JP5978992B2 - Electronic device test apparatus and test method - Google Patents

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Description

本発明は、電子デバイス用試験装置及び試験方法に関するものであり、例えば、半導体ウェーハの試験を精度良く安定に行うことが可能な試験装置及び試験方法に関する。   The present invention relates to a test apparatus and a test method for an electronic device, and for example, relates to a test apparatus and a test method capable of accurately and stably testing a semiconductor wafer.

近年、電子機器に要求される高機能化、高性能化に伴って、当該電子機器に搭載される半導体装置に対しても、より高集積度化、高速化及び大容量化が要求されている。このため、半導体装置においてはその動作速度が高速化されると同時に外部端子数、即ち、信号端子数、電源端子数及びグラウンド端子数が増加している。その結果、特性試験においては、外部端子数の増加により、試験ボード、プローブカードの接触ピン数が増加して、電気接触時に半導体装置に掛かる荷重が増大してしまう(例えば、特許文献1参照)。   In recent years, with higher functionality and higher performance required for electronic devices, higher integration, higher speed, and larger capacity are also required for semiconductor devices mounted on the electronic devices. . For this reason, in the semiconductor device, the operation speed is increased, and at the same time, the number of external terminals, that is, the number of signal terminals, the number of power supply terminals, and the number of ground terminals is increased. As a result, in the characteristic test, the number of contact pins of the test board and the probe card increases due to the increase in the number of external terminals, and the load applied to the semiconductor device at the time of electrical contact increases (for example, see Patent Document 1). .

また、同時に、高集積度化、高速化及び大容量化により電流容量が大きくなると同時に消費電力が大きくなるため、特性試験時の半導体装置の自己発熱量が大きくなる。そのため、特性試験で必要な温度条件を満足させるためには、より高速で高精度の温度制御機能、即ち、冷却・加熱の機能が必要となる。   At the same time, since the current capacity is increased and the power consumption is increased at the same time due to the higher integration, higher speed, and larger capacity, the self-heating amount of the semiconductor device during the characteristic test is increased. Therefore, in order to satisfy the temperature condition necessary for the characteristic test, a higher-speed and higher-precision temperature control function, that is, a cooling / heating function is required.

ここで、図12及び図13を参照して、従来の半導体試験装置を説明する。図12は従来の半導体試験装置の概念的構成図であり、テストヘッド30を設けたウェーハプローバ装置10とLSIテスタ40とを備えている。ウェーハプローバ装置10は、筐体11の内部に半導体ウェーハ16を搭載するステージ15とステージ15をX-Y方向に動かすステージ移動機構を備えている。なお、ステージ15を垂直方向に移動させるボールねじについてはここでは図示を省略している   Here, a conventional semiconductor test apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is a conceptual configuration diagram of a conventional semiconductor test apparatus, which includes a wafer prober apparatus 10 provided with a test head 30 and an LSI tester 40. The wafer prober apparatus 10 includes a stage 15 on which a semiconductor wafer 16 is mounted inside a housing 11 and a stage moving mechanism that moves the stage 15 in the XY direction. The ball screw that moves the stage 15 in the vertical direction is not shown here.

ステージ移動機構は、ステージ15をX方向に移動させるガイドレールX13を備えたレール筐体12と、レール筐体12をY方向に移動させるガイドレールY14を備えている。ステージ15はガイドレールX13に沿ってX方向に移動する。   The stage moving mechanism includes a rail housing 12 including a guide rail X13 that moves the stage 15 in the X direction, and a guide rail Y14 that moves the rail housing 12 in the Y direction. The stage 15 moves in the X direction along the guide rail X13.

テストヘッド30は、プローブカード31が取り付けられており、プローブカード31には、ガイド部材34で支持・固定されたプローブピン33を備えたプローブ部32が取り付けられている。LSIテスタ40からの信号がテストヘッド30を介してプローブピン33を半導体ウェーハ16に当接してテスト信号を印加し、その出力をLSIテスタ40へ出力することで試験が行われる。   A probe card 31 is attached to the test head 30, and a probe portion 32 including probe pins 33 supported and fixed by a guide member 34 is attached to the probe card 31. The test is performed by a signal from the LSI tester 40 contacting the probe pin 33 to the semiconductor wafer 16 via the test head 30 to apply a test signal and outputting the output to the LSI tester 40.

図13は従来の半導体試験装置の測定動作の説明図である。まず、図13(a)に示すように、半導体ウェーハ16を搭載したステージ15をステージ移動機構を用いてプローブカード31に対してX−Y方向に相対的に移動させて測定対象チップがプローブピン33の直下に来るように移動させる。   FIG. 13 is an explanatory diagram of a measurement operation of a conventional semiconductor test apparatus. First, as shown in FIG. 13A, the stage 15 on which the semiconductor wafer 16 is mounted is moved relative to the probe card 31 in the XY direction by using the stage moving mechanism, and the measurement target chip becomes the probe pin. Move to come under 33.

次いで、図13(b)に示すように、ステージ15の中心軸に配置したボールねじ29を送ることによりZ方向に上昇させ、プローブピン33を所定の圧力で測定対象半導体チップに当接して特性試験を行う。特性試験の終了後にボールネジ29を下降させて、次の測定対象チップへステージ15を移動させる。   Next, as shown in FIG. 13B, the ball screw 29 disposed on the central axis of the stage 15 is sent to be raised in the Z direction, and the probe pin 33 is brought into contact with the measurement target semiconductor chip with a predetermined pressure. Perform the test. After completion of the characteristic test, the ball screw 29 is lowered and the stage 15 is moved to the next chip to be measured.

また、電流容量が大きく消費電力が大きい半導体装置においては、特性試験時の自己発熱量の増大に対して特性試験で保証したい温度条件を満足する必要がある。そのためには、ウェーハを搭載したステージに設置している温度制御機能によりステージ温度を特性試験の温度条件に制御する必要がある。   In a semiconductor device having a large current capacity and large power consumption, it is necessary to satisfy a temperature condition to be guaranteed in the characteristic test against an increase in the amount of self-heating during the characteristic test. For that purpose, it is necessary to control the stage temperature to the temperature condition of the characteristic test by the temperature control function installed on the stage on which the wafer is mounted.

図14は、従来の温度調整機能付半導体測定装置の概念的構成図であり、ステージ15の内部に、冷媒を循環させる冷却パイプ26、ヒータ27及び温度センサ28を収容している。特性試験時には、測定対象チップ(ダイ)の温度を制御するために、温度センサ28により温度を測定し、その出力に基づいて温度コントローラ21によりスイッチ23のオン-オフを制御してヒータ27への電圧印加を制御するとともに、冷媒の循環量も制御する。   FIG. 14 is a conceptual configuration diagram of a conventional semiconductor measuring apparatus with a temperature adjusting function, in which a cooling pipe 26 for circulating a refrigerant, a heater 27, and a temperature sensor 28 are accommodated in a stage 15. At the time of the characteristic test, in order to control the temperature of the measurement target chip (die), the temperature is measured by the temperature sensor 28, and the on / off of the switch 23 is controlled by the temperature controller 21 based on the output to the heater 27. The voltage application is controlled and the circulation amount of the refrigerant is also controlled.

再表2010/073359号公報Table 2010/073359 特開2006-329816号公報JP 2006-329816 A

しかし、特性試験に使用される外部端子が多く、押圧の総荷重が増大すると、中心軸から押圧部までの距離があると、押圧部において曲げモーメントが発生することでステージが傾いてしまうので、その事情を図15を参照して説明する。   However, there are many external terminals used for the characteristic test, and when the total load of pressing increases, if there is a distance from the central axis to the pressing part, the stage tilts because a bending moment is generated in the pressing part, The circumstances will be described with reference to FIG.

