KR101374529B1 - Probe apparatus and providing method for probe card of probe apparatus - Google Patents

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히로시 아메미야
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

프로브 카드를 반송하여 장착할 시 확실히 전달을 행할 수 있어, 프로브 카드의 파손 등의 발생을 억제할 수 있는 프로브 장치 및 프로브 장치의 프로브 카드 장착 방법을 제공한다. 카드 클램프 기구와, 웨이퍼 척과, 하면에 위치 조정용 마크가 설치된 트레이와, 트레이를 지지 가능한 트레이 지지 기구와, 카메라와, 트레이를 트레이 지지 기구와의 전달 위치로 반입시키기 위한 이동 기구와, 이동 기구에 의해 전달 위치에 배치된 트레이의 위치 조정용 마크를 카메라에 의해 촬상하여 그 위치를 검출하고, 위치 조정용 마크의 위치가 소정의 범위 내에 있을 경우에는, 이동 기구로부터 트레이 지지 기구로의 프로브 카드의 전달을 행하고, 소정의 범위 외에 있을 경우에는, 프로브 카드의 전달을 중지하는 제어 수단을 구비하고 있다.Provided are a probe device and a probe card mounting method of the probe device, which can reliably transfer when the probe card is transported and mounted, and can suppress occurrence of damage to the probe card. A card clamp mechanism, a wafer chuck, a tray provided with a mark for positioning on the lower surface, a tray support mechanism capable of supporting the tray, a camera, a movement mechanism for bringing the tray into a transfer position with the tray support mechanism, and a movement mechanism. The position adjustment mark of the tray disposed at the transfer position by means of the camera, and detects the position. When the position adjustment position is within a predetermined range, transfer of the probe card from the moving mechanism to the tray support mechanism is performed. And control means for stopping the delivery of the probe card when it is outside the predetermined range.

Description

프로브 장치 및 프로브 장치의 프로브 카드 장착 방법{PROBE APPARATUS AND PROVIDING METHOD FOR PROBE CARD OF PROBE APPARATUS}PROBE APPARATUS AND PROVIDING METHOD FOR PROBE CARD OF PROBE APPARATUS}

본 발명은, 프로브 장치 및 프로브 장치의 프로브 카드 장착 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a probe device and a probe card mounting method of the probe device.

반도체 디바이스의 제조 공정에서는, 반도체 웨이퍼 상에 형성된 반도체 디바이스의 전기적인 검사를 행하기 위한 프로브 장치가 이용되고 있다. 이러한 프로브 장치에서는, 반도체 웨이퍼 상의 전극 패드에 접촉되는 다수의 프로브가 설치된 프로브 카드를 이용하고 있다.In the manufacturing process of a semiconductor device, the probe apparatus for performing the electrical inspection of the semiconductor device formed on the semiconductor wafer is used. In such a probe device, a probe card provided with a plurality of probes in contact with electrode pads on a semiconductor wafer is used.

그리고, 이 프로브 카드의 프로브를 개재하여 테스터로부터 피측정 반도체 디바이스로 검사 신호를 공급하고, 피측정 반도체 디바이스로부터의 신호를 측정함으로써 피측정 반도체 디바이스의 전기적인 검사를 행하도록 되어 있다. 또한, 프로브 카드를 교환함으로써, 상이한 종류의 피측정 반도체 디바이스에 대응하도록 되어 있다.The test signal is supplied from the tester to the semiconductor device under test via the probe of the probe card, and the signal from the semiconductor device under test is measured to perform electrical inspection of the semiconductor device under test. In addition, by replacing the probe card, it is possible to cope with different kinds of semiconductor devices under measurement.

또한, 상기한 프로브 카드를 반송용의 트레이에 재치(載置)하고, 이 트레이 및 트레이에 재치된 프로브 카드를 반도체 웨이퍼를 재치하여 이동시키기 위한 웨이퍼 척의 구동 기구를 이용하여 반송하고, 카드 클램프 기구에 장착하도록 구성된 프로브 장치가 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).The probe card is placed on a tray for conveyance, and the tray and the probe card mounted on the tray are conveyed using a drive mechanism of a wafer chuck for placing and moving a semiconductor wafer. Probe devices configured to be mounted on are known (see, for example, Patent Document 1).

일본특허공개공보 2001-024039호Japanese Patent Laid-Open No. 2001-024039

상기한 바와 같이, 종래부터 웨이퍼 척의 구동 기구를 이용하여 반송용의 트레이에 재치한 프로브 카드를 반송하고, 프로브 카드를 카드 클램프 기구에 장착하는 것이 행해지고 있다. 이 경우, 트레이 및 프로브 카드를 슬라이드 기구 등을 구비한 암 등에 재치하여 프로브 장치(하우징) 내의 소정의 전달 위치에 배치하고, 이 트레이 및 프로브 카드를 웨이퍼 척의 주위에 설치된 트레이 지지 기구에 의해 수취하는 전달이 필요하다. 종래, 이러한 전달 위치에 대해서는, 기구부를 조정하여 정밀도를 높이는 방법이 사용되고 있다. 그러나 예를 들면, 조정 불량, 부품 불량, 경시 변화 등으로 조정 완료된 위치가 이탈하는 경우가 있고, 그 상태에서 프로브 카드의 전달을 행하면, 전달이 정상적으로 행해지지 않아, 고가의 프로브 카드의 파손 등이 발생할 가능성이 있다.As described above, conventionally, the probe card mounted on the conveyance tray is conveyed using the drive mechanism of the wafer chuck, and the probe card is attached to the card clamp mechanism. In this case, the tray and the probe card are placed on an arm having a slide mechanism or the like and placed at a predetermined transfer position in the probe device (housing), and the tray and the probe card are received by a tray support mechanism provided around the wafer chuck. Delivery is required. Conventionally, the method of improving a precision by adjusting a mechanism part is used about such a transmission position. However, for example, the adjusted position may deviate due to poor adjustment, defective parts, changes over time, and the like. When the delivery of the probe card is performed in this state, the delivery is not normally performed, resulting in damage to an expensive probe card. There is a possibility.

