JPH0221269A - プローブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、プローブ装置に関する。

（従来の技術） 従来、半４体製造工程における半４体ウェハ（以下、ウ
ェハと略記する）の電気的特性検査はプローブ装置のプ
ローブ針をウェハの電極パッドに接触させて行われてい
るものがある。

即ち、上記プローブカード（１）は、第８図で示すよう
に、ウェハに形成された半導一体素子（以下、チップと
称する）にプローブ針（ｌａ）を接触させて、このプロ
ーブ針（ｌａ）と電気的に接続したテスタ（図示せず）
によってａｌｌ＋定され、良・不良の検査を行うプロー
ブ装置に用いられている。

−■−記プローブ装置には、ウェハが戟ｉ４される載置
体があり、この載置体（図示せず）の載置面と対向面に
リンクインサート■がウェハと平行を保って設けられて
いる。このリングインサート■の底面（２ａ）には円形
状のプローブカード（１）の外周が納まるようしこ周囲
に亘って段部（２ｂ）が設けられている。さらに、」−
記外周の一部には、　プローブカード（１）を設定方向
に方向合わせをする直線部分（２ｃ）が設けられている
。また、−上記プローブカード（１）をリングインサー
ト■に固着するためのネジ溝が均等配されて設けられて
いる。

このような構成で、上記リングインサート■の段部（２
ｂ）に上記プローブカード（１）を下側から重ねて、直
線部分（２ｃ）と切欠部分（１ｂ）とを嵌め合わせるよ
うにしている。この嵌め合わせ後、ビス等で固着してい
る。

このような位置合わせを行ってプローブカード（ト）を
リングインサート■に取付けているのが一般的である。

（発明が解決しようとする課り 従来のプローブ装置は、ウェハ上で各チップ毎に順次歩
進させて検査していたが、最近になって半導体製品の生
産が多品種少量生産に移ってきている。これに伴って半
導体製造工程において、プローブ装置直に設けられたリ
ングインサート■に当該品種に適合したプローブカード
（１）を挿着し、また交換する作業が頻繁に行われるよ
うになってきた。

一■二記作業を簡易化するために、上記リングインサー
ト■に上記プローブカード０）の取付は方向が間違いな
く取付けることができ、かつ高精度に位置決めされ固着
可能なプローブ装置が切望されている。しかしながら従
来のプローブ装置において、リングインサート■に対す
るプローブカード■の位置合わせはプローブカードの取
付は方向を重視して、高精度な位置合わせを行って取付
けることが困難であった。

本発明の目的とするところは、上記問題に鑑みなされた
ものでプローブカードの方向を位置合わせしたのちに、
さらに高精度な位置合わせを行い高精度な取付は可能に
するプローブ装置を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明はプローブカードに設けられたプローブ針を接触
させて、被検査素子を検査する装置で、−Ｆ記被検査素
子に適合したｈ記プローブカードを取着するに際し、当
該プローブカードの外形で１没定方向の粗位置合わせを
行った後、嵌合手段によ（作用効果） プローブカードを位置合わせして取付は位置に取着し被
検査体を検査する装置において、上記位置合わせは、上
記プローブカードの外形で設定方向の粗位置合わせを行
った後、上記プローブカード面に設けられた嵌合位置で
密位置合わせする構成にしているので、高精度な取付け
が可能になる。

従って、上記プローブカードを正確に簡易に取付けるこ
とができるので作業能率が向上する。

（実施例） 以上本発明装置を半導体ウエハブローバに適用した一実
施例について、図面を参照して説明する。

上記説明において、従来部品と同一部品は同符号を用い
て説明する。

上記検査装置は被検査体のウェハに形成された複数の半
導体素子（以下、チップと略記する）を１チツプピツチ
毎に順次歩進させて検査するにの歩進毎にプローブ針を
各チップの電極パッドに接触させて電気的特性を？Ｉｉ
ｌ＋定する。この測定結果を演算処理して良・不良を判
定し、各チップを検査している。

上記検査装置の当業者において周知であるからその詳細
は省略する。即ち、第５図に示すように、ウニハトの各
チップの電気的特性を４１定し良・不良を判定するテス
タ■と、このテスタ（３）のプローブ部であるプローブ
針を各チップの電極パッドに接触させてプロービングす
るプローブ装置け）と、上記テスタ■及び上記チップと
の応答信号を遺り取りさせるインタフェイス（ハ）とか
ら構成されている。

