CN115060935B - 一种晶圆检测样品台 - Google Patents

Abstract

本发明晶圆检测样品台涉及半导体测试和探针台技术领域；所述晶圆检测样品台包括圆台、环槽、楔块和驱动盘，圆台的内部设置有一空腔，圆台的上表面设置有环槽，环槽的底部与该空腔连通，环槽下方沿竖直方向滑动设置有楔块，楔块的顶部设置有能够封堵环槽的堵头，楔块下方的空腔内沿水平方向滑动设置有驱动盘，在样品无法完全覆盖环槽时，通过朝向未覆盖方向推动驱动盘，驱动盘向上推动楔块，使未被覆盖一侧的楔块向上滑动，将环槽部分封闭，覆盖一侧的楔块不动，使环槽形成一能够被样品完全覆盖的半环，通过半环吸附样品。

Description

一种晶圆检测样品台

技术领域

本发明一种晶圆检测样品台涉及半导体测试和探针台技术领域。

背景技术

探针台主要应用于半导体行业、光电行业、集成电路以及封装测试中，从操作上区分有：手动、半自动和全自动。在晶圆生产过程中，主要用于探针卡与晶圆的可靠接触，以对晶圆上的集成电路进行电学性能测试和晶圆测试，以判断集成电路是否良好。

探针台主要由样品台、光学元件、探针（探针卡）、操纵器和网络分析仪构成，在使用时，需要经过打开半导体参数分析仪、打开光源、打开真空泵、放置样品、下针、测试等步骤，其中的样品台主要用于放置和吸附晶圆，在放置样品时，通常是通过镊子或机械臂将样品放置在样品台的中间位置，在放置时要保障样品将样品台上的环槽和环槽内的气孔完全覆盖，通过真空泵使环槽内形成负压，以此保障样品台对样品的吸附力，样品吸附力不足时，下针过程中样品容易移动，造成探针损坏。

而现有的样品台上的环槽均是采用固定设计，而样品由于切割方式不同，存在过小或形状不规则的样品，环槽无法对该类样品进行适应，导致在放置样品时，样品无法完全覆盖环槽，导致吸附力不足，样品不稳定。

发明内容

针对切割后形状不规则的样品无法稳定吸附在样品台上的问题，本发明提供了一种晶圆检测样品台及其固定方法，能够将环槽部分封闭，形成一能够被样品完全覆盖的半环，通过半环对样品进行吸附，保障不规则形状的样品能够完全覆盖环槽。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种晶圆检测样品台，包括：圆台、环槽、楔块和驱动盘，所述圆台的内部设置有一空腔，圆台的上表面设置有环槽，环槽的底部与该空腔连通，所述环槽下方的空腔内沿竖直方向滑动设置有楔块，楔块呈圆弧状，若干个所述的楔块首尾相连构成一圆环，楔块的顶部设置有能够封堵环槽的堵头，楔块的底部设置有斜面，所述楔块下方的空腔内沿水平方向滑动设置有驱动盘，驱动盘的顶部设置有一锥台，该锥台的侧面与所述楔块底部的斜面滑动接触。

进一步地，所述的圆台包括：台体、立柱、第一顶板和第二顶板，所述台体的内部中间设置有立柱，该立柱的上端设置有第一顶板，第一顶板的外侧设置有第二顶板。

进一步地，所述的圆台还包括：复位滑块和复位弹簧，所述的复位滑块滑动套接在立柱上，复位滑块与第一顶板之间设置有复位弹簧，所述的驱动盘中间设置有通孔，该通孔的直径大于立柱的直径，且该通孔的上沿处设置有倒角，该倒角的侧面与所述复位滑块的底部滑动接触。

