CN114609569A - 一种探针的检测方法及检测装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种探针的检测方法及检测装置，涉及半导体技术领域，探针的检测方法包括：提供晶圆，晶圆设置有至少一个探针检测卡；通过探针检测卡与任意两个待测探针构成串联电路进行检测，获取串联电路的检测参数；根据检测参数与串联电路的预设参数，确定待测探针的状态。相比传统方法中在单独的测试机台上放置校准片，再进行检测的检测过程，本公开中的检测方法和检测装置不仅提高了测试效率，还提升了测试准确性，降低了检测成本。

Description

一种探针的检测方法及检测装置

技术领域

本公开涉及半导体技术领域，尤其涉及一种探针的检测方法及检测装置。

背景技术

探针卡上的探针是被测芯片和测试机之间的关键接口，在晶圆测试中，探针的性能差异会影响晶圆的测试结果，还会影响测试效率。测试探针质量的好坏，很大程度影响了测试的准确性以及可重复性。为了确保探针的质量，对探针进行检测是半导体器件生产过程中的必要环节。

发明内容

以下是对本公开详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本公开提供了一种探针的检测方法及检测装置。

本公开的第一方面提供了一种探针的检测方法，所述检测方法包括：

提供晶圆，所述晶圆设置有至少一个探针检测卡；

通过所述探针检测卡与任意两个待测探针构成串联电路进行检测，获取所述串联电路的检测参数；

根据所述检测参数与所述串联电路的预设参数，确定所述待测探针的状态。

根据本公开的一些实施例，所述检测方法还包括：

控制所述探针检测卡的测试垫与所述待测探针接触连接；

获取每个所述测试垫同与其连接的所述待测探针之间的接触压力；

当获取到的每一个所述接触压力均在预设压力范围内时，确定所述探针检测卡与所述待测探针完成接触。

根据本公开的一些实施例，控制所述探针检测卡的测试垫与所述待测探针接触连接，包括：

将多个所述待测探针置于多个所述测试垫的上方，所述待测探针与所述测试垫一一对应设置；

控制对应设置的所述待测探针与所述测试垫垂直接触。

根据本公开的一些实施例，所述通过所述探针检测卡与任意两个待测探针构成串联电路进行检测，获取所述串联电路的检测参数，包括：

选择多个所述待测探针中任意相邻的第一待测探针和第二待测探针；

向所述第一待测探针施加第一预设电压，向所述第二待测探针施加第二预设电压，所述第一待测探针、所述第二待测探针以及位于所述第一待测探针和所述第二待测探针之间的所述探针检测卡的预设电阻形成串联电路；

获取所述串联电路的电流值，作为所述检测参数。

根据本公开的一些实施例，根据所述检测参数与所述串联电路的预设参数，确定所述待测探针的状态，包括：

根据所述电流值、所述第一预设电压和所述第二预设电压，确定所述串联电路的测试阻值；

根据所述串联电路的测试阻值和所述串联电路的参考阻值，确定所述第一待测探针及第二待测探针的初步状态；

其中，位于所述串联电路中的预设电阻一端通过所述探针检测卡的测试垫与所述第一待测探针连接，另一端通过所述探针检测卡的测试垫与所述第一待测探针连接，所述串联电路的参考阻值为位于所述第一待测探针和所述第二待测探针之间的所述预设电阻的阻值。

根据本公开的一些实施例，根据所述串联电路的测试阻值和所述串联电路的参考阻值，确定所述第一待测探针及第二待测探针的初步状态，包括：

当所述串联电路的测试阻值与所述串联电路的参考阻值的差值未处于预设电阻范围内时，确定所述第一待测探针和第二待测探针存在初步异常；

当所述串联电路的测试阻值与所述串联电路的参考阻值的差值处于预设电阻范围内时，确定所述第一待测探针和第二待测探针为正常探针。

根据本公开的一些实施例，所述预设电阻范围为所述串联电路的参考阻值的±2％～±5％。

根据本公开的一些实施例，所述预设电阻范围为所述串联电路的参考阻值的±3％。

根据本公开的一些实施例，所述检测方法还包括：

继续选择除所述第一待测探针和所述第二待测探针之外，相邻的两个所述待测探针与所述探针检测卡形成串联电路，进行下一次串联电路检测，直至确定出所述待测探针中全部的正常探针；

选择再测探针，所述再测探针为存在初步异常的所述待测探针中的一个；

选择标记探针，所述标记探针为与所述再测探针之间具有预设距离的正常探针；

所述再测探针、所述标记探针以及所述探针检测卡构成所述串联电路，获取所述再测探针的检测参数，确定所述再测探针的最终状态。

根据本公开的一些实施例，所述再测探针、所述标记探针以及所述探针检测卡构成所述串联电路，包括：

向所述再测探针施加所述第一预设电压，向所述标记探针施加所述第二预设电压，所述再测探针、所述标记探针以及位于所述再测探针和所述标记探针之间的所述探针检测卡形成所述串联电路。

