TWI572863B - 包含雷射清理功能的晶圓測試機 - Google Patents

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Description

包含雷射清理功能的晶圓測試機
本發明涉及晶圓(wafer)測試機，包括由雷射光束在晶圓測試室清理探針卡(probe card)的功能。
一般情況下，晶圓測試機透過接觸晶圓與探針卡來測試晶圓。探針卡的探針精確地接觸形成在晶圓上的電熱墊(electric pad)。由於探針和電熱墊之間的頻繁接觸，所以污染物累積在探針上。污染物的增加會惡化晶圓測試的可靠性。習知探針清洗技術需要從晶圓測試機分離探針卡。習知探針清洗技術可能導致探針磨損，因為探針機械地用清理墊清理。
本發明的一個目的是提供一種晶圓測試機，包括由雷射光束在晶圓測試室清洗探針卡的功能。
根據本發明，晶圓測試機包括具有定義於其中的腔室的主體，其中，探針卡設置在腔室的上部；用以固定晶圓在腔室中的卡盤；用以使卡盤在腔室中移動的移動單元，從而使探針卡和晶圓之間接觸；以及當探針卡不接觸晶圓時用以透過雷射光束清洗於腔室中的探針卡的雷射清理設備。
在實施例中，雷射清理設備安裝於腔室，用於產生在腔室中的雷射光束和照射雷射光束於探針卡上，且雷射清理設備是由移動單元來移動。
在實施例中，移動單元包括用以使卡盤沿X軸方向和沿Y軸移動之XY移動載物台、以及安裝在XY移動載物台並構建以使卡盤升高或降低之卡盤升降器，雷射清理設備安裝在XY移動載物台，並與卡盤升降器分開，且雷射清理設備可透過XY移動載物台移動到相對於探針卡的位置。
在實施例中，雷射清理設備藉由用於雷射清理之升降器來沿著Z軸降低或升高，且其中用於雷射清理之升降器與卡盤升降器為獨立操作。
在實施例中，晶圓測試機還包括污染物去除單元，以用於抽吸和去除於雷射清理期間從探針卡所分離的微粒污染物。
在實施例中，用於清理探針卡之雷射光束係為從外部引入到腔室中的物件。
在實施例中，雷射清理設備包括具有雷射產生器且設置在腔室外部之雷射模組、以及設置在腔室內的內部雷射清理單元，內部雷射清理單元透過使用通過雷射導入窗口引入到腔室中的雷射光束來清理探針卡。
在實施例中，內部雷射清理單元包括雷射傳遞部，其使用至少一個反射鏡部及雷射照射部，用於從雷射傳遞部接收雷射光束，並透過使用端鏡將雷射光束照射到探針卡。
在實施例中，由於雷射照射部位置的變化造成雷射光束在腔室中移動距離的變化，且其中雷射模組包括補償單元，用於補償雷射光束移動距離的變化。
在實施例中，補償單元包括一對固定鏡、分別對應於固定鏡之一對移動鏡、以及相對於一對固定鏡來前後移動一對移動鏡之鏡子移動機器，其中，該對固定鏡包括第一固定鏡和第二固定鏡，其中，該對移動鏡包括第一移動鏡和第二移動鏡，其中，第一固定鏡以90。的角度朝向第一移動鏡反射從雷射產生器或另一反射鏡傳遞的雷射光束，第一移動鏡以90°的角度朝向第二移動鏡反射來自第一固定鏡傳遞的雷射光束，第二移動鏡以90°的角度朝向第二固定鏡反射來自第一移動鏡傳遞的雷射光束，而第二固定鏡以90°的角度朝向腔室的內部反射從第二移動鏡傳遞的雷射光束。
在實施例中，移動單元包括形成在腔室底部的Y軸導軌、沿Y軸導軌可移動之Y軸移動塊、形成在Y軸移動塊上的X軸導軌、沿著X軸導軌可移動之X軸移動塊、以及安裝在X軸移動塊上用於沿著Z軸升高和下降卡盤之卡盤升降器，其中，雷射傳遞部包括固定在腔室中之第一反射鏡部、安裝在Y軸移動塊且僅可沿著Y軸移動之第二反射鏡部、安裝在X軸移動塊且可沿X軸及Y軸移動之第三反射鏡部，且其中，第一反射鏡部朝向第二反射鏡部反射透過雷射導入窗口引入到腔室中的雷射光束，第二反射鏡部朝向第三反射鏡部反射從第一反射鏡部所傳遞的雷射光束，且第三反射鏡部朝向雷射照射部反射從第二反射鏡部所傳遞的雷射光束。
