用于底部发射或底部检测光学设备的测试设备制造技术

用于底部发射或底部检测光学设备的测试设备可以包括支撑结构，以支撑下透明卡盘和上透明卡盘，所述上透明卡盘包括一组真空孔。在一些实施方式中，当将真空泵施加到支撑结构的侧壁中的开口时，可以在下透明卡盘和上透明卡盘之间的空间中形成真空。例如，真空可产生吸力，以使被测光学设备机械地固定在上透明卡盘的顶表面上。测试设备还可以包括光电检测器，其设置在所述下透明卡盘下方，以在一个或多个探针完成导致所述被测光学设备发射光的电气路径时检测穿过所述上透明卡盘和所述下透明卡盘行进的光。

【技术实现步骤摘要】
用于底部发射或底部检测光学设备的测试设备相关申请的交叉引用本申请要求享有2019年9月12日提交的题为“TESTINGDEVICEFORBOTTOM-EMITTINGOPTICALDEVICES”的美国临时申请号62/899,540的优先权的权益，其全部内容通过引用并入本文。
本公开总体上涉及测试光学设备，并且更具体地，涉及具有透明卡盘设计以测试底部发射光学设备、底部检测光学设备等的测试设备。
技术介绍
竖直发射设备、例如竖直腔表面发射激光器是这样的激光器，其中，在垂直于基板表面的方向(例如，从半导体晶片的表面竖直地)发射激光束。与边缘发射设备相反，竖直发射设备可以允许在晶片制造的中间步骤进行测试。
技术实现思路
根据一些实施方式，一种装置可以包括：支撑结构，该支撑结构具有形成在侧壁中的至少一个开口；由支撑结构支撑的下透明卡盘；由支撑结构支撑的上透明卡盘，其中上透明卡盘包括一组真空孔，其中下透明卡盘和上透明卡盘之间的空间限定了腔室，在该腔室中，当将真空泵施加到支撑结构的侧壁中的所述至少一个开口时形成真空，并且其中在下透明卡盘和上透明卡盘之间的腔室中形成的真空产生吸力，该吸力导致被测设备机械固定在上透明卡盘的顶表面上；和在下透明卡盘下方布置的光电检测器，当一个或多个探针完成导致被测设备发射光的电气路径时，该光电检测器检测穿过上透明卡盘和下透明卡盘的光。根据一些实施方式，一种装置可以包括：支撑结构，该支撑结构具有形成在侧壁中的至少一个开口；由支撑结构支撑的下透明卡盘；由支撑结构支撑的上透明卡盘，其中上透明卡盘包括一组真空孔，其中下透明卡盘和上透明卡盘之间的空间限定了腔室，在该腔室中，当将真空泵施加到支撑结构的侧壁中的所述至少一个开口时形成真空，并且其中在下透明卡盘和上透明卡盘之间的腔室中形成的真空产生吸力，该吸力导致被测设备机械固定在上透明卡盘的顶表面上；与上透明卡盘热接触的温度控制设备；和测试设备，其设在下透明卡盘下方，以在温度控制设备使得被测设备到达目标温度时，基于穿过上透明卡盘和下透明卡盘的光进行一个或多个测试。根据一些实施方式，一种方法可以包括：将真空泵施加到支撑下透明卡盘和上透明卡盘的结构的侧壁中的至少一个开口，该上透明卡盘包括一组真空孔，其中下透明卡盘和上透明卡盘之间的空间限定了腔室，在该腔室中，当将真空泵施加到结构的侧壁中的所述至少一个开口时形成真空，并且其中在下透明卡盘和上透明卡盘之间的腔室中形成的真空产生吸力，该吸力导致被测设备机械固定在上透明卡盘的顶表面上；和通过设置在下透明卡盘下方的光电检测器，在一个或多个探针完成导致被测设备发射光的电气路径时，检测穿过上透明卡盘和下透明卡盘的光。附图说明图1是用于底部发射光学设备和/或底部检测光学设备的测试设备的图。图2A-2B是具有透明卡盘设计以测试底部发射和/或底部检测光学设备的测试设备的一个或多个示例实施方式的图。图3是用于使用具有透明卡盘设计的测试设备来测试底部发射和/或底部检测光学设备的示例过程的流程图。具体实施方式示例实施方式的以下详细描述参考附图。不同附图中的相同附图标记可以标识相同或相似的元件。一些竖直发射光学设备是顶部发射或顶部检测的(例如，顶部发射竖直腔表面发射激光器(VCSEL)，顶部发射发光二极管(LED)等)。通常，顶部发射或顶部检测光学设备往往相对容易使用顶部进入探针进行测试。但是，对于底部发射或底部检测光学设备，测试单个设备或整个晶片可能很困难，因为测试卡盘通常是由不透明的材料制成的，例如金属或对光不透射的其他材料。