CN101907657B - 探针电阻的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种测试用探针电阻的检测方法。这种探针电阻的检测方法，所述探针用于测试工具检测器件的电阻，包括如下步骤：步骤1，将至少三个探针分别两两组合与连至所述器件两端的第一焊垫和第二焊垫接触；步骤2，获取各组探针的电阻之和；步骤3，计算出各个探针的电阻；步骤4，将各个探针的电阻分别和探针电阻的允许范围做比较，判断探针的电阻是否属于探针电阻的允许范围。本发明的探针电阻的检测方法，简便易行。通过本发明探针电阻的检测方法，可以方便检测人员检测测试工具所采用的探针的电阻是否正常，从而可以有效监控测试工具的工作状态是否正常，进而可以有效保证采用测试工具测量器件所获得的测试数据的准确性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种半导体生产领域内的检测方法，尤其涉及一种测试用探针电阻的检测方法。
背景技术
在半导体生产领域内，需要采用测试工具来检测器件的电阻。请参阅图1，图1所示是通过测试工具检测器件电阻的结构示意图。其中，标号1表示器件、标号21表示第一引线、标号22表示第二引线、标号31表示第一焊垫、32表示第二焊垫、41表示第一探针、42表示第二探针。从图1可见，所述第一焊垫31和第二焊垫32别通过各自的引线即第一引线21和第二引线22连接至所述器件1的两端，当测试工具的探针分别与所述第一焊垫和第二焊垫接触时，就可以测得所述器件的电阻，其中，焊垫和引线的电阻忽略不计。
所述器件可以是N型或P型金属化的聚乙烯(poly)电阻，或者是扩散(diffusion)电阻。
然而，要保证测试数据的准确性和可靠性，我们必需要时时关注测试工具的工作状态。其中，测试工具的探针的电阻变化对测试工具的准确性和可靠性影响比较大。因此，我们需要经常检测探针的电阻是否处在正常范围内，而不会影响测试工具的测试准确性和可靠性。
因此，如何提供一种可以快速、准确判断探针的电阻是否处于正常范围内的探针电阻的检测方法是本领域亟待解决的一个技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种探针电阻的检测方法，可以快速、准确地判断探针的电阻是否处于正常范围内，从而提高测试工具的测试准确性和可靠性。
为了达到上述的目的，本发明采用如下技术方案：
一种探针电阻的检测方法，所述探针用于测试工具检测器件的电阻，包括如下步骤：
步骤1，将至少三个探针分别两两组合与连至所述器件两端的第一焊垫和第
二焊垫接触；
步骤2，获取各组探针的电阻之和；
步骤3，计算出各个探针的电阻；
步骤4，将各个探针的电阻分别和探针电阻的允许范围做比较，判断探针的电阻是否属于探针电阻的允许范围。
在上述的探针电阻的检测方法中，所述步骤2中各组探针的电阻之和是通过以下公式获得的：Rpx-py＝2*Rtotal1-Rtotal2，其中，Rpx-py表示测试工具所用的两个探针的电阻之和，Rtotal1表示测试工具测量电阻为R的器件的测量值，Rtotal2表示测试工具测量电阻为2R的器件的测量值。
在上述的探针电阻的检测方法中，所述公式Rpx-py＝2*Rtotal1-Rtotal2是通过以下方式获得的：Rtotal1＝Rpx-py+2*Rm+R；Rtotal2＝Rx-y+2*Rm+2R，其中Rm为各引线的电阻。
在上述的探针电阻的检测方法中，所述探针电阻的允许范围如下：Rwat-n*Rstd≤Rp≤Rwat+n*Rstd其中，Rp表示探针电阻，Rwat表示使用自动测试机台所测得的探针电阻的平均值，Rstd表示使用自动测试机台所测得的探针电阻的标准偏差，n是一个正整数。
在上述的探针电阻的检测方法中，所述判断探针的电阻是否属于探针电阻的允许范围的判断方法如下：如果探针的电阻属于探针电阻的允许范围，则该探针的电阻符合要求，如果探针的电阻不属于探针电阻的允许范围，则该探针的电阻不符合要求。
本发明的有益效果如下：
本发明的探针电阻的检测方法，简便易行。通过本发明探针电阻的检测方法，可以方便检测人员检测测试工具所采用的探针的电阻是否正常，从而可以有效监控测试工具的工作状态是否正常，进而可以有效保证采用测试工具测量器件所获得的测试数据的准确性和可靠性。
附图说明
本发明的探针电阻的检测方法由以下的实施例及附图给出。
图1是探针电阻的检测方法的流程图；
图2是用探针检测电阻为R的器件的结构示意图；
图3是图2所示结构的电阻原理图；
图4是用探针检测电阻为2R的器件的结构示意图；
图5是图4所示结构的电阻原理图；
