用于测试半导体装置的设备和方法制造方法及图纸

一种多位点并行晶片测试仪，其具有固定晶片测试位点阵列；单个移动晶片传送和对准托架，其保持晶片传送机器人、晶片旋转预对准组件、晶片对准组件、晶片前开式统集盒（FOUP）和晶片相机组件；以及机器人，其将晶片传送和对准托架移动到每个测试位点以及从每个测试位点移动。每个测试位点包含晶片探针卡组件和浮动卡盘。晶片从前开式FOUP装载到晶片缓冲FOUP中，由此晶片被晶片传送和对准组件取回。机器人将晶片传送和对准托架以及相关联的晶片传送机器人、晶片旋转预对准组件、晶片对准组件、晶片FOUP和晶片相机组件定位在给定的测试位点前方和内部，并且将待测试的晶片与测试位点内部的探针卡对准。

Equipment and methods for testing semiconductor devices

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于测试半导体装置的设备和方法
本专利技术在其各个实施例中大体涉及用于测试半导体装置（诸如半导体晶片）的仪器和用于这种测试的方法。特别地，本专利技术在其各个实施例中涉及一种用于同时测试多个半导体晶片的多位点并行测试仪。
技术介绍
半导体晶片上的集成电路通常在管芯封装之前针对功能缺陷进行测试。需要尽可能高效且经济地执行这种测试。因此，需要一种实现对半导体晶片进行高效且经济的测试的测试仪器。
技术实现思路
大体而言，本专利技术是一种成本有效的多位点并行晶片测试仪，其具有：固定晶片测试位点阵列；单个移动晶片传送和对准托架，其保持晶片传送机器人、晶片旋转预对准组件、晶片对准组件、晶片前开式统集盒（FOUP）和晶片相机组件；以及机器人，其使晶片传送和对准托架移动到每个测试位点以及从每个测试位点移动。每个测试位点包含晶片探针卡组件和浮动卡盘。在使用时，晶片从前开式FOUP装载到晶片缓冲FOUP中，由此晶片被晶片传送和对准组件取回。机器人将晶片传送和对准托架以及相关联的晶片传送机器人、晶片旋转预对准组件、晶片对准组件、晶片FOUP和晶片相机组件定位在给定测试位点前方和内部，并且使用浮动卡盘将待测试的晶片与测试位点内部的探针卡对准。然后开始测试，并且测试一旦完成，就可以取回晶片。下面的描述提供了关于测试仪的各个部件和用于对准和测试给定晶片的方法的附加细节。应当了解的是，在一个实施例中，测试仪在测试位点的二维阵列上利用单个晶片传送和对准托架以及相关联的晶片传送机器人、晶片旋转预对准组件、晶片对准组件、晶片FOUP和晶片相机组件。在一个实施例中，该测试仪被构造为由四个模块化支架提供的32个测试位点构成的四乘八阵列，每个支架从上到下包含八个测试位点。然而，应当了解的是，其他构造也是可能的。利用单个晶片传送和对准托架以及相关联的晶片传送机器人、晶片旋转预对准组件、晶片对准组件、晶片FOUP和晶片相机组件是借助于移动设计来实现的，该移动设计可以使用笛卡尔支架机器人移动以将组件放置就位以用于服务每个单独的测试位点。因此，晶片在每个测试位点内部自动对准并且整个测试位点阵列能够并行测试晶片，其中测试位点仅包含探针卡组件和用于对准并保持晶片的浮动卡盘。探针卡具有安装在其背面上的大量高资源（highresource）门阵列。这些门阵列包含测试引擎，其允许在一次触压中测试许多晶片而不必将晶片移动到附加测试位点，不过应当了解的是，测试仪也可以用于多次触压应用。因此，本专利技术是并行测试多个晶片的有成本效益的方式，其中在一次触压中或通过采用多次触压测试晶片上的所有管芯。在高管芯数晶片或高引脚管芯的情况下，晶片将仍然需要在多次触压中测试，但是与其他解决方案相比，本专利技术中的大量测试位点使得这一要求具有成本效益。在一个实施例中，晶片探针卡组件包含多级密封件，并与浮动卡盘结合以产生真空测试室。探针卡集成最小延迟测试引擎和装置有限的测试次数能力。主要的成本节约还通过使用真空来压缩探针卡接触器弹簧来实现，而不需要经由安装在探针卡背侧上的回旋加强件结构来执行应力释放，这也将使得所有测试引擎在探针卡背面的安装受到限制。