晶圆测试系统、晶圆测试方法以及晶圆与流程

本公开实施例涉及半导体，尤其涉及一种晶圆测试系统、晶圆测试方法以及晶圆。

背景技术：

1、芯片制作完成后，需要对其进行测试，一般可包括芯片功能测试、性能测试以及可靠性测试。在芯片测试制程中，通常会将芯片或者包括多个芯片(管芯)的晶圆放置在晶圆测试系统上，用pcb板或者探针与芯片上的各个触点耦接实现电信号互联，通过对芯片进行电信号输入，再检测芯片电信号的输出响应，对输入值以及输出值急性比较和分析，达到对芯片各方面技术指标检测的目的。在集成有光波导、光栅耦合器以及光探测器等光器件的光电芯片上，除了对电性能进行测试外，还要对光路通断，光耦合效率，光输入功率以及光输出功率等性能进行测试。

2、然而，在芯片进程度越来越高，器件尺寸愈加缩小的同时，芯片测试制程的自动化等方面存在诸多可以提升的空间。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开实施例提供一种晶圆测试系统晶圆测试系统、晶圆测试方法以及晶圆。

2、根据本公开实施例的一方面，提供一种晶圆测试系统，包括：晶圆承载台、机械臂、控制模块；

3、所述晶圆承载台用于承载待测晶圆；所述待测晶圆包括多个管芯，所述管芯包括：电极，以及通过第一光波导耦合的第一光栅耦合器、第二光栅耦合器；

4、设置于所述机械臂上的第一光纤探针、第二光纤探针以及电探针；

5、所述第一光纤探针用于输入第一光信号，并依次经过所述第一光栅耦合器、所述第一光波导以及所述第二光栅耦合器的传输后经过所述第二光纤探针输出第二光信号给第一光探测装置；

6、所述控制模块被配置为：

7、控制所述机械臂位移，使所述第一光纤探针沿垂直于所述晶圆承载台表面的第一方向对准所述第一光栅耦合器，使所述第二光纤探针沿所述第一方向对准所述第二光栅耦合器，使所述电探针沿所述第一方向对准所述电极；根据所述第一光探测装置反馈的第一光功率值来控制所述晶圆承载台在所述第一方向上位移，以使所述电探针与所述电极接触。

8、在一些实施例中，在所述第一方向上，所述第一光纤探针靠近所述晶圆承载台的端部与所述晶圆承载台表面具有第一距离，所述第二光纤探针靠近所述晶圆承载台的端部与所述晶圆承载台表面之间具有第二距离，所述电探针靠近所述晶圆承载台的端部与所述晶圆承载台表面之间具有第三距离；其中，所述第一距离与所述第二距离相等，所述第一距离大于所述第三距离。

9、在一些实施例中，所述控制模块被配置为：控制所述晶圆承载台从初始位置朝向所述第一光纤探针和所述第二光纤探针位移，根据所述光功率值判定所述晶圆承载台的停止位置并控制所述晶圆承载台停止。

10、在一些实施例中，所述晶圆测试系统还包括：

11、定位装置，用于确定管芯位置。

12、在一些实施例中，所述待测晶圆还包括：

13、通过第二光波导耦合的第三光栅耦合器和第四光栅耦合器；

14、所述晶圆测试系统还包括：

15、设置于所述机械臂上的第三光纤探针和第四光纤探针；

16、所述第三光纤探针用于输入第三光信号，并依次经过所述第三光栅耦合器、所述第二光波导以及所述第四光栅耦合器的传输后经过所述第四光纤探针输出第四光信号给第二光探测装置；

17、所述控制模块被配置为：

18、控制所述机械臂位移，使所述第三光纤探针沿所述第一方向对准所述第三光栅耦合器，使所述第四光纤探针沿所述第一方向对准所述第四光栅耦合器，使所述电探针沿所述第一方向对准所述电极；还根据所述第二光探测装置反馈的第二光功率值来控制所述晶圆承载台在所述第一方向上位移，以使所述电探针与所述电极接触。

