一种晶圆测试装置的制作方法

1.本技术涉及半导体技术领域，尤其涉及一种晶圆测试装置。


背景技术：

2.晶圆测试是集成电路生产中的重要环节，在晶圆测试当中，测试探针卡是最为主要的生产设备。随着芯片设计尺寸的缩小，晶圆上的测试焊垫尺寸越来越小，对测试探针的针尖直径要求越来越高。垂直探针是一款针尖直径较细，强度低的测试探针。当具有垂直探针的探针卡在晶圆边缘区域测试时，会有部分探针扎在晶圆边缘的弧形倒角处从而造成探针弯曲，损坏测试探针卡，是业界面临的主要挑战。
3.因此，有必要提供一种新的探针卡，避免探针卡在测试过程中损坏，并提高晶圆测试效率。


技术实现要素：

4.本技术提供一种晶圆测试装置，可以避免探针卡在测试过程中损坏，并提高晶圆测试效率。
5.本技术提供一种晶圆测试装置，包括：承载台，用于承载晶圆；晶圆夹具，所述晶圆夹具的工作面与所述晶圆的边缘匹配使得所述晶圆夹具工作时所述晶圆夹具的工作面和所述晶圆的边缘贴合并且所述晶圆夹具的上表面和所述晶圆的上表面共面。
6.在本技术的一些实施例中，所述晶圆测试装置还包括：副平台，环绕所述承载台，用于承载并移动所述晶圆夹具。
7.在本技术的一些实施例中，所述晶圆夹具可拆卸地安装于所述副平台。
8.在本技术的一些实施例中，所述副平台包括承载部以及承载于所述承载部上的升降部，所述升降部用于控制所述晶圆夹具的高度。
9.在本技术的一些实施例中，所述升降部包括沿竖直方向设置的轨道，所述晶圆夹具设置于所述轨道。
10.在本技术的一些实施例中，所述晶圆测试装置还包括：探针卡，工作时位于所述承载台上方，所述探针卡上设置有若干垂直探针。
11.在本技术的一些实施例中，所述升降部包括外壳和设置于所述外壳中的内芯，所述内芯被设置为在所述外壳中沿竖直方向移动，所述晶圆夹具设置于所述内芯。
12.在本技术的一些实施例中，所述晶圆夹具的材料包括碳化硅。
13.在本技术的一些实施例中，所述晶圆夹具的工作面设置有可拆卸的柔性部。
14.在本技术的一些实施例中，所述柔性部的材料包括橡胶。
15.本技术提供一种晶圆测试装置，利用晶圆夹具与晶圆边缘的弧形倒角贴合，避免测试探针扎在弧形倒角上弯曲，可以避免探针卡在测试过程中损坏，并提高晶圆测试效率。
附图说明
16.以下附图详细描述了本技术中披露的示例性实施例。其中相同的附图标记在附图的若干视图中表示类似的结构。本领域的一般技术人员将理解这些实施例是非限制性的、示例性的实施例，附图仅用于说明和描述的目的，并不旨在限制本技术的范围，其他方式的实施例也可能同样的完成本技术中的实用新型意图。应当理解，附图未按比例绘制。其中：
17.图1为一种晶圆测试装置进行晶圆测试时的示意图；
18.图2为本技术实施例所述的晶圆测试装置的结构示意图；
19.图3为本技术一些实施例中的晶圆测试装置中的副平台中的升降部的结构示意图；
20.图4为本技术另一些实施例中的晶圆测试装置中的副平台中的升降部的结构示意图；
21.图5为本技术实施例所述的晶圆测试装置中的晶圆夹具的结构示意图。
具体实施方式
22.以下描述提供了本技术的特定应用场景和要求，目的是使本领域技术人员能够制造和使用本技术中的内容。对于本领域技术人员来说，对所公开的实施例的各种局部修改是显而易见的，并且在不脱离本技术的精神和范围的情况下，可以将这里定义的一般原理应用于其他实施例和应用。因此，本技术不限于所示的实施例，而是与权利要求一致的最宽范围。
23.下面结合实施例和附图对本实用新型技术方案进行详细说明。
24.图1为一种晶圆测试装置进行晶圆测试时的示意图。
25.参考图1所示，在进行晶圆测试时，晶圆100设置于承载台(图中未示出)上，探针卡110上的若干垂直探针111扎到所述晶圆100上的测试焊垫上对晶圆100进行电性测试等。
26.为节约测试时间和测试成本，一般采用多芯片并行测试。在晶圆边缘的弧形倒角区域必定有部分探针悬空或是扎在弧形倒角上，导致测试探针弯曲，探针卡损坏。
27.为了解决上述问题，在一些方案中，在晶圆边缘测试区域多次进行重叠测试，但严重影响生产效率，同时由于对部分芯片扎针次数过多，导致针痕超出测试焊垫边界或是扎穿测试焊垫，造成电性失效，外观缺陷等。在另一些方案中，舍弃部分边缘芯片测试，然而据实验数据表明将造成约2％的良率损失。
28.因此，本技术提供一种晶圆测试装置，利用晶圆夹具与晶圆边缘的弧形倒角贴合，避免测试探针扎在弧形倒角上弯曲，可以避免探针卡在测试过程中损坏，并提高晶圆测试效率。
29.图2为本技术实施例所述的晶圆测试装置的结构示意图。下面结合附图对本技术实施例所述的晶圆测试装置进行详细说明。
30.本技术提供一种晶圆测试装置200，参考图2所示，包括：承载台210，用于承载晶圆211；晶圆夹具230，所述晶圆夹具230的工作面231与所述晶圆211的边缘匹配使得所述晶圆夹具230工作时所述晶圆夹具230的工作面231和所述晶圆211的边缘贴合并且所述晶圆夹具230的上表面和所述晶圆211的上表面共面。
31.继续参考图2所示，所述晶圆测试装置200还包括：探针卡240，工作时位于所述承
载台210上方，所述探针卡240上设置有若干垂直探针241。
32.工作时，所述探针卡240上的若干垂直探针241扎到所述晶圆211上的若干测试焊垫上，以对所述晶圆211进行诸如电性测试、可靠性测试等晶圆测试。在本技术的技术方案中，利用晶圆夹具230与晶圆211边缘的弧形倒角贴合，所述晶圆夹具230的上表面和所述晶圆211的上表面共面，位于晶圆211边缘弧形倒角处的垂直探针241可以扎到晶圆夹具230的上表面，避免测试探针扎在弧形倒角上弯曲，可以避免探针卡在测试过程中损坏，并提高晶圆测试效率。
