JP2018067603A - Prober and probe inspection method - Google Patents

Prober and probe inspection method Download PDF

Info

Publication number
JP2018067603A
JP2018067603A JP2016204494A JP2016204494A JP2018067603A JP 2018067603 A JP2018067603 A JP 2018067603A JP 2016204494 A JP2016204494 A JP 2016204494A JP 2016204494 A JP2016204494 A JP 2016204494A JP 2018067603 A JP2018067603 A JP 2018067603A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer chuck
internal space
wafer
probe card
chuck
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016204494A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6803542B2 (en
Inventor
拓郎 田邨
Takuo Tamura
拓郎 田邨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Seimitsu Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Seimitsu Co Ltd filed Critical Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority to JP2016204494A priority Critical patent/JP6803542B2/en
Publication of JP2018067603A publication Critical patent/JP2018067603A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6803542B2 publication Critical patent/JP6803542B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a prober capable of stably performing a contact operation and a release operation by a vacuum suction system, and a probe inspection method.SOLUTION: A prober comprises: a wafer chuck 34 holding a wafer W; a probe card 32 including a plurality of probes 36 on a surface facing the wafer chuck 34; a head stage 30 holding the probe card 32; an annular seal member 48 forming an internal space between the wafer chuck 34 and the probe card 32; a Z-axis moving and rotating part 72 which freely detachably fixes the wafer chuck 34 and elevates the wafer chuck 34; a decompression device 44 which sucks and holds the wafer chuck 34 on the probe card 32 side by applying a negative pressure to an internal space; and shutter means 58 which is provided in the head stage 30 and can selectively switch the internal space between a communication state in which the internal space is communicating with an external space and a non-communication state in which the internal space is not communicating with the external space.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、半導体ウエハ上に形成された複数の半導体装置(チップ)の電気的特性の検査を行うプローバ及びプローブ検査方法において、特に、複数の測定部を備えたマルチステージ式のプローバ及びプローブ検査方法に関する。   The present invention relates to a prober and probe inspection method for inspecting electrical characteristics of a plurality of semiconductor devices (chips) formed on a semiconductor wafer, and in particular, a multistage prober and probe inspection having a plurality of measurement units. Regarding the method.

半導体製造工程は、多数の工程を有し、品質保証及び歩留まりの向上のために、各種の製造工程で各種の検査が行われる。例えば、半導体ウエハ上に半導体装置の複数のチップが形成された段階で、各チップの半導体装置の電極パッドをテストヘッドに接続し、テストヘッドから電源及びテスト信号を供給し、半導体装置の出力する信号をテストヘッドで測定して、正常に動作するかを電気的に検査するウエハレベル検査が行われている。   The semiconductor manufacturing process has a large number of processes, and various inspections are performed in various manufacturing processes in order to guarantee quality and improve yield. For example, when a plurality of chips of a semiconductor device are formed on a semiconductor wafer, electrode pads of the semiconductor device of each chip are connected to a test head, a power supply and a test signal are supplied from the test head, and the semiconductor device outputs A wafer level inspection is performed in which a signal is measured by a test head to electrically inspect whether it operates normally.

ウエハレベル検査の後、ウエハはフレームに貼り付けられ、ダイサで個別のチップに切断される。切断された各チップは、正常に動作することが確認されたチップのみが次の組み立て工程でパッケージ化され、動作不良のチップは組み立て工程から除かれる。更に、パッケージ化された最終製品は、出荷検査が行われる。   After wafer level inspection, the wafer is affixed to the frame and cut into individual chips with a dicer. For each chip that has been cut, only chips that have been confirmed to operate normally are packaged in the next assembly process, and defective chips are excluded from the assembly process. Further, the packaged final product is subjected to shipping inspection.

ウエハレベル検査は、ウエハ上の各チップの電極パッドにプローブを接触させるプローバを使用して行われる。プローブはテストヘッドの端子に電気的に接続され、テストヘッドからプローブを介して各チップに電源及びテスト信号が供給されると共に各チップからの出力信号をテストヘッドで検出して正常に動作するかを測定する。   The wafer level inspection is performed using a prober in which a probe is brought into contact with an electrode pad of each chip on the wafer. The probe is electrically connected to the terminals of the test head, and power and test signals are supplied from the test head to each chip through the probe, and whether the output signal from each chip is detected by the test head and is operating normally Measure.

半導体製造工程においては、製造コストの低減のために、ウエハの大型化や一層の微細化(集積化)が進められており、1枚のウエハ上に形成されるチップの個数が非常に大きくなっている。それに伴って、プローバでの1枚のウエハの検査に要する時間も長くなっており、スループットの向上が求められている。そこで、スループットの向上を図るため、多数のプローブを設けて複数個のチップを同時に検査できるようにするマルチプロービングが行われている。近年、同時に検査するチップ数は益々増加し、ウエハ上のすべてのチップを同時に検査する試みも行われている。そのため、電極パッドとプローブを接触させる位置合わせの許容誤差が小さくなっており、プローバにおける移動の位置精度を高めることが求められている。   In the semiconductor manufacturing process, in order to reduce the manufacturing cost, the wafer is increased in size and further miniaturized (integrated), and the number of chips formed on one wafer becomes very large. ing. Along with this, the time required for inspecting a single wafer with a prober has also become longer, and an improvement in throughput is required. Therefore, in order to improve the throughput, multi-probing is performed in which a large number of probes are provided so that a plurality of chips can be inspected simultaneously. In recent years, the number of chips to be inspected at the same time has increased, and attempts have been made to inspect all chips on a wafer at the same time. For this reason, the tolerance of alignment for bringing the electrode pad and the probe into contact with each other is small, and it is required to improve the positional accuracy of the movement in the prober.

一方、スループットを増加するもっとも簡単な方法として、プローバの台数を増加させることが考えられるが、プローバの台数を増加させると、製造ラインにおけるプローバの設置面積も増加するという問題を生じる。また、プローバの台数を増加させると、その分装置コストも増加することになる。そのため、設置面積の増加や装置コストの増加を抑えてスループットを増加させることが求められている。   On the other hand, as the simplest method for increasing the throughput, it is conceivable to increase the number of probers. However, when the number of probers is increased, there is a problem that the installation area of the prober in the production line also increases. Further, if the number of probers is increased, the cost of the apparatus will increase accordingly. Therefore, it is required to increase the throughput while suppressing an increase in installation area and an increase in apparatus cost.

このような背景のもと、例えば特許文献1には、複数の測定部を備えたマルチステージ式のプローバが提案されている。このプローバでは、ウエハとプローブカードとの相対的な位置合わせを行うアライメント装置が各測定部間を相互に移動できるように構成されている。これにより、各測定部でアライメント装置を共有することができ、省スペース化やコストダウンを図ることができる。   Under such a background, for example, Patent Document 1 proposes a multistage type prober including a plurality of measurement units. In this prober, an alignment apparatus that performs relative alignment between the wafer and the probe card is configured to be able to move between the measurement units. Thereby, an alignment apparatus can be shared by each measurement part, and space saving and cost reduction can be achieved.

また、特許文献1に記載されたプローバでは、ウエハチャックをプローブカード側に保持する真空吸着方式が採用されている。この真空吸着方式では、ウエハチャックとプローブカードとの間に形成された内部空間(密閉空間)を減圧手段により減圧して、ウエハチャックをプローブカード側に引き寄せることにより、プローブカードの各プローブにウエハの各チップの電極パッドを接触させるコンタクト動作が行われる。また、コンタクト動作が行われる際、内部空間の減圧によってウエハチャックをプローブカード側に引き寄せる動作が行われる前に、アライメント装置の昇降機構によってプローブカードの各プローブをウエハの各チップの電極パッドに接触させる接触工程が少なくとも1回行われる。これにより、ウエハの各チップの電極パッドに形成された酸化膜を除去することができ、電気的な接続の信頼性を高めることが可能となる。   Further, the prober described in Patent Document 1 employs a vacuum suction method in which the wafer chuck is held on the probe card side. In this vacuum suction method, the internal space (sealed space) formed between the wafer chuck and the probe card is depressurized by the depressurizing means, and the wafer chuck is pulled toward the probe card side, so that the wafer is attached to each probe of the probe card. A contact operation for contacting the electrode pads of each chip is performed. Also, when the contact operation is performed, each probe of the probe card is brought into contact with the electrode pad of each chip of the wafer by the lifting mechanism of the alignment device before the operation of pulling the wafer chuck toward the probe card due to the decompression of the internal space. The contacting step is performed at least once. As a result, the oxide film formed on the electrode pad of each chip of the wafer can be removed, and the reliability of electrical connection can be improved.

しかしながら、上記のようなコンタクト動作が行われるプローバにおいて、アライメント装置の昇降機構によりウエハチャックを上昇させる際、プローブカードとウエハチャックとの間に形成された内部空間が外部空間と連通しない非連通状態(密閉状態)となっている場合、ウエハチャックの上昇に伴って内部空間内の空気が瞬間的に圧縮されて強い反力が発生し、この反力によってプローブカードとウエハとが意図しない形で接触する可能性がある。この場合、プローブカードとウエハとの異常接触により、プローブカードやウエハが破損してしまう不具合が生じる恐れがある。   However, in the prober in which the contact operation as described above is performed, when the wafer chuck is raised by the lifting mechanism of the alignment apparatus, the internal space formed between the probe card and the wafer chuck is not in communication with the external space. (Sealed state), the air in the internal space is momentarily compressed as the wafer chuck rises, generating a strong reaction force. This reaction force causes the probe card and the wafer to be unintended. There is a possibility of contact. In this case, the probe card and the wafer may be damaged due to abnormal contact between the probe card and the wafer.

そこで、特許文献1に記載されたプローバでは、上記問題を解決するために、内部空間と外部空間との間を連通する連通路を選択的に開閉可能なシャッタ手段をウエハチャックに設けた構成が採用されている。この構成によれば、アライメント装置の昇降機構によりウエハチャックを上昇させる場合には、シャッタ手段により連通路を開くことにより、内部空間が外部空間と連通した連通状態(非密閉状態)となるので、プローブカードとウエハとの異常接触により、プローブカードやウエハが破損してしまう不具合を防止することが可能となる。   Therefore, in the prober described in Patent Document 1, in order to solve the above problem, the wafer chuck has a configuration in which shutter means capable of selectively opening and closing a communication path communicating between the internal space and the external space is provided on the wafer chuck. It has been adopted. According to this configuration, when the wafer chuck is lifted by the lifting mechanism of the alignment device, the communication path is opened by the shutter means, so that the internal space is in communication with the external space (non-sealed state). It is possible to prevent the probe card and the wafer from being damaged due to abnormal contact between the probe card and the wafer.

また、特許文献2には、真空吸着方式が採用されたプローバにおいて、プローブカードをプローバから取り外すことなくプローブカードのクリーニングを行えるようにするために、内部空間と外部空間との間を連通する連通路(通気路)を開閉可能なシャッタ手段をウエハチャックに備えた構成を有するプローバが提案されている。このプローバによれば、プローブカードのクリーニング動作として、ウエハチャックにクリーニング用のウエハを吸着保持し、クリーニング用のウエハをプローブカードのプローブに接触させるとともに、ウエハチャックを上下に往復移動させてプローブの付着物を除去する動作が行われる際に、シャッタ手段により連通路を開放することで内部空間を外部空間と連通した連通状態(非密閉状態)にすることにより、ウエハチャックを上下方向に高速で往復させてもプローブカードの破損が防止されるようになっている。   Further, in Patent Document 2, in a prober employing a vacuum suction method, in order to be able to clean the probe card without removing the probe card from the prober, communication between the internal space and the external space is established. A prober having a configuration in which a shutter means capable of opening and closing a passage (air passage) is provided in a wafer chuck has been proposed. According to this prober, as a cleaning operation of the probe card, the wafer for cleaning is sucked and held on the wafer chuck, the cleaning wafer is brought into contact with the probe of the probe card, and the wafer chuck is reciprocated up and down to move the probe card. When the operation for removing the deposits is performed, the communication path is opened by the shutter means so that the internal space is in communication with the external space (non-sealed state). The probe card is prevented from being damaged even when it is reciprocated.

特開2016−032110号公報JP, 2006-032110, A 特開2016−152334号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-152334

ところで、特許文献1や特許文献2に記載されたプローバでは、プローブカードとウエハチャックとの間に形成された内部空間を外部空間(大気)と連通した連通状態(非密閉状態)と外部空間と連通しない非連通状態(密閉状態)との間で選択的に切替可能なシャッタ手段をウエハチャックに設けた構成が採用されているが、以下のような問題がある。   By the way, in the prober described in patent document 1 or patent document 2, the internal space formed between the probe card and the wafer chuck communicates with the external space (atmosphere) (non-sealed state) and the external space. A configuration in which shutter means capable of selectively switching between a non-communication state (sealed state) that does not communicate is provided in the wafer chuck has the following problems.

すなわち、ウエハチャックにシャッタ手段の構成部品を取り付けることでそこが放熱要素となり、ウエハチャックの温度分布に影響を与える問題がある。特に高温または低温などの通常とは異なる環境で検査が行われる場合、ウエハチャックは加熱または冷却された状態で検査が行われるが、その場合、ウエハチャックの温度分布に与える影響は大きなものとなる。また、ウエハチャックの温度分布に与える影響によって、ウエハチャックの載置面(ウエハ保持面)の平面度が変化することがあり、プローブカードの各プローブとウエハの各チップの電極パッドとの接触圧が不均一となり、ウエハレベル検査の測定精度を低下させる要因となる。   That is, when the component parts of the shutter means are attached to the wafer chuck, it becomes a heat radiating element, which has a problem of affecting the temperature distribution of the wafer chuck. In particular, when inspection is performed in an unusual environment such as high temperature or low temperature, the wafer chuck is inspected in a heated or cooled state, in which case the influence on the temperature distribution of the wafer chuck is significant. . Also, the flatness of the wafer chuck mounting surface (wafer holding surface) may change due to the influence on the temperature distribution of the wafer chuck, and the contact pressure between each probe of the probe card and the electrode pad of each chip of the wafer. Becomes non-uniform and causes a reduction in measurement accuracy of wafer level inspection.

さらに、真空吸着方式が採用されたプローバにおいては、ウエハの各チップの電極パッドとプローブカードの各プローブとを接触させるコンタクト動作や、真空吸着によりプローブカードと一体化されたウエハチャックをプローブカード側から離脱させるリリース動作が行われる際には、ウエハチャックの重量バランスが重要になるが、ウエハチャックにシャッタ手段が設けられた構成の場合にはシャッタ手段の構成部品によってウエハチャックの重量バランスが崩れる要因となり、コンタクト動作やリリース動作が不安定となる恐れがある。   Further, in a prober employing a vacuum suction method, a contact operation for bringing the electrode pad of each chip of the wafer into contact with each probe of the probe card, or a wafer chuck integrated with the probe card by vacuum suction on the probe card side The weight balance of the wafer chuck becomes important when the release operation for releasing the wafer is performed. However, in the case where the shutter means is provided on the wafer chuck, the weight balance of the wafer chuck is broken by the components of the shutter means. This may cause the contact operation and release operation to become unstable.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、真空吸着方式によるコンタクト動作やリリース動作を安定して行うことができるプローバ及びプローブ検査方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a prober and a probe inspection method capable of stably performing a contact operation and a release operation by a vacuum suction method.

上記目的を達成するために、本発明の第1態様に係るプローバは、ウエハを保持するウエハチャックと、ウエハチャックに対向する面に複数のプローブを有するプローブカードと、プローブカードを保持するヘッドステージと、ウエハチャックとプローブカードとの間に内部空間を形成する環状のシール部材と、ウエハチャックを着脱自在に固定するウエハチャック固定部を有し、ウエハチャック固定部に固定されたウエハチャックを昇降させる機械的昇降手段と、内部空間に負圧を付与することによりウエハチャックをプローブカード側に吸着保持する負圧付与手段と、ヘッドステージに設けられ、内部空間が外部空間と連通した連通状態と内部空間が外部空間と連通しない非連通状態との間で選択的に切替可能なシャッタ手段と、を備える。   To achieve the above object, a prober according to a first aspect of the present invention includes a wafer chuck for holding a wafer, a probe card having a plurality of probes on a surface facing the wafer chuck, and a head stage for holding the probe card. And an annular seal member that forms an internal space between the wafer chuck and the probe card, and a wafer chuck fixing portion that detachably fixes the wafer chuck, and the wafer chuck fixed to the wafer chuck fixing portion is moved up and down. Mechanical lifting and lowering means, negative pressure applying means for attracting and holding the wafer chuck on the probe card side by applying a negative pressure to the internal space, and a communication state provided in the head stage, the internal space communicating with the external space Shutter means capable of selectively switching between a non-communication state in which the internal space does not communicate with the external space. .

本発明の第2態様に係るプローバは、第1態様において、シャッタ手段は、エアシリンダ機構によって開閉弁を進退移動させることで内部空間を連通状態と非連通状態との間で選択的に切り替える。   In the prober according to the second aspect of the present invention, in the first aspect, the shutter means selectively switches the internal space between the communication state and the non-communication state by moving the open / close valve forward and backward by the air cylinder mechanism.

本発明の第3態様に係るプローバは、第1態様又は第2態様において、機械的昇降手段によってウエハチャックをプローブカードに向かって移動させる場合には内部空間が連通状態となり、かつ負圧付与手段によって内部空間に負圧を付与する場合には内部空間が非連通状態となるように、シャッタ手段の動作を制御する第1のシャッタ制御手段を備える。   The prober according to a third aspect of the present invention is the prober according to the first aspect or the second aspect, wherein when the wafer chuck is moved toward the probe card by the mechanical elevating means, the internal space is in a communicating state and the negative pressure applying means is provided. When a negative pressure is applied to the internal space, first shutter control means for controlling the operation of the shutter means is provided so that the internal space is not in communication.

本発明の第4態様に係るプローバは、第1態様から第3態様のいずれか1つの態様において、内部空間に正圧を付与することによりウエハチャックをプローブカード側からリリースする正圧付与手段と、正圧付与手段によってウエハチャックがプローブカード側からリリースされる場合には内部空間が非連通状態となるように、シャッタ手段の動作を制御する第2のシャッタ制御手段と、を備える。   The prober according to a fourth aspect of the present invention is the prober according to any one of the first aspect to the third aspect, and a positive pressure applying means for releasing the wafer chuck from the probe card side by applying a positive pressure to the internal space. And a second shutter control means for controlling the operation of the shutter means so that the internal space becomes non-communication when the wafer chuck is released from the probe card side by the positive pressure applying means.

