CN216900791U - 晶圆可接受性测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种晶圆可接受性测试装置，包括芯片测试单元和静电释放单元，所述芯片测试单元包括探针，所述探针用于与芯片接触，以实现所述芯片测试单元对所述芯片的测试，所述静电释放单元与所述探针电连接，以释放所述探针内产生的静电。本实用新型所述的晶圆可接受性测试装置可有效消除所述探针在芯片测试过程中积累的静电，提高了所述探针测试所述芯片的效率，同时可减少测试过程中所述探针的损坏，避免重复测试造成浪费时间，提高数据质量。

Description

晶圆可接受性测试装置

技术领域

本实用新型涉及集成电路测试领域，尤其涉及一种晶圆可接受性测试装置。

背景技术

在半导体产品的制造过程中，需要经过上百道工艺步骤，晶圆可接受性测试是验证设计，监控生产，保证质量，分析失效以及指导应用的重要手段，随着集成电路应用领域扩大，在各种整机系统中广泛应用晶圆可接受性测试。在系统中集成电路往往作为关键器件使用，其质量和性能的好坏直接影响系统稳定性和可靠性。测试的目的包括对被测芯片进行判断。经芯片加工等工艺，芯片产生了静电积累。现有技术通过操作测试仪，使测试头的测试板卡叠加至芯片的pad上进行测试，探针在测试过程中多次接触芯片使得探针容易产生静电积累的问题。

公开号为CN111257605A的中国专利申请公开了一种WAT测试机台，所述WAT测试机台包括：WAT自动参数测试仪和自动探针台，WAT自动参数测试仪的测试头设置在自动探针台测试机台柜的顶部，测试机台柜内设有用于承载被测试晶圆的承载盘，晶圆装载柜与测试机台柜相邻；该专利申请中未针对消除静电积累设置部件，随着测试次数的增加，测试环境中积累的静电会对测试结果造成一定的影响。

因此，有必要设计一种新型的高质量晶圆可接受性测试装置以避免现有技术中存在的上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种晶圆可接受性测试装置，以有效消除所述探针在芯片测试过程中积累的静电，和提高所述探针测试所述芯片的效率。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种晶圆可接受性测试装置，包括芯片测试单元和静电释放单元，所述芯片测试单元包括探针，所述探针用于与芯片接触，以实现所述芯片测试单元对所述芯片的测试，所述静电释放单元与所述探针电连接，以释放所述探针内产生的静电。

本实用新型的所述晶圆可接受性测试装置的有益效果在于：所述晶圆可接受性测试装置包括静电释放单元，所述静电释放单元与所述探针电连接，以释放所述探针内产生的静电，可有效消除所述探针在芯片测试过程中积累的静电，使得所述探针测试所述芯片的效率提高，同时可减少测试过程中所述探针的损坏，避免重复测试造成浪费时间，降低了生产成本。

可选的，所述静电释放单元包括电压源、电流源、电阻器、卸荷单元和开关，所述电压源和所述电流源的一端与所述探针电连接，所述电压源和所述电流源的另一端与所述电阻器的一端连接，所述电阻器的另一端和所述卸荷单元一端连接，所述开关的一端和所述卸荷单元的另一端连接，所述开关的另一端接地，所述开关通过闭合使所述静电释放单元接地以释放静电。其有益效果在于：通过所述静电释放单元接地能够释放所述探针产生的静电。

可选的，所述电阻器的阻值为0-1欧姆。其有益效果在于：能够加快释放探针内积累的电荷，有效防止静电的积累。

可选的，所述卸荷单元的阻值为0-1欧姆。其有益效果在于：能够释放探针积累的电荷，有效防止静电的积累。

可选的，所述芯片测试单元还包括测试机、支架、测试头、测试电路板和探针卡，所述探针与所述探针卡固定连接，所述探针卡与所述所述测试电路板电连接，所述静电释放单元与所述测试电路板电连接，所述测试电路板与所述测试头固定连接，所述支架的一端与所述测试头固定连接，所述支架的另一端与所述测试机固定连接，所述测试机还与所述探针电连接，以对所述探针检测到的数据进行处理。

可选的，所述晶圆可接受性测试装置还包括探针台、第一机械臂和和承载台，所述第一机械臂和所述探针台连接，所述第一机械臂包括第一升降部和第一伸缩部，所述承载台设置于所述第一升降部或所述第一伸缩部，所述第一升降部与所述第一伸缩部连接，所述第一升降部用于在垂直于所述探针台的上表面的方向上带动所述承载台运动，所述第一伸缩部用于在平行于所述探针台上表面的方向上带动所述承载台运动，所述承载台用于吸附所述芯片。其有益效果在于：所述探针台能够支撑所述承载台，所述承载台能够吸附所述芯片。

