TWI444644B - Needle stitch transfer member and probe device - Google Patents

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TWI444644B
TWI444644B TW098105468A TW98105468A TWI444644B TW I444644 B TWI444644 B TW I444644B TW 098105468 A TW098105468 A TW 098105468A TW 98105468 A TW98105468 A TW 98105468A TW I444644 B TWI444644 B TW I444644B
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Hirofumi Katagiri
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Description

探針的針跡轉印構件及探針裝置
本發明是有關探針的針跡轉印構件及探針裝置,更詳細是有關在使複數的探針與被檢查體電性接觸而來進行被檢查體的電氣特性檢查時,為了進行複數的探針的對準,而轉印複數的探針的針跡之探針的針跡轉印構件及具備該針跡轉印構件的探針裝置。
在使用複數的探針來進行半導體晶圓等的被檢查體的電氣特性檢查時,是例如經由攝影機來攝取設於探針卡的複數的探針的針端,檢測出探針的針端位置後,使被檢查體的電極焊墊與複數的探針接觸來進行檢查。利用攝影機之探針的針端位置的檢出,為了使攝影機的焦點對準探針的針端,須花時間,其結果不得不對被檢查體與探針卡的對準分配更多的時間,因此通常不針對全部的探針進行,例如選擇代表性的數個探針進行對準。
但,在電極焊墊微細化時,全探針不能順利對上各個電極焊墊的可能性會出現,因此最好是儘可能可以檢測出全部的探針的針端的位置。可是,探針卡是在製造上有偏差等,即使是同一規格的探針卡,製造上的偏差等也難以避免,會被要求更高精度的針端檢出。
又,由於從複數的探針卡製造商開發了各式各樣種類的探針卡,因此每次都需要開發供以用三次元來畫像認識複數的探針之專用的運算法則。對應於此須花費莫大的費用,因此若能夠在二次元的薄膜上轉印複數的探針,則可容易進行運算法則的開發。
例如在專利文獻1中記載有關利用轉印薄板來檢測出探針的針端狀態的方法。此方法是在配置於載置台旁的支持台的轉印薄板壓接熱膨脹的探針,對轉印薄板附上針跡,檢測出轉印薄板的針跡後,進行熱膨脹後的探針的對準。
[專利文獻1]特開2005-079253
然而,引用文獻1的技術時是在轉印薄板附上複數的探針的針跡而進行複數的探針的對準,在進行其次的對準時是以加熱手段來加熱轉印薄板而熔融樹脂,藉此消去針跡,但因為轉印薄板例如使用聚烯烴系樹脂或聚氯乙烯系樹脂等的熱可塑性樹脂,所以若不將轉印薄板例如加熱至100~120℃,使其溫度維持預定時間(例如1分鐘程度)則針跡不會消失,總生產能力會降低。又,必須將轉印薄板的轉印溫度調整於接近常溫的溫度,因此在超過100℃的高溫檢查恐有針跡消失之虞,使用困難,即使使用也會因為轉印薄板比載置台的溫度還要相當低溫,所以轉印薄板與載置台的溫差大,此溫差恐有對高溫檢查造成不良影響之虞。