本発明の第5態様に係るプローブ検査方法は、機械的昇降手段によりウエハチャックをヘッドステージに保持されたプローブカードに向かって移動させて、ウエハチャックとプローブカードとの間に内部空間を形成するウエハチャック移動工程と、内部空間に負圧を付与することによりウエハチャックをプローブカード側に吸着保持する負圧付与工程と、ヘッドステージに設けられ、内部空間が外部空間と連通した連通状態と内部空間が外部空間と連通しない非連通状態との間で選択的に切替可能なシャッタ手段を用いて、ウエハチャック移動工程が行われる場合には内部空間が非連通状態となり、負圧付与工程が行われる場合には内部空間が連通状態となるように、シャッタ手段の動作を制御する第1のシャッタ制御工程と、を備える。   In the probe inspection method according to the fifth aspect of the present invention, an internal space is formed between the wafer chuck and the probe card by moving the wafer chuck toward the probe card held on the head stage by the mechanical lifting means. A wafer chuck moving step, a negative pressure applying step for attracting and holding the wafer chuck to the probe card side by applying a negative pressure to the internal space, a communication state in which the internal space communicates with the external space and the internal When the wafer chuck moving process is performed using the shutter means that can be selectively switched between a non-communication state where the space does not communicate with the external space, the internal space becomes a non-communication state, and the negative pressure application process is performed. A first shutter control step for controlling the operation of the shutter means so that the internal space is in a communication state.

本発明の第6態様に係るプローブ検査方法は、第5態様において、内部空間に正圧を付与することによりウエハチャックをプローブカード側からリリースする正圧付与工程と、正圧付与工程が行われる場合には内部空間が非連通状態となるように、シャッタ手段の動作を制御する第2のシャッタ制御工程と、を備える。   In the probe inspection method according to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect, a positive pressure applying step of releasing the wafer chuck from the probe card side by applying a positive pressure to the internal space and a positive pressure applying step are performed. In some cases, a second shutter control step of controlling the operation of the shutter means so that the internal space is in a non-communication state.

本発明によれば、ヘッドステージにシャッタ手段を設けたので、シャッタ手段の構成部品によるウエハチャックの温度分布や重量バランスに与える影響をなくすことができ、真空吸着方式によるコンタクト動作やリリース動作を安定して行うことができる。   According to the present invention, since the shutter means is provided on the head stage, it is possible to eliminate the influence of the components of the shutter means on the temperature distribution and weight balance of the wafer chuck, and the contact operation and release operation by the vacuum suction method can be stabilized. Can be done.

第1の実施形態に係るプローバの全体構成を示した外観図1 is an external view showing the overall configuration of a prober according to the first embodiment. 第1の実施形態に係るプローバの全体構成を示した平面図The top view which showed the whole structure of the prober which concerns on 1st Embodiment 第1の実施形態に係るプローバにおける測定ユニットの構成を示した概略図Schematic showing the configuration of the measurement unit in the prober according to the first embodiment 図3に示した測定ユニットにおける測定部の構成を示した概略図Schematic showing the configuration of the measurement unit in the measurement unit shown in FIG. 第1の実施形態の他の構成例としてヘッドステージを下面側から見た概略平面図Schematic plan view of the head stage as seen from the lower surface side as another configuration example of the first embodiment 位置決めピンとVブロックとの対応関係を示した図Diagram showing correspondence between positioning pin and V block 第1の実施形態に係るプローバの制御装置の構成を示した機能ブロック図1 is a functional block diagram showing the configuration of a prober control device according to the first embodiment. 第1の実施形態に係るプローバにおけるコンタクト動作を示したフローチャートA flowchart showing a contact operation in the prober according to the first embodiment. 第1の実施形態に係るプローバにおけるコンタクト動作を説明するための図The figure for demonstrating the contact operation | movement in the prober which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係るプローバにおけるコンタクト動作のタイミングチャート図The timing chart figure of the contact operation in the prober concerning a 1st embodiment. 第1の実施形態に係るプローバにおけるリリース動作を示したフローチャートThe flowchart which showed the release operation | movement in the prober which concerns on 1st Embodiment 第1の実施形態に係るプローバにおけるリリース動作を説明するための図The figure for demonstrating the release operation | movement in the prober which concerns on 1st Embodiment 第1の実施形態に係るプローバにおけるリリース動作を示したタイミングチャート図The timing chart figure which showed release operation in the prober concerning a 1st embodiment 内部空間の圧力とウエハチャックのリリース速度との関係を示した図Diagram showing the relationship between internal space pressure and wafer chuck release speed 第2の実施形態に係るプローバの構成を示した概略図Schematic showing the configuration of the prober according to the second embodiment 第2の実施形態に係るプローバにおけるコンタクト動作を説明するための図The figure for demonstrating the contact operation | movement in the prober which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係るプローバにおけるリリース動作を説明するための図The figure for demonstrating the release operation | movement in the prober which concerns on 2nd Embodiment

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施形態について説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

(第1の実施形態)
図1及び図2は、第1の実施形態に係るプローバ10の全体構成を示した外観図と平面図である。
(First embodiment)
1 and 2 are an external view and a plan view showing the overall configuration of the prober 10 according to the first embodiment.

図1及び図2に示すように、本実施形態のプローバ10は、検査するウエハW(図4参照)を供給及び回収するローダ部14と、ローダ部14に隣接して配置された測定ユニット12とを備えている。測定ユニット12は、複数の測定部16を有しており、ローダ部14から各測定部16にウエハWが供給されると、各測定部16でそれぞれウエハWの各チップの電気的特性の検査(ウエハレベル検査)が行われる。そして、各測定部16で検査されたウエハWはローダ部14により回収される。なお、プローバ10は、操作パネル22、後述する制御装置(図6参照)等も備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the prober 10 of this embodiment includes a loader unit 14 that supplies and recovers a wafer W (see FIG. 4) to be inspected, and a measurement unit 12 that is disposed adjacent to the loader unit 14. And. The measurement unit 12 has a plurality of measurement units 16. When the wafer W is supplied from the loader unit 14 to each measurement unit 16, the measurement unit 16 inspects the electrical characteristics of each chip of the wafer W. (Wafer level inspection) is performed. The wafer W inspected by each measurement unit 16 is collected by the loader unit 14. The prober 10 also includes an operation panel 22, a control device (see FIG. 6) described later, and the like.

ローダ部14は、ウエハカセット20が載置されるロードポート18と、測定ユニット12の各測定部16とウエハカセット20との間でウエハWを搬送する搬送ユニット24とを有する。搬送ユニット24は、図示しない搬送ユニット駆動機構を備えており、X、Z方向に移動可能に構成されるとともに、θ方向(Z方向周り)に回転可能に構成されている。また、搬送ユニット24は、上記搬送ユニット駆動機構により前後に伸縮自在に構成された搬送アーム26を備えている。搬送アーム26の上面部には図示しない吸着パッドが設けられており、搬送アーム26は、この吸着パッドでウエハWの裏面を真空吸着してウエハWを保持する。これにより、ウエハカセット20内のウエハWは、搬送ユニット24の搬送アーム26によって取り出され、その上面に保持された状態で測定ユニット12の各測定部16に搬送される。また、検査の終了した検査済みのウエハWは逆の経路で各測定部16からウエハカセット20に戻される。   The loader unit 14 includes a load port 18 on which the wafer cassette 20 is placed, and a transfer unit 24 that transfers the wafer W between each measurement unit 16 of the measurement unit 12 and the wafer cassette 20. The transport unit 24 includes a transport unit drive mechanism (not shown), is configured to be movable in the X and Z directions, and is configured to be rotatable in the θ direction (around the Z direction). In addition, the transport unit 24 includes a transport arm 26 that is configured to be extendable back and forth by the transport unit driving mechanism. A suction pad (not shown) is provided on the upper surface of the transfer arm 26, and the transfer arm 26 holds the wafer W by vacuum-sucking the back surface of the wafer W with this suction pad. Thereby, the wafer W in the wafer cassette 20 is taken out by the transfer arm 26 of the transfer unit 24 and transferred to each measurement unit 16 of the measurement unit 12 while being held on the upper surface thereof. Further, the inspected wafer W that has been inspected is returned from each measuring unit 16 to the wafer cassette 20 through the reverse path.

図3は、本発明の実施形態に係るプローバにおける測定ユニットの構成を示した概略図である。図4は、図3に示した測定ユニットにおける測定部の構成を示した概略図である。   FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the measurement unit in the prober according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a configuration of a measurement unit in the measurement unit illustrated in FIG.

図3に示すように、測定ユニット12は、複数の測定部16が多段状に積層された積層構造(多段構造)を有しており、各測定部16はX方向及びZ方向に沿って2次元的に配列されている。本実施形態では、一例として、X方向に4つの測定部16がZ方向に3段積み重ねられている。   As shown in FIG. 3, the measurement unit 12 has a stacked structure (multi-stage structure) in which a plurality of measurement units 16 are stacked in multiple stages, and each measurement unit 16 is 2 in the X direction and the Z direction. Dimensionally arranged. In the present embodiment, as an example, four measurement units 16 in the X direction are stacked in three stages in the Z direction.

測定ユニット12は、複数のフレームを格子状に組み合わせた格子形状を有する筐体(不図示)を備えている。この筐体は、X方向、Y方向、Z方向にそれぞれ延びる複数のフレームを格子状に組み合わせて形成されたものであり、これらのフレームにより形成された各空間部にそれぞれ測定部16の構成要素が配置される。   The measurement unit 12 includes a housing (not shown) having a lattice shape obtained by combining a plurality of frames in a lattice shape. This housing is formed by combining a plurality of frames extending in the X direction, the Y direction, and the Z direction in the form of a lattice, and each component of the measuring unit 16 is formed in each space formed by these frames. Is placed.

各測定部16は、いずれも同一の構成を有しており、図4に示すように、ヘッドステージ30と、プローブカード32と、ウエハチャック34とを備えている。また、各測定部16には、それぞれ、図示しないテストヘッドが設けられている。なお、テストヘッドは、図示しないテストヘッド保持部によりヘッドステージ30の上方に支持されている。   Each measurement unit 16 has the same configuration, and includes a head stage 30, a probe card 32, and a wafer chuck 34, as shown in FIG. Each measurement unit 16 is provided with a test head (not shown). The test head is supported above the head stage 30 by a test head holding unit (not shown).

ヘッドステージ30は、筐体の一部を構成するフレーム部材(不図示)に支持されており、プローブカード32が着脱自在に装着固定される。ヘッドステージ30に装着固定されたプローブカード32は、ウエハチャック34のウエハ保持面34aと対向するように設けられる。なお、プローブカード32は、検査するウエハW(デバイス)に応じて交換される。   The head stage 30 is supported by a frame member (not shown) constituting a part of the housing, and a probe card 32 is detachably mounted and fixed. The probe card 32 attached and fixed to the head stage 30 is provided so as to face the wafer holding surface 34 a of the wafer chuck 34. The probe card 32 is replaced according to the wafer W (device) to be inspected.

プローブカード32には、検査するウエハWの各チップの電極パッドの位置に対応して配置された、カンチレバーやスプリングピン等の複数のプローブ36が設けられている。各プローブ36は、図示しないテストヘッドの端子に電気的に接続され、テストヘッドから各プローブ36を介して各チップに電源及びテスト信号が供給されると共に各チップからの出力信号をテストヘッドで検出して正常に動作するかを測定する。なお、プローブカード32とテストヘッドとの接続構成については、本発明の要部ではないため、詳細な説明を省略する。   The probe card 32 is provided with a plurality of probes 36 such as cantilevers and spring pins arranged corresponding to the positions of the electrode pads of each chip of the wafer W to be inspected. Each probe 36 is electrically connected to a terminal of a test head (not shown), and a power and a test signal are supplied from the test head to each chip via each probe 36 and an output signal from each chip is detected by the test head. And measure whether it works properly. Note that the connection configuration between the probe card 32 and the test head is not a main part of the present invention, and thus detailed description thereof is omitted.

プローブ36は、バネ特性を有し、プローブ36の先端位置より接触点を上昇させることにより、電極パッドに所定の接触圧で接触する。また、プローブ36は、電気的検査を行うときに、電極パッドがオーバードライブの状態で接触されると、プローブ36の先端が電極パッドの表面にのめり込み、その電極パッドの表面にそれぞれ針跡を形成するようになっている。なお、オーバードライブとは、ウエハWとプローブ36の先端の配列面との傾き、及び、プローブ36の先端位置のばらつきなどを考慮して、電極パッドとプローブ36が確実に接触するように、プローブ36の先端位置より高い位置まで電極パッド、すなわちウエハWの表面を距離αだけ上昇させた状態をいう。また、プローブ36の先端位置(コンタクト位置)からウエハWの表面を更に上昇させる移動量、すなわち上記距離αをオーバードライブ量と称する。   The probe 36 has a spring characteristic and contacts the electrode pad with a predetermined contact pressure by raising the contact point from the tip position of the probe 36. In addition, when the electrode 36 is in an overdriven state when the electrical inspection is performed, the probe 36 is inserted into the surface of the electrode pad and a needle mark is formed on the surface of the electrode pad. It is supposed to be. The overdrive means that the electrode pad and the probe 36 are in contact with each other in consideration of the inclination between the wafer W and the arrangement surface of the tip of the probe 36 and the variation in the tip position of the probe 36. The electrode pad, that is, the surface of the wafer W is raised by a distance α to a position higher than the tip position of 36. Further, the amount of movement that further raises the surface of the wafer W from the tip position (contact position) of the probe 36, that is, the distance α is referred to as an overdrive amount.

ウエハチャック34は、ウエハWを真空吸着して固定する。ウエハチャック34は、検査するウエハWが載置されるウエハ保持面34aを有しており、ウエハ保持面34aには複数の吸引口40が設けられている(図4では1つのみ図示)。吸引口40は、ウエハチャック34の内部に形成された吸引路42を介して真空ポンプなどの吸引装置(真空源)44に接続されている。吸引装置44と吸引路42との間を接続する吸引経路にはウエハ吸着用電磁弁46が設けられている。なお、ウエハ吸着用電磁弁46はウエハ吸着用電磁弁制御部110(図7参照)により制御される。   The wafer chuck 34 fixes the wafer W by vacuum suction. The wafer chuck 34 has a wafer holding surface 34a on which a wafer W to be inspected is placed, and the wafer holding surface 34a is provided with a plurality of suction ports 40 (only one is shown in FIG. 4). The suction port 40 is connected to a suction device (vacuum source) 44 such as a vacuum pump via a suction path 42 formed inside the wafer chuck 34. A wafer suction electromagnetic valve 46 is provided in the suction path connecting the suction device 44 and the suction path 42. The wafer adsorption electromagnetic valve 46 is controlled by the wafer adsorption electromagnetic valve control unit 110 (see FIG. 7).

ウエハチャック34のウエハ保持面34aよりも外側には、ウエハ保持面34aに保持されたウエハWを取り囲むように形成された弾性を有するリング状シール部材(チャックシールゴム)48が設けられている。後述するZ軸移動・回転部72によりウエハチャック34をプローブカード32に向かって移動(上昇)させたときに、リング状シール部材48がヘッドステージ30の下面に接触することで、ウエハチャック34、プローブカード32、及びリング状シール部材48により囲まれた内部空間S(図9参照)が形成される。なお、リング状シール部材48は本発明の環状のシール部材の一例である。   Outside the wafer holding surface 34a of the wafer chuck 34, an elastic ring-shaped seal member (chuck seal rubber) 48 is provided so as to surround the wafer W held on the wafer holding surface 34a. When the wafer chuck 34 is moved (lifted) toward the probe card 32 by a Z-axis moving / rotating unit 72 described later, the ring-shaped seal member 48 comes into contact with the lower surface of the head stage 30. An internal space S (see FIG. 9) surrounded by the probe card 32 and the ring-shaped seal member 48 is formed. The ring-shaped seal member 48 is an example of an annular seal member of the present invention.

ヘッドステージ30には、プローブカード32とウエハチャック34との間に形成された内部空間Sに負圧及び正圧のいずれか一方を選択的に付与するための圧力供給路50が設けられている。圧力供給路50の一端はヘッドステージ30の内壁面(内部空間Sに面した内側の面)に開口しており、圧力供給路50の他端はヘッドステージ30の外壁面(内部空間Sとは面しない外側の面)に開口している。圧力供給路50の他端には共通配管60の一端に接続されており、共通配管60は圧力供給路50を介して内部空間Sに連通している。共通配管60の他端は圧力切替用電磁弁62に接続されている。なお、本実施形態では、ヘッドステージ30には圧力供給路50が1つだけ設けられた構成を示したが、これに限らず、複数の圧力供給路50が設けられていてもよい(図5参照)。   The head stage 30 is provided with a pressure supply path 50 for selectively applying one of a negative pressure and a positive pressure to the internal space S formed between the probe card 32 and the wafer chuck 34. . One end of the pressure supply path 50 opens to the inner wall surface (the inner surface facing the internal space S) of the head stage 30, and the other end of the pressure supply path 50 is the outer wall surface (what is the internal space S) of the head stage 30. It opens to the outer surface that does not face). The other end of the pressure supply path 50 is connected to one end of a common pipe 60, and the common pipe 60 communicates with the internal space S through the pressure supply path 50. The other end of the common pipe 60 is connected to a pressure switching electromagnetic valve 62. In the present embodiment, the head stage 30 has a configuration in which only one pressure supply path 50 is provided. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of pressure supply paths 50 may be provided (FIG. 5). reference).

圧力切替用電磁弁62は3つのポート62a、62b、62cを備えており、後述する圧力切替用電磁弁制御部114によって、第1ポート62a及び第3ポート62c間と第2ポート62b及び第3ポート62c間とを選択的に連通させるように制御が行われる。   The pressure switching electromagnetic valve 62 includes three ports 62a, 62b, and 62c. The pressure switching electromagnetic valve control unit 114, which will be described later, is connected between the first port 62a and the third port 62c, and between the second port 62b and the third port. Control is performed so as to selectively communicate between the ports 62c.

圧力切替用電磁弁62の第1ポート62aには減圧用配管64の一端が接続されており、減圧用配管64の他端は減圧用レギュレータ(真空電空レギュレータ)54を介して吸引装置44(真空ポンプ)に接続されている。また、第2ポート62bには加圧用配管66の一端が接続されており、加圧用配管66の他端は加圧用レギュレータ68を介して加圧装置(加圧ポンプ)45に接続されている。また、第3ポート62cには前述した共通配管60の他端が接続されている。   One end of a pressure reducing pipe 64 is connected to the first port 62a of the pressure switching electromagnetic valve 62, and the other end of the pressure reducing pipe 64 is connected to a suction device 44 (vacuum electropneumatic regulator) 54 via a pressure reducing regulator (vacuum electropneumatic regulator). Connected to a vacuum pump). One end of a pressurizing pipe 66 is connected to the second port 62 b, and the other end of the pressurizing pipe 66 is connected to a pressurizing device (pressurizing pump) 45 via a pressurizing regulator 68. The other end of the common pipe 60 described above is connected to the third port 62c.

吸引装置44は、減圧用配管64及び共通配管60を介して内部空間S内の空気を排出することにより、内部空間Sを減圧して、大気圧よりも低い圧力である負圧にすることができる。減圧用レギュレータ54は大気圧から例えば−100kPa(ゲージ圧)までの任意の圧力(負圧)に設定可能であり、減圧用レギュレータ54を使用して真空度を下げる(負圧を小さくする)場合は、所定の圧力になるまで吸気口54aから内部空間Sへ空気が流入する。なお、吸引装置44及び減圧用レギュレータ54は本発明の負圧付与手段の一例である。   The suction device 44 depressurizes the internal space S by discharging the air in the internal space S through the decompression pipe 64 and the common pipe 60, and makes the negative pressure that is lower than the atmospheric pressure. it can. The pressure reducing regulator 54 can be set to any pressure (negative pressure) from atmospheric pressure to, for example, −100 kPa (gauge pressure). When the pressure reducing regulator 54 is used to lower the degree of vacuum (to reduce the negative pressure) The air flows into the internal space S from the air inlet 54a until a predetermined pressure is reached. The suction device 44 and the pressure reducing regulator 54 are examples of the negative pressure applying means of the present invention.

