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探針卡和包括探針卡的測試裝置的製作方法

2023-05-02 11:13:16 3

專利名稱:探針卡和包括探針卡的測試裝置的製作方法
探針卡和包括探針卡的測試裝置相關申請的交叉引用本申請要求2009年11月沈日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請 No. 10-2009-0115190的權益,其全部公開內容通過引用結合於此。
背景技術:
本發明的構思涉及一種探針卡和包括探針卡的測試裝置,並且更具體地,涉及具 有微機電系統(MEMQ開關的探針卡和包括該探針卡的測試裝置。在經由半導體製造工藝在晶片上形成了半導體器件之後,對半導體器件的每一個 執行用於測試缺陷的電特性測試。通過探針卡來執行電特性測試,所述探針卡將電信號施 加到晶片上的半導體器件、感測從施加的電信號傳輸的信號以及確定任何缺陷的存在。常 規的探針卡通常利用機械開關將電信號施加到半導體器件。當執行切換操作時,機械開關 所生成的電壓可能對半導體器件造成損壞,劣化測量可靠性。

發明內容
根據本發明構思的一個示例性實施例,探針卡可以包括第一輸入端子微機電系 統(MEMQ開關,所述第一輸入端子微機電系統(MEMQ開關連接第一輸入端子和第一輸入 探針引腳,其中,所述第一輸入端子MEMS開關包括接收操作信號的控制部分以及連接第一 輸入端子與第一輸入探針引腳的連接部分。該示例性實施例可以進一步包括第一輸出端 子MEMS開關,所述第一輸出端子MEMS開關連接第一輸出端子和第一輸出探針引腳,其中, 所述第一輸出端子MEMS開關包括接收操作信號的控制部分以及連接第一輸出端子與第一 輸出探針引腳的連接部分。第一輸入探針引腳和第一輸入端子MEMS開關之間的距離以及第一輸出探針引腳 和第一輸出端子MEMS開關之間的距離可以不大於約50cm。第一輸入端子MEMS開關的控制部分和第一輸出端子MEMS開關的控制部分可以被 配置為接收相同的操作信號。探針卡可以進一步包括連接第一輸入端子MEMS開關和第一輸出探針引腳的第 一輸入探針MEMS開關以及連接第一輸出端子MEMS開關和第一輸出探針引腳的第一輸出探 針MEMS開關。探針卡可以進一步包括第二輸入端子MEMS開關和第二輸出端子MEMS開關,所述 第二輸入端子MEMS開關連接第二輸入端子和第二輸入探針引腳,其中,第二輸入端子MEMS 開關包括接收操作信號的控制部分以及連接第二輸入端子和第二輸入探針引腳的連接部 分,所述第二輸出端子MEMS開關連接第二輸出端子和第二輸出探針引腳,其中,所述第二 輸出端子MEMS開關包括接收操作信號的控制部分以及連接第二輸出端子和第二輸出探針 引腳的連接部分,其中,所述第一輸入端子是接收脈衝輸入信號的脈衝輸入端子,所述第二 輸入端子是接收DC輸入信號的直流(DC)輸入端子,所述第一輸出端子是傳輸脈衝輸出信 號的脈衝輸出端子,並且第二輸出端子是傳輸DC輸出信號的DC輸出端子。
探針卡可以進一步包括第一傳輸線和第二傳輸線,所述第一傳輸線連接第一輸入 端子MEMS開關的控制部分和第一輸出端子MEMS開關的控制部分,所述第二傳輸線連接第 二輸入端子MEMS開關的控制部分和第二輸出端子MEMS開關的控制部分,其中,經由第一傳 輸線和第二傳輸線傳輸的操作信號執行下述中的一個同時導通第一輸入端子MEMS開關 和第一輸出端子MEMS開關並且斷開第二輸入端子MEMS開關和第二輸出端子MEMS開關; 或者,同時導通第二輸入端子MEMS開關和第二輸出端子MEMS開關並且斷開第一輸入端子 MEMS開關和第一輸出端子MEMS開關。探針卡可以進一步包括連接到第一傳輸線和第二傳輸線的電源開關,所述電源開 關向第一傳輸線或第二傳輸線中的一個傳輸操作信號。電源開關可以是根據時鐘信號向第一傳輸線或第二傳輸線中的一個傳輸操作信 號的解多路復用器(demultiplexer)。根據本發明構思的另一個示例性實施例,一種探針卡,可以包括配置成接收多個 輸入信號的多個輸入端子、配置成向晶片的多個輸入墊傳輸多個輸入信號的輸入探針引腳 以及連接多個輸入端子和多個輸入探針MEMS開關的多個微機電系統(MEMS)開關,其中,多 個輸入端子MEMS開關中的每一個包括接收操作信號的控制部分以及連接多個輸入端子和 多個輸入探針MEMS開關的連接部分,並且多個輸入探針MEMS開關中的每一個包括接收操 作信號的控制部分以及連接多個輸入端子MEMS開關和多個輸入探針引腳的連接部分。探針卡可以進一步包括配置成傳輸多個輸出信號的多個輸出端子、配置成從晶 片的多個輸出墊接收多個輸出信號的多個輸出探針引腳以及連接多個輸出端子和多個輸 出探針引腳的多個輸出端子MEMS開關,其中,多個輸出端子MEMS開關中的每一個包括接收 操作信號的控制部分以及連接多個輸出端子和多個輸出探針引腳的連接部分。探針卡可以進一步包括配置成連接多個輸入端子MEMS開關的每個控制部分和 多個輸出端子MEMS開關的每個控制部分的多個傳輸線,其中,多個傳輸線中的每一個向多 個輸入端子MEMS開關的每個控制部分和多個輸出端子MEMS開關的每個控制部分同時傳輸 操作信號。探針卡可以進一步包括配置成傳輸多個輸出信號的多個輸出端子、配置成從晶 片的多個輸出墊接收多個輸出信號的多個輸出探針引腳以及連接多個輸出端子和多個輸 出探針MEMS開關的多個輸出端子MEMS開關,其中,多個輸出端子MEMS開關中的每一個包 括接收操作信號的控制部分以及連接多個輸出端子和多個輸出探針MEMS開關的連接部 分,並且多個輸出探針MEMS開關中的每一個包括接收操作信號的控制部分和連接多個輸 出端子MEMS開關和多個輸出探針引腳的連接部分。探針卡可以進一步包括配置成連接多個輸入探針MEMS開關的每個控制部分和 多個輸出探針MEMS開關的每個控制部分的多個探針傳輸線,其中,多個探針傳輸線的每一 個向多個輸入探針MEMS開關的每一個控制部分和多個輸出探針MEMS開關的每個控制部分 同時傳輸操作信號。探針卡可以進一步包括配置成連接多個輸入端子MEMS開關的每個控制部分和 多個輸出端子MEMS開關的每個控制部分的多個傳輸線,其中,多個傳輸線的每一個向多個 輸入端子MEMS開關的每個控制部分和多個輸出端子MEMS開關的每個控制部分同時傳輸操
作信號。
根據本發明構思的另一個示例性實施例,一個測試裝置,包括探針卡,並且所述探 針卡包括連接第一輸入端子和第一輸入探針引腳的第一輸入端子微機電系統(MEMS)開 關、連接第一輸出端子和第一輸出探針引腳的第一輸出端子MSMS開關、連接第二輸入端子 和第二輸入探針引腳的第二輸入端子MEMS開關以及連接第二輸出端子和第二輸出探針引 腳的第二輸出端子MEMS開關。測試裝置可以進一步包括配置成將脈衝輸入信號施加到第一輸入端子的脈衝生 成器、配置成將直流(DC)輸入信號施加到第二輸入端子的源測量單元(SMU)、配置成從第 一輸出端子接收脈衝輸出信號的示波器以及配置成從第二輸出端子接收DC輸出信號的接 地連接。測試裝置可以進一步包括配置成將第一操作信號同時施加到第一輸入端子 MEMS開關的控制部分和第一輸出端子MEMS開關的控制部分的第一電源、配置成將第二操 作信號同時施加到第二輸入端子MEMS開關的控制部分和第二輸出端子MEMS開關的控制部 分的第二電源以及配置成控制第一電源和第二電源的電源控制器,其中,在第二輸入端子 MEMS開關和第二輸出端子MEMS開關被斷開的同時,第一輸入端子MEMS開關和第二輸出端 子MEMS開關被導通,並且在第一輸入端子MEMS開關和第一輸出端子MEMS開關被斷開的同 時,第二輸入端子MEMS開關和第二輸出端子MEMS開關被導通。