因此，测试底部发射或底部检测光学设备的一种方法是使用不具有测试卡盘的测试设备。图1是用于底部发射和/或底部检测光学设备的测试设备的图。如图1所示，测试设备100包括支撑结构102，该支撑结构102通过被测设备104的边缘或外半径保持被测设备104(例如，晶片，晶片上的单个设备，蓝带环上的后切割设备等)。因此，当探针108用于通过引起来自被测设备104的光发射110来测试被测设备104时(例如，通过使探针108的尖端接触被测设备104的顶面上的一个或多个电触点)，将位于被测设备104下方的不透明测试卡盘去除允许光发射110到达光电检测器106。尽管图1中所示的测试设备100对于相对厚的晶片是可行的，该较厚的晶片的机械强度足以被外半径保持并从晶片的顶部探入，但是许多生产晶片被减薄(例如，减薄至100-200μm的厚度)并且太脆弱，使得无法仅在外半径处被支撑(例如，没有下面的基部)和从上方进行探入而不会断裂或弯曲。此外，当生产晶片变薄时，一个或多个外延层可能具有内置的机械应力，导致晶圆不完全平坦，从而导致与一个或多个探针将落在晶圆的不均匀表面上的位置有关的弯曲和不可靠。本文描述的一些实施方式涉及一种测试设备，该测试设备具有在测试期间支撑底部发射和/或底部检测光学装设备的上透明卡盘，以及下透明卡盘，该下透明卡盘布置成使得上透明卡盘和下透明卡盘之间的空间形成真空腔室，以在将真空泵施加到上透明卡盘和下透明卡盘之间的空间时，将光学设备抵靠上透明卡盘的顶表面机械地固定并平坦化。例如，在一些实施方式中，测试设备可以包括用于保持或以其他方式支撑下透明卡盘和上透明卡盘的支撑结构，其中上透明卡盘具有在其中形成的一组真空孔。因此，当将真空泵施加到支撑结构的侧壁中的开口时，可以在排空的腔室中形成真空以产生吸力，该吸力将待测光学设备机械地固定在上透明卡盘的顶表面上。此外，在排空腔室中产生的吸力使被测光学设备抵靠上透明卡盘的顶表面平坦化，这防止了被测光学设备弯曲(例如，当从上方探入时)。这样，当使用一个或多个探针探入被测光学设备时，从被测光学设备底部的光发射可以穿过透明卡盘到达光电检测器或其他直接位于被测光学设备下方的测试设备。以此方式，通过产生吸力以将被测光学设备抵靠支撑表面机械地固定并平坦化，通过降低在测试期间被测光学设备破裂、弯曲或移位的风险，通过增加与一个或多个探针将落在被测光学设备的表面上的位置相关的可靠性和可预测性，等等，改善对底部发射和/或底部检测光学设备的测试。图2A-2B是具有透明卡盘设计以测试底部发射和/或底部检测光学设备的测试设备200的一个或多个示例实施方式的图。通常，图2A至图2B示出了测试设备200的截面图，其可以用于测试被测光学设备216，诸如底部发射光学设备或光学晶片、底部检测光学设备或晶片等。例如，如图2A-2B所示，测试设备200可以包括具有在侧壁上形成的至少一个开口204的支撑结构202、由支撑结构202支撑的下透明卡盘206以及由支撑结构支撑的上透明卡盘208。在一些实施方式中，下透明卡盘206和上透明卡盘208可以是单个透明卡盘。在这种情况下，下透明卡盘206可以是单个透明卡盘的下部部分，而上透明卡盘208可以是单个透明卡盘的上部部分。替代地，在一些实施方式中，下透明卡盘206和上透明卡盘208可以是分开的部件。如图2A-2B进一步所示，上透明卡盘具有一组真空孔210，并且下透明卡盘206和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，包括：/n支撑结构，具有形成在侧壁中的至少一个开口；/n下透明卡盘，由所述支撑结构支撑；/n上透明卡盘，由所述支撑结构支撑，/n其中所述上透明卡盘包括一组真空孔，/n其中所述下透明卡盘和所述上透明卡盘之间的空间限定了腔室，当真空泵被施加到所述支撑结构的侧壁中的至少一个开口时，在所述腔室中形成真空，和/n其中在所述下透明卡盘和所述上透明卡盘之间的所述腔室中形成的真空产生吸力，该吸力使得被测光学设备机械地固定在所述上透明卡盘的顶表面上；和/n光电检测器，设置在所述下透明卡盘下方，以在一个或多个探针完成导致所述被测光学设备发射光的电气路径时检测行进穿过所述上透明卡盘和所述下透明卡盘的光。/n

