一种晶圆的动态参数测试装置及测试方法与流程

本发明涉及晶圆检测，具体涉及一种晶圆的动态参数测试装置及测试方法。

背景技术：

1、目前半导体行业里的gan、igbt、simos、sic等晶圆产品的动态参数(具体如动态开关参数)都是在将晶圆切割后通过采用测试座以及压在晶圆上的插座的方式对每一颗晶圆进行单独测试以解决动态开关参数的杂散问题；但现有的这种测试设备在测试过程中需要对每一颗晶圆单独取放料，并通过测试座以及压在晶圆上的插座进行测试检测，测试效率较低且测试成本高。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中用于对晶圆的动态参数进行测试的测试设备无法在解决动态开关参数的杂散问题的基础上确保高测试效率的缺陷，从而提供一种晶圆的动态参数测试装置及测试方法。

2、根据本发明第一方面提供的一种晶圆的动态参数测试装置，应用于对晶圆片的多个晶圆的动态参数进行测试；所述测试装置包括：

3、热沉放置座，顶端设置有安装槽，所述安装槽用于供所述晶圆片嵌装，所述安装槽与所述晶圆片的底端面围成安装腔；

4、加热板，设置在所述安装腔内，且用于将所述安装腔的温度保持在设定范围；

5、充氮气组件，用于向所述安装腔内充入氮气保压；

6、连接板，设置在所述安装槽的开口处，且位于所述晶圆片的正上方，所述连接板上设置有与所述晶圆一一对应的测试针；

7、pcb板，设置在所述安装槽的开口处，且位于所述连接板的正上方；每个所述测试针的顶端连接所述pcb板的焊盘，且底端连接对应的所述晶圆的引脚；

8、动态测试机，设置有测试座，所述测试座具有与至少一个所述测试针沿z向对齐并与所述pcb板接触电连接的测试状态；所述测试座位于所述测试状态时，所述动态测试机测得对应的所述晶圆的动态参数结果；

9、三维驱动机构，用于驱动所述动态测试机或所述热沉放置座的其中一个相对于另一个在x向、y向和z向进行移动。

10、根据本发明的一种晶圆的动态参数测试装置，至少具有如下技术效果：

11、通过采用未进行切割前且带有多个晶圆的整个晶圆片作为晶圆的动态参数测试的检测件，并且通过三维驱动机构驱动装夹有晶圆片的热沉放置座相对测试座沿x向和y向进行移动，在测试的过程中可以自动调节位于晶圆片的不同水平面位置的晶圆至测试座的正下方，从而自动调节连接位于晶圆片的不同水平面位置的晶圆的测试针与测试座沿z向对齐，并由三维驱动机构驱动沿z向移动至设定位置，使得测试座进入测试状态并测得对应的晶圆的动态参数结果，进而实现在只需对整个晶圆片进行一次装夹，即可自动对晶圆片的多个晶圆分别进行测试并获得动态参数结果，整个测试过程测试效率高；同时通过在安装腔内设置有加热板，且安装腔连通有充氮气组件，在对以整个晶圆片作为检测件进行晶圆的动态参数测试的过程中，首先通过测试针代替电缆将各个晶圆的引脚与pcb板的对应位置的焊盘连接，实现硬测试，并且能避免引入线缆对晶圆的动态参数测试带来的不良影响；其次通过加热板加热，使得安装腔的内部始终保持在设定温度，即使得晶圆片在测试的过程中始终处于设定温度环境中，最后还通过充氮气组件向安装腔内充入设定量的氮气并保压，确保晶圆片在测试的过程中始终处于一定压强的氮气环境中以防高压大电流测试时打火、炸管，从而解决以整个晶圆片作为检测件进行测试时晶圆的动态开关参数的杂散问题，进而实现在以整个晶圆片作为检测件提高对晶圆的动态参数的测试效率的同时还解决动态开关参数的杂散问题。

12、优选地，所述动态测试机还用于在测试得到所有的所述晶圆的动态参数结果后生成并输出带有各个所述晶圆的动态参数结果的地图。

13、优选地，所述热沉放置座的侧壁上设置有氮气接口，所述氮气接口与所述安装腔连通，且用于连接所述充氮气组件。

14、优选地，所述安装腔内设置有气压传感器，所述气压传感器电连接所述充氮气组件。

15、优选地，所述安装腔内设置有温度传感器，所述温度传感器电连接所述加热板。

16、优选地，所述热沉放置座的顶端面沿周向间隔布置有多个螺纹孔，所述连接板和所述pcb板上对应所述螺纹孔的位置均沿z向贯穿形成有通孔；所述连接板和所述pcb板装配在所述热沉放置座上时，紧固螺栓穿过所述通孔并旋紧在对应的所述螺纹孔内。

