CN111562482A - 晶圆性能测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及半导体测试技术领域，尤其涉及一种晶圆性能测试装置及方法。所述装置包括：探针台模块及测试模块；探针台模块包括机械单元及校准定位单元；探针台模块包括待测晶圆台；机械单元将多个待测晶圆单片分别采用不同传输轨迹传输至待测晶圆台；校准定位单元在待测晶圆单片位于待测晶圆台时，检测待测晶圆单片的当前位置信息；在当前位置信息不符合预设位置信息时，对待测晶圆单片的位置进行调整；测试模块，用于在接收到测试触发信号时，根据测试触发信号对待测晶圆单片进行性能测试。装置包括多个进出料仓可同时放入多个载片器同时进料，多个测试工站并行进行测试，减少了不必要的重复性进出物料的工作，提升了测试效率。

Description

晶圆性能测试装置及方法

技术领域

本发明涉及半导体测试技术领域，尤其涉及一种晶圆性能测试装置及方法。

背景技术

目前行业里在用的MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微电机系统)麦克风CV(Capacitance Voltage，电容电压)测试设备一般多为两工位手动放片装置和单独转换晶圆图(Wafer Mapping)的方法。人工逐片将被测晶圆放置到测试设备的晶圆台上依次进行测试，每一片被测晶圆测试完成，需要通过人工取出所述被测晶圆并放入下一片被测晶圆。这种测试方式无法实行全自动化操作，浪费人力物力，速度慢，影响产能。有的测试设备一次对一个载片器上放置的一批次(Lot)被测晶圆进行测试，测试完成一批次，再对载片器进行更换，以对下一批次被测晶圆进行测试。对载片器进行更换也会降低工作效率，工序繁琐，影响产能。另一方面，受到测试设备硬件和软件的影响与限制，测试结束后的数据转换也比较繁琐，包括晶圆图合并(Wafer Map合并)传到一道工序，还需要其它辅助设备和软件才能实现其功能。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种晶圆性能测试装置及方法，旨在解决现有测试设备测试效率低的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种晶圆性能测试装置，所述晶圆性能测试装置包括：探针台模块及测试模块；其中，所述探针台模块包括机械单元及校准定位单元；所述探针台模块包括待测晶圆台；

所述机械单元，用于将多个待测晶圆单片分别采用不同传输轨迹传输至所述待测晶圆台；

所述校准定位单元，用于在所述待测晶圆单片位于所述待测晶圆台时，检测所述待测晶圆单片的当前位置信息；

所述校准定位单元，还用于在所述当前位置信息不符合预设位置信息时，对所述待测晶圆单片的位置进行调整；

所述测试模块，用于在接收到测试触发信号时，根据所述测试触发信号对所述待测晶圆单片进行性能测试。

优选地，所述机械单元，还用于获取多个待测晶圆单片，并按照预设间距及预设数量将所述待测晶圆单片分别放置在多个载片器上；

所述机械单元，还用于将所述载片器上放置的多个待测晶圆单片分别采用不同传输轨迹从所述载片器传输至所述待测晶圆台。

优选地，所述校准定位单元，还用于在所述当前位置信息不符合预设位置信息时，获取所述当前位置信息与所述预设位置信息的角度差值；

所述校准定位单元，还用于根据所述角度差值对所述待测晶圆单片的位置进行调整。

优选地，所述测试模块，还用于在接收到测试触发信号时，根据所述测试触发信号获取测试信息；

所述测试模块，还用于按照所述测试信息对所述待测晶圆单片进行性能测试；

所述晶圆性能测试装置还包括数据处理模块；

所述数据处理模块，用于获取性能测试输出的结果数据，并将所述结果数据转换为合并晶圆图；

所述数据处理模块，还用于获取所述合并晶圆图中满足预设合格条件的单片晶圆图，并将所述单片晶圆图对应的待测晶圆单片作为合格晶圆单片。

优选地，所述数据处理模块，还用于将合并晶圆图对应的待测晶圆单片作为已测晶圆单片；

所述机械单元，还用于将所述待测晶圆台上的所述已测晶圆单片从所述待测晶圆台传输至所述载片器；

所述机械单元，还用于在所述载片器上的所述已测晶圆单片的数量等于预设数量时，卸载所述载片器上的所述已测晶圆单片。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种晶圆性能测试方法，所述晶圆性能测试方法基于如上所述的晶圆性能测试装置，所述方法包括：

