TWM578877U - Wafer inspection device - Google Patents

Abstract

一種晶圓檢測裝置，包含電動測試座、探針、攝像裝置、控制器、控制桿、感測器以及顯示幕。電動測試座可承載晶圓。探針設置於電動測試座上方。攝像裝置用以拍攝電動測試座。控制器訊號連接電動測試座及攝像裝置。控制桿可位移於上極限位置與下極限位置之間，且控制桿電性連接控制器。感測器訊號連接控制桿及控制器，當改變控制桿的位置時，感測器產生量測訊號，控制器依據量測訊號控制電動測試座及攝像裝置沿Z軸方向位移相同的距離。顯示幕訊號連接攝像裝置並具有操作介面，操作介面顯示電動測試座目前的位置狀態。

Description

晶圓檢測裝置

本案與半導體檢測的裝置有關。

按，隨著半導體技術的發展，積體電路(Integrated Circuit)的應用越趨普及，在積體電路製作過程中或者完成後，為了能篩選出不良品，必須透過測試裝置將測試訊號傳送至積體電路來測試其是否符合預期，以控管積體電路的出廠良率。於此，目前的測試技術可藉由探針裝置的探針直接與待測電路(如晶圓)上的銲墊或是輸出入墊(I/O pad)直接接觸，藉由測試裝置經探針發送測試訊號至待測電路進行檢測，再由探針將測試結果回送至測試裝置進行分析。

目前已知的測試裝置中，探針接觸待測電路進行檢測時，是由電動測試座搭載晶圓，電動測試座能轉動以及沿X方向、Y方向及Z方向移動以定位晶圓的位置。而探針再固定於可升降位移的測試台的中心位置上，且測試台安裝於電動測試座的上方。為了進行針測，電動測試座與攝像裝置保持在對準晶圓的位置上，而測試台再相對於晶圓上的待測電路由上而下地以探針接觸銲墊來完成檢測。

而測試台上還必須同時搭載其他測試所需之儀器，在針測的過程中，往往必須對於探針的高度進行微調，透過些微向上移動探針以觀測探針產生的針痕是否符合預期或是確認探針是否確實接觸到銲墊，而為了驅動乘載重量極重的測試台精準地微調在機構上或控制上皆具有一定的難度。在此狀況下，為了避免晶圓與探針間的不當受力而損壞，通常會配合攝像裝置確定探針的位置以進行檢測，為了避免探針及晶圓的損壞，必須控管探針與晶圓間的位移。

本案提供一種晶圓檢測裝置包含電動測試座、探針、攝像裝置、控制器、控制桿、感測器以及顯示幕。電動測試座適於承載晶圓。探針設置於電動測試座的上方。攝像裝置用以拍攝電動測試座。控制器訊號連接電動測試座及攝像裝置。控制桿可位移於上極限位置與下極限位置之間，且控制桿電性連接控制器。感測器訊號連接控制桿及控制器，當改變控制桿的位置時，感測器產生量測訊號，控制器依據量測訊號控制電動測試座及攝像裝置沿Z軸方向移動相同的位移量。顯示幕訊號連接攝像裝置並具有操作介面，操作介面顯示電動測試座目前的位置狀態。

參閱圖1，圖1為本新型晶圓檢測裝置之一實施例的示意圖。

圖1繪示之晶圓檢測裝置係以探針20檢測晶圓W之電性狀況。於此，探針20可以是設置於探針固定座上的RF探針，或是包含複數探針20整合而成之探針卡，本新型並不以此為限。而晶圓W上具有銲墊P。透過晶圓W接觸探針20的針尖，探針20的針尖接觸晶圓W的銲墊P並刺穿氧化層以形成電性連接而能進行檢測。

繼續參閱圖1至圖3，於一實施例中，晶圓檢測裝置包含電動測試座10、探針20、攝像裝置90、控制器40、控制桿50、感測器60以及顯示幕M。電動測試座10可沿Z軸方向位移並用以承載晶圓W。探針20設置於電動測試座10的上方以接觸電動測試座10上的晶圓W進行測試。攝像裝置90用以拍攝電動測試座10及其上的晶圓W的圖像。控制器40訊號連接電動測試座10及攝像裝置90。控制桿50可沿Z軸方向位移於上極限位置H1與下極限位置H2之間，且控制桿50電性連接控制器40。感測器60訊號連接控制桿50及控制器40，當改變控制桿50的位置時，感測器60產生量測訊號，控制器40依據量測訊號控制電動測試座10及攝像裝置90沿Z軸方向移動相同的位移量。顯示幕M訊號連接攝像裝置90並具有操作介面，操作介面顯示電動測試座10目前的位置狀態。

