
紧密联系至关重要—携手合作推动技术发展
随着时间的推移,FormFactor 凭借其对半导体测试和测量的深刻理解,与该领域的其他业界和技术领先者建立了卓有成效的关系。
所有的参与者均获益:客户可制造更好的产品、设备制造商能推动其技术进步、晶圆厂设备制造商可改进其工艺、而我们则始终处于晶圆探针技术的最前沿。
这种广泛的合作在多个方面同时向前推进。我们的研发工程师致力于解决客户在进入未知技术领域时提出的新挑战。我们的现场应用团队以创造性和智慧对客户的要求做出回应。我们的领先地位使得我们与其他组织机构有所接触,参与了相关标准和政策的制定工作。
最后,我们懂得,突破数字和模拟技术的界限是一种团队合作行为,需要我们大家团结起来共同努力。
汇集 30 年的半导体测试经验尽心服务于客户
技术进步的步伐不断加快,因而使得每个节点变化、新型晶圆材料、或芯片设计颇有几分进入未知领域的味道。为了解从设计到测试的整个过程中所产生的影响,FormFactor 在知识和技术专长的共享过程中与客户紧密地配合工作。我们积极地行动起来,直接与每支工程设计团队进行合作以提供快速有效的解决方案,无论在实验室还是生产车间现场,都是如此。
在此过程中,我们充分利用了 30 多年积累起来的、几乎涵盖了半导体设计和测试各个方面的工程设计经验。我们公司内部的研发团队运用其储备的丰富信息和经验,直接解决客户每天面临的各种晶圆测试问题。与此同时,我们利用与业界最重要技术合作伙伴结成的强大的紧密关系网络来解决具体的应用问题。
对于在外层空间的寒冷真空中运行以及汽车引擎的极端高温环境中工作的芯片,我们致力于提供全新的创新型晶圆测试解决方案。下面是我们经常遇到的不同场景的工程方案的几个案例。


我们怎样达到标准
我们的目标是从晶圆表面向精密仪器输送尽可能好的信号。为了实现这一目标,我们定期与仪器仪表供应商合作,以优化性能和准确度。
产品特性分析代表了一个广泛的合作领域。了解集成电路性能与其制造工艺变化之间的相互作用对于打造具有竞争力的产品至关重要。这一点在构建准确的仿真模型以及良率改善和质量控制方面起着至关重要的作用。另外,它还需要生成大量的数据,这反过来又要求在测量过程中最大限度地实现晶圆处理和测试的自动化——所有这些均不以牺牲精度和准确度为代价。
我们的最新一代探针台与最高质量的仪表和软件实现了集成,可在诸多方面应对这一挑战。全面支持 DC、RF / 微波和高功率测试,至太赫兹 (THz) 范围和 Kelvin (KV) 等级;温度范围从 -60°C 至 +300°C;从实验室到工厂的多个自动化级别都可适用。此外,专用的 FormFactor 探针台还能提供针对极端温度要求的解决方案。
一个专业化合作领域以工作在 RF 频率范围的器件的特性分析为重点,其运用的是采用精细网络分析仪的 S 参数测试。作为回应,我们的探针台系统全面支持100 GHz及以上的多端口测试,并具有自动化校准和最高的噪声屏蔽能力。
探索上限
一度曾是前沿科学应用领域的太赫兹 (THz) 技术如今已进入包括成像和通信在内的主流市场。对于处在 THz 频率范围(300 GHz 至 3 THz)的信号,波导开始起作用,作为一种将电磁波从一个电路节点传播至另一个电路节点的手段。这些空心的矩形金属结构(其尺寸决定了传播中的 RF 信号的确切特性)与传统同轴电缆传输有着根本的不同,并且需要采用高度专业化的晶圆测试技术。
为了应对人们对高性能THz太赫兹解决方案日益增长的需求,我们与 Dominion MicroProbes 公司结成了伙伴关系,后者采用独特的微机械加工技术制造RF射频晶圆探针,能够在极端频率下提供准确的测试结果。通过将这些先进探针集成到我们的许多晶圆测试系统(比如:Summit 探针台)中,我们可为那些工作内容涉及 THz 频率的器件设计人员提供得到全面支持和保证的解决方案。



