【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及半导体器件的制造，尤其涉及用于在晶片探测系统中测试至少一个单芯片的方法和设备。
技术介绍
1、现今的半导体器件通常被制造为多个管芯(通常也被称为管芯或芯片)，其在大的、均匀的、薄的、通常圆形的或被修剪的圆形半导体晶片上平行地形成。在制造器件之后，在将晶片切割成代表单个管芯的典型矩形片之前，在仍然完整、未切割的晶片上首次测试它们。在可以再次连接到另一测试系统或者甚至插入到最终产品中之前，这些芯片通常需要被安装到通常由陶瓷或者有机材料组成的模块衬底上(例如，通过焊接工艺)。
2、形成在晶片上的电子电路通常使用晶片探测系统进行测试，该晶片探测系统包括：自动晶片装载器，其适于从晶片盒中拾取单个晶片；θ预对准系统，其用于调节面内晶片旋转；真空吸盘，单个晶片被装载到该真空吸盘上；以及晶片探测器单元，其包括具有电接触引脚的探测卡。吸盘的位置通常可以在三个独立的空间方向x、y、z上以微米范围的精度设置；吸盘还可以被热控制并连接到真空系统，使得晶片可以利用其前侧上的负压固定到吸盘。在使用探针卡建立与管芯触点的电接触之后，可以使用例如自动测试设备来测试管芯的功能。
3、us 6,541,989b1公开了一种用于半导体部件的测试设备。该测试设备包括具有外边缘的支撑结构以及设置在支撑结构上以将半导体晶片保持在支撑结构上的适当位置的粘合膜，使得粘合膜和半导体晶片都不延伸超过支撑结构的外边缘。
4、us 8,703,508b2公开了一种用于晶片级测试切割的多芯片堆叠封装的方法。首先，提供多个多芯片封装，
5、因此，根据现有技术，现有的晶片吸盘可以使用具有真空凹槽的晶片吸盘借助于真空安装完整的晶片。切割的晶片/芯片通常用能够处理单芯片的特殊设备进行测试。将晶片放在吸盘上，并通过强真空将其保持在适当位置。另一应用可以是所谓的湿式配置，其使用在晶片和吸盘之间循环的冷却剂。湿式模式用于晶片和吸盘之间更好的热接触。所谓的破碎晶片套件可用于将晶片或单芯片的部件安装到中间板上。
技术实现思路
1、根据本专利技术的一实施例，提出一种在晶片探测系统中测试至少一个单晶片的方法，至少包括：(i)提供适配器板，所述适配器板具有用于接触所述晶片探测系统的真空吸盘的界面表面，所述适配器板被配置成将所述至少一个单芯片容纳在切口中，其中芯片后表面与所述界面表面齐平；(ii)将具有所述至少一个单芯片的所述适配器板装载到所述晶片探测系统中；(iii)读取装载的适配器板的识别数据；(iv)将装载的适配器板的识别数据存储在晶片探测系统的控制器中；(v)将真空吸盘连同适配器板移动至晶片探测系统的探针的预定搜寻区域；(vi)确定在所述搜索区域中所述至少一个单芯片在所述适配器板中的精确位置；(vii)调整真空吸盘的位置，直到至少一个单晶片的前表面处于被晶片探测系统的探针接触的操作区域中；(viii)将与位于所述操作区域中的所述至少一个单芯片对应的所述真空吸盘的调整后的位置添加到所述装载的适配器板的所述存储的识别数据；(ix)使所述至少一个单芯片与所述晶片探测系统的探针电接触；(x)用存储在晶片探测系统的控制器中的测试例程测试至少一个单芯片。
2、所提出的方法允许在标准晶片探测系统上测试专用尺寸的单芯片。该晶片探测系统至少包含适配器板被装载在其上的真空吸盘、真空吸盘的定位系统以及晶片探测单元，其包含具有电性触针的测试系统。
3、此外，可以测试同一类型的切割晶片的多个分离的芯片。该方法允许以容易的方式在适配器板上找到目标芯片。有利地，与现有的解决方案相比，可以实现与晶片探测系统的冷却设备的更好的热连接。可以直接对被测芯片进行附加的湿式模式测试。保护被测芯片不受探针所执行的接触力的移动。在将适配器板插入并移动到晶片探测系统中时，适配器板的刚性是有益的。不干扰现有的工具处理或用于单芯片的自动测试算法。建造的适配器板可以被存档以满足iso 93000标准。
4、根据所提出的方法的实施例，使用晶片大小的适配器板来覆盖真空吸盘。该适配器板具有至少一个比该待测芯片的尺寸稍大的切口。可以使用适当的粘合剂将待测芯片固定在切口的相应开口中。适配器板的厚度略小于待测芯片的厚度。
