[发明专利]修调电阻控制装置及使用该装置的晶圆测试系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及晶圆测试领域，特别涉及一种修调电阻控制装置及使用该装置的晶圆测试系统。

【背景技术】

晶圆测试通常是由测试机台与探针卡共同构建一个测试环境，在此环境下测试晶圆上的晶片，以确保各个晶片的电气特性与功能都符合设计的规格和规范。未能通过测试的晶片将会被标记为不良产品或者坏片，在其后的切割封装阶段将被剔除，只有通过测试的晶片才会被封装为芯片。在晶圆测试阶段，为了提高晶片的良率和质量，通常还需要对晶片的若干参数进行必要的修调和编程，从而实现更高性能或者差异化的功能。

现有技术中的一种晶圆测试的方式为：对于一种型号的晶片，预先设计提供一套探针卡，该探针卡上包括用于测量晶片电信号的测量探针和用于修调和编程晶片的熔断探针。首先，通过该探针卡上的测量探针测量晶片是否符合设计的规格和规范，然后根据测量结果通过熔断探针对晶片进行修调或编程，此处的“修调”通常是指通过熔断探针对晶片中预先设计的电阻网络（或者称为修调电阻）中的熔丝或者齐纳二极管之类的器件进行选择性熔断以改良晶片的性能，此处的“编程”通常是指通过熔断探针对晶片中预先设定的熔丝进行熔断以选择晶片的不同功能。

请参考图1所示，其为现有技术中对晶圆中的修调电阻进行修调的修调电阻控制装置的电路示意图。该图中包括修调电阻110和修调电阻控制装置120。

修调电阻110包括：四个依次串联的电阻单元，分别为电阻单元R1、电阻单元R2、电阻单元R3和电阻单元R4；四个熔丝，分别为熔丝F1、熔丝F2、熔丝F3和熔丝F4。通过熔断熔丝以改变修调电阻110的有效阻值（即进行修调）。为了熔断熔丝，需要在熔丝两端施加电压，通过较大的电流来熔断熔丝。为了将探针以较低阻抗连接到熔丝两端，需在熔丝的两端分别设计两个探针压点，由于探针卡的精度限制，一般最小探针压点的面积为50umX50um（即长和宽分别为50um），又由于集成电路设计规则的限制（例如要求金属延伸出探针压点开口需一定距离），因此，实际版图设计中修调电阻110所需的探针压点区面积更大。节省探针压点个数，有助于减小芯片面积。为了减少修调电阻110的探针压点个数，图1中的多个熔丝采用紧邻的连接方式，这样相邻的熔丝可以共用一个探针压点。例如，熔丝F1的下端可以和熔丝F2的上端共用一个探针压点B。

修调电阻控制装置120只能逐个熔断熔丝，而不能对多个熔丝同时进行熔断。例如，当修调电阻110中的4个熔丝都需要熔断时，第一步:先让开关K6、K7导通，对电容C1进行充电，然后断开K6、K7，再让开关K1、K2导通，通过C1将熔丝F1熔断;第二步：先让开关K7、K8导通，对电容C2进行充电，然后断开K7、K8，再让开关K2、K3导通，通过C2将熔丝F2熔断;这样依次进行第三步熔断熔丝F3；最后进行第四步熔断熔丝F4。修调电阻控制装置120不能对多个熔丝同时进行熔断，其原因在于，每个熔丝熔断都需要一定的电压（例如5V，即恒压源V1～V4的电压值都为5V），当同时进行熔断时，需要恒压源V1至V4先将电容C1～C4都充满电，然后电容C1～C4同时被连接至A、B、C、D、E探针压点，此时探针压点A和E的电压将达到20V，对于低压制成芯片来说最高安全电压为6V，则可能被过压击坏。

由于现有技术中的修调电阻控制装置120只能逐一熔断修调电阻110中的熔丝，需要花费较长的晶圆测试时间，而测试成本正比于测试时间，导致晶圆测试成本较高，因此，有必要提供一种改进的技术方案来克服上述问题。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种修调电阻控制装置及使用该装置的晶圆测试系统，其可以同时熔断修调电阻中的多个熔丝，从而缩短晶圆测试时间，进而降低测试成本。

为了解决上述问题，根据本发明的一方面，本发明提供一种修调电阻控制装置，其包括：多个依次相连的电压源，相邻两个电压源之间通过各自的相同电极相连；多个依次串联的电容，每个电容与其对应的电压源并联；多个修调开关和多个探针；其中相连接的每两个电容的中间节点通过一个修调开关与一个探针相连，最外侧的电容的未与其他电容连接的连接端通过一个修调开关与一个探针相连。

进一步的，所述修调电阻控制装置还包括多个充电开关，相连接的每两个电容的中间节点通过一个充电开关与对应的相连接的两个电压源的中间节点相连，最外侧的电容的未与其他电容连接的连接端通过一个充电开关与对应的最外侧的电压源的未与其他电压源连接的电源端相连接。