加圧装置45は、圧縮空気を生成して、その圧縮空気を加圧用配管66及び共通配管60を介して内部空間Sに供給することにより、内部空間Sを加圧して、大気圧よりも高い圧力である正圧にすることができる。加圧用レギュレータ68は大気圧から1MPaまでの任意の圧力(正圧)に設定可能であり、加圧用レギュレータ68を使用して大気圧以上の範囲で高圧から低圧へ減圧する場合は、所定の圧力となるまで加圧用レギュレータ68の排気口68aから内部空間S内の空気が排気される。なお、加圧装置45及び加圧用レギュレータ68は本発明の正圧付与手段の一例である。   The pressurizing device 45 generates compressed air and supplies the compressed air to the internal space S via the pressurizing pipe 66 and the common pipe 60, thereby pressurizing the internal space S to be higher than the atmospheric pressure. The pressure can be positive. The pressurizing regulator 68 can be set to an arbitrary pressure (positive pressure) from atmospheric pressure to 1 MPa. When the pressurizing regulator 68 is used to depressurize from high pressure to low pressure within a range of atmospheric pressure or higher, a predetermined pressure is set. The air in the internal space S is exhausted from the exhaust port 68a of the pressurizing regulator 68 until The pressurizing device 45 and the pressurizing regulator 68 are examples of the positive pressure applying unit of the present invention.

ヘッドステージ30には、内部空間Sと外部空間(大気)との間を連通する連通路56が設けられている。連通路56の一端はヘッドステージ30の内壁面(内部空間Sに面した内側の面)に開口しており、連通路56の他端はヘッドステージ30の外壁面(内部空間Sとは面しない外側の面)に開口している。   The head stage 30 is provided with a communication path 56 that communicates between the internal space S and the external space (atmosphere). One end of the communication path 56 opens to the inner wall surface (the inner surface facing the internal space S) of the head stage 30, and the other end of the communication path 56 does not face the outer wall surface (the internal space S) of the head stage 30. Open to the outer surface.

さらにヘッドステージ30には、内部空間Sが外部空間と連通した連通状態(非密閉状態)と内部空間Sが外部空間と連通しない非連通状態(密閉状態)との間で選択的に切替可能なシャッタ手段58が設けられている。   Further, the head stage 30 can be selectively switched between a communication state (non-sealed state) in which the internal space S communicates with the external space and a non-communication state (sealed state) in which the internal space S does not communicate with the external space. Shutter means 58 is provided.

シャッタ手段58は、エアシリンダ機構300と、開閉弁302とから構成され、エアシリンダ機構300によって、連通路56を閉鎖した閉鎖位置と連通路56を開放した開放位置との間で開閉弁302を進退移動させることで連通路56の開閉を行う。すなわち、エアシリンダ機構300によるシャッタ手段58の進退移動に伴い、内部空間Sは非連通状態と連通状態との間で選択的に切り替えられる。   The shutter unit 58 includes an air cylinder mechanism 300 and an opening / closing valve 302. The shutter mechanism 58 is configured to open and close the opening / closing valve 302 between a closed position where the communication path 56 is closed and an open position where the communication path 56 is opened. The communication path 56 is opened and closed by moving forward and backward. That is, the internal space S is selectively switched between the non-communication state and the communication state as the shutter unit 58 moves forward and backward by the air cylinder mechanism 300.

エアシリンダ機構300は、開閉弁302を水平方向に進退移動させるものであり、シリンダ304と、シリンダ304の内部に収納されたピストン306と、ピストン306に固着したピストンロッド308とを備えて構成されている。シリンダ304は、気体供給路を介してエアシリンダ駆動装置310に接続されており、エアシリンダ駆動装置310から供給された気体により、ピストン306及びピストンロッド308が進退移動する。開閉弁302は、ピストンロッド308の先端に取り付けらており、ピストン306及びピストンロッド308の進退移動に応じて、連通路56を開放する開放位置と連通路56を遮断する遮断位置との間で進退移動可能に構成される。開閉弁302が開放位置に移動した場合には連通路56は開放状態となり、内部空間Sは連通路56を介して外部空間と連通した連通状態となる。一方、開閉弁302が遮断位置に移動した場合には連通路56は遮断状態となり、内部空間Sは外部空間と連通しない非連通状態となる。なお、シャッタ手段58(エアシリンダ機構300)は後述するシャッタ制御部116(図7参照)により制御される。   The air cylinder mechanism 300 moves the on-off valve 302 in the horizontal direction, and includes a cylinder 304, a piston 306 housed in the cylinder 304, and a piston rod 308 fixed to the piston 306. ing. The cylinder 304 is connected to the air cylinder driving device 310 through a gas supply path, and the piston 306 and the piston rod 308 are moved forward and backward by the gas supplied from the air cylinder driving device 310. The on-off valve 302 is attached to the tip of the piston rod 308, and between an open position where the communication path 56 is opened and a blocking position where the communication path 56 is blocked according to the forward and backward movement of the piston 306 and the piston rod 308. It is configured to move forward and backward. When the on-off valve 302 moves to the open position, the communication path 56 is opened, and the internal space S is in communication with the external space via the communication path 56. On the other hand, when the on-off valve 302 is moved to the shut-off position, the communication path 56 is shut off, and the internal space S is not communicated with the external space. The shutter unit 58 (air cylinder mechanism 300) is controlled by a shutter control unit 116 (see FIG. 7) described later.

このように本実施形態によれば、シャッタ手段58をヘッドステージ30に設けたので、ウエハチャック34には放熱要素となるシャッタ手段58の構成部品が設けられることがなく、ウエハチャック34の温度分布に与える影響をなくすことができる。また、ウエハチャック34の温度分布に与える影響がなくなることによって、ウエハチャック34のウエハ保持面34aの平面度が向上する。これにより、ウエハWとプローブカード32との平行度をより高くでき、ウエハレベル検査を高精度に行うことが可能となる。また、ウエハチャック34に搭載する部品を少なくすることができるので、ウエハチャック34の重量バランスをとりやすくなる。その結果、ウエハチャック34の重量バランスを崩すことなく、真空吸着方式によるコンタクト動作やリリース動作を安定して行うことが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, since the shutter unit 58 is provided on the head stage 30, the wafer chuck 34 is not provided with the components of the shutter unit 58 serving as a heat dissipation element, and the temperature distribution of the wafer chuck 34. Can be eliminated. Further, since the influence on the temperature distribution of the wafer chuck 34 is eliminated, the flatness of the wafer holding surface 34a of the wafer chuck 34 is improved. Thereby, the parallelism between the wafer W and the probe card 32 can be further increased, and the wafer level inspection can be performed with high accuracy. In addition, since the number of components mounted on the wafer chuck 34 can be reduced, it becomes easy to balance the weight of the wafer chuck 34. As a result, it is possible to stably perform the contact operation and the release operation by the vacuum suction method without breaking the weight balance of the wafer chuck 34.

なお、本実施形態では、ヘッドステージ30には連通路56及びシャッタ手段58がそれぞれ1つずつ設けられた構成を示したが、これに限らず、例えば図5に示すように、連通路56及びシャッタ手段58はそれぞれ複数設けられていてもよい。図5は、本実施形態(第1の実施形態)の他の構成例としてヘッドステージ30を下面側(ウエハチャック34側)から見た概略平面図であり、ヘッドステージ30には連通路56及びシャッタ手段58がそれぞれ4つずつ設けられた構成を示している。このようにヘッドステージ30に連通路56及びシャッタ手段58をそれぞれ複数備えた構成によれば、シャッタ手段58を開いたときに内部空間Sと外部空間との間で流出入する気体の流量を確保することができる。これにより、連通路56の断面積(有効断面積)が小さい場合であっても、シャッタ手段58を開いた状態で行われる動作(Z軸上昇工程やクリーニング工程など)を安定して行うことが可能となる。   In the present embodiment, the head stage 30 has a configuration in which one communication path 56 and one shutter unit 58 are provided. However, the present invention is not limited to this. For example, as illustrated in FIG. A plurality of shutter means 58 may be provided. FIG. 5 is a schematic plan view of the head stage 30 as viewed from the lower surface side (wafer chuck 34 side) as another configuration example of the present embodiment (first embodiment). A configuration is shown in which four shutter means 58 are provided. As described above, according to the configuration in which the head stage 30 includes the plurality of communication paths 56 and the shutter means 58, the flow rate of the gas flowing in and out between the internal space S and the external space when the shutter means 58 is opened is ensured. can do. Accordingly, even when the cross-sectional area (effective cross-sectional area) of the communication path 56 is small, operations (such as the Z-axis raising process and the cleaning process) performed with the shutter means 58 open can be stably performed. It becomes possible.

ウエハチャック34の内部には、検査するウエハWを高温状態(例えば、最高で150℃)、又は低温状態(例えば最低で−40℃)で電気的特性の検査が行えるように、加熱/冷却源としての加熱冷却機構(不図示)が設けられている。加熱冷却機構としては、公知の適宜の加熱器/冷却器が採用できるものであり、例えば、面ヒータの加熱層と冷却流体の通路を設けた冷却層との二重層構造にしたものや、熱伝導体内に加熱ヒータを巻き付けた冷却管を埋設した一層構造の加熱/冷却装置など、様々のものが考えられる。また、電気加熱ではなく、熱流体を循環させるものでもよく、またペルチエ素子を使用してもよい。   Inside the wafer chuck 34, a heating / cooling source is provided so that the electrical characteristics of the wafer W to be inspected can be inspected in a high temperature state (for example, 150 ° C. at maximum) or a low temperature state (for example, −40 ° C.) A heating / cooling mechanism (not shown) is provided. As the heating / cooling mechanism, a known appropriate heater / cooler can be adopted. For example, a heating / cooling mechanism having a double layer structure of a heating layer of a surface heater and a cooling layer provided with a passage for cooling fluid, Various devices such as a heating / cooling device having a single layer structure in which a cooling pipe around which a heater is wound are embedded in a conductor are conceivable. Further, instead of electrical heating, a thermal fluid may be circulated, and a Peltier element may be used.

ウエハチャック34は、後述するアライメント装置70に着脱自在に支持固定される。アライメント装置70は、ウエハチャック34をX、Y、Z、θ方向に移動することで、ウエハチャック34に保持されたウエハWとプローブカード32との相対的な位置合わせを行う。   The wafer chuck 34 is detachably supported and fixed to an alignment device 70 described later. The alignment device 70 moves the wafer chuck 34 in the X, Y, Z, and θ directions to perform relative alignment between the wafer W held on the wafer chuck 34 and the probe card 32.

アライメント装置70は、ウエハチャック34を着脱自在に支持固定してウエハチャック34をZ軸方向に移動すると共にZ軸を回転中心としてθ方向に回転するZ軸移動・回転部72と、Z軸移動・回転部72を支持してX軸方向に移動するX軸移動台74と、X軸移動台74を支持してY軸方向に移動するY軸移動台76とを備えている。   The alignment device 70 detachably supports and fixes the wafer chuck 34 to move the wafer chuck 34 in the Z-axis direction and to rotate in the θ direction about the Z-axis, and a Z-axis movement. An X-axis moving table 74 that supports the rotating unit 72 and moves in the X-axis direction and a Y-axis moving table 76 that supports the X-axis moving table 74 and moves in the Y-axis direction are provided.

Z軸移動・回転部72、X軸移動台74、及びY軸移動台76は、それぞれ、少なくともモータを含む機械的な駆動機構によりウエハチャック34を所定の方向に移動自在もしくは回転自在に構成される。機械的な駆動機構としては、例えば、サーボモータとボールネジとを組み合わせたボールネジ駆動機構により構成される。また、ボールネジ駆動機構に限らず、リニアモータ駆動機構やベルト駆動機構等で構成されていてもよい。なお、Z軸移動・回転部72、X軸移動台74、及びY軸移動台76は、後述する各制御部によりウエハチャック34の移動距離、移動方向、移動速度、加速度を変更可能に構成されている。本実施形態では、具体的には次のような構成を有する。   Each of the Z-axis movement / rotation unit 72, the X-axis movement table 74, and the Y-axis movement table 76 is configured such that the wafer chuck 34 can be moved or rotated in a predetermined direction by a mechanical drive mechanism including at least a motor. The As the mechanical drive mechanism, for example, a ball screw drive mechanism in which a servo motor and a ball screw are combined is used. Moreover, not only a ball screw drive mechanism but a linear motor drive mechanism or a belt drive mechanism may be used. The Z-axis moving / rotating unit 72, the X-axis moving table 74, and the Y-axis moving table 76 are configured such that the moving distance, moving direction, moving speed, and acceleration of the wafer chuck 34 can be changed by each control unit described later. ing. Specifically, the present embodiment has the following configuration.

Z軸移動・回転部72は、本発明の機械的昇降手段の一例であり、ウエハチャック34をZ軸方向に移動させるためのZ軸駆動モータ122(例えば、ステッピングモータ、サーボモータ、リニアモータ等)(図7参照)と、ウエハチャック34のZ軸方向への移動距離を検出するためのZ軸エンコーダ(例えば、ロータリーエンコーダやリニアスケール等)(不図示)とを備えている。Z軸駆動モータ122は、後述するZ軸移動制御部106(図7参照)からのモータ制御信号に基づき制御され、ウエハチャック34を所望の移動速度または加速度で目標位置に移動させるように駆動する。また、Z軸エンコーダは、ウエハチャック34の移動に応じてエンコーダ信号を出力する。   The Z-axis moving / rotating unit 72 is an example of a mechanical lifting / lowering unit of the present invention, and a Z-axis driving motor 122 (for example, a stepping motor, a servo motor, a linear motor, etc.) for moving the wafer chuck 34 in the Z-axis direction. (See FIG. 7) and a Z-axis encoder (for example, a rotary encoder or a linear scale) (not shown) for detecting the movement distance of the wafer chuck 34 in the Z-axis direction. The Z-axis drive motor 122 is controlled based on a motor control signal from a Z-axis movement control unit 106 (see FIG. 7) described later, and drives the wafer chuck 34 to move to a target position at a desired moving speed or acceleration. . The Z-axis encoder outputs an encoder signal in accordance with the movement of the wafer chuck 34.

また、Z軸移動・回転部72は、ウエハチャック34をθ方向に回転させるための回転駆動モータ124(例えば、ステッピングモータ、サーボモータ、リニアモータ等)(図7参照)と、ウエハチャック34のθ方向への回転角度を検出するための回転エンコーダ(例えば、ロータリーエンコーダ等)(不図示)とを備えている。回転駆動モータ124は、後述するθ回転制御部108(図7参照)からのモータ制御信号に基づき制御され、ウエハチャック34を所望の回転速度または加速度で目標位置に移動させるように駆動する。また、回転エンコーダは、ウエハチャック34の回転に応じてエンコーダ信号を出力する。   The Z-axis moving / rotating unit 72 includes a rotation driving motor 124 (for example, a stepping motor, a servo motor, a linear motor, etc.) (see FIG. 7) for rotating the wafer chuck 34 in the θ direction, A rotation encoder (for example, a rotary encoder or the like) (not shown) for detecting a rotation angle in the θ direction is provided. The rotation drive motor 124 is controlled based on a motor control signal from a later-described θ rotation control unit 108 (see FIG. 7), and drives the wafer chuck 34 to move to a target position at a desired rotation speed or acceleration. The rotary encoder outputs an encoder signal according to the rotation of the wafer chuck 34.

X軸移動台74は、ウエハチャック34をX軸方向に移動させるためのX軸駆動モータ118(例えば、ステッピングモータ、サーボモータ、リニアモータ等)(図7参照)と、ウエハチャック34のX軸方向への移動距離を検出するためのX軸エンコーダ(例えば、ロータリーエンコーダやリニアスケール等)(不図示)とを備えている。X軸駆動モータ118は、後述するX軸移動制御部102(図7参照)からのモータ制御信号に基づき制御され、ウエハチャック34を所望の移動速度または加速度で目標位置に移動させるように駆動する。また、X軸エンコーダは、ウエハチャック34の移動に応じてエンコーダ信号を出力する。   The X-axis moving table 74 includes an X-axis drive motor 118 (for example, a stepping motor, servo motor, linear motor, etc.) (see FIG. 7) for moving the wafer chuck 34 in the X-axis direction, and the X-axis of the wafer chuck 34. An X-axis encoder (for example, a rotary encoder, a linear scale, etc.) (not shown) for detecting the movement distance in the direction is provided. The X-axis drive motor 118 is controlled based on a motor control signal from an X-axis movement control unit 102 (see FIG. 7) described later, and drives the wafer chuck 34 to move to a target position at a desired moving speed or acceleration. . The X-axis encoder outputs an encoder signal according to the movement of the wafer chuck 34.

Y軸移動台76は、ウエハチャック34をY軸方向に移動させるためのY軸駆動モータ120(例えば、ステッピングモータ、サーボモータ、リニアモータ等)(図7参照)と、ウエハチャック34のY軸方向への移動距離を検出するためのY軸エンコーダ(例えば、ロータリーエンコーダやリニアスケール等)(不図示)とを備えている。Y軸駆動モータ120は、後述するY軸移動制御部104(図7参照)からのモータ制御信号に基づき制御され、ウエハチャック34を所望の移動速度または加速度で目標位置に移動させるように駆動する。また、Y軸エンコーダは、ウエハチャック34の移動に応じてエンコーダ信号を出力する。   The Y-axis moving table 76 includes a Y-axis drive motor 120 (for example, a stepping motor, servo motor, linear motor, etc.) (see FIG. 7) for moving the wafer chuck 34 in the Y-axis direction, and the Y-axis of the wafer chuck 34. A Y-axis encoder (for example, a rotary encoder or a linear scale) (not shown) for detecting a movement distance in the direction is provided. The Y-axis drive motor 120 is controlled based on a motor control signal from a Y-axis movement control unit 104 (see FIG. 7) described later, and drives the wafer chuck 34 to move to a target position at a desired movement speed or acceleration. . Further, the Y-axis encoder outputs an encoder signal in accordance with the movement of the wafer chuck 34.

