JPH0536766A

JPH0536766A - プローブ装置

Info

Publication number: JPH0536766A
Application number: JP19424691A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Abe; 祐一阿部
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1991-08-02
Filing date: 1991-08-02
Publication date: 1993-02-12

Abstract

(57)【要約】【目的】通常雰囲気下で、被測定基板の電気的な特性
の試験測定を行うことができ、かつ、不所望部位への塵
埃の付着可能性を大幅に低減することのできるプロ―ブ
装置を提供する。【構成】筐体１内には、プロービング機構部２とオー
トローダ部３が設けられており、筐体１の側方には、操
作部４と、電源部５と、電子回路部６とが設けられてい
る。また、筐体１の上部には、外気を筐体１内に取り入
れるための複数の空気取入れ口、空気取入れ用ファン、
空気中の塵埃を除去して清浄化するためのフィルタが設
けられており、外気を清浄化して筐体１内に取り入れ、
筐体１内に上から下へ向かうクリーンエアのダウンフロ
ーを形成するよう構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プロ―ブ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】周知の如く、半導体デバイスは、半導体
ウエハ上に精密写真転写技術等を用いて多数形成され、
この後、各半導体デバイスに切断される。このような半
導体デバイスの製造工程では、従来からプロ―ブ装置を
用いて、半完成品の半導体デバイスの電気的な特性の試
験測定を半導体ウエハの状態で行い、この試験測定の結
果良品と判定されたもののみをパッケ―ジング等の後工
程に送り、生産性の向上を図ることが行われている。

【０００３】上記プロ―ブ装置は、Ｘ−Ｙ−Ｚ方向に移
動可能に構成されたウエハ保持台を備えており、このウ
エハ保持台上には、半導体デバイスの電極パッドに対応
した多数の探針を備えたプロ―ブカ―ドが固定される。
そして、ウエハ保持台上に半導体ウエハを載置し、ウエ
ハ保持台を駆動して半導体デバイスの電極に探針を接触
させ、この探針を介してテスタにより試験測定を行うよ
う構成されている。

【０００４】ところで、上述したような半導体デバイス
の製造工程においては、微小な回路パタ―ンを形成する
ため、雰囲気中に塵埃が存在するとこの塵埃が半導体ウ
エハ等に付着して不良発生の原因となる。このため、通
常半導体デバイスの製造工程は、清浄化空気（クリーン
エア）のダウンフロ―を形成されたクリ―ンル―ム内で
行われており、上述したプロ―ブ装置もクリ―ンル―ム
内に設置され、クリ―ンル―ム内で試験測定が実施され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たようなクリ―ンル―ムは、その床面積当たりの建設コ
ストが高いので、クリ―ンル―ム内に設置する機器をで
きるだけ少なくすることが望まれている。また、人体
は、発塵源であるので、作業員等のクリ―ンル―ム内へ
の立ち入りもできるだけ少なくすることが望まれてい
る。

【０００６】さらに、通常半導体デバイスの電極パッド
表面には、空気との接触により、酸化膜が形成されてお
り、プロ―ブ装置では、プローブ先端を電極パッド表面
に沿って摺動させることにより、プローブ先端で酸化膜
を削り取り、電極的なコンタクトを得る。このため、削
り取られた酸化膜等が塵埃となって浮遊し、不所望部位
に付着する可能性が高いという問題もあった。

【０００７】本発明は、かかる従来の事情に対処してな
されたもので、通常雰囲気下で、被測定基板の電気的な
特性の試験測定を行うことができ、かつ、不所望部位へ
の塵埃の付着可能性を大幅に低減することのできるプロ
―ブ装置を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明のプロ
―ブ装置は、基板保持台をＸ−Ｙ−Ｚ方向に移動させ該
基板保持台に保持された被測定基板上の電極にプローブ
を接触させるプロービング機構と、前記基板保持台上に
前記被測定基板をロード・アンロードするオートローダ
と、前記プロービング機構および前記オートローダの動
作を制御するための電子回路部と、前記プロービング機
構および前記オートローダに電力を供給する電源部とを
具備したプロ―ブ装置において、内部に上方から下方へ
向かうクリ―ンエアのダウンフローを形成するダウンフ
ロー形成機構を具備した筐体内に、前記プロービング機
構およびオートローダを収容し、この筐体の外部に、前
記電子回路部と前記電源部とを配置したことを特徴とす
る。

