JP3193958B2 - プロ−ブ装置およびプロ−ブ方法 - Google Patents
プロ−ブ装置およびプロ−ブ方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用の分野】本発明は、プロ−ブ装置および
プロ−ブ方法に関する。
プロ−ブ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体ウエハのチップを検査する
プロ−ブ装置の構成は、この装置のベ−スから立設した
支柱に平面的なヘッドプレ−トをベ−ス面と平行に固定
し、このヘッドプレ−トの中空部にリングインサ−トを
嵌着し、このリングインサ−トの底面にプロ−ブカ−ド
を固定し、上記ベ−スに搭載した載置台上のウエハ面と
の対向位置に配置し、ウエハの電気的特性を検査する構
成になっているのが一般的である。
プロ−ブ装置の構成は、この装置のベ−スから立設した
支柱に平面的なヘッドプレ−トをベ−ス面と平行に固定
し、このヘッドプレ−トの中空部にリングインサ−トを
嵌着し、このリングインサ−トの底面にプロ−ブカ−ド
を固定し、上記ベ−スに搭載した載置台上のウエハ面と
の対向位置に配置し、ウエハの電気的特性を検査する構
成になっているのが一般的である。
【０００３】この一般的なプロ−ブ装置では、テストヘ
ッドとウエハ面との間に上記部材がそれぞれ配置されて
いるので、テストヘッドとウエハとの間隔を短間隔にす
ることができない。ところが、半導体製造業界では、テ
ストヘッドとウエハとの最短間隔を望んでいる。上記テ
ストヘッドとウエハとの距離を短くする為には、テスト
ヘッドに直接プロ−ブカ−ドを設け、このテストヘッド
をウエハの対向面に配置しウエハを検査する方法が考え
られる。この方法を具体化する技術が特開平５−３３５
３８５号公報等に開示されている。
ッドとウエハ面との間に上記部材がそれぞれ配置されて
いるので、テストヘッドとウエハとの間隔を短間隔にす
ることができない。ところが、半導体製造業界では、テ
ストヘッドとウエハとの最短間隔を望んでいる。上記テ
ストヘッドとウエハとの距離を短くする為には、テスト
ヘッドに直接プロ−ブカ−ドを設け、このテストヘッド
をウエハの対向面に配置しウエハを検査する方法が考え
られる。この方法を具体化する技術が特開平５−３３５
３８５号公報等に開示されている。
【０００４】また、上記テストヘッドに直接プロ−ブカ
−ドを設け、このテストヘッドを回転させウエハの対抗
面に配置させると、当然ウエハ面に対しプロ−ブ面が殆
ど傾斜している場合がある。この傾斜したプロ−ブ面に
ウエハを平行に合わせると、ウエハを載置する載置面が
球心を軸に傾斜する技術が特開平３−２９０９４０号公
報等で開示されている。ここで、特開平３−２９０９４
０号公報では載置面を傾斜させる技術のみ開示され、上
記テストヘッドに直接プロ−ブカ−ドを用いたことに関
しての記載がない。ここで、上記プロ−ブ面とは複数の
プロ−ブで形成した面を言う。
−ドを設け、このテストヘッドを回転させウエハの対抗
面に配置させると、当然ウエハ面に対しプロ−ブ面が殆
ど傾斜している場合がある。この傾斜したプロ−ブ面に
ウエハを平行に合わせると、ウエハを載置する載置面が
球心を軸に傾斜する技術が特開平３−２９０９４０号公
報等で開示されている。ここで、特開平３−２９０９４
０号公報では載置面を傾斜させる技術のみ開示され、上
記テストヘッドに直接プロ−ブカ−ドを用いたことに関
しての記載がない。ここで、上記プロ−ブ面とは複数の
プロ−ブで形成した面を言う。
【０００５】
【発明が解決しょうとする課題】上記ヘッドプレ−トを
除去したプロ−ブ装置は、テストヘッドの回転の毎にプ
ロ−ブ面が殆ど傾いてしてしまう。この傾いたプロ−ブ
面とほぼ水平に維持した載置台上のウエハ面との間に一
定の傾斜が生じることは言うまでもない。この生じた状
態で、複数のプロ−ブの内、一部のプロ−ブが適正に接
触しテスタを介して通電するが、また一部のプロ−ブは
不適正な接触の為、接触不良をおこし高精度な測定が困
難であった。
除去したプロ−ブ装置は、テストヘッドの回転の毎にプ
ロ−ブ面が殆ど傾いてしてしまう。この傾いたプロ−ブ
面とほぼ水平に維持した載置台上のウエハ面との間に一
定の傾斜が生じることは言うまでもない。この生じた状
態で、複数のプロ−ブの内、一部のプロ−ブが適正に接
触しテスタを介して通電するが、また一部のプロ−ブは
不適正な接触の為、接触不良をおこし高精度な測定が困
難であった。
【０００６】本発明の目的は、複数のプロ−ブ先端で形
成されたプロ−ブ面の傾斜と、基板面の傾斜をそれぞれ
求め、基板面をプロ−ブ面の傾斜に平行になるように調
整し、Ｚアップしてプロ−ブに電極を電気的に接触させ
検査するプロ−ブ装置及びプロ−ブ方法を提供すること
にある。
成されたプロ−ブ面の傾斜と、基板面の傾斜をそれぞれ
求め、基板面をプロ−ブ面の傾斜に平行になるように調
整し、Ｚアップしてプロ−ブに電極を電気的に接触させ
検査するプロ−ブ装置及びプロ−ブ方法を提供すること
にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のプローブ装置
は、基板の電気的特性を検査するプローブ装置におい
て、複数のプローブ先端を撮像してプローブ先端で形成
されるプローブ面の傾きを求める第１撮像手段と、基板
