JP2575044B2 - プローブ装置 - Google Patents
プローブ装置Info
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- JP2575044B2 JP2575044B2 JP63094274A JP9427488A JP2575044B2 JP 2575044 B2 JP2575044 B2 JP 2575044B2 JP 63094274 A JP63094274 A JP 63094274A JP 9427488 A JP9427488 A JP 9427488A JP 2575044 B2 JP2575044 B2 JP 2575044B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) この発明は、プローブ装置に関する。
(従来の技術) プローブ装置は、被検査体例えば半導体ウエハに多数
形成されたICチップの夫々の電気特性を測定し、不良と
判定されたチップをアセンブリ工程の前で排除すること
により、コストダウンや生産性の向上に寄与させるため
の装置である。
形成されたICチップの夫々の電気特性を測定し、不良と
判定されたチップをアセンブリ工程の前で排除すること
により、コストダウンや生産性の向上に寄与させるため
の装置である。
近年、ICの高集積化により、ICを構成する端子数が増
加し、1チップあたりの電極パッド数の増加となる。こ
のことにより電極パッドを小さくし、電極パッドピッチ
を縮め、さらにICチップの素子周辺のみならず内部に電
極パッドを配置したものが開発されている。上記したよ
うなICチップの電気特性を検査する技術も対応要求さ
れ、プローブカードのプローブ針数を増加することはも
ちろんのこと、なおかつプローブ針配列も対応する必要
がある。このようなプローブカードの構成は、ICチップ
の電極パッド配列位置に対応した位置に、極細なプロー
ブ針や、内部にスプリングが設けられたポゴピンを、プ
リント基板から被検査体に対してほぼ垂直に設けたもの
であり、このようなプローブカードをプローブ装置の所
定の位置に設置して検査を行なおうというものである。
加し、1チップあたりの電極パッド数の増加となる。こ
のことにより電極パッドを小さくし、電極パッドピッチ
を縮め、さらにICチップの素子周辺のみならず内部に電
極パッドを配置したものが開発されている。上記したよ
うなICチップの電気特性を検査する技術も対応要求さ
れ、プローブカードのプローブ針数を増加することはも
ちろんのこと、なおかつプローブ針配列も対応する必要
がある。このようなプローブカードの構成は、ICチップ
の電極パッド配列位置に対応した位置に、極細なプロー
ブ針や、内部にスプリングが設けられたポゴピンを、プ
リント基板から被検査体に対してほぼ垂直に設けたもの
であり、このようなプローブカードをプローブ装置の所
定の位置に設置して検査を行なおうというものである。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記したようなプローブカードは、プ
ローブ針等をほぼ垂直に取着する関係から、プローブカ
ードをプローブ装置に設置した時に、反対側に設けられ
たICチップの設置状態を確認する開口(窓)を設けるこ
とが不可能となる。このため、各プローブ針とICチップ
の各電極パッドの位置合わせは、困難を極め、なおかつ
位置合わせを実施したとしても、この位置合わせは信頼
性が低く、プローブ検査上問題があった。
ローブ針等をほぼ垂直に取着する関係から、プローブカ
ードをプローブ装置に設置した時に、反対側に設けられ
たICチップの設置状態を確認する開口(窓)を設けるこ
とが不可能となる。このため、各プローブ針とICチップ
の各電極パッドの位置合わせは、困難を極め、なおかつ
位置合わせを実施したとしても、この位置合わせは信頼
性が低く、プローブ検査上問題があった。
この発明は上記課題を解決するためになされたもの
で、プローブカードの各プローブ針をこれらの対応する
被検査体の電極パッドに確実且つ自動的に位置合わせで
き、もって検査を迅速化してスループットを高め生産性
を向上できるプローブ装置を提供することを目的として
いる。
で、プローブカードの各プローブ針をこれらの対応する
被検査体の電極パッドに確実且つ自動的に位置合わせで
き、もって検査を迅速化してスループットを高め生産性
を向上できるプローブ装置を提供することを目的として
いる。
(課題を解決するための手段) この発明のプローブ装置は、被検査体を載置して移動
可能な検査ステージと、この検査ステージに対向して配
設されたプローブカードとを備え、上記プローブカード
の各プローブ針と上記被検査体の電極パッドが接触して
上記被検査体を検査するプローブ装置において、上記検
査ステージを上記プローブカードに自動的に位置合わせ
する自動位置合わせ機構を上記検査ステージに取り付
け、上記自動位置合わせ機構は、少なくとも2本のプロ
ーブ針と同時に接触する直線導体と、この直線導体を介
して上記各プローブ針に電流を印加する電源と、この電
源からの電流に基づいて上記直線導体に接触したプロー
ブ針のプローブカード内における位置をそれぞれ演算、
記憶すると共にその時の上記検査ステージの位置を演
算、記憶する演算記憶部とを備え、上記直線導体が互い
に直交する第1、第2の位置で上記直線導体を上記プロ
ーブ針に接触させ、上記検査ステージの第1、第2の位
置及びそれぞれの位置における接触プローブ針の上記プ
