CN217484446U - 一种载物台及测试设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种载物台，包括顶层、第一绝缘导热层和加热层，所述第一绝缘导热层设置在所述顶层的下方，位于所述顶层和所述加热层之间；所述顶层用于放置并真空吸附被测试的晶圆；所述加热层上设置有加热组件，所述加热组件通电后发热，并通过所述第一绝缘导热层加热所述顶层，使得所述顶层达到设定的温度，从而实现或维持晶圆测试时对环境温度的要求。本实用新型还涉及一种测试设备。实施本实用新型的一种载物台及测试设备，具有以下有益效果：对测试信号的影响较小，测试结果的偏差较小。

Description

一种载物台及测试设备

技术领域

本实用新型涉及集成电路测试设备，更具体地说，涉及一种载物台及测试设备。

背景技术

在现有的测试设备的载物台中，在需要进行温度测试时，通常都是将发热组件设置在顶层中或者顶层下方的屏蔽层中，这种设置的方式虽然能够较快地实现对顶层的加热，但是也存在一些缺陷，例如，较大的漏电参数以及由于距离较短而存在的对测试信号的影响较大等等，这些缺陷的存在会对测试的结果带来较大的影响，使其存在一定的偏差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述载物台的设置使得其对测试信号的影响较大、测试结果存在一定的偏差的缺陷，提供一种对测试信号的影响较小、测试结果的偏差较小的一种载物台及测试设备。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种载物台，包括顶层、第一绝缘导热层和加热层，所述第一绝缘导热层设置在所述顶层的下方，位于所述顶层和所述加热层之间；所述顶层用于放置并真空吸附被测试的晶圆；所述加热层上设置有加热组件，所述加热组件通电后发热，并通过所述第一绝缘导热层加热所述顶层，使得所述顶层达到设定的温度，从而实现或维持晶圆测试时对环境温度的要求。

更进一步地，还包括冷却层和第二绝缘导热层，所述冷却层设置在所述第一绝缘导热层的下方，所述第二绝缘导热层设置在所述冷却层下方，所述加热层设置在所述第二绝缘导热层下方；所述加热层通过所述第二绝缘导热层、所述冷却层和所述第一绝缘导热层加热所述顶层。

更进一步地，所述冷却层中设置有风道，所述风道设置在所述冷却层上，用于使得外部压缩空气能够流入并流出所述冷却层，带走所述冷却层上的热量，从而实现对所述顶层的快速冷却。

更进一步地，所述风道包括在金属制成的所述冷却层的表面铣出的凹槽，所述表面包括所述冷却层的顶面或底面。

更进一步地，所述风道在所述冷却层表面的形状包括双螺旋状，所述风道的进气端口较所述风道的出气端口更接近所述冷却层的中心位置。

更进一步地，所述加热层上设置的加热组件包括片状的发热丝和基板，所述发热丝烧结在所述基板上。

更进一步地，所述发热丝按照设定的间距和图案烧结在所述基板上，使得当所述发热丝通电加热时，所述基板和所述加热层的各区域的温度均匀上升。

更进一步地，还包括控制线缆，所述控制线缆一端连接在所述发热层上，将外部电压提供给所述加热组件使其发热。

更进一步地，还包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述顶层或加热层，取得其所在位置的温度数据并将其通过所述控制线缆传输出去。

本实用新型还涉及一种测试设备，包括载物台、温度控制单元和测试控制单元；所述载物台是上述任意一项所述的载物台；所述测试控制单元为温度控制单元提供人机交互或设置界面，并控制所述温度控制单元输出的信号，所述温度控制单元为所述载物台提供电压使得其中的加热组件工作。

实施本实用新型的一种载物台及测试设备，具有以下有益效果：由于将加热层设置在远离顶层的位置，并在加热层和顶层之间设置有第一绝缘导热层，一方面能够保证加热层产生的热量能够传递到顶层，保持顶层的温度满足测试要求，另一方面上述第一绝缘导热层的存在，使得顶层和加热层具有一定的距离，从而保证漏电参数较小，且物理距离较远，使得加热过程中的操作对测试信号的影响较小。所以，其对测试信号的影响较小，测试结果的偏差较小。

附图说明

图1是本实用新型一种载物台及测试设备实施例中载物台的结构示意图；

图2是所述实施例中载物台的侧面结构示意图；

图3是所述实施例中冷却层的结构示意图；

图4是所述实施例中加热组件的结构示意图；

图5是所述实施例中测试设备的连接关系示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步说明。

如图1和图2所示，在本实用新型的一种载物台及测试设备实施例中，构造一种载物台，该载物台包括顶层1、第一绝缘导热层2和加热层5，所述第一绝缘导热层2设置在所述顶层1的下方，位于所述顶层1和所述加热层5之间；所述顶层1用于放置并真空吸附被测试的晶圆；所述加热层5上设置有加热组件，所述加热组件通电后发热，并通过所述第一绝缘导热层2加热所述顶层1，使得所述顶层1达到设定的温度，从而实现或维持晶圆测试时对环境温度的要求。

