JP2003168707A - プローブ装置 - Google Patents
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
- G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
- G01R31/2886—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
- G01R31/2887—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks involving moving the probe head or the IC under test; docking stations
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- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
- Measuring Leads Or Probes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 メインチャック６のオーバードライブ量が一
定であっても、プローブカード８からメインチャック６
に作用するコンタクト荷重が変動し一定の安定したコン
タクト荷重を確保することができない。 【解決手段】 本発明のプローブ装置２０は、オーバー
ドライブ時にプローブから載置台に作用するコンタクト
荷重によって生じる載置台の沈み込む量を介して所定の
コンタクト荷重を監視するコンタクト荷重監視装置１０
を設け、このコンタクト荷重監視装置１０は、メインチ
ャック２１の下面の中心における距離の変位量を沈み込
み量として測定する変位センサ１１を備えている。
定であっても、プローブカード８からメインチャック６
に作用するコンタクト荷重が変動し一定の安定したコン
タクト荷重を確保することができない。 【解決手段】 本発明のプローブ装置２０は、オーバー
ドライブ時にプローブから載置台に作用するコンタクト
荷重によって生じる載置台の沈み込む量を介して所定の
コンタクト荷重を監視するコンタクト荷重監視装置１０
を設け、このコンタクト荷重監視装置１０は、メインチ
ャック２１の下面の中心における距離の変位量を沈み込
み量として測定する変位センサ１１を備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プローブ装置に関
し、更に詳しくは、検査時に被検査体を載置する載置台
に作用するコンタクト荷重によって生じる載置台の沈み
込む量を介してコンタクト荷重を監視するプローブ装置
に関する。
し、更に詳しくは、検査時に被検査体を載置する載置台
に作用するコンタクト荷重によって生じる載置台の沈み
込む量を介してコンタクト荷重を監視するプローブ装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば半導体装置の検査工程では半導体
ウエハ（以下、単に「ウエハ」と称す。）の検査装置と
してプローブ装置が広く用いられている。プローブ装置
は、図２の（ａ）、（ｂ）に示すように、ローダ室１及
びプローバ室２を備え、ウエハ状態で半導体素子（以
下、「デバイス」と称す。）の電気的特性検査を行う。
ローダ室１は、複数（例えば、２５枚）のウエハＷが収
納されたカセットＣを載置するカセット載置部３と、カ
セット載置部３からウエハＷを一枚ずつ搬送するウエハ
搬送機構４と、ウエハ搬送機構４を介して搬送されるウ
エハＷのプリアライメントを行うプリアライメント機構
（以下、「サブチャック」と称す。）５とを備えてい
る。また、プローバ室２は、ＸＹテーブル、直線駆動機
構及びθ駆動機構を介してＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向に移動
する載置台（以下、「メインチャック」と称す。）６
と、メインチャック６と協働してウエハＷのアライメン
トを行うアライメント機構７と、メインチャックの上方
に配置されたプローブカード８と、プローブカード８と
テスタ間に介在するテストヘッドＴとを備えている。ま
た、プローブ装置は表示装置９を有し、この表示装置９
にプローブ装置の操作メニューや検査結果等を表示す
る。
ウエハ（以下、単に「ウエハ」と称す。）の検査装置と
してプローブ装置が広く用いられている。プローブ装置
は、図２の（ａ）、（ｂ）に示すように、ローダ室１及
びプローバ室２を備え、ウエハ状態で半導体素子（以
下、「デバイス」と称す。）の電気的特性検査を行う。
ローダ室１は、複数（例えば、２５枚）のウエハＷが収
納されたカセットＣを載置するカセット載置部３と、カ
セット載置部３からウエハＷを一枚ずつ搬送するウエハ
搬送機構４と、ウエハ搬送機構４を介して搬送されるウ
エハＷのプリアライメントを行うプリアライメント機構
（以下、「サブチャック」と称す。）５とを備えてい
る。また、プローバ室２は、ＸＹテーブル、直線駆動機
構及びθ駆動機構を介してＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向に移動
する載置台（以下、「メインチャック」と称す。）６
と、メインチャック６と協働してウエハＷのアライメン
トを行うアライメント機構７と、メインチャックの上方
に配置されたプローブカード８と、プローブカード８と
テスタ間に介在するテストヘッドＴとを備えている。ま
た、プローブ装置は表示装置９を有し、この表示装置９
にプローブ装置の操作メニューや検査結果等を表示す
る。
【０００３】プローバ室２内では、ウエハＷとプローブ
カード８のプローブ８Ａのアライメントを行った後、ウ
エハＷをメインチャック６を介してインデックス送り
し、メインチャック６を上昇させてウエハＷとプローブ
８Ａとを所定の針圧（コンタクト荷重）で接触させて所
定の電気的特性検査を行う。この際、プローブ８Ａはメ
