JP2007081172A - Probe-needle cleaning substrate - Google Patents
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Description
本発明は、半導体検査装置におけるプローブ針のクリーニング用部材として、基板の表面にクリーニングシートを貼り付け、そのクリーニングシートによりプローブ針をクリーニングするプローブ針クリーニング基板に関するものである。 The present invention relates to a probe needle cleaning substrate in which a cleaning sheet is attached to the surface of a substrate and the probe needle is cleaned by the cleaning sheet as a member for cleaning a probe needle in a semiconductor inspection apparatus.
従来から、ICチップなどの半導体製品を構成する半導体集積回路をウェハ(基材)状態で電気的に機能検査する場合には、半導体検査装置が広く利用されており、この機能検査の際には、半導体検査装置に接続され複数のプローブ針が取り付けられたプローブカードを用いるが、半導体集積回路上に形成されているボンディングパッドなどにプローブ針を接触させて検査を繰り返すことによって、プローブ針の針先端にパッドを構成するアルミのダストや変質した拡散物質などの汚染物質が付着し、それらの汚染物質によって、プローブ針の電気的特性、特に接触抵抗が悪化し、正しく半導体製品を検査できなくなる場合がある。 Conventionally, when a semiconductor integrated circuit constituting a semiconductor product such as an IC chip is electrically functionally tested in a wafer (base material) state, a semiconductor inspection apparatus has been widely used. A probe card that is connected to a semiconductor inspection apparatus and has a plurality of probe needles attached is used. By repeating the inspection by bringing the probe needle into contact with a bonding pad formed on a semiconductor integrated circuit, the probe needle Contaminants such as aluminum dust and altered diffused material that make up the pad adhere to the tip, and these contaminants deteriorate the electrical characteristics of the probe needle, especially the contact resistance, making it impossible to correctly inspect semiconductor products. There is.
これを防止するため、半導体集積回路をある一定の個数検査し終えた時点で、プローブ針のクリーニング用部材として、あらかじめ半導体検査装置の中に格納しておいたプローブ針クリーニング基板を検査フローに取り込むことにより、定期的にプローブ針の先端のクリーニングを行ってプローブカードの電気的特性を保つようにしている。 In order to prevent this, when a certain number of semiconductor integrated circuits have been inspected, the probe needle cleaning substrate previously stored in the semiconductor inspection apparatus is taken into the inspection flow as a probe needle cleaning member. Thus, the tip of the probe needle is periodically cleaned to maintain the electrical characteristics of the probe card.
上記のようなプローブ針のクリーニング用部材である従来のプローブ針クリーニング基板は、軟質のクリーニングシートを半導体製品と同径のウェハの表面に貼り付けて構成し、これを半導体検査装置に半導体製品と同様の経路でステージ上に取り込ませてプローブカードに引き当て、クリーニングシート面にプローブカードのプローブ針の先端(通常大規模なロジックLSIでは数百本ある)を押し付けることを数十から数百回繰り返すことにより、プローブ針の針先についた汚染物質を取り除くものである。このような操作は、通常、半導体チップを1000個〜2000個測定するごとに行われる。 A conventional probe needle cleaning substrate, which is a probe needle cleaning member as described above, is configured by attaching a soft cleaning sheet to the surface of a wafer having the same diameter as that of a semiconductor product. Repeated several tens to several hundreds of times by taking it on the stage along the same path, attracting it to the probe card, and pressing the tip of the probe needle of the probe card (usually hundreds on a large logic LSI) against the cleaning sheet surface. This removes contaminants from the tip of the probe needle. Such an operation is usually performed every time 1000 to 2000 semiconductor chips are measured.
