マニュアルプローバーとは

この半導体シンポジウムでは、ウェハーレベルでの測定に関する技術・手法などを紹介しているが、ウェハーレベルの測定には欠かせないのがプローバーだ、今回は特にマニュアルプローバーについて説明する。

2008年8月

 

高精度のフルオートプローバーやセミオートプローバーが出てくる中、なぜマニュアルプローバーの需要は衰えないのか、また今後も益々必要になってくる機種ではないか?

 

●ウェハープローバーの種類
ウェハープローバーは、大きく3種類に分類される。
.侫襯ートプローバー
  このプローバーは全て自動でプロービングまで行う仕様となっている。ウェハーはウェハーカセットから搬送されウェハーチャックに乗せる。プローブ針の針先を認識しボンディングパットと針先を合わせる。そして決められた量だけウェハーチャックを上げ、プローブ針とデバイスとの導通をえる。テストが終わると次のデバイスへと移る。ウェハー1枚のテストが終了すると、次のウェハーへと移行する。これがフルオートプローバーだ。
▲札潺ートプローバー
  フルオートプローバーと、まず違う点は、ウェハーを搬送するロボットが無いことだ。だから人が手でウェハーをウェハーチャックに乗せる必要がある。自動的にボンディングパットとプローブ針の針先を合わせる機構を持ったものもあるが、一般的には、アライメントは自分で行う。その他の機構はフルオートと同じである。
マニュアルプローバー
  読んで字のごとく、全て自分で作業を行うことになる。
しかし、マニュアルプローバーならではの、使い勝手のよさがある。

 

●機構が違うマニュアルプローバー
マニュアルプローバーだけが、プロービングする時の機構が違う。フルオート/セミオートはウェハーチャックが上下しプローブ針にコンタクトする。しかしマニュアルプローバーの場合は、ウェハーチャックは上下には動かず、プローブ針側が上下する。これはどう云うことかと言うと、デバイスを顕微鏡で見ながら、プロービングしたいターゲットにコンタクトすることが出来ることだ。フルオートやセミオートでは、ウェハーチャックが上下するため、デバイスにピントが合わない。

 

●マニュアルプローバーの用途
先程述べたようにマニュアルプローバーはウェハーチャックが上下しない。よって微細パターンや素子へのプロービングが容易に出来る。また、欠けウェハーや、ダイシング後のチップへもプロービングが可能だ、そしてステッピングモーターや制御系素子や電源が無いため、ノイズの発信減が無く、より高度な測定が可能なのだ。今後更に微細化が進んでいくため、マニュアルプローバーの需要は落ちる事はない。高性能化して行く測定器の能力を最大限に引き出すことが出来るのがマニュアルプローバーだ。

 

●オプション
高低温時での微小電流の測定には、ATT社のエアークールチャックがある。このチャックは3軸構造で高絶縁である。昇降温のスピードがとても速く+25℃→+300℃までが12分以下、逆に+300℃→+25℃までが20分以下である。更に300℃時でのノイズレベルが100fA以下の実力を持っている。従来品は昇降温時間はATT社の2〜3倍掛かりノイズレベルはnA帯である。要求されているスペックには程遠い。 ティアテックでは、測定器−チャック−プローブ針−プローバと測定内容によって組合せを行うことが出来る。信頼性試験のための高信頼性システムを構築していくのがティアテックの使命と考える。

 


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