DE10116823C2 - Procedure for calibrating test cards with non-resilient contact elements - Google Patents
Procedure for calibrating test cards with non-resilient contact elementsInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibi rierung von Prüfkarten mit nicht-federnden Kontaktelementen.The present invention relates to a method for calibrating test cards with non-resilient contact elements.
Aus der GB 2,240,435 A sind ein Verfahren und eine Vorrich tung zur Kalibirierung von Prüfkarten mit federnden Kontakt elementen bekannt.GB 2,240,435 A describes a method and a device device for calibrating test cards with spring contact elements known.
Aus dem Datenblatt: HF-Kontaktstift HFS 810, INGUN Prüfmit telbau GmbH, 03/2001 ist ein koaxialer HF-Kontaktstift be kannt, welcher einen Innenleiter und einen Außenleiter auf weist, die beide mit unterschiedlichem Federmaterial federnd gelagert sind.From the data sheet: HF contact pin HFS 810, INGUN Prüfmit telbau GmbH, 03/2001 is a coaxial HF contact pin knows which one inner conductor and one outer conductor points, both resilient with different spring material are stored.
Die JP 2001 042002 A offenbart ein Verfahren zur Kalibrierung von Prüfkarten mit nicht-federnden Kontakt elementen mittels gefederter Signalkontakte, die von einer Schirmung umgeben sind. JP 2001 042002 A discloses a method for Calibration of test cards with non-resilient contact elements by means of spring-loaded signal contacts by are surrounded by shielding.
Beim Testen von Halbleiterchips bei Hochfrequenz, typischer weise mehreren 100 MHz, ist eine Kalibrierung aller Kontakte des gesamten Testsystems unumgänglich. Da alle Einzelkompo nenten des Testsystems einen Einfluss auf das elektrische Verhalten des Testsystems haben, muss das Signal dort am Kon takt abgegriffen werden, wo es im Testbetrieb dem zutestenden Halbleiterchip zugeführt wird.When testing semiconductor chips at high frequency, more typical wise several 100 MHz is a calibration of all contacts of the entire test system is essential. Since all single compo test system influences the electrical Behavior of the test system, the signal must be there at the con clock can be tapped where it is to be tested in test mode Semiconductor chip is supplied.
Üblicherweise wird der Test bei Hochfrequenz fast nur auf Bausteinebene durchgeführt. Hierbei erfolgte die Kalibrierung mittels einer HF-Messsonde, die von einem Roboterarm geführt das Testersignal an den Kontaktpins der Sockel abgreift. In naher Zukunft jedoch sollen diese Tests auch auf Waferebene durchgeführt werden.Usually the test at high frequency is almost only on Block level carried out. The calibration was carried out here by means of an HF measuring probe guided by a robot arm taps the tester signal at the contact pins of the socket. In in the near future, however, these tests will also be at the wafer level be performed.
Ein Teil des Testsystems für den Wafertest ist die sogenannte Prüfkarte. Durch die Prüfkarte wird der elektrische Kontakt zwischen der Testerelektronik und den Halbleiterbauelementen auf den Wafer mittels einer Mehrzahl von Kontaktelementen hergestellt. Zur Kalibrierung des Testsystems müssen die Si gnale des Testers daher an den Kontaktelementen der Prüfkar te, die normalerweise den Kontakt zu den Halbleiterelementen herstellen, abgegriffen und entsprechend analysiert werden. Part of the test system for the wafer test is the so-called Check Card. The electrical contact is established by the test card between the tester electronics and the semiconductor components onto the wafer by means of a plurality of contact elements manufactured. To calibrate the test system, the Si gnale of the tester on the contact elements of the test car te, which is normally the contact to the semiconductor elements manufacture, tapped and analyzed accordingly.
