TWI494575B - Check the device - Google Patents

Description

檢查裝置

本發明係關於一種檢查裝置，其係使形成於晶圓狀態之被檢查體之表面上之電極墊、與安裝於探針卡上之探針之前端接觸而進行上述被檢查體之電性檢查，尤其係關於一種進行半導體晶圓之探測試驗之檢查裝置。

使用有探針卡作為用以檢查處於晶圓狀態之半導體晶片之治具的晶圓測試，係藉由使探針與形成於積體電路上之電極墊接觸而進行。

將先前技術中進行半導體晶圓之探測試驗之檢查裝置之系統構成示於圖10中。於圖10中，檢查裝置100包含：噴出噴嘴101；安裝有探針102之懸臂型之探針卡103；將半導體晶圓104固定之晶圓平台105、及框體106；且包含信號處理部107，其生成用以經由探針102而輸入至晶片上之電極墊中之電氣信號，且分析輸出至相關電極墊中之輸出信號而判定晶片之良否。

此處，藉由噴出噴嘴101，將抗氧化氣體(例如，氮氣等惰性氣體)吹送至探針102，由此防止探針102之氧化。

如此，於先前之檢查裝置中，經由噴射噴嘴而朝向探針吹送抗氧化氣體，由此防止探針尖之氧化(例如，參照下述之專利文獻1、專利文獻2)。

專利文獻1中所示之檢查裝置中，自具有開口部之懸臂型之探針 卡之該開口部之上方，自單口噴嘴將惰性氣體噴射至探針之前端。又，專利文獻1中，進而，於噴嘴之前端設置有罩狀之覆蓋物，設法對複數個探針均勻地供給惰性氣體。

專利文獻2中所示之檢查裝置中，使2個噴嘴自側方朝向探針之前端延伸，且朝向探針之前端之附近噴射惰性氣體。

又，於下述專利文獻3中，揭示有一種構成，其並非以探針之前端之抗氧化為目的，而係為了防止探針卡吸收濕氣，設置有包圍探針卡之外周之環狀之配管，且於該配管上設置有複數個噴射口，自側方朝向位於中央之探針卡噴射氮氣。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2002-216205號公報

[專利文獻2]日本專利特開平7-273157號公報

[專利文獻3]日本專利特開平10-163279號公報

為了有效地進行半導體晶圓之探測試驗，係同時測定作為被檢查體之複數個半導體晶片而進行。於該多數個共測時，必需使探針與複數個半導體晶片之所有電極墊接觸，因而安裝於探針卡之探針之根數增加至共測之數倍。又，對共測對象半導體晶片而言，通常，於半導體晶圓上於縱向、橫向或斜向之任1方向上鄰接之複數個成為1組，因而探針之位置於共測對象半導體晶片之鄰接方向上較長地延伸，因此，於該多數個共測時，對所有探針之前端均等地供給抗氧化氣體變得困難。又，即便並非多數個共測，對於具有多數個電極墊之被檢查體，亦可能產生相同之問題。

專利文獻1中所示之檢查裝置基本上係自單口噴嘴將惰性氣體噴 射至探針之前端之構造，故而即便於噴嘴之前端設置有罩狀之覆蓋物，在廣範圍地配置有多數個共測用之探針卡等多數個探針之前端之情形時，亦難以對各探針之前端均等地供給惰性氣體。

又，專利文獻2或專利文獻3中所示之檢查裝置係對探針之前端自橫方向噴射惰性氣體之構造，因而探針之前端與噴嘴前端之距離變得不均等，難以對廣範圍地配置之多數個探針之前端均等地供給惰性氣體。

本發明係鑒於上述問題而完成者，其目的在於提供一種檢查裝置，其對廣範圍地配置之多數個探針之前端可均等地供給抗氧化氣體。

為達成上述目的，本發明提供一種檢查裝置，其第1特徵在於：其係使形成於晶圓狀態之被檢查體之表面上之電極墊、與安裝於具有開口部之懸臂型之探針卡上之探針之前端接觸，進行上述被檢查體之電性檢查，且包含氣體供給機構，該氣體供給機構係將防止上述探針之前端氧化之抗氧化氣體自上述探針卡之上方經由上述開口部而供給至上述探針之前端；上述氣體供給機構在對向於上述開口部之面內，具有同等地分散之噴出上述抗氧化氣體之複數個噴出口。

進而，上述第1特徵之檢查裝置之第2特徵在於：包含過濾器，該過濾器係去除上述抗氧化氣體中所含之灰塵。

進而，上述第2特徵之檢查裝置中，於上述被檢查體為影像感測器之情形時，上述過濾器較佳為具有去除較將上述影像感測器之最小像素尺寸乘以0.1~0.7之範圍內之特定之比率後所得之尺寸大之灰塵之能力。

進而，上述第1或第2特徵之檢查裝置之第3特徵在於：包括遮蔽體，該遮蔽體係密封除上述探針卡之上述開口部與上述氣體供給機構 之上述複數個噴出口之外的上述探針卡與上述氣體供給機構之間的空間。

進而，上述第3特徵之檢查裝置中，較佳為上述遮蔽體之上端與分散地配置有上述複數個噴出口之面之外周部密接；上述遮蔽體之下端與上述探針卡之上述開口部之外周部密接。

進而，上述任一特徵之檢查裝置適合於上述探針卡為多數個共測用之探針卡之情形。

進而，上述任一特徵之檢查裝置中，較佳為上述複數個噴出口係在每一與上述被檢查體之晶片面積同等大小之基準面積上存在1個以上。

進而，上述任一特徵之檢查裝置之第4特徵在於：進而包含：檢查部，其進行上述被檢查體之電性檢查；供氣線，其接收上述抗氧化氣體且對上述氣體供給機構進行供給；及氣體供給源，其與上述檢查部鄰接而配置，並且將所填充或已生成之上述抗氧化氣體供給至上述供氣線。

