KR102268438B1 - 검사 장치 및 검사 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 여러가지의 온도 조건 하에 있어서의, 정확한 전기적 특성의 검사를, 저비용으로 또한 단시간에 가능하게 한다.
피검사체의 검사를 행하는 검사 장치이며, 상기 피검사체가 적재되는 적재부와, 상기 적재부에 마련되어 해당 적재부의 온도를 조정하는 온도 조정 기구와, 전기적 특성 검사용 전기 신호를 상기 피검사체와의 사이에서 보내고 받는 검사부와, 상기 전기적 특성 검사 시에 상기 피검사체에 접촉하는 단자를 갖는 프로브 카드와의 사이에 위치하도록 배치됨과 함께, 상기 검사부와 상기 프로브 카드를 전기적으로 접속하는 접속자가 마련된 중간 접속 부재와, 상기 적재부와 상기 프로브 카드의 위치 조정을 행하는 위치 조정 기구와, 상기 중간 접속 부재에 마련되어 해당 중간 접속 부재의 온도를 측정하는 온도 측정 부재와, 상기 전기적 특성 검사에 앞서, 상기 프로브 카드의 온도 조정이 행하여지도록, 상기 온도 조정 기구와 상기 위치 조정 기구를 제어하는 사전 온도 조정부와, 상기 사전 온도 조정부에 의한 상기 프로브 카드의 온도 조정 시에, 상기 온도 측정 부재로 측정된 상기 중간 접속 부재의 온도에 기초하여, 상기 프로브 카드의 온도가 안정되었는지 여부 판정하는 판정부를 갖는다.

Description

검사 장치 및 검사 방법{INSPECTION APPARATUS AND INSPECTION METHOD}
본 개시는, 검사 장치 및 검사 방법에 관한 것이다.
특허문헌 1은, 온도 조정된 피검사체의 전극 패드에, 프로브 카드로 배열된 복수의 프로브 침을 각각 접촉시켜 전기적 측정하는 검사 방법을 개시하고 있다. 이 검사 방법에서는, 프로브 카드의 하면측에 마련된 침 고정대에, 온도 센서로서의 열전대와 히터를 내장시켜, 프로브 침이 전극 패드에 접촉하기 전에, 상기 열전대와 히터를 사용하여, 프로브 카드를 피검사체의 온도로 예비 온도 조정하고 있다.
일본 특허 공개 평 5-175289호 공보
본 개시에 관한 기술은, 다양한 온도 조건 하에 있어서의, 정확한 전기적 특성의 검사를, 저비용으로 또한 단시간에 가능하게 한다.
본 개시의 일 형태는, 피검사체의 검사를 행하는 검사 장치이며, 상기 피검사체가 적재되는 적재부와, 상기 적재부에 마련되어 해당 적재부의 온도를 조정하는 온도 조정 기구와, 전기적 특성 검사용 전기 신호를 상기 피검사체와의 사이에서 보내고 받는 검사부와, 상기 전기적 특성 검사 시에 상기 피검사체에 접촉하는 단자를 갖는 프로브 카드와, 상기 검사부와 상기 프로브 카드와의 사이에 위치하도록 배치됨과 함께, 상기 검사부와 상기 프로브 카드를 전기적으로 접속하는 접속자가 마련된 중간 접속 부재와, 상기 적재부와 상기 프로브 카드의 위치 조정을 행하는 위치 조정 기구와, 상기 중간 접속 부재에 마련되어 해당 중간 접속 부재의 온도를 측정하는 온도 측정 부재와, 상기 전기적 특성 검사에 앞서, 상기 프로브 카드의 온도 조정이 행하여지도록, 상기 온도 조정 기구와 상기 위치 조정 기구를 제어하는 사전 온도 조정부와, 상기 사전 온도 조정부에 의한 상기 프로브 카드의 온도 조정 시에, 상기 온도 측정 부재로 측정된 상기 중간 접속 부재의 온도에 기초하여, 상기 프로브 카드의 온도가 안정되었는지 여부를 판정하는 판정부를 갖는다.
본 개시에 의하면, 다양한 온도 조건 하에서, 정확한 전기적 특성의 검사를, 저비용으로 또한 단시간에 행할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태에 관한 검사 장치의 구성의 개략을 나타내는 상면 횡단면도이다.
도 2는 본 실시 형태에 관한 검사 장치의 구성의 개략을 나타내는 정면 종단면도이다.
도 3은 각 분할 영역 내의 구성을 나타내는 정면 종단면도이다.
도 4는 도 3의 부분 확대도이다.
도 5는 제어부의 구성의 개략을 모식적으로 도시하는 블록도이다.
도 6은 본 실시 형태에 관한 검사 장치를 이용한 검사 처리의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
반도체 제조 공정에서는, 소정의 회로 패턴을 갖는 다수의 전자 디바이스가 반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」라고 함) 위에 형성된다. 형성된 전자 디바이스는, 전기적 특성 등의 검사가 행해져, 양품과 불량품으로 선별된다. 전자 디바이스의 검사는, 예를 들어 각 전자 디바이스가 분할되기 전의 웨이퍼 상태에서, 검사 장치를 이용하여 행해진다.