藉此，在進行晶圓W檢測的過程中，係由電動測試座10承載晶圓W以改變與探針20間的相對位置，晶圓W與探針20間的相對位置係由改變晶圓W位置達成，而不需改變探針20位置，降低晶圓W檢測過程中驅動改變晶圓W與探針20相對位置的驅動源之負載，並提高位移精準度。

此外，於一實施例中，當改變控制桿50的位置時，控制器40是控制電動測試座10相對於控制桿50的位移方向反向位移。藉此在探針20相對於電動測試座10的相對位置改變上能直覺地相應體現，提供直覺式的操作並提高操作方便性。還有，在控制桿50移動時，顯示幕M上顯示電動測試座10目前的位置狀態則能便於使用者觀察探針20與銲墊P間的距離，藉以確保檢測過程的安全性。

於一實施例中，電動測試座10係可乘載晶圓W並帶動晶圓W沿Z軸方向位移，Z軸方向的兩端分別為上方向Z1及下方向Z2。進一步地，電動測試座10可以是包含基座11、帶動部12以及載座13。基座11為固定座體。帶動部12可沿Z軸方向位移地設置於基座11。載座13固定設置於帶動部12上並用以承載晶圓W。更具體地，帶動部12是一端可移動地穿設於基座11內，帶動部12的另一端穿出基座11連接載座13，藉此使帶動部12能相對於基座11伸縮並帶動載座13位移。

於一實施例中，探針20係固定設置於電動測試座10的載座13沿Z軸方向位移的路徑上。具體地，探針20相較於電動測試座10係位於電動測試座10的上方向Z1，也就是說，電動測試座10相較於探針20係位於探針20的下方向Z2。如此一來，電動測試座10由下方向Z2往上方向Z1位移而能接觸探針20的針尖。電動測試座10由上方向Z1往下方向Z2位移而能遠離探針20的針尖。

進一步地繼續參閱圖1，於一實施例中，電動測試座10與探針20也可以整合於機殼70。具體地，機殼70具有內部空間71，且在機殼70的上方向Z1上具有開放的開口72。於此，電動測試座10容置於內部空間71內，且電動測試座10的載座13相較於基座11靠近開口72。

再進一步地，參閱圖1，在此實施例中，機殼70的開口72上更覆蓋設置針測平台80，針測平台80具有測試口81。在針測平台80設置於開口72時，針測平台80的測試口81透過開口72連通內部空間71。於此，探針20固定於針測平台80，且探針20的針尖通過測試口81及開口72伸入內部空間71。在此，探針20被定位於機殼70上的固定位置，而電動測試座10得以沿Z軸方向位移以改變與探針20的針尖之相對位置。

於一實施例中，參閱圖2，更包含第一驅動單元31以及第二驅動單元32。第一驅動單元31分別連接電動測試座10及控制器40以依據控制器40的控制驅動電動測試座10沿Z軸方向位移。第二驅動單元32連接攝像裝置90及控制器40以依據控制器40的控制驅動攝像裝置90沿Z軸方向位移。進一步地，第一驅動單元31及第二驅動單元32分別可以是氣/液壓缸。以第一驅動單元31為氣/液壓缸為例，氣/液壓缸具有可伸縮的活塞桿，透過輸入氣體或液體驅動活塞桿伸縮，據此，氣/液壓缸的活塞桿便能連接於電動測試座10的帶動部12以帶動帶動部12相對於基座11位移。

此外，第一驅動單元31及第二驅動單元32也可以分別是包含馬達、螺桿及螺帽的組合。於此，馬達連接於螺桿，螺桿沿Z軸方向延伸長度，螺帽穿套於螺桿。以第一驅動單元31為馬達、螺桿及螺帽的組合為例，螺帽連接於電動測試座10的帶動部12。如此一來，當馬達運轉帶動螺桿轉動時，穿套於螺桿上的螺帽即能於螺桿上線性位移並據此帶動帶動部12相對於基座11位移。

在此實施例中，更可以配合線性滑軌與線性滑塊以穩定電動測試座10能確實地沿Z軸方向位移。於此，線性滑軌可以沿Z軸方向延伸地固定設置於機殼70，線性滑塊可滑動地穿套於線性滑軌上，且線性滑塊更與電動測試座10的帶動部12固定連接。如此一來，在帶動部12被第一驅動單元31驅動時，帶動部12得以穩定地沿Z軸方向位移，提高運作的穩定度。

參閱圖1及圖2，於一實施例中，控制器40訊號連接於電動測試座10的第一驅動單元31及攝像裝置90的第二驅動單元32並能整合於機殼70。於此，控制器40可以分別控制第一驅動單元31及第二驅動單元32分別驅動電動測試座10及攝像裝置90沿Z軸方向的位移動作。

