半導(dǎo)體檢測設(shè)備主要用于半導(dǎo)體制造過程中檢測芯片性能與缺陷，其中在晶圓制造環(huán)節(jié)中，探針臺主要承擔輸送定位任務(wù)，克洛諾斯推出的納米級精密平臺，以及自主研發(fā)的超精密氣浮平臺作為定位晶圓或芯片的部件設(shè)備，可以依靠精密機械運作在極短的曝光時間內(nèi)完美定位，完成晶圓在量測端極精密的檢測任務(wù)。

　　半導(dǎo)體檢測設(shè)備主要用于半導(dǎo)體制造過程中檢測芯片性能與缺陷， 貫穿于半導(dǎo)體生產(chǎn)過程中， 可分為晶圓制造環(huán)節(jié)的檢測設(shè)備和封測環(huán)節(jié)的檢測設(shè)備。

　　晶圓制造環(huán)節(jié)的檢測

　　晶圓制造主要包含八大環(huán)節(jié)，價值量占比約為13%。此環(huán)節(jié)的檢測偏向于外觀檢測，是一種物理性、功能性的測試。

　　晶圓制造環(huán)節(jié)(過程工藝控制)檢測設(shè)備繁多，主要包括量測類設(shè)備和缺陷檢測類設(shè)備， 價值量占比分別為40%和50%，控制軟件等其他設(shè)備占剩余10%。

　　此環(huán)節(jié)市場集中度高，且被海外公司壟斷，KL A一家獨大，國產(chǎn)化率極低。

　　晶圓檢測(CP)和成品測試(FT)

　　以封測為界，檢測包括晶圓檢測(CP，Cir c uitP r o b ing )和成品測試(F T，F(xiàn)ina l Test )：通過分析測試數(shù)據(jù)， 能夠確定具體失效原因， 并改進設(shè)計及生產(chǎn)、封測工藝，以提高良率及產(chǎn)品質(zhì)量。

　　晶圓檢測(CP)發(fā)生于晶圓完成后、進行封裝前， 主要流程如下：

　　(1)探針臺將晶圓逐片自動傳送至測試位置，芯片的 Pad 點通過探針、專用連接線與測試機的功能模塊進行連接;

　　(2) ATE測試機對芯片施加輸入信號并采集輸出信號， 判斷芯片功能和性能在不同工作條件下是否達到設(shè)計規(guī)范要求;

　　(3)測試結(jié)果通過通信接口傳送給探針臺，探針臺據(jù)此對芯片進行打點標記，形成晶圓的 Map 圖。

　　晶圓檢測的作用是：確保在芯片封裝前，盡可能地把無效芯片篩選出來以節(jié)約封裝費用; 所需設(shè)備包括： 探針臺、ATE測試機。

　　成品測試(FT)發(fā)生于芯片完成封裝后，其流程大致如下：

　　(1)分選機將被測芯片逐個自動傳送至測試工位， 被測芯片的引腳通過測試工位上的基座、專用連接線與測試機的功能模塊進行連接;

　　(2)測試機對芯片施加輸入信號并采集輸出信號， 判斷芯片功能和性能在不同工作條件下是否達到設(shè)計規(guī)范要求;

　　(3)測試結(jié)果通過通信接口傳送給分選機，分選機據(jù)此對被測芯片進行標記、分選、收料或編帶。

　　成品測試的作用是：保證出廠的每顆集成電路的功能和性能指標能夠達到設(shè)計規(guī)范要求; 所需設(shè)備有： 分選機、ATE測試機。

　　晶圓測試和成品檢測主要用到ATE測試機、分選機和探針臺三種設(shè)備，其中ATE測試機是檢測設(shè)備中最重要的設(shè)備類型，價值量占比約為63%。

　　探針臺

　　探針臺主要承擔輸送定位任務(wù)，使晶圓依次與探針接觸完成測試， 提供晶圓自動上下片、找中心、對準、定位及按照設(shè)計的步距移動晶圓， 以使探針卡上的探針能對準硅片相應(yīng)位置進行測試。

　　探針臺由載物臺、光學元件、卡盤組成，載物臺是定位晶圓或芯片的部件設(shè)備， 通常會根據(jù)晶圓的尺寸來設(shè)計大小，并配套了相應(yīng)的精密移動定位功能?？寺逯Z斯自主研發(fā)的超精密氣浮平臺重復(fù)定位精度達±35 納米， 是作為定位晶圓或芯片的部件設(shè)備， 可以依靠精密機械運作在極短的曝光時間內(nèi)完美定位， 完成晶圓在量測端極精密的檢測。

　　克洛諾斯晶圓檢測平臺

　　當前，國內(nèi)半導(dǎo)體零部件產(chǎn)業(yè)高端產(chǎn)品供給能力不足，核心零部件高度依賴進口，但在國產(chǎn)化風潮帶動下， 克洛諾斯表現(xiàn)扎實， 進展迅速， 在納米級氣浮平臺等技術(shù)進步上已取得重大突破。

　　克洛諾斯的主營業(yè)務(wù)為納米級、微米級直線電機運動平臺， 是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、集成電路制造裝備領(lǐng)域核心部件的重要供應(yīng)商。

　　(1)納米級精密平臺

　　由壓力-真空空氣軸承和超高精密編碼器設(shè)計，最大可對應(yīng)300mm晶圓。編碼器位置靠近基板表面，減少已經(jīng)最小的偏移影響， 移動模塊和十字導(dǎo)軌采用陶瓷(Al203)設(shè)計，比花崗巖或金屬設(shè)計剛性好，重量輕，熱膨脹系數(shù)任，以及應(yīng)用激光干涉儀反饋系統(tǒng)。下軸由2個水冷式無鐵芯直線電機組成， 靠近系統(tǒng)的重心， 采用龍門方式控制， 上軸由單個水冷式無鐵芯直線電機組成，

　　可以是集成的T平臺或Z T平臺或Z T4D平臺，即4個自由度模塊用于對準?？寺逯Z斯納米級精密平臺可應(yīng)用于晶圓檢測、晶圓切割等典型的半導(dǎo)體制造場景。

　　(2)克洛諾斯自主研發(fā)的氣浮平臺

　　克洛諾斯超精密納米級氣浮平臺是定位晶圓或芯片的部件設(shè)備，重復(fù)定位精度達到±35 納米，可應(yīng)用于晶圓切割、晶圓檢測、晶圓封裝工藝。

克洛諾斯氣浮平臺

　　結(jié)語

　　隨著集成電路技術(shù)不斷發(fā)展，芯片線寬尺寸不斷減小， 制造工序逐漸復(fù)雜， 對集成電路測試設(shè)備要求愈加提高， 集成電路測試設(shè)備的制造需要綜合運用計算機、自動化、通信、電子和微電子等科學技術(shù)， 具有技術(shù)含量高、設(shè)備價值高等特點。

　　目前克洛諾斯通過獨立自主研發(fā)，建立了原創(chuàng)技術(shù)體系， 未來將會逐步形成自身的技術(shù)“ 護城河”。同時受益于全球晶圓產(chǎn)線積極擴產(chǎn)和國內(nèi)政策等有力推動， 目前晶圓產(chǎn)線的國產(chǎn)設(shè)備比重顯著提升， 仍有大量的晶圓產(chǎn)線等待落地并采購設(shè)備， 國產(chǎn)零部件商也迎來大展拳腳的好機會， 獲得更大的驗證窗口期。面對黃金“ 風口”， 期待更多的本土零部件廠商能夠把握市場機遇， 趁勢而上， 突破國際技術(shù)的層層壁壘， 完成從零到一的逆變，迎來更多的訂單需求。