專利名稱：探測裝置和探測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及使探測器與被檢査體的電極墊電接觸，從而進行該被 檢査體的電特性測定的技術。
背景技術：
在半導體晶片(以下稱為晶片)上形成作為被檢查芯片的ic (集
成電路)芯片之后，為了調查IC芯片的電特性而在晶片的狀態(tài)下通過
探測裝置的探測進行試驗。此外，該探測試驗是為了判定在ic芯片的
制造工序過程中到此為止制成的電路部分是否適當而進行的。如圖11
所示，這種探測裝置構成為在X、 Y、 Z方向移動自由并且繞Z軸旋轉 自由的晶片卡盤101上載置晶片W，以設置在晶片卡盤101的上方的 探測卡102的探測器例如探針103與晶片W的IC芯片的電極墊接觸 的方式控制晶片卡盤101的位置。并且，使測試頭105位于構成裝置 的外裝部的框體104的上方，該測試頭105與探測卡102通過中間環(huán) 106電連接，通過在測試頭105與晶片W之間進行信號的接收和發(fā)送 對晶片W上的電路的電特性進行調查。
但是，存在由晶片卡盤101由于在移動時與空氣的摩擦或驅動部 的摩擦等而導致其帶電的情況，此外即使就探測卡102而言，由于卡 主體通過絕緣體例如環(huán)氧玻璃等的樹脂材料構成，所以存在帶電的情 況。圖12為在探測卡102帶電的情況下，表示將要接觸(使探針103 與晶片W側的電極墊接觸)之前的電荷的狀態(tài)的模式圖。如果在產生 這樣的帶電的情況下使晶片W上的電路的電極墊與探針103接觸，則 對所述電路例如完成的IC芯片的電路造成靜電破壞，此外靜電成為測 定的干擾從而成為電測定的妨礙的主要原因。
據(jù)此，對晶片卡盤101在測定時以外接地的情況進行研究。如果 這樣做則能夠抑制晶片卡盤101的帶電，此外即使探測卡102帶電， 其電荷也能夠通過探針103、晶片W和晶片卡盤101流入大地，因此
能夠抑制晶片w上的電路的靜電破壞和噪音的發(fā)生。
但是，即使通過該方法也無法完全消除探測卡102的電荷。并且 由于IC芯片的薄膜化、小型化等，電路的耐壓變小，要求更加降低部 件的帶電。此外，最近使用隔著絕緣層將兩個晶片粘在一起的基板， 在這樣的基板中，由于電荷不能從晶片W的表面?zhèn)攘鲃拥奖趁鎮(zhèn)?，?以當探測卡102帶電時，即使靜電卡盤101接地，在接觸時電荷也從 探測卡102流動到IC芯片，由此引起電路的靜電破壞的可能性較大。
此外，在專利文獻l中記載了在晶片卡盤的側面設置導電性薄板， 該薄板接地，使晶片卡盤上升從而使探針與該導電性薄板接觸的方法， 但是為了減少接觸次數(shù)而使探針的數(shù)量增多，所以無法確保晶片卡盤 的側面的廣闊的空間。于是，為了求出晶片上的電極墊的位置，在對 晶片表面進行攝像時，晶片卡盤的移動半徑增大，成為小型化的妨礙。 進一步，也存在不得不頻繁更換導電性薄板的不良。
專利文獻1日本特開2003-100821:段落0040、 004
發(fā)明內容
本發(fā)明是鑒于這樣的情況而提出的，其目的在于提供一種能夠抑 制基板上的被檢查芯片(也包括作為目的的集成電路的制造中途階段 的電路)的靜電破壞，此外能夠抑制由靜電引起的電特性的檢查的壞 影響的探測裝置、探測方法以及存儲程序的存儲介質。
本發(fā)明的探測裝置，其將排列有多個被檢查芯片的基板載置在能 夠移動的載置臺上，使所述被檢查芯片的電極墊與探測卡的探測器接 觸，進行被檢査芯片的檢査，其特征在于，包括
用于使氣體離子化的離子發(fā)生器；和
