CN117192342B - 探针台 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种探针台。探针台包括物料盒、机械臂、预对准组件及测试台。物料盒具有沿第一方向依次排布的多个收容槽，收容槽用于收容晶圆。机械臂沿第二方向设置于物料盒的一侧，第二方向垂直于第一方向，机械臂能够相对物料盒沿第一方向及第二方向进行移动，机械臂用于从物料盒内取出晶圆及向物料盒放置晶圆。预对准组件沿第一方向设置于物料盒的一侧，预对准组件用于承载机械臂自物料盒取出的晶圆，并对所承载的晶圆的位置进行校准。测试台沿第三方向设置于机械臂的一侧，且第三方向垂直于第一方向及第二方向，测试台用于对校准后的晶圆进行测试。使得探针台内部排布紧凑，减少探针台的整体占用空间，并有效地提升探针台的空间利用效率。
Description
技术领域
本申请涉及新能源晶圆探针台技术领域，尤其涉及一种探针台。
背景技术
晶圆是制作硅半导体积体电路所用的硅晶片，半导体工业对于晶圆表面缺陷检测的要求为高效且准确。晶圆探针台可以将电探针、光学探针或射频探针放置在晶圆上，并与测试仪器及半导体测试系统配合来检测晶圆表面缺陷。
其中，为提高探针台对晶圆的检测效率，可以在晶圆传输阶段增加预对准工序。然而，现有的探针台中设置预对准组件后存在内部空间利用率不高的问题。
发明内容
鉴于此，本申请提供一种探针台，以实现在晶圆传输阶段对晶圆的位置进行校准的同时，提升所述探针台的内部空间利用效率。
第一方面，本申请提供一种探针台，所述探针台包括：
物料盒，所述物料盒具有沿第一方向依次排布的多个收容槽，所述收容槽用于收容晶圆；
机械臂，所述机械臂沿第二方向设置于物料盒的一侧，所述第二方向垂直于所述第一方向，所述机械臂能够相对所述物料盒沿第一方向及第二方向进行移动，所述机械臂用于从所述物料盒内取出晶圆及向所述物料盒放置晶圆；
预对准组件，所述预对准组件沿所述第一方向设置于所述物料盒的一侧，所述预对准组件用于承载所述机械臂自所述物料盒取出的晶圆，并对所承载的晶圆的位置进行校准；及
测试台，所述测试台沿第三方向设置于所述机械臂的一侧，且所述第三方向垂直于所述第一方向及所述第二方向，所述测试台用于对校准后的晶圆进行测试。
其中，当所述探针台进行工作时，所述机械臂从所述物料盒内取出晶圆并相对于所述物料盒沿所述第二方向进行移动，所述机械臂取出晶圆后沿所述第一方向进行移动，并移动至邻近所述预对准组件的位置，所述机械臂再沿所述第二方向的反方向移动并将所述晶圆放置于所述预对准组件，所述预对准组件对晶圆进行校准，所述机械臂将校准后的晶圆从所述预对准组件取出，并将校准后的晶圆运送至所述测试台。
其中，所述机械臂具有第一承载面，所述第一承载面用于承载晶圆，所述预对准组件包括承载件，所述承载件具有第二承载面，所述第二承载面用于承载待校准的晶圆，且所述第二承载面平行于所述第一承载面，所述承载件还具有垂直于所述第二承载面的中心轴，所述承载件能够绕所述中心轴进行转动。
其中，所述机械臂包括相连的手臂本体及第一承载部及第二承载部，所述第一承载部及所述第二承载部间隔设置于所述手臂本体邻近所述物料盒的一侧，且所述第一承载部与所述第二承载部之间具有第一距离D1，所述第二承载面具有直径范围D2，其中，D1≥D2。
其中，所述预对准组件还包括扫描件及照明件，所述扫描件与所述第二承载面相对设置，并用于扫描检测待校准的晶圆，所述照明件邻近于所述扫描件设置，且所述照明件与所述第二承载面相对设置，所述照明件用于出射光线至待校准的晶圆。
其中，所述预对准组件还包括基板及第一传动件，所述基板包括弯折相连的第一连接部及第二连接部，所述第一连接部收容固定所述承载件，所述第二连接部连接于所述第一传动件，所述第一传动件沿所述第一方向进行延伸，且所述第一传动件能够带动所述基板及所述承载件沿所述第一方向进行往复移动。
其中，所述预对准组件还包括安装板及第二传动件，所述安装板设置于所述承载件邻近所述物料盒的一侧，所述第二传动件沿所述第三方向进行延伸，所述第二传动件安装于所述安装板，所述第二传动件传动连接于所述扫描件，并带动所述扫描件沿所述第三方向进行往复移动。
其中，所述探针台还包括支撑架及导向组件，所述支撑架用于承载所述机械臂，所述导向组件连接于所述支撑架，并用于对所述机械臂的运动路径进行导向，所述导向组件包括第一导向件及第二导向件，所述第一导向件沿所述第一方向进行延伸，并能够带动所述机械臂沿所述第一方向进行移动，所述第二导向件沿所述第二方向进行延伸，并能够带动所述机械臂沿所述第二方向及所述第二方向的反方向进行移动。
其中，所述探针台还包括控制器及传感组件，所述控制器能够控制所述机械臂的工作运动，所述控制器还电连接于所述传感组件，并接收所述传感组件反馈的传感信号，所述传感组件包括：
