[發明專利]用于測試半導體裝置的設備和方法

在審

• 申請號: 201880016651.6
• 申請日: 2018-01-08
• 公開（公告）號: CN110692129A
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: C.O.科喬尼努;L.斯庫爾圖
• 申請（專利權）人: 德思美有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;G01R31/00
• 代理公司: 72001 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 吳超;譚祐祥

一種多位點并行晶片測試儀，其具有固定晶片測試位點陣列；單個移動晶片傳送和對準托架，其保持晶片傳送機器人、晶片旋轉預對準組件、晶片對準組件、晶片前開式統集盒（FOUP）和晶片相機組件；以及機器人，其將晶片傳送和對準托架移動到每個測試位點以及從每個測試位點移動。每個測試位點包含晶片探針卡組件和浮動卡盤。晶片從前開式FOUP裝載到晶片緩沖FOUP中，由此晶片被晶片傳送和對準組件取回。機器人將晶片傳送和對準托架以及相關聯的晶片傳送機器人、晶片旋轉預對準組件、晶片對準組件、晶片FOUP和晶片相機組件定位在給定的測試位點前方和內部，并且將待測試的晶片與測試位點內部的探針卡對準。

技術領域

本發明在其各個實施例中大體涉及用于測試半導體裝置（諸如半導體晶片）的儀器和用于這種測試的方法。特別地，本發明在其各個實施例中涉及一種用于同時測試多個半導體晶片的多位點并行測試儀。

背景技術

半導體晶片上的集成電路通常在管芯封裝之前針對功能缺陷進行測試。需要盡可能高效且經濟地執行這種測試。因此，需要一種實現對半導體晶片進行高效且經濟的測試的測試儀器。

發明內容

大體而言，本發明是一種成本有效的多位點并行晶片測試儀，其具有：固定晶片測試位點陣列；單個移動晶片傳送和對準托架，其保持晶片傳送機器人、晶片旋轉預對準組件、晶片對準組件、晶片前開式統集盒（FOUP）和晶片相機組件；以及機器人，其使晶片傳送和對準托架移動到每個測試位點以及從每個測試位點移動。每個測試位點包含晶片探針卡組件和浮動卡盤。在使用時，晶片從前開式FOUP裝載到晶片緩沖FOUP中，由此晶片被晶片傳送和對準組件取回。機器人將晶片傳送和對準托架以及相關聯的晶片傳送機器人、晶片旋轉預對準組件、晶片對準組件、晶片FOUP和晶片相機組件定位在給定測試位點前方和內部，并且使用浮動卡盤將待測試的晶片與測試位點內部的探針卡對準。然后開始測試，并且測試一旦完成，就可以取回晶片。下面的描述提供了關于測試儀的各個部件和用于對準和測試給定晶片的方法的附加細節。

應當了解的是，在一個實施例中，測試儀在測試位點的二維陣列上利用單個晶片傳送和對準托架以及相關聯的晶片傳送機器人、晶片旋轉預對準組件、晶片對準組件、晶片FOUP和晶片相機組件。在一個實施例中，該測試儀被構造為由四個模塊化支架提供的32個測試位點構成的四乘八陣列，每個支架從上到下包含八個測試位點。然而，應當了解的是，其他構造也是可能的。利用單個晶片傳送和對準托架以及相關聯的晶片傳送機器人、晶片旋轉預對準組件、晶片對準組件、晶片FOUP和晶片相機組件是借助于移動設計來實現的，該移動設計可以使用笛卡爾支架機器人移動以將組件放置就位以用于服務每個單獨的測試位點。因此，晶片在每個測試位點內部自動對準并且整個測試位點陣列能夠并行測試晶片，其中測試位點僅包含探針卡組件和用于對準并保持晶片的浮動卡盤。探針卡具有安裝在其背面上的大量高資源（high resource）門陣列。這些門陣列包含測試引擎，其允許在一次觸壓中測試許多晶片而不必將晶片移動到附加測試位點，不過應當了解的是，測試儀也可以用于多次觸壓應用。因此，本發明是并行測試多個晶片的有成本效益的方式，其中在一次觸壓中或通過采用多次觸壓測試晶片上的所有管芯。在高管芯數晶片或高引腳管芯的情況下，晶片將仍然需要在多次觸壓中測試，但是與其他解決方案相比，本發明中的大量測試位點使得這一要求具有成本效益。

在一個實施例中，晶片探針卡組件包含多級密封件，并與浮動卡盤結合以產生真空測試室。探針卡集成最小延遲測試引擎和裝置有限的測試次數能力。主要的成本節約還通過使用真空來壓縮探針卡接觸器彈簧來實現，而不需要經由安裝在探針卡背側上的回旋加強件結構來執行應力釋放，這也將使得所有測試引擎在探針卡背面的安裝受到限制。

附圖說明

圖1示出了根據本發明的一個實施例的測試儀的主視圖；

圖2示出了根據本發明的一個實施例的圖1的測試儀的側視圖；

圖3示出了根據本發明的一個實施例的圖1的測試儀內的測試位點陣列的主視圖；