CN113608088A - 半导体元件的测试设备及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种半导体元件的测试设备及测试方法。该测试设备具有一测试器、一接口板、一屏蔽件、一气体供应单元、一温度感测装置以及一控制器；该接口板设置在该测试器上，并经配置以容纳该半导体元件且连接干半导体元件到该测试器；该屏蔽件设置在该接口板上，并具有一凹陷；该气体供应单元具有一导管，延伸经过该屏蔽件并可到达该凹陷；该温度感测装置设置在该凹陷内；该控制器经配置以控制该测试器、该气体供应单元以及该温度感测装置，并与该测试器、该气体供应单元以及该温度感测装置进行通信。

Description

半导体元件的测试设备及其测试方法

技术领域

本公开主张2020年5月4日申请的美国正式申请案第16/865,949号的优先权及益处，该美国正式申请案的内容以全文引用的方式并入本文中。

本公开涉及一种半导体元件的测试设备以及测试方法。特别涉及一种半导体存储器元件的热测试设备以及热测试方法。

背景技术

在制造之后，例如一晶粒(die)或一封装(package)的一半导体元件是通过一测试单元(意即一测试器、操控器(manipulator)或类似物)进行测试。在测试期间，半导体元件必须在特定状态下，例如一预定温度、压力或湿度，或者是在充满气体(gas-filled)的环境下。按照惯例，在测试之前是先加热或冷却半导体元件，然后在加热或冷却执行一段特定时间之后，才开始对半导体元件进行测试。然而，加热或冷却的持续时间是通过一操作人员基于其经验进行估计。再者，在测试期间可能难以将半导体器件保持在特定状态下。因此，可能降低测试半导体元件的准确性。

据此，持续需要改进半导体元件的测试设备以及半导体元件的测试方法的架构，开发出解决上述挑战的技术改善方案。

上文的“现有技术”说明仅是提供背景技术，并未承认上文的“现有技术”说明公开本公开的标的，不构成本公开的现有技术，且上文的“现有技术”的任何说明均不应作为本公开的任一部分。

发明内容

本公开的一实施例提供一种半导体元件的测试设备。该测试设备包括一测试器；一接口板，设置在该测试器上，并经配置以容纳该半导体元件，且连接该半导体元件到该测试器；一屏蔽件，设置在该接口板上，且具有一凹陷；一气体供应单元，具有一导管，是延伸经过该屏蔽件，并到达该凹陷；一温度感测装置，设置在该凹陷内；以及一控制器，经配置以控制该测试器、该气体供应单元以及该温度感测装置，并与该测试器、该气体供应单元以及该温度感测装置进行通信。

在本公开的一些实施例中，该温度感测装置贴合到该屏蔽件的一内侧壁。

在本公开的一些实施例中，该半导体元件设置在该接口板上，且该导管设置在该半导体元件上。

在本公开的一些实施例中，一气体可从该气体供应单元经由该导管而流向该凹陷。

在本公开的一些实施例中，该气体为在一预定温度下的干燥清洁空气(dry cleanair，DCA)。

在本公开的一些实施例中，该预定温度是介于大约-50℃到大约120℃之间。

在本公开的一些实施例中，该温度感测装置为一热电耦(thermocouple)、一温度感测器、一热敏电阻(thermistor)或一电阻式温度感测器(resistive temperaturedetector)。

本公开的另一实施例提供一种测试一半导体元件的方法。该方法包括提供一测试器、一接口板、一屏蔽件、一气体供应单元、一温度感测装置以及一控制器，该接口板位于该测试器上，该屏蔽件位于该接口板上，该控制器可与该测试器、该气体供应单元以及该温度感测装置通信；设置该半导体元件在该接口板上；设置该屏蔽件在该半导体元件上，以界定一腔室；测量该腔室的一第一温度，其是通过该温度感测装置进行测量；以及传输该第一温度的测量结果从该温度感测装置到该控制器。

