TWI507700B - 探針台 - Google Patents

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TWI507700B
TWI507700B TW100113860A TW100113860A TWI507700B TW I507700 B TWI507700 B TW I507700B TW 100113860 A TW100113860 A TW 100113860A TW 100113860 A TW100113860 A TW 100113860A TW I507700 B TWI507700 B TW I507700B
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Jeon Ho Jin
Meang Kwon Kim
Kyoung Ho Eo
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Semes Co Ltd
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    • G—PHYSICS
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    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
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Description

探針台
本發明係有關於一種探針台，特別係有關於一種探針台，其係利用複數個探針對形成於如矽晶圓(silicon wafer)之基板上的半導體裝置進行電性檢測。
一般而言，半導體裝置如積體電路元件，可藉由重複複數個製程單元於如晶圓之基板上而製造。舉例來說，半導體裝置可藉由重複執行沉積過程以在基板上形成層而形成於基板上、蝕刻過程以形成圖案於層上、離子植入過程或擴散過程以植入或擴散物質於基板之圖案部或表面部、清洗及沖洗過程以從基板上面移除殘留物等等。
電性檢測程序可在半導體裝置形成於基板上後對半導體裝置進行電性檢測，檢測程序可藉由具有複數個探針之探針卡進行以及測試器用以透過探針對半導體裝置提供電子訊號。
探針台可包括一夾具用以支撐基板，一檢測模組包括具有複數個探針之探針卡，配置成可與基板上之半導體裝置接觸，以及基板供應模組，與檢測模組連接，藉以將待進行檢測程序之待測基板載入檢測模組中以及於完成檢測程序後由檢測模組將基板載出。
基板供應模組可包括一載入埠，用以支撐收納有複數個基板之卡匣，及基板傳送手臂以在卡匣及檢測模組之間傳送基板。
卡匣可手動或自動地由作業員或是軌道導引車(RGV)裝載至載入埠，若卡匣由作業員供應，卡匣供應可能會延遲且供應時間則會增加，再者，若由軌道導引車負責供應，軌道導引車負擔會加重，因此，若基板由卡匣供應，則探針台的產量則會受損。
有鑑於此，本發明之目的在於提供一種探針台，能減少供應基板所需時間且改善產能。
依據本發明之一實施例，探針台可包括一檢測模組，用以使用具有複數個探針之一探針卡於一基板上進行電性檢測；及一基板供應模組，連接於檢測模組以載入基板至檢測模組及由檢測模組載出基板，其中基板供應模組包括一基板傳送單元，包括一基板傳送手臂以載入或載出基板，一平台單元，連接於基板傳送單元之一邊部以接收其中複數個基板，及一載入埠，連接於基板傳送單元之另一邊部以支撐收納複數個基板的一卡匣。
依據本發明之一實施例，基板傳送手臂進行載入及載出運作時，對應平台單元及卡匣之一。
依據本發明之一實施例，基板傳送單元包括一遮板，用以當基板傳送手臂相對於平台單元進行載入及載出運作時，將卡匣獨立於基板傳送手臂。
依據本發明之一實施例，平台單元包括複數個支撐元件以層疊方式支撐基板及至少一突出偵測感測器，用以偵測對於支撐元件所支撐的基板中，相對於正常位置的偏移。
依據本發明之一實施例，平台單元包括一基板偵測感測器，用以確定基板接收於平台單元中。
依據本發明之一實施例，平台單元包括一控制門，用以接收及取出基板。
