KR100283852B1

KR100283852B1 - 프로브 장치

Info

Publication number: KR100283852B1
Application number: KR1019950036506A
Authority: KR
Inventors: 가즈미 야마가타; 미노루 우치다
Original assignee: 히가시 데쓰로; 동경 엘렉트론주식회사; 이노우에 쥰이치; 도쿄 에레쿠토론 야마나시 가부시키가이샤
Priority date: 1994-10-22
Filing date: 1995-10-21
Publication date: 2001-03-02
Also published as: TW286363B; US5640100A; KR960014953A

Abstract

반도체 웨이퍼상의 IC칩의 전기적 특성을 검사하기 위한 프로브 장치는, 케이싱내에 배설된 얹어놓는대와, 얹어놓는대의 위쪽에 배설된 프로브 카드를 갖는다. 프로브 카드는, 케이싱에 지지된 인서트 링에 떼고 붙이기가 자유롭게 부착된다. 인서트 링에 대해서 프로브 카드를 자동적으로 떼고 붙이기 위한 카드 교환기구가 배설된다. 카드 교환기구는 프로브 카드를 얹어놓고 동시에 반송하기 위한 트레이를 갖는다. 트레이는 케이싱 바깥의 초기위치에 있어서, 수평으로 뻗어나온 사용상태와, 수직하향으로 접혀진 불사용 상태 사이에서 전환 가능하다. 불사용 상태의 트레이를 덮도록, 케이싱에 개폐커버가 배설된다.

Description

프로브 장치

본 발명은 프로브 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 개량된 프로브 카드 교환기구를 구비한 프로브 장치에 관한 것이다.

피검사체, 예를 들어 반도체 웨이퍼상에 형성된 복수의 IC칩의 전기적 특성을 검사하는 프로브 장치가 알려져 있다. 이런 종류의 프로브 장치는, 각 IC칩의 전극 패드에 대응하여 프로브 침, 즉 접촉자가 배설된 프로브 카드를 갖는다. 프로브 카드는 헤드 플레이트에 지지된 인서트 링에 장착된다. 인서트 링의 아래쪽, 즉 프로브 카드의 아래쪽에는, 수평방향(X, Y방향) 및 상하방향(Z방향)으로 이동가능하고 동시에 θ 방향으로 회전가능한 얹어놓는대가 배설된다.

검사시에는, 우선, 웨이퍼상의 각 IC칩의 전극패드가 프로브 카드의 대응하는 프로브 침과 대향하도록, 얹어놓는대가 X, Y, θ 방향으로 이동된다. 다음에, IC칩의 전극패드가 프로브 침에 전기적으로 접촉하듯이 얹어놓는대가 상승된다. 이들의 동작은, 각 IC칩 마다, 혹은 복수의 IC칩으로 이루어지는 그룹마다 행해진다. IC칩의 전극패드와 프로브 침이 접촉한 상태에서, IC칩으로 전기적 신호가 보내져서, IC칩의 전기적 특성의 검사가 이루어진다.

또, 검사에 의해 결함이 있다고 인정된 IC칩에 마크를 부여하기 위해, 마킹기구가 배설된다. 마킹기구의 잉크 도포부, 즉 펜(pen)은 프로브 카드가 장착되는 프로빙 영역에서 떨어진 마킹영역에 배설된다. 마킹시에는, 불량품으로서 인정된 IC칩이 마킹기구의 펜과 대향하도록, 웨이퍼가 얹어놓인 얹어놓는대가 이동된다. 다음에, 펜으로 부터 잉크가 적하되어 불량한 IC칩에 마크가 부여된다.

프로브 카드는 한 종류의 IC칩만을 검사하도록 구성되어 있다. 그렇기 때문에, 웨이퍼상에 형성된 IC칩의 종류에 따라서 프로브 카드를 교환할 필요가 있다. 최근에는 전자기기의 다양한 기능을 충족하기 위해 다종류의 IC칩이 제조되고 있기 때문에, 프로브 카드의 교환은 빈번하게 된다. 프로브 카드의 교환방법에는, 자동적으로 교환하는 방법과, 오퍼레이터의 수작업에 의한 방법이 있다.

자동교환방법인 경우, 프로브 장치의 스톡크(stock)실 내에 여러종류의 프로브 카드가 미리 준비된다. 프로브 카드는, 프로브 장치 내에 조립된 자동교환기에 의해 스톡크실로부터 자동적으로 꺼내어지고 동시에 교환된다.

수동교환방법인 경우, 우선, 장치관체에 축지지되고 동시에 프로브 카드가 장착된 헤드 플레이트가, 오퍼레이터에 의해 프로브 장치의 정면쪽에서 배면쪽으로 소정각도만큼 선회되어 개방된다. 헤드 플레이트가 개방되어 기울어진 상태에서 프로브 카드가 교환된다. 이 때 프로브 카드는 카드 홀더에 부착된 상태에서, 카드 홀더와 일체적으로 교환된다. 다음에 헤드 플레이트가 다시 선회되어 사용위치로 되돌아간다.

자동교환방법은, 오퍼레이터에 의하지 않고 프로브 카드를 자동교환할 수 있다. 반면에, 자동교환기가 기구적으로 복잡하고, 고가임과 동시에 그 관리유지가 번잡해진다. 또한, 현재 필요한 프로브 카드 외에, 현재 필요하지 않은 여러 종류의 프로브 카드를 미리 저장해 둘 필요가 있다. 이들 이유때문에, 프로브 장치의 비용이 높아진다.

수동교환방법은, 여분의 프로브 카드를 저장해 둘 필요도 없고, 또, 자동 교환기를 구비하고 있지 않기 때문에, 프로브 장치의 비용이 낮아진다. 반면에, 프로브 카드의 교환시 마다, 오퍼레이터가 헤드 플레이트의 개방 및 폐쇄와, 카드 홀더가 부착된 프로브 카드의 분리 및 부착을 행할 필요가 있다. 최근에는 검사의 신속화등의 요청으로 복수의 IC칩을 동시에 검사하도록 되고 있으며, 프로브 카드 및 카드 홀더가 대구경화 및 고중량화하고 있다. 그렇기 때문에, 프로브 카드의 수동교환작업에는 점점 많은 노동력과 주의력이 필요해지고 있다.

또, 다른 문제로서, 마킹기구의 배치에는 여러가지의 배선이 필요하게 된다. 그 하나는 마킹기구가 프로빙의 작업을 방해하지 않도록 하는 것이며, 다른 하나는 마킹기구의 관리유지를 용이하게 하는 것이다. 이들 이유로 인하여, 마킹 영역은 프로빙 영역으로 부터 떨어져 배치되어 있고, 이것이 프로브 장치의 대형화 원인이 되고 있다.

본 발명의 목적은, 스페이스를 취하지 않고 동시에 값싼 프로브 카드의 교환기구를 가지는 프로브 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 조작이 간단하고 동시에 안전한 프로브 카드의 교환기구를 가지는 프로브 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 스페이스를 취하지 않고 동시에 관리유지가 용이한 마킹기구를 가지는 프로브 장치를 제공하는 것이다.

제 1 도는 본 발명의 실시예에 관한 프로브 장치를 나타낸 사시도로서, 카드 컨베이어의 트레이를 사용하고 있는 상태의 도면.

제 2 도는 제 1 도에 도시한 프로브 장치를 나타낸 사시도로서, 카드 컨베이어의 트레이를 사용하지 않는 상태의 도면.

제 3 도는 제 1 도에 도시한 프로브 장치의 얹어놓는대, 프로브 카드, 테스트 헤드등의 관계를 개략적으로 나타낸 측면도.

제 4 도는 제 1 도에 도시한 프로브 장치의 인서트 링과 프로브 카드와의 관계를 개략적으로 나타낸 측면도.

제 5 도는 제 1 도에 도시한 프로브 장치의 카드 컨베이어, 특히 그 트레이를 상세하게 나타낸 사시도.

