JP2022013654A - Inspection device and inspection method - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、検査装置及び検査方法に関する。 The present disclosure relates to an inspection device and an inspection method.
電子デバイスが形成されたウエハや電子デバイスが配置されたキャリアをステージに載置して、電子デバイスの電極に対し、プローブカードに設けられたプローブを当接させて、電子デバイスの電気的特性を検査する検査装置が知られている。 A wafer on which an electronic device is formed or a carrier on which an electronic device is placed is placed on a stage, and a probe provided on a probe card is brought into contact with an electrode of the electronic device to improve the electrical characteristics of the electronic device. Inspection devices for inspection are known.
特許文献1には、基板に形成された半導体デバイスの電気的特性を検査する検査部と、該検査部の上部に配置された基板検査用インターフェースとを有する基板検査装置の前記基板検査用インターフェースのプローブカードに前記基板を当接するプローブカードへの基板当接装置において、前記基板を板状部材と共に前記プローブカードと対向する位置まで搬送する搬送機構と、該搬送機構で搬送された前記基板を前記板状部材と共に前記プローブカードに向かって移動させて前記基板に設けられた半導体デバイスの複数の電極を前記プローブカードに設けられた複数のプローブにそれぞれ当接させた後、前記基板をさらに前記板状部材と共に前記プローブカードに向かって所定量移動させる当接機構と、前記プローブカードと前記板状部材との間の空間を減圧して前記半導体デバイスの複数の電極と前記プローブカードの複数のプローブとの当接状態を保持する保持機構と、前記保持機構によって前記当接状態を保持した後、前記搬送機構を前記板状部材から切り離す脱離機構と、を有することを特徴とするプローブカードへの基板当接装置が開示されている。
ところで、ウエハやキャリアの外周部にプローブを当接させる際、プローブカードからのプレス荷重重心と、それを支持するステージの中心との間にオフセットが生じ、ステージに倒れが発生するおそれがある。 By the way, when the probe is brought into contact with the outer peripheral portion of the wafer or carrier, an offset occurs between the center of gravity of the press load from the probe card and the center of the stage supporting the probe, which may cause the stage to fall.
一の側面では、本開示は、ステージの倒れを抑制する検査装置及び検査方法を提供する。 In one aspect, the present disclosure provides an inspection device and an inspection method for suppressing the collapse of a stage.
上記課題を解決するために、一の態様によれば、被検査体と当接するプローブを有するプローブカードと、前記被検査体を載置する載置部を有する上部モジュールと、前記上部モジュールを昇降可能に支持するとともに、前記上部モジュールを水平方向に移動可能な移動機構と、前記移動機構の下に設けられ、前記上部モジュールを前記プローブカードに向けて押し上げ可能な昇降機構と、を備え、前記昇降機構が前記上部モジュールを押し上げる際の押力の作用点と、前記プローブカードが受ける荷重の作用点との軸が共通する位置に配置される、検査装置が提供される。 In order to solve the above problems, according to one embodiment, a probe card having a probe that abuts on the inspected object, an upper module having a mounting portion on which the inspected object is placed, and the upper module are moved up and down. It is provided with a moving mechanism capable of supporting the upper module in a horizontal direction and capable of moving the upper module in a horizontal direction, and an elevating mechanism provided under the moving mechanism and capable of pushing the upper module toward the probe card. An inspection device is provided in which the axis of the action point of the pushing force when the elevating mechanism pushes up the upper module and the action point of the load received by the probe card are arranged at a common position.
一の側面によれば、ステージの倒れを抑制する検査装置及び検査方法を提供することができる。 According to one aspect, it is possible to provide an inspection device and an inspection method for suppressing the collapse of the stage.
以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present disclosure will be described with reference to the drawings. In each drawing, the same components may be designated by the same reference numerals and duplicate explanations may be omitted.
