一种应用于晶圆测试的无接触高度感应系统技术方案

本发明专利技术公开了一种应用于晶圆测试的无接触高度感应系统，包括计算机、信号转换器、传感器、测试仪表和探针台，计算机包括控制软件和服务器，计算机分别与信号转换器、测试仪表和探针台通信，测试仪表电性连接有若干测试探针，探针台包括载物台，载物台用于固定测试芯片；信号转换器用于接收传感器的模拟信号、并将模拟信号转换为数字信号后作为反馈信号发送给计算机的控制软件。本发明专利技术通过集成传感器和信号转换器形成无接触高度感应系统，再通过真空吸盘将测试芯片真空吸附固定，解决晶圆芯片测试时的翘曲和载物台的不平整所带来的测试难题，可大大提高晶圆测试的效率，降低集成电路的制造成本。电路的制造成本。电路的制造成本。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于晶圆测试的无接触高度感应系统


[0001]本专利技术涉及集成电路测试
，具体涉及一种应用于晶圆测试的无接触高度感应系统。

技术介绍

[0002]集成电路的制造过程，通常可分为晶圆制程、晶圆测试、封装及最后测试。在芯片封装之前，通常需要对晶圆上的集成电路进行电学性能测试，以判断集成电路是否良好。在自动化晶圆测试中，通常是固定探针高度，用载物台承载晶圆以恒定行程进行上下往复运动来实现探针与芯片的接触和分离。
[0003]而晶圆往往会有不同程度的翘曲，同时，受限于现阶段的机械加工技术，载物台表面难以做到完全水平，会存在不同程度的高度差。导致晶圆测试过程中，晶圆表面几乎不可能做到完全水平，且变化情况不可预知。因此，对于晶圆表面高度差别较大的情况，载物台恒定行程的上下往复运动无法保证探针与芯片的准确接触，会造成探针扎过度接触损坏芯片和探针，或者接触不足而无法完成测试。
[0004]在国内，针对此问题尚无很好的解决方案，常规做法是进行手动测试。在全球范围内，虽有两种解决方案，但都存在一定的局限性。一种是将显微镜聚焦到芯片表面，通过焦距的变化，对芯片上升高度进行补偿，另一种是通过专用探针与芯片接触，作为反馈信号来调整芯片与测试探针的接触高度，从而实现探针与芯片的准确接触。
[0005]上述三种方法，都有各自的缺点：
[0006](1)手动测试的速度太慢，不适用于芯片数量多的晶圆，会大大增加晶圆测试周期，降低集成电路制造效率。
[0007](2)将显微镜聚焦到芯片表面，为保证对焦准确，对焦过程往往非常缓慢，因此通过焦距变化对芯片上升高度进行补偿的方案，也会大大降低自动测试的速度，增加测试的时间成本。
[0008](3)对于通过专用探针与芯片接触的方法，因为探针与芯片接触必然会对芯片造成一定程度的损伤和污染，在严格的芯片制程中，这往往是无法接受的。其次探针属于消耗品，与芯片接触次数都有一定限制，因此该方案也会大大缩减探针使用寿命，从测试资源上提高成本。

