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TWI880658B - 晶圓測試系統 - Google Patents

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TWI880658B
TWI880658B TW113108034A TW113108034A TWI880658B TW I880658 B TWI880658 B TW I880658B TW 113108034 A TW113108034 A TW 113108034A TW 113108034 A TW113108034 A TW 113108034A TW I880658 B TWI880658 B TW I880658B
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俊良 劉
陳和也
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大陸商芯卓科技（浙江）有限公司
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Abstract

本發明公開一種晶圓測試系統，其包括晶圓測試盒、承載台及測試設備。晶圓測試盒具有第一磁件。承載台具有第二磁件，晶圓測試盒通過第一磁件與第二磁件之間產生的磁吸力，固定在承載台上。測試設備具有測試主機及測試櫃，測試櫃包括測試空間，用以容置晶圓測試盒及承載台，測試主機電性連接晶圓測試盒。

Description

晶圓測試系統
本發明涉及一種晶圓測試系統，尤其涉及一種具有磁吸結構固定晶圓測試盒的晶圓測試系統。
當晶圓完成集成電路的設計時，晶圓需要經過預燒測試(burn-in test)和電性測試。傳統上晶圓進行預燒及可靠度測試，是將每一晶圓分別通過測試主機台及探針卡進行測試。每一個晶圓放置一個載台上，並以探針卡的探針電性接觸以完成測試，因此，當晶圓量越多時，所需的測試主機台及探針卡越多，測試工程產生較大的時間及設備成本。
現有技術中，為了增進預燒測試效率，開發出複合測試單元系統，可同時對數個晶圓進行預燒測試。前述系統在一個測試設備中具有多個測試單元陣列，每一晶圓分別配置於各個測試單元陣列中，每一測試單元具有至少一個卡盤以固定晶圓，經由測試主機連接晶圓進行預燒測試或電性測試。
另一方面，近期發展出一種晶圓測試盒，將探針卡及晶圓預先定位並置放在晶圓測試盒內，並利用晶圓測試盒直接與測試主機電性相連，將晶圓測試盒置放在測試單元內，進行預燒測試或電性測試。現有晶圓測試盒的上、下殼體結合的方式，有採用卡扣式或真空式。卡扣式對上下殼體結合固定的效果有限，且有受力不平均和變形的問題。
故，如何通過結構設計的改良，來提升測試系統的使用效率，來克服上述的缺陷，已成為該項事業所欲解決的重要課題之一。
本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種具有磁吸固定結構的測試系統，包括：晶圓測試盒及測試設備。晶圓測試盒具有第一磁件。晶圓測試盒具有第一磁件及第一電性接觸點。測試設備包括：測試主機及至少一測試櫃。測試櫃包括測試空間及第二電性接觸點。承載台具有第二磁件，承載台設置於測試空間的測試位置。其中，測試空間用以容置晶圓測試盒。其中，測試櫃的第二電性接觸點，用於電性連接晶圓測試盒的第一電性接觸點，使測試主機電性連接晶圓測試盒。其中，晶圓測試盒通過第一磁件與第二磁件之間產生的磁吸力，固定在承載台上。
依據一可行的實施方案，測試主機與晶圓測試盒電性連接，是發生在磁吸力產生的同時，之前或之後。
依據一可行的實施方案，承載台包括磁力阻隔組件，經配置用於降低或解除磁吸力。
依據一可行的實施方案，晶圓測試盒包括延伸部，第一電性接觸點位於延伸部。
依據一可行的實施方案，測試櫃還包括滑軌組件，連接承載台，滑軌組件可帶動承載台朝向測試空間內或外移動。
依據一可行的實施方案，所述承載台是滑軌組件，位於所述晶圓測試盒底部的兩側且承載所述晶圓測試盒。
