JPH022939A - プローブ装置および検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はプローブ装置に関する。

（従来の技術） 半導体ウェハ（以下ウェハと略記する）を検査する装置
として、ウェハプローブ装置（以下プローブ装置と略記
する）が存在している。

上記ウェハプローブ装置はウェハの各チップ毎に電極パ
ッドとプローブ針を電気的に接触させて検査する構成に
なっている。

上記プローブ装置では、多くのウェハと接触させて検査
する途中において、プローブ針の接触面を適宜研磨する
工程がある。

即ち、上記ウェハの電極パッドに接触した際に、ウェハ
チップに盛られたハンダまたはバンプを削り取ることが
ある。この削り取られたハンダまたはバンプがプローブ
針に付着して、このプローブ針を当該電極パッドに接触
させた時、隣設した電極パッドに短絡して適正を欠いた
検査を行ってしまうことがある。このような問題を解決
する手段として、上記プローブ針を磨く際、プローブ針
と対向した平板形状の研磨体を上下動方向に垂直駆動さ
せて、上記プローブ針の接触面を研磨している。このよ
うにしてプローブ針の残渣を除去して検査しているが、
上記プローブ針の接触面が研磨する毎に、接触面積を増
加させているにも拘らず検査を実施している。

上記プローブ針の接触面を研磨する公知技術として、特
公昭６１−１７４１号公報に記載されているものが一般
的に用いられている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、ウェハの電極パッドに接触するプローブ
針の接触面が平板形状の研磨面に接触させて、上下動方
向に駆動振動して研磨する構成になっているので、上記
プローブ針の接触面がウェハ表面と平行に研磨されると
共に接触面の先端の錐形状面（先端の周囲）の残渣が除
去されていないことが判った。

即ち、上記接触面の先端は略円錐形、または角錐形に形
成されており、この接触面はウェハ表面と平行に研磨す
ると、接触面が平行研磨する毎に接触面が拡大して、隣
設の電極パッドに接触する場合があり、適正な検査を実
施されないという問題があった。

本発明の目的とするところは、上記問題点について鑑み
なされたもので、プローブ針の接触面の先端の錐形面ま
で研磨するプローブ装置を提供することにある。

〔発明の構成〕 （課題を解決するための手段） 本発明は、プローブ針の接触面を研磨面に接触させて研
磨した後、電気的特性を検査する装置において、上記プ
ローブ針の研磨は接触面およびこの接触面の周縁まで研
磨するように構成したことを特徴とするプローブ装置。

（作用効果） 本発明のプローブ装置によれば、プローブ針の接触面を
磨く研磨面が直交する方向に多数の研磨尖端を並設し、
この多数の研磨尖端を並設した研磨面が上記接触面と接
触する如く平行を保持して上下動駆動で研磨する構成な
ので、上記接触面が上記研磨尖端間をカキ分けるように
入り込み接触する。このカキ分けるように入り込むので
、上記接触面の錐台形状の先端及び錐面部の両面が研磨
されることになる。

よって、プローブ針の接触面の先端に付着した付着体及
び自然発生した酸化膜を除去するにとどまらず、接触面
の先端周縁に付着した付着体及び自然発生した酸化膜を
除去することができるように改善できるようになった。

従って、プローブ針の接触面の先端周縁まで確実に研磨
されるので、上記接触面が常に尖端形状で接触し、確実
な検査が可能となると共にプローブカードの寿命を延ば
すことが可能となる。

（実施例） 以下、本発明プローブ装置を半導体ウェハ製造工程に於
ける検査装置に適用した一実施例について図面を参照し
て説明する。

上記検査装置は、ウェハに形成されたウェハチップを１
チツプ毎に順次歩進させて、電気的特性を検査する装置
例えばウエハプローバがある。このウエハプローバは各
ウェハチップに形成した電極パッドに、ウェハ対向面に
設けたプローブカードのプローブ針を接触させて電気的
特性を検査するものである。

先ず、このウエハプローバの構成を第４図を参照して説
明する。

上記ウエハプローバ（υは、ローダ部■のウェハカセッ
ト０からウェハ（へ）を取り出し、アライメントを行っ
たのちに、支持体■の支持面０に載置される。このｔ１
置されたウェハ（イ）は、検査部■に移動される。ここ
で、載置されたウェハ（イ）は真空吸着部（８）で吸着
されている。

上記検査部■には上記支持面０上のウェハに）面と対向
面にプローブカード０がヘッドプレート（１０）に設け
られている。

上記プローブカード（９）には、上記支持面０のウェハ
に）に形成されたウェハチップの電極パッドと対応して
プローブ針（１１）が配置されている。上記プローブ針
（１１）と、上記ウェハに）とが相対的に上下動駆動（
１２）で上下動駆動して、互いに接触するようになって
いる。

上記プローブ針（！Ｉ）の固定端（Ｉ３）近傍にはウェ
ハテスタ（１４）と電気的に接続した信号線が設けられ
ている。このようなウェハプローバ■において、プロー
ブ針（１１）の接触面に付着した付着体及び自然酸化さ
れる酸化膜の除去を行って、ウェハチップ電極パッドと
、適正に接触するようになっている。

本実施例の特徴的構成は、第１図で示すように、プロー
ブ針（１１）の対向面に配置した研磨体（１５）が接触
面の先端及び先端周縁まで研磨される構成にしたことに
ある。

