JP2013536938A - モジュール式プローバおよびこのプローバの運転方法 - Google Patents

Abstract

電子的な半導体構成要素を検査および試験するためのプローバは少なくとも二つの検査ユニット９、１０を具備し、この検査ユニットはそれぞれチャック１８と探触子２６と位置決めユニット２３を装備し、検査ユニットにそれぞれ機械制御装置５、６とプロセス制御装置３、４が付設されている。プローバはさらに、少なくとも一つの検査ユニット９、１０に手動で積み込むために積み込み装置１６と、両検査ユニット９、１０に自動で積み込むための装入ユニット１１と、ユーザインタフェース７、８と、プロセス制御装置３、４および／または機械制御装置５、６と装入ユニット１１を制御するためのモジュール制御装置２を具備している。プローバの切り換え装置１によって、ユーザインタフェース７、８がプロセス制御装置３、４の少なくとも一つまたはモジュール制御装置２に選択的に接続可能である。プローバを選択的に全自動運転または半自動運転するための方法は特に、検査ユニット９、１０に積み込むための方式によって定められている。

Description

本発明は、電子的な半導体構成要素を検査および試験するための検査ステーションに関する。この検査ステーションは一般的にプローバ（Ｐｒｏｂｅｒ）と呼ばれる。本発明は特に、検査すべき半導体構成要素が共通の一つの取扱操作スシテムによって少なくとも２つのプローブ収容部に供給可能であり、かつ検査方法につながる少なくとも若干のステップを自動化して実施可能である、このようなプローバに関する。

本発明は同様に、少なくとも部分的に自動化した検査方法を、このようなプローバによって実施するための方法に関する。

電子的な構成要素を測定するために、例えば機能検査または劣化検査のために、構成要素の前面上の接触アイランドが接触チップを用いて接触させられ、試験装置に電気的に接続される。この試験装置によって、個々の構成要素の特性が測定される。接触チップを介して、適当な信号が供給されおよび／または読み取られる。

これにより、プローバでは、いろいろな電子的な半導体構成要素がその電気特性を検査されるかまたは専用の試験を受けさせられる。その際、構成要素はいろいろな製作段階および集積段階にある。例えば半導体チップ、ハイブリッド構成要素、マイクロ機械的構成要素、マイクロ光学的構成要素等の試験が行われる。この構成要素は複合ウェハ内にあるかまたはばらばらにされているかまたは多少複雑な回路内に既に集積されている。時として、例えば開発中、いろいろな形状および寸法を有する個々の破片が存在する。この破片はその試験課題に基づいて、しかも開発に結びついた特別な試験課題に基づいて完全に手動で検査しなければならない。検査すべき電子的な半導体構成要素は総括して試験基板と呼ばれる。

試験基板の開発および製造のために一般的に、いろいろな製造段階でいろいろな試験および検査を行う必要がある。そのために周知のごとくプローバが使用される。このプローバは実質的に試験基板を収容するための表面を有するチャックを備えている。このチャックは多くの場合Ｘ方向とＹ方向に移動可能である。プローバはさらに、試験基板を電気的に接触させるために、プローブとも呼ばれる探触子を有する探触子ホルダを備えている。電気的な接触を行うために、チャックの収容平面が設けられた平面として常に定められるＸ−Ｙ平面内での移動可能性のほかに、探触子と試験基板との間のＺ方向の相対運動が必要である。必要なＺ方向の運動はほとんどの場合、探触子ホルダの位置決め装置と関連してチャックによって実現可能である。

チャックおよび／または探触子および／または探触子ホルダを動かすためのいろいろな位置決め装置と、それによって行われるいろいろな運動過程が知られている。この運動過程によって、探触子および／または試験基板の位置決めのためおよび探触子による接触のために必要な相対運動を行うことができる。集積密度が高まるにつれて、そしてそれに伴い接触面の大きさが最小化されるにつれて、探触子と試験基板の位置決め精度に対する要求がますます高まる。特に、複合ウェハ内に配置されているかまたはチャック上にばらばらにして格子状に配置されている多数の試験基板の個々の位置に順々にアクセスしなればならないときに、上記の位置決め精度の要求が高まる。そのために、ウェハまたは個々の試験基板は、その格子がチャックまたは探触子のＸ方向とＹ方向の運動方向に非常に正確に一致するように、すなわち位置決め装置の運動方向と格子が直列になるように、チャック上に配置される。試験基板の個々の位置へのアクセスは、Ｘ方向とＹ方向への格子の段階的な搬出によって自動化して行うことができる。

