CN108535620A - 应用静电载具测试半导体制品的机构 - Google Patents

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Abstract

一种应用静电载具测试半导体制品的机构，为应用一承载半导体制品的静电载具，直接进行测试的机构，该机构包括：一移动式载板，其配置至少一静电电路，以应用静电而使得该移动式载板吸附所承载的半导体制品；一移动式测试探针组，包括：一探针机构，其包括一个探针或多个探针；一机械手臂，用以驱动该探针机构到所需要的测试点；一控制机构，连接该机械手臂，包括控制电路，用于控制该机械手臂的移动，及测试电路，该测试电路通过该探针撷取所需要的数据；一计算机，连接该控制机构，用以撷取该测试电路的测试数据；该计算机可接收用户的输入以决定该测试电路的测试项目及方式以及该机械手臂的移动行程。

Description

应用静电载具测试半导体制品的机构
技术领域
本发明涉及一种用于测试半导体制品的机构，尤其是一种应用静电载具测试半导体制品的机构。
背景技术
目前由于要求电子技术趋向于轻薄短小，而且也要求电子芯片的功能越来越强大，内存的储存量越来越高，比如要求手机的厚度越来越薄，相对地里面所有的芯片厚度也必须相对的减小。尤其必须在极薄的厚度内堆集相当多片的芯片如内存芯片。所以整体上半导体制程所制成的晶圆的厚度也被压缩到极薄的程度。而在半导体制程中必须将晶圆施予各种不同的测试。在传统的测试过程中，必须先将晶圆或芯片置于载具上，然后将该载具移动到所需进行测试的测试制具处，再以人工或机械手臂将晶圆或芯片从载具搬离并置于测试制具上的对应测试探针处，然后应用该测试探针对晶圆或芯片进行测试，并撷取所需要的数据。
在上述现有技术中的测试方式，由于需将晶圆或芯片从载具移动到测试制具上，在搬移的过程中容易使得晶圆或芯片产生折损或破坏。并且将晶圆或芯片从载具移动到测试制具的过程也耗费了多余的时间，若以人工方式搬移时，则需耗费更多时间并且也更容易因失误而使得晶圆或芯片产生折损或破坏，并且也提高人工成本。因此不但降低了整体的制程效率，也不利于成本上的需求。
在现有技术中，半导体制品如晶圆、芯片或芯片组的托盘(tray)由一盘体上形成众多个凹槽，而将芯片放置在凹槽内，芯片在凹槽内并没有固定。此现有技术的缺陷为芯片有可能碰撞到凹槽的槽壁会产生毁损，严重的话将使得所安装的半导体零件受损以致不能使用。并且所能安装的半导体零件也受到凹槽尺寸的限制，因此必须不同的托盘对应到不同的半导体零件。制造商必须具备多种不同尺寸的托盘。并且因为没有固定该零件，所以操作不顺有可能产生倾倒的情况，以致使得所安装的零件受损。
因此有必要设计一种方式可以减少移动晶圆或芯片的次数，而对晶圆或芯片提供保护，并且可以以自动化的方式对晶圆或芯片进行测试作业，而不会毁损晶圆。
故，本发明提出一种崭新的应用静电载具测试半导体制品的机构，以解决上述现有技术上的缺陷。
发明内容
所以，本发明的目的在于解决上述现有技术上的问题，本发明提出一种应用静电载具测试半导体制品的机构，应用配置有静电电路的载板，在载送时，不会在载送过程中造成毁损，而达到保护该载板所承载的半导体制品的目的。本发明在测试过程中不必将半导体制品从载板移出，直接应用探针机构近接半导体制品以进行测试，当测试完成时也没有将半导体制品移置于该载板上的动作。如欲卸下该半导体制品，将反向的电压施加到该载板，而达到消除静电的目的。因此即可将半导体制品从该载板上取出。所以在整个过程半导体制品的毁损率可以降到最低。本发明以静电吸附半导体制品，所以不会受到半导体制品尺寸的影响，各种不同尺寸的半导体制品均可配置在载板所形成的托盘中。所以一款式的托盘即可安装各种不同尺寸的半导体制品。并且，因为应用静电吸附，所以所安装的半导体制品不会有碰撞或倾倒的情况，所以简化且加速整个运送过程。
为达到上述目的，本发明提出一种应用静电载具测试半导体制品的机构，为应用一承载半导体制品的静电载具直接进行测试的机构，该应用静电载具测试半导体制品的机构包括：一移动式载板，其上承载多个半导体制品；可将该移动式载板载送到测试的定位；该移动式载板配置至少一静电电路，用于产生静电，以应用静电而使得该移动式载板吸附所承载的半导体制品；一移动式测试探针组，包括：一探针机构，该探针机构包括一个探针或多个探针；一机械手臂，连接该探针机构，用以驱动该探针机构到所需要的测试点，并使得该探针与该半导体制品上的电路接点相连接以进行测试动作；一控制机构，连接该机械手臂，包括控制电路，用于控制该机械手臂的移动，及测试电路，该测试电路通过该探针撷取所需要的数据；一计算机，连接该控制机构，用以撷取该测试电路的测试数据；该计算机可接收用户的输入以决定该测试电路的测试项目及方式以及该机械手臂的移动行程。