在本公开的一些实施例中，该方法还包括：当该第一温度大致等于一预定温度或者是在一预定温度范围内时，即通过该测试器测试该半导体元件。

在本公开的一些实施例中，该气体的供应以及该半导体的测试是同时执行。

在本公开的一些实施例中，该预定温度是介于大约-10℃到95℃之间。

在本公开的一些实施例中，该预定温度范围是介于-12℃到-8℃之间，或者是介于93℃到98℃之间。

在本公开的一些实施例中，该方法还包括：在该半导体元件测试之后，移动该屏蔽件远离该半导体元件。

在本公开的一些实施例中，该方法还包括：当该第一温度大致大于或小于一预定温度或在一预定温度范围外时，即调整来自该气体供应单元的该气体的一温度或一流量。

在本公开的一些实施例中，该方法还包括：测量该腔室的一第二温度，其是通过该温度感测装置进行测量；以及传输该第二温度的测量结果从该温度感测装置到该控制器。

在本公开的一些实施例中，该方法还包括：当该第二温度大致等于一预定温度或在一预定温度范围内时，即通过该测试器测试该半导体元件。

在本公开的一些实施例中，该方法还包括：当该第二温度大致大于或小于一预定温度或者是在一预定温度范围外时，即调整来自该气体供应单元的该气体的一温度或一流量。

在本公开的一些实施例中，该气体的供应以及该半导体的测试是同时执行。

在本公开的一些实施例中，该屏蔽件的设置包括移动该屏蔽件朝向该半导体元件，直到该屏蔽件触碰该接口板或该测试器为止。

在本公开的一些实施例中，该方法还包括：获得来自该接口板或该测试器的该半导体元件的一内部温度；以及传输该半导体元件的该内部温度从该测试器到该控制器。

综上所述，温度感测装置包括在用于测试一半导体元件的设备中，并可提供通过该温度感测装置所测量的一温度给一控制器，以保证在测试开始之前，该半导体元件是在一预定温度。因此，可提升或改善测试结果的准确度(accuracy)。

上文已相当广泛地概述本公开的技术特征及优点，从而使下文的本公开详细描述得以获得优选了解。构成本公开的权利要求标的的其它技术特征及优点将描述于下文。本公开所属技术领域中技术人员应了解，可相当容易地利用下文公开的概念与特定实施例可作为修改或设计其它结构或工艺而实现与本公开相同的目的。本公开所属技术领域中技术人员亦应了解，这类等效建构无法脱离权利要求所界定的本公开的构思和范围。

附图说明

参阅实施方式与权利要求合并考量附图时，可得以更全面了解本公开的公开内容，附图中相同的元件符号是指相同的元件。

图1为依据本公开一些实施例中一第一设备的剖视示意图。

图2为依据本公开一些实施例中一第二设备的剖视示意图。

图3为依据本公开一些实施例中一第三设备的剖视示意图。

图4为依据本公开一些实施例中一第四设备的剖视示意图。

图5为依据本公开一些实施例中一第五设备的剖视示意图。

图6为依据本公开一些实施例中一第六设备的剖视示意图。

图7为依据本公开一些实施例中一种半导体元件的测试方法的流程示意图。

图8到图21为依据本公开一些实施例中在测试一半导体元件中的各中间阶段的剖视示意图。

其中，附图标记说明如下：

100：第一设备

200：第二设备

300：第三设备

400：第四设备

500：第五设备

600：第六设备

101：测试器

102：接口板

103：屏蔽件

103a：凹陷

103b：内侧壁

103c：腔室

104：气体供应单元

104a：导管

104b：开口

105：温度感测装置

106：控制器

107：半导体元件

108：半导体元件

S700：方法

S701：步骤

S702：步骤

S703：步骤

S704：步骤

S705：步骤

S706：步骤

具体实施方式

本公开的以下说明伴随并入且组成说明书的一部分的附图，说明本公开的实施例，然而本公开并不受限于该实施例。此外，以下的实施例可适当整合以下实施例以完成另一实施例。

应当理解，虽然用语“第一(first)”、“第二(second)”、“第三(third)”等可用于本文中以描述不同的元件、部件、区域、层及/或部分，但是这些元件、部件、区域、层及/或部分不应受这些用语所限制。这些用语仅用于从另一元件、部件、区域、层或部分中区分一个元件、部件、区域、层或部分。因此，以下所讨论的“第一装置(firstelement)”、“部件(component)”、“区域(region)”、“层(layer)”或“部分(section)”可以被称为第二装置、部件、区域、层或部分，而不背离本文所启示。

本文中使用的术语仅是为了实现描述特定实施例的目的，而非意欲限制本发明。如本文中所使用，单数形式“一(a)”、“一(an)”，及“该(the)”意欲亦包括多个形式，除非上下文中另作明确指示。将进一步理解，当术语“包括(comprises)”及/或“包括(comprising)”用于本说明书中时，该术语规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件，及/或组件的存在，但不排除存在或增添一个或更多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件，及/或上述各者的群。

图1为依据本公开一些实施例中一第一设备100的剖视示意图。在一些实施例中，第一设备100经配置以执行电性测试在一半导体元件上。在一些实施例中，在电性测试期间，半导体元件是处于一特定状态下。在一些实施例中，第一设备100具有一测试器101、一接口板102、一屏蔽件103、一气体供应单元104、一温度感测装置105以及一控制器106，而接口板102位于测试器101上，屏蔽件103位于接口板102上。

