JP2003229461A - 研磨機構付きプローブ装置およびその研磨方法 - Google Patents
研磨機構付きプローブ装置およびその研磨方法Info
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Abstract
性を向上させるとともに、過剰な研磨を防止して高価な
プローブピンの使用寿命を延ばすことができ、さらには
除去された異物によりIC素子が汚染されることのない
研磨機構付きプローブ装置およびその研磨方法を提供す
る。 【解決手段】 プローブピン5に付着した異物を除去す
る研磨部7と、研磨部7上部に設けられたガス供給部8
と、ガス供給部8に接続され研磨部7を覆う形状を有す
る上カップ9と、研磨部7下部に設けられたガス排気部
10と、ガス排気部10に接続して研磨部7を覆う形状
を有する下カップ11と、ガス中に含まれる異物を検出
するために、ガス排気部10と下カップ11との間に設
けられた異物検出部12と、異物検出部12のデータに
より、研磨の継続または終了を決定する研磨制御部13
より構成される。
Description
されたIC素子の電気的特性を検査するプローブ装置に
関し、特にプローブピン先端部に付着した異物を除去す
る研磨機構を備えるプローブ装置およびその研磨方法に
関するものである。
素子の電気的特性を検査する工程においては、図3
(a)に示すP/W(ペレット/ウェーハ)検査装置3
1が使用される。P/W検査装置31は、プローブ装置
32とICテスタ33から構成されている。プローブ装
置32は、ウェーハ34を真空吸着して固定するための
ウェーハステージ35と、ウェーハステージ35を
(X、Y、Z、θ)方向に移動する駆動部36と、ウェ
ーハ34上のIC素子37に形成された金属膜からなる
外部電極取出し用のボンディングパッド38から信号を
入出力するためのプローブピン39と、プローブピン3
9を半田等の固着手段により固定したプローブカード4
0で構成されている。また、図3(a)A部の拡大平面
図である図3(b)に示すようにプローブカード40に
は、あらかじめ、IC素子37の全ボンディングパッド
38の配置に合わせて、プローブピン39が配設されて
いる。
らの信号を解析し良否判定をするために、プローブピン
39に信号線41を通して接続されている。また、IC
テスタ33で識別された不良のIC素子37には、プロ
ーブ装置32に内蔵したマーキング機構42にてインク
打点や傷のマーキングが施される。
37の検査方法について説明する。先ず、ウェーハ34
をウェーハステージ35に真空吸着してセットする。次
に、駆動部36によりウェーハステージ35を動かし、
測定するIC素子37をプローブカード40の下方まで
移動する。次に、駆動部36によりウェーハステージ3
5を上昇させて、IC素子37のボンディングパッド3
8にプローブカード40に固定されたプローブピン39
の先端を押圧して、電気的に接続させる。プローブカー
ド40からは、全プローブピン39に対応する信号が信
号線41を通して出ており、ICテスタ33に接続され
ている。この状態で、あらかじめプログラムされている
入力信号波形を、IC素子37のボンディングパッド3
8の入力側から入力すると、IC素子37のボンディン
グパッド38の出力側から、一定の信号波形が出力さ
れ、これをICテスタ33が信号線41を介して解析
し、IC素子37の良否判定を行う。良否判定後はウェ
ーハステージ35を移動し、この検査をウェーハ34上
の個々のIC素子について実施する。全てのIC素子の
検査が完了した時点で、検査データに従い、不良判定と
なったIC素子のみを順次、プローブ装置32に内蔵さ
れたマーキング機構42を動作させることにより、IC
素子の中心部に不良認識のために、一定の大きさのマー
キングを実施する。
ン39先端部およびその近傍にボンディングパッド38
から削り取られたAl等の金属屑が付着するとともに、
このAlが酸化することによってプローブピン39表面
にAl2O3等の絶縁膜が形成される。このため、隣接
するプローブピン39同士の先端が金属屑を介してブリ
ッジが形成したり、絶縁物によりプローピン39とボン
ディングパッド38間に導通不良が発生し、その結果、
正常な電気的特性検査を行うことが出来なくなり、検査
の信頼性を損なわれるという問題がある。
うにウェーハステージ35の近傍には、プローブピン3
9を研磨するための研磨部43が設けられている。この
研磨部43は、ウェーハステージ35に連動した研磨ス
