本發(fā)明涉及半導(dǎo)體測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種晶圓加磁測試裝置及其測試方法。

背景技術(shù)：

水平霍爾傳感器磁感應(yīng)方向與霍爾本體水平，要測出準確的磁參數(shù)數(shù)值則需要保證穿過霍爾本體的磁感應(yīng)線水平且均勻，而傳統(tǒng)的磁參數(shù)測試僅僅能夠解決磁感應(yīng)方向與霍爾本體垂直時的測試，而且傳統(tǒng)線圈骨架為圓形，在進行水平霍爾磁參數(shù)測試時會導(dǎo)致磁感應(yīng)線不均勻（根據(jù)磁場原理，磁感應(yīng)線是發(fā)散擴散）。

目前業(yè)界還沒有比較成熟的水平霍爾傳感器磁參數(shù)晶圓測試解決方案，現(xiàn)階段水平霍爾傳感器加磁測試主要在ft測試（成品測試）階段解決。而在ft測試階段進行加磁測試，意味著磁功能不良的產(chǎn)品也會在封裝階段進行封裝，稱為盲封。盲封會帶來測試良率偏低、成本增加等問題，一旦ft測試出現(xiàn)問題，將會導(dǎo)致不可避免的損失。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種晶圓加磁測試裝置及其測試方法，填補了半導(dǎo)體行業(yè)中對水平霍爾傳感器晶圓測試的空白，可以較顯著的提高測試良率和降低封裝成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種晶圓加磁測試裝置，包含：固定設(shè)置在針卡上的方形骨架電磁鐵，用于提供水平的磁場來對待測晶圓中的霍爾傳感器進行加磁測試；

所述的方形骨架電磁鐵包含：

管芯，用于繞制線圈；

兩片方形線圈托板，分別位于管芯兩側(cè)，分別連接管芯的兩端，用于固定繞線位置和線圈位置；

線圈，其繞設(shè)在管芯上。

所述的方形線圈托板上具有卡槽，用于放置聚磁材料。

所述的方形線圈托板采用鋁材料。

所述的管芯為空心柱狀結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部空腔用于放置聚磁材料。

所述的線圈采用漆包線。

所述的方形骨架電磁鐵還包含：若干聚磁材料，其設(shè)置在管芯的內(nèi)部空腔處和卡槽處，用于增強磁場強度。

所述的針卡上具有針卡凹槽，用于固定方形骨架電磁鐵。

所述的針卡上設(shè)置若干探針，所述的探針設(shè)置在針卡凹槽處，保證了方形骨架電磁鐵產(chǎn)生的磁場在探針位置處是水平方向的。

本發(fā)明還提供一種晶圓加磁測試方法，包含以下步驟：

步驟s1、制作方形骨架電磁鐵；

步驟s2、將方形骨架電磁鐵固定在針卡上的針卡凹槽內(nèi)，將線圈連接針卡的預(yù)留接口；

步驟s3、將方形骨架電磁鐵和針卡一起放入晶圓測試機臺，晶圓測試機臺內(nèi)的電源通過針卡預(yù)留接口對線圈進行供電，將探針扎在待測晶圓的襯墊上，對待測晶圓施加激勵，方形骨架電磁鐵在探針位置處的磁感線為水平方向；

步驟s4、使用校準后的高斯計放在探針位置進行磁場校準；

步驟s5、進行磁參數(shù)卡點測試和磁參數(shù)掃描測試，穩(wěn)定的得到集成在晶圓上的霍爾傳感器的磁參數(shù)。

所述的步驟s1中，制作方形骨架電磁鐵的方法包含以下步驟：

步驟s1.1、將兩片方形線圈托板和管芯制作成線圈骨架；

步驟s1.2、在管芯上繞制線圈。

本發(fā)明通過繞制線圈做成方形骨架電磁鐵，并采用電磁鐵感應(yīng)線保持水平的部分進行晶圓加磁測試。采用方形骨架保證磁感應(yīng)線水平時磁場的均勻性，使芯片所在部分磁場保持穩(wěn)定；骨架材料使用鋁材料，使線圈散熱快，對線圈阻值影響降到最低；繞制線圈用漆包線根據(jù)晶圓測試機臺型號選用合適的線徑，既保證磁場跟隨電壓上升的線性度，又可以在對芯片磁參數(shù)進行磁場掃描時保證掃描準確度。本發(fā)明填補了半導(dǎo)體行業(yè)中對水平霍爾傳感器晶圓測試的空白，可以較顯著的提高測試良率和降低封裝成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的晶圓加磁測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1中晶圓加磁測試裝置的側(cè)視圖。