제 6 도는 제 1 도에 도시한 프로브 장치의 내부를 나타낸 평면도로서, 프로브 카드가 카드 컨베이어에 의해 인서트 링의 바로 아래까지 반송된 상태의 도면.

제 7 도는 제 1 도에 도시한 프로브 장치의 내부를 나타낸 평면도로서, 마킹기구의 펜이 마킹위치로 이동되고 있는 상태의 도면.

제 8 도는 제 1 도에 도시한 프로브 장치의 카드 컨베이어 및 마킹기구를 선회시키는 선회기구를 나타내는 측면도.

제 9 도는 제 8 도에 도시한 선회기구를 상세하게 나타낸 부분 파단 측면도.

제 10 도는 제 8 도에 도시한 선회기구의 요부를 나타낸 평면도.

제 11 도 및 제 12 도는 제 7 도에 도시한 마킹기구의 아암 및 펜을 상세하게 나타낸 측면도 및 평면도.

제 13 도는 제 5 도에 도시한 트레이를 사용상태로 나타낸 부분 파단 평면도.

제 14 도는 제 6 도 및 제 7 도에 도시한 카드 컨베이어 및 마킹기구와 스톱퍼(s)와의 관계를 나타낸 측면도.

제 15 도는 제 6 도에 도시한 카드 컨베이어의 스톱퍼를 나타낸 부분 파단 평면도.

제 16 도는 제 7 도에 도시한 마킹기구의 스톱퍼를 나타낸 부분 파단 평면도.

제 17 도는 제 1 도에 도시한 프로브 장치의 인서트 링 및 카드 로크기구를 나타내는 저면도.

제 18 도는 제 17 도에 도시한 인서트 링 및 카드 로크기구의 요부를 나타낸 부분 파단 정면도.

제 19 도 내지 제 22 도는 프로브 카드의 교환작업을 차례로 개략적으로 나타낸 평면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2b : 상부 2c : 작은 문

3 : 인서트 링 4 : 얹어놓는대

5 : 카드 컨베이어 6 : 카드 로크기구

7 : 마킹기구 8 : 선회기구

9,22,42,50,66 : 에어 실린더 10,23,67 : 로드

11 : 랙 12 : 피니온

13 : 수직 샤프트 14 : 원추형 베어링

15 : 테스트 헤드 서포트 16 : 쇼크 압소버

17 : 하측 스윙베이스 18,19,41b : 어태치먼트

20 : 피보트 홀더 21 : 트레이

21a : 개구 22 : 실린더

24,25 : 브라켓 26,33 : 핀

27 : 로크부재 28,29 : 로크 샤프트

30 : 가이드 블록 31,53 : 가이드 레일

32 : 수직 플레이트 34 : 카드 홀더

34a,38a : 오목부 35 : 쿠션판

36a : 작은 구멍 36,37 : 센서

38 : 상측 스윙베이스 39 : 아암

39a : 받음구멍 40 : 구동용 배관

40a : 플렉시블 튜브 40b : 조인트부

41 : 펜 41a : 펜끝

41c : 수나사 부재 43,51 : 수직운동 로드

44 : 고정 플레이트 44a : 개구

45 : 카드 본체 45a : 접촉단자

46,49 : 스톱퍼 47,54 : 맞닿는 부재

48,55 : 스톱퍼 핀 52 : 가이드 홈

56 : 링케이싱 57 : 제 1 링

52 : 제 2 링 59 : 회전링

60 : 공간 61 : O 링

62,63 : 걸어맞춤편 64 : 콘택트 링

64a : 포고핀 65 : 테스트 헤드

68 : 제 1 연결편 69 : 로울러 핀

70 : 제 2 연결편 71 : 시일부재

81 : 기압계통 82 : 제어부

83 : 경보발생부 84 : 메모리

85 : 디스플레이

본 발명의 한 특징에 따르면, 반도체 웨이퍼상에 형성되어 복수의 전극패드를 구비하는 IC칩의 전기적 특성을 검사하기 위한 장치로서, 케이싱과, 상기 케이싱내에 배설되어 상기 웨이퍼를 얹어놓기 위한 얹어놓는대와, 상기 얹어놓는대의 위쪽에 배열되고 상기 케이싱에 지지된 인서트 링과, 상기 인서트 링에 떼고 붙이기가 자유롭게 부착되며, 상기 IC 칩의 상기 전극패드의 각각에 접촉시키기 위한 복수의 접촉자를 가지는 프로브 카드와, 상기 인서트 링에 대하여 상기 프로브 카드를 자동적으로 떼고 붙일 수 있으며, 상기 케이싱 외부로부터 내부로 상기 프로브 카드를 반송하기 위한 트레이를 구비하고, 상기 트레이는 상기 케이싱 바깥의 초기위치에서, 상기 프로브 카드를 얹어놓기 위해 뻗어나온 사용상태와, 상기 케이싱의 한측벽을 따라 접혀진 불사용 상태와의 사이에서 전환가능한 카드 교환기구와, 상기 불사용 상태의 상기 트레이를 덮도록. 상기 케이싱에 배설된 커버와, 상기 카드교환기구의 동작을 소정의 프로그램에 따라서 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 프로브 장치가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 복수의 전극패드를 구비하는 피검사체의 전기적 특성을 검사하기 위한 장치로서, 케이싱과, 상기 케이싱내에 배설되어 상기 피검사체를 얹어놓기 위한 얹어놓는대와, 상기 얹어놓는대의 위쪽에서 상기 케이싱에 지지된 인서트 링과, 상기 인서트 링에 떼고 붙이기가 자유롭게 부착되고, 상기 피검사체의 상기 전극패드의 각각에 접촉시키기 위한 복수의 접촉자를 가지는 프로브 카드와, 상기 프로브 카드를 반송하기 위해 상기 케이싱 바깥의 초기위치와 상기 인서트 링의 바로 아래의 옮겨싣는 위치와의 사이에서 이동가능하고, 상기 초기 위치에서 상기 프로브 카드를 얹어놓기 위해 뻗어나온 사용상태와 접혀진 불사용 상태와의 사이에서 전환가능한 트레이를 구비하는 카드 컨베이어와, 상기 불사용 상태의 상기 트레이를 덮도록, 상기 케이싱에 배설된 개폐커버와, 상기 인서트 링에 대해서 상기 프로브 카드를 고정함과 동시에, 상기 옮겨싣는 위치에 있는 상기 트레이에 대해서 상기 프로브 카드를 주고받으며, 상기 카드 컨베이어와의 협동에 의해 상기 인서트 링에 대해서 상기 프로브 카드가 자동적으로 떼고 붙여지는 카드 캐처와, 상기 카드 컨베이어 및 상기 카드 캐처의 동작을 소정의 프로그램에 따라 제어하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 프로브 장치가 제공된다.

이하, 본 발명의 프로브 장치에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

제 1 도에 도시한 본 발명의 실시예에 관한 프로브 장치는, 반도체 웨이퍼상에 형성된 복수의 IC칩의 전기적 특성의 검사를 하도록 구성된다. 제 1 도 내지 제 3 도에 나타낸 바와 같이, 프로브 장치는 헤드 플레이트(2)를 구비하고, 그 하부에 프로브 카드(PC)가 장착된다. 프로브 카드(PC)는, 카드 본체(45)와, 카드 본체(45)를 유지하는 카드 홀더(34)로 이루어진다. 카드 본체(45)에는, 각 IC칩의 전극패드에 대응하여 복수의 프로브 침, 즉 접촉자(CE)가 배설된다.

프로브 카드(PC)는 헤드 플레이트에 지지된 인서트 링(3)에 장착된다. 프로브 카드(PC)의 위쪽에는 테스터(도시생략)에 접속된 테스트 헤드(65)가 배설된다. 프로브 카드(PC)와 테스트 헤드(65)와는 콘택트 링(64)을 통하여 전기적으로 접속된다. 한편 인서트 링의 아래쪽 즉, 프로브 카드의 아래쪽에는, 반도체 웨이퍼(W)를 얹어놓기 위한 얹어놓는대(4)가 배설된다. 얹어놓는대(4)는 수평방향(X, Y 방향) 및 상하방향(Z 방향)으로 이동가능하고 동시에 θ 방향으로 회전가능 하게 되어 있다.

