CN115877165A - 一种wat测试设备及其管控方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种WAT测试设备及管控方法，WAT测试设备包括探测机台，探测机台包括探测机柜体、载台、探针卡和震动探测器，探测机柜体具有容纳空间，载台、探针卡和震动探测器均位于容纳空间内；电性测试时，被测晶圆和震动探测器均设置在载台上，探针卡位于被测晶圆上方，且与被测晶圆抵触设置并且电性连接，震动探测器能够测量震动的探针卡相对被测晶圆的震值。本发明通过震动探测器量化在WAT测试设备的电性测试时，可以获得探针卡相对被测晶圆的精准震值，有利于量产时选择合适的WAT测试设备进行投产，从而减少测试异常的发生，提高测试效率，提高了WAT测试设备的利用率，还节省了人力时间。

Description

一种WAT测试设备及其管控方法

技术领域

本发明涉及半导体领域，特别涉及一种WAT测试设备及管控方法。

背景技术

随着国内对芯片的需求不断提高，各晶圆厂产能逐步提升，以及产品的种类也日益增加，对WAT测试设备的测试稳定性需求逐步提高。目前随着WAT测试设备数量的增加，部分WAT测试设备需要放置处于高架地板（例如钢板或脚架等）上，由于WAT测试设备的设备间的差异，使得WAT测试设备之间的表现无法保持一致，导致电性测试数据可能出现异常，这样就需要重新进行测试，影响了生产效率。据分析发现，设备间的差异来源可能由多个因素造成，例如设备在高架地板上有震动现象、设备的型号不同、新旧设备间的磨耗差异、设备摆放位置的环境差异等。

WAT测试设备主要是由探针卡接触晶圆的方式进行电性测试，其中接触的质量是一个很重要的关键因子，因测量项目较多、各种晶圆间存在制程差异，这就使得在电性测试时如果设备震动，将会影响测试接触，从而导致测试数据异常。

为了解决以上问题，目前在电性测试时，工作人员在探测机台的顶盖处手持测震仪多次进行震值测量，且每次需维持数分钟，这个过程由于工作人员的测量误差随机性较大。

由于当前所使用的测振仪的精度较低，且无法量化震值指标，且测量位置在探测机台的顶盖上，这就无法实时反映WAT测试设备的探针卡的探针与晶圆在接触时的实际震动情况，从而在测试异常发生后无法确认哪些种类的晶圆对震动更加敏感，从而无法做到晶圆的精准投放，增加了测试异常发生的频率，影响了生产效率。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种WAT测试设备及管控方法，可以在WAT测试设备的电性测试时，可以量化每个WAT测试设备的具体震值，使得其可以实时反映WAT测试设备的探针卡的探针与晶圆在接触时的实际震动情况，从而可以对震动敏感的晶圆进行精准投放，从而减少了测试异常发生的频率，提高生产效率。

为了解决上述问题，本发明提供一种WAT测试设备，包括探测机台，所述探测机台包括探测机柜体、载台、探针卡和震动探测器，所述探测机柜体具有容纳空间，所述载台、探针卡和震动探测器均位于所述容纳空间内；

电性测试时，被测晶圆和所述震动探测器均设置在所述载台上，所述探针卡位于所述被测晶圆上方，且与所述被测晶圆抵触设置并且电性连接，同时，所述震动探测器能够测量震动的所述探针卡相对所述被测晶圆的震值。

可选的，所述载台为圆盘状，所述载台具有相对设置的承载面和背面，以及连接所述承载面和背面的侧面，所述震动探测器固定在所述侧面上，所述承载面用于放置所述被测晶圆。

进一步的，所述震动探测器为光电传感器，所述光电传感器通过测量电性测试时所述载台在三维空间中的位移变化来获得所述探针卡相对所述被测晶圆的震值。

进一步的，所述探测机柜体包括柜主体和顶盖，所述柜主体的内部具有容纳空间，在所述柜主体的顶部具有开口，所述顶盖可翻动地盖设在所述开口处，所述探针卡固定在所述顶盖朝向所述载台的一侧上，

电性测试时，所述探针卡的探针与所述被测晶圆相接触且电性连接，以对所述被测晶圆进行电性测试，同时，所述震动探测器能够通过测量震动的所述载台的震值来获得所述探针卡相对所述被测晶圆的震值。