第1実施形態に係る検査装置1について、図1を用いて説明する。図1は、第1実施形態に係る検査装置1の構成を説明する断面模式図である。
The
検査装置1は、キャリア(被検査体)Cに配置された複数の電子デバイスの各々の電気的特性の検査を行う装置である。なお、キャリアCは、ウエハ、ガラス基板、チップ単体などを含む。
The
検査装置1は、プローブ室2を有する。プローブ室2内の上部には、プローブカード3が配置されている。プローブカード3は、複数のプローブ4を有する。プローブ室2の下部には、ステージベース10が設けられている。プローブ室2内には、Yステージ20、Xステージ30、上部Zステージ40、θステージ41、チャック42、下カメラ43、針研板支持ステージ50、針研板51が設けられている。
The
Yステージ20は、チャック42及び針研板51をY軸方向に移動させる。Yステージ20は、リニアガイド21を介して、ステージベース10上に取り付けられている。リニアガイド21は、例えば、ステージベース10上面に設けられY軸方向に延びるガイドレールと、Yステージ20下面に設けられガイドレールに沿ってスライドするスライダと、を有する。これにより、Yステージ20は、Y方向に移動可能に構成されている。
The
Y駆動機構22は、Yステージ20をY方向に駆動させる。Y駆動機構22は、例えば、モータと、モータの回転動作を直動動作に変換する回転直動機構(例えば、ボールねじ)と、を備える。Y駆動機構22のモータの動作は、制御装置80によって制御される。
The
検出部23は、Yステージ20のY方向位置、換言すれば、チャック42及び針研板51のY方向位置を検出する。検出部23は、例えば、Y駆動機構22のモータの回転を検出するエンコーダであって、検出部23の検出信号は制御装置80に送信される。制御装置80は、検出部23の検出信号に基づいて、Yステージ20のY方向位置を算出する。
The
Yステージ20は、枠形状に形成され、Z軸方向に貫通する開口部25を有している。
The
Xステージ30は、チャック42及び針研板51をX軸方向に移動させる。Xステージ30は、リニアガイド31を介して、Yステージ20上に取り付けられている。リニアガイド31は、例えば、Yステージ20上面に設けられX軸方向に延びるガイドレールと、Xステージ30下面に設けられガイドレールに沿ってスライドするスライダと、を有する。これにより、Xステージ30は、X方向に移動可能に構成されている。
The
X駆動機構32は、Xステージ30をX方向に駆動させる。X駆動機構32は、例えば、モータと、モータの回転動作を直動動作に変換する回転直動機構(例えば、ボールねじ)と、を備える。X駆動機構32のモータの動作は、制御装置80によって制御される。
The
検出部33は、Xステージ30のX方向位置、換言すれば、チャック42及び針研板51のX方向位置を検出する。検出部33は、例えば、X駆動機構32のモータの回転を検出するエンコーダであって、検出部33の検出信号は制御装置80に送信される。制御装置80は、検出部33の検出信号に基づいて、Xステージ30のX方向位置を算出する。
The
Xステージ30は、Z軸方向に貫通する2つの開口部を有している。2つの開口部には、それぞれガイド35及びガイド36が設けられている。
The
上部Zステージ40は、ガイド35によって、X軸方向及びY軸方向の移動が規制され、Z軸方向に挿抜可能に支持されている。これにより、上部Zステージ40は、Xステージ30に対して上下方向に移動可能に構成されている。
The
上部Zステージ40の上には、θステージ41、チャック42、下カメラ43が設けられている。θステージ41は、Z軸を回転軸として、チャック42を回転させる機能を有する。θステージ41を回転させるθ駆動機構(図示せず)は、制御装置80によって制御される。チャック42は、キャリアCを載置する。チャック42は、キャリアCをチャック42へ固定する固定機構(図示せず)を有する。これにより、チャック42に対するキャリアCの相対位置の位置ずれを防止する。下カメラ43は、チャック42の側面に設けられる。チャック42とともに、移動、回転する。
A
針研板支持ステージ50は、ガイド36によって、X軸方向及びY軸方向の移動が規制され、Z軸方向に挿抜可能に支持されている。これにより、針研板支持ステージ50は、Xステージ30に対して上下方向に移動可能に構成されている。
The needle grinding
針研板支持ステージ50の上には、針研板51が設けられている。針研板51は、プローブ4の先端を当接させ、プローブ4の先端を研磨する。
A
ステージベース10は、Z軸方向に貫通する開口部15を有している。開口部15には、ガイド61が設けられている。
The
下部Zステージ60は、ガイド61によって、X軸方向及びY軸方向の移動が規制され、Z軸方向に挿抜可能に支持されている。これにより、下部Zステージ60は、ステージベース10に対して上下方向に移動可能に構成されている。
The
Z駆動機構62は、下部Zステージ60をZ方向に駆動させる。Z駆動機構62は、例えば、モータと、モータの回転動作を直動動作に変換する回転直動機構(例えば、ボールねじ)と、を備える。Z駆動機構62のモータの動作は、制御装置80によって制御される。
The
ここで、チャック42に載置されたキャリアCまたは針研板51にプローブ4を接触させた際、プローブカード3のプレス荷重重心位置と、下部Zステージ60のプレス荷重重心位置とが同一軸上を保つように配置されている(後述する図5,7,9,11参照)。換言すれば、下部Zステージ60が上部Zステージ40を押し上げる際の押力の作用点と、プローブカード3が受ける荷重の作用点との軸が共通する位置に配置されている。ここで、軸が共通するとは、同軸上であること(軸が一致すること)と、ほぼ(同一方向に)一致することをいう。例えば、プローブカード3の中心軸と、下部Zステージ60の中心軸とが共通する。また、プローブカード3の中心軸と、Z駆動機構62のボールねじの中心軸とが共通する。
Here, when the
検出部63は、下部Zステージ60のX方向位置、換言すれば、下部Zステージ60と連結される上部Zステージ40に設けられるチャック42または針研板支持ステージ50と連結される針研板51のZ方向位置を検出する。検出部63は、例えば、Z駆動機構62のモータの回転を検出するエンコーダであって、検出部63の検出信号は制御装置80に送信される。制御装置80は、検出部63の検出信号に基づいて、下部Zステージ60のZ方向位置を算出する。