図15は従来の半導体試験装置の問題点の説明図であり、中心軸から離れた端部に位置するチップを測定する場合、押圧部において発生する曲げモーメントが大きくなってステージ15が傾いてしまう。その結果、ステージ15を上昇させてコンタクトの押圧を掛けようとしても実際の、プローブピン33のストローク量が不足してコンタクト不良を誘発し、接触荷重不足となってしまうという問題がある。   FIG. 15 is an explanatory diagram of problems in a conventional semiconductor test apparatus. When a chip located at an end away from the central axis is measured, the bending moment generated in the pressing portion increases and the stage 15 tilts. . As a result, there is a problem that even if the stage 15 is raised and the contact is pressed, the actual stroke amount of the probe pin 33 is insufficient to induce a contact failure and the contact load is insufficient.

また、ウェーハ内の各々のチップの電流容量にばらつきがあると各々のチップの消費電力のばらつきが生じるため、測定対象チップを特性試験の必要温度条件に制御する必要がある。   Also, if the current capacity of each chip in the wafer varies, the power consumption of each chip varies, and therefore it is necessary to control the measurement target chip to the required temperature condition for the characteristic test.

しかし、温度調整機能付半導体測定装置の場合には、温度センサはステージの温度を測定しているだけで、測定対象チップの温度を直接測定していない。その結果、特性試験を行っている測定対象チップ個々の温度を必要な温度範囲に制御しながら特性試験を行うことができないという問題がある。   However, in the case of a semiconductor measuring device with a temperature adjustment function, the temperature sensor only measures the temperature of the stage, and does not directly measure the temperature of the measurement target chip. As a result, there is a problem that the characteristic test cannot be performed while controlling the temperature of each measurement target chip that is performing the characteristic test within a necessary temperature range.

したがって、電子デバイス用試験装置及び試験方法において、プローブピンのストローク量不足による接触荷重不足を解消することを目的とする。   Accordingly, it is an object of the present invention to eliminate the shortage of contact load due to the short stroke of the probe pin in the test apparatus and test method for electronic devices.

開示する一観点からは、電子デバイスが形成されたウェーハを搭載し、平面X,Y方向,高さZ方向に駆動可能なステージと、前記ステージと相対する上部に位置し、プローブ部が設けられたプローブカードを固定するプローブ固定部と、前記ステージの下面に当接するように昇降可能な支持体とを有し、前記支持体の中心軸が前記プローブ部の中心軸と一致し、前記ステージが上昇して前記プローブ部を押圧して電気的接触を取る時に、前記支持体を上昇させて前記ステージの下面に当接させて前記ウェーハへの前記プローブカードの押圧力を支持する昇降機構を有することを特徴とする電子デバイス用試験装置が提供される。 From one aspect to be disclosed, a stage on which a wafer on which an electronic device is formed is mounted and which can be driven in the plane X, Y direction and height Z direction, and an upper portion facing the stage are provided, and a probe unit is provided. A probe fixing portion for fixing the probe card, and a support body that can be moved up and down so as to come into contact with the lower surface of the stage, the center axis of the support body coincides with the center axis of the probe section, and the stage A lifting mechanism that supports the pressing force of the probe card on the wafer by raising the support and bringing it into contact with the lower surface of the stage when the probe unit is lifted and pressed to make electrical contact. An electronic device test apparatus is provided.

開示する別の観点からは、電子デバイスが形成されたウェーハを搭載したステージを、前記ステージと相対する上部に位置するプローブに固定されたプローブカードに設けたプローブ部に対して水平方向の位置合わせを行う工程と、前記ステージを上昇させて前記ウェーハの測定対象部を前記プローブ部に当接し押圧して電気的接触を取る工程と、前記プローブ部の中心軸と自身の中心軸が一致する位置に配置された支持体を上昇させて、前記ステージの下面に当接させて前記ウェーハへの前記プローブカードの押圧力を支持する工程とを有することを特徴とする試験方法が提供される。   From another viewpoint to be disclosed, a stage on which a wafer on which an electronic device is formed is mounted in a horizontal direction with respect to a probe portion provided on a probe card fixed to a probe located at an upper portion opposite to the stage. A step of raising the stage, abutting and pressing the measurement target portion of the wafer against the probe portion to make electrical contact, and a position where the central axis of the probe portion and the central axis of the probe portion coincide with each other And a step of supporting the pressing force of the probe card on the wafer by raising the support disposed on the stage and bringing it into contact with the lower surface of the stage.

開示の電子デバイス用試験装置及び試験方法によれば、プローブピンのストローク量不足による接触荷重不足を解消することが可能になる。   According to the disclosed test apparatus and test method for an electronic device, it is possible to eliminate a shortage of contact load due to a short stroke of the probe pin.

本発明の実施の形態の電子デバイス用試験装置の概念的要部構成図である。It is a conceptual principal part block diagram of the testing device for electronic devices of embodiment of this invention. 本発明の実施例1の半導体試験装置の概念的構成図である。It is a notional block diagram of the semiconductor test equipment of Example 1 of the present invention. 本発明の実施例1の半導体試験装置の水平方向動作の説明図である。It is explanatory drawing of the horizontal direction operation | movement of the semiconductor testing apparatus of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の半導体試験装置の垂直方向動作の説明図である。It is explanatory drawing of the vertical direction operation | movement of the semiconductor testing apparatus of Example 1 of this invention. 本発明の実施例2の半導体試験装置の概念的要部構成図である。It is a conceptual principal part block diagram of the semiconductor test apparatus of Example 2 of this invention. 本発明の実施例3の半導体試験装置の概念的要部構成図である。It is a conceptual principal part block diagram of the semiconductor test apparatus of Example 3 of this invention. 本発明の実施例4の半導体試験装置の概念的要部構成図である。It is a conceptual principal part block diagram of the semiconductor test apparatus of Example 4 of this invention. 本発明の実施例5の半導体試験装置の概念的要部構成図である。It is a conceptual principal part block diagram of the semiconductor test apparatus of Example 5 of this invention. 本発明の実施例6の半導体試験装置の概念的要部構成図である。It is a conceptual principal part block diagram of the semiconductor test apparatus of Example 6 of this invention. 本発明の実施例7の半導体試験装置の概念的要部構成図である。It is a conceptual principal part block diagram of the semiconductor test apparatus of Example 7 of this invention. 本発明の実施例8の半導体試験装置の概念的要部構成図である。It is a conceptual principal part block diagram of the semiconductor test apparatus of Example 8 of this invention. 従来の半導体試験装置の概念的構成図である。It is a notional block diagram of the conventional semiconductor test apparatus. 従来の半導体試験装置の測定動作の説明図である。It is explanatory drawing of the measurement operation | movement of the conventional semiconductor test apparatus. 従来の温度調整機能付半導体試験装置の概念的構成図である。It is a notional block diagram of the conventional semiconductor test apparatus with a temperature adjustment function. 従来の半導体試験装置の問題点の説明図である。It is explanatory drawing of the problem of the conventional semiconductor test apparatus.

