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什么是prober？
探針是一種用于將探針（針）固定在任何位置的裝置，也稱(chēng)為探針站。 它是一種定位裝置，用于將測(cè)量器件接觸部分的探針連接到半導(dǎo)體電極的正確位置，用于半導(dǎo)體晶圓前一工藝中對(duì)半導(dǎo)體晶圓電氣元件的測(cè)量，主要用于半導(dǎo)體晶圓制造工藝和集成電路設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。
半導(dǎo)體的電極部分面積非常小，因此檢測(cè)裝置接觸部分的探針必須放置在精確位置。 在定位方面，探針器需要非常精確的控制。
除了半導(dǎo)體芯片外，該器件還常用于評(píng)估PCB基板、各種薄膜基板（如傳感器和濾波器）以及陶瓷基板封裝（如LTCC）的電氣性能。
更專(zhuān)業(yè)的應(yīng)用
探針器通常用于檢測(cè)半導(dǎo)體、薄膜基板和封裝基板等電氣性質(zhì)。用于研發(fā)時(shí)，需要擁有一個(gè)能夠去除噪聲和防止信號(hào)泄漏（串?dāng)_）功能、能夠高精度測(cè)量并在測(cè)量方法上盡可能靈活和靈活的模型。
另一方面，在大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)，能夠準(zhǔn)確快速且高速地處理是最重要的，因此需要從多種探針型號(hào)中選擇以適應(yīng)應(yīng)用需求。
在評(píng)估溫度特性時(shí)，探針側(cè)還需具備耐高溫能力，以確保其在高溫和低溫條件下都能正常工作。此外，用于測(cè)量功率器件半導(dǎo)體時(shí)，需要一種高壓低阻抗的探針。
普羅伯原理
最典型的硅晶圓應(yīng)用探針如下描述。探針機(jī)由用于固定硅晶圓的晶圓夾頭、一個(gè)將晶圓夾頭向XY方向移動(dòng)的臺(tái)、多個(gè)用于檢測(cè)的探針、一個(gè)沿Z方向移動(dòng)至臺(tái)面的接觸板和用于定位的相機(jī)組成。
除了這些機(jī)制外，探針產(chǎn)品中通常還包含用于移動(dòng)硅晶圓的輸送系統(tǒng)。至于工作原理，晶圓被定型時(shí)，硅片會(huì)被運(yùn)輸并固定到晶圓檢查位置。
之后，探針在XY方向定位，觸點(diǎn)板沿Z方向移動(dòng)，與Z方向的電極接觸，同時(shí)調(diào)整測(cè)量探針和硅晶圓上半導(dǎo)體電極的位置。通過(guò)該過(guò)程，檢測(cè)設(shè)備可以檢測(cè)半導(dǎo)體的電性能。
關(guān)于探測(cè)器的更多信息
1. 半導(dǎo)體器件的微型化及探針器的需求
近年來(lái)，隨著半導(dǎo)體器件的微型化，微電流測(cè)量成為評(píng)估半導(dǎo)體器件制造質(zhì)量的重要指標(biāo)。 在半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)和制造中，材料、晶體生長(zhǎng)參數(shù)和器件幾何形狀的變化可能導(dǎo)致器件內(nèi)部出現(xiàn)意想不到的電流路徑，通常稱(chēng)為泄漏電流。
漏電流增加可能由晶格缺陷、柵極氧化層結(jié)構(gòu)或板材選擇引起，這些都可能誘導(dǎo)過(guò)大功耗，有時(shí)降低擊穿電壓。 近年來(lái)，半導(dǎo)體器件中雙極型晶體管的柵極長(zhǎng)度和發(fā)射極尺寸變得非常小，雖然驅(qū)動(dòng)所需的電壓在降低，但漏電流卻在增加。
因此，從質(zhì)量評(píng)估角度來(lái)看，需要使用探頭進(jìn)行高精度電流測(cè)量。 作為提高探針精度的措施之一，低溫探針的開(kāi)發(fā)正在進(jìn)行中。
2. 校正定位精度與定位器
探針器的接觸位置精度直接影響測(cè)量精度。 如果你在沒(méi)有適當(dāng)探究的情況下進(jìn)行各種評(píng)估，你將無(wú)法知道自己在評(píng)估什么。
例如，如果你想表征半導(dǎo)體器件，但晶圓偏離預(yù)定位置并在絕緣體上探測(cè)，很容易想象由于與預(yù)期結(jié)果有較大偏差，評(píng)估結(jié)果將是非正能量。
在了解評(píng)估對(duì)象所需的準(zhǔn)確性后，就需要專(zhuān)注于提升該準(zhǔn)確性。 探針的定位精度由一個(gè)稱(chēng)為定位器（作器）的部件決定。 正確選擇符合所需規(guī)格的定位器，可以極大提升定位精度。
定位器的規(guī)格幾乎由四個(gè)因素決定：（1）行程長(zhǎng)度，（2）運(yùn)動(dòng)分辨率，（3）調(diào)節(jié)靈敏度，以及（4）外部尺寸。 每項(xiàng)規(guī)范的內(nèi)容請(qǐng)見(jiàn)下文。
移動(dòng)是指可以朝
XYZ方向移動(dòng)的數(shù)量。 通常按毫米順序排列。運(yùn)動(dòng)分辨率
是根據(jù)每轉(zhuǎn)一圈的行程來(lái)定義的。調(diào)節(jié)靈敏度定義在
最小可調(diào)距離處。 它通常以μm為單位表示。尺寸 定位器的尺寸
。 一般來(lái)說(shuō)，價(jià)格會(huì)隨著規(guī)模的增加而上升。
3. 高頻兼容探針
評(píng)估具備高頻（RF）能力和建模設(shè)備的半導(dǎo)體晶體管需要適合射頻評(píng)估的探針器。
一般使用GSG探頭（基盤(pán)兩側(cè)裝有接地信號(hào)的針頭），但根據(jù)要測(cè)量的頻率，不僅要關(guān)注探頭本身，還要關(guān)注與網(wǎng)絡(luò)分析儀及各種測(cè)量設(shè)備的射頻電纜。 這是因?yàn)殡娎|偏轉(zhuǎn)及其他因素會(huì)影響射頻測(cè)量結(jié)果。
在毫米波波段（高于微波波段）使用專(zhuān)用VNA擴(kuò)展器，但由于探針器配置本身對(duì)測(cè)量影響很大，儀器配置必須與專(zhuān)門(mén)制造商詳細(xì)討論。