为了在加热后快速回到常温或指定的温度，在本实施例中，如图1和图2所示，所述载物台还包括冷却层3和第二绝缘导热层4，所述冷却层3设置在所述第一绝缘导热层2的下方，用于在需要降温时引入流动的空气将热量快速带走，从而实现顶层1的温度的快速下降；所述第二绝缘导热层4设置在所述冷却层3下方，所述加热层5设置在所述第二绝缘导热层4的下方；所述加热层5通过所述第二绝缘导热层4、所述冷却层3和所述第一绝缘导热层2加热所述顶层1。即在本实施例中，当加热层5通电产生热量时，产生的热量通过上述第二绝缘导热层4、冷却层3和第一绝缘导热层2作用于顶层1，维持顶层1上的温度，使其符合测试的要求；此时，冷却层3中并没有外部的气流通过，冷却层3在此时仅仅具有导热和屏蔽的功能；而当上述加热层5不发热，并需要快速降低顶层1上的温度时，冷却层3中有外部的空气或压缩空气流过，快速带走其上的热量，由于导热性能的存在，顶层1和加热层5上的热量也会被传送到上述冷却层3上并被快速带走，所以，此时冷却层3能够使得整个载物台的温度快速下降，实现载物台的冷却。

为了使得空气或压缩空气能够通过上述冷却层3，所述冷却层3中设置有风道31，所述风道31设置在所述冷却层3上，用于使得外部的压缩空气能够流入并流出所述冷却层3，带走所述冷却层3上的热量，从而实现对所述顶层1的快速冷却。图3示出了本实施例中一种情况下风道31设置在冷却层3上的具体情况。在图3中，所述风道31在所述冷却层3表面的形状包括双螺旋状，所述风道31的进气端口32较所述风道31的出气端口33更接近所述冷却层3的中心位置，此处，上述中心位置是指冷却层3的表面的几何中心位置。在本实施例中，进气端口32的位置使得外部进入的压缩空气更加接近冷却层3的较高温度的位置，从而使得冷却层3中的热量能够被更快地导出。在本实施例中，上述风道31采用双螺旋设计，光滑连接，而且考虑到冷却层3侧边可以自然散热，散热相对比较快，所以进气端口32偏向于所述冷却层3的内部(即更靠近其中心的位置)，利用冷空气可以快速吸收载物台内部的热量，提高降温速率。另外，双螺旋设计的设计优点还在于进气与出气相间出现，利用热量可以自发地由高温向低温区域传递的特性，使载物台整个面积相对均匀逐步降温。

此外，在本实施例中，所述风道31包括在金属制成的所述冷却层3的表面铣出的凹槽，所述表面包括所述冷却层3的顶面或底面。由于空气对设备几乎无不良影响，即使泄漏也不会导致设备故障，所以气路的气密性要求比较低，可以通过铣床在金属零件表面加工气路，这样气路的大小、方向可以人为控制。而且由于上述冷却层3的上方和下方分别是第一绝缘导热层2和第二绝缘导热层4，都是需要或可以和上述冷却层3紧密贴合的部件，所以设置在冷却层3表面的凹槽在和上述第一绝缘导热层2或第二绝缘导热层4接触后，也具有一定的气密性，也能实现气流导向和输送过程。

值得一提的是，在本实施例中，上述外部压缩空气的导入是通过一个电磁阀实现的，一个单独或整合到其他控制单元中的控制电路在需要的时候控制所述电磁阀接通或断开，使得外部的压缩空气能够进入或不进入上述风道31。

如图4所示，在本实施例中，所述加热层5上设置的加热组件包括片状的发热丝52和基板51，所述发热丝52烧结在所述基板51上。具体来讲，所述发热丝52按照设定的间距和图案烧结在所述基板51上，使得当所述发热丝52通电加热时，所述基板51和所述加热层5的各区域的温度均匀上升。在本实施例中，一些情况下，上述基板51可以包括整个加热层5，在另外一些情况下，上述基板51也可以是加热层5的一部分，放置发热丝52后的基板51与其他部件(具有同样外形的板状结构)组合在一起构成整个加热层5。