本發明是為了解決上述課題而研發者,其目的是在於提供一種可在極短時間消去針跡來提高檢查的總處理能力,且在高溫檢查時可減輕來自針跡轉印構件的溫度影響之探針的針跡轉印構件及探針裝置。
本發明的請求項1所記載之探針的針跡轉印構件,係使可移動的載置台上的被檢查體與複數的探針電性接觸而進行的上述被檢查體的電氣特性的檢查之前進行上述複數的探針的對準時,為了上述複數的探針的對準而轉印上述複數的探針的針跡之附設於上述載置台的針跡轉印構件,其特徵為:具有在玻璃轉移溫度彈性率可逆且急劇地變化於彈性率高的玻璃狀態與彈性率低的橡膠狀態之間的形狀記憶聚合物。
又,本發明的請求項2所記載之探針的針跡轉印構件,係請求項1所記載的發明中,上述玻璃轉移溫度係設定成接近上述載置台的設定溫度的溫度。
又,本發明的請求項3所記載之探針的針跡轉印構件,係請求項1或2所記載的發明中,上述形狀記憶聚合物係主成份為聚胺基甲酸乙酯系樹脂。
又,本發明的請求項4所記載的探針裝置,係使在可移動的載置台上所被載置的被檢查體與被配置於上述載置台的上方的複數的探針電性接觸,而進行上述被檢查體的 電氣特性檢查時,對上述載置台之附設的支持台上的針跡轉印構件轉印上述複數的探針的針跡,藉由攝影手段來攝取上述針跡轉印構件的針跡,而進行上述複數的探針的對準之探針裝置,其特徵為:上述針跡轉印構件係具有在玻璃轉移溫度彈性率可逆且急劇地變化於彈性率高的玻璃狀態與彈性率低的橡膠狀態之間的形狀記憶聚合物。
又,本發明的請求項5所記載之探針裝置,係請求項4所記載的發明中,上述玻璃轉移溫度係設定成接近上述載置台的設定溫度的溫度。
又,本發明的請求項6所記載之探針裝置,係請求項4或5所記載的發明中,上述形狀記憶聚合物係主成份為聚胺基甲酸乙酯系樹脂。
又,本發明的請求項7所記載之探針裝置,係請求項4~6項中的任一項所記載的發明中,上述支持台係具有調整上述聚合物的溫度之溫度調整手段。
若根據本發明,則能提供一種可在極短時間消去針跡來提高總處理能力,且在高溫檢查時可減輕溫度的影響之探針的針跡轉印構件及探針裝置。
以下,根據圖1~圖7所示的實施形態來說明本發明。另外,各圖中,圖1是表示本發明的探針裝置之一實施形 態的構成圖,圖2的(a)~(c)是分別表示以圖1的探針裝置中所被使用的探針來對針跡轉印構件附上針跡,消失的經過的說明圖,圖3是表示被使用於針跡轉印構件的形狀記憶聚合物的溫度與彈性率的關係圖表,圖4是表示設有針跡轉印構件的針端檢出裝置的側面圖,圖5的(a)~(c)是分別表示使用針跡轉印構件來對準探針的工程說明圖、圖6的(a)~(d)是分別接續於圖5的(a)~(c)所示的工程的工程圖,圖7是表示對準後探針與半導體晶圓電性接觸而進行檢查的工程說明圖。
首先,有關本實施形態的探針裝置是例如一邊參照圖1一邊說明。本實施形態的探針裝置10是如圖1所示,具備:載置被檢查體(半導體晶圓)W之可移動的晶圓吸盤11、及配置於此晶圓吸盤11上方的探針卡12、及進行此探針卡12的複數的探針12A與晶圓吸盤11上的半導體晶圓W的對準之對準機構13、及控制晶圓吸盤11及對準機構13等的控制裝置14,在控制裝置14的控制下驅動對準機構13,而進行晶圓吸盤11上的半導體晶圓W與探針卡12的複數的探針12A的對準之後,使複數的探針12A與對應於該等的半導體晶圓W的電極焊墊電性接觸,而得以進行半導體晶圓W的電氣特性檢查。
