晶圆测试系统及方法与流程

本发明涉及晶圆测试，具体涉及一种晶圆测试系统及方法。

背景技术：

1、随着大功率电子器件得到越来越多的应用，对大功率电子器件的特性参数进行评估，即使用大电流(一般为500安培左右)对大功率电子器件的芯片进行晶圆测试的情况也逐渐增多。晶圆测试一般使用探针与晶圆上待测试的晶粒进行接触，测试其晶粒的电气特性，以此判断芯片是否合格，最终得到对电子器件的特性参数的评估报告；而探针的电流负载能力一般较小，在测试大电流的情况下需要使用多根探针接触晶圆进行测试。由于各探针对应的接触电阻不一致，会导致每根探针上流经的电流大小不一致，进而可能导致个别探针的电流超出额定电流，这种情况会导致探针烧毁和/或晶圆接触点毁坏。

2、针对上述使用大电流进行晶圆测试时由于接触电阻不一致，导致流经探针的电流可能超出额定电流，造成探针烧毁和/或晶圆接触点毁坏的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种晶圆测试系统及方法，用以克服相关技术中对用于晶圆测试的各探针间的均流效果不佳的问题。

2、为了实现上述目的，本发明实施例的第一方面，提供一种晶圆测试系统，包括：

3、测试设备，用于输出第一测试电流；

4、多级均流器，包括第一均流器和第二均流器；所述第一均流器与所述测试设备连接，用于将所述第一测试电流分流为第一数量的相同的第二测试电流；所述第二均流器与所述第一均流器连接，用于将所述第二测试电流分流为第二数量的相同的第三测试电流，并用于将第三测试电流传输给探针测试卡中的探针；

5、探针测试卡，包括参数采集装置和多个探针，所述探针用于将接收的第三测试电流传输给待测试的晶圆上的晶粒；所述参数采集装置与所述测试设备连接，所述参数采集装置用于采集测试参数和将所述测试参数传输给所述测试设备。

6、本发明提供的晶圆测试系统，将测试设备输出的测试电流传输至多级均流器，通过对测试电流进行逐级均流处理，能够在不分压的情况下对各个探针具有良好均流效果，使得每根探针上流经的电流均小于额定电流，避免了探针烧毁和/或晶圆接触点毁坏等情况的发生。

7、可选地，在第一方面的一种可能实现方式中,所述系统还包括：

8、探针台，用于将晶圆移动至目标位置，以及用于将所述待测试的晶圆上的晶粒与所述探针接触。

9、可选地，在第一方面的一种可能实现方式中,所述第二均流器包括尾级均流器和多个中间级均流器；

10、所述多个中间级均流器用于将所述第二测试电流分流为第三数量的相同的第四测试电流，所述尾级均流器用于将所述第四测试电流分流为第二数量的相同的第三测试电流。

11、本发明提供的晶圆测试系统，通过将第二均流器设置为尾级均流器以及多个中间级均流器，能够通过逐级均流的方式获得合适的探针电流。

12、可选地，在第一方面的一种可能实现方式中,所述第一均流器、所述多个中间级均流器、所述尾级均流器均具有输入端、第一输出端和第二输出端；

13、所述第一均流器的输入端与所述测试设备的输出端连接，所述第一均流器的第一输出端和第二输出端分别与所述多个中间级均流器中的第一层级的两个均流器的输入端相连接；

14、所述多个中间级均流器中的最后一层级的均流器的第一输出端和第二输出端分别与两个尾级均流器的输入端相连接，所述多个中间级均流器中的上一层级的均流器的第一输出端和第二输出端分别与下一层级的对应均流器的输入端相连接，所述上一层级的均流器和所述下一层级的对应均流器为所述多个中间级均流器中的任意两个相连的均流器，所述多个中间级均流器中的上一层级的均流器的数量为下一层级的均流器的数量的两倍；

15、所述尾级均流器的第一输出端和第二输出端分别与所述探针测试卡中的对应探针相连接。

16、本发明提供的晶圆测试系统，通过将第二均流器设置为尾级均流器以及多个中间级均流器，以及将多个中间级均流器中的上一层级的均流器的数量设置为下一层级的均流器的数量的两倍，以及将尾级均流器的第一输出端和第二输出端分别与探针测试卡中的对应探针相连接，能够对测试设备输出的测试电流进行均流处理，将电流均匀分布在每根探针上，有效防止流经探针的电流大于探针自身的额定电流。