可选的，所述晶圆可接受性测试装置还包括静电导出单元，所述静电导出单元的一端与所述承载台电连接，所述静电导出单元的另一端接地以释放所述芯片内产生的静电。其有益效果在于：所述静电导出部接地有助于及时导出所述芯片内积累的静电。

可选的，所述晶圆可接受性测试装置还包括打磨单元和第二机械臂，所述第二机械臂和所述探针台连接，所述第二机械臂包括第二升降部和第二伸缩部，所述打磨单元设置于所述第二升降部或所述第二伸缩部，所述第二升降部与所述第二伸缩部连接，所述第二升降部用于在垂直于所述探针台上表面的方向上带动所述打磨单元运动，所述第二伸缩部用于在平行于所述探针台上表面的方向上带动所述打磨单元运动，所述打磨单元朝向所述探针的一面设置有打磨砂纸。其有益效果在于：所述打磨砂纸的设置有助于去除所述探针对芯片测试时产生的颗粒，并且能够进一步释放所述探针内积累的静电，从而保证测试结果的质量，进而提升测试效率。

可选的，所述晶圆可接受性测试装置还包括打磨控制单元，所述打磨控制单元控制所述打磨单元朝向或远离所述探针运动，以及控制所述打磨砂纸与所述探针发生接触的时间和频率。

附图说明

图1为本实用新型一些实施例中晶圆可接受性测试装置的结构示意图；

图2为本实用新型一些实施例中静电释放单元的结构示意图；

图3为本实用新型又一些实施例中晶圆可接受性测试装置的结构示意图；

图4为本实用新型一些实施例中打磨单元的结构示意图；

图5为本实用新型另一些实施例中晶圆可接受性测试装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

为解决现有技术存在的问题，本实用新型实施例提供了一种包括芯片测试单元和静电释放单元的晶圆可接受性测试装置，以有效消除所述探针在芯片测试过程中积累的静电，提高了所述探针测试所述芯片的效率，同时可减少测试过程中所述探针的损坏，避免重复测试造成浪费时间，提高数据质量。

一些实施例中，所述晶圆可接受性测试装置包括芯片测试单元和静电释放单元，所述芯片测试单元包括探针，所述探针用于与芯片接触，以实现所述芯片测试单元对所述芯片的测试，所述静电释放单元与所述探针电连接，以释放所述探针内产生的静电。

图1为本实用新型一些实施例中晶圆可接受性测试装置的结构示意图。

一些实施例中，参照图1，所述芯片测试单元还包括测试机11、支架13、测试头14、测试电路板15和探针卡16，所述探针17与所述探针卡16固定连接，所述探针卡16与所述测试电路板15电连接，所述静电释放单元111与所述测试电路板15电连接，所述测试电路板15与所述测试头14固定连接，所述支架13的一端与所述测试头14固定连接，所述支架13的另一端与所述测试机11固定连接，所述测试机11还与所述探针17电连接，以对所述探针17检测到的数据进行处理。

一些实施例中，所述支架内设有导线，所述导线的一端与所述测试机电连接，所述导线的另一端与所述测试头电连接以实现所述测试机和所述测试头的电连接，通过所述测试头与所述测试电路板电连接、所述测试电路板与所述探针卡电连接、所述探针与所述探针卡电连接以实现所述测试机与所述探针的电连接，所述测试机用于对所述探针检测到的数据进行处理。

一些实施例中，所述晶圆可接受性测试装置还包括探针台、第一机械臂和承载台，所述第一机械臂和所述探针台连接，所述第一机械臂包括第一升降部和第一伸缩部，所述承载台设置于所述第一升降部或所述第一伸缩部，所述第一升降部与所述第一伸缩部连接，所述第一升降部用于在垂直于所述探针台的上表面的方向上带动所述承载台运动，所述第一伸缩部用于在平行于所述探针台上表面的方向上带动所述承载台运动，所述承载台还用于吸附所述芯片。

一些实施例中，参照图1，所述第一升降部112设置于所述探针台110朝向所述探针17的一面，所述第一伸缩部113与所述第一升降部112连接，所述承载台19设置于所述第一伸缩部113，所述第一升降部112用于在垂直于所述探针台110的上表面的方向上带动所述第一伸缩部113和所述承载台19上下运动，所述第一伸缩部113用于在平行于所述探针台110上表面的方向上带动所述承载台19左右运动。

