CN101872002A

CN101872002A - 探针检测装置及其方法

Info

Publication number: CN101872002A
Application number: CN201010187373A
Authority: CN
Inventors: 路向党
Original assignee: Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp
Current assignee: Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp
Priority date: 2010-05-28
Filing date: 2010-05-28
Publication date: 2010-10-27
Anticipated expiration: 2030-05-28
Also published as: CN101872002B

Abstract

提供了一种探针检测装置及其方法，其包括第一至第四针垫，第一针垫和第二针垫由第一电阻连接，且第三针垫和第四针垫由第二电阻连接，待测探针扎入所述针垫中的两个或多个以进行测试。所述探针检测装置还包括第三电阻以连接所述第一电阻和第二电阻。在根据本发明的探针检测装置中，利用第三电阻将分别串联在针垫和针垫之间以及针垫和针垫之间的第一电阻和第二电阻连接在一起，因此可以使用任意两个针垫对待测探针进行测试。

Description

探针检测装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种探针卡。本发明尤其涉及一种用于测试探针卡性能的结构及其方法。

背景技术

一般地，为了制造半导体器件，在半导体基板上重复执行包括曝露工艺、离子注入工艺、化学气相沉积(CVD)工艺、蚀刻工艺、清洗工艺等各种单元工艺以在该半导体基板上形成多个芯片。此时，该半导体基板上可能应该单元工艺中生成的瑕疵而形成异常芯片。考虑到该半导体器件的成品率与制造成本，在切割该半导体基板而形成多个半导体封装之前对该异常芯片进行检测是有好处的。

因此，为了判定该芯片异常与否，在该芯片上执行使用探针系统的电裸芯分类(electrical die sorting，EDS)工艺以测试该芯片的电特性。该EDS工艺中，探针与该芯片上的接触焊盘发生接触。经由该探针向该接触焊盘施加测试电流。将该与接触焊盘的输出电流相对应的电特性与该探针系统中的数据相比较以判定该芯片正常与否。

半导体工业中，制造于硅圆片上的各种独立器件，最终都使用金属层和针垫(pad)引出各个电学端点。测试这些独立器件的时候，测试机台的探针(probe)扎到垫上，实现器件的电学连接，从而完成各种电学功能测试。因此，这个过程当中，探针的工作状态很重要，如果探针的工作状态不正常，将直接影响到测试结果的准确性。因此，经常检查探针的工作状态就显得非常重要。

目前一般通用的探针测试结构是利用电阻电流法的结构。如图1所示，使用两个插入针垫Pad的探针测试一个电阻R(电阻值大约为10几欧姆)的电阻值。现有技术中，一般使用的测试机台有四个探针，使用这个方法的时候，我们不但要反复的移针，扎针，测试电阻，记录结果，再移针从而需要相当长的时间外，由于四个探针的排列组合较多还很容易混淆测试结果。另外，多次不同方向使用探针扎针垫，也会导致针垫与探针的电学接触变差而影响测试结果。

由此，需要提供一种能快速测试探针性能的结构。

发明内容

有鉴于现有技术中探针性能的检测较耗时易出错这一缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能快速测试探针性能的装置。

根据本发明的一个方面，提供了一种探针检测装置，其包括第一至第四针垫，第一针垫和第二针垫由第一电阻连接，且第三针垫和第四针垫由第二电阻连接，待测探针扎入所述针垫中的两个或多个以进行测试，所述探针检测装置还包括第三电阻以连接所述第一电阻和第二电阻。