參閱圖1及圖2，控制桿50電性連接控制器40而能依據控制桿50的位移動作控制第一驅動單元31及第二驅動單元32分別驅動電動測試座10及攝像裝置90。具體地，控制桿50可以整合於機殼70或是設置為獨立於機殼70的控制桿50。於一實施例中，機殼70上設置滑槽73，滑槽73沿Z軸方向延伸，而控制桿50設置於滑槽73內並可於滑槽73內沿Z軸方向位移。

參閱圖1及圖2，感測器60訊號連接控制桿50及控制器40，當改變控制桿50的位置時，感測器60依據位移動作產生量測訊號並能將量測訊號提供給控制器40以判斷出控制桿50的位置及位移量。於一實施例中，感測器60係可依據控制桿50於滑槽73內的所在位置產生不同訊號。具體地，感測器60可以是接觸式的感測器60或是非接觸式的感測器60。進一步地，接觸式的感測器60可以是但不限於極限開關或微動開關。非接觸式的感測器60可以是但不限於雷射測距儀、光學尺或近接開關。

繼續參閱圖1及圖2，為便於操作者隨時查看測試進度，更可以設置顯示幕M。顯示幕M可以具有操作介面並與感測器60、控制器40及攝像裝置90訊號連接，藉此，顯示幕M得以在操作介面上顯示攝像裝置90拍攝的電動測試座10之影像以供操作者快速判斷電動測試座10目前的位置狀態。更具體地，顯示幕M亦可以整合於機殼70上成為完整的檢測裝置。除此之外，顯示幕M也可以配合操控器(例如鍵盤或滑鼠)進行測試條件的設定。或者，顯示幕M也可以是觸控螢幕，藉以供操作者能於顯示幕M上直接進行測試條件的設定或操控。

藉此，以下說明晶圓檢測裝置的運作方式。值得說明的是，在晶圓檢測裝置運作前，控制器40可以被預先設定檢測流程及方法。在一實施例中，可以透過控制器40設定檢測流程主要分為兩階段，據此，電動測試座10在經過第一階段的位移後可以被設定在晶圓W接觸探針20而能進行檢測的高度，於此，可稱之為檢測高度的設定。而電動測試座10於第一階段與第二階段的位移可以由同一控制器40控制電動測試座10位移。也可以是透過另外的控制器40進行控制。在此實施例中，透過同一控制器40控制電動測試座10產生第一階段與第二階段的位移。且第一階段中沿Z軸方向的進給量大於第二階段中沿Z軸方向的進給量。

於此，也可以是透過觸控式顯示幕M設定電動測試座10在第一階段沿Z軸方向的位移量。而電動測試座10在第二階段沿Z軸方向的位移則是在設定晶圓W接觸探針20進行檢測的高度之後，為檢視探針20在銲墊P上產生的針痕或是檢視探針20的針尖是否確實對準晶圓W的銲墊P所需的微調距離。本實施例中，第二階段控制電動測試座10的位移量則由控制桿50之位移來決定。

於一實施例中，電動測試座10可以乘載晶圓W並帶動晶圓W於調整區間D範圍內位移。具體而言，以電動測試座10的帶動部12穿出基座11的一端來看，帶動部12位移至遠離基座11的極限位置為上方位置D1，而位移至靠近基座11的極限位置為下方位置D2。上方位置D1與下方位置D2之間的距離為調整區間D。

更進一步地，於此，電動測試座10的調整區間D大於探針20刺穿晶圓W的銲墊P之氧化層的針下壓行程（Over Drive，OD）。藉由調整區間D大於針下壓行程以確保電動測試座10的位移能使晶圓W確實脫離探針20的針尖而能供以檢視針痕。當電動測試座10改變於調整區間D的位置時，便能同時改變位於其上的晶圓W相對於探針20之相對位置。藉以使得探針20的針尖脫離晶圓W以觀察測試過程中在銲墊P上產生的針痕或是調整探針20的針尖位置。

此外，在一實施例中，控制桿50係被限制於滑槽73內位移。於此，滑槽73於Z軸方向上的兩端分別為上極限位置H1與下極限位置H2，上極限位置H1與下極限位置H2之間的距離為控制桿50可以位移的位移區間H。如此一來，可以設定當控制桿50係位於下極限位置H2時為第二階段調整電動測試座10的初始位置。

因此，使用者在進行第二階段調整電動測試座10的位置時，便能將控制桿50由下極限位置H2向上極限位置H1方向調整。於此，感測器60依據控制桿50由下方向Z2往上方向Z1的位移動作產生量測訊號變化，控制器40便依據此量測訊號變化產生控制訊號予第一驅動單元31及第二驅動單元32，第一驅動單元31及第二驅動單元32便能依據控制訊號控制電動測試座10及攝像裝置90由上方向Z1往下方向Z2位移。使得電動測試座10得以脫離探針20的針尖而便於觀測針痕或探針20與銲墊P的相對位置。並且控制攝像裝置90位移與電動測試座10相同的位移量以保持對焦於電動測試座10。

