CN110780176A - 检查装置和检查装置的清洁化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种检查装置和检查装置的清洁化方法。在不使检查装置大型化的情况下提高其清洁度。一种进行被检査体的检查的检查装置，具备：检查部，其对所述被检査体进行电气特性的检查；气流源，其设置于所述检查部的内部，用于产生冷却该检查部的内部的气流；对位部，其载置所述被检査体，进行所载置的该被检査体与所述检查部之间的对位；壳体，其将所述检查部和所述对位部收容于同一空间内；以及循环机构，其利用所述气流源使气体在所述空间内的所述对位部所位于的区域与所述检查部的内部之间循环，并且该循环机构具有：冷却部，其冷却循环着的气体；以及异物去除部，其自所述循环着的气体去除异物。

Description

检查装置和检查装置的清洁化方法
技术领域
本公开涉及一种检查装置和检查装置的清洁化方法。
背景技术
在专利文献1中公开有与电气特性检查用的测试头独立地构成的探针装置。该探针装置具有：主卡盘，其供被检査体载置；以及检查室，其配设有针对载置到该主卡盘上的被检査体的对准机构。另外，在该探针装置中，使检查室内的空气循环的循环管道与该检查室连接，另外，在循环管道的出口侧设置有FFU(风机过滤单元，Fan Filter Unit)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-179109号公报
发明内容
发明要解决的问题
本公开的技术在不使检查装置大型化的情况下提高其清洁度。
用于解决问题的方案
本公开的一形态是进行被检査体的检查的检查装置，其具备：检查部，其对所述被检査体进行电气特性的检查；气流源，其设置于所述检查部的内部，用于产生冷却该检查部的内部的气流；对位部，其载置所述被检査体，进行所载置的该被检査体与所述检查部之间的对位；壳体，其将所述检查部和所述对位部收容于同一空间内；以及循环机构，其利用所述气流源使气体在所述空间内的所述对位部所位于的区域与所述检查部的内部之间循环，并且该循环机构具有：冷却部，其冷却循环着的气体；以及异物去除部，其自所述循环着的气体去除异物。
发明的效果
根据本公开，能够在不使检查装置大型化的情况下提高其清洁度。
附图说明
图1是表示第1实施方式的检查装置的结构的概略的横剖视图。
图2是表示第1实施方式的检查装置的结构的概略的正面纵剖视图。
图3是放大地表示第1实施方式的检查装置的结构的概略的侧面纵剖视图。
图4是放大地表示第2实施方式的检查装置的结构的概略的侧面纵剖视图。
图5是放大地表示第3实施方式的检查装置的结构的概略的侧面纵剖视图。
具体实施方式
以往以来，在无尘室、半导体制造装置的内部这样的要求清洁度的地方设置FFU，进行内部环境的清洁化。
在专利文献1所公开的探针装置中，在设置有供被检査体载置的主卡盘、对准机构的检查室连接有设置了FFU的循环管道，借助循环管道使检查室内的空气循环(参照该文献的现有技术)。由此，将混入到循环着的空气中的微粒去除，使清洁度即洁净度良好。
不过，在如上述的专利文献1所公开的探针装置那样将设置有FFU的循环管道设置于检查室的情况下，装置的占用空间变大，装置大型化。
因此，本公开的技术能够在不使检查装置大型化的情况下提高其清洁度。以下，一边参照附图一边对本实施方式的检查装置和该检查装置的清洁化方法进行说明。此外，在本说明书和附图中，在具有实质上相同的功能结构的要素中，通过标注相同的附图标记，省略重复说明。
(第1实施方式)
图1和图2分别是表示第1实施方式的检查装置的结构的概略的横剖视图和正面纵剖视图。
如图1和图2所示，检查装置1具有壳体10，在该壳体10设置有输入输出区域11、输送区域12、检查区域13。输入输出区域11是相对于检查装置1进行作为被检査体的半导体晶圆(以下，称为“晶圆”)W的输入输出的区域。输送区域12是连接输入输出区域11和检查区域13的区域。另外，检查区域13是进行在晶圆W形成的半导体器件的电气特性的检查的区域。
