CN111965516A - 测试设备 - Google Patents

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probe card
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阿里·库卡拉
蒂莫·萨尔米宁
维萨·亨通宁
马蒂·曼宁
大卫·贡纳森
莱夫·罗斯切尔
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Bluefors Cryogenics Oy
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Abstract

本发明提供一种用于对晶圆(102)上的集成电路进行电气测试的测试设备(100)。测试设备(100)包括：真空腔室(124)；用于保持晶圆(102)的卡盘(101)；用于电气接触集成电路的探针卡(103)；用于使卡盘(101)相对于探针卡(103)移动的移动装置；布置在真空腔室(124)内侧并且包封卡盘(101)和探针卡(103)的第一辐射屏蔽件(110)；以及热连接到第一辐射屏蔽件(110)的冷却单元(126)。用于使卡盘(101)相对于探针卡(103)移动的装置包括具有第一端部和第二端部的支撑柱(107、201、202、203)，支撑柱(107、201)的第一端部附接到卡盘(101)，并且第一辐射屏蔽件(110)包括第一固定零件(111)和第一可移动零件(112)，第一固定零件(111)具有支撑柱(107、201)布置成穿过其的第一孔口(113)，第一可移动零件(112)附接到支撑柱(107、201、202)并且布置成覆盖第一孔口(113)。

Description

测试设备
技术领域
本发明涉及一种如随附独立权利要求的前序所述的测试设备。
背景技术
半导体设备制造是用于使用光刻和化学处理步骤的多步骤序列在由半导体材料制成的晶圆上创建集成电路的一种常用工艺。作为工艺的一部分，通常通过向在晶圆上创建的集成电路应用特殊测试图案来测试它们的功能缺陷。此测试通过使用称为晶圆探测器的测试设备执行。
已知的晶圆探测器的实例包括用于保持要测试的晶圆的卡盘和用于电气接触晶圆上的集成电路的探针卡。探针卡电气连接到电子测试单元，所述电子测试单元根据测试程序对集成电路进行电气测试。测试程序限定测试图案的内容和将它们应用于集成电路的序列。卡盘和探针卡布置在腔室内侧，这允许在受控环境中测试集成电路。对于电气测试，将探针卡保持就位，同时使安装在卡盘上的晶圆在测试位置之间移动。在每个测试位置中，探针卡的接触元件布置成与一组集成电路的接触垫电气接触，然后用电子测试单元对所述一组集成电路进行电气测试。
与已知的晶圆探测器相关联的问题是对集成电路的测试是耗时且耗能的，并且在极低温度下，尤其是在低于4K下是困难的或者甚至是不可能的。这是因为测试集成电路所在的空间没有很好地与其周围环境热屏蔽。此外，在已知的晶圆探测器中，在测试空间中存在发热零件和部件，这使其冷却变得困难。
发明内容
本发明的主要目的是减少或甚至消除上文呈现的现有技术问题。
本发明的目的是提供一种用于对晶圆上的集成电路进行电气测试的测试设备。更详细地，本发明的目的是提供一种能够在极低温度下并且甚至在低于4K下对晶圆上的集成电路进行电气测试的测试设备。本发明的进一步目的是提供一种能够将测试集成电路所在的空间快速且能量高效地冷却到期望的测试温度并且使用最少量的能量来维持温度的测试设备。本发明的又另外的目的是提供一种使测试集成电路所在的空间与其周围环境很好地热屏蔽的测试设备。
