专利名称：一种固定对准装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及半导体制造领域，尤其设计一种用于半自动探针机台卡盘的固定 对准装置。
背景技术：
探针机台主要应用于半导体行业以及光电行业的测试阶段。探针机台是对测试样 本进行精确定位的设备，要进行测试，就需要将被测样本进行定位，然后施加测试条件，再 使用测试仪采集结果。探针机台(Prober)在测试中的主要作用1、承载被测晶圆(wafer)； 2、定位晶圆上的每一粒管芯(Die) ；3、安装探针卡(Probe Card) ；4、与测试仪(Tester)通 讯，实现自动测试。探针机台从操作上来区分有手动、半自动、全自动，从功能上来区分有高温探 针机台、低温探针机台、RF探针机台、LCD平板探针机台、霍尔效应探针机台、表面电阻率探 针机台。目前，在可靠性测试中有一些高温测试(温度大于150°C)需要在半自动探针测试 机台上面进行。由于所述半自动探针机台卡盘自身设计存在一些弊端，在实际测试中造成 了一定影响。具体如下利用半自动探针机台进行测试时，需要将晶圆调平，具体步骤为首先将晶圆放置 到半自动探针机台上面，由于是半自动的机台，晶圆在进行对准的时候需要靠人的视觉目 测对晶圆进行初步调平，然后经晶圆放置在机台内部，通过光学显微镜观察晶圆的位置，然 后通过调节半自动探针机台卡盘的旋转装置最终将晶圆调平，整个调平过程需要耗费十分 钟的时间，因此，现有技术中在所述晶圆对准时间(WaferAlignment)过长的；当晶圆在所述半自动探针测试机台进行高温测试完成后，需要对晶圆进行降温、 换片，在晶圆下方的卡盘有许多小孔，在晶圆降温时，卡盘下方抽真空，使晶圆固定在卡盘 上，然后进行冷却处理。而晶圆的厚度通常小于19mil (0.05cm)，随着温度的降低晶圆表 面形变较大，卡盘上的真空不能够将晶圆吸附住，冷却风吹动晶圆会发生移位，晶圆离开所 述卡盘，有造成碎片的危险。为了避免上述问题的发生，对于薄片降温时，通常不会通过降 温系统降温，只通过晶圆和空气的热交换来完成降温，而这样的降温过程至少需要耗费2. 5 小时，这又大大增加了降温换片时间。

实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是降低半自动探针机台操作中晶圆对准时间，避 免晶圆在冷风降温时出现碎片的情况。为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于半自动探针机台卡盘的固定对准 装置，一种固定对准装置，固定在半自动探针机台的卡盘上，所述半自动探针机台的卡盘上 放置晶圆，其特征在于，所述固定对准装置位于所述卡盘的边缘，与所述晶圆的基准标记位 置对应，所述固定对准装置包括挡片，所述挡片与所述晶圆的基准标记的位置相对应，所述挡片的头部压在所述晶圆上方，所述挡片的头部形状和大小与所述晶圆的基准标记的形状 和大小完全相同，所述挡片的尾部固定在所述卡盘的边缘。优选的，所述挡片的材料为陶瓷。进一步的，所述固定对准装置还包括固定杆，所述固定杆垂直固定在所述卡盘的 边缘上，所述挡片的尾部固定在所述固定杆上。 较佳的，所述固定杆的材料为不锈钢。进一步的，所述固定对准装置还包括两个固定螺母，所述两个固定螺母均固定于 所述固定杆上，其中一固定螺母位于所述挡片的下方支撑所述挡片，其中另一固定螺母位 于所述挡片的上方，压紧所述挡片。较佳的，所述固定螺母的材料为不锈钢。可选的，所述挡片为可折叠形状，所述挡片为可折叠形状，所述挡片还包括折叠开 关，所述折叠开关跨过所述挡片的折叠部位。综上所述，通过在所述半自动探针机台的卡盘上增加固定对准装置，充分利用了 晶圆上面基准标记的特殊位置来安装固定对准装置，使晶圆在调平时有对准参照物，减少 了晶圆对准时间和晶圆降温的时间，从而提高了效率，使风冷系统也能用于晶圆降温，并 且在冷却阶段冷却风吹动晶圆时，晶圆可以固定不掉落，避免了碎片的危险，也提高了降温 的效率。

