JP2010071646A

JP2010071646A - プローブの加工方法

Info

Publication number: JP2010071646A
Application number: JP2008235843A
Authority: JP
Inventors: Tomoji Yoshikawa; 智史吉川
Original assignee: Japan Electronic Materials Corp
Current assignee: Japan Electronic Materials Corp
Priority date: 2008-09-16
Filing date: 2008-09-16
Publication date: 2010-04-02

Abstract

【課題】本発明は、より簡単に、より高精度の加工を行うことが可能なプローブ先端の加工方法を提供する。
【解決手段】プローブを可動に保持する筒状の保持部を設けた治具、表面に研磨シートが貼られたステージを備えるプローブ先端研磨装置であって、上記ステージが、上記研磨シートに上記プローブの先端が接触した状態で回転し上記プローブの先端を研磨し、上記プローブは先端が研磨されるにつれて下方に移動し、プローブの先端を研磨する。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体ウエハ上のチップの検査に用いるプローブカードに搭載するプローブの加工方法に関し、特にプローブの針先の加工方法に関する。

近年、モバイル機器を中心として、小型化・軽量化が進んでおり、それに伴い、半導体ウエハの高集積化および高速化が急激に進んでいる。高集積化により電極パッドの狭ピッチ化が進み、より狭ピッチへの対応がプローブに求められ、プローブの縮小化およびプローブの接地面積の縮小が進んでいる。また、狭ピッチに対応するためには、プローブの縮小化と共に、より高精度のプローブが求められてくる。

特に、プローブが検査対象となる電極パッドと接触する先端を高精度に加工することが求められている中、所定の形状に加工する方法としては、電解研磨（特許文献１参照）、あるいは、研磨シートを用いて先端を研磨する方法が行われている。
特開２００６−３００６８７号公報

従来の加工方法では、複数のプローブを同時に研磨すると、先端の形状にばらつきが生じていた。また、より高精度に加工するためには、複雑な構造の研磨装置が必要であった。

本発明は、より簡単に、より高精度の加工を行うことが可能なプローブ先端の加工方法を提供することを目的とする。

本発明のプローブ先端研磨装置は、プローブを可動に保持する筒状の保持部を設けた治具と、表面に研磨シートが貼られたステージを備え、上記保持部にセットされた上記プローブの先端が上記研磨シートに接触した状態で上記ステージが回転し、上記プローブの先端を研磨し、上記プローブは、先端が研磨されるにつれて下方に移動することを特徴とする。

さらに、複数の上記保持部を設ける、あるいは、複数のプローブを１つの保持部で保持することにより、多数のプローブを同時に研磨する。

本発明のプローブ先端研磨装置は、プローブを可動に保持する筒状の保持部を設けた治具と、表面に研磨シートが貼られたステージを備え、上記保持部にセットされた上記プローブの先端が上記研磨シートに接触した状態で上記ステージが回転し、上記プローブの先端を研磨し、上記プローブは、先端が研磨されるにつれて下方に移動することにより、プローブを研磨シートに押し付けることなく研磨することが可能となる。

さらに、複数の上記保持部を設ける、あるいは、複数のプローブを１つの保持部で保持することにより、多数のプローブを同時に研磨することで、複数のプローブの先端を所定の範囲に収めることができ、大量のプローブを一度に高精度に加工することが可能となる。

本発明のプローブ先端研磨装置１について以下に詳しく説明を行う。図１に示すのが本発明のプローブ先端研磨装置１の概略断面図である。

図１に示すように、本発明のプローブ先端研磨装置１は、プローブ２を可動に保持する筒状の保持部３が設けられた治具４、および、研磨シート６が表面に貼り付けられたステージ５を備える。上記研磨シート６は交換可能であり、磨耗してきたら適宜新しいシートに交換する。

上記保持部３は、上記プローブ２の大きさに合わせ、上記プローブ２が自由に動ける程度の隙間が生じる大きさに形成する。上記ステージ５は、モーター等を用いた駆動部７によって水平面内で回転する構造とする。上記治具４は上記ステージ５の上方に配置され、上記プローブ先端研磨装置１に固定されている。

上記プローブ２の先端は予め所定の角度のテーパー形状に形成されている。この先端を所定の径になるように、本発明のプローブ先端研磨装置１を用いて研磨を行う。

上記プローブ先端研磨装置１を用いたプローブ２の先端の研磨方法について説明する。まず初めに、新しい研磨シート６が貼られた上記ステージ５を、上記治具４の下方にセットする。そして、上記治具４の上記保持部３に、上から上記プローブ２を先端が下向きとなるように挿入する。

上記プローブ２をセットし上記プローブ２の先端が上記研磨シート６に接触する状態となったら、上記ステージ５を回転させて、上記プローブ２の先端を研磨する。上記プローブ２は上記支持部３に挿入されているだけなので、先端が研磨されるにつれて、上記プローブ２の自重によって下方へと移動する。従来の研磨装置であれば、研磨の際に治具３を下方へ押し付ける必要があったが、本発明のプローブ先端研磨装置１は、上記プローブ２の自重を利用することで、下方に荷重を加える必要がない。

