根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)，在全球半導(dǎo)體設(shè)備市場中，近年來前段晶圓加工設(shè)備部分，光刻、刻蝕、薄膜沉積設(shè)備各占約20%的市場；在檢測設(shè)備領(lǐng)域，包括工藝過程控制、CP測試、FT測試等，其占整個半導(dǎo)體設(shè)備市場空間的大致在15%~20%，其中半導(dǎo)體測試設(shè)備（包括ATE、探針臺、分選機）大概占比8%~10%。

半導(dǎo)體測試設(shè)備主要包括三類：ATE、探針臺、分選機。其中測試功能由測試機實現(xiàn)，而探針臺和分選機實現(xiàn)的則是機械功能，將被測晶圓/芯片揀選至測試機進行檢測。根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)，ATE大致占到半導(dǎo)體測試設(shè)備的2/3，探針臺和分選機合計占到半導(dǎo)體測試設(shè)備的1/3。

一、ATE測試機是什么

ATE（Automatic Test Equipment，自動測試設(shè)備）是一種專門用于芯片測試的自動化設(shè)備，它通過對芯片進行各種測試，評估其性能、功能和可靠性，以確保芯片符合設(shè)計要求。在芯片設(shè)計和生產(chǎn)過程中，ATE測試早已成為確保芯片質(zhì)量的關(guān)鍵手段，有助于發(fā)現(xiàn)和解決潛在的各種問題。 其主要結(jié)構(gòu)和功能如下:

計算機主機Host：用于控制測試機以及與分選機通訊

主機架構(gòu)Main Frame：存放測試儀器、集成電源、測試板卡等等

測試頭Test Head：內(nèi)置測試板卡以及測試通道接口，另外對接探針臺和分選機

工作站W(wǎng)orkstation：供用戶加載/調(diào)試/執(zhí)行測試程序，存儲測試結(jié)果

支架Manipulator：允許測試頭與探針臺/分選機實現(xiàn)對接與分離

近年來，隨著半導(dǎo)體行業(yè)的高速發(fā)展，ATE測試機也在不斷更新迭代，測試速度越來越快，測試頭越來越小，功能越來越強大。ATE測試在芯片設(shè)計中有著舉足輕重的作用。

提高芯片性能：通過ATE測試，可以對芯片的運算速度、功耗等性能指標進行評估和優(yōu)化，有助于提高芯片在實際應(yīng)用中的表現(xiàn)，滿足不斷變化的市場需求。

確保功能完整性：通過ATE測試，可以對芯片的各個功能模塊進行自動化測試，判斷其功能正常性，有助于確保芯片在各種工作狀態(tài)下正確執(zhí)行任務(wù)，降低故障率。

提升可靠性：通過ATE測試，可以對芯片進行長時間運行測試，模擬實際應(yīng)用場景，評估其在各種惡劣環(huán)境下的可靠性，有助于發(fā)現(xiàn)并解決可能導(dǎo)致芯片失效的問題，延長芯片壽命。

檢測潛在缺陷：通過ATE測試，利用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡等設(shè)備，檢測芯片表面和內(nèi)部的缺陷，確保芯片的物理完整性，有助于在生產(chǎn)過程中及時發(fā)現(xiàn)并排除潛在的質(zhì)量隱患。

優(yōu)化設(shè)計迭代：通過ATE測試，可以實時掌握芯片的性能、功能和可靠性等，有助于工程師及時調(diào)整設(shè)計方案，優(yōu)化芯片性能，縮短設(shè)計周期。

降低生產(chǎn)成本：通過ATE測試，可以實現(xiàn)高度自動化，減少人工操作，提高測試效率，此外，ATE測試可以集成多種測試功能，實現(xiàn)一站式芯片測試。

二、ATE測試機技術(shù)核心

從測試功能模塊、測試精度、響應(yīng)速度、應(yīng)用程序定制化和測試數(shù)據(jù)存儲、采集和分析等衡量ATE測試機技術(shù)先進性的關(guān)鍵指標出發(fā)，得出ATE技術(shù)核心在于功能集成、精度、速度與可延展性。 功能集成：芯片集成度不斷提升，測試機所需測試的范圍也不斷擴大，能夠覆蓋更大范圍的測試機更受客戶青睞；測試精度：ATE測試機精度影響對不符合要求產(chǎn)品的判斷，重要指標包括測試電流、電壓、電容、時間量；先進設(shè)備一般能夠在電流測量上能達到皮安（pA）量級的精度，在電壓測量上達到微伏（μV）量級的精度，在電容測量上能達到0.01皮法（pF）量級的精度，在時間量測量上能達到百皮秒（pS）。

響應(yīng)速度：半導(dǎo)體生產(chǎn)商為了提高出貨速度，會希望測試的時間越少越好，這就要求測試機的測試速度越快越好，先進設(shè)備的響應(yīng)速度一般都達到了微秒級。 可延展性：ATE測試機價格投入較高，測試機能否根據(jù)需要靈活地增加測試功能、通道和工位數(shù)，降低客戶成本，成為大家關(guān)注的重點。

摩爾精英ATE測試設(shè)備，技術(shù)成熟，凝聚IDM近二十年花費數(shù)億美金自主研發(fā)迭代的通用ATE測試設(shè)備成果，裝機量突破3,500臺，承擔內(nèi)部80%以上每年100億美金芯片的測試。

性能可靠，經(jīng)過了數(shù)百億顆芯片的大規(guī)模長期量產(chǎn)驗證，充分滿足中高端芯片測試需求，目前仍然持續(xù)服務(wù)IDM的在售產(chǎn)品的ATE測試。

通用性強，測試資源配置豐富，可覆蓋市面上多數(shù)種類的SOC芯片/PMIC芯片/數(shù)模混合芯片/射頻芯片測試。性價比高，同等產(chǎn)品可降低高達1/2以上測試費用，以較低配置性能和造價國產(chǎn)化替換主流品牌中高端ATE。

審核編輯：黃飛