依據一可行的實施方案，晶圓測試盒具有至少一第一定位結構，承載台對應至少一第一定位結構具有至少一第二定位結構，至少一第二定位結構用以與第一定位結構對接。
依據一可行的實施方案，晶圓測試盒包括第一殼體及第二殼體，第一殼體及第二殼體緊密的結合。
本發明還提供一種測試系統，包括：晶圓測試盒及測試設備。晶圓測試盒具有第一磁件及第一電性接觸點。測試設備包括：測試主機以及至少一測試櫃。測試櫃包括測試空間及第二電性接觸點。其中，測試空間用以容置晶圓測試盒，測試空間由頂板、底板及側壁定義出，測試空間設有第二磁件，第二磁件設置於底板或側壁上，晶圓測試盒通過第一磁件與第二磁件之間產生的一磁吸力，固定在測試空間內。其中，測試櫃的第二電性接觸點，用於電性連接晶圓測試盒的第一電性接觸點，使晶圓測試盒電性連接測試主機。
依據一可行的實施方案，晶圓測試盒具有至少一第一定位結構，頂板、底板及側壁中至少一者對應至少一第一定位結構具有至少一第二定位結構，至少一第二定位結構用以與第一定位結構對接。
依據一可行的實施方案，晶圓測試盒的第一電性接觸點與第二電性接觸點以磁性吸引的方式連接。
本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的測試系統，可以有效提升晶圓測試效率。利用磁性結構進行測試設備、晶圓測試盒的連接，有效控制測試環境。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“晶圓測試系統”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不背離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的圖式僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。
請參閱圖1至圖3，圖1是本發明一實施例的測試系統的示意圖。圖2是圖1所示實施例的測試櫃的一示意圖。圖3是圖1所示實施例的晶圓測試盒的一示意圖。
本實施例中，測試系統SYS1至少包括晶圓測試盒1A、承載台SB以及測試設備TE1。晶圓測試盒1A可移動地設置在承載台SB上。晶圓測試盒1A內設置有探針卡112。探針卡112包括一個或多個以上的探針1121，在執行測試程序時，探針1121抵接晶圓13的焊墊131，使探針1121與晶圓13的焊墊進行電性接觸。
請參閱圖1以及圖2，在本實施例中，測試設備TE1具有測試主機TE11及測試櫃TE12，測試櫃TE12包括多個測試空間TS (TS1-TS25)，每一測試空間TS用以容置晶圓測試盒1A。承載台SB位於所述測試空間TS的測試位置。
在此實施例中，晶圓測試盒1A包括第一殼體11及第二殼體12。於一些實施例中，第一殼體11與第二殼體12可以通過卡扣式或真空式的方式緊密結合；在一些實施例中，第一殼體11與第二殼體12可以通過磁力相互吸引達到緊密結合，詳見下述說明。
晶圓測試盒1A可移動地設置在承載台SB上。晶圓測試盒1A具有第一磁件111，可設置在第一殼體11或第二殼體12上，在此實施例中，第一磁件111設置在第一殼體11。承載台SB具有第二磁件SB-P，晶圓測試盒1A通過第一磁件111與第二磁件SB-P之間產生的磁吸力，固定在承載台SB上。承載台SB與晶圓測試盒1A位於測試空間TS內以進行測試程序。第一磁件111與第二磁件SB-P可以但不限於永久磁鐵。依據一些實施例，第一磁件111與第二磁件SB-P一者為磁導性物質，另一者為順磁性元件（電磁鐵或永久磁鐵）。
晶圓測試盒1A具有第一電性接觸點118，可與測試櫃TE12的第二電性接觸點SEP電性連接，使測試主機TE11電性連接晶圓測試盒1A。依據此實施例，第一電性接觸點118位於第二殼體12。另依據一些實施例，第一電性接觸點118位於第一殼體11，本發明並無限制。當晶圓測試盒1A位於測試空間TS時，第一殼體11或是第二殼體12的第一電性接觸點118與測試設備TE1的第二電性接觸點SEP電性連接。如此，測試設備TE1執行對晶圓測試盒中的晶圓13進行測試程序。在本實施例中，第一電性接觸點118可以設置在第二殼體12的延伸部12E上，以與第二電性接觸點SEP進行電性接觸。
