探针台自动测试的流程分析

测试效率是探针台除定位精度外的一个重要 指标。探针台用户希望在保证精度、稳定性的前提 下，最大限度地提高探针台的测试效率，来缩短生 产周期，降低成本。本文将从分析探针台自动测试 的流程入手，提出几种提高测试效率的方法，说明 其实现原理。文中不涉及调整运动曲线来提高运动效率的方法，仅是讨论在运动参数已确定的情 况下，能够采取提高效率的方法，并用实验数据来 验证这些方法对提高测试效率的提高。

1 自动测试的流程分析

无论采取何种自动测试方式，自动测试的流程都是相同的：依次测试某一行中的管芯(X 方 向)，该行测试结束后，移动到下一行(Y 方向)，X 反向后继续测试，如此重复，直到整个晶圆测试完 成。由于 Y 轴的运动次数在整个晶圆测试过程中 并不多，只是在换行的时候才运动一次，对效率的 影响较小，为了突出重点，分析时暂时不考虑 Y 轴运动的情况，在后文中会单独对其进行说明。

1.1 固定步骤

在自动测试过程中，有一部分步骤的执行顺序和消耗时间都是固定不可变的。最关键的步骤 是图 2 中的“测试过程”，与其对应的是图 1“发启测信号”到“收到完成信号”这一段流程。这一步骤 指的是测试仪收到启测信号后开始参数测试，测 试完毕后给出好坏结果，最后发出完成信号的过 程。这个过程必须在 Z 抬升和 Z 下降之间完成，其耗时长短与测试参数的多少，以及测试仪的测 试速度密切相关，与探针台无关。因此，“测试过 程”的时序和耗时都是固定的，无法压缩。

另一个固定不能改变的条件是各电机的运 动时间。从图 2 中可以看出，在一个测试周期 中，除“测试过程”和“刷新界面”这两个步骤外，其余的时间均由电机运动占用。电机的运动时间 和运动曲线直接相关，设置合理的运动曲线可以 让电机快速稳定的运行。由于运动曲线的设置不 在本文讨论的范畴，本文假设各电机的运动曲线 已经设置完成，能在保证稳定性的前提下达到最 快的速度。因此，各电机的运动时间也是固定不 变的。

1.2 可变步骤

虽然不能改变各电机的运动时间，但通过减少电机运动的次数，也能提高测试效率。在一个测 试周期中，Z 电机需要运动两次，而为了保证针痕 符合要求，Z 电机的运动参数一般设置得较为平 缓，相对来说运动时间较长。若是能够减少整个测 试过程中 Z 电机的运动次数，就能缩短整个晶圆 的测试时间，测试效率也会相应提高。

从中还可以看出，在一个测试周期中，各 步骤都是串行工作的，即必须等到前一个步骤结 束后才开始下一步骤。若是经过合理的安排，除了 固定步骤不能调整外，一些步骤可以合并到同一 个时间段完成，这种时序上的重合可以直接缩短 一个测试周期的耗时，提高效率。

　　审核编辑：汤梓红