JP2969615B2 - ウエハプローバ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ウエハプローバに係
り、特に半導体ウエハ上に多数形成された半導体素子回
路の電気的性能を検査するウエハプローバに関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子は、ウエハと称される所定大
の略円盤形の薄板上を縦横に整列区画して、夫々に所要
の同一電気素子回路を多数形成することにより製造され
る。そして、同一電気素子回路が多数形成されたウエハ
は、電気素子回路が形成された素子を各チップとして分
断する前に、ウエハプローバと称される半導体素子検査
装置で電気素子回路を個々に検査して、電気素子回路の
良・不良を判定選別する。このウエハプローバ１０は図
４に示すようにテーブル１２を備えている。テーブル１
２にはウエハ１４が載設され、テーブル１２は、ウエハ
１４に形成された複数の電気素子回路の配列に従って、
Ｘ・Ｙ方向の水平移動とＺ方向の上下移動を行なう。

【０００３】また、ウエハプローバ１０はヘッドステー
ジ１６を備えていて、ヘッドステージ１６はテーブル１
２の上方に配設されている。ヘッドステージ１６にはリ
ング部材１８を介してプローブカード２０が取り付けら
れている。プローブカード２０には複数のプローブニー
ドル２０Ａ、２０Ａ…が設けられている。複数のプロー
ブニードル２０Ａ、２０Ａ…は、検査しようとする電気
素子回路の各電極に対応する位置に位置決めされてい
る。このプローブカード２０は測定するウエハ１４の品
種毎に専用のプローブカードが用意されていて、専用の
プローブカードには測定するウエハ１４に関する品種・
記号等が明記されている。従って、検査するウエハ１４
の種類を変える毎にヘッドステージ１６に専用のプロー
ブカードを取り付ける必要がある。

【０００４】さらに、ヘッドステージ１６はテストヘッ
ド２２を備えていて、テストヘッド２２にはアーム２４
が固定されている。アーム２４は軸２６を介して装置本
体２８に回動自在に支持されている。テストヘッド２２
には複数の基板が収納されていて、複数の基板はケーブ
ルを介してテスタに電気的に接続されている。この複数
の基板はパフォーマンスボード３０に電気的に接続され
ていて、パフォーマンスボード３０はテストヘッド２２
に保持枠３２を介して着脱自在に取り付けられている。

【０００５】そして、テストヘッド２２を稼動位置に位
置決めすると、パフォーマンスボード３０はリング部材
１８を介してプローブカード２０に電気的に接続され
る。これにより、テスタがプローブカード２０に電気的
に接続され、テスタは、プローブニードル２０Ａ、２０
Ａ…がウエハ１４の各電気素子回路の電極に接触したと
きに、各電気素子回路を検査する。

【０００６】ところで、パフォーマンスボード３０はプ
ローブカード２０と同様に、測定するウエハ１４の品種
毎に専用のパフォーマンスボードが用意されていて、専
用のパフォーマンスボードには測定するウエハ１４に関
する品種・記号等が明記されている。このように、専用
のパフォーマンスボードを使用することにより、測定す
るウエハにテスタの仕様を合わせることができる。従っ
て、検査するウエハ１４の種類を変える毎に専用のパフ
ォーマンスボードと交換する必要がある。このパフォー
マンスボード３０はテストヘッド２２の下端部に保持枠
３２で取り付けられているので、パフォーマンスボード
３０を交換する場合、軸２６を中心にしてテストヘッド
２２を約１８０°又は約１２０°（図４には１８０°の
場合のみを示す）回動してテストヘッド２２の下端部を
上向きにして、保持枠３２をテストヘッド２２から取り
外した後パフォーマンスボード３０を交換する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、パフォ
ーマンスボード３０を交換する場合、軸２６を中心にし
てテストヘッド２２を約１８０°又は約１２０°回動す
るので、図４上の斜線エリア３４が交換用のスペースと
して装置本体２８の左側に必要になり、工場の生産ライ
ンにウエハプローバを設置する場合にウエハプローバ１
台分のスペースが大きくなるという問題がある。

