WAT工艺参数测试分解

毕业设计论文WAT工艺参数测试系电子信息工程系专业微电子技术姓名钦班级微电学号1003320指导教师席职称讲师设计时间201.9.19－.1.41摘要:。要晶圆的工艺参数测试方法。主要介绍以下几个方面的内容：参数测试在现在集成电路产业中的重要性；晶圆可靠性参数测试的相关知识的介绍；测试参数的介绍；以及测试所需的软件和硬件的介绍；系统的并详细的说明了在测试过程中会遇到哪些问题，以及在测试过程中操作者经常会犯得错误。错误的种类等，以及相关工程师如：工艺工程师；（负责相关产品的测试程序编写）设备工程师(负责测试机台的检测与维修）相关问题本文将做进一步解释。关键词：可靠性；监测系统；晶圆测试；江苏信息职业技术学院毕业设计（论文）2目录摘要:.................................................................................................................................................1第一章引言..................................................................................................................................31.1课题背景.............................................................................................................................31.2课题意义.............................................................................................................................3第二章ＷＡＴ测试介绍...............................................................................................................42.1ＷＡＴ的作用..................................................................................................................42.2ＷＡＴ测试参数介绍......................................................................................................4第三章测试系统介绍....................................................................................................................63.1硬件系统介绍..................................................................................................................63.2测试操作流程...................................................................................................................73.2.1针卡放置................................................................................................................73.2.2产品片的放置.........................................................................................................73.2.3测试窗口的打开.....................................................................................................73.2.4P8测试程序的介绍................................................................................................73.2.5主要操作流程.........................................................................................................83.4显微镜的使用...................................................................................................................93.5P-8上产品测试操作.....................................................................................................11第四章ＷＡＴ测试问题改善方案.............................................................................................124.1常见的测试问题............................................................................................................124.2测试输入监测系统..........................................................................................................124.3测试输入检查系统...........................................................................................................12总结................................................................................................................................................14致谢................................................................................................................................................15参考文献........................................................................................................................................16WAT工艺参数测试3第一章引言1.1课题背景中国是世界上增长最快的半导体市场，目前中国市场占全球市场约15%。据市场调研机构预测，中国在2008年前将成为全球最大的半导体市场，市场份额约占全球市场１／４。我国集成电路在20世纪90年代以前大部分为垂直生产的“准IBM”模式。那是集成电路刚刚萌芽，国内也没有真正意义是的代工企业，只是有能力的企业进行集成电路，为小部分企业产能为国内设计服务。进入21世纪，以中芯国际，上海宏利等公司的建设为代表，国内才有了真正意义上的代工企业。这种国际化的产业模式在国内的创新迅速缩小了我国与世界集成电路水平的差异，不仅生产规模与生产能力的迅速扩大，生产技术也在几年里达到65纳米—90纳米，与国际先进水平只差1-2技术点。1.2课题意义晶圆可靠性参数测试（简称WAT测试）大多以完成制成、待出货的芯片为测试对象。如果wafer在WAT站点由于测试问题造成报废对工厂是很大损失，所以减少由于测试问题影响的wafer片数可以大大降低由此所产生的成本消耗。也降低工厂的成本，提高获利。在中芯国际上海厂原来的三个厂由于之前是分别发展，系统有所区别，不同的系统会浪费公司的很多资源需要更多的工程师进维护。对系统进行统一，可降低工程师的维护成本，提高系统的可靠性，降低新人训练所需时间。江苏信息职业技术学院毕业设计（论文）4第二章ＷＡＴ测试介绍2.1ＷＡＴ的作用WAT在代工厂中处于比较特殊地位，位于所有加工工艺之后出货品质检测之前，所有wafer必须经过WAT的测试，并且测试结果必须面满足客户给出的规格要求WAT在集成电路芯片测试过程中显得尤为重要.WAT测试出来的窗口数据，除了作为出货的判断依据外，还有很多方面的用途，包括检测工艺窗口，对工艺进行除错，对可靠性刻画，对电路设计进行器件建模，开发下一代产品。WAT数据使用者包括：工艺整合工程，工艺工程，产品工程，器件工程师。2.2ＷＡＴ测试参数介绍一般来说WAT参数测试分为两大类，一类和器件相关的，包括MOS开启电压饱和电流，关闭电流，击穿电压等。另一类和工艺相关的，包括结膜层接触电阻栅氧华层电性厚度隔离等。开启电压为MOS从关闭状态到开启状态时，栅极上的电压，开启电压分线性区开启电压和饱和区开启电压，线性开启电压测试条件为源和衬底接地，漏极接小电压通常为0.1伏。NMOS为正，PMOS为负，栅极从0伏扫到工作电压，在漏极电流达到一个给定值的时候栅极的电压就是开启电压，饱和区线性开其电压和线性区开启电压测试条件类似，区别在于漏极电压为开启电压，开启电压如果则再有微小的情况容易打开，造成错误。图1为MOS击穿电压图。图1MOS击穿电压图（1）饱和电压：以硅二极管为例，它的饱和电压就大概在0.7V左右，当二极管两端加上顺向电压时(可以用电源供应器串接一个电阻)，就会产生电流，在二极管的两端就会有电压差，当这个电流由小变大时，电压差也会逐渐变大，但WAT工艺参数测试5大到接近饱和电压以后，电压差就不再明显的随电流上升而上升，这时，这个电压差就是二极管的饱和电压。（2）击穿电压：使电介质击穿的电压。电介质在足够强的电场作用下将失去其介电性能成为导体,称为电介质击穿,所对应的电压称为击穿电压。电介质击穿时的电场强度叫击穿场强。不同电介质在相同温度下,其击穿场强不同。当电容器介质和两极板的距离d一定后,由U1-U2=Ed知,击穿场强决定了击穿电压。击穿场强通常又称为电介质的介电强度。提高电容器的耐压能力起关键作用的是电介质的介电强度。附表为各种电介质的相对介电常量εr和介电强度。（3）接触电阻：对导体件呈现的电阻成为接触电阻。一般要求接触电阻在10-20mohm以下。有的开关则要求在100-500uohm以下。有些电路对接触电阻的变化很敏感。应该指出，开关的接触电阻是在开关在若干次的接触中的所允许的接触电阻的最大值。江苏信息职业技术学院毕业设计（论文）6第三章测试系统介绍3.1硬件系统介绍WAT由测试机（tester）探针机（ｐrob