本申請涉及半導體測試，特別是涉及一種探針針壓自動控制裝置和晶圓接受測試系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在使用探針卡進行晶圓/芯片電性測試時，由于探針的針尖和探針墊金屬（pad）的摩擦，探針的磨損是一個常見的問題。這種磨損可能會導致以下一些影響：（1）接觸不良：磨損的探針可能無法提供良好的接觸，導致信號傳輸質(zhì)量下降，這可能導致測量結(jié)果不準確或測試失敗。（2）信號失真：磨損的探針可能會引入額外的電阻、電感或電容等元件，改變電路的特性，這可能導致信號失真或頻率響應變差。（3）不可靠性：磨損的探針可能會導致接觸不穩(wěn)定或斷開，從而使測試系統(tǒng)不可靠，這可能導致頻繁的中斷、誤報或測試錯誤。

2、通常在探針卡的磨損程度達到報廢前，技術(shù)人員會通過手動增大探針針壓，去抵消因探針卡損耗引起的接觸不良影響，現(xiàn)有這種方法通常存在以下弊端：（1）發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不可靠的情況才能采取行動，不能夠有效預防此情況發(fā)生；（2）技術(shù)人員調(diào)整的幅度/頻率沒有準確的依據(jù)，存在一定的不確定性，通用性差。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種能夠精準進行探針針壓自動控制的探針針壓自動控制裝置和晶圓接受測試系統(tǒng)。

2、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N探針針壓自動控制裝置，包括：

3、圖像處理裝置，用于獲取探針的第一針壓調(diào)整參數(shù)，所述第一針壓調(diào)整參數(shù)包括所述探針的針尖的實時參數(shù)；以及控制裝置，用于獲取所述探針的第二針壓調(diào)整參數(shù)，基于所述第一針壓調(diào)整參數(shù)和所述第二針壓調(diào)整參數(shù)計算得到所述探針的針壓調(diào)整量，以根據(jù)所述針壓調(diào)整量調(diào)整所述探針的針壓；

4、其中，所述第二針壓調(diào)整參數(shù)包括針尖的歷史參數(shù)，所述歷史參數(shù)包括針尖在出廠和使用過程中的參數(shù)。

5、在一些實施例中，所述針壓調(diào)整量為所述針尖接觸待測晶圓上的探針墊時，待測晶圓上的探針墊在當前位置與理想位置的垂直高度差。

6、在一些實施例中，所述第一針壓調(diào)整參數(shù)包括針尖的實時直徑，所述第二針壓調(diào)整參數(shù)包括針尖的歷史直徑，所述控制裝置具體用于：

7、獲取所述探針的針尖的實時直徑和歷史直徑，并根據(jù)所述實時直徑和歷史直徑，確定針徑變化量；

8、基于所述針徑變化量確定探針的針壓調(diào)整量，以根據(jù)所述針壓調(diào)整量調(diào)整所述探針的針壓。

9、在一些實施例中，所述基于所述針徑變化量確定針壓調(diào)整量，包括：

10、當所述針徑變化量大于等于預設的針徑變化量閾值時，根據(jù)預調(diào)步進量確定針壓調(diào)整量；

11、當所述針徑變化量小于預設的針徑變化量閾值時，不進行針壓調(diào)整。

12、在一些實施例中，所述根據(jù)預調(diào)步進量確定針壓調(diào)整量包括以下至少之一：

13、根據(jù)預設步進量確定針壓調(diào)整量；

14、根據(jù)所述探針的針尖的實時直徑和歷史直徑確定針壓調(diào)整系數(shù)，基于所述針壓調(diào)整系數(shù)確定針壓調(diào)整量。

15、在一些實施例中，所述針壓調(diào)整系數(shù)通過下式計算得到：

16、δ=(d1tip-d0tip)?/?d1tip

17、其中，δ為針壓調(diào)整系數(shù)，d1tip為探針針尖的實時直徑，d0tip為探針針尖的初始直徑。

18、在一些實施例中，所述控制裝置具體用于：

19、獲取針尖的初始長度和針尖的入射角；

20、確定所述探針的針尖磨損至某一狀態(tài)下的實時長度；

21、根據(jù)針尖磨損至某一狀態(tài)下的實時長度、針尖的初始長度和針尖的入射角計算確定探針的針壓調(diào)整量，以根據(jù)所述針壓調(diào)整量調(diào)整所述探針的針壓。

22、在一些實施例中，所述確定探針的針尖磨損至某一狀態(tài)下的實時長度，包括以下至少之一：

23、接收圖像處理裝置獲取的針尖磨損至某一狀態(tài)下的實時長度；

24、根據(jù)所述針尖磨損前后的尺寸參數(shù)確定針尖磨損至某一狀態(tài)下的實時長度，所述針尖磨損前后的尺寸參數(shù)通過第一針壓調(diào)整參數(shù)和第二針壓調(diào)整參數(shù)確定。

