TWI583975B - Wafer inspection interface and wafer inspection device - Google Patents

Description

晶圓檢查用介面及晶圓檢查裝置

本發明是有關具備探針卡之晶圓檢查用介面及晶圓檢查裝置。

作為晶圓檢查裝置，例如有針對形成於晶圓的複數個半導體裝置進行電氣特性檢查之探針裝置或預燒檢查裝置為人所知。

通常，探針裝置是具有：形成搬送晶圓的搬送區域的裝載機室、及進行形成於晶圓的複數個半導體裝置的電氣特性檢查的檢查室，構成藉由控制裝置來控制裝載機室及檢查室內的各種機器，而進行半導體裝置的電氣特性檢查。

檢查室是具備：載置台，其係載置來自裝載機室的晶圓，移動於X、Y、Z及θ方向；探針卡，其係配置於載置台的上方；及對準機構，其係與載置台一起作用進行探針卡的複數個探針(檢查針)與形成於晶圓的複數個半導體裝置的各電極的對準(對位)，在載置台與對準機構一起作用進行晶圓與探針卡的對準之後，使探針卡的各探針與晶圓的各電極接觸，而進行形成於晶圓的複數個半導體裝置的電氣特性檢查。

可是，對準機構因為配置需要大的空間，因此檢查室也立體地佔據大的空間，需要擴大確保探針裝置的設置空間。於是，本發明者提案在探針裝置中，在與檢查室另外設置的對準室進行晶圓與保持該晶圓的晶圓保持體的對準，對於在檢查室中預先進行與探針卡的對準之昇降體使用定位機構而使支撐晶圓保持體，藉此將對準機構脫離檢查室(例如參照專利文獻1)。

就此探針裝置而言，在檢查室中藉由昇降體而舉起之晶圓保持體的晶圓是藉由形成於該晶圓與探針卡之間的空間被減壓來往探針卡拉近。

[先行技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特願2010-207224號說明書

然而，在探針卡因為不是在與晶圓對向的面全部配置有探針，所以如圖9(A)所示般，不與晶圓W的探針60接觸的部分61會往被減壓的空間62拉近，而晶圓W翹曲，在該部分61附近，探針60與電極的接觸壓高，會有針跡留在電極的問題。

並且，雖在晶圓W與探針卡63之間存在密封構件64，但當該密封構件64不易被壓縮時，如圖9(B)所示般， 僅晶圓W的中央部65會往被減壓的空間62拉近，而晶圓W翹曲，在密封構件64附近，探針60與電極的接觸壓變低，會有無法正確進行形成於晶圓的複數個半導體裝置的電氣特性檢查的問題。

上述任一的問題皆是因為晶圓W隔開具有壓力差的2個空間，而晶圓W翹曲所引起的問題。

本發明的課題是在於提供一種在進行形成於晶圓的複數個半導體裝置的電氣特性檢查時，可防止晶圓翹曲之晶圓檢查用介面及晶圓檢查裝置。

為了解決上述課題，請求項1記載的晶圓檢查用介面，其特徵係具備：探針卡，其係於與晶圓對向的面配置有多數的探針；保持構件，其係保持該探針卡的外周；台狀的吸盤構件，其係隔著前述晶圓來與前述探針卡對向；第1密封構件，其係介於前述保持構件及前述吸盤構件之間來密封藉由前述保持構件、前述探針卡及前述吸盤構件所包圍的第1空間；及第1減壓路徑，其係減壓前述第1空間，前述晶圓係配置於前述第1空間內。

請求項2記載的晶圓檢查用介面，係於請求項1記載的晶圓檢查用介面中，前述吸盤構件係具有： 晶圓載置面，其係載置前述晶圓；晶圓吸附路徑，其係開口於該晶圓載置面，將該晶圓載置面與前述晶圓之間隙減壓而使前述晶圓吸附於前述晶圓載置面；及大氣開放路徑，其係開口於比前述晶圓載置面的前述晶圓吸附路徑的開口位置更外側，連通至大氣。

請求項3記載的晶圓檢查用介面，係於請求項1或2記載的晶圓檢查用介面中，更具備：第2密封構件，其係介於前述探針卡及前述晶圓之間來密封藉由前述探針卡及前述晶圓所包圍的第2空間；及第2減壓路徑，其係減壓前述第2空間，前述第2空間係內包於前述第1空間，前述晶圓係配置於前述第2空間內。

請求項4記載的晶圓檢查用介面，係於請求項3記載的晶圓檢查用介面中，前述第1減壓路徑與前述第2減壓路徑會合流。

請求項5記載的晶圓檢查用介面，係於請求項2~4中的任一項所記載的晶圓檢查用介面中，前述晶圓吸附路徑係具有設於前述晶圓載置面的環狀的吸附溝，前述大氣開放路徑係具有與前述吸附溝同心圓狀的大氣開放溝，前述大氣開放溝係設於前述吸附溝的外側。