The
ロードセル64は、下部Zステージ60が受ける荷重を検出する。ロードセル64の検出信号は、制御装置80に入力される。なお、ロードセル64に代えてZ駆動機構62のトルクを検出するトルクセンサを用いてもよい。また、検出した荷重をフィードバック制御する場合には、制御装置80は、位置制御と荷重制御を同時に実施する。
The
上部Zステージ40の下部には、可動連結機構71を有する。可動連結機構71は、上部Zステージ40と下部Zステージ60とを連結する連結状態と、上部Zステージ40と下部Zステージ60との連結を解除し上部Zステージ40がステージベース10上を移動可動とする可動状態と、を切り替えることができるように構成されている。
A movable connecting
針研板支持ステージ50の下部には、可動連結機構72を備える。可動連結機構72は、針研板支持ステージ50と下部Zステージ60とを連結する連結状態と、針研板支持ステージ50と下部Zステージ60との連結を解除し針研板支持ステージ50がステージベース10上を移動可動とする可動状態と、を切り替えることができるように構成されている。
A movable connecting
図2は、可動連結機構71を説明する模式図である。可動連結機構71は、水平移動機構701と、連結機構702と、を有する。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the
水平移動機構701は、上部Zステージ40をステージベース10上で移動可能とする。水平移動機構701としては、例えば、平面方向に移動可能なフリーベアリング、エアーベアリング、ボール型エアーベアリングを用いることができる。
The
連結機構702は、上部Zステージ40と下部Zステージ60とを着脱可能に連結する。連結機構702としては、例えば、電磁石を用いることができる。連結機構702は、制御装置80によって制御される。
The connecting
図1に戻り、制御装置80は、検査装置1の動作を制御する。制御装置80は、検出部23,33,63、ロードセル64の検出信号が入力される。制御装置80は、Y駆動機構22、X駆動機構32、Z駆動機構62、θ駆動機構、可動連結機構71,72を制御する。
Returning to FIG. 1, the
次に、第1実施形態に係る検査装置1の動作について、図3を用いて説明する。図3は、第1実施形態に係る検査装置1の動作の一例を示すフローチャートである。
Next, the operation of the
ステップS101において、制御装置80は、Y駆動機構22及びX駆動機構32を制御して、チャック42(針研板51)を所定の位置に移動させる。
In step S101, the
ステップS102において、制御装置80は、可動連結機構71(72)を制御して、連結状態とする。これにより、上部Zステージ40(針研板支持ステージ50)と下部Zステージ60とが連結される。
In step S102, the
ステップS103において、制御装置80は、Z駆動機構62を制御して、下部Zステージ60を上昇させる。これにより、キャリアCに配置された電子デバイスの電極にプローブ4がコンタクトする。制御装置80は、ロードセル64でコンタクト時の荷重を検出し、Z駆動機構62を制御して、コンタクト荷重を制御する。これにより、テスター(図示せず)は、プローブ4を介して電子デバイスと接続される。
In step S103, the
ステップS104において、制御装置80は、テスターを制御して、電子デバイスの電気的特性を検査する。
In step S104, the
ステップS105において、制御装置80は、Z駆動機構62を制御して、下部Zステージ60を下降させる。
In step S105, the
ステップS106において、制御装置80は、可動連結機構71(72)を制御して、連結を解除する。これにより、上部Zステージ40(針研板支持ステージ50)と下部Zステージ60との連結が解除される。また、上部Zステージ40(針研板支持ステージ50)は、水平方向に移動可能な状態となる。
In step S106, the
以下、電子デバイスごとにステップS101からステップS106を繰り返す。 Hereinafter, steps S101 to S106 are repeated for each electronic device.
次に、第1実施形態に係る検査装置1の各状態における応力について、図4から図11を用いて説明する。
Next, the stress in each state of the
図4は、第1実施形態に係る検査装置1におけるキャリアC中央部の電子デバイスを検査する際の水平移動後の断面模式図である。図5は、第1実施形態に係る検査装置1におけるキャリアC中央部の電子デバイスの検査時における断面模式図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view after horizontal movement when inspecting the electronic device in the central portion of the carrier C in the
図4に示すように、Yステージ20及びXステージ30を移動させて、キャリアC中央部の電子デバイスをプローブ4の下に配置させる。次に、可動連結機構72を連結状態として上部Zステージ40と下部Zステージ60を連結させる。図5に示すように、Z駆動機構62を駆動させて、チャック42を上昇させ、キャリアCにプローブ4を押し付ける。この際、プローブカード3が受ける反力及びZ駆動機構62が受ける反力を黒塗り矢印で示す。プローブカード3のプレス荷重重心位置と、Z駆動機構62のプレス荷重重心位置が同一の軸上に配置されていることにより、上部Zステージ40の傾きを防止することができる。
As shown in FIG. 4, the
図6は、第1実施形態に係る検査装置1におけるキャリアC外周部の電子デバイスを検査する際の水平移動後の断面模式図である。図7は、第1実施形態に係る検査装置1におけるキャリアC外周部の電子デバイスの検査時における断面模式図である。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view after horizontal movement when inspecting an electronic device on the outer peripheral portion of the carrier C in the
