KR100260116B1 - 프로우브 장치 - Google Patents

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KR100260116B1
KR100260116B1 KR1019930009674A KR930009674A KR100260116B1 KR 100260116 B1 KR100260116 B1 KR 100260116B1 KR 1019930009674 A KR1019930009674 A KR 1019930009674A KR 930009674 A KR930009674 A KR 930009674A KR 100260116 B1 KR100260116 B1 KR 100260116B1
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히토시 후지하라
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히가시 데쓰로
동경 엘렉트론주식회사
이노우에 쥰이치
도쿄 에레쿠토론 야마나시 가부시키가이샤
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Abstract

[목적]
측정시에 테스트 헤드에 대한 피처리체의 위치맞춤이 가능하고, 고정밀도로 고주파 측정이 가능한 프로우브 장치를 제공함.
[구성]
테스트 헤드(1)에 직접 프로우브 침을 갖춘 프로우브 카드(9)를 부착함과 함께, 피검사체를 지지하는 얹어놓는 판(41)에, 이 얹어놓는 판에 대한 프로우브 카드(9)의 기울기를 검출하는 검출수단(14)을 착설함과 함께, 이 검출수단(14)으로부터의 정보에 기초한 얹어놓는판(41)의 기울기를 보정하는 보정수단을 형성한다. 보정수단은 얹어놓은 판(41)을 지지하는 길이가 변화 가능한 3개의 지지부로 이루어지며, 각 지지부의 길이를 바꿈으로써 얹어놓는판(41)의 기울기를 보정한다.
[효과]
테스트 헤드에 직접 프로우브 카드를 착설하는 것이 가능하므로, 테스트 헤드와 프로우브 카드의 사이의 측정케이블 등 접속부를 없이 할 수 있으며, 임피던스의 증가를 없게하고, 정확한 고주파측정이 가능하다.

Description

프로우브 장치
제1도는 프로우브 장치의 일실시예를 나타내는 전체 구성도.
제2도는 본 발명에 관한 프로우브 카드의 일실시예를 나타내는 도면.
제3도는 제1도의 프로우브 장치의 요부를 나타내는 사시도.
제4도는 제1도의 프로우브 장치의 다른 요부를 나타내는 도면.
제5도는 제1도의 프로우브 장치의 동작을 설명하는 도면으로서,
(a)는 프로우브 카드의 기울기 θ를 나타내는 도면.
(b)는 얹어놓는판의 지지를 나타내는 도면.
제6도는 종래의 프로우브 장치를 나타내는 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 테스트 헤드 2 : 로우더·언로우더부
3 : 얼라이먼크부 4 : 웨이퍼척(지지수단)
5 : 스테이지 5a : X스테이지
5b : Y스테이지 6 : 카셋트
7 : 지지대 8 : 지지아암
9 : 프로우브 카드 9a : 프로우브 침
9b : 타겟트 마크 9c : 중앙개구
10 : 프로우브장치 본체 11 : 얼라이먼트 브리지
12 : ITV 카메라 13 : 정전용량형 센서
14 : CCD 카메라(보정수단) 41 : 얹어놓는판
42 : 가동부 43 : 지지부(보정수단)
100 : 프로우브 장치 101 : 웨이퍼 얹어놓는대
102 : 프로우브 카드 103 : 콘텍트 링
104 : 인서트 링 105 : 테스트 헤드
W : 피검사체(웨이퍼)
본 발명은, 반도체 웨이퍼등의 피검사체의 전기적 특성을 검사하기 위한 프로우브 장치에 관한 것이다.
피검사체, 예를 들며 반도체웨이퍼의 표면에는 일정간격으로 규칙적으로 배열된 복수의 칩이 형성되고, 각 칩내에 소정의 장소에서 이 칩내의 각종의 신호기에 따른 복수의 패드가 형성된다. 칩내의 각 패드에 검사장치의 대응의 프로우브 침을 접촉시킨 상태에서 이 칩의 전기적 특성의 검사가 행해지고, 불량칩에 대하여는 마킹등에 의한 식별이 행해진다. 통상, 이 주검사장치는 검사의 자동화를 도모하기 위하여 프로우브 장치가 조합된다.