又一些实施例中，与图1的区别在于：所述第一伸缩部设置于所述探针台朝向所述探针的一面，所述承载台设置于所述第一升降部。

一些实施例中，所述第一升降部和所述第一伸缩部为双作用气缸。具体的，所述第一升降部为第一双作用气缸，所述第一伸缩部为第二双作用气缸。所述第一双作用气缸包括第一缸筒和第一活塞杆，所述第二双作用气缸包括第二缸筒和第二活塞杆。所述第一缸筒固定设置于所述探针台的上表面且与所述探针台垂直设置，所述第一活塞杆具有两端，一端与所述第一缸筒活动连接，另一端与所述第二缸筒固定连接且与所述第二缸筒垂直设置；所述第二活塞杆具有两端，一端与所述第二缸筒活动连接，另一端与所述承载台固定连接。

一些实施例中，参照图1，所述测试机11和所述探针台110通信连接，具体的，所述测试机11发送准备信号，所述探针台110接收所述准备信号，控制所述第一伸缩部113在平行于所述探针台110上表面的方向上带动所述承载台19向右移动至所述探针17的正下方，然后控制所述第一升降部112在垂直于所述探针台110的上表面的方向上带动所述承载台19向上运动使所述探针17与所述芯片18接触。

参照图1，所述探针台110发送第一反馈信号，所述测试机11接收所述第一反馈信号后发送测试电信号，所述测试电信号经所述测试头14、所述测试电路板15、所述探针卡16和所述探针17传输至所述芯片18，所述芯片18接收所述测试电信号后发送第二反馈信号，所述第二反馈信号经所述探针17、所述探针卡16、所述测试电路板15和所述测试头14传输至所述测试机11，所述测试机11接收所述第二反馈信号，所述测试机11比较所述芯片18的所述第二反馈信号与所述测试机11预设的检测信号是否一致，若所述第二反馈信号与所述检测信号一致，则判断所述芯片18通过测试，若所述第二反馈信号与所述检测信号不一致，则判断所述芯片18未通过测试。

一些实施例中，参照图1，所述测试机11和所述探针台110通信连接，所述测试机11还用于向所述探针台110发送等待电信号，所述探针台110还用于根据接收的所述等待电信号调整第一等待时间，所述第一等待时间为从所述芯片18测试结束后到所述探针17脱离所述芯片18的时间。

一些实施例中，所述测试机发送第一等待电信号，所述探针台接收所述第一等待电信号，并在所述芯片测试结束后根据所述第一等待电信号等待相应的时间，然后控制所述第一升降部在垂直于所述探针台的上表面的方向上带动所述承载台向下运动使得所述探针脱离所述芯片。

图2为本实用新型一些实施例中静电释放单元的结构示意图。

一些实施例中，参照图1和图2，所述静电释放单元111包括电压源101、电流源102、电阻器103、卸荷单元104和开关105，所述电压源101的一端A和所述电流源102的一端L与所述探针17电连接，所述电压源101和所述电流源102的另一端B与所述电阻器103的一端连接，所述电阻器103的另一端和所述卸荷单元104的一端连接，所述开关105的一端和所述卸荷单元104的另一端连接，所述开关105的另一端接地，所述开关105通过闭合使所述静电释放单元111接地以释放静电。

一些实施例中，所述电阻器的阻值为0-1欧姆。一些可选实施例中，所述电阻器的阻值为1欧姆。

一些实施例中，所述卸荷单元的阻值为0-1欧姆。一些可选实施例中，所述卸荷电阻的阻值为1欧姆。

一些实施例中，参照图1，所述探针17和所述静电释放单元111电连接，所述测试机11发送经所述测试头14和所述测试电路板15的第一静电释放信号，所述测试电路板15根据接收的所述第一静电释放信号控制所述静电释放单元111的所述开关闭合，使得所述静电释放单元111接地，所述静电释放单元111和测试电路板15电连接，所述测试电路板15和所述探针卡16电连接，所述探针卡16和所述探针17电连接，使所述静电释放单元111释放所述探针17产生的静电。

参照图1，所述测试电路板15向所述测试机11发送第三反馈信号，所述测试机11接收所述第三反馈信号并发送第二静电释放信号，所述探针台110接收所述第二静电释放信号并控制所述第一伸缩部113在平行于所述探针台110上表面的方向上带动所述承载台19向右移动至所述探针17的正下方，然后所述探针台110控制所述第一升降部112在垂直于所述探针台110的上表面的方向上带动所述承载台19向上运动使所述探针17与所述芯片18接触，以释放所述芯片18产生的静电。

