CN103809099A - 晶圆探针测试次数的检测方法 - Google Patents

Abstract

一种晶圆探针测试次数的检测方法，包括：提供晶圆，在所述晶圆上设置有扎针区，所述扎针区与晶圆中的待测芯片相互隔开；利用探针台，对所述晶圆中的所有待测芯片进行多次探针测试；对所述晶圆中的所有待测芯片进行一次探针测试之前或之后，在所述扎针区上形成一个标记，对应多次探针测试形成多个标记，根据标记的数量得到晶圆探针测试次数，扎针区上的标记为晶圆探针测试次数的自动“记录”，一个晶圆上扎针区的标记的数量等于晶圆探针测试次数。使用本技术方案，可实现自动记录每片晶圆的探针测试次数。

Description

晶圆探针测试次数的检测方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种晶圆探针测试次数的检测方法。

背景技术

晶圆测试（Chip Probing，CP）是在晶圆制造完成之后，对晶圆上每一个芯片进行电学参数测量，也称晶圆探针（wafer probe）测试或探测（probe）。晶圆测试的目的是检验可接受的电学性能，确保不合格芯片不会进入封装流程，而被送到客户手中。

在测试时，晶圆被固定在真空吸力的卡盘上，同时使用探针针扎芯片上的每一个焊垫（pad），探针的另一端为测试仪。测试仪将电流或电压通过探针输入被测芯片，然后被测芯片对该输入信号响应而产生输出信号，根据输出信号得到电学性能参数。其中，整个测试过程为自动化测试过程，测试的数量、顺序和类型等均由计算机程序控制。

通常，一片晶圆会经历多次探针测试。例如，第一次探针测试，称为内核测试或记忆体测试，主要是进行内核的相关性能的测试判定。接着，对晶圆进行烘培（bake），烘培后进行第二次探针测试，以检测烘培后的相应电学性能参数是否发生变化。最后，进行第三次探针测试，称为功能测试或逻辑测试，主要测试芯片上的所有器件是否能正常完成特定任务。另外，在上述每次测试后，如果出现电学性能参数不符合预期或芯片有瑕疵的情形，还需要对晶圆上的所有芯片进行重新测试，以保证测试结果精确。这样，对每个晶圆来说，测试次数又是不同的。

每完成一个探针测试过程，晶圆上的所有芯片都会遭探针针扎一次。对一片晶圆来说，通常会做多次测试，对应多个测试过程，晶圆上的所有芯片会遭探针针扎多次。这样，如果每个芯片遭到过多针扎，可能会对芯片上的焊垫造成过量划痕，引起金属线短路，甚至探针会穿透焊垫，损伤芯片，造成芯片不能正常工作。所以，对每个芯片进行针扎的次数是有限制的，客户对此也都会有特殊要求。

因此，在晶圆测试过程中，需要记录每片晶圆的测试次数，即每片晶圆上芯片的针扎次数。而在晶圆探针测试过程中，可能会连续测试成千上万片晶圆，每个晶圆的探针测试次数又不尽相同，单凭人力统计探针测试次数显然是不可能的。但是现有的晶圆探针测试过程中，无法自动记录每片晶圆的测试次数。

发明内容

本发明解决的问题是，在现有的晶圆探针测试过程中，无法自动记录每片晶圆的探针测试次数。

为解决上述问题，本发明提供一种晶圆探针测试次数的检测方法，该检测方法包括：

提供晶圆，在所述晶圆上设置有扎针区，所述扎针区与晶圆中的待测芯片相互隔开；

利用探针台，对所述晶圆中的所有待测芯片进行多次探针测试；

对所述晶圆中的所有待测芯片进行一次探针测试之前或之后，在所述扎针区上形成一个标记，对应多次探针测试形成多个标记，根据标记的数量得到晶圆探针测试次数。

可选地，在所述扎针区上形成一个标记的方法为：

在所述探针台上设置一根外探针；

使用所述外探针对所述扎针区进行扎针形成针扎痕迹，或者对所述扎针区进行刻划形成划痕，所述针扎痕迹或划痕作为标记。

可选地，所述扎针区为金属焊垫。

可选地，所述金属焊垫的材料为铝。

可选地，对晶圆中的所有待测芯片进行探针测试的方法包括：

将探针与待测芯片对位；

向探针发出输入信号，所述探针接收输入信号对待测芯片进行测试。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