根据本公开的一些实施例，所述预设距离满足所述标记探针与所述再测探针之间的直线距离最短。

根据本公开的一些实施例，所述探针检测卡接入所述串联电路的部分包括至少一个预设电阻，所述至少一个预设电阻位于两个所述待测探针之间；

所述串联电路中所述串联电路的预设参数为所述至少一个预设电阻的电阻值之和。

根据本公开的一些实施例，所述晶圆还包括多个芯片，每个所述芯片周围设置有多条切割道，所述探针检测卡设置于任意一条所述切割道中；

所述探针检测卡包括多个测试垫和多个预设电阻，每个所述预设电阻设置于两个相邻的所述测试垫之间，每个所述预设电阻分别与其相邻的两个所述测试垫电连接；

提供晶圆，所述晶圆设置有至少一个探针检测卡，包括：

所述晶圆包括多个金属层与焊垫层，所述焊垫层位于所述晶圆的表面，多个所述金属层依次堆叠设置并位于所述焊垫层的下方；

多个所述预设电阻设置在任意一个所述金属层中，多个所述预设电阻设置在同一所述金属层中；

在所述焊垫层中形成多个所述测试垫。

本公开的第二方面提供了一种探针的检测装置，所述检测装置包括至少一个探针检测卡，每个所述探针检测卡包括：

多个测试垫，设置于晶圆表面，用于与待测探针接触，所述多个测试垫间隔设置；

多个预设电阻，设置于所述晶圆内部，所述多个预设电阻间隔设置，每个所述预设电阻设置于两个相邻的所述测试垫之间，每个所述预设电阻同与其相邻的两个所述测试垫电连接；

检测部，用于获取所述探针检测卡与任意两个所述待测探针构成的串联电路的检测参数；

判断部，用于确定所述待测探针的状态。

根据本公开的一些实施例，所述测试垫的数目大于或等于所述待测探针的数目；和/或，

所述预设电阻为具有预设尺寸的立体结构，所述预设电阻的长度为45～60um，所述预设电阻的宽度为0.5～4um，所述预设电阻的高度为0.2～2um。

根据本公开的一些实施例，所述晶圆包括多个金属层与焊垫层，所述焊垫层位于所述晶圆的表面，多个所述金属层位于所述晶圆的内部，多个所述金属层依次堆叠设置并位于所述焊垫层的下方；

所述预设电阻设置于多个所述金属层中的任意一层，所述测试垫设置于所述焊垫层。

根据本公开的一些实施例，所述预设电阻通过多条金属互连线和多个金属插塞与所述测试垫电连接；

多条所述金属互连线分别分布于不同的所述金属层中，相邻的两条所述金属互连线之间通过第一金属插塞电连接；

所述测试垫通过第二金属插塞与所述金属互连线电连接；

所述金属互连线通过第三金属插塞与所述预设电阻电连接。

本公开实施例所提供的探针的检测方法及检测装置中，在晶圆上设置探针检测卡，并使用该探针检测卡对晶圆上的探针的状态进行检测。相比传统方法中在单独的测试机台上放置校准片，再进行检测的检测过程，本公开中的检测方法和检测装置不仅提高了测试效率，还提升了测试准确性，降低了检测成本。

在阅读并理解了附图和详细描述后，可以明白其他方面。

附图说明

并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与描述一起用于解释本公开实施例的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本公开的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据一示例性实施例示出的探针的检测方法的流程图。

图2是根据一示例性实施例示出的探针的检测方法的流程图。

图3是根据一示例性实施例示出的探针的检测方法的流程图。

图4根据一示例性实施例示出的探针的检测方法的流程图。

图5是根据一示例性实施例示出的晶圆的示意图。

图6是图5中区域A的放大图。

图7是根据一示例性实施例示出的电阻与测试垫的连接示意图。

图8是根据一示例性实施例示出的晶圆内部结构的示意图。

图9是根据一示例性实施例示出的预设电阻和测试垫在晶圆内部的分布示意图。

附图标记：

1、金属层；2、测试垫；3、预设电阻；4、第三金属插塞；5、第一金属插塞；6、金属互连线；7、第二金属插塞；8、焊垫层；9、芯片；10、晶圆；11、切割道；12、探针检测卡。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域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，都属于本公开保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本公开提供了一种探针的检测方法及检测装置，用于对检测芯片的探针进行检测。将至少一个探针检测卡设置在晶圆内，在检测过程中，使用探针检测卡与任意两个待测探针电连接构成串联电路，获取串联电路的检测参数，并根据检测参数与串联电路的预设参数确定出待测探针的状态。采用本公开中的探针的检测方法通过置于晶圆内的探针检测卡对检测芯片的待测探针进行检测，相比传统方法中需要使用在单独的测试机台上放置校准片，再进行检测的检测过程，本公开中的检测方法和检测装置不仅提高了测试效率，还提升了测试准确性，降低了检测成本。

本公开示例性的实施例中提供的探针的检测方法，用于对晶圆上的芯片的探针进行检测，以确定出检测芯片的探针是否能够正常使用，如果探针存在异常，能够及时进行检修更换，提升了检测效率。为了对本公开中涉及到的探针的检测方法进行详细的说明，首先对本公开中的检测方法实施时涉及到的应用场景中的相关结构进行说明，参照图5至图9所示。本公开中涉及的晶圆10包括多个芯片9，每个芯片9周围设置有多条切割道11，探针检测卡12设置于任意一条切割道11中。探针检测卡12包括多个测试垫2和多个预设电阻3，每个预设电阻3设置于两个相邻的测试垫2之间，每个预设电阻3分别与其相邻的两个测试垫2电连接。

如图1所示，本公开一示例性的实施例提供的探针的检测方法，包括如下的步骤：

S110、提供晶圆，晶圆设置有至少一个探针检测卡；

S120、通过探针检测卡与任意两个待测探针构成串联电路进行检测，获取串联电路的检测参数；

S130、根据检测参数与串联电路的预设参数，确定待测探针的状态。

其中，在步骤S110中，探针检测卡的数量本实施例中不做限制，可以根据需要进行检测的待测探针的数量进行选择。在一个示例中，当探针检测卡上设置的测试垫的数量较多，一个探针检测卡上的测试垫的数量大于或等于全部待测探针的数量时，可以仅设置一个探针检测卡。在另一示例中，如果晶圆内设置的探针检测卡属于测试垫的数量较少的型号时，一个探针检测卡上的测试垫的数量上不能覆盖全部待测探针的数量时，可以根据待测探针的数量，设置多个探针检测卡，比如两个、三个、五个等。

