KR101336492B1

KR101336492B1 - 기판 검사 장치 및 기판 검사 장치에 있어서의 위치 맞춤 방법

Info

Publication number: KR101336492B1
Application number: KR1020127009307A
Authority: KR
Inventors: 하루오 이와츠
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2009-09-11
Filing date: 2010-09-09
Publication date: 2013-12-03
Also published as: CN102483438A; US20120169365A1; JP2011059021A; TW201131685A; KR20120051773A; WO2011030834A1

Abstract

전자 회로 및 전극 패드가 형성된 기판에 있어서의 전기적인 검사를 실행하기 위한 검사 장치 본체부와, 검사 장치 본체부에 전기적으로 접속된 접촉기를 갖는다. 접촉기는 반도체 웨이퍼에, 도전성 재료에 의해 형성된 콘택트부가 형성된 것으로서, 콘택트부와 기판에 있어서의 전극 패드를 전기적으로 접속시키는 것에 의해, 기판에 있어서의 전기 회로의 검사를 실행하는 것을 특징으로 한다.

Description

기판 검사 장치 및 기판 검사 장치에 있어서의 위치 맞춤 방법{SUBSTRATE INSPECTING APPARATUS AND ALIGNING METHOD EMPLOYED IN SUBSTRATE INSPECTING APPARATUS}

본 발명은 기판의 전기적인 검사를 실행하기 위한 기판 검사 장치, 및 그 기판 검사 장치에 있어서의 기판의 위치 맞춤 방법에 관한 것이다．

반도체 장치의 소형화, 고속화, 고집적화가 진행함에 따라, 이들 반도체 장치가 형성된 기판상에 배치되고, 기판의 외부와 전기적으로 접속되는 전극 패드도 또한 미세화되고 있다.

반도체 장치가 형성된 기판의 검사를 실행하는 기판 검사 장치에 있어서는 이러한 전극 패드를 이용하여, 기판 검사 장치의 검사 장치 본체부와 기판의 사이에서 신호의 수수를 실행한다. 기판 검사 장치는 기판과 검사 장치 본체부의 사이에 마련되고, 기판 검사 본체부와 기판을 전기적으로 접속하기 위한 접촉기(contactor)를 갖는다. 접촉기는 기판의 전극 패드와 전기적으로 접속되기 위한 콘택트부를 갖는다. 상술한 바와 같이 전극 패드의 미세화가 진행하고 있기 때문에, 접촉기의 콘택트부에 있어서도, 미세화에 부가해서 고밀도화가 요구되고 있다.

종래의 기판 검사 장치에서는 접촉기의 콘택트부를 기판의 전극 패드에 접촉시킬 때에, 일정한 하중이 가해진다. 또한, 수직 방향으로 뿐만 아니라, 수평 방향으로 하중이 더해진다. 이것은 금속 배선의 배선 단자 표면에 형성된 예를 들면 산화막으로 이루어지는 절연층을 콘택트부가 뚫어, 콘택트부와 전극 패드를 확실하게 접촉시키기 위함이다.

여기서, 접촉기의 구조로서, 예를 들면 수지로 이루어지는 베이스 필름상에 배선 패턴이 형성되고, 배선 패턴의 일부에, 기판의 전극 패드에 전기적으로 접속되는 콘택트부가 형성된 것이 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

또한, 복수의 라인 패턴이 형성된 회로 기판의 회로 기판면에, 도전성의 프로브 전극이 일렬로 또는 2차원 격자형상으로 형성되고, 검사하는 기판의 전극 패드끼리가 단락되지 않도록, 각종 배치를 선택할 수 있도록 형성된 접촉기가 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 2 참조)

일본국 특허공개공보 제2000-180469호 일본국 특허공개공보 평성7-63788호

그런데, 상기한 바와 같은 기판 검사 장치에 있어서, 기판상에 접촉기를 위치 맞춤하는 경우, 다음과 같은 문제가 있다.

기판의 전극 패드와 접촉기의 콘택트부의 사이를 확실하게 전기적으로 접속하기 위해서는 기판상에 접촉기를 고밀도로 위치 맞춤할 필요가 있다. 통상, 기판상에 마련된 얼라인먼트 마크를 검사 장치에 마련한 CCD 카메라로 관찰하면서 위치를 맞추는 등의 방법이 이용되고 있다.

그러나, 기판상의 전극 패드 및 접촉기의 콘택트부의 미세화 및 고밀도화가 진행함에 따라, 검사 대상으로 되는 기판상에 형성된 반도체 장치의 전극 패드와, 접촉기의 대응하는 콘택트부를 확실하게 접촉시키기 위해, 고정밀도의 위치 맞춤을 실행하지 않으면 안 된다. 위치 맞춤을 확실하게 실행할 수 없는 경우, 기판상의 전극 패드와 전기적으로 접속되어 있지 않은 접촉기의 콘택트부가 발생하고, 기판 검사를 실행할 수 없게 되거나, 잘못된 검사 결과가 얻어질 우려가 있다.

또한, 수직 방향이나 수평 방향으로 하중을 가하는 방법에서는 고집적화에 수반하는 전극 패드수의 증가에 의해, 예를 들면 1개의 전극 패드당 5g의 하중을 가하는 경우, 1개당 1000개의 배선 단자를 갖는 반도체 장치를 1000개 형성된 기판에서는 5g×1000×1000=5ton이나 되는 하중이 필요하게 된다.

본 발명은 상기의 점을 감안해서 이루어진 것으로서, 기판의 전극 패드 및 접촉기의 콘택트부가 미세화 및 고밀도화된 경우에 있어서도, 기판상에 접촉기를 높은 정밀도로 위치 맞춤할 수 있고, 큰 하중을 가하는 일 없이 기판의 전극 패드와 접촉기의 콘택트부의 사이를 확실하게 전기적으로 접속할 수 있는 기판 검사 장치 및 기판 검사 장치에 있어서의 위치 맞춤 방법을 제공한다.

본 발명의 제 1 형태에 의하면, 전자 회로 및 전극 패드가 형성되는 기판을 전기적으로 검사하기 위한 검사 장치 본체부와, 도전성 재료에 의해 형성되는 콘택트부를 포함하고, 상기 검사 장치 본체부에 전기적으로 접속되는 제 1 접촉기를 구비하는 기판 검사 장치가 제공된다. 이 기판 검사 장치에 있어서, 상기 콘택트부와 상기 기판의 전극 패드가 도전성을 갖는 액체를 거쳐 전기적으로 접속된다.

본 발명의 제 2 형태에 의하면, 전자 회로 및 전극 패드가 형성되는 기판을 전기적으로 검사하기 위한 기판 검사 장치의 검사 장치 본체부에 대해 기판을 전기적으로 접속하는 접촉기와, 상기 기판을 위치 맞춤하는 기판 검사 장치에 있어서의 위치 맞춤 방법이 제공된다. 이 위치 맞춤 방법은 상기 기판의 상면에 형성된 전극 패드를 친수화 처리하는 제 1 친수화 처리 공정과, 상기 기판상에 액체를 공급하는 제 1 액체 공급 공정과, 표면에 액체가 공급된 상기 기판상에 상기 제 1 접촉기를 탑재하는 제 1 탑재 공정과, 상기 제 1 접촉기와 상기 기판을 상기 액체에 의해 위치 맞춤하는 위치 맞춤 공정을 포함한다.

도 1은 제 1 실시형태에 따른 기판 검사 장치를 나타내는 일부 단면을 포함하는 정면도.
도 2는 제 1 실시형태에 따른 기판 검사 장치의 전기 회로를 나타내는 블럭도.
도 3은 제 1 실시형태에 따른 기판 검사 장치의 전기 회로를 나타내는 블럭도.
도 4는 제 1 실시형태에 따른 접촉기 웨이퍼의 일예를 모식적으로 나타내는 단면도.
도 5는 제 1 실시형태에 따른 접촉기 웨이퍼의 일예를 모식적으로 나타내는 단면도.
도 6은 제 1 실시형태에 따른 접촉기 웨이퍼의 일예를 모식적으로 나타내는 단면도.
도 7은 제 1 실시형태에 따른 접촉기 웨이퍼의 일예를 모식적으로 나타내는 단면도.
도 8은 제 1 실시형태에 따른 기판 검사 장치에 있어서의 위치 맞춤 방법의 각 공정의 수순을 설명하기 위한 흐름도.
도 9a 내지 도 9f는 제 1 실시형태에 따른 기판 검사 장치에 있어서의 위치 맞춤 방법의 각 스텝에 있어서의 접촉기 및 기판을 모식적으로 나타내는 단면도.
도 10은 도 9a 내지 도 9f에 계속해서, 제 1 실시형태에 따른 기판 검사 장치에 있어서의 위치 맞춤 방법의 각 스텝에 있어서의 접촉기 및 기판을 모식적으로 나타내는 단면도.
도 11은 제 1 실시형태에 따른 접촉기 웨이퍼의 제조 방법의 각 공정의 수순을 설명하기 위한 흐름도.
도 12는 제 1 실시형태에 따른 접촉기 웨이퍼의 제조 방법의 각 스텝에 있어서의 접촉기 웨이퍼를 모식적으로 나타내는 단면도 및 평면도.
도 13은 제 1 실시형태에 따른 접촉기 웨이퍼의 제조 방법의 각 스텝에 있어서의 접촉기 웨이퍼를 모식적으로 나타내는 단면도 및 평면도.
도 14는 제 2 실시형태에 따른 기판 검사 장치를 나타내는 일부 단면을 포함하는 정면도.
도 15는 제 2 실시형태에 따른 기판 검사 장치의 전기 회로를 나타내는 블럭도.
도 16은 제 2 실시형태의 변형예에 따른 기판 검사 장치를 나타내는 일부 단면을 포함하는 정면도.
도 17은 제 2 실시형태의 변형예에 따른 기판 검사 장치의 전기 회로를 나타내는 블럭도.
도 18은 제 3 실시형태에 따른 기판 검사 장치를 나타내는 일부 단면을 포함하는 정면도.
도 19는 제 3 실시형태에 따른 기판 검사 장치의 전기 회로를 나타내는 블럭도.
도 20a 및 도 20b는 제 3 실시형태에 따른 기판 검사 장치에 있어서의 위치 맞춤 방법의 각 공정의 수순을 설명하기 위한 흐름도.
도 21a 내지 도 21l는 제 3 실시형태에 따른 기판 검사 장치에 있어서의 위치 맞춤 방법의 각 스텝에 있어서의 접촉기 및 기판을 모식적으로 나타내는 단면도.
도 22는 제 4 실시형태에 따른 기판 검사 장치를 나타내는 일부 단면을 포함하는 정면도.
도 23은 제 4 실시형태에 따른 접촉기 웨이퍼의 제조 방법의 각 스텝에 있어서의 접촉기 웨이퍼를 모식적으로 나타내는 단면도 및 평면도.

본 발명의 실시형태에 의하면, 기판의 전극 패드 및 접촉기의 콘택트부가 미세화 및 고밀도화되는 경우에 있어서도, 기판상에 접촉기를 높은 정밀도로 위치 맞춤할 수 있고, 큰 하중을 가하는 일 없이 기판의 전극 패드와 접촉기의 콘택트부의 사이를 확실하게 전기적으로 접속할 수 있다.

다음에, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해 도면과 함께 설명한다.

(제 1 실시형태)

우선, 도 1 내지 도 12를 참조하여, 제 1 실시형태에 따른 기판 검사 장치, 접촉기 웨이퍼, 기판 검사 장치에 있어서의 위치 맞춤 방법, 및 접촉기 웨이퍼의 제조 방법에 대해 설명한다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 기판 검사 장치(10)는 테스터 본체(11), 테스트 헤드(12), 및 오토 프로버(auto-porber)(13)를 갖는다.

