專利名稱：晶片檢查用接口和晶片檢查裝置的制作方法
晶片檢查用接口和晶片檢查裝置技術(shù)區(qū)域本發(fā)明涉及具有探針卡的晶片檢查用接口(interface:界面)和晶片檢查裝置。
背景技術(shù)：
作為晶片檢查裝置，例如，已知有對(duì)形成在晶片的多個(gè)半導(dǎo)體元件進(jìn)行電特性檢查的探針裝置或老化(burn-1n)檢查裝置。通常，探針裝置具有形成搬送晶片的搬送區(qū)域的裝載(loader)室和進(jìn)行形成在晶片上的多個(gè)半導(dǎo)體元件的電特性檢查的檢查室，并且以通過控制裝置控制裝載室和檢查室內(nèi)部的各種器械，進(jìn)行半導(dǎo)體元件的電特性檢查的方式構(gòu)成。檢查室具備:載置來自裝載室的晶片，并且在X、Y、Z和Θ方向移動(dòng)的載置臺(tái)；配置于載置臺(tái)上方的探針卡；對(duì)準(zhǔn)(alignment)機(jī)構(gòu),其與載置臺(tái)一起運(yùn)作對(duì)探針卡的多個(gè)探針(檢查針)和形成在晶片的多個(gè)半導(dǎo)體元件的各電極進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)(對(duì)位)；并且在載置臺(tái)與對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)一起運(yùn)作進(jìn)行晶片與探針卡的對(duì)準(zhǔn)以后，使探針卡的各探針與晶片各電極接觸，進(jìn)行形成于晶片的多個(gè)半導(dǎo)體元件的電特性檢查。但是，由于配置對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)需要很大的空間，導(dǎo)致檢查室也要占據(jù)很大的空間，需要確保探針裝置擁有寬敞的設(shè)置空間。因此，本發(fā)明人提出了如下方案，即探針裝置中，與檢查室分開設(shè)置的對(duì)準(zhǔn)室里進(jìn)行晶片與保持該晶片的晶片保持體之間的對(duì)準(zhǔn)，并通過對(duì)在檢查室中預(yù)先進(jìn)行與探針卡的對(duì)準(zhǔn)的升降體使用定位機(jī)構(gòu)支承晶片保持體，從檢查室取下對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)(例如，專利文獻(xiàn)I)。這個(gè)探針裝置，在檢查室中由升降體抬起的晶片保持體的晶片，通過形成在該晶片與探針卡之間的空間被減壓，被吸引到探針卡上。<現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)><專利文獻(xiàn)>專利文獻(xiàn)1:日本特愿2010-207224號(hào)說明書

發(fā)明內(nèi)容
〈發(fā)明要解決的問題>但是，由于探針卡中與晶片相對(duì)的全部的面沒有配置探針，于是如圖9 (A)所示，存在如下問題，即晶片W中與探針60沒有接觸的部分61被吸引到減壓的空間62，從而晶片W發(fā)生彎曲，并且在該部分61的附近，探針60與電極的接觸壓力升高，在電極留下針跡。另外，雖然在晶片W與探針卡63之間存在有密封部件64，但是，當(dāng)該密封部件64難以被壓縮時(shí)，如圖9 (B)所示，則會(huì)出現(xiàn)如下問題，即只有晶片W中的中央部65被吸引到被減壓的空間62，從而晶片W發(fā)生彎曲，并且在密封部件64附近探針60與電極的接觸壓力降低，從而無法正確地進(jìn)行形成在晶片上的多個(gè)半導(dǎo)體元件的電特性檢查。上述的問題都是由于晶片W將有壓力差的兩個(gè)空間分隔導(dǎo)致晶片W發(fā)生彎曲而引起的。
本發(fā)明的課題在于，提供一種晶片檢查用接口和晶片檢查裝置，其在進(jìn)行形成于晶片的多個(gè)半導(dǎo)體元件的電特性檢查時(shí)，能夠防止晶片彎曲?！唇鉀Q問題的方法〉為了解決如上所述的問題，本發(fā)明第一方面的晶片檢查用接口，其特征在于，包括:探針卡，其在與晶片相對(duì)的面配置有多個(gè)探針；保持部件，其保持該探針卡的外周；臺(tái)狀的吸盤部件，其夾著所述晶片并與所述探針卡相對(duì)；第一密封部件，其介于所述保持部件與所述吸盤部件之間并將由所述保持部件、所述探針卡和所述吸盤部件包圍的第一空間密封；和第一減壓路徑，其對(duì)所述第一空間進(jìn)行減壓，所述晶片配置于所述第一空間內(nèi)。本發(fā)明第二方面的晶片檢查用接口，其特征在于，如本發(fā)明第一方面所述的晶片檢查用接口中，所述吸盤部件具有:載置所述晶片的晶片載置面；晶片吸附路徑，其在該晶片載置面開口，對(duì)該晶片載置面與所述晶片之間的空隙進(jìn)行減壓來使所述晶片吸附到所述晶片載置面；和大氣開放路徑，其比所述晶片載置面中的所述晶片吸附路徑的開口位置更靠外側(cè)地開口，并與大氣連通。本發(fā)明第三方面的晶片檢查用接口，其特征在于，如本發(fā)明第一或第二方面所述的晶片檢查用接口還包括:第二密封部件，其介于所述探針卡與所述晶片之間并將由所述探針卡和所述晶片包圍的第二空間密封；和第二減壓路徑，其對(duì)所述第二空間進(jìn)行減壓，所述第二空間被內(nèi)包于所述第一空間(所述第二空間包含于所述第一空間的內(nèi)部)，所述晶片配置于所述第二空間內(nèi)。