步骤S110中的探针检测卡在晶圆内的设置位置没有具体限定，比如可以设置在晶圆上相邻的芯片之间的切割道上，也可以在晶圆内专门设置一个检测区域，用于设置探针检测卡，以便于对芯片上的待测探针进行检测。本实施例中，由于将探针检测卡设置在了晶圆内，对待测探针进行检测，无需在使用额外的探针校准卡进行待测探针检测，提高了晶圆检测效率，降低了检测成本。

在一个示例中，参照图5至图9所示，晶圆10包括多个金属层1和焊垫层8，焊垫层8设置在晶圆10的表面，多个金属层1依次堆叠设置并位于焊垫层8的下方。探针检测卡12设置在晶圆10上时，预设电阻3设置在任意一个金属层1中，当预设电阻3的数量为多个时，多个预设电阻3设置在同一金属层1中，并在焊垫层8中形成多个测试垫2，测试垫2与预设电阻3通过金属互联线6和多个金属插塞形成电连接，确保形成串联线路后，串联电路能够导通，确保检测过程能够顺利进行。

在步骤S120中，任意两个待测探针可以是相邻的两个待测探针，也可以是间隔设置的两个待测探针。比如，芯片有5个待测探针，依次为A1、A2、A3、A4和A5，在形成串联电路过程中，可以选择A1和A2接入串联电路，也可以选择A3和A4接入串联电路，还可以选择A1和A4接入串联电路。无论哪两个待测探针接入电路，都与探针检测卡串联连接，形成用于进行检测的串联电路，以检测接入串联电路中的两个待测探针的状态。

另外，在步骤S120中，串联电路中除了串联有待测探针和探针检测卡外，还可以串联电阻、电感、电容等电子元器件，以根据各种检测的需要，采用不同的检测方式。该步骤中获得的串联电路的检测参数比如可以是电路的电流、电压等参数，以在后续步骤中根据这些检测参数，确定出待测探针的状态。

在步骤S130中，在确定待测探针的状态时，除了需要步骤S120中获取到的检测参数外，还需要串联电路的预设参数，根据串联电路中串联的元器件不同，串联电路的预设参数比如可以是电阻值、电压值、电感值或者电容值等。该步骤中，待测探针的状态比如可以是正常或异常，如果串联电路出现断路、短路或者检测参数不符合预期等情况时，说明待测探针的状态异常，需要在完成整个检测后，对状态异常的探针进行更换或检修。

在一个示例中，探针检测卡接入串联电路中的部分包括至少一个预设电阻，至少一个预设电阻位于两个待测探针之间。步骤S130中涉及到的串联电路的预设参数为至少一个预设电阻的电阻值之和。其中，接入至串联电路中的预设电阻的数量由接入至串联电路中的两个待测探针之间的距离确定。任意相邻的两个待测探针之间存在一个预设电阻，如果相邻的两个待测探针接入至串联电路中，则预设参数为一个预设电阻的电阻值。如果接入电路中的两个待测探针之间存在6个预设电阻，则预设参数为6个预设电阻的电阻值之和。

采用本实施例中的探针的检测方法对芯片的待测探针进行检测，不需要额外增加探针校准卡，降低了检测成本，提升了检测效率。

根据一个示例性实施例，如图2所示，本实施例提供了一种探针的检测方法，包括以下步骤：

S210、提供晶圆，晶圆设置有至少一个探针检测卡。

该步骤与步骤S110的实施方式相同，在此，不再赘述。

S220、控制探针检测卡的测试垫与待测探针接触连接。

每个探针检测卡具有多个测试垫，多个测试垫间隔设置，多个测试垫设置在晶圆的表面上，测试垫与待测探针接触，形成电连接，以将待测探针接入至串联电路中。测试垫与待测探针接触时，采用一一对应方式接触连接，即一个测试垫连接一个待测探针，以确保检测可靠性和安全性。

在一个示例中，晶圆内仅设置了一个探针检测卡，该探针检测卡上的测试垫的数量大于或者等于待测探针的数量，以确保每个待测探针都能够被检测到。在另一个示例中，一个探针检测卡上的测试垫的数量小于待测探针的数量，为了确保每个待测探针都能够被检测到，需要设置多个探针检测卡，多个探针检测卡上的测试垫的数量的总和大于或等于待测探针的数量。

另外，为了确保形成稳定、可靠的电连接，该步骤在实施过程中，将多个待测探针置于多个测试垫的上方，待测探针与测试垫一一对应，即每个测试垫的上方仅能放置一个待测探针。在待测探针与测试垫对齐之后，控制待测探针移动至测试垫出，并与测试垫接触，在接触时确保待测探针同与其对应的测试垫垂直接触，以保证测试垫和待测探针之间具有足够的接触面积，避免待测探针与测试垫之间的接触面积不够，造成待测探针无法接入至串联电路中。

S230、获取每个测试垫同与其连接的待测探针之间的接触压力。

该步骤中，可以使用压力传感器获取测试垫与其连接的待测探针之间的接触压力。通过接触压力可以判断出测试垫是否同与其对应的待测探针之间形成了稳定的接触连接，只有在测试垫与待测探针稳定接触的情况下，才能够确保待测探针接入至串联电路中，进而确定待测探针的状态是否异常。

