CN105527596B - 一种晶圆验收测试机台加压校准方法 - Google Patents

一种晶圆验收测试机台加压校准方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种晶圆验收测试机台加压校准方法，将同样的探针卡分别固定在若干个晶圆验收测试机台上测试晶圆，提取每一台晶圆验收测试机台上探针卡测试晶圆时形成的针痕图像并且计算每一幅针痕图像的加压值的中间值，并且提取每一个晶圆验收测试机台的加压值的中间值进行数据拟合，得到加压值的规格范围，将每一台晶圆验收测试机台的加压值调整至加压值的规格范围内。本发明提供的加压校准方法，晶圆验收测试机台只需对晶圆进行一次测试形成了针痕图像即可，对针痕图像进行提取、计算得到加压值的中间值，因此减少了机台的利用时间，提高了利用率，然后根据上述数据进行数据拟合得到加压值的规格范围，增加了加压值规格范围设定的可信度。

Description

一种晶圆验收测试机台加压校准方法
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种晶圆验收测试机台加压校准方法。
背景技术
WAT(Wafer acceptance test，晶圆验收测试)是在工艺流程结束后对芯片做的电性测量，用来检验各段工艺流程是否符合标准，测试项目包括器件特性测试、电容测试、接触电阻测试、击穿测试等。一般在晶圆验收测试机台上固定探针卡，将需要测试的晶圆或者芯片放置在晶圆验收测试机台上，使用探针卡扎晶圆或者芯片上的焊垫或者凸块，即加压(over drive)，从而对该晶圆进行测试。
在探针卡对晶圆进行测试时，探针卡对晶圆上的焊垫或者凸块进行压力加载，在焊垫或者凸块上留下了针痕，而每一台晶圆验收测试机台在使用时都要对该机台进行校准，避免在使用时本身的数据误差而使晶圆测试产生误差。
现阶段普遍使用的晶圆验收测试机台会使用加压值来进行校准，调整每一台晶圆验收测试机台的加压值，其它数据会随着加压值一同改变，因此只需调整加压值，即可完成每一台晶圆验收测试机台的校 准。
现有技术中，晶圆验收测试机台的加压值校准方法为，先获取所有机台探针刚接触晶圆时的加压值，并选取该机台的多次对多片晶圆测试后产生的所有的加压值的中间值设定为基准值，根据以往的经验值设定加压值的规格范围，将加压值超出该规格范围的机台的加压值调整至该规格范围内。这种校准过程均需多次使用晶圆验收测试机台测试晶圆，校准时间较长，且浪费了机台使用率；同时，机台的规格范围是利用经验值设定，因此结果不够可靠，相对于现在FAB制造工艺欠缺精准度。因此针对上述问题，有必要发明一种校准方法能够减少校准时长，提高机台利用率，提高规格范围设定精度。
发明内容
本发明提供一种晶圆验收测试机台加压校准方法，其在对晶圆进行加压测试时，提取每一台所述晶圆验收测试机台上所述探针卡测试晶圆时形成的针痕图像并且计算每一幅所述针痕图像的加压值的中间值，并且提取每一个所述晶圆验收测试机台的加压值的中间值进行数据拟合，得到加压值的规格范围，从而每一台晶圆验收测试机台只需对晶圆进行一次测试产生针痕图像即可计算出加压值，减少了校准时长，提高了机台利用率并且由于使用数据拟合出加压值的规格范围，提高了规格范围设定的精准度和可信度。
为达到上述目的，本发明提供一种晶圆验收测试机台加压校准方法，将同样的探针卡分别固定在若干个晶圆验收测试机台上测试晶圆， 提取每一台所述晶圆验收测试机台上所述探针卡测试晶圆时形成的针痕图像并且计算每一幅所述针痕图像的加压值的中间值以及每一个所述晶圆验收测试机台的信息，并且提取每一个所述晶圆验收测试机台的加压值的中间值进行数据拟合，得到加压值的规格范围，将每一台所述晶圆验收测试机台的加压值调整至所述加压值的规格范围内，则每一台所述晶圆验收测试机台即被校准完成。
作为优选，包括以下步骤：
步骤一：提供基准探针卡；
步骤二：将所述基准探针卡分别固定在若干个所述晶圆验收测试机台上测试晶圆；
步骤三：将步骤二中所述基准探针卡在测试所述晶圆时得到的针痕图像进行图像处理，获取每一幅所述针痕图像中每个针痕的直径，并且得到每幅所述针痕图像中针痕的直径的中间值；
步骤四：将步骤三中得到的每幅所述针痕图像中针痕的直径的中间值计算出每一台所述晶圆验收测试机台在测试晶圆时的加压值；