为了实现上述目的，根据本发明的测试设备的特征在于随附独立权利要求的表征部分中呈现的内容。在从属权利要求中描述本发明的有利实施方案。
一种根据本发明所述的测试设备包括：真空腔室；卡盘，所述卡盘用于保持包括集成电路的晶圆；探针卡，所述探针卡用于电气接触晶圆上的集成电路；移动装置，所述移动装置用于使卡盘相对于探针卡移动；第一辐射屏蔽件，所述第一辐射屏蔽件布置在真空腔室内侧并且包封卡盘和探针卡；以及冷却单元，所述冷却单元热连接到第一辐射屏蔽件。在根据本发明的测试设备中，用于使所述卡盘相对于探针卡移动的装置包括具有第一端部和第二端部的支撑柱，支撑柱的第一端部附接到卡盘，并且第一辐射屏蔽件包括第一固定零件和第一可移动零件，所述第一固定零件具有支撑柱布置成穿过其的第一孔口，所述第一可移动零件附接到支撑柱并且布置成覆盖第一孔口。
根据本发明的测试设备可用于对晶圆上的集成电路进行电气测试。测试设备可称为晶圆探测器。要测试的晶圆安装在卡盘上，所述卡盘使用移动装置在测试位置之间移动。在每个测试位置中，探针卡与一个或多个集成电路电气接触，然后可对所述一个或多个集成电路进行电气测试。
卡盘用于在测试集成电路期间保持晶圆。卡盘可以是例如包括用于将晶圆保持在卡盘的基板上的多个热传导销的机械卡盘。替代地，卡盘可以是例如包括涂覆有电介质材料层的金属基板的静电卡盘。通过在金属基板与晶圆之间提供电压差，静电力将晶圆保持在卡盘上。为了维持晶圆的平坦度并且促进热量从晶圆的迅速传递，卡盘优选地由热传导材料(诸如铜或金)制成。卡盘可由镀金的铜制成。这些材料提供良好的热性质和性能。
卡盘相对于探针卡与移动装置一起移动。移动通过支撑柱传递到支撑柱的第一端部附接到的卡盘。卡盘优选地是平坦的并且相对于支撑柱的纵向轴线实质上垂直地布置。支撑柱的第二端部从第一辐射屏蔽件延伸出去。移动装置包括一个或多个致动器，所述一个或多个致动器附接到支撑柱以用于使支撑柱及因此附接到支撑柱的第一端部的卡盘移动。一个或多个致动器附接到支撑柱，方式为使得它们在第一辐射屏蔽件外侧，由此它们不会加热第一辐射屏蔽件的内部。优选地，一个或多个致动器附接到支撑柱的第二端部并且被配置来使支撑柱在不同方向上移动。
支撑柱可以是单件式或多件式。支撑柱可包括在支撑柱的纵向方向上相继连续地布置的第一柱零件和第二柱零件。第一柱零件的第一端部可附接到卡盘，并且第一柱零件的第二端部可附接到第一可移动零件。第二柱零件的第一端部可附接到第一可移动零件，并且第二柱零件的第二端部可附接到一个或多个致动器或附接到第二辐射屏蔽件的第二可移动零件。在第二柱零件的第二端部附接到第二可移动零件的情况下，支撑柱可包括第三柱零件，所述第三柱零件的第一端部可附接到第二可移动零件并且所述第三柱零件的第二端部可附接到一个或多个致动器。支撑柱可以是管件，并且它可布置成穿过第一可移动零件。支撑柱可包括多个管件，所述管件可部分地彼此嵌套，或者在支撑柱的纵向方向上相继连续地布置。第一可移动零件可附接在两个连续管件之间。支撑柱可由金属(诸如不锈钢)或具有良好机械性质和低热导率的其他材料制成。
探针卡用于电气接触晶圆上的集成电路。探针卡可包括印刷电路板(PCB)和一个或多个接触元件，它们可布置成与集成电路的接触垫电气接触。测试设备可包括用于光学地定位探针卡上的接触元件和晶圆上的接触垫的相机。通过使用此信息，要测试的集成电路的接触垫可与探针卡的接触元件对准。
探针卡可热地和机械地附接到探针卡保持器，所述探针卡保持器利用热隔离支撑件(例如，薄壁不锈钢管件)机械地附接到第一辐射屏蔽件的第一固定零件。取决于接触元件的形状和形式，探针卡可以是例如针型、竖直销型或MEMS(微机电系统)型探针卡。探针卡的接触元件可例如由钨或钨/铼合金制成。集成电路的触垫可例如由铝、铜、铜合金或许多类型的接焊料(诸如铅-锡和锡-银)制成。通常，探针卡是针对每种类型的晶圆定制的，使得可对晶圆上的每个集成电路进行电气测试。
