TWI307774B - - Google Patents

Description

1307774 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種檢查晶圓等被檢查體之電性特性之探 針裝置、及被檢查體與探針之接觸壓的調整方法。 【先前技術】 例如於半導體晶圓上所形成之IC、LSI等之電子電路之 電性特性之檢查，利用具有探針卡之探針裝置來進行。探 針卡通^包含支持多數探針之接觸器、及與該接觸器電 性連接之電路基板。接觸器以支持探針之下面與晶圓對置 之方式配置；電路基板疊置於接觸器之上面側以便維持與 接觸器之電性連接。晶圓之電性特性之檢查，藉由使複數 之探針接觸晶圓電子電路之各電極，經由電路基板與接觸 器從各探針向晶圓上之電極傳遞檢查用電性信號來進行。 欲正確地檢查晶圓之電性特性，需要探針與電極間之接 觸電阻達到足夠小地使探針與電極接觸。亦即需要使探針 與電極以足夠之接觸壓接觸。先前，探針與晶圓之接觸， 藉由使晶圓向探針卡側之上方向移動一定距離來進行，直 探針與晶圓之接觸壓，藉由預先所設定之晶圓移動距離來 決定（參照專利文獻1)。 專利文獻1 :曰本國公開專利公報2004_265895號 (發明欲解決之問題） 仁疋如先刖之藉由晶圓移動距離來決定探針與晶圓之 接觸壓之情形，檢查時之實際接觸壓不明，多次檢查時， 會有因某種原因不能達到合適接觸壓之情形。如此，如先 112232.doc 1307774 别之藉由晶圓移動距離來決定 仅仏太& » 设坰堅之知形，不能充分確 ’、—、，，°果之可靠性。另外，因為需i # 糞屮u巧而要藉由實驗等來預先 异出並6又定晶圓移動距離， 多時間。 疋0適之移動距離需要很 【發明内容】 等於上述情形而完成者，其目的在於使晶圓 總是以合適之接觸壓接觸，提高電性特 檢杳X月/、目的在於短時間調整被 檢查體與探針之接觸塵。 (解決問題之方法） 用於達成上述目的之本發 W H ^ ^ ^ 係—種用於檢查被檢查體 杳體側之面去牲裝置’且包含：探針卡，其係具有於被檢 路面支持探針之接觸器、及與接觸器電性連接之電 之：觸“變形：件，其係根據藉由前述探針與被檢查體 測定構件於别述探針卡上之載荷而變形者；及變形量 ，構件’ ”係測定前述變形構件之變形量者。 變报堪t發月彳以根據探針與被檢查體之間之接觸壓使 k开> 構件變形，測定兮旦 艏Μ ηχ變y里，故可以檢測根據實際之接 觸I所產生之變形詈 ^ 因此，例如可以藉由根據該檢測之 變形量，調整探針與 ... 、破檢查體之間之接觸壓，以將探針與

被k查體之接觸設定A 形接觸壓。另外，可以藉由變 κ二6 觸壓’故可以短時間進行接觸壓之調整 及没定。 前述變形構件，亦 了汉置於與前述被檢查體側之面相反 112232.doc 1307774 側之探針卡之其他面側。 間:可=述變形構件與前述探針卡之其他面之間，形成 之其他:變形構件亦可藉由連接構件連接至前述探針卡 述，接構件，亦可設置於複數處，且從平面看設置於 目兑於前述探針卡中心而點對稱之位置。 探2探針卡’亦可於前述探針卡之其他面側具有補強該 述變nr構件’前述連接構件連接前述補強構件與前 從形量測定構件，亦可安裝於前述變形構件上，且 件之更外=裝於相對於前述探針卡中心之比前述連接構 上：：：前述變形構件上’形成使藉由施加於前述探針卡 定構件7:產生之應力集中之應力集中部，前述變形量測 構件’亦可安裝於前述應力集中部上。 ==前述變形構件上之前述應力集中部，從平 了針卡之中心為圓心之環狀槽，前述變形量測定構 件，亦可等間隔地安裝於前述槽上之複數處。J疋構 壓觀點：本發明，係調整被檢查體與探針之接觸 藉由前述接二:施使探針與被檢查體接觸之步驟；測定 查體=:r形量’調整前述探針與前述被檢 (發明之效果） 112232.doc 1307774 依照本發明，可以接冥姑▲左μ 性。另外’可以短時間進行被檢I —且之可靠 ^ 一 杈问被檢查體之電性特性檢查 之調整。 【實施方式】 體與探針之間之接觸壓 以下，對本發明之較佳實施形態進行說明。圖】係依昭 本實施形態之探針裝置1内部構成之概略縱向剖面圖。 。探針裝置1，例如包含探針卡2、魅作為被檢查體之晶 圓W之載置台3、及保持探針卡2之卡座4。

