JPH1126523A - ウェーハ測定方法及び装置 - Google Patents

ウェーハ測定方法及び装置

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JPH1126523A
JPH1126523A JP18403597A JP18403597A JPH1126523A JP H1126523 A JPH1126523 A JP H1126523A JP 18403597 A JP18403597 A JP 18403597A JP 18403597 A JP18403597 A JP 18403597A JP H1126523 A JPH1126523 A JP H1126523A
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wafer
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probe
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昌範 長島
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウェーハの高温測定時、プローブカードを冷
却してウェーハから伝わる熱でプローブカードに反りが
生じないようにする。 【解決手段】 プローバ2のステージ9上に載せたウェ
ーハ8にプローブカード6のプローブ針7を接触させて
ウェーハ8をテストヘッド1に接続してウェーハ8の温
度測定を行う。テストヘッド1にガス供給系13を設け
て、ウェーハ8の高温測定中、ガス供給系13のノズル
11から乾燥空気をプローブカード6の表面に吹きつけ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ウェーハ段階で製
品の良品、不良品をテスタで判定するウェーハ測定方法
及び装置に係り、特にウェーハの高温測定時にプローブ
カードの温度上昇を抑えるためのものに関する。
【0002】
【従来の技術】ウェーハ単体で半導体の販売をするため
には、ウェーハレベルでの温度特性保証が必要になる。
そこでウェーハ測定では、高温はもとより低温でも検査
できるようにウェーハステージを温度コントロールでき
るようになっている。ウェーハ測定を行うには、ウェー
ハとテストヘッドとの間にプローブカードを介在させ、
プローブカードのプローブ針をウェーハに接触させてウ
ェーハをテストヘッドに接続している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ウェーハ自体を加熱し
てウェーハを高温測定するとき、高温になったウェーハ
の熱がプローブ針を伝わってプローブカードを加熱す
る。加熱量は、プローブカード表裏の温度差や、プロー
ブカードの種類などの条件によりまちまちだが、この加
熱によりプローブカードに反りを生じる。プローブカー
ドはウェーハの各ダイに合わせて極めて精巧に作ってあ
り、ウェーハに対して高精度に針合せしてあるため、プ
ローブカードに反りが生じると、プローブ針先端の平面
度をくるわせ、針合せがずれたり、接触不良が生じた
り、場合によっては接触圧力が上昇してウェーハを損傷
したりする場合がある。
【0004】本発明の目的は、上述した従来技術の問題
点を解消して、高温測定時でも、ウェーハに変形が生じ
ないようにしたウェーハ測定方法及び装置を提供するこ
とにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明のウェーハ測定方
法は、ウェーハの高温測定時、ウェーハをテストヘッド
に電気的に接続するプローブカードを冷却するようにし
たものである。ウェーハの高温測定中に、高温になった
ウェーハの熱がプローブカードに伝わっても、プローブ
カードが冷却されるので、プローブカードが熱により変
形することがない。
【0006】また本発明のウェーハ測定方法は、プロー
バのステージ上に載せたウェーハにプローブカードのプ
ローブ針を接触させてウェーハとテストヘッドとを電気
的に接続してウェーハの温度測定を行うウェーハ測定方
法において、ウェーハの高温測定中、冷却ガスをプロー
ブカードに吹きつけるようにしたものである。ウェーハ
