(57)【要約】【目的】本発明の目的は、先端面がフラットであるプローブをクリーニングすることができるプローブ先端クリーニング部材、プローブクリーニング装置及びプローブ先端クリーニング方法を提供することにある。【構成】プローブ先端クリーニング部材Ａは、プローブカード１００の面上に取り付けられた複数のプローブ１１０の先端部分に付着した異物を除去するのに使用されるものであって、表面が粗面１１にされた基板１０と、基板１０の表面上の少なくとも一部の領域に形成された研磨層２０とを具備する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端面がフラットであるプローブの先端部分に付着したゴミや異物を除去するのに使用されるプローブ先端クリーニング部材において、表面が粗面にされた基板と、この基板の表面上の少なくとも一部の領域に形成された研磨層とを具備することを特徴とするプローブ先端クリーニング部材。
【請求項２】
プローブカードの面上に取り付けられた複数のプローブのクリーニングに使用される請求項１記載のプローブ先端クリーニング部材において、前記研磨層は、一部のプローブの先端面が接触し得る位置又は残りのプローブの先端面が接触し得る位置に配置されるようになっている一方、前記基板の表面の露出した領域は、残りのプローブの先端面が接触し得る位置又は一部のプローブの先端面が接触し得る位置に配置されるようになっていることを特徴とするプローブ先端クリーニング部材。
【請求項３】
請求項１又は２記載のプローブ先端クリーニング部材において、前記研磨層は縞状又は格子状、若しくは格子状に切り欠かれた状態に形成されていることを特徴とすることを特徴とするプローブ先端クリーニング部材。
【請求項４】
請求項１又は２記載のプローブ先端クリーニング部材において、前記研磨層は前記基板の表面上の略半分の領域に形成されていることを特徴とすることを特徴とするプローブ先端クリーニング部材。
【請求項５】
請求項１、２、３、４又は５記載のプローブ先端クリーニング部材において、前記研磨層の材質は、クリーニング時にプローブの先端面を通じて作用する押圧力により表面が窪む弾性を有する樹脂又はこの樹脂を母材に研磨粒子が混入されたものであることを特徴とするプローブ先端クリーニング部材。
【請求項６】
請求項２、３、４又は５のプローブ先端クリーニング部材を用いてプローブカードに取り付けられたプローブの先端部分に付着した異物を除去するプローブ先端クリーニング方法において、プローブカードの面上に取り付けられた一部のプローブの先端面を前記プローブ先端クリーニング部材の基板の露出した領域に押圧させる一方、残りのプローブの先端面を前記プローブ先端クリーニング部材の研磨層に押圧させ、その後、プローブ先端クリーニング部材に対してプローブを相対的に移動させ、これにより一部のプローブの先端面をプローブ先端クリーニング部材の研磨層に押圧させる一方、残りのプローブの先端面をプローブ先端クリーニング部材の基板の露出した領域に押圧させるようにしたことを特徴とするプローブ先端クリーニング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明はプローブの先端部分に付着したゴミや異物を除去するプローブ先端クリーニング部材及びプローブ先端クリーニング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のプローブ先端クリーニングシート部材としては、ウエハ等の基板の面上を粗面にしたもの、クリーニング時にプローブの先端面を通じて作用する押圧力により表面が窪むシリコンゴム又はウレタンゴム等の弾性を有する樹脂に、研磨粒子を混入したもの（  特許文献１参照）  、面上が粗面にされた基板上に研磨粒子が混入された弾性を有する樹脂を張り付けたもの（  特許文献２参照）  がある。
【０００３】
これらのプローブ先端クリーニングシート部材は、プローブの下方位置に配置されたステージ上に載置されている。このステージを上下方向に移動させることにより、プローブの先端部分をプローブ先端クリーニングシート部材の面上に略垂直に何回か押圧接触させ、且つ微細移動させる。この過程でプローブの先端部分に付着したゴミ等が除去されるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０７−２４４０７４号公報
【特許文献２】
特開２００３−１００８１７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記プローブ先端クリーニング部材として面上が粗面にされた基板を用いた場合、プローブの先端面がフラットであると、プローブの先端面のゴミ等を除去することができるが、プローブの先端部分の周側面に付着したゴミ等を除去することができない。
