CN101587850A - 承载结构以及测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明披露一种承载结构，该承载结构用以承载从晶圆切割出的晶圆部分并结合测试装置测试该晶圆部分。该承载结构包括本体、第一容纳槽、第二容纳槽以及固定构件。该本体的尺寸大体上与该晶圆相等。该第一容纳槽设置于该本体的第一面上，并且可容纳该晶圆部分。该第二容纳槽设置于该第一面上并且连接该第一容纳槽。该固定构件设置于该第二容纳槽中，并且可抵扣该晶圆部分的侧边以将该晶圆部分固定于该第一容纳槽中。本发明的承载结构可以承载并固定从晶圆切割出的晶粒、晶片或是残缺晶圆等晶圆部分。当将承载结构连同晶圆部分置入测试装置测试时，可获得更精确的测试结果。

Description

承载结构以及测试装置

技术领域

本发明涉及一种承载结构以及测试装置，并且特别地，本发明涉及一种可互相结合以对已切割的晶圆部分(wafer portion)作测试的承载结构以及测试装置。

背景技术

近年来，半导体工艺的发展使近代电子工业呈现飞跃性成长，小至人们居住的生活环境、工作环境，大至外层空间的研究，均与电子工业的进步息息相关。因此，半导体技术可谓是近代科技的基石。

在半导体技术中，其基本元件由硅晶圆(wafer)的生产开始，并利用显影、蚀刻以及沉积等处理技术在晶圆表面形成各种结构，接着切割晶圆以形成晶粒(die)，最后再进行封装而成为半导体基本元件。在晶圆表面上形成各种结构后，会将晶圆送入测试设备中进行测试，而获得晶圆上的各晶粒所具有的电气特性，由此改良原工艺而获得更高的合格率。因此，晶圆测试在半导体技术中是检验工艺的重要技术。

一般常见的晶圆测试工艺是利用测试设备与探针板(probecard)来测试晶圆上的每个晶粒。探针板的检测头可设置有以金属制成的探针，此探针可用以接触晶片(chip)上的焊锡、凸块或是其它现有可作为信号传输的不同设计，以直接对晶片输入信号以及读取其输出值。针对检测结果不合格的晶片或晶粒，将会标示并筛选出来。在进行晶片切割后功能未达标准的晶片或晶粒将不会继续进行封装工艺。

然而，经由晶圆测试后合格的晶粒或晶片仍有可能会有不正常或是效率不佳的问题，此时需对晶粒或晶片进行再检测以找出不正常的原因。由于市面上所使用的测试设备，例如UF200或是UF2000，并无法对已从晶圆中切割出的晶片或晶粒进行测试。在现有技术中，已切割的晶片或晶粒的再测试通常是将晶片或晶粒设置于印刷电路板上，再以测试设备测试。

上述现有技术所使用的方法，其中晶片或晶粒设置于印刷电路板上，其测试环境将会与原本的晶片或晶粒有差异，因此，所测试出的电气特性也随之具有差异，而无法准确得到晶片或晶粒的特性。

发明内容

因此，本发明的范畴在于提供一种承载结构，可结合测试装置进行晶粒或晶片等晶圆部份的测试。

根据一个具体实施例，本发明的承载结构用以承载从晶圆切割出的晶圆部分，并且可结合测试装置测试此晶圆部分。本具体实施例的承载结构包括本体、第一容纳槽、第二容纳槽以及固定构件。

在本具体实施例中，承载结构的本体尺寸与切割出晶圆部分的晶圆的尺寸大体上相等。第一容纳槽设置于本体的第一面上，此第一容纳槽可用以容纳待测试的晶圆部分。第二容纳槽也设置于第一面上，并且连接第一容纳槽。固定构件设置于第二容纳槽中，并且其可抵扣晶圆部分的侧边以将晶圆部分固定于第一容纳槽中。

根据另一具体实施例，本发明的承载结构用以承载从晶圆切割出的晶圆部分，并且可结合测试装置测试此晶圆部分。本具体实施例的承载结构包括本体、第一容纳槽以及沟槽。

在本具体实施例中，承载结构的本体尺寸与切割出晶圆部分的晶圆的尺寸大体上相等。第一容纳槽设置于本体的第一面上，此第一容纳槽可用以容纳待测试的晶圆部分。沟槽设置于本体的第二面上，此第二面相对于第一面。此外，沟槽内具有从第二面贯穿本体至第一面的孔洞。当本具体实施例的承载结构结合测试装置测试晶圆部分时，测试装置能在承载结构上产生吸引气压来从沟槽以及孔洞吸引晶片并将晶圆部分固定于第一容纳槽。