33.继续参考图2所示，在本技术的一些实施例中，所述晶圆测试装置200还包括：副平台220，环绕所述承载台210，用于承载并移动所述晶圆夹具230。
34.在本技术的一些实施例中，所述晶圆夹具230可拆卸地安装于所述副平台220。在测试不同厚度和不同直径的晶圆时，可以根据实际情况更换不同规格的晶圆夹具，保证晶圆夹具与晶圆边缘的完美贴合。
35.继续参考图2所示，在本技术的一些实施例中，所述副平台220包括承载部221以及承载于所述承载部221上的升降部222，所述升降部222用于控制所述晶圆夹具230的高度，所述晶圆夹具230可拆卸地安装于所述升降部222上。在工作时，先将晶圆211放置于承载台210上，然后通过所述升降部222控制所述晶圆夹具230下降到晶圆211的高度，使得晶圆夹具230与晶圆211的边缘贴合。
36.图3为本技术一些实施例中的晶圆测试装置中的副平台中的升降部的结构示意图。图3为所述升降部的俯视图。
37.参考图3所示，所述升降部222为环形，环绕所述承载台210。在本技术的一些实施例中，所述升降部222包括沿竖直方向设置的轨道222a，所述晶圆夹具230设置于所述轨道222a。所述晶圆夹具230可以沿着所述轨道222a在垂直方向升降。
38.在本技术的一些实施例中，所述轨道222a的数量为四个。索虎轨道222a沿周向均匀分布于索虎升降部222上。
39.图4为本技术另一些实施例中的晶圆测试装置中的副平台中的升降部的结构示意图。图4为所述升降部的俯视图。
40.参考图4所示，所述升降部222为环形，环绕所述承载台210。在本技术的另一些实施例中，所述升降部222包括外壳222b和设置于所述外壳222b中的内芯222c，所述内芯222c被设置为在所述外壳222b中沿竖直方向移动，所述晶圆夹具230设置于所述内芯222c上。也就是说，所述升降部222为双层结构，内层为内芯222c，外层为套设在内芯222c外的外壳222b，而内芯222c可以在所述外壳222b中沿竖直方向升降。所述晶圆夹具230安装在内芯222c上，所述内芯222c上下升降时就带动所述晶圆夹具230上下升降。
41.图5为本技术实施例所述的晶圆测试装置中的晶圆夹具的结构示意图。图5为所述晶圆夹具的俯视图。
42.参考图5所示，所述晶圆夹具230为环形，所述晶圆夹具230的工作面231(也就是晶圆夹具230与晶圆211接触的面)能够恰好与晶圆211的边缘弧形倒角贴合。
43.在本技术的一些实施例中，所述晶圆夹具230的材料包括碳化硅。这种材料适合探针的针尖接触而不会造成针尖损坏。
44.在本技术的一些实施例中，所述晶圆夹具230的工作面设置有可拆卸的柔性部。在
本技术的一些实施例中，所述柔性部的材料包括橡胶。所述柔性部避免了晶圆夹具230的晶圆211的刚性接触，避免对晶圆211造成损伤。此外，所述柔性部具有一定弹性，在弹力的作用下，可以更好地固定晶圆211，并且提高晶圆夹具230的工作面231和晶圆211边缘的贴合程度。
45.本技术的技术方案提供了一种晶圆测试装置，包括能够与晶圆边缘弧形倒角恰好贴合的晶圆夹具，适用于具有垂直探针的测试探针卡在晶圆边缘测试。
46.本技术的技术方案中，在测试晶圆边缘时，垂直探针会扎在晶圆夹具上表面，从而避免了垂直探针扎到晶圆边缘弧形倒角处导致探针弯曲，损坏测试探针卡。
47.本技术的技术方案中，避免了在测试晶圆边缘时采取重叠测试或舍弃部分边缘芯片的测试方法，提高了生产效率及良率。
48.本技术提供一种晶圆测试装置，利用晶圆夹具与晶圆边缘的弧形倒角贴合，避免测试探针扎在弧形倒角上弯曲，可以避免探针卡在测试过程中损坏，并提高晶圆测试效率。
49.综上所述，在阅读本技术内容之后，本领域技术人员可以明白，前述申请内容可以仅以示例的方式呈现，并且可以不是限制性的。尽管这里没有明确说明，本领域技术人员可以理解本技术意图囊括对实施例的各种合理改变，改进和修改。这些改变，改进和修改都在本技术的示例性实施例的精神和范围内。
50.应当理解，本实施例使用的术语“和/或”包括相关联的列出项目中的一个或多个的任意或全部组合。应当理解，当一个元件被称作“连接”或“耦接”至另一个元件时，其可以直接地连接或耦接至另一个元件，或者也可以存在中间元件。
51.类似地，应当理解，当一种结构被称作在另一个结构“上”时，其可以直接在另一个结构上，或者也可以存在中间结构。与之相反，术语“直接地”表示没有中间结构。还应当理解，术语“包含”、“包含着”、“包括”或者“包括着”，在本技术文件中使用时，指明存在所记载的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但并不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
52.还应当理解，尽管术语第一、第二、第三等可以在此用于描述各种元件，但是这些元件不应当被这些术语所限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开。因此，在没有脱离本技术的教导的情况下，在一些实施例中的第一元件在其他实施例中可以被称为第二元件。相同的参考标号或相同的参考标记符在整个说明书中表示相同的元件。
53.此外，本技术说明书通过参考理想化的示例性截面图和/或平面图和/或立体图来描述示例性实施例。因此，由于例如制造技术和/或容差导致的与图示的形状的不同是可预见的。因此，不应当将示例性实施例解释为限于在此所示出的区域的形状，而是应当包括由例如制造所导致的形状中的偏差。因此，在图中示出的区域实质上是示意性的，其形状不是为了示出器件的区域的实际形状也不是为了限制示例性实施例的范围。