테스터 본체(11)는 기판(웨이퍼)에 형성된 다수의 반도체 칩내의 전자 회로 등을 시험하기 위한 신호를 발생하고, 전자 회로 등으로부터의 신호를 판독하는 LSI(Large Scale Integrated Circuit) 등의 전기 회로를 갖는다.

테스트 헤드(12)는 상하동 가능하며, 오토 프로버(13)내에 배치되어 있다. 테스트 헤드(12)는 접촉기 홀더(14) 및 접촉기(15)를 갖는다. 접촉기(15)는 테스터 본체(11)와, 검사 대상의 기판(이하, 웨이퍼라 함)(16)의 사이에 마련되고, 테스터 본체(11)로부터 보내져 온 신호를 웨이퍼(16)에 보내고, 웨이퍼(16)로부터 보내져 온 신호를 테스터 본체(11)에 보낸다. 접촉기 홀더(14)는 테스트 헤드(12)와 접촉기(15)의 사이에 마련되고, 접촉기(15)를 테스트 헤드(12)에 유지한다. 구체적으로는 접촉기 홀더(14)는 테스트 헤드(12)의 하부에 마련되고, 하면측에 접촉기(15)를 유지한다.

오토 프로버(13)는 웨이퍼(16)를 흡착 고정하는 척(17)을 갖는다. 오토 프로버(13) 및 척(17)은 도시하지 않는 온도 조절 기구 등을 갖고, 웨이퍼(16)의 온도를 소정의 온도로 조절한다. 웨이퍼(16)에는 전극 패드(18)가 형성되어 있다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는 접촉기(15)는 반도체 웨이퍼에 의해 구성되어 있다. 따라서, 본 실시형태에서는 이하, 접촉기(15)를 접촉기 웨이퍼라 한다. 단, 다른 실시형태에서는 접촉기(15)는 반도체 웨이퍼가 아닌 다른 재료에 의해 구성되어 있어도 좋다.

접촉기 웨이퍼(15)에는 표면에 콘택트부(21a)가 형성된 인출 배선(21), 접점(22), 및 테스트 회로(23)가 형성되어 있다(도 1에서는 콘택트부(21a)의 도시를 생략하고, 인출 배선(21)과 콘택트부(21a)를 일체적으로 나타내고 있음). 인출 배선(21)의 표면에 형성된 콘택트부(21a)가 웨이퍼(16)의 전극 패드(18)와 접촉하는 것에 의해서, 접촉기 웨이퍼(15)와 웨이퍼(16)를 전기적으로 접속한다. 본 실시형태에서는 표면에 콘택트부(21a)가 형성된 인출 배선(21)은 접촉기 웨이퍼(15)의 하면(웨이퍼(16)에 대향하는 면)에 마련된다. 인출 배선(21) 및 콘택트부(21a)는 금속 등의 도전성 재료에 의해 형성되어 있다.

접점(22)은 접촉기 웨이퍼(15)의 접촉기 홀더(14)측에 마련되고, 접촉기 웨이퍼(15)와 접촉기 홀더(14)를 전기적으로 접속한다. 접점(22)은 접촉기 웨이퍼(15)의 상면에 마련해도 좋다. 또한, 도 1에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 접촉기 웨이퍼(15)의 측면에 마련해도 좋다. 접점(22)도, 금속 등의 도전성 재료에 의해 형성되어 있다.

테스트 회로(23)는 접촉기 웨이퍼(15)의 내부이고, 표면에 콘택트부(21a)가 형성된 인출 배선(21)과 접점(22)의 사이에 마련된다. 테스트 회로(23)는 반도체 제조 기술을 이용한 프로세스(반도체 프로세스)에 의해 형성해도 좋다.

또, 접촉기 홀더(14) 및 테스트 헤드(12)의 내부에는 접촉기 웨이퍼(15)의 접점(22)과 테스터 본체(11)를 전기적으로 접속하는 배선(22a)이 마련된다. 즉, 접촉기 웨이퍼(15)는 테스터 본체(11)와 웨이퍼(16)의 사이에 마련되고, 배선(22a)을 거쳐서 테스터 본체(11)로부터 보내져 온 신호를 웨이퍼(16)에 보내고, 웨이퍼(16)로부터 보내져 온 신호를 배선(22a)을 거쳐서 테스터 본체(11)에 보낸다.

또한, 웨이퍼(16)에, 전극 패드(18) 이외에, 전기적인 배선이 이루어지지 않은 더미 전극 패드를 형성하고, 접촉기 웨이퍼(15)에, 더미 전극 패드와 접촉하기 위한 더미 콘택트부를 형성해도 좋다. 더미 콘택트부는 접촉기 웨이퍼(15)의 예를 들면 둘레가장자리부에 형성되고, 테스트 회로(23) 등과 전기적으로 접속되어 있지 않다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 접촉기 웨이퍼(15)는 위부터 차례로, 절연층(24), 접점(22)에 접속되는 배선(25), 절연층(26)에 의해 분리된 테스트 회로(23) 및 패드(27), 웨이퍼 기체(基體)에 형성된 관통 전극(28), 배선(29), 절연층(30), 및 절연층(30)에 의해 분리되는 콘택트부(21a)가 형성되어 있다.

또, 본 실시형태에 있어서의 테스터 본체(11)는 검사 장치 본체부로서의 기능을 한다. 또한, 본 실시형태에 있어서의 테스트 헤드(12) 및 접촉기 홀더(14)는 고정 기구로서의 기능을 한다.

또한, 테스트 헤드(12)는 오토 프로버(13)의 내부에 마련되어도 좋고, 오토 프로버(13)의 외부에 마련되어도 좋다.

다음에, 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 실시형태에 따른 기판 검사 장치를 이용하여 검사를 실행할 때에 구성되는 전기 회로에 대해 설명한다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 기판 검사 장치를 이용해서 검사를 실행하는 경우, 테스터 본체(11), 접촉기 웨이퍼(15), 및 웨이퍼(16)에 의해 전기 회로가 구성된다. 테스터 본체(11)는 테스트 제너레이션(31) 및 데이터 프로세서(32)를 갖는다. 데이터 프로세서(32)는 데이터 프로세서에 더하여, 메모리 및 AD/DAC(아날로그 디지털/디지털 아날로그 컨버터)를 갖는다. 접촉기 웨이퍼(15)는 도 2에 나타내는 블럭도의 위쪽에 삽입된 접촉기 웨이퍼(15)의 평면도에 나타내는 바와 같이, 복수의 테스트 회로부(15a)를 갖는다. 테스트 회로부(15a)의 각각은 콘택트 패드(콘택트부)(21a) 및 테스트 회로(23)를 갖는다. 테스트 회로부(15a)의 테스트 회로(23)는 드라이버(41), 콤퍼레이터(42), 및 스위치(43)를 갖는다.

예를 들면 사양으로서, 드라이버(41), 콤퍼레이터(42), 및 스위치(43)의 주파수 대역은 ∼200㎒/10㎓이어도 좋고, 드라이버(41)는 Vol/Voh 고정(Worst 조건)/가변(프로그래머블이 아니어도 가능) 등의 조건에서 동작할 수 있고, 콤퍼레이터(42)는 Vil/Vih 고정(Worst 조건)/가변(프로그래머블이 아니어도 가능) 등의 조건에서 동작할 수 있다. 스위치(43)는 5개의 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)로 구성되어도 좋다. 이 경우, 4개의 MOSFET를 DC 측정에 사용하고, 나머지 1개의 MOSFET를 고속 측정에 사용해도 좋다.

또, 접촉기 웨이퍼(15)의 테스트 회로부(15a)에 전압/전류원(44)을 포함하지 않고, 테스터 본체(11)에 포함해도 좋다. 전압/전류원(44)을 테스터 본체(11)에 포함하는 예를 도 3에 나타낸다. 도 3에 나타내는 예에서는 테스터 본체(11)에 전압/전류원(44)을 포함하기 때문에, 접촉기 웨이퍼(15)의 테스트 회로부(15a)에 전압/전류원이 없어도 좋다.

다음에, 도 4 내지 도 7을 참조하여, 접촉기 웨이퍼의 테스트 회로에 대해 설명한다.

도 4에 나타내는 예에서는 테스트 회로(23)는 반도체 프로세스에 의해 접촉기 웨이퍼(15) 자체에 형성되어 있다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 접촉기 웨이퍼(15)의 상면측에, 반도체 프로세스에 의해, 예를 들면 MOSFET 등으로 이루어지는 반도체 소자(51)가 형성되고, 스위치, 드라이버, 및 콤퍼레이터가 형성된다. 접촉기 웨이퍼(15)의 상면측에 형성된 반도체 소자(51)는 절연층(52)에 의해 피복된다. 반도체 소자(51)의 전극 단자(반도체 소자(51)가 MOSFET인 경우, 소스(53), 드레인(54), 및 게이트(55)에 대응하는 전극 단자)는 배선(56) 및 비어 전극(57) 등에 의해, 절연층(52)의 표면에 형성되는, 대응하는 패드(58)와 전기적으로 접속된다. 한편, 접촉기 웨이퍼(15)의 일부에는 접촉기 웨이퍼(15)를 그 상면에서 하면까지 관통하는 관통 구멍(61)이 형성되고, 접촉기 웨이퍼(15)의 상면측에 형성된 반도체 소자(51)의 일부의 전극 단자는 관통 구멍(61)에 형성된 관통 전극(62)에 의해, 웨이퍼(15)의 하면에 형성되는, 대응하는 패드(63)와 전기적으로 접속된다.

도 5에 나타내는 예에서는 테스트 회로(23)는 접촉기 웨이퍼(15)와는 다른 웨이퍼(15b)에 반도체 프로세스에 의해 형성되고, 테스트 회로(23)가 형성된 웨이퍼(15b)가, 접촉기 웨이퍼(15)의 오목부에 매립되어 있다. 이 경우, 접촉기 웨이퍼(15)에 매립되어 있는 웨이퍼(15b)에 있어서는 도 4와 마찬가지로, 반도체 소자(51)의 일부의 전극 단자는 배선(56) 및 비어 전극(57) 등에 의해, 웨이퍼(15b)의 상면에 형성되는, 대응하는 패드(58)와 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 웨이퍼(15b)를 그 상면에서 하면까지 관통하는 관통 구멍(61a)에 형성된 관통 전극(62a)과, 접촉기 웨이퍼(15)의 오목부의 저면에 형성된 패드(63a)와, 접촉기 웨이퍼(15)의 오목부의 저면에서 하면까지 관통하는 관통 구멍(61)에 형성된 관통 전극(62)에 의해, 반도체 소자(51)의 일부의 전극 단자는 접촉기 웨이퍼(15)의 하면에 형성되는 접촉기 웨이퍼(15)의 하면에 형성된 패드(63)와 전기적으로 접속된다.

도 6에 나타내는 예에서는 도 5와 마찬가지로 해서, 접촉기 웨이퍼(15)와 다른 웨이퍼(15c)에 반도체 프로세스에 의해 테스트 회로(23)가 형성되고, 테스트 회로(23)가 형성된 웨이퍼(15c)가, 접촉기 웨이퍼(15)상에 실장된다. 실장되는 웨이퍼(15c)에서는 도 4 및 도 5와 마찬가지로, 반도체 소자(51)의 일부의 전극 단자는 절연층(52)의 사이에 형성된 배선(56) 및 비어 전극(57)에 의해, 웨이퍼(15c)상의 절연층(52)의 상면에 형성되는, 대응하는 패드(58)와 전기적으로 접속된다. 또한, 웨이퍼(15c)의 상면에서 하면까지 관통하는 관통 구멍(61b)에 형성된 관통 전극(62b)과, 접촉기 웨이퍼(15)의 하면에 형성된 패드(63b)와, 접촉기 웨이퍼(15)의 상면에서 하면까지 관통하는 관통 구멍(61)에 형성된 관통 전극(62)에 의해, 반도체 소자(51)의 일부의 전극 단자는 접촉기 웨이퍼(15)의 하면에 형성된 패드(63)와 전기적으로 접속된다.

