CN209969058U - 探针卡清洗装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种探针卡清洗装置。所述探针卡清洗装置包括：清洗槽，用于容纳清洗液，且所述清洗槽的底部具有排液口；支架，固定于所述清洗槽内，用于支撑所述探针卡；至少一超声波换能器，与所述清洗槽连接，用于驱动所述清洗槽中的清洗液在超声波频率下振动；至少一第一喷口，位于所述清洗槽内，用于向位于所述清洗槽内的探针卡喷射气体，以去除残留于所述探针卡表面的清洗液。本实用新型在实现对探针卡高效清洁的同时，避免了对探针卡中探针表面的损伤，提高了探针卡的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种探针卡清洗装置。
背景技术
随着智能手机、平板电脑等移动终端向小型化、智能化、节能化的方向发展，芯片的高性能、集成化趋势明显，促使芯片制造企业积极采用先进工艺，对制造出更快、更省电的芯片的追求愈演愈烈。尤其是许多无线通讯设备的主要元件需用40nm以下先进半导体技术和工艺，因此对先进工艺产能的需求较之以往显著上升，带动集成电路厂商不断提升工艺技术水平，通过缩小晶圆水平和垂直方向上的特征尺寸以提高芯片性能和可靠性，以及通过3D结构改造等非几何工艺技术和新材料的运用来影响晶圆的电性能等方式实现硅集成的提高，以迎合市场需求。然而，这些技术的革新或改进都是以晶圆的生成、制造为基础。
晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆。在硅晶片上可加工、制作成各种电路元件结构，而称为有特定电性功能的集成电路产品。
探针卡是半导体制造过程中的一种重要测试器件，其主要用于晶圆表面元器件的在线电路测试、功能测试等。但是在晶圆的测试过程中，一方面，因多次重复的扎针摩擦，在探针卡中的探针表面会形成残余电荷；另一方面，在晶圆测试过程中的电信号传输也会在探针卡中的探针表面引入残余电荷。残余电荷的出现易导致微小颗粒吸附于探针表面，从而影响探针卡与待测元件的电性接触，降低探针卡测试结果的可靠性。
当前主要采用清洁纸摩擦的方式来清洁探针卡的探针，但是这种方式极易对探针表面造成损伤，不仅缩短了探针卡的使用寿命，而且增加了测试过程中的杂质信息。因此，如何高效的对探针卡进行清洁，且不对探针造成损伤，确保探针卡测试结果的可靠性，是目前亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型提供一种探针卡清洁装置，用于解决现有技术在探针卡清洁过程中易对探针表面造成损伤的问题。
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种探针卡清洗装置，包括：
清洗槽，用于容纳清洗液，且所述清洗槽的底部具有排液口；
支架，固定于所述清洗槽内，用于支撑所述探针卡；
至少一超声波换能器，与所述清洗槽连接，用于驱动所述清洗槽中的清洗液在超声波频率下振动；
至少一第一喷口，位于所述清洗槽内，用于向位于所述清洗槽内的探针卡喷射气体，以去除残留于所述探针卡表面的清洗液。
优选的，所述支架包括环状支撑板以及位于所述环状支撑板表面的多个卡销；所述环状支撑板固定于所述清洗槽的内壁表面，且所述环状支撑板的中心与所述清洗槽的中心在竖直方向上的投影重合，用于支撑所述探针卡的边缘。
优选的，多个所述卡销关于所述环状支撑板的中心对称分布。
优选的，所述超声波换能器的数量为多个；多个所述超声波换能器设置于所述清洗槽的外侧，且与所述清洗槽的底部连接。
优选的，所述第一喷口的数量为多个，且多个所述第一喷口环绕所述清洗槽的内壁对称设置。
优选的，所述气体为氮气。
优选的，还包括位于所述清洗槽内的第二喷口；所述第二喷口设置于所述支架上方，用于向所述清洗槽内喷射所述清洗液。
