CN102279290B - 一种测试机台吸盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测试机台吸盘，涉及半导体制造技术，测试机台吸盘包括：第一信号加载端，连接电流源的一端，并在测试时接触连接晶圆的背面；测试端，连接电压计的一端，并在测试时接触连接晶圆的背面；所述信号加载端和所述测试端断开设置，所述电流源的另一端和所述电压计的另一端在测试时分别连接所述晶圆的正面待测器件的相应管脚。由于将测试机台吸盘至少分成了测试端和信号加载端两个部分，并使得测试端和信号加载端断开设置，从而避免测试机台吸盘与晶圆共用电极一面的接触产生的电阻进行分压产生的干扰，进而提高晶圆测试时的测试精度。

Description

一种测试机台吸盘

技术领域

本发明涉及半导体制造技术，尤其涉及半导体制造技术中一种测试机台吸盘。

背景技术

目前，随着半导体器件的广泛应用，对晶圆上各器件的测试精度要求也越来越高，需要尽量减少测试过程中的误差。

本发明的发明人发现，目前的测试机台吸盘是由一整块金属制作而成的，如图1所示，包括真空吸环101和加载测试端102，其中，真空吸环101中的大气压低于一个大气压，从而利用气压固定放置在吸盘上的晶圆，以便于测试，整个吸盘使用一块金属制作而成，所以加载测试端102是连接着的一整块金属，在加载测试端102上，连接着电流源和电压计。

在进行晶圆测试时，其等效电路图如图2所示，图2中的待测器件为MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，金属-氧化物-半导体)管，MOSFET中包含三个电极，G极(栅极)、D极(漏极)和S极(源极)在功率MOSFET晶圆中，G极、S极一般在正面，D极在晶圆的背面，晶圆的正面是指晶圆中各个器件分开设置的一面，晶圆的背面是指晶圆中各个器件共用电极的一面，晶圆正面各极使用探针接触连接电路中其它器件，背面电极通过接触与吸盘实现连接。图2中电阻R1、R2分别为吸盘与晶圆背面的接触电阻，吸盘的加载测试端102连接电压计和电流源，吸盘表面与晶圆背面接触，晶圆的背面是指晶圆中各个器件共用电极的一面，为R3、R4分别为电流源和电压计的探针与晶圆正面接触连接的接触电阻，当晶圆放置在吸盘上时，吸盘接触晶圆的背面，由于晶圆的背面为共用电极，通常是金属表面，所以相当于R1、R2连接后再与晶圆上被测器件的相应管脚相连。由图2中可以清楚的看出，测量MOS管两端的电压值时，会受到R1和R3的影响，尤其是对低功耗性能的要求提高后，开关器件的导通电阻也随之降低，这样，在测试时就对R1、R3的干扰更加敏感，所产生的误差就更大。

发明内容

本发明实施例提供一种测试机台吸盘，以提高晶圆测试时的测试精度。

一种测试机台吸盘，包括：

第一信号加载端，连接电流源的一端，并在测试时接触连接晶圆的背面；

测试端，连接电压计的一端，并在测试时接触连接晶圆的背面；

所述信号加载端和所述测试端断开设置，所述电流源的另一端和所述电压计的另一端在测试时分别连接所述晶圆的正面待测器件的相应管脚。

进一步，该测试机台吸盘还包括：

第一真空吸环，设置在所述信号加载端和所述测试端之间，用于固定所述晶圆，所述第一真空吸环中的气压低于一个大气压。

较佳的，所述第一真空吸环为圆环形凹槽。

更佳的，所述第一信号加载端设置在所述第一真空吸环的外侧，所述测试端设置在所述第一真空吸环的内侧。

进一步，该测试机台吸盘还包括：

第二真空吸环，设置在所述测试端内侧，用于固定所述晶圆，所述第二真空吸环中的气压低于一个大气压。

较佳的，所述第一真空吸环和所述第二真空吸环为圆环形凹槽。

进一步，该测试机台吸盘还包括：

第二信号加载端，设置在所述第二真空吸环内侧，与所述第一信号加载端共同连接所述电流源的一端，并在测试时接触连接晶圆的背面。

本发明实施例提供一种测试机台吸盘，将测试机台吸盘至少分成测试端和信号加载端两个部分，并使得测试端和信号加载端断开设置，从而避免测试机台吸盘上连接电流源的信号加载端与晶圆接触连接时接触电阻进行分压产生的干扰，进而提高晶圆测试时的测试精度。

附图说明

图1为现有技术中测试机台吸盘结构示意图；

图2为现有技术中进行晶圆测试的等效电路图；

图3为本发明实施例提供的测试机台吸盘结构示意图之一；

图4为本发明实施例提供的进行晶圆测试的等效电路图；

图5为本发明实施例提供的测试机台吸盘结构示意图之二。

具体实施方式

本发明实施例提供一种测试机台吸盘，将测试机台吸盘至少分成测试端和信号加载端两个部分，测试端连接电压计并通过探针连接晶圆的背面，信号加载端连接电流源，并接触连接晶圆的背面。这样，测试机台吸盘的测试端和测试机台吸盘的信号加载端就避免了直接连接，进而避免了吸盘上连接电流源的信号加载端与晶圆接触连接时接触电阻进行分压产生的干扰，提高了进行晶圆测试时的测试精度。

