CN109444713A - 一种晶圆测试接触故障诊断方法 - Google Patents

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奚留华
张凯虹
武乾文
徐德生
张鹏辉
陈真
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    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2886—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
    • G01R31/2887—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks involving moving the probe head or the IC under test; docking stations

Abstract

本发明属于集成电路测试技术领域，涉及一种晶圆测试接触故障诊断方法，将测试机连接到晶圆芯片，从探针卡上测量芯片的接触电压；在DUT板上测量芯片的接触电压；在测试机母板上测量芯片的接触电压，依次逐一测量接触电压来排查故障；本发明通过从探针卡到测试母板依次测量接触电压的方式，快速定位工程化测试生产的接触故障，提高了工作效率。

Description

一种晶圆测试接触故障诊断方法
技术领域
本发明属于集成电路测试技术领域，特别涉及一种集成电路工程化测试接触故障诊断方法，具体为一种晶圆测试接触故障诊断方法。
背景技术
12英寸圆片工程化生产测试阶段，是在芯片测试程序开发已经完成的阶段。此时，研发工程师的程序已经交接给生产，生产人员不清楚调试的流程，对于临时出现的故障不知如何处理。一般而言，已经确定的程序不会出现问题，生产测试过程中，常常因为接触的问题而导致生产测试的推延，从而导致设备生产利用效率较低。
通过集成电路工程化测试接触故障的诊断方法，实现工程化测试过程中的接触故障快速定位，并解决问题，使得设备的生产利用率提高。
发明内容
本发明的目的是针对集成电路工程化测试接触故障，提供一种晶圆测试接触故障诊断方法，当接触故障发生，采用从探卡、DUT板、测试机母板依次测量接触电压的逐一排查的方式，快速定位工程化测试生产的接触故障，提高了工作效率。
为实现以上技术目的， 一种晶圆测试接触故障诊断方法，其特征是，包括如下步骤：
步骤一. 将被测试晶圆连接到测试机，将探针卡的探针扎到被测试晶圆的芯片上，将排线的一端插入探针卡的接口端，另一端插入DUT(Device under test)板的接口端，再将DUT板插入测试机母板的插座上，测试机母板连接在测试机上；
步骤二. 利用万用表，从探针卡上测量芯片的接触电压，来判断是否是扎针导致接触故障；
步骤三. 利用万用表，在DUT板上测量芯片的接触电压，来判断是否是排线导致接触故障；
步骤四. 利用万用表，在测试机母板上测量芯片的接触电压，来判断是否是DUT板与测试机母板的插座接触异常导致接触故障。
进一步地，在所述步骤一中，所述测试机包括TR6850、TR6800、TR6836、J750EX、V93000、STS8280测试系统。
进一步地，在所述步骤二中，在探针卡完好的情况下，将万用表的黑表笔连接探针卡的地端，，红表笔连接探针卡上连接被测晶圆芯片管脚的一端；
a）若测试不到电压值，则先检查探针的扎针针迹；
若探针扎针针迹较浅，则加深扎针的深度，直到测试电压正常；
若探针扎在芯片pad点的针迹正常，且探针卡上所有的接触电压都测量不到值，则说明探针卡上的接地端开路；
b）若测试到的接触电压异常，则说明扎针扎入芯片pad点的接触出现故障，反复抬针和扎针，直至测试电压正常。
进一步地，所述接触电压的正常范围值为-0.9V~-0.2V，若测量到的接触电压在设置范围的临界值左右，则说明扎针扎入芯片pad点的接触出现故障，反复抬针和扎针即可。
