一种TSV工艺重构DDR存储器超薄晶圆的ATE测试方法与流程

本发明属于半导体晶圆测试领域，具体为一种tsv工艺重构ddr存储器超薄晶圆的ate测试方法。

背景技术：

1、随着存储器电路逐渐向微小型化、高速、大容量、高级程度等方向发展，硅通孔(tsv)三维封装技术得到了广泛的发展和应用，通过在堆叠结构的晶圆中进行工艺处理，在不影响信号传输速度的情况下，极大的提高了组装密度，实现了更微型化的目标。

2、但由于传统基板工艺能力无法匹配pad点的扇出需求，以及集成电路通常未设计tsv预置孔等问题，因此裸芯片埋置的晶圆重构工艺是目前实现三维堆叠电路必将进行的过程。在工艺加工过程中产生的虚短虚断等问题，在组装前难以被识别出来，导致堆叠模块装配直通率的下降，因此需对tsv工艺埋置重构后的晶圆进行电性能测试。

3、由于tsv重构晶圆的整个工艺过程均在晶圆上制作完成，晶圆在经历热固化、热回流等过程后将会产生应力累积，宏观上通常表现为复杂的晶圆翘曲形态，同时tsv工艺重构晶圆具有大而薄的特点，厚度通常仅约为200um，因此基于全自动探针台的一般性测试方法，一方面在自动上下片时，用于传送的机械手容易与柔软的晶圆产生碰撞而难以托取，从而导致晶圆的损坏，另一方面在承片台结构中，主要通过三点的真空气压将晶圆吸附固定，晶圆的翘曲形态将直接影响吸合的稳定性，在承片台移动和测试过程中，容易因吸合松动而造成晶圆的损坏。同时ddr为高速存储器芯片，在批量测试中多使用搭载有算法向量生成模块(apg，algorithmic pattern generator)的存储器专用ate进行测试，测试成本较高，通用性较弱，

技术实现思路

1、本发明的提供了一种tsv工艺重构ddr存储器超薄晶圆的ate测试方法，解决了在批量测试中多使用搭载有算法向量生成模块的存储器专用ate进行测试，测试成本较高，通用性较弱的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种tsv工艺重构ddr存储器超薄晶圆的ate测试方法，包括：

4、对tsv工艺重构后的超薄晶圆进行测试前预处理；

5、设计制作适配高速ddr存储器芯片的测试探针卡；

6、设计高速ddr存储器芯片的测试向量；

7、基于高速ddr存储器芯片的测试向量，使用测试探针卡和ate数字信号测试设备对ddr存储器芯片进行验证。

8、优选地，所述预处理具体为在晶圆的非测试面贴覆蓝膜，并使用厚度绷片环进行固定。

9、优选地，所述绷片环厚度为750um以下。

10、优选地，验证结束后将测试完成的晶园和蓝膜分离。

11、优选地，所述测试探针卡的探针部分使用cobra材质的探针。

12、优选地，所述测试探针卡的探针部分采用垂直式探针或悬臂式探针。

13、优选地，所述探针卡pcb部分满足gbps级的数据速率。

14、优选地，所述探针卡pcb上信号线路间特性阻抗均匀匹配、所有信号传输线路均设计组间和组内等长。

15、优选地，设计高速ddr存储器芯片的测试向量具体为：基于一般通用型数字信号ate，利用高速数字向量配置ddr芯片分别进行初始化、zq校准和激活待测行，从指定列地址开始写入存储数据，以及从指定列地址开始读取存储数据，同时定时配置执行自刷新命令，其中待测的行列地址、读写的数据内容和读写次数均根据需求进行设置，根据所读取的数据是否符合预期来验证tsv工艺对ddr芯片存储功能的有效性，从而确定高速ddr存储器芯片的测试向量。