Bei den bekannten Prüfkarten kann man zwischen zwei unter schiedlichen Typen unterscheiden. Zum einem gibt es die Stan dardtypen mit federnden Kontaktelementen, die die Kontaktflä che der Halbleiterbauelemente auf dem Wafer kontaktieren. Ein derartiger bekannter erster Prüfkartentyp ist in Fig. 2 dar gestellt.In the known test cards, one can differentiate between two different types. On the one hand, there are the standard types with resilient contact elements that contact the contact surface of the semiconductor components on the wafer. Such a known first test card type is shown in Fig. 2.
In Fig. 2 bezeichnet 1 einen zu prüfenden Halbleiterwafer mit Kontaktflächen 10 der betreffenden Halbleiterbauelemente. 100 bezeichnet eine Prüfkarte mit einer Halterung 110 für die federnden Kontaktelemente 50, welche mit den Kontaktflächen 10 der integrierten Schaltungen auf dem Wafer 1 in Kontakt treten.In FIG. 2, 1 denotes a semiconductor wafer to be tested with contact areas 10 of the semiconductor components in question. 100 denotes a test card with a holder 110 for the resilient contact elements 50 , which come into contact with the contact surfaces 10 of the integrated circuits on the wafer 1 .
Als weiteren Prüfkartentyp gibt es seit einiger Zeit Prüfkar ten für Wafer, bei denen federnde Kontaktflächen bereits auf dem Wafer prozessiert wurden. Diese Prüfkarten haben nicht- federnde Kontaktelemente, die mit den federnden Kontaktflä chen auf den Wafer in Kontakt treten. Einen derartigen zwei ten bekannten Prüfkartentyp zeigt Fig. 3. In Fig. 3 be zeichnen 100' eine Prüfkarte, 110' eine Halterung für nicht- federnde Kontaktelemente 50' und 1' einen Halbleiterwafer, der federnde Kontaktflächen 10' aufweist.As a further type of test card, test cards for wafers have been available for some time, in which resilient contact surfaces have already been processed on the wafer. These test cards have non-resilient contact elements that come into contact with the resilient contact surfaces on the wafer. Such a two known test card type is shown in FIG. 3. In FIG. 3, 100 'is a test card, 110' is a holder for non-resilient contact elements 50 'and 1 ' is a semiconductor wafer which has resilient contact surfaces 10 '.
Bei Prüfkarten des ersten Typs erfolgt die Kontaktierung der Signalleitungen ebenfalls über eine HF-Messsonde, die in ei nem Waferprober mittels eines X/Y/Z-Antriebs an die entspre chenden Positionen der Kontaktelemente gebracht wird, wie dies Fig. 4 bzw. 5 illustriert ist.In the case of test cards of the first type, the signal lines are also contacted via an HF measuring probe, which is brought to the corresponding positions of the contact elements in a wafer prober by means of an X / Y / Z drive, as illustrated in FIGS . 4 and 5 is.
Insbesondere bezeichnet in Fig. 4 Bezugszeichen 20 ein Ge häuse eines Waferprobers, in dem eine vorbestimmte Atmosphäre und Temperatur für einen zu testenden Wafer geschaffen wer den. Der zu testende Wafer 1' wird auf einen Wafertisch bzw. Chuck 25 aufgelegt, an dem die HF-Kalibriersonde 200 zur Kalibrierung angeschlossen ist. Die Prüfkarte 100 ist in einem Deckel 22 des Waferprobergehäuse 20 eingebaut und über eine Schnittstelle 300 mit der Testerelektronik 500 verbunden. Im Testbetrieb wird der zu testende Halbleiterwafer 1 auf dem Chuck 25 mittels eines nicht näher dargestellten X/Y/Z- Antriebs 80 unter der Prüfkarte 100 verfahren.In particular, reference numeral 4 in Fig. 20, a Ge housing of a wafer prober, in which a predetermined atmosphere and temperature created for a wafer to be tested who the. The wafer 1 'to be tested is placed on a wafer table or chuck 25 to which the HF calibration probe 200 is connected for calibration. The test card 100 is installed in a cover 22 of the wafer test housing 20 and is connected to the tester electronics 500 via an interface 300 . In test mode, the semiconductor wafer 1 to be tested is moved on the chuck 25 by means of an X / Y / Z drive 80 ( not shown in more detail) under the test card 100 .
