TWI498566B - 探針卡及包括該探針卡之測試裝置 - Google Patents

Description

探針卡及包括該探針卡之測試裝置

發明性概念係關於一種探針卡及一種包括該探針卡之測試裝置，且更特定言之係關於一種探針卡及一種包括具有微機電系統(MEMS)開關之探針卡的測試裝置。

本申請案主張2009年11月26日在韓國智慧財產局申請之韓國專利申請案第10-2009-0115190號的權利，該案之揭示內容以全文引用的方式併入本文中。

在經由半導體製程而將半導體器件形成於晶圓上之後，對待測試缺陷之半導體器件中之每一者執行電特徵測試。該電特徵測試由將電信號應用於晶圓上之半導體器件的探針卡執行、感測自所應用之電信號所傳輸之信號，及判定任何缺陷之存在。習知探針卡通常利用機械開關以將電信號應用於半導體器件。當執行切換操作時由機械開關所產生之電壓可引起對半導體器件之損害，從而使量測可靠性退化。

根據發明性概念之一例示性實施例，一種探針卡可包括一連接一第一輸入端子及一第一輸入探針插腳之第一輸入端子微機電系統(MEMS)開關，其中該第一輸入端子MEMS開關包含一接收一操作信號之控制部分及一連接該第一輸入端子及該第一輸入探針插腳之連接部分。該例示性實施例可進一步包含一連接一第一輸出端子及一第一輸出探針插腳之第一輸出端子MEMS開關，其中該第一輸出端子MEMS開關包含一接收該操作信號之控制部分及一連接該第一輸出端子及該第一輸出探針插腳之連接部分。

該第一輸入探針插腳與該第一輸入端子MEMS開關之間的一距離及該第一輸出探針插腳與該第一輸出端子MEMS開關之間的一距離不大於約50 cm。

該第一輸入端子MEMS開關之該控制部分及該第一輸出端子MEMS開關之該控制部分經組態以接收一相同之操作信號。

該探針卡可進一步包括一連接該第一輸入端子MEMS開關及該第一輸入探針插腳之第一輸入探針MEMS開關，及一連接該第一輸出端子MEMS開關及該第一輸出探針插腳之第一輸出探針MEMS開關。

該探針卡可進一步包括：一連接一第二輸入端子及一第二輸入探針插腳之第二輸入端子MEMS開關，其中該第二輸入端子MEMS開關包含一接收該操作信號之控制部分及一連接該第二輸入端子及該第二輸入探針插腳之連接部分；及一連接一第二輸出端子及一第二輸出探針插腳之第二輸出端子MEMS開關，其中該第二輸出端子MEMS開關包含一接收該操作信號之控制部分及一連接該第二輸出端子及該第二輸出探針插腳之連接部分，其中該第一輸入端子為一接收一脈衝輸入信號之脈衝輸入端子，該第二輸入端子為一接收一直流(DC)輸入信號之DC輸入端子，該第一輸出端子為一傳輸一脈衝輸出信號之脈衝輸出端子，且該第二輸出端子為一傳輸一DC輸出信號之DC輸出端子。

該探針卡可進一步包括：一第一傳輸線，其連接該第一輸入端子MEMS開關之該控制部分及該第一輸出端子MEMS開關之該控制部分；及一第二傳輸線，其連接該第二輸入端子MEMS開關之該控制部分及該第二輸出端子MEMS開關之該控制部分，其中一經由該第一傳輸線及該第二傳輸線所傳輸之操作信號執行以下中之一者：同時接通該第一輸入端子MEMS開關及該第一輸出端子MEMS開關及斷開該第二輸入端子MEMS開關及該第二輸出端子MEMS開關，或同時接通該第二輸入端子MEMS開關及該第二輸出端子MEMS開關及斷開該第一輸入端子MEMS開關及該第一輸出端子MEMS開關。

該探針卡可進一步包括一連接至該第一傳輸線及該第二傳輸線之電源開關，其將該操作信號傳輸至該第一傳輸線或該第二傳輸線中之一者。

該電源開關可為一解多工器，該解多工器根據一時脈信號而將該操作信號傳輸至該第一傳輸線或該第二傳輸線中之一者。

根據發明性概念之另一例示性實施例，一種探針卡可包含：複數個輸入端子，其經組態以接收複數個輸入信號；複數個輸入探針插腳，其經組態以將該複數個輸入信號傳輸至一晶圓之複數個輸入襯墊；及複數個輸入端子微機電系統(MEMS)開關，其連接該複數個輸入端子及複數個輸入探針MEMS開關，其中，該複數個輸入端子MEMS開關中之每一者包含一接收一操作信號之控制部分及一連接該複數個輸入端子及該複數個輸入探針MEMS開關之連接部分，且該複數個輸入探針MEMS開關中之每一者包含一接收該操作信號之控制部分及一連接該複數個輸入端子MEMS開關及該複數個輸入探針插腳之連接部分。

該探針卡可進一步包括：複數個輸出端子，其經組態以傳輸複數個輸出信號；複數個輸出探針插腳，其經組態以自該晶圓之複數個輸出襯墊接收該複數個輸出信號；及複數個輸出端子MEMS開關，其連接該複數個輸出端子及該複數個輸出探針插腳，其中該複數個輸出端子MEMS開關中之每一者包含一接收該操作信號之控制部分及一連接該複數個輸出端子及該複數個輸出探針插腳之連接部分。

該探針卡可進一步包括複數個傳輸線，該複數個傳輸線經組態以連接該複數個輸入端子MEMS開關之每一控制部分及該複數個輸出端子MEMS開關之每一控制部分，其中該複數個傳輸線中之每一者同時將該操作信號傳輸至該複數個輸入端子MEMS開關之每一控制部分及該複數個輸出端子MEMS開關之每一控制部分。

該探針卡可進一步包括：複數個輸出端子，其經組態以傳輸複數個輸出信號；複數個輸出探針插腳，其經組態以自該晶圓之複數個輸出襯墊接收該複數個輸出信號；及複數個輸出端子MEMS開關，其連接該複數個輸出端子及複數個輸出探針MEMS開關，其中該複數個輸出端子MEMS開關中之每一者包含一接收一操作信號之控制部分及一連接該複數個輸出端子及該複數個輸出探針MEMS開關之連接部分，且該複數個輸出探針MEMS開關中之每一者包含一接收一操作信號之控制部分及一連接該複數個輸出端子MEMS開關及該複數個輸出探針插腳之連接部分。

該探針卡可進一步包括複數個探針傳輸線，該複數個探針傳輸線經組態以連接該複數個輸入探針MEMS開關之每一控制部分及該複數個輸出探針MEMS開關之每一控制部分，其中該複數個探針傳輸線中之每一者同時將該操作信號傳輸至該複數個輸入探針MEMS開關之每一控制部分及該複數個輸出探針MEMS開關之每一控制部分。

該探針卡可進一步包括複數個傳輸線，該複數個傳輸線經組態以連接該複數個輸入端子MEMS開關之每一控制部分及該複數個輸出端子MEMS開關之每一控制部分，其中該複數個傳輸線中之每一者同時將一操作信號傳輸至該複數個輸入端子MEMS開關之每一控制部分及該複數個輸出端子MEMS開關之每一控制部分。

根據發明性概念之另一例示性實施例，一種測試裝置包括一探針卡，且該探針卡包括一連接一第一輸入端子及一第一輸入探針插腳之第一輸入端子微機電系統(MEMS)開關、一連接一第一輸出端子及一第一輸出探針插腳之第一輸出端子MEMS開關、一連接一第二輸入端子及一第二輸入探針插腳之第二輸入端子MEMS開關，及一連接一第二輸出端子及一第二輸出探針插腳之第二輸出端子MEMS開關。

該測試裝置可進一步包括：一脈衝產生器，其經組態以將一脈衝輸入信號應用於該第一輸入端子；一源量測單元(SMU)，其經組態以將一直流(DC)輸入信號應用於該第二輸入端子；一示波器，其經組態以自該第一輸出端子接收一脈衝輸出信號；及一接地連接，其經組態以自該第二輸出端子接收一DC輸出信號。

該測試裝置可進一步包括：一第一電源，其經組態以同時將一第一操作信號應用於該第一輸入端子MEMS開關之一控制部分及該第一輸出端子MEMS開關之一控制部分；一第二電源，其經組態以同時將一第二操作信號應用於該第二輸入端子MEMS開關之一控制部分及該第二輸出端子MEMS開關之一控制部分；及一電源控制器，其經組態以控制該第一電源及該第二電源，其中該第一輸入端子MEMS開關及該第一輸出端子MEMS開關接通，同時該第二輸入端子MEMS開關及該第二輸出端子MEMS開關斷開，且該第二輸入端子MEMS開關及該第二輸出端子MEMS開關接通，同時該第一輸入端子MEMS開關及該第一輸出端子MEMS開關斷開。