이 프로우브 장치(100)는, 제6도에 나타낸 바와 같이, X,Y,Z,θ방향으로 이동가능한 웨이퍼 얹어놓는대(101)의 위쪽에 웨이퍼내의 IC칩의 전극패드 배열에 대응하여 배열된 프로우브 침을 구비한 프로우브 카드(102)를 배치함과 함께, 이 프로우브 카드(102)를 예를 들면 나사에 의하여 콘택트링(103)의 아래면에 고정하여 콘택트링(103)과 프로우브 카드를 측정케이블 또는 콘택트링(103)의 포고핀을 통하여 전기적으로 접속하고, 또한 이 콘택트링을 프로우브장치 본체의 인서트링(104)에 도시하지 아니한 고정수단에 의하여 고정하여 구성된다.
그리고 이와 같은 장치에 있어서의 프로우브 테스트는, 테스트 헤드(105)를 콘택드링(103)의 윗면에 눌러 닿아서 측정케이블 또는 포고핀에 의하여 테스트 헤드(105)와 콘택트링(103)을 전기적으로 접속하고, 웨이퍼 얹어놓는대(101)를 상승시켜 프로우브 침과 웨이퍼 내의 칩의 전극패드를 접촉시키고, 이 상태로 전기적 측정을 행하여 IC칩의 불량여부를 판단하도록 하고 있다.
또한 최근에는, 가동률의 향상을 위하여, 복수, 예를 들면 16개의 IC칩과 이들 IC칩에 대응하는 프로우브 침을 갖춘 프로우브 카드에 의하여 한꺼번에 측정하는 멀티 프로우브도 행해지고 있다.
그런데 이와 같은 종래의 프로우브 장치에 있어서는, 피검사체인 IC칩과 테스트 헤드의 사이에 측정케이블 또는 포고핀이라고 하는 복수의 접속부가 개재하고 있기 때문에, 용량, 임피던스가 증가하고, 200 내지 300 MHz 이상의 고주파검사를 정확하게 행할 수 없다고 하는 문제가 있다.
또한 IC칩과 테스트 헤드(105)의 매칭을 이루기가 어렵고, 측정이 안정되기 어렵다는 문제가 있다.
이 때문에 테스트 헤드가 직접 프로우브 카드를 고정하고, 접속부를 최소로 하는 것이 생각되고 있다. 그러나, 일반적으로 테스트 헤드와 프로우브장치 본체와는 각각 별개의 몸체상에 있고, 이들의 수평이 다르기 때문에, 테스트 헤드에 직접 프로우브 카드를 고정한 경우에는, 프로우브 침을 IC칩에 위치맞춤하여도 완전한 접촉을 도모하는 것이 불가능하므로, 프로우브 카드의 수평면을 웨이퍼의 수평면과 일치시키는 조정이 필요로 한다.
종래의 프로우브 장치에 있어서도, 장치의 조립시에 프로우브 카드가 착설되는 면과 웨이퍼 얹어놓는대의 수평잡기 작업은 행하고 있으나, 이 경우 예를 들면 1개의 칩을 측정하는 싱글 프로우브에서는, 수평도가 수십 미크론인 정밀도를, 또한 복수의 칩을 한꺼번에 측정하는 멀티 프로우브에서는 싱글의 약 두 배 정도의 정밀도를 요구한다. 그러나, 테스트 헤드는 200kg이상, 특히 고접적화가 진행 되고 있는 대구경 웨이퍼 용의 테스트 헤드는 300내지 500 Kg으로도 되고, 더욱이 테스트 헤드는 강성이 있는 지지수단에 지지되어 있지 않으므로, 진동이 있으면 위치 어긋남을 발생할 가능성이 크고, 조립시에 높은 정밀도의 수평잡기를 행하여도 측정시에는 소망하는 정밀도를 달성할 수 없는 가능성이 있다.
본 발명은, 이상과 같은 문제점을 해결하고자 이루어진 것으로, 측정시에 테스트 헤드에 대한 피처리체의 위치맞춤이 가능한 프로우브 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 테스트 헤드에 직접 프로우브 카드를 부착함으로써, 접속부를 최소로 하여 고주파측정의 정밀도를 향상하는 것을 목적으로 한다.
