CN104764986A

CN104764986A - 基板检查装置和探针卡输送方法

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Publication number: CN104764986A
Application number: CN201510009300.0A
Authority: CN
Inventors: 雨宫贵
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2014-01-08
Filing date: 2015-01-08
Publication date: 2015-07-08
Anticipated expiration: 2035-01-08
Also published as: US9671452B2; KR20150083038A; JP6271257B2; JP2015130422A; TW201538997A; US20150192607A1; KR101815081B1; TWI647463B; CN104764986B

Abstract

本发明提供一种不使接触探针折弯就能够投入探针卡的基板检查装置。晶片检查装置(10)包括：载置用于配置多个接触探针(20)的探针卡(18)的中间板(22)；用于配置中间板(22)的抽出状的工作台(21)；用于安装探针卡(18)的测试器(15)；输送中间板(22)的输送机械手(17)，中间板22具有基底(23)和向载置的探针卡(18)突出的多个支承部(24)，各支承部(24)的突出高度为接触探针(20)从探针卡(18)突出的突出量以上，探针卡(18)在向中间板(22)上时载置时安装于探针卡盖(29)，输送机械手(17)将中间板(22)从工作台(21)输送到测试器(15)。

Description

基板检查装置和探针卡输送方法

技术领域

本发明涉及包括多个测试器并输送向各测试器安装的探针卡的基板检查装置和探针卡输送方法。

背景技术

为了对形成有多个半导体器件的晶片进行检查，作为检查装置使用探针。探针包括与晶片相对的探针卡，探针卡包括：板状的基部；和在基部与晶片相对的相对面与晶片的半导体器件中各电极垫、各焊接凸起相对配置的多个作为柱状接触端子的接触探针(例如，参照专利文献1)。

在探针中，探针卡的各接触探针与半导体器件中的电极垫、焊接凸起接触，从各接触探针向各电极垫、各焊接凸起连接的半导体器件的电路流过电流，由此，检查该电路的导通状态等的电特性。

此外，为了提高晶片的检查效率，开发有一种晶片检查装置，其在检查室内配置探针卡，通过输送台向探针卡输送晶片中，通过另一个探针卡检查晶片的半导体器件。在该晶片检查装置中，在检查室内配置与晶片能够相对地配置的多个作为晶片检查用用户接口的测试器，在各测试器上安装探针卡。

在上述晶片检查装置中，探针卡由于接触探针的摩擦等而需要更换，在更换探针卡时，输送机械手从各测试器回收探针卡，将新的或完成维修的探针卡输送到各个测试器。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-22768号公报

发明内容

发明想要解决的技术问题

但是，上述晶片检查装置中使用的探针卡，考虑到在晶片检查装置内输送，构成被简化，因此，操作者能够保持的部分很小，安装困难。特别是，近年来，开发了一并对形成在晶片上的多个半导体器件同时进行检查的探针卡，但是，这样的探针卡中设置有多个接触探针，因此，操作者能够保持的部分几乎没有，操作者将探针卡投入晶片检查装置时，有可能失误接触接触探针，使得接触探针折弯，最差的情况下有可能折损。

本发明的目的在于提供一种不使接触探针折弯就能够投入探针卡的基板检查装置和探针卡输送方法。

用于解决技术课题的技术方案

为了达到上述目的，本发明的基板检查装置，其特征在于，包括：载置至少在一个面配置多个接触探针的探针卡的输送载置台；用于配置上述输送载置台的工作台；用于安装上述探针卡的测试器；和输送上述输送载置台的输送装置，上述输送载置台包括基部和从该基部向上述载置的探针卡突出的支承部，该支承部的突出高度为上述接触探针从上述探针卡突出的突出量以上，上述探针卡在载置到上述输送载置台时被安装在保持件，上述输送装置将载置上述探针卡的上述输送载置台从上述工作台输送到上述测试器。

