JP2006329816A - Probe inspection device - Google Patents

Probe inspection device Download PDF

Info

Publication number
JP2006329816A
JP2006329816A JP2005153925A JP2005153925A JP2006329816A JP 2006329816 A JP2006329816 A JP 2006329816A JP 2005153925 A JP2005153925 A JP 2005153925A JP 2005153925 A JP2005153925 A JP 2005153925A JP 2006329816 A JP2006329816 A JP 2006329816A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
probe
inspection apparatus
light
probe inspection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2005153925A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuji Ishiki
和司 石木
Tatsuo Nakajo
達男 中條
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
On Semiconductor Niigata Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd, Sanyo Semiconductor Manufacturing Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP2005153925A priority Critical patent/JP2006329816A/en
Publication of JP2006329816A publication Critical patent/JP2006329816A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
  • Measuring Leads Or Probes (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a probe inspection device capable of adjusting properly a measuring condition of an element at a measuring time. <P>SOLUTION: This device includes a probe 40 for measuring an output from an output terminal of the element formed on the first surface of a substrate, a contact part 44 capable of adjusting an operation environment of the element from the second surface side on the opposite side to the first surface of the substrate, and a substrate support mechanism 48 for supporting the substrate. The problem can be solved by enabling change of a relative position of the substrate relative to the probe 40. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、プローブ検査を行うためのプローブ検査装置に関する。   The present invention relates to a probe inspection apparatus for performing a probe inspection.

半導体ウェハ上に形成された半導体素子の特性を測定するプローブ検査装置が広く用いられている。従来のプローブ検査装置は、ウェハチャック上にウェハを載置し、その上方に配置された測定部のプローブとウェハに形成された素子の電極とを電気的に接触させて素子の電気的特性を測定する。   Probe inspection devices that measure the characteristics of semiconductor elements formed on semiconductor wafers are widely used. In the conventional probe inspection apparatus, a wafer is placed on a wafer chuck, and the probe of the measurement unit disposed above the wafer and the electrode of the element formed on the wafer are brought into electrical contact with each other to thereby improve the electrical characteristics of the element. taking measurement.

ウェハチャックは、Ｘ−Ｙステージを備えていることが多い。Ｘ−Ｙステージによって、ウェハチャックに載置されたウェハをＸ方向及びＹ方向に移動させることができる。また、ウェハチャックは、昇降機構を備えていることもある。昇降機構によって、Ｘ−Ｙステージと共にウェハチャックに載置されたウェハをＺ方向に移動させることができる。   The wafer chuck is often provided with an XY stage. The wafer placed on the wafer chuck can be moved in the X direction and the Y direction by the XY stage. Further, the wafer chuck may be provided with a lifting mechanism. By the lifting mechanism, the wafer placed on the wafer chuck together with the XY stage can be moved in the Z direction.

図８に示すように、ウェハチャック１０のウェハが載置される載置面Ａには真空吸着用の溝１２が設けられている。溝１２には真空吸引孔１４が幾つか設けられている。この真空吸引孔１４から真空ポンプ等を用いて真空吸引することによって、載置面Ａに載置されたウェハがウェハチャック１０に確実にチャックされる。   As shown in FIG. 8, a vacuum suction groove 12 is provided on the mounting surface A on which the wafer of the wafer chuck 10 is mounted. The groove 12 is provided with several vacuum suction holes 14. By performing vacuum suction from the vacuum suction hole 14 using a vacuum pump or the like, the wafer placed on the placement surface A is surely chucked by the wafer chuck 10.

特開平７−２６３５２６号公報JP-A-7-263526 特開２００１−２３０３０８号公報JP 2001-230308 A “PRODUCTS”、[online]、SHELLCASE社、［平成14年10月１日検索]、インターネット＜URL http://www.shellcase.com/pages/products-shellOP-process.asp＞“PRODUCTS”, [online], SHELLCASE, [October 1, 2002 search], Internet <URL http://www.shellcase.com/pages/products-shellOP-process.asp>

半導体ウェハの表面上に複数の光電変換素子を行列状に形成した固体撮像素子が電子カメラや電子ビデオに用いられるようになっている。装置の小型化の要求に応じて、固体撮像素子は、図９に示すように、チップサイズパッケージ（ＣＳＰ：Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）として形成することができる。   A solid-state imaging device in which a plurality of photoelectric conversion elements are formed in a matrix on the surface of a semiconductor wafer is used for an electronic camera or an electronic video. In response to a demand for downsizing of the device, the solid-state imaging device can be formed as a chip size package (CSP) as shown in FIG.

半導体基板２０の表面には光電変換素子が形成される。半導体基板２０の表面には透明な第１の支持基体２２が被せられ、第１の支持基体２２は絶縁樹脂２６によって半導体基板２０の表面に接着される。半導体基板２０の裏面には第２の支持基体２４が絶縁樹脂２７によって接着される。半導体チップ２０は第１及び第２の支持基体２２，２４によって構造的な強度を高められると共に、外部からの汚染から保護される。第２の支持基体２４の外部表面にはボール状端子２８が複数設けられる。ボール状端子２８は、半導体基板２０の表面に形成された半導体回路の内部配線と外部配線３０によって接続される。すなわち、ボール状端子２８は、半導体基板２０の表面に形成された半導体回路の外部端子となる。   A photoelectric conversion element is formed on the surface of the semiconductor substrate 20. The surface of the semiconductor substrate 20 is covered with a transparent first support base 22, and the first support base 22 is bonded to the surface of the semiconductor substrate 20 with an insulating resin 26. A second support base 24 is bonded to the back surface of the semiconductor substrate 20 with an insulating resin 27. The semiconductor chip 20 is enhanced in structural strength by the first and second support bases 22 and 24 and is protected from contamination from the outside. A plurality of ball-shaped terminals 28 are provided on the outer surface of the second support base 24. The ball terminal 28 is connected to the internal wiring of the semiconductor circuit formed on the surface of the semiconductor substrate 20 and the external wiring 30. That is, the ball terminal 28 becomes an external terminal of a semiconductor circuit formed on the surface of the semiconductor substrate 20.

