JP3417806B2 - クリーニング機能付きプローブカード検査装置 - Google Patents
クリーニング機能付きプローブカード検査装置Info
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Description
付きプローブカード検査装置、特にプローブカードの測
定針に付着した異物を除去するクリーニング機能を有す
るクリーニング機能付きプローブカード検査装置に関す
る。
Cの電気的な特性試験を行うために、プローバテスタシ
ステムが用いられている。このシステムは、各半導体I
Cの電極パターンに応じて配置された複数の導電体の測
定針を有するプローブカードを有している。図12に
は、プローブカードの一例が示されている。図に示すよ
うに、表面及び内部にプリント配線が設けられたプロー
ブカード基板10にはその中央部に円形開口部10aが
設けられている。そして、プローブカード基板10の下
面側には前記開口部10aの周辺に合わせてセラミック
ス等からなる固定リング12が配置されている。さら
に、前記プローブカード基板10の下面側には、図示す
るように、複数の測定針14が固定リング12の周囲に
沿って固定されており、その固定された基端が前記プリ
ント配線端子に接続されている。また、測定針14のア
ーム部14aが前記開口部10aに向かって伸張されて
いる。各測定針14のアーム部14aはその先端がプロ
ーブカード基板10とほぼ垂直になるように略L字型に
折り曲げられ、ICウェハー等の電極パッドに接触する
触針部14bを構成している。各測定針14のアーム部
の一部である中間節部は、前記固定リング12に樹脂部
16で固定保持され、各測定針14がしっかりと位置決
め保持されている。
際に導通検査あるいは機能測定を行う場合には、前記測
定針14の触診部14bをICウェハーの各電極パッド
に導き、前記アーム部14aのバネ性を利用して所定圧
力で触診部14bを電極パッドに押圧する。この結果、
触診部14bと電極パッドとの接触が良好に行われ、I
C等の導通検査あるいは機能測定を効率よくかつ安定し
て行うことが可能となる。
先端は測定されるICチップの電極パターンと正確に対
応したパターンで配置されなければならない。また、そ
の高さ精度も厳しく管理されなければならない。同様
に、各電極パッドと良好な電気的導通を確保するため
に、その先端の接触抵抗も正しく管理されなければなら
ない。そのため、プローブカードの測定針を正しく位置
決めし、また長時間の使用中に生じる測定針の変形等を
確認するためにプローブカード検査装置が実用化されて
いる。
に、実際に導通検査あるいは機能測定を行う場合には、
先端部分が細く、略L字型に曲げられたプローブカード
の測定針14をICウェハー等の電極パッドに押圧す
る。その押圧時に測定針14が電極パッド上を滑り電極
パッドの母材(例えば、アルミニウムや金)を削り取っ
てしまうと共に、削り取ったカス(異物)が測定針14
に付着してしまう。この場合、前記異物により測定針1
4の接触抵抗が大きくなり以降のプローブカードによる
正確な導通検査あるいは機能測定ができなくなってしま
うという問題がある。
おいては、本出願人が特許第2502231号において
提案したような測定針14を針先研磨平板に押しつけ付
着した異物を研磨除去する機能を有するものもあるが、
測定針14の磨耗や研磨時の変形等を伴うという問題も
有している。そのため、プローブカード検査後の補修、
特に測定針14のクリーニングを効率的にかつ低ダメー
ジで行いたいという要望がある。
を課題としてなされたものであり、プローブカードの測
定針に付着した異物の除去を効率良くかつ確実に行うと
共に、測定針に対する除去ダメージを最小限に抑えるこ
とのできるクリーニング機能付きプローブカード検査装
置を提供することを目的とする。
するために、本発明の構成は、基台に上下動可能に支持
された昇降ユニットと、前記昇降ユニット上面にスライ
ド自在に載置され、少なくとも導体から成る電極平板と
レーザ光を透過する透過ガラスを有するスライド基板
と、プローブカードが着脱自在に装着され、プローブカ
ードの測定針を前記スライド基板に臨ませるプローブカ
ードホルダと、前記プローブカードの測定針及び前記電
極平板と電気的に接続され、測定針と電極平板間の接触
抵抗を測定するテスタと、前記プローブカードの測定針
に付着した異物を焼却除去するレーザ光を透過ガラスを
介して供給するレーザ発生装置と、前記レーザ光を前記
測定針の所定位置に導くレーザ誘導機構と、を含むこと