본 발명은, 상기 종래의 사정에 대처하여 이루어진 것이며, 프로브 카드를 반송하여 장착할 시 확실히 전달을 행할 수 있어, 프로브 카드의 파손 등의 발생을 억제할 수 있는 프로브 장치 및 프로브 장치의 프로브 카드 장착 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in response to the above-described conventional circumstances, and the probe card and the probe card mounting of the probe device capable of reliably delivering when carrying and mounting the probe card and suppressing the occurrence of damage of the probe card, etc. It is an object to provide a method.

본 발명의 프로브 장치의 일태양은, 다수의 프로브를 가지는 프로브 카드를 착탈 가능하게 고정하는 카드 클램프 기구와, 반도체 웨이퍼를 재치 가능하고, 구동 기구를 구동함으로써 상기 카드 클램프 기구에 고정된 상기 프로브 카드의 상기 프로브에, 상기 반도체 웨이퍼에 형성된 전극을 접촉시키는 웨이퍼 척과, 상면에 상기 프로브 카드가 재치되고, 하면에 위치 조정용 마크가 설치된 트레이와, 상기 웨이퍼 척의 주위에 설치되고, 상기 구동 기구에 의해 이동 가능하고, 상기 트레이를 지지하기 위한 트레이 지지 기구와, 상기 위치 조정용 마크를 촬상(撮像) 가능한 카메라와, 상기 트레이를, 상기 트레이 지지 기구와의 전달 위치로 반입시키기 위한 이동 기구와, 상기 이동 기구에 의해 상기 전달 위치에 배치된 상기 트레이의 상기 위치 조정용 마크를 상기 카메라에 의해 촬상하여 상기 위치 조정용 마크의 위치를 검출하고, 상기 위치 조정용 마크의 위치가 소정의 범위 내에 있을 경우에는, 상기 이동 기구로부터 상기 트레이 지지 기구로의 상기 트레이의 전달을 행하고, 상기 위치 조정용 마크의 위치가 소정의 범위 외에 있을 경우에는, 상기 이동 기구로부터 상기 트레이 지지 기구로의 상기 트레이의 전달을 중지하는 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.One aspect of the probe apparatus of the present invention is a card clamp mechanism for removably fixing a probe card having a plurality of probes, and a probe card fixed to the card clamp mechanism by driving a drive mechanism that is capable of mounting a semiconductor wafer. A wafer chuck for contacting the probe of the semiconductor wafer with electrodes formed on the semiconductor wafer, a tray on which an upper surface of the probe card is placed, a lower surface adjustment mark is provided, and a wafer chuck disposed around the wafer chuck, and moved by the driving mechanism. A tray support mechanism for supporting the tray, a camera capable of imaging the position adjustment mark, a movement mechanism for bringing the tray into a transfer position with the tray support mechanism, and the movement mechanism The position adjusting rod of the tray arranged at the transfer position by Is detected by the camera to detect the position of the mark for position adjustment, and when the position of the mark for position adjustment is within a predetermined range, transfer of the tray from the moving mechanism to the tray support mechanism is performed. When the position of the position adjustment mark is out of a predetermined range, it is characterized by including control means for stopping the transfer of the tray from the moving mechanism to the tray support mechanism.

본 발명의 프로브 장치의 프로브 카드 장착 방법의 일태양은, 다수의 프로브를 가지는 프로브 카드를 착탈 가능하게 고정하는 카드 클램프 기구와, 반도체 웨이퍼를 재치 가능하고, 구동 기구를 구동함으로써 상기 카드 클램프 기구에 고정된 상기 프로브 카드의 상기 프로브에, 상기 반도체 웨이퍼에 형성된 전극을 접촉시키는 웨이퍼 척과, 상면에 상기 프로브 카드가 재치되고, 하면에 위치 조정용 마크가 설치된 트레이와, 상기 웨이퍼 척의 주위에 설치되고, 상기 구동 기구에 의해 이동 가능하고, 상기 트레이를 지지하기 위한 트레이 지지 기구와, 상기 위치 조정용 마크를 촬상 가능한 카메라와, 상기 트레이를, 상기 트레이 지지 기구와의 전달 위치로 반입시키기 위한 이동 기구를 구비한 프로브 장치의 프로브 카드 장착 방법으로서, 상기 이동 기구에 의해 상기 전달 위치에 배치된 상기 트레이의 상기 위치 조정용 마크를 상기 카메라에 의해 촬상하여 상기 위치 조정용 마크의 위치를 검출하고, 검출한 상기 위치 조정용 마크의 위치가 소정의 범위 내에 있을 경우에는, 상기 이동 기구로부터 상기 트레이 지지 기구로의 상기 트레이의 전달을 행하고, 상기 위치 조정용 마크의 위치가 소정의 범위 외에 있을 경우에는, 상기 이동 기구로부터 상기 트레이 지지 기구로의 상기 트레이의 전달을 중지하는 것을 특징으로 한다.One aspect of the probe card mounting method of the probe device of the present invention is a card clamp mechanism for detachably fixing a probe card having a plurality of probes, and a semiconductor wafer, which can be mounted on the card clamp mechanism by driving a drive mechanism. A wafer chuck for contacting an electrode formed on the semiconductor wafer to the probe of the fixed probe card, a tray on which a probe card is placed on an upper surface, a positioning mark is provided on a lower surface thereof, and a wafer chuck disposed around the wafer chuck, It is movable by a drive mechanism, and has a tray support mechanism for supporting the tray, a camera capable of imaging the position adjustment mark, and a movement mechanism for carrying the tray into a transfer position with the tray support mechanism. A probe card mounting method of a probe device, the mover When the position adjustment mark of the tray arranged at the transfer position by a sphere is picked up by the camera to detect the position of the position adjustment mark, and the detected position of the position adjustment mark is within a predetermined range, When the tray is transferred from the moving mechanism to the tray supporting mechanism and the position of the position adjusting mark is outside a predetermined range, the transfer of the tray from the moving mechanism to the tray supporting mechanism is stopped. It features.