發明性概念之例示性實施例將自結合隨附圖式所考慮之以下實施方式更清楚地理解。

下文中參看隨附圖式更完整地描述發明性概念之例示性實施例。然而，發明性概念可以許多不同形式體現且不應解釋為限於本文中所闡述之例示性實施例。

此外，本文中所敍述之所有實例及條件語言將解釋為不限於此等特定敍述之實例及條件。遍及本說明書，單數形式可包括複數形式。諸如「包含」之術語用以規定所敍述之形式、數目、程序、操作、組件及/或其群組之存在，而不排除一或多個其他所敍述之形式，一或多個其他數目、一或多個其他程序、一或多個其他操作、一或多個其他組件及/或其群組之存在。

儘管術語「第一」及「第二」用以描述各種組件及部分，但該等組件及部分並不限於術語「第一」及「第二」。術語「第一」及「第二」僅用以在該等組件及部分中之每一者之間進行區分。因此，第一組件或部分可指示第二組件或部分。

下文中，將藉由參看附加圖式解釋發明性概念之例示性實施例來詳細地描述發明性概念。關於圖式，可根據製造技術及/或容許度來修訂圖式中之形狀。因此，引用用於說明發明性概念之例示性實施例的附加圖式，以便得到對發明性概念、其優點及藉由發明性概念之實施所實現之目標的充分理解。相似數字遍及圖式指代相似元件。

圖1為根據發明性概念之一例示性實施例的探針卡1A及包括探針卡1A之測試裝置2A的圖式。

參看圖1，探針卡1A可包括第一輸入端子10a及第二輸入端子10b、第一輸入端子微機電系統(MEMS)開關20a及第二輸入端子微機電系統(MEMS)開關20b、輸入探針插腳50、輸出探針插腳60、第一輸出端子MEMS開關90a及第二輸出端子MEMS開關90b、第一輸出端子100a及第二輸出端子100b，以及第一傳輸線110a及第二傳輸線110b。輸入探針插腳50、輸出探針插腳60、第一輸入端子MEMS開關20a及第二輸入端子MEMS開關20b，以及第一輸出端子MEMS開關90a及第二輸出端子MEMS開關90b可設置於探針卡1A內。然而，此等器件之位置並不限於此，且由此，輸入探針插腳50、輸出探針插腳60、第一輸入端子MEMS開關20a及第二輸入端子MEMS開關20b，以及第一輸出端子MEMS開關90a及第二輸出端子MEMS開關90b可設置於其他探針卡(未圖示)內。

為了說明性目的，本文中所描述之例示性實施例包含兩個輸入端子、兩個輸入端子MEMS開關、兩個輸出端子MEMS開關及兩個輸出端子，然而，如熟習此項技術者將瞭解，此等單元之數目並不限於此。

第一輸入端子10a及第二輸入端子10b可接收單一輸入信號或可分別接收單獨輸入信號，如圖1中之例示性實施例中所示。舉例而言，第一輸入端子10a可接收第一輸入信號，且第二輸入端子10b可接收第二輸入信號。在一例示性實施例中，第一輸入端子10a可為脈衝輸入端子且第一輸入信號可為脈衝輸入信號，且第二輸入端子10b可為直流(DC)輸入端子且第二輸入信號可為DC輸入信號。然而，第一輸入端子10a及第二輸入端子10b以及第一輸入信號及第二輸入信號並不限於此。第一輸入信號及第二輸入信號可輸入至第一輸入端子10a及第二輸入端子10b。

第一輸入端子MEMS開關20a可定位於第一輸入端子10a與輸入探針插腳50之間，且第二輸入端子MEMS開關20b可定位於第二輸入端子10b與輸入探針插腳50之間。第一輸入端子MEMS開關20a及第二輸入端子MEMS開關20b可分別電連接第一輸入端子10a及輸入探針插腳50以及第二輸入端子10b及輸入探針插腳50。第一輸入端子MEMS開關20a及第二輸入端子MEMS開關20b可包括一用於接收操作信號之控制部分5，及一用於將第一輸入端子10a及第二輸入端子10b電連接至輸入探針插腳50之連接部分6。

輸入探針插腳50可包含一電連接至第一輸入端子MEMS開關20a之第一端及一電連接至第二輸入端子MEMS開關20b之第二端。第一端及第二端進一步電連接至晶圓500之輸入襯墊510。根據發明性概念之不同實施例，輸入探針插腳50上之端的數目可基於存在之輸入端子MEMS開關之數目而變化。輸入探針插腳50可自第一輸入端子10a及第二輸入端子10b接收第一輸入信號及第二輸入信號，且可將所接收之第一輸入信號及第二輸入信號傳輸至晶圓500之輸入襯墊510。輸入探針插腳50與第一輸入端子MEMS開關20a及第二輸入端子MEMS開關20b之間的距離可為(例如)約0.1-50 cm，但該距離並不限於此。

第一輸出端子100a及第二輸出端子100b可傳輸單一輸出信號或可分別傳輸單獨輸出信號，如圖1中之例示性實施例中所示。舉例而言，第一輸出端子100a可傳輸第一輸出信號，且第二輸出端子100b可傳輸第二輸出信號。在一例示性實施例中，第一輸出端子100a可為脈衝輸出端子且第一輸出信號可為脈衝輸出信號，且第二輸出端子100b可為DC輸出端子且第二輸出信號可為DC輸出信號。然而，第一輸出端子100a及第二輸出端子100b以及第一輸出信號及第二輸出信號並不限於此。

第一輸出端子MEMS開關90a可定位於第一輸出端子100a與輸出探針插腳60之間，且第二輸出端子MEMS開關90b可定位於第二輸出端子100b與輸出探針插腳60之間。第一輸出端子MEMS開關90a及第二輸出端子MEMS開關90b可分別電連接第一輸出端子100a及輸出探針插腳60以及第二輸出端子100b及輸出探針插腳60。第一輸出端子MEMS開關90a及第二輸出端子MEMS開關90b可包括一用於接收操作信號之控制部分5，及一用於將第一輸出端子100a及第二輸出端子100b電連接至輸出探針插腳60之連接部分6。

輸出探針插腳60可包含一電連接至第一輸出端子MEMS開關90a之第一端及一電連接至第二輸出端子MEMS開關90b之第二端。第一端及第二端進一步電連接至晶圓500之輸出襯墊520。根據發明性概念之不同實施例，輸出探針插腳60上之端的數目可基於存在之輸出端子MEMS開關之數目而變化。輸出探針插腳60可自輸出襯墊520接收輸出信號，且可將所接收之輸出信號分別傳輸至第一輸出端子100a及第二輸出端子100b。輸出探針插腳60與第一輸出端子MEMS開關90a及第二輸出端子MEMS開關90b之間的距離可為(例如)約0.1-50 cm，但該距離並不限於此。

如圖1中所說明，第一傳輸線110a及第二傳輸線110b可分別電連接至第一輸入端子MEMS開關20a及第二輸入端子MEMS開關20b之控制部分5，及第一輸出端子MEMS開關90a及第二輸出端子MEMS開關90b之控制部分5。在一例示性實施例中，第一輸入端子MEMS開關20a及第二輸入端子MEMS開關20b之控制部分5及第一輸出端子MEMS開關90a及第二輸出端子MEMS開關90b之控制部分5可接收相同之操作信號。結果，操作信號可分別同時接通/斷開第一輸入端子MEMS開關20a及第一輸出端子MEMS開關90a，以及第二輸入端子MEMS開關20b及第二輸出端子MEMS開關90b。

舉例而言，第一輸入端子MEMS開關20a之控制部分5及第一輸出端子MEMS開關90a之控制部分5可(例如)經由第一傳輸線110a而電連接。第一傳輸線110a可同時將操作信號傳輸至第一輸入端子MEMS開關20a之控制部分5及第一輸出端子MEMS開關90a之控制部分5。結果，第一輸入端子MEMS開關20a及第一輸出端子MEMS開關90a可被同時接通或同時斷開。

