基板检查装置的制作方法

本发明涉及一种基板检查装置。

背景技术：

为了对形成有多个半导体器件的晶圆进行检查，将探测器用作检查装置。探测器具备与晶圆相向的探针卡，探针卡具备板状的基部以及在基部以与晶圆的半导体器件中的各电极板、各焊料凸块相向的方式配置的多个柱状接触端子即接触探针(探针)(例如参照专利文献1。)。

在探测器中，使用载置晶圆的载物台来使晶圆与探针卡接触，由此使探针卡的各接触探针与半导体器件中的电极板、焊料凸块接触，来使各接触探针向与各电极板、各焊料凸块连接的半导体器件的电路通电，由此检查该电路的导通状态等电特性。

另外，为了提高晶圆的检查效率，开发出如下的晶圆检查装置：在检查室内配置多个探针卡，在利用搬送台向一个探针卡搬送晶圆的期间，能够利用其它探针卡来检查其它晶圆的半导体器件。在该晶圆检查装置中，在检查室内配置多个测试器来作为以能够与晶圆相向的方式配置的晶圆检查用接口，在各测试器安装探针卡。

另一方面，在这样的晶圆检查装置中，由于成本、布局的限制而无法与各测试器相对应地设置搬送台，因此难以使用搬送台使晶圆持续接触探针卡来检查半导体器件的电特性。因此，与各测试器相对应地设置与搬送台相分别的、用于载置晶圆的板状的卡盘顶部，使卡盘顶部接近测试器来使晶圆与探针卡接触，并且使测试器中的保持探针卡的弹簧框与卡盘顶部之间的空间(以下称作“密闭空间”。)密闭，通过将密闭空间减压来使密闭空间收缩，从而将晶圆连同每个卡盘顶部一起向弹簧框拉近，以使晶圆持续接触探针卡(例如参照专利文献2。)。另外，在半导体器件的电特性的检查结束的情况下，通过将密闭空间升压来解除密闭空间的减压状态，使卡盘顶部远离弹簧框以使晶圆与探针卡分离。

专利文献1：日本特开2002-22768号公报

专利文献2：日本特开2015-97292号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

然而，有时在温度极低、例如-30℃左右对半导体器件的电特性进行检查，在该情况下，若在检查结束后向密闭空间导入大气以将该密闭空间升压，则有时大气中的水分在冷却后的基板、卡盘顶部结露。因此，为了防止结露，也探讨了将干燥气体、例如被导入干燥空气的检查室内的气体导入密闭空间，但在该情况下，需要将用于向密闭空间导入检查室内的气体的气体导入路径经由作为气体导入控制设备的电磁阀从检查室引向密闭空间，并且，气体导入路径的大部分由于布局的限制而配置在晶圆检查装置的暴露于大气的部位。即，由于比较长的气体导入路径配置在暴露于大气的部位，因此大气容易渗透到气体导入路径，其结果是，大气容易被导入密闭空间，因此难以防止结露的发生。

本发明的目的在于提供一种能够防止结露的发生的基板检查装置。

用于解决问题的方案

为了达成上述目的，根据本发明，提供如下一种基板检查装置，其特征在于，具备：保持构件，其保持探针卡；板状的卡盘，其与所述探针卡相向且载置所述基板；以及检查室，其用于配置所述保持构件和所述卡盘，所述基板检查装置使所述卡盘接近所述保持构件来使所述基板与所述探针卡接触，并且在所述保持构件与所述卡盘之间形成密闭空间，通过将所述密闭空间减压来维持所述探针卡与所述基板的接触状态，所述基板检查装置还具备气体导入路径，所述气体导入路径用于将与所述检查室分开设置且被分隔出的空间的气体导入所述密闭空间，在所述被分隔出的空间中填充干燥气体。

发明的效果

根据本发明，气体导入路径用于将被分隔出的空间中填充的干燥气体导入密闭空间，被分隔出的空间与检查室分开设置，因此无需将气体导入路径从检查室引向密闭空间，另外，能够使气体导入路径比较短。其结果是，能够抑制大气向气体导入路径渗透，从而能够仅将被分隔出的空间中填充的干燥气体导入密闭空间。由此，能够可靠地防止将大气导入密闭空间，从而能够防止发生结露。

附图说明

图1是概要性地表示本发明的实施方式所涉及的作为基板检查装置的晶圆检查装置的结构的水平截面图。

图2是沿图1中的线ii-ii的纵剖截面图。

图3a至图3e是用于说明检查晶圆的半导体器件的电特性的期间的卡盘顶部等的动作的工序图。

图4是概要性地表示图2中的气体控制单元的结构的图。

具体实施方式

下面，参照附图来说明本发明的实施方式。

首先，对本实施方式所涉及的作为基板检查装置的晶圆检查装置进行说明。

图1是概要性地表示本实施方式所涉及的作为基板检查装置的晶圆检查装置的结构的水平截面图，图2是沿图1中的线ii-ii的纵剖截面图。

在图1和图2中，晶圆检查装置10具备检查室11，该检查室11具有用于对晶圆w的半导体器件的电特性进行检查的检查区域12、用于进行晶圆w相对于检查室11的搬出搬入的搬出搬入区域13、以及设置在检查区域12与搬出搬入区域13之间的搬送区域14。在检查区域12配置作为晶圆检查用接口的多个测试器15，在测试器15各自的下部装设用于保持探针卡18的弹簧框(日语：ポゴフレーム)22(保持构件)。