請求項6記載的晶圓檢查用介面，係於請求項2~5中的任一項所記載的晶圓檢查用介面中，前述第1減壓路徑係將前述第1空間減壓至-1kPa~-50kPa，前述晶圓吸 附路徑係將前述晶圓與前述晶圓載置面的間隙減壓至-60kPa~-80kPa。

請求項7記載的晶圓檢查用介面，係於請求項3~6中的任一項所記載的晶圓檢查用介面中，前述第2密封構件係於壓縮方向具有柔軟性。

請求項8記載的晶圓檢查用介面，係於請求項3~7中的任一項所記載的晶圓檢查用介面中，在前述探針卡之前述第2密封構件抵接的部分設有凹部。

請求項9記載的晶圓檢查用介面，係於請求項3~8中的任一項所記載的晶圓檢查用介面中，前述第2密封構件係抵接於前述晶圓的部分及抵接於前述探針卡的部分的至少1個會傾斜至與前述第2空間相反的側。

為了達成上述目的，請求項10記載的晶圓檢查裝置，係具備：檢查室，其係檢查形成於晶圓的半導體裝置的電氣特性；及搬送機構，其係進行往該檢查室之前述晶圓的搬出入，其特徵為：前述檢查室係具有晶圓檢查用介面，該晶圓檢查用介面係具備：探針卡，其係於與晶圓對向的面配置有多數的探針；保持構件，其係保持該探針卡的外周；台狀的吸盤構件，其係隔著前述晶圓來與前述探針卡 對向；第1密封構件，其係介於前述保持構件及前述吸盤構件之間來密封藉由前述保持構件、前述探針卡及前述吸盤構件所包圍的第1空間；及第1減壓路徑，其係減壓前述第1空間，前述晶圓係配置於前述第1空間內。

請求項11記載的晶圓檢查裝置，係於請求項10記載的晶圓檢查裝置中，前述吸盤構件係具有：晶圓載置面，其係載置前述晶圓；晶圓吸附路徑，其係開口於該晶圓載置面，將該晶圓載置面與前述晶圓之間隙減壓而使前述晶圓吸附於前述晶圓載置面；及大氣開放路徑，其係開口於比前述晶圓載置面的前述晶圓吸附路徑的開口位置更外側，連通至大氣。

若根據本發明，則藉由第1密封構件來密封之由保持構件、探針卡及吸盤構件所包圍的第1空間會藉由第1減壓路徑來減壓，在第1空間內配置晶圓，因此吸盤構件會往保持構件拉近，將晶圓推往探針卡。藉此，晶圓可不會有隔開具有壓力差的2個空間的情形來與探針卡接觸，所以在進行形成於晶圓的複數個半導體裝置的電氣特性檢查時，可防止晶圓翹曲。

以下，一邊參照圖面一邊說明有關本發明的實施形態。

圖1是概略性顯示本實施形態的晶圓檢查裝置的構成的圖，圖i(A)是平面圖，圖1(B)是正面圖。

在圖1(A)及圖1(B)中，晶圓檢查裝置10是被區劃成：搬出入區域S10，其係於該晶圓檢查裝置10的正面，進行來自卡匣例如晶圓搬運盒(FOUP)F的晶圓W的搬出入；對準區域S20，其係於圖中形成於搬出入區域S10的右邊；搬送區域S30，其係沿著搬出入區域S10及對準區域S20來搬送晶圓W；及晶圓W的檢查區域S40，其係沿著搬送區域S30形成。

在搬出入區域S10、對準區域S20、搬送區域S30及檢查區域S40是分別設有載置機構11、對準室12、晶圓搬送機構13及檢查室14。

如圖1(B)所示，晶圓搬送機構13是具備：基台13A；旋轉體13B，其係設成可經由旋轉軸來正逆旋轉於基台13A上；上下二根的臂13C、13D，其係分別於旋轉體18B上 個別地往復移動於一方向；昇降機構13E，其係使基台13A及臂13C、13D昇降；移動機構13F，其係使該等的機構沿著搬送區域S30往復移動；及拾取器13G(參照圖2)，其係設於上臂13C的前端。

在晶圓檢查裝置10中，晶圓搬送機構13會從晶圓搬運盒F來將未檢查的晶圓W搬送至對準室12，該對準室12是進行晶圓W對晶圓搬送機構13的拾取器13G之對準，晶圓搬送機構13會將對準後的晶圓W搬送至檢查室14。檢查室14是具有後述的晶圓檢查用介面18，該晶圓檢查用介面18是進行形成於晶圓W的複數個半導體裝置的電氣特性檢查。