在實施例中，晶圓測試機還包括污染物抽吸模組用於抽吸和去除於雷射清洗期間從探針卡所分離的微粒污染物，其中污染物抽吸模組包括具寬 的頂部和較窄的底部之漏斗形開口、以及從漏斗形開口的內側橫向地延伸到漏斗形開口外側之至少一污染物抽吸及排出孔，其中漏斗形開口的下端覆蓋雷射發射視窗，其中雷射發射視窗被形成在雷射照射部的頂部。
在實施例中，晶圓測試機進一步包括刷子清理設備，用於進行刷理和清理探針卡，並收集因刷理而從探針卡所分離之微粒污染物。
在實施例中，移動單元包括使卡盤沿X軸和沿Y軸移動之XY移動載物台、以及安裝在XY移動載物台並構建以使卡盤升高或降低之卡盤升降器，其中刷子清理設備被安裝在XY移動載物台而且與卡盤升降器分離，且其中，刷子清理設備可透過XY移動載物台移動到相對於探針卡的位置，其中，刷子清理設備可以透過用於刷子清理之升降機來沿Z軸上升或降低，且其中用於刷子清理之升降機係獨立於卡盤升降器進行操作。
在實施例中，刷子清理設備包括具寬的頂部和窄的底部之漏斗形開口、以及固定到漏斗形開口的內表面以透過刷理操作自探針卡分離污染物之刷子，且至少一污染物抽吸及排出孔形成在漏斗形開口的內表面上。
在實施例中，刷子包括金屬刷。
在實施例中，晶圓測試機進一步包括基準板，用於測量刷子的水平，其中，透過使用刷子和基準板之間的短現象(short phenomenon)來測量刷子的水平。
在實施例中，雷射清理設備包含雷射照射部，其設置在漏斗形開口之下，用於透過漏斗形開口照射雷射光束到探針卡。
根據本發明，不需要從晶圓測試機分離探針卡即能夠清理探針卡，所以是經濟的。根據本發明，因為探針卡用雷射光束來清理，所以起因於探針磨損的許多問題可以輕易地解決。
1‧‧‧晶圓測試機
10、100‧‧‧主體
11、110‧‧‧腔室
114‧‧‧側壁
21、210‧‧‧卡盤
22、220‧‧‧XY移動載物台
23、230‧‧‧卡盤升降器
30‧‧‧晶圓盒
40、400‧‧‧雷射清理設備
41‧‧‧升降器
42、420‧‧‧電源設備
43、430‧‧‧冷卻設備
44、440‧‧‧控制設備
60、423‧‧‧雷射光束調節單元
61a、61b、61c、61d、4231a、4231b‧‧‧光束孔
70‧‧‧污染物去除單元
112‧‧‧上壁
221‧‧‧Y軸導軌
222‧‧‧Y軸移動塊
223‧‧‧X軸導軌
224‧‧‧X軸移動塊
400‧‧‧雷射窗口
410‧‧‧雷射模組
411‧‧‧雷射產生器
412‧‧‧反射鏡
414‧‧‧補償單元
420‧‧‧內部雷射清理單元
421‧‧‧雷射傳遞部
422‧‧‧雷射照射部
500‧‧‧刷子清理設備
510‧‧‧刷子
530‧‧‧控制設備
550、650‧‧‧污染物抽吸及排出孔
560‧‧‧漏斗形開口
565‧‧‧內表面
600‧‧‧污染物抽吸模組
660‧‧‧漏斗形開口
1142‧‧‧雷射導入窗口
4211‧‧‧第一反射鏡部
4212‧‧‧第二反射鏡部
4213‧‧‧第三反射鏡部
4221‧‧‧雷射發射窗口
4222‧‧‧端鏡
4231‧‧‧遮罩
4142a‧‧‧第一固定鏡
4142b‧‧‧第二固定鏡
4144a‧‧‧第一移動鏡
4144b‧‧‧第二移動鏡
4145‧‧‧鏡子移動機器
C‧‧‧探針卡
M‧‧‧主控制設備
L‧‧‧雷射光束
pc‧‧‧微粒污染物
P‧‧‧探針
T‧‧‧測試機
W‧‧‧晶圓
本發明的目的、特徵和優點將由下文的詳細描述搭配附圖而變得顯而易見，其中：第1圖為根據第一實施例的晶圓測試機的示意圖。
第2圖和第3圖為如第1圖所示之雷射清理設備的示意圖。
第4圖至第8圖為第二實施例的雷射清理設備的示意圖。
第9圖和第10圖為第三實施例的雷射清理設備之示意圖。
