JPH01157544A - プローブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はプローブ装置に関する。

（従来の技術） 近年、コンピュータの演算速度を高速化する目的から、
低温で動作させる半導体チップ、例えばジョセフソン素
子の開発が盛んである。低温条件下における各半導体チ
ップパターンの特性試験は、個々の半導体チップをウェ
ハから切出すダイシング工程の後においてはテストコス
１〜が膨大になるため、ウェハの最終段階でテストされ
る。

このテストは、ウェハテスト形成工程とアセンブリ工程
との中間、すなわちパターンのエツチング及び保護膜の
コーティング等の前工程の後に各半導体チップパターン
ごとに電気的試験を行なう工程である。このウェハテス
トにおいては、不良半導体チップをウェハ段階で振り落
とすこと、及びテスト結果を前工程にフィードバックし
て製品の歩留り及び信頼性の向上を図ることを目的とし
ている。

このようなウェハテストシステムは、基本的にプローブ
装置（ウエハプローバ：　Ｗａｆｅｒ　Ｐｒｏｂｅｒ。

とも言う）及びテスタの二つの装置で構成されている。

両者はメジャリングラインにより接続され、プローブ針
を半導体チップパターンの電極パッドにそれぞれ接触さ
せ、テストコントロールラインのテストスタート信号に
対してテストコンプリート信号及びフェル信号等がマシ
ン及びテスタの間で相互にやりとりされるようになって
いる。

特公昭５９−５０９４２号公報、実開昭６１−９７８３
９号公報、並びに実開昭６１−８８２４０号公報など多
数に、それぞれプローブ装置が記載されている。しかし
ながら、これらのプローブ装置は室温環境下で使用され
るものであり、低温環境下でウェハテストを実施するに
は不適当である。

実開昭５９−３５８７６号公報及び特願昭６２−６０５
８１号明細書には、ウェハを載置する載置台（又はメイ
ンチャックともいう）をテスト時に冷却することができ
るプローブ装置が記載されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、載置台のみを冷却した方式のプローブ装
置では、冷却された載置台からの放射冷却によって近傍
の空気が急激に冷され、空気中の水蒸気を結露状態に変
化させることになる。この結露した水滴は上記載置台の
表面全体に付着し、さらに冷えて布状に凍結する。

この載置台に付着した布状の膜は、ウェハを載置台に載
置しても所定の高さに載置されず、また、たとえ載置さ
れ、ウェハを検査したとしても、ウェハが載置面に凍り
ついて離脱困難になり、たとえ無理に離脱したとしても
、ウェハを破損させてしまう等の問題点が生じている。

そこで、本発明の目的とするところは、上述した従来の
問題点を解決し、冷却された載置台近傍の気体が、載置
台からの放射冷却によって近傍の気体が冷却されても実
質的に結露を生ぜず、上記載置台に霜が付着凍結しない
プローブ装置を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） すなわち、本発明のプローブ装置は、被検査体の電極部
にプローブ針を接触させて、被検査体の電気的特性を検
査するプローブ装置において、前記プローブ装置を略気
密に包囲する包囲手段と、この包囲手段による気密包囲
空間部に乾燥気体を供給する乾燥気体供給手段を具備し
たことを特徴としている。

（作　用） 上記のように構成することにより、本発明は包囲手段で
プローブ装置を略気密に包囲して大気と遮断した空間部
を形成したのち、この空間部に乾燥気体供給手段を連通
させているので、この乾燥気体供給手段の駆動によって
乾燥気体が略気密な空間部に給気してプローブ装置を包
囲することに＝４− なる。

従って、プローブ装置のこの冷却部に乾燥気体が取巻き
、湿気を含んだ気体が冷却部に近づけない作用を施して
いる。

（第１実施例） 次に、本発明のプローブ装置を図面を用いて一実施例を
説明する。

上記乾燥気体が送流されている空間内でウェハに形成さ
れた半導体チップ（半導体素子、チップとも言う）の電
極パッドにプローブ針列をそれぞれ電気的に接触させて
通電し、テスタがらのテスト信号を供給し、その応答毎
に電気的特性を測定する装置である。

上記プローブ装置の全体構成を大別すると、第１図に示
すように、ウェハにプローブ針を接触させてテスタ側に
通電するプローバ部（ト）と、このプローバ部■を包囲
する包囲手段■と、この包囲手段■によって生ずる空間
部■に乾燥気体を供給する乾燥気体供給手段（４）とか
ら構成されている。

