JPH0669322A

JPH0669322A - プローブ装置

Info

Publication number: JPH0669322A
Application number: JP24415992A
Authority: JP
Inventors: Motohiro Kuji; 基弘久慈
Original assignee: Tokyo Electron Yamanashi Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Yamanashi Ltd
Priority date: 1992-08-19
Filing date: 1992-08-19
Publication date: 1994-03-11

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、被検査体の位置的な誤差を矯正す
ることのできる構造を備えたプローブ装置を得ることに
ある。【構成】本発明は、ステージベース上でＸーＹテーブ
ル１０を二次元面上で摺動させるための構造として、上
記テーブルと上記ステージベースに設けられている摺動
案内用のレール２０に嵌合して上記テーブル１０を摺動
可能に支持する摺動軸受３０を備えている。上記摺動軸
受３０は、上記テーブル下面の四箇所に形成されている
下側開口を有する凹部１２内に配置され、この凹部１２
の少なくとも天井部に対向する位置に突没可能な変位部
材４０を備え、この変位部材４０が突出したときに上記
摺動案内用のレール２０からテーブル１０上面までの距
離を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプローブ装置に関し、さ
らに詳しくは、被検査体を移動させるテーブルの姿勢誤
差の修正機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、ＬＳＩ等の半導体素子の
製造行程においては、半導体ウェハをダイジングする前
にウェハ上のチップの回路機能などの電気的特性を測定
するための検査行程が実行されるようになっている。

【０００３】このため、従来では、碁盤の目状に配置さ
れているチップが形成されたウェハを、その例えば上方
に取り付けられたプローブカードに対して二次元平面上
でステップ的に走査しながらプロービングを行えるＸー
Ｙテーブルを備えたプローブ装置が用いられている。こ
の種のプローブ装置では、固定されたプローブカードの
プローブ針にウェハ上の多数のチップの電極パッドを順
次接触させるために、Ｘ−Ｙテーブルを１ステップ毎に
駆動している。

【０００４】図５はこのプローブ装置におけるＸーＹテ
ーブルの構造を示しており、このＸーＹテーブルは、ス
テージベースをなす装置のベッド９０上に形成されてい
るレール１００に沿ってＹ方向への移動が可能なＹテー
ブル１１０と、このＹテーブル１１０に形成されている
レール１００に沿って、Ｘ方向への摺動が可能なＸテー
ブル１２０が配置され、そして、このＸテーブル１２０
には、半導体ウェハをセットできる載置テーブル１３０
が配置され、この載置テーブル１３０はＸテーブル１２
０に対してＺ方向，θ方向に移動可能である。載置テー
ブル１３０のθ方向の駆動は、通常プロービング動作前
のアライメント動作時に使用され、Ｚ駆動は、Ｘ−Ｙテ
ーブル駆動により対象チップをプローブカード下方に設
定した後に行われ、このＺ駆動によりチップの電極パッ
ドとプローブ針とがコンタクトする。

【０００５】上述したＹテーブル１１０およびＸテーブ
ル１２０は、この底面に装備されている摺動軸受を各レ
ールに嵌合させることによりレール上を摺動できるよう
になっている。この摺動のための駆動は、ベッド９０お
よびＹテーブル１１０にそれぞれ固定されているサーボ
モータ１４０、１５０が用いられ、このサーボモータ１
４０、１５０の回転を、Ｙテーブル１１０およびＸテー
ブル１２０の下面に配置されているボールネジ１４２，
１５２の受け部に伝達することによって行われるように
なっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな摺動軸受を用いたＸーＹテーブルにおいては、テー
ブルの移動方向に対する前後方向あるいは左右方向等に
おいて、位置的な誤差が生じる場合があった。

【０００７】すなわち、この誤差は、図５において、Ｙ
軸を中心として回転するローリング( 横揺れ) や、Ｘ軸
を中心として回転するピッチング( 縦揺れ) 、あるい
は、Ｚ軸を中心として回転するヨーイング( 方向不安定
性) があり、これらの姿勢誤差は、ステージベースや摺
動案内用レールの平面度、さらには組立て誤差に原因し
て発生する。従って、ウェハの設定位置によって、各姿
勢誤差が異なっている。

