檢查裝置的制作方法

專利名稱：檢查裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及適用于使用探針卡對半導體晶片等的被檢査體進行高 溫檢查的檢查裝置，更詳細地說，本發明涉及能夠提高高溫檢查地可 靠性地檢査裝置。
背景技術：
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;從盒內逐個地對晶片W進行搬送的晶片搬送機構(圖未示出)； 和在搬送晶片W的中途進行晶片的預校準的副卡盤(圖未示出)。如 圖3所示，探針室2包括用于載置晶片W并且構成為能夠經由XY 臺4A沿水平方向移動的晶片卡盤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 行校準(alignment)的校準機構8，在晶片卡盤4經由XY臺4A沿水 平方向移動期間通過校準機構8對晶片W的電極墊和探針7A進行校 準，之后，經由內置于晶片卡盤4的溫度調節機構將晶片W加熱至規 定溫度，迸行晶片W的高溫檢查。
如圖3所示，校準機構8具有對晶片W進行攝像的第一攝像單元 8A以及對探針7A進行攝像的第二攝像單元8B，構成為第一攝像單元 8A通過校準橋8C能夠在探針室2的背面和探針中心之間移動。探針 卡7經由連接桿9與測試頭T電氣連接。
例如，在進行晶片的高溫檢査時，使用內置于晶片卡盤4的溫度 調節機構將晶片卡盤4上的晶片W加熱至例如15(TC左右，另一方面， 經由校準機構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進行校準，之后，使晶片W的電極墊和探針7A接觸，進一步使晶片W過驅動(過載)在15(TC的溫度下對晶片W進行檢査。
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，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被加熱而緩緩發生熱膨脹。因該熱膨 脹導致探針7A的針尖位置從校準時的針尖位置變化，從而引起探針7 A和電極墊的接觸不良。
因此，在專利文獻l中，揭示有下述技術，即，在檢查開始之前 使用預加熱專用熱板對探針卡7進行預加熱，從而將探針卡7加熱至 檢查時的溫度，使得在檢査時探針卡7主體和探針7A不發生上述熱膨 脹。此外，當對晶片卡盤4上的晶片W和下一個晶片W進行交換時， 在晶片卡盤4從探針卡4離開期間為了不使探針卡7冷卻而發生收縮， 使用預加熱專用熱板將探針卡7維持在檢查時的溫度。
專利文獻1:日本特開2004-266206
然而，在上述專利文獻l中，例如如圖4 (a)、 (b)所示，當探針 卡7的一部分從晶片卡盤4伸出而被冷卻時，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 該部分的設備進行高溫檢查的可能。
其中，圖4 (a)表示的是將晶片W分成四個區域按照(1) (4) 的順序進行檢査的情況，在該圖中，網點部分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接觸的狀態的探針卡7被隔 斷的側視圖。

發明內容
本發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質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。
本發明的第一方面提供一種檢查裝置，包括內置有溫度調節機 構并且能夠移動的載置臺；配置在所述載置臺的上方并且具有多個探 針的探針卡；和控制所述溫度調節機構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節機構將所述載置臺上的 所述被檢查體加熱至規定溫度，對所述被檢査體的電氣特性進行檢査， 該檢查裝置的特征在于在所述載置臺上設置有加熱體，該加熱體與 所述被檢查體的高溫檢査時從所述載置臺伸出的多個探針相對。
此外，本發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面的上端部向水平 方向伸出。
此外，本發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行控制，使得從所述載置臺伸出的多個探針和與 所述被檢查體接觸的多個探針實質上為相同溫度。
此外，本發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成為互相 協同工作。
根據本發明，能夠提供下述檢查裝置，即便在高溫檢查時，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質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)分別表示的是本發明的檢査裝置的一個實施方式的 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送方向不同時的晶片卡 盤的平面圖。
圖3是表示現有的檢査裝置的一個例子的圖，是部分地隔斷探針 室的正面圖。圖4(a)、 (b)是分別表示現有的晶片卡盤和探針卡的位置關的圖， (a)表示的是其平面圖，(b)表示的是隔斷探針卡的側面圖。 標號說明
