JP2003100817A - Probe tip-cleaning member, apparatus, and method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明が属する技術分野】本発明はプローブの先端部分
に付着した異物を除去するプローブ先端クリーニング部
材、プローブクリーニング装置及びプローブ先端クリー
ニング方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a probe tip cleaning member, a probe cleaning device and a probe tip cleaning method for removing foreign matter attached to the tip portion of a probe.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体ウエハに数多く形成された半導体
チップ等の電気的緒特性を測定する際には、半導体チッ
プ等の電極パッドに合わせて配置された数多くのプロー
ブを有したプローブカードが使用される。即ち、ステー
ジ上に半導体ウエハをセットした後、ステージをプロー
ブカードの方向に移動させ、プローブの先端を半導体チ
ップの電極パッドに押圧接触させる（オーバドライ
ブ）。この状態で半導体チップと半導体テスターとがプ
ローブを通じて電気的に接続されることから、半導体チ
ップの電気的緒特性が半導体テスターにより測定される
ようになっている。このような測定は半導体ウエハの製
造工程が終了して検査工程の段階で行われている。2. Description of the Related Art When measuring electrical characteristics of semiconductor chips or the like formed on a semiconductor wafer, a probe card having a large number of probes arranged according to electrode pads of the semiconductor chips or the like is used. It That is, after setting the semiconductor wafer on the stage, the stage is moved toward the probe card and the tip of the probe is pressed into contact with the electrode pad of the semiconductor chip (overdrive). In this state, the semiconductor chip and the semiconductor tester are electrically connected through the probe, so that the electrical characteristics of the semiconductor chip are measured by the semiconductor tester. Such measurement is performed at the stage of the inspection process after the semiconductor wafer manufacturing process is completed.
【０００３】ところが、プローブの先端部分が電極パッ
ドにオーバドライブされることから、電極パッドの一部
が削り取られ易く、削り取られたアルミニウムの粉等の
異物がプローブの先端部分に付着することがある。この
ように付着した異物を放置すると、プローブと電極パッ
ドとの間の導通不良が生じ、正確な測定を行うことが不
可能になる。このような事態を回避するために、プロー
ブカードを所定時間使用した後には、プローブの先端部
分のクリーニングを行うようにしている。この際に使用
されるのがプローブ先端クリーニング部材である。However, since the tip portion of the probe is overdriven by the electrode pad, a part of the electrode pad is easily scraped off, and the scraped aluminum powder or other foreign matter may adhere to the tip portion of the probe. . If the foreign matter thus adhered is left as it is, a conduction failure between the probe and the electrode pad occurs, making it impossible to perform accurate measurement. In order to avoid such a situation, after the probe card has been used for a predetermined time, the tip portion of the probe is cleaned. At this time, the probe tip cleaning member is used.
【０００４】プローブ先端クリーニング部材の従来例と
して特開平７−２４４０７４号公報に開示されたものが
ある。これは、図７（Ａ）に示すように半導体ウエハと
同一形状及び同一寸法の基板１の表面上に研磨層２が形
成された構成となっている。研磨層２は、シリコンゴム
又はウレタンゴム等の弾性を有する母材にアルミナ、シ
リコンカーバント又はダイヤモンド等の微粉研磨材が混
入されている。即ち、図７（Ｂ）に示すように、プロー
ブ３の先端部分を研磨層２の面上に略垂直に何回か接触
させ、この過程でプローブ３の先端部分に付着した異物
を除去するようになっている。従来のセラミック板を用
いたものは異なり、プローブの先端面が研磨され難いこ
とから、プローブの長寿命化を図ることが可能になって
いる。As a conventional example of the probe tip cleaning member, there is one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-244074. As shown in FIG. 7A, this has a structure in which a polishing layer 2 is formed on the surface of a substrate 1 having the same shape and size as the semiconductor wafer. The polishing layer 2 is formed by mixing fine powder abrasives such as alumina, silicon carbide or diamond into an elastic base material such as silicone rubber or urethane rubber. That is, as shown in FIG. 7 (B), the tip portion of the probe 3 is contacted with the surface of the polishing layer 2 several times in a substantially vertical direction to remove foreign matter attached to the tip portion of the probe 3 in this process. It has become. Unlike the conventional ceramic plate, it is difficult to polish the tip surface of the probe, which makes it possible to extend the life of the probe.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例による場合、クリーニングの過程でプローブの先端
部分の周側面が研磨され易いという問題が指摘されてい
る。プローブの先端部分は２０μｍ程度の細さであり、
これが数１０回のクリーニングによりその半分程度にな
ってしまうこともある。特に、プローブのクリーニング
を自動的に行う場合にあっては、プローブの先端部分と
プローブ先端クリーニング部材との両方を方をＣＣＤカ
メラで撮影し、画像認識を通じてステージの移動を制御
しているものの、プローブの先端部分の直径が当初の半
分程度の細さになると、ＣＣＤカメラでもってプローブ
の先端部分を認識することが不可能となり、プローブの
自動クリーニング工程が停止してしまう結果となる。However, in the case of the above-mentioned conventional example, it has been pointed out that the peripheral side surface of the tip portion of the probe is easily polished during the cleaning process. The tip of the probe is about 20 μm thin,
This may be reduced to about half by cleaning several tens of times. In particular, in the case of automatically cleaning the probe, although the tip portion of the probe and the probe tip cleaning member are both photographed by a CCD camera and the movement of the stage is controlled through image recognition, When the diameter of the tip portion of the probe becomes as thin as about half of the initial diameter, it becomes impossible to recognize the tip portion of the probe with the CCD camera, resulting in stopping the automatic probe cleaning process.