從下面結合附圖的詳細描述將清楚地理解本發明構思的一個示例性實施例,在附 圖中圖1是根據本發明構思的一個示例性實施例的探針卡和包括探針卡的測試裝置 的示意圖;圖2是根據本發明構思的另一個示例性實施例的探針卡和包括探針卡的測試裝 置的示意圖;圖3是根據本發明構思的另一個示例性實施例的探針卡和包括探針卡的測試裝 置的示意圖;圖4是根據本發明構思的另一個示例性實施例的探針卡和包括探針卡的測試裝 置的示意圖;圖5是根據本發明構思的一個示例性實施例的用於使用包括探針卡的測試裝置 來測試半導體器件的方法的流程圖;圖6是根據本發明構思的另一個示例性實施例的使用包括探針卡的測試裝置來 測試半導體器件的方法的流程圖;圖7是根據本發明構思的另一個示例性實施例的使用包括探針卡的測試裝置來 測試半導體器件的方法流程圖;圖8是根據本發明的另一個示例性實施例的使用包括探針卡的測試裝置來測試 半導體器件的方法的流程圖;圖9A是示出使用常規測試裝置測量的半導體器件的電流-電阻特性的圖示;圖9B是示出根據本發明構思的一個示例性實施例的使用包括探針卡的測試裝置 測量的半導體器件的電流-電阻特性的圖示;
圖IOA是根據本發明構思的一個示例性實施例的探針卡中的微機電系統(MEMS) 開關的示意圖;以及圖IOB是根據本發明構思的一個示例性實施例的探針卡中的MEMS開關的示意圖。
具體實施例方式在下文參考附圖來更充分地描述本發明構思的一個示例性實施例。然而,本發明 構思可以以許多不同的形式來實施,並且不應當被理解為限於這裡闡述的一個示例性實施 例。此外,這裡列舉的所有實例和條件式語言應被理解為不限於這樣特定列舉的示例 和條件。在說明書中,單數形式可以包括複數形式。諸如「包括」或「包含」的術語用於指 定列舉的形式、數目、過程、操作、組件和/或其的組的存在,而不排除一個或多個其他列舉 的形式、一個或多個其他數目、一個或多個其他過程、一個或多個其他操作、一個或多個其 他組件和/或其的組的存在。儘管使用「第一」和「第二」來描述各種組件和部件,但是組件和部件不限於術語 「第一」和「第二」。術語「第一」和「第二」僅用於在組件和部分中的每一個之間進行區分。 因此,第一組件或部件可以指示第二組件或部件。下文中,將通過參考附圖解釋本發明構思的一個示例性實施例來詳細描述本發明 構思。對於附圖,可以根據製造技術和/或容限來修改附圖中的形狀。因此,用於示出本發 明構思的一個示例性實施例的附圖被稱為,為了獲得本發明構思的充分的理解、本發明構 思的優點以及本發明構思的實施方式所實現的目標。在附圖中相同的附圖標記表示相同的元素。圖1是根據本發明構思的一個示例性實施例的探針卡IA和包括探針卡IA的測試 裝置2A的示意圖。參考圖1,探針卡IA可以包括第一輸入端子IOa和第二輸入端子10b、第一輸入端 子微機電系統(MEMS)開關20a和第二輸入端子微機電系統(MEMS)開關20b、輸入探針引腳 50、輸出探針引腳60、第一輸出端子MEMS開關90a和第二輸出端子MEMS開關90b、第一輸 出端子IOOa和第二輸出端子IOOb以及第一傳輸線IlOa和第二傳輸線110b。輸入探針引 腳50、輸出探針引腳60、第一輸入端子MEMS開關20a和第二輸入端子MEMS開關20b以及 第一輸出端子MEMS開關90a和第二輸出端子MEMS開關90b可以位於探針卡IA內。然而, 這些器件的位置不限於此,並且因此,輸入探針引腳、輸出探針引腳60、第一輸入端子MEMS 開關20a和第二輸入端子MEMS開關20b以及第一輸出端子MEMS開關90a和第二輸出端子 MEMS開關90b可以位於其他探針卡(未示出)內。為了說明性目的,這裡描述的示例性實施例包括兩個輸入端子、兩個輸入端子 MEMS開關、兩個輸出端子MEMS開關以及兩個輸出端子,然而,本領域技術人員將意識到,這 些單元的數目不限於此。第一輸入端子IOa和第二輸入端子IOb可以接收單個輸入信號,或者可以分別接 收分離的輸入信號,如圖1中的示例性實施例中所示。例如,第一輸入端子IOa可以接收第 一輸入信號,並且第二輸入端子IOb可以接收第二輸入信號。在一個示例性實施例中,第一 輸入端子IOa可以是脈衝輸入端子,並且第一輸入信號可以是脈衝輸入信號,並且第二輸入端子IOb可以是直流(DC)輸入端子並且第二輸入信號可以是DC輸入信號。然而,第一 輸入端子IOa和第二輸入端子IOb以及第一輸入信號和第二輸入信號不限於此。第一輸入 信號和第二輸入信號可以被輸入到第一輸入端子IOa和第二輸入端子10b。第一輸入端子MEMS開關20a可以被安置在第一輸入端子IOa和輸入探針引腳50 之間,並且第二輸入端子MEMS開關20b可以被安置在第二輸入端子IOb和輸入探針引腳50 之間。第一輸入端子MEMS開關20a和第二輸入端子20b可以分別電連接第一輸入端子IOa 和輸入探針引腳50,以及第二輸入端子IOb和輸入探針引腳50。第一輸入端子MEMS開關 20a和第二輸入端子MEMS開關20b可以包括用於接收操作信號的控制部分5以及用於將第 一輸入端子IOa和第二輸入端子IOb電連接到輸入探針引腳50的連接部分6。輸入探針引腳50可以包括電連接到第一輸入端子MEMS開關20a的第一端以及電 連接到第二輸入端子MEMS開關20b的第二端。第一端和第二端進一步電連接到晶片500 的輸入墊510。根據本發明構思的不同實施例,輸入探針引腳50的端的數目可以基於輸入 端子MEMS開關存在的數目而變化。輸入探針引腳50可以從第一輸入端子IOa和第二輸入 端子IOb接收第一輸入信號和第二輸入信號,並且可以向晶片500的輸入墊傳輸接收到的 第一輸入信號和第二輸入信號。輸入探針引腳50與第一和第二輸入端子MEMS開關20a和 20b之間的距離可以是,例如,大約0. l-50cm,但是該距離不限於此。第一輸出端子IOOa和第二輸出端子IOOb可以傳輸單個輸出信號,或者可以分別 傳輸分離的輸出信號,如圖1的示例性實施例中所示。例如,第一輸出端子IOOa可以傳輸 第一輸出信號,並且第二輸出端子IOOb可以傳輸第二輸出信號。在一個示例性實施例中, 第一輸出端子IOOa可以是脈衝輸出端子,並且第一輸出信號可以是脈衝輸出信號,並且第 二輸出端子IOOb可以是DC輸出端子,並且第二輸出信號可以是DC輸出信號。然而,第一 輸出端子IOOa和第二輸出端子IOOb以及第一輸出信號和第二輸出信號不限於此。第一輸出端子MEMS開關90a可以被安置在第一輸出端子IOOa和輸出探針引腳60 之間,並且第二輸出端子MEMS開關90b可以被安置第二輸出端子IOOb和輸出探針引腳60 之間。第一輸出端子MEMS開關90a和第二輸出端子MEMS開關90b可以分別電連接第一輸 出端子IOOa和輸出探針引腳60以及第二輸出端子IOOb和輸出探針引腳60。第一輸出端 子MEMS開關90a和第二輸出端子MEMS開關90b可以包括用於接收操作信號的控制部分5 以及將第一輸出端子IOOa和第二輸出端子IOOb電連接到輸出探針引腳60的連接部分6。輸出探針引腳60可以包括電連接到第一輸出端子MEMS開關90a的第一端以及 電連接到第二輸出端子MEMS開關90b的第二端。第一端和第二端被進一步電連接到晶片 500的輸出墊520。根據本發明構思的不同實施例,輸出探針引腳60上的端的數目可以基 於輸出端子MEMS開關存在的數目而變化。輸出探針引腳60可以從輸出墊520接收輸出信 號,並且可以分別向第一輸出端子IOOa和第二輸出端子IOOb傳輸接收到的輸出信號。