ローブカード内での位置を上記演算記憶部により演算、
記憶し、更にこれらの記憶データに基づいて上記検査ス
テージとプローブ針の位置関係を演算、記憶し、上記検
査ステージと上記プローブ針の位置関係及び上記検査ス
テージに対する上記被検査体の電極パッドの位置関係に
基づいて上記各プローブ針と上記各電極パッドの位置関
係を自動的に演算、記憶しながら上記各プローブ針と上
記各電極パッドを自動的に位置合わせすることを特徴と
する。
可能な検査ステージと、この検査ステージに対向して配
設されたプローブカードとを備え、上記プローブカード
の各プローブ針と上記被検査体の電極パッドが接触して
上記被検査体を検査するプローブ装置において、上記検
査ステージを上記プローブカードに自動的に位置合わせ
する自動位置合わせ機構を上記検査ステージに取り付
け、上記自動位置合わせ機構は、少なくとも2本のプロ
ーブ針と同時に接触する直線導体と、この直線導体を介
して上記各プローブ針に電流を印加する電源と、この電
源からの電流に基づいて上記直線導体に接触したプロー
ブ針のプローブカード内における位置をそれぞれ演算、
記憶すると共にその時の上記検査ステージの位置を演
算、記憶する演算記憶部とを備え、上記直線導体が互い
に直交する第1、第2の位置で上記直線導体を上記プロ
ーブ針に接触させ、上記検査ステージの第1、第2の位
置及びそれぞれの位置における接触プローブ針の上記プ
ローブカード内での位置を上記演算記憶部により演算、
記憶し、更にこれらの記憶データに基づいて上記検査ス
テージとプローブ針の位置関係を演算、記憶し、上記検
査ステージと上記プローブ針の位置関係及び上記検査ス
テージに対する上記被検査体の電極パッドの位置関係に
基づいて上記各プローブ針と上記各電極パッドの位置関
係を自動的に演算、記憶しながら上記各プローブ針と上
記各電極パッドを自動的に位置合わせすることを特徴と
する。
(作用) この発明の請求項1に記載の発明によれば、プローブ
カードの各プローブ針と被検査体の電極パッドを接触し
て検査する際に、検査ステージに取り付けた自動位置合
わせ機構を用いることによりプローブカードに対して検
査ステージを自動的に位置合わせすることができる。そ
れにはまず、プローブカードのうちの、少なくとも2本
のプローブ針を直線導体に対して接触させ、この状態で
電源から電流を流して2本のプローブ針の向きを決め、
その時の検査ステージの位置を演算記憶部により演算し
て第1の位置として演算記憶部に設定すると共に接触し
た少なくとも2本のプローブ針のプローブカード内での
位置を演算、記憶する。次いで、直線導体が第1の位置
における場合と直交する位置に検査ステージを移動さ
せ、第1の位置の場合と同様にして電源からの電流によ
りプローブ針を介してその時の検査ステージの位置を第
2の位置として演算記憶部に設定すると共に接触したプ
ローブ針のプローブカード内での位置を演算し記憶す
る。更に、これらの記憶データに基づいて上記演算記憶
部を用いて検査ステージとプローブカードの位置関係を
演算、記憶し、この位置関係及び検査ステージと被検査
体の電極パッドの位置関係に基づいて各プローブ針と各
電極パッド間の位置関係を自動的に演算、記憶し、この
記憶データに基づいて各プローブ針と各電極パッドを自
動的に位置合わせすることができる。
カードの各プローブ針と被検査体の電極パッドを接触し
て検査する際に、検査ステージに取り付けた自動位置合
わせ機構を用いることによりプローブカードに対して検
査ステージを自動的に位置合わせすることができる。そ
れにはまず、プローブカードのうちの、少なくとも2本
のプローブ針を直線導体に対して接触させ、この状態で
電源から電流を流して2本のプローブ針の向きを決め、
その時の検査ステージの位置を演算記憶部により演算し
て第1の位置として演算記憶部に設定すると共に接触し
た少なくとも2本のプローブ針のプローブカード内での
位置を演算、記憶する。次いで、直線導体が第1の位置
における場合と直交する位置に検査ステージを移動さ
せ、第1の位置の場合と同様にして電源からの電流によ
りプローブ針を介してその時の検査ステージの位置を第
2の位置として演算記憶部に設定すると共に接触したプ
ローブ針のプローブカード内での位置を演算し記憶す
る。更に、これらの記憶データに基づいて上記演算記憶
部を用いて検査ステージとプローブカードの位置関係を
演算、記憶し、この位置関係及び検査ステージと被検査
体の電極パッドの位置関係に基づいて各プローブ針と各
電極パッド間の位置関係を自動的に演算、記憶し、この
記憶データに基づいて各プローブ針と各電極パッドを自
動的に位置合わせすることができる。
また、この発明の請求項2に記載の発明によれば、請
求項1に記載の発明において、絶縁部材の表面で複数列
の直線導体により2本のプローブ針を単一の直線導体で
位置決めする際に他の直線導体により方向を規制して一
つの方向(例えばX方向)を正確に位置決めすることが
でき、自動位置合わせの精度を高めることができる。
求項1に記載の発明において、絶縁部材の表面で複数列
の直線導体により2本のプローブ針を単一の直線導体で
位置決めする際に他の直線導体により方向を規制して一
つの方向(例えばX方向)を正確に位置決めすることが
でき、自動位置合わせの精度を高めることができる。
(実施例) 次に、本発明装置をプローブカード自動交換機能付プ
ローブ装置に適用した一実施例につき図面を参照して説
明する。
