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TW201413266A - 基板檢查裝置 - Google Patents

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TW201413266A
TW201413266A TW102119766A TW102119766A TW201413266A TW 201413266 A TW201413266 A TW 201413266A TW 102119766 A TW102119766 A TW 102119766A TW 102119766 A TW102119766 A TW 102119766A TW 201413266 A TW201413266 A TW 201413266A
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probe
wafer
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probe card
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TW102119766A
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Inventor
Hiroshi Yamada
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Tokyo Electron Ltd
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Abstract

不會使較深之針跡殘留至基板之半導體裝置的各電極，而是提供能夠防止探針之斷裂或基板破裂之基板檢查裝置。維持晶圓(W)及探針卡(17)之間之密閉空間(S)的減壓狀態，且維持在探針卡(17)之各探針(15)與晶圓(W)所形成之半導體裝置之各電極的抵接狀態之探針裝置(10)係具備：噴射器(23)，對密閉空間(S)進行減壓，噴射器(23)係具有：吸引埠(29)；真空室(31)，與該吸引埠(29)連通；排出埠(34)，與該真空室(31)連通；噴嘴(32)，朝向真空室(31)高速噴出空氣，該噴嘴(32)與排出埠(34)係面對面，吸引埠(29)係與密閉空間(S)連通。

