晶圆测试装置平面度修正方法及测试装置

技术领域

本申请涉及晶圆测试技术领域，具体而言，涉及晶圆测试装置平面度修正方法及测试装置。

背景技术

相关技术中，在全自动探针台对晶圆进行测试的过程中，由于不同晶圆的厚薄不一样，在使用探针对晶圆进行测试前，需要根据晶圆的厚度控制载台升降，以使得晶圆与探针精准的压接，以此来避免测试中探针压入量过大时导致的晶圆、探针的损坏，以及避免探针压入量过小时导致的接触不良而无法测试。

但是，载台表面可能存在多处磨损，同时控制载台升降的机械机构可能存在加工或装配误差导致升降角度出现偏差，这些都导致无法准确控制探针与晶圆芯片上引脚焊盘的压接。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种晶圆测试装置平面度修正方法及测试装置，能够根据测试载台的平面度修正测试载台的位置，以提升晶圆测试结果的准确性。

本申请的一实施例提供了一种晶圆测试装置平面度修正方法。晶圆测试装置平面度修正方法包括：

修正步骤：获取待测试晶圆在Z轴方向上的厚度，待测试晶圆在测试载台上的测试区域，以及测试载台在Z轴方向上的初始测试位置。获取测试载台处于初始测试位置时，测试区域在Z轴方向上的实际平面度。然后沿Z轴方向在初始测试位置的基础上按该实际平面度移动测试载台。

上述实施例中，在执行修正步骤时，所测试的不同晶圆的厚度不同，而用于对晶圆进行测试的检测机构的探针组件的位置固定，则测试载台承载不同晶圆与探针组件进行压接配合时，测试载台在Z轴方向上对应的初始测试位置不同。对应晶圆在X轴方向和Y轴方向上进行测试的不同位置，沿Z轴方向投影后，测试载台均有相对应的投影位置，也即测试载台的测试区域，而移动测试载台时按理论位置的坐标移动至相应的初始测试位置后，测试载台的测试区域根据在Z轴方向上的实际平面度，测试载台按该实际平面度在Z轴方向上进一步移动后，使得实际位置与理论位置重合，从而修正晶圆进行测试的位置，提升探针组件压接晶圆芯片pad(引脚焊盘)的准确性，以提升晶圆测试结果的准确性。

本申请的一些实施例中，测试载台模拟分布有标记点。晶圆测试装置平面度修正方法还包括在执行修正步骤前执行的三维测量步骤。三维测量步骤包括：

根据不同晶圆在Z轴方向上的厚度变化范围，选定测试载台移动的设定距离。沿Z轴方向按设定距离依次移动测试载台至不同位置。在测试载台每次移动时执行二维测量步骤，得到测试载台的标记点在Z轴方向上不同位置的实际平面度。并分析得出测试载台的各个测试区域在Z轴方向上不同位置时的实际平面度。

上述实施例中，在执行三维测量步骤时，不同晶圆的厚度不同则测试载台在Z轴方向上对应的初始测试位置不同，选定的设定距离，能够让测试载台的移动位置覆盖不同晶圆的初始测试位置。测试载台每次在Z轴方向上移动时均按设定距离移动，因而可以明确测试载台在Z轴方向上的理论位置参数，进一步可以明确各个标记点在Z轴方向上的理论位置参数。而每次移动测试载台后均执行二维测量步骤，从而得到测试载台在Z轴方向上多个位置时的实际平面度，因而测试载台处于Z轴方向上的不同理论位置时，能够明确测试载台不同测试区域的实际平面度。

本申请的一些实施例中，二维测量步骤包括：

沿X轴方向及Y轴方向移动测试载台。检测机构在各个标记点分别移动至同一位置时进行测量，得到各个标记点在Z轴方向上同一位置时的实际平面度，X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向两两相互垂直。

上述实施例中，在执行二维测量步骤时，检测机构能够测量标记点在Z轴方向上的位置。检测装置利用各个标记点的XY轴坐标，能够将各个标记点在二维空间内分别相对检测机构移动至同一位置。而检测机构测量处于该位置的标记点在Z轴方向上的位置，使得各个标记点在X轴方向及Y轴方向上以同一基准确定在Z轴方向上的坐标。并通过分析对比各个标记点在Z轴方向上的坐标，从而进一步得到测试载台在Z轴方向上的某一位置静止时的实际平面度。

本申请的一些实施例中，晶圆测试装置平面度修正方法还包括在执行二维测量步骤前执行的准备步骤。准备步骤包括：

检测机构识别测试载台的影像并依据影像确定多个标记点。

上述实施例中，在执行准备步骤时，通过识别测试载台，可以获得测试载台的边界范围，使得多个标记点能够模拟分布在测试载台边界范围内的多个位置。并且将标记点沿X轴方向和Y轴方向模拟分布，使得各个标识点具备在X轴方向和Y轴方向上的坐标，从而允许检测机构通过该坐标定位各个标记点并进一步测量各个标记点，以对应得到测试载台的对应位置的位置数据信息。

本申请的一些实施例中，在准备步骤中，当检测机构识别测试载台的影像时，检测机构进行拍摄，并在拍摄到的图形中识别出测试载台的轮廓所对应的图形。然后检测机构提高分辨倍数并扫描测试载台轮廓所对应的图形的至少三个定位点。测试装置通过多个定位点拟合出测试载台的面积。

上述实施例中，先通过低分辨倍数快速找到测试载台，再通过高分辨倍数对测试载台的轮廓精准定位，相对仅采用低分辨倍数能够提升对测试载台的识别精度，相对仅采用高分辨倍数能够提升对测试载台的识别速度。通常测试载台在X轴方向及Y轴方向上的轮廓形状为圆形，测试机构扫描三个定位点，便能够拟合计算出测试载台的面积；并通过扫描更多的定位点，能够进一步提升拟合计算出的测试载台面积的准确性。

本申请的一些实施例中，在准备步骤中，依据影像确定多个标记点时，将测试载台用于吸附晶圆的每个吸附区的边缘均模拟分布多个标记点。并将测试载台划分为多个标识区域。将每个标识区域内的吸附区之外的部分均模拟分布多个标记点。

