CN111090033A - 一种半导体装置及其探针测试方法 - Google Patents

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张孝仁
苏华庭
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Abstract

本发明提供一种半导体装置，包括底座基板，连接探针，陶瓷管，填充保护层结构，防氧化盖，手拉带，加热丝，侧拉柄，侧防护壳，电极阴极，电极阳极，蜂鸣警报器，指示灯和装置主壳体，所述的底座基板螺钉连接在装置主壳体的下部位置。本发明一种半导体装置的探针测试方法，具体包括以下步骤待测试半导体装置的处理；半导体装置与测试探针卡连接；探针卡与测试装置连接：测试数据的分析；有效信息的输出；无效信息的输出测试结果的反馈；本发明一次完成多个芯片的全流程测试，提高了测试效率，这同时也反映在降低测试成本上；并能够对测试数据进行分类的处理输出，并且输出形式多种多样方便直观观察，提高阅读收集的便捷性。

Description

一种半导体装置及其探针测试方法
技术领域
本发明属于半导体装置技术领域，尤其涉及一种半导体装置及其探针测试方法。
背景技术
近年的移动个人计算机、平板个人计算机、智能电话等的普及、扩大中有显著的设备，搭载于这些设备的电子部件也有向多方面扩大的可能性。也希望功能的丰富性和富有便携性的设计，大部分有重量轻、厚度薄、并具有紧凑性的特征。因此在对所搭载的电子部件也要求小型、薄型、低成本，其结果，往往采用树脂模封装。商品的销售更换周期变短的过程中，同时要求所搭载的封装的小型、薄型、低成本，其结果，出现了制品的可靠性变得不充分、封装的强度较低且脆弱等的弊端。该理由是因为小型、薄型化多数不是伴随现有的材料、原料、结构这样要素的变更、更新，而是大多进行收缩(shrink)的缘故。因为进行收缩，所以不能弥补变薄细的密封树脂厚度或引线框厚度、封装基板厚度的变化，进而低成本化也会影响到难以确保充分的可靠性的方面。因此，需要提高越来越小型化、薄型化的电子部件的可靠性的结构或重新进行设计。特别是多数半导体封装被产品化的树脂模封装中，随着构成材料或框架变薄、变小，实现不变的可靠性成为重要的课题，各式各样的尝试对半导体封装的开发而言，是更加重要的。
另外，中国专利公开号为CN104282634B，发明创造名称为半导体装置包括：具有安装半导体芯片的内底面的中空部；包括包围中空部的围绕部和底面部的树脂成形体；内部引线；以及从树脂成形体露出的外部引线，其中，在埋入树脂成形体的内部引线设有设置贯通孔的“L”字形的引线延伸部。但是现有的半导体装置及其探针测试方法还存在着稳定性较差，拆装组合不方便以及测试数据收集不方便的问题。
有鉴于此，发明一种半导体装置及其探针测试方法是非常必要的。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种半导体装置及其探针测试方法，以解决现有的半导体装置及其探针测试方法稳定性较差，拆装组合不方便以及测试数据收集不方便的问题。
一种半导体装置，所述装置，包括底座基板，连接探针，陶瓷管，填充保护层结构，防氧化盖，手拉带，加热丝，侧拉柄，侧防护壳，电极阴极，电极阳极，蜂鸣警报器，指示灯和装置主壳体，所述的底座基板螺钉连接在装置主壳体的下部位置；所述的连接探针镶嵌在底座基板的下部；所述的陶瓷管镶嵌在装置主壳体的内部位置；所述的填充保护层结构填充在装置主壳体的内部；所述的防氧化盖套接在连接探针的外侧下部位置；所述的手拉带胶接在防氧化盖的下表面中间位置；所述的加热丝镶嵌在填充保护层结构的内部中间位置；所述的侧拉柄螺钉连接在侧防护壳的外侧中间位置；所述的侧防护壳分别扣接在装置主壳体的左右两端位置；所述的电极阴极和电极阳极分别镶嵌在装置主壳体的上部左右两侧位置；所述的蜂鸣警报器镶嵌在装置主壳体的正表面左上侧；所述的指示灯镶嵌在装置主壳体的正表面右上侧。
优选的，所述的填充保护层结构包括栅极绝缘膜层，第一金属氧化物层，氧化物半导体膜层，定型布线层，第二金属氧化物层和氧化物膜，所述的第一金属氧化物层涂抹在栅极绝缘膜层和氧化物半导体膜层之间；所述的氧化物半导体膜层胶接在定型布线层的上部；所述的定型布线层胶接在第二金属氧化物层的上部；所述的第二金属氧化物层氧化物膜的上部。