全自動の、ひいては操作人不要の検査のためにおよび検査時の処理能力を高めるために、チャックへの試験基板の載置およびチャック上での試験基板の交換が自動化して行われ、それに相応して取扱操作システムが装備される。この取扱操作システムはチャック上に試験基板を置き、試験過程の後で再び試験基板を取り出す。マガジンからの試験基板の取り出しおよびマガジンへの試験基板の格納も、取扱操作システムによって行うことができる。正確に格納すると、次に行われる探触子と相対的な位置決め作業を大幅に低減することができるが、この正確な格納を可能にするために、方向づけステーションを配置することができる。この方向づけステーションは試験基板をチャックに格納する前に基準に対して方向づけしてから、試験基板を取扱操作装置によって供給する。

特許文献１には、試験と位置決めとの間の大きな時間差を調整するために、バッファモジュールが組み込まれたプローバが記載されている。このバッファモジュールでは、検査の温度調節のような事前または事後の処理が行われる。このモジュールは少なくとも一つの他の試験モジュールおよび二つの基板マガジンと共に、取扱操作システムによって操作される。このプローバは単一測定のために例えば開発中の実験室プローバとしておよび全自動プローバとして使用可能である。

全自動プローバは、動力式駆動装置を有するチャック、個々の探触子または探触子カード、電子制御装置、適当な収容手段および接続手段からなる固有の試験装置のほかに、ディスクを自己調節するためのパターン認識システム、試験基板を監視するためのＣＣＤカメラまたは顕微鏡、モニタ、取扱操作システム、ディスクマガジンステーションおよび方向づけステーションを備えている。

電子的な半導体構成要素の製造においても、ウェハ加工設備の構成要素として全自動プローバが知られている。その際、取扱操作システムは処理兼検査室の中央に配置され、多数の試験基板を設備に入れた後で、多くはカセットまたはマガジンによって、通路の個々のステーションの間で取扱操作を全自動で行う（特許文献２）。表示手段と通信手段を備えた適当なインタフェースを介して、プロセスの監視またはプロセスへのオペレータの介入を、制御装置を用いて行うことができる。

自動化されたこのようなプローバの場合には、所定の試験基板に合わせた全体の過程および特に取扱操作と、基板の交換または検査過程での基板の交換が不可能であるかまたは多大なコストがかかるという欠点があることがわかった。

独国特許出願公開第１０２００４０４１１０２Ａ１号明細書 米国特許第６，４２０，８６４Ｂ１号明細書

本発明の根底をなす課題は、種類と形状が他のものと異なる個々の試験基板も検査することができ、および／または個々の試験基板に合わせた特別な検査も行うことができる、試験基板を自動検査するためのプローバを提供することである。

プローバは、その切り換え装置によっていろいろな態様で互いに組み合わせ可能であるいろいろなモジュールを備えているので、全自動運転も半自動運転も切り換えによって選択的に可能である。そのために、モジュールの役目を手動でまたは自動化して実施でき、少なくとも一部が手動の検査または自動検査のために役立つモジュールで補充されるように、モジュール自体が構成されている。これにより、上記プローバは個別検査のためにも全自動検査のために使用可能である。

個別検査は、特別な試験基板、例えばウェハ破片に基づいてあるいは試験条件または試験プロセスが特殊である検査に基づいて、繰り返し検査が不可能であるかまたは必要でないときに行われる。

特に二つの別個の検査装置がモジュールとして配置されている。この各検査装置はそれ自体固有の機械制御装置および固有のプロセス制御装置に接続され、この構造体は従来のように固有のプローバとして機能する。

そのために、各検査ユニットは、チャックの収容面上に試験基板を収容および保持するための固有のチャックと、試験基板を電気的に接触させるための多数の探触子を有する構造体を備えた固有の探触子ホルダと、チャックと探触子構造体を互いに位置決めするための動力式駆動装置を有する固有の位置決めユニットとを備えている。

出力制御装置としてそれぞれの検査ユニットの動力式駆動装置を制御する働きをする、各検査ユニットに付設された機械制御装置と、それぞれの検査ユニットの検査プロセスを制御するための、各検査ユニットに付設されたプロセス制御装置と協働して、従来技術において周知であるように、試験基板のいろいろな検査を各検査ユニットによって独立して行うことができる。