アライメント装置70は、それぞれの段毎に設けられており(図3参照)、図示しないアライメント装置駆動機構によって、各段に配置された複数の測定部16間で相互に移動可能に構成されている。すなわち、アライメント装置70は、同一の段に配置される複数(本例では4つ)の測定部16間で共有されており、同一の段に配置された複数の測定部16間を相互に移動する。各測定部16に移動したアライメント装置70は図示しない位置決め固定装置により所定位置に位置決めされた状態で固定され、ウエハチャック34をX、Y、Z、θ方向に移動させて、ウエハチャック34に保持されたウエハWとプローブカード32との相対的な位置合わせを行う。なお、図示は省略したが、アライメント装置70は、ウエハチャック34に保持されたウエハWの各チップの電極パッドとプローブ36との相対的な位置関係を検出するために、針位置検出カメラと、ウエハアライメントカメラとを備えている。また、アライメント装置駆動機構としては、ボールネジ駆動機構、リニアモータ駆動機構、ベルト駆動機構等の機械的な駆動機構により構成される。   The alignment device 70 is provided for each stage (see FIG. 3), and is configured to be movable between a plurality of measurement units 16 arranged in each stage by an alignment device driving mechanism (not shown). . That is, the alignment device 70 is shared among a plurality of (four in this example) measurement units 16 arranged on the same stage, and moves between the plurality of measurement units 16 arranged on the same stage. To do. The alignment device 70 moved to each measuring unit 16 is fixed in a state where it is positioned at a predetermined position by a positioning and fixing device (not shown), and the wafer chuck 34 is moved in the X, Y, Z, and θ directions and held on the wafer chuck 34. The relative alignment between the wafer W and the probe card 32 is performed. Although not shown, the alignment apparatus 70 includes a needle position detection camera for detecting the relative positional relationship between the electrode pad of each chip of the wafer W held by the wafer chuck 34 and the probe 36. And a wafer alignment camera. The alignment device drive mechanism is configured by a mechanical drive mechanism such as a ball screw drive mechanism, a linear motor drive mechanism, or a belt drive mechanism.

アライメント装置70の上面を構成するZ軸移動・回転部72のウエハチャック支持面72aには、外周に沿って環状に形成された弾性を有するリング状シール部材(Z軸シールゴム)78が設けられる。また、ウエハチャック支持面72aのリング状シール部材78の内側には吸引口80が設けられている。吸引口80は、ウエハチャック34の内部に形成された吸引路82を介して吸引装置44に接続されている。吸引装置44と吸引路82との間を接続する吸引経路には、吸引装置44側から順に、チャック固定用電磁弁84、と、絞り弁86とが設けられている。なお、チャック固定用電磁弁84は後述するチャック固定用電磁弁制御部112(図7参照)により制御される。Z軸移動・回転部72のウエハチャック支持面72aは本発明のウエハチャック固定部の一例である。また、ウエハチャック支持面72aに設けられた吸引口80はウエハチャック固定部の構成要素の一例である。   On the wafer chuck support surface 72a of the Z-axis movement / rotation unit 72 constituting the upper surface of the alignment device 70, an annular ring-shaped seal member (Z-axis seal rubber) 78 formed in an annular shape along the outer periphery is provided. A suction port 80 is provided inside the ring-shaped seal member 78 on the wafer chuck support surface 72a. The suction port 80 is connected to the suction device 44 via a suction path 82 formed inside the wafer chuck 34. In the suction path connecting the suction device 44 and the suction path 82, a chuck fixing electromagnetic valve 84 and a throttle valve 86 are provided in this order from the suction device 44 side. The chuck fixing electromagnetic valve 84 is controlled by a chuck fixing electromagnetic valve control unit 112 (see FIG. 7) described later. The wafer chuck support surface 72a of the Z-axis moving / rotating unit 72 is an example of the wafer chuck fixing unit of the present invention. The suction port 80 provided in the wafer chuck support surface 72a is an example of a component of the wafer chuck fixing portion.

Z軸移動・回転部72のウエハチャック支持面72aのリング状シール部材78の外側には、アライメント装置70に対するウエハチャック34の相対的な位置関係が常に一定となるように位置決めピン88が設けられている。この位置決めピン88は、図6に示すように、ウエハチャック34の中心軸を中心とする周方向に沿って等間隔に3箇所に設けられている(図4においては2つのみを図示)。ウエハチャック34の下面には各位置決めピン88にそれぞれ対応する位置に位置決め部材であるVブロック90が設けられている。ウエハチャック34を真空吸着により吸着して固定する際には、各Vブロック90のV溝内にそれぞれ対応する位置決めピン88を係合させることで、ウエハチャック34の水平方向(X方向及びY方向)の動きを拘束して、アライメント装置70とウエハチャック34との相対的な位置決めが行われる。なお、図6は、位置決めピン88とVブロック90との対応関係を示した図である。図6では、図面を簡略化するため、位置決めピン88及びVブロック90以外の構成については図示を省略している。   Positioning pins 88 are provided outside the ring-shaped seal member 78 on the wafer chuck support surface 72a of the Z-axis moving / rotating unit 72 so that the relative positional relationship of the wafer chuck 34 with respect to the alignment device 70 is always constant. ing. As shown in FIG. 6, the positioning pins 88 are provided at three locations at equal intervals along the circumferential direction centered on the central axis of the wafer chuck 34 (only two are shown in FIG. 4). On the lower surface of the wafer chuck 34, V blocks 90 as positioning members are provided at positions corresponding to the positioning pins 88, respectively. When the wafer chuck 34 is sucked and fixed by vacuum suction, the corresponding positioning pins 88 are engaged in the V grooves of the respective V blocks 90 so that the wafer chuck 34 can be moved in the horizontal direction (X direction and Y direction). ) Is restrained, and the relative positioning between the alignment device 70 and the wafer chuck 34 is performed. FIG. 6 is a diagram showing a correspondence relationship between the positioning pins 88 and the V block 90. In FIG. 6, the illustration of components other than the positioning pins 88 and the V block 90 is omitted to simplify the drawing.

なお、本実施形態では、アライメント装置70は、ウエハチャック34を真空吸着して固定するが、ウエハチャック34を固定できるものであれば、真空吸着以外の固定手段でもよく、例えば機械的手段等で固定するようにしてもよい。   In this embodiment, the alignment apparatus 70 fixes the wafer chuck 34 by vacuum suction. However, as long as the wafer chuck 34 can be fixed, fixing means other than vacuum suction may be used, for example, mechanical means. It may be fixed.

図7は、本発明の実施形態に係るプローバの制御装置の構成を示した機能ブロック図である。   FIG. 7 is a functional block diagram showing the configuration of the prober control device according to the embodiment of the present invention.

図7に示すように、本実施形態のプローバ10の制御装置は、全体制御部100、X軸移動制御部102、Y軸移動制御部104、Z軸移動制御部106、θ回転制御部108、ウエハ吸着用電磁弁制御部110、チャック固定用電磁弁制御部112、圧力切替用電磁弁制御部114、圧力制御部115、シャッタ制御部116等を備えている。   As shown in FIG. 7, the control device of the prober 10 of the present embodiment includes an overall control unit 100, an X-axis movement control unit 102, a Y-axis movement control unit 104, a Z-axis movement control unit 106, a θ rotation control unit 108, A wafer adsorption electromagnetic valve control unit 110, a chuck fixing electromagnetic valve control unit 112, a pressure switching electromagnetic valve control unit 114, a pressure control unit 115, a shutter control unit 116, and the like are provided.

全体制御部100は、プローバ10を構成する各部を統括的に制御する。具体的には、全体制御部100は、ウエハチャック34をプローブカード32側に吸着保持するコンタクト動作やウエハチャック34をプローブカード32側からリリース(離間)するリリース動作の制御を行う。また、全体制御部100は、これらの動作の他に、各測定部16の間でアライメント装置70を相互に移動させる移動制御や、テストヘッドによるウエハレベル検査の動作の制御などを行う。なお、コンタクト動作及びリリース動作以外の制御については、本発明の特徴的部分ではないため、詳細な説明を省略する。   The overall control unit 100 comprehensively controls each part constituting the prober 10. Specifically, the overall control unit 100 controls a contact operation for attracting and holding the wafer chuck 34 to the probe card 32 side and a release operation for releasing (separating) the wafer chuck 34 from the probe card 32 side. In addition to these operations, the overall control unit 100 performs movement control for moving the alignment apparatus 70 between the measurement units 16, control of wafer level inspection operations by the test head, and the like. The control other than the contact operation and the release operation is not a characteristic part of the present invention, and thus detailed description thereof is omitted.

X軸移動制御部102は、X軸移動台74に設けられるX軸駆動モータ118の駆動を制御することでX軸移動台74をX軸方向に移動させることにより、ウエハチャック34をX軸方向に移動させる。Y軸移動制御部104は、Y軸移動台76に設けられるY軸駆動モータ120の駆動を制御することでY軸移動台76をY軸方向に移動させることにより、ウエハチャック34をY軸方向に移動させる。Z軸移動制御部106は、Z軸移動・回転部72に設けられるZ軸駆動モータ122の駆動を制御することでZ軸移動・回転部72を昇降させることにより、ウエハチャック34をZ軸方向に移動させる。θ回転制御部108は、Z軸移動・回転部72に設けられる回転駆動モータ124の駆動を制御することでZ軸移動・回転部72をθ方向に回転させることにより、ウエハチャック34をθ方向に回転させる。   The X-axis movement control unit 102 controls the drive of the X-axis drive motor 118 provided on the X-axis movement table 74 to move the X-axis movement table 74 in the X-axis direction, thereby moving the wafer chuck 34 in the X-axis direction. Move to. The Y-axis movement control unit 104 moves the Y-axis movement table 76 in the Y-axis direction by controlling the drive of the Y-axis drive motor 120 provided on the Y-axis movement table 76, thereby moving the wafer chuck 34 in the Y-axis direction. Move to. The Z-axis movement control unit 106 moves the wafer chuck 34 in the Z-axis direction by moving the Z-axis movement / rotation unit 72 up and down by controlling the driving of the Z-axis drive motor 122 provided in the Z-axis movement / rotation unit 72. Move to. The θ rotation control unit 108 controls the drive of the rotation drive motor 124 provided in the Z axis movement / rotation unit 72 to rotate the Z axis movement / rotation unit 72 in the θ direction, thereby moving the wafer chuck 34 in the θ direction. Rotate to

ウエハ吸着用電磁弁制御部110は、ウエハ吸着用電磁弁46のON/OFF(開/閉)を制御することで、吸引口40による吸引圧を調整し、ウエハチャック34に対するウエハWの固定/非固定を選択的に切り替える。   The wafer chucking electromagnetic valve controller 110 controls the ON / OFF (open / close) of the wafer chucking electromagnetic valve 46 to adjust the suction pressure by the suction port 40 and to fix / fix the wafer W to the wafer chuck 34. Selectively switch non-fixed.

チャック固定用電磁弁制御部112は、チャック固定用電磁弁84のON/OFF(開/閉)を制御することで、吸引口80による吸引圧を調整し、Z軸移動・回転部72に対するウエハチャック34の固定/非固定を選択的に切り替える。   The chuck fixing electromagnetic valve control unit 112 controls ON / OFF (open / close) of the chuck fixing electromagnetic valve 84 to adjust the suction pressure by the suction port 80, and to adjust the wafer to the Z-axis moving / rotating unit 72. The chuck 34 is selectively switched between fixed and non-fixed.

圧力切替用電磁弁制御部114は、圧力切替用電磁弁62のポート切り替えを制御することで、第1ポート62a及び第3ポート62c間と第2ポート62b及び第3ポート62c間とを選択的に連通させる。これにより、共通配管60の接続先が、負圧側(吸引装置44側)または正圧側(加圧装置45側)に選択的に切り替えられる。   The pressure switching electromagnetic valve control unit 114 selectively switches between the first port 62a and the third port 62c and between the second port 62b and the third port 62c by controlling the port switching of the pressure switching electromagnetic valve 62. Communicate with. Thereby, the connection destination of the common pipe 60 is selectively switched to the negative pressure side (suction device 44 side) or the positive pressure side (pressure device 45 side).

圧力制御部115は、圧力切替用電磁弁制御部114によって圧力切替用電磁弁62が負圧側(すなわち、第1ポート62aと第3ポート62cとを連通させた状態)に切り替えられた状態において、減圧用レギュレータ54の動作を制御することで、内部空間Sの内部圧力を大気圧よりも低い負圧に設定する。   In the state where the pressure switching electromagnetic valve control unit 114 switches the pressure switching electromagnetic valve 62 to the negative pressure side (that is, the state where the first port 62a and the third port 62c are communicated), By controlling the operation of the decompression regulator 54, the internal pressure of the internal space S is set to a negative pressure lower than the atmospheric pressure.

また、圧力制御部115は、圧力切替用電磁弁制御部114によって圧力切替用電磁弁62が正圧側(すなわち、第2ポート62bと第3ポート62cとを連通させた状態)に切り替えられた状態において、加圧用レギュレータ68の動作を制御することで、内部空間Sの内部圧力を大気圧よりも高い正圧に設定する。このとき、圧力切替用電磁弁制御部114は、内部空間Sを大気開放又は微小加圧により真空破壊する場合に比べて十分に速いリリース速度でプローブカード32側からウエハチャック34がリリースされるように、その目標となるリリース速度(目標リリース速度)に応じた圧力(正圧)となるように内部空間の圧力を制御する。   The pressure control unit 115 is a state in which the pressure switching electromagnetic valve 62 is switched to the positive pressure side (that is, the state in which the second port 62b and the third port 62c are communicated) by the pressure switching electromagnetic valve control unit 114. The internal pressure of the internal space S is set to a positive pressure higher than the atmospheric pressure by controlling the operation of the pressurizing regulator 68. At this time, the pressure switching solenoid valve controller 114 causes the wafer chuck 34 to be released from the probe card 32 side at a sufficiently high release speed as compared with the case where the internal space S is vacuum-ruptured by opening to the atmosphere or by minute pressurization. In addition, the pressure in the internal space is controlled so that the pressure (positive pressure) according to the target release speed (target release speed) is obtained.

シャッタ制御部116は、シャッタ手段58の開閉を制御することで、内部空間Sと外部空間との間を連通する連通路56の開放/遮断を選択的に切り替える。具体的には、シャッタ制御部116は、エアシリンダ駆動装置310を介してエアシリンダ機構300の動作を制御することで、開閉弁302を進退移動させることによって、内部空間Sを連通状態と非連通状態との間で選択的に切り替える。シャッタ制御部116は、本発明の第1のシャッタ制御手段及び第2のシャッタ制御手段の一例である。   The shutter control unit 116 selectively opens / closes the communication path 56 that communicates between the internal space S and the external space by controlling the opening / closing of the shutter unit 58. Specifically, the shutter control unit 116 controls the operation of the air cylinder mechanism 300 via the air cylinder driving device 310 to move the open / close valve 302 forward and backward, thereby causing the internal space S to communicate with the communication state and non-communication. Selectively switch between states. The shutter control unit 116 is an example of a first shutter control unit and a second shutter control unit of the present invention.

次に、第1の実施形態に係るプローバ10におけるコンタクト動作(プローブ検査方法の一例)について、図8〜図10を参照して説明する。なお、この動作は全体制御部100による制御の下で行われる。   Next, a contact operation (an example of a probe inspection method) in the prober 10 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. This operation is performed under the control of the overall control unit 100.

図8は、第1の実施形態に係るプローバにおけるコンタクト動作を示したフローチャートである。図9は、第1の実施形態に係るプローバにおけるコンタクト動作を説明するための図である。図10は、第1の実施形態に係るプローバにおけるコンタクト動作を示したタイミングチャート図である。なお、図10に示すタイミングチャートの時間幅は図面を簡略化するために表現したものであり、実際の時間とは異なっている。また、図10における「Z軸高さ」とは、Z軸移動・回転部72のウエハチャック支持面72aのZ軸方向の位置(高さ位置)を示している。また、図10における「チャック高さ」とは、プローブ36の先端位置(コンタクト位置)を基準位置(0点位置)としたときのウエハチャック34の高さ位置(具体的には、ウエハ保持面34aのZ軸方向の位置)を示している。   FIG. 8 is a flowchart showing a contact operation in the prober according to the first embodiment. FIG. 9 is a diagram for explaining a contact operation in the prober according to the first embodiment. FIG. 10 is a timing chart showing a contact operation in the prober according to the first embodiment. Note that the time width of the timing chart shown in FIG. 10 is expressed to simplify the drawing and is different from the actual time. Further, “Z-axis height” in FIG. 10 indicates the position (height position) in the Z-axis direction of the wafer chuck support surface 72 a of the Z-axis moving / rotating unit 72. Further, “chuck height” in FIG. 10 is the height position of the wafer chuck 34 (specifically, the wafer holding surface) when the tip position (contact position) of the probe 36 is the reference position (0 point position). 34a shows the position in the Z-axis direction).

(事前動作)
コンタクト動作の事前動作について説明する。
(Pre-operation)
A preliminary operation of the contact operation will be described.

まず、コンタクト動作の事前動作として、これから検査を行う測定部16にアライメント装置70を移動させた後、不図示の位置決め固定装置により位置決め固定した状態で、アライメント装置70にウエハチャック34が受け渡される。なお、コンタクト動作の開始前におけるウエハチャック34の受け渡し動作については、本発明の要部ではないため、詳細な説明を省略する。   First, as a pre-operation of the contact operation, after the alignment device 70 is moved to the measurement unit 16 to be inspected, the wafer chuck 34 is transferred to the alignment device 70 in a state where the alignment device 70 is positioned and fixed by a positioning and fixing device (not shown). . Note that the transfer operation of the wafer chuck 34 before the start of the contact operation is not a main part of the present invention, and thus detailed description thereof is omitted.

(ステップS10:ウエハチャック固定工程)
アライメント装置70にウエハチャック34が受け渡された後、図9(A)に示すように、チャック固定用電磁弁制御部112は、チャック固定用電磁弁84をON(開状態)とし、Z軸移動・回転部72のウエハチャック支持面72a(図4参照)にウエハチャック34を吸着して固定する(図10の時間T1)。このとき、Z軸移動・回転部72の位置決めピン88をウエハチャック34のVブロック90のV溝内に係合させることで、アライメント装置70とウエハチャック34との相対的な位置決めが行われる。
(Step S10: Wafer chuck fixing process)
After the wafer chuck 34 is transferred to the alignment device 70, as shown in FIG. 9A, the chuck fixing electromagnetic valve control unit 112 turns on the chuck fixing electromagnetic valve 84 (open state), and sets the Z axis The wafer chuck 34 is sucked and fixed to the wafer chuck support surface 72a (see FIG. 4) of the moving / rotating unit 72 (time T1 in FIG. 10). At this time, the positioning pin 88 of the Z-axis moving / rotating unit 72 is engaged with the V groove of the V block 90 of the wafer chuck 34, whereby the alignment between the alignment device 70 and the wafer chuck 34 is performed.

その後、アライメント装置70に支持固定されたウエハチャック34にウエハWが供給(ロード)されると、ウエハ吸着用電磁弁制御部110は、ウエハ吸着用電磁弁46をON(開状態)とし、ウエハ保持面34a(図4参照)にウエハWを吸着固定する(図10の時間T2)。   Thereafter, when the wafer W is supplied (loaded) to the wafer chuck 34 supported and fixed to the alignment device 70, the wafer attracting electromagnetic valve controller 110 turns on the wafer attracting electromagnetic valve 46 (open state), and the wafer is attracted. The wafer W is sucked and fixed to the holding surface 34a (see FIG. 4) (time T2 in FIG. 10).

(ステップS12:アライメント工程)
次に、X軸移動制御部102、Y軸移動制御部104、及びθ回転制御部108は、全体制御部100による制御の下、針位置検出カメラ及びウエハアライメントカメラにより撮像された結果に基づき、X軸駆動モータ118、Y軸駆動モータ120、回転駆動モータ124を制御して、ウエハチャック34に保持されたウエハWとプローブカード32との相対的な位置合わせを行う。
(Step S12: alignment step)
Next, the X-axis movement control unit 102, the Y-axis movement control unit 104, and the θ rotation control unit 108 are controlled by the overall control unit 100 based on the results captured by the needle position detection camera and the wafer alignment camera. By controlling the X-axis drive motor 118, the Y-axis drive motor 120, and the rotation drive motor 124, the wafer W held on the wafer chuck 34 and the probe card 32 are relatively aligned.