图1为本实用新型中所述固定对准装置在所述半自动探针机台卡盘上的位置。图2为本实用新型中一实施例中所述固定对准装置的结构示意图。图3为本实用新型中另一实施例中所述固定对准装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本实用新型的内 容作进一步说明。当然本实用新型并不局限于该具体实施例，本领域内的普通及说人员所 熟知的一般替换也涵盖在本实用新型的保护范围内。其次，本实用新型利用示意图进行了详细的表述，在详述本实用新型实例时，为了 便于说明，示意图不依照一般比例局部放大，不应以此作为对本实用新型的限定。本实用新型的核心思想是通过在所述半自动探针机台的卡盘上增加固定对准装 置，使晶圆在调平时有对准参照物，并且在冷却阶段可以固定晶圆不掉落。图1为本实用新型中所述固定对准装置在所述半自动探针机台卡盘上的位置。请 参考图1和图2，结合上述思想，本实用新型提出一种固定对准装置40，用在半自动探针机 台的卡盘10上，所述半自动探针机台的卡盘用于放置晶圆20，所述固定对准装置40位于 所述卡盘10的边缘，与所述晶圆20的基准标记位置对应，所述固定对准装置40包括挡片 402，所述挡片402与所述晶圆的基准标记的位置相对应，所述挡片402的头部压在所述晶 圆20上方，所述挡板402的头部形状和大小与所述晶圆20的基准标记的形状完全相同，所 述挡片20的尾部固定在所述卡盘10的边缘。请继续参考图1，晶圆20的基准标记处是作为晶圆20调节参照物最合适的位置，在本实用新型一实施例中采用的半自动探针机台具有两个基准标记，相当于卡盘的2点 钟和7点钟方向，并且基准标记的形状是完全一致的，因此本实施例中所述固定对准装置 40有两个，位置与所述基准标记的一一对应，处于基准标记对应的两个所述固定对准装置 40夕卜，任意位置安装所述固定对准装置40也在本实用新型的思想范围内。所述固定对准装置40的一端要固定在卡盘10上，另一端用来固定晶圆20，因此固 定晶圆20端即挡片402的头部的形状要与基准标记形状完全一致，这样在晶圆20对准时 才能更加准确快速。在基准标记的对应位置设置形状和大小与基准标记相同的固定对准装置40，这样 在晶圆20目测对准时，就可以用基准标记作为参照物使目测对准更加精确，在安装固定对 准装置40后，晶圆20初步调平的精度大大提高，再通过光学显微镜进行进一步调平就可以 了，整个过程只消耗1-2分钟，大大节约了时间。利用上述固定对准装置40，同时也解决了薄片不能通过风冷系统进行降温的问 题。由于固定对准装置40可以将晶圆20进行固定，这样就不用担心由于降温时造成形变 而使卡盘10不能将晶圆吸住，从而造成碎片。优选的，所述挡片402的材料为陶瓷。固定对准装置40中挡片402的材质应该选 取耐高温(T > 150°C )的材质，这样才能保证在高温测试中不被损坏。此外，还要注意材质 不会随着温度的升高而发生形变，这样才可以保证不会对晶圆20造成损害。基于对以上两 点的考虑，陶瓷为固定对准装置40中挡片20的最佳材料。进一步的，所述固定对准装置还包括固定杆401，所述固定杆401垂直固定在所述 卡盘10的边缘上，所述挡片402a的尾部固定在所述固定杆401上。在本实用新型中，固定 所述挡片402的最佳方法就是增加固定杆401，所述固定杆401可以固定所述挡片，并且便