机械单元将多个待测晶圆单片分别采用不同传输轨迹传输至待测晶圆台；

校准定位单元在所述待测晶圆单片位于所述待测晶圆台时，检测所述待测晶圆单片的当前位置信息；

所述校准定位单元在所述当前位置信息不符合预设位置信息时，对所述待测晶圆单片的位置进行调整；

测试模块在接收到测试触发信号时，根据所述测试触发信号对所述待测晶圆单片进行性能测试。

优选地，所述机械单元将多个待测晶圆单片分别采用不同传输轨迹传输至待测晶圆台的步骤之前，还包括：

所述机械单元获取多个待测晶圆单片，并按照预设间距及预设数量将所述待测晶圆单片分别放置在多个载片器上；

所述机械单元将多个待测晶圆单片分别采用不同传输轨迹传输至待测晶圆台的步骤，具体包括：

所述机械单元将所述载片器上放置的多个待测晶圆单片分别采用不同传输轨迹从所述载片器传输至所述待测晶圆台。

优选地，所述校准定位单元在所述当前位置信息不符合预设位置信息时，对所述待测晶圆单片的位置进行调整的步骤，具体包括：

所述校准定位单元在所述当前位置信息不符合预设位置信息时，获取所述当前位置信息与所述预设位置信息的角度差值；

所述校准定位单元根据所述角度差值对所述待测晶圆单片的位置进行调整。

优选地，所述测试模块在接收到测试触发信号时，根据所述测试触发信号对所述待测晶圆单片进行性能测试的步骤，具体包括：

所述测试模块在接收到测试触发信号时，根据所述测试触发信号获取测试信息；

所述测试模块按照所述测试信息对所述待测晶圆单片进行性能测试；

所述测试模块在接收到测试触发信号时，根据所述测试触发信号对所述待测晶圆单片进行性能测试的步骤之后，还包括：

所述晶圆性能测试装置还包括数据处理模块；

所述数据处理模块获取性能测试输出的结果数据，并将所述结果数据转换为合并晶圆图；

所述数据处理模块获取所述合并晶圆图中满足预设合格条件的单片晶圆图，并将所述单片晶圆图对应的待测晶圆单片作为合格晶圆单片。

优选地，所述测试模块在接收到测试触发信号时，根据所述测试触发信号对所述待测晶圆单片进行性能测试的步骤之后，还包括：

所述数据处理模块将合并晶圆图对应的待测晶圆单片作为已测晶圆单片；

所述机械单元将所述待测晶圆台上的所述已测晶圆单片从所述待测晶圆台传输至所述载片器；

所述机械单元在所述载片器上的所述已测晶圆单片的数量等于预设数量时，卸载所述载片器上的所述已测晶圆单片。

本发明通过设置一种晶圆性能测试装置，所述晶圆性能测试装置包括：探针台模块及测试模块；其中，所述探针台模块包括机械单元及校准定位单元；所述探针台模块包括待测晶圆台；所述机械单元，用于将多个待测晶圆单片分别采用不同传输轨迹传输至所述待测晶圆台；所述校准定位单元，用于在所述待测晶圆单片位于所述待测晶圆台时，检测所述待测晶圆单片的当前位置信息；所述校准定位单元，还用于在所述当前位置信息不符合预设位置信息时，对所述待测晶圆单片的位置进行调整；所述测试模块，用于在接收到测试触发信号时，根据所述测试触发信号对所述待测晶圆单片进行性能测试。所述装置包括多个进出料仓可同时放入多个LOT，使多个待测晶圆单片同时进料，对所述待测晶圆单片进行位置矫正，根据预设的传输轨迹传输所述待测晶圆单片，防止所述待测晶圆单片在测试过程中由于位置放置不当造成碰撞、磨损等情况降低测试效率，测试工站并行进行测试，提高产能UPH(Units per Hour，每小时产量)和更智能化，节省人力成本。由于减少了不必要的重复性进出物料的工作和节省了测试时间，提高了产能。对作业员来说产线的物料取放更加便利性，减少了人力成本，有限的人力资源配置到更多的岗位，测试的稳定性都有大大好处。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明晶圆性能测试装置第一实施例的结构示意图；

图2为本发明晶圆性能测试装置一实施例的传输轨迹示意图；

图3为本发明晶圆性能测试装置第二实施例的结构示意图；

图4为本发明晶圆性能测试方法第一实施例的流程示意图；

图5为本发明晶圆性能测试方法第二实施例的流程示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	探针台模块	201	测试仪器
200	测试模块	104	载片器
				300	数据处理模块	105	屏蔽单元
101	机械单元	106	防震单元
				102	校准定位单元	107	进出料仓
103	待测晶圆台