【０００６】
特許文献１のプローブ先端クリーニング部材を用いた場合、プローブの先端面がフラットであると、プローブの先端部分を前記樹脂に突き刺してクリーニングすることから、当該プローブの先端部分の周側面のゴミ等を除去することができるが、プローブの先端面を前記樹脂に押圧させるために、当該プローブの先端面に付着したゴミ等を除去できない場合がある。
【０００７】
特許文献２のプローブ先端クリーニング部材を用いた場合、プローブの先端面が基板の粗面で研磨される一方、プローブの先端部分の周側面が樹脂で研磨されるので、プローブの先端面と先端部分の周側面とを同時に研磨することができるが、プローブの先端面は樹脂に押圧された状態で基板の粗面に研磨されることから、当該研磨が前記樹脂に妨げられ、その結果、プローブの先端面に付着したゴミ等を除去できない場合がある。
【０００８】
本発明は上記した背景の下で創作されたものであって、その主たる目的とするところは、先端面がフラットであるプローブをクリーニングすることができるプローブ先端クリーニング部材、プローブクリーニング装置及びプローブ先端クリーニング方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るプローブ先端クリーニング部材は、プローブの先端部分に付着した異物を除去するのに使用されるプローブ先端クリーニング部材であって、プローブの先端部分に付着した異物を除去するのに使用されるプローブ先端クリーニング部材において、表面が粗面にされた基板と、この基板の表面上の少なくとも一部の領域に形成された研磨層とを具備することを特徴としている。
【００１０】
プローブカードの面上に取り付けられた複数のプローブのクリーニングに使用される場合、前記研磨層は、一部のプローブの先端面が接触し得る位置又は残りのプローブの先端面が接触し得る位置に配置されるようになっている一方、前記基板の表面の露出した領域は、残りのプローブの先端面が接触し得る位置又は一部のプローブの先端面が接触し得る位置に配置されるようになっている。
【００１１】
このような構成による場合、一部のプローブの先端部分の周側面が前記研磨層で研磨され、残りのプローブの先端面が前記基板の表面の露出した領域で研磨される。又は残りのプローブの先端部分の周側面が前記研磨層で研磨され、一部のプローブの先端面が前記基板の表面の露出した領域で研磨されることになる。
【００１２】
具体的には、前記研磨層は縞状又は格子状、若しくは格子状に切り欠かれた状態に形成されていることが望ましい。また、前記研磨層を前記基板の表面上の略半分の領域に形成するようにしても良い。
【００１３】
前記研磨層の材質は、クリーニング時にプローブの先端面を通じて作用する押圧力により表面が窪む弾性を有する樹脂又はこの樹脂を母材に研磨粒子が混入されたものである。
【００１４】
本発明に係るプローブ先端クリーニング方法は、前記プローブ先端クリーニング部材を用いてプローブカードに取り付けられたプローブの先端部分に付着した異物を除去する方法であって、プローブカードの面上に取り付けられた一部のプローブの先端面を前記プローブ先端クリーニング部材の基板の露出した領域に押圧させる一方、残りのプローブの先端面を前記プローブ先端クリーニング部材の研磨層に押圧させ、その後、プローブ先端クリーニング部材に対してプローブを相対的に移動させ、これにより一部のプローブの先端面をプローブ先端クリーニング部材の研磨層に押圧させる一方、残りのプローブの先端面をプローブ先端クリーニング部材の基板の露出した領域に押圧させるようにしたことを特徴としている。
【００１５】
【発明を実施するための最良の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の携帯に係るプローブ先端クリーニング部材の模式的拡大断面図、図２は同プローブ先端クリーニング部材の平面図、図３は同プローブ先端クリーニング部材を用いたプローブクリーニング装置の模式的構成図である。
【００１６】
図１に示すプローブ先端クリーニング部材Ａは、プローブカード１００の面上に取り付けられた複数のプローブ１１０の先端部分に付着したゴミや異物を除去するのに使用されるものであって、表面が粗面１１にされた基板１０と、基板１０の表面上の少なくとも一部の領域に形成された研磨層２０とを具備している。以下、各部を詳細に説明する。なお、プローブ１１０は、図１に示すように、先端面がフラットに形成されている。
【００１７】
