TWI790515B - 測試裝置及測試方法 - Google Patents

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TWI790515B
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Abstract

一種測試方法，係置放晶圓於測試裝置之工作平台上，再藉由該測試裝置之移動組件，將該測試裝置之電路板相對該工作平台位移，以令該電路板之至少兩個測試埠分別檢測該晶圓之兩個晶片，且該兩測試埠係具有不同之測試功能，故於晶圓檢測過程中，僅以單一測試裝置即可進行多項檢測作業。

Description

測試裝置及測試方法
本發明係有關一種電性檢測裝置，尤指一種可用於探針卡之測試裝置及測試方法。
目前晶圓於入料時需進行多種電性測試，以判定晶圓中之各晶片的品質等級。
然而，於目前的測試機台及對應的探針卡中，單一測試站僅能進行一種電性測試，若受測晶圓需進行多種電性測試時，就需架設多處測試站以完成晶圓的入料檢驗，故於現況中，多處測試站的檢測作業需增加機台的購置費用，大幅增加該晶圓之製程成本及製程時間。
此外，每完成一個測試站，將獲取一個紀錄資料，而經過多處測試站後，即可儲存多份紀錄資料於資料庫中，以供該晶圓之後續製程應用。
惟，該晶圓之後續製程若需應用該些紀錄資料時，需先進行該資料庫之擷取動作及資料整合動作，故當累積多次擷取動作及資料整合動作後，也嚴重影響該晶圓之後續製程的時間，造成產能瓶頸。
因此，如何克服上述習知技術的種種問題，實已成目前亟欲解決的課題。
為解決上述問題，本發明提供一種測試裝置，係包括：工作平台，係供置放複數目標物；一電路板，係具有複數測試埠，其中，該複數測試埠係具有不同之測試功能；以及移動組件，係相對該工作平台位移該電路板，以令該複數測試埠檢測該工作平台上不同之該目標物。
本發明亦提供一種測試方法，係包括：置放複數目標物於一工作平台上；藉由一移動組件，將一具有複數測試埠之電路板相對該工作平台位移，以令該複數測試埠分別檢測該工作平台上不同之該目標物，其中，該複數測試埠係具有不同之測試功能。
前述之測試裝置及測試方法中，復包括整合該複數測試埠對於單一該目標物之測試結果，以整合成該目標物的品質等級。例如，藉由一通訊連接該電路板之分析處理裝置，以將該複數測試埠對於單一該目標物之測試結果整合成該目標物的品質等級。
前述之測試裝置及測試方法中，該複數測試埠之至少兩者該測試埠係呈間隔並排配置或並排鄰接配置。
前述之測試裝置及測試方法中，該複數目標物係陣列排設，且該複數測試埠之至少兩者係對應不同排之該目標物而呈對角線方向配置。
前述之測試裝置及測試方法中，該複數測試埠之至少兩者的中心之間的軸向間隔距離為n個目標物的寬度，且n為正整數。
前述之測試裝置及測試方法中，該複數目標物係陣列排設，以令該移動組件之移動路徑基於該陣列之各排係為類S形路徑。
前述之測試裝置及測試方法中，該複數目標物係陣列排設，以令移動組件之移動路徑基於該陣列之各排係為同向路徑。
前述之測試裝置及測試方法中，該移動組件係基於該工作平台多軸向移動該電路板。
由上可知，本發明之測試裝置及測試方法中，主要藉由在單一測試裝置之處，於其單一電路板上配置複數測試埠，以同時對複數目標物進行不同的功能測試，故相較於習知技術，本發明僅以單一測試裝置即可進行多項檢測作業，因而能達到節省測試站之目的，以大幅減少機台的購置費用而降低該目標物之製程成本，且能增加廠房利用率，並能大幅縮短該目標物之整體製程時間而提升產能。
再者，本發明於每完成單一測試埠對於該目標物之檢測後，立即暫存其測試結果之相關資訊，待該目標物完成該電路板之所有測試埠的檢測後，即可將單一測試裝置之多種測試結果之相關資訊進行整合，以快速整合輸出一整合資訊，供該目標物之後續製程直接使用，故相較於習知技術，本發明之目標物於後續製程中若需應用該些測試結果之相關資訊時，能立即獲取該整合資訊，而無需進行如習知技術之資料庫擷取動作及資料整合動作，以利於加速該目標物之後續製程的時間，因而能大幅提升產能。