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

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的一部分实施例，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，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参考图1，图1为本发明晶圆性能测试装置第一实施例的结构示意图；

本发明第一实施例提供了一种晶圆性能测试装置。所述晶圆性能测试装置包括：探针台模块100及测试模块200；其中，所述探针台模块100包括机械单元101及校准定位单元102；所述探针台模块还包括待测晶圆台103；

所述机械单元101，用于将多个待测晶圆单片分别采用不同传输轨迹传输至所述待测晶圆台103。

所述机械单元101，还用于获取多个待测晶圆单片，并按照预设间距及预设数量将所述待测晶圆单片分别放置在多个载片器104上；所述机械单元101，还用于将所述载片器104上放置的多个待测晶圆单片分别采用不同传输轨迹从所述载片器104传输至所述待测晶圆台103。

需要说明的是，本实施例中以所述晶圆性能测试装置包括四个进出料仓为例进行说明，则所述晶圆性能测试装置可同时进出料四个LOT(Lot，批次，具有相似尺寸和特性的晶圆片一并放置在一个载片器内为一个批次)，每个载片器104上可以放置预设数量的待测晶圆单片。所述载片器104为可活动的部件，图中未示出，但不影响本实施例的解释说明。所述预设数量根据所述待测晶圆单片的实际情况进行设置。需要考虑所述载片器104上承载所述待测晶圆单片的面积是否足够、所述待测晶圆单片之间间隔多少预设间距较为安全，以防止待测晶圆单片相互堆叠、碰撞而导致待测晶圆单片受损耗。例如：所述待测晶圆单片薄而较大，则一个LOT可包含12个待测晶圆单片，使所述待测晶圆单片之间保持较大的安全的预设间距。所述待测晶圆单片为MEMS麦克风CV的待测晶圆单片，所述待测晶圆单片较小，则一个LOT可包含25个待测晶圆单片，预设间距可以适中设置。同时，将所述待测晶圆单片按照预设间距放置，也可以防止机械单元获取待测晶圆单片时意外碰撞到周围的待测晶圆单片，进一步提升了晶圆性能测试的效率。

参考图2，图2为本发明晶圆性能测试装置一实施例的传输轨迹示意图。

易于理解的是，本装置中包含多个进料仓，每个进出料仓可进行1个LOT的进料出料，所述载片器104被传输入对应的进出料仓107内，机械单元101将所述载片器104上的所述待测晶圆单片根据传输轨迹传输到所述待测晶圆台103上，图中虚线轨迹为所述传输轨迹。由于待测晶圆单片在所述载片器104上的位置不同，因此存在不同的传输轨迹。所述待测晶圆台103中圆形虚线区域为预设位置，测试过程中为依次测试，一次测试对应一个待测晶圆单片，由于预设位置为同一预设位置，因此传输轨迹存在重合部分。所述预设位置为所述待测晶圆单片在所述待测晶圆台103上较为适合进行测试的位置，具体实施中可进行调整。

所述校准定位单元102，用于在所述待测晶圆单片位于所述待测晶圆台103时，检测所述待测晶圆单片的当前位置信息。所述校准定位单元102，还用于在所述当前位置信息不符合预设位置信息时，对所述待测晶圆单片的位置进行调整。

所述校准定位单元102，还用于在所述当前位置信息不符合预设位置信息时，获取所述当前位置信息与所述预设位置信息的角度差值；所述校准定位单元102，还用于根据所述角度差值对所述待测晶圆单片的位置进行调整。

易于理解的是，具体实施中，待测晶圆单片进料到待测晶圆台103上放置时，如果存在一定的角度没有定位正，校准定位单元102是可以将待测晶圆台103进行定位转角度的。

所述测试模块200，用于在接收到测试触发信号时，根据所述测试触发信号对所述待测晶圆单片进行性能测试。

所述测试模块200，还用于在接收到测试触发信号时，根据所述测试触发信号获取测试信息；所述测试模块200，还用于按照所述测试信息对所述待测晶圆单片进行性能测试。

需要说明的是，在所述晶圆性能测试装置包括四个进出料仓的情况下，所述测试模块包含多台测试仪器201，本发明实施例中以MEMS麦克风CV测试为例进行说明，所述测试仪器为4台Keysight型号的电测仪器，形成四个测试工站。具体实施中所述测试仪器201的具体数量可增加，本发明不对此进行限制。

