JPH11111787A - ウエハ用検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ウエハのエージングテストなどの検査
における信頼性を向上させる。 【解決手段】 半導体ウエハＷを位置決めするウエハ位
置決め装置12に対し、その上側に、検査用のコンタクト
プローブ13を保持したプローブ保持装置14を設ける。ウ
エハ位置決め装置12は、半導体ウエハＷを上下方向に移
動する昇降機構15を最下部に設ける。この昇降機構15の
上側に半導体ウエハＷを水平面内で二次元的に移動する
Ｘ軸の移動機構16およびＹ軸の移動機構17を設ける。こ
れらの移動機構16，17の上側に半導体ウエハＷを水平面
内で旋回させる旋回機構18を設ける。この旋回機構18の
上側に半導体ウエハＷを水平に直接保持するウエハ保持
台19を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハのエ
ージングテストなどに用いられるウエハ用検査装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、製品として完成された半導体
集積回路素子（以下、「完成品」という）に対するエー
ジングテストでは、完成品にコンタクトプローブの接触
子を押圧した状態で通電している。

【０００３】この種の検査を行う装置としては、完成品
を水平面内で二次元的に移動するＸ−Ｙ軸の移動機構を
装置下部に配置し、このＸ−Ｙ軸の移動機構の上側に完
成品を上下方向に移動するＺ軸の昇降機構を設け、この
Ｚ軸の昇降機構の上側に完成品を水平面内で旋回させる
θ軸の旋回機構を設け、このθ軸の旋回機構に完成品を
保持するウエハ保持台を設け、このウエハ保持台に対向
させてコンタクトプローブを配置することが一般的であ
る。

【０００４】一方、半導体ウエハからカッティング、モ
ールディングなどの工程を経てチップ化された製品とし
ての半導体集積回路素子を完成させるに当り、半導体ウ
エハの段階でその集積回路をエージングテストすること
が、不良品の早期排除となり好ましい。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、カッテ
ィング前の半導体ウエハには非常に多くの検査箇所があ
り、その半導体ウエハに対応するために多数のコンタク
トプローブを設け、半導体ウエハのエージングテストで
は、これらのコンタクトプローブの無数の接触子を半導
体ウエハに当接した状態で通電検査する必要がある。

【０００６】このため、多数の接触子の全部において確
実な接触を図って検査の信頼性を確保するためには、半
導体ウエハとコンタクトプローブの全接触子との間に非
常に大きな接触圧を確保しなければならない。

【０００７】従来の、完成品に対するコンタクトプロー
ブによる検査装置は、コンタクトプローブ数が少ないた
め、Ｘ−Ｙ軸の移動機構の上側に設けられた小形のＺ軸
の昇降機構でも両者間に必要な接触圧を確保できたが、
半導体ウエハに対応するコンタクトプローブはその数が
多くなり、各プローブの接触子数も非常に多くなるの
で、従来のＸ−Ｙ軸の移動機構の上側にあって機構上小
形にならざるをえないＺ軸の昇降機構では、必要な接触
圧を確保できず、検査の信頼性を損なう問題がある。

【０００８】また、半導体ウエハとコンタクトプローブ
との間で平行度に狂いが生じていると、半導体ウエハの
全面で均一な接触圧を確保できず、検査の信頼性を損な
う問題もある。

【０００９】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、半導体ウエハのエージングテストなどの検査にお
ける信頼性を向上させることを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された発
明は、半導体ウエハを位置決めするウエハ位置決め装置
と、位置決めされた半導体ウエハに当接する接触子を配
列してなるコンタクトプローブを保持したプローブ保持
装置とを備え、ウエハ位置決め装置は、下部に設けられ
半導体ウエハを上下方向に移動する昇降機構と、この昇
降機構の上側に設けられ半導体ウエハを水平面内で二次
元的に移動する移動機構と、この移動機構の上側に設け
られ半導体ウエハを水平面内で旋回させる旋回機構と、
この旋回機構の上側に設けられ半導体ウエハを水平に直
接保持するウエハ保持台とを具備したウエハ用検査装置
である。