基板１０としては、ウエハ、ＰＥＴ、ポリイミド、又はＴｉｎ、Ｓｉｎ、ＳｉＯ２  等からなる成膜ウエハを用いることができる。この基板１０の表面は、サンディング、ラッピィング、エッチング、ポリッシング等を行うことにより、粗面１１にされている。このとき、基板１０の表面の粗さについては平均０．０１μｍ〜１００μｍにする。具体的な値については、この程度の範囲内において、プローブ１１０の材質等に応じて適宜選定すれば良い。
【００１８】
基板１０は、ＣＶＤやＰＶＤ等の蒸着技術を用いて表面の硬さを調整することが可能である。基板１０の表面の硬さについてはプローブ１１０の材質等に応じて適宜選定すれば良い。
【００１９】
研磨層２０は、クリーニング時にプローブ１１０の先端面を通じて作用する押圧力により表面が窪む弾性を有した樹脂である。ここではＪＩＳ硬度Ａ０〜１００のシリコーン樹脂又はウレタン樹脂等のゴム弾性樹脂が用いられる。この研磨層２０は、粘着性を有しており、これによりプローブ１１０に付着したゴミ等を吸着し除去できるようになっている。研磨層２０の材質については、プローブ１１０の材質等に応じて適宜選定すれば良い。また、研磨層２０の硬さについても同様にプローブ１１０の材質等に応じて適宜選定すれば良い。
【００２０】
この研磨層２０には、図１に示すように、研磨粒子２１が混入されている。この研磨粒子２１としては炭素やダイヤモンド等の炭素化合物、酸化錫等の金属酸化物、  シリカや炭化カルシウム等の酸化物、炭化珪素等の炭化物、窒化ホウ素等の窒化化合物等を用いることができる。研磨粒子２１についてはプローブ１１０の材質等に応じて適宜選定すれば良い。
【００２１】
この研磨層２０は、基板１０の表面上の少なくとも一部の領域にレジストやスクリーン技法等を使用した紫外線露光により形成される。例えば、図２（ａ）に示すように、縞状に形成したり、（ｂ）に示すように、格子状に形成したり、（ｃ）に示すように、格子状に切り欠いた状態に形成（即ち、矩形状の複数のブロックを形成）したり、（ｄ）に示すように、基板１０の表面の半分の領域に形成したりすることができる。このように研磨層２０は、一部のプローブ１１０の先端面が接触し得る位置又は残りのプローブ１１０の先端面が接触し得る位置に配置されるようになっていることが望ましい。なお、このときの基板１０の表面の露出した領域は、残りのプローブ１１０の先端面が接触し得る位置又は一部のプローブ１１０の先端面が接触し得る位置に配置されるようになっている。
【００２２】
このように構成されたプローブ先端クリーニング部材Ａによる場合、一部のプローブ１１０の先端面が基板１０の露出した領域に接触し、基板１０の粗面１１により研磨される。一方、残りのプローブ１１０の先端部分が研磨層２０に突き刺さり、残りのプローブ１１０の周側面が研磨粒子２１により研磨される。又は、残りのプローブ１１０の先端面が基板１０の露出した領域に接触し、基板１０の粗面１１により研磨される。一方、一部のプローブ１１０の先端部分が研磨層２０に突き刺さり、一部のプローブ１１０の周側面が研磨粒子２１により研磨される。プローブ１１０に付着したゴミ等は研磨された後、研磨層２０に吸着されて除去される。なお、研磨層２０自体でもプローブ１１０に付着したゴミ等を吸着して除去することができる。このようにしてプローブ１１０の先端面と先端部分の周側面とに付着したゴミ等が除去されるのである。
【００２３】
プロープ１１０のクリーニングについては手作業で行っても良いが、実際には図３に示すようなプローブクリーニング装置Ｂを用いてプローブ１１０のクリーニングを自動的に行うのが一般的である。
【００２４】
プローブクリーニング装置Ｂは、プローブカード１００に取り付けられたプローブ１１０の先端部分に付着した異物を除去する装置であって、面上にプローブ先端クリーニング部材Ａがセットされるステージ２００と、ステージ２００をプローブカード２００に対して相対的に移動させる駆動手段（  図示せず）  と、前記駆動手段を制御する制御部３００とを具備している。制御部３００は具体的にはマイクロコンピュータ等である。
【００２５】
なお、プローブクリーニング装置Ｂは、プローブカード１００を用いて半導体チップ等の電気的緒特性を測定する測定装置そのものであり、同測定装置の制御部に若干の設計変更を加えたものを制御部３００として表している。
【００２６】
制御部３００は、前記駆動手段を動作させてステージ２００を相対的に移動させ、これによりプローブカード２００の面上に取り付けられた一部のプローブ１１０の先端面をプローブ先端クリーニング部材Ａの基板１０の露出した領域に押圧させる一方、残りのプローブ１１０の先端面をプローブ先端クリーニング部材Ａの研磨層２０に押圧させ、その後、前記駆動手段を動作させてステージ２００を相対的に移動させ、これにより一部のプローブ１１０の先端面をプローブ先端クリーニング部材Ａの研磨層２０に押圧させる一方、残りのプローブ１１０の先端面をプローブ先端クリーニング部材Ａの基板１０の露出した領域に押圧させる構成となっている。
