JP2004340629A - プローブ先端クリーニング部材及びプローブ先端クリーニング方法 - Google Patents
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Abstract
【構成】プローブ先端クリーニング部材Aは、プローブカード100の面上に取り付けられた複数のプローブ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って、表面が粗面11にされた基板10と、基板10の表面上の少なくとも一部の領域に形成された研磨層20とを具備する。
【選択図】 図1
Description
【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ゴミや異物を除去するプローブ先端クリーニング部材及びプローブ先端クリーニング方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種のプローブ先端クリーニングシート部材としては、ウエハ等の基板の面上を粗面にしたもの、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シリコンゴム又はウレタンゴム等の弾性を有する樹脂に、研磨粒子を混入したもの( 特許文献1参照) 、面上が粗面にされた基板上に研磨粒子が混入された弾性を有する樹脂を張り付けたもの( 特許文献2参照) がある。
【0003】
これらのプローブ先端クリーニングシート部材は、プローブの下方位置に配置されたステージ上に載置されている。このステージを上下方向に移動させることにより、プローブの先端部分をプローブ先端クリーニングシート部材の面上に略垂直に何回か押圧接触させ、且つ微細移動させる。この過程でプローブの先端部分に付着したゴミ等が除去されるようになっている。
【0004】
【特許文献1】
特開平07−244074号公報
【特許文献2】
特開2003−100817号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記プローブ先端クリーニング部材として面上が粗面にされた基板を用いた場合、プローブの先端面がフラットであると、プローブの先端面のゴミ等を除去することができるが、プローブの先端部分の周側面に付着したゴミ等を除去することができない。
【0006】
特許文献1のプローブ先端クリーニング部材を用いた場合、プローブの先端面がフラットであると、プローブの先端部分を前記樹脂に突き刺してクリーニングすることから、当該プローブの先端部分の周側面のゴミ等を除去することができるが、プローブの先端面を前記樹脂に押圧させるために、当該プローブの先端面に付着したゴミ等を除去できない場合がある。
【0007】
特許文献2のプローブ先端クリーニング部材を用いた場合、プローブの先端面が基板の粗面で研磨される一方、プローブの先端部分の周側面が樹脂で研磨されるので、プローブの先端面と先端部分の周側面とを同時に研磨することができるが、プローブの先端面は樹脂に押圧された状態で基板の粗面に研磨されることから、当該研磨が前記樹脂に妨げられ、その結果、プローブの先端面に付着したゴミ等を除去できない場合がある。
【0008】
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、先端面がフラットであるプローブをクリーニングすることができ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を提供することにある。
【0009】
【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プローブ先端クリーニング部材であって、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プローブ先端クリーニング部材において、表面が粗面にされた基板と、この基板の表面上の少なくとも一部の領域に形成された研磨層とを具備することを特徴としている。
【0010】
プローブカードの面上に取り付けられた複数のプローブのクリーニングに使用される場合、前記研磨層は、一部のプローブの先端面が接触し得る位置又は残りのプローブの先端面が接触し得る位置に配置されるようになっている一方、前記基板の表面の露出した領域は、残りのプローブの先端面が接触し得る位置又は一部のプローブの先端面が接触し得る位置に配置されるようになっている。
【0011】
このような構成による場合、一部のプローブの先端部分の周側面が前記研磨層で研磨され、残りのプローブの先端面が前記基板の表面の露出した領域で研磨される。又は残りのプローブの先端部分の周側面が前記研磨層で研磨され、一部のプローブの先端面が前記基板の表面の露出した領域で研磨されることになる。
【0012】
具体的には、前記研磨層は縞状又は格子状、若しくは格子状に切り欠かれた状態に形成されていることが望ましい。また、前記研磨層を前記基板の表面上の略半分の領域に形成するようにしても良い。
【0013】
前記研磨層の材質は、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弾性を有する樹脂又はこの樹脂を母材に研磨粒子が混入されたものである。
【0014】
本発明に係るプローブ先端クリーニング方法は、前記プローブ先端クリーニング部材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、プローブカードの面上に取り付けられた一部の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の露出した領域に押圧させる一方、残りの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押圧させ、その後、プローブ先端クリーニング部材に対してプローブを相対的に移動させ、これにより一部のプローブの先端面をプローブ先端クリーニング部材の研磨層に押圧させる一方、残りの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露出した領域に押圧させるようにしたことを特徴としている。
【0015】
【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は本発明の実施の携帯に係るプローブ先端クリーニング部材の模式的拡大断面図、図2は同プローブ先端クリーニング部材の平面図、図3は同プローブ先端クリーニング部材を用いたプローブクリーニング装置の模式的構成図である。
