CN202770936U - 一种晶圆允收测试设备 - Google Patents

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刘刚
瞿奇
陈玉立
梁俊娜
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Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
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Abstract

本实用新型提出一种晶圆允收测试设备，提供多个探针卡托盘，配合不同测试所需要的探针卡，通过机械臂对应的移至测试头下方，使同一晶圆在不同Recipe测试时，避免了打开测试腔体来更换探针卡的操作，使晶圆允收测试过程简单化，提高晶圆允收测试的每小时晶圆吞吐量（WPH），减少晶圆允收测试过程中的污染。

Description

一种晶圆允收测试设备
技术领域
本实用新型涉及集成电路领域，且特别涉及集成电路测试设备。
背景技术
随着集成电路行业的不断发展，对于集成电路的测试要求也越来越高。在Foundry中，在制造过程中对于晶圆的测试显得更为重要。
在传统的晶圆允收测试（WAT）中，通常晶圆允收测试设备只设置有一个探针卡托盘单元搭配探针卡，对晶圆进行测试。而往往在对晶圆进行测试时，需要使用不同的Recipe来对晶圆进行测试。对于不同的Recipe，需要打开测试腔体更换对应的探针卡，再对晶圆进行测试。更换探针卡的时间需要15分钟，而且更换时打开测试腔体也会带来污染。而由于测试过程中经常需要人为更换探针卡，难免为增加对探针卡的损伤几率。
实用新型内容
为了克服上述问题，本实用新型提供一种具有使晶圆允收测试过程简单化，加快晶圆允收测试的速度，并且能够减少晶圆允收测试过程中的污染，减少换针过程中的误操作（MO）。
为了实现上述目的，本实用新型提出一种晶圆允收测试设备，包括：
探针器，所述探针器设有用于提供密闭空间的腔体；
设置于所述探针器的腔体底部、用于承载晶圆的承载底座；
设置于所述腔体内，且位于所述承载底座上方，并含有多个相互独立的探针卡托盘的探针卡托盘单元；
一固定设置于所述探针器顶部，且位于所述探针卡托盘单元上方的测试头；
设置于所述探针器的腔体侧壁，并旋转所述探针卡托盘单元使每个探针卡托盘置于测试头正下方的机械臂；
设置于每个所述探针卡托盘表面并用于插设探针卡的探针卡接口；以及，
若干探针卡。
进一步地，所述晶圆允收测试设备还包括：用于放置闲置探针卡的氮气储存盒。
进一步地，所述探针卡托盘的数量大于三个时，所有探针卡托盘的圆心连线呈正多边形。
与现有技术相比，本实用新型所述的晶圆允收测试设备的有益效果主要表现在：提供多个探针卡托盘，配合不同测试所需要的探针卡，通过机械臂对应的移至测试头下方，使同一晶圆在不同Recipe测试时，避免了打开测试腔体来更换探针卡的操作，使晶圆允收测试过程简单化，提高晶圆允收测试的每小时晶圆吞吐量（WPH），减少晶圆允收测试过程中的污染。
附图说明
图1为本实用新型实施例一的晶圆允收测试设备的结构示意图；
图2为本实用新型实施例二的晶圆允收测试设备的结构示意图；
图3为本实用新型晶圆允收测试设备的探针器的结构示意图；
晶圆允收测试设备  1
测试头  2
探针器  11
氮气储存盒  12
探针卡托盘单元  3
探针卡托盘  31
探针卡接口  32
探针卡  4
承载底座  5
晶圆  6
机械臂  7
具体实施方式
下面结合附图对实用新型作进一步的描述。
实施例1
请参考图1，图1是本实用新型所述的晶圆允收测试设备的结构的一种实施方式。图3是本实用新型所述的晶圆测试设备的探针器的结构示意图。
