探针台晶圆卡盘(Chuck)是半导体测试设备中的核心部件,主要用于固定和定位晶圆,确保其在测试过程中保持稳定。
一、探针台晶圆卡盘(Chuck)核心功能与作用
准确固定与支撑:通过真空吸附、静电吸附或机械夹持等方式,将晶圆牢固固定在卡盘表面,防止测试过程中因振动或位移导致测量误差。
温度控制:集成温控系统,支持低温、常温、高温三温测试,评估芯片在不同温度条件下的性能与稳定性。
电学连接:作为电学接地或偏置电压的施加点,为晶圆上的器件提供参考电位或偏置条件,支持功率器件建模测试、射频变温测试等复杂场景。
多自由度定位:配合高精度载物台,实现晶圆的准确移动,满足不同测试点的对准需求。

二、探针台晶圆卡盘(Chuck)技术类型与特点
根据吸附方式和应用场景,探针台卡盘可分为以下类型:
真空卡盘
原理:通过内部气道和表面小孔形成真空负压,吸附晶圆。
特点:结构简单、成本低,适用于非真空环境下的常规测试,但可能因吸附力不均导致晶圆变形。
静电卡盘(E-Chuck)
原理:利用静电力吸附晶圆,避免物理接触。
特点:
吸附力均匀,适合高洁净度要求的光刻、薄膜工艺等场景。
广泛应用于真空或等离子体环境,如刻蚀、离子注入等工艺。
机械夹持卡盘
原理:通过边缘夹或弹簧销直接夹持晶圆边缘。
特点:结构简单、成本低,但易损伤晶圆边缘,定位精度有限,逐渐被非接触式技术取代。
三、探针台晶圆卡盘(Chuck)典型应用场景
三温测试
功能:支持低温(-60℃至-65℃)、常温、高温(+200℃至+300℃)测试,评估芯片在不同温度下的可靠性和稳定性。
应用:功率器件建模测试、晶圆可靠性评估、射频变温测试等。
探针台集成
功能:与手动、半自动或全自动探针台集成,提供稳定的测试平台。
应用:参数测试、故障分析(FA测试)、电容-电压(CV)测量等。
特殊工艺支持
激光修整:固定晶圆以实现高精度激光加工。
晶圆老化:在高温环境下模拟长期使用条件,加速器件老化测试。
随着制程节点推进,卡盘平整度需求也越来越高,冠亚恒温探针台晶圆卡盘(Chuck)集成更多传感器,实现实时监控与闭环控制,提升测试稳定性。