類似地，第二輸入端子MEMS開關20b之控制部分5及第二輸出端子MEMS開關90b之控制部分5可(例如)經由第二傳輸線110b而電連接。第二傳輸線110b可同時將操作信號傳輸至第二輸入端子MEMS開關20b之控制部分5及第二輸出端子MEMS開關90b之控制部分5。結果，第二輸入端子MEMS開關20b及第二輸出端子MEMS開關90b可被同時接通或同時斷開。

根據圖1中所說明之例示性實施例，測試裝置2A可包括探針卡1A，且可進一步包括第一輸入信號應用單元210a及第二輸入信號應用單元210b、第一輸出信號接收單元220a及第二輸出信號接收單元220b、第一電源230a及第二電源230b，以及第一電源控制器240a。

第一輸入信號應用單元210a可將第一輸入信號應用於第一輸入端子10a，且第二輸入信號應用單元210b可將第二輸入信號應用於第二輸入端子10b。第一輸入信號應用單元210a可為(例如)脈衝產生器，且第一輸入端子10a可為(例如)脈衝輸入端子。第二輸入信號應用單元210b可為(例如)源量測單元(SMU)，且第二輸入端子10b可為(例如)DC輸入端子。第一輸入信號可為(例如)脈衝輸入信號，且第二輸入信號可為(例如)DC輸入信號。在一例示性實施例中，第一輸入信號應用單元210a可電連接至探針卡1A中之脈衝輸入端子10a，且可將脈衝輸入信號應用於脈衝輸入端子10a。SMU 210b可電連接至探針卡1A中之DC輸入端子10b，且可將DC輸入信號應用於DC輸入端子10b。儘管在例示性實施例中輸入信號應用單元210a及210b分別包含脈衝產生器及SMU，但輸入信號應用單元210a及210b並不限於此。

第一輸出信號接收單元220a可自第一輸出端子100a接收第一輸出信號，且第二輸出信號接收單元220b可自第二輸出端子100b接收第二輸出信號。第一輸出信號接收單元220a可為(例如)示波器，且第一輸出端子100a可為(例如)脈衝輸出端子。第二輸出信號接收單元220b可為(例如)接地連接，且第二輸出端子100b可為(例如)DC輸出端子。第一輸出信號可為(例如)脈衝輸出信號，且第二輸出信號可為(例如)DC輸出信號。在一例示性實施例中，示波器220a可電連接至探針卡1A中之脈衝輸出端子100a，且可接收自脈衝輸出端子100a所傳輸之脈衝輸出信號。接地220b可電連接至探針卡1A中之DC輸出端子100b，且可接收自DC輸出端子100b所傳輸之DC輸出信號。儘管在例示性實施例中第一輸出信號接收單元220a及第二輸出信號接收單元220b分別包含示波器及接地連接，但輸出信號接收單元220a及220b並不限於此。

在一例示性實施例中，第一電源230a及第二電源230b可同時將操作信號應用於第一輸入端子MEMS開關20a及第二輸入端子MEMS開關20b之控制部分5，以及第一輸出端子MEMS開關90a及第二輸出端子MEMS開關90b之控制部分5。舉例而言，第一電源230a及第二電源230b可電連接至探針卡1A中之第一傳輸線110a及第二傳輸線110b。結果，第一電源230a及第二電源230b可同時將操作信號應用於第一輸入端子MEMS開關20a及第二輸入端子MEMS開關20b之控制部分5，以及第一輸出端子MEMS開關90a及第二輸出端子MEMS開關90b之控制部分5。

舉例而言，第一電源230a可電連接至第一傳輸線110a，且可同時將第一操作信號應用於第一輸入端子MEMS開關20a之控制部分5及第一輸出端子MEMS開關90a之控制部分5。結果，第一輸入端子MEMS開關20a及第一輸出端子MEMS開關90a可被同時接通或同時斷開。

類似地，第二電源230b可電連接至第二傳輸線110b，且可同時將第二操作信號應用於第二輸入端子MEMS開關20b之控制部分5及第二輸出端子MEMS開關90b之控制部分5。結果，第二輸入端子MEMS開關20b及第二輸出端子MEMS開關90b可被同時接通或同時斷開。

第一電源控制器240a可電連接至第一電源230a及第二電源230b，且可將第一電源230a及第二電源230b控制為以交替方式操作。舉例而言，第一電源控制器240a可使得第一輸入端子MEMS開關20a及第一輸出端子MEMS開關90a藉由第一電源230a而同時接通，及使得第二輸入端子MEMS開關20b及第二輸出端子MEMS開關90b藉由第二電源230b而同時斷開。類似地，第一電源控制器240a可使得第二輸入端子MEMS開關20b及第二輸出端子MEMS開關90b藉由第二電源230b而同時接通，及使得第一輸入端子MEMS開關20a及第一輸出端子MEMS開關90a藉由第一電源230a而同時斷開。

圖2為根據發明性概念之另一例示性實施例的探針卡1B及包括探針卡1B之測試裝置2B的圖式。根據本例示性實施例之探針卡1B及測試裝置2B可包含根據圖1中所說明之例示性實施例之探針卡1A及測試裝置2A的經修訂實施例。因此，下文中，此處省略其相同描述。

參看圖2，探針卡1B可進一步包括電源開關250。電源開關250可連接至第一傳輸線110a及第二傳輸線110b，以及電源230。電源開關250可連接至電源230，且可將操作信號自電源230傳輸至第一傳輸線110a及第二傳輸線110b中之一者。在圖2中所說明之例示性實施例中，電源開關250設置於探針卡1B內，然而，電源開關250之位置並不限於此。

在一例示性實施例中，可將電源開關250體現為解多工器。解多工器250可自電源230接收操作信號，且可基於時脈信號CLK將操作信號傳輸至第一傳輸線110a及第二傳輸線110b中之一者。舉例而言，當由解多工器250所接收之時脈信號CLK指示「1」或「高」時，可將操作信號應用於第一傳輸線110a，且當由解多工器250所接收之時脈信號CLK指示「0」或「低」時，可將操作信號應用於第二傳輸線110b。儘管在例示性實施例中電源開關250包含解多工器，但電源開關250並不限於此。

圖3為根據發明性概念之另一例示性實施例的探針卡1C及包括探針卡1C之測試裝置2C的圖式。根據本例示性實施例之探針卡1C及測試裝置2C可包含根據圖1中所說明之例示性實施例之探針卡1A及測試裝置2A的經修訂實施例。因此，下文中，此處省略其相同描述。

參看圖3，探針卡1C可包括第一輸入端子10a及第二輸入端子10b、第一輸入端子MEMS開關20a及第二輸入端子MEMS開關20b、第一連接節點30、第一輸入探針MEMS開關至第三輸入探針MEMS開關40a、40b及40c、第一輸入探針插腳至第三輸入探針插腳50a、50b及50c、第一輸出探針插腳至第三輸出探針插腳60a、60b及60c、第一輸出探針MEMS開關至第三輸出探針MEMS開關70a、70b及70c、第二連接節點80、第一輸出端子MEMS開關90a及第二輸出端子MEMS開關90b、第一輸出端子100a及第二輸出端子100b、第一傳輸線110a及第二傳輸線110b，以及A探針傳輸線至C探針傳輸線115a、115b及115c。第一輸入端子MEMS開關20a及第二輸入端子MEMS開關20b、第一輸出端子MEMS開關90a及第二輸出端子MEMS開關90b、第一輸入探針插腳至第三輸入探針插腳50a、50b及50c、第一輸出探針插腳至第三輸出探針插腳60a、60b及60c、第一輸入探針MEMS開關至第三輸入探針MEMS開關40a、40b及40c，及第一輸出探針MEMS開關至第三輸出探針MEMS開關70a、70b及70c可設置於探針卡1A內或其他探針卡(未圖示)內。

為了說明性目的，本文中所描述之例示性實施例包含兩個輸入端子、兩個輸入端子MEMS開關、兩個輸出端子MEMS開關及兩個輸出端子，然而，如由熟習此項技術者將瞭解，此等單元之數目並不限於此。類似地，本文中所描述之例示性實施例包含三個輸入探針MEMS開關、三個輸入探針插腳、三個輸入襯墊、三個輸出襯墊、三個輸出探針插腳及三個輸出探針MEMS開關，然而，如由熟習此項技術者將瞭解，此等單元之數目並不限於此。

第一輸入端子10a及第二輸入端子10b可接收單一輸入信號，或第一輸入端子10a可接收第一輸入信號，且第二輸入端子10b可接收第二輸入信號，如圖3中所說明。在一例示性實施例中，第一輸入端子10a可為(例如)脈衝輸入端子，且第一輸入信號可為(例如)脈衝輸入信號，然而，第一輸入端子10a及第一輸入信號並不限於此。第二輸入端子10b可為(例如)DC輸入端子，且第二輸入信號可為(例如)DC輸入信號，然而，第二輸入端子10b及第二輸入信號並不限於此。第一輸入信號及第二輸入信號可輸入至第一輸入端子10a及第二輸入端子10b。