应当理解的是，所述待测晶圆单片放置在不同的所述载片器104上不同的位置，所述四个测试工站对应四个待测晶圆台103，因此所述待测晶圆单片以不同的传输轨迹从载片器104传输至对应的待测晶圆台103。

需要说明的是，根据性能测试的模式，如全部测试模式或抽测模式，传输轨迹具有不同的设置。例如：当前采用全部测试模式进行测试，则从所述载片器104上依次逐行、逐列或者依照预设顺序获取载片器104上全部的待检测晶圆单片，并依次将所述待测晶圆单片传输到待测晶圆台上。例如：当前采用抽测模式进行测试，则随机选取待测晶圆台上预设抽测个数的待测晶圆单片传输到待测晶圆台上。

易于理解的是，在所述校准定位单元对所述待测晶圆单片的位置进行调整后且当前位置信息符合预设位置信息时，可进行性能测试。

易于理解的是，测试触发信号包含测试信息，所述测试信息包括：电压，电流，电阻和电容，开始信号，结束信号，完成信号等等。所述测试触发信号包含的各种测试信息(测试条件)，由所述测试模块施加给待测晶圆单片的各管脚。

需要说明的是，测试仪器在测试前会先进行一个LCR(低码片速率Low Code Rate)通信协议及端口的配置，以便于和软件控制进行搭配操作，传达各种通讯信号命令给对方。本实施例中包含四个测试工站，可以4sites实现同时并行测试，每个测试工站均为独立的连线和电测仪器仪表，从仪器仪表到探针之间的连线为屏蔽线，内为金属铜线，便于屏蔽掉干扰信号。

具体实施中，例如：使用所述晶圆性能测试装置进行MEMS麦克风CV测试，所述晶圆性能测试装置包括4个载片器，根据所述待测晶圆单片的款型，可在所述载片器104上根据预设间隔放置25个所述待测晶圆单片，所述晶圆性能测试装置包括四个进出料仓，对应四个测试仪器，形成了四个测试工站，所述晶圆性能测试装置能够同时进出料100个所述待测晶圆单片，等同于一次可以放4个LOT(100片晶圆)进入测试设备待测位置。

本发明实施例提出了一种晶圆性能测试装置，所述装置包括多个进出料仓可同时放入多个LOT，使多个待测晶圆单片同时进料，对所述待测晶圆单片进行位置矫正，根据预设的传输轨迹传输所述待测晶圆单片，防止所述待测晶圆单片在测试过程中由于位置放置不当造成碰撞、磨损等情况降低测试效率，测试工站并行进行测试，提高产能UPH(Unitsper Hour，每小时产量)和更智能化，节省人力成本。由于减少了不必要的重复性进出物料的工作和节省了测试时间，提高了产能。对作业员来说产线的物料取放更加便利性，减少了人力成本，有限的人力资源配置到更多的岗位，测试的稳定性都有大大好处。

基于本发明晶圆性能测试装置第一实施例提出本发明晶圆性能测试装置第二实施例，参考图3、图3为本发明晶圆性能测试装置第二实施例的结构示意图。

所述晶圆性能测试装置还包括数据处理模块300。

所述数据处理模块300，用于获取性能测试输出的结果数据，并将所述结果数据转换为合并晶圆图；所述数据处理模块300，还用于获取所述合并晶圆图中满足预设合格条件的单片晶圆图，并将所述单片晶圆图对应的待测晶圆单片作为合格晶圆单片。

所述数据处理模块，用于测试前对被测参数进行系统设置，配置分BIN信息，配置产品测试规格规范、产品都有spec(The Standard Performance EvaluationCorporation)测试规范，所有被测参数都有上下限来进行卡控，配置测试行走路径、配置测试晶圆周边探边大小、打点设置等。测试前的所有准备工作就绪后，便可以不停的进行一片一片的晶圆测试了，抽测到全测到数据转换合并都设计成WaferMap合并和数据处理转换一站式完成。

易于理解的是，与此同时在测试机软件开发上跟硬件配置一样进行相应的程序软件开发设计。由软件控制相关的硬件操作，进一步达到全自动化智能制造的效果，与此同时，测试流程更加优化，由抽测到全测到测完合并晶圆图，可在同一设备同一软件上实现。变的更加快速，更加便捷。电容测试和电压测试模式可以随机切换；探针更换便利，同时软件支持FTP(File Transfer Protocol，文件传输协议)数据自动上传到服务器，节省本地电脑内存空间，数据可以3～5年长期保存。