ここで、図1を参照して、本発明の実施の形態の電子デバイス用試験装置を説明する。図1は、本発明の実施の形態の電子デバイス用試験装置の概念的要部構成図であり、ウェーハ2を搭載するステンレス等のハードな部材からなるステージ1をXYZ方向に移動可能にするとともに、XY方向の位置が固定された支持体3を設ける。この支持体3はその中心軸がプローブカード4のプローブ部5の中心軸と一致するように配置し、Z方向の昇降機構を備えている。なお、中心軸の一致の程度は、数学的に厳密な一致を意味するものではなく、機械的な誤差を許容するものである。なお、支持体3の直径は、測定対象チップの長軸の例えば1.2倍〜2倍程度、同時測定で測定エリアが広い場合には、その測定エリアの1.2倍〜2倍程度が望ましい。   Here, with reference to FIG. 1, an electronic device test apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a conceptual configuration diagram of a principal part of an electronic device test apparatus according to an embodiment of the present invention, which enables a stage 1 made of a hard member such as stainless steel on which a wafer 2 is mounted to be moved in the XYZ directions. A support 3 having a fixed position in the XY direction is provided. The support 3 is arranged so that the central axis thereof coincides with the central axis of the probe portion 5 of the probe card 4, and is provided with an elevating mechanism in the Z direction. The degree of coincidence of the central axes does not mean a mathematically exact coincidence, but allows a mechanical error. Note that the diameter of the support 3 is, for example, about 1.2 to 2 times the major axis of the measurement target chip. If the measurement area is large by simultaneous measurement, the diameter is about 1.2 to 2 times the measurement area. desirable.

測定時には、ウェーハ2を搭載したステージ1をステージ移動機構を用いてプローブカード4のプローブ部5に対してX−Y方向に相対的に移動させて測定対象チップがガイド部材7に支持・固定されたプローブピン6の直下に来るように移動させる。次いで、ステージ1に設けた昇降機構によりZ方向に上昇させ、プローブピン6を所定の圧力で測定対象チップに当接する。   At the time of measurement, the stage 1 on which the wafer 2 is mounted is moved relative to the probe portion 5 of the probe card 4 in the XY direction using the stage moving mechanism, and the measurement target chip is supported and fixed to the guide member 7. The probe pin 6 is moved so as to come directly below. Next, the probe pin 6 is brought into contact with the measurement target chip with a predetermined pressure by being raised in the Z direction by an elevating mechanism provided on the stage 1.

この時、支持体3を昇降機構によりZ方向に上昇させて、ステージ1の内側天井面に当接させて、ステージ1に搭載したウェーハ2へのプローブピン6の押圧力を所定の値に保持することが可能になる。   At this time, the support 3 is lifted in the Z direction by the lifting mechanism and is brought into contact with the inner ceiling surface of the stage 1 to keep the pressing force of the probe pins 6 on the wafer 2 mounted on the stage 1 at a predetermined value. It becomes possible to do.

近年、半導体装置の特性試験における外部端子数の増加により、プローブカードにより電気接触時に半導体装置に掛かる荷重が増大し、ウェーハプローバ装置のステージに掛かる荷重が増大する。例えば、外部端子数が20、000ピンある場合には、プローブカードの1ピン当たりのプローブ荷重を5gfとすると、
5gf×20、000(ピン)=100、000gf(=100kgf)
となる。
In recent years, due to the increase in the number of external terminals in the characteristic test of a semiconductor device, the load applied to the semiconductor device during electrical contact by the probe card increases, and the load applied to the stage of the wafer prober device increases. For example, if the number of external terminals is 20,000 pins and the probe load per pin of the probe card is 5 gf,
5 gf × 20,000 (pin) = 100,000 gf (= 100 kgf)
It becomes.

したがって、ウェーハの端部に位置するチップの特性試験を行う場合には、押圧部において発生する曲げモーメントが非常に大きくなる。しかし、本発明の実施の形態においては、ステージ1だけでなく、ステージ1の内側天井面に配置した支持体3によりステージ1が下方向に撓むのを防止することができる。なお、支持体3の材質は任意であるが、ステージ1と同じステンレスが典型的なものである。   Therefore, when performing the characteristic test of the chip located at the end of the wafer, the bending moment generated in the pressing portion becomes very large. However, in the embodiment of the present invention, it is possible to prevent the stage 1 from being bent downward not only by the stage 1 but also by the support 3 arranged on the inner ceiling surface of the stage 1. In addition, although the material of the support body 3 is arbitrary, the same stainless steel as the stage 1 is typical.

また、支持体3の内部には、冷媒を流動させて前記支持体を冷却する冷却機構と、電圧印加により支持体を加熱するヒータと、支持体の天井面に配置した温度センサとを備えた温度調整機構を設けることが望ましい。このような温度調整機構を設けることによって、ステージ1の温度ではなく、ウェーハ2の測定対象部の温度を精度良く測定することが可能になる。   The support 3 includes a cooling mechanism for flowing the coolant to cool the support, a heater for heating the support by applying a voltage, and a temperature sensor disposed on the ceiling surface of the support. It is desirable to provide a temperature adjustment mechanism. By providing such a temperature adjustment mechanism, it is possible to accurately measure the temperature of the measurement target portion of the wafer 2 instead of the temperature of the stage 1.

この場合、冷却機構とヒータは、温度センサの測定結果に基づいて、温度コントローラで制御されることになる。なお、冷却機構としては、冷却水やフロリナート(3M社の登録商標)等の冷媒を循環させる冷却パイプが典型的なものである。   In this case, the cooling mechanism and the heater are controlled by the temperature controller based on the measurement result of the temperature sensor. The cooling mechanism is typically a cooling pipe that circulates coolant such as cooling water or Fluorinert (registered trademark of 3M Company).

或いは、ステージ1の内部にも、冷媒を流動させてステージを冷却する冷却機構と、電圧印加によりステージを加熱するヒータと、ステージの内部天井面に配置した温度センサとを備えた温度調整機構を設けても良い。このように、ステージ1にも温度調整機構を設けることによって、より高速で所定の温度条件に到達することが可能になる。   Alternatively, a temperature adjustment mechanism including a cooling mechanism that cools the stage by flowing a refrigerant, a heater that heats the stage by applying a voltage, and a temperature sensor that is disposed on the internal ceiling surface of the stage is provided inside the stage 1. It may be provided. Thus, by providing the stage 1 with a temperature adjustment mechanism, it becomes possible to reach a predetermined temperature condition at a higher speed.

また、支持体3とステージ1との当接面に熱伝導性の良好な、熱伝導シート或いは熱伝導グリースのいずれかを設けても良く、支持体3とステージ1との間の熱伝導が効率的に行われる。なお、熱伝導シートとしては、グラファイトシートやゴム製のシート等を用いることができる。このような熱伝導シート或いは熱伝導グリースは、支持体3の頂面に設けても良いし、ステージの下面に設けても良い。   In addition, either a heat conductive sheet or a heat conductive grease having good heat conductivity may be provided on the contact surface between the support 3 and the stage 1, and the heat conduction between the support 3 and the stage 1 may be performed. Done efficiently. In addition, as a heat conductive sheet, a graphite sheet, a rubber sheet, or the like can be used. Such a heat conductive sheet or heat conductive grease may be provided on the top surface of the support 3 or on the lower surface of the stage.

また、温度調整機構を備えた支持体3に隣接して、同じ構造の第2の支持体を設けても良く、次の被測定チップの温度制御を事前に行うことが可能となる   Further, a second support body having the same structure may be provided adjacent to the support body 3 provided with the temperature adjusting mechanism, and temperature control of the next chip to be measured can be performed in advance.

また、プローブカード4に複数のプローブ部5を設けても良く、複数のチップ(ダイ)の特性試験を同時に行うことができる。その場合に、支持体3の平面形状を、複数のプローブ部5の平面外形に整合した形状、例えば、相似の形状にすることが望ましい。   In addition, a plurality of probe portions 5 may be provided on the probe card 4, and a plurality of chips (dies) can be tested simultaneously. In that case, it is desirable that the planar shape of the support 3 is a shape that matches the planar outer shape of the plurality of probe portions 5, for example, a similar shape.