テージ44と、研磨ステージ44に固定された基板45
と、基板45上に形成されたセラミック等からなる研磨
層46により構成されている。
して説明する。図4(a)、(b)は従来の研磨機構付
きプローブ装置31の要部平面図およびY−Y断面図で
ある。所定の回数、ウェーハ34上に形成されたIC素
子の電気的特性検査を行った後、駆動部36により研磨
部43をプローブピン39下方に移動させる。次いで、
駆動部36により研磨部43を上昇させ、研磨層46に
プローブピン39を押圧し、研磨部43を上下動させて
機械的研磨を一定時間施すことにより、プローブピン3
9先端に付着したAlやAl2O3等の異物を除去して
いた。
プローブピンの研磨は、上述したように機械的な研磨を
一定時間施すのみであるので、研磨によりAlやAl2
O3等の異物が除去されたかどうかの判断がなされてい
なかった。そのため、実際にウェーハ上に形成されたI
C素子の電気的特性検査を行い、コンタクト不良が数回
繰り返されれば、再びプローブピンに研磨を施すように
していたので、多大な時間のロスが生ずるとともに、検
査の信頼性も低下させるという問題があった。
は、異物が除去された後も研磨が施されることになり、
過剰の研磨により高価なプローブピンが磨耗して使用寿
命が短くなるという問題もあった。
た異物が残り、この異物が検査中のIC素子を汚染する
という問題もあった。
を押し付け、研磨部を上下動することにより行っていた
ので強固に付着した異物に対しては、研磨時間が長くな
るという問題もあった。
れたもので、研磨により確実に異物を除去して検査の信
頼性を向上させるとともに、過剰な研磨を防止して高価
なプローブピンの使用寿命を延ばすことができ、さらに
は除去された異物によりIC素子が汚染されることのな
い研磨機構付きプローブ装置およびその研磨方法を提供
することを目的としている。
に、本発明の請求項1に係るプローブ装置は、プローブ
ピンの先端部に付着した異物を除去する研磨部を有する
プローブ装置において、前記研磨部の上下方向にガス供
給部とガス排気部を備えたことを特徴とする。本構成に
より、研磨によりプローブピンから除去された異物を、
ガスに含ませて研磨部より排除できる。
請求項1記載の研磨機構付きプローブ装置であって、前
記研磨部と前記ガス排気部の間に、研磨により除去され
た異物を検出する異物検出部を備えたことを特徴とす
る。本構成により、研磨によりプローブピンから除去さ
れた異物の有無を、ガス中に含まれる異物を検出するこ
とにより容易に確認できる。
請求項1記載の研磨機構付きプローブ装置であって、前
記異物検出部からのデータにより、研磨の継続、終了を
判断して、研磨を制御する研磨制御部を備えたことを特
徴とする。本構成により、異物除去の有無に応じて、研
磨の継続、終了を決定できるので、研磨により確実に異
物が除去できる。
請求項1記載の研磨機構付きプローブ装置であって、前
記研磨部にガス通過用の孔を多数設けたことを特徴とす
る。本構成により、異物を含んだガスを効率よく、前記
研磨部より排除できる。
請求項1記載の研磨機構付きプローブ装置であって、前
記研磨部に、振動発生装置を設けたことを特徴とする。
本構成により、高周波振動を利用してプローブピンを研
磨できるので、プローブピン先端に強固に付着した異物
も短時間で除去でき、研磨時間が短縮できる。
ーブピンの先端部に付着した異物を除去するための研磨
部を有するプローブ装置を使用した研磨方法において、
前記研磨部に設けた研磨層の表面に前記プローブピンを
押し付けて研磨を行い、前記研磨部にガスを供給して研
磨により除去された異物を排出し、ガス中に含まれる異
物を検出し、そのデータにより研磨の継続または終了を
決定することを特徴とする。本方法により、研磨により
除去される異物を正確に検出し、そのデータに基づいて
研磨の継続または終了を決定できるので、研磨により確
実に異物が除去できる。このため、異物がプローブピン
に付着した状態でIC素子の電気的特性検査を行うこと
がなくなるので、検査の信頼性を向上させることができ
る。また、プローブピンに付着した異物がなくなれば直
ちに研磨を終了できるので、不要な研磨を防止して高価
なプローブピンの使用寿命をのばすこともできる。ま
た、研磨部に除去された異物が残ることがないので、検
査中にIC素子を汚染することもない。
して説明する。図1(a)、(b)は本発明の研磨機構
付きプローブ装置の要部平面図およびX−X断面図であ
る。本発明の研磨機構付きプローブ装置1は、ウェーハ
2を真空吸着して固定するためのウェーハステージ3