インチャック６の一定のオーバードライブ量で略一定の
コンタクト荷重でウエハＷと電気的に接触していると見
なしている。
カード８のプローブ８Ａのアライメントを行った後、ウ
エハＷをメインチャック６を介してインデックス送り
し、メインチャック６を上昇させてウエハＷとプローブ
８Ａとを所定の針圧（コンタクト荷重）で接触させて所
定の電気的特性検査を行う。この際、プローブ８Ａはメ
インチャック６の一定のオーバードライブ量で略一定の
コンタクト荷重でウエハＷと電気的に接触していると見
なしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最近は
同時に測定するデバイス数（同測数）が増え、同測数が
例えば３２個等のように多くなってプローブカード８と
メインチャック６間のコンタクト荷重が２０ｋｇを超
え、しかもプローブカード８の使用による経時変化や高
温下で行われる加速度試験等の熱的影響によってプロー
ブカード８が膨張と収縮を繰り返しているため、メイン
チャック６のオーバードライブ量が一定であっても、プ
ローブカード８からメインチャック６に作用するコンタ
クト荷重が変動し一定の安定したコンタクト荷重を確保
することができないという課題があった。例えば、図３
はこの現象を模式的に示した図で、プローブカード８か
らメインチャック６にコンタクト荷重が作用すると、こ
の時のコンタクト荷重でメインチャック６はオーバード
ライブ時に図３の（ａ）に一点差線で示す本来の位置ま
で上昇せず、メインチャック６が同図の（ｂ）に示す実
線の位置まで僅かな距離δだけ沈み込み、本来必要とす
るコンタクト荷重を確保することができず、検査の信頼
性が低下するという課題があった。逆にメインチャック
６の沈み込み量を見込んだオーバードライブ量を設定す
ると、コンタクト荷重が過大になってプローブカード８
の寿命が短くなる虞がある。
同時に測定するデバイス数（同測数）が増え、同測数が
例えば３２個等のように多くなってプローブカード８と
メインチャック６間のコンタクト荷重が２０ｋｇを超
え、しかもプローブカード８の使用による経時変化や高
温下で行われる加速度試験等の熱的影響によってプロー
ブカード８が膨張と収縮を繰り返しているため、メイン
チャック６のオーバードライブ量が一定であっても、プ
ローブカード８からメインチャック６に作用するコンタ
クト荷重が変動し一定の安定したコンタクト荷重を確保
することができないという課題があった。例えば、図３
はこの現象を模式的に示した図で、プローブカード８か
らメインチャック６にコンタクト荷重が作用すると、こ
の時のコンタクト荷重でメインチャック６はオーバード
ライブ時に図３の（ａ）に一点差線で示す本来の位置ま
で上昇せず、メインチャック６が同図の（ｂ）に示す実
線の位置まで僅かな距離δだけ沈み込み、本来必要とす
るコンタクト荷重を確保することができず、検査の信頼
性が低下するという課題があった。逆にメインチャック
６の沈み込み量を見込んだオーバードライブ量を設定す
ると、コンタクト荷重が過大になってプローブカード８
の寿命が短くなる虞がある。
【０００５】また、本出願人は特開２００１−１１０８
５７において圧力センサを用いたプローブ方法及びプロ
ーブ装置を提案した。圧力センサを用いて荷重を測定す
る方法の場合には、圧力センサ自体の変形に基づいて圧
力を検出するセンサであることから圧力センサを載置台
の真下等の荷重の作用点近傍、即ち載置台と直線駆動機
構の間に圧力センサを設置するため、圧力センサ自体の
変形に伴い載置台の変位も大きくなるため、圧力センサ
自体の変形を含めた荷重の補正に時間を要するという課
題があった。
５７において圧力センサを用いたプローブ方法及びプロ
ーブ装置を提案した。圧力センサを用いて荷重を測定す
る方法の場合には、圧力センサ自体の変形に基づいて圧
力を検出するセンサであることから圧力センサを載置台
の真下等の荷重の作用点近傍、即ち載置台と直線駆動機
構の間に圧力センサを設置するため、圧力センサ自体の
変形に伴い載置台の変位も大きくなるため、圧力センサ
自体の変形を含めた荷重の補正に時間を要するという課
題があった。
【０００６】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、検査時のメインチャック（載置台）の沈み
込み量を介してコンタクト荷重を監視し、常に一定のコ
ンタクト荷重を確保することができ、信頼性の高い検査
を行うことができると共に、センサが変形することがな
く荷重を瞬時に補正することができるプローブ装置を提
供することを目的としている。
れたもので、検査時のメインチャック（載置台）の沈み
込み量を介してコンタクト荷重を監視し、常に一定のコ
ンタクト荷重を確保することができ、信頼性の高い検査
を行うことができると共に、センサが変形することがな
く荷重を瞬時に補正することができるプローブ装置を提
供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
のプローブ装置は、被検査体を載置するＸ、Ｙ、Ｚ及び
θ方向へ移動可能な載置台と、この載置台の上方に配置
されたプローブカードとを備え、制御装置の制御下で上
記載置台をオーバードライブさせて上記被検査体と上記
プローブカードのプローブを所定のコンタクト荷重で接
触させて上記被検査体の電気的特性検査を行うプローブ
装置において、オーバードライブ時に上記プローブから
上記載置台に作用するコンタクト荷重によって生じる上
記載置台の沈み込む量を介して上記所定のコンタクト荷
重を監視するコンタクト荷重監視装置を設け、上記コン
タクト荷重監視装置は、上記載置台の下面側の基準面に
おける距離の変位量を上記沈み込み量として測定する変
位センサを少なくとも一つ備えたことを特徴とするもの
である。
のプローブ装置は、被検査体を載置するＸ、Ｙ、Ｚ及び
θ方向へ移動可能な載置台と、この載置台の上方に配置
されたプローブカードとを備え、制御装置の制御下で上
記載置台をオーバードライブさせて上記被検査体と上記
