專利名稱：檢查裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于使用探針卡對半導(dǎo)體晶片等的被檢査體進(jìn)行高 溫檢查的檢查裝置，更詳細(xì)地說，本發(fā)明涉及能夠提高高溫檢查地可 靠性地檢査裝置。
背景技術(shù)：
例如，如圖3所示，對于對晶片等的被檢查體(以下，以"晶片" 為代表)進(jìn)行高溫檢査的檢查裝置而言，其具有相互鄰接的裝載室1 和探針室2。如圖3所示，裝載室l包括以盒單位載置晶片W的載 置部3;從盒內(nèi)逐個(gè)地對晶片W進(jìn)行搬送的晶片搬送機(jī)構(gòu)(圖未示出)； 和在搬送晶片W的中途進(jìn)行晶片的預(yù)校準(zhǔn)的副卡盤(圖未示出)。如 圖3所示，探針室2包括用于載置晶片W并且構(gòu)成為能夠經(jīng)由XY 臺4A沿水平方向移動(dòng)的晶片卡盤4;配置在形成于晶片卡盤4的上方 的頭板(頂板)5的大致中央的卡保持件6;由卡保持件6所保持的探 針卡7;對探針卡7的探針7A和晶片卡盤4傷的晶片W的電極墊進(jìn) 行校準(zhǔn)(alignment)的校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)8，在晶片卡盤4經(jīng)由XY臺4A沿水 平方向移動(dòng)期間通過校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)8對晶片W的電極墊和探針7A進(jìn)行校 準(zhǔn)，之后，經(jīng)由內(nèi)置于晶片卡盤4的溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)將晶片W加熱至規(guī) 定溫度，迸行晶片W的高溫檢查。
如圖3所示，校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)8具有對晶片W進(jìn)行攝像的第一攝像單元 8A以及對探針7A進(jìn)行攝像的第二攝像單元8B，構(gòu)成為第一攝像單元 8A通過校準(zhǔn)橋8C能夠在探針室2的背面和探針中心之間移動(dòng)。探針 卡7經(jīng)由連接桿9與測試頭T電氣連接。
例如，在進(jìn)行晶片的高溫檢査時(shí)，使用內(nèi)置于晶片卡盤4的溫度 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)將晶片卡盤4上的晶片W加熱至例如15(TC左右，另一方面， 經(jīng)由校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)8對晶片卡盤4上的晶片W的電極墊和探針卡7的探針 7A進(jìn)行校準(zhǔn)，之后，使晶片W的電極墊和探針7A接觸，進(jìn)一步使晶片W過驅(qū)動(dòng)(過載)在15(TC的溫度下對晶片W進(jìn)行檢査。
然而，在檢查的初期階段，雖然晶片W被加熱至15(TC，但是， 探針卡7并沒有被加熱，因此，晶片W與探針卡7A之間存在較大溫 差。所以，在檢查時(shí)，若探針7A與晶片W最初的芯片接觸，則探針 卡7通過晶片卡盤4上的晶片W被加熱而緩緩發(fā)生熱膨脹。因該熱膨 脹導(dǎo)致探針7A的針尖位置從校準(zhǔn)時(shí)的針尖位置變化，從而引起探針7 A和電極墊的接觸不良。
因此，在專利文獻(xiàn)l中，揭示有下述技術(shù)，即，在檢查開始之前 使用預(yù)加熱專用熱板對探針卡7進(jìn)行預(yù)加熱，從而將探針卡7加熱至 檢查時(shí)的溫度，使得在檢査時(shí)探針卡7主體和探針7A不發(fā)生上述熱膨 脹。此外，當(dāng)對晶片卡盤4上的晶片W和下一個(gè)晶片W進(jìn)行交換時(shí)， 在晶片卡盤4從探針卡4離開期間為了不使探針卡7冷卻而發(fā)生收縮， 使用預(yù)加熱專用熱板將探針卡7維持在檢查時(shí)的溫度。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2004-266206