このようなＣＳＰを適用した固体撮像素子の特性を測定する場合、光電変換素子が形成された半導体基板２０の表面側をウェハチャックで吸着し、半導体基板２０の裏面側に設けられたボール状端子２８にプローブを当てて測定を行う。このとき、固体撮像素子の撮像特性を測定するために、ウェハチャックの載置面を透明材料で形成して、半導体基板２０の表面に設けられた光電変換素子に光を照射しながら測定を行う必要がある。   When measuring the characteristics of a solid-state imaging device to which such CSP is applied, the front surface side of the semiconductor substrate 20 on which the photoelectric conversion element is formed is adsorbed by a wafer chuck, and a ball-shaped terminal provided on the back surface side of the semiconductor substrate 20 The probe is applied to 28 and measurement is performed. At this time, in order to measure the imaging characteristics of the solid-state imaging device, the mounting surface of the wafer chuck is formed of a transparent material, and measurement is performed while irradiating the photoelectric conversion device provided on the surface of the semiconductor substrate 20 with light. There is a need.

しかしながら、従来のプローブ検査装置では、上記のようにウェハチャックの載置面に真空吸着用の溝を設ける必要があるために、載置面を透過する光が乱反射されて固体撮像素子の受光面に影ができて均一に光を照射することができない問題があった。   However, in the conventional probe inspection apparatus, it is necessary to provide a vacuum chucking groove on the mounting surface of the wafer chuck as described above, so that light transmitted through the mounting surface is irregularly reflected and the light receiving surface of the solid-state imaging device. There was a problem that a shadow was formed on the screen and the light could not be irradiated uniformly.

また、ウェハチャックを構成するガラスやプラスチック等の透明材料は形状の加工が難しく、真空吸着用の溝や真空吸引孔を設けることが困難であり、製造コストが高くなる問題があった。   Further, the transparent material such as glass and plastic constituting the wafer chuck is difficult to process the shape, and it is difficult to provide a vacuum suction groove and a vacuum suction hole.

また、半導体基板に形成された素子の温度を加熱又は冷却するために、ウェハチャックにペルチェ素子等を搭載する場合がある。しかしながら、ウェハチャックの真空吸着用の溝によって載置された半導体基板への熱の伝達が不均一となり、素子の温度を均一に調整することができない問題があった。   In some cases, a Peltier element or the like is mounted on the wafer chuck in order to heat or cool the temperature of the element formed on the semiconductor substrate. However, the heat transfer to the semiconductor substrate placed by the vacuum chucking groove of the wafer chuck becomes non-uniform, and there is a problem that the temperature of the element cannot be adjusted uniformly.

本発明は、上記従来技術の少なくとも１つを解決することができるプローブ検査装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a probe inspection apparatus that can solve at least one of the above-described conventional techniques.

本発明は、基板に形成された素子の特性を測定するために用いられるプローブ検査装置であって、前記基板の第１面に形成された素子の出力端子からの出力を測定するプローブを備えた測定手段と、前記基板の第１面と反対側の第２面側から前記素子の動作環境を調整可能な環境調整手段と、前記基板を支持する基板支持手段と、を備え、前記測定手段に対して前記基板の相対的な位置を変更可能とすることを特徴とする。   The present invention is a probe inspection apparatus used for measuring characteristics of an element formed on a substrate, and includes a probe for measuring an output from an output terminal of an element formed on the first surface of the substrate. Measuring means; environmental adjusting means capable of adjusting the operating environment of the element from the second surface side opposite to the first surface of the substrate; and substrate support means for supporting the substrate; The relative position of the substrate can be changed.

具体的には、前記環境調整手段は、前記基板の第２面に対して光を照射するための発光素子を備えることが好適である。例えば、前記環境調整手段の前記基板の第２面に相対する面を透明材料で構成することによって、前記透明材料を通して前記発光素子から前記基板の第２面に光を照射可能とする。前記発光素子は、発光ダイオードやレーザ等とすることができる。照射される光の波長を変更する必要がある場合には可変長の発光素子を用いることが好適である。   Specifically, it is preferable that the environment adjusting unit includes a light emitting element for irradiating light to the second surface of the substrate. For example, the surface of the environment adjusting unit that is opposed to the second surface of the substrate is made of a transparent material, so that light can be emitted from the light emitting element to the second surface of the substrate through the transparent material. The light emitting element may be a light emitting diode, a laser, or the like. When it is necessary to change the wavelength of the irradiated light, it is preferable to use a variable-length light-emitting element.

このとき、前記環境調整手段の前記基板の第２面と相対する面は略平坦にすることが好適である。具体的には、前記環境調整手段の前記基板の第２面と相対する面の凹凸は前記発光素子から照射される光の波長よりも小さくすることが好ましい。   At this time, it is preferable that the surface of the environment adjusting unit facing the second surface of the substrate is substantially flat. Specifically, it is preferable that the unevenness of the surface of the environment adjusting unit facing the second surface of the substrate is smaller than the wavelength of light emitted from the light emitting element.

前記基板支持手段により前記基板を支持すると共に、前記環境調整手段や前記測定手段とは独立に前記基板を移動させることができるように前記基板支持手段を構成することによって、前記環境調整手段に真空吸着用の溝や真空吸着孔を設ける必要がなくなる。したがって、前記環境調整手段に搭載された発光素子から前記基板の表面に形成された素子（固体撮像素子等）に光を照射する際に乱反射が発生することを防ぐことができる。特に、前記環境調整手段の前記基板の第２面と相対する面の凹凸を前記環境調整手段から照射される光の波長よりも小さくすることによって光の乱反射を効果的に低減させることができる。   A vacuum is applied to the environmental adjustment means by configuring the substrate support means so that the substrate is supported by the substrate support means and the substrate can be moved independently of the environmental adjustment means and the measurement means. There is no need to provide a suction groove or vacuum suction hole. Therefore, it is possible to prevent irregular reflection from occurring when light is emitted from a light emitting element mounted on the environment adjusting unit to an element (solid-state imaging element or the like) formed on the surface of the substrate. In particular, the irregular reflection of the light can be effectively reduced by making the unevenness of the surface of the environment adjusting unit facing the second surface of the substrate smaller than the wavelength of the light irradiated from the environment adjusting unit.

