CN112415239A - 探针卡 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种探针卡，用以检测待测晶圆，其包含光输出元件可连接于定位元件，该光输出元件设置于具有通孔的电性检测基板的通孔，且以光纤将光输出元件与光源控制单元连接，可将输出光从光源控制单元传输至光输出元件，其中，定位元件可使光输出元件进行三维空间移动或调整与光输出元件的中心轴线的夹角角度，因此在硅光晶圆测试时，可同时进行光检测及电检测。

Description

探针卡

【技术领域】

本发明为一种探针卡，特别是关于一种具有电检测及光检测的探针卡。

【背景技术】

在已知的硅光晶圆量产测试时，以设有光输出元件及Z轴位移感测元件的机械臂对待测晶圆进行光检测，其中，光输出元件以光纤与光源控制单元连接，由光源控制单元提供输出光经光纤传送至光输出元件，再由光输出元件输出该输出光，使得该最佳检测位置达到正确光通量。

另外，由探针定位元件调整探针位置进行电性检测，与前述的光检测为两独立机构，意即在待测晶圆的相同检测位置上，电检测及光检测并非同步进行，一般来说，检测一片8吋晶圆的测试时间约为24小时，相当耗时，为目前需要改善的问题。

【发明内容】

为解决上述检测耗时的问题，本发明提供一种探针卡，包含：具有通孔的电性检测基板，光输出元件设置于该通孔，且利用光纤将光输出元件与光源控制单元连接，用以提供输出光，以及定位元件可使光输出元件进行三维空间移动或调整与光输出元件的中心轴线的夹角角度。

其中，定位元件连接光输出元件与电性检测基板，因此定位元件与光输出元件可随着电性检测基板同步移动，并以定位元件微幅调整光输出元件的位置及角度，即可在待测晶圆的相同检测位置上同时进行光检测及电检测，发明提供的探针卡可以解决需进行光感测的待测晶圆的耗时问题，提高检测效率。

以下借由具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。

【附图说明】

图1为本发明一实施例的探针卡侧视示意图。

图2为本发明一实施例的探针卡俯视示意图。

图3为本发明另一实施例的探针卡侧视示意图。

图4为本发明另一实施例的探针卡俯视示意图。

图5为本发明又另一实施例的探针卡侧视示意图。

【符号说明】

11 探针

12 待测晶圆

131 光输出元件

132 Z轴位移感测元件

133 定位元件

14 光纤

15 光源控制单元

16 电性检测基板

17 集成控制单元

18 通孔

19 载台

20 测试单元

【具体实施方式】

以下将详述本发明的各实施例，并配合图式作为例示。除了该多个详细说明之外，本发明亦可广泛地施行于其它的实施例中，任何所述实施例的轻易替代、修改、等效变化都包含在本发明的范围内，并以申请专利范围为准。在说明书的描述中，为了使读者对本发明有较完整的了解，提供了许多特定细节；然而，本发明可能在省略部分或全部特定细节的前提下，仍可实施。此外，众所周知的步骤或元件并未描述于细节中，以避免对本发明形成不必要的限制。图式中相同或类似的元件将以相同或类似符号来表示。特别注意的是，图式仅为示意之用，并非代表元件实际的尺寸或数量，部分细节未完全绘出，以求图式的简洁。

如图1及图2所示，是为本发明一实施例的探针卡侧视及俯视示意图，其特征具有电感测及光感测功能的探针卡。

本发明探针卡的一实施例，包含电性检测基板16，基板具有通孔18，用以设置光输出元件131，明显的，通孔18的大小即是光输出元件131水平移动的范围，如图2所示实施例，将通孔18设置于电性检测基板16的中心位置。在一实施例中，通孔18之外廓形状可为四边形、多边形或圆形等，但不以此为限。

本发明探针卡的一实施例，定位元件133连接光输出元件131，用以控制光输出元件131的移动或调整与待测晶圆12法线(或光输出元件131的中心轴线)的夹角角度。在一实施例中，定位元件133是多轴机械手臂，例如六轴机械手臂等，但不以此为限。当然亦可以其他方式实施，主要是可驱动光输出元件131在通孔18范围为内移动、驱动光输出元件131与待测晶圆12的距离、或调整与光输出元件131的中心轴线的夹角。在一实施例中，光输出元件131与其中心轴线的夹角的角度是介于0-10度之间，较佳为8～10度，调整光输出的倾斜角度，输出光与晶圆交集的区域即为检测范围，因此调整倾斜角度即可调整检测范围。

本发明探针卡的一实施例，光源控制单元15包含一发光元件(图未示)，并利用光纤14连接至光输出元件131，用以提供光检测所需的输出光，在一实施例中，光源是为一激光光。

