CN114551265A

CN114551265A - miniLED晶圆的测试方法及装置

Info

Publication number: CN114551265A
Application number: CN202210098318.2A
Authority: CN
Inventors: 黎银英; 陈桂飞
Original assignee: Foshan Nationstar Semiconductor Co Ltd
Current assignee: Foshan Nationstar Semiconductor Co Ltd
Priority date: 2022-01-27
Filing date: 2022-01-27
Publication date: 2022-05-27

Abstract

本发明公开了一种miniLED晶圆的测试方法及装置，涉及半导体光电器件测试领域。该测试方法包括：S1：以预设电信号驱动晶圆上的目标miniLED芯片，以测量该目标miniLED芯片的当前光电参数，所述当前光电参数与预设电信号一一对应；S2：实时判断当前光电参数是否位于预设阈值区间；S3：判断为是时，将该目标miniLED芯片的另一光电参数作为新的当前光电参数，并进入步骤S1，直至该miniLED芯片的所有光电参数均完成测量，则进入步骤S4；S4：判断为否时，将该晶圆上的另一miniLED芯片作为新的目标miniLED芯片，并进入步骤S1，直至晶圆上的所有miniLED芯片均完成测量。实施本发明，可大幅提升miniLED晶圆的测试效率。

Description

miniLED晶圆的测试方法及装置

技术领域

本发明涉及半导体光电器件测试领域，尤其涉及一种miniLED晶圆的测试方法及装置。

背景技术

在LED晶圆完成切割劈裂工艺后，会对晶圆中的每个晶粒(miniLED芯片)做光电参数的测试，以便后续的分选做晶粒分类(按不同光电参数分类出货)，同是确保出货的产品品质。目前传统的测试是将晶圆是所有LED芯片的所有光电参数进行测量，然后全输出后再进行判定。对于单一晶粒而言，其某一光电参数不在预设范围时，虽然其他光电参数均符合要求，但其仍然属于不合格晶粒；因此，全测全输出的方式显然降低了测试效率。尤其是miniLED芯片尺寸小，常见的3×4mi晶圆上miniLED芯片达到12万个，若全测全输出，测试时间长达7小时，显著降低了测试效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种miniLED晶圆的测试方法，其测试效率高，测试准确性高。

本发明还要解决的技术问题在于，提供一种miniLED晶圆的测试装置。

为了解决上述问题，本发明公开了一种miniLED晶圆的测试方法，其包括：

S1：以预设电信号驱动晶圆上的目标miniLED芯片，以测量该目标miniLED芯片的当前光电参数，所述当前光电参数与预设电信号一一对应；

S2：实时判断当前光电参数是否位于预设阈值区间；

S3：判断为是时，将该目标miniLED芯片的另一光电参数作为新的当前光电参数，并进入步骤S1，直至该miniLED芯片的所有光电参数均完成测量，则进入步骤S4；

S4：判断为否时，将该晶圆上的另一miniLED芯片作为新的目标miniLED芯片，并进入步骤S1，直至晶圆上的所有miniLED芯片均完成测量。

作为上述技术方案的改进，在步骤S1之前还包括：以预设色阶的模板对晶圆进行扫描，获取所有miniLED芯片的位置坐标。

作为上述技术方案的改进，以预设色阶的模板对晶圆进行扫描，获取所有miniLED芯片的位置坐标的步骤包括：

以预设色阶的模板对晶圆进行扫描，获取晶圆上miniLED芯片的位置坐标，得到坐标库；

实时判断该坐标库是否完整覆盖该晶圆上的所有miniLED芯片的位置坐标；

判断为是时，停止扫描；

判断为否时，以另一预设色阶的模板对晶圆进行扫描，获取未覆盖位置处的miniLED芯片的位置坐标，并更新坐标库。

作为上述技术方案的改进，所述预设电信号包括电流和/或电压。

作为上述技术方案的改进，miniLED芯片的光电参数包括VF、VR、IF、IR、WLD、LOP、ESD中的一种或多种。

相应的，本发明还公开了一种miniLED晶圆的测试装置，包括：

测试模块，用于以预设电信号驱动目标miniLED芯片，以测量该miniLE芯片的当前光电参数；

判定模块，用于将测试模块测量的当前光电参数与预设阈值范围进行比较；

控制模块，用于根据判定模块的比较结果生成控制信号，并输送至所述测试模块；

当测试模块测量的当前光电参数位于预设阈值区间时，将该目标miniLED芯片的另一光电参数作为新的当前光电参数进行测量；直至该miniLED芯片的所有光电参数均完成测量后进入另一miniLED芯片的测量；