S240、当获取到的每一个接触压力均在预设压力范围内时，确定探针检测卡与待测探针完成接触。

该步骤中，需要对每一个测试垫与待测探针之间的接触压力都进行判断，只有当步骤S230中获取到的每一个接触压力都在预设范围内时，才能确定探针检测卡与待测探针完成接触。如果多个接触压力中存在一个或多个接触压力没有落入预设压力范围内时，则说明探针检测卡没有与待测探针完全解除，此时，可以通过重复步骤S220和S230，调整探针检测卡与待测探针之间的位置并再次获取每一个接触压力，知道确定每一个接触压力都落入预设压力范围内时，再进行后续的检测过程。另外，本实施例对预设压力范围的数值没有具体限定，可以根据具体的检测过程设置，也可以根据以往的经验值进行设定，只要能够表征探针检测卡的测试垫与待测探针形成了良好的接触的压力数值即可，如：其中一个待测探针的接触压力为2N，其他待测探针的接触压力在2*(1±10％)N的范围内，即可认为所有待测探针均与测试垫稳定接触。

S250、通过探针检测卡与任意两个待测探针构成串联电路进行检测，获取串联电路的检测参数。

S260、根据检测参数与串联电路的预设参数，确定待测探针的状态。

步骤S250与步骤S120的实施方式相同，步骤S260与步骤S130的实施方式相同，在此，不再赘述。

本实施例中，探针检测卡在与任意两个待测探针构成串联电路进行检测之前，获取探针检测卡的每个测试垫与待测探针之间的接触压力，通过接触压力判断每个测试垫是否与待测探针完成良好接触后，再形成串联电路进行检测，提升了检测可靠性和稳定性。

根据一个示例性实施例，如图3所示，本实施例提供了一种探针的检测方法，具体包括以下步骤：

S310、提供晶圆，晶圆设置有至少一个探针检测卡。

S320、控制探针检测卡的测试垫与待测探针接触连接。

S330、获取每个测试垫同与其连接的待测探针之间的接触压力。

S340、当获取到的每一个接触压力均在预设压力范围内时，确定探针检测卡与待测探针完成接触。

步骤S310至S340与步骤S210至S240的实施方式相同，在此不再赘述。

S350、选择多个待测探针中任意相邻的第一待测探针和第二待测探针。

通常情况下，需要进行检测的待测探针的数量较多，在进行检测时，优先选择相邻的两个待测探针，即第一待测探针和第二待测探针。每次选择相邻的两个，测试完之后，再选择未经过检测的相邻的两个待测探针，并以此类推，方便分辨已经完成检测的探针和未进行检测的待测探针，避免重复进行测试的同时，还能够避免有遗漏、未经过检测的待测探针。

S360、向第一待测探针施加第一预设电压，向第二待测探针施加第二预设电压，第一待测探针、第二待测探针以及位于第一待测探针和第二待测探针之间的探针检测卡的预设电阻形成串联电路。

该步骤中，第一预设电压和第二预设电压没有具体限定，只要第一预设电压和第二预设电压之间能够形成电压差，使得串联电路能够形成电流通路即可。比如，第一预设电压为0V，第二预设电压为5V。再比如，第一预设电压为1V，第二预设电压为10V。还比如，第一预设电压为8V，第二预设电压为2V。另外，对于没有接入至串联电路中的其他待测探针上不施加电压，处于断路状态。

探针检测卡上除了设置有与待测探针接触的多个测试垫之外，还设置多个预设电阻，预设电阻设置在晶圆的内部，且多个预设电阻间隔设置，每个预设电阻设置在两个相邻的测试垫之间，且预设电阻同与其相邻的两个测试垫之间电连接。

在一个示例中，探针检测卡上设置依次间隔排列的第一测试垫、第二测试垫和第三测试垫，探针检测卡上还设置有依次排列的第一预设电阻和第二预设电阻，则上述各个元件的排列方式为第一测试垫、第一预设电阻、第二测试垫、第二预设电阻、第三测试垫，第一预设电阻电连接第一测试垫和第二测试垫，第二预设电阻电连接第二测试垫和第三测试垫。

该步骤中接入串联电路的结构包括相邻的两个待测探针、与该两个待测探针电连接的两个测试垫、位于两个测试垫之间的预设电阻，施加第一预设电压和第二预设电压后，第一待测探针和第二待测探针之间形成电压差，驱动电子在电路中运动形成串联电路。

S370、获取串联电路的电流值，作为检测参数。

该步骤中，在一个示例中，可以使用电流计检测串联电路的电流值，电流计可以设置在探针检测卡上，也可以设置在外接检测电路上，并将检测到的电流值作为检测参数，在后续步骤中使用。在另一个示例中，电流值还可以通过电流检测探针进行检测。

本实施例中使用串联电路的电流值作为检测参数，可以理解的是，在其他可能的实施例中，还可以使用比如电压值等电路中常用的电性参数作为检测参数。

S380、根据电流值、第一预设电压和第二预设电压，确定串联电路的测试阻值。

该步骤中，获取到了串联电路的电压值和电流值，电压值为第一预设电压和第二预设电压的差值的绝对值，根据电流、电压和电阻的关系，即电阻值等于电压值除以电流值，也即R＝U/I可以确定串联电路的测试阻值。对于串联电路而言，测试阻值通常为整个电路上全部电子元器件的电阻值的总和。