また、プローブカード4に複数のプローブ部5を設けた場合には、各プローブ部に対応するように温度調整機能を備えた個別の支持体3を設けるようにしても良く、複数の被測定チップの温度制御を個別に同時に行うことが可能となる。   When a plurality of probe parts 5 are provided on the probe card 4, individual supports 3 having a temperature adjustment function may be provided so as to correspond to each probe part. It becomes possible to perform the temperature control individually.

本発明の実施の形態によれば、半導体装置等の電子デバイスの特性試験に使用する試験装置において、ウェーハの外周付近のダイを測定する場合にステージが傾斜することにより誘発するプローブピンのストローク量不足を抑制することができる。また、電流容量が大きく消費電力が大きい電子デバイスの特性試験時の自己発熱量の増大に対して、ウェーハ内の各々の被測定ダイの温度制御が可能となる。   According to the embodiment of the present invention, in a test apparatus used for a characteristic test of an electronic device such as a semiconductor device, a stroke amount of a probe pin induced by tilting a stage when measuring a die near the outer periphery of a wafer. The shortage can be suppressed. Further, the temperature of each die to be measured in the wafer can be controlled with respect to an increase in the amount of self-heating during the characteristic test of the electronic device having a large current capacity and large power consumption.

なお、被測定ウェーハの裏面側から温度調整器機構を備えたコンタクト部材を当接することが提案されている(特許文献2参照)。しかし、この提案においては、ウェーハを直接支持するハードな部材からなるステージは存在せず、ウェーハはダイシング用テープ上に支持されているので、ステージの傾きを防止する本発明の支持体とは全く異なるものである。   It has been proposed to contact a contact member having a temperature regulator mechanism from the back side of the wafer to be measured (see Patent Document 2). However, in this proposal, there is no stage made of a hard member that directly supports the wafer, and the wafer is supported on the dicing tape, so the support of the present invention that prevents the tilt of the stage is completely different. Is different.

次に、図2乃至図4を参照して、本発明の実施例1の半導体試験装置を説明する。図2は本発明の実施例1の半導体試験装置の概念的構成図であり、従来の半導体試験装置と同様にテストヘッド30を設けたウェーハプローバ装置10とLSIテスタ40とを備えている。ウェーハプローバ装置10は、筐体11の内部に半導体ウェーハ16を搭載するステージ15とステージ15をX-Y方向に動かすステージ移動機構を備えている。なお、ステージ15を垂直方向に移動させる機構についてはここでは図示を省略している。   Next, the semiconductor test apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a conceptual configuration diagram of the semiconductor test apparatus according to the first embodiment of the present invention, and includes a wafer prober apparatus 10 provided with a test head 30 and an LSI tester 40 as in the conventional semiconductor test apparatus. The wafer prober apparatus 10 includes a stage 15 on which a semiconductor wafer 16 is mounted inside a housing 11 and a stage moving mechanism that moves the stage 15 in the XY direction. A mechanism for moving the stage 15 in the vertical direction is not shown here.

ステージ移動機構は、従来と同様にステージ15をX方向に移動させるガイドレールX13を搭載するレール筐体12と、レール筐体12をY方向に移動させるガイドレールY14を備えている。ステージ15はガイドレールX13に沿ってX方向に移動する。本発明においては、後述する支持体17の昇降を妨げないように開口部18を設けている。   The stage moving mechanism includes a rail housing 12 that mounts a guide rail X13 that moves the stage 15 in the X direction, and a guide rail Y14 that moves the rail housing 12 in the Y direction. The stage 15 moves in the X direction along the guide rail X13. In the present invention, the opening 18 is provided so as not to hinder the lifting and lowering of the support 17 described later.

テストヘッド30は、プローブカード31が取り付けられており、プローブカード31には、ガイド部材34で支持・固定されたプローブピン33を備えたプローブ部32が取り付けられている。LSIテスタ40からの信号がテストヘッド30を介してプローブピン33を半導体ウェーハ16に当接してテスト信号を印加し、その出力をLSIテスタ40へ出力することで試験が行われる。   A probe card 31 is attached to the test head 30, and a probe portion 32 including probe pins 33 supported and fixed by a guide member 34 is attached to the probe card 31. The test is performed by a signal from the LSI tester 40 contacting the probe pin 33 to the semiconductor wafer 16 via the test head 30 to apply a test signal and outputting the output to the LSI tester 40.

本発明の実施例1においては、ウェーハ口径が300mmに対して例えば直径が100mm程度のステンレス製の円筒状の支持体17をステージ15の下部に、且つ、支持体17の中心軸とプローブカード31のプローブ部32の中心軸が一致するように配置する。   In the first embodiment of the present invention, a stainless steel cylindrical support 17 having a wafer diameter of 300 mm, for example, a diameter of about 100 mm, is provided below the stage 15, and the central axis of the support 17 and the probe card 31. It arrange | positions so that the center axis | shafts of the probe part 32 may correspond.

図3は、本発明の実施例1の半導体試験装置の水平方向動作の説明図であり、図3(a)に示すように、半導体ウェーハ16の右下部のチップを測定する場合には、レール筐体12をレールガイドY14に沿ってY方向の上側に移動させる。次いで、ステージ15をレールガイドX13に沿ってX方向の左側に移動させて、測定対象チップが支持体17の中心に位置するようステージ15を移動させる。   FIG. 3 is an explanatory diagram of the horizontal operation of the semiconductor test apparatus according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3A, when measuring the chip on the lower right side of the semiconductor wafer 16, the rail The housing 12 is moved upward in the Y direction along the rail guide Y14. Next, the stage 15 is moved to the left in the X direction along the rail guide X <b> 13, and the stage 15 is moved so that the measurement target chip is positioned at the center of the support body 17.

左上に位置するチップを測定する場合には、図3(b)に示すように、レール筐体12をレールガイドY14に沿ってY方向の下側に移動させる。次いで、ステージ15をレールガイドX13に沿ってX方向の右側に移動させて、測定対象チップが支持体17の中心に位置するようステージ15を移動させる。   When measuring the chip located in the upper left, as shown in FIG. 3B, the rail housing 12 is moved downward in the Y direction along the rail guide Y14. Next, the stage 15 is moved to the right in the X direction along the rail guide X <b> 13, and the stage 15 is moved so that the measurement target chip is positioned at the center of the support body 17.

図4は、本発明の実施例1の半導体試験装置の垂直方向動作の説明図であり、図4(a)は、図3に示した水平方向の位置合わせが中将した状態を示している。次いで、図4(b)に示すように、ステージ15を昇降機構により上昇させて半導体ウェーハ16をプローブピン33に当接させる。次いで、支持体17を昇降機構により上昇させてステージ15の内部天井面に当接させ、この状態で特性試験を行う。   FIG. 4 is an explanatory diagram of the vertical operation of the semiconductor test apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4A shows a state in which the horizontal alignment shown in FIG. . Next, as shown in FIG. 4B, the stage 15 is raised by the elevating mechanism to bring the semiconductor wafer 16 into contact with the probe pins 33. Next, the support 17 is raised by the lifting mechanism and brought into contact with the internal ceiling surface of the stage 15, and the characteristic test is performed in this state.

本発明の実施例1においては、ステージの下側にプローブ部の中心軸とその中心軸が一致する支持体を設けているので、中心軸から離れているチップに対して、曲げモーメントを発生することなくステージを昇降が可能になる。その結果、ステージが傾いて荷重不足となることがない。   In the first embodiment of the present invention, since a support body whose center axis coincides with the central axis of the probe portion is provided on the lower side of the stage, a bending moment is generated with respect to the tip away from the central axis. The stage can be raised and lowered without any problem. As a result, the stage is not inclined and the load is not insufficient.

