JP2014003228A - Inspection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ウェハ状態の被検査体に対してプロービング検査を行う検査装置に関する。 The present invention relates to an inspection apparatus that performs a probing inspection on an object to be inspected in a wafer state.
半導体集積回路などのチップ(被検査体)を製造する際、ウェハ状態で検査が行われる。このとき、チップの表面上に形成された電極パッドにプローブ針を接触させ、当該プローブ針を介して電気信号の授受を行うことにより、各チップの電気的な検査を行う。 When a chip (inspected object) such as a semiconductor integrated circuit is manufactured, inspection is performed in a wafer state. At this time, the probe needle is brought into contact with the electrode pad formed on the surface of the chip, and an electrical signal is transmitted / received through the probe needle, whereby the electrical inspection of each chip is performed.
上記の検査を行う検査装置の構造について、図7を参照して説明する。図7は、従来の検査装置の構成例を模式的に示す側面図である。なお、図7では、筐体101の内部の構造を透視して示している。
The structure of the inspection apparatus that performs the above inspection will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a side view schematically showing a configuration example of a conventional inspection apparatus. In FIG. 7, the internal structure of the
図7に示すように、検査装置100は、内部の空間で検査が行われる筐体101と、プローブ針102が取り付けられたカンチレバー型のプローブカード103と、プローブ針102の先端の酸化を防止するべくプローブ針102の先端に酸化防止ガス(例えば、窒素ガス等の不活性ガス)を噴出するノズル104と、酸化防止ガスを受け付けてノズル104へ供給するガス供給ライン105と、ウェハWが載置される可動ステージ106と、プローブ針102を介してチップ上の電極パッドに与える電気信号を生成するとともに電極パッドに出力された電気信号を取得してチップの良否を判定するテスト装置107と、を備える。なお、プローブカード103とテスト装置107とは配線等によって電気的に接続されているが、図7では図示を省略している。
As shown in FIG. 7, the
プローブ針102及び可動ステージ106は、筐体101の内部に収容されており、この筐体101の内部の空間においてウェハWの検査が行われる。また、ノズル104は、ガス供給ライン105から供給される酸化防止ガスを、筐体101の内部の空間に配置されているプローブ針102の先端に吹き付けることで、プローブ針102の先端の酸化を防止する。
The
また、このような検査装置として、例えば特許文献1では、プローブ針に対してウェハの外側から窒素を吹き付ける検査装置が提案されている。また例えば、特許文献2では、プローブ針に対してウェハの内側から窒素を吹き付ける検査装置が提案されている。
As such an inspection apparatus, for example,
特許文献2で提案されている検査装置や、図7に示す検査装置100は、プローブ針102や可動ステージ106を内部に収容する筐体101を備え、その筐体101内部の空間で検査を行う。そのため、検査を行う筐体101の内部の空間に、酸化防止ガスを溜め込むことが可能になる。したがって、筐体101の内部のガスに含まれる酸化防止ガスの濃度を、容易に高めることが可能になる。
The inspection apparatus proposed in
しかしながら、何らかの要因によって、筐体101の内部のガスが、検査精度を低下させ得る状態になった場合、その状態で検査が継続されるため、問題となる。
However, if for some reason the gas inside the
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、高い検査精度を維持することが可能な検査装置を提供する点にある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an inspection apparatus capable of maintaining high inspection accuracy.
上記目的を達成するため、本発明は、ウェハ状態の被検査体の表面上に形成された電極パッドと、プローブカードに取り付けられたプローブ針の先端とを接触させて、前記被検査体の電気的な検査を行う検査装置であって、内部の空間で前記検査が行われる筐体と、前記プローブ針の先端の酸化を防止する酸化防止ガスを、前記プローブ針の先端に供給するガス供給部と、前記酸化防止ガスを受け付けて前記ガス供給部へ供給するガス供給ラインと、を備えるとともに、前記筐体の内部のガスに含まれる所定の物質の多寡を検出する内部センサと、前記ガス供給ラインを通過するガスの多寡を検出する供給センサと、の少なくともいずれか一方のセンサを備えることを特徴とする検査装置を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides an electrode pad formed on a surface of an object to be inspected in a wafer state and a tip of a probe needle attached to a probe card, thereby contacting the electric power of the object to be inspected. And a gas supply unit for supplying an antioxidation gas for preventing oxidation of the tip of the probe needle to the tip of the probe needle. A gas supply line that receives the antioxidant gas and supplies the antioxidant gas to the gas supply unit, an internal sensor that detects the amount of a predetermined substance contained in the gas inside the housing, and the gas supply There is provided an inspection apparatus comprising at least one of a supply sensor for detecting the amount of gas passing through a line.
上記特徴の検査装置によれば、内部センサ及び供給センサの少なくともいずれか一方の検出結果を参照することによって、筐体内のガスが検査に適したものか否かを確認することが可能になる。 According to the inspection apparatus having the above characteristics, it is possible to confirm whether or not the gas in the housing is suitable for inspection by referring to the detection result of at least one of the internal sensor and the supply sensor.
さらに、上記特徴の検査装置において、前記内部センサとして、前記筐体の内部のガスにおける前記酸化防止ガスの濃度と、前記筐体の内部のガスにおける前記プローブ針の先端を酸化させる酸化性ガスの濃度と、の少なくともいずれか一方を検出するガスセンサを、備えると、好ましい。 Furthermore, in the inspection apparatus having the above characteristics, as the internal sensor, the concentration of the antioxidant gas in the gas inside the housing and the oxidizing gas that oxidizes the tip of the probe needle in the gas inside the housing It is preferable to provide a gas sensor that detects at least one of the concentration.