進而，上述第4特徵之檢查裝置之第5特徵在於：上述氣體供給源係將自周圍取入之空氣作為原料，生成上述抗氧化氣體即氮氣。

進而，上述第5特徵之檢查裝置之第6特徵在於：上述氣體供給源包含：氮氣生成部，其將上述空氣作為原料而生成上述氮氣；及供氣用過濾器裝置，其自供給至上述氮氣生成部中之上述空氣及上述氮氣生成部所生成之上述氮氣之至少任一者中去除灰塵。

進而，上述第6特徵之檢查裝置之第7特徵在於：作為上述供氣用過濾器裝置，包含：第1過濾器裝置，其去除自周圍取入之上述空氣中所含之灰塵；及第2過濾器裝置，其去除上述氮氣生成部生成之上述氮氣中所含之灰塵；藉由上述第2過濾器裝置而去除之灰塵之大小之下限值小於藉由上述第1過濾器裝置而去除之灰塵之大小之下限 值。

進而，上述第4至第7中任一特徵之檢查裝置之第8特徵在於：進而包含：框體，於其內部之空間中進行上述檢查；排氣口，其將上述框體之內部之上述抗氧化氣體向外部排出；及排氣用過濾器裝置，其去除自上述排氣口排出之上述抗氧化氣體中所含之灰塵。

進而，上述第4至第8中任一特徵之檢查裝置之第9特徵在於：進而包含：框體，於其內部之空間中進行上述檢查；排氣口，其將上述框體之內部之上述抗氧化氣體向外部排出；及回流管，其接收自上述排氣口排出之上述抗氧化氣體且供給至上述氣體供給源。

根據上述第1特徵之檢查裝置，將探針卡特別處理成具有開口部之懸臂型之探針卡，藉此可經由開口部而對探針之前端自上方供給抗氧化氣體。此處，在對向於與探針卡之開口部之面內形成有同等地分散之噴出抗氧化氣體之複數個噴出口，因而即便多數個探針之前端廣範圍地存在，亦可使噴出口與探針之前端之距離保持為大致等距離，從而可對所有探針之前端均等地供給抗氧化氣體。

藉此，可事先避免以下之不良影響：對於多數個探針之一部分，抗氧化氣體之供給不足而前端部被氧化，探針之前端與電極墊間之接觸電阻變高，從而無法正常地進行被檢查體之電性檢查等。

根據上述第2特徵之檢查裝置，藉由過濾器去除抗氧化氣體中所含之灰塵，因而可減輕該灰塵對被檢查體之電性檢查造成之影響。尤其於被檢查體為影像感測器之情形時，可去除及於影像感測器之電性檢查之可能性較高之灰塵，從而可排除因灰塵而導致之外觀上之檢查不良，謀求檢查良率之提高。

根據上述第3特徵之檢查裝置，於探針卡與氣體供給機構之間之空間中，隔斷來自外部之含有氧之空氣之侵入，故而可更有效地防止 各探針之前端之氧化。

根據上述第4特徵之檢查裝置，自與檢查部鄰接而配置之氣體供給源對該檢查部供給抗氧化氣體，因而可無需為了接收抗氧化氣體之供給而與某些設備(例如，工廠內之配管)連接。因此，可提高檢查裝置之配置之自由度。

根據上述第5特徵之檢查裝置，氣體供給源可半永久地供給抗氧化氣體即氮氣。因此，無需進行氣體供給源之定期之更換(例如，使用後之空的儲氣瓶、與使用前之充滿的儲氣瓶之更換)，亦無需確保用於更換之通路等。因此，可進一步提高檢查裝置之配置之自由度。

根據上述第6特徵之檢查裝置，氣體供給源可供給灰塵較少之氮氣。因此，可提高檢查裝置之檢查精度。

根據上述第7特徵之檢查裝置，對於較多地含有灰塵之檢查裝置之周圍之空氣，使用灰塵之去除性能低之通用之第1過濾器裝置進行灰塵之去除，對於為了供給至檢查部而儘量避免灰塵之混入之氮氣，使用與第1過濾器裝置相比灰塵之去除性能高之稀少之第2過濾器裝置(與第1過濾器裝置相比，可去除較小之灰塵，但製造困難，且成本高)進行灰塵之去除。因此，可降低稀有之第2過濾器裝置上承受之負載，可減少其更換次數。

根據上述第8特徵之檢查裝置，藉由於框體上設置有排氣口，而使供給至探針之前端之抗氧化氣體其後於框體內朝一方向流動而排氣。因此，可防止框體內之灰塵(例如，檢查過程中產生者等)飛揚至晶圓上、或阻礙抗氧化氣體對探針之前端之吹送。進而，藉由設置有排氣用過濾器裝置，而可防止框體內部之灰塵向外部排出而導致配置有檢查裝置之空間中之空氣之潔淨度降低。

根據上述第9特徵之檢查裝置，可由氣體供給源再利用經由排氣口而自框體排出之抗氧化氣體。因此，可謀求氣體供給源之簡單化或 小型化，故而可進一步提高檢查裝置之配置之自由度。