晶圓吸盤11是構成可在控制裝置14的控制下經由驅動的驅動機構15來移動於X、Y、Z及θ方向。在晶圓吸盤11的側方配置有針端檢出裝置16。此針端檢出裝置16是為了複數的探針12A的對準,而構成可藉由將複數的探 針12A的針端位置轉印於本實施形態的針跡轉印構件17來檢測出。
本實施形態的針跡轉印構件17是如圖1所示,配置於晶圓吸盤11的側方,使用於對準複數的探針12A時。此針跡轉印構件17是如同圖所示藉由附設於晶圓吸盤11的側方之支持體、本實施形態是針端檢出裝置16來可昇降地支持。針端檢出裝置16是在複數的探針12A的對準時如圖2的(a)所示將針跡轉印構件17舉起至預定的高度而轉印針跡17A。一旦複數的探針12A離開針跡轉印構件17,則在針跡轉印構件17形成按照複數的探針12A的配列的針跡17A,該等的針跡17A如圖2的(b)所示藉由CCD攝影機13A來攝影。根據此畫像來求取複數的探針12A的XY座標。該等的針跡17A是如圖2的(c)所示針跡轉印構件17會如後述般被加熱至預定的溫度而消失,被重複使用。另外,圖2是只圖示針端檢出裝置16中,後述的接觸體的部份。
亦即,針跡轉印構件17是如圖2的(a)~(c)所示,配置於針端檢出裝置16上。此針端轉印構件17是具有形狀記憶聚合物,其係於玻璃轉移溫度TG,可逆且急劇地變化於彈性率高的玻璃狀態與彈性率低的橡膠狀態之間。當針跡轉印構件17處於顯示玻璃狀態的溫度領域時,如圖2的(a)所示在針跡轉印構件17的上面被轉印複數的探針12A的針跡。由於針跡轉印構件17是在彈性率高的玻璃狀態下形成針跡17A,因此可只在玻璃狀態保持針跡17A的形態。一旦此針跡轉印構件17被加熱至玻璃轉移溫度TG以上的溫度而到達顯示彈性率低的橡膠狀態的溫度領域,則針跡17A會在短時間消失而恢復平坦面。
玻璃轉移溫度TG是例如可以1℃單位在廣溫度範圍適當變更,例如配合半導體晶圓W的檢查溫度適當設定於25~150℃的範圍。在本實施形態的針端轉印構件17所被使用的形狀記憶聚合物並無特別加以限制,例如有聚胺基甲酸乙酯(polyurethane)系樹脂、聚降冰片烯系樹脂、聚異戊二烯(polyisoprene)系樹脂等。在本實施形態是聚胺基甲酸乙酯系樹脂的形狀記憶聚合物為理想。如圖3所示,當針跡轉印構件17為聚胺基甲酸乙酯系樹脂的形狀記憶聚合物時,是以形狀記憶聚合物能夠在玻璃轉移溫度TG的約±7℃的溫度領域,可逆且急劇地變化於玻璃狀態與橡膠狀態之間的方式形成。
因此,高溫檢查時,玻璃轉移溫度TG會被設定於接近晶圓吸盤11的設定溫度的溫度。藉由適當選擇具有如此的玻璃轉移溫度TG的形狀記憶聚合物,針端轉印構件17是在比晶圓吸盤11的溫度低,接近晶圓吸盤11的溫度的溫度下的玻璃狀態中形成有探針12A的針跡17A,在比晶圓吸盤11的溫度高,接近晶圓吸盤11的溫度的溫度下的橡膠狀態,探針12A的針跡17A會瞬間地消失。亦即,由於針跡轉印構件17是藉由形狀記憶聚合物所形成,因此可在夾著玻璃轉移溫度TG的溫度領域設定附上針跡17A的溫度及使針跡17A消失的溫度,可抑止對半導體晶圓W的高溫檢查之溫度的影響,且可短時間使從附上針跡17A的溫度昇溫至使消失的溫度,以極短時間來恢復平坦面,進而能夠大有助於檢查的總生產能力提升。
