晶圆测试机台的校准工具和校准方法

技术领域

本申请涉及半导体集成电路制造技术领域，具体涉及一种晶圆测试机台的校准工具和校准方法。

背景技术

在晶圆出厂前，需要对晶圆上的芯片进行测试，以判断芯片性能的好坏。在晶圆芯片测试中，目标晶圆被安装在测试机台上，其上目标芯片的测试焊盘(pad)通过探针卡与测试机台电性耦合，由测试机台通过执行测试指令，以完成对目标芯片的测试过程。测试完一个芯片，探针卡与下一目标芯片的测试焊盘电性耦合，以继续进行测试。

晶圆测试的参数为评价晶圆性能质量的依据，晶圆参数测试的准确性取决于晶圆测试机台的测试精准度。但是测试机台的精准度易受到环境等多种因素的影响。例如测试机台的精准度会受到探针卡的状况、探针与晶圆的接触状况、环境中的电磁扰动以及化学物质的影响，导致对晶圆电性参数量测不准确。

发明内容

本申请提供了一种晶圆测试机台的校准工具和校准方法，可以解决相关技术中无法确定测试机台的测试精准度是否准确的问题。

为了解决以上技术问题，本申请的第一方面，提供一种晶圆测试机台的校准工具，所述晶圆测试机台的校准工具包括：

测试盘，所述测试盘的周围形成有若干个接口；

标准电学器件，所述标准电学器件至少包括两组对应不同标准规格值的器件；所述标准电学器件的接线端对应连接所述测试盘的接口。

可选的，所述标准电学器件的接线端对应连接所述测试盘接口的接线方式，包括：两端接法、三端开尔文接法或四端开尔文接法中的任意一种或任意几种的组合。

可选的，所述标准电学器件包括第一标准电学器件和第二标准电学器件；

所述第一标准电学器件和第二标准电学器件，分别至少包括两组对应不同标准规格值的器件；

所述第一标准电学器件和第二标准电学器件的接线端，分别对应连接所述测试盘的接口。

可选的，所述第一标准电学器件为电阻类标准电学器件，所述电阻类标准电学器件包括对应A1标准规格值的R1器件，和对应A2标准规格值的R2器件。

可选的，所述第二标准电学器件为电容类标准电学器件，所述电容类标准电学器件包括对应B1标准规格值的C1器件，和对应B2标准规格值的C2器件。

作为本申请的第二方面，提供一种晶圆测试机台校准方法，所述晶圆测试机台校准方法，使用如本申请第一方面所述的晶圆测试机台的校准工具，包括以下步骤：

确定所述标准电学器件中各组器件对应的标准规格值；

将所述校准工具安装在所述晶圆测试机台上，使得所述测试盘的接口与晶圆测试机台对应连接；

使得所述标准电学器件接入所述晶圆测试机台中；

通过所述晶圆测试机台，对所述标准电学器件中的各组器件，分别进行多次正向和反向加压，量取各组器件的测量值；

分别对各组器件的测量值取平均，得到平均测量值；

将各组器件的所述平均测量值与对应的标准规格值进行比较；

若所述标准电学器件的各组器件，平均测量值与所述标准规格值之间的偏差小于偏差预定阈值，确定所述晶圆测试机台的测试精准度准确。

可选的，所述偏差预定阈值范围为0.1％至0.15％。

本申请还提供一种晶圆测试机台校准方法，所述晶圆测试机台校准方法，使用如本申请第一方面所述的晶圆测试机台的校准工具，包括以下步骤：

确定所述标准电学器件中各组器件对应的标准规格值，和所述标准电学器件中各组器件对应的标准规格值之间的标准线性关系；

将所述校准工具安装在所述晶圆测试机台上，使得所述测试盘的接口与晶圆测试机台对应连接；

使得所述标准电学器件接入所述晶圆测试机台中；

通过所述晶圆测试机台，对所述标准电学器件中的各组器件，分别多次量取各组器件的测量值；

根据所述标准电学器件各组器件的所述测量值，确定所述标准电学器件中各组器件对应的测量值之间的测量线性关系；

将所述测量线性关系与所述标准线性关系进行拟合，拟合程度在拟合预定阈值范围内，确定所述晶圆测试机台的测试精准度准确。

本申请所述拟合预定阈值范围为拟合决定系数R

本申请技术方案，至少包括如下优点：本申请提供的晶圆测试机台的校准工具和校准方法能够确定测试机台的测试精度是否准确，以保证对晶圆测试的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本申请一实施例提供的晶圆测试机台的校准工具结构示意图；

