201116812 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於點測裝置’尤指一種在該點測裝置上增設有 應變規的點測裝置，以能藉由該應變規因變形時，會改變自身 電阻量的特性，精準地記算出該點測裝置對晶圓所產生的壓 力。 【先前技術】 近年來’隨著南科技產業的蓬勃發展’積體電路 (integratedcircuit)的應用產品已逐漸普及，由於其主要 設計於半導體晶圓之表面上，故亦促使晶圓製程 (Wafer Process)的技術不斷精進，根據研究機構iSuppli 的研究指出，在全球資訊、通訊與消費性電子產品的需求大幅 拉升之下，造成晶圓廠的產能利用率亦不斷爬升，導致半導體 產業之石夕晶圓的需求開始增加，igUppli預估，半導體產業的 矽晶圓總出貨面積將從2009年的70億平方英呎增加至 2010年的82億平方英呎，年成長率達17.4%，因此，為能 有效提升晶圓產品的出廠良率，以避免後續相關電子產品的品 質不佳，業者在製造出晶圓後，通常會透過一點測裝置將電流 準確地傳送至晶圓上的LED晶粒，並藉由量測該晶圓上的led 晶粒所發出的光線特性（如：波長、發光強度、顏色等），判 斷出晶圓的製造品質，以能控管晶圓的出廠良率。 兹僅就傳統之點測裝置的硬體結構為例，進行說明，請參 閱第1圖所示，該點測裝置丨主要包括一底座n、一擺臂12 201116812 及-探針13，其中該底座n係略呈c形，且能接收一外部電 流，其底部鄰近-端的上緣設有—第—導電接點⑴，其頂部 鄰近一端的下緣則固設有一彈性元件113 (如··彈簧），另， 該擺臂12之-端設有-探針夾持部14，其另一端則朝該底座 11之另-端的方向延伸，域接在該底座u的另—端上，以 形成-電氣連接，又，該擺臂12鄰近另―端的下緣尚設有_ 第二導電接點122，其能藉由樞接㈣—端作為讀點，進行 上下擺動，使得該第二導電接點122與該第—導電接點⑴相 互分離或相互抵接’以在該第二導電接點122與該第一導電接 點111間形成斷路狀態或短路狀態，又，該擺臂12的頂面尚 被該彈性元件113之-端所缝，令該第二導電無122常態 地抵接至該第-導電接點111，而形成—電氣迴路，再者，該 探針13係被夾持在該探針夾持部14上，且與該底座u相電 氣連接，如此，當該點測装置丨接近一晶圓15，並以該探針 13朝向該晶圓15之頂面抵壓時，該探針13將受到該晶圓15 傳來的反作用力影響，而對該探針夾持部14與該擺臂12產生 一向上的推力，嗣，當該探針13所受到之反作用力克服該彈 性元件113施予該擺臂12的向下壓力時，該擺臂12之一端即 會朝向遠離該晶圓15的方向位移，進而使該第二導電接點122 與該第一導電接點ill間分離，此時，該底座11所接收之外 部電流’即會依序通過該擺臂12、該探針夾持部丨4及該探針 13，傳送至該晶圓15上的LE：D晶粒，使得該UED晶粒因接收 到電流而發光，且發出的光源會被一積分球（integrating sphere) 17所接收，以供業者能藉由量測該⑽晶粒所發出 201116812 之光線特性，判斷出該晶圓15的品質良筹。 惟，復請參閱第1圖所示，前述之傳統的點測裝置！，在 使用:仍具有諸多缺失，首先’為了穩固該探針二^
晶㈣的過程上，因自行受力旋轉，而未制 貫地帶動該_2，故，業者通常會賴探針雜㈣設外 的較為厚重’以加大該探針夾持部u的夾持面積，同時，亦 會增長該探針13的長度，使得聰針錄部14 _固地夹持 住該探針13，如此—來，將造成該點職置1的整體體積龐 大’除了無歧點測裝置1 __化外，更會使該積分球 17與該晶圓15間的距離較遠，造成該積分球17的量測誤差 健大，影響了晶圓15的出廠良率。