本發(fā)明第四方面的晶片檢查用接口，其特征在于，如本發(fā)明第一方面所述的晶片檢查用接口中，所述第一減壓路徑與所述第二減壓路徑匯合。本發(fā)明第五方面的晶片檢查用接口，其特征在于，如本發(fā)明第二方面所述的晶片檢查用接口中，所述晶片吸附路徑具有設(shè)置于所述晶片載置面的環(huán)狀的吸附槽；所述大氣開放路徑具有與所述吸附槽為同心圓狀的大氣開放槽，并且所述大氣開放槽設(shè)置于所述吸附槽的外側(cè)。本發(fā)明第六方面的晶片檢查用接口，其特征在于，如本發(fā)明第二方面所述的晶片檢查用接口中，所述第一減壓路徑將所述第一空間減壓至_lkPa'50kPa;所述晶片吸附路徑將所述晶片與所述晶片載置面之間的空隙減壓至_60kPa'80kPa。本發(fā)明第七方面的晶片檢查用接口，其特征在于，如本發(fā)明第三方面所述的晶片檢查用接口中，所述第二密封部件在壓縮方向上具有柔軟性。本發(fā)明第八方面的晶片檢查用接口，其特征在于，如本發(fā)明第三方面所述的晶片檢查用接口中，在所述探針卡中的所述第二密封部件抵接的部分設(shè)置有凹部。本發(fā)明第九方面的晶片檢查用接口，其特征在于，如本發(fā)明第三方面所述的晶片檢查用接口中，所述第二密封部件的與所述晶片抵接的部分和與所述探針卡抵接的部分中的至少一個(gè)，在與所述第二空間相反的一側(cè)傾斜。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明第十方面的晶片檢查裝置，其具有:對(duì)形成于晶片的半導(dǎo)體元件的電特性進(jìn)行檢查的檢查室，和將所述晶片搬出和搬入該檢查室的搬送機(jī)構(gòu)，該晶片檢查裝置的特征在于:所述檢查室具有晶片檢查用接口，該晶片檢查用接口包括:探針卡，其在與晶片相對(duì)的面配置有多個(gè)探針；保持部件，其保持該探針卡的外周；臺(tái)狀的吸盤部件，其夾著所述晶片并與所述探針卡相對(duì)；第一密封部件，其介于所述保持部件與所述吸盤部件之間并將由所述保持部件、所述探針卡和所述吸盤部件包圍的第一空間進(jìn)行密封；和第一減壓路徑，其對(duì)所述第一空間進(jìn)行減壓，所述晶片配置于所述第一空間內(nèi)。本發(fā)明第十一方面的晶片檢查裝置，其特征在于，如本發(fā)明第十方面所述的晶片檢查裝置中，所述吸盤部件包括:載置所述晶片的晶片載置面；晶片吸附路徑，其在該晶片載置面開口，對(duì)該晶片載置面與所述晶片之間的空隙進(jìn)行減壓來使所述晶片吸附于所述晶片載置面；和大氣開放路徑，其比所述晶片載置面中的所述晶片吸附路徑的開口位置更靠外側(cè)地開口，并與大氣連通。根據(jù)本發(fā)明，由第一密封部件密封的、由保持部件、探針卡以及吸盤部件包圍的第一空間通過第一減壓路徑減壓，并且晶片配置于第一空間內(nèi)部，因此，吸盤部件會(huì)被吸引到保持部件從而將晶片按壓到探針卡上。由此，晶片不隔開存在壓力差的兩個(gè)空間就能夠與探針卡接觸，于是，當(dāng)進(jìn)行形成在晶片上的多個(gè)半導(dǎo)體元件的電特性檢查時(shí)，可以防止晶片彎曲。


圖1是表示構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方式的晶片檢查裝置的結(jié)構(gòu)的概略圖。其中圖1(A)是俯視圖；圖1 (B)是立視圖。圖2是表示具有圖1中檢查室的晶片檢查用接口結(jié)構(gòu)的概略截面圖。圖3是進(jìn)行形成于晶片的各半導(dǎo)體元件的電特性檢查時(shí)，外側(cè)密封環(huán)和內(nèi)側(cè)密封環(huán)附近的放大截面圖。圖4是表示圖2中各密封環(huán)附近的結(jié)構(gòu)的概略放大截面圖，其中圖4 (A)表示內(nèi)側(cè)密封環(huán)的附近；圖4 (B)表示外側(cè)密封環(huán)的附近。圖5是使用了圖2的晶片檢查用接口的晶片中各半導(dǎo)體元件的電特性檢查工序圖。圖6是使用了圖2的晶片檢查用接口的晶片中各半導(dǎo)體元件的電特性檢查工序圖。圖7是表示構(gòu)成本發(fā)明另外一種實(shí)施方式的晶片檢查裝置的晶片檢查用接口的結(jié)構(gòu)的概略截面圖。圖8是圖7中吸盤頂部的俯視圖。圖9是表示現(xiàn)有的晶片檢查用接口結(jié)構(gòu)的概略截面圖。其中圖9 (A)表示晶片中沒有和探針接觸的部分彎曲的情況；圖9 (B)則表示晶片中中央部彎曲的情況。
具體實(shí)施例方式下面，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是表示構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方式的晶片檢查裝置的結(jié)構(gòu)的概略圖。其中圖1(A)為俯視圖；圖1 (B)為立視圖。圖1 (A)和圖1 (B)中，晶片檢查裝置10被分隔為:搬出搬入?yún)^(qū)域S10，其在該晶片檢查裝置10的正面搬出搬入來自晶盒(cassette)，例如前端開口片盒(FOUP) F的晶片W ;形成在圖中搬出搬入?yún)^(qū)域SlO的右側(cè)的對(duì)準(zhǔn)區(qū)域S20 ;沿搬出搬入?yún)^(qū)域SlO和對(duì)準(zhǔn)區(qū)域S20搬送晶片W的搬送區(qū)域S30 ;和沿搬送區(qū)域S30形成的晶片W的檢查區(qū)域S40。