上記特徴の検査装置によれば、検査精度を低下させ得るプローブ針の先端の酸化の要因となる、筐体の内部のガスにおける酸化防止ガスの濃度の不足と、筐体の内部のガスにおける酸化性ガスの濃度の過多と、の少なくともいずれか一方を、検出することが可能になる。 According to the inspection apparatus having the above characteristics, the concentration of the antioxidant gas in the gas inside the housing is insufficient, and the oxidation in the gas inside the housing causes the oxidation of the tip of the probe needle, which can reduce the inspection accuracy. It becomes possible to detect at least one of the excessive concentration of the sex gas.
さらに、上記特徴の検査装置において、前記内部センサとして、前記筐体の内部のガスに含まれるダストの濃度を検出するダストセンサを、備えると、好ましい。 Furthermore, in the inspection apparatus having the above characteristics, it is preferable that a dust sensor for detecting the concentration of dust contained in the gas inside the housing is provided as the internal sensor.
上記特徴の検査装置によれば、検査精度を低下させ得るウェハへのダストの付着の要因となる、筐体の内部のガスにおけるダストの濃度の過多を、検出することが可能になる。 According to the inspection apparatus having the above characteristics, it is possible to detect an excessive concentration of dust in the gas inside the housing, which is a cause of dust adhesion to the wafer, which can reduce the inspection accuracy.
さらに、上記特徴の検査装置において、前記内部センサが、前記筐体の内部の異なる複数の場所にそれぞれ配置されると、好ましい。 Furthermore, in the inspection apparatus having the above characteristics, it is preferable that the internal sensor is disposed at a plurality of different locations inside the housing.
上記特徴の検査装置によれば、筐体の内部のガスに含まれる物質の濃度分布を検出することが可能になる。 According to the inspection apparatus having the above characteristics, it is possible to detect the concentration distribution of the substance contained in the gas inside the housing.
さらに、上記特徴の検査装置において、前記供給センサとして、前記ガス供給ラインを通過する前記酸化防止ガスの流量を検出する流量センサを、備えると、好ましい。また、上記特徴の検査装置において、前記供給センサとして、前記ガス供給ラインを通過する前記酸化防止ガスの圧力を検出する圧力センサを、備えると、好ましい。 Furthermore, in the inspection apparatus having the above characteristics, it is preferable that a flow rate sensor that detects a flow rate of the antioxidant gas passing through the gas supply line is provided as the supply sensor. In the inspection apparatus having the above characteristics, it is preferable that a pressure sensor for detecting the pressure of the antioxidant gas passing through the gas supply line is provided as the supply sensor.
上記特徴の検査装置によれば、検査精度を低下させ得るプローブ針の先端の酸化の要因となる、酸化防止ガスの供給不良(例えば、流量不足や圧力不足)を、確認することが可能になる。 According to the inspection apparatus having the above characteristics, it is possible to check a supply failure of the antioxidant gas (for example, insufficient flow rate or insufficient pressure), which causes the oxidation of the tip of the probe needle, which can reduce the inspection accuracy. .
さらに、上記特徴の検査装置において、前記内部センサ及び前記供給センサの少なくともいずれか一方の検出結果に基づいて、検査精度が低下し得る状態である異常状態であるか否かを判定する制御装置を、さらに備えると、好ましい。 Furthermore, in the inspection apparatus having the above characteristics, a control apparatus that determines whether or not an abnormal state is a state in which the inspection accuracy can be lowered based on a detection result of at least one of the internal sensor and the supply sensor. Further, it is preferable to further provide.
上記特徴の検査装置によれば、異常状態であるか否かを、制御装置によって自動的かつ継続的に監視することが可能になる。なお、例えば異常状態とは、筐体の内部のガスにおける酸化防止ガスの濃度の不足、筐体の内部のガスにおける酸化性ガスの濃度の過多、筐体の内部のガスにおけるダストの濃度の過多、酸化防止ガスの供給不良などである。 According to the inspection apparatus having the above characteristics, it is possible to automatically and continuously monitor whether or not an abnormal state has occurred. For example, an abnormal state is an insufficient concentration of the antioxidant gas in the gas inside the housing, an excessive concentration of oxidizing gas in the gas inside the housing, or an excessive concentration of dust in the gas inside the housing. The supply of antioxidant gas is poor.
さらに、上記特徴の検査装置において、ユーザに対して報知を行う報知装置を、さらに備え、前記制御装置は、前記異常状態であると判定するとき、前記報知装置を制御して前記ユーザに対して前記異常状態であることを報知すると、好ましい。 Furthermore, the inspection device having the above characteristics further includes a notification device that notifies the user, and when the control device determines that the abnormal state is present, the control device controls the notification device to the user. It is preferable to notify the abnormal state.
上記特徴の検査装置によれば、異常状態になった場合に、その旨をユーザに対して報知することが可能になる。そして、報知されたユーザによって、異常状態を解消するための適切な操作が行われることによって、検査精度の低下を防止することが可能になる。 According to the inspection apparatus having the above characteristics, when an abnormal state occurs, it is possible to notify the user to that effect. Then, it is possible to prevent a decrease in inspection accuracy by performing an appropriate operation for eliminating the abnormal state by the notified user.
さらに、上記特徴の検査装置において、前記ガス供給ラインを通過する前記酸化防止ガスの多寡を調整する供給コントローラを、さらに備え、前記制御装置は、前記異常状態であると判定するとき、前記異常状態が解消されるように前記供給コントローラを制御すると、好ましい。 Furthermore, in the inspection apparatus having the above characteristics, the inspection apparatus further includes a supply controller that adjusts the amount of the antioxidant gas that passes through the gas supply line, and when the control device determines that the abnormal state is present, the abnormal state It is preferable to control the supply controller so that the above is eliminated.
上記特徴の検査装置によれば、異常状態になった場合に、自動的に酸化防止ガスの供給を調整することによって、異常状態の解消を図ることが可能になる。 According to the inspection apparatus having the above characteristics, when an abnormal state occurs, the abnormal state can be resolved by automatically adjusting the supply of the antioxidant gas.