上述实施例中，测试载台通过吸附区将晶圆吸附固定，在吸附区的生产加工过程中或测试载台长期使用吸附晶圆后，吸附区的边缘易于出现平面度不佳的缺陷，在吸附区边缘模拟分布标记点能够提升对测量测试载台实际平面度结果的准确性。同时测试载台的吸附区之外的部分相较吸附区的面积更大，将吸附之外的部分分为多个标识区域并均分布多个标记点，从整体上提升测试载台的标记点模拟分布的均匀性，从而提升对测量测试载台实际平面度结果的准确性。

本申请的一些实施例中，在三维测量步骤中，在测试载台移动至Z轴方向上的某一位置时，当测试载台的某一测试区域模拟分布有某一标记点时，测试载台该测试区域的实际平面度为该标记点的实际平面度；当测试载台的某一测试区域未模拟分布有标记点时，在X轴方向与Y轴方向上比较该测试区域与相邻最近两个标记点的位置比例关系，在Z轴方向上，根据该测试区域相邻最近两个标记点的实际平面度，同比例关系得到测试载台该测试区域的实际平面度。X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向两两相互垂直。

上述实施例中，将测试载台的部分位置模拟分布标记点并进行测量，而非对测试载台的全部位置模拟分布标记点并进行测量，以提升测量测试载台实际平面度的速度。同时，无论是测试载台由于机械机构的加工或装配对实际平面度造成影响，还是测试载台由于磨损对实际平面度造成影响，测试载台的相邻的不同部位之间的实际平面度改变较为平滑。因而在X轴方向和Y轴方向上，测试载台的某一测试区域与相邻最近两个标记点中的一个之间的距离，和另一个之间的距离的比例关系，可以看作是，该某一测试区域的实际平面度与相邻两个标记点中的一个的实际平面度之间的数值差，和另一个的实际平面度之间的数值差的比例关系，从而可以计算得到测试载台任意部位的在Z轴方向上不同位置时的实际平面度。

本申请的一些实施例中，晶圆测试装置平面度修正方法还包括在执行三维测量步骤前执行二维测量步骤及判定步骤。判定步骤包括：提供标准平面度范围，将各个标记点在Z轴方向上的实际平面度与标准平面度范围对比。若各个标记点的实际平面度均未超出标准平面度范围，则继续执行三维测量步骤。若存在部分标记点的实际平面度超出标准平面度范围，则更换或维护测试载台，然后重新执行二维测量步骤及判定步骤。

上述实施例中，若测试载台的实际平面度超出标准平面度范围，则继续将该测试载台用于晶圆测试时，会提升晶圆、探针组件等损坏的可能性。通过执行二维测量步骤即可得到测试载台在静止状态下整体的实际平面度，因而可以对该测试载台能否用于晶圆测试做出判断。一方面避免执行三维测量步骤及修正步骤造成时间的浪费，另一方面能够避免对晶圆、探针组件等设备的浪费。

本申请的一些实施例中，检测机构的探针组件压入待测试晶圆对晶圆进行测试。在修正步骤中获取初始测试位置时，获取探针组件的针尖在Z轴方向的位置。初始测试位置与探针组件的针尖之间的距离值为，与待测试晶圆的厚度减去针尖压入待测试晶圆的深度的值相等。

上述实施例中，探针组件的针尖压入晶圆的深度为确定值，而检测机构的探针组件位置固定，晶圆的厚度也能够确定，则晶圆的厚度减去针尖压入晶圆的深度的值为确定值。移动测试载台至测试载台与检测机构的针尖之间的距离为该值时，测试载台在Z轴方向上所处位置即为初始测试位置。从而能够根据不同晶圆和不同探针组件换算得到测试载台相适应的初始测试位置。

本申请的一实施例提供了一种测试装置。测试装置适用于上述任一实施例中的晶圆测试装置平面度修正方法。测试装置包括第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、测试载台和检测机构。第三驱动机构设于第一驱动机构或第二驱动机构。测试载台被配置为用于固定晶圆。测试载台设于第三驱动机构。第三驱动机构能够驱动测试载台沿Z轴方向移动。检测机构包括相机组件和探针组件。相机组件被配置为用于识别测试载台。探针组件被配置为用于测试晶圆。当第三驱动机构设于第一驱动机构时，第一驱动机构能够驱动第三驱动机构沿X轴方向移动，第一驱动机构设于第二驱动机构，第二驱动机构能够驱动第一驱动机构沿Y轴方向移动。当第三驱动机构设于第二驱动机构时，第二驱动机构能够驱动第三驱动机构沿Y轴方向移动，第二驱动机构设于第一驱动机构，第一驱动机构能够驱动第二驱动机构沿X轴方向移动。X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向两两相互垂直。

上述实施例中，无论是第三驱动机构设于第一驱动机构，还是第三驱动机构设于第二驱动机构，第三驱动机构均在第一驱动机构沿X轴方向驱动后以及第二驱动机构沿Y轴方向驱动后的基准上驱动测试载台沿Z轴方向移动，否则将导致第一驱动机构或第二驱动机构的驱动动作会扩大第三驱动机构的驱动动作在Z轴方向上带来的误差，从而提升驱动测试载台移动的精准性。通过适用晶圆测试装置平面度修正方法，第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构相互配合先将测试载台移动至相机组件所在处，对测试载台进行实际平面度的测量，并得出测试载台的不同部位在Z轴方向上不同位置的偏差值，而后第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构相互配合再将测试载台移动至探针组件所在处，对晶圆进行检测，能够通过偏差值对测试载台的实际移动的位置进行补偿，提升探针组件与晶圆压接的准确性。

本申请的一些实施例中，第一驱动机构包括第一基座、第一驱动件、第一传动件、第一导轨和第一滑块。第一驱动件设于第一基座。第一传动件设于第一驱动件。第一驱动件驱动第一基座沿X轴方向移动。第一导轨设于第一基座。第一导轨沿X轴方向延伸。第一滑块滑动设于第一导轨。当第三驱动机构设于第一驱动机构时，第三驱动机构同时设于第一传动件和第一滑块。当第三驱动机构设于第二驱动机构时，第二驱动机构同时设于第一传动件和第一滑块。