これは、両機械制御装置の一方に付設された記憶ユニットに位置決め過程が記憶され、両プロセス制御装置の一方に付設された記憶ユニットに試験基板と検査過程の情報が記憶されていることも含んでいる。試験基板に関する記憶された情報は検査方法の個々のステップを自動化して実施することを可能にし、この情報は例えば、探触子に同時に接触させられる試験基板の要素の接触面の位置と大きさおよび繰り返される構造の格子間隔並びに位置決め過程や検査過程に関するいわゆるウェハマップである。これは、上記の記憶情報の場合例えば、最初の位置決めおよび検査の後の、格子状に配置された試験基板の同じような構造によるウェハの次の繰り返し構造のアクセスに関する。検査前、検査後または検査中の、供給すべきおよび受信すべき信号、受信した信号の最初の加工または試験基板の特別な処理に関する検査過程も、自動的に行うことができる。

次に説明するように、プローバのモジュールのいろいろな組み合わせに基づいて、情報の記憶は一つのみの機械制御装置またはプロセス制御装置で十分である。この場合、任意選択的に、両機械制御装置またはプロセス制御装置が上記の情報を記憶していてもよい。

さらに、プローバは、検査ユニットに試験基板を積み込むための装置を備えており、しかも検査ユニットのチャックの手動積み込み、すなわち操作人によって行われる積み込みを可能にする積み込み装置と、試験基板貯蔵庫、例えばマガジンと、一方の検査ユニットおよび他方の検査ユニットとの間で試験基板を自動で受け取りおよび受け渡すために取扱操作システムを備えた装入ユニットを備えている。

このような装備を有する二つまたはそれ以上の検査ユニットを配置すると、全自動検査または半自動検査のほかに、１台のブローバで両方法の組み合わせを可能にする。

本明細書において、全自動運転とは、検査ユニットへの試験基板の積み込み、検査ユニットに属する位置決めユニットによる、探触子構造体と相対的な試験基板の位置決め、試験基板と探触子との間の接触部の形成および検査のために必要なすべての測定の実施が、記憶された位置決め方式および測定方式に従って、完全に自動化しておよび操作人が介入せずに実施されるような、プローバの検査ユニットの少なくとも一つの運転であると理解される。

全自動運転のために、少なくとも一方の検査ユニットがプローバのモジュール制御装置に接続される。また、他方の検査ユニットがプローバの装入ユニットに接続される。モジュール制御装置の形成に相応して、検査プロセスの制御は接続された検査ユニット内でモジュール制御装置だけによって行うことができる。この場合、通常は慣用のプローバのプロセス制御装置に記憶されている必要なすべての検査過程は、モジュール制御装置の記憶ユニットに格納され、モジュール制御装置が検査ユニットおよび機械制御装置と直接連絡する。その代わりに、モジュール制御装置はプロセス制御装置とそこに格納された検査過程にもアクセスし、機械制御装置を含めてこのプロセス制御装置を調和させることができる。検査ユニットのこの代替的な制御に相応して、モジュール制御装置が固有のユーザインタフェースを備えていない場合には、モジュール制御装置とプローバのユーザインタフェースの接続を切り換え装置によって行うことができる。いろいろな実施形において、二つ以上の検査ユニット、場合によってすべての検査ユニットを全自動で運転することができる。

これに対して、半自動運転とは、少なくともユーザインタフェースに接続された検査ユニットのチャックの積み込みが、手動で、ひいては個々の試験基板のために行われるような、プローバの少なくとも一つの検査ユニットの運転であると理解される。手動の積み込みは位置の精度に対する高度な要求に基づいて、動力式操作装置を備えていてもよい補助手段の使用を含むことができる。さらに、チャックに載る試験基板を探触子位置と相対的に位置決めするための個々のステップを自動化して行うことができる。すなわち、記憶された位置決めステップに相応して行うことができる。この位置決めステップは、例えば機械制御装置に記憶されたウェハマップに基づく、第１位置または基準位置の正確なアプローチに従って、後続位置としてセットすることができる。

ユーザインタフェースを備えた当該の検査ユニットの接続に関連して手動の積み込みを行うことができるため、検査ユニットを従来のプローバのように別々に使用することができる。

プローバの運転の実施形に相応して、手動運転の検査ユニットでは、検査方法の他のステップを手動で、すなわち操作人によって実際に影響力を行使して行うことができる。チャックに載る試験基板と探触子の相互の位置決めは少なくとも一部を、動力式駆動装置の操作を可能にするユーザインタフェースの入力を介して行うことが可能である。そのために、ユーザインタフェースは、検査を監視するためおよび検査に影響を及ぼすための表示装置と入力装置のほかに、操作装置を備えることができる。この操作装置により、所定の位置および／または監視装置によって監視すべき位置の手動のアプローチが、制御される駆動装置によって可能である。このような操作装置は最も簡単な場合にはジョイスティックである。しかし、マウスまたは入力装置によって操作可能な視覚的なジョイスティックまたは他の装置でも可能である。