卡盘和探针卡布置在包括两个屏蔽零件的第一辐射屏蔽件内侧。第一屏蔽零件(即，第一固定零件)具有第一孔口，支撑柱布置成穿过所述第一孔口，使得支撑柱的第一端部延伸到第一辐射屏蔽件的内部。第一孔口优选地以使得支撑柱在卡盘的任何位置中不触及第一固定零件的方式设定尺寸。优选地，第一孔口的形状是圆形。第二屏蔽零件(即，第一可移动零件)附接到支撑柱并且布置成在卡盘的任何位置中覆盖第一孔口。第一孔口可用第一可移动零件闭合。
第一辐射屏蔽件充当热屏蔽件，从而减少所述热传递。换句话讲，第一辐射屏蔽件是热辐射屏蔽件。第一辐射屏蔽件限定卡盘和探针卡放置到其中的实质上包封的空间。优选地，光子可进入由第一辐射屏蔽件包封的空间的唯一路径是与第一孔口连接的第一固定零件与第一可移动零件之间的间隙。通过间隙泄漏的光子数目可通过几何形状和通过调整表面的发射率来减少。
第一固定零件可与热隔离支撑件(例如，薄壁不锈钢管件)一起机械附接到真空腔室或附接到包封第一辐射屏蔽件的另一辐射屏蔽件。第一固定零件可包括圆柱形侧壁、围绕其周边附接到所述侧壁的上部边缘的上部端壁以及设置有第一孔口并且围绕其周边附接到所述侧壁的下部边缘的下部端壁。第一可移动零件可包括定位在第一固定零件的下部端壁下方以覆盖第一孔口的圆形板。第一固定零件的下部端壁可设置有围绕第一孔口的第一唇缘，并且第一可移动零件的圆形板可设置有布置在其外边缘处并且面对第一唇缘的第二唇缘。第一唇缘和第二唇缘连同下部端壁和圆形板一起形成迷宫式密封件，所述迷宫式密封件为光子提供蜿蜒路径并且因此限制热辐射进入第一辐射屏蔽件中的量。第一辐射屏蔽件的第一固定零件和第一可移动零件可例如由铝制成。
冷却单元热连接到第一辐射屏蔽件。在本文本中，表达“热连接”意指两个构件连接，使得热量可在其间传导。冷却单元用于将第一辐射屏蔽件的内部冷却到期望的测试温度并且用于在测试集成电路期间维持测试温度。第一辐射屏蔽件内侧的测试温度可例如在1-4K的范围内。热量通过连接在冷却单元与第一辐射屏蔽件之间的一个或多个热联接件从第一辐射屏蔽件传递出去。热联接件可以是例如由铜或铝制成的缆线或杆。优选地，冷却单元热连接到第一固定零件和第一可移动零件两者。冷却单元可包括一个或多个温度级，所述一个或多个温度级中的每一个被配置来向所述冷却单元热连接到的零件提供特定温度。冷却单元可以是基于氦气的闭环循环冷却器。
真空腔室允许在受控环境中测试集成电路。可使用各种设备来控制条件(诸如真空腔室内侧的压力和温度)。测试设备可包括例如附接到真空腔室以用于控制压力的真空泵以及附接到真空腔室以用于控制真空腔室内侧的温度的冷却单元。真空腔室可例如由不锈钢或铝制成。当测试集成电路时，真空腔室内侧的压力通常小于10E-4毫巴。
测试设备包括用于对晶圆上的集成电路进行电气测试的电子测试单元。电子测试单元电气连接到探针卡。探针卡在电子测试单元与晶圆上的集成电路之间提供电气路径，从而允许对集成电路进行测试和验证。电子测试单元根据测试程序测试集成电路，所述测试程序限定测试图案的内容和将它们应用于集成电路的序列。电子测试单元可包括处理器和包括计算机程序代码的存储器，所述存储器和计算机程序代码被配置来利用处理器致使电子测试单元对集成电路进行电气测试。
根据本发明的测试设备的优点在于，它能够在极低的温度下，并且甚至在低于4K下对晶圆上的集成电路进行电气测试。根据本发明的测试设备的另一优点在于，可将测试集成电路所在的空间，即，第一辐射屏蔽件的内部快速且能量高效地冷却到期望的测试温度，并且温度可使用最少量的能量来维持。根据本发明的测试设备的另一优点在于，测试集成电路所在的空间与其周围环境很好地热屏蔽。
