JP2002184823A - プローブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プローブカードを取り付ける測定基板の傾き
を簡易に補正し得るプローブ装置を提供すること。 【解決手段】 測定基板４の一方の長辺を固定する基板
固定枠３Ａの固定部材３ａの両端部に回動軸３１を設
け、ヘッドプレート２に設けられた軸受２１に軸支させ
る。また、他方の長辺を固定する固定部材３ｂの中間の
２箇所の直下のヘッドプレート２にはネジ式ジャッキ２
５を取り付ける。ヘッドプレート２と基板固定枠３Ａと
の固定を解除し、ネジ式ジャッキ２５を作動させて固定
部材３ｂを上下させることにより、基板固定枠３Ａは回
動軸３１の回りに回動され、基板固定枠３Ａに固定され
ている測定基板４は下方のウェーハＷに対する傾斜が補
正される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプローブ装置に関す
るものであり、更に詳しくは、例えばウェーハのような
被検査体に対するプローブカードのプローブ針の針圧を
調整し得るようにしたプローブ装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、多数の半導体装置が作り込まれた
ウェーハの電気的特性の測定は多数本のプローブ針を備
えたプローブカードを取り付けるプローブ装置によって
行なわれている。このようなプローブ装置はウェーハを
搬送するローダ室と、ウェーハの電気的特性を測定する
プローバ室とからなるが、図９は従来から一般的に使用
されているプローブ装置のプローバ室１を概略的に示す
部分断面図である。また、図１０はプローバ室１の基板
固定枠３と測定基板４との平面図であり、図１１は同じ
く、基板固定枠３と測定基板４との正面図である。図９
に示すように、測定基板４は一点鎖線で示すヘッドプレ
ート２に取り付けられている基板固定枠３Ｘ内に固定さ
れている。

【０００３】図９を参照して、プローバ室１の上方の測
定基板４にはプローブカード５が交換可能に取り付けら
れるが、プローブカード５の下面の多数本のプローブ針
５ｎ（図では省略して示されている）はプローブカード
５から測定基板４内の回路を経て図示を省略したテスタ
ーと接続されており、ウェーハＷ上の半導体装置の入力
電極、出力電極に接触させてウェーハＷの電気的特性の
測定が行われる。なお図１１に示すように、基板固定枠
３Ｘの対向する枠３Ｘａ、３Ｘｂ上には上方から測定基
板１１のほぼ中央部を押さえ込む押さえ治具３Ｐ、３Ｑ
が設けられている。

【０００４】プローバ室１の下方においては、ウェーハ
Ｗがメインステージ６に固定されており、メインステー
ジ６を直接に支持するＺステージ７に固定されたカメラ
（またはセンサー）７Ａ、および図示を省略した部材に
固定されているたカメラ（またはセンサー）７Ｂによっ
て得られるウェーハＷの位置情報に基づいて、プローブ
カード５に対するウェーハＷの位置合わせとプローブ針
５ｎの針圧の調整 が行われる。すなわちちメインステ
ージ６とウェーハＷを示す平面図である図１２も参照
し、図９におけるＸステージ９とＹステージ８によって
メインステージ６を水平面内で移動させると共に、要す
れば図示しない機構によって回転させ、更には、Ｚステ
ージ７によってメインステージ６を上昇させて、プロー
ブカード５に対するウェーハＷの位置合わせが行われ
る。

