如何进行更好的光子测量

FormFactor认识到测试工程师的主要目标是进行测量。一项综合验证的解决方案将意味着工程师不再浪费长时间开发项目的宝贵时间。

FormFactor的SIPH测量助手可以更快的时间来进行更准确的测量和降低测试成本。

FormFactor开发了所有工具，固定装置和校准技术，使工程师可以在短短几天而不是数月或几年的时间内测量光子设备。

FormFactor的自主硅光子学测量助手是一种动态解决方案，可促进从单纤维到阵列以及从垂直耦合到边缘耦合的一系列测试需求的快速转换。

FormFactor的Photonics集成套件并且创新的OptoVue校准套件将在安装后立即为用户提供量产的，优化的光学测量。

FormFactor的CM300XI探针站：光探测高度稳定且健壮的300毫米平台。图片来源：FRT计量学

行业优先的功能

• 自动化的光学定位对准和校准
• 高度灵活的单纤维/阵列和边缘/垂直耦合的解决方案
• 集成的z置换
• Optovue Pro的原位校准和单数模具测试
• 经过验证的集成，经过验证的性能
• 晶圆和模具级边缘耦合

FormFactor的200 mm探针站峰会上的硅光子学测量助手200。图片来源：FRT计量学

Optovue / Optovue Pro-实时校准的数据更快的时间

特征

• 高级校准技术
• 启用自主测量
• 原位电源测量
• 实时校准
• 歌唱的模具测试
• 真正的模具级边缘耦合

借助Optovue和Optovue Pro，FormFactor可以为晶圆和模具光子学探测提供创新的技术进步。此功能结合了最先进的校准技术，具有增强的观看方向和相当多的其他功能，可促进更快的运行时间，从而更准确地测量结果。

Optovue and Optovue Pro位于CM300XI和Summit200上的辅助Chuck位置，允许在现场进行校准，而无需删除测试晶片以将校准晶片放在Chuck上。

这种CALVUE功能有助于直接校准，而无需操作员干预，从而导致测量时间更快，并产生了降低的测试成本。

Optovue Pro由一组功能丰富的工具组成，用于光学探测，例如用于奇异光子设备的模具验探测器，用于测量和检查纤维和光纤阵列的探头，以及用于测量探针尖端激光器功率的功率值。

图像在CM300XI上显示了Optovue Pro。图片来源：FRT计量学

Calvue

• Z-置换和光学定位的原位校准

PowerVue

• 在单纤维和纤维阵列的测量平面上启用原位功率测量值高灵敏度光电二极管
• 测量并卸下激光至纤维尖端路径损失功率测量最高40 mW

探针

• 从角落找到初始数组耦合偏移位置
• 单纤维，纤维阵列，直流和RF探针的向上外观探针检查功能

模仿

• 可自定义的模具持有人
• 奇异的模具测试
• 最多25 x 25毫米死亡
• 真空固定
• 垂直和边缘耦合

表1.来源：FRT计量学

特征	Optovue Pro	Optovue	Optovue200 Pro		Optovue200
Calvue	✓	✓	✓	（可替换为模具）	✓
PowerVue	✓	-	✓	（放在左前，灵活 如果外观向上相机，位置）	-
探针	✓	-	✓		-
模仿	✓	-	✓	（可替换为Calvue）	-

使用探针检查。图片来源：FRT计量学

电力vue的原位功率测量。图片来源：FRT计量学

在辅助Chuck位置与Optovue Pro一起拉出Chuck -CM300XI。图片来源：FRT计量学

在辅助Chuck位置中与Optovue Pro 200一起拉出Chuck -Summit200。图片来源：FRT计量学

边缘耦合 - 高带宽的高耦合效率

特征

• 自动化的纤维到面对齐
• 易于经验不足的用户使用
• 避免纤维碰撞
• 测试结果的最高精度
• 最低耦合损失
• 纤维尖端和波导之间的间隙优化

水平模层边缘耦合

高带宽应用的最有效的耦合效率可以通过确保通过水平模层边缘耦合来确保纤维/阵列尽可能接近裸露的波导方面（S）来实现。

图片来源：FRT计量学

真正的边缘耦合有助于与设备性能非常类似于最终应用程序的现实状况进行准确的模拟。

FormFactor提供了市场上唯一的解决方案，该解决方案促进了用于水平模具级边缘耦合的复杂自动对齐，采用了独家自动化的光纤与面对面的对准技术，并显着限制了与碰撞避免技术造成光纤损坏的风险。

像AlignopticticalProbes3D这样的专业软件算法促进了在输入和输出处的最大耦合功率，从而有助于优化光纤间隙间隙。没有可能的替代方法可以使用户可以修复YZ平面中校准的定位硬件，并准备进行边缘耦合光学优化。

