清洁方法和清洁装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本技术涉及半导体技术，且更具体地，涉及用于清洁在半导体测试机器中的槽阵列的清洁方法和清洁装置。
【背景技术】
[0002]随着高容量存储器件的增长的需求，诸如闪存存储卡的非易失性半导体存储器器件正变得广泛使用。
[0003]在半导体器件的制造工艺之后，需要测试半导体器件的电性能。图1A示出了在测试半导体器件器件时保持存储器器件的传统测试托盘102的示例。测试托盘102配置有如图1A所示的多个孔径(aperture) 1022，其用来承载要在通用测试机器中测试的半导体器件。通用测试机器的一个示例可以是TechWing处理机S7，其可从TechWing有限公司获得(TechWing有限公司是在韩国、京畿道、Hwaseung-si注册的公司)。通常，孔径1022的数量可以例如是96、192、或384。要注意，孔径1022的数量不限于这些示例中的任一，而可以取决于测试机器的具体设计而变化。图1B是图1A所示的单个孔径1022的放大图。孔径1022包括在其中的固定部分1024，被配置以将半导体器件固定在孔径1022中。固定部分1024从孔径1022的两个相对的壁1026向内突出。图1C是沿着图1B的线1C-1C截取的剖面图。如图1C所示，作为示例，固定部分1024具有由可移动锁栓(latch)构成的上部件1024U和由凸缘(flange)构成的下部件1024L。可移动锁栓可以在水平状态和垂直状态之间调整，在水平状态，可移动锁栓锁定半导体器件就位，在垂直状态，可移动锁栓允许将半导体器件放入到孔径1022中。凸缘位于孔径1022的壁1026的较低端周围，以便支撑半导体器件。
[0004]现在参考图1D和1E，图1D和1E是示出用于保持半导体器件104就位的固定部分1024的操作的两个剖面图。半导体器件104可以具有位于半导体器件的主要表面上的金属接触垫(contact pad) 1044的阵列。接触垫1044可以位于半导体器件104的主要表面上，且可以从半导体器件104的底部突出。如图1D所示，可移动锁栓可以回缩到孔径1022的壁中的凹陷中，使得可移动锁栓处于垂直状态，如此给半导体器件104放入孔径1022中清出了道路。且在半导体器件104放入孔径1022时，半导体器件的接触垫1044面朝下。在半导体器件104被置于固定部分1024的下部的凸缘上之后，固定部分1024的可移动锁栓从垂直状态移动到水平状态，以便锁定半导体器件104就位，如图1E所示。通常，可以通过自动机械臂将多个半导体器件104放入测试托盘内。
[0005]现在参考图1F，图1F是所有孔径1022被装载了半导体器件104的测试托盘102的立体图，而图1G是沿着图1F的线1G-1G截取的测试托盘102的剖面图。如图1F和1G所示，多个孔径1022的每个孔径1022中通过从各个孔径1022的壁1026突出的固定部分1024而保持有半导体器件104。如此，测试托盘102准备好被装载到测试机器中并被测试。
[0006]现在参考图2A，图2A是传统槽阵列200的立体图，该传统槽阵列200包括在其上的多个槽202，用于测试半导体器件104的电性能的，而图2B是沿着图2A的线2B-2B截取的槽阵列200的剖面图。通常，槽202的数量可以是例如192、374或768，这对应于测试托盘102的孔径1022的数量的两倍，因为通常两个测试托盘在一个测试工艺中被一起测试。要注意，槽202的数量不限于这些示例中的任一，而可以取决于测试机器的具体设计而变化。如图2A和2B所示，多个槽202的每个具有在其上的多个圆柱形橡胶插脚(rubberpin) 204，其与半导体器件104的接触垫1044接触，用于测试电性能。通常，橡胶插脚204的布局和数量与接触垫1044的布局和数量基本上相同，且一个橡胶插脚204对应于一个接触垫1044。在一些具体情况下，接触垫1044的数量可以多于橡胶插脚204的数量，因为一些额外的接触垫可以被保留用于终端用户，而不用在测试中，因此没有橡胶插脚对应于这种保留的接触垫。图2C是槽阵列200的单个槽202的放大图，图2D是沿着图2C的线2D-2D截取的槽202的剖面图，且图2E是如图2D所示的槽202的俯视图。如图2D所示，通过在弹性基体2044中嵌入许多单独的金属颗粒2042来形成每个橡胶插脚204。如图2E所示，暴露了在橡胶插脚204的顶部上的一些金属颗粒2042。在测试期间，可以将橡胶插脚204按压到半导体器件104的各个接触垫1044。由于弹性基体的弹性，橡胶插脚204中嵌入的金属颗粒2042可以彼此接触在一起，以便形成用于连接橡胶插脚204和半导体器件104的接触垫1044之间的电路径。
