CN204705677U - 晶圆承载台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种晶圆承载台，包括主体（1），其特征在于所述主体（1）上设有安装导体的安装通道（2），所述安装通道的出口位于主体（1）的工作台面上，所述安装通道（2）的入口位于主体（1）的侧面上或底面上。本实用新型的晶圆承载台不仅结构简单，而且成本低廉，还可实现开尔文四线测试，从而极大地提高了晶粒测试阻值的准确度，因此可提高晶粒后续测试参数的准确度，适合推广使用。

Description

晶圆承载台

技术领域

本实用新型涉及一种用于测试晶圆的机械结构，尤其涉及一种晶圆承载台。

背景技术

在晶圆制造完成后，便需要进入晶圆测试阶段，晶圆测试是利用测试机台（Tester）,针测机(Prober)与探针卡（Probe Card）之间的搭配组合来测试晶圆(Wafer)上的每一个晶粒(Die)，测试机的测试线连接到细小如毛发的探针上，探针又与晶粒上的焊垫(Pad)直接接触。分离器件类的晶圆(Wafer)的底部是每一个晶粒共用的一个焊垫（Pad）, 整个晶圆在测试时是平放在晶圆承载台上与其连接，晶圆承载台上连接两条测试线引入测试机。因为晶圆与承载台之间存在接触电阻，而接触电阻一般为几个毫欧姆到几十个毫欧姆，当测试的晶粒的阻值小于一个毫欧姆时其误差将达到晶粒阻值的几倍到几十倍，因此测量的电阻值将不能准确反映晶粒的真实阻值。

发明内容

本实用新型的目的之一在于针对上述不足，提供一种晶圆承载台，以期待解决现有技术测试量晶粒的阻值时将产生接触电阻，因此测试晶粒的电阻值不能准确反映晶粒的真实阻值的问题。

实用新型的目的通过下述技术方案实现：

晶圆承载台，包括主体，所述主体上设有安装导体的安装通道，所述安装通道的出口位于主体的工作台面上，所述安装通道的入口位于主体的侧面上或底面上。

根据本实用新型的一个实施例，所述安装通道的截面为圆形、椭圆形或矩形。

根据本实用新型的一个实施例，所述安装通道的出口设为安装槽。

根据本实用新型的一个实施例，所述安装槽为直线形或弧形，或者所述安装槽为圆形、椭圆形、矩形、三角形。

根据本实用新型的一个实施例，所述安装槽为多边形。

根据本实用新型的一个实施例，所述安装槽的截面为弧形、矩形、三角形或梯形。

进一步的技术方案是，本实用新型的晶圆承载台包括主体，所述主体用于放置晶圆，主体由导电的金属材料制成，为了降低主体的导电电阻，一般需要对主体表面镀金。主体一般设为圆柱形，主体也可以设置为与晶圆相配合的其他形状。所述主体上设有安装通道，该安装通道的出口设置在主体的工作台面上，该安装通道的入口设置在主体的侧面上或者底面上。所述安装通道的截面可以是圆形、椭圆形、矩形或者其他类似的形状，该安装通道的出口可以是截面与安装通道截面相同形状的孔，该安装通道的出口还可以安装槽。安装槽可以设置为多个，安装槽的形状可以圆形、椭圆形、矩形、三角形或其他多边形，安装槽的截面可以设置为弧形、矩形、三角形、梯形或者其他类似的形状。

所述安装通道用于安装导体，使用本实用新型的测试台测试晶圆之前，需要将导体安装在主体的安装通道中，测试时导体与主体需要分别形成两个导电通道，因此导体与主体之间不能导电，需要在导体与安装通道之间设置绝缘层。所述绝缘层的设置方式可以是在安装通道的侧壁上涂覆绝缘材料，绝缘材料在安装通道中即可形成绝缘层；所述绝缘层的设置方式也可以是在位于安装通道中的导体与安装通道之间填充绝缘材料，绝缘材料在安装通道与位于安装通道之间即可形成绝缘层；所述绝缘层的设置方式还可以是在位于安装通道内部的导体上包覆绝缘套，所述绝缘套即为绝缘层。