換言之，在此狀態下，若以探針20為主觀角度來看，電動測試座10由上方向Z1往下方向Z2位移以脫離探針20的動作可以視為探針20向上方向Z1位移脫離電動測試座10的效果。由此可見，控制桿50的控制方向可以對應探針20的相對位置改變方向，提供操作者直覺地進行操作，提高便利性。

當然，反過來說，當電動測試座10由上方向Z1往下方向Z2位移脫離探針20，且操作者完成觀測針痕或探針20與銲墊P的相對位置之後。控制控制桿50由非初始位置朝向下極限位置H2位移時，感測器60會對應控制桿50的位置變化產生不同的量測訊號，在此，感測器60在位移的初始位置會產生一量測訊號，而當感測器60朝向下方向Z2位移後也會在位移終點產生另一量測訊號值，控制器40便依據感測器60產生的量測訊號變化值判斷出控制桿50的位置及位移量，並據此產生控制訊號予第一驅動單元31及第二驅動單元32，第一驅動單元31及第二驅動單元32便能依據控制訊號控制電動測試座10及攝像裝置90往上方向Z1位移，使電動測試座10上的晶圓W再次接觸探針20，而能進行後續的測試工作。

值得說明的是，在前述實施例中，第一驅動單元31及第二驅動單元32依據控制訊號控制電動測試座10及攝像裝置90位移的時序可以是同時也可以是非同時，本新型並不以此為限。

需要注意的是，前述的元件並不一定要整合在機殼70上，只需要可以達到相互之間的動作即可，例如電動測試座10與探針20，探針20設置在針測平台80上，使探針20固定不動，電動測試座10設置在針測平台80下方，針測平台80維持一固定的Z軸方向高度，使電動測試座10可以相對針測平台80移動。

進一步地，感測器60對應控制桿50的位置及位移量而產生之量測訊號可以是數位訊號或類比訊號。具體地，為使感測器60對應控制桿50的位置及位移量產生數位式的量測訊號，感測器60較佳可以是近接開關、極限開關或微動開關。於此，感測器60的數量為複數，且感測器60被平均間隔地設置於滑槽73，因此，每一感測器60可分別產生所對應之活動距離的訊號。例如當控制桿50的位移區間H為10公分，則可以在位移區間H內每間隔1公分的位置處設置感測器60，每一感測器60對應地位於控制桿50位移不同的活動距離時所能觸發的位置，藉此產生數位式的量測訊號。而前述感測器60之間距及數量僅為便於說明之示例，本新型並不限於此，而可以視不同的使用習慣或需求而調整。

於其他實施例中，感測器60也可以是非平均地間隔設置於位移區間H內。於此，在位移區間H中越靠近下極限位置H2的感測器60的分佈密度越高，而越靠近上極限位置H1的感測器60的分佈密度越低。如此一來，當控制桿50在位移區間H內的位置越靠近下極限位置H2代表電動測試座10的位置越靠近探針20，在此狀態下，為了避免電動測試座10的過渡進給損壞探針20，越靠近下極限位置H2的感測器60分布密度越高，控制桿50因位移產生控制訊號的距離越短，除了可以更為細微地控制控制桿50的位移距離之外，並據此對應更為精準地調整電動測試座10的位置，而能避免探針20的損壞。

於一實施例中，為使感測器60對應控制桿50的位置或位移量產生類比訊號。感測器60可以但不限於是雷射測距儀、紅外線測距儀或光學尺。或者，控制桿50也可以連接於可對應位移量而產生電壓變化、電阻變化、電容變化或者電感變化的電子元件，感測器60可以是前述可對應位移量而產生電壓變化、電阻變化、電容變化或者電感變化的電子元件，對應位移量而產生電壓變化的元件例如是霍爾元件，對應位移量而產生電阻變化的元件例如是可變電阻。舉例而言，控制桿50可以連接於一可產生電壓變化的電子元件，控制桿50在位移區間H內的每一個位置可以測得對應的不同電壓值。如此一來，當控制桿50在位移區間H內位移時，控制桿50的活動距離便能由對應電壓值的變化來得知。

而前述說明係以控制桿50在進行第二階段調整之初是位於下極限位置H2之狀態說明。進一步地，以下係考量控制桿50在進行第二階段調整之初也有可能非位於下極限位置H2的狀態之運作方法。