이와 같은 목적을 달성하는 본 발명의 프로우브 장치는, 테스트 헤드와, 피검사체를 검사하기 위한 프로우브 침을 구비하고, 테스트 헤드에 전기적으로 접속되는 프로우브 카드와, 피검사체를 지지하는 지지수단과, 지지수단을 피검사체와 프로우브 침이 접속하도록 이동하기 위한 스테이지를 구비한 프로우브 장치에 있어서, 지지수단을 상기 피검사체의 테스트 헤드에 대한 기울기를 보정하는 보정수단을 구비한 것으로서, 바람직하게는 프로우브 카드가 테스트 헤드에 고정적으로 연속되어 있는 것이다.
스테이지의 이동에 의하여 지지수단을 이동하고, 피검사체와 테스트 헤드에 착설된 프로우브 카드를 대향시킨다. 여기서 지지수단에 형성된 보정수단에 의하여 프로우브 카드에 대한 피검사체의 기울기를 검출함과 함께 프로우브 카드와 피검사체가 평행으로 되도록 피검사체의 경사를 보정한다. 그후에 통상의 방법에 의하여 스테이지의 이동에 의한 지지 수단의 XY 구동과 Z 방향의 이동을 행하고 피 검사체에 프로우브 침을 접속시켜서 소정의 패드에 테스트 헤드에 의한 전압을 인가하고, 전기적 특성을 측정한다.
[실시예]
이하, 본 발명의 프로우브 장치의 1 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
제1도는 본 발명의 프로우브 장치의 전체를 나타내는 도면으로서, 주로 프로우브장치 본체(10)와 본체와는 별도의 지지대(7)에 지지된 테스트 헤드(1)로 구성된다.
프로우브장치 본체(10)는, 피검사체로서의 복수의 반도체웨이퍼(W)를 수납하는 카셋트(6)가 얹어놓여지고, 웨이퍼(W)의 반출, 반입을 행하기 위한 로우더·언로우더부(2), 웨이퍼의 스크랩 라인의 직교성이 소정의 정밀도에 들어가도록 θ축을 맞추고, XY축을 보정하기 위하여 광학계 또는 ITV카메라등의 패턴인식수단을 구비한 얼라이먼트부(3), 및 웨이퍼 지지수단인 웨이퍼척(4)과 웨이퍼척을 XY방향으로 이동하기 위한 X스테이지와 Y스테이지로 이루어지는 스테이지(5)를 구비한 프로우버부로 구성되며, 로우더·언로우더부(2)와 프로우버부의 사이에는 도시하지 아니한 반송아암이 형성되어 있으며, 로우더에 얹어놓은 카셋트(6)와 프로우버부의 웨이퍼척(4)과의 사이의 웨이퍼(W)의 교환을 행한다.
그 밖에, 프로우브 장치는 도시하지 아니한 조작패널, 웨이퍼(W)와 프로우브칭의 접촉을 주시하기 위한 현미경, 조작패널로부터의 측정조건등의 입력데이타나 측정시의 얼라이먼트 데이타등의 데이타에 기초하여 소정의 연산을 행하고, 스테이지등의 각 구동부로 제어신호를 송출하기 위한 마이크로컴퓨터(이하 "마이컴"이라 함)등이 구비되어 있다.
테스트 헤드(1)는 웨이퍼상에 형성된 IC칩의 소정의 패드에 소정의 전압을 인가하기 위한 전원과 회로를 구비하고, 지지대(7)에 축 부착된 지지아암(8)에 고정되어 있으며, 비측정시의 후퇴위치로부터 도시한 바와 같은 본체상의 측정위치로 이동가능하도록 되어 있다. 또한, 테스트헤드(1)의 중량을 지탱하기 위하여 프로우브장치 본체측에 테스트 헤드(1)의 한 끝단을 유지하는 크램프등을 형성하여도 좋다.
또한, 테스트 헤드에는 측정시의 전압인가에 의한 가열을 방지하기 위하여,도시하지 아니한 냉각수단이 구비되어 있으나, 냉각수단으로서 종래 사용되어 왔던 냉각팬은 진동을 발생하므로, 공기, 물, 액체질소, 프레온등의 냉매의 순환에 의한 냉각수단일 것이 바람직하다.
