本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體測(cè)試，特別是涉及一種探針針壓自動(dòng)控制裝置和晶圓接受測(cè)試系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在使用探針卡進(jìn)行晶圓/芯片電性測(cè)試時(shí)，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(gè)常見(jiàn)的問(wèn)題。這種磨損可能會(huì)導(dǎo)致以下一些影響：（1）接觸不良：磨損的探針可能無(wú)法提供良好的接觸，導(dǎo)致信號(hào)傳輸質(zhì)量下降，這可能導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確或測(cè)試失敗。（2）信號(hào)失真：磨損的探針可能會(huì)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(dǎo)致信號(hào)失真或頻率響應(yīng)變差。（3）不可靠性：磨損的探針可能會(huì)導(dǎo)致接觸不穩(wěn)定或斷開(kāi)，從而使測(cè)試系統(tǒng)不可靠，這可能導(dǎo)致頻繁的中斷、誤報(bào)或測(cè)試錯(cuò)誤。

2、通常在探針卡的磨損程度達(dá)到報(bào)廢前，技術(shù)人員會(huì)通過(guò)手動(dòng)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(dòng)，不能夠有效預(yù)防此情況發(fā)生；（2）技術(shù)人員調(diào)整的幅度/頻率沒(méi)有準(zhǔn)確的依據(jù)，存在一定的不確定性，通用性差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種能夠精準(zhǔn)進(jìn)行探針針壓自動(dòng)控制的探針針壓自動(dòng)控制裝置和晶圓接受測(cè)試系統(tǒng)。

2、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N探針針壓自動(dòng)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(shí)時(shí)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(jì)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(guò)程中的參數(shù)。

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

6、在一些實(shí)施例中，所述第一針壓調(diào)整參數(shù)包括針尖的實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)直徑和歷史直徑，并根據(jù)所述實(shí)時(shí)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(shí)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(dāng)所述針徑變化量大于等于預(yù)設(shè)的針徑變化量閾值時(shí)，根據(jù)預(yù)調(diào)步進(jìn)量確定針壓調(diào)整量；

11、當(dāng)所述針徑變化量小于預(yù)設(shè)的針徑變化量閾值時(shí)，不進(jìn)行針壓調(diào)整。

12、在一些實(shí)施例中，所述根據(jù)預(yù)調(diào)步進(jìn)量確定針壓調(diào)整量包括以下至少之一：

13、根據(jù)預(yù)設(shè)步進(jìn)量確定針壓調(diào)整量；

14、根據(jù)所述探針的針尖的實(shí)時(shí)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(shí)施例中，所述針壓調(diào)整系數(shù)通過(guò)下式計(jì)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(shí)時(shí)直徑，d0tip為探針針尖的初始直徑。

18、在一些實(shí)施例中，所述控制裝置具體用于：

19、獲取針尖的初始長(zhǎng)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(shí)時(shí)長(zhǎng)度；

21、根據(jù)針尖磨損至某一狀態(tài)下的實(shí)時(shí)長(zhǎng)度、針尖的初始長(zhǎng)度和針尖的入射角計(jì)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(shí)施例中，所述確定探針的針尖磨損至某一狀態(tài)下的實(shí)時(shí)長(zhǎng)度，包括以下至少之一：

23、接收?qǐng)D像處理裝置獲取的針尖磨損至某一狀態(tài)下的實(shí)時(shí)長(zhǎng)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(shí)時(shí)長(zhǎng)度，所述針尖磨損前后的尺寸參數(shù)通過(guò)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(shí)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(shí)時(shí)長(zhǎng)度，包括：

26、獲取所述針尖磨損至某一狀態(tài)下的實(shí)時(shí)直徑；

27、根據(jù)所述針尖的初始長(zhǎng)度、針尖的初始直徑、針體的直徑以及針尖的實(shí)時(shí)直徑，計(jì)算得到針尖磨損至某一狀態(tài)下的實(shí)時(shí)長(zhǎng)度。

28、在一些實(shí)施例中，所述控制裝置還用于，當(dāng)所述第一針壓調(diào)整參數(shù)超過(guò)預(yù)設(shè)的磨損程度閾值，發(fā)出報(bào)警提示。

29、第二方面，本申請(qǐng)還提供了一種晶圓接受測(cè)試系統(tǒng)，包括待測(cè)晶圓、探針臺(tái)和如上所述的探針針壓自動(dòng)控制裝置，所述待測(cè)晶圓上設(shè)置有探針墊，所述探針臺(tái)設(shè)置有探針卡，探針卡上的探針可移動(dòng)地接觸待測(cè)晶圓上的探針墊，以基于調(diào)整后的針壓對(duì)所述待測(cè)晶圓進(jìn)行晶圓接受測(cè)試。

30、上述探針針壓自動(dòng)控制裝置和晶圓接受測(cè)試系統(tǒng)，通過(guò)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(jì)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(shí)時(shí)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(guò)程中的參數(shù)，從而在探針的使用過(guò)程中，不僅能夠使得針尖的位置根據(jù)其實(shí)時(shí)參數(shù)得到及時(shí)的自動(dòng)化矯正，避免因探針磨損帶來(lái)的接觸不良的影響，而且，考慮不同探針其針尖的供應(yīng)商、制備工藝、平衡壓力（balanced?contact?force,?bcf）不同，在出廠和使用過(guò)程中的參數(shù)不盡相同，在針壓調(diào)整時(shí)將探針針尖的實(shí)時(shí)參數(shù)結(jié)合探針的歷史參數(shù)對(duì)探針的針壓進(jìn)行自動(dòng)化調(diào)整，提高了針壓調(diào)整的準(zhǔn)確性，進(jìn)一步保證晶圓/芯片測(cè)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(dòng)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(dòng)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(shí)時(shí)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(dòng)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(dòng)控制裝置，其特征在于，所述根據(jù)預(yù)調(diào)步進(jìn)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(dòng)控制裝置，其特征在于，所述針壓調(diào)整系數(shù)通過(guò)下式計(jì)算得到：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探針針壓自動(dòng)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(dòng)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(shí)時(shí)長(zhǎng)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(dòng)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(shí)時(shí)長(zhǎng)度，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的探針針壓自動(dòng)控制裝置，其特征在于，所述控制裝置還用于，當(dāng)所述第一針壓調(diào)整參數(shù)超過(guò)預(yù)設(shè)的磨損程度閾值，發(fā)出報(bào)警提示。

10.一種晶圓接受測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，包括待測(cè)晶圓、探針臺(tái)和如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的探針針壓自動(dòng)控制裝置，所述待測(cè)晶圓上設(shè)置有探針墊，所述探針臺(tái)設(shè)置有探針卡，探針卡上的探針可移動(dòng)地接觸待測(cè)晶圓上的探針墊，以基于調(diào)整后的針壓對(duì)所述待測(cè)晶圓進(jìn)行晶圓接受測(cè)試。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及一種探針針壓自動(dòng)控制裝置和晶圓接受測(cè)試系統(tǒng)，探針針壓自動(dòng)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(shí)時(shí)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(jì)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(guò)程中的參數(shù)。本申請(qǐng)?zhí)岣吡酸槈赫{(diào)整的準(zhǔn)確性，進(jìn)一步保證晶圓/芯片測(cè)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(hù)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