ローブ装置に適用した一実施例につき図面を参照して説
明する。
この装置の構成は、第1図,第2図に示すように主に
被検査体例えば半導体ウエハ(1)に形成されたICチッ
プの電気特性を検査するプローバ部(2)と、上記半導
体ウエハ(1)に形成されたICチップの各品種に対応し
てプローブカードを交換する自動交換部(3)から構成
されている。
被検査体例えば半導体ウエハ(1)に形成されたICチッ
プの電気特性を検査するプローバ部(2)と、上記半導
体ウエハ(1)に形成されたICチップの各品種に対応し
てプローブカードを交換する自動交換部(3)から構成
されている。
プローバ部(2)は、半導体ウエハ(1)を板厚方向
に所定の間隔を設けて例えば25枚積載可能なカセット
(5)を収納可能な載置台(図示せず)が昇降可能に設
けられている。この位置に設置されたカセット(5)か
ら半導体ウエハ(1)を一枚づつ取出し、回転可能な予
備位置決めステージ(6)に搬送するスライドアーム
(図示せず)が設けられている。上記予備ステージ
(6)の近傍には図示しない発/受光センサが設けられ
ている。この予備位置決めステージ(6)から半導体ウ
エハ(1)を検査するための検査ステージ(7)に、搬
送するための、図示しない回転搬送アームが設けられて
いる。上記検査ステージ(7)は、図示しない各モータ
に係合されていて、X・Y・Z方向、およびZ軸を中心
としたθ回転が可能とされており、検査ステージ(7)
のウエハ(1)の載置面は、真空装置に接続されてい
て、ウエハ(1)を真空吸着可能とされている。さら
に、検査ステージ(7)上に載置したウエハ(1)を正
確に位置決めするために、予め定められた位置に、CCD
カメラを使ったパターン認識機構又はレーザを用いた認
識機構が設置されている。そして検査ステージ(7)の
周囲には、プローブカード自動位置合わせ機構(8)が
設置されている。この位置合わせ機構(8)は、第4図
に示すように、絶縁性部材として絶縁性のゴム(9)の
表面に幅例えば15μmの直線導体として直線状の導電線
(a〜c)例えば15μmピッチで例えば3本形成されて
いる。この各導電線(a〜c)は夫々電源(10)に接続
されていて、この電源(10)から夫々独立して各導電線
(a〜c)に電気信号が送信可能となっている。このよ
うな自動位置合わせ機構(8)が設置された検査ステー
ジ(7)の上方には、プローブカード(11)がインサー
トリング(12)に装着されている。
に所定の間隔を設けて例えば25枚積載可能なカセット
(5)を収納可能な載置台(図示せず)が昇降可能に設
けられている。この位置に設置されたカセット(5)か
ら半導体ウエハ(1)を一枚づつ取出し、回転可能な予
備位置決めステージ(6)に搬送するスライドアーム
(図示せず)が設けられている。上記予備ステージ
(6)の近傍には図示しない発/受光センサが設けられ
ている。この予備位置決めステージ(6)から半導体ウ
エハ(1)を検査するための検査ステージ(7)に、搬
送するための、図示しない回転搬送アームが設けられて
いる。上記検査ステージ(7)は、図示しない各モータ
に係合されていて、X・Y・Z方向、およびZ軸を中心
としたθ回転が可能とされており、検査ステージ(7)
のウエハ(1)の載置面は、真空装置に接続されてい
て、ウエハ(1)を真空吸着可能とされている。さら
に、検査ステージ(7)上に載置したウエハ(1)を正
確に位置決めするために、予め定められた位置に、CCD
カメラを使ったパターン認識機構又はレーザを用いた認
識機構が設置されている。そして検査ステージ(7)の
周囲には、プローブカード自動位置合わせ機構(8)が
設置されている。この位置合わせ機構(8)は、第4図
に示すように、絶縁性部材として絶縁性のゴム(9)の
表面に幅例えば15μmの直線導体として直線状の導電線
(a〜c)例えば15μmピッチで例えば3本形成されて
いる。この各導電線(a〜c)は夫々電源(10)に接続
されていて、この電源(10)から夫々独立して各導電線
(a〜c)に電気信号が送信可能となっている。このよ
うな自動位置合わせ機構(8)が設置された検査ステー
ジ(7)の上方には、プローブカード(11)がインサー
トリング(12)に装着されている。
上記プローブカード(11)は、例えば絶縁性の合成樹
脂で形成された絶縁基板に、夫々絶縁状態でプリント配
線されたもの、即ち、プリント基板と呼ばれているもの
であり、上記各プリント配線は、一端を被検査体装置で
あるテスタに接続する端子と、もう一端をプローブ端子
例えばプローブ針(13)と接続する如く配線構成されて
いる。上記プローブ針(13)は、上記絶縁基板に対して
ほぼ垂直に装着されていて、高集積化され複雑化された
被検査体であるICチップの電極パッド配列に対応可能と
されている。又、プローブカード(11)の上方には、こ
のプローブカード(11)と接続する如く高周波検査用の
テストヘッド(14)が所望に応じて設けられている。こ
のような連続自動検査機能をもつプローバ部(2)によ
り、半導体ウエハ(1)の測定検査工程を実行するうえ
においては、半導体ウエハ(1)の品種毎に電極パッド
模様が異なるための当該品種の電極パッドに対応したプ
ローブカード(11)に交換する必要がある。次にプロー
ブカード自動交換部(3)について説明する。
脂で形成された絶縁基板に、夫々絶縁状態でプリント配
線されたもの、即ち、プリント基板と呼ばれているもの
であり、上記各プリント配線は、一端を被検査体装置で
あるテスタに接続する端子と、もう一端をプローブ端子
