测试机台及测试方法技术

一种测试机台及测试方法，测试机台包括：探针卡，所述探针卡包括基板，所述基板包括探针面，所述探针面包括探针区和位于所述探针区两侧的限位区；位于所述探针区表面的探针，所述探针包括相对的第一端和第二端，所述第二端与所述探针面接触，所述第一端到所述探针面的距离为第一距离；位于所述限位区的限位结构，所述限位结构包括相对的第一面和第二面，所述第二面朝向所述探针面，所述第一面与探针面之间的距离为第二距离，当探针和限位结构接触晶圆表面时，所述第一距离与第二距离之间的最大差值大于零且小于临界尺寸。所述测试机台能够减少晶圆的损耗。

Test machine and test method

A test machine table and a test method include a probe card, a probe card including a base plate, a probe surface, a probe area and a limit area on both sides of the probe region, a probe located on the surface of the probe area, and the probe comprising a relative first end and a second end. The second end is in contact with the needle probe face, the distance from the first end to the probe needle is a first distance, the limit structure located in the limit area, the limit structure including the relative first side and the second face, and the second faces facing the needle surface, and the distance between the first face and the probe face is second distance, as the distance between the first face and the probe face is a distance. When the probe and the limiting structure contact the wafer surface, the maximum difference between the first distance and the second distance is greater than zero and less than the critical size. The test machine can reduce the loss of the wafer.