プローブカードのプローブを所定のコンタクト荷重で接
触させて上記被検査体の電気的特性検査を行うプローブ
装置において、オーバードライブ時に上記プローブから
上記載置台に作用するコンタクト荷重によって生じる上
記載置台の沈み込む量を介して上記所定のコンタクト荷
重を監視するコンタクト荷重監視装置を設け、上記コン
タクト荷重監視装置は、上記載置台の下面側の基準面に
おける距離の変位量を上記沈み込み量として測定する変
位センサを少なくとも一つ備えたことを特徴とするもの
である。
【０００８】また、本発明の請求項２に記載のプローブ
装置は、請求項１に記載の発明において、上記制御装置
は、上記変位センサの測定結果に基づいて上記所定のコ
ンタクト荷重を監視することを特徴とするものである。
装置は、請求項１に記載の発明において、上記制御装置
は、上記変位センサの測定結果に基づいて上記所定のコ
ンタクト荷重を監視することを特徴とするものである。
【０００９】また、本発明の請求項３に記載のプローブ
装置は、請求項１または請求項２に記載の発明におい
て、上記変位センサを上記載置台下面の中心及び／また
中心を囲む複数箇所に対応させて設けたことを特徴とす
るものである。
装置は、請求項１または請求項２に記載の発明におい
て、上記変位センサを上記載置台下面の中心及び／また
中心を囲む複数箇所に対応させて設けたことを特徴とす
るものである。
【００１０】また、本発明の請求項４に記載のプローブ
装置は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発
明において、上記変位センサとして非接触式若しくは接
触式のアナログ出力式変位センサまたは非接触式若しく
は接触式のデジタル出力式変位センサを設けたことを特
徴とするものである。
装置は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発
明において、上記変位センサとして非接触式若しくは接
触式のアナログ出力式変位センサまたは非接触式若しく
は接触式のデジタル出力式変位センサを設けたことを特
徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図１に示す実施形態に基づ
いて本発明を説明する。本実施形態のプローブ装置２０
は、図１に示すように、検査時のプローブカードからの
コンタクト荷重を監視するコンタクト荷重監視装置１０
を備えている。まず、本実施形態のプローブ装置１０に
ついて説明する。本実施形態のプローブ装置１０は、例
えば図１に示すように、ウエハＷを載置するＸ、Ｙ、Ｚ
及びθ方向へ移動可能な載置台（メインチャック）２１
と、このメインチャック２１の上方に配置されたプロー
ブカード２２と、プローブカード２２のプローブ２２Ａ
とメインチャック２１上のウエハＷを位置決めする従来
公知のアライメント機構（図示せず）とを備え、制御装
置２３の制御下でアライメント後のメインチャック２１
を移動させてウエハＷをプローブ２２Ａとを接触させて
ウエハＷの電気的特性検査を行う。
いて本発明を説明する。本実施形態のプローブ装置２０
は、図１に示すように、検査時のプローブカードからの
コンタクト荷重を監視するコンタクト荷重監視装置１０
を備えている。まず、本実施形態のプローブ装置１０に
ついて説明する。本実施形態のプローブ装置１０は、例
えば図１に示すように、ウエハＷを載置するＸ、Ｙ、Ｚ
及びθ方向へ移動可能な載置台（メインチャック）２１
と、このメインチャック２１の上方に配置されたプロー
ブカード２２と、プローブカード２２のプローブ２２Ａ
とメインチャック２１上のウエハＷを位置決めする従来
公知のアライメント機構（図示せず）とを備え、制御装
置２３の制御下でアライメント後のメインチャック２１
を移動させてウエハＷをプローブ２２Ａとを接触させて
ウエハＷの電気的特性検査を行う。
【００１２】上記メインチャック２１はＸＹステージ
（図示せず）上に配設され、ＸＹステージを介してＸ、
Ｙ方向へ移動する。ＸＹステージ上には例えばボールネ
ジ等からなる直線駆動機構（図示せず）が設けられ、こ
の直線駆動機構を介してメインチャック２１が上下方向
（Ｚ方向）に昇降する。直線駆動機構は例えばメインチ
ャック２１を支持する支持体２１Ａに内蔵され、この支
持体２１Ａはベアリング２４を介して収納体２５内に昇
降可能に収納されている。従って、メインチャック２１
は支持体２１Ａの下面に接触した直線駆動機構（図示せ
ず）を介して収納体２５内で上下方向（Ｚ方向）に昇降
する。
（図示せず）上に配設され、ＸＹステージを介してＸ、
Ｙ方向へ移動する。ＸＹステージ上には例えばボールネ
ジ等からなる直線駆動機構（図示せず）が設けられ、こ
の直線駆動機構を介してメインチャック２１が上下方向
（Ｚ方向）に昇降する。直線駆動機構は例えばメインチ
ャック２１を支持する支持体２１Ａに内蔵され、この支
持体２１Ａはベアリング２４を介して収納体２５内に昇
降可能に収納されている。従って、メインチャック２１
は支持体２１Ａの下面に接触した直線駆動機構（図示せ
ず）を介して収納体２５内で上下方向（Ｚ方向）に昇降
する。
【００１３】而して、上記コンタクト荷重監視装置１０
は、図１に示すように、支持体２１Ａの下面までの距離
の変位量をメインチャック２１の沈み込み量として測定
する変位センサ１１を備え、検査時のメインチャック２
１へのコンタクト荷重によって生じるメインチャック２
１の沈み込む量を監視するように構成されている。変位
センサ１１としては、例えば従来公知のアナログ出力式
変位センサまたはデジタル出力式変位センサを用いるこ
とができる。アナログ出力式センサとして例えば静電容
量式変位センサ、渦電流式変位センサ等を用いることが
でき、デジタル出力式変位センサとして例えばレーザ干
渉式変位センサ等を用いることができる。また、変位セ
ンサ１１としてはこれらの非接触式センサに制限される
ものではなく、接触式センサであっても良い。本実施形