【０００６】本発明は上記した背景の下で創作されたも
のであって、その主たる目的とするところは、クリーニ
ングの過程でプローブの先端部分の周側面が研磨され難
いプローブ先端クリーニング部材、プローブクリーニン
グ装置及びプローブ先端クリーニング方法を提供するこ
とにある。The present invention was created in view of the above background, and its main purpose is to make a probe tip cleaning member and probe cleaning in which the peripheral side surface of the tip portion of the probe is hard to be abraded during the cleaning process. An object is to provide an apparatus and a probe tip cleaning method.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明に係るプローブ先
端クリーニング部材は、プローブの先端部分に付着した
異物を除去するのに使用されるものであって、表面上が
粗面にされた基板と、前記基板の面上に形成された研磨
層とを具備しており、前記研磨層は、クリーニング時に
プローブの先端面を通じて作用する押圧力により表面が
窪むように弾性を有した層であって、前記粗面に入り込
んでプローブの先端面をクリーニングにするに適した研
磨粒子からなる微粉研磨剤が混入されており、当該プロ
ーブの周側面ではなくその先端面のみをクリーニングさ
せるのに必要な厚みにされていることを特徴としてい
る。A probe tip cleaning member according to the present invention is used for removing foreign matter adhering to the tip portion of a probe, and includes a substrate having a roughened surface. A polishing layer formed on the surface of the substrate, wherein the polishing layer is a layer having elasticity so that the surface is depressed by a pressing force acting through the tip surface of the probe during cleaning, A fine powdered abrasive consisting of abrasive particles suitable for cleaning the tip surface of the probe by entering into the rough surface is mixed, and the thickness is made to be the thickness required to clean only the tip surface of the probe, not the peripheral side surface. It is characterized by
【０００８】このような構成による場合、プローブの先
端面を研磨層に接触させると、この際の押圧力により研
磨層が窪み、プローブの先端面が基板の面上の粗面に近
接した状態になる。この粗面には研磨層に混入された微
粉研磨材の研磨粒子が入り込むことから、プローブの先
端面が当該研磨粒子によりクリーニングされることにな
る。研磨層はプローブの先端面のみをクリーニングさせ
るのに必要な厚みにされていることから、プローブのク
リーニングが繰り返し行われても、その周側面が研磨さ
れ難く、プローブの先端部分が変形することも殆どなく
なる。In such a structure, when the tip surface of the probe is brought into contact with the polishing layer, the polishing layer is dented by the pressing force at this time, and the tip surface of the probe comes close to the rough surface on the surface of the substrate. Become. Since the polishing particles of the fine powder abrasive mixed in the polishing layer enter the rough surface, the tip surface of the probe is cleaned by the polishing particles. Since the polishing layer has a thickness required to clean only the tip surface of the probe, even if the probe is repeatedly cleaned, the peripheral side surface thereof is difficult to be polished and the tip portion of the probe may be deformed. It almost disappears.
【０００９】基板の硬さがプローブより柔らかい場合、
基板の表面上をプローブに比べて硬い硬質膜でコーティ
ングするようにすると良い。If the hardness of the substrate is softer than the probe,
It is advisable to coat the surface of the substrate with a hard film that is harder than the probe.
【００１０】プローブの先端面が球面形状である場合、
研磨層については、軟質ゴムを母材とした上側研磨層と
硬質ゴムを母材とした下側研磨層との２重構造とするこ
とが望ましい。When the tip surface of the probe is spherical,
The polishing layer preferably has a double structure including an upper polishing layer made of soft rubber as a base material and a lower polishing layer made of hard rubber as a base material.
【００１１】本発明に係るプローブクリーニング装置
は、プローブカードに取り付けられたプローブの先端部
分に付着した異物を除去する装置であって、プローブカ
ードに対して相対的に移動させるステージと、ステージ
上にセットされた前記プローブ先端クリーニング部材
と、ステージを相対的に移動させる制御部とを具備して
おり、制御部は、ステージを相対的に移動させ、これに
よりプローブカードの面上に取り付けられたプローブの
先端面を前記プローブ先端クリーニング部材の基板又は
硬質樹脂膜の面上の粗面に近接させ、この状態で、前記
粗面に入り込み且つ前記研磨層に混入された微粉研磨剤
の研磨粒子により前記プローブの先端面のクリーニング
が行われるように、ステージを相対的に微細移動させる
構成となっていることを特徴としている。A probe cleaning device according to the present invention is a device for removing foreign matter adhering to the tip portion of a probe attached to a probe card, and includes a stage that moves relative to the probe card and an on-stage stage. The probe tip cleaning member that is set and a control unit that relatively moves the stage are provided, and the control unit relatively moves the stage, and thereby the probe mounted on the surface of the probe card. The tip surface of the probe tip cleaning member is brought close to the rough surface on the substrate or the hard resin film surface of the probe tip cleaning member, and in this state, by the abrasive particles of the fine powder abrasive mixed in the rough surface and mixed in the polishing layer, The stage must be relatively finely moved so that the tip surface of the probe can be cleaned. It is characterized.
【００１２】このようなプローブクリーニング装置で使
用されるプローブ先端クリーニング部材については、前
記基板の代わりに、プローブクリーニング装置のステー
ジ上に貼り付けが容易であり且つ表面上が粗面にされた
硬質樹脂膜を用い、前記研磨層も含めた当該ステージに
合わせて任意の形状に容易にカットすることが可能な材
質のものが用いるようにすることが望ましい。As for the probe tip cleaning member used in such a probe cleaning device, a hard resin whose surface is roughened can be easily attached on the stage of the probe cleaning device instead of the substrate. It is desirable to use a film made of a material that can be easily cut into an arbitrary shape in accordance with the stage including the polishing layer.