さらに、上記特徴の検査装置において、前記供給コントローラとして、前記ガス供給ラインを通過する前記酸化防止ガスの流量を調整する流量コントローラを、備えると、好ましい。また、上記特徴の検査装置において、前記供給コントローラとして、前記ガス供給ラインを通過する前記酸化防止ガスの圧力を調整する圧力コントローラを、備えると、好ましい。 Furthermore, in the inspection apparatus having the above characteristics, it is preferable that a flow rate controller for adjusting a flow rate of the antioxidant gas passing through the gas supply line is provided as the supply controller. Moreover, in the inspection apparatus having the above characteristics, it is preferable that a pressure controller for adjusting the pressure of the antioxidant gas passing through the gas supply line is provided as the supply controller.
上記特徴の検査装置によれば、異常状態になった場合に、供給する酸化防止ガスの流量や圧力を調整することによって、異常状態の解消を図ることが可能になる。 According to the inspection apparatus having the above characteristics, when an abnormal state occurs, it is possible to eliminate the abnormal state by adjusting the flow rate and pressure of the antioxidant gas to be supplied.
以上、本発明の検査装置によれば、筐体内のガスが検査に適したものか否かを確認することができるため、筐体内のガスを検査に適した状態に維持することが可能になる。したがって、高い検査精度を維持することが可能になる。 As described above, according to the inspection apparatus of the present invention, since it is possible to confirm whether or not the gas in the housing is suitable for inspection, the gas in the housing can be maintained in a state suitable for inspection. . Therefore, high inspection accuracy can be maintained.
<全体構造>
以下、本発明の実施形態に係る検査装置について図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態に係る検査装置の構造例を模式的に示す側面図である。なお、図1では、筐体2の内部の構造を透視して示している。また、図1は模式図であり、要部を強調表示しているため、各部の寸法比は、実際の検査装置と必ずしも一致するものではない。
<Overall structure>
Hereinafter, an inspection apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view schematically showing a structural example of an inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the internal structure of the
図1に示すように、検査装置1は、内部の空間で検査が行われる筐体2と、プローブ針3が取り付けられたカンチレバー型のプローブカード4と、筐体2の天板2aに設けられた開口部に対してプローブカード4を嵌合させて取り付けるカード支持部5と、プローブ針3の先端の酸化を防止するべくプローブ針3の先端に酸化防止ガスを噴出するノズル6(ガス供給部に相当)と、酸化防止ガスを受け付けてノズル6へ供給するガス供給ライン7と、ウェハWが載置される可動ステージ8と、筐体2の天板2aに取り付けられた状態でプローブカード4の上面に設けられている接続端子に接触することで電気的に接続するポゴピンリング9と、ポゴピンリング9と電気的に接続するテストヘッド10と、プローブ針3を介してチップ上の電極パッドに与える電気信号を生成するとともに電極パッドに出力された電気信号を取得してチップの良否を判定するテスト装置11と、筐体2の内部の空間を密封状態にするための遮蔽体12と、を備える。なお、テストヘッド10とテスト装置11とは配線等によって電気的に接続されているが、図1では配線等の図示を省略している。
As shown in FIG. 1, the
また、検査装置1は、筐体2の内部のガスに含まれる所定の物質の多寡を検出する内部センサ20,21と、ガス供給ライン7中に設けられ透過させる酸化防止ガスに含まれるダストを除去するフィルタ装置30と、ガス供給ライン7を通過するガスの多寡を検出するとともに調整する供給制御部40〜42と、内部センサ20,21及び供給制御部40〜42の検出結果に基づいて検査精度が低下し得る状態(以下、異常状態と称する)であるか否かを判定する制御装置50と、ユーザに対して何らかの刺激(例えば、光、音、振動など)を与えることで報知を行う報知装置51と、を備える。
In addition, the
図1に例示する検査装置1は、内部センサ20,21として、筐体2の内部のガスにおけるダストの濃度を検出するダストセンサ20と、筐体2の内部のガスにおける酸化防止ガスと酸化性ガス(例えば酸素などのプローブ針3の先端を酸化させるガス)との少なくともいずれか一方の濃度を検出するガスセンサ21と、を備える。また、図1に例示する検査装置1は、供給制御部40〜42として、フィルタ装置30から見てノズル6側(以下、下流側と称する)に設けられる下流側流量計40と、フィルタ装置30から見て酸化防止ガスの供給源側(以下、上流側と称する)に設けられる上流側流量計41と、フィルタ装置30の上流側に設けられる圧力計42と、を備える。なお、図1では、圧力計42が上流側流量計41よりも上流に設けられる場合について例示しているが、圧力計42を上流側流量計41よりも下流に設けてもよい。
The
この検査装置1では、例えばテスト装置11が、ウェハWが載置された可動ステージ8の位置決め及び移動を制御することによって、プローブ針3をウェハW中のそれぞれのチップが備える電極パッドに順次接触させて、それぞれのチップの検査を行う。また、この検査の際に、ノズル6からプローブ針3の先端に対して酸化防止ガスが供給される。
In this
プローブカード4は、その中央に開口部4aを有し、当該開口部4aの外周部から斜め下方に向けてプローブ針3が延出する。ノズル6から供給される酸化防止ガスは、プローブカード4の開口部4aを通ってプローブ針3の先端に吹き付けられる。
The
プローブカード4は開口部4aを有しているため、筐体2の内部の空間は、この開口部4aを介してプローブカード4の上部の空間と連通している。プローブカード4の上部には、ポゴピンリング9とテストヘッド10とが設けられているが、ポゴピン間には隙間があり、テストヘッド10にはノズル6を挿通させるための開口部10aが設けられているため、このままではプローブカード4の上部の空間は密封状態にはならず、当該空間と連通している筐体2の内部の空間も密封状態にはならない。そこで、検査装置1では、プローブカード4の上部の空間を密封するべく、プローブカード4の上面に遮蔽体12を設けている。
