ニードルヘッド
【課題】ニードルヘッド、プローブ構成体でのその使用、及び複数の電子部品を電気的に接触させるための方法を提供する。
【解決手段】ニードルヘッド（１）が、下面（１１１）を備えた本体（１１）と、下面（１１１）から突出しているニードル電極（１２）と、下面（１１１）に配置された複数の出口（１３）とを具備する。チャネル（１５）が、入口（１４）から出口（１３）へと媒体を運ぶために、本体の入口（１４）と出口（１３）との間に配置されている。この手段によって、ニードルヘッド（１）の下面（１１１）の下の近いところに配置された電子部品が、電子部品のテスト中、テスト環境を与える媒体に直接触れさせられる。
【解決手段】ニードルヘッド（１）が、下面（１１１）を備えた本体（１１）と、下面（１１１）から突出しているニードル電極（１２）と、下面（１１１）に配置された複数の出口（１３）とを具備する。チャネル（１５）が、入口（１４）から出口（１３）へと媒体を運ぶために、本体の入口（１４）と出口（１３）との間に配置されている。この手段によって、ニードルヘッド（１）の下面（１１１）の下の近いところに配置された電子部品が、電子部品のテスト中、テスト環境を与える媒体に直接触れさせられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１０年７月１４日に出願された欧州特許出願１０００７２３５．４の優先権を主張し、この開示内容全体が、参照としてここに含まれる。
【０００２】
本発明は、ニードルヘッド、プローブ構成体でのその使用、及び複数の電子部品を電気的に接触させる方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来技術のセンサは、しばしば、半導体チップ上に集積センサとして設けられている。
【０００４】
このようなセンサは、特許文献１に開示されているように、半導体チップ上に配置された湿度感知材料の層を使用した湿度センサであることができる。他のタイプのセンサは、例えば、金属酸化物の技術を使用するものであり、気体又は液体中のさまざまなタイプの物質を測定するのに適している。測定されることができる代表的な物質は、例えば、ＣＯ、ＣＯ２、ＮＯＸ、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）、特に、いくつかのタイプの気体有機化合物、及び他のタイプの化合物である。
【０００５】
半導体チップは、通常、ウェーハに製造され、各ウェーハは、数百以上のチップを有することができる。製造後、ウェーハは、例えば、特許文献２に開示されているように、これらチップを互いから分離するように切断されて、これらを適切なハウジングに置いて、既知の組成の流体に触れさせることによって各センサをそれぞれ校正する。
【０００６】
校正プロセスを改良するために、半導体チップを分離するのに先立ってセンサを校正することが示唆され、これは、「ウェーハレベル」に対する校正（キャリブレーション）としても称される。このような校正ルーチンを実行するために、特許文献３は、校正されるセンサを含むウェーハを保持するためのチャックと、チャックの上にウェーハに面して配置されたふたと有する装置を開示している。このふたは、プローブヘッドが配置される開口を与える。プローブヘッドは、ふたに固定された平らなプレートと、その中心の開口との形態を有する。カンチレバーの形態のニードル電極は、プレートの下面に固定されている。チャックは、ふたに対して側方に動かされることができるので、ニードル電極は、校正測定を行うためにウェーハ上で適切なパッドに位置決めされることができる。ウェーハ上のセンサを校正環境に触れさせるために、ふたは、環状の供給ダクトと、ウェーハに面している複数の小さな開口とを有し、このふたは、この供給ダクトを介して供給される校正ガスを与えて、これら小さな開口から校正ガスを発出するように構成されている。
【０００７】
しかし、プローブヘッドがふたの中央に位置され、ふたの開口内に固定されているので、校正ガスがこの領域に直接供給されることができない。一方、この領域は、ニードル電極によって測定が果される位置を示しているので、不運なことに、この位置は、校正ガスに直接触れさせることができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開ＷＯ０１／４２７７６号
【特許文献２】国際公開ＷＯ０１／４０７８４号
【特許文献３】米国特許第７２８１４０５号
【発明の概要】
【０００９】
それ故、本発明によって解決される問題は、現在調査されている電子部品に近接している測定環境を改良するための装置及び方法を提供することである。
【００１０】
この問題は、独立請求項１の特徴に係るニードルヘッドによって、本発明の第１の態様に従って解決される。ニードルヘッドは、電子部品と電気的に接触するように設計されており、このニードルヘッドは、下面を備えた本体と、前記下面から突出しているニードル電極とを有する。さらに、前記下面に配置された複数の出口が設けられている。前記本体の入口と前記複数の出口との間のチャネルが、前記入口から前記複数の出口へと媒体を運ぶために設けられている。
【００１１】
ニードルヘッドを通して媒体の供給を実行すること、及びテスト下で少なくとも１つの電子部品に媒体を直接流出させることによって、テスト環境が改良される。この結果、よりいっそう正確なテスト結果が生成されることができ、また、テストが校正ルーチンとして実行されるならば、このような改良されたテスト環境もまた、電子部品の動作を改良し、動作中に電子部品の測定された信号を解釈するようにより正確な校正パラメータが生成され、使用される。テスト下の電子部品は、ガスの出口がテストされる電子部品の直近でニードルヘッドに配置されているという理由のために、このようなガスで直接充填されるので、例えば、電子部品が触れさせられる十分なガスの濃度を含むことができるテスト環境が、改良される。電子部品は、好ましくは、センサであることができるが、テスト環境に触れさせられる必要がある他の電子部品であってもよいことが言及される。テスト環境にこのような電子部品を触れさせる理由は、構成要素をテストする、又は、例えば、構成要素を校正することができるからである。テスト環境を確立するために使用される媒体は、電子部品が動作中に触れさせられると予期される気体又は液体のような媒体であることができる。
【００１２】
このようなニードルヘッドは、効果的には、パネルと、このようなパネル中のチャネルと、パネルの下面に配置された少なくとも１つの出口とを備えたプローブ構成体に組み込まれることができ、チャネルに供給された媒体は、パネルの出口を通ってチャネルから発出することができる。このような構成体では、ウェーハもまた、その周囲で媒体に触れさせられることができるので、大部分の領域が測定の信頼性及び正確さにとって有益なテスト環境に触れさせられる。このような実施の形態では、前記パネル中のチャネルは、ニードルヘッド中のチャネルに接続されることができ、パネルを介してニードルヘッドに媒体を供給する。代わって、媒体は、パネルの外部の他の手段によってニードルヘッドに供給されることができる。プローブ構成体の他の実施の形態では、パネル中のこれらチャネル及びニードルヘッドが接続されるので、ニードルヘッドから発出する媒体がパネルを介して供給される。しかし、媒体は、ウェーハの周囲をまた媒体に触れさせるために、パネルそれ自体からさらに発出する必要がないことができる。このような効果もまた、他の媒体電源供給手段によって達成されることができる。
【００１３】
本発明の他の態様によれば、複数の電子部品を電気的に接触させるための方法が提供され、電子部品を含むウェーハは、ニードルヘッドと同様に提供される。ニードルヘッドの入口には、電子部品が触れさせられる媒体が供給される。複数のこれら電子部品は、複数のニードル電極によってそれぞれ同時に接触される。ニードル電極でアクセス可能な信号が、好ましくは、複数の電子部品に対して同時に測定される。電子部品が、ニードルヘッドを通して伝達された媒体によって衝突されたとき、これらの信号が測定される。
【００１４】
この方法によって、テスト又は校正ルーチンが、複数の電子部品に対して同時に実行されることができ、かくして、製造プロセスにおける時間を実質的に節約する。