本发明的基板检查装置的特征在于，上述输送装置包括进入上述工作台和上述输送载置台之间的空间的臂，上述臂使载置上述探针卡的上述输送载置台从上述工作台离开，上述输送载置台从上述工作台被输送到上述测试器时，上述臂收缩使上述输送载置台向上述输送装置移动。

本发明的基板检查装置的特征在于，上述输送载置台从上述工作台被输送到上述测试器时，上述输送载置台被吸附在上述臂上。

本发明的基板检查装置的特征在于，上述输送载置台还包括从上述基部向上述载置的探针卡突出的销，上述销规定上述探针卡的位置。

本发明的基板检查装置的特征在于，还包括多个上述工作台。

本发明的基板检查装置的特征在于，还包括：能够收容上述探针卡的收容部，该收容部配置在上述输送载置台从上述工作台被输送到上述测试器为止时上述输送装置能够到达的位置。

为了达到上述目的，本发明的探针卡输送方法，其特征在于：该基板检查装置包括：载置至少在一个面配置多个接触探针的探针卡的输送载置台；用于配置上述输送载置台的工作台；用于安装上述探针卡的测试器；和输送上述输送载置台的输送装置，上述输送载置台包括基部和从该基部向上述载置的探针卡突出的支承部，该支承部的突出高度为上述接触探针从上述探针卡突出的突出量以上，上述探针卡输送放大包括以下的步骤：上述探针卡在载置到上述输送载置台时被安装在保持件，上述输送装置将载置上述探针卡的上述输送载置台从上述工作台输送到上述测试器。

本发明的探针卡输送方法的特征在于，上述输送装置包括进入上述工作台和上述输送载置台之间的空间的臂，上述臂使载置上述探针卡的上述输送载置台从上述工作台离开，上述输送载置台从上述工作台被输送到上述测试器时，上述臂收缩使上述输送载置台向上述输送装置移动。

本发明的探针卡输送方法的特征在于，上述输送载置台从上述工作台被输送到上述测试器时，上述输送载置台被吸附在上述臂上。

本发明的探针卡输送方法的特征在于，上述输送载置台还包括从上述基部向上述载置的探针卡突出的销，上述销规定上述探针卡的位置。

发明效果

根据本发明，探针卡被载置到输送载置台时，为了被安装在保持件，在操作者将探针卡投入基板检查装置的情况下，通过保持保持件，能够无需保持探针卡。此外，输送载置台具有的支承部从基部突出的突出高度为接触探针从探针卡突出的突出量以上，因此，载置的探针卡的接触探针不会与输送载置台的基部接触。因此，能够不使接触探针折弯就将探针卡投入基板检查装置。