검사시에는, 먼저 웨이퍼(W)상의 각 IC칩의 전극패드가 프로브 카드(PC)의 대응하는 프로브 침(CE)과 대향하도록, 제어장치(도시생략)의 제어하에서 얹어놓는대(4)가 X, Y θ 방향으로 이동된다. 다음에 IC칩의 전극패드가 프로브 침(CE)에 전기적으로 접촉하도록 얹어놓는대(4)가 상승된다. 이들의 동작은 각 IC칩 마다, 혹은 복수의 IC칩으로 이루어지는 그룹마다 실시된다. IC칩의 전극패드와 프로브 침(CE)이 접촉한 상태에 있어서 테스트 헤드(65) 및 콘택트 링(64)을 통하여 테스터로부터 IC칩에 전기적 신호가 보내져서 IC칩의 전기적 특성의 검사가 이루어진다.

프로브 카드(7)를 교환하기 위해, 제 4 도 내지 제 6 도에 개요를 나타낸 바와 같이, 카드 컨베이어(5) 및 카드 로크기구(6)로 이루어지는 카드 교환기구가 배설된다. 카드 컨베이어(5)는 프로버의 외부와 인서트 링(3)의 바로 아래에서 카드 로크기구(6)와 걸어 맞추는 위치와의 사이에서, 프로브 카드(PC)를 반송한다. 카드 로크기구(6)는, 인서트 링(3)에 부착하여 설치되고, 카드 컨베이어(5)와 인서트 링(3)과의 사이로 프로브 카드(PC)를 이동시킨다.

검사에 의해 불량으로 인정된 IC칩에 마크를 부여하기 위해, 제 6 도 및 제 7 도에 개요를 나타낸 바와 같이 마킹기구(7)가 배설된다. 마킹기구(7)는 카드 컨베이어(5)와 선회기구(8)를 공유하고, 얹어놓는대(4)의 위쪽에서 양방향으로 선회할 수 있다. 마킹기구(7)는 프로브 카드(PC)를 교환할 때에는 카드 컨베이어(5)와 연결되어 함께 회전하고, 마킹시에는 카드 컨베이어(5)로 부터 해방되어 단독으로 회전한다.

선회기구(8)는, 제 8 도 내지 제 10 도의 도시와 같이, 프로브 장치 내의 코너에 배설된 구동원, 예를 들어 에어 실린더(9)를 구비한다. 에어 실린더(9)의 수평운동 로드(10)에는 랙(11)이 연결되어 로드(10)와 함께 이동한다. 랙(11)에는 수직 샤프트(13)의 아래 끝단에 고정된 피니온(12)이 맞물림한다. 수직 샤프트(13)는, 피니온(12)의 약간 위와 위끝단과의 2군데에서 원추형 베어링(14)에 의해 회전이 자유롭게 지지된다. 원추형 베어링(14)은 프로브 장치(2)의 측면을 따라서 세워설치된 좁고 긴 형상의 테스트 헤드 서포트(15)에 고정된다. 따라서, 수직 샤프트(13)는 랙(11) 및 피니온(12)을 통한 에어실린더(9)의 구동에 의해, 양 방향으로 회전된다. 또 랙(11)에는, 제 10 도에 도시된 바와 같이, 쇼크 압소버(shock absorber)(16)가 부착된다.

선회기구(8)의 수직 샤프트(13)에는, 수평으로 연이어 설치된 좁고 긴 형상의 하측 스윙베이스(17)가 지지된다. 하측 스윙베이스(17)는, 수직 샤프트(13)에 대해서, 수직방향에 있어서의 위치가 고정되어 있는 한편, 회전방향의 위치는 고정되어 있지 않고, 베어링을 통하여 수직 샤프트(13)에 대해서 회전이 자유롭게 되어 있다. 하측 스윙베이스(17)의 앞끝단에는, 어태치먼트(attachment)(18)를 통하여 에어실린더(22)가 고정된다. 에어실린더(22)는, 어태치먼트(18)에 형성된 구멍을 관통하여 수직으로 이동되는 로드(23)를 갖는다. 로드(23)의 위끝단에는, 어태치먼트(19)를 통하여 피보트 홀더(20)가 고정된다.

피보트 홀더(20)에는, 프로브 카드(PC)를 교환할 때에, 프로브 카드(PC)를 얹어놓기 위한 트레이(21)가 선회가 자유롭게 지지된다. 보다 구체적으로는 제 13 도에 나타낸 바와 같이, 피보트 홀더(20)는 좌우 양측에 한쌍의 평행한 브라켓(24)을 구비한다. 이에 대해 트레이(21)는, 피보트 홀더(20)의 브라켓(24)사이에 삽입되는 기초끝단의 좌우 양측에 한쌍의 평행한 브라켓(25)을 구비한다. 홀더(20)의 브라켓(24)과 트레이(21)의 브라켓(25)은 축이 수평으로 설정된 한쌍의 핀(26)에 의해 원추형 접합된다. 따라서 트레이(21)가 핀(26)을 중심으로 하여 선회 가능하게 된다.

트레이(21)의 브라켓(25)에는, 트레이(21)를 수평으로 고정하기 위한 로크부재(27)가 배설된다. 로크부재(27)는, 핀(26)으로 부터 벗어난 위치에 배치되어 길이가 다른 서로 평행한 2개의 로크 샤프트(28, 29)를 갖는다. 양 로크 샤프트(28, 29)는, 브라켓(25)에 대해서 이동이 가능하게 지지된다. 긴 로크 샤프트(28)는 트레이(21)를 고정하기 위해 사용되고, 짧은 로크 샤프트(29)는 로크부재(27)자체의 회전정지로서 사용된다.

피보트 홀더(20)의 좌측의 브라켓(24)에는, 트레이(21)가 수평으로 되는 최상위치와, 트레이(21)가 수직으로 되는 최하위치에 대응하여 긴 로크 샤프트(28)의 끝단부를 삽입하기 위한 2개의 로크구멍이 형성된다. 로크 샤프트(28)의 끝단부가 로크구멍에 삽입되면, 피보트 홀더(20)와 트레이(21)가 2축으로 연결되므로, 회전방향에 있어서 상대적으로 고정되게 된다. 프로브 카드(PC)를 교환하기 위해 트레이(21)를 사용하는 경우는, 트레이(21)를 들어올려서 수평으로 한 후, 로크부재(27)를 이용하여 고정한다(제 1 도 참조). 트레이(21)를 사용하지 않는 경우는, 트레이(21)를 내려서 수평으로 한 후 로크부재(27)를 이용하여 고정한다(제 2 도 참조).

트레이(21)는, 제 1 도에 도시한 바와 같이, 수평으로 유지된 상태에 서, 실린더(22)에 의해 수직방향으로 구동 가능하게 된다. 이 때, 트레이(21)는, 제 13 도에서와 같이, 피보트 홀더(20)의 배면에 배설된 좌우 한쌍의 가이드 레일(31)에 안내된다. 가이드 레일(31)은 수직 플레이트(32)상에 배설되고, 수직 플레이트(32)는, 하측 스윙베이스(17)의 앞끝단에 고정된 어태치먼트(18)에 지지된다. 또 피보트 홀더(20)의 배면상에는, 가이드 레일(31)과 걸어 맞추는 한쌍의 가이드 블록(30)이 배설된다. 더우기 수직 플레이트(32)의 상하의 양끝단측에는 각각 스톱퍼(도시생략)가 배설되고, 이들의 스톱퍼에 피보트 홀더(20)의 배면에 배설된 핀(도시생략)이 맞붙으므로써, 트레이(21)의 승강끝단이 규정된다.