【技术实现步骤摘要】
测试机台及测试方法
本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种测试机台及测试方法。
技术介绍
在半导体领域，对于加工成型的晶圆需要进行测试，测试晶圆中各个器件的性能，从而保证所形成的晶圆的性能参数符合设计要求。WAT机台是测试晶圆可靠性参数的设备。WAT由测试机(tester)、探针台(stage)和探针卡(Probercard)组成。测试机主要为探针卡提供电流信号，提供操作界面；探针台的功能主要将晶圆载入和载出，对晶圆进行精确定位和测试；探针卡包括探针，探针主要功能是连接测试机和探针台托盘上的晶圆。在通过WAT机台对晶圆的性能参数进行检测的过程中，探针与晶圆上的焊盘接触，从而实现晶圆与探针卡的电连接。由于焊盘暴露在空气中，焊盘表面容易被氧化，形成一层氧化膜。在对晶圆的性能参数进行检测的过程中，探针需要施加给晶圆一定的压力，从而使探针突破所述氧化膜与焊盘接触。然而，现有的测试机台容易损伤晶圆。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种测试机台及测试方法，能够减少晶圆的损伤。为解决上述问题，本专利技术提供一种测试机台，包括：测试台，所述测试台包括承载面，所述承载面用于承载晶圆；探针头，所述探针头安装探针卡，探针卡用于对晶圆进行测试，所述探针卡包括：基板，所述基板包括探针面，所述探针面包括探针区和位于所述探针区两侧的限位区，所述探针面工作时朝向所述承载面；位于所述探针区表面的探针，所述探针包括相对的第一端和第二端，所述第二端与所述探针面接触，所述第一端到所述探针面的距离为第一距离；位于所述限位区的限位结构，所述限位结构包括相对的第一面和第二面，所述第二面朝向所述探针面，所述第一面与探针面之间的距离为第二距离，当探针和限位结构接触晶圆表面时，所述第一距离与第二距离之间的最大差值大于零且小于临界尺寸。可选的，所述限位结构包括：位于所述限位区表面的限位板；位于所述限位板表面的缓冲层，所述限位板位于所述探针面和缓冲层之间，所述限位板包括与缓冲层接触的限位面，所述探针面与限位面之间的距离为第三距离。可选的，所述缓冲层的材料为弹性高分子材料；所述限位板的材料为弹性高分子材料或硬质材料。可选的，当晶圆与探针不接触时，所述探针延伸方向垂直于所述探针面，所述第一距离与第三距离之差为0.3μm～10μm；或者，所述探针延伸方向与探针面之间具有锐角夹角，所述第一距离与第三距离之差为3μm～15μm。可选的，所述限位结构包括：包裹囊，所述包裹囊为弹性材料；位于所述包裹囊中的弹簧，所述弹簧的中心轴垂直于所述探针面。可选的，所述限位结构包括传感结构，所述传感结构用于根据探针面与晶圆之间的间距获取距离信号，并将所述距离信号转化为电信号；所述测试机台还包括：分析装置，用于对所述电信号进行分析，获取分析结果；控制装置，用于根据所述分析结果，控制探针第一端的位置。可选的，所述传感结构包括：软质基体，所述软质基体中具有容纳腔；位于所述容纳腔中的若干导电体，若干导电体沿垂直于所述探针面的方向分布；或者，所述传感结构包括：第一导电极板和第二导电极板，以及位于所述第一导电极板和第二导电极板之间的介质结构，所述第一导电极板位于所述介质结构和探针面之间。可选的，当所述传感结构包括软质基体和导电体时，所述导电体的材料为铜、铝或金；所述软质基体的材料为弹性高分子材料；或者，所述传感结构包括第一导电极板、第二导电极板和介质结构；所述第一导电极板和第二导电基板的材料为铜、铝、金或钨；所述介质结构的材料包括弹性高分子材料或空气。相应的，本专利技术还提供一种测试方法，包括：提供晶圆，所述晶圆包括相对的测试面和背面，所述晶圆中具有焊盘，所述晶圆测试面暴露出所述焊盘；提供测试机台；将所述晶圆放置于所述测试台承载面，并使所述承载面与所述晶圆背面贴合；使所述探针第一端与所述焊盘接触。可选的，所述限位结构包括传感结构；所述测试机台还包括分析装置和控制装置；所述测试方法还包括：根据探针面与晶圆之间间距，通过所述传感结构获取距离信号，并将所述距离信号转化为电信号；通过所述分析装置对所述电信号进行分析，获取分析结果；根据所述分析结果，通过所述控制装置控制探针第一端的位置。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：本专利技术技术方案提供的测试机台中，所述限位区表面具有限位结构，当探针和限位结构接触晶圆表面时，所述第一距离与第二距离之间的最大差值大于零小于临界尺寸，当探针刺穿晶圆中焊盘表面的氧化层时，所述限位结构能够抑制所述探针刺穿所述焊盘，从而能够减小所述探针对晶圆的损伤。另外，当探针因磨损变短时，所述限位结构能够防止焊盘与探针接触，从而防止出现误差较大的测试结果。进一步，所述限位板表面具有缓冲层，所述缓冲层能够减小限位板与晶圆之间的撞击力，从而减小晶圆的损伤。进一步，所述限位结构包括传感结构，所述传感结构能够根据晶圆与探针面之间的距离，控制所述探针插入所述焊盘和焊盘表面氧化层中的长度，从而即能够防止所述探针与焊盘接触不良，又能够防止探针刺穿晶圆中的焊盘，从而减少晶圆的损伤。另外，探针因磨损变短时，当探针与晶圆接触时，晶圆与探针面之间的距离会减小，所述传感结构能够根据晶圆与探针面之间的距离获取探针变短的信息。当获取探针变短的消息时，可以通过更换探针卡减小测量误差。本专利技术技术方案提供的测试方法中，所述限位区表面具有限位结构，当探针和限位结构接触晶圆表面时，所述第一距离与第二距离之间的最大差值大于零小于临界尺寸，当探针刺穿晶圆中焊盘表面的氧化层时，所述限位结构能够抑制所述探针刺穿晶圆中的焊盘，从而能够减小所述探针对晶圆的损伤。另外，当探针因磨损变短时，所述限位结构能够防止焊盘与探针接触，从而防止出现误差较大的测试结果。附图说明图1是一种WAT测试机台的探针卡的结构示意图；图2和图3是本专利技术的测试机台第一实施例的结构示意图；图4和图5是本专利技术的测试机台第二实施例的结构示意图；图6是本专利技术的测试机台第三实施例中限位结构的结构示意图；图7和图8是专利技术的测试机台第四实施例的结构示意图；图9和图10是本专利技术的测试方法一实施例各步骤的结构示意图。具体实施方式测试机台及其测试方法存在诸多问题，例如：测试机台容易损伤晶圆。现结合一种测试机台的探针卡分析晶圆容易被损伤的原因：图1是一种WAT测试机台的探针卡的结构示意图。所述探针卡包括：印制电路板1，所述印制电路板1包括探针面；位于所述探针面的探针固定基座2；位于所述固定基座2表面的固定胶3；与固定胶3和探针面均接触的探针4。通过所述WAT测试机台对晶圆进行检测的步骤包括：提供晶圆5，所述晶圆5中具有焊盘6；使所述探针4与所述焊盘6接触。所述探针4的个数为多个，在对晶圆5进行检测的过程中，需要使多个探针4均与晶圆中的焊盘6接触。然而由于探针卡制造误差的限制，容易导致所述探针面不平坦，从而导致多个探针4的针尖不在同一平面上。因此，当探针4均与晶圆5接触时，容易导致部分探针4对焊盘6施加的压力过大，从而导致所述探针4刺穿所述焊盘6，进而损伤晶圆5。为了解决上述问题，本专利技术提供一种测试机台，包括探针卡，所述探针卡包括：基板，所述基板包括探针面，所述探针面包括探针区和位于所述探针区两侧的限位区；位于所述探针区表面的探针，所述探针包括相对的第一端和第二端，所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测试机台，其特征在于，包括：测试台，所述测试台包括承载面，所述承载面用于承载晶圆；探针头，所述探针头安装探针卡，探针卡用于对晶圆进行测试，所述探针卡包括：基板，所述基板包括探针面，所述探针面包括探针区和位于所述探针区两侧的限位区，所述探针面工作时朝向所述承载面；位于所述探针区表面的探针，所述探针包括相对的第一端和第二端，所述第二端与所述探针面接触，所述第一端到所述探针面的距离为第一距离；位于所述限位区的限位结构，所述限位结构包括相对的第一面和第二面，所述第二面朝向所述探针面，所述第一面与探针面之间的距离为第二距离，当探针和限位结构接触晶圆表面时，所述第一距离与第二距离之间的最大差值大于零且小于临界尺寸。