図6に示すように、Yステージ20及びXステージ30を移動させて、キャリアC外周部の電子デバイスをプローブ4の下に配置させる。次に、可動連結機構72を連結状態として上部Zステージ40と下部Zステージ60を連結させる。図7に示すように、Z駆動機構62を駆動させて、チャック42を上昇させ、キャリアCにプローブ4を押し付ける。この際、プローブカード3が受ける反力及びZ駆動機構62が受ける反力を黒塗り矢印で示す。プローブカード3のプレス荷重重心位置と、Z駆動機構62のプレス荷重重心位置が同一の軸上に配置されていることにより、上部Zステージ40の傾きを防止することができる。
As shown in FIG. 6, the
図8は、第1実施形態に係る検査装置1における針研板51中央部にプローブ4を当接させる際の水平移動後の断面模式図である。図9は、第1実施形態に係る検査装置1における針研板51中央部にプローブ4を当接させたる際における断面模式図である。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view after horizontal movement when the
図8に示すように、Yステージ20及びXステージ30を移動させて、針研板51中央部をプローブ4の下に配置させる。次に、可動連結機構72を連結状態として針研板支持ステージ50と下部Zステージ60を連結させる。図9に示すように、Z駆動機構62を駆動させて、針研板51を上昇させ、針研板51にプローブ4を押し付ける。この際、プローブカード3が受ける反力及びZ駆動機構62が受ける反力を黒塗り矢印で示す。プローブカード3のプレス荷重重心位置と、Z駆動機構62のプレス荷重重心位置が同一の軸上に配置されていることにより、針研板支持ステージ50の傾きを防止することができる。
As shown in FIG. 8, the
図10は、第1実施形態に係る検査装置1における針研板51外周部にプローブ4を当接させる際の水平移動後の断面模式図である。図11は、第1実施形態に係る検査装置1における針研板51外周部にプローブ4を当接させたる際における断面模式図である。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view after horizontal movement when the
図10に示すように、Yステージ20及びXステージ30を移動させて、針研板51外周部をプローブ4の下に配置させる。次に、可動連結機構72を連結状態として針研板支持ステージ50と下部Zステージ60を連結させる。図11に示すように、Z駆動機構62を駆動させて、針研板51を上昇させ、針研板51にプローブ4を押し付ける。この際、プローブカード3が受ける反力及びZ駆動機構62が受ける反力を黒塗り矢印で示す。プローブカード3のプレス荷重重心位置と、Z駆動機構62のプレス荷重重心位置が同一の軸上に配置されていることにより、針研板支持ステージ50の傾きを防止することができる。
As shown in FIG. 10, the
ここで、参考例に係る検査装置1Cの例について、説明する。図12は、参考例に係る検査装置1CにおけるキャリアC中央部の電子デバイスの検査時における断面模式図である。図13は、参考例に係る検査装置1CにおけるキャリアC外周部の電子デバイスの検査時における断面模式図である。図14は、参考例に係る検査装置1Cにおける針研板51C中央部にプローブ4を当接させたる際における断面模式図である。図15は、参考例に係る検査装置1Cにおける針研板51C外周部にプローブ4を当接させたる際における断面模式図である。また、プローブカード3が受ける反力及びZ駆動機構62が受ける反力を黒塗り矢印で示す。
Here, an example of the
参考例に係る検査装置1Cは、Z駆動機構(図示せず)がXステージ30に設けられており、Xステージ30に対してZステージ40Cが昇降する。また、針研板51Cは、梁構造部52Cを介してZステージ40Cに固定されている。
In the
図12に示すように、キャリアC中央部の電子デバイスの検査時には、プローブカード3が受ける反力及びZ駆動機構が受ける反力は同軸上に配置される。このため、Zステージ40Cの傾きを防止することができる。
As shown in FIG. 12, when inspecting the electronic device in the central portion of the carrier C, the reaction force received by the
一方、図13に示すように、キャリアC外周部の電子デバイスの検査時には、プローブカード3が受ける反力及びZ駆動機構が受ける反力は異なる軸上に配置される。このため、白抜き矢印に示すように、Zステージ40Cの傾きが生じる。
On the other hand, as shown in FIG. 13, when inspecting the electronic device on the outer peripheral portion of the carrier C, the reaction force received by the
また、図14に示すように、針研板51C中央部にプローブ4を当接させた際、プローブカード3が受ける反力及びZ駆動機構が受ける反力は異なる軸上に配置される。このため、白抜き矢印に示すように、梁構造部52Cに撓みが生じ、針研板51Cの傾きが生じる。
Further, as shown in FIG. 14, when the
また、図15示すように、針研板51C外周部にプローブ4を当接させた際、プローブカード3が受ける反力及びZ駆動機構が受ける反力は異なる軸上に配置される。このため、白抜き矢印に示すように、梁構造部52Cに更に撓みが生じ、針研板51Cの傾きがさらに大きくなる。
Further, as shown in FIG. 15, when the
以上、第1実施形態に係る検査装置1によれば、プローブ4をキャリアC中央部に当接させた場合だけでなく、キャリアC外周部に当接させた場合であっても、プローブカード3のプレス荷重重心位置と、Z駆動機構62(下部Zステージ60)のプレス荷重重心位置とを、常に同一軸上に保つことができる(図5、図7参照)。これにより、コンタクト荷重を大きくしても、上部Zステージ40の倒れを防止することができる。