態では変位センサ１１は図１に示すように支持体２１Ａ
の真下に配設され、支持体２１Ａの下端面をメインチャ
ック２１の下面側の基準面として利用している。従っ
て、上記メインチャック２１へコンタクト荷重が作用す
ると、変位センサ１１が支持体２１Ａを介してメインチ
ャック２１の沈み込み量を検出することができる。
は、図１に示すように、支持体２１Ａの下面までの距離
の変位量をメインチャック２１の沈み込み量として測定
する変位センサ１１を備え、検査時のメインチャック２
１へのコンタクト荷重によって生じるメインチャック２
１の沈み込む量を監視するように構成されている。変位
センサ１１としては、例えば従来公知のアナログ出力式
変位センサまたはデジタル出力式変位センサを用いるこ
とができる。アナログ出力式センサとして例えば静電容
量式変位センサ、渦電流式変位センサ等を用いることが
でき、デジタル出力式変位センサとして例えばレーザ干
渉式変位センサ等を用いることができる。また、変位セ
ンサ１１としてはこれらの非接触式センサに制限される
ものではなく、接触式センサであっても良い。本実施形
態では変位センサ１１は図１に示すように支持体２１Ａ
の真下に配設され、支持体２１Ａの下端面をメインチャ
ック２１の下面側の基準面として利用している。従っ
て、上記メインチャック２１へコンタクト荷重が作用す
ると、変位センサ１１が支持体２１Ａを介してメインチ
ャック２１の沈み込み量を検出することができる。
【００１４】そこで、予め種々の荷重をメインチャック
２１の複数箇所に順次加え、それぞれの位置の荷重と沈
み込み量を変位センサ１１によって支持体２１Ａの下端
面における距離の変位量としてそれぞれ測定する。そし
て、複数箇所の荷重位置とそれぞれの位置のコンタクト
荷重と変位センサ１１の変位量の相関関係を求め、この
相関関係に基づいて相関テーブルを作成する。この相関
テーブルを制御装置２３の記憶部に格納しておき、変位
センサ１１を介して検出した変位量を相関テーブルにお
いて比較してコンタクト荷重を割り出し、直線駆動機構
に反映させる。また、この時のコンタクト荷重等を表示
装置（図２参照）に表示する。一方、予め、検査すべき
ウエハＷに対して設計上規定された設計オーバードライ
ブ量を検査時のオーバードライブ量の目安として制御装
置２３に設定すると共に、このウエハＷの設計上規定さ
れた設計コンタクト荷重を所定のコンタクト荷重として
制御装置２３に登録する。
２１の複数箇所に順次加え、それぞれの位置の荷重と沈
み込み量を変位センサ１１によって支持体２１Ａの下端
面における距離の変位量としてそれぞれ測定する。そし
て、複数箇所の荷重位置とそれぞれの位置のコンタクト
荷重と変位センサ１１の変位量の相関関係を求め、この
相関関係に基づいて相関テーブルを作成する。この相関
テーブルを制御装置２３の記憶部に格納しておき、変位
センサ１１を介して検出した変位量を相関テーブルにお
いて比較してコンタクト荷重を割り出し、直線駆動機構
に反映させる。また、この時のコンタクト荷重等を表示
装置（図２参照）に表示する。一方、予め、検査すべき
ウエハＷに対して設計上規定された設計オーバードライ
ブ量を検査時のオーバードライブ量の目安として制御装
置２３に設定すると共に、このウエハＷの設計上規定さ
れた設計コンタクト荷重を所定のコンタクト荷重として
制御装置２３に登録する。
【００１５】従って、このウエハＷの検査を行う時に、
メインチャック２１が設計オーバードライブ量に基づい
てオーバードライブし、プローブカード２２のプローブ
２２Ａからメインチャック２１上のウエハＷにコンタク
ト荷重が作用すると、メインチャック２１が沈み、この
沈み込み量を変位センサ１１が変位量として検出し、制
御装置２３では上記相関テーブルに基づいてこの検出値
をこの検出値に対応するコンタクト荷重を換算値として
割り出す。更に、制御装置２３はこの換算値と設計コン
タクト荷重とを比較する。そして、メインチャック２１
が設計オーバードライブ量に見合った距離をオーバード
ライブしてもその時の換算値が設計コンタクト荷重に満
たない時にはメインチャック２１は制御装置２３を介し
てオーバードライブを継続し、換算値が設計コンタクト
荷重に達した時点で直線駆動機構が制御装置２３を介し
て停止し、この状態でメインチャック２１上のウエハＷ
の検査を実施する。従って、メインチャック２１は制御
装置２３を介して常に一定のコンタクト荷重（設計コン
タクト荷重）でウエハＷ内の各デバイスの検査を行うこ
とができる。
メインチャック２１が設計オーバードライブ量に基づい
てオーバードライブし、プローブカード２２のプローブ
２２Ａからメインチャック２１上のウエハＷにコンタク
ト荷重が作用すると、メインチャック２１が沈み、この
沈み込み量を変位センサ１１が変位量として検出し、制
御装置２３では上記相関テーブルに基づいてこの検出値
をこの検出値に対応するコンタクト荷重を換算値として
割り出す。更に、制御装置２３はこの換算値と設計コン
タクト荷重とを比較する。そして、メインチャック２１
が設計オーバードライブ量に見合った距離をオーバード
ライブしてもその時の換算値が設計コンタクト荷重に満
たない時にはメインチャック２１は制御装置２３を介し
てオーバードライブを継続し、換算値が設計コンタクト
荷重に達した時点で直線駆動機構が制御装置２３を介し
て停止し、この状態でメインチャック２１上のウエハＷ
の検査を実施する。従って、メインチャック２１は制御
装置２３を介して常に一定のコンタクト荷重（設計コン
タクト荷重）でウエハＷ内の各デバイスの検査を行うこ
とができる。
【００１６】次に、上記コンタクト荷重監視装置１０を
適用したプローブ装置２０の動作について説明する。予
め、ウエハＷの設計オーバードライブ量及び設計コンタ
クト荷重を制御装置２３に登録する。然る後、検査を開
始すると、制御装置２３の制御下でローダ室内のウエハ
Ｗ搬送機構（図示せず）を介してメインチャック２１上
にウエハＷを載置した後、メインチャック２１が駆動
し、アライメント機構（図示せず）を介してＸ、Ｙ及び
