CN109786278A - 一种探针卡的针尖的智能检测及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明包括一种探针卡的针尖的智能检测及处理方法，包括：步骤S1，提供一测试仪自动检测探针卡的针尖的直径是否符合一预设规格范围；若是，则转向步骤S2；若否，则转向步骤S5；步骤S2，测试仪自动检测探针卡的针尖是否粘有颗粒物；若是，则转向步骤S3；若否，则转向步骤S6；步骤S3，判断探针卡的针尖是否被清理过；若是，则转向步骤S5；若否，则转向步骤S4；步骤S4，机台对探针卡的针尖进行清理，并在清理结束后自动返回步骤S1；步骤S5，机台停止测试并报警提示更换探针卡；步骤S6，启动晶圆接受测试。有益效果：通过软件系统控制测试仪自动对探针卡的针尖进行检测，避免由于探针卡的针尖异常引起的晶圆测试异常或导致晶圆报废。

Description

一种探针卡的针尖的智能检测及处理方法

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种探针卡的针尖的智能检测及处理方法。

背景技术

在半导体的制造过程中，芯片在完成所有制程工艺后，需要针对芯片上的各种测试结构进行电性测试，即晶圆接受测试(WaferAcceptance Test，WAT测试)。晶圆接受测试是对芯片上的每个晶圆进行针测，在检测头装上以金线制成细如毛发之探针(probe)，与晶圆上的接点(pad)接触，测试其电气特性，不合格的晶圆会被标上记号，而后当芯片依晶圆为单位切割成独立的晶圆时，标有记号的不合格晶圆会被洮汰，不再进行下一个制程，以节省制造成本。

目前WAT测试中，只有在测试前对探针卡进行人为校准时检查针尖状况，如针尖是否洁净，针尖直径是否符合标准规格等，而在测试过程中则没有相关检查。如果针尖粘有颗粒物，则可能出现对针异常导致探针卡的针尖扎到晶圆的接点外，甚至更严重的扎到晶圆内部，因此需要手动更换探针卡的刷针；如果探针卡的针尖直径过大，则会导致针痕滑出晶圆的接点，与接点周围的金属线互联，引起晶圆测试异常。因此，为了避免由于探针卡的针尖异常导致探针卡的针尖扎到接点外或者扎到芯片内部，在测试过程中及时检查探针卡的针尖状况非常必要。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种探针卡的针尖的智能检测及处理方法。