上に形成された複数の電極面を撮像して電極面で形成さ
れた基板面の傾きを求める第２撮像手段と、上記基板を
載置した載置台を傾斜させて上記プローブ面に上記基板
面を平行に合わせる位置調整手段と、上記第２撮像手段
で上記電極面を再度撮像し、上記基板面を平行に合わせ
る前の電極位置と平行に合わせた後の電極位置のズレ量
を求め、このズレ量だけ載置台を移動させて位置合わせ
する位置合わせ手段と、上記載置台を垂直方向に移動さ
せて上記各電極と上記各プローブとを接触させる移動手
段とを備えたことを特徴としている。また、請求項２の
プローブ装置は、上記基板面を上記プローブ面に平行に
移動させた後、上記第２撮像手段で撮像し、移動した位
置が計算で求めた位置に到達しているか否かを確認する
手段を有して構成されている。また、本発明のプローブ
方法は、プローブを撮像する第１撮像手段および基板を
撮像する第２撮像手段を備え、基板の電気的特性を検査
するプローブ方法において、複数のプローブ先端を上記
第１撮像手段で撮像してプローブ先端で形成されるプロ
ーブ面の傾きを求め、基板上に形成された複数の電極面
を上記第２撮像手段で撮像して電極面で形成された基板
の傾きを求め、上記基板を載置した載置台を傾斜させて
上記プローブ面に上記基板面を平行に合わせ、上記第２
撮像手段で基板の電極位置を再度撮像し、上記基板面を
平行に合わせる前の電極位置と平行に合わせた後の電極
位置のズレ量を求め、このズレ量だけ載置台を移動させ
て位置合わせし、上記載置台の垂直方向に移動させて上
記各電極を上記各プローブに接触させることを特徴とし
ている。
は、基板の電気的特性を検査するプローブ装置におい
て、複数のプローブ先端を撮像してプローブ先端で形成
されるプローブ面の傾きを求める第１撮像手段と、基板
上に形成された複数の電極面を撮像して電極面で形成さ
れた基板面の傾きを求める第２撮像手段と、上記基板を
載置した載置台を傾斜させて上記プローブ面に上記基板
面を平行に合わせる位置調整手段と、上記第２撮像手段
で上記電極面を再度撮像し、上記基板面を平行に合わせ
る前の電極位置と平行に合わせた後の電極位置のズレ量
を求め、このズレ量だけ載置台を移動させて位置合わせ
する位置合わせ手段と、上記載置台を垂直方向に移動さ
せて上記各電極と上記各プローブとを接触させる移動手
段とを備えたことを特徴としている。また、請求項２の
プローブ装置は、上記基板面を上記プローブ面に平行に
移動させた後、上記第２撮像手段で撮像し、移動した位
置が計算で求めた位置に到達しているか否かを確認する
手段を有して構成されている。また、本発明のプローブ
方法は、プローブを撮像する第１撮像手段および基板を
撮像する第２撮像手段を備え、基板の電気的特性を検査
するプローブ方法において、複数のプローブ先端を上記
第１撮像手段で撮像してプローブ先端で形成されるプロ
ーブ面の傾きを求め、基板上に形成された複数の電極面
を上記第２撮像手段で撮像して電極面で形成された基板
の傾きを求め、上記基板を載置した載置台を傾斜させて
上記プローブ面に上記基板面を平行に合わせ、上記第２
撮像手段で基板の電極位置を再度撮像し、上記基板面を
平行に合わせる前の電極位置と平行に合わせた後の電極
位置のズレ量を求め、このズレ量だけ載置台を移動させ
て位置合わせし、上記載置台の垂直方向に移動させて上
記各電極を上記各プローブに接触させることを特徴とし
ている。
【０００８】
【作用】本発明によれば、第１撮像手段の撮像で各プロ
−ブの位置座標を求め、この座標からプロ−ブ面の傾き
を計算で求め、更に第２撮像手段の撮像で上記基板の電
極部分で形成された面（電極面）の傾きを計算で求め、
上記プロ−ブ面に基板面（電極面）を平行に合わせ、載
置台をＺアップさせることにより上記プロ−ブに電極を
接触さて検査することができる。従って、テストヘッド
の回転毎にプロ−ブ面が傾いても、接触不良をおこすこ
となく、高精度な測定が可能になる。
−ブの位置座標を求め、この座標からプロ−ブ面の傾き
を計算で求め、更に第２撮像手段の撮像で上記基板の電
極部分で形成された面（電極面）の傾きを計算で求め、
上記プロ−ブ面に基板面（電極面）を平行に合わせ、載
置台をＺアップさせることにより上記プロ−ブに電極を
接触さて検査することができる。従って、テストヘッド
の回転毎にプロ−ブ面が傾いても、接触不良をおこすこ
となく、高精度な測定が可能になる。
【０００９】
【実施例】本発明のプロ−ブ装置及びプロ−ブ方法を半
導体ウエハに形成された半導体チップの電気的特性を検
査するウエハプロ−バに適用した一実施例を図を用いて
説明する。上記ウエハプロ−バは、第１図に示すよう
に、全体的なウエハプロ−バを示し、この概略構成は被
測定体のウエハ１を載置台２までロ−ドするロ−ダ部３
と、この搬送されたウエハ１の電極にプロ−ブ４を接触
させて測定し良否を検査する測定部５とからなり、テス
トヘッド６に設けられたプロ−ブカ−ド７のプロ−ブ４
と対応するチップの電極パッド（以下電極と言う）とを
位置合わせして、プロ−ブ４に電極を電気的に接触させ
て検査している。
導体ウエハに形成された半導体チップの電気的特性を検
査するウエハプロ−バに適用した一実施例を図を用いて
説明する。上記ウエハプロ−バは、第１図に示すよう
に、全体的なウエハプロ−バを示し、この概略構成は被