更具體而言,複數的探針12A的針跡17A,較理想是以比形狀記憶聚合物的玻璃轉移溫度TG要低例如15℃程度的溫度(T=TG-15℃)來轉印至形狀記憶聚合物。使比玻璃轉移溫度TG低的溫度是根據形狀記憶聚合物的種類來適當變更。亦可設定成比15℃更接近玻璃轉移溫度TG的溫度。若針跡轉印溫度比玻璃轉移溫度低於15℃以上,則會因為針端檢出裝置16的溫度影響,在晶圓吸盤11上的半導體晶圓W面内溫度的均一性會崩潰,恐有檢查的可靠度降低之虞。並且,按照探針12A的種類來調整形狀記憶聚合物的成份而適當變更針跡17A的轉印溫度,藉此可確保針跡轉印構件17的最適彈性率,進而能夠按照探針12A的種類來容易形成針跡17A。
如圖1所示,由於針跡轉印構件17是配置於晶圓吸盤11的附近,因此形狀記憶聚合物的玻璃轉移溫度TG較理想是如上述般儘可能接近晶圓吸盤11的溫度。在100℃以上的高溫下檢查半導體晶圓W時,較理想是使用具有該時的晶圓吸盤11的溫度100℃以上的玻璃轉移溫度TG的形狀記憶聚合物。如此使針跡轉印構件17的玻璃轉移溫度TG接近晶圓吸盤11的溫度,可抑止晶圓吸盤11的溫度與附上針跡17A時的針跡轉印構件17的溫差所造成的半導體晶圓W的高溫檢查的影響。
形成於針跡轉印構件17的針跡17A是在比玻璃轉移溫度TG低的溫度,形狀記憶聚合物的彈性率高,在那樣的形態下保持針跡17A,如圖2的(b)所示,可藉由CCD攝影機13A來容易檢測出,可正確且高精度地檢測出複數的探針12A的XY座標。
形成於針跡轉印構件17的針跡17A是若藉由針端檢出裝置16的加熱器來將形狀記憶聚合物加熱至比玻璃轉移溫度TG高的溫度,則如圖2的(c)所示,針跡17A會在短時間消失而恢復原來的平坦面。若為以往的聚烯烴或聚氯乙烯,則從附上針跡的常溫附近的溫度加熱至100~120℃來使樹脂溶融,若不使該狀態維持1分鐘以上則無法使針跡消失,在提高檢查的總生產能力上形成障礙。相對的,形狀記憶聚合物是若從比晶圓吸盤11的溫度低少許的溫度加熱至比玻璃轉移溫度TG高少許的溫度,則針跡17A會在短時間消失,因此可提高總生產能力。
然後,探針卡12是經由卡夾具18來安裝於探針器室的頭板19,在複數的探針12A與對應於該等的半導體晶圓W的電極焊墊電性接觸的狀態下,根據來自測試器(未圖示)側的信號進行半導體晶圓W的電氣特性檢查。
又,如圖1所示,對準機構13是具備攝影手段(CCD攝影機)13A、及可在支持CCD攝影機13A的一方向上往復移動的對準橋13B,在控制裝置14的控制下,CCD攝影機13A會經由對準橋13B來從待機位置移動至探針卡12的中心正下方(以下稱為「探針中心」),在該位置停止。位於探針中心的CCD攝影機13A是在對準時晶圓吸盤11往X、Y方向移動的期間,由上方攝取晶圓吸盤11上的半導體晶圓W的電極焊墊,在其畫像處理部14C進行畫像處理,將攝影畫像顯示於顯示畫面(未圖示)。又,此CCD攝影機13A是如後述般攝取附設於晶圓吸盤11的針端檢出裝置16,進行畫像處理來顯示於顯示畫面。
又,如圖1所示,控制裝置14是具備運算處理部14A、記憶部14B及上述畫像處理部14C。藉由儲存於記憶部14B的各種程式來控制探針裝置10。因此,用以執行包含半導體晶圓W與探針的對準之檢查的程式會被儲存於記憶部14B。
如圖1、圖4所示,配置有針跡轉印構件17的針端檢出裝置16具備:汽缸等的昇降驅動機構161、及經由昇降驅動機構161來昇降的感測器機構162。然後,在檢測出複數的探針12A的針端位置時,昇降驅動機構161會使感測器機構162從待機位置上昇至與晶圓吸盤11上的半導體晶圓W的上面大略同一高度。
