【技术实现步骤摘要】
本公开涉及晶圆和芯片成品测试，具体涉及一种保护模块、测试装置、测试设备及测试方法。
技术介绍
1、在实际集成电路生产过程中，晶圆产品流片结束之后，通常会对晶圆上特定测试结构点的电性参数进行测量，用以检测晶圆产品的工艺情况，评估集成电路制造过程中的质量和工艺稳定性，判断晶圆是否符合工艺技术平台的电性规格要求。此外，还会对部分晶圆上的器件做可靠性测试。
2、为了实现以上测试，现有技术中通常采用图1所示的测试结构。如图1所示，针座或探卡用于固定外部测试端口（驱动端和感测端，即：驱动端和感测端）和针臂，同时可以实现针臂和探针的微移。为了消除外部测试端口上线缆压降损耗，通常会将驱动端和感测端在外部测试端口和探针之间进行短接。另外，对于测试精度要求不高的测试项目，如图2所示，通常会直接将驱动端与探针相连，感测端浮空。
3、图1和图2所示的两种测试结构对于小电流或电流不会发生突变情况下的测试是没有问题的，但在时间依赖介电层击穿(time dependent dielectric breakdown，tddb)测试和iv曲线扫描测试过程中，由于源测量单元（source measure unit，smu）限流延时的存在，电流会瞬间升高，此时探针针尖和被测器件的测试焊盘之间的接触电阻（约300mω）上流过相同的电流，则会导致针尖端产生瞬间高温，出现烧熔现象。
技术实现思路
1、为了解决相关技术中的问题，本公开实施例提供了一种保护模块、测试装置、测试设备及测试方法。
3、所述第一电连接端与测试机的驱动线连接，所述测试机用于对被测器件进行电学参数测试；所述第二电连接端与所述测试机的感测线连接；
4、所述限流单元的输入端与所述第一电连接端连接，所述限流单元的输出端与所述连接单元的第一端子连接，所述连接单元的第二端子与所述第二电连接端连接，所述连接单元的第三端子与所述第一端子以及测试装置的接触部连接，当所述接触部与所述被测器件连接时，所述驱动线经由所述限流单元和所述连接单元向所述被测器件施加测试电压；
5、所述限流单元包括限流器件，所述限流单元用于防止电流突增导致所述测试装置和/或所述被测器件损坏；
6、所述连接单元至少包括一预设阻值的电阻，所述电阻的一端与所述连接单元的第二端子连接，所述电阻的另一端与所述接触部连接，从而将所述测试机的感测线与所述被测器件连接，以使所述测试机通过所述感测线感测施加到所述被测器件的电压值；
7、所述限流器件包括：第一限流器件、第二限流器件、第三限流器件中的任意一种或任意组合，其中：
8、当所述限流单元包括所述第一限流器件、第二限流器件、第三限流器件中的任意一种限流器件时，所述限流器件的一端与所述限流单元的输入端连接，另一端与所述限流单元的输出端连接；
9、当所述限流单元包括所述第一限流器件、第二限流器件、第三限流器件中的任意两种限流器件时，所述两种限流器件依次串联在所述限流单元的输入端和输出端之间；
10、当所述限流单元包括所述第一限流器件、所述第二限流器件和所述第三限流器件时，所述第一限流器件、所述第二限流器件和所述第三限流器件依次串联在所述限流单元的输入端和输出端之间。
11、根据本公开的实施例，其中，所述第一限流器件为电阻，所述第二限流器件为保险丝，所述第三限流器件为动态阻抗匹配电路。
12、根据本公开的实施例，当所述限流器件包括电阻时，所述电阻的阻值减去所述接触部与所述被测器件的接触电阻值的差值大于第一预设值，并且，所述被测器件的电阻值减去所述电阻的阻值的差值大于第二预设值，用以当流经的电流突增时，使得热量集中在所述电阻上，从而防止所述测试装置和/或所述被测器件损坏。
13、根据本公开的实施例，其中，所述电阻的阻值是所述接触部与所述被测器件的接触电阻值的至少10倍，所述被测器件的电阻值是所述电阻的阻值的至少10倍。
14、根据本公开的实施例，当所述限流器件包括保险丝时，所述保险丝的常规不熔断电流参数为第三预设值，所述第三预设值小于使所述测试装置和/或所述被测器件损坏的电流值，当流经的电流突增至大于所述保险丝的常规不熔断电流参数时，所述保险丝熔断致使流经的电流为0，从而防止所述测试装置和/或所述被测器件损坏。
15、根据本公开的实施例，当所述限流器件包括动态阻抗匹配电路时，所述动态阻抗匹配电路通过动态阻抗变换关系根据所述被测器件的电阻值调整自身的阻抗值，并满足调整后的阻抗值减去所述接触部与所述被测器件的接触电阻值的差值大于第四预设值，以及满足所述被测器件的电阻值减去调整后的阻抗值的差值大于第五预设值，用以当流经的电流突增时，使得热量集中在所述动态阻抗匹配电路上，从而防止所述测试装置和/或所述被测器件损坏。