【００１５】
他の効果的な実施の形態が従属請求項に規定される。装置に関してのみ参照される、又は請求項に規定される実施の形態は、方法に関して開示されているとみなすことができ、逆もまたみなすことができることが言及される。
【００１６】
本発明のいくつかの実施の形態が、一例によって、添付図面を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態に係るウェーハプローバの断面を概略的に示す図である。
【図２】図２は、回路基板及びパネルと相互に作用する、本発明の一実施の形態に係るニードルヘッドの断面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施の形態に係るニードルヘッドの斜視図である。
【図４】図４は、図３のニードルヘッドの下面の平面図である。
【図５】図５は、図３に係るニードルヘッドの切断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図では、同一又は同様の構成要素が、全ての図にわたって同じ参照符号で示される。
【００１９】
図１は、電子部品をテストと校正との少なくとも一方をするための、特に、センサをテストと校正との少なくとも一方をするための装置の断面図である。特に、この装置は、湿度センサを校正するために使用されることができる。湿度センサは、空気中又は他の気体中の水分量を検出するために使用されることができる。
【００２０】
これらセンサが共通のウェーハ中に配置されている間に校正されるという理由のために、このような装置もまた一般的に「ウェーハプローバ」と呼ばれる。従って、校正測定は、センサがウェーハを例えば測定される物質の量がわかっている気体の形態の流体に触れさせることによって、ウェーハに組み立てられている間に行われる。まずウェーハを切断して、センサを取り付けて、そして、これらを校正するのではなく、センサは初期段階で校正される。これは多くのセンサを迅速に校正し、かつ、さらなる製造工程からうまく動作しないセンサを取り除くことを可能にする。さらに、これは、多くのセンサを校正するために少量の校正流体のみを必要とする。
【００２１】
ほぼ円筒状のチャック７は、このようなウェーハ８の支持体として機能する。ウェーハ８は、基本的に動作の準備ができているが、まだ校正され、切断され、適用可能にパッケージされる必要のある２次元行列のセンサを有する。ウェーハ８は、チャック７の平らな上面に置かれている。チャック７には、選択的に、チャックの上面で終わっている吸引ダクト（図示されない）が設けられることができ、当業者に知られているように、チャック７に固定されているウェーハ８を保持するために使用される。
【００２２】
動作中、それぞれ、チャック７の上に装填された（１つ又は複数の）ウェーハ８には、チャック７の上側に面してパネル２１が配置されている。パネル２１の底面２１３とチャック又はウェーハ８の上面との間には、小さなギャップが設けられている。
【００２３】
ニードルヘッド１は、パネル２１の開口２１４に配置され、パネル２１に緊密に接続されることができる。ニードル電極１２は、ニードルヘッド１の本体１１の下面１１１から突出している。本明細書中において「突出している」（emerging）とは、ニードル電極がウェーハ８に面している方向に本体１１の全ての要素を必ずしも突き出しているとは限らないことを意味する。後に説明されるいくつかの実施の形態によれば、本体の下面は、ニードル電極が穿孔している平らな面を含む要素から構築されることができるのであれば、ニードル電極は、ニードルヘッドの下面を構築しているこのような要素から、及びこのような要素に対して突出している。これらニードル電極は、これらの先端がウェーハ８上のセンサチップのパッドと接触することができるように配置されている。
【００２４】
パネル２１は、ウェーハ８上のセンサをテスト又は校正環境に触れさせるために、ウェーハ８に媒体を案内するためのチャネル２１１１を有する。この理由のために、この図には示されないリザーバからの気体が、この図には示されない適切な供給構造体を介してチャネル２１１１に供給されることができる。いったんチャネル２１１１に入ると、気体は、パネル２１の底面２１３に配置された複数の出口から発出することができる。これら出口は、ニードルヘッド１の開口２１４と、チャック７上の中央のウェーハ８のエッジを示しているパネル２１中の実質的な周囲エッジとの間で、パネル２１に径方向に配置されることができる。出口それ自体は図１には示されないが、これらの位置は、ウェーハから発出して、ウェーハ８に向かって下に流出する気体を示す垂直な矢印によって示される。
【００２５】
パネル２１の水平方向のチャネル２１１１は、ニードルヘッド１の水平方向のチャネル１５とアライメント（整列）されている。アライメント目的のために、パネル２１の開口２１４の水平方向の出口が、その側面１１２のところでニードルヘッド１の水平方向の入口１４とアライメントされており、この結果、２つのチャネル２１１１、１５が接続されている。これは、ウェーハ８に向かってパネル２１の垂直方向の出口から発出するだけでなく、ニードルヘッド１のチャネル１５に流入するチャネル２１１１に供給される気体をもたらす。一般的に、ニードルヘッドの入口の数は、１つに限定されない。複数の入口が配置され、これらが、適切であると考えられるようなニードルヘッドのチャネルに接続されることができる。
【００２６】
ニードルヘッド１の下面１１１は、ニードルヘッド１のチャネル１５と接続された、図には示されない複数の出口を有する。結果として、チャネル１５に供給された気体は、ニードルヘッド１の下面１１１から発出して、図１に矢印で示されるように、ウェーハ８を乾燥させる（蒸発する）。この手段によって、ニードルヘッド１の下に位置されたセンサを気体に直接触れさせること（露出）が、走査／テスト／校正中により正確な結果をもたらすように達成されることができる。
【００２７】
図１の特定のニードルヘッド１では、気体がこのような開口から流出するのを防ぐために、ニードルヘッド１の上側のところで開口を閉じるための栓１６が設けられている。代わって、このような開口は、パネル２１を通して供給される気体の代わりにニードルヘッドの上部から供給される気体のための入口として使用されることができる。
【００２８】
パネルは、適切な支持構造体に装着されることができる。パネルとニードルヘッドとの少なくとも一方を加熱と冷却との少なくとも一方をするための手段が設けられることができる。このような加熱／冷却手段は、パネルとニードルヘッドとの少なくとも一方を出る前に、媒体の温度を調節するように機能する。ニードル電極は、ニードルヘッドに結合されるか接合される適切な鉛によって外部の世界に電子的に接続されることができる。
【００２９】
湿度発生器は、既知の明確な湿度を有する気体を用意して、このような気体をチャネル２１１１に供給するために使用されることができ、代わって、図１の装置全体が、例えば、気候制御されたキャビネットで、既知の湿度の気体を含むチャンバに置かれることができ、もしくは、ガスの組成が、予め知られていなくてもよい。
【００３０】
チャック７及びパネル２１は、ｘ並びにｙ方向に互いに対して移動されることができる。スタンドのテスト装置を実行する場合には、チャック７又はチャック７を運ぶための他の手段が、パネル２１に対して移動可能であることができる。このような位置決め装置は、水平方向であるｘ方向並びにｙ方向に沿ってチャック７の位置を正確に位置決めすることができる。ｘ方向は、図１に矢印によって示され、また、ｙ方向は、図の平面に垂直である。選択的に、パネル２１及びチャック７は、２つの部分をわずかに隔てるために、ｘ−ｙ−位置決め装置が、チャック７を移動させる間、ｚ−方向に沿って互いに移動可能であることができる。ｘ−ｙ−位置決め装置は、代わって、チャック７を運ぶロボットアームを有することができる。ロボットアームは、ニードルヘッド１に対してチャック７を移動させるために、及び、ウェーハ８を積んだり降ろしたりするためにチャック７をニードルヘッド１から離れた搬送位置にもたらすために使用されることができる。ニードルヘッド１のニードル電極１２をそれぞれのセンサと接触させるために、パネル１１又はニードルヘッド１は、適切なｚ−位置決め装置に再び装着されることができる。位置決め装置は、制御ユニットによって制御されることができる。制御ユニットは、ニードルヘッドによってウェーハ上の各センサと接触するように構成されたウェーハプローバのｘ−アクチュエータ、ｙ−アクチュエータ及びｚ−アクチュエータの動作を制御する。制御ユニットは、ニードルヘッドによって接触されるセンサを動作させるために、及び、例えば、各センサと一体化されたメモリデバイスに校正データを格納することによって同様に校正をするために、回路とソフトウェアとの少なくとも一方をさらに含むことができる。校正されるセンサが湿度センサである場合には、制御ユニットは、湿度発生器の動作を制御することができ、この湿度発生器は、基本的に、所定のレベルの湿度を含むまで、所定の量の気体に湿度を加えることと湿度を除去することとの少なくとも一方をする装置である。