輸 出探針引腳60與第一和第二輸出端子MEMS開關90a和90b之間的距離可以是,例如,大約 0. l-50cm,但是該距離不限於此。如圖1中所示,第一傳輸線IlOa和第二傳輸線1 IOb可以分別電連接到第一輸入 端子MEMS開關20a和第二輸入端子MEMS開關20b的控制部分5以及第一輸出端子MEMS開 關90a和第二輸出端子MEMS開關90b的控制部分5。在一個示例性實施例中,第一輸入端 子MEMS開關20a和第二輸入端子MEMS開關20b的控制部分5以及第一輸出端子MEMS開關90a和第二輸出端子MEMS開關90b的控制部分5可以接收相同的操作信號。結果,操作 信號可以分別同時導通/斷開第一輸入端子MEMS開關20a和第一輸出端子MEMS開關90a, 以及第二輸入端子MEMS開關20b和第二輸出端子MEMS開關90b。例如,第一輸入端子MEMS開關20a的控制部分5和第一輸出端子MEMS開關90a 的控制部分5可以例如經由第一傳輸線IlOa被電連接。第一傳輸線IlOa可以向第一輸入 端子MEMS開關20a的控制部分5和第一輸出端子MEMS開關90a的控制部分5同時傳輸操 作信號。結果,第一輸入端子MEMS開關20a和第一輸出端子MEMS開關90a可以被同時導 通或者被同時斷開。類似地,第二輸入端子MEMS開關20b的控制部分5和第二輸出端子MEMS開關90b 的控制部分5可以例如經由第二傳輸線IlOb被電連接。第二傳輸線IlOb可以向第二輸入 端子MEMS開關20b的控制部分5和第二輸出端子MEMS開關90b的控制部分5同時傳輸操 作信號。結果,第二輸入端子MEMS開關20b和第二輸出端子MEMS開關90b可以被同時導 通或者被同時斷開。根據圖1中示出的示例性實施例,測試裝置2A可以包括探針卡1A,並且可以進一 步包括第一輸入信號施加單元210a和第二輸入信號施加單元210b、第一輸出信號接收單 元220a和第二輸出信號接收單元220b、第一電源230a和第二電源230b以及第一電源控制 器 240ao第一輸入信號施加單元210a可以將第一輸入信號施加到第一輸入端子10a,並且 第二輸入信號施加單元210b可以將第二輸入信號施加到第二輸入端子10b。第一輸入信 號施加單元210a可以是,例如,脈衝生成器,並且第一輸入端子IOa可以是,例如,脈衝輸入 端子。第二輸入信號施加單元210可以是,例如,源測量單元(SMU),並且第二輸入端子IOb 可以是,例如,DC輸入端子。第一輸入信號可以是,例如,脈衝輸入信號,並且第二輸入信號 可以是,例如,DC輸入信號。在一個示例性實施例中,第一輸入信號施加單元210a可以被 電連接到探測卡IA中的脈衝輸入端子10a,並且可以將脈衝輸入信號施加到脈衝輸入端子 IOa0 SMU 210b可以被電連接到探針卡IA中的DC輸入端子10b,並且可以將DC輸入信號 施加到DC輸入端子10b。雖然在該示例性實施例中,輸入信號施加單元210a和210b分別 包括脈衝生成器和SMU,但是輸入信號施加單元210a和210b不限於此。第一輸出信號接收單元220a可以從第一輸出端子IOOa接收第一輸出信號,並且 第二輸出信號接收單元220b可以從第二輸出端子IOOb接收第二輸出信號。第一輸出信號 接收單元220a可以是,例如,示波器,並且第一輸出端子IOOa可以是,例如,脈衝輸出端子。 第二輸出信號接收單元220b可以是,例如,接地連接,並且第二輸出端子IOOb可以是,例 如,DC輸出端子。第一輸出信號可以是,例如,脈衝輸出信號,並且第二輸出信號可以是,例 如,DC輸出信號。在一個示例性實施例中,示波器220a可以被電連接到探針卡IA中的脈 衝輸出端子100a,並且可以接收從脈衝輸出端子IOOa傳輸的脈衝輸出信號。接地220b可 以被電連接到探針卡IA中的DC輸出端子100b,並且可以接收從DC輸出端子IOOb傳輸的 DC輸出信號。雖然在該示例性實施例中第一輸出信號接收單元220a和第二輸出信號接收 220b分別包括示波器和接地連接,但是輸出信號接收單元220a和220b不限於此。在一個示例性實施例中,第一電源230a和第二電源230b可以將操作信號同時施 加到第一和第二輸入端子MEMS開關20a和20b的控制部分5以及第一和第二輸出端子MEMS開關90a和90b的控制部分5。例如,第一電源230a和第二電源230b可以被電連接到探針 卡IA中的第一傳輸線IlOa和第二傳輸線110b。結果,第一電源230a和第二電源230b可 以將操作信號同時施加到第一和第二輸入端子MEMS開關20a和20b的控制部分5以及第 一和第二輸出端子MEMS開關90a和90b的控制部分5。例如,第一電源230a可以電連接到第一傳輸線110a,並且可以將第一操作信號同 時施加到第一輸入端子MEMS開關20a的控制部分5和第一輸出端子MEMS開關90a的控制 部分5。因此,第一輸入端子MEMS開關20a和第一輸出端子MEMS開關90a可以被同時導通 或者被同時斷開。類似地,第二電源230b可以電連接到第二傳輸線110b,並且可以將第二操作信號 同時施加到第二輸入端子MEMS開關20b的控制部分5以及第二輸出端子MEMS開關90b的 控制部分5。因此,第二輸入端子MEMS開關20b和第二輸出端子MEMS開關90b可以被同時 導通或者被同時斷開。第一電源控制器MOa可以電連接到第一電源230a和第二電源230b,並且可以控 制第一電源230a和第二電源230b以交替的方式來操作。例如,第一電源控制器MOa可以 使得第一輸入端子MEMS開關20a和第一輸出端子MEMS開關90a由第一電源230a來同時 導通,並且使第二輸入端子MEMS開關20b和第二輸出端子MEMS開關90b由第二電源230b 來同時斷開。類似地,第一電源控制器MOa可以使得第二輸入端子MEMS開關20b和第二輸 出端子MEMS開關90b由第二電源230b來同時導通,並且使得第一輸入端子MEMS開關20a 和第一輸出端子MEMS開關90a由第一電源230a來同時斷開。圖2是根據本發明構思的另一個示例性實施例的探針卡IB和包括探針卡IB的測 試裝置2B的示意圖。根據該示例性實施例的探針卡IB和測試裝置2B可以包括根據圖1 中示出的示例性實施例的探針卡IA和測試裝置2A的修改實施例。因此,在下文中,在此省 略了其相同描述。參考圖2,探針卡IB可以進一步包括電源開關250。電源開關250可以被連接到第 一傳輸線IlOa和第二傳輸線IlOb以及電源230。電源開關250可以被連接到電源230,並 且可以將來自電源230的操作信號傳輸到第一傳輸線IlOa和第二傳輸線IlOb中的一個。 在圖2中示出的示例性實施例中,電源開關250位於探針卡IB內,然而,電源開關250的位 置不限於此。在一個示例性實施例中,電源開關250可以被實施為解多路復用器。解多路復用 器250可以接收來自電源230的操作信號,並且可以基於時鐘信號CLK將該操作信號傳輸 到第一傳輸線IlOa和第二傳輸線IlOb中的一個。例如,當由解多路復用器250接收到的時 鍾信號CLK指示「1」或「高」時,可以將該操作信號施加到第一傳輸線110a,並且當由解多 路復用器250接收到的時鐘信號CLK指示「0」或「低」時,可以將該操作信號施加到第二傳 輸線110b。雖然在該示例性實施例中電源開關250包括解多路復用器,但是電源開關250 不限於此。圖3是根據本發明構思的另一個示例性實施例的探針卡IC和包括探針卡IC的測 試裝置2C的示意圖。根據該示例性實施例的探針卡IC和測試裝置2C可以包括根據圖1 中示出的示例性實施例的探針卡IA和測試裝置2A的修改實施例。因此,在下文中,這裡省 略了其相同描述。