一些实施例中，所述晶圆可接受性测试装置还包括打磨单元和第二机械臂，所述第二机械臂和所述探针台连接，所述第二机械臂包括第二升降部和第二伸缩部，所述打磨单元设置于所述第二升降部或所述第二伸缩部，所述第二升降部与所述第二伸缩部连接，所述第二升降部用于在垂直于所述探针台的上表面方向上带动所述打磨单元运动，所述第二伸缩部用于在平行于所述探针台的上表面方向上带动所述打磨单元运动，所述打磨单元朝向所述探针的一面设置有打磨砂纸。

图3为本实用新型又一些实施例中晶圆可接受性测试装置的结构示意图。

图3与图1的区别在于：图3还包括打磨单元21和第二机械臂117，参照图3，所述第二机械臂117与所述探针台110电连接，所述第二机械臂117包括第二升降部115和第二伸缩部116，所述第二升降部115设置于所述探针台110朝向所述探针17的一面，所述第二升降部115与所述第二伸缩部116连接，所述打磨单元21设置于所述第二伸缩部116，所述第二升降部115用于在垂直于所述探针台110上表面的方向上带动所述第二伸缩部116和所述打磨单元21上下运动，所述第二伸缩部116用于在平行于所述探针台110上表面的方向上带动所述打磨单元21左右运动。

一些实施例中，所述第二伸缩部设置于所述探针台朝向所述探针的一面，所述第二升降部与所述第二伸缩部连接，所述打磨单元设置于所述第二升降部，所述第二升降部用于在垂直于所述探针台的上表面的方向上带动所述打磨单元上下运动，所述第二伸缩部用于在平行于所述探针台上表面的方向上带动所述第二升降部和所述打磨单元左右运动。

一些实施例中，所述第二升降部具有两端，一端固定设置于所述探针台的上表面且与所述探针台垂直设置，另一端与所述第二伸缩部的一端活动连接，所述第二伸缩部具有两端，另一端与所述打磨单元固定连接，具体的，所述第二升降部和所述第二伸缩部为双作用气缸。

图4为本实用新型一些实施例中打磨单元的结构示意图。

一些实施例中，参照图3和图4，所述晶圆可接受性测试装置还包括打磨单元21，所述打磨单元21设置于所述探针台110朝向所述探针17的一面，所述打磨单元21朝向所述探针17的一面设置有打磨砂纸22。

一些实施例中，所述打磨砂纸可以包括磨针砂纸，例如，脂粘结剂砂纸等。

一些实施例中，所述晶圆可接受性测试装置还包括打磨控制单元，所述打磨控制单元控制所述打磨单元朝向或远离所述探针运动，以及控制所述打磨砂纸与所述探针发生接触的时间和频率。

一些实施例中，所述打磨控制单元为中央处理器。

一些实施例中，参照图3和图4，所述打磨控制单元(图中未标示)通过发送打磨电信号给所述探针台110，所述探针台110接收所述打磨电信号，然后控制所述第一伸缩部113在平行于所述探针台110上表面的方向上带动所述承载台19向左移动，然后所述探针台110控制所述第一升降部112在垂直于所述探针台110的上表面的方向上带动所述承载台19向下运动。

然后所述探针台110控制所述第二伸缩部116在平行于所述探针台110上表面的方向上带动所述打磨单元21向左移动至所述探针17的正下方，然后所述探针台110控制所述第二升降部115在垂直于所述探针台110的上表面的方向上带动所述打磨单元21向上运动使所述探针17与所述打磨砂纸22接触，然后所述探针台110通过控制所述第二伸缩部116在平行于所述探针台110上表面的方向上带动所述打磨单元21左右移动使得所述探针17在所述打磨砂纸22表面打磨以去除所述探针17对所述芯片18测试时产生的颗粒，并且进一步释放所述探针17内积累的静电。所述打磨控制单元(图中未标示)发送打磨时间信号，所述探针台110接收所述打磨时间信号，然后所述探针台110根据所述打磨时间信号调整所述探针17与所述打磨砂纸22接触的时间以控制所述探针17在所述打磨砂纸22表面打磨的时间。所述打磨控制单元(图中未标示)发送打磨频率信号，所述探针台110接收所述打磨频率信号，然后所述探针台110根据所述打磨频率信号调整所述探针17与所述打磨砂纸22接触的频率以控制所述探针17在所述打磨砂纸22表面打磨的频率。