例如圖4所示,感測器機構162是具備:內藏有汽缸機構且具有作為變位感測器的機能之感測器部162A、及安裝於構成感測器部162A的汽缸機構的活塞桿162B的上端且被保持於從感測器部162A浮上的位置之接觸體162C。藉由壓縮空氣供給源等的壓力賦予手段(未圖示)來對構成感測器部162A的汽缸内供給壓縮空氣,構成可經由汽缸内的活塞(未圖示)來對接觸體162C賦予預定的壓力。然後,在接觸體162C的上面裝卸自如地安裝薄板狀的針跡轉印構件17,在針跡轉印構件17如上述般轉印複數的探針12A的針跡17A。
又,如圖4所示,在接觸體162C中例如內藏有加熱器162D。此加熱器162D是將針跡轉印構件17加熱至形狀記憶聚合物的玻璃轉移溫度TG以上的溫度,使複數的探針12A的針跡消失。藉此可重複使用針跡轉印構件17。
並且,在活塞桿162B的下端安裝有卡止板(未圖示),接觸體162C會經由卡止板經常在離開感測器部162A預定距離而浮上的位置彈性地保持於感測器部162A。在接觸體162C與感測器部162A之間所被形成間隙是接觸體162C的昇降範圍。此間隙的距離是藉由感測器部162A來檢測出,藉由此感測器部162A來經常監視接觸體162C的位置。
壓力賦予手段可切換成第1壓力及第2壓力,作為預定的壓力。第1壓力是在檢測出複數的探針12A的針端高度時所被設定的壓力,設定成比第2壓力低。第2壓力是在對準時使複數的探針12A在針跡轉印構件17的上面轉印針跡時所被設定的壓力。
在感測器部162A設有將預定的壓力保持於一定的定壓閥等的壓力調整手段(未圖示),藉由此壓力調整手段,在接觸體162C往感測器部162A下降時將壓縮空氣慢慢地排氣而使第1壓力保持於一定。
接觸體162C以第1壓力保持的狀態,是即使經由晶圓吸盤11來上昇針端檢出裝置16而該接觸體162C經由針跡轉印構件17來與複數的探針12A接觸,複數的探針12A也不會彈性變形,原封不動保持初期的針端高度,接觸體162C往感測器部162A側下降。接觸體162C以第1壓力保持的狀態,是例如每一探針12A,0.5gf的力會從複數探針12A作用於針跡轉印構件17。針跡轉印構件17是在以第1壓力來接觸時即使從複數的探針12A針壓作用也不會形成針跡。
接觸體162C以第2壓力保持的狀態,是即使針跡轉印構件17從複數的探針12A接受針壓,接觸體162C也不往感測器部162A側下降,保持初期的位置,藉由複數的探針12A在針跡轉印構件17的上面轉印針跡。
其次,一邊參照圖5~圖7一邊說明有關適用針跡轉印構件17的探針裝置10的動作。
首先,在晶圓吸盤11上接受半導體晶圓W後,進行半導體晶圓W的高溫檢查時,藉由內藏於晶圓吸盤11的溫度調節機構來將半導體晶圓W加熱至預定的溫度,且晶圓吸盤11會移動於XY方向,利用對準機構13及針端檢出裝置16來檢測出探針卡12的複數的探針12A的針端位置。而且,對準機構13的CCD攝影機13A會經由對準橋13B來移動至探針中心、亦即探針卡12的中心正下方。其次,晶圓吸盤11在對準橋13B的下方移動的期間,針端檢出裝置16是經由昇降驅動機構161來使感測器機構162從圖5的(a)所示的待機狀態上昇成如同圖(b)的箭號所示一般,以接觸體162C上的針跡轉印構件17的上面能夠形成與晶圓吸盤11上的半導體晶圓W的上面大略同一位準的方式設定。此時,在針端檢出裝置16是藉由內藏於接觸體162C的加熱器162D(參照圖2、圖4)來將針跡轉印構件17加熱至比玻璃轉移溫度TG例如低15℃,且接近晶圓吸盤11的溫度之溫度。