【０００５】プローバ装置には上記の位置合わせと針圧
調整を人手で行うマニュアル装置と、プローブ針５ｎの
自動針合わせ機能を持つ自動装置とがあるが、何れにし
ても、図１２に代表的に示すように、ウェーハＷに形成
されている半導体装置Ｃ₁ 、Ｃ₂ 、Ｃ₃ がプローブ針５
ｎの直下となるようにメインステージ６を移動させて半
導体装置Ｃとプローブ針５ｎとを接触させた後、テスト
信号が測定基板４からプローブ針５ｎを経由して半導体
装置Ｃの入力電極へ入力され、出力電極に生ずる電気
信号をテスターで受けて、その信号と期待される信号と
を比較することによっ 当該半導体装置の電気的特性が
測定、検査される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】現在、ウェーハＷのサ
イズが１２インチ（約３００ｍｍφ）と大きいので、上
記のようなプローブ装置１において、測定基板４が水平
面と傾斜している場合には、電気的特性の測定に際して
種々のトラブルを招き易い。すなわち、図１３、図１
４、図１５はメインステージ６に固定されたウェーハＷ
に対しての、プローブカード５が取り付けられた測定基
板４の傾斜と、その状態でプローブ針５ｎに半導体装置
Ｃ₁ 、Ｃ₂ 、Ｃ₃ のそれぞれに形成されている電極パッ
ドＰ₁、Ｐ₂ 、Ｐ₃ が接触した時の電極パッドＰ₁ 、Ｐ₂
、Ｐ₃ にかかる針圧の状態を示す図である。なお、電
極パッドＰに示した網掛部は裸眼または顕微鏡によって
観察されるプローブ針５ｎの押圧跡、すなわち針跡であ
る。

【０００７】図１３のＡはメインステージ６のウェーハ
Ｗと測定基板４とが平行で正常な状態である場合を示
し、図１３のＢは正常な状態でプローブ針５ｎにウェー
ハＷ上の半導体装置Ｃ₁ 、Ｃ₂ 、Ｃ₃ が順に接触した場
合の 電極パッドＰ₁ 、Ｐ₂ 、Ｐ₃ が受けるプローブ針
５ｎの針圧を示すが、針圧はウェーハＷ内の位置、すな
わち半導体装置Ｃ₁ 、Ｃ₂ 、Ｃ₃ が存在する位置に関係
なく、プローブ針５ｎによって受ける針圧は一定してい
ることを示している。

【０００８】図１４のＡはメインステージ６のウェーハ
Ｗに対して測定基板４の左方、すなわち、半導体装置Ｃ
₁ 側が低く傾斜している状態を示し、図１４のＢはこの
ような状態においてウェーハＷがメインステージ６と共
に上昇された時の、半導体装置Ｃ₁ 、Ｃ₂ 、Ｃ₃ それぞ
れの電極パッドＰ₁ 、Ｐ₂ 、Ｐ₃ がプローブ針５ｎによ
って受ける針圧を示すが、電極パッドＰ₁ 、Ｐ₂ におい
ては針圧が特に大で電極パッドの外にもプローブ針５ｎ
の押圧跡が残るほどであり、測定結果に多少の影響をも
たらす状態である。逆に電極パッドＰ₃ では針圧が弱い
ので、正常な測定値を与えない。

【０００９】図１５のＡは測定基板４がウェーハＷの半
導体装置Ｃ₃ 側において低く傾斜した状態を示し、図１
５のＢはこのような状態でプローブ針５ｎにウェーハＷ
の半導体装置Ｃ₁ 、Ｃ₂ 、Ｃ₃ が順に接触した時の半導
体装置Ｃ₁ 、Ｃ₂ 、Ｃ₃ それぞれの電極パッドＰ₁ 、Ｐ
₂ 、Ｐ₃ がプローブ針５ｎによって受ける針圧を示す
が、電極パッドＰ₃ 、Ｐ₂ においては針圧が特に大で電
極パッドの外にもプローブ針５ｎの押圧跡を残すほどで
あり、測定に多少の影響をもたらす。逆に電極パッドＰ
₁ では針圧が弱いので、正常な測定値を与えない。

【００１０】上述したように、測定基板４が傾斜してい
ると、ウェーハＷの一方の周辺部ではプローブ針５ｎの
大きい針圧による偏荷重によってプローブ針５ｎの折損
やウェーハＷの傷を発生し易く、他方の周辺部では針圧
が小さ過ぎて電気的特性を適正に測定し得ないという問
題があるが、これに対して、測定基板４の傾斜が予め認
識される場合には、現在は図１１に示した押さえ治具３
Ｐ、３Ｑによって測定基板４を押圧することによって補
正している。しかし、そのような手段では補正し得ない
場合がある。また、自動針合わせ機能を有する装置で
は、プローブカード５における複数のプローブ針５ｎの
相対高さを比較して、高さの差が大である場合には、電
気的な測定が自動停止されるようになっているが、その
ような場合、適正な状態に復帰させるには多大の時間と
工数を要する。