然而，在上述專利文獻(xiàn)l中，例如如圖4 (a)、 (b)所示，當(dāng)探針 卡7的一部分從晶片卡盤4伸出而被冷卻時(shí)，并不能保持原樣放置。 即便探針卡7的被冷卻的部分的探針7A,通過晶片W的分度(index) 發(fā)送而與晶片W接觸，但是該部分的探針7A,與其它接觸的探針7A 相比被冷卻而發(fā)生收縮，因此，與其它部分的探針7A的針尖高度相比， 相對于晶片面變高而不能充分地與晶片W的電極墊接觸，存在不能對 該部分的設(shè)備進(jìn)行高溫檢查的可能。
其中，圖4 (a)表示的是將晶片W分成四個(gè)區(qū)域按照(1) (4) 的順序進(jìn)行檢査的情況，在該圖中，網(wǎng)點(diǎn)部分7A,表示的是從晶片卡 盤伸出的探針的范圍，此外，該圖中的(b)表示的是從該圖的(a) 的B—B方向觀察到的、探針卡與晶片W接觸的狀態(tài)的探針卡7被隔 斷的側(cè)視圖。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的，其目的在于提供一種檢查 裝置，即便在高溫檢查時(shí)探針卡的探針從晶片卡盤(載置臺)部分地 伸出，該部分探針也不會冷卻，能夠在與其它部分的探針實(shí)質(zhì)上相同的針壓下與被檢查體接觸，從而提高高溫檢查的可靠性。
本發(fā)明的第一方面提供一種檢查裝置，包括內(nèi)置有溫度調(diào)節(jié)機(jī) 構(gòu)并且能夠移動(dòng)的載置臺；配置在所述載置臺的上方并且具有多個(gè)探 針的探針卡；和控制所述溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的第一溫度控制裝置，在所述 第一溫度控制裝置的控制下利用所述溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)將所述載置臺上的 所述被檢查體加熱至規(guī)定溫度，對所述被檢査體的電氣特性進(jìn)行檢査， 該檢查裝置的特征在于在所述載置臺上設(shè)置有加熱體，該加熱體與 所述被檢查體的高溫檢査時(shí)從所述載置臺伸出的多個(gè)探針相對。
此外，本發(fā)明第二方面的檢查裝置，其特征在于在第一方面的 檢查裝置中，所述加熱體被配置為從所述載置臺側(cè)面的上端部向水平 方向伸出。
此外，本發(fā)明第三方面的檢查裝置，其特征在于在第一或者第 二方面的檢查裝置中，所述加熱體與第二溫度控制裝置連接，該第二 溫度控制裝置用于進(jìn)行控制，使得從所述載置臺伸出的多個(gè)探針和與 所述被檢查體接觸的多個(gè)探針實(shí)質(zhì)上為相同溫度。
此外，本發(fā)明第四方面的檢查裝置，其特征在于在第三方面的 檢査裝置中，所述第一溫度控制裝置和第二溫度控制裝置構(gòu)成為互相 協(xié)同工作。
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供下述檢查裝置，即便在高溫檢查時(shí)，探針 卡的探針從晶片卡盤(載置臺)部分地伸出，該部分的探針也不會冷 卻，能夠在與其它部分的探針實(shí)質(zhì)上相同的針壓下與被檢査體接觸， 從而提高高溫檢查的可靠性。


圖1 (a)、 (b)分別表示的是本發(fā)明的檢査裝置的一個(gè)實(shí)施方式的 晶片卡盤的圖，(a)為其平面圖，(b)為表示晶片卡盤上的晶片與探 針卡接觸的狀態(tài)下的一部分被切斷的截面圖。
圖2 (a)、 (b)分別表示的是晶片的分度發(fā)送方向不同時(shí)的晶片卡 盤的平面圖。
圖3是表示現(xiàn)有的檢査裝置的一個(gè)例子的圖，是部分地隔斷探針 室的正面圖。圖4(a)、 (b)是分別表示現(xiàn)有的晶片卡盤和探針卡的位置關(guān)的圖， (a)表示的是其平面圖，(b)表示的是隔斷探針卡的側(cè)面圖。 標(biāo)號說明