上記研磨体（１５）は、上記プローブ針（１１）の接触
面（ｌｌａ）と対向する位置に支持体■の移動によって
配置される。

上記研磨体（１５）は、保持板例えば直径１００ｎａＸ
厚０．４ｍのアルミ製保持板に中空部（１６）を穿設し
、この中空部（１６）と同心的に研磨板、例えば直径４
０蒙×厚０．４ｍセラミックス製研磨板（１７）をエポ
キシュ系の接着材で上記保持板（１８）に接着固着して
いる。

さらに、上記保持板（１８）に接着固着した研磨板（１
７）を覆うようにリング部材１例えば直径５０ｍｍＸ円
径３０ｏｎ＋Ｘ厚０．２ｍｍのアルミ製リング（１７ａ
）を接着材で固着している。このように構成された上記
研磨体（１５）の研磨板（１７）について、第２図を用
いて具体的に説明する。

上記研磨板（１７）の表面と蔽交する方向に弾性細線、
例えば直径０．０８ａｎのピアノ線材（１９）を多数植
設し、この細線の先端に研磨片例えばセラミック製の粒
片（２０）を均等にプラズマ溶射して固着した構成にな
っている。このような細線を多数電植状に設ける。

上記、プローブ針（１１）の接触面（ｌｌａ）の錐形状
の角度　Ｏｏが研磨面に植設したピアノ線の先端の粒片
との角度　０□は、θ１〉０２の関係が成り立つように
構成されている。

上記セラミック製の粒片（２０）表面（２０ａ）は＃６
００〜＃８００メツシュ荒さに構成されている。

上記プローブ針（１１）の接触面（ｌｌａ）が粒片（２
０）間に入り込み、上記接触面（ｌｌａ）の先端及び周
縁も研磨される構成について、第３図（ａ）　（ｂ）を
参照して説明する。プローブ針（１１）と研磨板（１７
）とが相対的に上昇すると、プローブ針（１１）の接触
面（ｌｌａ）の先端（２１）が上記多数のセラミック粉
片（２０）をカキ分けて入り込むようになっている。す
ると。

上記接触面（ｌｌａ）の先端（２１）の錐形状の錐面（
２１ａ）に、上記セラミック粉片（２０）がピアノ線（
１９）のたわみで沿うように移動して研磨されるように
構成されている。

次に作用について説明する。

ローダ部■のウェハカセット■から取出されたウェハ（
イ）は支持面０に載置され、検査部■のプローブカード
■のプローブ針（１１）と接触する。この接触されたウ
ェハに）はウェハテスタ（１４）と測定回路が構成され
て検査される。

以上の検査が設定された回数を検査すると、予め記憶さ
れているプログラムにより検査を一時停止する。そして
、上記プローブカード（９）のプローブ針（１１）を研
磨する動作開始となる。

上記動作は、先ず、ローダ部■側に設けられた研磨体力
セット（３ａ）より一枚取り出す。この取り出す機構と
して、ウェハを一枚取り出す機構を併用している。

上記取り出された研磨体（４ａ）は、プリアライメント
した後に回転アーム（７ａ）を介して支持面０に載置し
ている。この支持面■に載置された研磨体（４ａ）はウ
ェハ（イ）と同様にプローブカード（９）の下側に配置
している。

上記研磨体（４ａ）を載置した支持体■が、予め記憶さ
れているプログラムに従って上昇してプローブ針の接触
面（ｌｌａ）と接触させる。この接触されたプローブ針
（１１）の接触面（ｌｌａ）は、多数の研磨尖端（２０
）間内に埋まるようにはまり込むと、同時に上記研磨尖
端（２０）を降下させる。

上記上昇・降下の繰り返し振動を所定回数行う。

この所定回数後、上記研磨体（１５）はウェハに）がウ
エハカセッ（・■に戻るように上記研磨体（４ａ）を所
定の研磨体力セット（３ａ）内に戻すようにして、プロ
ーブ針（１１）の研磨工程を終了させている。

上記実施例において、研磨板（１７）の表面と直交する
方向に弾性“細線、例えばピアノ線材（１９）を多数植
設し、このピアノ線材（１９）の先端にセラミック製の
粒片（２０）を均等にプラズマ溶射して固定した構成に
ついて説明したが上記ピアノ線材（１９）の植設間隔を
狭めて、この先端が尖設した構成にしても良い。

上記実施例において、弾性細線がピアノ線材（１９）を
植設したが、弾性力のある部材で先端が研磨作用を有す
る部材であれば足りる。

上記実施例の効果は、従来のように研磨面が平坦面が上
下動して接触面を研磨するのと異り、研磨面に植設され
た弾性部材の先端にセラミック部材の研磨片が設けられ
ているので、接触面（ｌｌａ）が上記研磨片間に侵入す
る如く接触し、接触面（ｌｌａ）の周縁までが研磨され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明プローブ装置の実施例を説明するための
研磨体構造説明図、第２図は第１図の研磨板構造を拡大
して説明する拡大説明図、第３図は第１図の研磨板にプ
ローブ針が研磨される状態を説明する説明図、第４図は
第１図のプローブ装置をウエハプローバに用いた一実施
例の構成を説明する説明図である。 ５・・・支持体、 ９・・・プローブカード １１ａ・・・接触面。 １６・・・中空部、 １８・・・保持板。 ６・・・支持面、 １１・・・プローブ針、 １５・・・研磨体。 １７・・・研磨板。 １９・・・ピアノ線材。 ２０・・・粒片、 ２１・・・先端、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プローブ針の接触面を研磨面に接触させて研磨した後、
   電気的特性を検査する装置において、上記プローブ針の
   研磨は接触面およびこの接触面の周縁まで研磨するよう
   に構成したことを特徴とするプローブ装置。