また、前記環境調整手段は、前記基板を加熱するための加熱手段、又は、前記基板を冷却するための冷却手段を備えることが好適である。前記加熱手段として、前記環境調整手段にヒータ、ペルチェ素子等を組み込むことが好適である。前記冷却手段として、前記環境調整手段に冷却剤循環路、ペルチェ素子等を組み込むことが好適である。   Further, it is preferable that the environment adjusting unit includes a heating unit for heating the substrate or a cooling unit for cooling the substrate. As the heating means, it is preferable to incorporate a heater, a Peltier element or the like in the environment adjusting means. As the cooling means, it is preferable to incorporate a coolant circulation path, a Peltier element or the like in the environment adjusting means.

前記基板支持手段により前記基板を支持すると共に、前記環境調整手段や前記測定手段とは独立に前記基板を移動させることができるように前記基板支持手段を構成することによって、前記環境調整手段に真空吸着用の溝や真空吸着孔を設ける必要がなくなる。したがって、前記環境調整手段に搭載された加熱手段や冷却手段によって前記基板の表面に形成された素子（固体撮像素子等）の温度を調整する際に真空吸着用の溝や真空吸着孔による不均一を防ぐことができる。   A vacuum is applied to the environmental adjustment means by configuring the substrate support means so that the substrate is supported by the substrate support means and the substrate can be moved independently of the environmental adjustment means and the measurement means. There is no need to provide a suction groove or vacuum suction hole. Therefore, when adjusting the temperature of the element (solid-state imaging device or the like) formed on the surface of the substrate by the heating means or cooling means mounted on the environment adjusting means, non-uniformity due to vacuum suction grooves or vacuum suction holes. Can be prevented.

また、前記環境調整手段には真空吸着用の溝や真空吸引孔を設ける必要がなく、ガラスやプラスチック等の透明材料を用いて安価に製造することができる。   Further, the environment adjusting means does not need to be provided with a vacuum suction groove or a vacuum suction hole, and can be manufactured at low cost using a transparent material such as glass or plastic.

また、本発明は、基板に形成された素子の特性を測定するために用いられるプローブ検査装置であって、前記基板の第１面に形成された素子の出力端子からの出力を測定するプローブを備えた測定手段と、前記基板の第１面と反対側の第２面側から前記素子の動作環境を調整可能な環境調整手段と、を備え、前記環境調整手段の前記基板の第２面と相対する面の一部のみに真空吸着用の溝が設けられていることを特徴とする。   According to another aspect of the present invention, there is provided a probe inspection apparatus used for measuring characteristics of an element formed on a substrate, wherein a probe for measuring an output from an output terminal of an element formed on the first surface of the substrate is provided. Measuring means provided, and environmental adjusting means capable of adjusting the operating environment of the element from the second surface side opposite to the first surface of the substrate, and the second surface of the substrate of the environment adjusting means; A vacuum suction groove is provided only on a part of the opposing surface.

この場合も、前記環境調整手段は、前記基板の第２面に対して光を照射するための発光素子を備えることが好適である。例えば、前記環境調整手段の前記基板の第２面に相対する面のうち少なくとも前記真空吸着用の溝が設けられていない領域を透明材料で構成することによって、前記透明材料を通して前記発光素子から前記基板の第２面に光を照射可能とする。   Also in this case, it is preferable that the environment adjusting unit includes a light emitting element for irradiating light to the second surface of the substrate. For example, by forming at least a region where the groove for vacuum suction is not provided in a surface of the environment adjusting unit facing the second surface of the substrate from the light emitting element through the transparent material, The second surface of the substrate can be irradiated with light.

このとき、前記環境調整手段の前記基板の第２面と相対する面のうち前記基板の第２面に形成された光電変換素子に対向する領域以外の領域に前記真空吸着用の溝を設けることが好適である。さらに、前記環境調整手段の前記基板の第２面と相対する面のうち前記真空吸着用の溝が設けられた領域以外の領域の凹凸は前記環境調整手段から照射される光の波長よりも小さくすることが好ましい。   At this time, the vacuum suction groove is provided in a region other than a region facing the photoelectric conversion element formed on the second surface of the substrate, of the surface of the environment adjusting unit facing the second surface of the substrate. Is preferred. Further, the unevenness of the area other than the area where the vacuum suction groove is provided in the surface of the environment adjusting unit facing the second surface of the substrate is smaller than the wavelength of light emitted from the environment adjusting unit. It is preferable to do.

これにより、前記環境調整手段に搭載された発光素子から前記基板の表面に形成された素子（固体撮像素子等）に光を照射する際に乱反射が発生することを防ぐことができる。特に、前記環境調整手段の前記基板の第２面と相対する面のうち前記真空吸着用の溝が設けられた領域以外の領域の凹凸を前記環境調整手段から照射される光の波長よりも小さくすることによって光の乱反射を効果的に低減させることができる。   Accordingly, it is possible to prevent irregular reflection from occurring when light is emitted from a light emitting element mounted on the environment adjusting unit to an element (such as a solid-state imaging element) formed on the surface of the substrate. In particular, the unevenness of the region other than the region where the groove for vacuum suction is provided in the surface of the environment adjusting unit facing the second surface of the substrate is smaller than the wavelength of the light irradiated from the environment adjusting unit. By doing so, irregular reflection of light can be effectively reduced.