第一實施例
參考第1圖，根據本發明第一實施例的晶圓測試機1包括用於晶圓測試具有腔室11定義於其中的主體10。探針卡C設置在腔室11的上部和朝下面向腔室11。探針卡C具有複數個探針P向下延伸。另外，晶圓測試機1包括卡盤21和用於使卡盤21沿X軸、Y軸和Z軸移動的移動單元。移動單元包括構建以使卡盤21沿X軸和Y軸移動的XY移動載物台22、以及安裝在XY移動載物台22且構建以使卡盤21沿著Z軸提高或降低的卡盤升降器。晶圓盒30可以設置在主體10的一側。另外，晶圓測試機1可以包括裝載裝置以從晶圓盒拿起晶圓並裝載晶圓於設置在腔室11中的卡盤21。裝載裝置可以選擇自習知的裝載裝置。
當固定在卡盤之晶圓W接觸探針P時，測試機T提供可變電訊號至晶圓上之元件並獲得用於理解元件好壞的電氣特性。
另外，晶圓測試機1包括設置在腔室11的雷射清理設備40。當探針卡C不接觸晶圓W時，雷射清理設備40以雷射光束清理探針P。雷射清理設備40安裝在XY移動載物台22，並與卡盤21分離。因此，XY移動載物台22可以使卡盤21沿X軸和/或Y軸移動，以測試晶圓W，且可使雷射清理設備40沿X軸和/或Y軸移動，以清理探針卡C。
雷射清理設備40由用於雷射清理之升降器41連接於XY移動載物台22，並且可以由用於雷射清洗之升降器41來提高或降低。雷射清理設備40由XY移動載物台22移動到探針卡C之下的位置，也就是說，相對於探針P，探針卡C與雷射清理設備40之間的距離可透過用於雷射清理之升降器41來向上和向下操作而進行調整。
較佳地，雷射清理設備40直接照射準直光束形狀的雷射光束到探針卡C，而不使用任何用於聚焦光束之透鏡。這消除了控制雷射清理設備40根據探針卡C變化的水平的麻煩。
較佳的是，雷射光束應該是脈衝雷射光束，其方便於控制清理過程。此外，較佳的是，雷射光束具有波長為200~1500nm、峰值功率/脈衝為106瓦或更高，和0.1j/cm2以上的能量密度/脈衝。
另外，晶圓測試機1可以包括用於雷射清洗之冷卻設備43、控制設備44和電源設備42。為節省其中進行晶圓測試和探針清理之主體10之空間，冷卻設備43、控制設備44和電源設備42較佳地定位在主體10的外面。冷卻線、 控制線和電源線分別從冷卻設備43、控制設備44和電源設備42延伸引入到腔室11，並連接到雷射清理設備40。
較佳的是，控制設備44應該是通用計算機或基於觸控面板的控制器。較佳的是，冷卻設備43應該是水冷式冷卻器(更具體的為冷卻水)作為冷卻工具。冷卻設備43、控制設備44和電源設備42可以集成一裝箱(package)附連到主體10的一側，如此，晶圓測試機1的總大小將被最小化。針對晶圓測試控制用於控制需要原先存在的控制設備44和主控制設備M係連接和同步控制。因此，控制設備44與包括XY移動載物台22和卡盤升降器23之移動單元合作以清理以各種形式存在於探針卡C的污染。
參考第2圖和第3圖所示，雷射光束L透過雷射清理設備40的上部區域放射。上部區域由具有99%或更高的光束穿透率的雷射窗口400來密封。雷射窗口使99%以上的放射雷射光輸出且完全密封上部區域以密封雷射清理設備40的內部空間，用於防止微粒污染物進入雷射清理設備40。
另外，晶圓測試機包括雷射光束調節單元60。雷射光束調節單元60包括複數個光束孔61a、61b、61c和61d，其尺寸及/或形狀是不同的。雷射光束調節單元60可以透過選擇和使用複數個光束孔61a、61b、61c或61d之一來調整雷射光束L之各種尺寸或各種形狀。雷射光束調節單元60特別適合於只清除一個特定小區域。
匹配雷射光束與期望光束孔61a、61b、61c或61d，從而使雷射光束具有期望的尺寸或形狀，雷射光束調節單元60應該移動。
