晶片检测装置的制作方法

1.本技术是关于晶片检测装置，特别是有关于一种包含夹持具与探针卡的晶片检测装置。


背景技术：

2.一般传统的晶片探测机架构，通常是将晶片放在承载口由搬运机构从晶片盒取出后经过对校后放在夹盘上，并使夹盘上升移动到对应位置，让探针设备进行电性测试。探针设备的测试头尺寸、重量依据产品需求而非常多样。简单如实验室的单待测物用悬臂探针卡(single dut cantilever probe card)、晶片参数测试(wafer acceptance test，wat)测试；复杂如中央处理器晶片(cpu wafer)测试。通常为了能够处理各种晶片的测试，测试设备必须制作的足够强壮。
3.在待测物数量越多的情况下，探针头的直径也相对越大、越重。在过去测试工艺中，是通过人工锁定在内环(inner ring)上与探针座(pogo tower)接触，或者放在自动探针卡更换器(auto probe card changer，apc)上，由探针自动地装载。然而，这些设备的配置可能不符合人因工程，例如看不到朝下的探针而有处理风险。而对于这些测试工艺中，可能存在磨擦出的碎屑堆积在晶片上，引发撞针风险，此外，对于测试设备的维修，常需其他机械设备对其移动才能够处理，处理完毕后也需重新设置。因此，如何提供一种更优良的晶片测试机具，是一重要课题。


技术实现要素：

4.本技术的一实施例提供一种晶片检测装置，包括一夹持具与一探针卡。夹持具用以夹持一晶片。探针卡设置于一地面，并位于夹持具与地面之间，且位于夹持具的下方，且探针卡的一检测侧背向地面。夹持具夹持晶片朝向探针卡移动，并使晶片的一检测面接触探针卡。
5.于一实施例中，前述探针卡包含一探针组件，位于探针卡的检测侧且背离地面延伸。
6.于一实施例中，前述晶片检测装置包括一运输模块，运输模块用以将晶片运输至夹持具。
7.于一实施例中，前述夹持具包含一本体与一夹持组件，夹持组件活动地设置于本体的周围，当运输模块将晶片运输至夹持具时，夹持组件承载晶片并朝本体移动，晶片的一背面抵靠夹持具的本体，其中晶片的背面相反于检测面。
8.于一实施例中，前述夹持组件包含多个夹持件，设置于本体的周围，且各夹持件呈现l字形结构并具有一承载段，承载段平行于夹持具的本体并用以承载该晶片。
9.于一实施例中，前述夹持具包含一本体与一吸附组件，吸附组件设置本体并可相对于本体活动，且吸附组件沿夹持具的一中心轴延伸。当运输模块将晶片运输至夹持具时，吸附组件吸附该晶片的一背面，背面相反于检测面，且吸附组件朝本体移动。
10.本技术的另一实施例提供一种晶片检测装置，包括一夹持具与一探针卡。夹持具具有一夹持面，用以夹持一晶片。探针卡具有一检测侧，用以检测该晶片，其中夹持具与探针卡设置于一地面上，且夹持具的夹持面与探针卡的检测侧垂直于地面。当夹持具夹持晶片朝向探针卡移动至一检测位置时，晶片的一检测面接触探针卡，且检测面垂直于地面。
11.于一实施例中，前述运输模块将晶片从一水平状态旋转至一垂直状态，并将该垂直状态的晶片运输予夹持具，其中当晶片处于垂直状态时，该晶片的一中心轴平行于地面。
12.于一实施例中，前述夹持具为一静电吸盘，当静电吸盘吸附晶片时，静电吸盘的中心轴平行于地面。
13.于一实施例中，前述探针卡包含一探针组件，位该探针卡的检测侧，用以检测晶片，其中当探针卡检测晶片时，探针组件的延伸方向平行于地面，且平行于夹持具的一中心轴。
附图说明
14.图1是表示根据本技术一实施例的晶片检测装置的示意图。
15.图2a至图2d是表示图1中的夹持具、运输模块与晶片的运输、夹持的示意图。
16.图3a至图3d是表示另一实施例的夹持具、运输模块与晶片的运输、夹持的示意图。
17.图4a至图4b是表示另一实施例的夹持具、运输模块与晶片的运输、夹持的示意图。
18.图5是表示根据本发明另一实施例的晶片检测装置的示意图。
19.图6a至图6d是表示图5中的夹持具、运输模块与晶片的运输、夹持的示意图。
20.【符号说明】
21.100、200:晶片检测装置；
22.10:夹持具；
23.10c:夹持具的中心轴；
24.10h:夹持面；
25.11:本体；
26.12:夹持组件；