Description

基板檢查裝置
本發明係關於具備探針卡之基板檢查裝置。
作為基板檢查裝置，已知進行在例如基板之晶圓所形成之複數個半導體裝置之電性特性檢查的探針裝置。
一般，探針裝置係具備：平台，載置晶圓且移動至X、Y、Z及θ方向；底板，配置於平台之上方；探針卡，安裝為朝向該底板與該平台相對，探針卡係具有朝向平台且突出之多數個探針(檢查針)。
在該探針裝置中，平台係對底板相對地進行移動，且進行在探針卡之各探針與晶圓所形成之半導體裝置之各電極的對準位置(定位)，然後，平台會上升且使探針卡之各探針與晶圓之各電極接觸，並進行在晶圓所形成之複數個半導體裝置之電性特性檢查。
一般，在探針裝置中，雖然可藉由使平台對Z方向機械式地移動，而朝向探針卡推壓晶圓，但由各探針之前端所構成之抵接面與載置晶圓之平台的載置面並不一 定平行，因此，除了複數個探針的一部份與半導體裝置中的複數個電極的一部份會過度抵接之外，也會有複數個探針之其他的一部份與複數個電極之其他的一部份無法抵接的狀況。即，會產生無法對半導體裝置之各電極均勻抵接所有的探針的問題。
因此，提出在載置晶圓之晶圓托盤之探針卡之間形成密閉空間，對該密閉空間進行減壓，且使每晶圓托盤之晶圓吸引至探針卡的探針裝置(例如，參閱專利文獻1)。
密閉空間內之壓力理所當然應為均勻，因此能夠使晶圓全面地以均等的力量吸引至探針卡，且能夠使所有的探針大致均等地抵接至半導體裝置之各電極。在該探針裝置中，為了使密閉空間進行減壓，而使用由電動空氣調節器所產生之負壓。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
[專利文獻1]特開2010-186998號公報
但是，在電動空氣調節器中，藉由具備有該電動空氣調節器之複數個閥的開關來產生負壓，因此很難使壓力的控制範圍變大，且很難產生小絕對值之負壓。
負壓之絕對值為大時，密閉空間之減壓範圍亦變大，各探針與半導體裝置之各電極強力抵接且在各電極會殘留有較深之針跡，更會導致探針之斷裂或基板破裂。
本發明之目的不會使較深之針跡殘留至基板之半導體裝置的各電極，而是提供能夠防止探針之斷裂或基板破裂之基板檢查裝置。
為了達成上述目的，根據本發明係提供一種基板檢查裝置，其中維持基板及探針卡之間之密閉空間的減壓狀態，且在前述探針卡之各探針與前述基板所形成之半導體裝置之各電極的抵接狀態，其特徵係，具備：減壓裝置，對前述密閉空間進行減壓，前述減壓裝置係具有：吸引口；真空室，與該吸引口連通；排出口，與該真空室連通；噴出口，朝向前述真空室高速噴出流體，該噴出口與前述排出口面對面，前述吸引口係與前述密閉空間連通。
在本發明中，在來自前述噴出口之流體的噴出時，使用由電動空氣調節器所產生之正壓為較佳。
在本發明中，使前述基板朝向前述探針卡移動，使在前述探針卡之各探針與前述基板所形成之半導體裝置的各電極抵接後，更使前述基板朝向前述探針卡移動預定量為較佳。
在本發明中，前述預定量係10μm~150μm為較佳。
根據本發明，對基板及探針卡之間的密閉空間進行減壓之減壓裝置係具有：吸引口；真空室，與該吸引口連通；排出口，與該真空室連通；噴出口，朝向真空室高速噴出流體，由於該噴出口與前述排出口面對面，因此高速之流體會捲入真空室之氣體，且由排出口進行排出並在真空室產生負壓，另外，與真空室連通之吸引口亦會產生負壓，與所噴出之高速之流體的量相比較，被捲入之真空室之氣體的量較少。因此，即使使高速之流體的噴出量進行較大的變動，所捲入之真空室之氣體的量亦少，由於所被捲入之真空室之氣體的量與在吸引口產生之負壓的變動範圍係相關的，因此能夠減小吸引口中負壓之控制範圍，且能夠減小密閉空間之減壓範圍。其結果，能夠防止各探針與半導體裝置之各電極強力抵接，藉此，在檢查基板之半導體裝置之電性特性時，不會將較深之針跡殘留於基板之半導體裝置的各電極，且能夠防止探針之斷裂或基板破裂。
S‧‧‧密封空間
W‧‧‧晶圓
10‧‧‧探針裝置
15‧‧‧探針
17‧‧‧探針卡
23‧‧‧噴射器
29‧‧‧吸引埠
31‧‧‧真空室
32‧‧‧噴嘴
34‧‧‧排出埠
[圖1]概略地表示關於本發明實施形態之基板檢查裝 置之構成的剖面圖。