一些实施例中，参照图3和图4，所述打磨控制单元(图中未标示)发送停止打磨电信号，所述探针台110接收所述停止打磨电信号，然后所述探针台110控制所述第二伸缩部116在平行于所述探针台110上表面的方向上带动所述打磨单元21向右运动，然后所述探针台110控制所述第二升降部115在垂直于所述探针台110的上表面的方向上带动所述第二伸缩部116和所述打磨单元21向下运动。

图5为本实用新型另一些实施例中晶圆可接受性测试装置的结构示意图。

图5与图1的区别在于：图5还包括静电导出单元31，参照图5，所述晶圆可接受性测试装置还包括静电导出单元31，所述静电导出单元31的一端与所述承载台19电连接，所述静电导出单元31的另一端接地以释放所述芯片18内产生的静电。

一些实施例中，参照图5，所述静电导出单元31为接地线，所述接地线的一端与所述承载台19电连接，所述接地线的另一端接地。

虽然在上文中详细说明了本实用新型的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本实用新型的范围和精神之内。而且，在此说明的本实用新型可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。

Claims (9)

1.一种晶圆可接受性测试装置，其特征在于，包括芯片测试单元和静电释放单元，所述芯片测试单元包括探针，所述探针用于与芯片接触，以实现所述芯片测试单元对所述芯片的测试，所述静电释放单元与所述探针电连接，以释放所述探针内产生的静电。

2.根据权利要求1所述的晶圆可接受性测试装置，其特征在于，所述静电释放单元包括电压源、电流源、电阻器、卸荷单元和开关，所述电压源和所述电流源的一端与所述探针电连接，所述电压源和所述电流源的另一端与所述电阻器的一端连接，所述电阻器的另一端和所述卸荷单元一端连接，所述开关的一端和所述卸荷单元的另一端连接，所述开关的另一端接地，所述开关通过闭合使所述静电释放单元接地以释放静电。

3.根据权利要求2所述的晶圆可接受性测试装置，其特征在于，所述电阻器的阻值为0-1欧姆。

4.根据权利要求2所述的晶圆可接受性测试装置，其特征在于，所述卸荷单元的阻值为0-1欧姆。

5.根据权利要求2所述的晶圆可接受性测试装置，其特征在于，所述芯片测试单元还包括测试机、支架、测试头、测试电路板和探针卡，所述探针与所述探针卡固定连接，所述探针卡与所述测试电路板电连接，所述静电释放单元与所述测试电路板电连接，所述测试电路板与所述测试头固定连接，所述支架的一端与所述测试头固定连接，所述支架的另一端与所述测试机固定连接，所述测试机还与所述探针电连接，以对所述探针检测到的数据进行处理。

6.根据权利要求5所述的晶圆可接受性测试装置，其特征在于，还包括探针台、第一机械臂和承载台，所述第一机械臂和所述探针台连接，所述第一机械臂包括第一升降部和第一伸缩部，所述承载台设置于所述第一升降部或所述第一伸缩部，所述第一升降部与所述第一伸缩部连接，所述第一升降部用于在垂直于所述探针台的上表面的方向上带动所述承载台运动，所述第一伸缩部用于在平行于所述探针台的上表面方向上带动所述承载台运动，所述承载台还用于吸附所述芯片。

7.根据权利要求6所述的晶圆可接受性测试装置，其特征在于，还包括静电导出单元，所述静电导出单元的一端与所述承载台电连接，所述静电导出单元的另一端接地以释放所述芯片内产生的静电。

8.根据权利要求6所述的晶圆可接受性测试装置，其特征在于，还包括打磨单元和第二机械臂，所述第二机械臂和所述探针台连接，所述第二机械臂包括第二升降部和第二伸缩部，所述打磨单元设置于所述第二升降部或所述第二伸缩部，所述第二升降部与所述第二伸缩部连接，所述第二升降部用于在垂直于所述探针台的上表面方向上带动所述打磨单元运动，所述第二伸缩部用于在平行于所述探针台的上表面方向上带动所述打磨单元运动，所述打磨单元朝向所述探针的一面设置有打磨砂纸。

9.根据权利要求8所述的晶圆可接受性测试装置，其特征在于，还包括打磨控制单元，所述打磨控制单元控制所述打磨单元朝向或远离所述探针运动，以及控制所述打磨砂纸与所述探针发生接触的时间和频率。

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