1、2、21、21A、21B、71‧‧‧檢查裝置

3、27‧‧‧彈簧針環

4、28‧‧‧測試頭

4a、28a‧‧‧測試頭之貫通孔

5、30‧‧‧測試裝置

10、22‧‧‧框體

10a、22a‧‧‧框體之頂板

11、24‧‧‧探針卡

11a‧‧‧探針卡之開口部

12、23‧‧‧探針

13、25‧‧‧卡支持部

14、W‧‧‧半導體晶圓

15、26‧‧‧可動平台

16、31‧‧‧噴嘴(氣體供給機構)

16a‧‧‧噴嘴之上表面

16b‧‧‧噴嘴之下表面

16c‧‧‧噴嘴之側面

16d‧‧‧噴嘴之供氣口

16e‧‧‧噴嘴之噴出口

17、32‧‧‧供氣線

18、29‧‧‧遮蔽體

19‧‧‧過濾器

22b‧‧‧框體之排氣口

40‧‧‧氣體供給源

41‧‧‧氮氣生成部

42‧‧‧第1過濾器裝置(供氣用過濾器裝置)

43‧‧‧第2過濾器裝置(供氣用過濾器裝置)

50‧‧‧排氣用過濾器裝置

60‧‧‧回流管

100‧‧‧先前之檢查裝置

101‧‧‧噴出噴嘴

102‧‧‧探針

103‧‧‧探針卡

104‧‧‧半導體晶圓

105‧‧‧晶圓平台

106‧‧‧框體

107‧‧‧信號處理部

S‧‧‧氣體供給空間

圖1係模式性表示本發明之第1實施形態之第1實施例之檢查裝置之構成例的剖面圖。

圖2(a)、(b)係模式性表示圖1所示之檢查裝置中使用之噴嘴之詳細構成之圖。

圖3係表示圖1所示之檢查裝置中抗氧化氣體之供給效果之驗證結果之圖。

圖4係模式性表示本發明之第1實施形態之第2實施例之檢查裝置之構成例的剖面圖。

圖5係表示圖4所示之檢查裝置中於抗氧化氣體之供給系統中設置有過濾器之情形時之效果之驗證結果之圖。

圖6係模式性表示本發明之第2實施形態之第1實施例之檢查裝置之構造例的側視圖。

圖7係模式性表示本發明之第2實施形態之第2實施例之檢查裝置之構造例的側視圖。

圖8係模式性表示本發明之第2實施形態之第3實施例之檢查裝置之構造例的側視圖。

圖9係模式性表示將本發明之第1實施形態與第2實施形態組合而成之檢查裝置之構造例的剖面圖。

圖10係模式性表示先前之檢查裝置之構成例之圖。

以下，參照圖式對本發明之檢查裝置(以下，適當稱為「本檢查裝置」)之實施形態進行說明。

<第1實施形態> [第1實施例]

圖1係模式性表示本檢查裝置之第1實施形態之第1實施例之構成例的剖面圖。再者，圖1係模式圖，為了強調顯示要部，各部之尺寸比未必與實際之本檢查裝置為相同。

如圖1所示，本檢查裝置1包含以下部分而構成：框體10；探針卡11；卡支持部13，其上安裝有探針卡11；可動平台15，其載置並支持將複數個被檢查體以矩陣狀配置而形成之半導體晶圓14；噴嘴16(相當於氣體供給機構)，其朝安裝於探針卡11上之探針12之前端噴射抗氧化氣體；及供氣線17，其自外部接收抗氧化氣體且供給至噴嘴16。

又，在將探針卡11及卡支持部13安裝於框體10上之狀態下，將與設置於探針卡11之上表面上之連接端子接觸之彈簧針環3、及經由彈簧針環3而與探針12進行電氣信號之授受之測試頭4配置於探針卡11之上方。再者，測試頭4係與測試裝置(未圖示)連接。測試裝置生成輸入至被檢查體之電極墊中之電氣信號，並且接收自電極墊輸出之電氣信號，分析該接收之電氣信號，判定被檢查體之良否。又，本實施例中，測試裝置進行可動平台15之定位及移動之控制。

本實施例中，探針卡11係具有開口部11a、且探針12自開口部11a之外周部斜向下方延伸之懸臂型之探針卡。因此，所有探針12之前端在自垂直於與探針卡11之板面(或半導體晶圓14之表面)平行之平面(為方便起見，稱為「平面A」)的方向觀察時，存在於開口部11a之內側。

本實施例中，噴嘴16係設置於探針卡11之上方由彈簧針環3所包圍之空間內。具體而言，如圖2(a)所示，噴嘴16係由與氣體供給空間S之平行於平面A之剖面為相同形狀(例如圓形)之上表面16a、下表面16b及筒狀之側面16c所包圍之中空之扁平之筒體而形成，噴嘴16之側面16c與彈簧針環3之內側面密接。以下，為方便起見，將由噴嘴16之 下表面16b、探針卡11(包含開口部11a)、及彈簧針環3之內側面所包圍之空間S稱為「氣體供給空間S」。

於噴嘴16之上表面16a上，設置有與供氣線17連接之供氣口16d。又，如圖2(a)、(b)所示，在與探針卡11之開口部11a對向之噴嘴16之下表面16b上，同等地分散地形成有多數個噴出抗氧化氣體之噴出口16e。本實施例中，噴出口16e之密度(每單位面積之個數)設定為在每一與被檢查體之晶片面積同等大小之基準面積上存在1個以上。