【００１１】そして、ウエハ位置決め装置は、最下部に
昇降機構を配置して、この昇降機構により移動機構、旋
回機構およびウエハ保持台を上下方向に移動するように
したから、昇降機構を大形で強力なものとすることがで
き、半導体ウエハと多数のコンタクトプローブの接触子
との間に十分な接触圧を確保できる。

【００１２】請求項２に記載された発明は、請求項１記
載のウエハ用検査装置におけるプローブ保持装置が、水
平に固定設置された取付基板と、この取付基板に水平に
設けられた一方の調整支軸と、この一方の調整支軸を中
心に回動可能に設けられた調整枠と、この調整枠にて一
方の調整支軸と交差する方向に水平に設けられた他方の
調整支軸と、この他方の調整支軸を中心に調整枠内で回
動可能に設けられコンタクトプローブを支持するプロー
ブ支持部材と、一方の調整支軸を中心とする調整枠の回
動による定点の移動量を測定する一方の距離測定器と、
他方の調整支軸を中心とするプローブ支持部材の回動に
よる定点の移動量を測定する他方の距離測定器と、調整
枠およびプローブ支持部材をそれぞれ固定する固定ねじ
とを具備したものである。

【００１３】そして、相互に交差する方向の一方の調整
支軸および他方の調整支軸を支点として調整枠およびプ
ローブ支持部材を回動しながら、一方の距離測定器およ
び他方の距離測定器により、コンタクトプローブと半導
体ウエハとの平行度を正確に出して、固定ねじにより固
定する。これにより、半導体ウエハの全面で均一なコン
タクトプローブ接触圧を確保できる。

【００１４】請求項３に記載された発明は、請求項１ま
たは２記載のウエハ用検査装置において、移動機構およ
び旋回機構の一方に設けられコンタクトプローブとの距
離を３箇所以上で測定する距離センサを具備したもので
ある。

【００１５】そして、距離センサで測定された３箇所以
上でのコンタクトプローブとの距離から、旋回機構上の
ウエハ保持台により保持された半導体ウエハに対する、
コンタクトプローブの傾き方向および傾き度合を検出
し、半導体ウエハに対しコンタクトプローブを平行に調
整する。

【００１６】請求項４に記載された発明は、請求項１乃
至３のいずれかに記載のウエハ用検査装置において、移
動機構および旋回機構の一方にてコンタクトプローブに
対向して設けられコンタクトプローブの目印位置を検出
するプローブ位置検出器と、半導体ウエハに対向し得る
位置に設けられ半導体ウエハの目印位置を検出するウエ
ハ位置検出器とを具備したものである。

【００１７】そして、プローブ位置検出器によりコンタ
クトプローブの目印位置を検出し、コンタクトプローブ
の目標位置に対する目印位置の位置ずれ量および位置ず
れ方向を検出し、また、ウエハ位置検出器により半導体
ウエハの目印位置を検出し、半導体ウエハの目標位置に
対する目印位置の位置ずれ量および位置ずれ方向を検出
し、これらの検出された位置ずれを修正するように移動
機構および旋回機構により半導体ウエハを水平面内で二
次元的に移動調整し、半導体ウエハの各検査対象部をコ
ンタクトプローブの各接触子と位置合せする。

【００１８】請求項５に記載された発明は、請求項１乃
至４のいずれかに記載のウエハ用検査装置において、プ
ローブ保持装置に設けられ位置決め調整された半導体ウ
エハの目印を確認する拡大視認器を具備したものであ
る。

【００１９】そして、プローブ保持装置側の拡大視認器
を覗いて、位置決め調整の完了した半導体ウエハの目印
が所定の位置にあることを確認して、半導体ウエハに対
するコンタクトプローブによる検査を開始する。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を参照しながら説明する。

【００２１】図１および図２に示されるように、本体フ
レーム11の下部に、半導体ウエハ（シリコン基板）Ｗを
位置決めするウエハ位置決め装置12が設けられ、また、
本体フレーム11の上部に、コンタクトプローブ13を保持
したプローブ保持装置14が設けられている。