在一些实施例中，测试器101经配置以传输一信号到半导体元件，并接收来自半导体元件的一信号。在一些实施例中，测试器101提供一电子信号到半导体元件，然后半导体元件基于来自测试器的该电子信号而传输一反馈信号到测试器101。在一些实施例中，测试器101为一操控器(manipulator)、一存储器测试器、一测试头、自动测试设备(automatictest equipment，ATE)或类似物。在一些实施例中，测试器101当作是第一设备100的一底座(base)。

在一些实施例中，接口板102设置在测试器101上。在一些实施例中，接口板102电性连接到测试器101与半导体元件。在一些实施例中，接口板102设置在测试器101与半导体元件之间。在一些实施例中，半导体元件可贴合到接口板102或者是从接口板102拆下。在一些实施例中，接口板102经配置以容纳半导体元件，并连接半导体元件到测试器101。

在一些实施例中，接口板102为一电路板，其上包括许多电路以及许多电子元件。在一些实施例中，接口板102为一印刷电路板(PCB)，其是具有一测试电路，而测试电路具有多个测试插槽(test sockets)以及多个电子元件(意即芯片、电阻器、电容器、电感器、继电器(relays)、连接器或类似物)。在一些实施例中，接口板102由陶瓷、玻璃纤维(fiberglass)或类似物所制。在一些实施例中，接口板102包括许多电路层，其是取决于设计的复杂度。

在一些实施例中，接口板102经配置以传输来自测试器101的一信号到半导体元件，并传输来自半导体元件的一反馈信号到测试器101。在一些实施例中，接口板102为一负载板(load board)、一待测元件(device under test，DUT)板、一探针卡(probe card)或类似物。

在一些实施例中，屏蔽件103设置在接口板102与测试器101上。在一些实施例中，在测试期间，屏蔽件103经配置以置放在接口板102上，并围绕半导体元件。在一些实施例中，屏蔽件103可朝向或远离接口板102移动。在一些实施例中，在测试期间，屏蔽件103经配置以将半导体元件与周围环境绝缘开来，以使半导体元件在测试期间维持在一特定状态下(意即在一预定温度或压力下)。在一些实施例中，屏蔽件103当作是一热遮罩。

在一些实施例中，屏蔽件103具有一凹陷103a，而凹陷103a是由屏蔽件103的各内侧壁103b所界定。在一些实施例中，当屏蔽件103置放在接口板102上时，则半导体元件设置在凹陷103a中。在一些实施例中，屏蔽件103是由金属材料所制，例如铜、钢(steel)或类似物。在一些实施例中，屏蔽件103的剖面具有一圆形、四边形或多边形形状。

在一些实施例中，气体供应单元104经配置以提供一气体或流体到屏蔽件103的凹陷103a。在一些实施例中，气体供应单元104具有一导管104a，其是延伸经过屏蔽件103，并可到达屏蔽件103的凹陷103a。在一些实施例中，导管104a设置在半导体元件上。

在一些实施例中，气体供应单元104具有一源头，其用于经由导管104a供应气体。在一些实施例中，源头是耦接到导管104a。在一些实施例中，导管104a延伸在源头与屏蔽件103之间。

在一些实施例中，气体可从气体供应单元104经由导管104a而流到凹陷103a。在一些实施例中，气体是从源头经由导管104a而吹向开口104b，以调整在凹陷103a内测的一温度。在一些实施例中，气体可从导管104a的一开口104b排出。

在一些实施例中，开口104b可设置在屏蔽件103的内侧壁103b的任何位置处，只要开口104b耦接到导管104a，且气体可从开口104b排出以及可流入到凹陷103a中。在一些实施例中，开口104b是位在内侧壁103b位于半导体元件上的一位置处。

在一些实施例中，气体可为干燥清洁空气(dry clean air，DCA)、惰性气体(inertgas)、氢气(hydrogen)、二氧化碳或类似物。在一些实施例中，从源头所提供的气体是在一预定温度。举例来说，气体可为热空气(意即在90℃上的一温度)或冷空气(意即在-5℃下的一温度)。在一些实施例中，预定温度是介于大约-50℃到大约120℃之间。在一些实施例中，预定温度是介于大约-10℃到大约95℃之间。

在一些实施例中，温度感测装置105设置在凹陷103a内，并被屏蔽件103所围绕。在一些实施例中，温度感测装置105经配置以感测或测量凹陷103a的一温度，并提供温度的测量结果到气体供应单元104或者是其他适合的单元。在一些实施例中，温度感测装置105电性连接到气体供应单元104。

在一些实施例中，温度感测装置105远离气体供应单元104的开口104b设置。在一些实施例中，温度感测装置105贴合到屏蔽件103的内侧壁103b的任何位置处。在一些实施例中，温度感测装置105为一热电耦(thermocouple)、一温度感测器、一热敏电阻(thermistor)或一电阻式温度感测器(resistive temperature detector)。