次に、実施の形態に基づいて本発明を詳しく説明する。

二つの検査ユニットと一つの装入ユニットを備えたプローバの概略図である。 一つの検査ユニットの概略図である。 制御装置と切り換え装置を補足して示した、図１のプローバのブロック図である。

図１に略示したプローバ（Ｐｒｏｂｅｒ）は、第１検査ユニット９と第２検査ユニット１０を備えている。この両検査ユニットは装入ユニット１１と一列に配置されている。それによって、装入ユニット１１は両検査ユニット９、１０の間にあり、両検査ユニット９、１０に試験基板２１を供給することができる。

中央の装入ユニット１１は、図１に略示した取扱操作システム１５を備えている。このような取扱操作システムは周知である。電子的な半導体構成要素を検査するために慣用される取扱操作システム１５は例えば特許文献１に記載されている。この取扱操作システムは通常、ロボット駆動装置に枢着された１本または複数のロボットアームを備えている。最も外側のロボットアームの自由前端には、ディスク収容部が配置されている。このディスク収容部によって、試験基板２１、本実施例ではウェハの下面が支持され、真空によって吸引および保持可能である。

さらに、試験基板貯蔵庫としてのウェハマガジン１７が装入ユニット１１に取付けられている。取扱操作システム１５はこのウェハマガジンから試験基板２１を取り出し、第１検査ユニット９に受け渡し、そして検査の後で第１検査ユニットから再び受け取り、ウェハマガジン１７に格納する。

ウェハマガジン１７と取扱操作システム１５との間には、方向づけステーション２２が配置されている。ウェハマガジン１７から取り出されたウェハ２１は第１検査ユニット９に受け渡す前にこの方向づけステーションに降ろされる。この方向づけステーション２２では、ウェハ２１の位置の調節が行われ、それによってウェハは受け渡しのために既に位置が正しく方向づけされ、そして第１検査ユニット９では検査の前にさらに微調節しなければならない。

上述のように、両検査ユニット９、１０は全自動検査にとっても半自動検査にとってもきわめて柔軟に使用可能である。従って、装入ユニット１１が取扱操作システム１５と場合によっては方向づけステーション２２を含めて構成され、中央に配置されているので、装入ユニットは各検査ユニット９、１０に試験基板２１を供給し、一つまたは複数の試験基板貯蔵庫にアクセスすることができる。

装入ユニット１１は通常のごとく、検査ユニット９、１０用試験基板２１を自動交換するために役立ち、それによって先ず第１に全自動検査のために役立つ。しかも、個々の試験基板２１がその幾何学的な形状から取扱操作システムによって取扱操作可能であれば、装入ユニット１１を経て検査ユニット９または１０に個々の試験基板２１を受け渡すことができる。これは個々のウェハ２１にも、例えば不規則に形成された試験基板２１または適当な支持基板によって保持される既にばらばらにされた電子的な構成要素にも該当する。

第１検査ユニット９は第２検査ユニット１０と同様に、平面図で、ハウジング２９によって閉鎖された状態で示してあるので、検査ユニット９、１０の構成要素は図１からはわからない。第１検査ユニット９の重要な構造が図２に略示してあり、それ自体は半導体の電子的な構成要素の検査のための分離された検査ステーションの普通の構造に一致している。

図２からわかるように、第１検査ユニット９は試験基板２１を収容するための収容面１９を有するチャック１８を備えている。この収容面１９は図示した実施の形態では、チャック１８から取り外し可能な載置板２０の上面である。

第１検査ユニット９はさらに、収容面１９と向き合うように配置された探触子ホルダ２５を備えている。この探触子ホルダ２５は多数の探触子２６を保持している。この探触子は、試験基板２１の同時に接触すべき接触面（図示せず）の配置に一致するように互いに配置されている。互いに所定の位置にある探触子２６は一般的に探触子構造体２６と呼ばれる。図示した実施の形態では、探触子構造体２６はいわゆるプローブカード２７に動かぬように取付けられている。

プローブカード２７は通常はプリント回路基板である。このプリント回路基板上に針状の探触子２６が精密に方向づけされて固定され、このプリント回路基板上で個々の探触子２６に通じるリード線が条導体として形成されている。その代わりに、別個の探触子２６を探触子ホルダ２５に取付けることができる。別個の探触子２６は往々にして適当な操作装置（図示せず）を用いて探触子ホルダ２５上で直接互いに方向づけ可能である。このような別個の探触子２６はほとんどが、プローブカード２７の製作に手間がかかる単一測定のために使用される。