θ方向に移動してウエハＷとプローブ２２Ａの位置合わ
せを行う。
適用したプローブ装置２０の動作について説明する。予
め、ウエハＷの設計オーバードライブ量及び設計コンタ
クト荷重を制御装置２３に登録する。然る後、検査を開
始すると、制御装置２３の制御下でローダ室内のウエハ
Ｗ搬送機構（図示せず）を介してメインチャック２１上
にウエハＷを載置した後、メインチャック２１が駆動
し、アライメント機構（図示せず）を介してＸ、Ｙ及び
θ方向に移動してウエハＷとプローブ２２Ａの位置合わ
せを行う。
【００１７】次いで、メインチャック２１は検査の初期
位置へ移動する。メインチャック２１の最初のデバイス
がプローブ２２Ａの真下の検査位置まで移動した後、制
御装置２３の制御下で直線駆動機構が駆動し、メインチ
ャック２１が支持体２１Ａを介して収納体２５内で上昇
し、メインチャック２１上のウエハＷとプローブカード
２２のプローブ２２Ａが接触した後、更に設計オーバー
ドライブ量に基づいてメインチャック２１がオーバード
ライブして設計コンタクト荷重が得られる位置（図１の
一点鎖線で示す位置）まで上昇しようとする。しかしな
がら、この時メインチャック２２はコンタクト荷重を図
１の白抜き矢印方向に受け、図１の一点鎖線で示す位置
から同図に実線で示す位置まで沈み込み、設計オーバー
ドライブ量に見合った距離だけ上昇しても設計コンタク
ト荷重を確保することができない。
位置へ移動する。メインチャック２１の最初のデバイス
がプローブ２２Ａの真下の検査位置まで移動した後、制
御装置２３の制御下で直線駆動機構が駆動し、メインチ
ャック２１が支持体２１Ａを介して収納体２５内で上昇
し、メインチャック２１上のウエハＷとプローブカード
２２のプローブ２２Ａが接触した後、更に設計オーバー
ドライブ量に基づいてメインチャック２１がオーバード
ライブして設計コンタクト荷重が得られる位置（図１の
一点鎖線で示す位置）まで上昇しようとする。しかしな
がら、この時メインチャック２２はコンタクト荷重を図
１の白抜き矢印方向に受け、図１の一点鎖線で示す位置
から同図に実線で示す位置まで沈み込み、設計オーバー
ドライブ量に見合った距離だけ上昇しても設計コンタク
ト荷重を確保することができない。
【００１８】そこで、コンタクト荷重監視装置１０が設
計コンタクト荷重を確保しているか否かを監視する。即
ち、メインチャック２１が制御装置２３を介してオーバ
ードライブし、プローブ２２Ａからメインチャック２２
に作用するコンタクト荷重によりメインチャック２１が
僅かずつ沈み込み、この時の沈み込み量を変位センサ１
１が支持体２１Ａの下端面における距離の変位量を検出
する。変位センサ１１は検出信号を検出値として制御装
置２３へ逐次出力する。制御装置２３は相関テーブルに
基づいてこの検出値をそれに対応するコンタクト荷重に
換算し、この換算値と設計コンタクト荷重を比較する。
メインチャック２１が設計オーバードライブ量だけ上昇
して図１に実線で示す位置にあってコンタクト荷重が設
計コンタクト荷重に満たない時にはメインチャック２１
は引き続き制御装置２３を介して図１に一点鎖線で示す
位置まで上昇し、変位センサ１１の検出値に基づく換算
値が設計コンタクト荷重に達した時点で制御装置２３が
停止信号を出力してメインチャック２１を停止させ、こ
の状態でメインチャック２１上のウエハＷの検査を実施
する。検査後メインチャック２１が直線駆動機構を介し
て下降し、以下同様にしてインデックス送りを行ってウ
エハＷ内の全てのデバイスを常に一定のコンタクト荷
重、即ち設計コンタクト荷重で所定の検査を実施する。
計コンタクト荷重を確保しているか否かを監視する。即
ち、メインチャック２１が制御装置２３を介してオーバ
ードライブし、プローブ２２Ａからメインチャック２２
に作用するコンタクト荷重によりメインチャック２１が
僅かずつ沈み込み、この時の沈み込み量を変位センサ１
１が支持体２１Ａの下端面における距離の変位量を検出
する。変位センサ１１は検出信号を検出値として制御装
置２３へ逐次出力する。制御装置２３は相関テーブルに
基づいてこの検出値をそれに対応するコンタクト荷重に
換算し、この換算値と設計コンタクト荷重を比較する。
メインチャック２１が設計オーバードライブ量だけ上昇
して図１に実線で示す位置にあってコンタクト荷重が設
計コンタクト荷重に満たない時にはメインチャック２１
は引き続き制御装置２３を介して図１に一点鎖線で示す
位置まで上昇し、変位センサ１１の検出値に基づく換算
値が設計コンタクト荷重に達した時点で制御装置２３が
停止信号を出力してメインチャック２１を停止させ、こ
の状態でメインチャック２１上のウエハＷの検査を実施
する。検査後メインチャック２１が直線駆動機構を介し
て下降し、以下同様にしてインデックス送りを行ってウ
エハＷ内の全てのデバイスを常に一定のコンタクト荷
重、即ち設計コンタクト荷重で所定の検査を実施する。
【００１９】従って、デバイスの同測数が増えてコンタ
クト荷重が大きくなったり、プローブカード２２の使用
による経時変化や高温下で行われる加速度試験等の熱的
影響によって膨張と収縮を繰り返すことがあっても、常
に一定の設計コンタクト荷重で所定の検査を実施するこ
とができ、信頼性の高い検査を行うことができる。
クト荷重が大きくなったり、プローブカード２２の使用
による経時変化や高温下で行われる加速度試験等の熱的
影響によって膨張と収縮を繰り返すことがあっても、常
に一定の設計コンタクト荷重で所定の検査を実施するこ
とができ、信頼性の高い検査を行うことができる。
【００２０】以上説明したように本実施形態によれば、
オーバードライブ時にメインチャック２１を支持する支
持体２１Ａの下端面における距離の変位量をその下方に
設けた変位センサ１１を介してメインチャック２１の沈
み込み量として測定するコンタクト荷重監視装置１０を
設けたため、オーバードライブ時のメインチャック２１
の沈み込み量を常に正確に監視することができる。ま
た、変位センサ１１の測定結果に基づいて設計コンタク