附图说明

图1为概略性表示应用本发明实施方式的探针卡输送方法的晶片检查装置的结构的水平截面图。

图2为沿着图1中II-II的截面图。

图3为概略性表示探针卡的结构的图，图3的(A)为平面图，图3的(B)为侧视图，图3的(C)为顶视图。

图4为用于说明图1和图2的晶片检查装置中的工作台的配置方式的平面图。

图5为用于说明图1和图2的晶片检查装置中的工作台的配置方式的正视图。

图6为概略表示中间板的结构的图，图6的(A)为平面图，图6的(B)为侧视图。

图7为概略性表示探针卡投入晶片检查装置时使用的探针卡盖的结构的图，图7的(A)为平面图，图7的(B)为沿着图7的(A)中的线VII-VII的截面图。

图8为用于说明图1中晶片检查装置中执行的探针卡输送方法的工序图。

图9为用于说明图1中晶片检查装置中执行的探针卡输送方法的工序图。

图10为用于说明图1的晶片检查装置中执行的探针卡输送方法的工序图。

图11为概略性表示本发明实施方式的探针卡输送方法适用的晶片检查装置的变形例的结构的水平截面图。

图12为用于说明本发明实施方式的探针卡输送方法的变形例的工序图。

附图标记说明

10 晶片检查装置

15 测试器

17 输送机械手

18 探针卡

20 接触探针

21 工作台

22 中间板

23 基底

24 支承部

27 定位销

29 探针卡盖

31 输送用臂

32 储存部

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

首先，对作为应用本实施方式的探针卡输送方法的基板检查装置的晶片检查装置进行说明。

图1为概略性表示应用本实施方式的探针卡输送方法的晶片检查装置的结构的水平截面图，图2为沿着图1中的线II-II的截面图。

在图1和图2中，晶片检查装置10包括检查室11，该检查室11包括：对晶片的半导体器件的电特性进行检查的检查区域12；进行晶片和后述的探针卡18对检查室11的搬出搬入的搬出搬入区域13；和设置在检查区域12和搬出搬入区域13之间的输送区域14。

在检查区域12配置作为多个晶片检查用用户接口的测试器15，各测试器15构成由水平排列的多个测试器构成的测试器列，各测试器15的下部安装探针卡18。

搬出搬入区域13被划分为多个收容空间16，在各收容空间16配置收容多个晶片的容器例如接收FOUP的端口16a、用于搬入且搬出探针卡18的装载机16c、控制晶片检查装置10的各构成组件的动作的控制器16d。

在输送区域14配置有自由移动的输送机械手17(输送装置)。输送机械手17从搬入搬出区域13的端口16a接收晶片并将其输送到各测试器15，此外，结束了半导体器件的电特性检查的晶片从各测试器15被输送到端口16a。并且，输送机械手17从各测试器15将需要品种更换或者修理的探针卡18输送到搬入搬出区域13的装载机16c，将新的或者完成修理的探针卡18从装载机16c输送到各测试器15。

在该晶片检查装置10中，各测试器15对被输送的晶片的半导体器件的电特性进行检查，输送机械手17向着一个测试器15输送晶片期间，其它的测试器15能够进行其它的晶片的半导体器件的电特性的检查，能够提高晶片的检查效率。

在图3的(A)到图3的(C)中，探针卡18包括：圆形或者多边形(例如十六边形)构成的板状的主体19；在该主体19的上表面在周边部在周方向上等间隔例如以60°间隔地配置向外侧突出的大致矩形状的卡合板19a～19f；配置在主体19的上表面的大致一个面的多个电极(未图示)；和主体19的下表面以格子状并且向下方突出的方式配置的多个接触探针20。

各电极与对应的各接触探针20连接，各接触探针20在晶片到达探针卡18时，与形成在该晶片上的各半导体器件的电极垫或焊接凸起接触。卡合板19a～19f中以120°间隔配置的卡合板19b、19d、19f具有向着外侧开放的平面视图为三角形状的切口19g～19i。

在晶片检查装置10中，包括以下详述的工作台21，使得需要维修的探针卡18的取出、新的或完成维修的探针卡18的投入变得容易。

图4为用于说明图1和图2的晶片检查装置中的工作台的配置状态的平面图，图5为该正视图。

在图4和图5中，晶片检查装置10的装载机16c具有重叠地配置的多个例如3个板状的工作台21。各工作台21构成为能够从晶片检查装置10的侧面抽出，在上表面面配置中间板22(输送载置台)。中间板22载置探针卡18，在各工作台21上各配置一个中间板22。

在本实施方式中，各工作台21的可抽出量设定得比探针卡18的直径大，在向各工作台21的中间板22载置探针卡18时，使该探针卡18从工作台21的上方下降即可，因此，操作者能够很容易地将探针卡18载置在中间板22上。

操作者可以将探针卡18仅载置在一个工作台21的中间板22上，或者，也可以将探针卡18载置在多个工作台21的中间板22上。在后者的情况下，在通过输送机械手17从一个工作台21输送探针卡18的情况下，其它的工作台21作为暂时保管探针卡18的储存单元起作用。

图6为概略性表示中间板的结构的图，图6的(A)为平面图，图6的(B)为侧视图。此外，在图6的(A)和图6的(B)中表示中间板22载置探针卡18的状态，特别是，在图6的(A)中通过虚线表示由探针卡18覆盖的部分。