於雷射清理期間，微粒污染物從探針卡C分離。除去微粒污染物是重要的。為除去微粒污染物，晶圓測試機1還包括污染物去除單元70，以用於 抽吸和去除雷射清理期間從探針卡C中分離的微粒污染物。污染物去除單元70被定位在探針卡C的清理區域附近，且可除去約100%於雷射清理期間產生的微粒污染物。較佳的是，污染物去除單元70和清理區域之間的距離小於10cm以有效清理。
第二實施例
參考第4圖至第8圖，根據本發明第一實施例的晶圓測試機1包括具有腔室110定義於其中用於晶圓測試的主體100。探針卡C設置在腔室110的上部且朝下面向腔室110。腔室110的上壁112係建構使得上壁112可以繞鉸鏈旋轉。當使用探針卡C測試晶圓或執行探針卡清理時，上壁112保持水平位置，與第4圖不類似。
另外，晶圓測試機1包括卡盤210以及用於沿著X軸、Y軸和Z軸移動卡盤210之移動單元。移動單元包括形成在腔室110底部的Y軸導軌221、沿Y軸導軌221移動之Y軸移動塊222、形成在Y軸移動塊222上的X軸導軌223、沿著X軸導軌223移動之X軸移動塊224、以及安裝在X軸移動塊224用於沿著Z軸升高和下降卡盤210之卡盤升降器230。Y軸導軌221、Y軸移動塊222、X軸導軌223和X軸移動塊224構成XY移動載物台220，XY移動載物台220藉由驅動X軸驅動部和Y軸驅動部來使卡盤210沿X軸和Y軸移動。
當固定在卡盤上之晶圓進行測試時，在主體100的腔室110中晶圓W接觸探針卡C的探針。
另外，晶圓測試機1包括雷射清理設備，用於以雷射光束立即清洗在腔室110中的探針卡C的探針和移除在探針上的污染物。雷射清理設備包括設置在腔室110外的雷射模組410，雷射模組410產生雷射光束並使雷射光束透過 於腔室110之側壁114由透明材料形成的雷射導入窗口進入腔室110；以及內部雷射清理單元420，內部雷射清理單元420以引入到腔室110的雷射光束來清理探針卡C的探針。
內部雷射清理單元420包括雷射傳遞部421，其從腔室110的外部接收雷射光束且在腔室110中以恆定高度水平地傳送雷射光束；以及雷射照射部422，其安裝在XY移動載物台，更具體地，於X軸移動塊224上且垂直地照射自雷射傳遞部421所傳遞的雷射光束到探針卡C的探針。
雷射傳遞部421包括固定在腔室110中之第一反射鏡部4211、安裝在Y軸移動塊222和僅可沿著Y軸移動之第二反射鏡部4212，安裝在X軸移動塊224和可沿X軸及Y軸移動之第三反射鏡部4213。第一反射鏡部4211以90°的角度朝向第二反射鏡部4212反射透過雷射導入窗口1142引入到腔室110中的雷射光束。第二反射鏡部4212以90°的角度朝向第三反射鏡部4213反射自第一反射鏡部4211所傳遞的雷射光束。第三反射鏡部4213以90°的角度朝向雷射照射部422反射自第二反射鏡部4213所傳遞的雷射光束。
雷射照射部422接收來自第三反射鏡部4213的雷射光束及透過使用端鏡4222以直角反射雷射光束，來垂直照射雷射光束到探針卡。此時，雷射光束透過形成在雷射照射部422的殼體上部的雷射發射窗口而射出。雷射照射部422具有與第一、第二或第三反射鏡部4211、4212、4213相同或相似的結構。
第二反射鏡部4212連同第三反射鏡部4213可以透過沿Y軸之Y軸移動塊222之移動來沿Y軸移動。藉由沿Y軸移動第二反射鏡部4212，則於第二反射鏡部4212和第一反射鏡部4211之間的雷射光束移動距離沿著Y軸增加或減少。
第三反射鏡部4213連同雷射照射部422可以透過沿X軸之X軸移動塊224之移動來沿X軸移動。藉由沿X軸移動的第三反射鏡部4213，則於第二反射鏡部4212和第三反射鏡部4213之間的雷射光束移動距離沿著X軸增加或減少。