19、根据本公开实施例的一些方面，提供一种晶圆测试方法，应用于上述的晶圆测试系统，所述测试方法包括：

20、将待测晶圆放置于晶圆承载台上；所述待测晶圆包括多个管芯，所述管芯包括：电极，以及通过第一光波导耦合的第一光栅耦合器、第二光栅耦合器；

21、通过定位装置，确定所述管芯的位置；

22、控制机械臂位移，使第一光纤探针沿垂直于晶圆承载台表面的第一方向对准所述第一光栅耦合器，使所述第二光纤探针沿所述第一方向对准所述第二光栅耦合器，使所述电探针沿所述第一方向对准所述电极；通过所述第一光纤探针输入第一光信号，并依次经过所述第一光栅耦合器、所述第一光波导以及所述第二光栅耦合器的传输后经过所述第二光纤探针输出第二光信号给第一光探测装置；

23、根据所述第一光探测装置反馈的第一光功率值来控制所述晶圆承载台在所述第一方向上的位移，以使所述电探针与所述电极接触。

24、在一些实施例中，所述测试方法还包括：

25、使所述第一光纤探针靠近所述晶圆承载台的端部与所述晶圆承载台表面具有第一距离，使所述第二光纤探针靠近所述晶圆承载台的端部与所述晶圆承载台表面之间具有第二距离，使所述电探针靠近所述晶圆承载台的端部与所述晶圆承载台表面之间具有第三距离；其中，所述第一距离与所述第二距离相等，所述第一距离大于所述第三距离。

26、在一些实施例中，所述测试方法还包括：

27、将校准晶圆放置于所述晶圆承载台；

28、控制机械臂位移，使所述第一光纤探针沿垂直于晶圆承载台表面的第一方向对准所述校准晶圆的第一光栅耦合器，使所述第二光纤探针沿所述第一方向对准所述校准晶圆的第二光栅耦合器，使所述电探针沿所述第一方向对准所述电极；

29、通过所述第一光纤探针输入第一光信号，并依次经过所述第一光栅耦合器、所述第一光波导以及所述第二光栅耦合器的传输后经过所述第二光纤探针输出第二光信号给第一光探测装置；

30、控制所述晶圆承载台从初始位置朝向所述第一光纤探针和第二光纤探针位移，直至所述电探针与所述校准晶圆的电极接触，记录晶圆承载台相对初始位置的位移值以及与之对应的所述第一光功率值，获得所述第一光功率值与所述位移值的对应关系。

31、在一些实施例中，所述测试方法包括：

32、控制所述晶圆承载台从初始位置朝向所述第一光纤探针和所述第二光纤探针位移，根据所述第一光功率值以及所述第一光功率值与所述位移值的对应关系，判定所述晶圆承载台到达停止位置并控制所述承载台停止。

33、根据本公开实施例的一些方面，提供一种晶圆，所述晶圆包括多个管芯，所述管芯包括：电极以及通过第一光波导耦合的第一光栅耦合器、第二光栅耦合器；

34、所述第一光栅耦合器与所述第二光栅耦合器分别位于所述管芯的相对两侧。

35、本公开实施例的晶圆测试系统包括晶圆承载台、机械臂、控制模块；将待测晶圆放置于晶圆承载台上；所述待测晶圆包括多个管芯，所述管芯包括：电极，以及通过第一光波导耦合的第一光栅耦合器、第二光栅耦合器；控制机械臂位移，使第一光纤探针沿垂直于晶圆承载台表面的第一方向对准所述第一光栅耦合器，使所述第二光纤探针沿所述第一方向对准所述第二光栅耦合器；通过所述第一光纤探针输入第一光信号，并依次经过所述第一光栅耦合器、所述第二光栅耦合器的传输后经过所述第二光纤探针输出第二光信号给第一光探测装置；根据所述第一光探测装置反馈的第一光功率值来控制所述晶圆承载台在所述第一方向上的位移，以使电探针与所述电极接触，以减少管芯过于远离电探针而导致的电探针与电极的接触不良，也减少管芯过于靠近电探针而导致的电探针扎穿电极，便于晶圆测试系统的自动化检测。进而，通过电探针与芯片进行电信号交互以对芯片的电性能进行检测，也可通过第一光功率值对芯片的光信号输出性能进行检测，提高检测精度和检测效率。