向探測卡供給被該離子發(fā)生器離子化的氣體以用于除電的噴嘴部。
所述噴嘴部以例如從探測卡的上方供給被離子化的氣體的方式設
置。作為這樣的具體例舉出了下面的構成。
所述探測卡，被設置在包圍載置臺的框體的頂部板上， 在所述頂部板的上方設置有與所述探測卡電接觸并在中央具有上
下貫通的開口部的測試頭，向所述噴嘴部供給氣體的氣體供給管為通過所述開口部引出到外 部的構成。在這種情況下，例如離子發(fā)生器被設置在所述測試頭的外 部。
進一步地，能夠舉出如下構成，
所述探測卡，被設置在包圍載置臺的框體的頂部板上，
在所述頂部板的上方設置有與所述探測卡電接觸的測試頭，
向所述噴嘴部供給氣體的氣體供給管為通過所述探測卡和所述頂 部板之間引出到外部。在這種情況下，例如離子發(fā)生器被設置在從所 述測試頭的下方區(qū)域偏離的位置。
此外，所述噴嘴部也可以以從探測卡的下方供給被離子化的氣體 的方式設置。作為這樣的具體例舉出了下面的構成。
在所述探測卡的探針與載置臺上的基板之間的高度位置上，設置 有具備用于對所述基板的被檢査體芯片的電極墊進行攝像的攝像單元 的在水平方向移動自由的移動體，
所述噴嘴部設置在所述移動體上。這種情況下，所述離子發(fā)生器 設置載移動體上。
另一發(fā)明為探測方法，使排列有多個被檢査芯片的基板載置在能 夠移動的載置臺上，通過探測卡進行檢査，其特征在于，包括
向所述探測卡供給通過離子發(fā)生器被離子化的氣體從而對該探測 卡進行除電的工序；接著，
使載置在所述載置臺上的基板的被檢查芯片的電極墊與探測卡的 探測器接觸從而進行被檢查芯片的檢查的工序。此外，本發(fā)明即使在 對為了實施該探測方法的在計算機上動作的程序進行存儲的存儲介質 上也成立。
本發(fā)明，使排列有多個被檢查芯片的基板載置在能夠移動的載置 臺上，通過探測卡進行檢査，因為從噴嘴部向探測卡供給通過離子發(fā) 生器被離子化的氣體，所以即使探測卡帶電也能夠被除電，能夠降低 由探測卡的帶電引起的基板的被檢査芯片的電路的靜電破壞的可能 性，此外因為也能夠降低由帶電引起的噪音，所以能夠進行穩(wěn)定的檢 査。


圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式中的探測裝置的整體的縱向截 面圖。
圖2是表示該裝置的概略俯視圖。 圖3是表示離子發(fā)生器的概略構成的局部剖切側視圖。 圖4模式地表示上述探測裝置中的探測卡的帶電、除電的樣子的 說明圖。
圖5是表示本發(fā)明的第二實施方式中的探測裝置的整體的縱向截 面圖。
圖6是表示本發(fā)明的第三實施方式中的探測裝置的整體的縱向截 面圖。
圖7是表示上述的第三實施方式中的探測裝置的整體的概略立體圖。
圖8是表示在不使用離子發(fā)生器的情況下的晶片卡盤電壓的測定 結果的特性圖。
圖9是表示為了確認本發(fā)明的效果的晶片卡盤電壓的測定結果的 特性圖。
圖IO是表示為了確認本發(fā)明的效果的晶片卡盤電壓的測定結果的 特性圖。
圖11是表示現(xiàn)有的探測裝置的概略側視圖。
圖12是表示現(xiàn)有的探測裝置中的探測卡與晶片的帶電的樣子的說明圖。
符號說明 1框體 12頂板 2晶片卡盤 W晶片 3探測卡 31探針 4測試頭 4a開口部5離子發(fā)生器 61噴嘴部 62空氣供給管 7、 82縮微照相機
具體實施例方式
