(57)【要約】【課題】クリーニング時にプローブを容易に摩耗させることなく、チップを使用する環境とほぼ同じ環境下において十分なクリーニング性能を発揮できるクリーニングシートを提供することである。【解決手段】表面平坦で一定厚さのプラスチックシートの表面にクリーニング層を形成したプローブクリーニングシート。クリーニング層の表面は平坦であり、その厚さが一定である。クリーニング層は粘弾性を有し、クリーニング層の粘弾性特性として、ヤング率が、３０ＭＰａ以上、７００ＭＰａ以下の範囲にあり、２５℃における貯蔵弾性率が、１．２×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２以上、１．２×１０９ｄｙｎ／ｃｍ２以下の範囲にあり、２５℃における貯蔵弾性率の値が、１５０℃における貯蔵弾性率の値の１．２倍以上、３．０倍以下の範囲にある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブの先端部分に付着している異物を除去するためのプローブクリーニングシートであって、
表面が平坦で、一定の厚さのプラスチックシート、及び
前記プラスチックシートの表面に形成したクリーニング層であって、前記クリーニング層の表面が平坦であり、前記クリーニング層の厚さが一定であり、前記クリーニング層が粘弾性を有する、ところのクリーニング層、
から成るプローブクリーニングシート。
【請求項２】
請求項１のプローブクリーニングシートであって、
前記クリーニング層の粘弾性特性として、
前記クリーニング層のヤング率が、３０ＭＰａ以上、７００ＭＰａ以下の範囲にあり、
前記クリーニング層の２５℃における貯蔵弾性率が、１．２×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２以上、１．２×１０９ｄｙｎ／ｃｍ２以下の範囲にあり、
前記クリーニング層の２５℃における貯蔵弾性率の値が、前記クリーニング層の１５０℃における貯蔵弾性率の値の１．２倍以上、３．０倍以下の範囲にある、
ところのプローブクリーニングシート。
【請求項３】
請求項１のプローブクリーニングシートであって、
前記クリーニング層の粘弾性特性として、
前記クリーニング層のヤング率が、８０ＭＰａ以上、４００ＭＰａ以下の範囲にあり、
前記クリーニング層の２５℃における貯蔵弾性率が、１．５×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２以上、８．０×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２以下の範囲にあり、
前記クリーニング層の２５℃における貯蔵弾性率の値が、前記クリーニング層の１５０℃における貯蔵弾性率の値の１．４倍以上、２．４倍以下の範囲にある、
ところのプローブクリーニングシート。
【請求項４】
請求項１のプローブクリーニングシートであって、
前記クリーニング層が、シリコンゴムからなる、
ところのプローブクリーニングシート。
【請求項５】
請求項１のプローブクリーニングシートであって、
前記クリーニング層の厚さが、５０μｍ以上、３００μｍの範囲にある、
ところのプローブクリーニングシート。
【請求項６】
請求項１のプローブクリーニングシートであって、
前記プラスチックシートの厚さが、５０μｍ以上、１８８μｍ以下の範囲にあり、
前記プラスチックシートの熱収縮率が、２５℃以上、１５０℃以下の範囲で、２％以下の範囲にある、
ところのプローブクリーニングシート。
【請求項７】
請求項１のプローブクリーニングシートであって、
前記プラスチックシートの裏面に形成した粘着剤層、
を含むプローブクリーニングシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の検査工程における電気特性検査等に用いられるプローブの先端部分に付着した異物を除去するためのプローブクリーニングシートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程では、その製造効率を向上させるため、半導体ウエハ上に組み立てた複数個のチップの電極パッドにプローブを接触させ、このプローブを通じて試験信号を印加し、また検出して、各チップの電気特性を検査している。
【０００３】
一般に、プローブは、タングステン、ベリリウムなどの硬質の材料から形成されている。一方、電極パッドは、アルミニウムなどの比較的軟質の材料から形成されており、電極パッドにプローブを接触させた際に、プローブの先端部分（先端と先端付近の側面）に電極パッドのアルミニウムなどの異物が付着し、これにより検査精度が低下する。また、プローブに大きい異物が付着すると、隣接するプローブ同士が短絡し、チップを破壊することがある。このため、プローブの先端部分をクリーニングして、異物を除去している。