이와 같은 테스트 헤드(1)의 측정위치에 있어서의 본체측의 면에는, 소정의 도전패턴이 형성된 프로우브 카드(9)가 나사멈춤등에 의하여 직접 고정되고, 테스트헤드 측의 전극과 도전패턴이 전기적으로 접속되어 있다.
프로우브 카드(9)에는 제2도에 나타낸 바와 같이 전극패턴과 전기적으로 접속된 복수의 프로우브 침(9a)이 중앙의 개구(9c)로부터 돌출하도록 배열설치되어 있다. 이 프로우브 침(9a)은 피검사체에 대응하여 형성되고, 예를 들면 싱글칩의 측정이라면 칩의 패드에 대응하는 수와 배열로, 또한 멀티칩 프로우브라면 복수의 칩의 각 패드에 대응하는 수와 배열로 프로우브 침이 배열설치된다.
개구(9c)로부터 돌출하는 프로우브 침(9a)의 앞끝단에 의하여 형성하는 평면과 프로우브 카드(9)의 아래면(웨이퍼에 대응하는 면)은 상호간에 평행으로 되도록 미리 평행맞춤 되어 있다. 또한, 프로우브 카드(9)의 아래면에는, 후술하는 프로우브부의 보정수단에 의하여 기울기를 검출하기 위한 타겟트 마크(9b)가 붙여져 있다. 타겟트 마크(9b)는 복수, 예를 들면 프로우브 카드(9)의 4군데에 X축방향으로 2개(9b1,9b2), Y축방향으로 2개 형성된다.
또한, 프로우브장치 본체(10)와 테스트 헤드(1)는, 스테이지의 작동등에 의한 진동에 따른 프로우브 침(9a)과 칩의 패드의 접촉저항의 변화를 방지하기 위하여, 각각 진동방지대상에 설치되어 있는 것이 바람직하다.
한편, 얼라이먼트부(3) 및 프로우브부 (4)는, 제3도에 나타낸 바와 같이 얼라이먼트부(3)로서 얼라이먼트 브리지(11)에 웨이퍼상에 형성되어 있는 칩의 위치를 검출하기 위한 ITV 카메라(12)와, 웨이퍼표면등드의 높이를 검출하기 위한 정전용량형 센서(13)가 고정되어 있다. 스테이지(5)는, X방향으로 연장되어 있는 2개의 레일을 따라서 X방향으로 이동가능한 X 스테이지(5a)와, 이 X 스테이지(5a)상을 Y방향으로 연장되는 2개의 레일을 따라서 X 방향으로 이동가능한 Y 스테이지(5b)로 구성되어 있으며, X 스테이지(5a) 및 Y 스테이지(5b)는, 펄스모우터등을 포함하는 관용의 구동기구에 의하여 수평면내를 X방향과 Y방향으로 자유롭게 이동하는 것이 가능하다.
웨이퍼척(4)은 다시 제4도에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(W)를 예를 들면 진공흡착기구에 의하여 흡착지지하는 얹어놓는판(41)과, Y 스테이지(5b)에는 고정되고, 관용의 승강기구에 의하여 상하(Z)방향으로 자유롭게 승강가능함과 함께, 그 중심을 통하여 Z축에 평행한 중심선의 주위로 관용의 회전기구에 의하여 자유롭게 회전가능한 가동부(42)와, 얹어놓는판(41)과 가동부(42)를 연결하는 지지부(43)로 이루어지고, 지지부(43)는 구면형상으로 형성된 얹어놓는판(41)의 저면을 복수개의 점, 예를 들면 3점(제5(b)도의 a,b,c)에서 볼나사, 압전소자, 캠 또는 에어실린더들의 지지길이를 개별적으로 변화시키는 것이 가능한 부재로 지지하는 구성으로 되어 있다.
