(57)【要約】【課題】試験装置、クリーニング方法、及び半導体装置の製造方法において、試験装置のプローブを効率的にクリーニングすること。【解決手段】複数のプローブ９と、磁力でプローブ９を引き付ける電磁石２５と、プローブ９の先端９ａに対向した研磨部材１０とを有し、電磁石２５の励磁によりプローブ９の先端９ａが研磨部材１０に接触する試験装置による。【選択図】図１１
2014181937.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のプローブと、
磁力で前記プローブを引き付ける電磁石と、
前記プローブの先端に対向した研磨部材とを有し、
前記電磁石の励磁により前記プローブの前記先端が前記研磨部材に接触する試験装置。
【請求項２】
前記電磁石が一平面内に複数並べられ、
複数の前記電磁石のうちの一の前記電磁石を励磁した後、該励磁を停止して前記一の電磁石の隣の前記電磁石を励磁することを特徴とする請求項１に記載の試験装置。
【請求項３】
前記電磁石と前記研磨部材との間に設けられ、前記電磁石の磁力を遮蔽する遮蔽部材と、
前記電磁石を横方向に動かす駆動部とを有し、
前記遮蔽部材に、複数の前記プローブのうちの一部に対応した孔が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の試験装置。
【請求項４】
前記電磁石が前記プローブの上方に設けられ、
前記研磨部材が前記プローブの下方に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の試験装置。
【請求項５】
第１の電磁石と、
前記第１の電磁石の上方に設けられ、該第１の電磁石の磁力で浮上する磁石と、
前記磁石の上に設けられた研磨部材と、
前記研磨部材の上方に設けられ、前記磁石が浮上したときに前記研磨部材に接触する先端を備えた複数のプローブと、
を有する試験装置。
【請求項６】
前記磁石の横に設けられ、前記磁石を横方向に動かす磁力を生成する第２の電磁石を更に有することを特徴とする請求項５に記載の試験装置。
【請求項７】
プローブから半導体装置の電極に試験信号を送ることにより前記半導体装置を試験する工程と、
前記試験の後、前記プローブを引き付ける磁力を生成する電磁石を用いて、該電磁石を励磁させることにより、前記プローブの先端を研磨部材に接触させる工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
【請求項８】
試験装置のプローブを引き付ける磁力を生成する電磁石を用いて、該電磁石の励磁により、前記プローブの先端を研磨部材に接触させる工程、
を有するクリーニング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試験装置、クリーニング方法、及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
LSI(Large Scale Integration)等の半導体装置に対しては、その電気的な特性を調べるためにプローブを備えた試験装置を用いた試験が行われる。その試験では、半導体装置の電極にプローブを当て、そのプローブから半導体装置に試験信号を与えることで、半導体装置が製品仕様を満たしているか否かが調べられる。
【０００３】
このような試験を繰り返すと、プローブの先端に半導体装置の電極材料等の異物が付着することがある。そのため、試験装置にはプローブに付着した異物を除去するための研磨シートが設けられており、予め定められた周期で研磨シートの研磨面でプローブの先端を擦ることによりプローブに付着した異物を除去し、プローブのクリーニングを行う。
【０００４】
この試験装置には、上記したプローブのクリーニングを効率化するという点で改善の余地がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
試験装置、クリーニング方法、及び半導体装置の製造方法において、試験装置のプローブを効率的にクリーニングすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下の開示の一観点によれば、複数のプローブと、磁力で前記プローブを引き付ける電磁石と、前記プローブの先端に対向した研磨部材とを有し、前記電磁石の励磁により前記プローブの前記先端が前記研磨部材に接触する試験装置が提供される。
【０００７】
また、その開示の他の観点によれば、第１の電磁石と、前記第１の電磁石の上方に設けられ、該第１の電磁石の磁力で浮上する磁石と、前記磁石の上に設けられた研磨部材と、前記研磨部材の上方に設けられ、前記磁石が浮上したときに前記研磨部材に接触する先端を備えた複数のプローブとを有する試験装置が提供される。
【０００８】
そして、その開示の別の観点によれば、プローブから半導体装置の電極に試験信号を送ることにより前記半導体装置を試験する工程と、前記試験の後、前記プローブを引き付ける磁力を生成する電磁石を用いて、該電磁石を励磁させることにより、前記プローブの先端を研磨部材に接触させる工程とを有する半導体装置の製造方法が提供される。
【０００９】
また、その開示の更に別の観点によれば、プローブから半導体装置の電極に試験信号を送ることにより前記半導体装置を試験する工程と、前記試験の後、第１の電磁石で磁石を浮上させることにより、前記磁石に設けられた研磨部材を前記プローブの先端に当て、該先端を前記研磨部材で研磨する工程とを有する半導体装置の製造方法が提供される。
【００１０】
そして、その開示の更に他の観点によれば、試験装置のプローブを引き付ける磁力を生成する電磁石を用いて、該電磁石の励磁により、前記プローブの先端を研磨部材に接触させる工程を有するクリーニング方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
以下の開示によれば、電磁石の磁力が複数のプローブに均等に作用するので、その磁力を利用して研磨部材に各プローブを均等に当て、各プローブの先端を研磨部材で効率的に研磨することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、調査に使用した試験装置の構成図である。