を特徴とする。
ン等の金属で成形され、当該測定針に照射されるレーザ
光は測定針にダメージを与えない強度に調整され、測定
針に付着した異物、例えばアルミニウムカス等のみを焼
却除去する。また、レーザ誘導機構とは、例えばX−Y
テーブルを用いた移動機構や光学系を用いた機構でレー
ザ光を所望のポイントに導くものである。
ーザ光によって、測定針に非接触の状態で付着した異物
の除去を行うことが可能になり、測定針のダメージを最
小限に抑えつつ確実なクリーニングを行うことができ
る。また、テスタによる測定結果に基づいて接触抵抗の
大きい測定針のみクリーニングを行うようにすれば、効
率的なクリーニング処理を行うことができる。また、焼
却後の異物カスは透過ガラス上に落下するため、レーザ
光路からの焼却後の異物カスの排除を容易に行うことが
可能で、安定したレーザ照射を行うことができる。
明の構成は、前記検査装置において、前記スライド基板
は、さらに、透明ガラス平板を有し、前記昇降ユニット
は、水平方向に移動自在で前記透明ガラス平板を通して
プローブカードの測定針の針先座標を取得する針先観察
装置を有し、前記レーザ誘導機構は、取得した針先座標
に基づいて、レーザ光を前記測定針の所定位置に導くこ
とを特徴とする。
学顕微鏡とCCDカメラと画像処理システム等を組み合
わせた装置で、取得した画像に基づいて針先座標の算出
を行う。
先座標に基づいて測定針毎にレーザ光の照射を正確に行
うことが可能になり、確実なクリーニング処理を行うこ
とができる。
明の構成は、前記検査装置において、前記レーザ光は、
前記針先観察装置の観察用光学系によりフォーカスを行
うことを特徴とする。
ト低減が可能になると共に、クリーニング状態を針先観
察装置により認識することによって、異物の除去状態の
確認を容易に行うことができる。
(以下、実施形態という)を図面に基づき説明する。
機能付きプローブカード検査装置(以下、単に検査装置
という)の内部の主要な機構が示され、図1中矢印A方
向から見た側面が図2に示されている。
が設けられている。この昇降ユニット31は、後述する
スライド基板32を被測定及びクリーニング対象である
プローブカードに対してZ方向に上下移動させる移動機
構を有している。また、前記昇降ユニット31の内部に
は、後述する針先観察装置やレーザ発生装置33を水平
方向に移動するための移動機構を含んでいる。
31の上面にはスライド基板32がスライド自在に載置
されている。本実施形態の場合、前記スライド基板32
は電極平板32aと透明ガラス平板32b、そして、後
述するレーザ発生装置33からのレーザ光を透過する透
過ガラスとしての透明ガラス薄板32cが並設された構
造を有する。前記電極平板32aは導体に金メッキを施
した低抵抗の導体板からなり、透明ガラス平板32bは
鉛ガラス等の光透過率に優れ強度及び耐久性の大きいガ
ラス板から構成されている。また、透明ガラス薄板32
cは石英ガラス等から構成され、前記レーザ発生装置3
3からのレーザ光の減衰や偏向を最小限に抑える構成に
成っている。本実施形態の場合、前記電極平板32aと
透明ガラス平板32bはスライドされた状態で同一の高
さに成るように、その上面高さは精密に調整された状態
で固定されている。
ホルダ35が支持されており、このプローブカードホル
ダ35に処理対象であるプローブカード36が着脱自在
に装着される。本実施形態において、このプローブカー
ドホルダ35は検査装置基台30に固定された回転軸を
中心として反転回動可能であり、これによって、検査や
クリーニングを行う処理位置200においてはプローブ
カード36はその測定針37が前記スライド基板32側
に向かった下向きとなる。一方プローブカードホルダ3
5を反転させた時にはプローブカード36の測定針37
は上方に露出し、例えば、処理中に測定針37を位置修
正することが可能となる。
前記各測定針37と前記電極平板32aとは測定針37
と電極平板32a間の接触抵抗を測定するテスタに電気
的に接続され、測定針37と電極平板32aとが対面し
た状態でプローブカードの電気的検査が行われる。ま
た、本実施形態において、前記昇降ユニット31内には
プローブカード36の測定針37を観察するための針先
観察装置が搭載されており、昇降ユニット31によって
前記スライド基板32と共にZ方向すなわち上下方向に
移動することができる。この針先観察装置は、例えば、
光学顕微鏡38とCCDカメラ39等から構成され、処
理位置200において前記透明ガラス平板32bを通し
