一种半导体检测设备高温测试标定的方法与流程

本发明涉及半导体检测，具体是一种半导体检测设备高温测试标定的方法。

背景技术：

1、在使用探针与半导体芯片接触的探针测试的装置中，有高低温测试环境的需求，随着温度的变化，探针尖端和晶圆片的各芯片由于热膨胀系数的不同，会产生不同程度的热胀冷缩；

2、由于探针测试需要的精度在um级别，所以温度的变化会造成精密定位和探针测试位的偏移，造成破片等损失，不利于提升测试结果的准确性，以及不利于保证测试过程的稳定高效进行，且难以有效降低测试过程中对晶圆芯片造成的损害，有待进行改善；

3、针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种半导体检测设备高温测试标定的方法，解决了现有技术容易造成精密定位和探针测试位的偏移，不利于提升测试结果的准确性，以及不利于保证测试过程的稳定高效进行，并容易造成晶圆芯片损坏的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种半导体检测设备高温测试标定的方法，包括以下步骤：

4、步骤一、针位置对齐摄像机，摄像机采集到对应半导体检测设备的探针位置，并将探针位置发送至针位置取得部，针位置取得部将探针位置发送至移动控制部；晶片对齐摄像机，摄像机采集到晶圆芯片位置并将晶圆芯片位置发送至移动控制部；

5、步骤二、温度传感器采集到对应测试环境的温度数据，并将实时温度数据发送至输入数据取得部，定位数据测定部将探针和晶圆芯片的定位数据发送至输入数据取得部，输入数据取得部将温度数据和定位数据发送至预测部；

6、步骤三、预测部基于用作预测模型的ai模型以执行预测操作，从而对探针尖端位置和晶圆芯片的整体位置进行预测和补偿精度设定，生成对应预测补偿操作指令，将对应预测补偿操作指令发送至移动控制部；

7、步骤四、移动控制部接收到对应预测补偿操作指令后，基于针位置、晶圆芯片位置和对应预测补偿操作指令以驱动探针的相对移动部分，使探针与半导体芯片接触，扎针更加精确；其中，相对移动部分包括x移动部、y移动部和z移动部，x移动部、y移动部和z移动部分别基于x滑台、y滑台和z滑台来进行运动。

8、进一步的，预测部中的预测模型通过预测模型生成部生成，并经由ai模型训练以不断优化模型参数，训练过程中将数据划分为训练集和验证集，训练集用来更新模型参数，验证集用来评估模型的性能，经由不断训练以使预测模型对未知数据进行精准预测或决策。

9、进一步的，在步骤三中，当预测部进行预测时，将开始分析时刻标记为预测起始时刻，将生成对应预测补偿操作指令的时刻标记为预测结束时刻，将预测结束时刻与预测起始时刻进行时间差计算得到预测时长，将预测时长与预设预测时长阈值进行数值比较，若预测时长超过预设预测时长阈值，则生成预测符号yf-1，若预测时长未超过预设预测时长阈值，则生成预测符号yf-2；

10、采集到单位时间内预测符号yf-1所对应的预测操作数量并标记为效差预测数量，以及采集到单位时间内预测符号yf-2所对应预测操作数量并标记为效优预测数量，将效差预测数量与效优预测数量进行比值计算得到初效值，将初效值与效差预测数量进行数值计算得到再效值，将再效值与预设再效阈值进行数值比较，若再效值超过预设再效阈值，则生成模型工作效率不合格信号，若再效值未超过预设再效阈值，则生成模型工作效率合格信号；在生成模型工作效率不合格信号时发出对应预警，以便管理人员及时进行模型优化。

11、进一步的，在步骤四中，当完成预测补偿操作指令后，将移动控制部接收到对应预测补偿操作指令的时刻标记为指令接收时刻，将基于预测补偿操作指令并开始进行相应动作的时刻标记为动作起始时刻，将操作完成时刻标记为动作结束时刻，将动作起始时刻与指令接收时刻进行时间差计算得到操作反应时长，将动作结束时刻与动作起始时刻进行时间差计算得到动作运行时长；

12、将当次操作的实际操作路径距离标记为动作长度，将动作长度与动作运行时长进行比值计算获取到动作效率值，将操作反应时长与预设操作反应时长阈值以及将动作效率值与预设动作效率范围分别进行数值比较，若操作反应时长未超过预设操作反应时长阈值且动作效率值位于预设动作效率范围内，则生成动作符号dz-1，其余情况则生成动作符号dz-2。

