專利名稱：：晶圓驗收測試方法、接觸墊、及探針卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是與晶圓驗收測試(WaferAcceptableTest,WAT)有關(guān)，特別是一種利用懸臂式探針測試晶圓，且可有效提升晶圓表面積利用率的晶圓驗收測試方法。
背景技術(shù)：
：晶圓驗收測試(WaferAcceptableTest,WAT)是指半導(dǎo)體在完成所有工藝之后，另用探針將測試訊號饋入晶圓的測試結(jié)構(gòu)，藉由回饋訊號的分析，了解晶圓的電性特性，藉以掌握晶圓是否于制成中出現(xiàn)缺陷。為了供探針饋入測試信號，是在工藝中形成測試結(jié)構(gòu)及電連接測試結(jié)構(gòu)的接觸墊。接觸墊是用以供探針的針尖接觸，以使探針與測試結(jié)構(gòu)電性連接。一般而言，為了后續(xù)電子元件半成品的切割作業(yè)，相鄰的電子元件半成品之間會形成切割道，而接觸墊通常也會設(shè)置在切割道之中，以避免接觸墊占用晶圓表面的可利用面積。現(xiàn)有技術(shù)中，用于晶圓驗收測試的探針通常為懸臂式探針探針，其針尖可以透過直接觀察而快速地定位于預(yù)定接觸的接觸墊上，且懸臂式探針具有制作成本低的優(yōu)點。例如美國專利US6674298號專利案，其是利用長度不等的懸臂式探針，延伸于晶圓之上，以接觸不同的接觸墊。然而，懸臂式探針有其機械特性上的缺陷。當探針的尖端與接觸墊進行接觸，而對探針產(chǎn)生一正向壓縮之后，探針的尖端便會因為探針的變形而出現(xiàn)橫移。當切割道或接觸墊的寬度小于一定尺度之后，這樣的橫移便會造成針尖脫離切割道及接觸墊表面。因此，為了使探針尖端的橫移不會脫離切割道及接觸墊表面，切割道及接觸墊的寬度就必須依據(jù)針尖可能的橫移量維持在一定尺寸之上。然而，每一個晶圓上可能密布無數(shù)的切割道，每一切割道都占用了晶圓表面積，其所占用的表面積是無法用于設(shè)置電子元件，因此寬度過大的切割道將會使得晶圓表面積的利用率降低。現(xiàn)有技術(shù)提出一種微機電工藝制作的探針，其可有效降低探針尖端受壓橫移的現(xiàn)象，而可有效地降低切割道及接觸墊的寬度。然而，微機電工藝所制作的探針具備相對較高的成本，也無法滿足晶圓驗收測試的成本需求。
發(fā)明內(nèi)容現(xiàn)有技術(shù)中用于晶圓驗收測試的探針會因為受壓橫移，使得切割道及接觸墊的寬度無法進一步的縮小。占用晶圓表面積的切割道導(dǎo)致了晶圓表面積利用率無法提升。針對上述問題，本發(fā)明的主要目的在于提出一種晶圓驗收測試方法，藉以有效降低晶圓上切割道及接觸墊的寬度。為了達成上述目的，本發(fā)明提供一種晶圓驗收測試方法，依據(jù)該方法是先提供一晶圓，于晶圓上形成多個待測試器件及多個切割道，使待測試器件是由切割道所分割。接著于至少其中的一切割道中設(shè)置多個狹長形且直線排列的接觸墊，并使各接觸墊的長度大于切割道的寬度，且各接觸墊的寬度小于切割道的寬度。最后，設(shè)置多個懸臂式探針，使各探針的針尖排列于一直線，并以探針的針尖分別接觸各接觸墊進行晶圓的電性特性量、、此外，依據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中各該切割道的寬度小于80pm。此外，依據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中各該接觸墊的寬度小于30jim。此外，依據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中多個懸臂式探針至少多于五個以上。此外，依據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中各該探針的針尖位于不同的水平高度。此外，依據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中長度相對較長的該多個探針的針尖位于水平高度相對較低處，而長度相對較短的該多個探針的針尖位于水平高度相對較高處。此外，依據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中各該探針的最大針徑不同。