測定体のウエハ１を載置台２までロ−ドするロ−ダ部３
と、この搬送されたウエハ１の電極にプロ−ブ４を接触
させて測定し良否を検査する測定部５とからなり、テス
トヘッド６に設けられたプロ−ブカ−ド７のプロ−ブ４
と対応するチップの電極パッド（以下電極と言う）とを
位置合わせして、プロ−ブ４に電極を電気的に接触させ
て検査している。
【００１０】上記測定部５には、ウエハプローバのベー
ス面８を平面方向及び平面と直交方向にに移動させる載
置台機構部９と、ウエハ１を載置した載置台２の対向面
に到達したテストヘッド６と、このテストヘッド６に固
定したプローブカード７のプローブ４と対応したチップ
の電極とを位置合わせする位置合せ機構１０とから構成
されている。ここで、回転機構６Ａの一端はテストヘッ
ド６の側面に、他端はウエハプローバの測定部５の側部
に取付られている。
ス面８を平面方向及び平面と直交方向にに移動させる載
置台機構部９と、ウエハ１を載置した載置台２の対向面
に到達したテストヘッド６と、このテストヘッド６に固
定したプローブカード７のプローブ４と対応したチップ
の電極とを位置合わせする位置合せ機構１０とから構成
されている。ここで、回転機構６Ａの一端はテストヘッ
ド６の側面に、他端はウエハプローバの測定部５の側部
に取付られている。
【００１１】上記載置台機構部９は、テストヘッド６に
設けたプロ−ブカ−ド７と、このプロ−ブカ−ド７の対
向面にウエハ１が載置される載置台２と、上記プロ−ブ
カ−ド７のプロ−ブ４と載置台２上のウエハ１の電極と
の位置合わせする位置合せ機構１０と、この位置合せ機
構１０を載置台２に固定する平台１１と、上記載置台２
をＺアップさせるＺステ−ジ１２と、載置台２を平面方
向に移動させるＸＹステ−ジ１３となり、ウエハ１をチ
ップ長で順次ステップさせ、プロ−ビングする構成にな
っている。
設けたプロ−ブカ−ド７と、このプロ−ブカ−ド７の対
向面にウエハ１が載置される載置台２と、上記プロ−ブ
カ−ド７のプロ−ブ４と載置台２上のウエハ１の電極と
の位置合わせする位置合せ機構１０と、この位置合せ機
構１０を載置台２に固定する平台１１と、上記載置台２
をＺアップさせるＺステ−ジ１２と、載置台２を平面方
向に移動させるＸＹステ−ジ１３となり、ウエハ１をチ
ップ長で順次ステップさせ、プロ−ビングする構成にな
っている。
【００１２】上記載置台２は、図２、図３に示すよう
に、ウエハ１が載置される載置部材１４の載置面１５
と、この載置面１５を球方向に移動させる球回転機構１
６とからなり、上記載置部材１４を球回転機構１６に取
り付けたユニットは平台１１の上面に固定されており、
上記平台１１に対し載置面１５は球の中心で球回転する
ように構成されている。このように構成された上記載置
台２は平台１１を介してＺステ−ジ１２の頂面に固定さ
れ、載置面１５が自在に傾きプロ−ブ面１９に平行に移
動させることができる構成になっている。上記載置面１
５を立体方向に傾ける載置台２の構造について詳細に説
明する。上記球回転機構１６は、上記Ｚステ−ジ１２の
頂面に設けた平台１１の中心表面に２箇所の凸部をそれ
ぞれ突出させ、この凸部に載置面１５と平行に貫通した
孔にシャフトを載置面１５と平行に軸着させ、一方上記
載置部材１４の裏面に２箇所の凸部をそれぞれ突出さ
せ、この凸部に載置面１５と平行に貫通した孔にシャフ
トを平台と共に軸着させ、共通したシャフトで上記載置
部材１４と平台１１と連結している。
に、ウエハ１が載置される載置部材１４の載置面１５
と、この載置面１５を球方向に移動させる球回転機構１
６とからなり、上記載置部材１４を球回転機構１６に取
り付けたユニットは平台１１の上面に固定されており、
上記平台１１に対し載置面１５は球の中心で球回転する
ように構成されている。このように構成された上記載置
台２は平台１１を介してＺステ−ジ１２の頂面に固定さ
れ、載置面１５が自在に傾きプロ−ブ面１９に平行に移
動させることができる構成になっている。上記載置面１
５を立体方向に傾ける載置台２の構造について詳細に説
明する。上記球回転機構１６は、上記Ｚステ−ジ１２の
頂面に設けた平台１１の中心表面に２箇所の凸部をそれ
ぞれ突出させ、この凸部に載置面１５と平行に貫通した
孔にシャフトを載置面１５と平行に軸着させ、一方上記
載置部材１４の裏面に２箇所の凸部をそれぞれ突出さ
せ、この凸部に載置面１５と平行に貫通した孔にシャフ
トを平台と共に軸着させ、共通したシャフトで上記載置
部材１４と平台１１と連結している。
【００１３】従って、Ｘ軸を中心軸に対して上下に揺動
し、またＹ軸を中心軸に対して左右向に揺動し、この揺
動量は平台１１の３箇所に設けた圧電素子１７の進退
（押し引き）により調整を行なっている。また、圧電素
子１７の突出部の突出で持ち上げた後、降下させる時
は、常に復帰用スプリング１７ａが働いているので、圧
電素子１７の退避時、載置面１５が退避した量だけ載置
部材１４の外周降下し、所定の傾きを載置面１５に形成
するようになっている。
し、またＹ軸を中心軸に対して左右向に揺動し、この揺
動量は平台１１の３箇所に設けた圧電素子１７の進退
（押し引き）により調整を行なっている。また、圧電素
子１７の突出部の突出で持ち上げた後、降下させる時
は、常に復帰用スプリング１７ａが働いているので、圧
電素子１７の退避時、載置面１５が退避した量だけ載置