第一传感件，所述第一传感件邻近于所述第一导向件设置，并检测所述机械臂沿所述第一方向的运动位置，当所述第一传感件检测到所述机械臂沿所述第一方向运动至第一预设位置时，所述第一传感件反馈第一传感信号至所述控制器，所述控制器控制所述机械臂停止沿所述第一方向进行运动，其中，所述第一预设位置为所述机械臂沿所述第一方向正对于所述预对准组件的位置；及
第二传感件，所述第二传感件邻近于所述第二导向件设置，并检测所述机械臂沿所述第二方向的运动位置，当所述第二传感件检测到所述机械臂沿所述第二方向的反方向运动至第二预设位置时，所述第二传感件反馈第二传感信号至所述控制器，所述控制器控制所述机械臂停止沿所述第二方向的反方向进行运动，其中，所述第二预设位置为所述机械臂沿所述第二方向正对于所述预对准组件的位置。
其中，所述探针台还包括旋转平台，所述旋转平台具有沿所述第一方向延伸的旋转轴，所述旋转平台能够围绕所述旋转轴进行转动，所述旋转平台还连接于所述机械臂，所述机械臂能够在所述旋转平台的带动下旋转至邻近所述测试台的位置。
本申请提供的探针台包括物料盒、机械臂、预对准组件及测试台。所述预对准组件用于承载所述机械臂自所述物料盒取出的晶圆，并对所承载的晶圆的位置进行校准，从而有效地提升所述探针台的检测效率及检测精准度。所述机械臂能够相对所述物料盒沿第一方向及第二方向进行移动，所述预对准组件沿所述第一方向设置于所述物料盒的一侧，所述测试台沿第三方向设置于所述机械臂的一侧，从而将所述探针台内部的空间进行充分地运用，使得所述探针台内部排布紧凑，减少所述探针台的整体占用空间，并有效地提升所述探针台的空间利用效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例的探针台的内部结构示意图；
图2为本申请实施例一的探针台的部分结构示意图；
图3为本申请实施例的探针台运输晶圆的结构示意图；
图4为本申请实施例的物料盒的结构示意图；
图5为本申请实施例的晶圆的结构示意图；
图6为本申请实施例的机械臂的结构示意图；
图7为本申请实施例的预对准组件的结构示意图；
图8为本申请实施例的承载件的结构示意图；
图9为本申请实施例的预对准组件的不同视角的结构示意图；
图10为本申请实施例二的探针台的部分结构示意图；
图11为本申请实施例三的探针台的部分结构示意图；
图12为图11中提供的探针台在a处的局部放大结构示意图；
图13为图11中提供的探针台在b处的局部放大结构示意图。
附图标记说明：
1-探针台，10-物料盒，20-机械臂，30-预对准组件，40-测试台，50-支撑架，60-导向组件，80-传感组件，90-旋转平台，11-收容槽，12-晶圆，21-第一承载面，22-手臂本体，23-第一承载部，24-第二承载部，31-承载件，32-扫描件，33-照明件，34-基板，35-第一传动件，36-安装板，37-第二传动件，61-第一导向件，62-第二导向件，81-第一传感件，82-第二传感件，121-缺口，311-第二承载面，341-第一连接部，342-第二连接部。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”或“实施方式”意味着，结合实施例或实施方式描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在介绍本申请的技术方案之前，再详细介绍下相关技术中的技术问题。
随着半导体技术的不断发展，对晶圆探针台的测试效率提出更高要求。晶圆探针台通常包括物料盒、机械臂及检测平台，物料盒用于存放晶圆，机械臂用于将晶圆从物料盒中取出并运送至探测平台。由于检测平台中卡盘的自身旋转角度有限，为实现对晶圆快速、精准地检测，可以在晶圆探针台中设置预对准组件。
然而，现有技术中晶圆探针台在设置预对准组件后存在内部空间利用效率较低的问题，例如将预对准组件放在物料盒的后方，即设置于机械臂背离物料盒的一侧，在这种对比实施方式中，机械臂在运送晶圆至预对准组件的运动路程中需要旋转180°，这种实施方式不仅导致晶圆探针台的内部空间效率较低、尺寸较大，且机械臂运动路径过远，不利于提升晶圆探针台的测试效率。
鉴于此，为解决上述问题，本申请提供了一种探针台1。所述探针台1可以为但不仅限于为全自动探针台、或半自动探针台、或其他类型的探针台等。所述探针台1包括但不仅限于集成有电学、光波、可选地，所述探针台1包括控制/测试软件、载物台（Chuck）控制系统、探针测试系统、视/光学组件、屏蔽组件及隔震系统等部分。可选地，所述探针台1可对晶圆（Wafer）或其他元器件进行I-V、C-V、光信号、RF、1/F噪声等特性分析。