4晶片卡盤(載置臺) 7探針卡(probe card) 7A探針(probe) 7A,從晶片卡盤伸出的探針 43加熱體
46第一溫度控制裝置 47第二溫度控制裝置 W晶片(被檢査體)
具體實(shí)施例方式
以下，參照圖l、圖2所示的實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行說明。此外， 在各圖中，圖1 (a)、 (b)分別表示的是本發(fā)明的檢查裝置的一個(gè)實(shí)施 方式的晶片卡盤的圖，其中，(a)為其平面圖，(b)為表示晶片卡盤 上的晶片與探針卡接觸狀態(tài)下的一部分被切斷的截面圖。圖2(a)、 (b) 分別表示的是晶片的分度發(fā)送方向不同時(shí)的晶片卡盤的平面圖。
本實(shí)施方式的檢查裝置，具有與現(xiàn)有技術(shù)相同的裝載室以及探針 室。探針室具有能夠移動(dòng)的晶片卡盤、探針卡以及校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)，基本上 除晶片卡盤的結(jié)構(gòu)不同之外，均以現(xiàn)有的探針室為基準(zhǔn)構(gòu)成。因此， 以下對于與現(xiàn)有技術(shù)相同或者相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注相同的標(biāo)號來對本發(fā)明 進(jìn)行說明。
例如，如圖1的(a)、 (b)所示，本實(shí)施方式的檢査裝置所適用 的載置臺(以下簡稱為"晶片卡盤")4包括內(nèi)置有溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(圖 未示出)的晶片卡盤主體41;經(jīng)由微小間隙包圍晶片卡盤主體41的外 周面的筒體42;配置在分別從筒體42的上端的4個(gè)地方水平伸出(突 出)的伸出部42A的上面的加熱體43;和支撐晶片卡盤主體41的基 板44，通過基板44固定在XY臺(圖未示出)上。此外，晶片卡盤主
體41內(nèi)置有升降機(jī)構(gòu)并且構(gòu)成為通過e方向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(圖未示出)能
夠旋轉(zhuǎn)。其中，筒體42如圖1 (b)所示，下端部通過螺釘45等固定部件而被固定在基板44上。
如圖1的(a)、 (b)所示，4個(gè)地方的伸出部42A沿著晶片卡盤 41的周向每隔90°間隔呈放射狀配置，若連接各自的各邊則大致形成 為正方形。這些伸出部42A各自的平面形狀大致呈直角三角形并且形 成為兩等邊三角形(直角等腰三角形)。配置在這些伸出部42A上的加 熱體43如圖1 (a)所示，分別大致呈直角三角形并且形成為兩等邊三 角形(直角等腰三角形)。在晶片W的高溫檢查時(shí)，當(dāng)探針卡7的探 針7A與晶片卡盤主體41上的晶片W如圖1 (b)所示那樣電氣接觸 時(shí)，探針卡7的一部分從晶片卡盤主體41伸出(突出)，該部分的探 針7A,從晶片W離開而暴露在空氣中。加熱體43隔開間隙與從晶片 卡盤主體41伸出的探針7A,平行配置，形成為與伸出的探針7A,相對 應(yīng)的面積。因此，在高溫檢查時(shí)從晶片卡盤主體41伸出的探針7A,通 過加熱體43而被加熱，被加熱至與晶片W電氣接觸的探針7A實(shí)質(zhì)上 相同的溫度。
例如，如圖1 (a)所示，若晶片卡盤4按照(1) (4)的順序 以順時(shí)針分度傳送晶片W，則對于探針卡7而言，在各個(gè)位置在與加 熱體43對應(yīng)的部分的探針7A伸出。加熱體43加熱從晶片卡盤7伸出 的探針7A,，能夠?qū)⑵渚S持在與晶片卡盤主體41上的晶片W電氣接觸 的探針7A實(shí)質(zhì)上同一溫度。
