探针卡检测方法、系统及检测设备与流程

本申请属于半导体测试领域，尤其涉及探针卡检测方法、系统及检测设备。

背景技术：

1、晶圆测试是芯片制造流程中的关键环节，其核心任务是在晶圆切割封装之前，通过半导体测试设备上的探针卡与晶圆表面每个芯片的焊盘进行机械接触和电学连接，从而完成对芯片电性能的逐一测试与筛选。探针卡作为连接半导体测试设备与晶圆的核心精密接口部件，其性能状态直接决定了测试数据的准确性与生产线的运行效率。

2、在大规模量产测试过程中，探针卡的针尖需完成数百万次乃至千万次的扎针操作，导致针尖表面逐步累积各类污染物，导致针尖的接触电阻显著增大，且容易造成针尖局部热量集聚，不仅容易损坏探针卡，还会影响晶圆的测试结果。因此，在晶圆测试过程中，需要对针尖表面的污染物进行检测。

3、目测常见的检测方案中，需要定期从半导体测试设备上取下探针卡，对探针卡进行光学检测或电学检测。光学检测是借助光学显微镜或高分辨率工业相机，通过肉眼观察或机器视觉图像识别算法确定针尖表面的污染物形态。电学检测是将探针卡连接在专用测试仪器上，根据测试数据确定针尖表面的污染程度。

4、上述检测方案中，需要将探针卡从半导体测试设备上取下，影响生产效率，且得到的污染物的信息单一，检测准确度不高。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请实施例提供了探针卡检测方法、系统及检测设备，以解决现有探针卡检测方法中检测准确度不高、影响生产效率的问题。

2、本申请实施例的第一方面提供了一种探针卡检测方法，用于对半导体测试设备的探针卡进行检测，包括：

3、在多个频率的激励信号依次注入所述探针卡的针尖时，获取各频率下所述针尖的回波信号；

4、根据各频率的所述回波信号确定所述针尖的阻抗特征频谱，所述阻抗特征频谱表征所述针尖的阻抗幅值和阻抗相位随频率的变化趋势；

5、根据所述阻抗特征频谱以及预设的基准频谱确定所述针尖表面的污染物的参数，所述基准频谱是在所述针尖表面没有污染物的情况下测试得到的所述针尖的阻抗特征频谱，所述污染物的参数包括所述污染物的厚度、所述污染物的电阻、所述污染物的电容、所述污染物的类型、所述针尖的清洁度中的一项或多项。

6、在一实施例中，获取各频率下所述针尖的回波信号之前，还包括：

7、获取所述半导体测试设备的运行状态；

8、若所述运行状态为当前批次晶圆测试结束、当前晶圆更换完成或所述半导体测试设备处于待机状态，控制信号注入设备向所述探针卡的针尖注入所述多个频率的激励信号。

9、在一实施例中，根据各频率的所述回波信号确定所述针尖的阻抗特征频谱，包括：

10、对各频率的所述回波信号进行降噪处理；

11、根据降噪处理后的回波信号确定所述针尖的阻抗特征频谱。

12、在一实施例中，根据各频率的所述回波信号确定所述针尖的阻抗特征频谱，包括：

13、根据各频率的所述回波信号和对应的所述激励信号之间的矢量关系，确定各频率下所述针尖的阻抗幅值和阻抗相位；

14、根据各频率下所述针尖的阻抗幅值和阻抗相位，确定所述针尖的阻抗特征频谱。

15、在一实施例中，根据所述阻抗特征频谱以及预设的基准频谱确定所述针尖表面的污染物的参数，包括：

16、根据所述阻抗特征频谱和所述基准频谱的矢量关系，确定所述污染物在各频率下的复阻抗；

17、根据所述污染物在各频率下的复阻抗确定所述污染物的电阻和所述污染物的电容。

18、在一实施例中，根据所述阻抗特征频谱以及预设的基准频谱确定所述针尖表面的污染物的参数，还包括：

19、根据所述污染物的电阻以及所述污染物的电容确定所述污染物的类型；

20、根据所述污染物的类型以及标定数据确定所述污染物的厚度。

21、在一实施例中，根据所述阻抗特征频谱以及预设的基准频谱确定所述针尖表面的污染物的参数之后，还包括：

22、根据所述污染物的参数确定所述针尖的污染等级并输出。

23、在一实施例中，所述方法还包括：

24、在所述针尖进行清针处理后，根据对清针后的针尖的测试数据更新所述基准频谱。

25、本申请实施例的第二方面提供了一种探针卡检测装置，用于对半导体测试设备的探针卡进行检测，包括，

26、获取模块，用于在多个频率的激励信号依次注入所述探针卡的针尖时，获取各频率下所述针尖的回波信号；

27、分析模块，用于根据各频率的所述回波信号确定所述针尖的阻抗特征频谱，所述阻抗特征频谱表征所述针尖的阻抗幅值和阻抗相位随频率的变化趋势；

28、评估模块，用于根据所述阻抗特征频谱以及预设的基准频谱确定所述针尖表面的污染物的参数，所述基准频谱是在所述针尖表面没有污染物的情况下测试得到的所述针尖的阻抗特征频谱，所述污染物的参数包括所述污染物的厚度、所述污染物的电阻、所述污染物的电容、所述污染物的类型、所述针尖的清洁度中的一项或多项。

29、本申请实施例的第三方面提供了一种检测设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述的方法。

30、本申请实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的方法。

31、本申请实施例的第五方面提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在检测设备上运行时，使得检测设备执行上述第一方面中任一项所述的方法。

32、本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过在多个频率的激励信号依次注入探针卡的针尖时，获取各频率下针尖的回波信号，根据各频率的回波信号确定针尖的阻抗特征频谱，根据阻抗特征频谱以及预设的基准频谱确定针尖表面的污染物的参数，从而可以在不拆卸探针卡的情况下实现对探针卡的检测，不影响生产效率。同时，通过分析阻抗特征频谱确定污染物的参数，可以得到更全面和更准确的污染物的信息，提高了得到的污染物参数的准确度。

1.一种探针卡检测方法，用于对半导体测试设备的探针卡进行检测，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的探针卡检测方法，其特征在于，获取各频率下所述针尖的回波信号之前，还包括：

3.根据权利要求1所述的探针卡检测方法，其特征在于，根据各频率的所述回波信号确定所述针尖的阻抗特征频谱，包括：

4.根据权利要求1所述的探针卡检测方法，其特征在于，根据各频率的所述回波信号确定所述针尖的阻抗特征频谱，包括：

5.根据权利要求1所述的探针卡检测方法，其特征在于，根据所述阻抗特征频谱以及预设的基准频谱确定所述针尖表面的污染物的参数，包括：

6.根据权利要求5所述的探针卡检测方法，其特征在于，根据所述阻抗特征频谱以及预设的基准频谱确定所述针尖表面的污染物的参数，还包括：

7.根据权利要求1所述的探针卡检测方法，其特征在于，根据所述阻抗特征频谱以及预设的基准频谱确定所述针尖表面的污染物的参数之后，还包括：

8.根据权利要求1所述的探针卡检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

9.一种检测设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8任一项所述的探针卡检测方法。

10.一种探针卡检测系统，其特征在于，包括：信号注入设备、信号采集设备以及如权利要求9所述的检测设备，所述信号注入设备用于向半导体测试设备的探针卡的针尖注入多个频率的激励信号，所述信号采集设备用于采集所述针尖的回波信号。