上記プローブ部■の主要部は被測定半導体装置ハ（５ａ
）をウェハカセット■から一枚づつ取出して載置台（へ
）まで搬送するローダ部■と、」二記載置台（へ）にウ
ェハ（５ａ）を載置した状態で検査位置まで移動する上
記載置台と、移動例えば予め定められたプログラムで上
下左右移動させる駆動機構（８）と、ウェハ（５ａ）を
検査する検査部での載置台０のウェハ（５ａ）にプロー
ブカード（８ａ）のプローブ針（８ｂ）に圧接させて外
部テスタ（図示せず）と導通するプローブカード（８ａ
）と、このプローブカード（８ａ）出力をテスタ（図示
せず）に接続して電気的特性を測定する手段とから成り
、防振部材例えばゴム部材及びキャスタを介して床上に
設置されている。

次に、第２図（ａ）を参照して、ウェハが載置される載
置台０上に設けられたチャックトップ（９）の熱交換制
御システムについて説明する。

上記チャックトップ（９）は、コントローラ（１０）に
接続された温度センサ（９ａ）を具備し、このセンサ（
９ａ）による検出温度に基づきコントローラ（１０）に
より素子（］１）への印加電流が制御されるようになっ
ている。熱交換ジャケット（１２）内には流路（１２ａ
）が形成され、この流路（１，２ａ）には管（１，３，
１４）が連通され、ポンプ（１３ａ）によりタンク内の
不凍液（１３ｂ）が管（↑３）、流路（１２ａ）、管（
１４）、タンク（１３ｃ）を強制循環されるようになっ
ている。不凍液（１，３ｂ）として、例えば、エチレン
グリコール水溶液が用いられる。また、タンク（１，３
ｃ）内の液（１３ｂ）にはヒータ（１３ｄ）の伝熱部（
１３ｅ）及び冷凍機（１３ｆ）の伝熱部（１３ｇ）がそ
れぞれ侵潰され、液（１，３ｂ）が加熱又は冷却される
ようになっている。この場合に、温度センサ（９ａ）に
は、例えばサーミスタを採用し、不凍液（１，３ｂ）の
液温を制御することが好ましい。すなわち、コントロー
ラ（１０）によりサーミスタ出力温度と予め設定された
所定の温度（設定温度）とが比較され、両者の温度差が
ゼロになるようにヒータ（１３ｄ）及び冷凍機（１３ｆ
）の電流値がそれぞれ制御されるようになっている。

第２図（ｂ）に示すように、　チャックトップ（９）及
びジャケット（１２）は互いに重ね合わされ複数個のボ
ルト（］、３ｈ）により固定され、その周縁部がＯリン
グ（１３ｉ）によりシールされている。チャックドアー ツブ（９）の裏面側には円環状の凹所（１３ｊ）が形成
され、素子（１，３ｋ）がチャックトップ（９）及びジ
ャケット（１，２ａ）の双方に密着するように凹所（１
３ｊ）に挿入されている。チャックトップ（９）の厚さ
方向に複数の通路（１３Ｕが形成され、通路（１，３ｆ
ｆ　）により凹所（４３，〕）側と上面側とが連通ずる
ようになっている。

また、チャック１−ツブの凹所（１３ｊ　）、ジャケッ
ト（１２）並びにＯリング（１３ｉ）により囲まれた空
間部（１３ｍ）に、真空ポンプ（図示せず）に連通され
た排気管（１３）の通路が開口している。すなわち、排
気管（１３）を介して空間部（１３ｍ）内のエアが排気
されると、ウェハ（５ａ）がチャックトップ（９）の上
面に吸着されるようになっている。また、ピン（（３ｐ
）がチャックトップ■）の上面より上方へ突出するよう
に、孔（１，３ｑ）内に収納されている。このピン（１
３ｐ）の役割は、テスト完了後にウェハ（５ａ）を突上
げてチャックトップ（９）の上面から離脱させることに
ある。

上記ローダ部■の内部構成は、第１図に戻って説明する
。」−記つエバ（５ａ）が収納されているウニバカセッ
ト■を、エレベータ−付の台に載置したのち、ピンセッ
トと称する図示しない取出しアームがウェハカセットΩ
内に挿入しウェハ（５ａ）を取出し、載置台（へ）上に
載置する構成になっている。

