CN100350585C - 晶圆测量系统 - Google Patents

Abstract

一种晶圆测量系统，提供一种改善的承载装置、而且能减少测量机台占用的空间。该晶圆测量系统包括一探针机台、一承载装置、及一高频测量设备。该探针机台包括有一基座、一探针平台、一对分别放置于探针平台两侧的探针支架、一置于这对探针支架中间的晶片夹座、及一显微观测装置；该承载装置包括有一位于该探针支架的上方的刚性平板，及多个支柱，该刚性平板设有一凹口供该显微观测装置观测；该高频测量设备至少包括一放置于该刚性平板上的自动调整器，及一穿过凹口并连接自动调整器到探针支架的信号连接线。

Description

晶圆测量系统

技术领域

本发明涉及一种晶圆测量系统，特别是指一种利用高频测量技术的测量系统以检测晶圆中的高频组件、电路组件及系统功能。

背景技术

由于通信产品及通信系统的发展愈来愈迅速，不管是在无线通信、有线通信或光电方面都蓬勃发展。其中相关的半导体集成电路更是目前相关领域的研发重点项目，尤其是朝高频通信快速地发展，而且积极的投入大量资源开发及设计相关的电路、制程、组件等。然而，这些相关的开发与设计最终都需要高频测量，利用高频的测量技术，可以来验证通信系统中关乎发展成败关键的高频组件、电路组件及系统功能是否正常，进而去发现并改善问题。

基于上述的广大需求，一套全面完整的高频测量系统显得愈发重要。完整且准确的高频测量能力，是最重要的成功关键之一。如果有一套完整且准确的测量系统，不但可使研究竞争力大大提升，甚且对业界研发的方向也有相当的影响。

目前高频测量需要的设备大略如图1所示，包括有一探测机台(Probestation)100、及一高频测量设备(high frequency measurement equipment)200。该探针机台100包括有一基座110、一设于该基座110上的略呈U型的探针平台120、一对设置于该探针平台120的两侧的探针支架130、一用来放置待测晶片的晶圆夹座(Wafer chuck)140、及一设于该晶片夹座140上方的显微镜(Microscope)150。该高频测量设备200包括一射频信号源(RF source)210、一连结器(Coupler)220、一对自动调整器(ATS，Automatic turning system)230/240、及一向量自动网络分析仪(VectorAutomatic Network Analyzer)250。其中该自动调整器230/240能够自动地提供各种模拟的阻抗值，并且借着信号传输线260连接到该探针支架130。

在现有技术的测量仪器中，往往只重视探针机台100及高频测量设备200的准确性及功能性。然而，如图中所示，置于探针机台100旁用以承载自动调整器230/240的机架112、114却往往被忽略。现有技术将该机架112、114置于探针机台100的两侧并且通过信号传输线260连接自动调整器230/240至探针支架130，为保持该信号传输线260尽量水平以及该自动调整器230/240能位于同一水平面。

现有技术的摆设非常受限于该探针支架130的长度，需要搭配长距离的导线(大于30厘米)。在高频时将造成不可忽略的信号强度损耗，极大地限制了自动调整器(ATS)可测量的范围，因此有需要加以改进之处。另外，上述的两具机架112、114造成整体测量机台过宽，为摆设该机架112、114需要一较宽的桌子160，甚至该桌子160侧边还需设计一可抽取的延伸桌162以承载该机架112，非常占用屋内的空间。另外，由于桌子160极宽，难以同时提供该探针机台100及自动调整器230/240防震功能，也会造成测量时的误差。

本发明人于是根据通信原理，为改正上述缺点，以有效提升测量效能，因而提出此发明。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种晶圆测量系统，通过提供一种改善的承载装置，使信号传输线以较短路径及最少的弯曲程度连接至探针支架，有效减少信号的损耗，增进测量效能、信号匹配度及测量范围。