在一些实施例中，控制器106经配置以控制测试器101、气体供应单元104以及温度感测装置105，并与测试器101、气体供应单元104以及温度感测装置105进行通信。在一些实施例中，控制器106电性连接到测试器101、气体供应单元104以及温度感测装置105，以使一反馈信号可从测试器101、气体供应单元104或温度感测装置105传输到控制器106。

在一些实施例中，控制器106可基于来自测试器101、气体供应单元104或温度感测装置105的反馈信号，以调整第一设备100的整体操作。在一些实施例中，表示从气体供应单元104供应的气体的一温度的信号，是传输到控制器106。在一些实施例中，表示由温度感测装置105测量的凹陷103a的一温度的一信号，是从气体供应单元104传输到控制器106。

在一些实施例中，表示由温度感测装置105测量的凹陷103a的温度的一信号，是从温度感测装置105传输到控制器106。在一些实施例中，表示设置在接口板102上的半导体元件的一温度的一信号，是从测试器101传输到控制器106。

在一些实施例中，控制器106可传输一信号到气体供应单元104，以要求一反馈信号，而反馈信号是表示从气体供应单元104所提供的气体的温度，或者是通过温度感测装置105所测量的凹陷103a的温度。在一些实施例中，控制器106可传输一信号到温度感测装置105，以要求一反馈信号，而反馈信号是表示通过温度感测装置105所测量的凹陷103a的温度。

在一些实施例中，控制器106可传输一信号到测试器101，以要求一反馈信号，而反馈信号是表示来自测试器101的半导体元件的温度。在一些实施例中，控制器106可基于来自测试器101、气体供应单元104或温度感测装置105的反馈信号而传输一信号到气体供应单元104，以调整从气体供应单元104所供应的气体的温度，或者是调整从气体供应单元104提供气体到凹陷103a的持续时间(duration)。

从气体供应单元104所供应的气体的温度，或者是调整从气体供应单元104提供气体到凹陷103a的持续时间(duration)，是依据来自测试器101、气体供应单元104或温度感测装置105的反馈信号而可实时调整，且温度或持续时间的调整是可自动执行。因此，在测试期间，一预定状态可准确地提供给半导体元件。所以，可提升或改善测试结果的准确性。

图2为依据本公开一些实施例中一第二设备200的剖视示意图。在一些实施例中，第二设备200具有类似于第一设备100的一架构，除了半导体元件107置放在接口板102上并形成一腔室103c之外。

在一些实施例中，半导体元件107为一半导体结构或半导体结构的一部分。在一些实施例中，半导体元件107具有形成在其上的电路或多个元件。在一些实施例中，半导体元件107为一晶圆(wafer)、一芯片(chip)或一封装(package)。在一些实施例中，半导体元件107为一存储器封装，例如一动态随机存取存储器(DRAM)封装。

在一些实施例中，半导体元件107通过接口板102与测试器101进行通信。在一些实施例中，一测试信号可从测试器101经由接口板102而传输到半导体元件107，然后基于所接收的测试信号的一反馈信号，是可从半导体元件107经由接口板102而传输到测试器101。

在一些实施例中，屏蔽件103置放在接口板102上，并围绕半导体元件107设置，以形成腔室103c。在一些实施例中，腔室103c是通过屏蔽件103的各内侧壁103b以及接口板102的一表面所界定。在一些实施例中，半导体元件107与温度感测装置105设置在腔室103c内。

在一些实施例中，腔室103c的一温度可通过温度感测装置105进行测量。在一些实施例中，腔室103c可经由导管104a与开口104b而到达，以使气体可从气体供应单元104经由导管104a与开口104b而流到腔室103c。在一些实施例中，是供应气体以填满腔室103c。

在一些实施例中，半导体元件107设置在腔室103c内，以使半导体元件107可维持在由腔室103c所提供的一预定状态下。举例来说，在一预定温度的一热空气是从气体供应单元104提供到腔室103c，也因此设置在腔室103c内的半导体元件107可维持在预定温度，或者是维持在大致等于预定温度的一温度。

在一些实施例中，屏蔽件103的凹陷103a的一宽度是大致小于接口板102的一宽度。在一些实施例中，凹陷103a的宽度是大致大于半导体元件107的一宽度。

图3为依据本公开一些实施例中一第三设备300的剖视示意图。在一些实施例中，第三设备300具有类似于第二设备200的一架构，除了一个以上的温度感测装置105设置在腔室103c内之外。

在一些实施例中，二温度感测装置105分别设置在屏蔽件103的各内侧壁上。在一些实施例中，二温度感测装置105是相对设置。在一些实施例中，半导体元件107设置在二温度感测装置105之间。