또한, 도 7에 나타내는 예에서는 도 6과 마찬가지로 해서, 접촉기 웨이퍼(15)와 다른 웨이퍼(15d)에 반도체 프로세스에 의해 테스트 회로(23)가 형성되고, 테스트 회로(23)가 형성된 웨이퍼(15d)가, 웨이퍼(15d)상의 절연층(52)이 접촉기 웨이퍼(15)에 면하도록 실장된다. 실장되는 웨이퍼(15d)에서는 반도체 소자(51)의 일부의 전극 소자는 웨이퍼(15d)를 일면에서 다른 면까지 관통하는 관통 구멍(61c)에 형성된 관통 전극(62c)에 의해, 웨이퍼(15d)의 이면(상면)에 형성된 패드(63c)에 전기적으로 접속된다. 또한, 절연층(52)의 사이에 형성된 배선(56)과, 절연층(52)에 형성된 비어 전극(57a)에 의해, 반도체 소자(51)의 일부의 전극 단자는 접촉기 웨이퍼(15)의 상면에 형성된 패드(58a)에 전기적으로 접속된다.

다음에, 도 8 내지 도 10을 참조하여, 본 실시형태에 따른 기판 검사 장치에 있어서 접촉기와 기판을 위치 맞춤하는 위치 맞춤 방법에 대해 설명한다. 본 실시형태에 있어서의 위치 맞춤 방법은 본 발명의 실시형태에 따른 기판 검사 방법을 포함하고 있다.

본 실시형태에 따른 기판 검사 장치에 있어서의 위치 맞춤 방법(기판 검사 방법)에 있어서는 처음에, 웨이퍼(16)를 준비하고, 웨이퍼(16)의 전극 패드(18)의 표면을 친수화하는 친수화 처리 공정이 실행된다(도 8의 S11). 도 9a는 S11의 공정이 실행된 후의 웨이퍼(16)의 단면을 모식적으로 나타낸다. 또, 도 9a 내지 도 9d에 있어서, 친수화 처리가 실행된 전극 패드(18)의 표면을 ‘18a’로 나타낸다.

친수화 처리는 예를 들면, 광촉매를 도포한 후에 마스크를 통해 선택적으로 UV광을 조사하는 것에 의해 실행할 수 있다. 또한, 전술한 더미 전극 패드가 있는 경우에는 더미 전극 패드에 대해서도 친수화 처리를 실행해도 좋다. 또한, 본 실시형태에 있어서는 전극 패드(18) 이외의 영역을 소수화하는 소수화 처리가 실행된다. 소수화 처리는 예를 들면, 유기 규소 화합물 등의 소수성 재료를 선택적으로 도포하는 것에 의해 실행할 수 있다. 단, 다른 실시형태에 있어서는 소수화 처리는 실행하지 않아도 좋다.

다음에, 전극 패드(18)가 친수화 처리된 표면(18a)을 갖고, 그 이외의 영역이 소수화 처리된 웨이퍼(16)에 대해, 액체 공급 공정이 실행된다(S12).

구체적으로는 친수화 처리된 전극 패드(18)의 표면(18a)의 위 및 주위에 액체가 공급된다. 액체는 예를 들면, 도포, 분무, 토출, 등의 각종 공급 방법에 의해 공급할 수 있다. 액체의 공급에 의해, 도 9b에 나타내는 바와 같이, 친수화 처리된 전극 패드(18)의 표면(18a) 및 그 주위에 액체방울(19)이 형성된다.

또, 전극 패드(18)의 친수화 처리된 표면(18a)에 대해 액체를 직접 공급하지 않아도 좋다. 웨이퍼(16)의 표면 전면에 액체를 얇게 도포하는 경우에도, 소수화 처리를 한 영역에서 친수화 처리한 표면(18a)으로 액체가 이동하기 때문에, 도 9b에 나타내는 바와 같이, 표면(18a) 및 그 주위에 액체방울(19)이 형성된다. 또한, 잉크젯 인쇄 기술을 이용하여, 전극 패드(18)상에 선택적으로 액체를 도포하고, 액체방울(19)을 형성해도 좋다.

본 실시형태에 있어서는 공급하는 액체(액체방울(19))는 도전성을 갖고 있으면 바람직하다. 또한, 예를 들면 전극 패드(18)가 친수화 처리되고, 그 이외의 영역이 소수화 처리되는 경우에는 친수성을 갖는 액체, 예를 들면 수분을 포함하는 액체가 바람직하다. 또는 전극 패드(18)가 소수화 처리되고, 그 이외의 영역이 친수화 처리되는 경우에는 소수성(친유성)의 액체를 이용할 수도 있다.

또한, 전술한 더미 전극 패드가 있는 경우에는 더미 전극 패드에도 액체가 도포된다.

다음에, 탑재 공정이 실행된다. 탑재 공정은 본 실시형태에 있어서는 웨이퍼(16)상에 접촉기 웨이퍼(15)를 탑재하는 탑재 스텝(S13), 접촉기 웨이퍼(15)를 웨이퍼(16)에 대해 위치 맞춤하는 위치 맞춤 스텝(S14), 및 웨이퍼(16)의 전극 패드(18)와 접촉기 웨이퍼(15)의 콘택트부(21a)를 세정하기 위한 에칭 스텝(S15)을 포함한다.

탑재 스텝에서는 도 9c에 나타내는 바와 같이, 전극 패드(18)의 표면(18a)에 액체방울(19)이 공급된 웨이퍼(16)상에 접촉기 웨이퍼(15)를 탑재한다. 구체적으로는 우선, 기판 검사 장치에 구비된 위치 맞춤 기구 등에 의해, 전극 패드(18)와 접촉기 웨이퍼(15)의 인출 배선(21)의 표면에 형성된 콘택트부(21a)가 대향하도록 위치 맞춤을 실행한다. 이 위치 맞춤은 높은 위치 맞춤 정밀도는 불필요하다. 다음에, 친수화 처리된 전극 패드(18)의 표면(18a)의 위 및 주위에 액체방울(19)이 형성된 상태에서, 웨이퍼(16)상에 접촉기 웨이퍼(15)를 탑재한다. 또한, 탑재할 때에, 접촉기 웨이퍼(15)에 대해 횡(수평) 방향으로 힘을 가할 필요는 없다.

또, 탑재하는 접촉기 웨이퍼(15)의 콘택트부(21a)에 대해서도, 웨이퍼(16)의 전극 패드(18)와 마찬가지로 친수화 처리가 실행되어도 좋다. 또는 콘택트부(21a)를, 액체에 대해 습윤성이 좋은 금속 등의 친수성을 갖는 재료를 이용해서 형성해도 좋다.

또한, 접촉기 홀더(14)와 일체의 테스트 헤드(12)는 별도로 마련된 도시하지 않은 반송 장치에 의해, 접촉기 웨이퍼(15)를 웨이퍼(16)상에 탑재해도 좋다. 또한, 미리 테스트 헤드(12)의 접촉기 홀더(14)에 유지되어 있는 접촉기 웨이퍼(15)를 웨이퍼(16)상에서 접촉기 홀더(14)로부터 분리하여 낙하시키는 것에 의해, 접촉기 웨이퍼(15)를 웨이퍼(16)상에 탑재해도 좋다.

웨이퍼(16)상에 탑재된 접촉기 웨이퍼(15)는 위치 맞춤 스텝에 있어서, 도 9d에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(16)에 대해 자기 정합적으로 위치 맞춤이 이루어진다(S14). 이것은 웨이퍼(16)의 전극 패드(18)의 친수성을 갖는 표면(18a)과, 접촉기 웨이퍼(15)의 대응하는 콘택트부(21a)에 접하도록 액체방울(19)이 이동하는 것에 수반해서, 접촉기 웨이퍼(15)가 웨이퍼(16)에 정합하도록 이동할 수 있기 때문이며, 액체방울(15) 자체가 넓어지는 일 없이, 표면장력에 의해 표면(18a) 및 콘택트부(21a)의 사이에 머물기 때문이다. 따라서, 표면장력을 이용하는 점에서는 친수성의 액체를 이용하고, 전극 패드(18) 및 콘택트부(21a)를 친수성으로 하는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 웨이퍼(16)에 전술한 더미 전극 패드가 있고, 접촉기 웨이퍼(15)에 전술한 더미 콘택트부가 있는 경우에는 더미 전극 패드와 더미 콘택트부가 액체를 거쳐서 접촉하고, 위치 맞춤된다.

상기와 같이 해서 접촉기 웨이퍼(15) 및 웨이퍼(16)가 위치 맞춤된 후, 도 9e에 나타내는 바와 같이, 접촉기 웨이퍼(15) 및 웨이퍼(16)는 소정의 기간, 그대로 방치된다. 그 사이에, 액체방울(19)에 의해, 전극 패드(18)의 표면과 콘택트부(21a) 중 어느 한쪽 또는 양쪽이 환원되거나 또는 에칭된다(S15). 즉, 전극 패드(18)의 표면과 콘택트부(21a) 중 어느 한쪽 또는 양쪽에, 산화막 또는 오염 등에 의한 피막이 형성되어 있는 경우에도, 액체방울(19)에 의해, 산화막 또는 피막이 환원되거나, 또는 에칭에 의해 제거된다.

이러한 환원, 또는 에칭을 실행하기 위해, 액체(액체방울(19))는 산화막 등을 환원하는 성질을 갖거나, 또는 산화막 등을 에칭하는 성질을 갖는 것을 이용한다. 또한, 이러한 환원 또는 에칭을 실행하는 것에 의해, 전극 패드(18)와 콘택트부(21a)의 전기적인 접촉을 향상시킬 수 있다.

다음에, 도 9f에 나타내는 바와 같이, 접촉기 홀더(14)를 하강하는 것에 의해, 접촉기 웨이퍼(15)를 웨이퍼(16)에 누르도록 힘을 가하고, 접촉기 웨이퍼(15)와 웨이퍼(16)를 접촉시킨 상태에서 고정시키는 고정 공정이 실행된다(S16). 또, 도 9f에서는 콘택트부(21a)의 도시를 생략하고, 인출 배선(21)과 콘택트부(21a)를 일체적으로 나타내고 있다. 이하의 도면에서도 마찬가지인 경우가 있다. 위치 맞춤 공정(S14)에 있어서, 이미 전극 패드(18)와 콘택트부(21a)는 위치 맞춤되어 있기 때문에, 고정 공정(S16)에 있어서는 아래쪽으로의 힘을 인가하는 것만으로 좋다. 또한, 에칭 공정(S15)에 있어서, 전극 패드(18)의 표면 등의 산화막이 제거되어 있기 때문에, 접촉기 웨이퍼(15)에 대해 횡방향으로 힘을 인가할 필요는 없다.

또한, 고정 공정에 있어서, 접촉기 웨이퍼(15)의 접점(22)과, 접촉기 홀더(14)의 접점을 전기적으로 접속한다. 이에 따라, 웨이퍼(16)내에 형성된 피검사(전자) 회로가, 접촉기 웨이퍼(15)에 형성된 콘택트부(21a), 테스트 회로(23), 접점(22), 및 접촉기 홀더(14)내에 형성된 배선(22a)을 거쳐, 테스터 본체(11)와 접속된다.