【００２２】ウエハ位置決め装置12は、本体フレーム11
の最下部に、半導体ウエハＷを上下方向に移動するＺ軸
の昇降機構15が設けられ、この昇降機構15の上側に、半
導体ウエハＷを水平面内で二次元的に移動するＸ軸の移
動機構16およびＹ軸の移動機構17が設けられ、このＹ軸
の移動機構17の上側に、半導体ウエハＷを水平面内で旋
回させるθ軸の旋回機構18が設けられ、この旋回機構18
の上側に、半導体ウエハＷを水平に直接保持するウエハ
保持台19が設けられている。このウエハ保持台19は、真
空圧により半導体ウエハＷを上面に吸着保持する。

【００２３】前記Ｘ軸の移動機構16およびＹ軸の移動機
構17は、それらの上下位置関係を逆に設けても良い。

【００２４】前記Ｚ軸の昇降機構15は、本体フレーム11
のベース21上に取付けられたジャッキ装置22を中心に構
成されている。このジャッキ装置22の装置本体内には、
ベース21に取付板23にて取付けられた可逆サーボモータ
24によりカップリング25を介して回動されるウォームお
よびウォームホイールからなるウォーム歯車装置（図示
せず）と、ウォームホイールにより回動される上下方向
のねじ式ジャッキ（図示せず）とが内蔵されている。

【００２５】このねじ式ジャッキは、ウォームホイール
により回動された上下方向のねじにより昇降される昇降
軸26を持ち、また、ベース21上の４箇所にロッド取付筒
27を介して昇降ガイドロッド28が取付けられ、これらの
４本の昇降ガイドロッド28に、昇降台31の４隅部に嵌着
されたスライド軸受32がそれぞれ摺動自在に嵌合されて
いる。

【００２６】ねじ式ジャッキの昇降軸26の上端は昇降台
31の下面中央に当接され、昇降台31は、昇降ガイドロッ
ド28およびスライド軸受32により水平を維持したまま、
ねじ式ジャッキの昇降軸26により昇降駆動される。

【００２７】図１に示されるように、昇降台31の下面に
取付けられた昇降ロッド33と、ジャッキ装置22の装置本
体との間には、昇降台31の昇降動作の限界などを検出す
るリミットセンサ34が設けられている。

【００２８】また、前記Ｘ軸の移動機構16は、昇降台31
に設けられたＸ軸のガイドレール35にＸ軸のスライダ36
が摺動自在に嵌合され、これらの昇降台31およびスライ
ダ36には、Ｘ軸のリニアモータ37が設けられている。

【００２９】このＸ軸のリニアモータ37は、例えば、昇
降台31に電機子コイルがＸ軸方向に設けられ、またスラ
イダ36に界磁が設けられている。さらに、ガイドレール
35の両端部には、Ｘ軸のリニアモータ37によるスライダ
36の移動を制限するリミットセンサ38が設けられてい
る。

【００３０】また、前記Ｙ軸の移動機構17は、図２に示
されるようにＸ軸のスライダ36にＹ軸のテーブル41が設
けられ、このテーブル41にＹ軸のガイドレール42が設け
られ、このガイドレール42にＹ軸のスライダ43が摺動自
在に嵌合され、これらのＹ軸のガイドレール42およびス
ライダ43には、Ｙ軸のリニアモータ44が設けられてい
る。

【００３１】このＹ軸のリニアモータ44は、例えば、Ｙ
軸のテーブル41に電機子コイルがＹ軸方向に設けられ、
またスライダ43に界磁が設けられている。ガイドレール
42の両端部には、Ｙ軸のリニアモータ44によるスライダ
43の移動を制限するリミットセンサ45が設けられてい
る。