上記プローブカード（８）の構成は、第６図に示すよう
にプローブ装置■の基台（１３）上の側端から主柱を立
設し、この主柱にヘッドプレート（１４）と称するプロ
ーブカード（８ａ）受台が横設する如く設けられ、この
ヘッドプレート（１４）の中央にプローブカード（８ａ
）が載置台０」二のウェハ（図示せず）の上昇によって
、ウェハの電極部（図示せず）とプローブカード（８ａ
）のプローブ針（８ｂ）が当接し、外部テスタ（図示せ
ず）と導通し、ウェハを検査する構成になついる。

前記包囲手段（１５）の構成は、外部と遮断して空間部
■を設けている。例えば、第１図に示すように、プロー
ブ装置（１）を包囲する如く設けた箱形状の筐体（１６
）でプローブ装置（ト）の外形を包囲されている。この
筐体（１６）の上側にはプローブ装置（１本体を操作す
る操作部と、被検査体の出し入れ目（図示せず）が気密
に開閉自在に設けられている。

また、この筐体（１６）の上側には、略全域にわたって
透明のプラスチック部材が設けられ、プローブ装置■の
動作が監視可能に設けられている。さらに、プローブ装
置■の近傍に乾燥気体が給気する給気口（１７）が設け
られており、一方この給気口（１７）が設けられた側と
対向側に排気口（１８）を設けた構成になっている。

前記乾燥気体供給手段に）の内部構成は、上記包囲手段
■の筐体（１６）の空間部■に乾燥気体が循環して給気
されるように設けられており、この乾燥気体を発生させ
る乾燥手段として除湿機（１９）が設けられている。こ
の除湿機（１９）は、第３図に示すように、乾燥剤筒（
２０）を有し、この乾燥剤筒（２０）は、筐体（１６）
の空間部（３，３ａ）から排気した湿気を含んだ水蒸気
を乾燥剤で抜取り、乾燥された気体に変換するものであ
る。

この種の乾燥剤筒（２０）に収納されている乾燥剤とし
ては、合成ゼオライト等の乾燥剤が用いられている。こ
の乾燥剤筒（２０）の気体の給徘経路は筐体（１６）の
空間部（３）の湿気を含んだ気体が排気管（２１）から
排気された圧縮気体は、シャトル弁（２２）を通り、乾
燥剤筒（２０）に均等に流れ、乾燥剤によって、圧縮気
体中の水蒸気を吸着し、超乾燥気体となってシャトル弁
（２２）を通って給気管（２４）から給気される。また
、オリフィス弁（２３）を通って減圧された超乾燥気体
の一部は、乾燥剤筒（２０ａ）に流れ、乾燥剤筒（２０
ａ）の乾燥剤の再生乾燥に使用され、そして大気へ放出
される。この乾燥と再生工程は制御ボックス（図示せず
）内のタイミングモータによって切換えが行なわれ、給
気側に安定した超乾燥気体を連続供給されるように構成
されている。

次に作用について説明する。

包囲手段の筐体（１６）でプローブ装置を略気密に包囲
して大気と遮断した空間部（３）内が十分に乾燥された
雰囲気に到達すると、上記プローブ装置のスイッチをオ
ンにし、プログラムカードを本体の挿入部に挿入する。

これにより、プローブ装置のアクチュエータによりカセ
ットから一枚づつウェハが取り出され、載置台０に搬送
される。この搬送されたウェハは載置台に載置されると
、アライメント機構によって設定位置にθ回転され、次
いで載置台ｘｙｚ機構が駆動し、位置合わせがなされる
。その後、プローブカード（８ａ）の各プローブ針（８
ｂ）がチップの電極パッドに接触される。

ここでテストスタート信号をプローバ部■からテスタに
向けて送ると、テスタの測定プログラムが走り、プロー
ブカード（８ａ）に接続されているメジャリングケーブ
ルを通して、チップの測定の実行を行っている。

上述した状態で、先ず筐体（１６）の空間部■を乾燥気
体に入替えるために乾燥気体供給手段（へ）の除湿機（
１９）の循環モータ（図示せず）に通電する。

この除湿機（１９）の内部は、第２図で示すように、筐
体（第１図中１６）の空間部（第１図中３．３ａ）から
排気された湿度を含む圧縮気体は、乾燥剤例えば、合成
ゼオライトによって湿度を吸収して、超乾燥気体となっ
て、再び給気口（１７）から給気する。

この給気によって、筐体（１６）の空間部■に超乾燥気
体が流速、例えば１００ｍ１＋／ｓｅｃで流込み数分後
に超乾燥気体の充満した空間部■が形成される。

従って、この超乾燥気体の充満した空間部（３）内に、
冷却された載置台（０が存在しても、載置台の表面に結
露が発生せずウェハを検査可能な乾燥領域が形成されて
いる。

