CN104380448A - 基板检查装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够不在基板的半导体器件的各电极上留下深的针迹，而且能够防止探针的折断、基板的破裂的基板检查装置。基板检查装置(10)维持晶片(W)与探针卡(17)之间的密闭空间(S)的减压状态，并维持探针卡(17)的各探针(15)与形成在晶片(W)的半导体器件的各电极的抵接状态，基板检查装置(10)包括对密闭空间(S)进行减压的喷射器(23)，喷射器(23)包括：吸引端口(29)；与该吸引端口(29)连通的真空室(31)；与该真空室(31)连通的排出端口(34)；和向真空室(31)高速喷出流体的喷嘴(32)，该喷嘴(32)与排出端口(34)正对，吸引端口(29)与密闭空间(S)连通。

Description

基板检查装置
技术领域
本发明涉及具有探针卡的基板检查装置。
背景技术
作为基板检查装置，已知有例如对形成在作为基板的晶片的多个半导体器件进行电特性检查的探针装置。
通常，探针装置包括：载置晶片并在X、Y、Z和θ方向上移动的载置台；配置在载置台的上方的顶板；和以与该载置台相对的方式安装到该顶板的探针卡，探针卡具有向载置台突出的多个探针(检查针)。
在该探针装置中，载置台与顶板相对移动，进行探针卡的各探针与形成于晶片的半导体器件的各电极的定位(对位)，然后，载置台上升，使晶片的各电极与探针卡的各探针接触，对形成于晶片的多个半导体器件进行电特性检查。
通常，在探针装置中，使载置台向Z方向机械地移动，由此将晶片压向探针卡，但由于由各探针的前端构成的抵接面与载置晶片的载置台的载置面并不一定平行，所以有时多个探针的一部分与半导体器件的多个电极的一部分过度抵接，而另一方面，多个探针的另一部分与多个电极的另一部分不抵接。即，存在不能使所有的探针均匀地与半导体器件的各电极抵接的问题。
于是，提出了这样一种探针装置，其在载置有晶片的晶片托盘与探针卡之间形成密闭空间，对该密闭空间进行减压，按每一个晶片托盘，使晶片吸引到探针卡(例如参照专利文献1)。
密闭空间内的压力当然会变均匀，所以能够使晶片在整个面以均匀的力被吸引到探针卡，而且能够使所有的探针与半导体器件的各电极大致均匀地抵接。在该探针装置中，为了对密闭空间减压，使用由电动气动调节阀(电-气调节阀)产生的负压。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-186998号公报
发明内容
发明想要解决的技术问题
然而，在电动气动调节阀中，通过该电动气动调节阀所具有的多个阀门的开闭产生负压，所以压力的控制幅度大，难以产生绝对值小的负压。
当负压的绝对值大时，密闭空间的减压幅度也变大，导致有时各探针与半导体器件的各电极强力地抵接而在各电极上留下较深的针迹，甚至有可能导致探针的折断、晶片的裂开。
本发明的目的在于提供一种基板检查装置，其能够不在基板的半导体器件的各电极上留下深的针迹，而且能够防止探针的折断、基板的破裂。
用于解决技术问题的技术方案
为了达成上述目的，根据本发明，提供一种基板检查装置，其通过维持基板与探针卡之间的密闭空间的减压状态来维持上述探针卡的各探针与形成在上述基板的半导体器件的各电极的抵接状态，上述基板检查装置的特征在于：包括对上述密闭空间进行减压的减压装置，上述减压装置包括：吸引口；与该吸引口连通的真空室；与该真空室连通的排出口；和向上述真空室高速喷出流体的喷出口，该喷出口与上述排出口正对，上述吸引口与上述密闭空间连通。
在本发明中，优选流体从上述喷出口的喷出使用由电动气动调节阀产生的正压。
在本发明中，优选在使上述基板向上述探针卡移动，使上述探针卡的各探针与形成在上述基板的半导体器件的各电极抵接后，进而使上述基板向上述探针卡移动规定量。
在本发明中，优选上述规定量为10μm～150μm。
发明效果
根据本发明，对基板和探针卡的密闭空间进行减压的减压装置包括：吸引口；与该吸引口连通的真空室；与该真空室连通的排出口；和向真空室高速喷出流体的喷出口，该喷出口与排出口正对，所以高速的流体卷入真空室的气体并从排出口排出，在真空室产生负压，进而在与真空室连通的吸引口也产生负压，但被卷入的真空室的气体的量比喷出的高速的流体的量少。因此，即使使高速的流体的喷出量较大地变动，被卷入的真空室的气体量也少，而且因为被卷入的真空室的气体的量与在吸引口产生的负压的变动幅度相关，所以能够减小吸引口的负压的控制幅度，并且能够减小密闭空间的减压幅度。其结果是，能够防止各探针与半导体器件的各电极强力抵接，由此在进行基板的半导体器件的电特性检查时，不会在基板的半导体器件的各电极上留下较深的针迹，进而能够防止探针的折断、基板的破裂。
