JPH079920B2 - クリ−ンプロ−バ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、クリーンプローバ装置に関する。

（従来の技術） プローバ装置は当業者において周知である。例えば、半
導体ウエハプローバは、ウエハカセットからウエハを測
定ステージに搬送し、測定ステージに載置されたウエハ
に規則的に形成された半導体チップをプローブカードに
電気的に接続し電気的特性を測定し、不良品チップには
マーカー例えばインカーによりインクを付着させてい
た。

（発明が解決しようとする問題点） 集積回路の微細化が技術革新に伴ない著しく発達してお
り、この微細化技術に対応した環境が要求される。この
ような微細化技術に対応した環境にするために空気中に
含まれる塵を極力なくすことが必要である。即ち測定装
置においても塵の発生を極力押さえ発生した塵に対して
は、これを排除しなければならない。例えば集積回路の
微細化が一段と進んでおり4MDRAMでは大半のユーザーよ
りプローバ装置のクリーン化が要求される。すでに一部
のユーザーからは1MDRAM製造時でさえベルトの使用禁止
やクリーンベンチ内でのプローバ装置の稼働が行なわれ
ている。一方従来のプローバは10〜150cm厚さの鉄板上
にX,Y軸のリードスクリューを取付けてある。この為当
然何がしかの油やグリスが使用されているので出口の少
ない構造に外部よりクリーンエア等を吹入すれば装置内
部の空気は拡散され極めてクリーン度の低い状況となる
ことも考えられる。しかしながら従来のプローバ装置に
おいては発塵防止のためにいろいろ工夫してはいるが、
それでも測定ステージを上下動かせる為などにボールス
クリューやモータベルトが使用されているのでわずかで
はあるが発塵してしまう。又この発生した塵を排除する
手段は備えられていないのが実情である。

この発明は、上記点を改善するためになされたもので、
被測定体への塵の付着の減少させ歩留りの向上を得るク
リーンプローバ装置を提供するものである。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明のクリーンプローバ装置は、載置台に載置され
た被測定体の電気的特性を測定するプローバ部と、前記
被測定体を収納するカセットの載置台を有するローダ部
とを具備するプローバ装置において、前記プローバ部
は、少なくとも前記載置台上に載置された被測定体を取
り囲む領域にクリーンエアーを供給する手段と、前記プ
ローバ部のエアーを前記プローバ部の筐体外に強制的に
排出する排出手段とを備え、かつ、前記ローダ部は、前
記カセット載置台に載置された前記カセット内に収納さ
れた前記被測定体に平行にクリーンエアーを供給するク
リーンエアー供給手段と、前記クリーンエアーを前記ロ
ード部の筐体外へ強制的に排出する排出手段とを備えた
ことを特徴としている。

（作用） 載置台に載置された被測定体の電気特性を測定するプロ
ーブ装置において、このプローブ装置内の被測定体、す
なわち載置台上に載置された被測定体およびローダ部の
カセット載置台に載置されたカセット内に収納された被
測定体にそれぞれクリーンエアーを供給する手段を設
け、かつこれらのエアーをそれぞれ強制的に外部に排気
するように構成したことにより、被測定体の塵の付着を
減少させ歩留りの向上を得られる効果がある。

（実施例） 次に本発明クリーンプローバ装置を被測定体として半導
体ウエハを測定する半導体ウエハプローバに適用した一
実施例を図を参照して説明する。

この半導体ウエハプローバは、主としてウエハ１を収納
し測定部にウエハ１を搬送するローダ部３と、搬送され
たウエハ１を測定するプローバ部５から成る。

ローダ部３の構造は、ウエハ１を収納したウエハカセッ
ト10を載置するカセット載置台11が４系統配置されてお
り、このカセット載置台11は、夫々モータ12に係合した
回転軸13に連結しており、モータ12の回動によりカセッ
ト載置台11を所定量だけ上下動可能となっている。１つ
のウエハカセット10には、ウエハ１が例えば25枚夫々適
当な間隔を設けて収納されている。このウエハカセット
10は後面側と前面側でエアーの流通が可能なような構成
となっている。このウエハカセット10が載置された背後
には、夫々４系統、通風板15例えば縦700mm、横100mm、
厚さ3mmが設置されていて、この通風板15の一側面のウ
エハカセット収納部側は、第５図に示す如く通風穴16が
所定間隔を設けて設定されている。この通風穴16から
は、クリーンエアー吸入部７に接続しているチューブ18
が通風板15のノズル19に接続され、クリーンエアーが噴
出する構成となっている。このクリーンエアー吸入部７
は、通風板15の背後に設けられており、ウエハプローバ
筐体外からエアーを吸入するノズル22が筐体外に突出し
て設けられている。このノズル22から吸入したエアーは
例えば0.01ミクロンの塵に対応したフィルター23により
塵が取り除かれる。この塵が取り除かれたクリーンエア
ーは毎分30の量に制御されてチューブ18、36に送り出
される。