Since the
遮蔽体12は、気密な素材で形成され、側壁部と蓋部とを備える。側壁部の下端部はプローブカード4の開口部4aの外周部の上面に密接し、側壁部の上端部は蓋部の外周端に密接している。また、蓋部には、ノズル6が密接して貫通する開口部が設けられている。このように、筐体2の内部の空間及びプローブカード4の上部の空間は、密封されているため、外部からダストや酸化性ガスが出入りし難い構造となっている。
The
ガス供給ライン7の上流側に接続される酸化防止ガスの供給源として、例えば、酸化防止ガスを充填したガスボンベや、空気等から酸化防止ガス(例えば、窒素)を生成する生成装置などを利用することができる。また、酸化防止ガスとして、例えば、窒素や希ガス等の不活性ガスや、水素等の還元性ガスなどを利用することができる。
As a supply source of the antioxidant gas connected to the upstream side of the
<異常状態の対応>
検査装置1は、異常状態に対応するための構成を備えている。以下、この異常状態に対応するための構成について、図面を参照して説明する。図2は、本発明の実施形態に係る検査装置の構成例を模式的に示すブロック図である。
<Response to abnormal conditions>
The
図2に示すように、検査装置1は、異常状態に対応するための構成として、ダストセンサ20と、ガスセンサ21と、下流側流量計40と、上流側流量計41と、圧力計42と、制御装置50と、報知装置51と、を備える。
As shown in FIG. 2, the
ダストセンサ20は、筐体2の内部のガスにおけるダストの濃度を検出する。なお、ダストセンサ20は、例えば光学式のパーティクルカウンタなどから成り、所定の体積のガスの中に含まれるダストの数を計数することで、筐体2の内部のガスにおけるダストの濃度を検出する。
The
また、ガスセンサ21は、筐体2の内部のガスにおける酸化防止ガスの濃度を検出する酸化防止ガスセンサ21aと、筐体2の内部のガスにおける酸化性ガスの濃度を検出する酸化性ガスセンサ21bと、を備える。なお、それぞれのセンサ21a,21bは、半導体式やガルバニ電池式など、どのような検出方式のセンサであってもよい。
The
また、内部センサ20,21の配置例について、図3を参照して説明する。図3は、内部センサの配置例について示す平面図である。なお、図3に示す平面は、図1に示した側面に対して垂直となるものである。また、図1及び図3では、酸化防止ガスセンサ21a及び酸化性ガスセンサ21bを1つのガスセンサ20として図示しているが、これらを別体として別々に配置してもよい。
An example of the arrangement of the
図3に示すように、内部センサ20,21は、可動ステージ8の周辺や筐体2の内壁など、筐体2の内部の異なる場所に複数配置される。このように内部センサ20,21を配置すると、筐体2の内部のガスに含まれる物質の濃度分布を検出することが可能になる。なお、高い検査精度を維持する観点から、内部センサ20,21を、実際に検査が行われるプローブ針3の先端の近く(可動ステージ8の周囲)に配置すると、特に好ましい。
As shown in FIG. 3, a plurality of
下流側流量計40は、流量センサ40a(供給センサに相当)と、流量コントローラ40b(供給コントローラに相当)と、を備える。同様に、上流側流量計41も、流量センサ41a(供給センサに相当)と、流量コントローラ41b(供給コントローラに相当)と、を備える。また、圧力計42は、圧力センサ42a(供給センサに相当)と、圧力コントローラ42b(供給コントローラに相当)と、を備える。
The
流量センサ40a,41aは、ガス供給ライン7を通過する酸化防止ガスの流量を検出する。また、圧力センサ42aは、ガス供給ライン7を通過する酸化防止ガスの圧力を検出する。
The
流量コントローラ40b,41bは、例えば事前に設定された流量や制御装置50が設定した流量となるように、ガス供給ライン7を通過する酸化防止ガスの流量を制御する。また、圧力コントローラ42bは、例えば事前に設定された圧力や制御装置50が設定した圧力となるように、ガス供給ライン7を通過する酸化防止ガスの圧力を制御する。
The
制御装置50は、ダストセンサ20、ガスセンサ21、流量センサ40a,41a及び圧力センサ42aの検出結果を取得して、異常状態に該当するか否かを判定する。例えば、制御装置50は、それぞれのセンサの検出結果に対する閾値を予め記憶しており、いずれか1つ(または複数)の検出結果が閾値を超えれば、異常状態であると判定する。そして、制御装置50は、異常状態であると判定すると、流量コントローラ40b,41b及び圧力コントローラ42bの少なくともいずれか一方を制御することで、異常状態の解消を図る。
The
具体的に例えば、制御装置50は、ダストセンサ20の検出結果に基づいて、検査精度を低下させ得るウェハWへのダストの付着の要因となる、筐体2の内部のガスにおけるダストの濃度の過多を確認すると、異常状態であると判定する。そして、制御装置50は、筐体2の内部に対する酸化防止ガスの供給を促進して筐体2の内部のガスにおけるダストの濃度の低下を図るべく、流量コントローラ40b,41bに設定する流量を大きくしたり、圧力コントローラ42bに設定する圧力を大きくしたりする。
Specifically, for example, the
また例えば、制御装置50は、ガスセンサ21の検出結果に基づいて、検査精度を低下させ得るプローブ針3の先端の酸化の要因となる、筐体2の内部のガスにおける酸化防止ガスの濃度の不足や、筐体2の内部のガスにおける酸化性ガスの濃度の過多を確認すると、異常状態であると判定する。そして、制御装置50は、筐体2の内部に対する酸化防止ガスの供給を促進して筐体2の内部のガスにおける酸化防止ガスの濃度の増大や筐体2の内部のガスにおける酸化性ガスの濃度の低下を図るべく、流量コントローラ40b,41bに設定する流量を増大させたり、圧力コントローラ42bに設定する圧力を増大させたりする。
Further, for example, the
また例えば、制御装置50は、流量センサ40a,41aや圧力センサ42aの検出結果に基づいて、酸化防止ガスの供給不良(例えば、流量不足や圧力不足など)を確認すると、異常状態であると判定する。そして、制御装置50は、酸化防止ガスの供給不良を解消するために、流量コントローラ40b,41bに設定する流量や、圧力コントローラ42bに設定する圧力を変更する。
Further, for example, the
また、制御装置50は、上記のような異常状態であることを確認すると、報知装置51を制御して、異常状態であることをユーザに対して報知する。例えば、報知装置51は、発光ダイオードなどの発光装置や、スピーカなどの発音装置、振動モータなどからなり、光や音、振動などの刺激をユーザに与えることによって、ユーザに対して異常状態であることを報知する。なお、図1では、報知装置51が検査装置1に対して固定されているかのように図示しているが、報知装置51は、ユーザなどが所有する携帯端末などの持ち運び可能なものであってもよい。この場合、異常状態であることを確認した制御装置50が発する所定の無線信号を、報知装置51を成す携帯端末が受信して、当該携帯端末がユーザに対して報知を行う。また、制御装置50が、上述の流量コントローラ40b,41bや圧力コントローラ42bの制御を行ってもなお異常状態が解消されない場合に、報知装置51の制御を行ってもよい。
Further, when the