27.13:吸附组件；
28.131:吸附头；
29.20:探针卡；
30.20s1:检测侧；
31.21:探针组件；
32.30:运输模块；
33.31:运输件；
34.32:控制单元；
35.d1:移动方向；
36.g:地面；
37.r1:旋转方向；
38.rd:夹持件；
39.rd1:承载段；
40.w:晶片；
41.wc:晶片的中心轴；
42.w1:检测面；
43.w2:背面。
具体实施方式
44.有关本技术的装置、设备、方法适用的其他范围将于接下来所提供的详述中清楚易见。必须了解的是，下列的详述以及具体的实施例，当提出有关承载组件的示范实施例时，仅作为描述的目的以及并非用以限制本技术的范围。
45.除非另外定义，在此使用的全部用语(包括技术及科学用语)，具有与此篇揭露所属领域的技术人员所通常理解的相同涵义。能理解的是，这些用语，例如在通常使用的字典中定义的用语，应被解读成具有一与相关技术及本技术的背景或上下文一致的意思，而不应以一理想化或过度正式的方式解读，除非在此特别定义。
46.请参阅图1，其是表示本技术一实施例的晶片检测装置100的示意图，晶片检测装置100例如可用于半导体晶片的检测工艺中，通过晶片检测装置100，可在进入后工艺之前，先行检测晶片上半导体元件的特性，借以确认是否存在不良品。以下将详细说明晶片检测装置100的结构。
47.请继续参阅图1，晶片检测装100包括一夹持具10与一探针卡20，用以对晶片w一检测面w1进行检测。夹持具10用以夹持住晶片w，并带着晶片w移动到探针卡20作测试。于一些实施例中，晶片检测装100包括还包含一运输模块30。例如，先利用运输模块30以将晶片w运输至夹持具10后，再通过夹持具10将晶片w朝探针卡20移动。于一些实施例中，运输模块30包含一运输件31与一控制单元32，运输件31可为一机械手臂，可通过夹持晶片w的背面w2(相反于前述检测面w1)作移动，例如从晶片盒(cassette)移出至夹持具10上，而控制单元32用以控制运输件31。于一些实施例中，运输模块30可被视为外部的转移晶片w的设备。
48.于本实施例中，探针卡20设置于一地面g，而夹持具10位于探针卡20的上方，或者说探针卡20位于夹持具10的上方。夹持具相较于于探针卡20，较远离地面g。而待侧的晶片w则位于夹持具10与探针卡20之间。探针卡20具有一探针组件21，位于探针卡20的检测侧20s1，探针组件21是朝远离或背离(face away)地面g的方向沿伸、朝夹持具10的方向延伸，检测侧20s1背离地面g。
49.图2a至图2d显示夹持具10夹持晶片w的示意图。如图2a所示，于本实施例中，夹持具10具有一本体11与一夹持组件12，夹持组件12位于本体11的周围，在夹持具10的中心轴10c方向上延伸，并可相对于本体11活动。具体而言，夹持组件12具有多个(本实施为三个)夹持件rd，位于本体11周边。于一些实施例中，若视本体11为一圆形结构的时钟，夹持件rd分别为在时钟的三点、六点以及九点的位置。
50.夹持件rd呈现l字形结构，其包含一承载段rd1。如图2b所示，当夹持具10尚未承载、夹持住晶片w时，夹持组件12是凸出于本体11，朝向探针卡11或地面g，如图2b的夹持位置，借由运输模块30将晶片w移动至夹持具10时，通过运输件31将晶片w放置于各夹持件rd的承载段rd1上；或者，夹持件rd作移动，并将其承载段rd1移动朝向晶片w。如此晶片w以通过夹持件承载晶片w，运输模块30可脱离晶片w。
51.接着，如图2c所示，承载着晶片w的夹持件12往上升，朝本体w的方向移动，或者说远离探针卡20、地面g移动，使晶片w的背面w2抵靠、倚靠本体11，如图3d所示，此时可视为夹持具10的夹持面10h固持住、承载晶片w。如此夹持具10即稳固定夹持住晶片w。之后，夹持具10即可带着晶片w朝探针卡20移动，如移动方向d1，以对晶片w作检测。