프로버 등이라 칭해지는 전자 디바이스의 검사 장치에는, 다수의 단자로서의 프로브를 갖는 프로브 카드가 마련되어 있다. 또한, 검사 장치는, 위치 정렬부와 검사부를 갖는다. 위치 정렬부는, 프로브 카드에 마련된 각 프로브를, 웨이퍼 위의 전자 디바이스의 전극에 위치 정렬하여 접촉시킨다. 검사부는, 전기적 특성 검사를 위한 전기 신호를, 프로브를 통해, 전자 디바이스와의 사이에서 보내고 받는다. 이 검사부가 검출하는 전자 디바이스로부터의 전기 신호에 기초하여, 해당 전자 디바이스가 불량품인지 여부가 판단된다.
또한, 근년의 검사 장치에서는, 고온이나 저온에서의 전자 디바이스의 전기적 특성 검사를 행할 수 있도록, 웨이퍼가 적재되는 적재대에, 가열 수단이나 냉각 수단이 마련되어 있는 경우도 있다.
그런데, 전자 디바이스의 전기적 특성의 검사를 고온이나 저온에서 행하는 경우, 전자 디바이스 즉 웨이퍼로부터의 열이 프로브를 포함하는 프로브 카드에 전열되기 때문에, 웨이퍼 및 프로브 카드는 열 팽창 또는 열수축한다. 그러나, 양자의 열 팽창률이 상이하기 때문에, 상온 시와 고온 시 또는 저온 시에서 전극 패드와 프로브의 상대 위치가 어긋나, 고온 시나 저온 시에 정확한 전기적 특성의 검사를 행할 수 없게 되는 경우가 있다.
이에 비해, 특허문헌 1의 검사 장치에서는, 프로브 카드의 하면측에 마련된 침 고정대에, 열전대와 히터를 내장시켜, 프로브 침이 전극 패드에 접촉하기 전에, 상기 열전대와 히터를 사용하여, 프로브 카드를 피검사체의 온도에 예비 온도 조정하고 있다.
그러나, 프로브 카드는, 검사의 내용에 따른 복수 종류인 것이 구분되어 사용될 수 있으며, 또한, 동일종의 프로브 카드도 소정 기간 경과마다 교환된다. 그 때문에, 특허문헌 1과 같이, 프로브 카드에 열전대나 히터를 내장시키는 구성은 비용면에서 개선의 여지가 있다.
또한, 프로브 카드에 열전대나 히터를 마련하지 않고, 적재대 내의 가열 수단에 의해 해당 적재대를 통해 프로브 카드를 가열하고, 그 가열 시간을 소정 시간 이상으로 하여, 프로브 카드를 피검사체의 온도에 가까운 온도로 하는 방법이, 채용되는 경우도 있다. 이 방법을 채용하는 경우, 전극 패드와 프로브의 상대 위치의 어긋남을 확실하게 방지하기 위해서는, 상기 소정 시간은 긴 것이 설정된다. 그러나, 상기 소정 시간이 길면, 전기적 특성 검사를 개시할 때까지는 장시간을 요하게 되어 버린다.
그래서, 본 개시에 관한 기술은, 다양한 온도 조건 하에 있어서의, 정확한 전기적 특성의 검사를, 저비용으로 또한 단시간에 가능하게 한다.
이하, 본 실시 형태에 관한 검사 장치 및 검사 방법에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 요소에 있어서는, 동일한 번호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.
도 1 및 도 2는 각각, 본 실시 형태에 관한 검사 장치의 구성의 개략을 나타내는 상면 횡단면도 및 정면 종단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 검사 장치(1)는, 하우징(10)을 갖고, 해당 하우징(10)에는, 반출입 영역(11), 반송 영역(12), 검사 영역(13)이 마련되어 있다. 반출입 영역(11)은, 검사 장치(1)에 대해 피검사체로서의 웨이퍼(W)의 반출입이 행해지는 영역이다. 반송 영역(12)은, 반출입 영역(11)과 검사 영역(13)을 접속하는 영역이다. 또한, 검사 영역(13)은, 웨이퍼(W)에 형성된 전자 디바이스의 전기적 특성의 검사가 행해지는 영역이다.
반출입 영역(11)에는, 복수의 웨이퍼(W)를 수용한 카세트 C를 수용하는 포트(20), 후술하는 프로브 카드를 수용하는 로더(21), 검사 장치(1)의 각 구성 요소를 제어하는 제어부(22)가 마련되어 있다.
반송 영역(12)에는, 웨이퍼(W) 등을 보유 지지한 상태에서 자유롭게 이동 가능한 반송 장치(30)가 배치되어 있다. 이 반송 장치(30)는, 반출입 영역(11)의 포트(20) 내의 카세트 C와, 검사 영역(13) 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 행한다. 또한, 반송 장치(30)는, 검사 영역(13) 내의 후술하는 포고 프레임에 고정된 프로브 카드 중 유지 보수를 필요로 하는 것을 반출입 영역(11)의 로더(21)로 반송된다. 또한, 반송 장치(30)는, 신규인 또는 유지 보수 완료의 프로브 카드를 로더(21)로부터 검사 영역(13) 내의 상기 포고 프레임으로 반송한다.
