專利名稱：一種半導(dǎo)體晶圓片多路測試方法和多路測試探針臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體晶圓片測試，尤其是涉及一種半導(dǎo)體晶圓片多路測試方法和多路測試探針臺。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體晶圓片測試的目的是剔選硅晶圓片中的不合格芯片。目前普遍采用測試機控制的多路測試技術(shù)，它是以探針臺作為精密定位單元，由測試機控制內(nèi)部繼電器切換至不同的待測半導(dǎo)體芯片進行測試，其方法是依次有以下步驟(1)將由多個芯片組成的硅晶圓片放置在探針臺上；(2)探針臺由電機控制XY運動平臺定位到待測半導(dǎo)體芯片的下面位置，再由電機控制Z向抬升機構(gòu)將晶圓片向上抬升，使待測半導(dǎo)體芯片接觸測試針；(3)由探針臺給測試機發(fā)出開始測試的信號，測試機收到開始測試信號后進行待測半導(dǎo)體芯片包括電流、電壓、頻率的測試；(4)測試完成后，測試機將測試結(jié)果發(fā)送至探針臺，探針臺根據(jù)測試結(jié)果進行相應(yīng)包括在不合格芯片上作標(biāo)記的處理；(5)探針臺自動運動定位至下一個待測半導(dǎo)體芯片的位置，繼續(xù)下一個測試循環(huán)，重復(fù)步驟(2)～(4)直至完成整個晶圓片的測試。
由于探針臺每運動一次僅完成一個芯片的測試，因此存在速度慢、效率低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是彌補上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種由探針臺主機控制多路切換器切換到不同的待測體芯片進行測試且由探針臺主機根據(jù)測試結(jié)果控制相應(yīng)的多路作標(biāo)記裝置對不合格品作標(biāo)記的半導(dǎo)體晶圓片多路測試方法。
本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題是提供一種實施上述半導(dǎo)體晶圓片多路測試方法的多路測試探針臺。
對于本發(fā)明的半導(dǎo)體晶圓片多路測試方法來說，其技術(shù)問題是這樣加以解決的這種半導(dǎo)體晶圓片多路測試方法，采用探針臺主機作為精密定位單元，先將由多個半導(dǎo)體芯片組成的晶圓片放置在探針臺主機上，與測試機配合進行半導(dǎo)體芯片測試，然后由探針臺主機控制待測半導(dǎo)體芯片接觸測試探針頭上的測試探針。
這種半導(dǎo)體晶圓片多路測試方法的特點是再由探針臺主機控制多路切換器，使測試機的測試頭依次與與各組測試探針連接后向測試機發(fā)出開始測試信號。
對于本發(fā)明的半導(dǎo)體晶圓片多路測試方法來說，其技術(shù)問題是這樣進一步加以解決的依次有以下步驟(1)將由多個半導(dǎo)體芯片組成的晶圓片放置在探針臺主機上；(2)與測試機配合完成半導(dǎo)體芯片測試，探針臺主機每次控制XY工作平臺定位運動同時接觸至少兩個待測半導(dǎo)體芯片，然后控制Z向抬升機構(gòu)將晶圓片向上抬升，使待測半導(dǎo)體芯片接觸測試探針頭上的測試探針；(3)由探針臺主機控制一多路切換器依次控制各個待測半導(dǎo)體芯片與測試機接通，先使測試機的測試頭與第一組測試探針接通后向測試機發(fā)出開始測試信號，測試機收到開始信號后進行芯片測試；(4)測試完成后，測試機將測試結(jié)果發(fā)送至探針臺主機，探針臺主機根據(jù)測試結(jié)果對第一個芯片進行相應(yīng)處理；(5)探針臺主機控制多路切換器，使測試機的測試頭與第二組測試探針接通；(6)探針臺主機向測試機發(fā)出開始測試信號，測試機收到開始信號后進行芯片測試；(7)測試完成后，測試機將測試結(jié)果發(fā)送至探針臺主機，探針臺主機根據(jù)測試結(jié)果第二個芯片進行相應(yīng)處理；(8)重復(fù)步驟(3)～(7)直至完成多個待測芯片的測試，然后探針臺主機控制XY工作平臺定位運動至待測半導(dǎo)體芯片位置，再控制Z向抬升機構(gòu)將晶圓片向上抬升，使待測半導(dǎo)體芯片接觸測試探針頭上的測試探針；(9)重復(fù)步驟(3)～(7)，進行下一組待測半導(dǎo)體芯片的測試。
所述XY工作平臺、Z向抬升機構(gòu)的運動分別由一電機控制。