본 발명에 따르면, 프로브 카드를 반송하여 장착할 시 확실히 전달을 행할 수 있어, 프로브 카드의 파손 등의 발생을 억제할 수 있는 프로브 장치 및 프로브 장치의 프로브 카드 장착 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a probe device and a probe card mounting method of the probe device which can reliably transfer when the probe card is transported and mounted, and can suppress the occurrence of damage or the like of the probe card.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 프로브 장치의 구성을 모식적으로 도시한 도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 프로브 장치의 프로브 카드 장착 방법을 설명하기 위한 도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 프로브 장치의 프로브 카드 장착 방법을 설명하기 위한 도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 프로브 장치의 프로브 카드 장착 방법을 설명하기 위한 도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 프로브 장치의 프로브 카드 장착 방법을 설명하기 위한 도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 프로브 장치의 프로브 카드 장착 방법을 설명하기 위한 도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 프로브 장치의 프로브 카드 장착 방법을 설명하기 위한 도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 프로브 장치의 프로브 카드 장착 방법을 설명하기 위한 도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 프로브 장치의 프로브 카드 장착 방법의 순서도이다.1 is a diagram schematically showing a configuration of a probe apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a probe card mounting method of the probe device according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining a probe card mounting method of the probe device according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a probe card mounting method of the probe device according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a probe card mounting method of the probe device according to an embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining a probe card mounting method of the probe device according to an embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining a probe card mounting method of the probe device according to an embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining a probe card mounting method of the probe device according to an embodiment of the present invention.
9 is a flow chart of a probe card mounting method of the probe device according to an embodiment of the present invention.

이하에, 본 발명의 일실시예를 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

우선 도 1을 참조하여, 반도체 웨이퍼에 형성된 반도체 디바이스의 검사를 행하는 프로브 장치의 구성에 대하여 설명한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 프로브 장치(1)는 하우징(2)을 구비하고 있고, 이 하우징(2) 내에는 반도체 웨이퍼(W)를 재치하기 위한 웨이퍼 척(10)이 설치되어 있다. 이 웨이퍼 척(10)은 구동 기구(11)를 구비하고 있고, x, y, z 및 θ 방향으로 이동 가능하게 되어 있다.First, with reference to FIG. 1, the structure of the probe apparatus which test | inspects the semiconductor device formed in the semiconductor wafer is demonstrated. As shown in FIG. 1, the probe device 1 includes a housing 2, and a wafer chuck 10 for mounting the semiconductor wafer W is provided in the housing 2. This wafer chuck 10 includes a drive mechanism 11 and is movable in the x, y, z and θ directions.

웨이퍼 척(10)의 상방에 위치하는 하우징(2)에는 원형의 개구부가 형성되어 있고, 이 원형의 개구부의 주연부를 따라 인서트 링(12)이 설치되어 있다. 이 인서트 링(12)에는 카드 클램프 기구(13)가 설치되어 있고, 이 카드 클램프 기구(13)에 의해 프로브 카드(20)가 착탈 가능하게 보지(保持)되어 있다.A circular opening is formed in the housing 2 located above the wafer chuck 10, and an insert ring 12 is provided along the periphery of the circular opening. The insert ring 12 is provided with a card clamp mechanism 13, and the probe card 20 is detachably held by the card clamp mechanism 13.

프로브 카드(20)는, 배선 기판 및 이 배선 기판과 전기적으로 접속된 복수의 프로브(도시하지 않음) 등으로 구성되어 있고, 프로브 카드(20)의 프로브는, 반도체 웨이퍼(W) 상에 형성된 반도체 디바이스의 전극에 대응하여 설치되어 있다.The probe card 20 is composed of a wiring board and a plurality of probes (not shown) electrically connected to the wiring board, and the probe of the probe card 20 is a semiconductor formed on a semiconductor wafer W. It is provided corresponding to the electrode of a device.

웨이퍼 척(10)의 주위에는, 프로브 카드(20)를 재치하여 반송하기 위한 트레이(21)를 지지하기 위한 트레이 지지 기구(14)가 설치되어 있고, 후술하는 바와 같이 이 트레이 지지 기구(14) 상에, 프로브 카드(20)가 재치된 트레이(21)를 지지하고, 웨이퍼 척(10)의 구동 기구(11)를 구동함으로써 프로브 카드(20) 및 트레이(21)를 반송할 수 있도록 되어 있다.The tray support mechanism 14 for supporting the tray 21 for mounting and conveying the probe card 20 is provided around the wafer chuck 10, and this tray support mechanism 14 will be described later. The probe card 20 and the tray 21 can be conveyed by supporting the tray 21 on which the probe card 20 is mounted and driving the drive mechanism 11 of the wafer chuck 10 on the top. .

또한 웨이퍼 척(10)의 측방에는, 상방을 향해 배치되고, 상부의 화상을 촬상 가능한 카메라(15)가 설치되어 있다. 이 카메라(15)는, 예를 들면 CCD 카메라 등으로 이루어지고, 종래부터 프로브 카드의 프로브 등을 촬상하여 프로브와의 위치 조정을 행하는 것을 주목적으로 하여 설치되어 있다. 본 실시예에서는 후술하는 바와 같이, 이 카메라(15)를 프로브 카드(20)의 장착 공정에서 사용한다.Moreover, the camera 15 which is arrange | positioned toward the upper side and which can image the upper image is provided in the side of the wafer chuck 10. The camera 15 is made of, for example, a CCD camera, and is conventionally provided with the purpose of capturing a probe or the like of a probe card to perform position adjustment with the probe. In the present embodiment, as will be described later, the camera 15 is used in the mounting process of the probe card 20.