と、ウェーハステージ3を(X、Y、Z、θ)方向に移
動させるための駆動部4と、ウェーハ2上に形成された
IC素子を検査するプローブピン5と、プローブピン5
を固定するプローブカード6と、検査によりプローブピ
ン5に付着した異物を除去する研磨部7と、ガスをプロ
ーブピン5に吹き付けて異物を研磨部7より取り除くた
めに、研磨部7上部に設けられたガス供給部8と、ガス
供給部8に接続され研磨部7を覆う形状を有する上カッ
プ9と、研磨部7下部に設けられたガスを排気するため
の真空ポンプ等からなるガス排気部10と、ガス排気部
10に接続して研磨部7を覆う形状を有する下カップ1
1と、ガス中に含まれる異物を検出するために、ガス排
気部10と下カップ11との間に設けられた異物検出部
12と、異物検出部12のデータにより、研磨の継続ま
たは終了を決定する研磨制御部13より構成される。
平面図および拡大断面図である図2(a)、(b)に示
すように、研磨部7は、ウェーハステージ3に連動した
研磨ステージ14と研磨ステージ14上に取付けられた
基板15と、基板15上に形成されたセラミック材等か
らなる研磨層16より構成されている。また、研磨ステ
ージ14周囲には、研磨部7に上方から吹き付けられた
ガス17を下方に導出するための孔14aが多数設けて
ある。
構付きプローブ装置1を用いた本発明の研磨方法につい
て説明する。ウェーハ2上に形成されたIC素子の電気
的特性検査を所定の回数行った後、駆動部4により研磨
部7をプローブピン5下方までに移動させる。次いで、
駆動部4により研磨部7を上昇させ、研磨層16をプロ
ーブピン5に接触させる。次いで、上カップ9と下カッ
プ11を、それぞれ下降、上昇させて研磨部7全体を覆
うように研磨ステージ14に接触させる。これにより、
研磨部7周囲が密閉され、異物を含んだガスがウェーハ
2を汚染することがない。次いで、研磨部7を一定量上
下動させながら、プローブピン5の研磨を行う。このと
き同時に、ガス供給部8よりガスをプローブピン5およ
び研磨部7に吹き付ける。ここで、ガス供給部8より供
給されるガスには、クリーンガスを使用する。例えば、
除塵フィルタ(図示せず)を通過させた空気や不活性ガ
スが使用できる。このプローブピン5および研磨部7に
吹き付けられたガスは、ガス排気部10によって吸引さ
れて、研磨ステージ14の周囲に多数形成された孔14
aおよび下カップ11を通じて、異物検出部12に導か
れる。
た異物の数や大きさを異物検出部12で検出する。ここ
で、異物検出部12には、気体試料に光ビームを照射
し、試料中の微粒子によってもたらされる散乱光を検出
する光散乱方式のパーティクルカウンタ等が使用でき
る。研磨始めは、除去された異物が多く検出されるが、
研磨が終わるに従い異物が徐々に減少することになる。
異物検出部12で検出された異物のデータを研磨制御部
13へ送り、あらかじめ定めた基準を超えた値であれ
ば、異物除去が不十分であると判断して、再び同様の方
法でプローブピン5の研磨を継続する。基準の値以内で
あれば、異物除去が十分であると判断して、研磨作業を
終了する。次いで、ガスの供給を停止した後、上カップ
9、下カップ11を初期の位置に復帰させ、ウェーハ2
をプローブピン5の下方に移動して、IC素子の電気的
特性検査を開始する。
した異物除去の有無を研磨後直ちに確認でき、そのデー
タに基づいて研磨の継続、終了が決定されるので、研磨
の作業効率が大きく改善する。同時に、研磨により確実
に異物が除去できるので、異物が除去されないままIC
素子の電気的特性検査を行うことがなくなり、検査の信
頼性も大きく向上する。
部を上下動させてプローブピンの研磨を行う例について
説明したが、研磨部を高周波振動させて研磨を行っても
よい。このとき、研磨部の任意の場所に取付けられる振
動発生装置には、バイブレータやモーター、または圧電
素子型アクチュエータや電磁型アクチュエータ等を挙げ
ることができる。これにより、プローブピン先端に強固
に付着した異物も短時間で除去でき、研磨時間が短縮で
きる。
部上方からガスを供給し、下方から排気する例について
説明したが、研磨部の横からガスを供給し、上方から排
気するようにしてもよい。特にガスの供給、排気方向を
限定するものではない。
構付きプローブ装置およびその研磨方法は、ガス供給
部、ガス排気部、異物検出部、研磨制御部を新たに設
け、研磨による異物除去の有無を確認し、その結果に基
づいて研磨の継続または終了を決定できるようにした。
このため、研磨により確実に異物が除去でき、良好なコ
