对话ERS产品工程师Bengt Haunerland

ERS ProbeSense™

问:作为软件和电子部门的主管,过去两年内你参与研发ProbeSenseTM,请问当初的研发动机是什么?研发过程中都遇到了哪些困难和挑战?

Bengt:其实这个项目由于我们的温度高精度卡盘上额外配备的几个传感器需要达到低于50mK的精确度,同时,这些传感器还需要定期检测并重新校准以保证交货两到三年,甚至四年之后仍能保持温度的精确度。为了实现校准,最初我们使用的是业界标准的晶圆测量仪,但它无法保证总是与卡盘的传感器对齐,并且其精确程度也无法满足我们的需求。这便成为了设计一款新的校准工具的奇迹:单一传感器取代多个传感器,以消除不同传感器之间的偏差。项目初期,我们采用了真空设计。想法很好,但在重复操作时出现了问题,进行一次校准消耗的时间也太长。因此,全自动化和可重复测量成为了需要面对的挑战。事实上,单全自动化一点,就已经可以帮助我们减少人力,增加重复测量的次数了。

问:从去年起,ProbeSenseTM已经在用于生产和分析的探针台上进行大范围测试了。那么最显著的结果是什么?和其它校准工具相比,ProbeSenseTM又有什么不同?

Bengt:其中有两个测试结果值得注意:一个是重复性测试,它显示在同一位置温度的精确程度可以控制在30mK以内。与使用晶圆测量仪相比,由于晶圆得对齐完全手动,这就造成了一些测量偏差,加上多种不同传感器引起的偏差,因此,几乎不可能达到ProbeSenseTM的精确程度。除确保精确度,ProbeSenseTM还可以进行动态温度均匀性测量,基本上是测量针测条件下的温度均匀性,换句话说就是直接在探针卡下进行测量,这可以很好的显示出卡盘的使用情况。因此,与晶圆测量工具提供的静态测量相比,动态测量出的均匀性更具代表性。

放置在探针卡位置的ProbeSense™ 

问:将ProbeSenseTM软件集成在探针台中都需要什么?具体什么是可以实现自动化的?

Bengt:我们希望通过集成的软件控制的关键参数是卡盘在XYZ轴空间的位置、卡盘和ProbeSenseTM的温度值以及预设温度的变化值。有了这些参数,我们就可以进行全自动温度均匀性测量、卡盘内部传感器的校准并同时补偿产生的温度偏差。我们喜欢把这个想法称之为“set it and forget it”。也就是把相关参数设定好,启动程序,让它自动运行到测量点并测试温度。所有测量完成以后,用户再过来收集数据。

问:到目前为止,使用过ProbeSenseTM的客户反向如何?日后还会做出哪些改进?

Bengt:在为客户测试和演示ProbeSenseTM时,我们收到了很多积极的反馈。他们都被这一理念所折服,有些人甚至称其为“游戏规则改变者“。为我们已经考虑根据客户的反馈推出下一代ProbeSenseTM。特别是对于全自动探针台来说,目前必须取下测试台,然后将ProbeSenseTM放置其中来进行测试,这种方式有点耗时,因为在安装之后还必须重新对齐位置。因此,接下来我们将对转接板做一些改进,使其能能够像探针卡一样完全安装在探针台上。这将使得校准过程更加容易。

Bengt在SW Test San Diego 2022发表演讲

问:你刚参加过在美国圣地亚哥举办的SW Test,在会上首次展示了ProbeSenseTM。会议的气氛如何?在如此专业的听众面前作报告感觉如何?

Bengt:能接触到那么多对半导体测试行业了如指掌的人是一个很好的经历。能够认识和学习该行业的其它领域,不仅仅是我们所在的设备供应方面,也十分有意思。演讲刚一开始,面对如此多有着专业知识背景的听众肯定有点紧张,但我们优质的产品,令人信服的测试数据和详细的演示说明,让我放下心来,演讲也更加流畅自如。演讲结束以后,我收到了一些听众的积极反馈,这更加增强了我的信心,也同时进一步证明了ProbeSenseTM是符合市场需要的。

问:ERS最近宣布了可持续发展计划,同时发布了具备可持续性特点的温度卡盘系统AC3 Fusion。据我们了解,它搭载的AC3 Fusion计算器是你协助开发并随后收集数据的。该系统和计算器对客户具体有什么好处?

Bengt:AC3 Fusion允许用户在几种不同的操作模式中选择,这些模式均可以针对应用进行优化。Turbo是用于低温测试的高性能模式,AC3是标准模式,而ECO模式可以实现节能。开发这些不同模式是因为我们意识到,对于不同的测试应用有着不同的要求。比如,在研发测试车间,经常会在一天之内切换多种温度,并且需要更宽泛的温度范围。这种情况下往往会要求较短的切换温度时间,而其它应用,像晶圆级可靠性测试,就不必经常进行温度循环。这种类型的测试通常需要较长时间的高温,然后再降低温度至室温以更换探针卡。

带有四种模式的AC3 Fusion冷却机 

在这种情况下,便能够真正看到“多模式”——通过关闭空气和压缩机来节省能源消耗和成本的好处。这些都是比较鲜明的例子,但大多数时候我们面临的都是一些模棱两可的测试情况。此时AC3 Fusion计算器便发挥其作用了:评估测试条件并帮助用户选择出最佳的操作模式。用户可以选择预设好的方案,也可以输入具体的测试温度、运行周期以及时长,然后计算器将提供一个能源消耗和温度转换所需时间之间的成本估算,让客户一目了然,什么操作模式才是最合适的。

 

 

 

 

想要了解更多关于AC3 Fusion的信息,请扫描下方二维码,关注ERS官方微信公众号。

 

back