즉, 지지부(43)가 3개의 볼나사로 구성되는 경우에는 스텝핑 모우터등에 의하여 볼나사를 별개로 회전시켜 얹어놓는 판(41)과 가동부(42)의 간격(이하, 지지길이라 함)을 볼나사로 지지하는 점마다 변호시켜 얹어 놓는 판(41)의 각도를 변화시킨다. 또한, 지지부(43)가 3개의 압전소자로 구성되는 경우에는, 각 압전소자에 인가하는 전압의 세기를 변화시켜, 각 지지점의 지지길이를 변화시키고, 얹어놓는 판(41)의 윗면의 각도를 변화시킨다.
그 밖에, 상술한 바와 같이 각도를 변화시키는 방식으로서 캠이나 에어실린더 또는 테이퍼형상의 오목부에 쐐기형상의 볼록부를 미끄럼 가능하게 걸어맞춤시킨 도브테일(dove-tail)등을 채용하는 것이 가능하다.
또한 Y 스테이지(5b)에는 프로우브 카드(9)의 타겟트 마크(9b)까지의 높이를 검출함으로써 프로우브 카드(9)에 대한 웨이퍼척(4)의 기울기를 검출하기 위한 정전용량센서(하이트센서) 또는 CCD 카메라(14)가 고정되어 있다. 예를 들면 CCD 카메라(14)의 경우, 후술하는 바와 같이 카메라의 오토포커스 조정량에 의하여 타겟트 마크(9b)까지의 높이 h1를 검지한다. 이 CCD 카메라(14)는 그 자신용의 타겟트 마크를 가지고 있으며, 얼라이먼트부(3)에서 그의 위치가 검지가능하되록 되어 있다.
다음에 이와 같은 구성에 있어서의 프로우브 장치의 동작에 대하여 설명한다.
먼저, 로우더·언로우더부(2)로부터 반송아암에 의하여 웨이퍼(W)가 웨이퍼척(4)의 얹어놓는 판(41)에 유지되면, XY 스테이지(5)에 의하여 웨이퍼척(4)을 얼라이민트 브리지(11)로 이동시켜, 통상의 방법에 따라서 ITV 카메라(12)에 의하여 웨이퍼상에 형성되어 있는 칩의 위치를 검출하고, XY축과 스크랩라인과의 직교성이 소정의 정밀도에 들어가도록 함과 함께 미리 설정한 파라미터를 기초로 하여 프로우브 침(9a)과 칩의 패드가 일치하도록 X축, Y축을 보정한다.
다음에 ITV 카메라(12)에 의하여 CCD 카메라(14)의 타겟트 마크를 기초로 웨이퍼척(4)에 유지된 웨이퍼(W)의 중심으로부터 CCD 카메라(14)까지의 거리(초기위치)를 결정한다. 그후, 스테이지(5)를 이동시켜 CCD카메라(14)가 프로우브 카드(9)의 X방향의 양끝단에 형성된 타겟트 마크 (9b1)(9b2)의 높이를 차례로 검지한다. 이 높이 h1는, 내장되는 마이컴에 의하여 CCD 카메라(14)에 있어서의 타겟트 마크(9b)의 영상의 선명도를 극대로 한 때의 오토포커스 조정량에 기초한 카메라 초점으로부터 타겟트마트(9b)까지의 거리 h1로서 구해진다. X방향의 2개의 타겟트 마크(9b)에 대응하는 2점의 높이 h1,h2를 구하고, 다음에 2점간의 X방향의 거리 d1를 CCD 카메라(14)의 초기 위치로부터의 이동량의 차이로서 구하고, 이들 높이 h1,h2및 거리 d1으로 부터, 다음 식
tan θ1= (h2- h1) / d1
에 의하여, X방향의 기울기 θ1을 구할 수 있다(제5(a)도). 마찬가지로, Y방향에 대해서도 프로우브 카드의 Y방향의 양끝단에 형성된 2개의 타겟트 마크(9b)에 대응하는 2점의 높이 h3,h4를 구하고, 2점간의 Y방향의 거리 d2로부터 식
tan θ2= (h2- h1) / d2
에 의하여 Y방향의 경사 θ2를 구할 수 있다. 여기서, 구해진 기울기는, Y 스테이지(5b), 즉 얹어놓는판(41)에 대한 프로우브 카드(9)의 상대적 기울기로서, 어느 쪽이 수평이라도, 또한 양쪽 모두 수평방향에 대하여 기울어져 있는 경우라도 지장은 없다.