て所望の測定針37の先端を画像認識することができ
る。測定針37の画像データは図示しないコンピュータ
に供給され、予め記憶しているプローブカードの測定針
位置パターンとの比較が行われ、測定針37が正規の位
置にあるか否かの検査が行われる。
レーザ等のレーザ発生装置33が配置されている。本実
施形態の場合、発生したレーザ光は、前記光学顕微鏡3
8の光学系を利用して所望の測定針37の先端位置にフ
ォーカス合わせされ、所望の測定針37に付着した異
物、例えば、プローブカードの通常の使用状態におい
て、付着した半導体ICの各電極パットの削りカス(例
えば、アルミニウムや金)を焼却除去する。
含み、後述するZ方向移動機構によって図のZ方向に上
下動することができ、前記スライド基板32はこのZス
テージ40と共に移動し、処理位置200に臨んで位置
決めされる電極平板32aまたは透明ガラス平板32b
のいずれかをプローブカード36の測定針37に向かっ
て押し当てることが出来る。また、透明ガラス薄板32
cをプローブカード36の測定針37に接近させること
ができる。さらに、昇降ユニット31内にはXステージ
41とYステージ42とが設けられており、それぞれZ
ステージ40に対して前記光学顕微鏡38及びCCDカ
メラ39、レーザ発生装置33等をX及びY方向に移動
して所望の平面座標位置をとることが可能である。
はその内部に針先観察装置とレーザ発生装置33を担持
しながらスライド基板32をZ方向に上下動することが
でき、スライド基板32をプローブカード36の測定針
37に押し当てまたは接近させ、あるいはこの測定針3
7から退避させることができる。また、スライド基板3
2と測定針37との接触量を順次変えながら各測定針3
7の高さ測定を行うことが可能となる。従って、電極平
板32aを測定針37に押し当て移動すれば、針先の高
さ測定及び接触抵抗を測定することができ、一方透明ガ
ラス平板32bを測定針37に所定量押し当てた状態で
は観察装置により針先座標パターンを観察することがで
きる。この針先座標パターン観察時には、昇降ユニット
31に担持された光学顕微鏡38をX,Yステージ4
1,42によって所定位置に移動させ、複数の測定針3
7を順次追従観察することが可能となる。
7の接触抵抗の測定結果、または透明ガラス平板32b
による測定針37の針先の観察結果に基づいて、測定針
37に付着した異物を認識できると共に、異物の付着し
ている測定針37を選択することができる。そして、前
記テスタや針先観察装置によって得られた針先の位置座
標を利用することによって、所望の測定針37の針先に
正確に前記レーザ発生装置33からのレーザ光の焦点を
合わせることが可能であり、確実かつスムーズな異物の
焼却除去を行うことができる。なお、通常、測定針37
はタングステン等で形成され、測定針37に付着する異
物は、半導体ICチップの電極パッドを構成するアルミ
ニウムや金等である。そのため、使用するレーザ光の強
度は、測定針37の針先位置で、タングステンに熱影響
等を与えることなく、かつアルミニウムや金を焼却でき
る強度に調整される必要がある。
示されており、前述した図1、図2の機構部は本体カバ
ー43内に収納されている。そして、前記プローブカー
ドホルダ35は軸44を中心として矢印Cで示されるよ
うに、180°反転移動可能であり、図3の実線で示さ
れるプローブカードホルダ位置においては図1、図2の
如く測定等を行うようにプローブカード36の測定針3
7がスライド基板32側に下向きに保持され、一方、鎖
線で示される位置まで反転すると、プローブカード36
の測定針37は上方に向けて開いた状態となる。この状
態で各測定針37の位置補修等を極めて容易に行うこと
が可能となる。
ソコン45が内蔵されており、所定のデータ処理が行わ
れ、詳細には図示していないが周知のテスタによって各
測定針37と電極平板32aとの間の接触抵抗が4端子
法により測定され、この測定結果が前記パソコン45に
よってデータ処理される。
ニタ46及びパソコンディスプレイ47が載置されてお
り、モニタ46には前記観察装置から出力された画像情
報が画像処理装置によって処理された後に表示される。
一方、パソコンディスプレイ47は、前記パソコン45
によってデータ処理された出力が表示される。これらの
各データ処理出力は必要に応じてプリンタ48により印
字出力可能である。
被処理対象となるプローブカード36をプローブカード
ホルダ35に装着し、スライド基板32をスライドさせ
て電極平板32aまたは透明ガラス平板32bのいずれ