一些实施例中，所述第一电阻、第二电阻及第三电阻的电阻值为几十欧姆。

一些实施例中，所述第一电阻和第二电阻的两端分别使用金属层连接到所述针垫。

一些实施例中，所述第一电阻和第二电阻之间的距离，小于所述第一针垫与第二针垫之间的距离，或者小于第三针垫与第四针垫之间的距离。

根据本发明的另一方面，提供了一种使用前述探针检测装置对待测探针进行检测的方法，待测探针扎入所述针垫以进行测试，包括如下步骤：(a)测试第一探针和第二探针之间的第一检测电阻值以及第三探针和第四探针之间的第二检测电阻值；(b)对步骤(a)中的所述测量值进行比较，若所述第一检测电阻值与所述第二检测电阻值相近似，则判定所述四根探针俱正常；若所述第一检测电阻值与所述第二检测电阻值中的一个数值比较大，则判定与较大数值相对应的两根探针中的一根或两根不正常；(c)测试第一探针和第三探针之间的第三检测电阻值以及第二探针和第四探针之间的第四检测电阻值；(d)对步骤(c)中的所述测量值进行比较，若所述第三检测电阻值与所述第四检测电阻值相近似，则判定所述第三探针和第四探针俱不正常；若所述第三检测电阻值与所述第四检测电阻值中的一个数值比较大，则判定与较大数值相对应的一根探针不正常。

一些实施例中，若所述两个测量值的差小于5欧姆，则所述两个测量值相近似。

由于根据本发明的探针检测装置中，利用第三电阻将分别串联在针垫和针垫之间以及针垫和针垫之间的第一电阻和第二电阻连接在一起，因此可以使用任意两个针垫对待测探针进行测试。

附图说明

结合附图，通过下文的述详细说明，可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点，其中：

图1为现有技术中的探针测试结构；

图2为示出根据本发明实施例的探针检测装置的示意图。

具体实施方式

参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。

应理解，当将元件或层称为在另一元件或层“上”或“连接至”另一元件或层之时，其可为直接在另一元件或层上或直接连接至其它元件或层，或者存在居于其间的元件或层。与此相反，当将元件称为“直接在另一元件或层上”、或“直接连接至”或另一元件或层之时，并不存在居于其间的元件或层。整份说明书中相同标号是指相同的元件。如本文中所使用的，用语“及/或”包括一或多个相关的所列项目的任何或所有组合。

除非另行详细说明，本文所使用的所有术语(包括科技术语)的意思与本技术领域的技术人员所通常理解的一致。还应理解，诸如一般字典中所定义的术语应解释为与相关技术领域中的意思一致，并且不应解释为理想化的或过度刻板的含义，除非在文中另有明确定义。

图2为示出根据本发明实施例的探针检测装置的示意图。

如图2所示，根据本发明的探针检测装置100包括两个平行的第一电阻R1和第二电阻R2。第一电阻R1和第二电阻R2的电阻值相同。第一电阻R1和第二电阻R2的两端分别使用金属层连接到针垫第一针垫Pad1～第四针垫Pad4。具体地，第一电阻R1的两端连接第一针垫Pad1和第二针垫Pad2，而第二电阻R2的两端连接第三针垫Pad3和第四针垫Pad4。待测探针扎入所述针垫Pad1～4，以通过探针检测装置100来测试所述待测探针是否正常工作。

此外，探针检测装置100还包括第三电阻R3。第一电阻R1和第二电阻R2之间使用横向的第三电阻R3而连接在一起。由于正常探针的电阻大约是10-14欧姆，因此，探针检测装置100的两个平行电阻R1和R2，以及第三电阻R3的电阻数值最好控制在几十个欧姆，这样可以保证测试的精度。再者，探针检测装置100中的这两个平行电阻R1和R2之间的距离最好短一些。本实施例中，第一电阻R1和第二电阻R2之间的距离小于所述第一针垫Pad1与第二针垫Pad2之间的距离，或者小于第三针垫Pad3与第四针垫Pad4之间的距离。

由于根据本发明的探针检测装置100中，利用第三电阻R3将分别串联在第一针垫Pad1和第二针垫Pad2之间以及第三针垫Pad3和第四针垫Pad4之间的第一电阻R1和第二电阻R2连接在一起，因此可以使用任意两个针垫对待测探针进行测试。