在输入输出区域11设置有接收收容有多个晶圆W的盒C的接收部(port)20、收容后述的探针卡的装载部21、控制检查装置1的各构成要素的控制部22。
在输送区域12配置有以保持有晶圆W等的状态能够自由移动的输送装置30。该输送装置30在输入输出区域11的接收部20内的盒C与检查区域之间进行晶圆W的输送。另外，输送装置30从检查区域13内的后述的测试器将需要维护的探针卡向输入输出区域11的装载部21输送，并将新的或维护完毕的探针卡从装载部21向检查区域13内的上述测试器输送。
检查区域13设置有多个作为检查部的测试器40。具体而言，如图2所示，在检查区域13中，沿着铅垂方向(图的Z方向)排列有3个沿着水平方向(图的X方向)排列起来的由4个测试器40构成的测试器列。在检查区域13中，针对上述测试器列分别设置有1个对位部50和1个照相机60。对位部50载置晶圆W，进行所载置的该晶圆W与测试器40之间的对位。对位部50设置于测试器40的下方。照相机60沿着相对应的测试器列水平地移动，位于构成上述测试器列的各测试器40之前，对载置到对位部50的晶圆W与该测试器40之间的位置关系进行拍摄。此外，测试器40、对位部50、照相机60的数量、配置能够任意地选择。
在该检查装置1中，在输送装置30朝向一个测试器40输送着晶圆W的期间内，另一个测试器40能够进行在另一个晶圆W形成的半导体器件的电气特性的检查。
图3是表示检查区域13内的结构的概略的侧面纵剖视图。在图中，灰色的箭头线中的较粗的箭头线表示后述的检查空间S内的空气的主要的流动，较细的箭头线表示从上述主要的流动分支的空气的流动。
测试器40用于对晶圆W进行电气特性的检查，在测试器40的下侧配置有探针卡P。探针卡P具有多个作为与在晶圆W形成的电子器件的电极等进行电接触的接触端子的探针P1。测试器40在电气特性的检查之际与探针P1之间进行电信号的交接。
另外，测试器40内置借助未图示的弹簧式探针与探针P1进行电接触的母板41。未图示的多个检查电路基板以竖立设置状态安装在母板41。此外，在测试器40内，针对母板41、上述检查电路基板设置有用于对它们进行冷却的未图示的水冷部。
另外，测试器40利用空气进一步冷却母板41、上述检查电路基板，因此，在一端具有排气口40a，并在另一端具有进气口40b。而且，测试器40具有作为气流源的风扇42，该风扇42产生从该测试器40的外部经由进气口40b向该测试器40的内部进气、从测试器40的内部经由排气口40a向外部排气的空气流。在本实施方式中，风扇42是排气风扇，设置于排气口40a的附近。
对位部50具有供晶圆W载置、并且吸附所载置的该晶圆W的卡盘顶部51。在卡盘顶部51埋设有未图示的温度调整机构。另外，对位部50具有定位器52，该定位器52支承卡盘顶部51，使该卡盘顶部51沿着上下方向(图的Z方向)、前后方向(图的Y方向)以及左右方向(图的X方向)移动。
在本实施方式中，在收容有对位部50的检查空间S内也收容有测试器40。换言之，测试器40和对位部50收容于壳体10内的同一空间内。
另外，在本实施方式中，在检查区域13的检查空间S设置有循环机构70。
循环机构70在上述检查空间S内使用至少风扇42而使气体(在本例中，是空气)在对位部50所位于的区域R1和测试器40的内部循环。另外，循环机构70针对循环着的空气具有作为冷却部的散热器71和作为异物去除部的过滤器72。
本例的循环机构70除了前述的风扇42之外，在区域R1具有另一作为气流源的风扇73。在本实施方式中，风扇73是进气风扇。
风扇42和风扇73配置为：使测试器40的内部的空气主要从测试器40的一端(排气口40a侧端)排出，例如以下述(A)～(C)的顺序经过该(A)～(C)，并被从测试器40的另一端(进气口40b侧端)抽吸，从而循环。