[圖2]概略地表示圖1中的噴射器之構成的剖面圖。
[圖3]表示執行圖1之探針裝置之晶圓之吸附處理的步驟圖。
以下，參閱圖面來說明關於本發明之實施形態。
圖1係概略地表示關於本實施形態之基板處理裝置之構成的剖面圖。
在圖1中，作為基板檢查裝置之探針裝置10係具備：平台11，載置檢查對象之晶圓W；檢查單元12，與該平台11相對。
平台11係具有：晶圓板片13，由直接載置晶圓W(基板)之板狀構件所構成；軸桿14，使晶圓板片13在圖中上下方向移動；板狀之卡盤構件16，設置在該軸桿14之前端且吸附晶圓板片13。
檢查單元12係具有：探針卡17，與載置於晶圓板片13之晶圓W相對；接觸板18，由在下方所安裝之該探針卡17的板狀構件所構成；底板19，由懸吊支承該接觸板18之板狀構件所構成。
接觸板18或底板19係內含與探針卡17之各探針15連接之一捆針腳的彈簧針頭(未圖示)，彈簧針頭係與電性特性檢查電路層(未圖示)連接。
在該探針裝置10中，晶圓板片13係藉由軸桿14朝向探針卡17移動，在晶圓W之表面(圖中上方之面)所形成之各半導體裝置之各電極(未圖示)係與具有探針卡17之各探針(檢查針)15抵接。
此時，包圍探針卡17之環狀之密封構件的內側唇部20係介在晶圓W及接觸板18之間，對晶圓W及探針卡17之間的密閉空間S進行密封。又，包圍晶圓W之環狀之密封構件的外側唇部21係介在晶圓板片13及接觸板18之間。外側唇部21係配置為與內側唇部20大致同心處，因此外側唇部21係在內側唇部20之外側對密閉空間S進行密封。即，密閉空間S係藉由內側唇部20及外側唇部21來進行雙重密封。
又，探針裝置10係具有：減壓系統22，維持密閉空間S之減壓狀態。減壓系統22係具有：噴射器23，係減壓裝置；第1減壓管線24，連通噴射器23及密閉空間S；第2減壓管線25，由該第1減壓管線24分支，連通至內側唇部20及外側唇部21之間之副密閉空間P；電動空氣調節器26，產生供給至噴射器23之正壓；壓力管27，連通該電動空氣調節器26及噴射器23；排氣管線28，與噴射器23連接。
圖2係概略地表示圖1中的噴射器之構成的剖面圖。
在圖2中，噴射器23係由筒狀之容器所構成，具有：吸引室30，設置有吸引埠29(吸引口)；真 空室31，與該吸引室30連通；噴嘴32(噴出口)，設置於真空室31；排出室35，介隔著隔板33隣接於真空室31且設置有與噴嘴32面對面之排出埠34(排出口)；筒狀之擴散器36，貫穿隔板33且連通真空室31及排出室35。該擴散器36係被配置於與噴嘴32同軸，因此擴散器36之排出室35中的端部亦與排出埠34面對面。
擴散器36之真空室31中的端部(以下「吸入端」)的徑比噴嘴32的徑更大，噴嘴32之端部係被插入至吸入端，噴嘴32並不與擴散器36抵接，因此在擴散器36之吸入端及噴嘴32之間會產生空隙37。
在噴嘴32連接有壓力管27，供給有電動空氣調節器26產生之正壓的流體例如空氣。電動空氣調節器26係其壓力的控制範圍大，所產生之正壓的絕對值亦大，因此在噴嘴32所供給之正壓的空氣係朝向真空室31高速被噴出。噴嘴32之端部係被插入至吸入端，因此由噴嘴32所噴出之空氣係通過擴散器36內且由排出埠34被排出至噴射器23的外部。在此，擴散器36係以在中途處內徑變小的方式進行擠壓，因此由噴嘴32所噴出之空氣會被加速，對擴散器36內進行加速且高速通過之空氣係使真空室31內之空氣等由空隙37捲入至擴散器36內，並由排出埠34排出。藉此，在真空室31內產生負壓，更會在與真空室31連通之吸引室30且吸引埠29產生負壓，作為結果介隔著第1減壓管線24或第2減壓管線25，密閉空間S或副密閉空間P會進行減壓。此外， 在圖2以箭頭表示噴射器23內中空氣的流動。
在噴射器23中，空隙37並沒有被設定的那麼大，因此與由噴嘴32所噴出之空氣的量相比較，由空隙37所捲入至擴散器36內之真空室31之空氣的量較少。所捲入之真空室31之空氣的量與在吸引埠29所產生之負壓之變動範圍係相關的，因此亦能夠使吸引埠29中的負壓之控制範圍變小，且能夠使密閉空間S或副密閉空間P之減壓範圍變小。
其結果，晶圓W並沒有朝向探針卡17被強力吸引，能夠防止各探針15與半導體裝置之各電極強力抵接，藉此，在檢查晶圓W之半導體裝置之電性特性時，較深之針跡不會殘留至晶圓W之半導體裝置的各電極，且能夠防止探針15之斷裂或基板破裂。