【０００８】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、パフォーマンスボードを交換する際の交換用ス
ペースを除去して、ウエハプローバ１台分のスペースを
小さくすることができるウエハプローバを提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、装置本体に揺
動自在に支持されると共に下端部に保持枠を介してパフ
ォーマンスボードが設けられたテストヘッドと、前記装
置本体に設けられたプローブカードとを備え、前記パフ
ォーマンスボードを介して前記テストヘッドと前記プロ
ーブカードとを電気的に接続する位置に前記テストヘッ
ドを保持し、前記プローブカードのプローブニードルと
半導体素子の電極とを当接して前記半導体素子の良否を
検査するウエハプローバにおいて、前記パフォーマンス
ボードを交換する前記テストヘッドの傾斜位置で、前記
テストヘッドが前記装置本体の内側に位置するように前
記テストヘッドを保持するストッパ保持手段と、前記テ
ストヘッドが前記パフォーマンスボードを交換する傾斜
位置に保持されたとき、前記テストヘッドに揺動自在に
設けられた前記保持枠を、前記パフォーマンスボードが
交換可能に前記テストヘッドから傾斜した位置に保持す
る保持機構と、を備えたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明によれば、パフォーマンスボードを交換
する傾斜位置にテストヘッドが位置決めされたとき、テ
ストヘッドが装置本体の内側に位置する。また、テスト
ヘッドには揺動自在に保持枠が設けられていて、保持枠
はパフォーマンスボードを交換可能にテストヘッドから
所定角傾斜した位置に保持される。これにより、テスト
ヘッドを装置本体から外側に張り出さないようして、パ
フォーマンスボードを交換することができる。

【００１１】

【実施例】以下添付図面に従って本発明に係るウエハプ
ローバについて詳細する。図１は本発明に係るウエハプ
ローバ５０の側面図であり、図２は本発明に係るウエハ
プローバ５０の保持枠及びパフォーマンスボードの斜視
図である。尚、図１、図２上で図４に示す従来技術の構
成部材と同一類似部材については同一符号を付して説明
を省略する。

【００１２】ウエハプローバ５０の装置本体５２には軸
５４を介してアーム５６が回動自在に支持されていて、
アーム５６にはテストヘッド５８が固定されている。装
置本体５２の後端部には軽減装置５３が設けられてい
る。軽減装置５３はテストヘッド５８を軸５４を中心に
して回動する際にテストヘッド５８の重量を軽減するも
のであり、コイルばね、シリンダ又はバランサ等が使用
される。また、装置本体５２にはストッパ保持手段（図
示せず）が設けられていて、このストッパ保持手段は装
置本体５２から約３０°傾斜した位置にテストヘッド５
８を保持する。テストヘッド５８が約３０°傾斜した位
置に保持された場合、テストヘッド５８は装置本体５２
の内側に位置する。

【００１３】テストヘッド５８の下端部にはピン６０、
６０を介して保持枠６２が矢印Ａ−Ｂ方向に回動自在に
支持されている。図２に示すように保持枠６２は矩形の
枠状に形成されていて、先端部には位置決めピン６２
Ａ、６２Ａが形成されている。そして、保持枠６２にパ
フォーマンスボード６４が載置されると、位置決めピン
６２Ａ、６２Ａにパフォーマンスボード６４の孔６４
Ａ、６４Ａが嵌入されて、パフォーマンスボード６４が
所定位置に位置決めされる。

【００１４】保持枠６２の先端部はアーム（保持機構）
６６、６６を介してテストヘッド５８に連結されてい
る。アーム６６は中央部で折りたたみ可能に構成されて
いて、アーム６６の上端部及び下端部は夫々テストヘッ
ド５８及び保持枠６２に回動自在に支持されている。従
って、保持枠６２がピン６０、６０を中心にして図１の
状態から矢印Ａ方向に回動して、保持枠６２がテストヘ
ッド５８の下端部に平行に固定されると、アーム６６は
中央部から折りたたまれてテストヘッド５８内に収納さ
れる。保持枠６２のテストヘッド５８への固定はビス等
（図示せず）が使用される。また、保持枠６２がテスト
ヘッド５８に固定された状態から矢印Ｂ方向に回動する
と、アーム６６は伸長されて図１の状態になる。尚、ア
ーム６６の長さは、アーム６６が伸長されたときに、保
持枠６２がテストヘッド５８から３０°〜４５°の範囲
で傾斜するように設定されている。この保持枠６２の傾
斜角はパフォーマンスボード６４の種類で選択される。

【００１５】前記の如く構成された本発明に係るウエハ
プローバのパフォーマンスボード６４を交換する場合に
ついて説明する。先ず、テストヘッド５８を軸５４を中
心にして上方に回動して装置本体５２から約３０°傾斜
して、位置決め手段でテストヘッド５８を約３０°傾斜
した位置に保持する。次に、保持枠６２をテストヘッド
５８に固定しているビス等を除去して、保持枠６２をピ
ン６０、６０を中心にしてアーム６６、６６が伸長する
まで矢印Ｂ方向に回動する。この場合、保持枠６２はア
ーム６６、６６により、水平より僅かに前方に傾斜した
状態に保持される。