【００１１】なお、プローブ針の針圧補正の可能なプロ
ーブ装置に関する先行技術としては下記の公報がある
が、何れも複雑な機構を有しており、簡便には施し難い
装置構成となっている。すなわち、特許公報第２８３４
０６７号公報には、プローブカードを取り付ける内周側
リング状ヘッドステージと、これを下支えする外周側リ
ング状ヘッドステージとによってヘッドステージを構成
し、この外周側リング状ヘッドステージをプローブ装置
上面からコイルバネで懸吊し、かつ、プローブ装置上面
に螺着した上下方向の調整ネジによって、調整ネジの下
端に当接する外周側リング状ヘッドステージの高さ位置
を調整してプローブ針の針圧を補正し得るようにしたも
のが開示されている。

【００１２】また特開平１１−１９０７４７号公報に
は、プローブ針が取り付けられた可動コアを、プリント
基板と一体的なトップクランクの下面側に隙間をあけて
懸吊すると共に、トップクランクに螺合された斜め上下
方向のネジを回転することによって、ネジとはスプリン
グを介して接する可動コアの高さ位置を調整してプロー
ブ針の針圧を補正し得るようにしたものが開示されてい
る。

【００１３】また特開平１１−２８８９８５号公報に
は、ウェーハのメインチャックを支持するＺステージと
その下方の上下機構であるボールネジとの間に噴出させ
る空気の圧力でＺステージを浮上させると共に、Ｚステ
ージをＸステージとＹステージとで水平方向へ移動させ
るようにして、ウェーハに接触するプローブ端子の直下
に上下機構のボールネジが常に存在するようにＺステー
ジを水平面内で移動させることによってプローブ端子の
針圧を所定の範囲内に維持するものが開示されている。

【００１４】本発明は上述の問題に鑑みてなされ、プロ
ーブ針が適正な針圧で被検査体の電気的特性を測定する
ことができるように、プローブカードを取り付ける測定
基板の傾斜を簡易に調整し得るプローブ装置を提供する
ことを課題とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の課題は請求項１の
構成によって解決されるが、その解決手段を説明すれ
ば、次の如くである。

【００１６】請求項１のプローブ装置は、ウェーハに形
成された半導体装置の電気的特性を測定するためのプロ
ーブ針を備えたプローブカードが取り付けられる測定基
板を固定してなるプローブ装置において、測定基板の周
囲を固定する基板固定部が、少なくとも測定基板の一つ
の周辺を固定する固定部材を通る周辺線、または対向す
る周辺をそれぞれ固定する固定部材の中間を結ぶ中間線
を回動の中心とする回動軸によって静止部の軸受に軸支
されており、かつ回動軸とならない固定部材を昇降機構
によって上下させることにより基板固定部が測定基板と
共に回動軸の回りに回動されるものである。このような
プローブ装置は、測定基板の少なくとも一つの周辺を固
定する固定部材を通る周辺線、またはを対向する周辺を
それぞれ固定する固定部材の中間を結ぶ分割線を回転の
軸心とする軸受によって固定部材を回動させて測定基板
の水平面からの傾きを補正することができる。

【００１７】請求項１に従属する請求項２のプローブ装
置は、軸受が上半部を開放して前記回動軸を取り出し得
る二つ割り軸受とされているものである。このようなプ
ローブ装置は、一方の周辺を固定する固定部材を軸支側
として他方の周辺を固定する固定部材を回動させること
ができると共に、他方の周辺を固定する固定部材を軸支
側とし、一方の周辺を固定する固定部材を回動させるこ
とができる。