參考圖3,探針卡IC可以包括第一輸入端子IOa和第二輸入端子10b、第一輸入端 子MEMS開關20a和第二輸入端子MEMS開關20b、第一連接節點30、第一至第三輸入探針 MEMS開關40a、40b和40c、第一至第三輸入探針引腳50a、50b和50c、第一至第三輸出探針 引腳60a、60b和60c、第一至第三輸出探針MEMS開關70a、70b和70c、第二連接節點80、第 一輸出端子MEMS開關90a和第二輸出端子MEMS開關90b、第一輸出端子IOOa和第二輸出 端子100b、第一傳輸線IlOa和第二傳輸線IlOb以及A至C探針傳輸線115a、115b和115c。 第一輸入端子MEMS開關20a和第二輸入端子MEMS開關20b、第一輸出端子MEMS開關90a 和第二輸出端子MEMS開關90b、第一至第三輸入探針引腳50a、50b和50c、第一至第三輸出 探針引腳60a、60b和60c、第一至第三輸入探針MEMS開關40a、40b和40c以及第一至第三 輸出探針MEMS開關70a、70b和70c可以位於探針卡IA內或者其他探針卡(未示出)內。為了說明的目的,這裡描述的示例性實施例包括2個輸入端子,兩個輸入端子 MEMS開關、兩個輸出端子MEMS開關和兩個輸出端子,然而,本領域的技術人員將認識到,這 些單元的數目不限於此。類似地,這裡描述的示例性實施例包括三個輸入探針MEMS開關、 三個輸入探針引腳、三個輸入墊、三個輸出墊、三個輸出探針引腳以及三個輸出探針MEMS 開關,然而,本領域的技術人員將認識到,這些單元的數目不限於此。第一輸入端子IOa和第二輸入端子IOb可以接收單個輸入信號,或者第一輸入端 子IOa可以接收第一輸入信號,並且第二輸入端子IOb可以接收第二輸入信號,如圖3中所 示。在一個示例性實施例中,第一輸入端子IOa可以是,例如,脈衝輸入端子,並且第一輸入 信號可以是,例如,脈衝輸入信號,然而,第一輸入端子IOa和第一輸入信號不限於此。第二 輸入端子IOb可以是,例如,DC輸入端子,並且第二輸入信號可以是,例如,DC輸入信號,然 而,第二輸入端子IOb和第二輸入信號不限於此。第一輸入信號和第二輸入信號可以被輸 入到第一輸入端子IOa和第二輸入端子10b。第一輸入端子MEMS開關20a和第二輸入端子MEMS開關20b可以分別被安置在 第一和第二輸入端子IOa和IOb與第一連接節點30之間。例如,第一輸入端子MEMS開關 20a可以被安置在第一輸入端子IOa和第一連接節點30之間,並且第二輸入端子MEMS開關 20b可以被安置在第二輸入端子IOb和第一連接節點30之間。第一和第二輸入端子MEMS 開關20a和20b與第一至第三輸入探針引腳50a、50b和50c之間的距離分別可以是例如大 約0. l-50cm,但是該距離不限於此。第一輸入端子MEMS開關20a和第二輸入端子MEMS開 關20b可以包括用於接收操作信號的控制部分5以及用於電連接第一和第二輸入端子IOa 和IOb與第一連接節點30的連接部分6。第一至第三輸入探針引腳50a、50b和50c可以包括兩個端,每個端可以分別被電 連接到第一至第三輸入探針MEMS開關40a、40b和40c。兩個端進一步分別被電連接到晶片 的第一至第三輸入墊510a、510b和510c。第一至第三輸入探針MEMS開關40a、40b和40c可以分別被安置在第一至第三輸 入探針引腳50a、50b和50c與第一連接節點30之間。第一至第三輸入探針MEMS開關40a、 40b和40c與第一至第三輸入探針引腳50a、50b和50c之間的距離可以分別是,例如,大約 0. l-50cm,但是該距離不限於此。第一至第三輸入探針MEMS開關40a、40b和40c可以包括用於接收操作信號的控 制部分5以及用於電連接第一至第三輸入墊510a、510b和510c與第一連接節點30的連接部分6。第一輸出端子IOOa和第二輸出端子IOOb可以傳輸輸出信號。例如,第一輸出端 子IOOa可以傳輸第一輸出信號,並且第二輸出端子IOOb可以傳輸第二輸出信號。在一個 示例性實施例中,第一輸出端子IOOa可以是,例如,脈衝輸出端子,並且第一輸出信號可以 是,例如,脈衝輸出信號,然而,第一輸出端子IOOa和第一輸出信號不限於此。第二輸出端 子IOOb可以是,例如,DC輸出端子,並且第二輸出信號可以是例如,DC輸出信號,然而,第二 輸出端子IOOb和第二輸出信號不限於此。可以將第一輸出信號和第二輸出信號輸入到第 一輸出端子IOOa和第二輸出端子100b。第一輸出端子MEMS開關90a和第二輸出端子MEMS開關90b可以分別被安置在第 一和第二輸出端子IOOa和IOOb與第二連接節點80之間。例如,第一輸出端子MEMS開關 90a可以被安置在第一輸出端子IOOa和第二連接節點80之間,並且第二輸出端子MEMS開 關90b可以被安置在第二輸出端子IOOb和第二連接節點80之間。第一和第二輸出端子 MEMS開關90a和90b與第一至第三輸出探針引腳60a、60b和60c之間的距離分別可以是, 例如,大約0. l-50cm,但是該距離不限於此。第一輸出端子MEMS開關90a和第二輸出端子 MEMS開關90b可以包括用於接收操作信號的控制部分5以及用於電連接第一和第二輸出端 子IOOa和IOOb與第二連接節點80的連接部分6。第一至第三輸出探針引腳60a、60b和60c可以包括兩個端,一個端分別被電連接 到第一至第三輸出探針MEMS開關70a、70b和70c,並且另一端分別被電連接到晶片500的 第一至第三輸出墊520a、520b和520c。第一至第三輸出節點MEMS開關70a、70b和70c可以分別被安置在第一至第三輸 出探針引腳60a、60b和60c與第二連接節點之間。第一至第三輸出探針MEMS開關70a、 70b和70c與第一至第三輸出探針引腳60a、60b和60c之間的距離分別可以是,例如,大約 0. l-50cm,但是該距離不限於此。第一至第三輸出探針MEMS開關70a、70b和70c可以包括 用於接收操作信號的控制部分5以及用於電連接第一至第三輸出墊520a、520b和520c與 第二連接節點80的連接部分6。第一傳輸線IlOa和第二傳輸線IlOb可以分別被電連接到第一輸入端子MEMS開 關20a和第二輸入端子MEMS開關20b的控制部分5以及第一輸出端子MEMS開關90a和第 二輸出端子MEMS開關90b的控制部分5。例如,第一傳輸線IlOa可以被電連接到第一輸入 端子MEMS開關20a和第一輸出端子MEMS開關90a,並且第二傳輸線IlOb可以被電連接到 第二輸入端子MEMD開關20b和第二輸出端子MEMS開關90b。A至C探針傳輸線115a、lMb和115c可以分別被電連接到第一至第三輸入探針 MEMS開關40a、40b和40c的控制部分5以及第一至第三輸出探針MEMS開關70a、70b和70c 的控制部分5。例如,A探針傳輸線11 可以被電連接到第一輸入探針MEMS開關40a的控 制部分5和第一輸出探針MEMS開關70a的控制部分5,B探針傳輸線11 可以被電連接到 第二輸入探針MEMS開關40b的控制部分5和第二輸出探針MEMS開關70b的控制部分5,並 且C探針傳輸線115c可以被電連接到第三輸入探針MEMS開關40c的控制部分5和第三輸 出探針MEMS開關70c的控制部分5。