【図２】図２は、クリーニングステージでプローブをクリーニングするときの試験装置の構成図である。
【図３】図３は、クリーニングステージの断面図である。
【図４】図４は、クリーニング前の研磨部材とプローブの拡大断面図である。
【図５】図５は、クリーニング時における研磨部材とプローブの拡大断面図である。
【図６】図６は、複数のプローブを同時にクリーニングするときの断面図である。
【図７】図７は、第１実施形態に係る試験装置の構成図である。
【図８】図８は、第１実施形態においてクリーニングステージでプローブをクリーニングするときの試験装置の構成図である。
【図９】図９は、第１実施形態に係るクリーニングステージの斜視図である。
【図１０】図１０は、第１実施形態に係る半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、第１実施形態に係るプローブのクリーニング方法を模式的に示す断面図（その１）である。
【図１２】図１１は、第１実施形態に係るプローブのクリーニング方法を模式的に示す断面図（その２）である。
【図１３】図１３は、第２実施形態に係るクリーニングステージの斜視図である。
【図１４】図１４は、第２実施形態に係るプローブのクリーニング方法を模式的に示す断面図（その１）である。
【図１５】図１５は、第２実施形態に係るプローブのクリーニング方法を模式的に示す断面図（その２）である。
【図１６】図１６は、第３実施形態に係るクリーニングステージの斜視図である。
【図１７】図１７は、第３実施形態に係るプローブのクリーニング方法を模式的に示す断面図（その１）である。
【図１８】図１８は、第３実施形態に係るプローブのクリーニング方法を模式的に示す断面図（その２）である。
【図１９】図１９は、第４実施形態に係るプローブカードとクリーニングステージの斜視図である。
【図２０】図２０は、第４実施形態に係るプローブのクリーニング方法を模式的に示す断面図である。
【図２１】図２１は、第５実施形態に係るクリーニングステージの斜視図である。
【図２２】図２２は、第５実施形態に係るプローブのクリーニング方法を模式的に示す断面図（その１）である。
【図２３】図２３は、第５実施形態に係るプローブのクリーニング方法を模式的に示す断面図（その２）である。
【図２４】図２４は、第６実施形態に係るクリーニングステージの斜視図である。
【図２５】図２５は、第６実施形態に係るプローブのクリーニング方法を模式的に示す断面図である。
【図２６】図２６は、第７実施形態に係るクリーニングステージの斜視図である。
【図２７】図２７は、第７実施形態に係るプローブのクリーニング方法を模式的に示す断面図である。
【図２８】図２８は、第８実施形態に係るクリーニングステージの斜視図である。
【図２９】図２９は、第８実施形態に係るプローブのクリーニング方法を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本実施形態の説明に先立ち、本願発明者が行った調査について説明する。
【００１４】
図１は、その調査に使用した試験装置の構成図である。
【００１５】
この試験装置１は、プローバ２と、テストヘッド３と、LSIテスタ４とを有する。
【００１６】
このうち、プローバ２においては、テストステージ５の上に試験対象のシリコンウエハが半導体装置Wとして載せられており、その半導体装置Wの上方にプローブカード７が設けられる。
【００１７】
プローブカード７は、半導体装置Wの電極に当たる複数のプローブ９を有しており、複数の導電ピン８から受けた試験信号STをプローブ９に送る。
【００１８】
その試験信号STはLSIテスタ４で生成され、テストヘッド３を介して前述の導電ピン８に送られる。
【００１９】
試験に際しては、テストステージ５が上昇することにより半導体装置Wがプローブ９に当たる。そして、プローブ９から半導体装置Wに試験信号STを供給し、これに対して半導体装置Wから出力された応答信号SRに基づいて、半導体装置Wが仕様を満たすか否かをLSIテスタ４が調べる。
【００２０】
このような試験を繰り返すと、プローブ９の先端に半導体装置Wの電極材料等の異物が付着することがある。その異物は、半導体装置Wとプローブ９との間でコンタクト不良を引き起こし、半導体装置Wに対して電気的な試験を行う妨げとなる。
【００２１】
そのような異物をプローブ９から除去するために、プローバ２にはクリーニングステージ６が設けられる。
【００２２】
図２は、クリーニングステージ６でプローブ９をクリーニングするときの試験装置１の構成図である。
【００２３】
クリーニングに際しては、テストステージ５が退避した後にプローブカード７の下方にクリーニングステージ６が移動し、更にクリーニングステージ６が上昇してプローブ９に当たる。
【００２４】
図３は、クリーニングステージ６の断面図である。
【００２５】
図３に示すように、クリーニングステージ６は、その上面にプローブ９の先端を研磨するためのシート状の研磨部材１０を備える。
【００２６】
また、クリーニングステージ６には不図示の駆動部が接続されており、クリーニング時にはその駆動部によってクリーニングステージ６がZ方向に沿って昇降運動を行う。
【００２７】
プローブ９は、その一端がプローブカード７（図１参照）に支持されたカンチレーバー構造を有しているため、このようにクリーニングステージ６が昇降運動をすると、先端９ａが研磨部材１０の表面をX方向に沿って擦れてクリーニングされる。
【００２８】
このような研磨部材１０上での先端９ａの摺接運動は、プローブ９の自己ワイピングとも呼ばれる。
【００２９】
図４は、クリーニング前の研磨部材１０とプローブ９の拡大断面図である。
【００３０】
図４に示すように、研磨部材１０は、ポリイミドやポリエチレンテレフタラート等の樹脂を材料とする基材１１の上に、接着剤１２を介して複数の研磨砥粒１３が設けられる。
【００３１】
クリーニング前においては、プローブ９の先端９ａに、半導体装置Wの電極から剥離したアルミかす等が異物Fとして付着している。
【００３２】
図５は、クリーニング時における研磨部材１０とプローブ９の拡大断面図である。