【００３２】また、前記θ軸の旋回機構18は、Ｙ軸のス
ライダ43上にサーボモータ46のモータ本体が一体的に取
付けられ、このモータ本体の上側にサーボモータ46の出
力軸により可逆回動される旋回板47が設けられ、この旋
回板47に前記ウエハ保持台19が一体的に取付けられてい
る。

【００３３】さらに、前記サーボモータ46のモータ本体
にはセンサ取付板48が一体的に取付けられ、このセンサ
取付板48に、図２に示されるように旋回制御センサ51が
取付けられ、一方、旋回板47の下面には、旋回制御セン
サ51により検出される被検出板52が一体的に取付けられ
ている。

【００３４】この旋回制御センサ51は、例えばフォトセ
ンサなどを利用し、旋回制御の基準となる旋回用原点セ
ンサとして機能するとともに、左旋回および右旋回の旋
回限界となる左右旋回限界センサとして機能する。

【００３５】また、図１に示されるように、サーボモー
タ46のセンサ取付板48に、コンタクトプローブ13との距
離を測定する距離センサとしての近接センサ53が取付板
54により取付けられている。

【００３６】この近接センサ53は、例えば静電容量の変
化またはインダクタンスの変化などを利用して、コンタ
クトプローブ13に用いられている鉄板との空隙距離を無
接触で測定するものである。この近接センサ53により、
コンタクトプローブ13との空隙距離を３箇所以上（４箇
所が望ましい）で測定する。

【００３７】さらに、前記センサ取付板48に、コンタク
トプローブ13の下面に対向してコンタクトプローブ13の
目印位置（ピンマーク）を検出するプローブ位置検出器
としてのプローブ用チャージカップルドデバイスカメラ
（以下、「プローブ用ＣＣＤカメラ」という）55が、取
付板56を介して上向きに設けられている。

【００３８】なお、近接センサ53およびプローブ用ＣＣ
Ｄカメラ55は、上記センサ取付板48を介してサーボモー
タ46のモータ本体と一体的に設けられているが、例えば
旋回板47などに一体的に設けることにより、θ軸で旋回
させるようにしても良い。

【００３９】また、図１および図２に示されているよう
に、本体フレーム11の上部にてウエハ保持台19上の半導
体ウエハＷに対向し得る位置に長尺のカメラカバー57が
架設され、このカメラカバー57の内部に、半導体ウエハ
Ｗの目印位置を検出するウエハ位置検出器としてのウエ
ハ用チャージカップルドデバイスカメラ（以下、「ウエ
ハ用ＣＣＤカメラ」という）58が下向きに設置されてい
る。

【００４０】図１にて、上記カメラカバー57の右側がウ
エハ挿入位置59であり、このウエハ挿入位置59にて半導
体ウエハＷをウエハ保持台19上にセットするとともに、
ウエハ保持台19上から半導体ウエハＷを取出すようにす
る。

【００４１】次に、図３に示されるように、本体フレー
ム11の一側上部にはピン61により、開閉板62の基端側に
設けられたヒンジ部63が回動自在に軸支され、この開閉
板62の先端側に設けられたフック64が、本体フレーム11
の他側上部に設けられたラッチ65によりロックされてい
る。

【００４２】図４に示されるように、開閉板62の一側に
は前記カメラカバー57が開閉板62の一側面を位置決めす
るための側面位置決め枠として位置し、また開閉板62の
他側には開閉板62の他側面を位置決めするための側面位
置決め枠66が設けられている。

【００４３】上記開閉板62は、図２に示されるように本
体フレーム11に設けられた軸支部67と、開閉板62の下面
に設けられた軸支部68との間に、ガススプリングなどの
押上シリンダ69を設けることにより、開閉板62の開き操
作を軽微な力で行えるようにする。

【００４４】図３に示されるように、上記開閉板62には
中央部に取付基板嵌着穴71が設けられ、この取付基板嵌
着穴71の周縁に係合段部72が設けられ、取付基板嵌着穴
71にプローブ保持装置14の取付基板73が水平に嵌合され
るとともに、係合段部72に取付基板73の段付き周縁部が
係合され、これらの係合部に挿入されたボルト74および
このボルト74と螺合するナット75により、取付基板73が
位置決め固定されている。この取付基板73には、図４に
示されるように取手76が設けられている。