(A)第1区域R11：对位部50的侧方外侧中的靠测试器40的上述一端侧的区域；
(B)第2区域R12：比对位部50靠下侧的区域，
(C)第3区域R13：以将对位部50夹在其与所述第1区域R11之间的方式位于与第1区域R11相反的一侧的区域。
具体而言，作为排气风扇的风扇42配置于测试器40的内部，以使空气从排气口40a朝向测试器40的侧方外侧(图的Y方向正侧)沿着水平方向(图的Y方向)流动。另外，具体而言，作为进气风扇的风扇73配置于第2区域R12，以使空气从第1区域R11侧朝向第3区域R13侧沿着水平方向(图的Y方向)流动。
另外，散热器71为了对利用循环机构70进行循环的空气(以下，循环空气)进行冷却，而设置于第2区域R12。在本实施方式中，循环空气在从测试器40排出来的时刻相对于被抽吸至测试器40时成为高温，能够利用散热器71进行冷却。因而，也能够利用循环空气冷却测试器40内的母板41等。此外，在图的例子中，散热器71位于比风扇73靠测试器40的进气口40b侧的位置，也可以位于比风扇73靠测试器40的排气口40a侧的位置。
过滤器72设置于第2区域R12与第3区域R13之间的交界部。也就是说，过滤器72设置于第2区域R12的靠第3区域R13侧端的区域，或者是设置于第3区域R13的靠第2区域R12侧端的区域。
此外，在壳体10所具有的、作为划分对测试器40和对位部50这两者进行收容的检查空间S的分隔壁且是输送区域12侧的分隔壁的侧壁10a设置有晶圆W的输入输出用的开口10b。另外，在开口10b设置有使该开口10b开闭的开闭器10c。
接着，说明使用检查装置1对晶圆W进行的检查处理的一个例子。
首先，利用输送装置30从输入输出区域11的接收部20内的盒C取出晶圆W，经由开口10b插入至检查区域13内，并载置于对位部50的卡盘顶部51上。接下来，利用定位器52进行卡盘顶部51上的晶圆W与探针卡P之间的水平方向上的对位。接下来，利用定位器52使卡盘顶部51上升，使探针P1与晶圆W的检查对象的电子器件的电极接触。
并且，从测试器40向探针P1输入检查用的电信号，开始电子器件的检查。在完成了1个电子器件的检查之后，利用定位器52调整晶圆W的位置，使另一个电子器件的电极和探针P1接触，开始针对该另一个电子器件的检查。
以后，针对设置于晶圆W的全部的电子器件反复进行检查直到检查完成为止。若全部的电子器件的检查完成，则将晶圆W返回至接收部20内的盒C。
在上述的检查时，在检查装置1中，在检查空间S内利用风扇42和风扇73使空气在对位部50所位于的区域R1与测试器40的内部之间循环。与此同时，利用散热器71使循环空气冷却且利用过滤器72自该循环空气去除异物。
因而，能够利用循环空气冷却在检查中温度上升的测试器40内的母板41、上述的检查电路基板。另外，在检查中，能够维持检查装置1的检查区域13的清洁度、或使检查装置1的检查区域13的清洁度上升。
在检查装置1的开始调试时、维护结束时的该检查装置1的清洁化之际，在检查空间S内也利用风扇42和风扇73使空气在对位部50所位于的区域R1与测试器40的内部之间循环。利用过滤器72自循环空气去除异物，因此，在清洁化动作开始前存在于检查空间S内的异物逐渐变少。并且，通过以预定时间以上进行上述那样的空气的循环，能够使检查装置1的检查空间S的清洁度设为所期望的清洁度。
根据本实施方式，将测试器40和对位部50收容于同一检查空间S内。因而，能够利用设置于测试器40的内部并产生冷却该测试器40的内部的气流的风扇42使空气在上述检查空间S的对位部50所位于的区域R1与测试器40的内部之间循环。并且，利用过滤器72从该循环空气去除异物，因此，能够提高检查装置1的检查空间S的清洁度。另外，如上述那样是使空气在检查空间S的对位部50所位于的区域R1与测试器40的内部之间循环的结构，因此，无需如以往那样将具有FFU的循环管道设置于收容对位部的检查空间的外周。因而，装置不会大型化。尤其是，在具有多个对位部的情况下，若在各对位部设置具有FFU的循环管道，则需要宽广的设置空间，在本实施方式中，无需宽广的设置空间。另外，在本实施方式中，设置有冷却循环空气的散热器71，因此，即使是循环空气，也能够冷却测试器40的内部。