于安装。进一步的，所述固定杆401的材料为不锈钢。采用常用的不锈钢材质可以保证固 定杆401的质量。进一步的，所述固定对准装置40还包括两个固定螺母403，所述两个固定螺母403 均固定于所述固定杆401上，其中一固定螺母403a位于所述挡片402的下方，支撑挡片 402，其中另一固定螺母403b位于所述挡片402的上方，压紧所述挡片402。进一步的，所述固定螺母403的材料为不锈钢。采用常用的不锈钢材质可以保证 所述固定螺母403的质量。图3为本实用新型中另一实施例中所述固定对准装置的结构示意图，参考图3，进 一步的，所述挡片402为可折叠形状，所述挡片402的头部能向上旋转翻起。所述挡片402 旋转轴具有折叠开关，当折叠开关固定时，所述挡片402不旋转翻起，当折叠开关打开时， 所述挡片402可以旋转翻起。采用这种结构的挡片402可以在放置晶圆20时不需拧开所 述固定螺母403b，方便操作。请结合图1与图2，在本实用新型的一实施例中，所述固定对准装置40的使用方 法为，将晶圆20放入所述半自动探针机台的卡盘10中，在所述固定杆402上拧紧所述挡片 402的下方的固定螺母403a，所述挡片402穿入固定杆401中，所述挡片402的头部固定在 对应基准标记的位置，再拧紧所述挡片402上方的固定螺母403b固定所述挡片402 ；固定 后调整目测晶圆20使晶圆20的基准标记位于所述挡片402的正下方，再进行进一步测试。[0034]综上所述，本发明的优点是充分利用了晶圆20上面基准标记的特殊位置来安装 固定对准装置40，减少了晶圆20对准时间和晶圆20降温的时间，从而提高了效率，使风冷 系统也能用于晶圆20降温，并且避免了碎片的危险，也提高了降温的效率，采用所述固定 对准装置后，冷却时间比现有技术节约了两小时。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何 所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的更 动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
权利要求一种固定对准装置，固定在半自动探针机台的卡盘上，所述半自动探针机台的卡盘上放置晶圆，其特征在于，所述固定对准装置位于所述卡盘的边缘，与所述晶圆的基准标记位置对应，所述固定对准装置包括挡片，所述挡片与所述晶圆的基准标记的位置相对应，所述挡片的头部压在所述晶圆上方，所述挡片的头部形状和大小与所述晶圆的基准标记的形状和大小完全相同，所述挡片的尾部固定在所述卡盘的边缘。
2.如权利要求1所述的固定对准装置，其特征在于，所述挡片的材料为陶瓷。
3.如权利要求1所述的固定对准装置，其特征在于，所述固定对准装置还包括固定杆， 所述固定杆垂直固定在所述卡盘的边缘上，所述挡片的尾部固定在所述固定杆上。
4.如权利要求3所述的固定对准装置，其特征在于，所述固定杆的材料为不锈钢。
5.如权利要求1所述的固定对准装置，其特征在于，所述固定对准装置还包括两个固 定螺母，所述两个固定螺母均固定于所述固定杆上，其中一固定螺母位于所述挡片的下方 支撑所述挡片，其中另一固定螺母位于所述挡片的上方，压紧所述挡片。
6.如权利要求5所述的固定对准装置，其特征在于，所述固定螺母的材料为不锈钢。
7.如权利要求1所述的固定对准装置，其特征在于，所述挡片为可折叠形状，所述挡片 还包括折叠开关，所述折叠开关跨过所述挡片的折叠部位。
专利摘要一种固定对准装置，用在半自动探针机台卡盘上，所述半自动探针机台的卡盘用于放置晶圆，所述固定对准装置包括挡片，所述挡片与所述晶圆的基准标记的位置相对应，所述挡片的头部压在所述晶圆上方，所述挡片的头部形状和大小与所述晶圆的基准标记的形状完全相同，所述挡片的尾部固定在所述卡盘的边缘。通过在所述半自动探针机台的卡盘上增加固定对准装置，充分利用了晶圆上面基准标记的特殊位置来安装固定对准装置，使晶圆在调平时有对准参照物，减少了晶圆对准时间和晶圆降温的时间，从而提高了效率，使风冷系统也能用于晶圆降温，并且在冷却风吹动晶圆时，晶圆固定不掉落，避免了碎片的危险，也提高了降温的效率。
文档编号G01R1/04GK201773117SQ20102024655
公开日2011年3月23日 申请日期2010年6月30日 优先权日2010年6月30日
发明者李爱民, 李良, 牛刚, 王世明, 赵晓东 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司