一种探针台自动定位装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种探针台自动定位装置，其包括红外模块、数据存储模块、数据处理模块、运动控制模块和电源模块。本发明专利技术利用模块化设计思想，简化了探针台自动定位装置结构，设计出的探针台自动定位装置具有结构简单的优点，可根据使用场景应用到不同场合。本发明专利技术利用红外线入射到晶圆表面和非晶圆表面的反射率不同，可有效地检测晶圆的中心位置，与现有技术中通过机器视觉方法检测晶圆中心方法相比，稳定性强，造价低，能够弥补传统的探针台自动定位装置结构复杂、稳定性差、造价高的缺点。

An Automatic Positioning Device for Probe Platform

The invention discloses an automatic positioning device for a probe station, which comprises an infrared module, a data storage module, a data processing module, a motion control module and a power supply module. The invention simplifies the structure of the automatic positioning device of the probe station by using the modular design idea. The designed automatic positioning device of the probe station has the advantages of simple structure and can be applied to different occasions according to the use scenario. The invention can effectively detect the central position of the wafer by using the different reflectivity of infrared ray incident on the wafer surface and the non-wafer surface. Compared with the method of detecting the wafer center by machine vision in the prior art, the method has strong stability and low cost, and can make up for the shortcomings of the traditional automatic positioning device of the probe table, such as complex structure, poor stability and high cost.

