JJF(鄂) 111-2024 晶圓測(cè)試系統(tǒng)校準(zhǔn)規(guī)范

湖北省地方計(jì)量技術(shù)規(guī)范CalibrationSpecificationforWaferTestSystem湖北省市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布晶圓測(cè)試系統(tǒng)系統(tǒng)CalibrationSpecificationforWafer主要起草單位：中國(guó)船舶集團(tuán)有限公司第七〇九研究所 （II） （1） （1） （1） （1） （1） （1） （1） （1） （2） （2） （2） （2） （2） （2） （2） （3） （3） （3） （7） （7） （8） （13）晶圓測(cè)試系統(tǒng)校準(zhǔn)規(guī)范凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適晶圓測(cè)試系統(tǒng)，用于對(duì)數(shù)字電路、模擬電路、混合信號(hào)電路等各類刻蝕好的集成電路裸晶圓片進(jìn)行測(cè)試的能力。在集成電路生產(chǎn)測(cè)試、驗(yàn)證測(cè)試、性能測(cè)試、工藝改進(jìn)、測(cè)晶圓測(cè)試系統(tǒng)包括對(duì)功能及參數(shù)的各類測(cè)量單元、控制晶圓片進(jìn)給以及傳輸測(cè)量信號(hào)的探針臺(tái)。晶圓片放置于探針臺(tái)的承片臺(tái)上通過探針與測(cè)量單元聯(lián)接，通過測(cè)試程序控制測(cè)量單元及探針臺(tái)，完成對(duì)晶圓片的功能及參數(shù)測(cè)試。因此，通過對(duì)集成電路測(cè)量單晶圓測(cè)試系統(tǒng)根據(jù)不同型號(hào)，由不同的模塊單元組成，主要包括各類集成電路測(cè)量單4計(jì)量特性24.5位移a)測(cè)量范圍：0mm～300mm；注：被校系統(tǒng)具體的量程、最大允許誤差等技術(shù)指標(biāo)以被校環(huán)境條件及其要求如下：b)相對(duì)濕度：3075%;c)供電電源：交流電壓(220±22)V，頻率(50±1)Hz；e)其它要求：現(xiàn)場(chǎng)無影響測(cè)量設(shè)備正常工作的機(jī)械振動(dòng)和電磁干擾。2)直流電壓輸出最大允許誤差：0.2%×測(cè)量值+1mV；2)直流電壓測(cè)量最大允許誤差：0.2%×測(cè)量值+1mV；35.2.3.激光干涉儀6校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法6.2.1外觀和附件對(duì)晶圓測(cè)試系統(tǒng)的外觀進(jìn)行檢查。被校準(zhǔn)的測(cè)試系統(tǒng)，應(yīng)配有使用說明書和相應(yīng)的編程手冊(cè)；應(yīng)具有產(chǎn)品合格證書以及全部必備附件。測(cè)試系統(tǒng)的外形結(jié)構(gòu)應(yīng)完好。開關(guān)、控制旋鈕、按鍵等操作靈活可靠，標(biāo)志清晰明確，外露件不應(yīng)有松動(dòng)和機(jī)械損傷。其銘牌或外殼上應(yīng)標(biāo)明其名稱、生產(chǎn)廠家、型號(hào)、編號(hào)和出廠日期。外觀和附件檢查記錄格對(duì)晶圓測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行操作時(shí)，應(yīng)采取防靜電措施，如使用防靜電手鐲等，以避免靜電按照說明書要求進(jìn)行預(yù)熱，執(zhí)行系統(tǒng)自帶的自校準(zhǔn)程序。自校準(zhǔn)結(jié)果UXUS數(shù)字多用表UXUS數(shù)字多用表=GND=GND單元晶圓測(cè)試系統(tǒng)校準(zhǔn)接口板校準(zhǔn)接口板4b）數(shù)字多用表設(shè)置為直流電壓模式；c）根據(jù)晶圓測(cè)試系統(tǒng)電壓輸出單元的技術(shù)指標(biāo)，在每個(gè)量程內(nèi)選取至少3個(gè)測(cè)量點(diǎn)按照公式(1)計(jì)算輸出電壓的誤差ΔU，計(jì)算方法如下：X●IXIS●IXISb）數(shù)字多用表設(shè)置為直流電流模式；c）根據(jù)晶圓測(cè)試系統(tǒng)電流輸出單元的技術(shù)指標(biāo)，在每個(gè)量程內(nèi)選取至少3個(gè)測(cè)量點(diǎn)量點(diǎn)設(shè)置電流輸出單元的輸出電流值IX，用數(shù)字多用表測(cè)量該單元的輸出電流IS；按照公式(2)計(jì)算出輸出電流誤差ΔI，計(jì)算方法如下：IX——輸出電壓示值，A；IS——輸出電壓標(biāo)準(zhǔn)值，A。UMUSUMUSb）直流電源設(shè)置為電壓模式；c）根據(jù)晶圓測(cè)試系統(tǒng)電壓測(cè)量單元的技術(shù)指標(biāo)，每個(gè)量程選取至少3個(gè)測(cè)量點(diǎn)（優(yōu)），按照公式(3)計(jì)算出電壓測(cè)量誤差ΔU，計(jì)算方法如下：6IMISIMISb）直流電源設(shè)置為電流模式；c）根據(jù)晶圓測(cè)試系統(tǒng)電流測(cè)量單元的技術(shù)指標(biāo)，每個(gè)量程選取至少3個(gè)測(cè)量點(diǎn)（優(yōu)），設(shè)置該直流電源的輸出值IS，用該單元測(cè)量直流源輸出的電壓值IM；按照公式(4)計(jì)算出電流測(cè)量誤差ΔI，計(jì)算方法如下：IS——電源輸出值，A。