트레이(21)의 중앙에는, 프로브 카드(PC)의 프로브 침, 즉 접촉자(CE)와 간섭하지 않도록 원형의 개구(21a)가 형성된다. 트레이(21)의 윗면에는, 제 5 도 및 제 13 도의 도시와 같이, 한쌍의 위치결정 핀(33)이 경사방향으로 대향하도록 배설된다. 핀(33)은 카드 본체(45)를 유지하는 카드 홀더(34)의 오목부(34a)(도시생략)에 끼워넣으므로서, 프로브 카드(PC)를 트레이(21)위에서 위치결정한다. 또한 트레이(21)의 표면에는 예를 들면, 고무등의 탄성이 있는 재료에 의해 형성된 쿠션판(35)을 통하여 트레이(21)위에 소프트 랜딩된다.

좌우의 쿠션판(35)에는, 프로브 카드(PC)를 진공에 의해 트레이(21)에 흡착고정하기 위해 작은 구멍(36a)이 형성된다. 작은 구멍(36a)에는 트레이(21)의 이면에 배치된 진공관(도시생략)이 접속된다. 작은 구멍(36a)은 트레이(21)상의 프로브 카드(PC)의 존재 및 비존재를 검출하기 위한 센서의 검출단자로서 기능한다. 그렇기 때문에, 진공관은 압력센서(도시생략)에 접속된다. 압력센서에 의해 검지된 진공관 내의 압력이 소정의 압력보다도 높은 경우, 트레이(21)상에 프로브 카드(PC)가 얹어놓여 있지않은 것으로서 검출된다.

트레이(21)의 윗면에는, 프로브 카드(PC)의 종류를 검출하는 센서(37)가 배설된다. 예를 들어 센서(37)로서 광학적 센서를 이용함과 동시에, 프로브 카드 본체(45) 또는 카드 홀더(34)에, 광투과용의 구멍을 형성하는지의 여부, 및/또는 반사면을 형성하는지의 여부로, 2종류의 프로브 카드(PC)를 미리 구별해 둔다. 프로브 카드가 수직 프로브형, 경사 프로브형, 멤브레인(membrane)형 중의 어느 것인가에 따라서, 얹어놓는대(4)에 필요한 Z방향의 이동량이 다르다. 따라서 센서(37)로 얻어진 정보는, 메모리에 기억되어 얹어놓는대(4)의 동작의 제어에 이용된다.

제 1 도 및 제 2 도에 도시된 바와 같이, 프로브 장치 본체의 정면에는, 사용하지 않을 때의 트레이(21) 및 트레이(21)의 반입출구를 덮도록 커버(2a)가 배설된다. 커버(2a)는 가이드 기구(도시생략)에 의해 상하로 가이드됨과 동시에, 상하운동시에 상부(2b)가 앞쪽으로 쓰러져 트레이(21)와 간섭하지 않도록 되어 있다.

카드 컨베이어(5)에는 제 6 도 및 제 7 도에 나타낸 바와 같이 마킹기구(7)가 병설된다. 마킹기구(7)는 제 11 도 및 제 12 도에 도시된 바와 같이, 선회 기구(8)의 수직 샤프트(13)에 고정연결된 상측 스윙베이스(38)를 구비한다. 상측 스윙베이스(38)의 앞끝단에는 중공의 아암(39)이 연결되고, 이것은 피보트 홀더(20) 및 수직 플레이트(32)를 따라 연이어 개재한다. 아암(39) 내에는 마킹용의 구동용 배관(40)이 배설된다(배관이 없는 경우의 예는 뒤에 부가 설명하였음). 아암(39)의 앞끝단에는 펜(41)이 떼고 붙이기가 자유롭게 부착된다. 펜(41)은 마킹기구의 앞끝단에 접속되고, 잉크를 저장하는 기능을 갖는다. 잉크는 펜(41)의 펜끝(41a)으로 부터 웨이퍼(W)상의 불량 IC칩에 적하되어, 마크가 부여된다.

상측 스윙베이스(38)의 안둘레면에는 키(key)가 형성되고, 이 키가 선회기구(8)의 샤프트(13)의 키홈에 끼워 넣어진다. 즉 상측 스윙베이스(38)는, 수직 샤프트(13)와 일체적으로 회전한다. 따라서, 선회기구(8)에 의해 마킹기구(7)의 아암(39), 배선(40) 및 펜(41)이 프로브 장치의 한쪽면(가령 정면)과 프로빙 영역과의 사이를 선회한다. 펜(41)이 프로빙 영역 내로 이동했을 때, 펜끝(41a)은 프로브 카드(PC)의 카드 본체(45)의 평면윤곽내에 위치한다. 마킹기구(7)의 펜(41)이 프로브 장치의 외측과 프로빙 영역의 사이에서 수평으로 회전이동이 가능하게 구성되므로, 마킹 영역을 프로빙 영역으로 부터 독립하여 형성할 필요가 없다.

제 11 도 및 제 12 도의 도시와 같이, 펜(41)은 아암(39)의 앞끝단에 어태치먼트(41b)를 통하여 떼고 붙이기가 자유롭게 부착된다. 어태치먼트(41b)의 앞끝단에는 펜(41)이 고정되고, 그 기초끝단에는 암나사 구멍이 형성된다. 아암(39)의 앞끝단에는 어태치먼트(41b)의 암나사 구멍에 대응하는 암나사 구멍이 형성된다. 아암(39)의 앞끝단 위에 어태치먼트(41b)의 기초끝단을 겹친 상태에서 각각의 암나사 구멍에 수나사 부재(41c)가 걸어맞추어지고, 펜(41)이 아암(39)에 고정된다.

구동용 배관(40)의 앞끝단에는, 예를 들면 펜(41)에 접속된 플렉시블 튜브(flexible tube)(40a)와, 플렉시블 튜브(40a)의 기초끝단에 부착된 조인트부(40b)가 접속된다. 아암(39)의 앞끝단에는 배관(40)에 연이어 통하는 조인트용의 받음구멍(39a)이 형성되고 받음구멍(39a)에 조인트부(40b)가 끼워 넣어진다. 따라서, 수나사 부재(41c)를 통하여 아암(39)과 어태치먼트(41b)를 접속함과 동시에, 펜(41)과 일체화된 플렉시블 튜브(40a)의 조인트부(40b)를 아암(39)의 받음구멍(39a)에 끼워넣으므로써, 펜(41)을 배관(40)에 접속할 수가 있다.

또한, 펜(41)은 잉크용기를 갖는 형식의 것으로 할 수가 있다. 이 경우, 공급배관(40) 및 이에 접속된 잉크공급원은 불필요하게 되어 마킹기구(7)의 구조가 간단해 진다.

제 1 도 및 제 2 도에 도시된 바와 같이, 케이싱(2)의 정면에는, 트레이(21)용의 커버(2a)위에, 펜(41)을 떼고 붙일 때에 이용되는 작은 문(2c)이 형성된다. 문(2c)은 마킹기구(7)가 작동하고 있지 않을 때의 펜(41)의 수납위치의 위쪽에 배치된다. 문(2c)은, 가령 아래끝단이 케이싱(2)에 대해서 힌지결합된다. 케이싱(2)의 문(2c)을 개방하면, 펜(41)을 아암(39)에 대해서 떼고 붙이거나, 마킹기구(7)의 관리유지를 할 수가 있다.

트레이(21)가 선회할 때는, 마킹기구(7)의 상측 스윙베이스(38)를, 카드 컨베이어(5)의 하측 스윙베이스(17)에 연결할 필요가 있다. 왜냐하면, 하측 스윙 베이스(17)는 선회 드라이버(8)의 수직 샤프트(13)에 대해 회전방향에 있어서 고정되어 있지 않기 때문이다. 즉 수직 샤프트(13)의 구동력은, 상측 스윙베이스(38)를 통하여 하측 스윙베이스(17)로 전달된다.

그렇기 때문에, 하측 스윙베이스(17)에는, 그 하측에 제 9 도에 나타낸 바와 같이 연결용 에어 실린더(42)가 고정된다. 실린더(42)의 수직운동 로드(43)는 하측 스윙베이스(17)의 구멍(17a)을 관통하여 그 위끝단은 상측 스윙베이스(38)의 오목부(38a)에 출입이 가능하게 되어 있다. 로드(43)의 아래끝단은 반대로, 케이싱(2)에 대해 고정된 고정 플레이트(44)의 개구(44a)에 출입이 가능하게 되어 있다.