优选的，所述的栅极绝缘膜层与电极阴极和电极阳极重叠设置。
优选的，所述的氧化物半导体膜层的上端与所述的氧化物膜的下端宽度一致。
优选的，所述的氧化物半导体膜层及所述的氧化物膜各自都包含In-W-Zn氧化物，其中W为选自由Al、Ga、Ge、Y、Zr、La、Ce和Nd构成的组中的一个，并且其中，所述的氧化物膜的In对W的原子个数比小于所述的氧化物半导体膜层。
优选的，所述的氧化物膜为非晶的；所述的氧化物半导体膜层为结晶的。
优选的，所述的第一金属氧化物层和第二金属氧化物层具体采用采用铜氧化层。
同样，本发明也提供了一种半导体装置的探针测试方法，具体包括以下步骤：
步骤一：待测试半导体装置的处理；
步骤二：半导体装置与测试探针卡连接；
步骤三：探针卡与测试装置连接：
步骤四：测试数据的分析；
步骤五：有效信息的输出；
步骤六：无效信息的输出
步骤七：测试结果的反馈。
优选的，在步骤一中，将半导体装置的连接探针中包括若干接触电极，在所述待测区域的周围形成若千个缓冲垫，所述缓冲垫自下至上包括一介质层和一金属层；
优选的，在步骤二中，将同一晶圆上所有类型芯片电学测试所需要的探针制造在同一张探针卡上；芯片类型的划分条件：芯片种类、芯片形状、芯片尺寸和芯片焊垫排布关系均不同的芯片被划分为不同类型；
优选的，在步骤三中，将探针卡连接被测芯片，通过测试装置执行测试；所述的测试装置采用SOC测试仪，SOC测试仪的DFM模块记录不同类型的失效BIN信息,SOC测试仪对不同种类的失效BIN信息进行区分，将不同种类的失效BIN信息上传到对应的服务器上；
优选的，在步骤四中，利用SOC测试仪对测试数据的进行分析处理；将所述的连接探针分别移到邻近的所述的接触电极，并分别与相应的所述接触电极接触，在每个所述探针.上加不同的偏压，从而测试半导体器件的电学特性；
优选的，在步骤五中，首先对有效的探针信息进行输出，输出多种格式包括Word、Excel。
优选的，在步骤六中，对失效的探针信息进行输出，输出多种格式包括Word、Excel。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：由于本发明的一种半导体装置及其探针测试方法广泛应用于半导体制品技术领域。本发明在防氧化盖和手拉带的作用下起到对连接探针的保护作用，防止氧化保证其稳定性；同时在测试过程中蜂鸣警报器和指示灯会起到指示的作用；在侧拉柄和侧防护壳的作用下方便对该装置进行拼装拆卸；本发明一次完成多个芯片的全流程测试，提高了测试效率，这同时也反映在降低测试成本上；并能够对测试数据进行分类的处理输出，并且输出形式多种多样方便直观观察，提高阅读收集的便捷性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的俯视的结构示意图；
图3是本发明的仰视的结构示意图；
图4是本发明的填充保护层结构的结构示意图；
图5是本发明的探针测试方法流程图；
图中：
1、底座基板；2、连接探针；3、陶瓷管；4、填充保护层结构；41、栅极绝缘膜层；42、第一金属氧化物层；43、氧化物半导体膜层；44、定型布线层；45、第二金属氧化物层；46、氧化物膜；5、防氧化盖；6、手拉带；7、加热丝；8、侧拉柄；9、侧防护壳；10、电极阴极；11、电极阳极；12、蜂鸣警报器；13、指示灯；14、装置主壳体。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如附图1至附图3所示，本发明提供一种半导体装置及其探针测试方法，包括底座基板1，连接探针2，陶瓷管3，填充保护层结构4，防氧化盖5，手拉带6，加热丝7，侧拉柄8，侧防护壳9，电极阴极10，电极阳极11，蜂鸣警报器12，指示灯13和装置主壳体14，所述的底座基板1螺钉连接在装置主壳体14的下部位置；所述的连接探针2镶嵌在底座基板1的下部；所述的陶瓷管3镶嵌在装置主壳体14的内部位置；所述的填充保护层结构4填充在装置主壳体14的内部；所述的防氧化盖5套接在连接探针2的外侧下部位置；所述的手拉带6胶接在防氧化盖5的下表面中间位置；所述的加热丝7镶嵌在填充保护层结构4的内部中间位置；所述的侧拉柄8螺钉连接在侧防护壳9的外侧中间位置；所述的侧防护壳9分别扣接在装置主壳体14的左右两端位置；所述的电极阴极10和电极阳极11分别镶嵌在装置主壳体14的上部左右两侧位置；所述的蜂鸣警报器12镶嵌在装置主壳体14的正表面左上侧；所述的指示灯13镶嵌在装置主壳体14的正表面右上侧。