具体地，所述探针台1在工作过程中，可以通过探针或探针卡点测晶圆样品的引脚（pad），通过连接测试仪器加载和测量电学信号，并在软件端对电学信号进行控制、判断与存储，并将判断信息反馈至喷墨系统，对晶圆上的次品晶粒（die）进行打点标记。在一个次品晶粒（die）测试完成后，通过软件控制系统将载物台（Chuck）机械平台移动至下一个待测晶粒（die），依次进行循环测试。
所述探针台1可以为但不仅限于为对尺寸规格为12寸、或8寸、或6寸、或其他尺寸的晶圆进行检测。可选地，所述探针台1还可以为硅（Si）、氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）等各类材质构成的芯片进行性能测试。
所述探针台1可以为但不仅限于为适用于晶圆、或微机电系统（Micro-Electro-Mechanical System，MEMS）、或生物结构、或光电器件、或发光二极管（Light EmittingDiode，LED）、或液晶显示屏幕（Liquid Crystal Display，LCD）、或太阳能电池的探测。
可选地，所述探针台1的工作温度为-60℃~300℃。进一步可选地，所述探针台1还可以加载温控系统，来满足于高低温环境下的性能测试要求。
请一并参阅图1至图5，图1为本申请实施例的探针台的内部结构示意图，图2为本申请实施例一的探针台的部分结构示意图，图3为本申请实施例的探针台运输晶圆的结构示意图，图4为本申请实施例的物料盒的结构示意图，图5为本申请实施例的晶圆的结构示意图。本申请提供了一种探针台1，所述探针台1包括物料盒10、机械臂20、预对准组件30及测试台40。所述物料盒10具有沿第一方向Z依次排布的多个收容槽11，所述收容槽11用于收容晶圆12。所述机械臂20沿第二方向Y设置于物料盒10的一侧，所述第二方向Y垂直于所述第一方向Z，所述机械臂20能够相对所述物料盒10沿第一方向Z及第二方向Y进行移动，所述机械臂20用于从所述物料盒10内取出晶圆12及向所述物料盒10放置晶圆12。所述预对准组件30沿所述第一方向Z设置于所述物料盒10的一侧，所述预对准组件30用于承载所述机械臂20自所述物料盒10取出的晶圆12，并对所承载的晶圆12的位置进行校准。所述测试台40沿第三方向X设置于所述机械臂20的一侧，且所述第三方向X垂直于所述第一方向Z及所述第二方向Y，所述测试台40用于对校准后的晶圆12进行测试。
可选地，所述物料盒10能够收容多个晶圆12，且单个晶圆12可以收容于单个所述收容槽11内。所述晶圆12尺寸规格可以为但不仅限于为4寸、或5寸、或6寸、或8寸、或12寸等。
在本申请术语中，“多个”指大于或等于两个，可以为两个、三个、四个或五个等。
可选地，所述多个收容槽11沿第一方向Z依次排布，所述物料盒10收容多个晶圆12时，多个晶圆12在所述物料盒10内也能够沿第一方向Z依次排布。进一步地，所述机械臂20能够沿所述第一方向Z进行移动，从而可以依次取出所述物料盒10内的晶圆12及依次向所述物料盒10放置晶圆12。
可选地，所述机械臂20沿所述第二方向Y设置于所述物料盒10的一侧，所述机械臂20还能够沿所述第二方向Y及所述第二方向Y的反方向进行移动，从而所述机械臂20可以伸入所述物料盒10内取晶圆12，还可以从物料盒10中移动出来并将晶圆12运送至预对准组件30及测试台40。
可以理解地，所述机械臂20及安装所述机械臂20的安装板36沿所述第一方向Z的尺寸为大于所述物料盒10沿所述第一方向Z的尺寸，换言之，在所述探针台1中，所述物料盒10沿所述第一方向Z的一侧具有收容空间。
具体地，在本实施方式中，所述预对准组件30沿所述第一方向Z设置于所述物料盒10的一侧，即所述预对准组件30收容于所述收容空间内，从而将所述探针台1内部的空间进行合理地运用，相较于将所述预对准组件30设置于所述机械臂20背离所述物料盒10的一侧的对比实施方式而言，本实施方式提供的探针台1可以有效减少整体占用空间。且当所述机械臂20从所述物料盒10内取出晶圆12后，无需进行旋转，所述机械臂20依次沿所述第一方向Z及所述第二方向Y的反方向进行移动，即可将所述晶圆12运送至所述预对准组件30所在的位置，使得所述晶圆12在机械臂20上的承载位置更加稳固。
可选地，当所述机械臂20运从所述物料盒10取出晶圆12并运送至所述预对准组件30时，所述预对准组件30可以承载待校准的晶圆12，并对所承载的晶圆12的位置进行校准。
进一步可选地，所述预对准组件30对晶圆12的位置进行校准，可以理解为，所述预对准组件30对晶圆12的圆心位置、或缺口121位置、或切边位置、或晶粒排布位置或其他定位点等进行检测，所述预对准组件30还可以与机械手配合进行晶圆12圆心位置的调整，所述预对准组件30还可以将晶圆12的圆心位置信息反馈至测试台40，使得晶圆12运送至测试台40后，测试台40与晶圆12可以快速匹配，且所述预对准组件30还可以通过自身旋转来对晶圆12的缺口121位置进行校准，使得校准后的晶圆12在运送至测试台40后可以与测试台40进行快速匹配，可以理解地，所述预对准组件30的校准方式不应该成为对本申请实施方式提供的探针台1的限定。