【０００８】そこで、従来では、このような誤差を少な
くするために、各部材の加工精度を高めるようにした
り、組立て調整を行うようにしていたが、このような方
法では、加工コストを含む製造コストが高くなってしま
うことは否めなかった。また、２次元平面内の位置ずれ
であれば、この誤差をウェハの各設定位置毎に予め測定
しておき、テーブル駆動時に上記誤差を考慮してウェハ
位置を設定することで対処しているが、その駆動制御が
極めて煩雑であり、しかも高さ方向の誤差を解消するこ
とは出来ない。

【０００９】そこで、本発明の目的は、上述した従来の
プローブ装置における問題に鑑み、加工コストなどを含
む製造コストの上昇を抑えて、位置的な誤差を矯正する
ことのできる構造を備えたプローブ装置を得ることにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、レールに沿って摺動する摺
動軸受を備えたテーブルを駆動することにより、このテ
ーブル側に支持された被検査体をプローブカードと対向
する位置に配置して、前記被検査体の電気的特性を検査
するプローブ装置において、前記テーブルと摺動軸受と
の間に配置され、その対向間距離を可変する変位部材を
設けたことを特徴としている。

【００１１】請求項２記載の発明は、前記摺動軸受は、
前記テーブルの駆動方向で離れた少なくとも２ヵ所に設
けられ、各箇所の前記摺動軸受と前記テーブルとの間に
配置した前記変位部材により、前記テーブルの高さ方向
での変位量を調整してピッチングを修正することを特徴
としている。

【００１２】請求項３記載の発明は、前記摺動軸受は、
前記テーブルの駆動方向と直交する方向で離れた少なく
とも２箇所に設けられ、各箇所の前記摺動軸受と前記テ
ーブルとの間に配置した前記変位部材により、前記テー
ブルの高さ方向で変位量を調整してローリングを修正す
ることを特徴としている。

【００１３】請求項４記載の発明は、前記摺動軸受は、
前記テーブルの中心周りの回転角位置が異なる少なくと
も２箇所に設けられ、各箇所の前記摺動軸受と前記テー
ブルとの間に配置した前記変位部材により、前記テーブ
ルの水平面内での回転方向での変位量を調整してヨーイ
ングを修正することを特徴としている。

【００１４】

【作用】本発明によれば、テーブルと摺動軸受との間に
設けられている変位部材が変位することにより、レール
に対するテーブルの位置を修正できる。

【００１５】請求項２〜４に示すように、ピッチング，
ローリングまたはヨーイングを修正できる各所に変位部
材を配置することで、テーブルの各姿勢誤差を修正でき
る。

【００１６】

【実施例】以下、図１乃至図５において、本発明の詳細
を説明する。

【００１７】図１は、本発明の一実施例によるプローブ
装置の摺動部の構成を概略的に示した模式的な斜視図で
ある。なお、図１は、図５に示したＹ方向でのテーブル
に関する摺動部を模式的に示してある。

【００１８】本実施例においては、摺動案内用レールに
嵌合されている略直方体の軸受本体の下面および駆動方
向の前後の側面を除く３方面に、この３面に対して垂直
方向に突出可能な変位部材を設けたことを特徴としてい
る。

【００１９】すなわち、テーブル１０の下面には、２本
の摺動案内用レール２０に対応する位置に、下側に開口
を有する凹部１２が形成されており、この凹部１２に
は、摺動案内用レール２０に嵌合している軸受本体３０
が配置されている。この軸受本体３０は、１本のレール
毎に、テーブル１０の移動方向で異なる２箇所に設けら
れ、計４箇所に設けられている。

【００２０】上述した軸受本体３０は、図２に示すよう
に、テーブル１０の凹部１２の内壁面において、軸受本
体３０の下面および駆動方向の前後の側面を除いて、天
面部と両側部に対向する位置に変位部材４０を配置して
いる。

