CN213149158U - 单晶粒探针台及其专用筛盘装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及半导体加工工艺领域，尤其涉及单晶粒探针台及其专用筛盘装置，包括机柜，机柜内部安装有电脑主机和测试主机；机柜顶部设置有人机交互装置、物镜扫描装置、探针装置和打点装置、筛盘装置，探针装置与测试主机电性连接；测试主机和人机交互装置分别与电脑主机电性连接；物镜扫描装置和打点装置分别通过电气控制系统与电脑主机电性连接。筛盘装置包括筛盘本体和筛盘底座，筛盘本体上设置有若干整齐排列的晶粒槽；筛盘本体设置于筛盘底座上。筛盘本体上设置晶粒槽为晶粒提供排列条件，可使晶粒在筛盘本体上排列方式参照晶粒在晶圆上的排列方式，如此便可实现多个晶粒的快速检测，极大限度的减少了人工辅助，同时提高了检测效率。

Description

单晶粒探针台及其专用筛盘装置

技术领域

本实用新型涉及半导体加工工艺领域，尤其涉及单晶粒探针台及其专用筛盘装置。

背景技术

由于IC产业的快速成长,晶圆测试在IC封测(半导体封装测试)行业正占据着越来越重要的地位，即，晶圆在生产阶段，基于各种原因，晶圆中会出现或多或少的故障晶粒，由此便需采用探针台对晶圆进行电气测试，以进一步筛选出故障晶粒。

目前，拍故障晶粒的工序一般包括：S1、探针台初步测试晶圆，并对晶圆中的故障晶粒进行打点处理（黑色小点），以确保晶粒好/坏的有效区分；S2、将完成测试的晶圆依次投入到晶圆切割工序和自动裂片工序，以将晶圆加工成单个的晶粒；S3、筛选出打有黑点的故障晶粒后，将剩下的晶粒再次投入测试，以确保剩下晶粒为正常，避免好、坏晶粒混粒影响产品质量。而在S3中，将剩下的晶粒再次投入测试，具体方式是将单个晶粒放置于承片台，对应的探针台对单个晶粒进行自动测试，待完成测试工序后，人工调换晶粒，即取下完成测试的晶粒，放上待测试的晶粒，由此一来，降低了作业效率，若想在规定时间内得到较多的正常晶粒，则需要投入大量的人工成本。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本技术方案提供单晶粒探针台及其专用筛盘装置，筛盘装置上设置晶粒槽为晶粒提供排列条件，可使晶粒在筛盘装置上的排列方式参照晶粒在晶圆上的排列方式，如此便可实现多个晶粒的快速检测，极大限度的减少了人工辅助，同时提高了检测效率。

具体通过以下技术方案实现：

一种筛盘装置，其特征在于：包括筛盘本体和筛盘底座；所述筛盘本体上设置有若干整齐排列的晶粒槽，所述整齐排列即为按照晶粒在晶圆上的排列方式（上下左右对齐），一个晶粒槽中可对应程放一个晶粒；所述筛盘本体设置于筛盘底座上，并与筛盘底座密封连接，所述密封连接可以是弹性密封连接，即筛盘底座与筛盘本体接触的位置设置有橡胶圈，且筛盘底座与筛盘本体通过螺钉固定连接。

进一步的，为使晶粒能更好的配合测试工作，则需要晶粒在晶粒槽中不晃动，因此，所述筛盘本体与筛盘底座相互配合构成一个密封内腔，所述晶粒槽中开设有与密封内腔相通的吸附孔；筛盘底座上开设有与密封内腔相通的穿孔，穿孔处密封连接有密封管，密封管上连接有真空泵，由此便可将晶粒吸附在晶粒槽内。

进一步的，若要实现真空吸附，密封内腔中处于负压状态，为减轻筛盘本体的负担，避免筛盘本体中部塌陷，优选的，所述筛盘底座上设置有用于支撑筛盘本体的支撑台，且支撑台处于密封内腔中。

