CN206505156U - 一种晶圆级环境可靠性测试载具及测试机台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种晶圆级环境可靠性测试载具及测试机台，所述晶圆级环境可靠性测试载具包括一底座、及设置于所述底座上的多个吸嘴；其中，所述底座包括真空腔体，当吸嘴受到的压力大于预定压力时，所述吸嘴处于导通状态，所述吸嘴与所述真空腔体连通；当吸嘴未受到预定压力时，所述吸嘴处于关闭状态；进行晶圆级环境可靠性测试时，至少三个吸嘴处于导通状态构成吸附测试晶圆的吸附面，利用吸附面实现对测试晶圆的吸附固定，提高了测试晶圆放置的稳定性，避免因测试晶圆与载具硬性接触，导致碎片的问题；进一步地，整个载具仅构成吸附面的吸嘴与测试晶圆接触，减少了测试晶圆与载具的接触面积，保证了空气流通性，进而提高了测试的精准度。

Description

一种晶圆级环境可靠性测试载具及测试机台

技术领域

本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种晶圆级环境可靠性测试载具及测试机台。

背景技术

随着半导体技术的发展，器件的尺寸和复杂度也越来越小。这需要对于所制造的半导体器件进行严格的测试，以保证出厂产品质量。

对于不同的测试目的，如今已发展出了多种测试手段。例如，较常采用的用于检测可靠性的封装级测试，由于上述封装级测试需要将晶圆划片后，对于相应的功能进行测试，因而测试成本较高，且测试的速度也较慢。为了改善封装级测试的缺陷，一般采用晶圆级测试，在晶圆级测试中，通常采用多个测试结构。例如，所述测试结构可以是随同晶圆中的器件一起制造的测试电路。由于所述测试电路与晶圆中的器件是在同样的环境下制造获得的，因而通过检测所述测试电路的可靠性以及性能，也能够响应获得晶圆中器件的可靠性以及性能。

但是，目前用于进行晶圆级环境可靠性测试的载具，受其自身结构设计的影响，常常出现出现碎片的现象，以及测试的晶圆放置于载具上与载具接触面积过大，致使晶圆表面的空气流通不畅，导致测试结果精准度不高的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种晶圆级环境可靠性测试载具及测试机台，以克服现有技术中晶圆级环境可靠性测试载具存在的不足。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种晶圆级环境可靠性测试载具，所述晶圆级环境可靠性测试载具，包括：一底座、及设置于所述底座上的多个吸嘴；其中，所述底座包括真空腔体，当所述吸嘴受到的压力大于一预定压力时，所述吸嘴处于导通状态，所述吸嘴与所述真空腔体连通；当所述吸嘴受到的压力小于等于所述预定压力时，所述吸嘴处于关闭状态。

可选的，在所述的晶圆级环境可靠性测试载具中，进行晶圆级环境可靠性测试时，一测试晶圆放置于至少部分所述吸嘴上，至少三个所述吸嘴处于导通状态构成吸附所述测试晶圆的吸附面。

可选的，在所述的晶圆级环境可靠性测试载具中，所述吸嘴包括：外管和活塞，所述外管内设置有用于使气流进入所述真空腔体的通路；

当所述吸嘴处于关闭状态时，所述活塞封堵所述通路；

当所述吸嘴处于导通状态时，所述活塞打开所述通路。

可选的，在所述的晶圆级环境可靠性测试载具中，所述吸嘴还包括：设置于所述外管中的第一内管，所述第一内管设置有一开口，所述活塞的一端容置于所述第一内管中，所述活塞的另一端固定于所述外管上；

其中，当所述吸嘴处于关闭状态时，所述活塞容置于所述第一内管中的一端封堵所述开口；

当所述吸嘴处于导通状态时，所述第一内管相对于所述外管下移，所述活塞容置于所述第一内管中的一端打开所述开口。

可选的，在所述的晶圆级环境可靠性测试载具中，所述吸嘴还包括：设置于所述外管中的第二内管和密封圈，所述第二内管卡接于所述外管的内壁上，所述第一内管与第二内管通过所述密封圈连接。

可选的，在所述的晶圆级环境可靠性测试载具中，所述吸嘴还包括设置于所述外管内侧的第一卡环，设置于所述第一内管外侧的第二卡环，所述第一卡环与所述第二卡环卡接配合时，密封所述外管与所述第一内管之间的间隙。