【００３３】
図５に示すように、プローブ９の自己ワイピングによって先端９ａが研磨部材１０上をX方向に沿って動くことで前述の異物Fが除去され、プローブ９の先端９ａがクリーニングされる。
【００３４】
ところで、図３〜図５においては、図が煩雑になるため一本のプローブ９をクリーニングステージ６でクリーニングする様子を例示しているが、実際には複数のプローブ９が同時にクリーニングされる。
【００３５】
図６は、このように複数のプローブ９を同時にクリーニングするときの断面図である。
【００３６】
なお、図６において、図１〜図５において説明したのと同じ要素にはこれらにおけるのと同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【００３７】
図６に示すように、経時変化や製造時の誤差が原因で、複数のプローブ９の各々の先端９ａの高さがばらついていることがある。これにより、クリーニングステージ６が上昇して一のプローブ９が研磨部材１０に接触しても、点線円Aで示すように先端９ａが研磨部材１０と接触しないプローブ９が存在することとなる。
【００３８】
そのプローブ９を研磨部材１０に接触させるべくクリーニングステージ６を更に上昇させると、前述の高さのばらつきが原因で研磨部材１０からプローブ９に印加される荷重がプローブ９ごとに異なってしまう。そのため、全てのプローブ９に同じ荷重を与えるのが難しくなり、全てのプローブ９を均等にクリーニングするのが困難となって、プローブ９のクリーニングが非効率的となる。
【００３９】
この問題は、半導体装置の電極数の増加に合わせてプローブ９の本数が増えると顕著となる。
【００４０】
更に、このようにプローブ９の本数が増えると、全てのプローブ９からクリーニングステージ６に加わる荷重が増大して研磨部材１０が撓み、これによっても各プローブ９を研磨部材１０で均等にクリーニングするのが難しくなる。
【００４１】
以下に、複数のプローブ９のクリーニングを効率化することができる各実施形態について説明する。
【００４２】
（第１実施形態）
図７は、本実施形態に係る試験装置の構成図である。なお、図７において、図１で説明したのと同じ要素には同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【００４３】
この試験装置２０は、半導体装置Wに対してウエハレベルで電気的な試験を行うものであり、プローブ９をクリーニングするためのクリーニングステージ２１と、クリーニングステージ２１を制御する制御部２２とを有する。
【００４４】
試験に際してはテストステージ５が上昇して半導体装置Wの電極１７がプローブ９に当たる。そして、プローブ９から電極１７に試験信号STを供給し、これに対して半導体装置Wから出力された応答信号SRに基づいて、半導体装置Wが仕様を満たすか否かをLSIテスタ４が調べる。
【００４５】
プローブ９の材料は特に限定されないが、本実施形態ではその材料として磁性体を用いる。その磁性体としては、例えば、レニウムタングステン、パラジウム、タングステンがあり、これらのいずれかをプローブ９の材料として使用し得る。
【００４６】
前述のようにプローブ９を用いて試験を繰り返し行うと、電極１７に含まれるアルミニウム等の材料がプローブ９に付着するため、本実施形態では予め決められた周期でプローブ９を以下のようにクリーニングする。
【００４７】
なお、クリーニングを行う周期は特に限定されず、例えば、所定枚数の半導体装置Wの試験を終了した時点でクリーニングを行い得る。
【００４８】
図８は、本実施形態においてクリーニングステージ２１でプローブ９をクリーニングするときの試験装置２０の構成図である。
【００４９】
クリーニングに際しては、テストステージ５が退避した後、プローブカード７の下方にクリーニングステージ２１が移動し、プローブ９とクリーニングステージ２１とが対向する。
【００５０】
図９は、本実施形態に係るクリーニングステージ２１の斜視図である。
【００５１】
このクリーニングステージ２１は、鉄等の磁心２３にコイル２４を巻いてなる電磁石２５を有し、その電磁石２５の上面に研磨部材１０が設けられる。
【００５２】
コイル２４は、制御部２２（図７参照）に設けられた電源２７に接続されており、電源２７からコイル２４に電流が供給されることで電磁石２５が励磁する。
【００５３】
制御部２２は、予め定められたシーケンスに従い、コイル２４に電流を流すタイミングを任意に制御する。
【００５４】
次に、この試験装置２０を用いた本実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。
【００５５】
図１０は、本実施形態に係る半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。
【００５６】
本実施形態では、最初のステップP1において、プローブ９から半導体装置Wの電極１７に試験信号STを送ることにより半導体装置Wを試験する。
【００５７】
次に、ステップP2に移り、上記のクリーニングステージ２１を用いてプローブ９をクリーニングする。
【００５８】
図１１及び図１２は、ステップP2におけるプローブ９のクリーニング方法を模式的に示す断面図である。
【００５９】
クリーニングに際しては、図１１に示すように、制御部２２の制御下で電磁石２５を励磁する。
【００６０】
本実施形態ではプローブ９の下方に電磁石２５が設けられているので、上記のように電磁石２５を励磁すると、電磁石２５の磁力でプローブ９がZ1方向に引き付けられ、研磨部材１０にプローブ９の先端９ａが当たる。そして、前述の自己ワイピングによって先端９ａがX1方向に動き、研磨部材１０の表面に先端９ａが擦れることになる。
【００６１】
次いで、所定の時間が経過した後、図１２に示すように制御部２２の制御下で電磁石２５の励磁を停止する。これにより、プローブ９が電磁石２５の磁力から解放され、プローブ９自身の弾性力によってその先端９ａがZ2方向に沿って上昇し、プローブ９が元の位置にまで戻る。
【００６２】
本実施形態では図１１〜図１２のように電磁石２５が励磁を繰り返すことによりプローブ９の先端９ａを研磨部材１０に何度も当てて当該先端９ａをクリーニングする。