进一步的，所述柜主体的内壁包括两个平行且正对设置的第一内侧壁，两个平行且正对设置的第二内侧壁和内底壁，在所述顶盖盖设在所述柜主体时，所述顶盖朝向所述内底壁的表面、所述第一内侧壁和第二内侧壁分别垂直设置，所述震动探测器能够在电性测试时通过测量所述载台分别与所述顶盖朝向所述内底壁的表面、所述第一内侧壁和第二内侧壁的距离变化来获得所述探针卡相对所述被测晶圆的震值。

另一方面，本发明还提供一种WAT测试设备的管控方法，包括以下步骤：

提供至少一个所述WAT测试设备，在每个所述WAT测试设备上，对多批次被测晶圆依次进行电性测试，以获得所有所述被测晶圆的测试结果，每个所述被测晶圆电性测试时，通过震动探测器测量所述探针卡相对所述被测晶圆的震值，其中，每个所述被测晶圆的测试结果对应一个所述震值；

建立所述测试结果与震值之间的关系列表，其中，所述关系列表包括所述WAT测试设备的编号、所述被测晶圆的种类、所述测试结果及所述测试结果与震值是否相关的分析结果；以及

根据所有所述关系列表，选择下一批次所述被测晶圆可电性测试的所述WAT测试设备。

可选的，获得测试结果和震值的方法包括：

提供多批次被测晶圆，每批次所述被测晶圆包括多个种类的晶圆，且每批次所述被测晶圆的数量至少为一个；

提供至少一个WAT测试设备，其中，至少部分所述WAT测试设备置于高架地板上；

在每个所述WAT测试设备上，对所有所述被测晶圆按照时间顺序依次进行电性测试，并获得每个所述被测晶圆的电性测试的测试结果，其中，所述测试结果未超出制程卡控的规格即可判定为正常，否则判定为异常；以及

每个所述被测晶圆在电性测试的同时，测量所述探针卡相对所述被测晶圆的震值。

进一步的，测量所述探针卡相对所述被测晶圆的震值的方法包括：

每个所述被测晶圆在电性测试的同时，位于载台上的所述震动探测器通过分别测量所述载台与顶盖的内壁、所述载台与第一内侧壁以及所述载台与第二内侧壁之间的距离变化来获得所述探针卡相对所述被测晶圆的位移变化情况；

根据所述位移变化情况获得所述探针卡相对所述被测晶圆的震值。

进一步的，建立所述关系列表的方法包括：

对所述测试结果为异常的所述被测晶圆进行分析，并获得所述测试结果与震值是否相关的分析结果；

收集所有批次所述被测晶圆的WAT测试设备的编号、所述被测晶圆的种类、所述测试结果及所述测试结果与震值是否相关的分析结果；以及

建立所述测试结果与所述震值之间的关系列表，以将所述测试结果异常与所述震值相匹配。

进一步的，通过所述关系列表挑选出对震动敏感的产品，在振幅较大WAT测试设备上及时中断震动敏感产品的测试，并重新选择震幅较小的WAT测试设备进行测试；

同时，所述关系列表作为一个参数实时对所述WAT测试设备的震值进行实时监控，并分析所述WAT测试设备在所述高架地板上的震动表现。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明一种WAT测试设备及管控方法，WAT测试设备包括探测机台，所述探测机台包括探测机柜体、载台、探针卡和震动探测器，所述探测机柜体具有容纳空间，所述载台、探针卡和震动探测器均位于所述容纳空间内；电性测试时，被测晶圆和所述震动探测器均设置在所述载台上，所述探针卡位于所述被测晶圆上方，且与所述被测晶圆抵触设置并且电性连接，同时，所述震动探测器能够测量震动的所述探针卡相对所述被测晶圆的震值。本发明通过震动探测器量化每个WAT测试设备的具体震值，以在WAT测试设备的电性测试时，可以获得探针卡相对所述被测晶圆的精准震值，并通过长期对不同产品的电性测试，可以得到不同产品与每个WAT测试设备之间的震值程度，其可以有利于量产时选择合适的WAT测试设备进行投产，从而减少测试异常的发生，提高测试效率，提高了WAT测试设备的利用率，还节省了人力时间。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的一种WAT测试设备的透视结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的一种WAT测试设备的管控方法的流程示意图。

附图标记说明：

110-柜主体；120-顶盖；210-载台；210a-侧面；220-被测晶圆；230-探针卡；230a-探针；300-震动探测器。

具体实施方式

以下将对本发明的一种WAT测试设备及管控方法作进一步的详细描述。下面将参照附图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