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)
具體實施例方式
以下，參照圖l、圖2所示的實施方式對本發明進行說明。此外， 在各圖中，圖1 (a)、 (b)分別表示的是本發明的檢查裝置的一個實施 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送方向不同時的晶片卡盤的平面圖。
本實施方式的檢查裝置，具有與現有技術相同的裝載室以及探針 室。探針室具有能夠移動的晶片卡盤、探針卡以及校準機構，基本上 除晶片卡盤的結構不同之外，均以現有的探針室為基準構成。因此， 以下對于與現有技術相同或者相當的部分標注相同的標號來對本發明 進行說明。
例如，如圖1的(a)、 (b)所示，本實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包括內置有溫度調節機構(圖 未示出)的晶片卡盤主體41;經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內置有升降機構并且構成為通過e方向驅動機構(圖未示出)能
夠旋轉。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，當探針卡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，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 應的面積。因此，在高溫檢查時從晶片卡盤主體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實質上 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 以順時針分度傳送晶片W，則對于探針卡7而言，在各個位置在與加 熱體43對應的部分的探針7A伸出。加熱體43加熱從晶片卡盤7伸出 的探針7A,，能夠將其維持在與晶片卡盤主體41上的晶片W電氣接觸 的探針7A實質上同一溫度。
此外，如圖1 (b)所示，內置于晶片卡盤主體41的溫度調節機構 與第一溫度控制裝置46連接，第一溫度控制裝置46構成為控制溫度 調節機構，將晶片卡盤主體41的載置面上的晶片W設定為檢查所需 要的溫度。溫度調節機構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)，根據溫度傳感器的檢測溫度將晶片卡 盤主體41的載置面設定為規定溫度。例如當在+ 15(TC下進行晶片W 的高溫檢查時，第一溫度控制裝置46根據溫度傳感器的檢測溫度控制 溫 度調節機構，將晶片卡盤主體41上的晶片W設定為+ 15(TC。當進 行晶片W的低溫檢查時，第一溫度控制裝置46通過溫度調節機構將 晶片W冷卻至低溫檢查時所要求的溫度。其中，溫度調節機構具有加 熱機構以及冷卻機構。
此外，如圖1 (b)所示，加熱體43與第二溫度控制機構47連接，通過第二溫度控制機構47而被設定為規定溫度。在加熱體43上安裝 有溫度傳感器(圖未示出)，第二溫度控制機構47根據溫度傳感器的 溫度將加熱體43維持在規定的設定溫度。此外，如圖1 (b)所示，第 二溫度控制機構47與第一溫度控制裝置46連接，構成為與第一溫度 控制裝置46聯合工作。例如，在將晶片W設定為+ 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,，將其設定在與晶片 W電氣接觸的探針7A實質上相同的溫度。由此，通過第一、第二溫 度控制裝置46、 47聯合工作，能夠根據晶片卡盤主體41的載置面的 設定溫度變更加熱體43的設定溫度。
接著，對進行高溫檢查時的檢查裝置的動作進行說明。若預先被 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， 則經由校準機構(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的規定探針7A進行校準。在該校準后，晶片卡盤4經由 XY臺(圖未示出)將晶片W移動至最初應該進行檢査的位置，之后， 在該位置上通過內置于晶片卡盤主體41的升降機構使晶片W上升， 使其與探針卡7的探針7A接觸，進一歩若晶片W過驅動(過壓 (overdrive)),則晶片W的電極墊與探針7A電氣接觸。此時，如圖1 (a)所示，探針卡7的探針7A與晶片W的位于(1)區域的設備的 電極墊電氣接觸。
在進行晶片W的(1)區域的設備的高溫檢査期間，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)區域 的設備的高溫檢查結束，則晶片卡盤主體41通過升降機構下降，晶片 W從探針卡7的探針7A離開。在該狀態下，晶片卡盤4通過XY臺分 度傳送晶片W，晶片W的(2)區域到達探針卡的正下方。在該位置， 晶片卡盤4根據上述要領(方式)通過升降機構使晶片W與探針卡7 的探針7A電氣接觸，進行位于晶片W的(2)區域的設備的高溫檢查。