在本实施例中，采用定制的片状加热丝52的方式，可以把发热电阻按照设定的间距、位置烧结在基板51上，使得在上述发热丝52分布的各个区域的发热量基本一致，发热均匀，进而使得整个加热层5发热均匀。片状的加热丝的厚度比较薄，热胀冷缩带来的变化量非常小，可以有效降低抖动的频率与幅度。此外，基板51的底部平整，可以很好地与传热零件接触，保证热量可以快速传递到载物台1的上表面，所以，其热传递速率和能源利用率比较高。在图4中，还可以看到上述发热丝52的两端均设置有接头53，接头53用于和外部电源的供电端连接，使得发热丝52发热。

此外，如图1所示，所述载物台还包括控制线缆6，所述控制线缆6一端连接在所述发热层5上(具体而言，连接在上述接头53上)，将外部电压提供给所述加热组件(发热丝52)使其发热。所述控制线缆6还包括接插件61，所述接插件61用户和所述载物台之外的控制单元连接，为所述发热丝52供电。

在本实施例中的一些情况下，所述载物台还包括温度传感器(图中未示出)，所述温度传感器设置在所述加热层5，取得其所在位置的温度数据并将其通过所述控制线缆6传输出去。传输出去的温度传感器的数据，用于作为连接或断开外部电源的依据，使得控制单元对所述发热丝52供电或断开上述供电，使得载物台的温度保持在设定的温度上或设定的温度范围内。

本实用新型还涉及一种测试设备，如图5所示，所述测试设备包括载物台、温度控制单元和测试控制单元；所述载物台是上述的载物台；所述测试控制单元为温度控制单元提供人机交互或设置界面，并控制所述温度控制单元输出的信号，所述温度控制单元为所述载物台提供电压使得其中的加热组件工作。值得一提的是，在本实施例中，上述载物台就是通过上述控制线缆6和上述接插件61连接在上述温度控制单元上的；温度控制单元由电器物料(硬件)组成，实现供电、断电和供气等等功能，而测试控制单元是一个装有专用的温度控制软件的电脑，使用人员可以在在上述软件中设置需要维持的温度，维持的时间，冷却的温度和时间等等参数，其按照在上述软件上的设置，输出信号控制了上述温度控制单元的动作。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种载物台，其特征在于，包括顶层、第一绝缘导热层和加热层，所述第一绝缘导热层设置在所述顶层的下方，位于所述顶层和所述加热层之间；所述顶层用于放置并真空吸附被测试的晶圆；所述加热层上设置有加热组件，所述加热组件通电后发热，并通过所述第一绝缘导热层加热所述顶层，使得所述顶层达到设定的温度，从而实现或维持晶圆测试时对环境温度的要求；

还包括冷却层和第二绝缘导热层，所述冷却层设置在所述第一绝缘导热层的下方，所述第二绝缘导热层设置在所述冷却层下方，所述加热层设置在所述第二绝缘导热层下方；所述加热层通过所述第二绝缘导热层、所述冷却层和所述第一绝缘导热层加热所述顶层。

2.根据权利要求1所述的载物台，其特征在于，所述冷却层中设置有风道，所述风道设置在所述冷却层上，用于使得外部压缩空气能够流入并流出所述冷却层，带走所述冷却层上的热量，从而实现对所述顶层的快速冷却。

3.根据权利要求2所述的载物台，其特征在于，所述风道包括在金属制成的所述冷却层的表面铣出的凹槽，所述表面包括所述冷却层的顶面或底面。

4.根据权利要求3所述的载物台，其特征在于，所述风道在所述冷却层表面的形状包括双螺旋状，所述风道的进气端口较所述风道的出气端口更接近所述冷却层的中心位置。

5.根据权利要求1所述的载物台，其特征在于，所述加热层上设置的加热组件包括片状的发热丝和基板，所述发热丝烧结在所述基板上。

6.根据权利要求5所述的载物台，其特征在于，所述发热丝按照设定的间距和图案烧结在所述基板上，使得当所述发热丝通电加热时，所述基板和所述加热层的各区域的温度均匀上升。

7.根据权利要求1所述的载物台，其特征在于，还包括控制线缆，所述控制线缆一端连接在所述加热层上，将外部电压提供给所述加热组件使其发热。

8.根据权利要求7所述的载物台，其特征在于，还包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述加热层，取得其所在位置的温度数据并将其通过所述控制线缆传输出去。

9.一种测试设备，其特征在于，包括载物台、温度控制单元和测试控制单元；所述载物台是如权利要求1-8任意一项所述的载物台；所述测试控制单元为温度控制单元提供人机交互或设置界面，并控制所述温度控制单元输出的信号，所述温度控制单元为所述载物台提供电压使得其中的加热组件工作。

Images