S390、根据串联电路的测试阻值和串联电路的参考阻值，确定第一待测探针及第二待测探针的初步状态。

该步骤中，位于串联电路中的预设电阻一端通过探针检测卡的测试垫与第一待测探针连接，另一端通过探针检测卡的测试垫与第一待测探针连接，串联电路的参考阻值为位于第一待测探针和第二待测探针之间的预设电阻的阻值。在一个示例中，第一待测探针对应第一测试垫，第二待测探针对应第二测试垫，相邻的测试垫之间设置有预设电阻，由于第一待测探针与第二待测探针为相邻的两个待测探针，所以第一测试垫和第二测试垫为相邻的两个测试垫，因此，第一测试垫与第二测试垫之间的一个电阻的阻值为预设电阻的阻值。当然，可以理解的是，当第一待测探针和第二待测探针为不相邻的两个待测探针时，第一待测探针对应的第一测试垫与第二待测探针对应的第二测试垫之间的全部电阻均接入至串联电路中，那么串联电路的参考阻值为第一测试垫与第二测试垫之间的全部电阻的电阻值之和。

在确定第一待测探针和第二待测探针的初步状态时，首先确定出串联电路的测试阻值与串联电路的参考阻值之间的差值，也即测试阻值与预设电阻之间的差值。接着，将该差值与预设电阻范围进行比较，如果该差值在预设电阻范围内时，说明第一待测探针和第二待测探针自身的电阻非常小，几乎可以忽略不计，此时第一待测探针和第二待测探针满足性能要求，确定为正常探针。如果该差值没有落在预设电阻范围内时，比如大于预设范围的最大值，说明第一待测探针或第二待测探针自身的电阻非常大，这样的探针不满足性能要求，存在初步异常。其中，根据半导体器件的功能不同，可以选择合适的数值范围作为预设电阻范围。预设电阻范围为串联电路的参考阻值的±2％～±5％，比如，为参考阻值的±2％、±5％或±3％。

在此，需要说明的是，由于在检测过程中串联电路中接入了第一待测探针和第二待测探针，如果测试阻值与串联电路的参考阻值之间的差值没有落入到预设电阻范围内时，有可能是第一待测探针存在问题，也可能是第二待测探针存在问题，还可能是第一待测探针和第二待测探针同时存在问题。为了确定出具体是哪个探针存在问题，后续还要进行进一步测试，以准确确定出存在异常的探针。为了方便后续进一步进行测试，可以对存在初步异常的探针进行标记，后续在此对这部分探针进行检测。

本实施例中，通过对任意相邻的两个待测探针进行检测确定出连接至串联电路中的待测探针中有可能存在异常的探针，将这些探针确定为存在初步异常的探针，以便于后续对这些存在初步异常的探针进行再次检测，以确定出初步异常的探针是否真的存在异常，提升了检测准确性。

根据一个示例性实施例，如图4所示，本实施例提供了一种探针的检测方法，本实施例中的方法包括图3中示出的全部方法步骤，且本实施例中的方法应用在步骤S390之后，具体包括以下步骤：

S410、继续选择除第一待测探针和第二待测探针之外，相邻的两个待测探针与探针检测卡形成串联电路，进行下一次串联电路检测，直至确定出待测探针中全部的正常探针。

本实施例中，无论第一待测探针和第二待测探针是否存在初步异常，都需要对除了第一待测探针和第二待测探针之外的其余的待测探针继续进行检测，以从全部的待测探针中分辨出哪些探针是正常探针，哪些探针是存在初步异常的探针。其中，在对除第一待测探针和第二待测探针之外的其余待测探针继续进行检测时，依然选取相邻的两个待测探针与探针检测卡形成串联电路，并对串联电路进行一次检测，这个过程中步骤S350至S390的过程大致相同，在此，不再重复进行说明。重复上述步骤多次，直至对全部的待测探针都进行一次上述检测过程，确定出全部待测探针中全部存在初步异常的探针和全部正常探针。

S420、选择再测探针，再测探针为存在初步异常的待测探针中的一个。

通过步骤S410中确定出的正常探针可以不再进行检测，由于接入至一个串联电路中的待测探针的数量为两个，在后续判断过程中，会一并将接入串联电路的两个待测探针都认定为存在初步异常，因此，对于被确定为初步异常的待测探针中有可能存在部分正常探针。为了准确确定出确实存在异常的探针，需要对确定为初步异常的待测探针再次进行检测。

S430、选择标记探针，标记探针为与再测探针之间具有预设距离的正常探针。

为了准确确定出步骤S420中选择的再测探针是否正常，该步骤中，需要选择一个正常探针与再测探针一起接入至串联电路中一同再进行一次检测。由于正常探针有可能并不是与再测探针相邻的探针，在选择正常探针时，可以选择与再测探针具有预设距离的正常探针。

在一个示例中，预设距离可以任意选择，只要方便同时将再测探针和标记探针接入至同一个串联电路即可。在另一个示例中，预设距离满足标记探针与再测探针之间的直线距离最短，也即标记探针对应的测试垫与再测探针对应的测试垫之间的预设电阻的数量最少，以减少接入串联电路中的预设电阻的数量，减少预设电阻对检测结果的影响，提升检测准确性，避免出现误判的情况。