可选的，在所述的晶圆级环境可靠性测试载具中，所述吸嘴还包括用于抵抗外界气压的弹性部件，所述第二卡环的数量为两个，所述弹性部件套接于两个第二卡环之间的第一内管上。

可选的，在所述的晶圆级环境可靠性测试载具中，所述弹性部件为弹簧。

可选的，在所述的晶圆级环境可靠性测试载具中，所述吸嘴还包括用于接触测试晶圆的吸附部件，所述吸附部件与所述第一内管固定连接。

可选的，在所述的晶圆级环境可靠性测试载具中，所述吸附部件为软橡胶吸附部件。

可选的，在所述的晶圆级环境可靠性测试载具中，所述吸附部件为喇叭形。

可选的，在所述的晶圆级环境可靠性测试载具中，还包括设置于所述底座上的温度传感器，所述温度传感器的高度小于所述吸嘴的高度。

可选的，在所述的晶圆级环境可靠性测试载具中，还包括设置于所述底座上的真空塞、所述温度传感器设置于真空塞上。

可选的，在所述的晶圆级环境可靠性测试载具中，所述温度传感器为热电偶温度传感器。

可选的，在所述的晶圆级环境可靠性测试载具中，所述预定压力小于等于测试晶圆的重力。

可选的，在所述的晶圆级环境可靠性测试载具中，所述底座的形状为圆柱体或长方体。

本实用新型还提供一种测试机台，所述测试机台包括：晶圆级环境可靠性测试载具。

在本实用新型所提供的晶圆级环境可靠性测试载具及测试机台中，所述晶圆级环境可靠性测试载具包括一底座、及设置于所述底座上的多个吸嘴；其中，所述底座包括真空腔体，当吸嘴受到的压力大于预定压力时，所述吸嘴处于导通状态，所述吸嘴与所述真空腔体连通；当吸嘴未受到预定压力时，所述吸嘴处于关闭状态；进行晶圆级环境可靠性测试时，至少三个吸嘴处于导通状态构成吸附测试晶圆的吸附面，利用吸附面实现对测试晶圆的吸附固定，提高了测试晶圆放置的稳定性，避免因测试晶圆与载具硬性接触，导致碎片的问题；进一步地，整个载具仅构成吸附面的吸嘴与测试晶圆接触，减少了测试晶圆与载具的接触面积，保证了空气流通性，进而提高了测试的精准度。

另一方面，基于温度传感器，可以实时获知测试环境的温度，以便对测试环境温度进行调节，以满足测试条件需求，提高测试精准度。

附图说明

图1是本实用新型一实施例中晶圆级环境可靠性测试载具的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例中吸嘴处于关闭状态时的剖面示意图；

图3是本实用新型一实施例中吸嘴处于导通状态时的剖面示意图。

图中：底座1；吸嘴2；吸附部件20；外管21；第一卡环22；第一内管23；第二卡环24；密封圈25；活塞26；弹性部件27；第二内管28；活塞座29；温度传感器3；真空塞4。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的晶圆级环境可靠性测试载具及测试机台作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

请参考图1，其为本实施例中晶圆级环境可靠性测试载具的结构示意图。如图1所示，所述晶圆级环境可靠性测试载具包括：一底座1、及设置于所述底座1上的多个吸嘴2和温度传感器3；其中，所述底座1包括真空腔体(即底座1内部中空构成真空腔体)，当所述吸嘴2受到的压力大于一预定压力时，所述吸嘴2处于导通状态，所述吸嘴与所述真空腔体连通；当所述吸嘴2受到的压力小于等于所述预定压力时，所述吸嘴2处于关闭状态。进行晶圆级环境可靠性测试时，一测试晶圆放置于至少部分所述吸嘴2上，至少三个所述吸嘴2处于导通状态构成吸附所述测试晶圆的吸附面。吸嘴2处于导通状态时，吸嘴2内的气压小于吸嘴2外的气压，此时测试晶圆在气压差的作用下被吸附于导通的吸嘴2上。其中，所述预定压力小于等于测试晶圆的重力，从而确保吸嘴2上承载有测试晶圆时，即受到的压力大于预定压力，满足吸嘴2导通条件。

