晶片检查装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及使用探针卡进行晶片的检查的晶片检查装置。
【背景技术】
[0002]—般来讲，在半导体器件的制造工厂中，在晶片级别的所有工序结束的阶段，检测在晶片上形成的半导体器件(集成电路)的电特性，进行芯片的好坏判定。在这种晶片检查中，作为检查治具使用具有多个针状的触头的探针卡。
[0003]在检查时，在探针卡与晶片之间，进行了使各触头与晶片表面的各对应的电极相对的对位的基础之上，进行相对的加压接触。该情况下，各触头的前端与晶片的表面接触之后相对地仅被压入规定的冲程即过驱动量，由此触头的前端损坏晶片表面的保护膜、污染膜并且摩擦而与各对应的电极加压接触。
[0004]最近，开发有一种晶片检测装置，在检查室内配置多个探针卡，共用的搬送机器人或移动台对上述多个探针卡中的一个进行晶片的搬送、按压或者拉离的期间，能够利用其他的探针卡对另外的晶片进行检查。在这样的晶片检查装置中，一个移动台共用于多个探针卡，所以探测器的结构尤其是晶片支承体或者卡盘顶部周围的结构变得简易，并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1:特开2002-22768号公报
【发明内容】
[0008]发明想要解决的问题
[0009]在如上所述对多个探针卡共用一个移动台的晶片检查装置中，在使卡盘顶部上的晶片与各探针卡加压接触时，在探针卡与卡盘顶部之间形成用于使真空吸引力作用的能密闭的围绕空间。
[0010]通常，为了形成该围绕空间，在探针卡的周围设置有在纵方向上能够伸缩的筒状部件例如波纹管。而且，在探针卡与晶片的对位完成之后，与由移动台进行的卡盘顶部的推起连动或者追随其来进行该围绕空间的抽真空。通过该抽真空，在卡盘顶部作用有与围绕空间的压力(负压)与周围的压力(大气压)的压差对应的向上的力。利用基于该真空吸引力的向上的力，探针卡的各触头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]上述围绕空间的抽真空优选在缩短晶片检查的所需时间或者节奏的基础上高速?短时间地进行。但是，当将围绕空间高速减压至设定压力(负压)时，围绕空间的压力描绘反冲波形以绝对值超过设定压力，并且因过大的真空吸引力而触头或电极垫容易受到损害成为问题。
[0012]本发明是鉴于上述那样的现有技术的问题点而完成的，提供一种晶片检测装置，其在利用真空吸引力使探针卡与晶片加压接触而进行的晶片级别的检查中，能够高速且稳定地进行用于产生期望的真空吸引力的抽真空。
[0013]用于解决问题的技术方案
[0014]本发明的晶片检查装置包括:探针卡，具有用于与在检查对象的晶片的表面形成的多个电极分别接触的多个接触端子；由厚板部件形成的卡盘顶部，配置在上述探针卡的周围，以与上述探针卡相对的方式载置上述晶片；和真空机构，将由上述卡盘顶部和上述探针卡包围的能密闭的围绕空间抽真空至设定压力，以在上述探针卡与上述晶片之间形成或维持规定的加压接触状态。而且，上述真空机构包括:真空源；电-气调压阀，其包括:比例控制阀，具有与上述真空源连接的第一端口和用于与上述围绕空间连接的第二端口 ；压力传感器，测定与上述第二端口连接的密闭的规定的气体流路或者空间的压力；和阀控制部，根据指示期望的压力设定值的电信号，控制上述比例控制阀，以使得由上述压力传感器得到的压力测定值与上述压力设定值一致或者近似；和气体流路网路，能够在第一模式与第二模式之间切换，其中，所述第一模式为将上述比例控制阀的上述第二端口经由上述压力传感器与上述围绕空间连接，所述第二模式为将上述比例控制阀的第二端口与上述围绕空间连接，并且将上述压力传感器与上述比例控制阀并列地与上述围绕空间连接。
[0015]在上述的装置构成中，当在上述围绕空间的压力成为大气压附近的状态下选择第一模式时，电-气调压阀的比例控制阀、压力传感器和阀控制部通过压力反馈控制进行动作，以使由压力传感器得到的压力测定值与压力设定值一致。由此，围绕空间的压力从大气压附近的初始压力以指数函数的方式下降，在短时间内接近压力设定值。但是，此时的压力传感器位于比例控制阀的第二端口与围绕空间之间，位于在排气路上比围绕空间靠下游侧(相对接近比例控制阀)的位置。因此，即使由压力传感器得到的压力测定值达到压力设定值，位于与压力传感器相比在排气路上靠上游侧(相对远离比例控制阀)的位置的围绕空间的压力也没有达到压力设定值，由此以稍微高的值饱和。