依據上述之本發明之實施例，於進行完電性檢測程序後於所有接收於平台單元之基板後，基板可由平台單元取出且新基板相對於電性檢測程序接著被接收於平台單元上。當基板由平台單元取出且新基板放入後，收納於卡匣中的基板可進行電性檢測程序，亦即，每一接收於平台單元之電性檢測程序及卡匣可選擇地進行，因而探針台的產量得以被改善。
更進一步，平台單元相較於卡匣可接收更多的基板及負責供應基板的軌道車負擔可減少，進而所需供應及取出基板的時間得以縮短。
選擇地，接收於卡匣的基板的電性檢測程序可僅在藉由軌道車供應及取出基板延遲時(如軌道車發生錯誤或於另一位置進行其他工作)才進行。在此情形下，相對於前案探針台的產量得以改善，因為在檢測模組的電性檢測過程並未停止。
本發明具體之實施例揭示之形態內容將配合圖示加以詳細說明。
以下將特舉數個具體之較佳實施例，並配合所附圖式做詳細說明，圖上顯示數個實施例。然而，本發明可以許多不同形式實施，不局限於以下所述之實施例，在此提供之實施例可使得揭露得以更透徹及完整，以將本發明之範圍完整地傳達予同領域熟悉此技藝者，在圖示中，層(layer)和區域(region)之尺寸及相對尺寸可能會擴大，藉以清楚明確地顯示。
可以理解的是，當一元件或層被說明為”在上(on)”或”連接至(connect to)”另一元件或層時，其可以是直接在上或連接至另一元件或層，或是間接(intervening)在上或連接至另一元件或層，而當一元件或層被說明為”直接在上(directly on)”或”直接連接至(directly connect to)”另一元件或層時，則中間就沒有其他的元件或層。通篇將以相同符號代表相同元件。如同在文中所述，”及/或(and/or)”包括了一個或多個所列相關物之任何及所有的組合。
可以理解的是，雖然在文中使用了”第一”、”第二”、”第三”等等以表示不同的元件(element)、構件(component)、區域(region)、層(layer)及/或段部(section)，這些元件、構件、區域、層及/或段部並不被這詞彙所限定，這些詞彙僅係用以區別此元件、構件、區域、層及/或段部，因此，下述之第一元件、構件、區域、層及/或段部亦可以換作是第二元件、構件、區域、層及/或段部，而不脫離本發明之教示。
空間之相對詞彙，如”下(lower)”、”上(upper)”和類似詞彙等，在本文中係用以使描述時較為容易，如用以說明圖示中顯示之元件或特徵相對於另一元件或特徵時。可以理解的是，空間相對詞彙係包含裝置在使用或操作中的不同方位，不僅指如圖所示之方位。舉例來說，假設將圖示上下顛倒時，元件原被描述為”下”或”朝下”於另一元件或特徵將會變為”上”於另一元件或特徵，因此，範例中的詞彙”下”可以包含上和下兩個方位，裝置可以轉向不同的方位(旋轉90度或其他方向)，而對應於在此描述之相對空間說明。
在本文中使用之專業術語(terminology)係僅用以特別說明本發明之實施例之用，但並不限於此。例如，在本文中，單數的形式”一(a)”、”一(an)”和”此(the)”係可包含複數的形式，除非文中清楚的指示以外。可以更了解的是，當說明書中使用”包含(comprises)”及/或”包含(comprising)”時，係用以說明特徵狀態(stated feature)、整體(integer)、步驟(step)、操作(operation)、元件及/或構件之存在，但不排除存在有或增加一或更多其他之特徵、整體、步驟、操作、元件、構件及/或群組(group)。
除非另外有賦予定義，在本文中提及之所有的名詞(包括技術上及科學上的名詞)皆與同領域中熟悉此技藝者一般認知具有相同的意義，可以更理解的是，這些如在一般字典中所定義之名詞可以被解釋成在其適當之領域中具有與其在文中相符之意義，而不是解釋為過於理想化(idealize)或過度嚴格(overly formal)判斷，除非在文中係如此定義。
本發明之實施例以剖面圖(cross-sectional illustration)配合說明，其係用以理解實施例(及其中間結構)之示意圖示，基於此，範例從外型之變化之結果，舉例來說，製造技術及或/公差(tolerance)，其係可預期的。因此，示範之實施例並不能以其文中說明範圍之特殊外型而解釋為限制條件，而應該是包括外型誤差之結果，舉例來說，由製造時所產生之誤差。因此，在圖示中顯示的區域係自然之示意圖，而其外型並沒有要顯示裝置之部份區之真實外型，也沒有要限制本發明之範圍。