图4为依据本公开一些实施例中一第四设备400的剖视示意图。在一些实施例中，第四设备400具有类似于第二设备200的一架构，除了导管104a与开口104b设置在半导体元件107的一侧边处(而不是如图2所描述的半导体元件107上)。

在一些实施例中，导管104a从屏蔽件103的一侧壁延伸，且开口104b设置在半导体元件107的一侧边处。在一些实施例中，气体从开口104b水平地流出。在一些实施例中，开口104b设置在相对温度感测装置105处。

图5为依据本公开一些实施例中一第五设备500的剖视示意图。在一些实施例中，第五设备500具有类似于第一设备100的一架构，除了屏蔽件103置放在测试器101上，以及半导体元件107与接口板102设置在腔室103c内之外。

在一些实施例中，凹陷103a的一宽度大致大于半导体元件107的一宽度以及接口板102的一宽度。在一些实施例中，凹陷103a的宽度大致小于测试器101的一宽度。在一些实施例中，半导体元件107与接口板102设置在腔室103c内，以使半导体元件107与接口板102可维持在腔室103c所提供的一预定状态下。

图6为依据本公开一些实施例中一第六设备600的剖视示意图。在一些实施例中，第六设备600具有类似于第五设备500的一架构，除了一个以上的温度感测装置105设置在腔室103c内。

在一些实施例中，二温度感测装置105分别设置在屏蔽件103的各内侧壁上。在一些实施例中，二温度感测装置105是相对设置。在一些实施例中，半导体元件107设置在二温度感测装置105之间。在一些实施例中，其中一温度感测装置105设置在半导体元件107的一侧边处，而另一温度感测装置105设置在半导体元件107上。

图7为依据本公开一些实施例中一种半导体元件的测试方法S700的流程示意图。图8到图21为依据本公开一些实施例中在测试一半导体元件中的各中间阶段的剖视示意图。

在图7中的流程图是亦例示说明如图8到图21所示的各阶段。在下接下来的讨论中，如图8到图21所示的各测试阶段是参考如图7所示的各处理步骤。方法S700包括许多操作，且描述和说明不被视为对操作顺序的限制。方法S700包括许多步骤(S701、S702、S703、S704、S705以及S706)。

请参考图8，依据在图7中的步骤S701，提供一第一设备100。在一些实施例中，第一设备100经配置以执行电性测试在一半导体元件上。在一些实施例中，在测试期间，半导体元件在一特定状态下。在一些实施例中，第一设备100的供应包括提供一测试器101、一接口板102、一屏蔽件103、一气体供应单元104、一温度感测装置105以及一控制器106，而接口板102位于测试器101上，屏蔽件103位于接口板102上，控制器106是与测试器101、气体供应单元104以及温度感测装置105进行通信。

在一些实施例中，测试器101提供一电子信号到半导体元件，然后半导体元件基于来自测试器101的电子信号而传输一反馈信号到测试器101。在一些实施例中，测试器101为一操控器、一存储器测试器、一测试头、自动测试设备或类似物。

在一些实施例中，接口板102是提供在测试器101上。在一些实施例中，接口板102经配置以容纳半导体元件，并连接半导体元件到测试器101。在一些实施例中，接口板102为一电路板，其上是具有许多电露以及许多电子元件。在一些实施例中，接口板102经配置以传输来自测试器101的一信号到半导体元件，并传输来自半导体元件的一反馈信号到测试器101。

在一些实施例中，屏蔽件103设置在接口板102与测试器101上。在一些实施例中，在测试期间，屏蔽件103经配置以置放在接口板102上，并围绕半导体元件。在一些实施例中，屏蔽件103可朝向或远离接口板102移动。在一些实施例中，在测试期间，屏蔽件103经配置以将半导体元件与周围环境绝缘开来，以使半导体元件在测试期间维持在一特定状态下(意即在一预定温度或压力下)。在一些实施例中，在半导体元件置放之前，屏蔽件103是如图8所示在一开放架构中，以使凹陷103a是可接近的。

在一些实施例中，气体供应单元104经配置以供应一气体或流体到屏蔽件103的凹陷103a。在一些实施例中，气体供应单元104具有一导管104a，是延伸经过屏蔽件103且可到达屏蔽件103的凹陷103a。在一些实施例中，在半导体元件置放之前，气体供应单元104是关闭(turned off)。没有气体或流体从气体供应单元104排出。在一些实施例中，当屏蔽件103在该开放架构中时，则气体供应单元104关闭。