技术特征：
1.一种晶圆测试装置，其特征在于，包括：承载台，用于承载晶圆；晶圆夹具，所述晶圆夹具的工作面与所述晶圆的边缘匹配使得所述晶圆夹具工作时所述晶圆夹具的工作面和所述晶圆的边缘贴合并且所述晶圆夹具的上表面和所述晶圆的上表面共面。2.如权利要求1所述的晶圆测试装置，其特征在于，还包括：副平台，环绕所述承载台，用于承载并移动所述晶圆夹具。3.如权利要求2所述的晶圆测试装置，其特征在于，所述晶圆夹具可拆卸地安装于所述副平台。4.如权利要求2所述的晶圆测试装置，其特征在于，所述副平台包括承载部以及承载于所述承载部上的升降部，所述升降部用于控制所述晶圆夹具的高度。5.如权利要求4所述的晶圆测试装置，其特征在于，所述升降部包括沿竖直方向设置的轨道，所述晶圆夹具设置于所述轨道。6.如权利要求4所述的晶圆测试装置，其特征在于，所述升降部包括外壳和设置于所述外壳中的内芯，所述内芯被设置为在所述外壳中沿竖直方向移动，所述晶圆夹具设置于所述内芯。7.如权利要求1所述的晶圆测试装置，其特征在于，所述晶圆夹具的材料包括碳化硅。8.如权利要求1所述的晶圆测试装置，其特征在于，还包括：探针卡，工作时位于所述承载台上方，所述探针卡上设置有若干垂直探针。9.如权利要求1所述的晶圆测试装置，其特征在于，所述晶圆夹具的工作面设置有可拆卸的柔性部。10.如权利要求9所述的晶圆测试装置，其特征在于，所述柔性部的材料包括橡胶。

技术总结
本申请提供一种晶圆测试装置，所述晶圆测试装置包括：承载台，用于承载晶圆；晶圆夹具，所述晶圆夹具的工作面与所述晶圆的边缘匹配使得所述晶圆夹具工作时所述晶圆夹具的工作面和所述晶圆的边缘贴合并且所述晶圆夹具的上表面和所述晶圆的上表面共面。本申请提供一种晶圆测试装置，利用晶圆夹具与晶圆边缘的弧形倒角贴合，避免测试探针扎在弧形倒角上弯曲，可以避免探针卡在测试过程中损坏，并提高晶圆测试效率。晶圆测试效率。晶圆测试效率。


技术研发人员：张泽栋 戴吟洁 陈樑 李飞 费春潮
受保护的技术使用者：中芯国际集成电路制造（上海）有限公司
技术研发日：2023.04.03
技术公布日：2023/9/16