所述数据处理模块300，还用于将合并晶圆图对应的待测晶圆单片作为已测晶圆单片。

所述机械单元101，还用于将所述待测晶圆台上的所述已测晶圆单片从所述待测晶圆台传输至所述载片器104。所述机械单元101，还用于在所述载片器104上的所述已测晶圆单片的数量等于预设数量时，卸载所述载片器104上的所述已测晶圆单片。

易于理解的是，所述机械单元101卸载所述载片器104上的已测晶圆单片后，可对所述载片器104进行重新装载，以实现自动传片退片，自动测试，放片取片都不影响机台的正常测试，测试不会停止。

需要说明的是，所述探针台模块100还包括：屏蔽单元105及防震单元106，所述防震单元106用于在所述待测晶圆单片的传输过程、位置调整过程及测试过程中，防止所述待测晶圆单片由于机械震动产生位置挪移，而导致所述待测晶圆单片管脚偏移不能很好地进行性能测试。所述屏蔽单元105包括屏蔽线，所述屏蔽线设置在所述测试仪器201与所述探针台模块100之间，所述屏蔽线内为金属铜线，便于屏蔽干扰信号。

需要说明的是，所述探针台模块100还包括显示系统，所述显示系统可以将所述待测晶圆单片在所述装置内传输的图像显示给技术人员观看，所述显示系统还可以记录所述待测晶圆单片在所述装置内传输的轨迹等信息，以便测试结束后对测试条件进行优化等。

本发明实施例装置操作切换实现数据处理和转换合并，并进行相关测试，具备信号屏蔽、防震等功能，保障了测试装置的安全性稳定性，高节省人力成本，高通用性，可广泛用于测量半导体参数，还可以对其它类型的半导体器件和工艺进行特征分析。

基于本发明晶圆性能测试装置，提出本发明晶圆性能测试方法，参考图4，图4为本发明晶圆性能测试方法第一实施例的流程示意图。所述方法包括：

步骤S10：机械单元将多个待测晶圆单片分别采用不同传输轨迹传输至待测晶圆台。

步骤S10之前，还包括：所述机械单元获取多个待测晶圆单片，并按照预设间距及预设数量将所述待测晶圆单片分别放置在多个载片器上。

步骤S10具体包括：所述机械单元将所述载片器上放置的多个待测晶圆单片分别采用不同传输轨迹从所述载片器传输至所述待测晶圆台。

需要说明的是，本实施例中以所述晶圆性能测试装置包括四个进出料仓为例进行说明，则所述晶圆性能测试装置可同时进出料四个LOT(Lot，批次，具有相似尺寸和特性的晶圆片一并放置在一个载片器内为一个批次)，每个载片器上可以放置预设数量的待测晶圆单片。所述预设数量根据所述待测晶圆单片的实际情况进行设置。需要考虑所述载片器上承载所述待测晶圆单片的面积是否足够、所述待测晶圆单片之间间隔多少预设间距较为安全，以防止待测晶圆单片相互堆叠、碰撞而导致待测晶圆单片受损耗。例如：所述待测晶圆单片薄而较大，则一个LOT可包含12个待测晶圆单片，使所述待测晶圆单片之间保持较大的安全的预设间距。所述待测晶圆单片为MEMS麦克风CV的待测晶圆单片，所述待测晶圆单片较小，则一个LOT可包含25个待测晶圆单片，预设间距可以适中设置。同时，将所述待测晶圆单片按照预设间距放置，也可以防止机械单元获取待测晶圆单片时意外碰撞到周围的待测晶圆单片，进一步提升了晶圆性能测试的效率。

参考图2，图2为本发明晶圆性能测试装置一实施例的传输轨迹示意图。

易于理解的是，本装置中包含多个进料仓，每个进出料仓可进行1个LOT的进料出料，所述载片器104被传输入对应的进出料仓107内，机械单元101将所述载片器104上的所述待测晶圆单片根据传输轨迹传输到所述待测晶圆台103上，图中虚线轨迹为所述传输轨迹。由于待测晶圆单片在所述载片器104上的位置不同，因此存在不同的传输轨迹。所述待测晶圆台103中圆形虚线区域为预设位置，测试过程中为依次测试，一次测试对应一个待测晶圆单片，由于预设位置为同一预设位置，因此传输轨迹存在重合部分。所述预设位置为所述待测晶圆单片在所述待测晶圆台103上较为适合进行测试的位置，具体实施中可进行调整。