为了解决当前WAT测试设备的震值测振仪精度较低，并且取样点为WAT测试设备的顶盖，该取样点无法实时反映实际震动情况下，在测试异常发生后无法确认哪些种类的晶圆对震动更加敏感，从而无法做到晶圆的精准投放的问题。

图1为本实施例提供的一种WAT测试设备的透视结构示意图。如图1所示，本实施例提供一种WAT测试设备，包括探测机台，所述探测机台包括探测机柜体、载台210、探针卡230和震动探测器300，所述探测机柜体具有容纳空间，所述载台210、探针卡230和震动探测器300均位于所述容纳空间内。

电性测试时，被测晶圆220和震动探测器300均设置在所述载台210上，所述探针卡230位于所述被测晶圆220的上方，且所述探针卡230与所述被测晶圆220抵触设置并且电性连接，同时，所述震动探测器300能够测量震动的所述探针卡230相对所述被测晶圆220的震值。

所述探测机柜体包括柜主体110和顶盖120，所述柜主体110的内部具有容纳空间，在所述柜主体110的顶部具有开口，所述顶盖120可翻动地盖设在所述开口处，所述探针卡230固定在所述顶盖120朝向所述载台210的一侧上。所述探针卡230具有所述探针230a，在电性测试时，所述探针卡230的探针230a与所述被测晶圆220相接触且电性连接，以对所述被测晶圆220进行电性测试，同时，所述震动探测器300能够通过测量震动的所述载台210的震值来获得所述探针卡230相对所述被测晶圆220的震值。

所述柜主体110的形状例如是立方体，其内部空间也为立方体，使得所述柜主体110的内壁包括两个平行且正对设置的第一内侧壁、两个平行且正对设置的第二内侧壁、以及与所述第一内侧壁和第二内侧壁垂直连接的内底壁，在所述顶盖120盖设在所述柜主体110顶部时，所述顶盖120朝向所述内底壁的表面，所述第一内侧壁和第二内侧壁分别垂直设置，所述震动探测器300能够在电性测试时通过分别测量所述载台210在所述柜主体110内三维空间的位移变化来获得所述探针卡230相对所述被测晶圆220的震值。

所述载台210呈圆盘状，所述载台210具有相对设置的承载面和背面，以及连接所述承载面和背面的侧面210a，所述震动探测器300固定在所述侧面210a上，所述承载面用于放置所述被测晶圆220。

所述震动探测器300例如是光电传感器，所述光电传感器通过测量电性测试时所述载台210在三维空间中的位移变化来获得所述探针卡230相对所述被测晶圆220的震值。

在电性测试时，所述震动探测器300通过测量震动中的所述载台210在XYZ方向上分别与所述第一内侧壁、第二内侧壁和所述顶盖的内壁的距离变化（具体的，所述载台210在X方向上与所述第一内侧壁的X方向距离变化，所述载台210在Y方向上与所述第二内侧壁的Y方向距离变化，所述载台210在Z方向上与所述顶盖的内壁在Z方向距离变化），并根据所述距离变化来获得在电性测试时所述探针卡230相对所述被测晶圆220的震值。所述震值用于分析测量所述探针卡230在当下所处环境的震动情况，并挑选出对震动敏感的产品（即晶圆的种类），在振幅较大所述WAT测试设备上及时中断震动敏感产品的测试，并重新选择震幅较小WAT测试设备进行测试，并将所述WAT测试设备的震值量化以做到精确上货，有助于减少由震动引起的测试异常的发生。

图2为本实施例提供的一种WAT测试设备的管控方法的流程示意图。如图2所示，本实施例还提供一种WAT测试设备的管控方法，包括以下步骤：

步骤1：提供至少一个WAT测试设备，在每个所述WAT测试设备上，对多批次被测晶圆依次进行电性测试，以获得所有所述被测晶圆的测试结果，每个所述被测晶圆电性测试时，通过震动探测器测量所述探针卡相对所述被测晶圆的震值，其中，每个所述被测晶圆的测试结果对应一个所述震值；

步骤2：建立所述测试结果与震值之间的关系列表，其中，所述关系列表包括所述WAT测试设备的编号、所述被测晶圆的种类、所述测试结果及所述测试结果与震值是否相关的分析结果；以及