상술한 바와 같이, 기판 검사 장치에 있어서의 위치 맞춤 방법(S11에서 S16까지)을 실행한 후, 테스터 본체(11)와 접속된 웨이퍼(16)의 피검사 회로를 검사하는 검사 공정이 실행된다(S17). 본 실시형태에서는 테스터 본체(11)로부터 보내진 신호에 의거하여, 접촉기 웨이퍼(15)에 마련된 테스트 회로(23)의 스위치 및 드라이버를 제어해서 신호를 발생하고, 발생한 신호가 웨이퍼(16)의 피검사 회로의 입력용의 전극 패드(18)에 입력된다. 그 결과, 피검사 회로에서 소정의 출력 신호가 생성된다. 이 출력 신호는 웨이퍼(16)의 출력용의 전극 패드(18)로부터 출력되고, 접촉기 웨이퍼(15)의 테스트 회로(23)의 스위치 및 콤퍼레이터를 제어해서 판독되고, 판독된 신호가 테스터 본체(11)에 보내진다. 그리고, 테스터 본체(11)에 있어서, 웨이퍼(16)의 피검사 회로가 정상적으로 동작하고 있는지 어떤지가 판정된다.

본 실시형태에서는 검사용의 신호의 발생과 신호 판독이 웨이퍼(16)에 인접하는 접촉기 웨이퍼(15)에서 실행된다. 이에 따라, 웨이퍼(16)에서 신호를 판독하는 회로까지의 배선길이를 단축할 수 있다. 회로 배선길이가 길면, 회로 배선에 기생하는 기생 용량이 현저하게 증대하고, 특히 고주파의 신호를 고정밀도로 검출할 수 없다. 따라서, 본 실시형태에서는 높은 주파수, 특히 1㎓ 이상의 높은 주파수에서 동작하는 회로를 갖는 반도체 기판을 검사하는 경우에 있어서, 종래의 기판 검사 장치에 비해, 고정밀도로 기판 검사를 실행할 수 있다.

검사 공정 후, 분리 공정이 실행된다(S18). 분리 공정에서는 검사 종료 후, 접촉기 홀더(14)가 접촉기 웨이퍼(15)를 유지한 채 상승시켜, 접촉기 웨이퍼(15)와 웨이퍼(16)를 분리한다.

단, 액체방울(19)을 거쳐서 서로 위치 맞춤되는 접촉기 웨이퍼(15) 및 웨이퍼(16)는 액체방울(19)이 증발해 버리면, 떨어지지 않게 되는 경우가 있다. 그러한 경우에, 웨이퍼(16)와 접촉기 웨이퍼(15)를 분리하기 위해서는 접촉기 웨이퍼(15)와 웨이퍼(16)의 사이에 압력을 가하는 것에 의해 분리할 수 있다. 여기서, 도 10(a) 및 도 10(b)는 압력의 인가를 이용한 분리 공정의 전후의 접촉기 홀더(14), 접촉기 웨이퍼(15), 및 웨이퍼(16) 등을 나타낸다. 도시한 바와 같이, 테스트 헤드(12)와, 접촉기 홀더(14)에 미리 마련된 가스 공급로(73)를 거쳐, 접촉기 웨이퍼(15)에 미리 마련된 관통 구멍(74)에 가스를 보내면, 접촉기 웨이퍼(15)와 웨이퍼(16)를 분리시킬 수 있다. 관통 구멍(74)은 접촉기 웨이퍼(15)의 중심에 마련해도 좋고, 콘택트부(21a)가 마련되어 있지 않은 접촉기 웨이퍼(15)의 주변에 마련해도 좋다.

또한, 접촉기 웨이퍼(15)에 관통 구멍(74)을 마련하지 않고, 웨이퍼(16)의 주변으로부터, 접촉기 웨이퍼(15)와 웨이퍼(16)의 사이에 가스를 불어 넣어도 좋다. 또한, 분위기를 감압함으로써, 고압을 필요로 하지 않고 이탈할 수 있다. 또한, 건조함에 수반해서 흡착력이 약하지는 바와 같은 액체를 선택해서 이용하는 것에 의해, 특별한 방법을 이용하지 않고, 접촉기 웨이퍼(15)와 웨이퍼(16)를 분리시킬 수 있다. 또는 접촉기 웨이퍼(15)와 웨이퍼(16)의 사이에 액체를 유입하는 것에 의해 분리시킬 수도 있다. 그 밖에, 접촉기 웨이퍼(15)를 웨이퍼(16)에 실은 채, 이탈용의 처리실로 이동하고, 거기서 이탈시켜도 좋다.

다음에, 도 11 및 도 12를 참조하여, 본 실시형태에 따른 접촉기 웨이퍼의 제조 방법에 대해 설명한다.

도 11은 본 실시형태에 따른 접촉기 웨이퍼의 제조 방법의 각 공정의 수순을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 12는 본 실시형태에 따른 접촉기 웨이퍼의 제조 방법의 각 스텝에 있어서의 접촉기 웨이퍼의 구조를 모식적으로 나타내는 단면도 및 평면도이다. 도 12(a) 내지 도 12(f)는 도 11에 있어서의 S21 내지 S26의 공정이 실행된 후의 접촉기 웨이퍼의 구조를 각각 나타내고 있다. 또, 도 12에서는 단면도를 좌측에 나타내고, 평면도를 우측에 나타낸다.

처음에, 기판 준비 공정이 실행된다(S21). 구체적으로는 우선, 도 12(a)에 나타내는 바와 같이, 포트리소그래피나 성막 등을 포함하는 반도체 제조 기술에 의해 소정의 회로가 미리 형성된 웨이퍼(15e)를 준비한다. 다음에, 절연층(26)에서 분리해서 형성된 테스트 회로(23) 및 패드(27)와, 배선(25)과, 절연층(24)을 웨이퍼(15e)의 하면에 형성한다. 테스트 회로(23)에는 드라이버, 콤퍼레이터, 및 스위치가 포함되어 있다. 또, 웨이퍼(15e)에는 관통 전극(28)이 형성되어 있고, 관통 전극(28)은 테스트 회로(23)와, 후술하는 배선(29)을 전기적으로 접속한다.

다음에, 도 12(b)에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(15e)의 상면에, 배선(29)을 형성하기 위한 금속막(29a)을 형성한다( 금속막 형성 공정: S22).

계속해서, 금속막(29a)상에 마스크를 형성하고, 마스크로부터 노출된 금속막(29a)을 에칭하는 것에 의해, 도 12(c)에 나타내는 바와 같이, 배선(29)을 형성한다(배선 형성 공정: S23). 이 때의 에칭은 웨트 에칭이라도 좋고, 드라이 에칭이라도 좋다. 또한, 배선(29)은 웨이퍼(15e)의 주변부까지 형성한다. 주변부까지 형성된 배선(29)은 검사 장치와의 신호를 주고받는 것에 이용된다.

다음에, 웨이퍼(15e)에 있어서의 배선(29)이 형성된 면에 절연층(30)을 형성하고, 도 12(d)에 나타내는 바와 같이, 포토리소그래피 및 에칭에 의해 개구부를 형성한다. 개구부에는 배선(29)이 노출되어 있다. 또, 개구부가 형성될 위치에 마스크를 형성하고, 이 마스크, 배선(29), 및 웨이퍼(15e)의 상면을 덮도록 절연층(30)을 형성하고, 마스크를 리프트 오프하는 것에 의해, 절연층(30)에 개구부를 형성해도 좋다. 절연층(30)은 먼저 형성된 배선에 손상을 주지 않는 한, CVD, PVD, 도포, 증착 등의 어떠한 방법으로 형성되어도 상관없다. 절연층(30)은 실리콘의 산화물 이외에, 폴리이미드와 같은 수지재료라도 상관없다.

다음에, 도금 등에 의해 절연층(30)의 개구부를 금속으로 매립하는 것에 의해, 도 12(e)에 나타내는 바와 같이, 배선(29)과 전기적으로 접속하는 인출 배선(21)이 형성된다(인출 배선 형성 공정: S25).

다음에, 도 12(f)에 나타내는 바와 같이, 인출 배선(21)의 위에 콘택트부(21a)를 형성한다(콘택트부 형성 공정: S26). 콘택트부(21a)는 절연층(30)의 상면보다도 돌출된 볼록형상을 가져도 좋고, 절연층(30)의 상면과 동일한 높이의 평면형상을 가져도 좋다. 또한, 콘택트부(21a)는 웨이퍼(15e)의 표면보다도 낮은 오목형상을 가져도 좋다. 이 경우, 검사 대상의 웨이퍼(16)의 전극 패드(18)와는 도전성을 갖는 액체를 거쳐서 전기적으로 접속을 취하는 것이 가능하다. 이상과 같은 제조 방법에 의해, 접촉기 웨이퍼(15)가 제조된다.

또, 다른 실시형태에 있어서는 콘택트부 형성 공정(S26)을 실행하지 않고, 인출 배선 형성 공정(S25)에 있어서 형성한 인출 배선(21)을 콘택트부(21a) 대신에 이용해도 좋다. 이 경우, 인출 배선(21)을 절연층(30)의 상면으로부터 돌출하도록 형성해도 좋다.

또한, 콘택트부(21a)의 표면을 친수화 처리하는 친수화 처리 공정을 실행해도 좋다. 친수화 처리 공정은 도 9a를 참조하면서 설명한 웨이퍼(16)의 전극 패드(18)에 대한 친수화 처리와 마찬가지의 방법을 이용해서 실행할 수 있다. 즉, 광촉매를 도포한 후에 마스크에 의해 선택적으로 UV광을 조사하는 것에 의해 친수화 처리를 실행할 수 있다. 또한, 접촉기 웨이퍼(15)의 콘택트부(21a) 이외의 영역을 소수화 처리해도 좋다. 이 경우, 소수화 처리는 유기 규소 화합물 등의 발수성 재료를 선택적으로 도포하는 것에 의해 실행할 수 있다.

또한, 도 12의 (a) 내지 (f)의 각각의 우측에 나타낸 평면도에서는 배선(29)은 격자형상으로 형성되고, 인출 배선(21) 및 콘택트부(21a)도 격자형상으로 배열하도록 형성된다. 그러나, 격자형상에 한정되는 것은 아니고, 격자형상 이외의 형상, 예를 들면 도 13의 (a) 내지 (f)에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(16)의 중심에서 방사상으로 연장하는 형상이어도 좋다. 도 13에 나타내는 예는 도 12에 나타내는 예에 비하면, 인출 배선(21) 및 콘택트부(21a)의 배치의 형상만이 다르고, 단면형상은 실질적으로 동일하다. 도 13에서는 도 12와 동일한 부호를 붙이고, 중복된 설명을 생략한다.

또한, 접촉기 웨이퍼는 가능한 한 범용성이 있도록 설계하고, 웨이퍼의 전극 패드의 배치에 대응하여, 사용하지 않는 콘택트부를 절연 처리해도 좋다. 사용하지 않는 콘택트부의 절연 처리는 예를 들면 접촉기 웨이퍼를 제품으로서 출하하기 전에 실행해도 좋고, 출하한 후, 검사의 직전에 실행해도 좋다. 검사의 직전에 실행하는 방법으로서, 기판 검사 장치내 또는 기판 검사 장치의 근방에 절연 처리용의 유닛(예를 들면 레지스트 도포 처리 유닛), 도전성 회복 처리용(복귀용)의 유닛(예를 들면 레지스트 박리/현상 처리 유닛)을 마련해서 절연 처리 및 도전성 회복 처리를 실행하는 방법이 있다. 그 경우, 공장내의 호스트 컴퓨터로부터의 배신 지시를 수신하고, 검사 전에 검사 장치내 또는 기판 검사 장치의 근방에서 절연 처리를 실행할 수 있다.