部材１４の外周降下し、所定の傾きを載置面１５に形成
するようになっている。
【００１４】上記位置合せ機構１０は、図４ａ〜ｄに示
すように、上記平台１１に設けた第１撮像手段１８と、
第１撮像手段１８の合焦面２０に進退する移動タ−ゲッ
ト２１と、プロ−ブカ−ド７の下まで平面移動しウエハ
１の電極を撮像する第２撮像手段２２とから成り、上記
第１撮像手段１８の光軸から移動タ−ゲット２１を外し
（図４ｂ）た状態で、例えば４隅で囲われたプロ−ブ面
１９のプロ−ブ４に合わせ、その位置の座標（Ｘｐ、Ｙ
ｐ、Ｚｐ）を求める。
すように、上記平台１１に設けた第１撮像手段１８と、
第１撮像手段１８の合焦面２０に進退する移動タ−ゲッ
ト２１と、プロ−ブカ−ド７の下まで平面移動しウエハ
１の電極を撮像する第２撮像手段２２とから成り、上記
第１撮像手段１８の光軸から移動タ−ゲット２１を外し
（図４ｂ）た状態で、例えば４隅で囲われたプロ−ブ面
１９のプロ−ブ４に合わせ、その位置の座標（Ｘｐ、Ｙ
ｐ、Ｚｐ）を求める。
【００１５】上記所定位置に載置台２を降下させ、第１
撮像手段１８の光軸に移動ターゲット２１を突出させ、
合焦面２０が合うパラメータを選択し、上記合焦面２０
の座標（Ｘ0、Ｙ0、Ｚ0）を求め、接触距離を求める構
成に成っている。例えば、４隅のプローブ位置を求め
る。従って、４隅で囲ったプローブ面１９の傾きも求め
ることができる。
撮像手段１８の光軸に移動ターゲット２１を突出させ、
合焦面２０が合うパラメータを選択し、上記合焦面２０
の座標（Ｘ0、Ｙ0、Ｚ0）を求め、接触距離を求める構
成に成っている。例えば、４隅のプローブ位置を求め
る。従って、４隅で囲ったプローブ面１９の傾きも求め
ることができる。
【００１６】上記第１撮像手段１８ではウエハ面を撮像
できる構造でないので、別に設けた第２撮像手段２２を
用いてウエハ面を撮像する構造なので、上記第１撮像手
段１８と第２撮像手段２２と位置合わせをする必要があ
る。上記第１撮像手段１８と第２撮像手段２２との位置
合せ手段は、図５に示すように、上記第１撮像手段１８
の合焦面２０に移動タ−ゲット２１を突出させ、このタ
−ゲット２１の表に第２撮像手段２２の合焦面を合わせ
ることにより移動タ−ゲット２１位置（Ｘｏ、Ｙｏ、Ｚ
ｏ）は上記第１撮像手段１８の合焦面であり、また第２
撮像手段２２の合焦面２０でもある。
できる構造でないので、別に設けた第２撮像手段２２を
用いてウエハ面を撮像する構造なので、上記第１撮像手
段１８と第２撮像手段２２と位置合わせをする必要があ
る。上記第１撮像手段１８と第２撮像手段２２との位置
合せ手段は、図５に示すように、上記第１撮像手段１８
の合焦面２０に移動タ−ゲット２１を突出させ、このタ
−ゲット２１の表に第２撮像手段２２の合焦面を合わせ
ることにより移動タ−ゲット２１位置（Ｘｏ、Ｙｏ、Ｚ
ｏ）は上記第１撮像手段１８の合焦面であり、また第２
撮像手段２２の合焦面２０でもある。
【００１７】上記第２撮像手段２２は、図６に示すよう
に、プローブ４とウエハ１の間を自由に移動し、且つ、
プローブ側からウエハ１を撮像し、上記第２撮像手段２
２の合焦面２０をチップの電極位置に合わせ、その位置
（ＸC、ＹC、ＺC）を求める構成になっている。上記４
箇所の位置の座標に基づいてプローブ４に対応する電極
と接触させるまでの接触距離（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を計算で求
めることができる。
に、プローブ４とウエハ１の間を自由に移動し、且つ、
プローブ側からウエハ１を撮像し、上記第２撮像手段２
２の合焦面２０をチップの電極位置に合わせ、その位置
（ＸC、ＹC、ＺC）を求める構成になっている。上記４
箇所の位置の座標に基づいてプローブ４に対応する電極
と接触させるまでの接触距離（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を計算で求
めることができる。
【００１８】上記４隅のプロ−ブ４の位置を求め、上記
４隅のプロ−ブ４で形成されたプロ−ブ面１９の傾きθ
を計算で求め、また４箇所電極で形成された電極面２３
の傾きを計算で傾き求め、上記プロ−ブ面の傾きに平行
に電極面を合わせ載置台２を昇降させ、プロ−ブに対応
する電極を接触させる構成になっている。
４隅のプロ−ブ４で形成されたプロ−ブ面１９の傾きθ
を計算で求め、また４箇所電極で形成された電極面２３
の傾きを計算で傾き求め、上記プロ−ブ面の傾きに平行
に電極面を合わせ載置台２を昇降させ、プロ−ブに対応
する電極を接触させる構成になっている。
【００１９】次に、上記ウエハプロ−バの動作について
説明する。図７に示すように、上記プロ−ブ面傾きを求
める動作は、ａプロ−ブ、ｂプロ−ブ、ｃプロ−ブ、ｄ
プロ−ブ（図中、ａプロ−ブ、ｂプロ−ブのみ図化、ｃ
プロ−ブ、ｄプロ−ブも存在しておているが図示せず）
のそれぞれに第１撮像手段１８の合焦面２０を合わせ、
それぞれのプロ−ブ位置から４点（４隅にあるプロ−
ブ）の位置座標を計算で求めることにより、上記４点の
プロ−ブで囲った面の傾き、例えばθ、が容易に求める
ことができる。ここで、接触距離（プロ−ブに対応した
電極を接触させる為に移動する距離）を求める技術は、
特願平６−８５７５９号公報に記載されているので、接
触距離については概略的な説明に止める。