可选地，所述测试台40沿第三方向X设置于所述机械臂20的一侧，所述第三方向X垂直于所述第一方向Z，且所述第三方向X垂直于所述第二方向Y。可选地，所述机械臂20还连接有旋转平台90，所述机械臂20在所述旋转平台90的带动作用下可以进行转动，在所述机械臂20从所述物料盒10或所述预对准组件30进行取晶圆12和放晶圆12的过程中，所述机械臂20为沿所述第二方向Y进行延伸，当所述机械臂20进行旋转后，所述机械臂20可以沿着所述第三方向X进行延伸，并能够沿所述第三方向X进行往复运动，从而将晶圆12运送至所述测试台40或经晶圆12从测试台40取回。在本实施方式中，所述测试台40沿所述第三方向X设置于所述机械臂20的一侧，可以使得所述探针台1内部具有紧凑的结构布局，有效地提升所述探针台1的空间利用效率。
综上所述，本实施方式提供的包括物料盒10、机械臂20、预对准组件30及测试台40。所述预对准组件30用于承载所述机械臂20自所述物料盒10取出的晶圆12，并对所承载的晶圆12的位置进行校准，从而有效地提升所述探针台1的检测效率及检测精准度。所述机械臂20能够相对所述物料盒10沿第一方向Z及第二方向Y进行移动，所述预对准组件30沿所述第一方向Z设置于所述物料盒10的一侧，所述测试台40沿第三方向X设置于所述机械臂20的一侧，从而将所述探针台1内部的空间进行充分地运用，使得所述探针台1内部排布紧凑，减少所述探针台1的整体占用空间，并有效地提升所述探针台1的空间利用效率。
请再次参阅图1、图2及图3。当所述探针台1进行工作时，所述机械臂20从所述物料盒10内取出晶圆12并相对于所述物料盒10沿所述第二方向Y进行移动，所述机械臂20取出晶圆12后沿所述第一方向Z进行移动，并移动至邻近所述预对准组件30的位置，所述机械臂20再沿所述第二方向Y的反方向移动并将所述晶圆12放置于所述预对准组件30，所述预对准组件30对晶圆12进行校准，所述机械臂20将校准后的晶圆12从所述预对准组件30取出，并将校准后的晶圆12运送至所述测试台40。
具体地，在所述探针台1的工作过程中，所述机械臂20从所述物料盒10内取出未检测的晶圆12，并相对所述物料盒10沿所述第二方向Y进行移动，从而将晶圆12从所述物料盒10内完全去除，且避免所述机械臂20将晶圆12运送至预对准组件30时与所述探针台1的支撑方架产生干涉。
进一步地，所述机械臂20再沿所述第一方向Z进行移动，并移动至所述邻近所述预对准组件30的位置。可选地，所述机械臂20移动至邻近所述预对准组件30的位置，可以理解为，所述机械臂20与所述预对准组件30沿所述第一方向Z为正对设置，且避免所述机械臂20后续将晶圆12运送至预对准组件30的过程中与探针台1的支撑方架或其他零部件产生干涉而损坏晶圆12。
进一步地，所述机械臂20再沿所述第二方向Y的反方向移动至能够将晶圆12放置于预对准组件30的位置。
进一步地，所述机械臂20将所述晶圆12放置于所述预对准组件30，所述预对准组件30承载所述晶圆12，并能够对所述晶圆12进行检测和校准。
进一步地，所述预对准组件30在完成所述晶圆12的校准工作后，所述机械臂20将校准后的晶圆12从所述预对准组件30取出，并再次沿所述第二方向Y进行运动。
进一步地，所述预对准组件30可以沿所述第一方向Z的反方向进行移动，并移动至在所述第一方向Z上正对于所述测试台40的位置。
进一步地，所述预对准组件30可以通过旋转平台90进行旋转，再沿所述第三方向X进行运动，从而将校准后的晶圆12运送至所述测试台40。
在本实施方式中，通过将所述预对准组件30沿所述第一方向Z设置于所述物料盒10的一侧，不仅使得所述探针台1内部排布紧凑，减少所述探针台1的整体占用空间，有效地提升所述探针台1的空间利用效率，还可以利用所述机械臂20本身沿所述第一方向Z及所述第二方向Y的运动进行运送晶圆12至所述预对准组件30，从而有效减少所述机械臂20的运动方向调整，进而有效简化所述机械臂20运送晶圆12的路径及提升运送效率，且避免结构设置的复杂性。
请参阅图2、图6、图7及图8，图6为本申请实施例的机械臂的结构示意图，图7为本申请实施例的预对准组件的结构示意图，图8为本申请实施例的承载件的结构示意图。所述机械臂20具有第一承载面21，所述第一承载面21用于承载晶圆12，所述预对准组件30包括承载件31，所述承载件31具有第二承载面311，所述第二承载面311用于承载待校准的晶圆12，且所述第二承载面311平行于所述第一承载面21，所述承载件31还具有垂直于所述第二承载面311的中心轴，所述承载件31能够绕所述中心轴进行转动。