激光干涉儀激光干涉儀晶圓測(cè)試系統(tǒng)b）在位移測(cè)量范圍內(nèi)選擇三個(gè)位移測(cè)量點(diǎn)（100mm，200mm，300mm按照位移c）記錄位移測(cè)量單元位移值LX，激光干涉儀位移測(cè)量單元位移值7LX——位移測(cè)量值，mm；LS——激光干涉儀示值，mm。7校準(zhǔn)結(jié)果的處理根據(jù)被校準(zhǔn)測(cè)試系統(tǒng)的各校準(zhǔn)項(xiàng)目的校準(zhǔn)結(jié)果，出具校準(zhǔn)證書或校準(zhǔn)報(bào)告，加蓋校準(zhǔn)建議復(fù)校時(shí)間間隔為1年。送校單位也可根據(jù)實(shí)際使用情況自主決定復(fù)校時(shí)間間隔。8晶圓測(cè)試系統(tǒng)的校準(zhǔn)項(xiàng)目有5項(xiàng)，分為電壓類、電流類、位移類等3類，本附錄儀以電壓輸出單元的9.000V、電流輸出單元的0.600A和位移單元的50mm測(cè)量不確定度評(píng)定為例，說明晶圓測(cè)試系統(tǒng)校準(zhǔn)項(xiàng)目的測(cè)量不確定度評(píng)定程序。由于校準(zhǔn)方法和所用設(shè)備相同或近似，其他項(xiàng)目校準(zhǔn)測(cè)量不確定度評(píng)定程序類同。A.2電壓輸出單元校準(zhǔn)的測(cè)量不確定度評(píng)定（9.00Xa)電壓輸出單元分辨力引入的不確定度ux；b)電壓輸出單元重復(fù)性引入的不確定度uA；A.4.1.1電壓輸出單元分辨力引入的不確定度ux由晶圓測(cè)試系統(tǒng)的技術(shù)資料得知，分辨力為100mV。按B類評(píng)定，視為均勻分布， k1A.4.1.2電壓輸出單元重復(fù)性引入的不確定度uA在相同條件下，測(cè)量晶圓測(cè)試系統(tǒng)相同電壓輸出值10次，測(cè)試點(diǎn)9V。測(cè)量結(jié)果數(shù)據(jù)如下。根據(jù)（A.3）式計(jì)算：1234567899測(cè)量值（V）9.0319.032其中：Ui是電壓輸出單元的電壓測(cè)量值，單位V。A.4.1.3晶圓測(cè)試系統(tǒng)校準(zhǔn)裝置電壓測(cè)量示值誤差引入的不確定度uS根據(jù)晶圓測(cè)試系統(tǒng)校準(zhǔn)裝置指標(biāo)及實(shí)驗(yàn)觀測(cè)，傳遞標(biāo)準(zhǔn)在9V點(diǎn)的不確定度為10mV，A.4.1.4合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc由于各分量互不相關(guān),故電流測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度按（A.14）計(jì)算：故電壓輸出模塊測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度按（A.5）計(jì)算：取k=2，則擴(kuò)展不確定度為：cA.5電流輸出單元校準(zhǔn)的測(cè)量不確定度評(píng)定(0.600A)IS——電流輸出標(biāo)準(zhǔn)值，A。a)電流輸出單元分辨力引入的不確定度ux；b)電流輸出單元重復(fù)性引入的不確定度uA；A.5.3.1電流輸出單元分辨力引入的不確定度ux由晶圓測(cè)試系統(tǒng)的技術(shù)資料得知，分辨力10mA。按B類評(píng)定，視為均勻分布，A.5.3.2電流輸出單元重復(fù)性引入的不確定度uA在相同條件下，測(cè)量晶圓測(cè)試系統(tǒng)相同電流輸出值10次，測(cè)試點(diǎn)0.600A。測(cè)量結(jié)123456789A.5.3.3晶圓測(cè)試系統(tǒng)校準(zhǔn)裝置電流測(cè)量示值誤差引入的不確定度uS根據(jù)晶圓測(cè)試系統(tǒng)校準(zhǔn)裝置指標(biāo)及實(shí)驗(yàn)觀測(cè)，傳遞標(biāo)準(zhǔn)在0.600A點(diǎn)的不確定度為0.6mA，k=2，則其引入的不確定度uS按（A.10）式計(jì)算：A.5.3.4合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc由于各分量互不相關(guān)，故電流測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度按（A.11）計(jì)算：電流輸出單元測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度按（A.14）計(jì)取k=2，則擴(kuò)展不確定度為：A.5.3.6電壓測(cè)量單元校準(zhǔn)的測(cè)量不確定度評(píng)定（50.000位移單元的測(cè)量模型可用（A.13）式表示：XLX——位移測(cè)量值，mm；A.5.3.10晶圓測(cè)試系統(tǒng)位移單元分辨力引入的不確定度ux位移單元在校準(zhǔn)點(diǎn)的分辨力為0.0002mm，假設(shè)其服從概率分布為均勻分布：A.5.3.11晶圓測(cè)試系統(tǒng)位移測(cè)量單元重復(fù)性引入的不確定度uX2在相同條件下，測(cè)量晶圓測(cè)試系統(tǒng)相同位移值10次，測(cè)試點(diǎn)50.000mm。測(cè)量結(jié)果表A.3位移單元測(cè)量結(jié)果數(shù)據(jù)123456789A.5.3.12激光干涉儀位移示值誤差引入的不確定度uS根據(jù)晶圓測(cè)試系