例如,假设一个探针垫模块具有24个焊盘和12个二极管;每个二极管连接到两个焊盘。对于fA级的二极管泄漏测量,我们需要较长的测试积分(孔径)时间来抑制测量噪声。这一积分时间可能长达32个电源周期(PLC),相当于640 ms(32 PLC x 20 ms/PLC)。在采用开关矩阵的传统顺序测试中,开关和建立时间大约为10 ms,这也是一个重要的影响因素。关于这一点,在我们第1阶段的系统中,每个探针垫模块的开关和建立时间大约为7.92 s。而对于高度并行的配置,测试时间有效地减少到一个二极管的测量时间(640 ms),快了12倍。

每针SMU架构大大改善了信号完整性并实现了并行测量,从而大大缩短测试时间

根据多个应用的测试时间数据,并综合考虑了探针的步进时间之后,我们发现测试速度提高了3.35倍,过去的测试时间为每晶圆67分钟,而现在采用并行测试后,每晶圆的测试时间减少为20分钟。因此可以肯定地说,从第一阶段到第二阶段,我们的测试吞吐量增加了三倍!在工艺学习周期日益缩短的情况下,吞吐量的增加无疑将有助于我们更加快速地交付研发成果。此外,我们可以在工艺流程的早期提取大量数据,进行晶圆级可靠性研究。

组织和业务影响

我们的ATE系统已成为Imec监控领先半导体工艺必不可少的工具。所有晶圆经过电气测试之后仍可继续进行加工,因此,晶圆不再需要将从fab厂中取出。这样我们每个产业联盟计划每年都可节省数十个晶圆。此外,工业学习周期也大大缩短了,这意味着我们可以更快地完成项目并在相同的时间内进行更多的研究。

如果经过电气测试和快速数据分析,证明工艺条件超出规格范围且需要调整时,我们可以将晶圆送返工艺流程中的一个或多个步骤,并在调整后的工艺条件下进行全面返工。我们可以再次测试晶圆并继续进行加工,或者一次又一次地重复进行返工 /测试。这大大减少了由于实验 /不良处理而导致的晶圆损失。

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