[0016]在此，当从第一模式切换为第二模式时，电-气调压阀的比例控制阀、压力传感器和阀控制部通过压力反馈控制进行动作，以使由压力传感器得到的压力测定值与上述压力设定值一致。但是，压力传感器位于在排气路上比围绕空间靠上游侧的位置。由此，围绕空间的压力从至此为止的饱和值或者稳定值逐步地转变为设定压力，这之后也保持为设定压力。
[0017]发明效果
[0018]根据本发明的晶片检查装置，通过上述的结构和作用，在利用真空吸引力使探针卡与晶片加压接触而进行的晶片级别的检查中，能够高速且稳定地进行用于产生期望的真空吸引力的抽真空。
【附图说明】
[0019]图1是概略地表示本发明的一实施方式中的晶片检查装置的整体构成的平面图。
[0020]图2是概略地表示上述晶片检查装置的整体构成的侧视图。
[0021]图3是表示实施方式中的探测器的主要构成的截面图。
[0022]图4是用于说明在实施方式的探测器中进行一次晶片检查时的可动部的主要动作的图。
[0023]图5是表示过驱动保持用的真空机构的构成的框图。
[0024]图6是表示压力下降模式中的上述真空机构的各部分的状态的图。
[0025]图7是表示压力保持模式中的上述真空机构的各部分的状态的图。
[0026]图8是表示上述真空机构的作用(围绕空间的压力的波形)的波形图。
[0027]附图标记说明
[0028]10晶片检查装置
[0029]20探测器
[0030]22移动台
[0031]28搬送机器人
[0032]34弹性框架
[0033]36探针卡
[0034]37接触式探针(触头)
[0035]38波纹管(能变形的筒状部件)
[0036]40卡盘顶部
[0037]64 (探针卡保持用的)第一真空机构
[0038]80 (波纹管连结用的)第二真空机构
[0039]88、90 配管
[0040]92 (过驱动保持用)的第三真空机构
[0041]94真空源
[0042]98电-气调压阀
[0043]98A比例控制阀
[0044]98B压力传感器
[0045]98C阀控制部
[0046]100电磁切换阀
[0047]102控制器
[0048]108 配管
[0049]110气体流路网路
【具体实施方式】
[0050]图1和图2概略地表示本发明的一实施方式中的晶片检查装置的整体构成。
[0051][系统整体的布局]
[0052]在图1和图2中，晶片检查装置10包括立体地收纳安装有探针卡的多个探测器的晶片检查室12。该晶片检查室12的内部，如图1的平面图所示，划分为:对在检查对象的晶片上形成的多个半导体器件以晶片级别进行的电特性的检查的检查区域14 ;实现晶片和探针卡的搬入/搬出、控制系统的人机交互(Man-machine interface)的搬出搬入区域16 ;和设置在检查区域14与搬出搬入区域16之间的搬送区域18。
[0053]如图2的侧视图所示，在检查区域14，晶片检查用的接口或作为试验装置的测试仪内置型探测器20以多层例如3层各个水平一列地配置多个。而且，在各层的每一层中，对于水平一列地排列的多个(例如6个)探测器20，在下方设置有能够在排列方向(水平方向)上移动的一个移动台22，并且在靠搬送区域18的前方或者侧方设置有能够在相同方向上移动的一个摄像机24。移动台22能够水平移动访问各探测器20的正下方，具有使载置晶片的卡盘顶部在水平面内和铅垂方向上移动的多轴的移动机构，以使得相对于安装于各探测器20的探针卡能够进行检查对象的晶片的定位、按压或者取回等。摄像机24用于各探测器20中的晶片对位等。
[0054]搬出搬入区域16被划分为多个收纳空间26。在这些收纳空间26设置有:收纳一定数量的晶片的容器例如接收F0UP的运载装置端口 26a ;进行晶片搬送上的对位的定位装置26b ;进行在该晶片检查装置10使用的预定或者已使用的探针卡的搬入/搬出的探针卡装载装置26c ;和统一控制该晶片检查装置10内的各部的系统控制器26d等。
[0055]在搬送区域18配置有能够在三维方向上移动的搬送机器人28，该