하우징(2)의 일방의 측벽부, 본 실시예에서는 프런트측(도 1 중 우측)의 측벽부에는, 하우징(2)의 외부로부터 프로브 카드(20)를 하우징(2) 내로 반입 및 반출시키기 위한 반입 반출구(2a)가 형성되어 있다. 또한 이 반입 반출구(2a)의 하방에는, SACC(Semi Automatic Probe Card Changer)를 구성하기 위한 암(16)이 설치되어 있다. 이 암(16)은, 도면 중 화살표로 나타낸 바와 같이, 하우징(2)의 벽면 부분에 설치된 지축을 중심으로 상하 방향으로 회동(回動) 가능하게 되어 있다. 도 1에는, 이 암(16)을 상측으로 회동시켜 고정한 상태를 도시하고 있다.In one side wall part of the housing 2, in this embodiment, it is a side wall part of the front side (right side in FIG. 1) for carrying in and carrying out the probe card 20 into the housing 2 from the exterior of the housing 2; Carry-in / out port 2a is formed. Moreover, the arm 16 for constructing a semi automatic probe card changer (SACC) is provided below this carry-in / out port 2a. As shown by the arrow in this figure, this arm 16 is rotatable in the up-down direction centering on the support shaft provided in the wall surface part of the housing 2. FIG. 1 shows a state in which the arm 16 is rotated upward and fixed.

암(16) 상에는 도 1 중에 화살표로 나타낸 바와 같이, 수평 방향으로 이동 가능한 슬라이드 기구(17)가 설치되어 있다. 이 슬라이드 기구(17)는 선단측(도 1 중 좌측)이 양다리의 포크 형상으로 이루어지고, 이 선단측의 포크 형상의 부분에 트레이(21)를 지지할 수 있도록 되어 있다. 또한 트레이(21)는, 그 상면에 프로브 카드(20)를 재치 가능하게 되어 있고, 프로브 카드(20)를 반송할 시에는, 이 트레이(21) 상에 프로브 카드(20)를 재치하여 반송한다.On the arm 16, as shown by the arrow in FIG. 1, the slide mechanism 17 which can move to a horizontal direction is provided. The slide mechanism 17 has a tip side (left side in FIG. 1) having a fork of both legs, and the tray 21 can be supported by a fork portion of the tip side. In addition, the tray 21 is capable of mounting the probe card 20 on the upper surface thereof, and when the probe card 20 is transported, the tray 21 is mounted on the tray 21 and transported. .

그리고 슬라이드 기구(17)에 의해, 프로브 카드(20)가 재치된 트레이(21)를 반입 반출구(2a)로부터 하우징(2) 내의 전달 위치까지 반입하고, 이 전달 위치에서 웨이퍼 척(10)의 구동 기구(11)를 구동함으로써, 프로브 카드(20)가 재치된 트레이(21)를 트레이 지지 기구(14) 상으로 전달하도록 되어 있다.Then, the slide mechanism 17 loads the tray 21 on which the probe card 20 is placed from the carry-in / out port 2a to the transfer position in the housing 2, and at this transfer position, the wafer chuck 10 By driving the drive mechanism 11, the tray 21 on which the probe card 20 is placed is transferred onto the tray support mechanism 14.

또한 도 1 중 점선으로 나타낸 바와 같이, 프로브 카드(20)의 상방에는, 검사용의 신호를 보내고, 또한 반도체 디바이스로부터의 신호를 검출하여 반도체 디바이스 상태를 검사하기 위한 테스터에 접속된 테스트 헤드(30)가 설치된다.1, the test head 30 connected to the tester which sends a test signal above the probe card 20, detects the signal from a semiconductor device, and inspects a semiconductor device state as shown by the dotted line in FIG. ) Is installed.

상기 구성의 프로브 장치(1)는, CPU 등을 구비한 제어부(40)에 의해 그 동작이 통괄적으로 제어된다. 이 제어부(40)는, 조작부(41)와 기억부(42)를 구비하고 있다.In the probe device 1 having the above-described configuration, its operation is collectively controlled by the control unit 40 having a CPU or the like. This control part 40 is equipped with the operation part 41 and the memory | storage part 42. As shown in FIG.

조작부(41)는, 공정 관리자가 프로브 장치(1)를 관리하기 위하여 커멘드의 입력 조작을 행하는 키보드 및 프로브 장치(1)의 가동 상황을 가시화하여 표시하는 디스플레이 등으로 구성되어 있다.The operation part 41 is comprised by the keyboard which a process manager performs an input operation of a command in order to manage the probe apparatus 1, the display which visualizes and displays the operation state of the probe apparatus 1, and the like.

기억부(42)에는, 프로브 장치(1)에서 실행되는 각종 동작(예를 들면, 후술하는 프로브 카드의 장착)을 제어부(40)의 제어로 실현하기 위한 제어 프로그램(소프트웨어) 및 검사 조건 데이터 등이 기억된 레시피가 저장되어 있다. 그리고, 필요에 따라 조작부(41)로부터의 지시 등으로 임의의 레시피를 기억부(42)로부터 호출하여 제어부(40)에 실행시킴으로써, 제어부(40)의 제어 하에서 프로브 장치(1)에서의 각종 동작이 행해진다. 또한, 제어 프로그램 및 처리 조건 데이터 등의 레시피는, 컴퓨터로 판독 가능한 컴퓨터 기록 매체(예를 들면 하드 디스크, CD, 플렉서블 디스크, 반도체 메모리 등) 등에 저장된 상태의 것을 이용하거나, 혹은 다른 장치로부터, 예를 들면 전용 회선을 통하여 수시 전송시켜 온라인으로 이용하는 것도 가능하다.The storage unit 42 includes a control program (software) and inspection condition data for realizing various operations (for example, mounting of a probe card described later) performed by the probe device 1 under the control of the control unit 40. This memorized recipe is stored. Then, if necessary, an arbitrary recipe is called from the storage unit 42 by the instruction from the operation unit 41 and executed in the control unit 40, so that various operations in the probe apparatus 1 are controlled under the control of the control unit 40. This is done. In addition, recipes, such as a control program and processing condition data, use the thing stored in a computer-readable computer recording medium (for example, a hard disk, CD, a flexible disk, a semiconductor memory, etc.) etc., or from another apparatus, for example, For example, it is also possible to transmit online at any time through a dedicated line.