以上のように、検査装置1では、内部センサ20,21及び供給制御部40〜42の少なくともいずれか一方の検出結果を参照することによって、筐体2内のガスが検査に適したものか否かを確認することが可能になる。そのため、筐体2内のガスを検査に適した状態に維持することが可能になり、高い検査精度を維持することが可能になる。
As described above, in the
なお、内部センサ20や供給制御部40〜42の検出結果を、ユーザが直接的に確認して検査装置1を操作する場合は、制御装置50や報知装置51を設けなくてもよい。ただし、制御装置50を設けると、異常状態であるか否かを、自動的かつ継続的に監視することが可能になる。さらに、報知装置51を設けることで、異常状態になった場合に、その旨をユーザに対して報知することが可能になる。そして、報知されたユーザによって、異常状態を解消するための適切な操作が行われることによって、検査精度の低下を防止することが可能になる。
When the user directly checks the detection results of the
また、異常状態を検出するという観点では、上述の検査装置1が、内部センサ20,21及び供給制御部40〜42のいずれか一方のみを備える構成であってもよい。
Moreover, from the viewpoint of detecting an abnormal state, the above-described
また、検査装置1が、ダストセンサ20及びガスセンサ21のいずれか一方のみを備える構成であってもよい。さらに、検査装置1が、酸化防止ガスセンサ21a及び酸化性ガスセンサ21bのいずれか一方のみを備える構成であってもよい。また、検査装置1が、内部センサとして上記以外のセンサを備えてもよい。
Further, the
また、検査装置1が、下流側流量計40、上流側流量計41及び圧力計42のいずれか1つ(または2つ)のみを備える構成であってもよい。また、検査装置1が、上記以外の供給制御部を備えてもよい。さらに、上述の検査装置1では、下流側流量計40及び上流側流量計41が流量センサ40a,41a及び流量コントローラ40b,41bを備え、圧力計42が圧力センサ42a及び圧力コントローラ42bを備える構成について例示したが、下流側流量計40及び上流側流量計41が、流量センサ40a,41a及び流量コントローラ40b,41bのいずれか一方を備えるものであってもよいし、圧力計42が、圧力センサ42a及び圧力コントローラ42bのいずれか一方を備えるものであってもよい。また、流量センサ40a,41a及び流量コントローラ40b,41bは、必ずしも一体的な装置にする必要はなく、別体の装置としてもよい。同様に、圧力センサ42a及び圧力コントローラ42bも、必ずしも一体的な装置にする必要はなく、別体の装置としてもよい。
Further, the
<フィルタ装置>
検査装置1は、ガス供給ライン7にフィルタ装置30を備えている。このフィルタ装置30は、例えば濾過膜のような、ガスを透過させることでダストを除去するものである。最初に、このフィルタ装置を設けたことによる効果について、図4を参照して説明する。図4は、フィルタの有無とダストの濃度との関係について示したグラフである。
<Filter device>
The
図4に示すグラフの横軸は、酸化防止ガスの供給を開始してからの経過時間を示し、縦軸は、ノズル6の出口(プローブ針3に供給される直前)における酸化防止ガスに含まれるダストのカウント数(レーザ光を用いた光学式のパーティクルカウンタを用いて、1分間毎に一定体積中に存在する直径0.3〜1.0μmのダストの個数をカウントした値)を示している。また、図4において、破線の折れ線は、フィルタ装置30をガス供給ライン7に設けない場合のグラフを示しており、実線の折れ線は、フィルタ装置30をガス供給ライン7に設けた場合のグラフを示している。また、一点鎖線の直線は、ウェハWのテスト環境における基準値を示している。なお、酸化防止ガスの供給開始から6分程度が経過するまでは、酸化防止ガスの供給開始前からガス供給ライン7内や筐体2内に存在したガスなどの影響によって、非定常状態になっている。
The horizontal axis of the graph shown in FIG. 4 indicates the elapsed time since the start of the supply of the antioxidant gas, and the vertical axis is included in the antioxidant gas at the outlet of the nozzle 6 (immediately before being supplied to the probe needle 3). Count number of dust (a value obtained by counting the number of dust particles having a diameter of 0.3 to 1.0 μm present in a certain volume every minute using an optical particle counter using laser light) Yes. In FIG. 4, the broken line indicates a graph when the
図4に示すように、ガス供給ライン7にフィルタ装置30を設けない場合、ノズル6からプローブ針3に供給される酸化防止ガス中にダストが多く含まれるため、ダストのカウント数を基準値以下にすることが困難になる。なお、ガス供給ライン7に混入するダストとして、例えば、ガス供給ライン7を成す金属製や樹脂製の配管の劣化によって発生するダストや、図示しない酸化防止ガスの供給源で発生するダスト等が考えられる。
As shown in FIG. 4, when the
一方、ガス供給ライン7にフィルタ装置30を設ける場合、フィルタ装置30によって上記のダストを除去することができるため、ノズル6からプローブ針3に供給される酸化防止ガス中のダストのカウント数を、基準値以下にすることが可能になる。特に、7分以降の定常状態におけるダストのカウント数を、継続的かつ安定的に、基準値以下にすることが可能になる。
On the other hand, when the
ところで、このようなフィルタ装置30を用いる場合、フィルタ装置30に起因する異常状態が懸念される。具体的に例えば、フィルタ装置30の目詰りによって、フィルタ装置30の下流における酸化防止ガスの流量が低下して、プローブ針3の先端が酸化することで検査精度が低下することが懸念される。
By the way, when using such a
ここで、酸化防止ガスの供給と検査精度との関係について、図面を参照して説明する。図5は、酸化防止ガス(窒素)の供給の有無と接触抵抗との関係について示したグラフである。また、図6は、酸化防止ガス(窒素)の流量と接触抵抗との関係について示したグラフである。 Here, the relationship between the supply of the antioxidant gas and the inspection accuracy will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the presence or absence of the supply of an antioxidant gas (nitrogen) and the contact resistance. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the flow rate of the antioxidant gas (nitrogen) and the contact resistance.