第一輸入端子MEMS開關20a及第二輸入端子MEMS開關20b可分別定位於第一輸入端子10a與第一連接節點30之間及第二輸入端子10b與第一連接節點30之間。舉例而言，第一輸入端子MEMS開關20a可定位於第一輸入端子10a與第一連接節點30之間，且第二輸入端子MEMS開關20b可定位於第二輸入端子10b與第一連接節點30之間。第一輸入端子MEMS開關20a及第二輸入端子MEMS開關20b與第一輸入探針插腳至第三輸入探針插腳50a、50b及50c之間的距離可分別為(例如)約0.1-50 cm，但該距離並不限於此。第一輸入端子MEMS開關20a及第二輸入端子MEMS開關20b可包括一用於接收操作信號之控制部分5，及一用於電連接第一輸入端子10a及第二輸入端子10b與第一連接節點30的連接部分6。

第一輸入探針插腳至第三輸入探針插腳50a、50b及50c可包含兩個端，該等端中之每一者分別電連接至第一輸入探針MEMS開關至第三輸入探針MEMS開關40a、40b及40c。該兩個端分別進一步電連接至晶圓500之第一輸入襯墊至第三輸入襯墊510a、510b及510c。

第一輸入探針MEMS開關至第三輸入探針MEMS開關40a、40b及40c可分別定位於第一輸入探針插腳至第三輸入探針插腳50a、50b及50c與第一連接節點30之間。第一輸入探針MEMS開關至第三輸入探針MEMS開關40a、40b及40c與第一輸入探針插腳至第三輸入探針插腳50a、50b及50c之間的距離可分別為(例如)約0.1-50 cm，但該距離並不限於此。

第一輸入探針MEMS開關至第三輸入探針MEMS開關40a、40b及40c可包括一用於接收操作信號之控制部分5，及一用於電連接第一輸入襯墊至第三輸入襯墊510a、510b及510c與第一連接節點30之連接部分6。

第一輸出端子100a及第二輸出端子100b可傳輸一輸出信號。舉例而言，第一輸出端子100a可傳輸第一輸出信號，且第二輸出信號100b可傳輸第二輸出信號。在一例示性實施例中，第一輸出端子100a可為(例如)脈衝輸出端子，且第一輸出信號可為(例如)脈衝輸出信號，然而，第一輸出端子100a及第一輸出信號並不限於此。第二輸出端子100b可為(例如)DC輸出端子，且第二輸出信號可為(例如)DC輸出信號，然而，第二輸出端子100b及第二輸出信號並不限於此。第一輸出信號及第二輸出信號可輸入至第一輸出端子100a及第二輸出端子100b。

第一輸出端子MEMS開關90a及第二輸出端子MEMS開關90b可分別定位於第一輸出端子100a與第二連接節點80之間及第二輸出端子100b與第二連接節點80之間。舉例而言，第一輸出端子MEMS開關90a可定位於第一輸出端子100a與第二連接節點80之間，且第二輸出端子MEMS開關90b可定位於第二輸出端子100b與第二連接節點80之間。第一輸出端子MEMS開關90a及第二輸出端子MEMS開關90b與第一輸出探針插腳至第三輸出探針插腳60a、60b及60c之間的距離可分別為(例如)約0.1-50 cm，但該距離並不限於此。第一輸出端子MEMS開關90a及第二輸出端子MEMS開關90b可包括一用於接收操作信號之控制部分5，及一用於電連接第一輸出端子100a及第二輸出端子100b與第二連接節點80之連接部分6。

第一輸出探針插腳至第三輸出探針插腳60a、60b及60c可包含兩個端，一端電連接至第一輸出探針MEMS開關至第三輸出探針MEMS開關70a、70b及70c，且另一端分別電連接至晶圓500之第一輸出襯墊至第三輸出襯墊520a、520b及520c。

第一輸出探針MEMS開關至第三輸出探針MEMS開關70a、70b及70c可分別定位於第一輸出探針插腳至第三輸出探針插腳60a、60b及60c與第二連接節點80之間。第一輸出探針MEMS開關至第三輸出探針MEMS開關70a、70b及70c與第一輸出探針插腳至第三輸出探針插腳60a、60b及60c之間的距離可分別為(例如)約0.1-50 cm，但該距離並不限於此。第一輸出探針MEMS開關至第三輸出探針MEMS開關70a、70b及70c可包括一用於接收操作信號之控制部分5，及一用於電連接第一輸出襯墊至第三輸出襯墊520a、520b及520c與第二連接節點80的連接部分6。

第一傳輸線110a及第二傳輸線110b可分別電連接至第一輸入端子MEMS開關20a及第二輸入端子MEMS開關20b之控制部分5，及第一輸出端子MEMS開關90a及第二輸出端子MEMS開關90b之控制部分5。舉例而言，第一傳輸線110a可電連接至第一輸入端子MEMS開關20a及第一輸出端子MEMS開關90a，且第二傳輸線110b可電連接至第二輸入端子MEMS開關20b及第二輸出端子MEMS開關90b。

A探針傳輸線至C探針傳輸線115a、115b及115c可分別電連接至第一輸入探針MEMS開關至第三輸入探針MEMS開關40a、40b及40c之控制部分5，及第一輸出探針MEMS開關至第三輸出探針MEMS開關70a、70b及70c之控制部分5。舉例而言，A探針傳輸線115a可電連接至第一輸入探針MEMS開關40a之控制部分5及第一輸出探針MEMS開關70a之控制部分5，B探針傳輸線115b可電連接至第二輸入探針MEMS開關40b之控制部分5及第二輸出探針MEMS開關70b之控制部分5，且C探針傳輸線115c可電連接至第三輸入探針MEMS開關40c之控制部分5及第三輸出探針MEMS開關70c之控制部分5。

根據圖3中所說明之例示性實施例，測試裝置2C可包括探針卡1C，且可進一步包括第一輸入信號應用單元210a及第二輸入信號應用單元210b、第一輸出信號接收單元220a及第二輸出信號接收單元220b、第一電源230a及第二電源230b、A電源至C電源235a、235b及235c，以及第一電源控制器240a及第二電源控制器240b。

第一輸入信號應用單元210a及第二輸入信號應用單元210b可將輸入信號應用於第一輸入端子10a及第二輸入端子10b。第一輸入信號應用單元210a可為(例如)脈衝產生器，且第二輸入信號應用單元210b可為(例如)SMU，然而，第一輸入信號應用單元210a及第二輸入信號應用單元210b並不限於此。在圖3中所說明之例示性實施例中，脈衝產生器210a可將脈衝輸入信號應用於脈衝輸入端子10a，且SMU 210b可將DC輸入信號應用於DC輸入端子10b。

第一輸出信號接收單元220a及第二輸出信號接收單元220b可自第一輸出端子100a及第二輸出端子100b接收輸出信號。舉例而言，第一輸出信號接收單元220a可為(例如)示波器，且第二輸出信號接收單元220b可為(例如)接地連接，然而，第一輸出信號接收單元22a及第二輸出信號接收單元220b並不限於此。在圖3中所說明之例示性實施例中，示波器220a可自脈衝輸出端子100a接收脈衝輸出信號，且接地連接220b可自DC輸出端子100b接收DC輸出信號。

第一電源230a及第二電源230b可電連接至第一傳輸線110a及第二傳輸線110b，且可分別將操作信號應用於第一輸入端子MEMS開關20a及第二輸入端子MEMS開關20b之控制部分5，及第一輸出端子MEMS開關90a及第二輸出端子MEMS開關90b之控制部分5。舉例而言，第一電源230a可經由第一傳輸線110a而將操作信號應用於第一輸入端子MEMS開關20a之控制部分5及第一輸出端子MEMS開關90a之控制部分5。類似地，第二電源230b可經由第二傳輸線110b而將操作信號應用於第二輸入端子MEMS開關20b之控制部分5及第二輸出端子MEMS開關90b之控制部分5。