上記プローブ装置０）は第４図に示すように、ウェハ０
を搬送するローダ部■と、プローブカードのに各チップ
を接触させてプロービングする検査部（ハ）とから構成
されている。

上記ローダ部■は、ウェハ０を板厚方向に所定の間隔を
設けて複数１例えば２５枚を積載収納可能なカセット（
９）から−枚づつ取り出してプリアライメントした後に
ロボットハンド（図示せず）等で検査部（８）側に搬送
し、また、検査後においても検査部（８）側から空力セ
ットに戻すようになっている。

上記検査部（８）を第３図を用いて説明する。

上記検査部（８）は、載置体（１０）を支持する基台（
１１）とウェハ０を載置する載置体（１０）と、上記基
台（１１）の側端から立設した支持ポール（図示せず）
に固定し、載置面（１０ａ）と平行に配合されたヘッド
プレート（１２）とから構成されている。

上記載置体（１０）の載置面（１０ａ）にウェハ０を仮
固定、例えば吸着固定するようになっている。さらに、
上記載置体（１０）はＸ軸・Ｙ軸・Ｚ軸及び回転駆動自
在に設けられている。

上記ヘッドプレート（１２）の中央に中空部が設けられ
リングインサート■を内設して配置されている。上記リ
ングインサート■の底面にはプローブカード（１）が下
側から上側に向けて取り付けられるようになっている。

上記リングインサート■の上面にはコンタクトボード（
１３）がテスタ■のバーフォマンスポード（１４）と電
気的に接触するように設けられている。

このように構成されているので、ウェハ（６）を載置し
た載置体（１０）がプローブカード（１）の下側に配置
されると、制御部（図示せず）によって、上記載置体（
１０）を矢印方向に上昇させてプローブ針（１ａ）に接
触させてプロービングするようにある。このような検査
装置におけるプローブ装置■のプローブカード（ト）を
ウェハ（０の品種に伴って交換する必要がある。

本実施例の特徴的構成は第１図（１ａ）に示すように、
上記プローブカード（１）を上記リングインサート■に
挿着するための位置合わせは粗・密の位置合わせが実行
されるように構成されている。先ず、粗位置合わせは、
ウェハの外形により行う。即ち上記リングインサート■
の上記プローブカード（１）の設定位置には、このカー
ド（１）の形状に合致した形状の四部が設けられ、この
凹部に適合するようにプローブカード（１）の設定方向
を粗位置合わせする６Ｌ記リングインサート■の直線部
分（２ｃ）に−上記プローブカード（１）の切欠部分（
１ｂ）が適合するように挿設される。この時、位置合わ
せされてない状態では、リングインサート■とプローブ
カード（１）との間隙は周縁位置によって極端に異なる
ことになる。例えば、直径１０２ｍのリングインサート
■に直径１００１１１１１のプローブカード（υを挿設
すると、４均等配された外周部分、例えば左端の間隙は
Ｏｍｍ（１５）、右端の間隙２ｍｍ（１６）、上端の間
隙１ｍ（１７）、下端の間隙１ｎｓ（１８）の状態に異
なる。

上記状態を側断面から見た図を第２図に示す。

即ち、リングインサート■とプローブカード（υの右端
の間隙２ｍｍ（１６）と、リングインサート■の中心対
象線上に突出されている位置合わせピン（１９）と、プ
ローブカード■の中心対象線上の位置合わせ孔（２０）
がずれている。

次に嵌合構造により密位ｉδ合わせを行う。即ち、上記
位置合わせピン（１９）の先端はテーパ形状に形成され
、位置合わせを自然に実行されるように構成されている
。上記位置合わせ孔（２０）の接触面（２１）に」−記
位置決めピン（１９）が挿入されるようになっている。

この時プローブカード■を設定位１ξに納まるように移
動、例えば位置合わせピン（１９）と、位置合わせ孔（
２０）とのずれ量が、例えば１ｍであれば、上記位置合
わせピン（１９）のテーパ部先端が位置合わせ孔（２０
）のテーパ部に接触によって、第２図（ｂ）に示すよう
に、プローブカード（１）が摺動してリングインサート
■の段部（２ｂ）に取付くように構成されている。