16、根据本公开的实施例，其中，所述调整后的阻抗值是所述接触部与所述被测器件的接触电阻值的至少10倍，所述被测器件的电阻值是所述调整后的阻抗值的至少10倍。
17、根据本公开的实施例，其中，所述接触部为探针，所述电阻的另一端直接连接到所述探针或与所述探针连接的针臂。
18、根据本公开的实施例，其中，所述接触部为探针，所述电阻的另一端经由所述第三端子连接到所述探针或与所述探针连接的针臂。
19、根据本公开的实施例，其中，所述接触部为插座针脚，所述电阻的另一端经由所述第三端子连接到所述插座针脚。
20、根据本公开的实施例，其中，所述第一电连接端为源测量单元smu 驱动端，所述第二电连接端为源测量单元smu 感测端。
21、第二方面，本公开实施例中提供了一种测试装置，所述测试装置包括：接触部和第一方面所述的保护模块。
22、根据本公开的实施例，其中：
23、所述接触部包括探针，所述测试装置包括用于固定所述探针的固定装置；
24、当所述保护模块通过所述固定装置与所述探针连接时，所述固定装置用于固定测试机的驱动线和感测线，其中，所述测试机的驱动线通过所述固定装置的第一端口与所述保护模块的第一电连接端连接；所述测试机的感测线通过所述固定装置的第二端口与所述保护模块的第二电连接端连接；
25、当所述保护模块不通过所述固定装置与所述探针连接时，所述测试机的驱动线直接与所述保护模块的第一电连接端连接；所述测试机的感测线直接与所述保护模块的第二电连接端连接；
26、所述固定装置的第三端口还用于固定所述探针。
27、根据本公开的实施例，所述测试装置还包括：针臂，所述固定装置的第三端口固定所述针臂，所述针臂与所述探针相连接。
28、根据本公开的实施例，其中，所述保护模块的连接单元中的电阻的另一端连接到固定在设置于所述探针上的导电套筒。
【技术保护点】
1.一种用于测试装置的保护模块，其特征在于，所述保护模块包括：第一电连接端、第二电连接端、限流单元和连接单元，其中，
2.根据权利要求1所述的保护模块，其特征在于，其中，所述第一限流器件为电阻，所述第二限流器件为保险丝，所述第三限流器件为动态阻抗匹配电路。
3.根据权利要求2所述的保护模块，其特征在于，当所述限流器件包括电阻时，所述电阻的阻值减去所述接触部与所述被测器件的接触电阻值的差值大于第一预设值，并且，所述被测器件的电阻值减去所述电阻的阻值的差值大于第二预设值，用以当流经的电流突增时，使得热量集中在所述电阻上，从而防止所述测试装置和/或所述被测器件损坏。
4.根据权利要求3所述的保护模块，其特征在于，其中，所述电阻的阻值是所述接触部与所述被测器件的接触电阻值的至少10倍，所述被测器件的电阻值是所述电阻的阻值的至少10倍。
5.根据权利要求2所述的保护模块，其特征在于，当所述限流器件包括保险丝时，所述保险丝的常规不熔断电流参数为第三预设值，所述第三预设值小于使所述测试装置和/或所述被测器件损坏的电流值，当流经的电流突增至大于所述
6.根据权利要求2所述的保护模块，其特征在于，当所述限流器件包括动态阻抗匹配电路时，所述动态阻抗匹配电路通过动态阻抗变换关系根据所述被测器件的电阻值调整自身的阻抗值，并满足调整后的阻抗值减去所述接触部与所述被测器件的接触电阻值的差值大于第四预设值，以及满足所述被测器件的电阻值减去调整后的阻抗值的差值大于第五预设值，用以当流经的电流突增时，使得热量集中在所述动态阻抗匹配电路上，从而防止所述测试装置和/或所述被测器件损坏。
7.根据权利要求6所述的保护模块，其特征在于，其中，所述调整后的阻抗值是所述接触部与所述被测器件的接触电阻值的至少10倍，所述被测器件的电阻值是所述调整后的阻抗值的至少10倍。
8.根据权利要求1所述的保护模块，其特征在于，其中，所述接触部为探针，所述电阻的另一端直接连接到所述探针或与所述探针连接的针臂。
9.根据权利要求1所述的保护模块，其特征在于，其中，所述接触部为探针，所述电阻的另一端经由所述第三端子连接到所述探针或与所述探针连接的针臂。
10.根据权利要求1所述的保护模块，其特征在于，其中，所述接触部为插座针脚，所述电阻的另一端经由所述第三端子连接到所述插座针脚。
11.根据权利要求1所述的保护模块，其特征在于，其中，所述第一电连接端为源测量单元SMU驱动端，所述第二电连接端为源测量单元SMU感测端。
12.一种测试装置，其特征在于，所述测试装置包括：接触部和如权利要求1~11任一项所述的保护模块。