根據圖3中示出的示例性實施例,測試裝置2C可以包括探針卡1C,並且可以進一 步包括第一輸入信號施加單元210a和第二輸入信號施加單元210b、第一輸出信號接收單元220a和第二輸出信號接收單元220b、第一電源230a和第二電源230b、A至C電源23fe、 235b和235c以及第一電源控制器MOa和第二電源控制器MOb。第一輸入信號施加單元210a和第二輸入信號施加單元210b可以將輸入信號施加 到第一輸入端子IOa和第二輸入端子10b。第一輸入信號施加單元210a可以是,例如,脈 衝生成器,並且第二輸入信號施加單元210b可以是,例如,SMU,然而,第一輸入信號施加單 元210a和第二輸入信號施加單元210b不限於此。在圖3中示出的示例性實施例中,脈衝 生成器210a可以將脈衝輸入信號施加到脈衝輸入端子10a,並且SMU 210b可以將DC輸入 信號施加到DC輸入端子10b。第一輸出信號接收單元220a和第二輸出信號接收單元220b可以接收來自第一輸 出端子IOOa和第二輸出端子IOOb的信號。例如,第一輸出信號接收單元220a可以是,例 如,示波器,並且第二輸出信號接收單元220b可以是,例如,接地連接,然而,第一輸出信號 接收單元2 和第二輸出信號接收單元220b不限於此。在圖3中示出的示例性實施例中, 示波器220a可以接收來自脈衝輸出端子IOOa的脈衝輸出信號,並且接地連接220b可以接 收來自DC輸出端子IOOb的DC輸出信號。第一電源230a和第二電源230b可以被電連接到第一傳輸線IlOa和第二傳輸線 IlOb,並且可以將操作信號分別施加到第一輸入端子MEMS開關20a和第二輸入端子MEMS 開關20b的控制部分5並且施加到第一輸出端子MEMS開關90a和第二輸出端子MEMS開關 90b的控制部分5。例如,第一電源230a可以經由第一傳輸線IlOa將操作信號施加到第一 輸入端子MEMS開關20a的控制部分5並且施加到第一輸出端子MEMS開關90a的控制部分 5。類似地,第二電源230b可以及經由第二傳輸線IlOb將操作信號施加到第二輸入端子 MEMS開關20b的控制部分5並且施加到第二輸出端子MEMS開關90b的控制部分5。A至C電源23fe、235b和235c可以被電連接到A至C探針傳輸線115a、115b和 115c,並且可以將操作信號分別施加到第一至第三輸入探針MEMS開關40a、40b和40c的控 制部分5,並且施加到第一至第三輸出探針MEMS開關70a、70b和70c的控制部分5。例如, A電源23 可以經由A探針傳輸線11 將操作信號施加到第一輸入探針MEMS開關40a的 控制部分5並且施加到第一輸出探針MEMS開關70a的控制部分5,B電源23 可以經由B 探針傳輸線11 將操作信號施加到第二輸入探針MEMS開關40b的控制部分5並且施加到 第二輸出探針MEMS開關70b的控制部分5,並且C電源235c可以經由C探針傳輸線115c將 操作信號施加到第三輸入探針MEMS開關40c的控制部分5並且施加到第三輸出探針MEMS 開關70c的控制部分5。第一電源控制器MOa可以被電連接到第一電源230a和第二電源230b,並且可以 控制第一電源230a和第二電源230b以交替的方式來進行操作。例如,第一電源控制器140a 可以使得第一輸入端子MEMS開關20a和第一輸出端子MEMS開關90a由第一電源230a來 同時導通,並且使得第二輸入端子MEMS開關20b和第二輸出端子MEMS開關90b由第二電 源230b來同時斷開。類似地,第一電源控制器MOa可以使得第二輸入端子MEMS開關20b 和第二輸出端子MEMS開關90b由第二電源230b來同時導通,並且使得第一輸入端子MEMS 開關20a和第一輸出端子MEMS開關90a由第一電源230a來同時斷開。 第二電源控制MOb可以電連接到A至C電源23fe、235b和235c。第二電源控制 器MOb可以控制A至C電源23^1、23恥和235c,從而以交替的方式來進行操作。例如,當第一輸入探針MEMS開關40a和第一輸出探針MEMS開關70a被同時導通時,第二和第三輸 入探針MEMS開關40b和40c以及第二和第三輸出探針MEMS開關70b和70c可以被同時斷 開。類似地,當第二輸入探針MEMS開關40b和第二輸出探針MEMS開關70b被同時導通時, 第一和第三輸入探針MEMS開關40a和40c以及第一和第三輸出探針MEMS開關70a和70c 可以被同時斷開。類似地,當第三輸入探針MEMS開關40c和第三輸出探針MEMS開關70c被 同時導通時,第一和第二輸入探針MEMS開關40a和40b以及第一和第二輸出探針MEMS開 關70a和70b可以被同時斷開。雖然圖3中沒有示出,但是如圖2中所示的第一電源開關(250)可以位於探針卡 IC或測試裝置2C內。第一電源開關允許操作信號經由一個電源而不是兩個電源(例如, 圖3中所示的第一電源230a和第二電源230b)被交替地施加到第一傳輸線IlOa和第二傳 輸線110b。第一電源開關可以包括第一解多路復用器(例如,1至log2N解多路復用器)。 類似地,第二電源開關(未示出)可以位於探針卡IC或測試裝置2C內,允許操作信號經由 一個電源而不是三個電源(例如,圖3中所示的A至C電源23^1、23恥和235c)被交替地 施加到A至C探針傳輸線115a、lMb和115c。第二電源開關可以包括第二解多路復用器 (例如,1至log2M解多路復用器)。圖4是根據本發明構思的另一個示例性實施例的探針卡ID和包括探針卡ID的測 試裝置2D的示意圖。根據本示例性實施例的探針卡ID和測試裝置2D可以包括根據圖3 中示出的示例性實施例的探針卡IC和測試裝置2C的修改實施例。因此,在下文中,這裡省 略其相同的描述。參考圖4,晶片500可以包括,例如,第一至第三輸入墊510a、510b和510c以及公 共輸出墊520,然而,輸入墊和輸出墊的數目不限於此。探針卡ID可以包括第一至第三輸入 探針50a、50b和50c以及輸出探針60,然而,輸入探針和輸出探針的數目不限於此。輸出 探針引腳60可以包括兩個端,兩個端中的每一個分別被電連接到第一輸出端子MEMS開關 90a和第二輸出端子MEMS開關90b,並且被電連接到晶片500的公共輸出墊520。A至C探針傳輸線115a、lMb和115c可以分別被電連接到第一至第三輸入探針 MEMS開關40a、40b和40c的控制部分5。例如,A探針傳輸線11 可以被電連接到第一輸 入探針MEMS開關40a的控制部分5,B探針傳輸線11 可以被電連接到第二輸入探針MEMS 開關40b的控制部分5,並且C探針傳輸線115c可以被電連接到第三輸入探針MEMS開關 40c的控制部分5。A至C電源23fe、235b和235c可以被電連接到A至C探測傳輸線115a、115b和 115c,並且可以將操作信號分別施加到第一至第三輸入探針MEMS開關40a、40b和40c的控 制部分5。例如,A電源23 可以將操作信號經由A探針傳輸線11 施加到第一輸入探針 MEMS開關40a的控制部分5,B電源23 可以將操作信號經由B探針傳輸線11 施加到 第二輸入探針MEMS開關40b的控制部分5,並且C電源235c可以將操作信號經由C探針傳 輸線115c施加到第三輸入探針MEMS開關40c的控制部分5。第二電源控制器MOb可以電連接到A至C電源23fe、235b和235c。第二電源控 制器MOb可以控制A至C電源23fe、23 和235c從而以交替的方式進行操作。例如,當第 一輸入探針MEMS開關40a被導通時,第二輸入探針MEMS開關40b和第三輸入探針MEMS開 關40c可以被斷開。