一种基于晶圆测试的探针对位方法及晶圆测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及半导体器件制造及测试技术领域，尤其是一种基于晶圆测试的探针对位方法及晶圆测试装置，通过实验得出电容和压力之间的对应关系，通过增设应力检测探针和应变片，监测电容的变化，从而调节压力的变化，使压力处于合适的范围内。本申请提供的一种基于晶圆测试的探针对位方法及晶圆测试装置，其能有效的控制探针压力的大小，降低了对操作人员的依赖，大大提高了生产效率、产品质量以及产品的稳定性。稳定性。稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于晶圆测试的探针对位方法及晶圆测试装置


[0001]本专利技术涉及半导体器件制造及测试
，尤其是一种基于晶圆测试的探针对位方法及晶圆测试装置。

技术介绍

[0002]集成电路芯片的制造过程需要经过一系列的关键生产工艺才能生产出符合功能和参数要求的成品芯片，这一系列工艺包括晶圆制造、切割、蚀刻、测试、封装和终测等环节。晶圆的测试是非常关键的过程，确保晶粒(Die)在封装前符合设计要求并防止不合格的晶粒(Die)流通到后续工艺；此外，通过晶圆测试还可以对晶粒进行等级分类。晶圆测试的 Pad(焊接点)直径大约 25
‑
80um, 测试设备的供电和电平信号需要通过这些微小焊接点进行传输，焊接点的大小和间距决定了测试针卡的尖端直径和间距。测试针卡的尖端直径大小大约 50um
‑
100um，针尖间距为 50um
‑
250um，这些微小探针增加了测试针卡接口的复杂和对位难度，而针卡与晶粒焊接点的对齐是获得稳定可靠测量的关键因素。针卡与晶粒的对齐包括 X、Y、Z 方向和旋转角度 θ，X,Y,θ 可以通过显微镜或机器视觉进行手动或自动对齐，但 Z 方向由于探针和焊接点不在同一平面不适用于机器视觉对位，另外针卡与焊接点的过度接触还会损坏探针和晶粒的焊接点，所以针卡接口与焊接点的对齐一直是晶圆测试 ATE的难点和挑战。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种基于晶圆测试的探针对位方法及晶圆测试装置，其能有效的控制探针压力的大小，降低了对操作人员的依赖，大大提高了生产效率、产品质量以及产品的稳定性。
[0004]本申请是通过以下技术方案实现的：一种基于晶圆测试的探针对位方法，其特征在于：该方法步骤包括：步骤S1：在探针板卡上增设应力检测探针，在晶圆上对应应力检测探针增设应变片；步骤S2：将步骤S1的探针板卡和晶圆组装成实验组，应力检测探针与应变片接触并对其施加压力；步骤S3：设置多组实验组，其中各实验组采用不同的压力进行实验，得出各实验组的电容和压力之间的对应关系，组成实验组数据；步骤S4：将探针板卡、晶圆、晶圆定位承载装置、信号处理装置、控制装置组装，将得探针板卡和晶圆调整至平面位置对齐，信号处理装置或信号处理装置和控制装置根据步骤S3的实验组数据对所述探针板卡的检测数据进行分析处理，并控制所述晶圆定位承载装置于纵向方向上靠近/远离所述探针板卡，以控制所述探针板卡与所述晶圆的接触压力在合适的范围内。
[0005]如上所述的一种基于晶圆测试的探针对位方法，所述步骤S3中，实验组在所述探
针板卡和所述晶圆之间施加恒定压力的情况下，并持续工作1s,记录应力检测探针的电容数值。
[0006]如上所述的一种基于晶圆测试的探针对位方法，所述步骤S3中的电容和压力之间的对应关系为：电容随着压力的增大而增大。
[0007]如上所述的一种基于晶圆测试的探针对位方法，所述步骤S4中，当压力过大时，所述晶圆定位承载装置于纵向方向上远离所述探针板卡；当压力不足时，所述晶圆定位承载装置于纵向方向上靠近所述探针板卡。
[0008]一种晶圆测试装置，包括探针板卡、用于放置晶圆的晶圆定位承载装置、以及分别与所述晶圆定位承载装置和所述探针板卡电连接的信号处理装置，所述探针板卡上对应晶圆设置有应力检测探针，所述探针板卡将所述应力检测探针的检测信号反馈至所述信号处理装置，所述信号处理装置控制所述晶圆定位承载装置于纵向方向上靠近/远离所述探针板卡，以控制所述探针板卡与所述晶圆的接触压力在合适的范围内。
[0009]如上所述的一种晶圆测试装置，所述信号处理装置包括与所述探针板卡电连接的信号调理电路、以及分别与所述信号调理电路和所述晶圆定位承载装置电连接的模数转换ADC。
[0010]如上所述的一种晶圆测试装置，所述晶圆定位承载装置包括用于放置晶圆的承载台、以及与所述承载台连接的调节底座，所述调节底座与所述信号处理装置电连接，以控制所述承载台靠近/远离所述探针板卡。
[0011]如上所述的一种晶圆测试装置，所述调节底座包括固定座、驱动马达、以及穿设于所述固定座并连接所述驱动马达和所述承载台的丝杆。