As described above, according to the
また、第1実施形態に係る検査装置1によれば、針研板51の倒れを防止することができる(図9、図11参照)。また、1つのZ駆動機構62で上部Zステージ40、針研板支持ステージ50を昇降させることができるので、個別に駆動機構を設けることなく、検査装置1のコストを低減することができる。
Further, according to the
次に、第2実施形態に係る検査装置1Aについて、図16及び図17を用いて説明する。図16は、第2実施形態に係る検査装置1AにおけるキャリアC中央部の電子デバイスを検査する際の水平移動後の断面模式図である。図17は、第2実施形態に係る検査装置1AにおけるキャリアC中央部の電子デバイスの検査時における断面模式図である。
Next, the
第2実施形態に係る検査装置1Aは、第1実施形態に係る検査装置1と比較して、可動連結機構71、72にかえて、可動連結機構73、可動機構74を有する。その他の構成は同様であり、重複する説明を省略する。
The
下部Zステージ60の上部には、可動連結機構73を備える。可動連結機構73は、上部Zステージ40または針研板支持ステージ50と下部Zステージ60とを連結する連結状態と、上部Zステージ40または針研板支持ステージ50と下部Zステージ60との連結を解除し上部Zステージ40または針研板支持ステージ50が下部Zステージ60上を移動可動とする可動状態と、を切り替えることができるように構成されている。可動連結機構73は、水平移動機構と、連結機構と、を有する。水平移動機構は、上部Zステージ40または針研板支持ステージ50を下部Zステージ60上で移動可能とする。水平移動機構としては、例えば、平面方向に移動可能なフリーベアリング、エアーベアリング、ボール型エアーベアリングを用いることができる。連結機構は、上部Zステージ40または針研板支持ステージ50と下部Zステージ60とを着脱可能に連結する。連結機構としては、例えば、電磁石を用いることができる。連結機構は、制御装置80によって制御される。
A movable connecting
ステージベース10の上部には、可動機構74を有する。可動機構74は、水平移動機構を有する。水平移動機構は、上部Zステージ40または針研板支持ステージ50をステージベース10上で移動可能とする。水平移動機構としては、例えば、平面方向に移動可能なフリーベアリング、エアーベアリング、ボール型エアーベアリングを用いることができる。
A
以上、第2実施形態に係る検査装置1Aによれば、第1実施形態に係る検査装置1と同様に、プローブカード3のプレス荷重重心位置と、Z駆動機構62(下部Zステージ60)のプレス荷重重心位置とを、常に同一軸上に保つことができる。これにより、コンタクト荷重を大きくしても、上部Zステージ40の倒れを防止することができる。また、針研板51の倒れを防止することができる。また、1つのZ駆動機構62で上部Zステージ40、針研板支持ステージ50を昇降させることができるので、個別に駆動機構を設けることなく、検査装置1のコストを低減することができる。
As described above, according to the
次に、第3実施形態に係る検査装置1Bについて、図18を用いて説明する。図18は、第3実施形態に係る検査装置1Bの構成を説明する断面模式図である。
Next, the
第3実施形態に係る検査装置1Bは、第1実施形態に係る検査装置1と比較して、可動連結機構71、72にかえて、可動連結機構75を有する。その他の構成は同様であり、重複する説明を省略する。また、上部Zステージ40及び針研板支持ステージ50は、下降した際にXステージ30に懸架されるように構成されている。これにより、上部Zステージ40及び針研板支持ステージ50は、ステージベース10と非接触に構成されている。その他の構成は同様であり、重複する説明を省略する。
The
下部Zステージ60の上部には、可動連結機構75を備える。可動連結機構75は、上部Zステージ40または針研板支持ステージ50と下部Zステージ60とを連結する連結状態と、上部Zステージ40または針研板支持ステージ50と下部Zステージ60との連結を解除し上部Zステージ40または針研板支持ステージ50が下部Zステージ60上を移動可動とする可動状態と、を切り替えることができるように構成されている。可動連結機構75は、下部Zステージ60の上面に設けられたOリングと、Oリングで囲われた空間を吸排気する吸排気機構を有する。吸排気機構は、Oリングで囲われた空間内から吸気することにより、上部Zステージ40または針研板支持ステージ50と下部Zステージ60とを真空吸着により連結する。また、吸排気機構は、Oリングで囲われた空間内にエアを供給することにより、上部Zステージ40または針研板支持ステージ50と下部Zステージ60との連結を解除する。また、供給されたエアにより上部Zステージ40または針研板支持ステージ50は下部Zステージ60から浮上する。これにより、上部Zステージ40及び針研板支持ステージ50は、水平方向に移動することができる。
A movable connecting
また、Oリングは、上部Zステージ40または針研板支持ステージ50と下部Zステージ60とが当接する際の衝撃を吸収するクッションとしても用いることができる。これにより、上部Zステージ40または針研板支持ステージ50と下部Zステージ60との連結時における衝撃を抑制することができる。
The O-ring can also be used as a cushion that absorbs the impact when the
以上、第3実施形態に係る検査装置1Bによれば、第1実施形態に係る検査装置1と同様に、プローブカード3のプレス荷重重心位置と、Z駆動機構62(下部Zステージ60)のプレス荷重重心位置とを、常に同一軸上に保つことができる。これにより、コンタクト荷重を大きくしても、上部Zステージ40の倒れを防止することができる。また、針研板51の倒れを防止することができる。また、1つのZ駆動機構62で上部Zステージ40、針研板支持ステージ50を昇降させることができるので、個別に駆動機構を設けることなく、検査装置1のコストを低減することができる。
As described above, according to the