第1圖係顯示依據本發明一實施例之探針台之示意圖，第2圖係顯示第1圖中探針台之前視圖，；第3圖係顯示第1圖中探針台之側視圖。
請參見第1至3圖，依據本發明之一實施例之探針台(probe station)100可用以對形成於如矽晶圓(silicon wafer)之基板(substrate)10上的半導體裝置進行電性檢測程序。
探針台100可包括一檢測模組(inspection module)110及一基板供應模組(substrate supply module)120。檢測模組110可包括一檢測腔室(inspection chamber)112連接於基板供應模組120、一探針卡(probe card)114具有複數個探針(probe)以對基板10進行電性檢測及一夾具(chuck)116以支撐基板10。
探針卡114可透過探針對半導體裝置提供電子訊號。檢測模組110可電性連接於一測試器(tester)102，用以提供電子訊號。藉由施加電子訊號而由半導體裝置所產生之檢測訊號可透過探針而傳送至測試器102，測試器102可分析檢測訊號以檢測半導體裝置之電子特性，如圖所示，雖然測試器102設置於檢驗模組110上，測試器102的位置可視需要而改變，也因此，本發明之範圍不會受限於測試器102位置。
基板10可由基板供應模組120載入至夾具116上且在完成電性檢測程序後，可載出於基板供應模組120。基板供應模組120可包括一基板傳送單元(substrate transfer unit)130與檢驗模組110連接，一平台單元(stage unit)140以及一載入埠(load port)150與基板傳送單元130連接。
基板傳送單元130可包括一基板傳送腔室(substrate transfer chamber)132與檢測腔室112連接，以及一基板傳送手臂(substrate transfer robot)134設置於基板傳送腔室132以傳送基板10。基板傳送手臂134係用以傳送基板10於(載入及載出基板10)於檢驗模組110與基板供應模組120之間。
平台單元140可連接於基板傳送腔室132之一邊且可配置為以層疊的方式接收複數個基板10。載入埠150可連至基板傳送腔室132另一邊以支持卡匣(cassette)152，其中複數個基板10係以層疊的方式收納。
基板傳送手臂134可相對於平台單元140與卡匣152二者之一進行載入載出的運作。也就是說，基板傳送手臂134相對於收納於平台單元140中的基板10依序地進行載入載出動作，或是在於平台單元140中的基板10完成電性檢測程序時，基板傳送手臂134相對於收納於卡匣152中的基板10依序地進行載入載出動作。
更特別的是，在平台單元140中完成電性檢測程序的基板10，可由平台單元140中取出，當收納於卡匣152中的基板10完成電性檢測程序時，待進行電性檢測程序之新基板10則被供應至平台單元140中，更進一步，當收納於卡匣152中的基板10完成電性檢測程序時，卡匣152可藉由作業員或軌道車載入至載入埠150。
同時，收納於卡匣152中的基板10可進行電性檢測程序，直到所有卡匣152中的基板10都完成電性檢測程序為止。也就是說，電性檢測程序可選擇性地對每一片收納於平台單元140及卡匣152中之基板10進行。
或者是說，在新的基板10被供應至平台單元140時，收納於卡匣152中的基板10之電性檢測程序可停止。也就是說，僅當將基板10拿出及新的基板10被供應進行之後，收納於卡匣152中的基板10之電性檢測程序可以被執行。因此，當將基板10拿出及新的基板10被供應時，於檢驗模組110之電性檢測程序可避免停止，因而探針台100的產出可改善。
再者，當取出基板10及新的基板10供應停止或延遲時，收納於卡匣152中的基板10電性檢測程序可以進行。舉例來說，僅當錯誤發生於軌道車或軌道車進行另一個工作於另一位置時，收納於卡匣152中的基板10可進行電性檢測程序。
軌道車可設置以同步傳送複數個基板10。舉例來說，軌道車可包括複數個葉片(未顯示)以同步傳送25個基板10以縮短取出基板10及新基板10供應所需時間。
平台單元140可包括一控制門(door)142，以取出基板10及接收新基板10。如圖所示，雖然控制門142設置於相反於基板傳送單元130之平台單元140之一邊，控制門140的位置可視需要而改變。