上述实施例中，第一驱动件驱动第一传动件移动，从而带动第二驱动机构或第三驱动机构沿X轴方向移动。并且第二驱动机构或第三驱动机构通过第一滑块沿第一导轨滑动，提升沿X轴方向移动的准确性。

本申请的一些实施例中，第二驱动机构包括第二基座、第二驱动件、第二传动件、第二导轨和第二滑块。第二驱动件设于第二基座。第二传动件设于第二驱动件。第二驱动件驱动第二基座沿Y轴方向移动。第二导轨设于第二基座。第二导轨沿Y轴方向延伸。第二滑块滑动设于第二导轨。当第三驱动机构设于第一驱动机构时，第一驱动机构同时设于第二传动件和第二滑块。当第三驱动机构设于第二驱动机构时，第三驱动机构同时设于第二传动件和第二滑块。

上述实施例中，第二驱动件驱动第二传动件移动，从而带动第一驱动机构或第三驱动机构沿Y轴方向移动。并且第一驱动机构或第三驱动机构通过第二滑块沿第二导轨滑动，提升沿Y轴方向移动的准确性。

本申请的一些实施例中，第三驱动机构包括第三基座、第三驱动件、第三传动件、第三导轨、第三滑块、斜块、第四导轨、第四滑块、转接件、第四基座和导向件。第三驱动件设于第三基座。第三传动件设于第三驱动件。第三驱动件驱动第三基座沿Z轴方向移动。第三导轨设于第三基座。第三滑块滑动设于第三导轨。斜块设于第三滑块。斜块具有斜面。第四导轨设于斜面。第四滑块设于第四导轨。转接件设于第四滑块。第四基座设于转接件。导向件连接第三基座与第四基座。导向件约束第四基座沿Z轴方向移动。

上述实施例中，第三驱动件驱动第三传动件移动，从而带动斜块移动。并且斜块通过第三滑块沿第三导轨移动，提升移动的准确性。第四滑块与设于斜块的斜面的第四导轨滑动配合，在斜面的引导下，能够实现第四滑块与第四导轨在Z轴方向上的相对移动。而第四基座通过转接件设于第四滑块，在导向件的约束下，第三滑块带动斜块移动时，实现第四基座沿Z轴方向移动。

实施本申请实施例，将具有如下有益效果：

在晶圆测试载台平面度补正方法中，通过执行修正步骤，对于不同厚度的晶圆，测试载台移动至相应的初始测试位置，并根据在该初始测试位置下的实际平面度，测试载台在理论位置的基础上按实际平面度所对应的偏差值移动，使得理论位置与实际位置相重合，从而提升探针组件压接晶圆的准确性，以提升晶圆测试结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。

图1为本申请一实施例提供的测试装置的结构示意图；

图2为图1中翻转板固定至第二测试支架时测试装置的结构示意图；

图3为图1中第一驱动机构的结构示意图；

图4为图1中第二驱动机构的结构示意图；

图5为图1中第三驱动机构与测试载台配合的结构示意图；

图6为图5中省略部分结构的第三驱动机构与测试载台配合的结构示意图；

图7为图5中第三驱动机构与测试载台配合的另一视角的结构示意图；

图8为图1中测试载台为多孔载台时的结构示意图；

图9为图1中测试载台为沟槽载台时的结构示意图；

图10为图1中检测机构的结构示意图；

图11为图10中检测机构的爆炸示意图；

图12为图11中相机组件的结构示意图；

图13为本申请一实施例提供的晶圆测试装置平面度修正方法一种形式的流程示意图；

图14为本申请一实施例提供的晶圆测试装置平面度修正方法另一种形式的流程示意图。

主要元件符号说明：

测试装置 100

第一驱动机构 1

第一基座 11

第一驱动件 12

第一传动件 13

第一导轨 14

第一滑块 15

第二驱动机构 2

第二基座 21

第二驱动件 22

第二传动件 23

第二导轨 24

第二滑块 25

第三驱动机构 3

第三基座 31a

第三驱动件 32

第三传动件 33

第三导轨 34a

第三滑块 35a

斜块 36

斜面 361

第四导轨 34b

第四滑块 35b

转接件 37

第四基座 31b

导向件 38

测试载台 4

吸附区 41

孔 411

环形沟槽 412

多孔载台 42

沟槽载台 43

标识区域 44

检测机构 5

相机组件 51

第一相机 511

第二相机 512

镜头 513

相机转接板 514

探针组件 52

悬臂探针卡 521

固定板 522

第一测试支架 53

第二测试支架 54

翻转板 55

翻转驱动件 56

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本申请的实施例提供了一种晶圆测试装置平面度修正方法。晶圆测试装置平面度修正方法包括修正步骤。

修正步骤：获取待测试晶圆在Z轴方向上的厚度，待测试晶圆在测试载台上的测试区域，以及测试载台在Z轴方向上的初始测试位置。获取测试载台处于初始测试位置时，测试区域在Z轴方向上的实际平面度。然后沿Z轴方向在初始测试位置的基础上按该实际平面度移动测试载台。

在执行修正步骤时，所测试的不同晶圆的厚度不同，而用于对晶圆进行测试的检测机构的探针组件的位置固定，则测试载台承载不同晶圆与探针组件进行压接配合时，测试载台在Z轴方向上对应的初始测试位置不同。对应晶圆在X轴方向和Y轴方向上进行测试的不同位置，沿Z轴方向投影后，测试载台均有相对应的投影位置，也即测试载台的测试区域，而移动测试载台时按理论位置的坐标移动至相应的初始测试位置后，测试载台相应的测试区域根据在Z轴方向上的实际平面度，测试载台按该实际平面度在Z轴方向上进一步移动后，使得实际位置与理论位置重合，从而修正晶圆进行测试的位置，提升探针组件压接晶圆芯片pad(引脚焊盘)的准确性，以提升晶圆测试结果的准确性。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