晶圆允收测试设备1包括探针器11和氮气储存盒12。探针器11内的腔体提供密闭空间。探针器11的顶部固定设置有一测试头2。在测试头2的下方设置有一探针卡托盘单元3，探针卡托盘单元3上设置3个独立的探针卡托盘31，3个探针卡托盘31的圆心的连线呈等边三角形，每个探针卡托盘31上设置有用于插设探针卡4的探针卡接口32，可以通过设置于探针器11腔体内侧壁上的机械臂7对探针卡托盘单元3进行转动，使测试Recipe对应的探针卡4放置的探针卡托盘31置于测试头2的正下方。在探针器11的底部，设置有用于承载晶圆6的承载基座5。测试时，机械臂7转动对应的探针卡托盘31，使对应的探针卡托盘31上的探针卡4位于测试头2的正下方，所需测试的晶圆6与探针卡4、测试头2呈一直线。氮气储存盒12可以存放未使用过的探针卡4，也可以存放已使用过的探针卡4。
本实施例中，当本实用新型所述的晶圆允收测试设备1工作之前，先根据晶圆允收测试设备1的电脑端（图中未示出）的所需测试Recipe，从氮气储存盒12中选择对应的3个探针卡4，将这3个探针卡4分别放置于3个探针卡托盘31上的探针卡接口32，多余的探针卡4则储存在氮气储存盒12中。在此，将3个探针卡4定义为第一探针卡、第二探针卡、第三探针卡，将3个探针卡托盘31定义为第一探针卡托盘、第二探针卡托盘、第三探针卡托盘，且第一探针卡、第二探针卡、第三探针卡分别对应放置第一探针卡托盘、第二探针卡托盘、第三探针卡托盘的探针卡接口中。
应用本实施例的晶圆允收测试设备完成晶圆允收测试的具体过程包括：
将待测晶圆放入探针器内的承载底座，由机械臂旋转探针卡托盘单元，将第一测试Recipe对应的第一探针卡所在的第一探针卡托盘移至测试头正下方，测试头根据第一测试Recipe通过第一探针卡对晶圆进行测试；
完成第一测试Recipe后，由探针器内的机械臂再次旋转探针卡托盘单元，将第二Recipe对应的第二探针卡所在的第二探针卡托盘移至测试头正下方，测试头根据第二测试Recipe通过第二探针卡对晶圆进行测试；
完成第二测试Recipe后，由探针器内的机械臂再次旋转探针卡托盘单元，将第三Recipe对应的第三探针卡所在的第三探针卡托盘移至测试头正下方，测试头根据第三测试Recipe通过第三探针卡对晶圆进行测试；
至此，完成了所述待测晶圆的所有测试Recipe。
在应用本实施例的晶圆允收测试设备完成晶圆允收测试过程中，不需要打开探针器11的腔体更换探针卡，就能对一枚晶圆进行3个测试Recipe，节省了2次更换探针卡的时间，约30分钟，简化了晶圆允收测试过程，提高了晶圆允收测试的WPH，而且不需要打开探针器的腔体，减少了晶圆允收测试过程中的污染，且测试过程中无需更换探针卡，减少了更换探针卡时出现的误操作（MO）。
实施例2
请参考图2，图2是本实用新型所述的晶圆允收测试设备结构的再一种实施方式。图3是本实用新型所述的晶圆测试设备的探针器的结构示意图。
晶圆允收测试设备1包括探针器11和氮气储存盒12。探针器11内的腔体提供密闭空间。探针器11的顶部固定设置有一测试头2。在测试头2的下方设置有一探针卡托盘单元3，探针卡托盘单元3上设置4个独立的探针卡托盘31，4个探针卡托盘31的圆心的连线呈正方形，每个探针卡托盘31上设置有用于插设探针卡4的探针卡接口32，可以通过设置于探针器11腔体内侧壁上的机械臂7对探针卡托盘单元3进行转动，使测试Recipe对应的探针卡4放置的探针卡托盘31置于测试头2的正下方。在探针器11的底部，设置有用于承载晶圆6的承载基座5。测试时，机械臂7转动对应的探针卡托盘31，使对应的探针卡托盘31上的探针卡4位于测试头2的正下方，所需测试的晶圆6与探针卡4、测试头2呈一直线。氮气储存盒12可以存放未使用过的探针卡4，也可以存放已使用过的探针卡4。
