CN110763149B - 一种半导体晶圆翘曲形变测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半导体晶圆翘曲形变测试设备，包括本体，本体包括影像撷取室、测试室、预热室和自动控制装置，预热室、影像撷取室和测试室独立设置，影像撷取室设置于测试室上方，影像撷取室与测试室之间设有高透光率玻璃，自动控制装置电连接影像撷取室、测试室及预热室，影像撷取室设有摄影装置，测试室相异两侧壁开设有第一进气口及第一排气口，预热室设有加热装置，预热室相异两侧壁开设有第二进气口和第二排气口，第一排气口与第二进气口之间设有软质的排气通道，第二排气口与第一进气口之间设有软质的进气通道。本发明的优点在于：能够模拟半导体晶圆翘曲形变环境、可对半导体晶圆进行检测、能够有效减少不良品产生。

Description

一种半导体晶圆翘曲形变测试设备

技术领域

本发明涉及半导体晶圆测试设备技术领域，具体是指一种半导体晶圆翘曲形变测试设备。

背景技术

半导体晶圆在制程中，经过热处理是必要的，例如使用氧化硅膜作为隔绝层，或应用于流动膜的回流制程等；然而不同批次或不同类型的半导体晶圆具有不同的最高受温能力，当超过能承受的温度时，将会使半导体晶圆发生翘曲，导致不良品产生。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对以上问题，提供一种能够模拟半导体晶圆翘曲形变环境、可对半导体晶圆进行检测、能够有效减少不良品产生的一种半导体晶圆翘曲形变测试设备。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种半导体晶圆翘曲形变测试设备，包括本体，所述本体包括影像撷取室、测试室、预热室和自动控制装置，所述预热室、影像撷取室和测试室独立设置，所述影像撷取室设置于测试室上方，所述影像撷取室与测试室之间设有高透光率玻璃，所述自动控制装置电连接影像撷取室、测试室及预热室，所述影像撷取室设有摄影装置，所述测试室相异两侧壁开设有第一进气口及第一排气口，所述第一排气口处设有第一闸门，所述测试室的温度线性升率上升，所述预热室设有加热装置，所述预热室相异两侧壁开设有第二进气口和第二排气口，所述第一排气口与第二进气口之间设有软质的排气通道，所述第二排气口与第一进气口之间设有软质的进气通道，所述第二进气口处设有第二闸门，所述第二排气口出设有第三闸门。

本发明与现有技术相比的优点在于：该半导体晶圆翘曲形变测试设备，利用高温热风对半导体晶圆进行测试，并通过将预热室、测试室及影像撷取室分离设置，避免预热室加温及送风时的振动，对画面拍摄造成影响，通过影像撷取室获知晶圆承受高温时翘取形变之状态，藉此确认晶圆翘曲形变是否超出可接受范围。

进一步的，所述预热室中设有鼓风机、风扇、加热管及吸热结构，所述风扇至少有一个，所述鼓风机位于预热室顶部，所述风扇设置在预热室的侧壁，所述吸热结构设置在该预热室的底部，所述加热管设置在吸热结构顶部。

进一步的，所述预热室底部设有减震橡胶垫片，所述预热室与测试室之间通过软质耐热帆布管体连接。

进一步的，所述测试室的升温速度为每一秒钟升高1℃～3℃，所述测试室的升温速度为线性变化。

进一步的，所述测试室内设有叶片，所述叶片转动设置在第一进气口。

进一步的，所述测试室内活动设置有网状置放架，所述网状置放架位于叶片和第一进气口的交界处。

进一步的，所述测试室的内侧壁面上设有液态氮注入结构和风扇，所述风扇至少有一个。

进一步的，所述测试室和预热室上均设有门体，所述测试室和预热室对应的门体边框处均环设有至少一条密封条。

进一步的，所述排气通道与进气通道均为软质耐热的帆布管体。

进一步的，所述自动控制装置上设有USB插槽，所述USB插槽与自动控制装置电连接。

附图说明

图1是本发明一种半导体晶圆翘曲形变测试设备的立体外观示意图。

图2是本发明一种半导体晶圆翘曲形变测试设备的影像撷取室及测试室的示意图。

图3是本发明一种半导体晶圆翘曲形变测试设备的热风流动方向的***示意图。

附图说明：10、本体，11、影像撷取室，111、摄影装置，12、测试室，121、第一进气口，122、第一排气口，123、叶片，124、网状置放架，13、预热室，131、加热装置，1311、鼓风机，1312、风扇，1313、加热管，1314、吸热结构，132、减震橡胶垫片，133、液态氮注入结构，134、第二进气口，135、第二排气口，14、自动控制装置，141、USB插槽，151、门体，152、密封条，16、高透光率玻璃，171、第一闸门，172、第二闸门，173、第三闸门，181、进气通道，182、排气通道，20、晶圆。