검사 영역(13)은, 검사부로서의 테스터(40)가 복수 마련되어 있다. 구체적으로는, 검사 영역(13)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 연직 방향으로 3개로 분할되고, 각 분할 영역(13a)에는, 수평 방향(도면의 X 방향)으로 배열된 4개의 테스터(40)를 포함하는 테스터 열이 마련되어 있다. 또한, 각 분할 영역(13a)에는, 하나의 위치 정렬부(50)와, 하나의 카메라(60)가 마련되어 있다. 또한, 테스터(40), 위치 정렬부(50), 카메라(60)의 수나 배치는 임의로 선택할 수 있다.
테스터(40)는, 전기적 특성 검사용 전기 신호를 웨이퍼(W)와의 사이에서 보내고 받는 것이다. 위치 정렬부(50)는, 웨이퍼(W)가 적재되고, 해당 적재된 웨이퍼(W)와, 테스터(40)의 하방에 배치되는 프로브 카드의 위치 정렬을 행하는 것이며, 테스터(40) 하방의 영역 내를 이동 가능하게 마련되어 있다.
카메라(60)는, 수평으로 이동하고, 해당 카메라(60)가 마련된 분할 영역(13a) 내의 각 테스터(40) 앞에 위치하여, 해당 테스터(40)의 하방에 배치되는 프로브 카드와, 위치 정렬부(50)에 적재된 웨이퍼(W)의 위치 관계를 촬상한다.
이 검사 장치(1)에서는, 반송 장치(30)가 하나의 테스터(40)를 향하여 웨이퍼(W)를 반송하고 있는 동안에, 다른 테스터(40)는 다른 웨이퍼(W)에 형성된 전자 디바이스의 전기적 특성의 검사를 행할 수 있다.
계속해서, 도 3 및 도 4를 사용하여, 테스터(40)와 위치 정렬부(50)에 영향을 미치는 구성에 대해 설명한다. 도 3은, 각 분할 영역(13a) 내의 구성을 나타내는 정면 종단면도이다. 도 4는, 도 3의 부분 확대도이다.
테스터(40)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 수평하게 마련된 테스터 마더보드(41)를 저부에 갖는다. 테스터 마더보드(41)에는, 도시되지 않은 복수의 검사 회로 기판을 세워 설치한 상태로 장착되어 있다. 또한, 테스터 마더보드(41)의 저면에는 복수의 전극이 마련되어 있다.
또한, 테스터(40)의 하방에는, 중간 접속 부재로서의 포고 프레임(70)과 프로브 카드(80)가 각각 하나씩 상측으로부터 이 순서로 마련되어 있다.
테스터(40)의 주위에 있어서, 각 분할 영역(13a)을 형성하는 상벽(10a)으로부터 복수의 지지벽(10b)이 연직 방향의 하방으로 연장되어 있다. 그리고, 서로 대향하는 지지벽(10b)의 하부에 포고 프레임(70)이 장착되어 있고, 이들 서로 대향하는 지지벽(10b) 및 해당 지지벽(10b) 사이에 장착되어 있는 포고 프레임(70)에 의해, 각 테스터(40)는 지지되어 있다.
포고 프레임(70)은, 프로브 카드(80)를 지지함과 함께, 해당 프로브 카드(80)와 테스터(40)를 전기적으로 접속하는 것이며, 테스터(40)와 프로브 카드(80) 사이에 위치하도록 배치되어 있다. 이 포고 프레임(70)은, 테스터(40)와 프로브 카드(80)를 전기적으로 접속하는 접속자로서의 포고 핀(71)을 갖는다. 구체적으로는, 포고 프레임(70)은, 다수의 포고 핀(71)을 보유 지지하는 포고블록(72)과, 이 포고블록(72)이 삽입 끼움됨으로써 포고 핀(71)이 장착되는 장착 구멍(73a)이 형성된 프레임 본체부(73)를 갖는다. 프레임 본체부(73)는, 고강도로 강성이 높고, 열 팽창 계수가 작은 재료, 예를 들어 NiFe 합금으로 형성된다. 또한, NiFe 합금이라면, 프레임 본체부(73)의 열전도성도 높일 수 있다.
포고 프레임(70)의 하면에는, 프로브 카드(80)가, 소정의 위치에 위치 정렬된 상태에서 진공 흡착된다.
또한, 포고 프레임(70)의 하면에는, 프로브 카드(80)의 장착 위치를 둘러싸도록 연직 하방으로 연장되는 벨로우즈(74)가 장착되어 있다. 벨로우즈(74)는, 후술하는 척 톱 위의 웨이퍼(W)를 프로브 카드(80)의 후술하는 프로브에 접촉시킨 상태로, 프로브 카드(80)와 웨이퍼(W)를 포함하는 밀폐 공간을 형성하기 위한 것이다.
포고 프레임(70)에 마련되는 온도 센서(75)에 대해서는 후술한다.
또한, 포고 프레임(70)의 각 포고 핀(71)은, 배큠 기구(도시되지 않음)에 의해 포고 프레임(70) 및 프로브 카드(80)에 작용하는 진공 흡인력에 의해, 그 하단이 프로브 카드(80)의 후술하는 카드 본체(81)에 있어서의, 상면이 대응하는 전극 패드에 접촉한다. 또한, 상기 진공 흡인력에 의해, 각 포고 핀(71)의 상단이, 테스터 마더보드(41)의 하면의 대응하는 전극에 압박된다.