次に、第4実施形態に係る検査装置1Dについて、図19から図22を用いて説明する。図19は、第4実施形態に係る検査装置1Dの構成を説明する平面視図である。図20は、第4実施形態に係る検査装置1Dの構成を説明する断面模式図である。図21は、第4実施形態に係る検査装置1Dの分解斜視図である。図22は、第4実施形態に係る検査装置1DにおけるキャリアC中央部の電子デバイスの検査時における断面模式図である。なお、図21において、各部の移動方向を矢印で示している。
Next, the
検査装置1Dは、キャリア(被検査体)Cに配置された複数の電子デバイスの各々の電気的特性の検査を行う装置である。なお、キャリアCは、ウエハ、ガラス基板、チップ単体などを含む。
The
検査装置1Dは、プローブ室2を有する。プローブ室2内の上部には、プローブカード3が配置されている。プローブカード3は、複数のプローブ4を有する。プローブ室2の下部には、ステージベース10が設けられている。プローブ室2内には、Yステージ20A、Xステージ30A、上部Zステージ40A、θステージ41、チャック42、下カメラ43が設けられている。また、プローブ室2内には、Yステージ20B、Xステージ30B、上部Zステージ40B、針研板51が設けられている。
The
Yステージ20Aは、チャック42をY軸方向に移動させる。Yステージ20Aは、リニアガイド21を介して、ステージベース10上に取り付けられている。リニアガイド21は、例えば、ステージベース10上面に設けられY軸方向に延びるガイドレールと、Yステージ20A下面に設けられガイドレールに沿ってスライドするスライダと、を有する。これにより、Yステージ20Aは、Y方向に移動可能に構成されている。
The
Y駆動機構22Aは、Yステージ20AをY方向に駆動させる。Y駆動機構22Aは、例えば、モータと、モータの回転動作を直動動作に変換する回転直動機構(例えば、ボールねじ)と、を備える。Y駆動機構22Aのモータの動作は、制御装置80によって制御される。
The
検出部23Aは、Yステージ20AのY方向位置、換言すれば、チャック42のY方向位置を検出する。検出部23Aは、例えば、Y駆動機構22Aのモータの回転を検出するエンコーダであって、検出部23Aの検出信号は制御装置80に送信される。制御装置80は、検出部23Aの検出信号に基づいて、Yステージ20AのY方向位置を算出する。
The
Yステージ20Aは、Z軸方向に貫通する開口部を有している。開口部には、ガイド26Aが設けられている。
The
上部Zステージ40Aは、下方に突出する突出部45Aを有する。上部Zステージ40Aの突出部45Aは、ガイド26Aに挿入される。上部Zステージ40Aは、ガイド26Aによって、X軸方向及びY軸方向の移動が規制され、Z軸方向に挿抜可能に支持されている。これにより、上部Zステージ40Aは、Yステージ20Aに対して上下方向に移動可能に構成されている。上部Zステージ40Aは、下方に突出する突出部45Aを有する。また、Yステージ20Aの上面には、上部Zステージ40Aが下降した際に当接するストッパ46Aが設けられている。
The
Xステージ30Aは、チャック42をX軸方向に移動させる。Xステージ30Aは、リニアガイド31Aを介して、上部Zステージ40A上に取り付けられている。リニアガイド31Aは、例えば、Xステージ30A下面に設けられX軸方向に延びるガイドレールと、上部Zステージ40A上面に設けられガイドレールに沿ってスライドするスライダと、を有する。これにより、Xステージ30Aは、X方向に移動可能に構成されている。また、リニアガイド31Aのスライダは、Y軸方向に側面視して(図20参照)、下部Zステージ60の中心軸からX軸方向に対称に配置されることが好ましい。
The
X駆動機構32Aは、Xステージ30AをX方向に駆動させる。X駆動機構32Aは、例えば、モータと、モータの回転動作を直動動作に変換する回転直動機構(例えば、ボールねじ)と、を備える。X駆動機構32Aのモータの動作は、制御装置80によって制御される。
The
検出部33Aは、Xステージ30AのX方向位置、換言すれば、チャック42のX方向位置を検出する。検出部33Aは、例えば、X駆動機構32Aのモータの回転を検出するエンコーダであって、検出部33Aの検出信号は制御装置80Aに送信される。制御装置80は、検出部33Aの検出信号に基づいて、Xステージ30AのX方向位置を算出する。
The
Xステージ30Aの上には、θステージ41、チャック42、下カメラ43が設けられている。θステージ41は、Z軸を回転軸として、チャック42を回転させる機能を有する。θステージ41を回転させるθ駆動機構44Aは、制御装置80によって制御される。チャック42は、キャリアCを載置する。チャック42は、キャリアCをチャック42へ固定する固定機構(図示せず)を有する。これにより、チャック42に対するキャリアCの相対位置の位置ずれを防止する。下カメラ43は、チャック42の側面に設けられる。チャック42とともに、移動、回転する。
A
Yステージ20Bは、針研板51をY軸方向に移動させる。上部Zステージ40Bは、Yステージ20Bに対して上下方向に移動可能に構成されている。Xステージ30Bは、針研板51をX軸方向に移動させる。なお、 また、Yステージ20B、上部Zステージ40B、Xステージ30Bの構成は、Yステージ20A、上部Zステージ40A、Xステージ30Aと同様の構成を有しており、重複する説明を省略する。
The
Xステージ30Bの上には、針研板51が設けられている。針研板51は、プローブ4の先端を当接させ、プローブ4の先端を研磨する。また、針研板51をZ軸を回転軸として、回転させる機能を有する。針研板51を回転させるθ駆動機構44Bは、制御装置80によって制御される。
A
ステージベース10は、Z軸方向に貫通する開口部15を有している。開口部15には、ガイド61が設けられている。
The
下部Zステージ60は、ガイド61によって、X軸方向及びY軸方向の移動が規制され、Z軸方向に挿抜可能に支持されている。これにより、下部Zステージ60は、ステージベース10に対して上下方向に移動可能に構成されている。
The
Z駆動機構62は、下部Zステージ60をZ方向に駆動させる。Z駆動機構62は、例えば、モータと、モータの回転動作を直動動作に変換する回転直動機構(例えば、ボールねじ)と、を備える。Z駆動機構62のモータの動作は、制御装置80によって制御される。