如图3所示，本发明实施例提供的测试机台吸盘包括信号加载端302和测试端303，其中：

信号加载端302，连接电流源的一端，并在测试时接触连接晶圆的背面，其中，背面为晶圆中的器件共用电极的一面；

测试端303，与信号加载端302断开设置，连接电压计的一端，并在测试时接触连接晶圆背面；

电流源的另一端和电压计的另一端在测试时分别通过探针连接晶圆正面上待测器件的相应管脚。

并且，该测试机台吸盘还可以进一步包括真空吸环301，设置在信号加载端302和测试端303之间，真空吸环301设计成圆环形凹槽，并且其中的气压低于一个大气压，这样就可以利用大气压将晶片较好的固定在测试机台吸盘上。

在进行测试时，等效电路如图4所示，包括电流源IS、电压源VDS、待测器件401以及电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4，其中：

电阻R1、电阻R2分别为测试机台吸盘中测试端和信号加载端接触连接晶圆背面时的接触电阻，电阻R3、电阻R4分别为晶圆表面连接电流源和电压计的探针与晶圆正面接触的等效电阻，当晶圆放置在吸盘上时，吸盘上的测试端和信号加载端接触晶圆的背面，由于晶圆背面为晶圆中器件的共用电极，通常为金属面，所以相当于电阻R1、电阻R2连接后再与晶圆上待测器件的相应管脚相连。由图4中可以清楚的看出，测量待测器件401(图4中为MOS管)两端的电压值时，由于电压计VDS的内阻很大，所以根据分压原理，待测器件401两端的电压值受到电阻R2、电阻R3的影响很小，可以忽略不计，因此，避免了电阻R1对测试结果的影响，从而实现更加精确的对待测器件401进行测试。

图4中为测量MOS管两端的电压值时的等效电路图，MOS管的G极连接电压源VGS，保持一个预设的电平值，电压源VGS另一端接地。MOS管的D极位于晶圆背面的金属面，通过测试机台吸盘上的探针连接测试机台吸盘上的测试端和信号加载端，MOS管的S极位于晶圆的正面，并连接电压计和电流源。

进一步的，如图5所示，为了使得晶圆更好的固定在测试机台吸盘上，还可以在测试机台吸盘上设置多道真空吸环301，由于真空吸环301中的气压值远低于一个大气压，所以当将晶圆放置在测试机台吸盘上时，晶圆就会被大气压牢固的固定在测试机台上。

当在测试机台吸盘上设置多个真空吸环301时，测试机台吸盘表面也相应被划分成了多个部分，那么就可以相应设置多个信号加载端，以使得电流能够较快的实现均匀分布。当设置多个信号加载端或者设置多个测试端时，只要保持信号加载端和测试端之间是断开的即可。

当然，多个信号加载端可以均匀的设置在测试机台吸盘上，以实现较快的均匀分布电流，一种较佳的实施方式如图5所示，图5中，就是将信号加载端302设置在测试机台吸盘的最内侧和最外侧，将测试端303设置在测试机台吸盘的两道真空吸环301之间，这样既保证了电流能够较快的实现均匀分布，又使得测试时信号加载端302和测试端303的探针能够较方便的接触晶圆，从而实现既方便又精确的进行晶圆的测试。

本发明实施例提供一种测试机台吸盘，将测试机台吸盘至少分成测试端和信号加载端两个部分，并使得测试端和信号加载端断开设置，从而避免测试机台吸盘上连接电流源的信号加载端与晶圆接触连接时接触电阻进行分压产生的干扰，进而提高晶圆测试时的测试精度。

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 (6)

1.一种测试机台吸盘，其特征在于，包括：

第一信号加载端，连接电流源的一端，并在测试时接触连接晶圆的背面；

测试端，连接电压计的一端，并在测试时接触连接晶圆的背面；

第一真空吸环，设置在所述信号加载端和所述测试端之间，用于固定所述晶圆，所述第一真空吸环中的气压低于一个大气压；

所述信号加载端和所述测试端断开设置，所述电流源的另一端和所述电压计的另一端在测试时分别连接所述晶圆的正面待测器件的相应管脚。

2.如权利要求1所述的测试机台吸盘，其特征在于，所述第一真空吸环为圆环形凹槽。

3.如权利要求2所述的测试机台吸盘，其特征在于，所述第一信号加载端设置在所述第一真空吸环的外侧，所述测试端设置在所述第一真空吸环的内侧。

4.如权利要求3所述的测试机台吸盘，其特征在于，还包括：

第二真空吸环，设置在所述测试端内侧，用于固定所述晶圆，所述第二真空吸环中的气压低于一个大气压。

5.如权利要求4所述的测试机台吸盘，其特征在于，所述第一真空吸环和所述第二真空吸环为圆环形凹槽。

6.如权利要求5所述的测试机台吸盘，其特征在于，还包括：

第二信号加载端，设置在所述第二真空吸环内侧，与所述第一信号加载端共同连接所述电流源的一端，并在测试时接触连接晶圆的背面。

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