이상과 같이 구성된 프로브 장치(1)를 이용하여, 반도체 웨이퍼(W)에 형성된 반도체 디바이스의 전기적인 검사를 행할 시에는, 반도체 웨이퍼(W)를 웨이퍼 척(10) 상에 재치하고, 웨이퍼 척(10)에 의해 반도체 웨이퍼(W)를 상승시킨다. 그리고, 반도체 웨이퍼(W)의 각 전극을, 프로브 카드(20)의 대응하는 프로브에 접촉시킴으로써, 전기적인 도통을 얻고, 테스트 헤드(30)에 접속된 테스터에 의해 반도체 디바이스의 전기적 특성의 양부가 검사된다.When performing the electrical inspection of the semiconductor device formed in the semiconductor wafer W using the probe apparatus 1 comprised as mentioned above, the semiconductor wafer W is mounted on the wafer chuck 10, and the wafer chuck ( 10) the semiconductor wafer W is raised. Then, by contacting each electrode of the semiconductor wafer W with a corresponding probe of the probe card 20, electrical conduction is obtained, and both of the electrical characteristics of the semiconductor device are added by a tester connected to the test head 30. Is checked.

이어서 도 2 ~ 9를 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 프로브 장치의 프로브 카드 장착 방법에 대하여 설명한다.Next, with reference to FIGS. 2 to 9, a probe card mounting method of a probe device according to an exemplary embodiment will be described.

도 2에 도시한 바와 같이, 트레이(21)의 하면측의 소정 위치에는 미리 위치 조정용 마크(22)를 설치한다. 또한 도 2에는, 위치 조정용 마크(22)를 1 개만 도시하고 있지만, 본 실시예에서는, 도 2의 지면에 수직인 방향으로 소정 거리(본 실시예에서는 100 mm) 떨어져 합계 2 개의 위치 조정용 마크(22)가 설치되어 있다. 위치 조정용 마크(22)의 형상은, 카메라(15)에 의해 촬상함으로써 그 위치를 인식할 수 있는 것이면 어떠한 것이어도 된다.As shown in FIG. 2, the position adjustment mark 22 is provided in advance in the predetermined position of the lower surface side of the tray 21. As shown in FIG. In addition, although only one position adjustment mark 22 is shown in FIG. 2, in this embodiment, two position adjustment marks (total distance 100mm) in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 22) is installed. The shape of the position adjustment mark 22 may be anything as long as the position can be recognized by imaging with the camera 15.

그리고, 슬라이드 기구(17)에 의해 트레이(21) 및 트레이(21) 상에 재치된 프로브 카드(20)를, 도 1에 도시한 반입 반출구(2a)로부터 하우징(2) 내의 소정의 전달 위치에 배치한다. 이와 함께, 전달 위치의 하방에 웨이퍼 척(10)을 이동시키고, 카메라(15)에 의해 위치 조정용 마크(22)를 촬상하여 위치 조정용 마크(22)의 위치를 인식한다(도 9에 나타낸 단계(101)). 이 위치 조정용 마크(22)의 위치의 인식은, 촬상 신호에 기초하여 도 1에 도시한 제어부(40)에서 행해진다.And the predetermined transfer position in the housing | casing 2 from the carrying-in / out port 2a shown in FIG. 1 with the tray 21 and the probe card 20 mounted on the tray 21 by the slide mechanism 17 is shown. Posted in At the same time, the wafer chuck 10 is moved below the transfer position, and the position adjustment mark 22 is imaged by the camera 15 to recognize the position of the position adjustment mark 22 (step shown in FIG. 9 ( 101)). Recognition of the position of this position adjustment mark 22 is performed by the control part 40 shown in FIG. 1 based on an imaging signal.

이어서, 인식된 위치 조정용 마크(22)의 위치에 기초하여, 제어부(40)에서는, 위치 조정용 마크(22)의 위치가, 슬라이드 기구(17)와 트레이 지지 기구(14)의 사이에서 트레이(21)의 전달을 행할 수 있는 전달 가능한 위치의 범위 내에 있는지 여부를 판정한다(도 9에 나타낸 단계(102)).Next, based on the recognized position of the position adjustment mark 22, in the control unit 40, the position of the position adjustment mark 22 is the tray 21 between the slide mechanism 17 and the tray support mechanism 14. It is determined whether or not it is within the range of the deliverable position in which () can be delivered (step 102 shown in FIG. 9).

상기한 판정의 결과, 전달 가능한 위치의 범위 외일 경우에는, 트레이(21)및 트레이(21) 상에 재치된 프로브 카드(20)의 전달을 중지하여 처리를 종료한다(도 9에 나타낸 단계(110)). 또한 프로브 카드(20)의 전달을 중지하기 전에, 구동 기구(11)에 의해 위치의 미세한 조정을 행하고, 위치 조정용 마크의 위치가 소정의 범위 내에 있는지 여부를 확인하도록 해도 된다. 이 경우, 위치의 미세한 조정은 예를 들면, 횡(도 2에서 지면에 수직인 방향)으로 ± 1.6 mm의 범위, 종(도 2에서 지면을 따른 좌우 방향)으로 ± 1.2 mm의 범위에서 행하는 것이 바람직하다.As a result of the above determination, if it is outside the range of the transferable position, the transfer is stopped by the transfer of the tray 21 and the probe card 20 mounted on the tray 21 (step 110 shown in Fig. 9). )). In addition, before stopping delivery of the probe card 20, you may make fine adjustment of a position by the drive mechanism 11, and confirm whether the position of the position adjustment mark exists in the predetermined range. In this case, the fine adjustment of the position is, for example, performed in the range of ± 1.6 mm in the transverse (direction perpendicular to the ground in FIG. 2) and in the range of ± 1.2 mm in the longitudinal (left and right direction along the ground in FIG. 2). desirable.