步骤3：根据所有所述关系列表，选择下一批次所述被测晶圆可电性测试的所述WAT测试设备。

步骤1具体包括：

首先，提供多批次被测晶圆，每批次所述被测晶圆包括多个种类的晶圆，且每批次所述被测晶圆的数量至少为一个。

接着，提供至少一个WAT测试设备，其中，至少部分所述WAT测试设备置于高架地板（例如钢板或脚架等）上，这样，在电性测试时，所述WAT测试设备之间的震动状况可能不同。

接着，在每个所述WAT测试设备上，对所有所述被测晶圆按照时间顺序依次进行电性测试，并获得每个所述被测晶圆的电性测试的测试结果，其中，所述测试结果未超出制程卡控的规格即可判定为正常，否则判定为异常。

每个所述被测晶圆在电性测试的同时，位于所述载台上的所述震动探测器通过测量所述探针卡的位移变化情况，具体的，位于载台上的所述震动探测器通过分别测量所述载台与顶盖的内壁、所述载台与第一内侧壁以及所述载台与第二内侧壁之间的距离变化来获得所述探针卡的位移变化情况。

接着，根据所述位移变化情况获得所述探针卡相对被测晶圆的震值，使用所述震值可以分析WAT测试设备在当下所处环境的震动情况。其中，所述震值例如是单位时间内所述载台的位移量。

步骤2具体包括：

首先，对测试结果异常的所述被测晶圆进行分析，排除所述探针卡针况不佳、温度不佳、所述被测晶圆自身原因等导致测试结果异常的情况，以获得所述测试结果与震值是否相关的分析结果。

接着，收集所有批次所述被测晶圆的WAT测试设备的编号、所述被测晶圆的种类、所述测试结果及所述测试结果与震值是否相关的分析结果。

接着，建立每个所述WAT测试设备上获得的所有批次所述被测晶圆的测试结果与所述震值之间的关系列表，以将所述探针卡震动导致的电性测试异常与所述震值相匹配。通过所述关系列表可以挑选出对震动敏感的产品，在振幅较大WAT测试设备上及时中断震动敏感产品的测试，并重新选择震幅较小的WAT测试设备进行测试，从而将WAT测试设备的震值量化为WAT测试设备的差异并做到精确上货，有助于减少由震动引起的产品测试异常的发生。同时，所述关系列表可以作为一个参数实时对所述WAT测试设备的震值进行实时监控，还可以分析所述WAT测试设备在钢板或脚架上的震动表现，使得在做高架地板的震动改善实验时，可以更准确的分析出各种震动改善实验的效果，从而分析出适合厂内WAT测试设备的震动改善方案，还可以确认所述WAT测试设备的位置与震动的相关性。

步骤3具体包括：

根据所述关系列表，所述WAT测试设备可以选择其适合进行电性测试的晶圆的种类，即可以挑选出对震动敏感的产品，使得对震动敏感的被测晶圆对应投放在震值较小（例如是测试结果异常的分析结果显示异常与震值无关）的WAT测试设备上，也就是可以将WAT测试设备所使用的所有机台可以选择合适种类的被测晶圆进行电性测试，从而将WAT测试设备的震值量化为WAT测试设备的差异，并做到了对震动敏感产品的精准投货，可以减少由于震动引起的电性测试异常的问题的发生，可以减少量测发生异常造成的停机排查时间，提高了测试效率。

综上所述，本发明提供一种WAT测试设备及管控方法，通过震动探测器量化每个WAT测试设备的具体震值，通过长期对不同产品的电性测试，可以得到不同产品与每个WAT测试设备之间的震值程度，其可以有利于量产时选择合适的WAT测试设备进行投产，减少测试异常的发生，提高测试效率，提高了WAT测试设备的利用率，还节省了人力时间。

此外，需要说明的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语 “第一”、“第二”等的描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种WAT测试设备，包括探测机台，其特征在于，所述探测机台包括探测机柜体、载台、探针卡和震动探测器，所述探测机柜体具有容纳空间，所述载台、探针卡和震动探测器均位于所述容纳空间内；

电性测试时，被测晶圆和所述震动探测器均设置在所述载台上，所述探针卡位于所述被测晶圆上方，且与所述被测晶圆抵触设置并且电性连接，同时，所述震动探测器能够测量震动的所述探针卡相对所述被测晶圆的震值。

2.如权利要求1所述的WAT测试设备，其特征在于，所述载台呈圆盘状，所述载台具有相对设置的承载面和背面，以及连接所述承载面和背面的侧面，所述震动探测器固定在所述侧面上，所述承载面用于放置所述被测晶圆。