本发明的另一目的在于提供一种晶圆测量系统，能减少测量机台占用的空间，并且提供一种可以弹性调整放置面积的承载装置。

本发明还有一目的在于提供一种晶圆测量系统，使承载装置能具有防震功能。

为达上述目的，本发明提供的一种晶圆测量系统，包括一探针机台、一承载装置、及一高频测量设备。该探针机台包括有一基座、一置于该基座上的探针平台、一对分别放置于该探针平台的两侧的探针支架、一设置于该对探针支架中间的晶片夹座、及一位于该晶片夹座上方的显微观测装置；该承载装置包括有一位于该探针支架上方的刚性平板、及设于该刚性平板下方的多个支柱，该刚性平板设有一凹口供显微观测装置观测；该高频测量设备至少包括一放置于刚性平板上的自动调整器，及一穿过凹口并连接自动调整器到探针支架信号连接线。

为达上述目的，本发明提供的一种晶圆测量系统还包括一防震桌，其中探针机台的基座及承载装置的支柱放置于该防震桌上。

附图说明

图1为现有晶圆测量系统的示意图。

图2为本发明的晶圆测量系统的前视图。

图3为本发明中承载装置的立体图。

附图标记说明

现有技术

100       探测机台

110       基座              120  探针平台

112、114  机架              130  探针支架

140       晶圆夹座          150  显微镜

160       桌子              162  延伸桌

200       高频测量设备

210       射频信号源        220  联结器

230/240   自动调整器        250  向量自动网络分析仪

260       信号传输线

本发明

10        探针机台

11        基座              12   探针平台

13        探针支架          14   晶片夹座

15        显微观测装置

20        防震桌

30        承载装置

32        刚性平板          34   支柱

320       凹口              342  调整螺杆

322       加强梁            344  防滑垫

324  固定孔

36   翼板                38   折叠装置

382  垂直部              384  支撑部

40   高频测量设备

43   自动调整器          46   信号连接线

具体实施方式

现配合附图将本发明的较佳实施例详细说明如下，但是这些说明只是用来说明本发明，而不是对本发明的权利范围作任何的限制。

请参阅图2及图3，分别为本发明的晶圆测量系统的前视图和本发明中承载装置的立体图。本发明提供的晶圆测量系统，包括一探针机台10、一防震桌20、一承载装置30、及一高频测量设备40。

该探针机台10包括有一基座11、一探针平台12、一对探针支架13、一晶片夹座14、及一显微观测装置15。该探针平台12放置在基座11上；这对探针支架13分别放置于该探针平台12的两侧；晶片夹座14设置于这对探针支架13的中间；该显微观测装置15位于晶片夹座14的上方，其中该显微观测装置15可以是目视装置或影像撷取装置。

本实施例中该探针机台10放置于一防震桌20上，该防震桌20可自动感测到周围轻微的震动而通过电动充气泵得以维持水平。该防震桌20的面积只需略大于该探针机台10的基座11，这样可以大大节省空间。由于防震技术非本发明的要点，故不再赘述。

该承载装置30包括有一刚性平板32及多个支柱34。该刚性平板32位于探针支架13的上方；多个支柱34则设于该刚性平板32下方。本实施例中支柱34也可放置于防震桌20上且位于基座11的旁边。该刚性平板32最好用金属制成，这样也可具有防电磁干扰的作用。其表面经过防锈及绝缘处理。由于该刚性平板32设置于探针机台10上，因此中间部位设计有一凹口320以供显微观测装置15观测、放置晶圆及下针。

为了避免该刚性平板32过宽而略显低陷，该刚性平板32还可以设置至少一加强梁322(例如工字型梁)在其底面以加强结构强度。其中该刚性平板32还可以设有多个贯穿的固定孔324以用来固定置于其上的测量装置。

本实施例中，该承载装置30的支柱34底部各设有一调整螺杆342，借此可以调整高度，并且还可以用来调整该刚性平板32使之位于一水平面上。调整螺杆342的底面还可以设置一防滑垫344，借此可防止该承载装置30的滑动及避震。

高频测量设备40同现有技术所述，而在本实施例中则还包括有二个各自放置于该刚性平板32两侧的自动调整器43、及二个穿过凹口320并且各自连接自动调整器43到探针支架13的信号连接线46。其中自动调整器43也可以是一个。本发明中信号连接线46仍以最少的弯曲程度连接至探针支架13，甚至比现有技术更加容易安装设置。现有技术的信号连接线的弯曲部分靠近于探针支架13，其安装设置的空间较小，组装空间比较受限制。本发明提供的信号连接线46的弯曲部分是在刚性平板32上方且靠近凹口320，具有较大的安装设置的空间，比较容易组装。