類似地,當第二輸入探針MEMS開關40b被導通時,第一輸入探針MEMS開關40a和第三輸入探針MEMS開關40c可以被斷開。此外,當第三輸入探針MEMS開關40c 被導通時,第一輸入探針MEMS開關40a和第二輸入探針MEMS開關40b可以被斷開。圖5是示出根據本發明構思的一個示例性實施例的用於使用包括探針卡IA的測 試裝置2A來測試電阻式半導體器件的方法600的流程圖。參考圖1和圖5,測試裝置2A的第一電源控制器MOa控制第一電源230a,使其生 成操作信號(S610)。將操作信號施加到第一傳輸線110a,使得第一輸入端子MEMS開關20a 和第一輸出端子MEMS開關90a同時被導通。因為第二電源230b的操作信號不是通過第一 電源控制MOa生成的,所以第二輸入端子MEMS開關20b和第二輸出端子MEMS開關90b保 持斷開。脈衝生成器210a生成脈衝輸入信號(S620)。輸入探針引腳50向晶片500的輸入 墊510傳輸脈衝輸入信號(S630)。該脈衝輸入信號由晶片500中的半導體器件(未示出) 變換成脈衝輸出信號,並且被傳輸到晶片500的輸出墊520。電連接到輸出墊520的輸出探 針引腳60將脈衝輸出信號傳輸到示波器220a(S640)。示波器220a基於脈衝輸入信號和脈 衝輸出信號來測量電流(S650)。第一電源控制器MOa控制第二電源230b,使其生成操作信號(S660)。該操作信號 被施加到第二傳輸線1 IOb,使得第二輸入端子MEMS開關20b和第二輸出端子MEMS開關90b 被同時導通。因為第一電源230a的操作信號不是由第一電源控制器MOa生成的,所以第一 輸入端子MEMS開關20a和第一輸出端子MEMS開關90a保持斷開。SMU 210b生成DC輸入 信號(S670)。輸入探針引腳50將DC輸入信號傳輸到晶片500的輸入墊510 (S680)。該DC 輸入信號由晶片500中的半導體器件(未示出)變換成DC輸出信號,並且被傳輸到輸入墊 520。電連接到輸出墊520的輸出探針引腳60將DC輸出信號傳輸到接地連接220b (S690)。 SMU 210b基於DC輸入信號和DC輸出信號來測量半導體器件的電阻(S700)。圖6是示出用於根據本發明構思的另一個示例性實施例使用包括探針卡的測試 裝置來測試半導體器件的方法700的流程圖。本實施例更加詳細地描述了圖5的方法600。參考圖5描述的方法600涉及用於通過將脈衝信號和DC信號施加到半導體器件 並且測量該器件的得到的電流和電阻特性來測試半導體器件的方法。參考圖6描述的方法 700涉及用於通過測量在器件的「設定」過程之後的「設定」電流和「設定」電阻以及在該器 件的「復位」過程之後的「復位」電流和「復位」電阻來測試半導體器件的詳細方法。參考圖1、圖5和圖6,通過相對於高頻信號來測量半導體器件的電流和電阻特性 來測試半導體器件。方法600可以包括「設定」過程之後的半導體器件的電流和電阻特性 的測量以及「復位」過程之後的半導體器件的電流和電阻特性的測量。該測試方法可以對用於採樣的很多測量值執行。第一測量值(例如,K = 1)開始 於S610a。為了測量「設定」過程之後的電流,第一電源230a生成操作信號(S620a)。當 將操作信號施加到第一傳輸線IlOa時,脈衝生成器210a生成第一「設定」脈衝輸入信號 (S630a)。如上所述,第一「設定」脈衝輸入信號經由晶片500的輸入墊510和輸入探針引 腳50被傳輸到半導體器件(未示出),其中,其被變換成第一「設定」脈衝輸出信號並且經 由輸出墊520和輸出探針引腳60被傳輸到示波器220a。示波器220a基於第一「設定」脈 衝輸入信號和第一「設定」脈衝輸出信號來測量第一「設定」電流(S650a)。為了在「設定」過程之後測量電阻,第二電源230b生成操作信號(S660a)。當將操 作信號施加到第二傳輸線IlOb時,SMU 210b生成第一「設定」 DC輸入信號(例如,讀取電壓)(S670a)。如上所述,第一「設定」DC輸入信號經由晶片的輸入墊510和輸入探針引腳 50被傳輸到半導體器件(未示出),其中,其被變換成第一「設定」DC輸出信號並且經由輸 出墊520和輸出探針引腳60被傳輸到接地連接220b。SMU210b基於第一「設定"DC輸入信 號和第一 「設定」 DC輸出信號來測量第一 「設定」電阻(S700a)。為了測量「復位」過程之後的電流,第一電源230a生成操作信號(S610b)。當 將操作信號施加到第一傳輸線IlOa時,脈衝生成器210a生成第一「復位」脈衝輸入信號 (S620b)。如上所述,第一「復位」脈衝輸入信號經由晶片的輸入墊510和輸入探針引腳50 被傳輸到半導體器件(未示出)(S630b),其中,其被變換成第一「復位」脈衝輸出信號並且 經由輸出墊520和輸出探針引腳60被傳輸到示波器220a。示波器220a基於第一 「復位」 脈衝輸入信號和第一「復位」脈衝輸出信號來測量第一「復位」電流(S650b)。為了測量「復位」程序之後的電阻,第二電源230b生成操作信號(S660b)。當將 操作信號施加到第二傳輸線IlOb時,SMU 210b生成第一「復位」DC輸入信號(例如,讀取 電壓)(S670b)。如上所述,第一「復位」DC輸入信號經由晶片的輸入墊510和輸入探針引 腳50被傳輸到半導體器件(未示出)(S680b),其中,其被變換成第一「復位」DC輸出信號 並且經由輸出墊520和輸出探針引腳60被傳輸到接地連接220b。SMU 210b基於第一「復 位」 DC輸入信號和第一「復位」 DC輸出信號來測量第一 「復位」電阻(S700b)。如上所述,可以使用圖6中示出的示例性實施例來測量第一「設定」電流、第一「設 定」電阻、第一「復位」電流和第一「復位」電阻。可以重複以上參考圖6描述的步驟來測量 第二至第K 「設定」電流、「設定」電阻、「復位」電流和「復位」電阻。圖7是示出根據本發明構思的另一個示例性實施例的用於使用包括圖3中示出的 探針卡IC的測試裝置2C來測試半導體器件的方法800的流程圖。參考圖3和圖7,第二電源控制器MOb控制A電源23 ,使其生成操作信號 (S810)。將該操作信號施加到A探針傳輸線115a,使得第一輸入探針MEMS開關40a和第一 輸出探針MEMS開關70a被同時導通。第一連接節點30和第一輸入探針引腳50a以及第二 連接節點80和第一輸出探針引腳60a被分別電連接。測量在第一輸入墊510a和第一輸出墊520a之間連接的半導體器件(未示出)的 電流和電阻特性(S820)。例如,第一電源230a將操作信號施加到第一傳輸線110a,並且可 以使用脈衝生成器210a和示波器220a來測量第一輸入墊510a和第一輸出墊520a之間的 半導體器件(未示出)的第一至第K 「設定」電流和「復位」電流。第二電源230b將操作 信號施加到第二傳輸線110b,並且可以使用SMU 210b來測量第一輸入墊510a和第一輸出 墊520a之間的半導體器件(未示出)的「設定」電阻和「復位」電阻。第二電源控制器MOb控制B電源23 ,使其生成操作信號(S830)。將該操作信 號施加到B探針傳輸線115b,使得第二輸入探針MEMS開關40b和第二輸出探針MEMS開關 70b被同時導通。第一連接節點30和第二輸入探針引腳50b以及第二連接節點80和第二 輸出探針引腳60b被分別電連接。測量在第二輸入墊510b和第二輸出墊520b之間連接的半導體器件(未示出)的 電流和電阻特性(S840)。