프로브 카드(80)는, 원판형의 카드 본체(81)와, 카드 본체(81)의 상면에 마련된 복수의 전극 패드(도시되지 않음)와, 카드 본체(81)의 하면으로부터 하방을 향하여 연장되는 복수의 침형의 단자인 프로브(82)를 갖는다. 카드 본체(81)의 상면에 마련된 상술한 복수의 전극은 각각 대응하는 프로브(82)와 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 검사 시에는, 프로브(82)는 각각 웨이퍼(W)에 형성된 전자 디바이스에 있어서의 전극 패드나 땜납 범프와 접촉한다. 따라서, 전기적 특성 검사 시에는, 포고 핀(71), 카드 본체(81)의 상면에 마련된 전극 및 프로브(82)를 통해, 테스터 마더보드(41)와 웨이퍼(W) 위의 전자 디바이스 사이에서, 검사에 관한 전기 신호가 보내고 받아진다.
위치 정렬부(50)는, 웨이퍼(W)가 적재됨과 함께 해당 적재된 웨이퍼(W)를 흡착하는, 적재부로서의 척 톱(51)을 적재 가능하게 구성되어 있다. 척 톱(51)에는, 온도 조정 기구(52)가 매설되어 있다. 이 온도 조정 기구(52)는, 전기적 특성 검사 시에 척 톱(51)의 온도 조정을 행함으로써, 척 톱(51)에 적재된 웨이퍼(W)의 전기적 특성 검사 시의 온도를 예를 들어 -30℃ 내지 +130℃로 조정할 수 있다. 또한, 위치 정렬부(50)는, 척 톱(51)을 지지해 해당 척 톱(51)을 상하 방향(도면의 Z 방향), 전후 방향(도면의 Y 방향) 및 좌우 방향(도면의 X 방향)으로 이동시키는 위치 조정 기구로서의 얼라이너(53)를 갖는다.
이 위치 정렬부(50)에 의한 위치 정렬에 의해 척 톱(51) 위의 웨이퍼(W)와 프로브 카드(80)의 프로브(82)를 접촉시킨 상태에서, 프로브 카드(80)와 웨이퍼(W)를 포함하는 밀폐 공간을 형성하고, 그 밀폐 공간을 배큠 기구(도시되지 않음)에 의해 진공화한다. 이 때에 얼라이너(53)를 하방으로 이동시킴으로써, 척 톱(51)이 얼라이너(53)로부터 분리되고, 포고 프레임(70)측에 흡착된다.
상술한 각 구성 부재를 갖는 검사 장치(1)에서는, 포고 프레임(70)의 온도를 측정하는 온도 측정 부재로서의 온도 센서(75)가 해당 포고 프레임(70)에 마련되어 있다. 구체적으로는, 포고 프레임(70)에 있어서의 프로브 카드(80)의 상방 부분으로 통하는 삽입 관통 구멍(73b)이 포고 프레임(70)에 형성되어 있고, 열전대 등을 포함하는 온도 센서(75)가 해당 삽입 관통 구멍(73b)에 장착되어 있다. 그리고, 온도 센서(75)는, 포고 프레임(70)에 있어서 프로브 카드(80)의 상방에 위치하는 부분의 온도를 측정한다. 또한, 삽입 관통 구멍(73b)은, 포고 프레임(70)의 상면 및 하면은 다른 부품으로 점유되어 있으므로, 포고 프레임(70)의 측면으로부터 프로브 카드의 상방 부분까지 수평 방향으로 연장되도록 형성된다. 또한, 삽입 관통 구멍(73b)의 위치나 구멍 깊이를 바꾸거나 하여, 온도 센서(75)를 복수 마련해도 된다.
이상의 검사 장치(1)에는, 전술한 바와 같이 제어부(22)가 마련되어 있다. 도 5는, 제어부(22)의 구성의 개략을 모식적으로 도시하는 블록도이다.
제어부(22)는, 예를 들어 CPU나 메모리 등을 구비한 컴퓨터에 의해 구성되고, 프로그램 저장부(도시되지 않음)를 갖고 있다. 프로그램 저장부에는, 검사 장치(1)에 있어서의 각종 처리를 제어하는 프로그램이 저장되어 있다. 또한, 상기 프로그램은, 컴퓨터에 판독 가능한 기억 매체에 기록되어 있던 것으로서, 해당 기억 매체로부터 제어부(22)에 인스톨된 것이어도 된다.
제어부(22)는, 기억부(22a)와, 검사시 온도 조정부(22b)와, 측온 결과 취득부(22c)와, 사전 온도 조정부(22d)와, 판정부(22e), 다른 판정부(22f)를 갖는다.
기억부(22a)는, 전기적 특성 검사 시의 웨이퍼(W)의 설정 온도 등을 기억한다.
검사시 온도 조정부(22b)는, 검사 시에, 척 톱(51)에 마련된 온도 조정 기구(52) 등을 제어하고, 척 톱(51)에 적재된 웨이퍼(W)의 온도를, 기억부(22a)에 기억되어 있는 설정 온도에 대응하는 온도로 제어한다.
측온 결과 취득부(22c)는, 포고 프레임(70)의 온도를 측정하는 온도 센서(75)로부터, 그 측정 결과를 취득한다.
사전 온도 조정부(22d)는, 전기적 특성 검사에 앞서, 온도 조정 기구(52)나 얼라이너(53) 등을 제어하고, 온도 조정 기구(52)에 의해 온도 조정된 척 톱(51)에 의해, 프로브 카드(80)의 온도 조정을 행한다.