可选地，当所述机械臂20位于邻近所述物料盒10的位置时，所述第一承载面21为所述机械臂20背离于所述预对准组件30一侧的表面。
可选地，所述机械臂20为真空手臂，并利用真空吸力而将晶圆12进行良好的固定，并使得晶圆12可以贴合于所述第一承载面21。
可选地，所述承载件31具有第二承载面311，且所述第二承载面311优选为平面，从而使得晶圆12在所述承载件31上可以保持相对水平，进而确保所述预对准组件30对所述晶圆12的校准精度。
可选地，所述承载件31为真空吸盘，并利用真空吸力而将晶圆12进行良好的固定，并使得晶圆12可以贴合于所述第二承载面311。
优选地，所述承载件31在所述第二承载面311开设有孔洞或凹槽，从而便于所述第二承载面311对所述晶圆12产生真空吸力，
优选地，所述承载件31开设的孔洞的数量为多个，且多个孔洞沿着所述承载件31的径向方向间隔且均匀排布，从而使得所述承载件31对晶圆12具有良好的吸附能力，进而确保所述晶圆12在预对准过程中不会从所述承载件31表面脱离，从而避免晶圆12的损伤，且保障所述晶圆12的预对准精度。
可选地，所述第二承载面311平行于所述第一承载面21，从而便于所述机械臂20将晶圆12放置于所述承载件31。
可选地，所述中心轴垂直于所述第二承载面311，且所述中心轴可以沿所述第一方向Z延伸。可选地，所述承载件31能够绕所述中心轴进行转动，换言之，所述承载件31能够沿垂直于所述中心轴的顺时针方向或逆时针方向进行自转。在本实施方式中，所述承载件31通过转动，可使得所述预对准组件30能够对晶圆12的圆心进行检测和计算，并能够对晶圆12的位置进行校准，从而提升所述探针台1的测试效率及测试精度。
请再次参阅图6及图8。所述机械臂20包括相连的手臂本体22及第一承载部23及第二承载部24，所述第一承载部23及所述第二承载部24间隔设置于所述手臂本体22邻近所述物料盒10的一侧，且所述第一承载部23与所述第二承载部24之间具有第一距离D1，所述第二承载面311具有直径范围D2，其中，D1≥D2。
可选地，所述手臂本体22、所述第一承载部23及所述第二承载部24为一体成型。可选地，所述第一承载部23与所述第二承载部24为间隔设置。且所述第一承载部23与所述第二承载部24连接于所述手臂本体22的同一侧，并设置于所述手臂本体22邻近所述物料盒10的一侧。
可选地，所述第一距离D1可以理解为，所述第一承载部23与所述第二承载部24之间的最近距离。
可选地，所述直径范围D2可以理解为，所述第二承载面311的最大直径尺寸。
在本实施方式中，所述第一承载部23与所述第二承载部24之间的第一距离D1大于等于所述第二承载面311的直径范围D2，从而在所述探针台1的工作过程中，所述机械臂20首先可以将晶圆12运动至所述承载件31正对所述物料盒10的一侧，所述机械臂20再沿着所述第一方向Z进行运动，所述承载件31穿设于所述第一承载部23及所述第二承载部24之间，从而所述机械臂20可以顺利将所述晶圆12放置于所述承载件31上，而避免所述机械臂20与所述承载件31发生干涉而产生磨损，甚至至导致晶圆12脱落的情形，从而保障所述探针台1的可靠性。
请参阅图7及图9，图9为本申请实施例的预对准组件的不同视角的结构示意图。所述预对准组件30还包括扫描件32及照明件33，所述扫描件32与所述第二承载面311相对设置，并用于扫描检测待校准的晶圆12，所述照明件33邻近于所述扫描件32设置，且所述照明件33与所述第二承载面311相对设置，所述照明件33用于出射光线至待校准的晶圆12。
可选地，所述扫描件32可以为但不仅限于为图像传感器（Charge coupledDevice，CCD），所述扫描件32可以拍摄晶圆12的图像。所述预对准组件30在对所述晶圆12进行校准的过程中可以进行旋转，所述扫描件32可以拍摄所述晶圆12在旋转过程中的多组图像，并根据所述晶圆12的边缘来计算所述晶圆12的圆心位置。可选地，所述预对准组件30还可以通过所述扫描件32拍摄的晶圆12图像，进行晶圆12上晶粒分布位置的检测及校准，本申请对此不做限定。
可选地，所述照明件33可以包括灯珠、光源盖及光源板等，所述照明件33设置于所述扫描件32邻近所述承载件31的一侧，且在所述预对准对所述晶圆12进行检测和校准的过程中，所述照明件33能够出射光线至待校准的晶圆12，从而便于所述扫描件32对所述晶圆12的图像进行拍摄。
请再次参阅图7。所述预对准组件30还包括基板34及第一传动件35，所述基板34包括弯折相连的第一连接部341及第二连接部342，所述第一连接部341收容固定所述承载件31，所述第二连接部342连接于所述第一传动件35，所述第一传动件35沿所述第一方向Z进行延伸，且所述第一传动件35能够带动所述基板34及所述承载件31沿所述第一方向Z进行往复移动。