마킹시에는, 로드(43)의 위끝단이 상측 스윙베이스(38)로 부터 빠져서 로드(43)의 하측이 고정 플레이트(44)와 걸어맞춤한다. 그렇기 때문에, 상하 스윙베이스(38),(17)의 연결이 해제됨과 동시에, 하측 스윙베이스(17)는 고정 플레이트(44)에 의해 계류(係留)된다. 이 상태에서, 마킹기구(7)의 아암(39)이 단독으로 선회 드라이버(8)에 의해 선회 구동된다.

한편, 프로브 카드(PC)의 교환시에는, 로드(43)의 아래끝단이 고정 플레이트(44)로 부터 빠져 로드(43)의 위끝단이 상측 스윙베이스(38)와 걸어맞춰 진다. 그렇기 때문에 하측 스윙베이스(17)의 계류가 해제됨과 동시에 상하 스윙베이스(38, 17)가 연결된다. 이 상태에서 제 6 도에서와 같이, 카드 컨베이어(5)의 트레이(21)와 마킹기구(7)의 아암(39)이 일체적으로 선회 구동된다.

프로브 카드(PC)의 교환시에 있어서의 트레이(21) 및 아암(39)의 선회각도와 마킹시에 있어서의 아암(39)의 선회각도는, 각각 스톱퍼기구에 의해 이하의 실시 형태로 규정된다.

프로브 카드(PC)의 교환시에 있어서 작용되는 스톱퍼(46)는, 제 14 도 및 제 15 도에 나타낸 바와 같이 고정컬럼(15)에 부착된다. 한편 하측 스윙베이스(17)의 측면에는, 스톱퍼(46)에 대응하여 맞닿는 부재(47)가 배설된다. 상하 스윙베이스(38, 17)가 일체적으로 선회하고, 맞닿는 부재(47)가 스톱퍼(46)에 맞닿으면, 트레이(21)의 선회가 정지하고, 트레이(21)가 인서트 링(3)의 바로 아래에 위치결정된다.

본 실시예에서는, 제 15 도에 나타낸 바와 같이, 상하 스윙베이스(38, 17)가 초기위치로 부터 100°회전했을 때에, 트레이(21)가 인서트 링(3)의 바로 아래의 수평끝단 위치에 오도록 설정된다. 스톱퍼(46)는, 스프링부재를 내장하고, 스톱퍼 핀(48)이 맞닿는 부재(47)에 탄력있게 접촉한다. 맞닿는 부재(47)는 하측 스윙베이스(17)에 나사멈춤되고, 그 돌출량을 미조정할 수 있다.

마킹시에 사용되는 스톱퍼(49)는, 제 14 도 및 제 16 도에 도시된 바와 같이, 고정 컬럼(15)의 상부에 수평한 상태에서 승강이 가능하게 배설된다. 스톱퍼(49)의 끝단부는 고정 컬럼(15)의 측면에 배설된 에어 실린더(50)의 수직운동 로드(51)의 위끝단에 연결된다. 스톱퍼(49)의 측면 중앙에는, 가이드 홈(52)이 상하방향으로 늘어서도록 배설된다. 가이드 홈(52)은 고정 컬럼(15)에 배설된 가이드레일(53)과 걸어맞춤한다. 한편, 상측 스윙베이스(38)의 측면에는, 스토퍼(49)에 대응하여 맞닿는 부재(54)가 배설된다. 상측 스윙베이스(38)가 선회하고, 맞닿는 부재(54)가 스톱퍼(49)에 맞닿으면, 아암(39)의 선회가 정지하고, 펜(41)이 마킹위치에 위치결정된다.

본 실시예에서는, 제 16 도에 도시된 바와 같이, 상측 스윙베이스(38)가 초기위치로 부터 50°회전했을 때, 펜(41)이 마킹위치에 오도록 설정된다. 스톱퍼(49)는 스프링부재를 내장하고, 스톱퍼 핀(55)이 맞닿는 부재(54)에 탄력있게 접촉한다. 맞닿는 부재(54)는 상측 스윙베이스(38)에 나사멈춤되고, 그 돌출량을 미세 조정할 수 있다.

마킹시에 있어서, 스톱퍼(49)는 상측 스윙베이스(38)의 맞닿는 부재(54)와 맞닿는 위치까지 하강된다. 한편 프로브 카드(PC)의 교환시에 있어서, 스톱퍼(49)는 상측 스윙베이스(38)와 간섭하지 않는 위치까지 상승된다.

카드 캐처(catcher)(6)를 조립한 인서트 링(3)은, 제 4 도, 제 17 도 및 제 18 도에 나타낸 바와 같이 구성된다. 인서트 링(3)은 편평한 원통형상으로 형성된 플랜지가 부착된 링 케이싱(56)을 구비한다. 링 케이싱(56)의 바깥둘레면에는 단면이 L 자형상인 제 1 링(57)이 부착된다. 제 1 링(57)의 수평부분을 덮듯이 단면이 역 U자 형상인 제 2 링(78)이 부착된다. 제 2 링(58)아래끝단의 바깥 둘레면에 형성된 홈을 통하여 제 2 링(58)의 아래끝단에 회전링(59)이 연결된다. 제 2 링(58)의 윗면과 인서트 링(3)의 플랜지부의 아래면과의 사이에는, 시일부재(71)가 배설된다.

제 2 링(58)의 역 U자 형상부로서 형성된 링형상의 공간(60)의 아래끝단에는 0 링(61)이 장착되어 공간(60)이 기밀상태로 설정된다. 0 링(61)은 제 1 링(57)의 수평부분위에 얹어놓인다. 회전링(59)의 아래끝단에는 둘레방향에 등간격으로 복수의 걸어맞춤편(62)이 형성된다. 이에 대해서 카드 홀더(34)의 주위에도 걸어맞춤편(62)과 같은 간격으로 복수의 걸어맞춤편(63)이 형성된다. 회전 링(59)의 걸어맞춤편(62)에 의해 카드 홀더(34)의 걸어맞춤편(63)이 지지되면, 프로브 카드(PC)가 인서트 링(3)에 장착된다.

기밀공간(60)에는 공기등의 기체를 공급 및 배출하기 위한 배관(s)이 접속되고, 배관을 통하여 공간(60)내의 압력이 조정되므로써, 회전 링(59)이 승강된다. 공간(60) 내의 압력이 높아지면 회전 링(59)이 들어올려지고, 카드 홀더(34)가 인서트 링(3)에 고정된다. 이 때, 프로브 카드(PC)이면의 접속단자(45a)가 콘택트 링(64)의 접속단자, 예를 들면 포고핀(64a)에 대해서 전기적으로 접촉된다. 한편 공간(60) 내의 압력이 낮아지면, 회전 링(59)이 내려가서 카드 컨베이어(5)와의 연락을 얻을 수 있다.

회전 링(59)에는 이것을 회전시키기 위한 에어 실린더(66)가 접속된다. 에어 실린더(66)의 로드(67)에는 긴 구멍을 가지는 제 1 연결편(68)이 부착된다. 제 1 연결편(68)의 긴 구멍에는 로울러 핀(69)이 삽입되고, 로울러 핀(69)은, 회전링(59)에 고정된 제 2 연결편(70)에 지지된다. 에어 실린더(66)의 로드(67)의 신축에 의해, 회전링(59)이 양 방향으로 회전이 가능하게 되어 있다.

회전링(59)의 회전에 의해, 회전링(59)의 걸어맞춤편(62)과 카드 홀더(34)의 걸어맞춤편(63)과의 상대위치가 변경된다. 회전링(59)의 걸어맞춤편(62)과 카드 홀더(34)의 걸어맞춤편(63)이 서로 다르게 된 상태에서, 카드 홀더(34)는 회전링(59)에 대해서 끼우고 떼어진다. 한편 회전링(59)의 걸어맞춤편(62)과 카드 홀더(34)의 걸어맞춤편(63)이 겹친 상태에서, 회전링(59)이 들어올려지면 프로브 카드(PC)가 인서트 링(3)에 고정된다.