17、可选地，在第一方面的一种可能实现方式中,所述变压器包括第一线圈和第二线圈，第一线圈上的电线沿第一方向绕制，第二线圈沿第二方向绕制，所述第一方向与所述第二方向相反；

18、所述第一线圈的两端分别连接变压器的第一端和第三端，所述第二线圈的两端分别连接变压器的第二端和第四端，变压器的第一端与第二端的连接点用于输入电流，变压器的第三端和第四端用于输出电流。

19、本发明提供的晶圆测试系统，通过将变压器的第一线圈和第二线圈的绕制方向相反，能够保证流经第一线圈的电流和流经第二线圈的电流大小一致；以及通过将第一线圈的两端分别连接变压器的第一端和第三端，第二线圈的两端分别连接变压器的第二端和第四端，变压器的第一端与第二端的连接点用于输入电流，变压器的第三端和第四端用于输出电流，能够实现对测试电流进行逐级均流的目的。

20、可选地，在第一方面的一种可能实现方式中,所述第一均流器、所述多个中间级均流器及所述尾级均流器均为变压器。

21、可选地，在第一方面的一种可能实现方式中,所述第一均流器、所述多个中间级均流器及所述尾级均流器的结构相同。

22、本发明提供的晶圆测试系统，通过利用参数相同的变压器设置多级均流器，能够通过互感的方式利用变压器对测试电流进行均流，结构简单；并且接入电感、接入电阻较小，非常适用于要求小分布电感的动态参数测试，比如开关时间测试、反向恢复时间测试、雪崩测试等。

23、本发明实施例的第二方面，提供一种晶圆测试方法，用于第一方面所述的晶圆测试系统，所述方法包括：

24、通过测试设备发出第一测试电流，所述多级均流器用于将所述第一测试电流分流为多个第三测试电流；

25、通过探针测试卡中的探针向待测试的晶圆上的晶粒传输所述第三测试电流；

26、采集测试参数，以及将所述测试参数传输给所述测试设备，所述测试设备用于根据所述测试参数确定晶圆测试结果。

27、可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述通过测试设备发出第一测试电流之前，还包括：

28、根据所述第一测试电流和所述探针的额定电流设置多级均流器的层级数量。

29、可选地，在第一方面的一种可能实现方式中,所述根据所述第一测试电流和所述探针的额定电流设置多级均流器的层级数量，包括：

30、

31、其中，ic表示第一测试电流的电流值，n表示多级均流器的层级数量，ie表示探针的额定电流的电流值。

技术特征：

1.一种晶圆测试系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的晶圆测试系统，其特征在于，所述系统还包括：

3.根据权利要求1或2所述的晶圆测试系统，其特征在于，所述第二均流器包括尾级均流器和多个中间级均流器；

4.根据权利要求3所述的晶圆测试系统，其特征在于，所述第一均流器、所述多个中间级均流器、所述尾级均流器均具有输入端、第一输出端和第二输出端；

5.根据权利要求4所述的晶圆测试系统，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的晶圆测试系统，其特征在于，

7.根据权利要求5所述的晶圆测试系统，其特征在于，

8.一种晶圆测试方法，用于权利要求1至7中任一项所述的晶圆测试系统，其特征在于，所述方法包括：

9.根据权利要求8所述的晶圆测试方法，其特征在于，所述通过测试设备发出第一测试电流之前，还包括：

10.根据权利要求9所述的晶圆测试方法，其特征在于，所述根据所述第一测试电流和所述探针的额定电流设置多级均流器的层级数量，包括：

技术总结
本发明提供了一种晶圆测试系统及方法，测试系统包括：测试设备，用于输出第一测试电流；多级均流器，包括第一均流器和第二均流器；第一均流器，用于将第一测试电流分流为第二测试电流；第二均流器，用于将第二测试电流分流为第三测试电流，并用于将第三测试电流传输给探针测试卡中的探针；探针测试卡，包括参数采集装置和多个探针；探针用于将接收的第三测试电流传输给晶圆上的晶粒；参数采集装置用于采集测试参数和将测试参数传输给测试设备。本发明能够在不分压的情况下对各个探针具有良好均流效果，使得每根探针上流经的电流均小于额定电流，避免了探针烧毁和/或晶圆接触点毁坏等情况的发生。

技术研发人员：黎志辉
受保护的技术使用者：佛山市联动科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14