又，由噴射器23發生負壓時，使用由電動空氣調節器26所發生之正壓。電動空氣調節器26係以具備該電動空氣調節器26之複數個閥(未圖示)的開關來產生正壓，因此能夠容易地得到正壓。即，能夠容易地將正壓之空氣供給至噴射器23之噴嘴32，因此能夠容易的在噴射器23得到所期望之負壓。
圖3係表示執行圖1之探針裝置之晶圓之吸 附處理的步驟圖。
首先，平台11係在由檢查單元12所分離之狀態下，將晶圓W載置於平台11且使吸附至晶圓板片13，然後，使平台11移動至圖中水平方向並使在晶圓W 之表面所形成之各半導體裝置的各電極與探針卡17之各探針15相對(圖3(A))。此外，內側唇部20及外側唇部21係被安裝至接觸板18。
接下來，軸桿14使卡盤構件16與晶圓板片13朝向圖中上方之探針卡17移動且使晶圓W之各半導體裝置的各電極與探針卡17之各探針15抵接，更使晶圓板片13朝向圖中上方移動10μm~150μm。藉此，能夠確實地抵接各探針15與各半導體裝置之各電極。
又，各半導體裝置之各電極與各探針15抵接時，內側唇部20係與晶圓W抵接且形成密閉空間S，外側唇部21係與晶圓板片13抵接且形成副密閉空間P(圖3(B))。
接下來，由電動空氣調節器26對噴射器23之噴嘴32供給正壓之空氣，且在噴射器23之吸引埠29產生負壓，介隔著第1減壓管線24或第2減壓管線25，對密閉空間S或副密閉空間P進行減壓。被減壓之副密閉空間P係懸吊支承晶圓板片13，被減壓之密閉空間S係維持各探針15及各半導體裝置之各電極的抵接狀態(圖3(B))。
接下來，解除卡盤構件16之晶圓板片13的吸附，軸桿14係使卡盤構件16移動至圖中下方且使晶圓板片13與卡盤構件16分離(圖3(C))。因此，晶圓板片13係獨自面對密閉空間S，卡盤構件16由晶圓板片13分離，所以晶圓板片13會容易變形，晶圓板片13會 沿著由各探針15之前端所構成之抵接面而變形。其結果，吸附至晶圓板片13之晶圓W亦沿著抵接面而變形，因此能夠確實地使所有的探針15與所有的半導體裝置中所有的電極抵接。
然後，由各探針15對各電極進行通電且檢查各半導體裝置之電性特性，而結束本處理。
以上，針對本發明使用上述實施形態進行說明，本發明並不限定為上述實施形態者。
在上述之實施形態中，1個探針裝置10係具備1個平台11及一對檢查單元12，探針裝置係具備：具有複數個房間之柵狀的框架，亦可在各房問配置平台11及一對檢查單元12。該情況下，噴射器23係亦可藉由各房間之平台11及一對檢查單元12來共用。
本申請係基於在2012年6月4日所申請之日本專利申請號第2012-127435號來主張其優先權者，記載於該日本申請之所有全內容皆可引用於本申請。
23‧‧‧噴射器
29‧‧‧吸引埠
30‧‧‧吸引室
31‧‧‧真空室
32‧‧‧噴嘴
33‧‧‧隔板
34‧‧‧排出埠
35‧‧‧排出室
36‧‧‧擴散器
37‧‧‧空隙

Claims (4)

  1. 一種基板檢查裝置，係維持基板及探針卡之間之密閉空間的減壓狀態，且維持在前述探針卡之各探針與前述基板所形成之半導體裝置之各電極的抵接狀態，其特徵係，具備：減壓裝置，對前述密閉空間進行減壓，前述減壓裝置係具有：吸引口；真空室，與該吸引口連通；排出口，與該真空室連通；噴出口，朝向前述真空室高速噴出流體，該噴出口與前述排出口面對面，前述吸引口係與前述密閉空間連通。
  2. 如請求項1之基板檢查裝置，其中，在來自前述噴出口之流體的噴出時，使用由電動空氣調節器所產生之正壓。
  3. 如請求項1或2之基板檢查裝置，其中，使前述基板朝向前述探針卡移動，使在前述探針卡之各探針與前述基板所形成之半導體裝置的各電極抵接後，並使前述基板朝向前述探針卡移動預定量。
  4. 如請求項3之基板檢查裝置，其中，前述預定量係10μm~150μm。
TW102119766A 2012-06-04 2013-06-04 基板檢查裝置 TW201413266A (zh)

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