かを用いて測定針37の高さ測定、接触抵抗測定及び針
先座標パターン測定を順次連続的に行うことが可能とな
る。これらの一連の測定手順は、コントロールパネル4
9からの指示により、自動または手動指令にて行われ
る。本実施形態においては前記スライド基板32のスラ
イド移動は空圧駆動により行われる。一方、昇降ユニッ
ト31のZ方向上下移動そしてX,Yステージ41,4
2の水平移動はパルスモータ駆動により行われている。
前記コントロールパネル49は実施形態においてジョイ
スティックを含み、前記X,Yステージ41,42の手
動移動を任意時期に行うことが可能である。
基板32の更に詳細な構造及びプローブカードホルダ3
5の好適な実施形態を詳細に説明する。
31のZ方向移動機構が示されている。検査装置基台3
0には2枚のZ受板50,51が直立固定されており、
このZ受板50,51にはZスライド板52,53が上
下方向に移動自在に案内されている。前記Zステージ4
0に前記Zスライド板52,53をしっかりと固定する
ことにより、検査装置基台30にはZステージ40が上
下方向に移動自在に支持される。
ステージ40には支柱54,55が固定されており、前
記スライド基板32がこの支柱54,55を介して支持
されている。更に、Zステージ40には前述した光学顕
微鏡38とCCDカメラ39を含む観察装置及びレーザ
発生装置33がX,Yステージ41,42と共に載置さ
れている。これらの装置の重量を受けて上下方向にZス
テージ40をスムーズに移動させるため、検査装置基台
30とZステージ40との間には詳細には図示していな
いが圧縮スプリングを含む与圧機構が設けられている。
ために、前記検査装置基台30にはZパルスモータ56
が固定されている。そして、前記モータ軸に固定された
プーリ57とZドライブネジ58の下端に固定されたプ
ーリ59との間には駆動ベルト60が掛けられ、前記Z
パルスモータ56の回転によってZドライブネジ58を
回転駆動可能としている。このZドライブネジ58は検
査装置基台30に軸受61にて回転自在に支持されてい
る。一方、前記Zステージ40には、Zナット62が固
定され、前記Zドライブネジ58をZナット62にネジ
結合することによりZドライブネジ58の回転にてZス
テージ40を任意高さに上下動することができる。
たZ駆動装置によって、スライド基板32をプローブカ
ード36の測定針37に向けて押し上げ、このときのZ
方向高さを前記Zパルスモータ56の駆動パルスによっ
て知ることができる。なお、実施形態においてパルスモ
ータ56の1送りパルスがZ方向の1μmに相当するよ
うに設定されている。従って、この昇降ユニット31に
よれば1μmの精度でスライド基板32と測定針37と
の接触高さを測定することが可能となる。また、前記Z
パルスモータ56を高速移動させることにより、スライ
ド基板32をプローブカード36の測定針37から迅速
に退避させ、あるいは所定の位置まで高速移動させるこ
とが可能である。
及びレーザ発生装置のXY移動装置が示されており、X
ステージ41のX受板63が前述した図4のZステージ
40上に固定されており、このX受板63にはXスライ
ド板64がX方向に摺動自在に支持されている。
固定されており、その主軸に固定された図示しないXド
ライブネジには前記Xスライド板64に固定されたXナ
ットがネジ結合している。この結果Xパルスモータ65
の回転によってXスライド板64を任意位置に移動させ
ることが可能となる。実施形態において、X方向の移動
はXパルスモータ65に印加されるパルス数により知る
ことができるが、更にこの実施形態では、Xスライド板
64に固定されたリニアエンコーダ66によって正確な
X方向位置を検出することができる。
ージ42のY受板67が固定されており、このY受板6
7にYスライド板68がY方向にスライド自在に支持さ
れている。そして、Y受板67に固定されたYパルスモ
ータ69を回転させることにより、そのYドライブネジ
70が前記Yスライド板68に固定されているYナット
71とネジ結合し、Yスライド板68をY方向の所定位
置に移動可能にしている。前記Xステージ41と同様に
Yステージ42にも前記Yスライド板68にリニアエン
コーダ73が固定されており、Y方向の位置を正確に検
出することができる。
したように、光学顕微鏡38及びCCDカメラ39、レ
ーザ発生装置33が固定されている。従って、光学顕微
鏡38の観察位置をプローブカード36の各測定針37
の針先に合わせることが可能であり、自動測定において