此外，如圖1 (b)所示，內(nèi)置于晶片卡盤主體41的溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 與第一溫度控制裝置46連接，第一溫度控制裝置46構(gòu)成為控制溫度 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，將晶片卡盤主體41的載置面上的晶片W設(shè)定為檢查所需 要的溫度。溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)具有用于檢測出晶片卡盤主體41的載置面的 溫度的溫度傳感器(圖未示出)，根據(jù)溫度傳感器的檢測溫度將晶片卡 盤主體41的載置面設(shè)定為規(guī)定溫度。例如當(dāng)在+ 15(TC下進(jìn)行晶片W 的高溫檢查時(shí)，第一溫度控制裝置46根據(jù)溫度傳感器的檢測溫度控制 溫 度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，將晶片卡盤主體41上的晶片W設(shè)定為+ 15(TC。當(dāng)進(jìn) 行晶片W的低溫檢查時(shí)，第一溫度控制裝置46通過溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)將 晶片W冷卻至低溫檢查時(shí)所要求的溫度。其中，溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)具有加 熱機(jī)構(gòu)以及冷卻機(jī)構(gòu)。
此外，如圖1 (b)所示，加熱體43與第二溫度控制機(jī)構(gòu)47連接，通過第二溫度控制機(jī)構(gòu)47而被設(shè)定為規(guī)定溫度。在加熱體43上安裝 有溫度傳感器(圖未示出)，第二溫度控制機(jī)構(gòu)47根據(jù)溫度傳感器的 溫度將加熱體43維持在規(guī)定的設(shè)定溫度。此外，如圖1 (b)所示，第 二溫度控制機(jī)構(gòu)47與第一溫度控制裝置46連接，構(gòu)成為與第一溫度 控制裝置46聯(lián)合工作。例如，在將晶片W設(shè)定為+ 15(TC的情況下， 加熱體43加熱從晶片卡盤主體41伸出的探針7A,，將其設(shè)定在與晶片 W電氣接觸的探針7A實(shí)質(zhì)上相同的溫度。由此，通過第一、第二溫 度控制裝置46、 47聯(lián)合工作，能夠根據(jù)晶片卡盤主體41的載置面的 設(shè)定溫度變更加熱體43的設(shè)定溫度。
接著，對進(jìn)行高溫檢查時(shí)的檢查裝置的動(dòng)作進(jìn)行說明。若預(yù)先被 加熱至高溫檢查所必要的溫度的晶片卡盤4從裝載室接收到晶片W， 則經(jīng)由校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)(圖未示出)對晶片卡盤主體41上的晶片W的電極 墊和探針卡7的規(guī)定探針7A進(jìn)行校準(zhǔn)。在該校準(zhǔn)后，晶片卡盤4經(jīng)由 XY臺(圖未示出)將晶片W移動(dòng)至最初應(yīng)該進(jìn)行檢査的位置，之后， 在該位置上通過內(nèi)置于晶片卡盤主體41的升降機(jī)構(gòu)使晶片W上升， 使其與探針卡7的探針7A接觸，進(jìn)一歩若晶片W過驅(qū)動(dòng)(過壓 (overdrive)),則晶片W的電極墊與探針7A電氣接觸。此時(shí)，如圖1 (a)所示，探針卡7的探針7A與晶片W的位于(1)區(qū)域的設(shè)備的 電極墊電氣接觸。
在進(jìn)行晶片W的(1)區(qū)域的設(shè)備的高溫檢査期間，圖1 (a)中 的探針卡7的從晶片W的(1)區(qū)域伸出的左上部分因放熱而冷卻， 該部分收縮并且該部分的探針7A,收縮。若位于晶片W的(1)區(qū)域 的設(shè)備的高溫檢查結(jié)束，則晶片卡盤主體41通過升降機(jī)構(gòu)下降，晶片 W從探針卡7的探針7A離開。在該狀態(tài)下，晶片卡盤4通過XY臺分 度傳送晶片W，晶片W的(2)區(qū)域到達(dá)探針卡的正下方。在該位置， 晶片卡盤4根據(jù)上述要領(lǐng)(方式)通過升降機(jī)構(gòu)使晶片W與探針卡7 的探針7A電氣接觸，進(jìn)行位于晶片W的(2)區(qū)域的設(shè)備的高溫檢查。