【0016】
図1に示すプローブ先端クリーニング部材Aは、プローブカード100の面上に取り付けられた複数のプローブ110の先端部分に付着したゴミや異物を除去するのに使用されるものであって、表面が粗面11にされた基板10と、基板10の表面上の少なくとも一部の領域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。なお、プローブ110は、図1に示すように、先端面がフラットに形成されている。
【0017】
基板10としては、ウエハ、PET、ポリイミド、又はTin、Sin、SiO2 等からなる成膜ウエハを用いることができる。この基板10の表面は、サンディング、ラッピィング、エッチング、ポリッシング等を行うことにより、粗面11にされている。このとき、基板10の表面の粗さについては平均0.01μm〜100μm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の材質等に応じて適宜選定すれば良い。
【0018】
基板10は、CVDやPVD等の蒸着技術を用いて表面の硬さを調整することが可能である。基板10の表面の硬さについてはプローブ110の材質等に応じて適宜選定すれば良い。
【0019】
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弾性を有した樹脂である。ここではJIS硬度A0〜100のシリコーン樹脂又はウレタン樹脂等のゴム弾性樹脂が用いられる。この研磨層20は、粘着性を有しており、これによりプローブ110に付着したゴミ等を吸着し除去できるようになっている。研磨層20の材質については、プローブ110の材質等に応じて適宜選定すれば良い。また、研磨層20の硬さについても同様にプローブ110の材質等に応じて適宜選定すれば良い。
【0020】
この研磨層20には、図1に示すように、研磨粒子21が混入されている。この研磨粒子21としては炭素やダイヤモンド等の炭素化合物、酸化錫等の金属酸化物、 シリカや炭化カルシウム等の酸化物、炭化珪素等の炭化物、窒化ホウ素等の窒化化合物等を用いることができる。研磨粒子21についてはプローブ110の材質等に応じて適宜選定すれば良い。
【0021】
この研磨層20は、基板10の表面上の少なくとも一部の領域にレジストやスクリーン技法等を使用した紫外線露光により形成される。例えば、図2(a)に示すように、縞状に形成したり、(b)に示すように、格子状に形成したり、(c)に示すように、格子状に切り欠いた状態に形成(即ち、矩形状の複数のブロックを形成)したり、(d)に示すように、基板10の表面の半分の領域に形成したりすることができる。このように研磨層20は、一部のプローブ110の先端面が接触し得る位置又は残りのプローブ110の先端面が接触し得る位置に配置されるようになっていることが望ましい。なお、このときの基板10の表面の露出した領域は、残りのプローブ110の先端面が接触し得る位置又は一部のプローブ110の先端面が接触し得る位置に配置されるようになっている。
【0022】
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、一部のプローブ110の先端面が基板10の露出した領域に接触し、基板10の粗面11により研磨される。一方、残りのプローブ110の先端部分が研磨層20に突き刺さり、残りのプローブ110の周側面が研磨粒子21により研磨される。又は、残りのプローブ110の先端面が基板10の露出した領域に接触し、基板10の粗面11により研磨される。一方、一部のプローブ110の先端部分が研磨層20に突き刺さり、一部のプローブ110の周側面が研磨粒子21により研磨される。プローブ110に付着したゴミ等は研磨された後、研磨層20に吸着されて除去される。なお、研磨層20自体でもプローブ110に付着したゴミ等を吸着して除去することができる。このようにしてプローブ110の先端面と先端部分の周側面とに付着したゴミ等が除去されるのである。
【0023】
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3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。
【0024】
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、面上にプローブ先端クリーニング部材Aがセットされるステージ200と、ステージ200をプローブカード200に対して相対的に移動させる駆動手段( 図示せず) と、前記駆動手段を制御する制御部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。
【0025】
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。
【0026】
制御部300は、前記駆動手段を動作させてステージ200を相対的に移動させ、これによりプローブカード200の面上に取り付けられた一部のプローブ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の露出した領域に押圧させる一方、残りのプローブ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に押圧させ、その後、前記駆動手段を動作させてステージ200を相対的に移動させ、これにより一部のプローブ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に押圧させる一方、残りのプローブ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の露出した領域に押圧させる構成となっている。
【0027】
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。
【0028】
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る。これによりプローブカード100の面上に取り付けられた一部のプローブ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の露出した領域に押圧させる一方、残りのプローブ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に押圧させる。その後、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る。これにより一部のプローブ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に押圧させる一方、残りのプローブ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の露出した領域に押圧させる。これを繰り返すことによってプローブ110の先端部分の先端面及び周側面のクリーニングが完了する。