[0007]现在参考图3A，图3A是在自动化测试机器中的传统半导体器件测试过程的流程图。图3B是示出在自动化测试装置中的传统半导体器件测试过程中的测试托盘102的例示移动路径的示意图。图4A-4C是在测试过程期间的步骤S308、S310和S312的测试托盘102如何相对于槽阵列200移动的示意剖面图。
[0008]如图3A和3B所示，在步骤S302，如图1A所示的空的测试托盘102被插入到测试机器中。在步骤S304，图1D所示的多个半导体器件通过例如自动机械臂被装载到测试托盘102的各个孔径1022中。然后，将测试托盘102移动到均热腔(soak chamber)中。在该均热腔中，进行均热处理以在均热腔中从普通室温升高或降低温度到用于测试的适当温度。在步骤S306，将测试托盘102移动到测试机器的测试腔中。在步骤S308，测试托盘102和槽阵列200的至少一个被移动为彼此靠近，使得半导体器件104的每个接触垫1044接触槽阵列200的对应插脚204，如图4A所示。在步骤S310，测试托盘102和槽阵列200在测试腔中被彼此按压，使得半导体器件104的每个接触垫1044与槽阵列200的对应插脚204电连接，用于电测试半导体器件104的电性能，如图4B所示。在测试之后，测试装置被移动到解热腔(desoak chamber)中，在该解热腔中，施加解热处理以将解热腔中的温度迅速恢复到普通室温。然后，在步骤S312，测试托盘102和槽阵列200的至少一个被移动为彼此分开，使得半导体器件104的每个接触垫1044从槽阵列200的对应插脚204分离，如图3A所示。在步骤S314，将测试托盘102移出测试腔。在步骤S316，例如通过自动机械臂将半导体器件104从测试托盘102卸载。在步骤S318，将测试托盘102从测试机器中卸载，例如从解热腔中卸载。
[0009]对于上述传统测试过程，在特定数量的测试过程之后，诸如污染物2046的外部物质，例如灰尘、来自橡胶插脚的磨损的金属颗粒或其他碎片可能黏贴或附着到槽202的插脚204的表面上，或到槽202的表面的其他区域上，如图4C所示。那些外部物质2046可能导致测试错误甚至半导体器件104的损坏。
[0010]美国专利申请N0.US 12/626734(LIN等人于2009年11月27日提交的题为“TestCell Condit1ner (TCC) Surrogate Cleaning Device”)公开了用于清洁具有单个槽的测试单兀调节器代理清洁设备(test cell condit1ner surrogate cleaning device),其中，该单个槽具有由金属构成的具有尖端的探针式插脚。清洁设备包括具有摩擦材料的清洁金属层，以便当在清洁循环期间探针式插脚刺穿清洁介质层时抛光该探针式插脚。这种清洁设备被配置为一次清洁一个槽。
[0011]仍然需要一种清洁方法和清洁这种来高效地并行清洁多个槽上的污染物，尤其是对具有橡胶插脚的槽。
【发明内容】
[0012]根据本发明的一个方面，提供一种用于并行清洁包括多个槽的槽阵列的清洁装置，其包括:清洁托盘，被配置有多个孔径；以及清洁单元，被放置于所述多个孔径中的至少一个，所述清洁单元具有基板和固定到基板的清洁介质，其中，所述清洁介质由有粘性的弹性体材料构成。
[0013]根据本发明的另一方面，提供一种在测试机器内并行清洁包括多个槽的槽阵列的方法。测试机器包括清洁装置。所述清洁装置包括:清洁托盘，被配置有多个孔径；以及清洁单元，被放置于所述多个孔径中的至少一个，所述清洁单元具有基板和固定到基板的清洁介质。所述清洁介质由有粘性的弹性体材料构成。所述方法包括如下步骤:将清洁托盘和槽阵列中的至少一个在测试腔中移动到一起，使得多个清洁介质的每个接触多个槽中的对应的一个；用足够用于弹性变形清洁介质的力来将清洁介质和槽彼此按压，使得外部物质被清洁介质包裹和/或黏到清洁介质上；以及移动清洁托盘和槽阵列的至少一个，使得多个清洁介质的每个从多个槽的对应的一个离开，且外部物质随着被清洁介质包裹和/或黏到清洁介质而从槽移除。
[0014]根据本发明的另一方面，提供一种在测试机器内并行清洁包括多个槽的槽阵列的方法。测试机器包括清洁装置。所述清洁装置包括:清洁托盘，被配置有多个孔径；以及清洁单元，被放置于所述多个孔径中的至少一个，所述清洁单元具有基板和固定到基板的清洁介质。所述清洁介质由有粘性的弹性体材料构成。所述方法包括如下步骤:将清洁托盘插入到测试机器中；将在清洁托盘的多个孔径中放置了多个清洁单元的清洁托盘移动到测试设备的测试腔中；将清洁托盘和槽阵列中的至少一个在测试腔中移动到一起，使得多个清洁介质的每个接触多个槽中的对应的一个；用足够用于弹性变形清洁介质来将清洁介质和槽彼此按压，使得外部物质被清洁介质包裹和/或黏到清洁介质上；移动清洁托盘和槽阵列的至少一个，使得多个清洁介质的每个从多个槽的对应的一个离开，且外部物质随着被清洁介质包裹和/或黏到清洁介质而从槽移除；将清洁托盘从测试腔移出；以及将清洁托盘从测试机器中移