晶圆级边缘耦合

现在可以使用硬件和软件功能的新开创性组合来实现晶圆级边缘耦合，以协调和优化晶圆级沟槽中的纤维/阵列。

图片来源：FRT计量学

完整的软件对齐算法套件有助于在晶圆沟中进行YZ优化扫描，而锥形的透镜纤维持有人则提供与晶圆表面相关的低接近角度。这允许在沟槽中的准确探针对齐，尽可能靠近方面，从而减少了最小的沟槽尺寸的耦合损失。

该解决方案即使是针对经验不足的用户的简化设置，由于新型的纤维到面间的缝隙对准技术，可重复的测量结果以及使用碰撞避免技术损坏纤维的风险有限。

行业领先的边缘对齐功能

MESE3DCOUPLING

MESE3DCOUPLING可以进行连续的区域扫描，并沿耦合轴进行步进移动，从而编译了功率耦合的3D图像。该技术在许多应用中都有用，例如检测DUT污染，检测纤维损伤，测量镜头纤维的焦距等。它也适用于边缘和垂直耦合。

图片来源：FRT计量学

AlignopticalProbes3d

AlignOpticalProbes3D试图确定产生最大耦合功率的输入和输出纤维的最佳差距。

图片来源：FRT计量学

AlignopticalProbesedge

AlignopticalProbeSedge在许多选定的探针上进行基于视觉的差距对齐，然后在必要时扫描YZ区域。

图片来源：FRT计量学

AlignopticalProbeGap

AlignopticalProbeBegap在XY中的单个探针上进行基于视觉的缝隙对准，以Z中的探针高度移动，并为区域扫描做准备。

图片来源：FRT计量学

垂直耦合 - 晶圆级耦合到表面光栅

集成对齐功能

• 对齐光学探针
• 光学扫描数据分析
• 光学旋转扫描
• 光学跟踪
• 搜索第一灯

入射角校准

现在作为行业标准建立，FormFactor的技术用于垂直耦合，以晶圆级的光栅耦合器。市场上没有其他解决方案能够实现与探测站对齐的定位硬件的校准，并准备在几分钟内进行模具到die的光学优化。

图片来源：FRT计量学

使用枢轴点等唯一的校准，自动确定光纤/阵列尖端的最小翻译的最佳点。利用这个枢轴点，FormFactor的入射角优化程序使用户可以确定哪个位置最好优化耦合效率。

了解优化的入射角与设计的入射角相比可以使用户确定FAB或其他过程缺陷。

图片来源：FRT计量学

入射角优化。图片来源：FRT计量学

热能 - 在多个温度下启用自主校准

特征

• 在多个温度（-40°C至+125°C）下进行自主校准
• 黑暗，屏蔽和霜冻
• 最小化气流对纤维/阵列的影响
• 可靠，准确的测量
• 简单设置的唯一窗口

在必要遵守特定行业合规性标准时，在各种温度下进行光学设备测量至关重要，无论是在高温环境中还是必须在高温环境中进行测试的数据中心或自动化设备，都必须既需要进行热和冷测试。

与在许多温度下进行测试相关的挑战包括系统漂移，对极敏感的纤维/纤维阵列的空气流量以及重新校准的必要性。FormFactor的独特SIPH Tophat是唯一提供完全密封，深色，屏蔽和无霜环境的解决方案，其热容量从-40°C到+125°C。

只有SIPH TOPHAT促进了在寒冷温度下的气流影响最小化，从而保护纤维/纤维阵列并允许稳定且可重复的测量结果。

结合创新的Optovue/ Optovue Pro和智能机器视觉算法，该系统允许在各种温度下真正免提，自主校准和重新校准。

热校准间隔是可以配置的，因为热漂移对纤维的影响在所需温度范围内波动。

开发了SIPH TOPHAT，以防止降低电动定位器精度。电缆管理已集成到纤维和局部电缆的安装板中。专业ITO涂层的Tophat窗口实现简单的探针组装，而无需打开热室。

图片来源：FRT计量学

CALVUE-独家自动校准

校准功能

自动枢轴点校准

• 电机校准
• PZT校准
• 平面校准
• theta校准
• Z-置换校准

可以快速设置该系统以执行在设备上进行精确和可靠测量的最终目标。

FormFactor开发了一组开创性的自动化功能，该功能将光学定位系统执行临界校准到探针站和逐步晶圆，以探测高度训练 - 即使对于组合的光学和电气探测也是如此。

借助Optovue和Optovue Pro的一部分Calvue，FormFactor将这些行业独家的自动校准功能移至探针站。

利用唯一设计的复古效果技术，可以使用EVUE的客观照明在没有外部光线的情况下查看纤维/阵列的所有方面。这消除了对倾斜照明的需求，并实现了实时的原位自动化机器视觉校准。

带有Calvue的单光纤的水平视图。图片来源：FRT计量学

带有Calvue的纤维阵列的水平视图。图片来源：FRT计量学

经过验证的性能 - 自动绩效验证

验证的参数

• 耦合功率可重复性
• Chuck校准到光学定位
• 六脚架运动校准
• PZT运动校准

FormFactor对自动测试方法的开发展示了只需单击一个按钮即可校准到探针站的定位解决方案的完整性能。

性能验证脚本可以通过测量整个系统的耦合功率可重复性来准确地校准定位解决方案的所有9或18轴。

在FormFactor的硅光子学测试优惠券晶片的三个标线中，在9个不同的波导中，总共进行了900次测量。在每个波导下进行的100个测量中的每一个中，所有溶液元件都重新定位，包括晶圆袋，六型六阶段和压电阶段。