进一步地，在所述步骤三中，在探针卡测试接触电压正常的情况下，利用万用表，将万用表的黑表笔连接DUT板的地端，红表笔连接DUT板上连接排线的一端；
若测量到的接触电压异常，则说明排线出现了故障，然后确认是接触故障还是排线老化问题；
若是接触故障，则拔掉排线重新插上；
若是排线老化问题，则更换新的排线。
进一步地，在所述步骤四中，在DUT端测试接触电压正常的情况下，利用万用表，将万用表的黑表笔连接测试机母板的地端，红表笔连接测试机母板上连接DUT板的插座端；
若母板上测量到的接触电压异常，则说明母板和DUT板的插座接触异常，需重新插拔DUT板；
若在母板上能测量到接触电压，但测试机仍然测不到接触电压，则说明母板和测试机接触不良，需重新插拔母板。
进一步地，所述测试机通过连接线连接到上位机。
本发明具有以下优点：
1）当接触故障发生，采用从探针卡、DUT板、测试机母板依次测量接触电压的逐一排查的方式，快速定位工程化测试生产的接触故障，提高了工作效率；
2）本发明提供的集成电路工程化测试接触故障诊断方法，能很好地实现故障诊断，保证生产顺利进行。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分。示出了符合本发明的事实例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是本发明实施例12英寸圆片工程化测试故障诊断的结构示意图。
图2是本发明实施例12英寸圆片工程化测试故障诊断的流程图。
附图标记说明：1—上位机；2—测试机；3—测试机母板；4—DUT板；5—排线；6—探针卡和7—被测晶圆。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
这里将详细地对示例性实施例进行说明。其示例表示在附图中，下面的描述及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下是理性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的方法和例子。
本实施例1中，以一种12英寸晶圆测试接触故障诊断方法，包括如下步骤，如图1所示：
如图2所示，步骤一. 将被测试晶圆连接到测试机，将探针卡6的探针扎到被测晶圆7的芯片上，将排线5的一端插入探针卡6的接口端，另一端插入DUT板4(Device under test)的接口端，再将DUT板4插入测试机母板3的插座上，测试机母板3连接在测试机2上，所述测试机2通过连接线连接到上位机1，通过上位机1键入测试机2的相应测试程序；
本实施例1中，测试机2选用J750EX测试系统；
步骤二. 利用万用表，从探针卡6上测量芯片的接触电压，来判断是否是扎针导致接触故障；
在探针卡6完好的情况下，将万用表的黑表笔连接探针卡6的地端，红表笔连接探针卡6上连接被测晶圆7芯片管脚的一端；
a）若测试不到电压值，则先检查探针的扎针针迹；
若探针扎针针迹较浅，则加深扎针的深度，直到测试电压正常；
若探针扎在芯片pad点的针迹正常，且探针卡6上所有的接触电压都测量不到值，则说明探针卡6上的接地端开路；
b）若测试到的接触电压异常，则说明扎针扎入芯片pad点的接触出现故障，反复抬针和扎针，直至测试电压正常；
所述接触电压的正常范围值为-0.9V~-0.2V，若测量到的接触电压在设置范围的临界值左右，测量值一般在-0.5V左右，若测量到的接触电压在设置范围的临界值左右，如-0.8V、-0.3V等，则说明扎针扎入芯片pad点的接触出现故障，反复抬针和扎针即可；
步骤三. 利用万用表，在DUT板4上测量芯片的接触电压，来判断是否是排线5导致接触故障；
在探针卡6测试接触电压正常的情况下，利用万用表，将万用表的黑表笔连接DUT板4的地端，红表笔连接DUT板4上连接排线5的一端；
若测量到的接触电压异常，则说明排线5出现了故障，然后确认是接触故障还是排线5老化问题；
若是接触故障，则拔掉排线5重新插上；
若是排线5老化问题，则更换新的排线5；
步骤四. 利用万用表，在测试机母板3上测量芯片的接触电压，来判断是否是DUT板4与测试机母板3的插座接触异常导致接触故障。