依據一些實施例，測試主機TE11與晶圓測試盒1A之間的電性連接，是發生在磁吸力產生的同時，之前或之後。
依據一些實施例，第一殼體11及第二殼體12為緊密結合狀態。例如，第一殼體11及第二殼體12中的一者設置第一磁件111，另一者設置第三磁件121，當第一殼體11及第二殼體12接近時，可通過第一磁件111及第三磁件121產生吸引磁力達到緊密結合。在本實施例中，晶圓測試盒1A包括兩組第一磁件111以及第三磁件121。晶圓測試盒1A在第一殼體11以及第二殼體12接近時，可以通過第一磁件111以及第三磁件121產生的吸引磁力，進行緊密的結合及固定。
依據一些實施例，第一磁件111及第三磁件121分別可以是順磁性物體，例如：永久磁鐵、非永久磁鐵或是無磁性的導磁物體。無磁性的導磁物體例如但不限於鐵、鈷或鎳。在本實施例中，非永久磁鐵則是電磁鐵。
依據一些實施例，承載台SB包括磁力阻隔組件SB-B，經配置用於降低或解除第一磁件與第二磁件之間的磁吸力。由於當晶圓測試盒1A和靠近承載台SB時，兩者之間若一直存在前述的磁吸力，那麼當將晶圓測試盒1A置放到承載台SB上的力道難以控制，可能傷害到晶圓測試盒1A裡的晶圓或探針卡。因此通過設置磁力阻隔組件，以消除或降低磁吸力，使晶圓測試盒1A置放到承載台SB上，再進一步通過磁吸力，將晶圓測試盒1A固定在承載台SB上。
如圖3所示，在此實施例中，磁力阻隔組件SB-B為可移動的屏蔽物，遮擋第二磁件SB-P，以消除或降低第二磁件SB-P與第一磁件111之間的磁吸力。在晶圓測試盒1A置放到承載台SB後，磁力阻隔組件SB-B與第二磁件SB-P分離，第二磁件SB-P與第一磁件111之間產生磁吸力或是增強磁吸力，使晶圓測試盒1A固定在承載台SB上。另依據一些實施例，可移動的為第二磁件SB-P，第二磁件SB-P為磁導性物質，例如鐵、鎳、鈷，也可以是一種永久磁鐵。在晶圓測試盒1A放置在承載台SB上之前，第二磁件SB-P移動至磁力阻隔組件SB-B，由磁力阻隔組件SB-B所遮蔽，當晶圓測試盒1A放置到承載台SB時，第一磁件111與第二磁件SB-P之間並不會相互產生磁吸力，而當晶圓測試盒1A放置到承載台SB後，第二磁件SB-P磁力阻隔組件SB-B分離，第二磁件SB-P不受磁力阻隔組件SB-B所遮蔽，與第一磁件111之間產生磁吸力，將晶圓測試盒1A鎖固在承載台SB上。
請參閱圖4，是本發明一實施例的晶圓測試盒1B的一示意圖。在此實施例中，晶圓測試盒1B的第一電性接觸點118與第二電性接觸點SEP是以磁性吸引的方式連接。例如，測試櫃TE12包括磁性物件ME，設置在第二電性接觸點SEP的一側，對應於第三磁件121，磁性物件ME可以是順磁元件或與第三磁件121為相反的極性。如此，即能通過磁性物件ME與第三磁件121之間的磁性的吸引力，使第一電性接觸點118與第二電性接觸點SEP電性接觸。然而，本發明並不限於此，亦可通過設置兩個可相互吸引的磁性元件，分別設置在第一電性接觸點118的一側（晶圓測試盒內），及第二電性接觸點SEP的一側（測試櫃上），通過兩者相互磁性吸引的方式，達到第一電性接觸點118與第二電性接觸點SEP電性連接的目的。
請參閱圖5，是本發明一實施例的晶圓測試盒1C的一示意圖。依據一些實施例，第二磁件SB-P是電磁鐵，其具有磁性區域，磁力阻隔組件SB-B包括電源P及開關，連接電磁鐵SB-P，在晶圓測試盒1C放到承載台SB上，所述開關導通，電磁鐵SB-P的磁性區域產生磁力與第一磁件及第三磁件121磁性相吸，以將晶圓測試盒1C與承載台SB磁性鎖固。所述開關可經由控制電路CRT控制啟閉。
在一些實施例中，測試櫃TE12還包括滑軌組件(圖未繪示)，連接承載台SB，滑軌組件可帶動承載台SB朝向測試空間TS內或外移動。依據一些實施例，測試系統可由人為操作的方式，將晶圓測試盒置放在承載台SB上，滑軌組件的設計可使人為操作更為方便（例如將晶圓測試盒精准的與承載台SB）對位後置放。然而本發明並不限於此，依據一些實施例，測試系統也可為自動化處理。
另外在一些實施例中，承載台SB是滑軌組件，滑軌組件例如是包括兩個滑軌承載部的組件(圖未繪示)，分別位於晶圓測試盒底部的兩側。兩個滑軌承載部支撐晶圓測試盒，架空晶圓測試盒於測試空間內，也就是說，晶圓測試盒與測試空間的底部（底壁）之間具有間隔。