图中，11-电阻为R的器件，12-电阻为2R的器件、21-第一引线、22-第二引线、31-第一焊垫、32-第二焊垫、41-第一探针、42-第二探针。
具体实施方式
以下将对本发明的探针电阻的检测方法作进一步的详细描述。
下面将参照附图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须作出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。
为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
请参阅图1，图1所示为探针电阻的检测方法的流程图。这种探针电阻的检测方法，所述探针用于测试工具检测器件的电阻，包括如下步骤：
步骤1，请参见图1的第S1步，将至少三个探针分别两两组合与连接至所述器件两端的第一焊垫和第二焊垫接触。本实施例中，共对四个探针(第一探针，第二探针、第三探针和第四探针)进行测试。这四个探针的两两组合分别是：第一探针和第二探针、第二探针和第三探针、第一探针和第三探针以及第四探针和 第二探针。
步骤2，请参见图1的第S2步，获取各组探针的电阻之和，即获取第一探针和第二探针的电阻之和Rp1-py2，Rp1-py2＝Rp1+Rp2；获取第二探针和第三探针的电阻之和Rp2-py3，Rp2-py3＝Rp2+Rp3；获取探针41、43的电阻之和Rp1-py3，Rp1-py3＝Rp21+Rp3；以及获取第四探针和第二探针的电阻之和Rp4-py2，Rp4-py2＝Rp4+Rp2。
所述步骤2中各组探针的电阻之和是通过以下公式获得的：Rpx-py＝2*Rtotal1-Rtotal2，其中，Rpx-py表示测试工具所用的两个探针的电阻之和，本实施例中Rpx-py分别代表Rp1-py2、Rp1-py3、Rp2-py3和Rp4-py2。Rtotal1表示测试工具测量电阻为R的器件的测量值，Rtotal2表示测试工具测量电阻为2R的器件的测量值。电阻为R的器件和电阻为2R的器件，宽度都是2um，而长度是分别10um和20um。
所述公式Rpx-py＝2*Rtotal1-Rtotal2是通过以下方式获得的：
请参见图2和图3，图2是用探针检测电阻为R的器件的结构示意图；图3是图2所示结构的电阻原理图。图中，11-电阻为R的器件，21-第一引线、22-第二引线、31-第一焊垫、32-第二焊垫、41-第一探针、42-第二探针。从图2和图3可见：
Rtotal1＝Rpx-py+2*Rm+R---------------------(1)，此时，Rpx-py表示Rp1-p2。
其中，Rtotal1表示测试工具测量电阻为R的器件的测量值，Rm表示连接于电阻为R的器件端部的引线的电阻，R表示电阻是R的器件的电阻，且其中焊垫的电阻直接忽略不计。
请参见图4和图5，图4是用探针检测电阻为2R的器件的结构示意图；图5是图4所示结构的电阻原理图。图中，12-电阻为2R的器件、21-第一引线、22-第二引线、31-第一焊垫、32-第二焊垫、41-第一探针、42-第二探针。从图4和图5可见：
Rtotal2＝Rpx-py+2*Rm+2R---------------------(2)，此时，Rpx-py表示Rp1-p2。
其中，Rtotal1表示测试工具测量电阻为2R的器件的测量值，Rm表示连接于电阻为2R的器件端部的引线的电阻，2R表示电阻为2R的器件的电阻，且其中焊垫的电阻也直接忽略不计。
从式子(1)和式子(2)可以换算得到：
Rpx-py＝2*Rtotal1-Rtotal2-2*Rm
由于Rm的电阻也很小，所以也可以忽略不计，因此，就可以得到各组探针的电阻之和的获取公式，即Rpx-py＝2*Rtotal1-Rtotal2。
在该步骤中，将第一探针41和第二探针42分别与电阻为R的器件11的两端的焊垫(即第一焊垫31和第二焊垫32)接触，可以测得Rtotal1；将第一探针41和第二探针42分别于电阻为2R的器件12的两端的焊垫接触，可以测得Rtotal2，然后，通过公式Rpx-py＝2*Rtotal1-Rtotal2就可以获得第一探针41和第二探针42的电阻之和Rp1-p2。同理，可以获得第二探针和第三探针的电阻之和Rp2-p3，可以获得第一探针和第三探针的电阻之和Rp1-p3，以及可以获得第四探针和第二探针的电阻之和Rp4-p2。以下是使用探针两两组合来测量电阻，数值如下表：
| 组合方式 | Rtotal1(Ω) | Rtotal2(Ω) | 2*Rtotal1-Rtotal2(Ω) |
| Rp1-p2 | 63.2 | 97 | 29.4 |
| Rp2-p3 | 64.8 | 100.4 | 29.2 |