步骤S20：校准定位单元在所述待测晶圆单片位于所述待测晶圆台时，检测所述待测晶圆单片的当前位置信息。

步骤S30：所述校准定位单元在所述当前位置信息不符合预设位置信息时，对所述待测晶圆单片的位置进行调整。

步骤S30具体包括：所述校准定位单元在所述当前位置信息不符合预设位置信息时，获取所述当前位置信息与所述预设位置信息的角度差值；所述校准定位单元根据所述角度差值对所述待测晶圆单片的位置进行调整。

易于理解的是，具体实施中，待测晶圆单片进料到待测晶圆台上放置时，如果存在一定的角度没有定位正，校准定位单元是可以将待测晶圆台进行定位转角度的。

步骤S40：测试模块在接收到测试触发信号时，根据所述测试触发信号对所述待测晶圆单片进行性能测试。

步骤S40具体包括：所述测试模块在接收到测试触发信号时，根据所述测试触发信号获取测试信息；所述测试模块按照所述测试信息对所述待测晶圆单片进行性能测试。

需要说明的是，在所述晶圆性能测试装置包括四个进出料仓的情况下，所述测试模块包含多台测试仪器，本发明实施例中以MEMS麦克风CV测试为例进行说明，所述测试仪器为4台Keysight型号的电测仪器，形成四个测试工站。具体实施中所述测试仪器的具体数量可增加，本发明不对此进行限制。

应当理解的是，所述待测晶圆单片放置在不同的所述载片器上不同的位置，所述四个测试工站对应四个待测晶圆台，因此所述待测晶圆单片以不同的传输轨迹从载片器传输至对应的待测晶圆台。

需要说明的是，根据性能测试的模式，如全部测试模式或抽测模式，传输轨迹具有不同的设置。例如：当前采用全部测试模式进行测试，则从所述载片器上依次逐行、逐列或者依照预设顺序获取载片器上全部的待检测晶圆单片，并依次将所述待测晶圆单片传输到待测晶圆台上。例如：当前采用抽测模式进行测试，则随机选取待测晶圆台上预设抽测个数的待测晶圆单片传输到待测晶圆台上。

易于理解的是，在所述校准定位单元对所述待测晶圆单片的位置进行调整后且当前位置信息符合预设位置信息时，可进行性能测试。

易于理解的是，测试触发信号包含测试信息，所述测试信息包括：电压，电流，电阻和电容，开始信号，结束信号，完成信号等等。所述测试触发信号包含的各种测试信息(测试条件)，由所述测试模块施加给待测晶圆单片的各管脚。

需要说明的是，测试仪器在测试前会先进行一个LCR(低码片速率Low Code Rate)通信协议及端口的配置，以便于和软件控制进行搭配操作，传达各种通讯信号命令给对方。本实施例中包含四个测试工站，可以4sites实现同时并行测试，每个测试工站均为独立的连线和电测仪器仪表，从仪器仪表到探针之间的连线为屏蔽线，内为金属铜线，便于屏蔽掉干扰信号。

具体实施中，例如：使用所述晶圆性能测试装置进行MEMS麦克风CV测试，所述晶圆性能测试装置包括4个载片器，根据所述待测晶圆单片的款型，可在所述载片器上根据预设间隔放置25个所述待测晶圆单片，所述晶圆性能测试装置包括四个进出料仓，对应四个测试仪器，形成了四个测试工站，所述晶圆性能测试装置能够同时进出料100个所述待测晶圆单片，等同于一次可以放4个LOT(100片晶圆)进入测试设备待测位置。

本发明实施例提出了一种晶圆性能测试装置，所述装置包括多个进出料仓可同时放入多个LOT，使多个待测晶圆单片同时进料，对所述待测晶圆单片进行位置矫正，根据预设的传输轨迹传输所述待测晶圆单片，防止所述待测晶圆单片在测试过程中由于位置放置不当造成碰撞、磨损等情况降低测试效率，测试工站并行进行测试，提高产能UPH(Unitsper Hour，每小时产量)和更智能化，节省人力成本。由于减少了不必要的重复性进出物料的工作和节省了测试时间，提高了产能。对作业员来说产线的物料取放更加便利性，减少了人力成本，有限的人力资源配置到更多的岗位，测试的稳定性都有大大好处。

基于本发明晶圆性能测试方法第一实施例提出本发明晶圆性能测试方法第二实施例，参考图5、图5为本发明本发明晶圆性能测试方法第二实施例的流程示意图。步骤S40之后，还包括：

