JP4007902B2 - クリーニングウエハの管理方法及びそのための装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウエハ上に形成された複数の半導体デバイスの電気的特性を測定するためのプローバにおいて、プローブカードの触針のクリーニングに使用されるクリーニングウエハの管理方法及びクリーニングウエハの管理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスの電気的特性を検査するプローバにおいては、テスタに接続されるプローブカードの触針をウエハ上に形成された各半導体デバイスの電極パッドに順次接触させて検査を行っている。この場合、触針はタングステン又はベリリウム等のような硬い材質から形成されているのに対し、電極パッドはアルミニウム、銅等の軟い材質から形成されている。そのため測定回数を重ねると触針の先端部にアルミニウム、銅等のカス、ゴミが付着し、測定が正確に行われなくなり、半導体デバイスの不良が発生する。そこで、従来より触針を定期的にクリーニングしている。このような触針のクリーニング方法の１つとして、従来よりクリーニング専用のウエハ（クリーニングウエハ）を作り、ウエハのチャック機構上にウエハに代えてクリーニングウエハを載置して、触針をクリーニングする方法がある（特開２０００−１６４６４９号公報の従来技術参照）。この場合、プローバにクリーニングウエハ用トレイを一つ設けて、ここからクリーニングウエハを取り出して対応していた。
【０００３】
しかしながら、近年、触針や電極パッドの材料が多種類の材質のものが使用されるようになると共に、プローブカードの型式も、垂直針、カンチレバー等のように多様化し、これに伴って、触針に最適なクリーニングを施すために、多種類のクリーニングウエハが使用されるようになってきている。この場合、従来のクリーニングウエハを使用する方法では、複数のクリーニングウエハを収納することができないこと、クリーニングウエハが個々のプローブカードの触針のクリーニングにそれぞれ適合したものであるかどうかを確認する手段がないこと、及びクリーニングウエハ上の或る領域が既に触針のクリーニングで使用済み領域であるかどうかを知る手段がないこと等のために、個々のプローブカードの触針のクリーニングに最適なクリーニングウエハを選択するのが非常に難しかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、個々のプローブカードの触針のクリーニングに最適なクリーニングウエハを容易に選択することができると共に、クリーニングウエハの使用領域の管理も行うことができるクリーニングウエハの管理方法及びそのための装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載のクリーニングウエハの管理方法及びそのための装置を提供する。
請求項１に記載のクリーニングウエハの管理方法は、各種のクリーニングウエハに個別にＩＤ番号又はバーコードを付与し、各々のクリーニングウエハの材質及び各々のクリーニングウエハのクリーニング位置及び該位置でのクリーニング回数をデータとして登録し、触針のクリーニングに最適なクリーニングウエハ及びクリーニング位置とを管理用コンピュータによって選択するようにしたものであり、これにより、容易に触針のクリーニングに最適なクリーニングウエハが選択できると共に、クリーニングウエハの使用領域の管理も行うことができる。
【０００６】
請求項２の該管理方法は、クリーニングウエハのクリーニング位置が、クリーニングウエハの全クリーニング領域を予め所定の数に分割して部分領域として与えられ、これらの部分領域毎にクリーニング回数を管理するようにしたものであり、これにより、全クリーニング領域におけるクリーニング回数を管理して均一化を図ることができ、クリーニングウエハの寿命を延ばすことができる。
請求項３の該管理方法は、クリーニングウエハの選択が、電極パッドの材料、触針の材料及びプローブカードの型式に基づいて行われることを規定したものであり、これによって、触針のクリーニングが良好に行われる。
【０００７】
請求項４の該管理方法は、クリーニングウエハにおけるクリーニング位置の選択が、クリーニング回数の最も少ないクリーニング位置を選択するようにして行われることを規定したものである。
請求項５のクリーニングウエハの管理装置は、上記クリーニングウエハの管理方法を実施するための装置であり、方法の発明を装置発明に変えたものであり、その作用効果は、上記方法の発明と同様である。
【０００８】
請求項６の該管理装置は、プローバに設けた複数のクリーニングウエハ専用の収納トレイを含めたものであり、これにより、各々のクリーニングウエハを個別に管理、収納することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態のクリーニングウエハの管理方法及びその装置について説明する。図１は、本発明のクリーニングウエハの管理方法及び管理装置の概念図である。本発明のクリーニングウエハの管理装置では、プローバに複数のクリーニングウエハ専用の収納トレイ２が設けられていると共に、個々のクリーニングウエハ１には個々にＩＤ番号又はバーコード１ａが刻印又は貼付等により付けられている。
【００１０】
また、本発明のクリーニングウエハの管理装置では、プローバは、クリーニングウエハ１の個々のデータをＩＤ番号又はバーコード１ａで管理するための管理用コンピュータ３及びＩＤ番号（バーコード）１ａを読み取るためのＯＣＲ（光学読取装置）４とが設けられている。クリーニングウエハ１のデータとしては、まずクリーニングウエハ１の材質が、ＩＤ番号１ａと共に管理用コンピュータ３に登録される。したがって、触針や電極パッドの材質及びプローブカードの型式等に対応したクリーニングに最適な材質のクリーニングウエハ１を管理用コンピュータ３によって選択することができる。
【００１１】
更に、本発明では、個々のクリーニングウエハ１のクリーニング領域でのクリーニングの実績（クリーニング回数）が、管理用コンピュータ３にデータとして入力される。即ち、クリーニングウエハ１を使用して、ウエハの測定中に触針をクリーニングする場合は、まず測定中のウエハをチャック機構６からアンロードして、次にクリーニングウエハ１をチャック機構６上にロードする。その後、チャック機構６をＸ軸、Ｙ軸方向に移動して、触針に対してクリーニングウエハ１を位置決めする。位置決め後に、その位置でチャック機構６をＺ軸方向に上下動して触針にクリーニングウエハ１を接触させることでクリーニングを行っている。この場合、チャック機構６の１回の上下動が、１回のクリーニング回数に相当する。このようにして、触針のクリーニングを行っているので、クリーニングウエハ１の特定のクリーニング領域（位置）をいつも使用してクリーニングを行うと、この領域（位置）だけクリーニングウエハ１の劣化（損耗）が早く進み、クリーニングウエハ１の寿命を短くする。
【００１２】
そのため、本発明では、クリーニングウエハ１の全クリーニング領域を多数の部分領域（例えばａ〜ｚ）に分割し、それぞれの部分領域（ａ〜ｚ）でのクリーニング実績（クリーニング回数）をデータとして管理用コンピュータ３に入力するようにしている。この場合、ＯＣＲ４を使用して今回のクリーニングに使用される部分領域（ａ）を読み取り、チャック機構６のＺ軸方向の駆動装置にカウンタ５を設けることによって、この部分領域（ａ）でのクリーニング回数をカウントすることができ、これが管理用コンピュータ３に入力される。したがって、クリーニングウエハ１の全クリーニング領域に渡って均等にクリーニングの実績を積ませることができるので、クリーニングウエハ１の早期の劣化を防止し、クリーニングウエハ１の寿命を延ばすことができる。
【００１３】
なお、上記実施例では、クリーニングウエハ１のクリーニング位置を、クリーニング領域を予め多数の部分領域に分割し、それぞれの部分領域でのクリーニング回数で管理しているが、クリーニングウエハ１上に特定の基準点を設けて、そこからのＸ座標、Ｙ座標を読み込むことによって、クリーニング位置を特定することで部分領域毎のクリーニング回数を管理するようにしてもよい。
【００１４】
上記のように構成されたクリーニングウエハの管理装置は、以下のように利用される。まず、本プローバで使用されているプローブカードの型式（垂直針、カンチレバー等）、プローブカードの触針の材質（タングステン、ベリリウム等）及び測定される半導体デバイスの電極パッドの材質（アルミニウム、銅等）が、管理用コンピュータ３に入力されると、管理用コンピュータ３は、触針をクリーニングに最適な材料から形成されたクリーニングウエハ１を選択して、そのＩＤ番号（バーコード）１ａを表示する。更に、管理用コンピュータ３は、この選択されたクリーニングウエハ１における過去のクリーニング実績（回数）から、今回のクリーニングにおけるクリーニングウエハ１の最適な部分領域、例えばクリーニング回数が最も少ない部分領域を選択して指示する。
【００１５】
オペレータは、プローバに付属のクリーニングウエハ専用の収納トレイ２からＩＤ番号（バーコード）１ａに基づいて選択されたクリーニングウエハ１を取り出し、チャック機構６上に載置する。チャック機構６は、今回のクリーニングに選択された部分領域をプローブカードの触針に位置付けするために、Ｘ軸、Ｙ軸方向に移動する。位置付けが完了した後に、チャック機構６は上下方向（Ｚ軸方向）に駆動され、クリーニングウエハ１が触針に接触することで、触針のクリーニングが行われる。当然、このクリーニング回数は、カウンタ５によってカウントされ、管理用コンピュータ３に入力され、選択されたクリーニングウエハ１の選択された部分領域のクリーニング実績（回数）として、データ処理される。
【００１６】
以上説明したように、本発明においては、クリーニングウエハにＩＤ番号を付与し、クリーニングウエハの材料、クリーニングの実績（回数）等を管理することによって、触針、電極パッド、プローブカード及びクリーニングウエハ等の多種化に対応でき、触針のクリーニングに最適なクリーニングウエハを容易に選択できると共に、クリーニングウエハの全クリーニング領域に渡って均一にクリーニングの実績を積み上げることができ、クリーニングウエハの寿命を延ばすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のクリーニングウエハの管理方法及びそのための装置を説明する概念図である。
【符号の説明】
１…クリーニングウエハ
１ａ…ＩＤ番号（バーコード）
２…収納トレイ
３…管理用コンピュータ
４…ＯＣＲ（光学読取装置）
５…カウンタ
６…チャック機構