於測試頭4之中心部上設置有貫通孔4a，供氣線17插通於貫通孔4a中，供氣線17之一端與噴嘴16之供氣口16d連接。另一方面，供氣線17之另一端與設置於框體10外部之抗氧化氣體之供給源(未圖示)連接。抗氧化氣體係使用氮等之惰性氣體或還原性氣體，且設想抗氧化氣體之供給源係填充有抗氧化氣體之氣體儲氣瓶、或自空氣生成氮之抗氧化氣體生成裝置等之形態。又，於抗氧化氣體之供給源或供氣線17之中途，視需要而設置有調整抗氧化氣體之流量之流量調整器(未圖示)或壓力調整器(未圖示)。

且說，因在彈簧針環3之下端部與上端部上配置有彈簧針，故氣體供給空間S經由彈簧針間之間隙而與外部空間連通，故而不會維持原樣地成為密封狀態，因此，本實施例中，設置有遮蔽體18，該遮蔽體18係密封除噴嘴16之噴出口16e與探針卡11之開口部11a之外的氣體供給空間S，將氣體供給空間S自外部空間隔斷。遮蔽體18係由筒狀之氣密之素材而構成，下端部與探針卡11之開口部11a之外周部之上表面密接，上端部與噴嘴16之下表面16b之外周端密接。

以上述方式構成噴嘴16，藉此將抗氧化氣體自同等地分散地配置於噴嘴16之下表面16b上之多數個噴出口16e均等地噴射至氣體供給空間S內。而且，將該同等地噴射之抗氧化氣體經由氣體供給空間S及探針卡11之開口部11a，而均等地供給至安裝於探針卡11上之所有探 針12之前端。藉此，可事先將以下之問題消除：探針12之前端氧化，電極墊之間之接觸電阻變高，從而無法正常地進行被檢查體之電性檢查等。進而，以遮蔽體18密封氣體供給空間S，藉此可防止來自外部空間之氧化性氣體即含有氧之空氣之侵入，故而可更有效地防止探針12之前端之氧化。

圖3係表示驗證對探針12之前端供給抗氧化氣體之效果之實驗結果。驗證實驗中，使用氮氣作為抗氧化氣體，對於供給氮氣之情形與不供給氮氣之情形之2種情形，一面依序替換半導體晶圓14上之被檢查體(半導體晶片)，一面重複進行2000次之探針12之前端與被檢查體之電極墊間之接觸，測定每1次之探針12之前端與電極墊間之接觸電阻。對於上述2種情形，分別依序求出每20次之接觸電阻之平均值，將最初之20次之平均值設為1，伴隨接觸次數之增加，求出每20次之接觸電阻之平均值之增加係數，且示於圖3中。根據圖3而明確瞭解，於無氮氣供給之情形時，伴隨探針12之前端與被檢查體之電極墊間之接觸次數之增加，接觸電阻增加，但於有氮氣供給之情形時，可知即便接觸次數增加，接觸電阻大體上亦未自初始之接觸電阻發生變化。

於探針卡11係多數個共測用之探針卡之情形時，如上所述，由於將多數個探針之前端廣範圍地配置，故而對各探針之前端均等地供給抗氧化氣體變得困難，於一部分探針之前端，若抗氧化氣體之供給不足，則藉由如圖3所示之接觸電阻之增加，而有可能無法正常地進行被檢查體之電性檢查。但是，如本實施例般構成有噴嘴16，藉此可對所有探針12之前端均等地供給抗氧化氣體，抑制探針之前端之接觸電阻之增加，從而可正常地進行被檢查體之電性檢查。

[第2實施例]

圖4係模式性表示本檢查裝置之第1實施形態之第2實施例之構成例的剖面圖。再者，圖4係模式圖，為了強調顯示要部，各部之尺寸 比未必與實際之本檢查裝置為相同。又，對於與第1實施形態之第1實施例相同之構成要素標註相同之符號進行說明。

如圖4所示，與第1實施形態之第1實施例之本檢查裝置1同樣地，本檢查裝置2包含：框體10、探針卡11、卡支持部13、可動平台15、噴嘴16(相當於氣體供給機構)、及供氣線17而構成。又，與第1實施形態之第1實施例之本檢查裝置1同樣地，將彈簧針環3、及測試頭4配置於探針卡11之上方，進而設置有測試裝置(未圖示)。

第2實施例中，於噴嘴16之中空部分中，插入有去除抗氧化氣體中所含之灰塵之過濾器19。除插入有過濾器19之外，關於本檢查裝置2之各構成要素、彈簧針環3、測試頭4、及測試裝置，與第1實施例為相同，故而省略重複之說明。

過濾器19為與噴嘴16之下表面16b相同形狀之多孔質之濾膜，其設置於下表面16b之內側(噴嘴16之中空部分側)。本實施例中，過濾器19捕獲自噴嘴16之供氣口16d流入至中空部分中之抗氧化氣體中所含之直徑例如為0.1~0.7μm程度以上之灰塵，且將灰塵去除後之抗氧化氣體自噴出口16e供給至氣體供給空間S中。

供氣線17係使用金屬製或樹脂製之配管而構成，但藉由金屬製配管之鏽或樹脂製配管之劣化，而有可能使供氣線17內產生上述灰塵，又，亦有可能於未圖示之抗氧化氣體之供給源中產生灰塵。因此，藉由設置過濾器19，而可將灰塵去除後之抗氧化氣體供給至探針12之前端。該結果為，可防止探針12之前端之氧化，並且可防止半導體晶圓14之表面上附著有抗氧化氣體中所含之灰塵，於被檢查體之電性檢查中，可防止因灰塵而導致之檢查不良從而引起之良率降低。尤其於被檢查體係CCD(Charge Coupled Device，電荷耦合器件)感測器或CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，互補金屬氧化物半導體)感測器等之半導體影像感測器時，藉由附著於表面上之灰 塵等而妨礙光之入射，故而因灰塵而導致之檢查不良尤其成問題，此時過濾器19之改善效果變得顯著。該情形時，較佳為藉由過濾器19，而可去除下述灰塵，該灰塵係較將半導體影像感測器之最小像素尺寸乘以0.1~0.7之範圍內之特定之比率後所得之尺寸大。