(ステップS14:シャッタ開工程)
次に、図9(A)に示すように、シャッタ制御部116は、シャッタ手段58を開いて連通路56を開放する(図10の時間T3)。すなわち、シャッタ制御部116は、エアシリンダ駆動装置310を制御して、エアシリンダ機構300の駆動により開閉弁302を開放位置に移動する。これにより、内部空間Sは連通路56を介して外部空間と連通した連通状態(非密閉状態)となる。なお、シャッタ開工程は本発明の第1のシャッタ制御工程の一例である。
(Step S14: shutter opening process)
Next, as shown in FIG. 9A, the shutter control unit 116 opens the shutter means 58 and opens the communication path 56 (time T3 in FIG. 10). That is, the shutter control unit 116 controls the air cylinder driving device 310 to move the on-off valve 302 to the open position by driving the air cylinder mechanism 300. As a result, the internal space S is in a communication state (non-sealed state) in communication with the external space via the communication path 56. The shutter opening process is an example of the first shutter control process of the present invention.

なお、シャッタ開工程は、少なくとも、後述するZ軸上昇工程においてリング状シール部材48がヘッドステージ30に接触した状態(図9(B)参照)になる前に実行されていればよい。例えば、シャッタ開工程は、ウエハチャック固定工程とアライメント工程との間に行われてもよいし、ウエハチャック固定工程よりも先に行われていてもよい。また、シャッタ開工程は、ウエハチャック固定工程又はアライメント工程と同時に行われてもよい。   The shutter opening process may be performed at least before the ring-shaped seal member 48 comes into contact with the head stage 30 (see FIG. 9B) in the Z-axis raising process described later. For example, the shutter opening process may be performed between the wafer chuck fixing process and the alignment process, or may be performed before the wafer chuck fixing process. Further, the shutter opening process may be performed simultaneously with the wafer chuck fixing process or the alignment process.

(ステップS16:Z軸上昇工程)
次に、図9(B)及び(C)に示すように、Z軸移動制御部106は、Z軸駆動モータ122を制御して、Z軸移動・回転部72を上昇させることにより、ウエハチャック34をプローブカード32に向かって移動させる(図10の時間T4〜T5)。具体的には、ウエハチャック34が所定の高さ位置(待機位置)からリング状シール部材48がヘッドステージ30に接触する高さ位置まで移動するようにウエハチャック34を上昇させ(図9(B)参照)、さらに、少なくともプローブ36の先端位置(コンタクト位置)よりも高い位置までウエハチャック34を上昇させる(図9(C)参照)。これにより、プローブカード32の各プローブ36はオーバードライブの状態でウエハWの各チップの電極パッドに接触する。
(Step S16: Z-axis raising process)
Next, as shown in FIGS. 9B and 9C, the Z-axis movement control unit 106 controls the Z-axis drive motor 122 to raise the Z-axis movement / rotation unit 72, thereby increasing the wafer chuck. 34 is moved toward the probe card 32 (time T4 to T5 in FIG. 10). Specifically, the wafer chuck 34 is raised so that the wafer chuck 34 moves from a predetermined height position (standby position) to a height position where the ring-shaped seal member 48 contacts the head stage 30 (FIG. 9B Further, the wafer chuck 34 is raised to at least a position higher than the tip position (contact position) of the probe 36 (see FIG. 9C). Thereby, each probe 36 of the probe card 32 contacts the electrode pad of each chip of the wafer W in the overdrive state.

Z軸上昇工程において、Z軸移動・回転部72によりウエハチャック34を上昇させる高さとしては、プローブ36の先端位置(コンタクト位置)からプローブカード32の適正オーバードライブ量(適正OD位置)に対して30〜70%(より好ましくは40〜60%)の高さ位置であることが好ましい。なお、Z軸上昇工程は本発明のウエハチャック移動工程の一例である。   In the Z-axis raising step, the height at which the wafer chuck 34 is raised by the Z-axis moving / rotating unit 72 is from the tip position (contact position) of the probe 36 to the appropriate overdrive amount (proper OD position) of the probe card 32. The height is preferably 30 to 70% (more preferably 40 to 60%). The Z-axis raising process is an example of the wafer chuck moving process of the present invention.

(ステップS18:シャッタ閉工程)
次に、図9(D)に示すように、シャッタ制御部116は、シャッタ手段58を閉じて連通路56を遮断する(図10の時間T6)。すなわち、シャッタ制御部116は、エアシリンダ駆動装置310を制御して、エアシリンダ機構300の駆動により開閉弁302を閉鎖位置に移動する。これにより、リング状シール部材48によりウエハチャック34とプローブカード32との間に形成された内部空間Sは外部空間と連通しない非連通状態(密閉状態)となる。なお、シャッタ閉工程は本発明の第1のシャッタ制御工程の一例である。
(Step S18: Shutter closing process)
Next, as shown in FIG. 9D, the shutter control unit 116 closes the shutter means 58 and blocks the communication path 56 (time T6 in FIG. 10). That is, the shutter control unit 116 controls the air cylinder driving device 310 to move the on-off valve 302 to the closed position by driving the air cylinder mechanism 300. As a result, the internal space S formed between the wafer chuck 34 and the probe card 32 by the ring-shaped seal member 48 is in a non-communication state (sealed state) that does not communicate with the external space. The shutter closing process is an example of the first shutter control process of the present invention.

(ステップS20:減圧工程)
次に、圧力切替用電磁弁制御部114は、圧力切替用電磁弁62のポート切り替えを制御することで、第1ポート62a及び第3ポート62c間を連通させる。続いて、図9(D)に示すように、圧力制御部115は、減圧用レギュレータ54の動作を制御して内部空間Sの減圧を開始する(図10の時間T7)。このとき、圧力制御部115は、Z軸移動・回転部72の吸引口80(図4参照)によるウエハチャック34の固定が解除された場合にプローブカード32の適正オーバードライブ量(適正OD位置)までウエハチャック34が上昇するような目標圧力を設定し、その目標圧力となるように内部空間Sの内部圧力を調整する。内部空間Sの目標圧力は経験的または実験的に求めてもよいし、設計値から求めてもよい。例えば、目標圧力を決めるためには、プローブカード32の適正オーバードライブ量までウエハチャック34が上昇したときにプローブ36から受ける反力(プローブ36が潰されたときの反力)と、プローブカード32に設けられているプローブ36の総本数とから求めることができる。プローブカード32の総針圧(プローブ36から受ける圧力の合計)が分かれば、リング状シール部材48によって囲まれる面(吸着面)の面積で除算することによって必要な負圧が内部空間Sの目標圧力として求められる。但し、ウエハチャック34の重量とリング状シール部材48とを潰すことによる反力分を加味して内部空間Sの目標圧力を設定することが必要である。なお、減圧工程は本発明の負圧付与工程の一例である。
(Step S20: Depressurization step)
Next, the pressure switching solenoid valve control unit 114 controls the port switching of the pressure switching solenoid valve 62 so that the first port 62a and the third port 62c communicate with each other. Subsequently, as shown in FIG. 9D, the pressure control unit 115 controls the operation of the decompression regulator 54 to start decompressing the internal space S (time T7 in FIG. 10). At this time, when the wafer chuck 34 is released from the suction port 80 (see FIG. 4) of the Z-axis movement / rotation unit 72, the pressure control unit 115 performs the appropriate overdrive amount (appropriate OD position) of the probe card 32. The target pressure is set so that the wafer chuck 34 rises until the internal pressure of the internal space S is adjusted to be the target pressure. The target pressure in the internal space S may be obtained empirically or experimentally, or may be obtained from a design value. For example, in order to determine the target pressure, the reaction force received from the probe 36 when the wafer chuck 34 is raised to the appropriate overdrive amount of the probe card 32 (reaction force when the probe 36 is crushed), and the probe card 32 Can be obtained from the total number of probes 36 provided in the. If the total needle pressure of the probe card 32 (the total pressure received from the probe 36) is known, the necessary negative pressure is divided by the area of the surface (suction surface) surrounded by the ring-shaped seal member 48, so that the required negative pressure is the target of the internal space S. Calculated as pressure. However, it is necessary to set the target pressure in the internal space S in consideration of the reaction force due to crushing the weight of the wafer chuck 34 and the ring-shaped seal member 48. In addition, a pressure reduction process is an example of the negative pressure provision process of this invention.

(ステップS22:判断工程)
次に、圧力制御部115は、内部空間Sの内部圧力(圧力値P1)が減圧用レギュレータ54による設定圧力(圧力値P2)に到達したか否かを判断する。この判断は内部圧力(圧力値P1)が設定圧力(圧力値P2)に到達するまで繰り返し行われ、設定圧力(圧力値P2)に到達した場合には次のステップS24に進む。これにより、内部空間Sの内部圧力が設定圧力で安定したところで、後述するウエハチャック固定解除工程(ステップS24)が行われる。なお、内部空間Sの内部圧力は、例えばウエハチャック34又はヘッドステージ30に設けた圧力センサにより内部空間Sの内部圧力を直接検出してもよいし、減圧用レギュレータ54に内蔵又は接続された圧力センサにより検出してもよい。
(Step S22: Judgment process)
Next, the pressure control unit 115 determines whether or not the internal pressure (pressure value P1) of the internal space S has reached the set pressure (pressure value P2) by the pressure reducing regulator 54. This determination is repeated until the internal pressure (pressure value P1) reaches the set pressure (pressure value P2). When the set pressure (pressure value P2) is reached, the process proceeds to the next step S24. Thereby, when the internal pressure of the internal space S is stabilized at the set pressure, a wafer chuck fixing releasing step (step S24) described later is performed. The internal pressure of the internal space S may be detected directly by, for example, a pressure sensor provided in the wafer chuck 34 or the head stage 30, or may be a pressure built in or connected to the decompression regulator 54. You may detect with a sensor.

(ステップS24:ウエハチャック固定解除工程)
次に、チャック固定用電磁弁制御部112は、チャック固定用電磁弁84をOFF(閉状態)とし、Z軸移動・回転部72の吸引口80(図4参照)によるウエハチャック34の固定を解除する(図10の時間T9)。
(Step S24: Wafer chuck fixing release process)
Next, the chuck fixing electromagnetic valve control unit 112 turns OFF the chuck fixing electromagnetic valve 84 (closed state), and fixes the wafer chuck 34 by the suction port 80 (see FIG. 4) of the Z-axis moving / rotating unit 72. Release (time T9 in FIG. 10).

このとき、減圧用レギュレータ54により内部空間Sの内部圧力は設定圧力に調節されているので、Z軸移動・回転部72によるウエハチャック34の固定が解除されると、ウエハチャック34はZ軸移動・回転部72から離脱して、プローブカード32側に引き寄せられる(図10のT9〜T10)。これにより、ウエハWとプローブ36の先端の配列面との傾き、及び、プローブ36の先端位置のばらつきなどに影響されることなく、検査するウエハWの各チップの電極パッドとプローブカード32の各プローブ36とが所定の接触圧で確実に接触する。   At this time, since the internal pressure of the internal space S is adjusted to the set pressure by the pressure reducing regulator 54, when the fixation of the wafer chuck 34 by the Z-axis movement / rotation unit 72 is released, the wafer chuck 34 moves in the Z-axis direction. -It leaves | separates from the rotation part 72 and is drawn near to the probe card 32 side (T9-T10 of FIG. 10). As a result, the electrode pads of each chip of the wafer W to be inspected and each of the probe cards 32 are not affected by the inclination between the wafer W and the arrangement surface of the tips of the probes 36 and the variations in the tip positions of the probes 36. The probe 36 is reliably contacted with a predetermined contact pressure.

このように本実施形態では、内部空間Sの減圧が開始された後にウエハチャック34の固定がウエハチャック34の固定が解除されるので、これらの工程の切り替えの瞬間にウエハチャック34がどちら側にも固定されていない状態(フリーな状態)がなくなり、ウエハチャック34の受け渡し動作を安定して行うことができる。   As described above, in this embodiment, since the fixation of the wafer chuck 34 is released after the pressure reduction of the internal space S is started, the wafer chuck 34 is moved to which side at the moment of switching between these processes. Further, the unfixed state (free state) is eliminated, and the delivery operation of the wafer chuck 34 can be performed stably.

また、本実施形態では、Z軸移動・回転部72の吸引路82とチャック固定用電磁弁84との間を接続する吸引経路には絞り弁86が設けられているため、内部空間Sの減圧が開始された後にウエハチャック34の固定が解除されても、ウエハチャック34の下側(Z軸移動・回転部72側)の負圧が急に失われないようになっている。そのため、ウエハチャック34が上下両側(すなわち、Z軸移動・回転部72とプローブカード32との両側)から引っ張られている状態で急に下側からの拘束(すなわち、Z軸移動・回転部72からの吸着による固定力)がなくなることがないので、ウエハチャック34の急激な移動に伴う異常振動や異常接触を低減できる。したがって、ウエハチャック固定解除工程が行われたときにウエハチャック34がZ軸移動・回転部72から急激に離脱するのを抑制することができるので、ウエハチャック34の受け渡し動作をより安定して行うことが可能となる。   Further, in the present embodiment, since the throttle valve 86 is provided in the suction path connecting the suction path 82 of the Z-axis moving / rotating unit 72 and the chuck fixing electromagnetic valve 84, the internal space S is decompressed. Even if the fixation of the wafer chuck 34 is released after starting, the negative pressure on the lower side of the wafer chuck 34 (Z-axis moving / rotating unit 72 side) is not suddenly lost. Therefore, in a state where the wafer chuck 34 is pulled from both the upper and lower sides (that is, both sides of the Z-axis movement / rotation unit 72 and the probe card 32), the restraint from the lower side suddenly (that is, the Z-axis movement / rotation unit 72). Therefore, the abnormal vibration and abnormal contact caused by the rapid movement of the wafer chuck 34 can be reduced. Accordingly, since the wafer chuck 34 can be prevented from being suddenly detached from the Z-axis moving / rotating unit 72 when the wafer chuck fixing release process is performed, the delivery operation of the wafer chuck 34 is performed more stably. It becomes possible.

なお、本実施形態では、一例として、Z軸移動・回転部72の吸引路82とチャック固定用電磁弁84との間を接続する吸引経路に絞り弁86を設けた構成を示したが、Z軸移動・回転部72の吸引口80と吸引装置44との間を接続する経路に絞り弁86が設けられていればよく、例えば、Z軸移動・回転部72の吸引路82に絞り弁86が設けられていてもよい。   In the present embodiment, as an example, a configuration in which the throttle valve 86 is provided in the suction path connecting the suction path 82 of the Z-axis moving / rotating unit 72 and the chuck fixing electromagnetic valve 84 is shown. A throttle valve 86 may be provided in a path connecting the suction port 80 of the shaft moving / rotating unit 72 and the suction device 44. For example, the throttle valve 86 is provided in the suction path 82 of the Z-axis moving / rotating unit 72. May be provided.

(ステップS26:Z軸下降工程)
次に、図9(E)に示すように、Z軸移動制御部106は、Z軸駆動モータ122を制御して、Z軸移動・回転部72を所定の高さ位置(待機位置)まで下降させる(図10の時間T11〜T12)。
(Step S26: Z-axis lowering step)
Next, as shown in FIG. 9E, the Z-axis movement control unit 106 controls the Z-axis drive motor 122 to lower the Z-axis movement / rotation unit 72 to a predetermined height position (standby position). (Time T11 to T12 in FIG. 10).

以上のようにして、ウエハチャック34がアライメント装置70(Z軸移動・回転部72)からヘッドステージ30(プローブカード32側)に受け渡されると、プローブカード32の各プローブ36は均一な接触圧でウエハWの各チップの電極パッドに接触した状態となり、ウエハレベル検査を開始可能な状態となる。その後、テストヘッドから各プローブ36を介してウエハWの各チップに電源及びテスト信号が供給され、各チップから出力される信号を検出して電気的な動作検査が行われる。   As described above, when the wafer chuck 34 is transferred from the alignment device 70 (Z-axis movement / rotation unit 72) to the head stage 30 (probe card 32 side), each probe 36 of the probe card 32 has a uniform contact pressure. Thus, the wafer W comes into contact with the electrode pads of each chip, and the wafer level inspection can be started. Thereafter, a power supply and a test signal are supplied from the test head to each chip of the wafer W via each probe 36, and an electrical operation inspection is performed by detecting a signal output from each chip.

なお、ウエハチャック34がアライメント装置70(Z軸移動・回転部72)からヘッドステージ30(プローブカード32側)に受け渡された後、アライメント装置70は他の測定部16に移動し、その測定部16において同様の手順でコンタクト動作が行われ、ウエハレベル検査が順次行われる。   After the wafer chuck 34 is transferred from the alignment device 70 (Z-axis movement / rotation unit 72) to the head stage 30 (probe card 32 side), the alignment device 70 moves to another measurement unit 16 and measures the measurement. In the part 16, a contact operation is performed in the same procedure, and wafer level inspection is sequentially performed.

以上により、第1の実施形態に係るプローバ10におけるコンタクト動作が終了する。   Thus, the contact operation in the prober 10 according to the first embodiment is completed.

次に、第1の実施形態のプローバ10においてウエハレベル検査が終了した後に行われるリリース動作(プローブ検査方法の一例)について、図11〜図13を参照して説明する。   Next, a release operation (an example of a probe inspection method) performed after the wafer level inspection is completed in the prober 10 of the first embodiment will be described with reference to FIGS.

図11は、第1の実施形態のプローバ10におけるリリース動作を示したフローチャートである。図12は、第1の実施形態のプローバ10におけるリリース動作を説明するための図である。図13は、第1の実施形態のプローバ10におけるリリース動作を示したタイミングチャート図である。   FIG. 11 is a flowchart showing a release operation in the prober 10 of the first embodiment. FIG. 12 is a diagram for explaining a release operation in the prober 10 of the first embodiment. FIG. 13 is a timing chart showing a release operation in the prober 10 of the first embodiment.

(ステップS30:Z軸上昇工程)
まず、Z軸移動制御部106は、Z軸駆動モータ122を制御して、図12(A)に示すように、Z軸移動・回転部72を所定の高さ位置からウエハチャック34を受け取り可能な高さ位置(チャック受け取り高さ)まで上昇させる(図13の時間T1〜T2)。
(Step S30: Z-axis raising process)
First, the Z-axis movement control unit 106 can control the Z-axis drive motor 122 to receive the wafer chuck 34 from the predetermined height position of the Z-axis movement / rotation unit 72 as shown in FIG. It is raised to a certain height position (chuck receiving height) (time T1 to T2 in FIG. 13).