【０００９】

【作用】前述したように、クリ―ンル―ムは、その床面
積当たりの建設コストが高いので、クリ―ンル―ム内に
設置する機器をできるだけ少なくすることが望まれてい
る。また、人体は、発塵源であるので、作業員等のクリ
―ンル―ム内への立ち入りもできるだけ少なくすること
が望まれている。このため、プロ―ブ装置を用いた半導
体ウエハ状態の半導体デバイスの試験測定等において
も、通常の製造工程における試験測定以外の測定、例え
ば設計や工程管理における評価のための測定等は、クリ
―ンル―ム外で実施することが望ましい。

【００１０】本発明のプロ―ブ装置では、内部に上方か
ら下方へ向かうクリ―ンエアのダウンフローを形成する
ダウンフロー形成機構を具備した筐体内に、プロービン
グ機構およびオートローダが収容されており、この筐体
の外部に、電子回路部と電源部とが配置されている。

【００１１】したがって、半導体ウエハ状態の半導体デ
バイスの試験測定等を、通常雰囲気下で実施することが
できる。また、ダウンフローの流通を妨げるとともに、
発熱源となる電子回路部および電源部が筐体の外部に設
けられている。このため、筐体内の各部にに効率良くダ
ウンフローを流通させることができ、不所望部位への塵
埃の付着可能性を大幅に低減することができるととも
に、筐体内の温度が上昇することを防止することができ
る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。

【００１３】図１に示すように、この実施例のプロ―ブ
装置には、ほぼ矩形状に形成された金属等からなる筐体
１が設けられている。この筐体１は、不所望部位からの
塵埃等を含む周囲の空気の流入が起きないように、下端
部を除き、その側壁部分が気密に形成されており、筐体
１内には、プロービング機構部２と、オートローダ部３
が設けられている。

【００１４】上記筐体１の側方には、操作部４と、電源
部５と、電子回路部６とが設けられている。この操作部
４は、筐体１内の各機器に図示しないケーブルを介して
接続されたディスプレイ、キボード等から構成されてお
り、筐体１内の機器を、筐体１外から操作できるように
するためのものである。また、電源部５は、筐体１内に
設けられたプロービング機構部２およびオートローダ部
３等に電力を供給するための電源機構と、この電源機構
を収容するための金属等の箱体から構成されており、電
子回路部６は、プロービング機構部２およびオートロー
ダ部３の動作を制御するための複数の電子回路基板と、
この電子回路基板を収容するための金属等の箱体から構
成されている。

【００１５】プロービング機構部２には、図２に示すよ
うに、半導体ウエハ１０を例えば真空チャック等により
吸着保持するとともにこの半導体ウエハ１０をＺ方向
（上下方向）に駆動可能に構成されたウエハ保持台１
１、このウエハ保持台１１をＸ−Ｙ方向に移動させるＸ
−Ｙテーブル１２等が設けられており、ウエハ保持台１
１上方に固定されたプローブカード１３のプローブ１４
を、半導体ウエハ１０に形成された半導体デバイスの電
極パッドに接触させるよう構成されている。

【００１６】上記Ｘ−Ｙテーブル１２は、図３にも示す
ように、Ｘ方向駆動レール１５およびこのＸ方向駆動レ
ール１５上に設けられたＸ方向可動板１６からなるＸ方
向駆動機構と、Ｙ方向駆動レール１７およびこのＹ方向
駆動レール１７上に設けられたＹ方向可動板１８からな
るＹ方向駆動機構とを、2 段に重ねて構成されており、
例えば鋳物板等から構成された頑丈なベースプレート２
０上に設けられている。このベースプレート２０には、
後述するように、筐体１内に形成されるダウンフローを
通過させるための複数の透孔２１が設けられている。

【００１７】また、プロービング機構部２の上部には、
テストヘッド２２が設けられている。このテストヘッド
２２は、図１に矢印で示すように、回動自在に構成され
ており、測定時はテストヘッド２２をプロービング機構
部２上に載置し、プローブカード１３の交換等のメンテ
ナンス時は、テストヘッド２２を回動させて、プローブ
カード１３の上方にメンテナンス用のスペースを形成す
ることができるよう構成されている。