説明する。図７に示すように、上記プロ−ブ面傾きを求
める動作は、ａプロ−ブ、ｂプロ−ブ、ｃプロ−ブ、ｄ
プロ−ブ（図中、ａプロ−ブ、ｂプロ−ブのみ図化、ｃ
プロ−ブ、ｄプロ−ブも存在しておているが図示せず）
のそれぞれに第１撮像手段１８の合焦面２０を合わせ、
それぞれのプロ−ブ位置から４点（４隅にあるプロ−
ブ）の位置座標を計算で求めることにより、上記４点の
プロ−ブで囲った面の傾き、例えばθ、が容易に求める
ことができる。ここで、接触距離（プロ−ブに対応した
電極を接触させる為に移動する距離）を求める技術は、
特願平６−８５７５９号公報に記載されているので、接
触距離については概略的な説明に止める。
【００２０】上記プロ−ブ面の傾きを求めた後、第１撮
像手段１８と第２撮像手段２２と位置合わせをして第１
撮像手段１８の撮像で求めたプロ−ブ４の位置を第２撮
像手段の記憶部２２が記憶する（図５参照）。
像手段１８と第２撮像手段２２と位置合わせをして第１
撮像手段１８の撮像で求めたプロ−ブ４の位置を第２撮
像手段の記憶部２２が記憶する（図５参照）。
【００２１】この記憶した第２撮像手段２２は、位置合
わせをした場所で待機し、第２撮像手段２２の下方に検
査するチップを載置台２の移動により到達させ（図６参
照）対応するＡ電極、Ｂ電極（図中、Ｃ電極、Ｄ電極は
図示せず）のそれぞれの位置座標を求める。上述したよ
うに上記プロ−ブ面の傾きθを求める。上記４隅の電極
のそれぞれの位置の座標から計算で電極面２３の傾きを
求める。理解をしやすいようにする為にウエハ面を水
平、例えば、傾きθ＝０としてとして説明する。上記４
隅の電極のそれぞれの位置に第２撮像手段２２の合焦面
２０を合わせた後、載置台２を所定位置まで降下させ
る。ここで、電極面２３は電極で囲った面、またはウエ
ハ面とも言う。
わせをした場所で待機し、第２撮像手段２２の下方に検
査するチップを載置台２の移動により到達させ（図６参
照）対応するＡ電極、Ｂ電極（図中、Ｃ電極、Ｄ電極は
図示せず）のそれぞれの位置座標を求める。上述したよ
うに上記プロ−ブ面の傾きθを求める。上記４隅の電極
のそれぞれの位置の座標から計算で電極面２３の傾きを
求める。理解をしやすいようにする為にウエハ面を水
平、例えば、傾きθ＝０としてとして説明する。上記４
隅の電極のそれぞれの位置に第２撮像手段２２の合焦面
２０を合わせた後、載置台２を所定位置まで降下させ
る。ここで、電極面２３は電極で囲った面、またはウエ
ハ面とも言う。
【００２２】降下した後、図８で示すように、上記プロ
−ブ面と平行になるように上記ウエハ面を球方向にθ移
動させる。この移動により、球点から半径ｒの接線上に
ウエハ面があるので、上記第２撮像手段２２の撮像で求
めた電極位置が△ｔ（ウエハ面が水平時と比べて）だけ
ズレることになる。上記載置台２をＺステ−ジ１２の駆
動で昇降させても、接触不良の状態で検査することにな
る。
−ブ面と平行になるように上記ウエハ面を球方向にθ移
動させる。この移動により、球点から半径ｒの接線上に
ウエハ面があるので、上記第２撮像手段２２の撮像で求
めた電極位置が△ｔ（ウエハ面が水平時と比べて）だけ
ズレることになる。上記載置台２をＺステ−ジ１２の駆
動で昇降させても、接触不良の状態で検査することにな
る。
【００２３】そこで、図９で示すように、プロ−ブ面１
９に電極面２３を平行にさせた後、再度、プロ−ブカ−
ド７の下方に待機している第２撮像手段２２で対応する
電極位置を撮像し、ウエハ面２３が水平時の電極位置と
比べて、ズレを演算手段等で求める。この求めたズレ量
をＺステ−ジ１２及びＸＹステ−ジ１３を介して載置台
２を移動させる。この移動後、ウエハの対応する電極位
置が差の分△ｔだけ移動し、所定位置（ウエハ面が水平
時の電極位置に対応した位置）に移動したことの確認を
再度第２手段で確認の撮像を行う。
９に電極面２３を平行にさせた後、再度、プロ−ブカ−
ド７の下方に待機している第２撮像手段２２で対応する
電極位置を撮像し、ウエハ面２３が水平時の電極位置と
比べて、ズレを演算手段等で求める。この求めたズレ量
をＺステ−ジ１２及びＸＹステ−ジ１３を介して載置台
２を移動させる。この移動後、ウエハの対応する電極位
置が差の分△ｔだけ移動し、所定位置（ウエハ面が水平
時の電極位置に対応した位置）に移動したことの確認を
再度第２手段で確認の撮像を行う。
【００２４】そして、図１０で示すように、上記載置台
２を移動させた後、Ｚステ−ジ１２で載置台２を接触距
離（Ｘ、Ｙ、Ｚ）だけＺ軸方向にＺアップさせ、プロ−
ブ４に対応する電極をプロ−ブ４に電気的に接触させ良
否を検査する。ここで、傾きをＸ軸方向のみで説明した
が、原理はＹ軸方向、Ｚ軸方向も同様なので説明を省略
する。
２を移動させた後、Ｚステ−ジ１２で載置台２を接触距
離（Ｘ、Ｙ、Ｚ）だけＺ軸方向にＺアップさせ、プロ−
ブ４に対応する電極をプロ−ブ４に電気的に接触させ良
否を検査する。ここで、傾きをＸ軸方向のみで説明した
が、原理はＹ軸方向、Ｚ軸方向も同様なので説明を省略
する。
【００２５】上述した上記プロ−ブ面に電極面を平行に
した後、載置台２をＺ軸方向にＺアップさせると記載し
たが、厳密に言うと、Ｚ軸方向に対して垂直にプロ−ブ
面が存在していない、即ち傾きθがあるので、Ｚアップ
時、プロ−ブ４と電極との位置ズレが数ミクロン生じて