【００１３】本発明に係るプローブ先端クリーニング方
法は、前記プローブクリーニング装置を用いてプローブ
カードに取り付けられたプローブの先端部分に付着した
異物を除去する方法であって、前記プローブ先端クリー
ニング部材をステージ上にセットし、プローブカードに
対してステージを相対的に移動させ、これによりプロー
ブカードの面上に取り付けられたプローブの先端面を前
記プローブ先端クリーニング部材の研磨層に接触させ、
この際の押圧力により前記研磨層の表面を窪ませ、前記
プローブの先端面が前記プローブ先端クリーニング部材
の基板又は硬質樹脂膜の面上の粗面に近接した状態で、
前記粗面に入り込み且つ前記研磨層に混入された微粉研
磨剤の研磨粒子により前記プローブの先端面のクリーニ
ングが行われるように、プローブカードに対してステー
ジを相対的に微細移動させるようにしたことを特徴とし
ている。A probe tip cleaning method according to the present invention is a method of removing foreign matter adhering to a tip portion of a probe attached to a probe card by using the probe cleaning device, wherein the probe tip cleaning member is mounted on a stage. Set relative to the probe card, the stage is moved relative to the probe card, whereby the tip surface of the probe attached on the surface of the probe card is brought into contact with the polishing layer of the probe tip cleaning member,
The surface of the polishing layer is depressed by the pressing force at this time, in the state where the tip surface of the probe is close to the rough surface on the surface of the substrate or the hard resin film of the probe tip cleaning member,
The stage is moved relatively finely with respect to the probe card so that the tip surface of the probe is cleaned by the abrasive particles of the fine powdered abrasive that enter the rough surface and are mixed in the polishing layer. Is characterized by.
【００１４】[0014]
【発明を実施するための最良の形態】以下、本発明の実
施の形態を図面を参照して説明する。図１はプローブ先
端クリーニング部材の断面図、図２はプローブの平らな
先端面がクリーニングされている様子を併せて示した同
プローブ先端クリーニング部材の模式的拡大側面図、図
３はプローブの球面状の先端面がクリーニングされてい
る様子を併せて示した同プローブ先端クリーニング部材
の模式的拡大側面図、図４はプローブ先端クリーニング
部材の変形例を説明するための同部材の断面図、図５は
プローブクリーニング装置の模式的構成図、図６はプロ
ーブ先端クリーニング部材の別の変形例を説明するため
の同部材の断面図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a probe tip cleaning member, FIG. 2 is a schematic enlarged side view of the probe tip cleaning member showing a state in which the flat tip surface of the probe is cleaned, and FIG. 3 is a spherical surface of the probe. FIG. 4 is a schematic enlarged side view of the probe tip cleaning member, which also shows how the tip surface of the probe is cleaned. FIG. 4 is a sectional view of the probe tip cleaning member for explaining a modification of the probe tip cleaning member. FIG. 6 is a schematic configuration diagram of the probe cleaning device, and FIG. 6 is a sectional view of the probe tip cleaning member for explaining another modification.
【００１５】図１に示すプローブ先端クリーニング部材
Ａは、プローブ１１０の先端部分に付着した異物を除去
するのに使用されるものである。図１（Ａ）に示すよう
に表面上が粗面１１にされた基板１０（図２及び図３参
照）と、基板１０の面上に形成された研磨層２０とを具
備している。以下、各部を詳細に説明する。The probe tip cleaning member A shown in FIG. 1 is used to remove foreign matter attached to the tip portion of the probe 110. As shown in FIG. 1A, the substrate 10 has a rough surface 11 (see FIGS. 2 and 3) and a polishing layer 20 formed on the surface of the substrate 10. Hereinafter, each unit will be described in detail.
【００１６】基板１０としてここではウエハ、ガラス、
金属板、セラミック板等を用いている。このようなウエ
ハ等の表面にＰＶＤ、ＣＶＤ等の技術を利用して図２又
は３に示すような粗面１１が形成されている。また、粗
面１１の表面粗さについては、後述する研磨粒子２１の
平均粒径の１〜１０倍程度に設定されている。なお、最
初から表面に粗面１１がある材質のものを基板１０とし
て使用するときにはＰＶＤ、ＣＶＤ等の処理は不要であ
る。As the substrate 10, here, a wafer, glass,
A metal plate or a ceramic plate is used. A rough surface 11 as shown in FIG. 2 or 3 is formed on the surface of such a wafer using a technique such as PVD or CVD. The surface roughness of the rough surface 11 is set to about 1 to 10 times the average particle diameter of the polishing particles 21 described later. It should be noted that when a material having a rough surface 11 on the surface is used as the substrate 10 from the beginning, treatments such as PVD and CVD are unnecessary.
【００１７】基板１０についてはビッカース硬度におい
てプローブ１１０と同等以上のものを選定することが望
ましい。もっとも、基板１０の硬さがプローブ１１０よ
り柔らかい場合、基板１０の表面上をプローブ１１０に
比べて硬い硬質膜１２でコーティングするようにすると
良い。硬質膜１２の材質については、プローブ１１０の
材質や先端形状等を考慮して、ＴｉＮ、Ｓｉ３Ｎ４、Ｄ
ＬＣ等を選定し、その厚みについては0. 1μｍ以上にす
ると良い。It is desirable to select the substrate 10 having a Vickers hardness equal to or higher than that of the probe 110. However, when the hardness of the substrate 10 is softer than that of the probe 110, the surface of the substrate 10 may be coated with a hard film 12 that is harder than the probe 110. Regarding the material of the hard film 12, considering the material of the probe 110, the tip shape, etc., TiN, Si3N4, D
It is advisable to select LC, etc., and set its thickness to 0.1 μm or more.
