[發明專利]一種多功能半導體樣品夾具

有效

• 申請號: 201310253153.2
• 申請日: 2013-06-24
• 公開（公告）號: CN103344794A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 白月;唐涌耀
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: G01R1/04
• 分類號: G01R1/04;H01L21/687
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 竺路玲

技術領域

本發明涉及CMOS半導體器件加工工藝中的輔助工具，尤其涉及應用于微小樣品的多功能夾具。

背景技術

在半導體器件的制造和分析測試工藝中，經常需要對一些尺寸非常小的半導體樣品進行各種不同的處理和分析。由于這些樣品的尺寸非常小（通常在1mm*2mm左右），對于如此微小的樣品，在其轉移和取放時非常不便，并且也十分容易遺失。

例如，對微小樣品進行離子束/電子束（SEM/FIB）雙束觀測分析時，需要將樣品貼在粘有導電膠的樣品座上，并按壓樣品表面使之充分固定與樣品座上，由于芯片表面通常只有幾平方毫米左右，直接按壓樣品很容易接觸并污染樣品的目標區域，并且，如果樣品的底面積很小，在粘貼時也容易導致樣品表面傾斜，以至于在使用聚焦離子束切割截面時，間接導致離子束不能垂直的切割樣品表面，導致不能準確的觀測到樣品的截面。

又如，對微小樣品使用手動探針臺進行電性確認時，由于樣品的底面積過于微小，不能完全覆蓋住手動探針臺樣品臺上的真空吸附小孔，而只能用導電膠粘貼在可以被真空吸附的大片的硅片上扎針分析，這種方法由于增加了大片的硅片的緣故，因此，增加了樣品的高度，進而在測試需要對探針臺所有的探針進行抬高，在測試完成之后還需要將探針的高度進行還原，大大增加了操作時間。并且，在測試過程中，為了使探針和樣品表面充分接觸，探針在接觸到樣品表面時還要繼續下降，在下降的過程中，探針的接觸壓力使得微小樣品與下方的大硅片表面發生相對滑動，進而造成探針與樣品不完全接觸，導致測試條件無法加載。

此外，在取放微小樣品時，鑷子也會對樣品邊緣造成損傷，從而導致樣品邊緣的破損，以至于在SEM/FIB樣品座上剝離時導電膠容易留下殘留，如不進行清除，會再次粘貼在導電膠上，使得導電形成下降。

中國專利（公開號：CN1958666A）公開了一種用于半導體光電子芯片測試用的夾具，其特征在于，其中包括：一三維微調架，該三維微調架包括三個微調手柄：一基片，該基片為一橫向的T字形，該基片橫向固定在三維微調架的側面，在該基片的端部縱向開有小孔；多個套管，該套管插置并固定在基片端部的小孔內；一基座，位于三維微調架的前端、基片的下部。

中國專利（公開號：CN201112372Y）公開了一種用于半導體封裝測試的夾具，用于固定所有不同尺寸的基板，所述夾具包括：一個內部開有桿槽的固定件，一個內部開有桿槽的活動件，連接桿，彈性件，索固件：所述連接桿安裝在固定件和活動件內部的桿槽中，連接固定件和活動件，彈性件安裝在位于固定件部分的連接桿的桿端部分，鎖固件安裝在位于固定件部分的連接桿的桿端部分，鎖固件可安裝于連接桿任一桿端；當所述連接桿受力時，帶動活動件相對固定件產生位移。利用活動件相對固定不同的位移間隙可固定不同尺寸的基板。

可見，目前還尚不存在一種應用于半導體器件微小樣品的專用夾具。

發明內容

鑒于上述問題，本發明提供一種多功能半導體樣品夾具。

本發明解決技術問題所采用的技術方案為：

一種多功能半導體樣品夾具，應用于測試工藝中半導體樣品的固定，其中，所述夾具包括承載主體；

所述承載主體上設置有凹槽和固定裝置，所述固定裝置固定所述半導體樣品于所述凹槽中。

所述的多功能半導體樣品夾具，其中，所述承載主體還設置有至少三個擋板和一個底板，所述擋板均固定設置于所述底板的上表面；

所述凹槽由相鄰的兩個所述擋板與該兩擋板之間的底板共同構成。

所述的多功能半導體樣品夾具，其中，所述固定裝置包括導向軌道、滑塊和固定螺桿；

所述導向軌道設置于所述凹槽底部的上表面，且該導向軌道的導向方向垂直于構成該凹槽的擋板；

所述滑塊通過所述導向軌道垂直于擋板往復運動，所述固定螺桿固定所述滑塊于所述導向軌道上。

所述的多功能半導體樣品夾具，其中，所述滑塊底部設有與所述導向軌道相配的導向結構。

所述的多功能半導體樣品夾具，其中，所述擋板中最外側的兩個所述擋板中央處設有貫通的螺紋孔，所述螺紋孔的開孔方向與所述凹槽的底面平行，且與所述導向軌道的導向方向平行。

所述的多功能半導體樣品夾具，其中，所述滑塊與所述固定螺桿之間采用螺紋連接進行固定。

所述的多功能半導體樣品夾具，其中，所述夾具還包括一底座，所述承載裝置通過底座設置于離子束/電子束的雙束系統平臺上。