晶片检查装置中的检查用压力设定值决定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及在使探针卡与晶片加压接触而进行的晶片检查中利用真空吸引力来得到期望的加压力的负压的检查用压力设定值的决定方法。
【背景技术】
[0002]—般来说，在半导体器件的制造工厂中，在晶片级别的全部处理结束的阶段，检查在晶片上形成的器件(集成电路)的电特性，进行芯片的良品判定。这些晶片检查中，作为检查器具，使用具有多个针状的接触件的探针卡。
[0003]在检查时，在探针卡与晶片之间，进行使各接触件与晶片表面的各对应的电极相对的定位，在此基础上进行相对的加压接触。此时，各接触件的前端与晶片的表面接触之后以规定的行程即过驱量相对地进行压入，由此在接触件的前端一边弹性变形一边破坏晶片表面的保护膜或污染膜，接触件的前端与各对应的电极垫加压接触。
[0004]最近，开发了下述晶片检查装置，在检查室内配置多个探针卡，共用的搬送机械手或移动工作台对该多个探针卡中的一个进行晶片的搬送、按压或脱离的期间，利用其它探针卡对另外的晶片进行检查。在这样的晶片检查装置中，对多个探针卡共用一台移动工作台，因此探测器的结构、特别是晶片支承体或卡盘头周围的结构变得容易，而且探测器的集成化和空间效率大幅提尚。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献I:日本特开2002 — 22768号公报
【发明内容】
[0008]发明想要解决的课题
[0009]如上所述对多个探针卡共用一台移动工作台的晶片检查装置，形成有能够密闭的围绕空间，用于在使卡盘头上的晶片与各探针卡加压接触时，在探针卡与卡盘头之间作用真空吸引力。
[0010]通常，为了形成该围绕空间，在探针卡的周围设置在纵向伸缩自由的筒状部件例如波纹管。在探针卡和晶片的定位完成后，与移动工作台进行的卡盘头的上推动作连动或追踪该卡盘头的上推动作，进行该围绕空间的抽真空。通过该抽真空动作，与围绕空间的压力(负压)与周围的压力(大气压)的压差相对应地垂直向上的真空吸引力作用于卡盘头。利用该真空吸引力，探针卡的各接触件能够以规定的压力稳定地与晶片表面的各对应的电极垫加压接触。
[0011]在该方式中，利用真空吸引力施加于探针卡与晶片之间的负压的压力，必须与之前由移动工作台的卡盘头上推动作产生的施加于探针卡与晶片之间的压力精确地一致。否贝1J，由移动工作台的卡盘头上推动作产生的期望的过驱量来确定的探针卡与晶片之间的加压接触状态，在转移至真空吸引力的保持时被破坏，不能够进行正常的晶片检查，在器具或工件上产生损伤。即，在真空吸引力的压力低于卡盘头上推的压力时，过驱量从期望的值减小，导致晶片检查不良的情况。相反地，在真空吸引力的压力大于卡盘头上推的压力时，过驱量从期望的值增加，接触件或电极垫受到损伤。
[0012]一般来说，在探针卡中，相对于负载的接触件的变形量的特性成为规格之一。由此，相对于规定的过驱量，即相对于接触件的变形量，应施加于探针卡的负载(探针负载)的设定值要符合规格要求。由此，在晶片检查装置中，能够根据探针负载的设定值和上述围绕空间的形状、面积等，由理论计算求出应施加于上述围绕空间的负压的压力设定值。
[0013]但是，实际上，在探针卡中存在设计上或制作上的误差或个体差(偏差)，多数不能够完全符合规格设计。因此，存在应利用真空吸引力施加于探针卡与晶片之间的负压的压力设定值(理论计算值)不能够保证需要的过驱量的问题。
[0014]本发明为了解决上述现有技术的课题而提出，提供一种检查用压力设定值决定方法，其能够在使探针卡与晶片加压接触而进行的晶片检查中，决定利用真空吸引力保证期望的过驱量的最佳负压的压力设定值。
[0015]用于解决课题的技术方案
[0016]本发明的检查用压力设定值决定方法用于晶片检查装置，该晶片检查装置包括:具有用于与形成于作为检查对象的晶片的表面的多个电极分别接触的多个接触端子的固定的探针卡;配置在上述探针卡的周围，使上述晶片与上述探针卡相对地载置上述晶片的可升降移动的卡盘头;和为了在上述探针卡与上述晶片之间形成或维持规定加压力的加压接触状态，将由上述卡盘头和上述探针卡包围的能够密闭的围绕空间的压力控制为规定的负的检查用压力设定值的真空机构，上述检查用压力设定值决定方法用于在该晶片检查装置中决定上述检查用压力设定值，其特征在于，包括:
[0017]第一步骤，利用上述真空机构对上述围绕空间抽真空，测定使上述卡盘头成为浮起状态的上述围绕空间的最高的负压的值作为基准压力值；
[0018]第二步骤，求取与上述基准压力值对应的上述卡盘头的高度位置作为基准高度位置;和
[0019]第三步骤，对于上述探针卡与上述晶片之间的加压接触状态下的给定的过驱量，使上述围绕空间内的压力从上述基准压力值逐渐下降，测定在上述卡盘头到达在上述基准高度位置加上上述过驱量的目标高度位置时的上述围绕空间内的压力的值，将该压力测定值作为上述检查用压力设定值。
[0020]在上述的检查用压力设定值决定方法中，晶片检查用的压力设定值、即用于在晶片检查装置形成的能够密闭的围绕空间内在探针卡与晶片之间以设定值的过驱量得到加压接触状态的真空压力的设定值即检查用压力设定值，通过组合上述第一步骤的实测、上述第二步骤的计算和上述第三步骤的实测而求得。在实际的晶片检查中，从下方将卡盘头上推到探针卡与晶片处于在基准高度位置加上设定过驱量而得的目标高度位置，使探针卡与晶片之间以设定过驱量确立加压接触状态之后，利用上述真空机构将围绕空间内的压力减压至检查用压力设定值即可。由此，即使用于在探针卡与晶片之间形成或保持一定的加压接触状态的加压机构从卡盘头的上推转移到真空吸引力，过驱量也不会变化而保持为设定值，因此，能够正常地对该晶片进行晶片检查。此外，探针卡的接触探针或晶片表面的电极不会受到超过设定值的过驱量引起的过大的加压力而损伤。[0021 ]发明效果。
[0022]根据本发明的晶片检查装置和检查用压力设定值决定方法，利用上述结构和作用，能够在使探针卡与晶片加压接触而进行的晶片检查中，决定利用真空吸引力保持所需的过驱量的最佳的负压的压力设定值。
【附图说明】
[0023]图1是概要表示本发明的一实施方式的晶片检查装置的整体结构的平面图。
[0024]图2是概要表示上述晶片检查装置的整体结构的侧面图。
[0025]图3是表示实施方式的探测器的主要结构的截面图。
[0026]图4是表示进行一次晶片检查时的控制器的主要控制顺序的流程图。
[0027]图5A是表示上述探测器中进行一次晶片检查时的可动部的动作的一个阶段的图。
[0028]图5B是表示进行晶片检查时的可动部的动作的一个阶段的图。
[0029]图5C是表示进行晶片检查时的可动部的动作的一个阶段的图。
[0030]图f5D是表示进行晶片检查时的可动部的动作的一个阶段的图。
[0031 ]图6是表示过驱量保持用的真空机构的结构的框图。
[0032]图7是表示实施方式的基准压力实测处理的主要顺序(特别是控制器的控制顺序)的流程图。
[0033]图8A是表示基准压力实测处理的一个阶段(卡盘头浮起前)的各部分的状态的图。
[0034]图SB是表示基准压力实测处理的一个阶段(卡盘头浮起时)的各部分的状态的图。
[0035]图9是表示基准压力实测处理中的围绕空间的压力一卡盘头高度位置的相互关系(特性)的图表。
[0036]图10是表示实施方式的一个实施例中的基准高度位置计算处理的主要顺序(特别是控制器的控制顺序)的流程图。
[0037]图11是表示基准高度位置计算处理中的主要部分的状态的图。
[0038]图12是用于说明基准高度位置计算处理中用于求取基准高度位置的一个方法的图表。
[0039]图13是表示另一实施例中的基准高度位置计算处理的主要顺序(特别是控制器的控制顺序)的流程图。
[0040]图14是用于说明在基准高度位置计算处理中用于求取基准高度位置的一个方法的图表。
[0041]图15是表示实施方式的检查用压力设定值实测处理的主要顺序(特别是控制器的控制顺序)的流程图。
[0042]图16A是表示在检查用压力设定值实测处理中通过实测决定检查用压力设定值的方法的一个例子的图表。
[0043]图16B是表示在检查用压力设定值实测处理中通过实测决定检查用压力设定值的方法的另一个例子的图表。
[0044]图17A是表示高度传感器的安装位置的一个变形的图。
[0045]图17B是表示高度传感器的安装位置的一个变形例的图。
[0046]图17C是表示高度传感器的结构和安装位置的一个变形例的图。
[0047]附图标记说明
[0048]10晶片检查装置
[0049]20探测器
[0050]22移动工作台
[0051 ] 22a水平移动部(X轴移动部、Y轴移动部)
[0052]22b Z轴移动(升降)部
[0053]25高度传感器(距离传感器)
[0054]28搬送机械手
[0055]34 弹力架
[0056]3