此外，依據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中長度相對較長的該多個探針的最大針徑較大于長度相對較短的該多個探針的最大針徑。此外，依據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中各該探針的彈性系數(shù)相近。本發(fā)明還提供了一種具有驗收測試接觸墊的晶圓，該晶圓上具備多個待測試器件，且該多個待測試器件是由多個切割道所分割，多個接觸墊是設(shè)置于該多個切割道其中之一，各該接觸墊為狹長形且直線排列，各該接觸墊的長度大于該切割道的寬度，且該接觸墊的寬度小于該切割道的寬度。此外，依據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中各該接觸墊的寬度小于30)im。此外，依據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中各該切割道的寬度小于80pm。本發(fā)明進一步提供了一種量測具有驗收測試接觸墊的晶圓的探針卡，其具有一探針座，具有一設(shè)置面；多個懸臂式探針，分別具有懸臂部及針尖部，其中各該懸臂部延伸于該設(shè)置面，且該針尖部的針間是呈一直線排列。此外，依據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中長度相對較長的該多個探針的針尖位于水平高度相對較低處，而長度相對較短的該多個探針的針尖位于水平高度相對較高處。此外，依據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中各該探針的最大針徑不同。此外，依據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中長度相對較長的該多個探針的最大針徑較大于長度相對較短的該多個探針的最大針徑。此外，依據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中各該探針的彈性系數(shù)相近。本發(fā)明的有益效果在于，探針的針尖的橫移方向是與切割道延伸方向及接觸墊的長軸方向相同，可以有效避免針尖因為橫移而脫離切割道或接觸墊表面，藉以進一步縮小切割道及接觸墊的寬度，進而增加晶圓表面的利用率。圖1為實施晶圓驗收測試方法的晶圓的俯視圖。圖2為圖1中沿A-A的剖面示意圖。圖3及圖4為探針卡以探針接觸晶圓的接觸墊的示意圖。圖5及圖6為針尖受壓橫移的示意圖。圖7為另一型態(tài)的探針卡。主要元件符號說明100探針卡HO懸臂式探針111懸臂部112針尖部120探針座121設(shè)置面200晶圓210接觸墊220待測試器件230切割道具體實施例方式為了詳細說明本發(fā)明的構(gòu)造及特點所在，茲舉以下的較佳實施例并配合圖式說明如后。請參閱圖l、2、3和4圖所示，為本發(fā)明實施例所揭露的一種晶圓驗收測試方法，其是透過探針卡100的懸臂式探針110及晶圓200的接觸墊210之間的相對位置配置，使每一懸臂式探針110都可以確實地以適當?shù)慕佑|壓力接觸其所對應(yīng)的接觸墊210，且不會因為懸臂式探針110受到壓縮變形而使針尖移動至接觸墊110外。應(yīng)用于本發(fā)明的晶圓200，是經(jīng)過半導(dǎo)體元件工藝后，于晶圓200表面形成多個陣列排列的電子元件，該多個電子元件需在經(jīng)過進一步測試，以決定是否可以進一步進行封裝或是必須移除作廢，因此該多個電子元件又被稱為待測試器件220。陣列排列的待測試器件220之間，在晶圓加工時形成了多條交錯的切割道230，使每一待測試器件220的每一邊都與切割道230相鄰，藉以分割每一待測試器件220。也就是說，相鄰的待測試器件220之間，都被一切割道230所分割。切割道230可作為后續(xù)切割晶圓200之用，也可以使相鄰的待測試器件220之間具有一適當?shù)拈g隔距離。前述的接觸墊210是設(shè)置于切割道230之中，一般而言，只有一或部分的切割道230中會設(shè)置接觸墊，電連接特定的測試結(jié)構(gòu)，以供懸臂式探針110接觸而進行晶圓200的電性測試。接觸墊210是排列設(shè)置于切割道230中，且接觸墊210呈現(xiàn)狹長型，平行于切割道230延伸的方向。其中，各接觸墊210的長度大于切割道230的寬度，且接觸墊210的寬度小于切割道230寬度，使接觸墊210可以縱向地設(shè)置于切割道230中。