A電源至C電源235a、235b及235c可電連接至A探針傳輸線至C探針傳輸線115a、115b及115c，且可分別將操作信號應用於第一輸入探針MEMS開關至第三輸入探針MEMS開關40a、40b及40c之控制部分5，及第一輸出探針MEMS開關至第三輸出探針MEMS開關70a、70b及70c之控制部分5。舉例而言，A電源235a可經由A探針傳輸線115a而將操作信號應用於第一輸入探針MEMS開關40a之控制部分5及第一輸出探針MEMS開關70a之控制部分5，B電源235b可經由B探針傳輸線115b而將操作信號應用於第二輸入探針MEMS開關40b之控制部分5及第二輸出探針MEMS開關70b之控制部分5，且C電源235c可經由C探針傳輸線115c而將操作信號應用於第三輸入探針MEMS開關40c之控制部分5及第三輸出探針MEMS開關70c之控制部分5。

第一電源控制器240a可電連接至第一電源230a及第二電源230b，且可將第一電源230a及第二電源230b控制為以一交替方式操作。舉例而言，第一電源控制器240a可使得第一輸入端子MEMS開關20a及第一輸出端子MEMS開關90a藉由第一電源230a而同時接通，及使得第二輸入端子MEMS開關20b及第二輸出端子MEMS開關90b藉由第二電源230b而同時斷開。類似地，第一電源控制器240a可使得第二輸入端子MEMS開關20b及第二輸出端子MEMS開關90b藉由第二電源230b而同時接通，及使得第一輸入端子MEMS開關20a及第一輸出端子MEMS開關90a藉由第一電源230a而同時斷開。

第二電源控制器240b可電連接至A電源至C電源235a、235b及235c。第二電源控制器240b可將A電源至C電源235a、235b及235c控制為以交替方式操作。舉例而言，當第一輸入探針MEMS開關40a及第一輸出探針MEMS開關70a同時接通時，第二輸入探針MEMS開關40b及第三輸入探針MEMS開關40c以及第二輸出探針MEMS開關70b及第三輸出探針MEMS開關70c可同時斷開。類似地，當第二輸入探針MEMS開關40b及第二輸出探針MEMS開關70b同時接通時，第一輸入探針MEMS開關40a及第三輸入探針MEMS開關40c以及第一輸出探針MEMS開關70a及第三輸出探針MEMS開關70c可同時斷開。類似地，當第三輸入探針MEMS開關40c及第三輸出探針MEMS開關70c同時接通時，第一輸入探針MEMS開關40a及第二輸入探針MEMS開關40b以及第一輸出探針MEMS開關70a及第二輸出探針MEMS開關70b可同時斷開。

儘管圖3中未說明，但第一電源開關(如圖2中所說明)(250)可設置於探針卡1C或測試裝置2C內。第一電源開關允許經由一個電源而非兩個電源(例如，圖3中所示之第一電源230a及第二電源230b)而將操作信號交替地應用於第一傳輸線110a及第二傳輸線110b。第一電源開關可包含第一解多工器(例如，1至log2N解多工器)。類似地，第二電源開關(未圖示)可設置於探針卡1C或測試裝置2C內，從而允許經由一個電源而非三個電源(例如，圖3中所示之A電源至C電源235a、235b及235c)而將操作信號交替地應用於A探針傳輸線至C探針傳輸線115a、115b及115c，因為第二電源開關可包含第二解多工器(例如，1至log2M解多工器)。

圖4為根據發明性概念之另一例示性實施例的探針卡1D及包括探針卡1D之測試裝置2D的圖式。根據本例示性實施例之探針卡1D及測試裝置2D可包含根據圖3中所說明之例示性實施例之探針卡1C及測試裝置2C的經修訂實施例。因此，下文中，此處省略其相同描述。

參看圖4，晶圓500可包含(例如)第一輸入襯墊至第三輸入襯墊510a、510b及510c，及共同輸出襯墊520，然而，輸入襯墊及輸出襯墊之數目並不限於此。探針卡1D可包含第一輸入探針至第三輸入探針50a、50b及50c，及輸出探針60，然而，輸入探針及輸出探針之數目並不限於此。輸出探針插腳60可包含兩個端，該等端中之每一者分別電連接至第一輸出端子MEMS開關90a及第二輸出端子MEMS開關90b，及電連接至晶圓500之共同輸出襯墊520。

A探針傳輸線至C探針傳輸線115a、115b及115c可分別電連接至第一輸入探針MEMS開關至第三輸入探針MEMS開關40a、40b及40c之控制部分5。舉例而言，A探針傳輸線115a可電連接至第一輸入探針MEMS開關40a之控制部分5，B探針傳輸線115b可電連接至第二輸入探針MEMS開關40b之控制部分5，且C探針傳輸線115c可電連接至第三輸入探針MEMS開關40c之控制部分5。

A電源至C電源235a、235b及235c可電連接至A探針傳輸線至C探針傳輸線115a、115b及115c，且可分別將操作信號應用於第一輸入探針MEMS開關至第三輸入探針MEMS開關40a、40b及40c之控制部分5。舉例而言，A電源235a可經由A探針傳輸線115a而將操作信號應用於第一輸入探針MEMS開關40a之控制部分5，B電源235b可經由B探針傳輸線115b而將操作信號應用於第二輸入探針MEMS開關40b之控制部分5，且C電源235c可經由C探針傳輸線115c而將操作信號應用於第三輸入探針MEMS開關40c之控制部分5。

第二電源控制器240b可電連接至A電源至C電源235a、235b及235c。第二電源控制器240b可將A電源至C電源235a、235b及235c控制為以交替方式操作。舉例而言，當第一輸入探針MEMS開關40a接通時，第二輸入探針MEMS開關40b及第三輸入探針MEMS開關40c可斷開。類似地，當第二輸入探針MEMS開關40b接通時，第一輸入探針MEMS開關40a及第三輸入探針MEMS開關40c可斷開。又，當第三輸入探針MEMS開關40c接通時，第一輸入探針MEMS開關40a及第二輸入探針MEMS開關40b可斷開。

圖5為說明根據發明性概念之一例示性實施例的用於使用包括探針卡1A之測試裝置2A來測試電阻性半導體器件的方法600的流程圖。

參看圖1及圖5，測試裝置2A之第一電源控制器240a控制第一電源230a，從而使得其產生操作信號(S610)。操作信號應用於第一傳輸線110a，從而使得第一輸入端子MEMS開關20a及第一輸出端子MEMS開關90a同時接通。因為第二電源230b之操作信號並非由第一電源控制器240a產生，所以第二輸入端子MEMS開關20b及第二輸出端子MEMS開關90b保持斷開。脈衝產生器210a產生脈衝輸入信號(S620)。輸入探針插腳50將脈衝輸入信號傳輸至晶圓500之輸入襯墊510(S630)。脈衝輸入信號藉由晶圓500中之半導體器件(未圖示)而變換為脈衝輸出信號，且傳輸至晶圓500之輸出襯墊520。輸出探針插腳60(其電連接至輸出襯墊520)將脈衝輸出信號傳輸至示波器220a(S640)。示波器220a基於脈衝輸入信號及脈衝輸出信號來量測電流(S650)。

第一電源控制器240a控制第二電源230b，從而使得其產生操作信號(S660)。操作信號應用於第二傳輸線11ob，從而使得第二輸入端子MEMS開關20b及第二輸出端子MEMS開關90b同時接通。因為第一電源230a之操作信號並非由第一電源控制器240a產生，所以第一輸入端子MEMS開關20a及第一輸出端子MEMS開關90a保持斷開。SMU 210b產生DC輸入信號(S670)。輸入探針插腳50將DC輸入信號傳輸至晶圓500之輸入襯墊510(S680)。DC輸入信號藉由晶圓500中之半導體器件(未圖示)而變換為DC輸出信號，且傳輸至輸出襯墊520。輸出探針插腳60(其電連接至輸出襯墊520)將DC輸出信號傳輸至接地連接220b(S690)。SMU 210b基於DC輸入信號及DC輸出信號來量測半導體器件之電阻(S700)。

圖6為說明根據發明性概念之另一例示性實施例的用於使用包括探針卡之測試裝置來測試半導體器件的方法700的流程圖。本實施例更詳細地描述圖5之方法600。

參看圖5所描述之方法600係關於一種用於藉由將脈衝信號及DC信號應用於半導體器件及量測器件之所得電流及電阻特徵來測試該器件之方法。參看圖6所描述之方法700係關於一種用於藉由在半導體器件之SET程序之後量測SET電流及SET電阻及在器件之RESET程序之後量測RESET電流及RESET電阻來測試該器件之詳細方法。

