CN219935909U - 一种测试装置及测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种测试装置及测试系统。本实用新型的测试装置包括承片台、承载台、第一驱动机构和测试机构。其中，承片台用于承载晶圆并能移动。第一驱动机构包括驱动件。测试机构包括测试台和多个测试组，承载台设置有第一通孔，测试台对应于第一通孔，测试台设置有第二通孔，第二通孔对应于承片台，测试组包括两个用于测试晶粒的探针。驱动件能够驱动测试台沿Z轴方向移动，以使探针与晶粒接触或分离。驱动件能够驱动测试台移动使多个测试组设置的探针同时接触于晶粒，实现多个晶粒的同步检测，检测完成后驱动件将测试台抬起，承片台移动使测试装置对应于下一个区域，重复上述过程从而能够实现对晶圆的快速检测。

Description

一种测试装置及测试系统

技术领域

本实用新型涉及半导体检测技术领域，特别涉及一种测试装置及测试系统。

背景技术

在相关技术中，对晶圆上的晶粒进行检测，以保证晶粒功能完好是半导体制造过程中的一个重要步骤，较为常见的测试方式是单晶测试，即用两个探针与同一晶粒同时接触后进行通电测试，但现有的测试装置只能满足一次对一个晶粒进行测试，效率较低，无法满足对测试效率的要求。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种测试装置，能够对多个晶粒同时测试，测试效率高。

本实用新型还提出一种具有上述测试装置的测试系统。

根据本实用新型的第一方面实施例的测试装置，包括：

承片台，用于承载晶圆，所述承片台能够沿X轴方向和Y轴方向移动；

承载台；

第一驱动机构，连接于所述承载台，所述第一驱动机构包括驱动件；

测试机构，包括测试台和多个测试组，所述测试台连接于所述第一驱动机构，所述测试组连接于所述测试台，所述承载台设置有第一通孔，所述测试台对应于所述第一通孔，所述测试台设置有第二通孔，所述第二通孔对应于所述承片台，多个测试组绕所述第二通孔的周向分部，所述测试组包括相向设置的两个探针，所述探针用于测试晶粒；

其中，所述驱动件能够驱动所述测试台沿Z轴方向移动，以使所述探针与晶粒接触或分离。

根据本实用新型实施例的测试装置，至少具有如下有益效果：承片台能够沿X轴和Y轴方向移动，测试台上设置有第二通孔和多个测试组，测试组包括两个相向设置的探针，晶片对应于第二通孔，驱动件能够驱动测试台沿Z轴方向移动使多个测试组设置的探针同时接触于不同的晶粒，实现一个区域内多个晶粒的同步检测，在一个区域检测完成后驱动件将测试台抬起，承片台沿X轴和Y轴方向移动使测试装置对应于下一个区域，重复上述过程从而能够实现对晶圆的快速检测，检测效率得到提高。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一驱动机构还包括第一安装座、驱动带、第一转轴和第一活动件，所述第一安装座连接于所述承载台，所述驱动件连接于所述第一安装座，所述第一转轴转动连接于所述第一安装座，所述驱动件设置有输出轴，所述驱动带套设于所述输出轴和所述第一转轴上，所述第一活动件连接于所述第一转轴，所述承载台连接于所述第一活动件。

根据本实用新型的一些实施例，还包括第二驱动机构，所述第一驱动机构和所述第二驱动机构沿所述第一通孔的周向间隔设置，所述第二驱动机构包括滑轨、滑块和第二安装座，所述第二安装座固定连接于所述承载台，所述滑轨固定连接于所述第二安装座，所述滑轨沿Z轴方向延伸，所述滑块滑动连接于所述滑轨，所述测试台固定连接于所述滑块。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二驱动机构包括多个沿第二安装座的长度方向间隔设置的滑轨，所述滑块包括主体部和多个滑动部，所述测试台连接于所述主体部，所述滑动部连接于所述主体部背离所述测试台的一侧，所述滑动部设置有滑槽，各所述滑轨与各所述滑动部一一对应且穿设于各所述滑槽。

根据本实用新型的一些实施例，还包括同步带和第三驱动机构，所述第三驱动机构包括第三安装座、第二转轴和第二活动件，所述第三安装座连接于所述承载台，所述第二转轴转动连接于所述第三安装座，所述第二活动件连接于所述第二转轴，所述承载台连接于所述第二活动件，所述同步带套设于所述第一转轴和所述第二转轴。