基板傳送單元130可包括一遮板(shutter)136，當收納於平台單元140中的基板10之電性檢測程序正在進行時，以區隔基板傳送手臂134與卡匣152。遮板136當基板傳送手臂134進行載入載出運作相對於平台單元140時，可提供用以防止接收於卡匣152中之基板10受汙染。
平台單元140可包括複數個支撐元件(support members)144以支撐基板10及一感測器(sensor)146用以偵測是否基板10正常放置於支撐元件144。舉例來說，如圖上所示，基板10可分別疊於支撐元件144上。更特別的是，三個支撐元件144可支撐每一基板10邊緣且每一支撐元件144可具有一步階部每一基板10邊緣部即可放置。
至少一突出偵測感測器146設置在平台單元140之上部以偵測由支撐元件144所支撐之基板10中是否偏離正常位置。例如，四個突出偵測感測器146可設置於在平台單元140之上部，如圖上所示。更進一步，一基板偵測感測器(substrate detecting sensor)148可設置於在平台單元140之上部以確保基板10接收於平台單元140。
依據上述之本發明之實施例，平台單元140及卡匣152可選擇地用於對基板10進行電性檢測程序。更特別的是，在對所有收納於平台單元140之基板10執行完電性檢測程序之後，基板10可由平台單元140取出，且待進行電性檢測程序之新基板10可收納於平台單元140。舊基板10的取出及新基板10的供應可藉由軌道車而進行，因此取出舊基板10及供應新基板10之所需時間因而可縮短。
再者，當基板10由平台單元140取出及供應新基板10至平台單元140時，收納於卡匣152上之基板10的電性檢測程序可以被進行。也就是說，每一收那於平台單元140及卡匣152之基板10的電性檢測程序可選擇地被進行，因此探針台的產量得以改善。
本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10．．．基板
100．．．探針台
102．．．測試器
110．．．檢測模組
112．．．檢測腔室
114．．．探針卡
116．．．夾具
120．．．基板供應模組
130．．．基板傳送單元
132．．．基板傳送腔室
134．．．基板傳送手臂
136．．．遮板
140．．．平台單元
142．．．控制門
146．．．感測器
148．．．基板偵測感測器
150．．．載入埠
152．．．卡匣
第1圖係顯示依據本發明之一實施例之探針台之示意圖；
第2圖係顯示第1圖中探針台之前視圖；以及
第3圖係顯示第1圖中探針台之側視圖。
10．．．基板
100．．．探針台
102．．．測試器
110．．．檢測模組
120．．．基板供應模組
130．．．基板傳送單元
132．．．基板傳送腔室
134．．．基板傳送手臂
136．．．遮板
140．．．平台單元
142．．．控制門
144．．．支撐元件
146．．．感測器
148．．．基板偵測感測器
150．．．載入埠
152．．．卡匣

Claims (5)

  1. 一種探針台，包括：一檢測模組，使用具有複數個探針之一探針卡於一基板上進行電性檢測程序；以及一基板供應模組，連接至該檢測模組以載入該基板至該檢測模組及由該檢測模組載出該基板，其中該基板供應模組包括：一基板傳送單元，包括一基板傳送手臂以載入或載出該基板；一平台單元，連接於該基板傳送單元之一邊部以接收複數個基板；以及一載入埠，連接於該基板傳送單元之另一邊部以支撐收納複數個基板之一卡匣；其中，該平台單元包括一控制門，用以接收及取出該些基板，且收納於該平台單元中之該些基板藉由一軌道導引車自該平台單元取出。
  2. 如申請專利範圍第1項所示之探針台，其中，當該基板傳送手臂進行載入及載出運作時，對應該平台單元及該卡匣之一。
  3. 如申請專利範圍第2項所示之探針台，其中，該基板傳送單元包括一遮板，用以當該基板傳送手臂相對於該平台單元進行載入及載出運作時，將該卡匣獨立於該基板傳送手臂。
  4. 如申請專利範圍第1項所示之探針台，其中，該平 台單元包括：複數個支撐元件，支撐層疊之該基板；以及至少一突出偵測感測器，用以偵測對於該等支撐元件所支撐的該基板中，相對於正常位置的偏移。
  5. 如申請專利範圍第1項所示之探針台，其中，該平台單元包括一基板偵測感測器，用以確定該基板收納於該平台單元中。
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