微光探测装置和半导体设备的制作方法

1.本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种微光探测装置和半导体设备。


背景技术：

2.现有的微光探测设备并没有针对高低温等特定的温度环境设计专用的能够单独使集成电路样品处于封闭状态下的观察箱体，业界通常的做法是固定好测试样品后，再通过外界温度源产生的高低温空气流对准样品表面，使测试样品处于特定的温度下，此种方法测试样品置于箱体后不能够移动调节，也不便于外界探测卡针等对测试样品连接以及探测，而且箱体和高低温气体产生装置通过气管连接，高低温气体通入箱体内，也使得箱体封闭性降低，容易对测试样品造成污染。而且高低温空气流通过气管进入放置测试样品的机台内，来吹击测试样品表面，探测镜头距离测试样品非常近，由此高低温空气难免会对镜头造成干扰甚至损伤镜头，影响探测镜头的准确性和使用寿命。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种微光探测装置，能够为测试样品提供稳定的温度环境，而且能够调节探针卡，使得探针卡的探针准确扎在测试样品上，方便测试操作。
4.根据本发明实施例的微光探测装置，包括：旋转平台，所述旋转平台设有用于承载测试样品的透明的承载台；第一移动平台，所述第一移动平台可转动地设在所述旋转平台上且可沿第一方向移动；第二移动平台，所述第二移动平台可移动地设在所述第一移动平台上且可沿第二方向移动，所述第一方向与所述第二方向垂直，所述第一移动平台和所述第二移动平台内形成有底部敞开的中空结构，以与所述旋转平台配合限定出容纳仓，所述承载台位于所述容纳仓底部，所述第二移动平台设有观测部，所述观测部形成为透明件以用于对所述容纳仓内部进行观察；探针卡，所述探针卡沿竖直方向可移动地设在所述容纳仓内且位于所述承载台和所述观测部之间；
5.进气口和出气口，所述进气口和所述出气口形成在所述第一移动平台或所述第二移动平台上且与所述容纳仓相连通，所述进气口用于向所述容纳仓内通入检测时所需的特定温度的气体，所述出气口用于将所述容纳仓内的气体排出。
6.根据本发明的一些实施例，所述微光探测装置还包括旋转盘，所述旋转平台上设有环绕至少部分所述承载台周向的旋转轨道，所述旋转盘可转动地配合在所述旋转轨道内，所述第一移动平台与所述旋转盘固定连接。
7.可选地，所述旋转盘上设有固定凸起，所述第一移动平台设有与所述固定凸起配合的预留凹槽。
8.根据本发明的一些实施例，所述微光探测装置还包括第一移动装置，所述第一移动平台设有沿第一方向延伸的第一滑槽，所述第一移动装置包括第一驱动装置和与所述第一滑槽可滑动配合的第一滑块，所述第一滑块与所述旋转平台相连，所述第一驱动装置驱动所述第一滑块在所述第一滑槽滑动以驱动所述第一移动平台移动。
9.可选地，所述第一驱动装置可以为丝杠螺杆，所述丝杠螺杆至少部分伸入所述第一滑槽内，所述第一滑块套设在所述丝杠螺杆上且与所述丝杠螺杆滑动连接。
10.根据本发明的一些实施例，所述第二移动平台设有与所述容纳仓相通的第一开口和第二开口，所述观测部设在所述第一开口处，所述第二开口敞开且与所述探针卡的外接线束连接器位置对应以便于所述外接线束连接器外接。
11.根据本发明的一些实施例，所述第一移动平台设有固定部，所述第二移动平台形成有第二滑槽，所述微光探测装置还包括第二移动装置，所述第二移动装置包括第二驱动装置和第二滑块，所述第二滑块与所述第二滑槽滑动连接且与所述固定部固定连接，所述第二驱动装置与所述第二滑块相连以使得所述第二滑块与所述第二滑槽相对滑动，来驱动所述第二移动平台沿所述第二方向移动。
12.根据本发明的一些实施例，所述微光探测装置还包括至少一个第三移动装置，所述第三移动装置至少部分伸入所述容纳仓内且与所述探针卡相连以带动所述探针卡沿竖直方向移动。