は複数の測定針37の各針先位置に光学顕微鏡38を連
続的に移動させながら、このときの針先先端形状を前記
モニタ46及びパソコンディスプレイ47によって表示
させることができる。また、Xステージ41とYステー
ジ42とを移動させることによって、光学顕微鏡38の
光学系を介してレーザ発生装置33から供給されるレー
ザ光を所望の測定針37の針先に照射することが可能に
なり、測定針37のクリーニングを正確かつ迅速に行う
ことができる。
aと透明ガラス平板32bそして透明ガラス薄板32c
を載置したスライド基板32を処理位置200及び退避
位置のいずれかにスライドさせ、電極平板32aによっ
て測定針37の高さ及び接触抵抗測定を行い、一方、透
明ガラス平板32bによって測定針37の針先座標パタ
ーンを測定し、更に透明ガラス薄板32cを介して照射
されるレーザ光により測定針37の先端に付着した異物
を焼却排除することにある。図6には、このスライド基
板32のスライド機構の好適な実施形態が示されてい
る。
4,55にはスライド受板74が固定されている。この
スライド受板74に設けられたスライドガイド75上に
スライド基板32が装着されるスライドプレート76が
スライド自在に支持されている。このために、スライド
プレート76には前記スライドガイド75の上を摺動す
るガイド駒77,78が設けられている。本実施形態に
おいて、スライドプレート76をSで示されるストロー
ク分移動するために、空圧アクチュエータ79が設けら
れている。この空圧アクチュエータ79はシリンダ80
とピストンロッド81を含み、シリンダ80がスライド
受板74に固定されている。そして、ピストンロッド8
1は前記スライドプレート76に固定されたブラケット
82に固定されている。従って、空圧アクチュエータ7
9の作動により、スライド基板32を担持したスライド
プレート76を図示したストロークSだけ左右に迅速に
移動することができる。これによって電極平板32aま
たは透明ガラス平板32bまたは透明ガラス薄板32c
のいずれかを処理位置200に臨ませることが可能とな
る。
ドホルダの好適な実施形態が詳細に示されている。
び針先観察装置、レーザ発生装置は昇降ユニット31内
に装着されており、この結果、被測定対象であるプロー
ブカード36はその測定針37をスライド基板32の上
面に対向するように処理位置200で位置決めされなけ
ればならない。
ード36はその測定針37が下向きとなるように装着さ
れる。このためにプローブカードホルダ35はホルダ枠
83を有し、このホルダ枠83にマザーボード84がク
ランプ85,86によって位置決め固定される。そし
て、前記マザーボード84にプローブカード36が装着
され、測定針37をその測定位置において下向きに配置
する。
けられた回転軸87にその一端が回動自在に軸支されて
おり、この回転軸87を中心として反転動作可能であ
る。従って、図7の実線のようにホルダ枠83を位置決
めすると、プローブカード36は処理位置に自動的に位
置決めされ、また鎖線の状態でプローブカード36が反
転し、測定針37を上方に露出して検査中の測定針の補
修その他を容易に行うことが可能になる。図7の実線で
示した検査位置において、ホルダ枠83はロック88に
よってしっかりと位置決めされる。実施形態におけるロ
ック88は図示していない空圧ポンプからの保持力によ
ってホルダ枠83の検査中の保持を行う。
びプローブカード36を収納したホルダ枠83はその重
量が大きくなり、前記反転動作を行うときに操作性が悪
くなるという問題がある。本実施形態においてはこの操
作量を軽減するために前記ホルダ枠83の尾部83aに
設けられたバネ掛け89に引張バネ90を掛け、この引
張バネ90の引張力によってホルダ枠83の反転操作力
を軽減している。
機能を有するプローブカード検査装置の好適な実施形態
の構造が明らかであるが、以下にその操作手順を図8,
図9,図10,図11に基づいて説明する。
概略が示されており、ステップS1において、被処理対
象であるプローブカードのデータが入力される。このデ
ータはプローブカード名、製造番号、測定チャンネル
数、測定針座標パターン等を含み、コントロールパネル
49のキーボードあるいはフロッピディスク読取装置等
からこれらのデータが検査装置に読み込まれる。
り、オーバドライブ量、逃げ量及び測定ピッチを含む。
針37に押し当てられる昇降ユニット31の移動量であ
り、測定針37の高さ及び接触抵抗測定においては、フ
ァーストコンタクトからの最大オーバドライブ量が予め