また、前記環境調整手段は、前記基板を加熱するための加熱手段、又は、前記基板を冷却するための冷却手段を備えることが好適である。このとき、前記環境調整手段の前記基板の第２面と相対する面のうち前記基板の第２面に形成された光電変換素子に対向する領域以外の領域に真空吸着用の溝を設けることが好適である。一方、前記環境調整手段の前記基板の第２面に相対する面のうち少なくとも前記真空吸着用の溝が設けられていない領域に前記加熱手段又は前記冷却手段を設けることが好適である。   Further, it is preferable that the environment adjusting unit includes a heating unit for heating the substrate or a cooling unit for cooling the substrate. At this time, a groove for vacuum suction is provided in a region other than a region facing the photoelectric conversion element formed on the second surface of the substrate, of the surface of the environment adjusting unit facing the second surface of the substrate. Is preferred. On the other hand, it is preferable that the heating means or the cooling means is provided in an area where at least the vacuum suction groove is not provided in the surface of the environment adjusting means facing the second surface of the substrate.

これにより、前記環境調整手段に搭載された加熱手段や冷却手段によって前記基板の表面に形成された素子（固体撮像素子等）の温度を調整する際に真空吸着用の溝や真空吸着孔による不均一を防ぐことができる。   As a result, when adjusting the temperature of the element (solid-state imaging device, etc.) formed on the surface of the substrate by the heating means or cooling means mounted on the environment adjustment means, the vacuum suction grooves and vacuum suction holes are not used. Uniformity can be prevented.

本発明によれば、プローブ測定において真空吸着用の溝や真空吸着孔による照射光の乱反射を防ぐことができる。また、プローブ測定において真空吸着用の溝や真空吸着孔による温度調節の不均一を防ぐことができる。また、プローブ検査装置を安価に製造することができる。   According to the present invention, irregular reflection of irradiation light by a vacuum suction groove or vacuum suction hole can be prevented in probe measurement. Further, it is possible to prevent uneven temperature control due to vacuum suction grooves and vacuum suction holes in probe measurement. In addition, the probe inspection apparatus can be manufactured at a low cost.

本発明の実施の形態におけるプローブ検査装置１００は、図１の側面図に示すように、プローブ４０、プローブ昇降機構４２、コンタクト部４４、コンタクト昇降機構４６及び基板支持機構４８を含んで構成される。プローブ検査装置１００は、半導体ウェハ、ガラス等の基板５０に形成された素子の特性を測定するために用いられる。なお、図１はプローブ検査装置１００の構成を分かり易く示すために模式的に記載している。   The probe inspection apparatus 100 according to the embodiment of the present invention includes a probe 40, a probe lifting mechanism 42, a contact portion 44, a contact lifting mechanism 46, and a substrate support mechanism 48, as shown in the side view of FIG. . The probe inspection apparatus 100 is used for measuring the characteristics of elements formed on a substrate 50 such as a semiconductor wafer or glass. FIG. 1 schematically illustrates the configuration of the probe inspection apparatus 100 for easy understanding.

プローブ検査装置１００は、測定時に測定対象となる素子が形成された基板５０を支持する基板支持機構４８と、測定対象となる素子の動作環境の条件を調整するコンタクト部４４と、を別々の機構として備えている。そして、基板支持機構４８によってコンタクト部４４に対する基板の相対的な位置を変更できる。   The probe inspection apparatus 100 includes a substrate support mechanism 48 that supports the substrate 50 on which an element to be measured is formed at the time of measurement, and a contact unit 44 that adjusts the operating environment conditions of the element to be measured as separate mechanisms. As prepared. Then, the relative position of the substrate with respect to the contact portion 44 can be changed by the substrate support mechanism 48.

プローブ４０は、基板５０に形成された素子の電極から素子に電気信号を入力したり、素子から電気信号を取り出したりするのに用いられる。プローブ４０は、図２に示すように、一般的に、銅、アルミニウム等の金属からなる触針４０ａを複数備える。触針４０ａの測定対象となる素子に設けられた電極と接触する部分は、オーミック接触を形成する金属で構成することが好ましい。また、測定対象となる素子の電極とオーミック接触となる金属を触針４０ａの先端部にめっきしてもよい。触針４０ａはプローブ４０の本体部４０ｂから押し出されるように付勢され、素子の電極等に触針４０ａの先端が押し付けられたときに適度な圧力で電極と、プローブ各触針は、電源や測定器に接続され、必要な測定内容によって電源から素子に電気信号を入力し、それに応答して出力される信号を測定器で測定する。   The probe 40 is used to input an electric signal to an element from an electrode of an element formed on the substrate 50 and to extract an electric signal from the element. As shown in FIG. 2, the probe 40 generally includes a plurality of styluses 40a made of a metal such as copper or aluminum. It is preferable that the part which contacts the electrode provided in the element used as the measuring object of the stylus 40a is made of a metal that forms ohmic contact. Further, the tip of the stylus 40a may be plated with a metal that is in ohmic contact with the electrode of the element to be measured. The stylus 40a is urged so as to be pushed out from the main body 40b of the probe 40, and when the tip of the stylus 40a is pressed against the electrode of the element, the electrode and each stylus of the probe are An electric signal is input from the power source to the element according to the necessary measurement contents, and the signal output in response to the measurement is measured by the measuring instrument.