所述芯片測試包括電流、電壓、頻率的測試。
所述對芯片進行相應(yīng)處理是如果測試芯片不合格，測試機就先向探針臺主機發(fā)出測試不合格信號，然后發(fā)出結(jié)束測試信號，如果測試芯片合格，測試機將只給探針臺主機發(fā)出結(jié)束測試信號；探針臺主機接收到測試不合格信號后，立即向作標(biāo)記裝置發(fā)出作標(biāo)記指令，由作標(biāo)記裝置給不合格芯片作標(biāo)記。
優(yōu)選的方案是，所述作標(biāo)記是由探針臺主機控制某路打點器在相應(yīng)的芯片上打墨點。
對于實施本發(fā)明的半導(dǎo)體晶圓片多路測試方法的多路測試探針臺來說，其技術(shù)問題是這樣加以解決的這種多路測試探針臺，包括探針臺主機、測試探針頭、通信線、控制線和作標(biāo)記裝置，所述測試探針頭固定設(shè)置在探針臺主機上，所述作標(biāo)記裝置通過控制線與探針臺主機相連接，探針臺主機通過通信線與外接配用的測試機接口相連接。
這種多路測試探針臺的特點是所述探針臺主機嵌入有多路測試及通信軟件；所述測試探針頭是多芯片測試探針頭，其上設(shè)有可以同時與多個芯片連接的多組測試探針；所述作標(biāo)記裝置是路數(shù)與多芯片測試探針頭的測試探針數(shù)量相同的多路作標(biāo)記裝置，由探針臺主機控制給測試出的不合格芯片作標(biāo)記；所述作標(biāo)記是由探針臺主機通過控制線控制多路打點控制器由某路打點器在相應(yīng)的芯片上打墨點，或者控制相應(yīng)的設(shè)備將測試結(jié)果用電腦文件、打印文件形式儲存提供后續(xù)工序使用。
優(yōu)選的方案是，所述作標(biāo)記裝置是在不合格芯片上打墨點的多路打點器。還設(shè)有通過測試線與外接測試機相連接且路數(shù)與多芯片測試探針頭的測試探針數(shù)量相同的多路切換器，所述多路切換器通過另一控制線與與探針臺主機相連，并由探針臺主機控制多路切換器切換，將測試機引出的測試線分別與各路對應(yīng)的多芯片測試探針頭的一組測試探針分別連通。
本多路測試探針臺的技術(shù)問題是這樣進一步加以解決的所述多路切換器由多組繼電器組成，繼電器常開觸頭的一端連接至測試機，另一端連接至多路測試探針頭，多路測試探針頭在測試工位與待測半導(dǎo)體芯片連接。由探針臺主機控制不同的繼電器通電閉合，可以在探針臺主機不必進行X、Y、Z向移動的情況下，實現(xiàn)測試機與不同的待測半導(dǎo)體芯片連接并在探針臺主機與測試機之間的多路通信過程中完成測試。
所述多路切換器的功能，還可以用其它機械、電氣、光電開關(guān)來實現(xiàn)。
本發(fā)明可在測試機不作任何改動的條件下，在探針臺主機的一個運動周期內(nèi)完成至少兩個待測半導(dǎo)體芯片的測試，比較顯著地提高測試速度和效率。


下面對照附圖并結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明圖1是本發(fā)明的多路測試探針臺的結(jié)構(gòu)組成方框圖；圖2是本發(fā)明的多路測試探針臺的組成立體布置圖。
具體實施例方式
一種用于三極管晶圓片測試的多路測試探針臺如圖1、2所示的多路測試探針臺，包括嵌入有多路測試及通信軟件的探針臺主機2、固定設(shè)置在探針臺主機2上的多芯片測試探針頭5、多路打點控制器6及受其控制的多路打點器10，多芯片測試探針頭5通過多路切換器4與外接配用的測試機1引出的測試線7相連接，多芯片測試探針頭5上設(shè)有可以同時與多個芯片連接的多組測試探針。
多路打點器10是路數(shù)與多芯片測試探針頭5的測試探針數(shù)量相同的多路作標(biāo)記裝置，多路打點控制器6通過控制線11與探針臺主機2直接連接，由探針臺主機2控制給測試出的不合格芯片打墨點作標(biāo)記。
還設(shè)有通過測試線7與外接測試機1相連接且路數(shù)與多芯片測試探針頭5的測試探針數(shù)量相同的多路切換器4，多路切換器4通過控制線9與探針臺主機2相連，并由探針臺主機2控制多路切換器4切換，將測試機1引出的測試線7分別與各路對應(yīng)的多芯片測試探針頭5的一組測試探針分別連通。
多路切換器4由多組繼電器組成，繼電器常開觸頭的一端連接至測試機1，另一端連接至多芯片測試探針頭5，多芯片測試探針頭5在測試工位與待測半導(dǎo)體芯片8連接。由探針臺主機2控制不同的繼電器通電閉合，可以在探針臺主機2不必進行X、Y、Z向移動的情況下，實現(xiàn)測試機1與不同的待測半導(dǎo)體芯片8連接，通過在探針臺主機2與測試機1之間的多路通信完成測試。