【技术实现步骤摘要】
一种探针台自动定位装置
本专利技术涉及集成电路测试设备
，尤其是涉及一种探针台自动定位装置。
技术介绍
探针台是半导体生产工艺中对晶圆电参数和功能进行测试的关键设备，通过与测试仪连接，能自动识别不合格的晶圆，便于在后续工序中快速将其剔除，从而有效地提高半导体器件生产的成品率，有效地降低器件的制造成本。从上世纪中期开始至今，探针台系统设备有了飞快的发展，设备精度越来越高，自动化程度越来越高，测试的范围越来越广。探针台按照其自动化程度的高低，可分为手动探针台、半自动探针台和全自动探针台。由于效率低下、可靠性较低，目前手动探针台基本上属于被淘汰的原始产品，半自动探针台和全自动探针台应用较广。由于全自动探针台在机械和控制方面存在误差，机械手将晶圆由料盒转移到载片台上时，晶圆的圆心和载片台圆心往往没有完全重合。测试过程中探针台以载片台为基准，默认晶圆圆心与载片台圆心一致，因此会导致探针台在测试过程中存在漏测和误测。传统的探针台自动定位装置，基于图像处理技术，通过对晶圆图像进行边缘检测和圆拟合获取晶圆中心位置，实现自动定位，存在结构复杂、稳定性差、造价高的问题。
技术实现思路
鉴于上述现状，本专利技术为了弥补传统探针台自动定位装置结构复杂、稳定性差、造价高的缺点，提出了一种结构简单、稳定性强、造价低的探针台自动定位装置。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种探针台自动定位装置，该装置包括红外模块、数据存储模块、数据处理模块、运动控制模块和电源模块。进一步的，所述红外模块包括X轴红外装置和Y轴红外装置；X轴红外装置向载片台和晶圆发射红外信号，红外信号作用在载片台和晶圆上后反射，X轴红外装置接收到反射的红外信号，将红外信号转换成电信号，然后进行放大、滤波和模数转换；Y轴红外装置向载片台和晶圆发射红外信号，红外信号作用在载片台和晶圆上后反射，Y轴红外装置接收到反射的红外信号，将红外信号转换成电信号，然后进行放大、滤波和模数转换；所述红外模块的输出信息包括X轴红外数据和Y轴红外数据。进一步的，所述数据存储模块负责记录红外模块输出的三次红外数据。进一步的，所述数据处理模块负责对三次红外数据进行分析，根据分析结果向运动控制模块发送运动指令。进一步的，所述运动控制模块包括运动控制卡、X轴电机驱动器、X轴电机、Y轴电机驱动器、Y轴电机；其中，运动控制卡，负责根据从数据处理模块获取的运动指令，向X轴电机驱动器和Y轴电机驱动器发送运动指令；X轴电机驱动器接收到运动控制卡发送的X轴运动指令，负责对X轴电机进行驱动；X轴电机负责带动载片台在载片台X轴上运动；Y轴电机驱动器接收到运动控制卡发送的Y轴运动指令，负责对Y轴电机进行驱动；Y轴电机负责带动载片台在载片台Y轴上运动。进一步的，所述电源模块，负责电压转换，对红外模块、数据存储模块、数据处理模块和运动控制模块进行供电；同时，所述电源模块监控各个模块的工作电压情况，进行合理有效的电源管理。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术提供的一种探针台自动定位装置，利用模块化设计思想，简化了探针台自动定位装置结构，设计出的探针台自动定位装置具有结构简单的优点，可根据使用场景应用到不同场合。(2)本专利技术利用红外线入射到晶圆表面和非晶圆表面的反射率不同，可有效地检测晶圆的中心位置，与现有技术中通过机器视觉方法检测晶圆中心方法相比，稳定性强，造价低。附图说明图1为一种探针台自动定位装置组成框图；图2为一种探针台的载片台和晶圆轴向示意图；图3为一种探针台的载片台位置示意图。具体实施方式下面结合附图和具体的实施例，对本专利技术进行说明。本专利技术公开了一种探针台自动定位装置，该装置包括红外模块(1-1)、数据存储模块(1-2)、数据处理模块(1-3)、运动控制模块(1-4)和电源模块(1-6)。红外模块(1-1)，包括X轴红外装置和Y轴红外装置；其中，X轴红外装置安装在载片台初始位置正上方，与载片台X轴(2-3)平行，长度与载片台直径相同；X轴红外装置向载片台和晶圆发射红外信号，红外信号作用在载片台和晶圆上后反射，X轴红外装置接收到反射的红外信号，将红外信号转换成电信号，然后进行放大、滤波和模数转换；Y轴红外装置安装在载片台初始位置正上方，与载片台Y轴(2-4)平行，长度与载片台直径相同；Y轴红外装置向载片台和晶圆发射红外信号，红外信号作用在载片台和晶圆上后反射，Y轴红外装置接收到反射的红外信号，将红外信号转换成电信号，然后进行放大、滤波和模数转换；红外模块(1-1)的输出信息包括X轴红外数据和Y轴红外数据(1-7)。数据存储模块(1-2)，负责记录红外模块(1-1)输出的三次红外数据Dxi、Dyi、Dxi-1、Dyi-1、Dxi-2和Dyi-2；其中，Dxi表示X轴红外装置正对载片台当前X轴测量坐标(3-1)，红外模块输出的X轴红外数据；Dyi表示Y轴红外装置正对载片台当前Y轴测量坐标(3-4)，红外模块输出的Y轴红外数据；Dxi-1表示X轴红外装置正对载片台上个X轴测量坐标(3-2)，红外模块输出的X轴红外数据；Dyi-1表示Y轴红外装置正对载片台上个Y轴测量坐标(3-5)，红外模块输出的Y轴红外数据；Dxi-2表示X轴红外装置正对载片台上上个X轴测量坐标(3-3)，红外模块输出的X轴红外数据；Dyi-2表示Y轴红外装置正对载片台上上个Y轴测量坐标(3-6)，红外模块输出的Y轴红外数据；特别要指出的是，相邻测量坐标间的距离，对应运动控制模块(1-4)中电机转动一次，载片台移动的位移；数据存储模块(1-2)的输出信息是红外模块(1-1)输出的三次红外数据(1-8)。数据处理模块(1-3)，负责对三次红外数据(1-8)进行分析，根据分析结果向运动控制模块(1-4)发送运动指令(1-9)；当Dxi＜Dxi-1时，数据处理模块(1-3)向运动控制模块(1-4)发送载片台Y轴(2-4)正向运动一次的运动指令；当Dxi＞Dxi-1＞Dxi-2时，数据处理模块(1-3)向运动控制模块(1-4)发送载片台Y轴(2-4)反向运动一次的运动指令；当Dxi-1＜Dxi且Dxi-1＜Dxi-2时，载片台上个X轴测量坐标与晶圆X轴(2-1)重合，数据处理模块(1-3)向运动控制模块(1-4)发送载片台Y轴(2-4)反向运动一次，Y轴运动结束的运动指令；当Dyi＜Dyi-1时，数据处理模块(1-3)向运动控制模块(1-4)发送载片台X轴(2-3)正向运动一次的运动指令；当Dyi＞Dyi-1＞Dyi-2时，数据处理模块(1-3)向运动控制模块(1-4)发送载片台X轴(2-3)反向运动一次的运动指令；当Dyi-1＜Dyi且Dyi-1＜Dyi-2时，载片台上个Y轴测量坐标与晶圆Y轴(2-2)重合，数据处理模块(1-3)向运动控制模块(1-4)发送载片台X轴(2-3)反向运动一次，X轴运动结束的运动指令；特别要指出的是，运动指令中每运动一次，对应运动控制模块(1-4)中电机转动一次。运动控制模块(1-4)，包括运动控制卡、X轴电机驱动器、X轴电机、Y轴电机驱动器、Y轴电机；其中，运动控制卡，负责根据从数据处理模块(1-3)获取的运动指令(1-9)，向X轴电机驱动器和Y轴电机驱动器发送运动指令；X轴电机驱动器接收到运动控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种探针台自动定位装置，其特征在于，该装置包括红外模块(1‑1)、数据存储模块(1‑2)、数据处理模块(1‑3)、运动控制模块(1‑4)和电源模块(1‑6)。

【技术特征摘要】
1.一种探针台自动定位装置，其特征在于，该装置包括红外模块(1-1)、数据存储模块(1-2)、数据处理模块(1-3)、运动控制模块(1-4)和电源模块(1-6)。2.根据权利要求1所述探针台自动定位装置，其特征在于，所述红外模块(1-1)包括X轴红外装置和Y轴红外装置。3.根据权利要求1所述探针台自动定位装置，其特征在于，所述数据存储模块(1-2)负责记录红外模块(1-1)输出的三次红外数据。4.根据权利要求1所述探针台自动定位装置，其特征在于，所述数据处理模块(1-3)负责对三次红外数据(1-8)进行分析，根据分析结果向运动控制模块(1-4)发送运动指令。5.根据权利要求1所述探针台自动定位装置，其特征在于，所述运动控制模块(1-4)包括运动控制卡、X轴电机驱动器、X轴电机、Y轴电机驱动器、Y轴电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪，苏中，李擎，刘宁，王英剑，梅迪，
申请(专利权)人：北京信息科技大学，
类型：发明
国别省市：北京,11