CN112858870A - 全区域影像测试方法与架构 - Google Patents

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Abstract

一种全区域影像测试方法与架构，用于对具有多个待测元件的12英寸晶圆，使用一探针测试装置，探针测试装置由多个测试单元所构成，测试单元数目为64个且呈对称分布，每个测试单元设有一光源单元及一影像撷取卡。在执行测试方法时，其步骤包括由移动平台承载着晶圆移动，晶圆全区域被定义64个测试区，多个测试区呈对称分布，每个测试区内具有多个待测元件；使用探针测试装置，测试探针装置分布着64个测试单元，每个测试单元位置对应测试区，每个测试单元包括一组探针头，探针头位置对应于待测元件；移动平台带动晶圆移动，在探针测试装置下降且使探针头与位置相对应的待测元件接触，测试探针装置下降次数与测试区内的待测元件数目相同。

Description

全区域影像测试方法与架构
技术领域
本发明涉及一种探针测试装置的技术领域，尤其涉及一种应用于12英寸晶圆且对全区域影像感测元件进行测试的方法与架构。
背景技术
在集成电路测试领域中，使用探针卡(probe card)装置在一探测机台，探针卡在每一组探针头(probe head)表面设有探针，用电性接触一待测元件(DUT，device undertest)，以作为电性传输界面。随着晶圆尺寸加大，多点探测(multi-site probing)的探针卡已非常普遍，能在一次探压(touch down)的动作中，同时电性导接多个待测元件(DUT)。
在集成电路测试作业中，提高检查效率作业，就能缩短测试时间，增加测试厂的获利。随着晶圆尺寸已达12英寸，待测元件数目多达上千个，最有效率的测试方式为OneTouch Down/Multi-Dut，一次性探针覆盖12英寸晶圆上待测元件且进行测试。
对于由影像感测元件所构成的晶圆，因须模拟实际作业环境，探针卡必须安装光源、影像撷取卡、镜头组件，探针卡虽然仍具备有多点探测(multi-site probing)，但相邻两个探测位置距离大于晶圆上相邻两待测元件(DUT)的距离。加上光源尺寸受限，现有探针卡的多点探测一般采用方型或长方阵列排列，且无法涵盖整个12英寸晶圆。因此探针卡在进行晶圆测试时，须先在小区域的测试区完成区内待测元件数目的测试，之后再大范围的移动，让测试作业涵盖整个晶圆。因此现有方式对影像感测元件测试的探压(touch down)总次数较多，如何将多点探测(multi-site probing)的位置作更有效率的分布，以执行更高效率的检查，减少探压的次数，即为本发明研究的课题。
发明内容
本发明主要目的是提供一种全区域影像测试方法和架构，应用于12英寸晶圆的测试，主要将探针卡的多点探测(multi-site probing)采用64个且分布区域涵盖12英寸晶圆，移动平台再根据每个区域内待测元件的数目及位置移动晶圆，让每次探压(touchdown)皆能与待测元件接触测试，借此减少探压的总次数，提升检查效率。
为达上述的目的，本发明全区域影像测试方法，用于对具有多个待测元件的12英寸晶圆进行测试，步骤包括：由移动平台承载着该晶圆移动，该晶圆全区域被定义64个测试区，多个该测试区呈对称分布且分布数目依序为6、8、9、9、9、9、8、6个，每个测试区内具有多个该待测元件；使用一探针测试装置，该测试探针装置分布着64个测试单元，每个测试单元位置对应该测试区，每个该测试单元包括一组探针头，该探针头位置对应于该待测元件；该移动平台带动该晶圆移动，在该探针测试装置下降且使该探针头与位置相对应的该待测元件接触，该测试探针装置下降次数与该测试区内的该待测元件数目相同。
再者，本发明涉及一种全区域影像测试架构，使用一探针测试装置，该探针测试装置由多个测试单元所构成，其特征在于：该测试单元数目为64个且呈对称分布，分布数目依序为6、8、9、9、9、9、8、6个，每个测试单元包括一光源单元及一影像撷取卡。
在本发明的优选实施例中，每个测试单元由下而上依序包括探针头、探针接口板、弹簧插针塔、影像接口板，该影像接口板上则插置该影像撷取卡及固定着该光源。
在本发明的一优选实施例中，该弹簧插针塔设置于固定层中，该固定层固定于该探针接口板与该影像接口板之间。
在本发明的一优选实施例中，该影像接口板上设有加强层，以增加整体的强度。
以下配合附图及元件符号对本发明的实施方式做更详细的说明，从而使熟习该项技艺者在研读本说明书后能据以实施。
附图说明
图1为本发明全区域影像测试架构的示意图；
图2为本发明全区域影像测试架构的局部放大图；
图3为本发明全区域影像测试架构的俯视图；
图4为本发明全区域影像测试方法的流程图；
图5为本发明全区域影像测试方法的运行时测试点与晶圆分布对照图。
其中，附图标记说明如下：
探针测试装置：1
测试单元：10
探针头：11
探针：111
探针接口板：12
弹簧插针塔：13
影像接口板：14
固定层：15
窗口：151
镜头：16
光源：17
影像撷取卡：18
加强层：19
晶圆：20
测试区：21
待测元件：22
移动平台：30
具体实施方式
如图1所示，本发明全区域影像测试架构是用于检测形成于一晶圆20上的多个集成电路，晶圆20设置于移动平台30上，且能受移动平台30带动而适时移动。
如图1及图2所示，本发明全区域影像测试架构是使用一探针测试装置1。该探针测试装置1由许多个测试单元10所构成，每个测试单元10包括探针头11、探针接口板12、弹簧插针塔13(Pogo Tower)、影像接口板14。该探针头11具有多个探针111，由探针111与晶圆20上的待测元件接触。该探针头11固定于该探针接口板12，该弹簧插针塔13固定于该探针接口板12与影像接口板14之间，作为电性传输之用。该弹簧插针塔13能分布于固定层15中，由该固定层15维持其位置及两接口板之间的强度，该固定层15可为金属板或精密陶瓷或强度较硬的材料所构成。该固定层15分布着许多窗口151。该窗口151内可安装镜头16或作为光源通过的路径，以模拟实际的测试环境。
如图3所示，本发明的设计是设有64个测试单元10，多个该测试单元10呈对称分布且分布数目依序为6、8、9、9、9、9、8、6个。每个测试单元10设有独立的光源17及安装一影像撷取卡18。该光源17与影像撷取卡18是固定于该影像接口板14上。该影像撷取卡18为可插拔式，可以针对受测的影像感测元件不同而更换。该光源17为LED灯源，提供运行时所需的光源。本发明针对每个测试区域提供个别独立运行的光源17，因此能针对每个区域调整亮度至最佳状态，另外该光源17尺寸小且制作上也较为容易。再者该影像接口板14上可设有加强层19，该加强层19可为金属板或精密陶瓷或强度较硬的材料所构成，以增加整体的强度。
请参阅图4及图5，分别本发明全区域影像测试方法的流程图与运行时测试点与晶圆的分布图。本发明全区域影像测试方法，用于对具有多个待测元件的12英寸晶圆进行测试，步骤包括：
步骤401：由移动平台30承载着该晶圆20移动，该晶圆20全区域被定义出64个测试区21，多个该测试区21呈对称分布且分布数目依序为6、8、9、9、9、9、8、6个，每个测试区21内具有多个该待测元件22；
步骤402：使用一探针测试装置1，该测试探针装置1分布着64个测试单元10，每个该测试单元10位置对应该测试区21，每个该测试单元10包括一组探针头11，该探针头11位置对应于该待测元件22；
步骤403：该移动平台30带动该晶圆20移动，在该探针测试装置1下降且使该探针头11与位置相对应的该待测元件22接触，该测试探针装置1下降次数与该测试区21内的该待测元件22数目相同。
针对不同的影像感测元件大小不同，每一个测试区内的待测元件数目并不相同。如图5所示，在本实施例中每个测试区具有7*7＝49个测试点。换言之，使用本发明以64个测试单元10全区域的分布方式，其执行探压(touch down)的总次数仅需49次，较现有采长方型或方型阵列的测试点分布方式，本发明能大幅降低探压的次数，以执行更高效率的检查，增加获利。
以上所述者仅为用以解释本发明的优选实施例，并非企图据以对本发明做任何形式上的限制，是以，凡有在相同的发明精神下所作有关本发明的任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护的范围。