【００３１】
図１に係るウェーハプローバは、チャック７を所定の温度に加熱と冷却との少なくとも一方をするための手段を付加的に与えることができ、かくして、チャック７の上部に配置されたウェーハ８の温度を実質的に制御する。
【００３２】
図２は、本発明の他の実施の形態に係るニードルヘッド１の断面を示している。図１のニードルヘッドとは対照的に、このニードルヘッド１は、回路基板６に直接装着され、鉛（図示されない）によってこの回路基板に電気的に接続されている。さらに、図２のニードルヘッド１は、好ましくは金属で、特にアルミニウムでできたフレーム１１３と、３つのセラミック層を含む層状のニードルホルダ１１４とを有する。上部層１１４３は、好ましくは、上部層１１４３のセラミック材料に押圧されたニードル電極（図示されない）を保持している。中間層１１４２は、フレームとして設計されており、上部層１１４３と平らな底部層１１４１との間にチャンバ１１４４を規定することによって、底部層１１４１に対するスペーサとして機能することができる。底部層１１４１は、ニードル電極がこの中に突出する複数のボアを有し、ニードル電極は、代表的に、これらボアに固定されない。代わりに、ニードル電極は、これらボアを通って延び、底部層１１４１の下面１１１からわずかに突出することができる。これらは、ウェーハ８上のパッドと接触するために必要とされるｘ方向に所定の可撓性を示すことができ、一方、これらボアは、ニードル電極の過度の側方への動きを防ぐことができる。
【００３３】
さらに、底部層１１４１は、ウェーハが触れさせられる媒体の出口を含む。媒体は、パネル２１中のチャネル２１１１を介してニードルヘッド１に供給される。図２のパネル２１は、スラブ２１１と、スラブ２１１のためのエンクロージャ２１２とを有する。チャネル２１１１は、スラブ２１１とエンクロージャ２１２との間に形成されている。パネル２１の開口２１４は、ニードルヘッド１を保持するように提供されている。チャネル２１１１は、開口２１４の出口２１２１のところで終わっている。ニードルヘッド１中のチャネル１５は、これらの入口１４がチャネル２１１１の出口２１２１とアライメントされているので、パネル２１のチャネル２１１１によって供給された媒体が、ニードルヘッド１のチャネル１５に入る。ニードルヘッド１のチャネル１５に入ったとき、媒体は、ニードルホルダ１１４の上部層１１４３のアパーチャ１１４３１を通ってチャンバ１１４４へと進行し、ニードルヘッド１の下面１１１の出口（図示されない）、即ち底部層１１４３の下面１１１からニードルヘッド１を出る。
【００３４】
フレーム１１３の内部とニードルヘッド１の出口との間の媒体の流れのよりよい理解のために、図５が参照される。図５は、切断面図における同様のニードルヘッド１を示している。この図では、その３つの層１１４１、１１４２、１１４３を備えたニードルホルダ１１４が、フレーム１１３の装着プラットフォーム１１３２に装着されている。３つの層１１４１、１１４２、１１４３は、チャンバ１１４４を規定している。特に、上部層１１４３のアパーチャ１１４３１が、フレーム１１３とニードルヘッド１１４との間に媒体のためのインターフェイスを構築していることが明確になる。図５はまた、媒体がニードルヘッド１を出るための底部層１１４１中の出口１３を示している。この実施の形態では、ニードルヘッド１は、パネル２１に装着されている。
【００３５】
図２の実施の形態では、ニードルヘッド１のフレーム１１３は、その上部に中央開口を有する。このような開口は、この位置で媒体をフレーム１１３から出すためではなく、代わって、ニードルホルダ１１４を通してニードルヘッド１に媒体の完全な出口をなすために、栓によって閉じられる。しかし、代わりの実施の形態では、フレーム１１３の側壁１１３１中の入口１４は、例えば、栓によって、閉じられることができるか、これらの側壁１１３１にさらに設けられず、この結果、中央開口は、媒体のための入口１４として機能することができる。このような場合には、媒体は、ニードルヘッド１の上部から供給されることができる。しかし、パネル２１のチャネル２１１１は、パネル２１（図示されない）中の出口へ媒体を送るためになおも機能することができる。
【００３６】
図３は、図２に導入されたのと同様のニードルヘッド１の本発明の実施の形態によるニードルヘッド１の斜視図を示している。再び、ニードルヘッド１は、基本的に矩形の形状であり、フレーム１１３とニードルホルダ１１４とを有し、ニードルホルダ１１４は、３つの層１１４１、１１４２、１１４３を有する。図３から見られることができるように、フレームは、ボアの形態である２つの入口１４を有し、媒体がニードルヘッド１の内部チャネル構造体に入るのを可能にするために、一方のボアのみがその側壁１１３１に示されるボアの形態で２つの入口を有する。
【００３７】
底部層１１４１は、基本的に、さまざまな目的のために機能する孔が散在されている平らな下面１１１を有する。底部層１１４１の外周のこれら孔は、ニードルホルダ１１４の層をフレーム１１３に装着させるように機能する。２列で互いに平行に配置された細長い孔は、ニードルヘッド１に供給された媒体のための出口１３として機能する。さらに、ニードル電極が底部層１１４１を通り抜けて、かつニードルヘッド１の下面１１１から突出しているべき複数のボア（図示されない）がある。効果的には、各ニードル電極は、前記下面１１１で別個のニードルボアに配置されている。好ましい実施の形態では、複数のニードルボアと複数の出口とを合わせた領域が、下面１１の３分の１未満の領域を覆っている。
【００３８】
図３に係るニードルヘッド１の下面１１１の平面図である図４では、ニードル電極１２のためのボアが、小さなドットによって示される。この実施の形態では、底部層１１４１中の個々のボアが、各ニードル電極１２に割り当てられる。このような配置は、ｚ方向に圧縮されたとき、ニードル電極１２を絶縁する（分離する）ように最もよく機能する。しかし、共通のボアが、複数のニードル電極に対して、特に、同じ電子部品と接触する全てのニードル電極に対して機能することができるいくつかの実施の形態があることができる。
【００３９】
図４では、１対の２つのニードル電極が、ニードル電極１２のサブグループ１２１を形成しており、このサブグループ１２１は、ウェーハ８上の１つのセンサと接触するように配置されている。同じサブグループ１２１の電極１２は、互いに近接して、特に、ニードルヘッド１の他のニードル電極１２によりも互いに近接して配置されている。サブグループ１２１のニードル電極１２は、ウェーハに設けられた電子部品の接触パッドが適切に接触されることができるように配置されている。これらサブグループ１２１のうち８つは、列の形態で互いに近接して配置されている。同じ列のサブグループ１２１は、グループ１２２を形成している。同じグループ１２２に属しているサブグループ１２１は、ニードルヘッド１の他のサブグループ１２１への距離よりも小さい隣接しているサブグループ１２１への距離を有する。ニードル電極１２のグループ１２２は、この例では、２つの列１２３で配置されている。各列１２３では、隣接しているグループ１２２は、細長い出口１３によって互いに隔てられている。このような配置によって、校正又はテスト目的のためにセンサがニードル電極１２によって接触される領域は、このようなテスト動作中に媒体に十分に触れさせることが達成される。これら出口１３は、ニードル電極１２に非常に近接して配置されている。同時に、ニードル電極１２は、ニードル電極１２がストレート形状をとることを可能にすることによって、上部層１１４３に固定されることができる。潜在的に損傷を引き起こしうるニードル電極１２の過度の側方への動きは、ニードル電極１２が側方にガイドされるボアによって防がれる。