可选地，所述基板34的第一连接部341及第二连接部342为一体成型。所述第一连接部341用于收容固定所述承载件31，且所述第二连接部342固定连接于所述传动件。
可选地，所述第一传动件35包括导轨及滑块。所述滑块能够相对于所述导轨沿第一方向Z进行往复运动，且所述滑块连接于所述承载件31，并能够带动所述基板34及所述承载件31沿所述第一方向Z进行往复运动。所述承载件31能够沿所述第一方向Z进行往复运动，可以便于所述预对准组件30的扫描件32适应对不同规格晶圆12进行扫描，且便于所述预对准组件30对所述晶圆12进行检测和校准。
请再次参阅图7及图9。所述预对准组件30还包括安装板36及第二传动件37，所述安装板36设置于所述承载件31邻近所述物料盒10的一侧，所述第二传动件37沿所述第三方向X进行延伸，所述第二传动件37安装于所述安装板36，所述第二传动件37传动连接于所述扫描件32，并带动所述扫描件32沿所述第三方向X进行往复移动。
可选地，所述安装板36设置于所述承载件31邻近所述物料盒10的一侧，且所述安装板36邻近于所述扫描件32设置。
可选地，所述第二传动件37包括轴承、丝杆及丝杆座，所述扫描件32可以连接于所述丝杆座，所述丝杆沿所述第三方向X进行延伸，当所述丝杆进行转动时，所述丝杆座能够沿着所述丝杆的延伸方向进行往复移动，从而带动所述扫描件32沿所述第三方向X进行往复移动。在本实施方式中，扫描件32能够沿所述第三方向X进行往复移动，从而可以更加精准地对晶圆12位置进行检测，且可以适用于多种不同规格的晶圆12检测。
请参阅图10，图10为本申请实施例二的探针台的部分结构示意图。所述探针台1还包括支撑架50及导向组件60，所述支撑架50用于承载所述机械臂20，所述导向组件60连接于所述支撑架50，并用于对所述机械臂20的运动路径进行导向，所述导向组件60包括第一导向件61及第二导向件62，所述第一导向件61沿所述第一方向Z进行延伸，并能够带动所述机械臂20沿所述第一方向Z进行移动，所述第二导向件62沿所述第二方向Y进行延伸，并能够带动所述机械臂20沿所述第二方向Y及所述第二方向Y的反方向进行移动。
可选地，所述支撑架50通过所述导向组件60连接于所述机械臂20，从而用于承载和固定所述导向组件60及所述机械臂20。
可选地，所述第一导向件61包括滚珠螺杆及螺母，所述滚珠螺杆可以利用滚珠的滚动和滑动特性，将转动运动转换成线性运动。当有力在螺母上作用时，滚珠会顺着螺杆的螺纹轮廓向前滚动，从而带动螺母沿轴线方向移动，即沿所述第一方向Z进行移动。在本实施方式中，所述第一导向件61选用滚珠螺杆及螺母可以具有较小的滚动摩擦力，从而实现较高的转换效率，并能够实现精准地传输工作，从而确保所述探针台1的精密性。
可选地，所述第二导向件62包括同步带，所述同步带可以沿所述第二方向Y进行延伸，且所述同步带可以通过同步带传动板连接于所述机械臂20，并带动所述机械臂20沿所述第二方向Y进行往复移动，即沿所述第二方向Y及所述第二方向Y的反方向进行移动。在本实施方式中，所述第二导向件62选用同步带，可以具有较高的传动效率及较低的维修成本，且所述同步带在长期使用过程中还可以保持精确的传送效果，由于所述机械臂20在所述探针台1中的运动是非常频繁的，因此所述第二导向件62选用同步带可保障所述机械臂20在不断的往复运动中均可以保持精准的传送效果，从而确保所述机械臂20高度的传输精度。
请参阅图10、图11、图12及图13，图11为本申请实施例三的探针台的部分结构示意图，图12为图11中提供的探针台在a处的局部放大结构示意图，图13为图11中提供的探针台在b处的局部放大结构示意图。所述探针台1还包括控制器（图未示）及传感组件80，所述控制器能够控制所述机械臂20的工作运动，所述控制器还电连接于所述传感组件80，并接收所述传感组件80反馈的传感信号，所述传感组件80包括第一传感件81及第二传感件82。所述第一传感件81邻近于所述第一导向件61设置，并检测所述机械臂20沿所述第一方向Z的运动位置，当所述第一传感件81检测到所述机械臂20沿所述第一方向Z运动至第一预设位置时，所述第一传感件81反馈第一传感信号至所述控制器，所述控制器控制所述机械臂20停止沿所述第一方向Z进行运动，其中，所述第一预设位置为所述机械臂20沿所述第一方向Z正对于所述预对准组件30的位置。所述第二传感件82邻近于所述第二导向件62设置，并检测所述机械臂20沿所述第二方向Y的反方向的运动位置，当所述第二传感件82检测到所述机械臂20沿所述第二方向Y运动至第二预设位置时，所述第二传感件82反馈第二传感信号至所述控制器，所述控制器控制所述机械臂20停止沿所述第二方向Y的反方向进行运动，其中，所述第二预设位置为所述机械臂20沿所述第二方向Y正对于所述预对准组件30的位置。