次に、図5を参照して、本発明の実施例2の半導体試験装置を説明する。図5は本発明の実施例2の半導体試験装置の概念的要部構成図であり、プローブカードが複数のプローブ部を備えている以外は、上記の実施例1と同様である。   Next, referring to FIG. 5, a semiconductor test apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a conceptual diagram of a principal part of a semiconductor test apparatus according to the second embodiment of the present invention, which is the same as the first embodiment except that the probe card includes a plurality of probe sections.

ここでは、プローブ部を2×2とし、支持体の平面形状は、4個のプローブ部の外形に整合させて正方形に近い矩形にしている。なお、図においては、プローブ部32、32のみを図示している。支持体17を上昇させてステージ15の内部天井面を支持することで、ステージ15に搭載した半導体ウェーハ16へのプローブカード31の押圧力を測定する4個のチップ全てに対して一定の状態にし、一度に4個のチップの安定した同時測定が可能になる。 Here, the probe portion is 2 × 2, and the planar shape of the support is a rectangle close to a square by matching the outer shape of the four probe portions. In the figure, only the probe portions 32 1 and 32 2 are shown. By raising the support 17 and supporting the inner ceiling surface of the stage 15, a constant state is obtained for all four chips for measuring the pressing force of the probe card 31 on the semiconductor wafer 16 mounted on the stage 15. This enables stable simultaneous measurement of four chips at a time.

次に、図6を参照して、本発明の実施例3の半導体試験装置を説明する。図6は本発明の実施例3の半導体試験装置の概念的要部構成図であり、支持体の内部に温度調整機構を設けた以外は、上記の実施例1と同様である。   Next, with reference to FIG. 6, a semiconductor test apparatus according to Embodiment 3 of the present invention will be described. FIG. 6 is a conceptual configuration diagram of a principal part of the semiconductor test apparatus according to the third embodiment of the present invention, which is the same as the first embodiment except that a temperature adjusting mechanism is provided inside the support.

図に示すように、プローブカード31のプローブ部32の直下の位置に配置した支持体17の内部に冷却水を流動させて支持体17を冷却する冷却パイプ19、支持体17を加熱するヒータ20を設ける。冷却パイプ19を循環する冷却水の循環量及びヒータ20に対する電圧印加は支持体17の内部に設けた温度センサ22の検出出力に基づいて温度コントローラ21により制御され、ヒータ20に対しては、スイッチ23のオン-オフにより電圧印加を制御する。この時、温度センサ22は、支持体17のなるべく天井面に近い位置に配置する。   As shown in the figure, a cooling pipe 19 that cools the support 17 by flowing cooling water inside the support 17 disposed at a position directly below the probe portion 32 of the probe card 31, and a heater 20 that heats the support 17. Is provided. The circulation amount of the cooling water circulating through the cooling pipe 19 and the voltage application to the heater 20 are controlled by the temperature controller 21 based on the detection output of the temperature sensor 22 provided inside the support member 17. The voltage application is controlled by turning on and off 23. At this time, the temperature sensor 22 is arranged as close to the ceiling surface as possible of the support body 17.

本発明の実施例3においては、支持体の内部に温度制御機構を備えているので、測定部における荷重不足を招くことがなくなるとともに、温度センサにより、測定部位における温度を検知しているので、所定の温度範囲における特性試験が可能になる。   In Example 3 of the present invention, since the temperature control mechanism is provided inside the support body, the load at the measurement unit is not insufficient, and the temperature at the measurement site is detected by the temperature sensor. A characteristic test in a predetermined temperature range becomes possible.

次に、図7を参照して、本発明の実施例4の半導体試験装置を説明する。図7は本発明の実施例4の半導体試験装置の概念的要部構成図であり、支持体とステージの当接面に熱伝導グリースを設けた以外は、上記の実施例3と同様である。   Next, with reference to FIG. 7, the semiconductor test apparatus of Example 4 of this invention is demonstrated. FIG. 7 is a conceptual configuration diagram of a principal part of the semiconductor test apparatus according to the fourth embodiment of the present invention, which is the same as the third embodiment except that thermal conductive grease is provided on the contact surface between the support and the stage. .

図に示すように、プローブカード31のプローブ部32の直下の位置に配置した支持体17の内部に冷却水を流動させて支持体17を冷却する冷却パイプ19、支持体17を加熱するヒータ20を設ける。冷却パイプ19を循環する冷却水の循環量及びヒータ20に対する電圧印加は支持体17の内部に設けた温度センサ22の検出出力に基づいて温度コントローラ21により制御され、ヒータ20に対しては、スイッチ23のオン-オフにより電圧印加を制御する。この時、温度センサ22は、支持体17のなるべく天井面に近い位置に配置する。   As shown in the figure, a cooling pipe 19 that cools the support 17 by flowing cooling water inside the support 17 disposed at a position directly below the probe portion 32 of the probe card 31, and a heater 20 that heats the support 17. Is provided. The circulation amount of the cooling water circulating through the cooling pipe 19 and the voltage application to the heater 20 are controlled by the temperature controller 21 based on the detection output of the temperature sensor 22 provided inside the support member 17. The voltage application is controlled by turning on and off 23. At this time, the temperature sensor 22 is arranged as close to the ceiling surface as possible of the support body 17.

この実施例4においては、支持体17とステージ15の当接面に例えば厚さ5μm〜20mm程度となるように熱伝導グリース24を塗布する。この熱伝導グリース24は、支持体17の頂面に塗布しても良いし、或いは、ステージ15の天井面に塗布しても良い。   In the fourth embodiment, the thermal conductive grease 24 is applied to the contact surface between the support 17 and the stage 15 so as to have a thickness of about 5 μm to 20 mm, for example. The thermal conductive grease 24 may be applied to the top surface of the support 17 or may be applied to the ceiling surface of the stage 15.

本発明の実施例4においては、上記の実施例3と同様な効果が得られる以外に、支持体とステージの当接面に熱伝導性が良好な熱伝導グリースを介在させているので、支持体とステージとの間の熱伝導を効率化してステージを精度よく温度制御することができる。   In Example 4 of the present invention, in addition to obtaining the same effect as in Example 3 above, a thermal conductive grease having good thermal conductivity is interposed on the contact surface between the support and the stage. The temperature of the stage can be accurately controlled by improving the efficiency of heat conduction between the body and the stage.

次に、図8を参照して、本発明の実施例5の半導体試験装置を説明する。図8は本発明の実施例5の半導体試験装置の概念的要部構成図であり、支持体とステージの当接面に熱伝導シートを設けた以外は、上記の実施例3と同様である。   Next, with reference to FIG. 8, a semiconductor test apparatus according to Embodiment 5 of the present invention will be described. FIG. 8 is a conceptual configuration diagram of a principal part of a semiconductor test apparatus according to Example 5 of the present invention, which is the same as Example 3 except that a heat conductive sheet is provided on the contact surface between the support and the stage. .

図に示すように、プローブカード31のプローブ部32の直下の位置に配置した支持体17の内部に冷却水を流動させて支持体17を冷却する冷却パイプ19、支持体17を加熱するヒータ20を設ける。冷却パイプ19を循環する冷却水の循環量及びヒータ20に対する電圧印加は支持体17の内部に設けた温度センサ22の検出出力に基づいて温度コントローラ21により制御され、ヒータ20に対しては、スイッチ23のオン-オフにより電圧印加を制御する。この時、温度センサ22は、支持体17のなるべく天井面に近い位置に配置する。   As shown in the figure, a cooling pipe 19 that cools the support 17 by flowing cooling water inside the support 17 disposed at a position directly below the probe portion 32 of the probe card 31, and a heater 20 that heats the support 17. Is provided. The circulation amount of the cooling water circulating through the cooling pipe 19 and the voltage application to the heater 20 are controlled by the temperature controller 21 based on the detection output of the temperature sensor 22 provided inside the support member 17. The voltage application is controlled by turning on and off 23. At this time, the temperature sensor 22 is arranged as close to the ceiling surface as possible of the support body 17.