技术实现思路

[0009]本专利技术解决的技术问题是提供一种可提高晶圆测试效率，降低集成电路制造成本的应用于晶圆测试的无接触高度感应系统。
[0010]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0011]一种应用于晶圆测试的无接触高度感应系统，包括计算机、信号转换器、传感器、测试仪表和探针台，所述计算机包括控制软件和服务器，所述计算机分别与所述信号转换器、所述测试仪表和所述探针台通信，所述测试仪表电性连接有若干测试探针，所述探针台
包括载物台，所述载物台用于固定测试芯片；所述信号转换器用于接收所述传感器的模拟信号、并将所述模拟信号转换为数字信号后作为反馈信号发送给所述计算机的控制软件；所述控制软件通过所述计算机释放控制信号给所述探针台、以控制所述载物台带着测试芯片向所述测试探针靠近进行测试，所述传感器接收所述测试芯片与其之间的距离，当所述距离达到预设值时，所述控制软件释放另一控制信号给所述探针台的载物台停止运动，所述控制软件再释放控制信号控制所述测试仪表释放激励信号到所述测试芯片上、并接收所述测试芯片的反馈信号，所述反馈信号传入所述服务器存储起来。
[0012]进一步的，所述传感器固定在传感器模块上，所述传感器模块包括磁性底座和XYZθ四轴定位器，所述XYZθ四轴定位器通过所述磁吸底座吸附固定在所述探针台面上，所述XYZθ四轴定位器的前端为转动轴，所述转动轴通过适配板固定有光线臂，所述光线臂前端设置有传感器托板，所述传感器固定在所述传感器托板中。
[0013]进一步的，所述XYZθ四轴定位器包括X轴高精度定位器、Y轴高精度定位器、Z轴高精度定位器和θ角度调节器，所述X轴高精度定位和所述Y轴高精度定位器通过转接板水平固定，所述Z轴高精度定位器通过L型转接板与所述Y轴高精度定位器垂直固定，所述θ角度调节器通过转接板水平设置在所述Z轴高精度定位器前端、并控制所述适配板在垂直面方向的转动角度。
[0014]进一步的，所述载物台上设置有温控式真空吸盘。
[0015]进一步的，所述温控式真空吸盘集成真空晶圆卡盘、水冷盘和加热盘，所述真空晶圆卡盘上开有若干真空吸附孔，其内部还设置有若干传感器，所述水冷盘和所述加热盘设置在所述真空晶圆卡盘下方为其提供高低温或恒温的模拟环境。
[0016]进一步的，测试探针固定在测试探针模块上，所述测试探针模块包括磁性底座和XYZθ四轴定位器，所述XYZθ四轴定位器通过所述磁吸底座吸附固定在所述探针台面上，所述XYZθ四轴定位器前端的转动轴通过适配板固定所述测试探针。
[0017]优选的，所述传感器为电容式传感器。
[0018]本专利技术的有益效果是：
[0019]1.通过集成传感器和信号转换器形成无接触高度感应系统，再通过真空吸盘将测试芯片真空吸附固定，解决晶圆芯片测试时的翘曲和载物台的不平整所带来的测试难题，可大大提高晶圆测试的效率，降低集成电路的制造成本。
[0020]2.无接触感应系统也避免了对芯片的损伤和污染，使极端严格的芯片的高效测试成为可能。
[0021]3.控制软件将将测试系统和传感器监测系统结合起来，不会降低测试速度，可大大提高测试效率，减少损耗。
附图说明
[0022]图1为本专利技术的系统原理示意图；
[0023]图2为一实施例的系统结构图；
[0024]图3为图2中标记为3的结构图；
[0025]图中标记为：
[0026]1、计算机、2、信号转换器，3、传感器模块，4、探针台，5、真空吸盘，6、测试仪表，7、
测试探针模块，301、磁性底座，302、XYZθ四轴定位器，303、适配板，304、光线臂，305、传感器托板，306、传感器，307、光纤。
具体实施方式
[0027]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0028]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0029]一种应用于晶圆测试的无接触高度感应系统，如图1所示，包括计算机、信号转换器、传感器、测试仪表和探针台，计算机包括控制软件和服务器，计算机分别与信号转换器、测试仪表和探针台通信，测试仪表电性连接有若干测试探针，探针台包括载物台，载物台用于固定测试芯片，信号转换器用于接收传感器的模拟信号、并将模拟信号转换为数字信号后作为反馈信号发送给计算机的控制软件。控制软件通过计算机释放本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于晶圆测试的无接触高度感应系统，其特征在于：包括计算机、信号转换器、传感器、测试仪表和探针台，所述计算机包括控制软件和服务器，所述计算机分别与所述信号转换器、所述测试仪表和所述探针台通信，所述测试仪表电性连接有若干测试探针，所述探针台包括载物台，所述载物台用于固定测试芯片；所述信号转换器用于接收所述传感器的模拟信号、并将所述模拟信号转换为数字信号后作为反馈信号发送给所述计算机的控制软件；所述控制软件通过所述计算机释放控制信号给所述探针台、以控制所述载物台带着测试芯片向所述测试探针靠近进行测试，所述传感器接收所述测试芯片与其之间的距离，当所述距离达到预设值时，所述控制软件释放另一控制信号给所述探针台的载物台停止运动，所述控制软件再释放控制信号控制所述测试仪表释放激励信号到所述测试芯片上、并接收所述测试芯片的反馈信号，所述反馈信号传入所述服务器存储起来。2.如权利要求1所述的一种应用于晶圆测试的无接触高度感应系统，其特征在于：所述传感器固定在传感器模块(3)上，所述传感器模块(3)包括磁性底座(301)和XYZθ四轴定位器(302)，所述XYZθ四轴定位器(302)通过所述磁性底座(301)吸附固定在所述探针台面上，所述XYZθ四轴定位器(302)的前端为转动轴，所述转动轴通过适配板(303)固定有光线臂(304)，所述光线臂(304)前端设置有传感器托板(305)，所述传感器固定在所述传感器托板...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘东，张海洋，刘伟，吕文波，
申请(专利权)人：苏州伊欧陆系统集成有限公司，
类型：发明
国别省市：