[发明专利]半自动探针器

说明书

一种用于半导体晶圆的可靠性测试的晶圆探针台系统。晶圆探针台能够与可互换模块接口连接以用于测试半导体晶圆。晶圆探针台能够与不同的可互换模块一起使用以用于晶圆测试。诸如探针卡定位器和空气冷却的轨组件的模块例如能够被安装或对接到探针台。晶圆探针台也设置有前端装载机构，其具有可旋转臂，该臂至少部分地旋转出探针台腔室以便晶圆装载。

相关申请

该申请要求于2014年12月24日提交的名称为“SEMI-AUTOMATIC PROBER”的共同未决的美国临时专利申请号62/096,693的权益。上述临时申请的全部内容特此通过引用并入本文以用于所有目的。

背景技术

本发明大体涉及半导体晶圆测试。更具体地，本发明涉及用于测试硅晶圆上的电气装置的半自动系统。

半导体可靠性测试（其被称为晶圆级可靠性（WLR）测试）通常在高达350℃的环境温度下通过晶圆探针器进行。对于半导体晶圆的电气测试，探针卡上的一组探针通常被保持在适当位置，同时使（安装在卡盘上的）半导体晶圆运动成与探针卡电气接触。晶圆能够被真空安装在被加热的卡盘上。在晶粒（die）（或者晶粒阵列）已经被电气地测试之后，探针器然后将晶圆移动到下一晶粒（或者阵列）以便开始下一测试。晶圆探针器通常也从晶圆的承载器（或者盒）装载和卸载晶圆。晶圆探针器也能够具有自动图案识别光学器件，其能够使晶圆上的接触垫与探针的尖端对准。

晶圆卡盘运动的位置准确性和可重复性对于能够产生良好的晶圆接触是重要的。晶圆中的接触垫大小也变得更小，因此位置准确性是非常重要的。因此能够确定位置准确性并且提供多用途和便利性的晶圆探针台是期望的。

发明内容

根据实施例，提供晶圆探针台。晶圆探针台包括能够接纳从多个不同的可互换模块中选择的模块的接口。每个模块均被构造成用于使至少一个探针卡与晶圆接口连接，并且模块能够被更换为不同模块。

根据另一实施例，提供具有腔室的前端装载晶圆探针台。探针台包括枢转臂和两个晶圆支撑部段。每个晶圆支撑部段均被可旋转地安装在枢转臂上，并且晶圆支撑部段可在腔室内的位置和至少部分地位于腔室外的位置之间运动。

根据又另一实施例，提供用于将晶圆装载到晶圆探针台中的方法。提供晶圆探针台。晶圆探针台具有被装纳在腔室内的晶圆装载机构。晶圆装载机构包括枢转臂和两个晶圆支撑部段。每个晶圆支撑部段均被可旋转地安装在枢转臂上，并且晶圆支撑部段可在腔室内的位置和至少部分地位于腔室外的位置之间运动。卡盘从测试位置运动到装载位置。测试位置和装载位置在腔室内。使枢转臂旋转以将晶圆支撑部段移动成至少部分地位于腔室外。然后将晶圆装载到晶圆支撑部段上。使枢转臂旋转以将晶圆支撑部段和晶圆运动回到腔室中，并且将晶圆从晶圆支撑部段装载到卡盘上。

附图说明

通过参考结合附图进行的以下描述可最佳地理解本发明及其另外的目的和优点，在附图中：

图1A是半自动晶圆探针台的实施例的透视图。

图1B是具有显微镜组件的半自动晶圆探针台的实施例的透视图。

图1C是具有显微镜组件和不透光罩的半自动晶圆探针台的实施例的透视图。

图2A是具有被对接到其安装板的探针定位器模块的半自动晶圆探针台的实施例的透视图。

图2B是图2A中所示的半自动晶圆探针台的实施例的分解透视图。

图2C是图2A和图2B中所示的半自动晶圆探针台的实施例的俯视图。

图2D是具有显微镜组件的图2A-2C中所示的半自动晶圆探针台的实施例的侧视图。

图2E是根据实施例的探针定位器的侧视图。

图2F是根据实施例的探针头的前视图。