在搬出搬入?yún)^(qū)域S10、對(duì)準(zhǔn)區(qū)域S20、搬送區(qū)域S30和檢查區(qū)域S40，分別設(shè)置有載置機(jī)構(gòu)11、對(duì)準(zhǔn)室12、晶片搬送機(jī)構(gòu)13和檢查室14。晶片搬送機(jī)構(gòu)13，如圖1 (B)所示，具有:基臺(tái)(基座)13A ;通過旋轉(zhuǎn)軸能夠正反旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在基臺(tái)13A上的旋轉(zhuǎn)體13B ;在旋轉(zhuǎn)體13B上各自分別在一個(gè)方向上往復(fù)移動(dòng)的上下兩個(gè)臂(arm) 13CU3D ;使基臺(tái)13A和臂13C、13D升降的升降機(jī)構(gòu)13E ;使這些機(jī)構(gòu)沿搬送區(qū)域S30往復(fù)移動(dòng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)13F ;和設(shè)置于上臂13C的前端的拾取器(pick)13G (參照?qǐng)D2)。晶片檢查裝置10中，晶片搬送機(jī)構(gòu)13將未檢查的晶片W從前端開口片盒F搬向?qū)?zhǔn)室12，該對(duì)準(zhǔn)室12對(duì)晶片搬送機(jī)構(gòu)13的拾取器13G進(jìn)行晶片W的對(duì)準(zhǔn)，并由晶片搬送機(jī)構(gòu)13將對(duì)準(zhǔn)后的晶片W搬向檢查室14。檢查室14具有如后述的晶片檢查用接口 18。該晶片檢查用接口 18進(jìn)行形成在晶片W的多個(gè)半導(dǎo)體元件的電特性檢查。進(jìn)而，晶片搬送機(jī)構(gòu)13將檢查完的晶片W從檢查室14交給設(shè)置于針跡檢查區(qū)域S50內(nèi)部的針跡檢查裝置17，其中針跡檢查區(qū)域S50位于圖中載置機(jī)構(gòu)11的左邊；并且，針跡檢查裝置17將對(duì)檢查完的晶片W中的各半導(dǎo)體元件的電極進(jìn)行針跡(探針25的接觸痕跡)檢查，并再次由晶片搬送機(jī)構(gòu)13將檢查后的晶片W搬入載置機(jī)構(gòu)11上的前端開口片盒F0圖2是表示具有圖1中檢查室的晶片檢查用接口結(jié)構(gòu)的概略截面圖。圖2中，晶片檢查用接口 18具有:配置于檢查室14內(nèi)的頂部包括板狀部件的頂板(head plate) 19 ;配置于該頂板19的下表面的探針卡20 ;保持該探針卡20的外周并將其固定于頂板19的固定環(huán)21 (保持部件)；從檢查室14內(nèi)的底部豎立設(shè)置并沿圖中上下方向移動(dòng)的棒狀的升降器(lifter) 22 ;設(shè)置于該升降器22的頂部的臺(tái)狀的吸盤23 (chucktop:吸盤頭部)。吸盤23截面呈凸?fàn)?，并且具?在中央部中向圖中上方突出的凸部23A;和圍著該凸部23A形成比凸部23A更低一階的階差部23B。進(jìn)行形成于晶片W的各半導(dǎo)體元件的電特性檢查之前，晶片搬送機(jī)構(gòu)13上的臂13C和拾取器13G進(jìn)入檢查室14內(nèi)，并將晶片W置于探針卡20和吸盤23之間。從而，吸盤23夾著晶片W并與探針卡20相對(duì)，尤其是，凸部23A與探針卡20相對(duì)，階差部23B與包圍探針卡20的外周的固定環(huán)21相對(duì)。凸部23A的上部平面成為晶片載置面23C。吸盤23具有配置于階差部23B上的外側(cè)密封環(huán)(seal ring)24 (第一密封部件)，外側(cè)密封環(huán)24包圍凸部23A。探針卡20具有多個(gè)探針(檢查針)25，其在與吸盤23 (晶片W)相對(duì)的面，與形成在晶片W的各半導(dǎo)體元件的電極對(duì)應(yīng)地配置。固定環(huán)21將以包圍探針卡20中形成有探針25的區(qū)域的方式配置的內(nèi)側(cè)密封環(huán)26 (第二密封部件)，與探針卡20一起夾持并保持。進(jìn)行形成于晶片W的各半導(dǎo)體元件的電特性檢查時(shí)，升降器22使吸盤23向圖中上方移動(dòng)并隔著外側(cè)密封環(huán)24與固定環(huán)21抵接。此時(shí)，晶片W位于吸盤23的晶片載置面23C上，并隔著內(nèi)側(cè)密封環(huán)26與探針卡20抵接。圖3是進(jìn)行形成于晶片的各半導(dǎo)體元件的電特性檢查時(shí)，外側(cè)密封環(huán)和內(nèi)側(cè)密封環(huán)的附近的放大截面圖。圖3中，外側(cè)密封環(huán)24與固定環(huán)21、吸盤23以及內(nèi)側(cè)密封環(huán)26 —起形成外側(cè)空間27 (第一空間)，并將該外側(cè)空間27與檢查室14內(nèi)部的氣氛密封隔絕。內(nèi)側(cè)密封環(huán)26與探針卡20和晶片W —起形成內(nèi)側(cè)空間28(第二空間)，并將該內(nèi)側(cè)空間28與外側(cè)空間27密封隔絕。