搬出搬入区域13被划分为多个收容空间16，在各收容空间16中分别配置：端口16a，其用于接受收容多个晶圆w的容器、例如foup17；加载部16c，在该加载部16c搬入以及搬出探针卡18；以及控制器16d，其控制晶圆检查装置10的各构成要素的动作。

在检查区域12中，与各测试器15相对应地以与探针卡18相向的方式配置卡盘顶部20(卡盘)，该卡盘顶部20(卡盘)由板状构件构成，在该卡盘顶部20(卡盘)载置晶圆w并且进行吸附。卡盘顶部20被对准器21支承，对准器21使卡盘顶部20上下左右地移动，来使载置于卡盘顶部20的晶圆w正对探针卡18。

在搬送区域14配置移动自如的搬送机器人19。搬送机器人19从搬出搬入区域13的端口16a接收晶圆w并且向与各测试器15对应的卡盘顶部20搬送该晶圆w，另外，将结束了半导体器件的电特性的检查的晶圆w从与各测试器15对应的卡盘顶部20搬送到端口16a。并且，搬送机器人19将需要维护的探针卡18从各测试器15搬送到搬出搬入区域13的加载部16c，另外，将新的探针卡18、完成维护的探针卡18从加载部16c搬送到各测试器15。

在该晶圆检查装置10中，各测试器15对搬送来的晶圆的半导体器件的电特性进行检查，但在搬送机器人19向一个测试器15搬送晶圆的期间，其它测试器15能够对其它晶圆的半导体器件的电特性进行检查，因此能够提高晶圆的检查效率。

图3a至图3e是用于说明检查晶圆的半导体器件的电特性的期间的卡盘顶部等的动作的工序图。

首先，对准器21使从搬送机器人19接收到晶圆w的卡盘顶部20进行移动，来使载置于卡盘顶部20的晶圆w与探针卡18正对(图3a)。在晶圆检查装置10中，从弹簧框22垂下有筒状的伸缩自如的波纹管23，在卡盘顶部20以包围晶圆w的方式配置环状的唇形密封24，当对准器21使卡盘顶部20上升来使晶圆w靠近探针卡18时，波纹管23与唇形密封24抵接，构成由卡盘顶部20、弹簧框22、波纹管23以及唇形密封24围成的密闭空间s(图3b)。

之后，若对准器21又使卡盘顶部20上升，则不久之后晶圆w就接触探针卡18。接着，当将密闭空间s减压时，密闭空间s收缩而将卡盘顶部20向弹簧框22拉近来维持探针卡18与晶圆w的接触状态。在晶圆检查装置10中，卡盘顶部20只是被对准器21支承，因此在将卡盘顶部20向弹簧框22拉近时，卡盘顶部20从对准器21分离(图3c)。此外，对准器21在卡盘顶部20的下方待机。之后，通过使探针卡18向晶圆w的半导体器件的电路通电，来检查该电路的导通状态等电特性。

当半导体器件的电特性的检查结束时，通过向密闭空间s导入气体来将该密闭空间s升压，由此解除密闭空间s的减压状态，使卡盘顶部20远离弹簧框22，来使晶圆w从探针卡18分离。此时，正在卡盘顶部20的下方待机的对准器21接收卡盘顶部20(图3d)。接着，对准器21下降来使唇形密封24从波纹管23分离(图3e)。之后，对准器21移动来将晶圆w从卡盘顶部20交接到搬送机器人19。

返回图2，在晶圆检查装置10中配置与检查室11分开设置的多个气体控制单元25。各气体控制单元25与各测试器15相对应地，即、针对一个测试器15设置一个气体控制单元25，气体控制单元25向对应的测试器15中的密闭空间s导入气体。

图4是概要性地表示图2中的气体控制单元的结构的图。在图4中，一部分用截面图来描绘，以便容易理解。

在图4中，气体控制单元25具有壳体状的气体控制器26、干燥气体供给单元27、减压泵28以及气体导入管29。气体导入管29由不透湿材、例如特氟纶(注册商标)构成，通过由金属构成的接头30、31而与气体控制器26及弹簧框22连结。在弹簧框22的内部形成用于将使气体导入管29与密闭空间s连通的连通路32。气体控制器26具有电磁阀33、将该电磁阀33与气体导入管29连结的连结管34、与电磁阀33连接的吸气管35、以及将电磁阀33与减压泵28连结的减压管36。