能夠調節雷射照射部422的XY坐標，如試圖透過沿Y軸移動Y軸移動塊222來沿著X軸移動第二反射鏡部4212和第三反射鏡部4213，或沿X軸移動X軸移動塊224來沿X軸移動第二反射鏡部4213與雷射照射部422，在第一反射鏡部4211的位置為固定之狀態下。
由於第二反射鏡部4212和第三反射鏡部4213的移動，使引入腔室中的雷射光束移動到雷射照射部422的距離改變。因為雷射光束的發散，距離的變化可能導致最後雷射光束從雷射照射部422照射到探針卡C的能量密度改變。
在本實施例中，雷射模組410包括補償單元，以用於補償其中雷射光束移動距離的變化。即使雷射光束移動距離在腔室110中變化，但補償單元透過改變腔室110外之雷射光束移動距離來保持總雷射光束移動距離恆定並保持雷射光束一定的能量密度。
在本實施例中，晶圓測試機可以包括雷射光束調節單元423用於保持雷射光束如預期的尺寸或形狀，而不論第二反射鏡部4212和第三反射鏡部4213移動而產生的振動或衝擊。雷射光束調節單元423可設置在雷射照射部422的入口。
同時，晶圓測試機還包括污染物抽吸模組600用於抽吸和去除於雷射清理期間從探針卡C的探針所分離的微粒污染物pc。污染物抽吸模組600包括具寬的頂部和較窄的底部之漏斗形開口660、以及從漏斗形開口660的內側橫 向地延伸到漏斗形開口660之外側的至少一污染物抽吸及排出孔650。污染物抽吸模組600被安裝在雷射照射部422的頂部，使得漏斗形開口的下端覆蓋雷射發射窗口4221。從雷射照射部422發射通過雷射發射窗口4221之雷射光束L通過漏斗形開口660以照射探針卡C，漏斗形開口660係大於雷射發射窗口4221。
透過連接到污染物抽吸及排出孔650之抽吸力產生裝置，使從探針卡C的探針分離之微粒污染物pc吸入漏斗形開口660，然後在到達雷射發射窗口4221之前，透過污染物抽吸和排出孔650排到外部。
另外，晶圓測試機包括具有在主體100外的冷卻器之雷射清理控制器700。
雷射清理控制器700和原本存在的必要晶圓測試控制之主控制設備M連接和同步控制。因此，雷射清理控制器700與包括XY移動載物台220和卡盤升降器230之移動單元合作可以清理以各種形式存在於探針卡C的污染區。
同時，雷射模組410包括雷射產生器411和補償單元414。此外，雷射模組410可以包括至少一個反射鏡412用於傳送由雷射產生器411產生的雷射光束至補償單元414。補償單元係構建以調節於腔室110外之雷射光束移動距離來補償雷射光束移動距離的變化，從而保持總雷射光束移動距離之恆定。
在本實施例中，補償單元414包括一對固定鏡4142a和4142b，及分別對應於固定鏡4142a和4142b之一對移動鏡4144a及4144b、以及鏡子移動機器4145，鏡子移動機器4145相對於一對固定鏡4142a和4142b來前後移動一對移動鏡4144a和4144b。
該對固定鏡包括第一固定鏡4142a和第二固定鏡4142b。該對移動鏡包括第一移動鏡4144a和第二移動鏡4144b。第一固定鏡4142a以90°的角度朝向 第一移動鏡4144a反射從雷射產生器411或另一反射鏡412傳遞的雷射光束。第一移動鏡4144a以90°的角度朝向第二移動鏡4144b反射自第一固定鏡4142a傳遞的雷射光束。第二移動鏡4144b以90°的角度朝向第二固定鏡4142b反射自第一移動鏡4144a傳遞的雷射光束。透過形成在腔室110側壁114的雷射導入窗口1142，第二固定鏡4142b以90°的角度朝向腔室110的內部反射從第二移動鏡4144b傳遞的雷射光束。鏡子移動機器4145以相對於第一和第二固定鏡4142a和4142b來前後移動移動鏡組，包括第一和第二移動鏡4144a和4144b，以用於調節腔室110外部的雷射光束移動距離，以補償雷射光束移動距離於腔室110內部的變化。如果腔室內部之雷射光束移動距離與由補償單元調節之腔室外部的雷射光束移動距離之總和是恆定的，則透過雷射照射部422最後照射到探針卡C之雷射光束的能量密度保持恆定。