Claims (6)

1. プローバにおけるプローブカードの触針のクリーニングに使用されるクリーニングウエハの管理方法において、
   各種のクリーニングウエハに個別にＩＤ番号又はバーコードを付与すると共に、各々のクリーニングウエハの材質及び各々のクリーニングウエハのクリーニング位置及び該位置でのクリーニング回数（実績）をデータとして登録し、前記触針のクリーニングに最適なクリーニングウエハ及び該最適なクリーニングウエハにおける最適なクリーニング位置とを、管理用コンピュータによって選択することを特徴とするクリーニングウエハの管理方法。
2. 前記クリーニング位置が、前記クリーニングウエハの全クリーニング領域を予め所定の数に分割した部分領域として与えられ、該部分領域毎にクリーニング回数（実績）を管理することを特徴とする請求項１に記載のクリーニングウエハの管理方法。
3. 前記クリーニングウエハの選択が、半導体デバイスの電極パッドの材料、触針の材料及びプローブカードの型式とに基づいて行われることを特徴とする請求項１又は２に記載のクリーニングウエハの管理方法。
4. 前記クリーニング位置の選択がクリーニング回数（実績）の最も少ないクリーニング位置を選択することによって行われることを特徴とする請求項１，２又は３に記載のクリーニングウエハの管理方法。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のクリーニングウエハの管理方法を実施するためのクリーニングウエハの管理装置。
6. 前記管理装置が、プローバに設けた複数のクリーニングウエハ専用の収納トレイを含んでいることを特徴とする請求項５に記載のクリーニングウエハの管理装置。

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