參看圖1、圖5及圖6，藉由相對於高頻率信號量測半導體器件之電流及電阻特徵來測試半導體器件。方法600可包括在SET程序之後對半導體器件之電流及電阻特徵之量測，及在RESET程序之後對半導體器件之電流及電阻特徵的量測。

可對多個量測值執行測試方法以用於取樣。第一量測值(例如，K=1)開始於S610a處。為在SET程序之後量測電流，第一電源230a產生操作信號(S620a)。當操作信號應用於第一傳輸線110a時，脈衝產生器210a產生第一SET脈衝輸入信號(S630a)。如上文所描述，第一SET脈衝輸入信號經由晶圓500之輸入探針插腳50及輸入襯墊510而傳輸至半導體器件(未圖示)(S630a)(其中其變換為第一SET脈衝輸出信號)，及經由輸出襯墊520及輸出探針插腳60而傳輸至示波器220a。示波器220a基於第一SET脈衝輸入信號及第一SET脈衝輸出信號來量測第一SET電流(S650a)。

為在SET程序之後量測電阻，第二電源230b產生操作信號(S660a)。當操作信號應用於第二傳輸線11ob時，SMU 210b產生第一SET DC輸入信號(例如，讀取電壓)(S670a)。如上文所描述，第一SET DC輸入信號經由晶圓之輸入探針插腳50及輸入襯墊510而傳輸至半導體器件(未圖示)(S680a)(其中其變換為第一SET DC輸出信號)，及經由輸出襯墊520及輸出探針插腳60而傳輸至接地連接220b。SMU 210b基於第一SET DC輸入信號及第一SET DC輸出信號來量測第一SET電阻(S700a)。

為在RESET程序之後量測電流，第一電源230a產生操作信號(S610b)。當操作信號應用於第一傳輸線110a時，脈衝產生器210a產生第一RESET脈衝輸入信號(S620b)。如上文所描述，第一RESET脈衝輸入信號經由晶圓之輸入探針插腳50及輸入襯墊510而傳輸至半導體器件(未圖示)(S630b)(其中其變換為第一RESET脈衝輸出信號)，及經由輸出襯墊520及輸出探針插腳60而傳輸至示波器220a。示波器220a基於第一RESET脈衝輸入信號及第一RESET脈衝輸出信號來量測第一RESET電流(S650b)。

為在RESET程式之後量測電阻，第二電源230b產生操作信號(S660b)。當操作信號應用於第二傳輸線110b時，SMU 210b產生第一RESET DC輸入信號(例如，讀取電壓)(S670b)。如上文所描述，第一RESET DC輸入信號經由晶圓之輸入探針插腳50及輸入襯墊510而傳輸至半導體器件(未圖示)(S680b)(其中其變換為第一RESET DC輸出信號)，及經由輸出襯墊520及輸出探針插腳60而傳輸至接地連接220b。SMU 210b基於第一RESET DC輸入信號及第一RESET DC輸出信號來量測第一RESET電阻(S700b)。

如上文所描述，可使用圖6中所說明之例示性實施例來量測第一SET電流、第一SET電阻、第一RESET電流及第一RESET電阻。可重複上文參看圖6所描述之步驟以量測第二SET電流至第K個SET電流、SET電阻、RESET電流及RESET電阻。

圖7為說明根據發明性概念之另一例示性實施例的用於使用包括圖3中所說明之探針卡1C之測試裝置2C來測試半導體器件的方法800的流程圖。

參看圖3及圖7，第二電源控制器240b控制A電源235a，從而使得其產生操作信號(S810)。操作信號應用於A探針傳輸線115a，從而使得第一輸入探針MEMS開關40a及第一輸出探針MEMS開關70a同時接通。第一連接節點30與第一輸入探針插腳50a及第二連接節點80與第一輸出探針插腳60a分別電連接。

量測連接於第一輸入襯墊510a與第一輸出襯墊520a之間的半導體器件(未圖示)之電流及電阻特徵(S820)。舉例而言，第一電源230a將操作信號應用於第一傳輸線110a，且可使用脈衝產生器210a及示波器220a來量測位於第一輸入襯墊510a與第一輸出襯墊520a之間的半導體器件(未圖示)之第一SET電流及RESET電流至第K個SET電流及RESET電流。第二電源230b將操作信號應用於第二傳輸線110b，且可使用SMU 210b來量測位於第一輸入襯墊510a與第一輸出襯墊520a之間的半導體器件(未圖示)之SET電阻及RESET電阻。

第二電源控制器240b控制B電源235b，從而使得其產生操作信號(S830)。操作信號應用於B探針傳輸線115b，從而使得第二輸入探針MEMS開關40b及第二輸出探針MEMS開關70b同時接通。第一連接節點30與第二輸入探針插腳50b及第二連接節點80與第二輸出探針插腳60b分別電連接。

量測連接於第二輸入襯墊510b與第二輸出襯墊520b之間的半導體器件(未圖示)之電流及電阻特徵(S840)。舉例而言，第一電源230a將操作信號應用於第一傳輸線110a，且可使用脈衝產生器210a及示波器220a來量測位於第二輸入襯墊510b與第二輸出襯墊520b之間的半導體器件(未圖示)之第一SET電流及RESET電流至第K個SET電流及RESET電流。第二電源230b將操作信號應用於第二傳輸線11ob，且可使用SMU 210b來量測位於第二輸入襯墊510b與第二輸出襯墊520b之間的半導體器件(未圖示)之SET電阻及RESET電阻。

第二電源控制器240b控制C電源235c，從而使得其產生操作信號(S850)。操作信號應用於C探針傳輸線115c，從而使得第三輸入探針MEMS開關40c及第三輸出探針MEMS開關70c同時接通。第一連接節點30與第三輸入探針插腳50c及第二連接節點80與第三輸出探針插腳60c分別電連接。

量測連接於第三輸入襯墊510c與第三輸出襯墊520c之間的半導體器件(未圖示)之電流及電阻特徵(S860)。舉例而言，第一電源230a將操作信號應用於第一傳輸線110a，且可使用脈衝產生器210a及示波器220a來量測位於第三輸入襯墊510c與第三輸出襯墊520c之間的半導體器件(未圖示)之第一SET電流及RESET電流至第K個SET電流及RESET電流。第二電源230b將操作信號應用於第二傳輸線110b，且可使用SMU 210b來量測位於第三輸入襯墊510c與第三輸出襯墊520c之間的半導體器件(未圖示)之SET電阻及RESET電阻。

圖8為說明根據發明性概念之另一例示性實施例的用於使用包括圖3中所說明之探針卡1C之測試裝置2C來測試半導體器件的方法900的流程圖。

參看圖3及圖8，第一電源控制器240a控制第一電源230a，從而使得其產生操作信號(S910)。操作信號應用於第一傳輸線110a，從而使得第一輸入端子MEMS開關20a及第一輸出端子MEMS開關90a同時接通。第一連接節點30與第一輸入端子10a及第二連接節點80與第一輸出端子100a分別電連接。

量測連接於第一輸入襯墊至第三輸入襯墊510a、510b及510c與第一輸出襯墊至第三輸出襯墊520a、520b及520c之間的半導體器件(未圖示)之電流及電阻特徵(S920)。舉例而言，A電源235a將操作信號應用於A探針傳輸線115a，且可使用脈衝產生器210a及示波器220a來量測位於第一輸入襯墊510a與第一輸出襯墊520a之間的半導體器件(未圖示)之第一SET電流及RESET電流至第K個SET電流及RESET電流。B電源235b將操作信號應用於B探針傳輸線115b，且可使用脈衝產生器210a及示波器220a來量測位於第二輸入襯墊510b與第二輸出襯墊520b之間的半導體器件(未圖示)之第一SET電流及RESET電流至第K個SET電流及RESET電流。類似地，C電源235c將操作信號應用於C探針傳輸線115c，且可使用脈衝產生器210a及示波器220a來量測位於第三輸入襯墊510c與第三輸出襯墊520c之間的半導體器件(未圖示)之第一SET電流及RESET電流至第K個SET電流及RESET電流。

第一電源控制器240a控制第二電源230b，從而使得其產生操作信號(S930)。操作信號應用於第二傳輸線110b，從而使得第二輸入端子MEMS開關20b及第二輸出端子MEMS開關90b同時接通。第一連接節點30與DC輸入端子10b及第二連接節點80與DC輸出端子100b分別電連接。