【０００４】
プローブの先端部分のクリーニングは、テーブルの表面にプローブクリーニングシートを取り付け、プローブの先端部分をこのシートの表面から内部に突き刺して行われ、このようなプローブクリーニングシートとして、従来、砥粒（酸化アルミニウム、炭化ケイ素、ダイヤモンドなどからなる硬質の粒子）を混入したシリコンゴム、ウレタンゴムなどの弾性材からなるシートが使用されている（例えば、特許文献１、２参照）。また、表面に微小な凹凸を形成した板の表面に、粘着性を有するゲル層を形成したプローブクリーニングシートが使用され、この従来のシートでは、プローブの先端部分をゲル層の表面から内部に突き刺し、プローブの先端を板表面の凹凸に接触させながらプローブを移動させて、プローブの先端部分をクリーニングしている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平７−２４４０７４号公報
【特許文献２】特開２００４−１４００１３号公報
【特許文献３】特表２００５−５１５６４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、チップのサイズの小型化に伴い、チップ上に形成される電極パッドのサイズも小さくなり、電極パッド同士も近接して設けられるようになってきた。このため、プローブのサイズもより細くする必要が生じ、また検査精度を向上又は少なくとも維持させるため、プローブは、例えば、ベリリウム−銅の合金のように高い電気特性を有する比較的軟質な材料から形成されるようになってきた。
【０００６】
しかし、このようなプローブは、上記のような従来のプローブクリーニングシートを使用すると、クリーニング時に容易に摩耗し、プローブの寿命が短くなるという問題があり、またこの摩耗によりチップの電気特性検査に誤差が生じるという問題も生じる。
【０００７】
また、チップの電気特性検査は、チップを使用する環境（例えば、チップを自動車に搭載させる場合、チップの使用環境温度は、ほぼ常温（２５℃）から１５０℃の範囲）とほぼ同じ環境下で行わなければならず、プローブのクリーニングもチップの検査環境下で行われているため、プローブをクリーニングするためのクリーニングシートにも、チップを使用する環境とほぼ同じ環境下において十分なクリーニング性能を発揮させることが求められている。
【０００８】
したがって、本発明は、クリーニング時にプローブを容易に摩耗させることなく、チップを使用する環境とほぼ同じ環境下において十分なクリーニング性能を発揮できるクリーニングシートを提供することを目的とするものであり、特に、２５℃から１５０℃の範囲において十分なクリーニング性能を発揮できるクリーニングシートを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、プローブの先端部分に付着している異物を除去するためのプローブクリーニングシートである。
【００１０】
上記目的を達成する本発明のプローブクリーニングシートは、表面が平坦で、一定の厚さのプラスチックシート、及びこのプラスチックシートの表面に形成したクリーニング層から構成され、クリーニング層の表面が平坦であり、クリーニング層の厚さが一定であり、クリーニング層が粘弾性を有する。
【００１１】
好ましくは、クリーニング層の粘弾性特性として、クリーニング層のヤング率が、３０ＭＰａ以上、７００ＭＰａ以下の範囲にあり、クリーニング層の２５℃における貯蔵弾性率が、１．２×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２以上、１．２×１０９ｄｙｎ／ｃｍ２以下の範囲にあり、クリーニング層の２５℃における貯蔵弾性率の値が、クリーニング層の１５０℃における貯蔵弾性率の値の１．２倍以上、３．０倍以下の範囲にある。
【００１２】
より好ましくは、クリーニング層の粘弾性特性として、クリーニング層のヤング率が、８０ＭＰａ以上、４００ＭＰａ以下の範囲にあり、クリーニング層の２５℃における貯蔵弾性率が、１．５×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２以上、８．０×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２以下の範囲にあり、クリーニング層の２５℃における貯蔵弾性率の値が、クリーニング層の１５０℃における貯蔵弾性率の値の１．４倍以上、２．４倍以下の範囲にある。
【００１３】