【００１８】請求項２に従属する請求項３のプローブ装
置は、測定基板が方形状であり、測定基板の直交する少
なくとも二辺を固定する固定部材に回動軸が設けられる
おりかつ回動軸が二つ割り軸受によって軸支されている
ものである。このようなプローブ装置は、方形状の測定
基板の縦方向と横方向とに測定基板を傾斜させ傾斜の傾
きを補正することができる。

【００１９】請求項１に従属する請求項４のプローブ装
置は、昇降機構がジャッキまたは圧力シリンダ−である
装置である。このようなプローブ装置は、回動軸が設け
られる固定部材以外の固定部材を上下させて基板固定部
および測定基板の傾きを補正することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明は、上述したように、測定
基板の周囲を固定する基板固定部が、 少なくとも測定
基板の一つの周辺を固定する固定部材を通る周辺線、ま
たは対向する周辺をそれぞれ固定する固定部材の中間を
結ぶ中間線を回動の中心とする回動軸によって静止部の
軸受によって軸支されており、かつ回動軸と成らない固
定部材を昇降機構によって上下させることにより基板固
定部が測定基板と共に、 軸心の回りに回動されるもの
である。

【００２１】測定基板はどのような形状であってもよ
く、 一般的には、 長方形または正方形とされる。測定
基板の周囲を固定する基板固定部は、 部分的な欠落個
所があってもよく、例えばコ字の形状であってもよい。
そして、基板固定部は測定基板の周囲の少なくとも一つ
の周辺を固定する固定部材を通る周辺線を軸心とする回
動軸を静止部の軸受によって軸支されるか、または対向
する周辺をそれぞれ固定する固定部材の中間を結ぶ中間
線を軸心とする回動軸を静止部の軸受によって軸支され
る。そして昇降機構によって、回動軸とは成らない固定
部材が昇降機構によって上下されて、基板固定部を測定
基板と共に傾斜させる。

【００２２】測定基板をその周囲の基板固定部と共に軸
支する静止部はどのようなものであってもよいが、回動
軸の両端部を軸支する軸受、および基板固定部を傾斜さ
せる昇降機構を固定しうるものであることが望ましい。
かつ、基板固定部を回動させる間に撓まないだけの強度
をもつものであることが望まれる。また、測定基板の周
囲を固定する基板固定部もどのようなものであってもよ
いが、固定する測定基板を撓ませない強度を持つもので
あることが必要であり、測定基板の各周辺を固定する固
定部材は相互に撓まないよう組まれていることを要する

【００２３】そして、上述したように、基板固定部は測
定基板の周囲の少なくとも一周辺を固定する固定部材を
通る周辺線を回動の中心とする回動軸の回りに測定基板
と共に回動されるか、または対向する周辺をそれぞれ固
定する固定部材の中間を結ぶ中間線を回動の中心とする
回動軸の回りに測定基板と共に回動される。何れの場合
も、回動軸と直角な方向に測定基板が傾斜されることに
よって傾きが補正される。

【００２４】測定基板が直方形状または正方形状である
場合、基板固定部は測定基板の対向する周辺を固定する
固定部材にそれぞれ回動軸を持つものとしてもよく、ま
た測定基板の直交する周辺を固定する固定部材のそれぞ
れに回動軸を設けててもよい。このような場合には、一
方の回動軸の周りに測定基板固定部を回動させる場合に
は、他方の回動軸を構成する固定部材は測定基板と共に
回動されねばならない。従って、他方の回動軸は軸受か
ら取り出されねばならない。すなわち、 軸受は上半部
を開放して回動軸を取り出すことが可能な二つ割り軸受
であることを必要とする。この場合、 測定基板の直交
する周辺を固定する固定部材に回動軸を持たせることに
よって測定基板は縦方向と横方向で傾斜を補正すること
ができる。

【００２５】そして基板固定部を測定基板と共に回動軸
の回りに回動させて傾斜を補正するための駆動源である
昇降機構には、回動軸とならない固定部材を上下させる
ジャッキまたは圧力シリンダを使用することができる。
ジャッキには、 ネジ式ジャッキ、 ラック式ジャッキ、
圧力シリンダ式ジャッキがあるが、 何れのタイプのジ
ャッキも使用することが可能である。