舉例而言，A電源235a將操作信號應用於A探針傳輸線115a，且可使用SMU 210b來量測位於第一輸入襯墊510a與第一輸出襯墊520a之間的半導體器件(未圖示)之第一SET電阻及RESET電阻至第K個SET電阻及RESET電阻。B電源235b將操作信號應用於B探針傳輸線115b，且可使用SMU 210b來量測位於第二輸入襯墊510b與第二輸出襯墊520b之間的半導體器件(未圖示)之第一SET電阻及RESET電阻至第K個SET電阻及RESET電阻。類似地，C電源235c將操作信號應用於C探針傳輸線115c，且可使用SMU 210b來量測位於第三輸入襯墊510c與第三輸出襯墊520c之間的半導體器件(未圖示)之第一SET電阻及RESET電阻至第K個SET電阻及RESET電阻。

一單獨探針插腳可連接至正測試之半導體器件中之每一者，從而允許複數個半導體器件經由分別連接至探針插腳中之每一者的探針MEMS開關而順序地測試。結果，可在不改變探針卡的情況下測試複數個半導體器件中之每一者之SET電阻、RESET電阻、SET電流及RESET電流。

圖9A為說明使用習知測試裝置所量測之半導體器件之電流-電阻特徵的圖表。圖9B為說明根據發明性概念之一或多個例示性實施例的使用包括探針卡之測試裝置所量測之半導體器件的電流-電阻特徵的圖表。

參看圖9A及圖9B，量測相對於SET電流之改變的第一SET電阻至第K個SET電阻，及相對於RESET電流之改變的第一SET電阻至第K個SET電阻。參看圖9A，在習知測試裝置中使用機械開關。在習知測試裝置中，襯墊與探針插腳之間的距離為約1 m，其要求在執行切換操作時產生等於或大於約1.5 V之電壓。此電壓可引起對半導體器件之損害，從而使量測可靠性退化。參看圖9B，在根據發明性概念之一或多個例示性實施例之測試裝置中，用MEMS開關替代機械開關，且襯墊與探針插腳之間的距離不大於約50 cm。結果，當執行切換操作時產生不大於約0.5 V之電壓，且防止對半導體器件之損害，從而改良量測可靠性。

圖10A及圖10B為根據發明性概念之另一例示性實施例的探針卡中之MEMS開關的圖式。在圖10A中，MEMS開關包含壓電元件7。在圖10B中，MEMS開關包含線圈4。

參看圖10A及圖10B，MEMS開關中之每一者可包括一用於接收操作信號之控制部分5，及一用於電連接第一端子8及第二端子9之連接部分6。

在圖10A中，當將操作信號應用於MEMS開關之控制部分5時，壓電元件7之物理特性之改變使得壓電元件7向下彎曲。結果，第一端子8向下彎曲，且電連接至連接部分6，如圖10A中所說明。

在圖10B中，當將操作信號應用於MEMS開關之控制部分5時，連接至控制部分5之線圈4產生磁力。由於磁力，第一端子8及第二端子9向下彎曲且電連接至連接部分6。

儘管已參考上文之例示性實施例來特定展示及描述發明性概念，但將理解，發明性概念並不限於此等實施例，而是可在不脫離如由以下申請專利範圍所界定之發明性概念之精神及範疇的情況下由熟習此項技術者加以修改。

1A．．．探針卡

1B．．．探針卡

1C．．．探針卡

1D．．．探針卡

2A．．．測試裝置

2B．．．測試裝置

2C．．．測試裝置

2D．．．測試裝置

4．．．線圈

5．．．控制部分

6．．．連接部分

7．．．壓電元件

8．．．第一端子

9．．．第二端子

10a．．．第一輸入端子

10b．．．第二輸入端子

20a．．．第一輸入端子MEMS開關

20b．．．第二輸入端子MEMS開關

30．．．第一連接節點

40a．．．第一輸入探針MEMS開關

40b．．．第二輸入探針MEMS開關

40c．．．第三輸入探針MEMS開關

50．．．輸入探針插腳

50a．．．第一輸入探針插腳

50b．．．第二輸入探針插腳

50c．．．第三輸入探針插腳

60．．．輸出探針插腳

60a．．．第一輸出探針插腳

60b．．．第二輸出探針插腳

60c．．．第三輸出探針插腳

70a．．．第一輸出探針MEMS開關

70b．．．第二輸出探針MEMS開關

70c．．．第三輸出探針MEMS開關

80．．．第二連接節點

90a．．．第一輸出端子MEMS開關

90b．．．第二輸出端子MEMS開關

100a．．．第一輸出端子

100b．．．第二輸出端子

110a．．．第一傳輸線

110b．．．第二傳輸線

115a．．．A探針傳輸線

115b．．．B探針傳輸線

115c．．．C探針傳輸線

210a．．．第一輸入信號應用單元/脈衝產生器

210b．．．第二輸入信號應用單元/源量測單元

220a．．．第一輸出信號接收單元/示波器

220b．．．第二輸出信號接收單元/接地/接地連接

230．．．電源

230a．．．第一電源

230b．．．第二電源

235a．．．A電源

235b．．．B電源

235c．．．C電源

240a．．．第一電源控制器

240b．．．第二電源控制器

250．．．電源開關/解多工器

500．．．晶圓

510．．．輸入襯墊

510a．．．第一輸入襯墊

510b．．．第二輸入襯墊

510c．．．第三輸入襯墊

520．．．輸出襯墊

520a．．．第一輸出襯墊

520b‧‧‧第二輸出襯墊

520c‧‧‧第三輸出襯墊

圖1為根據發明性概念之一例示性實施例的探針卡及包括該探針卡之測試裝置的圖式；

圖2為根據發明性概念之另一例示性實施例的探針卡及包括該探針卡之測試裝置的圖式；

圖3為根據發明性概念之另一例示性實施例的探針卡及包括該探針卡之測試裝置的圖式；

圖4為根據發明性概念之另一例示性實施例的探針卡及包括該探針卡之測試裝置的圖式；

圖5為根據發明性概念之一例示性實施例的用於使用包括探針卡之測試裝置來測試半導體器件的方法的流程圖；

圖6為根據發明性概念之另一例示性實施例的用於使用包括探針卡之測試裝置來測試半導體器件的方法的流程圖；

圖7為根據發明性概念之另一例示性實施例的用於使用包括探針卡之測試裝置來測試半導體器件的方法的流程圖；

圖8為根據發明性概念之另一例示性實施例的用於使用包括探針卡之測試裝置來測試半導體器件的方法的流程圖；

圖9A為說明使用習知測試裝置所量測之半導體器件之電流-電阻特徵的圖表；

圖9B為根據發明性概念之一例示性實施例的使用包括探針卡之測試裝置所量測之半導體器件的電流-電阻特徵的圖表；

圖10A為根據發明性概念之一例示性實施例的探針卡中之微機電系統(MEMS)開關的圖式；及

圖10B為根據發明性概念之一例示性實施例的探針卡中之MEMS開關的圖式。

1C．．．探針卡

2C．．．測試裝置

5．．．控制部分

6．．．連接部分

10a．．．第一輸入端子

10b．．．第二輸入端子

20a．．．第一輸入端子MEMS開關

20b．．．第二輸入端子MEMS開關

30．．．第一連接節點

40a．．．第一輸入探針MEMS開關

40b．．．第二輸入探針MEMS開關

40c．．．第三輸入探針MEMS開關

50a．．．第一輸入探針插腳

50b．．．第二輸入探針插腳

50c．．．第三輸入探針插腳

60a．．．第一輸出探針插腳

60b．．．第二輸出探針插腳

60c．．．第三輸出探針插腳

70a．．．第一輸出探針MEMS開關

70b．．．第二輸出探針MEMS開關

70c．．．第三輸出探針MEMS開關

80．．．第二連接節點

90a．．．第一輸出端子MEMS開關

90b．．．第二輸出端子MEMS開關

100a．．．第一輸出端子

100b．．．第二輸出端子

110a．．．第一傳輸線

110b．．．第二傳輸線

115a．．．A探針傳輸線

115b．．．B探針傳輸線

115c．．．C探針傳輸線

210a．．．第一輸入信號應用單元/脈衝產生器

210b．．．第二輸入信號應用單元/源量測單元

220a．．．第一輸出信號接收單元/示波器

220b．．．第二輸出信號接收單元/接地/接地連接

230a．．．第一電源

230b．．．第二電源

235a．．．A電源

235b．．．B電源

235c．．．C電源

240a．．．第一電源控制器

240b．．．第二電源控制器

500．．．晶圓

510a．．．第一輸入襯墊

510b．．．第二輸入襯墊

510c．．．第三輸入襯墊

520a．．．第一輸出襯墊

520b．．．第二輸出襯墊

520c．．．第三輸出襯墊

Claims (15)