다음에 마이컴은 이와 같이 연산된 프로우브 카드(9)의 기울기에 대하여, 얹어놓는판(41)의 기울기를 일치시키도록 지지부(43)의 소정의 볼나사 또는 압전소자를 구동하여, 각 지지점의 지지길이를 변화시킨다. 예를 들면, 제5(b)도에 나타낸 바와 같이, 지지점 3점(a,b,c)이 Y축에 대하여 대칭으로 배치되어 있는 것으로 하여, 얹어놓는판(41)을 Y축을 따라서 경사시킨 경우에는, Y축상에 있는 지지점(a)의지지길이만 또는 다른 지지점(b),(c)의 지지길이를 동시에 같은 양만큼 변화시킨다.
또한, X축방향을 따라서 경사시킨 경우에는, 지지점(b),(c)의 어느 쪽이 한쪽의 지지길이를 소정량 변화시킴과 함께 지지점(a)이 지지길이를 그 이동량의 반이 되는 양만큼 변화시킨다. 이것에 의하여, 얹어놓는판(41)과 프로우브 카드(9)의 평행이 확보되고, 프로우브 침(9a)이 형성하는 평면과 웨이퍼의 평면이 평행으로 된다. 또한, 이들 지지부(43)의 불나사 혹은 압전소자의 이동량은, X축방향과 Y축방향마다 행하는 것도 좋으나, 미리 XY방향의 기울기에 대한 3점의 이동량의 대조표를 작성하고 이것을 마이컴의 메모리에 입력하여 놓고, 이 대조표를 기초로 하여 지지부(43)의 한번의 구동으로 얹어놓는판(41)의 기울기를 바꾸도록 하는 것도 가능하다.
이와 같이 얹어놓는 판(41)과 프로우브 카드(9)와의 평행이 확보된 후, 통상의 방법에 따라서 스테이지(5)를 이동하여 웨이퍼척(4)을 다시 얼라이먼트 브리지(11)로 이동하고, 또한 정전용량형 센서(13)에 의하여 웨이퍼 표면등의 높이를 검출하고 칩과 프로우브 침(9a)이 적절한 접촉압력으로 접촉하도록 카드 Z축 방향의 이동량을 결정한다. 또한 경사에 의하여 변화한 X,Y축 방향의 이동량도 보정한다.
그후, 스테이지(5)를 이동하여 웨이퍼척(4)을 프로우브부로 이동하고, 얹어놓는판(41)을 상승시켜 웨이퍼와 프로우브 침(9a)을 접근시켜, 현미경이나 TV 카메라 등에 의하여 관찰하면서 칩의 패드와 브로우브침(9a)의 X·Y·Z·θ방향의 위치맞춤을 행하고, 그 후 프로우브 침(9a)과 패드를 접촉시킨다.
계속하여 테스트 헤드(1)에 접촉된 테스터에 의하여, 한개의 칩 또는 복수개의 칩이 동시에 전기적으로 측정되고, 불량여부가 판정된다.
또한, 이상의 실시예에서는, 피검사체가 얹어놓이는 면과 프로우브 카드가 수평인 소위 수평 프로우버에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 프로우브 장치는 피검사체를 수직으로 유지하고, 테스트 헤드(1)에 대하여 피검사체를 수평방향으로 이동하여 접근시키는 이른바 수직 프로우브 장치에도 적용가능하다. 수직프로우브장치는, 대형화로 중량이 큰 테스트헤드를 고정하고, 피검사체쪽을 이동하도록 하고 있으므로, 테스트 헤드의 지지가 불안정한 것에 기인하는 프로우브 침과 패드와의 접촉을 없게 하는 것이 가능하고, 유리하다.
이 경우에도 테스트 헤드에 직접 프로우브 카드를 고정함으로써, 측정 케이블 등 접속부를 없게 할 수 있고, 검사의 안정화를 도모하는 것이 가능하다.
또한 이상의 실시예에 있어서는, 피검사체로서 반도체 웨이퍼에 대하여 설명하였으나, 본 발명 프로우브 장치는 LCD 유리기판등에도 적용가능한 것은 말할 것도 없다.
