[發明專利]一種用于測試探針氧化的磨針清針系統及方法

有效

• 申請號: 201610357337.7
• 申請日: 2016-05-26
• 公開（公告）號: CN107436373B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 劉琦;陳致遠;張如山
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司;中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號: G01R1/073
• 分類號: G01R1/073;B08B5/02
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 高偉;馮永貞

1.一種用于測試探針氧化的磨針清針系統，其特征在于，所述系統包括：

探針測試單元，包括探針卡和設置于所述探針卡中的突出的探針，用于晶圓測試；

成像分析單元，包括設置于所述探針卡基板上的若干成像器件，所述成像器件對準所述探針的針尖并且均勻對稱地設置于所述探針的四周，用于對所述探針進行成像并對所述探針的灰度進行分析，所述成像分析單元將所述灰度和設定的灰度閾值進行比較，判斷所述探針是否異常，所述設定的灰度閾值根據未被氧化、污染的探針針尖灰度的加權平均值進行確定；

磨針清針單元，包括磨針設備和若干氣體清潔設備，其中所述氣體清潔設備正對所述探針，用于噴射氣體清除所述探針上的雜物；

控制單元，分別與所述成像分析單元和所述磨針清針單元通訊，用于控制所述成像分析單元對所述探針成像并進行灰度分析，控制所述磨針設備進行磨針處理，和控制所述氣體清潔設備中氣體的通斷。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述成像器件與所述氣體清潔設備組裝為一體。

3.根據權利要求1或2所述的系統，其特征在于，所述氣體清潔設備均勻對稱地設置于所述探針的四周。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述氣體清潔設備設置有扁平的噴嘴，以噴射高壓氣體。

5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述成像分析單元根據每個探針的標定區域內像素的平均值和權重，計算所述探針的標定區域內所述探針的像素加權平均值，以得到所述探針的所述灰度。

6.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述控制模塊設置有現場可編程門陣列，并且可與設置于測試系統中的自動化測試設備進行通訊，以對所述磨針清針系統進行控制。

7.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述成像器件包括CMOS圖像傳感器，并通過成像導纜線與所述控制單元連接。

8.一種用于測試探針氧化的磨針清針方法，其特征在于，所述方法包括：

采用均勻對稱地設置于所述探針的四周的成像器件對所述探針進行成像，以得到所述探針的圖像；

對所述圖像進行分析，以得到所述探針的灰度；

判斷所述灰度是否大于灰度閾值，當所述探針的灰度大于所述灰度閾值時，對所述探針進行磨針和/或氣體清針處理，所述設定的灰度閾值根據未被氧化、污染的探針針尖灰度的加權平均值進行確定。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，對所述圖像進行分析，以得到所述探針的灰度的步驟包括：

調整標定探針針尖的所述圖像和計算區域；

根據芯片管腳經過的電流值標定所述探針針尖的所述灰度的計算權重；

根據所述權重計算清潔的未氧化物的探針針尖的標準灰度；

對所述探針進行成像同時計算所述探針針尖的所述灰度。

10.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，對所述探針進行磨針和/或氣體清針處理之后重新判斷所述灰度是否超過灰度閾值，若仍超過所述灰度閾值，則重復所述成像、磨針清針步驟，至所述探針灰度低于所述灰度閾值或至磨針次數達到磨針次數上限為止。