[發明專利]激光清潔裝置及方法

有效

• 申請號: 201810447134.6
• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號: CN110369401B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 陳峻明;黃建融;林于中;曾介亭;李閔凱
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: B08B7/00
• 分類號: B08B7/00;G02F1/35
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

本發明公開一種激光清潔裝置及方法，以單一激光模塊通過波長切換單元切換激光光束的波長，并配合制作工藝需求以適當波長及能量的激光光束達成試片(探針卡)的清潔。此方法包含：以激光模塊產生一激光光束，通過波長切換單元依據制作工藝需求切換輸出的波長，并通過激光光束調控單元調控激光光束的能量大小，再由光路傳導單元進行激光光束傳導，將激光光束于試片上進行激光清潔的動作，由吸嘴單元進行清潔碎屑排除，由移載平臺使激光光束與試片相對移動以達成整面試片的清潔，由控制模塊控制波長切換單元、激光光束調控單元與移載平臺，以適當波長及能量的激光光束達成試片的全激光清潔的目標，進而提升激光清潔的品質。

技術領域

本發明涉及一種激光清潔裝置及方法，特別是涉及一種用于清潔試片(探針卡)的激光清潔裝置及方法。

背景技術

晶片針測機可判斷IC(集成電路)的品質優劣并節省封裝的成本，目前半導體公司以機械式研磨探針來恢復探針卡的電性，因探針卡的探針之間的高低差易有撞針風險，希望能導入激光清潔的技術。

在IC制作工藝的設備中，因試片(探針卡)保持固定不動，故需以激光光束于設備中傳導并進行飛行光路。但如此一來，將于試片的不同清潔位置(如近端與遠端)造成激光光束的光程差異(約160mm)，使得激光光束對試片的不同清潔位置的清潔品質有所差異，并導致激光光束難以完全清潔試片(探針)而存在部分的殘留物。

同時，因激光光束具有較大的發散角，使得激光光束在試片的近端的激光光直徑(約12.5mm)與在試片的遠端的激光光直徑(約15mm)不同，以致激光光束在試片的不同清潔位置上(如近端與遠端)形成不同或非穩定的激光能量，從而難以確保激光光束對試片(探針)的清潔品質。

如圖1所示，為使用探針卡(試片)檢測IC制作工藝的晶片，經檢測100次，造成在探針卡(探針)的尖部形成含有錫(Sn)金屬的污層。

如圖2所示，為激光進行探針卡清潔，清潔后會于針尖產生氧化物，例如二氧化錫(SnO₂)，將造成影響電性，仍需搭配機械磨針進行氧化層剝除。接觸式機械研磨無法進行高密度(直徑30μm)的探針卡清潔，接觸式清潔方式不符合IC制作工藝需求。期望能以激光方式來清潔探針卡，以消除因探針之間的高低差，易有撞針風險及延長探針卡的使用壽命。

因此，如何解決上述悉知技術的問題，實已成為本領域技術人員的一大課題。

發明內容

本發明提供一種激光清潔裝置激光清潔裝置及方法，并可提供一具有穩定激光能量的激光光束以清潔試片。

本發明的激光清潔裝置用于清潔一試片，該裝置包括：一激光模塊，其提供一激光光束；一波長切換單元，其具有至少一反射鏡與一倍頻晶體；一激光光束調控模塊，其具有一能量補償單元與一發散角優化單元，其中，激光模塊、能量補償單元與發散角優化單元分別位于兩層不同高度的位置；至少一光學元件，其導引激光模塊所提供的激光光束通過能量補償單元與發散角優化單元的至少其中一者；以及一光路傳導模塊，其傳導來自能量補償單元與發散角優化單元的至少其中一者的激光光束，以借由該激光光束清潔試片。

本發明的激光清潔方法用于清潔一試片，該方法包括：提供包括一載體、一激光模塊、一波長切換單元、一激光光束調控模塊與至少一光學元件的激光清潔裝置，該激光光束調控模塊具有能量補償單元與發散角優化單元，其中，該激光模塊、波長切換單元、能量補償單元與發散角優化單元分別位于兩層不同高度的位置；由激光模塊提供一激光光束；由一波長切換單元將激光光束切換綠光或紅外光波長分別照射，或者由波長切換單元將激光光束切換綠光與紅外光波長同時照射。

由至少一光學元件導引激光模塊所提供的激光光束通過能量補償單元與發散角優化單元的至少其中一者；以及由光路傳導模塊傳導來自能量補償單元與發散角優化單元的至少其中一者的激光光束，以借由該激光光束清潔試片。