而且，晶圓搬送機構13是將檢查完了的晶圓W從檢查室14往設在圖中位於載置機構11的左邊的針跡檢查區域S50內的針跡檢查裝置17交接，針跡檢查裝置17是進行檢查完了的晶圓W的各半導體裝置的電極的針跡(探針25的接觸痕)的檢查，再度，晶圓搬送機構13會將檢查後的晶圓W往載置機構11上的晶圓搬運盒F搬入。

圖2是概略性表示圖1的檢查室所具有的晶圓檢查用介面的構成的剖面圖。

在圖2中，晶圓檢查用介面18是具有：頂板19，其係由配於檢查室14內的頂部的板狀構件所構成； 探針卡20，其係配置於該頂板19的下面；固定環21(保持構件)，其係保持該探針卡20的外周，朝頂板19固定；棒狀的升降機22，其係由檢查室14內的底部立設，移動於圖中上下方向；及台狀的吸盤頂(Chuck Top)23(吸盤構件)，其係設置在該升降機22的頂部。

吸盤頂23是呈剖面凸狀，具有：在中央部往圖中上方突出的凸部23A、及包圍該凸部23A，形成比凸部23A更低一段的階差部23B。

在進行形成於晶圓W的各半導體裝置的電氣特性檢查之前，晶圓搬送機構13的上臂13C及拾取器13G會進入檢查室14內，使晶圓W位於探針卡20及吸盤頂23之間。因此，吸盤頂23是隔著晶圓W來與探針卡20對向，尤其凸部23A是與探針卡20對向，階差部23B是與包圍探針卡20的外周的固定環21對向。凸部23A的上部平面是成為晶圓載置面23C。

吸盤頂23是具有被配於階差23B上的外側密封環24(第1密封構件)，外側密封環24是包圍凸部23A。探針卡20是在與吸盤頂23(晶圓W)對向的面具有多數的探針(檢查針)25，該多數的探針25是對應於形成在晶圓W的各半導體裝置的電極來配置。固定環21是與探針卡20一起夾入內側密封環26(第2密封構件)而保持，該內側密封環26是被配置成包圍探針卡20之形成有探針25的區 域。

在進行形成於晶圓W的各半導體裝置的電氣特性檢查時，升降機22是使吸盤頂23往圖中上方移動，而使隔著外側密封環24來與固定環21抵接。此時，晶圓W是位於吸盤頂23的晶圓載置面23C上，隔著內側密封環26來與探針卡20抵接。

圖3是在進行形成於晶圓的各半導體裝置的電氣特性檢查時的外側密封環及內側密封環的附近的擴大剖面圖。

在圖3中，外側密封環24是與固定環21、吸盤頂23及內側密封環26一起作用，形成外側空間27(第1空間)，自檢查室14內的環境密封該外側空間27。內側密封環26是與探針卡20及晶圓W一起作用，形成內側空間28(第2空間)，自外側空間27密封該內側空間28。

吸盤頂23是具有朝外側空間27開口的外側減壓路徑29(第1減壓路徑)，探針卡20及頂板19是具有朝內側空間28開口的內側減壓路徑30(第2減壓路徑)。外側減壓路徑29及內側減壓路徑30是分別引出至吸盤頂23或頂板19之外而合流，連接至排氣裝置31。外側減壓路徑29是沿著圖中箭號方向來進行排氣，將外側空間27減壓，內側減壓路徑30是沿著圖中箭號方向來進行排氣，將內側空間28減壓。

一旦外側空間27被減壓，則吸盤頂23會往固定環21拉近。藉此，吸盤頂23會藉由固定環21來間接性地被保持。並且，一旦內側空間28被減壓，則晶圓W會往 探針卡20拉近。藉此，晶圓W會藉由探針卡20來間接性地被保持。在本實施形態中，一旦外側空間27被減壓，則吸盤頂23會往固定環21拉近，因此配置於晶圓載置面23C上的晶圓W會被推往藉由固定環21所固定的探針卡20，而且，一旦內側空間28被減壓，則晶圓W本身也會往探針卡20拉近，因此形成於晶圓W的各半導體裝置的電極會與各探針25確實地接觸。

圖4是概略性表示圖2的各密封環附近的構成的擴大剖面圖，圖4(A)是表示內側密封環附近，圖4(B)是表示外側密封環附近。

在圖4(A)中，內側密封環26是具有形成橫倒之大致T字狀的剖面形狀，具有：被固定環21及探針卡20夾著而朝向探針25延伸出的基部26A、及設在該基部26A的前端而分別朝向探針卡20突出的接觸部26B(抵接於探針卡的部分)及朝向晶圓W突出的接觸部26C(抵接於晶圓的部分)。