如附图4所示，本实施方案中，具体的，所述的填充保护层结构4包括栅极绝缘膜层41，第一金属氧化物层42，氧化物半导体膜层43，定型布线层44，第二金属氧化物层45和氧化物膜46，所述的第一金属氧化物层42涂抹在栅极绝缘膜层41和氧化物半导体膜层43之间；所述的氧化物半导体膜层43胶接在定型布线层44的上部；所述的定型布线层44胶接在第二金属氧化物层45的上部；所述的第二金属氧化物层45氧化物膜46的上部。
本实施方案中，具体的，所述的栅极绝缘膜层41与电极阴极10和电极阳极11重叠设置。
本实施方案中，具体的，所述的氧化物半导体膜层43的上端与所述的氧化物膜46的下端宽度一致。
本实施方案中，具体的，所述的氧化物半导体膜层43及所述的氧化物膜46各自都包含In-W-Zn氧化物，其中W为选自由Al、Ga、Ge、Y、Zr、La、Ce和Nd构成的组中的一个，并且其中，所述的氧化物膜46的In对W的原子个数比小于所述的氧化物半导体膜层43。
本实施方案中，具体的，所述的氧化物膜46为非晶的；所述的氧化物半导体膜层43为结晶的。
本实施方案中，具体的，所述的第一金属氧化物层42和第二金属氧化物层45具体采用采用铜氧化层。
如附图5所示，本实施方案中，具体的，所述的一种半导体装置的探针测试方法，具体包括以下步骤：
步骤一：待测试半导体装置的处理；
步骤二：半导体装置与测试探针卡连接；
步骤三：探针卡与测试装置连接：
步骤四：测试数据的分析；
步骤五：有效信息的输出；
步骤六：无效信息的输出
步骤七：测试结果的反馈。
本实施方案中，具体的，在步骤一中，将半导体装置的连接探针中包括若干接触电极，在所述待测区域的周围形成若千个缓冲垫，所述缓冲垫自下至上包括一介质层和一金属层；
本实施方案中，具体的，在步骤二中，将同一晶圆上所有类型芯片电学测试所需要的探针制造在同一张探针卡上；芯片类型的划分条件：芯片种类、芯片形状、芯片尺寸和芯片焊垫排布关系均不同的芯片被划分为不同类型；
本实施方案中，具体的，在步骤三中，将探针卡连接被测芯片，通过测试装置执行测试；所述的测试装置采用SOC测试仪，SOC测试仪的DFM模块记录不同类型的失效BIN信息,SOC测试仪对不同种类的失效BIN信息进行区分，将不同种类的失效BIN信息上传到对应的服务器上；
本实施方案中，具体的，在步骤四中，利用SOC测试仪对测试数据的进行分析处理；将所述的连接探针分别移到邻近的所述的接触电极，并分别与相应的所述接触电极接触，在每个所述探针.上加不同的偏压，从而测试半导体器件的电学特性；
本实施方案中，具体的，在步骤五中，首先对有效的探针信息进行输出，输出多种格式包括Word、Excel。
本实施方案中，具体的，在步骤六中，对失效的探针信息进行输出，输出多种格式包括Word、Excel。
由于本发明的一种半导体装置及其探针测试方法广泛应用于半导体制品技术领域。本发明在防氧化盖和手拉带的作用下起到对连接探针的保护作用，防止氧化保证其稳定性；同时在测试过程中蜂鸣警报器12和指示灯13会起到指示的作用；在侧拉柄8和侧防护壳9的作用下方便对该装置进行拼装拆卸；本发明一次完成多个芯片的全流程测试，提高了测试效率，这同时也反映在降低测试成本上；并能够对测试数据进行分类的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的设计构思之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种半导体装置，其特征在于，该半导体装置及其探针测试方法，包括底座基板(1)，连接探针(2)，陶瓷管(3)，填充保护层结构(4)，防氧化盖(5)，手拉带(6