根据本发明的承载结构，进一步包括至少一个第三容纳槽，并且该第一容纳槽以及该第三容纳槽根据规则设置并排列于该第一面上。

根据本发明的承载结构，其中，该晶圆部分选自由晶片、晶粒以及残缺晶圆所组成的组中的一个。

本发明的另一范畴在于提供一种测试装置，可用以测试从晶圆切割出的晶圆部分。

根据一个具体实施例，本发明的测试装置包括承载结构以及探针构件。其中承载结构可用以承载晶圆部分，并且通过探针构件可以测试晶圆部分。

在本具体实施例中，承载结构进一步包括本体、第一容纳槽、第二容纳槽以及固定构件。承载结构的本体尺寸与切割出晶圆部分的晶圆的尺寸大体上相等。第一容纳槽设置于本体的第一面上，此第一容纳槽可用以容纳待测试的晶圆部分。第二容纳槽也设置于第一面上，并且连接第一容纳槽。固定构件设置于第二容纳槽中，并且其可抵扣晶圆部分的侧边以将晶圆部分固定于第一容纳槽中。承载结构固定晶圆部分后，探针构件可接着测试晶圆部分。

根据本发明的测试装置，其中，该承载结构进一步包括沟槽，设置于该本体的相对于该第一面的第二面上，并且该沟槽的位置相对于该第一容纳槽。

根据本发明的测试装置，其中，该沟槽内具有从该第二面贯穿该本体至该第一面的孔洞。

根据本发明的测试装置，进一步包括：气压产生元件，对应该孔洞，用以产生吸引气压来吸引并固定该晶圆部分。

根据本发明的测试装置，其中，该承载结构进一步包括至少一个第三容纳槽，并且该第一容纳槽以及该第三容纳槽根据规则设置并排列于该第一面上。

根据本发明的测试装置，其中，该晶圆部分选自由晶片、晶粒以及残缺晶圆所组成的组中的一个。

根据另一具体实施例，本发明的测试装置包括承载结构以及探针构件。其中承载结构可用以承载并固定晶圆部分，并且通过探针构件可以测试晶圆部分。与上一具体实施例不同之处，在于本具体实施例的承载结构包括本体、第一容纳槽以及沟槽。

在本具体实施例中，承载结构的本体尺寸与切割出晶圆部分的晶圆的尺寸大体上相等。第一容纳槽设置于本体的第一面上，此第一容纳槽可用以容纳待测试的晶圆部分。沟槽设置于本体的第二面上，此第二面相对于第一面。此外，沟槽内具有从第二面贯穿本体至第一面的孔洞。当本具体实施例的承载结构结合测试装置测试晶圆部分时，测试装置能在承载结构上产生吸引气压来从沟槽以及孔洞吸引晶片并将晶圆部分固定于第一容纳槽。

根据本发明的测试装置，其中，该承载结构进一步包括：第二容纳槽，设置于该第一面上，该第二容纳槽连接该第一容纳槽；以及固定构件，设置于该第二容纳槽中，该固定构件抵扣该晶圆部分的侧边，以将该晶圆部分固定于该第一容纳槽中。

根据本发明的测试装置，其中，该承载结构进一步包括至少一个第三容纳槽，并且该第一容纳槽以及该第三容纳槽根据规则设置并排列于该第一面上。

根据本发明的测试装置，其中，该晶圆部分选自由晶片、晶粒以及残缺晶圆所组成的组中的一个。

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及附图得到进一步的了解。

附图说明

图1示出根据本发明的一个具体实施例的承载结构的示意图。

图2A示出根据本发明的另一具体实施例的承载结构的正面示意图。

图2B示出图2A的承载结构的背面示意图。

图2C示出图2A的承载结构沿剖面线A-A的剖面示意图。

图3示出图2C的承载结构结合测试装置固定晶圆部分的示意图。

图4A示出根据本发明的另一具体实施例的承载结构的正面示意图。

图4B示出图4A的承载结构的背面示意图。

图5示出根据本发明的一个具体实施例的测试装置的示意图。

图6示出根据本发明的另一具体实施例的测试装置的示意图。

具体实施方式

请参照图1，图1示出根据本发明的一个具体实施例的承载结构1的示意图。本具体实施例的承载结构1可用以结合测试装置(在图中未示出)测试晶圆部分2，其中，此晶圆部分2从晶圆(在图中未示出)切割出来，在实践中，晶圆部分2可为晶片、晶粒或是残缺晶圆。如图1所示，承载结构1包括本体10、第一容纳槽12、第二容纳槽14以及固定构件16。