步骤五：将步骤四得到的每一台所述晶圆验收测试机台在测试晶圆时的加压值计算所有所述晶圆验收测试机台的加压值的规格范围；
步骤六：将所有的所述晶圆验收测试机台的加压值调整在步骤五所述加压值的规格范围内。
作为优选，步骤二中将每一幅所述针痕图像中每个针痕的直径进行排序，然后根据排序后的每个针痕的直径得到每幅所述针痕图像中针痕的直径的中间值。
作为优选，在步骤三中得到每幅所述针痕图像中针痕的直径的中间值后同时获取每个所述晶圆验收测试机台的机台编号。
作为优选，步骤五中通过各个所述晶圆验收测试机台的加压值及各个所述晶圆验收测试机台的针痕的直径的中间值的差值计算得到所有所述晶圆验收测试机台的加压值的规格范围。
作为优选，步骤五中将各个所述晶圆验收测试机台的加压值及各个所述晶圆验收测试机台的针痕的直径的中间值的差值进行数据拟合得到所有所述晶圆验收测试机台的加压值的规格范围。
作为优选，所述数据拟合为线性拟合。
作为优选，所述探针卡的探针直径为35nm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供一种晶圆验收测试机台加压校准方法，将同样的探针卡分别固定在若干个晶圆验收测试机台上测试晶圆，提取每一台所述晶圆验收测试机台上所述探针卡测试晶圆时形成的针痕图像并且计算每一幅所述针痕图像的加压值的中间值以及每一个所述晶圆验收测试机台的信息，并且提取每一个所述晶圆验收测试机台的加压值的中间值进行数据拟合，得到加压值的规格范围，将每一台所述晶圆验收测试机台的加压值调整至所述加压值的规格范围内，则每一台所述晶圆验收测试机台即被校准完成。本发明提供的加压校准方法，晶圆验收测试机台只需对晶圆进行一次测试形成了针痕图像即可，对针痕图像进行提取、计算得到加压值的中间值，因此减少了机台的利用时间，提高了利用率，然后根据上述数据进行数据拟合得到加压值的规格范围，增加了加压值规格范 围设定的可信度。
附图说明
图1为本发明提供的晶圆验收测试机台加压校准方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
请参照图1，为达到上述目的，本发明提供一种晶圆验收测试机台加压校准方法，包括以下步骤：
步骤一：提供用于做晶圆测试的基准探针卡，一般地，基准探针卡的探针直径为35nm。
步骤二：将基准探针卡分别固定在若干个所述晶圆验收测试机台上，将同样的晶圆分别放在上述所有的晶圆验收测试机台上使用基准探针卡测试，由于不同的晶圆中的焊垫和凸块材料成分不同，因此必须使用同样的晶圆，确保后续得到的针痕图像是在同样的材料成分上进行加压得到的痕迹，避免由于材料的硬度不同，造成的针痕的形状与深度都各不相同，从而影响了计算的精度；
步骤三：将步骤二中所述基准探针卡在测试所述晶圆时得到的针痕图像进行图像处理，获取每一幅所述针痕图像中每个针痕的直径如d1、d2……dn，对每一个针痕图像中的针痕直径进行排序，计算得到每幅所述针痕图像中针痕的直径的中间值dm；
步骤四：将步骤三中得到的每幅所述针痕图像中针痕的直径的中间值dm计算出每一台所述晶圆验收测试机台在测试晶圆时的加压值，可以使用相应地计算机***，根据微观硬度测试的原理，从图像中提取针痕，并且根据当时焊垫或者凸块的材料的硬度，计算出相应地压力值，得到的加压值为OD1、OD2……ODn，每一台晶圆验收测试机台对应一幅针痕图像，因此对应一个中间针痕的直径的中间值dm，同时也对应一个加压值OD；
步骤五：将步骤四得到的所有的所述晶圆验收测试机台在测试晶圆时的加压值OD与各自的机台的针痕的直径的中间值dm的差值进行计算机的数据拟合，优选线性拟合，拟合后得到加压值的规格范围；
步骤六：将所有的晶圆验收测试机台的加压值调整在步骤五所述加压值的规格范围内，则校准完成。
较佳地，在步骤三中得到每幅所述针痕图像中针痕的直径的中间值后同时获取每个所述晶圆验收测试机台的机台编号。
与现有技术相比，本发明提供的加压校准方法，晶圆验收测试机台只需对晶圆进行一次测试形成了针痕图像即可，对针痕图像进行提取、计算得到加压值的中间值，因此减少了机台的利用时间，提高了利用率，然后根据上述数据进行数据拟合得到加压值的规格范围，增加了加压值规格范围设定的可信度。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变 型在内。