於此，可以設定感測器60在第二階段調整開始後先對應控制桿50的實際初始位置產生量測訊號，再依據控制桿50的實際初始位置進行後續控制。

於一實施例中，當判斷出控制桿50的位置沒有位於位移區間H的下極限位置H2，且控制桿50的位置是位於位移區間H的上極限位置H1時。於此狀態下，控制桿50只能由上極限位置H1朝下極限位置H2位移，也就是說，控制桿50的位移只能控制電動測試座10由下方向Z2往上方向Z1調整。而由於透過控制桿50控制電動測試座10位移的動作是在調整檢測高度之後的動作，因此，在電動測試座10經過第一階段的調整之後，電動測試座10已位於檢測高度的位置。在此，必須確保電動測試座10於此狀態下僅能由上方向Z1往下方向Z2位移以脫離探針20，以避免電動測試座10過度進給而導致探針20的針尖被碰撞而損壞。

於此，控制器40被預先設定為輸出警示訊息於顯示幕M，並且忽略根據控制桿50自上極限位置H1朝下極限位置H2的活動距離產生的控制訊號。警示訊息可以顯示出電動測試座10已位於檢測高度的訊息，並指示操作者將控制桿50的位置由上極限位置H1調整至下極限位置H2。在此，由上極限位置H1調整至下極限位置H2的活動距離產生的控制訊號被忽略。

於一實施例中，也可以在當判斷出控制桿50的位置沒有位於位移區間H的下極限位置H2時，一律指示操作者將控制桿50移動到下極限位置H2後才能進行後續動作，也就是將控制桿50的位置必須位於下極限位置H2之狀態視為控制電動測試座10動作的初始位置。於此，當判斷出控制桿50的位置沒有位於位移區間H的下極限位置H2時，輸出警示訊息警示電動測試座10的位置不符合控制電動測試座10動作的初始位置，並輸出指示訊息指示將控制桿50位移至下極限位置H2。在此，更忽略根據控制桿50於上極限位置H1與下極限位置H2之間的活動距離產生的控制訊號。

在另一實施例中，當判斷出控制桿50的位置沒有位於位移區間的下極限位置H2時，輸出指示訊息指示操作者將控制桿50的位置調整至下極限位置H2，並且忽略根據控制桿50朝下極限位置H2的活動距離產生的控制訊號。也就是說，於此實施例中，僅根據控制桿50朝上極限位置H1的活動距離產生控制訊號，並根據控制訊號控制電動測試座10自上方位置D1朝下方位置D2位移。據此同樣能達到避免電動測試座10因過度進給而傷害探針20的目的。

前述判斷出控制桿50的初始位置沒有位於位移區間H的下極限位置H2之各實施例中，更可以在控制桿50的位置位移至下極限位置H2後，提示操作者當前的操作僅允許將控制桿50由下極限位置H2的位置朝向上極限位置H1的方向進行調整。藉以確保電動測試座10在設置檢測高度之後無法繼續朝向探針20的方向進給而損壞探針20，並確保在此狀況下只能控制電動測試座10遠離探針20。前述各實施例中，均是將控制桿50必須位於下極限位置H2作為控制電動測試座10動作的初始位置，強制在每次進行第二階段的位置控制時必須將控制桿50位移回到下極限位置H2後才能進行後續動作。

在一實施例中，當判斷出控制桿50的位置沒有位於位移區間H的下極限位置H2時，也可以不必然將控制桿50調整至下極限位置H2才能控制電動測試座10位移，也能直接以完成檢測高度設定後的控制桿50當下的位置作為初始位置來調整電動測試座10位移。

更具體地，在前述各實施例中，根據控制桿50的活動距離對應調整電動測試座10的位移量之相對關係也可以有不同的對應關係。在此，根據控制桿50的活動距離對應調整電動測試座10的位移量之不同對應關係可以是寫入控制器40的軟體或程式。

參閱圖4，於一實施例中，控制桿50的活動距離在位移區間H中所佔的比例值與電動測試座10的位移距離在調整區間D中所佔的比例值呈線性關係。在一具體實施例中，當控制桿50位移而使得對應的量測訊號產生變化時，電動測試座10的位移距離與控制桿50活動對應的量測訊號變化可以是1:1的線性相關關係。也就是說，當操作者將控制桿50調整到下極限位置H2時就可以直覺地視為電動測試座10的初始位置，而調整控制桿50於位移區間H中的位置又可以直接對應到電動測試座10於調整區間D中的位置比例，藉此便於操作者的觀測及操作。當然，控制桿50活動對應的量測訊號變化以及電動測試座10的位移距離的對應關係並不限於1:1的線性相關關係，也可以視環境或硬體需求而改變為1:2、2:1或其他比例值。