図5に示すグラフの横軸は、プローブ針3と電極パッドとの接触回数であり、縦軸は、接触抵抗である。ただし、この接触抵抗は、接触回数が20回になる毎に平均値を求め、さらに最初の1〜20回の接触で得られた接触抵抗の平均値を1に正規化したものである。また、図5において、細い実線の折れ線は、プローブ針3に酸化防止ガスを供給しない場合のグラフを示しており、太い実線の折れ線は、プローブ針3に10L/Minの窒素を供給した場合のグラフを示している。
The horizontal axis of the graph shown in FIG. 5 is the number of contacts between the
図5に示すように、酸化防止ガスをプローブ針3に対して供給しない場合、コンタクト回数の増大に伴い、接触抵抗が全体的に増大するとともに振れ幅が大きくなる。即ち、酸化防止ガスをプローブ針3に対して供給しない場合、検査の継続に伴いプローブ針3が酸化して、検査精度が低下することになる。
As shown in FIG. 5, when the antioxidant gas is not supplied to the
一方、酸化防止ガス(窒素)をプローブ針3に対して供給する場合、コンタクト回数が増大しても、接触抵抗はあまり増大せず、振れ幅も小さいままである。即ち、酸化防止ガス(窒素)をプローブ針3に対して供給すれば、検査を継続してもプローブ針3の酸化を抑制して、検査精度の低下を抑制することが可能になる。
On the other hand, when the antioxidant gas (nitrogen) is supplied to the
また、図6に示すグラフの横軸は、プローブ針3と電極パッドとの接触回数であり、縦軸は、接触抵抗である。また、図6において、細い実線の折れ線は、プローブ針3に0.2L/Minの窒素を供給した場合のグラフを示しており、中間の太さの実線の折れ線は、プローブ針3に0.5L/Minの窒素を供給した場合のグラフを示しており、太い実線の折れ線は、プローブ針3に1.5L/Minの窒素を供給した場合のグラフを示している。
In addition, the horizontal axis of the graph shown in FIG. 6 is the number of contacts between the
図6に示すように、酸化防止ガス(窒素)の流量を大きくするほど、全体的に接触抵抗を小さくすることが可能になるとともに、振れ幅を小さくすることが可能になる。即ち、プローブ針3に対する酸化防止ガス(窒素)の流量を大きくすれば、より効果的にプローブ針3の酸化を抑制して、より効果的に検査精度の低下を抑制することが可能になる。
As shown in FIG. 6, as the flow rate of the antioxidant gas (nitrogen) is increased, the contact resistance can be reduced as a whole and the fluctuation width can be reduced. That is, if the flow rate of the antioxidant gas (nitrogen) with respect to the
したがって、図5及び図6に示したように、ガス供給ライン7にフィルタ装置30を設ける場合、プローブ針3の酸化を抑制して検査精度を高く維持するためには、検査中における酸化防止ガスの流量の低下を防止して、当該流量を高いまま維持すると、好ましい。
Therefore, as shown in FIG. 5 and FIG. 6, when the
制御装置50は、少なくとも下流側流量計40が備える流量センサ40aの検出結果を取得して、異常状態に該当するか否かを判定する。例えば、制御装置50は、それぞれのセンサの検出結果に対する閾値を予め記憶しており、いずれか1つ(または複数)の検出結果が閾値を超えれば、異常状態であると判定する。そして、制御装置50は、異常状態であると判定すると、例えば圧力コントローラ42bを制御することで、異常状態の解消を図る。
The
具体的に例えば、制御装置50は、下流側流量計40の流量センサ40aの検出結果に基づいて、フィルタ装置30の下流側における酸化防止ガスの流量の不足を確認すると、異常状態であると判定する。そして、制御装置50は、フィルタ装置30の下流側の酸化防止ガスの流量を多くして、プローブ針3の酸化の抑制を図るために、圧力コントローラ42bに設定する圧力を大きくする。
Specifically, for example, when the
これにより、フィルタ装置30の目詰りによって下流側における酸化防止ガスの流量が低下したとしても、上流側における酸化防止ガスの圧力を増大させることによって、下流側における酸化防止ガスの流量を回復することが可能になる。
Thereby, even if the flow rate of the antioxidant gas on the downstream side is reduced due to the clogging of the
また、制御装置50は、上記のような異常状態であることを確認すると、報知装置51を制御して、異常状態であることをユーザに対して報知する。このとき、制御装置50が、上述の圧力コントローラ42bの制御を行ってもなお異常状態が解消されない場合に、報知装置51の制御を行うと、好ましい。この場合、報知装置51が、ユーザに対してフィルタ装置30を交換するタイミングを報知することになる。
Further, when the
以上のように、検査装置1では、フィルタ装置30の目詰りの影響が直接的に反映されるフィルタ装置30の下流側の酸化防止ガスの多寡を、下流側流量計40の流量センサ40aによって検出する。そのため、流量センサ40aの検出結果を参照することで、フィルタ装置30の目詰りの有無を確認することが可能になる。そのため、プローブ針3に対して十分な量の酸化防止ガスを供給することが可能になり、高い検査精度を維持することが可能になる。