【技术特征摘要】
20190912 US 62/899,540;20191125 US 16/694,7621.一种装置，包括：
支撑结构，具有形成在侧壁中的至少一个开口；
下透明卡盘，由所述支撑结构支撑；
上透明卡盘，由所述支撑结构支撑，
其中所述上透明卡盘包括一组真空孔，
其中所述下透明卡盘和所述上透明卡盘之间的空间限定了腔室，当真空泵被施加到所述支撑结构的侧壁中的至少一个开口时，在所述腔室中形成真空，和
其中在所述下透明卡盘和所述上透明卡盘之间的所述腔室中形成的真空产生吸力，该吸力使得被测光学设备机械地固定在所述上透明卡盘的顶表面上；和
光电检测器，设置在所述下透明卡盘下方，以在一个或多个探针完成导致所述被测光学设备发射光的电气路径时检测行进穿过所述上透明卡盘和所述下透明卡盘的光。


2.根据权利要求1所述的装置，还包括：
位于所述上透明卡盘的顶表面上的第一电极，
其中所述被测光学设备具有位于顶表面上的第二电极，和
其中，当所述一个或多个探针与所述被测光学设备的顶表面上的所述第二电极接触而所述被测光学设备与位于所述上透明卡盘的顶表面上的所述第一电极接触时，所述一个或多个探针完成导致所述被测光学设备发射光的所述电气路径。


3.根据权利要求1所述的装置，其中，
所述一个或多个探针至少包括第一探针和第二探针，和
当所述第一探针与所述被测光学设备的顶表面上的第一电极接触而所述第二电极与所述被测光学设备的顶表面上的第二电极接触时，所述一个或多个探针完成导致所述被测光学设备发射光的所述电气路径。


4.根据权利要求1所述的装置，还包括：
与所述上透明卡盘热接触的加热元件，以导致所述被测光学设备在所述一个或多个探针完成导致所述被测光学设备发射光的所述电气路径之前被加热到目标温度。


5.根据权利要求1所述的装置，还包括：
与所述上透明卡盘和所述支撑结构热接触的冷却元件，以在所述一个或多个探针完成导致所述被测光学设备发射光的所述电气路径之前，将热量从所述被测光学设备传导离开。


6.根据权利要求1所述的装置，其中，
所述下透明卡盘或所述上透明卡盘中的一个或多个具有抗反射涂层。


7.根据权利要求1所述的装置，其中，
在所述下透明卡盘和所述上透明卡盘之间的腔室中形成的真空使所述被测光学设备抵靠所述上透明卡盘的顶表面被平坦化，以防止由所述一个或多个探针从上方接触时弯曲。


8.根据权利要求1所述的装置，其中，
所述下透明卡盘或所述上透明卡盘中的一个或多个由具有以下中的一项或多项的材料形成：满足阈值的热导率或承受在将所述真空泵施加到所述支撑结构的侧壁中的所述至少一个开口时形成的真空的硬度。


9.根据权利要求1所述的装置，其中，
所述一组真空孔根据基于所述被测光学设备的布局的图案形成在所述上透明卡盘中。


10.根据权利要求1所述的装置，其中，
所述被测光学设备包括被配置为发射光的竖直腔表面发射激光器设备。


11.一种装置，包括：
支撑结构，具有形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：A杨，
申请(专利权)人：朗美通经营有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US