例えばプローブ針(13)と接続する如く配線構成されて
いる。上記プローブ針(13)は、上記絶縁基板に対して
ほぼ垂直に装着されていて、高集積化され複雑化された
被検査体であるICチップの電極パッド配列に対応可能と
されている。又、プローブカード(11)の上方には、こ
のプローブカード(11)と接続する如く高周波検査用の
テストヘッド(14)が所望に応じて設けられている。こ
のような連続自動検査機能をもつプローバ部(2)によ
り、半導体ウエハ(1)の測定検査工程を実行するうえ
においては、半導体ウエハ(1)の品種毎に電極パッド
模様が異なるための当該品種の電極パッドに対応したプ
ローブカード(11)に交換する必要がある。次にプロー
ブカード自動交換部(3)について説明する。
この自動交換部(3)は、高周波特性の検査に用いら
れるテストヘッド(14)の回転基台内に設けられてい
る。プローブカード(11)は、予め位置調整されてプロ
ーブカードホルダ(15)に装着例えばネジ止めされてい
る。このホルダ(15)と一体のプローブカード(11)
は、板厚方向に夫々適当な間隔を設けて縦列状に例えば
6機種収納可能な収納容器であるストッカ(16)に収納
されている。
れるテストヘッド(14)の回転基台内に設けられてい
る。プローブカード(11)は、予め位置調整されてプロ
ーブカードホルダ(15)に装着例えばネジ止めされてい
る。このホルダ(15)と一体のプローブカード(11)
は、板厚方向に夫々適当な間隔を設けて縦列状に例えば
6機種収納可能な収納容器であるストッカ(16)に収納
されている。
この時、各プローブカード(11)は、複数種の測定検
査対象品種に対応した夫々異品種のものも装着できる。
上記収納ストッカ(16)に収納された各プローブカード
(11)を各収納位置から、一枚取り出して、プローバ部
(2)の予め定められた位置即ちインサートリング(1
2)に搬送するハンドリングアーム(17)が設けられて
いる。又、上記インサートリング(12)の近傍には、図
示しない保持機構が設けられていて、プローブカード
(11)をインサートリング(12)に着脱自在となってい
る。
査対象品種に対応した夫々異品種のものも装着できる。
上記収納ストッカ(16)に収納された各プローブカード
(11)を各収納位置から、一枚取り出して、プローバ部
(2)の予め定められた位置即ちインサートリング(1
2)に搬送するハンドリングアーム(17)が設けられて
いる。又、上記インサートリング(12)の近傍には、図
示しない保持機構が設けられていて、プローブカード
(11)をインサートリング(12)に着脱自在となってい
る。
上記のようにプローブカード自動交換部(3)が構成
され、プローバ部(2)と合わせて図示しない制御部に
より動作制御および設定制御がされている。
され、プローバ部(2)と合わせて図示しない制御部に
より動作制御および設定制御がされている。
次に、プローバ部(2)とプローブカード自動交換部
(3)からなる完全自動プローブ装置の動作作用を説明
する。
(3)からなる完全自動プローブ装置の動作作用を説明
する。
プローバ部(2)において、カセット(5)に収納さ
れている被検査体例えば半導体ウエハ(1)を予備位置
決めステージ(6)に載置し、このステージ(6)を回
転し、ウエハ(1)のオリエンテーションフラットを基
準に精度±1゜位まで予備アライメント後、検査ステー
ジ(7)に搬送する。ここで、ウエハ(1)のパターン
を基準に正確にアライメントして、所定の動作によりプ
ローブカード(11)の対向位置にウエハ(1)を設置す
る。次に、検査ステージ(7)を上昇してウエア(1)
に形成されたICチップの電極パッドとプローブカード
(11)に垂直に設けられたプローブ針(13)を接続コン
タクトし、この接続状態で図示しないテスタでICチップ
の電気特性を測定検査を行なう。上記のような検査を繰
返し、当該品種の検査を終了した後に、次の品種に対応
したプローブカード(11)に交換する。次にこのような
プローブカード自動交換動作について説明する。
れている被検査体例えば半導体ウエハ(1)を予備位置
決めステージ(6)に載置し、このステージ(6)を回
転し、ウエハ(1)のオリエンテーションフラットを基
準に精度±1゜位まで予備アライメント後、検査ステー
ジ(7)に搬送する。ここで、ウエハ(1)のパターン
を基準に正確にアライメントして、所定の動作によりプ
ローブカード(11)の対向位置にウエハ(1)を設置す
る。次に、検査ステージ(7)を上昇してウエア(1)
に形成されたICチップの電極パッドとプローブカード
(11)に垂直に設けられたプローブ針(13)を接続コン
タクトし、この接続状態で図示しないテスタでICチップ
の電気特性を測定検査を行なう。上記のような検査を繰
返し、当該品種の検査を終了した後に、次の品種に対応
したプローブカード(11)に交換する。次にこのような
プローブカード自動交換動作について説明する。
まず、予めプローブ装置CPUの記憶機構にプログラム
されたウエハ(1)の品種情報に基づいて該ウエハ品種
に対応するプローブカード(11)を選択する。次に、ハ
ンドリングアーム(17)によりカード収納ストッカ(1
2)に収納され選択されたプローブカード(11)をプロ
ーバ部(2)のインサートリング(12)まで搬送する。
ここで図示しない保持機構でプローブカード(11)をイ
ンサートリング(12)に固定する。
されたウエハ(1)の品種情報に基づいて該ウエハ品種