探針卡2,例如整體形成為大致圓盤狀。探針卡2,包 含：支持複數之探針1G之接觸器11、與接觸II ^電性連接 之作為電路基板之印刷佈線基板13、及補強印刷佈線基板 13之補強構件14。 接觸器11 ’例如形成為大致方盤狀，以與載置台3對置 之方式配置於探針卡2之下面側。於接觸器u之下面，接 合並支持有複數之探針1G。於接觸器u之内部，形成有電 1·生連接各探針1G與上部之印刷佈線基板！ 3之連接佈線。 印刷佈線基板13 ’例如形成為大致圓盤狀，於接觸器! j 之上側與接觸H 11平行地配置。於印刷佈線基板13之内 ^形成有用於在未圖示之檢驗頭與接觸器11之間傳遞電 性信號之佈線。 補強構件14 ’例如具有大致圓盤形狀，於印刷佈線基板 13之上面側與印刷佈線基板13平行地配置。 例如於補強構件14之外周部之下面，固定有用於將接觸 器11、印刷佈線基板13及補強構件14連結並一體化之連绪 112232.doc 1307774 V八议因盟形狀β例如於頂板70之下 面側形成凹部，㈣凹部收容有探針卡2之上部側。於頂 板70與探針卡2之間，形成有間隙D。與補強構件Μ之上面 對置之頂板70之中央部r，例如由 J由厚度一定之平板，與補 強構件14平行地形成。 頂板70,藉由複數例如8個連接構件崎接至補強構件 14。連接構件80’例如構造成包含：大致圓筒狀之連接部