本实用新型的晶圆承载台是通过开尔文四线测试原理测试晶圆，开尔文四线测试原理主要用于测试阻值小于几欧姆被测电阻，测试引线的电阻和探针与测试点的接触电阻与被测电阻相比已不能忽略不计时，具体测试技术如下：

开尔文3四线测试有两个要求：对于每个测试点都有一条激励线F和一条检测线S，二者严格分开，各自构成独立回路；同时要求检测线S必须接到一个有极高输入阻抗的测试回路上，使流过检测线S的电流极小，近似为零。图1中，r1表示激励线HF的电阻与测试点的接触电阻之和，r 2表示激励线LF的电阻与测试点的接触电阻之和；r 3表示检测线HS的电阻与测试点的接触电阻之和，r 4表示检测线LS的电阻与测试点的接触电阻之和。由于流过检测线S回路的电流为零，在 r 3，r 4上的压降也为零，而激励电流 I在r 1，r 2上的压降不影响I在被测电阻上的压降，所以电压表可以准确测出 r t两端的电压值，从而准确测量出r t的阻值。测试结果和r 1、r 2、r 3以及r 4无关,有效地减小了测量误差。按照作用和电位的高低，这四条线分别被称为高电位施加线（HF）、低电位施加线（LF）、高电位检测线（HS）和低电位检测线（LS）。

本实用新型的晶圆承载台测试晶圆的具体过程为将晶圆放置在主体的工作台面上，晶圆与主体的工作台面接触，位于安装通道出口端的导体与晶圆接触，位于安装通道入口端的导体与主体分别与测试机的测试线上的一组激励线F端与检测线S端一一对应连接；将测试机的测试线上的另一组激励线F端与检测线S端分别通过探针与晶圆上一个晶粒的焊垫连接。其中，晶圆底部为一个测试点，与晶圆底部接触的主体以及导体分别为该测试点的一条激励线F和一条检测线S；由于位于安装通道中的导体与安装通道侧壁之间设有绝缘层，即主体与导体之间具有绝缘层，主体与导体严格分开。晶粒的焊垫为另一个测试点，该测试点通过两根严格分开的探针与测试机上的测试线上的另一组激励线F端与检测线S端一一对应连接，所述探针是与测试线S或激励线F焊接为一体结构。本技术方案中以主体与激励线F相连接、导体与检测线S相连接为例进行说明，所述测试机的测试线上的检测线S、连接在该检测线S上的导体、晶粒、晶粒上的焊垫、探针以及连接在探针上的检测线S共同组成一个独立的回路；所述测试机的测试线上的激励线F、连接在该激励线F上的主体、晶粒、晶粒上的焊垫、探针以及连接在探针上的激励线F共同组成另一个独立的回路。

对照开尔文四线测试技术，所述晶粒即为图1中的r t，所述接触在晶粒上的探针、连接在探针上的激励线F以及探针与晶粒之间的接触电阻之和等同于图1中的r 1，所述接触在晶粒上的主体、连接在主体上的激励线F以及晶粒与主体之间的接触电阻、主体与激励线F之间的接触电阻之和等同于r 2，所述接触在晶粒上的探针、连接在探针上的检测线S以及探针与晶粒之间的接触电阻之和等同于图1中的r 3，所述接触在晶粒上的导体、连接在导体上的检测线S以及晶粒与导体之间的接触电阻、导体与检测线S之间的接触电阻之和等同于r 4，即可实现开尔文四线测试。

本实用新型较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本实用新型的晶圆承载台不仅结构简单，而且成本低廉，还可实现开尔文四线测试，从而极大地提高了晶粒测试阻值的准确度，因此可提高晶粒后续测试参数的准确度。