此時，在進行晶片W的(1)區域的高溫檢查時，從該區域伸出 的探針卡7的左上部分的探針7A,在晶片W的(2)區域中與晶片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 域伸出，在位于(2)區域的設備的高溫檢査中被冷卻。此時，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實質上相同的溫度，所以，在與位于晶片W的(2)區域的設 備接觸時，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，能夠可靠進行該部分的設備的高溫檢査。即便位于晶片 W的(2)區域的設備的高溫檢查結束，接著進行晶片W的(3)、 (4) 區域的高溫檢査，因為緊接著之前從晶片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 質上相同的溫度，所以能夠進行穩定并且可靠性高的高溫檢查。若晶 片W的高溫檢査結束，則能夠按照相同的方案對下一個晶片W進行 高溫檢查。
根據以上說明的實施方式，因為在晶片卡盤4上設置有與進行晶 片W的高溫檢查時從晶片卡盤4伸出的多個探針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伸出的多個探針7Aj維持 在和與晶片W電氣接觸的多個探針7A實質上相同的溫度，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，從而能夠可靠地進行信賴性高的高溫檢查。
此外，根據本實施方式，因為第一、第二溫度控制裝置46、 47聯 合工作，所以能夠配合晶片卡盤主體41的載置面的設定溫度來變更加 熱體43的設定溫度。
在上述實施方式中，對沿著晶片卡盤主體41的圓周方向隔開90。 的間隔在四個地方設置加熱體43的情況進行了說明，但是對于根據晶 片W的分度傳送的方案在最后接觸時與伸出的探針7A相對應的部分 設置加熱體43的情況也可以。
例如，如圖2 (a)所示，與上述實施方式相同，晶片W的檢査區 域被四分割，若從晶片W (1)的區域向著(4)的區域按照順時針分 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!進入到晶片卡盤4內(在該圖中以粗的網點表示的 部分)，在與其它部分的探針7A實質上相同的針壓下與晶片W電氣接 觸，能夠進行信賴性高的高溫檢査。在進行晶片W的最后的區域(4) 的高溫檢査時，因為沒有進行晶片W向下一個區域的分度傳送，所以在該區域(4)的高溫檢查時，由于沒有必要對從晶片卡盤4伸出的探
針7A,進行加熱，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的區域向著(4)的區 域按照逆時針分度傳送晶片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,進入到晶片卡盤4內(在該圖中以 粗的網點表示的部分)，在與其它部分的探針7A實質上相同的針壓下 與晶片W電氣接觸，能夠進行信賴性高的高溫檢查。在進行晶片W的 最后的區域(4)的高溫檢査時，因為沒有進行晶片W向下一個區域 的分度傳送，所以在該區域(4)的高溫檢查時，由于沒有必要對從晶 片卡盤4伸出的探針7A,進行加熱，所以能夠省略該部分的加熱體43。
其中，本發明并不受上述實施方式的任何限制，能夠對本發明的 構成要素進行適當變更。
工業可利用性
本發明適合應用于對半導體晶片等被檢查體進行高溫檢查的檢查 裝置。
權利要求
1. 一種檢查裝置，包括內置有溫度調節機構并且能夠移動的載置臺；配置在所述載置臺的上方并且具有多個探針的探針卡；和控制所述溫度調節機構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節機構將所述載置臺上的所述被檢查體加熱至規定溫度，對所述被檢查體的電氣特性進行檢查，該檢查裝置的特征在于在所述載置臺上設置有加熱體，該加熱體與所述被檢查體的高溫檢查時從所述載置臺伸出的多個探針相對。
2. 如權利要求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面的上端部向水平方向伸出。
3. 如權利要求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行控制，以使從所述載置臺伸出的多個探針和與所述被檢查體接觸 的多個探針實質上為相同溫度。
4. 如權利要求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成為互相協同工作。
全文摘要
本發明提供一種檢查裝置，即便在高溫檢查時探針卡(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，其包括內置有溫度調節機構并能夠移動的晶片卡盤(4)；配置在晶片卡盤(4)的上方并具有多個探針(7A)的探針卡(7)；和控制溫度調節機構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節機構將晶片卡盤(4)上的晶片(W)加熱至規定溫度來檢查晶片(W)的電氣特性，在晶片卡盤(4)上設有與晶片(W)的高溫檢查時從晶片卡盤(4)伸出的多個探針(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 優先權日2007年10月15日
發明者山本保人, 赤池由多加, 黑田真哉 申請人:東京毅力科創株式會社