然後,晶圓吸盤11會往X、Y方向移動,如圖5的(c)所示,一旦接觸體162C到達CCD攝影機13A正下方,則CCD攝影機13A會檢測出針跡轉印構件17的上面高度。檢測出針跡轉印構件17的上面高度之後,確認感測器機構162的動作。確認感測器機構162為正常動作後,進行複數的探針12A的針端位置的檢出。
要檢測出複數的探針12A的針端位置,就得在對準橋13B一旦退避至待機位置之後,晶圓吸盤11如圖6的(a)所示若從Z方向的基準位置上昇,則被配置於針端檢出裝置16的針跡轉印構件17會接近於複數的探針12A而接觸。若晶圓吸盤11更上昇,則接觸體162C會經由針跡轉印構件17藉由複數的探針12A來按壓而往感測器本體162A側下降。此時,由於接觸體162是以第1壓力所彈性地保持,因此即使針壓從複數的探針12A往針跡轉印構件17作用,複數的探針12A也不會彈性變形,且複數的探針12A不會傷及針跡轉印構件17(複數的探針12A的針端不會被轉印至針跡轉印構件17),隨著晶圓吸盤11的上昇,僅該上昇部份,接觸體162C原封不動以第1壓力保持下往感測器部162A側下降,縮小兩者162A、162C間的距離,而使間隙變窄。
此時,感測器部162A會監視與接觸體162C的距離,一旦隨著接觸體162C的下降而間隙變化,則感測器部162A會檢測出間隙的距離,將該檢出信號傳送至控制裝置14。藉此,控制裝置14是在運算處理部14A中比較被預定之間隙的初期值與感測器部162A的檢出值,根據至檢出值形成初期值以下的瞬間之來自晶圓吸盤11的基準位置的上昇距離,算出針跡轉印構件17的上面高度,換言之複數的探針12A的針端位置的高度。如此複數的探針12A不會彈性變形,且也不會傷及針跡轉印構件17,接觸體162C開始下降,因此可高精度檢測出開始下降的位置作為複數的探針12A的針端高度。如此一來所被檢測出之複數的探針12A的針端高度是作為Z座標資料來儲存於控制裝置14的記憶部14B。
然後,晶圓吸盤11是一旦回到Z方向的基準位置之後,將賦予接觸體162C的壓力從第1壓力切換至第2壓力,再度,晶圓吸盤11會如圖6(b)的箭號所示上昇而針跡轉印構件17會與複數的探針12A接觸,過驅動(overdrive)。即使晶圓吸盤11過驅動,接觸體162C還是以第2壓力所保持,而不會下降至感測器部162A側,保持初期位置,因此如圖2的(a)所示,複數的探針12A會吃進針跡轉印構件17,如同圖(b)所示,針跡162F會被轉印至針跡轉印構件17的上面。此時,形狀記憶聚合物是玻璃狀態保持該等的針跡17A(參照圖2的(b))。
另外,在針跡轉印構件17的上面形成針跡17A的方法,除了上述的方法以外,亦可在保持檢測出複數的探針12A的針端高度的狀態下,從第1壓力切換至第2壓力,藉此使接觸體162C回到初期位置,在針跡轉印構件17形成針跡17A。
如上述那樣在針跡轉印構件17轉印針跡17A之後,一旦晶圓吸盤11下降至基準位置,則CCD攝影機13A經由對準橋13B來進入至探針中心之後,晶圓吸盤11會從基準位置上昇,如圖6的(c)所示,CCD攝影機13A會分別檢測出針跡轉印構件17的複數的針跡17A(參照圖2的(b))。藉此可檢測出複數的探針12A的複數處或因應所需全部的XY位置,將各個的XY座標資料儲存於記憶部14B。藉由該等的一連串的操作來取得複數的探針12A的針端位置、亦即XYZ座標資料,提供半導體晶圓W與複數的探針12A的對準。
