專利名稱：一種對位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體晶片測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種對位裝置。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體晶片測試的目的是剔選硅晶片中的不合格芯片。目前普遍采用測試機(jī)控制的多路測試技術(shù)，它是以探針臺作為精密定位單元，由測試機(jī)控制內(nèi)部繼電器切換至不同的待測半導(dǎo)體芯片進(jìn)行測試，其方法是依次有以下步驟(1)將多個芯片組成的硅晶圓片放置在探針臺上；(2)探針臺由電機(jī)控制XY運(yùn)動平臺定位到待測半導(dǎo)體芯片的下面位置，再由電機(jī)控制Z向抬升機(jī)構(gòu)將晶圓片向上抬升，使待測半導(dǎo)體芯片接觸測試針；(3)由探針臺給測試機(jī)發(fā)出開始測試的信號，測試機(jī)收到開始測試信號后進(jìn)行待測半導(dǎo)體芯片包括電流、電壓、頻率的測試；(4)測試完成后，測試機(jī)將測試結(jié)果發(fā)送至探針臺，探針臺根據(jù)測試結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)包括在不合格芯片上坐標(biāo)記的處理；(5)探針臺自動運(yùn)動定位至下一個待測半導(dǎo)體芯片的位置，繼續(xù)下一個測試循環(huán)， 重復(fù)步驟O) (4)直至完成整個晶圓片的測試。在上述測試過程中，探針臺起著非常重要的作用，其主要完成晶圓片測試中探針卡與晶圓片的可靠接觸、晶圓片的固定步距移動、探針臺與測試機(jī)信號連接等功能。探針臺的基本原理是用微米探針(一般針頭直徑在數(shù)十微米)接觸待測試芯片的焊盤或凸點(diǎn)，將電路引至外部再接受電學(xué)測試。請參考圖1，圖1為傳統(tǒng)的探針臺的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，傳統(tǒng)的探針臺包括升降基座，可上下移動，包括底座101及位于所述底座101上的升降臺102，待測試半導(dǎo)體芯片103位于所述升降臺102上；探針104;探針臂105，與所述探針104相連；探針臂運(yùn)動控制機(jī)構(gòu)106，與所述探針臂105相連，控制所述探針臂105橫向移動， 進(jìn)而帶動所述探針104橫向移動；顯微鏡107，用于觀察所述探針與待測試半導(dǎo)體芯片103的電極的相對位置，輔助定位，通過調(diào)節(jié)所述升降基座及所述探針臂運(yùn)動控制機(jī)構(gòu)106，使得探針104接觸待測試半導(dǎo)體芯片103的電極。上述傳統(tǒng)的探針臺技術(shù)用途極其廣泛，然而也存在以下問題及不足之處1)探針臺在扎針的過程中可能會損害待測試半導(dǎo)體芯片的表面，特別是裸芯片的外層薄膜，從而影響待測試半導(dǎo)體芯片的性能；2)當(dāng)待測試半導(dǎo)體芯片較多，或者對晶圓片進(jìn)行大規(guī)模測試時，既需要調(diào)節(jié)探針臂運(yùn)動控制機(jī)構(gòu)以橫向移動探針，也需要調(diào)節(jié)樣品臺以上下移動待測試半導(dǎo)體芯片，從而增加了對準(zhǔn)的復(fù)雜度；[0018]3)當(dāng)待測試半導(dǎo)體芯片的電極過多，使得電學(xué)測試不夠充分時，需要將芯片焊接至電路板或者用焊接外引線等方式之后才能進(jìn)行有效的測量，從而使得芯片與初始狀態(tài)存在差異，且也有一定的損壞幾率，如果要進(jìn)行失效分析則可能不能滿足條件。因此，有必要對傳統(tǒng)的半導(dǎo)體晶片測試中的位置對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種對位裝置，以提高半導(dǎo)體芯片測試機(jī)構(gòu)的整體性能。