プローブ昇降機構４２は、図１に示すように、プローブ４０に付設される。プローブ昇降機構４２は、基板支持機構４８によって支持された基板５０に対してプローブ４０を昇降させる。プローブ昇降機構４２は、例えば、筒状の容器内に設けられたモータと、モータで回転するボールネジと、ボールネジと螺合したナット部材と、を備える。ナット部材がプローブ４０に機械的に結合される。測定を開始する際には、外部からの制御信号によってモータが駆動され、ボールネジに螺合したナット部材が下降させられ、プローブ４０が基板５０に形成された素子の電極に接触させられる。基板５０を平面上で移動させる際には、プローブ４０が基板５０から離れるようにナット部材が上昇させられる。なお、プローブ昇降機構４２はこれに限定されるものではなく、既知の他の構成によっても実現することができる。プローブ４０とプローブ昇降機構４２は、本発明の測定手段の一部を構成する。   The probe lifting mechanism 42 is attached to the probe 40 as shown in FIG. The probe elevating mechanism 42 elevates the probe 40 relative to the substrate 50 supported by the substrate support mechanism 48. The probe elevating mechanism 42 includes, for example, a motor provided in a cylindrical container, a ball screw rotated by the motor, and a nut member screwed with the ball screw. A nut member is mechanically coupled to the probe 40. When starting the measurement, the motor is driven by a control signal from the outside, the nut member screwed into the ball screw is lowered, and the probe 40 is brought into contact with the electrode of the element formed on the substrate 50. When the substrate 50 is moved on the plane, the nut member is raised so that the probe 40 is separated from the substrate 50. The probe elevating mechanism 42 is not limited to this, and can be realized by other known configurations. The probe 40 and the probe lifting / lowering mechanism 42 constitute a part of the measuring means of the present invention.

コンタクト部４４は、基板５０に形成された素子の測定環境を調整する。コンタクト部４４は、例えば、図３に示すように、固体撮像素子の受光部が形成された基板の面に対して光を照射する発光素子４４ａを含んで構成される。発光素子４４ａは、発光ダイオードやレーザ等とすることができる。測定において照射する光の波長を変更する必要がある場合には可変長の発光素子４４ａを用いることが好適である。   The contact part 44 adjusts the measurement environment of the element formed on the substrate 50. For example, as shown in FIG. 3, the contact part 44 includes a light emitting element 44 a that irradiates light onto the surface of the substrate on which the light receiving part of the solid-state imaging element is formed. The light emitting element 44a can be a light emitting diode, a laser, or the like. When it is necessary to change the wavelength of light to be irradiated in the measurement, it is preferable to use the variable length light emitting element 44a.

コンタクト部４４の基板と相対する側の部材４４ｂは、発光素子４４ａからの光が透過できるように透明な材料で構成される。このとき、コンタクト部４４の基板と相対する面Ｂはほぼ平坦に加工されていることが好ましい。特に、コンタクト部４４の基板と相対する面Ｂの凹凸の周期は、発光素子４４ａから照射される光の波長（領域）よりも小さくすることが好ましい。このように、コンタクト部４４の面Ｂを平坦にすることによって、発光素子４４ａから照射された光が乱反射されることなく測定対象となる素子に到達することになる。   The member 44b on the side facing the substrate of the contact portion 44 is made of a transparent material so that light from the light emitting element 44a can be transmitted. At this time, it is preferable that the surface B of the contact portion 44 facing the substrate is processed to be substantially flat. In particular, it is preferable that the unevenness period of the surface B facing the substrate of the contact portion 44 is smaller than the wavelength (region) of the light emitted from the light emitting element 44a. Thus, by flattening the surface B of the contact portion 44, the light irradiated from the light emitting element 44a reaches the element to be measured without being irregularly reflected.

さらに、部材４４ｂに真空吸着用の溝や真空吸引孔を設ける必要がなくなり、部材４４ｂをガラスやプラスチック等の透明材料で構成する場合にもプローブ検査装置の製造コストを従来よりも低くすることができる。   Furthermore, there is no need to provide a vacuum suction groove or vacuum suction hole in the member 44b, and the manufacturing cost of the probe inspection apparatus can be made lower than before even when the member 44b is made of a transparent material such as glass or plastic. it can.

また、コンタクト部４４の面Ｂから照射される光が均一となるように、コンタクト部４４の内部に散乱板４４ｃを設けることも好適である。図３では、散乱版４４ｃはコンタクト部４４の内部の一面のみに設けているが、複数の面にもうけてもよい。これによって、発光素子４４ａから出力された光がコンタクト部４４の内部で散乱されて、コンタクト部４４の面Ｂの全面に亘ってほぼ均一な強度の光を出力することができる。   It is also preferable to provide a scattering plate 44 c inside the contact portion 44 so that the light irradiated from the surface B of the contact portion 44 is uniform. In FIG. 3, the scattering plate 44c is provided on only one surface inside the contact portion 44, but it may be provided on a plurality of surfaces. As a result, the light output from the light emitting element 44 a is scattered inside the contact portion 44, and light having a substantially uniform intensity can be output over the entire surface B of the contact portion 44.

また、コンタクト部４４の基板と相対する面Ｂ以外の面は不透明な材料で形成することが好ましい。これにより、発光素子４４ａから出力された光以外の迷光が測定対象となる素子に照射されることがなくなる。   Further, it is preferable that the surface of the contact portion 44 other than the surface B facing the substrate is formed of an opaque material. Thereby, stray light other than the light output from the light emitting element 44a is not irradiated to the element to be measured.

また、コンタクト部４４、例えば、基板に形成された素子の温度を調節するための加熱手段及び冷却手段の少なくとも１つを備えることも好適である。加熱手段は、電熱線等のヒータやペルチェ素子とすることができる。また、冷却手段は、冷却剤を循環させる冷却剤循環装置やペルチェ素子とすることができる。この場合、コンタクト部４４を金属等の熱伝導率の高い材料で構成することが好ましい。   It is also preferable to include at least one of a heating unit and a cooling unit for adjusting the temperature of the contact portion 44, for example, an element formed on the substrate. The heating means can be a heater such as a heating wire or a Peltier element. Further, the cooling means can be a coolant circulating device or a Peltier element for circulating the coolant. In this case, the contact portion 44 is preferably made of a material having high thermal conductivity such as metal.

