JP2019153717A - 検査装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1及び図2はそれぞれ、本発明の第1実施形態にかかる検査装置としてのプローバ1の構成の概略を示す斜視図及び正面図である。図2では、図1のプローバ1の後述の収容室とローダが内蔵する構成要素を示すため、その一部が断面で示されている。
また、プローブカード11は、インターフェース12を介してテスター4へ接続されている。各プローブ11aがウェハWの各電子デバイスの電極に接触する際、各プローブ11aは、テスター4からインターフェース12を介して電子デバイスへ電力を供給し、または、電子デバイスからの信号をインターフェース12を介してテスター4へ伝達する。
ウェハWには、略円板状のシリコン基板にエッチング処理や配線処理を施すことにより、図3に示すように、複数の電子デバイスDが互いに所定の間隔をおいて、表面に形成されている。電子デバイスDすなわちウェハWの表面には、電極Eが形成されており、該電極Eは当該電子デバイスDの内部の回路素子に電気的に接続されている。電極Eへ電圧を印加することにより、各電子デバイスDの内部の回路素子へ電流を流すことができる。
ステージ10は、図4に示すように、上部において、上方から順に、載置台30と、光照射機構40とを有する。載置台30は、その上面にウェハWが載置されるものであり、光照射機構40は、載置台30に載置された蓋部材31に光を照射して当該蓋部材31を加熱することにより、ウェハWを加熱し、該ウェハW上に形成された電子デバイスDを加熱する。
光照射機構40では、載置台30におけるウェハWが載置される蓋部材31に入射されるLED光は、LEDユニットU単位で制御される。したがって、光照射機構40は、蓋部材31における任意の箇所へのみLED光を照射したり、また、照射する光の強度を任意の箇所と他の箇所とで異ならせたりすることができる。
プローバ1では、図6に示すように、各プローブ11aがインターフェース12に配置された複数の配線20によってテスター4に接続されるが、各配線20のうち、電子デバイスDにおける電位差生成回路(例えば、ダイオード)の2つの電極Eに接触する2つのプローブ11aとテスター4を接続する2つの配線20のそれぞれに、リレー21が設けられる。
ベースユニット13は、例えばコンピュータ等から構成され、プログラム格納部(図示せず)を有している。プログラム格納部には、プローバ1における電子デバイスDの温度制御処理等の各種処理を制御するプログラムなどが格納されている。
デバイス温度算出部13cは、デバイス温度情報取得部13bから取得した情報から得られる、検査対象の電子デバイスの電位差生成回路の電位差と、電位差生成回路の電位差の温度特性とに基づいて、検査対象の電子デバイスDの温度を算出する。
バルブ制御部13gは、バルブ操作量決定部13eが算出した操作量に基づいて流量制御バルブ36の開度を調節し、載置台30の内部の冷媒流路32aを流れる冷媒の流量を調整する。これにより、上記冷媒による検査対象の電子デバイスD等の吸熱が制御される。
まず、ローダ3のFOUPからウェハWが取り出されてステージ10に搬送され載置される。次いで、ステージ10が所定の位置に移動される。
そして、プローブ11aに検査用に信号が入力される。これにより、電子デバイスDの検査が開始される。なお、上記検査中、検査対象の電子デバイスDの電位差生成回路に生じる電位差の情報に基づいて、当該電子デバイスDの温度が試験温度/目標温度になるように、当該デバイスに対応するLEDユニットUのLED41からの光出力すなわちLED41の印加電圧が制御されると共に、LED41からの出力が目標値となるように、載置台30内の冷媒の流量すなわち流量制御バルブ36の開度が制御される。
本実施形態では、載置台30内の冷媒の流量を流量制御バルブ36を用いて制御することができる。また、載置台30におけるウェハWの載置側と反対側に位置する有底部材32と対向するように光照射機構40が配置され、有底部材32が光透過部材からなり、載置台30の冷媒流路32aを流れる冷媒も光が透過可能である。そのため、各LED41からのLED光を、冷媒等を透過させて載置台30の蓋部材31に到達させることができる。さらに、光照射機構40は各LEDユニットUによって蓋部材31へ局所的にLED光を照射することができる。上述のように冷媒の流量を流量制御バルブ36により制御することが可能な構成であれば、LED光の制御によらずに冷媒の流量の制御のみでデバイスDの温度を制御することも考えられるが、本実施形態では、LED光の制御も行ってデバイスDの温度を制御する。具体的には、載置台30内の冷媒によって蓋部材31を全体的に冷却しつつ、蓋部材31へ局所的にLED光を照射し、検査中の電子デバイスDのみを加熱する。すなわち、ウェハWにおいて、検査中の電子デバイスDのみの温度を制御しつつ他の電子デバイスDを冷却する。そのため、検査中の電子デバイスDからの熱負荷が他の電子デバイスDへ与えられるのを抑制することができる。その結果、所望の電子デバイスDへ実装時電圧を印加させることができ、もって、実装時電圧の印加時に発生する不具合をパッケージング前に発見することができ、パッケージの歩留まりの低下を抑制してコスト高を招くのを防止することができる。なお、光照射機構40は、各LEDユニットUによって、蓋部材31に照射する光の強度を局所的に変更することもできる。したがって、載置台30内の冷媒によって蓋部材31を全体的に冷却しつつ、蓋部材31へのLED光の照射状態を局所的に変更することもでき、もって、検査中の電子デバイスDの加熱状態を他の電子デバイスと異ならせることもできる。すなわち、ウェハWにおいて、検査対象の電子デバイスDと、他の電子デバイスDとの両方を温度制御しながら検査対象の電子デバイスDの検査をすることができる。
