具有偏移校正功能的晶圆测试探针台制造技术

本发明专利技术属于晶圆测试技术领域，具体是具有偏移校正功能的晶圆测试探针台，包括晶圆测试台，晶圆测试台的顶部焊接固定有固定座和支撑柱，支撑柱的顶部焊接固定有水平板，水平板的底部安装有三向运动部件，且三向运动部件作用于测试探针，操控面板包括处理器，处理器与数据存储模块、晶圆测试坐标布设模块、探针偏移检测分析模块、环影检测分析模块以及测试影响评估模块均通信连接；本发明专利技术是通过将主承载盘、晶圆定心机构和辅助承载机构相互配以防止测试时晶圆产生位移，通过进行探针偏移分析以有助于了解测试探针偏移状况并及时校正，且通过将测试环境状况和探针偏移程度相结合并关联分析，显著提升晶圆测试结果的准确性。显著提升晶圆测试结果的准确性。显著提升晶圆测试结果的准确性。

【技术实现步骤摘要】
具有偏移校正功能的晶圆测试探针台


[0001]本专利技术涉及晶圆测试
，具体是具有偏移校正功能的晶圆测试探针台。

技术介绍

[0002]晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆，在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能之IC产品；目前在对晶圆进行测试时，大都直接将晶圆放置在测试探针台上并依靠探针对晶圆表层进行测试，测试过程中晶圆易产生位移，从而影响测试结果的准确性和测试过程的稳定进行；而且现有晶圆测试探针台难以对测试探针测试时的位置状况进行分析，操作人员无法了解测试探针的偏移程度并及时校正，进一影响了晶圆测试结果的准确性，并且无法将测试环境状况和探针偏移程度相结合并关联分析，分析不全面，不利于使测试探针在测试时处于最佳测试状态，晶圆测试结果的准确性有待提高；针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供具有偏移校正功能的晶圆测试探针台，解决了目前测试过程中晶圆易产生位移，且难以对测试探针测试时的位置状况进行分析，操作人员无法了解测试探针的偏移程度并及时校正，并且无法将测试环境状况和探针偏移程度相结合并关联分析，分析不全面，晶圆测试结果准确性有待提高的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：具有偏移校正功能的晶圆测试探针台，包括晶圆测试台，所述晶圆测试台的底部通过螺栓固定设置可移动底板，所述晶圆测试台的顶部焊接固定有固定座和支撑柱，且支撑柱的顶部焊接固定有水平板，所述水平板的底部安装有三向运动部件，且三向运动部件作用于测试探针，所述固定座的顶部通过晶圆承载座固定设置主承载盘，所述固定座的外围安装有晶圆定心机构和辅助承载机构，且主承载盘、晶圆定心机构和辅助承载机构相互配并对待测试晶圆进行承载定位；所述晶圆测试台的正面固定设置操控面板，所述操控面板包括处理器、数据存储模块、晶圆测试坐标布设模块、探针偏移检测分析模块、环影检测分析模块和测试影响评估模块，且处理器与数据存储模块、晶圆测试坐标布设模块、探针偏移检测分析模块、环影检测分析模块以及测试影响评估模块均通信连接；晶圆测试坐标布设模块，用于生成晶圆测试坐标系，并确定待测试晶圆中待测试部位的标测坐标，且将标测坐标发送至处理器；探针偏移检测分析模块，用于通过探针偏移分析生成偏移判定信号P1或偏移判定信号P2，将偏移判定信号P1或偏移判定信号P2发送至处理器，且在生成偏移判定信号P1时，经处理器将综偏系数ZPi发送至测试影响评估模块；环影检测分析模块，用于对测试区域进行环影分析并生成环影判定信号T1或环影判定信号T2，将环影判定信号T1或环影判定信号T2发送至处理器，且在生成环影判定信号T1时，经处理器将环质系数HZi发送至测试影响评估模块；
测试影响评估模块，用于通过分析确定测试探针的品质等级并分配对应的评估阈值，且基于综偏系数ZPi和环质系数HZi并通过分析生成评估合格信号或评估不合格信号，将评估合格信号或评估不合格信号发送至处理器；处理器接收到偏移判定信号P2时，发出坐标校正指令至三向运动部件，三向运动部件进行测试探针的坐标偏移校正；处理器通信连接测试预警模块，处理器接收到环影判定信号T1或评估不合格信号时，发出预警指令至测试预警模块，测试预警模块发出预警以提醒对应操作人员。