試験基板２１と探触子構造体２６を相対的に位置決めするために、第１検査ユニット９はさらに位置決めユニット２３を備えている。この位置決めユニットは、動かされる構成要素に依存して、非常に異なるように構成可能である。位置決めユニット２３は一般的にチャック１８用の駆動装置２４を備えているので、このチャックはＸ方向、Ｙ方向および大部分がＺ方向に移動可能である。チャック１８は角度を合わせるために、通常角度θだけ回転可能である。Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向と角度θの位置は図２のピクトグラムから明らかであり、普通の方向づけに一致する。チャック１８の駆動装置２４は手動運転または動力で運転可能である。自動化した運動過程のために、動力運転される駆動装置２４が設けられている。この駆動装置は機械制御装置、図２では第１機械制御装置５によって制御される。

試験基板２１上で探触子構造体２６を電気的に接触させるためには、ほとんどの場合チャック１８の収容面１９が存在する平面として定義されるＸ−Ｙ平面内での試験基板２１の移動可能性のほかに、探触子構造体２６と試験基板２１との間のＺ方向の相対運動が必要である。必要なＺ方向運動はプローブカード２７を有する本実施の形態ではチャック１８だけによって行われる。その代わりに、最終的な探触子送りのためのＺ方向の探触子構造体２６の運動とチャック運動を組み合わせることができる。この場合探触子は手動式または動力運転方式の操作装置（図示せず）を備えている。位置決めするためおよび接触させるために試験基板２１と探触子２６を相対的に動かすすべての上記構成要素は、位置決めユニット２３に付設されている。

位置決めと接触を監視するために、第１検査ユニット９は監視ユニット３０を備えている。この監視ユニットは、全体の接触領域を必要な解像度で可視化するために、固有の制御装置３１によってＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向に移動可能である。監視は探触子ホルダ２５内と、プローブカード２７内と、上記構成要素を取り囲むハウジング２９内の互いに一致する中央の穴２８を経て行われる。

第１検査ユニット９によって実施される検査過程を制御するために、この第１検査ユニットはさらに、第１プロセス制御装置３を備えている。この第１プロセス制御装置は探触子構造体２６、信号伝達並びにチャック１８の運動に関するすべての過程を制御する。チャックの運動は制御信号を出力信号に変換する第１機械制御装置５を介して行われる。従って、プロセス制御装置は探触子構造体２６にも第１機械制御装置５にも接続されている。その代わりに、機械制御装置５はプロセス制御装置３の一部であってもよい。第１プロセス制御装置３の記憶ユニット３２内には、検査過程のために必要なすべての情報が呼出し可能に記憶されている。この情報は特に、試験基板の情報、検査信号の信号制御のための情報および位置決めおよび接触のための情報である。

図１のプローバは図２に関連して説明した検査ユニット９、１０を二つ備えている。この検査ユニットの基本構造は同じである。第２検査ユニット１０は積み込み装置１６を補足的に備えている。この積み込み装置は操作人によって試験基板２１をチャック１８に手動で積み込むために役立つ。積み込み装置１６は、第２検査ユニットのハウジング２９の正面の閉鎖可能な穴（図示せず）を通って、ハウジングの外側の積み込み位置とハウジングの内側のチャック近くの位置との間で移動可能であり、チャックの載置板２０に収容および受け渡しするための手段（図示せず）を備えているので、この積み込み装置によって試験基板２１を交換することができる。このような積み込み装置は従来技術、例えば特許文献１から十分に知られている。積み込み装置１６によって試験基板２１は装入ユニット１１とは関係なくプローバ内に運び入れることができる。

図示した実施の形態では、第２検査ユニット１０だけが積み込み装置１６を備えている。プローバのフレキシビリティを高めるために、第１検査ユニット９も積み込み装置を装備することができる。

検査のために、探触子構造体２６は同時に試験基板２１の接触面に載せられ、試験基板２１に信号を供給するかまたは試験基板２１から信号を読み取る。そして接触が解除され、次の試験基板２１または同じ試験基板２１のＸ方向またはＹ方向において次の接触面構造体にアプローチし、検査のためにこの試験基板または接触面構造体に接触する。その際、検査は特別な検査条件下で行われる。この検査条件は、例えば特別な環境条件および温度条件下の検査、低電流測定、低電圧測定および他の検査のように、ハウジング内で調節される。用途および検査ユニット９、１０の装備に応じて、両検査ユニットにおいて試験基板２１の同じ検査または互いに異なる検査を行うことができる。