また、この場合も、コンタクト部４４の基板と相対する面Ｂはほぼ平坦に加工されていることが好ましい。コンタクト部４４の面Ｂを平坦にすることによって、コンタクト部４４の面Ｂと基板との接触が均一となり、加熱手段や冷却手段による素子の温度を均一に調整することが可能となる。もちろん、コンタクト部４４に、発光素子４４ａと加熱手段や冷却手段の両方を備えてもよい。   Also in this case, it is preferable that the surface B of the contact portion 44 facing the substrate is processed to be substantially flat. By flattening the surface B of the contact part 44, the contact between the surface B of the contact part 44 and the substrate becomes uniform, and the temperature of the element by the heating means and the cooling means can be adjusted uniformly. Of course, the contact portion 44 may be provided with both the light emitting element 44a and heating means and cooling means.

コンタクト昇降機構４６は、図１に示すように、コンタクト部４４に付設される。コンタクト昇降機構４６は、基板支持機構４８によって支持された基板５０に対してコンタクト部４４を昇降させる。コンタクト昇降機構４６は、プローブ昇降機構４２と同様に、筒状の容器内に設けられたモータと、モータで回転するボールネジと、ボールネジと螺合したナット部材と、を備える。ナット部材は、コンタクト部４４に機械的に結合される。測定を開始する際には、外部からの制御信号によってモータが駆動され、ボールネジに螺合されたナット部材が上昇させられ、コンタクト部４４が基板５０に形成された素子の近傍に近づけられ、好ましくは接触させられる。基板５０を平面方向に移動させる場合には、ナット部材が下降させられ、コンタクト部４４は基板５０の表面から離される。なお、コンタクト昇降機構４６はこれに限定されるものではなく、既知の他の構成によっても実現することができる。コンタクト部４４とコンタクト昇降機構４６は、本発明の環境調整手段の一部を構成する。   As shown in FIG. 1, the contact lifting mechanism 46 is attached to the contact portion 44. The contact elevating mechanism 46 elevates and lowers the contact portion 44 with respect to the substrate 50 supported by the substrate support mechanism 48. Similar to the probe lifting mechanism 42, the contact lifting mechanism 46 includes a motor provided in a cylindrical container, a ball screw rotated by the motor, and a nut member screwed with the ball screw. The nut member is mechanically coupled to the contact portion 44. When starting measurement, the motor is driven by a control signal from the outside, the nut member screwed to the ball screw is raised, and the contact portion 44 is brought close to the element formed on the substrate 50, preferably Is contacted. When the substrate 50 is moved in the plane direction, the nut member is lowered and the contact portion 44 is separated from the surface of the substrate 50. The contact elevating mechanism 46 is not limited to this, and can be realized by other known configurations. The contact portion 44 and the contact lifting / lowering mechanism 46 constitute a part of the environment adjusting means of the present invention.

本実施の形態では、コンタクト部４４は、基板支持機構４８によって支持された基板を挟んでプローブ４０と対向する位置に配置される。これによって、図９に示したようなＣＳＰが適用された固体撮像素子を測定対象とした場合に、ＣＳＰが適用された固体撮像素子の素子が形成された基板の表側からコンタクト部４４から光照射や温度調節を行うとともに、基板の裏側からプローブ４０を素子のボール状端子に接触させて測定を行うことができる。   In the present embodiment, the contact portion 44 is disposed at a position facing the probe 40 across the substrate supported by the substrate support mechanism 48. As a result, when a solid-state imaging device to which the CSP as shown in FIG. 9 is applied is a measurement target, light irradiation is performed from the contact portion 44 from the front side of the substrate on which the element of the solid-state imaging device to which the CSP is applied is formed. In addition, the temperature can be adjusted and the measurement can be performed by bringing the probe 40 into contact with the ball terminal of the element from the back side of the substrate.

基板支持機構４８は、測定対象となる素子が形成された基板５０を支持する。基板支持機構４８は、図４に示すように、チャック４８ａ及びＸ−Ｙステージ４８ｂを含んで構成される。測定対象となる素子が形成された基板（半導体ウェハ）５０は、図５に示すように、透明なプラスチック製のシート５２に接着剤等で取り外し可能に貼り付けられる。シート５２としては、例えば、ポリオレフィン（ＰＥ）等からなるダイシング用のテープを用いることができる。シート５２を、半導体基板５０の裏面（ＣＳＰではボール状端子が形成されていない側の面）に貼り、ダイシング工程において、ウェハをスクライブラインに沿ってダイシングすることでチップ個々を電気的、物理的に分離する。ダイシングを施さなくともチップ個々が電気的に分離されている場合には、ダイシング工程前の基板５０を測定対象とすることもできる。また、基板５０の周囲を取り囲むように中抜きのリング状の支持体５４がシート５２に貼り付けられる。チャック４８ａは、支持体５４を支持することによって間接的に基板５０を支持できるように構成される。チャック４８ａは、例えば、支持体５４の外周よりも僅かに小さい内周を有する２枚のリング状の板によって支持体５４を上下から挟み込む機構を備える。これによって、支持体５４を支持することができる。このとき、基板５０は、支持体５４によって張られたシート５２上に支持される。   The substrate support mechanism 48 supports the substrate 50 on which the element to be measured is formed. As shown in FIG. 4, the substrate support mechanism 48 includes a chuck 48a and an XY stage 48b. A substrate (semiconductor wafer) 50 on which an element to be measured is formed is detachably attached to a transparent plastic sheet 52 with an adhesive or the like, as shown in FIG. As the sheet 52, for example, a dicing tape made of polyolefin (PE) or the like can be used. The sheet 52 is attached to the back surface of the semiconductor substrate 50 (the surface on the side where the ball-shaped terminals are not formed in the CSP), and in the dicing process, the wafer is diced along the scribe line to electrically and physically each chip. To separate. In the case where the individual chips are electrically separated without performing dicing, the substrate 50 before the dicing process can be set as a measurement target. Further, a hollow ring-shaped support body 54 is attached to the sheet 52 so as to surround the periphery of the substrate 50. The chuck 48 a is configured to support the substrate 50 indirectly by supporting the support 54. For example, the chuck 48 a includes a mechanism for sandwiching the support 54 from above and below by two ring-shaped plates having an inner periphery slightly smaller than the outer periphery of the support 54. Thereby, the support body 54 can be supported. At this time, the substrate 50 is supported on the sheet 52 stretched by the support body 54.

