半導(dǎo)體器件生產(chǎn)中，從半導(dǎo)體單晶片到制成最終成品，須經(jīng)歷數(shù)十甚至上百道工序。為了確保產(chǎn)品性能合格、穩(wěn)定可靠，并有高的成品率，根據(jù)各種產(chǎn)品的生產(chǎn)情況，對所有工藝步驟都要有嚴(yán)格的具體要求。因而，在生產(chǎn)過程中必須建立相應(yīng)的系統(tǒng)和精確的監(jiān)控措施，首先要從半導(dǎo)體工藝檢測著手。

晶圓是制作硅半導(dǎo)體積體電路所用的硅晶片，其原始材料是硅。高純度的多晶硅溶解后摻入硅晶體晶種，然后慢慢拉出，形成圓柱形的單晶硅。硅晶棒在經(jīng)過研磨，拋光，切片后，形成硅晶圓片，也就是晶圓。半導(dǎo)體工業(yè)對于晶圓表面缺陷檢測的要求，一般是要求高效準(zhǔn)確，能夠捕捉有效缺陷，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測。較為普遍的表面檢測技術(shù)主要可以分為兩大類：針接觸法和非接觸法，接觸法以針觸法為代表;非接觸法又可以分為原子力法和光學(xué)法。在具體使用時(shí)，又可以分為成像的和非成像的。

6月中旬，光華微電子研制成功國內(nèi)第一臺臺商用12英寸全自動(dòng)晶圓探針臺。該設(shè)備包括晶圓輸送和晶圓針測兩部分。晶圓輸送部分主要由晶圓料盒和機(jī)械手臂構(gòu)成，晶圓針測部分主要由晶圓承載臺、探卡承載臺和晶圓影像系統(tǒng)、探針影像系統(tǒng)構(gòu)成。 2015年正式立項(xiàng)后，研究團(tuán)隊(duì)突破了六項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)：全自動(dòng)上料機(jī)械手的設(shè)計(jì)、大行程微米級XY移動(dòng)平臺精密定位控制技術(shù)、高剛度高穩(wěn)定性探針接觸Z向移動(dòng)平臺精密控制技術(shù)、基于圖像識別的晶圓和探針精密測量和對準(zhǔn)技術(shù)、大數(shù)據(jù)量的信息處理和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、高平面度和高熱穩(wěn)定性的晶圓承載盤技術(shù)。

探針臺可吸附多種規(guī)格芯片，并提供多個(gè)可調(diào)測試針以及探針座，配合測量儀器可完成集成電路的電壓、電流、電阻以及電容電壓特性曲線等參數(shù)檢測。適用于對芯片進(jìn)行科研分析，抽查測試等用途。探針臺是一種輔助執(zhí)行機(jī)構(gòu)，測試人員把需要量測的器件放到探針臺載物臺(chuck)上，在顯微鏡配合下，X-Y移動(dòng)器件，找到需要探測的位置。接下來測試人員通過旋轉(zhuǎn)探針座上的X-Y-Z的三向旋鈕，控制前部探針(射頻或直流探針)，精準(zhǔn)扎到被測點(diǎn)，從而使其訊號線與外部測試機(jī)導(dǎo)通，通過測試機(jī)測試人員可以得到所需要的電性能參數(shù)。

主要應(yīng)用于半導(dǎo)體行業(yè)、光電行業(yè)、集成電路以及封裝的測試。探針臺從操作上來區(qū)分有：手動(dòng)，半自動(dòng)，全自動(dòng)從功能上來區(qū)分有：溫控探針臺，真空探針臺(超低溫探針臺)，RF探針臺，LCD平板探針臺，霍爾效應(yīng)探針臺，表面電阻率探針臺。 廣泛應(yīng)用于復(fù)雜、高速器件的精密電氣測量的研發(fā)，旨在確保質(zhì)量及可靠性，并縮減研發(fā)時(shí)間和器件制造工藝的成本。

摘自來源：中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所