【００６３】
電磁石２５を励磁させる時間間隔は特に限定されない。例えば、５００msecの時間間隔で電磁石２５を励磁させ、プローブ９の先端９ａを５回〜１０回程度だけ研磨部材１０に当てることにより、先端９ａを十分にクリーニングすることができる。
【００６４】
以上により、本実施形態に係る半導体装置の製造方法の基本ステップを終了する。
【００６５】
上記した本実施形態によれば、図１１に示したように、電磁石２５の磁力を利用して研磨部材１０にプローブ９を当てる。磁力は各プローブ９に均等に作用するので、プローブ９から研磨部材１０に印加される荷重がプローブ９ごとにばらつくのが抑制され、各プローブ９に均等な荷重を印加してこれらのプローブ９を研磨部材１０で均等に研磨し、クリーニングの効率化を実現できる。
【００６６】
（第２実施形態）
本実施形態でも、第１実施形態と同様に電磁石の磁力を用いてプローブ９をクリーニングする。
【００６７】
図１３は、本実施形態に係るクリーニングステージ２１の斜視図である。
【００６８】
なお、図１３において、第１実施形態で説明したのと同じ要素には第１実施形態におけるのと同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【００６９】
このクリーニングステージ２１は、図７に示した試験装置２０で使用されるものであって、水平面内において格子状に並べられた複数の電磁石２５を有する。
【００７０】
各電磁石２５はそれらの側面が遮蔽板２８で囲まれる。遮蔽板２８は、パーマロイやフェライト等の高透磁率材料の板であって、電磁石２５で発生した磁界が横方向に広がるのを防止するように機能する。
【００７１】
また、制御部２２（図７参照）には、各電磁石２５に対応する電源２７が複数設けられる。
【００７２】
次に、このクリーニングステージ２１を用いた本実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。
【００７３】
本実施形態で半導体装置を製造するには、前述の図１０のフローチャートに従い、ステップP1において半導体装置Wを試験した後、ステップP2においてプローブ９をクリーニングする。
【００７４】
図１４及び図１５は、ステップP2におけるプローブ９のクリーニング方法を模式的に示す断面図である。
【００７５】
クリーニングに際しては、図１４に示すように、制御部２２の制御下において、複数の電磁石２５のうちの一の電磁石２５のみを励磁し、残りの電磁石２５には通電をせずに磁力を発生させない状態とする。なお、この例では、「N極」と付された電磁石２５のみが励磁し、「---」と付された電磁石２５は励磁していない。
【００７６】
この状態では、励磁された電磁石２５の上方に位置するプローブ９のみが磁力によって研磨部材１０に引き付けられ、その先端９ａがZ1方向に下降して研磨部材１０に当たる。
【００７７】
次に、図１５に示すように、制御部２２の制御下において、励磁していた電磁石２５への通電を停止して、その隣の電磁石２５を励磁する。
【００７８】
これにより、新たに励磁した電磁石２５にプローブ９が引き付けられるため、その先端９ａがX2方向に動いて研磨部材１０と擦れ、先端９ａを研磨してクリーニングすることができる。
【００７９】
この後は、図１４〜図１５の動作を繰り返すことにより、隣り合う電磁石２５が交互に繰り返しプローブ９を引き付け、先端９ａのクリーニングが進行する。
【００８０】
なお、上記では隣り合う二つの電磁石２５を用いたが、三以上の電磁石２５を順に励磁することにより先端９ａを研磨部材１０の表面に擦らせてもよい。
【００８１】
以上により、本実施形態に係る半導体装置の製造方法の基本ステップを終了する。
【００８２】
上記した本実施形態によれば、図１４〜図１５に示したように、隣り合う電磁石２５の磁力を利用することで、これらの電磁石２５の上方のプローブ９を研磨部材１０で効率的にクリーニングすることができる。
【００８３】
（第３実施形態）
本実施形態では、電磁石を用いることにより、複数のプローブの中から選択された一部のプローブのみをクリーニングする。
【００８４】
図１６は、本実施形態に係るクリーニングステージ２１の斜視図である。
【００８５】
なお、図１６において、第１実施形態で説明したのと同じ要素には第１実施形態におけるのと同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【００８６】
このクリーニングステージ２１は、図７に示した試験装置２０で使用されるものであって、孔２９ａが形成された板状の遮蔽部材２９と、電磁石２５を横方向に動かす駆動部３０とを有する。
【００８７】
遮蔽部材２９は、電磁石２５と研磨部材１０との間に設けられており、電磁石２５の磁力を遮蔽して電磁石２５で発生した磁界が研磨部材１０に至るのを防止する役割を担う。遮蔽部材２９の材料は特に限定されないが、磁力を遮蔽する能力に優れたパーマロイやフェライト等の高透磁率材料を遮蔽部材２９の材料として用いるのが好ましい。
【００８８】
一方、駆動部３０は、例えばステッピングモータ等によって水平方向において往復運動が可能なシャフト３１を有しており、そのシャフト３１の往復運動によって電磁石２５が水平面内を横方向Yに動く。
【００８９】
なお、電磁石２５の移動量や移動方向は、制御部２２から駆動部３０に供給される駆動信号Sdによって制御される。
【００９０】
次に、このクリーニングステージ２１を用いた本実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。
【００９１】
本実施形態で半導体装置を製造するには、第１実施形態の図１０のフローチャートに従い、ステップP1において半導体装置Wを試験した後、ステップP2においてプローブ９をクリーニングする。
【００９２】
図１７及び図１８は、ステップP2におけるプローブ９のクリーニング方法を模式的に示す断面図である。
【００９３】
図１７及び図１８に示すように、孔２９ａは、複数のプローブ９のうちの一つに対応するように、そのプローブ９の下方に設けられる。
【００９４】
クリーニングに際しては、図１７に示すように、制御部２２の制御下で電磁石２５を励磁する。