进一步地，所述第二顶板的侧面设置有真空管，且每个所述楔块的外侧均设置有一个真空管。

进一步地，所述楔块的内侧沿纵向设置有导向条，所述第一顶板的外侧与导向条对应设置有导向槽。

进一步地，所述驱动盘的外侧呈多边形结构，该多边形结构的边数与所述楔块的数量对应，该多边形结构的每个边的外侧均与该边垂直设置有一个电磁铁。

进一步地，所述环槽的内侧设置有内环槽。

与现有技术相比，本发明提供了一种晶圆检测样品台及其固定方法，具备以下有益效果：

1、本发明公开了一种晶圆检测样品台，包括：圆台、环槽、楔块和驱动盘，圆台的内部设置有一空腔，圆台的上表面设置有环槽，环槽的底部与该空腔连通，环槽下方沿竖直方向滑动设置有楔块，楔块的顶部设置有能够封堵环槽的堵头，楔块下方的空腔内沿水平方向滑动设置有驱动盘，由此结构，能够实现，在样品无法完全覆盖环槽时，通过朝向未覆盖的方向推动驱动盘，驱动盘向上推动楔块，使未被覆盖一侧的楔块向上滑动，将环槽部分封闭，覆盖一侧的楔块不动，使环槽形成一能够被样品完全覆盖的半环，通过半环对样品进行吸附。

2、本发明公开了一种晶圆检测样品台的固定方法，包括步骤：步骤a，样品放置；步骤b，环槽吸附和步骤c，半环槽吸附，能够实现，通过将固定设置的环槽的一部分进行封堵，使环槽变成能够被样品完全覆盖的半环，通过半环对样品进行吸附。

附图说明

图1为本发明样品台的整体结构示意图；

图2为图1中样品台剖面的结构示意图；

图3为驱动盘滑动后样品台的结构示意图；

图4为环槽通过半槽吸附样品时的结构示意图；

图5为样品台的内部结构示意图；

图6为复位滑块和复位弹簧的结构示意图；

图7为真空管的结构示意图；

图8为样品台去掉第二顶板后的结构示意图；

图9为样品台去掉第一顶板和第二顶板后的结构示意图；

图10为样品没有覆盖环槽时的示意图。

其中：1、圆台；2、环槽；3、楔块；4、驱动盘；5、真空管；6、电磁铁；7、内环槽；1-1、台体；1-2、立柱；1-3、第一顶板；1-4、第二顶板；1-5、复位滑块；1-6、复位弹簧。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的具体实施方式仅仅是本发明一部分，而不是全部。基于本发明中的具体实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他具体实施方式，都属于本发明保护的范围。

具体实施方式一

以下是本发明一种晶圆检测样品台的具体实施方式。

该具体实施方式下的一种晶圆检测样品台，结合图1和图2所示，包括：圆台1、环槽2、楔块3和驱动盘4，所述圆台1的内部设置有一空腔，圆台1的上表面设置有环槽2，环槽2的底部与该空腔连通，所述环槽2下方的空腔内沿竖直方向滑动设置有楔块3，楔块3呈圆弧状，若干个所述的楔块3首尾相连构成一圆环，楔块3的顶部设置有能够封堵环槽2的堵头，楔块3的底部设置有斜面，所述楔块3下方的空腔内沿水平方向滑动设置有驱动盘4，驱动盘4的顶部设置有一锥台，该锥台的侧面与所述楔块3底部的斜面滑动接触。

结合图3、图4和图10所示（需要说明的是，图10为实物图，只是为了便于理解，考虑到本领域技术人员的认知以及审查员的知识水平，即使不放置图10，本领域技术人员和审查员也均不会有理解上的困难），为解决样品无法完全覆盖环槽2导致吸附不稳定的问题，采用了多个楔块3围成一圆环，通过驱动盘4推动不同的楔块3对环槽2进行封堵，容易理解的，在样品无法完全覆盖环槽2时，通过朝向未覆盖的方向推动驱动盘4，驱动盘4向上推动楔块3，使未被覆盖一侧的楔块3向上滑动，将环槽2部分封闭，覆盖一侧的楔块3不动，使环槽2形成一能够被样品完全覆盖的半环，通过半环对样品进行吸附。