本发明探针卡的一实施例，输出光经光输出元件131输出并投射至待测晶圆12，经反射后，可利用一光感测元件(图未示)收集反射光，比对分析输出光与反射光，取得待测晶圆12表面的光性质，而具有光检测的功能。本发明探针卡的另一实施例，输出光经光输出元件131输出并投射至待测晶圆12，改变待测晶圆12的电性，比对光投射前后的电性，亦具有光检测的功能。本发明探针卡的一实施例中，包含集成控制单元17，用以实现输出光与经待测晶圆12反射的反射光的比对分析，或输出光投射前后的电性比对分析的功能。

在一实施例中，集成控制单元17电性连接光源控制单元15与光感测元件，而得以比对分析输出光与反射光。

在一实施例中，集成控制单元17电性连接光源控制单元15与电性检测基板16，而得以比对分析输出光投射前后的电性。

在一实施例中，集成控制单元17更可依据比对分析结果，调整发光单元，以进一步控制输出光的强度。

在一实施例中，光输出元件131是一光输出元件131阵列(array)(图未示)，阵列中的每一光输出元件131皆以光纤14连接于光源控制单元15，因此可独立控制每一光输出元件131是否输出光及输出光的强度。在另一实施例中，光输出元件131阵列的每一光输出元件131可输出不同波长或波形的输出光。

本发明探针卡的一实施例，更包含Z轴位移感测元件132，用以感测光输出元件131与待测晶圆12的距离。Z轴位移感测元件132可连接于定位元件133或光输出元件131上，但需与光输出元件131同步移动，方能感测光输出元件131与待测晶圆12上的光栅或光通道的距离。在一实施例中，Z轴位移感测元件132与光输出元件131同时设置于通孔18。

可理解的，集成控制单元17可依据光输出元件131与待测晶圆12的距离，控制定位元件133在Z轴方向的移动。

在一实施例中，集成控制单元17电性连接Z轴位移感测元件132及定位元件133，可接收Z轴位移感测元件132的信号，产生控制信号，并传送至定位元件133，用以控制光输出元件131在Z轴方向的移动。

因此，集成控制单元17可同步调整光输出元件131输出光的强度及输出角度、光输出元件131在通孔18范围内的位置、及与待测晶圆12的距离等。

如图3及图4所示，是为本发明另一实施例的探针卡的侧视及俯视示意图，其包含载台19。载台19固接以承载电性检测基板16。在一实施例中，定位元件133固定于电性检测基板16上。在另一实施例中，定位元件133固定于载台19上。

如图5所示，是为本发明又另一实施例的探针卡的侧视示意图，其更包含测试单元20，分别电性连接于电性检测基板16及集成控制单元17，可检测特定的项目。在一实施例中，测试单元20具有特定的检测项目以及检测参数。在另一实施例中，可依实际检测需求更换不同的测试单元20，即可进行不同的检测项目。

综合上述，本发明的探针卡具有光检测及电检测的功能，利用光源控制单元调整输出光的强度，利用定位元件控制光输出元件的三维移动或调整光输出元件的角度，以及利用集成控制单元依据检测结果调整输出光以及检测范围。特别是，利用测试单元检测特定的项目，可提高光检测及电检测效率，解决检测耗时的问题。

以上所述的实施例仅是为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使熟习此项技艺的人士能够了解本发明之内容并据以实施，当不能以的限定本发明的专利范围，即大凡依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的专利范围内。

Claims (10)

1.一种探针卡，用以检测一待测晶圆，其特征在于，该探针卡包含：

一电性检测基板，具有一通孔；

一光输出元件设置于该通孔；

一定位元件，用以控制该光输出元件进行三维空间移动或调整与该光输出元件的中心轴线的一夹角角度；以及

一光源控制单元，利用一光纤连接该光输出元件，用以提供一输出光。

2.如权利要求1所述的探针卡，其特征在于，该定位元件连接该光输出元件与该电性检测基板。

3.如权利要求1所述的探针卡，其特征在于，更包含一载台，用以承接该电性检测基板。

4.如权利要求3所述的探针卡，其特征在于，该定位元件连接该光输出元件与该电性检测基板。

5.如权利要求3所述的探针卡，其特征在于，该定位元件连接该光输出元件与该载台。

6.如权利要求1所述的探针卡，其特征在于，更包含一Z轴位移感测元，设置于该通孔，用以感测该光输出元件与该待测晶圆的距离。

7.如权利要求1所述的探针卡，其特征在于，更包含一集成控制单元，用以调控该定位元件或该光源控制单元。

8.如权利要求1所述的探针卡，其特征在于，更包含一测试单元，电性连接于该电性检测基板。

9.如权利要求8所述的探针卡，其特征在于，更包含一集成控制单元，用以调控该定位元件、该光源控制单元或该测试单元。

10.如权利要求1所述的探针卡，其特征在于，其更包含一光感测元件，用以接收该输出光经该待测晶圆的一反射光。

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