Zur Kalibrierung des Testsystems werden die Kontaktelemente 50 der Prüfkarte 100 mittels der HF-Messsonde 200 einzeln kontaktiert und mit einem Meßsignal beaufschlagt. Dabei wird im Fall der in Fig. 2 gezeigten Prüfkarte 100 mit federnden Kontaktelementen 50 der Kontakt zu dem zu kalibrierenden Si gnalelement 50 mit dem Signal SIG und dessen Schirmung SCH an einem benachbarten Kontaktelement über Kontaktflächen KSIG und KSCH, wie in Fig. 5 dargestellt, eingerichtet.To calibrate the test system, the contact elements 50 of the test card 100 are contacted individually by means of the HF measuring probe 200 and a measuring signal is applied to them. In the case of the test card 100 shown in FIG. 2 with resilient contact elements 50, the contact to the signal element 50 to be calibrated with the signal SIG and its shielding SCH at an adjacent contact element via contact surfaces KSIG and KSCH, as shown in FIG. 5, set up.
Mit anderen Worten wird zum Kalibrieren des Aufbaus gemäß Fig. 4 bzw. 5 das Gehäuse 201 der HF-Kalibriersonde 200 derart in Bewegungsrichtung B an das jeweilige federnde Kontaktele ment 50, an dem das Signal SIG anliegt, mit der Kontaktfläche KSIG herangefahren. Gleichzeitig tritt die Kontaktfläche für die Schirmung KSCH mit dem benachbarten federnden Kontaktele ment 50 in Berührung, an dem die Schirmung SCH anliegt. Somit kann die Kalibrierung für jedes federnde Kontaktelement 50 einzeln durchgeführt werden.In other words, to calibrate the structure according to FIGS. 4 and 5, the housing 201 of the HF calibration probe 200 is moved in the direction of movement B to the respective resilient contact element 50 , to which the signal SIG is present, with the contact surface KSIG. At the same time, the contact surface for the shield KSCH comes into contact with the adjacent resilient contact element 50 , against which the shield SCH rests. The calibration can thus be carried out individually for each resilient contact element 50 .
In Fig. 5 sind die Kontaktflächen KSIG und KSCH der HF- Kalibriersonde 200 mit einer HF-Leitung 210 einmal im Quer schnitt und einmal in Draufsicht gezeigt. Wie erkennbar, um gibt die Kontaktfläche KSCH die Kontaktfläche KSIG ringför mig, um eine gute Abschirmung zu gewährleisten.In Fig. 5, the contact surfaces KSIG and KSCH of the RF calibration probe 200 with an RF line 210 are shown once in cross section and once in plan view. As can be seen, the contact area KSCH gives the contact area KSIG a ring shape to ensure good shielding.
Beim Andrücken der HF-Kalibriersonde 200 an die federnden Kontaktelemente 50 geben diese leicht nach, so dass ein guter Kontakt gewährleistet ist und eine Beschädigung der Kontakt elemente vermieden werden kann.When the RF calibration probe 200 is pressed against the resilient contact elements 50 , these give way slightly, so that good contact is ensured and damage to the contact elements can be avoided.