1:測試裝置
1’:晶圓
1a:工作平台
1b:移動組件
1c:分析處理裝置
10:電路板
10a:第一測試埠
10b:第二測試埠
10c:第三測試埠
11:第一探針結構
12:第二探針結構
9,9’,9”,91,92,93,94,95,96,9a,9b,9c,9d,9e,9f:目標物
D:軸向間隔距離
L,L’:移動路徑
W:寬度
X1:箭頭方向
圖1係為本發明之測試裝置之前視平面示意圖。
圖1’係為圖1之目標物之上視平面示意圖。
圖2係為圖1之電路板之上視平面示意圖。
圖2A、圖2B及圖2C係為圖2之其它態樣之上視平面示意圖。
圖3A至圖3D係為本發明之測試方法之圖解流程示意圖。
圖4A、圖4B、圖4C及圖4D係為本發明之測試裝置之移動組件之移動路徑之不同實施例之上視平面示意圖。
圖5係為本發明之測試裝置之另一實施例之局部上視平面示意圖。
以下藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，於本技術領域具有通常知識者可由本說明書所揭示之內容輕易瞭解本發明之其他優點及功效。
須知，本說明書所附圖式所繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應仍落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。同時，本說明書中所引用之如「上」、「第一」、「第二」、「第三」及「一」等之用語，亦僅為便於敘述之明瞭，而非用以限定本發明可實施之範圍，其相對關係之改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施之範疇。
圖1係為本發明之測試裝置1之示意圖。於本實施例中，該測試裝置1係用以檢測具有複數目標物9(如圖1’所示)之晶圓1’之電性功能。
如圖1所示，所述之測試裝置1係包括：一工作平台1a、一電路板10以及一用以位移該電路板10的移動組件1b。
於本實施例中，該測試裝置1係為探針機台(prober)，以於該工作平台1a上置放複數目標物9。
再者，該目標物9係為晶片，其類型為光學轉阻放大器(Optical Trans-Impedance Amplifiers，簡稱TIA)，且該複數目標物9係陣列排設以呈現晶圓1’之態樣，如圖1’所示之尚未切單該晶圓1’之狀態。
所述之電路板10係設有複數測試埠，於本實施例中係包含有一第一測試埠10a及一第二測試埠10b，如圖2所示，以令該第一測試埠10a與該第二測試埠10b分別檢測不同功能，例如，該第一測試埠10a可用於測試直流電(DC)之電壓及電流之檢測，而該第二測試埠10b可用於測試高頻或高速等性能射頻(RF)檢測。
於本實施例中，該電路板10係可為用於測試晶圓/晶片之探針卡(Probe card)或用於測試封裝件之測試載板(Load board)等可供測試機台用之板塊，且該第一測試埠10a係配置有複數第一探針結構11，而該第二測試埠10b係配置有複數該第一探針結構11與複數第二探針結構12。例如，該第一測試埠10a及第二測試埠10b均為開口狀，且該第一測試埠10a之開口輪廓與該第二測試埠10b之開口輪廓可相同(如圖2所示之矩形)或不相同。
再者，該第一探針結構11之構造及用途均不同於該第二探針結構12之構造及用途。例如，該第一探針結構11係為懸臂式探針結構，以測試該目標物9之DC電壓及電流，且該第二探針結構12係為射頻(RF)探針結構，以測試該目標物9之高頻或高速等性能，其中，該第二測試埠10b之複數第二探針結構12之排設方式可基於該目標物9之電性接點而呈現為GSG(Ground-Signal- Ground)、GSSG、GSGSG或其它形式等，且該第二測試埠10b僅需配置少量第一探針結構11，以作為DC偏壓針供電。