이상 설명으로부터 분명한 바와 같이, 본 발명의 프로우브 장치에 의하면 프로우브 카드에 대한 피검사체의 기울기를 보정하는 것이 가능하므로, 조립 오차등의 양자의 기울기의 어긋남에 의한 접촉불량을 방지하고, 높은 정밀도의 측정이 가능하다. 또한 보정수단을 형성함으로써, 테스트 헤드에 직접 프로우브 카드를 부착하는 것이 가능하므로, 테스트 헤드와 프로우브 카드의 사이의 측정케이블 등 접속부를 없게 할 수 있고, 임피던스의 증가를 없게 하고, 정확한 고주파 측정이 가능하게 된다.

Claims (16)

  1. 피검사체를 전기적으로 검사하기 위한 테스트 헤드와; 상기 테스트 헤드에 전기적으로 접속된 다수개의 프로우브 침을 구비하는 프로우브 카드와; 상기 피검사체를 지지하여 상기 피검사체가 상기 프로우브 카드와 마주보게 하고 상기 프로우브 침이 상기 피검사체로 신장되도록 하는 지지수단과; 소정 평면에 대한 상기 프로우브 카드의 기울기 상태를 검출하여 상기 기울기 상태에 대응하는 신호를 출력하기 위하여, 이 때의 자동 초점 조정량에 따라서 상기 프로우브 카드의 서로 떨어진 두 지점에서의 상대 높이를 검출하여 그 높이에 대응하는 높이 신호를 출력하는 이미징수단과, 상기 프로우브 카드의 상기 두 지점간의 거리에 대응하는 거리 신호를 출력하는 거리 신호 출력수단과, 소정 평면에 대해서 상기 프로우브 카드의 상기 기울기 상태를 계산하여 그 계산 결과를 출력하는 계산수단을 포함하는 검출 수단과; 상기 검출수단으로부터의 출력 신호에 따라서 상기 지지수단을 구동하여 상기 지지수단에 의해 지지되는 상기 피검사체가 상기 프로우브 카드에 평행하도록 하는 구동수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 프로우브 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이미징수단은 한 평면으로부터 상기 프로우브 카드의 제1방향으로 서로 떨어진 두 지점에서 상기 상대 높이와 상기 제 1방향에 수직인 제2방향으로 서로 떨어진 두 지점에서 높이를 검출하며, 상기 거리 신호 출력수단은 상기 제1 및 제2 방향의 각각의 두 지점간의 거리에 대응하는 상기 거리 신호를 출력함을 특징으로 하는 프로우브 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 이미징수단은 상기 프로우브 카드의 일표면상에 형성된 두 쌍의 타겟트 마크를 구비하여 상기 제1 및 제2 방향으로 서로 떨어진 두쌍의 지점을 표시하도록 하고, 상기 지지수단상에 위치하여 자동 초점 조정량에 따라서 상기 타겟트 마크에서 그 높이를 검출하는 상기 타겟트 마크를 이미징하여 상기 높이 신호로써 상응하는 전기 신호를 출력하며, 상기 거리신호 출력수단은 상기 제1 및 2방향으로 상기 지지수단을 이동하여 상기 지지수단의 이동량에 따라서 상기 거리 신호로써 상기 타겟트 마크 각 쌍간의 거리에 상응하는 전기 신호를 출력하는 수단을 구비함을 특징으로 하는 프로우브 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 이미징수단은 CCD 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로우브 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 구동수단은 가변 지지길이를 가진 세 지점에서 상기 지지수단을 지지하기 위한 세 개의 지지부와, 상기 검출 수단의 상기 출력 신호에 따라 상기 세 개의 지지부와 그 길이를 선택적으로 가변시키는 수단을 포함하여서 상기 지지수단을 구동하는 것을 특징으로 하는 프로우브 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 구동 수단은 X,Y,Z 및 θ방향으로 이동가능한 이동형의 스테이지를 구비하며, 상기 지지부는 상기 스테이지에 의해 지지되는 제1단부와 상기 지지수단에 연결된 제2단부를 가짐을 특징으로 하는 프로우브 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 지지부의 각각은 자신의 길이를 조절하는 불나사 수단을 구비함을 특징으로 하는 프로우브 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 지지부의 각각은 자신의 길이를 조절하는 압전수단을 구비함을 특징으로 하는 프로우브 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 검출수단은, 상기 피검사체에 대한 상기 프로우브 침의 위치에 따라서, 소정 평면에 대해 상기 프로우브 카드의 기울기 상태를 검출하는 수단을 구비함을 특징으로 하는 프로우브 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 검출수단은 상기 프로우브 침에 의해 그 피검사체 상에 표시된 접촉 자국의 접촉 분포 상태를 이미징하여 그 측정된 접촉 분포 상태에 상응하는 신호를 출력하는 이미징 장치와, 상기 검출장치로부터의 출력신호에 따라서 상기 평면에 대한 상기 프로우브 카드의 기울기 상태를 계산하여 상응하는 계산 결과 신호를 출력하는 계산수단과, 상기 계산 결과 신호에 따라서 상기 지지수단의 구동을 실행하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로우브 장치.
