金属垫装置以及采用金属垫的测试系统与方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种金属垫装置以及采用金属垫的测试系统与方法，该金属垫装置包括铜金属层结构和设于其上的铝金属层结构，所述铝金属层结构包括铝板，所述铜金属层结构连接待测的测试结构或下层电路，所述铝金属层结构还包括铝金属线，所述铝金属线环绕所述铝板布置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体领域，尤其涉及一种金属垫装置以及采用金属垫的测试系统与方法。
技术介绍
在目前的半导体制造领域中，电路和测试结构旁均有设计金属垫，其作用是将下层的电路或测试结构连接到最上层，用于后续封装及探针接触等操作，如图1所示(长和宽各为60um)。随着探针卡的使用频率增多，观察到探针卡在常规测试中会发生移位，甚至变形的现象，高温环境下尤为突出。针尖仍然会逐渐地往金属垫外偏移，直到滑出金属垫，这种现象称之为滑针，如图1所示探针的移位过程。发生滑针后，由于机台不会自动识别，仍会继续量测，而样品也将继续测至设定的最大时间，这样不仅导致数据无效，浪费测试机台的资源，增加测试的重测率和测试人员的工作量，同时探针长期处于金属垫外，也易受损伤。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是如何解决探针的滑针现象。为了解决这一技术问题，本专利技术提供了一种金属垫装置，包括铜金属层结构和设于其上的铝金属层结构，所述铝金属层结构包括铝板，所述铜金属层结 构连接待测的测试结构或下层电路，所述铝金属层结构还包括铝金属线，所述铝金属线环绕所述铝板布置。可选的，所述铝板的数量为至少两个，所述铜金属层结构还包括铜金属线，环绕于相邻的两个所述铝板的铝金属线之间通过所述铜金属线连接。可选的，所述铜金属层结构还包括铜金属主体，所述铜金属主体连接测试结构或下层电路。可选的，单个所述铜金属线的电阻值为100欧姆。可选的，所述铝金属线与铝板的间隔为6-30微米。本专利技术还提供了一种采用金属垫的测试系统，至少包括探针卡、机台主机以及本专利技术可选方案提供的金属垫装置，所述机台主机响应所述探针卡与所述铝金属线的接触导通，则判断该次测试发生异常，进行预设的后续操作。可选的，所述预设的后续操作包括控制所述探针卡停止进行测试。本专利技术还提供了一种采用金属垫的测试方法，采用了本专利技术可选方案提供的金属垫装置，包括：开始测试；然后监测所述探针卡，若所述探针卡与铝金属线接触导通，则判断该次测试发生异常，进行预设的后续操作。可选的，所述预设的后续操作包括控制所述探针卡停止进行测试。本专利技术中，金属垫的铝板周围有铝金属线环绕，当探针滑出金属垫外，接触到外圈的金属线时，探针可以通过短路等方式反馈至机台总机，此设计的作用在于探测探针是否滑针，并阻止探针滑针后继续测试，防止针尖损伤，减少机台资源和时间的浪费，保证测试机台的数据有效。附图说明图1是现有技术中探针滑针情况的示意图；图2是现有技术中金属垫结构的示意图；图3是本专利技术一实施例中金属垫结构的示意图；图4是本专利技术一实施例中金属垫结构的俯视示意图；图中，1-铝金属层结构；2-铜金属层结构；10-铝板；11-铝金属线；20-铜金属主体；21-铜金属线。 具体实施方式以下将结合图3至图4对本专利技术提供的金属垫结构以及采用金属垫的测试系统与方法进行详细的描述，其为本专利技术可选的实施例，可以认为，本领域技术人员在不改变本专利技术精神和内容的范围内，对其进行修改和润色。请参考图3和图4，本专利技术提供了一种金属垫装置，包括铜金属层结构2和设于其上的铝金属层结构1，所述铝金属层结构1包括铝板10，所述铜金属层结构2连接待测的测试结构或下层电路，所述铝金属层结构1还包括铝金属线11，所述铝金属线11环绕所述铝板10布置。