上記領域下で、プローブ装置■の載置台０を冷却させる
ために、専用の冷凍機（図示せず）に通電させると。こ
の通電により、冷却ジャケット（９）にチャックトップ
の設定温度よりやや低い温度の冷却液を流す。次いでヒ
ータに通電して、温度を所定の温度まで微調整して、所
定の温度に維持するように駆動させる。

即ち、例えば第４図乃至第６図に示すように、空間部（
３，３ａ）内のエアを除湿機（１９）に吸引排気し、気
体に含まれる湿分を除去し、乾燥する。この乾燥エアが
、チャックトップ０に直接吹付けられるように、空間部
（３，３ａ）に供給する。乾燥気体を、例えば、毎秒１
００ミリリツトルの流速で連続的に供給し、空間部（３
，３ａ）内を乾燥エアで十分に満たす。例えば、空間部
（３，３ａ）内に供給されるエアの絶勾湿度が、２．２
５　ｇ／　ｒｒｉ’を下回るような状態とする。空間部
（３，３ａ）を乾燥状態にした後に、チャックトップ（
９）をマイナス１０　’Ｃに冷却する。

第４図に示すように、チャックトップ（９）を冷却する
場合は、熱交換素子（１１）のネガティブ（Ｎ）側を正
極に、素子（１１）のポジティブ（Ｐ）側を負極として
通電し、ベルティエ効果（Ｐｅｌｔｉｅｒ　ｅｆｆｅｃ
ｔ）によりチャック１〜ツブ（９）の側を吸熱させ、ジ
ャケット（１２）の側を発熱させる。このとき、冷凍機
（１，３ｆ）を動作させ、液（１３ｂ）を冷却し、これ
をジャケソ１〜の通路（１３）に供給し、素子（１１）
の発熱部を冷却する。ジャケットの通路（１３）には、
チャックトップ（９）の設定温度よりやや低い温度の冷
却液を通流させる。

次いで、やや適冷気味のチャックトップ（９）を加熱し
て温度コントロールを微＠整する。すなわち、第５図に
示すように、素子（Ｊｌ）のネガティブ側（Ｎ）を負極
に、素子（１１）のポジティブ側（Ｐ）を正極として通
電し、ペルティエ効果によりチャックトップ（９）の側
を発熱させ、ジャケット（１３）の側を吸熱させる。　
このとき、ヒータ（１３ｄ）を動作させ、液（１３ｂ）
を加熱し、これをジャケット（１３）の通路（１３）に
供給し、素子（１１）の吸熱部を加熱する。

上記のように、チャックトップ（９）の上面が正確にマ
イナス１０℃になるように温度コントロールする。

第１表に各温度における飽和水蒸気量（相対湿度１００
％）を示す。　ここで、室温を２０℃、テスト温度をマ
イナス１０℃と仮定すると、供給エアの絶対湿度を２．
２５　ｇ　／　ｒｒｉ’　（マイナス１０℃の飽和水蒸
気量）未満とすれば、マイナス１０℃の条件下でもチャ
ックトップ（９）に結露が生じなくなることが第１表か
ら明らかである。従って、除湿機（１９）がら空間部（
３，３ａ）に絶対湿度２．２５ｇ／ｍ未満の乾燥エアを
、チャックトップ（９）に常時吹付けておけば、マイナ
ス１０℃の条件下でもチャックトップ（９）に結露が生
じなくなる。因みに、下記０式を用いて、マイナス１０
　’Ｃのテスト温度でチャックトップ（９）に結露を生
じなくなる乾燥エアの相対湿度Ｏは１３％となる。

したがって、相対湿度１３％の２０’Ｃの乾燥気体を常
に筐体（１６）の空間部に給気して、湿気を含んだ気体
を載置台（６）に触れないように給気している。

表−１ 従って、プローブ装置■の冷却された載置台（６）が乾
燥気体内を駆動装置（８）でＸ＠、Ｙ軸、Ｚ軸を移動す
るように形成されている。

このように、乾燥気体中でウェハのテストが終了すると
、テスタ（図示せず）からプ□ローパ部（１）にテスト
コンプリート信号が送られる。これに基づき、ＸＹＺス
テージが動作し、次のチップにプローブ針（１８ｂ）の
針合わせが行われる。このテスタにより不良チップが発
見された場合は、フェル信号がテスタからプローバ部■
に送れる。これに基づきイン力（図示せず）により不良
チップに液体インク等でマーキングされる。

