CN111077428A - 晶圆的测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种晶圆测试方法：步骤一，在探针测试机台上设置电子硅片分类图及走向参数及初始测试温度T0，品种参数名称记为Tmap；步骤二，撰写测试程序，初始温度T0测试的对应测试流程记为Flow0；在测试程序中，温度点T1～Tn以及对应的测试流程Flow1～Flown；测试程序记为Tprog；步骤三，探针测试机台调用品种参数Tmap 进行晶粒扎针位置对位确认；步骤四，调用测试程序Tprog；步骤五，全部测试区域执行测试Flow0；步骤六，当T0测试完成后，把测试温度设定到T1；步骤七,探针卡重新对应到第一个晶粒坐标位置；步骤八,进行测试；步骤九，测试程序Tprog按照电子硅片分类图要求的区域，进行全部测试区域测试Flow1；步骤十，要测试温度Tn条件时，仿照重复步骤六到步骤九操作。

Description

晶圆的测试方法
技术领域
本发明涉及半导体器件制造及测试领域，特别是指一种晶圆的测试方法。
背景技术
在半导体器件制造工艺中，测试是保证器件出厂品质的重要环节，通过测试，能将制造过程中产生的一些残次品，或者性能不合格产品挑选出来，或者是通过测试，获知器件的性能参数，能对产品进行等级的区分。
探针测试是硅片测试中一个非常重要的测试项目，探针测试使用探针卡与晶圆上的压焊点（pad）接触以传输电信号。探针卡是测试仪器与待测器件（DUT）之间的接口，典型的探针卡是一种带有很多细针的的印刷电路板，这些细针和待测器件之间进行物理和电学接触，探针传递进出晶圆测试结构压焊点的电压电流。
在半导体芯片测试行业，在进行晶圆级产品或IP的测试时,往往需要进行多个温度条件下的测试或者验证。
如图1所示，在进行多个温度条件测试时,目前一般是通过对探针台设置相应的品种参数,一个温度对应一个参数,每测试一个温度条件时,都要重新人工调用一个参数测试,耗时,不灵活,而且人工干预较多。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种晶圆的测试方法，只要有一个基本的探针台品种参数即可实现晶圆在多温度条件下的测试。
为解决上述问题，本发明所述的一种晶圆的测试方法，使用测试探针机台针对晶圆上的芯片进行测试，包含如下的步骤：
步骤一，在探针测试机台上设置要测试晶粒的电子硅片分类图及走向参数及初始测试温度T0，品种参数名称记为Tmap。
步骤二，撰写测试程序，初始温度T0测试的对应测试流程记为Flow0。
在测试程序中，根据要测试的温度点T1～Tn设定好温度条件以及对应的测试流程记为Flow1～Flown；测试程序记为Tprog。
步骤三，安装好测试晶圆的探针卡,在探针测试机台上放置需要测试的晶圆，探针测试机台调用品种参数Tmap 进行晶粒扎针位置对位确认。
步骤四，在探针测试机台上调用测试程序Tprog。
步骤五，在探针测试机台上按开始测试按钮，测试程序按照电子硅片分类图给出的测试区域，先全部测试区域执行测试Flow0。
步骤六，当T0温度测试到最后一个晶粒完成后，测试程序向探针测试机台传送把测试温度设定到T1的条件命令。
步骤七,测试程序发送命令使探针测试机台的托盘移动,使探针卡对应到电子硅片分类图要求测试的第一个晶粒坐标位置。
步骤八,测试程序向探针测试机台发送扎针抬针的命令,进行测试。
步骤九，测试程序Tprog按照电子硅片分类图要求的区域，进行全部测试区域测试Flow1。
步骤十，要测试温度Tn条件时，仿照重复步骤六到步骤九操作，直到所有的温度点测试完成。
进一步的改进是，所述的测试机台是通过探针卡上探针与晶圆上的测试接触衬垫接触，测试机台发送测试电信号通过探针输入到晶圆上的晶粒并获得测试数据。