当测试模块测量的当前光电参数不位于预设阈值区间时，将另一miniLED芯片作为新的目标miniLED芯片，测量其当前光电参数，直至晶圆上的所有miniLED芯片均完成测量。

作为上述技术方案的改进，还包括扫描模块，其用于以预设色阶的模板对晶圆进行扫描，获取miniLED芯片的位置坐标。

作为上述技术方案的改进，所述控制模块还用于比较扫描模块获取位置坐标所形成的坐标库是否完整覆盖该晶圆上的所有miniLED的位置坐标；

所述控制模块还用于根据判定模块的比较结果生成控制信号，并输送至所述扫描模块；

当扫描模块所得的坐标库完整覆盖该晶圆上的所有miniLED芯片的位置坐标时，控制模块向所述扫描模块发出停止扫描的控制信号；

当扫描模块所得的坐标库未完整覆盖该晶圆上的所有miniLED芯片的位置坐标时，控制模块向所述扫描模块发出更换模板，并继续扫描的控制信号。

作为上述技术方案的改进，所述扫描模块共设有四个不同色阶的模板。

实施本发明，具有以下有益效果：

1，本发明的miniLED晶圆的测试方法，打破了光电参数全测的逻辑，而是当单一光电参数异常时即停止测试，从而大幅度提升了测试效率，解决了miniLED测试时效性问题，提升了miniLED的分选效率。

2，本发明采用多模板进行扫描，可无缺漏地扫描晶圆上所有的miniLED芯片，为后续准确测试提供良好的条件。

附图说明

图1是本发明一实施例中miniLED晶圆的测试方法流程图；

图2是现有技术中miniLED晶圆的示意图；

图3是现有技术中miniLED晶圆在扫描后所得位置坐标示意图；

图4是本发明一实施例中miniLED晶圆的测试装置图；

图5是本发明一实施例中miniLED晶圆扫描后所得位置坐标示意图；

图6是本发明一实施例中miniLED晶圆测试完毕后异常标记示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明作进一步地详细描述。

参考图1，本发明公开了一种miniLED晶圆的测试方法，其包括以下步骤：

S0：以预设色阶的模板对晶圆进行扫描，获取所有miniLED芯片的位置坐标；

具体的，该步骤包括：

判断为是时，停止扫描；

需要说明的是，miniLED芯片的尺寸很小(＜100μm)，其外观的差异(镀膜均匀性)、蓝膜反光都会使得其在扫描系统中呈现不同的色阶。而现有的扫描系统，均以单一模板进行扫描，这会导致扫描不全，扫描精度不高的问题(参图2、图3)。而本发明在扫描过程中设置了多个模板，进而大幅度提升了扫描的完整性以及准确性。进一步的，发明人经过大量的数据、实践分析，通过设置四个色阶模板，即可有效实现完整、准确扫描。基于上述的扫描方法，本发明扫描时间可控制为30～40min。

具体的，预设电信号可为电压信号、电流信号，但不限于此。测试的光电参数可包括VF(正向电压)、VR(反向电压)、IF(正向电流)、IR(反向电流)、WLD(波长)、LOP(光强)、ESD(防静电能力)、色温(CCT)等，但不限于此。此外，在本发明的测试过程中，还可对某一参数进行多次测定，如采用不同的驱动电流对正向电压进行测定，以对其在不同场景下的使用性能进行判断。

具体的，在各光电参数测定过程中，所采用的驱动电信号不同或相同。如测试同一miniLED芯片的LOP、WLD时，采用的驱动电流是相同的。又如，测试同一miniLED芯片的VF、ESD时，所采用的驱动电流是不同的。通过将光电参数与电信号一一对应，可确保每个光电参数的准确性。

S2：实时判断当前光电参数是否位于预设阈值区间；

S3：判断为是时，将该目标将该目标miniLED芯片的另一光电参数作为新的当前光电参数，并进入步骤S1，直至该miniLED芯片的所有光电参数均完成测量，则进入步骤S4；