根据本发明的实施方案，第一可移动零件具有支撑柱布置成穿过其的第二孔口。第一可移动零件附接到支撑柱，使得在支撑柱与第一可移动零件之间不存在间隙或存在最小间隙。优选地，在此实施方案中，支撑柱是单件式管件。第二孔口的形状优选地是圆形。
根据本发明的实施方案，所述测试设备包括布置在真空腔室内侧并且包封第一辐射屏蔽件的第二辐射屏蔽件，所述第二辐射屏蔽件包括第二固定零件和第二可移动零件，所述第二固定零件具有支撑柱布置成穿过其的第三孔口，所述第二可移动零件附接到支撑柱并且布置成覆盖第三孔口。
第二辐射屏蔽件包括两个屏蔽零件。第一屏蔽零件(即，第二固定零件)具有第三孔口，支撑柱布置成穿过所述第三孔口，使得支撑柱的第二端部从第二辐射屏蔽件延伸出去。第三孔口优选地以使得支撑柱在卡盘的任何位置中不触及第二固定零件的方式设定尺寸。优选地，第三孔口的形状是圆形。第二屏蔽零件(即，第二可移动零件)附接到支撑柱并且布置成在卡盘的任何位置中覆盖第三孔口。第三孔口可用第二可移动零件闭合。
第二辐射屏蔽件充当热屏蔽件，从而减少热传递。换句话讲，第二辐射屏蔽件是热辐射屏蔽件。第二辐射屏蔽件限定第一辐射屏蔽件放置到其中的实质上包封的空间。优选地，光子可进入由第二辐射屏蔽件包封的空间的唯一路径是与第三孔口连接的第二固定零件与第二可移动零件之间的间隙。通过间隙泄漏的光子数目可通过几何形状和通过调整表面的发射率来减少。
第二固定零件可与热隔离支撑件(例如，薄壁不锈钢管件)一起机械附接到真空腔室或附接到包封第二辐射屏蔽件的另一辐射屏蔽件。第二固定零件可包括圆柱形侧壁、围绕其周边附接到所述侧壁的上部边缘的上部端壁以及设置有第三孔口并且围绕其周边附接到所述侧壁的下部边缘的下部端壁。第二可移动零件可包括定位在第二固定零件的下部端壁上方以覆盖第三孔口的圆形板。第二固定零件的下部端壁可设置有围绕第三孔口的第一唇缘，并且第二可移动零件的圆形板可设置有布置在其外边缘处并且面对第一唇缘的第二唇缘。第一唇缘和第二唇缘连同下部端壁和圆形板一起形成迷宫式密封件，所述迷宫式密封件为光子提供蜿蜒路径并且因此限制热辐射进入第二辐射屏蔽件中的量。第二辐射屏蔽件的第二固定零件和第二可移动零件可例如由铝制成。
第二辐射屏蔽件的优点在于，它进一步改进测试设备的热屏蔽，由此与具有仅一个辐射屏蔽件的测试设备相比，第一辐射屏蔽件内侧的期望测试温度可用最少量的能量来实现和维持。
根据本发明的实施方案，第二可移动零件具有支撑柱布置成穿过其的第四孔口。第二可移动零件附接到支撑柱，使得在支撑柱与第二可移动零件之间不存在间隙或存在最小间隙。优选地，在此实施方案中，支撑柱是单件式管件。第四孔口的形状优选地是圆形。
根据本发明的实施方案，冷却单元具有热连接到第一辐射屏蔽件的第一温度级和热连接到第二辐射屏蔽件的第二温度级。冷却单元的温度级被配置来向辐射屏蔽件提供不同温度。可用第一温度级实现的温度低于可用第二温度级实现的温度。由第一温度级提供的温度可例如在3-5K的范围内或约4K，并且由第二温度级提供的温度可例如在45-55K的范围内或约50K。热量通过连接在第一温度级与第一辐射屏蔽件之间的一个或多个热联接件从第一辐射屏蔽件传递出去。热量通过连接在第二温度级与第二辐射屏蔽件之间的一个或多个热联接件从第二辐射屏蔽件传递出去。热联接件可以是例如由铜或铝制成的缆线或杆。优选地，第一温度级热连接到第一固定零件和第一可移动零件两者，并且第二温度级热连接到第二固定零件与第二可移动零件两者。
具有两个温度级的冷却单元的优点在于，可将测试集成电路所在的空间(即，第一辐射屏蔽件的内部)更快速且能量更高效地冷却到期望的测试温度。