【００９５】
このとき、孔２９ａの上に位置するプローブ９は、孔２９ａを通った磁界Hによって電磁石２５に引き付けられ、研磨部材１０の表面に先端９ａが当たる。
【００９６】
これに対し、孔２９ａから外れた位置においては、遮蔽部材２９が電磁石２５の磁界Hを遮るため、プローブ９は電磁石２５には引き付けられない。
【００９７】
次に、図１８に示すように、電磁石２５が励磁された状態を維持しながら、制御部２２の制御下において、駆動部３０（図１６参照）により電磁石２５を横方向に動かして、遮蔽部材２９の孔２９ａを横に移動させる。
【００９８】
なお、駆動部３０による電磁石２５の動かし方は特に限定されず、駆動部３０により電磁石２５を水平面内で往復運動させてもよいし、一方向にのみ電磁石２５を動かしてもよい。
【００９９】
これにより、孔２９ａから出た磁界Hにつられてプローブ９が横に動こうとするが、プローブカード７（図７参照）に固定されたプローブ９は孔２９ａの動きに完全に追従することはできず、先端９ａが研磨部材１０と擦れることになる。
【０１００】
その結果、複数のプローブ９のうち、孔２９ａの上にあるプローブ９のみを研磨部材１０で選択的にクリーニングすることができる。
【０１０１】
以上により、本実施形態に係る半導体装置の製造方法の基本ステップを終了する。
【０１０２】
上記した本実施形態によれば、遮蔽部材２９に孔２９ａを設けることで、複数のプローブ９のうちで特にクリーニングを要するものを選択し、選択されたプローブ９のみを効率的にクリーニングすることができる。
【０１０３】
特に、半導体装置Wにおいて電源端子として供される電極１７（図７参照）にはプローブ９から大きな電流が供給され、その電流が原因でプローブ９に電極１７の材料が付着し易い。よって、電源端子用の電極１７に当たるプローブ９は、残りのプローブ９に異物が付着していない場合でもクリーニングを要することがあり、本実施形態のように選択的にクリーニングする実益が特に高い。
【０１０４】
なお、上記では一つのプローブ９が磁界Hで引き付けられる大きさに孔９ａを形成したが、本実施形態はこれに限定されない。例えば、孔９ａの直径を広げたりスリット状に孔９ａを設けたりすることにより、複数のプローブ９のうちからクリーニング対象として選択される一部のプローブ９の本数を複数本としてもよい。
【０１０５】
（第４実施形態）
本実施形態では、第１〜第３実施形態と比較して電磁石の位置を変える。
【０１０６】
図１９は、本実施形態に係るプローブカード７とクリーニングステージ２１の斜視図である。
【０１０７】
なお、図１９において、第１〜第３実施形態で説明したのと同じ要素にはこれらの実施形態におけるのと同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【０１０８】
本実施形態に係るクリーニングステージ２１は、台座３２とその上に固着された研磨部材１０とを有する。
【０１０９】
クリーニングステージ２１は、プローブカード７と共に図７に示した試験装置２０で使用され、プローブ９の上方には電磁石２５が設けられる。第１実施形態と同様に、電磁石２５は、磁心２３とコイル２４とを有し、制御部２２（図７参照）の電源２７から供給される電流により励磁する。
【０１１０】
次に、本実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。
【０１１１】
本実施形態で半導体装置を製造するには、第１実施形態の図１０のフローチャートに従い、ステップP1において半導体装置Wを試験した後、ステップP2においてプローブ９をクリーニングする。
【０１１２】
図２０は、ステップP2におけるプローブ９のクリーニング方法を模式的に示す断面図である。
【０１１３】
クリーニングに際しては、図２０に示すように、制御部２２の制御下において電磁石２５が励磁を繰り返す。このとき、電磁石２５が励磁している期間においては電磁石２５の磁力にプローブ９が引き付けられるため、プローブ９がZ2方向に上昇してその先端９ａが研磨部材１０から離れる。一方、電磁石２５が励磁していない期間においては、電磁石２５の磁力からプローブ９が解放され、プローブ９の弾性力によってその先端９ａが研磨部材１０に当たる。
【０１１４】
このように研磨部材１０にプローブ９が何度も当たることでその先端９ａをクリーニングすることができる。
【０１１５】
以上により、本実施形態に係る半導体装置の製造方法の基本ステップを終了する。
【０１１６】
上記した本実施形態によれば、電磁石２５によるプローブ９の引き付けと解放とを繰り返すことにより研磨部材１０にプローブ９の先端９ａを繰り返し当てることができ、先端９ａを効率的にクリーニングすることができる。
【０１１７】
更に、図６のように複数のプローブ９の高さがばらついていても、上記のように電磁石２５の磁力から解放されたプローブ９が自身の弾性力で研磨部材１０に当たるため、研磨部材１０で各プローブ９を均等にクリーニングすることができる。
【０１１８】
（第５実施形態）
第１〜第４実施形態では電磁石の磁力によってプローブ９を引き付けた。これに対し、本実施形態では、以下のように磁力で浮上する磁石を利用してプローブ９を研磨する。
【０１１９】
図２１は、本実施形態に係るクリーニングステージ２１の斜視図である。
【０１２０】
なお、図２１において、第１〜第４実施形態で説明したのと同じ要素にはこれらの実施形態におけるのと同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【０１２１】
このクリーニングステージ２１は、図７に示した試験装置２０で使用されるものであって、鉄等の第１の磁心４２に第１のコイル４３を巻いてなる第１の電磁石４１を有する。
【０１２２】
第１のコイル４３は、制御部２２（図７参照）に設けられた第１の電源４７に接続されており、第１の電源４７から第１のコイル４３に電流が供給されることで第１の電磁石４１が励磁する。
【０１２３】
なお、第１実施形態と同様に、制御部２２は予め定められたシーケンスに従い第１のコイル４３に電流を流すタイミングを任意に制御する。
【０１２４】