【００４０】
前記図のいずれかに係るニードルヘッドを備えたセンサを校正するために、校正される複数のセンサを含むウェーハ８は、チャック７に手動又は自動で配置される。湿度発生器は、既知の湿度レベルで気体を生成するために作動される。湿潤気体（fumid gas）は、チューブを通ってパネル２１中のチャネル２１１１の構造体に供給される。チャネル２１１１を通るその通過中に、気体は、加熱／冷却手段によって所定の温度に熱運動され、この結果、ニードルヘッド１に到達したとき、気体は、実質的に所定の温度を、従って規定された相対湿度を示す。
【００４１】
気体は、チャネル１５、即ちニードルヘッド１に流入し、ニードルヘッド１の下面１１１で出口１３から発出し、この結果、校正されるセンサがこのような気体に直接触れさせる。このような手段によって、所定の環境が、校正中により正確な校正結果をもたらすように与えられる。さらに、気体は、パネル２１の下面に配置された出口２１２１を通ってパネル２１自体から発出することができる。これら出口２１２１を供給するためのチャネル構造体は、ニードルヘッド１に気体を供給するために同じチャネル２１１１を有することができる。代わって、パネル中のそれぞれのチャネルは、パネル２１の出口２１２１に気体を運ぶために使用されることができる。
【００４２】
ウェーハ８が校正ガスに触れさせられている間、ニードルヘッド１が同時に全てのセンサを接触させるために十分なニードル電極１２を与えるのであれば、ウェーハ８上のセンサは、好ましくは、全て同時に校正されることができる。代わって、センサは、ｘ／ｙ方向に互いに関連してチャック７及びパネル２１を移動させることによって、連続して接触する。校正それ自身は、校正測定と、続いて、センサ自体中の校正データの記憶とを含むことができる。効果的には、校正データは、それを校正した直後にセンサに格納される。
【００４３】
校正中、各センサの一般的な機能性が、同様にテストされることができ、また、うまく動作しないセンサは、ウェーハ８を切断した後に廃棄されることができる。ウェーハ８上のセンサの校正が完全であれば、ウェーハ８は、ウェーハプローバから手動又は自動で取り除かれ、個々のセンサを分離するために切断されることができる。
【００４４】
上の例では、本発明は、効果的なアプリケーション、即ち湿度センサの校正に関する内容で説明されてきた。しかし、上に説明されるように、本発明はまた、流体中の物質を検出する他のタイプのセンサを校正するために使用されることができる。これは、特に、気体又は気体混合の構成の物質を検出するセンサに使用されることができ、その場合には、湿度発生器は、所定の比率の気体の混合物を用意するのに適した装置に置き換えられる。代表的な物質は、ＣＯ、ＣＯ２、ＮＯＸ、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）、いくつかのタイプの気体有機化合物及び他のタイプの合成物である。
【００４５】
本発明は、さらに、液体がニードルヘッド１の動作を果す限り、液体中で物質を測定するように構成されたセンサに使用されることができる。この場合、ウェーハプローバは、液体のバス中に配置されることができる。効果的には、流体中の物質を検出するセンサを校正するために使用されたとき、この装置には、ニードルヘッド及びパネルのチャネル構造体に校正流体をそれぞれ供給するのに適切な流体材料（fluid feed）が与えられることができる。
【００４６】
ここに説明されたタイプの装置はまた、ウェーハ上の温度センサを校正するために使用されることができる。特に、温度制御されたパネル及び温度制御されたチャックを有することは、特に、パネル及びチャックが同じ温度を保つのであれば、ウェーハにかなり均一な温度分布を発生させる。ウェーハ上の温度センサを校正するために、ウェーハはチャックに置かれ、このような温度に触れさせられる。校正測定は、ニードルヘッドによって行われることができる。
【００４７】
装置が温度センサの校正に使用されれば、物質センサの校正に使用されるような流体材料を与える必要がない。
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１０年７月１４日に出願された欧州特許出願１０００７２３５．４の優先権を主張し、この開示内容全体が、参照としてここに含まれる。
【０００２】
本発明は、ニードルヘッド、プローブ構成体でのその使用、及び複数の電子部品を電気的に接触させる方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来技術のセンサは、しばしば、半導体チップ上に集積センサとして設けられている。
【０００４】
このようなセンサは、特許文献１に開示されているように、半導体チップ上に配置された湿度感知材料の層を使用した湿度センサであることができる。他のタイプのセンサは、例えば、金属酸化物の技術を使用するものであり、気体又は液体中のさまざまなタイプの物質を測定するのに適している。測定されることができる代表的な物質は、例えば、ＣＯ、ＣＯ２、ＮＯＸ、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）、特に、いくつかのタイプの気体有機化合物、及び他のタイプの化合物である。
【０００５】
半導体チップは、通常、ウェーハに製造され、各ウェーハは、数百以上のチップを有することができる。製造後、ウェーハは、例えば、特許文献２に開示されているように、これらチップを互いから分離するように切断されて、これらを適切なハウジングに置いて、既知の組成の流体に触れさせることによって各センサをそれぞれ校正する。
【０００６】
校正プロセスを改良するために、半導体チップを分離するのに先立ってセンサを校正することが示唆され、これは、「ウェーハレベル」に対する校正（キャリブレーション）としても称される。このような校正ルーチンを実行するために、特許文献３は、校正されるセンサを含むウェーハを保持するためのチャックと、チャックの上にウェーハに面して配置されたふたと有する装置を開示している。このふたは、プローブヘッドが配置される開口を与える。プローブヘッドは、ふたに固定された平らなプレートと、その中心の開口との形態を有する。カンチレバーの形態のニードル電極は、プレートの下面に固定されている。チャックは、ふたに対して側方に動かされることができるので、ニードル電極は、校正測定を行うためにウェーハ上で適切なパッドに位置決めされることができる。ウェーハ上のセンサを校正環境に触れさせるために、ふたは、環状の供給ダクトと、ウェーハに面している複数の小さな開口とを有し、このふたは、この供給ダクトを介して供給される校正ガスを与えて、これら小さな開口から校正ガスを発出するように構成されている。
【０００７】
しかし、プローブヘッドがふたの中央に位置され、ふたの開口内に固定されているので、校正ガスがこの領域に直接供給されることができない。一方、この領域は、ニードル電極によって測定が果される位置を示しているので、不運なことに、この位置は、校正ガスに直接触れさせることができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開ＷＯ０１／４２７７６号
【特許文献２】国際公開ＷＯ０１／４０７８４号
【特許文献３】米国特許第７２８１４０５号
【発明の概要】
【０００９】
それ故、本発明によって解決される問題は、現在調査されている電子部品に近接している測定環境を改良するための装置及び方法を提供することである。
【００１０】
この問題は、独立請求項１の特徴に係るニードルヘッドによって、本発明の第１の態様に従って解決される。ニードルヘッドは、電子部品と電気的に接触するように設計されており、このニードルヘッドは、下面を備えた本体と、前記下面から突出しているニードル電極とを有する。さらに、前記下面に配置された複数の出口が設けられている。前記本体の入口と前記複数の出口との間のチャネルが、前記入口から前記複数の出口へと媒体を運ぶために設けられている。
【００１１】