16、优选地，对ddr存储器芯片进行验证包括ddr芯片电源功耗、输入漏电流和输出电压等电参数的测试。

17、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明提供了一种tsv工艺重构ddr存储器超薄晶圆的ate测试方法，首先对tsv工艺重构后的超薄晶圆进行测试前预处理可以缓解超薄晶圆的翘曲形变问题，避免在自动测试过程中可能导致的晶圆损伤，然后通过设计制作适配高速ddr存储器芯片的测试探针卡，设计高速ddr存储器芯片的测试向量，再基于高速ddr存储器芯片的测试向量，使用测试探针卡和ate数字信号测试设备对ddr存储器芯片进行验证，同时降低对存储器专用ate的使用需求，提高自动化测试过程的泛用性，测试成本较低，测试效率高，适用于tsv重构超薄晶圆的快速批量验证。

技术特征：

1.一种tsv工艺重构ddr存储器超薄晶圆的ate测试方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种tsv工艺重构ddr存储器超薄晶圆的ate测试方法，其特征在于，所述预处理具体为在晶圆的非测试面贴覆蓝膜，并使用厚度绷片环进行固定。

3.根据权利要求2所述的一种tsv工艺重构ddr存储器超薄晶圆的ate测试方法，其特征在于，所述绷片环厚度为750um以下。

4.根据权利要求2所述的一种tsv工艺重构ddr存储器超薄晶圆的ate测试方法，其特征在于，验证结束后将测试完成的晶园和蓝膜分离。

5.根据权利要求1所述的一种tsv工艺重构ddr存储器超薄晶圆的ate测试方法，其特征在于，所述测试探针卡的探针部分使用cobra材质的探针。

6.根据权利要求1所述的一种tsv工艺重构ddr存储器超薄晶圆的ate测试方法，其特征在于，所述测试探针卡的探针部分采用垂直式探针或悬臂式探针。

7.根据权利要求1所述的一种tsv工艺重构ddr存储器超薄晶圆的ate测试方法，其特征在于，所述探针卡pcb部分满足gbps级的数据速率。

8.根据权利要求1所述的一种tsv工艺重构ddr存储器超薄晶圆的ate测试方法，其特征在于，所述探针卡pcb上信号线路间特性阻抗均匀匹配、所有信号传输线路均设计组间和组内等长。

9.根据权利要求1所述的一种tsv工艺重构ddr存储器超薄晶圆的ate测试方法，其特征在于，设计高速ddr存储器芯片的测试向量具体为：基于一般通用型数字信号ate，利用高速数字向量配置ddr芯片分别进行初始化、zq校准和激活待测行，从指定列地址开始写入存储数据，以及从指定列地址开始读取存储数据，同时定时配置执行自刷新命令，其中待测的行列地址、读写的数据内容和读写次数均根据需求进行设置，根据所读取的数据是否符合预期来验证tsv工艺对ddr芯片存储功能的有效性，从而确定高速ddr存储器芯片的测试向量。

10.根据权利要求1所述的一种tsv工艺重构ddr存储器超薄晶圆的ate测试方法，其特征在于，对ddr存储器芯片进行验证包括ddr芯片电源功耗、输入漏电流和输出电压等电参数的测试。

技术总结本发明提供了一种TSV工艺重构DDR存储器超薄晶圆的ATE测试方法，首先对TSV工艺重构后的超薄晶圆进行测试前预处理可以缓解超薄晶圆的翘曲形变问题，避免在自动测试过程中可能导致的晶圆损伤，然后通过设计制作适配高速DDR存储器芯片的测试探针卡，设计高速DDR存储器芯片的测试向量，再基于高速DDR存储器芯片的测试向量，使用测试探针卡和ATE数字信号测试设备对DDR存储器芯片进行验证，基于自动探针台和通用型ATE进行测试，整个自动测试程序未使用存储器专用的算法向量生成模块APG且能够在2s内完成每颗重构芯片的验证同时降低对存储器专用ATE的使用需求，提高自动化测试过程的泛用性，测试成本较低，测试效率高，适用于TSV重构超薄晶圆的快速批量验证。技术研发人员：贾宁刚,刘子杨,赵琬婷,孙世龙,石锋,杨董,杨欢受保护的技术使用者：西安微电子技术研究所技术研发日：技术公布日：2024/4/29