【００２１】この変位部材４０は、例えば、積層型の圧
電素子によって構成されており、この圧電素子４０は、
電圧が印加されることによって伸長する特性を有する。

【００２２】従って、圧電素子４０への電圧が印加され
ると、圧電素子４０が伸長して凹部の内壁面を押圧し、
その押された内壁面の位置を変化させる。

【００２３】この圧電素子４０への電圧印加のための制
御は、例えば、予め、テーブル１０の各移動位置におけ
る位置誤差の発生量を記憶しておき、この位置にテーブ
ルが移動した際に、その誤差を生じる部分に位置する軸
受本体３０の変位部材４０を選択して、矯正量に応じた
電圧印加時間および電圧量を設定するようになってい
る。

【００２４】本実施例は以上のような構成であるから、
いま、ピッチングの矯正を行う場合、図１において、矢
印で示す移動方向の後方側での軸受本体３０の位置が前
方の軸受本体３０に対して低くなっているとすると、移
動方向後方側の２つの軸受本体３０における計６つの圧
電素子４０のうち、テーブル１０の凹部天面に対向して
いる２つの圧電素子４０に対して電圧が印加される。

【００２５】従って、この位置の圧電素子４０は伸長し
て凹部天面を押し、図１において、二点鎖線で示すよう
に、移動方向後方側を押し上げて摺動案内用レール２０
とテーブル１０の上面との間の距離を変化させ、前方側
との間の高低差を解消する。

【００２６】また、上述した凹部天面の位置を押し上げ
る場合としては、ローリングの矯正があり、この場合に
は、平行する摺動案内用レール２０の一方側に位置する
軸受本体３０の凹部天面押圧用の２つの圧電素子４０に
電圧を印加する。

【００２７】一方、ヨーイングを矯正する場合には、テ
ーブル１０を２次元面内にて回転すればよい。この場合
には、軸受本体３０に配置されている凹部側面押圧用の
圧電素子４０が選択され、この圧電素子４０において凹
部の側壁面の一方に対向している凹部側面押圧用の圧電
素子４０に対して電圧が印加される。

【００２８】従って、電圧が印加された側の圧電素子４
０は、伸長して凹部１２の内側壁を押し、前述した場合
と同様に、押し付けられる方向でテーブル１０の凹部１
２の側面と軸受本体３０の対向側面との間の距離を変化
させる。この結果、テーブル１０が２次元面内にて回転
してローリングが修正される。

【００２９】前述した実施例においては、変位部材であ
る圧電素子が突出した場合、特に、ヨーイングを矯正す
るために圧電素子の一つが突出した場合には、摺動案内
用レール２０の延長方向に対してテーブル１０の移動方
向前方側と後方側との位置がずれることが必要であるの
で、例えば、上述した圧電素子への電圧印加制御におい
て、突出しない側に位置する圧電素子を突出量に見合う
量だけ没入させる制御を行うようにしてもよい。また、
これに対して、凹部の天面を押し上げるために圧電素子
４０を突出させる場合には、突出しない側に位置する圧
電素子４０が突出する側の圧電素子４０に対する揺動支
点をなす関係で、特別に没入させるような制御は行われ
なくてもよい。

【００３０】一方、図３は、上述した実施例において、
軸受本体とテーブルとの連結構造の一例を示しており、
この場合には、変位部材である圧電素子４０は、軸受本
体３０内に配置されている。

【００３１】そして、この圧電素子４０には、突起部材
５０の基部が対向当接させてあり、この突起部材５０
は、延長方向一端をテーブル１０の凹部１２の内壁面に
形成された溝に嵌合されている。

【００３２】凹部１２側に形成されている溝のうち天面
部に形成された溝は、突起部材を嵌合させることのでき
るスリット状に形成されてテーブル１０と軸受本体３０
とを連結できるように構成され、そして、凹部側壁に形
成されている溝は、突起部材５０の先端に対向当接する
段部で構成されている。

【００３３】本実施例によれば、圧電素子４０に電圧が
印加されない場合には、軸受本体３０の上面にテーブル
１０の凹部１２の天面が載置された状態となり、また、
その凹部１２の側壁においても、突起部材５０によって
テーブル１０の自重を受ける状態を呈する。