3.如权利要求2所述的WAT测试设备，其特征在于，所述震动探测器为光电传感器，所述光电传感器通过测量电性测试时所述载台在三维空间中的位移变化来获得所述探针卡相对所述被测晶圆的震值。

4.如权利要求3所述的WAT测试设备，其特征在于，所述探测机柜体包括柜主体和顶盖，所述柜主体的内部具有容纳空间，在所述柜主体的顶部具有开口，所述顶盖可翻动地盖设在所述开口处，所述探针卡固定在所述顶盖朝向所述载台的一侧上，

电性测试时，所述探针卡的探针与所述被测晶圆相接触且电性连接，以对所述被测晶圆进行电性测试，同时，所述震动探测器能够通过测量震动的所述载台的震值来获得所述探针卡相对所述被测晶圆的震值。

5.如权利要求4所述的WAT测试设备，其特征在于，所述柜主体的内壁包括两个平行且正对设置的第一内侧壁，两个平行且正对设置的第二内侧壁和内底壁，在所述顶盖盖设在所述柜主体时，所述顶盖朝向所述内底壁的表面、所述第一内侧壁和第二内侧壁分别垂直设置，所述震动探测器能够在电性测试时通过测量所述载台分别与所述顶盖朝向所述内底壁的表面、所述第一内侧壁和第二内侧壁的距离变化来获得所述探针卡相对所述被测晶圆的震值。

6.一种WAT测试设备的管控方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供至少一个如权利要求1~5中任一项所述WAT测试设备，在每个所述WAT测试设备上，对多批次被测晶圆依次进行电性测试，以获得所有所述被测晶圆的测试结果，每个所述被测晶圆电性测试时，通过震动探测器测量探针卡相对所述被测晶圆的震值，其中，每个所述被测晶圆的测试结果对应一个所述震值；

建立所述测试结果与震值之间的关系列表，其中，所述关系列表包括所述WAT测试设备的编号、所述被测晶圆的种类、所述测试结果及所述测试结果与震值是否相关的分析结果；以及

根据所有所述关系列表，选择下一批次所述被测晶圆可电性测试的所述WAT测试设备。

7.如权利要求6所述的WAT测试设备的管控方法，其特征在于，获得测试结果和震值的方法包括：

提供多批次被测晶圆，每批次所述被测晶圆包括多个种类的晶圆，且每批次所述被测晶圆的数量至少为一个；

提供至少一个WAT测试设备，其中，至少部分所述WAT测试设备置于高架地板上；

在每个所述WAT测试设备上，对所有所述被测晶圆按照时间顺序依次进行电性测试，并获得每个所述被测晶圆的电性测试的测试结果，其中，所述测试结果未超出制程卡控的规格即可判定为正常，否则判定为异常；以及

每个所述被测晶圆在电性测试的同时，测量所述探针卡相对所述被测晶圆的震值。

8.如权利要求7所述的WAT测试设备的管控方法，其特征在于，测量所述探针卡相对所述被测晶圆的震值的方法包括：

每个所述被测晶圆在电性测试的同时，位于载台上的所述震动探测器通过分别测量所述载台与顶盖的内壁、所述载台与第一内侧壁以及所述载台与第二内侧壁之间的距离变化来获得所述探针卡的位移变化情况；

根据所述位移变化情况获得所述探针卡相对所述被测晶圆的震值。

9.如权利要求7所述的WAT测试设备的管控方法，其特征在于，建立所述关系列表的方法包括：

对所述测试结果为异常的所述被测晶圆进行分析，并获得所述测试结果与震值是否相关的分析结果；

收集所有批次所述被测晶圆的WAT测试设备的编号、所述被测晶圆的种类、所述测试结果及所述测试结果与震值是否相关的分析结果；以及

建立所述测试结果与所述震值之间的关系列表，以将所述测试结果异常与所述震值相匹配。

10.如权利要求9所述的WAT测试设备的管控方法，其特征在于，

通过所述关系列表挑选出对震动敏感的产品，在振幅较大WAT测试设备上及时中断震动敏感产品的测试，并重新选择震幅较小的WAT测试设备进行测试；

同时，所述关系列表作为一个参数实时对所述WAT测试设备的震值进行实时监控，并分析所述WAT测试设备在所述高架地板上的震动表现。

Images