한편, 전달 가능한 위치의 범위 내일 경우에는, 인식된 위치 조정용 마크(22)의 위치에 기초하여 웨이퍼 척(10)의 구동 기구(11)를 구동하고, 웨이퍼 척(10)및 트레이 지지 기구(14)를 수평 방향으로 이동시켜 적정한 전달 위치에 위치시킨다(도 9에 나타낸 단계(103)).On the other hand, when it exists in the range of the position which can be transmitted, it drives the drive mechanism 11 of the wafer chuck 10 based on the recognized position of the position adjustment mark 22, and the wafer chuck 10 and the tray support mechanism 14 ) Is moved in the horizontal direction to a proper delivery position (step 103 shown in FIG. 9).

이어서 도 3에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 척(10)의 구동 기구(11)를 구동하고, 웨이퍼 척(10) 및 트레이 지지 기구(14)를 상승시켜, 트레이 지지 기구(14) 상으로 트레이(21) 및 프로브 카드(20)를 전달한다(도 9에 나타낸 단계(104)).3, the drive mechanism 11 of the wafer chuck 10 is driven, the wafer chuck 10 and the tray support mechanism 14 are raised, and the tray (on the tray support mechanism 14) is lifted. 21) and the probe card 20 (step 104 shown in FIG. 9).

이어서 도 4에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 척(10)의 구동 기구(11)를 구동함으로써, 웨이퍼 척(10) 및 트레이 지지 기구(14)를 수평 방향으로 이동시키고, 프로브 카드(20)의 중심을 프로브 장치(1)의 프로브 센터 위치로 조정한다(도 9에 나타낸 단계(105)).Next, as shown in FIG. 4, by driving the drive mechanism 11 of the wafer chuck 10, the wafer chuck 10 and the tray support mechanism 14 are moved in the horizontal direction, and the center of the probe card 20 is provided. Is adjusted to the probe center position of the probe apparatus 1 (step 105 shown in FIG. 9).

이어서 도 5에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 척(10)의 구동 기구(11)를 구동함으로써 웨이퍼 척(10) 및 트레이 지지 기구(14)를 상승시키고, 카드 클램프 기구(13)(도 1 참조)에 의한 클램프 위치에 프로브 카드(20)를 위치시킨다(도 9에 나타낸 단계(106)).Subsequently, as shown in FIG. 5, the drive mechanism 11 of the wafer chuck 10 is driven to raise the wafer chuck 10 and the tray support mechanism 14, and the card clamp mechanism 13 (see FIG. 1). The probe card 20 is placed at the clamp position by (step 106 shown in FIG. 9).

이어서, 클램프 위치에 배치되고 프로브 카드(20)를 카드 클램프 기구(13)(도 1 참조)에 의해 클램프한 후, 도 6에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 척(10)의 구동 기구(11)를 구동함으로써 웨이퍼 척(10) 및 트레이 지지 기구(14)를 하강시키고, 트레이(21)를 하강시킨다(도 9에 나타낸 단계(107)).Subsequently, after positioning the clamp card and clamping the probe card 20 by the card clamp mechanism 13 (see FIG. 1), as shown in FIG. 6, the drive mechanism 11 of the wafer chuck 10 is turned off. By driving, the wafer chuck 10 and the tray support mechanism 14 are lowered, and the tray 21 is lowered (step 107 shown in FIG. 9).

이어서 도 7에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 척(10)의 구동 기구(11)를 구동함으로써 웨이퍼 척(10) 및 트레이 지지 기구(14)를 수평 방향으로 이동시키고, 트레이(21)를 전술한 슬라이드 기구(17)와의 전달 위치에 위치시킨다(도 9에 나타낸 단계(108)).Subsequently, as shown in FIG. 7, by driving the drive mechanism 11 of the wafer chuck 10, the wafer chuck 10 and the tray support mechanism 14 are moved in the horizontal direction, and the tray 21 is moved as described above. It is placed in the delivery position with the instrument 17 (step 108 shown in FIG. 9).

이어서 도 8에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 척(10)의 구동 기구(11)를 구동함으로써, 웨이퍼 척(10) 및 트레이 지지 기구(14)를 하강시켜, 트레이(21)를 트레이 지지 기구(14)로부터 슬라이드 기구(17)로 전달하고(도 9에 나타낸 단계(109)), 처리를 종료한다(도 9에 나타낸 단계(110)).Subsequently, as shown in FIG. 8, by driving the drive mechanism 11 of the wafer chuck 10, the wafer chuck 10 and the tray support mechanism 14 are lowered, and the tray 21 is moved to the tray support mechanism 14. ) To the slide mechanism 17 (step 109 shown in FIG. 9), and the process ends (step 110 shown in FIG. 9).

상기의 공정에 의해, 프로브 장치(1)에 대한 프로브 카드(20)의 장착이 종료된다. 이 프로브 카드(20)의 장착 시, 본 실시예에서는 상술한 바와 같이, 트레이(21)에 미리 설치한 위치 조정용 마크(22)를 카메라(15)에 의해 촬상하여 슬라이드 기구(17)에 지지된 트레이(21)의 위치를 인식하고, 트레이(21)의 위치가, 트레이 지지 기구(14)로의 전달 가능한 범위 외에 있을 경우에는, 트레이 지지 기구(14)로의 전달을 중지한다.By the above process, attachment of the probe card 20 to the probe apparatus 1 is complete | finished. At the time of mounting this probe card 20, in the present embodiment, as described above, the positioning adjustment mark 22 provided in advance in the tray 21 is picked up by the camera 15 and supported by the slide mechanism 17. When the position of the tray 21 is recognized and the position of the tray 21 is outside the range which can be transmitted to the tray support mechanism 14, the transfer to the tray support mechanism 14 is stopped.