如圖1和圖2所示，本發(fā)明的實施方式涉及的探測裝置具備作為 構成探測裝置主體的外殼體的框體1。在該框體1的底部的基臺11上， 從下開始以如下順序設置有沿著在Y方向(紙面的表里方向)伸長 的導軌，通過例如滾珠絲杠等沿Y方向被驅動的Y工作臺21;和沿著 在X方向伸長的導軌，通過例如滾珠絲杠沿X方向被驅動的X工作臺 22。在該X工作臺22和Y工作臺21上分別設置搭配有編碼器的電動 機，但這里予以省略。
在X工作臺22上設置有利用搭配有編碼器的未圖示的電動機在Z 方向(上下方向)驅動的Z移動部23，在該Z移動部23上設置有繞Z 軸旋轉自由的(在9方向移動自由的)作為載置臺的晶片卡盤2。因此， 該晶片卡盤2能夠在X、 Y、 Z、 e方向移動。
在晶片卡盤2的移動區(qū)域的上方，探測卡3裝卸自由地安裝在作 為框體1的頂部板的頂板12上。在探測卡3的上面?zhèn)刃纬捎须姌O群， 在配置于頂板12的上方的測試頭4與上述電極群之間為了取得電導 通，而插入有中間環(huán)41。在測試頭4的中央部，上下貫通地形成有作 為窺孔的開口部4a，該開口部4a與中間環(huán)41的開口部41a重合。該 中間環(huán)41構成為以與探測卡3的電極群的配置位置對應的方式在下表 面上形成有多個作為電極部的所謂的放電針(水- t' ^普克爾針)41b 的放電針單元，例如固定在測試頭4側。測試頭4構成為，通過例如 設置在框體1的側面的圖未示的鉸鏈機構，在圖1所示的水平的測定 位置與中間環(huán)41側向上的退避位置之間可圍繞水平的旋轉軸旋轉。
此外，在探測卡3的下表面?zhèn)葘琖的電極墊的配列而設置 有，與上表面?zhèn)鹊碾姌O群分別電連接的由相對探測器例如晶片W的表 面沿斜下方伸長的金屬線構成的被稱為所謂的橫針等的探針31。作為
探測器，也可以是相對晶片w的表面垂直伸長的垂直針或在柔軟薄膜
上形成的金突起電極等。
進一步地，該探測裝置具備為了進行晶片W與探針31的對位而 對探針31的針尖進行攝像的第一攝像單元和對晶片W上的電極墊進 行攝像的第二攝像單元。這些的攝像單元在第三實施方式中有圖示， 在本實施方式中為了避免圖面的繁雜而省略記載，但如果簡單地敘述， 第一攝像單元被固定在晶片卡盤2的下面的Z移動部23上，第二攝像 單元以能夠在探測卡3和晶片卡盤2之間水平移動的方式設置。
并且，該探測裝置例如具備離子發(fā)生器5;用于將通過該離子發(fā) 生器5被離子化的氣體例如干燥空氣噴出到探測卡3的噴嘴部61;和 作為連接離子發(fā)生器5和噴嘴部61的供給管的空氣供給管62。在該實 施方式中，離子發(fā)生器5被設置在框體1的上表面的邊緣部，空氣供 給管62以從上述測試頭4的開口部4a的上面插入而從其下方突出的 方式設置。此外，為了方便在圖l、圖2中離子發(fā)生器5表示在離開框 體1的地方。
作為離子發(fā)生器5的安裝位置，例如可以在測試頭4的上面，或 者也可以在開口部4a內。噴嘴部61在該空氣供給管62的前端部，以 從探測卡3的上表面噴出的方式構成為喇叭狀?？諝夤┙o管62，以噴 嘴部61的位置設定在從探測卡3稍微向上方側偏離之處的方式，例如 通過安裝部件62a裝卸自由地安裝在測試頭4的上表面。
作為該安裝部件62a的安裝結構，可以構成為在跨越開口部4a 大小的平板上使空氣供給管62以貫通狀態(tài)進行固定，并且在該平板的 兩端部設置被卡合部，另一方面，在開口部4a的口邊緣部上設置與上 述被卡合部卡合的卡合部。在這種情況下，在使測試頭4旋轉至退避 位置時，例如將上述安裝部件62a從測試頭4上卸下，將空氣供給管 62和噴嘴部61從開口部4a拉出。
