晶圓級別的應用與可靠性測試裝置的製作方法

2023-06-11 03:57:56 2

專利名稱：晶圓級別的應用與可靠性測試裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及集成電路製造領域，尤其涉及一種晶圓級別的應用與可靠性測試裝置。
背景技術：
隨著可攜式電子設備的高速發展，對數據存儲的要求越來越高。非揮發性存儲器由於具有斷電情況下仍能保存數據的特點，成為可攜式電子設備中最主要的存儲部件。和其它非揮發性存儲器相比，由於快閃記憶體可以達到很高的晶片存儲密度，並且沒有引入新的材料，因此，快閃記憶體已經成為非揮發性存儲器件中最重要的器件。 為了確保快閃記憶體器件的可靠性，需要對快閃記憶體器件進行一系列的測試，例如，需要對快閃記憶體器件進行應用與可靠性測試。 一般來說，對快閃記憶體器件進行應用與可靠性測試的過程包括如下步驟首先，對形成了構成電路的晶圓進行封裝，接著，進行劃片，將該封裝後的晶圓切割成若干晶片，即形成了所述的快閃記憶體器件。之後，再利用測試裝置對這些封裝級別的晶片進行測試。 具體請參考圖1 ，現有的測試裝置包括測試板10 ，該測試板10包括測試機構11以及用於電性連接該測試機構11與被測晶片的插槽12，其中，所述測試機構11包括一微控制器，可將所述封裝級別的晶片20插入所述插槽12內，使得所述測試機構11電性連接所述封裝級別的晶片20，再將所述測試板10插入到計算機30的接口 31上，所述測試機構11響應於計算機30發出的指令並輸出信號給晶片20，以使晶片20進入測試模式並且響應於從測試機構11接收的測試模式命令進行各種操作，進而判斷晶片20的電氣特性與效能是否符合標準。 然而，目前所採用的這種封裝級別測試方法存在一些缺陷，即需要耗費大量的時間對晶圓進行封裝劃片，之後才能進行測試，不僅增加了生產成本，又導致無法快速的獲取測試結果，這對於半導體製造廠家而言，是非常不利的。 因此，提出一種可直接對未封裝的晶片進行測試的晶圓級別的應用與可靠性測試裝置，是十分必要的。

實用新型內容本實用新型的目的在於，提供一種晶圓級別的應用與可靠性測試裝置，可以較低的成本測試未封裝的晶片，解決了現有的測試裝置測試周期較長，測試成本高的問題。[0008] 為解決上述問題，本實用新型提供一種晶圓級別的應用與可靠性測試裝置，包括測試板，其包括測試機構以及探針接口 ；設置於該探針接口上的探針卡，其用於電性連接該測試機構與被測晶圓；設置於該測試板中的晶圓測試優化機構，其用於控制該測試機構輸出測試信號至被測晶圓。 可選的，所述測試板與一計算機電性連接。[0010] 可選的，所述測試機構包括一微處理器。[0011 ] 可選的，所述探針卡包括探針底座，其安裝在所述探針接口上；電極，其設置於所述探針底座上；探針，所述探針卡通過該探針一端連接該電極，另一端連接所述被測晶圓。 可選的，所述探針卡連接所述被測晶圓上的一個晶片。[0013] 可選的，所述探針卡連接所述被測晶圓上的多個晶片。 與現有技術相比，本實用新型所提供的晶圓級別的應用與可靠性測試裝置具有以下優點 1、所述晶圓級別的應用與可靠性測試裝置包括安裝在探針接口上的探針卡，所述
探針卡可用於電性連接該測試機構與被測晶圓，使得所述被測晶圓無需進行封裝過程，該
測試裝置即可對未封裝的晶片直接進行測試，縮短了測試周期，節約了生產成本。 2、所述晶圓級別的應用與可靠性測試裝置包括設置於測試板中的晶圓測試優化
機構，所述晶圓測試優化機構用於控制該測試機構輸出測試信號至被測晶圓，其可避免由
於探針的負載效應所引起的信號延時問題，防止噪聲幹擾，確保該測試裝置的正常運行，可
確保快速準確的獲取被測晶圓的測試結果。 3、所述探針卡可同時連接被測晶圓上的多個晶片，使得該測試裝置可以並行測試多個晶片，提高了測試效率。

