晶圓測量系統的製作方法
2023-05-19 11:49:16 1
專利名稱：晶圓測量系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種晶圓測量系統，特別是指一種利用高頻測量技術的測量系統以檢測晶圓中的高頻組件、電路組件及系統功能。
背景技術：
由於通信產品及通信系統的發展愈來愈迅速，不管是在無線通信、有線通信或光電方面都蓬勃發展。其中相關的半導體集成電路更是目前相關領域的研發重點項目，尤其是朝高頻通信快速地發展，而且積極的投入大量資源開發及設計相關的電路、製程、組件等。然而，這些相關的開發與設計最終都需要高頻測量，利用高頻的測量技術，可以來驗證通信系統中關乎發展成敗關鍵的高頻組件、電路組件及系統功能是否正常，進而去發現並改善問題。
基於上述的廣大需求，一套全面完整的高頻測量系統顯得愈發重要。完整且準確的高頻測量能力，是最重要的成功關鍵之一。如果有一套完整且準確的測量系統，不但可使研究競爭力大大提升，甚且對業界研發的方向也有相當的影響。
目前高頻測量需要的設備大略如圖1所示，包括有一探測機臺(Probestation)100、及一高頻測量設備(high frequency measurement equipment)200。該探針機臺100包括有一基座110、一設於該基座110上的略呈U型的探針平臺120、一對設置於該探針平臺120的兩側的探針支架130、一用來放置待測晶片的晶圓夾座(Wafer chuck)140、及一設於該晶片夾座140上方的顯微鏡(Microscope)150。該高頻測量設備200包括一射頻信號源(RF source)210、一連結器(Coupler)220、一對自動調整器(ATS，Automatic turning system)230/240、及一向量自動網絡分析儀(VectorAutomatic Network Analyzer)250。其中該自動調整器230/240能夠自動地提供各種模擬的阻抗值，並且借著信號傳輸線260連接到該探針支架130。
在現有技術的測量儀器中，往往只重視探針機臺100及高頻測量設備200的準確性及功能性。然而，如圖中所示，置於探針機臺100旁用以承載自動調整器230/240的機架112、114卻往往被忽略。現有技術將該機架112、114置於探針機臺100的兩側並且通過信號傳輸線260連接自動調整器230/240至探針支架130，為保持該信號傳輸線260儘量水平以及該自動調整器230/240能位於同一水平面。
現有技術的擺設非常受限於該探針支架130的長度，需要搭配長距離的導線(大於30釐米)。在高頻時將造成不可忽略的信號強度損耗，極大地限制了自動調整器(ATS)可測量的範圍，因此有需要加以改進之處。另外，上述的兩具機架112、114造成整體測量機臺過寬，為擺設該機架112、114需要一較寬的桌子160，甚至該桌子160側邊還需設計一可抽取的延伸桌162以承載該機架112，非常佔用屋內的空間。另外，由於桌子160極寬，難以同時提供該探針機臺100及自動調整器230/240防震功能，也會造成測量時的誤差。
本發明人於是根據通信原理，為改正上述缺點，以有效提升測量效能，因而提出此發明。
發明內容
本發明的主要目的在於提供一種晶圓測量系統，通過提供一種改善的承載裝置，使信號傳輸線以較短路徑及最少的彎曲程度連接至探針支架，有效減少信號的損耗，增進測量效能、信號匹配度及測量範圍。
本發明的另一目的在於提供一種晶圓測量系統，能減少測量機臺佔用的空間，並且提供一種可以彈性調整放置面積的承載裝置。
本發明還有一目的在於提供一種晶圓測量系統，使承載裝置能具有防震功能。
為達上述目的，本發明提供的一種晶圓測量系統，包括一探針機臺、一承載裝置、及一高頻測量設備。該探針機臺包括有一基座、一置於該基座上的探針平臺、一對分別放置於該探針平臺的兩側的探針支架、一設置於該對探針支架中間的晶片夾座、及一位於該晶片夾座上方的顯微觀測裝置；該承載裝置包括有一位於該探針支架上方的剛性平板、及設於該剛性平板下方的多個支柱，該剛性平板設有一凹口供顯微觀測裝置觀測；該高頻測量設備至少包括一放置於剛性平板上的自動調整器，及一穿過凹口並連接自動調整器到探針支架信號連接線。
