[发明专利]图像传感器的晶圆级测试系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体测试领域，特别涉及一种图像传感器的晶圆级测试系统及方法。

背景技术

CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)图像传感器的制作过程为：设计、wafer(晶圆)生产、彩色滤膜、CSP(Chip Scale Package，芯片级封装)、测试。在晶圆测试步骤中，需要对所述晶粒进行电性测试，以确保在封装之前，硅晶圆上的晶粒是合格的产品，因此晶圆测试是提高半导体器件良率的关键步骤之一。

一般而言，到达测试的CMOS图像传感器产品是切割好的单个产品，但是随着CMOS图像传感器尺寸越来越小单个测试产品的尺寸也越来越小，单个测试产品的测试操作越来越困难。另一方面，单个产品测试中，需要反复进行单个芯片的拾放操作，容易损伤芯片导致成品率降低，因此降低了测试效率影响最终芯片的产能；而且拾放动作需要较长的辅助时间，因此也降低了测试效率。

CMOS图像传感器的晶圆级测试的主要工作原理为：在LED背光源提供亮、暗两种不同光照环境下，通过连接有其他配套装置的测试针卡与晶圆中的每个晶粒的焊球点接触提取相应电压、电流以及图像的信息，从而实现对产品良率的判断。

然而，在现有工艺中，随着测试的CMOS图像传感器产品越来越小，现有的图像传感器的晶圆级测试系统难以达到的CMOS图像传感器的晶圆级测试的对准精度需求，从而不能准确地对晶圆中的各个晶粒进行电性测试，因此，降低了CMOS图像传感器的晶圆级测试的准确性和真实性。特别地，在现有工艺中，晶圆一般是放置于玻璃之类的材料制成的载体上进行测试，而这类载体本身具有一定的折射及投射等光学功能，对入射光会产生影响从而进一步影响光学测试效果。

综上所述，提供一种能够对CMOS图像传感器进行准确的电压、电流以及图像特性测试的晶圆级测试系统与方法，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供一种高准精度、低复杂度的图像传感器的晶圆级测试系统与方法。

为了达到上述目的，本发明提供一种图像传感器的晶圆级测试系统，所述测试系统包括：

光源单元，所述光源单元竖直方向设置并且提供竖直方向的光源，所述光源单元能沿竖直方向移动；至少两个承载装置，所述至少两个承载装置中的每一个都能够在工作位置和非工作位置之间进行切换，其中在所述工作位置，承载装置设置于所述光源单元的上方，且测试晶圆放置在承载装置上进行测试；而非工作位置为工作位置之外的位置；所述至少两个承载装置中的每一个都对应于所述光源单元分别设置有透光承载件；各个所述透光承载件分别包含至少两个隔板；不同的透光承载件中的隔板对应的位置不同；测试晶圆，其于不同阶段分别放置在不同的承载装置的透光承载件上；所述测试晶圆的感光面朝向所述透光承载件；所述光源单元的光线透过透光承载件中未设置有隔板的区域照射至所述测试晶圆；测试针卡装置，所述测试晶圆设置于所述光源单元与所述测试针卡装置之间，所述测试针卡装置适于测试所述测试晶圆，产生中间测试数据；经由所述测试晶圆放置在不同的承载装置上进行测试而产生不同的中间测试数据，基于不同的中间测试数据比对所述隔板的挡光区域缺失的子数据，并补偿所述子数据，形成最终测试数据。

优选地，各个所述透光承载件中的隔板相对于测试晶圆的位置不重合。

优选地，所述测试晶圆的尺寸为8英寸，所述隔板宽度为1.5mm至5.5mm。

优选地，所述隔板相对于所述测试晶圆的中心的距离为20mm至90mm。

优选地，所述透光承载件的边缘相对于所述测试晶圆的中心的距离为130mm。

优选地，同一个所述透光承载件中的各个隔板之间相互平行，且均平行于测试晶圆的方向。

本发明还提供一种晶圆级测试方法，其使用上述图像传感器的晶圆级测试系统进行测试，所述晶圆级测试方法包括如下步骤：将测试晶圆放置在第一承载装置上，并且使第一承载装置位于工作位置；利用光源单元与测试针卡装置的操作对测试晶圆进行规则化测试；将所述第一承载装置移到非工作位置；将测试晶圆从所述第一承载装置移送到至少一第二承载装置上，并且使第二承载装置位于工作位置；对测试晶圆再次进行规则化测试。