そして、第１の電磁石４１の上方には平面視で矩形状の磁石４５が設けられ、その磁石４５の上に遮蔽部材４６と研磨部材１０とがこの順に固着される。
【０１２５】
磁石４５の磁極の向きは特に限定されないが、この例では第１の電磁石４１に対向する主面の全面に磁石４５のN極が現れ、その主面とは反対側の磁石４５の主面の全面にS極が現れるものとする。
【０１２６】
一方、遮蔽部材４６は、パーマロイやフェライト等の高透磁率材料の板であって、第１の電磁石４１や磁石４５の磁界が研磨部材１０側に漏れ出すのを防止する役割を担う。
【０１２７】
次に、このクリーニングステージ２１を用いた本実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。
【０１２８】
本実施形態で半導体装置を製造するには、第１実施形態の図１０のフローチャートに従い、ステップP1において半導体装置Wを試験した後、ステップP2においてプローブ９をクリーニングする。
【０１２９】
図２２及び図２３は、ステップP2におけるプローブ９のクリーニング方法を模式的に示す断面図である。
【０１３０】
クリーニングに際しては、図２２に示すように、制御部２２の制御下において第１の電磁石４１を励磁する。この例では、磁石４５側にS極が現れるように第１の電磁石４１を励磁させたため、第１の電磁石４１に磁石４５が引き寄せられ、プローブ９が研磨部材１０から離れた状態となる。
【０１３１】
なお、第１の電磁石４１や磁石４５の磁界は遮蔽部材４６で遮蔽されるため、これらの磁界によってプローブ９が研磨部材１０に引き付けられることはない。
【０１３２】
次に、所定の時間が経過した後、図２３に示すように制御部２２の制御下で第１の電磁石４１の第１のコイル４３に流す電流の向きを逆転し、第１の電磁石４１の磁極を反転させる。
【０１３３】
これにより、第１の電磁石４１と磁石４５の各々の対向面がN極となるため、第１の電磁石４１の上方に磁石４５が浮上し、磁石４５がZ2方向に上昇する。そして、これと共に研磨部材１０にプローブ９が当たるようになり、自己ワイピングによってプローブ９の先端９ａが研磨部材１０に擦れて先端９ａのクリーニングを行うことができる。
【０１３４】
なお、図２２及び図２３では、図が煩雑になるためプローブ９を一つだけ図示しているが、研磨部材１０で複数のプローブ９を同時にクリーニングしてもよい。この場合、各プローブ９の先端９ａの高さがばらついていても、磁力で浮上した磁石４５が先端９ａの高さのばらつきに倣って傾く。そのため、複数の先端９ａのうちで研磨部材１０に接触しないものの個数が減り、各プローブ９を効率的に研磨することができる。
【０１３５】
この後は、図２２〜図２３のように第１の電磁石４１の磁極を繰り返し反転させることにより、プローブ９の先端９ａを研磨部材１０に何度も当てて当該先端９ａをクリーニングする。
【０１３６】
以上により、本実施形態に係る半導体装置の製造方法の基本ステップを終了する。
【０１３７】
上記した本実施形態によれば、第１の電磁石４１の磁力で磁石４５を浮上させることで研磨部材１０にプローブ９を当てることができ、その研磨部材１０でプローブ９の先端９ａを研磨できる。
【０１３８】
更に、複数のプローブ９を研磨する場合でも、各プローブ９の先端９ａの高さのばらつきに倣って磁石４５が傾くので、磁石４５に固着された研磨部材１０で各プローブ９を効率的にクリーニングすることが可能となる。
【０１３９】
（第６実施形態）
本実施形態では、第５実施形態と比較して用いる電磁石の個数を以下のように増やす。
【０１４０】
図２４は、本実施形態に係るクリーニングステージ２１の斜視図である。
【０１４１】
なお、図２４において、第１〜第５実施形態で説明したのと同じ要素にはこれらの実施形態におけるのと同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【０１４２】
図２４に示すように、本実施形態においては、磁石４５の横に第２の電磁石４８を設け、その第２の電磁石４８が生成する磁力によって磁石４５を横方向に動かす。第２の磁石４８の個数や位置は特に限定されない。本実施形態では、平面視で矩形状の磁石４５の四辺の各々に対向する位置に四つの第２の磁石４８を設ける。
【０１４３】
第２の電磁石４８の各々は鉄等の第２の磁心５１に第２のコイル５２を巻いてなり、制御部２２（図７参照）に設けられた第２の電源５３から第２のコイル５２に電流を供給することで、第２の電磁石４８が励磁する。
【０１４４】
なお、第２の電源５３は第２の電磁石４８ごとに設けられており、制御部２２が第２の電源５３の各々を個別に制御することにより、複数の第２の電磁石４８のうちの任意の電磁石を選択して励磁することができる。
【０１４５】
次に、このクリーニングステージ２１を用いた本実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。
【０１４６】
本実施形態で半導体装置を製造するには、第１実施形態の図１０のフローチャートに従い、ステップP1において半導体装置Wを試験した後、ステップP2においてプローブ９をクリーニングする。
【０１４７】
図２５は、ステップP2におけるプローブ９のクリーニング方法を模式的に示す断面図である。
【０１４８】
この例では、磁石４５の磁極のうちN極が磁石４５の下面に現れ、S極（不図示）が磁石４５の上面に現れる場合を想定している。
【０１４９】
クリーニングに際しては、制御部２２の制御下において第１の電磁石４１を励磁することにより、第１の電磁石４１の磁極のうち、磁石４５と対向する側の磁極をN極とする。
【０１５０】
これにより、第１の電磁石４１と磁石４５とが互いの磁力で反発するため、磁石４５が浮上してZ2方向に上昇し、プローブ９が研磨部材１０に当たるようになる。
【０１５１】
そして、この状態で制御部２２の制御下において第２の電磁石４８を励磁する。励磁の対象となる第２の電磁石４８は特に限定されない。この例では、互いに対向する二つの第２の電磁石４８を励磁する。
【０１５２】
このとき、磁石４５と対向する磁極を二つの第２の電磁石４８で異なるようにすることで、一方の第２の電磁石４８と磁石４５とが引き合うと共に、他方の第２の電磁石４８と磁石４５とが反発する。