基于上述测试方法，当一miniLED芯片的某一光电参数不在预设范围时，即可跳过该miniLED芯片，从而大幅节省了测试时间。

相应的，参考图4，本发明还提供了一种miniLED晶圆的测试装置，其包括扫描模块1，测试模块2，判定模块3和控制模块4。其中，判定模块3分别与扫描模块1和测试模块2连接；控制模块4分别与扫描模块1、测试模块2和判定模块3连接。具体的，扫描模块1用于以预设色阶的模板对晶圆进行扫描，获取miniLED芯片的位置坐标。测试模块2根据miniLED芯片的位置坐标，以预设预设电信号驱动目标miniLED芯片，测量该miniLE芯片的当前光电参数。判定模块3一者用于比较扫描模块1获取位置坐标所形成的坐标库是否完整覆盖该晶圆上的所有miniLED的位置坐标；二者用于将测试模块2测量的当前光电参数与预设阈值范围进行比较；控制模块4则用于根据判定模块3的比较结果生成控制信号，并输送至扫描模块1或测试模块2。具体的，当扫描模块1所得的坐标库完整覆盖该晶圆上的所有miniLED芯片的位置坐标时，控制模块4向扫描模块1发出停止扫描的控制信号；当扫描模块1所得的坐标库未完整覆盖该晶圆上的所有miniLED芯片的位置坐标时，控制模块4向扫描模块1发出更换模板，并继续扫描的控制信号。当测试模块2测量的当前光电参数位于预设阈值区间时，控制模块4向测试模块2发出将该目标miniLED芯片的另一光电参数作为新的当前光电参数进行测量；直至该miniLED芯片的所有光电参数均完成测量后进入另一miniLED芯片的测量的信号。当测试模块2测量的当前光电参数不位于预设阈值区间时，控制模块2向测试模块2发出将另一miniLED芯片作为新的目标miniLED芯片，测量其当前光电参数，直至晶圆上的所有miniLED芯片均完成测量的控制信号。

下面以具体实施例对本发明进行进一步说明。

实施例

本实施例提供一种miniLED晶圆的测试装置，其包括扫描模块1，测试模块2，判定模块3和控制模块4。其中，判定模块3分别与扫描模块1和测试模块2连接；控制模块4分别与扫描模块1、测试模块2和判定模块3连接。

本实施例还提供了一种miniLED晶圆的测试方法，具体包括：

1，参图5所示，晶圆在蓝膜、厚度差异的影响下，miniLED芯片在镜头下形成4个不同的色差。因此，建立四个不同色阶的模板。扫描模块先后分别选用四个模板对晶圆进行扫描，扫描过程中只有符合任意一个设定的模板，系统识别其为miniLED芯片，并生成绝对坐标。如图5所示，色阶1的miniLED芯片，可成功生成(0,0)、(0,1)、(1,-4)等坐标，色阶2的miniLED芯片，可成功识别生成(4,3)、(4,6)等坐标；色阶3的晶粒也成功识别，并生成坐标(3，-7)、(3，-6)等。色阶4的miniLED芯片也成功识别，并生成坐标(5，9)、(3，-6)等。

2，测试模块根据上述坐标进行测试；

具体的，系统设定需要依次做VF1/VF2/VF3/VF4/WLD/LOP/ESD/IR测试，从坐标(0,0)处的miniLED芯片开始测试；VF1测试完毕，并快速将至回传给判定模块3，判定在表1中的范围时；控制模块4给出继续测试的信号，测试模块2进行VF2的测试。判定不在表1的范围时，控制模块4给出停止测试该miniLED芯片测试，并挪至下一miniLED芯片的控制信号。以此重复，直至完成该晶圆上所有miniLED芯片的测试(参图6，深色的为异常miniLED芯片)。

表1

项目	下限	上限
			VF1	2.6	3.4
VF2	2.6	3.4
			VF3	2.6	3.4
VF4	1.8	2.5
			WLD	440	480
LOP	1.2	1.6
			ESD	1000	1100
IR	0	0.5

以上所述是发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种miniLED晶圆的测试方法，其特征在于，包括：

S2：实时判断当前光电参数是否位于预设阈值区间；

2.如权利要求1所述的miniLED晶圆的测试方法，其特征在于，在步骤S1之前还包括：以预设色阶的模板对晶圆进行扫描，获取所有miniLED芯片的位置坐标。

3.如权利要求2所述的miniLED晶圆的测试方法，其特征在于，以预设色阶的模板对晶圆进行扫描，获取所有miniLED芯片的位置坐标的步骤包括：

判断为是时，停止扫描；

4.如权利要求1所述的miniLED晶圆的测试方法，其特征在于，所述预设电信号包括电流和/或电压。

5.如权利要求1所述的miniLED晶圆的测试方法，其特征在于，miniLED芯片的光电参数包括VF、VR、IF、IR、WLD、LOP、ESD中的一种或多种。

6.一种miniLED晶圆的测试装置，其特征在于，包括：

7.如权利要求1所述的miniLED晶圆的测试装置，其特征在于，还包括扫描模块，其用于以预设色阶的模板对晶圆进行扫描，获取miniLED芯片的位置坐标。

8.如权利要求7所述的miniLED晶圆的测试装置，其特征在于，所述控制模块还用于比较扫描模块获取位置坐标所形成的坐标库是否完整覆盖该晶圆上的所有miniLED的位置坐标；

9.如权利要求8所述的miniLED晶圆的测试装置，其特征在于，所述扫描模块共设有四个不同色阶的模板。