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    低温真空环境

    低温真空环境

    1.1.1.技术背景

    随着航空航天技术发展,一些高可靠、高性能半导体器件,特别是核心宇航器件,已经成为衡量一个国家航天科技术水平的重要标志。但由于我国集成电路产业基础薄弱,关键半导体器件主要依赖进口,不仅成本高、进口渠道无质量保证,更存在着极大的安全隐患,如芯片被植入木马结构等。为此,必须拥有自己研发的核心器件。在芯片研发制程中,为了保证器件能在太空中承受冷、黑、热、真空、磁、粒子、光子辐射等恶劣环境,需要为器件营造了高温、低温、真空、磁场、光照、粒子辐照等环境,然后让器件在其中工作,观察器件在不同环境下,其电学参数是否正常。

    1.1.2.需求与挑战


    常见2种应用需要真空测试环境

    极低温测试:

    晶圆在低温大气环境测试时,空气中的水汽会凝结在晶圆上,会导致漏电过大或者探针无法接触电极而使测试失败。避免这些需要把真空腔内的水汽在测试前用泵抽走,并且保持整个测试过程泵的运转。同时由于真空绝热作用可以有效提高制冷效率。

    高温无氧化测试:
    当晶圆加热至300℃,400℃,500℃甚至更高温度时,氧化现象会越来越明显,并且温度越高氧化越严重。过度氧化会导致晶圆电性误差,物理和机械形变。避免这些需要把真空腔内的氧气在测试前用泵抽走,并且保持整个测试过程泵的运转。
    晶圆测试过程中温度在低温和高温中变换,因为热胀冷缩现象,定位好的探针与器件电极间会有相对位移,这时需要针座的重新定位,针座位于腔体外部。我们也可以选择使用操作杆控制的自动化针座来调整探针的位置。



    1.1.3.解决方案
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