所述晶圆性能测试装置还包括数据处理模块；

步骤S50：所述数据处理模块获取性能测试输出的结果数据，并将所述结果数据转换为合并晶圆图。

步骤S51：所述数据处理模块获取所述合并晶圆图中满足预设合格条件的单片晶圆图，并将所述单片晶圆图对应的待测晶圆单片作为合格晶圆单片。

所述数据处理模块，用于测试前对被测参数进行系统设置，配置分BIN信息，配置产品测试规格规范、产品都有spec(The Standard Performance EvaluationCorporation)测试规范，所有被测参数都有上下限来进行卡控，配置测试行走路径、配置测试晶圆周边探边大小、打点设置等。测试前的所有准备工作就绪后，便可以不停的进行一片一片的晶圆测试了，抽测到全测到数据转换合并都设计成WaferMap合并和数据处理转换一站式完成。

易于理解的是，与此同时在测试机软件开发上跟硬件配置一样进行相应的程序软件开发设计。由软件控制相关的硬件操作，进一步达到全自动化智能制造的效果，与此同时，测试流程更加优化，由抽测到全测到测完合并晶圆图，可在同一设备同一软件上实现。变的更加快速，更加便捷。电容测试和电压测试模式可以随机切换；探针更换便利，同时软件支持FTP(File Transfer Protocol，文件传输协议)数据自动上传到服务器，节省本地电脑内存空间，数据可以3～5年长期保存。

步骤S40之后，还包括：步骤S52：所述数据处理模块将合并晶圆图对应的待测晶圆单片作为已测晶圆单片。

步骤S60：所述机械单元将所述待测晶圆台上的所述已测晶圆单片从所述待测晶圆台传输至所述载片器。

步骤S61：所述机械单元在所述载片器上的所述已测晶圆单片的数量等于预设数量时，卸载所述载片器上的所述已测晶圆单片。

易于理解的是，所述机械单元卸载所述载片器上的已测晶圆单片后，可对所述载片器进行重新装载，以实现自动传片退片，自动测试，放片取片都不影响机台的正常测试，测试不会停止。

需要说明的是，所述探针台模块100还包括：屏蔽单元105及防震单元106，所述防震单元106用于在所述待测晶圆单片的传输过程、位置调整过程及测试过程中，防止所述待测晶圆单片由于机械震动产生位置挪移，而导致所述待测晶圆单片管脚偏移不能很好地进行性能测试。所述屏蔽单元105包括屏蔽线，所述屏蔽线设置在所述测试仪器201与所述探针台模块100之间，所述屏蔽线内为金属铜线，便于屏蔽干扰信号。

需要说明的是，所述探针台模块还包括显示系统，所述显示系统可以将所述待测晶圆单片在所述装置内传输的图像显示给技术人员观看，所述显示系统还可以记录所述待测晶圆单片在所述装置内传输的轨迹等信息，以便测试结束后对测试条件进行优化等。

本发明实施例方法操作切换实现数据处理和转换合并，并进行相关测试，具备信号屏蔽、防震等功能，保障了测试装置的安全性稳定性，高节省人力成本，高通用性，可广泛用于测量半导体参数，还可以对其它类型的半导体器件和工艺进行特征分析。

应当理解的是，以上仅为举例说明，对本发明的技术方案并不构成任何限定，在具体应用中，本领域的技术人员可以根据需要进行设置，本发明对此不做限制。

需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。

另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的晶圆性能测试装置，此处不再赘述。

此外，需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种晶圆性能测试装置，其特征在于，所述晶圆性能测试装置包括：探针台模块及测试模块；其中，所述探针台模块包括机械单元及校准定位单元；所述探针台模块还包括待测晶圆台；

所述机械单元，用于将多个待测晶圆单片分别采用不同传输轨迹传输至所述待测晶圆台；

所述校准定位单元，用于在所述待测晶圆单片位于所述待测晶圆台时，检测所述待测晶圆单片的当前位置信息；

所述校准定位单元，还用于在所述当前位置信息不符合预设位置信息时，对所述待测晶圆单片的位置进行调整；

所述测试模块，用于在接收到测试触发信号时，根据所述测试触发信号对所述待测晶圆单片进行性能测试。

2.如权利要求1所述的晶圆性能测试装置，其特征在于，所述机械单元，还用于获取多个待测晶圆单片，并按照预设间距及预设数量将所述待测晶圆单片分别放置在多个载片器上；

所述机械单元，还用于将所述载片器上放置的多个待测晶圆单片分别采用不同传输轨迹从所述载片器传输至所述待测晶圆台。

3.如权利要求2所述的晶圆性能测试装置，其特征在于，所述校准定位单元，还用于在所述当前位置信息不符合预设位置信息时，获取所述当前位置信息与所述预设位置信息的角度差值；

