CN210775733U - 紫外可见光光敏复合介质栅mosfet探测器测试系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及晶圆在片测试技术领域，尤其是一种紫外可见光光敏复合介质栅MOSFET探测器测试系统，包括晶圆测试探针台、测试测量仪表、光源发生以及调节系统、系统自动控制及数据处理软件，晶圆测试探针台用于对待测件进行固定及测试操作，测试测量仪表与待测件连接，用于对待测件进行数据检测和收集，光源发生以及调节系统用于发出测试光源至晶圆待测件，用于对待测件进行测试光源的输出控制，系统自动控制及数据处理软件分别与晶圆测试探针台和光源发生以及调节系统通信连接，本实用新型极大地提高了紫外可见光光敏复合介质栅MOSFET探测器测试效率、封装良率，提高了生产效率，降低了生产成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及晶圆在片测试技术领域，具体领域为一种紫外可见光光敏复合介质栅MOSFET探测器测试系统。
背景技术
光敏复合介质栅MOSFET探测器的每个单元的基本结构是在基底P型半导体材料上方的两侧设有N型半导体区构成源极和漏极，基底正上方分别设有二层绝缘介质材料和控制栅极，二层绝缘介质材料之间设有光电子存储层；与控制栅极接触的第二绝缘介质是是阻止光电子存储层中存储的电荷流失到栅极的材料，源漏极在搜集光电子和储存光电子到光电子储存层时均为悬空结构；第一绝缘介质即底层介质，采用氧化硅、Si0N或其它高介电常数介质；第二绝缘介质层的材料即顶层介质，采用氧化硅/氮化硅/氧化硅、氧化硅、氧化铝或其它高介电常数介质材料；且基底层或栅极面至少有一处为对探测器探测波长透明或半透明的窗口。
对于紫外可见光光敏复合介质栅MOSFET的测试，在现有技术中，通常是先将其封装完成后，再连接测试系统进行测试；
由于晶圆生产良率无法达到100％，因此如果将所有芯片都先封装好再测试，会将不良样品也进行了封装，这将导致工作量的增加，生产成本的增加，也将严重影响生产效率。为了在封装前就甄别好器件的性能和等级，提高测试效率，提高良品率，对于紫外可见光光敏复合介质栅MOSFET的测试，需要一套系统来实现的晶圆在片测试。晶圆级别在片测试系统在搭建中相比于封装级别系统的难点在于其不仅需要完成的光源产生、调制和传导装置，更需要设计完整的方法实现在晶圆级别的自动耦合、自动测试、数据自动上传处理、产品等级自动划分等。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种紫外可见光光敏复合介质栅MOSFET探测器测试系统，以解决现有技术中探测器芯片测试效率不高、且工作量高，生产成本高的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种紫外可见光光敏复合介质栅MOSFET探测器测试系统，包括晶圆测试探针台、测试测量仪表、光源发生以及调节系统、系统自动控制及数据处理软件，所述晶圆测试探针台用于对待测件进行固定及测试操作，所述测试测量仪表与待测件连接，用于对待测件进行数据检测和收集，所述光源发生以及调节系统用于发出测试光源至晶圆待测件，用于对待测件进行测试光源的输出控制，所述系统自动控制及数据处理软件分别与晶圆测试探针台和光源发生以及调节系统通信连接，通过系统自动控制及数据处理软件进行相应参数的设置、以及圆测试探针台和光源发生以及调节系统的具体操控。
优选的，所述晶圆测试探针台为电学探针和光学探针设置测试平台，待测件固定于测试平台上，通过电学探针和光学探针对待测件进行电学或光学信号激励，并收集对应电学或光学反馈信号信息。
优选的，所述光源发生以及调节系统包括氙灯光源、聚光系统、斩波器、单色仪、光纤、校准二极管、光屏蔽系统，氙灯光源产生的光源通过聚光系统进行聚集，斩波器对聚集的光源进行频率调节，单色仪与斩波器配合，对调节后的光源进行特定波长的光源过滤并输出，输出的光源通过光纤传输至光屏蔽系统内，光屏蔽系统与晶圆测试探针台为机械固定连接，将输出的光源先照射至校准二极管进行系统校准，再将输出的光源照射至待测件上进行测试。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型紫外可见光光敏复合介质栅MOSFET探测器晶圆在片自动测试测量系统中包含晶圆在片光源发生或调解系统，自动耦合系统，自动控制系统，可实现紫外可见光光敏复合介质栅MOSFET探测器晶圆在片自动测试测量系统，极大地提高了紫外可见光光敏复合介质栅MOSFET探测器测试效率、封装良率，提高了生产效率，降低了生产成本。
附图说明
图1为本实用新型的系统原理框图；
图2为本实用新型的光源设备连接示意图；
图3为本实用新型的光源系统搭建示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种紫外可见光光敏复合介质栅MOSFET探测器测试系统，包括晶圆测试探针台、测试测量仪表、光源发生以及调节系统、系统自动控制及数据处理软件，所述晶圆测试探针台用于对待测件进行固定及测试操作，所述测试测量仪表与待测件连接，用于对待测件进行数据检测和收集，所述光源发生以及调节系统用于发出测试光源至晶圆待测件，用于对待测件进行测试光源的输出控制，所述系统自动控制及数据处理软件分别与晶圆测试探针台和光源发生以及调节系统通信连接，通过系统自动控制及数据处理软件进行相应参数的设置、以及圆测试探针台和光源发生以及调节系统的具体操控，同时系统自动控制及数据处理软件整合有测试系统，系统自动控制及数据处理软件与测试测量仪表连接，能够对测试测量仪表检测的数据进行收集和整合处理，测试测量仪表为晶圆电学测试仪表。