参见图1和图13，本申请的一实施例提供了一种晶圆测试装置平面度修正方法和一种测试装置100。测试装置100适用于晶圆测试装置平面度修正方法，从而实现测试装置100测试晶圆时对测试装置100的实际平面度进行修正。

参见图1和图2，在一些实施例中，测试装置100包括第一驱动机构1、第二驱动机构2、第三驱动机构3、测试载台4和检测机构5。第三驱动机构3设于第一驱动机构1或第二驱动机构2。测试载台4被配置为用于固定晶圆。测试载台4设于第三驱动机构3。第三驱动机构3能够驱动测试载台4沿Z轴方向移动。检测机构5包括相机组件51和探针组件52。相机组件51被配置为用于识别测试载台4。探针组件52被配置为用于测试晶圆。当第三驱动机构3设于第一驱动机构1时，第一驱动机构1能够驱动第三驱动机构3沿X轴方向移动，第一驱动机构1设于第二驱动机构2，第二驱动机构2能够驱动第一驱动机构1沿Y轴方向移动。当第三驱动机构3设于第二驱动机构2时，第二驱动机构2能够驱动第三驱动机构3沿Y轴方向移动，第二驱动机构2设于第一驱动机构1，第一驱动机构1能够驱动第二驱动机构2沿X轴方向移动。

无论是第三驱动机构3设于第一驱动机构1，还是第三驱动机构3设于第二驱动机构2，第三驱动机构3均在第一驱动机构1沿X轴方向驱动后以及第二驱动机构2沿Y轴方向驱动后的基准上驱动测试载台4沿Z轴方向移动，否则将导致第一驱动机构1或第二驱动机构2的驱动动作会扩大第三驱动机构3的驱动动作在Z轴方向上带来的误差，从而提升驱动测试载台4移动的精准性。通过适用晶圆测试装置平面度修正方法，第一驱动机构1、第二驱动机构2和第三驱动机构3相互配合先将测试载台4移动至相机组件51所在处，对测试载台4进行实际平面度的测量，并得出测试载台4的不同部位在Z轴方向上不同位置的偏差值，而后第一驱动机构1、第二驱动机构2和第三驱动机构3相互配合再将测试载台4移动至探针组件52所在处，对晶圆进行检测，能够通过偏差值对测试载台4的实际移动的位置进行补偿，提升探针组件52与晶圆芯片pad(引脚焊盘)压接的准确性。

参见图1和图2，在一些实施例中，以测试装置100的某一位置为原点建立三维坐标系。该三维坐标系的X坐标轴平行于X轴方向、Y坐标轴平行于Y轴方向、Z坐标轴平行于Z轴方向。第一驱动机构1、第二驱动机构2和第三驱动机构3驱动测试载台4在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向上移动，从而改变测试载台4在该三维坐标系内的坐标。可理解，在一些实施例中，X轴方向、Y轴方向、Z轴方向两两相互垂直。Z轴方向平行于重力方向。在其他实施例中，Z轴方向也可以垂直于重力方向。

参见图1至图3，在一些实施例中，第一驱动机构1包括第一基座11、第一驱动件12、第一传动件13、两个第一导轨14和多个第一滑块15。第一驱动件12设于第一基座11。第一传动件13设于第一驱动件12。第一驱动件12驱动第一基座11沿X轴方向移动。两个第一导轨14设于第一基座11。两个第一导轨14分别位于第一传动件13的两侧。第一导轨14沿X轴方向延伸。多个第一滑块15滑动设于一个第一导轨14。当第三驱动机构3设于第一驱动机构1时，第三驱动机构3同时设于第一传动件13和多个第一滑块15。当第三驱动机构3设于第二驱动机构2时，第二驱动机构2同时设于第一传动件13和多个第一滑块15。可理解，在其他实施例中，第一导轨14和第一滑块15可以配合设置两组以上。

第一驱动件12驱动第一传动件13移动，从而带动第二驱动机构2或第三驱动机构3沿X轴方向移动。并且第二驱动机构2或第三驱动机构3通过第一滑块15沿第一导轨14滑动，提升沿X轴方向移动的准确性。

在一些实施例中，第一驱动件12采用包括但不限于电机、气缸、液压缸等驱动部件。作为示范性举例，第一驱动件12为电机时，第一传动件13为螺杆螺母配合或为滚珠丝杠副。

参见图1、图2和图4，在一些实施例中，第二驱动机构2包括第二基座21、第二驱动件22、第二传动件23、两个第二导轨24和多个第二滑块25。第二驱动件22设于第二基座21。第二传动件23设于第二驱动件22。第二驱动件22驱动第二基座21沿Y轴方向移动。两个第二导轨24设于第二基座21。两个第二导轨24分别位于第二传动件23的两侧。第二导轨24沿Y轴方向延伸。多个第二滑块25滑动设于一个第二导轨24。当第三驱动机构3设于第一驱动机构1时，第一驱动机构1同时设于第二传动件23和多个第二滑块25。当第三驱动机构3设于第二驱动机构2时，第三驱动机构3同时设于第二传动件23和多个第二滑块25。可理解，在其他实施例中，第二导轨24和第二滑块25可以配合设置两组以上。

第二驱动件22驱动第二传动件23移动，从而带动第一驱动机构1或第三驱动机构3沿Y轴方向移动。并且第一驱动机构1或第三驱动机构3通过第二滑块25沿第二导轨24滑动，提升沿Y轴方向移动的准确性。