5、有利地，适配器板、粘合剂和芯片产生真空密封屏障，使得真空吸盘的所有真空管被覆盖。待测芯片的后侧与真空吸盘直接热接触。因此，在晶片操作期间，通过真空吸盘的冷却被加强。在湿式模式中的冷却剂甚至可以直接在芯片处循环。适配器板的后表面是光滑的，并且适于真空吸盘上的真空紧密布置。
6、芯片的更换可以通过新的适配器板或通过使用用于粘合剂的适当溶剂来完成。适配器板可以像标准晶片一样使用。
7、每个适配器板具有用于板类型和标识的唯一的探测器可读识别数据，例如标签。
8、适配器板的最大厚度可以是芯片厚度。特殊的边缘形状/管道可以用于支持粘合剂的特性。
9、在至少一个实施例中，适配器板可以为特定目的定制以减少测试时间。在一个适配器板上可容纳具有特定特性的多个预先测试芯片。
10、通过适配器板的快速原型制造，可以容易地实现适配器板上的芯片的重新布置/替换。
11、通过对单芯片的有效测试，可以对测试的芯片进行更好的存档，因为可以通过共享特定属性的芯片对其进行分类。
12、利用所提出的方法的测试可以无缝地集成到标准测试流程中。
13、在本专利技术的实施例中，附加地或可替换地，可以对安装到装载的适配器板的每个单芯片重复步骤(v)到(x)。通过这种方式，可以在合理的时间内完成切割晶片的多个芯片的有效测试。
14、在本专利技术的实施例中，附加地或替代地，在定位算法的确定阶段中，可以进一步获取至少芯片参数，特别是在适配器板上的芯片位置和/或旋转角度。
15、为了支持真空吸盘上的适配器板的自动调平和校正芯片映射步进，晶片探测系统的距离和角度识别系统可以支持适配器板。对于单芯片应用，可以使用用于传统的破碎晶片套件的现有定位算法。对于在具有列和行的规则网格中具有多个切口的设备，定位算法可以适于找到适配器板上的正确芯片位置。为了测试，第一芯片引脚需要总是处于相同的相对位置本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于在晶片探测系统中测试至少一个单芯片的方法，至少包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中对于安装到装载的适配器板的每个单芯片重复移动步骤、确定步骤、调整步骤、添加步骤、接触步骤和测试步骤。
3.根据权利要求1或2的方法，其中在定位算法的确定阶段中获取芯片参数，特别是适配器板上的芯片位置和/或旋转角度。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括：
5.根据权利要求3或4所述的方法，还包括：
6.根据权利要求4或5所述的方法，其中图案包括在至少一个单芯片的前表面上的拓扑特征，其中拓扑特征选自包括焊接球和/或光学高对比度结构的组。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法，其中定义至少一个搜索区域，用于发现图案与至少一个单芯片的位置的匹配。
8.根据权利要求7所述的方法，其中针对矩形芯片的每个拐角定义搜索区域。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中从至少一个搜索区域与图案的匹配来确定至少一个芯片位置和/或旋转角度，并且将至少一个芯片位置和/或旋转角度存储到产品数据库。
11.根据权利要求3至10中任一项所述的方法，其中在定位算法的确定阶段中使用神经网络，从而确定限定真空吸盘的调整位置的平移和旋转矩阵。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中识别数据选自包括板类型、唯一识别和用于至少一个单芯片的至少一个切口的坐标的组。
13.根据权利要求12所述的方法，其中识别数据选自包括固定标识符、网格步长、适配器板上的切口的左上位置的原点、一个或多个切口的开口尺寸以及在适配器板的表面的不同方向上的切口的数量。
14.一种用于利用根据权利要求1的方法在晶片探测系统中测试至少一个单芯片的设备，提供：
15.根据权利要求14的设备，其中固定装置包括粘合剂。