Für Prüfkarten ohne federnde Kontaktelemente, welche, wie in Fig. 3 gezeigt, für Halbleiterwafer 1' mit federnden Kon taktflächen 10' verwendet werden, gibt es bisher keine zu friedenstellende Kalibrierungsmöglichkeit, die einen guten Kontakt gewährleisten und eine Beschädigung der Kontaktele mente vermeiden kann.For test cards without resilient contact elements, which, as shown in FIG. 3, are used for semiconductor wafers 1 'with resilient contact surfaces 10 ', there has so far been no satisfactory calibration option which can ensure good contact and avoid damage to the contact elements.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Kalibrieren von Prüfkarten mit nicht-federnden Kontaktelementen zum Test von Halbleiterwa fern zu schaffen, welches Probleme bezüglich Kontakt, Beschädigungen der Prüfkarte und Hochfrequenzeigenschaften überwindet.It is therefore an object of the present invention an improved procedure for calibrating test cards with Non-resilient contact elements for testing semiconductor wa far from creating problems related to contact, damage overcomes the test card and high frequency characteristics.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das in Anspruch 1 angegebene Verfahren zur Kalibrierung von Prüfkarten mit nicht-federnden Kontaktelementen zum Testen von Halbleiterwa fern gelöst.According to the invention, this object is achieved in claim 1 specified procedures for calibration of test cards with Non-resilient contact elements for testing semiconductor wa remotely resolved.
In dem Unteranspruch findet sich eine vorteilhafte Weiterbildung des in Anspruch 1 angegebenen Verfahrens.An advantageous further development can be found in the subclaim of the specified in claim 1 Process.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, eine hochfrequenztaugliche Kontaktierung einer Prüf karte mit nicht-federnden Kontaktelementen durch eine HF- Kalibriersonde vorzusehen, welche einen federnd gelagerten Signalkontakt und eine federnd gelagerte Schirmungskontakt platte aufweist.The idea on which the present invention is based exists in a high-frequency contacting of a test card with non-resilient contact elements through an HF Provide calibration probe, which has a spring-loaded Signal contact and a spring-loaded shield contact plate has.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist u. a. den Vorteil auf, daß ein guter Kontakt und ein beschädigungsfreies Kalibrieren gewährleistet werden können. The inventive method has u. a. the advantage that good contact and damage-free calibration can be guaranteed.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher er läutert.An embodiment of the invention is in the drawings shown and in the description below he purifies.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine schematische Teilansicht einer Vorrichtung zur Kalibrierung von Prüfkarten mit nicht-federnden Kontaktelementen zum Testen von Halbleiterwafern für ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; Fig. 1 is a partial schematic view of an apparatus for the calibration of probe cards with non-resilient contact elements for the testing of semiconductor wafers for a method according to an embodiment of the invention;
Fig. 2 einen ersten Prüfkartentyp; Fig. 2 is a first Prüfkartentyp;
Fig. 3 einen zweiten Prüfkartentyp; Fig. 3 is a second Prüfkartentyp;
Fig. 4 einen Test- und Kalibrierungaufbau, der beim Stand der Technik und bei der Vorrichtung zur Kalibrie rung von Prüfkarten mit nicht-federnden Kontaktele menten zum Testen von Halbleiterwafern gemäß der Ausführungsform der Erfindung verwendbar ist; und Figure 4 shows a test and calibration structure, which can be used in the prior art and in the device for calibrating test cards with non-resilient contact elements for testing semiconductor wafers according to the embodiment of the invention; and
Fig. 5 eine schematische Teilansicht einer Vorrichtung zur Kalibrierung von Prüfkarten mit nicht-federnden Kontaktelementen zum Testen von Halbleiterwafern. Fig. 5 is a partial schematic view of an apparatus for the calibration of probe cards with non-resilient contact elements for testing semiconductor wafers.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Bestandteile.In the figures, the same reference symbols designate the same or functionally identical components.
Gemäß Fig. 1 ist eine Prüfkarte des in Fig. 3 beschriebenen Typs 100' mit einer Halterung 110' für die nicht-federnden Kontaktelemente 50' vorgesehen. An einem zu kalibrierenden Kontaktelement 50' liegt ein Signal SIG, und an einem benach barten Kontaktelement 50' liegt eine Schirmung SCH, z. B. Masse.According to FIG. 1, a test card of the type 100 ′ described in FIG. 3 is provided with a holder 110 ′ for the non-resilient contact elements 50 ′. 'Is a signal SIG, and a Benach disclosed contact element 50' on a contact element 50 to be calibrated is a shielding SCH, for example. B. mass.
