JP2000183119A - 触針クリーニング機構を備えたプローバ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 触針面積が大きくなっても、プローバの大型
化、コストアップを防止できる触針クリーニング機構を
提供する。 【解決手段】 本発明の触針クリーニング機構は、表面
が矩形状のクリーニングステージ４をウェハチャック機
構３に並設すると共に、このクリーニングステージを回
転させるための回転機構が設けられている。これによ
り、メモリテスト用のプローブカードが、縦長又は横長
のものでも、これに対応してクリーニングステージを９
０°回転することにより、触針６のクリーニングに対処
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウェハ上に形成さ
れた多数の半導体チップの電気的特性を測定するため
に、ウェハをステージに載置して、テスタに接続される
触針（プローブニードル）を各半導体チップの電極パッ
ドに順次接触させて、半導体チップの電気的な特性検査
を行うプローバに関するもので、特に触針のクリーニン
グ機構を備えているプローバに関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体チップの製造工程においては、製
造効率を向上させるために、ウェハ上に形成された多数
の半導体チップを、その電極パッドに触針を接触させ、
この触針を介して試験信号の印加及び検出を行うことに
より検査し、不良チップは後の組立工程から除くことが
行われる。この検査に使用されるのがプローバで、図４
にその従来の一般的な構成を示す。

【０００３】図４において、１はプローバを、２は載置
されたウェハを保持しているウェハチャック機構を支持
する移動ステージを、３はウェハチャック機構を、４は
触針のクリーニングステージを、５はプローブカード
を、６はプローブカードに設けられた触針を、７はプロ
ーブカードを保持する部材を、８はテスタを、９はテス
タの回転軸を示している。移動ステージ２は、移動機構
により３次元方向に移動可能であると共に、ウェハを吸
着保持するウェハチャック機構３が設けられており、更
に触針６をクリーニングするためのクリーニングステー
ジ４が固定して設置されている。触針６は検査する半導
体チップの電極パッドに合わせて作られており、プロー
ブカード５は検査する半導体チップの電極パッドの配列
が異なる毎に交換される。プローブカード３の上面には
触針６に接続される電極が設けられており、検査時には
テスタ８が回転軸９の回りを回転してプローブカード５
の電極に接触し、テスタ８の端子と触針６が接続され
る。この状態で、テスタ８から所定の信号を印加して半
導体チップからの出力信号を検出し、それが正常である
かどうかを検査する。なお、検査するウェハ１０は、ウ
ェハカセットに複数枚収容されて供給され、図示してい
ない搬送機構でステージ２に載置され、検査終了後再び
ウェハカセットに戻されて回収される。

【０００４】このような検査を或る程度繰り返すと、プ
ローブカード５の触針６が汚れてき、検査が正確に行え
なくなるので、触針６をクリーニングする必要がある。
この場合、一般的には、アルミナセラミック板が、ゴ
ム、スポンジ等の研摩シートか、ブラシ等に触針６を接
触させて、触針先端のゴミを取るようにして行われる。
そして従来のように、触針６の面積が小さい場合には、
図４及び図５に示すように、ウェハチャック機構３の横
に移動ステージ２に固定して触針６をクリーニングする
ための表面が円形状の小さな専用のクリーニングステー
ジ４を設けて、そこで触針６をクリーニングしていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ようなクリーニング方法だと、近年のメモリテスト等の
ように一度に多数の半導体チップを検査する場合、プロ
ーブカード５の触針６の面積が大きくなり、従来のよう
に小さな表面積のクリーニングステージ４では触針６の
クリーニングが不可能である。そこで、従来より触針６
の面積が大きくなった場合は、クリーニング専用のウェ
ハを作り、ウェハチャック機構３上にそのウェハを載置
して、触針６をクリーニングする方法を採用している。
しかしながら、この方法では、ウェハの測定中に触針６
をクリーニングする場合、 １）測定中のウェハをアンロードする。 ２）クリーニングウェハをロードして、触針６をクリー
ニングする。 ３）クリーニングウェハをアンロードして、再度測定中
のウェハをロードし、アライメントする。 との手順をふまねばならず、かなりの時間ロスとなる。
更にこれで触針６のクリーニングが不完全であった場合
には、再度同じ手順を踏む必要があり、増々時間ロスが
増えるという問題があった。