在一些实施例中，第二驱动件22采用包括但不限于电机、气缸、液压缸等驱动部件。作为示范性举例，第二驱动件22为电机时，第二传动件23为螺杆螺母配合或为滚珠丝杠副。

参见图1、图2及图5至图7，在一些实施例中，第三驱动机构3包括第三基座31a、第三驱动件32、第三传动件33、两个第三导轨34a、两个第三滑块35a、斜块36、两个第四导轨34b、两个第四滑块35b、转接件37、第四基座31b和四个导向件38。第三驱动件32设于第三基座31a。第三传动件33设于第三驱动件32。第三驱动件32驱动第三基座31a沿Z轴方向移动。两个第三导轨34a设于第三基座31a。两个第三导轨34a分别位于第三传动件33的两侧。第三导轨34a沿X轴方向或Y轴方向或其他相交于Z轴方向的方向延伸。每个第三滑块35a滑动设于一个第三导轨34a。斜块36同时设于两个第三滑块35a。斜块36具有斜面361。Z轴方向与斜面361之间的夹角为锐角。两个第四导轨34b设于斜面361。每个第四滑块35b设于一个第四导轨34b。转接件37设于两个第四滑块35b。第四基座31b设于转接件37。四个导向件38分别连接第三基座31a与第四基座31b。导向件38约束第四基座31b沿Z轴方向移动。可理解，在其他实施例中，第三导轨34a和第三滑块35a可以配合设置两组以上；第四导轨34b和第四滑块35b可以配合设置两组以上。

第三驱动件32驱动第三传动件33移动，从而带动斜块36移动。并且斜块36通过第三滑块35a沿第三导轨34a移动，提升移动的准确性。第四滑块35b与设于斜块36的斜面361的第四导轨34b滑动配合，在斜面361的引导下，能够实现第四滑块35b与第四导轨34b在Z轴方向上的相对移动。而第四基座31b通过转接件37设于第四滑块35b，在导向件38的约束下，第三滑块35a带动斜块36移动时，实现第四基座31b沿Z轴方向移动。

在一些实施例中，第三驱动件32采用包括但不限于电机、气缸、液压缸等驱动部件。作为示范性举例，第三驱动件32为电机时，第三传动件33为螺杆螺母的配合结构或为滚珠丝杠副。在一些实施例中，导向件38包括但不限于为导向杆与导向套的配合结构或为滚动花键副。

参见图1、图8和图9，在一些实施例中，测试载台4设有吸附区41。吸附区41将外设的真空抽吸设备与测试载台4用于承载晶圆的面连通。外设的真空吸附设备使得吸附区41产生吸附力，从而将晶圆吸附固定于测试载台4。

参见图8和图9，在一些实施例中，吸附区41在测试载台4用于承载晶圆的面上的表现形式包括孔411和环形沟槽412。作为示范性举例，测试载台4包括多孔载台42和沟槽载台43。多孔载台42用于承载晶圆的面为圆形，吸附区41表现为孔411，多个孔411以圆心为基准呈放射状分布。沟槽载台43用于承载晶圆的面为圆形，吸附区41表现为环形沟槽412，多个环形沟槽412以圆心为基准呈同心圆分布。

在一些实施例中，测试载台4的尺寸大小包括但不限于为4寸、5寸、6寸、8寸、12寸等。测试载台4的材质包括但不限于为不锈钢、铝、铜、金等。

参见图1、图2及图10至图12，在一些实施例中，检测机构5还包括第一测试支架53、第二测试支架54、翻转板55和翻转驱动件56。第一测试支架53和第二测试支架54分别设于第一基座11的不同位置。第一驱动机构1的第一基座11以外的其他部件、第二驱动机构2、第三驱动机构3以及测试载台4，在X轴方向及Y轴方向上，位于第一测试支架53与第二测试支架54之间。相机组件51设于第一测试支架53。探针组件52设于翻转板55。翻转板55与第一测试支架53转动连接。翻转板55与第二测试支架54可拆卸连接。翻转驱动件56设于第一基座11，并与翻转板55连接。

翻转板55与第二测试支架54拆卸分离时，翻转驱动件56能够驱动翻转板55相对第一测试支架53转动，或翻转驱动件56将翻转板55相对第一测试支架53支撑于某一角度，能够便于对探针组件52进行检修或更换。测试装置100对晶圆进行测试时，翻转板55与第二测试支架54固定，提升探针组件52位置的稳定性，提升晶圆检测结果的准确性。

参见图12，在一些实施例中，相机组件51包括第一相机511、第二相机512、镜头513和相机转接板514。第一相机511、第二相机512和镜头513均设于相机转接板514。相机转接板514设于第一测试支架53。第一相机511和第二相机512均通过镜头513进行拍摄，需要第一相机511进行拍摄时，第一相机511启动、第二相机512关闭；需要第二相机512进行拍摄时，第一相机511关闭、第二相机512启动。第一相机511的分辨倍数小于第二相机512的分辨倍数。通过第一相机511能够快速找到测试载台4，通过第二相机512能够对测试载台4的边缘精准定位。

可理解，在一些实施例中，第一相机511的分辨倍数为0.5倍至1.5倍，例如1倍；第二相机512的分辨倍数为5倍至7倍，例如6倍。作为示范性举例，第一相机511对于测试载台4的直径的分辨倍数为1倍，第二相机512对于测试载台4的直径的分辨倍数为6倍，则对于测试载台4的面积而言，第二相机512的分辨能力是第一相机511的分辨能力的36倍。

可理解，在其他实施例中，相机组件51可以仅包括一个可调节分辨倍数的相机，通过改变自身分辨倍数以分别执行第一相机511的功能和第二相机512的功能。

参见图11，在一些实施例中，探针组件52包括悬臂探针卡521和固定板522。固定板522与翻转板55固定连接，固定板522并将悬臂探针卡521按压至翻转板55朝向测试载台4的一侧。悬臂探针卡521设有多个用于测试晶圆的探针。

参见图1和图13，本申请的一实施例提供的一种晶圆测试装置平面度修正方法。晶圆测试装置平面度修正方法包括修正步骤S4。

修正步骤S4：获取待测试晶圆在Z轴方向上的厚度，待测试晶圆在测试载台4上的测试区域，以及测试载台4在Z轴方向上的初始测试位置。获取测试载台4处于初始测试位置时，测试区域在Z轴方向上的实际平面度。然后沿Z轴方向在初始测试位置的基础上按该实际平面度移动测试载台4。