图2示出了本申请一实施例提供的晶圆测试机台校准方法流程图；

图3是示出了电阻类标准电学器件在进行步骤S14的示意图；

图4示出了本申请另一实施例提供的晶圆测试机台校准方法流程图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

图1示意出了本申请一实施例提供的晶圆测试机台的校准工具结构示意图，参照图1，该晶圆测试机台的校准工具包括：测试盘100和标准电学器件110。

所述测试盘100的周围形成有若干接口。

所述标准电学器件110至少包括两组对应不同标准规格值的器件；所述标准电学器件110的接线端对应连接所述测试盘的接口。

其中，该标准电学器件110的接线端对应连接所述测试盘的接口的接线方式包括两端接法、三端开尔文接法或四端开尔文接法中的任意一种或任意几种的组合。

继续参照图1，测试盘100的周围形成接口1至48号，该标准电学器件110包括第一标准电学器件111，第二标准电学器件112。所述第一标准电学器件111和第二标准电学器件112，分别至少包括两组对应不同标准规格值的器件。

所述第一标准电学器件111和第二标准电学器件112的接线端，分别对应连接所述测试盘100的接口。

所述第一标准电学器件111包括R1器件、R2器件和R3器件，R1器件、R2器件和R3器件均为电阻类标准电学器件。其中R1器件对应有A1标准规格值，R2器件对应有A2标准规格值，R3器件对应有A3标准规格值，本实施例中A1的范围为1ohM～100ohM中的任一确定值，A2的范围为100ohM～1000ohM中的任一确定值，A3的范围为1000ohM～10000ohM中的任一确定值。

所述第二标准电学器件112包括C1器件、C2器件和C3器件，C1器件、C2器件和C3器件均为电容类标准电学器件。其中C1器件对应有B1标准规格值，C2器件对应有B2标准规格值，C3器件对应有B3标准规格值，本实施例中B1的范围为1pF～100nF中的任一确定值，B2的范围为1nF～1μF中的任一确定值，B3的范围为1μF～1mF中的任一确定值。

本实施例中R1器件、R2器件和R3器件，均包括两个接线端，R1器件的接线端为t1和t2，R2器件的接线端为t3和t4，R3器件的接线端为t5和t6。C1器件、C2器件和C3器件，均包括两个接线端，C1器件的接线端为t7和t8，C2器件的接线端为t9和t10，C3器件的接线端为t11和t12。接线端t12连接测试盘100的7号接口，接线端t11连接8号接口，接线端t10连接9号接口，接线端t9连接10号接口，接线端t8连接11号接口，接线端t7连接12号接口，接线端t6连接13号接口，接线端t5连接14号接口，接线端t4连接15号接口，接线端t3连接16号接口，接线端t2连接17号接口，接线端t1连接18号接口。

在其他实施例中，一个标准电学器件的接线端还可以是多个，例如一个标准电学器件包括三个接线端，在该标准电学器件与测试盘接口时，每个接线端应当连接对应接口。

图2示出了本申请一实施例提供的晶圆测试机台校准方法，本实施例使用如图1所述的晶圆测试机台的校准工具。参照图2，该晶圆测试机台校准方法包括以下步骤：

步骤S11：确定标准电学器件中各组器件对应的标准规格值。

本实施例中所确定的标准电学器件中各组器件对应的标准规格值包括：确定R1器件对应有A1标准规格值，R2器件对应有A2标准规格值，R3器件对应有A3标准规格值，C1器件对应有B1标准规格值，C2器件对应有B2标准规格值，C3器件对应有B3标准规格值。