优选的，还包括位于所述清洗槽外部的传输管道以及设置于所述传输管道中的控制阀；所述传输管道的一端与所述第二喷口连通、另一端与用于存储清洗液的储液罐连通；所述控制阀用于控制所述第二喷口与所述储液罐是否连通。
本实用新型提供的探针卡清洗装置，通过设置清洗槽以及与清洗槽连接的超声波换能器，通过超声波对探针卡进行清洗，从而无需人工使用清洁纸在探针卡的探针表面反复摩擦，在实现对探针卡高效清洁的同时，避免了对探针卡中探针表面的损伤，提高了探针卡的使用寿命；另外，第一喷口的设置，能够快速干燥探针卡，减少了探针卡清洗的时间，从而间接提高了晶圆测试的效率。
附图说明
附图1是本实用新型具体实施方式中探针卡清洗装置的结构示意图；
附图2是本实用新型具体实施方式中支架的俯视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型提供的探针卡清洗装置的具体实施方式做详细说明。
本具体实施方式提供了一种探针卡清洗装置，附图1是本实用新型具体实施方式中探针卡清洗装置的结构示意图。如图1所示，本具体实施方式提供的探针卡清洗装置包括：
清洗槽10，用于容纳清洗液，且所述清洗槽10的底部102具有排液口；
支架12，固定于所述清洗槽10内，用于支撑所述探针卡；
至少一超声波换能器16，与所述清洗槽10连接，用于驱动所述清洗槽10中的清洗液在超声波频率下振动；
至少一第一喷口17，位于所述清洗槽10内，用于向位于所述清洗槽10内的探针卡喷射气体，以去除残留于所述探针卡表面的清洗液。
具体来说，用于测试晶圆的所述探针卡通常包括电路板13、固定座14和探针11，所述固定座14用于将所述探针11固定于所述电路板13上。在进行晶圆测试的过程中，由于所述探针11中具有残余电荷，因而会导致微小颗粒物吸附于所述探针11表面。
在采用本具体实施方式提供的探针卡清洗装置清洗所述探针卡的过程中，可以先向所述清洗槽10内注入清洗液，为了避免对所述探针卡中的所述电路板造成影响，优选的，所述清洗液的液面20高度低于所述支架12。然后，将所述探针卡经位于所述清洗槽10顶部101的开口放置于所述支架12上。为了提高对所述探针11的清洗效果，所述清洗液的液面20的高度，至少应该要满足使得所述探针11末端的针芯部分(即晶圆测试过程中用于与待测晶圆接触的部分)完全浸入所述清洗液。接着，开启所述超声波换能器16，通过超声波在所述清洗液中的传播，带动所述清洗液在超声波频率下振动，通过空化作用去除所述探针11表面的颗粒物。之后，可以通过开启所述排液口，所述清洗槽10内的清洗液依次经所述排液口、与所述排液口连通的排液管道15排出，使得所述探针卡的所述探针11暴露于所述清洗液之外；或者通过机械手将所述探针卡抬升、以将浸润在所述清洗液中的探针卡取出，但所述探针卡仍然位于所述清洗槽10内；最后，通过所述第一喷口17向所述清洗槽10喷射气体，以去除残留于所述探针卡表面(主要是所述探针11表面)的清洗液，实现所述探针卡的快速干燥。
为了进一步提高所述探针卡的清洗效果，还可以将所述探针卡放置于所述清洗槽10之前，将所述探针卡进行接地处理，以除去所述探针卡上的残余电荷。其中，接地处理的具体方式，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，只要能释放所述探针卡上的残余电荷即可。
附图2是本实用新型具体实施方式中支架的俯视结构示意图。优选的，如图1、图2所示，所述支架12包括环状支撑板121以及位于所述环状支撑板121表面的多个卡销122；所述环状支撑板121固定于所述清洗槽10的内壁表面，且所述环状支撑板121的中心与所述清洗槽10的中心在竖直方向上的投影重合，用于支撑所述探针卡的边缘。更优选的，多个所述卡销122关于所述环状支撑板121的中心对称分布。