過濾器19除插入至噴嘴16之中空部分中以外，亦可介裝於供氣線17之中途。關於過濾器19之構造，在使用濾膜構成過濾器19之情形時之濾膜之材質等可去除上述灰塵之限度內，並不限定於特定之構造或方式之過濾器。再者，於使用濾膜構成過濾器19之情形時，若濾膜中含有用以吸附灰塵之水分等，則該水分等會混入至灰塵去除後之抗氧化氣體中，從而存在探針之前端之抗氧化效果降低之虞，故而不佳。因此，過濾器19較佳為於通過之氣體中不附加有水分等之多餘之物質之構造及方式。

圖5中，表示於可動平台15上之空間中測定將過濾器19設置於噴嘴16或供氣線17上之情形時與未設置之情形時的自噴嘴16噴出之抗氧化氣體中之灰塵數所得之結果。圖5中，實線之摺線表示設置有過濾器19之情形時之灰塵之檢測數，虛線之摺線表示未設置過濾器19之情形時之灰塵之檢測數，一點鏈線之直線表示晶圓測試環境下之基準值。圖5所示之灰塵數之測定例中，使用採用有雷射光之光學粒子計數器，對每1分鐘存在於固定體積之氣體中之直徑為0.3~1.0μm之灰塵之個數進行計數。根據圖5可知，於設置有過濾器19之情形時，於測定開始1分鐘後灰塵之檢測數穩定地成為基準值以下，相對於此，於未設置過濾器19之情形時，於測定開始後6分鐘左右持續不穩定之狀態，且於穩定化之後，灰塵之檢測數仍超出基準值。

[其他實施例]

<1>上述各實施例中，於噴嘴16之下表面16b上，根據圖2(b)所示之要點，同等地分散地形成有多數個噴出口16e，但噴出口16e之形 狀、相對於下表面16b之相對之大小、及配置方法等並不限定於圖2(b)所示之實施例。

<2>上述各實施例中，設想將探針卡11經由卡支持部13而安裝於框體10之頂板10a上之構造，但亦可為將探針卡11直接安裝於框體10之頂板10a上之構造。

<3>進而，上述各實施例中，係以將探針卡11經由彈簧針環3及測試頭4而與測試裝置連接之情形作為一例進行說明，但亦可為不經由測試頭4，而是經由彈簧針環3或其他形式之連接器而與測試裝置連接之構成。

<第2實施形態>

且說，於圖10所示之先前之檢查裝置100中，自工廠之配管等取得供給至探針102之抗氧化氣體。通常，為了對工廠內之複數個場所供給抗氧化氣體，而使此種配管遍佈於工廠內。

但是，在與工廠內之配管無法連接之場所、或不具有配管之工廠中，無法配置檢查裝置100，因此成為問題。

因此，以下，參照圖式，對不考慮與工廠內之配管之連接等而可配置之、配置之自由度較高之檢查裝置即本發明之第2實施形態之本檢查裝置進行說明。

[第1實施例]

參照圖6，對本發明之第2實施形態之第1實施例之本檢查裝置進行說明。圖6係模式性表示本發明之第2實施形態之第1實施例之本檢查裝置之構造例的側視圖。再者，圖6透視表示框體22之內部之構造。又，圖6係模式圖，為了強調顯示要部，各部之尺寸比未必與實際之本檢查裝置為一致。

如圖6所示，本檢查裝置21包含進行探測檢查之檢查部T。檢查部T包含：框體22，於其內部之空間中進行檢查；懸臂型之探針卡 24，其上安裝有探針23；卡支持部25，其使探針卡24相對於設置於框體22之頂板22a上之開口部而嵌合併安裝；可動平台26，其載置有晶圓W；彈簧針環27，其在安裝於框體22之頂板22a上之狀態與設置於探針卡24之上表面上之連接端子接觸而電性連接；測試頭28，其與彈簧針環27電性連接；及遮蔽體29，其用以使框體22內部之空間成為密封狀態。

又，本檢查裝置21包含：測試裝置30，其生成經由探針23而提供給晶片上之電極墊之電氣信號，並且取得輸出至電極墊中之電氣信號，判定晶片之良否；噴嘴31(相當於氣體供給機構)，其為了防止探針23之前端之氧化而對探針23之前端噴出抗氧化氣體；供氣線32，其接收抗氧化氣體且對噴嘴31進行供給；及氣體供給源40，其將所填充或已生成之抗氧化氣體供給至供氣線32。再者，將測試頭28與測試裝置30藉由配線等而電性連接，但圖6中省略配線等之圖示。

本檢查裝置21中，例如測試裝置30藉由控制載置有晶圓W之可動平台26之定位及移動，而使探針23與晶圓W中之各個晶片所包含之電極墊依序接觸，進行各個晶片之檢查。又，於該檢查時，自噴嘴31對探針23之前端供給抗氧化氣體。

探針卡24於其中央具有開口部24a，探針23自該開口部24a之外周部斜向下方延伸。自噴嘴31供給之抗氧化氣體通過探針卡24之開口部24a而吹送至探針23之前端。

由於探針卡24具有開口部24a，故而框體22內部之空間經由該開口部24a而與探針卡24上部之空間連通。於探針卡24之上部，設置有彈簧針環27與測試頭28，但於彈簧針間具有間隙，且設置有用以使噴嘴31插通於測試頭28中之貫通孔28a，故而無法維持原樣地使探針卡24上部之空間成為密封狀態，且與該空間連通之框體22內部之空間亦未成為密封狀態。因此，本檢查裝置21中，為了密封探針卡24之上部 之空間，於探針卡24之上表面上設置有遮蔽體29。

