[發(fā)明專利]一種用于設(shè)計(jì)分析目的的晶圓測試方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310097505.X
• 申請日: 2013-03-25
• 公開（公告）號: CN103197227A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張濤;郝福亨
• 申請（專利權(quán)）人: 西安華芯半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號: G01R31/28
• 分類號: G01R31/28
• 代理公司: 西安西交通盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 61217
• 代理人: 田洲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體設(shè)計(jì)與測試領(lǐng)域，特別涉及一種用于設(shè)計(jì)分析目的的晶圓測試方法。

背景技術(shù)

在大規(guī)模集成電路的研發(fā)階段，對最初生產(chǎn)的電路進(jìn)行驗(yàn)證分析十分重要。只有在第一批晶圓工藝過程完成，才有可能驗(yàn)證仿真模型是否正確，芯片是否工作正常，還可能進(jìn)一步在不同條件下進(jìn)行更廣泛的測試以發(fā)現(xiàn)芯片設(shè)計(jì)的薄弱環(huán)節(jié)。正因?yàn)槿绱耍谝慌A會(huì)比之后成熟的晶圓進(jìn)行更為廣泛的測試，會(huì)用到一些特定的分析儀器和裝置，甚至第一批晶圓的工藝和標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)不一樣，例如ML?wafer（ML?wafer專業(yè)術(shù)語，指在晶圓表面為金屬層）和PT?wafer（PT?wafer專業(yè)術(shù)語，指晶圓表面覆蓋鈍化層，并開設(shè)有測試孔）。和標(biāo)準(zhǔn)晶圓相比，ML?wafer缺少鈍化層，而PT?wafer則是在鈍化層上開了一些測試孔。這兩種晶圓使得用微探針的方法檢查內(nèi)部信號成為可能。這種方法在數(shù)字電路和模擬電路中廣泛應(yīng)用。

在鈍化層上開孔從而探測內(nèi)部信號對晶圓測試來說，理論上是一種可行的方法，但實(shí)際實(shí)施存在很多問題，尤其是在探針卡的設(shè)計(jì)方面，在測試時(shí)不僅要使探針卡能與芯片很好的接觸，同時(shí)要在探針卡上開孔，通過探針卡的開孔區(qū)域要能夠使微探針接觸到芯片表面，實(shí)現(xiàn)信號的探測。

參考圖1和圖2，由于在同一個(gè)測試點(diǎn)，探針卡的針1需要對芯片施加激勵(lì)信號，同時(shí)微探針2要對晶圓上的芯片3進(jìn)行探測，所以，通常探針卡的針1和晶圓表面要存在一定角度，避免影響微探針2，在位于測試芯片正上方的探針卡PCB4上開孔，微探針通過探針卡PCB開孔5只能對部分區(qū)域進(jìn)行探測，無法通過一個(gè)探針卡加測試激勵(lì)信號，用微探針去測試整個(gè)芯片。此問題可以通過設(shè)計(jì)不同的探針卡來解決，在對同一個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行測試時(shí)，可以設(shè)計(jì)不同針向的探針卡，從而保證用不同的探針卡去探測芯片不同區(qū)域的信號。

但是，這種方法存在一些嚴(yán)重的缺點(diǎn)。

如果需要探測的信號在芯片的不同位置，通過一塊探針卡的開口微探針不能觸及所有需要的信號，不可避免需要換另一塊探針卡，這就意味著需要卸載晶圓，換新的探針卡，重新裝晶圓,調(diào)整對齊晶圓和探針卡，探針卡接觸晶圓,然后探測信號。這種過程有可能花幾個(gè)小時(shí)，甚至有損壞芯片的風(fēng)險(xiǎn)。并且換探針卡意味著測試條件的改變，對于不同的探針卡，存在不同的繞線方式及長度，很可能在某些條件下測試結(jié)果沒有可比性。

即使，使用不同的探針卡，由于探針卡上的針必須和bonding?pad（焊盤）良好接觸才能保障芯片正常工作，開孔和微探針的活動(dòng)區(qū)域很有限，必須在保證不與探針卡上的針短接的條件下，調(diào)整微探針位置和角度去接觸晶圓表面，導(dǎo)致得到的信號不穩(wěn)定，影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

探針卡PCB4上開設(shè)有開孔,探針卡的針需要傾斜一定的角度安裝，有開孔的探針卡PCB4不堅(jiān)固，傾斜的針穩(wěn)定性不好，針的彈簧常數(shù)不好，導(dǎo)致探針卡和晶圓在幾次接觸后，無法保證良好可靠的接觸。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種用于設(shè)計(jì)分析目的的晶圓測試方法，將探針卡的針接觸區(qū)域和微探針測試區(qū)域分開，在測試工作中不用更換探針卡，保證測試工作能夠正常進(jìn)行。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種用于設(shè)計(jì)分析目的的晶圓測試方法，在制作完成的晶圓表面制作再分布層，通過再分布層連接線將晶圓中芯片的若干第一焊盤與再分布層上與第一焊盤對應(yīng)的若干第二焊盤連接，再分布層的第二焊盤位于微探針探測的區(qū)域以外；在再分布層的第二焊盤位置用探針卡的針對晶圓加測試激勵(lì)，用微探針對芯片進(jìn)行信號測試。

通過再分布層連接線將晶圓中的芯片與位于芯片之外的測試電路連接。

通過再分布層連接線將晶圓中的多個(gè)芯片連接。

所述再分布層的第二焊盤位于芯片內(nèi)部不需要進(jìn)行微探針探測的區(qū)域。

通過再分布層連接線將芯片的第一焊盤與位于兩個(gè)芯片之間區(qū)域或者臨近芯片上的再分布層第二焊盤連接。

所述探針卡上的針與探針卡垂直設(shè)置。

本發(fā)明通過再分布層連接線將晶圓中芯片的若干第一焊盤與再分布層上與第一焊盤對應(yīng)的若干第二焊盤連接，再分布層的第二焊盤位于微探針探測的區(qū)域以外，在再分布層的第二焊盤位置用探針卡的針對晶圓加測試激勵(lì)，在芯片上用微探針對芯片進(jìn)行信號測試，物理上把探針卡的針和微探針分開，探針卡的針與微探針互相不影響；