由于探针卡通常为环状结构，本具体实施方式通过环绕所述清洗槽10的内壁表面设置所述环状支撑板121，从而可以稳定的支撑所述探针卡的边缘。同时，在所述环状支撑板121用于支撑所述探针卡的表面设置多个关于所述环状支撑板121的中心对称分布的所述卡销122，可以对所述探针卡的位置进行限定，避免在超声波清洗过程中所述探针卡的位置发生偏移，提高了所述探针卡清洗过程中的安全性。其中，所述卡销122的具体数量，本具体实施方式不作限定，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。
优选的，所述超声波换能器16的数量为多个；多个所述超声波换能器16设置于所述清洗槽10的外侧，且与所述清洗槽10的底部102连接。
将所述超声波换能器16设置于所述清洗槽10底部102的外壁表面，可以避免掺杂有化学试剂的清洗液对所述超声波换能器16的损伤，提高所述探针卡清洗装置的使用寿命。
为了进一步提高所述探针卡的清洗效率，优选的，所述第一喷口17的数量为多个，且多个所述第一喷口17环绕所述清洗槽10的内壁对称设置。
优选的，所述气体为氮气。在其他具体实施方式中，所述气体还可以是氩气等惰性气体。更优选的，所述气体为热氮气，例如温度高于20℃的氮气。
优选的，所述探针卡清洗装置还包括位于所述清洗槽10内的第二喷口19；所述第二喷口19设置于所述支架12上方，用于向所述清洗槽10内喷射所述清洗液。
优选的，所述探针卡清洗装置还包括位于所述清洗槽10外部的传输管道18以及设置于所述传输管道18中的控制阀21；所述传输管道18的一端与所述第二喷口19连通、另一端与用于存储清洗液的储液罐连通；所述控制阀21用于控制所述第二喷口19与所述储液罐是否连通。
本具体实施方式提供的探针卡清洗装置，通过设置清洗槽以及与清洗槽连接的超声波换能器，通过超声波对探针卡进行清洗，从而无需人工使用清洁纸在探针卡的探针表面反复摩擦，在实现对探针卡高效清洁的同时，避免了对探针卡中探针表面的损伤，提高了探针卡的使用寿命；另外，第一喷口的设置，能够快速干燥探针卡，减少了探针卡清洗的时间，从而间接提高了晶圆测试的效率。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种探针卡清洗装置，其特征在于，包括：
清洗槽，用于容纳清洗液，且所述清洗槽的底部具有排液口；
支架，固定于所述清洗槽内，用于支撑所述探针卡；
至少一超声波换能器，与所述清洗槽连接，用于驱动所述清洗槽中的清洗液在超声波频率下振动；
至少一第一喷口，位于所述清洗槽内，用于向位于所述清洗槽内的探针卡喷射气体，以去除残留于所述探针卡表面的清洗液。
2.根据权利要求1所述的探针卡清洗装置，其特征在于，所述支架包括环状支撑板以及位于所述环状支撑板表面的多个卡销；所述环状支撑板固定于所述清洗槽的内壁表面，且所述环状支撑板的中心与所述清洗槽的中心在竖直方向上的投影重合，用于支撑所述探针卡的边缘。
3.根据权利要求2所述的探针卡清洗装置，其特征在于，多个所述卡销关于所述环状支撑板的中心对称分布。
4.根据权利要求1所述的探针卡清洗装置，其特征在于，所述超声波换能器的数量为多个；多个所述超声波换能器设置于所述清洗槽的外侧，且与所述清洗槽的底部连接。
5.根据权利要求1所述的探针卡清洗装置，其特征在于，所述第一喷口的数量为多个，且多个所述第一喷口环绕所述清洗槽的内壁对称设置。
6.根据权利要求1所述的探针卡清洗装置，其特征在于，所述气体为氮气。
7.根据权利要求1所述的探针卡清洗装置，其特征在于，还包括位于所述清洗槽内的第二喷口；所述第二喷口设置于所述支架上方，用于向所述清洗槽内喷射所述清洗液。
8.根据权利要求7所述的探针卡清洗装置，其特征在于，还包括位于所述清洗槽外部的传输管道以及设置于所述传输管道中的控制阀；所述传输管道的一端与所述第二喷口连通、另一端与用于存储清洗液的储液罐连通；所述控制阀用于控制所述第二喷口与所述储液罐是否连通。
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