[發明專利]測試機臺及測試方法

在審

• 申請號: 201810064762.6
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108279368A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 張藏文;朱鵬
• 申請（專利權）人: 德淮半導體有限公司
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26;G01R1/067
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 徐文欣;吳敏

一種測試機臺及測試方法，測試機臺包括：探針卡，所述探針卡包括基板，所述基板包括探針面，所述探針面包括探針區和位于所述探針區兩側的限位區；位于所述探針區表面的探針，所述探針包括相對的第一端和第二端，所述第二端與所述探針面接觸，所述第一端到所述探針面的距離為第一距離；位于所述限位區的限位結構，所述限位結構包括相對的第一面和第二面，所述第二面朝向所述探針面，所述第一面與探針面之間的距離為第二距離，當探針和限位結構接觸晶圓表面時，所述第一距離與第二距離之間的最大差值大于零且小于臨界尺寸。所述測試機臺能夠減少晶圓的損耗。

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種測試機臺及測試方法。

背景技術

在半導體領域，對于加工成型的晶圓需要進行測試，測試晶圓中各個器件的性能，從而保證所形成的晶圓的性能參數符合設計要求。

WAT機臺是測試晶圓可靠性參數的設備。WAT由測試機(tester)、探針臺(stage)和探針卡(Prober card)組成。測試機主要為探針卡提供電流信號，提供操作界面；探針臺的功能主要將晶圓載入和載出，對晶圓進行精確定位和測試；探針卡包括探針，探針主要功能是連接測試機和探針臺托盤上的晶圓。

在通過WAT機臺對晶圓的性能參數進行檢測的過程中，探針與晶圓上的焊盤接觸，從而實現晶圓與探針卡的電連接。由于焊盤暴露在空氣中，焊盤表面容易被氧化，形成一層氧化膜。在對晶圓的性能參數進行檢測的過程中，探針需要施加給晶圓一定的壓力，從而使探針突破所述氧化膜與焊盤接觸。

然而，現有的測試機臺容易損傷晶圓。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種測試機臺及測試方法，能夠減少晶圓的損傷。

為解決上述問題，本發明提供一種測試機臺，包括：測試臺，所述測試臺包括承載面，所述承載面用于承載晶圓；探針頭，所述探針頭安裝探針卡，探針卡用于對晶圓進行測試，所述探針卡包括：基板，所述基板包括探針面，所述探針面包括探針區和位于所述探針區兩側的限位區，所述探針面工作時朝向所述承載面；位于所述探針區表面的探針，所述探針包括相對的第一端和第二端，所述第二端與所述探針面接觸，所述第一端到所述探針面的距離為第一距離；位于所述限位區的限位結構，所述限位結構包括相對的第一面和第二面，所述第二面朝向所述探針面，所述第一面與探針面之間的距離為第二距離，當探針和限位結構接觸晶圓表面時，所述第一距離與第二距離之間的最大差值大于零且小于臨界尺寸。

可選的，所述限位結構包括：位于所述限位區表面的限位板；位于所述限位板表面的緩沖層，所述限位板位于所述探針面和緩沖層之間，所述限位板包括與緩沖層接觸的限位面，所述探針面與限位面之間的距離為第三距離。

可選的，所述緩沖層的材料為彈性高分子材料；所述限位板的材料為彈性高分子材料或硬質材料。

可選的，當晶圓與探針不接觸時，所述探針延伸方向垂直于所述探針面，所述第一距離與第三距離之差為0.3μm～10μm；或者，所述探針延伸方向與探針面之間具有銳角夾角，所述第一距離與第三距離之差為3μm～15μm。

可選的，所述限位結構包括：包裹囊，所述包裹囊為彈性材料；位于所述包裹囊中的彈簧，所述彈簧的中心軸垂直于所述探針面。

可選的，所述限位結構包括傳感結構，所述傳感結構用于根據探針面與晶圓之間的間距獲取距離信號，并將所述距離信號轉化為電信號；所述測試機臺還包括：分析裝置，用于對所述電信號進行分析，獲取分析結果；控制裝置，用于根據所述分析結果，控制探針第一端的位置。

可選的，所述傳感結構包括：軟質基體，所述軟質基體中具有容納腔；位于所述容納腔中的若干導電體，若干導電體沿垂直于所述探針面的方向分布；或者，所述傳感結構包括：第一導電極板和第二導電極板，以及位于所述第一導電極板和第二導電極板之間的介質結構，所述第一導電極板位于所述介質結構和探針面之間。