该承载装置30还具有一对可折叠地设置于刚性平板32两侧的翼板36，借此可根据需要而展开用来放置该高频测量设备40，或者折叠起来以节省空间。其折叠的方式可以有许多种，在本实施例中，承载装置30具有多个各自设于支柱34上的折叠装置38以连接翼板36，其中该折叠装置38各具有一固定于支柱34上的垂直部382及一枢接于垂直部382并且抵接于翼板36的支撑部384。

本发明提供的晶圆测量系统减少所占用的空间，并且可将该探针机台10及该承载装置30同时放置于防震桌上，共享防震设备，借此可以提供更准确的测量系统。

本发明所述的晶圆测量系统提供了一种良好的承载装置30，不仅有效缩短信号连接线46的长度以减少损耗并且增加自动调整器(ATS)测量范围；并且使得自动调整器43可同处一水平面。其中该承载装置30的支柱34可调整高度，并具有防滑及避震的功能。该承载装置30还具有可收纳式翼板36，借此可以增加承载装置30可使用的平面。

另外，本发明中所提供的承载装置30采用中空式设计，利于观测、放置晶圆及下针。

综上所述，本发明非常符合发明专利申请的要点，故依法提出申请。

但以上所公开的内容，只是作为本发明的较佳实施例而已，而不能以此限定本发明的权利范围，因此根据本发明权利要求保护范围所做的各种变化或修饰，仍属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1、一种晶圆测量系统，包括：

一探针机台，包括有一基座、一置于该基座上的探针平台、一对分别放置于该探针平台的两侧的探针支架、一设置于这对探针支架中间的晶片夹座、及一放置于该晶片夹座上方的显微观测装置；

一承载装置，包括有一个位于该探针支架的上方的刚性平板、及设于该刚性平板下方的多个支柱，该刚性平板设有一凹口供显微观测装置观测；及

一高频测量设备，至少包括一自动调整器，该自动调整器放置于该刚性平板上，及一穿过凹口并连接自动调整器到探针支架的信号连接线。

2、如权利要求1所述的晶圆测量系统，其特征是，所述的高频测量设备包括有二个各自放置于刚性平板两侧的自动调整器、及二个各自连接自动调整器到探针支架的信号连接线。

3、如权利要求1所述的晶圆测量系统，其特征是，还包括一防震桌，其中探针机台的基座及该承载装置的支柱是放置在防震桌上的。

4、如权利要求1所述的晶圆测量系统，其特征是，所述的刚性平板的表面经过防锈及绝缘处理，并且该刚性平板具有一设置于其底面的加强梁，及多个固定孔。

5、如权利要求1所述的晶圆测量系统，其特征是，所述的承载装置具有一对可折叠地设置于刚性平板两侧的翼板、及多个各自设于支柱上以连接该翼板的折叠装置，其中这些折叠装置分别具有一固定于该支柱上的垂直部及一枢接于该垂直部并且抵接于翼板的支撑部，并且该承载装置的支柱底部各设有一调整螺杆。

6、如权利要求5所述的晶圆测量系统，其特征是，所述的调整螺杆的底面各设有一防滑垫。

7、一种承载装置，设置于一探针机台的基座上，该探针机台具有一晶片夹座及一对位于该晶片夹座的两侧的探针支架，包括：

一刚性平板，平行地设置于该基座的上方，该刚性平板设有一凹口，该凹口的位置对应于该晶片夹座；及

多个支柱，设于该刚性平板下方。

8、如权利要求7所述的承载装置，其特征是，所述的刚性平板的表面经过防锈及绝缘处理，并且该刚性平板还具有一设置于其底面的加强梁，以及多个固定孔。

9、如权利要求7所述的承载装置，其特征是，所述的承载装置具有一对可折叠地设置于该刚性平板两侧的翼板，及多个各自设于支柱上以连接翼板的折叠装置，其中所述的折叠装置各具有一固定于支柱上的垂直部及一枢接于该垂直部并且抵接于翼板的支撑部，并且其中该承载装置的支柱底部各设有一调整螺杆。

10、如权利要求9所述的承载装置，其特征是，所述的调整螺杆的底面各设有一防滑垫。

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