此外，傳統的點測裝置 1係必須精準地控繼探針13的下壓力量，因為，若下壓力 量過大’則晶圓15便不容易推動該探針13上移，將造成該晶 圓15之LED晶粒的表面損壞，且探針13亦容易發生磨損，反 之’右下壓力量過小，則該探針13與該晶圓15之LED晶粒的 表面會接_佳，鱗制的树度，目前來說，業者通常透 過調整該彈性元件113的壓迫力，達到控制該探針13的下壓 力量’但由於前述調整作業，均由人工完成，故常會發生調整 上的誤差，致使該探針13的下壓力量不如業者預期，嚴重影 響到業者的生絲序’且大幅降低了該關裝置丨的偵測靈敏 度0 綜上所述可知’由於傳統之點測裝置，因採用機械開關的 方式，而必須以人力調整彈性元件，以控制該探針的下壓力 量，使得其設計並不符合業者之當前需求趨勢 ’因此，如何針 201116812 要課題。 對傳統之助m置所具㈣敝，進行改善，以有效提升點測 裝置的伽靈敏度及精準度’即成為相關業者所欲探討之一重 【發明内容】 /有鑑於傳統的點測裝置因機械開關的作動設計方式，而必 須採用人工彈性元件的壓迫力，導致料發生誤差的問 題’因此，發明人經過長久努力研究與實驗，終於開發設計出 本發明之-種具應變規之關裝置，以轉由本發明之問世， 而能提供—鋪新結構的點測裝置，並有效解決原有之問題。 本發明之-目的，係提供-種具應變規之闕裝置，包括 一擺臂、-應魏、—探針緒部、—控制單元（如： ί接t 擺臂的一端係固定至一裝置的固定端上，且 此 夕部電源，其另一端則連接至該探針夾持部之一端 二該應變規，在該擺臂產生變形量時，係會使 :::，發生變化’另’該控制單元係電氣連接至 二應舰’ Κ貞測該應變規的電阻值變化量 先實峨得之—對照表’轉換為—重量單位(如 、予以顯不，或據以進行分析判斷，再 =::r夾持_-端β此，二= 〜B曰圓的頂面抵麼，以對該晶圓產 探物舰★咖力，= 朝向遠離該晶圓的方向變形，進而使得該擺臂 f _形，令·鮮元能根懸_之該應變規 201116812 之電阻值變化量，得知並控制該探針對該晶圓的下壓力量，以 能大幅提升該點測裝置的偵測靈敏度及精準度。 本發明之另—目的，係該探針包括部及—水平部， 且該青折部雜該水平娜成-小於145度且大於⑽度的失 角，該水平部之-端會被姚固定於該探針麟部的另一端 中’且該彎折部會暴露在該探針夾持部外，如此，即可大幅縮 賴關裝置的紐體積，並使_積分球缺接鱗檢測=晶 圓，以提高檢測的準確性。 鲁 為便貴審查委員能對本發明目的、技術特徵及其功效， 做更進一步之認識與瞭解，茲舉實施例配合圖式，詳細說明如 下： 【實施方式】 由於傳統之點測裝置係採用機械開關的設計方式，因而衍 生了諸多問題，故’發明人乃重新設計了 一個無機械開關的硬 體架體’以能解決業者所面臨的傳統問題，且尚能達到薄型化 的外觀。為此，發明人特別使用了「應變規」此一元件，查， 應變規（Strain Gage)又稱為應變計，其原理乃利用其内之 金屬導線的電阻值之變化，來量測其應變量，主要因電阻值會 隨著長度的改變’而成正比的變化，因此’當應變規貼附至測 試體上時’可將該應變規與該測試體視為一體，而隨著該測試 體被彎折變形時’其長度亦會隨之改變’致使該應變規的電阻 值發生變化’故，發明人乃將前述的應變規結合至點測裝置 上，以形成一嶄新的點測裝置。 201116812 在本=係：Γ:之點測裝置，請參閲第2圖所示， 务月之-難貫關巾，職置 一探針失持部22、一祕㈧浴一知…括擺# 其中μ —控卿元24 〇 ··電腦）， 接收= 固定至，的固定端31上，且能夠 接收外。卩電源，以能在測試一晶 又：擺臂21的另一端則連接至該探針失持部 底面上’分別貼附設有—應變規211，在該擺臂21 : 生變形4時，係會使魏211的餘值發生變 卿=實施例中，乃以該擺臂21的頂面與底 有一 ^規211為例，惟，在本發明之其它實施财，亦可僅在擺 #的其中一面上，設有一應變規211，合先陳明。 、另，復請參閱第2圖所示，該探針23係為導電材質所製 成’且包括-蠻折部231及一水平部232，其中該水平部挪 4被夾持gj疋於該探針夾持部22的另—端中，該響折部 231則會暴露在該探針夹持部22外，且該f 平部微間會形成-小於145度且大於9〇度的夹角Θ與又， 該探針23尚與該擺臂21形成電氣連接，以能接收該擺臂21 所傳來的電源，如此，當該晶圓3G朝該探針23的方向接近， ^其頂面受到該探針23之f折部231的抵紐，即能接收該 ^針23傳來的電源’且形成一迴路，促使該晶圓3〇上的· 晶粒散發出光線，以供判斷該晶圓3()的製造品質。 承上，在本㈣之其它實施财，娜做持部22能與 該擺臂21 -體成形，而非僅限定為分開設置。再者，復請參 閱第2圖所示’該控制單元24係電氣連接至該應變規川， 201116812