200' bezeichnet in Fig. 1 eine im Vergleich zum Stand der Technik modifizierte HF-Kalibriersonde, welche sowohl im Querschnitt als auch in Draufsicht gezeigt ist.In FIG. 1, 200 ' denotes an RF calibration probe which is modified in comparison with the prior art and is shown both in cross section and in plan view.
Die modifizierte HF-Kalibriersonde 200' weist eine federnd gelagerte Kontaktfläche KSCH' für die Schirmung auf, die bei spielsweise durch eine Kontaktplatte mit einer Führung reali siert werden kann, unter der eine Federeinrichtung F2 vorge sehen ist. Des weiteren ist die Kontaktfläche KSIG' für das Signal ebenfalls über eine Federeinrichtung F1 federnd gela gert. The modified HF calibration probe 200 'has a spring-mounted contact surface KSCH' for the shielding, which can be realized with a guide, for example, by a contact plate under which a spring device F2 is provided. Furthermore, the contact surface KSIG 'for the signal is also spring-loaded via a spring device F1.
Somit kann die HF-Kalibriersonde in Bewegungsrichtung B an das zu kalibrierende Kontaktelement 50', an dem das Signal SIG liegt, herangefahren werden, und durch die Federwirkung der beiden Kontaktflächen KSIG' und KSCH' kann ein guter Kon takt und ein beschädigungsfreies Kalibrieren gewährleistet werden. Die Kontaktfläche KSCH' für die Schirmung kann außer dem Kontaktelement 50' mit der Schirmung SCH auch andere Kon taktelemente 50' berühren, wichtig ist nur eine gute Verbin dung zu dem zu kalibrierenden Kontaktelement 50' mit dem Si gnal SCH und dem Kontaktelement 50' mit der Schirmung SCH.The HF calibration probe can thus be moved in the direction of movement B to the contact element 50 'to be calibrated, on which the signal SIG is located, and the spring action of the two contact surfaces KSIG' and KSCH 'can ensure good contact and damage-free calibration , The contact surface KSCN 'for the shielding can in addition to the contact element 50' to the screening SCH other con tact elements 50 'touch, is important only a good Verbin dung to be calibrated contact element 50' with the Si gnal SCH and the contact element 50 'with the shielding SCH.
Die so aufgebaute Anordnung lässt sich in Waferprobergehäuse 20 einbauen, wie es in Fig. 4 im Zusammenhang mit dem Stand der Technik erläutert wurde. Analoges gilt für das Verfahren des Gehäuses 201' der modifizierten HF-Kalibriersonde 200' mittels des X/Y/Z-Antriebs 80, der im normalen Testbetrieb den Wafer unter der Prüfkarte 100' verfährt. The arrangement constructed in this way can be installed in wafer test housing 20 , as was explained in FIG. 4 in connection with the prior art. The same applies analogously to the method of moving the housing 201 'of the modified HF calibration probe 200 ' by means of the X / Y / Z drive 80 , which moves the wafer under the test card 100 'in normal test operation.
SIG Signal zur Kalibrierung
SCH Schirmungssignal
SIG signal for calibration
SCH shielding signal
100100
, .
100100
' Prüfkarte
'' Test card
110110
, .
110110
' Halterung für Kontaktelemente
'' Holder for contact elements
5050
, .
5050
' Kontaktelemente
'' Contact elements
200200
, .
200200
' HF-Kalibriersonde
'' HF calibration probe
201201
, .
201201
' Gehäuse
KSIG, KSIG' Signalkontaktfläche
KSCH, KSCH' Schirmungskontaktfläche
B Bewegungsrichtung (z-Achse)
F1, F2 Federeinrichtungen
' Casing
KSIG, KSIG 'signal contact area
KSCH, KSCH 'shield contact area
B direction of movement (z-axis)
F1, F2 spring devices
2525
Chuck
Chuck
210210
, .