在执行修正步骤S4时，测试装置100所测试的不同晶圆的厚度不同，而用于对晶圆进行测试的检测机构5的探针组件52的位置固定，则测试载台4承载不同晶圆与探针组件52进行压接配合时，测试载台4在Z轴方向上对应的初始测试位置不同。对应晶圆在X轴方向和Y轴方向上进行测试的不同位置，沿Z轴方向投影后，测试载台4均有相对应的投影位置，也即测试载台4的测试区域，而移动测试载台4时按理论位置的坐标移动至相应的初始测试位置后，测试载台4相应的投影位置根据在Z轴方向上实际平面度所对应的偏差值，测试载台4按该偏差值在Z轴方向上进一步移动后，使得实际位置与理论位置重合，从而修正晶圆进行测试的位置，提升探针组件52压接晶圆芯片pad(引脚焊盘)的准确性，以提升晶圆测试结果的准确性。

参见图1和图13，在一些实施例中，测试载台4模拟分布有标记点。晶圆测试装置平面度修正方法还包括在执行修正步骤S4前执行的三维测量步骤S3。三维测量步骤S3包括：根据不同晶圆在Z轴方向上的厚度变化范围，选定测试载台4移动的设定距离。沿Z轴方向按设定距离依次移动测试载台4至不同位置。在测试载台4每次移动时执行二维测量步骤S2，得到测试载台4的标记点在Z轴方向上不同位置的实际平面度。并分析得出测试载台4的各个测试区域在Z轴方向上不同位置时的实际平面度。

在执行三维测量步骤S3时，不同晶圆的厚度不同则测试载台4在Z轴方向上对应的初始位置不同，选定的设定距离，能够让测试载台4的移动位置覆盖不同晶圆的初始测试位置。测试载台4每次在Z轴方向上移动时均按设定距离移动，因而可以明确测试载台4在Z轴方向上的理论位置参数，进一步可以明确各个标记点在Z轴方向上的理论位置参数。而每次移动测试载台4后均执行二维测量步骤S2，从而得到测试载台4在Z轴方向上多个位置时的实际平面度，因而测试载台4处于Z轴方向上的不同理论位置时，能够明确测试载台4在不同测试区域的实际平面度。

参见图1和图13，在一些实施例中，二维测量步骤S2包括：沿X轴方向及Y轴方向移动测试载台4。检测机构5在各个标记点分别移动至同一位置时进行测量。得到各个标记点在Z轴方向上同一位置时的实际平面度。

在执行二维测量步骤S2时，检测机构5能够测量标记点在Z轴方向上的位置。测试装置100利用各个标记点的XY轴坐标，能够将各个标记点在二维空间内分别相对检测机构5移动至同一位置。而检测机构5测量处于该位置的标记点在Z轴方向上的位置，使得各个标记点在X轴方向及Y轴方向上以同一基准确定在Z轴方向上的坐标。并测试装置100通过分析对比各个标记点在Z轴方向上的坐标，从而进一步得到测试载台4在Z轴方向上的某一位置静止时的实际平面度。

参见图1和图13，在一些实施例中，晶圆测试装置平面度修正方法还包括在二维测量步骤S2前执行的准备步骤S1。准备步骤S1包括：检测机构5识别测试载台4的影像并依据影像确定多个标记点。

在执行准备步骤S1时，通过识别测试载台4，可以获得测试载台4的边界范围，使得多个标记点能够模拟分布在测试载台4边界范围内的多个位置。并且标记点沿X轴方向和Y轴方向模拟分布，使得各个标识点具备在X轴方向和Y轴方向上的坐标，从而允许检测机构5通过该坐标定位各个标记点并进一步测量各个标记点，以对应得到测试载台4的对应位置的位置数据信息。

参见图1、图12和图13，在一些实施例中，在准备步骤S1中，当检测机构5识别测试载台4的影像时，检测机构5进行拍摄，并在拍摄到的图形中识别出测试载台4在X轴方向和Y轴方向上的轮廓所对应的图形。然后检测机构5提高分辨倍数并扫描测试载台4轮廓所对应的图形的至少三个定位点。测试装置100通过多个定位点拟合出测试载台4的面积。

检测机构5先通过低分辨倍数快速找到测试载台4，再通过高分辨倍数对测试载台4的轮廓精准定位，相对仅采用低分辨倍数能够提升对测试载台4的识别精度，相对仅采用高分辨倍数能够提升对测试载台4的识别速度。通常测试载台4在X轴方向及Y轴方向上的轮廓形状为圆形，第二相机512扫描三个定位点，便能够拟合计算出测试载台4的大小；并通过扫描更多的定位点，能够进一步提升拟合计算出的测试载台4大小的准确性。作为示范性举例，检测机构5的第一相机511的大视野自动对焦找到测试载台4的外围轮廓边缘；检测机构5的第二相机512的高精度自动聚焦拍照取像拾取测试载台4外围轮廓的多个点作为定位点。

参见图1、图12和图13，在一些实施例中，在准备步骤S1中，当检测机构5识别测试载台4的影像时，先将测试载台4沿X轴方向和Y轴方向移动至检测机构5的相机组件51的拍摄范围内，然后再将测试载台4沿Z轴方向移动至相机组件51能够对测试载台4进行扫描取像的范围内。

参见图1、图8、图9和图13，在一些实施例中，在准备步骤S1中，依据影像确定多个标记点时，将测试载台4用于吸附晶圆的每个吸附区41的边缘均模拟分布多个标记点。并将测试载台4用于放置晶圆的面划分为多个标识区域44。将每个标识区域44内的吸附区41之外的部分均模拟分布多个标记点。

测试载台4通过吸附区41将晶圆吸附固定，在吸附区41的生产加工过程中或测试载台4长期使用吸附晶圆后，吸附区41的边缘易于出现平面度不佳的缺陷，在吸附区41边缘模拟分布标记点能够提升对测量测试载台4实际平面度结果的准确性。同时测试载台4的吸附区41之外的部分相较吸附区41的面积更大，将吸附之外的部分分为多个标识区域44并均分布多个标记点，从整体上提升测试载台4的标记点模拟分布的均匀性，从而提升对测量测试载台4实际平面度结果的准确性。

