TWM622680U - 半導體測試裝置 - Google Patents
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Abstract
一種半導體測試裝置包含：測試腔室；承載盤，設置於測試腔室內，以固定待測半導體元件；以及對流單元，其包含半導體致冷元件及半導體致熱元件，與該測試腔室連接，並將氣體導入該測試腔室中，以改變該測試腔室內之室內溫度至預定溫度。
Description
本創作是關於一種半導體測試裝置，特別是一種簡易恆定晶圓測試環境的半導體測試裝置。
半導體元件(例如晶圓)製作完成後會在常溫、高溫或低溫環境下對半導體元件進行測試，以找出半導體元件在常溫、高溫或低溫的故障模式。一般常用的半導體測試裝置為高低溫機型或承載盤加熱機型，在承載盤內部設置冷卻管路或加熱元件來調整晶圓的測試溫度，此局部冷卻或加熱方式仍容易受腔室內環境溫度影響；氣體冷卻機型，僅能提供冷卻氣體至測試腔室，以間接降低晶圓的測試溫度，若在低溫環境廠區，則無法提供熱氣以提高晶圓的測試溫度。
本創作的半導體測試裝置藉由導體致冷元件及半導體致熱元件分別連接至熱電冷卻(Peltier)元件，以雙晶片控制電路設計，可切換熱電冷卻元件進入冷卻模式或加熱模式，不管在冷區或熱區環境下，皆可使晶圓溫度達到所需的預定溫度，進行晶圓量測。
本創作的半導體測試裝置包含：一測試腔室；一承載盤，設置於該測試腔室內，以固定一待測半導體元件；以及一對流單元，其包含一半導體致冷元件及一半導體致熱元件，該對流單元與該測試腔室連接，並將一第一氣體導入該測試腔室中，以改變該測試腔室內之一腔室溫度至一預定溫度。
本創作的半導體測試裝置以雙晶片控制電路設計控制熱電冷卻元件提供冷氣或熱氣，可簡化元件數量及機構複雜度，因此成本低，雖相較一般常用機型具有較小的溫度調整範圍(23℃~35℃)，但已滿足部分晶圓測試溫度，並達高良率。
10:測試腔室
11:承載盤
12:探針卡
13:測試模組
14:主機
15:待測半導體元件
16:對流單元
161:半導體致冷元件
162:半導體致熱元件
17:溫度感測器
18:控制器
19:抽風單元
20:導入端
21:導出端
22:第一風扇
23:第二風扇
圖1為本創作一實施例的半導體測試裝置示意圖。
圖2為本創作另一實施例的半導體測試裝置示意圖。
圖3為本創作又另一實施例的半導體測試裝置示意圖。
以下將詳述本創作之各實施例，並配合圖式作為例示，以利讀者具有較佳的理解。除了這些詳細說明之外，本創作亦可廣泛地施行於其它的實施例中，任何所述實施例的輕易替代、修改、等效變化都應理解被包含在本創作之範圍內，專利範圍之界定應以申請專利範圍為準。特別注意的是，圖式僅
為示意之用，並非代表元件實際之尺寸或數量，有些細節可能未完全繪出，以求圖式之簡潔。
本創作的半導體測試裝置藉由對流單元內設置的導體致冷元件及半導體致熱元件，分別連接至熱電冷卻(Peltier)元件，以雙晶片控制電路切換熱電冷卻元件進入冷卻模式或加熱模式，提供冷風或熱風至測試腔室內，間接使晶圓溫度達到所需的預定溫度。
請參閱圖1，為本創作一實施例的半導體測試裝置示意圖。在此實施例中，半導體測試裝置包含測試腔室10、承載盤11以及對流單元16。測試腔室10定義出測試空間，使測試空間與外部環境有所區隔。為了簡化說明，以下稱外部環境的室溫為外部環境溫度，另稱測試腔室10內的溫度為腔室溫度，根據自然法則，在無外部溫度調節的情況下，腔室溫度會隨外部環境溫度改變。承載盤11設置於測試腔室10內，待測半導體元件15即固定於承載盤11上進行測試。舉例而言，待測半導體元件15可為晶圓或單晶片。
在本實施例中，對流單元16包含半導體致冷元件161及半導體致熱元件162，各連接至熱電冷卻(Peltier)元件(圖未示)，熱電冷卻元件可根據半導體致冷元件161或半導體致熱元件162傳輸的訊號以冷卻或加熱外部空氣形成第一氣體，再導入至測試腔室10中。在另一實施例中，對流單元16可更包含壓縮機(圖未示)，其將測試腔室外的空氣壓縮後再進行冷卻或加熱。
在本實施例中，第一氣體的溫度可低於腔室溫度，對流單元16與測試腔室10連接，並藉由將較低溫度的第一氣體導入測試腔室10中來降低腔室溫度，進而改變承載盤11及待測半導體元件15的溫度至預定溫度。在另一實施例中，第一氣體的溫度亦可高於腔室溫度，對流單元16與測試腔室10連接，並
藉由將較高溫度的第一氣體導入測試腔室10中來升高腔室溫度，進而改變承載盤11及待測半導體元件15的溫度至預定溫度。其中，預定溫度範圍為23℃~35℃。
當測試腔室10內之承載盤11以及其上之待測半導體元件15達到熱平衡時，即能夠以探針卡12接觸待測半導體元件15並量測所需之信號。探針卡12所量測的信號再經由測試模組13以及主機14處理並判斷待測半導體元件15是否故障。由於探針卡12、測試模組13、主機14以及未圖示之晶圓傳送模組等元件並非本創作之主要技術特徵，且本創作所屬技術領域中具有通常知識者能夠以現有的技術加以實現，故在此不再贅述。可理解地，對本創作是利用氣體溫度改變腔室環境溫度，間接地改變承載盤及待測半導體元件，因此相較於習知技術，本創作之半導體測試裝置無需於承載盤11中設置冷卻管路或加熱元件，換言之，本創作之半導體測試裝置的配置較為簡單。