ニードルヘッドを通して媒体の供給を実行すること、及びテスト下で少なくとも１つの電子部品に媒体を直接流出させることによって、テスト環境が改良される。この結果、よりいっそう正確なテスト結果が生成されることができ、また、テストが校正ルーチンとして実行されるならば、このような改良されたテスト環境もまた、電子部品の動作を改良し、動作中に電子部品の測定された信号を解釈するようにより正確な校正パラメータが生成され、使用される。テスト下の電子部品は、ガスの出口がテストされる電子部品の直近でニードルヘッドに配置されているという理由のために、このようなガスで直接充填されるので、例えば、電子部品が触れさせられる十分なガスの濃度を含むことができるテスト環境が、改良される。電子部品は、好ましくは、センサであることができるが、テスト環境に触れさせられる必要がある他の電子部品であってもよいことが言及される。テスト環境にこのような電子部品を触れさせる理由は、構成要素をテストする、又は、例えば、構成要素を校正することができるからである。テスト環境を確立するために使用される媒体は、電子部品が動作中に触れさせられると予期される気体又は液体のような媒体であることができる。
【００１２】
このようなニードルヘッドは、効果的には、パネルと、このようなパネル中のチャネルと、パネルの下面に配置された少なくとも１つの出口とを備えたプローブ構成体に組み込まれることができ、チャネルに供給された媒体は、パネルの出口を通ってチャネルから発出することができる。このような構成体では、ウェーハもまた、その周囲で媒体に触れさせられることができるので、大部分の領域が測定の信頼性及び正確さにとって有益なテスト環境に触れさせられる。このような実施の形態では、前記パネル中のチャネルは、ニードルヘッド中のチャネルに接続されることができ、パネルを介してニードルヘッドに媒体を供給する。代わって、媒体は、パネルの外部の他の手段によってニードルヘッドに供給されることができる。プローブ構成体の他の実施の形態では、パネル中のこれらチャネル及びニードルヘッドが接続されるので、ニードルヘッドから発出する媒体がパネルを介して供給される。しかし、媒体は、ウェーハの周囲をまた媒体に触れさせるために、パネルそれ自体からさらに発出する必要がないことができる。このような効果もまた、他の媒体電源供給手段によって達成されることができる。
【００１３】
本発明の他の態様によれば、複数の電子部品を電気的に接触させるための方法が提供され、電子部品を含むウェーハは、ニードルヘッドと同様に提供される。ニードルヘッドの入口には、電子部品が触れさせられる媒体が供給される。複数のこれら電子部品は、複数のニードル電極によってそれぞれ同時に接触される。ニードル電極でアクセス可能な信号が、好ましくは、複数の電子部品に対して同時に測定される。電子部品が、ニードルヘッドを通して伝達された媒体によって衝突されたとき、これらの信号が測定される。
【００１４】
この方法によって、テスト又は校正ルーチンが、複数の電子部品に対して同時に実行されることができ、かくして、製造プロセスにおける時間を実質的に節約する。
【００１５】
他の効果的な実施の形態が従属請求項に規定される。装置に関してのみ参照される、又は請求項に規定される実施の形態は、方法に関して開示されているとみなすことができ、逆もまたみなすことができることが言及される。
【００１６】
本発明のいくつかの実施の形態が、一例によって、添付図面を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態に係るウェーハプローバの断面を概略的に示す図である。
【図２】図２は、回路基板及びパネルと相互に作用する、本発明の一実施の形態に係るニードルヘッドの断面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施の形態に係るニードルヘッドの斜視図である。
【図４】図４は、図３のニードルヘッドの下面の平面図である。
【図５】図５は、図３に係るニードルヘッドの切断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図では、同一又は同様の構成要素が、全ての図にわたって同じ参照符号で示される。
【００１９】
図１は、電子部品をテストと校正との少なくとも一方をするための、特に、センサをテストと校正との少なくとも一方をするための装置の断面図である。特に、この装置は、湿度センサを校正するために使用されることができる。湿度センサは、空気中又は他の気体中の水分量を検出するために使用されることができる。
【００２０】
これらセンサが共通のウェーハ中に配置されている間に校正されるという理由のために、このような装置もまた一般的に「ウェーハプローバ」と呼ばれる。従って、校正測定は、センサがウェーハを例えば測定される物質の量がわかっている気体の形態の流体に触れさせることによって、ウェーハに組み立てられている間に行われる。まずウェーハを切断して、センサを取り付けて、そして、これらを校正するのではなく、センサは初期段階で校正される。これは多くのセンサを迅速に校正し、かつ、さらなる製造工程からうまく動作しないセンサを取り除くことを可能にする。さらに、これは、多くのセンサを校正するために少量の校正流体のみを必要とする。
【００２１】
ほぼ円筒状のチャック７は、このようなウェーハ８の支持体として機能する。ウェーハ８は、基本的に動作の準備ができているが、まだ校正され、切断され、適用可能にパッケージされる必要のある２次元行列のセンサを有する。ウェーハ８は、チャック７の平らな上面に置かれている。チャック７には、選択的に、チャックの上面で終わっている吸引ダクト（図示されない）が設けられることができ、当業者に知られているように、チャック７に固定されているウェーハ８を保持するために使用される。
【００２２】
動作中、それぞれ、チャック７の上に装填された（１つ又は複数の）ウェーハ８には、チャック７の上側に面してパネル２１が配置されている。パネル２１の底面２１３とチャック又はウェーハ８の上面との間には、小さなギャップが設けられている。
【００２３】
ニードルヘッド１は、パネル２１の開口２１４に配置され、パネル２１に緊密に接続されることができる。ニードル電極１２は、ニードルヘッド１の本体１１の下面１１１から突出している。本明細書中において「突出している」（emerging）とは、ニードル電極がウェーハ８に面している方向に本体１１の全ての要素を必ずしも突き出しているとは限らないことを意味する。後に説明されるいくつかの実施の形態によれば、本体の下面は、ニードル電極が穿孔している平らな面を含む要素から構築されることができるのであれば、ニードル電極は、ニードルヘッドの下面を構築しているこのような要素から、及びこのような要素に対して突出している。これらニードル電極は、これらの先端がウェーハ８上のセンサチップのパッドと接触することができるように配置されている。
【００２４】
パネル２１は、ウェーハ８上のセンサをテスト又は校正環境に触れさせるために、ウェーハ８に媒体を案内するためのチャネル２１１１を有する。この理由のために、この図には示されないリザーバからの気体が、この図には示されない適切な供給構造体を介してチャネル２１１１に供給されることができる。いったんチャネル２１１１に入ると、気体は、パネル２１の底面２１３に配置された複数の出口から発出することができる。これら出口は、ニードルヘッド１の開口２１４と、チャック７上の中央のウェーハ８のエッジを示しているパネル２１中の実質的な周囲エッジとの間で、パネル２１に径方向に配置されることができる。出口それ自体は図１には示されないが、これらの位置は、ウェーハから発出して、ウェーハ８に向かって下に流出する気体を示す垂直な矢印によって示される。
【００２５】
パネル２１の水平方向のチャネル２１１１は、ニードルヘッド１の水平方向のチャネル１５とアライメント（整列）されている。アライメント目的のために、パネル２１の開口２１４の水平方向の出口が、その側面１１２のところでニードルヘッド１の水平方向の入口１４とアライメントされており、この結果、２つのチャネル２１１１、１５が接続されている。これは、ウェーハ８に向かってパネル２１の垂直方向の出口から発出するだけでなく、ニードルヘッド１のチャネル１５に流入するチャネル２１１１に供給される気体をもたらす。一般的に、ニードルヘッドの入口の数は、１つに限定されない。複数の入口が配置され、これらが、適切であると考えられるようなニードルヘッドのチャネルに接続されることができる。