に対応するプローブカード(11)を選択する。次に、ハ
ンドリングアーム(17)によりカード収納ストッカ(1
2)に収納され選択されたプローブカード(11)をプロ
ーバ部(2)のインサートリング(12)まで搬送する。
ここで図示しない保持機構でプローブカード(11)をイ
ンサートリング(12)に固定する。
上記のように設置したプローブカード(11)により、
その品種の半導体ウエハ(1)の検査をプローバ部
(2)で実行する際、ICチップに形成された電極パッド
配列パターンと、プローブカード(11)に装着された各
プローブ針(13)を接触させる為に予め正確な位置合わ
せを実行する。次に、この位置合わせについて説明す
る。
その品種の半導体ウエハ(1)の検査をプローバ部
(2)で実行する際、ICチップに形成された電極パッド
配列パターンと、プローブカード(11)に装着された各
プローブ針(13)を接触させる為に予め正確な位置合わ
せを実行する。次に、この位置合わせについて説明す
る。
予め、プローブカード(11)に装着された各プローブ
針(13)に夫々識別番号を付けるとともに、各配列位置
を制御部の演算記憶部にて記憶しておく。又、その中の
プローブ針から複数例えば2本のプローブ針(13)を基
準プローブ針(13a)(13b)と記憶する。ここで、この
基準となるプローブ針(13a)(13b)の決定は、通常IC
チップの電極パッドの配列が、ICチップの周縁付近や内
部において縦横に規則的に形成されている部分がある。
この縦又は横に同列又は同行の電極パッドに対応する最
遠となる2本のプローブ針(13a)(13b)を基準として
おく。上記のように記憶はオペレータがマニュアル入力
しても良いし、プローブカード(11)自体に設けられた
記憶機構例えばメモリーICから読み出しても良い。この
ような状態で自動位置合わせを実行する。第5図に示す
フロー図にそって説明すると、まず、プローブカード
(11)の各プローブ針(13)が設けられている位置の下
方向に、検査ステージ(7)を移動して自動位置合わせ
機構(8)を対向させる(A)。この設置は、プローブ
カード自動交換部(3)において、ある程度位置合わせ
された状態でプローブカード(11)がインサートリング
(12)に設置されているので、容易に行なうことが可能
である。次に検査ステージ(7)を上昇することによ
り、各プローブ針(13)を自動位置合わせ機構(8)の
導電線(a〜c)が形成された絶縁ゴム(9)に当接さ
せる(B)。次に、電源(10)から導電線(a〜c)の
うち中心線である導電線(b)に電気信号を送信する
(C)。このことにより、導電線(b)に接触している
プローブ針(13)からテスタ(図示せず)に信号が送ら
れ、テスタにより、どのプローブ針(13)が導電線
(b)に接触しているか確認される(D)。この接触し
ているプローブ針(13)が、上記で記憶した基準となる
第1の基準プローブ針(13a)であるか否かを判断する
(E)。この判断により、接触しているプローブ針(1
3)が第1の基準プローブ針(13a)でない場合、その接
触しているプローブ針(13)と第1の基準プローブ針
(13a)との距離を計算し、その距離分だけ検査ステー
ジ(7)を下降後移動する(F)。そして、上記(B〜
E)の動作を、第1の基準プローブ針(13a)が導電線
(b)に接触するまで繰返す。次に、第1の基準プロー
ブ針(13a)が導電線(b)に接触した後、導電線
(a)および(c)から電気信号を夫々単独で送信する
(G)。そして、テスタにより、第1の基準プローブ針
(13a)が導電線(a)および(c)に接触しているか
否かを判断する(H)。ここで、第3図(B)に示すよ
うにどちらかの導電線(a)(c)に接触していない場
合、ステージ(7)を下降後接触していない導電線
(a)又は(c)方向に微移動する(I)。そして、ス
テージ(7)を上昇し(J)上記(G,H)の動作を、第
1の基準プローブ針(13a)が第3図(A)に示すよう
に導電線(a)(c)の両方に接触するまで繰返す。即
ち、プローブ針(13)先端の直径は例えば50μmなの
で、ピッチ15μm幅15μmの導電線(a〜c)に全て接
触させることにより、高精度に位置決めを行なうもので
ある。次に、第2の基準プローブ針(13b)の位置合わ
せを行なうが、第2の基準プローブ針(13b)は第1の
プローブ針(13a)と同列又は同行状に設定されている
ので、プローブカード(11)の設定時において、θ方向
のズレがない場合、第2の基準プローブ針(13b)は、
上記第1の基準プローブ針(13a)が接触している各導
電線(a〜c)の延長上で、この各導電線(a〜c)に
接触状態にある。つまり、上記第1の基準プローブ針
(13a)が位置合わせされた状態で、各導電線(a〜
c)に電源(10)から電気信号を送信し、テスタによ
り、どの導電線(a〜c)に第2の基準プローブ針(1
3)が接触しているか判断する。このことにより、第3
図(c)に示すように第2の基準プローブ針(13b)が
各導電線(a〜c)のいずれかもしくは複数に接触して
いない場合、検査ステージ(7)の移動およびプローブ
カード(11)のθ回転により、上記第1および第2の基
準プローブ針(13a)(13b)を参照してプローブカード
(11)のθ方向のズレを補正する。又、第2の基準プロ
ーブ針(13b)が各導電線(a〜c)と接触している場
合、プローブカード(11)の設置にθ方向のズレがない
と判断し、この状態の検査ステージ(7)の位置を第1