為達上述目的，本發明提供的一種晶圓測量系統還包括一防震桌，其中探針機臺的基座及承載裝置的支柱放置於該防震桌上。
圖1為現有晶圓測量系統的示意圖。
圖2為本發明的晶圓測量系統的前視圖。
圖3為本發明中承載裝置的立體圖。
附圖標記說明現有技術100 探測機臺110 基座120探針平臺112、114 機架130探針支架140 晶圓夾座150顯微鏡160 桌子162延伸桌200 高頻測量設備210 射頻信號源 220聯結器230/240 自動調整器 250向量自動網絡分析儀260 信號傳輸線本發明10 探針機臺11 基座12 探針平臺13 探針支架14 晶片夾座15 顯微觀測裝置20 防震桌30 承載裝置32 剛性平板34 支柱320 凹口342調整螺杆322 加強梁 344防滑墊
324固定孔36 翼板38 摺疊裝置382垂直部 384支撐部40 高頻測量設備43 自動調整器 46 信號連接線具體實施方式
現配合附圖將本發明的較佳實施例詳細說明如下，但是這些說明只是用來說明本發明，而不是對本發明的權利範圍作任何的限制。
請參閱圖2及圖3，分別為本發明的晶圓測量系統的前視圖和本發明中承載裝置的立體圖。本發明提供的晶圓測量系統，包括一探針機臺10、一防震桌20、一承載裝置30、及一高頻測量設備40。
該探針機臺10包括有一基座11、一探針平臺12、一對探針支架13、一晶片夾座14、及一顯微觀測裝置15。該探針平臺12放置在基座11上；這對探針支架13分別放置於該探針平臺12的兩側；晶片夾座14設置於這對探針支架13的中間；該顯微觀測裝置15位於晶片夾座14的上方，其中該顯微觀測裝置15可以是目視裝置或影像擷取裝置。
本實施例中該探針機臺10放置於一防震桌20上，該防震桌20可自動感測到周圍輕微的震動而通過電動充氣泵得以維持水平。該防震桌20的面積只需略大於該探針機臺10的基座11，這樣可以大大節省空間。由於防震技術非本發明的要點，故不再贅述。
該承載裝置30包括有一剛性平板32及多個支柱34。該剛性平板32位於探針支架13的上方；多個支柱34則設於該剛性平板32下方。本實施例中支柱34也可放置於防震桌20上且位於基座11的旁邊。該剛性平板32最好用金屬製成，這樣也可具有防電磁幹擾的作用。其表面經過防鏽及絕緣處理。由於該剛性平板32設置於探針機臺10上，因此中間部位設計有一凹口320以供顯微觀測裝置15觀測、放置晶圓及下針。
為了避免該剛性平板32過寬而略顯低陷，該剛性平板32還可以設置至少一加強梁322(例如工字型梁)在其底面以加強結構強度。其中該剛性平板32還可以設有多個貫穿的固定孔324以用來固定置於其上的測量裝置。
本實施例中，該承載裝置30的支柱34底部各設有一調整螺杆342，藉此可以調整高度，並且還可以用來調整該剛性平板32使之位於一水平面上。調整螺杆342的底面還可以設置一防滑墊344，藉此可防止該承載裝置30的滑動及避震。
高頻測量設備40同現有技術所述，而在本實施例中則還包括有二個各自放置於該剛性平板32兩側的自動調整器43、及二個穿過凹口320並且各自連接自動調整器43到探針支架13的信號連接線46。其中自動調整器43也可以是一個。本發明中信號連接線46仍以最少的彎曲程度連接至探針支架13，甚至比現有技術更加容易安裝設置。現有技術的信號連接線的彎曲部分靠近於探針支架13，其安裝設置的空間較小，組裝空間比較受限制。本發明提供的信號連接線46的彎曲部分是在剛性平板32上方且靠近凹口320，具有較大的安裝設置的空間，比較容易組裝。
該承載裝置30還具有一對可摺疊地設置於剛性平板32兩側的翼板36，藉此可根據需要而展開用來放置該高頻測量設備40，或者摺疊起來以節省空間。其摺疊的方式可以有許多種，在本實施例中，承載裝置30具有多個各自設於支柱34上的摺疊裝置38以連接翼板36，其中該摺疊裝置38各具有一固定於支柱34上的垂直部382及一樞接於垂直部382並且抵接於翼板36的支撐部384。