1. 一種探針卡，其包含：一連接一第一輸入端子及一第一輸入探針插腳之第一輸入端子微機電系統(MEMS)開關，其中該第一輸入端子MEMS開關包含一接收一操作信號之控制部分及一連接該第一輸入端子及該第一輸入探針插腳之連接部分；一連接一第一輸出端子及一第一輸出探針插腳之第一輸出端子MEMS開關，其中該第一輸出端子MEMS開關包含一接收該操作信號之控制部分及一連接該第一輸出端子及該第一輸出探針插腳之連接部分；一連接該第一輸入端子MEMS開關及該第一輸入探針插腳之第一輸入探針MEMS開關；及一連接該第一輸出端子MEMS開關及該第一輸出探針插腳之第一輸出探針MEMS開關。
2. 如請求項1之探針卡，其中該第一輸入探針插腳與該第一輸入端子MEMS開關之間的一距離及該第一輸出探針插腳與該第一輸出端子MEMS開關之間的一距離不大於約50cm。
3. 如請求項1之探針卡，其中該第一輸入端子MEMS開關之該控制部分及該第一輸出端子MEMS開關之該控制部分經組態以接收一相同之操作信號。
4. 如請求項1之探針卡，其進一步包含：一連接一第二輸入端子及一第二輸入探針插腳之第二 輸入端子MEMS開關，其中該第二輸入端子MEMS開關包含一接收該操作信號之控制部分及一連接該第二輸入端子及該第二輸入探針插腳之連接部分；及一連接一第二輸出端子及一第二輸出探針插腳之第二輸出端子MEMS開關，其中該第二輸出端子MEMS開關包含一接收該操作信號之控制部分及一連接該第二輸出端子及該第二輸出探針插腳之連接部分，其中該第一輸入端子為一接收一脈衝輸入信號之脈衝輸入端子，該第二輸入端子為一接收一直流(DC)輸入信號之DC輸入端子，該第一輸出端子為一傳輸一脈衝輸出信號之脈衝輸出端子，且該第二輸出端子為一傳輸一DC輸出信號之DC輸出端子。
5. 如請求項4之探針卡，其進一步包含：一第一傳輸線，其連接該第一輸入端子MEMS開關之該控制部分及該第一輸出端子MEMS開關之該控制部分；及一第二傳輸線，其連接該第二輸入端子MEMS開關之該控制部分及該第二輸出端子MEMS開關之該控制部分，其中一經由該第一傳輸線及該第二傳輸線所傳輸之操作信號執行以下中之一者， 同時接通該第一輸入端子MEMS開關及該第一輸出端子MEMS開關及斷開該第二輸入端子MEMS開關及該第二輸出端子MEMS開關，或同時接通該第二輸入端子MEMS開關及該第二輸出端子MEMS開關及斷開該第一輸入端子MEMS開關及該第一輸出端子MEMS開關。
6. 如請求項5之探針卡，其進一步包含一連接至該第一傳輸線及該第二傳輸線之電源開關，其將該操作信號傳輸至該第一傳輸線或該第二傳輸線中之一者。
7. 如請求項6之探針卡，其中該電源開關包含一解多工器，該解多工器根據一時脈信號而將該操作信號傳輸至該第一傳輸線或該第二傳輸線中之一者。
8. 一種探針卡，其包含：複數個輸入端子，其經組態以接收複數個輸入信號；複數個輸入探針插腳，其經組態以將該複數個輸入信號傳輸至一晶圓之複數個輸入襯墊；及複數個輸入端子微機電系統(MEMS)開關，其連接該複數個輸入端子及複數個輸入探針MEMS開關；複數個輸出端子，其經組態以傳輸複數個輸出信號；複數個輸出探針插腳，其經組態以自該晶圓之複數個輸出襯墊接收該複數個輸出信號；及複數個輸出端子MEMS開關，其連接該複數個輸出端子及該複數個輸出探針插腳，其中，該複數個輸入端子MEMS開關中之每一者包含一接收 一操作信號之控制部分及一連接該複數個輸入端子及該複數個輸入探針MEMS開關之連接部分，該複數個輸入探針MEMS開關中之每一者包含一接收該操作信號之控制部分及一連接該複數個輸入端子MEMS開關及該複數個輸入探針插腳之連接部分，且該複數個輸出端子MEMS開關中之每一者包含一接收該操作信號之控制部分及一連接該複數個輸出端子及該複數個輸出探針插腳之連接部分。
9. 如請求項8之探針卡，其進一步包含複數個傳輸線，該複數個傳輸線經組態以連接該複數個輸入端子MEMS開關之每一控制部分及該複數個輸出端子MEMS開關之每一控制部分，其中該複數個傳輸線中之每一者同時將該操作信號傳輸至該複數個輸入端子MEMS開關之每一控制部分及該複數個輸出端子MEMS開關之每一控制部分。
10. 如請求項8之探針卡，其進一步包含：複數個輸出端子，其經組態以傳輸複數個輸出信號；複數個輸出探針插腳，其經組態以自該晶圓之複數個輸出襯墊接收該複數個輸出信號；及複數個輸出端子MEMS開關，其連接該複數個輸出端子及複數個輸出探針MEMS開關，其中該複數個輸出端子MEMS開關中之每一者包含一接收一操作信號之控制部分及一連接該複數個輸出端子及該複數個輸出探針MEMS開關之連接部分，且 該複數個輸出探針MEMS開關中之每一者包含一接收一操作信號之控制部分及一連接該複數個輸出端子MEMS開關及該複數個輸出探針插腳之連接部分。
11. 如請求項10之探針卡，其進一步包含複數個探針傳輸線，該複數個探針傳輸線經組態以連接該複數個輸入探針MEMS開關之每一控制部分及該複數個輸出探針MEMS開關之每一控制部分，其中該複數個探針傳輸線中之每一者同時將該操作信號傳輸至該複數個輸入探針MEMS開關之每一控制部分及該複數個輸出探針MEMS開關之每一控制部分。
12. 如請求項11之探針卡，其進一步包含複數個傳輸線，該複數個傳輸線經組態以連接該複數個輸入端子MEMS開關之每一控制部分及該複數個輸出端子MEMS開關之每一控制部分，其中該複數個傳輸線中之每一者同時將一操作信號傳輸至該複數個輸入端子MEMS開關之每一控制部分及該複數個輸出端子MEMS開關之每一控制部分。
13. 一種包含一探針卡之測試裝置，其中該探針卡包含：一連接一第一輸入端子及一第一輸入探針插腳之第一輸入端子微機電系統(MEMS)開關；一連接一第一輸出端子及一第一輸出探針插腳之第一輸出端子MEMS開關；一連接一第二輸入端子及一第二輸入探針插腳之第 二輸入端子MEMS開關；一連接一第二輸出端子及一第二輸出探針插腳之第二輸出端子MEMS開關；一連接該第一輸入端子MEMS開關及該第一輸入探針插腳之第一輸入探針MEMS開關；一連接該第一輸出端子MEMS開關及該第一輸出探針插腳之第一輸出探針MEMS開關；一連接該第二輸入端子MEMS開關及該第二輸入探針插腳之第二輸入探針MEMS開關；及一連接該第二輸出端子MEMS開關及該第二輸出探針插腳之第二輸出探針MEMS開關。
14. 如請求項13之測試裝置，其進一步包含：一脈衝產生器，其經組態以將一脈衝輸入信號應用於該第一輸入端子；一源量測單元(SMU)，其經組態以將一直流(DC)輸入信號應用於該第二輸入端子；一示波器，其經組態以自該第一輸出端子接收一脈衝輸出信號；及一接地連接，其經組態以自該第二輸出端子接收一DC輸出信號。
15. 如請求項13之測試裝置，其進一步包含：一第一電源，其經組態以同時將一第一操作信號應用於該第一輸入端子MEMS開關之一控制部分及該第一輸出端子MEMS開關之一控制部分； 一第二電源，其經組態以同時將一第二操作信號應用於該第二輸入端子MEMS開關之一控制部分及該第二輸出端子MEMS開關之一控制部分；及一電源控制器，其經組態以控制該第一電源及該第二電源，其中該第一輸入端子MEMS開關及該第一輸出端子MEMS開關接通，同時該第二輸入端子MEMS開關及該第二輸出端子MEMS開關斷開，且該第二輸入端子MEMS開關及該第二輸出端子MEMS開關接通，同時該第一輸入端子MEMS開關及該第一輸出端子MEMS開關斷開。