以上の動作は自動的になされる。

上記実施例では、除湿機（１９）からの流量気圧によっ
て空間部（３）を送流しているが第６図に示すように、
乾燥気体が強制的に吸い込まれるようにファン機構（２
４）を給気口（１７）側と対向した位置例えばローダ部
側に設けて循環作用をより効果的にさせるようにしても
良い。

また、第７図に示すように、効率よく乾燥気体を用いる
ために空間部（２７）を最少限にしても良い。

例えば、検査部（２６）の空間部（２７）とローダ部（
２８）の空間部（２９）の両方を合わせた空間部（３０
）に乾燥気体供給手段を連通し、プローブカードの中心
には円形状の中空部が設けられており、この中空部から
大気の空気が入り込むので、ライトガイド（３１）と称
する遮断布膜を設は上部からの空気流入を防いだ構成に
なっている。

また、この第１実施例では除湿のみに限定したが、プロ
ーバの熱源を冷却するために冷房機能を追加してプロー
バの空間部■の温度を下げても良い。

上記第１実施例では、乾燥気体供給手段として、除湿機
（１９）を用いて給気管（２４）を介在させて気密の空
間部を乾燥させたもので説明したが、第８図に示すよう
に気密空間（３２）内に乾燥気体を供給する供給口（３
３）には乾燥材（３４）を設けたものがある。

上記プローブ装置（３５）の気密な空間部（３２）には
、乾燥気体を導入する導入部（３６）と、導入された乾
燥気体がウェハ（３７）近傍を通過して外部に流出させ
る流出部（３８）とが設けられている。

上記気密の空間部（３１）、例えばプローブ装置（３５
）の基台（３９）上、及びローダ部（４０）を包囲した
空間部（３２）の側面、例えば第９図で示すように上記
検査部（４１）の中心にもっとも近い部分の側面に導入
部（３６）を設け、この内側面と対向した側面ではロー
ダ部（４０）のカセット（４２）にもっとも近い部分の
側面に流出部（第８図３８）を設けている。

上記導入部（３６）には、気体を取り込むようにファン
（４２）が回転駆動されるようになっている。

さらに、このファン（４２）の対向位置にはフィルタ、
例えば乾燥剤（３４）を単一部品例えばカセット式に構
成して、差し替えるように設けられている。

上記乾燥剤（３４）は空気中の水分を脱して乾燥気体を
上記気密空間（３２）に送り込むと、同時に脱臭剤、殺
菌剤として付加しても良い。

上記流出部（３８）には、上記導入部（３６）のファン
（４３）の回転により取り込まれる流量と略等しい流量
で放出させるファン（４３）が設けられている。このフ
ァン（４３）は、上記気密空間（３２）に逆流させない
働きと同時に、一定流量の循環でのウェハの検査を実行
するようになっている。ここで上記カセット化された乾
燥剤（３４）は、設定された時期に自動的に交換する如
くロータリ式の回転装置が設けられている。

上記第１実施例では、ウェハ製造工程において、このウ
ェハに形成されたチップの検査について説明したが、こ
れに限定されることなく、例えばテレビ画面で有名な液
晶表示装置、プリント基板等の電気回路下で検査する場
合、これら被検査体等への霜の付着を防止することがで
きる除湿機能を有するプローブ装置である。

上記第１実施例での包囲手段は、載置台が平面方向に移
動される部分と、ローダ部の部分とを含むように包囲し
ても良く、さらにプローバの全体を包囲しても良い。

（第２実施例） 次に第２の実施例を第１０図、第１１図により説明する
。

プローブ装置は第１０図に示すようにウエハヵセット（
ハ）に所定の間隔を設けて被検査体例えば半導体ウェハ
（５ａ）を２５枚設置する。このウェハ（５ａ）を収納
したカセット０をカセット収納部に搬入する。

このカセット０からウェハ（５ａ）を−枚づつ取出し、
予備位置決めステージに搬送する。この予備位置決めス
テージを回転させてウェハ（５ａ）のオリフラを基準に
精度±１°位まで予備位置決めした後、ウェハ（５ａ）
を載置台（０に搬送する。この載置台０に搬送されたウ
ェハ（５ａ）を正確に位置決めするために、ＣＣＤカメ
ラを使ったパターン認識機構やレーザを用いた認識機構
が設置されている。この位置決め後ウェハ（５ａ）上に
プローブカード（８ａ）の接触端子であるプローブ例え
ばプローブ針（８ｂ）とソフトタッチし、自動的にウェ
ハ（５ａ）の電気的特性を測定する。このような連続自
動測定機能をもつプローブ装置により、ウェハ（５ａ）
の検査において、ウェハの品種により、ウェハ（５ａ）
を冷却又は加熱して検査する必要がある。この冷却及び
加熱は、ウェハ（５ａ）を載置した載置台即ち載置台（
０により行なう。この載置台０は、載置面にバキューム
孔（図示せず）が設けられ、このバキューム孔は図示し
ない真空装置にチューブ等を介して接続されているので
、載置面においてウェハを真空吸着可能とされている。