在另一實施例中，控制桿50活動對應的量測訊號變化與電動測試座10的位移距離之相對關係也可以是非線性相關，如圖5至圖7所示。具體而言，控制桿50活動對應的量測訊號變化與電動測試座10的位移距離間的相對關係為曲線。藉此使電動測試座10的位移距離與控制桿50活動對應的類比訊號變化符合預期。於此，量測訊號的變化與電動測試座10的位移距離間的相對關係曲線可以視需求而調整。

在其他實施例中，除了透過軟件控制量測訊號變化與電動測試座10的位移距離關係之外，更能進一步地限制電動測試座10的位移區間H(例如最大位移量以及最小位移量)，藉此符合不同的硬體需求。

在一實施例中，控制器40可以預先被設定在感測器60之量測訊號符合特定值時產生相對應的控制訊號。具體而言，控制器40可以是在接收到符合特定量測訊號或量測訊號變化時產生控制訊號。例如設定控制器40必須在接收到對應控制桿50位移10μm的量測訊號變化才產生控制訊號。在此狀況下，當控制桿50只有位移5μm時將的量測訊號將被忽略。據此可以使得電動測試座10的調整區間D可以被區分為特定段落，而操作者也能透過調整次數自行判斷調整程度。

基於前述，可以使控制器40產生控制訊號的量測訊號所對應的控制桿50在位移區間H內的位置稱為控制節點。在感測器60輸出數位訊號的實施例中，控制節點的位置即為感測器60的設置位置。而在感測器60輸出類比訊號的實施例中，控制節點的位置係預先被設定於控制器40內的量測訊號。每個控制節點會產生不同的量測訊號值。當控制桿50所在位置的量測訊號與控制節點對應的量測訊號值相同時，能產生控制訊號。

於一實施例中，控制節點可以是平均配置於位移區間H中。例如位移區間H的範圍為10公分，控制節點平均配置於位移區間H中時，位移區間H中每間隔1公分的位置具有一個控制節點，而控制節點之間的距離(1公分)定義為分段活動距離。在此，位移區間H被區分為對應控制節點數量之分段活動距離。因此，當判斷出控制桿50的活動距離符合分段活動距離的倍數時能產生控制訊號，且活動距離在位移區間H中所佔的比例值與電動測試座10的位移距離在調整區間D中所佔的比例值相同。

於此，若電動測試座10的整個調整區間D的範圍為100μm(微米)，則調整控制桿50位移一個分段活動距離便可對應調整電動測試座10位移10μm的距離。據此，除了可以限制控制桿50依據設定的距離來控制電動測試座10的每次位移之外，控制桿50的每次調整對應控制電動測試座10的位移距離事先被定義，操作者可以透過調整控制桿50的次數預知電動測試座10被調整的位移距離，進而提高操作上的便利性。

於此實施例中，當判斷控制桿50的位置沒有位於位移區間H的下極限位置H2時，可以進一步地定義控制桿50當下的位置與位移區間H的上極限位置H1之間為限制位移區間。

於一實施例中，可以直接根據量測訊號變化判斷控制桿50於限制位移區間內的活動距離，並且根據控制桿50於限制位移區間內的活動距離產生控制訊號，第一驅動單元31及第二驅動單元32再根據此控制訊號控制電動測試座10及攝像裝置90位移。於此，無論控制桿50的初始位置是否位於下極限位置H2都可以根據控制桿50當下的位置重新定義為控制電動測試座10位移的初始位置。

在另一實施例中，當位移區間H內配置有控制節點時，也可以是在定義出限制位移區間後，根據符合位於限制位移區間內的控制節點之活動距離產生控制訊號。如此一來，只有符合位於控制桿50與上極限位置H1之間的控制節點之活動距離可以產生控制訊號。也就是說，在此狀況下，控制桿50被限制只能朝向上極限位置H1的方向活動，進而限制電動測試座10只能朝下方位置D2脫離探針20。

因此，在此實施例中，若控制桿50的初始位置沒有位於位移區間H的下極限位置H2時，操作者可以透過控制桿50當下的位置判斷可調整電動測試座10的比例範圍。舉例來說，在10個控制節點平均配置於位移區間H中的實施例中，以最靠近下極限位置H2的控制節點定義為第一個控制節點並依序累加。當控制桿50的初始位置位於第6個控制節點時，操作者可以基此判斷控制桿50可位移的距離為第6個控制節點至第10個控制節點的距離。進一步地對應至電動測試座10的可位移範圍比例剩餘值為調整區間的40%。當調整區間為100μm時，則於此狀態下，便可輕易地判斷出電動測試座10可被調整位移的距離為40μm。此外，控制桿50在其位移區間H內可設置有10段段差，分別對應於10個控制節點的位置，藉此確保控制桿50在位移區間H內活動時均能對應至控制節點的位置，同時提供操作者良好的操作手感。