【００４５】図３および図４に示されるように、上記取
付基板73の上面に一対の調整枠取付板77，78がボルト79
により固定され、これらの一対の調整枠取付板77，78の
間に配置された正方形状の調整枠81が、これらの調整枠
取付板77，78の中央部にそれぞれ水平に嵌着された一方
の調整支軸82を中心に回動可能に設けられている。

【００４６】この調整枠81は、各調整枠取付板77，78の
側面からそれぞれ挿入された一対の固定ねじ83により固
定されるが、各調整枠取付板77，78の固定ねじ挿入孔は
固定ねじ83の外径よりも大径に形成されているから、こ
れらの固定ねじ83を緩めることにより、調整枠81を調整
支軸82を支点に回動調整することができる。

【００４７】一方、この調整枠81にて一方の調整支軸82
と直角に交差する方向に他方の調整支軸84が水平に嵌着
され、これらの他方の調整支軸84によって、コンタクト
プローブ13を支持する一対の板状のプローブ支持部材85
が、他方の調整支軸84を支点に調整枠81内で回動可能に
軸支されている。

【００４８】これらのプローブ支持部材85は、それらの
上端面間にボルト86により取付けられた平板87により一
体化され、前記取付基板73に穿設された長穴88にそれぞ
れ挿入されている。これらの長穴88は、プローブ支持部
材85より大きく形成され、長穴88内でのプローブ支持部
材85の回動調整を可能としている。

【００４９】これらのプローブ支持部材85は、調整枠81
の側面から挿入された固定ねじ89により固定されるが、
調整枠81の各固定ねじ挿入孔は固定ねじ89の外径よりも
大径に形成されているから、固定ねじ89を緩めることに
より、プローブ支持部材85を他方の調整支軸84を中心に
回動調整することができる。

【００５０】さらに、一側の調整枠取付板77は図３に示
されるように調整枠81よりも高く形成され、この調整枠
取付板77に、図４に示されるようにボルト91により取付
けられた取付板92が調整枠81上に突出され、この取付板
92の突出部上に、一方の調整支軸82を挟んで位置する一
方の調整ねじ93と、一方の距離測定器としてのマイクロ
メータ94とがそれぞれ設けられている。

【００５１】一方の調整ねじ93は、取付板92と螺合さ
れ、その先端は調整枠81の上面に当接されている。ま
た、一方のマイクロメータ94は、その本体が上記取付板
92に固定され、その測定ロッド部が調整枠81の上面に当
接され、調整ねじ93により一方の調整支軸82を中心とし
て調整枠81を回動調整したときの調整枠81上の定点の移
動量をマイクロメータ94により測定する。

【００５２】同様に、前記一対のプローブ支持部材85を
一体化する前記平板87の一端部が調整枠81上に突出さ
れ、この平板87の一端部上に、他方の調整支軸84を挟ん
で位置する他方の調整ねじ95と、他方の距離測定器とし
てのマイクロメータ96とがそれぞれ設けられている。

【００５３】他方の調整ねじ95は、平板87と螺合され、
その先端は調整枠81の上面に当接されている。また、他
方のマイクロメータ96は、その本体が上記平板87に固定
され、その測定ロッド部が調整枠81の上面に当接され、
調整ねじ95により他方の調整支軸84を支点としてプロー
ブ支持部材85を回動調整したときの平板87のマイクロメ
ータ設置部の移動量をマイクロメータ96により測定す
る。

【００５４】また、図３に示されるように、一対のプロ
ーブ支持部材85の下端間にはボルト97によりプローブ取
付板98が一体に取付けられ、このプローブ取付板98にボ
ルト99により前記コンタクトプローブ13が取付けられて
いる。

【００５５】さらに、図４に示されるように、プローブ
保持装置14の平板87には一対の凹部101 が形成され、こ
れらの凹部101 にて取付板102 により図３に示される一
対の拡大視認器としての顕微鏡103 が平板87に取付けら
れている。