ト荷重を監視する制御装置２３を設けたため、常に一定
のコンタクト荷重（設計コンタクト荷重）を確保し、信
頼性の高い検査を行うことができ、しかも最適なコンタ
クト荷重で検査を行うためプローブカード２２の寿命を
延ばすことができる。更に、変位センサ１１として非接
触式若しくは接触式のアナログ出力式変位センサまたは
非接触式若しくは接触式のデジタル出力式変位センサを
設けることにより、変位センサ１１が変形することがな
く荷重を瞬時に補正することができ、しかも設計コンタ
クト荷重を高精度に把握することができる。る
オーバードライブ時にメインチャック２１を支持する支
持体２１Ａの下端面における距離の変位量をその下方に
設けた変位センサ１１を介してメインチャック２１の沈
み込み量として測定するコンタクト荷重監視装置１０を
設けたため、オーバードライブ時のメインチャック２１
の沈み込み量を常に正確に監視することができる。ま
た、変位センサ１１の測定結果に基づいて設計コンタク
ト荷重を監視する制御装置２３を設けたため、常に一定
のコンタクト荷重（設計コンタクト荷重）を確保し、信
頼性の高い検査を行うことができ、しかも最適なコンタ
クト荷重で検査を行うためプローブカード２２の寿命を
延ばすことができる。更に、変位センサ１１として非接
触式若しくは接触式のアナログ出力式変位センサまたは
非接触式若しくは接触式のデジタル出力式変位センサを
設けることにより、変位センサ１１が変形することがな
く荷重を瞬時に補正することができ、しかも設計コンタ
クト荷重を高精度に把握することができる。る
【００２１】尚、上記実施形態ではメインチャック２１
の下面側の基準面としてメインチャック２１を支持する
支持体２１Ａの下端面の中心を利用してメインチャック
２１の沈み込み量を測定する場合について説明したが、
支持体２１Ａの下端面の中心を囲む複数箇所に対応する
位置に複数の変位センサを設け、これらの変位センサに
よって支持体２１Ａの下端面の中心を囲む位置でメイン
チャック２１の沈み込み量を測定するようにしても良
い。この場合、複数の変位センサは中心からそれぞれ等
距離離れていることが好ましい。支持体２１Ａの下端面
以外の平坦面、メインチャック２１の中心以外に位置す
る平坦面を利用してメインチャック２１の沈み込み量を
測定するコンタクト荷重監視装置も本発明に包含され
る。また、上記実施形態ではウエハＷの検査を行うプロ
ーブ装置２０にコンタクト荷重監視装置１０を設けた場
合について説明したが、ウエハＷ以外のＬＣＤ用基板等
の被検査体に広く適用することができる。
の下面側の基準面としてメインチャック２１を支持する
支持体２１Ａの下端面の中心を利用してメインチャック
２１の沈み込み量を測定する場合について説明したが、
支持体２１Ａの下端面の中心を囲む複数箇所に対応する
位置に複数の変位センサを設け、これらの変位センサに
よって支持体２１Ａの下端面の中心を囲む位置でメイン
チャック２１の沈み込み量を測定するようにしても良
い。この場合、複数の変位センサは中心からそれぞれ等
距離離れていることが好ましい。支持体２１Ａの下端面
以外の平坦面、メインチャック２１の中心以外に位置す
る平坦面を利用してメインチャック２１の沈み込み量を
測定するコンタクト荷重監視装置も本発明に包含され
る。また、上記実施形態ではウエハＷの検査を行うプロ
ーブ装置２０にコンタクト荷重監視装置１０を設けた場
合について説明したが、ウエハＷ以外のＬＣＤ用基板等
の被検査体に広く適用することができる。
【００２２】
【発明の効果】本発明の請求項１〜請求項４に記載の発
明によれば、検査時のメインチャック（載置台）の沈み
込み量を介してコンタクト荷重を監視し、常に一定のコ
ンタクト荷重を確保することができ、信頼性の高い検査
を行うことができると共に、センサが変形することがな
く荷重を瞬時に補正することができるプローブ装置を提
供することができる。
明によれば、検査時のメインチャック（載置台）の沈み
込み量を介してコンタクト荷重を監視し、常に一定のコ
ンタクト荷重を確保することができ、信頼性の高い検査
を行うことができると共に、センサが変形することがな
く荷重を瞬時に補正することができるプローブ装置を提
供することができる。
【図１】本発明のプローブ装置の一実施形態の要部の断
面を示す模式図である。
面を示す模式図である。
【図２】プローブ装置の一例を示す図で、（ａ）はその
要部を破断して示す部分破断図、（ｂ）はその平面図で
ある。
要部を破断して示す部分破断図、（ｂ）はその平面図で
ある。
【図３】図２に示すプローブ装置のプローブとウエハの
電気的な接触状態を説明するための説明図である。
電気的な接触状態を説明するための説明図である。
１０ コンタクト荷重監視装置
１１ 変位センサ
２０ プローブ装置
２１ メインチャック（載置台）
２２ プローブカード
２２Ａ プローブ
２３ 制御装置
Ｗ ウエハＷ（被検査体）
Claims (4)
- 【請求項１】 被検査体を載置するＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方
向へ移動可能な載置台と、この載置台の上方に配置され
たプローブカードとを備え、制御装置の制御下で上記載
置台をオーバードライブさせて上記被検査体と上記プロ
ーブカードのプローブを所定のコンタクト荷重で接触さ
せて上記被検査体の電気的特性検査を行うプローブ装置
において、オーバードライブ時に上記プローブから上記
載置台に作用するコンタクト荷重によって生じる上記載
置台の沈み込む量を介して上記所定のコンタクト荷重を
監視するコンタクト荷重監視装置を設け、上記コンタク
ト荷重監視装置は、上記載置台の下面側の基準面におけ
る距離の変位量を上記沈み込み量として測定する変位セ
ンサを少なくとも一つ備えたことを特徴とするプローブ
装置。 - 【請求項２】 上記制御装置は、上記変位センサの測定
結果に基づいて上記所定のコンタクト荷重を監視するこ
とを特徴とする請求項１に記載のプローブ装置。 - 【請求項３】 上記変位センサを上記載置台下面の中心