遮蔽體29係由氣密之素材而形成，包含側壁部與蓋部。側壁部之下端部與探針卡24之開口部24a之外周部之上表面密接，側壁部之上端部與蓋部之外周端密接。又，於蓋部上，設置有噴嘴31密接而貫通之開口部。如此，框體22內部之空間及探針卡24上部之空間被密封，故而成為灰塵或氧化性氣體自外部難以出入之構造。

由噴嘴31供給至探針23之前端之抗氧化氣體係自供氣線32供給者。又，由供氣線32供給至噴嘴31之抗氧化氣體係自氣體供給源11供給者。

氣體供給源40係與檢查部T鄰接而配置，且包含例如：將抗氧化氣體以氣體或液體之狀態而填充之儲氣瓶、由特定之原料生成抗氧化氣體之生成裝置。具體而言，例如，氣體供給源40係填充有高壓之氮氣或液體氮之儲氣瓶、或以空氣為原料而生成(分離)氮氣之生成裝置。再者，填充至氣體供給源40中之氣體或氣體供給源40所生成之氣體並不限於氮氣，亦可為稀有氣體等其他惰性氣體，亦可為氫等還原性氣體等。

如上所述，本檢查裝置21中，自與檢查部T鄰接而配置之氣體供給源40對該檢查部T供給抗氧化氣體，故而無需為了接收抗氧化氣體之供給而與某些設備(例如，工廠內之配管)連接。因此，可提高本檢查裝置21之配置自由度。

[第2實施例]

其次，參照圖7，對本發明之第2實施形態之第2實施例之本檢查裝置進行說明。圖2係模式性表示本發明之第2實施形態之第2實施例之本檢查裝置之構造例的側視圖。再者，與圖6同樣地，圖2亦透視表示框體22之內部之構造。又，與圖6同樣地，圖7亦係模式圖，為了強調顯示要部，各部之尺寸比未必與實際之本檢查裝置為一致。

又，圖7所示之本發明之第2實施形態之第2實施例之本檢查裝置21A係與圖6所示之本發明之第2實施形態之第1實施例之本檢查裝置21的變形例相當者。因此，以下，以圖7所示之發明之第2實施形態之第2實施例之本檢查裝置21A中，與圖6所示之本發明之第2實施形態之第1實施例之本檢查裝置21不同之部分為中心進行說明。

如圖7所示，與上述本發明之第2實施形態之第1實施例之本檢查裝置21同樣地，本檢查裝置21A包含：檢查部T、測試裝置30、噴嘴31、供氣線32、及氣體供給源40。

但是，於檢查部T中，於框體22之一部分(尤其如圖7所示之自可動平台26分開之下方之側壁)上，設置有排出框體22內部之抗氧化氣體之排氣口22b。進而，於框體22之排氣口22b上，設置有去除自排氣口22b排出之抗氧化氣體中所含之灰塵之排氣用過濾器裝置50。再者，圖7中雖未圖示，但亦可於框體22之內部或外部設置有促進自排氣口22b之排氣之風扇等。

於框體22上設置有排氣口22b，藉此使供給至探針23之前端之抗氧化氣體其後於框體22內朝一方向(尤其朝下)流動而排氣。因此，可防止框體22內之灰塵(例如，由可動平台26之動作而產生者、或者藉由探針23與電極墊之接觸而產生者等)飛揚至晶圓W上、或阻礙抗氧化氣體對探針23之前端之吹送。進而，藉由設置有排氣用過濾器裝置50，而可防止框體22內部之灰塵向外部排出而導致配置有本檢查裝置21A之空間中之空氣之潔淨度降低。

又，氣體供給源40係將自周圍取入之空氣作為原料而生成氮氣(例如，利用比重或沸點之差異而自空氣中分離氮)者。氣體供給源40包含：氮氣生成部41，其將空氣作為原料而生成氮氣；第1過濾器裝置42(相當於供氣用過濾器裝置)，其去除自周圍取入之空氣中所含之灰塵；及第2過濾器裝置43(相當於供氣用過濾器裝置)，其去除氮氣 生成部41生成之氮氣中所含之灰塵。

藉由第1過濾器裝置42而去除之灰塵之大小之下限值例如為0.3μm左右。具體而言，例如，作為第1過濾器裝置42，可利用HEPA過濾器(High Efficiency Particulate Air Filter，高效微粒空氣過濾器)。又，藉由第2過濾器裝置43而去除之灰塵之大小之下限值小於第1過濾器裝置42之下限值，例如為0.1μm左右。具體而言，例如，作為第2過濾器裝置43，可利用ULPA過濾器(Ultra Low Penetration Air Filter，超低滲透空氣過濾器)。

該情形時，對於可較多地含有灰塵之本檢查裝置21A周圍之空氣，使用灰塵之去除性能低之通用之第1過濾器裝置42進行灰塵之去除，對於為了供給至檢查部T而儘量避免灰塵之混入之氮氣，使用與第1過濾器裝置42相比灰塵之去除性能高之稀少之第2過濾器裝置43(與第1過濾器裝置42相比，可去除較小之灰塵，但製造困難，且成本高)進行灰塵之去除。因此，可降低稀有之第2過濾器裝置43上承受之負載，可減少其更換次數。