附图说明图1示出了根据本专利技术的一个实施例的测试仪的主视图；图2示出了根据本专利技术的一个实施例的图1的测试仪的侧视图；图3示出了根据本专利技术的一个实施例的图1的测试仪内的测试位点阵列的主视图；图4示出了根据本专利技术的一个实施例的图3的测试仪内的测试位点阵列的后视图；图5示出了根据本专利技术的一个实施例的探针卡组件和浮动卡盘；图6示出了根据本专利技术的一个实施例的笛卡尔机器人，其用于将晶片传送和对准托架从一个测试位点移动到另一个测试位点；图7-9示出了根据本专利技术的一个实施例的晶片传送和对准托架和相关联的组件的各种视图；图10示出了根据本专利技术的一个实施例的晶片对准组件的俯视图；图11示出了根据本专利技术的一个实施例的晶片对准组件的侧视图；图12示出了根据本专利技术的一个实施例的晶片对准组件的另一侧视图；图13示出了根据本专利技术的一个实施例的探针卡组件的俯视图；图14示出了根据本专利技术的另一实施例的浮动卡盘；以及图15示出了图14的浮动卡盘的底部透视图。具体实施方式下面参考附图更全面地描述本专利技术。虽然将结合特定实施例描述本专利技术，但是应当理解的是，本专利技术包括替代物、修改和等同物。因此，下面的描述是示例性的，其中描述了若干个实施例（例如，通过使用术语“优选地”、“例如”或“在一个实施例中”），但是不应将此描述视为限制或视为阐述本专利技术的唯一实施例，因为本专利技术涵盖未在本说明书中具体叙述的其他实施例。进一步，贯穿本说明书，术语“专利技术”、“本专利技术”、“实施例”和类似术语的使用被广义地使用，并且不旨在意指本专利技术需要或被限制于正被描述的任何特定方面或者这种描述是可制造或者使用本专利技术的唯一方式。大体而言，本专利技术是一种成本有效的多位点并行晶片测试仪，其具有：固定晶片测试位点阵列；单个移动晶片传送和对准托架，其保持晶片传送机器人、晶片旋转预对准组件、晶片对准组件、晶片前开式统集盒（FOUP）和晶片相机组件；以及机器人，其将晶片传送和对准托架移动到每个测试位点以及从每个测试位点移动。每个测试位点包含晶片探针卡组件和浮动卡盘。在使用时，晶片从前开式FOUP装载到晶片缓冲FOUP中，由此晶片被晶片传送和对准组件取回。机器人将晶片传送和对准托架以及相关联的晶片传送机器人、晶片旋转预对准组件、晶片对准组件、晶片FOUP和晶片相机组件定位在给定的测试位点前方和内部，并且使用浮动卡盘将待测试的晶片与测试位点内部的探针卡对准。然后开始测试，并且一旦完成测试，就可以取回晶片。下面的描述提供关于测试仪的各个部件和用于对准和测试给定晶片的方法的附加细节。应当了解的是，在一个实施例中，测试仪在测试位点的二维阵列上利用单个晶片传送和对准托架以及相关联的晶片传送机器人、晶片旋转预对准组件、晶片对准组件、晶片FOUP和晶片相机组件。在一个实施例中，测试仪被构造为由四个模块化支架提供的32个测试位点的四乘八阵列，每个支架从上到下包含八个测试位点。然而，应当了解，其他构造也是可能的。利用单个晶片传送和对准托架以及相关联的晶片传送机器人、晶片对准组件、晶片FOUP和晶片相机组件是借助于移动设计来实现的，该移动设计可以使用笛卡尔支架机器人来移动以将组件放置就位以用于服务每个单独的测试位点。因此，晶片在每个测试位点内部自动对准，并且整个测试位点阵列可以并行测试晶片，其中测试位点仅包含探针卡组件和被用于对准和保持晶片的浮动卡盘。探针卡具有安装在其背面上的大量高资源门阵列。这些门阵列包含测试引擎，其允许在一次触压中测试许多晶片而不必将晶片移动到附加测试位点，不过应当了解的是，测试仪也可以用于多次触压应用。在高管芯数晶片或高引脚管芯的情况下，晶片将会仍然需要在多次触压中进行测试，不过与其他解决方案相比，本专利技术中的许多测试位点使得这一要求具有成本效益。图1示出了根据本专利技术的一个实施例的测试仪的主视图。如所示出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于并行测试多个晶片的装置，包括：/n晶片测试位点阵列，其用于在所述晶片测试位点中的任一者内对晶片执行至少一次测试；/n移动晶片传送和对准托架，其用于有助于使所述晶片移动到所述晶片测试位点中的任一者中和从所述晶片测试位点中的任一者移动；/n笛卡尔机器人，其用于将所述移动晶片传送和对准托架放置在所述晶片测试位点中的任一者内部；以及/n用于控制所述至少一次测试的晶片控制单元。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170108 US 62/4437121.一种用于并行测试多个晶片的装置，包括：
晶片测试位点阵列，其用于在所述晶片测试位点中的任一者内对晶片执行至少一次测试；
移动晶片传送和对准托...

【专利技术属性】
技术研发人员：CO科乔尼努，L斯库尔图，
申请(专利权)人：德思美有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US