このようにして、上記ステージ５を所定の時間、回転させて研磨を行い、上記プローブ２の先端が所定の大きさになったら上記ステージ５の回転を停止し研磨を終了する。このように、本発明のプローブ先端研磨装置１は、従来よりも簡単な構造でプローブ２の先端の研磨を行うことが可能となる。本発明のプローブ先端研磨装置のさらなる効果は、複数のプローブを同時に研磨する場合に顕著に表れる。

そこで、複数のプローブを一度に研磨するプローブ先端研磨装置１’について説明する。図２に示すのがプローブ先端研磨装置１’の概略断面図である。

図２に示すように、上記プローブ先端研磨装置１’は、治具４に保持部３’を複数設け、さらに、上記保持部３’の大きさを複数のプローブ２が収まる大きさとしている。このようにすることによって、一度に大量のプローブ２を研磨することが可能となる。その他の構造については、上記プローブ先端研磨装置１と同じ構造を用いる。

従来であれば、複数のプローブを同時に研磨する場合、先端がテーパー形状であると、全てのプローブの研磨量が同じになるので、研磨前の先端の径が不揃いであると、仕上がりも不揃いになっていた。しかし、本発明のプローブ先端研磨装置１’は、プローブ２の自重を利用することによって、研磨前に不揃いであった先端の径を、従来よりもバラつきを少なくして揃えることが可能となる。このことについて、以下に詳細に説明する。

複数のプローブ２を１つの上記保持部３’にセットし、上記ステージ５を回転させて、上記プローブ２の先端の研磨を行う。この時、複数のプローブ２の先端が、図３（ａ）に示すように不揃いの場合、先端の径が小さいプローブが早く研磨され、先端の径が大きいプローブはゆっくりと研磨される。これは、上記プローブ２の先端の径が大きいと研磨される面積が大きく、径が小さいと研磨される面積が小さくなることと、下方への荷重を加えて上記プローブ２の先端を上記研磨シート６に押し付けるのではなく、上記プローブ２の自重を利用して上記研磨シート６に接触させることによって、このような速度差が生じ、研磨量（図３（ａ）に網掛けで示す範囲）が異なるようになる。

研磨量が異なるということは、つまり、研磨前の先端の径が小さいプローブ２は、研磨量が大きくなり、プローブ２の先端が垂直方向に削られる量が大きくなる。一方、研磨前の先端の径が大きいプローブ２は、研磨量が小さくなり、プローブ２の先端が垂直方向に削られる量が小さくなる。このように、研磨量が異なることによって、研磨前に生じていたプローブ２の先端の径の不揃いが、図３（ｂ）に示すように、整えられ、一定の先端の径に揃えることが可能となる。

このように、本発明のプローブ先端研磨装置１’を用いて複数のプローブ２を同時に研磨すると、プローブの先端の径を揃えることが可能となり、より精度の高い均一なプローブの加工を行うことができる。

実際に、本発明のプローブ先端研磨装置を用いると、どの程度、先端の径を揃えることができるのか、実施例を用いて説明する。上述のようなプローブ先端研磨装置１’を用いて、１０００本のプローブを一度に研磨した場合の精度について説明する。

１０００本を1ロットとして、３ロットのプローブの研磨を行う。研磨前のプローブの先端の径を計測し、研磨後に再度プローブの先端の径を計測したものと比較する。各計測値は、１０００本のプローブの中の径の最大値および最小値、そして、１０００本の平均値を求める。これを表にしたものが以下の表１である。

このように、本発明のプローブ先端研磨装置１’を用いると、研磨前の先端の径のばらつきが、４〜５μｍであったのが、研磨後は２μｍに改善されている。これは、上述の、研磨前の先端の径が小さいプローブは研磨量が大きく、研磨前の先端の径が大きいプローブは研磨量が小さくなることを実証しており、これにより、プローブ２の先端の径のバラつきが小さくなり、精度が高くなっていることがわかる。

このように、本発明のプローブ先端研磨装置によって、より簡単により高精度にプローブの先端を加工することが実現できる。

本発明のプローブ先端研磨装置の概略断面図複数のプローブを同時に研磨することが可能なプローブ先端研磨装置の概略断面図（ａ）は研磨前のプローブの断面図、（ｂ）が研磨後のプローブの断面図

符号の説明

１、１’ プローブ先端研磨装置
２プローブ
３、３’ 保持部
４治具
５ステージ
６研磨シート
７駆動部

Claims

プローブを可動に保持する筒状の保持部を設けた治具と、表面に研磨シートが貼られたステージを備え、上記保持部にセットされた上記プローブの先端が上記研磨シートに接触した状態で上記ステージが回転し、上記プローブの先端を研磨し、上記プローブは、先端が研磨されるにつれて下方に移動することを特徴とするプローブ先端研磨装置。
複数の上記保持部が設けられたことを特徴とする請求項１に記載のプローブ先端研磨装置。
複数のプローブが１つの保持部にセット可能なことを特徴とする請求項１または２に記載のプローブ先端研磨装置。