상술한 에어 실린더(9, 22, 42, 50, 66) 및 회전링(59)을 움직이기 위한 공간(60)은, 급배기에 의해 이들을 개별로 조작하기 위한 기압계통(pneumatic system)(81)에 접속된다. 기압계통(81)은, 가압 공기원, 전자밸브등을 포함하고, 이들은 제어부(82)의 제어하에서 조작된다. 또, 제어부(82)에는 경보발생부(83)가 접속되고, 이것은, 후술하는 실시형태에서, 트레이(21)의 위치에 따른 제어부(82)로 부터의 제어신호에 의해 경보를 발생한다. 트레이(21)의 동작 시퀀스(sequence)등의 프로브 장치에 필요한 프로그램은 메모리(84)에 격납된다.

프로브 장치의 상부에는 디스플레이(85)가 배설되고, 이것은 화면을 직접 누르는 것에 의해 입력이 가능한, 소위 터치패널 방식의 LCD로 이루어진다. 디스플레이(85)는, 화면의 경사각을 여러가지의 각도로 변경할 수 있음과 동시에 수평방향으로 회전할 수 있고 오퍼레이터의 위치에 따라 화면을 보기 쉽거나 또는 화면을 조작하기 쉬운 각도로 할 수가 있다. 또한 터치패널 방식대신에, 마우스 등의 원격 포인팅 디바이스를 이용하여, 화면 내에서 마우스 포인터를 이동시키면서 입력하는 방식을 채용할 수도 있다.

다음에, 프로브 장치에 있어서의 프로브 카드의 교환방식에 관하여 설명한다.

어떤 종류의 웨이퍼의 IC칩에 대하여 검사를 종료하고, 다음에 다른 종류의 웨이퍼의 IC칩에 대하여 검사를 하는 경우, 프로브 카드(PC)를 교환할 필요가 생긴다. 이 경우 우선 커버(2a)가 하강되어 트레이(21)가 사용가능한 상태로 된다. 다음에 로크부재(27)가 일단 해제됨과 동시에 트레이(21)가 일어나고, 또한 로크부재(27)에 의해 수평한 상태로 로크된다. 다음에 사용이 끝난 프로브 카드(PC)를 언로우드 하기위해, 디스플레이(85)의 표시화면에 대해서 오퍼레이터에 의한 확인조작[예를 들면 디스플레이(85)위에 표시된 모드의 확인 및 [확인]표시의 누름]이 이루어진다.

프로브 카드의 교환시에 있어서, 연결용 에어 실린더(42)의 로드(43)의 아래끝단이 고정 플레이트(44)로 부터 빠져, 로드(43)의 위끝단에 상측 스윙베이스(38)와 걸어 맞춰진다. 그렇기 때문에, 하측 스윙베이스(17)의 계류가 해제됨과 동시에, 상하 스윙베이스(38, 17)가 연결된다. 또, 에어 실린더(50)에 의해 스톱퍼(49)가 상승되어 상측 스윙베이스(38)와 간섭하지 않는 높은 위치로 퇴피한다.

오퍼레이터에 의한 확인 조작이 이루어지면, 경보발생기(83)로 부터, 예를 들어 부저가 5초간 울린다. 그 후 에어 실린더(9)에 의해 랙(11)이 구동되고, 샤프트(13)가 회전을 개시한다. 이에 따라 트레이(21)가 선회하여 케이싱(2)의 정면 또한 외부의 초기위치로 부터 케이싱(2)내로 들어간다(제 19 도 참조). 트레이(21)가 더욱 선회하면, 하측 스윙베이스(17)의 맞닿는 부재(47)가, 제 15 도에 도시된 바와 같이, 스톱퍼(46)의 스톱퍼 핀(48)에 탄력있게 접촉하고, 트레이(21)가 인서트 링(3)의 바로 아래의 수평 끝단위치에서 정지한다(제 20 도 참조). 다음에 에어 실린더(22)의 구동에 의해, 트레이(21)가 회전링(59)으로 부터 프로브 카드(PC)를 받아들이는 옮겨싣는 위치까지 상승한다.

다음에, 기압계통(81)을 통하여 기체밀폐 공간(60)내의 압력이 내려가 회전링(59)이 약간 하강한다. 이에 따라 카드홀더(34)에 대한 조임이 느슨해짐과 동시에, 카드 홀더(34)가 핀(33)으로 위치결정되면서 트레이(21)위에 얹어놓인다. 다음에 에어 실린더(66)에 의해 회전링(59)이 회전되고, 그 걸어맞춤편(6)이 카드 홀더(34)의 걸어맞춤편(63)으로 부터 분리된다. 이 상태에서 에어 실린더(22)에 의해 트레이(21)가 하강되고, 프로브 카드(PC)가 회전링(59)의 아래쪽으로 탈출한다. 이 때, 프로브 카드(PC)가 트레이(21)상에 넘겨지고, 트레이(21)상에 존재하는 것이 센서(36)에 의해 검출된다. 프로브 카드(PC)의 존재가 검출되지 않은 경우, 프로브 카드(PC)를 받아들이는 동일 동작이 반복된다. 이 반복은, 프로브 카드(PC)의 존재가 검출될 때까지 이루어진다.

프로브 카드(PC)를 받아 넘긴 후, 회전링(59)은 원 위치까지 회전됨과 동시에 상승하여 프로브 카드(PC)를 지지하고 있던 때와 실질적으로 동일한 초기상태로 되돌아간다.

센서(36)에 의해 프로브 카드(PC)의 존재가 검출되면, 흡인구멍(36a)에 의해 프로브 카드(PC)가 트레이(21)상에 흡착 고정된다. 다음에, 에어 실린더(9)에 의해 샤프트(13)가 회전되고, 사용 후의 프로브 카드(PC)를 실은 트레이(21)가 초기 위치를 향하여 선회를 개시한다. 트레이(21)는, 케이싱(2)의 외부로 반출되기 직전의 위치에서 정지되고, 경보 발생기(83)로 부터 예를 들면 부저가 울린다. 이 때의 부저는, 오퍼레이터에 의한 확인조작[가령, 디스플레이(85)상에 표시된 모드의 확인 및 [확인]표시의 누름]이 이루어질 때까지 계속한다.

여기서, 트레이(21)가 케이싱(2)의 외부로 반출되기 직전의 위치란, 트레이(21)의 윤곽이 프로브 카드(PC)의 카드 홀더(34)의 그것보다도 큰 경우는, 트레이(21)가 케이싱(2)의 외면보다도 약간 내측에 자리잡은 위치이다. 또 트레이(21)의 윤곽이 프로브 카드(PC)의 카드 홀더(34)의 그것보다도 작은 경우는, 카드 홀더(34)가 케이싱(2)보다도 약간 안쪽으로 자리잡은 위치이다. 본 실시예에서는 상기 후자의 예가 된다.

오퍼레이터에 의한 확인 조작이 이루어지면, 트레이(21)가 다시 선회를 개시하고(제 21 도 참조), 케이싱(2)외의 초기위치로 되돌아간다. 다음에, 오퍼레이터에 의해 트레이(21)상의 사용이 끝난 프로브 카드(PC)가 떨어지고, 새로운 프로브 카드(PC)가 트레이(21)상에 얹어놓인다(제 22 도 참조). 이 때 프로브 카드(PC)의 구멍(34a)에 트레이(21)의 핀(33)이 삽입되어 프로브 카드(PC)가 정확하게 위치결정된다.

다음에, 새로운 프로브 카드(PC)를 로드하기 위해, 오퍼레이터에 의한 확인조작[가령 디스플레이(85)상에 표시된 모드의 확인 및 [확인]표시의 누름]이 행해진다. 오퍼레이터에 의한 확인조작이 이루어지면, 경보발생기(83)로부터, 예를 들면 부저가 5초간 울린다. 그 후 에어 실린더(9)에 의해 샤프트(13)가 회전되고, 트레이(21)가 맞닿는 부재(47)가 스톱퍼(46)에 맞닿을 때까지, 즉 케이싱(2)바깥의 초기위치로 부터 인서트 링(3)의 바로 아래의 수평끝단위치까지 선회한다.