【００１８】上記構成のプロービング機構部２の側方に
設けられたオートローダ部３には、半導体ウエハ１０を
複数枚、例えば25枚収容可能に構成されたウエハカセッ
ト２３を上下動させるカセットエレベータ２４と、この
カセットエレベータ２４上のウエハカセット２３とウエ
ハ保持台１１との間で半導体ウエハ１０を搬送し、ロー
ド・アンロードするウエハ搬送機構２５が設けられてい
る。なお、図２にはカセットエレベータ２４が1 つのみ
示されているが、カセットエレベータ２４は複数設けら
れている。

【００１９】また、筐体１の上部には、外気を筐体１内
に取り入れるための複数の空気取入れ口２６、空気取入
れ用ファン２７、空気中の塵埃を除去して清浄化するた
めのフィルタ２８が設けられており、外気を清浄化して
筐体１内に取り入れ、筐体１内に上から下へ向かうクリ
ーンエアのダウンフローを形成するよう構成されてい
る。なお、このフィルタ２８としては、例えばＵＬＰＡ
フィルタ（商品名）等を用いることができる。

【００２０】さらに、筐体１の底面および筐体１の下部
側面には、複数の排気口２９が設けられており、筐体１
内に取り入れられた空気をこれらの排気口２９によっ
て、外部に排出するよう構成されている。また、前述し
たベースプレート２０の透孔２１の他、筐体１内に配置
された各部材には、ダウンフローを通過させるための開
口部が形成されている。すなわち、例えばオートローダ
部３の天板３０はメッシュ状部材によって構成されてお
り、プロービング機構部２の天板３１には３２が設けら
れている。

【００２１】そして、空気取入れ用ファン２７を回転さ
せることにより、図示矢印の如く空気取入れ口２６から
外気を取り入れてフィルタ２８により清浄化し、このク
リーンエアが透孔２１、３２メッシュ状の天板３１等を
通り、筐体１内の各部を通って、排気口２９から外部に
排出されるよう構成されている。すなわち、筐体１内
に、クリ―ンル―ム等と同様な清浄化空気のダウンフロ
―を形成し、筐体１内を清浄化雰囲気とするよう構成さ
れている。なお、排気口２９の近傍に排気ファンを設け
てもよい。

【００２２】また、図１に示すように、上記筐体１の前
方には、カセット搬送機構３３が設けられており、ウエ
ハカセット２３を収容した気密容器３４を載置すると、
この気密容器３４の下部に設けられた開閉機構を開け
て、内部のウエハカセット２３をカセットエレベータ２
４に搬送するとともに、測定の終了した半導体ウエハ１
０を収容したウエハカセット２３を、カセットエレベー
タ２４から気密容器３４内に搬送するよう構成されてい
る。なお、気密容器３４およびカセット搬送機構３３と
しては、例えばＳＭＩＦシステム（商品名、ＭＢＫアシ
スト社製）等を用いることができる。

【００２３】上記構成のこの実施例のプロ―ブ装置は、
クリ―ンル―ム外の通常雰囲気下に設置される。そし
て、空気取入れ用ファン２７を回転させることにより、
筐体１内にクリ―ンル―ム等と同様な清浄化空気のダウ
ンフロ―を形成し、筐体１内を清浄化雰囲気に保持す
る。なお、前述したように、装置の操作は、操作部４に
よって、筐体１の外部から行うことができ、筐体１内の
清浄化雰囲気を損なうことがない。

【００２４】そして、測定を行う半導体ウエハ１０を、
クリ―ンル―ム内から気密容器３４内に収容して気密な
状態で通常雰囲気下に搬出し、プロ―ブ装置のカセット
搬送機構３３上に配置する。

【００２５】すると、カセット搬送機構３３によって、
気密容器３４内のウエハカセット２３が取り出され、カ
セットエレベータ２４上に配置される。これにより、外
気に接触することなく、半導体ウエハ１０をクリ―ンル
―ム内から清浄化雰囲気の筐体１内に搬入することがで
きる。また、筐体１内に外部の塵埃が侵入することも防
止することができる。

【００２６】そして、カセットエレベータ２４によっ
て、ウエハカセット２３を上下動させつつ、ウエハ搬送
機構２５によって順次ウエハカセット２３内の半導体ウ
エハ１０をウエハ保持台１１上にロード（およびアンロ
ード）し、ウエハ保持台１１を駆動することにより、半
導体ウエハ１０に形成された半導体デバイスの電極パッ
ドに、プロ―ブカ―ド１３の探針１４を接触させて電気
的な導通を得、この探針１４を介して、半導体デバイス
の電気的特性の試験測定を自動的に行う。