且能偵測該應變規211的當前電阻值，並得知該應變規211的 電阻值變化量，因此，當該晶圓30推抵該探針23，且使該擺 臂21產生彎折變形時，該控制單元24便能得知該應變規211 的電阻值變化量’嗣’該控鮮元24會侧先制獲得之一 對照表，將該電阻值變化量轉換為一重量單位（如：公克）， 其中，由於該擺臂21向上發生彎折變形時，其自身會欲恢復 到原先的狀態’故會產生—向下的恢復力，因此，該對照表乃 是業者依預先實測後，得知當該應變規211之電阻值變化量為 某一數值時，所代表該擺臂21會使該探針23產生的對應下壓 力量，如此，業者便能透過偵測該應變規211之電阻值變化 量，間接得知目前該晶目30 6承受多少重量的下壓力量，並 在該晶圓30已承受預定的下壓力量後，即停止該晶圓3〇的移 動，使得聰針23的下壓力量能符合業者的需求，且不會過 大或過小’除騎免損傷該晶圓3Q之⑽晶粒的表面外，更 能使該探針23無晶圓3G之·晶粒的表面接職好，進而 達到精準控制該探針23之下壓力量的效果。 請參閱第2及3圖所示，其中第3圖乃為凸顯本案的技術 特徵，故意誇張繪製擺臂21的彎曲變形態樣，實際上，該擺 臂21僅需輕微變形，即會影響應變規211的電阻值，合= 明。舉例而言，假設業者預定該探針23僅對該晶圓3〇°產生 1〇公克的下壓力量，當讀人員驅動—馬達32，且使該馬達 32帶動-承載盤33朝該探針23的方向位移時，置放於該承 载盤33上的晶圓30 #會逐漸靠近該探針23的彎折部測， 直至該晶11 30被該㈣部231所抵靠，此時，由於該應變規 201116812 211的電阻值變化量，尚未達到對照表之1〇公克的數值，故 該承載盤33仍會持續上移，迫使該晶圓3〇對該探針烈施加 一向上的作用力，進而造成該擺臂21發生彎折變形，但同時， 該晶圓30亦會承受該探針23所施加的下壓力量，嗣，當該擺 臂21被彎折變形到一定程度，且該應變規211的電阻值變化 量已達到該對照表之10公克的數值後，該馬達32即會停止帶 動s亥承載盤33，以避免該探針23所施加的下壓力量過大，而 損壞了該晶圓30的表面，故，藉由本發明之點測裝置2的整 體設計，實能大幅提升該點測裝置2的偵測靈敏度及精準度， 且能有效避免因施加過大的下壓力量而損壞該晶圓3〇。 在此特別一提者’本發明之點側裝置能夠使用傳統的探針 夾持部及探針（即未設有水平部與彎折部），而非僅限定於前 述實施例所揭示的探針，以能細於更多元設計的點測裝置 上’綜上所述可知，本發明之點測裝置乃是透過應變規的電阻 值變化量，加上透過控制單元的自動控制，始達到精準控制探 針對晶_下壓力量’故能避免如同傳統的點測裝置般，因人 工調整彈性元件所造成的誤歸況，其次，由於本發明之點測 裝置並未使用機械開關的設計，故省略了彈性元件的設置，同 時’該探針係採用f折的設計，使其_端組裝至該探針央持部 中，故能大幅縮小該點測裝置的體積，以達到薄型化的設計， 並使積分球能更接近待檢測的晶圓，增加檢測的準確性。 按，以上所述，僅係本發明之較佳實施例，惟，本發明所 主張之權利範圍，並不侷限於此，按凡熟悉該項技#人士，依 據本發明所揭露之技術内容，可輕易思及之等效變化，均應屬 201116812 不脫離本發明之保護範疇。 【圖式簡單說明】 第1圖係傳統的點測裝置示意圖； 第2圖係本發明之點測裝置的一示意圖；及 第3圖係本發明之點測裝置的另一示意圖。 【主要元件符號說明】
點測裝置 …… 2 擺臂 …… 21 應變規 …… 211 探針夾持部…… 22 探針 …… 23 彎折部 …… 231 水平部 …… 232 控制單元 ......24 晶圓 30 固定端 …… 31 馬達 …… 32 承載盤 …… 33 夾角 Θ 11