在晶圆上设置有扎针区，对所述晶圆中的所有待测芯片进行一次探针测试之前或之后，在所述扎针区上形成一个标记，对应多次探针测试形成多个标记，根据标记的数量得到晶圆探针测试次数。也就是，扎针区上的标记为晶圆探针测试次数的自动“记录”，一个晶圆上扎针区的标记的数量等于晶圆探针测试次数。使用本技术方案，可实现自动记录每片晶圆的探针测试次数。

附图说明

图1是本发明具体实施的具有扎针区的晶圆的俯视图；

图2是本发明具体实施例的探针卡与晶圆对位的示意图；

图3是本发明具体实施例的外探针针扎扎针区的示意图。

具体实施方式

针对现有技术存在的问题，本发明技术方案提出一种新的晶圆探针测试次数的检测方法。使用该晶圆探针测试次数的检测方法，在对晶圆进行测试之前，在晶圆上设置一个特定的扎针区。对应每个晶圆测试过程，在扎针区形成一个标记，后续根据标记的数量得到每个晶圆探针测试次数。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

参照图1，提供晶圆1，在晶圆1中具有多个待测芯片2，在晶圆1上设置有扎针区3，该扎针区3与晶圆1中的所有待测芯片2相互隔开。

在具体实施例中，该扎针区3是专门制作的。在晶圆制作过程中或者在晶圆制作完成后，在晶圆1上的某个位置形成一个扎针区3。考虑到后续晶圆探针测试过程中，需要一次连续测试多个晶圆，所以，可以在每个晶圆的同一位置形成一个扎针区3。这样，每个晶圆上的扎针区3的位置可以很方便定位，探针也可以准确定位扎针区3，而且后续统计扎针区3上的标记的数量时，也可以准确定位扎针区3的位置，便于统计。

在具体实施例中，扎针区3可以是金属焊垫，金属焊垫的材料为铝。该金属焊垫可以是单独形成，也可以是与芯片上的焊垫同时形成。芯片上的焊垫用于与探针接触，避免探针与芯片直接接触而划伤芯片。扎针区3与芯片上的焊垫是相互隔开的，以避免对相邻的芯片的探针测试过程造成干扰。

在具体实施例中，扎针区3的形状可以是方形、圆形或其他形状。在本实施例中，保证扎针区3的上表面是平坦的，这样对扎针区3进行针扎时，可以更容易区分扎针区3上表面的标记，便于统计标记的个数。

在本实施例中，扎针区3的数量是一个，这足以实现本发明的目的。当然，在其他实施例中，扎针区3的数量也可以是多个，这也在本发明的保护范围内。

参照图2，利用探针台，对晶圆1中的所有待测芯片2进行探针测试。

在具体实施例中，对晶圆1中的所有待测芯片2进行探针测试的方法包括：

将探针4与待测芯片2对位，所述对位可解释为对准、接触；

向探针4发出输入信号，探针4接收该输入信号传递至待测芯片2，完成对待测芯片2的测试。

在具体实施例中，探针4安装在探针卡5上，探针卡是测试仪与待测芯片之间的接口。每个探针都是为待测芯片上的焊垫特别定制的，在每个探针卡上分布有数百个探针，它们必须排列正确并保持在一个平面内。

