1、引言
在半导体先进制程研发、高精度器件验证及复杂电性能测试领域,探针台的定位精度、光学对准能力与运行稳定性直接决定测试数据的可靠性与研发周期。东京精密(TOKYO SEIMITSU)作为全球探针台领域的领军企业,其Alta Prov系列探针台融合了OTS光学目标对准、高刚性承载台等核心技术,凭借纳米级定位精度、宽范围晶圆适配及智能操作体系,成为高端科研实验与中小批量精密测试场景的优选设备。该系列探针台适配4-12英寸晶圆测试,支持从常温到高温的多环境测试条件,可灵活满足IV/CV参数测试、低噪声器件分析、精密失效定位及射频器件测试等场景需求。对于二手高端探针台,采购方对性能一致性与测试公正性需求更为严苛。为此,海翔科技在东京精密Alta Prov系列二手探针台现场验机过程中,构建全流程监督机制,确保测试流程规范、数据真实可靠,切实保障采购方权益。
2、测试对象基本信息
本次测试对象为东京精密Alta Prov系列二手探针台,设备核心配置包括高刚性QPU四方型硅片承载台、OTS高精度光学目标对准系统、纳米级XYZ三轴驱动平台、500倍连续变焦高清光学显微镜及分区真空吸附卡盘,支持半自动测试模式与自动物料输送系统适配,适配4-12英寸晶圆及各类精密器件测试需求,卡盘平整度≤2μm,探针重复定位精度≤±0.7μm,可稳定实现100fA级超低漏电流测试,满足先进制程集成电路IV/CV参数测试、低噪声器件特性分析、精密芯片失效定位及射频测试等核心应用场景。
结合SEMI S2-1106半导体设备安全标准及Alta Prov系列原厂性能规范,本次现场验机确立“监督要点+测试指标”双核心体系。全程监督要点涵盖三方面:一是环境合规性监督,重点核查测试环境温湿度、洁净度、防震等级及电磁屏蔽条件是否符合高端精密探针台运行要求;二是流程规范性监督,跟踪测试全流程操作及辅助设备校准过程是否契合标准规程;三是数据真实性监督,确保测试原始记录、曲线数据完整可追溯、无篡改。核心测试指标设定四类:定位与对准精度、接触稳定性、真空吸附性能及系统运行稳定性,合格阈值参考原厂标准确定,具体为:重复定位误差≤±0.7μm、视觉对准误差≤±0.3μm、接触电阻≤1.5Ω、真空度≥2×10⁻⁵ Torr,连续测试无故障运行时长≥3小时。
3、测试环境与监督准备
现场验机环境严格遵循高端精密探针台运行规范,控制环境温度23±2℃、相对湿度45±5%RH,采用高精度防震地基避免振动干扰,测试区域符合ISO Class 3洁净标准并配备电磁屏蔽装置。测试辅助设备包括高精度激光干涉仪、微电阻测试仪、宽量程真空计及12英寸标准测试晶圆,所有设备均经第三方权威机构计量校准合格并提供校准证书。监督准备阶段,海翔科技组建由技术专家与监督专员组成的专业小组,明确分工职责,制定含环境参数、操作步骤、数据记录的全要素监督记录表,同步向采购方公示测试流程、监督细则及指标阈值,确保监督过程公开透明。
测试与监督同步推进,全流程分为四阶段:第一阶段为定位与对准精度测试,监督人员全程核查激光干涉仪校准操作,跟踪XYZ轴各15个测试点的重复测量过程(每个点测量20次),同步记录OTS光学对准系统的标记点识别与定位操作;测试结果显示,设备重复定位误差X轴±0.4μm、Y轴±0.5μm、Z轴±0.3μm,视觉对准误差≤±0.2μm,均优于合格标准。第二阶段为接触稳定性测试,监督人员验证四线法测试连接规范性,跟踪120个测试点的接触电阻测量,确保探针接触操作标准,实测接触电阻均值1.2Ω,符合≤1.5Ω的要求。第三阶段为真空吸附性能测试,监督人员实时监测真空计数据记录过程,持续跟踪60分钟真空保持状态,设备真空度稳定在1.8×10⁻⁵ Torr,满足高刚性承载台的吸附稳定性要求。第四阶段为系统运行稳定性测试,监督人员全程记录3小时连续测试循环(含晶圆装载、对准、测试、卸载)的设备运行状态,重点监测纳米级驱动平台的运行稳定性与光学系统的成像清晰度,设备无故障停机,测试数据重复率达99.8%。整个过程中,监督人员每阶段签署监督记录并同步至采购方,确保测试与监督痕迹可追溯。
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