CN104655883A - 一种晶圆高温测试针痕控制的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种晶圆高温测试针痕控制的方法，依次执行以下步骤：载入步骤，将待测晶圆载入载片台，延迟步骤，在对所述待测晶圆进行测试前，延迟一定时间，更新及收集数据步骤，更新并收集所述待测晶圆的数据，测试步骤，对所述待测晶圆进行测试。本发明的效果是，避免了由于温度变化而引起的探针台各个部件变形后精度变化，从而导致针痕效果以及由此引起的晶元测试结果异常和晶圆损失等质量事故的出现。

Description

一种晶圆高温测试针痕控制的方法

技术领域

本发明属于集成电路测试技术领域，具体涉及一种对晶圆进行高温测试时对针痕控制的方法。

背景技术

在晶圆的常规测试中，按照操作手册制定的标准步骤对设备进行常规设置，实现与测试机连接的自动化测试。在进行高温测试时，却由于温度的变化会对设备本身的各个精准部件包括探针卡都会产生物理性变化。这样就会对测试产品时探针和压点的对位产生误差，对位过程即通过设备显微镜测量探针位置与晶圆管芯上压点的位置是否一致，保证针痕不会偏离出压点范围，以致损伤管芯。(对位可否解释下)。比如根据高温测试常规流程，可以得出测试每个批次，晶圆的厚度、半径、及探针长短都会改变，高温测试常规流程只在每个批次的第一片晶圆进行温针，但是当测试完成当前晶圆后更换晶圆的过程中会有段间隔时间，此段间隔时间中，探针处于非接触搁置状态，此时的探针会随着环境温度而变化，由于探针温度的不断变化，针痕长短也会变化即会影响到针痕效果。现在虽然也有对针痕校正的方法，但是效果不理想。

发明内容

为了解决技术中的上述问题，适应高温测试工序，保证高温测试过程中工艺对压点针痕大小、位置的要求，延长高温环境下探针卡的使用寿命，特此提出本发明。

本发明是一种晶圆高温测试针痕控制的方法，依次执行以下步骤：载入步骤，将待测晶圆载入载片台，延迟步骤，在对所述待测晶圆进行测试前，延迟一定时间，更新及收集数据步骤，更新并收集所述待测晶圆的数据，测试步骤，对所述待测晶圆进行测试。

本发明进一步提供一种晶圆高温测试针痕控制的方法，所述延迟的时间为至少60秒。还可以将延迟的时间设定为60至70秒。

本发明进一步提供一种晶圆高温测试针痕控制的方法，在更新及收集数据步骤之后，对探针进行预热。

本发明进一步提供一种晶圆高温测试针痕控制的方法，所述预热的时间为40秒至60秒。

本发明进一步提供一种晶圆高温测试针痕控制的方法，所述预热的时间为40秒。

本发明进一步提供一种晶圆高温测试针痕控制的方法，在载入步骤之前，还依次执行以下步骤：加温至设定温度步骤，将设备升温至高温设定温度；

设备预热步骤，将设备静置120分钟；系统校准步骤，通过系统校准对探针台的各个部件进行数据的重新采集并更新校准数据。

本发明避免了由于温度变化而引起的探针台各个部件变形后精度变化，从而导致针痕效果以及由此引起的晶圆测试结果异常和晶圆损伤等质量事故的出现。

附图说明

图1是本发明的高温测试的流程图。

图2是本发明的晶圆厚度对应时间变化值示意图。

具体实施方式

参照图1所示步骤，S101-S103是进行高温测试前的预备工作，只要设置好一次不改变高温测试状态就不用再次重做该过程。首先，步骤S101为加温至设定温度。即将设备升温至高温设定温度，可以有两度的高低误差，加温时间为6分钟，加温过程中，载片台的位置要移动到初始位置。其次，步骤S102为设备预热。在升温至设定温度后，设备静置120分钟，其目的在于将设备内部建立高温环境，使对位校准步骤在高温环境下达到稳定状态。然后，步骤S103为系统校准步骤，即预热后，探针台各部件的精度会与常温时有所偏差，通过系统校准对探针台的各个部件进行数据的重新采集并更新校准数据，这一过程中设备通过高度测量、对准部件测量等方法收集探针台硬件如载片台表面参数、显微镜高低倍镜头等参数，为针痕控制准确提供必要的基础。

