用于清洁探针卡的方法和设备技术

一种在半导体工艺中使用的清洁设备。该设备包括用于支撑待清洁的基片的基片支持物、擦洗盘安装板以及与所述基片支持物和所述擦洗盘安装板连接的卡盘。该卡盘被配置为用于移动所述基片支持物和擦洗盘安装板。所述设备还包括可安装到所述擦洗盘安装板并且可从该擦洗盘安装板移开的擦洗盘。当擦洗盘被安装到所述擦洗盘安装板时，该擦洗盘高于被安装在所述基片支持物上的基片。所述擦洗盘安装板和所述基片支持物均可被连接到所述卡盘，以便该卡盘可以通过一个动作来移动所述擦洗盘安装板和所述基片支持物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于清洁探针卡的方法和设备
总体上，本专利技术涉及半导体工艺，更具体地涉及探针卡系统和清洁用于 测试形成在例如晶片的基片上的半导体器件的探针卡。
技术介绍
集成电路通常制造在半导体基片上，例如硅晶片。典型地，硅晶片是直径150或200毫米并且大约0.025寸厚的硅的薄圆盘。单个晶片具有多个器 件，这些器件是集成电路且这些集成电路被刻印在包括器件栅格的晶片上。 每一个器件包括多个电路层和多个焊盘。焊盘是较小的部位，典型地为0.003 寸的平方，通常以铝(或其他导电材料)制造，最终作为器件与引脚导线的 连接。除了焊盘，晶片的其余部分被例如氮化硅的绝缘材料的最终层所覆盖， 该最终层称为钝化层，其在很多方面表现得像玻璃。铝本身形成很薄的氧化 铝的不导电层，该不导电层必须被除去或者突破以便能建立良好的电接触。 由于器件的封装比较贵，因此期望在封装之前测试器件以避免封装坏的 器件。这种在封装之前测试器件的处理被称为拣选处理。这个处理涉及将称 作探针卡的装置连接到特别的测试装置。探针卡具有用于被封装器件的正常 引脚和金属线导线的多个电接触端或者引脚(也被称为探针元件)。然后，晶片被安置以便在探针卡上的接触端或者引脚与给定器件的焊盘相接触，并 且测试装置在该器件上启动一系列电测试。称为晶片探测器的特殊机器被用 于参照探针卡来安置晶片上的每一个器件。高精确性是必需的，因为焊盘很 小并且如果探针卡引脚连接在焊盘以外的区域，则结果可能是钝化层的损 坏，这通常导致器件被损坏。同样地，探针卡引脚需要被清洁以保证这种接 触的精确性。除了建立用于测试的接触，探针卡的尖端或引脚还可以执行擦洗动作， 当为了擦洗掉焊盘上的氧化物或任何其他可能抑制探针和焊盘之间电接触 的材料而使探针卡接触焊盘时，在该动作中探针卡的尖端水平地移动。虽然 擦洗动作改善了探针尖端和焊盘之间的电接触，但不幸的是擦洗动作也产生 了一些同样阻止探针尖端与焊盘建立良好电接触的碎片(残余的氧化物或者 其他碎片)。作为选择地，探针尖端可垂直地压到焊盘内，焯料或金凸块以 足够的压力刺入任何表面材料并且建立良好的电接触。探针尖端可能被如 铝、铜、铅、锡或金的污染物所污染。典型地，由探针元件产生的碎片需要周期性地从探针元件上移除以防止 堆积，这种堆积会导致接触电阻的增加、连续性故障和错误测试指示，这依 次导致人为的不良品和并发的产品成本的增加。典型地，具有多个探针的完 整探针卡必须从探测器中移除并且被清洁或者在探测器中被研磨清洁。在典 型的探测器中，探针卡在一小时中被多次清洁。当前，清洁探针卡的方法是将其从探测器中移除并且手工地清洁来自探 针尖端的碎片。因为碎片降低了由探针尖端到晶元上任意表面的接触所完成 的电路的质量，所以探针尖端需要被清洁以从其上移除碎片。完成的电路被 测试装置用于估计晶元的电特性。即使晶元的功能正确，但由探针尖端碎片 导致的电路质量的降级可能被测试装置解释为正在被测试的晶元的故障。这 种晶元的错误故障导致了良好的晶元的弃用或者返工，从而增加了最终产品 销售的成本。当前，探针尖端可使用研磨盘或者擦洗盘来清洁。碎片也可通过酒精和 棉签或气枪的方法来手工移除。污染物，例如铅和锡，可以通过研磨清洁/ 抛光或者通过典型地例如酸的溶液来清洁探针来移除。大部分方法都可以清 洁探针尖端，但是需要停止探测器以及执行清洁功能的人员。期望的是提供一种探针卡清洁装置和方法，该清洁装置和方法可克服常规清洁装置和方法的上述局限和缺点，以便可以更迅速和有效地清洁所述探 针卡。所述清洁装置和方法也可与其他装置一起使用。
技术实现思路