為解決上述問題，本實(shí)用新型提出一種對位裝置，用于半導(dǎo)體芯片測試中將測試電路與待測晶片進(jìn)行電學(xué)連接，包括底座，其上設(shè)有旋孔及滑槽；升降旋轉(zhuǎn)裝置，位于所述旋孔內(nèi)，在所述旋孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，且相對于所述底座上下移動，待測晶片固定于所述升降旋轉(zhuǎn)裝置上；XY方向滑移臺，嵌入所述滑槽內(nèi)，相對于所述底座沿X方向及Y方向移動；電路板，所述電路板為無色透明電路板，安裝于所述XY方向滑移臺的底面，所述電路板的尺寸與待測晶片的尺寸匹配，且所述電路板上制作有凸點(diǎn)?？蛇x的，所述升降旋轉(zhuǎn)裝置包括升降旋轉(zhuǎn)臺及樣品臺，所述升降旋轉(zhuǎn)臺位于所述旋孔內(nèi)，在所述旋孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，且相對于所述底座上下移動；所述樣品臺位于所述升降旋轉(zhuǎn)臺的頂部，與所述升降旋轉(zhuǎn)臺固定連接，待測晶片固定于所述樣品臺上。可選的，該對位裝置還包括旋進(jìn)螺絲，所述底座的側(cè)面設(shè)有螺孔，所述螺孔與所述旋孔相通，所述旋進(jìn)螺絲位于所述螺孔內(nèi)，在所述螺孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，帶動所述升降旋轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)升降?？蛇x的，所述升降旋轉(zhuǎn)臺的底部呈圓錐柱體狀，所述旋進(jìn)螺絲的頂部呈圓錐柱體狀，與所述升降旋轉(zhuǎn)臺的底部形狀相匹配?？蛇x的，所述樣品臺上還設(shè)置有旋轉(zhuǎn)把手，所述旋轉(zhuǎn)把手控制所述樣品臺的旋轉(zhuǎn)?？蛇x的，所述XY方向滑移臺包括X方向滑移臺，嵌入所述滑槽內(nèi)，相對于所述底座沿X方向移動；Y方向滑移臺，與所述X方向滑移臺匹配，相對于所述X方向滑移臺沿Y方向移動， 所述電路板安裝于所述Y方向滑移臺的底面。由于本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果1)與探針方式相比，本實(shí)用新型通過電路板上的凸點(diǎn)與晶片上的電極相接觸，從而可實(shí)現(xiàn)無損害或最少損害的方式測量裸芯片或晶片；并且由于所述凸點(diǎn)的個數(shù)可以為多個，因此可同時測量更多的電極；且可以適用于更小的芯片和芯片電極；2)由于本實(shí)用新型提供的對位裝置的體積小，使用靈活，可以較低的成本測試多電極芯片；3)由于本實(shí)用新型采用的電路板是無色透明的，因此在進(jìn)行電學(xué)測試的同時可進(jìn)行光電測試，并且可利用光電耦合器件成像一次性獲得有關(guān)數(shù)據(jù)。
圖1為傳統(tǒng)的探針臺的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的對位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型提出的對位裝置作進(jìn)一步詳細(xì)說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比率，僅用于方便、明晰地輔助說明本實(shí)用新型實(shí)施例的目的。本實(shí)用新型的核心思想在于，提供一種對位裝置，該對位裝置包括底座、升降旋轉(zhuǎn)裝置、XY方向滑移臺、以及電路板；所述升降旋轉(zhuǎn)裝置與所述底座相匹配，且相對于所述底座上下移動，待測晶片固定于所述升降旋轉(zhuǎn)裝置上；所述XY方向滑移臺嵌入所述底座上， 相對于所述底座沿X方向及Y方向移動；所述電路板為無色透明電路板，安裝于所述XY方向滑移臺的底面，所述電路板的尺寸與待測晶片的尺寸匹配，且所述電路板上制作有凸點(diǎn)； 在使用過程中，只需將待測晶片的電極與凸點(diǎn)進(jìn)行連接即可進(jìn)行芯片測試，從而可實(shí)現(xiàn)無損害測試，并且可同時測量多個電極，且使用靈活方便。