在內側密封環26中，接觸部26B及接觸部26C皆是傾斜至與內側空間28相反的側而形成。如後述般，在吸盤頂23往固定環21拉近之前，僅晶圓W會與探針卡20抵接而拉近，但此時，內側空間28是藉由內側減壓路徑30來減壓，另一方面，隔著內側密封環26相反側是檢查室14內的環境，因此內側密封環26的接觸部26B或接觸部26C是如圖中虛線所示般，往內側空間28側拉攏。然而，接觸部26B及接觸部26C皆是傾斜至與內側空間28 相反的側而形成，因此在往內側空間28側拉攏時，分別以和基部26A的連接部為中心旋轉而往內側空間28側拉近，其結果，接觸部26B或接觸部26C的前端會往探針卡20或晶圓W更強地抵接(參照圖中的虛線)。因此，在使晶圓W往探針卡20拉近時，即使只減壓內側空間28，也不會有內側空間28的密封被阻礙的情形。

在接觸部26C，從與基部26A的連接部到前端部，是被確保預定的長度，例如1.2mm。並且，在探針卡20中在接觸部26B抵接的部分是設有凹部20A，在接觸部26B，從與基部26A的連接部到前端部的長度是例如被確保1.2mm。因此，內側密封環26是在晶圓W往探針卡20拉近時，有關被壓縮的方向具有高的柔軟性。其結果，晶圓W可由內側密封環26接受反力而防止翹曲。

並且，在圖4(B)中，外側密封環24是具有形成橫倒之大致L字狀的剖面形狀，具有：被配置於階差部23B的基部24A、及從該基部24A往圖中上方突出的接觸部24B。

在外側密封環24，接觸部24B會傾斜至與外側空間27相反的側而形成。當吸盤頂23往固定環21拉近時，外側空間27是藉由外側減壓路徑29來減壓，另一方面，隔著外側密封環24相反側是檢查室14內的環境，因此外側密封環24的接觸部24B是如圖中虛線所示般，往外側空間27側拉攏。然而，接觸部24B是傾斜至與外側空間27相反的側而形成，因此在往外側空間27側拉近時，以 和基部24A的連接部為中心來旋轉而往外側空間27側拉近，其結果，接觸部24B的前端會往固定環21更強地抵接(參照圖中的虛線)。因此，在使吸盤頂23往固定環21拉近時，不會有外側空間27的密封被阻礙的情形。

在接觸部24B，從與基部24A的連接部到前端部，是被確保預定的長度，例如1.2mm。因此，外側密封環24是在吸盤頂23往固定環21拉近時，有關被壓縮的方向具有高的柔軟性，吸盤頂23可由外側密封環24接受反力而防止翹曲。

其次，說明有關利用圖2的晶圓檢查用介面之晶圓的各半導體裝置的電氣特性檢查。

圖5及圖6是利用圖2的晶圓檢查用介面之晶圓的各半導體裝置的電氣特性檢查的工程圖。

首先，晶圓搬送機構13會將對準後的晶圓W往檢查室14內搬入，使對拾取器13G進行對準的晶圓W與探針卡20對向。此時，晶圓搬送機構13是使臂13C微小移動，進行拾取器13G與探針卡20的對準(圖5(A))。藉此，進行晶圓W與探針卡20的對準。

其次，晶圓搬送機構13會使拾取器13G朝向探針卡20移動而使晶圓W往探針卡20抵接。此時，已進行晶圓W與探針卡20的對準，所以探針卡20的各探針25會與形成於晶圓W的各半導體裝置的電極接觸(圖5(B))。

其次，若晶圓W往探針卡20抵接，而藉由內側密封環26、探針卡20及晶圓W來形成內側空間28，則內側 減壓路徑30會將內側空間28減壓而使晶圓W往探針卡20拉近而暫時固定。然後，拾取器13G會離開晶圓W，而藉由晶圓搬送機構13來從檢查室14退出(圖5(C))。

其次，升降機22會使吸盤頂23往上方移動而使往固定環21抵接。此時，吸盤頂23的凸部23A是從階差部23B往上方突出，因此晶圓載置面23C會往暫時被固定至探針卡20的晶圓W抵接，結果晶圓W會形成位於晶圓載置面23C上(圖6(A))。

其次，一旦吸盤頂23會往固定環21抵接，而藉由內側密封環26、固定環21、吸盤頂23及外側密封環24來形成外側空間27，則外側減壓路徑29會將外側空間27減壓而使吸盤頂23往固定環21拉近，吸盤頂23會藉由固定環21來間接性地保持。此時，往固定環21拉近的吸盤頂23會將位於晶圓載置面23C上的晶圓W推往探針卡20，但由於吸盤頂23具有比晶圓W更高的剛性，因此可將晶圓W均一地推往探針卡20。