【００１８】研磨層２０は、クリーニング時にプローブ
１１０の先端面を通じて作用する押圧力により表面が窪
むように弾性を有した層である。ここではシリコンゴム
又はウレタンゴム等を用いている。研磨層２０には、粗
面１１に入り込み且つプローブ１１０の先端面をクリー
ニングにするに適した研磨粒子２１（図２及び図３参
照）からなる微粉研磨剤が混入されている。ここでは微
粉研磨剤としてシリコン、シリカ、アルミナ、シリコン
カーバイド又はダイヤモンド粉等を用いている。その材
質や粒径については、プローブ１１０の材質及び先端面
形状等に応じて適宜選択し、体積含有率については１〜
５０％程度に設定すると良い。The polishing layer 20 is a layer having elasticity so that the surface thereof is dented by the pressing force acting through the tip surface of the probe 110 during cleaning. Here, silicon rubber or urethane rubber is used. The polishing layer 20 is mixed with a fine-powder polishing agent that is made of polishing particles 21 (see FIGS. 2 and 3) that is suitable for entering the rough surface 11 and cleaning the tip surface of the probe 110. Here, silicon, silica, alumina, silicon carbide, diamond powder or the like is used as the fine powder abrasive. The material and particle size are appropriately selected according to the material of the probe 110 and the shape of the tip surface, and the volume content is 1 to
It is good to set it to about 50%.
【００１９】研磨層２０は、プローブ１１０の周側面で
はなくその先端面のみをクリーニングさせるのに必要な
厚みにされている。即ち、従来０．５ｍｍ程度の厚さで
あったものを、0. 1μｍ〜１００μｍ程度の厚さにす
る。具体的な値については、この程度の範囲内におい
て、プローブ１１０の材質及び先端面形状等に応じて適
宜選定すれば良い。The polishing layer 20 has a thickness necessary for cleaning only the tip surface of the probe 110, not the peripheral side surface thereof. That is, the conventional thickness of about 0.5 mm is changed to about 0.1 μm to 100 μm. The specific value may be appropriately selected within this range according to the material of the probe 110, the shape of the tip surface, and the like.
【００２０】このように構成されたプローブ先端クリー
ニング部材Ａによる場合、プローブ１１０の先端面を研
磨層２０に接触させると、図１（Ｂ）に示すように、こ
の際の押圧力により研磨層２０が窪むことになる。この
ときプローブ１１０の先端面は基板１０の面上の粗面１
１に近接した状態になるものの、プローブ接触時におい
て薄く伸びた研磨層２０が緩衝材の役目を果たすことに
なる。In the case of the probe tip cleaning member A thus constructed, when the tip surface of the probe 110 is brought into contact with the polishing layer 20, as shown in FIG. 1 (B), the polishing layer 20 is pressed by the pressing force at this time. Will be depressed. At this time, the tip surface of the probe 110 is the rough surface 1 on the surface of the substrate 10.
Although it is in the state of being close to 1, the polishing layer 20 that has thinly extended at the time of contact with the probe serves as a cushioning material.
【００２１】なお、プローブ接触時の研磨層２０の窪み
の形状についてはプローブ１１０の先端面の形状等によ
り若干異なる。例えば、プローブ１１０の先端面の形状
が平らであるときには図２に示す通りになる一方、プロ
ーブ１１０の先端面の形状が球面であるときには図３に
示す通りとなる。The shape of the recess of the polishing layer 20 at the time of contact with the probe is slightly different depending on the shape of the tip surface of the probe 110 and the like. For example, when the shape of the tip surface of the probe 110 is flat, it is as shown in FIG. 2, while when the shape of the tip surface of the probe 110 is spherical, it is as shown in FIG.
【００２２】粗面１１には研磨層２０に混入した微粉研
磨材の研磨粒子２１が入り込むことから、プローブ１１
０等を微細移動させると、プローブ１１０の先端面が研
磨粒子２１によりクリーニングされることになる。特
に、図２に示すようなプローブ１１０の先端面の形状が
平らであるときにはプローブ１１０の先端面にバリが強
固に付着し易いが、このバリについても完全に除去する
ことが可能になる。また、研磨層２０はプローブ１１０
の先端面のみをクリーニングさせるのに必要な厚みにさ
れていることから、プローブ１１０のクリーニングが繰
り返し行われても、その周側面が研磨され難く、プロー
ブ１１０の先端部分が変形することも殆どなくなる。特
に、図２又は図３に示すようなプローブ１１０の先端面
の形状が平ら又は球面であっても、この形状が殆ど変化
しなくなる。Since the abrasive particles 21 of the finely divided abrasive mixed in the polishing layer 20 enter the rough surface 11, the probe 11
When 0 or the like is finely moved, the tip surface of the probe 110 is cleaned by the abrasive particles 21. In particular, when the tip surface of the probe 110 as shown in FIG. 2 has a flat shape, burrs tend to adhere firmly to the tip surface of the probe 110, but this bur can also be completely removed. Further, the polishing layer 20 is the probe 110.
Since the thickness is made necessary for cleaning only the tip surface of the probe 110, even if the probe 110 is repeatedly cleaned, the peripheral side surface thereof is difficult to be polished, and the tip portion of the probe 110 is hardly deformed. . In particular, even if the tip surface of the probe 110 as shown in FIG. 2 or 3 is flat or spherical, this shape hardly changes.