しかし、半導体検査装置のプローブ針をクリーニングする際には、その半導体検査装置を用いて、プローブカードのプローブ針のすべてがプローブ針クリーニング基板上にくるように、それらの位置合わせを行うのであるが、従来のクリーニングシートの表面は淡色で単一色かつ平面であり明暗差がないため、半導体検査装置に付属している光学顕微鏡を介したCCDカメラによる電子画像を用いて、通常は半導体製品の拡散パターンを認識する半導体検査装置では、上記のように何も明暗差のないクリーニングシートを貼り付けたウェハ上の位置については正しく認識することができず、しばしば半導体検査装置の動作を停止させてしまう。 However, when cleaning the probe needles of the semiconductor inspection apparatus, the semiconductor inspection apparatus is used to align the probe needles so that all of the probe needles are on the probe needle cleaning substrate. The surface of a conventional cleaning sheet is light, single color, flat, and has no light / dark difference. Therefore, the diffusion of semiconductor products is usually performed using an electronic image from a CCD camera through an optical microscope attached to a semiconductor inspection apparatus. A semiconductor inspection apparatus that recognizes a pattern cannot correctly recognize a position on a wafer to which a cleaning sheet having no light and dark difference is attached as described above, and often stops the operation of the semiconductor inspection apparatus. .
これを改善するために、クリーニングシートにウェハ上面における位置検出のためのマークを施したプローブ針クリーニング基板(例えば、特許文献1を参照)が提案されている。このプローブ針クリーニング基板は、図1に構造を具体的に示すように、基材例えばウェハ1上に粘着材層であるクリーニングシート2を貼り付けたものであり、その上面の5カ所にウェハ1上の位置を検出して認識するためのマーク3を形成している。
しかしながら前述のように図1に示す従来のプローブ針クリーニング基板では、クリーニングシートに位置検出用マーク3を施す場合、そのマーク3として、クリーニングシート面に別材質のマークを埋め込むことになり、プローブ針のクリーニング用部材として製造コストの面で不利があるという問題点を有していた。
However, as described above, in the conventional probe needle cleaning substrate shown in FIG. 1, when the
また、プローブ針のクリーニング時には、半導体検査装置によるクリーニングシートに対する位置検出として、必ずプローブカードのプローブ針がクリーニングシート面内に載るようにするために、はじめにウェハのエッジ(外周端)を認識し、その後、プローブ針がクリーニングシートに接触する圧力を調整するために、クリーニングシートの高さ位置を認識するようにしているが、ウェハエッジの認識によりプローブ針をクリーニングシート面内に載るようにするのは、プローブ針がクリーニングシート領域からはずれて他の部分に接触したり、クリーニングされない状態にあるのを避けるためであり、そのため、半導体検査装置のCCDカメラでクリーニングシート(ウェハ)の水平方向の位置合わせを行う必要があるが、図1に示すプローブ針クリーニング基板においてクリーニングシート上に設けたマークでは、ウェハの外周端が認識しにくく、結果的に、ウェハエッジの検出異常で半導体検査装置の動作が停止する可能性が残ってしまうという問題点も有していた。 Also, when cleaning the probe needle, as the position detection with respect to the cleaning sheet by the semiconductor inspection device, in order to make sure that the probe needle of the probe card is placed on the cleaning sheet surface, first recognize the edge (outer edge) of the wafer, Then, in order to adjust the pressure with which the probe needle contacts the cleaning sheet, the height position of the cleaning sheet is recognized, but the probe needle is placed on the cleaning sheet surface by recognizing the wafer edge. This is to prevent the probe needle from coming off the cleaning sheet area and coming into contact with other parts or being not cleaned. Therefore, the horizontal alignment of the cleaning sheet (wafer) is performed by the CCD camera of the semiconductor inspection apparatus. It is necessary to perform With the mark provided on the cleaning sheet in the lobe needle cleaning substrate, it is difficult to recognize the outer peripheral edge of the wafer, and as a result, there is a possibility that the operation of the semiconductor inspection apparatus stops due to abnormal detection of the wafer edge. Had.
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、プローブ針のクリーニング用部材として製造し易くコスト的に安価に実現することができるとともに、容易にかつ正確に基板の外周端を位置検出することができ、基板外周端の検出異常による半導体検査装置の動作停止を防止することができるプローブ針クリーニング基板を提供する。 The present invention solves the above-described conventional problems, and can be easily manufactured as a probe needle cleaning member, can be realized at low cost, and can easily and accurately detect the position of the outer peripheral edge of the substrate. Provided is a probe needle cleaning substrate that can prevent the operation stop of the semiconductor inspection apparatus due to abnormal detection of the outer peripheral edge of the substrate.