本专利技术的实施方式提供了在晶片探测器中用于清洁和更换探针卡的改 进的方法和设备。在一个方面，本专利技术关于一种在半导体工艺中使用的清洁设备。该设备 包括用于支撑待清洁的基片的基片支持物；擦洗盘安装板；以及与所述基片 支持物和所述擦洗盘安装板连接的卡盘。该卡盘被配置用于移动所述基片支 持物和所述擦洗盘安装板。所述设备还包括可安装到所述擦洗盘安装板并且 可从该擦洗盘安装板上移除的擦洗盘。当擦洗盘被安装到所述擦洗盘安装板 时，该擦洗盘高于被安装在所述基片支持物上的基片。例如，所述擦洗盘具 有预定的厚度或者高度从而当其被放置在所述擦洗盘安装板上时，所述擦洗 盘相对所述基片来说比较高。所述擦洗盘安装板和所述基片支持物均可被连 接到所述卡盘，以便该卡盘可以通过一个动作来移动所述擦洗盘安装板和所 述基片支持物。在另一方面，本专利技术关于一种方法，该方法包括在擦洗盘安装板上放置 擦洗盘，该擦洗盘安装板与卡盘连接，该卡盘还与用于支撑基片的基片支持 物连接。所述卡盘还被配置以用于移动所述基片支持物和所述擦洗盘安装 板。当擦洗盘被安装到所述擦洗盘安装板上时，该擦洗盘高于放置在所述基 片支持物上的基片。例如，所述擦洗盘具有预定的厚度或者高度从而当其被 放置在所述擦洗盘安装板上时，该擦洗盘相对所述基片来说比较高。该方法 还包括参照探针卡来安置所述擦洗盘，该探针卡具有至少一个待清洁的探针 元件，以及清洁所述探针元件。另外，该方法可包括接收信号以停止清洁所 述探针元件，且之后将所述擦洗盘移出所述探针卡。另外，该方法也可包括移动所述擦洗盘安装板到装载/卸载台以及在清洁操作过程之后在所述装载/ 卸载台上卸载所述擦洗盘。另外，该方法也可包括为了另一个清洁操作过程 而将另一个具有至少一个探针元件的擦洗盘装载到所述擦洗盘安装板上。另 外，该方法还可包括在将存储在装载/卸载台的所述擦洗盘或其他擦洗盘装载 到所述擦洗盘安装板上之前，分析该存储在装载/卸载台的所述擦洗盘或其他 擦洗盘的至少一个特征。另外，该方法还可包括基于所述分析来编程或更改 用于所述探针卡的清洁操作过程的至少一个参数。在另一方面，本专利技术关于一种方法，该方法包括在提供于清洁室中的基 片支持物上放置基片；在提供于所述清洁室中的擦洗盘安装板上放置擦洗 盘；以及在所述基片上提供探针卡，该探针卡具有至少一个被配置以执行测 试过程的探针元件。所述擦洗盘安装板和所述基片支持物与提供在所述清洁 室中的卡盘相连接，其中所述卡盘被配置以用于移动所述基片支持物和所述 擦洗盘安装板。所述擦洗盘安装板和所述基片支持物可以相互连接以便所述 卡盘可以通过一个动作来移动擦洗盘安装板和基片支持物两者。当擦洗盘被 安装到所述擦洗盘安装板时，该擦洗盘高于放置在所述基片支持物上的基 片。例如，所述擦洗盘具有预定的厚度或者高度从而当其被放置在所述擦洗 盘安装板上时，所述擦洗盘相对所述基片来说比较高。另外，该方法还包括 为了在所述擦洗盘安装板上放置所述擦洗盘的步骤而将所述擦洗盘从被配 置以存储该擦洗盘的装载/卸载台装载到所述擦洗盘安装板上。另外，该方法 还包括将所述擦洗盘安装板移动到所述装载/卸载台，以便将所述擦洗盘装载 到所述擦洗盘安装板上。可选择地，该方法还包括移动所述装载/卸载台到所 述擦洗盘安装板，以便将所述擦洗盘装载到所述擦洗盘安装板上。另外，该方法还包括参照所述探针卡来安置所述基片；以及使用所述探针卡对形成在 所述基片内或基片上的器件执行测试过程。另外，该方法还包括接收信号以 停止所述测试过程；接收信号以清洁所述至少一个探针元件；为了所述至少一个探针元件的清洁而关于所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种清洁设备，包括：用于支撑待清洁的基片的基片支持物；擦洗盘安装板；与所述基片支持物和所述擦洗盘安装板连接的卡盘，所述卡盘被配置为用于移动所述基片支持物和所述擦洗盘安装板；以及可安装到所述擦洗盘安装板并且可从该擦洗盘安装板移开的擦洗盘，其中当所述擦洗盘被安装到所述擦洗盘安装板时，该擦洗盘高于被安装在所述基片支持物上的所述基片。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M福格特曼，R哈根洛赫，U纳亚克，
申请(专利权)人：伊智科技公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]