一种单晶粒探针台，其功能主要是将众多晶粒中的故障晶粒与正常晶粒分开，其特征在于：包括前述筛盘装置，还包括布设有电气控制系统的机柜，筛盘装置设置于机柜上；所述机柜内部安装有电脑主机和测试主机；所述机柜顶部设置有人机交互装置、物镜扫描装置、探针装置和打点装置，探针装置与所述测试主机电性连接；所述测试主机和人机交互装置分别与电脑主机电性连接；所述物镜扫描装置和打点装置分别通过电气控制系统与电脑主机电性连接。本技术方案中探针装置的核心部件为探针卡，探针卡是一种测试接口，主要对裸芯进行测试，通过连接测试机（即本技术方案中的测试主机）和芯片（或晶粒），通过传输信号对芯片（晶粒）参数进行测试，具体的，是将探针卡上的探针直接与晶粒直接接触，引出晶粒讯号，再配合周边测试仪器（即本技术方案中的测试主机、电脑主机等）与软件控制达到自动化量测的目的。探针卡主要由PCB、探针、ring构成，根据不同的需求，还会有电子元件、stiffener等的需求。测试主机控制测试过程，可作为电压或电流进行测量，并通过测试软件实现测试结果的分类、数据的保存与控制、系统校准以及故障判断。人机交互装置与电脑主机连接，用于输入检测参数以及显示检测状态，物镜扫描装置用于检测晶圆外观，筛盘装置用于使晶粒按规律整齐排列，以更好的配合测试，若检测到故障晶粒，由打点装置对其进行打点，设备记录打点晶粒的位置以及打点个数，待筛盘装置上所有的晶粒完成测试，取出筛盘装置，用真空吸嘴将打点的故障晶粒取出来即可，还可根据设备记录的打点信息核对是否完全排除了故障晶粒，由此便可大大提高晶粒的检测效率

优选的，所述探针装置包括安装于机柜上的探针座和安装于探针座上的测试探针，即，测试探针主要指探针卡，探针座即为探针卡的固定工装，具体的，探针座为测试探针提供了布设基础，用于配合测试探针正常工作，即确保测试探针在检测设备上能有效、便捷的安装和使用。

进一步的，所述人机交互装置包括嵌设于机柜上的触摸显示屏，可最大限度的缩小设备占用空间；或者所述人机交互装置包括显示屏和用于与显示屏配合的键盘，使用起来会计方便。

优选的，还包括与电气控制系统电性连接的声光警示装置，可在完成测试后对工作人员发出提示，由此便可允许工作人员不用时刻守在检测设备前。

本技术方案与目前传统工艺制作的整流模块相比有以下优点：

1）本技术方案公开了一种专用筛盘装置，结构简单稳定，操作方便，能有效使晶粒参照晶圆结构有序排列，并利用真空吸附的方式固定晶粒，避免晶粒收到损伤的同时，确保不因晶粒晃动而影响检测；

2）本技术方案公开的一种单晶粒探针台，实现了自动对多个晶粒进依次检测，可最大限度的减少人工辅助，提高作业效率的同时，降低人工成本的投入；

3）本技术方案设置了声光警示装置，可允许工作人员不用时刻守在检测设备前，可进一步实现一个人操作多台设备，进一步在不增加人工成本投入的情况下，提高作业效率。

附图说明

本实用新型的前述和下文具体描述在结合以下附图阅读时变得更清楚，其中：

图1为本实用新型正面结构示意图；

图2为本实用新型俯视结构示意图；

图3为本实用新型筛盘装置结构示意图；

图4为本实用新型筛盘底座结构示意图；

图5为本实用新型筛盘本体结构示意图；

图6为本实用新型筛盘底座与筛盘本体的连接结构剖视图；

图中：

1、筛盘装置；1.1、筛盘本体；1.1.1、晶粒槽；1.1.2、吸附孔；1.2、筛盘底座；1.2.1、穿孔；1.2.2、支撑台；1.3、密封腔；1.4、密封管；1.5、真空泵；2、机柜；3、电脑主机；4、测试主机；5、人机交互装置；6、物镜扫描装置；7、打点装置；8、声光警示装置；9、探针装置。

具体实施方式

下面通过几个具体的实施例来进一步说明实现本实用新型目的技术方案，需要说明的是，本实用新型要求保护的技术方案包括但不限于以下实施例。

实施例1

本实用新型公开了一种筛盘装置1，包括筛盘本体1.1和筛盘底座1.2；所述筛盘本体1.1上设置有若干整齐排列的晶粒槽1.1.1；所述筛盘本体1.1设置于筛盘底座1.2上，并与筛盘底座1.2密封连接。本技术方案参照晶粒在晶圆上的排列结构，每个晶粒槽1.1.1中承放一颗晶粒，使晶粒能在筛盘本体1.1上横竖对其排列，便于检测设备（如本技术方案中的单晶粒探针台）建立位置坐标。

进一步的，所述筛盘本体1.1与筛盘底座1.2相互配合构成一个密封内腔，所述晶粒槽1.1.1中开设有与密封内腔相通的吸附孔1.1.2；筛盘底座1.2上开设有与密封内腔相通的穿孔1.2.1，穿孔1.2.1处密封连接有密封管1.4，密封管1.4上连接有真空泵1.5。本技术方案采用真空吸附，结构简单稳定、易于实现，如此便可在避免晶粒受损的条件下，有效、可靠的固定筛盘本体1.1上所有的晶粒，避免晶粒晃动影响检测结果。