中间板22包括：在俯视时呈大致三角形板状的基底23(基部)；和从该基底23向载置的探针卡18突出的多个圆柱状的支承部24(支承部)。各支承部24从基底23突出的突出高度在探针卡18中接触探针20从主体19突出的突出量以上。

各支承部24以在俯视时在同一圆周上、在基底23的各顶点附近集中的方式配置，与在探针卡18的主体19的下表面没有配置接触探针20的部分抵接，由此支承探针卡18。

中间板22包括配置在基底23的各顶点的下方的隔板25，各隔板25支承基底23，在向工作台21配置中间板22时，在基底23和工作台21之间形成空间26。

另外，中间板22在基底23的各顶点附近具有配置在比各支承部24更靠外侧且向上方突出的圆棒状的定位销27，当各支承部24支承探针卡18时，探针卡18的各切口19g～19i与各定位销27卡合。

当各切口19g～19i与各定位销27卡合时，切口19g～19i不会包围定位销27的侧面的全部，因此，当向中间板22载置探针卡18时，各定位销27不需要与19g～19i的侧面接触，因此，各定位销27不会阻碍探针卡18载置在中间板22上。

中间板22包括：在隔板25的下表面开口，贯通隔板25、基底23和支承部24，在支承部24的顶部开口的真空路径28。真空路径28与各支承部24对应地设置，在真空路径28上能够施加负压。

图7为概略性表示探针卡投入晶片检查装置时使用的探针卡盖的结构的图，图7的(A)为平面图，图7的(B)为沿着图7的(A)的线VII-VII的截面图。另外，在图7的(A)和图7的(B)中表示探针卡18安装在探针卡盖29上的状态，特别是，在图7的(A)中用虚线表示由探针卡盖29覆盖的探针卡18。

探针卡盖29(保持件)在俯视时比探针卡18大，由透明或者半透明的盖状部件构成，覆盖探针卡18的整个面。探针卡盖29，在探针卡18的与各卡合板19b、19d、19f对应的位置配置有向探针卡18侧突出的卡合部件例如卡合螺栓30，各卡合螺栓30与设置在各卡合板19b、19d、19f上的螺栓孔19j、19k、19l(参照图6的(A))螺合，由此，探针卡18被安装在探针卡盖29上。

接着，对本实施方式的探针卡输送方法进行说明。

图8到图10为用于说明图1的晶片检查装置中执行的探针卡输送方法的工序图。

首先，操作者从晶片检查装置10的装载机16c抽出一个工作台21，向配置在该抽出的工作台21上的中间板22载置安装在探针卡盖29上的探针卡18(图8的(A))。当向中间板22载置探针卡18时，各定位销27与探针卡18的各切口19g～19i卡合，由此，规定探针卡18对中间板22的相对位置。

接着，操作者松开各卡合螺栓30，使探针卡盖29离开探针卡18，由此，将探针卡盖29从工作台21取下(图8的(B))。

接着，操作者将工作台21压入装载机16c收容时，输送机械手17与载置探针卡18的中间板22相对地移动，并且，输送机械手17的输送用臂31延伸，进入中间板22的基底23和工作台21之间的空间26。之后，输送机械手17少量上升，输送用臂31与基底23抵接，使载置探针卡18的中间板22从工作台21离开(图9的(A))。输送用臂31具有能够施加负压的吸引口(未图示)，该吸引口吸引中间板22的基底23。由此，输送用臂31吸引中间板22。

接着，输送用臂31收缩使中间板22移动到输送机械手17，中间板22位于输送机械手17上之后，输送机械手17移动到与安装中间板22载置的探针卡18的测试器15对应的位置，由此，输送探针卡18(图9的(B))。在输送机械手17移动到与测试器15对应的位置期间，该输送机械手17水平旋转180°，使测试器15的下方空间和输送的探针卡18相对(图10的(A))。