吸盤23具有向外側(cè)空間27開口的外側(cè)減壓路徑29(第一減壓路徑)，探針卡20和頂板19具有向內(nèi)側(cè)空間28開口的內(nèi)側(cè)減壓路徑30 (第二減壓路徑)。外側(cè)減壓路徑29和內(nèi)側(cè)減壓路徑30被各自引出至吸盤23和頂板19的外部并匯合，與排氣裝置31連接。外側(cè)減壓路徑29沿圖中箭頭方向進(jìn)行排氣，將外側(cè)空間27減壓；內(nèi)側(cè)減壓路徑30沿圖中箭頭方向進(jìn)行排氣，將內(nèi)側(cè)空間28減壓。當(dāng)外側(cè)空間27被減壓，吸盤23被吸引向固定環(huán)21。由此，吸盤23通過固定環(huán)21間接地被保持。另外，當(dāng)內(nèi)側(cè)空間28被減壓，晶片W被吸引向探針卡20。由此，晶片W通過探針卡20間接地被保持。本實(shí)施方式中，當(dāng)外側(cè)空間27被減壓，吸盤23被吸引向固定環(huán)21，因此，配置于晶片載置面23C上的晶片W被壓向由固定環(huán)21固定的探針卡20 ;并且，當(dāng)內(nèi)側(cè)空間28被減壓，晶片W本身也被引向探針卡20，于是，形成于晶片W的各半導(dǎo)體元件的電極可靠地與各個(gè)探針25接觸。圖4是表示圖2中各密封環(huán)附近結(jié)構(gòu)的概略放大截面圖，其中圖4 (A)表示內(nèi)側(cè)密封環(huán)的附近；圖4 (B)表示外側(cè)密封環(huán)的附近。圖4 (A)中，內(nèi)側(cè)密封環(huán)26，其截面形狀呈橫臥的大致T字形狀，并且具有:被固定環(huán)21和探針卡20夾著并向探針25延伸出的基部26A ;設(shè)置于該基部26A的前端并向各個(gè)探針卡20突出的接觸部26B (與探針卡抵接的部分);和向晶片W突出的接觸部26C (與晶片抵接的部分)。內(nèi)側(cè)密封環(huán)26中，接觸部26B和接觸部26C均向內(nèi)側(cè)空間28相反側(cè)傾斜而形成。如后面所述，在吸盤23被吸拉向(吸向)固定環(huán)21之前，只有晶片W與探針卡20抵接并被吸引，但是這時(shí)，由于內(nèi)側(cè)空間28通過內(nèi)側(cè)減壓路徑30被減壓，而夾著內(nèi)側(cè)密封環(huán)26，相反側(cè)處于檢查室14內(nèi)的氣氛，于是，內(nèi)側(cè)密封環(huán)26的接觸部26B和接觸部26C如圖中虛線所示，被吸向內(nèi)側(cè)空間28側(cè)。但是，因?yàn)榻佑|部26B和接觸部26C均向內(nèi)側(cè)空間28相反側(cè)傾斜而形成，所以當(dāng)被吸向內(nèi)側(cè)空間28側(cè)時(shí)，各自以與基部26A的連接部為中心旋轉(zhuǎn)并被拉向內(nèi)側(cè)空間28側(cè)，其結(jié)果，接觸部26B和接觸部26C的前端更強(qiáng)地與探針卡20和晶片W抵接(參照?qǐng)D中虛線)。因此，將晶片W拉向探針卡20時(shí)，即使只對(duì)內(nèi)側(cè)空間28進(jìn)行減壓也不妨礙內(nèi)側(cè)空間28的密封。接觸部26C中，確保與基部26A從連接部到前端部為規(guī)定長(zhǎng)度，例如1.2mm。另外，在探針卡20中在接觸部26B抵接的部分設(shè)置有凹部20A，確保接觸部26B中與基部26A的從連接部到前端部的長(zhǎng)度例如為1.2_。從而，當(dāng)晶片W被拉向探針卡20時(shí)，內(nèi)側(cè)密封環(huán)26在被壓縮方向上具有高柔軟性。其結(jié)果，能夠防止晶片W從內(nèi)側(cè)密封環(huán)26受到反作用力而彎曲。另外，圖4(B)中，外側(cè)密封環(huán)24具有橫臥的大致L字形狀的截面形狀，并且具有:配置于階差部23B的基部24A ;和從該基部24A向圖中上方突出的接觸部24B。外側(cè)密封環(huán)24中，接觸部24B向外側(cè)空間27相反側(cè)傾斜而形成。由于吸盤23被拉向固定環(huán)21時(shí)，外側(cè)空間27由外側(cè)減壓路徑29被減壓的同時(shí)，夾著外側(cè)密封環(huán)24，相反側(cè)處于檢查室14內(nèi)的氣氛，因此外側(cè)密封環(huán)24的接觸部24B如圖中虛線所示被吸向外側(cè)空間27側(cè)。但是，由于接觸部24B向外側(cè)空間27相反側(cè)傾斜而形成，因此當(dāng)它被吸向外側(cè)空間27側(cè)時(shí)，以與基部24A的連接部為中心旋轉(zhuǎn)并被拉向外側(cè)空間27側(cè)，其結(jié)果，接觸部24B的前端更加強(qiáng)地與固定環(huán)21抵接(參照?qǐng)D中虛線)。因此，將吸盤23拉向固定環(huán)21時(shí)，不妨礙外側(cè)空間27的密封。接觸部24B中，確保與基部24A的從連接部到前端部為規(guī)定長(zhǎng)度，例如1.2mm。因此，外側(cè)密封環(huán)24，當(dāng)吸盤23被拉向固定環(huán)21時(shí)，在被壓縮方向上具有高柔軟性，能夠防止吸盤23從外側(cè)密封環(huán)24受到反作用力而彎曲。接著，說明圖2中使用晶片檢查用接口的晶片中各半導(dǎo)體元件的電特性檢查。圖5和圖6是使用圖2的晶片檢查用接口的晶片中各半導(dǎo)體元件的電特性檢查工序圖。