步骤S12：将所述校准工具安装在所述晶圆测试机台上，使得所述测试盘的接口与晶圆测试机台对应连接。

步骤S13：使得所述标准电学器件接入所述晶圆测试机台中。

在将图1所述的校准工具安装在所述晶圆测试机台上后，该校准工具的测试盘接口与晶圆测试机台对应连接，从而使得标准电学器件接入所述晶圆测试机台中。

步骤S14：通过所述晶圆测试机台，对所述标准电学器件中的各组器件，分别进行多次正向和反向加压，量取各组器件的测量值。

参照图3，其以电阻类标准电学器件R1器件为例，该R1器件的A1标准规格值为1ohM～100ohM中的任一确定值，该R1器件的接线端为t1和t2，该接线端为t1和t2分别连接测试盘100的18号接口和17号接口。通过晶圆测试机台，以接线端t1位输入端，接线端t2为输出端对该R1器件施加正向电压，进行多次量测，获取各次的测量值。再通过晶圆测试机台，以接线端t2位输入端，接线端t1为输出端对该R1器件施加反向电压，进行多次量测，获取各次的测量值。对于其他器件可以参照上述量测方法进行量测，获取各组器件进行多次正向测量的测量值和反向测量的测量值。

步骤S15：分别对各组器件的测量值取平均，得到平均测量值。

以对R1器件进行量测为例，步骤S14获取R1器件进行多次正向测量的测量值和反向测量的测量值后，对所有的测量值取平均，得到平均测量值。对于其他器件，可以参照上述方法求取各组器件的平均测量值。

步骤S16：将各组器件的所述平均测量值与对应的标准规格值进行比较。

步骤S17：若所述标准电学器件的各组器件，平均测量值与所述标准规格值之间的偏差小于偏差预定阈值，确定所述晶圆测试机台的测试精准度准确。

将R1器件的平均测量值，与R1器件的A1标准规格值进行比较，判断R1器件的平均测量值与R1器件的A1标准规格值之间的偏差是否小于偏差预定阈值。可选的偏差预定阈值范围为0.1％至0.15％。若各组其他器件的平均测量值与其各自标准规格值之间的偏差均小于偏差预定阈值，确定该晶圆测试机台的测试精准度准确。当平均测量值和标准规格值之间的偏差大于偏差预定阈值0.15％，确定该晶圆测试机台测试不准确，需要进行调整。

图4示意出本申请另一实施例提供的晶圆测试机台校准方法，本实施例使用如图1所述的晶圆测试机台的校准工具。参照图4，该晶圆测试机台校准方法包括以下步骤：

步骤S41：确定所述标准电学器件中各组器件对应的标准规格值，和所述标准电学器件中各组器件对应的标准规格值之间的标准线性关系。

以第一标准电学器件111包括R1器件、R2器件和R3器件为例，确定R1器件对应有A1标准规格值，R2器件对应有A2标准规格值，R3器件对应有A3标准规格值，确定A1标准规格值、A2标准规格值和A3标准规格值之间的标准线性关系。

以第二标准电学器件112包括C1器件、C2器件和C3器件为例，确定C1器件对应有B1标准规格值，C2器件对应有B2标准规格值，C3器件对应有B3标准规格值，确定B1标准规格值、B2标准规格值和B3标准规格值之间的标准线性关系。

步骤S42：将所述校准工具安装在所述晶圆测试机台上，使得所述测试盘的接口与晶圆测试机台对应连接。

步骤S43：使得所述标准电学器件接入所述晶圆测试机台中。

本实施例中将第一标准电学器件111包括R1器件、R2器件和R3器件，以及第二标准电学器件112包括C1器件、C2器件和C3器件接入晶圆测试机台中。

步骤S44：通过所述晶圆测试机台，对所述标准电学器件中的各组器件，分别多次量取各组器件的测量值。

通过晶圆测试机台多次测量R1器件、R2器件和R3器件的测量值，和C1器件、C2器件和C3器件的测量值。

步骤S45：根据所述标准电学器件各组器件的所述测量值，确定所述标准电学器件中各组器件对应的测量值之间的测量线性关系。

根据多次测量的R1器件、R2器件和R3器件的测量值确定出第一标准电学器件111测量值之间的测量线性关系。根据多次测量的C1器件、C2器件和C3器件的测量值确定出第二标准电学器件112测量值之间的测量线性关系。

步骤S46：将所述测量线性关系与所述标准线性关系进行拟合，拟合程度在拟合预定阈值范围内，确定所述晶圆测试机台的测试精准度准确。

本实施例中，拟合预定阈值范围为拟合决定系数R2的范围，所述拟合决定系数R

由以上可以看出，本申请提供的晶圆测试机台的校准工具和校准方法能够确定测试机台的测试精度是否准确，以保证对晶圆测试的准确度。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请创造的保护范围之中。