在進行對準時,晶圓吸盤11會往X、Y方向移動,CCD攝影機13A會如圖6的(d)所示在半導體晶圓W的複數處檢測出對應於複數的探針12A的電極焊墊,將各電極焊墊的XY座標資料儲存於記憶部14B。藉由該等一連串的操作,完成複數的探針12A與半導體晶圓W的電極焊墊的對準。在對準終了後,晶圓吸盤11會往檢查開始位置移動,在該位置上昇,如圖7所示,使最初的晶片的複數的電極焊墊與對應於該等的複數的探針12A接觸,進行電氣特性檢查。以下,藉由晶圓吸盤11來索引傳送半導體晶圓W,針對半導體晶圓W的全部晶片來進行電氣特性檢查。
使針跡轉印構件17的針跡17A消失時,是藉由內藏於針端檢出裝置16的接觸體162C之加熱器162D來加熱針跡轉印構件17,一旦其溫度到達比玻璃轉移溫度TG高的溫度,則形狀記憶聚合物會從玻璃狀態急劇地變化成橡膠狀態,針跡17A會一起在短時間消失而恢復平坦面。藉此可進行新的探針卡12的複數的探針12A的對準。
若根據以上說明的本實施形態,則針跡轉印構件17是在使可移動的晶圓吸盤11上的半導體晶圓W與複數的探針12A電性接觸而進行的半導體晶圓W的電氣特性的檢查之前進行複數的探針12A的對準時,為了複數的探針12A的對準,而被轉印複數的探針12A的針跡17F之附設於晶圓吸盤11的針跡轉印構件17,針跡轉印構件17是具有在玻璃轉移溫度TG可逆且急劇地變化於彈性率高的玻璃狀態與彈性率低的橡膠狀態之間的形狀記憶聚合物,因此在接近晶圓吸盤11的溫度的玻璃狀態的溫度領域,針跡17A會被轉印,在比晶圓吸盤11的溫度稍微高的橡膠狀態的溫度領域,針跡17A會瞬間地消失,藉此保持針跡17A的溫度與使針跡17A消失的溫度之溫差小,因此可在短時間使針跡17A消失,可使總生產能力提升。
又,若根據本實施形態,則由於形狀記憶聚合物的玻璃轉移溫度為接近晶圓吸盤11的設定溫度的溫度,因此例如即使在高溫檢查時還是可抑止針跡轉印構件17的溫度造成半導體晶圓W的溫度降低,保持半導體晶圓W的面內溫度的均一性來提高檢查的可靠度。又,由於形狀記憶聚合物是藉由聚胺基甲酸乙酯系樹脂所形成,因此可配合半導體晶圓W的檢查溫度來選擇具有理想的玻璃轉移溫度TG的形狀記憶聚合物。並且,對應於探針12A的種類來適當變更針跡轉印構件17的針跡轉印溫度,可以最適於探針12A的彈性率來使探針12A接觸。
相對的,以往那樣使用聚烯烴或聚氯乙烯作為針跡轉印構件時,恐有保持針跡17A的溫度與晶圓吸盤的溫差大,檢查的可靠度降低之虞,且從保持針端跡的溫度到消失的溫度的溫差大,至針跡的消失溫度的加熱時間需要時間,且即使到達消失溫度也必須將該溫度保持例如1分鐘以上,因此至針跡消失需要更多的時間,總生產能力會降低。
另外,本發明並非限於上述實施形態,可因應所需適當變更各構成要素。例如,在上述實施形態是使用由聚胺基甲酸乙酯系樹脂所構成的形狀記憶聚合物作為針跡轉印構件,但亦可因應所需適當選擇使用其他的形狀記憶聚合物。又,上述實施形態是在接觸體162C直接設置形狀記憶聚合物,但亦可在接觸體設置被積層於樹脂製的基板上 的形狀記憶聚合物。又,亦可不是針端檢出裝置,而只不過是在支持台上設置針跡轉印構件者。又,形狀記憶聚合物以外,若為可逆且急劇地變化於玻璃狀態與橡膠狀態之間的聚合物,則如此的聚合物也可使用。