절연 처리가 실행된 접촉기 웨이퍼는 형성된 콘택트부 중, 사용되지 않는 콘택트부의 표면이 절연성 재료에 의해 피복되어 있다. 절연성 재료로서, 예를 들면 레지스트를 이용할 수 있고, 잉크젯 인쇄법을 이용해서 도포할 수 있다.

혹은 형성된 콘택트부 중, 사용되지 않는 콘택트부를 전기적으로 접속하는 배선을 예를 들면 레이저 등에 의해 절단 가공해도 좋다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 기판 검사 장치에 의하면, 검사 대상의 웨이퍼의 전극 패드와, 접촉기 웨이퍼의 콘택트부가 미세화 및 고밀도화된 경우에 있어서도, 웨이퍼상에 접촉기 웨이퍼를 높은 정밀도로 위치 맞춤할 수 있고, 큰 하중을 가하는 일 없이 기판의 전극 패드와 접촉기 웨이퍼의 콘택트부의 사이를 확실하게 전기적으로 접속할 수 있다.

(제 2 실시형태)

다음에, 도 14 및 도 15를 참조하여, 제 2 실시형태에 따른 기판 검사 장치 및 접촉기 웨이퍼에 대해 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 먼저 설명한 부분에는 동일한 부호를 붙이고, 설명을 생략하는 경우가 있다(이하의 변형예, 실시형태에 대해서도 마찬가지).

본 실시형태에 따른 기판 검사 장치(10a)는 테스터 본체(11a), 테스트 헤드(12a), 및 오토 프로버(13)를 갖는다. 테스터 본체(11a)는 검사 대상의 웨이퍼(16)의 피검사 회로를 테스트하기 위한 테스트 신호를 생성하는 회로, 및 웨이퍼(16)의 피검사 회로로부터의 출력 신호를 판독하는 회로 등이 형성되는 LSI(Large Scale Integrated Circuit) 등을 포함하고 있다. 테스트 헤드(12a)는 오토 프로버(13)내에 상하로 움직일 수 있도록 설치되고, 접촉기 홀더(14a) 및 접촉기 웨이퍼(15)를 갖는다. 접촉기 홀더(14a)는 테스트 헤드(12a)의 하부에 마련되고, 하면측에 접촉기(15)를 유지한다. 오토 프로버(13)는 척(17)을 가지며, 척(17)은 웨이퍼(16)를 흡착한다.

본 실시형태에 있어서는 테스터 본체(11a)는 상술한 회로 이외에, 접촉기 웨이퍼(15)와 무선통신을 이용해서 비접촉으로 신호를 수수하기 위한 무선통신용의 회로를 갖는다. 또한, 접촉기 웨이퍼(15)는 테스터 본체(11a)와 무선통신을 이용하여 신호를 수수하기 위한 무선통신용의 회로를 갖는다. 이들 무선통신용의 회로를 이용하여, 테스터 본체(11a)와 접촉기 웨이퍼(15)는 직접 무선통신을 실행한다.

도 14에 나타내는 바와 같이, 접촉기 웨이퍼(15)에는 콘택트부(21a) 및 테스트 회로(23)가 포함되고, 테스트 회로(23)에는 무선통신 회로가 포함된다(도 14에서는 콘택트부(21a)의 도시를 생략하고, 인출 배선(21)과 콘택트부(21a)를 일체적으로 나타내고 있음). 테스트 회로(23)는 반도체 제조 기술을 이용한 프로세스(반도체 프로세스)에 의해 형성할 수 있다. 또한, 도 14와 도 1의 비교로부터 용이하게 이해되는 바와 같이, 접촉기 웨이퍼(15)와 테스터 홀더(14b)의 사이의 접점은 불필요하며, 접촉기 웨이퍼(15)와 테스터 본체(11)를 전기적으로 접속하는 배선도 불필요하다.

또, 본 실시형태에 있어서의 테스터 본체(11a)는 검사 장치 본체부로서의 기능을 한다. 또한, 본 실시형태에 있어서의 테스트 헤드(12a) 및 접촉기 홀더(14a)는 고정 기구로서의 기능을 한다.

또한, 테스트 헤드(12a)는 오토 프로버(13)의 내부에 마련되어도 좋고, 오토 프로버(13)의 외부에 마련되어도 좋다.

다음에, 도 15를 참조하여, 본 실시형태에 따른 기판 검사 장치를 이용하여 검사를 실행할 때에 구성되는 전기 회로에 대해 설명한다.

도 15에 나타내는 바와 같이, 기판 검사 장치(10a)에 있어서, 테스터 본체(11a), 접촉기 웨이퍼(15), 및 웨이퍼(16)로 전기 회로가 구성된다. 이 전기 회로의 대부분의 구성은 제 1 실시형태와 마찬가지이다. 테스터 본체(11a)는 테스트 제너레이션(31) 및 데이터 프로세서(32)를 갖는다. 데이터 프로세서(32)는 데이터 프로세서에 부가하여, 메모리 및 AD/DAC(아날로그 디지털/디지털 아날로그 컨버터)를 갖는다. 접촉기 웨이퍼(15)에는 도 14에 나타내는 블럭도의 위쪽에 삽입된 접촉기 웨이퍼(15)의 평면도에 나타내는 바와 같이, 다수의 테스트 회로부(15a)가 형성되어 있다. 테스트 회로부(15a)의 각각은 콘택트부(21a) 및 테스트 회로(23)를 갖는다. 테스트 회로부(15a)의 테스트 회로(23)는 드라이버(41), 콤퍼레이터(42), 스위치(43), 및 전압/전류원(44)을 갖는다.

상기의 구성에 부가하여, 본 실시형태에서는 테스터 본체(11a)는 무선 인터페이스(I/F)(33) 및 안테나(33)를 갖는다. 또한, 테스트 회로부(15a)의 테스트 회로(23)는 무선 I/F(45) 및 안테나(45)를 갖는다. 무선 I/F(33, 45)는 송신계 및 수신계의 회로를 포함한다. 송신계 및 수신계의 회로는 예를 들면 듀플렉서를 거쳐 안테나와 접속되어도 좋다.

무선통신 방식으로서는 특히 한정되지 않지만, 일반적인 비접촉 통신 기술이면 좋고, 예를 들면 전자 머니 등에서 이용되고 있는 비접촉 IC 카드 등에 이용되고 있는 통신 방식을 이용할 수 있다.

본 실시형태에 따른 접촉기 웨이퍼의 구조는 테스트 회로 중에 무선통신 회로가 포함되는 점을 제외하고, 제 1 실시형태와 마찬가지이다. 즉, 테스트 회로(23)내에 무선 I/F 및 안테나(45)를 형성하면, 제 1 실시형태에 있어서 도 4 내지 도 7을 이용해서 설명한 다양한 구조와 마찬가지의 구조를 갖는 접촉기 웨이퍼를 이용할 수 있다. 또한, 제 1 실시형태에 있어서 도 8 내지 도 10을 이용하여 설명한 기판 검사 장치에 있어서의 위치 맞춤 방법을 이용하여 위치 맞춤을 실행할 수 있다. 또한, 제 1 실시형태에서 도 11을 이용하여 설명한 접촉기 웨이퍼의 제조 방법을 이용해서 접촉기 웨이퍼를 제조할 수 있다.

본 실시형태에 의하면, 웨이퍼와 접촉기 웨이퍼의 사이에서 위치 맞춤을 할 수 있고, 웨이퍼와 접촉기 웨이퍼를 전기적으로 접속할 수 있으면 좋고, 접촉기 웨이퍼와 접촉기 홀더가 전기적으로 접속되지 않아도 좋다. 또한, 접촉기 홀더 중에 배선을 마련하지 않아도 좋다. 따라서, 접촉기 홀더의 구조를 간략화할 수 있다.

(제 2 실시형태의 변형예)

다음에, 도 16 및 도 17을 참조하여, 제 2 실시형태의 변형예에 따른 기판 검사 장치 및 접촉기 웨이퍼에 대해 설명한다.

도 16에 나타내는 바와 같이, 본 변형예에 의한 기판 검사 장치(10b)는 테스터 본체(11b), 테스트 헤드(12b), 및 오토 프로버(13)를 갖는다. 테스트 헤드(12b)는 오토 프로버(13)내에 상하로 움직일 수 있도록 설치되고, 접촉기 홀더(14b) 및 접촉기 웨이퍼(15)를 갖는다. 접촉기 홀더(14b)는 테스트 헤드(12b)의 하부에 마련되고, 하면측에 접촉기(15)를 유지한다. 오토 프로버(13)는 척(17)을 갖고, 척(17)은 웨이퍼(16)를 흡착 고정시킨다. 또한, 접촉기 웨이퍼(15)는 제 2 실시형태와 실질적으로 마찬가지로, 콘택트부(21a) 및 테스트 회로(23)를 갖고, 테스트 회로(23)에는 무선통신 회로가 포함되어 있다.

한편, 본 변형예에서는 접촉기 홀더(14b)에는 회로(81) 및 배선(82)을 포함하는 테스터 회로 웨이퍼(80)가 마련되어 있다.

또, 본 변형예에 있어서의 테스터 본체(11b)는 검사 장치 본체부로서의 기능을 한다. 또한, 본 변형예에 있어서의 테스트 헤드(12b) 및 접촉기 홀더(14b)는 고정 기구로서의 기능을 한다.

또한, 테스트 헤드(12b)는 오토 프로버(13)의 내부에 마련되어도 좋고, 오토 프로버(13)의 외부에 마련되어도 좋다.

도 17을 참조하면, 기판 검사 장치에는 테스터 본체(11b), 테스터 회로 웨이퍼(80), 접촉기 웨이퍼(15), 및 웨이퍼(16)에 의해 전기 회로가 구성되어 있다. 본 변형예에 따른 접촉기 웨이퍼(15)는 제 2 실시형태와 실질적으로 마찬가지로, 드라이버(41), 콤퍼레이터(42), 스위치(43), 전압/전류원(44)과 무선 I/F 및 안테나(45)를 갖고 있다.

또한, 테스트 회로(23)에 무선 I/F 및 안테나(45)를 형성하면, 제 1 실시형태에서 도 4 내지 도 7을 이용하여 설명한 다양한 구조와 마찬가지의 구조를 갖는 접촉기 웨이퍼를 이용할 수 있다. 또한, 제 1 실시형태에서 도 8 내지 도 10을 이용하여 설명한 기판 검사 장치에 있어서의 위치 맞춤 방법을 이용해서 웨이퍼(16)에 대해 위치 맞춤을 실행할 수 있다. 또한, 제 1 실시형태에서 도 11을 이용하여 설명한 접촉기 웨이퍼의 제조 방법을 이용해서 접촉기 웨이퍼를 제조할 수 있다.

한편, 본 변형예에서는 제 2 실시형태에 있어서는 테스터 본체에 마련되어 있던 테스트 제너레이션(31), 데이터 프로세서(32)와 무선 I/F 및 안테나(33)는 접촉기 홀더(14b)내의 테스터 회로 웨이퍼(80)에 마련되어 있다. 이 때문에, 검사용의 신호는 테스터 회로 웨이퍼(80)에서 생성된다. 또한, 접촉기 웨이퍼(15)(무선 I/F(45))와 테스터 회로 웨이퍼(80)(무선 I/F(33))의 사이에서 무선통신이 실행된다. 데이터 프로세서(32)는 데이터 프로세서에 부가해서, 메모리 및 AD/DAC(아날로그 디지털/디지털 아날로그 컨버터)를 갖는다. 이들에 부가해서, 테스터 회로 웨이퍼(80)에는 테스터 본체(11b)와 신호를 수수하기 위한 테스터 컴퓨터의 I/F(34)가 마련된다.