附图说明
图1是概略地表示本发明的实施方式的基板检查装置的结构的截面图。
图2是概略地表示图1的喷射器的结构的截面图。
图3是表示图1的探针装置执行的晶片的吸附处理的工序图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。
图1是概略地表示本实施方式的基板检查装置的结构的截面图。
图1中，作为基板检查装置的探针装置10包括：载置作为检查对象的晶片W的载置台11；和与该载置台11相对的检查单元12。
载置台11包括：直接载置晶片W(基板)的由板状部件构成的晶片板13；使晶片板13在图中上下方向上移动的轴14；和设置在该轴14的前端，吸附晶片板13的吸盘部件16。
检查单元12包括：与载置在晶片板13的晶片W相对的探针卡17；在下表面安装有该探针卡17的由板状部件构成的接触板18；和吊挂该接触板18的由板状部件构成的顶板19。
接触板18、顶板19内置有作为与探针卡17的各探针15连接的针束的弹簧针(pogo pin)(未图示)，弹簧针与电特性检查电路(未图示)连接。
在该探针装置10中，晶片板13通过轴14向探针卡17移动，形成在晶片W的表面(图中上方的面)的各半导体器件的各电极(未图示)与探针卡17所具有的各探针(检查针)15抵接。
此时，在晶片W与接触板18之间，设有作为包围探针卡17的环状的密封件的内侧凸缘20，密封晶片W与探针卡17之间的密闭空间S。另外，晶片板13与接触板18之间设有作为包围晶片W的环状的密封件的外侧凸缘21。外侧凸缘21与内侧凸缘20大致同心圆地配置，所以外侧凸缘21在内侧凸缘20的外侧密封密闭空间S。即，密闭空间S被内侧凸缘20和外侧凸缘21双重地密封。
另外，探针装置10具有维持密闭空间S的减压状态的减压系统22。减压系统22包括：作为减压装置的喷射器23；连通喷射器23和密闭空间S的第一减压管24；从该第一减压管24分支出来与内侧凸缘20和外侧凸缘21之间的副密闭空间P连通的第二减压管25；产生对喷射器23供给的正压的电动气动调节阀26；连通该电动气动调节阀26和喷射器23的压力管27；和与喷射器23连接的排气管28。
图2是概略地表示图1的喷射器的结构的截面图。
在图2中，喷射器23由筒状的容器形成，包括：设置有吸引端口29(吸引口)的吸引室30；与该吸引室30连通的真空室31；设置于真空室31的喷嘴32(喷出口)；隔着分隔壁33与真空室31相邻且与喷嘴32正对的设置有排出端口34(排出口)的排出室35；贯通分隔壁33使真空室31和排出室35连通的筒状的扩散器36。该扩散器36与喷嘴32同轴地配置，所以，扩散器36的排出室35的端部也与排出端口34正对。
扩散器36的真空室31的端部(以下，“吸入端”)的直径大于喷嘴32的直径，喷嘴32的端部被插入吸入端，喷嘴32不与扩散器36抵接，所以，在扩散器36的吸入端与喷嘴32之间产生间隙37。
喷嘴32与压力管27连接，被供给电动气动调节阀26所产生的正压的流体例如空气。电动气动调节阀26的压力控制幅度大，所产生的正压的绝对值也大，因此，供给至喷嘴32的正压的空气以高速向真空室31喷出。喷嘴32的端部被插入吸入端，所以，从喷嘴32喷出的空气通过扩散器36内，从排出端口34排出到喷射器23的外部。在此，扩散器36以内径在途中变小的方式节流，所以，从喷嘴32喷出的空气被加速，但是在扩散器36内被加速而以高速通过的空气，将真空室31内的空气等从间隙37卷入扩散器36内，保持这种状态地从排出端口34排出。由此，真空室31内产生负压，进而与真空室31连通的吸引室30以及在吸引端口29产生负压，结果是经由第一减压管24、第二减压管25，密闭空间S、副密闭空间P得到减压。另外，在图2中用箭头表示喷射器23内的空气的流动。
在喷射器23中，间隙37设定得并不大，所以，与从喷嘴32喷出的空气量相比，被从间隙37卷入扩散器36内的真空室31的空气量较少。被卷入的真空室31的空气量与在吸引端口29产生的负压的变动幅度相关，所以，也能够减小吸引口29的负压的控制幅度，而且能够减小密闭空间S、副密闭空间P的减压幅度。