の基準位置として記憶する(K)。次に、検査ステージ
(7)を90゜回転し、所定量だけ移動して、プローブ針
(13)群の下方に、導電線(a〜c)が上記位置合わせ
とは直角をなすように設定する(L)。そして、検査ス
テージ(7)を上昇することにより(M)、いずれかの
プローブ針(13)と導電線(b)とを接触状態として、
電源(10)から導電線(b)に電気信号を送信する。こ
のことにより、導電線(b)に接触しているプローブ針
(13)からテスタに信号が送られ、テスタによりどのプ
ローブ針(13)が導電線(b)に接触しているが確認す
る。そして、そのプローブ針(13)が導電線(a)およ
び(c)と接触するように検査ステージ(7)を微移動
して、導電線(a〜c)に接触した状態の検査ステージ
(7)の位置を第2の基準位置と記憶するとともに、こ
の接触しているプローブ針(13)を第3の基準プローブ
針(13)として記憶する。上記した第1,第2,第3の基準
プローブ(13)と第1および第2の基準位置との関係か
らある位置における検査ステージ(7)の中心に対し
て、どの位置にプローブ針配列がされているか認識でき
る。
針(13)に夫々識別番号を付けるとともに、各配列位置
を制御部の演算記憶部にて記憶しておく。又、その中の
プローブ針から複数例えば2本のプローブ針(13)を基
準プローブ針(13a)(13b)と記憶する。ここで、この
基準となるプローブ針(13a)(13b)の決定は、通常IC
チップの電極パッドの配列が、ICチップの周縁付近や内
部において縦横に規則的に形成されている部分がある。
この縦又は横に同列又は同行の電極パッドに対応する最
遠となる2本のプローブ針(13a)(13b)を基準として
おく。上記のように記憶はオペレータがマニュアル入力
しても良いし、プローブカード(11)自体に設けられた
記憶機構例えばメモリーICから読み出しても良い。この
ような状態で自動位置合わせを実行する。第5図に示す
フロー図にそって説明すると、まず、プローブカード
(11)の各プローブ針(13)が設けられている位置の下
方向に、検査ステージ(7)を移動して自動位置合わせ
機構(8)を対向させる(A)。この設置は、プローブ
カード自動交換部(3)において、ある程度位置合わせ
された状態でプローブカード(11)がインサートリング
(12)に設置されているので、容易に行なうことが可能
である。次に検査ステージ(7)を上昇することによ
り、各プローブ針(13)を自動位置合わせ機構(8)の
導電線(a〜c)が形成された絶縁ゴム(9)に当接さ
せる(B)。次に、電源(10)から導電線(a〜c)の
うち中心線である導電線(b)に電気信号を送信する
(C)。このことにより、導電線(b)に接触している
プローブ針(13)からテスタ(図示せず)に信号が送ら
れ、テスタにより、どのプローブ針(13)が導電線
(b)に接触しているか確認される(D)。この接触し
ているプローブ針(13)が、上記で記憶した基準となる
第1の基準プローブ針(13a)であるか否かを判断する
(E)。この判断により、接触しているプローブ針(1
3)が第1の基準プローブ針(13a)でない場合、その接
触しているプローブ針(13)と第1の基準プローブ針
(13a)との距離を計算し、その距離分だけ検査ステー
ジ(7)を下降後移動する(F)。そして、上記(B〜
E)の動作を、第1の基準プローブ針(13a)が導電線
(b)に接触するまで繰返す。次に、第1の基準プロー
ブ針(13a)が導電線(b)に接触した後、導電線
(a)および(c)から電気信号を夫々単独で送信する
(G)。そして、テスタにより、第1の基準プローブ針
(13a)が導電線(a)および(c)に接触しているか
否かを判断する(H)。ここで、第3図(B)に示すよ
うにどちらかの導電線(a)(c)に接触していない場
合、ステージ(7)を下降後接触していない導電線
(a)又は(c)方向に微移動する(I)。そして、ス
テージ(7)を上昇し(J)上記(G,H)の動作を、第
1の基準プローブ針(13a)が第3図(A)に示すよう
に導電線(a)(c)の両方に接触するまで繰返す。即
ち、プローブ針(13)先端の直径は例えば50μmなの
で、ピッチ15μm幅15μmの導電線(a〜c)に全て接
触させることにより、高精度に位置決めを行なうもので
ある。次に、第2の基準プローブ針(13b)の位置合わ
せを行なうが、第2の基準プローブ針(13b)は第1の
プローブ針(13a)と同列又は同行状に設定されている
ので、プローブカード(11)の設定時において、θ方向
のズレがない場合、第2の基準プローブ針(13b)は、
上記第1の基準プローブ針(13a)が接触している各導
電線(a〜c)の延長上で、この各導電線(a〜c)に
接触状態にある。つまり、上記第1の基準プローブ針
(13a)が位置合わせされた状態で、各導電線(a〜
c)に電源(10)から電気信号を送信し、テスタによ
り、どの導電線(a〜c)に第2の基準プローブ針(1
3)が接触しているか判断する。このことにより、第3
図(c)に示すように第2の基準プローブ針(13b)が
各導電線(a〜c)のいずれかもしくは複数に接触して
いない場合、検査ステージ(7)の移動およびプローブ
カード(11)のθ回転により、上記第1および第2の基
準プローブ針(13a)(13b)を参照してプローブカード
(11)のθ方向のズレを補正する。又、第2の基準プロ
ーブ針(13b)が各導電線(a〜c)と接触している場
合、プローブカード(11)の設置にθ方向のズレがない