繼續參考圖1，在本實施例中，本創作之半導體測試裝置更包含溫度感測器17可設置於測試腔室10內壁或承載盤11上，用以量測腔室溫度或承載盤11之操作溫度，以及控制器18與對流單元16及溫度感測器17電性連接，並依據溫度感測器17所量測之腔室溫度或操作溫度啟動半導體致冷元件161或半導體致熱元件162，可理解地，半導體致冷元件161及半導體致熱元件162不會同時啟動。其中，腔室溫度或操作溫度與預定溫度的溫度差不大於10℃。
請參考圖2，在另一實施例中，本創作之半導體測試裝置更包含抽風單元19連接於測試腔室10，用以將測試腔室10內的第二氣體導出測試腔室10外。又另一實施例中，請參考圖3，對流單元16具有導入端20以及導出端21設置於測試腔室10之內側，分別用以將第一氣體導入測試腔室10中以及將測試腔
室10內的第二氣體導出該測試腔室10外，其中可選擇地設置第一風扇22於導入端20，引導第一氣體快速流經及充滿測試腔室10，以及第二風扇設置23於導出端21，引導測試腔室10內的第二氣體快速導出測試腔室10外。其中，當欲降低腔室溫度時，第二氣體的溫度高於第一氣體的溫度；反之，當欲升高腔室溫度時，第二氣體的溫度低於第一氣體的溫度。
綜合上述，本創作之半導體測試裝置是利用對流單元與測試腔室連接，對流單元提供冷氣或熱氣以改變測試腔室內之腔室溫度，進而改變承載盤及待測半導體元件的溫度至預定溫度。本創作之雙晶片電路控制熱電冷卻元件，可大幅簡化元件架構，因而降低半導體測試裝置的成本。
10:測試腔室
11:承載盤
12:探針卡
13:測試模組
14:主機
15:待測半導體元件
16:對流單元
161:半導體致冷元件
162:半導體致熱元件
17:溫度感測器
18:控制器
Claims (8)
- 一種半導體測試裝置，包含：一測試腔室；一承載盤，設置於該測試腔室內，以固定一待測半導體元件；以及一對流單元，其包含一半導體致冷元件及一半導體致熱元件，該對流單元與該測試腔室連接，並將一第一氣體導入該測試腔室中，以改變該測試腔室內之一腔室溫度至一預定溫度。
- 如請求項1所述之半導體測試裝置，更包含：一溫度感測器，用以量測該腔室溫度或該承載盤之一操作溫度；以及一控制器，與該對流單元及該溫度感測器電性連接，並依據該溫度感測器所量測之該腔室溫度或該操作溫度啟動該半導體致冷元件或該半導體致熱元件。
- 如請求項2所述之半導體測試裝置，其中該腔室溫度或該操作溫度與該預定溫度的溫度差不大於10℃。
- 如請求項1所述之半導體測試裝置，其中該預定溫度為23℃~35℃。
- 如請求項1所述之半導體測試裝置，更包含一抽風單元連接於該測試腔室，用以將該測試腔室內的一第二氣體導出該測試腔室外。
- 如請求項1所述之半導體測試裝置，其中該對流單元具有一導入端以及一導出端設置於該測試腔室之一內側，分別用以將該第一氣體導入該測試腔室中以及將該測試腔室內的一第二氣體導出該測試腔室外。
- 如請求項6所述之半導體測試裝置，其中該對流單元更包含一第一風扇設置於該導入端，引導該第一氣體快速流經及充滿該測試腔室，以及一第二風扇設置於該導出端，引導該測試腔室內的一第二氣體快速導出該測試腔室外。
- 如請求項1所述之半導體測試裝置，其中該對流單元更包含一熱電冷卻(Peltier)元件連接於該半導體致冷元件及該半導體致熱元件，以冷卻或加熱該第一氣體。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW110212270U TWM622680U (zh) | 2021-10-19 | 2021-10-19 | 半導體測試裝置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW110212270U TWM622680U (zh) | 2021-10-19 | 2021-10-19 | 半導體測試裝置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TWM622680U true TWM622680U (zh) | 2022-01-21 |
Family
ID=80785897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW110212270U TWM622680U (zh) | 2021-10-19 | 2021-10-19 | 半導體測試裝置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TWM622680U (zh) |
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2021
- 2021-10-19 TW TW110212270U patent/TWM622680U/zh unknown
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