参见图1、图8和图13，在一些实施例中，测试载台4为多孔载台42。多孔载台42的吸附区41的形状为孔411。在准备步骤S1中，将标记点模拟分布于测试载台4时，多孔载台42设有W个孔411，在任意一个孔411的边缘模拟分布V个标记点，其中任意两个孔411边缘的标记点的数量可以相同也可以不同。多孔载台42从内向外依次设置U个标识区域44，在任意一个标识区域44内模拟分布T个标记点，任意两个标识区域44内的数量可以相同也可以不同。作为示范性举例，100≤W≤200，10≤V≤50，5≤U≤50，500≤T≤1000。

参见图1、图9和图13，在一些实施例中，测试载台4为沟槽载台43。沟槽载台43的吸附区41的形状为环形沟槽412。在准备步骤S1中，将标记点模拟分布于测试载台4时，沟槽载台43设有S个环形沟槽412，每个环形沟槽412的边缘为两个环形边缘，即共2S个环形边缘，在任意一个环形边缘模拟分布R个标记点，任意两个环形边缘的标记点的数量可以相同也可以不同。沟槽载台43从内向外依次设置Q个标识区域44，在任意一个标识区域44内模拟分布P个标记点，任意两个标识区域44内的数量可以相同也可以不同。作为示范性举例，5≤S≤15，50≤R≤300，5≤Q≤20，500≤P≤1000。

作为示范性举例，在一些实施例中，通过测试装置100执行准备步骤S1和二维测量步骤S2时，相机组件51识别计算出测试载台4的面积后，向测试装置100输入需要模拟分布至测试槽台的标记点数量，例如为1000个，测试装置100自动计算将1000个标记点按设定顺序均匀分布在直径为205mm的圆内(8寸的测试载台4的直径为205mm)，测试装置100自动计算出1000个标记点在X轴方向及Y轴方向上的坐标，即XY轴坐标。第一驱动机构1和第二驱动机构2配合，按1000个标记点的XY轴坐标，依次将测试载台4的不同部位移动至相机组件51下方，第三驱动机构3将测试载台4升高至高度为20mm的拍照位置，相机组件51的第二相机512自动聚焦测量1000个标记点的Z轴坐标，从而计算出测试载台4的实际平面度。其中，标记点的数量越多计算出的实际平面度越符合测试载台4的实际状态。

参见图1、图11至图13，在一些实施例中，在三维测量步骤S3中，每次执行二维步骤时，检测机构5的相机组件51测量标记点的在X轴方向和Y轴方向上的位置为同一位置。在其他实施例中，检测机构5的相机组件51测量标记点的在X轴方向和Y轴方向上的位置可以不是同一位置。

参见图1和图13，在一些实施例中，在三维测量步骤S3中，在测试载台4移动至Z轴方向上的某一位置时，当测试载台4的某一测试区域模拟分布有某一标记点时，测试载台4该测试区域的实际平面度为该标记点的实际平面度；当测试载台4的某一测试区域未模拟分布有标记点时，在X轴方向与Y轴方向上比较该测试区域与相邻最近的两个标记点的位置比例关系，在Z轴方向上，根据该测试区域相邻最近两个标记点的实际平面度，同比例关系得到测试载台4该部位的偏差值。可理解，作为示范性举例，标记点的实际平面度为初始测量位置的实际位置的Z轴坐标减去理论位置的Z轴坐标，若差值为负值可认为该标记点的实际位置低于理论位置，在修正步骤S4中应对应升高测试载台4；若差值为正值可认为该标记点的实际位置高于理论位置，在修正步骤S4中应对应降低测试载台4。

将测试载台4的部分位置模拟分布标记点并进行测量，而非对测试载台4的全部位置模拟分布标记点并进行测量，以提升测量测试载台4实际平面度的速度。同时，无论是测试载台4由于机械机构的加工或装配对实际平面度造成影响，还是测试载台4由于磨损对实际平面度造成影响，测试载台4的相邻的不同部位之间的实际平面度改变较为平滑。因而在X轴方向和Y轴方向上，测试载台4的某一测试区域与相邻最近两个标记点中的一个之间的距离，和另一个之间的距离的比例关系，可以看作是，该某一测试区域的实际平面度与相邻两个标记点中的一个的实际平面度之间的数值差，和另一个的实际平面度之间的数值差的比例关系，从而可以计算得到测试载台4任意部位的在Z轴方向上不同位置时的实际平面度。

作为示范性举例，当测试载台4的某一部位未模拟分布有标记点时，根据该部位与相邻两个最近标记点的XY轴坐标，若计算出该部位与一个标记点的XY轴距离和该部位与另一个标记点的XY轴距离的比例关系为1：3，则该部位与一个标记点的Z轴实际平面度的差值和该部位与另一个标记点的Z轴实际平面度的差池的比例关系同样为1：3，从而根据该两个标记点的Z轴实际平面度可以计算出测试载台4该部位的实际平面度。

参见图1、图11至图13，在一些实施例中，检测机构5的探针组件52压入晶圆芯片pad(引脚焊盘)对晶圆进行测试。在修正步骤S4中获取初始测试位置时，获取探针组件52的针尖在Z轴方向的位置。初始测试位置与探针组件52的针尖之间的距离值为，与待测试晶圆的厚度减去针尖压入待测试晶圆芯片pad(引脚焊盘)的深度的值相等。

探针组件52的针尖压入晶圆芯片pad(引脚焊盘)的深度为确定值，而检测机构5的探针组件52位置固定，晶圆的厚度也能够确定，则晶圆的厚度减去针尖压入晶圆芯片pad(引脚焊盘)的深度的值为确定值。移动测试载台4至测试载台4与检测机构5的针尖之间的距离为该值时，测试载台4在Z轴方向上所处位置即为初始测试位置。从而能够根据不同晶圆和不同探针组件52换算得到测试载台4相适应的初始测试位置。

参见图1、图11至图13，在一些实施例中，在三维测量步骤S3中，沿Z轴方向按设定距离移动测试载台4至不同位置时，测试载台4多次移动的总调节范围固定，并根据设定的移动次数，将总调节范围平均为每次的设定距离。总调节范围应大于，不同晶圆的厚度最大变化差值与不同探针组件52的探针长度最大变化差值的和。作为示范性举例，晶圆的厚度在2mm范围内，探针的长度变化在2-11mm范围内，设定的移动次数不小于200且不大于2000。其中探针的长度变化包括探针自身延伸长度的变化，以及探针与翻转板55等连接的连接结构的延伸长度改变所带来的变化。