本多路測試探針臺的工作步驟如下(1)將由多個半導(dǎo)體芯片組成的晶圓片放置在探針臺主機2上；(2)與測試機1配合完成半導(dǎo)體芯片測試，探針臺主機2每次控制電機帶動XY工作平臺運動至待測半導(dǎo)體芯片8位置，先使測試機1的測試頭與第一組測試探針接通，然后控制Z向抬升機構(gòu)將晶圓片向上抬升，使待測半導(dǎo)體芯片8接觸測試探針頭5上的測試探針；(3)探針臺主機2向測試機1發(fā)出開始測試信號，并等待測試機1回傳信號，測試機1收到開始信號后進行芯片測試，測試項目包括電流、電壓、頻率等參數(shù)的測試。
(4)測試完成后，測試機1將測試結(jié)果發(fā)送至探針臺主機2，探針臺主機2根據(jù)測試結(jié)果對第一個芯片8(1)進行相應(yīng)處理；(5)探針臺主機2控制多路切換器4，使測試機1的測試頭與第二組測試探針接通；(6)探針臺主機2向測試機1發(fā)出開始測試信號，測試機1收到開始信號后進行芯片測試；(7)測試完成后，測試機1將測試結(jié)果發(fā)送至探針臺主機2，探針臺主機2根據(jù)測試結(jié)果第二個芯片8(2)進行相應(yīng)處理；(8)重復(fù)步驟(3)～(7)直至完成多個待測芯片的測試，然后探針臺主機2控制XY工作平臺定位運動至待測半導(dǎo)體芯片8位置，再控制Z向抬升機構(gòu)將晶圓片向上抬升，使待測半導(dǎo)體芯片8接觸測試探針頭上的測試探針；(9)重復(fù)步驟(3)～(7)，進行下一組待測半導(dǎo)體芯片的測試。
這樣探針臺主機2每移動一次可完成多個芯片的測試，比較顯著地提高了測試速度和效率。
所述對芯片進行相應(yīng)處理是如果測試芯片不合格，測試機1就先向探針臺主機2發(fā)出測試不合格信號，然后發(fā)出結(jié)束測試信號，如果測試芯片合格，測試機1將只給探針臺主機2發(fā)出結(jié)束測試信號；探針臺主機2接收到測試不合格信號后，立即向多路打點器6發(fā)出作標(biāo)記指令，由某路打點器在相應(yīng)的不合格芯片打墨點作標(biāo)記。
以常用三極管13007測試為例，假設(shè)芯片大小為0.8×0.8毫米，探針臺運動一步的運動時間為300毫秒，測試時間為100毫秒，采用現(xiàn)有測試方法每分鐘僅測試芯片150個；而采用本發(fā)明測試方法，每次測試4個芯片，將探針臺X向運動步距設(shè)置為0.8毫米，Y向運動步距設(shè)置為3.2毫米，探針臺運動一步的運動時間同樣為300毫秒，測試時間400毫秒，每分鐘可測試芯片342個，測試速度提高128％。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體晶圓片多路測試方法，采用探針臺主機作為精密定位單元，先將由多個半導(dǎo)體芯片組成的晶圓片放置在探針臺主機上，與測試機配合進行半導(dǎo)體芯片測試，然后由探針臺主機控制待測半導(dǎo)體芯片接觸測試探針頭上的測試探針，其特征在于再由探針臺主機控制多路切換器，使測試機的測試頭依次與與各組測試探針連接后向測試機發(fā)出開始測試信號。
2.按照權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體晶圓片多路測試方法，其特征在于依次有以下步驟(1)將由多個半導(dǎo)體芯片組成的晶圓片放置在探針臺主機上；(2)與測試機配合完成半導(dǎo)體芯片測試，探針臺主機每次控制XY工作平臺定位運動同時接觸至少兩個待測半導(dǎo)體芯片，然后控制Z向抬升機構(gòu)將晶圓片向上抬升，使待測半導(dǎo)體芯片接觸測試探針頭上的測試探針；(3)由探針臺主機控制一多路切換器依次控制各個待測半導(dǎo)體芯片與測試機接通，先使測試機的測試頭與第一組測試探針接通后向測試機發(fā)出開始測試信號，測試機收到開始信號后進行芯片測試；(4)測試完成后，測試機將測試結(jié)果發(fā)送至探針臺主機，探針臺主機根據(jù)測試結(jié)果對第一個芯片進行相應(yīng)處理；(5)探針臺主機控制多路切換器，使測試機的測試頭與第二組測試探針接通；(6)探針臺主機向測試機發(fā)出開始測試信號，測試機收到開始信號后進行芯片測試；(7)測試完成后，測試機將測試結(jié)果發(fā)送至探針臺主機，探針臺主機根據(jù)測試結(jié)果第二個芯片進行相應(yīng)處理；(8)重復(fù)步驟(3)～(7)直至完成多個待測芯片的測試，然后探針臺主機控制XY工作平臺定位運動至待測半導(dǎo)體芯片位置，再控制Z向抬升機構(gòu)將晶圓片向上抬升，使待測半導(dǎo)體芯片接觸測試探針頭上的測試探針；(9)重復(fù)步驟(3)～(7)，進行下一組待測半導(dǎo)體芯片的測試。