在本具体实施例中，本体10具有第一面100，第一容纳槽12以及第二容纳槽14均设置于第一面100之上，并且第二容纳槽14连接第一容纳槽12。固定构件16设置于第二容纳槽14中，并且固定构件16可抵扣住晶圆部分2的侧边，进而将晶圆部分2固定于第一容纳槽12中。

请注意，在本具体实施例中，本体10的尺寸大体上与晶圆尺寸相等。也就是，在实践中，本体10的尺寸可以大体上与4英寸晶圆、5英寸晶圆、6英寸晶圆、8英寸晶圆以及12英寸晶圆等现有晶圆相等，根据切割出晶圆部分2的晶圆的尺寸以及测试装置可接受的规格而定。在实践中，本体10的外观也可大体上与晶圆相同。此外，在本具体实施例中，第一容纳槽12位于本体10的中央部位，然而在实践中，第一容纳槽12也可设置于本体10的第一面100的其它部分，而不受限于本具体实施例。

此外，在实践中，本体10的第一面100上可以更进一步地设置多个第一容纳槽12以及分别连接这些第一容纳槽12的第二容纳槽14以及设置于第二容纳槽14中的固定构件16。这些第一容纳槽12可排列于第一面100之上，在实践中，第一容纳槽12可根据晶圆部分2于原始晶圆上未切割前的位置而排列，或是根据测试装置的探针可对准的位置而排列。

上述具体实施例中，当固定构件16将晶圆部分2固定于第一容纳槽12后，测试装置可将其探针对准并接触晶圆部分2以及其上的电气接点(电接点)，进一步测量晶圆部分2的电气特性。

请参照图2A至图2C，图2A示出根据本发明的另一具体实施例的承载结构3的正面示意图；图2B示出图2A的承载结构3的背面示意图；图2C示出图2A的承载结构3沿剖面线A-A的剖面示意图。本具体实施例的承载结构3用以结合测试装置测试晶圆部分2。如图2A至图2C所示，承载结构3包括本体30、第一容纳槽32以及沟槽34。

在本具体实施例中，本体30上具有第一面300以及相对于第一面300的第二面302，并且本体30的尺寸大体上与切割出晶圆部分2的晶圆的尺寸相等。第一容纳槽32设置于第一面300之上，其可用以容纳晶圆部分2。此外，沟槽34设置于第二面302上。沟槽34中具有孔洞340，孔洞340从第二面302贯穿本体30至第一面300。

请参照图3，图3示出图2C的承载结构3结合测试装置4固定晶圆部分2的示意图。如图3所示，当晶圆部分2放置于承载结构3的第一容纳槽32内，并且承载结构3连同晶圆部分2一起置入测试装置4中以测试晶圆部分2时，测试装置4可对沟槽34以及孔洞340造成吸引气压。此时晶圆部分2如果置于孔洞340之上，将会被吸引气压吸引，进而固定于第一容纳槽32中。在实践中，吸引气压可通过对承载结构3的沟槽34抽真空而产生。此外，本具体实施例中，沟槽34内设置一个孔洞340。然而，在实践中，孔洞340的数量可不受限于本说明书所列举的具体实施例，而根据使用者或设计者需求而定。

在实践中，本体30的第一面300可进一步设置多个第一容纳槽32，并且，在本体30的第二面302也可设置相对于这些第一容纳槽32的多个沟槽34。同样地，这些沟槽34也可设置贯穿本体30的孔洞340。由此，承载结构3可同时承载多个晶圆部分2，并且当承载结构3连同多个晶圆部分2一起置入测试装置4中进行测试时，测试装置4产生的吸引气压可以同时吸引并且固定这些晶圆部分2。

另外，在实践中当上述测试装置4产生吸引气压时，如果存在其上未放置晶圆部分2的孔洞340，对于这些孔洞340可以用胶带或是其它堵塞结构挡住这些未放置晶圆部分2的孔洞340，以避免吸引气压通过这些未放置晶圆部分2的孔洞340吸引外界气体而无法固定晶圆部分2。

在实践中，上述的各第一容纳槽32，可依据晶圆部分2原本于晶圆上未切割前的位置而排列，或是根据测试装置4的探针可对准的位置而排列。

请参照图4A以及图4B，图4A示出根据本发明的另一具体实施例的承载结构5的正面示意图；图4B示出图4A的承载结构5的背面示意图。本具体实施例的承载结构5用以结合测试装置(在图中未示出)测试晶圆部分2。如图4A以及图4B所示，承载结构5包括本体50、第一容纳槽52、第二容纳槽54、固定构件56以及沟槽58。