又、第１１図のように上記載置台（へ）の内部には、冷
却ジャケット（９ｂ）が内蔵され、載置面の裏面のほぼ
全体に接触するように敷設されている。この冷却ジャケ
ット（９ｂ）は、均一な厚さの冷却液の流路であり、そ
の厚み方向に均等な幅で仕切る材質、例えばアルミニウ
ム等の熱伝導性の良好な金属からなるリブ（９ｄ）によ
り、蛇行した、あるいは格子状等の流路を冷却ジャケッ
ト（９ｂ）に形成して冷却液を流すようになっている。

このリブ（９ｄ）により、冷却液の冷却ジャケット（９
ｂ）内における流れを乱すことを防止し、冷却液の液体
損失を低減でき、容易に大量の液を流すことができるこ
とから、熱交換効率をより高くすることができる。」二
部冷却液としてはエチレングリコール水溶液などの不凍
液が好適に使用される。

このほか液体窒素冷却、フロン冷却、そして望ましくは
フロン−不凍液の二元冷却を使用できる。

また冷却ジャケット（９ｂ）としては、銅やその他の熱
伝導率のよい材料を使用する必要がある。

上記リブ（９ｄ）の側面には、冷却液を冷却ジャケット
（９ｂ）内に供給するための給液口もしくは排出するた
めの排液口（９ｂ１．）が設けられ、冷却ジャケット（
９ｂ）に冷却した冷却液を供給するとともに、冷却液を
環流させて冷却装置に戻す構成になっている。

上記冷却ジャケット（９ｂ）の下側には、冷却ジャケッ
ト（９ｂ）と密着させて、載置台（０のチャックトップ
（９ｃ）全面に相当する広さの、面状発熱体等からなる
ヒータ（９ｅ）が敷設されている。ヒータ（９ｅ）をこ
のように冷却ジャケット（９ｂ）の下側に形成したのは
、冷却ジャケット（９ｂ）の下側にヒータ（９ｅ）を設
けると、ヒータ（９ｅ）自身が断熱材の作用をはたして
しまい、冷却をさまたげるからである。そして、ヒータ
（９ｅ）をこのような位置に設けても、上記リブ（９ｄ
）がヒータ（９ｅ）の熱を載置面にスムーズに伝導する
。したがって、冷却中に加温して温度の微調整制御を行
なうことができるだけでなく、必要に応じて加熱する場
合にも載置面の温度を均一にすることができる。この構
成により一５５℃〜１５０°Ｃの温度範囲で使用できる
。

上記のような載置台（６）のチャックトップ（９ｂ）に
より、ウェハ（５ａ）を冷却して検査する場合は、載置
台（へ）の冷却による周辺空気の湿気からの結露や霜の
発生を防止可能なように構成されている。

この構成は第１０図に示すように、」二記載置台（へ）
を包囲する如く外部と遮断して略気密の空間部（３）を
設ける。この空間部（３）の上面においてはプローブカ
ード（８ａ）が設けられていて、側面において、載置台
（６）の高さ位置とほぼ平行位置に乾燥エアを供給する
給気口（４５）が設けられている。この給気口（４５）
は、エアの流路となる供給用ダクト（４６）を介して乾
式の除湿機（１９）に接続されている。又、除湿機（１
９）とダクト（４６）の間には、微細な塵を除却するた
めにエアフィルター（４７）が設けられている。さらに
、上記空間部■には供給された乾燥エアを排気する手段
が設けられている。この排気手段として、空間部■の所
望する位置には、外部と＝２４− 連流路となる開口、即ち、排気口（４８）が設けられて
いて、一部の乾燥気体がこの排気口（４８）から外部に
排気され外部からこの排気口（４８）を介して、エアが
流入しないように空間部■は陽圧になっている。又、他
の乾燥エアにおいては、空間部■の検査部の側面に設け
られた循環口（４９）が循環用ダクｈ（５０）を介して
除湿機（１９）に接続されている。