[0005]进一步的，晶圆测试坐标布设模块的运行过程具体如下：以主承载盘的圆心作为原点建立关于晶圆测试区域的二维坐标系并标记为晶圆测试坐标系，获取到待测试晶圆的上表面图像，基于待测试晶圆的上表面图像确定待测试部位，将待测试部位标记为测试对象i，i={1,2，
…
，k}，k表示待测试晶圆中待测试部位数目且k为大于1的正整数；基于晶圆测试坐标系确定测试对象i的二维坐标并标记为标测坐标Bi，Bi=（Xi，Yi），将测试对象i的标测坐标（Xi，Yi）发送至处理器。
[0006]进一步的，探针偏移检测分析模块的探针偏移分析过程具体如下：在测试探针进入测试对象i的上方并准备进行测试时，获取到测试探针6在晶圆测试坐标系中的二维坐标并标记为实测坐标Si，Si=（xi，yi）；将实测坐标Si中的X轴坐标与对应标测坐标Bi中的X轴坐标进行差值计算以获取到横移量HLi，将实测坐标Si中的Y轴坐标与对应标测坐标Bi中的Y轴坐标进行差值计算以获取到纵移量ZLi；通过数据存储模块调取预设横移阈值和预设纵移阈值，将横移量HLi和纵移量ZLi与预设横移阈值和预设纵移阈值分别进行比较，若横移量HLi和纵移量ZLi中存在一项大于等于对应阈值，判定测试探针过度偏移并生成偏移判定信号P2；若横移量HLi和纵移量ZLi均小于对应阈值，将横移量HLi和纵移量ZLi进行赋权求和计算获取到综偏系数ZPi；通过数据存储模块调取综偏阈值，将综偏系数ZPi和综偏阈值进行比较，若综偏系数ZPi≥综偏阈值，判定测试探针过度偏移并生成偏移判定信号P2，否则生成偏移判定信号P1。
[0007]进一步的，环影检测分析模块的环影分析过程具体如下：通过分析获取到测试区域的实时环境信息，实时环境信息包括环粒衡量值、环温衡量值和环湿衡量值，通过数据存储模块调取环粒衡量阈值、环温衡量阈值和环湿衡量阈值，将环粒衡量值、环温衡量值和环湿衡量值与环粒衡量阈值、环温衡量阈值和环湿衡量阈值分别进行比较；若环粒衡量值、环温衡量值和环湿衡量值中存在一项大于等于对应阈值，则判定环境质量差并生成环影判定信号T2，若环粒衡量值、环温衡量值和环湿衡量值均小于对应阈值，将环粒衡量值、环温衡量值和环湿衡量值进行赋权求和计算获取到环质系数HZi；通过数据存储模块调取环质系数阈值，环质系数HZi与环质系数阈值进行比较，若环质系数HZi≥环质系数阈值，则判定环境质量差并生成环影判定信号T2，否则生成环影判定信号T1。
[0008]进一步的，测试影响评估模块的影响评估过程具体如下：通过将测试探针进行品质分析获取到测试探针的品质等级，将测试探针标记为一等探针、二等探针或三等探针，基于测试探针的品质等级向测试探针分配对应的评估阈值，一等探针、二等探针、三等探针所对应的评估阈值分别为一级评估阈值、二级评估阈值、三
级评估阈值，将测试探针所对应的评估阈值存储入数据存储模块；且一级评估阈值＞二级评估阈值＞三级评估阈值；获取到综偏系数ZPi和环质系数HZi，将综偏系数ZPi和环质系数HZi进行数值计算获取到评估因子PGi；通过数据存储模块调取测试探针所对应的评估阈值，若评估因子PGi大于等于对应的评估阈值，生成评估不合格信号并将评估不合格信号发送至处理器，若评估因子PGi小于对应的评估阈值，生成评估合格信号并将评估合格信号发送至处理器。
[0009]进一步的，环粒衡量值表示测试环境内粉尘粒子浓度大小的数据量值，环温衡量值表示测试环境当前温度相较于适宜温度偏离程度大小的数据量值，环湿衡量值表示测试环境当前湿度相较于适宜湿度偏离程度大小的数据量值；环温衡量值的分析获取方法如下：获取到当前时刻温度，通过数据存储模块调取适宜温度范围，将当前时刻温度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.