_，其得、固定於頂板70之中央部汉，且從該中央部汉之内 部到達補強構件14之上面者；及螺栓_，其係從頂板7〇 之上面貫通連接部80a，到達至補強構件“之内部者。 連接構件80,如圖2所示，從平面看，等間隔地配置於 以頂板70之中心（探針卡2之中心）為圓心之相同圓周上之例 如8處。#此’連接構件8G，從平面看，配置於相對於探 針卡2中心而點對稱之位置。各連接構件8〇，如圖丨所示， 例如配置於位於接觸之外周部之上方、且對應接觸器 11之外周部之位置。 於頂板70之t央部R之上面，如圖i及圖2所示，形成有 以頂板70之中心為圓心之環狀之作為應力集中部之槽9〇。 槽9〇’從平面看’形成於較連接構件㈣之更外側且鄰接連 接構件80之位置。並且’槽9〇,亦可不形成環狀，而形成 於以頂板70之中心為圓心之圓周上之複數處，例如8處。 於槽9〇上’安裝有作為變形量測定構件之變形測量器 變办初里器91，專間隔地安裝於沿槽9 〇之相同圓周上 之例如8處。各變形測量器91，橫跨槽卯之寬度方向。藉 U2232.doc -J2- 1307774 2方：以藉·!探針10與晶圓w之接觸來向探針卡2施加向 °载荷測定藉由該載荷被向上擠壓而變形之頂板 7〇之變形量。 4》彳里器91之測定結果，例如如圖1所示可以輸出至 二制°M〇0。控制部100，可以控制驅動裝置60之動作，調 整載置台3之 變形量，#出揲控制部1〇0,例如可以根據所測定之 、 异出探針10與晶圓W之接觸壓。控制部1〇〇，可 =根據所算出之接觸壓’變更相對㈣針H)之晶圓W之壓 距離，調整探針1〇與晶圓w之接觸壓。 頂板7〇，藉由從頂板7G外周部上面在厚度方向貫通頂板 k未圖示之螺栓，以於座71上。座71，以於探針裝 置1之未圖示之本體上。 如上構成之探針裝置1，檢查晶B1W之電性特性時，首 先在載置台3上载置晶圓w。其次，例如移動载置台3，使 ” W靠近探針卡2，晶圓W之各電極壓觸各探針10。然 2 ’經由印刷佈線基板13、接觸器u、探針ig 傳遞檢查用之雷柯e % . a m 電丨仏唬，檢查B曰圓w之電子電路之電性特 調整探針U)與晶圓w之接觸壓時，首先如圖 r被推壓而接觸探針，藉由該接觸，向探針卡2施:: 亡方向之載荷’經由連接構件8〇向頂板7〇施加該載荷。 藉由該载荷’如圖4所示，頂板7〇向上變形。&時，作用 上之應力，集中於槽9。附近。其次，藉由變形測 里器91 ’測定頂板70之槽9〇之變形量。所測定之變形量， 112232.doc -13- 1307774 輸出至控制部100。在控制部100，根據所測定之變形量， 算出晶圓W與探針10之接觸壓。該計算，例如藉由從變形 量，算出施加於頂板70上之接觸壓後，以該總载荷除以探 針10之數量，再以該除算值除以探針10之前端面積，來算 出各探針10與晶圓w之平均接觸壓。然後，控制部， 例如根據所算出之平均接觸壓，上下移動晶圓w，調整相 對於晶圓W之探針10之壓觸距離，調整平均接觸壓至所希 望之值。 若依照以上之實施形態，於探針卡2之上面側安裝頂板 70，並於該頂板7〇上安裝變形測量器9丨，故可以根據晶圓 W與探針1〇之間之接觸壓使頂板7〇變形，測定該頂板之 變形量。然後，可以根據該變形量調整晶圓貿與探針仞之 間之接觸壓。該情形，可以基於對應實際之接觸壓所產生 之變形量，調整接觸壓，故可以正確地調整更合適之接觸 壓。另外，如在欲改變接觸壓之情形時，亦可迅速且柔性 對應。並且，由於係利用變形測量器91來直接測定實際之 接觸壓，故可以短時間地進行接觸壓之調整及設定。 安裝變形測量器91之頂板70，設置於探針卡2之上面 側，故可以藉由晶圓W對探針1〇向上施加之載荷，直接使 頂板70變形。因此，可以正確地檢測根據探針㈣晶圓^ 之接觸壓所產生之變形量。 若依照以上之實施形態，頂板7〇與探針卡2藉由連接構 件80連接’故可以將施加於探針卡2上之載荷集中地傳遞 至頂板70之合適之位置。藉此，可以將施加於探針卡仏 112232.doc -14- 1307774 之載荷準確地傳遞至頂板7〇，使頂板7〇變形。 連接構件80，從平面看，配置於相對於探針卡2中心而 點對稱之位置，故可以將施加於探針卡2上之载荷均等地 傳遞至頂板70。 於頂板70之上面形成環狀槽 亚於磙槽90上安裝』％ 形測量器91，故可以使施加於頂板7〇上之應力集中於槽9(] 附近’測定該處之變形。其結果，可以正確地敎根據從 晶圓W向探針卡2施加之載荷所產生之變形量。 變形測量器等間隔地設置於槽列上，故例如亦可檢測 晶圓W面内之接觸壓之偏差。 在以上之實施形態中，槽9〇與變形測量器Μ，從平面 看’設置於連接構件80之外側，但如圖5所示，亦可設置 於連接構件80之内側。另外，槽9〇與變形測量器Μ，:圖 6所示，亦可設置於頂板70之下面侧。槽％形成為環狀， 但如圖7所示，亦可僅安裝變形測量器91之部分形成為圓 弧狀。另和若係、使用作為應力集中部之機能者，亦可於 頂板70上，代替槽90形成孔等之其他形狀。 以上’參照附圖對本發明之較佳實施形態進行了說明， 但本發明並非限定於上述例。㈣本技藝者，應清楚在專 ::凊耗圍中所記載之要點之範圍内，可以延 變更例或修正例，其當然亦屬於本發明之技術範圍。2 以上之實施形態中，連接構件8〇及變形測量器㈣ 及配置…任意選擇。另外，若係數里 產生變形者，亦可於頂板7〇以卜 载荷 卜之構件上安裝變形測量器 112232.doc 1307774 之J形測董器91’亦可形成為頂㈣之中央部R之直徑 二’酉己置於該中央部汉之直徑上。另外，頂板之形 ::非限定於圓盤形狀，例如亦可係方盤形狀。並且亦可 t替頂板7G，將細長之棒狀用作變形構件。料，本發明 :可適用於無補強構件14之情形。本發明亦可適用於被檢 :體係晶圓㈣外之FPD(平面顯示器）等之其他基板之情 形0