首先，晶片搬送機(jī)構(gòu)13將對(duì)準(zhǔn)后的晶片W搬入檢查室14內(nèi)，并使與拾取器13G進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)后的晶片W與探針卡20相對(duì)。此時(shí)，晶片搬送機(jī)構(gòu)13使臂13C微小地移動(dòng)，進(jìn)行拾取器13G與探針卡20的對(duì)準(zhǔn)(圖5 (A))。由此，進(jìn)行晶片W與探針20的對(duì)準(zhǔn)。接著，晶片搬送機(jī)構(gòu)13使拾取器13G向探針卡20移動(dòng)，使晶片W與晶片卡20抵接。這時(shí)，由于正進(jìn)行晶片W與探針卡20的對(duì)準(zhǔn)，探針卡20的各探針25與形成在晶片W的各半導(dǎo)體元件的電極抵接(圖5 (B))。接著，當(dāng)晶片W與探針卡20抵接并由內(nèi)側(cè)密封環(huán)26、探針卡20和晶片W形成內(nèi)側(cè)空間28，內(nèi)側(cè)減壓路徑30對(duì)內(nèi)側(cè)空間28進(jìn)行減壓并將晶片W拉向探針卡20并暫時(shí)接合。其后，拾取器13G離開晶片W并通過晶片搬送機(jī)構(gòu)13退出檢查室14 (圖5 (C))。接著，升降器22將吸盤23移向上方使其與固定環(huán)21抵接。此時(shí)，由于吸盤23的凸部23A從階差部(臺(tái)階部)23B向上方突出，因此晶片載置面23C與暫時(shí)接合到探針卡20的晶片W抵接，結(jié)果使得晶片W位于晶片載置面23C上(圖6 (A))。接著，吸盤23與固定環(huán)21抵接，并且當(dāng)由內(nèi)側(cè)密封環(huán)26、固定環(huán)21、吸盤23和外側(cè)密封環(huán)24形成外側(cè)空間27，外側(cè)減壓路徑29對(duì)外側(cè)空間27進(jìn)行減壓并將吸盤23拉向固定環(huán)21，由固定環(huán)21間接地保持吸盤23。此時(shí)，被拉向固定環(huán)21的吸盤23將位于晶片載置面23C上的晶片W按壓向探針卡20，但是，由于吸盤23比晶片W具有更高的剛性，于是能夠?qū)⒕琖均勻地按壓到探針卡20。另外，由于外側(cè)減壓路徑29和內(nèi)側(cè)減壓路徑30匯合連接到排氣裝置31，當(dāng)對(duì)外側(cè)空間27和內(nèi)側(cè)空間28進(jìn)行減壓時(shí)，能夠?qū)⑼鈧?cè)空間27的壓力和內(nèi)側(cè)空間28的壓力設(shè)定成同樣的值。其結(jié)果，能夠防止將外側(cè)空間27和內(nèi)側(cè)空間28分隔的內(nèi)側(cè)密封環(huán)26和既面向外側(cè)空間27也面向內(nèi)側(cè)空間28的吸盤23變形。其后，升降器22向圖中下方移動(dòng)并離開吸盤23 (圖6 (B))。接著，使規(guī)定值的電流從各探針25流向半導(dǎo)體元件的電極并進(jìn)行各半導(dǎo)體元件的電特性檢查以后，結(jié)束本次檢查。根據(jù)構(gòu)成本實(shí)施方式的晶片檢查裝置10，由外側(cè)密封環(huán)24進(jìn)行密封的、由固定環(huán)
21、探針卡20和吸盤23包圍的外側(cè)空間27通過外側(cè)減壓路徑29被減壓，晶片W配置于由外側(cè)空間27包圍的內(nèi)側(cè)空間28內(nèi)，因此吸盤23被拉向固定環(huán)21并將晶片W按壓向探針卡20。由此，由于晶片W不分隔存在壓力差的兩個(gè)空間就能夠與探針卡20抵接，于是當(dāng)進(jìn)行形成在晶片W的多個(gè)半導(dǎo)體元件的電特性檢查時(shí)，可以防止晶片W彎曲。另外，半導(dǎo)體檢查裝置10中，由于由內(nèi)側(cè)密封環(huán)26密封的、由探針卡20和晶片W包圍的內(nèi)側(cè)空間28通過內(nèi)側(cè)減壓路徑30被減壓，因此使吸盤23隔著外側(cè)密封環(huán)24與固定環(huán)21抵接形成外側(cè)空間27之前，能夠只將晶片W拉向探針卡20并暫時(shí)接合。本實(shí)施方式中，雖然使用的是截面呈大致L字形狀和大致T字形狀的外側(cè)密封環(huán)24和內(nèi)側(cè)密封環(huán)26，但是，主要為了控制成本，也可以使用截面呈圓形的O環(huán)作為其密封環(huán)。另外，雖然吸盤23配置于各檢查室14，但是也可以只將一個(gè)吸盤23作為晶片檢查裝置10設(shè)置于與各檢查室14不同的地方，并且當(dāng)進(jìn)行晶片W的各半導(dǎo)體元件的電特性檢查時(shí)，由晶片搬送機(jī)構(gòu)13將吸盤23搬入檢查室14，并通過晶片搬送機(jī)構(gòu)13將其抬向固定環(huán)21。由此，能夠從檢查室14撤除吸盤23和升降器22使各檢查室14的大小進(jìn)一步變小。然而，使用晶片檢查裝置的晶片中半導(dǎo)體元件的電特性檢查進(jìn)行的環(huán)境有時(shí)會(huì)在如90°C的高溫氣氛乃至如-30°C的低溫氣氛中進(jìn)行，適用于所述特性檢查的晶片檢查用接口的吸盤部件內(nèi)置有用于調(diào)整晶片溫度的溫度控制裝置。作為溫度控制裝置可以舉出例如加熱用的電熱器、冷卻用的制冷設(shè)備等。