【００３４】一方、凹部１２の天井部側に対向する圧電
素子４０に電圧が印加されると、圧電素子４０が伸長す
ることになるが、この場合、凹部１２の天面に嵌合して
いる突起部材５０を介して天面が押し上げられるので、
摺動案内用レール２０とテーブル１０の上面との間の距
離が変化しても、テーブル１０と軸受本体３０との連結
が維持されるようになっている。

【００３５】また、上述した姿勢誤差の修正を可能とす
るために、ボールネジの駆動力を受ける軸受部がテーブ
ル１０に対してユニバーサルジョイントにより結合され
ることが好ましい。図４は、ピッチング、ローリングお
よびヨーイングを矯正する方向にテーブル１０を変位さ
せるための支持構造の一例を示している。この構造は、
テーブル１０の中央において、ボールネジ６０の軸受部
６０Ａの外周に植設したピン６０Ｂを挿入することので
きる孔を有する中空円筒状の支持台７０をテーブル１０
の下面に固定し、さらに、支持台７０と軸受部６０Ａと
の中央部に円錐状の溝を形成してその溝に軸受部６０Ａ
と支持台７０との対向面に僅かな間隙を設定できる大き
さの球体８０を挿嵌して構成されている。

【００３６】このような構造によると、軸受部６０Ａと
支持台７０との間の間隙の範囲で球体８０を支点として
テーブル１０を傾斜、回転させることができるので、圧
電素子４０の突出による傾斜，回転等の態位の設定によ
って、上述した位置的な誤差を矯正することができる。

【００３７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、被検査体
を移動させるテーブルと、このテーブルをレールに沿っ
て摺動させる摺動軸受との間に変位部材を設け、この変
位部材によってテーブル、摺動軸受間の距離を変化させ
るように構成したので、位置的な誤差が生じているテー
ブルの位置を変位させて、その誤差を矯正することがで
きる。従って、テーブル上に載置される被検査体の平面
性を良好なものとしてプローブ検査を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるプローブ装置の摺動部の一実施例
を示す模式的な斜視図である。

【図２】図１中、符号で示す方向の矢視図である。

【図３】図１に示したプローブ装置の摺動部の変形実施
例を示す正面図である。

【図４】図１に示したプローブ装置におけるテーブルの
支持構造の他の例を示す正面図である。

【図５】ＸーＹテーブルの摺動部の従来構造を示す断面
図である。

【符号の説明】

１０テーブル１２凹部２０摺動案内用レール３０軸受本体４０変位部材を構成する圧電素子５０突起部材６０ボールネジ６０Ａボールネジの軸受部７０支持台８０球体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レールに沿って摺動する摺動軸受を備え
たテーブルを駆動することにより、このテーブル側に支
持された被検査体をプローブカードと対向する位置に配
置して、前記被検査体の電気的特性を検査するプローブ
装置において、前記テーブルと摺動軸受との間に配置され、その対向間
距離を可変する変位部材を設けたことを特徴とするプロ
ーブ装置。
【請求項２】請求項１において、前記摺動軸受は、前記テーブルの駆動方向で離れた少な
くとも２ヵ所に設けられ、各箇所の前記摺動軸受と前記
テーブルとの間に配置した前記変位部材により、前記テ
ーブルの高さ方向での変位量を調整してピッチングを修
正することを特徴とするプローブ装置。
【請求項３】請求項１において、前記摺動軸受は、前記テーブルの駆動方向と交差する方
向で離れた少なくとも２箇所に設けられ、各箇所の前記
摺動軸受と前記テーブルとの間に配置した前記変位部材
により、前記テーブルの高さ方向で変位量を調整してロ
ーリングを修正することを特徴とするプローブ装置。
【請求項４】請求項１において、前記摺動軸受は、前記テーブルの中心周りの回転角位置
が異なる少なくとも２箇所に設けられ、各箇所の前記摺
動軸受と前記テーブルとの間に配置した前記変位部材に
より、前記テーブルの水平面内での回転方向での変位量
を調整してヨーイングを修正することを特徴とするプロ
ーブ装置。