FORMFACTOR自主硅光子測量助手Autonomous SiPh

FormFactor 的自主硅光子測量助手設(shè)定了晶圓和芯片級硅光子探測的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這種高度靈活的解決方案提供了多種測試技術(shù)，從單光纖到陣列，從垂直耦合到邊緣耦合。憑借用于校準(zhǔn)的全新革命性 OptoVue、智能機(jī)器視覺算法和適用于黑暗、屏蔽和無霜環(huán)境的SiPh TopHat，該系統(tǒng)可在多個溫度下實(shí)現(xiàn)免提自主校準(zhǔn)和重新校準(zhǔn)。這樣可以更快地進(jìn)行更準(zhǔn)確的測量并降低測試成本。

使用單根光纖和光纖陣列作為探針將光耦合進(jìn)出晶圓以進(jìn)行表面和邊緣耦合，這帶來了許多挑戰(zhàn)，F(xiàn)ormFactor 通過其接觸智能技術(shù)進(jìn)行管理。與電氣測試不同，光學(xué)測試使用的光纖和光纖陣列不接觸其相應(yīng)的“焊盤”，即晶圓表面和邊緣上的光柵耦合器或小平面。相反，光纖需要相對于耦合器和小平面進(jìn)行鉸接，以找到最大光功率傳輸?shù)奈恢谩?/p>

通過 FormFactor 工程師開發(fā)的自動化技術(shù)，設(shè)置光纖或陣列尖端相對于光柵和刻面的初始位置，然后優(yōu)化它們的位置。使用先進(jìn)的圖像處理和專門開發(fā)的算法，Z 高度設(shè)置、光纖到小平面間隙以及探針臺定位解決方案的一套自動校準(zhǔn)可用。

FormFactor 還實(shí)施了 Z 位移傳感技術(shù)，該技術(shù)可在裸片到裸片步進(jìn)時實(shí)現(xiàn)纖維和陣列的準(zhǔn)確亞微米級放置精度。這些自動化光學(xué)功能還可以與可編程直流和射頻定位技術(shù)相結(jié)合，以創(chuàng)建自動化的光-光、光-電和光-電-光測試平臺。

對于光學(xué)應(yīng)用，Contact Intelligence 將過去需要數(shù)天、數(shù)周或數(shù)月的時間縮短到幾分鐘，同時在動態(tài)工程環(huán)境和穩(wěn)定的可重復(fù)生產(chǎn)環(huán)境中提供靈活性。

自主硅光子測量助手可用于以下 200 毫米和 300 毫米探針臺：CM300xi-SiPh 和 SUMMIT200。

視光

• 晶圓和芯片級光子學(xué)探測的技術(shù)進(jìn)步
• 實(shí)時原位校準(zhǔn)
• 單片測試
• 芯片級邊緣耦合
• 原位功率測量
• 校準(zhǔn)技術(shù)
• 實(shí)現(xiàn)自主測量

水平芯片級邊緣耦合

• 測試結(jié)果的高準(zhǔn)確度
• 低耦合損耗
• 由于自動光纖到面對準(zhǔn)技術(shù)，可重復(fù)測量結(jié)果
• 使用防撞技術(shù)降低損壞光纖的風(fēng)險
• 易于經(jīng)驗(yàn)不足的用戶使用
• 以接近應(yīng)用的設(shè)備性能實(shí)現(xiàn)對真實(shí)世界條件的密切模擬

晶圓級邊緣耦合

• 新的硬件和軟件功能的創(chuàng)新組合，用于對齊和優(yōu)化晶圓級溝槽中的光纖/陣列
• 以小溝槽尺寸更小化耦合損耗
• 即使對于經(jīng)驗(yàn)不足的用戶也能輕松設(shè)置
• 由于光纖到面間隙對準(zhǔn)技術(shù)，可重復(fù)測量結(jié)果
• 使用防撞技術(shù)降低損壞光纖的風(fēng)險

垂直聯(lián)軸器

• 垂直耦合到晶圓級光柵耦合器的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
• 定位硬件針對探針臺進(jìn)行了準(zhǔn)確校準(zhǔn)，并準(zhǔn)備在幾分鐘內(nèi)執(zhí)行芯片到芯片的光學(xué)優(yōu)化
• 樞軸點(diǎn)校準(zhǔn)確定光纖/陣列尖端更小平移的點(diǎn)位
• Search First Light 功能可自動確定初始位置以進(jìn)行優(yōu)化
• 其他集成功能：入射角校準(zhǔn)、光學(xué)旋轉(zhuǎn)掃描、光學(xué)掃描數(shù)據(jù)分析、光學(xué)跟蹤、對準(zhǔn)光學(xué)探頭