【００２６】

【実施例】次に、本発明のプローブ装置を実施例によっ
て、図面を参照し具体的に説明する。

【００２７】（実施例１）実施例１のプローブ装置は従
来例で示した図９のプローバ室１において、プローブカ
ード５を取り付ける測定基板４の傾斜を補正し得るよう
にしたものであり、それ以外の構成要素は同様である。
従って、実施例１のプローブ装置、およびそのプローバ
室１の図は省略する。図１は実施例１のプローブ装置の
プローバ室１内における基板固定枠３Ａと測定基板４と
を示す平面図であり、図２は、図１における［２］−
［２］線方向の側面図である。図１、図２を参照して、
プローバ室内において、基板固定枠３Ａは図示を省略し
た部材によって一点鎖線で示すヘッドプレート２に固定
されているが、図１に示すように、測定基板４の周縁部
を固定している長方形の基板固定枠３Ａの左側の長辺部
材３ａの両端部に回動軸３１が設けられており、回動軸
３１はヘッドプレート２に設けられた軸受２１によって
軸支されている。

【００２８】また基板固定枠３Ａの右側の長辺部材３ｂ
の中間部の２か所の直下において、ヘッドプレート２に
設けられた凹部にネジ式ジャッキ２５が組み込まれてお
り、ヘッドプレート２と基板固定枠３Ａとの固定を解い
た後、ヘッドプレート２の外側まで延びているラチェッ
ト式レバー２６によって、長辺部材３ｂを昇降させて、
測定基板４と共に基板固定枠３Ａを回動軸３１の回りに
回動させて、測定基板４の傾斜を調整することが可能と
なっている。図３はヘッドプレート２にべース台２９が
固定されたネジ式ジャッキ２５の一例を示す断面図であ
り、ラチェット式レバー２６によって送りネジ軸２７を
回転させることによってネジに螺合されている支持台２
８が上下して長辺部材３ｂを上下させる。図２はラチェ
ット式レバ−２６によってネジ式ジャッキ２５を介して
基板固定枠３Ａを実線で示す位置から一点鎖線で示す位
置まで回動軸３１の回りに回動されて、測定基板４の傾
斜が補正されることを示すが、図２では測定基板４の傾
斜角度を誇張して示しており、実装置における基板固定
枠３Ａの長辺部材３ｂの上昇高さの実寸は２ｍｍ以内で
ある。

【００２９】（実施例２）図４は実施例２の基板固定枠
３Ｂ、測定基板４とヘッドプレート２ を示す平面図で
あり、これらは実施例１と同じく従来のプローブ装置の
プローバ室１内に設置されている。また図５は図４にお
ける［５］−［５］線方向の側面図である。図４、図５
を参照して、基板固定枠３Ｂは一点鎖線で示すヘッドプ
レート２に載置され固定されているが、実施例１と同様
に、測定基板４の周縁部を固定している長方形の基板固
定枠３Ｂの左側の長辺部材３ａの両端部には回動軸３２
ａが設けられており、回動軸３２ａはヘッドプレート２
に設けられた軸受２２ａによって軸支されている。ま
た、左側の長辺部材３ａに対向する右側の長辺部材３ｂ
の中間部の２か所の直下のヘッドプレート２には実施例
１で使用したものと同様なネジ式ジャッキ２５が組み込
まれている。