다음에, 기압계통(81)을 통하여 기밀공간(60)내의 압력이 내려가고, 회전링(59)이 조금 하강한다. 다음에 에어 실린더(66)에 의해 회전링(59)이 회전되고, 그 걸어맞춤편(62)이 카드 홀더(34)의 걸어맞춤편(63)과 완충하지 않도록 배치된다. 다음에 에어 실린더(22)의 구동에 의해, 트레이(21)가 회전링(59)에 프로브 카드(PC)를 받아넘기는 옮겨싣는 위치까지 상승된다. 이 때 카드 홀더의 걸어맞춤편(63)은, 회전링(59)의 걸어맞춤편(62)사이의 간격을 통과한다.

다음에, 걸어맞춤편(62)과 걸어맞춤편(63)이 겹치도록 회전링(57)이 회전된다. 이어서 기밀공간(60)으로 공기가 공급되어 회전링(59)이 상승된다. 이에 따라 카드 홀더(34)가 인서트 링(3)에 고정됨과 동시에, 프로브 카드(PC)의 접촉 단자(45a)가 콘택트 링(64)의 포고핀(64a)에 눌려 접합된다. 이 때, 프로브 카드(PC)가 회전링(59)상으로 받아넘겨지고, 트레이(21)상에 존재하지 않는 것이 센서(36)에 의해 검출된다. 프로브 카드(PC)의 비존재가 검출되지 않은 경우, 프로브 카드(PC)를 받아넘기는 동일 동작이 반복된다. 이 반복은 프로브 카드(PC)의 비존재가 검출됨과 동시에 회전링(59)에 부착되어 있는 카드 유무센서가 카드의 존재를 검출할 때까지 행해진다.

센서(36)에 의해 프로브 카드(PC)의 비존재가 검출되면, 트레이(21)가 초기위치를 향하여 선회를 개시한다. 트레이(21)는, 카드 홀더(34)가 케이싱(2)의 외부로 튀어 나가기 직전의 위치에서 트레이(21)가 정지되고, 경보발생기(83)로부터, 예를 들면 부저가 울린다. 이 때의 부저는, 오퍼레이터에 의한 확인조작[가령 디스플레이(85)상에 표시된 모드의 확인 및 [확인]표시의 누름]이 이루어 질 때까지 계속한다.

오퍼레이터에 의한 확인조작이 이루어지면, 트레이(21)가 다시 선회를 개시하고, 케이싱(2)바깥의 초기위치로 되돌아간다. 다음에, 로크부재(27)가 일단 해제됨과 동시에 트레이(21)가 쓰러지고, 더욱 로크부재(27)에 의해 수직인 상태로 로크된다. 이어서 커버(2a)가 닫히고 프로브 카드(PC)의 교환작업이 종료한다.

다음에, 프로브 장치에 있어서의 마킹방법에 대하여 설명한다.

마킹기구(7)에 의해 불량 IC칩에 마킹을 하는 경우, 아암(39)의 앞끝단에 펜(41)이 장착되어 있는지가, 오퍼레이터에 의해 디스플레이(85)상에서 확인된다. 펜(41)이 장착되어 있지않은 경우는, 문(2c)이 개방되어 펜(41)이 아암(39)의 앞끝단에 부착된다. 다음에 마킹을 개시하기 위해, 디스플레이(85)의 표시화면에 대하여, 오퍼레이터에 의한 확인조작[가령 디스플레이(85)상에 표시된 모드의 확인 및 [확인]표시의 누름]이 행해진다.

마킹시에 있어서, 연결용 에어 실린더(42)의 로드(43)의 위끝단이 상측 스윙베이스(38)로 부터 빠져서 로드(43)의 아래끝단이 고정 플레이트(44)와 걸어 맞춰진다. 그렇기 때문에, 상하 스윙베이스(38, 17)의 연결이 해제됨과 동시에, 하측 스윙베이스(17)는 고정 플레이트(44)에 의해 계류된다. 또 에어 실린더(50)에 의해 스톱퍼(49)가 하강하여 상측 스윙베이스(38)와 간섭하는 낮은 위치로 진출한다.

오퍼레이터에 의한 확인조작이 이루어지면, 에어 실린더(9)에 의해 샤프트(13)가 회전되고, 아암(39)이 프로빙 영역을 향하여 선회한다. 이 때 트레이(21)는 사용하지 않는 상태로 계류된다. 아암(39)은 상측 스윙베이스(38)의 맞닿는 부재(54)가, 제 16 도에서와 같이 스톱퍼(49)의 스톱퍼 핀(55)에 탄력있게 접촉하면 정지한다. 이 때 펜(41)의 펜끝(41a)은 프로브 카드(PC)의 카드 본체(45)의 평면윤곽내에 위치한다.

펜끝(41a)이 프로브 위치에 도달하면, 얹어놓는대(4)가 메모리에 기억된 불량 IC칩의 위치에 의거하여 구동된다. 얹어놓는대가 이동에 의해 불량 IC칩이 펜끝(41a)과 대향하도록 배치되면 펜끝(41a)으로 부터 잉크가 적하된다. 이와 같이 하여, 각 불량 IC칩에 차례로 마크가 부여된다. 일련의 마킹이 종료하면 아암(37)은 초기위치로 되돌아간다. 웨이퍼(W)는 다음 공정, 예를 들면 잉크의 베이킹 공정으로 반송된다.

본 프로브 장치에 있어서는, 트레이(21)를 수직으로 쓰러뜨려서 수납하고 사용시에만 수평으로 일어나게 하였으므로, 장치가 콤팩트하게 된다. 또, 마킹위치를 프로빙 영역내에 배치했기 때문에, 장치가 콤팩트하게 된다. 또 카드 컨베이어(5)와 마킹기구(7)와의 회전 드라이버를 공유화 했으므로, 장치가 싼값이면서 동시에 콤팩트하게 된다.

프로브 카드(PC)의 교환시에는, 오퍼레이터가 케이싱(2)의 외부에서 프로브 카드(PC)를 교환하면, 후에는 디스플레이(85)상의 조작만으로 프로브 카드(PC)를 자동적으로 교환할 수가 있다. 이 때 트레이(21)상에 배설된 흡인구멍(36a)을 가지는 쿠션판(35)에 의해, 프로브 카드(PC)가 안정된 상태로 반송된다. 또 센서(36)에 의해 트레이(21)상에 있어서의 프로브 카드(PC)의 존재 및 비존재가 검출되므로, 트레이(21)와 회전링(59)과의 사이의 프로브 카드(PC)의 주고 받음이 확실하게 실행되게 된다. 또 인서트 링(3)에 대한 트레이(21)의 높이 위치는, 에어 실린더(22)에 의해 조정가능하므로, 프로브 카드의 품종차이, 고체차이에 대응할 수가 있다.

프로브 카드(PC)의 교환시에 있어서, 경보부저에 의해 트레이(21)의 이동을 오퍼레이터에게 알리도록 하였으므로, 작업을 안전하게 할 수가 있다. 또한 오퍼레이터의 경고방법으로서는, 부저와 같은 청각적인 신호를 바꾸어 램프와 같은 시각적인 신호를 이용할 수도 있다. 청각적인 신호와 시각적인 신호를 병용해도 좋다. 디스플레이(85)상의 표시화면에, [외부로 나갑니다]와 같은 메세지가 표시되도록 할 수도 있다. 또 케이싱(2)바깥에서의 트레이(21)에 대한 프로브 카드의 교환을, 로보트등을 이용하여 할 경우에는, 경고신호를 전기적 신호로서 부여하도록 할 수도 있다.