附图说明

图1为开尔文四线测试方法原理图。

图2为本实用新型的内部结构示意图。

图3为本实用新型的另一种实施方式的内部结构示意图。

图4为本实用新型的俯视图。

图5为本实用新型的另一种实施方式的俯视图。

图6为本实用新型的另一种实施方式的内部结构示意图。

其中，附图中的附图标记所对应的名称为：

1—主体，2—安装通道，3—孔，4—安装槽。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明：

实施例1

如图2所示，本实用新型的晶圆承载台，包括主体1，所述主体1整体呈圆柱形，该主体1由导电的金属材料制成。为了降低主体1的导电电阻，在所述主体1的外表面镀金。所述主体1上设有安装导体的安装通道2，所述安装通道2的出口设置在主体1的工作台面上，即主体1的上表面上，所述安装通道2的入口设置在主体1的侧面上。本实用新型的另一种实施方式，还可以将安装通道2的入口设置在主体1的下底面上，如图3所示。所述安装通道2的截面可以是圆形、椭圆形、矩形或者其他类似的形状，本实施例中的安装通道2的出口是截面与安装通道2的截面相同形状的孔3。所述安装通道2的出口可以设置为一个，也可以设置为若干个，如图4所示，本实施例中的安装通道2的截面为圆形。

本实用新型的晶圆承载台实现开尔文四线测试的方法，首先需要将导体安装在主体1的安装通道2中，在导体与安装通道2的侧壁之间设置有绝缘层，通过绝缘层可分离导体与主体1，使导体与主体1形成两个相互独立的导电通道。所述绝缘层的设置方式可以是在安装通道2的侧壁上涂覆绝缘材料，绝缘材料在安装通道2中即可形成绝缘层；所述绝缘层的设置方式也可以是在位于安装通道2中的导体与安装通道2之间填充绝缘材料，绝缘材料在安装通道2与位于安装通道2之间即可形成绝缘层；所述绝缘层的设置方式还可以是在位于安装通道2内部的导体上包覆绝缘套，所述绝缘套即为绝缘层。

测试时，将晶圆放置在主体1的工作台面上，晶圆与主体1的工作台面接触，位于安装通道2出口端的导体与晶圆接触，位于安装通道2入口端的导体与主体1分别与测试机的测试线上的一组激励线F端与检测线S端一一对应连接；将测试机的测试线上的另一组激励线F端的探针与检测线S端的探针分别与晶圆上一个晶粒的焊垫连接，即可实现开尔文四线测试。

实施例2

如图5、6所示，本实施例与实施例1相比，不同点在于所述安装通道2的出口的设置方式与实施例1不相同，本实施例中的安装通道2的出口设为安装槽4。所述安装槽4可以设置为直线形或弧形，或者该安装槽4还可以设置为圆形、椭圆形或多边形，其中该多边形优选为矩形或三角形。为本实施例中的安装槽4设为圆形，且所述安装槽4可以设置为一个或者多个。所述安装槽4的截面可以设置为弧形、矩形、三角形或梯形。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.晶圆承载台，包括主体（1），其特征在于所述主体（1）上设有安装导体的安装通道（2），所述安装通道的出口位于主体（1）的工作台面上，所述安装通道（2）的入口位于主体（1）的侧面上或底面上。

2.根据权利要求1所述的晶圆承载台，其特征在于所述安装通道（2）的截面为圆形、椭圆形或矩形。

3.根据权利要求1或2所述的晶圆承载台，其特征在于所述安装通道（2）的出口设为安装槽（4）。

4.根据权利要求3所述的晶圆承载台，其特征在于所述安装槽（4）为直线形或弧形，或者所述安装槽（4）为圆形、椭圆形、矩形、三角形。

5.根据权利要求3所述的晶圆承载台，其特征在于所述安装槽（4）为多边形。

6.根据权利要求4或5所述的晶圆承载台，其特征在于所述安装槽（4）的截面为弧形、矩形、三角形或梯形。