並且，外側減壓路徑29及內側減壓路徑30會合流而連接至排氣裝置31，因此在將外側空間27或內側空間28減壓時，可將外側空間27的壓力與內側空間28的壓力設定成同值。其結果，可防止隔開外側空間27及內側空間28的內側密封環26或面對外側空間27及內側空間28的吸盤頂23變形。之後，升降機22往圖中下方移動而離開吸盤頂23(圖6(B))。

其次，預定值的電流從各探針25流往各半導體裝置 的電極而進行各半導體裝置的電氣特性檢查之後，完成本檢查。

若根據本實施形態的晶圓檢查裝置10，則藉由外側密封環24來密封之由固定環21、探針卡20及吸盤頂23所包圍的外側空間27會藉由外側減壓路徑29來減壓，晶圓W是配置於外側空間27所包圍的內側空間28內，因此吸盤頂23會往固定環21拉近而將晶圓W推往探針卡20。藉此，晶圓W可不會有隔開具有壓力差的2個空間的情形來與探針卡20接觸，所以在進行形成於晶圓W的複數個半導體裝置的電氣特性檢查時，可防止晶圓W翹曲。

並且，在晶圓檢查裝置10中，藉由內側密封環26來密封之由探針卡20及晶圓W所包圍的內側空間28會藉由內側減壓路徑30來減壓，因此在使吸盤頂23隔著外側密封環24來抵接於固定環21而形成外側空間27之前，可只使晶圓W往探針卡20拉近而暫時固定。

在本實施形態中，使用剖面為大致L字狀或大致T字狀者作為外側密封環24或內側密封環26，但主要為了壓低成本，亦可使用剖面為圓形的O型環作為該等的密封環。

並且，吸盤頂23是被配置於各檢查室14，但作為晶圓檢查裝置10亦可在與各檢查室14不同的場所只具有1個的吸盤頂23，在進行晶圓W的各半導體裝置的電氣特性檢查時，藉由晶圓搬送機構13來將吸盤頂23往檢查室 14搬入，藉由晶圓搬送機構13來朝向固定環21舉起。藉此，自檢查室14廢除吸盤頂23或升降機22，而可更縮小各檢查室14的大小。

可是，利用晶圓檢查裝置之晶圓的半導體裝置的電氣特性檢查，有時會在高溫環境例如90℃~低溫環境例如-30℃進行，在適用於該特性檢查的晶圓檢查用介面的吸盤構件內藏用以調整晶圓的溫度的溫度控制裝置。溫度控制裝置是例如可舉加熱用的電熱加熱器或冷卻用的冷卻器等。

就具備內藏溫度控制裝置的吸盤構件的晶圓檢查用介面而言，為了提高吸盤構件的晶圓載置面與載置於該晶圓載置面的晶圓的熱傳導效率，需要使晶圓與晶圓載置面密合，通常是在吸盤構件設有將晶圓與晶圓載置面的間隙減壓而使該晶圓W吸附於晶圓載置面的晶圓吸附手段。晶圓吸附手段是例如以設在吸盤構件的晶圓載置面的晶圓吸附溝及經由連結流路來連結至該晶圓吸附溝的吸引裝置所構成。

然而，就上述實施形態的晶圓檢查用介面(參照圖2)而言，為了防止晶圓翹曲，且密合晶圓W與探針卡20的探針25，而將藉由固定環21、探針卡20及吸盤頂23所包圍的外側空間27保持於預定的減壓狀態。因此，在將圖2的實施形態的外側空間27及其減壓路徑等適用於具備內藏溫度控制裝置的吸盤構件的晶圓檢查用介面時，一旦在晶圓與晶圓載置面的抵接面產生間隙，則會有以下那 樣的問題發生。

亦即，將晶圓W吸附於晶圓載置面23C的吸附壓力是例如-80kPa，減壓的程度遠大於外側空間27內的壓力例如-2kPa。因此，若在晶圓W與晶圓載置面23C的抵接面有間隙，則外側空間27會藉由用以吸附晶圓W的減壓而被減壓，因此無法利用排氣裝置31來控制外側空間27內的壓力，例如外側空間27內的壓力會極端地降低，探針卡20與晶圓W的抵接壓會過大，恐有探針卡20的探針25損傷之虞。