根据本发明的实施方案，冷却单元具有热连接到卡盘和探针卡的第三温度级。优选地，第三温度级通过探针卡保持器热连接到探针卡。可用第三温度级实现的温度低于可用第一温度级实现的温度。由第三温度级提供的温度可例如在0.8-1.2K的范围内或约1K。热量通过连接在第三温度级与卡盘之间的一个或多个热联接件远离卡盘传递。热量通过连接在第三温度级与探针卡之间的一个或多个热联接件远离探针卡传递。热联接件可以是例如由铜或铝制成的缆线或杆。
当卡盘由冷却单元冷却时，来自安装在卡盘上的晶圆的热量可通过传导传递到卡盘。对应地，当探针卡由冷却单元冷却时，来自晶圆的热量可在探针卡与集成电路电气接触时传递到探针卡。热量通过集成电路的接触垫和探针卡的接触元件进行传导来传递。因此，冷却单元能够通过卡盘和探针卡高效地冷却晶圆。
使用冷却单元的第三温度台冷却卡盘和探针卡的优点在于，可将测试集成电路所在的空间(即，第一辐射屏蔽件的内部)更快速且能量更高效地冷却到期望的测试温度。
根据本发明的实施方案，测试设备包括布置在第一辐射屏蔽件内部并且包封卡盘和探针卡的第三辐射屏蔽件，第三辐射屏蔽件热连接到冷却单元的第三温度台。
根据本发明的实施方案，辐射屏蔽件的固定零件包括围绕孔口的第一唇缘，并且辐射屏蔽件的可移动零件包括布置在其外边缘处的第二唇缘，所述第一唇缘和所述第二唇缘布置成彼此面对。第一唇缘和/或第二唇缘可设置有由不透明材料(诸如金属涂覆的塑料)制成的密封件。第一唇缘和第二唇缘的优点在于，迷宫式密封件形成于辐射屏蔽件的固定零件与可移动零件之间。这为光子提供蜿蜒路径并且因此限制进入辐射屏蔽件中热辐射的量。
根据本发明的实施方案，辐射屏蔽件包括附接到固定零件或可移动零件以用于屏蔽固定零件与可移动零件之间的间隙的密封件。密封件可附接到固定零件，使得密封件包围固定零件中的孔口。固定零件可围绕孔口包括唇缘，密封件附接到所述唇缘。密封件可附接到可移动零件的外边缘。可移动零件可在其外边缘处包括唇缘，密封件附接到所述唇缘。
根据本发明的实施方案，辐射屏蔽件包括与柔性元件一起附接到固定零件以用于闭合固定零件与可移动零件之间的间隙的实心环。柔性元件包围固定零件中的孔口。
辐射性热传递(发射/吸收)可通过使一个或多个辐射屏蔽件的表面和真空腔室的内表面反射来减少。热反射表面可以是例如抛光金属。通过使表面局部地吸热，可使热反射表面的比例最大化，并且仅补偿几何形状中的非理想性。
根据本发明的实施方案，使固定零件和可移动零件的彼此面对的表面中的至少一者吸热。吸热表面确保光子无法通过与孔口连接的固定零件与可移动零件之间的间隙从较高温侧穿透到较低温侧。吸热表面可例如被黑色阳极氧化或涂成黑色。
根据本发明的实施方案，用于使卡盘相对于探针卡移动的装置包括附接到支撑柱的第二端部以用于使支撑柱在三个垂直方向上移动的第一致动器。移动通过支撑柱传递到支撑柱的第一端部附接到的卡盘。通过使用第一致动器，卡盘可水平地和竖直地移动。第一致动器可布置在真空腔室外侧，或者布置在真空腔室内侧但在一个或多个辐射屏蔽件外侧。第一致动器可以是例如操作螺杆的电动马达，所述螺杆将旋转移动传递为线性移动。使第一致动器在一个或多个辐射屏蔽件外侧的优点在于，由第一致动器生成的热量不会加热测试集成电路所在的空间，即，第一辐射屏蔽件的内部。
根据本发明的实施方案，用于使卡盘相对于探针卡移动的装置包括附接到支撑柱的第二端部以用于使支撑柱围绕其纵向轴线旋转的第二致动器。移动通过支撑柱传递到支撑柱的第一端部附接到的卡盘。第二致动器可布置在真空腔室外侧，或者布置在真空腔室内侧但在一个或多个辐射屏蔽件外侧。第二致动器可以是例如操作螺杆的电动马达，所述螺杆将旋转移动传递为线性移动并且将线性移动传递回至支撑柱的旋转移动。使第二致动器在一个或多个辐射屏蔽件外侧的优点在于，由第二致动器生成的热量不会加热测试集成电路所在的空间，即，第一辐射屏蔽件的内部。