在一些实施例中，温度感测装置105设置在凹陷103a内，并被屏蔽件103所围绕。在一些实施例中，温度感测装置105经配置以感测或测量凹陷103a的一温度，并提供温度的测量结果到气体供应单元104或其他适合的单元。在一些实施例中，温度感测装置105贴合到屏蔽件103的内侧壁103b的任何位置处。

在一些实施例中，控制器106经配置以控制测试器101、气体供应单元104以及温度感测装置105，并与测试器101、气体供应单元104以及温度感测装置105进行通信。在一些实施例中，控制器106可基于来自测试器101、气体供应单元104或温度感测装置105的反馈信号，以调整第一设备100的一整体操作。在一些实施例中，第一设备100具有类似于如上所述或在图1到图6中任何一个所例示的一架构。

请参考图9，依据在图7中的步骤S702，半导体元件107设置在接口板102上。在一些实施例中，半导体元件107置放在接口板102上，且电性连接到接口板102。在一些实施例中，当屏蔽件103在该开放架构中时，即执行半导体元件107的设置。在一些实施例中，半导体元件107为一晶圆、一芯片、一封装或类似物。在一些实施例中，半导体元件107具有类似于如上所述或在图1到图6中任何一个所例示的一架构。

请参考图10，依据图7中的一步骤S703，屏蔽件103设置在半导体元件107上，以界定一腔室103c。在一些实施例中，屏蔽件103的设置包括移动屏蔽件103朝向接口板102，直到屏蔽件103碰触接口板102为止。在一些实施例中，当屏蔽件103在如图10所示的一封闭架构时，半导体元件107是被屏蔽件103所覆盖，并设置在腔室103c内。在一些实施例中，是提供如图2所示的一第二设备200。

请参考图11，依据图7中的一步骤S704，一气体是从气体供应单元提供到腔室103c。在一些实施例中，气体从一源头经由导管104a而流到腔室103c，以使气体围绕半导体元件107。在一些实施例中，当屏蔽件103在该封闭架构中时，即供应气体。在一些实施例中，从气体供应单元所供应的气体是在一预定温度。在一些实施例中，预定温度是介于-12℃到-8℃之间，或者是介于93℃到98℃之间。在一些实施例中，气体的预定温度大约为-10℃或95℃。

请参考图11，依据图7中的一步骤S705，腔室103c的一第一温度通过温度感测装置105所测量。在一些实施例中，在气体从气体供应单元104进行供应期间，温度感测装置105是测量腔室103c的第一温度。在一些实施例中，在气体供应一预定持续时间之后，温度感测装置105测量腔室103c的第一温度。在一些实施例中，温度感测装置105持续测量腔室103c的第一温度，直到第一温度达到预定温度为止，或者是直到第一温度在预定温度范围内为止。在一些实施例中，腔室103c是在第一温度。在一些实施例中，记录腔室103c的第一温度给界下来的步骤使用。

请参考图12，依据图7中的一步骤S706，第一温度的测量结果是从温度感测装置105传输到控制器106(以虚线箭头表示)。在一些实施例中，表示第一温度的一信号是从温度感测装置105传输到控制器106。在一些实施例中，第一温度可直接传输到控制器106，或者是经由气体供应单元104而传输到控制器106。在一些实施例中，表示第一温度的信号可从温度感测装置105通过有线连接或无线传输到控制器106。

在一些实施例中，气体的一温度是从气体供应单元104所获得。在一些实施例中，如图13所例示，表示从气体供应单元104所供应的气体的温度的一信号，是从气体供应单元104传输到控制器106(以虚线箭头表示)。在一些实施例中，表示第一温度的传输以及表示气体温度的传输是个别或同时执行。在一些实施例中，表示气体温度的信号可从气体供应单元104通过有线连接或无线传输到控制器106。

在一些实施例中，半导体元件107的一内部温度可从接口板102或测试器101所获得。在一些实施例中，如图13所例示，表示半导体元件1107的内部温度的一信号是从测试器101传输到控制器106(以虚线箭头表示)。在一些实施例中，表示半导体元件102的内部温度的信号可从测试器101通过有线连接或无线传输到控制器106。

在一些实施例中，如图14所例示，一反馈信号从控制器106传输到气体供应单元104(以虚线箭头表示)。在一些实施例中，在接收到表示第一温度的信号、表示气体温度的信号或者示表示半导体元件107的内部温度的信号之后，反馈信号是从控制器106传输到气体供应单元104。

在一些实施例中，当第一温度大致等于一预定温度或者是在一预定温度范围内时，反馈信号是传述到气体供应单元104，以命令气体供应单元104继续从气体供应单元104排出在第一温度的气体到腔室103c，或停止从气体供应单元104排出气体到腔室103c(意即关闭气体供应单元104)。在一些实施例中，预定温度大约为-10℃或95℃。在一些实施例中，预定温度范围是介于-12℃到-8℃之间，或93℃到98℃之间。