| Rp1-p3 | 64.1 | 99.2 | 29 |
| Rp4-p2 | 63 | 98.2 | 27.8 |
根据Rpx-py＝2*Rtotal1-Rtotal2和上表以及Rpx-py＝Rpx+Rpy，可以得到以下方程组：
Rp1+Rp2＝29.4
Rp2+Rp3＝29.2
Rp1+Rp4＝29
Rp4+Rp2＝27.8
步骤3，请参见图1的第S3步，计算出各个探针的电阻。此步骤是通过解上述方程组可以计算出各个探针的电阻，分别如下：Rp1＝14.6，Rp2＝14.8，Rp3＝14.4，Rp4＝13。
步骤4，请参见图1的第S4步，将各个探针的电阻分别和探针电阻的允许范围做比较，判断探针的电阻是否属于探针电阻的允许范围。如果探针的电阻属于探针电阻的允许范围，则该探针的电阻符合要求，如果探针的电阻不属于探针电阻的允许范围，则该探针的电阻不符合要求。
所述探针电阻的允许范围如下：Rwat-3*Rstd≤Rp≤Rwat+3*Rstd，其中，Rp表示探针的电阻，Rwat表示使用自动测试机台所测得的探针电阻的平均值，Rstd表示使用自动测试机台所测得的探针电阻的标准偏差。n是一个正整数，表示几倍标准偏差，可以是1，2，3......，即表示对Rp取值范围的限定，本实施例例中，我们取n＝3。
其中，Rwaw和Rstd的获取方法如下：整个硅圆片上有若干组电阻是R和2R的器件，可以使用自动测试机台对其进行测量，而后依据上面所表述的方法进行 计算，每一组R和2R的电阻测量值都可以计算获得探针电阻的一个数值Rn＝RpX-pY/2。取Rn这个名字是防止和我们手动测试的电阻Rp重名。这个测量过程只使用了两个探针，我们可以认为它们是等价的。由此，我们有若干个Rn，对这些Rn计算平均值(或中间值)Rwat和标准偏差Rstd。标准偏差Rstd根据数据离散程度计算而得，其为数据处理的常规手段，在此不在赘述。本实施例中，测试及计算结果是Rwat＝13.95和Rstd＝0.694。
本实施例中，Rwat-3*Rstd≤Rp≤Rwat+3*Rstd，就相当于13.95-3*0.694≤Rp≤13.95+3*0.694，即11.968≤Rp≤16.032，结合前面得到的Rp1＝14.6，Rp2＝14.8，Rp3＝14.4，Rp4＝13，可见，这四个探针均符合要求。
由此可见，本发明的探针电阻的检测方法，简便易行。通过本发明探针电阻的检测方法，可以方便检测人员检测测试工具所采用的探针的电阻是否正常，从而可以有效监控测试工具的工作状态是否正常，进而，可以有效保证采用测试工具测量器件所获得的测试数据的准确性和可靠性。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (5)
1.一种探针电阻的检测方法，所述探针用于测试工具检测器件的电阻，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，将至少三个探针分别两两组合与连至所述器件两端的第一焊垫和第二焊垫接触；
步骤2，获取各组探针的电阻之和；
步骤3，计算出各个探针的电阻；
步骤4，将各个探针的电阻分别和探针电阻的允许范围做比较，判断探针的电阻是否属于探针电阻的允许范围。
2.如权利要求1所述的探针电阻的检测方法，其特征在于，所述步骤2中各组探针的电阻之和是通过以下公式获得的：Rpx-py＝2*Rtotal1-Rtotal2，其中，Rpx-py表示测试工具所用的两个探针的电阻之和，Rtotal1表示测试工具测量电阻为R的器件的测量值，Rtotal2表示测试工具测量电阻为2R的器件的测量值。
3.如权利要求2所述的探针电阻的检测方法，其特征在于，所述公式Rpx-py＝2*Rtotal1-Rtotal2是通过以下方式获得的：Rtotal1＝Rpx-py+2*Rm+R；Rtotal2＝Rpx-py+2*Rm+2R,其中Rm为各引线的电阻。
4.如权利要求1所述的探针电阻的检测方法，其特征在于，所述探针电阻的允许范围如下：Rwat-n*Rstd≤Rp≤Rwat+n*Rstd,其中，Rp表示探针电阻，Rwat表示使用自动测试机台所测得的探针电阻的平均值，Rstd表示使用自动测试机台所测得的探针电阻的标准偏差，n是一个正整数，n的取值为1、2或者3。
5.如权利要求1所述的探针电阻的检测方法，其特征在于，所述判断探针的电阻是否属于探针电阻的允许范围的判断方法如下：如果探针的电阻属于探针电阻的允许范围，则该探针的电阻符合要求，如果探针的电阻不属于探针电阻的允许范围，则该探针的电阻不符合要求。
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