The
ここで、チャック42に載置されたキャリアCまたは針研板51にプローブ4を接触させた際、プローブカード3のプレス荷重重心位置と、下部Zステージ60のプレス荷重重心位置とが同一軸上を保つように配置されている(図22参照)。換言すれば、下部Zステージ60が上部Zステージ40Aを押し上げる際の押力の作用点と、プローブカード3が受ける荷重の作用点との軸が共通する位置に配置されている。ここで、軸が共通するとは、同軸上であること(軸が一致すること)と、ほぼ(同一方向に)一致することをいう。例えば、プローブカード3の中心軸と、下部Zステージ60の中心軸とが共通する。また、プローブカード3の中心軸と、Z駆動機構62のボールねじの中心軸とが共通する。
Here, when the
検出部63は、下部Zステージ60のX方向位置、換言すれば、下部Zステージ60と連結される上部Zステージ40Aに設けられるチャック42または針研板支持ステージ50と連結される針研板51のZ方向位置を検出する。検出部63は、例えば、Z駆動機構62のモータの回転を検出するエンコーダであって、検出部63の検出信号は制御装置80に送信される。制御装置80は、検出部63の検出信号に基づいて、下部Zステージ60のZ方向位置を算出する。
The
ロードセル64は、下部Zステージ60が受ける荷重を検出する。ロードセル64の検出信号は、制御装置80に入力される。なお、ロードセル64に代えてZ駆動機構62のトルクを検出するトルクセンサを用いてもよい。また、検出した荷重をフィードバック制御する場合には、制御装置80は、位置制御と荷重制御を同時に実施する。
The
上部Zステージ40Aの下部には、可動連結機構75を有する。可動連結機構75は、上部Zステージ40Aと下部Zステージ60とを連結する連結状態と、上部Zステージ40Aと下部Zステージ60との連結を解除し上部Zステージ40Aがステージベース10上を移動可動とする可動状態と、を切り替えることができるように構成されている。
A movable connecting
ここでは、下部Zステージ60が上部Zステージ40Aを押し上げる場合を例に説明したが、下部Zステージ60が上部Zステージ40Bを押し上げる場合も同様である。即ち、下部Zステージ60が上部Zステージ40Bを押し上げる際は、Yステージ20Aを下部Zステージ60の上から退避させ、Yステージ20Bを下部Zステージ60の上に位置するように移動させる。この場合、可動連結機構75は、上部Zステージ40Bと下部Zステージ60とを連結する連結状態と、上部Zステージ40Bと下部Zステージ60との連結を解除し上部Zステージ40Bがステージベース10上を移動可動とする可動状態と、を切り替えることができるように構成されている。
Here, the case where the
以上、第4実施形態に係る検査装置1Dによれば、プローブ4をキャリアC中央部に当接させた場合だけでなく、キャリアC外周部に当接させた場合であっても、プローブカード3のプレス荷重重心位置と、Z駆動機構62(下部Zステージ60)のプレス荷重重心位置とを、常に同一軸上に保つことができる(図22参照)。これにより、コンタクト荷重を大きくしても、上部Zステージ40Aの倒れを防止することができる。
As described above, according to the
また、リニアガイド31Aのスライダが上部Zステージ40A上面に設けられ、下部Zステージ60の中心軸からX軸方向に対称に配置されていることにより、上部Zステージ40Aを押し上げた際、Xステージ30Aの倒れを防止することができる。
Further, since the slider of the
また、第4実施形態に係る検査装置1Dによれば、針研板51の倒れを防止することができる。また、1つのZ駆動機構62でチャック42を支持する上部Zステージ40A、針研板51を支持する上部Zステージ40Bを昇降させることができるので、個別に駆動機構を設けることなく、検査装置1Dのコストを低減することができる。
Further, according to the
以上、検査装置1,1A~1Dについて説明したが、本開示は上記実施形態等に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本開示の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。
Although the
1 検査装置
2 プローブ室
3 プローブカード
4 プローブ
10 ステージベース
15 開口部
20 Yステージ
21 リニアガイド
22 Y駆動機構
23 検出部
25 開口部
30 Xステージ
31 リニアガイド
32 X駆動機構
33 検出部
35,36 ガイド
40 上部Zステージ(上部モジュール)
42 チャック(載置部)
50 針研板支持ステージ
51 針研板
60 下部Zステージ
61 ガイド
62 Z駆動機構
63 検出部
64 ロードセル
71~73 可動連結機構
74 可動機構
75 可動連結機構
80 制御装置
C キャリア(被検査体)
1
42 Chuck (mounting part)
50 Needle-grinding
Claims (8)
前記被検査体を載置する載置部を有する上部モジュールと、
前記上部モジュールを昇降可能に支持するとともに、前記上部モジュールを水平方向に移動可能な移動機構と、
前記移動機構の下に設けられ、前記上部モジュールを前記プローブカードに向けて押し上げ可能な昇降機構と、を備え、
前記昇降機構が前記上部モジュールを押し上げる際の押力の作用点と、前記プローブカードが受ける荷重の作用点との軸が共通する位置に配置される、
検査装置。 A probe card with a probe that comes into contact with the object to be inspected,
An upper module having a mounting portion on which the object to be inspected is mounted, and
With a moving mechanism that supports the upper module so that it can be raised and lowered and that can move the upper module in the horizontal direction.