請再參閱圖3，依據一些實施例，晶圓測試盒具有第一定位結構11P，承載台SB對應第一定位結構11P具有第二定位結構SB-F，第二定位結構SB-F用以與第一定位結構11P對接。如圖3所示，在第一殼體11包括凹狀結構的第一定位結構11P(例如槽道)。承載台SB包括向上凸起的第二定位結構SB-F(凸狀結構類似凸肋）。凹狀結構的第一定位結構11P與凸狀結構SB-F可相互對接，以達到使晶圓測試盒1A與承載台SB相互定位的。此外，在本實施例中，第一殼體11具有第一凸狀結構11F，第二殼體12具有第二凸狀結構12F，第一凸狀結構11F，與第二凸狀結構12F是對應設置的。通過第一凸狀結構11F，與第二凸狀結構12F的設計，可確保第一殼體11與第二殼體12結合時，能精准的對位，通過前述的磁吸力，第一殼體11與第二殼體12進一步的緊密結合。
請參閱圖6，本發明還提供一種測試系統，包括：晶圓測試盒1D及測試設備TE2。晶圓測試盒1D具有第一磁件111。測試設備TE2具有測試主機TE21及測試櫃TE22，測試櫃TE22包括測試空間TS，用以容置晶圓測試盒1D，測試空間TS由頂板21、底板23及側壁22定義出，測試空間設有第二磁件SB-P，第二磁件SB-P設置於底板23或側壁22上，在此實施例中，第二磁件SB-P設置於底板23。晶圓測試盒通過第一磁件111與第二磁件SB-P之間產生的磁吸力，固定在測試空間TS內，晶圓測試盒1C並且電性連接測試主機TE21。
在此實施例中，晶圓測試盒1D具有第一電性接觸點118，可與測試櫃TE22的第二電性接觸點SEP電性連接。依據此實施例，第一電性接觸點118位於第二殼體12的延伸部12P。當晶圓測試盒1D位於測試空間TS時，第一電性接觸點118與測試設備TE2的第二電性接觸點SEP電性連接。如此，測試設備TE2執行對晶圓測試盒1D中的晶圓13進行測試程序。
請參閱圖7，是本發明一實施例的晶圓測試盒1E的一示意圖。在此實施例中，晶圓測試盒1E的第一電性接觸點118與第二電性接觸點SEP是以磁性吸引的方式連接。例如，測試櫃TE22包括磁性物件ME，設置在側壁22，位於第二電性接觸點SEP的一側，磁性物件ME對應於第三磁件121，磁性物件ME可以是順磁元件或與第三磁件121為相反的極性。如此，即能通過磁性物件ME與第三磁件121之間的磁性的吸引力，使第一電性接觸點118與第二電性接觸點SEP電性接觸。然而，本發明並不限於此，亦可通過設置兩個可相互吸引的磁性元件，一者設置在第一電性接觸點118的一側（晶圓測試盒內），另一者設置在頂板21、側壁22或底板23上，位於第二電性接觸點SEP的一側，如此，通過兩者相互磁性吸引的方式，達到第一電性接觸點118與第二電性接觸點SEP電性連接的目的。
前述的第一磁件111、第二磁件SB-P及第三磁件121的數量與位置可以根據實際需求進行調整，在本發明中不做限制。
[實施例的有益效果]
本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的測試系統與晶圓測試方法，可以有效提升晶圓測試效率。利用磁性結構進行測試設備、晶圓測試盒的連接，有效控制測試環境。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。
SYS1-SYS2:測試系統 1A-1E:晶圓測試盒 11:第一殼體 11P:第一定位結構 11F:第一凸狀結構 111:第一磁件 112:探針卡 1121:探針 118:第一電性接觸點 12:第二殼體 12E:延伸部 12F:第二凸狀結構 12P:延伸部 121:第三磁件 SB:承載台 SB-P:第二磁件 SB-B:磁力阻隔組件 SB-F:第二定位結構 SEP:第二電性接觸點 13:晶圓 131:焊墊 21:頂板 22:側壁 23:底板 TE1,TE2:測試設備 TE11,TE21:測試主機 TE12,TE22:測試櫃 TS:測試空間 TS1-TS25:測試空間
圖1是本發明一實施例的測試系統的一示意圖。
圖2是圖1所示實施例的測試櫃的一示意圖。
