半導(dǎo)體檢測(cè)設(shè)備主要用于半導(dǎo)體制造過程中檢測(cè)芯片性能與缺陷，其中在晶圓制造環(huán)節(jié)中，探針臺(tái)主要承擔(dān)輸送定位任務(wù)，克洛諾斯推出的納米級(jí)精密平臺(tái)，以及自主研發(fā)的超精密氣浮平臺(tái)作為定位晶圓或芯片的部件設(shè)備，可以依靠精密機(jī)械運(yùn)作在極短的曝光時(shí)間內(nèi)完美定位，完成晶圓在量測(cè)端極精密的檢測(cè)任務(wù)。

　　半導(dǎo)體檢測(cè)設(shè)備主要用于半導(dǎo)體制造過程中檢測(cè)芯片性能與缺陷， 貫穿于半導(dǎo)體生產(chǎn)過程中， 可分為晶圓制造環(huán)節(jié)的檢測(cè)設(shè)備和封測(cè)環(huán)節(jié)的檢測(cè)設(shè)備。

　　晶圓制造環(huán)節(jié)的檢測(cè)

　　晶圓制造主要包含八大環(huán)節(jié)，價(jià)值量占比約為13%。此環(huán)節(jié)的檢測(cè)偏向于外觀檢測(cè)，是一種物理性、功能性的測(cè)試。

　　晶圓制造環(huán)節(jié)(過程工藝控制)檢測(cè)設(shè)備繁多，主要包括量測(cè)類設(shè)備和缺陷檢測(cè)類設(shè)備， 價(jià)值量占比分別為40%和50%，控制軟件等其他設(shè)備占剩余10%。

　　此環(huán)節(jié)市場(chǎng)集中度高，且被海外公司壟斷，KL A一家獨(dú)大，國產(chǎn)化率極低。

　　晶圓檢測(cè)(CP)和成品測(cè)試(FT)

　　以封測(cè)為界，檢測(cè)包括晶圓檢測(cè)(CP，Cir c uitP r o b ing )和成品測(cè)試(F T，F(xiàn)ina l Test )：通過分析測(cè)試數(shù)據(jù)， 能夠確定具體失效原因， 并改進(jìn)設(shè)計(jì)及生產(chǎn)、封測(cè)工藝，以提高良率及產(chǎn)品質(zhì)量。

　　晶圓檢測(cè)(CP)發(fā)生于晶圓完成后、進(jìn)行封裝前， 主要流程如下：

　　(1)探針臺(tái)將晶圓逐片自動(dòng)傳送至測(cè)試位置，芯片的 Pad 點(diǎn)通過探針、專用連接線與測(cè)試機(jī)的功能模塊進(jìn)行連接;

　　(2) ATE測(cè)試機(jī)對(duì)芯片施加輸入信號(hào)并采集輸出信號(hào)， 判斷芯片功能和性能在不同工作條件下是否達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求;

　　(3)測(cè)試結(jié)果通過通信接口傳送給探針臺(tái)，探針臺(tái)據(jù)此對(duì)芯片進(jìn)行打點(diǎn)標(biāo)記，形成晶圓的 Map 圖。

　　晶圓檢測(cè)的作用是：確保在芯片封裝前，盡可能地把無效芯片篩選出來以節(jié)約封裝費(fèi)用; 所需設(shè)備包括： 探針臺(tái)、ATE測(cè)試機(jī)。

　　成品測(cè)試(FT)發(fā)生于芯片完成封裝后，其流程大致如下：

　　(1)分選機(jī)將被測(cè)芯片逐個(gè)自動(dòng)傳送至測(cè)試工位， 被測(cè)芯片的引腳通過測(cè)試工位上的基座、專用連接線與測(cè)試機(jī)的功能模塊進(jìn)行連接;

　　(2)測(cè)試機(jī)對(duì)芯片施加輸入信號(hào)并采集輸出信號(hào)， 判斷芯片功能和性能在不同工作條件下是否達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求;

　　(3)測(cè)試結(jié)果通過通信接口傳送給分選機(jī)，分選機(jī)據(jù)此對(duì)被測(cè)芯片進(jìn)行標(biāo)記、分選、收料或編帶。

　　成品測(cè)試的作用是：保證出廠的每顆集成電路的功能和性能指標(biāo)能夠達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求; 所需設(shè)備有： 分選機(jī)、ATE測(cè)試機(jī)。

　　晶圓測(cè)試和成品檢測(cè)主要用到ATE測(cè)試機(jī)、分選機(jī)和探針臺(tái)三種設(shè)備，其中ATE測(cè)試機(jī)是檢測(cè)設(shè)備中最重要的設(shè)備類型，價(jià)值量占比約為63%。

　　探針臺(tái)