在離子發(fā)生器5的上游側的空氣供給管62上設置有成為空氣供給 控制機構的一部分的閥63，并且在其上游側設置有作為干燥空氣的供 給源的例如空氣高壓儲氣瓶64。閥63設置在例如框體1上，空氣高壓 儲氣瓶64設置在例如離開框體1的地方。
如圖3所示，離子發(fā)生器5構成為，電極52設置在形成有電場形
成空間的主體51內，該電極52與直流電源53連接。作為電極52的 形狀，可以使用以與通過主體51內的大氣有效地接觸的方式例如將多 個棒狀電極與空氣的流路交叉配列的形狀。當對該電極52施加高電壓 時，在電極52的周圍形成不均勻電場，如果在該狀態(tài)下供給干燥空氣， 則該干燥空氣通過電場離子化，被輸送到噴嘴部61。離子發(fā)生器5基 板上為使正離子與負離子等量發(fā)生的裝置，具有與帶電體同極性的離 子與該帶電體相排斥，另一方面，具有反極性的離子吸引到該帶電體 上，從而將該電荷中和除去。
此外，該探測裝置具備包括計算機等的控制部10，該控制部10 具有輸出用于根據(jù)存儲器內的程序進行下述操作的控制信號的功能， 即，晶片卡盤2的移動，已經敘述的未圖示的攝像單元的攝像操作， 基于該攝像結果的接觸位置的計算，離子發(fā)生器5和閥63的動作等。 上述程序可以存儲在硬盤、光盤、MO (磁光盤)等的存儲介質中后安 裝在控制部10上。
接著對上述實施方式的作用進行闡述。首先，利用未圖示的搬送 臂將晶片W載置在晶片卡盤2上。接著，使用已經敘述的第一攝像單 元和第二攝像單元對接觸位置進行計算(在第三實施方式中使用附圖 對該方面進行說明)。另一方面，使離子發(fā)生器5和閥63動作，將被 離子化的空氣從噴嘴部61向探測卡3供給例如20秒左右。圖4 (a) 為探測卡3帶電的狀態(tài)，在該階段中不進行接觸。在此如上所述，當 將被離子化的氣體供給到探測卡3時，如圖4 (b)所示，在探測卡3 上帶電的電荷被中和，從而被除去。
其后，使晶片卡盤2上升，使探針31依次與在晶片W上的被檢 査芯片上形成的電極墊接觸，通過借助中間環(huán)41、探測卡3和探針31 從測試頭4向電極墊供給電信號，進行電特性檢査。然后，使探針31 依次與晶片W上的電極墊接觸，對各芯片進行檢査。并且，也可以為 使探針同時與晶片的各被檢查芯片的全部的電極墊接觸的方式。此外， 在進行接觸之前就晶片卡盤2而言，優(yōu)選例如通過接地等進行除電。
如此，如果對晶片W上的全部的被檢查芯片的檢查完成，則晶片 卡盤2移動到初期位置，利用未圖示的搬送臂搬出該晶片W，同時將 下一個晶片W載置在晶片卡盤2上。
通過離子發(fā)生器5進行的探測卡3的除電工序，每當檢查晶片W 時可以在其檢查之前進行，但也可以在對搬入到與例如框體1鄰接的 晶片架的區(qū)域1個份(1批份)的晶片進行檢査之前，其后不進行除電 工序就進行1批份的晶片的檢査。
根據(jù)上述實施方式，因為將通過離子發(fā)生器5被離子化的氣體從 噴嘴部61供給到探測卡3，所以即使探測卡3帶電也能夠除電，因此 能夠降低由探測卡3的帶電引起的基板的被檢査晶片W的電路的靜電 破壞的可能性，此外因為也能夠降低由帶電引起的噪音，所以能夠進 行穩(wěn)定的檢查。
在該實施方式中，如圖5所示，在用于安裝探測卡3的頂板12的 開口部的口邊緣部上以朝向探測卡3噴出被離子化的空氣的方式設置 噴嘴部61，并且從噴嘴部61至離子發(fā)生器5的空氣供給管62的設置 在測試頭4和頂板12之間的間隙進行。這樣的構成也具有同樣的作用 效果。