【００２６】
ニードルヘッド１の下面１１１は、ニードルヘッド１のチャネル１５と接続された、図には示されない複数の出口を有する。結果として、チャネル１５に供給された気体は、ニードルヘッド１の下面１１１から発出して、図１に矢印で示されるように、ウェーハ８を乾燥させる（蒸発する）。この手段によって、ニードルヘッド１の下に位置されたセンサを気体に直接触れさせること（露出）が、走査／テスト／校正中により正確な結果をもたらすように達成されることができる。
【００２７】
図１の特定のニードルヘッド１では、気体がこのような開口から流出するのを防ぐために、ニードルヘッド１の上側のところで開口を閉じるための栓１６が設けられている。代わって、このような開口は、パネル２１を通して供給される気体の代わりにニードルヘッドの上部から供給される気体のための入口として使用されることができる。
【００２８】
パネルは、適切な支持構造体に装着されることができる。パネルとニードルヘッドとの少なくとも一方を加熱と冷却との少なくとも一方をするための手段が設けられることができる。このような加熱／冷却手段は、パネルとニードルヘッドとの少なくとも一方を出る前に、媒体の温度を調節するように機能する。ニードル電極は、ニードルヘッドに結合されるか接合される適切な鉛によって外部の世界に電子的に接続されることができる。
【００２９】
湿度発生器は、既知の明確な湿度を有する気体を用意して、このような気体をチャネル２１１１に供給するために使用されることができ、代わって、図１の装置全体が、例えば、気候制御されたキャビネットで、既知の湿度の気体を含むチャンバに置かれることができ、もしくは、ガスの組成が、予め知られていなくてもよい。
【００３０】
チャック７及びパネル２１は、ｘ並びにｙ方向に互いに対して移動されることができる。スタンドのテスト装置を実行する場合には、チャック７又はチャック７を運ぶための他の手段が、パネル２１に対して移動可能であることができる。このような位置決め装置は、水平方向であるｘ方向並びにｙ方向に沿ってチャック７の位置を正確に位置決めすることができる。ｘ方向は、図１に矢印によって示され、また、ｙ方向は、図の平面に垂直である。選択的に、パネル２１及びチャック７は、２つの部分をわずかに隔てるために、ｘ−ｙ−位置決め装置が、チャック７を移動させる間、ｚ−方向に沿って互いに移動可能であることができる。ｘ−ｙ−位置決め装置は、代わって、チャック７を運ぶロボットアームを有することができる。ロボットアームは、ニードルヘッド１に対してチャック７を移動させるために、及び、ウェーハ８を積んだり降ろしたりするためにチャック７をニードルヘッド１から離れた搬送位置にもたらすために使用されることができる。ニードルヘッド１のニードル電極１２をそれぞれのセンサと接触させるために、パネル１１又はニードルヘッド１は、適切なｚ−位置決め装置に再び装着されることができる。位置決め装置は、制御ユニットによって制御されることができる。制御ユニットは、ニードルヘッドによってウェーハ上の各センサと接触するように構成されたウェーハプローバのｘ−アクチュエータ、ｙ−アクチュエータ及びｚ−アクチュエータの動作を制御する。制御ユニットは、ニードルヘッドによって接触されるセンサを動作させるために、及び、例えば、各センサと一体化されたメモリデバイスに校正データを格納することによって同様に校正をするために、回路とソフトウェアとの少なくとも一方をさらに含むことができる。校正されるセンサが湿度センサである場合には、制御ユニットは、湿度発生器の動作を制御することができ、この湿度発生器は、基本的に、所定のレベルの湿度を含むまで、所定の量の気体に湿度を加えることと湿度を除去することとの少なくとも一方をする装置である。
【００３１】
図１に係るウェーハプローバは、チャック７を所定の温度に加熱と冷却との少なくとも一方をするための手段を付加的に与えることができ、かくして、チャック７の上部に配置されたウェーハ８の温度を実質的に制御する。
【００３２】
図２は、本発明の他の実施の形態に係るニードルヘッド１の断面を示している。図１のニードルヘッドとは対照的に、このニードルヘッド１は、回路基板６に直接装着され、鉛（図示されない）によってこの回路基板に電気的に接続されている。さらに、図２のニードルヘッド１は、好ましくは金属で、特にアルミニウムでできたフレーム１１３と、３つのセラミック層を含む層状のニードルホルダ１１４とを有する。上部層１１４３は、好ましくは、上部層１１４３のセラミック材料に押圧されたニードル電極（図示されない）を保持している。中間層１１４２は、フレームとして設計されており、上部層１１４３と平らな底部層１１４１との間にチャンバ１１４４を規定することによって、底部層１１４１に対するスペーサとして機能することができる。底部層１１４１は、ニードル電極がこの中に突出する複数のボアを有し、ニードル電極は、代表的に、これらボアに固定されない。代わりに、ニードル電極は、これらボアを通って延び、底部層１１４１の下面１１１からわずかに突出することができる。これらは、ウェーハ８上のパッドと接触するために必要とされるｘ方向に所定の可撓性を示すことができ、一方、これらボアは、ニードル電極の過度の側方への動きを防ぐことができる。
【００３３】
さらに、底部層１１４１は、ウェーハが触れさせられる媒体の出口を含む。媒体は、パネル２１中のチャネル２１１１を介してニードルヘッド１に供給される。図２のパネル２１は、スラブ２１１と、スラブ２１１のためのエンクロージャ２１２とを有する。チャネル２１１１は、スラブ２１１とエンクロージャ２１２との間に形成されている。パネル２１の開口２１４は、ニードルヘッド１を保持するように提供されている。チャネル２１１１は、開口２１４の出口２１２１のところで終わっている。ニードルヘッド１中のチャネル１５は、これらの入口１４がチャネル２１１１の出口２１２１とアライメントされているので、パネル２１のチャネル２１１１によって供給された媒体が、ニードルヘッド１のチャネル１５に入る。ニードルヘッド１のチャネル１５に入ったとき、媒体は、ニードルホルダ１１４の上部層１１４３のアパーチャ１１４３１を通ってチャンバ１１４４へと進行し、ニードルヘッド１の下面１１１の出口（図示されない）、即ち底部層１１４３の下面１１１からニードルヘッド１を出る。
【００３４】
フレーム１１３の内部とニードルヘッド１の出口との間の媒体の流れのよりよい理解のために、図５が参照される。図５は、切断面図における同様のニードルヘッド１を示している。この図では、その３つの層１１４１、１１４２、１１４３を備えたニードルホルダ１１４が、フレーム１１３の装着プラットフォーム１１３２に装着されている。３つの層１１４１、１１４２、１１４３は、チャンバ１１４４を規定している。特に、上部層１１４３のアパーチャ１１４３１が、フレーム１１３とニードルヘッド１１４との間に媒体のためのインターフェイスを構築していることが明確になる。図５はまた、媒体がニードルヘッド１を出るための底部層１１４１中の出口１３を示している。この実施の形態では、ニードルヘッド１は、パネル２１に装着されている。
【００３５】
図２の実施の形態では、ニードルヘッド１のフレーム１１３は、その上部に中央開口を有する。このような開口は、この位置で媒体をフレーム１１３から出すためではなく、代わって、ニードルホルダ１１４を通してニードルヘッド１に媒体の完全な出口をなすために、栓によって閉じられる。しかし、代わりの実施の形態では、フレーム１１３の側壁１１３１中の入口１４は、例えば、栓によって、閉じられることができるか、これらの側壁１１３１にさらに設けられず、この結果、中央開口は、媒体のための入口１４として機能することができる。このような場合には、媒体は、ニードルヘッド１の上部から供給されることができる。しかし、パネル２１のチャネル２１１１は、パネル２１（図示されない）中の出口へ媒体を送るためになおも機能することができる。
【００３６】