Ｘ−Ｙステージ４８ｂは、チャック４８ａを平面方向に移動させることができる構成を備える。外部からの制御信号によって、Ｘ−Ｙステージ４８ｂは支持された基板５０の面内方向にチャック４８ａを移動させる。また、Ｘ−Ｙステージ４８ｂは、プローブ４０及びコンタクト部４４が基板の表面及び裏面にアクセスできるように中空構造となっている。これによって、プローブ４０及びコンタクト部４４に対する基板５０の相対的な位置を変更することができると共に、基板５０の表面に形成された素子を順に選択してプローブ４０及びコンタクト部４４により測定することができる。   The XY stage 48b has a configuration capable of moving the chuck 48a in the plane direction. The XY stage 48b moves the chuck 48a in the in-plane direction of the substrate 50 supported by a control signal from the outside. The XY stage 48b has a hollow structure so that the probe 40 and the contact portion 44 can access the front surface and the back surface of the substrate. Accordingly, the relative position of the substrate 50 with respect to the probe 40 and the contact portion 44 can be changed, and elements formed on the surface of the substrate 50 can be sequentially selected and measured by the probe 40 and the contact portion 44. it can.

以上のように、基板支持機構４８は、本発明の基板支持手段の一部を構成する。本実施の形態におけるプローブ検査装置では、基板支持機構４８により基板を支持すると共に、コンタクト部４４やプローブ４０とは独立に基板５０を移動させることができるように基板支持機構４８を構成することによって、真空吸着用の溝や真空吸着孔を設ける必要がなくなる。これによって、素子に照射される光を均一にし、素子の温度を均一に調整することができる。また、プローブ検査装置を従来よりも安価に製造することができる。   As described above, the substrate support mechanism 48 constitutes a part of the substrate support means of the present invention. In the probe inspection apparatus according to the present embodiment, the substrate support mechanism 48 supports the substrate, and the substrate support mechanism 48 is configured so that the substrate 50 can be moved independently of the contact portion 44 and the probe 40. There is no need to provide a vacuum suction groove or vacuum suction hole. Thereby, the light irradiated to the element can be made uniform, and the temperature of the element can be adjusted uniformly. In addition, the probe inspection apparatus can be manufactured at a lower cost than before.

なお、図６に示すように、コンタクト部４４の基板と相対する面Ｂの一部のみに真空吸着用の溝７０を設けてもよい。例えば、図７の斜視図に示すように、基板６０の表面に複数の固体撮像素子６２が行列状に形成されている場合、各固体撮像素子６２のそれぞれ受光領域６２ａがある。その受光領域６２ａではない領域に含まれる領域６２ｂ（ハッチングで示す領域）に対応するコンタクト部４４の面Ｂ内の領域に真空吸着用の溝７０を設ける。図７に示すように、基板６０上において２行×２列に配置された４つの固体撮像素子６２の領域６２ｂが互いに隣接するように配置されている場合、図６に示すように、４つの固体撮像素子６２が配置された領域の中心部、すなわち互いに隣接するように配置された受光領域６２ａでない領域６２ｂに対応するようにコンタクト部４４の面Ｂ内に真空吸着用の溝７０を設ける。面Ｂにおける溝７０が設けられた領域以外は略平坦に形成する。   In addition, as shown in FIG. 6, you may provide the groove | channel 70 for vacuum suction only in a part of surface B facing the board | substrate of the contact part 44. FIG. For example, as shown in the perspective view of FIG. 7, when a plurality of solid-state image sensors 62 are formed in a matrix on the surface of the substrate 60, there is a light receiving area 62 a of each solid-state image sensor 62. A vacuum suction groove 70 is provided in a region within the surface B of the contact portion 44 corresponding to a region 62b (region indicated by hatching) included in a region that is not the light receiving region 62a. As shown in FIG. 7, when the regions 62b of the four solid-state image sensors 62 arranged in 2 rows × 2 columns on the substrate 60 are arranged adjacent to each other, as shown in FIG. A vacuum suction groove 70 is provided in the surface B of the contact portion 44 so as to correspond to the central portion of the region where the solid-state image sensor 62 is disposed, that is, the region 62b which is not adjacent to the light receiving region 62a. The area other than the area where the groove 70 is provided on the surface B is formed to be substantially flat.

溝７０に真空吸引孔を設けて、真空吸引孔から外部の真空ポンプ等を用いて真空吸引することによって、コンタクト部４４の面Ｂに基板６０が真空吸着される。これによって、素子に照射される光をより均一にし、素子の温度をより均一に調整することができる。   A vacuum suction hole is provided in the groove 70, and vacuum suction is performed from the vacuum suction hole using an external vacuum pump or the like, whereby the substrate 60 is vacuum-adsorbed on the surface B of the contact portion 44. This makes it possible to make the light irradiated to the element more uniform and to adjust the temperature of the element more uniformly.

本発明の実施の形態におけるプローブ検査装置の構成の主要部を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the principal part of the structure of the probe test | inspection apparatus in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における測定手段の構成の一部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a part of structure of the measurement means in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における環境調整手段の構成の一部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a part of structure of the environment adjustment means in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における基板支持手段の構成の一部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a part of structure of the board | substrate support means in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における基板の支持方法を説明する図である。It is a figure explaining the support method of the board | substrate in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における基板支持手段の別例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows another example of the board | substrate support means in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における素子の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the element in embodiment of this invention. 従来のチャックの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional chuck | zipper. チップサイズパッケージを適用した素子の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the element to which a chip size package is applied.