例如,第一電源230a將操作信號施加到第一傳輸線110a,並且第 二輸入墊510b和第二輸出墊520b之間的半導體器件(未示出)的第一至第K 「設定」電 流和「復位」電流可以使用脈衝生成器210a和示波器220a來測量。第二電源230b將操作信號施加到第二傳輸線110b,並且可以使用SMU 210b來測量第二輸入墊510b和第二輸出 墊520b之間的半導體器件(未示出)的「設定」電阻和「復位」電路。第二電源控制器MOb控制C電源235c,使其生成操作信號(S850)。將操作信號施 加到C探針傳輸線115c,使得第三輸入探針MEMS開關40c和第三輸出探針MEMS開關70c 被同時導通。第一連接節點30和第三輸入探針引腳50以及第二連接節點80和第三輸出 探針引腳60c分別被電連接。測量第三輸入墊510c和第三輸出墊520c之間連接的半導體器件(未示出)的電 流和電阻特性(S860)。例如,第一電源230a將操作信號施加到第一傳輸線110a,並且可以 使用脈衝生成器210a和示波器220a來測量第三輸入墊510c和第三輸出墊520c之間的半 導體器件(未示出)的第一至第K 「設定」電流和「復位」電流。第二電源230b將操作信 號施加到第二傳輸新110b,並且可以使用SMU 210b來測量第三輸入墊510c和第三輸出墊 520c之間的半導體器件(未示出)的「設定」電阻和「復位」電阻。圖8是示出根據本發明構思的另一個示例性實施例的用於使用包括圖3中示出的 探針卡IC的測試裝置2C來測試半導體器件的方法900的流程圖。參考圖3和圖8,第一電源控制器MOa控制第一電源230a,使其生成操作信號 (S910)。將該操作信號施加到第一傳輸線110a,使得第一輸入端子MEMS開關20a和第一輸 出端子MEMS開關90a被同時導通。第一連接節點30和第一輸入端子IOa以及第二連接節 點80和第一輸出端子IOOa分別被電連接。測量第一至第三輸入墊510a、510b和510b與第一至第三輸出墊520a、520b和 520c之間連接的半導體器件(未示出)的電流和電阻特性(S920)。例如,A電源23 將操 作信號施加到A探針傳輸線115a,並且可以使用脈衝生成器210a和示波器220a測量在第 一輸入墊510a和第一輸出墊520a之間的半導體器件(未示出)的第一至第K 「設定」電 流和「復位」電流。B電源23 將操作信號施加到B探針傳輸線115b,並且可以使用脈衝 生成器210a和示波器220a來測量在第二輸入墊510b和第二輸出墊520b之間的半導體器 件(未示出)的第一至第K 「設定」電流和「復位」電流。類似地,C電源235c將操作信號 施加到C探針傳輸線115c,並且可以使用脈衝生成器210a和示波器220a來測量第三輸入 墊510c和第三輸出墊520c之間的半導體器件(未示出)的第一至第K 「設定」電流和「復 位」電流。第一電源控制器MOa控制第二電源230b,使其生成操作信號(S930)。將操作信號 施加到第二傳輸線110b,使得第二輸入端子MEMS開關20b和第二輸出端子MEMS開關90b 被同時導通。第一連接節點30和DC輸入端子IOb以及第二連接節點80和DC輸出端子 IOOb被分別電連接。例如,A電源23 將操作信號施加到A探針傳輸線115a,並且可以使用SMU 210b 來測量第一輸入墊510a和第一輸出墊520a之間的半導體器件(未示出)的第一至第K「設 定」電阻和「復位」電阻。B電源23 將操作信號施加到B探針傳輸線115b,並且可以使用 SMU 210b來測量第二輸入墊510b和第二輸出墊520b之間的半導體器件(未示出)的第一 至第K 「設定」電阻和「復位」電阻。類似地,C電源235c將操作信號施加到C探針傳輸線 115c,並且可以使用SMU 210b來測量第三輸入墊510c和第三輸出墊520c之間的半導體器 件(未示出)的第一至第K 「設定」電阻和「復位」電阻。
分離的探針引腳可以被連接到被測試的半導體器件中的每一個,允許多個半導體 器件經由與探針引腳中的每一個分別連接的探針MEMS開關來順序地測試。結果,在不改變 探針卡的情況下,可以測試多個半導體器件中的每一個的「設定」電阻、「復位」電阻、「設定」 電流和「復位」電流。圖9A是示出使用常規測試裝置測量的半導體器件的電流-電阻特性的圖示。圖 9B是示出根據本發明構思的一個或多個示例性實施例的使用包括探針卡的測試裝置測量 的半導體器件的電流-電阻特性的圖示。參考圖9A和圖9B,測量相對於「設定」電流改變的第一至第K 「設定」電阻以及相 對於「復位」電流改變的第一至第K電阻。參考圖9A,在常規測試裝置中使用機械開關。在 常規測試裝置中,墊和探針引腳之間的距離大約為lm,這要求在執行切換操作時生成的等 於或大於1.5V的電壓。該電壓可以對半導體器件造成損壞,劣化測量可靠性。參考圖9B, 在根據本發明構思的一個或多個示例性實施例的測試裝置中,用MEMS開關來替代機械開 關,並且墊和探針引腳之間的距離不大於約50cm。因此,當執行切換操作時生成不大於約 0. 5V的電壓,並且防止了對半導體器件的損壞,改善了測量可靠性。圖IOA和圖IOB是在根據本發明構思的另一個示例性實施例的探針卡中的MEMS 開關的示意圖。在圖IOA中,MEMS開關包括壓電元件7。在圖IOB中,MEMS開關包括線圈 4。參考圖IOA和圖10B,MEMS開關中的每一個可以包括用於接收操作信號的控制部 分5以及用於電連接第一端子8和第二端子9的連接部分6。在圖IOA中,當將操作信號施加到MEMS開關的控制部分5時,壓電元件7的物理 特性的改變使得壓電元件7向下彎曲。因此,第一端子8向下彎曲,並且被電連接到連接部 分6,如圖IOA中所示。在圖IOB中,當將操作信號施加到MEMS開關的控制部分5時,連接到控制部分5 的線圈4生成磁力。作為磁力的結果,第一端子8和第二端子9向下彎曲並且被電連接到 連接部分6。儘管已經具體示出並且參考以上一個示例性實施例描述了本發明的構思,但是應 當理解,本發明構思不限於這些實施例,而是在不背離如所附權利所限定的本發明構思的 精神和範圍的情況下,本領域的技術人員可以進行修改。
權利要求
1.一種探針卡,包括第一輸入端子微機電系統MEMS開關,所述第一輸入端子微機電系統MEMS開關連接第 一輸入端子和第一輸入探針引腳,其中,所述第一輸入端子MEMS開關包括用於接收操作信 號的控制部分和用於連接所述第一輸入端子和所述第一輸入探針引腳的連接部分;以及第一輸出端子MEMS開關,所述第一輸出端子MEMS開關連接第一輸出端子和第一輸出 探針引腳,其中,所述第一輸出端子MEMS開關包括用於接收所述操作信號的控制部分和用 於連接所述第一輸出端子和所述第一輸出探針引腳的連接部分。
2.根據權利要求1所述的探針卡,其中,所述第一輸入探針引腳和所述第一輸入端子 MEMS開關之間的距離以及所述第一輸出探針引腳和所述第一輸出端子MEMS開關之間的距 離不大於約50cm。
3.根據權利要求1所述的探針卡,其中,所述第一輸入端子MEMS開關的所述控制部分 和所述第一輸出端子MEMS開關的所述控制部分被配置成接收相同的操作信號。
4.根據權利要求1所述的探針卡,進一步包括第一輸入探針MEMS開關,所述第一輸入探針MEMS開關連接所述第一輸入端子MEMS開 關和所述第一輸入探針引腳;以及第一輸出探針MEMS開關,所述第一輸出探針MEMS開關連接所述第一輸出端子MEMS開 關和所述第一輸出探針引腳。