上記の課題を解決するために、本発明の請求項1に記載のプローブ針クリーニング基板は、基板の表面にクリーニングシートを貼り付け、そのクリーニングシートにより半導体検査装置のプローブの針先をクリーニングするプローブ針クリーニング基板であって、前記クリーニングシートは、その表面に位置検出用の同心円状のマークを設けたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, a probe needle cleaning substrate according to
また、本発明の請求項2に記載のプローブ針クリーニング基板は、請求項1記載のプローブ針クリーニング基板であって、前記クリーニングシートは、前記マークを線幅1μm以上として着色したことを特徴とする。
The probe needle cleaning substrate according to
また、本発明の請求項3に記載のプローブ針クリーニング基板は、請求項1記載のプローブ針クリーニング基板であって、前記クリーニングシートは、その最外周部を基板端認識用の専用色で着色したことを特徴とする。
Moreover, the probe needle cleaning substrate according to
また、本発明の請求項4に記載のプローブ針クリーニング基板は、請求項1記載のプローブ針クリーニング基板であって、前記クリーニングシートは、その最外周部に基板端認識用の盛り付けを形成したことを特徴とする。
Further, the probe needle cleaning substrate according to claim 4 of the present invention is the probe needle cleaning substrate according to
以上により、クリーニングシート面に施した同心円状の着色、および基板のクリーニングシートを貼り付けた最外周部に形成した盛り付けによる明暗差により、半導体検査装置のCCDカメラによる画像認識の精度を高めることにより、クリーニングシート面の位置検出を容易化して、基板の外周端を認識し易くすることができる。 By the above, by improving the accuracy of image recognition by the CCD camera of the semiconductor inspection device by concentric coloring on the surface of the cleaning sheet and brightness difference due to the arrangement formed on the outermost peripheral part where the cleaning sheet of the substrate is pasted The position of the cleaning sheet surface can be easily detected and the outer peripheral edge of the substrate can be easily recognized.
以上のように本発明によれば、クリーニングシート面に施した同心円状の着色、および基板のクリーニングシートを貼り付けた最外周部に形成した盛り付けによる明暗差により、半導体検査装置のCCDカメラによる画像認識の精度を高めることにより、クリーニングシート面の位置検出を容易化して、基板の外周端を認識し易くすることができる。 As described above, according to the present invention, the image by the CCD camera of the semiconductor inspection apparatus is obtained by the concentric coloring applied to the cleaning sheet surface and the brightness difference due to the arrangement formed on the outermost peripheral portion where the cleaning sheet of the substrate is attached. By increasing the recognition accuracy, it is possible to facilitate the detection of the position of the cleaning sheet surface and to easily recognize the outer peripheral edge of the substrate.
そのため、プローブ針のクリーニング用部材として製造し易くコスト的に安価に実現することができるとともに、容易にかつ正確に基板の外周端を位置検出することができ、基板外周端の検出異常による半導体検査装置の動作停止を防止することができる。 Therefore, it is easy to manufacture as a probe needle cleaning member and can be realized at low cost, and the position of the outer peripheral edge of the substrate can be detected easily and accurately. It is possible to prevent the operation of the apparatus from being stopped.