及び／また中心を囲む複数箇所に対応させて設けたこと
を特徴とする請求項１または請求項２に記載のプローブ
装置。 - 【請求項４】 上記変位センサとして非接触式若しくは
接触式のアナログ出力式変位センサまたは非接触式若し
くは接触式のデジタル出力式変位センサを設けたことを
特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の
プローブ装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001367266A JP2003168707A (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | プローブ装置 |
| CN02813785XA CN100407390C (zh) | 2001-11-30 | 2002-11-12 | 探测器装置和探测器测试方法 |
| US10/496,007 US7235984B2 (en) | 2001-11-30 | 2002-11-12 | Probe device and probe method |
| KR1020047008063A KR100562845B1 (ko) | 2001-11-30 | 2002-11-12 | 프로브 장치 및 프로브 방법 |
| PCT/JP2002/011792 WO2003049179A1 (fr) | 2001-11-30 | 2002-11-12 | Sonde et procede associe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001367266A JP2003168707A (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | プローブ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003168707A true JP2003168707A (ja) | 2003-06-13 |
| JP2003168707A5 JP2003168707A5 (ja) | 2005-06-09 |
Family
ID=19177041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001367266A Pending JP2003168707A (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | プローブ装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2003168707A (ja) |
| KR (1) | KR100562845B1 (ja) |
| CN (1) | CN100407390C (ja) |
| WO (1) | WO2003049179A1 (ja) |
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| JP2007324189A (ja) * | 2006-05-30 | 2007-12-13 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | プローバ及びプロービング方法 |
| US7688096B2 (en) | 2004-08-02 | 2010-03-30 | Tokyo Electron Limited | Contact load measuring apparatus and inspecting apparatus |
| US8130004B2 (en) | 2008-05-15 | 2012-03-06 | Tokyo Electron Limited | Probe apparatus and method for correcting contact position by adjusting overdriving amount |
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| US7372250B2 (en) * | 2003-02-20 | 2008-05-13 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for determining a position of a substrate relative to a support stage |
| EP1628132B1 (en) * | 2004-08-17 | 2015-01-07 | Sensirion Holding AG | Method and device for calibrating sensors |
| JP2008243861A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-09 | Tokyo Electron Ltd | 検査装置及び検査方法 |
| JP2008246628A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Disco Abrasive Syst Ltd | チャックテーブル機構 |
| US20080289973A1 (en) * | 2007-05-24 | 2008-11-27 | Macleod Ronald R | Apparatus, systems and methods for tracking drug administration |
| JP4999615B2 (ja) * | 2007-08-31 | 2012-08-15 | 東京エレクトロン株式会社 | 検査装置及び検査方法 |
| JP2009130114A (ja) * | 2007-11-22 | 2009-06-11 | Tokyo Electron Ltd | 検査装置 |