同時，雷射光束調節單元423可設置在雷射照射部422的入口。雷射光束調節單元423包括遮罩4231，遮罩4231具有尺寸和/或形狀不同的複數個光束孔4231a和4231b。遮罩4231可以透過缸型致動器移動，以使得預期的光束孔4231a或4231b與雷射光束L吻合
第三實施例
參考第9圖和第10圖，根據本發明第三實施例的晶圓測試機包括具有腔室110定義於其中用於晶圓測試的主體100。探針卡C設置在腔室110的上部和朝下面向腔室110。探針卡C有複數個探針P向下延伸。另外，晶圓測試機包括卡盤210以及用於使卡盤210沿X軸、Y軸和Z軸移動的移動單元。移動單元包括構建以使卡盤210沿X軸和Y軸移動的XY移動載物台22、以及安裝在XY移動載物台220且構建以使卡盤210沿著Z軸提高或降低的卡盤升降器。晶圓盒30可以設 置在主體100的一側。另外，晶圓測試機可以包括裝載裝置以從晶圓盒拿起晶圓並裝載晶圓於設置在腔室110中的卡盤210。裝載裝置可以選擇自習知的裝載裝置。當固定在卡盤之晶圓W接觸探針P時，測試機T提供可變電訊號至晶圓上之元件並獲得用於理解元件好壞的電氣特性。
另外，晶圓測試機包括刷子清理設備500，用於以刷子510刷理和清理於腔室110內的探針P，並收集從探針P所分離之微粒污染物。另外，晶圓測試機包括基準板700，用於測量刷子清理設備500的水平，更具體地為刷子510。
刷子清理設備500包括具寬的頂部和窄的底部之漏斗形開口560、固定到漏斗形開口560的內表面565之刷子，刷子透過刷理操作或刷子510從探針P分離污染物、以及形成在漏斗形開口560的內表面565上之至少一污染物抽吸及排出孔550。較佳的是，刷子510包括金屬刷。此外，較佳的是，刷子510的水平係透過使用刷子510和基準板之間的短現象進行測量。
而且，刷子清理設備500被安裝在XY移動載物台220而且與卡盤210和卡盤升降器230分離。因此，刷子清理設備500可透過XY移動載物台220移動到相對於探針卡C的位置。而且，刷子清理設備500可以透過用於刷子清理之升降機來沿Z軸上升或降低，其中用於刷子清理之升降機係獨立於卡盤升降器230而操作。
同時，晶圓測試機包括雷射清理設備400，其於漏斗形開口560下產生雷射光束L並透過漏斗形開口560照射雷射光束L到探針P上。雷射清理設備400設置在漏斗形開口560下並可以透過漏斗形開口560從漏斗形開口560之下處照射雷射光束到探針P。
根據本實施例，刷子清理設備500首先以刷子510分離並除去於探針P上的粗雜質，然後其次雷射清理設備400分離並除去於探針上的細雜質。
另外，晶圓測試機可以包括冷卻設備430、控制設備440和電源設備420來用於雷射清理。為節省進行晶圓測試和探針清理之主體100之空間，冷卻設備430、控制設備440和電源設備420較佳地定位在主體100外部。冷卻線、控制線和電源線分別從冷卻設備430、控制設備440和電源設備420延伸引入到腔室110，並連接到雷射清理設備400。
較佳的，控制設備440應該是一般電腦或基於觸控面板的控制器。較佳的，冷卻設備430使用水冷式冷卻器(更具體為冷卻水)為冷卻工具。冷卻設備430、控制設備440和電源設備420可以集成一裝箱附連到主體100的一側，如此，晶圓測試機的總大小將被最小化。此外，用於刷子清理的控制設備530可集成為一裝箱，包括冷卻設備430、控制設備440和電源設備420。用於雷射清理之控制設備440、用於刷子清理之控制設備530和原本存在用於必要晶圓測試控制之主控制設備M係連接和同步控制。因此，用於雷射清理之控制設備440和用於刷子清理之控制設備530與包括XY移動載物台220和卡盤升降器230之移動單元合作可以清理以各種形式存在於探針卡C上之污染區。