进一步的改进是，所述步骤六中，待T1温度设置完成后，由测试仪向测试机台发送读取温度的命令，得到读取的温度Tget，Tget 同T1 相差在一定范围内，判定测试要求的T1温度设置完毕。
进一步的改进是，所述步骤八中，测试前需要确定过驱动量OD（over drive），OD量设置从小到大在一定范围内设置,当程序得到探针与晶粒接触良好的信息时,这时的OD量记为Tod,在T1温度条件下所有芯片按照此OD量进行测试。
进一步的改进是，所述的测试方法还包括远程测试，在远程控制端上发送测试控制命令到测试探针机台上，控制测试探针机台对晶圆进行测试。
本发明所述的晶圆测试方法，通过在探针测试机台上设置测试程序，实现晶圆在多温度测试条件下，自动设置测试的温度，自动调用相应温度下的测试流程，并在一个温度点测试完成之后再自动转移到下一个温度点并进行测试，减少了人工的干预，耗时少，控制灵活，还可实现远程操控。
附图说明
图1 是现有的晶圆测试的流程示意图。
图2 是本发明晶圆测试方法的流程示意图。
具体实施方式
本发明根据目前的测试方式所存在的问题提出改进，只要有一个基本的探针台品种参数即可实现晶圆在多温度条件下的测试。 减少人工干预，耗时少，控制灵活，还可实现远程操控。
本发明所述的晶圆的测试方法，使用探针测试机台针对晶圆上的芯片进行测试，所述的探针测试机台是通过探针卡上探针与晶圆上的测试接触衬垫接触，测试机台发送测试电信号通过探针输入到晶圆上的晶粒并获得测试数据。具体包含如下的步骤：
步骤一，在探针测试机台上设置要测试晶粒的电子硅片分类图（mapping）及走向参数及初始测试温度T0，品种参数名称记为Tmap。
步骤二，撰写测试程序，初始温度T0测试的对应测试流程记为Flow0。
在测试程序中，根据要测试的温度点T1～Tn设定好温度条件以及对应的测试流程记为Flow1～Flown；测试程序记为Tprog。
步骤三，安装好测试晶圆的探针卡,在探针测试机台上放置需要测试的晶圆，探针测试机台调用品种参数Tmap 进行晶粒扎针位置对位确认。
步骤四，在探针测试机台上调用测试程序Tprog。
步骤五，在探针测试机台上按开始测试按钮，测试程序按照电子硅片分类图给出的测试区域，先全部测试区域执行测试Flow0。
步骤六，当T0温度测试到最后一个晶粒完成后，测试程序向探针测试机台传送把测试温度设定到T1的条件命令；待T1温度设置完成后，由测试仪向测试机台发送读取温度的命令，得到读取的温度Tget，Tget 同T1 相差在一定范围内，判定测试要求的T1温度设置完毕。Tget 同T1 差距范围可以根据实际测试需要，以及以往的测试数据来确定，假如对测试结果精准度要求不高，或者说依据以往的测试结果与温度变化不太敏感的话，可以适当放宽这个差距范围以提高测试效率；如果对测试结果精准度要求高，或者以往的测试结果显示对温度变化敏感，则需要适当缩小差距范围，以使Tget 尽量靠近T1以提高测试精度。
步骤七,测试程序发送命令使探针测试机台的托盘移动,使探针卡对应到电子硅片分类图要求测试的第一个晶粒坐标位置。
步骤八,测试程序向探针测试机台发送扎针抬针的命令,进行测试。OD（overdrive,过驱动量）量设置从小到大在一定范围内设置, 选择OD量是一个很重要的环节也是很容易被忽视的环节，OD选择过小，会导致接触电阻过大，量产测试时良率降低；OD选择过大，不仅增加探针(prober needle)的磨损并减少其使用寿命，也会增大针痕(probermark) ,影响后面封装(package)的难度。
当程序得到探针与晶粒接触良好的信息时,这时的OD量记为Tod,在T1温度条件下所有芯片按照此od量进行测试。
步骤九，测试程序Tprog按照电子硅片分类图要求的区域，进行全部测试区域测试Flow1。