【０１５３】
例えば、図２５の例では、磁石４５の下面に現れているN極が、S極に励磁された第２の電磁石４８と引き合うと共に、N極に励磁された第２の電磁石４８と反発する。
【０１５４】
なお、磁石４５の上面のS極（不図示）は、磁石４５が浮上している状態では下面のN極と比較して各電磁石４８の中心Pとの間隔が離れている。よって、磁石４５のS極（不図示）が各電磁石４８から受ける磁力は小さく、磁石４５の横方向の動きは磁石４５の下面のN極が受ける磁力の向きで定まる。
【０１５５】
これにより、磁石４５が水平面内を横方向X2に動くため、プローブ９の先端９ａが研磨部材１０と擦れ、先端９ａをクリーニングすることが可能となる。
【０１５６】
この後は、制御部２２の制御下において二つの第２の電磁石４８の磁極を反転することで、これらの電磁石４８の磁力で磁石４５を水平面内で往復運動させ、先端９ａのクリーニングを更に進める。
【０１５７】
以上により、本実施形態に係る半導体装置の製造方法の基本ステップを終了する。
【０１５８】
上記した本実施形態では、第２の磁石４８の磁力で磁石４５を横に動かすため、研磨部材１０の上でプローブ９が擦れる距離が第５実施形態よりも長くなり、第５実施形態よりもプローブ９のクリーニングの効率を高めることができる。
【０１５９】
（第７実施形態）
本実施形態では、以下のように第５実施形態の第１の電磁石４１を複数設ける。
【０１６０】
図２６は、本実施形態に係るクリーニングステージ２１の斜視図である。
【０１６１】
なお、図２６において、第１〜第６実施形態で説明したのと同じ要素にはこれらの実施形態におけるのと同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【０１６２】
図２６に示すように、本実施形態においては、磁石４５の下方に第１の電磁石４１を複数設ける。
【０１６３】
また、第１の電源４７は、複数の第１の電磁石４１の各々に対応して複数設けられ、制御部２２（図７参照）がこれらの第１の電源４７を制御することで複数の第１の電磁石４５のうちの任意の電磁石を励磁させることができる。
【０１６４】
次に、このクリーニングステージ２１を用いた本実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。
【０１６５】
本実施形態で半導体装置を製造するには、第１実施形態の図１０のフローチャートに従い、ステップP1において半導体装置Wを試験した後、ステップP2においてプローブ９をクリーニングする。
【０１６６】
図２７は、ステップP2におけるプローブ９のクリーニング方法を模式的に示す断面図である。
【０１６７】
第６実施形態と同様に、図２７の例においても、磁石４５の磁極のうちN極が磁石４５の下面に現れ、S極（不図示）が磁石４５の上面に現れる場合を想定している。
【０１６８】
クリーニングに際しては、制御部２２（図７参照）の制御下において全ての第１の電磁石４１を励磁することにより、磁石４５と対向する側の各電磁石４１の磁極をN極にし、各電磁石４１との反発力で磁石４５を浮上させる。
【０１６９】
これによりプローブ９が研磨部材１０に当たることになるが、製造誤差や経時変化等によってプローブカード７が水平面Hから傾いていることがある。
【０１７０】
そこで、本実施形態では、第１の電磁石４１の各々が異なる強さの磁力を発生することにより磁石４５を水平面Hから傾かせ、水平面Hから傾いたプローブカード７と研磨部材１０の各々の対向面７ａ、１０ａ同士を平行にする。
【０１７１】
なお、水平面Hからのプローブカード７の傾きθや、対向面７ａ、１０ａを平行にするのに適した第１の電磁石４１の磁力は実験等で予め求めておけばよい。
【０１７２】
これにより、複数のプローブ９の各々が研磨部材１０に当たると共に、自己ワイピングによって各プローブ９が研磨部材１０に均一に擦れ、複数のプローブ９を効率的にクリーニングすることができる。
【０１７３】
なお、クリーニングの効果を高めるために、第１の電磁石４１の各々の磁力を時間的に変化させることにより、磁石４５を上下方向に振動させてもよい。
【０１７４】
以上により、本実施形態に係る半導体装置の製造方法の基本ステップを終了する。
【０１７５】
上記した本実施形態では、複数の第１の電磁石４１の磁力を調節することで、プローブカード７の傾きに合わせて磁石４５を傾かせるので、研磨部材１０に複数のプローブ９を均等に当ててこれらのプローブ９を効率的にクリーニングできる。
【０１７６】
（第８実施形態）
本実施形態では、以下のようにして第６実施形態と第７実施形態とを組み合わせる。
【０１７７】
図２８は、本実施形態に係るクリーニングステージ２１の斜視図である。
【０１７８】
なお、図２８において、第１〜第７実施形態で説明したのと同じ要素にはこれらの実施形態におけるのと同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【０１７９】
図２８に示すように、本実施形態においては、第６実施形態と同様に矩形状の磁石４５の四辺と対向する第２の電磁石４８を設けると共に、第７実施形態と同様に磁石４５の下方に第１の電磁石４１を複数設ける。
【０１８０】
なお、第２の電磁石４８を駆動するための第２の電源５３（図２４参照）については、図が煩雑になるので図２８においては省略してある。
【０１８１】
そして、第１の電源４７と第２の電源５３の各々を制御部２２（図７参照）が制御することで、制御部２２が各電磁石４１、４８を個別に制御する。
【０１８２】
次に、このクリーニングステージ２１を用いた本実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。
【０１８３】
本実施形態で半導体装置を製造するには、第１実施形態の図１０のフローチャートに従い、ステップP1において半導体装置Wを試験した後、ステップP2においてプローブ９をクリーニングする。
【０１８４】
図２９は、ステップP2におけるプローブ９のクリーニング方法を模式的に示す断面図である。
【０１８５】