ローダ部３の前面の底面には電源部４が配置されてお
り、この電源部４をのぞいた床方向の面は、通風可能な
ように通風穴を設けた例えば第４図に示す如くグレーテ
ィング構造8aとなっている。このグレーティング構造8a
の床方向面側には、エアーの排出を促進するための換気
扇としてファン9aが設けられている。又このローダ部３
には、ウエハカセット11からウエハ１を搬出入するため
の真空吸着ピンセット20と、この真空吸着ピンセット20
から搬送されたウエハ１を載置し予備位置決めするプリ
アライメントステージ21が設けられている。

次にプローバ部５について説明すると、周知の手段でＸ
方向・Ｙ方向・Ｚ方向・θ方向の駆動が可能である測定
ステージ30が設置されていて、このＸ方向・Ｙ方向の駆
動ガイド板30bには複数個の通風穴例えばグレーティン
グ構造を形成している。この測定ステージ30には、ロー
ダ部３のプリアライメントステージ21からウエハ１を真
空吸着アーム（図示せず）で搬送する。測定ステージ30
に対向してプローバ部５筐体のヘッドプレート31には、
プローブカード32が設置されていて、このプローブカー
ド32には、プローブ針33が取着されている。ヘッドプレ
ート31は、例えば厚さ30mmの内部が空洞に構成されてお
り、プローブカード32の周辺の90゜間隔をおいた４箇所
には、測定ステージ30に向けてノズル35aが突き出して
いる。又ヘッドプレート31の四角からもノズル35bが下
方に向けて突き出している。これらノズル35a、35bは、
ヘッドプレート31内に設けられたエアーチューブ36に接
続されており、このエアーチューブ36は、クリーンエア
ー吸入部７に接続されている。又プローバ部５の前面側
には操作パネル37が設置されていて、この操作パネル37
下方には、この半導体ウエハプローバの各動作を制御す
るためのCPU38が設置されている。このCPU38装置をのぞ
いた床方向面は、ローダ部３と同様なグレーティング構
造8bとなっており、換気扇としてファン9bもローダ部３
と同様に取付けられている。

次にクリーンエアーの流れ（ダウンブロー）について説
明する。

まずローダ部の送流について第２図を参照して説明す
る。クリーンエアー吸入部７に設けられたノズル22から
筐体外のエアーを吸入し、このエアーに含まれている塵
をフィルター23により取除きクリーンエアーに変換させ
る。このクリーンエアーをチューブ18、36によりローダ
部とプローバ部に送流する。

ローダ部３についてクリーンエアーは、クリーンエアー
吸入部７よりチューブ18を伝って、通風板15のノズル19
から通風板15に入り、通風板15の通風穴16よりクリーン
エアーが噴出する。噴出したクリーンエアーは矢印50の
如きウエハカセット10内を通過して、ファン9aの作用に
よりクリーンエアーは矢印51の如く床方向に誘導され、
グレーティング構造8aの底面部を通過して筐体外に排出
される。

次に、プローバ部５について説明する。クリーンエアー
は、第３図に示めす如くクリーンエアー吸入部７より吸
入し、チューブ36を伝って、ヘッドプレート31に多数散
在して設定されているノズル35a、35bから噴出する。こ
のノズル35a、35bの位置は被測定体である半導体ウエハ
に吹き付け、クリーン度を設定する如く形成する。プロ
ーブカード周辺に設定されているノズル35aから噴出し
たクリーンエアーは矢印52の如く測定ステージに吹き付
けられ、ファン9bの作用によりそのまま矢印54の如く測
定ステージ30のガイド板30bに設けられたグレーティン
グ構造の通風穴を通過して、矢印53の如く床方向に誘導
されグレーティング構造8bの底面部を通過して筐体外に
排出される。又ヘッドプレート31四角に設定されたノズ
ル35bから噴出したクリーンエアーは、そのまま矢印55
の如く進みグレーティング構造8bの底面部を通過する。
次にウエハの測定について説明する。まずウエハ１が例
えば25枚に収納されたウエハカセット10をカセット載置
台11に載置する。このウエハカセット10には常に通風板
15からクリーンエアーを吹き付けておき、ウエハ１に塵
やゴミが付着しないように構成している。このウエハカ
セット10からウエハ１を真空吸着ピンセット20をウエハ
カセット10の夫々の間隙に平行スライド挿入し、ウエハ
１をピンセット20の一方端で真空吸着して予め定められ
たプログラムにより取出し、プリアライメントステージ
21に搬送する。プリアライメントステージ21に搬送され
たウエハ１は、オリフラなどを基準として予備位置決め
をする。予備位置決めしたウエハ１を真空吸着アームで
測定ステージ30に搬送する。ここで測定ステージ30は、
周知の手段でＸ方向・Ｙ方向に駆動し、測定ステージ30
に載置したウエハ１を正確に位置決めをする。この後、
測定ステージ30を所定の位置に設定し、下方から測定ス
テージ30を上昇させウエハ１に形成された半導体チップ
の電極部に、プローブカード32に取着したプローブ針33
を接触させ電気的特性を測定する。測定中、常にヘッド
プレート31に設置されたノズル35a、35bよりクリーンエ
アーが噴出しており、ウエハ１には塵やゴミが付着しな
いように構成されている。又、何らかの原因で発生した
塵やゴミはクリーンエアーの流路に従ってウエハプロー
バ筐体外に排出される。測定を終えたウエハ１は、真空
吸着ピンセット20及び真空吸着アームにより元のウエハ
カセット10の位置に戻す。２枚目のウエハをウエハカセ
ット10から取出すために、真空吸着ピンセット20の水平
位置を固定として、次のウエハ１が取出せる予め定めた
設定間隔だけカセット載置台11を上昇させる。ウエハカ
セット10に収納しているウエハ１のすべてを予め定めら
れたプログラムにより自動連続工程で実行する構成とな
っている。