具体地，结合图5所示，所述的圆台1包括：台体1-1、立柱1-2、第一顶板1-3和第二顶板1-4，所述台体1-1的内部中间设置有立柱1-2，该立柱1-2的上端设置有第一顶板1-3，第一顶板1-3的外侧设置有第二顶板1-4。

为解决台体1-1与第一顶板1-3的连接问题，采用立柱1-2顶部通过包括但不限于螺纹连接的方式与第一顶板1-3连接，容易理解的，第一顶板1-3通过螺纹与立柱1-2的上端连接，通过立柱1-2支撑第一顶板1-3形成容纳驱动盘4的空腔。

为解决台体1-1与第二顶板1-4的连接问题，采用包括但不限于螺栓的方式连接，第二顶板1-4的外侧设置有螺栓槽，台体1-1上对应螺栓槽设置有螺栓孔，容易理解的，通过在对应的螺栓槽和螺栓孔内安装螺栓将台体1-1与第二顶板1-4连接，第二顶板1-4与第一顶板1-3之间留有间隙形成环槽2。

为避免楔块3从环槽2上端突出，影响圆台1表面平整度，通过第一顶板1-3与第二顶板1-4在位于环槽2下方位置均向内凹陷形成阶梯面，容易理解的，楔块3在向上滑动后，其上端的堵头将环槽2封堵后，楔块3的侧面卡在阶梯面上，从而对楔块3进行限位。

具体地，结合图6所示，所述的圆台1还包括：复位滑块1-5和复位弹簧1-6，所述的复位滑块1-5滑动套接在立柱1-2上，复位滑块1-5与第一顶板1-3之间设置有复位弹簧1-6，所述的驱动盘4中间设置有通孔，该通孔的直径大于立柱1-2的直径，且该通孔的上沿处设置有倒角，该倒角的侧面与所述复位滑块1-5的底部滑动接触。

为了使驱动盘4能够复位，采用复位滑块1-5和复位弹簧1-6，容易理解的，在驱动盘4滑动后，复位滑块1-5将沿着驱动盘4中间通孔的倒角向上滑动，同时复位弹簧1-6被压紧，对驱动盘4施加复位的推力，使驱动盘4复位。

具体地，结合图7所示，所述第二顶板1-4的侧面设置有真空管5，且每个所述楔块3的外侧均设置有一个真空管5。

为解决真空泵与环槽2的连接问题，通过连接管、环形管和连通管构成真空管5，环形管外侧通过一连接管与真空泵连接，环形管的内侧设置有与楔块3对应的连通管，该连通管的一端与环形管连接，连通管的另一端管口设置在楔块3的外侧，容易理解的，楔块3与连通管的管口构成一开关结构，楔块3在向上滑动前，连通管的管口处于打开状态，楔块3向上滑动后，连通管的管口被覆盖封闭，能够实现，驱动盘4滑动后，被向上推动的楔块3在封堵环槽2时，其对应的连通管的管口也被封闭，而未被推动的楔块3对应的连通管的管口保持打开，使形成的半环与真空泵保持连通。

具体地，结合图8所示，所述楔块3的内侧沿纵向设置有导向条，所述第一顶板1-3的外侧与导向条对应设置有导向槽。

为了对楔块3进行导向，采用导向条和导向槽，容易理解的，在楔块3上下滑动时，导向条和导向槽能够对楔块3进行导向，使楔块3滑动稳定。

具体地，结合图9所示，所述驱动盘4的外侧呈多边形结构，该多边形结构的边数与所述楔块3的数量对应，该多边形结构的每个边的外侧均与该边垂直设置有一个电磁铁6。

为解决驱动盘4的驱动问题，通过包括但不限于在驱动盘4的外侧环形阵列设置若干电磁铁6，容易理解的，在样品无法完全覆盖环槽2时，通过启动未覆盖一侧的电磁铁6，将驱动盘4向该侧吸引，从而使驱动盘4向该侧移动。