【００２３】プローブ１１０の硬さがビッカース硬度で
１０００以下であり、その先端面の形状が球面であると
きには、図４に示すような構造のプローブ先端クリーニ
ング部材Ａを用いることが望ましい。上記したものと構
造的に異なる点は研磨層２０’だけである。研磨層２
０’は、軟質ゴム（ここではＪＩＳ Ａ１０以下のゲル
を用いている）を母材とした上側研磨層２１と、硬質ゴ
ム（ここではＪＩＳ Ａ５０以上のゲルを用いている）
を母材とした下側研磨層２２との２重構造となってい
る。微粉研磨材が混入されている点についても上記のも
のと同様である。When the hardness of the probe 110 is 1000 or less in Vickers hardness and the tip surface is spherical, it is desirable to use the probe tip cleaning member A having the structure shown in FIG. The only structural difference from the above is the polishing layer 20 '. Polishing layer 2
0'is an upper polishing layer 21 using a soft rubber (here, gel of JIS A10 or less) as a base material, and a hard rubber (here, gel of JIS A50 or more is used).
It has a double structure with the lower polishing layer 22 using as a base material. The fact that the fine powder abrasive is mixed is similar to the above.
【００２４】このようなプローブ先端クリーニング部材
Ａを使用してプローブ１００のクリーニングを繰り返し
行った場合、上記のものに比べてプローブ１００の先端
面の球面の形状が一層維持されることが確かめられてい
る。When the probe 100 is repeatedly cleaned using such a probe tip cleaning member A, it has been confirmed that the spherical shape of the tip surface of the probe 100 is further maintained as compared with the above. There is.
【００２５】プロープ１１０のクリーニングについては
手作業で行っても良いが、実際には図４に示すようなプ
ローブクリーニング装置Ｂを用いてプローブ１１０のク
リーニングを自動的に行うのが一般的である。The cleaning of the probe 110 may be done manually, but in practice, the probe 110 is generally cleaned automatically by using a probe cleaning device B as shown in FIG.
【００２６】プローブクリーニング装置Ｂは、プローブ
カード１００に取り付けられたプローブ１１０の先端部
分に付着した異物を除去する装置であって、プローブカ
ード１００に対して相対的に移動させるステージ２００
と、ステージ２００上にセットされたプローブ先端クリ
ーニング部材Ａと、ステージ２００を相対的に移動させ
る制御部３００とを具備している。制御部３００は具体
的にはマイクロコンピュータ等である。The probe cleaning device B is a device for removing foreign matter adhering to the tip of the probe 110 attached to the probe card 100, and is moved relative to the probe card 100 in the stage 200.
The probe tip cleaning member A set on the stage 200, and the control unit 300 that relatively moves the stage 200 are provided. The control unit 300 is specifically a microcomputer or the like.
【００２７】なお、プローブクリーニング装置Ｂは、プ
ローブカード１００を用いて半導体チップ等の電気的緒
特性を測定する測定装置そのものであり、同測定装置の
制御部に若干の設計変更を加えたものを制御部３００と
して表している。The probe cleaning device B is a measuring device itself for measuring electrical characteristics of a semiconductor chip or the like using the probe card 100, and the control unit of the measuring device is slightly modified. It is represented as the control unit 300.
【００２８】制御部３００は、ステージ２００を相対的
に移動させ、これによりプローブカード１００の面上に
取り付けられたプローブ１１０の先端面をプローブ先端
クリーニング部材Ａの基板１０（又は硬質樹脂膜１２）
の面上の粗面１１に近接させ、この状態で、粗面１１に
入り込み且つ研磨層２０に混入された微粉研磨剤の研磨
粒子２１によりプローブ１１０の先端面のクリーニング
が行われるように、ステージ２００を相対的に微細移動
させる構成となっている。The control unit 300 moves the stage 200 relatively, so that the tip surface of the probe 110 mounted on the surface of the probe card 100 is moved to the substrate 10 (or the hard resin film 12) of the probe tip cleaning member A.
Of the stage 110 so that the tip surface of the probe 110 is cleaned by the abrasive particles 21 of the fine powder abrasive that have entered the rough surface 11 and mixed in the polishing layer 20 in this state. The configuration is such that 200 is moved relatively finely.
【００２９】次に、以上のように構成されたプローブク
リーニング装置Ｂによりプローブ１１０がクリーニング
される過程について説明する。Next, a process in which the probe 110 is cleaned by the probe cleaning device B having the above structure will be described.
【００３０】まず、プローブ先端クリーニング部材Ａを
ステージ２００上にセットし、プローブカード１００に
対してステージ２００を相対的に移動させ、プローブカ
ード１００の面上に取り付けられたプローブ１１０の先
端面をプローブ先端クリーニング部材Ａの研磨層２０に
接触させる。この際の押圧力により研磨層２０の表面が
窪む。プローブ１１０の先端面がプローブ先端クリーニ
ング部材Ａの基板１０（又は硬質樹脂膜１２）の面上の
粗面１１に近接した状態で、粗面１１に入り込み且つ研
磨層２０に混入された微粉研磨剤の研磨粒子２１により
プローブ１１０の先端面のクリーニングが行われるよう
に、プローブカード１００に対してステージ２００を相
対的に微細移動させる。これでプローブ１１０の先端面
のクリーニングが完了する。First, the probe tip cleaning member A is set on the stage 200, the stage 200 is moved relative to the probe card 100, and the tip end surface of the probe 110 mounted on the surface of the probe card 100 is probed. The polishing layer 20 of the tip cleaning member A is brought into contact. The surface of the polishing layer 20 is dented by the pressing force at this time. Fine powder abrasive that has entered the rough surface 11 and is mixed in the polishing layer 20 in a state where the tip surface of the probe 110 is close to the rough surface 11 on the surface of the substrate 10 (or the hard resin film 12) of the probe tip cleaning member A. The stage 200 is finely moved relative to the probe card 100 so that the polishing particles 21 clean the tip surface of the probe 110. This completes the cleaning of the tip surface of the probe 110.