この実施例5においては、支持体17の頂面に厚さが例えば50μm〜800μm程度のグラファイトシートからなる熱伝導シート25を貼り付ける。その結果、支持体17とステージ15との当接面には熱伝導性が良好な熱伝導シートが介在した構造となる。   In Example 5, a heat conductive sheet 25 made of a graphite sheet having a thickness of, for example, about 50 μm to 800 μm is attached to the top surface of the support 17. As a result, the contact surface between the support 17 and the stage 15 has a structure in which a heat conductive sheet having good heat conductivity is interposed.

本発明の実施例5においては、上記の実施例3と同様な効果が得られる以外に、支持体とステージの当接面に熱伝導性が良好な熱伝導シートを介在させているので、支持体とステージとの間の熱伝導を効率化してステージを精度よく温度制御することができる。   In Example 5 of the present invention, in addition to the same effects as in Example 3 above, a heat conductive sheet having good thermal conductivity is interposed on the contact surface between the support and the stage. The temperature of the stage can be accurately controlled by improving the efficiency of heat conduction between the body and the stage.

次に、図9を参照して、本発明の実施例6の半導体試験装置を説明する。図9は本発明の実施例6の半導体試験装置の概念的要部構成図であり、ステージの内部に温度調整機構を設けた以外は、上記の実施例1と同様である。   Next, with reference to FIG. 9, a semiconductor test apparatus according to Embodiment 6 of the present invention will be described. FIG. 9 is a conceptual configuration diagram of a principal part of a semiconductor test apparatus according to a sixth embodiment of the present invention, which is the same as the first embodiment except that a temperature adjustment mechanism is provided inside the stage.

図に示すように、プローブカード31のプローブ部32の直下の位置に配置した支持体17の内部に冷却水を流動させて支持体17を冷却する冷却パイプ19、支持体17を加熱するヒータ20を設ける。冷却パイプ19を循環する冷却水の循環量及びヒータ20に対する電圧印加は支持体17の内部に設けた温度センサ22の検出出力に基づいて温度コントローラ21により制御され、ヒータ20に対しては、スイッチ23のオン-オフにより電圧印加を制御する。この時、温度センサ22は、支持体17のなるべく天井面に近い位置に配置する。   As shown in the figure, a cooling pipe 19 that cools the support 17 by flowing cooling water inside the support 17 disposed at a position directly below the probe portion 32 of the probe card 31, and a heater 20 that heats the support 17. Is provided. The circulation amount of the cooling water circulating through the cooling pipe 19 and the voltage application to the heater 20 are controlled by the temperature controller 21 based on the detection output of the temperature sensor 22 provided inside the support member 17. The voltage application is controlled by turning on and off 23. At this time, the temperature sensor 22 is arranged as close to the ceiling surface as possible of the support body 17.

この実施例6においては、ステージ15の内部に冷却水を流動させてステージ15を冷却する冷却パイプ26、ステージ15を加熱するヒータ27を設ける。冷却パイプ26を循環する冷却水の循環量及びヒータ27に対する電圧印加はステージ15の内部に設けた温度センサ28の検出出力に基づいて温度コントローラ(図示を省略)により制御する。   In the sixth embodiment, a cooling pipe 26 that cools the stage 15 by flowing cooling water inside the stage 15 and a heater 27 that heats the stage 15 are provided. The circulation amount of the cooling water circulating through the cooling pipe 26 and the voltage application to the heater 27 are controlled by a temperature controller (not shown) based on the detection output of the temperature sensor 28 provided in the stage 15.

本発明の実施例6においては、上記の実施例3と同様な効果が得られる以外に、ステージの内部に温度調整機構を設けているので、より高速で所定の温度条件に到達することが可能になる。即ち、ステージ上にウェーハを搭載した段階で一定の温度に加熱又は冷却して温調しておき、さらに支持体により特性試験の温度条件に加熱又は冷却して温調することで、より高速で所定の温度条件に到達することができる。   In the sixth embodiment of the present invention, in addition to the same effects as in the third embodiment, a temperature adjustment mechanism is provided inside the stage, so that it is possible to reach a predetermined temperature condition at a higher speed. become. In other words, when the wafer is mounted on the stage, the temperature is adjusted by heating or cooling to a certain temperature, and further, the temperature is adjusted by heating or cooling to the temperature condition of the characteristic test by the support, so that the temperature can be increased. A predetermined temperature condition can be reached.

次に、図10を参照して、本発明の実施例7の半導体試験装置を説明する。図10は本発明の実施例7の半導体試験装置の概念的要部構成図であり、次測定用の支持体を設けた以外は、上記の実施例3と同様である。   Next, with reference to FIG. 10, the semiconductor test apparatus of Example 7 of this invention is demonstrated. FIG. 10 is a conceptual configuration diagram of a principal part of a semiconductor test apparatus according to Example 7 of the present invention, which is the same as Example 3 except that a support for the next measurement is provided.

図に示すように、プローブカード31のプローブ部32の直下の位置に配置した支持体17の内部に冷却水を流動させて支持体17を冷却する冷却パイプ19、支持体17を加熱するヒータ20を設けるとともに、その隣に次測定用の支持体17を設ける。この次測定用の支持体17の内部にも冷却水を流動させて支持体17を冷却する冷却パイプ19、支持体17を加熱するヒータ20が設けられている。 As shown, the cooling pipe 19 1 a cooling water to flow inside the support body 17 1 arranged in a position to cool the support 17 1 directly under the probe portion 32 of the probe card 31, the support 17 1 It provided with a heater 20 1 for heating, providing a support body 17 2 for the next measurement to the next. Heater 20 2 for heating the next measurement in the interior of the support body 17 2 for in flowing cooling water to cool the support 17 2 cooling pipe 19 2, the support 17 2 is provided.

冷却パイプ19,19を循環する冷却水の循環量及びヒータ20,20に対する電圧印加はそれぞれ支持体17,17の内部に設けた温度センサ22,22の検出出力に基づいて温度コントローラ21,21により制御される。ヒータ20,20に対しては、スイッチ23,23のオン−オフにより電圧印加を制御する。この時、温度センサ22,22は、支持体17,17のなるべく天井面に近い位置に配置する。 The circulation amount of the cooling water circulating through the cooling pipes 19 1 and 19 2 and the voltage application to the heaters 20 1 and 20 2 are respectively detected by the temperature sensors 22 1 and 22 2 provided inside the supports 17 1 and 17 2. Based on the temperature controller 21 1 , 21 2 is controlled. Voltage application to the heaters 20 1 and 20 2 is controlled by turning on and off the switches 23 1 and 23 2 . At this time, the temperature sensors 22 1 and 22 2 are arranged as close as possible to the ceiling surface of the supports 17 1 and 17 2 .

本発明の実施例7においては、上記の実施例3と同様な効果が得られる以外に、次測定用の支持体17を設けているので、支持体17と支持体17とを同時に上昇させて、被測定チップの温度制御と、次の被測定チップの温度制御を同時に行うことが可能となる。 In Example 7 of the present invention, in addition to the same effect as in Example 3 above is obtained, since the provided support 17 2 for the next measurement, the supporting member 17 1 and the support 17 2 simultaneously By raising the temperature, the temperature control of the chip to be measured and the temperature control of the next chip to be measured can be performed simultaneously.