13.可选地，所述第三移动装置为三个且所述三个第三移动装置在水平面上呈三角分布。
14.根据本发明的一些实施例，所述观测部可拆卸地设在所述第二移动平台上。
15.根据本发明的一些实施例，所述旋转平台形成有气体进口和气体通道，所述气体通道与所述气体进口连通，以用于将所述气体进口流入的气体导向所述承载台的背离所述容纳仓的一侧，使得气体流经所述承载台的背面以对所述承载台进行降温或除霜。
16.根据本发明的一些实施例，所述承载台和所述观测部均为双层真空玻璃。
17.根据本发明的一些实施例，还包括温度检测装置，所述温度检测装置用于对所述容纳仓内的温度进行实时检测。
18.根据本发明的一些实施例，所述温度检测装置为温度传感器，所述温度传感器设在所述探针卡上且与所述探针卡的外接线束连接器相连，以通过所述外接线束连接器将所述温度传感器的信号引出。
19.本发明还提出了一种半导体设备。
20.根据本发明实施例的半导体设备包括：上述实施例的微光探测装置；高低温气体产生装置，所述高低温气体产生装置与所述进气口相连；第一探测镜头，所述第一探测镜头设在所述承载台的下方且朝向所述承载台的背面用于观察探测所述测试样品；第二探测镜头，所述第二探测镜头设在所述观测部的上方用于观察所述探针卡的探针是否对准所述测试样品。
21.根据本发明实施例的微光探测装置，通过设置第一移动平台、第二移动平台和旋转平台，不仅能够形成封闭的容纳仓以形成放置容纳测试样品的腔室，而且第一移动平台、第二移动平台和旋转平台能够相对移动，以使得探针卡能够相对测试样品在水平方向上平移和旋转，也能够在竖直方向上上下移动，从而能够调整探针卡和测试样品的位置以使得探针卡能够准确的扎在测试样品的电路上；通过设置进气口来向容纳仓内通入检测所需的气体以为测试样品提供检测所需的稳定的特定温度环境；第二移动平台上设有观测部，探测镜头可形成在第二移动平台的上方，这样探测镜头通过观测部能够观察探针卡和测试样品的位置，以保证探针卡能够准确扎在测试样品上，而且也将探测镜头与测试样品间隔开，
避免探测镜头损伤。
附图说明
22.图1为根据本发明实施例的微光探测装置的旋转平台和旋转盘的结构示意图；
23.图2为根据本发明实施例的微光探测装置的旋转平台剖视示意图；
24.图3为根据本发明实施例的微光探测装置的第一移动平台的结构示意图；
25.图4为根据本发明实施例的微光探测装置的旋转平台和第一移动平台连接后的结构示意图；
26.图5为根据本发明实施例的微光探测装置的第二移动平台的结构示意图；
27.图6为根据本发明实施例的微光探测装置的探针卡的结构示意图；
28.图7为根据本发明实施例的微光探测装置的一个角度的结构示意图；
29.图8为根据本发明实施例的微光探测装置的剖视示意图；
30.图9为根据本发明实施例的半导体设备的结构示意图。
31.附图标记：
32.1000：半导体设备
‘’
33.100：微光探测装置；
34.1：旋转平台，11：承载台，12：旋转盘，13：旋转轨道，14：固定凸起， 15：气体进口，16：气体通道，17：预留凹槽；
35.2：第一移动平台，21：固定部，
36.3：第二移动平台，31：观测部，32：第一开口，33：第二开口；
37.4：探针卡，41：外接线束连接器，42：连接孔；
38.5：容纳仓，51：进气口，52：出气口；
39.6：第一移动装置，61：第一滑槽，62：第一滑块，63：第一驱动装置， 64：第一方向调整旋钮；
40.7：第二移动装置，71：第二方向调整旋钮；
41.8：第三移动装置；
42.200：第一探测镜头，300：第二探测镜头；
43.400：高低温气体产生装置。
具体实施方式
44.以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的一种微光探测装置100作进一步详细说明。
45.下面参考附图描述根据本发明实施例的微光探测装置100。