It is provided with an elevating mechanism provided under the moving mechanism and capable of pushing the upper module toward the probe card.
The axis of the pushing force when the elevating mechanism pushes up the upper module and the action point of the load received by the probe card are arranged at a common position.
Inspection equipment.
請求項1に記載の検査装置。 Further provided with a connecting mechanism for detachably connecting the upper module and the elevating mechanism.
The inspection device according to claim 1.
請求項2に記載の検査装置。 The connecting mechanism is connected by magnetic adsorption.
The inspection device according to claim 2.
請求項2に記載の検査装置。 The connecting mechanism is connected by vacuum suction.
The inspection device according to claim 2.
ベースプレートに対し、第1方向に移動可能な第1ステージと、
前記第1ステージに対し、前記第1方向とは異なる第2方向に移動可能な第2ステージと、を有し、
前記上部モジュールは、前記第2ステージに昇降可能に支持され、
前記第1ステージは、開口部を有する、
請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の検査装置。 The moving mechanism is
The first stage, which can move in the first direction with respect to the base plate,
It has a second stage that can move in a second direction different from the first direction with respect to the first stage.
The upper module is supported on the second stage so as to be able to move up and down.
The first stage has an opening.
The inspection device according to any one of claims 1 to 4.
ベースプレートに対し、第1方向に移動可能な第1ステージと、
前記上部モジュールに対し、前記第1方向とは異なる第2方向に移動可能な第2ステージと、を有し、
前記上部モジュールは、前記第1ステージに昇降可能に支持され、
前記第1ステージは、開口部を有する、
請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の検査装置。 The moving mechanism is
The first stage, which can move in the first direction with respect to the base plate,
It has a second stage that can move in a second direction different from the first direction with respect to the upper module.
The upper module is supported on the first stage so as to be able to move up and down.
The first stage has an opening.
The inspection device according to any one of claims 1 to 4.
前記移動機構は、前記上部モジュールとは独立して前記針研板支持ステージを昇降可能に支持し、
前記昇降機構は、前記針研板支持ステージを前記プローブカードに向けて押す、
請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の検査装置。 Further equipped with a needle polishing plate support stage to support the needle polishing plate,
The moving mechanism supports the needle grind plate support stage so as to be able to move up and down independently of the upper module.
The elevating mechanism pushes the needle grinding plate support stage toward the probe card.
The inspection device according to any one of claims 1 to 6.
前記被検査体を載置する載置部を有する上部モジュールと、
前記上部モジュールを昇降可能に支持するとともに、前記上部モジュールを水平方向に移動可能な移動機構と、
前記移動機構の下に設けられ、前記上部モジュールを前記プローブカードに向けて押し上げ可能な昇降機構と、
制御部と、を備える検査装置の検査方法であって、
前記制御部は、
前記移動機構を制御して、前記被検査体を移動させるステップと、
前記昇降機構を制御して、前記被検査体を前記プローブに接触させ、前記昇降機構が前記上部モジュールを押し上げる際の押力の作用点と、前記プローブカードが受ける荷重の作用点とが、同軸上に配置されるステップと、を有する、
検査装置の検査方法。 A probe card with a probe that comes into contact with the object to be inspected,
An upper module having a mounting portion on which the object to be inspected is mounted, and
With a moving mechanism that supports the upper module so that it can be raised and lowered and that can move the upper module in the horizontal direction.
An elevating mechanism provided below the moving mechanism and capable of pushing up the upper module toward the probe card.
It is an inspection method of an inspection device provided with a control unit.
The control unit
A step of controlling the movement mechanism to move the inspected object,
The point of action of the pushing force when the elevating mechanism is controlled to bring the inspected object into contact with the probe and the elevating mechanism pushes up the upper module is coaxial with the point of action of the load received by the probe card. With steps placed on,
Inspection method of inspection equipment.
Priority Applications (4)
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---|---|---|---|
TW110121888A TW202213565A (en) | 2020-06-30 | 2021-06-16 | Testing apparatus and testing method |
KR1020210077880A KR20220002101A (en) | 2020-06-30 | 2021-06-16 | Testing apparatus and testing method |
US17/350,109 US11662367B2 (en) | 2020-06-30 | 2021-06-17 | Inspection apparatus and inspection method |
CN202110691512.7A CN113866458A (en) | 2020-06-30 | 2021-06-22 | Inspection apparatus and inspection method |
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JP2020113515 | 2020-06-30 |
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-
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