此外，在与本实施方式不同、将测试器和对位部收容于不同的空间的情况下，为了确保收容对位部的检查空间的清洁度，使检查空间与收容测试器的其他空间隔开的分隔壁要求密闭性。不过，难以在确保作为检查装置1所需的功能(例如、探针卡更换功能)的同时满足上述分隔壁的密闭性。其原因在于，为了在分隔壁中确保例如探针卡更换的功能等、同时获得密闭性，构成分隔壁的零部件的数量变多，分隔壁的构造变得复杂，并且，会从零部件间产生泄漏。相对于此，在本实施方式的结构中，无需在测试器40与相对于该测试器40的对位部50之间设置分隔壁，在检查装置1中要求密闭性的仅是构成壳体10的外壁、使检查空间S与其他检查空间S隔开的分隔壁。构成壳体10的外壁未要求与复杂的构造相伴的功能，因此，可以获得较高的密闭性。构成壳体的、使检查空间S和其他检查空间S隔开的分隔壁也能够省略，另外，即使设置，也与外壁同样地未要求与复杂的构造相伴的功能，因此，可以获得较高的密闭性。因而，不洁净的空气不会从外部进入检查空间S，因此，在检查装置1中能够使检查空间S的清洁度容易变高。
而且，在本实施方式中，循环机构70如以下这样构成。即、循环机构70构成为：测试器40的内部的空气主要从测试器40的排气口40a侧端排出，例如以第1区域R11、第2区域R12、以及第3区域R13的顺序经过第1区域R11、第2区域R12、以及第3区域R13，并从测试器40的进气口40b侧端进气。也就是说，从测试器40排出来的空气不会直接向晶圆W供给。因而，即使在从测试器40排出来的空气含有异物，该异物也不会对检查造成影响。
此外，在检查装置1中，扬尘的可能性较大的部分是对位部50，更具体而言是定位器52。也就是说，异物存在于经过上述的第2区域R12的空气的可能性较高。另外，循环空气在经过了第2区域R12之后，如前述那样主要经过第3区域R13，到达测试器40的进气口40b。在经过第2区域R12之后的空气中也存在从经过第3区域R13并到达测试器40的主要的空气流分支而经过晶圆W的上方附近的区域的空气。相对于此，在本实施方式中，过滤器72设置于第2区域R12与第3区域R13之间的交界部，即、过滤器72设置于从上述主要的空气流向晶圆W侧分支的空气流中的、相对晶圆W而言的上流侧的区域。因此，即使处于在定位器52扬尘、且经过了第2区域R12的空气含有异物的状态，也能够使在晶圆W的上方附近的区域经过的空气没有异物。
(第2实施方式)
图4是放大地表示第2实施方式的检查装置的结构的概略的侧面纵剖视图。
本实施方式的检查装置1如图示那样除了第1实施方式的检查装置1的结构之外，还具有整流板80。整流板80设置于收容测试器40和对位部50的检查空间S的角落。由此，从测试器40的一端(排气口40a侧端)排出来的空气不会滞留于检查空间S的角落，而是顺利地在上述(A)～(C)例如以上述(A)～(C)的顺序经过该(A)～(C)，并从测试器40的另一端(进气口40b侧端)进气。此外，整流板80如图那样仅设置于检查空间S的四角中的下侧的两个角，但整流板80的位置并不限于此，也可以在检查空间S的四角全部设置整流板80。
而且，本实施方式的检查装置1在测试器40的内部的排气口40a侧设置有利用水使从测试器40排出的空气冷却的散热片81。能够利用该散热片81防止检查空间S因从测试器40排出来的空气而成为高温。散热片81中的冷却介质也可以是除了水以外的冷却介质。
另外，本实施方式的检查装置1在测试器40的内部的排气口40a侧设置有去除从测试器40排出的空气的异物的过滤器82。由此，能够使测试器40作为FFU发挥功能。另外，于在测试器40的内部产生了扬尘时，能够利用该过滤器82防止检查空间S的清洁度因循环空气而降低。