S440、再测探针、标记探针以及探针检测卡构成串联电路，获取再测探针的检测参数，确定再测探针的最终状态。

该步骤中，再测探针、标记探针以及探针检测卡构成串联电路的实时方式与其他实施例中，第一待测探针、第二待测探针以及探针检测卡构成串联电路的实施方式基本一致。对再测探针进行再次检测时，向再测探针施加第一预设电压，向标记探针施加第二预设电压，再测探针、标记探针以及位于再测探针和标记探针之间的探针检测卡形成串联电路。本实施例中，第一预设电压和第二预设电压与前述实施例中施加在第一待测探针和第二待测探针上的电压可以保持一致，从而保证检测条件一致，避免改变电压对检测结果造成的干扰，提成检测准确性和可靠性。当然，可以理解的是，在再测探针和标记探针上施加的电压也可以和第一待测探针和第二待测探针上施加的电压不同，只要能够保证在再测探针和标记探针之间形成电压差，进而形成电流通路即可。

该步骤中获取的再测探针的检测参数为通过再测探针的电流值，也即串联电路的电流值。接着再根据电流、电阻和电压的关系，确定串联电路的测试阻值，再确定串联电路的参考阻值，确定出再测探针与标记探针是否异常。其中涉及到的检测过程与第一待测探针和第二待测探针的检测过程的原理是一样的，在此，不再赘述。

首先确定出串联电路的测试阻值与串联电路的参考阻值之间的差值，也即测试阻值与预设电阻之间的差值。接着，将该差值与预设电阻范围进行比较，如果该差值在预设电阻范围内时，说明再测探针和标记探针自身的电阻非常小，几乎可以忽略不计，此时再测探针和标记探针满足性能要求，确定再测探针为正常探针。也就是说，在这次被确定为正常探针的再测探针在之前被判定为初步异常的那次检测中被误判了，假设该再测探针为第一待测探针，那么和该再测探针一同接入至串联电路中的作为第二待测探针的再测探针存在异常，可以直接将该第二待测探针确定为异常探针，也可以将该第二待测探作为再测探针，再进行一次检测，以提升判断准确性。

如果测试阻值与串联电路的参考阻值之间的差值没有落在预设电阻范围内时，比如大于预设范围的最大值，由于标记探针为正常探针，说明再测探针自身的电阻非常大，这样的探针不满足性能要求，该再测探针存在明显异常。

通过本实施例中的方法，可以对存在初步异常的待测探针再次进行检测，以准确判断出存在初步异常的探针是否真的存在异常，避免误判，提升了检测准确性和可靠性。

根据一个示例性实施例，本公开还提供了一种探针的检测装置，用于实现上述实施例中示出的探针的检测方法。如图5至图9所示，探针的检测装置包括探针检测卡12，探针检测卡12的数量为至少一个，根据晶圆10上需要进行检测的待测探针的数量不同，可以选择一个或多个探针检测卡12，以满足检测需要。

晶圆10包括多个芯片9，每个芯片9周围设置有多条切割道11，探针检测卡12设置于任意一条切割道11中，充分利用了切割道11所在区域，同时，切割道11距离芯片9较近，将探针检测卡12设置在切割道11上方便探针检测卡12与芯片9上的需要进行检测的待测探针连接。晶圆10包括多个金属层1与焊垫层8，焊垫层8位于晶圆10的表面，多个金属层1位于晶圆10的内部。预设电阻3设置在任意一个金属层1中，多个预设电阻3设置在同一个金属层1中，在焊垫层8中形成多个测试垫2。

本实施例中的每个探针检测卡12包括多个测试垫2、多个预设电阻3、检测部和判断部(图中未示出)。其中，多个测试垫2设置于晶圆10表面，多个测试垫2间隔设置，多个测试垫2用于与待测探针(图中未示出)接触，测试垫2与待测探针一一对应接触连接。如果检测过程中只选择了一个探针检测卡，则该探针检测卡上的测试垫的数目应当大于或等于待测探针的数目；如果检测过程中选择了多个探针检测卡，则多个探针检测卡上的测试垫的数目之和应当大于或者等于待测探针的数目，以确保每个待测探针都能够得到检测。

本实施例中的多个预设电阻3设置于晶圆10内部，多个预设电阻3间隔设置，每个预设电阻3设置于两个相邻的测试垫2之间，每个预设电阻3同与其相邻的两个测试垫2电连接，也即预设电阻3和测试垫2交替设置，且预设电阻3与测试垫2电连接。

本实施例中的检测部用于获取探针检测卡与任意两个待测探针构成的串联电路的检测参数，根据检测参数的类型不同，检测部可以是不同的检测装置。比如，检测参数为电流值时，检测部可以为电流计，可以使用电流计的探针进行检测。再比如，检测参数为电阻值时，可以使用电阻测量装置进行检测。

本实施例中的判断部用于确定待测探针的状态，判断部中预存有判断逻辑和判断过程中涉及到的预存参数，在获取到相关参数后，判断部判断探针的状态，具体涉及到的判断过程，记载在上文中的各个方式实施例中，在此，不再赘述。

在此，需要说明的是，检测部和判断部可以集成在探针检测卡12的本体(图中未示出)上，也可以独立于探针检测卡12的本体之外。当检测部和判断部独立于探针检测卡12的本体之外时，检测部和判断部可以通过数据线通信连接，检测部将检测到的参数传输给判断部，供判断部进行判断。

在一些可能实施例中，预设电阻3为具有预设尺寸的立体结构，预设电阻3的长度为45～60um，预设电阻3的宽度为0.5～4um，预设电阻3的高度为0.2～2um其中，um表示微米。对于预设电阻3的形状和大小等设计参数，在制作探针检测卡12时已经完成设计，不同型号的探针检测卡12的预设电阻3的设计参数可以不同。其中，预设电阻3的高度可以与预设电阻3所在的金属层1的高度相同，方便对预设电阻3的尺寸进行控制，降低加工难度。在对预设电阻3进行加工时，首先选择好预设电阻3的材料，比如具有较好电导率的铜、铝等金属。进而通过计算公式R＝ρL/S计算得到预设电阻的阻值，以便于在后续对待测探针的检测过程中计算出预设参数。其中，ρ为制作预设电阻的电阻率，S为预设电阻的横截面积，S为预设电阻的长度。