在一些实施例中，当第一温度大致大于或小于预定温度或在预定温度范围外时，则反馈信号是传输到气体供应单元104，以命令气体供应单元104继续从气体供应单元104排出气体，或者示调整从气体供应单元104所提供的气体的一参数(意即气体温度、气体在导管104a中的一流量等等)。在一些实施例中，执行气体供应单元104的调整或气体参数的调整，直到由温度感测装置105所测量的第一温度大致等于预定温度或在预定温度范围内为止。

在一些实施例中，如图15及图16所示，半导体元件107通过测试器101进行测试。在一些实施例中，一测试信号是从测试器101通过接口板102而传输到半导体元件107，且基于测试信号的一反馈信号是从半导体元件107通过接口板102而传输到测试器101。

在一些实施例中，当第一温度大致等于预定温度或在预定温度范围内时，即开始测试半导体元件107。在一些实施例中，如图15所示，在半导体元件107测试期间，是停止从气体供应单元104供应气体。由于半导体元件107是被屏蔽件103所覆盖，所以腔室103c可维持载或接近第一温度。因此，半导体元件107可在第一温度下进行测试。换言之，半导体元件107可在特定状态下进行测试，例如在预定温度或压力下。

在一些实施例中，在半导体元件107测试期间，表示第一温度的信号、表示气体温度的信号或者是表示半导体元件107的内部温度的信号可传输到控制器106。因此，控制器106可实时监控第一温度(在腔室103c内部的温度)、气体的温度以及半导体元件107的内部温度，并可据此提供反馈信号给气体供应单元104，以实时调整气体供应单元104。举例来说，当第一温度掉下来(意即小于预定温度)时，则控制器106可传输反馈信号到气体供应单元104以开启气体供应单元104，并将气体排入腔室103c中。

在一些实施例中，从气体供应单元104的气体供应以及半导体元件的测试是同时执行。在一些实施例中，如图16所示，在半导体元件107测试期间，是继续从气体供应单元104的供应气体。在一些实施例中，在半导体元件107测试期间，表示第一温度的信号、表示气体温度的信号或表示半导体元件107的内部温度的信号可传输到控制器106。因此，控制器106可实时监控第一温度(在腔室103c内部的温度)、气体的温度以及半导体元件107的内部温度。

在一些实施例中，如图17所示，在半导体元件107测试之后，是移动屏蔽件103远离半导体元件107与接口板102。在一些实施例中，在移动屏蔽件103远离半导体元件107以形成该开放架构之后，则如图18所示，半导体元件107是从接口板102卸载。半导体元件107是从第一设备100移除。

在半导体元件107卸载之后，如图19所示，其他的半导体元件108是以类似于步骤S702的方法而装载到接口板102上。在一些实施例中，此另一个半导体元件108是类似于半导体元件107。在一些实施例中，在半导体元件108装载之后，屏蔽件103是以类似于步骤S703的方式，朝向接口板102移动。

在一些实施例中，如图21所示，以类似于步骤S704到步骤S706的方式，在屏蔽件103设置在接口板102上之后，气体是从气体供应单元104供应到腔室103c，腔室103c的一第二温度是通过温度感测装置105进行测量，且第二温度的测量结果是从温度感测装置105传输到控制器106。在一些实施例中，其他半导体元件108是以类似于如上所述或如图15及图16所例示的方式，通过测试器101进行测试。

在一些实施例中，在其他半导体元件108测试之后，屏蔽件103是移动远离其他半导体元件108以及接口板102，然后其他半导体元件108是从接口板105卸载。

综上所述，一温度感测装置用于测量围绕一半导体元件的一腔室内的一温度，因此通过温度感测装置所测量的温度可实时提供到控制器，以保证在测试之前或测试期间，半导体元件是在一预定温度。因此，可改善测试结果的准确性。

本公开的一实施例提供一种用于测试一半导体元件的设备。该测试设备包括一测试器；一接口板，设置在该测试器上，并经配置以容纳该半导体元件，且连接该半导体元件到该测试器；一屏蔽件，设置在该接口板上，且具有一凹陷；一气体供应单元，具有一导管，是延伸经过该屏蔽件，并到达该凹陷；一温度感测装置，设置在该凹陷内；以及一控制器，经配置以控制该测试器、该气体供应单元以及该温度感测装置，并与该测试器、该气体供应单元以及该温度感测装置进行通信。