本实施例中，当本实用新型所述的晶圆允收测试设备1工作之前，先根据晶圆允收测试设备1的电脑端（图中未示出）的所需测试Recipe，从氮气储存盒12中选择对应的4个探针卡4，将4个探针卡4分别放置于4个探针卡托盘31上的探针卡接口32，多余的探针卡4储存在氮气储存盒12中。在此，将4个探针卡4定义为第一探针卡、第二探针卡、第三探针卡、第四探针卡，将4个探针卡托盘31定义为第一探针卡托盘、第二探针卡托盘、第三探针卡托盘、第三探针卡托盘，且第一探针卡、第二探针卡、第三探针卡、第四探针卡托盘分别对应放置第一探针卡托盘、第二探针卡托盘、第三探针卡托盘、、第四探针卡托盘的探针卡接口中。
应用本实施例的晶圆允收测试设备完成晶圆允收测试的具体过程包括：
将待测晶圆放入探针器内的承载底座，由机械臂旋转探针卡托盘单元，将第一测试Recipe对应的第一探针卡所在的第一探针卡托盘移至测试头正下方，测试头根据第一测试Recipe通过第一探针卡对晶圆进行测试；
完成第一测试Recipe后，由探针器内的机械臂再次旋转探针卡托盘单元，将第二Recipe对应的第二探针卡所在的第二探针卡托盘移至测试头正下方，测试头根据第二测试Recipe通过第二探针卡对晶圆进行测试；
完成第二测试Recipe后，由探针器内的机械臂再次旋转探针卡托盘单元，将第三Recipe对应的第三探针卡所在的第三探针卡托盘移至测试头正下方，测试头根据第三测试Recipe通过第三探针卡对晶圆进行测试；
完成第三测试Recipe后，由探针器内的机械臂再次旋转探针卡托盘单元，将第四Recipe对应的第四探针卡的第四探针卡托盘移至测试头正下方，测试头根据第四测试Recipe通过第四探针卡对晶圆进行测试；
至此，完成了所述待测晶圆的所有测试Recipe。
不需要打开探针器11的腔体更换探针卡，就能对一枚晶圆进行4个探针卡的测试，
在应用本实施例的晶圆允收测试设备完成晶圆允收测试过程中，不需要打开探针器11的腔体更换探针卡，就能对一枚晶圆进行4个测试Recipe，节省了3次更换探针卡的时间，约45分钟，简化了晶圆允收测试过程，提高了晶圆允收测试的WPH，而且不需要打开探针器的腔体，减少了晶圆允收测试过程中的污染，且测试过程中无需更换探针卡，减少了更换探针卡时出现的误操作（MO）。
综上，本实用新型的晶圆允收测试设备，提供多个探针卡托盘，配合不同测试所需要的探针卡，通过机械臂对应的移至测试头下方，使同一晶圆在不同Recipe测试时，避免了打开测试腔体来更换探针卡的操作，使晶圆允收测试过程简单化，提高晶圆允收测试的每小时晶圆吞吐量（WPH），减少晶圆允收测试过程中的污染，减少探针卡更换过程中出现的误操作（MO）
综上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的技术方案的范围内，对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本实用新型的技术方案的内容，仍属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种晶圆允收测试设备，其特征在于，包括：
探针器，所述探针器设有用于提供密闭空间的腔体；
设置于所述探针器的腔体底部、用于承载晶圆的承载底座；
设置于所述腔体内，且位于所述承载底座上方，并含有多个相互独立的探针卡托盘的探针卡托盘单元；
一固定设置于所述探针器顶部，且位于所述探针卡托盘单元上方的测试头；
设置于所述探针器的腔体侧壁，并旋转所述探针卡托盘单元使每个探针卡托盘置于测试头正下方的机械臂；
设置于每个所述探针卡托盘表面并用于插设探针卡的探针卡接口；以及，
若干探针卡。
2.如权利要求1所述的晶圆允收测试设备，其特征在于，所述晶圆允收测试设备还包括：
用于放置闲置探针卡的氮气储存盒。
3.如权利要求1所述的晶圆允收测试设备，其特征在于：所述探针卡托盘的数量大于三个时，所有探针卡托盘的圆心的连线呈正多边形。 
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