在一些可能的实施例中，晶圆10包括多个金属层1与焊垫层8，焊垫层8位于晶圆10的表面，多个金属层1位于晶圆10的内部，多个金属层1依次堆叠设置并位于焊垫层8的下方。预设电阻3设置于多个金属层1中的任意一层，测试垫2设置于焊垫层8。具体的，晶圆10还包括栅极层(图中未示出)，栅极层设置于多个金属层1的下方，多个预设电阻3位于与栅极层相邻的金属层1中。

预设电阻3通过多条金属互连线6和多个金属插塞与测试垫2电连接。多条金属互连线6分别分布于不同的金属层1中，相邻的两条金属互连线6之间通过第一金属插塞5电连接。测试垫2通过第二金属插塞7与金属互连线6电连接。金属互连线6通过第三金属插塞4与预设电阻3电连接。本实施例中，通过设置金属互联线6和金属插塞在预设电阻3与测试垫2之间形成电连接，提升了预设电阻3与测试垫2之间的连接可靠性和稳定性。

在一个示例中，如图9所示，M0、M1、M2和M3均为金属层1，共四层金属层1，该四层金属层1均设置在测试垫2的下方。每层金属层中均设置有金属互连线6，相邻的两层金属层1中的两条金属互连线6之间通过第一金属插塞5连接，比如M0与M1层中。预设电阻3设置在两个测试垫2的下方，并设置在M0层中，当然，可以理解的是，预设电阻3也可以设置在M1、M2或M3层中。预设电阻3通过第三金属插塞4与M0层中的金属互连线6电连接。测试垫2通过第二金属插塞7与M3层中的金属互连线6电连接，然后再依次通过M2、M1、M0中的金属互连线6以及各层金属层1之间的第一金属插塞5连接至第三金属插塞4，再连接至预设电阻3，从而在两个相邻的两个测试垫2之间形成电流通路。当相邻的两个测试垫2分别同与其对应的两个待测探针连接后，在两个待测探针上分别施加不同的电压，形成整个串联电路。

本实施例中，在形成探针检测卡的过程中，首先需要形成金属层，然后再在金属层上形成预设电阻。在形成金属层的过程中，在提供的半导体衬底上形成介电层，并在介电层的上方形成光刻胶层，通过版图曝光显影技术在光刻胶层上形成刻蚀图案。接着，根据刻蚀图案对介电层进行刻蚀，在介电层上形成包含有预设电阻形状的多条沟槽。刻蚀完成后去除光刻胶层，在每条沟槽中沉积金属，并通过化学机械研磨工艺对设置有预设电阻的金属层进行研磨，最终在金属层中形成预设电阻。其中，预设电阻的材料可以与金属层的材料相同或不同，为了方便进行加工，预设电阻的厚度尽量保持与其所在的金属层的厚度相同。另外，由于晶圆中设置有多个金属层，并不需要在每层金属中都设置预设电阻，只需要在其中的一层金属层上设置预设电阻，能够实现对待测探针进行检测的效果即可。本实施例中形成预设电阻的方式，不会影响原本金属层的加工过程，加工过程简单，方便操作。

使用本公开的中探针的检测装置，配合应用于该检测装置上的探针的检测方法对晶圆的芯片上的待测探针进行检测，能够快速准确地检测出待测探针中处于异常状态的探针，以便进行更换和检修。由于本公开中的探针检测卡设置在晶圆内，无需再单独设置检测机台对待测探针进行检测，加快了检测速度，提升了检测效率，降低了检测成本。

本说明书中各实施例或实施方式采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例性的实施例”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施方式或示例中。

在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

在本公开的描述中，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公开和简化描述，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公开的限制。

可以理解的是，本公开所使用的术语“第一”、“第二”等可在本公开中用于描述各种结构，但这些结构不受这些术语的限制。这些术语仅用于将第一个结构与另一个结构区分。

在一个或多个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的多个部分没有按比例绘制。此外，可能未示出某些公知的部分。为了简明起见，可以在一幅图中描述经过数个步骤后获得的结构。在下文中描述了本公开的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本公开。但正如本领域技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本公开。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本公开进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的范围。

Claims (17)

1.一种探针的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：

提供晶圆，所述晶圆设置有至少一个探针检测卡；

通过所述探针检测卡与任意两个待测探针构成串联电路进行检测，获取所述串联电路的检测参数；

根据所述检测参数与所述串联电路的预设参数，确定所述待测探针的状态。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括：

控制所述探针检测卡的测试垫与所述待测探针接触连接；

获取每个所述测试垫同与其连接的所述待测探针之间的接触压力；

当获取到的每一个所述接触压力均在预设压力范围内时，确定所述探针检测卡与所述待测探针完成接触。

3.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，控制所述探针检测卡的测试垫与所述待测探针接触连接，包括：

将多个所述待测探针置于多个所述测试垫的上方，所述待测探针与所述测试垫一一对应设置；

控制对应设置的所述待测探针与所述测试垫垂直接触。

4.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，通过所述探针检测卡与任意两个待测探针构成串联电路进行检测，获取所述串联电路的检测参数，包括：