根据本发明的实施方案，支撑柱包括一个或多个管件。多个管件可部分地彼此嵌套，或者在支撑柱的纵向方向上相继连续地布置。一个或多个可移动零件可附接在两个连续管件之间。支撑柱可以布置成穿过一个或多个可移动零件的管件。在这种情况下，优选地，支撑柱在管件内侧设置有热辐射屏蔽件以阻挡管件内侧的热辐射。支撑柱可以是单件式或多件式管件。优选地，管件具有圆的横截面。支撑柱可由金属(诸如不锈钢)或具有良好机械性质和低热导率的其他材料制成。由一个或多个管件制成的支撑柱的优点在于，通过支撑柱传递的热量最少。
根据本发明的实施方案，管件由片材金属制成。片材金属的优点在于它可容易形成管件。
根据本发明的实施方案，管件的壁厚在0.05mm至0.3mm的范围内。管件的壁厚在此范围内的优点在于，这确保通过支撑柱传递的热量最少并且支撑柱足够硬以保持其形状。
根据本发明的实施方案，冷却单元是使用闭环氦气循环的干燥低温恒温器。当使用干燥低温恒温器时，真空腔室保持处于室温(不在液氮或液氦浴中)，并且所有低温部件位于真空腔室内侧。干燥低温恒温器可包括多个温度级，例如，50K级、4K级和1K级。干燥低温恒温器的优点在于，测试集成电路所在的空间(即，第一辐射屏蔽件的内部)可冷却至低于4K的温度，而无需将整个系统浸没到液氦浴。
本文中呈现的本发明的示例性实施方案并不解释为对所附权利要求的适用性构成限制。动词“包括”在本文中用作开放式限制，并不排除也存在未叙述的特征。除非另有明确说明，否则从属权利要求中所叙述的特征能够相互自由地组合。
附图说明
图1示出根据本发明的第一实施方案的测试设备的剖视图，
图2示出根据本发明的第二实施方案的测试设备的剖视图，并且
图3A-图3E示出辐射屏蔽件的示例性结构。
具体实施方式
在不同的实施方案中，相同或相似部件使用相同附图标记。
图1示出根据本发明的第一实施方案的测试设备的剖视图。测试设备100包括用于保持包括集成电路的晶圆102的卡盘101，以及附接到探针卡保持器104以用于电气接触晶圆102上的集成电路的探针卡103。探针卡103包括可布置成与集成电路的接触垫电气接触的接触元件105。对集成电路的电气测试利用电气连接到探针卡103的电子测试单元106来完成。探针卡103在电子测试单元106与晶圆102上的集成电路之间提供电气路径。
卡盘101可利用包括具有第一端部和第二端部的支撑柱107的移动装置相对于探针卡103移动。支撑柱107的第一端部附接到卡盘101，使得卡盘101垂直于支撑柱107的纵向轴线。移动装置还包括用于使支撑柱107在三个垂直方向上移动的第一致动器108，以及用于使支撑柱107围绕其纵向轴线旋转的第二致动器109。第一致动器108和第二致动器109附接到支撑柱107的第二端部，使得移动通过支撑柱107传递到卡盘101。
卡盘101和探针卡103布置在包括第一固定零件111和第一可移动零件112的第一辐射屏蔽件110内侧。第一固定零件111具有第一孔口113，支撑柱107布置成穿过所述第一孔口113，使得支撑柱107的第一端部延伸到第一辐射屏蔽件110的内部。第一可移动零件112具有支撑柱107布置成穿过其的第二孔口114。第一可移动零件112定位在第一固定零件111的下部侧壁下方并且附接到支撑柱107使得它覆盖第一孔口113。第一固定零件111的下部端壁设置有围绕第一孔口113的唇缘115，并且第一可移动零件112设置有布置在其外边缘处并且面对唇缘115的唇缘116。