又，該複數目標物9係陣列排設，且該第一測試埠10a與該第二測試埠10b均為長方形開口狀，故該第一測試埠10a與該第二測試埠10b的相對位置可為左右配置(如圖2所示)或前後配置(如圖2A所示)，使該第一測試埠10a與該第二測試埠10b對應同一排之該目標物91,93(如圖3C所示)；或者，該第一測試埠10a與該第二測試埠10b的相對位置可為對角線配置(如圖2B所示)，使該第一測試埠10a與該第二測試埠10b對應不同排之該目標物9(如圖3D所示之假想線)。
所述之移動組件1b係用以固設該電路板10，以基於該工作平台1a沿前後左右上下等軸向移動該電路板10。
於本實施例中，該移動組件1b可為機械手臂、多個軸向滑動件或其它適當機構，以位移該電路板10至適當位置，使該第一探針結構11及該第二探針結構12同時分別接觸不同目標物9,9’之電性接點。例如，於單一次檢測作業中，該電路板10可同時完成兩個目標物9,9’的不同功能之檢測。
因此，該第一測試埠10a與該第二測試埠10b之排設位置需對應該些目標物9,9’之排設位置。例如，該第一測試埠10a的中心與該第二測試埠10b的中心之間的軸向間隔距離D為n個目標物9”的寬度W(如圖1’及圖2所示，即D=nW)，其中，n為正整數。可以理解的是，該第一測試埠10a與該第二測試埠10b之間的軸向間隔距離為單一個目標物9”的寬度W時，兩者將呈相鄰接配置(如圖2C所示)，使該電路板10可同時完成相鄰兩目標物9,9”的不同功能之檢測。
再者，該電路板10藉由該移動組件1b進行移動，以完成每一目標物9,9’之多種(如兩種)檢測作業。
又，該測試裝置1復包括一通訊連接該電路板10之分析處理裝置1c，如電腦，以整合該複數測試埠對於單一該目標物9之測試結果。因此，如圖1’所示，每一目標物9,9’,9”在完成多個測試埠(如該第一測試埠10a與該第二測試埠10b)的檢測作業後，該分析處理裝置1c將進行檢測結果之整合作業，以將單一目標物9,9’,9”的至少兩種檢測結果(如DC與RF等性能)整合成一整合資訊，其包含該目標物9,9’,9”的品質等級(如bin code形式之訊號)。
圖3A至圖3D係為本發明之測試方法之局部上視示意圖。於本實施例中，係藉由該測試裝置1進行該測試方法，故請一併參考圖1及圖2。
如圖3A所示，將該晶圓1’置放於該工作平台1a上，且藉由該移動組件1b位移該電路板10至適當位置，使該第二測試埠10b對位於該晶圓1’之第一位置之目標物91上，以令該第二探針結構12接觸該第一位置之目標物91而對該第一位置之目標物91進行高頻或高速等性能之檢測。
於本實施例中，該第一測試埠10a與該第二測試埠10b之間的軸向間隔距離D為至少一個目標物的寬度W(如圖3C所示之兩個目標物的寬度W)，故此時，該第一測試埠10a係位於該晶圓1’之邊緣的外圍區域。
再者，當該第一位置之目標物91完成測試後，該電路板10將輸出該第一位置之目標物91之RF性能測試結果(其定義為第二測試結果)至該分析處理裝置1c中。
如圖3B所示，待該第二探針結構12完成該第一位置之目標物91之檢測作業後，藉由該移動組件1b直線橫向(如圖3A所示之箭頭方向X1)位移該電路板10，使該第二測試埠10b對位於該晶圓1’之第二位置之目標物92 上，以令該第二探針結構12對該第二位置之目標物92進行高頻或高速等性能之檢測，此時，該第一測試埠10a仍位於該晶圓1’之邊緣的外圍區域。
同理地，當該第二位置之目標物92完成測試後，該電路板10將輸出第二位置之目標物92之RF性能測試結果(其定義為第二測試結果)至該分析處理裝置1c中。
如圖3C所示，待該第二探針結構12完成該第二位置之目標物92之檢測作業後，藉由該移動組件1b直線橫向位移該電路板10至適當位置，使該第二測試埠10b對位該晶圓1’之第三位置之目標物93，以令該第二探針結構12對該第三位置之目標物93進行高頻或高速等性能之檢測，此時，該第一測試埠10a係對位該晶圓1’之第一位置之目標物91，以令該第一探針結構11接觸該第一位置之目標物91而對該第一位置之目標物91進行DC電壓及電流等性能之檢測。
