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    气浮式卡盘移动技术

    气浮式卡盘移动技术

    技术背景

    高效的晶圆测试,要求工程师们既能轻松快速的移动拉出样品台装载晶圆,又能在X/Y方向对单个DIE进行精准定位测试。在摩尔定律驱动下,晶圆尺寸从6寸—8寸—12寸的路径变化,因为晶圆直径越大,同一圆片上能生产的集成电路就越多,这样既可以降低成本,又能提高成品率和利用率。但此时在晶圆测试特别是手动测试时会产生一个不可避免的问题:从晶圆一个测试完的芯片移动到下一个待测芯片的距离就很可能越来越远,移动频率也很可能越来越高,而晶圆测试同时还具有精度高的特点,目前通常是几十微米甚至几微米。




    面临挑战

    传统的滚珠/轴承式样品台仅能实现X/Y轴单向运动,而且移动速度较慢;普通的气浮式样品台虽然能够实现样品台全平面快速移动,却不能实现X/Y轴单向精准移动定位,满足生产实测需要。而3重气控式样品台完美的结合并实现了以上两种功能。

    目前的移动方式中,传统的丝杠导轨XY平移台制造精度高、成本高但是测试时样品移动速度慢导致效率低,同步齿轮搭配同步带的传动结构又不能满足半导体测试对微米级的定位精度要求,所以现在急需一种能轻松快速移动并牢固锁定的位移装置。

    技术概要

    技术概要

    技术名称:一种晶圆测试位移装置及晶圆测试机台(Chuck Air bearing moveTM

    专利类型:发明专利

    专利号:201910551099.7


    技术说明

    Chuck Air bearing moveTM

    气控式移动平台具备快速移动卡盘功能,满足高效手动测试需要。通过对应的气浮开关,提供3种快速移动方式:单手控制X/Y方向快速移动,双手控制样品台全平面快速移动。

    提供一种能将晶圆轻松快速移动并牢固锁定的晶圆测试位移装置及晶圆测试机台。通过底座一表面设置密封区域,密封区域与一相对设置的光滑平面形成密封腔,且设置能产生高压与低压气体的发生装置,装置连通密封区域,在产生高压气体时,高压气体的浮力使样品承载结构容易移动;在产生低压气体时,低压气体产生的真空吸力使样品承载结构牢固固定,从而能将晶圆轻松快速移动并牢固锁定。


    本发明提供一种晶圆测试位移装置,用于将样品承载结构移动到预设位置,包括底座、气压产生装置,所述底座用于固定所述样品承载结构,所述底座一表面具有密封区域,所述密封区域与一相对设置的光滑平面形成密封腔,所述气压产生装置连通所述密封区域,所述气压产生装置能产生高压气体与低压气体,在产生高压气体时,所述高压气体的浮力使样品承载结构容易移动;在产生低压气体时,所述低压气体产生的真空吸力使样品承载结构牢固固定。

    进一步地,所述密封区域设于靠近所述样品承载结构的表面,所述光滑平面设于所述样品承载结构靠近所述底座的表面,在产生高压气体时,所述高压气体的浮力抵消样品承载结构的部分重力使样品承载结构容易移动;在产生低压气体时,所述低压气体产生的真空吸力使所述样品承载结构吸附在所述底座上,使所述样品承载结构牢固固定。

    进一步地,所述样品承载结构包括平移结构、样品载台,所述样品载台设于所述平移结构上,所述平移结构设于所述底座上,所述光滑平面设于所述平移结构靠近所述底座的表面。

    进一步地,所述气压产生装置包括气管接头、气阀、控制结构、高压源、低压源,所述气管接头位于所述底座上,所述高压源、低压源分别连接所述气阀,所述气阀与所述气管接头相连通,所述气管接头与所述密封区域相连通,所述控制结构连接所述气阀,用以控制所述气阀选择连通高压源或低压源,使所述气压产生装置在产生高压与低压气体之间切换。

    进一步地,所述底座上设有五个气管接头,其中一个气管接头连接所述密封区域,余下四个中,两个分别与所述高压源、低压源相连通,另两个与所述气阀相连通,与高压源、低压源相连通的两个分别连接与所述气阀相连通的两个,以实现所述高压源、低压源分别连接所述气阀。

    进一步地,所述气阀包括阀体、气管弯头,所述气管弯头螺接于所述阀体对应的螺孔中。

    进一步地,所述控制结构包括控制杆、复位弹簧、把手,所述控制杆套设于所述把手中可沿轴向相对运动,所述复位弹簧位于所述控制杆与把手之间,所述控制杆连接所述气阀用以控制所述气阀。

    进一步地,还包括固定件,所述气阀固定于所述固定件中,所述固定件与底座相固定,所述把手固定于所述固定件。

    进一步地,所述密封区域包括腔体、密封槽、O形密封圈,所述密封槽环绕所述腔体四周,所述O形密封圈嵌设于所述密封槽中。

    本发明还提供一种晶圆测试机台,包括晶圆测试位移装置、样品承载结构,所述晶圆测试位移装置为如上所述的结构,所述样品承载结构位于所述晶圆测试位移装置上,用于承载待测试晶圆样品。


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