【００３０】これらのことは実施例１の場合と同様であ
るが、実施例２の基板固定枠３Ｂにおいては、右側の長
辺部材３ｂにも回動軸３２ｂが設けられている。すなわ
ち、図５において、基板固定枠３Ｂの右側の長辺部材３
ｂの両端部にも回動軸３２ｂが設けられており、回動軸
３２ｂはヘッドプレート２に設けられた軸受２２ｂによ
って軸支されている。また、右側の長辺部材３ｂに対向
する左側の長辺部材３ａの中間部の２か所の直下のヘッ
ドプレート２にはネジ式ジャッキ２５が組み込まれてい
る。そして、基板固定枠３Ｂでは左側の長辺部材３ａと
右側の長辺部材３ｂとが回動され得るようになってい
る。すなわち、実施例２の基板固定枠３Ｂは、図５のＡ
に示すように、回動軸３２ａの回りに回動させて長辺部
材３ｂ側を上昇させて測定基板４の傾斜を図において右
上りにすることができると共に、図５のＢに示すよう
に、回動軸３２ｂの回りに回動させて長辺部材３ａ側を
上昇させて測定基板４の傾斜を図において左上りにする
ことができる。

【００３１】上記のように、左側の長辺部材３ａの回動
軸３２ａの回りに基板固定枠３Ｂを測定基板４と共に回
動させる場合には、右側の長辺部材３ｂの回動軸３２ｂ
は軸受２２ｂに軸支されていないことを要する。また逆
に、右側の長辺部材３ｂの回動軸３２ｂの回りに基板固
定枠３Ｂを測定基板４と共に回動させる場合には、左側
の長辺部材３ａの回動軸３２ａは軸受２２ｂに軸支され
ていないことが必要である。従って、実施例２の基板固
定枠３Ｂの２本の回動軸３２ａ、３２ｂは図６に示すよ
うな、二つ割り軸受２２ａ、２２ｂによって軸支され
る。図６は二つ割り軸受２２ａを示す正面図であり、図
６のＡに示すように、軸受２２ａは本体が上半部２２
ａ’と下半部２２ａ”とに分割されており、一方の側面
はヒンジ２３で連結され、他方の側面は係止具２４で係
止されている。そして、回動軸３２ａを取り外す場合に
は、図６のＢに示すように、係止具２４の係止を解除
し、ヒンジ２３によって上半部２２ａ’を開放すること
によって、回動軸３２ａを取り出すことができる。この
ことは回動軸３２ｂの軸受２２ｂの場合も同様である。

【００３２】（実施例３）図７は実施例３の基板固定枠
３Ｃ、測定基板４とヘッドプレート２との関係を示す平
面図であり、これらは実施例１と同じく従来のプローブ
装置のプローバ室１内に設置されている。また、図８は
図７における［８］−［８］線方向の正面図である。図
７、図８を参照し、基板固定枠３Ｃは一点鎖線で示すヘ
ッドプレート２に載置され固定されているが、図７に示
すように、測定基板４の周縁部を固定している長方形の
基板固定枠３Ｃの長辺部材３ａの中央と、長辺部材３ｂ
の中央とに回動軸３３ａ、３３ｂが設けられており、回
動軸３３ａ、３３ｂはそれぞれヘッドプレート２に設け
られた軸受２３ａ、２３ｂによって軸支されている。

【００３３】また基板固定枠３Ｃの短辺部材３ｃの中央
直下のヘッドプレート２には、実施例１で使用したもの
と同様なネジ式ジャッキ２５ｃが組み込まれている。そ
して、図８を参照して、ネジ式ジャッキ２５ｃによって
短辺部材３ｃを上下させ、基板固定枠３Ｃを測定基板４
と共に回動軸３３ａ、３３ｂの回りに回動させて、図８
に一点鎖線で示すように、基板固定枠３Ｃに左下がりの
傾斜を与えることができ、また逆にネジ式ジャッキ２５
ｃによって短辺部材３ｃを上昇させ、基板固定枠３Ｃを
測定基板４と共に回動軸３３ａ、３３ｂの回りに回動さ
せて、図８に二点鎖線で示すように、基板固定枠３Ｃに
対し右下がりの傾斜を与えることができる。