52.如此一来，通过移动位在探针卡20上方的夹持具10，可提升检测效率。举例而言，面对各种不同大小、形态的晶片测试，探针卡20会被设计得足够大以应对，而借由设置在下方的地面g，可简化对探针卡20的架设机构，也相对不再需通过架设机构对探针卡作移动，如此可提升检测程序的时间以及效率。此外，由于利用夹持具10夹持晶片w往下方的探针卡20相对移动，在晶片w与探针卡20两者进行设定而作测试时，可直接目视，如此可降低操作风险，例如避免或减少造成晶片w的检测面w1的伤害。另外，由于探针卡20朝上检测晶片w，即使在检测时发生摩擦产生碎屑，由于重力的关系，会让这些碎屑往下掉落，相较于若是探针卡朝下检测晶片的方式，可避免碎屑堆积在晶片w上，亦可避开撞针风险，大幅提升工艺品质。
53.图3a至图3d显示另一实施例的夹持具10夹持晶片w的示意图。本实施例中，夹持具10具有一吸附组件13，设置于夹持具10本体11的内部，沿夹持具10的中心轴10c延伸，并可相对于本体11活动，吸附组件13是用以吸附晶片w的背面w2。
54.如图3a至图3b，当借由运输模块30欲将晶片w运输予夹持具10时，吸附组件13是凸出于本体11，通过吸附件13吸附晶片w的背面w2，如此，运输模块30即转交晶片w给夹持具10而退出。之后，如图3c至3d所示，吸附组件13朝夹持具10的本体11移动，以让本体11稳固地承载晶片w，此时可视为夹持具10的夹持面10h固持住、承载晶片w。之后，夹持具10即可带着晶片w朝探针卡20移动，以对晶片w作检测。
55.于本实施例中，吸附组件13为具有多个(三个)吸附头131的组件，用以吸附住晶片w。于另一些实施例中，吸附件13可具有其他数量的吸附头131，例如一个、二、四个吸附头。于一些实施例中，吸附件13的吸附头131是通过真空吸附的方式吸住晶片w的背面w2。
56.图4a至图4b是表示另一实施例的夹持具10包含夹持组件12与吸附件13的示意图。当借由运输模块30欲将晶片w运输予夹持具10时，将晶片w放置于夹持组件12的承载段rd1，或者夹持组件12承载段rd1移向已被运输模块至对应位置的晶片w，以承载晶片w，以及通过吸附件13吸附晶片w的背面w2，并移向夹持具10的本体11。
57.图5显示本发明另一实施例的晶片检测装置200的示意图。本实施例的晶片检测装置200是通过垂直的方式进行晶片检测。晶片检测装置200包括一夹持具10、一探针卡20与一运输模块30。通过晶片检测装置200可对晶片w进行检测。以下将详细说明晶片检测装置200的详细内容。
58.参阅图6a至图6b，前述运输模块30用以运输晶片w至夹持具10上，其中，运输模块30固持住晶片w的背面w2，并将晶片w从水平状态旋转至垂直状态，如旋转方向r1。于一些实施例中，在旋转晶片w前，可先执行欲对准(pre-alignment)。
59.接着，如图6c所示，将垂直状态的晶片w放置于夹持具10，或者夹持具10移动接近晶片w，使夹持具10夹持住晶片w，如通过夹持具的夹持面10h。之后，如图6d所示，利用夹持具10水平地移动晶片w至探针卡20，如移动方向d1，以做晶片测试程序。于一些实施例中，在水平移动晶片w至探针卡20前，执行晶片w与探针组件21的对准。
60.于一些实施例中，夹持具10可为一静电吸盘(electrostatic chuck，e-chuck)，提供偏压而产生吸附力，其夹持面10h设有铜线，铜线会通过电压电场使表层极化，并对被吸附物的表面产生吸附力，借以固持住。如此，即使在工艺厂发生供应的电力异常，晶片w也能持续地被吸附。于一些实施例中，静电吸盘可使用不同的基底材质，例如不锈钢、铝板、玻璃、合成塑胶。
61.值得注意的是，运输模块30是将晶片w转成垂直状态(相对地面g)再交给夹持具10，而处于站立的夹持具10(相对地面g)可水平推向探针卡20，而探针卡20的探针组件21的延伸方向是平行于地面g，或平行于夹持具10的中心轴10c。如此一来，由于夹持具10是为站立状态，其夹持晶片w的夹持面10h是垂直(或被视为大致垂直，例如+5到-5度之间)地面g，其可在操作期间直接目视整体状况，有利于检测进行。
62.此外，由于各物件处于直立状态，即夹持具10的中心轴10c、晶片w的中心轴wc与探针卡的探针21的延伸方向是平行于地面g(或被视为大致平行，例如+5到-5度之间)，也能够避免元件之间接触若有碎屑产生时，让堆积在晶片w或探针卡20上。另外，在高温测试工艺下，热空气是向上散逸，相对于传统探针卡20在夹持具10上方可能受到热空气影响，进而有翘曲、针位外扩、针变形的问题发生，可有效避免上述情形。