具体实施方式

参阅图1并搭配图3，揭露本发明的一种半导体晶圆翘曲形变测试设备，本体10具有影像撷取室11、测试室12、预热室13及自动控制装置14，所述影像撷取室11设置在测试室12上方，所述预热室13为独立设置，与测试室12及预热室13的设置位置不同。

参阅图2并搭配图3，所述测试室12及预热室13分别具有门体151，所述测试室12及预热室13对应各门体151的边框处分别环设至少一根密封条152，所述密封条152能降低热风散逸可能，透过开启所述门体151即可放至一晶圆20至所述测试室12，所述影像撷取室11与测试室12之间设置高透光率玻璃16，所述自动控制装置14设置USB插槽141，所述自动控制装置14电连接影像撷取室11、测试室12、预热室13及USB插槽141；所述影像撷取室11具有摄影装置111，所述摄影装置111能对晶圆20进行影像摄影，而通过高透光率玻璃16的设置，能使摄影装置111拍摄晶圆20时，能维持清晰影像；所述测试室12相异两侧壁开设第一进气口121及第一排气口122，所述第一排气口122设有一第一闸门171，所述测试室12的温度能控制以线性升率上升；所述预热室13具有加热装置131，当设备进行运转时，预热室13之热能快速经通道传送至测试室12，使测试室12达到快速温度变化率的测试要求，上述温度上升速度为每一秒钟升高1℃～3℃，其温度上升以线性升温方式进行；所述预热室13相异两侧壁开设第二进气口134及第二排气口135，所述第一排气口122与第二进气口134之间连接软质的排气通道182，所述第二排气口135与第一进气口121之间连接软质的进气通道181，所述第二进气口134设有第二闸门172，所述第二排气口135设有第三闸门173。

继续参阅图2，所述测试室12具有可调整角度的复数叶片123，所述叶片123设置在第一进气口121，当所述预热室13传送热风时，可通过调整叶片123的角度控制热风吹送方向，所述叶片123可事先手动调整方向，或者透过自动控制装置14调整方向；所述测试室12设置移动式的网状置放架124，所述网状置放架124可提供晶圆20放置于其上，且网状置放架124的网子不会影响热风的吹送。

参阅图3并搭配图2，可看出所述加热装置131设置有鼓风机1311、至少一个风扇1312、复数加热管1313及复数吸热结构1314，所述鼓风机1311设置在加热装置131顶部，所述风扇1312设置在加热装置131的侧壁，所述风扇1312能搅动空气，加速温度均匀分布达到预期要求，所述吸热结构1314设置在加热装置131的底部，且加热管1313位于吸热结构1314顶部，所述预热室13底部设有减震橡胶垫片132，所述减震橡胶垫片132可进一步降低鼓风机1311及风扇1312启动时所产生的震动，振动越小，越不易影响摄影装置111对所述晶圆20的拍摄；为了降低震动影响力，将预热室13与影像撷取室11及测试室12独立区隔设置，所述预热室13与测试室12透过进气通道181及排气通道182连接，所述排气通道181与进气通道182系为软质耐热的帆布管体，除了可承受高温外，亦能降低鼓风机1311及风扇1312启动时所产生的震动传递至测试室12或影像撷取室11，因此能提升摄影装置111撷取影像的精确度；另外，所述测试室12的内侧壁面设置一液态氮注入结构133及至少一个风扇125，通过液态氮注入结构133喷注气体及风扇125的搅动带动空气流动，能快速对测试室12进行降温。