【０００６】そのため一部の機種では、近年のメモリテ
スト等の一度に多数の半導体チップを検査するためのプ
ローブカード５の触針６の面積に対応して、大型のクリ
ーニングステージ４を設けているが、メモリテスト用プ
ローブカードの場合、縦方向に長いものと横方向に長い
ものとが混在しており、無理にこの両方のカードに対応
しようとすると、ウェハチャック機構３と同等の大きさ
のクリーニングステージ４を設けなければならない。こ
のクリーニングステージの表面積を大きくすることは、
それだけ移動ステージ２の移動範囲を大きくする必要が
あり、これはプローバ装置の大型化及びコストアップを
招き好ましくない。

【０００７】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、触針のクリーニング作業における時間ロスが
少なく、プローバの大型化、コストアップを招くことの
ない触針クリーニング機構を備えたプローバを提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するための手段として、特許請求の範囲の各項に記
載された触針クリーニング機構を備えたプローバを提供
する。本発明の触針クリーニング機構を備えたプローバ
は、プローバ内にウェハチャック機構と併設した矩形状
のクリーニングステージを、９０°回転可能で、かつ上
下動可能に設置することにより、触針をクリーニングす
る際に、プローブカードの縦長又は横長に応じて、矩形
状クリーニングステージを回転及びウェハチャック機構
を上下動することによって対応できるので、クリーニン
グステージをウェハチャック機構と同じ大きさにする必
要がなく、プローバの大型化、コストアップを防止でき
る。

【０００９】また、矩形状クリーニングステージの回転
中心軸を、ウェハチャック機構の中心を通るＸ軸（又は
Ｙ軸）上の矩形の中心からずれた位置に設けることによ
り、若干クリーニングステージの剛性は低下するが、ク
リーニングステージとして必要とされる専有面積を一層
押さえることができ、プローバの大型化の防止に更に有
効である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に説明する本発明の実施の形
態である触針クリーニング機構を備えるプローバは、図
４に示した従来のプローバとは、触針クリーニング機構
の部分のみが異なり、他の部分の構成は同じであるの
で、重複した説明を避けるために、ここでは触針クリー
ニング機構についてのみ説明する。図１は、本発明の第
１の実施の形態である触針クリーニング機構の平面図で
あり、図２はその側面図を示している。

【００１１】図１において、３はウェハチャック機構で
あり、４は矩形状クリーニングステージである。試験さ
れるウェハが保持されるウェハチャック機構３は、その
表面が円形であり、これに対してクリーニングステージ
３の表面は長方形に形成されている。ウェハチャック機
構３と矩形状クリーニングステージ４とは、互いの表面
が同一平面上にあるときに、多少の間隔があけられ、か
つ矩形表面の長手方向（縦方向）が図１のＹ軸と平行に
なるように併設されている（図１の（ａ）及び図２の
（ａ）を参照）。この状態は、プローブカードの形状が
縦方向に長い長方形の形状をしている場合のプローブの
触針６をクリーニングするときに利用する。

【００１２】更に矩形状クリーニングステージ４は、回
転機構（図示されていない）を有しており、クリーニン
グステージが回転できるようになっている。図１の
（ｂ）及び図２の（ｂ）には、矩形状クリーニングステ
ージ４が９０°回転した状態を示している。この場合、
ウェハチャック機構３とクリーニングステージ４とが同
一平面にあると互いに干渉してしまうので、ウェハチャ
ック機構３はＺ方向への移動機構（図示されていない）
によって、干渉しないように降下させられている。この
移動機構としては、例えばボールネジ機構が考えられる
が、他に適当な公知の移動機構を採用してもよい。この
図１と２の（ｂ）の状態では、プローブカードの形状が
横方向に長い長方形の形状をしている場合のプローブの
触針６をクリーニングするときに利用する。