【００３１】制御部３００においては、ステージ２００
を自動的に移動させるに当たり、実際には、プローブ１
１０の先端部分とプローブ先端クリーニング部材Ａとの
両方を図外のＣＣＤカメラで撮影している。即ち、ＣＣ
Ｄカメラで撮影した画面の画像認識を通じてステージ２
００の移動を制御している。しかし、プローブ１１０の
先端部分をクリーニングするのに、プローブ先端クリー
ニング部材Ａを用いている以上、従来例による場合とは
異なり、プローブ１１０のクリーニングが繰り返し行わ
れても、その直径が細くなり難いので、ＣＣＤカメラで
もってプローブ１１０の先端部分を確実に認識すること
が可能になり、プローブ１１０の自動クリーニング工程
が停止するということがなくなる。In the control unit 300, the stage 200
In order to move the probe automatically, the probe 1
Both the tip portion of 10 and the probe tip cleaning member A are photographed by a CCD camera (not shown). That is, CC
Stage 2 through image recognition on the screen shot by D camera
00 movement is controlled. However, since the probe tip cleaning member A is used to clean the tip portion of the probe 110, unlike the case of the conventional example, even if the probe 110 is repeatedly cleaned, its diameter is unlikely to become thin. Therefore, it becomes possible to reliably recognize the tip portion of the probe 110 with the CCD camera, and the automatic cleaning process of the probe 110 is not stopped.
【００３２】プローブクリーニング装置Ｂを使用してプ
ローブ１１０のクリーニングを行う場合、図６に示すよ
うな構造のプローブ先端クリーニング部材Ａ１を用いて
もかまわない。When the probe 110 is cleaned by using the probe cleaning device B, the probe tip cleaning member A1 having the structure shown in FIG. 6 may be used.
【００３３】このプローブ先端クリーニング部材Ａ１
は、基板１０の代わりに、プローブクリーニング装置Ｂ
のステージ２００上に貼り付けが容易であり且つ表面上
が粗面にされた硬質樹脂膜３０を用いている。そして、
研磨層２０’も含めて、ステージ２００に合わせて任意
の形状に容易にカットすることが可能な材質のものを用
いた構造となっている。なお、図中５０はステージ２０
０に取り付けられたウエハであり、図中４０はウエハ５
０上にプローブ先端クリーニング部材Ａ１を貼り付ける
ための粘着材である。This probe tip cleaning member A1
Instead of the substrate 10, the probe cleaning device B
The hard resin film 30 that is easy to attach and has a roughened surface is used on the stage 200. And
The structure including the polishing layer 20 ′ is made of a material that can be easily cut into an arbitrary shape according to the stage 200. In the figure, 50 is the stage 20.
0 is a wafer attached to the wafer, and 40 is a wafer 5 in the figure.
0 is an adhesive material for sticking the probe tip cleaning member A1 on the surface of the probe.
【００３４】硬質樹脂膜３０の材質についてはポリイミ
ドフィルムやＰＥＴフィルム等であり、その厚みは４μ
ｍ〜３００μｍとなっている。この表面にはＰＶＤ、Ｃ
ＶＤ等の技術を利用して図２又は３に示すのと同様の粗
面が形成されているが、最初から表面に粗面がある材質
のものを硬質樹脂膜３０として使用するときにはＰＶ
Ｄ、ＣＶＤ等の処理は不要である。研磨層２０’につい
ては図４に示すものと全く同じである。The material of the hard resin film 30 is a polyimide film or a PET film, and its thickness is 4 μm.
It becomes m-300 micrometers. PVD, C on this surface
A rough surface similar to that shown in FIG. 2 or 3 is formed by using a technique such as VD, but when a material having a rough surface is used as the hard resin film 30 from the beginning, PV is used.
Processing such as D and CVD is unnecessary. The polishing layer 20 'is exactly the same as that shown in FIG.
【００３５】ここではウエハ５０上にプローブ先端クリ
ーニング部材Ａ１を貼り付けるようになっているが、ス
テージ２００上に直接取り付けるようにしてもかまわな
いのは当然である。Here, the probe tip cleaning member A1 is attached on the wafer 50, but it goes without saying that it may be attached directly on the stage 200.
【００３６】このようなプローブ先端クリーニング部材
Ａ１であっても図１又は図４に示すものと同一のメリッ
トを奏する。また、プローブクリーニング装置Ｂのステ
ージ２００の形状や寸法については多種多様であるもの
の、プローブ先端クリーニング部材Ａ１による場合、そ
の全体を任意の形状に容易にカットすることが可能であ
ることから、どのようなタイプのプローブクリーニング
装置Ｂにも適用が容易であり、汎用性という点でメリッ
トがある。Even such a probe tip cleaning member A1 has the same advantages as those shown in FIG. 1 or FIG. Although the stage 200 of the probe cleaning device B has various shapes and sizes, the probe tip cleaning member A1 can be easily cut into an arbitrary shape. It is easy to apply to various types of probe cleaning devices B and has an advantage in versatility.
【００３７】なお、本発明に係るプローブ先端クリーニ
ング部材は上記実施形態に限定されず、基板、研磨層、
微粉研磨材の材質等については、上記と同様な機能を有
する限りにおいて適宜設定変更することが可能である。
また、本発明に係るプローブクリーニング装置は上記実
施形態に限定されず、上記プローブ先端クリーニング部
材を用い、しかもプローブの先端面をプローブ先端クリ
ーニング部材の基板の粗面に近接させつつ、クリーニン
グする限り、どのような設計変更をしてもかまわない。The probe tip cleaning member according to the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and the substrate, polishing layer,
The material and the like of the fine-powder abrasive can be appropriately changed as long as it has the same function as described above.