执行每个步骤后，对系统进行验证以测量每个波导的耦合功率结果，在这100个测量值中在小于0.3 dB之内。这种测量表现清楚地表明了FormFactor自主硅光子学测量助手的综合性能和坚固性。

<0.3dB耦合功率可重复性结果。图片来源：FRT计量学

FormFactor硅光子学测试优惠券晶圆。图片来源：FRT计量学

SIPH -Tools和Photonics Controller接口 - 功能强大的软件接口

独特开发的功能

• 自动对齐功能
• 校准晶片验证
• 测量位置训练
• 光学对齐验证
• 晶圆培训子管理

FormFactor的SIPH-Tools是一个独特的软件包，其中包括用于促进光学探测的扩展工具集。通过将探针电台的视觉功能与光学定位和测试设备合并，SIPH-Tools能够自动化手动任务。2020欧洲杯下注官网

从在模具到DIE步进期间进行光学扫描到训练测量位置，SIPH-Tools提供了快速从设备收集数据所需的性能。

一个示例是新的搜索第一光特征，该功能利用六脚架的向外移动，而纳米管则在圆形路径中连续搅拌，以寻找在设定阈值上方的测量功率信号。SIPH-Tools还拥有广泛的工具，用于捕获，记录和解释用户收集的数据。

SIPH-Tools提供了包括Velox和PCI在内的多个应用程序之间的通信链接。图片来源：FRT计量学

光子学控制器接口（PCI）

FormFactor已经开发了Photonics Controller接口（PCI）应用程序它提供图形用户界面，以促进用户灵活性，以手动控制光学定位系统。

该接口具有富特征，也可用于配置扫描参数排列并在其他几个功能中进行初始光学对齐功能。一旦对齐，所有校准函数将自动化并使用SIPH工具进行。

Subdie映射

sub-die光学和电气测量位置的尺寸映射，用于自动步进到模具中的几个子结构可能是具有挑战性的。

但是，FormFactor在SIPH工具中设计了一个功能，该功能通过允许用户在晶圆，定位器和显微镜坐标系统之间映射来简化此任务，从而可以在晶片（例如CAD）坐标中准确确定子-DIE探测位置。

可以使用一组坐标引用来绘制探测这些位置所需的定位器和范围位置。一旦完成参考训练，系统中的所有光学和电气定位器都可以自动移动到已在晶圆坐标中预先确定的任意探测位置。

图片来源：FRT计量学

Photonics Controller接口 - 控制手动定位，扫描参数配置和初始光学对齐功能。图片来源：FRT计量学

可重新配置的纤维臂 - 精确的z-置置纤维对齐

可重新配置的纤维臂

• 单纤维和纤维阵列之间可配置
• 工程和音量环境的灵活性
• 支持广泛的事件角度
• Z-Displacement套件包括自定义轻重接近近亲集成传感器

纤维臂的刚性设计可最大程度地减少共振，提高扫描速率并提高稳定性。可更换的光纤支架使用户能够在不同的入射角度以及单纤维，光纤阵列和边缘耦合支架之间进行切换。

更换光纤持有者后，FormFactor的自动校准例程具有在几分钟内使用户启动和运行的能力。内置的，定制的纳米准确性Z-置换传感器以最小的足迹增加了晶片的可测试区域。

相对于光纤/阵列，其紧密的接近性和轻质设计可确保准确且可重复的数据收集。FormFactor的自定义设置固定装置有助于不同的纤维支架之间的快速转换，并包括Z-Displacement传感器的初始设置。

图片来源：FRT计量学

图片来源：FRT计量学

纤维/数组持有者 - 针对特定测试要求的全面选择

特征

• 兼容性
• 耦合支架
• 水平边缘耦合支架
• 偏移角度
• 单纤维纤维阵列
• 垂直耦合支架
• 晶圆级边缘

图片来源：FRT计量学

表2.资料来源：FRT计量学

	CM300XI	Summit200
在多个温度下的自主校准	✓	✓
模层边缘耦合	✓	✓
晶圆级边缘耦合	✓	✓
光栅耦合	✓	✓
Optovue / Optovue Pro	✓	✓
热能	✓	✓
半自动	✓	✓
全自动	✓	✓

“ GF的硅光子学利用标准硅制造技术来提高生产效率并降低部署光学互连系统的客户的成本。我们很高兴能在部署新的测试功能方面处于最前沿，包括晶圆级解决方案，以促进这项重要的技术。”

此信息已从FRT Metrology提供的材料中采购，审查和调整。欧洲杯足球竞彩

有关此消息来源的更多信息，请访问FRT计量学。