次に、図11を参照して、本発明の実施例8の半導体試験装置を説明する。図11は本発明の実施例8の半導体試験装置の概念的要部構成図であり、実施例2のマルチプローブ試験装置の各プローブに対応する温度調整機能を備えた個別の支持体を設けた以外は、上記の実施例2と同様である。   Next, with reference to FIG. 11, the semiconductor test apparatus of Example 8 of this invention is demonstrated. FIG. 11 is a conceptual configuration diagram of a principal part of the semiconductor test apparatus according to the eighth embodiment of the present invention, in which an individual support having a temperature adjustment function corresponding to each probe of the multi-probe test apparatus according to the second embodiment is provided. Other than the above, the second embodiment is the same as the second embodiment.

図に示すように、プローブカード31のプローブ部32,32の直下の位置に配置した温度調整機能を有する平面形状が正方形に近い矩形の支持体17,17を配置する。この支持体17、17の内部に冷却水を流動させて支持体17,17を冷却する冷却パイプ19,19、支持体17,17を加熱するヒータ20,20を設ける。 As shown in the figure, rectangular supports 17 1 , 17 2 having a temperature adjustment function arranged at positions immediately below the probe portions 32 1 , 32 2 of the probe card 31 are arranged close to a square. Heater 20 1 for heating the support 17 1, 17 support 17 1 the cooling water to flow into the interior of 2, 17 cooling pipe 19 1 2 is cooled, 19 2, support 17 1, 17 2, 20 2 is provided.

冷却パイプ19,19を循環する冷却水の循環量及びヒータ20,20に対する電圧印加はそれぞれ支持体17,17の内部に設けた温度センサ22,22の検出出力に基づいて温度コントローラ21,21により制御される。ヒータ20,20に対しては、スイッチ23,23のオン-オフにより電圧印加を制御する。この時、温度センサ22,22は、支持体17,17のなるべく天井面に近い位置に配置する。 The circulation amount of the cooling water circulating through the cooling pipes 19 1 and 19 2 and the voltage application to the heaters 20 1 and 20 2 are respectively detected by the temperature sensors 22 1 and 22 2 provided inside the supports 17 1 and 17 2. Based on the temperature controller 21 1 , 21 2 is controlled. Voltage application to the heaters 20 1 and 20 2 is controlled by turning on and off the switches 23 1 and 23 2 . At this time, the temperature sensors 22 1 and 22 2 are arranged as close as possible to the ceiling surface of the supports 17 1 and 17 2 .

本発明の実施例8においては、上記の実施例2と同様な効果が得られる以外に、プローブ部に個々に対応する温度調整機能を有する支持体を設けているので、複数の被測定チップの温度制御を個別に同時に行うことが可能となる。   In Example 8 of the present invention, in addition to obtaining the same effect as in Example 2 above, the probe unit is provided with a support having a temperature adjustment function corresponding to each of the probe parts. Temperature control can be performed individually and simultaneously.

ここで、実施例1乃至実施例8を含む本発明の実施の形態に関して、以下の付記を付す。
(付記1)電子デバイスが形成されたウェーハを搭載し、平面X,Y方向,高さZ方向に駆動可能なステージと、前記ステージと相対する上部に位置し、プローブ部が設けられたプローブカードを固定するプローブ固定部と、前記ステージの下面に当接するように昇降可能な支持体とを有し、前記支持体の中心軸が前記プローブ部の中心軸と一致し、前記ステージが上昇して前記プローブ部を押圧して電気的接触を取る時に、前記支持体を上昇させて前記ステージの下面に当接させて前記ウェーハへの前記プローブカードの押圧力を支持する昇降機構を有することを特徴とする電子デバイス用試験装置。
(付記2)前記支持体の内部に、冷媒を流動させて前記支持体を冷却する冷却機構と、電圧印加により前記支持体を加熱するヒータと、前記支持体に配置した温度センサとを備えた温度調整機構を有することを特徴とする付記1に記載の電子デバイス用試験装置。
(付記3)前記ステージの内部に、冷媒を流動させて前記ステージを冷却する冷却機構と、電圧印加により前記ステージを加熱するヒータと、前記ステージの内部天井面に配置した温度センサとを備えた温度調整機構を有することを特徴とする付記2に記載の電子デバイス用試験装置。
(付記4)前記支持体の頂面に、熱伝導シート或いは熱伝導グリースのいずれかを設けたことを特徴とする付記2に記載の電子デバイス用試験装置。
(付記5)前記ステージの少なくとも前記支持体と当接可能な全面に、熱伝導シート或いは熱伝導グリースのいずれかを設けたことを特徴とする付記2に記載の電子デバイス用試験装置。
(付記6)前記温度調整機構を備えた支持体に隣接して第2の支持体を設け、前記第2の支持体の内部に、冷媒を流動させて前記第2の支持体を冷却する冷却機構と、電圧印加により前記第2の支持体を加熱するヒータと、前記第2の支持体に配置した温度センサとを備えた温度調整機構を有することを特徴とする付記2乃至付記5のいずれか1に記載の電子デバイス用試験装置。
(付記7)前記プローブカードが複数の前記プローブ部を備えており、前記支持体の平面形状が、前記複数のプローブ部の平面外形に整合した形状であることを特徴とする付記1に記載の電子デバイス用試験装置。
(付記8)前記プローブカードが複数の前記プローブ部を備えており、前記支持体が前記複数のプローブ部に対応する複数の支持体からなり、前記各支持体の内部に、冷媒を流動させて前記各支持体を冷却する冷却機構と、電圧印加により前記各支持体を加熱するヒータと、前記各支持体に配置した温度センサとを備えた温度調整機構を有することを特徴とする付記1に記載の電子デバイス用試験装置。
(付記9)電子デバイスが形成されたウェーハを搭載したステージを、前記ステージと相対する上部に位置するプローブ固定部に固定されたプローブカードに設けたプローブ部に対して水平方向の位置合わせを行う工程と、前記ステージを上昇させて前記ウェーハの測定対象部を前記プローブ部に当接し押圧して電気的接触を取る工程と、前記プローブ部の中心軸と自身の中心軸が一致する位置に配置された支持体を上昇させて、前記ステージの下面に当接させて前記ウェーハへの前記プローブカードの押圧力を支持する工程とを有することを特徴とする試験方法。
(付記10)前記支持体の内部に、冷媒を流動させて前記支持体を冷却する冷却機構と、電圧印加により前記支持体を加熱するヒータと、前記支持体に配置した温度センサとを備えており、前記支持体を前記ステージの下面に当接させた時に、前記ウェーハの測定対象部の温度を所定の温度範囲に制御することを特徴とする付記9に記載の試験方法。
Here, the following additional notes are attached to the embodiment of the present invention including Examples 1 to 8.
(Supplementary note 1) A probe card on which a wafer on which an electronic device is formed is mounted and which can be driven in a plane X, Y direction and height Z direction, and a probe card which is located on the upper side opposite to the stage and provided with a probe unit And a support body that can be moved up and down so as to abut the lower surface of the stage, the center axis of the support body coincides with the center axis of the probe section, and the stage is raised When the probe portion is pressed and brought into electrical contact, the support body is lifted and brought into contact with the lower surface of the stage to have a lifting mechanism that supports the pressing force of the probe card on the wafer. Test equipment for electronic devices.
(Supplementary Note 2) A cooling mechanism that cools the support by flowing a refrigerant, a heater that heats the support by applying a voltage, and a temperature sensor disposed on the support are provided inside the support. The test apparatus for electronic devices according to appendix 1, which has a temperature adjustment mechanism.
(Supplementary Note 3) A cooling mechanism for cooling the stage by flowing a refrigerant, a heater for heating the stage by applying a voltage, and a temperature sensor disposed on the internal ceiling surface of the stage are provided inside the stage. The test apparatus for electronic devices according to appendix 2, which has a temperature adjustment mechanism.
(Supplementary note 4) The electronic device test apparatus according to supplementary note 2, wherein either a heat conductive sheet or a heat conductive grease is provided on a top surface of the support.
(Supplementary note 5) The electronic device testing apparatus according to supplementary note 2, wherein either the heat conductive sheet or the heat conductive grease is provided on the entire surface of the stage that can contact the support.
(Additional remark 6) Cooling which provides a 2nd support body adjacent to the support body provided with the said temperature adjustment mechanism, makes a refrigerant | coolant flow inside the said 2nd support body, and cools the said 2nd support body Any one of appendix 2 to appendix 5, comprising a mechanism, a heater for heating the second support by applying a voltage, and a temperature sensor disposed on the second support. The electronic device test apparatus according to claim 1.
(Additional remark 7) The said probe card is provided with the said some probe part, The planar shape of the said support body is a shape matched with the planar external shape of the said several probe part, The additional statement 1 characterized by the above-mentioned. Test device for electronic devices.
(Additional remark 8) The said probe card is provided with the said some probe part, The said support body consists of a some support body corresponding to the said some probe part, and it is made to flow a refrigerant | coolant inside each said support body. Appendix 1 characterized by having a temperature adjustment mechanism comprising a cooling mechanism for cooling each support, a heater for heating each support by applying a voltage, and a temperature sensor disposed on each support. The test apparatus for electronic devices as described.
(Additional remark 9) The stage which mounted the wafer in which the electronic device was formed performs horizontal alignment with the probe part provided in the probe card | curd fixed to the probe fixing | fixed part located in the upper part facing the said stage. A step of raising the stage and abutting and pressing the measurement target portion of the wafer against the probe portion to make electrical contact; and a position where the central axis of the probe portion coincides with the central axis of the probe portion And a step of supporting the pressing force of the probe card on the wafer by raising the supported support and bringing it into contact with the lower surface of the stage.
(Supplementary Note 10) A cooling mechanism that cools the support by flowing a refrigerant, a heater that heats the support by applying a voltage, and a temperature sensor disposed on the support are provided inside the support. The test method according to appendix 9, wherein the temperature of the measurement target portion of the wafer is controlled within a predetermined temperature range when the support is brought into contact with the lower surface of the stage.