散熱能力

• 黑暗、屏蔽和無霜
• -40°C 至 +125°C
• 可用的解決方案是在低溫下大限度地減少氣流對光纖/光纖陣列的影響，從而獲得穩(wěn)定且可重復(fù)的測量結(jié)果
• ITO 涂層 TopHat 窗口，易于設(shè)置
• 在多個溫度下實(shí)現(xiàn)免提自主校準(zhǔn)和重新校準(zhǔn)

自動校準(zhǔn)

• 一組開創(chuàng)性的自動化功能，可對探針臺的光學(xué)定位系統(tǒng)進(jìn)行關(guān)鍵校準(zhǔn)
• 逐步晶圓探測高度訓(xùn)練
• CalVue 利用后視鏡技術(shù)在沒有外部光線的情況下查看光纖/陣列的所有方面，并實(shí)現(xiàn)實(shí)時原位自動校準(zhǔn)
• 更多專屬校準(zhǔn)功能：電機(jī)校準(zhǔn)、z-位移校準(zhǔn)、theta 校準(zhǔn)、pzt 校準(zhǔn)、平面度校準(zhǔn)、自動樞軸點(diǎn)校準(zhǔn)

經(jīng)驗(yàn)證的性能

• FormFactor 開發(fā)的自動化測試方法
• 通過測量耦合功率可重復(fù)性，展示針對探針臺校準(zhǔn)的定位解決方案的全部性能
• 驗(yàn)證 900 次測量中的耦合功率結(jié)果是否小于3 dB
• 在每次測量之間，移動所有溶液元件，包括晶片卡盤、六足平臺和壓電平臺
• 展示了 FormFactor 自主硅光子測量助手的集成性能和穩(wěn)健性

FormFactor SiPh 工具

• 強(qiáng)大的 FormFactor 開發(fā)的軟件包
• 包括用于啟用和促進(jìn)光學(xué)探測的大量工具集
• 通過將探針臺機(jī)器視覺功能與光學(xué)定位和測試設(shè)備集成，自動執(zhí)行手動任務(wù)
• 功能：測量位置培訓(xùn)、晶圓培訓(xùn)、自動對準(zhǔn)功能、校準(zhǔn)晶圓驗(yàn)證、光學(xué)對準(zhǔn)驗(yàn)證、子模具管理
• 用于捕獲、記錄和解釋數(shù)據(jù)的廣泛工具

FormFactor 光子控制器接口 (PCI)

• FormFactor 開發(fā)的圖形用戶界面，用于手動控制光學(xué)定位系統(tǒng)
• 還可用于設(shè)置掃描參數(shù)配置和執(zhí)行初始光學(xué)對準(zhǔn)功能
• 校準(zhǔn)后，所有校準(zhǔn)功能都將通過 SiPh-Tools 自動執(zhí)行

可重構(gòu)光纖臂

• 可在單光纖、光纖陣列和邊緣耦合支架之間進(jìn)行配置
• 工程和體積環(huán)境的靈活性
• 更換光纖支架后，F(xiàn)ormFactor 的自動校準(zhǔn)程序?qū)⒆屇趲追昼妰?nèi)恢復(fù)運(yùn)行
• 定制設(shè)計(jì)的納米精度集成 Z 位移傳感器大限度地?cái)U(kuò)大了晶圓的可測試區(qū)域，并保證了準(zhǔn)確和可重復(fù)的數(shù)據(jù)收集

CalVue

• Z 位移和光學(xué)定位的原位校準(zhǔn)

PowerVue

• 高靈敏度光電二極管
• 功率測量高達(dá) 40 mW
• 啟用現(xiàn)場功率測量
• 單纖和光纖陣列測量面
• 測量并去除激光到光纖尖端的路徑損耗

ProbeVue

單光纖、光纖陣列、DC 和 RF 探頭的向上看探頭檢查功能

從角找到初始陣列耦合偏移位置

DieVue

• 單片測試
• 高達(dá) 25 x 25 毫米的芯片
• 真空保護(hù)
• 可定制的模座

垂直和邊緣耦合

硅光子學(xué)