[发明专利]一种用于设计分析目的的晶圆测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体设计与测试领域，特别涉及一种用于设计分析目的的晶圆测试方法。

背景技术

在大规模集成电路的研发阶段，对最初生产的电路进行验证分析十分重要。只有在第一批晶圆工艺过程完成，才有可能验证仿真模型是否正确，芯片是否工作正常，还可能进一步在不同条件下进行更广泛的测试以发现芯片设计的薄弱环节。正因为如此，第一批晶圆会比之后成熟的晶圆进行更为广泛的测试，会用到一些特定的分析仪器和装置，甚至第一批晶圆的工艺和标准也会不一样，例如ML wafer（ML wafer专业术语，指在晶圆表面为金属层）和PT wafer（PT wafer专业术语，指晶圆表面覆盖钝化层，并开设有测试孔）。和标准晶圆相比，ML wafer缺少钝化层，而PT wafer则是在钝化层上开了一些测试孔。这两种晶圆使得用微探针的方法检查内部信号成为可能。这种方法在数字电路和模拟电路中广泛应用。

在钝化层上开孔从而探测内部信号对晶圆测试来说，理论上是一种可行的方法，但实际实施存在很多问题，尤其是在探针卡的设计方面，在测试时不仅要使探针卡能与芯片很好的接触，同时要在探针卡上开孔，通过探针卡的开孔区域要能够使微探针接触到芯片表面，实现信号的探测。

参考图1和图2，由于在同一个测试点，探针卡的针1需要对芯片施加激励信号，同时微探针2要对晶圆上的芯片3进行探测，所以，通常探针卡的针1和晶圆表面要存在一定角度，避免影响微探针2，在位于测试芯片正上方的探针卡PCB4上开孔，微探针通过探针卡PCB开孔5只能对部分区域进行探测，无法通过一个探针卡加测试激励信号，用微探针去测试整个芯片。此问题可以通过设计不同的探针卡来解决，在对同一个产品进行测试时，可以设计不同针向的探针卡，从而保证用不同的探针卡去探测芯片不同区域的信号。

但是，这种方法存在一些严重的缺点。

如果需要探测的信号在芯片的不同位置，通过一块探针卡的开口微探针不能触及所有需要的信号，不可避免需要换另一块探针卡，这就意味着需要卸载晶圆，换新的探针卡，重新装晶圆,调整对齐晶圆和探针卡，探针卡接触晶圆,然后探测信号。这种过程有可能花几个小时，甚至有损坏芯片的风险。并且换探针卡意味着测试条件的改变，对于不同的探针卡，存在不同的绕线方式及长度，很可能在某些条件下测试结果没有可比性。

即使，使用不同的探针卡，由于探针卡上的针必须和bonding pad（焊盘）良好接触才能保障芯片正常工作，开孔和微探针的活动区域很有限，必须在保证不与探针卡上的针短接的条件下，调整微探针位置和角度去接触晶圆表面，导致得到的信号不稳定，影响测试结果的准确性。

探针卡PCB4上开设有开孔,探针卡的针需要倾斜一定的角度安装，有开孔的探针卡PCB4不坚固，倾斜的针稳定性不好，针的弹簧常数不好，导致探针卡和晶圆在几次接触后，无法保证良好可靠的接触。

发明内容

为克服现有技术缺陷，本发明的目的在于提供一种用于设计分析目的的晶圆测试方法，将探针卡的针接触区域和微探针测试区域分开，在测试工作中不用更换探针卡，保证测试工作能够正常进行。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于设计分析目的的晶圆测试方法，在制作完成的晶圆表面制作再分布层，通过再分布层连接线将晶圆中芯片的若干第一焊盘与再分布层上与第一焊盘对应的若干第二焊盘连接，再分布层的第二焊盘位于微探针探测的区域以外；在再分布层的第二焊盘位置用探针卡的针对晶圆加测试激励，用微探针对芯片进行信号测试。

通过再分布层连接线将晶圆中的芯片与位于芯片之外的测试电路连接。

通过再分布层连接线将晶圆中的多个芯片连接。

所述再分布层的第二焊盘位于芯片内部不需要进行微探针探测的区域。

通过再分布层连接线将芯片的第一焊盘与位于两个芯片之间区域或者临近芯片上的再分布层第二焊盘连接。

所述探针卡上的针与探针卡垂直设置。

本发明通过再分布层连接线将晶圆中芯片的若干第一焊盘与再分布层上与第一焊盘对应的若干第二焊盘连接，再分布层的第二焊盘位于微探针探测的区域以外，在再分布层的第二焊盘位置用探针卡的针对晶圆加测试激励，在芯片上用微探针对芯片进行信号测试，物理上把探针卡的针和微探针分开，探针卡的针与微探针互相不影响；