具体技术方案如下：

本发明包括一种探针卡的针尖的智能检测及处理方法，在进行晶圆接受测试的过程中对所述探针卡的针尖进行实时检测，具体包括以下步骤：

步骤S1，提供一测试仪自动检测所述探针卡的针尖的直径是否符合一预设规格范围；

若是，则转向步骤S2；

若否，则转向步骤S5；

所述步骤S2，所述测试仪自动检测所述探针卡的针尖是否粘有颗粒物；

若是，则转向步骤S3；

若否，则转向步骤S6；

所述步骤S3，判断所述探针卡的针尖是否被清理过；

若是，则转向所述步骤S5；

若否，则转向步骤S4；

所述步骤S4，机台对所述探针卡的针尖进行清理，并在清理结束后自动返回所述步骤S1；

所述步骤S5，所述机台停止测试并报警提示更换所述探针卡；

所述步骤S6，启动所述晶圆接受测试。

优选的，所述步骤S1具体包括：

步骤S11，提供一光学摄像头采集一针尖图像及一针痕图像并传输至所述测试仪；

步骤S12，所述测试仪将所述针尖图像转换为一第一数字图形，将所述针痕图像转换为一第二数字图形，并将所述第一数字图形与所述第二数字图形发送给所述软件系统；

步骤S13，所述软件系统根据所述第一数字图形与所述第二数字图形的灰度判断所述探针卡的针尖的直径是否在所述预设规格范围内；

若是，则转向所述步骤S2；

若否，则转向所述步骤S5。

优选的，所述步骤S2具体包括：

步骤S21，提供一光学摄像头采集一针尖图像并传输至所述测试仪；

步骤S22，所述测试仪将所述针尖图像转换为一第一数字图形，并将所述数字图形传输给所述软件系统；

步骤S23，所述软件系统根据所述第一数字图形的灰度判断所述探针卡的针尖是否粘有所述颗粒物；

若是，则转向所述步骤S3；

若否，则转向所述步骤S6。

优选的，所述步骤S4具体包括：

步骤S41，所述测试仪发送一控制信号给所述机台；

步骤S42，所述机台接收所述控制信号并将所述探针卡移动至一针尖清理处；

步骤S43，所述机台通过一清针纸对所述探针卡的针尖进行清理，并在清理结束后自动返回所述步骤S1。

优选的，在进行所述步骤1之前，首先校准所述晶圆的位置及所述探针卡的位置。

优选的，所述预设规格范围与所述晶圆的接点的尺寸相匹配。

优选的，所述预设规格范围为12-30um。

本发明技术方案的有益效果在于：通过软件系统控制测试仪自动对探针卡的针尖进行检测，在对晶圆和探针卡的位置校准的同时对针尖进行检测，如果针尖清洁且针尖直径在预设规格范围之内，则启动晶圆测试，否则机台报警以提示更换探针卡，该方法既不会增加测试时间也不会导致机台产能的浪费，且使用的设备简单利于实现，进一步地，可以完全避免由于探针卡的针尖异常引起的晶圆测试异常或导致晶圆报废。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1为本发明实施例中探针卡的针尖的智能检测及处理方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

本发明包括一种探针卡的针尖的智能检测及处理方法，在进行晶圆接受测试的过程中对所述探针卡的针尖进行实时检测，如图1所示，具体包括以下步骤：

步骤S1，提供一测试仪自动检测探针卡的针尖的直径是否符合一预设规格范围；

若是，则转向步骤S2；

若否，则转向步骤S5；

步骤S2，测试仪自动检测探针卡的针尖是否粘有颗粒物；

若是，则转向步骤S3；

若否，则转向步骤S6；

步骤S3，判断探针卡的针尖是否被清理过；

若是，则转向步骤S5；

若否，则转向步骤S4；

步骤S4，机台对探针卡的针尖进行清理，并在清理结束后自动返回步骤S1；

步骤S5，机台停止测试并报警提示更换探针卡；

步骤S6，启动晶圆接受测试。

具体地，通过上述技术方案，如图1所述，在对每一片晶圆进行测试之前，首先应先校准探针卡与晶圆的位置，以使探针卡的针尖对准晶圆的接点，在探针卡的针尖插入晶圆的接点之后，位于机台上的光学摄像头对探针卡的针尖以及探针卡的针尖在晶圆上产生的针痕进行拍摄，分别得到一针尖图像与一针痕图像；测试仪根据针尖图像与针痕图像自动判断探针卡的针尖的直径是否在一预设规格范围内或是否粘有颗粒物，若探针卡的针尖的直径在预设规格范围内，拍摄出的针尖图像应为实心圆形；若探针卡的针尖粘有颗粒物，则针尖图像呈不规则状，根据针尖图像和颗粒物图像的灰度可检测探针卡的针尖是否粘有颗粒物。若探针卡的针尖粘有颗粒物，则会引起晶圆测试异常，而探针卡的针尖的直径超出预算规格范围时，则可能导致探针卡的针尖划出晶圆的接点外，甚至扎入晶圆的内部以致于晶圆报废。

具体地，在测试仪检测到探针卡的针尖粘有颗粒物后，测试仪继续检测探针卡的针尖是否被清理过，若探针卡的针尖已经被清理过仍然粘有颗粒物，则机台停止对晶圆测试并报警提示工作人员更换探针卡，以免延误测试时间，进一步地提高晶圆测试的效率。

进一步地，测试仪一旦检测到探针卡的直径超出预设规格范围或探针卡的针尖粘有颗粒物时，则会停止对晶圆测试，以防晶圆测试异常或探针卡的针尖直径过大损坏晶圆，进一步地提高了晶圆的良率。

在一种较优的实施例中，步骤S1具体包括：

步骤S11，提供一光学摄像头采集一针尖图像及一针痕图像并传输至测试仪；

步骤S12，测试仪将针尖图像转换为一第一数字图形，将针痕图像转换为一第二数字图形，并将第一数字图形与第二数字图形发送给软件系统；

步骤S13，软件系统根据第一数字图形与第二数字图形的灰度判断探针卡的针尖的直径是否在预设规格范围内；

若是，则转向步骤S2；

若否，则转向步骤S5。

具体地，预先将符合标准的探针卡针尖的图形长度、宽度、面积、亮度等参数储存在软件系统里，通过测试仪将针尖图像和针痕图像从光学图像转换为可以用数字表征的图形灰度，从而可以实现由软件系统自动判断探针卡的针尖的直径是否在预设规格范围内。

进一步地，在对每一片晶圆进行测试之前，测试仪都通过软件系统对探针卡的针尖进行测试，以保证探针卡的针尖能够正常测试，进一步地提高了测试的精度。

在一种较优的实施例中，步骤S2具体包括：

步骤S21，提供一光学摄像头采集一针尖图像并传输至测试仪；

步骤S22，测试仪将针尖图像转换为一第一数字图形，并将数字图形传输给软件系统；

步骤S23，软件系统根据第一数字图形的灰度判断探针卡的针尖是否粘有颗粒物；

若是，则转向步骤S3；

若否，则转向步骤S6。

具体地，若针痕图像中针痕滑出晶圆的接点或者针痕与晶圆的接点旁金属线互联则表示探针卡的针尖的直径超出了预设规格范围，因此，机台停止对晶圆进行测试并报警提示工作人员更换探针卡。

