[發明專利]一種測試裝置及其測試方法

有效

• 申請號: 200910194612.8
• 申請日: 2009-08-26
• 公開（公告）號: CN101995525A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 嚴大生;陳開貴;劉鐵;賈珂;童建橋;何佳孟
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司;成都成芯半導體制造有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R31/28
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

技術領域

本發明涉及集成電路及微機電系統測試領域，特別涉及一種測試裝置及其測試方法。

背景技術

在半導體集成電路設備的制造過程中，在對該集成電路設備進行封裝之前，為了檢驗該設備的整體或部分的電氣特性是否精確，通常需要對該設備進行測試。測試設備通常包括測試儀和探針卡。探針卡是測試儀與待測設備之間的接口，電連接測試儀內的電信號探測部件和待測設備上的測試壓焊點。傳統的探針卡為帶有很多細的探針的印刷電路板，探針通常由鎢制成，通過探針與待測設備進行的物理和電學接觸，將待測設備測試壓焊點的電流傳遞給測試儀。但微機電系統(Micro?Electro?Mechanical?System，MEMS)的迅速發展對精密檢測技術提出了新的要求。

微機電系統是一種體積非常小、質量非常輕的機電一體化產品，其量度以微米為單位。主要包含微型傳感器、執行器和相應的處理電路三部分。它源于硅微細加工技術，是微電子、材料、機械、化學、傳感器、自動控制等多學科交叉的產物。微機電系統的測試技術和方法已經成為了MEMS設計、仿真、制造及質量控制和評價的關鍵環節之一。由于MEMS具有結構尺寸小、集成度高等特點，采用傳統的探針卡對MEMS產品進行電測試時，對于測試壓焊點處于產品中間層而非表面的MEMS產品，探針卡有可能無法深入到其測試壓焊點上完成有效的電測試。同時，對于內部還集成了微小的機械部件的MEMS產品而言，在對其進行電測試的同時還需要對其機械部件進行功能性測試以確定其機械部件是否有效運作，傳統的測試裝置是無法既實現電測試又實現功能性測試的。因而，研制精度高、簡單便捷、成本低的新的測試手段已經成為MEMS發展的迫切需要。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種測試方法及裝置，以解決現有的測試裝置和方法可能無法適用于微機電系統產品，并且無法既實現電測試又實現功能性測試的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種測試裝置，包括基座，電測試部件，顯微鏡固定器以及顯微鏡，所述電測試部件設置于所述基座之上，所述顯微鏡固定器固定于所述基座上，所述顯微鏡通過所述顯微鏡固定器固定于所述電測試部件的上方，所述電測試部件包括載物臺和探針，所述載物臺用于固定被測器件，所述探針固定于所述載物臺內，對所述被測器件的電氣特性進行測試。

可選的，所述探針包括套筒和針頭，所述針頭的一端突出于所述套筒，所述針頭的另一端連接彈簧，所述彈簧固定于所述套筒內。

可選的，所述載物臺包括承載層、探針固定層及信號傳輸層，所述各層之間通過螺母固定，所述承載層的表面具有卡槽，用以放置被測器件，所述卡槽的底部具有貫通的第一真空溝道以及第一探針孔，所述探針固定層內具有垂直貫通的第二探針孔，所述第二探針孔與所述承載層的第一探針孔對齊貫通，所述探針插入至所述第二探針孔及第一探針孔中，所述探針的針頭向上突出于所述卡槽的底面，所述信號傳輸層內具有信號線接口，所述信號線接口的一端連接所述探針，所述信號線接口的另一端連接測試儀。

可選的，所述信號線接口為多個，包括正極信號線接口和負極信號線接口。

可選的，所述卡槽的底部還有具有貫通的第一真空溝道，所述探針固定層內具有真空接口及第二真空溝道，所述第二真空溝道的一端連接所述真空接口，所述真空接口連接抽真空裝置，所述第二真空溝道的另一端與所述承載層的第一真空溝道對齊貫通。

可選的，所述第二探針孔及與其對齊貫通的第一探針孔為多個，其數量和位置根據所述被測器件的測試壓焊點的數量和位置進行設置。

可選的，所述第一真空溝道及與其對齊貫通的第二真空溝道的個數為多個，其數量和位置可根據所述被測器件的尺寸和形狀進行設置。

可選的，所述承載層、探針固定層及信號傳輸層采用金屬材質。

可選的，所述承載層、探針固定層及信號傳輸層采用的材質為鋁。

可選的，所述針頭為鍍金材質。

可選的，所述針頭為圓頭材質。

可選的，將所述探針插入所述第二探針孔及第一探針孔時在所述探針外增加一絕緣管套，所述絕緣管套使所述探針置于所述載物臺中的部分與所述載物臺間完全絕緣。

可選的，所述承載層、探針固定層及信號傳輸層的表面具有散熱溝道。

可選的，所述顯微鏡為紅外顯微鏡或電荷耦合器顯微鏡。

本發明還提供一種使用上述測試裝置的微機電系統產品測試方法，包括以下步驟：

將被測器件固定于載物臺上；

使用探針對所述被測器件進行電測試；