46.结合图1-图8所示，根据本发明实施例的微光探测装置100包括旋转平台1、第一移动平台2、第二移动平台3、探针卡4、进气口51和出气口52。
47.具体地，旋转平台1设有用于承载测试样品的透明的承载台11，通过透明的承载台11不仅能够承载测试样品，而且便于探测镜头通过透明的承载台11 对测试样品进行探测观察。第一移动平台2可转动地设在旋转平台1上且可沿第一方向移动，第二移动平台3可移动地设在第一移动平台2上且可沿第二方向移动，第一方向和第二方向相垂直，也就是说，
在旋转平台1的水平面上，第一移动平台2可相对旋转平台1沿第一方向移动，第二移动平台3可相对旋转平台1和第一移动平台2沿第二方向移动，且第一移动平台2可相对旋转平台1转动，第二移动平台3设在第一移动平台2上，从而使得第二移动平台3 也可相对旋转平台1在水平面上转动。
48.第一移动平台2和第二移动平台3内形成有底部敞开的中空结构，以与旋转平台1配合限定出容纳仓5，承载台11位于容纳仓5底部，具体地，第一移动平台2设在旋转平台1上且承载台11位于第一移动平台2内，结合图2-图 4以及图8所示，第一移动平台2可形成环绕承载台11且中空的框架结构，第二移动平台3设在第一移动平台2上，且底部敞开并与承载台11对应，第一移动平台2、第二移动平台3和旋转平台1之间合围形成封闭的容纳仓5，承载台11位于容纳仓5内且位于容纳仓5底部，测试样品置于承载台11上以位于封闭的容纳仓5内，由此通过第一移动平台2、第二移动平台3和旋转平台 1可形成放置测试样品的腔室。
49.第二移动平台3设有观测部31，观测部31形成为透明件以用于对容纳仓 5内部进行观察，这样通过观测部31从而便于对容纳仓5内的测试样品进行观察探测，其中观测部31可设在移动平台的侧部或顶部，例如如图8所示，观测部31设在第二移动平台3的顶壁上，这样一方面便于对容纳仓5内的测试样品和探针卡4进行观察，方便调整探针卡4的位置以准确扎在测试样品上，另一方面测试样品位于容纳仓5的底部，也使得测试样品和观测部31的距离较远以减小温度对探测镜头的损伤。
50.探针卡4可移动地设在容纳仓5内且位于承载台11和观测部31之间，其中探针卡4用于与测试样品对准连接，探针卡4设在容纳仓5内，测试样品置于旋转平台1的承载台11上，这样第一移动平台2和第二移动平台3相对旋转平台1移动和旋转，从而能够使得探针卡4也能够相对旋转平台1在水平面上沿第一方向和第二方向移动以及旋转，同时探针卡4还可在容纳仓5内移动，例如可在垂直水平面的竖直方向移动，由此，使得探针卡4能够相对承载台11 在水平面的第一方向和第二方向以及竖直方向上移动，也可相对承载台11旋转移动，也就是说，探针卡4在容纳仓5内能够在水平面上旋转且能够在水平面的第一方向和第二方向上平移，也能够在竖直方向上上下移动，从而在三维方向上均能调整探针卡4的位置，以使得探针卡4的探针能够准确扎在测试样品的电路上。
51.可选地，承载台11和观测部31均可以为双层真空玻璃，通过双层中空玻璃不仅能够观察容纳仓5的内部，而且双层真空玻璃具有隔温的效果，能够避免容纳仓5内的温度对外部探测镜头的影响。
52.进气口51和出气口52形成在第一移动平台2或第二移动平台3上且与容纳仓5相连通，在如图8所示的示例中，进气口51和出气口52设在第二移动平台3上。进气口51用于向容纳仓5内通入检测时所需的特定温度的气体，出气口52用于将容纳仓5内的气体排出，具体地，进气口51可与高低温气体产生装置400相连，检测时所需的气体可通过进气口51进入容纳仓5内以在容纳仓5内形成检测所需的特定温度环境，从而为测试样品提供检测所需的温度环境，这样不需要将冷热空气直接吹击在测试样品面上，不仅能够为测试样品提供稳定的特定温度测试环境，而且也便于实现对温度环境的温控。