探針卡100具有至少一探針座120及多個如前述的懸臂式探針I(yè)IO(根據(jù)實驗，懸臂式探針的數(shù)量多于五個以上時，可產(chǎn)生更佳的經(jīng)濟效應(yīng))。其中探針座120具有一設(shè)置面121，而各懸臂式探針110，分別具有懸臂部111及針尖部112。懸臂部111延伸于設(shè)置面121，且針尖部112之針間呈一直線排列。再參閱圖1圖4所示，晶圓驗收測試方法是先制作前述的晶圓200，在晶圓上200制作待測試器件210，于半導(dǎo)體工藝時形成分割各待測試器件210的切割道。接著選擇一或多條切割道，設(shè)置接觸墊210，接觸墊210是沿著切割道230的延伸方向排列，且接觸墊210的長軸方向是與切割道230平行。將晶圓200移至測試平臺，使晶圓200位于探針卡100下方。如前所述，懸臂式探針110的針尖排列于一直線。在晶圓200移至測試平臺的過程中，調(diào)整晶圓200與探針卡IOO的相對位置，使針尖排列方向平行于設(shè)置接觸墊210的切割道230，并使每一懸臂式探針110對應(yīng)一接觸墊210。接著，使探針卡100及晶圓200互相接近，使懸臂式探針110的針尖分別接觸各接觸墊210，以進行晶圓的電性特性量測。參閱圖5及圖6所示，懸臂式探針110接觸各接觸墊210之后，因正向壓力會使得懸臂式探針110彈性變形，而對接觸墊210產(chǎn)生適當?shù)慕佑|壓力，以維持預(yù)定的電性接觸，以確保測試訊號可以正常地饋入晶圓。而針尖部112在受到正向壓力后會向外偏擺，使得針尖于垂直設(shè)置面橫移。由于接觸墊210系呈現(xiàn)狹長型態(tài)，且針尖的排列方向平行于接觸墊210的長軸方向，因此可預(yù)先估算針尖橫移的幅度，設(shè)置具備適當長度的接觸墊210，就可以確保針尖橫移后仍會保持與接觸墊210進行接觸。由于針尖排列方向及橫移方向都是平行于切割道230及接觸墊210的長軸方向，因此可以避免針尖因為橫移而跨出切割道230之外，也可以避免針尖因為橫移幅度大于接觸墊210寬度而無法保持電性接觸。因此，切割道230的寬度及接觸墊210的寬度都可以大幅縮小，其中，切割道的寬度可以縮小至80pm以下，只要可以容許懸臂式探針110的針尖深入即可，而接觸墊的寬度更可以進一步縮小至3(^m，確保懸臂式探針I(yè)IO可以有效接觸即可。此外，橫移的探針110的針尖，可對接觸墊210的表面造成刮刷效果，而移除接觸墊210因暴露于空氣中所產(chǎn)生的氧化層，降低接觸墊210及探針110之間的接觸電阻，避免測試訊號失真。參閱圖7所示，懸臂式探針110的彈性系數(shù)會受到其幾何型態(tài)影響。一般而言，長度較長的懸臂式探針110，其彈性系數(shù)(如每密耳(mil)具2公克的力量)會小于長度較短的懸臂式探針110(如每密耳(mil)具4公克的力量)。因此在針尖的壓縮量相同時，不同長度的探針110會對晶圓200的接觸墊210造成不同的接觸壓力。為了解決接觸壓力不均勻的問題，可針對每一探針110彈性系數(shù)的差異，設(shè)定不同的壓縮量?？刂茐嚎s量的方式是使每一探針110的針尖位于不同的水平高度，使每一探針與接觸墊210接觸之后，具備不同的壓縮量。其中，長度相對較短的探針110，由于具有較大的彈性系數(shù)，因此其針尖位于水平高度較高處，延后針尖與接觸墊210的接觸時機以減少壓縮量。反之，長度相對較長的具有較小的彈性系數(shù)，因此其針尖位于水平高度較低處，提早針尖與接觸墊210的接觸時機以增加壓縮量。彈性系數(shù)高者具有相對較小的壓縮量，彈性系數(shù)低者具有相對較高的壓縮量，藉以調(diào)制不同探針110對于接觸墊210的接觸壓力。再加以說明的是，為了解決接觸壓力不均勻的問題，除上述的手段外，亦可將不同長度的探針做不同的針徑設(shè)計，例如長度較長的懸臂式探針I(yè)IO采用較大的針徑，長度較短的懸臂式探針I(yè)IO采用較小的針徑，亦即長度相對較長的該多個探針的最大針徑較大于長度相對較短的該多個探針的最大針徑，使該多個探針彈性系數(shù)相近似，可達到較佳的均勻接觸壓力。本發(fā)明的精神在于，令探針的針尖的排列方向及變形橫移方向，平行于切割道及接觸墊的長軸方向，藉以因針尖橫移后脫離切割道或接觸墊表面，因此可以大幅地縮小切割道及接觸墊的寬度，增加晶圓表面積的利用率。