[发明专利]探针卡结构及探针卡测试方法

说明书

本申请提供一种探针卡结构及探针卡测试方法。其中，探针卡结构与晶圆台对立设置，包括三层依次布置的顶部组件、PCB板和探针，顶部组件通过陶瓷设置于PCB板上方，探针通过环氧树脂设置于PCB板下方；探针卡结构还包括：于探针内环方向陶瓷位置处向晶圆台方向延伸增设聚气环；于对应探针的环氧树脂外围设置贯穿PCB板的多个气孔；于气孔外围设置聚气墙；其中，氮气通过顶部组件中的气仓流经探针间贯穿PCB板的主气流孔由聚气环约束吹向晶圆台方向；氮气还流经气孔由聚气环和聚气墙约束吹向晶圆台外围，使氮气覆盖探针测试区域及探针测试外围区域。通过保证测试区域均匀压强氛围，提升耐受电压满足测试需求。

技术领域

本申请涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种探针卡结构及探针卡测试方法。

背景技术

探针卡用来对器件的性能进行测试，尤其需器件在高电压高温度等环境中工作，需确保器件能正常工作。器件正常工作的一项重要指标是击穿电压，该电压可高达几千伏等。若测试过程中探针卡的探针产生非正常放电现象，会瞬间损坏测试设备及被测晶圆。

如图1现有技术当测试电压在1200V以上时，现有探针卡测试过程中SiC晶圆开窗区边缘出现打火现象，这种打火现象和测试电压呈正相关。即随着测试电压升高，打火现象呈几何倍数增长(参见图2)同时造成针卡和晶圆的损伤(参见图3)。如图2可知，当测试电压在大于1100V产品良率降低及打火现象越发明显出现。如图3中圆圈处探测时发生打火造成晶圆的损坏。因此现有技术的探测过程不仅增加测试成本、降低产品良率，还遇到了测试难题，使得无法满足目前的测试需求。

因此，需要一种新的探针卡方案。

发明内容

有鉴于此，本说明书实施例提供一种探针卡结构及探针卡测试方法，应用于半导体器件性能测试过程。

本说明书实施例提供以下技术方案：

本说明书实施例提供一种探针卡结构，所述探针卡结构与晶圆台对立设置，包括三层依次布置的顶部组件、PCB板和探针，顶部组件通过陶瓷设置于PCB板上方，探针通过环氧树脂设置于PCB板下方；探针卡结构还包括：于探针内环方向陶瓷位置处向晶圆台方向延伸增设聚气环；于对应探针的环氧树脂外围设置贯穿PCB板的多个气孔；于所述气孔外围PCB板下方设置聚气墙；其中，氮气通过顶部组件中的气仓流经探针间贯穿PCB板的主气流孔由聚气环约束吹向晶圆台方向，氮气还流经气孔由聚气环和聚气墙约束吹向晶圆台外围，使氮气覆盖探针测试区域及探针测试外围区域。

本说明书实施例还提供一种探针卡测试方法，所述探针卡测试方法采用如本说明书实施例任一技术方案的探针卡结构，探针卡测试方法包括：

若检测晶圆台上放置晶圆，则打开气流输入阀，气流经过各气孔分别覆盖吹向测试区域及测试外围区域；

若检测晶圆台上未放置晶圆，则关闭气流输入阀。

与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：

通过设置多个气孔，及约束气流的聚气环、聚气墙等，不仅将测试区域的主气流聚集形成均匀气体环境，且通过各气孔等结构以气帘的形式在测试外围一定区域形成覆盖的气体环境，从而使探测区域及外围区域形成全面覆盖的均匀气体环境。即通过增大测试区域及测试外围区域的气体压强，提升测试耐受电压，不仅满足测试需求更是避免了打火现象的发生及晶圆被损坏等。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是现有技术探针卡测试过程晶圆开窗区边缘打火现象示意图；

图2是现有技术中打火现象与电压呈正相关的示意图；