As described above, in the
特に、図6を参照して説明したように、プローブ針3の酸化とプローブ針3に供給する酸化防止ガスの流量とには相関がある。そのため、下流側流量計40の流量センサ40aの検出結果を参照することで、プローブ針3が酸化され得る状態を、迅速に確認することが可能になる。
In particular, as described with reference to FIG. 6, there is a correlation between the oxidation of the
また、下流側流量計40の流量センサ40aの検出結果と、上流側流量計41の流量センサ41aの検出結果と、を比較することによって、下流側流量計40の流量センサ40aにおいて酸化防止ガスの供給不良が検出されたときに、それがフィルタ装置30の目詰りに起因するものであるのか、フィルタ装置30の上流(例えば、酸化防止ガスの供給源)の異常に起因するものであるのかを、確認することが可能になる。さらにこのとき、フィルタ装置30を挟んで、下流側及び上流側のそれぞれにおける酸化防止ガスの流量を直接的に比較することができるため、フィルタ装置30の目詰りを精度良く確認することが可能になるため、好ましい。
Further, by comparing the detection result of the
なお、下流側流量計40の流量センサ40aの検出結果を、ユーザが直接的に確認して検査装置1を操作する場合は、制御装置50や報知装置51を設けなくてもよい。ただし、制御装置50を設けると、異常状態であるか否かを、自動的かつ継続的に監視することが可能になるため、好ましい。さらに、報知装置51を設けることで、上述のようにユーザに対してフィルタ装置30を交換するタイミングを報知することが可能になる。そして、報知されたユーザによって、フィルタ装置30が交換されることによって、検査精度の低下を防止することが可能になる。
In addition, when a user confirms the detection result of the
<変形等>
〈1〉 主として検査装置1のプローブ針3に対して酸化防止ガスを供給する構造について説明したが、検査装置1は、筐体2の内部のガスを排気するための排気構造を備えてもよい。例えば、筐体2の下方に、排気口や排気のためのファンなどを設けてもよい。
<Deformation, etc.>
<1> Although the structure for supplying the antioxidant gas to the
上記のような排気構造を備えると、プローブ針3に対して供給した酸化防止ガスが、その後筐体2内を一方向(特に、下向き)に流れて排気されることになるため、筐体2内でウェハW上までダスト(例えば、可動ステージ8の動作で生じるものや、プローブ針3と電極パッドとの接触によって生じるものなど)が舞い上げられたり、プローブ針3の先端に対する酸化防止ガスの吹き付けが阻害されたりすることを、防止することが可能になる。また、筐体2内のダストが筐体2外に飛散することを防止するために、排気口にフィルタ装置を設けると、好ましい。
When the exhaust structure as described above is provided, the antioxidant gas supplied to the
〈2〉 上述の検査装置1は、プローブ針3の先端の直上に設けられたノズル6から供給される酸化防止ガスを、プローブカード4の開口部4aを通してプローブ針3の先端に対して吹き付ける構造であるが、プローブ針3の先端に対して酸化防止ガスを供給する構造については、この例の限りではなく、どのような構造を採用してもよい。
<2> The above-described
例えば、上述の検査装置1は、プローブ針3の先端に対して垂直方向から酸化防止ガスを吹き付ける構造であるが、水平方向から酸化防止ガスを吹き付ける構造であってもよいし、垂直方向と水平方向との間の方向から酸化防止ガスを吹き付ける構造であってもよい。これらの構造を採用する場合、プローブ針3の先端の水平方向となる位置に、1つまたは複数のノズル6を設けてもよい。また、ノズル6を設けることなく、例えばカード支持部5などに、1つまたは複数の酸化防止ガスの吹出口を設けてもよい。
For example, the above-described
〈3〉 上述の検査装置1は、プローブカード4が、カード支持部5によって筐体2の天板2aに取り付けられる構造であるが、プローブカード4が直接的に筐体2の天板2aに取り付けられる構造であってもよい。また、上述の検査装置1は、プローブカード4が、ポゴピンリング3及びテストヘッド4を介してテスト装置11と電気的に接続される構造であるが、ポゴピンリング3やテストヘッド4を用いることなく、プローブカード4とテスト装置11とを電気的に接続してもよい。
<3> The above-described
〈4〉 上述の検査装置1は、ガス供給ライン7にフィルタ装置30を備えた構造であるが、例えば、図4に示した場合とは異なり、フィルタ装置30を設けなくてもガス供給ライン7を通過する酸化防止ガスにダストがあまり混入していない場合には、フィルタ装置30の設置を省略することが可能である。また、フィルタ装置30の設置を省略する場合、下流側流量計40及び上流側流量計41のいずれか一方を備えなくてもよい。
<4> The above-described
本発明は、プローブカードを使用してウェハ状態の被検査体の電気的な検査を行なう検査装置、特に、半導体ウェハのプロービング検査を行う検査装置に利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for an inspection apparatus that performs an electrical inspection of an object to be inspected in a wafer state using a probe card.