第一辐射屏蔽件110布置在包括第二固定零件118和第二可移动零件119的第二辐射屏蔽件117内侧。第一辐射屏蔽件110的第一固定零件111机械地附接到第二辐射屏蔽件117的第二固定零件118但与之热隔离。第二固定零件118具有第三孔口120，支撑柱107布置成穿过所述第三孔口120，使得支撑柱107的第二端部从第二辐射屏蔽件117延伸出去。第二可移动零件119具有支撑柱107布置成穿过其的第四孔口121。第二可移动零件119定位在第二固定零件118的下部侧壁上方并且附接到支撑柱107使得它覆盖第三孔口120。第二固定零件118的下部端壁设置有围绕第三孔口120的唇缘122，并且第二可移动零件119设置有布置在其外边缘处并且面对唇缘122的唇缘123。
第二辐射屏蔽件117布置在真空腔室124内侧。第二辐射屏蔽件117的第二固定零件118附接到真空腔室124。真空腔室124允许在受控环境中测试集成电路。真空腔室124内侧的压力用真空泵125控制。
测试设备包括用于将晶圆102来冷却到期望测试温度并且用于在测试集成电路期间维持测试温度的冷却单元126。冷却单元126包括三个温度级127、128和129，其中的每一个被配置来向冷却单元热连接到的零件提供特定温度。第一温度级127热连接到第一辐射屏蔽件110，并且第二温度级128热连接到第二辐射屏蔽件117。可用第一温度级127实现的温度低于可用第二温度级128实现的温度。热量通过连接在第一温度级127与第一辐射屏蔽件110之间的热联接件130从第一辐射屏蔽件110传递出去。热量通过连接在第二温度级128与第二辐射屏蔽件117之间的热联接件131从第二辐射屏蔽件117传递出去。第三温度级129热连接到卡盘101和探针卡103。可用第三温度级129实现的温度低于可用第一温度级127实现的温度。热量通过连接在第三温度级129与卡盘101和探针卡保持器104之间的热联接件132远离卡盘101和探针卡103传递。
图2示出根据本发明的第二实施方案的测试设备的剖视图。图2的测试设备与图1的测试设备的不同之处在于，支撑柱107包括三个柱零件201、202和203，并且第一可移动零件112和第二可移动零件119不具有孔口。柱零件201的第一端部附接到卡盘101，并且柱零件201的第二端部附接到第一可移动零件112。柱零件202的第一端部附接到第一可移动零件112，并且柱零件202的第二端部附接到第二可移动零件119。柱零件203的第一端部附接到第二可移动零件119，并且柱零件203的第二端部附接到致动器108和109。
图3A-图3E示出辐射屏蔽件的示例性结构。更具体地，图3A-图3E示出在辐射屏蔽件的第一固定零件111与第一可移动零件112之间的闭合间隙的近距离视图。在图3A中，示出密封件301，所述密封件301附接到第一固定零件111，使得密封件301包围第一孔口113。密封件301压靠第一可移动零件112使得第一固定零件111与第一可移动零件112之间的间隙闭合。图3B的辐射屏蔽件与图3A的辐射屏蔽件的不同之处在于第一可移动零件112包括布置在其外边缘处以减少通过间隙泄漏的光子数目的唇缘116。图3C的辐射屏蔽件与图3A的辐射屏蔽件的不同之处在于第一固定零件111包括密封件301附接到的唇缘115。图3D的辐射屏蔽件与图3C的辐射屏蔽件的不同之处在于第一可移动零件112包括布置在其外边缘处以减少通过间隙泄漏的光子数目的唇缘116。在图3E中，示出第一固定零件111与第一可移动零件112之间的间隙由与柔性元件303一起附接到第一固定零件111的实心环302闭合的结构。柔性元件303包围第一孔口113。