設定されている。また、針先座標パターン測定時には、
測定時のファーストコンタクトからのオーバドライブ量
を予め設定する。例えば、このようなオーバドライブ量
としては100μm以下程度が選択される。
32を測定針37から退避させる量であり、電極平板3
2a、透明ガラス平板32bのいずれかを処理位置20
0に選択的に移動させるときの各方向退避量を定めたも
のであり、例えば500μm程度が適当である。
るときの上昇ピッチの設定であり、例えば1μm程度に
設定することによって高精度の観察測定が可能となる。
以上のようにして初期設定が完了すると、被処理対象で
あるプローブカード36が正しくプローブカードホルダ
35に装着され、各測定針37とテスタとが電気的に接
続された後に、パソコンディスプレイ47によるメニュ
ー表示に従い、所定の検査モードがステップS3にて選
択される。本実施形態において、検査は以下の6種類を
選択可能である。
個別に選択することも、また連続測定を選択することも
可能であり、個別検査が選択されると、それぞれ前記各
測定に対応したステップS4,S5,S6,S7,S
8,S9の測定が個別に行われる。これらの各測定完了
後、測定値がステップS10〜S15によって記録され
た後、再び前記ステップS3に戻り次の検査モードの選
択を待つ。
テップS16で示される連続プログラムに従って、任意
に選択された前記各ステップS4〜S9の個別検査が順
次連続して行われ、予め定められた順序の連続測定が完
了する。
細な手順が示されている。まず、ステップS20におい
てスライド基板32の電極平板32aを処理位置200
へ移動する。この移動は前述したように空圧アクチュエ
ータによって迅速に行われる。もちろんこのとき昇降ユ
ニット31は下降し、スライド基板32と測定針37と
が接触しない状態にある。
1は測定針37とのファーストコンタクトまで上昇し、
各測定針37とのコンタクトの度に(S22)、Z座標
データが読み取られ(S23)、この上昇測定が予め定
められたオーバドライブ量に達するまで繰り返される
(S24)。
上昇が完了すると、この間に各測定針37のコンタクト
位置が読み取られ、昇降ユニット31の上昇が停止する
(S25)。
と、再び昇降ユニット31は下降し、電極平板32aを
測定針37から退避させる(S26)。
つきが検査されるが、このような手順中、電極平板32
aと各測定針37との接触は、テスタによる接触抵抗の
測定により行われている。従って、各測定針37の接触
抵抗値自体も図9に示したと同様の手順によって測定可
能である。
テップS30において空圧アクチュエータによりスライ
ド基板32の透明ガラス平板32bを処理位置200に
臨ませる。そして、昇降ユニット31を測定針37との
ファーストコンタクト位置から所定のオーバドライブ
量、例えば50μmだけ上昇させ、全ての測定針37に
透明ガラス平板32bを押し当てる(S31、S3
2)。
ティック等を用い、光学顕微鏡38を所定の測定針先に
合わせる。この状態でパソコン45は予め入力されてい
るパッド位置に対して測定した針先の位置をディスプレ
イ47にて表示することができる。
間距離だけ順次ステップ状に移動し、各測定針37に対
して画像認識を行う(S34、S35)。
止させ(S36)、また、測定完了後にスライド基板3
2をプローブカード36から退避させる(S37)。
ローブカード36の測定針37が所定の座標パターンで
組み立てられているか、また、プローブカードの使用に
より測定針37が位置ズレを起こしていないかの検査が
完了する。
認識された各測定針37の先端径を記憶すれば、先端径
測定に利用することも可能である。
手順が示されている。例えば、先に行った検査の結果、
接触抵抗が所定値より大きい場合、測定針37に異物が
付着していると判断することができる。また、ピン先位
置測定の際に基準測定針の形状と実際の測定針37の形
状とを比較し突起物等が確認された場合には、測定針3
7に異物が付着していると判断することができる(S4
0)。このような場合には、レーザ光による異物の焼却
除去処理を開始する。なお、測定針37に異物が確認さ
れない場合には、クリーニング機能付きプローブカード
検査装置をストップさせる(S41)。一方、測定針3
7に異物が付着していることが確認された場合には、ス
テップS42において空圧アクチュエータによりスライ
ド基板32の透明ガラス薄板32cを処理位置200に
臨ませる。そして、先に検査した測定針37の高さばら
つきデータと先端位置データとに基づいた異物が存在す