另外，晶圓與吸盤構件的晶圓載置面皆是由硬質構件所構成，因此容易在接觸面產生間隙。並且，也會有時因為在晶圓與晶圓載置面之間夾入異物而產生間隙。

於是，本發明者為了解決如此的問題，而在吸盤構件中設置開口於比晶圓載置面的晶圓吸附路徑的開口位置更外側，且連通至大氣的大氣開放路徑，該吸盤構件是具有：載置晶圓的晶圓載置面、及開口於該晶圓載置面，將晶圓與晶圓載置面的間隙減壓而使晶圓吸附於晶圓載置面的晶圓吸附路徑，藉此，在晶圓與晶圓載置面之間產生間隙時，可藉由用以吸附晶圓的減壓來使吸引大氣，進而即使用以吸附晶圓的減壓洩漏，也不會影響外側空間27的壓力。

圖7是概略性地表示本發明的別的實施形態的晶圓檢查裝置的晶圓檢查用介面的構成的剖面圖，圖8是圖7的吸盤頂23的平面圖。此晶圓檢查用介面38是其構成及作 用會與上述圖2的晶圓檢查用介面基本上相同。因此，有關重複的構成是附上相同的符號而省略其說明，以下有關本別的實施形態是以和上述實施形態不同的構成及作用為中心進行說明。

在圖7及圖8中，在吸盤頂23的凸部23A的上部平面的晶圓載置面23C設有形成同心圓狀的複數個例如3個的晶圓吸附溝41a、41b及41c。晶圓吸附溝41a~41c是例如分別為寬度0.5mm，深度0.5mm的圓形的溝，例如經由剖面0.5 的連結流路42a~42c來分別連結至同一減壓流路43。減壓流路43是例如由剖面2.5 的配管所構成，被連結至圖示省略的減壓裝置。以晶圓吸附溝41a~41c、連結流路42a~42c及減壓流路43來構成晶圓吸附路徑44。

在最外周的晶圓吸附溝41c的外側是設有與該晶圓吸附溝41c同心圓狀地形成的大氣開放溝45。大氣開放溝45是經由連結流路46來連結至大氣流路47。大氣流路47是例如貫通吸盤頂23的階差部23B的側壁面來連通至大氣。以大氣開放溝45、連結流路46及大氣流路47來構成大氣開放路徑48。另外，大氣開放溝45是位於比晶圓載置面23C的晶圓吸附溝41c的開口位置更外側，比接於外側空間27的吸盤頂23的凸部23A的外周面更內側。

其次，說明有關利用具備如此構成的晶圓檢查用介面的晶圓檢查裝置之晶圓W的各半導體裝置的電氣特性檢 查。

在本實施形態中，半導體裝置的電氣特性檢查是與上述圖5及圖6同樣進行。亦即，首先，藉由晶圓搬送機構13來將晶圓W往檢查室14內搬入，進行晶圓W與探針卡20的對準之後，使晶圓W往探針卡20抵接，藉此使探針卡20的各探針25與形成於晶圓W的各半導體裝置的電極接觸。

其次，藉由晶圓W與探針卡20的抵接來將形成於內側密封環26、探針卡20及晶圓W之間的內側空間28減壓，將晶圓W暫時固定於探針卡20。晶圓W被暫時固定之後，晶圓搬送機構13會從檢查室退出，然後，升降機22(參照圖6)會往上方移動而使吸盤頂23往固定環21抵接。此時，吸盤頂23的凸部23A會往暫時被固定至探針卡20的晶圓W抵接，在凸部23A的上部平面的晶圓載置面23C支撐晶圓W。

其次，藉由吸盤頂23往固定環21抵接，來將形成於內側密封環26、固定環21、吸盤頂23及外側密封環24之間的外側空間27減壓，使吸盤頂23往固定環21拉近，藉由該吸盤頂23來將晶圓W均等地推往探針卡20。

此時，外側空間27與內側空間28是藉由同排氣裝置31來減壓，設定成同值。因此，不會有內側密封環26及吸盤頂23變形的情形。

其次，藉由開口於吸盤頂23的晶圓載置面23C的晶圓吸附溝41a~41c、連結流路42a~42c及減壓流路43所 構成的晶圓吸附路徑44來將晶圓W與晶圓載置面23C的間隙例如減壓至-80kPa而使晶圓W吸附於晶圓載置面23C。

此時，即使在晶圓W與晶圓載置面23C的接觸面，因兩者為硬質構件或夾入異物等而產生間隙，還是會因為在晶圓吸附溝41c的外周部設有連通至大氣的大氣開放溝45，所以沿著箭號44a來吸引之晶圓吸附路徑44的減壓會經由晶圓W與晶圓載置面23C的間隙來吸引沿著箭號48a而流通於大氣開放路徑48內的大氣。因此，外側空間27的壓力不會有受到用以使晶圓W吸附於晶圓載置面23C的減壓所造成不良影響的情形，可藉由排氣裝置31來良好地控制。