如上所述，本檢查裝置21A中，氣體供給源40可半永久地供給抗氧化氣體即氮氣。因此，無需進行氣體供給源40之定期之更換(例如，使用後之空的儲氣瓶、與使用前之充滿的儲氣瓶之更換)，亦無需確保用於更換之通路等。因此，可進一步提高本檢查裝置21A之配置之自由度。

再者，圖7所示之本檢查裝置21A中，氣體供給源40係包含第1過濾器裝置42及第2過濾器裝置43之兩者，但亦可為包含該等中之僅任一者之構成。氣體供給源40只要包含第1過濾器裝置42及第2過濾器裝置43之任一者，則可供給灰塵較少之氮氣。因此，可提高本檢查裝置21A之檢查精度。

[第3實施例]

其次，參照圖8，對本發明之第2實施形態之第3實施例之本檢查裝置進行說明。圖8係模式性表示本發明之第2實施形態之第3實施例之本檢查裝置之構造例的側視圖。再者，與圖6同樣地，圖8亦透視表示框體22之內部之構造。又，與圖6同樣地，圖8亦係模式圖，為了強調顯示要部，各部之尺寸比未必與實際之本檢查裝置為一致。

又，圖8所示之本發明之第2實施形態之第3實施例之本檢查裝置21B係與圖6所示之本發明之第2實施形態之第1實施例之本檢查裝置21的變形例相當者。因此，以下，以圖8所示之本發明之第2實施形態之第3實施例之本檢查裝置21B中，與圖6所示之本發明之第2實施形態之第1實施例之本檢查裝置21不同之部分為中心進行說明。

如圖8所示，與上述本發明之第2實施形態之第1實施例之本檢查裝置21同樣地，本檢查裝置21B包含：檢查部T、測試裝置30、噴嘴31、供氣線32、及氣體供給源40。

但是，於檢查部T中，於框體22之一部分(尤其如圖8所示之自可動平台26分開之下方之側壁)上，設置有排出框體22內部之抗氧化氣體之排氣口22b。進而，在框體22之排氣口22b與氣體供給源40之間，設置有接收自排氣口22b排出之抗氧化氣體且供給至氣體供給源40之回流管60。再者，圖8中雖未圖示，但亦可於框體22之內部或外部設置有促進自排氣口22b向回流管60之排氣、或促進回流管60內之抗氧化氣體之輸送的風扇等。又，於框體22上設置有排氣口22b之本身，與圖7所示之本發明之第2實施形態之第2實施例之本檢查裝置21A為相同，藉此取得之效果亦為相同。

氣體供給源40接收自回流管60供給之抗氧化氣體，且對供氣線32供給抗氧化氣體。此時，氣體供給源40亦可視需要而進行抗氧化氣體之追加或削減，以此使供給至探針23前端之抗氧化氣體之流量或壓力等實現最佳化。再者，氣體供給源40亦可係填充有抗氧化氣體之儲 氣瓶，亦可係由特定之原料而生成抗氧化氣體之生成裝置(例如，與圖7所示之本發明之第2實施形態之第2實施例之本檢查裝置21A相同之、將自周圍取入之空氣作為原料而生成氮氣之生成裝置)。

如上所述，本檢查裝置21B中，可將經由排氣口22b而自框體22排出之抗氧化氣體由氣體供給源40再利用。因此，可謀求氣體供給源40之簡單化或小型化，故而可進一步提高本檢查裝置21B之配置之自由度。

再者，於抗氧化氣體之輸送路徑內，若設置有至少1個過濾器裝置，則可減少自噴嘴6供給至探針23之前端之抗氧化氣體中所含之灰塵，以提高檢查精度，故而較佳。具體而言，例如若包含以下之至少任1個則較佳：與圖7所示之本發明之第2實施形態之第2實施例之本檢查裝置21A相同之排氣用過濾器裝置50；自通過回流管60之抗氧化氣體中去除灰塵之過濾器裝置；自由回流管60供給至氣體供給源40之抗氧化氣體中去除灰塵之過濾器裝置；自由氣體供給源40供給至供氣線32之抗氧化氣體中去除灰塵之過濾器裝置；及自通過供氣線32之抗氧化氣體中去除灰塵之過濾器裝置。

[其他實施例]

上述本檢查裝置21係使自設置於探針23前端之正上方之噴嘴31供給之抗氧化氣體通過探針卡24之開口部24a而對探針23之前端進行吹送的構造，關於對探針23之前端供給抗氧化氣體之構造，並非限於該例，亦可採用任意之構造。

例如，上述本檢查裝置21係對探針23之前端自垂直方向吹送抗氧化氣體之構造，但亦可係自水平方向吹送抗氧化氣體之構造，亦可係自垂直方向與水平方向之間之方向吹送抗氧化氣體之構造。於採用該等構造之情形時，亦可於探針23之前端之成水平方向之位置上，設置有1個或複數個噴嘴31。又，亦可不設置噴嘴31，例如於卡支持部 25等上設置1個或複數個抗氧化氣體之吹出口。

又，上述本檢查裝置21係將探針卡24藉由卡支持部25而安裝於框體22之頂板22a上之構造，但亦可係將探針卡24直接安裝於框體22之頂板22a上之構造。又，上述本檢查裝置21係將探針卡24經由彈簧針環27及測試頭28而與測試裝置30電性連接之構造，但亦可不使用彈簧針環27或測試頭28，而將探針卡24與測試裝置30電性連接。