また、Z軸上昇工程が行われるとき、あるいはZ軸上昇工程の前後に、圧力制御部115は、減圧用レギュレータ54の動作を制御して、内部空間Sの真空度を下げ(負圧を小さくし)、ウエハチャック34は所定の高さ位置(リリース位置)まで下降させる(図13の時間T1〜T3)。これにより、後述するチャックリリース工程が行われるときのウエハチャック34とZ軸移動・回転部72との距離を短くすることができ、ウエハチャック34の受け渡しを安定化することができる。   Further, when the Z-axis raising process is performed or before and after the Z-axis raising process, the pressure control unit 115 controls the operation of the pressure reducing regulator 54 to lower the degree of vacuum in the internal space S (reducing the negative pressure). Then, the wafer chuck 34 is lowered to a predetermined height position (release position) (time T1 to T3 in FIG. 13). As a result, the distance between the wafer chuck 34 and the Z-axis moving / rotating unit 72 when a chuck release process described later is performed can be shortened, and the delivery of the wafer chuck 34 can be stabilized.

なお、Z軸移動・回転部72がチャック受け取り高さまで上昇し、かつウエハチャック34がリリース位置に移動したときのウエハチャック34とZ軸移動・回転部72との位置関係としては、図12(A)に示すように、位置決めピン88がVブロック(位置決め溝)90に嵌合しない状態であり、かつリング状シール部材78がウエハチャック34の下面に接触する状態であることが好ましい。後述するチャックリリース工程が行われる前に、リング状シール部材78をウエハチャック34の下面に接触させておくことで、ウエハチャック34のリリース時の衝撃をリング状シール部材78で効果的に吸収することが可能となる。   The positional relationship between the wafer chuck 34 and the Z-axis moving / rotating unit 72 when the Z-axis moving / rotating unit 72 is raised to the chuck receiving height and the wafer chuck 34 is moved to the release position is shown in FIG. As shown in A), it is preferable that the positioning pin 88 is not fitted into the V block (positioning groove) 90 and the ring-shaped seal member 78 is in contact with the lower surface of the wafer chuck 34. The ring-shaped seal member 78 is brought into contact with the lower surface of the wafer chuck 34 before the chuck release process described later is performed, so that the impact when the wafer chuck 34 is released is effectively absorbed by the ring-shaped seal member 78. It becomes possible.

(ステップS32:チャックリリース工程)
次に、圧力切替用電磁弁制御部114は、圧力切替用電磁弁62のポート切り替えを制御することで、第2ポート62b及び第3ポート62c間を連通させる。続いて、圧力制御部115は、加圧用レギュレータ68の動作を制御して、プローブカード32側からウエハチャック34が予め設定した目標リリース速度でリリースされるように、目標リリース速度に基づいて内部空間Sに付与される正圧を制御する(図13の時間T4)。
(Step S32: chuck release process)
Next, the pressure switching solenoid valve control unit 114 controls the port switching of the pressure switching solenoid valve 62 so that the second port 62b and the third port 62c communicate with each other. Subsequently, the pressure control unit 115 controls the operation of the pressurizing regulator 68 so as to release the wafer chuck 34 from the probe card 32 side at a preset target release speed based on the target release speed. The positive pressure applied to S is controlled (time T4 in FIG. 13).

本実施形態において、ウエハWやプローブ36を損傷させないためには、ウエハチャック34が不安定状態でいる時間を極力短くすることが必要であり、そのためにはウエハチャック34のリリース速度が内部空間Sを大気開放または微小加圧により真空破壊する場合に比べて十分に速いことが望ましい。そのため、目標リリース速度は、プローブカード32やプローブ36、ウエハWの種類等により異なるが、一例として10mm/s以上とするのが好適であることが実験により確かめられている。   In this embodiment, in order not to damage the wafer W and the probe 36, it is necessary to shorten the time during which the wafer chuck 34 is in an unstable state as much as possible. For this purpose, the release speed of the wafer chuck 34 is set to the internal space S. It is desirable that it be sufficiently fast as compared with the case where the vacuum is broken by opening to the atmosphere or by minute pressure. For this reason, the target release speed varies depending on the type of the probe card 32, the probe 36, and the wafer W, but it has been confirmed by experiments that it is preferable to set the target release speed to 10 mm / s or more as an example.

また、ウエハチャック34のリリース速度と内部空間Sの圧力との間には、例えば図14に一例を示すように一定の相関関係(比例関係)があり、これらの関係(リリース速度‐圧力特性)は予め実験により求めることができる。したがって、圧力制御部115は、予め求めたリリース速度‐圧力特性を記憶部(不図示)に記憶しておくことにより、これを用いて目標リリース速度から内部空間Sに付与する圧力を求めることができる。なお、リリース速度‐圧力特性は、個々のプローバにより異なるものであり、プローバ毎に求めておくことが好ましい。   Further, there is a certain correlation (proportional relationship) between the release speed of the wafer chuck 34 and the pressure in the internal space S, for example, as shown in FIG. 14, and these relations (release speed-pressure characteristics). Can be obtained by experiments in advance. Therefore, the pressure control unit 115 can obtain the pressure applied to the internal space S from the target release speed by storing the release speed-pressure characteristics obtained in advance in a storage unit (not shown). it can. Note that the release speed-pressure characteristics vary depending on the individual probers, and it is preferable to obtain them for each prober.

これにより、内部空間Sは、目標リリース速度に対応した圧力(正圧)に加圧され、例えば0.2〜0.6MPaとなる。その結果、内部空間Sを大気開放または微小加圧により真空破壊する場合に比べて十分に速いリリース速度でプローブカード32側からウエハチャック34がリリースされる。そして、プローブカード32側からリリースされたウエハチャック34はZ軸移動・回転部72に支持される。なお、チャックリリース工程は本発明の正圧付与工程の一例である。   Thereby, the internal space S is pressurized to a pressure (positive pressure) corresponding to the target release speed, for example, 0.2 to 0.6 MPa. As a result, the wafer chuck 34 is released from the probe card 32 side at a sufficiently high release speed as compared with the case where the internal space S is broken by vacuum by opening to the atmosphere or by minute pressure. The wafer chuck 34 released from the probe card 32 side is supported by the Z-axis moving / rotating unit 72. The chuck release process is an example of the positive pressure application process of the present invention.

ウエハチャック34のリリースが行われた後、チャック固定用電磁弁制御部112は、チャック固定用電磁弁84をON(開状態)とし、Z軸移動・回転部72の吸引口80(図4参照)を介してウエハチャック34を固定する(図13の時間T5)。なお、吸引口80による吸引(負圧の付与)はウエハチャック34をリリースする前に開始されていてもよい。ウエハチャック34のリリース(すなわち、内部空間Sの加圧)が行われる前にアライメント装置70とウエハチャック34との間の空間を大気圧よりも低い負圧にしておくことで、ウエハチャック34のリリース速度を向上させる効果が得られる。   After the wafer chuck 34 is released, the chuck fixing electromagnetic valve control unit 112 turns on the chuck fixing electromagnetic valve 84 (open state), and the suction port 80 of the Z-axis moving / rotating unit 72 (see FIG. 4). ) To fix the wafer chuck 34 (time T5 in FIG. 13). Note that suction (application of negative pressure) by the suction port 80 may be started before the wafer chuck 34 is released. Before the wafer chuck 34 is released (that is, the internal space S is pressurized), the space between the alignment device 70 and the wafer chuck 34 is set to a negative pressure lower than the atmospheric pressure. The effect of improving the release speed can be obtained.

本実施形態において、内部空間Sの加圧によりウエハチャック34のリリースが行われる際、シャッタ制御部116は、第2のシャッタ制御工程として、シャッタ手段58を閉じて連通路56を遮断した状態にすることが好ましい。内部空間Sを加圧する前にシャッタ手段58を開いてしまうと、内部空間Sが連通路56を介して大気開放され、遅い速度でウエハチャック34がリリースされる時間が生じ、不安定状態である時間が長くなるためである。   In this embodiment, when the wafer chuck 34 is released by pressurizing the internal space S, the shutter control unit 116 closes the shutter unit 58 and blocks the communication path 56 as a second shutter control step. It is preferable to do. If the shutter means 58 is opened before pressurizing the internal space S, the internal space S is opened to the atmosphere via the communication path 56, and a time for releasing the wafer chuck 34 at a low speed occurs, which is in an unstable state. This is because time becomes longer.

(ステップS34:Z軸下降工程)
次に、Z軸移動制御部106は、Z軸駆動モータ122を制御して、図12(C)に示すように、Z軸移動・回転部72を下降させることにより、ウエハチャック34を所定の高さ位置(待機高さ位置)に変更する(図13の時間T6〜T7)。
(Step S34: Z-axis lowering step)
Next, the Z-axis movement control unit 106 controls the Z-axis drive motor 122 to lower the Z-axis movement / rotation unit 72 as shown in FIG. The position is changed to the height position (standby height position) (time T6 to T7 in FIG. 13).

以上により、第1の実施形態に係るプローバ10におけるリリース動作が終了する。   Thus, the release operation in the prober 10 according to the first embodiment is completed.

次に、第1の実施形態の効果について説明する。   Next, the effect of the first embodiment will be described.

第1の実施形態によれば、ヘッドステージ30には内部空間Sを連通状態(非密閉状態)と非連通状態(密閉状態)との間で選択的に切替可能なシャッタ手段58が設けられる。したがって、シャッタ手段58の構成部品によるウエハチャック34の温度分布や重量バランスに与える影響をなくすことができ、真空吸着方式によるコンタクト動作やリリース動作を安定して行うことができる。   According to the first embodiment, the head stage 30 is provided with shutter means 58 that can selectively switch the internal space S between a communication state (non-sealed state) and a non-communication state (sealed state). Therefore, the influence of the components of the shutter means 58 on the temperature distribution and weight balance of the wafer chuck 34 can be eliminated, and the contact operation and release operation by the vacuum suction method can be performed stably.

特に第1の実施形態においては、シャッタ手段58は、エアシリンダ機構300によって開閉弁302を進退移動させることによって連通路56を開閉する構成が好ましく採用される。そのため、ウエハチャック34のリリース動作が行われる際、内部空間Sの加圧に対して負けることがなく、連通路56を外部空間から遮断した状態を維持することができる。これにより、リリース動作をより安定的に行うことが可能となり、電極パッドへの針跡異常を最小限に抑えることができる。   Particularly in the first embodiment, the shutter unit 58 preferably employs a configuration that opens and closes the communication passage 56 by moving the open / close valve 302 forward and backward by the air cylinder mechanism 300. Therefore, when the release operation of the wafer chuck 34 is performed, the communication path 56 can be maintained from the external space without losing against the pressurization of the internal space S. As a result, the release operation can be performed more stably, and abnormal needle traces on the electrode pads can be minimized.

なお、エアシリンダ機構300は、ウエハチャック34のリリース動作が行われる際に開閉弁302を押し出す力が内部空間Sの加圧によって開閉弁302に生じる力よりも大きくなるように構成されることが好ましい。エアシリンダ機構300の出力(開閉弁302を押し出す力)は、供給空気圧力(シリンダ304に対して供給される空気の圧力)とシリンダ断面積(シリンダ304の有効断面積)との積によって求められるので、例えば、エアシリンダ機構300に対する供給空気圧力と、ウエハチャック34のリリースが行われるときの内部空間Sに付与される圧力とが同程度とした場合、シリンダ断面積は連通路56の有効断面積よりも大きいことが好ましい。これにより、リリース動作のさらなる安定化が可能となる。   Note that the air cylinder mechanism 300 is configured such that the force that pushes the on-off valve 302 when the release operation of the wafer chuck 34 is performed is greater than the force generated on the on-off valve 302 by pressurization of the internal space S. preferable. The output of the air cylinder mechanism 300 (force for pushing the on-off valve 302) is obtained by the product of the supply air pressure (pressure of air supplied to the cylinder 304) and the cylinder cross-sectional area (effective cross-sectional area of the cylinder 304). Therefore, for example, when the supply air pressure to the air cylinder mechanism 300 and the pressure applied to the internal space S when the wafer chuck 34 is released are approximately the same, the cylinder cross-sectional area is the effective disconnection of the communication path 56. It is preferable that it is larger than the area. As a result, the release operation can be further stabilized.

また、第1の実施形態では、好ましい態様の一例として、シャッタ手段58は、エアシリンダ機構300によって開閉弁302を進退移動させることによって連通路56を開閉する構成を示したが、これに限らず、油圧シリンダ機構によって構成されていてもよい。また、これらに限らず、モータやソレノイドによって開閉弁302を開閉する構成を採用することもできる。   In the first embodiment, as an example of a preferable aspect, the shutter unit 58 is configured to open and close the communication path 56 by moving the open / close valve 302 forward and backward by the air cylinder mechanism 300. However, the configuration is not limited thereto. The hydraulic cylinder mechanism may be used. Further, the present invention is not limited to this, and a configuration in which the on-off valve 302 is opened and closed by a motor or a solenoid can be employed.

また、第1の実施形態におけるリリース動作では、圧力制御部115によって、プローブカード32側からウエハチャック34が目標リリース速度でリリースされるように、目標リリース速度に基づいて内部空間Sの圧力(正圧)の制御が行われる。これにより、内部空間Sを大気開放又は微小加圧により真空破壊する場合に比べて十分に速いリリース速度でプローブカード32側からウエハチャック34がリリースされる。その結果、ウエハチャック34が不安定状態でいる時間をなくすことができ、ウエハWやプローブ36の損傷を防止することが可能となる。   Further, in the release operation in the first embodiment, the pressure in the internal space S based on the target release speed (positive) so that the wafer chuck 34 is released from the probe card 32 side by the pressure control unit 115 at the target release speed. Pressure) is controlled. As a result, the wafer chuck 34 is released from the probe card 32 side at a sufficiently high release speed as compared with the case where the internal space S is broken down to the atmosphere by opening to the atmosphere or by minute pressure. As a result, the time during which the wafer chuck 34 is in an unstable state can be eliminated, and damage to the wafer W and the probe 36 can be prevented.

また、第1の実施形態では、ウエハチャック34のリリース動作は、シャッタ手段58を閉じて連通路56を遮断した状態で行われる態様が好ましい。内部空間Sを加圧する前にシャッタ手段58を開いてしまうと、内部空間Sが連通路56を介して大気開放され、遅い速度でウエハチャック34がリリースされる時間が生じ、不安定状態である時間が長くなるためである。これに対し、シャッタ手段58を閉じて連通路56を遮断した状態でウエハチャック34のリリース動作が行われる態様によれば、内部空間Sには密閉された状態で正圧が付与されるので、ウエハチャック34は十分に速いリリース速度でプローブカード32側からリリースされる。したがって、ウエハチャック34とプローブカード32との位置関係に不安定な状態が生じにくく、ウエハWやプローブ36を損傷することなく、ウエハチャック34を安定かつ確実にリリースすることが可能となる。   In the first embodiment, it is preferable that the release operation of the wafer chuck 34 is performed in a state where the shutter unit 58 is closed and the communication path 56 is shut off. If the shutter means 58 is opened before pressurizing the internal space S, the internal space S is opened to the atmosphere via the communication path 56, and a time for releasing the wafer chuck 34 at a low speed occurs, which is in an unstable state. This is because time becomes longer. On the other hand, according to an aspect in which the release operation of the wafer chuck 34 is performed in a state where the shutter unit 58 is closed and the communication path 56 is blocked, a positive pressure is applied to the internal space S in a sealed state. The wafer chuck 34 is released from the probe card 32 side at a sufficiently high release speed. Therefore, an unstable state is hardly generated in the positional relationship between the wafer chuck 34 and the probe card 32, and the wafer chuck 34 can be released stably and reliably without damaging the wafer W and the probe 36.

また、第1の実施形態では、プローブカード32のクリーニング動作が行われる際には、シャッタ手段58を開いて連通路56を開放した状態で行われる態様が好ましい。プローブカード32のクリーニング動作として、ウエハチャック34にクリーニング用のウエハを吸着保持し、クリーニング用のウエハをプローブカード32のプローブに接触させるとともに、ウエハチャックを上下に往復移動させてプローブの付着物を除去する動作が行われる際、内部空間Sが外部空間と連通しない非連通状態(密閉状態)で行われると、密閉状態とされた内部空間(密閉空間)内で「圧縮」と「伸張」が繰り返されることになる。これにより、ヘッドステージ30を変形させ、正常な動作ができず、プローブカードを壊すなどの恐れがある。これに対し、シャッタ手段58を開いて連通路56を開放した状態で行うことにより、上述したような不具合を招くことなく、プローブカード32のクリーニング動作の安定化を図ることができる。   In the first embodiment, it is preferable that the cleaning operation of the probe card 32 is performed with the shutter means 58 opened and the communication path 56 opened. As a cleaning operation of the probe card 32, the cleaning wafer is sucked and held on the wafer chuck 34, the cleaning wafer is brought into contact with the probe of the probe card 32, and the wafer chuck is reciprocated up and down to remove the adhered matter on the probe. When the removal operation is performed, if the internal space S is performed in a non-communication state (sealed state) that does not communicate with the external space, “compression” and “extension” are performed in the sealed internal space (sealed space). Will be repeated. As a result, the head stage 30 may be deformed and normal operation cannot be performed, and the probe card may be broken. On the other hand, when the shutter means 58 is opened and the communication path 56 is opened, the cleaning operation of the probe card 32 can be stabilized without causing the above-described problems.

また、第1の実施形態では、圧力切替用電磁弁62により内部空間Sの接続先が負圧側(吸引装置44側)及び正圧側(加圧装置45側)で選択的に切り替えられる構成が採用されている。この構成によれば、内部空間Sと圧力切替用電磁弁62との間に配置される共通配管60の断面積を加圧装置45から供給される圧縮空気の流量若しくはそれ以上に対応したものに設定することにより、内部空間Sに正圧を付与する際の圧力損失を低減することができ、ウエハチャック34のリリース動作の安定化を図ることができる。   In the first embodiment, a configuration is adopted in which the connection destination of the internal space S is selectively switched between the negative pressure side (suction device 44 side) and the positive pressure side (pressurization device 45 side) by the pressure switching electromagnetic valve 62. Has been. According to this configuration, the cross-sectional area of the common pipe 60 disposed between the internal space S and the pressure switching electromagnetic valve 62 corresponds to the flow rate of compressed air supplied from the pressurizing device 45 or higher. By setting, the pressure loss at the time of applying a positive pressure to the internal space S can be reduced, and the release operation of the wafer chuck 34 can be stabilized.

また、第1の実施形態におけるコンタクト動作では、Z軸移動・回転部72によりウエハチャック34を上下(Z方向)に移動させることによって、ウエハW上の電極パッドとプローブ36とをオーバードライブの状態で接触させる動作が行われる。このZ軸移動・回転部72は、少なくともモータ(Z軸駆動モータ122)を含む機械的駆動機構により構成されるため、ウエハチャック34の移動距離や移動速度等を精度よく調整することが可能である。また、Z軸移動・回転部72は、従来技術のように真空吸着方式によるコンタクト動作に比べて十分に速い移動速度でウエハチャック34を移動させることができる。したがって、ウエハW上の電極パッドとプローブ36とを接触させる際に、電極パッド上の酸化膜(絶縁体)をプローブ36の接触によって除去することが可能となり、ウエハWにダメージを与えない状態で、ウエハW上の電極パッドとプローブ36との間で良好なコンタクトを実現することができる。   In the contact operation in the first embodiment, the electrode pad on the wafer W and the probe 36 are overdriven by moving the wafer chuck 34 up and down (Z direction) by the Z-axis moving / rotating unit 72. The touching operation is performed. Since the Z-axis movement / rotation unit 72 includes a mechanical drive mechanism including at least a motor (Z-axis drive motor 122), it is possible to accurately adjust the movement distance, movement speed, and the like of the wafer chuck 34. is there. Further, the Z-axis moving / rotating unit 72 can move the wafer chuck 34 at a sufficiently high moving speed as compared with the contact operation by the vacuum suction method as in the prior art. Therefore, when the electrode pad on the wafer W and the probe 36 are brought into contact with each other, the oxide film (insulator) on the electrode pad can be removed by the contact with the probe 36, and the wafer W is not damaged. A good contact can be realized between the electrode pad on the wafer W and the probe 36.