上記実施例においては、クリーンエアーをグレーティン
グ構造8a、8bとされている床方向のウエハプローバ筐体
外に排出していた。しかしながらウエハプローバは通常
クリーンルームのクラス100以下（１m³の中に１μｍの
塵が100個以下）の環境で使用されるものであり、クリ
ーンルームの構造によっては、排出したクリーンエアー
の風速などでクリーンルーム内に塵をまきちらしてしま
う可能性がないとはいえない。そこで上記実施例のよう
にエアーをそのまま筐体外に排出する構造としなくても
良い。例えば上記実施例でグレーティング構造8a、8bを
通過した塵を含んでいる可能性のあるクリーンエアーを
吸入するための吸入機構40を設置する。この吸入機構40
は第６図に示す如く、グレーティング構造8a、8bの下方
向に設けられており、周知のバキューム作用によりエア
ーを吸入する。ここで吸入したエアーは、ここからクリ
ーンルーム外まで伸びているホース41を伝って、ウエハ
プローバ及びクリーンルーム外に排出される。

さらに他の実施例として、グレーティング構造8a、8bの
下に吸入機構を設け、ここで吸入したエアーを再びロー
ダ部３に設置されているクリーンエアー吸入部７にホー
ス42で送風しても良い。なおこの時吸入したエアーに含
まれている塵を取り除くためにフィルター43を設ける。

本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、被測
定体の要求するクリーン度に適応した装置構造とするの
が望ましい。

例えば上記実施例においてのエアー噴出のためのノズル
の数や設定位置を調整したり、通風板の数や設置位置及
び通風穴の数などを調整することも可能である。又筐体
底面の構造も工夫しても良く、ファンの数を増減するこ
とも可能である。

上記実施例ではプローブ装置内においてダウンブローエ
アーをクリーン化して再び送風させた例について説明し
たが、このエアーは還流させず、クリーンルーム外へ排
出してもよい。さらにクリーンルーム内にプローブ装置
は設置されるので、プローブ装置の底部にて負圧にして
エアー吸入送路を形成することによりダウンブローを形
成してもよい。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、載置台に載置された被測
定体の電気的特性を測定するプローブ装置において、こ
のプローブ装置内の被測定体、すなわち載置台上に載置
された被測定体およびローダ部のカセット載置台に載置
されたカセット内に収納された被測定体にそれぞれクリ
ーンエアーを供給する手段を設けると共に、これらのク
リーンエアーをそれぞれ強制的に外部に排出する手段を
設けたことにより、被測定体の塵の付着を減少させ歩留
りの向上を得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明クリーンプローバ装置の一実施例を説明
するための状態説明図、第２図は第１図のエアー流路を
矢印で示めした図、第３図は第１図のエアーノズル設置
説明図、第４図は第１図のグレーティング構造の図、第
５図は第１図の通風板の図、第６図・第７図は第１図の
他の実施例を説明するための図である。 １……ウエハ ７……クリーンエアー吸入部 8a,8b……グレーティング構造 9a,9b……ファン 15……通風板 18、36……チューブ 35a,35b……ノズル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】載置台に載置された被測定体の電気的特性
   を測定するプローバ部と、前記被測定体を収納するカセ
   ットの載置台を有するローダ部とを具備するプローブ装
   置において、 前記プローバ部は、少なくとも前記載置台上に載置され
   た被測定体を取り囲む領域にクリーンエアーを供給する
   手段と、前記プローバ部のエアーを前記プローバ部の筐
   体外に強制的に排出する排出手段とを備え、 かつ、前記ローダ部は、前記カセット載置台に載置され
   た前記カセット内に収納された前記被測定体に平行にク
   リーンエアーを供給するクリーンエアー供給手段と、前
   記クリーンエアーを前記ロード部の筐体外へ強制的に排
   出する排出手段とを備えたことを特徴とするクリーンプ
   ローバ装置。