在本具体实施例中，本体50具有第一面500以及相对于第一面500的第二面502，第一容纳槽52以及第二容纳槽54分别设置于第一面500之上，并且第二容纳槽54连接第一容纳槽52。固定构件56设置于第二容纳槽54中，并且固定构件56可抵扣住晶圆部分2的侧边，进而将晶圆部分2固定于第一容纳槽52中。此外，在实际应用中，固定构件56本身可通过卡钩或栓锁等方式固定于本体50或第二容纳槽54，以避免其本身的滑动。

此外，在本具体实施例中，沟槽58可设置于第二面502上，并且其位置相对于第一容纳槽52。沟槽58内具有孔洞580，其可从第二面502贯穿本体50至第一面500。在实践中，当将承载结构5连同晶圆部分2置入测试装置时，测试装置可产生吸引气压，吸引气压通过沟槽58以及孔洞580吸引并且固定晶圆部分2。

上述具体实施例的承载结构5，可通过位于第二容纳槽54中的固定构件56固定晶圆部分2，并且当其置入测试装置时，测试装置产生的吸引气压可以通过沟槽58以及孔洞580吸引并且进一步固定晶圆部分2，使晶圆部分2可被牢牢固定于承载结构5之上。

请参照图5，图5示出根据本发明的一个具体实施例的测试装置6的示意图。本具体实施例的测试装置6用以测试晶圆部分2，其中，晶圆部分2从晶圆(在图中未示出)切割出来。如图5所示，测试装置6包括承载结构60以及探针构件62。

在本具体实施例中，承载结构60可用以承载并固定晶圆部分2，承载结构60可包括本体600、第一容纳槽602、第二容纳槽604以及固定构件606。第一容纳槽602以及第二容纳槽604分别设置于本体600的第一面6000之上，并且第二容纳槽604连接第一容纳槽602。固定构件606设置于第二容纳槽604中，并且固定构件606可抵扣住晶圆部分2的侧边，进而将晶圆部分2固定于第一容纳槽602中。

在本具体实施例中，本体600的尺寸与切割出晶圆部分2的晶圆的尺寸大体上相等。当承载结构60固定晶圆部分2并且置入测试装置6后，探针构件62耦接于测试装置6的处理单元(在图中未示出)，可被控制以对准并接触晶圆部分2而进行测试。

在实践中，承载结构60的第一面6000上可设置多个第一容纳槽602以及相对应的第二容纳槽604与固定构件606。这些第一容纳槽602可于第一面6000上排列，并且探针构件62可被控制对准这些第一容纳槽602以测试多个容纳于这些第一容纳槽602中的晶圆部分2。

请参照图6，图6示出根据本发明的另一具体实施例的测试装置7的示意图。如图6所示，本具体实施例的测试装置7用以测试晶圆部分2，其中，晶圆部分2从晶圆(在图中未示出)切割出来。测试装置7包括承载结构70以及探针构件72。

在本具体实施例中，承载结构70可用以承载晶圆部分2，其包括本体700、第一容纳槽702以及沟槽704。本体700上具有第一面7000以及相对于第一面7000的第二面7002，并且本体700的尺寸大体上与切割出晶圆部分2的晶圆的尺寸相等。第一容纳槽702设置于第一面7000之上，其可用以容纳晶圆部分2。此外，沟槽704设置于第二面7002上。沟槽704中具有孔洞7040，孔洞7040从第二面7002贯穿本体700至第一面7000。

在本具体实施例中，本体700的尺寸与切割出晶圆部分2的晶圆的尺寸大体上相等。当将承载结构70连同晶圆部分2置入测试装置7后，测试装置7可产生吸引气压通过沟槽704以及孔洞7040吸引并且固定晶圆部分2。接着，探针构件72可被控制以对准晶圆部分2而进行测试。

与现有技术相比较，本发明的承载结构可以承载并固定从晶圆切割出的晶粒、晶片或是残缺晶圆等晶圆部分。当将承载结构连同晶圆部分置入测试装置测试时，由于承载结构的本体外观以及尺寸大体上与晶圆相等，因此测试装置可直接于承载结构上进行晶圆部分的测试，并且其测试环境接近未切割晶圆前的测试环境，可获得更精确的测试结果。