此時(shí)，在進(jìn)行晶片W的(1)區(qū)域的高溫檢查時(shí)，從該區(qū)域伸出 的探針卡7的左上部分的探針7A,在晶片W的(2)區(qū)域中與晶片W 接觸。取而代之，探針卡7的右上部分的探針7A從晶片W的(2)區(qū) 域伸出，在位于(2)區(qū)域的設(shè)備的高溫檢査中被冷卻。此時(shí)，左上部分的探針7A,通過加熱體43被加熱，維持在和與晶片W接觸部分的 探針7A實(shí)質(zhì)上相同的溫度，所以，在與位于晶片W的(2)區(qū)域的設(shè) 備接觸時(shí)，與其它的探針7A相同，在與晶片W的電極墊相同的針壓 下電氣接觸，能夠可靠進(jìn)行該部分的設(shè)備的高溫檢査。即便位于晶片 W的(2)區(qū)域的設(shè)備的高溫檢查結(jié)束，接著進(jìn)行晶片W的(3)、 (4) 區(qū)域的高溫檢査，因?yàn)榫o接著之前從晶片W伸出的探針7A,，每次都 通過該加熱體43而被加熱，能夠維持在和與晶片W接觸的探針7A實(shí) 質(zhì)上相同的溫度，所以能夠進(jìn)行穩(wěn)定并且可靠性高的高溫檢查。若晶 片W的高溫檢査結(jié)束，則能夠按照相同的方案對下一個(gè)晶片W進(jìn)行 高溫檢查。
根據(jù)以上說明的實(shí)施方式，因?yàn)樵诰ūP4上設(shè)置有與進(jìn)行晶 片W的高溫檢查時(shí)從晶片卡盤4伸出的多個(gè)探針7A,相對的加熱體43， 所以，在晶片W的高溫檢查中從晶片卡盤4伸出的多個(gè)探針7Aj維持 在和與晶片W電氣接觸的多個(gè)探針7A實(shí)質(zhì)上相同的溫度，即便通過 晶片W的分度傳送從晶片卡盤4伸出的多個(gè)探針7A,與其它探針7A 一起和晶片W接觸，也能夠在與其它的探針7A相同的針壓下與晶片 W電氣接觸，從而能夠可靠地進(jìn)行信賴性高的高溫檢查。
此外，根據(jù)本實(shí)施方式，因?yàn)榈谝?、第二溫度控制裝置46、 47聯(lián) 合工作，所以能夠配合晶片卡盤主體41的載置面的設(shè)定溫度來變更加 熱體43的設(shè)定溫度。
在上述實(shí)施方式中，對沿著晶片卡盤主體41的圓周方向隔開90。 的間隔在四個(gè)地方設(shè)置加熱體43的情況進(jìn)行了說明，但是對于根據(jù)晶 片W的分度傳送的方案在最后接觸時(shí)與伸出的探針7A相對應(yīng)的部分 設(shè)置加熱體43的情況也可以。
例如，如圖2 (a)所示，與上述實(shí)施方式相同，晶片W的檢査區(qū) 域被四分割，若從晶片W (1)的區(qū)域向著(4)的區(qū)域按照順時(shí)針分 度傳送晶片W，則如同一圖所示，緊接著之前從晶片卡盤4伸出的探 針卡7的探針7A!進(jìn)入到晶片卡盤4內(nèi)(在該圖中以粗的網(wǎng)點(diǎn)表示的 部分)，在與其它部分的探針7A實(shí)質(zhì)上相同的針壓下與晶片W電氣接 觸，能夠進(jìn)行信賴性高的高溫檢査。在進(jìn)行晶片W的最后的區(qū)域(4) 的高溫檢査時(shí)，因?yàn)闆]有進(jìn)行晶片W向下一個(gè)區(qū)域的分度傳送，所以在該區(qū)域(4)的高溫檢查時(shí)，由于沒有必要對從晶片卡盤4伸出的探
針7A,進(jìn)行加熱，所以能夠省略該部分的加熱體43。