本公开的另一实施例提供一种测试一半导体元件的方法。该方法包括提供一测试器、一接口板、一屏蔽件、一气体供应单元、一温度感测装置以及一控制器，该接口板位于该测试器上，该屏蔽件位于该接口板上，该控制器可与该测试器、该气体供应单元以及该温度感测装置通信；设置该半导体元件在该接口板上；设置该屏蔽件在该半导体元件上，以界定一腔室；测量该腔室的一第一温度，其是通过该温度感测装置进行测量；以及传输该第一温度的测量结果从该温度感测装置到该控制器。

虽然已详述本公开及其优点，然而应理解可进行各种变化、取代与替代而不脱离权利要求所定义的本公开的构思与范围。例如，可用不同的方法实施上述的许多工艺，并且以其他工艺或其组合替代上述的许多工艺。

再者，本公开的范围并不受限于说明书中所述的工艺、机械、制造、物质组成物、手段、方法与步骤的特定实施例。该技艺的技术人士可自本公开的公开内容理解可根据本公开而使用与本文所述的对应实施例具有相同功能或达到实质上相同结果的现存或未来发展的工艺、机械、制造、物质组成物、手段、方法、或步骤。据此，这些工艺、机械、制造、物质组成物、手段、方法、或步骤是包含于本公开的权利要求内。

Claims (20)

1.一种半导体元件的测试设备，包括：

一测试器；

一接口板，设置在该测试器上，并经配置以容纳该半导体元件，且连接该半导体元件到该测试器；

一屏蔽件，设置在该接口板上，且具有一凹陷；

一气体供应单元，具有一导管，延伸经过该屏蔽件，并到达该凹陷；

一温度感测装置，设置在该凹陷内；以及

一控制器，经配置以控制该测试器、该气体供应单元以及该温度感测装置，并与该测试器、该气体供应单元以及该温度感测装置进行通信。

2.如权利要求1所述的测试设备，其中该温度感测装置贴合到该屏蔽件的一内侧壁。

3.如权利要求1所述的测试设备，其中该半导体元件设置在该接口板上，且该导管设置在该半导体元件上。

4.如权利要求1所述的测试设备，其中一气体可从该气体供应单元经由该导管而流向该凹陷。

5.如权利要求4所述的测试设备，其中该气体为在一预定温度下的干燥清洁空气。

6.如权利要求5所述的测试设备，其中该预定温度是介于大约-50℃到大约120℃之间。

7.如权利要求1所述的测试设备，其中该温度感测装置为一热电耦、一温度感测器、一热敏电阻或一电阻式温度感测器。

8.一种半导体元件的测试方法，包括：

提供一测试器、一接口板、一屏蔽件、一气体供应单元、一温度感测装置以及一控制器，该接口板位于该测试器上，该屏蔽件位于该接口板上，该控制器可与该测试器、该气体供应单元以及该温度感测装置通信；

设置该半导体元件在该接口板上；

设置该屏蔽件在该半导体元件上，以界定一腔室；

测量该腔室的一第一温度，其通过该温度感测装置进行测量；以及

传输该第一温度的测量结果从该温度感测装置到该控制器。

9.如权利要求8所述的测试方法，还包括当该第一温度大致等于一预定温度或者在一预定温度范围内时，即通过该测试器测试该半导体元件。

10.如权利要求9所述的测试方法，其中气体的供应以及该半导体的测试是同时执行。

11.如权利要求9所述的测试方法，其中该预定温度是介于大约-10℃到95℃之间。

12.如权利要求9所述的测试方法，其中该预定温度范围是介于-12℃到-8℃之间，或者介于93℃到98℃之间。

13.如权利要求9所述的测试方法，还包括在该半导体元件测试之后，移动该屏蔽件远离该半导体元件。

14.如权利要求8所述的测试方法，还包括当该第一温度大致大于或小于一预定温度或者在一预定温度范围外时，即调整来自该气体供应单元的气体的一温度或一流量。

15.如权利要求8所述的测试方法，还包括：

测量该腔室的一第二温度，其通过该温度感测装置进行测量；以及

传输该第二温度的测量结果从该温度感测装置到该控制器。

16.如权利要求15所述的测试方法，还包括当该第二温度大致等于一预定温度或在一预定温度范围内时，即通过该测试器测试该半导体元件。

17.如权利要求15所述的测试方法，还包括当该第二温度大致大于或小于一预定温度或者在一预定温度范围外时，即调整来自该气体供应单元的气体的一温度或一流量。

18.如权利要求16所述的测试方法，其中气体的供应以及该半导体的测试是同时执行。

19.如权利要求8所述的测试方法，其中该屏蔽件的设置包括移动该屏蔽件朝向该半导体元件，直到该屏蔽件触碰该接口板或该测试器为止。

20.如权利要求8所述的测试方法，还包括：

获得来自该接口板或该测试器的该半导体元件的一内部温度；以及

传输该半导体元件的该内部温度从该测试器到该控制器。

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