通过以上对优选具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所披露的优选具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能将各种改变及等同的设置方案涵盖于本发明的权利要求保护范围的范畴内。因此，本发明的权利要求保护范围的范畴应该根据上述的说明作最宽广的解释，从而使其涵盖所有可能的改变以及等同的设置方案。

主要元件符号说明

1、3、5、60、70：承载结构

10、30、50、600、700：本体

12、32、52、602、702：第一容纳槽

14、54、604：第二容纳槽

16、56、606：固定构件

100、300、500、6000、7000：第一面

302、502、7002：第二面            34、58、704：沟槽

340、580、7040：孔洞              2：晶圆部分

4、6、7：测试装置                 62、72：探针构件。

Claims (10)

1.一种承载结构，用以承载从晶圆切割出来的晶圆部分，并且结合测试装置测试所述晶圆部分，所述承载结构包括：

本体，所述本体的尺寸大体上与所述晶圆的尺寸相等；

第一容纳槽，设置于所述本体的第一面上，用以容纳所述晶圆部分；

第二容纳槽，设置于所述第一面上，所述第二容纳槽连接所述第一容纳槽；以及

固定构件，设置于所述第二容纳槽中，所述固定构件抵扣所述晶圆部分的侧边，以将所述晶圆部分固定于所述第一容纳槽中。

2.根据权利要求1所述的承载结构，其中，所述本体的相对于所述第一面的第二面上进一步包括沟槽，并且所述沟槽的位置相对于所述第一容纳槽。

3.根据权利要求2所述的承载结构，其中，所述沟槽内具有从所述第二面贯穿所述本体至所述第一面的孔洞，并且所述测试装置能产生吸引气压来从所述沟槽以及所述孔洞吸引并固定所述晶圆部分。

4.根据权利要求1所述的承载结构，进一步包括至少一个第三容纳槽，并且所述第一容纳槽以及所述第三容纳槽根据规则设置并排列于所述第一面上。

5.根据权利要求1所述的承载结构，其中，所述晶圆部分选自由晶片、晶粒以及残缺晶圆所组成的组中的一个。

6.根据权利要求1所述的承载结构，其中，所述测试装置以探针构件测试所述晶圆部分。

7.一种承载结构，用以承载从晶圆切割出来的晶圆部分，并且结合测试装置测试所述晶圆部分，所述承载结构包括：

本体，所述本体的尺寸大体上与所述晶圆的尺寸相等，并且所述本体包括第一面以及相对于所述第一面的第二面；

第一容纳槽，设置于所述第一面上，用以容纳所述晶圆部分；以及

沟槽，设置于所述第二面上并且相对于所述第一容纳槽，并且所述沟槽内具有从所述第二面贯穿所述本体至所述第一面的孔洞；

其中所述测试装置能产生吸引气压来从所述沟槽以及所述孔洞吸引并固定所述晶圆部分。

8.根据权利要求7所述的承载结构，进一步包括：

第二容纳槽，设置于所述第一面上，所述第二容纳槽连接所述第一容纳槽；以及

固定构件，设置于所述第二容纳槽中，所述固定构件抵扣所述晶圆部分的侧边，以将所述晶圆部分固定于所述第一容纳槽中。

9.一种测试装置，用以测试从晶圆切割出来的晶圆部分，所述测试装置包括：

承载结构，包括：

本体，所述本体的尺寸大体上与所述晶圆的尺寸相等；

第一容纳槽，设置于所述本体的第一面上，用以容纳所述晶圆部分；

第二容纳槽，设置于所述第一面上，所述第二容纳槽连接所述第一容纳槽；以及

固定构件，设置于所述第二容纳槽中，所述固定构件抵扣所述晶圆部分的侧边，以将所述晶圆部分固定于所述第一容纳槽中；以及

探针构件，用以测试所述晶圆部分。

10.一种测试装置，用以测试从晶圆切割出来的晶圆部分，所述测试装置包括：

承载结构，包括：

本体，所述本体的尺寸大体上与所述晶圆的尺寸相等，并且所述本体包括第一面以及相对于所述第一面的第二面；

第一容纳槽，设置于所述第一面上，用以容纳所述晶圆部分；以及

沟槽，设置于所述第二面上并相对所述第一容纳槽，并且所述沟槽内具有从所述第二面贯穿所述本体至所述第一面的孔洞；

气压产生元件，对应所述孔洞，用以产生吸引气压吸引并固定所述晶圆部分；以及

探针构件，用以测试所述晶圆部分。

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