圖1為現有的測試裝置的示意圖； 圖2為本實用新型實施例所提供的晶圓級別的應用與可靠性測試裝置的示意圖； 圖3為晶圓測試優化機構優化前的晶圓級別電源負載探測時序圖； 圖4為晶圓測試優化機構優化後的晶圓級別電源負載探測時序圖； 圖5為晶圓測試優化機構優化前的晶圓級別數據信號時序圖； 圖6為晶圓測試優化機構優化後的晶圓級別數據信號時序圖。
具體實施方式在背景技術中已經提及，現有的測試裝置只能對封裝級別的晶片進行應用與可靠性測試，也就是說，現有的對半導體器件的應用與可靠性測試過程是封裝級別測試。而這種封裝級別測試過程需要耗費大量的時間來對被測的晶圓進行封裝劃片，不僅增加了生產成本，又導致無法快速的獲取測試結果，影響了測試效率。 本實用新型的目的在於，提供一種晶圓級別的應用與可靠性測試裝置，可以較低
的成本測試未封裝的晶片，解決了現有的測試裝置測試周期長，測試成本高的問題。 下面將參照附圖對本實用新型進行更詳細的描述，其中表示了本實用新型的優選
實施例，應該理解本領域技術人員可以修改在此描述的本實用新型而仍然實現本實用新型
的有利效果。因此，下列描述應當被理解為對於本領域技術人員的廣泛知道，而並不作為對
本實用新型的限制。 為了清楚，不描述實際實施例的全部特徵。在下列描述中，不詳細描述公知的功能和結構，因為它們會使本實用新型由於不必要的細節而混亂。應當認為在任何實際實施例的開發中，必須作出大量實施細節以實現開發者的特定目標，例如按照有關系統或有關商業的限制，由一個實施例改變為另一個實施例。另外，應當認為這種開發工作可能是複雜和 耗費時間的，但是對於本領域技術人員來說僅僅是常規工作。 為使本實用新型的目的、特徵更明顯易懂，
以下結合附圖對本實用新型的具體實 施方式作進一步的說明。需說明的是，附圖均採用非常簡化的形式且均使用非精準的比率， 僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。 請參考圖2，其為本實用新型實施例所提供的晶圓級別的應用與可靠性測試裝置 的示意圖。如圖所示，該測試裝置包括測試板110以及探針卡120，其中，測試板110包括 測試機構lll以及探針接口 (未圖示)，所述探針卡120可安裝在該探針接口上，其可用於 電性連接該測試機構111與被測晶圓200，該探針卡120可使信號在被測晶圓200與測試板 IIO之間傳輸。所述測試裝置還包括設置於該測試板110中的晶圓測試優化機構H2，該晶 圓測試優化機構112用於控制該測試機構111輸出測試信號至被測晶圓200，其中，所述被 測晶圓200包括多個晶片，且所述被測晶圓200未進行封裝工序。所述測試裝置可用於晶 圓級別測試，也就是說，所述測試裝置可以對未封裝的晶片直接進行測試，即可縮短測試周 期，又可節約生產成本。 具體的說，所述探針卡120包括探針底座121、電極(未圖示)以及探針122，所述
探針底座121可安裝在所述探針接口上，所述電極設置於所述探針底座121上，所述探針
122的一端連接該電極，另一端連接所述被測晶圓200，所述被測晶圓200上可以包括多個
晶片，在本實施例中，所述探針卡120連接所述被測晶圓200上的一個晶片210。 當然，本實用新型其它實施例中，也可採取多晶片並行測試的方式，即探針卡可同
時連接被測晶圓上的多個晶片，使得所述晶圓級別的應用與可靠性測試裝置可以並行測試
多個晶片，以提高測試效率。 其中，所述測試機構11 1包括一微處理器，所述晶圓測試優化機構112用於控制 該微處理器輸出測試信號至被測晶圓200，其可用於優化該晶圓級別的應用與可靠性測試 裝置的參數設置，解決了由於探針的負載效應所引起的信號延時問題，改變電源負載能力， 防止噪聲幹擾。 具體請參考圖3至圖6，其中，圖3為晶圓測試優化機構優化前的晶圓級別電源負 載探測時序圖，圖4為晶圓測試優化機構優化後的晶圓級別電源負載探測時序圖，圖5為晶 圓測試優化機構優化前的晶圓級別數據信號時序圖，圖6為晶圓測試優化機構優化後的晶 圓級別數據信號時序圖。