13、进一步的，当完成预测补偿操作指令以停止调节时，采集到探针的实际位置和对应预测补偿操作指令所需到达的位置，基于探针的实际位置和对应预测补偿操作指令所需到达的位置以获取到探针的x向位置偏差值、y向位置偏差值和z向位置偏差值，将x向位置偏差值、y向位置偏差值和z向位置偏差值分别与对应预设阈值进行数值比较，若x向位置偏差值、y向位置偏差值和z向位置偏差值中存在至少一项超过对应预设阈值，则生成偏差符号pz-2；

14、若x向位置偏差值、y向位置偏差值和z向位置偏差值均未超过对应预设阈值，则将x向位置偏差值、y向位置偏差值和z向位置偏差值进行归一化计算得到偏差系数，将偏差系数与预设偏差系数阈值进行数值比较，若偏差系数超过预设偏差系数，则生成偏差符号pz-2，若偏差系数未超过预设偏差系数阈值，则生成偏差符号pz-1；在生成偏差符号pz-2时发出对应预警并及时进行位置适应性调节。

15、进一步的，采集到预测补偿操作指令所对应的偏差符号pz-1或偏差符号pz-2以及动作符号dz-1或动作符号dz-2，若获取到pz-1∩dz-1，则将对应调节过程标记为优调过程，若获取到pz-2∩dz-2，则将对应调节过程标记为极差过程，其余情况则将对应调节过程标记为差调过程；

16、采集到单位时间内优调过程的数量之和、差调过程的数量之和以及极差过程的数量之和并分别标记为yt1、yt2和yt3，将yt1、yt2和yt3进行数值计算得到调控分析值，将调控分析值与预设调控分析阈值进行数值比较，若调控分析值超过预设调控分析阈值，则生成调控不合格信号，若调控分析值未超过预设调控分析阈值，则生成调控合格信号；在生成调控不合格信号时发出对应预警，以便对应管理人员及时进行原因排查判定和设备检查维护。

17、进一步的，在进行步骤一时，将对应半导体检测设备进行维护预警分析，通过维护预警分析以生成检修信号或准备测试信号，在生成信号时发出对应预警以提醒管理人员进行对应半导体检测设备的检修维护，在生成准备测试信号时管理人员进行测试准备。

18、进一步的，维护预警分析的具体分析过程如下：

19、采集到对应半导体检测设备的历史维护日期，将相邻两组历史维护日期进行时间差计算到维护时差，将所有维护时差进行求和计算并取均值得到维时系数，将当前日期与相邻上一历史维护日期进行时间差计算得到当前维护间隔时长，将当前维护间隔时长与维时系数进行差值计算得到维时超出值；若维时超出值大于等于预设维时超出阈值，则生成检修信号；

20、若维时超出值小于预设维时超出阈值，则采集到当前维护间隔时长内对应半导体检测设备的检测次数以及每次检测的时长，将每次检测的时长进行求和计算得到检测总时值，将检测次数与检测总时值进行数值计算得到维护预警系数，将维护预警系数与预设维护预警系数阈值进行数值比较，若维护预警系数超过预设维护预警系数阈值，则生成检修信号，若维护预警系数未超过预设维护预警系数阈值，则生成准备测试信号。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

22、1、本发明中，通过ai模型执行预测操作以对探针尖端位置和晶圆芯片的整体位置进行预测和补偿精度设定，生成对应预测补偿操作指令并发送至移动控制部，移动控制部接收到对应预测补偿操作指令后，基于针位置、晶圆芯片位置和对应预测补偿操作指令以驱动探针的相对移动部分，使探针与半导体芯片接触，扎针更加精确，避免因温度的变化而造成精密定位和探针测试位的偏移，显著提升测试结果的准确性，并保证了测试过程的稳定高效进行，且能够有效降低测试过程中对晶圆芯片造成的损害；

23、2、本发明中，通过对预测分析过程进行效率评估效率，以实现每次预测过程的符号标定并生成单位时间内的模型工作效率合格信号或模型工作效率不合格信号，且在生成模型工作效率不合格信号时发出对应预警，以便管理人员及时进行模型优化，从而保证了对应半导体检测设备后续预测分析操作的高效稳定进行；当完成预测补偿操作指令后对当次操作过程进行状况分析以实现当次操作过程的符号标定，并生成单位时间内的调控合格信号或调控不合格信号，在生成调控不合格信号时发出对应预警，以便对应管理人员及时进行原因排查判定和设备检查维护；

24、3、本发明中，通过将对应半导体检测设备进行维护预警分析以生成检修信号或准备测试信号，在生成信号时发出对应预警以提醒管理人员进行对应半导体检测设备的检修维护，在生成准备测试信号时管理人员进行测试准备，有助于实现对半导体检测设备的及时维护检修，从而保证了半导体检测设备运行过程的高效性和稳定性，以及有助于保证检测结果的准确性。