当然，在图示的实施例中，所述铝板10的数量为至少两个，所述铜金属层结构2还包括铜金属线21，环绕于相邻的两个所述铝板10的铝金属线11之间通过所述铜金属线21连接，可以实现串联。在进一步可选的实施例中，铜金属层中的通金属线11通过铜金属层中的通孔连接至铝金属线11。可见，除了已描述的各部件，还包括其他本领域技术人员可知的材料、构 造，只要满足以上描述，就不脱离本专利技术的保护范围。举例来说，在图3和图4示意的实施例中，所述铜金属层结构2还包括铜金属主体20，所述铜金属主体20连接测试结构或下层电路。本专利技术是在金属垫的周围有铝金属线环绕，并用铜金属线做导线连接(添加导线的另一个目的是保证电阻不要过小，以免探针滑出短路后，电流过大，烧损探针卡。因此需要铜金属线有足够的长度，建议保证铜金属线有100欧姆的阻值，即单个所述铜金属线的电阻值为100欧姆)，将相邻的铝金属线串联。这种变化如图2和图3的对比可知。本专利技术可选的实施例中，所述铝金属线11与铝板10的间隔为6-30微米。铝金属线11与铝板10之间应该有足够大的间隙，保证铝金属线与铝块的绝缘，以及防止探针有轻微滑出，不影响实际使用时，就被停止测试。所以，本专利技术可选方案建议铝金属线11与铝板10的间距设置为5-30um。基于以上提到的金属垫装置，本专利技术还提供了一种采用金属垫的测试系统，至少包括探针卡、机台主机以及本专利技术可选方案提供的金属垫装置，所述机台主机响应所述探针卡与所述铝金属线的接触导通，则判断该次测试发生异常，进行预设的后续操作。进一步来说，所述预设的后续操作包括控制所述探针卡停止进行测试。可见，当探针滑出金属垫外，接触到外圈的金属线时，探针短路，此时机台量测程序，通过收集该样品的数据，判断出样品异常，自动放弃该样品，跳至下一颗样品继续测试，直至所有样品测试终止。与上述测试系统对应的，本专利技术还提供了一种采用金属垫的测试方法，采 用了本专利技术可选方案提供的金属垫装置，包括：开始测试；然后监测所述探针卡，若所述探针卡与铝金属线接触导通，则判断该次测试发生异常，进行预设的后续操作。进一步来说，所述预设的后续操作包括控制所述探针卡停止进行测试。综上所述，本专利技术中，金属垫的铝板周围有铝金属线环绕，当探针滑出金属垫外，接触到外圈的金属线时，探针可以通过短路等方式反馈至机台总机，此设计的作用在于探测探针是否滑针，并阻止探针滑针后继续测试，防止针尖损伤，减少机台资源和时间的浪费，保证测试机台的数据有效。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属垫装置，包括铜金属层结构和设于其上的铝金属层结构，所述铝金属层结构包括铝板，所述铜金属层结构连接待测的测试结构或下层电路，其特征在于：所述铝金属层结构还包括铝金属线，所述铝金属线环绕所述铝板布置。

【技术特征摘要】
1.一种金属垫装置，包括铜金属层结构和设于其上的铝金属层结构，所述铝金属层结构包括铝板，所述铜金属层结构连接待测的测试结构或下层电路，其特征在于：所述铝金属层结构还包括铝金属线，所述铝金属线环绕所述铝板布置。2.如权利要求1所述的金属垫装置，其特征在于：所述铝板的数量为至少两个，所述铜金属层结构还包括铜金属线，环绕于相邻的两个所述铝板的铝金属线之间通过所述铜金属线连接。3.如权利要求2所述的金属垫装置，其特征在于：所述铜金属层结构还包括铜金属主体，所述铜金属主体连接测试结构或下层电路。4.如权利要求2所述的金属垫装置，其特征在于：单个所述铜金属线的电阻值为100欧姆。5.如权利要求1所述的金属垫装置，其特征在于：所述铝金属线与铝板的间隔为...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈蕾，尹彬锋，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31