〔產業上的利用可能性〕
本發明是可適用於進行半導體晶圓等的被檢查體的電氣特性檢查的探針裝置。
10...探針裝置
11...晶圓吸盤
12...探針卡
12A...探針
13A...CCD攝影機(攝影手段)
16...針端檢出裝置(支持台)
17...針跡轉印構件
17A...針跡
W...半導體晶圓
圖1是表示本發明的探針裝置之一實施形態的構成圖。
圖2(a)~(c)是分別表示以圖1的探針裝置中所被使用的探針來對針跡轉印構件附上針跡,消失的經過的說明圖。
圖3是表示使用於針跡轉印構件的形狀記憶聚合物的溫度與彈性率的關係圖表。
圖4是表示設有針跡轉印構件的針端檢出裝置的側面圖。
圖5(a)~(c)是分別表示使用針跡轉印構件來對準探針的工程說明圖。
圖6(a)~(d)是分別表示接續於圖5的(a)~(c)所示的工程的工程圖。
圖7是表示對準後探針與半導體晶圓電性接觸而來進行檢查的工程說明圖。
12A...探針
13A...CCD攝影機(攝影手段)
16...針端檢出裝置(支持台)
17...針跡轉印構件
17A...針跡
162D...加熱器

Claims (4)

  1. 一種探針裝置,係使載置於被設定成預定的溫度之可移動的載置台上的被檢查體與配置於上述載置台的上方的複數的探針電性接觸而進行上述被檢查體的電氣特性檢查之探針裝置,其特徵係具備:針端檢出裝置,其係附設在上述載置台;針跡轉印構件,其係被支持於上述針端檢出裝置上,且轉印上述複數的探針的針跡;及攝影手段,其係攝取被轉印於上述針跡轉印構件的上述複數的探針,上述針端檢出裝置係具有:變位感測器,其係包含可昇降地支持裝有上述針跡轉印構件的接觸體的汽缸機構,且檢測出上述接觸體的位置;及壓力賦予手段,其係藉由被供給至上述汽缸機構的壓縮空氣來對上述接觸體上的上述針跡轉印構件賦予預定的壓力,構成可在由上述壓力賦予手段來對上述汽缸機構賦予的第1壓力下上述載置台上昇的期間經由移動至上述變位感測器側的上述接觸體來檢測出上述複數的探針的針端,在比由上述壓力賦予手段來對上述汽缸機構賦予的上述第1壓力還高的第2壓力下上述載置台上昇的期間將上述複數的探針的針跡轉印至上述針跡轉印構件,且藉由上述攝影手段來攝取上述針跡轉印構件的上述複數的探針的針跡 而進行上述複數的探針的對準,上述針跡轉印構件係由:在玻璃轉移溫度,於彈性率高的玻璃狀態與彈性率低的橡膠狀態之間,彈性率為可逆且急劇地變化的形狀記憶聚合物所構成,且上述玻璃轉移溫度被設定成接近上述載置台的設定溫度,上述複數的探針的針跡係在比上述玻璃轉移溫度低且上述彈性率高的玻璃狀態的溫度下被轉印至上述針跡轉印構件,在比上述玻璃轉移溫度高且上述彈性率低的橡膠狀態的溫度下從上述針跡轉印構件消失。
  2. 如申請專利範圍第1項之探針裝置,其中,上述玻璃轉移溫度係被設定於25~150℃的範圍內的溫度。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之探針裝置,其中,上述形狀記憶聚合物係主成份為聚胺基甲酸乙酯系樹脂。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之探針裝置,其中,上述針端檢出裝置係具有調整上述聚合物的溫度之溫度調整手段。
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