[0012]如上所述的一种晶圆测试装置，该晶圆测试装置还包括分别与所述信号处理装置和所述晶圆定位承载装置电连接的控制装置，以将所述信号处理装置的压力数值转换为调节所述晶圆定位承载装置的高度数值。
[0013]如上所述的一种晶圆测试装置，所述探针板卡包括电路板、以及装设于所述电路板上的探针模块和信号连接器，所述探针模块上对应晶圆设置有多个测试探针，所述应力检测探针设置于所述测试探针两侧，所述信号连接器与所述信号处理装置电连接。
[0014]与现有技术相比，本申请有如下优点：本专利技术的一种基于晶圆测试的探针对位方法及晶圆测试装置，通过实验得出电容和压力之间的对应关系，通过增设应力检测探针和应变片，监测电容的变化，从而调节压力的变化，使压力处于合适的范围内，其能有效的控制探针压力的大小，降低了对操作人员的依赖，大大提高了生产效率、产品质量以及产品的稳定性。
[0015]杆。
[0016]如上所述的一种晶圆测试装置，该晶圆测试装置还包括分别与所述信号处理装置和所述晶圆定位承载装置电连接的控制装置，以将所述信号处理装置的压力数值转换为调节所述晶圆定位承载装置的高度数值。
[0017]如上所述的一种晶圆测试装置，所述探针板卡包括电路板、以及装设于所述电路板上的探针模块和信号连接器，所述探针模块上对应晶圆设置有多个测试探针，所述应力检测探针设置于所述测试探针两侧，所述信号连接器与所述信号处理装置电连接。
[0018]与现有技术相比，本申请有如下优点：
本专利技术的一种基于晶圆测试的探针对位方法及晶圆测试装置，通过实验得出电容和压力之间的对应关系，通过增设应力检测探针和应变片，监测电容的变化，从而调节压力的变化，使压力处于合适的范围内，其能有效的控制探针压力的大小，降低了对操作人员的依赖，大大提高了生产效率、产品质量以及产品的稳定性。
[0019]杆。
[0020]如上所述的一种晶圆测试装置，该晶圆测试装置还包括分别与所述信号处理装置和所述晶圆定位承载装置电连接的控制装置，以将所述信号处理装置的压力数值转换为调节所述晶圆定位承载装置的高度数值。
[0021]如上所述的一种晶圆测试装置，所述探针板卡包括电路板、以及装设于所述电路板上的探针模块和信号连接器，所述探针模块上对应晶圆设置有多个测试探针，所述应力检测探针设置于所述测试探针两侧，所述信号连接器与所述信号处理装置电连接。
[0022]与现有技术相比，本申请有如下优点：本专利技术的一种基于晶圆测试的探针对位方法及晶圆测试装置，通过实验得出电容和压力之间的对应关系，通过增设应力检测探针和应变片，监测电容的变化，从而调节压力的变化，使压力处于合适的范围内，其能有效的控制探针压力的大小，降低了对操作人员的依赖，大大提高了生产效率、产品质量以及产品本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于晶圆测试的探针对位方法，其特征在于：该方法步骤包括：步骤S1：在探针板卡上增设应力检测探针，在晶圆上对应应力检测探针增设应变片；步骤S2：将步骤S1的探针板卡和晶圆组装成实验组，应力检测探针与应变片接触并对其施加压力；步骤S3：设置多组实验组，其中各实验组采用不同的压力进行实验，得出各实验组的电容和压力之间的对应关系，组成实验组数据；步骤S4：将探针板卡、晶圆、晶圆定位承载装置、信号处理装置、控制装置组装，将得探针板卡和晶圆调整至平面位置对齐，信号处理装置或信号处理装置和控制装置根据步骤S3的实验组数据对所述探针板卡的检测数据进行分析处理，并控制所述晶圆定位承载装置于纵向方向上靠近/远离所述探针板卡，以控制所述探针板卡与所述晶圆的接触压力在合适的范围内。2.根据权利要求1所述的一种基于晶圆测试的探针对位方法，其特征在于，所述步骤S3中，实验组在所述探针板卡和所述晶圆之间施加恒定压力的情况下，并持续工作1s,记录应力检测探针的电容数值。3.根据权利要求1所述的一种基于晶圆测试的探针对位方法，其特征在于，所述步骤S3中的电容和压力之间的对应关系为：电容随着压力的增大而增大。4.根据权利要求1所述的一种基于晶圆测试的探针对位方法，其特征在于，所述步骤S4中，当压力过大时，所述晶圆定位承载装置于纵向方向上远离所述探针板卡；当压力不足时，所述晶圆定位承载装置于纵向方向上靠近所述探针板卡。5.一种晶圆测试装置，其特征在于，包括探针板卡（1）、用于放置晶圆的晶圆定位承载装置（2）、以及分别与所述晶圆定位承载装置（2）和所述探针板卡（1）电连接的信号处理装置（3），所述探针板卡（1）上对应晶圆设置有应力检测探针（11），所述探针板卡（1）将所述应力检测探针（11）的检测信...

【专利技术属性】
技术研发人员：张敏，张澜馨，
申请(专利权)人：广州嘀嘀康科技有限公司，
类型：发明
国别省市：