【００５６】これらの顕微鏡103 は、位置決め調整され
た半導体ウエハＷに付されている目印上にそれぞれ位置
するから、図５に示されるように、各顕微鏡103 に対応
して取付基板73にそれぞれ穿設された孔104 、プローブ
取付板98およびコンタクトプローブ13にそれぞれ穿設さ
れた孔105 ，106 を通して、半導体ウエハＷの目印を覗
き、半導体ウエハＷとコンタクトプローブ13との位置決
め調整が正確になされていることを確認する。

【００５７】これらの顕微鏡103 の下半部および調整枠
81などのコンタクトプローブ13の傾きを調整する機構
は、図１乃至図３に示されるように取付基板73上に立設
された４本の取付カラー107 および取付ねじ108 により
支持された保護カバー109 により覆われている。

【００５８】図６および図７に示されるように、コンタ
クトプローブ13は、鉄板により形成された補強板111 に
プリント配線基板112 を介して接触子嵌着板113 が取付
けられ、この接触子嵌着板113 の内部に圧縮コイルスプ
リング（図示せず）とともに、この圧縮コイルスプリン
グにより突出方向に押圧された多数の接触子114 が後退
可能に嵌着されている。

【００５９】各接触子114 は、その先端が、ウエハ位置
決め装置12により位置決めされた半導体ウエハＷの各検
査対象部に当接され、その後端が、圧縮コイルスプリン
グを介しプリント配線基板112 の各配線パターン面と電
気的に導通される。また、補強板111 には、プリント配
線基板112 に接続された外部引出線を挿通するための穴
115 が設けられている。

【００６０】次に、この図示された実施形態の作用を説
明する。

【００６１】先ず、Ｘ軸の移動機構16およびＹ軸の移動
機構17により近接センサ53を水平移動して、図６に示さ
れるように４箇所の停止位置53a でコンタクトプローブ
13との間隙距離を測定する。すなわち、コンタクトプロ
ーブ13は補強板111 として鉄板を用いているので、この
補強板111 と近接センサ53との間の間隙距離を４箇所で
検出することにより、常に水平レベルに保たれる近接セ
ンサ53に対し、コンタクトプローブ13の傾斜状態（傾斜
の方向および角度）を検出することができる。近接セン
サ53による検出位置は３箇所でも、コンタクトプローブ
13の傾斜状態を検出できる。

【００６２】言い換えると、近接センサ53で測定された
３箇所以上でのコンタクトプローブ13との間隙距離か
ら、ウエハ保持台19により水平に保持された半導体ウエ
ハＷに対する、コンタクトプローブ13の傾き方向および
傾き度合を検出できるから、半導体ウエハＷに対しコン
タクトプローブ13を平行に調整することも可能となる。

【００６３】このコンタクトプローブ13の平行調整作業
は、相互に交差する方向の一方の調整支軸82および他方
の調整支軸84を支点として各調整ねじ93，95により調整
枠81およびプローブ支持部材85を回動調整しながら、一
方のマイクロメータ94および他方のマイクロメータ96を
用いて行い、調整後は調整枠81およびプローブ支持部材
85を固定ねじ83，89により固定する。

【００６４】このようにして、コンタクトプローブ13の
取付調整が完了したら、ウエハ保持台19に個々の半導体
ウエハＷを装着して試験を開始するが、前記のようにコ
ンタクトプローブ13と半導体ウエハＷとの平行度を正確
に出すことにより、半導体ウエハＷの全面で均一なコン
タクトプローブ13の接触圧を確保できる。

【００６５】ウエハ保持台19への半導体ウエハＷの装着
は、Ｘ軸およびＹ軸の移動機構16，17におけるリニアモ
ータ37，44、θ軸の旋回機構18におけるサーボモータ46
などを駆動して、ウエハ保持台19をウエハ挿入位置59に
て基準の位置および角度に待機させる。