<第1實施形態及第2實施形態之組合>

上述本發明之第1實施形態及第2實施形態當然亦可組合而實施。此處，參照圖式，對將本發明之第1實施形態及第2實施形態組合而成之本檢查裝置之一例進行說明。圖9係模式性表示將本發明之第1實施形態與第2實施形態組合而成之本檢查裝置之構造例的剖面圖。再者，圖9所示之剖面圖與本發明之第1實施形態中所示之圖1等之剖面圖為相同。

圖9所示之檢查裝置71係如下構成：於圖1所示之第1實施形態之第1實施例之本檢查裝置1中，追加有圖6所示之第2實施形態之第1實施例之本檢查裝置21所包含之氣體供給源40。

如此，將本發明之第1實施形態及第2實施形態組合而成之本檢查裝置71分別具有本發明之第1實施形態之本檢查裝置1之效果、及本發明之第2實施形態之本檢查裝置21之效果。因此，根據本檢查裝置71，可事先防止探針之前端氧化而避免產生無法正常地進行被檢查體之電性檢查等之不良影響，並且可提高配置之自由度。

再者，此處，作為將本發明之第1實施形態及第2實施形態組合而成之本檢查裝置，例示將本發明之第1實施形態之第1實施例及第2實施形態之第1實施例組合而成之本檢查裝置71，但組合之模式並不限定於此。即，對於本發明之第1實施形態及第2實施形態，當然亦可將各自任意之實施例或其變形例加以組合。

[產業上之可利用性]

本發明可利用於使用探針卡進行晶圓狀態之被檢查體之電性檢查之檢查裝置，尤其可利用於進行半導體晶圓之探測試驗之檢查裝置。

3‧‧‧彈簧針環

4‧‧‧測試頭

4a‧‧‧測試頭之貫通孔

5‧‧‧測試裝置

10‧‧‧框體

10a‧‧‧框體之頂板

11‧‧‧探針卡

11a‧‧‧探針卡之開口部

12‧‧‧探針

13‧‧‧卡支持部

14‧‧‧半導體晶圓

15‧‧‧可動平台

16‧‧‧噴嘴(氣體供給機構)

17‧‧‧供氣線

18‧‧‧遮蔽體

S‧‧‧氣體供給空間

Claims (12)

1. 一種檢查裝置，其特徵在於：其係使形成於晶圓狀態之被檢查體之表面上之電極墊、與安裝於具有開口部之懸臂型之探針卡上之探針之前端接觸，進行上述被檢查體之電性檢查；且包含氣體供給機構與過濾器，該氣體供給機構係將防止上述探針之前端氧化之抗氧化氣體自上述探針卡之上方經由上述開口部而供給至上述探針之前端，該過濾器係去除上述抗氧化氣體中所含之灰塵；上述氣體供給機構在對向於上述開口部之面內，具有同等地分散之噴出上述抗氧化氣體之複數個噴出口。
2. 如請求項1之檢查裝置，其中於上述被檢查體為影像感測器之情形時，上述過濾器具有去除灰塵之能力，該灰塵之尺寸大於對上述影像感測器之最小像素尺寸乘以0.1~0.7之範圍內之特定之比率後所得之尺寸。
3. 如請求項1或2之檢查裝置，其包括遮蔽體，該遮蔽體係密封除上述探針卡之上述開口部與上述氣體供給機構之上述複數個噴出口之外的上述探針卡與上述氣體供給機構之間的空間。
4. 如請求項3之檢查裝置，其中上述遮蔽體之上端與分散地配置有上述複數個噴出口之面之外周部密接；上述遮蔽體之下端與上述探針卡之上述開口部之外周部密接。
5. 如請求項1之檢查裝置，其中上述探針卡為多數個共測用之探針卡。
6. 如請求項1之檢查裝置，其中上述複數個噴出口係在每一與上述 被檢查體之晶片面積同等大小之基準面積上存在1個以上。
7. 如請求項1之檢查裝置，其進而包含：檢查部，其進行上述被檢查體之電性檢查；供氣線，其接收上述抗氧化氣體且對上述氣體供給機構進行供給；及氣體供給源，其與上述檢查部鄰接而配置，並且將所填充或已生成之上述抗氧化氣體供給至上述供氣線。
8. 如請求項7之檢查裝置，其中上述氣體供給源係將自周圍取入之空氣作為原料，生成上述抗氧化氣體即氮氣者。
9. 如請求項8之檢查裝置，其中上述氣體供給源包含：氮氣生成部，其將上述空氣作為原料而生成上述氮氣；及供氣用過濾器裝置，其自供給至上述氮氣生成部中之上述空氣及上述氮氣生成部所生成之上述氮氣之至少任一者中去除灰塵。
10. 如請求項9之檢查裝置，其中作為上述供氣用過濾器裝置，包含：第1過濾器裝置，其去除自周圍取入之上述空氣中所含之灰塵；及第2過濾器裝置，其去除上述氮氣生成部所生成之上述氮氣中所含之灰塵；藉由上述第2過濾器裝置而去除之灰塵之大小之下限值小於藉由上述第1過濾器裝置而去除之灰塵之大小之下限值。
11. 如請求項7之檢查裝置，其進而包含：框體，於其內部之空間中進行上述檢查；排氣口，其將上述框體之內部之上述抗氧化氣體向外部排出；及 排氣用過濾器裝置，其去除自上述排氣口排出之上述抗氧化氣體中所含之灰塵。
12. 如請求項7之檢查裝置，其進而包含：框體，於其內部之空間中進行上述檢查；排氣口，其將上述框體之內部之上述抗氧化氣體向外部排出；及回流管，其接收自上述排氣口排出之上述抗氧化氣體且供給至上述氣體供給源。