る測定針37の先端の3次元座標データを取得する(S
43)。つまり、高さばらつきデータよりZ座標を取得
し、先端位置データよりXY座標を取得する。そして、
取得した3次元座標データに基づいてZステージを上昇
(S44)すると共に、XYステージを移動させて(S
45)、レーザ光の照射準備を行う。本実施形態では、
フォーカス合わせに使用する光学顕微鏡と透明ガラス薄
板32cをクリーニング目標位置に移動させる。なお、
このクリーニング目標位置とは、透明ガラス薄板32c
を介して前記測定針37の先端位置にフォーカスを合わ
せることのできる位置である。この時、ZステージやX
Yステージに設けられたエンコーダからの信号と3次元
座標データとを比較して移動が完了したか否かの判断を
行う(S46)。移動が完了した場合には、レーザ発生
装置33により所定強さのレーザ光の照射を所定時間行
い(S47)、測定針37に付着した異物の焼却除去を
行う。この時、焼却後の異物カス(炭化カス等)が発生
した場合でも透明ガラス薄板32c上に落下するため容
易に除去(定期的なワイパー処理等)することが可能で
あり、レーザ光の光学系を汚す等の不都合が生じない。
を全て完了したか否かの判断を行い(S48)、完了し
ていない場合には、(S44)に戻り、次の異物除去の
ためにZステージやXYステージの移動を開始し、(S
44)以降の処理を繰り返す。また、認識した異物の除
去を全て完了した場合、装置を停止させ(S49)、ま
た、処理完了後にスライド基板32をプローブカード3
6から退避させる(S50)。
測定針37に付着した異物のみを確実に焼却除去するこ
とができるので、プローブカード36の当初の良好な状
態を回復することが可能となる。
検査装置においてスライド基板32のスライドにより、
測定針の高さばらつき、接触抵抗の測定と針先座標パタ
ーンの測定とを連続的に行った後に、測定針に異物が付
着している場合には、直ちにレーザ光による異物の焼却
除去を極めて短時間に正確に行うことができる。
フォーカス合わせに針先座標パターンの測定用の光学顕
微鏡を共用して装置コストを低減可能な例を示したが、
例えば、Yステージ上にレーザ光専用に光学系を設けて
も本実施形態と同様な効果を得ることができる。また、
本実施形態では、測定針に対して個別にレーザ光を照射
する例を示したが、レーザ光の焼却能力に応じて、測定
針や他の部材にダメージを与えない範囲であれば、複数
の測定針に同時にレーザ光の照射を行ってもよい。この
場合、より効率的なクリーニングを行うことができる。
さらに、本実施形態では、クリーニングに必要な測定針
の先端位置の3次元座標を先に測定した結果を利用した
例を示したが、予め取得したプローブカードの測定針位
置のオリジナルデータに基づいてZステージやXYステ
ージの移動を行うようにしてもよい。
ン測定時に測定針の押圧に耐え得る強度を有するある程
度厚い透明ガラス平板32bと、測定針と非接触でレー
ザ光を透過するのみの透明ガラス薄板32cを設けた例
を説明したが、レーザ光の強度やフォーカスに影響する
ことなく、かつ、所定強度と耐久性を得ることのできる
透明ガラスが使用可能であれば、針先座標パターン測定
位置で連続して異物のクリーニング処理を行ってもよ
い。なお、この場合、異物の焼却状態をCCDカメラ等
で確認することが可能になり、焼却状態に応じてレーザ
光の照射時間を変更することもできる。この場合、さら
に効率的かつ確実な異物除去を行うことができる。もち
ろん本実施形態のように、透明ガラス平板32bと透明
ガラス薄板32cを設けた場合でもレーザ照射後のCC
Dカメラで異物除去状態を確認することもできる。
ーザ光によって、測定針に非接触で付着した異物の除去
を行うことが可能になり、測定針のダメージを最小限に
抑えつつ確実な測定針のクリーニングを行うことができ
る。また、テスタによる測定結果に基づいて接触抵抗の
大きい測定針のみクリーニングを行うようにすれば、測
定針の効率的なクリーニング処理を行うことができる。
きプローブカード検査装置の概略的な構造図である。
体外観図である。
きプローブカード検査装置の昇降ユニットのZ方向移動
機構の詳細な構造を示す要部断面図である。
きプローブカード検査装置における昇降ユニットに担持
された針先観察装置のXY移動装置の要部断面図であ
る。
きプローブカード検査装置におけるスライド基板のスラ
イド機構を示す要部正面図である。
きプローブカード検査装置におけるプローブカードホル
ダの要部正面図である。
きプローブカード検査装置における検査手順の概略を示
