[发明专利]硅片上各芯片的电容参数的测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路测试技术领域，具体来说，本发明涉及一种硅片上各芯片的电容参数的测量方法。

背景技术

集成电路的硅片(wafer)生产中的芯片(die)电容参数测试，一般是一根测量探针接触被测电容在芯片正面的电极，被测电容的另一个电极从吸住硅片背面的导电的吸盘引出。也就是说，整个硅片的背面是所有芯片的共用电极。

由于硅片背部表面电容的分布效应和寄生效应，硅片背面的电极与硅片正面处于不同位置的芯片之间的寄生电容是各不相同的。以8英寸直径的硅片为例，位于硅片中央和边缘的各芯片之间的寄生电容差异在0.2～0.8pF左右。

对于电容参数值在10pF以上(大电容)的产品，由于寄生电容造成的测量误差或可忽略，但对于电容参数值在1pF以下(小电容)的产品，这样的测量误差显然是不能接受的。

现有技术中一种理想化的精确测量小电容参数的方法可以是在测量探针移动到被测芯片上方时进行电容调零，然后探针再接触芯片开始测量。但是，一次调零需要约1秒的时间。如果每个芯片都调零后再测试，对于大批量生产也是不能接受的，只能进行硅片上少量芯片的采样测试。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种硅片上各芯片的电容参数的测量方法，旨在克服硅片背面表面电容的分布效应和寄生效应，对硅片上各芯片的小电容(1pF以下)参数进行快速而精确的测量，满足大批量生产的需求。

为解决上述技术问题，本发明提供一种硅片上各芯片的电容参数的测量方法，包括：

预调零步骤：选取一片测试硅片，将电容表的测量探针依次移至所述测试硅片上各芯片的上方进行一轮非接触的空测，获得当前测量环境下所述测试硅片上不同位置的各所述芯片的零电容数据；

正式测量步骤：提供待测硅片，将所述测量探针分别接触所述待测硅片上的各芯片进行正式测量，每测量一个所述芯片，就将测得值减去与所述测试硅片上同样位置的所述芯片的所述零电容数据，得到所述待测硅片上各个被测的芯片的实际电容参数值。

可选地，所述电容参数的测量方法还包括：

比较判定步骤：将各个被测的所述芯片经过运算调零后的所述实际电容参数值分别与规范值进行比较，判定所述芯片是否合格，并作为数据记录保存起来。

可选地，在所述预调零步骤中，在进行非接触的空测时，所述测量探针位于所述测试硅片上各所述芯片上方的距离为5～20微米。

可选地，所述电容参数的电容值为1pF以下。

可选地，所述测试硅片和所述待测硅片为6英寸、8英寸、12英寸或者18英寸直径的硅片。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明达到了对硅片上各芯片的小电容(1pF以下)参数进行快速而精确测量的目的，与现有技术中逐个芯片调零后测试的方法相比，测试效率提高近百万倍，从而以极少的设备投入和测试成本，使满足工业化大生产需求的芯片生产测试成为可能。

应用本发明的测量方法出产的产品，已通过后段的测试认定和芯片封装后的成品测试验证，可用于大批量生产。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1为本发明一个实施例的硅片上各芯片的电容参数的测量方法的流程示意图；

图2为本发明另一个实施例的硅片上各芯片的电容参数的测量方法的流程示意图；

图3为本发明一个实施例的硅片上各芯片的电容参数的测量方法实施之后761个被测芯片在硅片上的分布及其比较判定的结果示意图。

具体实施方式

本发明的思路是：若要精确测量电容参数，须在测量之前先对电容表进行调零。调零的方法是当测量探针在被测芯片上方非常近的距离但尚未接触电容电极时，先空测一次得到一个电容参数值，电容表将此值作为校准值存储起来。然后测量探针接触被测芯片进行正式测量，得到的测量值减去空测得到的校准值，就是被测芯片的实际电容参数值。