即ち、一部の乾燥気体は、除湿機（１９）と空間部（３
）を隣接して設けられた各ダクト（４６）　（５０）を
介して再循環するように構成されている。又、循環用ダ
クト（５０）の所望の位置には、三方弁（５１）が設け
られていて、この三方弁（５１）の１つは、外部空気を
吸入可能なように外部空気吸入口（５２）となっている
。

」１記構成のプローブ装置における動作作用を説明する
。

被検査体である半導体ウェハ（５ａ）をウエハカセッ１
−（５＋から図示しない搬送機構で搬送し、予備位置決
め後、載置台（へ）に載置する。ここで、ウェハ（５ａ
）を吸着保持し、正確にアライメン１〜後、プロ−ブカ
ード（８ａ）のプローブ針（８ｂ）にウェハ（５ａ）に
形成されたチップの電極パッドに接触させて順次チップ
の電気特性を検査する。この時、ウェハ（５ａ）の品種
に対応して、予め定められた温度に、ウェハ（５ａ）を
冷却する必要がある。　このウェハ（５ａ）の冷却は、
載置台０を冷却することにより行なう。即ち、先ず、冷
却ジャケット（９ｂ）に載置面の設定温度よりもやや低
い温度の冷却液を流す。

次いでヒータに通電して、温度を所定の温度まで微調整
する。この温度制御は載置面の半導体ウェハ（５ａ）の
温度として測定できる位置に温度センサ、例えばサーミ
スタ（図示せず）を１ないし複数埋設し、このサーミス
タ出力温度を予め設定した温度（設定温度）と比較し、
差値が零となるようにヒータの電流値や不凍液の温度制
御を行ない、自動設定する。不凍液の温度制御は冷凍液
の（ＩＮ、ＯＦＦ制御により所望値に設定できる。

上記のように、載置台０を冷却して、ウェハの電気特性
の検査中、空気に含まれる水蒸気による水滴の結露の発
生を防止するために乾燥気体を載置台０に吹きつけてお
く。即ち、乾式の除湿機（１９）の図示しない循環ブロ
ワ−により、除湿機（１９）に空気を吸入すると共に、
その吸入した空気を、水の分子を吸着する吸着剤例えば
活性シリカゲルと合成ゼオライトの混合体により除湿を
行ない即ち、吸入された空気中に含まれている水の分子
を、まず活性シリカゲルの１０〜２５人の細孔で吸着し
た後、合成ゼオライトの３〜９人の細孔でわずかに残在
している水の分子を吸着して乾燥気体に変換し、この乾
燥気体を載置台０近傍に設けられた空間部（３）に供給
する。この乾燥気体の供給は、エアフィルター（４７）
により微細な塵を除却し、供給用ダクト（４６）を介し
て給気口（４５）から載置台０の設けられた空間部（３
）に流量例えば５００〜１５００ｆｌ／ｍｉｎ供給する
。又、空間部■において上記乾燥気体の供給と同時に乾
燥気体の循環及び排気を行なう。乾燥気体の循環は、除
湿機（１９）に設けられた循環ブロワ−により、載置台
０の設けられた空間部■の循環口（４９）から、循環用
ダクト（５０）を介して乾燥気体を吸入することにより
行なう。この除湿機（１９）による吸入量は、循環用ダ
クト（５ｏ）の所望の位置に設けられた二方弁（５１）
を予め調節して、空間部■の気体から例えば４００〜１
２００　Ｑ　／　ｍｉｎ即ち、供給した乾燥気体の４７
５程度を吸入し、残りの１７５即ち１００〜３００　Ｑ
　／ｍｉｎを外部空気吸入口（５２）から吸入する。こ
のことにより、除湿機（１９）がら空間部（３）に供給
した乾燥気体の内、約１７５即ち、１００〜３００　Ｑ
　／　ｍｉｎ程度は、空間部■に設けられた排気口（４
８）等から強制的に外部に排気される。上記のように、
除湿機（１９）から供給用ダクト（４６）を介して空間
部（３）へ乾燥気体を供給し、この供給された気体の内
約４７５のエアを循環用ダクト（５ｏ）を介して除湿機
（１９）に循環し、又、供給された気体の内約１７５の
気体を空間部■に設けられた排気口（４８）等から排気
するようにすると、４１５の気体は除湿状態で乾式の除
湿機（１９）を循環するので、容易に除湿効果の向上が
計れ、なおかっ、１１５の気体を空間部■の排気口（４
８）等から排気するので、たとえ空間部■に隙間が開い
ていたとしても、その隙間において、空間部■内部から
外部に向けて乾燥気体の排気効果が生じるため、隙間か
らの外部エアの進入を防止可能となり、略気密状態の空
間部（３）は、常に安定した乾燥気体雰囲気を形成する
ことが可能となる。ゆえに、空間部■内の載置台（０を
冷却しても、近傍空気は一定状態を保ちながら乾燥して
いるので、水滴等の発生を防止でき、常に良好な状態で
検査を実行することが可能となる。