於本實施例中，當該第一位置之目標物91完成該第一測試埠10a的測試作業後，該電路板10將輸出第一位置之目標物91之DC性能測試結果(其定義為第一測試結果)至該分析處理裝置1c中，當該分析處理裝置1c判斷該第一位置之目標物91皆已取得第一測試結果與第二測試結果之訊號，即可整合該第一位置之目標物91的第一測試結果與第二測試結果，以產生該第一位置之目標物91的品質等級之訊號(bin code)。
如圖3D所示，當該第一探針結構11完成對該第一位置之目標物91之檢測及該第二探針結構12完成對該第三位置之目標物93之檢測後，藉由該移動組件1b直線橫向位移該電路板10，使該第一測試埠10a與第二測試埠10b依序進行該晶圓1’之各位置之目標物91,92,93,94,95,96之檢測。因此，當該第一測試埠10a完成該晶圓1’之第一排之最後(第六)位置之目標物96之DC檢測後，即完成該晶圓1’之第一排之各位置之目標物91,92,93,94,95,96之檢測作 業，此時，該第二測試埠10b係位於該晶圓1’之邊緣之外圍區域，且該分析處理裝置1c整合出第一排之各位置之目標物91,92,93,94,95,96的品質等級。
於本實施例中，該移動組件1b之移動路徑L基於該些目標物9之陣列排設之各排而為類S形路徑，如圖4A所示，故於圖3D所示之由左向右之移動路徑L進行檢測後，該晶圓1’之第二排之檢測順序將依據該移動組件1b之移動路徑L而為由右向左之各位置之目標物9a,9b,9c,9d,9e,9f。應可理解地，有關該移動組件1b之移動路徑L,L’可依需求設計，如圖4A至圖4B所示之類S形路徑或如圖4C至圖4D所示之同向路徑，甚至可設計呈無規律性路徑，並無特別限制。
因此，本發明之測試方法中，主要藉由在單一測試裝置1上，於其單一電路板10上配置至少二個測試埠(如第一測試埠10a與第二測試埠10b)，以同時對至少二目標物9,9’進行不同的功能測試，故相較於習知技術，本發明僅以單一測試站(如該測試裝置1)即可進行多項檢測作業，因而能達到節省測試站之目的，以大幅減少機台的購置費用而降低該晶圓1’之製程成本，且能增加廠房利用率，並能大幅縮短該晶圓1’之整體製程時間而提升產能。
再者，本發明之測試方法中，於每完成單一個測試埠(如第一測試埠10a或第二測試埠10b)對於該目標物9,9’之檢測後，立即暫存其測試結果之相關資訊於該分析處理裝置1c中，待該目標物9,9’完成該電路板10之所有測試埠的檢測後，即可透過該分析處理裝置1c將單一測試站(如該測試裝置1)之多種測試結果之相關資訊進行整合，以快速整合輸出一包含品質等級訊號之整合資訊，供該晶圓1’之後續製程直接使用，故相較於習知技術，本發明之晶圓1’於後續製程中若需應用該些測試結果之相關資訊時，能立即從該分析處理裝置 1c中獲取該整合資訊，而無需進行如習知技術之資料庫擷取動作及資料整合動作，以利於加速該晶圓1’之後續製程的時間，因而能大幅提升產能。
應可理解地，單一該電路板10可依需求製作出更多個測試埠，如圖5所示之第一測試埠10a、第二測試埠10b及第三測試埠10c，其中，所增設之該第三測試埠10c係用以測試低頻性能，以提升單一測試站(如該測試裝置1)之測試效能，而提升單一目標物9之整體檢測效率(例如，習知單一晶片需經過十個測試站，本發明之目標物9只需經過三至四個測試站)，故有關該電路板10之測試埠之數量只需至少兩個即可，而無特別限制。
綜上所述，本發明之測試裝置及測試方法中，係藉由該測試裝置之電路板上配置多個測試埠，以同時對多個目標物進行不同的功能測試，故本發明僅以單一測試裝置即可進行多項檢測作業，因而能達到節省測試站之目的，以大幅減少機台的購置費用而降低該目標物之製程成本，且能增加廠房利用率，並能大幅縮短該目標物之整體製程時間而提升產能。
再者，本發明於每完成單一測試埠對於該目標物之檢測後，立即暫存其測試結果之相關資訊於該分析處理裝置中，待該目標物完成該電路板之所有測試埠的檢測後，即可將該測試裝置之多種測試結果之相關資訊進行整合，以快速整合輸出整合結果，供該目標物之後續製程直接使用，故本發明之目標物於後續製程中若需應用該些測試結果之相關資訊時，能立即獲取該整合結果，以利於加速該目標物之後續製程的時間，因而能大幅提升產能。