区别于现有的晶圆级环境可靠性测试载具采用硬性结构承载测试晶圆的方式(测试晶圆与载具硬性接触)而言，本实用新型的载具利用吸附作用力的方式实现对晶圆的吸附固定，提高了测试晶圆放置的稳定性，避免因测试晶圆与载具硬性接触，导致碎片的问题，即使晶圆因为外力产生一定程度的偏移而脱离某个吸嘴2时，该吸嘴2会自动由导通状态切换为关闭状态(由于此时吸嘴2不在承受晶圆的重力)，即不会导致真空腔体内的真空值降低，保证了对晶圆的吸附作用力的稳定性。此外，整个载具仅构成吸附面的吸嘴2与测试晶圆接触，减少了测试晶圆与载具的接触面积，保证了空气流通性，进而提高了测试的精准度。

具体的，所述底座1的形状包括但不局限于圆柱体或长方体。只要底座1能够提供吸嘴2所需的真空腔体，并满足其上设置的吸嘴2分布的位置能够满足吸附测试晶圆的尺寸的需求即可，如晶圆为8寸或12寸。

请参考图2，所述吸嘴包括：外管21和活塞，所述外管21内设置有用于使气流进入所述真空腔体的通路；当所述吸嘴处于关闭状态时，所述活塞封堵所述通路；当所述吸嘴处于导通状态时，所述活塞打开所述通路。当所述吸嘴处于关闭状态时，所述活塞封堵所述通路；当所述吸嘴处于导通状态时，所述活塞打开所述通路。

进一步地，请参考图2及图3，所述吸嘴2还包括：设置于所述外管21中的第一内管23，设置于所述外管21中的第二内管28和密封圈25；所述第一内管23设置有一开口，所述活塞26的一端容置于所述第一内管23中，所述活塞26的另一端固定于所述外管21上；其中，当所述吸嘴2处于关闭状态时，所述活塞26容置于所述第一内管23中的一端封堵所述开口，此时外界气流被封堵，无法进入真空腔体；当所述吸嘴2处于导通状态时，所述第一内管23相对于所述外管21下移，所述活塞26容置于所述第一内管23中的一端打开所述开口，此时外界的气流经所述开口进入真空腔体；所述第二内管28卡接于所述外管21的内壁上，所述第一内管23与第二内管28通过所述密封圈25连接。

较佳的，请参考图2或图3，为了实现活塞的另一端固定于外管上(即相对外管位置固定)，本实施例中采用一活塞座29实现活塞与外管的间接固定，其中，所述活塞座29卡接于所述外管的内壁上，活塞的另一端被活塞座29所固定。

进一步地，所述吸嘴2还包括设置于所述外管21内侧的第一卡环22、设置于所述第一内管23外侧的第二卡环24、用于抵抗外界气压的弹性部件27；所述第一卡环22与所述第二卡环24卡接配合时，密封所述外管21与第一内管23之间的间隙；优选的，所述第二卡环24的数量为两个，所述弹性部件27套接于两个第二卡环24之间的第一内管23上，在吸嘴2处于关闭状态时，弹性部件27抵抗外界气压对于所述第一卡环22卡接的所述第二卡环24的作用力，从而使得所述第一卡环22与所述第二卡环24卡接配合时，密封所述外管21与第一内管23之间的间隙。本实施例中所述弹性部件27优选为弹簧。

请继续参考图2，为了增强吸嘴2对测试晶圆的吸附作用，所述吸嘴2还包括用于接触测试晶圆的吸附部件20，所述吸附部件20为喇叭形，所述吸附部件20与所述第一内管23固定连接。优选的，所述吸附部件20为软橡胶吸附部件20，以降低吸附部件20与测试晶圆接触时对晶圆造成的损伤。

请继续参考图1，为了避免因测试环境实际温度与测试施加温度存在的差异性对测试结果精准度的影响，本实用新型的晶圆级环境可靠性测试载具还包括设置于所述底座1上的温度传感器3，所述温度传感器3的高度小于所述吸嘴2的高度，优选的，所述温度传感器3可以设置于底座1的真空塞4上，此时真空塞4作为承载温度传感器3的载体。本实施例中，所述温度传感器3优选为热电偶温度传感器3，可以实时获知测试环境的温度，以便对测试环境温度进行调节，以满足测试条件需求，提高测试精准度。