クリーニング層は、好適に、シリコンゴムからなる。
【００１４】
クリーニング層の厚さは、５０μｍ以上、３００μｍの範囲にある。
【００１５】
プラスチックシートの厚さは、５０μｍ以上、１８８μｍ以下の範囲にあり、プラスチックシートの熱収縮率は、２５℃以上、１５０℃以下の範囲で、２％以下の範囲にある。
【００１６】
実用的には、プラスチックシートの裏面に粘着剤層が形成され、この粘着剤層の表面に離型紙が着脱可能に貼り付けられる。この離型紙は、粘着剤層の表面から適宜剥がされ、本発明のプローブクリーニングシートは、この粘着剤層を介して、プローブクリーニング用のテーブル上に貼り付けられる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明が以上のように構成されるので、クリーニング時にプローブを容易に摩耗させることなく、チップを使用する環境とほぼ同じ環境下（２５℃から１５０℃の範囲）において十分なクリーニング性能を発揮できる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
＜プローブクリーニングシート＞  図１及び図２に示すように、プローブの先端部分に付着している異物を除去するための本発明のプローブクリーニングシート１０は、表面が平坦で、一定の厚さのプラスチックシート１１、及びこのプラスチックシート１１の表面に形成したクリーニング層１２から構成される。
【００１９】
クリーニング層１２は、その表面が平坦であり、その厚さが一定である。
【００２０】
クリーニング層１２は、粘弾性を有し、クリーニング層１２の粘弾性特性として、ヤング率が、３０ＭＰａ以上、７００ＭＰａ以下の範囲にあり、２５℃における貯蔵弾性率が、１．２×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２以上、１．２×１０９ｄｙｎ／ｃｍ２以下の範囲にあり、２５℃における貯蔵弾性率の値が、１５０℃における貯蔵弾性率の値の１．２倍以上、３．０倍以下の範囲にあることが好ましい。
【００２１】
また、クリーニング層の粘弾性特性として、ヤング率が、８０ＭＰａ以上、４００ＭＰａ以下の範囲にあり、２５℃における貯蔵弾性率が、１．５×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２以上、８．０×１０８ｄｙｎ／ｃｍ２以下の範囲にあり、２５℃における貯蔵弾性率の値が、１５０℃における貯蔵弾性率の値の１．４倍以上、２．４倍以下の範囲にあることがより好ましい。
【００２２】
クリーニング層１２は、均質な層（すなわち、発泡体の層ように内部に空孔があるものではなく、上記のような粘弾性特性を有する均質中実体の層）であり、好適に、シリコンゴムからなるものである。
【００２３】
クリーニング層１２の厚さは、特に限定されるものではなく、少なくとも、クリーニングされるべきプローブの先端部分の長さ分だけあればよく、５０μｍ以上、３００μｍの範囲にある。
【００２４】
プラスチックシート１１として、温度変化による熱変形が小さいものが好ましく、機械的特性として、熱収縮率が、２５℃以上、１５０℃以下の範囲で、２％以下の範囲にあるシートが使用される。プラスチックシート１１のサイズ及び材料は、特に限定されるものではなく、厚さが５０μｍ以上、１８８μｍ以下の範囲にあり、プラスチックシート１１として、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリウレタン、アクリル、ポリ塩化ビニル、ビニロン又はレーヨンからなるシートが使用され、好適に、ＰＥＴシートが使用される。
【００２５】
図１及び図２に示すように、プラスチックシート１１の裏面に粘着剤層１３が形成され、この粘着剤層１３の表面に離型紙１４が着脱可能に貼り付けられ得る。この離型紙１４は、粘着剤層１３の表面から剥がされ、本発明のプローブクリーニングシート１０は、後述するように、この粘着剤層１３を介して、プローブクリーニング装置（図３に符号２０で示す）のテーブル（図３に符号２１で示す）上に貼り付けられる。粘着剤層１３は、アクリル系、シリコン系、エポキシ系などの一般的な粘着剤をプラスチックシート１１の裏面にコーティングすることにより形成できる。このような粘着剤として、１５０℃で炭化やゲル化（溶解）しないものが使用される。実用的には、プローブクリーニングシートは、テーブル上に粘着剤層１３を介して貼り付けてもよいが、テーブル上に真空吸着させてもよい。この真空吸着の場合、プラスチックシート１１の裏面に上記の粘着剤層１３を形成しなくてもよい。
【００２６】