晶圓測試機進一步包括污染物抽吸模組600。污染物抽吸模組600可以抽吸和除去粗雜質，其中粗雜質由刷子清理設備500從探針P分離至漏斗形開口560，且可以抽吸和除去細雜質，其中細雜質由雷射清理設備400從探針P分離且抽吸至漏斗形開口560。
1‧‧‧晶圓測試機
10‧‧‧主體
11‧‧‧腔室
21‧‧‧卡盤
22‧‧‧XY移動載物台
23‧‧‧卡盤升降器
30‧‧‧晶圓盒
40‧‧‧雷射清理設備
41‧‧‧升降器
42‧‧‧電源設備
43‧‧‧冷卻設備
44‧‧‧控制設備
70‧‧‧污染物去除單元
C‧‧‧探針卡
M‧‧‧主控制設備
L‧‧‧雷射光束
P‧‧‧探針
T‧‧‧測試機
W‧‧‧晶圓

Claims (14)

  1. 一種晶圓測試機，其包含：一主體，具有定義於其中的一腔室，其中一探針卡設置在該腔室的上部；一卡盤，用以固定在該腔室中的一晶圓；一移動單元，以使該卡盤在該腔室中移動，從而使該探針卡和該晶圓之間接觸；以及一雷射清理設備，當該探針卡不接觸該晶圓時，使用一雷射光束清理於該腔室中的該探針卡，其中該雷射光束用於清理該探針卡，其中該雷射光束為從外部引入到該腔室中的物件；其中該雷射清理設備包括具有一雷射產生器且設置在該腔室外部的一雷射模組、及設置在該腔室內的一內部雷射清理單元，該內部雷射清理單元透過使用引入到該腔室中的該雷射光束來清理該探針卡；其中該內部雷射清理單元包括一雷射傳遞部，該雷射傳遞部使用至少一個反射鏡部及一雷射照射部，用於從該雷射傳遞部接收該雷射光束，並透過使用一端鏡將該雷射光束照射到該探針卡；其中由於該雷射照射部位置的變化，造成該雷射光束之移動距離在該腔室中的變化，且其中該雷射模組包括一補償單元用於補償該雷射光束之移動距離的變化。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之晶圓測試機，其中該雷射清理設備安裝於該腔室，用於在該腔室中產生該雷射光束並照射該雷射光束 於該探針卡上，且其中該雷射清理設備是由該移動單元來移動。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之晶圓測試機，其中該移動單元包括用以使該卡盤沿一X軸和沿一Y軸移動之一XY移動載物台、以及安裝在該XY移動載物台並構建以使該卡盤升高或降低之一卡盤升降器，其中該雷射清理設備安裝在該XY移動載物台，並與該卡盤升降器分開，且其中該雷射清理設備透過該XY移動載物台移動到相對於該探針卡的位置。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之晶圓測試機，其中該雷射清理設備藉由用於雷射清理之一升降器來沿著一Z軸降低或升高，且其中用於雷射清理之該升降器係獨立於該卡盤升降器而操作。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之晶圓測試機，其進一步包括一污染物去除單元，用於抽吸和去除於雷射清理期間從該探針卡所分離的微粒污染物。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之晶圓測試機，其中該補償單元包括一對固定鏡、分別對應於該對固定鏡之一對移動鏡、以及以相對於該對固定鏡來前後移動該對移動鏡之一鏡子移動機器，其中該對固定鏡包括一第一固定鏡和一第二固定鏡，其中該對移動鏡包括一第一移動鏡和一第二移動鏡，其中該第一固定鏡以90°的角度朝向該第一移動鏡反射從該雷射產生器或另一反射鏡傳遞的該雷射光束，該第一移動鏡以90°的角度朝向該第二移動鏡反射自該第一固定鏡傳遞的該雷射光束，該第二移動鏡以90°的角度朝向該第二固定鏡反射自該第一移動鏡傳遞的該雷射光束，且該第二固定鏡以90°的角度朝向該腔室的內部反射從該第二移動鏡傳遞的該雷射光束。