在DUT端测试接触电压正常的情况下，利用万用表，将万用表的黑表笔连接测试机母板3的地端，红表笔连接测试机母板3上连接DUT板4的插座端；
若母板上测量到的接触电压异常，则说明测试机母板3和DUT板4的插座接触异常，需重新插拔DUT板4；
若在测试机母板3上能测量到接触电压，但测试机2仍然测不到接触电压，则说明测试机母板3和测试机2接触不良，需重新插拔测试机母板3；
以上一一排查后，能最终定位被测晶圆7参数测试前的接触故障，并针对性的排除故障，保证测试接触正常。
本发明的工程化测试故障诊断方法，当接触故障发生，采用从探针卡6、DUT板4、测试机母板3依次测量接触电压的逐一排查的方式，快速定位工程化测试生产的接触故障，提高了工作效率，保证生产顺利进行。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种晶圆测试接触故障诊断方法，其特征是，包括如下步骤：
步骤一. 将被测试晶圆连接到测试机：将探针卡（6）的探针扎到被测晶圆（7）的芯片上，将排线（5）的一端插入探针卡的接口端，另一端插入DUT板（4）的接口端，再将DUT板（4）通过连接线插入测试机母板（3）的插座上，所述测试机母板（3）连接在测试机（2）上；
步骤二. 利用万用表，从探针卡（6）上测量芯片的接触电压，来判断是否是扎针导致接触故障；
步骤三. 利用万用表，在DUT板（4）上测量芯片的接触电压，来判断是否是排线（5）导致接触故障；
步骤四. 利用万用表，在测试机母板（3）上测量芯片的接触电压，来判断是否是DUT板（4）与测试机母板（3）的插座接触异常导致接触故障。
2.根据权利要求1所述的一种晶圆测试接触故障诊断方法，其特征在于：在所述步骤一中，所述测试机（2）包括TR6850、TR6800、TR6836、J750EX、V93000、STS8280测试系统。
3.根据权利要求1所述的一种晶圆测试接触故障诊断方法，其特征在于：在所述步骤二中，在探针卡（6）完好的情况下，将万用表的黑表笔连接探针卡（6）的地端，红表笔连接探针卡（6）上连接被测晶圆（7）芯片管脚的一端；
a）若测试不到电压值，则先检查探针的扎针针迹；
若探针扎针针迹较浅，则加深扎针的深度，直到测试电压正常；
若探针扎在芯片pad点的针迹正常，且探针卡（6）上所有的接触电压都测量不到值，则说明探针卡（6）上的接地端开路；
b）若测试到的接触电压异常，则说明扎针扎入芯片pad点的接触出现故障，反复抬针和扎针，直至测试电压正常。
4.根据权利要求3所述的一种晶圆测试接触故障诊断方法，其特征在于：所述接触电压的正常范围值为-0.9V~-0.2V，若测量到的接触电压在设置范围的临界值左右，则说明扎针扎入芯片pad点的接触出现故障，反复抬针和扎针即可。
5.根据权利要求1所述的一种晶圆测试接触故障诊断方法，其特征在于：在所述步骤三中，在探针卡（6）测试接触电压正常的情况下，利用万用表，将万用表的黑表笔连接DUT板（4）的地端，红表笔连接DUT板（4）上连接排线（5）的一端；
若测量到的接触电压异常，则说明排线（5）出现了故障，然后确认是接触故障还是排线（5）老化问题；
若是接触故障，则拔掉排线（5）重新插上；
若是排线（5）老化问题，则更换新的排线（5）。
6.根据权利要求1所述的一种晶圆测试接触故障诊断方法，其特征在于：在所述步骤四中，在DUT端测试接触电压正常的情况下，利用万用表，将万用表的黑表笔连接测试机母板（3）的地端，红表笔连接测试机母板（3）上连接DUT板（4）的插座端；
若母板上测量到的接触电压异常，则说明母板和DUT板（4）的插座接触异常，需重新插拔DUT板（4）；
若在母板上能测量到接触电压，但测试机（2）仍然测不到接触电压，则说明母板和测试机（2）接触不良，需重新插拔母板。
7.根据权利要求1所述的一种晶圆测试接触故障诊断方法，其特征在于：所述测试机（2）通过连接线连接到上位机（1）。
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