根据本实用新型的一些实施例，还包括至少一个惰轮，所述同步带套设于所述第一转轴、所述第二转轴和所述惰轮，所述惰轮用于张紧所述同步带。

根据本实用新型的一些实施例，还包括多个所述第三驱动机构，多个所述第三驱动机构沿所述第一通孔的周向间隔设置，所述同步带套设于所述第一转轴和多个所述第二转轴。

根据本实用新型的一些实施例，包括多个所述第一驱动机构，多个所述第一驱动机构沿所述第一通孔的周向间隔设置，多个所述驱动件能够同步驱动所述测试台沿Z轴方向移动。

根据本实用新型的一些实施例，所述测试机构还包括多个调节组件，各所述探针与各所述调节组件一一对应且相互连接，所述调节组件能够沿X轴、Y轴以及Z轴方向调节所述探针的位置。

根据本实用新型的第二方面实施例的测试系统，包括：

上述第一方面实施例所提供的测试装置；

上下料机构，连接于所述承载台，所述上下料机构用于将待检测的晶圆放置于所述承片台上，以及，将检测完成的晶圆由所述承片台移出。

根据本实用新型实施例的测试系统，至少具有如下有益效果：测试系统由于采用上述第一方面实施例所提供的测试装置而至少拥有测试装置的全部优点，并且通过上下料机构向承片台上料及下料，能够实现晶片的自动化检测，检测效率高。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：

图1为现有技术中测试机构和晶圆的示意图；

图2为本实用新型第一实施例测试装置的示意图；

图3为图2实施例另一角度的示意图；

图4为本实用新型第二实施例测试装置的示意图；

图5为本实用新型第三实施例测试装置的示意图；

图6为图5实施例另一角度的示意图；

图7为本实用新型第四实施例测试装置的示意图。

附图标记：

承片台100、承载台200；

第一驱动机构300、第一安装座310、驱动带320、第一转轴330、第一活动件340、驱动件350、输出轴351；

第二驱动机构400、第二安装座410、滑轨420、滑块430、主体部431、滑动部432；

第三驱动机构500、第三安装座510、第二转轴520、第二活动件530；

测试机构600、测试台610、第二通孔611、测试组620、探针621；

同步带700、惰轮710；

晶圆800、晶粒810；

调节组件900、调节件910。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

参照图1，图1为现有技术中测试装置的示意图，通过两个探针621与同一晶粒810同时接触后进行通电测试，判断晶粒810的功能是否正常，但一次只能测试一个晶粒810，测试效率低。

参照图2至图7，本实用新型第一方面实施例提供了一种测试装置，包括承片台100、承载台200、第一驱动机构300和测试机构600。其中，承片台100用于承载晶圆800，承片台100能够沿X轴方向和Y轴方向移动。第一驱动机构300连接于承载台200，第一驱动机构300包括驱动件350。测试机构600包括测试台610和多个测试组620，测试台610连接于第一驱动机构300，测试组620连接于测试台610，承载台200设置有第一通孔，测试台610对应于第一通孔，测试台610设置有第二通孔611，第二通孔611对应于承片台100，第二通孔611的面积大于承片台100的面积且在承片台100的移动范围内承载于承片台100的晶圆800始终能够由第二通孔611露出。多个测试组620绕第二通孔611的周向分部，测试组620包括相向设置的两个探针621，探针621用于测试晶粒810，测试时，一个测试组620用于检测一个晶粒810。其中，驱动件350能够驱动测试台610沿Z轴方向移动，以使探针621与晶粒810接触或分离。

测试时，驱动件350能够驱动测试台610沿Z轴方向移动使多个测试组620设置的探针621同时接触于不同的晶粒810，实现一个区域内多个晶粒810的同步检测，在一个区域检测完成后驱动件350将测试台610抬起，承片台100沿X轴和Y轴方向移动使测试装置对应于下一个区域，重复上述过程从而能够实现对晶圆800的快速检测，检测效率得到提高。

参照图2和图3，在一些实施例中，第一驱动机构300还包括第一安装座310、驱动带320、第一转轴330和第一活动件340，第一安装座310连接于承载台200，驱动件350连接于第一安装座310，第一转轴330转动连接于第一安装座310，驱动件350设置有输出轴351，驱动带320套设于输出轴351和第一转轴330上，第一活动件340连接于第一转轴330，承载台200连接于第一活动件340。输出轴351转动会带动驱动带320转动，从而驱动第一转轴330同步转动，使第一活动件340和承载台200沿Z轴方向同步移动。