【００３４】また基板固定枠３Ｃの上側の長辺部材３ｄ
の中間部の２か所の直下において、ヘッドプレート２に
設けられた凹部には実施例１で使用したネジ式ジャッキ
２５が組み込まれており、そのラチェット式レバー２６
がヘッドプレート２の外側まで延びている。そして、図
８を参照し、ラチェット式レバー２６によって、ネジ式
ジャッキ２５を作動させて短辺部材３ｄを上昇させ、一
点鎖線で示すように、基板固定枠３Ｃを測定基板４と共
に回動軸３３の回りに回動させてることによって測定基
板４の傾斜を調整することが可能となっている。すなわ
ち、実施例３の基板固定枠３Ｃは実施例１の場合の傾斜
方向と直交する方向に傾斜させることができる。

【００３５】以上、説明したように、本発明のプローブ
装置は測定基板が取り付けられる基板固定枠に回動軸を
設け、回動軸とはならない固定部材を昇降機構で上下さ
せ、基板固定枠に傾斜を調整して測定基板の傾きを補正
するものであり、これをウェーハの検査ラインで使用す
る場合には、 次のようなステップが導入されることに
なる。 Ａ．自動針合わせ機能を持たない手作業を要するプロー
ブ装置の場合 従来通り、ウェーハをプローブカードへ接近させて
位置合わせし、プローブ針の針圧を調整する。 針跡を観察してプローブカードとウェーハとの間に
傾きがある場合には、ネジ付きジャッキのラチェットレ
バーを操作し傾きを調整する。 Ｂ．自動針合わせ機能を持つプローブ装置の場合 従来通り、設置されているカメラやセンサーでプロ
ーブカードの傾斜を計測する。 計測結果から傾きの補正量を算出する。 補正量に合わせてネジ付きジャッキのラチェットレ
バーを操作し傾きを調整する。 図１６に示すように、、、を繰り返す。

【００３６】以上、本発明の実施例について説明した
が、勿論、本発明はこれらに限られることなく、本発明
の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。

【００３７】例えば実施例２においては、基板固定枠３
Ｂの対向する長辺部材３ａ、３ｂのそれぞれに回動軸２
１ａ、２１ｂを設け、短辺部材３ｃ側から見て、基板固
定枠３Ｂ（測定基板４）に左下がりと右下がりの傾斜を
与えるようにしたが、例えば長辺部材３ａと短辺部材３
ｃとに回動軸を設けるようにしてもよい。また、実施例
１、２、３においては、何れも基板固定枠３Ａ、３Ｂ、
３Ｃをネジ式ジャッキ２５で押し上げるようにしたが、
同じネジ式ジャッキ２５で基板固定枠３Ｂを引き上げる
ようにしてもよい。

【００３８】また、実施例１、２、３においては、何れ
も基板固定枠３Ａ、３Ｂ、３Ｃを傾斜させるためにネジ
式ジャッキ２５を使用したが、空気圧シリンダーのよう
な圧力シリンダー、ないしは空気圧力を使用してもよ
い。また、パンタグラフのような機構で上昇させてもよ
い。

【００３９】

【発明の効果】本発明のプローブ装置は以上に説明した
ような形態で実施され、 次に述べるような効果を奏す
る。

【００４０】請求項１のプローブ装置によれば、測定基
板の周囲を固定する基板固定部が、少なくとも測定基板
の一辺を固定する固定部材を通る周辺線または対向する
周辺を固定する固定部材それぞれの中間を結ぶ中間線を
回動の中心とする回動軸によって静止部の軸受に軸支さ
れているので、測定基板と共に基板固定部を回動軸の回
りに回動させて傾斜角度を修正することにより、測定基
板に取り付けられるプローブカードを水平面化させて、
ウェーハと接触させるプローブ針の針圧を均等化させる
ことができる。従って、ウェーハの電気特性を高精度で
測定することができて誤測定がなく、被測定体に傷をつ
けるようなことはない。また、針圧が不均等であること
によるプローブカードの劣化を防ぐことができる。

【００４１】請求項２のプローブ装置によれば、回動軸
の軸受を二つ割り軸受としているので、測定基板の周囲
を固定する基板固定部の複数の固定部材に回動軸が設け
られる場合に、一つの回動軸を回動の中心とし、他の回
動軸は二つ割り軸受を開放し固定部材を可動化させるこ
とができ、その逆の場合も可能である。