如上所述，在先前的實施方式中，關于用于所謂的晶片對準的攝 像單元沒有圖示，但在該實施方式中在圖6和圖7中記載了整體構成， 同時記載了攝像單元。如圖7所示，作為第一攝像單元的縮微照相機7 被固定在晶片卡盤2的下方的Z移動部23上。并且在晶片卡盤2與探 針31的針尖之間的高度位置上，設置有在與晶片卡盤2相對的同時能 夠水平地移動的橫長的角筒狀的移動體8。該移動體8構成為，被安裝 在頂板12的下面的導軌81導向，并通過未圖示的驅動裝置能夠水平 移動的方式。
在上述移動體8上設置有對晶片W進行攝像的作為第二攝像單元 的縮微照相機82，使該移動體8預先移動至規(guī)定的對準位置，通過在 其下方側使晶片卡盤2移動，能夠通過縮微照相機82對晶片W上的 被撿査芯片的電極墊進行攝像。當這些的縮微照相機7和82的光軸合 在一起時，當利用縮微照相機7對探針31的針尖進行攝像時，當利用 縮微照相機82對晶片W側的電極墊進行攝像時，通過分別預先求出 當時晶片卡盤2的坐標位置，能夠計算接觸時的晶片卡盤2的坐標位
置。
在此，在該實施方式中，在上述移動體8上設置有離子發(fā)生器5、 噴嘴部61和閥63。該例子中的噴嘴部61， 一端被堵塞，在探測卡3 的大致直徑的長度的導管上，以朝上噴出空氣的方式在長度方向隔著 間隔穿設多個噴出孔61a。離子發(fā)生器5的上游側的空氣供給管62在 框體l內引繞并引出到外部。
在這樣的構成中，在探測卡3的下方側，以使該探測卡3掃描的 方式使移動體8移動，并且從噴嘴部61如圖6的虛線所示將被離子化 的空氣朝向探測卡3噴出，如此進行探測卡3的除電。即使根據(jù)該實 施方式也能夠具有同樣的作用效果。
在圖1所示的裝置中，測量不使離子發(fā)生器5動作即不對探測卡3 進行除電就進行接觸時的晶片卡盤2的電位，得到如圖8所示的結果。 在圖8中，所謂探針攝像，就是利用設置在晶片卡盤2的下方的Z移 動部23的照相機對探針31進行攝像的階段，所謂晶片攝像，就是利 用在框體1內移動的照相機對晶片W上的被檢査芯片的電極墊進行攝 像的階段。
并且在該裝置中，測量在進行接觸之后使離子發(fā)生器5動作來進 行探測卡3的除電時的晶片卡盤2的電位，得到如圖9所示的結果。 根據(jù)這些的結果，可以知道探測卡3帶電時，如果利用離子發(fā)生器5 進行除電則使其帶電量減少。
此外在該裝置中，測量在進行接觸之前使離子發(fā)生器5動作來進 行探測卡3的除電時的晶片卡盤2的電位，得到如圖IO所示的結果。 從該結果根據(jù)本發(fā)明，可以知道，即使晶片W接近探測卡3，也能夠 抑制晶片W的帶電，降低靜電破壞的可能性。
權利要求
1. 一種探測裝置，其將排列有多個被檢查芯片的基板載置在能夠移動的載置臺上，使所述被檢查芯片的電極墊與探測卡的探針接觸，進行被檢查芯片的檢查，其特征在于，包括用于使氣體離子化的離子發(fā)生器；和向探測卡供給被該離子發(fā)生器離子化的氣體以用于除電的噴嘴部。
2. 如權利要求1所述的探測裝置，其特征在于 所述噴嘴部以從探測卡的上方供給被離子化的氣體的方式設置。
3. 如權利要求2所述的探測裝置，其特征在于 所述探測卡，被設置在包圍載置臺的框體的頂部板上， 在所述頂部板的上方設置有與所述探測卡電接觸并在中央具有上下貫通的開口部的測試頭，向所述噴嘴部供給氣體的氣體供給管通過所述開口部被引出到外
4. 如權利要求3所述的探測裝置，其特征在于 所述離子發(fā)生器被設置在所述測試頭的外部。