具有偏移校正功能的晶圆测试探针台，包括晶圆测试台（1），晶圆测试台（1）的底部通过螺栓固定设置可移动底板（7），所述晶圆测试台（1）的顶部焊接固定有固定座（2）和支撑柱（3），且支撑柱（3）的顶部焊接固定有水平板（4），其特征在于，所述水平板（4）的底部安装有三向运动部件（5），且三向运动部件（5）作用于测试探针（6），所述固定座（2）的顶部通过晶圆承载座（10）固定设置主承载盘（9），所述固定座（2）的外围安装有晶圆定心机构和辅助承载机构，且主承载盘（9）、晶圆定心机构和辅助承载机构相互配并对待测试晶圆进行承载定位；所述晶圆测试台（1）的正面固定设置操控面板（8），所述操控面板（8）包括处理器、数据存储模块、晶圆测试坐标布设模块、探针偏移检测分析模块、环影检测分析模块和测试影响评估模块，且处理器与数据存储模块、晶圆测试坐标布设模块、探针偏移检测分析模块、环影检测分析模块以及测试影响评估模块均通信连接；晶圆测试坐标布设模块，用于生成晶圆测试坐标系，并确定待测试晶圆中待测试部位的标测坐标，且将标测坐标发送至处理器；探针偏移检测分析模块，用于通过探针偏移分析生成偏移判定信号P1或偏移判定信号P2，将偏移判定信号P1或偏移判定信号P2发送至处理器，且在生成偏移判定信号P1时，经处理器将综偏系数ZPi发送至测试影响评估模块；环影检测分析模块，用于对测试区域进行环影分析并生成环影判定信号T1或环影判定信号T2，将环影判定信号T1或环影判定信号T2发送至处理器，且在生成环影判定信号T1时，经处理器将环质系数HZi发送至测试影响评估模块；测试影响评估模块，用于通过分析确定测试探针（6）的品质等级并分配对应的评估阈值，且基于综偏系数ZPi和环质系数HZi并通过分析生成评估合格信号或评估不合格信号，将评估合格信号或评估不合格信号发送至处理器；处理器接收到偏移判定信号P2时，发出坐标校正指令至三向运动部件（5），三向运动部件（5）进行测试探针（6）的坐标偏移校正；处理器通信连接测试预警模块，处理器接收到环影判定信号T1或评估不合格信号时，发出预警指令至测试预警模块，测试预警模块发出预警以提醒对应操作人员。2.根据权利要求1所述的具有偏移校正功能的晶圆测试探针台，其特征在于，晶圆测试坐标布设模块的运行过程具体如下：以主承载盘（9）的圆心作为原点建立关于晶圆测试区域的二维坐标系并标记为晶圆测试坐标系，获取到待测试晶圆的上表面图像，基于待测试晶圆的上表面图像确定待测试部位，将待测试部位标记为测试对象i，i={1,2，
…
，k}，k表示待测试晶圆中待测试部位数目且k为大于1的正整数；基于晶圆测试坐标系确定测试对象i的二维坐标并标记为标测坐标Bi，Bi=（Xi，Yi），将测试对象i的标测坐标（Xi，Yi）发送至处理器。3.根据权利要求1所述的具有偏移校正功能的晶圆测试探针台，其特征在于，探针偏移检测分析模块的探针偏移分析过程具体如下：在测试探针（6）进入测试对象i的上方并准备进行测试时，获取到测试探针（6）在晶圆测试坐标系中的二维坐标并标记为实测坐标Si，Si=（xi，yi）；将实测坐标Si中的X轴坐标与对应标测坐标Bi中的X轴坐标进行差值计算以获取到横移量HLi，将实测坐标Si中的Y轴坐标与对应标测坐标Bi中的Y轴坐标进行差值计算以获取到纵移量ZLi；通过数据存储模块调取预设横移阈值和预设纵移阈值，将横移量HLi和纵移量ZLi与预设横移阈值和预设纵移阈值分别进行比较，若横移量HLi和纵移量ZLi中存在一项大于等于对应阈值，判定测试探针（6）过度偏移并生成偏移判定信号P2；
若横移量HLi和纵移量ZLi均小于对应阈值，将横移量HLi和纵移量ZLi进行赋权求和计算获取到综偏系数ZPi；通过数据存储模块调取综偏阈值，将综偏系数ZPi和综偏阈值进行比较，若综偏系数ZPi≥综偏阈值，判定测试探针（6）过度偏移并生成偏移判定信号P2，否则生成偏移判定信号P1。4.根据权利要求1所述的具有偏移校正功能的晶圆测试探针台，其特征在于，环影检测分析模块的环影分析过程具体如下：通过分析获取到测试区域的实时环境信息，实时环境信息包括环粒衡量值、环温衡量值和环湿衡量值，通过数据存储模块调取环粒衡量阈值、环温衡量阈值和环湿衡量阈值，将环粒衡量值、环温衡量值和环湿衡量值与环粒衡量阈值、环温衡量阈值和环湿衡量阈值分别进行比较；若环粒衡量值、环温衡量值和环湿衡量值中存在一项大于等于对应阈值，则判定环境质量差并生成环影判定信号T2，若环粒衡量值、环温衡量值和环湿衡量值均小于对应阈值，将环粒衡量值、环温衡量值和环湿衡量值进行赋权求和计算获取到环质系数HZi；...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟良，刘磊磊，刘虎，
申请(专利权)人：苏州斯尔特微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：