晶圓承載臺及其實現(xiàn)開爾文四線測試的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種晶圓承載臺，包括主體(1)，其特征在于所述主體(1)上設有安裝導體的安裝通道(2)，所述安裝通道的出口位于主體(1)的工作臺面上，所述安裝通道(2)的入口位于主體(1)的側面上或底面上。本發(fā)明的晶圓承載臺不僅結構簡單，而且成本低廉，還可實現(xiàn)開爾文四線測試，從而極大地提高了晶粒測試阻值的準確度，因此可提高晶粒后續(xù)測試參數(shù)的準確度，適合推廣使用。
【專利說明】晶圓承載臺及其實現(xiàn)開爾文四線測試的方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于測試晶圓的機械結構，尤其涉及一種晶圓承載臺及其實現(xiàn)開爾文四線測試的方法。

【背景技術】
[0002]在晶圓制造完成后，便需要進入晶圓測試階段，晶圓測試是利用測試機臺(Tester),針測機(Prober)與探針卡(Probe Card)之間的搭配組合來測試晶圓(Wafer)上的每一個晶粒(Die)，測試機的測試線連接到細小如毛發(fā)的探針上，探針又與晶粒上的焊墊(Pad)直接接觸。分離器件類的晶圓(Wafer)的底部是每一個晶粒共用的一個焊墊(Pad)，整個晶圓在測試時是平放在晶圓承載臺上與其連接，晶圓承載臺上連接兩條測試線引入測試機。因為晶圓與承載臺之間存在接觸電阻，而接觸電阻一般為幾個毫歐姆到幾十個毫歐姆，當測試的晶粒的阻值小于一個毫歐姆時其誤差將達到晶粒阻值的幾倍到幾十倍，因此測量的電阻值將不能準確反映晶粒的真實阻值。


【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的之一在于針對上述不足，提供一種晶圓承載臺，以期待解決現(xiàn)有技術測試量晶粒的阻值時將產(chǎn)生接觸電阻，因此測試晶粒的電阻值不能準確反映晶粒的真實阻值的問題。同時，本發(fā)明還提供一種晶圓承載臺實現(xiàn)開爾文四線測試的方法。
[0004]發(fā)明的目的通過下述技術方案實現(xiàn):
[0005]晶圓承載臺，包括主體，所述主體上設有安裝導體的安裝通道，所述安裝通道的出口位于主體的工作臺面上，所述安裝通道的入口位于主體的側面上或底面上。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述安裝通道的截面為圓形、橢圓形或矩形。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述安裝通道的出口設為安裝槽。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述安裝槽為直線形或弧形，或者所述安裝槽為圓形、橢圓形、矩形、三角形或多邊形。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述安裝槽的截面為弧形、矩形、三角形或梯形。
[0010]晶圓承載臺實現(xiàn)開爾文四線測試的方法，包括以下步驟:
[0011]⑴安裝導體
[0012]將導體安裝在主體的安裝通道中，位于安裝通道中的導體與安裝通道側壁之間設有絕緣層；
[0013](2)通過開爾文四線測試原理測試晶圓
