[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

本發明涉及一種用于測試探針卡探針氧化的磨針清針系統及方法。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；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，成像器件對準所述探針的針尖，用于對所述探針進行成像并對所述探針的灰度進行分析；磨針清針單元，包括磨針設備和若干氣體清潔設備，其中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。本發明保證了測試效率，延長了針卡的使用壽命。

技術領域

本發明涉及半導體領域，具體地，本發明涉及一種用于測試探針卡探針氧化的磨針清針系統及方法。

背景技術

集成電路制造技術是一個復雜的工藝，技術更新很快。隨著半導體技術的不斷發展，器件的關鍵尺寸越來越小，正是由于關鍵尺寸的減小才使得每個芯片上設置百萬個器件成為可能。

半導體器件在制備過程中或者制備完成后需要對半導體器件進行檢測，例如晶圓可接受測試(WAT)/晶圓測試(CP)等測試。

目前在實驗室以及量產芯片的晶圓測試(CP)測試中，用到的探針卡在多次降落碰觸(touch down)后，探針卡上的探針會逐步被氧化，同時被焊盤上的鋁屑以及晶圓上的雜物所粘附，特別是在高溫測試環境以及探針要通過大電流的情況下，氧化情況會加速。這對一些精確測試，特別是對整個測試環境中接觸電阻很敏感的電流測試，高速測試項目的結果造成嚴重影響。

目前解決這類問題的方法如下：

1、當發現測試數據異常時，暫停測試，取下探針卡，并在顯微鏡下確認問題后，做清針處理，或者將針卡放回探針臺做機械磨針處理。

2、還有一種方法，為了不影響測試效率，就設定探針臺(probe station)定時做磨針處理，頻繁的磨針會損失探針卡的使用壽命，特別是比較貴重的探針卡，損失還是比較嚴重的。

因此目前針對探針被氧化的問題雖然具有上述兩種處理方法，但是各自都存在很多弊端。如何在CP測試中解決這一個問題，保證測試數據的穩定可靠，延長針卡的使用壽命，成為目前亟需解決的問題。

發明內容

在發明內容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發明的發明內容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。

本發明為了克服目前存在問題，提供了一種用于測試探針氧化的磨針清針系統，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，用于對所述探針進行成像并對所述探針的灰度進行分析；

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。

可選地，所述成像器件與所述氣體清潔設備組裝為一體。

可選地，所述成像器件和所述氣體清潔設備均勻對稱地設置于所述探針的四周。

可選地，所述氣體清潔設備設置有扁平的噴嘴，以噴射高壓氣體。