以下、本発明の実施の形態を示すプローブ針クリーニング基板について、図面を参照しながら具体的に説明する。
図2は本実施の形態のプローブ針クリーニング基板の構成を示す構造図である。本実施の形態のプローブ針クリーニング基板は、図2(a)に示すように、検査対象となる半導体集積回路が形成されている半導体基板とほぼ同一の寸法および形状を有するウェハ1などの基板(基材)に、図1で説明した従来のプローブ針クリーニング基板の場合と同様のシリコンゴムを主体とする軟質のクリーニングシートを貼り付けたものであるが、クリーニングシートの表面に、ウェハ上面における位置検出のためのマークとして、ウェハ1の外周端部を含めて複数の同心円状の着色4を施す。この着色4の線幅は1μm〜50μmで、望ましくは1μm〜10μmあればよい。さらにクリーニングシート表面の中央部のマークとして、着色5が施されているが、この直径も1μm〜50μmで、望ましくは1μm〜10μmあればよく、形状は「ドット」状になっている。このようなサイズであれば、クリーニング時、半導体検査装置に付属したCCDカメラを用いて十分に着色パターンを認識することができる。
Hereinafter, a probe needle cleaning substrate showing an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
FIG. 2 is a structural diagram showing the configuration of the probe needle cleaning substrate of the present embodiment. As shown in FIG. 2A, the probe needle cleaning substrate of the present embodiment is a substrate (such as a wafer 1) having substantially the same size and shape as the semiconductor substrate on which the semiconductor integrated circuit to be inspected is formed. A soft cleaning sheet mainly composed of silicon rubber similar to that in the case of the conventional probe needle cleaning substrate described in FIG. 1 is attached to the base material). As a mark for detection, a plurality of concentric colorings 4 including the outer peripheral end of the
以上のように本実施の形態のプローブ針クリーニング基板は、クリーニングシート表面のマークとして、着色による同心円状のマーク4が施されるので、従来のクリーニングシートのような異種の材質からなる物質を埋め込む場合と比較して、マーキング工程が簡単になる。また、特にウェハ1の外周端部の全週に線状のマーク4が形成されるので、半導体検査装置のCCDカメラで容易にかつ正確にウェハ1の外周端部が認識でき、このプローブ針クリーニング基板が多少回転して半導体検査装置のステージにセットされたとしても、全週にマーク4を設けていることにより、ウェハ1の外周端部を容易にかつ確実に検出することが可能である。
As described above, the probe needle cleaning substrate of the present embodiment is provided with the concentric mark 4 by coloring as a mark on the surface of the cleaning sheet, so that a substance made of a different material such as a conventional cleaning sheet is embedded. Compared to the case, the marking process is simplified. In particular, since the linear mark 4 is formed all week on the outer peripheral edge of the
そして、ウェハ1の上面に貼り付けたクリーニングシートの中心部に設けたドット状のマーク(着色)5は、基板の中心を認識するためのものであり、基本的には、この2カ所の位置を認識すれば、プローブカードに固定されたプローブ針とクリーニングシートとの相対位置が容易に認識できるので、これらの位置合わせにおいて、ウェハ外周端の検出異常による半導体検査装置の動作停止を防止することができる。
A dot-like mark (coloring) 5 provided at the center of the cleaning sheet attached to the upper surface of the
あるいはまた、クリーニングシートの最外周端部に形成された着色マーク4を、基板の周辺3〜4点認識することによってもクリーニングシートの位置認識ができる。また、クリーニングシート中心部のドット状の着色マーク5は、半導体検査装置の検査ステージ上にプローブ針クリーニング基板を載せたとき、クリーニング時のプローブ針圧を調整するため、CCDカメラを用いた高さ方向の調節にも使用される。
Alternatively, the position of the cleaning sheet can also be recognized by recognizing the colored marks 4 formed on the outermost peripheral edge of the cleaning sheet at three to four points around the substrate. The dot-like
なお、図2(a)に示すように、同心円状の着色マーク4が複数本あれば、一層、正確かつ容易に位置認識および位置合わせができる。少なくともプローブ針クリーニング基板に貼り付けたクリーニングシートの最外周と中央部に着色を施せば、その間の着色線数および線間隔は特に制限を設けない。 As shown in FIG. 2A, if there are a plurality of concentric colored marks 4, the position can be recognized and aligned more accurately and easily. If at least the outermost periphery and the center of the cleaning sheet attached to the probe needle cleaning substrate are colored, the number of colored lines and the interval between them are not particularly limited.
本実施の形態のプローブ針クリーニング基板を半導体検査装置のステージ上に設置し、クリーニングシートの位置を認識させ、プローブカードに取り付けられたプローブ針の先端を、クリーニングシートの所定の領域に複数回押し付けてクリーニングし、これをクリーニングシート上の領域を変えて実行するときは、半導体検査装置のステージの上下運動およびX−Y水平運動などのプログラムを、プローブカード専用の入力部から変更設定するだけ可能である。 The probe needle cleaning substrate of the present embodiment is placed on the stage of the semiconductor inspection apparatus, the position of the cleaning sheet is recognized, and the tip of the probe needle attached to the probe card is pressed against a predetermined area of the cleaning sheet multiple times. When this is performed by changing the area on the cleaning sheet, programs such as the vertical movement and XY horizontal movement of the stage of the semiconductor inspection device can be changed and set from the probe card dedicated input section. It is.