す説明図である。
きプローブカード検査装置における高さばらつき測定手
順を示すフローチャートである。
付きプローブカード検査装置におけるピン先位置測定手
順を示すフローチャートである。
付きプローブカード検査装置における測定針に付着した
異物の除去手順を示すフローチャートである。
る。
イド基板、32a 電極平板、32b 透明ガラス平
板、32c 透明ガラス薄板、33 レーザ発生装置、
35 プローブカードホルダ、36 プローブカード、
37 測定針、38 光学顕微鏡、39 CCDカメ
ラ、40 Zステージ、41 Xステージ、42 Yス
テージ、200 処理位置。
Claims (3)
- 【請求項1】 基台に上下動可能に支持された昇降ユニ
ットと、 前記昇降ユニット上面にスライド自在に載置され、少な
くとも導体から成る電極平板とレーザ光を透過する透過
ガラスを有するスライド基板と、 プローブカードが着脱自在に装着され、プローブカード
の測定針を前記スライド基板に臨ませるプローブカード
ホルダと、 前記プローブカードの測定針及び前記電極平板と電気的
に接続され、測定針と電極平板間の接触抵抗を測定する
テスタと、 前記プローブカードの測定針に付着した異物を焼却除去
するレーザ光を透過ガラスを介して供給するレーザ発生
装置と、 前記レーザ光を前記測定針の所定位置に導くレーザ誘導
機構と、 を含むことを特徴とするクリーニング機能付きプローブ
カード検査装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の検査装置において、 前記スライド基板は、さらに、透明ガラス平板を有し、 前記昇降ユニットは、水平方向に移動自在で前記透明ガ
ラス平板を通してプローブカードの測定針の針先座標を
取得する針先観察装置を有し、 前記レーザ誘導機構は、取得した針先座標に基づいて、
レーザ光を前記測定針の所定位置に導くことを特徴とす
るクリーニング機能付きプローブカード検査装置。 - 【請求項3】 請求項2記載の検査装置において、 前記レーザ光は、前記針先観察装置の観察用光学系によ
りフォーカスを行うことを特徴とするクリーニング機能
付きプローブカード検査装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20806197A JP3417806B2 (ja) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | クリーニング機能付きプローブカード検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP20806197A JP3417806B2 (ja) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | クリーニング機能付きプローブカード検査装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH1154573A JPH1154573A (ja) | 1999-02-26 |
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Family
ID=16550003
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP20806197A Expired - Lifetime JP3417806B2 (ja) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | クリーニング機能付きプローブカード検査装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP5463543B2 (ja) * | 2009-03-24 | 2014-04-09 | 株式会社国際電気セミコンダクターサービス | 半導体ウェーハ抵抗率測定装置及び測定方法 |
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-
1997
- 1997-08-01 JP JP20806197A patent/JP3417806B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH1154573A (ja) | 1999-02-26 |
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