また、第1の実施形態では、内部空間Sの減圧を開始するタイミング(第1タイミング;図10の時間T7)よりも遅いタイミング(第2タイミング;図10の時間T9)でZ軸移動・回転部72の吸引口80(図4参照)によるウエハチャック34の固定が解除されるので、これらの工程の切り替えの瞬間にウエハチャック34がどちら側にも固定されていない不安定な状態(フリーな状態)がなくなり、ウエハチャック受け渡し動作を安定して行うことができる。なお、上記制御は、本発明のタイミング制御手段として機能する全体制御部100の制御の下、圧力制御部115とチャック固定用電磁弁制御部112とが連携して制御することによって実現される。   In the first embodiment, the Z-axis movement / rotation is performed at a timing (second timing; time T9 in FIG. 10) that is later than the timing (first timing; time T7 in FIG. 10) at which decompression of the internal space S is started. Since the fixing of the wafer chuck 34 by the suction port 80 (see FIG. 4) of the section 72 is released, the unstable state (free) where the wafer chuck 34 is not fixed to either side at the moment of switching between these processes. The wafer chuck delivery operation can be performed stably. The above control is realized by controlling the pressure control unit 115 and the chuck fixing electromagnetic valve control unit 112 in cooperation with each other under the control of the overall control unit 100 functioning as the timing control means of the present invention.

また、第1の実施形態では、少なくともウエハチャック34のリング状シール部材48がヘッドステージ30に接触した状態(図9(B)参照)となる前にシャッタ開工程(ステップS12)が行われる。すなわち、Z軸上昇工程(ステップS14)において、リング状シール部材48がヘッドステージ30に接触した状態(図9(B)参照)からさらにウエハチャック34を上昇させた状態(図9(C)参照)となるまでの間は、内部空間Sは連通路56を介して外部空間と連通した連通状態(非密閉状態)となっている。   In the first embodiment, the shutter opening process (step S12) is performed before at least the ring-shaped seal member 48 of the wafer chuck 34 is in contact with the head stage 30 (see FIG. 9B). That is, in the Z-axis raising step (step S14), the wafer chuck 34 is further raised from the state where the ring-shaped seal member 48 is in contact with the head stage 30 (see FIG. 9B) (see FIG. 9C). The internal space S is in a communication state (non-sealed state) in communication with the external space via the communication path 56 until the time of () becomes.

ここで、内部空間Sが外部空間と連通しない非連通状態(密閉状態)でZ軸移動・回転部72によりウエハチャック34を上昇させようとした場合、ウエハチャック34の上昇に伴って内部空間S内の空気が瞬間的に圧縮されて強い反力が発生し、この反力によりヘッドステージ30が振動してしまい、プローブカード32とウエハWとが意図しない形で接触する可能性がある。この場合、プローブカード32とウエハWとの異常接触により、プローブカード32やウエハWが破損してしまう恐れがある。   Here, when the wafer chuck 34 is lifted by the Z-axis moving / rotating unit 72 in a non-communication state (sealed state) where the internal space S does not communicate with the external space, the internal space S is increased as the wafer chuck 34 is lifted. The air inside is instantaneously compressed and a strong reaction force is generated. The reaction force causes the head stage 30 to vibrate, and the probe card 32 and the wafer W may come into contact with each other in an unintended manner. In this case, the probe card 32 and the wafer W may be damaged due to abnormal contact between the probe card 32 and the wafer W.

これに対し、第1の実施形態では、上述したように内部空間Sが外部空間と連通した連通状態(非密閉状態)でZ軸移動・回転部72によるウエハチャック34の上昇が行われるので、ウエハチャック34を上昇させる際に無理な反力(ウエハチャック34を元に戻そうとする反力)が生じることなく、ウエハチャック34を安定かつ効率的に上昇させることができ、プローブカード32やウエハWの破損を防ぐことができる。   In contrast, in the first embodiment, as described above, the wafer chuck 34 is lifted by the Z-axis moving / rotating unit 72 in a communication state (non-sealed state) in which the internal space S communicates with the external space. The wafer chuck 34 can be raised stably and efficiently without causing an excessive reaction force (reaction force to return the wafer chuck 34) when the wafer chuck 34 is raised. Damage to the wafer W can be prevented.

また、第1の実施形態では、Z軸移動・回転部72の吸引口80に接続される経路には気体の流量を制限する絞り弁86が設けられているので、チャック固定用電磁弁84をOFFした場合(大気開放時)にウエハチャック34がZ軸移動・回転部72から急激に離脱するのを抑制することができ、ウエハチャック34の受け渡し動作をより安定して行うことが可能となる。   Further, in the first embodiment, the throttle valve 86 that restricts the gas flow rate is provided in the path connected to the suction port 80 of the Z-axis moving / rotating unit 72. When turned off (when released to the atmosphere), the wafer chuck 34 can be prevented from abruptly leaving the Z-axis moving / rotating unit 72, and the transfer operation of the wafer chuck 34 can be performed more stably. .

(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について説明する。以下、上述した実施形態と共通する部分については説明を省略し、本実施形態の特徴的部分を中心に説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described. Hereinafter, description of parts common to the above-described embodiment will be omitted, and description will be made focusing on characteristic parts of the present embodiment.

第1の実施形態におけるコンタクト動作では、内部空間Sの減圧を開始するタイミングよりも遅いタイミングでZ軸移動・回転部72によるウエハチャック34の固定が解除されるようになっているが、ウエハチャック34の固定が解除されると、ウエハチャック34がZ軸移動・回転部72から離脱し、ウエハチャック34はプローブカード32に向かって引き寄せられるように移動する。このとき、ウエハチャック34は、ウエハW上の電極パッドとプローブ36との接触圧(すなわち、プローブカード32の針圧)のみによって水平方向(X、Y方向)への移動が規制されるため、減圧工程が行われる際に、外部から振動等の外乱を受けると、ウエハチャック34に水平方向の位置ずれや傾きが生じやすく、ウエハチャック34が鉛直方向(Z方向)に沿って真っすぐ上昇しない可能性がある。   In the contact operation in the first embodiment, the fixation of the wafer chuck 34 by the Z-axis moving / rotating unit 72 is released at a timing later than the timing at which the internal space S starts to be depressurized. When the fixation of 34 is released, the wafer chuck 34 is detached from the Z-axis movement / rotation unit 72, and the wafer chuck 34 moves so as to be drawn toward the probe card 32. At this time, the movement of the wafer chuck 34 in the horizontal direction (X, Y direction) is restricted only by the contact pressure between the electrode pad on the wafer W and the probe 36 (that is, the needle pressure of the probe card 32). If a disturbance such as vibration is applied from the outside during the decompression process, the wafer chuck 34 is likely to be displaced or tilted in the horizontal direction, and the wafer chuck 34 may not rise straight along the vertical direction (Z direction). There is sex.

また、第1の実施形態におけるリリース動作においても同様な問題がある。すなわち、内部空間Sの加圧によってウエハチャック34がプローブカード32側からリリースされるとき、ウエハチャック34は、ウエハW上の電極パッドとプローブ36との接触圧(すなわち、プローブカード32の針圧)のみによって水平方向(X、Y方向)への移動が規制されるため、ウエハチャック34のリリースが行われる際に、外部から振動等の外乱を受けると、ウエハチャック34に水平方向の位置ずれや傾きが生じやすく、ウエハチャック34が鉛直方向(Z方向)に沿って真っすぐ下降しない可能性がある。   The same problem occurs in the release operation in the first embodiment. That is, when the wafer chuck 34 is released from the probe card 32 side by pressurization of the internal space S, the wafer chuck 34 has a contact pressure between the electrode pad on the wafer W and the probe 36 (that is, the needle pressure of the probe card 32). ) Is restricted only in the horizontal direction (X, Y direction). Therefore, when the wafer chuck 34 is released, if a disturbance such as vibration is applied from the outside, the wafer chuck 34 is displaced in the horizontal direction. There is a possibility that the wafer chuck 34 does not descend straight along the vertical direction (Z direction).

そこで、第2の実施形態では、ウエハチャック34のコンタクト動作やリリース動作において、外乱に対する安定性を向上させるために、以下のような構成を備えている。   Therefore, in the second embodiment, the following configuration is provided to improve stability against disturbance in the contact operation and release operation of the wafer chuck 34.

図15は、第2の実施形態に係るプローバ10の構成を示した概略図である。   FIG. 15 is a schematic diagram illustrating the configuration of the prober 10 according to the second embodiment.

第2の実施形態に係るプローバ10は、図15に示すように、ウエハチャック34のコンタクト動作やリリース動作において、外乱に対する安定性を向上させるための構成として、ウエハチャック34をZ方向(鉛直方向)に案内するチャックガイド機構200を備えている。チャックガイド機構200はガイド手段の一例である。   As shown in FIG. 15, the prober 10 according to the second embodiment moves the wafer chuck 34 in the Z direction (vertical direction) as a configuration for improving stability against disturbance in the contact operation and release operation of the wafer chuck 34. ) Is provided. The chuck guide mechanism 200 is an example of a guide unit.

チャックガイド機構200は、ウエハチャック34の周縁部、具体的にはウエハチャック34と一体化されたチャックガイド保持部35の外周部の周方向にわたって複数並列に設けられている。チャックガイド機構200は、ウエハチャック34のコンタクト動作やリリース動作が行われる前に、後述するチャックガイド204をヘッドステージ30に真空吸着して固定することで、ウエハチャック34の水平方向の移動を規制しつつZ方向に平行に移動させるガイド機構として機能する。そのため、ウエハチャック34(チャックガイド保持部35)にはウエハチャック34の移動方向(Z方向)に直交する水平方向(X、Y方向)において互いに異なる位置に少なくとも3つのチャックガイド機構200が設けられる。なお、本例では、図示を省略したが、チャックガイド保持部35には4つのチャックガイド機構200が周方向に沿って等間隔(90度毎)に設けられる(図15では2つのみ図示)。   A plurality of chuck guide mechanisms 200 are provided in parallel along the circumferential direction of the peripheral portion of the wafer chuck 34, specifically, the outer peripheral portion of the chuck guide holding portion 35 integrated with the wafer chuck 34. The chuck guide mechanism 200 regulates horizontal movement of the wafer chuck 34 by vacuum chucking and fixing a chuck guide 204 described later to the head stage 30 before the contact operation and release operation of the wafer chuck 34 are performed. However, it functions as a guide mechanism that moves in parallel with the Z direction. Therefore, at least three chuck guide mechanisms 200 are provided at different positions in the horizontal direction (X, Y direction) orthogonal to the moving direction (Z direction) of the wafer chuck 34 in the wafer chuck 34 (chuck guide holding portion 35). . Although not shown in this example, the chuck guide holding portion 35 is provided with four chuck guide mechanisms 200 at equal intervals (every 90 degrees) along the circumferential direction (only two are shown in FIG. 15). .

ここで、チャックガイド機構200の構成について詳しく説明する。   Here, the configuration of the chuck guide mechanism 200 will be described in detail.

チャックガイド機構200は、チャックガイド保持部35に形成された軸受部202と、軸受部202によりX、Y方向(水平方向)の移動が規制された状態でZ方向(鉛直方向)に移動可能に構成されたチャックガイド(ガイド軸部)204とを有する。軸受部202は、例えばボールベアリング等で構成される。   The chuck guide mechanism 200 is movable in the Z direction (vertical direction) in a state where movement in the X and Y directions (horizontal direction) is restricted by the bearing portion 202 formed in the chuck guide holding portion 35 and the bearing portion 202. The chuck guide (guide shaft portion) 204 is configured. The bearing portion 202 is configured by, for example, a ball bearing.

チャックガイド204は軸受部202に回転自在に軸支され、その上部には、ヘッドステージ30に対してチャックガイド204を着脱自在に固定する固定部206を備えている。固定部206の上面にはリング状のシール部材(以下、「チャックガイドシールゴム」という。)208が設けられるとともに、チャックガイドシールゴム208の内側には、図示しない吸引経路に接続される吸引口(不図示)と、固定部206とヘッドステージ30との間の距離(間隙)を一定に保つためのクリアランス保持部材210とが設けられている。クリアランス保持部材210は、固定部206とヘッドステージ30との間に一定の間隙を保つことができるものであれば、その形状は特に限定されるものではない。   The chuck guide 204 is rotatably supported by the bearing portion 202, and a fixing portion 206 that detachably fixes the chuck guide 204 to the head stage 30 is provided on the upper portion thereof. A ring-shaped seal member (hereinafter referred to as “chuck guide seal rubber”) 208 is provided on the upper surface of the fixed portion 206, and a suction port (not shown) connected to a suction path (not shown) is provided inside the chuck guide seal rubber 208. And a clearance holding member 210 for keeping the distance (gap) between the fixed portion 206 and the head stage 30 constant. The shape of the clearance holding member 210 is not particularly limited as long as it can maintain a certain gap between the fixed portion 206 and the head stage 30.

次に、第2の実施形態に係るプローバ10におけるコンタクト動作(プローブ検査方法の一例)について説明する。図16は、第2の実施形態に係るプローバ10におけるコンタクト動作を説明するための図である。   Next, a contact operation (an example of a probe inspection method) in the prober 10 according to the second embodiment will be described. FIG. 16 is a diagram for explaining a contact operation in the prober 10 according to the second embodiment.

まず、第1の実施形態と同様にして、ウエハチャック固定工程、アライメント工程、シャッタ開工程が順次行われた後、Z軸上昇工程が行われる。   First, similarly to the first embodiment, the wafer chuck fixing process, the alignment process, and the shutter opening process are sequentially performed, and then the Z-axis raising process is performed.

Z軸上昇工程では、Z軸移動・回転部72によりウエハチャック34がプローブカード32に向かって移動(上昇)し、これによって、図16(A)に示すように、プローブカード32の各プローブ36がオーバードライブの状態でウエハWの各チップの電極パッドに接触する。また、このとき、チャックガイドシールゴム208は、ウエハチャック34のプローブカード32への移動に伴ってヘッドステージ30の下面に接触する。   In the Z-axis ascending step, the wafer chuck 34 is moved (raised) toward the probe card 32 by the Z-axis moving / rotating unit 72, and as a result, as shown in FIG. Are in contact with the electrode pads of each chip of the wafer W in the overdrive state. At this time, the chuck guide seal rubber 208 comes into contact with the lower surface of the head stage 30 as the wafer chuck 34 moves to the probe card 32.

次に、図示しない吸引口及び吸引経路を介して吸引装置44により、チャックガイドシールゴム208、ヘッドステージ30、及び固定部206の内部に形成された内部空間Qを減圧すると、チャックガイド204が上方(ヘッドステージ30側)に向かって上昇してチャックガイド204の固定部206がヘッドステージ30に吸着して固定された状態となる(図16(B)参照)。このとき、上述したクリアランス保持部材210によりヘッドステージ30との間に一定の間隙が確保されるので、チャックガイド204の固定部(吸着部)206による吸着し過ぎが抑制され、ヘッドステージ30に固定されたチャックガイド204の傾きを防止することができる。   Next, when the internal space Q formed inside the chuck guide seal rubber 208, the head stage 30, and the fixed portion 206 is decompressed by the suction device 44 through a suction port and a suction path (not shown), the chuck guide 204 is moved upward ( As a result, the fixing portion 206 of the chuck guide 204 is attracted and fixed to the head stage 30 (see FIG. 16B). At this time, the clearance holding member 210 described above secures a certain gap with the head stage 30, so that excessive suction by the fixing portion (suction portion) 206 of the chuck guide 204 is suppressed, and the clearance is fixed to the head stage 30. The tilt of the chuck guide 204 that has been made can be prevented.

このようにしてチャックガイド204がヘッドステージ30に吸着固定された後、第1の実施形態と同様にして、シャッタ閉工程、減圧工程、判断工程が順次行われ、さらにウエハチャック固定解除工程が行われる。   After the chuck guide 204 is sucked and fixed to the head stage 30 in this way, the shutter closing process, the pressure reducing process, and the determining process are sequentially performed as in the first embodiment, and the wafer chuck fixing releasing process is further performed. Is called.

ウエハチャック固定解除工程では、Z軸移動・回転部72によるウエハチャック34の固定が解除されると、ウエハチャック34はZ軸移動・回転部72から離脱して内部空間Sの減圧によりウエハチャック34をプローブカード32に向かって引き寄せられるように移動する。このとき、ヘッドステージ30に固定されたチャックガイド204によりウエハチャック34はX、Y方向の移動が規制されつつZ方向に案内されて移動する(図16(C)参照)。   In the wafer chuck fixation releasing step, when the fixation of the wafer chuck 34 by the Z-axis movement / rotation unit 72 is released, the wafer chuck 34 is detached from the Z-axis movement / rotation unit 72 and the wafer chuck 34 is depressurized by the decompression of the internal space S. Is moved toward the probe card 32. At this time, the wafer guide 34 moves while being guided in the Z direction while the movement in the X and Y directions is restricted by the chuck guide 204 fixed to the head stage 30 (see FIG. 16C).

以上により、第2の実施形態に係るプローバ10におけるコンタクト動作が終了する。   Thus, the contact operation in the prober 10 according to the second embodiment is completed.

次に、第2の実施形態に係るプローバ10におけるリリース動作(プローブ検査方法の一例)について説明する。図17は、第2の実施形態に係るプローバ10におけるリリース動作を説明するための図である。   Next, a release operation (an example of a probe inspection method) in the prober 10 according to the second embodiment will be described. FIG. 17 is a diagram for explaining a release operation in the prober 10 according to the second embodiment.

まず、第1の実施形態と同様にして、Z軸上昇工程が行われた後、チャックリリース工程が行われる。   First, similarly to the first embodiment, after the Z-axis raising process is performed, the chuck release process is performed.

チャックリリース工程では、圧力切替用電磁弁62により内部空間Sの接続先が負圧側(吸引装置44側)から正圧側(加圧装置45側)に切り替えられた後、圧力制御部115は、加圧用レギュレータ68の動作を制御して、第1の実施形態と同様にして内部空間Sが目標リリース速度に対応した圧力(正圧)となるように制御を行う。これにより、内部空間Sを大気開放又は微小加圧により真空破壊する場合に比べて十分に速いリリース速度でプローブカード32側からウエハチャック34がリリースされる。このとき、図17(B)に示すように、ウエハチャック34はチャックガイド204によりX、Y方向の移動が規制されつつZ方向に案内されて下降して、Z軸移動・回転部72に支持される。   In the chuck release process, after the connection destination of the internal space S is switched from the negative pressure side (suction device 44 side) to the positive pressure side (pressurization device 45 side) by the pressure switching electromagnetic valve 62, the pressure control unit 115 The operation of the pressure regulator 68 is controlled so that the internal space S becomes a pressure (positive pressure) corresponding to the target release speed in the same manner as in the first embodiment. As a result, the wafer chuck 34 is released from the probe card 32 side at a sufficiently high release speed as compared with the case where the internal space S is broken down to the atmosphere by opening to the atmosphere or by minute pressure. At this time, as shown in FIG. 17B, the wafer chuck 34 is guided by the chuck guide 204 in the Z direction while being restricted from moving in the X and Y directions, and supported by the Z axis moving / rotating unit 72. Is done.