【００６６】このウエハ保持台19の吸着面上にエージン
グテストなどの試験に係る半導体ウエハＷを載せ、吸着
面により真空吸着する。半導体ウエハＷを吸着したウエ
ハ保持台19は、プローブ保持装置14の下側に戻す。

【００６７】このとき、上向きのプローブ用ＣＣＤカメ
ラ55によりコンタクトプローブ13に設けられた複数の目
印位置を検出し、コンタクトプローブ13の目標位置に対
する目印位置の位置ずれ量および位置ずれ方向を測定
し、また、下向きのウエハ用ＣＣＤカメラ58により半導
体ウエハＷに設けられた複数の目印位置を検出し、半導
体ウエハＷの目標位置に対する目印位置の位置ずれ量お
よび位置ずれ方向を測定し、これらの検出された位置ず
れを修正するように、Ｘ軸およびＹ軸の移動機構16，17
およびθ軸の旋回機構18により、半導体ウエハＷのウエ
ハ保持台19を水平面内で二次元的に移動調整する。

【００６８】このようにして、コンタクトプローブ13に
対して半導体ウエハＷを位置決め調整した後は、プロー
ブ保持装置側の顕微鏡103 を覗いて、半導体ウエハＷの
目印が所定の位置にあることを確認してから、半導体ウ
エハＷに対するコンタクトプローブ13による検査を開始
する。

【００６９】このとき、ウエハ位置決め装置12は、最下
部に昇降機構15を配置して、この昇降機構15により、Ｘ
軸およびＹ軸の移動機構16，17、旋回機構18およびウエ
ハ保持台19を全体的に上下方向に移動するようにしたか
ら、昇降機構15を大形で強力なジャッキ装置22などによ
り形成でき、半導体ウエハＷと多数のコンタクトプロー
ブ13の接触子114 との間に十分な接触圧を確保でき、多
数のコンタクトプローブ13の接触子114 から多数の半導
体ウエハＷの各検査対象部に検査用電流を確実に供給で
きる。

【００７０】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、ウエハ位
置決め装置の下部に昇降機構を設け、この昇降機構の上
側に二次元的な移動機構を設け、この移動機構の上側に
旋回機構を設け、この旋回機構の上側にウエハ保持台を
設けたから、各機構の最下部に位置する昇降機構を必要
に応じて大形で強力なものとすることができ、この大形
で強力な昇降機構の押上力により、半導体ウエハと多数
のコンタクトプローブの接触子との間に十分な接触圧を
確保できる。

【００７１】請求項２記載の発明によれば、相互に交差
する方向に設けられた一方の調整支軸および他方の調整
支軸を支点として調整枠およびプローブ支持部材を回動
調整しながら、一方の距離測定器および他方の距離測定
器により、半導体ウエハに対しコンタクトプローブの平
行出し作業を行い、固定ねじにより固定するので、コン
タクトプローブと半導体ウエハとの平行度を正確に出す
ことができ、これにより半導体ウエハの全面で均一なコ
ンタクトプローブ接触圧を確保できる。

【００７２】請求項３記載の発明によれば、距離センサ
で測定された３箇所以上でのコンタクトプローブとの距
離から、ウエハ保持台により保持された半導体ウエハに
対するコンタクトプローブの傾き状態を検出できるか
ら、半導体ウエハに対しコンタクトプローブを平行に調
整する作業を正確に行える。

【００７３】請求項４記載の発明によれば、プローブ位
置検出器によりコンタクトプローブの目印位置を検出
し、コンタクトプローブの目標位置に対する目印位置の
位置ずれ量および位置ずれ方向を検出し、また、ウエハ
位置検出器により半導体ウエハの目印位置を検出し、半
導体ウエハの目標位置に対する目印位置の位置ずれ量お
よび位置ずれ方向を検出し、これらの検出された位置ず
れを修正するように移動機構および旋回機構により半導
体ウエハを水平面内で二次元的に移動調整するので、コ
ンタクトプローブの各接触子と半導体ウエハの各検査対
象部とを自動的に高精度に位置決めして接触させること
ができる。