請參考圖2，圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的對位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示， 本實(shí)用新型實(shí)施例提供的對位裝置包括底座210，其上設(shè)有旋孔211及滑槽212 ；升降旋轉(zhuǎn)裝置，位于所述旋孔211內(nèi)，在所述旋孔211內(nèi)旋轉(zhuǎn)，且相對于所述底座 210上下移動，待測晶片固定于所述升降旋轉(zhuǎn)裝置上；XY方向滑移臺，嵌入所述滑槽212內(nèi)，相對于所述底座210沿X方向及Y方向移動；電路板M0，所述電路板240為無色透明電路板，安裝于所述XY方向滑移臺的底面，所述電路板MO的尺寸與待測晶片的尺寸匹配，且所述電路板240上制作有凸點(diǎn)。在使用過程中，只需將待測晶片的電極與電路板的凸點(diǎn)進(jìn)行連接即可進(jìn)行芯片測試，從而可實(shí)現(xiàn)無損害測試，并且可在所述電路板上制作多個凸點(diǎn)，從而可同時測量多個電極，且使用靈活方便。進(jìn)一步地，所述升降旋轉(zhuǎn)裝置包括升降旋轉(zhuǎn)臺221及樣品臺222，所述升降旋轉(zhuǎn)臺 221位于所述旋孔211內(nèi)，在所述旋孔211內(nèi)旋轉(zhuǎn)，且相對于所述底座210上下移動；所述樣品臺222位于所述升降旋轉(zhuǎn)臺221的頂部，與所述升降旋轉(zhuǎn)臺221固定連接，待測晶片固定于所述樣品臺222上。進(jìn)一步地，該對位裝置還包括旋進(jìn)螺絲250，所述底座210的側(cè)面設(shè)有螺孔，所述螺孔與所述旋孔211相通，所述旋進(jìn)螺絲250位于所述螺孔內(nèi)，在所述螺孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，帶動所述升降旋轉(zhuǎn)臺221旋轉(zhuǎn)升降。具體地，所述升降旋轉(zhuǎn)臺221的底部呈圓錐柱體狀，所述旋進(jìn)螺絲250的頂部呈圓錐柱體狀，與所述升降旋轉(zhuǎn)臺221的底部形狀相匹配，從而可更好地控制所述升降旋轉(zhuǎn)臺221旋轉(zhuǎn)升降。進(jìn)一步地，所述樣品臺222上還設(shè)置有旋轉(zhuǎn)把手223，所述旋轉(zhuǎn)把手223控制所述樣品臺222的旋轉(zhuǎn)。[0050]進(jìn)一步地，所述XY方向滑移臺包括X方向滑移臺231，嵌入所述滑槽212內(nèi)，相對于所述底座210沿X方向移動；Y方向滑移臺232，與所述X方向滑移臺231匹配，相對于所述X方向滑移臺231 沿Y方向移動，所述電路板240安裝于所述Y方向滑移臺232的底面。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的對位裝置的使用方法如下根據(jù)Y方向滑移臺232的尺寸限制制作電路板M0，并根據(jù)需要在接觸部位制作凸占.
^ \\\ 將制作好的電路板240安裝在Y方向滑移臺232上，使其凸點(diǎn)朝下；將待測晶片固定在樣品臺222上，具體地，可通過黏性軟膜或夾具將待測晶片固定在樣品臺222上；將X方向滑移臺231與Y方向滑移臺232組合后嵌入滑槽212內(nèi)；在光學(xué)顯微鏡的幫助下，通過控制樣品臺222的旋轉(zhuǎn)和X方向滑移臺231與Y方向滑移臺232的滑移使得待測晶片的電極與電路板MO的凸點(diǎn)相對應(yīng)；調(diào)節(jié)升降旋轉(zhuǎn)臺221，使得所述升降旋轉(zhuǎn)臺221及所述樣品臺222抬升，使電路板240上的凸點(diǎn)與待測晶片的電極相接觸，實(shí)現(xiàn)電學(xué)連接；具體地，通過旋轉(zhuǎn)所述旋進(jìn)螺絲 250使得所述升降旋轉(zhuǎn)臺221及所述樣品臺222抬升；記錄測量得到的待測晶片的電學(xué)光學(xué)數(shù)據(jù)。綜上所述，本實(shí)用新型提供了一種對位裝置，該對位裝置包括底座、升降旋轉(zhuǎn)裝置、XY方向滑移臺、以及電路板；所述升降旋轉(zhuǎn)裝置與所述底座相匹配，且相對于所述底座上下移動，待測晶片固定于所述升降旋轉(zhuǎn)裝置上；所述XY方向滑移臺嵌入所述底座上，相對于所述底座沿X方向及Y方向移動；所述電路板為無色透明電路板，安裝于所述XY方向滑移臺的底面，所述電路板的尺寸與待測晶片的尺寸匹配，且所述電路板上制作有凸點(diǎn)；在使用過程中，只需將待測晶片的電極與凸點(diǎn)進(jìn)行連接即可進(jìn)行芯片測試，從而可實(shí)現(xiàn)無損害測試，并且可同時測量多個電極，且使用靈活方便。