[0014]將晶圓放置在主體的工作臺面上，晶圓與主體的工作臺面接觸，位于安裝通道出口端的導體與晶圓接觸，位于安裝通道入口端的導體與主體分別與測試機的測試線上的一組激勵線F端與檢測線S端一一對應連接；將測試機的測試線上的另一組激勵線F端的探針與檢測線S端的探針分別與晶圓上一個晶粒的焊墊連接；即可實現(xiàn)開爾文四線測試。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，步驟(I)中絕緣層的設置方式為在安裝通道的側壁上涂覆絕緣材料，絕緣材料在安裝通道中即可形成絕緣層。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，步驟(I)中絕緣層的設置方式為在位于安裝通道中的導體與安裝通道之間填充絕緣材料，絕緣材料在安裝通道與位于安裝通道之間即可形成絕緣層。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，步驟(I)中絕緣層的設置方式為在位于安裝通道內部的導體上包覆絕緣套，所述絕緣套即為絕緣層。
[0018]進一步的技術方案是，本發(fā)明的晶圓承載臺包括主體，所述主體用于放置晶圓，主體由導電的金屬材料制成，為了降低主體的導電電阻，一般需要對主體表面鍍金。主體一般設為圓柱形，主體也可以設置為與晶圓相配合的其他形狀。所述主體上設有安裝通道，該安裝通道的出口設置在主體的工作臺面上，該安裝通道的入口設置在主體的側面上或者底面上。所述安裝通道的截面可以是圓形、橢圓形、矩形或者其他類似的形狀，該安裝通道的出口可以是截面與安裝通道截面相同形狀的孔，該安裝通道的出口還可以安裝槽。安裝槽可以設置為多個，安裝槽的形狀可以圓形、橢圓形、矩形、三角形或其他多邊形，安裝槽的截面可以設置為弧形、矩形、三角形、梯形或者其他類似的形狀。
[0019]所述安裝通道用于安裝導體，使用本發(fā)明的測試臺測試晶圓之前，需要將導體安裝在主體的安裝通道中，測試時導體與主體需要分別形成兩個導電通道，因此導體與主體之間不能導電，需要在導體與安裝通道之間設置絕緣層。所述絕緣層的設置方式可以是在安裝通道的側壁上涂覆絕緣材料，絕緣材料在安裝通道中即可形成絕緣層；所述絕緣層的設置方式也可以是在位于安裝通道中的導體與安裝通道之間填充絕緣材料，絕緣材料在安裝通道與位于安裝通道之間即可形成絕緣層；所述絕緣層的設置方式還可以是在位于安裝通道內部的導體上包覆絕緣套，所述絕緣套即為絕緣層。
[0020]本發(fā)明的晶圓承載臺是通過開爾文四線測試原理測試晶圓，開爾文四線測試原理主要用于測試阻值小于幾歐姆被測電阻，測試引線的電阻和探針與測試點的接觸電阻與被測電阻相比已不能忽略不計時，具體測試技術如下:
[0021]開爾文四線測試有兩個要求:對于每個測試點都有一條激勵線F和一條檢測線S，二者嚴格分開，各自構成獨立回路；同時要求檢測線S必須接到一個有極高輸入阻抗的測試回路上，使流過檢測線S的電流極小，近似為零。圖1中，rl表示激勵線HF的電阻與測試點的接觸電阻之和，r2表示激勵線LF的電阻與測試點的接觸電阻之和；r3表示檢測線HS的電阻與測試點的接觸電阻之和，r4表示檢測線LS的電阻與測試點的接觸電阻之和。由于流過檢測線S回路的電流為零，在r3，r4上的壓降也為零，而激勵電流I在rl，r2上的壓降不影響I在被測電阻上的壓降，所以電壓表可以準確測出rt兩端的電壓值，從而準確測量出rt的阻值。測試結果和rl、r2、r3以及r4無關，有效地減小了測量誤差。按照作用和電位的高低，這四條線分別被稱為高電位施加線(HF)、低電位施加線(LF)、高電位檢測線(HS)和低電位檢測線(LS)。