＜プローブクリーニング方法＞  図３に示すように、粘着材層１３を介して、上記本発明のプローブクリーニングシート１０をテーブル２１の表面に貼り付ける。プローブ２２の先端部分をこのシート１０のクリーニング層１２の表面上に配置し、テーブル２１を矢印Ｔ１の方向に移動させて、プローブ２２の先端部分をシート１０のクリーニング層１２内に刺し込む。そして、プローブ２２の先端部分をシート１０のクリーニング層１２内に刺し込んだままの状態で、テーブル２１を矢印Ｔ１、Ｔ２の方向に往復移動させ、プローブ２２の先端部分に付着している異物をクリーニング層１２で拭って除去する。
【００２７】
また、このような往復移動（矢印Ｔ１、Ｔ２の方向）に代えて、プローブ２２の先端部分をシート１０のクリーニング層１２内に刺し込んだままの状態で、テーブル２１又はプローブ２２をシート１０の表面と平行な矢印Ｔ３の方向に移動させ、プローブ２２の先端部分に付着している異物をクリーニング層１２で拭って除去してもよい。
【００２８】
＜実施例１＞  実施例１のプローブクリーニングシートを製造した。実施例１のプローブクリーニングシートの構成材料を下記の表１に示す。また、実施例１のプローブクリーニングシートのクリーニング層の粘弾性特性を下記の表２に示す。
【００２９】
【表１】
2008039706.tif 000003
【００３０】
（製造方法）
実施例１のプローブクリーニングシートは、所定の粘弾性特性（表２に示す実施例１の粘弾性特性）を有するシリコンゴムをＰＥＴシートの表面に厚さ３００μｍとなるようにコーティングして製造した。このプローブクリーニングシートのＰＥＴシートの裏面にアクリル系粘着剤をコーティングして粘着剤層を形成し、この粘着剤層に離型紙を貼り付けた。
【００３１】
＜実施例２＞  実施例２のプローブクリーニングシートを製造した。実施例２のプローブクリーニングシートの構成材料は上記実施例１（表１）と同じであった。
【００３２】
実施例２のプローブクリーニングシートのクリーニング層の粘弾性特性を下記の表２に示す。
【００３３】
（製造方法）
実施例２のプローブクリーニングシートは、上記実施例１と同様に、所定の粘弾性特性（表２に示す実施例２の粘弾性特性）を有するシリコンゴムをＰＥＴシートの表面に厚さ３００μｍとなるようにコーティングして製造した。このプローブクリーニングシートのＰＥＴシートの裏面にアクリル系粘着剤をコーティングして粘着剤層を形成し、この粘着剤層に離型紙を貼り付けた。
【００３４】
＜実施例３＞  実施例３のプローブクリーニングシートを製造した。実施例３のプローブクリーニングシートの構成材料は上記実施例１（表１）と同じであった。
【００３５】
実施例３のプローブクリーニングシートのクリーニング層の粘弾性特性を下記の表２に示す。
【００３６】
（製造方法）
実施例３のプローブクリーニングシートは、上記実施例１と同様に、所定の粘弾性特性（表２に示す実施例３の粘弾性特性）を有するシリコンゴムをＰＥＴシートの表面に厚さ３００μｍとなるようにコーティングして製造した。このプローブクリーニングシートのＰＥＴシートの裏面にアクリル系粘着剤をコーティングして粘着剤層を形成し、この粘着剤層に離型紙を貼り付けた。
【００３７】
＜実施例４＞  実施例４のプローブクリーニングシートを製造した。実施例４のプローブクリーニングシートの構成材料は上記実施例１（表１）と同じであった。
【００３８】
実施例４のプローブクリーニングシートのクリーニング層の粘弾性特性を下記の表２に示す。
【００３９】
（製造方法）
実施例４のプローブクリーニングシートは、上記実施例１と同様に、所定の粘弾性特性（表２に示す実施例４の粘弾性特性）を有するシリコンゴムをＰＥＴシートの表面に厚さ３００μｍとなるようにコーティングして製造した。このプローブクリーニングシートのＰＥＴシートの裏面にアクリル系粘着剤をコーティングして粘着剤層を形成し、この粘着剤層に離型紙を貼り付けた。
【００４０】
＜実施例５＞  実施例５のプローブクリーニングシートを製造した。実施例５のプローブクリーニングシートの構成材料は上記実施例１（表１）と同じであった。
【００４１】
実施例５のプローブクリーニングシートのクリーニング層の粘弾性特性を下記の表２に示す。
【００４２】
（製造方法）
実施例５のプローブクリーニングシートは、上記実施例１と同様に、所定の粘弾性特性（表２に示す実施例５の粘弾性特性）を有するシリコンゴムをＰＥＴシートの表面に厚さ３００μｍとなるようにコーティングして製造した。このプローブクリーニングシートのＰＥＴシートの裏面にアクリル系粘着剤をコーティングして粘着剤層を形成し、この粘着剤層に離型紙を貼り付けた。
【００４３】