1: 検査装置
2: 筐体
2a: 筐体の天板
3: プローブ針
4: プローブカード
5: カード支持部
6: ノズル(ガス供給部)
7: ガス供給ライン
8: 可動ステージ
9: ポゴピンリング
10: テストヘッド
10a: テストヘッドの開口部
11: テスト装置
12: 遮蔽体
20: ダストセンサ(内部センサ)
21: ガスセンサ(内部センサ)
21a: 酸化防止ガスセンサ
21b: 酸化性ガスセンサ
30: フィルタ装置
40: 下流側流量計(供給制御部)
40a: 流量センサ(供給センサ)
40b: 流量コントローラ(供給コントローラ)
41: 上流側流量計(供給制御部)
41a: 流量センサ(供給センサ)
41b: 流量コントローラ(供給コントローラ)
42: 圧力計(供給制御部)
42a: 圧力センサ(供給センサ)
42b: 圧力コントローラ(供給コントローラ)
50: 制御装置
51: 報知装置
1: Inspection device 2:
7: Gas supply line 8: Movable stage 9: Pogo pin ring 10:
21: Gas sensor (internal sensor)
21a:
40a: Flow rate sensor (supply sensor)
40b: Flow controller (supply controller)
41: Upstream flow meter (supply control unit)
41a: Flow rate sensor (supply sensor)
41b: Flow controller (supply controller)
42: Pressure gauge (supply control unit)
42a: Pressure sensor (supply sensor)
42b: Pressure controller (supply controller)
50: Control device 51: Notification device
Claims (11)
内部の空間で前記検査が行われる筐体と、
前記プローブ針の先端の酸化を防止する酸化防止ガスを、前記プローブ針の先端に供給するガス供給部と、
前記酸化防止ガスを受け付けて前記ガス供給部へ供給するガス供給ラインと、を備えるとともに、
前記筐体の内部のガスに含まれる所定の物質の多寡を検出する内部センサと、
前記ガス供給ラインを通過するガスの多寡を検出する供給センサと、
の少なくともいずれか一方のセンサを備えることを特徴とする検査装置。 An inspection apparatus for performing an electrical inspection of the inspection object by contacting an electrode pad formed on the surface of the inspection object in a wafer state and a tip of a probe needle attached to the probe card,
A housing in which the inspection is performed in an internal space;
A gas supply unit for supplying an antioxidant gas for preventing oxidation of the tip of the probe needle to the tip of the probe needle;
A gas supply line that receives the antioxidant gas and supplies the antioxidant gas to the gas supply unit, and
An internal sensor for detecting the amount of a predetermined substance contained in the gas inside the housing;
A supply sensor for detecting the amount of gas passing through the gas supply line;
An inspection apparatus comprising at least one of the sensors.
前記筐体の内部のガスにおける前記酸化防止ガスの濃度と、前記筐体の内部のガスにおける前記プローブ針の先端を酸化させる酸化性ガスの濃度と、の少なくともいずれか一方を検出するガスセンサを、
備えることを特徴とする請求項1に記載の検査装置。 As the internal sensor,
A gas sensor that detects at least one of a concentration of the antioxidant gas in the gas inside the housing and a concentration of an oxidizing gas that oxidizes the tip of the probe needle in the gas inside the housing;
The inspection apparatus according to claim 1, further comprising:
前記筐体の内部のガスにおけるダストの濃度を検出するダストセンサを、
備えることを特徴とする請求項1または2に記載の検査装置。 As the internal sensor,
A dust sensor for detecting the concentration of dust in the gas inside the housing;
The inspection apparatus according to claim 1, further comprising: an inspection apparatus.
前記ガス供給ラインを通過する前記酸化防止ガスの流量を検出する流量センサを、
備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の検査装置。 As the supply sensor,
A flow sensor for detecting a flow rate of the antioxidant gas passing through the gas supply line;
The inspection apparatus according to claim 1, wherein the inspection apparatus is provided.
前記ガス供給ラインを通過する前記酸化防止ガスの圧力を検出する圧力センサを、
備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の検査装置。 As the supply sensor,
A pressure sensor for detecting the pressure of the antioxidant gas passing through the gas supply line;
The inspection apparatus according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
さらに備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の検査装置。 A control device for determining whether or not an abnormal state is a state in which the inspection accuracy can be lowered based on a detection result of at least one of the internal sensor and the supply sensor.
The inspection apparatus according to claim 1, further comprising:
前記制御装置は、前記異常状態であると判定するとき、前記報知装置を制御して前記ユーザに対して前記異常状態であることを報知することを特徴とする請求項7に記載の検査装置。 A notification device for performing notification to the user;
8. The inspection apparatus according to claim 7, wherein when the control device determines that the abnormal state is present, the control device controls the notification device to notify the user of the abnormal state.
前記制御装置は、前記異常状態であると判定するとき、前記異常状態が解消されるように前記供給コントローラを制御することを特徴とする請求項7または8に記載の検査装置。 A supply controller that adjusts the amount of the antioxidant gas passing through the gas supply line;
9. The inspection apparatus according to claim 7, wherein the control device controls the supply controller so that the abnormal state is resolved when the control device determines that the abnormal state is present.
前記ガス供給ラインを通過する前記酸化防止ガスの流量を調整する流量コントローラを、
備えることを特徴とする請求項9に記載の検査装置。 As the supply controller,
A flow rate controller for adjusting the flow rate of the antioxidant gas passing through the gas supply line;
The inspection apparatus according to claim 9, further comprising:
前記ガス供給ラインを通過する前記酸化防止ガスの圧力を調整する圧力コントローラを、
備えることを特徴とする請求項9または10に記載の検査装置。 As the supply controller,
A pressure controller for adjusting the pressure of the antioxidant gas passing through the gas supply line;
The inspection apparatus according to claim 9 or 10, further comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012138920A JP2014003228A (en) | 2012-06-20 | 2012-06-20 | Inspection device |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022500643A (en) * | 2018-09-12 | 2022-01-04 | ラム リサーチ コーポレーションLam Research Corporation | Particle measuring method and particle measuring device |
-
2012
- 2012-06-20 JP JP2012138920A patent/JP2014003228A/en active Pending
Cited By (1)
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