步骤十，要测试温度Tn条件时，仿照重复步骤六到步骤九操作，直到所有的温度点测试完成。即T1测试完成后再次发送将测试温度设定到T2的条件命令，探针卡复位，进行测试，然后再设定到T3……,依次类推，直到Tn，测试完成。
本发明提供的上述测试方法还可以实现远程测试，在远程控制端上发送测试控制命令到测试探针机台上，控制测试探针机台对晶圆进行测试。
针对传统的测试方法比较耗时且耗费人力的缺点，本发明提出了较好的解决方案，只要有一个基本的探针台品种参数即可实现晶圆在多温度条件下的测试。 减少人工干预，耗时少，控制灵活，还可实现远程操控，能够实现自动化的连续测试，提高了测试效率，降低测试成本。
以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限定本发明。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种晶圆的测试方法，使用测试探针机台针对晶圆上的芯片进行测试，其特征在于：
步骤一，在探针测试机台上设置要测试晶粒的电子硅片分类图及走向参数及初始测试温度T0，品种参数名称记为Tmap；
步骤二，撰写测试程序，初始温度T0测试的对应测试流程记为Flow0；
在测试程序中，根据要测试的温度点T1～Tn设定好温度条件以及对应的测试流程记为Flow1～Flown；测试程序记为Tprog；
步骤三，安装好测试晶圆的探针卡,在探针测试机台上放置需要测试的晶圆，探针测试机台调用品种参数Tmap 进行晶粒扎针位置对位确认；
步骤四，在探针测试机台上调用测试程序Tprog；
步骤五，在探针测试机台上按开始测试按钮，测试程序按照电子硅片分类图给出的测试区域，先全部测试区域执行测试Flow0；
步骤六，当T0温度测试到最后一个晶粒完成后，测试程序向探针测试机台传送把测试温度设定到T1的条件命令；
步骤七,探针卡重新对应到第一个晶粒的坐标位置；
步骤八,测试程序向探针测试机台发送扎针抬针的命令,进行测试；
步骤九，测试程序Tprog按照电子硅片分类图要求的区域，进行全部测试区域测试Flow1；
步骤十，要测试温度Tn条件时，仿照重复步骤六到步骤九操作，直到所有的温度点测试完成。
2.如权利要求1所述的晶圆的测试方法，其特征在于：所述的测试机台是通过探针卡上探针与晶圆上的测试接触衬垫接触，测试机台发送测试电信号通过探针输入到晶圆上的晶粒并获得测试数据。
3.如权利要求1所述的晶圆的测试方法，其特征在于：所述步骤六中，待T1温度设置完成后，由测试仪向测试机台发送读取温度的命令，得到读取的温度Tget，Tget 同T1 相差在一定范围内，判定测试要求的T1温度设置完毕。
4.如权利要求3所述的晶圆的测试方法，其特征在于：所述的读取的温度Tget与设定温度的相差范围是根据测试的需要以及参考之前测试得到的数据来综合确定，如果测试数据对温度敏感，则应缩小差距范围。
5.如权利要求1所述的晶圆的测试方法，其特征在于：所述步骤七中，测试程序发送命令使探针测试机台的托盘移动,使探针卡对应到电子硅片分类图要求测试的第一个晶粒坐标位置。
6.如权利要求1所述的晶圆的测试方法，其特征在于：所述步骤八中，测试前需要确定过驱动量，过驱动量设置从小到大在一定范围内设置,当程序得到探针与晶粒接触良好的信息时,这时的过驱动量记为Tod,在T1温度条件下所有芯片按照此过驱动量进行测试。
7.如权利要求6所述的晶圆的测试方法，其特征在于：过驱动量选择过小，会导致接触电阻过大，量产测试时良率降低；过驱动量选择过大，不仅增加探针的磨损并减少其使用寿命，也会增大针痕,影响后面封装的难度。
8.如权利要求1所述的晶圆的测试方法，其特征在于：所述的测试方法还包括远程测试，在远程控制端上发送测试控制命令到测试探针机台上，控制测试探针机台对晶圆进行测试。
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