【００７４】請求項５記載の発明によれば、プローブ保
持装置側の拡大視認器により、位置決め調整の完了した
半導体ウエハの目印が所定の位置にあることを確認し
て、半導体ウエハに対するコンタクトプローブによる検
査を開始するので、万一の位置決め不良にも対応でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るウエハ用検査装置の一実施形態を
示す正面図である。

【図２】同上検査装置の側面図である。

【図３】同上検査装置におけるプローブ保持装置の正面
図である。

【図４】同上保持装置の平面図である。

【図５】同上保持装置に取付けられた拡大視認器の使用
例を示す断面図である。

【図６】同上保持装置に取付けられたコンタクトプロー
ブの下面図である。

【図７】同上コンタクトプローブの拡大側面図である。

【符号の説明】

Ｗ 半導体ウエハ 12 ウエハ位置決め装置 13 コンタクトプローブ 14 プローブ保持装置 15 昇降機構 16 Ｘ軸の移動機構 17 Ｙ軸の移動機構 18 旋回機構 19 ウエハ保持台 53 距離センサとしての近接センサ 55 プローブ位置検出器としてのプローブ用ＣＣＤカ
メラ 58 ウエハ位置検出器としてのウエハ用ＣＣＤカメラ 73 取付基板 81 調整枠 82 一方の調整支軸 83 固定ねじ 84 他方の調整支軸 85 プローブ支持部材 89 固定ねじ 94 一方の距離測定器としてのマイクロメータ 96 他方の距離測定器としてのマイクロメータ 103 拡大視認器としての顕微鏡 114 接触子

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体ウエハを位置決めするウエハ位置
   決め装置と、 位置決めされた半導体ウエハに当接する接触子を配列し
   てなるコンタクトプローブを保持したプローブ保持装置
   とを備え、 ウエハ位置決め装置は、 下部に設けられ半導体ウエハを上下方向に移動する昇降
   機構と、 この昇降機構の上側に設けられ半導体ウエハを水平面内
   で二次元的に移動する移動機構と、 この移動機構の上側に設けられ半導体ウエハを水平面内
   で旋回させる旋回機構と、 この旋回機構の上側に設けられ半導体ウエハを水平に直
   接保持するウエハ保持台とを具備したことを特徴とする
   ウエハ用検査装置。
2. 【請求項２】 プローブ保持装置は、 水平に固定設置された取付基板と、 この取付基板に水平に設けられた一方の調整支軸と、 この一方の調整支軸を中心に回動可能に設けられた調整
   枠と、 この調整枠にて一方の調整支軸と交差する方向に水平に
   設けられた他方の調整支軸と、 この他方の調整支軸を中心に調整枠内で回動可能に設け
   られコンタクトプローブを支持するプローブ支持部材
   と、 一方の調整支軸を中心とする調整枠の回動による定点の
   移動量を測定する一方の距離測定器と、 他方の調整支軸を中心とするプローブ支持部材の回動に
   よる定点の移動量を測定する他方の距離測定器と、 調整枠およびプローブ支持部材をそれぞれ固定する固定
   ねじとを具備したことを特徴とする請求項１記載のウエ
   ハ用検査装置。
3. 【請求項３】 移動機構および旋回機構の一方に設けら
   れコンタクトプローブとの距離を３箇所以上で測定する
   距離センサを具備したことを特徴とする請求項１または
   ２記載のウエハ用検査装置。
4. 【請求項４】 移動機構および旋回機構の一方にてコン
   タクトプローブに対向して設けられコンタクトプローブ
   の目印位置を検出するプローブ位置検出器と、 半導体ウエハに対向し得る位置に設けられ半導体ウエハ
   の目印位置を検出するウエハ位置検出器とを具備したこ
   とを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のウエ
   ハ用検査装置。
5. 【請求項５】 プローブ保持装置に設けられ位置決め調
   整された半導体ウエハの目印を確認する拡大視認器を具
   備したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記
   載のウエハ用検査装置。