作为示范性举例，在一些实施例中，通过测试装置100执行二维测量步骤S2，得到第三驱动机构3将测试载台4升高至某一高度，例如20mm的高度时的实际平面度。理论上，Z轴与X轴、Y轴的夹角为90度，但由于第三驱动机构3的加工和装配误差，因此的第三驱动机构3驱动测试载台4沿Z轴方向移动的实际方向与理论方向存在一定的角度偏差。但对于晶圆测试领域而言该角度偏差不会太大，因而第三驱动机构3驱动测试载台4沿Z轴方向移动时，测试载台4在X轴方向及Y轴方向的实际位置与理论位置的偏差，相较于在Z轴方向上的实际位置与理论位置的偏差，相对不明显。并通过测试装置100执行三维测量步骤S3时，在Z轴方向的20-22mm的高度内(不更换探针组件52且晶圆厚度变化在2mm范围内)按二维测量步骤S2多次进行测量，且每次移动测试载台4的设定距离可以为1mm、0.5mm、0.1mm、0.05mm、0.02mm等。例如，每次移动测试载台4的设定距离为1mm，则可以再测量2次，每次移动测试载台4的设定距离为0.02mm，则可以再测量100次。

作为示范性举例，执行准备步骤S1、二维测量步骤S2、三维测量步骤S3后，得到测试载台4在Z轴方向上各个位置的实际平面度。将晶圆放置在测试载台4上，第一驱动机构1和第二驱动机构2将测试载台4和晶圆移动至检测机构5的探针组件52下面。探针组件52的针尖在Z轴方向上的高度位置为22mm，测试载台4在Z轴方向上的高度位置为20mm，晶圆厚度为0.5mm，探针组件52的针尖压入晶圆芯片pad(引脚焊盘)0.03mm时通电导通测试的测试效果最佳。则理论上测试载台4只要上升至在Z轴方向上的高度位置为21.53mm的位置，探针组件52的针尖就能够压入晶圆芯片pad(引脚焊盘)0.03mm。假如测试载台4在Z轴方向的高度位置为21.5mm处测量计算出的实际平面度是0.03mm，即指两个平面的误差在0.03mm以内，这样的话在Z轴方向上测试载台4各个部位的实际高度位置可能是21.5±0.03mm，按21.5-0.03mm来计算，则实际最低的位置就是21.47mm，探针组件52的针尖和晶圆的间距则是0.03mm，探针组件52的针尖完全没有接触到晶圆芯片pad(引脚焊盘)。假如测试载台4在Z轴方向的高度位置为21.5mm处测量计算出的平面度为0.015mm，那么在Z轴方向上测试载台4各个部位的实际高度位置可能是21.5±0.015mm，按21.5﹢0.015mm来计算，则实际最高的位置就是21.515mm，探针组件52的针尖压入晶圆芯片pad(引脚焊盘)的距离为0.015mm，比标准压入量0.03mm少了0.015mm，这样就达不到最佳通电导通位置，测试效果不佳。

作为示范性举例，探针组件52的针尖在Z轴方向上的高度位置为22mm，测试载台4在Z轴方向上的理论高度位置(也即测试位置)为21.5mm，晶圆厚度为0.5mm，探针组件52的针尖压入晶圆芯片pad(引脚焊盘)0.03mm时通电导通测试的测试效果最佳，测试载台4的某一部位在Z轴方向上的高度位置为21.5mm处测量计算出的偏差值(也即实际平面度)是+0.03mm。在三维测量步骤S3后执行修正步骤S4，根据偏差值自动补偿-0.03mm至测试载台4，第三驱动机构3驱动测试载台4移动至理论高度位置(也即测试位置)为21.47mm的位置，但实际位置为21.5mm，则探针组件52的针尖实际压入晶圆芯片pad(引脚焊盘)0.03mm，达到最佳通电导通位置，测试效果达到最佳状态。

参见图1和图14，在一些实施例中，若测试载台4经过二维测量步骤S2后得到的实际平面度较差，可理解为测试载台4用于承载晶圆的面的磨损情况较为严重，那么测试载台4磨损部位与晶圆之间产生明显的高低差。对于薄晶圆(厚度在0.2mm以下)而言，在测试载台4吸附晶圆后，因为测试载台4磨损的部分对晶圆没有支撑，容易出现晶圆受吸附力的作用会出现破片的现象。对于厚晶圆(厚度在0.2mm以上)而言，在测试载台4吸附晶圆后，因为测试载台4磨损的部分对晶圆没有支撑，虽然晶圆在吸附力的作用下未出现直接破片的现象，但在探针组件52测试晶圆时，探针组件52的针尖压入晶圆芯片pad(引脚焊盘)对应测试载台4磨损的部分，容易出现针尖扎破晶圆的现象。

参见图1和图14，在一些实施例中，晶圆测试装置平面度修正方法还包括在三维测量步骤S2前还执行二维测量步骤S2及判定步骤S5。判定步骤S5包括：提供标准平面度范围，将各个标记点在Z轴方向上的实际平面度并与标准平面度范围对比。若各个标记点的实际平面度均未超出标准平面度范围，则判定结果为是，并继续执行三维测量步骤S3。若存在部分标记点的实际平面度超出标准平面度范围，则判定结果为否，并更换或维护测试载台4，然后重新执行准备步骤S1、二维测量步骤S2及判定步骤S5。

若测试载台4的实际平面度超出标准平面度范围，则继续将该测试载台4用于晶圆测试时，会提升晶圆、探针组件52等损坏的可能性。通过执行二维测量步骤S2即可得到测试载台4在静止状态下整体的实际平面度，因而可以对该测试载台4能否用于晶圆测试做出判断。一方面避免执行三维测量步骤S3及修正步骤S4造成时间的浪费，另一方面能够避免对晶圆、探针组件52等设备的浪费。

另外，本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本申请，而并非用作为对本申请的限定，只要在本申请的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本申请的公开范围之内。