また、載置台が設けられた略気密空間に乾燥気体を予め
冷却した状態例えば室温以下に冷却して供給しても良く
、この場合、載置台（Ｑの冷却効果を低減させることが
なく、載置台０の冷却が容易になる。さらに、乾式除湿
機とイオナイザを接続して、乾燥気体にイオン化した例
えば酸素を含ませると載置台０等に発生した静電気を除
却でき、静電破壊による悪影響を防止できる。

さらに又、載置台０の設けられた空間部の乾燥気体供給
用給気口に、乾燥気体を拡散させるための拡散板例えば
多数の小孔が規則的に設けられた板状体を設け、この板
状体の小孔から乾燥気体を載置台に吹きつけるようにし
ても良い。

さらに又、空間部に設けられた乾燥気体の排気用の排気
口を、半導体ウェハの収納位置側に設けると、収納位置
も乾燥気体により乾燥状態とすることが可能となる。こ
の場合、乾燥気体を送流させるためウェハ収納位置の後
方に、乾燥気体排気口を設けることが望ましい。

さらに又、除湿機しこ気体を吸入する際に、吸入口位置
にエアフィルターを設けて塵等の微細なゴミの除湿機へ
の吸入を防止しても良い。

〔発明の効果〕

プローブ装置の冷却部に乾燥気体を常に給気することに
より、上記冷却部に湿った気体が触れることを阻止し、
被検査体を検査するので、冷却部を有したプローブ装置
でも安定した確実な検査が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明するためのプローブ装
置全体説明図、第２図は第１図の乾燥気体の流れを説明
するため一除湿機説明図、第３図は第１図の載置台を冷
却させる冷却部を説明するだめの経路説明図及びチャッ
クトップ説明図、第４図、第５図は第１、図の載置台の
頂面に設けられたチャック１〜ツブの熱交換機構を説明
するための熱交換ジャケット拡大説明図、第６図は第１
図における冷却気体を効率よく送流させるための構成を
説明する拡大説明図、第７図は第１図の本発明の他の実
施例を説明するためのプローブ装置全体説明図、第８図
及び第９図は第１図の装置におけるプローブ装置の側面
に乾燥材のみを設けた他の実施例を説明するための説明
図、第１０図は第１図の装置における乾燥手段の配管経
路が異なった他の実施例を説明するための説明図、第１
１図は第１１・・プローブ装置、　２・包囲手段、３．
３ａ・・・空間部、　　４・・乾燥気体供給手段、１９
・・・除湿機、　　　　３２・・・気密空間、３３・・
・供給口、　　　　３４・・乾燥剤、３５・プローブ装
置、　３６・・導入部、３８・・・流出部、　　　　　
４２．４３・・・ファン、４５・給気口、　　　　４６
・・供給ダクト、４７・−エアフィルタ、　４８・・排
気口、４９・循環口、　　　　　５０・・循環用ダクｌ
−１５１・三方弁、　　　　５２・・外部空気吸入口。 特許出願人　東京エレクトロン株式会社＝３２− 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検査体の電極部にプローブ針を接触させて、被
   検査体の電気的特性を検査するプローブ装置において、 上記プローブ装置を略気密に包囲する包囲手段と、この
   包囲手段による気密包囲空間部に乾燥気体を供給する乾
   燥気体供給手段を具備したことを特徴とするプローブ装
   置。
2. （２）被検査体が保持される保持体と、この保持体に保
   持された上記被検査体の電極端子にプローブ針を接触さ
   せて検査するテスタと、上記被検査体が保持される雰囲
   気を陽圧にすると共に乾燥気体を循環させる手段を具備
   したことを特徴とするプローブ装置。
3. （３）特許請求の範囲第２項記載のプローブ装置におい
   て、乾燥気体の一部を排気しながら、乾燥気体を循環さ
   せる手段を具備したことを特徴とするプローブ装置。
4. （４）特許請求の範囲第２項記載のプローブ装置におい
   て、乾燥気体の循環は、一部外部の空気をとり入れなが
   ら循環させるように構成したことを特徴とするプローブ
   装置。