符号の説明Explanation of symbols

１０ ウェハチャック、１２ 溝、１４ 真空吸引孔、２０ 半導体基板、２２，２４ 支持基体、２６，２７ 絶縁樹脂、２８ ボール状端子、３０ 外部配線、４０ プローブ、４０ａ 触針、４０ｂ 本体部、４２ プローブ昇降機構、４４ コンタクト部、４４ａ 発光素子、４４ｂ 部材、４４ｃ 散乱板、４６ コンタクト昇降機構、４８ 基板支持機構、４８ａ チャック、４８ｂ ステージ、５０ 基板、５２ シート、５４ 支持体、６０ 基板、６２ 固体撮像素子、６２ａ 受光領域、６２ｂ 受光領域以外の領域、７０ 溝、１００ プローブ検査装置。   10 wafer chuck, 12 grooves, 14 vacuum suction holes, 20 semiconductor substrate, 22, 24 support base, 26, 27 insulating resin, 28 ball-shaped terminal, 30 external wiring, 40 probe, 40a stylus, 40b main body, 42 probe Lifting mechanism, 44 contact portion, 44a light emitting element, 44b member, 44c scattering plate, 46 contact lifting mechanism, 48 substrate support mechanism, 48a chuck, 48b stage, 50 substrate, 52 sheet, 54 support, 60 substrate, 62 solid-state imaging Element, 62a Light receiving area, 62b Area other than light receiving area, 70 groove, 100 probe inspection device.

Claims (4)

基板に形成された素子の特性を測定するために用いられるプローブ検査装置であって、
前記基板の第１面に形成された素子の出力端子からの出力を測定するプローブを備えた測定手段と、
前記基板の第１面と反対側の第２面側から前記素子の動作環境を調整可能な環境調整手段と、
前記基板を支持する基板支持手段と、
を備え、
前記測定手段に対して前記基板の相対的な位置を変更可能とすることを特徴とするプローブ検査装置。 A probe inspection apparatus used for measuring the characteristics of an element formed on a substrate,
Measuring means comprising a probe for measuring an output from an output terminal of an element formed on the first surface of the substrate;
Environmental adjustment means capable of adjusting the operating environment of the element from the second surface side opposite to the first surface of the substrate;
Substrate support means for supporting the substrate;
With
A probe inspection apparatus, wherein the relative position of the substrate can be changed with respect to the measuring means. 請求項１に記載のプローブ検査装置であって、
前記環境調整手段は、前記基板の第２面に対して光を照射する発光素子を備えることを特徴とするプローブ検査装置。 The probe inspection apparatus according to claim 1,
The environment adjusting means includes a light emitting element that emits light to the second surface of the substrate. 請求項２に記載のプローブ検査装置であって、
前記環境調整手段の前記基板の第２面と相対する面の凹凸は前記発光素子から照射される光の波長よりも小さいことを特徴とするプローブ検査装置。 The probe inspection apparatus according to claim 2,
The probe inspection apparatus according to claim 1, wherein the unevenness of the surface of the environment adjusting unit facing the second surface of the substrate is smaller than the wavelength of light emitted from the light emitting element. 請求項１〜３のいずれか１つに記載のプローブ検査装置であって、
前記環境調整手段は、前記基板を加熱するための加熱手段、又は、前記基板を冷却するための冷却手段を備えることを特徴とするプローブ検査装置。 The probe inspection apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The probe adjustment apparatus, wherein the environment adjustment unit includes a heating unit for heating the substrate or a cooling unit for cooling the substrate.
JP2005153925A 2005-05-26 2005-05-26 Probe inspection device Withdrawn JP2006329816A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005153925A JP2006329816A (en) 2005-05-26 2005-05-26 Probe inspection device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005153925A JP2006329816A (en) 2005-05-26 2005-05-26 Probe inspection device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006329816A true JP2006329816A (en) 2006-12-07

Family

ID=37551653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005153925A Withdrawn JP2006329816A (en) 2005-05-26 2005-05-26 Probe inspection device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006329816A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102713651A (en) * 2010-12-07 2012-10-03 日本先锋公司 Semiconductor inspection device
WO2015056720A1 (en) * 2013-10-15 2015-04-23 富士フイルム株式会社 Method for manufacturing imaging module and device for manufacturing imaging module
CN113406471A (en) * 2020-03-17 2021-09-17 东京毅力科创株式会社 Mounting table, inspection apparatus, and method for suppressing warpage of mounting table

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102713651A (en) * 2010-12-07 2012-10-03 日本先锋公司 Semiconductor inspection device
WO2015056720A1 (en) * 2013-10-15 2015-04-23 富士フイルム株式会社 Method for manufacturing imaging module and device for manufacturing imaging module
CN113406471A (en) * 2020-03-17 2021-09-17 东京毅力科创株式会社 Mounting table, inspection apparatus, and method for suppressing warpage of mounting table

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102387504B1 (en) inspection device
JP7078838B2 (en) Prober
EP3550313B1 (en) Electronic device inspecting apparatus
US11940485B2 (en) Inspection apparatus and inspection method
TWI816949B (en) Mounting table and method of making the mounting table
WO2020230674A1 (en) Mounting table and method for fabricating mounting table
JP2006329816A (en) Probe inspection device
JP2024052751A (en) Mounting table and inspection device
JP7186060B2 (en) Inspection device and inspection method
TW202221332A (en) Control method of inspection device and inspection device
EP3882644B1 (en) Substrate support, test device, and method of adjusting temperature of substrate support
JP7500312B2 (en) Inspection apparatus and method for controlling the inspection apparatus
JP2007078658A (en) Device and method for measuring electronic component
JP2022032473A (en) Inspection method and inspection apparatus
TW202412132A (en) Testing apparatus and testing method
JP6250449B2 (en) Semiconductor inspection equipment
JP2022092972A (en) Heating device and LED control method
KR20150014064A (en) Apparatus for inspecting a light-emitting device
JP2007180335A (en) Prober

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20080519

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

A761 Written withdrawal of application

Effective date: 20080820

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20080912

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080919