比較圖3和圖4可以看出，未採用晶圓測試優化機構優化時，探針 負載效應引起探測信號延時，導致探測信號與操作信號不匹配，而採用晶圓測試優化機構 優化後，探測信號與操作信號相匹配。比較圖5和圖6可以看出，未採用晶圓測試優化機構 優化時，輸入信號延遲，導致數據自鎖時序不匹配，進而導致寫入的數據不準確，而採用晶 圓測試優化機構優化後，延長了輸入信號，使輸入信號與寫使能信號匹配。可以得知，採用 晶圓測試優化機構優化後，所有的時序單元都在給定的時鐘周期內正常工作，可保證該晶 圓級別的應用與可靠性測試裝置的正常運行。 採用本實用新型實施例所提供的晶圓級別的應用與可靠性測試裝置進行測試時， 可將探針卡120安裝在測試板110的探針接口上，所述探針卡120用於電性連接該測試機 構111與被測晶圓200，該探針卡120可使信號在被測晶圓200與測試板110之間傳輸，再 將所述測試板110插入到計算機300的接口 310上，所述測試機構110響應計算機300發出的指令，並在晶圓測試優化機構112的控制下輸出信號給未封裝的晶片210，以使晶片210
進入測試模式並且響應於從測試機構110接收的測試模式命令進行各種操作，進而判斷芯
片210的電氣特性與效能是否符合標準，可確保快速準確的獲取測試結果。 綜上所述，本實用新型提供一種晶圓級別的應用與可靠性測試裝置，該測試裝置
包括測試板、探針卡以及晶圓測試優化機構，所述測試板包括測試機構以及探針接口 ，所述
探針卡安裝在該探針接口上，其用於電性連接該測試機構與被測晶圓，所述晶圓測試優化
機構設置於該測試板中，其用於控制該測試機構輸出測試信號至被測晶圓。該測試裝置可
以較低的成本測試未封裝的晶片，解決了現有的測試裝置測試周期長，測試成本高的問題，
可快速準確的獲取器件的測試結果。 顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用 新型的精神和範圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬於本實用新型權利要求及 其等同技術的範圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求一種晶圓級別的應用與可靠性測試裝置，其特徵在於，包括測試板，其包括測試機構以及探針接口；設置於該探針接口上的探針卡，其用於電性連接該測試機構與被測晶圓；設置於該測試板中的晶圓測試優化機構，其用於控制該測試機構輸出測試信號至被測晶圓。
2. 如權利要求1所述的晶圓級別的應用與可靠性測試裝置，其特徵在於，所述測試板與一計算機電性連接。
3. 如權利要求1所述的晶圓級別的應用與可靠性測試裝置，其特徵在於，所述測試機構包括一微處理器。
4. 如權利要求3所述的晶圓級別的應用與可靠性測試裝置，其特徵在於，所述探針卡包括探針底座，其安裝在所述探針接口上；電極，其設置於所述探針底座上；探針，所述探針卡通過該探針一端連接該電極，另一端連接所述被測晶圓。
5. 如權利要求4所述的晶圓級別的應用與可靠性測試裝置，其特徵在於，所述探針卡連接所述被測晶圓上的 一個晶片。
6. 如權利要求4所述的晶圓級別的應用與可靠性測試裝置，其特徵在於，所述探針卡連接所述被測晶圓上的多個晶片。
專利摘要本實用新型揭露了一種晶圓級別的應用與可靠性測試裝置，該測試裝置包括測試板，其包括測試機構以及探針接口；設置於該探針接口上的探針卡，其用於電性連接該測試機構與被測晶圓；設置於該測試板中的晶圓測試優化機構，其用於控制該測試機構輸出測試信號至被測晶圓。該測試裝置可以較低的成本測試未封裝的晶片，解決了現有的測試裝置測試周期長，測試成本高的問題，極大的提高了測試效率。
文檔編號G01R31/28GK201477168SQ20092020808
公開日2010年5月19日 申請日期2009年8月18日 優先權日2009年8月18日
發明者柯羅特, 權彛振, 董智剛, 邱雷 申請人:中芯國際集成電路製造(上海)有限公司