図２９に示すように、本実施形態では、制御部２２の制御下で複数の第１の電磁石４１の磁力を調節してプローブカード７の傾きに合うように磁石４５を傾けつつ、第２の電磁石４８で磁石４５を水平面内で往復運動させる。
【０１８６】
これにより、プローブ７が傾いていても研磨部材１０に複数のプローブ９を当てることができると共に、磁石４５の往復運動で各プローブ９を効率的に研磨できるため、第６実施形態や第７実施形態よりもプローブ９の研磨効率が向上する。
【０１８７】
以上説明した各実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【０１８８】
（付記１）  複数のプローブと、
磁力で前記プローブを引き付ける電磁石と、
前記プローブの先端に対向した研磨部材とを有し、
前記電磁石の励磁により前記プローブの前記先端が前記研磨部材に接触する試験装置。
【０１８９】
（付記２）  前記電磁石が一平面内に複数並べられ、
複数の前記電磁石のうちの一の前記電磁石を励磁した後、該励磁を停止して前記一の電磁石の隣の前記電磁石を励磁することを特徴とする付記１に記載の試験装置。
【０１９０】
（付記３）  前記電磁石と前記研磨部材との間に設けられ、前記電磁石の磁力を遮蔽する遮蔽部材と、
前記電磁石を横方向に動かす駆動部とを有し、
前記遮蔽部材に、複数の前記プローブのうちの一部に対応した孔が設けられたことを特徴とする付記１に記載の試験装置。
【０１９１】
（付記４）  前記電磁石が前記プローブの上方に設けられ、
前記研磨部材が前記プローブの下方に設けられたことを特徴とする付記１に記載の試験装置。
【０１９２】
（付記５）  第１の電磁石と、
前記第１の電磁石の上方に設けられ、該第１の電磁石の磁力で浮上する磁石と、
前記磁石の上に設けられた研磨部材と、
前記研磨部材の上方に設けられ、前記磁石が浮上したときに前記研磨部材に接触する先端を備えた複数のプローブと、
を有する試験装置。
【０１９３】
（付記６）  前記磁石の横に設けられ、前記磁石を横方向に動かす磁力を生成する第２の電磁石を更に有することを特徴とする付記５に記載の試験装置。
【０１９４】
（付記７）  前記磁石は平面視で矩形であり、
前記矩形の四辺の各々に対向するように前記第２の磁石が複数設けられたことを特徴とする付記６に記載の試験装置。
【０１９５】
（付記８）  複数の前記プローブが設けられたプローブカードを更に有し、
前記第１の電磁石が複数設けられ、複数の該第１の電磁石の各々が異なる強さの磁力を発生することにより前記磁石を水平面から傾かせ、該水平面から傾いた前記プローブカードと前記研磨部材の各々の対向面同士を平行にすることを特徴とする付記５乃至付記７のいずれかに記載の試験装置。
【０１９６】
（付記９）  前記磁石と前記研磨部材との間に設けられ、磁力を遮蔽する遮蔽部材を更に有することを特徴とする付記５乃至付記８のいずれかに記載の試験装置。
【０１９７】
（付記１０）  プローブから半導体装置の電極に試験信号を送ることにより前記半導体装置を試験する工程と、
前記試験の後、前記プローブを引き付ける磁力を生成する電磁石を用いて、該電磁石を励磁させることにより、前記プローブの先端を研磨部材に接触させる工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
【０１９８】
（付記１１）  前記研磨する工程において、前記電磁石を一平面内に複数並べ、複数の前記電磁石のうちの一の前記電磁石を励磁した後、該励磁を停止して前記一の電磁石の隣の前記電磁石を励磁することを特徴とする付記１０に記載の半導体装置の製造方法。
【０１９９】
（付記１２）  前記研磨する工程において、
複数の前記プローブのうちの一部に対応した孔を備え、かつ前記電磁石の磁力を遮蔽する遮蔽部材を前記電磁石に設けると共に、前記遮蔽部材の上に前記研磨部材を設け、
前記電磁石を横方向に動かしながら前記プローブの前記先端を前記研磨部材で研磨することを特徴とする付記１０に記載の半導体装置の製造方法。
【０２００】
（付記１３）  プローブから半導体装置の電極に試験信号を送ることにより前記半導体装置を試験する工程と、
前記試験の後、第１の電磁石で磁石を浮上させることにより、前記磁石に設けられた研磨部材を前記プローブの先端に当て、該先端を前記研磨部材で研磨する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
【０２０１】
（付記１４）  前記研磨をする工程において、第１の電磁石の横に設けられた第２の電磁石で磁力を生成し、該磁力により前記磁石を横方向に動かすことを特徴とする付記１３に記載の半導体装置の製造方法。
【０２０２】
（付記１５）  前記研磨をする工程において、
複数の前記プローブが設けられたプローブカードを用い、
前記第１の電磁石を複数設けると共に、複数の該第１の電磁石の各々が異なる強さの磁力を発生することにより前記磁石を水平面から傾かせ、該水平面から傾いた前記プローブカードと前記研磨部材の各々の対向面同士を平行にすることを特徴とする付記１３又は付記１４に記載の半導体装置の製造方法。
【０２０３】
（付記１６）  試験装置のプローブを引き付ける磁力を生成する電磁石を用いて、該電磁石の励磁により、前記プローブの先端を研磨部材に接触させる工程、
を有するクリーニング方法。
【符号の説明】
【０２０４】
１、２０…試験装置、２…プローバ、３…テストヘッド、４…LSIテスタ、５…テストステージ、６、２１…クリーニングステージ、７…プローブカード、８…導電ピン、９…プローブ、９ａ…先端、１０…研磨部材、１１…基材、１２…接着剤、１３…研磨砥粒、１７…電極、２２…制御部、２３…磁心、２４…コイル、２５…電磁石、２７…電源、２８…遮蔽板、２９…遮蔽部材、２９ａ…孔、３０…駆動部、３１…シャフト、３２…台座、４１…第１の電磁石、４２…第１の磁心、４３…第１のコイル、４５…磁石、４６…遮蔽部材、４７…第１の電源、４８…第２の電磁石、５１…第２の磁心、５２…第２のコイル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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