1 ステージ
2 ウェーハ
3 支持体
4 プローブカード
5 プローブ部
6 プローブピン
7 ガイド部材
10 ウェーハプローバ装置
11 筐体
12 レール筐体
13 ガイドレールX
14 ガイドレールY
15 ステージ
16 半導体ウェーハ
17,17,17 支持体
18 開口部
19,19,19 冷却パイプ
20,20,20 ヒータ
21,21,21 温度コントローラ
22,22,22 温度センサ
23,23,23 スイッチ
24 熱伝導グリース
25 熱伝導シート
26 冷却パイプ
27 ヒータ
28 温度センサ
29 ボールねじ
30 テストヘッド
31 プローブカード
32,32,32 プローブ部
33,33,33 プローブピン
34,34,34 ガイド部材
40 LSIテスタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stage 2 Wafer 3 Support body 4 Probe card 5 Probe part 6 Probe pin 7 Guide member 10 Wafer prober apparatus 11 Case 12 Rail case 13 Guide rail X
14 Guide rail Y
15 Stage 16 semiconductor wafer 17 1, 17 2 supports 18 opening 19 1, 19 2 cooling pipes 20, 20 1, 20 2 heater 21 1, 21 2 Temperature controller 22 1, 22 2 temperature sensor 23 1, 23 2 switch 24 thermal grease 25 thermal conduction sheet 26 cooling pipe 27 heater 28 temperature sensor 29 ball screw 30 test head 31 probe card 32 1, 32 2 probes 33, 33 1, 33 2 probe pins 34, 34 1 , 34 2 guide member 40 LSI tester

Claims (5)

電子デバイスが形成されたウェーハを搭載し、平面X,Y方向,高さZ方向に駆動可能なステージと、
前記ステージと相対する上部に位置し、プローブ部が設けられたプローブカードを固定するプローブ固定部と、
前記ステージの下面に当接するように昇降可能な支持体と
を有し、
前記支持体の中心軸が前記プローブ部の中心軸と一致し、前記ステージが上昇して前記プローブ部を押圧して電気的接触を取る時に、前記支持体を上昇させて前記ステージの下面に当接させて前記ウェーハへの前記プローブカードの押圧力を支持する昇降機構を有することを特徴とする電子デバイス用試験装置。
A stage on which a wafer on which electronic devices are formed can be mounted and driven in the plane X, Y direction and height Z direction;
A probe fixing part for fixing a probe card provided with a probe part, located on the upper part facing the stage;
A support body that can be raised and lowered to contact the lower surface of the stage;
When the center axis of the support coincides with the center axis of the probe portion and the stage is raised and presses the probe portion to make electrical contact, the support is raised and contacts the lower surface of the stage. An electronic device testing apparatus, comprising: an elevating mechanism that contacts and supports the pressing force of the probe card on the wafer.
前記支持体の内部に、
冷媒を流動させて前記支持体を冷却する冷却機構と、
電圧印加により前記支持体を加熱するヒータと、
前記支持体に配置した温度センサと
を備えた温度調整機構を有することを特徴とする請求項1に記載の電子デバイス用試験装置。
Inside the support,
A cooling mechanism for cooling the support by flowing a refrigerant;
A heater for heating the support by applying a voltage;
The electronic device test apparatus according to claim 1, further comprising a temperature adjustment mechanism including a temperature sensor disposed on the support.
前記支持体の頂面に、熱伝導シート或いは熱伝導グリースのいずれかを設けたことを特徴とする請求項2に記載の電子デバイス用試験装置。   3. The electronic device testing apparatus according to claim 2, wherein either a heat conductive sheet or a heat conductive grease is provided on a top surface of the support. 前記プローブカードが複数の前記プローブ部を備えており、
前記支持体が前記複数のプローブ部に対応する複数の支持体からなり、
前記各支持体の内部に、
冷媒を流動させて前記各支持体を冷却する冷却機構と、
電圧印加により前記各支持体を加熱するヒータと、
前記各支持体に配置した温度センサと
を備えた温度調整機構を有することを特徴とする請求項1に記載の電子デバイス用試験装置。
The probe card is provided with a plurality of the probe portion,
The support comprises a plurality of supports corresponding to the plurality of probe parts,
Inside each of the supports,
A cooling mechanism for cooling each of the supports by flowing a refrigerant;
A heater for heating each of the supports by applying a voltage;
The electronic device testing apparatus according to claim 1, further comprising a temperature adjustment mechanism including a temperature sensor disposed on each of the supports.
電子デバイスが形成されたウェーハを搭載したステージを、前記ステージと相対する上部に位置するプローブ固定部に固定されたプローブカードに設けたプローブ部に対して水平方向の位置合わせを行う工程と、
前記ステージを上昇させて前記ウェーハの測定対象部を前記プローブ部に当接し押圧して電気的接触を取る工程と、
前記プローブ部の中心軸と自身の中心軸が一致する位置に配置された支持体を上昇させて、前記ステージの下面に当接させて前記ウェーハへの前記プローブカードの押圧力を支持する工程と
を有することを特徴とする試験方法。
A step of horizontally aligning a stage on which a wafer on which an electronic device is formed is mounted with respect to a probe portion provided on a probe card fixed to a probe fixing portion located on an upper portion facing the stage;
Raising the stage and bringing the measurement target part of the wafer into contact with and pressing the probe part to make electrical contact;
Supporting the pressing force of the probe card on the wafer by raising a support disposed at a position where the central axis of the probe unit and the central axis of the probe unit coincide with each other and contacting the lower surface of the stage; A test method characterized by comprising:
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