具体地，第一转轴330和第一活动件340组成丝杆滑块430机构，第一驱动件350可以选择为伺服电机，第一驱动件350能够通过驱动驱动带320带动第一转轴330转动，从而精确控制第一活动件340的位置，在测试组620对晶粒810进行测试时使探针621能够接触到晶粒810的同时，避免接触力量过大而对晶粒810或探针621本身造成损伤。

参照图4，在一些实施例中，测试装置还包括第二驱动机构400，第一驱动件350机构和第二驱动机构400沿第一通孔的周向间隔设置，第二驱动机构400包括滑轨420、滑块430和第二安装座410，第二安装座410固定连接于承载台200，滑轨420固定连接于第二安装座410，滑轨420沿Z轴方向延伸，滑块430滑动连接于滑轨420，测试台610固定连接于滑块430。第一驱动机构300驱动测试台610沿Z轴方向移动时，测试台610和滑块430会一同移动，滑轨420会对滑块430提供一定的支撑力，同时约束滑块430的运动方向，使测试台610在沿Z轴方向移动时也能受到一定支撑，减小在运动过程中测试台610的振动。可以理解的是，为保证测试台610的稳定性与受力均匀，第一驱动机构300与第二驱动机构400沿第一通孔的径向方向相向设置。

进一步地，第二驱动机构400包括多个沿第二安装座410的长度方向间隔设置的滑轨420，滑块430包括主体部431和多个滑动部432，测试台610连接于主体部431，滑动部432连接于主体部431背离测试台610的一侧，滑动部432设置有滑槽，各滑轨420与各滑动部432一一对应且穿设于各滑槽。通过滑块430设置的多个滑动部432分别与多个滑轨420连接，能够进一步提升在测试台610运动时的稳定性。

参照图5，在一些实施例中，测试装置还包括同步带700和第三驱动机构500，第三驱动机构500包括第三安装座510、第二转轴520和第二活动件530，第三安装座510连接于承载台200，第二转轴520转动连接于第三安装座510，第二活动件530连接于第二转轴520，承载台200连接于第二活动件530，同步带700套设于第一转轴330和第二转轴520。第二转轴520和第二活动件530组成丝杆滑块430机构，驱动件350在驱动第一转轴330转动时，第一转轴330会带动同步带700转动而使第二转轴520同步转动，从而能够使第一活动件340和第二活动件530沿Z轴方向同步运动。

参照图5，在一些实施例中，测试装置还包括至少一个惰轮710，同步带700套设于第一转轴330、第二转轴520和惰轮710，惰轮710用于张紧同步带700。惰轮710张紧同步带700后能保证测试装置使用时，第一转轴330和第二转轴520的转速相等，避免同步带700在使用时由第一转轴330和/或第二转轴520上松脱而失去传动效果。可以理解的是，惰轮710的数量可以由第一转轴330和第二转轴520之间的距离及测试装置的实际使用情况加以确定。

参照图7，进一步地，测试装置还包括多个第三驱动机构500，多个第三驱动机构500沿第一通孔的周向间隔设置，同步带700套设于第一转轴330和多个第二转轴520。例如，测试装置包括三个第三驱动机构500和一个第一驱动机构300，三个第三驱动机构500和一个第一驱动机构300绕第一通孔的周向间隔90°设置，第一转轴330通过一个同步带700而能够驱动三个第二转轴520同步转动，使测试台610能够沿Z轴方向移动。多个第三驱动机构500能够进一步增加测试台610沿Z轴方向移动时的稳定性。

参照图2，在一些实施例中，测试装置包括多个第一驱动机构300，多个第一驱动机构300沿第一通孔的周向间隔设置，多个驱动件350能够同步驱动测试台610沿Z轴方向移动。多个驱动件350均选择为伺服电机，在进行测试时多个驱动件350同步驱动测试台610移动，保证测试台610始终与晶圆800平行，使各个测试组620设置的探针621均能与对应的晶粒810接触而进行测试。上述设置能够满足载荷较大的情况。