  11. 제10항에서 있어서, 상기 구동 실행수단은 가변 지지길이를 가지고 세 지점에서 상기 지지수단을 지지하기 위한 세 개의 지지부와, 상기 계산 수단의 상기 계산 결과신호에 따라 상기 세 개의 지지부의 그 길이를 선택적으로 가변시키는 길이 가변수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로우브 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 지지부의 각각은 자신의 길이를 조절하기 위하여 회전되는 나사 로드를 구비하며, 상기 길이 가변수단은 상기 나사 로드를 회전하기 위해 상기 나사 로드에 각각 연결된 모터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로우브 장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 프로우브 카드는 상기 테스트 헤드에 고정됨을 특징으로 하는 프로우브 장치.
  14. 피 검사체를 전기적으로 테스트하기 위한 테스트 헤드와; 상기 테스트 헤드의 하부면에 부착되어, 상기 테스트 헤드에 전기적으로 접속되며 적어도 하나의 행 방향으로 배열되어 하방으로 신장되는 다수 개의 프로우브 침을 가진 프로우브 카드와; 상기 피검사체를 수평적으로 지지하여서 상기 피검사체가 상향으로 상기 프로우브 카드와 마주보도록 하는 지지수단과; 상기 지지수단 아래에 배치된 XY 스테이지와; 상기 지지수단과 상기 XY 스테이지 사이에 위치하여, 상기 지지수단을 지지하기 위한 상부와 상기 XY 스테이지에 연결된 하부를 구비하여, 상기 지지수단을 기울게 하여 수평 평면에 대해 상기 지지수단의 기울기 각도를 가변시키는 기울기 수단과; 수평 평면에 대해서 상기 프로우브 카드의 기울기 상태를 검출하여 상기 기울기 상태에 대응하는 신호를 출력하는 검출수단을 포함하는 데 있어서, 상기 검출수단은 자동 초점 조정량에 따라서 X방향으로 서로 떨어진 두 지점에서의 상대 높이와, 상기 X방향에 수직을 이루는 Y방향으로 서로 떨어진 두 지점의 높이를 검출하여 이들 높이에 대응하는 높이 신호를 출력하는 이미징수단과, 상기 프로우브 카드의 상기 방향의 각각의 그 두 지점간의 거리에 대응하는 거리 신호를 출력하는 거리 신호 출력수단과, 소정 평면에 대해서 상기 프로우브 카드의 상기 기울기 상태를 계산하여 그 계산결과를 출력하는 계산수단과, 상기 검출수단으로부터의 출력 신호에 따라서 상기 XY 스테이지를 구동하여 상기 XY 스테이지에 의해 지지되는 상기 피 검사체가 상기 프로우브 카드에 평행하도록 하는 구동수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 프로우브 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 기울기 수단은 가변 지지길이를 가지고 세 지점에서 상기 지지수단을 지지하기 위한 수직 방향으로 신장되는 세 개의 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로우브 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 세 개의 지지부의 지점은 등변 삼각형의 정점임을 특징으로 하는 프로우브 장치.
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