【００２７】このように、この実施例のプロ―ブ装置
は、通常雰囲気下に設置し、通常雰囲気下で半導体ウエ
ハ１０に形成された半導体デバイスの電気的な特性の試
験測定を行うことができる。したがって、例えば、設計
や工程管理における評価のための測定等通常の製造工程
における試験測定以外の測定は、このプロ―ブ装置によ
り、通常雰囲気下で実施することができる。このため、
床面積当たりの建設コストが高いクリ―ンル―ム内の有
効利用を図ることができ、また、発塵源である作業員等
のクリ―ンル―ム内への立ち入りを削減することができ
る。

【００２８】また、クリ―ンな雰囲気下に設置すること
が不要であり、かつ、ダウンフロー流通の妨げとなると
ともに、発熱源となる電源部５および電子回路部６が筐
体１の外部に配置されているので、装置の開口率が上昇
し、装置内部の各部にクリーンエアが流通することによ
り、装置内部のクリーン度が向上し、半導体ウエハ１０
の不所望部位への塵埃の付着可能性を大幅に低減するこ
とができる。本実施例においては、この効果は、さらに
筐体１内に設けられた部材にダウンフローを流通させる
ための開口部（例えば、ベースプレート２０の透孔２
１、天板３１の透孔３２、天板３０のメッシュ状部材）
がもうけられていることにより、さらに高められてい
る。また、筐体１内の温度上昇等も防止することができ
る。

【００２９】なお、上記実施例では、電源部５および電
子回路部６を筐体１の側方に配置したが、図４に示すよ
うに、電源部５および電子回路部６を筐体１の上方に載
置することもできる。この場合、設置スペースを削減す
ることができるが、メンテナンス性がやや低下すること
になる。

【００３０】また、カセット搬送機構３７によって、気
密容器３８内のウエハカセット２３を自動的に、かつ、
外気に触れさせることなく取り込むよう構成したが、こ
のようなウエハカセット２３の筐体１内への搬入は、手
動で行うよう構成することもできる。この場合、筐体１
にウエハカセット２３を搬入・搬出するための開閉自在
な扉を設けておく必要があるが、このような扉の部位
に、扉を開けた時にのみ作動するエアカーテン機構を設
けておけば、ウエハカセット２３の搬入に伴って、筐体
１内に外部の塵埃が混入することを防止することができ
る。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のプロ―ブ
装置によれば、通常雰囲気下で、被測定基板の電気的な
特性の試験測定を行うことができ、かつ、不所望部位へ
の塵埃の付着可能性を大幅に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のプロ―ブ装置の構成を示す
斜視図。

【図２】図１のプロ―ブ装置の縦断面構成を示す図。

【図３】Ｘ−Ｙテーブルの構成を示す図。

【図４】他の実施例のプロ―ブ装置の構成を示す斜視
図。

【符号の説明】

１筐体２プロービング機構部３オートローダ部４操作部５電源部６電子回路部１０半導体ウエハ１１ウエハ保持台１２Ｘ−Ｙテーブル１３プローブカード１４プローブ２０ベースプレート２１透孔２２テストヘッド２３ウエハカセット２４カセットエレベータ２５ウエハ搬送機構２６空気取入れ口２７空気取入れ用ファン２８フィルタ２９排気口３０天板（メッシュ状）３１天板３２透孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板保持台をＸ−Ｙ−Ｚ方向に移動させ
該基板保持台に保持された被測定基板上の電極にプロー
ブを接触させるプロービング機構と、前記基板保持台上
に前記被測定基板をロード・アンロードするオートロー
ダと、前記プロービング機構および前記オートローダの
動作を制御するための電子回路部と、前記プロービング
機構および前記オートローダに電力を供給する電源部と
を具備したプロ―ブ装置において、内部に上方から下方へ向かうクリ―ンエアのダウンフロ
ーを形成するダウンフロー形成機構を具備した筐体内
に、前記プロービング機構およびオートローダを収容
し、この筐体の外部に、前記電子回路部と前記電源部と
を配置したことを特徴とするプロ―ブ装置。
【請求項２】前記筐体内に設けられた部材の少なくと
も一部をメッシュ状部材あるいは透孔を設けた板状部材
によって形成することにより、前記ダウンフローを流通
させるための開口部を設けたことを特徴とするプロ―ブ
装置。