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體晶圓片多路測試方法，其特征在于所述XY工作平臺、Z向抬升機構(gòu)的運動分別由一執(zhí)行機構(gòu)控制。
4.按照權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體晶圓片多路測試方法，其特征在于所述芯片測試包括電流、電壓、頻率、光參數(shù)的測試。
5.一種多路測試探針臺，包括探針臺主機、測試探針頭、通信線、控制線和作標(biāo)記裝置，所述測試探針頭固定設(shè)置在探針臺主機上，所述作標(biāo)記裝置通過控制線與探針臺主機相連接，探針臺主機通過通信線與外接配用的測試機接口相連接，其特征在于所述探針臺主機嵌入有多路測試及通信軟件；所述測試探針頭是多芯片測試探針頭，其上設(shè)有可以同時與多個芯片連接的多組測試探針；所述作標(biāo)記裝置是路數(shù)與多芯片測試探針頭的測試探針數(shù)量相同的多路作標(biāo)記裝置，由探針臺主機控制給測試出的不合格芯片作標(biāo)記；還設(shè)有通過測試線與外接測試機相連接且路數(shù)與多芯片測試探針頭的測試探針數(shù)量相同的多路切換器，所述多路切換器通過另一控制線與固定設(shè)置在探針臺主機上的測試探針頭相連接，將測試機的測試頭與各路對應(yīng)的多芯片測試探針頭的一組測試探針分別連通。
6.按照權(quán)利要求5所述的多路測試探針臺，其特征在于所述探針臺主機嵌入有多路測試及通信軟件。
7.按照權(quán)利要求6所述的多路測試探針臺，其特征在于所述測試探針頭是多芯片測試探針頭，其上設(shè)有可以同時與多個芯片連接的多組測試探針。
8.按照權(quán)利要求7所述的多路測試探針臺，其特征在于所述作標(biāo)記裝置是路數(shù)與多芯片測試探針頭的測試探針數(shù)量相同的多路作標(biāo)記裝置，由探針臺主機控制給測試出的不合格芯片作標(biāo)記。
9.按照權(quán)利要求8所述的多路測試探針臺，其特征在于所述作標(biāo)記是由探針臺主機通過控制線控制多路打點控制器由某路打點器在相應(yīng)的芯片上打墨點，或者控制相應(yīng)的設(shè)備將測試結(jié)果用電腦文件、打印文件形式儲存提供后續(xù)工序使用。
10.按照權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體晶圓片多路測試方法，其特征在于所述多路切換器由多組繼電器組成，繼電器常開觸頭的一端連接至測試機，另一端連接至多路測試探針頭，多路測試探針頭在測試工位與待測半導(dǎo)體芯片連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體晶圓片多路測試方法，由探針臺主機控制多路切換器，使測試機的測試頭依次與與各組測試探針連接。還公開了一種多路測試探針臺，其探針臺主機嵌入有多路測試及通信軟件；測試探針頭是多芯片測試探針頭，其上設(shè)有可以同時與多個芯片連接的多組測試探針；作標(biāo)記裝置是多路作標(biāo)記裝置，由探針臺主機控制給測試出的不合格芯片作標(biāo)記；還設(shè)有路數(shù)與多芯片測試探針頭的測試探針數(shù)量相同的多路切換器，多路切換器通過另一控制線與測試探針頭相連接，將測試機的測試頭與各路對應(yīng)的多芯片測試探針頭的一組測試探針分別連通。本發(fā)明可在探針臺主機的一個運動周期內(nèi)完成至少兩個待測半導(dǎo)體芯片的測試，比較顯著地提高測試速度和效率。
文檔編號G01R1/073GK1790042SQ200510102170
公開日2006年6月21日 申請日期2005年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月5日
發(fā)明者楊波 申請人:深圳市矽電半導(dǎo)體設(shè)備有限公司