트레이(21)가 케이싱(2)의 외부로 나가기 전의 일단 정지는, 프로그램에 의거하여 할 수도 있고, 트레이(21)를 검출하는 센서를 설치하여, 동센서로부터의 신호에 의거하여 할 수도 있다. 또 이러한 일단정지 대신에, 회전링(59)이 하강을 개시하기 전에 경보를 발하도록 하여 오퍼레이터의 확인조작 후에, 회전링(59)이 하강을 개시하도록 해도 좋다.

본 발명에 따르면, 스페이스를 취하지 않고 동시에 값싼 프로브 카드의 교환기구를 가지는 프로브 장치를 제공할 수 있고, 동시에 조작이 간단하고 동시에 안전한 프로브 카드의 교환기구를 가지는 프로브 장치를 제공할 수 있다.

본 발명에 따르면, 또한, 스페이스를 취하지 않고 등시에 관리유지가 용이한 마킹기구를 가지는 프로브 장치를 제공할 수 있다.

Claims

반도체 웨이퍼상에 형성되어 복수의 전극패드를 구비하는 IC칩의 전기적 특성을 검사하기 위한 장치로서, 케이싱과, 상기 케이싱내에 배설되어 상기 웨이퍼를 얹어놓기 위한 얹어놓는대와, 상기 얹어놓는대의 위쪽에 배열되고 상기 케이싱에 지지된 인서트 링과, 상기 인서트 링에 떼고 붙이기가 자유롭게 부착되며, 상기 IC 칩의 상기 전극패드의 각각에 접촉되는 복수의 접촉자를 가지는 프로브 카드와, 상기 인서트 링에 대하여 상기 프로브 카드를 자동적으로 떼고 붙일 수 있으며, 상기 케이싱 외부의 초기 위치와, 상기 케이싱 내부의 위치 사이에서 상기 프로브 카드를 반송하는 트레이를 구비하고, 상기 트레이는 상기 케이싱 외부의 초기위치에서, 상기 프로브 카드를 얹어놓기 위해 뻗어나온 사용상태와, 상기 케이싱의 한측벽을 따라 접혀진 불사용 상태 사이에서 움직일 수 있는 카드 교환 기구와, 상기 불사용 상태에서 상기 트레이를 덮도록, 상기 케이싱에 배설된 커버와, 상기 카드교환기구의 동작을 소정의 프로그램에 따라서 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
제1항에 있어서, 상기 사용상태에서 상기 트레이를 로크 및 해제하기 위해, 상기 트레이에 수동조작이 가능한 로크부재가 배설된 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
제1항에 있어서, 상기 프로브 카드를 진공에 의해 고정하는 고정수단이 상기 트레이상에 배설된 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
제1항에 있어서, 상기 트레이상에서의 상기 프로브 카드의 존재 및 비존재를 검출하는 센서가 상기 트레이상에 배설된 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
제1항에 있어서, 상기 프로브 카드의 종류를 검출하는 센서가 상기 트레이상에 배설된 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
제1항에 있어서, 상기 트레이가 상기 케이싱내로부터 상기 초기위치로 나가기 전에, 상기 제어부에서 전기적인 경고신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
제6항에 있어서, 상기 경고신호에 의해 청각적 또는 시각적인 신호를 형성하는 수단이 상기 제어부에 접속된 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
제1항에 있어서, 상기 트레이가 상기 초기위치로부터 시동하기 전에, 상기 제어부에서 전기적인 경고신호가 발생되는 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어부에 디스플레이가 접속되고, 상기 디스플레이의 화면을 누르는 것에 의해 상기 제어부로의 입력이 가능한 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
제1항에 있어서, 상기 트레이는 상기 초기 위치에서 상기 사용상태와 상기 케이싱의 한측벽을 따라 접혀진 상기 트레이의 상기 불사용 상태 사이에서 수동으로 접혀질 수 있는 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
복수의 전극패드를 구비하는 피검사체의 전기적 특성을 검사하기 위한 장치로서, 케이싱과, 상기 케이싱내에 배설되어 상기 피검사체를 얹어놓기 위한 얹어놓는대와, 상기 얹어놓는대의 위쪽에 배설되고, 상기 케이싱에 지지된 인서트 링과, 상기 인서트 링에 떼고 붙이기가 자유롭게 부착되고, 상기 피검사체의 상기 전극패드의 각각에 접촉되는 복수의 접촉자를 가지는 프로브 카드와, 상기 프로브 카드를 반송하기 위해 상기 케이싱 외부의 초기위치와 상기 인서트 링의 바로 아래의 옮겨싣는 위치 사이에서 이동가능하고, 상기 초기 위치에서 상기 프로브 카드를 얹어놓기 위해 뻗어나온 사용상태와 케이싱의 한 측벽을 따라 접혀진 불사용 상태 사이에서 움직일 수 있는 트레이를 구비하는 카드 컨베이어와, 상기 불사용 상태에서 상기 트레이를 덮도록, 상기 케이싱에 배설된 커버와, 상기 인서트 링에 대해서 상기 프로브 카드를 고정함과 동시에, 상기 옮겨싣는 위치에 있는 상기 트레이에 대하여 상기 프로브 카드를 주고받으며, 상기 카드 컨베이어와의 협동에 의해 상기 인서트 링에 대해서 상기 프로브 카드가 자동적으로 떼고 붙여지는 카드 캐처와, 상기 카드 컨베이어 및 상기 카드 캐처의 동작을 소정의 프로그램에 따라 제어하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
제11항에 있어서, 상기 카드 캐처가, 상기 인서트 링에 지지되고 동시에 상기 프로브 카드를 상기 인서트 링에 고정하기 위한 회전링을 구비하며, 상기 회전링은 동시에 승강 및 회전이 가능하고, 상기 링의 회전에 의해 상기 프로브 카드를 선택적으로 구속 및 해방하기 위한 복수의 걸어맞춤편을 구비한 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
제 11 항에 있어서, 상기 카드 컨베이어가, 상기 트레이와 함께 수평방향으로 이동하고, 상기 트레이를 상기 인서트 링의 바로 아래의 수평끝단 위치와 상기 옮겨싣는 위치와의 사이에서 이동시키는 승강부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
제 11 항에 있어서, 상기 트레이가 상기 초기 위치와 상기 수평끝단 위치 사이를 선회하는 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
제11항에 있어서, 상기 사용상태에서 상기 트레이를 로크 및 해제하기 위해, 수동조작이 가능한 로크부재가 상기 트레이에 배설된 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
제11항에 있어서, 상기 트레이가 상기 케이싱내부로부터 상기 초기 위치로 나가기 전에, 상기 제어부에서 전기적인 경고신호를 발생되는 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
제16항에 있어서, 상기 경고신호에 의해 청각적 또는 시각적인 신호를 형성하는 수단이 상기 제어부에 접속되는 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
제 11 항에 있어서, 상기 제어부에 디스플레이가 접속되고, 상기 디스플레이의 화면을 누르는 것에 의해 상기 제어부로의 입력이 가능한 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
제 11 항에 있어서, 상기 피검사체는, 반도체 웨이퍼상에 형성된 IC칩으로서 구성되며, 상기 장치가, 검사에 의해 불량으로 인정된 IC칩에 마크를 부여하기 위한 마킹기구를 더욱 구비하고, 상기 마킹기구는, 상기 인서트 링의 아래쪽에 배치된 사용위치와, 상기 인서트 링으로부터 떨어진 불사용 위치와의 사이를 이동가능한 펜을 구비한 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
제 19 항에 있어서, 상기 펜이 선회가능한 아암에 지지되고, 상기 아암과 상기 트레이는 공통의 선회구동부를 가지는 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
제 20 항에 있어서, 상기 아암을 상기 트레이와 일체적으로 선회시키는 상태와, 상기 트레이로부터 독립하여 선회시키는 상태를 전환하는 수단을 더욱 구비한 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
제 11 항에 있어서, 상기 트레이는 상기 초기 위치에서 상기 사용 상태와 상기 케이싱의 한측벽을 따라 접혀진 상기 트레이의 상기 불사용 상태 사이에서 수동으로 접혀질 수 있는 것을 특징으로 하는 프로브 장치.