と判断し、この状態の検査ステージ(7)の位置を第1
の基準位置として記憶する(K)。次に、検査ステージ
(7)を90゜回転し、所定量だけ移動して、プローブ針
(13)群の下方に、導電線(a〜c)が上記位置合わせ
とは直角をなすように設定する(L)。そして、検査ス
テージ(7)を上昇することにより(M)、いずれかの
プローブ針(13)と導電線(b)とを接触状態として、
電源(10)から導電線(b)に電気信号を送信する。こ
のことにより、導電線(b)に接触しているプローブ針
(13)からテスタに信号が送られ、テスタによりどのプ
ローブ針(13)が導電線(b)に接触しているが確認す
る。そして、そのプローブ針(13)が導電線(a)およ
び(c)と接触するように検査ステージ(7)を微移動
して、導電線(a〜c)に接触した状態の検査ステージ
(7)の位置を第2の基準位置と記憶するとともに、こ
の接触しているプローブ針(13)を第3の基準プローブ
針(13)として記憶する。上記した第1,第2,第3の基準
プローブ(13)と第1および第2の基準位置との関係か
らある位置における検査ステージ(7)の中心に対し
て、どの位置にプローブ針配列がされているか認識でき
る。
そして、通常の手段で検査すべき半導体ウエハ(1)
を検査ステージ(7)に載置し、CCDカメラ又はレーザ
等で検査ステージ(7)のX・Y方向とウエハ(1)に
形成されたスクライズライン等との方向を位置合わせす
ると同時に、ウエハ(1)の中心と検査ステージ(7)
の中心との位置関係を認識し、又、ウエハ(1)の中心
からどの位置にICチップが形成されているかも認識す
る。そして、上記したように、プローブ針(13)配列と
検査ステージ(7)の中心、検査ステージ(7)の中心
とウエハ(1)の中心、ウエハ(1)の中心とICチップ
の形成位置の各位置関係から、プローブ針(13)配列と
ICチップが位置合わせが可能であり、ゆえに各プローブ
針(13)をICチップの電極パッドに自動的に位置合わせ
可能となる。
を検査ステージ(7)に載置し、CCDカメラ又はレーザ
等で検査ステージ(7)のX・Y方向とウエハ(1)に
形成されたスクライズライン等との方向を位置合わせす
ると同時に、ウエハ(1)の中心と検査ステージ(7)
の中心との位置関係を認識し、又、ウエハ(1)の中心
からどの位置にICチップが形成されているかも認識す
る。そして、上記したように、プローブ針(13)配列と
検査ステージ(7)の中心、検査ステージ(7)の中心
とウエハ(1)の中心、ウエハ(1)の中心とICチップ
の形成位置の各位置関係から、プローブ針(13)配列と
ICチップが位置合わせが可能であり、ゆえに各プローブ
針(13)をICチップの電極パッドに自動的に位置合わせ
可能となる。
そして通常の検査動作を繰返す。
以上述べたようにこの実施例によれば、プローブカー
ドの各プローブ端子と被検査体の各電極パッドを自動的
に位置合わせすることにより、プローブ装置による検査
を完全に自動化が可能となり、スループットの向上が望
め、又、オペレータの介在を必要としないので、塵等の
発生が防止でき、歩留りの向上が可能となり、ひいては
生産性が向上する効果が得られる。
ドの各プローブ端子と被検査体の各電極パッドを自動的
に位置合わせすることにより、プローブ装置による検査
を完全に自動化が可能となり、スループットの向上が望
め、又、オペレータの介在を必要としないので、塵等の
発生が防止でき、歩留りの向上が可能となり、ひいては
生産性が向上する効果が得られる。
この発明は上記実施例に限定されるものではなく、プ
ローブカードの交換手段は自動的でなくともオペレータ
がマニュアルで交換しても良く、プローブカード自体
も、どのようなプローブカードでも良く、例えば、プリ
ント基板に開口を設け、この開口近傍に多数のプローブ
針を片持支持したものでも何れでも良い。
ローブカードの交換手段は自動的でなくともオペレータ
がマニュアルで交換しても良く、プローブカード自体
も、どのようなプローブカードでも良く、例えば、プリ
ント基板に開口を設け、この開口近傍に多数のプローブ
針を片持支持したものでも何れでも良い。
又、自動位置合わせ機構において、絶縁性のゴムに形
成する導電線は、3本でなくとも何れでも良く例えば縦
横夫々に導電線を設けても良く、線幅やピッチなども場
合に応じて何れでも良く、さらに、導電性のゴムに電気
的絶縁性の絶縁線を設けたものでも良い。
成する導電線は、3本でなくとも何れでも良く例えば縦
横夫々に導電線を設けても良く、線幅やピッチなども場
合に応じて何れでも良く、さらに、導電性のゴムに電気
的絶縁性の絶縁線を設けたものでも良い。
さらに又、プローブ針先端の直径が例えば50μmの
時、幅15μmピッチ20μmの導電線を3本形成し、中心
の導電線のみに接触させるようにして位置合わせしても
かまわない。
時、幅15μmピッチ20μmの導電線を3本形成し、中心
の導電線のみに接触させるようにして位置合わせしても
かまわない。
さらに、基準とするプローブ針は何れのプローブ針で
も良く、又、第1および第2のプローブ針を同時に位置
合わせ調整を行なっても良いことは言うまでもない。
も良く、又、第1および第2のプローブ針を同時に位置
合わせ調整を行なっても良いことは言うまでもない。
以上説明したようにこの発明によれば、プローブカー
ドの各プローブ針と被検査体の電極パッドを接触して検
査する際に、検査ステージに取り付けた自動位置合わせ
機構を用いることによりプローブカードに対して検査ス