進一步地，在一般的針測工作中，探針20的針尖之下壓行程約為25μm。也就是說，在檢測高度設定後，電動測試座10必須位移大約25μm才能讓銲墊P完全脫離探針20。因此，在此實施例中，為確保電動測試座10的位移是能有效地能脫離探針20，可以進一步地在定義出限制位移區間後，計算限制位移區間在位移區間H中所佔的比例值。當此比例值小於25%時，輸出警示訊息，提示使用者在此狀態下的操作無法有效地將晶圓W脫離探針20，並供使用者確認是否操作。另一實施例中，由於在此狀態下，即使控制控制桿50進行最大的位移量也無法使晶圓W脫離探針20，而可視為無效操作。因此，也可以在計算出限制位移區間在位移區間H中所佔的比例值小於25%後，忽略根據控制桿50的活動距離產生的任何控制訊號。

在一實施例中，控制節點的位置不限於前述態樣。控制節點的位置也可以是依據控制桿50的初始位置重新配置。在判斷到控制桿50沒有位於位移區間H內的下極限位置H2時，同樣定義控制桿50與位移區間H的上極限位置H1之間的空間為限制位移區間。於此，控制節點再平均配置於限制位移區間內，限制位移區間區分為對應控制節點的數量之限制分段活動距離，各限制分段活動距離在限制位移區間中所佔的比例值與電動測試座10的位移距離在調整區間D中所佔的比例值相同。

舉例來說，位移區間H為10公分；控制節點的數量為10個；調整區間D為100μm。於此實施例中，當控制桿50的初始位置位於距離下極限位置H2的6公分處，則上極限位置H1至控制桿50之間剩餘4公分的間距被定義為限制位移區間。於此，當控制桿50由其初始位置位移至上極限位置H1(位移4公分)時，同樣可以控制電動測試座10由上方位置D1位移100μm至下方位置D2。也就是說，在此實施例中，10個控制節點被設置在限制位移區間內，而控制節點間的間距為0.4公分，控制桿50每位移0.4公分就能控制電動測試座10位移10μm的距離。

藉此，操作者可以在任何的控制桿50初始位置下均能控制電動測試座10位移完整的調整區間D之距離，且也可以透過控制桿50在限制位移區間內的位置判斷電動測試座10在調整區間D中的位置關係。

此外，控制節點對應控制桿50的位置之分配不限於前述各實施例所揭露之平均分配。於一實施例中，在位移區間H內的控制節點並非平均分佈，越靠近下極限位置H2的區間內的控制節點分佈密度高於越靠近上極限位置H1的區間內的控制節點分布密度。如此一來，當控制桿50在位移區間H內的位置越靠近下極限位置H2代表電動測試座10的位置越靠近探針20，在此狀態下，為了避免電動測試座10的過渡進給損壞探針20，越靠近下極限位置H2的控制節點分布密度越高，控制桿50因位移產生控制訊號的距離越短，除了可以更為細微地控制控制桿50的位移距離之外，並據此對應更為精準地調整電動測試座10的位置，而能避免探針20的損壞。

由上述在位移區間H內不同的控制節點的分佈之各實施例可知，透過調整控制節點可相對改變控制桿50每次移動而帶動電動測試座10位移的距離，操作者可因應不同需求或硬體限制而自行調整。

更進一步地，基於前述，當在位移區間H內所需的控制節點數量越多時，透過類比訊號判斷控制桿50位置的架構將會優於透過數位式訊號判斷控制桿50位置的架構。因透過數位式訊號判斷控制桿50位置的硬體架構上必須因應控制節點的數量對應增加感測器60，當控制節點的數量越多，透過數位式訊號判斷控制桿50位置的硬體架構之成本就越高，而透過類比式訊號判斷控制桿50位置的硬體架構則不會有相同問題。

此外，在一實施例中，攝像裝置90朝向晶圓W以取得晶圓W進行針測時的影像以便於觀測針測狀況。於此實施例中，更可進一步地持續判斷電動測試座10的位移距離，並根據位移距離產生同步訊號，第一驅動單元31及第二驅動單元32再根據同步訊號控制攝像裝置90與電動測試座10同步位移。藉以使電動測試座10的位置與攝像裝置90的位置同步改變，確保攝像裝置90可以在電動測試座10改變位置後仍能維持對焦已取得清晰的影像。

而在此實施例中，持續判斷電動測試座10的位移距離可以同步顯示於顯示幕M上，供操作人員得以隨時得知電動測試座10的位置及調整狀況，提高操作的便利性，並能據此降低操作錯誤的狀況發生。