其中，各静电电路包括一感应电极对，该感应电极对包括两个感应电极端分别由对应的静电电路的两端向下延伸，各感应电极端贯穿该移动式载板，而由该移动式载板下方露出。
其中，当该探针机构包括多个探针时，形成不同的成组结构，各组分别对应一将测试的半导体制品；因此利用此探针机构能够一次对多个半导体制品进行测试。
其中，各静电电路的该感应电极对的该两个感应电极端用于连接外部的电压源的正极及负极，该电压源将感应对应的感应电极对的该两个感应电极端，而使得对应的静电电路内部的电路被感应而在该移动式载板的表面产生静电；通过静电的吸引力，以将该半导体制品吸附在该移动式载板上。
其中，当欲使得该半导体制品脱离该移动式载板时，则使用从外部连接的一电压源，并以其正极及负极与该移动式载板下露的该静电电路的感应电极对的该两个感应电极端进行反接，而使得该移动式载板的该静电电路内部的静电消失，所以该移动式载板即不再吸附该半导体制品。
其中，先在该移动式载板预留孔洞，并在该孔洞填入导电材料，其中，该导电材料以成双的方式形成，且其下方露出于该移动式载板的下表面，以作为该静电电路的该感应电极对的该两个感应电极端；
然后在该移动式载板上镀上一层由铜、镍、金依序组合而成的薄膜材料，其中，铜位于该薄膜材料与该移动式载板接触的一端；然后应用照相蚀刻的方式，将不需要的材料蚀刻掉，而留下的原材料即形成该静电电路；其中，该静电电路必须对应到上述已形成的该感应电极对。
其中，测试的程序为将所欲测试的半导体制品置于该移动式载板上，然后应用载送工具将该移动式载板移送到受测位置，然后该控制机构控制该机械手臂而使得该探针机构接触所欲测试的半导体制品，并根据该测试电路所规划的行程对所欲测试的半导体制品进行测试；然后该控制机构再驱动该机械手臂到下一个欲测试的半导体制品处进行测试，依此方式将规划测试的半导体制品进行测试；待测试完成后将该机械手臂携离该移动式载板处；并将该移动式载板及该半导体制品移送到下一阶段。
其中，该移动式载板形成半导体制品的托盘，以作为运送及测试过程之用。
附图说明
图1为本发明的组件组合示意图。
图2为本发明的移动式测试探针组的架构方块图。
图3为本发明的移动式载板及所承载的芯片的分解示意图。
图4为本发明的探针机构包括一个探针的示意图。
图5为本发明的探针机构包括多个探针的示意图。
图6为本发明的测试程序的流程图。
图7为图3中A-A方向的截面示意图。
图8的截面示意图为外部的一电压源连接本发明的感应电极对的两个感应电极端。
图9的截面示意图为外部的一电压源反接本发明的感应电极对的两个感应电极端。
图10为本发明的静电电路制程的截面示意图。
图11为图10经蚀刻后的截面示意图。
附图标记说明
10’-芯片
20-移动式载板
25-导电材料
30-静电电路
31-铜
32-镍
33-金
35-感应电极端
37-感应电极对
40-电压源
50-电压源
60-移动式测试探针组
61-探针机构
62-机械手臂
63-控制机构
64-计算机
300-薄膜材料
611-探针
631-控制电路
632-测试电路。
具体实施方式
由下文的说明可更进一步了解本发明的特征及其优点，阅读时并请参考附图。
现就本发明的结构组成，及所能产生的功效与优点，配合附图，举本发明的一较佳实施例详细说明如下。
请参考图1至图11所示，为本发明的应用静电载具测试半导体制品的机构，为应用一承载半导体制品的静电载具，直接进行测试的机构，其中该半导体制品可以是晶圆或芯片或芯片组，该芯片如MOSFET芯片、RF芯片或功率芯片等等。在下文中以芯片10’作为说明之用。
本发明的应用静电载具测试半导体制品的机构包括下列组件：
一移动式载板20，用于承载位于其上方的多个芯片10’(如图1的组合示意图及图3的分解图所示)的半导体制品。该移动式载板20形成半导体制品的托盘，以作为运送及测试过程之用。