次にブロービング動作について説明する。

先ず、プローブ装置（イ）のローダ部■に被検査体のウ
ェハ（６つを収納したカセット（９）を設定位置に設け
る。上記ウェハ（へ）のＩＤなどにより品種を検出し、
当該ウェハ０に対応したプローブカード（１）を選択し
、プローブカード（１）の外形による粗位置合わせを実
行したのちリングインサート■の底面（２ａ）に挿着す
る。この挿着は、上記リングインサート■の底面（２ａ
）に設けられている段部（２ｂ）の直線部分（２ｃ）に
、Ｌ記プローブカード（１）の切欠部分（１ｂ）が嵌め
込むように重ねる。この重ねられた上記プローブカード
（υは、さらに密位置合わせを実行する。

即ち上記カード（１）を水平方向に移動させて位置合わ
せピン（１９）に上記カード（１）の嵌合孔（２０）が
位置合わせされ、」二記プローブカード（１）の位置合
わせ孔（２０）に上記リングインサート■の位置合わせ
ピン（１９）が挿入するに従って、上記ピン（１９）の
側壁を摺動して設定された位置に密位置合わせされて位
置合わせが完了する。この配置した状態で、固着部材、
例えばビス等により固着する。

このようにして、リングインサート■にプローブカード
■を挿着した後に、ウェハ０に対するプローブカード（
υ位置を初期設定する。この設定終了後、ローダ部■の
カセット■からウェハ（ｅを取り出し、プリアライメン
トして検査部（ａに搬送する。この搬送されたウェハ（
０は検査部（８）のプローブカード（１）の下側に配置
する。この配置されたウェハ０を上昇させて、ウェハ０
上の各チップの電極バッドにプローブ針（１ａ）を接触
させ、ブロービングを行う。

上記実施例では、プローブカード（１）の切欠部分（１
ｂ）を直線的に設けたが、かならずしも直線的に限るも
のではなく５第６図に示すように錠形の凹凸を設け、方
向を規制するようにしても良い。この場合、リングイン
サート■にプローブカード（ト）を取り付けるビス穴（
２３）が均等配されて取り付けることができるので、リ
ングインサート■にプローブカード（］）を均等圧で取
り付けることが可能になる。

上記実施例では、プローブカード■の切欠部分（１ｂ）
を第７図で示すように、プローブカード（１）のＹ軸に
対して左側に　Ｏ４°例えば１５°傾斜して設け、また
右側に　０２″例えば３０’傾斜して設けているので、
上記プローブカード■を裏返しにして取付けようとして
も取付けることができず、正規の表面にのみ取付けるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）は本発明プローブ装置の一実施例を
説明するためのリングインサート部分説明図、第２図は
第１図の　Ｉ−１部分断面を説明するためのリングイン
サート部分断面図、第３図は第１図の検査部を説明する
ための説明図、第４図は第１図のプローブ装置全体を説
明するための説明図、第５図は第１図のプローブ装置を
用いた検査装置の全体を説明するための説明図、第６図
は他の実施例を説明するためのリングインサート部分説
明図、第７図は第１図のプローブカードの形状を説明す
るための説明図、第８図は従来のプローブ装置における
リングインサート部分説明図である。 １・・・プローブカード、　ｌａ・・・プローブ針、１
ｂ・・・切欠部分、　　　　ｌｃ・・・孔、２・・・リ
ングインサート、　２ａ・・・底面、２ｂ・・・段部、
　　　　　　２ｃ・・・直線部分、４・・・プローブ装
置。　　　６・・・ウェハ、７・・・ローダ部、　　　
　　８・・・検査部、９・・・カセット、　　　　　１
０・・・載１４体、１１・・・Ｊ、（台、　　　　　　
　１２・・・ヘッドプレート、１３・・・コンタクトボ
ード、 １４・・・パーフォマンスポード、 １９・・・位置合わせピン、２０・・・位置合わせ孔。 第１図 （ａ） 特許出願人　東京エレクトロン株式会社第 図 （ａ） 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プローブカードに設けられたプローブ針を接触させて被
   検査素子を検査する装置で、上記被検査素子に適合した
   上記プローブカードを取着するに際し、当該プローブカ
   ードの外形で設定方向の粗位置合わせを行った後、嵌合
   手段により密位置合わせしてプローブカードを位置決め
   取着したことを特徴とするプローブ装置。