在附图中仅描述了本发明的有利的示例性实施方案。本领域技术人员清楚的是，本发明并不仅限于上文所呈现的实例，而是本发明可在下文中呈现的权利要求的限制内变化。在从属权利要求中描述了本发明的一些可能的实施方案，并且它们不被认为这样就限制了本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种测试设备，其包括：
-真空腔室，
-卡盘，所述卡盘用于保持包括集成电路的晶圆，
-探针卡，所述探针卡用于电气接触所述晶圆上的所述集成电路，
-移动装置，所述移动装置用于使所述卡盘相对于所述探针卡移动，
-第一辐射屏蔽件，所述第一辐射屏蔽件布置在所述真空腔室内侧并且包封所述卡盘和所述探针卡，以及
-冷却单元，所述冷却单元热连接到所述第一辐射屏蔽件，
其特征在于：
-用于使所述卡盘相对于所述探针卡移动的装置包括具有第一端部和第二端部的支撑柱，所述支撑柱的所述第一端部附接到所述卡盘，并且
-所述第一辐射屏蔽件包括第一固定零件和第一可移动零件，所述第一固定零件具有所述支撑柱布置成穿过其的第一孔口，所述第一可移动零件附接到所述支撑柱并且布置成覆盖所述第一孔口。
2.如权利要求1所述的测试设备，其特征在于：所述第一可移动零件具有所述支撑柱布置成穿过其的第二孔口。
3.如权利要求1或2所述的测试设备，其特征在于：所述测试设备包括布置在所述真空腔室内侧并且包封所述第一辐射屏蔽件的第二辐射屏蔽件，所述第二辐射屏蔽件包括第二固定零件和第二可移动零件，所述第二固定零件具有所述支撑柱布置成穿过其的第三孔口，所述第二可移动零件附接到所述支撑柱并且布置成覆盖所述第三孔口。
4.如权利要求3所述的测试设备，其特征在于：所述第二可移动零件具有所述支撑柱布置成穿过其的第四孔口。
5.如权利要求3或4所述的测试设备，其特征在于：所述冷却单元具有热连接到所述第一辐射屏蔽件的第一温度级和热连接到所述第二辐射屏蔽件的第二温度级。
6.如权利要求5所述的测试设备，其特征在于：所述冷却单元具有热连接到所述卡盘和所述探针卡的第三温度级。
7.如前述权利要求中任一项所述的测试设备，其特征在于：所述辐射屏蔽件的所述固定零件包括围绕所述孔口的第一唇缘，并且所述辐射屏蔽件的所述可移动零件包括布置在其外边缘处的第二唇缘，所述第一唇缘和所述第二唇缘布置成彼此面对。
8.如前述权利要求中任一项所述的测试设备，其特征在于：所述辐射屏蔽件包括附接到所述固定零件或所述可移动零件以用于屏蔽所述固定零件与所述可移动零件之间的间隙的密封件。
9.如权利要求1至7中任一项所述的测试设备，其特征在于：所述辐射屏蔽件包括与柔性元件一起附接到所述固定零件以用于闭合所述固定零件与所述可移动零件之间的间隙的实心环。
10.如前述权利要求中任一项所述的测试设备，其特征在于：使所述固定零件和所述可移动零件的彼此面对的表面中的至少一者吸热。
11.如前述权利要求中任一项所述的测试设备，其特征在于：所述用于使所述卡盘相对于所述探针卡移动的装置包括附接到所述支撑柱的所述第二端部以用于使所述支撑柱在三个垂直方向上移动的第一致动器。
12.如权利要求11所述的测试设备，其特征在于：所述用于使所述卡盘相对于所述探针卡移动的装置包括附接到所述支撑柱的所述第二端部以用于使所述支撑柱围绕其纵向轴线旋转的第二致动器。
13.如前述权利要求中任一项所述的测试设备，其特征在于：所述支撑柱包括一个或多个管件。
14.如权利要求13所述的测试设备，其特征在于：所述管件由片材金属制成。
15.如权利要求13或14所述的测试设备，其特征在于：所述管件的壁厚度在0.05mm至0.3mm的范围内。
16.如前述权利要求中任一项所述的测试设备，其特征在于：所述冷却单元是使用闭环氦气循环的干燥低温恒温器。
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