其结果是，晶片W不被强力地引向探针卡17，能够防止各探针15与半导体器件的各电极强力抵接，由此，当进行晶片W的半导体器件的电特性检查时，不会在晶片W的半导体器件的各电极上留下较深的针迹，而且能够防止探针15的折断、基板的破裂。
另外，由喷射器23产生负压时，使用由电动气动调节阀26产生的正压。电动气动调节阀26通过该电动气动调节阀26所具有的多个阀门(未图示)的开闭来产生正压，所以能容易得到正压。即，能容易对喷射器23的喷嘴32供给正压，所以，在喷射器23中能够容易得到所期望的负压。
图3是表示图1的探针装置执行的晶片的吸附处理的工序图。
首先，在载置台11与检查单元12分离的状态下，将晶片W载置在载置台11上并使该晶片W吸附到晶片板13，然后使载置台11在图中水平方向上移动，使形成于晶片W的表面的各半导体器件的各电极与探针卡17的各电极15相对(图3(A))。另外，内侧凸缘20和外侧凸缘21安装到接触板18。
接着，轴14与吸盘部件16一起将晶片板13向图中上方的探针卡17移动，使晶片W的各半导体器件的各电极与探针卡17的各探针15抵接，进而将晶片板13向图中上方移动10μm～150μm。由此，能够使各探针15与各半导体器件的各电极可靠地抵接。
另外，当各半导体器件的各电极与各探针15抵接时，内侧凸缘20与晶片W抵接形成密闭空间S，外侧凸缘21与晶片板31抵接而形成副密闭空间P(图3(B))。
然后，从电动气动调节阀26向喷射器23的喷嘴32供给正压的空气，在喷射器23的吸引端口29产生负压，经由第一减压管24、第二减压管25对密闭空间S和副密闭空间P进行减压。减压后的副密闭空间P吊挂晶片板13，减压后的密闭空间S维持各探针15和各半导体器件的各电极的抵接状态(图3(B))。
接着，将利用吸盘部件16进行的晶片板13的吸附解除，轴14使吸盘部件16向图中下方移动，使晶片板13与吸盘部件16分离(图3(C))。因此，晶片板13单独地面对密闭空间S，但因为吸盘部件16与晶片板13分离，所以晶片板13容易变形，晶片板13以沿着由各探针15的前端构成的抵接面的方式发生变形。结果是，吸附到晶片板13的晶片W也以沿着抵接面的方式发生变形，所以，能够使所有的探针15与所有的半导体器件的所有的电极可靠地抵接。
然后，从各探针15对各电极通电，进行各半导体器件的电特性检查，结束本处理。
以上，在本发明中，利用上述实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式。
在上述实施方式中，一个探针装置10包括一个载置台11和检查单元12的组，但是探针装置可以包括多个室的架状的框架，在各室配置有载置台11和检查单元12的组。在这种情况下，喷射器23也可以由各室的载置台11和检查单元12的组共用。
本申请主张基于2012年6月4日申请的日本申请第2012-127435号的优先权，该日本申请所记载的全部内容援引于本申请。
附图标记说明
S  密闭空间
W  晶片
10 探针装置
15 探针
17 探针卡
23 喷射器
29 引端口
31 真空室
32 喷嘴
34 排出端口

Claims (4)

1.一种基板检查装置，其通过维持基板与探针卡之间的密闭空间的减压状态来维持所述探针卡的各探针与形成在所述基板的半导体器件的各电极的抵接状态，所述基板检查装置的特征在于：
包括对所述密闭空间进行减压的减压装置，
所述减压装置包括：吸引口；与该吸引口连通的真空室；与该真空室连通的排出口；和向所述真空室高速喷出流体的喷出口，该喷出口与所述排出口正对，
所述吸引口与所述密闭空间连通。
2.如权利要求1所述的基板检查装置，其特征在于：
流体从所述喷出口的喷出使用由电动气动调节阀产生的正压。
3.如权利要求1或2所述的基板检查装置，其特征在于：
在使所述基板向所述探针卡移动，使所述探针卡的各探针与形成在所述基板的半导体器件的各电极抵接后，进而使所述基板向所述探针卡移动规定量。
4.如权利要求3所述的基板检查装置，其特征在于：
所述规定量为10μm～150μm。
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