探針卡測試系統的製作方法
2023-05-19 06:07:56
專利名稱：探針卡測試系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種半導體集成電路測試設備，特別是指一種探針卡測試 系統。
背景技術：
隨著半導體製造線寬的縮小，每枚晶圓上所能製造的晶片數也越來越 多，由原來的幾百個上升到幾千個甚至幾萬個。這種趨勢給晶圓測試帶來 了更大的挑戰， 一方面，帶來測試時間的增加而導致每枚晶圓測試成本的 急劇上升,另一方面隨著測試用探針在兩次清掃之間所需測試的晶片數的 增加，由此帶來的針尖粘汙而導致的測試穩定性問題愈加突出。近幾年來，採用增加探針卡DUT (測試對象)並列同測的方法能夠有 效地解決上述問題，但是，該方法受限於ATE(自動測試設備)在測試通道 資源及同測配置能力，無法在所有測試設備上進行有效應用。隨著技術的發展，也出現一種在ATE上通過開關切換來提高DUT同測 從而提高測試效率的ATE系統設計方法，這種設計思路同樣基於ATE在測 試資源有限條件下而儘可能提高探針卡上測試對象並列配置數，從而提高 測試效率和降低探針卡由於在探針卡清掃間隔內測試次數過多而導致穩 定性問題方面取得了較顯著的效果。但是，這種設計是基於ATE硬體系統本身所進行的，其推廣應用性受 限於ATE製造商。
因此，在此技術領域中需要一種探針卡測試系統，其DUT數不受ATE 的通道資源的約束，實現多DUT並列測試，提高測試效率。 發明內容本發明要解決的技術問題是提供一種探針卡測試系統，通過多DUT (測試對象)探針配置數減少探針與晶圓接觸過程中的相對移動次數，提 高測試效率。為解決上述技術問題，本發明的探針卡測試系統，不受測試通道資 源限制的多個DUT並列配置，其中，M個DUT對應的探針共享N個測試通 道資源，每個DUT對應J根探針，所述探針與所述測試通道資源通過MW 個可控開關連接。所述開關通過編程切換，實現M個DUT對應的探針對N個測試資源通 道的分時復用。本發明的探針卡，在ATE測試資源有限的條件下，通過探針卡的多 DUT測試對象探針配置數減少測試中探針與每枚晶圓接觸的次數，達到減 少探針與晶圓接觸過程中相對移動次數，從而提高測試效率。另一方面是 減少探針在清掃間隔內與焊盤(Pad)的接觸次數，從而減小由於過多次 數的接觸帶來的探針汙染或氧化導致的測試不穩定問題。
下面結合附圖與具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明。 圖1 圖2是本發明多DUT並列測試示意圖。
具體實施方式
本發明設計方案中，探針卡的探針配置DUT組數不受ATE實際能夠支 持的DUT同測配置組數的限制。在探針卡設計中，多個而T對應的探針共 享同一個測試資源通道，每個共享探針與測試通道間通過可控開關相連。探針卡上開關由測試程序實現編程控制，在測試時，通過程序控制 探針卡上的可控開關的切換實現測試資源的分時復用。在一次的探針與晶 圓的接觸中，通過分時復用實現所有DUT配置探針所對應到晶圓上的測試 對象的測試，完成多DUT配置的測試。如圖l、 2所示，4個DUT1、 DUT2、 DUT3、 DUT4並列配置，即M=4， 其中，2個DUTl和DUT2對應的探針共享2個測試通道資源CH1和CH2， 2 個DUT3和DUT4對用的探針共享2個測試通道資源CH3和CH4，即N=4， 每個DUT對應2根探針，即J^，所述探針與測試資源間通過M*J=4*2=8 個可控開關實現連接。第1次關閉開關K1、 K2、 K5、 K6時，開啟開關K3、 K4、 K7、 K8時實現DUT1和DUT3測試，即同時測得DUT1和DUT3，切換可 控開關，關閉K3、 K4、 K7、 K8，開啟開關Kl、 K2、 K5、 K6時實現DUT2 和DUT4測試，即同時測得DUT2和DUT4，最終實現4個DUT對應的探針 對4個測試資源通道的分時復用同測。由於減少了晶圓測試中的探針與晶圓接觸數所帶來相應的接觸機械 移動時間的減少，從而降低了每枚晶圓的測試成本。以10000顆晶片/晶 圓為例，如果ATE同測能力為最大2同測，每個晶片單測的測試時間為 lsec，通常相對移動時間為lsec，此時每枚晶圓的測試時間為5000sec(相 對移動時間)+5000sec (純測試時間)=10000sec。按照發明設計的方案，如果採用16DUT配置的探針卡，那麼總的測試 時間變為1250sec(相對移動時間)+5000sec (純測試時間)=6250sec，測 試時間相對降低了 37. 50%。降低兩次探針清洗間隔中探針與焊盤接觸的次數，可以避免一些由於 探針與Pad接觸次數超出清掃需求規格而導致的測試不穩定問題。通常的 探針清掃是在每測完一枚晶圓後進行，以上面的例子而言，如果採用ATE 所能支持的2同測方式，那麼清掃間隔內探針和焊盤要發生5000次接觸, 而如果使用上述的16DUT的方式，那麼只發生1250次接觸。從另一個角 度講，如果清掃是基於固定接觸次數而進行的，則本設計可以減少清掃次 數，從而達到降低測試成本的目的。
權利要求
1、一種探針卡測試系統，其特徵在於不受測試通道資源限制實現多個DUT並列配置，其中，M個DUT對應的探針共享N個測試通道資源，每個DUT對應J根探針，所述探針與所述測試通道資源通過M*J個可控開關連接。
2、 如權利要求1所述探針卡測試系統，其特徵在於所述開關通過 編程切換，實現M個DUT對應的探針對N個測試資源通道的分時復用。
全文摘要
本發明公開了一種探針卡測試系統，實現不受測試通道資源限制的多個DUT並列配置，其中，M個DUT對應的探針共享N個測試通道資源，每個DUT配置J根探針，所述探針與所述測試通道資源通過M＊J個可控開關連接，所述開關通過編程切換，實現M個DUT對應的探針對N個測試資源通道的分時復用。本發明在自動測試設備資源有限的條件下，減少探針卡的相對移動時間，提高測試效率，並減少探針與測試墊的接觸次數，避免針尖汙染的問題。
文檔編號G01R1/073GK101162240SQ200610117120
公開日2008年4月16日 申請日期2006年10月13日 優先權日2006年10月13日
發明者曾志敏, 桑浚之 申請人:上海華虹Nec電子有限公司