具体地，所述环槽2的内侧设置有内环槽7。

为增加吸附样品的稳定性，通过在圆台1的中间设置能够被样品完全覆盖的内环槽7，内环槽与真空泵连接，容易理解的，在进行吸附时，尺寸更小的内环槽7容易被完全覆盖，从而增加吸附力。

具体实施方式二

以下是本发明一种晶圆检测样品台的固定方法的具体实施方式，该方法既可以单独实施，又可以应用在具体实施方式一公开的一种晶圆检测样品台上。

该具体实施方式下的一种晶圆检测样品台的固定方法，包括以下步骤：

步骤a，样品放置：将样品放置在圆台1的中心位置，并将内环槽7完全覆盖，内环槽7对样品的中部进行吸附；

步骤b，环槽吸附：在样品能够将环槽2完全覆盖时，驱动盘4固定不动，楔块3顶部的堵头与环槽2保持分离，此时环槽2与真空管5连通，环槽2对样品的外侧进行吸附；

步骤c，半环槽吸附：在样品不能完全覆盖环槽2时，环槽2未被覆盖的一侧的电磁铁6通电，其余电磁铁6保持断电装置，通电的电磁铁6将驱动盘4向其所在方向拉动，驱动盘4的锥台的侧面将朝向通电的电磁铁6一侧的楔块3向上推动，向上滑动的楔块3上端的堵头将环槽2部分封堵，同时切断向上滑动的楔块3外侧的真空管5，使经过部分封堵后的环槽2形成半环槽，通过半环槽对样品进行吸附。

具体地，应用在一种晶圆检测样品台上，所述的样品台包括：圆台1、环槽2、楔块3和驱动盘4。

尽管已经示出和描述了本发明的具体实施方式，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些具体实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种晶圆检测样品台，其特征在于，包括：圆台（1）、环槽（2）、楔块（3）和驱动盘（4），所述圆台（1）的内部设置有一空腔，圆台（1）的上表面设置有环槽（2），环槽（2）的底部与该空腔连通，所述环槽（2）下方的空腔内沿竖直方向滑动设置有楔块（3），楔块（3）呈圆弧状，若干个所述的楔块（3）首尾相连构成一圆环，楔块（3）的顶部设置有能够封堵环槽（2）的堵头，楔块（3）的底部设置有斜面，所述楔块（3）下方的空腔内沿水平方向滑动设置有驱动盘（4），驱动盘（4）的顶部设置有一锥台，该锥台的侧面与所述楔块（3）底部的斜面滑动接触；

所述的圆台（1）包括：台体（1-1）、立柱（1-2）、第一顶板（1-3）、第二顶板（1-4）、复位滑块（1-5）和复位弹簧（1-6），所述台体（1-1）的内部中间设置有立柱（1-2），该立柱（1-2）的上端设置有第一顶板（1-3），第一顶板（1-3）的外侧设置有第二顶板（1-4）；所述的复位滑块（1-5）滑动套接在立柱（1-2）上，复位滑块（1-5）与第一顶板（1-3）之间设置有复位弹簧（1-6），所述的驱动盘（4）中间设置有通孔，该通孔的直径大于立柱（1-2）的直径，且该通孔的上沿处设置有倒角，该倒角的侧面与所述复位滑块（1-5）的底部滑动接触。

2.根据权利要求1所述的一种晶圆检测样品台，其特征在于，所述第二顶板（1-4）的侧面设置有真空管（5），且每个所述楔块（3）的外侧均设置有一个真空管（5）。

3.根据权利要求2所述的一种晶圆检测样品台，其特征在于，所述楔块（3）的内侧沿纵向设置有导向条，所述第一顶板（1-3）的外侧与导向条对应设置有导向槽。

4.根据权利要求1、2或3任一项所述的一种晶圆检测样品台，其特征在于，所述驱动盘（4）的外侧呈多边形结构，该多边形结构的边数与所述楔块（3）的数量对应，该多边形结构的每个边的外侧均与该边垂直设置有一个电磁铁（6）。

5.根据权利要求4所述的一种晶圆检测样品台，其特征在于，所述环槽（2）的内侧设置有内环槽（7）。

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