具有內(nèi)置溫度控制裝置的吸盤部件的晶片檢查用接口中，為了提高吸盤部件的晶片載置面與載置于該晶片載置面的晶片之間的熱傳導(dǎo)效率，需要將晶片與晶片載置面緊貼在一起，通常，在吸盤部件設(shè)置有晶片吸附元件，其對(duì)晶片與晶片載置面之間的空隙進(jìn)行減壓使該晶片W吸附在晶片載置面上。晶片吸附元件包括:例如，設(shè)置于吸盤部件的晶片載置面的晶片吸附槽；和經(jīng)由連結(jié)流路連結(jié)到該晶片吸附槽的吸引裝置。然而，上述的實(shí)施方式中所述的晶片檢查用接口(參照?qǐng)D2)中，為了防止晶片彎曲并且為了將晶片W與探針卡20的探針25緊貼在一起，將由固定環(huán)21，探針卡20和吸盤23所包圍的外側(cè)空間27保持在規(guī)定的減壓狀態(tài)。從而，當(dāng)將圖2的實(shí)施方式中的外側(cè)空間27和其減壓路徑等應(yīng)用到具有內(nèi)置溫度控制裝置的吸盤部件的晶片檢查用接口時(shí)，當(dāng)在晶片與晶片載置面之間的抵接面產(chǎn)生空隙時(shí)出現(xiàn)如下的問題。也就是說，將晶片W吸附到晶片載置面23C的吸附壓力例如為_80kPa，其減壓程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外側(cè)空間27內(nèi)的壓力例如_2kPa。因此，當(dāng)在晶片W與晶片載置面23C之間的抵接面存在空隙，通過用于吸附晶片W的減壓，外側(cè)空間27被減壓，因此，無法通過排氣裝置31對(duì)外側(cè)空間27內(nèi)部的壓力進(jìn)行控制，例如，使得外側(cè)空間27內(nèi)的壓力極端下降，探針卡20與晶片W的抵接壓力變得過大，有可能會(huì)損傷探針卡20的探針25。另外，晶片與吸盤部件的載置面，由于都由硬質(zhì)部件形成，因此接觸面上容易產(chǎn)生空隙。另外，也存在由于晶片與晶片載置面之間夾著異物而產(chǎn)生空隙。于是，本發(fā)明人為了解決這種問題，在具有載置晶片的晶片載置面和在該晶體載置面開口并對(duì)晶片與晶片載置面之間的空隙進(jìn)行減壓使晶片吸附到晶片載置面的晶片吸附路徑的吸盤部件中，設(shè)置與晶片載置面中的上述晶片吸附路徑的開口位置相比靠外側(cè)開口、并且與大氣連通的大氣開放路徑，由此，當(dāng)晶片與晶片載置面之間產(chǎn)生空隙時(shí)，通過用于吸附晶片的減壓，吸引大氣，并且，即使用于吸附晶片的減壓中有泄漏，也使外側(cè)空間27的壓力不受到影響。圖7是表示構(gòu)成本發(fā)明另外一種實(shí)施方式的晶片檢查裝置的晶片檢查用接口結(jié)構(gòu)的概略截面圖，圖8是圖7中吸盤23的俯視圖。此晶片檢查用接口 38其構(gòu)成和作用與上述的圖2中晶片檢查用接口基本相同。從而，對(duì)于重復(fù)的結(jié)構(gòu)附上相同的符號(hào)略去說明。下面，將與上述實(shí)施方式不同的結(jié)構(gòu)和作用為中心說明此另外一種實(shí)施方式。圖7和圖8中，吸盤23的凸部23A的上部平面，即晶片載置面23C，設(shè)置有以同心圓狀形成的多個(gè)例如三個(gè)晶片吸附槽41a、41b和41c。晶片吸附槽41a 41c是例如各自寬度為0.5mm，深度為0.5mm的圓形的槽，例如，它經(jīng)由截面0.5Φ的連結(jié)流路42a 42c各自連結(jié)到同一個(gè)減壓流路43。減壓流路43由例如截面2.5Φ的配管(管道)形成，并連結(jié)到省略圖示的減壓裝置。晶片吸附槽41a 41c、連結(jié)流路42a 42c以及減壓流路43構(gòu)成晶片吸附路徑44。在最外周的晶片吸附槽41c的外側(cè)，設(shè)置有與該晶片吸附槽41c呈同心圓狀形成的大氣開放槽45。大氣開放槽45經(jīng)由連結(jié)流路46連結(jié)到大氣流路47。大氣流路47貫通例如吸盤23的階差部23B的側(cè)壁面與大氣連通。大氣開放槽45、連結(jié)流路46和大氣流路47構(gòu)成大氣開放路徑48。另外，大氣開放槽45位于比晶片載置面23C中晶片吸附槽41c的開口位置更靠外側(cè)且位于比連接到外側(cè)空間27的吸盤23的凸部23A的外周面更靠?jī)?nèi)側(cè)。接下來說明使用具有這種結(jié)構(gòu)的晶片檢查用接口的晶片檢查裝置的晶片W中各半導(dǎo)體元件的電特性檢查。本實(shí)施方式中，半導(dǎo)體元件的電特性檢查進(jìn)行方式與上述的圖5和圖6是一樣的。也就是說，首先，由晶片搬送機(jī)構(gòu)13將晶片W搬入到檢查室14內(nèi)部，進(jìn)行晶片W和探針卡20的對(duì)準(zhǔn)，其后，通過將晶片W與探針卡20抵接，使探針卡20的各探針25與形成在晶片W上的各半導(dǎo)體元件的電極接觸。接著，通過晶片W與探針卡20的抵接對(duì)內(nèi)側(cè)密封環(huán)26、探針卡20以及晶片W之間形成的內(nèi)側(cè)空間28進(jìn)行減壓，并將晶片W暫時(shí)接合到探針卡20。晶片W暫時(shí)接合后，晶片搬送機(jī)構(gòu)13從檢查室退出，其后，升降器22 (參照?qǐng)D6)移向上方將吸盤23與固定環(huán)21抵接。