在一种较优的实施例中，步骤S4具体包括：

步骤S41，测试仪发送一控制信号给机台；

步骤S42，机台接收控制信号并将探针卡移动至一针尖清理处；

步骤S43，机台通过一清针纸对探针卡的针尖进行清理，并在清理结束后自动返回步骤S1。

具体地，针尖清理处设有清针纸，当测试仪检测到探针卡的针尖粘有颗粒物且探针卡的针尖没有接受过清理时，机台将探针卡移动至针尖清理处对探针卡的针尖进行清理，只有在对探针卡的针尖进行清理后仍然无法清除颗粒物时才会报警提示工作人员更好探针卡，以提高探针卡的使用率，节省晶圆测试的成本。

在一种较优的实施例中，预设规格范围与晶圆的接点的尺寸相匹配；

预设规格范围为12-30um。

具体地，预设规格范围与晶圆的接点的尺寸相关，预设规格范围的最大阈值应小于晶圆接点的尺寸，以免探针卡的针尖的直径过大划出晶圆的接点甚至扎入晶圆的内部。

本发明技术方案的有益效果在于：通过软件系统控制测试仪自动对探针卡的针尖进行检测，在对晶圆和探针卡的位置校准的同时对针尖进行检测，如果针尖清洁且针尖直径在预设规格范围之内，则启动晶圆测试，否则机台报警以提示更换探针卡，该方法既不会增加测试时间也不会导致机台产能的浪费，且使用的设备简单利于实现，进一步地，可以完全避免由于探针卡的针尖异常引起的晶圆测试异常或导致晶圆报废。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种探针卡的针尖的智能检测及处理方法，其特征在于在进行晶圆接受测试的过程中对所述探针卡的针尖进行实时检测，具体包括以下步骤：

步骤S1，提供一测试仪自动检测所述探针卡的针尖的直径是否符合一预设规格范围；

若是，则转向步骤S2；

若否，则转向步骤S5；

所述步骤S2，所述测试仪自动检测所述探针卡的针尖是否粘有颗粒物；

若是，则转向步骤S3；

若否，则转向步骤S6；

所述步骤S3，判断所述探针卡的针尖是否被清理过；

若是，则转向所述步骤S5；

若否，则转向步骤S4；

所述步骤S4，机台对所述探针卡的针尖进行清理，并在清理结束后自动返回所述步骤S1；

所述步骤S5，所述机台停止测试并报警提示更换所述探针卡；

所述步骤S6，启动所述晶圆接受测试。

2.根据权利要求1所述的探针卡的针尖的智能检测及处理方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

步骤S11，提供一光学摄像头采集一针尖图像及一针痕图像并传输至所述测试仪；

步骤S12，所述测试仪将所述针尖图像转换为一第一数字图形，将所述针痕图像转换为一第二数字图形，并将所述第一数字图形与所述第二数字图形发送给所述软件系统；

步骤S13，所述软件系统根据所述第一数字图形与所述第二数字图形的灰度判断所述探针卡的针尖的直径是否在所述预设规格范围内；

若是，则转向所述步骤S2；

若否，则转向所述步骤S5。

3.根据权利要求1所述的探针卡的针尖的智能检测及处理方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

步骤S21，提供一光学摄像头采集一针尖图像并传输至所述测试仪；

步骤S22，所述测试仪将所述针尖图像转换为一第一数字图形，并将所述数字图形传输给所述软件系统；

步骤S23，所述软件系统根据所述第一数字图形的灰度判断所述探针卡的针尖是否粘有所述颗粒物；

若是，则转向所述步骤S3；

若否，则转向所述步骤S6。

4.根据权利要求1所述的探针卡的针尖的智能检测及处理方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：

步骤S41，所述测试仪发送一控制信号给所述机台；

步骤S42，所述机台接收所述控制信号并将所述探针卡移动至一针尖清理处；

步骤S43，所述机台通过一清针纸对所述探针卡的针尖进行清理，并在清理结束后自动返回所述步骤S1。

5.根据权利要求1所述的探针卡的针尖的智能检测及处理方法，其特征在于，在进行所述步骤1之前，首先校准所述晶圆的位置及所述探针卡的位置。

6.根据权利要求1所述的探针卡的针尖的智能检测及处理方法，其特征在于，所述预设规格范围与所述晶圆的接点的尺寸相匹配。

7.根据权利要求1所述的探针卡的针尖的智能检测及处理方法，其特征在于，所述预设规格范围为12-30um。