Further, the probe cleaning apparatus according to the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and uses the above probe tip cleaning member, and while bringing the tip end surface of the probe close to the rough surface of the substrate of the probe tip cleaning member, as long as cleaning is performed, It doesn't matter what design changes you make.
【００３８】[0038]
【発明の効果】以上、本発明に係るプローブ先端クリー
ニング部材による場合、基板上に形成された研磨層がプ
ローブの先端面のみをクリーニングさせるのに必要な厚
みにされた構成となっているので、プローブのクリーニ
ングが繰り返し行われても、その周側面が研磨され難
く、プローブの先端部分が変形することも殆どなくな
り、プロープの先端面の形状が維持されるというメリッ
トがある。As described above, in the case of the probe tip cleaning member according to the present invention, the polishing layer formed on the substrate has a thickness required to clean only the tip surface of the probe. Even if the probe is repeatedly cleaned, the peripheral side surface thereof is hard to be polished, the tip portion of the probe is hardly deformed, and the shape of the probe tip surface is maintained.
【００３９】本発明に係るプローブクリーニング装置及
びプローブ先端クリーニング方法による場合、上記プロ
ーブ先端クリーニング部材を用いてプローブの先端部分
をクリーニングするようになっているので、上記と同様
のメリットがある。In the case of the probe cleaning device and the probe tip cleaning method according to the present invention, since the probe tip cleaning member is used to clean the tip portion of the probe, there are the same advantages as described above.
【図１】本発明の実施の形態を説明するための図であっ
て、プローブ先端クリーニング部材の断面図である。FIG. 1 is a view for explaining an embodiment of the present invention and is a cross-sectional view of a probe tip cleaning member.
【図２】本発明の実施の形態を説明するための図であっ
て、プローブの平らな先端面がクリーニングされている
様子を併せて示した同プローブ先端クリーニング部材の
模式的拡大側面図である。FIG. 2 is a view for explaining the embodiment of the present invention, and is a schematic enlarged side view of the probe tip cleaning member, which also shows the flat tip surface of the probe being cleaned. .
【図３】本発明の実施の形態を説明するための図であっ
て、プローブの球面形状の先端面がクリーニングされて
いる様子を併せて示した同プローブ先端クリーニング部
材の模式的拡大側面図である。FIG. 3 is a view for explaining the embodiment of the present invention, and is a schematic enlarged side view of the probe tip cleaning member, showing a state in which the spherical tip end surface of the probe is also cleaned. is there.
【図４】同プローブ先端クリーニング部材の変形例を説
明するための同部材の断面図である。FIG. 4 is a sectional view of the probe tip cleaning member for explaining a modified example of the member.
【図５】本発明の実施の形態を説明するための図であっ
て、プローブクリーニング装置の模式的構成図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the embodiment of the present invention and is a schematic configuration diagram of a probe cleaning apparatus.
【図６】同プローブ先端クリーニング部材の別の変形例
を説明するための同部材の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of the probe tip cleaning member for explaining another modification of the member.
【図７】従来例を説明するための図であって、プローブ
先端クリーニング部材の断面図である。FIG. 7 is a view for explaining a conventional example and is a cross-sectional view of a probe tip cleaning member.
Ａ プローブ先端クリーニング部材 １０ 基板 １１ 粗面 ２０ 研磨層 ２１ 研磨粒子 Ｂ プローブクリーニング装置 １００ プローブカード １１０ プローブ ２００ ステージ ３００ 制御部 A Probe tip cleaning member 10 substrates 11 rough surface 20 polishing layer 21 Abrasive particles B probe cleaning device 100 probe card 110 probe 200 stages 300 control unit
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１４年１０月１６日（２００２．１０．
１６）[Submission date] October 16, 2002 (2002.10.
16)
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００２３[Name of item to be corrected] 0023
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【００２３】プローブ１１０の硬さがビッカース硬度で
１０００以下であり、その先端面の形状が球面であると
きには、図４に示すような構造のプローブ先端クリーニ
ング部材Ａを用いることが望ましい。上記したものと構
造的に異なる点は、研磨層２０’だけである。研磨層２
０’は軟質ゴム（ここではＪＩＳ Ａ１０以下のゲルを
用いている）を母材とした上側研磨層２１’と、軟質ゴ
ム（ＪＩＳ Ａ５０以上のゲルを用いている）を母材と
した下側研磨層２２’との２重構造となっている。微粉
研磨剤が混入されている点についても上記のものと同様
である。When the hardness of the probe 110 is 1000 or less in Vickers hardness and the tip surface is spherical, it is desirable to use the probe tip cleaning member A having the structure shown in FIG. Only the polishing layer 20 'is structurally different from the above. Polishing layer 2
0'is an upper polishing layer 21 ' whose base material is a soft rubber (herein, gel of JIS A10 or less) and a lower side which is a soft rubber (uses gel of JIS A50 or more) as a base material It has a double structure with the polishing layer 22 ' . The fact that the fine powder abrasive is mixed is similar to the above.
【手続補正２】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００２５[Name of item to be corrected] 0025
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【００２５】プローブ１１０のクリーニングについては
手作業で行っても良いが、実際には図５に示すようなプ
ローブクリーニング装置Ｂを用いたプローブ１１０のク
リーニングを自動的に行うのが一般的である。The cleaning of the probe 110 may be performed manually, but in practice, the cleaning of the probe 110 using the probe cleaning device B as shown in FIG. 5 is generally performed automatically.