【００１６】次いで、保持枠６２からパフォーマンスボ
ードを外して、新たなパフォーマンスボード６４を保持
枠６２に載置する。保持枠６２にパフォーマンスボード
６４が載置されると、位置決めピン６２Ａ、６２Ａにパ
フォーマンスボード６４の孔６４Ａ、６４Ａが嵌入され
て、パフォーマンスボード６４が所定位置に位置決めさ
れる。続いて、保持枠６２をピン６０、６０を中心にし
て図１の状態から矢印Ａ方向に回動して、ビス等で保持
枠６２をテストヘッド５８に固定される。この場合、ア
ーム６６、６６は中央部から折りたたまれてテストヘッ
ド５８内に収納される。

【００１７】次に、テストヘッド５８を軸５４を中心に
して下方に回動して装置本体５２と平行に保持する（図
３参照）。これにより、パフォーマンスボード６４がポ
ゴピン６５、６５…、リング部材１８を介してプローブ
カード２０に電気的に接続されて、従来技術で説明した
テスタがプローブカード２０に電気的に接続される。次
いで、テーブル１２にウエハ１４を載置して、テーブル
１２を、ウエハ１４に形成された複数の電気素子回路の
配列に従って、Ｘ・Ｙ方向の水平移動とＺ方向の上下移
動して、プローブカード２０のプローブニードル２０
Ａ、２０Ａ…をウエハ１４の各電気素子回路の電極に接
触させる。そして、電極にテスタから電気信号を与えて
ウエハ１４に形成された各電気素子回路を検査して、半
導体素子の良否を判断する。

【００１８】前記実施例ではテストヘッド５８が約３０
°傾斜した位置に保持される場合について説明したが、
これに限らず、テストヘッド５８が装置本体５２の内側
に位置する傾斜角であればよい。

【００１９】

【発明の効果】以上述べたように本発明に係るウエハプ
ローバによれば、パフォーマンスボードを交換する傾斜
位置にテストヘッドが位置決めされたとき、テストヘッ
ドが装置本体の内側に位置する。また、テストヘッドに
は揺動自在に保持枠が設けられていて、保持枠はパフォ
ーマンスボードを交換可能にテストヘッドから所定角傾
斜した位置に保持される。これにより、テストヘッドを
装置本体から外側に張り出さないようして、パフォーマ
ンスボードを交換することができるので、パフォーマン
スボードを交換する際の交換用スペースを除去して、ウ
エハプローバ１台分のスペースを小さくすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るウエハプローバの側面図

【図２】本発明に係るウエハプローバに使用される保持
枠及びパフォーマンスボードの斜視図

【図３】本発明に係るウエハプローバのテストヘッドと
プローブカードとが電気的に接続された状態を示す側面
図

【図４】従来のウエハプローバの正面図

【符号の説明】

１４…ウエハ（半導体素子） ２０…プローブカード ２０Ａ…プローブニードル ５０…ウエハプローバ ５２…装置本体 ５８…テストヘッド ６２…保持枠 ６２Ａ…位置決めピン ６４…パフォーマンスボード ６６…アーム（保持機構）

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置本体に揺動自在に支持されると共に
   下端部に保持枠を介してパフォーマンスボードが設けら
   れたテストヘッドと、前記装置本体に設けられたプロー
   ブカードとを備え、前記パフォーマンスボードを介して
   前記テストヘッドと前記プローブカードとを電気的に接
   続する位置に前記テストヘッドを保持し、前記プローブ
   カードのプローブニードルと半導体素子の電極とを当接
   して前記半導体素子の良否を検査するウエハプローバに
   おいて、 前記パフォーマンスボードを交換する前記テストヘッド
   の傾斜位置で、前記テストヘッドが前記装置本体の内側
   に位置するように前記テストヘッドを保持するストッパ
   保持手段と、 前記テストヘッドが前記パフォーマンスボードを交換す
   る傾斜位置に保持されたとき、前記テストヘッドに揺動
   自在に設けられた前記保持枠を、前記パフォーマンスボ
   ードが交換可能に前記テストヘッドから傾斜した位置に
   保持する保持機構と、 を備えたことを特徴とするウエハプローバ。
2. 【請求項２】 前記保持枠には前記パフォーマンスボー
   ドを位置決めする位置決めピンが設けられたことを特徴
   とする請求項１のウエハプローバ。