Claims (7)

1.一种全区域影像测试方法，用于对具有多个待测元件的12英寸晶圆进行测试，步骤包括：
由移动平台承载着该晶圆移动，该晶圆全区域被定义出64个测试区，多个该测试区呈对称分布且分布数目依序为6、8、9、9、9、9、8、6个，每个该测试区内具有多个该待测元件；
使用一探针测试装置，该测试探针装置分布着64个测试单元，每个该测试单元位置对应该测试区，每个该测试单元包括一组探针头，该探针头位置对应于该待测元件；
该移动平台带动该晶圆移动，在该探针测试装置下降且使该探针头与位置相对应的该待测元件接触，该测试探针装置下降次数与该测试区内的该待测元件数目相同。
2.如权利要求1所述的全区域影像测试方法，其中，每个测试单元设有一光源单元、一影像撷取卡，提供个别独立的光源。
3.如权利要求2所述的全区域影像测试方法，其中，每个测试单元由下而上依序包括探针头、探针接口板、弹簧插针塔、影像接口板，该影像接口板上则插置该影像撷取卡及固定着该光源。
4.如权利要求3所述的全区域影像测试方法，其中，该弹簧插针塔设置于固定层中，该固定层固定于该探针接口板与该影像接口板之间。
5.如权利要求4所述的全区域影像测试方法，其中，该影像接口板上设有加强层，以增加整体的强度。
6.一种全区域影像测试架构，用于对具有多个待测元件的12英寸晶圆，使用一探针测试装置，该探针测试装置由多个测试单元所构成，其特征在于：该测试单元数目为64个且呈对称分布，分布数目依序为6、8、9、9、9、9、8、6个，每个该测试单元设有一光源单元及一影像撷取卡，每个该测试单元由下而上依序还包括探针头、探针接口板、弹簧插针塔、影像接口板，该影像接口板上则插置该影像撷取卡及固定着该光源，该弹簧插针塔设置于固定层中，该固定层固定于该探针接口板与该影像接口板之间。
7.如权利要求6所述的全区域影像测试架构，其中，该影像接口板上设有加强层，以增加整体的强度。
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