本發明提供的晶圓測量系統減少所佔用的空間，並且可將該探針機臺10及該承載裝置30同時放置於防震桌上，共享防震設備，藉此可以提供更準確的測量系統。
本發明所述的晶圓測量系統提供了一種良好的承載裝置30，不僅有效縮簡訊號連接線46的長度以減少損耗並且增加自動調整器(ATS)測量範圍；並且使得自動調整器43可同處一水平面。其中該承載裝置30的支柱34可調整高度，並具有防滑及避震的功能。該承載裝置30還具有可收納式翼板36，藉此可以增加承載裝置30可使用的平面。
另外，本發明中所提供的承載裝置30採用中空式設計，利於觀測、放置晶圓及下針。
綜上所述，本發明非常符合發明專利申請的要點，故依法提出申請。
但以上所公開的內容，只是作為本發明的較佳實施例而已，而不能以此限定本發明的權利範圍，因此根據本發明權利要求保護範圍所做的各種變化或修飾，仍屬於本發明所要求保護的範圍。
權利要求
1.一種晶圓測量系統，包括一探針機臺，包括有一基座、一置於該基座上的探針平臺、一對分別放置於該探針平臺的兩側探針支架、一設置於這對探針支架中間的晶片夾座、及一放置於該晶片夾座上方的顯微觀測裝置；一承載裝置，包括有一個位於該探針支架的上方的剛性平板、及設於該剛性平板下方的多個支柱，該剛性平板設有一凹口供顯微觀測裝置觀測；及一高頻測量設備，至少包括一自動調整器，該自動調整器放置於該剛性平板上的，及一穿過凹口並連接自動調整器到探針支架的信號連接線。
2.如權利要求1所述的晶圓測量系統，其特徵是，所述的高頻測量設備包括有二個各自放置於剛性平板兩側的自動調整器、及二個各自連接自動調整器到探針支架的信號連接線。
3.如權利要求1所述的晶圓測量系統，其特徵是，還包括一防震桌，其中探針機臺的基座及該承載裝置的支柱是放置在防震桌上的。
4.如權利要求1所述的晶圓測量系統，其特徵是，所述的剛性平板的表面經過防鏽及絕緣處理，並且該剛性平板具有一設置於其底面的加強梁，及多個固定孔。
5.如權利要求1所述的晶圓測量系統，其特徵是，所述的承載裝置具有一對可摺疊地設置於剛性平板兩側的翼板、及多個各自設於支柱上以連接該翼板的摺疊裝置，其中這些摺疊裝置分別具有一固定於該支柱上的垂直部及一樞接於該垂直部並且抵接於翼板的支撐部，並且該承載裝置的支柱底部各設有一調整螺杆。
6.如權利要求5所述的晶圓測量系統，其特徵是，所述的調整螺杆的底面各設有一防滑墊。
7.一種承載裝置，設置於一探針機臺的基座上，該探針機臺具有一晶片夾座及一對位於該晶片夾座的兩側的探針支架，包括一剛性平板，平行地設置於該基座的上方，該剛性平板設有一凹口對應於該晶片夾座的位置；及多個支柱，設於該剛性平板下方。
8.如權利要求7所述的承載裝置，其特徵是，所述的剛性平板的表面經過防鏽及絕緣處理，並且該剛性平板還具有一設置於其底面的加強梁，以及多個固定孔。
9.如權利要求7所述的承載裝置，其特徵是，所述的承載裝置具有一對可摺疊地設置於該剛性平板兩側的翼板，及多個各自設於支柱上以連接翼板的摺疊裝置，其中所述的摺疊裝置各具有一固定於支柱上的垂直部及一樞接於該垂直部並且抵接於翼板的支撐部，並且其中該承載裝置的支柱底部各設有一調整螺杆。
10.如權利要求9所述的承載裝置，其特徵是，所述的調整螺杆的底面各設有一防滑墊。
全文摘要
一種晶圓測量系統，提供一種改善的承載裝置、而且能減少測量機臺佔用的空間。該晶圓測量系統包括一探針機臺、一承載裝置、及一高頻測量設備。該探針機臺包括有一基座、一探針平臺、一對分別放置於探針平臺兩側的探針支架、一置於這對探針支架中間的晶片夾座、及一顯微觀測裝置；該承載裝置包括有一位於該探針支架的上方的剛性平板，及多個支柱，該剛性平板設有一凹口供該顯微觀測裝置觀測；該高頻測量設備至少包括一放置於該剛性平板上的自動調整器，及一穿過凹口並連接自動調整器到探針支架的信號連接線。
文檔編號G01R31/26GK1755910SQ20041008347
公開日2006年4月5日 申請日期2004年9月29日 優先權日2004年9月29日
發明者吳經國, 王是琦 申請人:立積電子股份有限公司