[发明专利]晶圆允收测试系统和允收测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种晶圆允收测试系统，以及一种晶圆允收测试方法。

背景技术

半导体代工厂为了保证其生产加工完成的晶圆的品质以及生产线工艺的稳定性，在晶圆出厂前必须对晶圆进行晶圆允收测试(Wafer Acceptance Test，简称WAT)。WAT测试结果合格则说明所测试的晶圆的加工工艺正常，晶圆的品质合格。

目前普遍使用的WAT自动测试系统由测试仪和探针台组成，探针台装载待测试晶圆和探针卡，探针卡对晶圆进行接触测试；测试仪用来输出电压和电流等激励，并对从探针卡反馈回来的电压和电流根据预先设定的程序进行计算，最后输出测试结果。

请参阅图1，图1为现有的晶圆允收测试方法的流程示意图；现有的晶圆允收测试方法，包括：

步骤L01：将待测试晶圆和探针卡装载于探针台上；

步骤L02：向测试仪输入测试结构的位置参数；

步骤L03：测试仪将测试结构的位置参数发送给探针台，探针台根据测试结构的位置参数使探针卡上的探针找到测试结构；

步骤L04：采用测试仪进行晶圆是否合格的测试；

步骤L05：对所得到测试数据进行检验；

步骤L06：如果测试数据出现异常，则检查测试结构的位置参数，并修正测试结构位置参数，然后，再重复上述过程；如果测试数据正常，则结束测试。

在上述WAT测试过程中，在晶圆自动测试前，需根据不同产品的产品信息和光刻版信息在测试仪上输入需要测试的测试PAD或测试结构的物理坐标和步进的间距，测试仪将坐标和步进的间距以指令形式传给探针台，探针台则根据坐标和步进的间距找到所要测试PAD或测试结构的位置。而在这个过程中，需要人为的对测试PAD或测试结构的坐标进行相对坐标和绝对坐标的转换，即要将产品中测试PAD和测试结构在版图上或光刻版上的坐标转换为晶圆上的绝对坐标，探针台则根据输入的绝对坐标和步进的间距在晶圆上查找坐标所对应的测试PAD或测试结构。由于是人为转换坐标和输入步进间距，存在一定的风险将坐标转换错误或将坐标输入错误，这样将导致探针与测试结构的接触出现问题。通常，探针与测试结构相接触的位置关系有三种，如图2a、2b和2c所示，图2a为探针与正确的测试结构接触时的示意图；图2b为一部分探针与不正确的测试结构接触时的示意图；图2c为所有的探针与不正确的测试结构接触时的示意图。而在现有的WAT测试方法中，只有当测试完成，检验测试数据的时候才能发现坐标错误或步进间距错误，需要重新检查转换坐标和步进的间距，重新进行测试。一方面降低了测试效率，另一方面如果因为错误的坐标，导致探针接触到功能电路的部分，会使电路产生短路或断路以及功能失效的问题，从而导致产品良率降低，生产成本增加。

发明内容

为了克服以上问题，本发明的目的在于：改进现有的晶圆允收测试系统，通过增加晶圆探测单元和判断模块，在测试装置进行测试之前，能够检查出测试结构与探针没有接触到位，进而可以修正测试结构的位置参数，然后再令测试装置进行测试，克服了现有系统中只能在测试装置对晶圆测试完成后再进行位置参数调整的弊端，并避免了由于探针接触到功能电路部分导致器件失效的问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种晶圆允收测试系统，包括：装载有若干探针的探针卡，承载具有若干测试结构的晶圆的探针台，用于检测所述晶圆是否合格的测试装置，控制模块，位置探测单元和判断模块；

控制模块，接收所述测试结构的初始位置参数，根据所述初始位置参数控制所述探针与所述晶圆上的测试结构相接触；并控制所述测试装置的启闭；

位置探测单元，用于探测所述探针与所述测试结构相接触的实际位置数据；

判断模块，用于根据所述位置探测单元所探测到的实际位置数据，来判断所述探针是否与所述测试结构接触到位；

所述控制模块根据所述判断模块得出的判断结果，控制所述测试装置开始或暂时停止进行测试。

在本发明的一个较佳实施例中，所述晶圆允收测试系统还包括报警模块，所述报警模块与所述判断模块相连接；所述报警模块接收到所述判断模块判断出所述探针与所述测试结构没有接触到位的信号时，开始报警。

在本发明的一个较佳实施例中，所述位置探测单元包括：压力感应模块和信号处理模块；所述实际位置数据采用压力信号的形式；其中，

所述压力感应模块，用于探测所述探针因接触所述晶圆表面而受到的压力，并发送压力信号给所述信号处理模块；