また、D−RAM等で採用されている一括コンタクトプロービングでは光照射機構40全面を点灯して分布調整する。このモードにおいてはウェハ発熱量が少ないのでLED照射量だけで調整できる。
本実施形態とは異なり、LEDからの光出力による加熱のみを制御し冷媒による電子デバイスの吸熱を一定とする場合、電子デバイスの発熱量が非常に大きくなったときにおける当該電子デバイスの温度の上昇度を抑えるには、最大出力の大きいLEDを用いたり、LEDの密度を増やしたりする必要がある。しかし、最大出力の大きいLED41は高価であり、また、LED41の密度を増やすとコストが増加する。また、最大出力の大きいLED41を用いたりLED41の密度を増やしたりする場合は、LED41自体の冷却が必要となる。
それに対し、本実施形態では、上述のように制御を行うため、最大出力の大きいLED41を用いたりLED41の個数を増やしたりする必要がないので、コスト増を防ぐことができ、また、LED41の冷却が不要である。さらに、LED41を冷却しない場合の当該LED41の故障率が低いため、プローバ1の信頼性を維持することができる。
さらに、本実施形態では、吸熱にかかる冷媒に水を用いて載置台30の蓋部材31にSiCを用いているため、温度応答特性が高い。
また、本実施形態では、電子デバイスDの検査に際し、当該電子デバイスDをチップに切り出す必要がなく、ウェハ単位で行うことができる。
図8及び図9は、本発明の第2の実施形態に係る電子デバイス検査装置としてのプローバを説明するための図であり、図8は、プローバが有するステージの上部構成を概略的に示す断面図、図9は、プローバが有するベースユニットの構成の概略を模式的に示すブロック図である。
なお、本実施形態における冷媒も水である。
なお、バルブ操作量決定部60は、LED操作量決定部13dが決定するLED41の操作量の平均値が目標値で一定になるようにフィードバック制御するものとも言うことができる。
図10は、本発明の第3の実施形態に係る電子デバイス検査装置としてのプローバを説明するための図であり、プローバが有するベースユニットの構成の概略を模式的に示すブロック図である。
本実施形態のプローバは、図10に示すように、ベースユニット13が、LED操作量決定部70と、LED制御部71とを有する。
2 収容室
3 ローダ
4 テスター
10 ステージ
11 プローブカード
11a プローブ
12 インターフェース
13 ベースユニット
13a 記憶部
13b デバイス温度情報取得部
13c デバイス温度算出部
13d,70 LED操作量決定部
13e,60 バルブ操作量決定部
13f,71 LED制御部
13g,61 バルブ制御部
13h 載置台温度取得部
14 電位差測定ユニット
17 テスターコンピュータ
18 ユーザインターフェース部
31a 温度センサ
32 有底部材
32a 冷媒流路
36 流量制御バルブ
40 光照射機構
41 LED
50 高速切替バルブ
E 電極
U LEDユニット
W ウェハ
Claims (6)
- 被検査体に設けられた電子デバイスに接触端子を電気的に接触させて当該電子デバイスを検査する検査装置であって、
光を透過可能な冷媒が流通する冷媒流路を内部に有すると共に、前記被検査体が載置されるものであり、前記被検査体の載置側と反対側が光透過部材で形成された載置台と、
前記載置台における前記被検査体の載置側と反対側の面と対向するように配置され、前記被検査体を指向する複数のLEDを有する光照射機構と、
前記冷媒による吸熱と前記LEDからの光による加熱を制御し、検査対象の前記電子デバイスの温度を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
少なくとも測定された前記検査対象の前記電子デバイスの温度に基づいて、前記LEDからの光出力を制御し、
前記LEDの光出力に基づき、前記冷媒による吸熱を制御することを特徴とする検査装置。 - 前記制御部は、
前記検査対象の前記電子デバイスの温度が一定になるように、前記LEDの出力を制御し、
前記LEDの出力が一定になるように、前記冷媒による吸熱を制御することを特徴とする請求項1に記載の検査装置。 - 前記制御部は、測定された前記検査対象の前記電子デバイスの温度と測定された前記載置台の温度とに基づいて、前記検査対象の前記電子デバイスの温度が一定になるように、前記LEDの出力を制御することを特徴とする請求項2に記載の検査装置。
- 前記制御部は、前記LEDの出力が一定になるように、前記冷媒の流量を制御して、前記冷媒による吸熱を制御することを特徴とする請求項2または3に記載の検査装置。
- 前記制御部は、
前記LEDの出力が所定の値を超えたか否かに基づいて、前記冷媒の供給の実行と停止の切り替えを行うことにより、前記冷媒による吸熱を制御することを特徴とする請求項2または3に記載の請求項2または3に記載の検査装置。 - 前記制御部は、前記所定の値にヒステリシスを持たせていることを特徴とする請求項5に記載の検査装置。
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