接着，晶片检查装置10通过照相机(未图示)确认探针卡18的位置、输送机械手17的位置之后，输送用臂31的另外的吸引口(未图示)对真空路径28施加负压而使探针卡18吸附在中间板22、进而吸附在输送用臂31上，之后，输送用臂31延伸，使测试器15和中间板22上载置的探针卡18相对。接着，输送机械手17少量移动，进行探针卡18与测试器15的对位，之后输送机械手17上升，将探针卡18安装在测试器15上(图10的(B))，完成本处理。

另外，使探针卡18从测试器15脱离，通过工作台22将探针卡18从晶片检查装置10取出时，反向执行上述图8的(A)～图10的(B)的工序。

根据本实施方式的探针卡输送方法，探针卡18被载置在中间板22上时，安装在探针卡盖29上，因此，在操作者将探针卡18投入晶片检查装置10的情况下，保持探针卡盖29，由此，能够不需要直接保持探针卡18，操作者能够不需要担心与探针卡18的各接触探针20接触。此外，中间板22具有的各支承部24从基底23突出的突出高度在各接触探针20从探针卡18突出的突出量以上，因此，各支承部24支承探针卡18时，各接触探针20不会与中间板22的基底23接触。因此，能够不将各接触探针20折弯，就将探针卡18投入晶片检查装置10。

上述本实施方式的探针卡输送方法，进入工作台21和中间板22之间的空间26的输送用臂31，使载置探针卡18的中间板22从工作台21离开，中间板22被从工作台21输送到测试器15时，输送用臂31收缩使中间板22移动到输送机械手17，因此探针卡18从工作台21被输送到测试器15时，各接触探针20不会与工作台22的基底23接触，能够防止各接触探针20的折弯。

此外，在上述本实施方式的探针卡输送方法中，中间板22从工作台21被输送到测试器15时，中间板22被吸附在输送用臂31上，因此，能够防止中间板22从输送用臂31偏离。

并且，在上述本实施方式的探针卡输送方法中，从中间板22的基底23向载置的探针卡18突出的定位销27规定探针卡18的位置，因此，中间板22从工作台21被输送到测试器15时，能够防止探针卡18对中间板22的位置偏离较大。

此外，作为上述本实施方式的基板检查装置的晶片检查装置10包括多个工作台21，所以，能够将探针卡18暂时保管在一部分工作台上，能够不需要使由操作者进行的探针卡18向晶片检查装置10的投入与由输送机械手17进行的探针卡18的输送的时机一致。

以上，本发明使用上述实施方式进行说明，但是本发明不限于上述实施方式。

例如，如图11所示，在输送区域14中，可以在输送机械手17能够到达的位置配置能够收容多个探针卡18的储存部32(收容部)。这种情况下，即使探针卡18不从外部投入晶片检查装置10，也能够使用收纳于储存部32中的探针卡18进行探针卡18对测试器15的更换等，并且，能够提高向测试器15输送探针卡18的时机等的自由度。

在上述实施方式中，输送机械手17进行测试器15和探针卡18的对位，但是也可以在各测试器15的下方空间配置能够载置中间板22且能够将载置的中间板22在水平方向和垂直方向上正确移动的对准器33，通过该对准器33，也可以进行测试器15和探针卡18(中间板22)的对位。

在这种情况下，输送机械手17使得测试器15的下方空间和输送的探针卡18相对之后，输送用臂31延伸，将探针卡18与中间板22一起交接到对准器33上(图12的(A))。

接着，晶片检查装置10通过照相机(未图示)确认载置在对准器33上的探针卡18的位置之后，对准器33的吸引口(未图示)向真空路径28施加负压，将探针卡18吸附在中间板22进而吸附在对准器33上，之后，对准器33移动使测试器15和中间板22上载置的探针卡18相对，进行测试器15和探针卡18的对位。接着，对准器33上升，将探针卡18安装在测试器15上(图12的(B))。