现描述使用根据本发明的探针检测装置100进行探针检测的方法。

假设对编号为P1、P2、P3和P4的四根探针进行测试，探针P1～P4分别插入针垫Pad1～4中。

首先，测试探针P1和P2之间的电阻R(P1-P2)以及探针P3和P4之间的电阻R(P3-P4)。并且对这两个测量数值进行比较。

若R(P1-P2)与R(P3-P4)近似，则认为四个针都是正常的。本实施例中，若R(P1-P2)与R(P3-P4)差小于5欧姆，则认为这两个数值相近似。

若R(P1-P2)与R(P3-P4)中的一个数值比较大，本实施例中，假设是R(P3-P4)较大，则说明探针P3和P4中的一个或是两个不正常。

然后，交换测试探针，即测试探针P1和P3之间的电阻R(P1-P3)以及探针P2和P4之间的电阻R(P2-P4)。并且对这两个测量数值进行比较。

若R(P1-P3)与R(P2-P4)近似，则认为探针P3和P4都不正常。本实施例中，若R(P1-P3)与R(P2-P4)差小于5欧姆，则认为这两个数值相近似。

若R(P1-P3)与R(P2-P4)中的一个数值比较大，本实施例中，假设是R(P2-P4)，则可以肯定探针P4不正常。若R(P1-P3)较大，则可以肯定探针P3不正常。

由此，可使用探针检测装置100容易地的检查探针的工作状态。

本发明具有如下的优点：

(1)由于根据本发明的探针检测装置100中，利用第三电阻R3将分别串联在第一针垫Pad1和第二针垫Pad2之间以及第三针垫Pad3和第四针垫Pad4之间的第一电阻R1和第二电阻R2连接在一起，因此可以使用任意两个针垫对待测探针进行测试。

(2)可以一次将四个探针都扎在针垫上，而后依次测试不同的探针组合之间的电阻，由于现在的测试仪器和软件很多都支持这样的自动测试，因此测试和数据分析的时间大为缩短。

本技术领域的技术人员应理解，本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离本发明的精神或范围。具体地，应理解本发明可以以下列形式实现。

上述实施例中，探针检测装置100的包括四个针垫，然而本发明不限于此。只要使用电阻连接，本发明的探针检测装置可包括任意的偶数个针垫。

上述实施例中，探针检测装置100中串联在两个针垫之间的电阻的数值在几十个欧姆，然而，本发明不限于于此，所述电阻可为任何数值。

上述实施例中，若两组探针所测电阻值的差小于5欧姆，则认为这两个数值相近似，然而本发明不限于此，可采用任何阈值来判定这两个数值是否相近似。

尽管业已描述了本发明的实施例，应理解本发明不应限制为这些实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明精神和范围之内作出变化和修改。

Claims

1.一种探针检测装置，其包括第一至第四针垫，第一针垫和第二针垫由第一电阻连接，且第三针垫和第四针垫由第二电阻连接，待测探针扎入所述针垫中的两个或多个以进行测试，其特征在于，所述探针检测装置还包括第三电阻以连接所述第一电阻和第二电阻。

2.如权利要求1所述的探针检测装置，所述第一电阻、第二电阻及第三电阻的电阻值为几十欧姆。

3.如权利要求1所述的探针检测装置，所述第一电阻和第二电阻的两端分别使用金属层连接到各所述针垫。

4.如权利要求1所述的探针检测装置，所述第一电阻和第二电阻之间的距离，小于所述第一针垫与第二针垫之间的距离，或者小于第三针垫与第四针垫之间的距离。

5.一种使用权利要求1所述的探针检测装置对待测探针进行检测的方法，待测探针扎入所述针垫以进行测试，其特征在于，包括如下步骤：

(a)测试第一探针和第二探针之间的第一检测电阻值以及第三探针和第四探针之间的第二检测电阻值；

(b)对步骤(a)中的所述测量值进行比较，若所述第一检测电阻值与所述第二检测电阻值相近似，则判定所述四根探针俱正常；若所述第一检测电阻值与所述第二检测电阻值中的一个数值比较大，则判定与较大数值相对应的两根探针中的一根或两根不正常；

(c)测试第一探针和第三探针之间的第三检测电阻值以及第二探针和第四探针之间的第四检测电阻值；

(d)对步骤(c)中的所述测量值进行比较，若所述第三检测电阻值与所述第四检测电阻值相近似，则判定所述第三探针和第四探针俱不正常；若所述第三检测电阻值与所述第四检测电阻值中的一个数值比较大，则判定与较大数值相对应的一根探针不正常。

6.如权利要求5所述的探针测试方法，其特征在于，若所述两个测量值之间的差小于5欧姆，则所述两个测量值相近似。