(第3实施方式)
图5是放大地表示第3实施方式的检查装置的结构的概略的侧面纵剖视图。
本实施方式的检查装置1如图示那样除了第1实施方式的检查装置1的结构之外，还具有作为供给使检查空间S内的空气的露点降低的干燥空气的干燥空气供给部的干燥空气供给喷嘴90。干燥空气供给喷嘴90与未图示的干燥空气供给源连接，将来自干燥空气供给源的干燥空气向检查空间S内供给。在本实施方式中，干燥空气供给喷嘴90设置于第2区域R12。不过，干燥空气供给喷嘴90的配设位置也可以是第1区域R11等其他区域。
在本实施方式的检查装置1中，向检查空间S内供给干燥空气，并且使空气循环，从而能够将检查空间S内维持在低温(例如-40℃以下的露点温度)、且清洁的环境。
此外，在以上的实施方式中，针对多个测试器设置有1个对位部，但也可以针对1个测试器设置有1个对位部。
应该认为此次所公开的实施方式在全部的点均是例示，并非限制性的。上述的实施方式不脱离所附的权利要求书及其主旨，也可以被以各种形态省略、置换、变更。
此外，以下这样的构成也属于本公开的保护范围。
(1)一种检查装置，其是进行被检査体的检查的检查装置，其中，该检查装置具备：
检查部，其对所述被检査体进行电气特性的检查；
气流源，其设置于所述检查部的内部，用于产生冷却该检查部的内部的气流；
对位部，其载置所述被检査体，进行所载置的该被检査体与所述检查部之间的对位；
壳体，其将所述检查部和所述对位部收容于同一空间内；以及
循环机构，其利用所述气流源使气体在所述空间内的所述对位部所位于的区域与所述检查部的内部之间循环，并且该循环机构具有：冷却部，其冷却循环着的气体；以及异物去除部，其自所述循环着的气体去除异物。
在所述(1)的检查装置中，将检查部和对位部收容于同一空间内。因而，能够利用设置于检查部的内部的气流源使空气在上述空间的对位部所位于的区域与检查部的内部之间循环。并且，利用异物去除部自该循环空气去除异物，因此，能够提高检查装置的上述空间的清洁度。另外，如上述那样是循环的结构，因此，无需将具有FFU的循环管道设置于收容对位部的空间的外周。因而，装置不会大型化。另外，设置有冷却循环空气的冷却部，因此，即使是循环空气，也能够冷却检查部的内部。
(2)根据所述(1)所述的检查装置，其中，
所述对位部设置于所述检查部的下方，
所述循环机构构成为：所述检查部的内部的气体从该检查部的一端排出，在经过了下述(A)、(B)以及(C)之后，被从所述检查部的另一端抽吸。
(A)第1区域：所述对位部的侧方外侧的靠所述检查部的所述一端侧的区域；
(B)第2区域：比所述对位部靠下侧的区域，
(C)第3区域：以将所述对位部夹在其与所述第1区域之间的方式位于与所述第1区域相反的一侧的区域。
根据所述(2)，能够防止载置于对位部的被检査体暴露于清洁度较低的环境。
(3)根据所述(2)所记载的检查装置，其中，在所述第2区域具有使气流产生的别的气流源。
(4)根据所述(2)或(3)所记载的检查装置，其中，所述冷却部设置于所述第2区域。
(5)根据所述(2)～(4)中任一项所记载的检查装置，其中，所述异物去除部设置于所述第2区域与所述第3区域之间的交界部。
(6)根据所述(2)～(5)中任一项所记载的检查装置，其中，所述循环机构具有设置于所述壳体的所述空间的角落的整流板。
(7)根据所述(1)～(6)中任一项所记载的检查装置，其中，
所述检查部具有：进气口，其用于向该检查部的内部进气；以及排气口，其用于从该检查部的内部排气，
所述冷却部设置于所述检查部的内部的所述排气口侧。
(8)根据所述(1)～(7)中任一项所记载的检查装置，其中，
所述检查部具有：进气口，其用于向该检查部的内部进气；以及排气口，其用于从该检查部的内部排气，
所述异物去除部设置于所述检查部的内部的所述排气口侧。