따라서, 예를 들면 조정 불량, 부품 불량, 경시 변화 등으로 조정 완료된 전달 위치가 이탈하여 전달 불가능할 경우에는, 슬라이드 기구(17)로부터 트레이 지지 기구(14)로의 트레이(21) 및 프로브 카드(20)의 전달이 행해지지 않는다. 이에 의해, 고가인 프로브 카드의 파손 등이 발생할 가능성을 저감할 수 있다.Therefore, for example, when the delivery position which has been adjusted due to adjustment failure, component failure, change over time, etc. is displaced and cannot be transmitted, the tray 21 and the probe card 20 from the slide mechanism 17 to the tray support mechanism 14 are impossible. Is not delivered. Thereby, the possibility of breakage of an expensive probe card, etc. can be reduced.

또한, 슬라이드 기구(17)에 지지된 트레이(21)의 위치가, 트레이 지지 기구(14)로의 전달 가능한 범위 내에 있을 경우에는, 인식된 트레이(21)의 위치에 기초하여 트레이 지지 기구(14)를 적정한 전달 위치로 이동시키고, 트레이(21) 및 프로브 카드(20)의 트레이 지지 기구(14)로의 전달을 행한다. 따라서, 확실히 트레이(21) 및 프로브 카드(20)의 전달을 행할 수 있다.In addition, when the position of the tray 21 supported by the slide mechanism 17 is in the range which can be transmitted to the tray support mechanism 14, the tray support mechanism 14 is based on the recognized position of the tray 21. Is moved to an appropriate transfer position, and the tray 21 and the probe card 20 are transferred to the tray support mechanism 14. Therefore, the tray 21 and the probe card 20 can be transferred reliably.

이상, 본 발명을 실시예에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고, 각종의 변형이 가능한 것은 물론이다.As mentioned above, although this invention was demonstrated about Example, this invention is not limited to the Example mentioned above, Of course, various deformation | transformation are possible.

1 : 프로브 장치
2 : 하우징
2a : 반입 반출구
10 : 웨이퍼 척
11 : 구동 기구
12 : 인서트 링
13 : 카드 클램프 기구
14 : 트레이 지지 기구
15 : 카메라
16 : 암
17 : 슬라이드 기구
20 : 프로브 카드
21 : 트레이
22 : 위치 조정용 마크
30 : 테스트 헤드
40 : 제어부
41 : 조작부
42 : 기억부1: Probe device
2: Housing
2a: carry-in and out
10: wafer chuck
11: drive mechanism
12: insert ring
13: card clamp mechanism
14 tray support mechanism
15: camera
16: cancer
17: slide mechanism
20: Probe card
21: tray
22: mark for position adjustment
30: test head
40:
41: operation unit
42: memory

Claims (8)