继续参阅图3，本创作具体实施流程如下，自动控制装置14可预先设置摄影装置111的拍照时间和拍照条件(例如：依测试室12升温的度数采间隔式的拍照)，预先设定加热装置131的加热温度，以及第一闸门171、第二闸门172及第三闸门173的启闭时间设置。当加热装置131加热到预设值时，利用自动控制装置14操作第一闸门171、第二闸门172及第三闸门173同时开启，为能控制测试室12温度以线性升率上升，需控制闸门173开启大小及鼓风机1311转速，将第三闸门173以设定时间内按比例开启至全开，再利用测试室12之温度回授控制鼓风机1311变频器之转速，热风会先从预热室13的第二排气口135，进入进气通道181并通过第一进气口121后，热风进入测试室12对晶圆20进行加热测试，接着会从第一排气口122离开，途中经过第一闸门171、排气通道182、第二闸门172及第二进气口134，热风回到预热室13，并重复上述步骤进行热风循环，直到影像撷取室11的摄影装置111撷取晶圆20瞬间受热所产生翘曲的影像设定时间到达后，第一闸门171、第二闸门172及第三闸门173将会同时关闭，热风停止循环，测试室12可透过液态氮注入结构133注入液态氮及配合风扇125的搅动空气，使温度加速冷却恢复至常温状态，等测试室12冷却后，可将晶圆20取出，进行另一晶圆20的测试。而由影像撷取室11所撷取的影像，可透过插设USB于自动控制装置14的USB插槽141，将上述影像资料传输到外部的分析设备进行分析，藉此获知晶圆20受热温度所产生形变的资料。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种半导体晶圆(20)翘曲形变测试设备，包括本体(10)，所述本体(10)包括影像撷取室(11)、测试室(12)、预热室(13)和自动控制装置，其特征在于：所述预热室(13)、影像撷取室(11)和测试室(12)独立设置，所述影像撷取室(11)设置于测试室(12)上方，所述影像撷取室(11)与测试室(12)之间设有高透光率玻璃，所述自动控制装置电连接影像撷取室(11)、测试室(12)及预热室(13)，所述影像撷取室(11)设有摄影装置(111)，所述测试室(12)相异两侧壁开设有第一进气口(121)及第一排气口(122)，所述第一排气口(122)处设有第一闸门(171)，所述测试室(12)的温度线性升率上升，所述测试室(12)的升温速度为每一秒钟升高1℃～3℃；所述预热室(13)设有加热装置(131)，所述预热室(13)相异两侧壁开设有第二进气口(134)和第二排气口(135)，所述第一排气口(122)与第二进气口(134)之间设有软质的排气通道(182)，所述第二排气口(135)与第一进气口(121)之间设有软质的进气通道(181)，所述第二进气口(134)处设有第二闸门(172)，所述第二排气口(135)出设有第三闸门(173)；所述预热室(13)底部设有减震橡胶垫片(132)，所述预热室(13)与测试室(12)之间通过软质耐热帆布管体连接。

2.根据权利要求1所述的一种半导体晶圆(20)翘曲形变测试设备，其特征在于：所述预热室(13)中设有鼓风机(1311)、风扇(1312)、加热管(1313)及吸热结构(1314)，所述风扇(1312)至少有一个，所述鼓风机(1311)位于预热室(13)顶部，所述风扇(1312)设置在预热室(13)的侧壁，所述吸热结构(1314)设置在该预热室(13)的底部，所述加热管(1313)设置在吸热结构(1314)顶部。

3.根据权利要求1所述的一种半导体晶圆(20)翘曲形变测试设备，其特征在于：所述测试室(12)内设有叶片(123)，所述叶片(123)转动设置在第一进气口(121)。

4.根据权利要求1或3所述的一种半导体晶圆(20)翘曲形变测试设备，其特征在于：所述测试室(12)内活动设置有网状置放架(124)，所述网状置放架(124)位于叶片(123)和第一进气口(121)的交界处。

5.根据权利要求1所述的一种半导体晶圆(20)翘曲形变测试设备，其特征在于：所述测试室(12)的内侧壁面上设有液态氮注入结构(133)和风扇(1312)，所述风扇(1312)至少有一个。

6.根据权利要求1所述的一种半导体晶圆(20)翘曲形变测试设备，其特征在于：所述测试室(12)和预热室(13)上均设有门体，所述测试室(12)和预热室(13)对应的门体边框处均环设有至少一条密封条。

7.根据权利要求1所述的一种半导体晶圆(20)翘曲形变测试设备，其特征在于：所述排气通道(182)与进气通道(181)均为软质耐热的帆布管体。

8.根据权利要求1所述的一种半导体晶圆(20)翘曲形变测试设备，其特征在于：所述自动控制装置上设有USB插槽，所述USB插槽与自动控制装置电连接。

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