圖3是圖1所示實施例的晶圓測試盒的一示意圖。
圖4是本發明一實施例的晶圓測試盒的一示意圖。
圖5是本發明一實施例的晶圓測試盒的一示意圖。
圖6是本發明一實施例的測試系統的一示意圖。
圖7是本發明一實施例的晶圓測試盒與測試空間的一關係示意圖。
SYS1:測試系統
1A:晶圓測試盒
111:第一磁件
118:第一電性接觸點
121:第三磁件
SB:承載台
TE1:測試設備
TE11:測試主機
TE12:測試櫃
TS:測試空間

Claims (16)

  1. 一種晶圓測試系統，其包括：一晶圓測試盒，具有一第一磁件及一第一電性接觸點，所述晶圓測試盒內設置有一探針卡；以及一測試設備，包括：一測試主機；至少一測試櫃，所述測試櫃包括一測試空間及一第二電性接觸點；以及一承載台，具有一第二磁件，所述承載台設置於所述測試空間的一測試位置；其中，所述測試空間用以容置所述晶圓測試盒；其中，所述第二電性接觸點，用於電性連接所述第一電性接觸點，使所述測試主機電性連接所述晶圓測試盒；以及其中，所述晶圓測試盒通過所述第一磁件與所述第二磁件之間產生的磁吸力，固定在所述承載台上。
  2. 如請求項1所述的晶圓測試系統，其中，所述測試主機與所述晶圓測試盒電性連接，是發生在所述磁吸力產生的同時，之前或之後。
  3. 如請求項1所述的晶圓測試系統，其中，所述承載台或所述晶圓測試盒包括磁力阻隔組件，所述磁力阻隔組件經配置用於降低或解除所述磁吸力。
  4. 如請求項1所述的晶圓測試系統，其中，所述晶圓測試盒包括延伸部，所述第一電性接觸點位於所述延伸部。
  5. 如請求項1所述的晶圓測試系統，其中，所述第一電性接觸點與第二電性接觸點以磁性吸引的方式連接。
  6. 如請求項1所述的晶圓測試系統，其中，所述測試櫃還包括滑軌組件，連接所述承載台，所述滑軌組件可帶動所述承載台朝向 所述測試空間內或外移動。
  7. 如請求項1所述的晶圓測試系統，其中，所述承載台是滑軌組件，位於所述晶圓測試盒底部的兩側且承載所述晶圓測試盒。
  8. 如請求項1所述的晶圓測試系統，其中，所述晶圓測試盒具有至少一第一定位結構，所述承載台對應所述至少一第一定位結構具有至少一第二定位結構，所述至少一第二定位結構用以與所述第一定位結構對接。
  9. 如請求項1所述的晶圓測試系統，其中，所述晶圓測試盒包括第一殼體及第二殼體，所述第一殼體及所述第二殼體緊密的結合。
  10. 一種晶圓測試系統，其包括：一晶圓測試盒，具有一第一磁件及一第一電性接觸點；以及一測試設備，包括：一測試主機；以及至少一測試櫃，每一所述測試櫃包括一測試空間及一第二電性接觸點；其中，所述測試空間用以容置所述晶圓測試盒，所述測試空間由一頂板、一底板及一側壁定義出，所述測試空間設有一第二磁件，所述第二磁件設置於所述底板或所述側壁上，所述晶圓測試盒通過所述第一磁件與所述第二磁件之間產生的磁吸力，固定在所述測試空間內；以及其中，所述測試櫃的所述第二電性接觸點，用於電性連接所述晶圓測試盒的所述第一電性接觸點，使所述晶圓測試盒電性連接所述測試主機。
  11. 如請求項10所述的晶圓測試系統，其中，所述測試主機與晶圓測試盒之間的電性連接，是發生在所述磁吸力產生的同時，之前或之後。
  12. 如請求項10所述的晶圓測試系統，其中，所述晶圓測試盒或所述測試空間還設有磁力阻隔組件，經配置用於降低或解除所述磁吸力。
  13. 如請求項10所述的晶圓測試系統，其中，所述晶圓測試盒包括延伸部，所述第一電性接觸點位於所述延伸部。
  14. 如請求項10所述的晶圓測試系統，其中，所述第一電性接觸點與第二電性接觸點以磁性吸引的方式連接。
  15. 如請求項10所述的晶圓測試系統，其中，所述晶圓測試盒具有至少一第一定位結構，所述頂板、所述底板及所述側壁中至少一者對應所述至少一第一定位結構具有至少一第二定位結構，所述至少一第二定位結構用以與所述第一定位結構對接。
  16. 如請求項10所述的晶圓測試系統，其中，所述晶圓測試盒包括第一殼體及第二殼體，所述第一殼體及所述第二殼體緊密的結合。
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