其中该移动式载板20上配置至少一静电电路30，用于产生静电。如图7所示，其中各静电电路30包括一感应电极对37，该感应电极对37包括两个感应电极端35分别由对应的静电电路30的两端向下延伸，各感应电极端35贯穿该移动式载板20，而由该移动式载板20下方露出。各静电电路30的该感应电极对37的该两个感应电极端35用于连接外部的电压源40的正极及负极(如图8所示)，该电压源40将感应对应的感应电极对37的该两个感应电极端35而使得对应的静电电路30内部的电路被感应而在该移动式载板20的表面产生静电。通过静电的吸引力，可以将该芯片10’吸附在该移动式载板20上。当该移动式载板20移动时，该芯片10’也跟着移动。
一移动式测试探针组60，如图1及图2所示，包括：
一探针机构61，该探针机构61包括一探针611(如图4所示)或多个探针611(如图5所示)。该探针机构61包括多个探针611时，可以形成不同的成组结构，各组分别对应一将测试的芯片。因此利用此探针机构61可以一次对多个芯片进行测试。
一机械手臂62，连接该探针机构61，可以驱动该探针机构61到所需要的测试点，并使得该探针611与芯片10’上的电路接点相连接以进行测试动作。
一控制机构63，连接该机械手臂62，包括控制电路631，用于控制该机械手臂62的移动，及测试电路632，该测试电路632通过该探针611撷取所需要的数据。
一计算机64，连接该控制机构63，可以撷取该测试电路632的测试数据。用户可以通过该计算机64决定该测试电路632的测试项目及方式以及该机械手臂62的移动行程。
其中该移动式载板20上承载多个芯片10’。将该移动式载板20载送到测试的定位。然后驱动该移动式测试探针组60，使得该探针机构61可以近接该多个芯片10’而对该多个芯片10’进行测试，并撷取所需要的数据。
如图6所示，其测试的程序为将所欲测试的芯片10’置于该移动式载板20上(步骤800)，然后应用载送工具(图中未显示)将该移动式载板20移送到受测位置(步骤810)，然后控制机构63控制该机械手臂62而使得该探针机构61接触所欲测试的芯片10’，并根据该测试电路632所规划的行程对所欲测试的芯片10’进行测试(步骤820)；然后该控制机构63再驱动该机械手臂62到下一个欲测试的芯片10’处进行测试，依此方式将规划测试的芯片10’进行测试(步骤830)；待测试完成后将该机械手臂62携离该移动式载板20处。并将该移动式载板20及该芯片10’移送到下一阶段(步骤840)。
当欲使得该芯片10’脱离该移动式载板20时，则使用从外部连接的一电压源50，并以其正极及负极与该移动式载板20下露的该静电电路30的感应电极对37的该两个感应电极端35进行反接，而使得该移动式载板20的该静电电路30内部的静电消失(如图9所示)。所以该移动式载板20即不再吸附该芯片10’，而使得该芯片10’脱离该移动式载板20，而可达成运送的目的。
如图10所示，其中该静电电路30可以应用蚀刻制程，先在该移动式载板20预留孔洞21，并在该孔洞21填入导电材料25如铜材料，其中该导电材料25以成双的方式形成，且其下方露出于该移动式载板20的下表面，以作为该静电电路30的该感应电极对37的该两个感应电极端35。
如图10所示，然后在该移动式载板20上镀上一层由铜31、镍32、金33依序组合而成的薄膜材料300，其中铜31位于该薄膜材料300与该移动式载板20接触的一端。然后应用照相蚀刻的方式，将不需要的材料蚀刻掉，而留下的原材料即形成该静电电路30(如图11所示)。其中该静电电路30必须对应到上述已形成的该感应电极对37。因此将该感应电极对37的该两个感应电极端35连接外部的该电压源40的正负极时，即可使得该静电电路30产生静电效应。
因为半导体技术陆趋成熟，所以其厚度越来越薄。而半导体制品在制程后必须经过不同的测试过程，因此必须将半导体制品载送到不同的测试工具上。由于半导体制品相当的薄，所以在载送过程中相当容易毁损。因此造成相当大的损失。所以本发明应用配置有静电电路的载板，在载送时，不会在载送过程中造成毁损，而达到保护该载板所承载的半导体制品的目的。本发明在测试过程中不必将半导体制品从载板移出，直接应用探针机构近接半导体制品以进行测试，当测试完成时也没有将半导体制品移置于该载板上的动作。如欲卸下该半导体制品，将反向的电压施加到该载板，而达到消除静电的目的。因此即可将半导体制品从该载板上取出。所以在整个过程半导体制品的毁损率可以降到最低。