53.由此，根据本发明实施例的微光探测装置100，通过设置第一移动平台2、第二移动平台3和旋转平台1，不仅能够形成封闭的容纳仓5以放置容纳测试样品，而且第一移动平台2、第二移动平台3和旋转平台1能够相对移动，以使得探针卡4能够相对测试样品在水平方
向上平移和旋转，也能够在竖直方向上上下移动，从而能够调整探针卡4和测试样品的位置以使得探针卡4能够准确的扎在测试样品的电路上；通过设置进气口51来向容纳仓5内通入检测所需的气体以为测试样品提供检测所需的稳定的特定温度环境；第二移动平台3 上设有观测部31，探测镜头可形成在第二移动平台3的上方，这样探测镜头通过观测部31能够观察探针卡4和测试样品的位置，以保证探针卡4能够准确扎在测试样品上，而且也将探测镜头与测试样品间隔开，避免探测镜头损伤。
54.在本发明的一些实施例中，如图1和图4所示，根据本发明实施例的微光探测装置100可以包括旋转盘12，旋转平台1上设有环绕至少部分承载台11 周向的旋转轨道13，旋转盘12可转动地配合在旋转轨道13内，第一移动平台 2与旋转盘12固定连接，这样旋转盘12沿旋转轨道13转动，从而能够带动第一移动平台2相对旋转平台1沿环绕承载台11周向的方向转动，进而实现第一移动平台2在水平面的转动。具体地，如图1所示，旋转轨道13可以形成为弧形，且旋转轨道13可以包括至少两段弧形轨道，与旋转轨道13配合的旋转盘12可以为至少两个，这样通过至少两个旋转盘12与第一移动平台2固定连接，能够稳定支撑第一移动平台2，使得第一移动平台2和旋转平台1的结构更加稳固。
55.可选地，如图1和图4所示，旋转盘12上可设有固定凸起14，第一移动平台2设有与固定凸起14配合的预留凹槽17，通过将固定凸起14插入预留凹槽17内，从而能够将第一移动平台2与旋转盘12固定连接。
56.本发明的一些实施例中，如图3所示，微光探测装置100还可以包括第一移动装置6，第一移动装置6用于带动第一移动平台2沿第一方向移动，具体地，第一移动平台2设有沿第一方向延伸的第一滑槽61，第一移动装置6包括第一驱动装置63和与第一滑槽61可滑动配合的第一滑块62，第一滑块62与旋转平台1相连，第一驱动装置63驱动第一滑块62在第一滑槽61滑动以驱动第一移动平台2移动，其中第一驱动装置63可设在第一移动平台2上，第一驱动装置63驱动第一滑块62沿第一滑槽61滑动，而第一滑块62与旋转平台1固定，从而使得具有第一滑槽61的第一移动平台2能够沿第一方向移动。在如图3所示的示例中，预留凹槽17可形成在第一滑块62上，通过预留凹槽 17与固定凸起14的固定连接以使得第一滑块62与旋转盘12固定连接，不仅便于第一移动平台2与旋转平台1的连接，而且结构简单紧凑。
57.可选地，第一移动装置6可以为丝杠驱动结构，第一驱动装置63可以为丝杠螺杆，丝杠螺杆至少部分伸入第一滑槽61内，第一滑块62套设在丝杠螺杆上且与丝杠螺杆滑动连接，其中丝杠螺杆伸入第一滑槽61内时丝杠螺杆的轴向与第一方向一致，这样丝杠螺杆转动以驱动第一滑块62沿丝杠螺杆的轴向滑动，而第一滑块62与旋转平台1固定，使得设有丝杠螺杆相对旋转平台1 沿其轴向即第一方向移动，从而带动第一移动平台2沿第一方向移动，第一滑块62与第一滑槽61滑动配合，也使得第一滑块62与第一移动平台2的滑动连接更加顺滑稳定。
58.可选地，第一移动平台2还可设有第一方向调整旋钮64，第一方向调整旋钮64与第一驱动装置63相连，通过调节第一方向调整旋钮64来实现第一方向的移动，方便操作。进一步地，旋转平台1与第一移动平台2之间的间隙较小，在不影响第一移动平台2相对旋转平台1移动和旋转的情况下，第一移动平台2和旋转平台1之间可填充隔热材料，从而能够将容纳仓5与外界隔离，以减少容纳仓5与外界的温度传递，不仅能够使得容纳仓5内温度稳定，也能够避免影响容纳仓5内的温度变化影响外界的探测镜头。