进一步的，所述筛盘底座1.2上设置有用于支撑筛盘本体1.1的支撑台1.2.2，且支撑台1.2.2处于密封内腔中。由此便可避免密封内腔中的负压造成的筛盘本体1.1负担过大，进一步避免筛盘本体1.1发生塌陷。

实施例2

本实用新型公开一种单晶粒探针台，作为本实用新型一种基本的实施方案，包括实施例1中的赛盘装置，还包括布设有电气控制系统的机柜2，筛盘装置1设置于机柜2上；所述机柜2内部安装有电脑主机3和测试主机4；所述机柜2顶部设置有人机交互装置5、物镜扫描装置6、探针装置9和打点装置7，探针装置9与所述测试主机4电性连接；所述测试主机4和人机交互装置5分别与电脑主机3电性连接；所述物镜扫描装置6和打点装置7分别通过电气控制系统与电脑主机3电性连接。

本技术方案在实施时，向筛盘装置1中承放相应数量的晶粒，启动测试主机4和电脑主机3，并通过人机交互装置5打开测试软件进行系统初始化，随后通过人机交互装置5设置工艺参数或模板，启动检测系统，随后筛盘本体1.1和筛盘底座1.2程序开始移动，物镜扫描装置6对晶粒槽1.1.1中的晶粒依次进行外观扫描，探针装置9与测试主机4相互配合开始依次提取晶粒上的各个参数，打点装置7对不合格的晶粒打上黑点，待筛盘装置1中的每个晶粒测试完毕，筛盘本体1.1和筛盘底座1.2移动到下料外置，工作人员便可从探针台上将筛盘本体1.1和筛盘底座1.2一同取下，将故障晶粒挑出来后，将剩下的正常晶粒全部倒出来，由此便实现了自动对多个晶粒进依次检测，可最大限度的减少人工辅助，提高作业效率的同时，降低人工成本的投入。

实施例3

本实用新型公开一种单晶粒探针台，作为本实用新型一种基本的实施方案，即实施例2中，还包括与电气控制系统电性连接的声光警示装置8；探针装置9包括安装于机柜2上的探针座和安装于探针座上的测试探针，人机交互装置5包括嵌设于机柜2上的触摸显示屏；或者所述人机交互装置5包括显示屏和用于与显示屏配合的键盘。

本技术方案中探针装置9的结构可更好的配合设备工作；声光警示装置8的设置，可允许工作人员不用时刻守在检测设备前，可进一步实现一个人操作多台设备，进一步在不增加人工成本投入的情况下，提高作业效率。

Claims (7)

1.一种筛盘装置（1），其特征在于：包括筛盘本体（1.1）和筛盘底座（1.2）；所述筛盘本体（1.1）上设置有若干整齐排列的晶粒槽（1.1.1）；所述筛盘本体（1.1）设置于筛盘底座（1.2）上，并与筛盘底座（1.2）密封连接。

2.如权利要求1所述的一种筛盘装置（1），其特征在于：所述筛盘本体（1.1）与筛盘底座（1.2）相互配合构成一个密封内腔，所述晶粒槽（1.1.1）中开设有与密封内腔相通的吸附孔（1.1.2）；筛盘底座（1.2）上开设有与密封内腔相通的穿孔（1.2.1），穿孔（1.2.1）处密封连接有密封管（1.4），密封管（1.4）上连接有真空泵（1.5）。

3.如权利要求2所述的一种筛盘装置（1），其特征在于：所述筛盘底座（1.2）上设置有用于支撑筛盘本体（1.1）的支撑台（1.2.2），且支撑台（1.2.2）处于密封内腔中。

4.一种单晶粒探针台，其特征在于：包括权利要求1-3中任意一项所述筛盘装置（1），还包括布设有电气控制系统的机柜（2），筛盘装置（1）设置于机柜（2）上；所述机柜（2）内部安装有电脑主机（3）和测试主机（4）；所述机柜（2）顶部设置有人机交互装置（5）、物镜扫描装置（6）、探针装置（9）和打点装置（7），探针装置（9）与所述测试主机（4）电性连接；所述测试主机（4）和人机交互装置（5）分别与电脑主机（3）电性连接；所述物镜扫描装置（6）和打点装置（7）分别通过电气控制系统与电脑主机（3）电性连接。

5.如权利要求4所述一种单晶粒探针台，其特征在于：所述探针装置（9）包括安装于机柜（2）上的探针座和安装于探针座上的测试探针。

6.如权利要求4所述一种单晶粒探针台，其特征在于：所述人机交互装置（5）包括嵌设于机柜（2）上的触摸显示屏；或者所述人机交互装置（5）包括显示屏和用于与显示屏配合的键盘。

7.如权利要求4所述一种单晶粒探针台，其特征在于：还包括与电气控制系统电性连接的声光警示装置（8）。

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