무선 I/F(33, 45)는 제 2 실시형태에 있어서의 무선 I/F(33, 45)와 실질적으로 마찬가지의 구성을 갖고, 실질적으로 마찬가지의 통신 방식을 이용할 수 있다.

본 변형예에 의한 기판 검사 장치 및 접촉기 웨이퍼를 이용해도, 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태와 마찬가지로, 접촉기 웨이퍼(15)와 웨이퍼(16)를 높은 정밀도로 위치 맞춤할 수 있다. 이것에 부가해서, 본 실시예에서는 접촉기 홀더(14b)내의 테스터 회로 웨이퍼(80)에 형성된 테스트 제너레이션(31)에서 발생하고, 데이터 프로세서(32) 등에서 처리된 신호는 무선통신에 의해 접촉기 웨이퍼(15)에 송신되며, 접촉기 웨이퍼(15)를 거쳐서 웨이퍼(16)의 피검사 회로에 입력된다. 또한, 웨이퍼(16)의 피검사 회로에서 발생한 신호는 접촉기 웨이퍼(15)로부터 무선통신에 의해 테스터 회로 웨이퍼(80)에 송신된다. 따라서, 테스터 회로 웨이퍼(80)에서 웨이퍼(16)까지의 통신 거리, 배선길이를 단축할 수 있다. 회로 배선길이가 길면, 회로 배선에 기생하는 기생 용량이 현저하게 증대하고, 특히 고주파의 신호를 고정밀도로 검출할 수 없다. 본 변형예에서는 신호 발생 회로 부분도 웨이퍼(16)의 부근에 마련하는 것에 의해, 또한 높은 주파수, 특히 1㎓ 이상의 높은 주파수에서 동작하는 회로를 갖는 반도체 기판을 검사하는 경우에 있어서, 종래의 기판 검사 장치에 비해, 고정밀도로 기판 검사를 실행할 수 있다.

또, 본 변형예에서도, 웨이퍼(16)와 접촉기 웨이퍼(15)의 사이에서 높은 정밀도로 위치 맞춤할 수 있고, 웨이퍼(16)와 접촉기 웨이퍼(15)를 전기적으로 접속할 수 있다. 접촉기 웨이퍼(15)와 접촉기 홀더(14b)가 접점을 거쳐서 전기적으로 접속되지 않아도 좋다. 따라서, 접촉기 웨이퍼(15)와 접촉기 홀더(14b)의 구조를 간략화할 수 있다.

(제 3 실시형태)

다음에, 도 18 및 도 19를 참조하여, 제 3 실시형태에 따른 기판 검사 장치 및 접촉기 웨이퍼에 대해 설명한다.

도 18은 본 실시형태에 따른 기판 검사 장치를 나타내는 일부 단면을 포함하는 정면도이다. 도시한 바와 같이, 본 실시형태에 의한 기판 검사 장치(10c)는 테스터 본체(11c), 테스트 헤드(12c), 및 오토 프로버(13)를 갖는다.

테스터 본체(11c)는 제 2 실시형태의 변형예에 있어서의 테스터 본체(11b)와 실질적으로 동일한 구성을 갖고, 오토 프로버(13)도 또 제 2 실시형태의 변형예에 있어서의 오토 프로버(13)와 실질적으로 동일한 구성을 갖고 있다. 한편, 본 실시형태에 있어서의 테스트 헤드(12c)는 접촉기 홀더(14b), 접촉기 웨이퍼(15), 하측 접촉기 홀더(114b), 및 하측 접촉기 웨이퍼(115)를 갖고 있다. 접촉기 홀더(14b)는 제 2 실시형태의 변형예의 접촉기 홀더(14b)와 실질적으로 동일한 구성을 갖고, 테스트 헤드(12c)의 하부에 부착되어 있다. 접촉기 웨이퍼(15)도 또한 제 2 실시형태의 변형예의 접촉기 웨이퍼(15)와 실질적으로 동일한 구성을 가지며, 접촉기 홀더(14b)에 유지되어 있다.

도 18에 나타내는 바와 같이, 하측 접촉기 홀더(114b)는 하면측에 오목부를 갖고, 이 오목부가 척(17)에 걸어 맞춰져 있다. 또한, 하측 접촉기 홀더(114b)에는 무선통신 회로(후술) 등을 갖는 회로(181) 및 배선(182) 등을 포함하는 하면측 테스터 회로 웨이퍼(180)가 형성되어 있다. 하측 접촉기 홀더(114b)는 배선(182)을 거쳐서 테스터 본체(11c)와 전기적으로 접속되어 있다. 하측 접촉기 홀더(114b)의 상면측에 형성된 오목부에 하측 접촉기 웨이퍼(115)가 유지되어 있다. 또한, 하측 접촉기 웨이퍼(115)에는 인출 배선(121), 콘택트부(121a), 테스트 회로(123), 절연층(124), 배선(125), 절연층(126), 패드(127), 관통 전극(128), 배선(129) 및 절연층(130)이 형성되고, 이에 따라, 하측 접촉기 웨이퍼(115)는 접촉기 웨이퍼(15)와 실질적으로 동일한 기능을 발휘할 수 있다. 테스트 회로(123)는 통신 회로(후술) 등을 포함하고 있고, 이에 따라, 하측 접촉기 홀더(114b)와 신호의 수수가 가능하다.

또한, 도 18에 나타내는 바와 같이 하측 접촉기 웨이퍼(115)와 접촉기 웨이퍼(15)의 사이에 검사 대상의 웨이퍼(116)가 배치된다. 이 웨이퍼(116)는 상면에 전극 패드(18)를 갖고, 하면에 전극 패드(118)를 갖고 있다. 콘택트 웨이퍼(15)의 접촉기부(21a)가, 대응하는 전극 패드(18)와 전기적으로 접속되고, 접촉기 웨이퍼(115)의 접촉기부(121b)가, 대응하는 전극 패드(118)와 전기적으로 접속된다. 이상의 구성에 의해, 상하 양면에 전극 패드(18, 118)가 형성된 웨이퍼(116)내의 피검사 회로의 검사를 효율적으로 실행할 수 있다.

다음에, 도 19를 참조하여, 본 실시형태에 따른 기판 검사 장치를 이용하여 검사를 실행할 때에 구성되는 전기 회로에 대해 설명한다. 이하, 설명의 편의상, 접촉기 홀더(14b)를 상측 접촉기 홀더(14b)로 하고, 접촉기 웨이퍼(15)를 상측 접촉기 웨이퍼(15)로 하며, 테스터 회로 웨이퍼(80)를 상측 테스터 회로 웨이퍼(80)로 한다.

테스터 본체(11c), 상측 테스터 회로 웨이퍼(80), 상측 접촉기 웨이퍼(15), 및 웨이퍼(116)에 의해 하나의 전기 회로가 구성되어 있다. 상측 테스터 회로 웨이퍼(80)는 제 2 실시형태의 변형예의 테스터 회로 웨이퍼(80)와 마찬가지로, 테스트 제너레이션(31), 데이터 프로세서(32), 무선 I/F(33), 안테나(33), 및 테스터 컴퓨터와의 I/F(34)를 갖는다. 이들은 테스터 회로 웨이퍼(80)내의 회로(80)(도 18)에 형성되어 있다. 또한, 상측 접촉기 웨이퍼(15)는 제 2 실시형태의 변형예와 마찬가지이며, 드라이버(41), 콤퍼레이터(42), 스위치(43), 전압/전류원(44), 무선 I/F(45), 및 안테나(45)를 갖는다.

한편, 테스터 본체(11c), 하측 테스터 회로 웨이퍼(180), 하측 접촉기 웨이퍼(115), 및 웨이퍼(116)에 의해 다른 전기 회로가 구성되어 있다. 하측 테스터 회로 웨이퍼(180)도 (상면측)테스터 회로 웨이퍼(80)와 마찬가지이며, 테스트 제너레이션(131), 데이터 프로세서(132), 무선 I/F(133), 안테나(133), 및 테스터 컴퓨터와의 I/F(134)를 갖는다. 하측 접촉기 웨이퍼(115)는 상측 접촉기 웨이퍼(15)와 마찬가지이며, 드라이버(141), 콤퍼레이터(142), 스위치(143), 전압/ 전류원(144), 무선 I/F(145), 및 안테나(145)를 갖는다.

본 실시형태에 따른 상측 접촉기 웨이퍼(15)는 제 1 실시형태에서 도 4 내지 도 7을 이용하여 설명한 다양한 구조를 가질 수 있다. 또한, 제 1 실시형태에서 도 11을 이용하여 설명한 접촉기 웨이퍼의 제조 방법을 이용해서 상측 접촉기 웨이퍼(15)를 제조할 수 있다.

한편, 하측 접촉기 웨이퍼(115)도, 제 1 실시형태와 마찬가지의 구조를 가질 수 있고, 제 1 실시형태에 따른 접촉기 웨이퍼의 제조 방법을 이용해서 제조할 수 있다.

또, 하측 접촉기 홀더(114b)의 내부에 마련된 테스터 회로 웨이퍼(180)로부터 인출된 배선(122a)과, 테스터 본체(11c)는 도시하지 않은 배선으로 접속되어도 좋고, 도시하지 않은 무선통신 회로를 거쳐서 접속되어도 좋다.

다음에, 도 20a 내지 도 21l를 참조하여, 본 실시형태에 따른 기판 검사 장치에 있어서 접촉기와 기판을 위치 맞춤하는 기판 검사 장치에 있어서의 위치 맞춤 방법에 대해 설명한다.

도 20a 및 도 20b는 본 실시형태에 따른 기판 검사 장치에 있어서의 위치 맞춤 방법의 각 공정의 수순을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 21a 내지 도 21d는 본 실시형태에 따른 기판 검사 장치에 있어서의 위치 맞춤 방법의 각 스텝에 있어서의 접촉기와 검사 대상의 웨이퍼를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 또, 20a 및 도 20b는 기판 검사 장치에 있어서의 위치 맞춤 방법 뿐만 아니라, 위치 맞춤 방법을 포함하는 기판 검사 방법을 나타낸다.

처음에, 하면측 친수화 처리공정이 실행된다(S31). 구체적으로는 점착 등에 의해 적층 기판으로서 제조되고, 상하 양면에 전극 패드가 형성되어 있는 웨이퍼(116)를 준비하고, 하면에 형성되어 있는 하면측 전극 패드(118)의 친수화 처리가 실행된다. 또한, 본 실시형태에 있어서는 하면측 전극 패드(118) 이외의 영역에 대해 소수화 처리가 실행된다. 도 21a 내지 도 21d에 있어서 친수화 처리가 실행된 하면측 전극 패드(118)의 표면을 ‘118a’로 나타낸다.

하면측 전극 패드(118)의 친수화 처리와, 하면측 전극 패드(118) 이외의 영역의 발수 처리에 대해서는 제 1 실시형태에 있어서 설명한 방법과 마찬가지로 실행할 수 있다. 또한, 하면측 더미 전극 패드가 있는 경우에는 이 하면측 더미 전극 패드에 대해 친수화 처리를 실행해도 좋다.