Claims (7)

1.一种晶圆验收测试机台加压校准方法，其特征在于，将同样的探针卡分别固定在若干个晶圆验收测试机台上测试晶圆，提取每一台所述晶圆验收测试机台上所述探针卡测试晶圆时形成的针痕图像，并且计算每一幅所述针痕图像的加压值的中间值以及每一个所述晶圆验收测试机台的信息，提取每一个所述晶圆验收测试机台的加压值的中间值进行数据拟合，得到加压值的规格范围，将每一台所述晶圆验收测试机台的加压值调整至所述加压值的规格范围内，则每一台所述晶圆验收测试机台校准完成，并具体包括以下步骤：
步骤一：提供基准探针卡；
步骤二：将所述基准探针卡分别固定在若干个所述晶圆验收测试机台上测试晶圆；
步骤三：将步骤二中所述基准探针卡在测试所述晶圆时得到的针痕图像进行图像处理，获取每一幅所述针痕图像中每个针痕的直径，并且得到每幅所述针痕图像中针痕的直径的中间值；
步骤四：根据步骤三中得到的每幅所述针痕图像中针痕的直径的中间值计算出每一台所述晶圆验收测试机台在测试晶圆时的加压值；
步骤五：将步骤四得到的每一台所述晶圆验收测试机台在测试晶圆时的加压值计算所有所述晶圆验收测试机台的加压值的规格范围；
步骤六：将所有的所述晶圆验收测试机台的加压值调整在步骤五所述加压值的规格范围内。
2.如权利要求1所述的晶圆验收测试机台加压校准方法，其特征在于，步骤二中将每一幅所述针痕图像中每个针痕的直径进行排序，然后根据排序后的每个针痕的直径得到每幅所述针痕图像中针痕的直径的中间值。
3.如权利要求1所述的晶圆验收测试机台加压校准方法，其特征在于，在步骤三中得到每幅所述针痕图像中针痕的直径的中间值后同时获取每个所述晶圆验收测试机台的机台编号。
4.如权利要求1所述的晶圆验收测试机台加压校准方法，其特征在于，步骤五中通过各个所述晶圆验收测试机台的加压值及各个所述晶圆验收测试机台的针痕的直径的中间值的差值计算得到所有所述晶圆验收测试机台的加压值的规格范围。
5.如权利要求4所述的晶圆验收测试机台加压校准方法，其特征在于，步骤五中将各个所述晶圆验收测试机台的加压值及各个所述晶圆验收测试机台的针痕的直径的中间值的差值进行数据拟合，得到所有所述晶圆验收测试机台的加压值的规格范围。
6.如权利要求5所述的晶圆验收测试机台加压校准方法，其特征在于，所述数据拟合为线性拟合。
7.如权利要求1所述的晶圆验收测试机台加压校准方法，其特征在于，所述探针卡的探针直径为35nm。
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