参照图3、图4和图6，在一些实施例中，测试机构600还包括多个调节组件900，各探针621与各调节组件900一一对应且相互连接，调节组件900能够沿X轴、Y轴以及Z轴方向调节探针621的位置。调节组件900包括三个调节件910，三个调节件910能够分别实现对探针621在X轴、Y轴以及Z轴方向的微调，从而使同一测试组620中的两个探针621在使用时能够接触到同一晶粒810，以实现对晶粒810的通电检测。可以理解的是，探针621可以与调节组件900可拆卸连接，在探针621出现损坏或磨损时可及时更换，保证测试装置的正常使用。

本实用新型第二方面实施例提供了一种测试系统(图上未示出)，包括上下料机构和上述第一方面实施例所提供的测试装置。其中，上下料机构连接于承载台200，上下料机构用于将待检测的晶圆800放置于承载台200上，以及，将检测完成的晶圆800由承载台200移出。测试系统由于采用上述第一方面实施例所提供的测试装置而至少拥有测试装置的全部优点，并且通过上下料机构向承片台100上料及下料，能够实现晶片的自动化检测，检测效率高。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.一种测试装置，其特征在于，包括：

承片台，用于承载晶圆，所述承片台能够沿X轴方向和Y轴方向移动；

承载台；

第一驱动机构，连接于所述承载台，所述第一驱动机构包括驱动件；

测试机构，包括测试台和多个测试组，所述测试台连接于所述第一驱动机构，所述测试组连接于所述测试台，所述承载台设置有第一通孔，所述测试台对应于所述第一通孔，所述测试台设置有第二通孔，所述第二通孔对应于所述承片台，多个测试组绕所述第二通孔的周向分部，所述测试组包括相向设置的两个探针，所述探针用于测试晶粒；

其中，所述驱动件能够驱动所述测试台沿Z轴方向移动，以使所述探针与晶粒接触或分离。

2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述第一驱动机构还包括第一安装座、驱动带、第一转轴和第一活动件，所述第一安装座连接于所述承载台，所述驱动件连接于所述第一安装座，所述第一转轴转动连接于所述第一安装座，所述驱动件设置有输出轴，所述驱动带套设于所述输出轴和所述第一转轴上，所述第一活动件连接于所述第一转轴，所述承载台连接于所述第一活动件。

3.根据权利要求1或2所述的测试装置，其特征在于，还包括第二驱动机构，所述第一驱动机构和所述第二驱动机构沿所述第一通孔的周向间隔设置，所述第二驱动机构包括滑轨、滑块和第二安装座，所述第二安装座固定连接于所述承载台，所述滑轨固定连接于所述第二安装座，所述滑轨沿Z轴方向延伸，所述滑块滑动连接于所述滑轨，所述测试台固定连接于所述滑块。

4.根据权利要求3所述的测试装置，其特征在于，所述第二驱动机构包括多个沿第二安装座的长度方向间隔设置的滑轨，所述滑块包括主体部和多个滑动部，所述测试台连接于所述主体部，所述滑动部连接于所述主体部背离所述测试台的一侧，所述滑动部设置有滑槽，各所述滑轨与各所述滑动部一一对应且穿设于各所述滑槽。

5.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于，还包括同步带和第三驱动机构，所述第三驱动机构包括第三安装座、第二转轴和第二活动件，所述第三安装座连接于所述承载台，所述第二转轴转动连接于所述第三安装座，所述第二活动件连接于所述第二转轴，所述承载台连接于所述第二活动件，所述同步带套设于所述第一转轴和所述第二转轴。

6.根据权利要求5所述的测试装置，其特征在于，还包括至少一个惰轮，所述同步带套设于所述第一转轴、所述第二转轴和所述惰轮，所述惰轮用于张紧所述同步带。

7.根据权利要求5或6中任一项所述的测试装置，其特征在于，还包括多个所述第三驱动机构，多个所述第三驱动机构沿所述第一通孔的周向间隔设置，所述同步带套设于所述第一转轴和多个所述第二转轴。

8.根据权利要求1或2所述的测试装置，其特征在于，包括多个所述第一驱动机构，多个所述第一驱动机构沿所述第一通孔的周向间隔设置，多个所述驱动件能够同步驱动所述测试台沿Z轴方向移动。

9.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述测试机构还包括多个调节组件，各所述探针与各所述调节组件一一对应且相互连接，所述调节组件能够沿X轴、Y轴以及Z轴方向调节所述探针的位置。

10.测试系统，其特征在于，包括：

权利要求1至9中任一项所述测试装置；

上下料机构，连接于所述承载台，所述上下料机构用于将待检测的晶圆放置于所述承片台上，以及，将检测完成的晶圆由所述承片台移出。