다음에, 하면측 액체 공급 공정이 실행된다(S32). 구체적으로는 하측 접촉기 홀더(114b)의 상면측의 오목부에 수용되고, 하면측 콘택트부(121a)가 친수화 처리된 하측 접촉기 웨이퍼(115)상에 액체가 공급된다. 이에 따라, 도 21b에 나타내는 바와 같이, 하측 접촉기 웨이퍼(115)의 인출 전극(121)의 표면에 형성된 하면측 콘택트부(121a)의 위 및 주위에 액체방울(119)이 형성된다. 액체를 공급하는 방법, 액체의 재료, 액체의 도포 방법에 대해서는 제 1 실시형태를 참조하기 바란다.

또한, 하측 접촉기 웨이퍼(116)에 더미 콘택트부가 있는 경우에는 더미 콘택트부에도 액체가 도포되고, 더미 접촉기부에도 액체방울이 형성된다.

다음에, 하면측 탑재 공정이 실행된다(S33 내지 S35). 하면측 탑재 공정은 탑재 스텝(S33), 위치 맞춤 스텝(S34), 및 에칭 스텝(S35)을 포함한다.

처음에, 탑재 스텝에서는 도 21c에 나타내는 바와 같이, 액체방울(119)이 형성된 하측 접촉기 웨이퍼(115)상에 웨이퍼(116)가 탑재된다. 즉, 하측 접촉기 웨이퍼(115)의 인출 전극(121)의 표면에 형성된 하면측 콘택트부(121a)와 하면측 전극 패드(118)가 액체방울(119)을 거쳐서 접촉하도록, 하측 접촉기 웨이퍼(115)상에 웨이퍼(116)가 탑재된다.

또, 탑재 스텝에 앞서, 웨이퍼(116)와 하측 접촉기 웨이퍼(115)가 위치 맞춤되지만, 이 위치 맞춤에는 높은 위치 맞춤 정밀도는 필요 없다. 또한, 탑재시에, 웨이퍼(116)에 어느 방향으로도 힘을 가할 필요는 없다.

또, 하측 접촉기 웨이퍼(115)의 하면측 콘택트부(121a)에 있어서도, 웨이퍼(116)의 하면측 전극 패드(118)와 마찬가지로 친수화 처리가 실행되어도 좋다. 또는 하면측 콘택트부(121a)를, 액체에 대해 습윤성이 좋은 금속 등의 친수성을 갖는 재료를 이용해서 형성해도 좋다.

또한, 웨이퍼(116)를 하측 접촉기 웨이퍼(115)상에 탑재하는 탑재 동작은 도시하지 않은 반송 장치에 의해 실행해도 좋다.

탑재 스텝(S33)에서 하측 접촉기 웨이퍼(115)상에 탑재된 웨이퍼(116)는 도 21d에 나타내는 바와 같이, 하측 접촉기 웨이퍼(115)와 액체방울(119)의 표면장력에 의해 자기 정합적으로 위치 맞춤된다.

또한, 웨이퍼(116)에 전술한 하면측 더미 전극 패드가 있고, 하측 접촉기 웨이퍼(115)에 전술한 하면측 더미 콘택트부가 있는 경우에는 하면측 더미 전극 패드와 하면측 더미 콘택트부가 액체를 거쳐서 접촉하고, 위치 맞춤된다.

탑재 스텝(S33)에 있어서 웨이퍼(116)와 하측 접촉기 웨이퍼(115)가 위치 맞춤된 후, 도 21e에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(116)와 하측 접촉기 웨이퍼(115)는 소정의 기간, 그대로 방치된다. 그 동안에 웨이퍼(116)의 하면측 전극 패드(118)의 표면과 하측 접촉기 웨이퍼(115)의 하면측 콘택트부(121a)의 표면 중 어느 한쪽 또는 양쪽이 액체방울(119)에 의해 환원되거나 또는 에칭된다. 즉, 하면측 전극 패드(118)의 표면과 하면측 콘택트부(121a)의 표면 중 어느 한쪽 또는 양쪽에 산화막 또는 오염 등에 의한 피막이 형성되어 있는 경우에도, 액체방울(119)에 의해 제거될 수 있다.

따라서, 액체방울(119)로 되는 액체로서, 산화막 등을 환원하는 성질을 갖거나, 또는 산화막 등을 에칭하는 성질을 갖는 것을 이용할 수 있는 것은 제 1 실시형태와 마찬가지이다.

다음에, 하면측 고정 공정이 실행된다(S36). 구체적으로는 도 21f에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(116)를 하측 접촉기 웨이퍼(115)에 누르도록 힘을 가하고, 하면측 전극 패드(118)와 하면측 콘택트부(121a)를 밀착시킨다. (또, 도 21f 내지 도 21l에서는 하면측 콘택트부(121a)의 도시를 생략하고, 인출 배선(121)과 하면측 콘택트부(21a)를 일체적으로 나타내고 있다.) 또, 하면측 전극 패드(118)의 표면과 하면측 콘택트부(121a)의 표면은 액체방울(119)에 의해 세정되어 있기 때문에, 웨이퍼(116)에 대해 횡방향으로 힘을 인가할 필요는 없다.

또, 하면측 고정 공정을 생략하고, 후술하는 상면측 고정 공정(S42)을 실행할 때에, 웨이퍼(116)와 하측 접촉기 웨이퍼(115)를 고정시켜도 좋다.

다음에, 상면측 친수화 처리 공정이 실행된다(S37). 구체적으로는 웨이퍼(116)의 상면측 전극 패드(18)에 대해 친수화 처리가 실행된다. 또한, 본 실시형태에 있어서는 상면측 전극 패드(18) 이외의 영역에 대해 소수화 처리가 실행된다. 친수화 처리 및 소수화 처리는 제 1 실시형태에 있어서 설명한 방법과 마찬가지의 방법에 의해 실행할 수 있다. 도 21g 내지 도 21j에 있어서 친수화 처리가 실행된 (상면측) 전극 패드(18)의 표면을 ‘18a’로 나타낸다.

다음에, 상면측 액체 공급 공정이 실행된다(S38). 구체적으로는 제 1 실시형태에 있어서 설명한 방법과 마찬가지의 방법에 의해, 웨이퍼(116)상에 액체가 공급된다. 이에 따라, 도 21h에 나타내는 바와 같이, 표면(18a)의 위 및 주위에 액체방울(19)이 형성된다.

다음에, 상면측 탑재 공정이 실행된다(S39 내지 S41). 상면측 탑재 공정은 탑재 스텝(S39), 위치 맞춤 스텝(S40), 에칭 스텝(S41)을 포함한다.

처음에, 탑재 스텝에 있어서, 도 21i에 나타내는 바와 같이, 표면에 액체방울(19)이 형성된 웨이퍼(116)의 위쪽에, 상면측 접촉기 웨이퍼(15)를 웨이퍼 반송 아암(90)에 의해 반송하고, 웨이퍼(116)상에 탑재한다. 이 때, 웨이퍼 반송 아암(90)에 의한 위치 맞춤을 고정밀도로 실행할 필요는 없다. 또한, 탑재할 때에, 웨이퍼(116)에 횡(수평) 방향으로도 힘을 가할 필요는 없다.

또, 상면측 접촉기 웨이퍼(15)의 상면측 콘택트부(21a)에 있어서도, 웨이퍼(116)의 상면측 전극 패드(18)와 마찬가지로 친수화 처리가 실행되어도 좋다. 또는 상면측 콘택트부(21a)를, 액체에 대해 습윤성이 좋은 금속 등의 친수성을 갖는 재료를 이용하여 형성해도 좋다.

웨이퍼(116)상에 탑재된 상면측 접촉기 웨이퍼(15)는 S40에 있어서, 도 21j에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(116)상과의 사이에서 액체방울(19)의 표면장력에 의해 자기 정합적으로 위치 맞춤이 이루어진다.

또한, 웨이퍼(116)에 전술한 (상면측)더미 전극 패드가 있고, (상면측)접촉기 웨이퍼(15)에 전술한 (상면측)더미 콘택트부가 있는 경우에는 (상면측)더미 전극 패드와 (상면측)더미 콘택트부가 액체를 거쳐서 접촉하고, 위치 맞춤된다.

탑재 스텝(S40)에 있어서 웨이퍼(116)와 하측 접촉기 웨이퍼(115)가 위치 맞춤된 후, 도 21k에 나타내는 바와 같이, 상측 접촉기 웨이퍼(15)는 소정의 기간, 그대로 방치된다. 그 동안에, 액체방울(119)에 의해, 웨이퍼(116)의 상면측 전극 패드(18)의 표면과 상측 접촉기 웨이퍼(15)의 하면측 콘택트부(18)의 표면(18a) 중 어느 한쪽 또는 양쪽이 환원되거나, 또는 에칭된다. 즉, 상면측 전극 패드(18)의 표면과 하면측 콘택트부(121a)의 표면 중 어느 한쪽 또는 양쪽에 산화막 또는 오염 등에 의한 피막이 형성되어 있는 경우에도, 액체방울(119)에 의해 제거될 수 있다.

다음에, 상면측 고정 공정이 실행된다(S42). 구체적으로는 제 1 실시형태에 있어서 설명한 방법과 마찬가지의 방법에 의해, 도 21l에 나타내는 바와 같이, 접촉기 홀더(14b)를 하강시켜 접촉기 웨이퍼(15)를 밀어 내리고, 접촉기 웨이퍼(15)와 웨이퍼(116)가 접촉된 상태에서 고정된다. (또, 도 21l에서는 하면측 콘택트부(121a)의 도시를 생략한다.).

기판 검사 장치에 있어서의 위치 맞춤 방법(S31 내지 S42)을 실행한 후, 제 1 실시형태에 있어서 설명한 검사 공정(도 8의 S17)과 실질적으로 마찬가지로 검사 공정이 실행된다(S43). 단, 본 실시형태의 검사 공정에서는 웨이퍼(116)의 하면측에 대해서도 검사가 실행된다. 구체적으로는 테스터 본체(11c)로부터 하측 접촉기 홀더(114b)내의 하면측 테스터 회로 웨이퍼(180)를 거쳐서 하측 접촉기 웨이퍼(115)에 무선통신에 의해서 신호가 보내지고, 보내진 신호에 의거하여, 하측 접촉기 웨이퍼(115)에 마련된 테스트 회로(123)의 스위치 및 드라이버를 제어해서 신호를 발생하고, 발생한 신호가 웨이퍼(116)의 피검사 회로의 하면측의 입력측에 보내진다. 그 결과, 웨이퍼(116)의 피검사 회로의 하면측의 출력측으로부터 발생한 신호는 하측 접촉기 웨이퍼(115)의 테스트 회로(123)의 스위치 및 콤퍼레이터를 제어해서 판독되고, 판독된 신호가, 하측 접촉기 웨이퍼(115)로부터 무선통신에 의해서 하면측 테스터 회로 웨이퍼(180)에 보내지고, 또한 테스터 본체(11c)로 보내진다.

검사 공정 후, 분리 공정(S44)이 실행된다. 이 분리 공정은 제 1 실시형태에 있어서의 분리 공정(S18)과 마찬가지로 실행할 수 있다.

본 실시형태에 의한 기판 검사 장치 및 접촉기 웨이퍼에 의하면, 상하면에 전극 패드를 갖고 있는 웨이퍼(116)의 경우에도, 웨이퍼(116)와 접촉기 웨이퍼(15) 및 접촉기 웨이퍼(115)를 높은 정밀도로 위치 맞춤할 수 있다. 이것에 부가해서, 본 실시형태에서도, 웨이퍼(116)로부터 신호를 판독하는 회로까지의 배선길이를 단축할 수 있고, 높은 주파수, 특히 1㎓ 이상의 높은 주파수에서 동작하는 회로를 갖는 반도체 기판을 검사하는 경우에 있어서, 종래의 기판 검사 장치에 비해, 고정밀도로 기판 검사를 실행할 수 있다.