いる筈である。これを解決するためには、載置台２をＺ
軸方向にＺアップせず、プロ−ブ面と電極面とを平行に
保った状態でウエハ面をプロ−ブ面に接触させる構成で
なければならない。
した後、載置台２をＺ軸方向にＺアップさせると記載し
たが、厳密に言うと、Ｚ軸方向に対して垂直にプロ−ブ
面が存在していない、即ち傾きθがあるので、Ｚアップ
時、プロ−ブ４と電極との位置ズレが数ミクロン生じて
いる筈である。これを解決するためには、載置台２をＺ
軸方向にＺアップせず、プロ−ブ面と電極面とを平行に
保った状態でウエハ面をプロ−ブ面に接触させる構成で
なければならない。
【００２６】そこで、上記載置台２の構成は、図１１、
図１２で示すように、載置面１５を有し平行に平面移動
する載置板２４と、この載置板２４を保持する載置部材
１４と、この載置部材１４を球方向に回転させる球回転
機構１６と、この球回転機構１６を固定する平台１１
と、この平台１１をＺアップさせるＺステ−ジ１２とか
らなり、プロ−ブ面１９とウエハ面２３とが平行になっ
た後、上記載置板２４を載置部材１４から平行に進退す
る構成になっている。ここで、載置板２４が載置部材１
４から平行に進退する機構以外は上述した構成と同様で
ある。
図１２で示すように、載置面１５を有し平行に平面移動
する載置板２４と、この載置板２４を保持する載置部材
１４と、この載置部材１４を球方向に回転させる球回転
機構１６と、この球回転機構１６を固定する平台１１
と、この平台１１をＺアップさせるＺステ−ジ１２とか
らなり、プロ−ブ面１９とウエハ面２３とが平行になっ
た後、上記載置板２４を載置部材１４から平行に進退す
る構成になっている。ここで、載置板２４が載置部材１
４から平行に進退する機構以外は上述した構成と同様で
ある。
【００２７】上記載置板２４が載置部材１４から平行に
進退する動作について説明する。上記第１撮像手段１８
の撮像で４隅のそれぞれのプロ−ブ位置からプロ−ブ面
１９の傾きθを求める。上記第１撮像手段１８と第２撮
像手段２２の位置を合わせる。上記第２撮像手段２２の
撮像で４隅のそれぞれの電極位置から電極面２３の傾き
を求め、上記プロ−ブ面１９にウエハ面２３を平行に合
わせる。
進退する動作について説明する。上記第１撮像手段１８
の撮像で４隅のそれぞれのプロ−ブ位置からプロ−ブ面
１９の傾きθを求める。上記第１撮像手段１８と第２撮
像手段２２の位置を合わせる。上記第２撮像手段２２の
撮像で４隅のそれぞれの電極位置から電極面２３の傾き
を求め、上記プロ−ブ面１９にウエハ面２３を平行に合
わせる。
【００２８】図１３に示す様に、上記ウエハ面を平行に
合わせることにより、水平位置にあるウエハ１の電極位
置Ａが平行に合わせると、電極位置Ａ１の位置になる。
この位置の電極Ａ１をウエハ面と直交方向に移動させな
ければならない。その為先ず、上記第２撮像手段像２２
で、例えばＡ電極の位置を再度撮像し、そのＸ軸方向の
ズレ△Ｑ（図中Ａ−Ａ１間の距離）を求める。更に、ズ
レ△Ｒ（Ａ−Ａ２間の距離）を求め、その合計した移動
量で、載置板２４を移動させ、第２撮像手段２２で再確
認する。この確認後、上記Ａ２の位置をウエハ面と直交
する方向に載置板２４を進退させてプロ−ブ４に電極を
接触させる。
合わせることにより、水平位置にあるウエハ１の電極位
置Ａが平行に合わせると、電極位置Ａ１の位置になる。
この位置の電極Ａ１をウエハ面と直交方向に移動させな
ければならない。その為先ず、上記第２撮像手段像２２
で、例えばＡ電極の位置を再度撮像し、そのＸ軸方向の
ズレ△Ｑ（図中Ａ−Ａ１間の距離）を求める。更に、ズ
レ△Ｒ（Ａ−Ａ２間の距離）を求め、その合計した移動
量で、載置板２４を移動させ、第２撮像手段２２で再確
認する。この確認後、上記Ａ２の位置をウエハ面と直交
する方向に載置板２４を進退させてプロ−ブ４に電極を
接触させる。
【００２９】ここで、ウエハ１の単数チップについて説
明したが、連続して複数のチップをプロ−ビングする
時、ウエハ１の中央のチップの電極にプロ−ブ４を接触
させるには、プロ−ブ面の傾きθとチップ長からＺアッ
プ量を加減し例えば、隣チップと測定中チップとのＺ方
向の段差が１００ミクロン有れば、隣チップが測定中チ
ップになった時、載置台のＺアップ量が５００ミクロン
に８０ミクロンのオ−バドライブ量を加えて５８０ミク
ロンのＺアップ量に、更に１００ミクロンを加えて６８
０ミクロンのＺアップをする。更に次のチップを測定す
る時、順次１００ミクロンを加えてプッロ−ビングする
ことは言うまでもない。
明したが、連続して複数のチップをプロ−ビングする
時、ウエハ１の中央のチップの電極にプロ−ブ４を接触
させるには、プロ−ブ面の傾きθとチップ長からＺアッ
プ量を加減し例えば、隣チップと測定中チップとのＺ方
向の段差が１００ミクロン有れば、隣チップが測定中チ
ップになった時、載置台のＺアップ量が５００ミクロン
に８０ミクロンのオ−バドライブ量を加えて５８０ミク
ロンのＺアップ量に、更に１００ミクロンを加えて６８
０ミクロンのＺアップをする。更に次のチップを測定す
る時、順次１００ミクロンを加えてプッロ−ビングする
ことは言うまでもない。
【００３０】この実施例によれば、プロ−ブカ−ド７を
固定したテストヘッド６を載置台２の対向面に回転移動
させて生じるプロ−ブ面に対する傾きがあっても、この
傾きにウエハ面の傾きを合わせプロ−ビングするので、