25、在一些實施例中，所述根據(jù)所述針尖磨損前后的尺寸參數(shù)確定針尖磨損至某一狀態(tài)下的實時長度，包括：

26、獲取所述針尖磨損至某一狀態(tài)下的實時直徑；

27、根據(jù)所述針尖的初始長度、針尖的初始直徑、針體的直徑以及針尖的實時直徑，計算得到針尖磨損至某一狀態(tài)下的實時長度。

28、在一些實施例中，所述控制裝置還用于，當所述第一針壓調(diào)整參數(shù)超過預設的磨損程度閾值，發(fā)出報警提示。

29、第二方面，本申請還提供了一種晶圓接受測試系統(tǒng)，包括待測晶圓、探針臺和如上所述的探針針壓自動控制裝置，所述待測晶圓上設置有探針墊，所述探針臺設置有探針卡，探針卡上的探針可移動地接觸待測晶圓上的探針墊，以基于調(diào)整后的針壓對所述待測晶圓進行晶圓接受測試。

30、上述探針針壓自動控制裝置和晶圓接受測試系統(tǒng)，通過控制裝置基于探針的第一針壓調(diào)整參數(shù)和第二針壓調(diào)整參數(shù)計算得到所述探針的針壓調(diào)整量，以根據(jù)所述針壓調(diào)整量調(diào)整所述探針的針壓，由于第一針壓調(diào)整參數(shù)包括所述針尖的實時參數(shù)，而第二針壓調(diào)整參數(shù)包括針尖的歷史參數(shù)，所述歷史參數(shù)包括針尖在出廠和使用過程中的參數(shù)，從而在探針的使用過程中，不僅能夠使得針尖的位置根據(jù)其實時參數(shù)得到及時的自動化矯正，避免因探針磨損帶來的接觸不良的影響，而且，考慮不同探針其針尖的供應商、制備工藝、平衡壓力（balanced?contact?force,?bcf）不同，在出廠和使用過程中的參數(shù)不盡相同，在針壓調(diào)整時將探針針尖的實時參數(shù)結(jié)合探針的歷史參數(shù)對探針的針壓進行自動化調(diào)整，提高了針壓調(diào)整的準確性，進一步保證晶圓/芯片測試穩(wěn)定和數(shù)據(jù)可靠。

技術(shù)特征：

1.一種探針針壓自動控制裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探針針壓自動控制裝置，其特征在于，所述第一針壓調(diào)整參數(shù)包括針尖的實時直徑，所述第二針壓調(diào)整參數(shù)包括針尖的歷史直徑，所述控制裝置具體用于：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的探針針壓自動控制裝置，其特征在于，所述基于所述針徑變化量確定針壓調(diào)整量，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的探針針壓自動控制裝置，其特征在于，所述根據(jù)預調(diào)步進量確定針壓調(diào)整量包括以下至少之一：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的探針針壓自動控制裝置，其特征在于，所述針壓調(diào)整系數(shù)通過下式計算得到：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探針針壓自動控制裝置，其特征在于，所述控制裝置具體用于：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的探針針壓自動控制裝置，其特征在于，所述確定探針的針尖磨損至某一狀態(tài)下的實時長度，包括以下至少之一：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的探針針壓自動控制裝置，其特征在于，所述根據(jù)所述針尖磨損前后的尺寸參數(shù)確定針尖磨損至某一狀態(tài)下的實時長度，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項所述的探針針壓自動控制裝置，其特征在于，所述控制裝置還用于，當所述第一針壓調(diào)整參數(shù)超過預設的磨損程度閾值，發(fā)出報警提示。

10.一種晶圓接受測試系統(tǒng)，其特征在于，包括待測晶圓、探針臺和如權(quán)利要求1-9任一項所述的探針針壓自動控制裝置，所述待測晶圓上設置有探針墊，所述探針臺設置有探針卡，探針卡上的探針可移動地接觸待測晶圓上的探針墊，以基于調(diào)整后的針壓對所述待測晶圓進行晶圓接受測試。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及一種探針針壓自動控制裝置和晶圓接受測試系統(tǒng)，探針針壓自動控制裝置包括：圖像處理裝置，用于獲取探針的第一針壓調(diào)整參數(shù)，所述第一針壓調(diào)整參數(shù)包括所述探針的針尖的實時參數(shù)；以及控制裝置，用于獲取所述探針的第二針壓調(diào)整參數(shù)，基于所述第一針壓調(diào)整參數(shù)和所述第二針壓調(diào)整參數(shù)計算得到所述探針的針壓調(diào)整量，以根據(jù)所述針壓調(diào)整量調(diào)整所述探針的針壓；其中，所述第二針壓調(diào)整參數(shù)包括針尖的歷史參數(shù)，所述歷史參數(shù)包括針尖在出廠和使用過程中的參數(shù)。本申請?zhí)岣吡酸槈赫{(diào)整的準確性，進一步保證晶圓/芯片測試穩(wěn)定和數(shù)據(jù)可靠。

技術(shù)研發(fā)人員：陳海平
受保護的技術(shù)使用者：杭州廣立微電子股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26