プローバの前述の構成要素の相互作用が図３のブロック図に示してある。

第１と第２の検査ユニット９、１０は第１または第２の機械制御装置５、６に直接接続され、この機械制御装置を介して第１または第２のプロセス制御装置３、４に接続されている。両プロセス制御装置３、４は固有の記憶ユニット３２を備えている。見やすくするために、プロセス制御装置３、４と機械制御装置５、６は図３で所属の検査ユニット９、１０から分離して示してある。しかしながら、制御装置は一般的に各検査ユニットに統合されている。プロセス制御装置３、４はモジュール制御装置２に接続され、そしてそれに対して平行に装入ユニット１１に接続されている。検査ユニットと装入ユニットは見やすくするためにピクトグラムによって特別な作用を示してある。

プロセス制御装置３、４とモジュール制御装置２とさらに第１ユーザインタフェース７と第２ユーザインタフェース８はそれぞれ、中央の切り換え装置１に接続されている。両ユーザインタフェース７、８は表示装置３３（ディスプレイ）と入力装置３４（キーボード）を備えている。実施の形態に係るユーザインタフェース７、８はさらに、操作装置３５として一つずつのジョイスティックを備えている。このジョイスティックによって、動力式駆動装置２４が場合によっては監視ユニット３０を用いて操作可能である。周知のごとく操作装置３５の機能をしばしばキーボードによって実施することができるので、操作装置を省略することができる。

ユーザインタフェース７、８の構成要素に対応して、本実施の形態では切り換え装置としていわゆるＫＶＭスイッチ（キーボード−ビデオ−マウス−スイッチ）が使用される。このスイッチは、このようなユーザインタフェースを一つだけ用いて複数の制御装置を制御することを可能にする。その代わりに、切り換え装置１がそれに接続された端末装置、ここではプロセス制御装置とモジュール制御装置２、３、４をユーザインタフェース７、８に接続することができる場合には、他の切り換え装置１を使用することができる。

切り換え装置１のこの中央機能と、個々の検査ユニット９、１０と装入ユニット１１の上記機能の結果として、ユーザインタフェース７、８の少なくとも１つをいろいろな制御装置２、３、４に接続することによって、いろいろな運転状態を作ることができる。この運転状態では、所属する検査ユニット９、１０を異なるように組み合わせて半自動運転または全自動運転することができる。

次の表は第２と第３の縦の欄に、運転状態Ａ〜Ｅ（第１縦の欄）に分けられた、検査ユニット９、１０と装入ユニット１１の運転方式を示す。第４と第５の縦の欄は、第１ユーザインタフェース７または第２ユーザインタフェース８に接続された制御装置を示す。その際、第１プロセス制御装置３はＰＳＩとして、第２プロセス制御装置４はＰＳＩＩとして、そしてモジュール制御装置２はＭＳとして示してある。

この表１に従って、運転状態Ａでは切り換え装置１が第１ユーザインタフェース７をモジュール制御装置２と、さらに装入ユニット１１および両プロセス制御装置３、４に接続する。第２ユーザインタフェース８は必要とされず、停止している。この運転状態では両検査ユニットは全自動で作動し、そして装入ユニット１１によって試験基板貯蔵庫１７から試験基板２１が全自動で装入される。その際、モジュール制御装置２はプロセス制御装置３、４と装入ユニット１１のコーディネータとしてのみ機能し、検査過程と駆動装置２４の固有の制御は各プロセス制御装置３、４を介して行われる。

上述のように、代替的に、モジュール制御装置２が検査過程の制御を完全に受け持つことができる。これは例えば、両検査過程が互いに一致するときに行うことができる。この場合、モジュール制御装置２も固有の記憶ユニット３２を備えており（図示せず）、プロセス制御装置３、４の代わりに機械制御装置５、６に対してモジュール制御装置２を接続することができる。さらに、その代わりに、検査が全自動で行われおよび／またはモジュール制御装置が最小のユーザインタフェースを備えているときには、第１ユーザインタフェース７に対するモジュール制御装置２の接続を省略することができる。この最小のユーザインタフェースを介して、検査のスタートと終了のみを入力することができるかまたは検査を監視することができる。このいろいろな代替方法間の切り換えは、追加の切り換え装置（図示せず）によってフレキシブルに実現することができる。

運転状態Ｂは運転状態Ａに似ている。この運転状態Ｂの場合には、切り換え装置１の適切な切り換え状態によって、第２ユーザインタフェース８が第１ユーザインタフェース７の位置を占める。他のすべての接続およびそれに伴う作動方法は、運転状態Ａに一致する。