[0022]本發(fā)明的晶圓承載臺測試晶圓的具體過程為將晶圓放置在主體的工作臺面上，晶圓與主體的工作臺面接觸，位于安裝通道出口端的導體與晶圓接觸，位于安裝通道入口端的導體與主體分別與測試機的測試線上的一組激勵線F端與檢測線S端一一對應連接；將測試機的測試線上的另一組激勵線F端與檢測線S端分別通過探針與晶圓上一個晶粒的焊墊連接。其中，晶圓底部為一個測試點，與晶圓底部接觸的主體以及導體分別為該測試點的一條激勵線F和一條檢測線S ;由于位于安裝通道中的導體與安裝通道側壁之間設有絕緣層，即主體與導體之間具有絕緣層，主體與導體嚴格分開。晶粒的焊墊為另一個測試點，該測試點通過兩根嚴格分開的探針與測試機上的測試線上的另一組激勵線F端與檢測線S端一一對應連接，所述探針是與測試線S或激勵線F焊接為一體結構。本技術方案中以主體與激勵線F相連接、導體與檢測線S相連接為例進行說明，所述測試機的測試線上的檢測線
S、連接在該檢測線S上的導體、晶粒、晶粒上的焊墊、探針以及連接在探針上的檢測線S共同組成一個獨立的回路；所述測試機的測試線上的激勵線F、連接在該激勵線F上的主體、晶粒、晶粒上的焊墊、探針以及連接在探針上的激勵線F共同組成另一個獨立的回路。
[0023]對照開爾文四線測試技術，所述晶粒即為圖1中的rt，所述接觸在晶粒上的探針、連接在探針上的激勵線F以及探針與晶粒之間的接觸電阻之和等同于圖1中的rl，所述接觸在晶粒上的主體、連接在主體上的激勵線F以及晶粒與主體之間的接觸電阻、主體與激勵線F之間的接觸電阻之和等同于r2，所述接觸在晶粒上的探針、連接在探針上的檢測線S以及探針與晶粒之間的接觸電阻之和等同于圖1中的r3，所述接觸在晶粒上的導體、連接在導體上的檢測線S以及晶粒與導體之間的接觸電阻、導體與檢測線S之間的接觸電阻之和等同于r4，即可實現(xiàn)開爾文四線測試。
[0024]本發(fā)明較現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點及有益效果:
[0025]本發(fā)明的晶圓承載臺不僅結構簡單，而且成本低廉，還可實現(xiàn)開爾文四線測試，從而極大地提高了晶粒測試阻值的準確度，因此可提高晶粒后續(xù)測試參數(shù)的準確度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為開爾文四線測試方法原理圖。
[0027]圖2為本發(fā)明的內部結構示意圖。
[0028]圖3為本發(fā)明的另一種實施方式的內部結構示意圖。
[0029]圖4為本發(fā)明的俯視圖。
[0030]圖5為本發(fā)明的另一種實施方式的俯視圖。
[0031]圖6為本發(fā)明的另一種實施方式的內部結構示意圖。
[0032]其中，附圖中的附圖標記所對應的名稱為:
[0033]1-主體，2_安裝通道,3_孔,4_安裝槽。

【具體實施方式】
[0034]下面結合實施例對本發(fā)明作進一步地詳細說明:
[0035]實施例1
[0036]如圖2所示，本發(fā)明的晶圓承載臺，包括主體1，所述主體I整體呈圓柱形，該主體I由導電的金屬材料制成。為了降低主體I的導電電阻，在所述主體I的外表面鍍金。所述主體I上設有安裝導體的安裝通道2，所述安裝通道2的出口設置在主體I的工作臺面上，即主體I的上表面上，所述安裝通道2的入口設置在主體I的側面上。本發(fā)明的另一種實施方式，還可以將安裝通道2的入口設置在主體I的下底面上，如圖3所示。所述安裝通道2的截面可以是圓形、橢圓形、矩形或者其他類似的形狀，本實施例中的安裝通道2的出口是截面與安裝通道2的截面相同形狀的孔3。所述安裝通道2的出口可以設置為一個，也可以設置為若干個，如圖4所示，本實施例中的安裝通道2的截面為圓形。
[0037]本發(fā)明的晶圓承載臺實現(xiàn)開爾文四線測試的方法，首先需要將導體安裝在主體I的安裝通道2中，在導體與安裝通道2的側壁之間設置有絕緣層，通過絕緣層可分離導體與主體1，使導體與主體I形成兩個相互獨立的導電通道。所述絕緣層的設置方式可以是在安裝通道2的側壁上涂覆絕緣材料，絕緣材料在安裝通道2中即可形成絕緣層；所述絕緣層的設置方式也可以是在位于安裝通道2中的導體與安裝通道2之間填充絕緣材料，絕緣材料在安裝通道2與位于安裝通道2之間即可形成絕緣層；所述絕緣層的設置方式還可以是在位于安裝通道2內部的導體上包覆絕緣套，所述絕緣套即為絕緣層。