本發明在確保被檢查體與探針間之合適之接觸壓，可用 於提高電性特性檢查之可靠性。 【圖式簡單說明】 圖1係探針裝置構成之概略縱向剖面圖。 圖2係頂板之俯視圖。 圖3係使晶圓接觸探針時之探針裝置之構成概略之縱向 剖面圖。 圖4係用於說明頂板變形狀態之模式圖。 圖5係於連接構件更内側處設置槽之情形之探針裝置構 成之縱向剖面圖。 圖6係於頂板之下面設置槽之情形之探針裝置之構成之 縱剖面圖。 圖7係圓弧狀形成槽之情形之頂板之俯視圖。 【主要元件符號說明】 1 探針裝置 2 探針卡 3 載置台 112232.doc 1307774

4 卡座 10 探針 11 接觸器 13 印刷佈線基板 14 補強構件 30 連結體 31 螺栓 40 螺栓 41 板簣 50 螺釘 60 驅動裝置 70 頂板 71 座 80 連接構件 80a 連接部 80b 螺栓 90 槽 91 變形測量器 100 控制部 D 間隙 R 中央部 W 晶圓 112232.doc -17-

Claims (1)

13 0 S7^431465號專利申請案 •中文申請專利範圍替換本(9'7年9月"7沒 十、申請專利範圍： 1. -種探針裝置，其係用於檢查被檢查體之電性特性者； 其包含： 垃其係具有於被檢查體之面A持探針之接觸 及與接觸器電性連接之電路基板者； 變形構件’其係根據藉由前述探針與被檢查體 施加於前述探針卡上之载荷而變形者；及 者變形量測定構件，其係測定前述變形構件之變形量 2. 如請求項1之探針裝置 前述被檢查體側之面相反側之探料之^面 3. 如睛求項2之探針裝置，其中於 針卡夕甘a I 4文小構件與前述探 彳卞之其他面之間，形成間隙； 且d述變形構件，藉由車 之其他面。 肖由連接構件，連接至前述探針卡 4. 前述連接構件，設置於複 别述探針卡中心而點對稱 如請求項3之探針裝置，其中 數處，從平面看設置於相對於 之位置。 5.如請求項3之探針裝置，直 卡之直仙工 〃中别迷抵針卡’於前述探針 卡’、他面側具有補雄马· ^丄上 ㈣強^針卡之補強構件； 月J a連接構件係連接前述補^ 件。 強構件與如述變形構 6· 如請求項3之探針裝置 裝於前述變形構件上， 其中則述變形量測定構件係安 k平面看文裝於相對於前述探針 112232^970912.d〇c 1307774 卡中心而較前述連接構件之更外側處。 7.如4求項1之探針裝置，其中於前述變形構件上，形成 使藉由施加於前述探針卡上之载荷所產生之應力集中之 應力集中部； 8. 且前述變形量測定構件係安裝於前述應力集中部上。 么明炎項7之探針裝置’其中形成於前述變形構件上之 前述應力集t部，從平面看係以前述探針卡之 心之環狀槽； 且前述變形量測定構株 複數處。 4間隔地安裝於前述槽上之 9. —種調整被檢查體與探針之接觸壓之方法，其… 使探針與被檢查體接觸之步驟； 匕3 測定藉由前述接觸而 之步驟； 被施加㈣之特定構件之變形A 及根據前述特定構件 前述 丹1干之變形量，調整前 被檢體之接觸壓之步驟。 攻探針與 112232-9709l2.doc