の高温測定中に、プローブ針を伝わって高温になったウ
ェーハの熱がプローブカードに伝わっても、冷却ガスが
プローブカードに吹付けられてプローブカードが冷却さ
れるので、プローブカードが熱により変形することがな
い。
【0007】また本発明のウェーハ測定装置は、プロー
ブカードのプローブ針を介してウェーハに接続されてウ
ェーハの測定を行うテストヘッドに、上記プローブカー
ドに冷却ガスを吹きつけるガス供給系を設けたものであ
る。ガス供給系はプローバ側に取り付けてもテストヘッ
ド側に取り付けてもよいが、特にテストヘッド側に取り
付けるようにすると、冷却ガスをプローブカードの真上
から吹き付けることができるので、均一冷却が可能とな
り、かつ冷却効率を高めることができる。
【0008】また、上記ガス供給系にドライヤを設けた
場合には、ガス供給系から空気を吹き付ける場合、ドラ
イヤによって空気中に含まれる水分が除去されるので、
空気を吹付けても空気中の水分がプローブカードに付着
することがない。
【0009】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。図1にウェーハ測定装置を示す。ウェーハ測定装
置は、ウェーハの電気的試験を行うプローバ2と、電気
的試験の良否を判定するテストヘッド1とから構成され
る。
【0010】プローバ2は、ウェーハ8にプローブ針7
を接触させて、プローブ針7を介して接続されたテスト
ヘッド1によるウェーハ8の電気的試験を可能にする。
プローバ2側には、ウェーハ8を保持するとともに高温
環境での電気的特性測定を可能とするためにウェーハ8
を加熱するヒータ17を有するステージ9と、プローバ
2側でウェーハ8をテストヘッド1側に接続するための
導電性のプローブ針7を配列したプローブカード6と、
ウェーハボード4とプローブカード6とを接続するポゴ
ピンリング5とが設けられる。ポゴピンリング5は、中
央に孔の開いたリング状をしており、周辺上部にウェー
ハボード4と電気的に接続するポゴピン10と、周辺下
部にプローブカード6と電気的に接続するポゴピン10
とを有し、ウェーハボード4とプローブカード6とをポ
ゴピン10のバネ接触で接続するようになっている。
【0011】テストヘッド1は、ウェーハ8に印加する
電源、ウェーハへの信号出力部及びウェーハからの信号
入力部などを備え、プローブカード6を介してウェーハ
8と接続されてウェーハ8の評価を行う。テストヘッド
1側には、ポゴピンリング5のポゴピン10と接触して
電気的に接続されるウェーハボード4と、テストヘッド
1内の各種の測定回路にウェーハ8を接続するための複
数の端子をテストヘッド1から導出するパフォーマンス
ボード3とが取り付けられる。
【0012】テストヘッド1側には、さらに、ウェーハ
8の高温測定中、冷却ガス例えば空気をプローブカード
6の表面に吹きつけるガス供給系13が取り付けられ
る。ガス供給系13には、空気中に含まれる水分を除去
するドライヤ15が設けられる。ガス供給系13から吹
き出す空気は工場からチューブ12で引いてくる。ガス
供給系13は、吹出口をプローブカード6の表面に向け
てウェーハボード4から下方に突設したノズル11と、
ノズル11に連結されテストヘッド1内を通って工場に
導かれるチューブ12と、フレキシブルチューブ12の
途中に設けられた前記ドライヤ15と、空気の流量をコ
ントロールする流量制御弁16とから構成される。前記
ノズル11の本数は、特に限定しないが、プローブカー
ド6の表面全面を均一に冷却できるように複数本間隔を
開けて設けるようにする。なお、1本のチューブ12か
ら送られてくる空気は、途中、マニホールド18で分岐
して各ノズル11に供給する。テストヘッド1は昇降、
回転するので、チューブ12はフレキシブルチューブが
好ましい。
【0013】パフォーマンスボード3及びウェーハボー
ド4はテストヘッド1に取り付けられているので、テス
トヘッド1と一緒に動く。したがって、ウェーハボード
4に取り付けられたノズル11もテストヘッド1と一緒
に動くことになる。
【0014】さて、上記のような構成において、ウェー
ハ測定するには、図2に示すように、テストヘッド1を
プローバ2に向かって下降して、テストヘッド1の下部
に取り付けられたウェーハボード4をポゴピンリング5