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之晶圓測試機，其中該移動單元包括 形成在該腔室之底部的一Y軸導軌、沿該Y軸導軌移動之一Y軸移動塊、形成在該Y軸移動塊上的一X軸導軌、沿著該X軸導軌移動之一X軸移動塊、以及安裝在該X軸移動塊用於沿著Z軸升高和下降該卡盤之一卡盤升降器，其中該雷射傳遞部包括固定在該腔室中之一第一反射鏡部、安裝在該Y軸移動塊且僅沿著Y軸移動之一第二反射鏡部、安裝在該X軸移動塊且沿X軸及Y軸移動之一第三反射鏡部，且其中該第一反射鏡部朝向該第二反射鏡部反射透過一雷射導入窗口引入到該腔室中的該雷射光束，該第二反射鏡部朝向該第三反射鏡部反射自該第一反射鏡部所傳遞的該雷射光束，且該第三反射鏡部朝向該雷射照射部反射自該第二反射鏡部所傳遞的該雷射光束。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之晶圓測試機，其進一步包括一污染物抽吸模組用於抽吸和去除於雷射清理期間從該探針卡所分離的微粒污染物，其中該污染物抽吸模組包括具寬頂部和窄底部之一漏斗形開口、以及從該漏斗形開口的內側橫向地延伸到該漏斗形開口之外側之至少一污染物抽吸及排出孔，其中該漏斗形開口的下端覆蓋一雷射發射窗口，其中該雷射發射窗口形成在該雷射照射部的頂部。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之晶圓測試機，其進一步包括一刷子清理設備，用於刷理和清理該探針卡並收集因刷理而從該探針卡分離之一污染物。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之晶圓測試機，其中該移動單元包括使該卡盤沿X軸及沿Y軸移動之一XY移動載物台、以及安裝在該XY移動載物台並構建以使該卡盤升高或降低之一卡盤升降器，其中該刷子清理設備被安裝在該XY移動載物台且與該卡盤升降器分離， 且其中該刷子清理設備係透過該XY移動載物台移動到相對於該探針卡的位置，其中，該刷子清理設備透過用於刷子清理之一升降機來沿Z軸上升或降低，且其中用於刷子清理之該升降機獨立於該卡盤升降器而操作。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之晶圓測試機，該刷子清理設備包括具寬頂部和窄底部之一漏斗形開口、以及固定到該漏斗形開口的內表面透過刷理操作自該探針卡來分離污染物之一刷子、以及形成在該漏斗形開口的內表面上之至少一污染物抽吸及排出孔。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之晶圓測試機，該刷子包括一金屬刷。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之晶圓測試機，其進一步包括一基準板，用於測量該刷子的水平，其中，透過使用該刷子和該基準板之間的短現象來測量該刷子的水平。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之晶圓測試機，該雷射清理設備包含設置在該漏斗形開口之下之一雷射照射部，用於透過該漏斗形開口照射該雷射光束到該探針卡。
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