經由上述，前述實施例中根據量測訊號判斷控制桿50的位置並依據控制桿50的活動距離來微調電動測試座10位移的方法是先前技術中未曾揭露，本領域具有通常知識者在先前技術的基礎上並無法輕易完成本案前述各實施例。此外，本案各實施例中量測訊號的變化值與電動測試座10的位移量的相對關係、電動測試座10每次的位移量或是電動測試座10的最大/最小位移量都可以視需求或硬體限制而改變，因而能有最佳的適用性。

雖然本新型已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本新型之精神和範圍內，當可作些許之修改與變化。因此，只要這些修改與變化是在後附之申請專利範圍及與其同等之範圍內，本新型也將涵蓋這些修改與變化。

W‧‧‧晶圓

P‧‧‧銲墊

10‧‧‧電動測試座

11‧‧‧基座

12‧‧‧帶動部

13‧‧‧載座

20‧‧‧探針

31‧‧‧第一驅動單元

32‧‧‧第二驅動單元

40‧‧‧控制器

50‧‧‧控制桿

60‧‧‧感測器

70‧‧‧機殼

71‧‧‧內部空間

72‧‧‧開口

73‧‧‧滑槽

80‧‧‧針測平台

81‧‧‧測試口

90‧‧‧攝像裝置

Z‧‧‧Z軸方向

Z1‧‧‧上方向

Z2‧‧‧下方向

D1‧‧‧上方位置

D2‧‧‧下方位置

D‧‧‧調整區間

H1‧‧‧上極限位置

H2‧‧‧下極限位置

H‧‧‧位移區間

M‧‧‧顯示幕

圖1為本新型晶圓檢測裝置之一實施例的示意圖。 圖2為本新型晶圓檢測裝置之一實施例中的部分元件架構圖。 圖3為本新型晶圓檢測裝置的電動測試座上升的狀態示意圖。 圖4為本新型晶圓檢測裝置中控制量測訊號變化與電動測試座位移距離的相對關係之一實施例。 圖5為本新型晶圓檢測裝置中控制量測訊號變化與電動測試座位移距離的相對關係之另一實施例。 圖6為本新型晶圓檢測裝置中控制量測訊號變化與電動測試座位移距離的相對關係之再一實施例。 圖7為本新型晶圓檢測裝置中控制量測訊號變化與電動測試座位移距離的相對關係之更一實施例。

Claims (10)

1. 一種晶圓檢測裝置，包含： 一電動測試座，適於承載一晶圓； 一探針，設置於該電動測試座的上方； 一攝像裝置，用以拍攝該電動測試座； 一控制器，訊號連接該電動測試座及該攝像裝置； 一控制桿，可位移於一上極限位置與一下極限位置之間，且該控制桿電性連接該控制器； 一感測器，訊號連接該控制桿及該控制器，當改變該控制桿的位置時，該感測器產生一量測訊號，該控制器依據該量測訊號控制該電動測試座及該攝像裝置沿一Z軸方向移動相同的位移量；以及 一顯示幕，訊號連接該攝像裝置並具有一操作介面，該操作介面顯示該電動測試座目前的位置狀態。
2. 如請求項1所述之晶圓檢測裝置，更包含一機殼，該電動測試座設置於該機殼內，該探針固定於該機殼上。
3. 如請求項2所述之晶圓檢測裝置，其中該電動測試座包含一基座、一帶動部以及一載座，該基座固定設置於該機殼內，該帶動部可沿該Z軸方向位移地設置於該基座，該載座固定設置於該帶動部並用以承載該晶圓。
4. 如請求項2所述之晶圓檢測裝置，其中該機殼上具有一滑槽，該控制桿可滑移地設置於該滑槽。
5. 如請求項4所述之晶圓檢測裝置，其中該感測器的數量為複數，該複數感測器等距間隔地設置於該滑槽。
6. 如請求項1所述之晶圓檢測裝置，其中該感測器為雷射測距器、光學尺、近接開關、極限開關或微動開關。
7. 如請求項3所述之晶圓檢測裝置，其中該Z軸方向的兩端分別為一上方向及一下方向，該電動測試座的載座靠近該上方向，該基座靠近該下方向，該探針位於該電動測試座的該上方向，該電動測試座位於該探針的該下方向。
8. 如請求項1所述之晶圓檢測裝置，其中該感測器為可對應位移量而產生電壓變化、電阻變化、電容變化或者電感變化的電子元件。
9. 如請求項8所述之晶圓檢測裝置，其中對應位移量而產生電壓變化的該感測器是霍爾元件。
10. 如請求項8所述之晶圓檢測裝置，其中對應位移量而產生電阻變化的該感測器是可變電阻。