59.在本发明的一些实施例中，第一移动平台2设有固定部21，第二移动平台 3形成有第二滑槽，第二滑槽沿第二方向延伸，微光探测装置100还包括第二移动装置7，第二移动装置7用于带动第二移动平台3沿第二方向移动，第二移动装置7包括第二驱动装置和第二滑块，第二滑块与第二滑槽滑动连接且与固定部21固定连接，第二驱动装置与第二滑块相连以使得第二滑块与第二滑槽相对滑动，来驱动第二移动平台3沿第二方向移动。
60.具体地，第二驱动装置设在第二移动平台3上，第二滑块可滑动地设在第二滑槽内且在第二滑槽内可沿第二方向滑动，第二驱动装置用于驱动第二滑块沿第二方向移动，由于第二滑块与固定部21固定连接，从而使得具有第二滑槽的第二移动平台3相对具有固定部21的第一移动平台2移动，进而实现第二移动平台3在第二方向的移动。
61.可选地，第二移动装置7的结构可与第一移动装置6的结构相同，例如第二移动装置7可以为丝杠驱动结构，其中第二驱动装置为丝杠螺杆，第二滑块套设在丝杠螺杆上且沿丝杠螺杆的轴向可移动，丝杠螺杆设在第二移动平台3 上，由于第二滑块与第一移动平台2固定连接，丝杠螺杆转动以相对第二滑块在第二方向上发生移动，从而带动第二移动平台3相对第一移动平台2沿第二方向移动。
62.可选地，第二移动平台3还可设有第二方向调整旋钮71，第二方向调整旋钮71与第二驱动装置相连，通过调节第二方向调整旋钮71来实现第二方向的移动。进一步地，第一移动平台2与第二移动平台3之间的间隙较小，在不影响第二移动平台3移动的情况下，第二移动平台3和第一移动平台2之间可填充隔热材料，从而能够进一步地将容纳仓5与外界隔离，以减少容纳仓5与外界的温度传递，使得容纳仓5内温度稳定，也能够避免影响容纳仓5内的温度变化影响外界的探测镜头。
63.在本发明的一些实施例中，微光探测装置100还包括至少一个第三移动装置8，即第三移动装置8可以为一个或者多个，第三移动装置8为一个时，从而方便第三移动装置8在竖直方向上对探针卡4的移动调节，第三移动装置8 为多个时，多个第三装置可与探针卡4的多处连接以使得探针卡4与第三移动装置8的连接结构更加稳定，例如，如图6和图7，第三移动装置8可以为三个且三个第三移动装置8在水平面上呈三角分布，探针卡4设有三个与第三移动装置8配合连接的连接孔42，这样通过三角分布的三个第三移动装置8与探针卡4相连，也使得探针卡4的结构更加稳定。
64.如图8所示，第三移动装置8至少部分伸入容纳仓5内且与探针卡4相连以带动探针卡4沿竖直方向移动。具体地，探针卡4位于容纳仓5内，第三移动装置8的下端伸入容纳仓5内与探针卡4连接，由此调节第三移动装置8，从而使得探针卡4在竖直方向上上下移动以能够使探针准确扎在测试样品上。可选地第三移动装置8可以为伸缩螺杆结构或者其它能够在竖直方向上实现上下用移动的升降装置，对此本发明不作特殊限定。进一步地，微光探测装置100 还可以包括第三方向调整旋钮，所述第三方向调整旋钮与所述第三移动装置8 相连且位于容纳仓5外部，通过调节第三方向调整旋钮来调节第三移动装置8，结构简单且操作方便。
65.在本发明的一些实施例中，结合图5-图7所示，第二移动平台3设有与容纳仓5相通的第一开口32和第二开口33，观测部31设在第一开口32处，第二开口33敞开且与探针卡4的外接线束连接器41位置对应以便于外接线束连接器41外接。具体地，如图5所示，第一开口32和第二开口33是设在第二移动平台3的顶部，其中，第一开口32在竖直方向上与探针卡4
的探针部位对应，观测部31设在第一开口32处以封闭第一开口32，从而便于观察探针与测试样品的位置以使得探针能够准确扎在测试样品上；第二开口33与探针卡4 的外接线束连接器41位置对应，通过第二开口33从而方便探针卡4的外接线束连接器41与外部的连接。可选地，观测部31可拆卸地设在第二移动平台3 上。