本实用新型还提供一种测试机台，所述测试机台包括上述的晶圆级环境可靠性测试载具。

综上，在本实用新型所提供的晶圆级环境可靠性测试载具及测试机台中，所述晶圆级环境可靠性测试载具包括一底座、及设置于所述底座上的多个吸嘴；其中，所述底座包括真空腔体，当吸嘴受到的压力大于预定压力时，所述吸嘴处于导通状态，所述吸嘴与所述真空腔体连通；当吸嘴未受到预定压力时，所述吸嘴处于关闭状态；进行晶圆级环境可靠性测试时，至少三个吸嘴处于导通状态构成吸附测试晶圆的吸附面，利用吸附面实现对测试晶圆的吸附固定，提高了测试晶圆放置的稳定性，避免因测试晶圆与载具硬性接触，导致碎片的问题；进一步地，整个载具仅构成吸附面的吸嘴与测试晶圆接触，减少了测试晶圆与载具的接触面积，保证了空气流通性，进而提高了测试的精准度。

显然，本领域的技术人员可以对实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (17)

1.一种晶圆级环境可靠性测试载具，其特征在于，包括：一底座、及设置于所述底座上的多个吸嘴；其中，所述底座包括真空腔体，当所述吸嘴受到的压力大于一预定压力时，所述吸嘴处于导通状态，所述吸嘴与所述真空腔体连通；当所述吸嘴受到的压力小于等于所述预定压力时，所述吸嘴处于关闭状态。

2.如权利要求1所述的晶圆级环境可靠性测试载具，其特征在于，进行晶圆级环境可靠性测试时，一测试晶圆放置于至少部分所述吸嘴上，至少三个所述吸嘴处于导通状态构成吸附所述测试晶圆的吸附面。

3.如权利要求1所述的晶圆级环境可靠性测试载具，其特征在于，所述吸嘴包括：外管和活塞，所述外管内设置有用于使气流进入所述真空腔体的通路；

当所述吸嘴处于关闭状态时，所述活塞封堵所述通路；

当所述吸嘴处于导通状态时，所述活塞打开所述通路。

4.如权利要求3所述的晶圆级环境可靠性测试载具，其特征在于，所述吸嘴还包括：设置于所述外管中的第一内管，所述第一内管设置有一开口，所述活塞的一端容置于所述第一内管中，所述活塞的另一端固定于所述外管上；

其中，当所述吸嘴处于关闭状态时，所述活塞容置于所述第一内管中的一端封堵所述开口；

当所述吸嘴处于导通状态时，所述第一内管相对于所述外管下移，所述活塞容置于所述第一内管中的一端打开所述开口。

5.如权利要求4所述的晶圆级环境可靠性测试载具，其特征在于，所述吸嘴还包括：设置于所述外管中的第二内管和密封圈，所述第二内管卡接于所述外管的内壁上，所述第一内管与第二内管通过所述密封圈连接。

6.如权利要求5所述的晶圆级环境可靠性测试载具，其特征在于，所述吸嘴还包括设置于所述外管内侧的第一卡环，设置于所述第一内管外侧的第二卡环，所述第一卡环与所述第二卡环卡接配合时，密封所述外管与所述第一内管之间的间隙。

7.如权利要求6所述的晶圆级环境可靠性测试载具，其特征在于，所述吸嘴还包括用于抵抗外界气压的弹性部件，所述第二卡环的数量为两个，所述弹性部件套接于两个第二卡环之间的第一内管上。

8.如权利要求7所述的晶圆级环境可靠性测试载具，其特征在于，所述弹性部件为弹簧。

9.如权利要求5所述的晶圆级环境可靠性测试载具，其特征在于，所述吸嘴还包括用于接触测试晶圆的吸附部件，所述吸附部件与所述第一内管固定连接。

10.如权利要求9所述的晶圆级环境可靠性测试载具，其特征在于，所述吸附部件为软橡胶吸附部件。

11.如权利要求10所述的晶圆级环境可靠性测试载具，其特征在于，所述吸附部件为喇叭形。

12.如权利要求1所述的晶圆级环境可靠性测试载具，其特征在于，还包括设置于所述底座上的温度传感器，所述温度传感器的高度小于所述吸嘴的高度。

13.如权利要求12所述的晶圆级环境可靠性测试载具，其特征在于，还包括设置于所述底座上的真空塞、所述温度传感器设置于真空塞上。

14.如权利要求12所述的晶圆级环境可靠性测试载具，其特征在于，所述温度传感器为热电偶温度传感器。

15.如权利要求1所述的晶圆级环境可靠性测试载具，其特征在于，所述预定压力小于等于测试晶圆的重力。

16.如权利要求1～15中任一项所述的晶圆级环境可靠性测试载具，其特征在于，所述底座的形状为圆柱体或长方体。

17.一种测试机台，其特征在于，包括如权利要求1～16中任一项所述的晶圆级环境可靠性测试载具。