その後、チャック固定用電磁弁制御部112は、チャック固定用電磁弁84をON(開状態)とし、Z軸移動・回転部72の吸引口80(図4参照)を介してウエハチャック34を固定する。   Thereafter, the chuck fixing electromagnetic valve control unit 112 turns on (opens) the chuck fixing electromagnetic valve 84 and fixes the wafer chuck 34 via the suction port 80 (see FIG. 4) of the Z-axis moving / rotating unit 72. To do.

次に、チャックガイドリリース工程として、チャックガイドシールゴム208、ヘッドステージ30、及び固定部206の内部に形成された内部空間Qを大気開放又は微小加圧により真空破壊する。これにより、図17(C)に示すように、ヘッドステージ30に対するチャックガイド204の吸着が解除される。   Next, as a chuck guide release step, the internal space Q formed inside the chuck guide seal rubber 208, the head stage 30, and the fixed portion 206 is vacuum-ruptured by opening to the atmosphere or by minute pressure. Thereby, as shown in FIG. 17C, the chuck guide 204 is released from being attracted to the head stage 30.

その後、Z軸移動制御部106は、Z軸駆動モータ122を制御して、Z軸移動・回転部72を下降させる。   Thereafter, the Z-axis movement control unit 106 controls the Z-axis drive motor 122 to lower the Z-axis movement / rotation unit 72.

以上により、第2の実施形態に係るプローバ10におけるリリース動作が終了する。   The release operation in the prober 10 according to the second embodiment is thus completed.

このように第2の実施形態によれば、チャックガイド204(固定部206)をヘッドステージ30に真空吸着により固定した状態でウエハチャック34をチャックガイド204に沿ってZ方向に案内するチャックガイド機構200を備えたので、ウエハチャック34のコンタクト動作やリリース動作において、ウエハチャック34の受け渡しを行う際に、ウエハチャック34の位置ずれや傾きを防止することができる。したがって、ウエハチャック34の構成部品による偏荷重による傾きや位置ずれを防止することができ、プローブカード32とウエハWとの平行度を保った状態でウエハチャック34の受け渡し動作を安定して行うことが可能となり、ウエハW上の電極パッドとプローブ36との間で良好なコンタクトを実現することが可能となる。   As described above, according to the second embodiment, the chuck guide mechanism that guides the wafer chuck 34 in the Z direction along the chuck guide 204 while the chuck guide 204 (fixed portion 206) is fixed to the head stage 30 by vacuum suction. 200 is provided, it is possible to prevent the wafer chuck 34 from being displaced or tilted when the wafer chuck 34 is transferred in the contact operation or release operation of the wafer chuck 34. Therefore, it is possible to prevent the tilt and the position shift due to the unbalanced load caused by the components of the wafer chuck 34, and to stably perform the delivery operation of the wafer chuck 34 while maintaining the parallelism between the probe card 32 and the wafer W. Thus, it is possible to realize a good contact between the electrode pad on the wafer W and the probe 36.

なお、第2の実施形態では、チャックガイド機構200の固定方式として、真空吸着による固定方式を示したが、ヘッドステージ30にチャックガイド204を着脱自在に固定できるものであれば周知の様々な方式を採用でき、クランプ等による機械的な方式であってもかまわない。   In the second embodiment, a fixing method by vacuum suction is shown as a fixing method of the chuck guide mechanism 200, but various known methods can be used as long as the chuck guide 204 can be detachably fixed to the head stage 30. It is possible to adopt a mechanical system such as a clamp.

また、第2の実施形態では、チャックガイド機構200をウエハチャック34側に設けてヘッドステージ30側にチャックガイド204(固定部206)を吸着させる構成を示したが、チャックガイド機構200をヘッドステージ30側に設けてウエハチャック34側にチャックガイド204(固定部206)を吸着させる構成としてもよい。   In the second embodiment, the chuck guide mechanism 200 is provided on the wafer chuck 34 side and the chuck guide 204 (fixed portion 206) is adsorbed on the head stage 30 side. Alternatively, the chuck guide 204 (fixed portion 206) may be sucked to the wafer chuck 34 side.

以上、本発明に係るプローバ及びプローブ検査方法について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。   The prober and the probe inspection method according to the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above examples, and various improvements and modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course it is good.

10…プローバ、12…測定ユニット、14…ローダ部、16…測定部、18…ロードポート、20…ウエハカセット、22…操作パネル、24…搬送ユニット、26…搬送アーム、30…ヘッドステージ、32…プローブカード、34…ウエハチャック、34a…ウエハ保持面、36…プローブ、40…吸引口、42…吸引路、44…吸引装置、44…吸引装置、45…加圧装置、46…ウエハ吸着用電磁弁、48…リング状シール部材、50…圧力供給路、54…減圧用レギュレータ、56…連通路、58…シャッタ手段、60…共通配管、62…圧力切替用電磁弁、62a…第1ポート、62b…第2ポート、62c…第3ポート、64…減圧用配管、66…加圧用配管、68…加圧用レギュレータ、70…アライメント装置、72…Z軸移動・回転部、72a…ウエハチャック支持面、74…X軸移動台、76…Y軸移動台、78…リング状シール部材、78…リング状シール部材、80…吸引口、82…吸引路、84…チャック固定用電磁弁、86…絞り弁、88…位置決めピン、90…Vブロック、92…Z軸移動機構、94…θ回転機構、100…全体制御部、102…X軸移動制御部、104…Y軸移動制御部、106…Z軸移動制御部、108…θ回転制御部、110…ウエハ吸着用電磁弁制御部、112…チャック固定用電磁弁制御部、114…圧力切替用電磁弁制御部、115…圧力制御部、116…シャッタ制御部、118…X軸駆動モータ、120…Y軸駆動モータ、122…Z軸駆動モータ、124…回転駆動モータ、200…チャックガイド機構、202…軸受部、204…チャックガイド、206…固定部、208…チャックガイドシールゴム、210…クリアランス保持部材、300…エアシリンダ機構、302…開閉弁、304…シリンダ、306…ピストン、308…ピストンロッド、310…エアシリンダ駆動装置、W…ウエハ、S…内部空間、Q…内部空間   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Prober, 12 ... Measurement unit, 14 ... Loader part, 16 ... Measurement part, 18 ... Load port, 20 ... Wafer cassette, 22 ... Operation panel, 24 ... Transfer unit, 26 ... Transfer arm, 30 ... Head stage, 32 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Probe card, 34 ... Wafer chuck, 34a ... Wafer holding surface, 36 ... Probe, 40 ... Suction port, 42 ... Suction passage, 44 ... Suction device, 44 ... Suction device, 45 ... Pressure device, 46 ... For wafer adsorption Solenoid valve, 48 ... ring-shaped seal member, 50 ... pressure supply passage, 54 ... regulator for pressure reduction, 56 ... communication passage, 58 ... shutter means, 60 ... common piping, 62 ... solenoid valve for pressure switching, 62a ... first port 62b ... second port, 62c ... third port, 64 ... depressurizing piping, 66 ... pressurizing piping, 68 ... pressurizing regulator, 70 ... alignment device, 72 ... Axis moving / rotating part, 72a ... wafer chuck supporting surface, 74 ... X axis moving table, 76 ... Y axis moving table, 78 ... ring seal member, 78 ... ring seal member, 80 ... suction port, 82 ... suction path 84 ... Solenoid valve for fixing the chuck, 86 ... Throttle valve, 88 ... Positioning pin, 90 ... V block, 92 ... Z-axis movement mechanism, 94 ... θ rotation mechanism, 100 ... Overall control unit, 102 ... X-axis movement control unit , 104 ... Y-axis movement control unit, 106 ... Z-axis movement control unit, 108 ... θ rotation control unit, 110 ... Wafer adsorption electromagnetic valve control unit, 112 ... Chuck fixing electromagnetic valve control unit, 114 ... Pressure switching electromagnetic Valve control unit, 115 ... Pressure control unit, 116 ... Shutter control unit, 118 ... X-axis drive motor, 120 ... Y-axis drive motor, 122 ... Z-axis drive motor, 124 ... Rotation drive motor, 200 ... Chuck guide mechanism, 2 DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Bearing part, 204 ... Chuck guide, 206 ... Fixing part, 208 ... Chuck guide seal rubber, 210 ... Clearance holding member, 300 ... Air cylinder mechanism, 302 ... Open / close valve, 304 ... Cylinder, 306 ... Piston, 308 ... Piston rod 310 ... Air cylinder driving device, W ... Wafer, S ... Internal space, Q ... Internal space

Claims (6)

ウエハを保持するウエハチャックと、
前記ウエハチャックに対向する面に複数のプローブを有するプローブカードと、
前記プローブカードを保持するヘッドステージと、
前記ウエハチャックと前記プローブカードとの間に内部空間を形成する環状のシール部材と、
前記ウエハチャックを着脱自在に固定するウエハチャック固定部を有し、前記ウエハチャック固定部に固定された前記ウエハチャックを昇降させる機械的昇降手段と、
前記内部空間に負圧を付与することにより前記ウエハチャックを前記プローブカード側に吸着保持する負圧付与手段と、
前記ヘッドステージに設けられ、前記内部空間が外部空間と連通した連通状態と前記内部空間が前記外部空間と連通しない非連通状態との間で選択的に切替可能なシャッタ手段と、
を備えるプローバ。
A wafer chuck for holding the wafer;
A probe card having a plurality of probes on the surface facing the wafer chuck;
A head stage for holding the probe card;
An annular seal member that forms an internal space between the wafer chuck and the probe card;
A mechanical elevating means for elevating and lowering the wafer chuck fixed to the wafer chuck fixing portion, having a wafer chuck fixing portion for removably fixing the wafer chuck;
Negative pressure application means for adsorbing and holding the wafer chuck on the probe card side by applying a negative pressure to the internal space;
Shutter means provided on the head stage and selectively switchable between a communication state in which the internal space communicates with an external space and a non-communication state in which the internal space does not communicate with the external space;
Prober equipped with.
前記シャッタ手段は、エアシリンダ機構によって開閉弁を進退移動させることで前記内部空間を前記連通状態と前記非連通状態との間で選択的に切り替える、
請求項1に記載のプローバ。
The shutter means selectively switches the internal space between the communication state and the non-communication state by moving the open / close valve forward and backward by an air cylinder mechanism.
The prober according to claim 1.
前記機械的昇降手段によって前記ウエハチャックを前記プローブカードに向かって移動させる場合には前記内部空間が前記連通状態となり、かつ前記負圧付与手段によって前記内部空間に負圧を付与する場合には前記内部空間が前記非連通状態となるように、前記シャッタ手段の動作を制御する第1のシャッタ制御手段を備える、
請求項1又は2に記載のプローバ。
When moving the wafer chuck toward the probe card by the mechanical elevating means, the internal space is in the communication state, and when applying a negative pressure to the internal space by the negative pressure applying means, First shutter control means for controlling the operation of the shutter means so that the internal space is in the non-communication state;
The prober according to claim 1 or 2.
前記内部空間に正圧を付与することにより前記ウエハチャックをプローブカード側からリリースする正圧付与手段と、
前記正圧付与手段によって前記ウエハチャックが前記プローブカード側からリリースされる場合には前記内部空間が前記非連通状態となるように、前記シャッタ手段の動作を制御する第2のシャッタ制御手段と、
を備える請求項1から3のいずれか1項に記載のプローバ。
A positive pressure applying means for releasing the wafer chuck from the probe card side by applying a positive pressure to the internal space;
Second shutter control means for controlling the operation of the shutter means so that the internal space is in the non-communication state when the wafer chuck is released from the probe card side by the positive pressure applying means;
The prober according to claim 1, comprising:
機械的昇降手段によりウエハチャックをヘッドステージに保持されたプローブカードに向かって移動させて、前記ウエハチャックと前記プローブカードとの間に内部空間を形成するウエハチャック移動工程と、
前記内部空間に負圧を付与することにより前記ウエハチャックを前記プローブカード側に吸着保持する負圧付与工程と、
前記ヘッドステージに設けられ、前記内部空間が外部空間と連通した連通状態と前記内部空間が前記外部空間と連通しない非連通状態との間で選択的に切替可能なシャッタ手段を用いて、前記ウエハチャック移動工程が行われる場合には前記内部空間が前記非連通状態となり、つ前記負圧付与工程が行われる場合には前記内部空間が前記連通状態となるように、前記シャッタ手段の動作を制御する第1のシャッタ制御工程と、
を備えるプローブ検査方法。
A wafer chuck moving step in which an internal space is formed between the wafer chuck and the probe card by moving the wafer chuck toward the probe card held on the head stage by mechanical lifting means;
A negative pressure application step of adsorbing and holding the wafer chuck on the probe card side by applying a negative pressure to the internal space;
Using the shutter means provided on the head stage and capable of selectively switching between a communication state in which the internal space communicates with the external space and a non-communication state in which the internal space does not communicate with the external space, The operation of the shutter means is controlled so that the internal space is in the non-communication state when the chuck movement process is performed, and the internal space is in the communication state when the negative pressure application process is performed. A first shutter control step,
A probe inspection method comprising:
前記内部空間に正圧を付与することにより前記ウエハチャックをプローブカード側からリリースする正圧付与工程と、
前記正圧付与工程が行われる場合には前記内部空間が前記非連通状態となるように、前記シャッタ手段の動作を制御する第2のシャッタ制御工程と、
を備える請求項5に記載のプローブ検査方法。
A positive pressure application step of releasing the wafer chuck from the probe card side by applying a positive pressure to the internal space;
A second shutter control step for controlling the operation of the shutter means so that the internal space is in the non-communication state when the positive pressure application step is performed;
A probe inspection method according to claim 5.
JP2016204494A 2016-10-18 2016-10-18 Prober and probe inspection method Active JP6803542B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016204494A JP6803542B2 (en) 2016-10-18 2016-10-18 Prober and probe inspection method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016204494A JP6803542B2 (en) 2016-10-18 2016-10-18 Prober and probe inspection method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018067603A true JP2018067603A (en) 2018-04-26
JP6803542B2 JP6803542B2 (en) 2020-12-23

Family

ID=62087315

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016204494A Active JP6803542B2 (en) 2016-10-18 2016-10-18 Prober and probe inspection method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6803542B2 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102078579B1 (en) * 2018-11-14 2020-04-02 주식회사 예스파워테크닉스 Arc prevention apparatus and probe card having the same
KR102141535B1 (en) * 2020-03-03 2020-08-05 장용철 Multi flying probe tester
JP2020198354A (en) * 2019-05-31 2020-12-10 東京エレクトロン株式会社 Positioning mechanism and positioning method
JP2021034664A (en) * 2019-08-28 2021-03-01 東京エレクトロン株式会社 Prober and cleaning method for probe card
WO2021106304A1 (en) * 2019-11-26 2021-06-03 株式会社ヨコオ Jig
JP2021097086A (en) * 2019-12-13 2021-06-24 株式会社東京精密 Prober and probe inspection method
US20220206058A1 (en) * 2019-05-28 2022-06-30 Tokyo Electron Limited Transport system, inspection system, and inspection method
WO2023139633A1 (en) * 2022-01-18 2023-07-27 ヤマハロボティクスホールディングス株式会社 Workpiece holding system and workpiece holding device
US12013429B2 (en) * 2019-05-28 2024-06-18 Tokyo Electron Limited Transport system, inspection system, and inspection method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016032110A (en) * 2014-07-25 2016-03-07 株式会社東京精密 Probing device and probe contact method
JP2016046285A (en) * 2014-08-20 2016-04-04 東京エレクトロン株式会社 Wafer inspection apparatus

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016032110A (en) * 2014-07-25 2016-03-07 株式会社東京精密 Probing device and probe contact method
JP2016046285A (en) * 2014-08-20 2016-04-04 東京エレクトロン株式会社 Wafer inspection apparatus

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102078579B1 (en) * 2018-11-14 2020-04-02 주식회사 예스파워테크닉스 Arc prevention apparatus and probe card having the same
US20220206058A1 (en) * 2019-05-28 2022-06-30 Tokyo Electron Limited Transport system, inspection system, and inspection method
US12013429B2 (en) * 2019-05-28 2024-06-18 Tokyo Electron Limited Transport system, inspection system, and inspection method
JP2020198354A (en) * 2019-05-31 2020-12-10 東京エレクトロン株式会社 Positioning mechanism and positioning method
JP2021034664A (en) * 2019-08-28 2021-03-01 東京エレクトロン株式会社 Prober and cleaning method for probe card
JP7285739B2 (en) 2019-08-28 2023-06-02 東京エレクトロン株式会社 How to clean the prober and probe card
WO2021106304A1 (en) * 2019-11-26 2021-06-03 株式会社ヨコオ Jig
JP2021097086A (en) * 2019-12-13 2021-06-24 株式会社東京精密 Prober and probe inspection method
JP7389945B2 (en) 2019-12-13 2023-12-01 株式会社東京精密 Prober and probe testing method
KR102141535B1 (en) * 2020-03-03 2020-08-05 장용철 Multi flying probe tester
WO2023139633A1 (en) * 2022-01-18 2023-07-27 ヤマハロボティクスホールディングス株式会社 Workpiece holding system and workpiece holding device
TWI836860B (en) * 2022-01-18 2024-03-21 日商雅馬哈智能機器控股股份有限公司 Workpiece holding system and workpiece holding device

Also Published As

Publication number Publication date
JP6803542B2 (en) 2020-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2018067603A (en) Prober and probe inspection method
US9581641B2 (en) Wafer inspection apparatus
JP6041175B2 (en) Prober
JP6423660B2 (en) Method for determining pressure setting value for inspection in wafer inspection apparatus
JP5664938B2 (en) Prober and probe inspection method
JP5987967B2 (en) Probing apparatus and probe contact method
WO2018163675A1 (en) Detection device and contact method
JP2017183423A (en) Prober and probe contact method
KR20150034230A (en) Semiconductor inspection system and method for preventing condensation at interface part
JP2024014956A (en) Prober and probe inspection method
WO2016024346A1 (en) Prober and probe testing method
JP6620990B2 (en) Prober and probe contact method
JP6801166B2 (en) Prober and probe inspection method
JP6778881B2 (en) Prober and probe contact method
JP2017183422A (en) Prober
JP7474407B2 (en) Prober and probe inspection method
WO2016159156A1 (en) Prober
JP6777845B2 (en) Prober and probe contact method
JP7352812B2 (en) Prober and probe testing method
JP7277845B2 (en) prober
JP2018041838A (en) Prober
JP2023083568A (en) Prober and probe inspection method
JP2019106447A (en) Prober and probe inspection method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191001

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200727

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200803

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200930

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20201030

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20201112

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6803542

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250