【００２７】
次に、以上のように構成されたプローブクリーニング装置Ｂによりプローブ１１０がクリーニングされる過程について説明する。
【００２８】
まず、プローブ先端クリーニング部材Ａをステージ２００上にセットし、プローブカード１００に対してステージ２００を相対的に移動させる。これによりプローブカード１００の面上に取り付けられた一部のプローブ１１０の先端面をプローブ先端クリーニング部材Ａの基板１０の露出した領域に押圧させる一方、残りのプローブ１１０の先端面をプローブ先端クリーニング部材Ａの研磨層２０に押圧させる。その後、プローブカード１００に対してステージ２００を相対的に移動させる。これにより一部のプローブ１１０の先端面をプローブ先端クリーニング部材Ａの研磨層２０に押圧させる一方、残りのプローブ１１０の先端面をプローブ先端クリーニング部材Ａの基板１０の露出した領域に押圧させる。これを繰り返すことによってプローブ１１０の先端部分の先端面及び周側面のクリーニングが完了する。
【００２９】
このように構成されたプローブクリーニング装置Ｂを使用してプローブ１１０のクリーニングを行う場合、ステージ２００を相対的に移動させてプローブ先端クリーニング部材Ａを相対的に位置移動させることにより、基板１０の露出した領域でプローブ１１０の先端面を研磨させる一方、研磨層２０でプローブ１１０の先端部分の周側面を研磨させる。プローブ１１０に付着したゴミ等は研磨された後、研磨層２０に吸着されて除去される。このようにして自動的にプローブ１１０の先端面と先端部分の周側面とに付着したゴミ等が除去されるのである。
【００３０】
プローブクリーニング装置Ｂについては、プローブ先端クリーニング部材Ａの基板１０、研磨層２０に耐熱性を有する材料を選定すれば、ホットチャック機能を付加することができる。
【００３１】
なお、本発明に係るプローブ先端クリーニング部材については上記実施形態に限定されず、表面が粗面にされた基板と、この基板の表面上の少なくとも一部の領域に形成された研磨層とを具備する限り、どのような設計変更をしてもかまわない。従って、基板、研磨層、研磨粒子の材質等については、上記と同様な機能を有する限りにおいて適宜設定変更することが可能である。
【００３２】
研磨層２０については、研磨粒子２１が混入されているとしたが、クリーニング時にプローブの先端面を通じて作用する押圧力により表面が窪む弾性を有する樹脂のみであっても良い。この場合、研磨層２０は粘着性を有しており、プローブ１１０に付着したゴミ等を吸着することによって除去する。
【００３３】
また、本発明に係るプローブクリーニング装置は上記実施形態に限定されず、上記プローブ先端クリーニング部材を用い、基板の露出した領域で一部のプローブの先端面を研磨させる一方、研磨層で残りのプローブの先端部分の周側面を研磨させ、その後、前記プローブ先端クリーニング部材を相対的に移動させ、基板の露出した領域で残りのプローブの先端面を研磨させる一方、研磨層で一部のプローブの先端部分の周側面を研磨させる機能を有するものである限り、どのような設計変更をしてもかまわない。
【００３４】
【発明の効果】
以上、本発明に係るプローブ先端クリーニング部材による場合、基板の露出した領域でプローブのフラットな先端面が研磨され、研磨層でプローブの先端部分の周側面が研磨される。従って、先端面がフラットであるプローブの先端部分の先端面と周側面とに付着したゴミ等を除去することができ、その結果、プローブの先端部分の抵抗接触をほぼ初期値に回復させることができる。
【００３５】
本発明に係るプローブ先端クリーニング方法による場合、上記プローブ先端クリーニング部材を用いてプローブの先端部分をクリーニングするようになっているので、上記と同様のメリットがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の携帯に係るプローブ先端クリーニング部材の模式的拡大断面図である。
【図２】同プローブ先端クリーニング部材の平面図である。
【図３】同プローブ先端クリーニング部材を用いたプローブクリーニング装置の模式的構成図である。
【符号の説明】
Ａ  プローブ先端クリーニング部材
１０  基板
１１  粗面
２０  研磨層
２１  研磨粒子
Ｂ  プローブクリーニング装置
１００  プローブカード
１１０  プローブ
２００  ステージ
３００  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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