ンタクト接続ができて検査の信頼性を向上させることが
出来る。また、過剰な研磨を行うことがなくなり、高価
なプローブピンの使用寿命を延ばすことができる。
面図およびX−X断面図
研磨部の拡大平面図および拡大断面図
部拡大平面図
図およびY−Y断面図
Claims (6)
- 【請求項1】プローブピンの先端部に付着した異物を除
去するための研磨部を有するプローブ装置において、前
記研磨部の上下方向にガス供給部とガス排気部を備えた
ことを特徴とする研磨機構付きプローブ装置。 - 【請求項2】前記研磨部と前記ガス排気部の間に、研磨
により除去された異物を検出する異物検出部を備えたこ
とを特徴とする請求項1記載の研磨機構付きプローブ装
置。 - 【請求項3】前記異物検出部からのデータにより、研磨
の継続、終了を判断して研磨を制御する研磨制御部を備
えたことを特徴とする請求項1記載の研磨機構付きプロ
ーブ装置。 - 【請求項4】前記研磨部にガス通過用の孔を多数設けた
ことを特徴とする請求項1記載の研磨機構付きプローブ
装置。 - 【請求項5】前記研磨部に、振動発生装置を設けたこと
を特徴とする請求項1記載の研磨機構付きプローブ装
置。 - 【請求項6】プローブピンの先端部に付着した異物を除
去するための研磨部を有するプローブ装置を使用した研
磨方法において、前記研磨部に設けた研磨層の表面に前
記プローブピンを押し付けて研磨を行い、前記研磨部に
ガスを供給して研磨により除去された異物を排出し、ガ
ス中に含まれる異物を検出し、そのデータにより研磨の
継続または終了を決定することを特徴とする研磨方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002029039A JP2003229461A (ja) | 2002-02-06 | 2002-02-06 | 研磨機構付きプローブ装置およびその研磨方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002029039A JP2003229461A (ja) | 2002-02-06 | 2002-02-06 | 研磨機構付きプローブ装置およびその研磨方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003229461A true JP2003229461A (ja) | 2003-08-15 |
Family
ID=27749996
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002029039A Pending JP2003229461A (ja) | 2002-02-06 | 2002-02-06 | 研磨機構付きプローブ装置およびその研磨方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003229461A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1592057A2 (en) * | 2004-04-28 | 2005-11-02 | Solid State Measurements, Inc. | Method and apparatus for removing and/or preventing surface contamination of a probe |
-
2002
- 2002-02-06 JP JP2002029039A patent/JP2003229461A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1592057A2 (en) * | 2004-04-28 | 2005-11-02 | Solid State Measurements, Inc. | Method and apparatus for removing and/or preventing surface contamination of a probe |
EP1592057A3 (en) * | 2004-04-28 | 2006-08-23 | Solid State Measurements, Inc. | Method and apparatus for removing and/or preventing surface contamination of a probe |
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