13.根据权利要求12所述的测试装置，其中：
14.根据权利要求13所述的测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括：针臂，所述固定装置的第三端口固定所述针臂，所述针臂与所述探针相连接。
15.根据权利要求13所述的测试装置，其特征在于，其中，所述保护模块的连接单元中的电阻的另一端连接到固定在设置于所述探针上的导电套筒。
16.根据权利要求13所述的测试装置，其特征在于，其中，所述测试装置包括：探针卡或探针座。
17.根据权利要求12所述的测试装置，其中：
18.一种测试设备，其特征在于，所述测试设备包括：测试机和如权利要求13所述的测试装置，
19.一种测试设备，其特征在于，所述测试设备包括：测试机和如权利要求17所述的测试装置，所述测试机的驱动线和感测线分别与所述测试装置的保护模块中的第一电连接端和第二电连接端连接。
20.一种使用如权利要求18所述的测试设备对被测器件进行测试的测试方法，其特征在于，所述测试方法包括：
21.根据权利要求20所述的测试方法，其特征在于，其中，所述被测器件为晶圆，所述对所述被测器件进行测试，具体包括如下测试中的一种或几种：
22.根据权利要求20所述的测试方法，其特征在于，所述测试方法还包括：
23.一种使用如权利要求19所述的测试设备对被测器件进行测试的测试方法，其特征在于，所述测试方法包括：
24.根据权利要求23所述的测试方法，其特征在于，当对所述被测器件进行测试时，所述被测器件的各端口分别通过所述插座针脚与所述保护模块连接，或者，所述被测器件的第一端口通过所述插座针脚与所述保护模块连接，所述被测器件的第二端口接地。
...【技术特征摘要】
1.一种用于测试装置的保护模块，其特征在于，所述保护模块包括：第一电连接端、第二电连接端、限流单元和连接单元，其中，
2.根据权利要求1所述的保护模块，其特征在于，其中，所述第一限流器件为电阻，所述第二限流器件为保险丝，所述第三限流器件为动态阻抗匹配电路。
3.根据权利要求2所述的保护模块，其特征在于，当所述限流器件包括电阻时，所述电阻的阻值减去所述接触部与所述被测器件的接触电阻值的差值大于第一预设值，并且，所述被测器件的电阻值减去所述电阻的阻值的差值大于第二预设值，用以当流经的电流突增时，使得热量集中在所述电阻上，从而防止所述测试装置和/或所述被测器件损坏。
4.根据权利要求3所述的保护模块，其特征在于，其中，所述电阻的阻值是所述接触部与所述被测器件的接触电阻值的至少10倍，所述被测器件的电阻值是所述电阻的阻值的至少10倍。
5.根据权利要求2所述的保护模块，其特征在于，当所述限流器件包括保险丝时，所述保险丝的常规不熔断电流参数为第三预设值，所述第三预设值小于使所述测试装置和/或所述被测器件损坏的电流值，当流经的电流突增至大于所述保险丝的常规不熔断电流参数时，所述保险丝熔断致使流经的电流为0，从而防止所述测试装置和/或所述被测器件损坏。
6.根据权利要求2所述的保护模块，其特征在于，当所述限流器件包括动态阻抗匹配电路时，所述动态阻抗匹配电路通过动态阻抗变换关系根据所述被测器件的电阻值调整自身的阻抗值，并满足调整后的阻抗值减去所述接触部与所述被测器件的接触电阻值的差值大于第四预设值，以及满足所述被测器件的电阻值减去调整后的阻抗值的差值大于第五预设值，用以当流经的电流突增时，使得热量集中在所述动态阻抗匹配电路上，从而防止所述测试装置和/或所述被测器件损坏。
7.根据权利要求6所述的保护模块，其特征在于，其中，所述调整后的阻抗值是所述接触部与所述被测器件的接触电阻值的至少10倍，所述被测器件的电阻值是所述调整后的阻抗值的至少10倍。
8.根据权利要求1所述的保护模块，其特征在于，其中，所述接触部为探针，所述电阻的另一端直接连接到所述探针或与所述探针连接的针臂。
9.根据权利要求1所述的保护模块，其特征在于，其中，所述接触部为探针，所述电阻的另一端经由所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：张东，刘芳，陈燕宁，赵东艳，贾晨，范维，杨璐羽，段方维，
申请(专利权)人：北京智芯微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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