チップ内の複数の電極に各プロ−ブ４を電気的に接触さ
せることができ、プロ−ブ４と電極の接触精度を向上さ
せることができる。
固定したテストヘッド６を載置台２の対向面に回転移動
させて生じるプロ−ブ面に対する傾きがあっても、この
傾きにウエハ面の傾きを合わせプロ−ビングするので、
チップ内の複数の電極に各プロ−ブ４を電気的に接触さ
せることができ、プロ−ブ４と電極の接触精度を向上さ
せることができる。
【００３１】
【発明の効果】本発明のプロ−ブ装置及びプロ−ブ方法
では、プロ−ブ面の傾きを求め、この傾きにウエハ面を
平行に合わせることができるので、複数のプロ−ブと基
板の電極とを同時に、しかも均一に接触させることがで
き、信頼性の高いプロ−ブ検査を行うことができる。
では、プロ−ブ面の傾きを求め、この傾きにウエハ面を
平行に合わせることができるので、複数のプロ−ブと基
板の電極とを同時に、しかも均一に接触させることがで
き、信頼性の高いプロ−ブ検査を行うことができる。
【図１】本発明のプロ−ブ装置をウエハプロ−バに用い
たウエハプロ−バ外観図。
たウエハプロ−バ外観図。
【図２】本発明の載置機構を説明する載置機構側断面
図。
図。
【図３】本発明の載置機構を説明する載置機構側上面
図。
図。
【図４】本発明のプロ−ブ位置を求める動作説明図。
【図５】本発明の１撮像手段と第２撮像手段の位置合わ
せを説明する説明図。
せを説明する説明図。
【図６】本発明のウエハのチップの電極位置を第２撮像
手段で求める動作説明図。
手段で求める動作説明図。
【図７】本発明のプロ−ブ面の傾いている状態を説明す
る説明図。
る説明図。
【図８】本発明の電極面の平行時、電極位置が△ｔだけ
ズレることを説明する説明図。
ズレることを説明する説明図。
【図９】本発明のプロ−ブの垂直下に電極が位置するよ
うに載置台をＸ軸移動した説明図。
うに載置台をＸ軸移動した説明図。
【図１０】本発明の載置台をＺアップさせた状態を説明
する説明図。
する説明図。
【図１１】本発明のウエハ面と直交方向に載置面が移動
することを説明する説明図。
することを説明する説明図。
【図１２】本発明の直交方向に載置面が移動した状態を
説明する説明図。
説明する説明図。
【図１３】本発明のウエハ面を平行にさせた時の電極ズ
レを説明する説明図。
レを説明する説明図。
【図１４】本発明の電極をプロ−ブと接触する位置に載
置台を移動させた説明図。
置台を移動させた説明図。
１：ウエハ ２：載置台 ３：ロ−ダ部 ４：プロ−ブ ５：測定部 ６：テストヘッド １０：位置合わせ機構（位置合わせ手段） １２：Ｚステ−ジ（移動手段） １４：載置部材 １５：載置面 １６：球回転機構 １７：圧電素子（調整手段） １８：第１撮像手段 １９：プロ−ブ面 ２０：第１撮像手段および第２撮像手段の合焦面 ２１：移動タ−ゲット ２２：第２撮像手段 ２３：電極面（ウエハ面） ２４：載置板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｆ (56)参考文献 特開 平５−335385（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−196238（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−21166（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−361543（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−207047（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−125033（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−292917（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−65150（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−249705（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/66 G01B 11/00 G01B 11/26 G01R 1/073 G01R 31/26 H01L 21/68
Claims (4)
- 【請求項１】 基板の電気的特性を検査するプローブ装
置において、複数のプローブ先端を撮像してプローブ先
端で形成されるプローブ面の傾きを求める第１撮像手段
と、基板上に形成された複数の電極面を撮像して電極面
で形成された基板面の傾きを求める第２撮像手段と、上
記基板を載置した載置台を傾斜させて上記プローブ面に
上記基板面を平行に合わせる位置調整手段と、上記第２
撮像手段で上記電極面を再度撮像し、上記基板面を平行
に合わせる前の電極位置と平行に合わせた後の電極位置
のズレ量を求め、このズレ量だけ載置台を移動させて位
置合わせする位置合わせ手段と、上記載置台を垂直方向
に移動させて上記各電極と上記各プローブとを接触させ
る移動手段とを備えたことを特徴とするプローブ装置。 - 【請求項２】 請求項１のプローブ装置において、上記