[0038]測試時，將晶圓放置在主體I的工作臺面上，晶圓與主體I的工作臺面接觸，位于安裝通道2出口端的導體與晶圓接觸，位于安裝通道2入口端的導體與主體I分別與測試機的測試線上的一組激勵線F端與檢測線S端一一對應連接；將測試機的測試線上的另一組激勵線F端的探針與檢測線S端的探針分別與晶圓上一個晶粒的焊墊連接，即可實現(xiàn)開爾文四線測試。
[0039]實施例2
[0040]如圖5、6所示，本實施例與實施例1相比，不同點在于所述安裝通道2的出口的設置方式與實施例1不相同，本實施例中的安裝通道2的出口設為安裝槽4。所述安裝槽4可以設置為直線形或弧形，或者該安裝槽4還可以設置為圓形、橢圓形、矩形、三角形或多邊形。本實施例中的安裝槽4設為圓形，且所述安裝槽4可以設置為一個或者多個。所述安裝槽4的截面可以設置為弧形、矩形、三角形或梯形。
[0041]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.晶圓承載臺，包括主體(I)，其特征在于所述主體(I)上設有安裝導體的安裝通道(2)，所述安裝通道的出口位于主體(I)的工作臺面上，所述安裝通道(2)的入口位于主體(I)的側面上或底面上。
2.根據(jù)權利要求1所述的晶圓承載臺，其特征在于所述安裝通道(2)的截面為圓形、橢圓形或矩形。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的晶圓承載臺，其特征在于所述安裝通道(2)的出口設為安裝槽⑷。
4.根據(jù)權利要求3所述的晶圓承載臺，其特征在于所述安裝槽(4)為直線形或弧形，或者所述安裝槽(4)為圓形、橢圓形、矩形、三角形或多邊形。
5.根據(jù)權利要求4所述的晶圓承載臺，其特征在于所述安裝槽(4)的截面為弧形、矩形、三角形或梯形。
6.晶圓承載臺實現(xiàn)開爾文四線測試的方法，其特征在于包括以下步驟: (1)安裝導體 將導體安裝在主體的安裝通道中，位于安裝通道中的導體與安裝通道側壁之間設有絕緣層； (2)通過開爾文四線測試原理測試晶圓 將晶圓放置在主體的工作臺面上，晶圓與主體的工作臺面接觸，位于安裝通道出口端的導體與晶圓接觸，位于安裝通道入口端的導體與主體分別與測試機的測試線上的一組激勵線F端與檢測線S端一一對應連接；將測試機的測試線上的另一組激勵線F端的探針與檢測線S端的探針分別與晶圓上一個晶粒的焊墊連接；即可實現(xiàn)開爾文四線測試。
7.根據(jù)權利要求6所述的晶圓承載臺實現(xiàn)開爾文四線測試的方法，其特征在于步驟(I)中絕緣層的設置方式為在安裝通道的側壁上涂覆絕緣材料，絕緣材料在安裝通道中即可形成絕緣層。
8.根據(jù)權利要求6所述的晶圓承載臺實現(xiàn)開爾文四線測試的方法，其特征在于步驟(I)中絕緣層的設置方式為在位于安裝通道中的導體與安裝通道之間填充絕緣材料，絕緣材料在安裝通道與位于安裝通道之間即可形成絕緣層。
9.根據(jù)權利要求6所述的晶圓承載臺實現(xiàn)開爾文四線測試的方法，其特征在于步驟(I)中絕緣層的設置方式為在位于安裝通道內部的導體上包覆絕緣套，所述絕緣套即為絕緣層。
【文檔編號】G01R27/14GK104297571SQ201410503297
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月28日 優(yōu)先權日:2014年9月28日
【發(fā)明者】周峰 申請人:周峰