210210
' HF-Signalleitung
'RF signal line
300300
Schnittstelle
interface
500500
Tester-Elektronik
Tester Electronics
8080
x, y, z-Antrieb
x, y, z drive
2020
Gehäuse vom Waferprober
Wafer prober housing
2222
Deckel vom Waferprober
Wafer tester lid
Claims (2)
Bereitstellen einer Prüfkarte (100') mit einer Mehrzahl nicht-federnder Kontaktelemente (50');
Bereitstellen einer Sondeneinrichtung (200'), welche einen Signalkontakt (KSIG') und eine den Signalkontakt (KSIG') ringförmig umgebende Schirmungskontaktplatte (KSCH') auf weist, die beide federnd an der Sondeneinrichtung (200') angebracht sind, wobei der Signalkontakt (KSIG') mit einer ersten Federein richtung (F1) und die Schirmungskontaktplatte (KSCH') mit einer zweiten Federeinrichtung (F2) verbunden wird, die zweite Federeinrichtung (F2) nicht mit der ersten Federeinrichtung (F1) gekoppelt wird, die Schirmungskontaktplatte (KSCH') mit einer Führung realisiert wird, unter der die zweite Federeinrichtung (F2) vorgesehen wird und sich die Schirmungskontaktplatte (KSCH') in radialer Richtung über mehrere Kontaktelemente (50') der Prüfkarte (100') er streckt;
Positionieren der Sondeneinrichtung (200') mittels einer Positionierungseinrichtung (80) auf der Prüfkarte (100'), so daß der Signalkontakt (KSIG') auf einem einzigen zu ka librierenden ersten Kontaktelement (50') der Prüfkarte (100') und die Schirmungskontaktplatte (KSCH') auf mindestens einem zur Schirmung vorgesehenen weiteren Kontaktelement (50') aufgesetzt sind; und
Kalibrieren des ersten Kontaktelements (50') der Prüfkarte (100'). 1. Procedure for the calibration of test cards ( 100 ') with non-resilient contact elements ( 50 ') for testing semiconductor wafers with the steps:
Providing a test card ( 100 ') with a plurality of non-resilient contact elements ( 50 ');
Providing a probe device ( 200 ') which has a signal contact (KSIG') and a shielding contact plate (KSCH ') which surrounds the signal contact (KSIG'), both of which are resiliently attached to the probe device ( 200 '), the signal contact ( KSIG ') with a first spring device (F1) and the shielding contact plate (KSCH') is connected to a second spring device (F2), the second spring device (F2) is not coupled to the first spring device (F1), the shielding contact plate (KSCH ' ) is realized with a guide under which the second spring device (F2) is provided and the shielding contact plate (KSCH ') extends in the radial direction over several contact elements ( 50 ') of the test card ( 100 ');
Positioning the probe device ( 200 ') by means of a positioning device ( 80 ) on the test card ( 100 ') so that the signal contact (KSIG ') on a single first contact element ( 50 ') of the test card ( 100 ') to be calibrated and the shielding contact plate (KSCH ') are placed on at least one further contact element ( 50 ') provided for shielding; and
Calibrate the first contact element ( 50 ') of the test card ( 100 ').
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Publications (2)
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|---|---|
| DE10116823A1 DE10116823A1 (en) | 2002-11-07 |
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2240435A (en) * | 1990-01-05 | 1991-07-31 | Colin Graham Barker | Testing test fixtures for pcb's |
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2001
- 2001-04-04 DE DE2001116823 patent/DE10116823C2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2240435A (en) * | 1990-01-05 | 1991-07-31 | Colin Graham Barker | Testing test fixtures for pcb's |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Datenblatt: Fa. Ingun Prüfmittelbau GmbH HF Kon- taktstift HFS 810, 03/2001 * |
| JP 2001042002 A * |
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| 8304 | Grant after examination procedure | ||
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