所述校准定位单元，还用于根据所述角度差值对所述待测晶圆单片的位置进行调整。

4.如权利要求3所述的晶圆性能测试装置，其特征在于，所述测试模块，还用于在接收到测试触发信号时，根据所述测试触发信号获取测试信息；

所述测试模块，还用于按照所述测试信息对所述待测晶圆单片进行性能测试；

所述晶圆性能测试装置还包括数据处理模块；

所述数据处理模块，用于获取性能测试输出的结果数据，并将所述结果数据转换为合并晶圆图；

所述数据处理模块，还用于获取所述合并晶圆图中满足预设合格条件的单片晶圆图，并将所述单片晶圆图对应的待测晶圆单片作为合格晶圆单片。

5.如权利要求4所述的晶圆性能测试装置，其特征在于，所述数据处理模块，还用于将合并晶圆图对应的待测晶圆单片作为已测晶圆单片；

所述机械单元，还用于将所述待测晶圆台上的所述已测晶圆单片从所述待测晶圆台传输至所述载片器；

所述机械单元，还用于在所述载片器上的所述已测晶圆单片的数量等于预设数量时，卸载所述载片器上的所述已测晶圆单片。

6.一种晶圆性能测试方法，其特征在于，所述晶圆性能测试方法基于如权利要求1至5任一项所述的晶圆性能测试装置，所述方法包括：

机械单元将多个待测晶圆单片分别采用不同传输轨迹传输至待测晶圆台；

校准定位单元在所述待测晶圆单片位于所述待测晶圆台时，检测所述待测晶圆单片的当前位置信息；

所述校准定位单元在所述当前位置信息不符合预设位置信息时，对所述待测晶圆单片的位置进行调整；

测试模块在接收到测试触发信号时，根据所述测试触发信号对所述待测晶圆单片进行性能测试。

7.如权利要求6所述的晶圆性能测试方法，其特征在于，所述机械单元将多个待测晶圆单片分别采用不同传输轨迹传输至待测晶圆台的步骤之前，还包括：

所述机械单元获取多个待测晶圆单片，并按照预设间距及预设数量将所述待测晶圆单片分别放置在多个载片器上；

所述机械单元将多个待测晶圆单片分别采用不同传输轨迹传输至待测晶圆台的步骤，具体包括：

所述机械单元将所述载片器上放置的多个待测晶圆单片分别采用不同传输轨迹从所述载片器传输至所述待测晶圆台。

8.如权利要求7所述的晶圆性能测试方法，其特征在于，所述校准定位单元在所述当前位置信息不符合预设位置信息时，对所述待测晶圆单片的位置进行调整的步骤，具体包括：

所述校准定位单元在所述当前位置信息不符合预设位置信息时，获取所述当前位置信息与所述预设位置信息的角度差值；

所述校准定位单元根据所述角度差值对所述待测晶圆单片的位置进行调整。

9.如权利要求8所述的晶圆性能测试方法，其特征在于，所述测试模块在接收到测试触发信号时，根据所述测试触发信号对所述待测晶圆单片进行性能测试的步骤，具体包括：

所述测试模块在接收到测试触发信号时，根据所述测试触发信号获取测试信息；

所述测试模块按照所述测试信息对所述待测晶圆单片进行性能测试；

所述测试模块在接收到测试触发信号时，根据所述测试触发信号对所述待测晶圆单片进行性能测试的步骤之后，还包括：

所述晶圆性能测试装置还包括数据处理模块；

所述数据处理模块获取性能测试输出的结果数据，并将所述结果数据转换为合并晶圆图；

所述数据处理模块获取所述合并晶圆图中满足预设合格条件的单片晶圆图，并将所述单片晶圆图对应的待测晶圆单片作为合格晶圆单片。

10.如权利要求9所述的晶圆性能测试方法，其特征在于，所述测试模块在接收到测试触发信号时，根据所述测试触发信号对所述待测晶圆单片进行性能测试的步骤之后，还包括：

所述数据处理模块将合并晶圆图对应的待测晶圆单片作为已测晶圆单片；

所述机械单元将所述待测晶圆台上的所述已测晶圆单片从所述待测晶圆台传输至所述载片器；

所述机械单元在所述载片器上的所述已测晶圆单片的数量等于预设数量时，卸载所述载片器上的所述已测晶圆单片。

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