步骤S104为载入步骤，就是通过机械手传送将晶圆放置到载片台上。

在S104步骤结束后进入等待时间，即延迟时间步骤S105，此时间是为了保证晶圆在加载到载片台受热后达到热平衡的时间。如表1和图2所示，经过反复测试研究，确定时间为60-70秒为最佳。在此段时间内因为晶圆在加载至载片台上前一直处在常温状态，为了使晶圆达到设定温度，晶圆在加载至载片台上时会通过载片台传热进行升温，在升温过程中晶圆会随着温度的升高而产生数据的变化，在进行更新晶圆数据信息即步骤S106之前，需要将晶圆静置在载片台上一段时间进行充分预热，以达到稳定状态。通过记录在等待过程中每10秒晶圆厚度的数据变化情况，根据数值变化情况，确定晶圆厚度稳定所需要的时间，经过多次测试摸索发现预热60-70秒时晶圆厚度基本达到稳定，此时的数据可以作为设定探针深度值的基础数据，针痕深度基本一致，由此决定了晶圆的预热时间，同时确定了针痕效果。通过表1和图2可以看出晶圆在高温情况下厚度与时间的对应变化。另外，虽然60秒至70秒之间为最佳，但进一步了解到70秒后晶圆厚度仍处于基本稳定，也就是变化小，虽然不如60至70秒，但是也可以基本达到本发明的效果的。

时间(sec)	温度(℃)	晶圆厚度(mil)
			0	90℃	29.597
10	90℃	29.875
			20	90℃	29.958
30	90℃	30.097
			40	90℃	30.139
50	90℃	30.208
			60	90℃	30.236
70	90℃	30.236
			80	90℃	30.222

表1

S105延迟时间步骤结束后，进入S106收集更新晶圆数据步骤，此时设备通过高度探测、边缘探测，测量到晶圆加载到载片台后的整体高度，通过设备探边器等部件对晶圆表面进行厚度、边缘的测量，与S103步骤时得到的设备载片台高度值进行计算，得出此时晶圆厚度；通过对边缘的测量，计算出晶圆半径，得到晶圆大小的数据，并更新到探针台系统中，作为测试的基础数据。

下面进入到探针预热步骤S107，在执行S106步骤之前的动作时，探针一直处在常温状态，由于探针在等待过程中与设备高温部分没有物理接触，无法通过设备部件进行加温，只有在接触到晶圆后，才可以通过晶轴流的温度进行传导加温，为了得出这一过程中探针因受热而产生的变化(长度，位置等)，在探针下压深度相同的情况下，对探针接触晶圆后的针痕效果进行了对比，即表2所示的温针时间对应针痕效果。

表2

从数据中可以看出，在与晶圆接触后，随着时间的加长，用测试机程序进行测试，测试结果均属正常；温针时间小于40秒时，针痕的大小、深度不稳定，这是由于探针随着温度的升高而改变探针本身的长度且没有达到稳定所造成的，为了保证针痕的大小占压点面积比例不大于1／4，让针痕的效果更加稳定，所以将预热时间定为至少40秒，且不能超过60秒，如果超过60秒对探针台寿命有所影响。

进入S108步骤开始正常测试。之后每片晶圆测试过程重复S105-S107。

Claims (7)

1.一种晶圆高温测试针痕控制的方法，其特征在于，依次执行以下步骤： 

载入步骤，将待测晶圆载入载片台， 

延迟步骤，在对所述待测晶圆进行测试前，延迟一定时间， 

更新及收集数据步骤，更新并收集所述待测晶圆的数据， 

测试步骤，对所述待测晶圆进行测试。 

2.根据权利要求1所述的一种晶圆高温测试针痕控制的方法，其特征在于，所述延迟的时间为至少60秒。 

3.根据权利要求2所述的一种晶圆高温测试针痕控制的方法，其特征在于，所述延迟的时间为60至70秒。 

4.根据权利要求1所述的一种晶圆高温测试针痕控制的方法，其特征在于，在更新及收集数据步骤之后，对探针进行预热。 

5.根据权利要求4所述的一种晶圆高温测试针痕控制的方法，其特征在于，所述预热的时间至少为40秒至60秒。 

6.根据权利要求5所述一种晶圆高温测试针痕控制的方法，其特征在于，所述预热的时间为40秒。 

7.根据权利要求1至6中任意一个所述的一种晶圆高温测试针痕控制的方法，其特征在于，在载入步骤之前，还依次执行以下步骤： 

加温至设定温度步骤，将设备升温至高温设定温度； 

设备预热步骤，将设备静置120分钟； 

系统校准步骤，通过系统校准对探针台的各个部件进行数据的重新采集并更新校准数据。