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對實(shí)用新型進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種對位裝置，用于半導(dǎo)體芯片測試中將測試電路與待測晶片進(jìn)行電學(xué)連接，其特征在于，包括底座，其上設(shè)有旋孔及滑槽；升降旋轉(zhuǎn)裝置，位于所述旋孔內(nèi)，在所述旋孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，且相對于所述底座上下移動，待測晶片固定于所述升降旋轉(zhuǎn)裝置上；XY方向滑移臺，嵌入所述滑槽內(nèi)，相對于所述底座沿X方向及Y方向移動；電路板，所述電路板為無色透明電路板，安裝于所述XY方向滑移臺的底面，所述電路板的尺寸與待測晶片的尺寸匹配，且所述電路板上制作有凸點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的對位裝置，其特征在于，所述升降旋轉(zhuǎn)裝置包括升降旋轉(zhuǎn)臺及樣品臺，所述升降旋轉(zhuǎn)臺位于所述旋孔內(nèi)，在所述旋孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，且相對于所述底座上下移動；所述樣品臺位于所述升降旋轉(zhuǎn)臺的頂部，與所述升降旋轉(zhuǎn)臺固定連接，待測晶片固定于所述樣品臺上。
3.如權(quán)利要求2所述的對位裝置，其特征在于，還包括旋進(jìn)螺絲，所述底座的側(cè)面設(shè)有螺孔，所述螺孔與所述旋孔相通，所述旋進(jìn)螺絲位于所述螺孔內(nèi)，在所述螺孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，帶動所述升降旋轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)升降。
4.如權(quán)利要求3所述的對位裝置，其特征在于，所述升降旋轉(zhuǎn)臺的底部呈圓錐柱體狀， 所述旋進(jìn)螺絲的頂部呈圓錐柱體狀，與所述升降旋轉(zhuǎn)臺的底部形狀相匹配。
5.如權(quán)利要求2至4任一項(xiàng)所述的對位裝置，其特征在于，所述樣品臺上還設(shè)置有旋轉(zhuǎn)把手，所述旋轉(zhuǎn)把手控制所述樣品臺的旋轉(zhuǎn)。
6.如權(quán)利要求1所述的對位裝置，其特征在于，所述XY方向滑移臺包括X方向滑移臺，嵌入所述滑槽內(nèi)，相對于所述底座沿X方向移動；Y方向滑移臺，與所述X方向滑移臺匹配，相對于所述X方向滑移臺沿Y方向移動，所述電路板安裝于所述Y方向滑移臺的底面。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種對位裝置，該對位裝置包括底座、升降旋轉(zhuǎn)裝置、XY方向滑移臺、以及電路板；所述升降旋轉(zhuǎn)裝置與所述底座相匹配，且相對于所述底座上下移動，待測晶片固定于所述升降旋轉(zhuǎn)裝置上；所述XY方向滑移臺嵌入所述底座上，相對于所述底座沿X方向及Y方向移動；所述電路板為無色透明電路板，安裝于所述XY方向滑移臺的底面，所述電路板的尺寸與待測晶片的尺寸匹配，且所述電路板上制作有凸點(diǎn)；在使用過程中，只需將待測晶片的電極與凸點(diǎn)進(jìn)行連接即可進(jìn)行芯片測試，從而可實(shí)現(xiàn)無損害測試，并且可同時測量多個電極，且使用靈活方便。
文檔編號G01R1/02GK202275092SQ20112035433
公開日2012年6月13日 申請日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者戴煒鋒 申請人:復(fù)旦大學(xué)