【技术特征摘要】
1.一种测试机台，其特征在于，包括：测试台，所述测试台包括承载面，所述承载面用于承载晶圆；探针头，所述探针头安装探针卡，探针卡用于对晶圆进行测试，所述探针卡包括：基板，所述基板包括探针面，所述探针面包括探针区和位于所述探针区两侧的限位区，所述探针面工作时朝向所述承载面；位于所述探针区表面的探针，所述探针包括相对的第一端和第二端，所述第二端与所述探针面接触，所述第一端到所述探针面的距离为第一距离；位于所述限位区的限位结构，所述限位结构包括相对的第一面和第二面，所述第二面朝向所述探针面，所述第一面与探针面之间的距离为第二距离，当探针和限位结构接触晶圆表面时，所述第一距离与第二距离之间的最大差值大于零且小于临界尺寸。2.如权利要求1所述的测试机台，其特征在于，所述限位结构包括：位于所述限位区表面的限位板；位于所述限位板表面的缓冲层，所述限位板位于所述探针面和缓冲层之间，所述限位板包括与缓冲层接触的限位面，所述探针面与限位面之间的距离为第三距离。3.如权利要求2所述的测试机台，其特征在于，所述缓冲层的材料为弹性高分子材料；所述限位板的材料为弹性高分子材料或硬质材料。4.如权利要求2所述的测试机台，其特征在于，当晶圆与探针不接触时，所述探针延伸方向垂直于所述探针面，所述第一距离与第三距离之差为0.3μm～10μm；或者，所述探针延伸方向与探针面之间具有锐角夹角，所述第一距离与第三距离之差为3μm～15μm。5.如权利要求1所述的测试机台，其特征在于，所述限位结构包括：包裹囊，所述包裹囊为弹性材料；位于所述包裹囊中的弹簧，所述弹簧的中心轴垂直于所述探针面。6.如权利要求1所述的测试机台，其特征在于，所述限位结构包括传感结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：张藏文，朱鹏，
申请(专利权)人：德淮半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32