16.根据权利要求14或15所述的设备，其中切口具有侧壁，侧壁被成形为直的侧壁或倾斜的侧壁或凸的侧壁或凹的侧壁或阶梯状的侧壁。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的设备，其中切口在切口的侧壁上设置有至少一个对准装置，具体地其中至少一个对准装置包括弹簧元件。
18.根据权利要求16或17所述的设备，其中至少一个拐角浮突部设置在连接切口的相邻侧壁的拐角中。
19.根据权利要求14至18中任一项所述的设备，其中适配器板被配置有标准半导体晶片的尺寸，并且其中适配器板具有等于至少一个单芯片的厚度的最大厚度。
20.根据权利要求14至19中任一项所述的设备，其中至少一个单芯片的后表面与真空吸盘直接热接触。
21.根据权利要求14至20中任一项所述的设备，其中至少一个单芯片由冷却剂冷却，并且其中冷却剂在湿式模式中直接在芯片处循环。
22.根据权利要求14至21中任一项的设备，其中适配器板配置有唯一识别数据，唯一识别数据至少提供单芯片板类型和/或唯一识别和/或用于至少一个单芯片的至少一个切口的坐标。
23.根据权利要求22的设备，其中识别数据选自包括唯一产品名称、固定标识符、网格步长、适配器板上的切口的左上位置的原点、一个或多个切口的开口尺寸以及在适配器板的表面的不同方向上的切口的数量的组。
24.一种用于在晶片探测系统中测试至少一个单芯片的设备的适配器板，适配器板至少提供：
25.根据权利要求24所述的适配器板，其中唯一识别数据选自包括板类型、唯一标识和用于至少一个单芯片的至少一个切口的坐标。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于在晶片探测系统中测试至少一个单芯片的方法，至少包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中对于安装到装载的适配器板的每个单芯片重复移动步骤、确定步骤、调整步骤、添加步骤、接触步骤和测试步骤。
3.根据权利要求1或2的方法，其中在定位算法的确定阶段中获取芯片参数，特别是适配器板上的芯片位置和/或旋转角度。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括：
5.根据权利要求3或4所述的方法，还包括：
6.根据权利要求4或5所述的方法，其中图案包括在至少一个单芯片的前表面上的拓扑特征，其中拓扑特征选自包括焊接球和/或光学高对比度结构的组。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法，其中定义至少一个搜索区域，用于发现图案与至少一个单芯片的位置的匹配。
8.根据权利要求7所述的方法，其中针对矩形芯片的每个拐角定义搜索区域。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中从至少一个搜索区域与图案的匹配来确定至少一个芯片位置和/或旋转角度，并且将至少一个芯片位置和/或旋转角度存储到产品数据库。
10.根据权利要求3至9中任一项所述的方法，其中在定位算法的确定阶段中使用特征匹配算法，从而提取至少一个单芯片的光学图像的特征点，以确定限定真空吸盘的调整位置的平移和旋转矩阵。
11.根据权利要求3至10中任一项所述的方法，其中在定位算法的确定阶段中使用神经网络，从而确定限定真空吸盘的调整位置的平移和旋转矩阵。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中识别数据选自包括板类型、唯一识别和用于至少一个单芯片的至少一个切口的坐标的组。
13.根据权利要求12所述的方法，其中识别数据选自包括固定标识符、网格步长、适配器板上的切口的左上位置的原点、一个或多个切口的开口尺寸以及在适配器板的表...
【专利技术属性】
技术研发人员：T·根特纳，A·库克罗博，O·托雷特，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：
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