【手続補正３】[Procedure 3]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図４[Name of item to be corrected] Fig. 4
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図４】 [Figure 4]
【手続補正４】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図６[Name of item to be corrected] Figure 6
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図６】 [Figure 6]
Claims (6)
去するのに使用されるプローブ先端クリーニング部材に
おいて、表面上が粗面にされた基板と、前記基板の面上
に形成された研磨層とを具備しており、前記研磨層は、
クリーニング時にプローブの先端面を通じて作用する押
圧力により表面が窪むように弾性を有した層であって、
前記粗面に入り込み且つプローブの先端面をクリーニン
グにするに適した研磨粒子からなる微粉研磨剤が混入さ
れており、当該プローブの周側面ではなくその先端面の
みをクリーニングさせるのに必要な厚みにされているこ
とを特徴とするプローブ先端クリーニング部材。1. A probe tip cleaning member used for removing foreign matter adhering to a tip portion of a probe, comprising a substrate having a rough surface, and a polishing layer formed on the surface of the substrate. And the polishing layer,
A layer having elasticity such that the surface is depressed by the pressing force acting through the tip surface of the probe during cleaning,
A fine powder abrasive made of abrasive particles suitable for cleaning the rough surface and cleaning the tip surface of the probe is mixed, and has a thickness required to clean only the tip surface of the probe, not the peripheral side surface. A probe tip cleaning member characterized by being provided.
グ部材において、前記基板の表面上が前記プローブに比
べて硬い硬質膜でコーティングされていることを特徴と
するプローブ先端クリーニング部材。2. The probe tip cleaning member according to claim 1, wherein the surface of the substrate is coated with a hard film that is harder than the probe.
ーニング部材において、前記研磨層は、軟質ゴムを母材
とした上側研磨層と硬質ゴムを母材とした下側研磨層と
の２重構造となっていることを特徴とするプローブ先端
クリーニング部材。3. The probe tip cleaning member according to claim 1 or 2, wherein the polishing layer has a double structure including an upper polishing layer made of soft rubber as a base material and a lower polishing layer made of hard rubber as a base material. The probe tip cleaning member is characterized in that.
ブの先端部分に付着した異物を除去するプローブクリー
ニング装置において、プローブカードに対して相対的に
移動させるステージと、ステージ上にセットされた請求
項１、２又は３のプローブ先端クリーニング部材と、ス
テージを相対的に移動させる制御部とを具備しており、
制御部は、ステージを相対的に移動させ、これによりプ
ローブカードの面上に取り付けられたプローブの先端面
を前記プローブ先端クリーニング部材の基板又は硬質樹
脂膜の面上の粗面に近接させ、この状態で、前記粗面に
入り込み且つ前記研磨層に混入された微粉研磨剤の研磨
粒子により前記プローブの先端面のクリーニングが行わ
れるように、ステージを相対的に微細移動させる構成と
なっていることを特徴とするプローブクリーニング装
置。4. A probe cleaning apparatus for removing foreign matter adhering to a tip portion of a probe attached to a probe card, wherein the stage is moved relative to the probe card, and the stage is set on the stage. 2 or 3 probe tip cleaning member, and a control unit for relatively moving the stage,
The control unit relatively moves the stage, thereby bringing the tip end surface of the probe mounted on the surface of the probe card close to the rough surface on the substrate or the hard resin film surface of the probe tip cleaning member. In this state, the stage is configured to be relatively finely moved so that the tip surface of the probe is cleaned by the abrasive particles of the fine powder abrasive that have entered the rough surface and mixed in the polishing layer. A probe cleaning device.
クリーニング部材において、前記基板の代わりに、請求
項４のプローブクリーニング装置のステージ上に貼り付
けが容易であり且つ表面上が粗面にされた硬質樹脂膜を
用い、前記研磨層も含めた当該ステージに合わせて任意
の形状に容易にカットすることが可能な材質のものが用
いられていることを特徴とするプローブ先端クリーニン
グ部材。5. The probe tip cleaning member according to claim 1, 2 or 3, wherein it is easy to attach on the stage of the probe cleaning device of claim 4 instead of the substrate, and the surface is rough. A probe tip cleaning member, characterized in that it is made of a material that can be easily cut into an arbitrary shape in accordance with the stage including the polishing layer, using the hard resin film formed as described above.
用いてプローブカードに取り付けられたプローブの先端
部分に付着した異物を除去するプローブ先端クリーニン
グ方法において、請求項１、２、３又は４のプローブ先
端クリーニング部材をステージ上にセットし、プローブ
カードに対してステージを相対的に移動させ、これによ
りプローブカードの面上に取り付けられたプローブの先
端面を前記プローブ先端クリーニング部材の研磨層に接
触させ、この際の押圧力により前記研磨層の表面を窪ま
せ、前記プローブの先端面が前記プローブ先端クリーニ
ング部材の基板又は硬質樹脂膜の面上の粗面に近接した
状態で、前記粗面に入り込み且つ前記研磨層に混入され
た微粉研磨剤の研磨粒子により前記プローブの先端面の
クリーニングが行われるように、プローブカードに対し
てステージを相対的に微細移動させるようにしたことを
特徴とするプローブ先端クリーニング方法。6. A probe tip cleaning method according to claim 1, wherein the probe cleaning device according to claim 4 removes foreign matter adhering to the tip portion of the probe attached to the probe card. The cleaning member is set on the stage, and the stage is moved relative to the probe card, whereby the tip surface of the probe attached on the surface of the probe card is brought into contact with the polishing layer of the probe tip cleaning member, The surface of the polishing layer is dented by the pressing force at this time, and the tip surface of the probe enters the rough surface in a state of being close to the rough surface on the surface of the substrate or the hard resin film of the probe tip cleaning member, and The tip surface of the probe is cleaned with abrasive particles of fine powder abrasive mixed in the polishing layer. As described above, the probe tip cleaning method is characterized in that the stage is finely moved relative to the probe card.
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