可选地，所述第一导向件61及所述第二导向件62可以通过电机进行驱动，所述控制器可以用于控制所述电机的开启或关闭，从而达到控制所述机械臂20的工作运动的效果。且所述控制器还可以电连接于所述传感组件80，并接收所述传感组件80反馈的传感信号，所述控制器可以根据接收的传感信号来选择是否控制所述电机的开启或关闭。
可选地，所述第一传感器为光电传感器，所述第一导向件61中的移动部件可以设置有感应片，且移动部件连接于机械臂20，从而当移动部件设置的感应片经过所述第一传感器时，所述第一传感器可以获知所述机械臂20的运动位置。
进一步可选地，所述第一预设位置为所述机械臂20的中心点沿所述第一方向Z正对于所述预对准组件30的位置，换言之，当所述机械臂20的中心点运动至所述第一预设位置时，所述机械臂20再继续沿着所述第二方向Y可以运动至能够将晶圆12放置于预对准组件30的位置。
进一步可选地，所述第一传感器可以根据所述第一预设位置及所述感应片与所述机械臂20的中心点之间沿所述第一方向Z的距离进行位置的设置，从而当所述机械臂20沿所述第一方向Z运动至所述第一预设位置时，所述感应片可以运动至接触所述第一传感器，所述第一传感器得到所述第一传感信号，所述控制器接收所述第一传感信号并控制所述机械臂20停止沿所述第一方向Z进行运动，从而对所述机械臂20进行安全保护。
可选地，所述第二传感器为光电传感器，所述第二导向件62的移动部件可以设置有感应片，且移动部件连接于机械臂20，从而当第二导向件62的移动部件设置的感应片经过所述第二传感器时，所述第二传感器可以获知所述机械臂20的运动位置。
进一步可选地，所述第二预设位置为所述机械臂20的中心点沿所述第二方向Y正对于所述预对准组件30的位置，换言之，当所述机械臂20的中心点运动至所述第二预设位置时，所述机械臂20能够将晶圆12放置于所述预对准组件30。
进一步可选地，所述第二传感器可以根据所述第二预设位置及所述感应片与所述机械臂20的中心点之间沿所述第二方向Y的距离进行位置的设置，从而当所述机械臂20沿所述第二方向Y运动至所述第二预设位置时，所述感应片可以运动至接触所述第二传感器，所述第二传感器得到第二传感信号，所述控制器接收所述第二传感信号并控制所述机械臂20停止沿所述第二方向Y进行运动，从而使得所述机械臂20能够将晶圆12放置于所述预对准组件30，且对所述机械臂20进行安全保护。
在本实施方式中，通过所述控制器及所述传感组件80的设置，可以对所述控制臂的运动路径进行精准地控制，从而使得所述机械臂20可以准确且高效地将晶圆12运送至所述预对准组件30，并可以将晶圆12与预对准组件30进行快速匹配，且可以对所述机械臂20进行安全保护，避免所述机械臂20与其他零部件产生碰撞，从而实现所述探针台1的高效性及精准性。
请再次参阅图10。所述探针台1还包括旋转平台90，所述旋转平台90具有沿所述第一方向Z延伸的旋转轴，所述旋转平台90能够围绕所述旋转轴进行转动，所述旋转平台90还连接于所述机械臂20，所述机械臂20能够在所述旋转平台90的带动下旋转至邻近所述测试台40的位置。
可选地，所述旋转平台90沿所述第一方向Z连接于所述机械臂20的一侧。且所述旋转平台90可以邻近于所述机械臂20的中心点设置。
可选地，所述旋转平台90的旋转轴沿所述第一方向Z延伸，且垂直于所述机械臂20的第一承载面21。所述旋转平台90能够围绕所述旋转轴进行转动，换言之，所述旋转平台90能够沿垂直于所述旋转轴的顺时针方向或逆时针方向进行转动。
在本实施方式中，所述旋转平台90可以通过自身的转动来带动所述机械臂20的旋转，且所述机械臂20需要将晶圆12从所述预对准组件30运送至所述测试台40时，所述机械臂20可以为但不仅限于为在所述旋转平台90的带动下旋转90°，并在旋转后沿所述第三方向X进行移动，从而实现将所述晶圆12快速地运动至所述测试台40，提升所述探针台1中晶圆12的运送效率，并进而有效地提升所述探针台1的整体的工作效率。
在本申请中提及“实施例”“实施方式”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现所述短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。此外，还应该理解的是，本申请各实施例所描述的特征、结构或特性，在相互之间不存在矛盾的情况下，可以任意组合，形成又一未脱离本申请技术方案的精神和范围的实施例。
最后应说明的是，以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本申请技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种探针台，其特征在于，所述探针台包括：
物料盒，所述物料盒具有沿第一方向依次排布的多个收容槽，所述收容槽用于收容晶圆；