使晶圓W吸附於晶圓載置面23C之後，利用內藏於吸盤頂23的溫度控制裝置(圖示省略)來將晶圓W調整於預定溫度例如90℃或-30℃，之後由探針卡20的各探針25來使預定值的電流流往各半導體裝置的電極而進行所望溫度的電氣特性檢查，完成本檢查。

若根據本實施形態，則因為在形成於吸盤頂23的晶圓載置面23C的晶圓吸附溝41a~41c的外周部設有經由連結流路46及大氣流路47來連通至大氣的大氣開放溝45，所以即使在晶圓W與晶圓載置面23C之間因兩者為硬質構件或夾入異物等而產生間隙，起因於該間隙之減壓的洩漏還是可經由大氣開放路徑48來吸引大氣。因此，即使在晶圓W與晶圓載置面23C之間產生間隙，也不會 有用以使晶圓W吸附於晶圓載置面23C的減壓對外側空間27的壓力造成不良影響的情形，外側空間27的壓力可藉由排氣裝置31來良好且安定地控制，進而可防止外側空間27被減壓必要以上所造成的弊害，例如晶圓W以必要以上的壓力來抵接於探針卡20的探針25而損傷。

在本實施形態中，配置有晶圓W的外側空間27及內側空間28的壓力是例如-1kPa~-50kPa，使晶圓W吸附於晶圓載置面23C時的壓力是例如-60kPa~-80kPa。

在本實施形態中，是將大氣開放路徑48的大氣流路47及晶圓吸附路徑44的減壓流路43形成於同一剖面上(參照圖7)，但本發明並非限於此，亦可使大氣流路47及減壓流路43沿著吸盤頂23的周方向來僅錯開預定角度，藉此顯示於不同的剖面上。

在本實施形態中，是以形成同心圓狀的3個晶圓吸附溝41a~41c來構成晶圓吸附溝，但晶圓吸附溝的數量並無特別加以限定，亦可為1個或2個或4個以上。

在本實施形態中，外側空間27及內側空間28的壓力是依探針卡20的探針25的數量來調整。亦即，外側空間27及內側空間28的壓力是被調整成探針卡20的各探針25抵接於晶圓W的半導體裝置的電極時的推壓力為每根例如形成5~10克。

在此，若將探針卡20的探針25的數量例如假設為3000根，則以探針卡20推壓晶圓W的全推壓力能夠形成例如5(g)×3000/1000=15(kg)的方式來調整外側空間27及 內側空間28的壓力。

若將探針卡20假設為330mm 的圓板狀來求取全推壓力成為15(kg)之外側空間27及內側空間28內的設定壓力，則成為：15(kgf)×9.8/(π×(330/2)²)=0.00172(MPa)=1.72(kPa)。

因此，在本別的實施形態中，外側空間27及內側空間28的壓力是例如被控制於-1.72(kPa)。

但，有時以探針卡20的重量或內側密封環26及外側密封環24的變形所必要的負荷作為補正值，追加至15kg。

以上，利用實施形態來詳細說明本發明，但本發明並非限於該等的實施形態。

W‧‧‧晶圓

14‧‧‧檢查室

18‧‧‧晶圓檢查用介面

20‧‧‧探針卡

21‧‧‧固定環

23‧‧‧吸盤頂

24‧‧‧外側密封環

24B‧‧‧接觸部

25‧‧‧探針

26‧‧‧內側密封環

26B，26C‧‧‧接觸部

27‧‧‧外側空間

28‧‧‧內側空間

29‧‧‧外側減壓路徑

30‧‧‧內側減壓路徑

41a~41c‧‧‧晶圓吸附溝

44‧‧‧晶圓吸附路徑

45‧‧‧大氣開放溝

48‧‧‧大氣開放路徑

圖1是概略性表示本發明的實施形態的晶圓檢查裝置的構成的圖，圖1(A)是平面圖，圖1(B)是正面圖。

圖2是概略性表示圖1的檢查室所具有的晶圓檢查用介面的構成的剖面圖。

圖3是在進行形成於晶圓的各半導體裝置的電氣特性檢查時的外側密封環及內側密封環的附近的擴大剖面圖。

圖4是概略性表示圖2的各密封環附近的構成的擴大 剖面圖，圖4(A)是表示內側密封環附近，圖4(B)是表示外側密封環附近。

圖5是利用圖2的晶圓檢查用介面之晶圓的各半導體裝置的電氣特性檢查的工程圖。

圖6是利用圖2的晶圓檢查用介面之晶圓的各半導體裝置的電氣特性檢查的工程圖。

圖7是概略性表示本發明的別的實施形態的晶圓檢查裝置的晶圓檢查用介面的構成的剖面圖。

圖8是圖7的吸盤頂的平面圖。

圖9是概略性表示以往的晶圓檢查用介面的構成的剖面圖，圖9(A)是表示晶圓之不與探針接觸的部分翹曲時，圖9(B)是晶圓的中央部翹曲時。

19‧‧‧頂板

20‧‧‧探針卡

21‧‧‧固定環

23‧‧‧吸盤頂

23A‧‧‧凸部

23B‧‧‧階差部

24‧‧‧外側密封環

25‧‧‧探針

26‧‧‧內側密封環

27‧‧‧外側空間

28‧‧‧內側空間

29‧‧‧外側減壓路徑

30‧‧‧內側減壓路徑

31‧‧‧排氣裝置

Claims (10)