所述晶圆测试探针台为电学探针和光学探针设置测试平台，待测件固定于测试平台上，通过电学探针和光学探针对待测件进行测试，晶圆测试探针台包括晶圆测试探针台移动装置、晶圆及待测件固定装置、电学探针装置、电学探针空间移动控制装置、探针台防振动系统、真空泵或真空管道装置、空压机或压缩空气管道装置、光纤探针空间移动控制与耦合装置。
如图2-3所示，所述光源发生以及调节系统包括氙灯光源、聚光系统、斩波器、单色仪、光纤、校准二极管、光屏蔽系统，氙灯光源产生的光源通过聚光系统进行聚集，斩波器对聚集的光源进行频率调节，单色仪与斩波器配合，对调节后的光源进行特定波长的光源过滤并输出，输出的光源通过光纤传输至光屏蔽系统内，光屏蔽系统与晶圆测试探针台为机械固定连接，将输出的光源先照射至校准二极管进行系统校准，再将输出的光源照射至待测件上进行测试。
氙灯光源，其光谱范围为185nm—2500nm；聚光系统，其最小汇聚光斑直径小于等于5微米，其光轴可调范围为20毫米；斩波器，其频率调节范围从 10赫兹至24千赫兹可选，其配置的斩波片经过光化学和消磁处理；单色仪，其焦距为260毫米，光圈大小为3.9，波长范围为200纳米至2500纳米，波长精度为0.35纳米，波长分辨率为0.1纳米，狭缝宽度0.2毫米至3毫米可调；光纤为多模紫外石英光纤，其数值孔径为0.22±0.02，光波传输范围为190纳米至1900纳米；校准二极管，其光谱响应范围为190纳米至1100纳米，照度灵敏度典型值为0.5安培/瓦塔，响应度峰值波长为960纳米，暗电流最小为50皮安；光屏蔽系统，在0.5GHz～20GHz范围内其电磁屏蔽典型值大于等于20dB，对于波长在200纳米至1100纳米的光，其光屏蔽能力大于等于 120dB。
一种紫外可见光光敏复合介质栅MOSFET探测器测试系统，其步骤为：
(1)测试整个系统工作时，先由光源发生以及调节系统中的氙灯光源产生多波段的光；
(2)发出的光经过聚光系统汇聚成微小光斑，通过光路系统传导至斩波器；
(3)随后传导至单色仪中，通过系统自动控制及数据处理软件发送命令给单色仪，使得其通过内部调节输出特定波长的光至光纤中；
(4)通过光纤先将光引入到置于光屏蔽系统中的校准二极管上，随后在系统自动控制及数据处理软件控制下获取校准二极管的数据作为基准数据，用于系统的校准；
(5)通过光纤再将光引入到置于光屏蔽系统中固定于晶圆及待测件固定装置上的待测紫外可见光光敏复合介质栅MOSFET；
(6)随后在系统自动控制及数据处理软件控制下光纤探针空间移动控制与耦合装置控制光纤在待测器件的光敏面处进行自动光耦合，通过测试测量仪表来读取耦合值，通过系统自动控制及数据处理软件判断耦合结果是否是最优；
(7)待耦合完成后，系统自动控制及数据处理软件会根据需要控制单色仪依次产生一定波长范围的单色光，随后通过控制测试测量仪表来依次读取不同光波长下的光电流响应值；
(8)然后系统自动控制及数据处理软件会整合波长与光电流响应值，形成当前待测器件的波长与光响应图谱；
(9)待当前测试待测器件测试完成后，系统自动控制及数据处理软件控制晶圆测试探针台移动至下一个待测器件处，重复以上过程，直到晶圆上所有器件均测试完成；
(10)最后系统自动控制及数据处理软件会整理当前晶圆所有数据，形成对应参数矢量图，并判断良品率。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (2)
1.一种紫外可见光光敏复合介质栅MOSFET探测器测试系统，其特征在于：包括晶圆测试探针台、测试测量仪表、光源发生以及调节系统、系统自动控制及数据处理软件，所述晶圆测试探针台用于对待测件进行固定及测试操作，所述测试测量仪表与待测件连接，用于对待测件进行数据检测和收集，所述光源发生以及调节系统用于发出测试光源至晶圆待测件，用于对待测件进行测试光源的输出控制，所述系统自动控制及数据处理软件分别与晶圆测试探针台和光源发生以及调节系统通信连接，通过系统自动控制及数据处理软件进行相应参数的设置、以及圆测试探针台和光源发生以及调节系统的具体操控。
2.根据权利要求1所述的紫外可见光光敏复合介质栅MOSFET探测器测试系统，其特征在于：所述晶圆测试探针台为电学探针和光学探针设置测试平台，待测件固定于测试平台上，通过电学探针和光学探针对待测件进行电学或光学信号激励，并收集对应电学或光学反馈信号信息。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110361643A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-10-22 | 苏州伊欧陆系统集成有限公司 | 紫外可见光光敏复合介质栅mosfet探测器测试系统及方法 |
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- 2019-08-07 CN CN201921274010.9U patent/CN210775733U/zh active Active
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