図３は、図２に導入されたのと同様のニードルヘッド１の本発明の実施の形態によるニードルヘッド１の斜視図を示している。再び、ニードルヘッド１は、基本的に矩形の形状であり、フレーム１１３とニードルホルダ１１４とを有し、ニードルホルダ１１４は、３つの層１１４１、１１４２、１１４３を有する。図３から見られることができるように、フレームは、ボアの形態である２つの入口１４を有し、媒体がニードルヘッド１の内部チャネル構造体に入るのを可能にするために、一方のボアのみがその側壁１１３１に示されるボアの形態で２つの入口を有する。
【００３７】
底部層１１４１は、基本的に、さまざまな目的のために機能する孔が散在されている平らな下面１１１を有する。底部層１１４１の外周のこれら孔は、ニードルホルダ１１４の層をフレーム１１３に装着させるように機能する。２列で互いに平行に配置された細長い孔は、ニードルヘッド１に供給された媒体のための出口１３として機能する。さらに、ニードル電極が底部層１１４１を通り抜けて、かつニードルヘッド１の下面１１１から突出しているべき複数のボア（図示されない）がある。効果的には、各ニードル電極は、前記下面１１１で別個のニードルボアに配置されている。好ましい実施の形態では、複数のニードルボアと複数の出口とを合わせた領域が、下面１１の３分の１未満の領域を覆っている。
【００３８】
図３に係るニードルヘッド１の下面１１１の平面図である図４では、ニードル電極１２のためのボアが、小さなドットによって示される。この実施の形態では、底部層１１４１中の個々のボアが、各ニードル電極１２に割り当てられる。このような配置は、ｚ方向に圧縮されたとき、ニードル電極１２を絶縁する（分離する）ように最もよく機能する。しかし、共通のボアが、複数のニードル電極に対して、特に、同じ電子部品と接触する全てのニードル電極に対して機能することができるいくつかの実施の形態があることができる。
【００３９】
図４では、１対の２つのニードル電極が、ニードル電極１２のサブグループ１２１を形成しており、このサブグループ１２１は、ウェーハ８上の１つのセンサと接触するように配置されている。同じサブグループ１２１の電極１２は、互いに近接して、特に、ニードルヘッド１の他のニードル電極１２によりも互いに近接して配置されている。サブグループ１２１のニードル電極１２は、ウェーハに設けられた電子部品の接触パッドが適切に接触されることができるように配置されている。これらサブグループ１２１のうち８つは、列の形態で互いに近接して配置されている。同じ列のサブグループ１２１は、グループ１２２を形成している。同じグループ１２２に属しているサブグループ１２１は、ニードルヘッド１の他のサブグループ１２１への距離よりも小さい隣接しているサブグループ１２１への距離を有する。ニードル電極１２のグループ１２２は、この例では、２つの列１２３で配置されている。各列１２３では、隣接しているグループ１２２は、細長い出口１３によって互いに隔てられている。このような配置によって、校正又はテスト目的のためにセンサがニードル電極１２によって接触される領域は、このようなテスト動作中に媒体に十分に触れさせることが達成される。これら出口１３は、ニードル電極１２に非常に近接して配置されている。同時に、ニードル電極１２は、ニードル電極１２がストレート形状をとることを可能にすることによって、上部層１１４３に固定されることができる。潜在的に損傷を引き起こしうるニードル電極１２の過度の側方への動きは、ニードル電極１２が側方にガイドされるボアによって防がれる。
【００４０】
前記図のいずれかに係るニードルヘッドを備えたセンサを校正するために、校正される複数のセンサを含むウェーハ８は、チャック７に手動又は自動で配置される。湿度発生器は、既知の湿度レベルで気体を生成するために作動される。湿潤気体（fumid gas）は、チューブを通ってパネル２１中のチャネル２１１１の構造体に供給される。チャネル２１１１を通るその通過中に、気体は、加熱／冷却手段によって所定の温度に熱運動され、この結果、ニードルヘッド１に到達したとき、気体は、実質的に所定の温度を、従って規定された相対湿度を示す。
【００４１】
気体は、チャネル１５、即ちニードルヘッド１に流入し、ニードルヘッド１の下面１１１で出口１３から発出し、この結果、校正されるセンサがこのような気体に直接触れさせる。このような手段によって、所定の環境が、校正中により正確な校正結果をもたらすように与えられる。さらに、気体は、パネル２１の下面に配置された出口２１２１を通ってパネル２１自体から発出することができる。これら出口２１２１を供給するためのチャネル構造体は、ニードルヘッド１に気体を供給するために同じチャネル２１１１を有することができる。代わって、パネル中のそれぞれのチャネルは、パネル２１の出口２１２１に気体を運ぶために使用されることができる。
【００４２】
ウェーハ８が校正ガスに触れさせられている間、ニードルヘッド１が同時に全てのセンサを接触させるために十分なニードル電極１２を与えるのであれば、ウェーハ８上のセンサは、好ましくは、全て同時に校正されることができる。代わって、センサは、ｘ／ｙ方向に互いに関連してチャック７及びパネル２１を移動させることによって、連続して接触する。校正それ自身は、校正測定と、続いて、センサ自体中の校正データの記憶とを含むことができる。効果的には、校正データは、それを校正した直後にセンサに格納される。
【００４３】
校正中、各センサの一般的な機能性が、同様にテストされることができ、また、うまく動作しないセンサは、ウェーハ８を切断した後に廃棄されることができる。ウェーハ８上のセンサの校正が完全であれば、ウェーハ８は、ウェーハプローバから手動又は自動で取り除かれ、個々のセンサを分離するために切断されることができる。
【００４４】
上の例では、本発明は、効果的なアプリケーション、即ち湿度センサの校正に関する内容で説明されてきた。しかし、上に説明されるように、本発明はまた、流体中の物質を検出する他のタイプのセンサを校正するために使用されることができる。これは、特に、気体又は気体混合の構成の物質を検出するセンサに使用されることができ、その場合には、湿度発生器は、所定の比率の気体の混合物を用意するのに適した装置に置き換えられる。代表的な物質は、ＣＯ、ＣＯ２、ＮＯＸ、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）、いくつかのタイプの気体有機化合物及び他のタイプの合成物である。
【００４５】
本発明は、さらに、液体がニードルヘッド１の動作を果す限り、液体中で物質を測定するように構成されたセンサに使用されることができる。この場合、ウェーハプローバは、液体のバス中に配置されることができる。効果的には、流体中の物質を検出するセンサを校正するために使用されたとき、この装置には、ニードルヘッド及びパネルのチャネル構造体に校正流体をそれぞれ供給するのに適切な流体材料（fluid feed）が与えられることができる。
【００４６】
ここに説明されたタイプの装置はまた、ウェーハ上の温度センサを校正するために使用されることができる。特に、温度制御されたパネル及び温度制御されたチャックを有することは、特に、パネル及びチャックが同じ温度を保つのであれば、ウェーハにかなり均一な温度分布を発生させる。ウェーハ上の温度センサを校正するために、ウェーハはチャックに置かれ、このような温度に触れさせられる。校正測定は、ニードルヘッドによって行われることができる。
【００４７】
装置が温度センサの校正に使用されれば、物質センサの校正に使用されるような流体材料を与える必要がない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品と電気的に接触するニードルヘッドであって、
下面を備えた本体と、
前記下面から突出しているニードル電極と、
前記下面に配置された複数の出口と、
前記本体の入口と前記複数の出口との間の、前記入口から前記複数の出口へと媒体を運ぶためのチャネルとを具備するニードルヘッド。
【請求項２】
前記ニードル電極は、前記下面の複数のニードルボアに配置され、
前記複数のニードルボアは、前記下面に前記複数の出口から離れた複数の開口を形成している請求項１のニードルヘッド。
【請求項３】
各ニードル電極は、前記下面で別個のニードルボアに配置され、
前記複数のニードルボアと前記複数の出口とを合わせた領域が、前記下面の３分の１未満の領域を覆っている請求項２のニードルヘッド。