(제 4 실시형태)

다음에, 도 22 내지 도 23을 참조하여, 제 4 실시형태에 따른 기판 검사 장치, 접촉기 웨이퍼 및 접촉기 웨이퍼의 제조 방법에 대해 설명한다.

처음에, 도 22를 참조하고, 본 실시형태에 따른 기판 검사 장치에 대해 설명한다. 도 22는 본 실시형태에 따른 기판 검사 장치를 나타내는 일부 단면을 포함하는 정면도이다. 도시한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 기판 검사 장치(10d)는 테스터 본체(11d), 테스트 헤드(12d), 및 오토 프로버(13)를 갖는다. 오토 프로버(13)는 제 1 실시형태에 있어서의 오토 프로버(13)와 실질적으로 동일한 구성을 갖고 있다.

또한, 테스트 헤드(12d)는 접촉기 홀더(14c) 및 접촉기 웨이퍼(15f)를 갖는다. 접촉기 홀더(14c) 및 접촉기 웨이퍼(15f)는 접촉기 웨이퍼(15f)에 마련된 접점(22)을 거쳐서 서로 전기적으로 접속된다. 또한, 콘택트 웨이퍼(15f)에는 검사 대상의 웨이퍼(16)의 전극 패드(18)와 접하는 콘택트부(21a)가 마련되어 있다.

한편, 본 실시형태에 있어서는 접촉기 웨이퍼(15f)에는 드라이버, 콤퍼레이터, 스위치, 및 전압/ 전류원 등의 테스트 회로는 마련되어 있지 않다. 대신에, 테스터 본체(11d)에 테스트 회로를 마련해도 좋고, 접촉기 홀더(14c)의 내부에 테스트 회로를 포함하는 테스터 회로 웨이퍼를 마련해도 좋다.

본 실시형태에서는 제 1 실시형태에서 도 8 내지 도 10을 이용하여 설명한 기판 검사 장치에 있어서의 위치 맞춤 방법을 이용하여 위치 맞춤을 실행할 수 있다.

다음에, 도 23을 참조하여, 본 실시형태에 따른 접촉기 웨이퍼의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 23은 본 실시형태에 따른 접촉기 웨이퍼의 제조 방법의 각 스텝에 있어서의 접촉기 웨이퍼의 구조를 모식적으로 나타내는 단면도(좌측) 및 평면도(우측)이다.

우선, 도 23(a)에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(15f)가 준비된다. 상술한 바와 같이, 본 실시형태에서는 웨이퍼(15f)내에 테스트 회로는 형성되어 있지 않다. 다음에, 도 23(b)에 나타내는 바와 같이, 배선(29)을 형성하기 위한 금속막(29a)이 웨이퍼(15f)상에 형성된다.

계속해서, 금속막(29a)상에 마스크가 형성되고, 마스크로부터 노출된 금속막(29a)이 에칭에 의해 제거되고, 도 23(c)에 나타내는 바와 같이, 배선(29)이 형성된다. 이 에칭은 웨트 에칭이라도 좋고, 드라이 에칭이라도 좋다.

다음에, 배선(29)이 형성된 웨이퍼(15f)의 전체면에 절연층(30)이 형성되고, 포토리소그래피 및 에칭에 의해서, 도 23(d)에 나타내는 바와 같이 절연층(30)에 개구부가 형성된다. 개구부에는 배선(29)이 노출되어 있다. 또, 개구부가 형성될 위치에 마스크를 형성하고, 이 마스크, 배선(29), 및 웨이퍼(15f)의 상면을 덮도록 절연층(30)을 형성하고, 마스크를 리프트 오프하는 것에 의해, 절연층(30)에 개구부를 형성해도 좋다. 절연층(30)은 먼저 형성된 배선에 손상을 주지 않는 한, CVD, PVD, 도포, 증착 등의 어떠한 방법으로 형성되어도 상관없다. 절연층(30)은 실리콘의 산화물 이외에, 폴리이미드와 같은 수지재료라도 상관없다.

다음에, 도금 등에 의해 절연층(30)의 개구부를 금속으로 매립하는 것에 의해, 도 23(e)에 나타내는 바와 같이 배선(29)과 전기적으로 접속하는 인출 배선(21)이 형성된다.

다음에, 도 23(f)에 나타내는 바와 같이, 상면에 인출된 인출 배선(21)의 위에 콘택트부(21a)가 형성된다. 콘택트부(21a)는 친수성의 금속에 의해 형성되면 바람직하다. 콘택트부(21a)의 상면은 절연층(30)의 상면과 동일한 높이에 있어도 좋고, 절연층(30)의 상면으로부터 볼록 형상으로 돌출되어도 좋다. 절연층(30)의 표면보다도 낮은 오목부를 형성하는 경우에도, 검사 대상의 웨이퍼(16)의 전극 패드(18)(도 22)와의 사이에 도전성을 갖는 액체를 거쳐서 전기적으로 접속할 수 있다.

또, 콘택트부(21a)를 형성하는 일 없이, 콘택트부(21a) 대신에 인출 배선(21)을 이용해도 좋다. 이 경우, 인출 배선(21)을 절연층(30)의 상면으로부터 돌출하도록 형성해도 좋다.

또한, 콘택트부(21a)의 형성 후(콘택트부(21a)를 형성하지 않는 경우에 있어서는 인출 배선(21)의 형성 후)에, 광촉매를 도포하고, 마스크에 의해 선택적으로 UV광을 조사하는 것에 의해 콘택트부(21a)(또는 인출 배선(21))에 대해 친수화 처리를 실행해도 좋다. 또한, 콘택트부(21a)(또는 인출 배선(21)) 이외의 영역에 대해 소수화 처리를 실행해도 좋다. 소수화 처리는 예를 들면 유기 규소 화합물 등의 발수성 재료를 선택적으로 도포하는 것에 의해 실행할 수 있다. 이상과 같은 제조 방법에 의해, 접촉기 웨이퍼가 제조된다.

본 실시형태에 의해서도, 검사 대상의 웨이퍼와 접촉기 웨이퍼의 사이에서 용이하게 자기 정합적으로 위치 맞춤할 수 있고, 웨이퍼와 접촉기 웨이퍼를 용이하게 전기적으로 접속할 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 기술했지만, 본 발명은 이러한 특정된 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 특허청구의 범위내에 기재된 본 발명의 요지의 범위내에 있어서, 각종 변형·변경이 가능하다.

본 국제출원은 2009년 9월 11일에 출원된 일본특허출원 2009-211003호에 의거하는 우선권을 주장하는 것이며, 그 전체 내용을 여기에 원용한다.

Claims

전자 회로 및 전극 패드가 형성되는 기판을 전기적으로 검사하기 위한 검사 장치 본체부와,
도전성 재료에 의해 형성되는 콘택트부를 포함하고, 상기 검사 장치 본체부에 전기적으로 접속되는 제 1 접촉기를 구비하고,
상기 콘택트부와 상기 기판의 전극 패드가 도전성을 갖는 액체를 거쳐 전기적으로 접속되고,
상기 전극 패드는 친수성을 갖고,
상기 제 1 접촉기는, 상기 콘택트부가, 표면에 액체가 공급된 상기 기판상에 탑재되는 것에 의해서, 상기 기판에 대해 위치 맞춤되고,
상기 위치 맞춤은, 액체의 표면장력을 이용하는 것에 의해 자기 정합적으로 이루어지는
기판 검사 장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 액체는 상기 콘택트부와 상기 전극 패드의 어느 한쪽 또는 양쪽의 산화막을 에칭하는 성질을 갖는 기판 검사 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 콘택트부는 친수성을 갖는 기판 검사 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 기판에 대해 위치 맞춤된 상기 제 1 접촉기를, 상기 기판에 눌러서 고정시키는 고정 기구를 더 구비하는 기판 검사 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 제 1 접촉기는 상기 고정 기구와 전기적으로 접속되는 접점을 갖고,
상기 고정 기구가 상기 검사 장치 본체부와 전기적으로 접속되고,
상기 접점 및 상기 고정 기구를 거쳐서, 상기 제 1 접촉기와 상기 검사 장치 본체부의 사이에서 신호의 수수가 실행되는 기판 검사 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 접촉기는 무선통신 회로를 갖고,
상기 무선통신 회로를 거쳐서, 상기 제 1 접촉기와 상기 검사 장치 본체부의 사이에서 신호의 수수가 실행되는 기판 검사 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 접촉기에는 더미 콘택트부가 형성되고,
상기 더미 콘택트부는 친수성을 갖는 기판 검사 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 접촉기에는 드라이버, 콤퍼레이터, 및 스위치를 포함하는 회로가 마련되는 기판 검사 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 접촉기에는 표면이 절연성 재료에 의해 피복된 상기 콘택트부가 있는 기판 검사 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 절연성 재료는 레지스트인 기판 검사 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 레지스트는 잉크젯 인쇄법을 이용해서 도포되는 기판 검사 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 접촉기에는 전기적으로 접속되어 있지 않은 상기 콘택트부가 있는 기판 검사 장치.
제 1 항에 있어서,
도전성 재료에 의해 형성되는 콘택트부를 포함하고, 상기 검사 장치 본체부에 전기적으로 접속되는 제 2 접촉기를 더 구비하고,
상기 제 1 접촉기의 상기 콘택트부가, 상기 기판의 상면에 형성되는 전극 패드에 대해, 도전성을 갖는 액체를 거쳐서 전기적으로 접속하고,
상기 제 2 접촉기의 상기 콘택트부가, 상기 기판의 하면에 형성되는 전극 패드에 대해, 도전성을 갖는 액체를 거쳐서 전기적으로 접속하는 기판 검사 장치.
전자 회로 및 전극 패드가 형성되는 기판을 전기적으로 검사하기 위한 기판 검사 장치의 검사 장치 본체부에 대해 기판을 전기적으로 접속하는 제 1 접촉기와, 상기 기판을 위치 맞춤하는 기판 검사 장치에 있어서의 위치 맞춤 방법에 있어서,
상기 기판의 상면에 형성된 전극 패드를 친수화 처리하는 제 1 친수화 처리 공정과,
상기 기판상에 액체를 공급하는 제 1 액체 공급 공정과,
표면에 액체가 공급된 상기 기판상에 상기 제 1 접촉기를 탑재하는 제 1 탑재 공정과,
상기 제 1 접촉기와 상기 기판을 상기 액체에 의해 위치 맞춤하는 위치 맞춤 공정을 포함하고,
상기 위치 맞춤은, 액체의 표면장력을 이용하는 것에 의해 자기 정합적으로 이루어지는
기판 검사 장치에 있어서의 위치 맞춤 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 액체는 도전성을 갖는 위치 맞춤 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 액체는 상기 제 1 접촉기의 콘택트부와 상기 전극 패드 중 어느 한쪽 또는 양쪽의 산화막을 에칭하는 성질을 갖는 위치 맞춤 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 제 1 접촉기에 마련되고, 상기 전극 패드와 전기적으로 접속되는 콘택트부가 친수성을 갖는 위치 맞춤 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 기판의 하면에 형성된 전극 패드를 친수화 처리하는 제 2 친수화 처리 공정과,
상기 검사 장치 본체부에 대해 상기 기판을 전기적으로 접속하는 제 2 접촉기의 콘택트부에 액체를 공급하는 제 2 액체 공급 공정과,
상기 기판을, 표면에 액체가 공급된 상기 제 2 접촉기상에 탑재하는 제 2 탑재 공정과,
상기 제 2 접촉기와 상기 기판을 상기 액체에 의해 위치 맞춤하는 위치 맞춤 공정을 더 포함하는 위치 맞춤 방법.