选择多个所述待测探针中任意相邻的第一待测探针和第二待测探针；

向所述第一待测探针施加第一预设电压，向所述第二待测探针施加第二预设电压，所述第一待测探针、所述第二待测探针以及位于所述第一待测探针和所述第二待测探针之间的所述探针检测卡的预设电阻形成串联电路；

获取所述串联电路的电流值，作为所述检测参数。

5.根据权利要求4所述的检测方法，其特征在于，根据所述检测参数与所述串联电路的预设参数，确定所述待测探针的状态，包括：

根据所述电流值、所述第一预设电压和所述第二预设电压，确定所述串联电路的测试阻值；

根据所述串联电路的测试阻值和所述串联电路的参考阻值，确定所述第一待测探针及第二待测探针的初步状态；

其中，位于所述串联电路中的预设电阻一端通过所述探针检测卡的测试垫与所述第一待测探针连接，另一端通过所述探针检测卡的测试垫与所述第一待测探针连接，所述串联电路的参考阻值为位于所述第一待测探针和所述第二待测探针之间的所述预设电阻的阻值。

6.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，根据所述串联电路的测试阻值和所述串联电路的参考阻值，确定所述第一待测探针及第二待测探针的初步状态，包括：

当所述串联电路的测试阻值与所述串联电路的参考阻值的差值未处于预设电阻范围内时，确定所述第一待测探针和第二待测探针存在初步异常；

当所述串联电路的测试阻值与所述串联电路的参考阻值的差值处于预设电阻范围内时，确定所述第一待测探针和第二待测探针为正常探针。

7.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，所述预设电阻范围为所述串联电路的参考阻值的±2％～±5％。

8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，所述预设电阻范围为所述串联电路的参考阻值的±3％。

9.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括：

继续选择除所述第一待测探针和所述第二待测探针之外，相邻的两个所述待测探针与所述探针检测卡形成串联电路，进行下一次串联电路检测，直至确定出所述待测探针中全部的正常探针；

选择再测探针，所述再测探针为存在初步异常的所述待测探针中的一个；

选择标记探针，所述标记探针为与所述再测探针之间具有预设距离的正常探针；

所述再测探针、所述标记探针以及所述探针检测卡构成所述串联电路，获取所述再测探针的检测参数，确定所述再测探针的最终状态。

10.根据权利要求9所述的检测方法，其特征在于，所述再测探针、所述标记探针以及所述探针检测卡构成所述串联电路，包括：

向所述再测探针施加所述第一预设电压，向所述标记探针施加所述第二预设电压，所述再测探针、所述标记探针以及位于所述再测探针和所述标记探针之间的所述探针检测卡形成所述串联电路。

11.根据权利要求9所述的检测方法，其特征在于，所述预设距离满足所述标记探针与所述再测探针之间的直线距离最短。

12.根据权利要求1至11任一项所述的检测方法，其特征在于，所述探针检测卡接入所述串联电路的部分包括至少一个预设电阻，所述至少一个预设电阻位于两个所述待测探针之间；

所述串联电路中所述串联电路的预设参数为所述至少一个预设电阻的电阻值之和。

13.根据权利要求1至11任一项所述的检测方法，其特征在于，所述晶圆还包括多个芯片，每个所述芯片周围设置有多条切割道，所述探针检测卡设置于任意一条所述切割道中；

所述探针检测卡包括多个测试垫和多个预设电阻，每个所述预设电阻设置于两个相邻的所述测试垫之间，每个所述预设电阻分别与其相邻的两个所述测试垫电连接；

提供晶圆，所述晶圆设置有至少一个探针检测卡，包括：

所述晶圆包括多个金属层与焊垫层，所述焊垫层位于所述晶圆的表面，多个所述金属层依次堆叠设置并位于所述焊垫层的下方；

所述预设电阻设置在任意一个所述金属层中，多个所述预设电阻设置在同一所述金属层中；

在所述焊垫层中形成多个所述测试垫。

14.一种探针的检测装置，其特征在于，所述检测装置包括至少一个探针检测卡，每个所述探针检测卡包括：

多个测试垫，设置于晶圆表面，用于与待测探针接触，所述多个测试垫间隔设置；

多个预设电阻，设置于所述晶圆内部，所述多个预设电阻间隔设置，每个所述预设电阻设置于两个相邻的所述测试垫之间，每个所述预设电阻同与其相邻的两个所述测试垫电连接；

检测部，用于获取所述探针检测卡与任意两个所述待测探针构成的串联电路的检测参数；

判断部，用于确定所述待测探针的状态。

15.根据权利要求14所述的检测装置，其特征在于，所述测试垫的数目大于或等于所述待测探针的数目；和/或，

所述预设电阻为具有预设尺寸的立体结构，所述预设电阻的长度为45～60um，所述预设电阻的宽度为0.5～4um，所述预设电阻的高度为0.2～2um。

16.根据权利要求14所述的检测装置，其特征在于，所述晶圆包括多个金属层与焊垫层，所述焊垫层位于所述晶圆的表面，多个所述金属层位于所述晶圆的内部，多个所述金属层依次堆叠设置并位于所述焊垫层的下方；

所述预设电阻设置于多个所述金属层中的任意一层，所述测试垫设置于所述焊垫层。

17.根据权利要求16所述的检测装置，其特征在于，所述预设电阻通过多条金属互连线和多个金属插塞与所述测试垫电连接；

多条所述金属互连线分别分布于不同的所述金属层中，相邻的两条所述金属互连线之间通过第一金属插塞电连接；

所述测试垫通过第二金属插塞与所述金属互连线电连接；

所述金属互连线通过第三金属插塞与所述预设电阻电连接。

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