具體實施方式

以下根據(jù)圖1～圖2，具體說明本發(fā)明的較佳實施例。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供一種晶圓加磁測試裝置，包含：固定設(shè)置在針卡3上的方形骨架電磁鐵11，用于提供水平的磁場來對待測晶圓中的霍爾傳感器進行加磁測試。

所述的方形骨架電磁鐵11包含：

管芯2，用于繞制線圈；

兩片方形線圈托板1，分別位于管芯2兩側(cè)，分別連接管芯2的兩端，用于固定繞線位置和線圈位置；

線圈（圖中未顯示），其繞設(shè)在管芯2上。

所述的方形線圈托板1上設(shè)置有卡槽101和通孔102，所述的卡槽101用于放置聚磁材料，所述的通孔102的形狀與管芯2端部的形狀匹配。本實施例中，方形線圈托板1采用鋁材料。

所述的管芯2為空心柱狀結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部空腔與方形線圈托板1上的通孔102連通，可用于放置聚磁材料。管芯2的尺寸根據(jù)線圈的線徑確定。

所述的線圈采用漆包線，可以很好的避免磨損，本實施例中，線圈的線徑為0.5mm~1.2mm。

所述的方形骨架電磁鐵11還包含：若干聚磁材料，其設(shè)置在管芯2內(nèi)部空腔處和方形線圈托板1的卡槽101處，用于增強磁場強度。

所述的針卡3上具有針卡凹槽301，用于固定方形骨架電磁鐵11。

所述的針卡3上設(shè)置若干探針4，用于給放置在測試機臺托盤6上的待測晶圓5和磁場添加激勵。所述的探針4設(shè)置在針卡凹槽301處，保證了方形骨架電磁鐵11產(chǎn)生的磁場在探針4位置處是水平方向的，探針4的位置與待測晶圓5上的襯墊（pad）位置對應(yīng)，該探針4的區(qū)域大小決定了磁場的作用范圍。

本發(fā)明還提供一種晶圓加磁測試方法，包含以下步驟：

步驟s1、制作方形骨架電磁鐵11；

步驟s2、將方形骨架電磁鐵11固定在針卡3上的針卡凹槽301內(nèi)，將線圈連接針卡的預(yù)留接口；

步驟s3、將方形骨架電磁鐵11和針卡3一起放入晶圓測試機臺，晶圓測試機臺內(nèi)的電源通過針卡預(yù)留接口對線圈進行供電，將探針4扎在待測晶圓的襯墊上，對待測晶圓施加激勵，方形骨架電磁鐵11在探針4位置處的磁感線為水平方向；

步驟s4、使用校準后的高斯計放在探針4位置進行磁場校準（高斯計探頭在探針位置保持水平，保證測試精度），多次加電壓測出磁場后得出電壓與磁場關(guān)系曲線v/gauss；

在晶圓測試機臺上極性磁場強度校準后為10gauss/v，且在測試區(qū)域（大于10mm）內(nèi)磁場強度偏差小于1gauss；

步驟s5、進行磁參數(shù)卡點測試（即固定輸出測試項上限和下限磁場強度，看芯片是否響應(yīng)）和磁參數(shù)掃描測試（即從0開始加磁場，一直到芯片做出響應(yīng)為止），穩(wěn)定的得到集成在晶圓上的霍爾傳感器的磁參數(shù)；

掃描精度可以達到1gauss/step。

所述的步驟s1中，制作方形骨架電磁鐵11的方法包含以下步驟：

步驟s1.1、將兩片方形線圈托板1和管芯2制作成線圈骨架；

步驟s1.2、在管芯2上繞制線圈。

在進行晶圓加磁測試時，待測晶圓放置在測試機臺托盤6上，通過移動測試機臺托盤6可以改變待測晶圓的位置，實現(xiàn)對不同芯片的測試。

本發(fā)明通過繞制線圈做成方形骨架電磁鐵，并采用電磁鐵感應(yīng)線保持水平的部分進行晶圓加磁測試。采用方形骨架保證磁感應(yīng)線水平時磁場的均勻性，使芯片所在部分磁場保持穩(wěn)定；骨架材料使用鋁材料，使線圈散熱快，對線圈阻值影響降到最低；繞制線圈用漆包線根據(jù)晶圓測試機臺型號選用合適的線徑，既保證磁場跟隨電壓上升的線性度，又可以在對芯片磁參數(shù)進行磁場掃描時保證掃描準確度。本發(fā)明填補了半導(dǎo)體行業(yè)中對水平霍爾傳感器晶圓測試的空白，可以較顯著的提高測試良率和降低封裝成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但應(yīng)當認識到上述的描述不應(yīng)被認為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。