다수의 프로브를 가지는 프로브 카드를 착탈 가능하게 고정하는 카드 클램프 기구와,
반도체 웨이퍼를 재치 가능하고, 구동 기구를 구동함으로써 상기 카드 클램프 기구에 고정된 상기 프로브 카드의 상기 프로브에, 상기 반도체 웨이퍼에 형성된 전극을 접촉시키는 웨이퍼 척과,
상면에 상기 프로브 카드가 재치되고, 하면에 위치 조정용 마크가 설치된 트레이와,
상기 웨이퍼 척의 주위에 설치되고, 상기 구동 기구에 의해 이동 가능하고, 상기 트레이를 지지하기 위한 트레이 지지 기구와,
상기 위치 조정용 마크를 촬상 가능한 카메라와,
상기 트레이를, 상기 트레이 지지 기구와의 전달 위치로 반입시키기 위한 이동 기구와,
상기 이동 기구에 의해 상기 전달 위치에 배치된 상기 트레이의 상기 위치 조정용 마크를 상기 카메라에 의해 촬상하여 상기 위치 조정용 마크의 위치를 검출하고, 상기 위치 조정용 마크의 위치가 소정의 범위 내에 있을 경우에는, 상기 이동 기구로부터 상기 트레이 지지 기구로의 상기 트레이의 전달을 행하고, 상기 위치 조정용 마크의 위치가 소정의 범위 외에 있을 경우에는, 상기 이동 기구로부터 상기 트레이 지지 기구로의 상기 트레이의 전달을 중지하는 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 프로브 장치.A card clamp mechanism for removably fixing a probe card having a plurality of probes,
A wafer chuck capable of placing a semiconductor wafer and bringing an electrode formed in the semiconductor wafer into contact with the probe of the probe card fixed to the card clamp mechanism by driving a drive mechanism;
A tray on which an upper surface of the probe card is placed, and a lower position adjustment mark is provided;
A tray support mechanism provided around the wafer chuck and movable by the drive mechanism for supporting the tray;
A camera capable of imaging the position adjusting mark,
A moving mechanism for bringing the tray into a delivery position with the tray support mechanism;
When the said position adjustment mark of the tray arrange | positioned at the said transfer position by the said moving mechanism is imaged with the said camera, the position of the said position adjustment mark is detected, and when the position of the said position adjustment mark exists in the predetermined range, Control to stop the transfer of the tray from the moving mechanism to the tray supporting mechanism when the tray is transferred from the moving mechanism to the tray supporting mechanism and the position of the position adjusting mark is outside a predetermined range. Probe device comprising means. 제 1 항에 있어서,
상기 제어 수단은, 상기 이동 기구로부터 상기 트레이 지지 기구로의 상기 트레이의 전달을 중지하기 전에, 상기 구동 기구에 의해 위치의 미세한 조정을 행하고, 상기 위치 조정용 마크의 위치가 소정의 범위 내에 있는지 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 프로브 장치.The method of claim 1,
The control means performs fine adjustment of the position by the drive mechanism before stopping the transfer of the tray from the moving mechanism to the tray support mechanism, and determines whether the position of the position adjusting mark is within a predetermined range. Probe device, characterized in that for confirming. 제 2 항에 있어서,
상기 위치의 미세한 조정은 횡으로 ± 1.6 mm의 범위, 종으로 ± 1.2 mm의 범위에서 행하는 것을 특징으로 하는 프로브 장치.3. The method of claim 2,
The fine adjustment of the position is carried out in the range of ± 1.6 mm laterally, in the range of ± 1.2 mm vertically. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 수단은, 상기 위치 조정용 마크의 위치가 소정의 범위 내에 있을 경우에는, 상기 위치 조정용 마크의 위치 검출 결과에 기초하여 상기 트레이 지지 기구를 적정한 전달 위치로 이동시킨 후, 상승시켜 상기 이동 기구로부터 상기 트레이 지지 기구로의 상기 프로브 카드의 전달을 행하는 것을 특징으로 하는 프로브 장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
When the position of the position adjustment mark is within a predetermined range, the control means moves the tray support mechanism to an appropriate transfer position based on the position detection result of the position adjustment mark, and then raises it from the moving mechanism. And a probe card is transferred to the tray support mechanism. 다수의 프로브를 가지는 프로브 카드를 착탈 가능하게 고정하는 카드 클램프 기구와,
반도체 웨이퍼를 재치 가능하고, 구동 기구를 구동함으로써 상기 카드 클램프 기구에 고정된 상기 프로브 카드의 상기 프로브에, 상기 반도체 웨이퍼에 형성된 전극을 접촉시키는 웨이퍼 척과,
상면에 상기 프로브 카드가 재치되고, 하면에 위치 조정용 마크가 설치된 트레이와,
상기 웨이퍼 척의 주위에 설치되고, 상기 구동 기구에 의해 이동 가능하고, 상기 트레이를 지지하기 위한 트레이 지지 기구와,
상기 위치 조정용 마크를 촬상 가능한 카메라와,
상기 트레이를, 상기 트레이 지지 기구와의 전달 위치로 반입시키기 위한 이동 기구를 구비한 프로브 장치의 프로브 카드 장착 방법으로서,
상기 이동 기구에 의해 상기 전달 위치에 배치된 상기 트레이의 상기 위치 조정용 마크를 상기 카메라에 의해 촬상하여 상기 위치 조정용 마크의 위치를 검출하고,
검출한 상기 위치 조정용 마크의 위치가 소정의 범위 내에 있을 경우에는, 상기 이동 기구로부터 상기 트레이 지지 기구로의 상기 트레이의 전달을 행하고,
상기 위치 조정용 마크의 위치가 소정의 범위 외에 있을 경우에는, 상기 이동 기구로부터 상기 트레이 지지 기구로의 상기 트레이의 전달을 중지하는 것을 특징으로 하는 프로브 장치의 프로브 카드 장착 방법.A card clamp mechanism for removably fixing a probe card having a plurality of probes,
A wafer chuck capable of placing a semiconductor wafer and bringing an electrode formed in the semiconductor wafer into contact with the probe of the probe card fixed to the card clamp mechanism by driving a drive mechanism;
A tray on which an upper surface of the probe card is placed, and a lower position adjustment mark is provided;
A tray support mechanism provided around the wafer chuck and movable by the drive mechanism for supporting the tray;
A camera capable of imaging the position adjusting mark,
A probe card mounting method of a probe device having a moving mechanism for carrying the tray into a transfer position with the tray supporting mechanism,
The position adjustment mark of the tray arranged at the transfer position by the moving mechanism is picked up by the camera to detect the position of the position adjustment mark,
When the position of the detected position adjusting mark is within a predetermined range, the tray is transferred from the moving mechanism to the tray supporting mechanism,
And the transfer of the tray from the moving mechanism to the tray support mechanism when the position of the position adjustment mark is outside the predetermined range. 제 5 항에 있어서,
상기 이동 기구로부터 상기 트레이 지지 기구로의 상기 트레이의 전달을 중지하기 전에, 상기 구동 기구에 의해 위치의 미세한 조정을 행하고, 상기 위치 조정용 마크의 위치가 소정의 범위 내에 있는지 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 프로브 장치의 프로브 카드 장착 방법.The method of claim 5, wherein
Before stopping the transfer of the tray from the moving mechanism to the tray supporting mechanism, fine adjustment of the position is performed by the driving mechanism to confirm whether or not the position of the position adjusting mark is within a predetermined range. Probe card mounting method of the probe device. 제 6 항에 있어서,
상기 위치의 미세한 조정은 횡으로 ± 1.6 mm의 범위, 종으로 ± 1.2 mm의 범위에서 행하는 것을 특징으로 하는 프로브 장치의 프로브 카드 장착 방법.The method according to claim 6,
The fine adjustment of the position is carried out in the range of ± 1.6 mm laterally, in the range of ± 1.2 mm vertically. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 위치 조정용 마크의 위치가 소정의 범위 내에 있을 경우에는, 상기 위치 조정용 마크의 위치 검출 결과에 기초하여 상기 트레이 지지 기구를 적정한 전달 위치로 이동시킨 후, 상승시켜 상기 이동 기구로부터 상기 트레이 지지 기구로의 상기 프로브 카드의 전달을 행하는 것을 특징으로 하는 프로브 장치의 프로브 카드 장착 방법.8. The method according to any one of claims 5 to 7,
When the position of the position adjustment mark is within a predetermined range, the tray support mechanism is moved to an appropriate transmission position based on the position detection result of the position adjustment mark, and then raised to move from the movement mechanism to the tray support mechanism. The probe card mounting method of the probe device, characterized in that the transfer of the probe card.
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