權(quán)利要求1、一種晶圓驗收測試方法，其特征在于，包含下列步驟提供一晶圓，該晶圓上具備多個待測試器件，且該多個待測試器件是由形成于該晶圓上的多個切割道所分割；于至少其中的一個該切割道中設(shè)置多個狹長形且直線排列的接觸墊，其中各該接觸墊的長度大于該切割道的寬度，且各該接觸墊的寬度小于該切割道的寬度；設(shè)置多個懸臂式探針，使各探針的針尖排列于一直線；及以該多個探針的針尖分別接觸各該接觸墊進行該晶圓的電性特性量測。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓驗收測試方法，其特征在于，其中各該切割道的寬度小于80^im。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓驗收測試方法，其特征在于，其中各該接觸墊的寬度小于30pm。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓驗收測試方法，其特征在于，其中多個懸臂式探針至少多于五個以上。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓驗收測試方法，其特征在于，其中各該探針的針尖位于不同的水平高度。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶圓驗收測試方法，其特征在于，其中長度相對較長的該多個探針的針尖位于水平高度相對較低處，而長度相對較短的該多個探針的針尖位于水平高度相對較高處。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓驗收測試方法，其特征在于，其中各該探針的最大針徑不同。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的晶圓驗收測試方法，其特征在于，其中長度相對較長的該多個探針的最大針徑較大于長度相對較短的該多個探針的最大針徑。9、根據(jù)權(quán)利要求7所述的晶圓驗收測試方法，其特征在于，其中各該探針的彈性系數(shù)相近。10、一種具有驗收測試接觸墊的晶圓，該晶圓上具備多個待測試器件，且該多個待測試器件是由多個切割道所分割，多個接觸墊是設(shè)置于該多個切割道其中之一，其特征在于各該接觸墊為狹長形且直線排列，各該接觸墊的長度大于該切割道的寬度，且該接觸墊的寬度小于該切割道的寬度。11、根據(jù)權(quán)利要求10所述的晶圓驗收測試的接觸墊，其特征在于，其中各該接觸墊的寬度小于3(Hrni。12、根據(jù)權(quán)利要求10所述的晶圓驗收測試的接觸墊，其特征在于，其中各該切割道的寬度小于80pm。13、一種量測具備權(quán)利要求10的具有驗收測試接觸墊的晶圓的探針卡，其特征在于，其具有一探針座，具有一設(shè)置面；多個懸臂式探針，分別具有懸臂部及針尖部，其中各該懸臂部延伸于該設(shè)置面，且該針尖部的針間是呈一直線排列。14、根據(jù)權(quán)利要求13所述的探針卡，其特征在于，其中長度相對較長的該多個探針的針尖位于水平高度相對較低處，而長度相對較短的該多個探針的針尖位于水平高度相對較高處。15、根據(jù)權(quán)利要求13所述的探針卡，其特征在于，其中各該探針的最大針徑不同。16、根據(jù)權(quán)利要求15所述的探針卡，其特征在于，其中長度相對較長的該多個探針的最大針徑較大于長度相對較短的該多個探針的最大針徑。17、根據(jù)權(quán)利要求15所述的探針卡，其特征在于，其中各該探針的彈性系數(shù)相近。全文摘要本發(fā)明公開了一種晶圓驗收測試方法、接觸墊及探針卡。該晶圓驗收測試方法是先提供一晶圓，于晶圓上形成多個待測試器件及多個切割道，使待測試器件是由切割道所分割。接著于至少其中的一切割道中設(shè)置多個狹長形且直線排列的接觸墊，并使各接觸墊的長度大于切割道的寬度，且各接觸墊的寬度小于切割道的寬度。設(shè)置多個懸臂式探針，使各探針的針尖排列于一直線，并以探針的針尖分別接觸各接觸墊進行晶圓的電性特性量測。文檔編號G01R31/26GK101587165SQ20081010915公開日2009年11月25日申請日期2008年5月23日優(yōu)先權(quán)日2008年5月23日發(fā)明者楊惠彬,楊金田,林順泉申請人:旺矽科技股份有限公司