판정부(22e)는, 사전 온도 조정부(22d)에 의한 프로브 카드(80)의 온도 조정 시에, 프로브 카드(80)의 온도가 안정되었는지 여부를 판정한다. 포고 프레임(70)은 열전도성이 높은 재료로 형성되어 있기 때문에, 각 시점에 있어서의 포고 프레임(70)의 온도는 프로브 카드(80)의 온도에 대응한다. 그래서, 판정부(22e)에서는, 측온 결과 취득부(22c)가 취득한 포고 프레임(70)의 온도 측정 결과에 기초하여, 프로브 카드(80)의 온도가 안정되었는지 여부를 판정한다. 판정 결과, 프로브 카드(80)의 온도가 안정되어 있으면, 검사 장치(1)에서는, 전기적 특성 검사가 개시된다. 또한, 프로브 카드(80)와 포고 프레임(70)의 접촉 면적, 특히, 프로브 카드와 포고 프레임(70)의 프레임 본체부(73)의 접촉 면적을 크게 함으로써, 프로브 카드(80)와 포고 프레임(70) 사이의 전열성을 높일 수 있다.
판정부(22f)는, 측온 결과 취득부(22c)가 취득한 포고 프레임(70)의 온도 측정 결과에 기초하여, 테스터(40)의 상태를 판정한다.
판정부(22f)에 의해, 테스터(40)에 이상이 발생되고 있다고 판정된 경우, 검사 장치(1)에서는, 그 취지의 정보 통지, 즉, 테스터(40)의 상태에 관한 정보의 통지가 통지 수단(도시되지 않음)에 의해 행해진다.
다음에 검사 장치(1)를 사용한 검사 처리에 대해 도 6을 사용하여 설명한다. 도 6은, 상기 검사 처리의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다. 또한, 이하의 설명에서는, 웨이퍼(W)가 적재되지 않은 척 톱(51)이, 모든 테스터(40)에 대해, 즉, 모든 포고 프레임(70)에 대해 장착된 상태로부터, 처리가 개시되는 것으로 한다.
(온도 설정)
전기적 특성 검사 시는, 먼저, 유저 조작 등에 기초하여, 해당 검사 시의 웨이퍼(W)의 설정 온도가, 신규로 설정되거나, 또는 변경되어 설정된다(스텝 S1). 전기적 특성 검사 시의 웨이퍼(W)의 설정 온도는, 분할 영역(13a)마다 공통이다.
(사전 온도 조정)
그리고, 사전 온도 조정부(22d)에 의해, 전기적 특성 검사에 앞서, 프로브 카드(80)의 온도 조정이 행해진다(스텝 S2). 구체적으로는, 사전 온도 조정부(22d)에 의해 온도 조정 기구(52)가 제어되고, 웨이퍼(W)가 적재되어 있지 않고 포고 프레임(70)에 장착된 척 톱(51)이, 전기적 특성 검사 시의 웨이퍼(W)의 설정 온도에 대응하는 온도(이하, 척 톱 설정 온도)로 조정된다. 이 온도 조정된 척 톱(51)으로부터의 열의 공급 또는 해당 척 톱(51)에 의한 흡열에 의해, 프로브 카드(80)의 온도 조정이 행해진다.
(판정)
프로브 카드(80)의 온도 조정 중, 판정부(22e)가, 온도 센서(75)에 의한 포고 프레임(70)의 온도 측정 결과에 기초하여, 프로브 카드(80)의 온도가 안정되었는지 여부가 판정된다(스텝 S3). 판정부(22e)는, 예를 들어 온도 센서(75)에 의해 측정된 포고 프레임(70)의 단위 시간당 온도 변화(구체적으로는, 상기 온도 변화의 절댓값)가 임계값 이하로 된 경우에, 프로브 카드(80)의 온도가 안정되었다고 판정한다. 또한, 판정부(22e)는, 온도 센서(75)에 의해 측정된 포고 프레임(70)의 온도가, 전기적 특성 검사 시의 척 톱 설정 온도에 대응하는 소정의 온도에 도달된 경우에, 프로브 카드(80)의 온도가 안정되었다고 판정한다.
판정부(22e)에 의해 프로브 카드(80)의 온도가 안정되었다고 판정되지 않는 경우("아니오"의 경우), 처리는 스텝 S2로 되돌려져, 프로브 카드(80)의 온도 조정이 계속된다.
한편, 프로브 카드(80)의 온도가 안정되었다고 판정된 경우("예"의 경우), 얼라이너(53)나 배큠 기구(도시되지 않음) 등이 제어되고, 척 톱(51)이 얼라이너(53)로 복귀되고, 프로브 카드(80)의 사전 온도 조정이 종료된다.
(위치 정렬)
프로브 카드(80)의 온도 조정 후, 검사 대상인 웨이퍼(W)와 프로브 카드(80)의 위치 정렬이 행해진다(스텝 S4). 구체적으로는, 반송 장치(30) 등이 제어되고, 반출입 영역(11)의 포트(20) 내의 카세트 C로부터 웨이퍼(W)가 취출되어, 검사 영역(13) 내에 반입되어, 척 톱(51) 위에 적재된다. 이어서, 얼라이너(53) 및 카메라(60)가 제어되고, 척 톱(51) 위의 웨이퍼(W)와 프로브 카드(80)의 수평 방향에 관한 위치 정렬이 행해진다. 계속해서, 프로브 카드(80)의 프로브(82)와 웨이퍼(W)에 형성된 전자 디바이스의 전극이 접촉할 때까지 척 톱(51)이 상승된다. 그 후, 프로브(82)와 상기 전극이 접촉된 상태로, 배큠 기구(도시되지 않음) 등이 제어됨과 함께 얼라이너(53)가 하강하고, 이에 따라, 척 톱(51)이 분리되어, 해당 척 톱(51)이 포고 프레임(70)에 흡착된다.