17、优选地，多个所述测试针均设置在基板上，并与所述基板形成一体结构的针卡座；所述连接板的中部沿z向贯穿形成有台阶孔，所述台阶孔的大径部位于所述台阶孔的小径部的顶端；所述针卡座嵌装在所述台阶孔的所述大径部内，且所述基板的顶端面与所述pcb板的底端面抵接。

18、优选地，所述三维驱动机构包括有x轴移动组件、y轴移动组件以及z轴移动组件，所述y轴移动组件设置在所述z轴移动组件上，且由所述z轴移动组件驱动沿z向移动；所述x轴移动组件包括x轴直线驱动器，所述x轴直线驱动器设置在所述y轴移动组件上，且由所述y轴移动组件驱动沿y向移动，所述x轴直线驱动器设置有沿x向移动的平台，所述热沉放置座设置在所述平台上。

19、优选地，所述y轴移动组件包括y轴直线驱动器，所述y轴直线驱动器设置有沿y向移动的安装板，所述x轴直线驱动器设置在所述安装板上；

20、和/或，所述三维驱动机构还包括有工作台，所述z轴移动组件包括z轴直线驱动器，所述z轴直线驱动器设置在所述工作台上，所述z轴直线驱动器设置有沿z向移动的连接座，所述y轴移动组件设置在所述连接座上。

21、根据本发明第二方面提供的一种测试方法，采用上述第一方面提供的测试装置对晶圆片的多个晶圆的动态参数进行测试，所述测试方法包括以下步骤：

22、通过校准系统对晶圆片进行校准，并根据所述晶圆片的多个晶圆的分布位置通过视觉定位调整所述晶圆片的位置角度，且将调整位置角度后的所述晶圆片放置在热沉放置座内；

23、将带有测试针的连接板安装在安装槽的开口处，并将每个所述测试针的底端连接对应位置的所述晶圆的引脚；

24、将pcb板安装在所述安装槽的开口处，并将每个所述测试针的顶端连接所述pcb板上对应位置的焊盘；

25、启动加热板加热，使得安装腔保持在设定温度；

26、启动充氮气组件向所述安装腔内充入氮气，使得所述安装腔内的所述晶圆片处于设定压强的氮气中；

27、通过三维驱动机构驱动所述热沉放置座沿x向和y向进行移动，直至连接待检测的所述晶圆的所述测试针位于测试座沿z向的正下方，随后所述三维驱动机构驱动所述热沉放置座沿z向移动至所述测试座与所述pcb板接触电连接，进行测试；

28、重复上述调节所述热沉放置座沿x向和y向进行移动至设定位置，并驱动所述热沉放置座沿z向移动至设定位置进行测试的步骤，直至将所述晶圆片内的所有所述晶圆的动态参数测试完毕。

29、根据本发明的一种测试方法，至少具有如下技术效果：

30、通过采用未进行切割前且带有多个晶圆的整个晶圆片作为晶圆的动态参数测试的检测件，并通过三维驱动机构驱动装夹有晶圆片的热沉放置座相对测试座沿x向和y向进行移动，在测试的过程中可以自动调节位于晶圆片的不同水平面位置的晶圆至测试座的正下方，从而自动调节连接位于晶圆片的不同水平面位置的晶圆的测试针与测试座沿z向对齐，并由三维驱动机构驱动沿z向移动至设定位置，使得测试座进入测试状态并测得对应的晶圆的动态参数结果，进而实现在只需对整个晶圆片进行一次装夹，即可自动对晶圆片的多个晶圆分别进行测试并获得动态参数结果，整个测试过程测试效率高；并且在将晶圆片放置在热沉放置座的安装槽前，通过校准系统提前对晶圆片进行校准且调整晶圆片的位置角度，确保放置在热沉放置座的安装槽内的晶圆片的位置角度处于设定的位置角度，在测试的过程中无需做热沉放置座相对测试座绕z向的角度调节，进一步提升测试效率；同时通过在安装腔内设置有加热板，且安装腔连通有充氮气组件，在对以整个晶圆片作为检测件进行晶圆的动态参数测试的过程中，首先通过测试针代替电缆将各个晶圆的引脚与pcb板的对应位置的焊盘连接，实现硬测试，并且能避免引入线缆对晶圆的动态参数测试带来的不良影响；其次通过加热板加热，使得安装腔的内部始终保持在设定温度，即使得晶圆片在测试的过程中始终处于设定温度环境中，最后还通过充氮气组件向安装腔内充入设定量的氮气并保压，确保晶圆片在测试的过程中始终处于一定压强的氮气环境中以防高压大电流测试时打火、炸管，从而解决以整个晶圆片作为检测件进行测试时晶圆的动态开关参数的杂散问题，进而实现在以整个晶圆片作为检测件提高对晶圆的动态参数的测试效率的同时还解决动态开关参数的杂散问题。

31、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。