此外，如圖2 (b)所示，若從晶片W (O的區(qū)域向著(4)的區(qū) 域按照逆時(shí)針分度傳送晶片W，則如同一圖所示，緊接著之前從晶片 卡盤4伸出的探針卡7的探針7A,進(jìn)入到晶片卡盤4內(nèi)(在該圖中以 粗的網(wǎng)點(diǎn)表示的部分)，在與其它部分的探針7A實(shí)質(zhì)上相同的針壓下 與晶片W電氣接觸，能夠進(jìn)行信賴性高的高溫檢查。在進(jìn)行晶片W的 最后的區(qū)域(4)的高溫檢査時(shí)，因?yàn)闆]有進(jìn)行晶片W向下一個(gè)區(qū)域 的分度傳送，所以在該區(qū)域(4)的高溫檢查時(shí)，由于沒有必要對從晶 片卡盤4伸出的探針7A,進(jìn)行加熱，所以能夠省略該部分的加熱體43。
其中，本發(fā)明并不受上述實(shí)施方式的任何限制，能夠?qū)Ρ景l(fā)明的 構(gòu)成要素進(jìn)行適當(dāng)變更。
工業(yè)可利用性
本發(fā)明適合應(yīng)用于對半導(dǎo)體晶片等被檢查體進(jìn)行高溫檢查的檢查 裝置。
權(quán)利要求
1. 一種檢查裝置，包括內(nèi)置有溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)并且能夠移動(dòng)的載置臺；配置在所述載置臺的上方并且具有多個(gè)探針的探針卡；和控制所述溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的第一溫度控制裝置，在所述第一溫度控制裝置的控制下利用所述溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)將所述載置臺上的所述被檢查體加熱至規(guī)定溫度，對所述被檢查體的電氣特性進(jìn)行檢查，該檢查裝置的特征在于在所述載置臺上設(shè)置有加熱體，該加熱體與所述被檢查體的高溫檢查時(shí)從所述載置臺伸出的多個(gè)探針相對。
2. 如權(quán)利要求1所述的檢查裝置，其特征在于所述加熱體被配置為從所述載置臺側(cè)面的上端部向水平方向伸出。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的檢查裝置，其特征在于 所述加熱體與第二溫度控制裝置連接，該第二溫度控制裝置用于進(jìn)行控制，以使從所述載置臺伸出的多個(gè)探針和與所述被檢查體接觸 的多個(gè)探針實(shí)質(zhì)上為相同溫度。
4. 如權(quán)利要求3中所述的檢査裝置，其特征在于 所述第一溫度控制裝置和第二溫度控制裝置構(gòu)成為互相協(xié)同工作。
全文摘要
本發(fā)明提供一種檢查裝置，即便在高溫檢查時(shí)探針卡(7)的探針(7A)從晶片卡盤(4)部分伸出，該部分探針(7A₁)也不會冷卻，在與其它部分探針(7A)相同的針壓下與晶片(W)接觸，提高高溫檢查的信賴性，其包括內(nèi)置有溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)并能夠移動(dòng)的晶片卡盤(4)；配置在晶片卡盤(4)的上方并具有多個(gè)探針(7A)的探針卡(7)；和控制溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的第一溫度控制裝置(46)，在第一溫度控制裝置(46)的控制下利用溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)將晶片卡盤(4)上的晶片(W)加熱至規(guī)定溫度來檢查晶片(W)的電氣特性，在晶片卡盤(4)上設(shè)有與晶片(W)的高溫檢查時(shí)從晶片卡盤(4)伸出的多個(gè)探針(7A₁)相對的加熱體(43)。
文檔編號G01R31/26GK101430361SQ20081016959
公開日2009年5月13日 申請日期2008年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月15日
發(fā)明者山本保人, 赤池由多加, 黑田真哉 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社