66.在本发明的一些实施例中，如图2所示，旋转平台1形成有气体进口15 和气体通道16，气体通道16与气体进口15连通，以用于将气体进口15流入的气体导向承载台11的背离容纳仓5的一侧，使得气体流经承载台11的背面以对承载台11进行降温或除霜。具体地，容纳仓5内的温度较高时，使得承载台11的温度过高，容易对位于承载台11的下方的探测镜头造成影响，此时通过气体进口15和气体通道16可接入冷风以对承载台11进行降温，防止对探测镜头造成损坏。在容纳仓5内通入冷气使得承载台11温度较低时，容易引起承载台11表面结霜而影响探测镜头的观察，此时可向气体进口15和气体通道16通入暖风以去除结霜，从而保证探测镜头的观察效果。
67.在如图2和图8所示的示例中，气体进口15形成在旋转平台1的侧壁，气体通道16形成在旋转平台1内，气体通道16的一端与气体进口15连通，气体通道16的另一端开口邻近承载台11设置，其中气体通道16的另一端开口形成在承载台11的下方且使得气体沿水平方向流出，这样，从而可避免气体流出时直接吹击承载台11的下表面，也使得气体能够均匀流经承载台11的下表面以对承载台11进行均匀升温或降温。
68.在本发明的一些实施例中，微光探测装置100还可以包括温度检测装置，温度检测装置用于对容纳仓5内的温度进行实时检测，从而能够对容纳仓5内的温度进行实时监控，而且根据温度检测装置的检测结果可对容纳仓5内的温度进行实时调控，进而实现对容纳仓5内的温度的精准控制。
69.在本发明的一些实施例中，温度检测装置可以为温度传感器，温度传感器可设在探针卡4上且与探针卡4的外接线束连接器41相连，以通过外接线束连接器41将温度传感器的信号引出，这样，从而不需要设置多余的温度检测线路来连接温度检测装置，而且温度传感器设在探针卡4上，探针卡4用于扎在测试样品上，从而使得温度传感器与测试样品较为接近，能够实时监测测试样品附近环境的温度，进而能够进一步对实现对测试样品环境温度的精确控温。可选地，温度检测装置可通过探针卡4上的外接线束连接器41与高低温气体产生装置400相连，由此能够将容纳仓5内的温度检测结果反馈至高低温气体产生装置400，高低温气体产生装置400可调节输入容纳仓5内气体的温度，从而实现对容纳仓5内温度的实时自动控温。
70.本发明还提出了一种半导体设备1000。
71.如图9所示，根据本发明实施例的半导体设备1000包括微光探测装置100、高低温气体产生装置400、第一探测镜头200和第二探测镜头300，高低温气体产生装置400与进气口51相连；第一探测镜头200设在承载台11的下方且朝向承载台11的背面用于观察探测测试样品；第二探测镜头300设在观测部 31的上方用于观察探针卡4的探针是否对准测试样品。
72.根据本发明实施例的半导体设备1000，通过高低温气体产生装置400能够产生高低温气体，以为微光探测装置100提供检测所需的特定温度气体，使得在微光探测装置100的容纳仓5能够形成稳定的温度环境，为测试样品提供检测所需的特定温度环境，其中高低
温气体产生装置400可通过气管与微光探测装置100的进气口51相连以将气体输入容纳仓5内，而不需要将气体通过气管吹击至测试样品表面，使得测试样品的测试环境温度更加稳定和精确。
73.通过第一探测镜头200和第二探测镜头300可对容纳仓5内部进行观察，具体地，第一探测镜头200设在承载台11的下方以从下向上观测测试样品，第二探测镜头300设在观测部31的上方以从上向下观察测试样品，根据第一探测镜头200和第二探测镜头300的观察来移动或旋转第一移动平台2以及第二移动平台3，从而调节探针卡4的位置，以使得探针能够准确扎在测试样品上。可选地，半导体设备1000还可以包括支撑结构，第一探测镜头200和第二探测镜头300可通过支撑结构固定。
74.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。