本发明中以静电吸附半导体制品，所以不会受到半导体制品尺寸的影响，各种不同尺寸的半导体制品均可配置在载板所形成的托盘中。所以一款式的托盘即可安装各种不同尺寸的半导体制品。并且，因为应用静电吸附，所以所安装的半导体制品不会有碰撞或倾倒的情况，所以简化且加速整个运送过程。
综上所述，本发明人性化的体贴设计，相当符合实际需求。其具体改进现有技术的缺陷，相较于现有技术明显具有突破性的进步优点，确实具有功效的增进，且非易于达成。本发明不属于现有技术，符合发明专利申请条件，恳请贵局明鉴，早日审查授权。
上述详细说明是针对本发明的一可行实施例的具体说明，但该实施例并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所为的等效实施或变更，均应包含于本发明的保护范围中。

Claims (8)

1.一种应用静电载具测试半导体制品的机构，其特征在于，为应用一承载半导体制品的静电载具，直接进行测试的机构，该应用静电载具测试半导体制品的机构包括：
一移动式载板，其上承载多个半导体制品；能够将该移动式载板载送到测试的定位；该移动式载板配置至少一静电电路，用于产生静电，以应用静电而使得该移动式载板吸附所承载的半导体制品；
一移动式测试探针组，包括：
一探针机构，该探针机构包括一个探针或多个探针；
一机械手臂，连接该探针机构，用以驱动该探针机构到所需要的测试点，并使得该探针与该半导体制品的电路接点相连接以进行测试动作；
一控制机构，连接该机械手臂，包括控制电路，用于控制该机械手臂的移动，及测试电路，该测试电路通过该探针撷取所需要的数据；
一计算机，连接该控制机构，用以撷取该测试电路的测试数据；该计算机能够接收用户的输入以决定该测试电路的测试项目及方式以及该机械手臂的移动行程。
2.如权利要求1所述的应用静电载具测试半导体制品的机构，其特征在于，各静电电路包括一感应电极对，该感应电极对包括两个感应电极端分别由对应的静电电路的两端向下延伸，各感应电极端贯穿该移动式载板，而由该移动式载板下方露出。
3.如权利要求1所述的应用静电载具测试半导体制品的机构，其特征在于，当该探针机构包括多个探针时，形成不同的成组结构，各组分别对应一将测试的半导体制品；因此利用此探针机构能够一次对多个半导体制品进行测试。
4.如权利要求2所述的应用静电载具测试半导体制品的机构，其特征在于，各静电电路的该感应电极对的该两个感应电极端用于连接外部的电压源的正极及负极，该电压源将感应对应的感应电极对的该两个感应电极端，而使得对应的静电电路内部的电路被感应而在该移动式载板的表面产生静电；通过静电的吸引力，以将该半导体制品吸附在该移动式载板上。
5.如权利要求2所述的应用静电载具测试半导体制品的机构，其特征在于，当欲使得该半导体制品脱离该移动式载板时，则使用从外部连接的一电压源，并以其正极及负极与该移动式载板下露的该静电电路的感应电极对的该两个感应电极端进行反接，而使得该移动式载板的该静电电路内部的静电消失，所以该移动式载板即不再吸附该半导体制品。
6.如权利要求2所述的应用静电载具测试半导体制品的机构，其特征在于，先在该移动式载板预留孔洞，并在该孔洞填入导电材料，其中，该导电材料以成双的方式形成，且其下方露出于该移动式载板的下表面，以作为该静电电路的该感应电极对的该两个感应电极端；
然后在该移动式载板上镀上一层由铜、镍、金依序组合而成的薄膜材料，其中，铜位于该薄膜材料与该移动式载板接触的一端；然后应用照相蚀刻的方式，将不需要的材料蚀刻掉，而留下的原材料即形成该静电电路；其中，该静电电路必须对应到上述已形成的该感应电极对。
7.如权利要求1所述的应用静电载具测试半导体制品的机构，其特征在于，测试的程序为将所欲测试的半导体制品置于该移动式载板上，然后应用载送工具将该移动式载板移送到受测位置，然后该控制机构控制该机械手臂而使得该探针机构接触所欲测试的半导体制品，并根据该测试电路所规划的行程对所欲测试的半导体制品进行测试；然后该控制机构再驱动该机械手臂到下一个欲测试的半导体制品处进行测试，依此方式将规划测试的半导体制品进行测试；待测试完成后将该机械手臂携离该移动式载板处；并将该移动式载板及该半导体制品移送到下一阶段。
8.如权利要求1所述的应用静电载具测试半导体制品的机构，其特征在于，该移动式载板形成半导体制品的托盘，以作为运送及测试过程之用。
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