5.根據權利要求1所述的探針卡,進一步包括第二輸入端子MEMS開關,所述第二輸入端子MEMS開關連接第二輸入端子和第二輸入 探針引腳,其中,所述第二輸入端子MEMS開關包括用於接收所述操作信號的控制部分和用 於連接所述第二輸入端子和所述第二輸入探針引腳的連接部分;以及第二輸出端子MEMS開關,所述第二輸出端子MEMS開關連接第二輸出端子和第二輸出 探針引腳,其中,所述第二輸出端子MEMS開關包括用於接收所述操作信號的控制部分以及 用於連接所述第二輸出端子和所述第二輸出探針引腳的連接部分,其中 所述第一輸入端子是接收脈衝輸入信號的脈衝輸入端子, 所述第二輸入端子是接收直流DC輸入信號的DC輸入端子, 所述第一輸出端子是傳輸脈衝輸出信號的脈衝輸出端子,以及 所述第二輸出端子是傳輸DC輸出信號的DC輸出端子。
6.根據權利要求5所述的探針卡,進一步包括第一傳輸線,所述第一傳輸線連接所述第一輸入端子MEMS開關的所述控制部分和所 述第一輸出端子MEMS開關的所述控制部分;以及第二傳輸線,所述第二傳輸線連接所述第二輸入端子MEMS開關的所述控制部分和所 述第二輸出端子MEMS開關的所述控制部分,其中經由所述第一傳輸線和所述第二傳輸線傳輸的操作信號執行下述中的一個 同時導通所述第一輸入端子MEMS開關和所述第一輸出端子MEMS開關並且斷開所述第 二輸入端子MEMS開關和所述第二輸出端子MEMS開關,或者同時導通所述第二輸入端子MEMS開關和所述第二輸出端子MEMS開關並且斷開所述第 一輸入端子MEMS開關和所述第一輸出端子MEMS開關。
7.根據權利要求6所述的探針卡,進一步包括電源開關,所述電源開關連接到所述第一傳輸線和所述第二傳輸線,所述電源開關向所述第一傳輸線或所述第二傳輸線中的一個 傳輸所述操作信號。
8.根據權利要求7所述的探針卡,其中,所述電源開關包括解多路復用器,所述解多路 復用器根據時鐘信號向所述第一傳輸線或所述第二傳輸線中的一個傳輸所述操作信號。
9.一種探針卡,包括多個輸入端子,所述多個輸入端子被配置成接收多個輸入信號; 多個輸入探針引腳,所述多個輸入探針引腳被配置成向晶片的多個輸入墊傳輸所述多 個輸入信號;以及多個輸入端子微機電系統MEMS開關,所述多個輸入端子微機電系統MEMS開關連接所 述多個輸入端子和多個輸入探針MEMS開關,其中,所述多個輸入端子MEMS開關中的每一個包括用於接收操作信號的控制部分以及用於 連接所述多個輸入端子和所述多個輸入探針MEMS開關的連接部分,所述多個輸入探針MEMS開關中的每一個包括用於接收所述操作信號的控制部分和用 於連接所述多個輸入端子MEMS開關和所述多個輸入探針引腳的連接部分。
10.根據權利要求9所述的探針卡,進一步包括多個輸出端子,所述多個輸出端子被配置成傳輸多個輸出信號; 多個輸出探針引腳,所述多個輸出探針引腳被配置成接收來自所述晶片的多個輸出墊 的所述多個輸出信號;以及多個輸出端子MEMS開關,所述多個輸出端子MEMS開關連接所述多個輸出端子和所述 多個輸出探針引腳,其中所述多個輸出端子MEMS開關中的每一個包括用於接收所述操作信號的控制部分以及 用於連接所述多個輸出端子和所述多個輸出探針引腳的連接部分。
11.根據權利要求10所述的探針卡,進一步包括多個傳輸線,所述多個傳輸線被配置 成連接所述多個輸入端子MEMS開關的每個控制部分和所述多個輸出端子MEMS開關的每個 控制部分,其中,所述多個傳輸線中的每一個將所述操作信號同時傳輸到所述多個輸入端子MEMS 開關的每個控制部分和所述多個輸出端子MEMS開關的每個控制部分。
12.根據權利要求9所述的探針卡,進一步包括多個輸出端子,所述多個輸出端子被配置成傳輸多個輸出信號; 多個輸出探針引腳,所述多個輸出探針引腳被配置成接收來自所述晶片的多個輸出墊 的多個輸出信號;以及多個輸出端子MEMS開關,所述多個輸出端子MEMS開關連接所述多個輸出端子和多個 輸出探針MEMS開關,其中所述多個輸出端子MEMS開關中的每一個包括用於接收操作信號的控制部分以及用於 連接所述多個輸出端子和所述多個輸出探針MEMS開關的連接部分,以及所述多個輸出探針MEMS開關的每一個包括用於接收操作信號的控制部分以及用於連 接所述多個輸出端子MEMS開關和所述多個輸出探針引腳的連接部分。
13.根據權利要求12所述的探針卡,進一步包括多個探針傳輸線,所述多個探針傳輸 線被配置成連接所述多個輸入探針MEMS開關的每個控制部分和所述多個輸出探針MEMS開關的每個控制部分,其中,所述多個探針傳輸線中的每一個將所述操作信號同時傳輸到所述多個輸入探針 MEMS開關的每個控制部分和所述多個輸出探針MEMS開關的每個控制部分。
14.根據權利要求13所述的探針卡,進一步包括多個傳輸線,所述多個傳輸線被配置 成連接所述多個輸入端子MEMS開關的每個控制部分和所述多個輸出端子MEMS開關的每個 控制部分,其中,所述多個傳輸線中的每一個將操作信號同時傳輸到所述多個輸入端子MEMS開 關的每個控制部分和所述多個輸出端子MEMS開關的每個控制部分。
15.一種包括探針卡的測試裝置,其中,所述探針卡包括第一輸入端子微機電系統MEMS開關,所述第一輸入端子微機電系統MEMS開關連接第 一輸入端子和第一輸入探針引腳;第一輸出端子MEMS開關,所述第一輸出端子MEMS開關連接第一輸出端子和第一輸出 探針引腳,第二輸入端子MEMS開關,所述第二輸入端子MEMS開關連接第二輸入端子和第二輸入 探針引腳;以及第二輸出端子MEMS開關,所述第二輸出端子MEMS開關連接第二輸出端子和第二輸出 探針引腳。
16.根據權利要求15所述的測試裝置,進一步包括脈衝生成器,所述脈衝生成器被配置成將脈衝輸入信號施加到所述第一輸入端子;源測量單元SMU,所述源測量單元被配置成將直流DC輸入信號施加到所述第二輸入端子;示波器,所述示波器被配置成接收來自所述第一輸出端子的脈衝輸出信號;以及接地連接,所述接地連接被配置成接收來自所述第二輸出端子的DC輸出信號。
17.根據權利要求15所述的測試裝置,進一步包括第一電源,所述第一電源被配置成將第一操作信號同時施加到所述第一輸入端子MEMS 開關的控制部分和所述第一輸出端子MEMS開關的控制部分;第二電源,所述第二電源被配置成將第二操作信號同時施加到所述第二輸入端子MEMS 開關的控制部分和所述第二輸出端子MEMS開關的控制部分;以及電源控制器,所述電源控制器配置成控制所述第一電源和所述第二電源,其中,在所述 第二輸入端子MEMS開關和所述第二輸出MEMS開關被斷開的同時,所述第一輸入端子MEMS 開關和所述第一輸出端子MEMS開關被導通,並且在所述第一輸入端子MEMS開關和所述第 一輸出端子MEMS開關被斷開的同時,所述第二輸入端子MEMS開關和所述第二輸出端子 MEMS開關被導通。
全文摘要
本發明提供一種探針卡和包括探針卡的測試裝置。該探針卡和包括探針卡的測試裝置用於提高測試可靠性。探針卡可以包括連接第一輸入端子和第一輸入探針引腳的第一輸入端子微機電系統(MEMS)開關,其中,第一輸入端子MEMS開關包括接收操作信號的控制部分以及連接第一輸入端子和第一輸入探針引腳的連接部分。探針卡可以進一步包括連接第一輸出端子和第一輸出探針引腳的第一輸出端子MEMS開關,其中,第一輸出端子MEMS開關包括接收操作信號的控制部分以及連接第一輸出端子和第一輸出探針引腳的連接部分。
文檔編號G01R1/067GK102081109SQ201010566729
公開日2011年6月1日 申請日期2010年11月26日 優先權日2009年11月26日
發明者堀井秀樹, 樸美林, 金榮國 申請人:三星電子株式會社

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