【００４２】請求項３のプローブ装置によれば、測定基
板が方形状であり、測定基板の直交する少なくとも二辺
を固定する固定部材に回動軸が設けられ、回動軸が二つ
割り軸受で軸支されているので、測定基板の縦方向と横
方向とで、測定基板の傾斜角度を調整することができ
る。

【００４３】請求項４のプローブ装置によれば、可動の
固定部材の昇降機構にネジ式ジャッキや圧力シリンダー
を使用しているので、精度の高い位置決めが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例1 の基板固定枠とその回動軸を示す平面
図である。

【図２】図1 における[ ２] ―[ ２] 線方向から見た部
分破断正面図である。

【図３】ネジ式ジャッキの断面図である。

【図４】実施例２の基板固定枠とその回動軸を示す平面
図である。

【図５】図４における[ ５] ―[ ５] 線方向から見た部
分破断正面図である。

【図６】二つ割り軸受を示す図であり、Ａは通常時、Ｂ
は二つ割り時である。

【図７】実施例３の基板固定枠とその回動軸を示す平面
図である。

【図８】図７における[ ８] ―[ ８] 線方向から見た部
分破断正面図である。

【図９】一般的なプローブ装置におけるプローブ室の概
略的な部分破断正面図である。

【図１０】同プローブ室の測定基板と基板固定枠を示す
平面図である。

【図１１】同なじく測定基板と基板固定枠を正面図であ
る。

【図１２】図９における[ １２] ―[ １２] 線方向から
見た平面図である。

【図１３】Ａは測定基板とウェーハとの位置関係が正常
である状態、Ｂはその状態で接触させた時の半導体装置
の電極パッドに残るプローブ針跡を示す図である。

【図１４】Ａは測定基板とウェーハとの位置関係が一方
へ傾いている状態、Ｂはその状態で接触させた時の半導
体装置の電極パッドに残るプローブ針跡を示す図であ
る。

【図１５】Ａは測定基板とウェーハとの位置関係が図１
４とは異なる方へ傾いている状態、Ｂはその状態で接触
させた時の半導体装置の電極パッドに残るプローブ針跡
を示す図である。

【図１６】本発明のプローブ装置が自動針合わせ機能を
有する場合に測定基板の傾きの補正を行う場合のフロー
を示す図である。

【符号の説明】

２……ヘッドプレート、３……基板固定枠、４……測定
基板、５……プローブカード、６……メインステージ、
２１……軸受、２２……二つ割り軸受、２５……ネジ式
ジャッキ、３１……回動軸。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｒ 31/28 Ｇ０１Ｒ 31/28 Ｋ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウェーハに形成された半導体装置の電気
   的特性を測定するためのプローブ針を備えたプローブカ
   ードが取り付けられる水平な測定基板を固定してなるプ
   ローブ装置において、 前記測定基板の周囲を固定する基板固定部が、少なくと
   も前記測定基板の一つの周辺を固定する固定部材を通る
   周辺線、または対向する周辺をそれぞれ固定する固定部
   材の中間を結ぶ中間線を回動の中心とする回動軸によっ
   て静止部の軸受に軸支されており、かつ前記回動軸とな
   らない固定部材を昇降機構によって上下させることによ
   り前記基板固定部が前記測定基板と共に前記軸心の回り
   に回動されることを特徴とするプローブ装置。
2. 【請求項２】 前記軸受が上半部を開放して前記回動軸
   を取り出し得る二つ割り軸受とされていることを特徴と
   する請求項１に記載のプローブ装置。
3. 【請求項３】 前記測定基板が方形状であり、前記測定
   基板の直交する少なくとも二辺を固定する前記固定部材
   に前記回動軸が設けられており、前記回動軸が前記二つ
   割り軸受によって軸支されていることを特徴とする請求
   項２に記載のプローブ装置。
4. 【請求項４】 前記昇降機構がジャッキまたは圧力シリ
   ンダ−であることを特徴とする請求項１に記載のプロー
   ブ装置。