1. 一種晶圓檢查用介面，其特徵係具備：探針卡，其係於與晶圓對向的面配置有多數的探針；保持構件，其係保持該探針卡的外周；台狀的吸盤構件，其係隔著前述晶圓來與前述探針卡對向；第1密封構件，其係介於前述保持構件及前述吸盤構件之間來密封藉由前述保持構件、前述探針卡及前述吸盤構件所包圍的第1空間；及第1減壓路徑，其係減壓前述第1空間，前述晶圓係配置於前述第1空間內，更具備：第2密封構件，其係介於前述探針卡及前述晶圓之間來密封藉由前述探針卡及前述晶圓所包圍的第2空間；及第2減壓路徑，其係減壓前述第2空間，前述第2空間係內包於前述第1空間，前述晶圓係配置於前述第2空間內。
2. 如申請專利範圍第1項之晶圓檢查用介面，其中，前述吸盤構件係具有：晶圓載置面，其係載置前述晶圓；晶圓吸附路徑，其係開口於該晶圓載置面，將該晶圓載置面與前述晶圓之間隙減壓而使前述晶圓吸附於前述晶圓載置面；及大氣開放路徑，其係開口於比前述晶圓載置面的前述 晶圓吸附路徑的開口位置更外側，連通至大氣。
3. 如申請專利範圍第1項之晶圓檢查用介面，其中，前述第1減壓路徑與前述第2減壓路徑會合流。
4. 如申請專利範圍第2項之晶圓檢查用介面，其中，前述晶圓吸附路徑係具有設於前述晶圓載置面的環狀的吸附溝，前述大氣開放路徑係具有與前述吸附溝同心圓狀的大氣開放溝，前述大氣開放溝係設於前述吸附溝的外側。
5. 如申請專利範圍第2項之晶圓檢查用介面，其中，前述第1減壓路徑係將前述第1空間減壓至-1kPa~-50kPa，前述晶圓吸附路徑係將前述晶圓與前述晶圓載置面的間隙減壓至-60kPa~-80kPa。
6. 如申請專利範圍第1項之晶圓檢查用介面，其中，前述第2密封構件係於壓縮方向具有柔軟性。
7. 如申請專利範圍第1項之晶圓檢查用介面，其中，在前述探針卡之前述第2密封構件抵接的部分設有凹部。
8. 如申請專利範圍第1項之晶圓檢查用介面，其中，前述第2密封構件係抵接於前述晶圓的部分及抵接於前述探針卡的部分的至少1個會傾斜至與前述第2空間相反的側。
9. 一種晶圓檢查裝置，係具備：檢查室，其係檢查形成於晶圓的半導體裝置的電氣特性；及搬送機構，其係進行往該檢查室之前述晶圓的搬出入， 其特徵為：前述檢查室係具有晶圓檢查用介面，該晶圓檢查用介面係具備：探針卡，其係於與晶圓對向的面配置有多數的探針；保持構件，其係保持該探針卡的外周；台狀的吸盤構件，其係隔著前述晶圓來與前述探針卡對向；第1密封構件，其係介於前述保持構件及前述吸盤構件之間來密封藉由前述保持構件、前述探針卡及前述吸盤構件所包圍的第1空間；及第1減壓路徑，其係減壓前述第1空間，前述晶圓係配置於前述第1空間內，更具備：第2密封構件，其係介於前述探針卡及前述晶圓之間來密封藉由前述探針卡及前述晶圓所包圍的第2空間；及第2減壓路徑，其係減壓前述第2空間，前述第2空間係內包於前述第1空間，前述晶圓係配置於前述第2空間內。
10. 如申請專利範圍第9項之晶圓檢查裝置，其中，前述吸盤構件係具有：晶圓載置面，其係載置前述晶圓；晶圓吸附路徑，其係開口於該晶圓載置面，將該晶圓載置面與前述晶圓之間隙減壓而使前述晶圓吸附於前述晶圓載置面；及 大氣開放路徑，其係開口於比前述晶圓載置面的前述晶圓吸附路徑的開口位置更外側，連通至大氣。