運転状態ＣとＤでは一方の検査ユニット９、１０が全自動運転され、他方の検査ユニットが半自動運転される。そのために、切り換え装置１を用いて、第２検査ユニット１０が装入ユニットと共におよびモジュール制御装置２と共にモジュールを形成するように互いに接続される。この第２検査ユニット１０は全自動で作動し、そして装入ユニット１１を介して全自動で装入される。この全自動モジュールは第２ユーザインタフェース８によって操作される。この場合、上述のように相応する装備がなされているときには代替的に、モジュール制御装置２が第２ユーザインタフェース８の機能を受け持つことができる。

この運転状態Ｃでは、第１検査ユニット９は第１ユーザインタフェース７と共に半自動運転のために留保されたままであり、この両構成要素は切り換え装置１によって互いに接続され、全自動モジュールから分離されている。両構成要素は半自動モジュールを形成する。

運転状態Ｄは、半自動と全自動運転のための第１と第２の検査ユニット９、１０の使用と第１と第２のユーザインタフェース７、８の使用に関して、すなわち全自動と半自動モジュールでのこの両検査ユニットとユーザインタフェースの使用に関して、鏡像対称的な一致を示している。

運転状態Ｅでは、両検査ユニット９、１０は半自動運転される。各検査ユニット９、１０は切り換え装置によってユーザインタフェース７、８に接続されている。この場合、モジュール制御装置２と装入ユニット１１は停止している。

上述のように半自動運転と全自動運転のためのいろいろな運転状態で、一方のユーザインタフェースの機能が他方のユーザインタフェースの機能と置き換えることが可能であるので、プローバに一つのユーザインタフェース７または８を装備するかまたはユーザインタフェースの装備度を異なるように形成し、操作に対してより高い要求がなされるときには、より多く装備されたユーザインタフェース７または８を使用することができる。例えば、高価値の操作装置３５は一つだけのユーザインタフェース７または８に統合することで十分である。

結果として、上記プローバはいろいろな用途に関してきわめて高いフレキシビリティを有する。全自動および半自動モジュールを異なるように組み立てることができるので、異なるように装備された構成要素、例えばユーザインタフェース７、８、プロセスおよび機械制御装置３、４、５、６および／またはモジュールの検査ユニット９、１０の場合には、異なる検査仕事をプローバで実施することができ、かつ互いに組み合わせ可能である。もちろん、モジュールを個別運転することもできる。

１ 切り換え装置
２ モジュール制御装置
３ 第１プロセス制御装置
４ 第２プロセス制御装置
５ 第１機械制御装置
６ 第２機械制御装置
７ 第１ユーザインタフェース
８ 第２ユーザインタフェース
９ 第１検査ユニット
１０ 第２検査ユニット
１１ 装入ユニット
１２ 表示装置
１３ 入力装置
１４ 操作装置、ジョイスティック
１５ 取扱操作システム
１６ 積み込み装置
１７ 試験基板貯蔵庫、ウェハマガジン
１８ チャック
１９ 収容面
２０ 載置板
２１ 試験基板、ウェハ
２２ 方向づけステーション
２３ 位置決めユニット
２４ 駆動装置
２５ 探触子ホルダ
２６ 探触子構造体、探触子
２７ プローブカード
２８ 中央穴
２９ ハウジング
３０ 監視ユニット
３１ 監視ユニットの制御装置
３２ 記憶ユニット
３３ 表示装置
３４ 入力装置
３５ 操作装置

Claims (10)