또한, 프로브(82)와 전자 디바이스의 전극을 접촉시키기 전에, 온도 조정 기구(52)가 제어되어, 전기적 특성 검사 시의 웨이퍼(W)의 설정 온도로, 웨이퍼(W)가 온도 조정된다.
(검사)
그리고, 테스터(40)로부터 포고 핀(71) 등을 통해 프로브(82)에 전기적 특성 검사용 전기 신호가 입력되어, 전자 디바이스의 전기적 특성 검사가 개시된다(스텝 S5). 검사 중에는, 검사시 온도 조정부(22b)에 의해 온도 조정 기구(52)가 제어되어, 척 톱(51)에 적재된 웨이퍼(W)의 온도가 기억부(22a)에 기억되어 있는 설정 온도로 조정된다. 전기적 특성 검사가 완료되면, 얼라이너(53)나 반송 장치(30) 등이 제어되어, 웨이퍼(W)는 포트(20) 내의 카세트 C로 복귀된다.
또한, 하나의 테스터(40)에 의한 검사 중, 얼라이너(53)에 의해, 다른 테스터(40)로의 웨이퍼(W)의 반송이나 다른 테스터(40)로부터의 웨이퍼(W)의 회수가 행해진다.
검사 장치(1)를 사용한 검사 처리에서는, 검사 전에 행해지는 프로브 카드(80)의 온도 조정 중 및/또는 검사 중에, 판정부(22f)에 의해, 온도 센서(75)에 의해 측정된 포고 프레임(70)의 온도에 기초하여, 테스터(40)에 이상이 발생하였는지 여부가 판정된다.
검사 중 등에 포고 프레임(70)의 온도가 소정의 온도 영역 내에 들어가지 않는 경우, 테스터(40)에 이하와 같은 이상이 발생되었다고 생각된다. 예를 들어, 포고 프레임(70)과 테스터(40)의 테스터 마더보드(41)의 열 팽창률의 상이에 의해, 포고 핀(71)과 테스터 마더보드(41)의 하면 전극의 상대 위치가 어긋나는 이상 등이다.
그래서, 판정부(22f)에 의해, 온도 센서(75)에 의해 측정된 포고 프레임(70)의 온도에 기초하여, 테스터(40)에 이상이 발생하였는지 여부를 판정하고, 이상이 발생된 경우, 통지 수단(도시되지 않음)을 통해, 통지가 행해진다.
이상, 본 실시 형태에 따르면, 전기적 특성 검사에 앞서 행해지는 프로브 카드(80)의 온도 조정을, 척 톱(51)에 마련된 온도 조정 기구(52)에 의해 행하고 있다. 또한, 프로브 카드(80)의 온도가 안정되었는지 여부의 판정, 즉, 프로브 카드(80)의 온도 조정 종료 타이밍의 결정을, 포고 프레임(70)에 마련된 온도 센서(75)에 의해 측정된 포고 프레임(70)의 온도에 기초하여 행하고 있다. 따라서, 소모품인 프로브 카드(80)에 온도 조정 기구나 온도 측정 부재를 마련할 필요가 없고, 또한, 프로브 카드(80)의 온도 조정에 요하는 시간을 적절한 길이로 할 수 있다. 따라서, 다양한 온도 조건 하에 있어서의, 정확한 전기적 특성의 검사를, 저비용으로 또한 단시간에 행할 수 있다.
또한, 지지벽(10b) 등의 장치 프레임에 온도 측정 부재를 마련하고, 그 온도 측정 부재에 의한 측정 결과에 기초하여, 검사 전의 프로브 카드(80)의 온도 조정 종료 타이밍을 결정하는 방법이 생각된다. 이 방법에서는, 장치 프레임의 온도 변화에 의한 신축의 영향을 제외할 수 있지만, 검사 전의 프로브 카드(80)의 온도 조정에 장시간을 요한다. 본 발명자들이 조사한 바에 의하면, 이 방법에 비하여, 상술한 바와 같은 포고 프레임(70)의 온도 측정 결과에 기초하여, 검사 전의 프로브 카드(80)의 온도 조정 종료 타이밍을 결정하는 쪽이, 해당 온도 조정에 요하는 시간을 약 1/4로 할 수 있다.
또한, 상술한 장치 프레임의 온도 변화에 의한 신축의 영향, 구체적으로는, 장치 프레임의 신축이 얼라이너(53)와 프로브 카드(80)의 평행도에 미치는 영향은, 얼라이너(53)에 수평 조정 기구를 마련함으로써 제외할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 프로브 카드(80)의 온도 조정 종료 타이밍의 결정에 사용되는 포고 프레임(70)의 온도 정보를, 테스터(40)의 이상이 발생하였는지 여부의 판정에 사용하고 있다. 즉, 본 실시 형태에 따르면, 프로브 카드(80)의 온도 조정 종료 타이밍의 결정에 사용되는 포고 프레임(70)의 온도 정보를, 테스터(40)의 이상이 발생하였는지 여부의 판정에도 사용할 수 있다.