上部のポゴピン10に圧接する。これによりポゴピンリ
ング5下部のポゴピン10がプローブカード6を圧接し
て、プローブカード6のプローブ針7がウェーハ8と接
触する。このときウェーハボード4に突設されているノ
ズル11は、ポゴピンリング5の中央の孔に挿入され、
ノズル11の吹出口がプローブカード6に接近して、冷
却位置にくる。
【0015】ウェーハの高温測定時は、工場からガス供
給系13を通して供給されてきた空気の流量を流量制御
弁16でコントロールし、ドライヤ15で空気中の水分
を除去したのち、ウェーハボード4上に取り付けたノズ
ル11より吹き出す。この吹出しは高温測定中継続す
る。ノズル11より吹き出した空気は、プローブカード
6の表面に吹き付けられ、ウェーハ8からプローブ針7
を介してプローブカード6に伝わってくるウェーハの熱
を放散し、プローブカード6を冷却する。
【0016】特に、プローブカード6に空気を吹き付け
るノズル11をプローバ2に覆い被さるテストヘッド1
側のウェーハボード4に取り付けて、プローブカード6
の真上から空気を吹き付けるようにしたので、プローブ
カード6を有効かつ均一に冷却することができる。した
がって、熱に起因するプローブカード6の反りをなくす
ことができ、また空気の吹付けは継続して行うので、高
温測定中、プローブ針先端の平面度がくるうこともな
く、プローブ針7が接触不良を生じたり、接触圧が高く
なってウェーハ8に傷を付けたりすることもなくなる。
また、ドライヤを通すことにより水分が除去された空気
が吹き付けられるので、水分によるプローブ針間のショ
ート不良も生じない。
【0017】なお、上記実施形態ではプローブカードの
上方から空気を吹き付けるようにしたが、プローブカー
ドの裏面から吹き付けるようにしても、あるいはサイド
から吹き付けるようにしてもよい。プローブカードの裏
面あるいはサイドから吹き付けるには、プローブ側にノ
ズルを取り付けるとよい。また、ノズルからの空気吹出
量やプローブカードに対するノズルの位置関係は、プロ
ーブ針数、プローブカード形状、プローブカードサイ
ズ、ノズル数等によって決めることができる。また冷却
ガスは空気に限定されず不活性ガスなどでもよい。さら
にプローブカードの冷却には、ガス吹付け以外の方法を
採用してもよい。
【0018】
【発明の効果】本発明方法によれば、ウェーハの高温測
定中、プローブカードを冷却してプローブカードが熱に
より変形しないようにしたので、プローブ針の接触不良
が生じたり、接触圧が高くなってウェーハに傷を付けた
りすることがない。また本発明装置によれば、テストヘ
ッドにガス供給系を設けたので、冷却ガスをプローブカ
ードの真上から吹き付けることができ、プローブカード
を均一かつ有効に冷却できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態によるウェーハ測定装置の概略図で
ある。
【図2】実施の形態による温度測定時のウェーハ測定装
置の概略図である。
【符号の説明】
1 テストヘッド 2 プローバ 6 プローブカード 7 プローブ針 8 ウェーハ 9 ステージ 11 ノズル 13 ガス供給系 15 ドライヤ 17 ヒータ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ウェーハの高温測定時、ウェーハをテスト
    ヘッドに電気的に接続するプローブカードを冷却するよ
    うにしたウェーハ測定方法。
  2. 【請求項2】プローバのステージ上に載せたウェーハに
    プローブカードのプローブ針を接触させてウェーハとテ
    ストヘッドとを電気的に接続してウェーハの温度測定を
    行うウェーハ測定方法において、 ウェーハの高温測定中、冷却ガスをプローブカードに吹
    きつけることを特徴とするウェーハ測定方法。
  3. 【請求項3】プローブカードのプローブ針を介してウェ
    ーハに接続されてウェーハの測定を行うテストヘッド
    に、上記プローブカードに冷却ガスを吹きつけるガス供
    給系を設けたウェーハ測定装置。
  4. 【請求項4】上記ガス供給系にドライヤを設けた請求項
    3に記載のウェーハ測定装置。
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