テージを自動的に位置合わせするようにしたため、プロ
ーブカードの各プローブ針をこれらの対応する被検査体
の電極パッドに確実且つ自動的に位置合わせでき、もっ
て検査を迅速化してスループットを高め生産性を向上で
きるプローブ装置を提供することができる。
ドの各プローブ針と被検査体の電極パッドを接触して検
査する際に、検査ステージに取り付けた自動位置合わせ
機構を用いることによりプローブカードに対して検査ス
テージを自動的に位置合わせするようにしたため、プロ
ーブカードの各プローブ針をこれらの対応する被検査体
の電極パッドに確実且つ自動的に位置合わせでき、もっ
て検査を迅速化してスループットを高め生産性を向上で
きるプローブ装置を提供することができる。
第1図は本発明の一実施例を説明するためのプローブ装
置の構成図、第2図は第1図の斜視図、第3図は第1図
におけるプローブ針の位置合わせを説明する図、第4図
は第1図の自動位置合わせ機構の説明図、第5図は第1
図の自動位置合わせを説明するフロー図である。 1……半導体ウエハ、2……プローバ部 3……プローブカード自動交換部 8……自動位置合わせ機構 9……ゴム、10……電源 11……プローブカード、13……プローブ針
置の構成図、第2図は第1図の斜視図、第3図は第1図
におけるプローブ針の位置合わせを説明する図、第4図
は第1図の自動位置合わせ機構の説明図、第5図は第1
図の自動位置合わせを説明するフロー図である。 1……半導体ウエハ、2……プローバ部 3……プローブカード自動交換部 8……自動位置合わせ機構 9……ゴム、10……電源 11……プローブカード、13……プローブ針
Claims (3)
- 【請求項1】被検査体を載置して移動可能な検査ステー
ジと、この検査ステージに対向して配設されたプローブ
カードとを備え、上記プローブカードの各プローブ針と
上記被検査体の電極パッドが接触して上記被検査体を検
査するプローブ装置において、上記検査ステージを上記
プローブカードに自動的に位置合わせする自動位置合わ
せ機構を上記検査ステージに取り付け、 上記自動位置合わせ機構は、少なくとも2本のプローブ
針と同時に接触する直線導体と、この直線導体を介して
上記各プローブ針に電流を印加する電源と、この電源か
らの電流に基づいて上記直線導体に接触したプローブ針
のプローブカード内における位置をそれぞれ演算、記憶
すると共にその時の上記検査ステージの位置を演算、記
憶する演算記憶部とを備え、 上記直線導体が互いに直交する第1、第2の位置で上記
直線導体を上記プローブ針に接触させ、上記検査ステー
ジの第1、第2の位置及びそれぞれの位置における接触
プローブ針の上記プローブカード内での位置を上記演算
記憶部により演算、記憶し、更にこれらの記憶データに
基づいて上記検査ステージとプローブ針の位置関係を演
算、記憶し、上記検査ステージと上記プローブ針の位置
関係及び上記検査ステージに対する上記被検査体の電極
パッドの位置関係に基づいて上記各プローブ針と上記各
電極パッドの位置関係を自動的に演算、記憶しながら上
記各プローブ針と上記各電極パッドを自動的に位置合わ
せすることを特徴とするプローブ装置。 - 【請求項2】上記直線導体を絶縁性部材の表面に複数列
設けたことを特徴とする請求項1に記載のプローブ装
置。 - 【請求項3】上記検査ステージとこれに載置された被検
査体の電極パッドの関係をパターン認識する認識機構を
設けたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載
のプローブ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63094274A JP2575044B2 (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | プローブ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63094274A JP2575044B2 (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | プローブ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01265175A JPH01265175A (ja) | 1989-10-23 |
JP2575044B2 true JP2575044B2 (ja) | 1997-01-22 |
Family
ID=14105685
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63094274A Expired - Lifetime JP2575044B2 (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | プローブ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2575044B2 (ja) |
-
1988
- 1988-04-15 JP JP63094274A patent/JP2575044B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH01265175A (ja) | 1989-10-23 |
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