在将探针4与芯片2对位过程中，首先，探针卡5位于真空托盘（图中未示出）上且与真空托盘相互隔开，晶圆1被机械手抓取并放在一个真空托盘上。与真空托盘连接的马达通过一个光学校准系统在X、Y、Z和θ方向移动晶圆。X-Y方向平行于晶圆1的上表面，晶圆1沿X-Y方向运动确定探针卡的位置，一旦探针卡在X-Y方向与芯片对准，就要调节旋转的θ角使所有探针尖端处于芯片上的焊垫中心。每个芯片上的焊垫和探针的对准都是必需的。

Z方向为垂直于晶圆1的上表面，Z方向的位置非常重要。因此，在具体实施例中，会对芯片上的焊垫做平坦程度检查，以确保所有焊垫上表面在一个平面内。在Z方向移动探针台，定位晶圆1的位置，使芯片上焊垫与探针接触，探针在焊垫表面必须有微量的抵触，使探针刺穿或擦划要探查的焊垫表面，焊垫上的探针痕迹暗示探针卡在X、Y、Z和θ方向上都正好对准且电学接触良好。如果Z方向晶圆高度定位太高，探针会与焊垫形成过分抵触，这可能损坏晶圆和探针。如果Z方向晶圆高度定位太低，则会接触不充分或完全不接触。

当探针与待测芯片定位后，向探针4发出输入信号，探针4接收该输入信号对待测芯片2进行测试。输出信号会显示在显示器上，从而得到芯片的电学性能参数。

参照图3，在对晶圆1中的所有待测芯片2进行一次探针测试之后，在扎针区3上形成一个标记6，该标记6作为一次晶圆探针测试的“记录”。对一片晶圆进行多次探针测试后，会在扎针区3对应形成多个标记6，该多个标记6之间是可以相互区分的，不能使相互重合的，根据标记6的数量得到晶圆探针测试的次数。

在其他实施例中，还可以在对晶圆中的所有待测芯片进行一次探针测试之前，在针扎区上形成一个标记。

在具体实施例中，可以是：在探针台上专门设置有一个外探针，外探针与探针卡是相互分开的，在完成一个晶圆探针测试过程后，可以转动真空托盘或探针台，使该外探针对准、接触该扎针区3，并在扎针区3上进行扎针形成针扎痕迹，或者对扎针区3进行刻划形成划痕，该针扎痕迹或划痕作为标记。之后，通过显微镜观察扎针区3，可以清楚分辨并统计扎针痕迹或划痕的数量。在具体实施例中，保证扎针区3上的多个标记不会出现重合现象，例如可以是相互隔开的、或相互交叉的，以免影响统计结果。

这样，客户也可以从晶圆中扎针区上的标记获取该晶圆的探针测试次数，基本可以判断芯片的针扎次数是否过量。另外，客户拿到芯片后，可能也会进行一些测试，这时，客户可以根据扎针区上的标记数量作出决定是否还能否再进行测试操作。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (5)

1.一种晶圆探针测试次数的检测方法，其特征在于，包括：

提供晶圆，在所述晶圆上设置有扎针区，所述扎针区与晶圆中的待测芯片相互隔开；

利用探针台，对所述晶圆中的所有待测芯片进行多次探针测试；

对所述晶圆中的所有待测芯片进行一次探针测试之前或之后，在所述扎针区上形成一个标记，对应多次探针测试形成多个标记，根据标记的数量得到晶圆探针测试次数。

2.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在所述扎针区上形成一个标记的方法为：

在所述探针台上设置有一根外探针；

使用所述外探针对所述扎针区进行扎针形成针扎痕迹，或者对所述扎针区进行刻划形成划痕，所述针扎痕迹或划痕作为标记。

3.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述扎针区为金属焊垫。

4.如权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述金属焊垫的材料为铝。

5.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，对晶圆中的所有待测芯片进行探针测试的方法包括：

将探针与待测芯片对位；

向探针发出输入信号，所述探针接收输入信号对待测芯片进行测试。

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