금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 상기 실시 형태는, 첨부의 청구범위 및 그의 주지를 일탈하지 않고, 다양한 형태에서 생략, 치환, 변경되어도 된다.
또한, 이하와 같은 구성도 본 개시의 기술적 범위에 속한다.
(1) 피검사체의 검사를 행하는 검사 장치이며,
상기 피검사체가 적재되는 적재부와,
상기 적재부에 마련되어 해당 적재부의 온도를 조정하는 온도 조정 기구와,
전기적 특성 검사용 전기 신호를 상기 피검사체와의 사이에서 보내고 받는 검사부와,
상기 전기적 특성 검사 시에 상기 피검사체에 접촉하는 단자를 갖는 프로브 카드와,
상기 검사부와 상기 프로브 카드와의 사이에 위치하도록 배치됨과 함께, 상기 검사부와 상기 프로브 카드를 전기적으로 접속하는 접속자가 마련된 중간 접속 부재와,
상기 적재부와 상기 프로브 카드의 위치 조정을 행하는 위치 조정 기구와,
상기 중간 접속 부재에 마련되어 해당 중간 접속 부재의 온도를 측정하는 온도 측정 부재와,
상기 전기적 특성 검사에 앞서, 상기 프로브 카드의 온도 조정이 행하여지도록, 상기 온도 조정 기구와 상기 위치 조정 기구를 제어하는 사전 온도 조정부와,
상기 사전 온도 조정부에 의한 상기 프로브 카드의 온도 조정 시에, 상기 온도 측정 부재로 측정된 상기 중간 접속 부재의 온도에 기초하여, 상기 프로브 카드의 온도가 안정되었는지 여부 판정하는 판정부를 갖는 검사 장치.
상기 (1)에 의하면, 전기적 특성의 검사에 앞서 행해지는 프로브 카드의 온도 조정을, 적재부에 마련된 온도 조정 기구에 의해 행하고 있다. 또한, 프로브 카드의 온도에 관한 판정을, 중간 접속 부재에 마련된 온도 측정 부재의 측정 결과에 기초하여 행하고 있다. 따라서, 프로브 카드에 온도 조정 기구나 온도 측정 부재를 마련할 필요가 없고, 또한, 프로브 카드의 온도 조정에 요하는 시간을 적절한 길이로 할 수 있다. 따라서, 다양한 온도 조건 하에 있어서의, 정확한 전기적 특성의 검사를, 저비용으로 또한 단시간에 행할 수 있다.
(2) 상기 중간 접속 부재는, 상기 접속자가 장착하는 장착 구멍이 형성된 프레임 본체부를 갖고,
상기 온도 측정 부재는, 상기 프레임 본체부에 마련되어 있는, 상기 (1)에 기재된 검사 장치.
(3) 상기 판정부는, 상기 온도 측정 부재로 측정된 상기 중간 접속 부재의 온도 변화가 임계값 이하로 된 경우에, 상기 프로브 카드의 온도가 안정되었다고 판정하는, 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 검사 장치.
(4) 상기 판정부는, 상기 온도 측정 부재로 측정된 상기 중간 접속 부재의 온도가 소정의 온도에 도달한 경우에, 상기 프로브 카드의 온도가 안정되었다고 판정하는, 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 검사 장치.
(5) 상기 온도 측정 부재에 의한 측정 결과에 기초하여, 상기 검사부의 상태를 판정하는 다른 판정부를 갖고,
상기 다른 판정부에 의한 판정 결과에 기초하여, 상기 검사부의 상태에 관한 정보의 통지가 행해지는, 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 검사 장치.
(6) 검사 장치에 의해 피검사체의 검사를 행하는 검사 방법이며,
상기 검사 장치는,
상기 피검사체가 적재되는 적재부와,
상기 적재부에 마련되어 해당 적재부의 온도를 조정하는 온도 조정 기구와,
전기적 특성 검사용 전기 신호를 상기 피검사체와의 사이에서 보내고 받는 검사부와, 상기 전기적 특성 검사 시에 상기 피검사체에 접촉하는 단자를 갖는 프로브 카드와의 사이에 위치하도록 배치됨과 함께, 상기 검사부와 상기 프로브 카드를 전기적으로 접속하는 접속자가 마련된 중간 접속 부재와,
상기 적재부와 상기 프로브 카드의 위치 조정을 행하는 위치 조정 기구와,
상기 중간 접속 부재에 마련되어 해당 중간 접속 부재의 온도를 측정하는 온도 측정 부재를 갖고,
해당 검사 방법은,
상기 전기적 특성 검사에 있어서의 상기 피검사체의 온도를 설정하는 온도 설정 공정과,
상기 전기적 특성 검사에 앞서, 설정된 상기 피검사체의 온도에 따라, 상기 온도 조정 기구와 상기 위치 조정 기구를 제어하여, 상기 프로브 카드의 온도 조절을 행하는 사전 온도 조절 공정과,
상기 사전 온도 조절 공정에서의 상기 프로브 카드의 온도 조정 시에, 상기 온도 측정 부재로 측정된 상기 중간 접속 부재의 온도에 기초하여, 상기 프로브 카드의 온도가 안정되었는지 여부를 판정하는 판정 공정과,
상기 프로브 카드의 온도가 안정되었다고 판정되고 나서, 상기 위치 조정 기구를 제어하여, 상기 프로브 카드와 상기 피검사체의 위치 정렬을 행하는 위치 정렬 공정과,
상기 위치 정렬 공정 후, 상기 검사부를 사용하여 상기 전기적 특성 검사를 행하는 검사 공정을 갖는 검사 방법.