(9)根据所述(1)～(8)中任一项所记载的检查装置，其中，该检查装置具有向所述壳体的所述空间内供给使该空间内的空气的露点降低的干燥空气的干燥空气供给部。
(10)一种检查装置的清洁化方法，其是进行被检査体的检查的检查装置的清洁化方法，其中，
所述检查装置具有：
检查部，其对所述被检査体进行电气特性的检查；
对位部，其载置所述被检査体，进行所载置的该被检査体与所述检查部之间的对位；
气流源，其设置于所述检查部的内部，用于产生冷却该检查部的内部的气流；以及
壳体，其将所述检查部和所述对位部收容于同一空间内，
该清洁化方法具有如下工序：利用所述气流源使气体在所述空间内的所述对位部所位于的区域与所述检查部的内部之间循环，并且冷却循环着的气体且自循环着的气体去除异物。

Claims (10)

1.一种检查装置，其是进行被检査体的检查的检查装置，其中，
该检查装置具备：
检查部，其对所述被检査体进行电气特性的检查；
气流源，其设置于所述检查部的内部，用于产生冷却该检查部的内部的气流；
对位部，其载置所述被检査体，进行所载置的该被检査体与所述检查部之间的对位；
壳体，其将所述检查部和所述对位部收容于同一空间内；以及
循环机构，其利用所述气流源使气体在所述空间内的所述对位部所位于的区域与所述检查部的内部之间循环，并且该循环机构具有：冷却部，其冷却循环着的气体；以及异物去除部，其自所述循环着的气体去除异物。
2.根据权利要求1所述的检查装置，其中，
所述对位部设置于所述检查部的下方，
所述循环机构构成为：所述检查部的内部的气体从该检查部的一端排出，在经过了下述第1区域、第2区域以及第3区域之后，被从所述检查部的另一端抽吸，
第1区域：所述对位部的侧方外侧的靠所述检查部的所述一端侧的区域；
第2区域：比所述对位部靠下侧的区域，
第3区域：以将所述对位部夹在其与所述第1区域之间的方式位于与所述第1区域相反的一侧的区域。
3.根据权利要求2所述的检查装置，其中，
在所述第2区域具有使气流产生的别的气流源。
4.根据权利要求2或3所述的检查装置，其中，
所述冷却部设置于所述第2区域。
5.根据权利要求2～4中任一项所述的检查装置，其中，
所述异物去除部设置于所述第2区域与所述第3区域之间的交界部。
6.根据权利要求2～5中任一项所述的检查装置，其中，
所述循环机构具有设置于所述壳体的所述空间的角落的整流板。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的检查装置，其中，
所述检查部具有：进气口，其用于向该检查部的内部进气；以及排气口，其用于从该检查部的内部排气，
所述冷却部设置于所述检查部的内部的所述排气口侧。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的检查装置，其中，
所述检查部具有：进气口，其用于向该检查部的内部进气；以及排气口，其用于从该检查部的内部排气，
所述异物去除部设置于所述检查部的内部的所述排气口侧。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的检查装置，其中，
该检查装置具有向所述壳体的所述空间内供给使该空间内的空气的露点降低的干燥空气的干燥空气供给部。
10.一种检查装置的清洁化方法，其是进行被检査体的检查的检查装置的清洁化方法，其中，
所述检查装置具有：
检查部，其对所述被检査体进行电气特性的检查；
对位部，其载置所述被检査体，进行所载置的该被检査体与所述检查部之间的对位；
气流源，其设置于所述检查部的内部，用于产生冷却该检查部的内部的气流；以及
壳体，其将所述检查部和所述对位部收容于同一空间内，
该清洁化方法具有如下工序：
利用所述气流源使气体在所述空间内的所述对位部所位于的区域与所述检查部的内部之间循环，并且，冷却循环着的气体且自循环着的气体去除异物。
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