此時(shí)，吸盤23的凸部23A抵接暫時(shí)接合到探針卡20的晶片W，并且用凸部23A的上部平面，即晶片載置面23 C來支承晶片W。接著，通過吸盤23與固定環(huán)21抵接，對(duì)內(nèi)側(cè)密封環(huán)26、固定環(huán)21、吸盤23和外側(cè)密封環(huán)24之間形成的外側(cè)空間27進(jìn)行減壓，并將吸盤23拉向固定環(huán)21，通過該吸盤23將晶片W均勻地按壓到探針卡20。此時(shí)，外側(cè)空間27和內(nèi)側(cè)空間28通過相同的排氣裝置31被減壓，并設(shè)定成相同的值。因此，內(nèi)側(cè)密封環(huán)26和吸盤23不變形。接下來，由在吸盤23的晶片載置面23C開口的晶片吸附槽41a 41c、連結(jié)流路42a^42c和減壓流路43形成的晶片吸附路徑44，將晶片W與晶片載置面23C之間的空隙減壓到例如_80kPa，使晶片W吸附在晶片載置面23C。此時(shí)，在晶片W與晶片載置面23C的接觸面，即使由于兩者為硬質(zhì)部件或夾住異物而產(chǎn)生空隙，在晶片吸附槽41c的外周部，由于設(shè)置有連通到大氣的大氣開放槽45，因此沿箭頭44a被吸引的晶片吸附路徑44進(jìn)行的減壓，經(jīng)由晶片W與晶片載置面23C之間的空隙吸引沿箭頭48a流通的大氣開放路徑48內(nèi)的大氣。因此，外側(cè)空間27的壓力不受到由用于將晶片W吸附到晶片載置面23C的減壓引起的壞影響，并由排氣裝置31良好地進(jìn)行控制。將晶片W吸附到晶片載置面23C以后，使用內(nèi)置于吸盤23的略去圖示的溫度控制裝置將晶片W調(diào)整到規(guī)定溫度，例如90°C或_30°C。其后，從探針卡20的各探針25將規(guī)定值的電流流向各半導(dǎo)體元件的電極并按所希望溫度進(jìn)行電特性檢查，之后結(jié)束本檢查。根據(jù)本實(shí)施方式，由于在吸盤23的晶片載置面23C形成的晶片吸附槽41a 41c的外周部，設(shè)置有通過連結(jié)流路46和大氣流路47連通到大氣的大氣開放槽45，因此，在晶片W與晶片載置面23C之間，即使由于兩者都是硬質(zhì)部件或由于夾著異物而產(chǎn)生空隙，該空隙引起的減壓泄漏，也會(huì)經(jīng)由大氣開放路徑48來吸引大氣。從而，即使在晶片W與晶片載置面23C之間產(chǎn)生空隙，也不會(huì)由用于將晶片W吸附到晶片載置面23C的減壓對(duì)外側(cè)空間27的壓力施加壞影響，并由排氣裝置31能夠良好而且穩(wěn)定地控制外側(cè)空間27的壓力，并且，可以防止外側(cè)空間27減壓到要求以上引起的弊病，例如，可以防止晶片W以超過要求的壓力抵接探針卡20的探針25而發(fā)生損傷。本實(shí)施方式中，配置有晶片W的外側(cè)空間27和內(nèi)側(cè)空間28的壓力例如為-1kPa -50kPa，當(dāng)把晶片W吸附到晶片載置面23C時(shí)的壓力例如為_60kPa _80kPa。本實(shí)施方式中，雖然大氣開放路徑48中的大氣流路47和晶片吸附路徑44中的減壓路徑43在同一截面上形成(參照?qǐng)D7 )，但是本發(fā)明并不限于此，也可以將大氣流路47和減壓流路43沿吸盤23的周方向按規(guī)定角度錯(cuò)開，并由此顯示在不同的截面上。本實(shí)施方式中，雖然晶片吸附槽由以同心圓狀形成的三個(gè)晶片吸附槽41a 41c構(gòu)成，但是晶片吸附槽的個(gè)數(shù)，并不受到特別的限制，也可以是一個(gè)或兩個(gè)或四個(gè)以上。本實(shí)施方式中，外側(cè)空間27和內(nèi)側(cè)空間28的壓力按照探針卡20中探針25的個(gè)數(shù)進(jìn)行調(diào)整。也就是說，外側(cè)空間27和內(nèi)側(cè)空間28的壓力調(diào)整為:當(dāng)探針卡20中各探針25抵接晶片W中半導(dǎo)體元件的電極時(shí)，對(duì)應(yīng)于每一根探針的按壓力例如為5 10g。在這里，將外側(cè)空間27和內(nèi)側(cè)空間28的壓力調(diào)整為:假定探針卡20中的探針25的數(shù)目例如為3000根，則探針卡20按壓晶片W的全部按壓力例如為:5 (g) X3000 / 1000=15 (kg)假定探針卡20為330ι πιΦ的圓板狀,求得全按壓力為15 (kg)時(shí)外側(cè)空間27和內(nèi)側(cè)空間28內(nèi)的設(shè)定壓力為:15 (kgf) X9.8/ ( π X (330/2) 2) =0.00172 (MPa) =1.72 (kPa)。于是，本另一種實(shí)施方式當(dāng)中，外側(cè)空間27和內(nèi)側(cè)空間28的壓力被控制在例如為-1.72 (kPa)0但是，也存在將探針卡20的重量或內(nèi)側(cè)密封環(huán)26和外側(cè)密封環(huán)24的變形所需要的載荷作為修正值，追加15kg的情況。以上，用實(shí)施方式詳細(xì)說明了本發(fā)明，但是，本發(fā)明并不限于這些實(shí)施方式之中。〈符號(hào)說明〉W 晶片14檢查室18晶片檢查用接口20探針卡21固定環(huán)23 吸盤24外側(cè)密封環(huán)24B接觸部