＜比較例１＞  比較例１のプローブクリーニングシートを製造した。比較例１のプローブクリーニングシートの構成材料は上記実施例１（表１）と同じであった。
【００４４】
比較例１のプローブクリーニングシートのクリーニング層の粘弾性特性を下記の表２に示す。
【００４５】
（製造方法）
比較例１のプローブクリーニングシートは、上記実施例１と同様に、所定の粘弾性特性（表２に示す比較例１の粘弾性特性）を有するシリコンゴムをＰＥＴシートの表面に厚さ３００μｍとなるようにコーティングして製造した。このプローブクリーニングシートのＰＥＴシートの裏面にアクリル系粘着剤をコーティングして粘着剤層を形成し、この粘着剤層に離型紙を貼り付けた。
【００４６】
＜比較例２＞  比較例２のプローブクリーニングシートを製造した。比較例２のプローブクリーニングシートの構成材料は上記実施例１（表１）と同じであった。
【００４７】
比較例２のプローブクリーニングシートのクリーニング層の粘弾性特性を下記の表２に示す。
【００４８】
（製造方法）
比較例２のプローブクリーニングシートは、上記実施例１と同様に、所定の粘弾性特性（表２に示す比較例２の粘弾性特性）を有するシリコンゴムをＰＥＴシートの表面に厚さ３００μｍとなるようにコーティングして製造した。このプローブクリーニングシートのＰＥＴシートの裏面にアクリル系粘着剤をコーティングして粘着剤層を形成し、この粘着剤層に離型紙を貼り付けた。
【００４９】
【表２】
2008039706.tif 000004
【００５０】
ヤング率は、静的な状態での硬さ（弾性率）を表す指数であり、この値が大きいほどクリーニング層が硬いことを示すものであり、貯蔵弾性率は、動的な状態での硬さ（弾性率）を表す指数であり、この値が大きいほどクリーニング層が硬いことを示すものである。
【００５１】
表２に示すように、比較例１、実施例１〜５及び比較例２のクリーニング層の硬さは、比較例１のものが最も軟質であり、比較例２のものが最も硬質であり、実施例１〜５のそれぞれのクリーニング層の硬さは、比較例１と比較例２のものの中間の硬さにある。また、温度変化による各実施例及び比較例のクリーニング層の硬さは、高温になると軟化する。例えば、最も軟質な比較例１とこの次に軟質な実施例１のクリーニング層は、温度の変化（２５℃から１５０℃）によって、やや軟化するものである。一方、最も硬い比較例２とこの次に硬い実施例５のクリーニング層は、温度の変化によって、著しく軟化（比較例２では４分の１、実施例５では３分の１）するものである。
【００５２】
＜試験＞  上記実施例及び比較例のプローブクリーニングシートを使用し、クリーニング環境温度を２５℃と１５０℃に設定し、下記の表３に示すクリーニング条件でプローブの先端部分のクリーニングを行った。プローブの先端部分のクリーニングは、図３に示すようなクリーニング装置を使用して行った。クリーニング後のプローブの先端部分の状態について、金属顕微鏡による目視観察を行った。
【００５３】
【表３】
2008039706.tif 000005
【００５４】
＜試験結果＞  試験結果を下記の表４に示す。
【００５５】
【表４】
2008039706.tif 000006
【００５６】
表４に示すように、プローブのクリーニング効果は、各実施例及び比較例のプローブクリーニングシートのクリーニング層の粘弾性特性に依存するものである。
【００５７】
実用的には、プローブを摩耗させずに、２５℃と１５０℃の両方のクリーニング環境温度において、１００個のプローブ中、少なくとも９０個（好ましくは９３個以上）のプローブのクリーニングができる必要があり、この必要を満たすクリーニング層を有する例は、表４から、実施例１〜５であり、好ましい粘弾性特性を有するクリーニング層は、実施例２〜４のプローブクリーニングシートのものであることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】図１は、本発明のプローブクリーニングシートの断面図である。
【図２】図２は、本発明のプローブクリーニングシートの断面の顕微鏡写真である。
【図３】図３は、プローブクリーニング装置を示す。
【符号の説明】
【００５９】
１０・・・本発明のプローブクリーニングシート
１１・・・プラスチックシート
１２・・・クリーニング層
１３・・・粘着材層
１４・・・離型紙
２０・・・プローブクリーニング装置
２１・・・テーブル
２２・・・プローブ
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３・・・移動方向
【図１】
2008039706.tif 000007
【図３】
2008039706.tif 000008
【図２】
2008039706.tif 000009