气体控制器26具有干燥气体室38，该干燥气体室38由被隔壁37分隔出且相对于大气隔离的空间构成，电磁阀33、连结管34以及吸气管35配置在干燥气体室38的内部空间。干燥气体供给单元27与干燥气体室38连接，一直向干燥气体室38的内部空间填充干燥气体例如干燥空气。吸气管35的一端在干燥气体室38的内部空间敞开，吸气管35、电磁阀33、连结管34、气体导入管29以及连通路32将干燥气体室38的内部空间与密闭空间s连通。

电磁阀33使连结管34、进而使气体导入管29选择性地与吸气管35或减压管36连接。在电磁阀33使气体导入管29与吸气管35连接时，经由吸气管35、电磁阀33、连结管34、气体导入管29以及连通路32将干燥气体室38的内部空间中填充的干燥气体吸入减压后的密闭空间s。即，吸气管35、电磁阀33、连结管34、气体导入管29以及连通路32构成向密闭空间s导入干燥气体的气体导入路径。另一方面，在电磁阀33使气体导入管29与减压管36连接时，减压泵28经由减压管36、电磁阀33、连结管34、气体导入管29以及连通路32将密闭空间s减压。

根据本实施方式所涉及的晶圆检查装置10，由吸气管35、电磁阀33、连结管34、气体导入管29以及连通路32构成的气体导入路径将干燥气体室38的内部空间中填充的干燥气体导入密闭空间s，并且干燥气体室38与检查室11分开设置，因此无需将气体导入路径中的气体导入管29从检查室11引向密闭空间s，从而能够使气体导入管29比较短。其结果是，能够抑制大气向气体导入管29渗透，从而能够仅将干燥气体室38的内部空间中填充的干燥气体导入密闭空间s。由此，能够可靠地防止将大气导入密闭空间s，从而能够防止在晶圆w、卡盘顶部20发生结露。

在气体控制单元25中，气体导入管29由作为不透湿材的特氟纶构成，因此能够防止大气直接向气体导入管29渗透。另外，气体导入管29的接头30、31由金属构成，因此能够防止大气从接头30、31向气体导入管29渗透。

另外，一直从干燥气体供给单元27向干燥气体室38填充干燥气体，因此能够不考虑时机，在需要时将干燥气体导入密闭空间s，从而能够可靠地防止发生结露。

在晶圆检查装置10中，气体导入路径经由弹簧框22(连通路32)向密闭空间s导入干燥气体，密闭空间s形成于弹簧框22与卡盘顶部20之间，即弹簧框22面向密闭空间s，因此能够将干燥气体迅速地导入密闭空间s，从而能够迅速地解除密闭空间s的减压状态来使晶圆w迅速地从探针卡18分离。

另外，在晶圆检查装置10中，气体导入路径通过电磁阀33进行分支而与减压泵28连接，因此能够使用气体导入路径来将密闭空间s减压。即，无需与气体导入路径相分别地设置路径来将密闭空间s减压，因此能够简化晶圆检查装置10的结构。

此外，由于一直向检查室11的内部导入干燥气体，因此例如也能够考虑使连通路32的一端不与气体导入管29连接而是向检查室11的内部敞开，由此通过连通路32将检查室11的内部的干燥气体直接导入密闭空间s。然而，存在以下风险：在由于维护等而使检查室11的内部向大气开放时，其内部的树脂部件吸湿，并且大气残留在细微部分的配管等，因此即使向检查室11的内部导入干燥气体，仍会有残留的大气经由连通路32导入密闭空间s，并且，从树脂部件释放出的水分经由连通路32导入密闭空间s。与此相对地，在本实施方式中，从与大气隔离且一直填充有干燥气体的干燥气体室38的内部向密闭空间s导入干燥气体，因此相比于将检查室11的内部的干燥气体直接导入密闭空间s的情况，具有能够可靠地防止向密闭空间s导入水分、大气的优点。

以上，使用上述的实施方式说明了本发明，但本发明并不限定于上述的实施方式。

例如，在晶圆检查装置10中，在弹簧框22设置连通路32来将干燥气体从连通路32导入密闭空间s，但也可以是，在卡盘顶部20设置向密闭空间s敞开的连通路，将气体导入管29与该连通路连结来将干燥气体从卡盘顶部20的连通路导入密闭空间s。

在晶圆检查装置10中，考虑成本、安全性，干燥气体供给单元27向干燥气体室38填充干燥空气来作为干燥气体，但向干燥气体室38填充的气体不限于干燥空气，也可以向干燥气体室38填充其它干燥后的气体、例如干燥后的非活性气体。

另外，由弹簧框22、波纹管23、唇形密封24以及卡盘顶部20围成密闭空间s，但也可以通过使波纹管自探针卡18垂下且与晶圆w抵接来在探针卡18与晶圆w之间形成密闭空间。

本申请主张2016年9月23日申请的日本申请第2016-185724号的优先权，将该日本申请所记载的所有内容引用到本申请中。

附图标记说明

s：密闭空间；11：检查室；18：探针卡；20：卡盘顶部；22：弹簧框；25：气体控制单元；28：减压泵；29：气体导入管；30、31：接头；38：干燥气体室。