[发明专利]晶圆多方向测试装置

说明书

本发明提供了一种晶圆多方向测试装置，包括探针机、测试机和驱动电机，探针机包括环形承载台和探针卡，所述环形承载台上设置有至少两个对准柱，所述探针卡呈环形，包括设置在所述探针卡的内环边缘上的探针及配合所述对准柱的对准孔，所述探针穿过所述环形承载台的内环接触晶圆；测试机包括可旋转的测试头，所述测试头设置在所述探针卡的上方，包括连接板及设置在所述连接板上靠近探针卡一面的对准槽，所述对准柱穿过所述对准孔后插入所述对准槽，以实现所述环形承载台、所述探针卡和所述连接板的一体化；驱动电机连接探针机和测试机，驱动环形承载台转动以带动环形承载台、探针卡及连接板同步转动，实现探针对晶圆的多方向测试。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种晶圆多方向测试装置。

背景技术

在现有技术中，晶圆可靠性测试(Wafer Acceptance Test，WAT)可以根据相关的测试条件、晶圆测试方向以及测试区域等信息在探针机建立晶圆移动程式，以定义晶圆的测试方向并校准可测试区域。由于晶圆承载平台是固定的，且探针机的每次测试只能传送一个V槽(notch)方向的晶圆送到晶圆承载平台进行测试，因此当晶圆的测试区域中存在两个不同方向(例如X方向和Y方向)的测试结构时，需要对同一片晶圆建两个不同方向的晶圆移动程式进行测试。在上述两次测试过程中，需要对同一片晶圆重复两次传片进出机器以及校准晶圆测试区域的大小、Notch方向与十字位置等动作，具体的测试流程可以参阅图1。上述测试过程大大增加了晶圆移动对测试时间的占比，降低了单片所述晶圆的WAT测试效率。

此外，参阅图2，在进行WAT测试的过程中，探针卡的出针方向(即图2中虚线箭头所表示的方向)与测试区域上沿的夹角为90°，所述探针卡的针头在接触所述测试区域后会往前划片一定距离来完成扎针动作。由于上述针头的材质为特殊金属，例如铼钨，所述针头在进行多次测试后被磨损，导致所述针头的长度变短且所述针头变钝，进而导致划片的距离变大，严重时甚至会超出所述测试区域，划伤切割道附近的芯片区域，同时影响WAT测试的数据准确度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种晶圆多方向测试装置，通过改进探针机和测试机的结构使得所述探针机的环形承载台可以带动探针卡和所述测试机的测试头旋转，从而改变WAT测试的方向，简化了测试流程，提高了测试效率。

为了达到上述目的，本发明提供了一种晶圆多方向测试装置，包括：

探针机，包括环形承载台及设置在所述环形承载台上的探针卡，所述环形承载台上设置有至少两个对准柱，所述探针卡呈环形，包括设置在所述探针卡的内环边缘上的探针及与所述对准柱相配合的对准孔，所述探针穿过所述环形承载台的内环接触晶圆；

测试机，包括可旋转的测试头，所述测试头设置在所述探针卡的上方，包括连接板及设置在所述连接板上靠近所述探针卡一面的对准槽，所述对准柱穿过所述对准孔后插入所述对准槽，以实现所述环形承载台、所述探针卡和所述连接板的一体化；

驱动电机，连接所述探针机和所述测试机，驱动所述环形承载台转动以带动所述环形承载台、所述探针卡及所述连接板同步转动，实现所述探针对晶圆的多方向测试。

可选的，所述连接板上靠近所述探针卡一面的还设置有若干弹簧针。

可选的，所述弹簧针分布在所述对准槽的外侧。

可选的，所述对准柱的长度大于或等于所述探针卡的厚度、所述弹簧针的长度及所述对准槽的深度之和。

可选的，所述对准柱以所述环形承载台的几何中心为中心周向均匀分布在所述环形承载台靠近所述探针卡的表面上。

可选的，所述环形承载台的内环直径大于所述探针卡的内环直径，所述环形承载台的内环的几何中心和所述探针卡的几何中心重合。

可选的，所述测试机中设置有晶圆移动程式，所述晶圆移动程式包括晶圆缺口的方向、测试区域的尺寸以及测试点的位置。