将硅光测试从实验室转移到量产
半导体行业处在以硅光 (SiPh) 为形式的技术变革的阶段，硅光拥有在速度、功效和密度方面实现大幅提升的潜力。硅光革命的第一波浪潮即将席卷世界各地的数据中心，就是利用光学互连来突破铜线连接的障碍。终端用户由此获得的好处可能包括仅需短短 1 秒钟即可下载完毕的高清 (HD) 电影或几百小时的音乐。现在，1Tb/s 的带宽已经触手可及。
FormFactor已经在硅光技术的突破中发挥了重要作用。这个主要的拐点很好地说明了我们如何在新技术投入批量生产之前很早就参与了解决在片测试的挑战。
硅光测试日渐成熟
从本质上讲，硅光融合了两项技术，即集成电路和光通信，这两项技术沿着并行但是独立的道路发展，各具截然不同的优势。如今，基于硅材料的 IC 制造确实可在单个衬底上集成几十亿个晶体管。基于激光的光通信则能提供非常高的带宽，并实现长距离的低损耗信号传输。当与硅光组合时，它们可在传输速度、可扩展性、能量效率和降低成本方面提供新的可能性。随着时间的推移，硅光将从数据中心应用向下延伸到个别芯片上的互连。最后，单颗 IC 上的数百个内核可通过一个片内光网格实现互连。
当光纤必须精确对准，并在无需物理接触的情况下耦合进出晶圆的光线时
硅光允许逻辑组件和光学组件共存于同一片晶圆上。诸如激光器、波导结构、检测器、多路复用器等光学器件可与传统逻辑组件直接连接，或通过运用先进的 2.5D 和 3D 集成方法组合成单独的 IC。这种新的集成方式允许制造混合型器件，此类产品可大规模生产，以非常低的成本通过光纤实现互连，同时带来实质性的性能改善。
自动光电探测— 精细复杂的光对准算法与高速、高精度压电控制相结合，用于在测试序列从一组波导推进至下一组波导以及到下一组产品时优化输入和输出光探针的布局。
晶圆测试转到一种新模式
通常，硅光包括形式为蚀刻衍射光栅的片内 I/O 器件，其负责将来自片外光纤的光传送至芯片内的波导，诸如滤波和转换至数字数据流等操作也在这里执行。
这个额外的光学 I/O，连同电气，为晶圆测试方法增添了一种全新的维度。捕获和嵌入调制光束需要开发新颖的探测策略，以适应一组新的机械需求。当光纤必须精确对准，并在无需物理接触的情况下耦合进出晶圆的光线时，与晶圆表面上的Pad保持准确物理探针接触的传统方式让位于一种新的测试模式。
FormFactor 深知改进和完善硅光测试技术的重要性。这一开发阶段的研究将最终为在片生产测试提供基础。而且，随着硅光技术从数据中心走进越来越多的新应用，测试几百万个器件所产生的成本在实现硅光的完整经济潜力方面将成为一个至关重要的因素。
合作是掌握硅光测试解决方案的关键
FormFactor 针对硅光晶圆测试设备开发的成功方法是采取了整体观察视角。我们已经与测试技术的其他主要供应商建立了合作关系，这种合作联盟可发挥每位成员各自拥有的优势。在此特定应用中，我们积极地就测量仪表方面与 Keysight Technologies，定位控制方面与Physik Instrumente (PI)进行了合作。通过一支创新团队以及与最佳伙伴的合作，FormFactor 采集了大量的专业意见，从而提供有效的解决方案。
SiPh-Tools是集成解决方案的关键
FormFactor的SiPh-Tools是功能强大的软件包，其中包括用于启用和促进光学探测的大量工具。通过将探针台的机器视觉功能与光学定位甚至测试设备集成在一起，SiPh-Tools把传统的手动任务自动化了。
在芯片到芯片的步进移动中，从对准测量位置到执行光学扫描，SiPh-Tools提供了从设备快速收集数据所需的功能。一个示例是新的“搜索第一束光”功能，该功能使用六轴定位器的向外移动，纳米立方体在螺旋型路径中的连续移动，以不断寻找设置阈值以上的测量功率信号。 SiPh-Tools还具有捕获、记录和分析您收集的数据的各种工具。
FormFactor硅光控制器接口（PCI）
FormFactor开发了硅光控制器接口（PCI）应用程序，该应用程序提供了图形用户界面，使用户可以灵活地手动控制光学定位系统。此功能丰富的界面还可用于设置扫描参数配置，以及执行许多其他功能中的初始光学校准功能。对准后，所有校准功能将自动实现并通过SiPh-Tools执行。
水平芯片级边缘耦合
通过使光纤/阵列通过水平芯片级边缘耦合尽可能靠近裸露的波导小平面，可以实现高带宽应用的最佳耦合效率。真正的边缘耦合功能可实现逼真的环境条件仿真，其设备性能最接近最终应用。
FormFactor提供了市场上唯一的解决方案，该解决方案能够实现水平芯片级边缘耦合的高级自动对准，配备了专有的光纤到面自动对准技术，并通过防碰撞技术将损坏光纤的风险降至最低。
诸如AlignOpticalProbes3D之类的独特软件算法可同时优化光纤与光纤之间的间隙以及输入和输出端的最大耦合功率。
没有其他现行的解决方案使您能够在YZ平面中校准定位硬件，并具备执行边缘耦合光学优化功能。
晶圆级边缘耦合
新型的创新的软硬件组合功能使晶圆级边缘耦合成为可能，从而在晶圆级沟槽中对准和优化光纤/阵列。
一套软件对准算法可在晶片沟槽中进行YZ优化扫描，而锥形透镜光纤支架相对于晶片表面则具有较小的接近角。这使得探针在沟槽中的对准尽可能靠近小平面，从而在最小的沟槽尺寸下实现最小化耦合损耗。
该解决方案意味着即使对于经验不足的用户也可以轻松设置，由于独特的光纤到面间隙对齐技术，得到稳定的测量结果，并通过防撞技术降低了损坏光纤的风险。
垂直耦合
FormFactor的技术已成为垂直耦合至晶圆级光栅耦合器的行业标准。没有其他可用的解决方案可以将硬件定位校准到探针台，并具备在几分钟内执行芯片对芯片的光学优化。使用像枢轴点这样的专有校准，可以自动确定光纤/阵列尖端最小平移的最佳点。使用该枢轴点，FormFactor的入射角优化程式使您能够确定最大化耦合效率的最佳位置，了解最佳入射角与设计入射角的差异，可以引导发现量产和其他工艺的缺陷。
OptoVue和OptoVue Pro
FormFactor的OptoVue和OptoVue Pro为晶圆和芯片级光子测试带来了革命性的技术进步。此功能包括具有更多观察方向的高级校准技术以及强大的附加功能，这些功能可加快时间获得更准确的测量结果。
OptoVue和OptoVue Pro位于CM300xi上的辅助载物台位置，可在原位执行校准，而无需将测试晶圆从载物台上移除来放置校准晶圆。该CalVue功能可实现无缝校准，而无需操作员干预，从而缩短了测量时间并降低了测试成本。
OptoVue Pro包含一套功能丰富的光学测试工具，包括用于单光子器件芯片级测试的DieVue，用于检查和测量光纤和光纤阵列的ProbeVue以及用于测量探针尖端激光功率的PowerVue。
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