此外，本发明的目的能够通过下述方式实现：将存储有实现上述实施方式的功能的软件的程序编码的存储介质供给到晶片检查装置10具有的计算机(例如，控制器17d)，计算机的CPU读取存储在存储介质中的程序编码进行执行。

在这种情况下，从存储介质读取的程序编码本身实现上述实施方式的功能，由此，程序编码和存储有该程序编码的存储介质也构成本发明。

此外，作为用于供给程序编码的存储介质，例如RAM、NV-RAM、软盘(注册商标)、硬盘、光磁盘、CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD(DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)等的光盘、磁盘、非易失性存储卡、其它的ROM等的能够存储上述程序编码的介质即可。或者，上述程序编码也可以从互联网、商用网络、或者局域网等连接的未图示的其它的计算机或数据终端等下载而供给到计算机。

此外，还包括以下情况：通过执行计算机所读取的程序编码，不仅能够实现上述实施方式的功能，也包括基于该程序编码指示，在CUP上工作的OS(操作系统)等进行实际处理的一部分或者全部，通过该处理实现上述实施方式的功能。

还包括以下情况：在从存储介质中读取的编码程序写入被插入计算机的功能扩张板或与计算机连接的功能扩张单元所具有的存储器后，基于该程序编码指示，该功能扩张板或功能扩张单元所具有的CUP等进行实际的处理的一部分或者全部，通过该处理，实现上述实施方式的功能。

上述程序编码的方式，可以为目标编码、解释程序执行的程序编码、供给OS的脚本数据(script data)等的方式。

Claims

1.一种基板检查装置，其特征在于，包括：

载置至少在一个面配置多个接触探针的探针卡的输送载置台；

用于配置所述输送载置台的工作台；

用于安装所述探针卡的测试器；和

输送所述输送载置台的输送装置，

所述输送载置台包括基部和从该基部向所述载置的探针卡突出的支承部，该支承部的突出高度为所述接触探针从所述探针卡突出的突出量以上，

所述探针卡在载置到所述输送载置台时被安装在保持件，

所述输送装置将载置所述探针卡的所述输送载置台从所述工作台输送到所述测试器。

2.如权利要求1所述的基板检查装置，其特征在于：

所述输送装置包括进入所述工作台和所述输送载置台之间的空间的臂，

所述臂使载置所述探针卡的所述输送载置台从所述工作台离开，

所述输送载置台从所述工作台被输送到所述测试器时，所述臂收缩使所述输送载置台向所述输送装置移动。

3.如权利要求1或2所述的基板检查装置，其特征在于：

所述输送载置台从所述工作台被输送到所述测试器时，所述输送载置台被吸附在所述臂上。

4.如权利要求1～3中任一项所述的基板检查装置，其特征在于：

所述输送载置台还包括从所述基部向所述载置的探针卡突出的销，

所述销规定所述探针卡的位置。

5.如权利要求1～4中任一项所述的基板检查装置，其特征在于：

还包括多个所述工作台。

6.如权利要求1～5中任一项所述的基板检查装置，其特征在于，还包括：

能够收容所述探针卡的收容部，该收容部配置在所述输送载置台从所述工作台被输送到所述测试器为止时所述输送装置能够到达的位置。

7.一种基板检查装置中的探针卡输送方法，其特征在于：

该基板检查装置包括：

用于配置所述输送载置台的工作台；

用于安装所述探针卡的测试器；和

输送所述输送载置台的输送装置，

所述输送载置台包括基部和从该基部向所述载置的探针卡突出的支承部，该支承部的突出高度为所述接触探针从所述探针卡突出的突出量以上，所述探针卡输送放大包括以下的步骤：

所述探针卡在载置到所述输送载置台时被安装在保持件，

8.如权利要求7所述的探针卡输送方法，其特征在于：

9.如权利要求7或8所述的探针卡输送方法，其特征在于：

10.如权利要求7～9中任一项所述的探针卡输送方法，其特征在于：

所述销规定所述探针卡的位置。