1. 以下試験基板（２１）と呼ぶ電子的な半導体構成要素を検査および試験するためのプローバであって、
   少なくとも一つの第１検査ユニット（９）と第２検査ユニット（１０）を具備し、
   前記各検査ユニット（９、１０）が、チャック（１８）の収容面（１９）上に前記試験基板（２１）を収容および保持するためのチャック（１８）と、前記試験基板（２１）を電気的に接触させるための多数の探触子（２６）を有する探触子構造体（２６）を備えた探触子ホルダ（２５）と、前記チャック（１８）と前記探触子構造体（２６）を互いに位置決めするための動力式駆動装置（２４）を有する位置決めユニット（２３）とを備え、
   少なくとも一つの前記検査ユニット（９、１０）が前記試験基板（２１）を前記チャック（１８）に手動で積み込みするための積み込み装置（１６）を備え、
   前記第１検査ユニット（９）の前記動力式駆動装置（２４）を制御するための少なくとも一つの第１機械制御装置（５）と、前記第２検査ユニット（１０）の前記動力式駆動装置（２４）を制御するための少なくとも一つの第２機械制御装置（６）とを具備し、
   前記第１検査ユニット（９）の検査プロセスを制御するための少なくとも一つの第１プロセス制御装置（３）と、前記第２検査ユニット（１０）の検査プロセスを制御するための少なくとも一つの第２プロセス制御装置（４）とを具備し、少なくとも一つの前記プロセス制御装置（３、４）が前記試験基板（２１）の情報と検査過程を記憶するために記憶ユニット（３２）を備え、
   試験基板貯蔵庫（１７）と一方の検査ユニットおよび他方の検査ユニット（９、１０）との間で試験基板（１）を自動で受け取りおよび受け渡すために取扱操作システム（１５）を備えた装入ユニット（１１）を具備し、
   前記第１と第２のプロセス制御装置（３、４）および／または前記第１と第２の機械制御装置（５、６）および／または前記装入ユニット（１１）を制御するためのモジュール制御装置（２）を具備し、
   表示装置（３３）と入力装置（３４）を備えたユーザインタフェース（７、８）を具備し、そして
   前記ユーザインタフェース（７、８）から第１および／または第２の前記プロセス制御装置（３、４）および／または前記モジュール制御装置（２）までの電子的な接続部を選択的に形成するための切り換え装置（１）とを具備しているプローバ。
2. 前記検査ユニット（９、１０）のチャック（１８）の少なくとも一つが載置板（２０）を備え、この載置板の表面が前記収容面（１９）を形成し、前記載置板（２０）を備えた前記検査ユニット（９、１０）の前記積み込み装置（１６）および／または前記装入ユニット（１１）が、前記検査ユニット（９、１０）から前記載置板（２０）を取り出すための手段を備えている、請求項１に記載のプローバ。
3. 前記ユーザインタフェース（７、８）が前記第１および／または第２の検査ユニット（９、１０）の動力式駆動装置（２４）を操作するための操作装置（３５）を備えている、請求項１または２に記載のプローバ。
4. 少なくとも一つの検査ユニット（９、１０）が、低電流測定および低電圧測定を行うためにＥＭＩ（電磁干渉）シールドを備えている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のプローバ。
5. 他のユーザインタフェース（７、８）が配置され、一方のユーザインタフェースが第１ユーザインタフェース（７）として前記第１検査ユニット（９）に付設され、他方のユーザインタフェースが第２ユーザインタフェース（８）として前記第２検査ユニット（１０）に付設されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載のプローバ。
6. 前記モジュール制御装置（２）が表示装置（３３）と入力装置（３４）を有するモジュールインタフェースを備えている、請求項１〜５のいずれか一項に記載のプローバ。
7. 前記切り換え装置を用いて、
   その都度前記モジュール制御装置（２）に接続された前記検査ユニット（９、１０）を全自動運転するために、前記モジュール制御装置（２）が一方の検査ユニットまたは両検査ユニット（９、１０）に接続されているかあるいは、
   その都度前記ユーザインタフェース（７、８）に接続された前記検査ユニット（９、１０）を半自動運転するために、前記プローバの一つのユーザインタフェース（７、８）が一方の検査ユニットまたは両検査ユニット（９、１０）に接続され、
   全自動運転時に、前記モジュール制御装置（２）に連結された前記検査ユニット（９、１０）の前記チャック（１８）への前記試験基板（２１）の積み込みと、前記試験基板（２１）と前記探触子（２６）の相対的な位置決めと、前記接触および測定が自動化されて行われ、
   半自動運転時に、前記ユーザインタフェース（７、８）に接続された前記検査ユニット（９、１０）の前記チャック（１８）への前記試験基板（２１）の積み込みが手動で行われる、請求項１〜６のいずれか一項に記載のプローバを運転するための方法。
8. 全自動運転時に、検査過程が前記モジュール制御装置（２）の記憶ユニット（３２）に記憶されていることにより、あるいは前記モジュール制御装置（２）に接続された前記検査ユニット（９、１０）の前記プロセス制御装置（３、４）を作動させることにより、前記モジュール制御装置（２）が前記検査ユニット（９、１０）を直接制御し、この場合検査過程が前記プロセス制御装置（３、４）の記憶ユニット（３２）に記憶されている、請求項７に記載のプローバを運転するための方法。
9. 半自動運転時に、前記チャック（１８）に載っている前記試験基板（２１）と前記探触子（２６）の相対的な位置決めの少なくとも一部が、前記動力式駆動装置（２４）を操作するための前記ユーザインタフェース（７、８）への入力によって行われる、請求項７または８に記載のプローバを運転するための方法。
10. 半自動運転時に、前記チャック（１８）に載っている前記試験基板（２１）と前記探触子（２６）を相対的に位置決めするための少なくとも１つの単一ステップが自動化されて行われる、請求項７〜９のいずれか一項に記載のプローバを運転するための方法。

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