25 探針26內(nèi)側(cè)密封環(huán)26B、26C 接觸部27外側(cè)空間28內(nèi)側(cè)空間29外側(cè)減壓路徑30內(nèi)側(cè)減壓路徑41a 41c晶片吸附槽44晶片吸附路徑45大氣開放槽48大氣開放路徑。
權(quán)利要求
1.一種晶片檢查用接口，其特征在于，包括: 探針卡，其在與晶片相對(duì)的面配置有多個(gè)探針； 保持部件，其保持該探針卡的外周； 臺(tái)狀的吸盤部件，其夾著所述晶片并與所述探針卡相對(duì)； 第一密封部件，其介于所述保持部件與所述吸盤部件之間并將由所述保持部件、所述探針卡和所述吸盤部件包圍的第一空間密封；和第一減壓路徑，其對(duì)所述第一空間進(jìn)行減壓， 所述晶片配置于所述第一空間內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的晶片檢查用接口，其特征在于: 所述吸盤部件具有: 載置所述晶片的晶片載置面； 晶片吸附路徑，其在該晶片載置面開口，對(duì)該晶片載置面與所述晶片之間的空隙進(jìn)行減壓來使所述晶片吸附到所述晶片載置面；和 大氣開放路徑，其比所述晶片載置面中的所述晶片吸附路徑的開口位置更靠外側(cè)地開口，并與大氣連通。`
3.如權(quán)利要求1或2所述的晶片檢查用接口，其特征在于: 還包括: 第二密封部件，其介于所述探針卡與所述晶片之間并將由所述探針卡和所述晶片包圍的第二空間密封；和 第二減壓路徑，其對(duì)所述第二空間進(jìn)行減壓， 所述第二空間被內(nèi)包于所述第一空間，所述晶片配置于所述第二空間內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的晶片檢查用接口，其特征在于: 所述第一減壓路徑與所述第二減壓路徑匯合。
5.如權(quán)利要求2所述的晶片檢查用接口，其特征在于: 所述晶片吸附路徑具有設(shè)置于所述晶片載置面的環(huán)狀的吸附槽； 所述大氣開放路徑具有與所述吸附槽為同心圓狀的大氣開放槽，并且所述大氣開放槽設(shè)置于所述吸附槽的外側(cè)。
6.如權(quán)利要求2所述的晶片檢查用接口，其特征在于: 所述第一減壓路徑將所述第一空間減壓至_lkPa'50kPa ； 所述晶片吸附路徑將所述晶片與所述晶片載置面之間的空隙減壓至_60kPa'80kPa。
7.如權(quán)利要求3所述的晶片檢查用接口，其特征在于: 所述第二密封部件在壓縮方向上具有柔軟性。
8.如權(quán)利要求3所述的晶片檢查用接口，其特征在于: 在所述探針卡中的所述第二密封部件抵接的部分設(shè)置有凹部。
9.如權(quán)利要求3所述的晶片檢查用接口，其特征在于: 所述第二密封部件的與所述晶片抵接的部分和與所述探針卡抵接的部分中的至少一個(gè)，在與所述第二空間相反的一側(cè)傾斜。
10.一種晶片檢查裝置，其具有: 對(duì)形成于晶片的半導(dǎo)體元件的電特性進(jìn)行檢查的檢查室，和將所述晶片搬出和搬入該檢查室的搬送機(jī)構(gòu)，該晶片檢查裝置的特征在于: 所述檢查室具有晶片檢查用接口， 該晶片檢查用接口包括: 探針卡，其在與晶片相對(duì)的面配置有多個(gè)探針； 保持部件，其保持該探針卡的外周； 臺(tái)狀的吸盤部件，其夾著所述晶片并與所述探針卡相對(duì)； 第一密封部件，其介于所述保持部件與所述吸盤部件之間并將由所述保持部件、所述探針卡和所述吸盤部件包圍的第一空間進(jìn)行密封；和第一減壓路徑，其對(duì)所述第一空間進(jìn)行減壓， 所述晶片配置于所述第一空間內(nèi)。
11.如權(quán)利要求10所述的晶片檢查裝置，其特征在于: 所述吸盤部件包括: 載置所述晶片的晶片載置面； 晶片吸附路徑，其在該晶片載置面開口，對(duì)該晶片載置面與所述晶片之間的空隙進(jìn)行減壓來使所述晶片吸附于所述晶片載置面；和 大氣開放路徑，其比所述晶片載置面中的所述 晶片吸附路徑的開口位置更靠外側(cè)地開口，并與大氣連通。
全文摘要
本發(fā)明提供一種晶片檢查用接口，當(dāng)進(jìn)行形成在多個(gè)半導(dǎo)體元件的電特性檢查時(shí)能夠防止晶片彎曲。晶片檢查用接口(18)包括配置有多個(gè)探針(25)的探針卡(20)；保持該探針卡(20)的固定環(huán)(21)；夾著晶片(W)使其與探針卡(20)相對(duì)的吸盤(23)；密封由固定環(huán)(21)、探針卡(20)和吸盤(23)包圍的外側(cè)空間(27)的外側(cè)密封環(huán)(24)；對(duì)外側(cè)空間(27)進(jìn)行減壓的外側(cè)減壓路徑(29)；密封由探針卡(20)和晶片(W)包圍的內(nèi)側(cè)空間(28)的內(nèi)側(cè)密封環(huán)(26)；對(duì)內(nèi)側(cè)空間(28)進(jìn)行減壓的內(nèi)側(cè)減壓路徑(30)。內(nèi)側(cè)空間(28)被包含于外側(cè)空間(27)且晶片(W)配置于內(nèi)側(cè)空間(28)內(nèi)。
文檔編號(hào)G01R31/26GK103163334SQ201210517530
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者山田浩史 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社