上述實施形態僅例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明。任何在本技術領域具有通常知識者均可在不違背本發明之精神及 範疇下，對上述實施形態進行修飾與改變。因此，本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。
1:測試裝置
1’:晶圓
1a:工作平台
1b:移動組件
1c:分析處理裝置
10:電路板
10a:第一測試埠
10b:第二測試埠

Claims (18)

  1. 一種測試裝置，係包括：工作平台，係供置放複數目標物；一電路板，係具有複數測試埠，其中，該複數測試埠之至少兩者係分別具有不同之測試功能，以檢測該複數目標物之不同功能；以及移動組件，係相對該工作平台位移該電路板，以令該複數測試埠之至少兩者分別檢測該工作平台上不同之該複數目標物，其中，於該移動組件相對該工作平台位移該電路板時，使該電路板同時進行該複數目標物之至少兩者的不同功能之檢測。
  2. 如請求項1所述之測試裝置，復包括通訊連接該電路板之分析處理裝置，以整合該複數測試埠對於單一該目標物之測試結果。
  3. 如請求項2所述之測試裝置，其中，該分析處理裝置將該複數測試埠對於單一該目標物之測試結果整合成該目標物的品質等級。
  4. 如請求項1所述之測試裝置，其中，該複數測試埠之至少兩者係呈間隔並排配置或並排鄰接配置。
  5. 如請求項1所述之測試裝置，其中，該複數目標物係陣列排設，且該複數測試埠之至少兩者係對應不同排之該目標物而呈對角線方向配置。
  6. 如請求項1所述之測試裝置，其中，該複數測試埠之至少兩者的中心之間的軸向間隔距離為n個目標物的寬度，且n為正整數。
  7. 如請求項1所述之測試裝置，其中，該複數目標物係陣列排設，以令該移動組件之移動路徑基於該陣列之各排而呈類S形路徑。
  8. 如請求項1所述之測試裝置，其中，該複數目標物係陣列排設，以令移動組件之移動路徑基於該陣列之各排而呈同向路徑。
  9. 如請求項1所述之測試裝置，其中，該移動組件係基於該工作平台多軸向移動該電路板。
  10. 一種測試方法，係包括：置放複數目標物於一工作平台上；以及藉由一移動組件，將一具有複數測試埠之電路板相對該工作平台位移，以令該複數測試埠之至少兩者分別檢測該工作平台上不同之該複數目標物，其中，該複數測試埠之至少兩者係分別具有不同之測試功能，以於該移動組件相對該工作平台位移該電路板時，使該電路板同時進行該複數目標物之至少兩者的不同功能之檢測。
  11. 如請求項10所述之測試方法，復包括整合該複數測試埠對於單一該目標物之測試結果。
  12. 如請求項11所述之測試方法，復包括將該複數測試埠對於單一該目標物之測試結果整合成該目標物的品質等級。
  13. 如請求項10所述之測試方法，其中，該複數測試埠之至少兩者係呈間隔並排配置或並排鄰接配置。
  14. 如請求項10所述之測試方法，其中，該複數目標物係陣列排設，且該複數測試埠之至少兩者係對應不同排之該目標物而呈對角線方向配置。
  15. 如請求項10所述之測試方法，其中，該複數測試埠之至少兩者的中心之間的軸向間隔距離為n個目標物的寬度，且n為正整數。
  16. 如請求項10所述之測試方法，其中，該複數目標物係陣列排設，以令該移動組件之移動路徑基於該陣列之各排而呈類S形路徑。
  17. 如請求項10所述之測試方法，其中，該複數目標物係陣列排設，以令移動組件之移動路徑基於該陣列之各排而呈同向路徑。
  18. 如請求項10所述之測試方法，其中，該移動組件係基於該工作平台多軸向移動該電路板。
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