図2(a)の場合は、着色によってクリーニングシート上の位置を認識するマークを形成するものであるが、これ以外に、図2(b)に示すような構成のプローブ針クリーニング基板の構成にしてもよい。すなわち、図2(b)に示す構成では、クリーニングシート2の最外周部に既存のクリーニング用部材と同じ材質で盛り付け6を施し、厚みを増して平面部との段差を作る。他の中心部のドットマークおよび最外周以外の同心円状マークについては、図2(a)のような着色によるマークとする。
In the case of FIG. 2A, a mark for recognizing the position on the cleaning sheet is formed by coloring. In addition to this, a probe needle cleaning substrate having a structure as shown in FIG. May be. That is, in the configuration shown in FIG. 2B, the outermost peripheral portion of the
この中心部ドットマークの凸部の平面形状は、図2(a)と同一にすることができる。この高さは1μm〜10μm、幅は1μm〜50μm、望ましくは1μm〜10μmあればよい。半導体検査装置のCCDカメラでは、この程度の段差があれば画像のコントラストにより、マークとして認識することができるので、段差を設けた場合は必ずしも着色しなくても、図2(a)と同様のウェハ外周端の認識の際の効果が得られる。 The planar shape of the convex portion of the center dot mark can be the same as that in FIG. The height may be 1 μm to 10 μm, the width may be 1 μm to 50 μm, and preferably 1 μm to 10 μm. In the CCD camera of the semiconductor inspection apparatus, if there is such a level difference, it can be recognized as a mark by the contrast of the image. Therefore, if the level difference is provided, it is not necessarily colored, but it is the same as in FIG. The effect of recognizing the outer peripheral edge of the wafer can be obtained.
また、プローブ針クリーニング基板に貼り付けたクリーニングシートの最外周の盛り付け6による段差と中央部の着色のみでも、既存のプローブ針クリーニング基板より正確に位置認識が期待できるものである。この場合は、クリーニングシート2の最外周部領域は針先クリーニングには使用しないため、段差によるクリーニング障害はない。ただし、クリーニングシート内周部の同心円およびドット上にはプローブ針が押し付けられる可能性があるので、段差のない着色マークとするのが望ましい。
In addition, it is possible to expect more accurate position recognition than an existing probe needle cleaning substrate only by coloring the step and the central portion due to the outermost arrangement 6 of the cleaning sheet affixed to the probe needle cleaning substrate. In this case, since the outermost peripheral area of the
本発明のプローブ針クリーニング基板は、プローブ針のクリーニング用部材として製造し易くコスト的に安価に実現することができるとともに、容易にかつ正確にウェハの外周端を位置検出することができ、ウェハ外周端の検出異常による半導体検査装置の動作停止を防止することができるもので、半導体検査装置におけるプローブ針のクリーニング用部材等の保守部品などに適用できる。 The probe needle cleaning substrate of the present invention is easy to manufacture as a probe needle cleaning member, can be realized at low cost, and can easily and accurately detect the outer peripheral edge of the wafer. This can prevent the operation of the semiconductor inspection apparatus from being stopped due to abnormal end detection, and can be applied to maintenance parts such as a probe needle cleaning member in the semiconductor inspection apparatus.
1 ウェハ(基材)
2 クリーニングシート(粘着材層)
3 マーク
4 同心円状の着色
5 点状の着色
6 最外周の盛り付け
1 Wafer (base material)
2 Cleaning sheet (adhesive layer)
3 Mark 4
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005267729A JP2007081172A (en) | 2005-09-15 | 2005-09-15 | Probe-needle cleaning substrate |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2005267729A JP2007081172A (en) | 2005-09-15 | 2005-09-15 | Probe-needle cleaning substrate |
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JP2005267729A Pending JP2007081172A (en) | 2005-09-15 | 2005-09-15 | Probe-needle cleaning substrate |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104332433A (en) * | 2014-10-29 | 2015-02-04 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | Probe card cleaning piece and probe card cleaning method |
CN112349635A (en) * | 2020-10-23 | 2021-02-09 | 杭州长川科技股份有限公司 | Wafer and needle cleaning sheet storage device |
-
2005
- 2005-09-15 JP JP2005267729A patent/JP2007081172A/en active Pending
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