63.于另一些实施例中，可使用不同的固持盘具与测试具。举例而言，通过运输组件30将放置于标准处理盘(jedec tray)中的水平状的晶片w取出并放进测试容置盘(test tray，t-tray)后，测试容置盘转90度，以使晶片w呈水平状态后，水平地推向高固定测试座(hi-fix socket)作测试。测试完成后，测试容置盘旋转，将已检测的晶片w转回水平状态，再把晶片w放回标准处理盘。
64.根据前述实施例，本技术亦提供了一种检测晶片的方法，此方法包括：借由运输模块将晶片转移或运输至夹持具，且夹持具夹持住晶片朝向探针卡移动以作测试工艺。
65.于一些实施例中，检测晶片的方法还包括：运输模块运送晶片至夹持具的夹持组件上，夹持组件承载晶片后并朝夹持具的本体移动，使晶片的背面抵靠住本体，并再由夹持具带着晶片朝探针卡移动。于一些实施例中，检测晶片的方法还包括：运输模块运送晶片至夹持具，通过夹持具的吸附组件吸附住晶片的背面并朝夹持具的本体移动，使晶片的背面抵靠住本体，并再由夹持具带着晶片朝探针卡移动。
66.于另一些实施例中，检测晶片的方法还包括：运输模块运送晶片至夹持具的夹持组件上，夹持组件承载晶片后并朝夹持具的本体移动，且夹持具的吸附组件吸附晶片的背面，夹持组件与吸附组件朝夹持具的本体移动，使晶片的背面抵靠住本体，并再由夹持具带着晶片朝探针卡移动。
67.于一些实施例中，检测晶片的方法还包括：运输模块将水平状态的晶片旋转至垂直(或直立)状态(相对于地面)，再放置于夹持具上，夹持具吸附晶片的背面，其中，夹持具与晶片的中心轴平行于地面，夹持具沿着中心轴的方向带着晶片朝探针卡移动，其中探针卡的探针的延伸方向平行于地面。
68.应当注意的是，各种实施例的特征可以被组合和使用，只要它们不违反或冲突本技术的范围精神与范围。例如，图1中的夹持具10可为一静电吸盘；图5中的夹持具10可搭载夹持组件12。
69.综上所述，本技术的一实施例提供一种晶片检测装置，包括一夹持具与一探针卡。
夹持具用以夹持一晶片。探针卡设置于一地面，并位于夹持具与地面之间，且位于夹持具的下方，且探针卡的一检测侧背向地面。夹持具夹持晶片朝向探针卡移动，并使晶片的一检测面接触探针卡。
70.本技术的另一实施例提供一种晶片检测装置，包括一夹持具与一探针卡。夹持具具有一夹持面，用以夹持一晶片。一探针卡具有一检测侧，用以检测该晶片，其中夹持具与探针卡设置于一地面上，且夹持具的夹持面与探针卡的检测侧垂直于该地面。当夹持具夹持晶片朝向探针卡移动至一检测位置时，晶片的一检测面接触探针卡。于一些实施例中，晶片检测装置包括运输模块，用以移动、旋转晶片，借以让晶片可从水平状态旋转至垂直状态。
71.本技术实施例至少具有以下其中一个优点或功效。如此一来，前述实施例通过移动夹持具并固定住探针卡，由于固定式的探针卡不需再设有移动装备，因此探针卡的尺寸、规格、功能可被设计得更大、更充足，以面对各种不同大小、形态的晶片测试，如此可提升检测工艺的时间以及效率。此外，利用夹持具夹持晶片往探针卡的相对移动，在晶片与探针卡两者进行设定而作测试时，并不会被探针卡挡住而可直接目视，如此可降低操作风险，例如避免或减少造成晶片的检测面的伤害。另外，利用探针卡是朝上或者探针卡的探针组件垂直地面的方式来检测晶片，即使在检测时发生摩擦产生碎屑，由于重力的关系，会让这些碎屑往下掉落，相较于若是探针卡朝下检测下方晶片的方式，可避免碎屑堆积在晶片上，亦可避开撞针风险，大幅提升工艺品质。另外，在高温测试工艺下，热空气是向上散逸，相对于传统探针卡在夹持具上方可能受到热空气影响，进而有翘曲、针位外扩、针变形的问题发生，本技术的晶片检测装置可有效避免上述情形。
72.在本说明书以及申请专利范围中的序数，例如“第一”、“第二”等等，彼此之间并没有顺序上的先后关系，其仅用于标示区分两个具有相同名字的不同元件。
73.上述的实施例以足够的细节叙述使所属领域的技术人员能借由上述的描述实施本技术所揭露的装置，以及必须了解的是，在不脱离本技术的精神以及范围内，当可做些许更动与润饰，因此本技术的保护范围当视权利要求范围所界定的为准。