极端的环境需要采用非同寻常的测试解决方案
遥远的外层空间对器件制造商提出了终极挑战。工作温度可能骤降至仅几 °K。与此同时,强大的磁通量会严重地影响半导体材料的特性。
作为回应,研究人员开发了可满足外层空间及其他极端环境特别要求的新一代器件材料。在为此进行的开发工作过程中,面临的主要挑战之一是完成准确的测试和测量:怎样在实验室里复制这些极端条件?在此类甚至连探针的温度都会影响最终结果的环境下,如何保持测量操作的完整性?
为了寻找对策,我们通过 MeasureOne™ 项目与 Lake Shore Cryogenics 公司建立了合作伙伴关系,后者专门研究极端温度和磁场条件下的产品特性分析。Lake Shore 提供高精度、显微操控探针台,使得科学家和工程师能够以尽可能高的信心完成各种各样的测试。当与我们的探针台相结合时,这种伙伴关系为客户提供了一条连续的产品特性分析路径,从最早的研究考察一直到大规模生产期间的过程控制。
调整 3D 封装的高度
当今系统集成和扩展的一个主要的推动力是 2.5D/3D 芯片封装,其通过在单个封装内垂直堆叠多层电路最大限度地利用了可用的空间资源。高带宽存储器 (HBM) 是一个很好的例子,它正在快速发展以实现下一代超级计算机、人工智能 (AI) 和图形系统。
HBM 堆栈将多个 DRAM 晶片层一个摞一个地堆叠起来,并使用细间距硅中介层把它们与 GPU 或 CPU 子系统进行互连。单个衬底上的这种紧密的物理接近最大限度地提高了性能和集成度。然而,这也产生了一些高级测试难题——在何处进行测试能以合理的成本确保最终堆栈的质量?终极解决方案可能会需要某种产品组合,以获得最佳的良率,同时实现最低的测试成本。在这种场合,解决方案包含三个组成部分:一种用于在微焊点之间的损耗式测试入口焊盘上进行大量并行 DRAM 测试的探针卡;第二种用于测试单一硅片或具有直径 25 μm (微米)的微焊点网格阵列之硅片堆栈的探针卡(全功能测试);第三种用于测试硅中介层良率(以确保关键 I/O 的 TSV 连通性)的探针卡。通过从概念构思阶段与 HBM 设计工程师配合工作,我们就能预见由这种实际生产测试挑战引出的复杂的技术性和经济性要求。
另外,FormFactor 最近还参加了一个演示项目,该项目采用了我们装有 Pyramid® RBI 探针卡的全自动化 CM300 探针台,在包含了几千个间距 40μm 的微凸点的 300mm 晶圆上进行测试。结果证实:这是一款可应对工程开发环境中的 3D 晶圆封装挑战的准确、成本效益型解决方案。这款新型工具的现实意义因其在德克萨斯州奥斯汀赢得 2017 年美国国家仪器工程影响奖得以突显。



传承我们的经验、伙伴关系和技术专长。
越来越多的半导体设计师和制造商需要所含内容超过技术产品标准交付范畴的测试与测量解决方案。作为一名能带来深刻见解和技术诀窍的合作伙伴,FormFactor 的定位独特性,可在客户必需跳出固有思维模式的场合为他们给出所需的答案。我们将自己特有的经验和伙伴关系提供给一个健全的业界创新者网络,这样我们的客户就能将新型产品快速地从实验室转到量产,从而提升良率知识并加快实现盈利。
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MeasureOne 项目概况
1 / f器件特性
电路特性分析
低温 / 磁性探测
S 参数和 DC 参数
太赫兹探测
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