5. 如權利要求2所述的探測裝置，其特征在于 所述探測卡，被設置在包圍載置臺的框體的頂部板上， 在所述頂部板的上方設置有與所述探測卡電接觸的測試頭， 向所述噴嘴部供給氣體的氣體供給管通過所述測試頭和所述頂部板之間被引出到外部。
6. 如權利要求5所述的探測裝置，其特征在于-所述離子發(fā)生器被設置在從所述測試頭的下方區(qū)域偏離的位置。
7. 如權利要求1所述的探測裝置，其特征在于 所述噴嘴部以從探測卡的下方供給被離子化的氣體的方式設置。
8. 如權利要求7所述的探測裝置，其特征在于在所述探測卡的探針與載置臺上的基板之間的高度位置上，設置 有具備用于對所述基板的被檢查體芯片的電極墊進行攝像的攝像單元 并在水平方向移動自由的移動體，所述噴嘴部設置在所述移動體上。
9. 如權利要求8所述的探測裝置，其特征在于 所述離子發(fā)生器設置在所述移動體上。
10. —種探測方法，使排列有多個被檢查芯片的基板載置在能夠 移動的載置臺上，通過探測卡進行檢查，其特征在于，包括向所述探測卡供給通過離子發(fā)生器被離子化的氣體從而對該探測 卡進行除電的工序；和接著，使載置在所述載置臺上的基板的被檢査芯片的電極墊與探 測卡的探針接觸從而進行被檢查芯片的檢查的工序。
11. 如權利要求10所述的探測方法，其特征在于 所述探測卡，被設置在包圍載置臺的框體的頂部板上， 在所述頂部板的上方設置有與所述探測卡電接觸并在中央具有上下貫通的開口部的測試頭，對所述探測卡進行除電的工序為從設置在通過所述開口部從外部 引繞的氣體供給管的前端部的噴嘴部，向所述探測卡供給所述被離子 化的氣體的工序。
12. 如權利要求10所述的探測方法，其特征在于 所述探測卡設置在包圍載置臺的框體的頂部板上， 在所述頂板的上方設置有與所述探測卡電接觸的測試頭， 對所述探測卡進行除電的工序為從設置在從外部向所述測試頭的下方側引繞的氣體供給管的前端部的噴嘴部，向所述探測卡供給所述被離子化的氣體的工序。
13. 如權利要求10所述的探測方法，其特征在于 在所述探測卡的探針與載置臺上的基板之間的高度位置上，設置有具備用于對所述基板的被檢査體芯片的電極墊進行攝像的攝像單元 并在水平方向移動自由的移動體，對所述探測卡進行除電的工序為從設置在所述移動體上的噴嘴部 朝向所述探測卡向上方噴出所述被離子化的氣體的工序。
14. 一種存儲介質，其存儲有用于探測裝置的在計算機上運行的 程序，該探測裝置將排列有多個被檢査芯片的基板載置在能夠在水平 方向和鉛直方向移動的載置臺上，利用探測卡進行檢查，所述程序，組成步驟組以實施權利要求10 14任一項所述的探測 方法。
全文摘要
本發(fā)明提供一種探測裝置和探測方法，在使用探測卡對晶片上的IC芯片的電特性進行調查的探測裝置中，能夠防止基于探測卡帶電的IC芯片的靜電破壞。將利用離子發(fā)生器被離子化的空氣從探測卡的上方側或下方側供給到探測卡。例如在測試頭的外部配置離子發(fā)生器的同時從此處通過測試頭中央部的開口部至探測卡的上方附近引繞氣體供給管，在其前端部設置噴嘴部?；蛘呤谴钶d用于對晶片上的IC芯片的電極墊進行攝像的照相機，在探測卡與晶片載置臺之間在能夠水平移動的移動部件上設置噴嘴部，從此處向探測卡噴出被離子化的空氣。
文檔編號G01R31/28GK101393251SQ20081009885
公開日2009年3月25日 申請日期2008年5月19日 優(yōu)先權日2007年9月21日
發(fā)明者河野功, 花輪一紀 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社