　　探針臺(tái)主要承擔(dān)輸送定位任務(wù)，使晶圓依次與探針接觸完成測(cè)試， 提供晶圓自動(dòng)上下片、找中心、對(duì)準(zhǔn)、定位及按照設(shè)計(jì)的步距移動(dòng)晶圓， 以使探針卡上的探針能對(duì)準(zhǔn)硅片相應(yīng)位置進(jìn)行測(cè)試。

　　探針臺(tái)由載物臺(tái)、光學(xué)元件、卡盤組成，載物臺(tái)是定位晶圓或芯片的部件設(shè)備， 通常會(huì)根據(jù)晶圓的尺寸來設(shè)計(jì)大小，并配套了相應(yīng)的精密移動(dòng)定位功能?？寺逯Z斯自主研發(fā)的超精密氣浮平臺(tái)重復(fù)定位精度達(dá)±35 納米， 是作為定位晶圓或芯片的部件設(shè)備， 可以依靠精密機(jī)械運(yùn)作在極短的曝光時(shí)間內(nèi)完美定位， 完成晶圓在量測(cè)端極精密的檢測(cè)。

　　克洛諾斯晶圓檢測(cè)平臺(tái)

　　當(dāng)前，國內(nèi)半導(dǎo)體零部件產(chǎn)業(yè)高端產(chǎn)品供給能力不足，核心零部件高度依賴進(jìn)口，但在國產(chǎn)化風(fēng)潮帶動(dòng)下， 克洛諾斯表現(xiàn)扎實(shí)， 進(jìn)展迅速， 在納米級(jí)氣浮平臺(tái)等技術(shù)進(jìn)步上已取得重大突破。

　　克洛諾斯的主營業(yè)務(wù)為納米級(jí)、微米級(jí)直線電機(jī)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)， 是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、集成電路制造裝備領(lǐng)域核心部件的重要供應(yīng)商。

　　(1)納米級(jí)精密平臺(tái)

　　由壓力-真空空氣軸承和超高精密編碼器設(shè)計(jì)，最大可對(duì)應(yīng)300mm晶圓。編碼器位置靠近基板表面，減少已經(jīng)最小的偏移影響， 移動(dòng)模塊和十字導(dǎo)軌采用陶瓷(Al203)設(shè)計(jì)，比花崗巖或金屬設(shè)計(jì)剛性好，重量輕，熱膨脹系數(shù)任，以及應(yīng)用激光干涉儀反饋系統(tǒng)。下軸由2個(gè)水冷式無鐵芯直線電機(jī)組成， 靠近系統(tǒng)的重心， 采用龍門方式控制， 上軸由單個(gè)水冷式無鐵芯直線電機(jī)組成，

　　可以是集成的T平臺(tái)或Z T平臺(tái)或Z T4D平臺(tái)，即4個(gè)自由度模塊用于對(duì)準(zhǔn)。克洛諾斯納米級(jí)精密平臺(tái)可應(yīng)用于晶圓檢測(cè)、晶圓切割等典型的半導(dǎo)體制造場(chǎng)景。

　　(2)克洛諾斯自主研發(fā)的氣浮平臺(tái)

　　克洛諾斯超精密納米級(jí)氣浮平臺(tái)是定位晶圓或芯片的部件設(shè)備，重復(fù)定位精度達(dá)到±35 納米，可應(yīng)用于晶圓切割、晶圓檢測(cè)、晶圓封裝工藝。

克洛諾斯氣浮平臺(tái)

　　結(jié)語

　　隨著集成電路技術(shù)不斷發(fā)展，芯片線寬尺寸不斷減小， 制造工序逐漸復(fù)雜， 對(duì)集成電路測(cè)試設(shè)備要求愈加提高， 集成電路測(cè)試設(shè)備的制造需要綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、通信、電子和微電子等科學(xué)技術(shù)， 具有技術(shù)含量高、設(shè)備價(jià)值高等特點(diǎn)。

　　目前克洛諾斯通過獨(dú)立自主研發(fā)，建立了原創(chuàng)技術(shù)體系， 未來將會(huì)逐步形成自身的技術(shù)“ 護(hù)城河”。同時(shí)受益于全球晶圓產(chǎn)線積極擴(kuò)產(chǎn)和國內(nèi)政策等有力推動(dòng)， 目前晶圓產(chǎn)線的國產(chǎn)設(shè)備比重顯著提升， 仍有大量的晶圓產(chǎn)線等待落地并采購設(shè)備， 國產(chǎn)零部件商也迎來大展拳腳的好機(jī)會(huì)， 獲得更大的驗(yàn)證窗口期。面對(duì)黃金“ 風(fēng)口”， 期待更多的本土零部件廠商能夠把握市場(chǎng)機(jī)遇， 趁勢(shì)而上， 突破國際技術(shù)的層層壁壘， 完成從零到一的逆變，迎來更多的訂單需求。