基板面を上記プローブ面に平行に移動させた後、上記第
２撮像手段で撮像し、移動した位置が計算で求めた位置
に到達しているか否かを確認する手段を有することを特
徴とするプローブ装置。 - 【請求項３】 プローブを撮像する第１撮像手段および
基板を撮像する第２撮像手段を備え、基板の電気的特性
を検査するプローブ方法において、複数のプローブ先端
を上記第１撮像手段で撮像してプローブ先端で形成され
るプローブ面の傾きを求め、基板上に形成された複数の
電極面を上記第２撮像手段で撮像して電極面で形成され
た基板の傾きを求め、上記基板を載置した載置台を傾斜
させて上記プローブ面に上記基板面を平行に合わせ、上
記第２撮像手段で基板の電極位置を再度撮像し、上記基
板面を平行に合わせる前の電極位置と平行に合わせた後
の電極位置のズレ量を求め、このズレ量だけ載置台を移
動させて位置合わせし、上記載置台の垂直方向に移動さ
せて上記各電極を上記各プローブに接触させることを特
徴とするプローブ方法。 - 【請求項４】 請求項３記載のプローブ方法において、
上記基板面を上記プローブ面に平行に移動させた後、上
記第２撮像手段で撮像し、移動した位置が計算で求めた
位置に到達しているか否かを確認することを特徴とする
プローブ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32994894A JP3193958B2 (ja) | 1994-12-05 | 1994-12-05 | プロ−ブ装置およびプロ−ブ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32994894A JP3193958B2 (ja) | 1994-12-05 | 1994-12-05 | プロ−ブ装置およびプロ−ブ方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08162509A JPH08162509A (ja) | 1996-06-21 |
| JP3193958B2 true JP3193958B2 (ja) | 2001-07-30 |
Family
ID=18227056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32994894A Expired - Fee Related JP3193958B2 (ja) | 1994-12-05 | 1994-12-05 | プロ−ブ装置およびプロ−ブ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3193958B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6410138B2 (en) | 1997-09-30 | 2002-06-25 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Crimped multicomponent filaments and spunbond webs made therefrom |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002267687A (ja) * | 2001-03-12 | 2002-09-18 | Advantest Corp | プローブカード及び試験装置 |
| JP2009164298A (ja) * | 2007-12-28 | 2009-07-23 | Tokyo Electron Ltd | 載置体の傾斜調整装置及びプローブ装置 |
| JP5074974B2 (ja) * | 2008-03-25 | 2012-11-14 | 東京エレクトロン株式会社 | プローブ方法及びプローブ方法を記録したプログラム記録媒体 |
| KR101028433B1 (ko) * | 2008-11-20 | 2011-04-15 | 주식회사 쎄믹스 | 웨이퍼 프로브 스테이션 및 그의 제어방법 |
| KR101064553B1 (ko) * | 2009-12-23 | 2011-09-14 | 양 전자시스템 주식회사 | 프로브 핀의 위치 자동 보정 기능을 갖는 프로브 구동 장치 |
-
1994
- 1994-12-05 JP JP32994894A patent/JP3193958B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6410138B2 (en) | 1997-09-30 | 2002-06-25 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Crimped multicomponent filaments and spunbond webs made therefrom |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08162509A (ja) | 1996-06-21 |
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Legal Events
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