机械臂，所述机械臂沿第二方向设置于物料盒的一侧，所述机械臂沿所述第二方向延伸，所述第二方向垂直于所述第一方向，所述机械臂能够相对所述物料盒沿第一方向及第二方向进行移动，所述机械臂用于从所述物料盒内取出晶圆及向所述物料盒放置晶圆；
预对准组件，所述预对准组件包括承载件、基板及第一传动件，所述预对准组件沿所述第一方向设置于所述物料盒的一侧，所述预对准组件用于承载所述机械臂自所述物料盒取出的晶圆，并对所承载的晶圆的位置进行校准，所述基板包括弯折相连的第一连接部及第二连接部，所述第一连接部与所述第二连接部为一体成型，所述第一连接部收容固定所述承载件，所述第二连接部连接于所述第一传动件，所述第一传动件沿所述第一方向进行延伸，且所述第一传动件能够带动所述基板及所述承载件沿所述第一方向进行往复移动，所述承载件具有第二承载面，所述第二承载面用于承载待校准的晶圆，所述预对准组件还包括扫描件及第二传动件，所述扫描件用于扫描检测待校准的晶圆，所述扫描件与所述第二承载面相对设置，所述第二传动件沿第三方向进行延伸，所述第二传动件传动连接于所述扫描件，并带动所述扫描件沿所述第三方向进行往复移动；
测试台，所述测试台沿第三方向设置于所述机械臂的一侧，且所述第三方向垂直于所述第一方向及所述第二方向，所述测试台用于对校准后的晶圆进行测试；
旋转平台，所述旋转平台具有沿所述第一方向延伸的旋转轴，所述旋转平台能够围绕所述旋转轴进行转动，所述旋转平台沿所述第一方向连接于所述机械臂的一侧，所述旋转平台邻近于所述机械臂的中心点设置，所述机械臂能够在所述旋转平台的带动下旋转至邻近所述测试台的位置；及
导向组件，所述导向组件包括第一导向件及第二导向件，所述第一导向件沿所述第一方向进行延伸，并能够带动所述机械臂沿所述第一方向进行移动，所述第一导向件包括滚珠螺杆及螺母，所述第二导向件包括沿所述第二方向延伸的同步带，所述同步带能够带动所述机械臂沿所述第二方向往复移动；
其中，当所述探针台进行工作时，所述机械臂从所述物料盒内取出晶圆并相对于所述物料盒沿所述第二方向进行移动，所述机械臂取出晶圆后沿所述第一方向进行移动，并移动至邻近所述预对准组件的位置，所述机械臂再沿所述第二方向的反方向移动并将所述晶圆放置于所述预对准组件，所述预对准组件对晶圆进行校准，所述机械臂将校准后的晶圆从所述预对准组件取出，并将校准后的晶圆运送至所述测试台，所述预对准组件还能够将晶圆的圆心位置信息反馈至所述测试台。
2.如权利要求1所述的探针台，其特征在于，所述机械臂具有第一承载面，所述第一承载面用于承载晶圆，且所述第二承载面平行于所述第一承载面，所述承载件还具有垂直于所述第二承载面的中心轴，所述承载件能够绕所述中心轴进行转动。
3.如权利要求2所述的探针台，其特征在于，所述机械臂包括相连的手臂本体及第一承载部及第二承载部，所述第一承载部及所述第二承载部间隔设置于所述手臂本体邻近所述物料盒的一侧，且所述第一承载部与所述第二承载部之间具有第一距离D1，所述第二承载面具有直径范围D2，其中，D1≥D2。
4.如权利要求2所述的探针台，其特征在于，所述预对准组件还包括照明件，所述照明件邻近于所述扫描件设置，且所述照明件与所述第二承载面相对设置，所述照明件用于出射光线至待校准的晶圆。
5.如权利要求4所述的探针台，其特征在于，所述预对准组件还包括安装板，所述安装板设置于所述承载件邻近所述物料盒的一侧，所述第二传动件安装于所述安装板。
6.如权利要求1所述的探针台，其特征在于，所述探针台还包括支撑架，所述支撑架用于承载所述机械臂，所述导向组件连接于所述支撑架，并用于对所述机械臂的运动路径进行导向。
7.如权利要求6所述的探针台，其特征在于，所述探针台还包括控制器及传感组件，所述控制器能够控制所述机械臂的工作运动，所述控制器还电连接于所述传感组件，并接收所述传感组件反馈的传感信号，所述传感组件包括：
第一传感件，所述第一传感件邻近于所述第一导向件设置，并检测所述机械臂沿所述第一方向的运动位置，当所述第一传感件检测到所述机械臂沿所述第一方向运动至第一预设位置时，所述第一传感件反馈第一传感信号至所述控制器，所述控制器控制所述机械臂停止沿所述第一方向进行运动，其中，所述第一预设位置为所述机械臂沿所述第一方向正对于所述预对准组件的位置；及
第二传感件，所述第二传感件邻近于所述第二导向件设置，并检测所述机械臂沿所述第二方向的运动位置，当所述第二传感件检测到所述机械臂沿所述第二方向的反方向运动至第二预设位置时，所述第二传感件反馈第二传感信号至所述控制器，所述控制器控制所述机械臂停止沿所述第二方向的反方向进行运动，其中，所述第二预设位置为所述机械臂沿所述第二方向正对于所述预对准组件的位置。
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