【００１３】このように矩形状クリーニングステージ４
を回転可能に設けることにより、プローブカード５が縦
長であっても、また横長であっても、その両方に対応す
る大きさのクリーニングステージを設ける必要なしに、
両者のプローブカード５の触針６のクリーニングをする
ことが可能になり、クリーニングステージの専有面積を
抑えることができる。

【００１４】図３は、本発明の第２の実施の形態である
触針クリーニング機構の平面図を示している。この第２
の実施の形態は、矩形状クリーニングステージ４の回転
中心を矩形の中心からずれた位置に設けたものである。
即ち、第１の実施の形態では、矩形状クリーニングステ
ージ４の回転中心は、矩形の中心でかつＸ軸上の位置に
あったが、第２の実施の形態では、図３に示すようにＸ
軸上よりもＹ方向に下がった位置に設けられる。この場
合、第１の実施の形態に比べて、矩形状クリーニングス
テージ４を９０°回転した場合に図３の（ｂ）に示すよ
うに距離ｄだけ専有面積を一層抑えることができる。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による触針
クリーニング機構によれば、クリーニングステージの専
有面積を抑えることができ、これに伴う移動ステージの
移動範囲も小さく抑えることができ、プローバ全体の小
型化、軽量化及び低コスト化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態である触針クリーニ
ング機構とウェハチャック機構の概略平面図であり、
（ａ）は縦長のプローブカードをクリーニングするとき
の状態を、（ｂ）は横長のプローブカードをクリーニン
グするときで、矩形状クリーニングステージを９０°回
転したときの状態を示している。

【図２】本発明の第１の実施の形態である触針クリーニ
ング機構とウェハチャック機構の概略側面図であり、
（ａ）は図１の（ａ）の側面図を、（ｂ）は図１の
（ｂ）の側面図を示している。

【図３】本発明の第２の実施の形態である触針クリーニ
ング機構とウェハチャック機構の概略平面図であり、
（ａ）は縦長のプローブカードをクリーニングするとき
の状態を、（ｂ）は横長のプローブカードをクリーニン
グするときで、矩形状クリーニングステージを９０°回
転したときの状態を示している。

【図４】従来のプローバの基本的な構成を示す概略図で
ある。

【図５】従来のプローバのウェハチャック機構とクリー
ニングステージの概略平面図である。

【符号の説明】

１…プローバ ２…移動ステージ ３…ウェハチャック機構 ４…クリーニングステージ ５…プローブカード ６…触針

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウェハ上に形成された多数の半導体チッ
   プの電気的特性検査を行うプローバが、プローブの触針
   をクリーニングする機構を備えているプローバにおい
   て、 ウェハを固定するウェハチャック機構と並んで、間隔を
   あけて触針をクリーニングするための矩形状クリーニン
   グステージが設けられており、該クリーニングステージ
   が９０°回転可能であることを特徴とする触針クリーニ
   ング機構を備えたプローバ。
2. 【請求項２】 前記矩形状クリーニングステージの矩形
   の長手方向の長さが、ウェハチャック機構の直径にほぼ
   等しいことを特徴とする請求項１に記載の触針クリーニ
   ング機構を備えたプローバ。
3. 【請求項３】 前記クリーニングステージの回転中心軸
   が、矩形の中心であって、ウェハチャック機構の中心を
   通るＸ軸（又はＹ軸）上にあることを特徴とする請求項
   １又は２に記載の触針クリーニング機構を備えたプロー
   バ。
4. 【請求項４】 前記クリーニングステージの回転中心軸
   が、ウェハチャック機構の中心を通るＸ軸（又はＹ軸）
   上の矩形の中心からずれた位置にあることを特徴とする
   請求項１又は２に記載の触針クリーニング機構を備えた
   プローバ。