【0029】
このように構成された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、ステージ200を相対的に移動させてプローブ先端クリーニング部材Aを相対的に位置移動させることにより、基板10の露出した領域でプローブ110の先端面を研磨させる一方、研磨層20でプローブ110の先端部分の周側面を研磨させる。プローブ110に付着したゴミ等は研磨された後、研磨層20に吸着されて除去される。このようにして自動的にプローブ110の先端面と先端部分の周側面とに付着したゴミ等が除去されるのである。
【0030】
プローブクリーニング装置Bについては、プローブ先端クリーニング部材Aの基板10、研磨層20に耐熱性を有する材料を選定すれば、ホットチャック機能を付加することができる。
【0031】
なお、本発明に係るプローブ先端クリーニング部材については上記実施形態に限定されず、表面が粗面にされた基板と、この基板の表面上の少なくとも一部の領域に形成された研磨層とを具備する限り、どのような設計変更をしてもかまわない。従って、基板、研磨層、研磨粒子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。
【0032】
研磨層20については、研磨粒子21が混入されているとしたが、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弾性を有する樹脂のみであっても良い。この場合、研磨層20は粘着性を有しており、プローブ110に付着したゴミ等を吸着することによって除去する。
【0033】
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、基板の露出した領域で一部のプローブの先端面を研磨させる一方、研磨層で残りのプローブの先端部分の周側面を研磨させ、その後、前記プローブ先端クリーニング部材を相対的に移動させ、基板の露出した領域で残りのプローブの先端面を研磨させる一方、研磨層で一部のプローブの先端部分の周側面を研磨させる機能を有するものである限り、どのような設計変更をしてもかまわない。
【0034】
【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、基板の露出した領域でプローブのフラットな先端面が研磨され、研磨層でプローブの先端部分の周側面が研磨される。従って、先端面がフラットであるプローブの先端部分の先端面と周側面とに付着したゴミ等を除去することができ、その結果、プローブの先端部分の抵抗接触をほぼ初期値に回復させることができる。
【0035】
本発明に係る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。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の携帯に係るプローブ先端クリーニング部材の模式的拡大断面図である。
【図2】同プローブ先端クリーニング部材の平面図である。
【図3】同プローブ先端クリーニング部材を用いたプローブクリーニング装置の模式的構成図である。
【符号の説明】
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
Claims (6)
- 先端面がフラットであるプローブの先端部分に付着したゴミや異物を除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、表面が粗面にされた基板と、この基板の表面上の少なくとも一部の領域に形成された研磨層とを具備することを特徴とするプローブ先端クリーニング部材。
- プローブカードの面上に取り付けられた複数のプローブのクリーニングに使用される請求項1記載のプローブ先端クリーニング部材において、前記研磨層は、一部のプローブの先端面が接触し得る位置又は残りのプローブの先端面が接触し得る位置に配置されるようになっている一方、前記基板の表面の露出した領域は、残りのプローブの先端面が接触し得る位置又は一部のプローブの先端面が接触し得る位置に配置されるように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。
- 請求項1又は2記載のプローブ先端クリーニング部材において、前記研磨層は縞状又は格子状、若しくは格子状に切り欠かれた状態に形成されていることを特徴とすることを特徴とするプローブ先端クリーニング部材。
- 請求項1又は2記載のプローブ先端クリーニング部材において、前記研磨層は前記基板の表面上の略半分の領域に形成されていることを特徴とすることを特徴とするプローブ先端クリーニング部材。
- 請求項1、2、3、4又は5記載のプローブ先端クリーニング部材において、前記研磨層の材質は、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弾性を有する樹脂又はこの樹脂を母材に研磨粒子が混入されたものであることを特徴とするプローブ先端クリーニング部材。
- 請求項2、3、4又は5のプローブ先端クリーニング部材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プローブ先端クリーニング方法において、プローブカードの面上に取り付けられた一部の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の露出した領域に押圧させる一方、残りの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押圧させ、その後、プローブ先端クリーニング部材に対してプローブを相対的に移動させ、これにより一部のプローブの先端面をプローブ先端クリーニング部材の研磨層に押圧させる一方、残りの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露出した領域に押圧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。
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