【請求項４】
前記ニードル電極は、それぞれの電子部品と接触するように設計された各サブグループを含む複数のサブグループで配置され、
前記複数のサブグループは、グループで配置され、
前記グループは、少なくとも１列で配置され、
前記複数の出口の１つは、同じ列の各２つの隣接しているグループの間に配置されている請求項１ないし３のいずれか１のニードルヘッド。
【請求項５】
各出口は、細長い孔によって形成されている請求項１ないし４のいずれか１のニードルヘッド。
【請求項６】
前記入口は、前記本体の側面に配置されている請求項１ないし５のいずれか１のニードルヘッド。
【請求項７】
前記本体は、この本体の少なくとも側壁を形成している金属でできたフレームを有し、
前記少なくとも１つの入口は、前記側壁に配置されている請求項１ないし６のいずれか１のニードルヘッド。
【請求項８】
前記本体は、
前記複数の出口と前記複数のニードルボアとを含み、前記本体の前記下面を形成している底部層と、
前記ニードル電極を保持するための上部層とを備えた層状のニードルホルダを具備し、
前記上部層は、前記チャネルの一部を形成しているアパーチャを含む請求項２ないし７のいずれか１のニードルヘッド。
【請求項９】
フレームの形態の中間層が、前記上部層及び底部層と一緒にチャンバを形成するように、前記底部層と前記上部層との間に配置され、
前記上部層、底部層及び中間層は、セラミックスでできている請求項８のニードルヘッド。
【請求項１０】
下面を備えたパネルと、
媒体を運ぶための、前記パネル中のチャネルと、
前記パネルの前記下面に配置され、前記チャネルに接続された少なくとも１つの出口と、
前記パネルの開口に配置された請求項１ないし９のいずれか１のニードルヘッドとを具備するプローブ構成体。
【請求項１１】
下面を備えたパネルと、
媒体を運ぶための、前記パネル中のチャネルと、
前記パネルの開口に配置された請求項１ないし９のいずれか１のニードルヘッドとを具備し、
前記パネルの前記チャネルは、前記ニードルヘッドの前記チャネルに接続されているプローブ構成体。
【請求項１２】
前記パネルの前記下面に配置され、かつ前記パネルの前記チャネルと接続されている少なくとも１つの出口を具備する請求項１１のプローブ構成体。
【請求項１３】
前記パネルの前記チャネルは、前記ニードルヘッドの前記チャネルに接続されている請求項１０のプローブ構成体。
【請求項１４】
前記パネルの前記開口の出口と、
前記ニードルヘッドの前記本体の側面に配置された入口とを具備し、
前記開口の出口及び前記側面のところの入口は、互いにアライメントされている請求項１０ないし１３のいずれか１のプローブ構成体。
【請求項１５】
前記パネルと前記ニードルヘッドとの少なくとも一方に加熱と冷却との少なくとも一方をするための手段を具備する請求項１０ないし１４のいずれか１のプローブ構成体。
【請求項１６】
複数の電子部品を電気的に接触させる方法であって、
前記複数の電子部品を含むウェーハを用意することと、
請求項１ないし９のいずれか１のニードルヘッドを用意することと、
前記ニードルヘッドの前記入口を前記媒体に供給することと、
前記複数の電子部品を複数のニードル電極にそれぞれ同時に接触させることと、
前記ニードル電極でアクセス可能な信号を測定することとを具備する方法。
【請求項１】
電子部品と電気的に接触するニードルヘッドであって、
下面を備えた本体と、
前記下面から突出しているニードル電極と、
前記下面に配置された複数の出口と、
前記本体の入口と前記複数の出口との間の、前記入口から前記複数の出口へと媒体を運ぶためのチャネルとを具備するニードルヘッド。
【請求項２】
前記ニードル電極は、前記下面の複数のニードルボアに配置され、
前記複数のニードルボアは、前記下面に前記複数の出口から離れた複数の開口を形成している請求項１のニードルヘッド。
【請求項３】
各ニードル電極は、前記下面で別個のニードルボアに配置され、
前記複数のニードルボアと前記複数の出口とを合わせた領域が、前記下面の３分の１未満の領域を覆っている請求項２のニードルヘッド。
【請求項４】
前記ニードル電極は、それぞれの電子部品と接触するように設計された各サブグループを含む複数のサブグループで配置され、
前記複数のサブグループは、グループで配置され、
前記グループは、少なくとも１列で配置され、
前記複数の出口の１つは、同じ列の各２つの隣接しているグループの間に配置されている請求項１ないし３のいずれか１のニードルヘッド。
【請求項５】
各出口は、細長い孔によって形成されている請求項１ないし４のいずれか１のニードルヘッド。
【請求項６】
前記入口は、前記本体の側面に配置されている請求項１ないし５のいずれか１のニードルヘッド。
【請求項７】
前記本体は、この本体の少なくとも側壁を形成している金属でできたフレームを有し、
前記少なくとも１つの入口は、前記側壁に配置されている請求項１ないし６のいずれか１のニードルヘッド。
【請求項８】
前記本体は、
前記複数の出口と前記複数のニードルボアとを含み、前記本体の前記下面を形成している底部層と、
前記ニードル電極を保持するための上部層とを備えた層状のニードルホルダを具備し、
前記上部層は、前記チャネルの一部を形成しているアパーチャを含む請求項２ないし７のいずれか１のニードルヘッド。
【請求項９】
フレームの形態の中間層が、前記上部層及び底部層と一緒にチャンバを形成するように、前記底部層と前記上部層との間に配置され、
前記上部層、底部層及び中間層は、セラミックスでできている請求項８のニードルヘッド。
【請求項１０】
下面を備えたパネルと、
媒体を運ぶための、前記パネル中のチャネルと、
前記パネルの前記下面に配置され、前記チャネルに接続された少なくとも１つの出口と、
前記パネルの開口に配置された請求項１ないし９のいずれか１のニードルヘッドとを具備するプローブ構成体。
【請求項１１】
下面を備えたパネルと、
媒体を運ぶための、前記パネル中のチャネルと、
前記パネルの開口に配置された請求項１ないし９のいずれか１のニードルヘッドとを具備し、
前記パネルの前記チャネルは、前記ニードルヘッドの前記チャネルに接続されているプローブ構成体。
【請求項１２】
前記パネルの前記下面に配置され、かつ前記パネルの前記チャネルと接続されている少なくとも１つの出口を具備する請求項１１のプローブ構成体。
【請求項１３】
前記パネルの前記チャネルは、前記ニードルヘッドの前記チャネルに接続されている請求項１０のプローブ構成体。
【請求項１４】
前記パネルの前記開口の出口と、
前記ニードルヘッドの前記本体の側面に配置された入口とを具備し、
前記開口の出口及び前記側面のところの入口は、互いにアライメントされている請求項１０ないし１３のいずれか１のプローブ構成体。
【請求項１５】
前記パネルと前記ニードルヘッドとの少なくとも一方に加熱と冷却との少なくとも一方をするための手段を具備する請求項１０ないし１４のいずれか１のプローブ構成体。
【請求項１６】
複数の電子部品を電気的に接触させる方法であって、
前記複数の電子部品を含むウェーハを用意することと、
請求項１ないし９のいずれか１のニードルヘッドを用意することと、
前記ニードルヘッドの前記入口を前記媒体に供給することと、
前記複数の電子部品を複数のニードル電極にそれぞれ同時に接触させることと、
前記ニードル電極でアクセス可能な信号を測定することとを具備する方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２１９８８（Ｐ２０１２−２１９８８Ａ）
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１１−１５４６８４（Ｐ２０１１−１５４６８４）
【出願日】平成２３年７月１３日（２０１１．７．１３）
【出願人】（５０９２２５３２８）ゼンジリオン・アーゲー (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５４６８４（Ｐ２０１１−１５４６８４）
【出願日】平成２３年７月１３日（２０１１．７．１３）
【出願人】（５０９２２５３２８）ゼンジリオン・アーゲー (4)
【Ｆターム（参考）】
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