Claims (6)

  1. 피검사체의 검사를 행하는 검사 장치이며,
    상기 피검사체가 적재되는 적재부와,
    상기 적재부에 마련되어 해당 적재부의 온도를 조정하는 온도 조정 기구와,
    전기적 특성 검사용 전기 신호를 상기 피검사체와의 사이에서 보내고 받는 검사부와,
    상기 전기적 특성 검사 시에 상기 피검사체에 접촉하는 단자를 갖는 프로브 카드와,
    상기 검사부와 상기 프로브 카드와의 사이에 위치하도록 배치됨과 함께, 상기 검사부와 상기 프로브 카드를 전기적으로 접속하는 접속자가 마련된 중간 접속 부재와,
    상기 적재부와 상기 프로브 카드의 위치 조정을 행하는 위치 조정 기구와,
    상기 중간 접속 부재에 마련되어 해당 중간 접속 부재의 온도를 측정하는 온도 측정 부재와,
    상기 전기적 특성 검사에 앞서, 상기 피검사체가 적재되지 않은 상태에서 상기 온도 조정 기구에 의해 상기 프로브 카드의 온도 조정이 행하여지도록, 상기 온도 조정 기구와 상기 위치 조정 기구를 제어하는 사전 온도 조정부와,
    상기 사전 온도 조정부에 의한 상기 프로브 카드의 온도 조정 시에, 상기 온도 측정 부재로 측정된 상기 중간 접속 부재의 온도에 기초하여, 상기 프로브 카드의 온도가 안정되었는지 여부 판정하는 판정부를 포함하는 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 중간 접속 부재는, 상기 접속자가 장착되는 장착 구멍이 형성된 프레임 본체부를 갖고,
    상기 온도 측정 부재는, 상기 프레임 본체부에 마련되어 있는, 검사 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 판정부는, 상기 온도 측정 부재로 측정된 상기 중간 접속 부재의 온도 변화가 임계값 이하로 된 경우에, 상기 프로브 카드의 온도가 안정되었다고 판정하는, 검사 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 판정부는, 상기 온도 측정 부재로 측정된 상기 중간 접속 부재의 온도가 미리 정해진 온도에 도달한 경우에, 상기 프로브 카드의 온도가 안정되었다고 판정하는, 검사 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 온도 측정 부재에 의한 측정 결과에 기초하여, 상기 검사부의 상태를 판정하는 다른 판정부를 포함하고,
    상기 다른 판정부에 의한 판정 결과에 기초하여, 상기 검사부의 상태에 관한 정보의 통지가 행해지는, 검사 장치.
  6. 검사 장치에 의해 피검사체의 검사를 행하는 검사 방법이며,
    상기 검사 장치는,
    상기 피검사체가 적재되는 적재부와,
    상기 적재부에 마련되어 해당 적재부의 온도를 조정하는 온도 조정 기구와,
    전기적 특성 검사용 전기 신호를 상기 피검사체와의 사이에서 보내고 받는 검사부와,
    상기 전기적 특성 검사 시에 상기 피검사체에 접촉하는 단자를 갖는 프로브 카드와,
    상기 검사부와 상기 프로브 카드와의 사이에 위치하도록 배치됨과 함께, 상기 검사부와 상기 프로브 카드를 전기적으로 접속하는 접속자가 마련된 중간 접속 부재와,
    상기 적재부와 상기 프로브 카드의 위치 조정을 행하는 위치 조정 기구와,
    상기 중간 접속 부재에 마련되어 해당 중간 접속 부재의 온도를 측정하는 온도 측정 부재를 포함하고,
    해당 검사 방법은,
    상기 전기적 특성 검사에 있어서의 상기 피검사체의 온도를 설정하는 온도 설정 공정과,
    상기 전기적 특성 검사에 앞서, 설정된 상기 피검사체의 온도에 따라, 상기 온도 조정 기구와 상기 위치 조정 기구를 제어하여, 상기 피검사체가 적재되지 않은 상태에서 상기 온도 조정 기구에 의해 상기 프로브 카드의 온도 조절을 행하는 사전 온도 조절 공정과,
    상기 사전 온도 조절 공정에서의 상기 프로브 카드의 온도 조정 시에, 상기 온도 측정 부재로 측정된 상기 중간 접속 부재의 온도에 기초하여, 상기 프로브 카드의 온도가 안정되었는지 여부를 판정하는 판정 공정과,
    상기 프로브 카드의 온도가 안정되었다고 판정되고 나서, 상기 위치 조정 기구를 제어하여, 상기 프로브 카드와 상기 피검사체의 위치 정렬을 행하는 위치 정렬 공정과,
    상기 위치 정렬 공정 후, 상기 검사부를 사용하여 상기 전기적 특성 검사를 행하는 검사 공정을 포함하는 검사 방법.
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