)，加热丝(7)，侧拉柄(8)，侧防护壳(9)，电极阴极(10)，电极阳极(11)，蜂鸣警报器(12)，指示灯(13)和装置主壳体(14)，所述的底座基板(1)螺钉连接在装置主壳体(14)的下部位置；所述的连接探针(2)镶嵌在底座基板(1)的下部；所述的陶瓷管(3)镶嵌在装置主壳体(14)的内部位置；所述的填充保护层结构(4)填充在装置主壳体(14)的内部；所述的防氧化盖(5)套接在连接探针(2)的外侧下部位置；所述的手拉带(6)胶接在防氧化盖(5)的下表面中间位置；所述的加热丝(7)镶嵌在填充保护层结构(4)的内部中间位置；所述的侧拉柄(8)螺钉连接在侧防护壳(9)的外侧中间位置；所述的侧防护壳(9)分别扣接在装置主壳体(14)的左右两端位置；所述的电极阴极(10)和电极阳极(11)分别镶嵌在装置主壳体(14)的上部左右两侧位置；所述的蜂鸣警报器(12)镶嵌在装置主壳体(14)的正表面左上侧；所述的指示灯(13)镶嵌在装置主壳体(14)的正表面右上侧。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述的填充保护层结构(4)包括栅极绝缘膜层(41)，第一金属氧化物层(42)，氧化物半导体膜层(43)，定型布线层(44)，第二金属氧化物层(45)和氧化物膜(46)，所述的第一金属氧化物层(42)涂抹在栅极绝缘膜层(41)和氧化物半导体膜层(43)之间；所述的氧化物半导体膜层(43)胶接在定型布线层(44)的上部；所述的定型布线层(44)胶接在第二金属氧化物层(45)的上部；所述的第二金属氧化物层(45)氧化物膜(46)的上部。
3.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，所述的栅极绝缘膜层(41)与电极阴极(10)和电极阳极(11)重叠设置。
4.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，所述的氧化物半导体膜层(43)的上端与所述的氧化物膜(46)的下端宽度一致。
5.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，所述的氧化物半导体膜层(43)及所述的氧化物膜(46)各自都包含In-W-Zn氧化物，其中W为选自由Al、Ga、Ge、Y、Zr、La、Ce和Nd构成的组中的一个，并且其中，所述的氧化物膜(46)的In对W的原子个数比小于所述的氧化物半导体膜层(43)。
6.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，所述的氧化物膜(46)为非晶的；所述的氧化物半导体膜层(43)为结晶的。
7.如权利要求1所述的半导体装置的探针测试方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤一：待测试半导体装置的处理；
步骤二：半导体装置与测试探针卡连接；
步骤三：探针卡与测试装置连接：
步骤四：测试数据的分析；
步骤五：有效信息的输出；
步骤六：无效信息的输出
步骤七：测试结果的反馈。
8.根据权利要求7所述的半导体装置及其探针测试方法，其特征在于，在步骤一中，所述的将半导体装置的连接探针中包括若干接触电极，在所述待测区域的周围形成若千个缓冲垫，所述缓冲垫自下至上包括一介质层和一金属层。
9.根据权利要求7所述的半导体装置及其探针测试方法，其特征在于，在步骤二中，将同一晶圆上所有类型芯片电学测试所需要的探针制造在同一张探针卡上；芯片类型的划分条件：芯片种类、芯片形状、芯片尺寸和芯片焊垫排布关系均不同的芯片被划分为不同类型。
10.根据权利要求7所述的半导体装置及其探针测试方法，其特征在于，在步骤三中，将探针卡连接被测芯片，通过测试装置执行测试；所述的测试装置采用SOC测试仪，SOC测试仪的DFM模块记录不同类型的失效BIN信息,SOC测试仪对不同种类的失效BIN信息进行区分，将不同种类的失效BIN信息上传到对应的服务器上。
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