| KR100936631B1 (ko) | 2007-11-22 | 2010-01-14 | 주식회사 쎄믹스 | 웨이퍼 프로버의 ｚ축 위치 제어 장치 및 방법 |
| JP5071131B2 (ja) * | 2008-01-31 | 2012-11-14 | 東京エレクトロン株式会社 | プローブ装置 |
| CN101685133B (zh) * | 2008-09-27 | 2011-12-07 | 京元电子股份有限公司 | 集成电路元件测试设备及其测试方法 |
| JP5381118B2 (ja) * | 2009-01-21 | 2014-01-08 | 東京エレクトロン株式会社 | プローブ装置 |
| EP2259027B1 (en) * | 2009-06-04 | 2012-12-05 | Sensirion AG | Method and apparatus for processing individual sensor devices |
| EP2418503B1 (en) | 2010-07-14 | 2013-07-03 | Sensirion AG | Needle head |
| JP5529769B2 (ja) * | 2011-01-13 | 2014-06-25 | 東京エレクトロン株式会社 | プローブカードの熱的安定化方法及び検査装置 |
| CN105755339A (zh) * | 2016-02-21 | 2016-07-13 | 南阳理工学院 | 一种变形镁合金材料及其制备方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4322977A (en) * | 1980-05-27 | 1982-04-06 | The Bendix Corporation | Pressure measuring system |
| FR2617600B1 (fr) * | 1987-06-30 | 1989-12-08 | Inst Francais Du Petrole | Dispositif et methode de mesure des deformations d'un echantillon |
| US4923302A (en) * | 1989-02-02 | 1990-05-08 | Litton Systems, Inc. | Method and apparatus for calibrating deformable mirrors having replaceable actuators |
| US6140828A (en) * | 1997-05-08 | 2000-10-31 | Tokyo Electron Limited | Prober and probe method |
| JP2000260852A (ja) | 1999-03-11 | 2000-09-22 | Tokyo Electron Ltd | 検査ステージ及び検査装置 |
| US7009415B2 (en) * | 1999-10-06 | 2006-03-07 | Tokyo Electron Limited | Probing method and probing apparatus |
| JP2001110857A (ja) * | 1999-10-06 | 2001-04-20 | Tokyo Electron Ltd | プローブ方法及びプローブ装置 |
| JP4218816B2 (ja) | 2000-02-15 | 2009-02-04 | 東京エレクトロン株式会社 | 針荷重測定方法、検査方法及び検査装置 |
| US6747462B2 (en) * | 2002-03-18 | 2004-06-08 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Method and system for determining position of a body |
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-
2001
- 2001-11-30 JP JP2001367266A patent/JP2003168707A/ja active Pending
-
2002
- 2002-11-12 KR KR1020047008063A patent/KR100562845B1/ko active IP Right Grant
- 2002-11-12 US US10/496,007 patent/US7235984B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-11-12 CN CN02813785XA patent/CN100407390C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2002-11-12 WO PCT/JP2002/011792 patent/WO2003049179A1/ja active Application Filing
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| JP2007324189A (ja) * | 2006-05-30 | 2007-12-13 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | プローバ及びプロービング方法 |
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Also Published As
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| CN100407390C (zh) | 2008-07-30 |
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