KR102413393B1 - 검사 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 테스트 헤드를 인터페이스부에 안정적으로 접속하는 기술을 제공한다. 하우징은, 프로브 카드와 도통하기 위한 인터페이스부가 상면에 마련되어 있다. 제1 프레임은, 인터페이스부의 상부를 덮는 접속 위치와 인터페이스부의 상부로부터 퇴피한 퇴피 위치로 이동 가능하게 되어 있다. 제2 프레임은, 테스트 헤드를 지지하고, 제1 프레임 내에 배치되어, 제1 프레임에 대하여 고정한 고정 상태와, 접속 위치에서의 인터페이스부에 대한 평행 방향으로 적어도 이동 가능한 이동 가능 상태로 전환 가능하게 제1 프레임에 보유 지지되어 있다.

Description

검사 장치{INSPECTION APPARATUS}

본 개시는, 검사 장치에 관한 것이다.

특허문헌 1은, 반도체 디바이스의 상태를 검사하는 테스터에 접속된 테스트 헤드를 포고 프레임에 진공 흡착에 의해 접속하는 흡착 기구를 갖는 검사 장치를 개시한다.

일본 특허 공개 제2016-58506호 공보

본 개시는, 테스트 헤드를 인터페이스부에 안정적으로 접속하는 기술을 제공한다.

본 개시의 일 형태에 의한 검사 장치는, 하우징과, 제1 프레임과, 제2 프레임을 갖는다. 하우징은, 프로브 카드와 도통하기 위한 인터페이스부가 상면에 마련되어 있다. 제1 프레임은, 인터페이스부의 상부를 덮는 접속 위치와 인터페이스부의 상부로부터 퇴피한 퇴피 위치로 이동 가능하게 되어 있다. 제2 프레임은, 테스트 헤드를 지지하고, 제1 프레임 내에 배치되어, 제1 프레임에 대하여 고정한 고정 상태와, 접속 위치에서의 인터페이스부에 대한 평행 방향으로 적어도 이동 가능한 이동 가능 상태로 전환 가능하게 제1 프레임에 보유 지지되어 있다.

본 개시에 의하면, 테스트 헤드를 인터페이스부에 안정적으로 접속할 수 있다.

도 1은 실시 형태에 관한 검사 장치의 외관 구성의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 2는 실시 형태에 관한 검사 장치의 개략 구성의 일례를 나타내는 수직 단면도이다.
도 3은 실시 형태에 관한 검사 장치의 인서트 링 부근의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 4는 실시 형태에 관한 테스트 헤드 하우징의 내부 구성의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 5는 실시 형태에 관한 테스트 헤드의 구성의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 6은 실시 형태에 관한 제2 프레임 및 슬라이드 레일의 구성의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 7a는 실시 형태에 관한 슬라이드 레일 부근의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 7b는 실시 형태에 관한 슬라이드 레일 부근의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 8은 실시 형태에 관한 헤드 부근의 상세한 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 9는 실시 형태에 관한 제2 프레임 및 슬라이드 레일의 구성의 일례를 개략적으로 도시하는 개략 단면도이다.
도 10은 실시 형태에 관한 홀더부의 구성의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 11a는 실시 형태에 관한 고정부의 기구의 일례를 도시하는 도면이다.
도 11b는 실시 형태에 관한 고정부의 기구의 일례를 도시하는 도면이다.
도 12a는 테스트 헤드를 인서트 링에 접속하는 흐름의 일례를 도시하는 도면이다.
도 12b는 테스트 헤드를 인서트 링에 접속하는 흐름의 일례를 도시하는 도면이다.

이하, 도면을 참조하여 본원이 개시하는 검사 장치의 실시 형태에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 본 실시 형태에 의해, 개시하는 검사 장치가 한정되는 것은 아니다.

반도체 디바이스의 제조 공정에서는, 반도체 웨이퍼에 형성된 반도체 디바이스의 전기적인 검사에 프로버 등의 검사 장치가 사용되고 있다. 검사 장치는, 검사 대상의 반도체 웨이퍼를 배치한 웨이퍼 척을 구동시켜, 프로브 카드의 프로브에 반도체 웨이퍼 상의 전극 패드를 접촉시켜서 검사를 행한다.

검사 장치에는, 포고 프레임 등의 프로브 카드와 도통하기 위한 인터페이스부에 테스트 헤드를 진공 흡착에 의해 접속하는 것이 있다. 테스트 헤드를 인터페이스부에 진공 흡착에 의해 접속하기 위해서는, 인터페이스부와 테스트 헤드의 평행도가 중요해진다.

그런데, 검사 장치에는, 테스트 헤드를 인터페이스부와의 접속 위치와 인터페이스부로부터 퇴피한 퇴피 위치로 회동하는 구성의 것이 있다. 테스트 헤드를 회동시킬 경우, 인터페이스부에 대하여 테스트 헤드가 기울어, 테스트 헤드를 인터페이스부에 적정하게 접속할 수 없게 되는 경우가 있다. 그래서, 테스트 헤드를 인터페이스부에 안정적으로 접속할 수 있을 것이 기대되고 있다.

[검사 장치의 구성]

최초에, 반도체 디바이스의 검사를 행하는 검사 장치의 구성에 대해서 설명한다. 도 1은, 실시 형태에 관한 검사 장치(1)의 외관 구성의 일례를 나타내는 사시도이다.

본 실시 형태에 관한 검사 장치(1)는, 반도체 웨이퍼, 수지 기판 등의 기판(이하, 간단히 「웨이퍼」라고도 칭함)(W)에 형성된 반도체 디바이스 등의 디바이스(도시하지 않음)의 전기적 특성의 검사를 행하는 장치이다. 검사 장치(1)는, 본체 하우징(2)과, 본체 하우징(2)에 인접해서 배치되는 로더부(3)와, 테스트 헤드 하우징(5)을 구비하고 있다.

본체 하우징(2)은, 내부가 공동으로 되어 있고, 검사 대상의 웨이퍼(W)를 적재하기 위한 웨이퍼 척(10)을 수용한다. 본체 하우징(2)의 천장부(2a)에는, 개구부(2b)가 형성되어 있다. 개구부(2b)는, 웨이퍼 척(10)의 상방에 위치한다. 개구부(2b)에는, 다수의 프로브 바늘을 갖는 원판 형상의 프로브 카드(도시 생략)를 보유 지지하는 대략 원판 형상의 인서트 링(도시 생략)이 걸림 결합한다. 인서트 링에 의해, 프로브 카드는, 웨이퍼 척(10)에 적재된 웨이퍼(W)와 대향해서 배치된다. 인서트 링 부근의 상세는, 후술한다.

로더부(3)는, 반송 용기인 후프(도시 생략)에 수용되어 있는 웨이퍼(W)를 취출해서 본체 하우징(2)의 웨이퍼 척(10)에 반송한다. 또한, 로더부(3)는, 디바이스의 전기적 특성의 검사가 종료된 웨이퍼(W)를 웨이퍼 척(10)으로부터 수취하여, 후프에 수용한다.

테스트 헤드 하우징(5)은, 직육면체 형상을 이루고, 후술하는 테스트 헤드가 내부에 배치된다. 테스트 헤드 하우징(5)은, 본체 하우징(2)에 마련된 힌지 기구(7)에 의해 상측 방향으로 회동(이동) 가능하게 구성되어 있다. 테스트 헤드 하우징(5)은, 상방으로부터 본체 하우징(2)을 덮은 상태에서, 내부에 배치된 테스트 헤드가 인터페이스부를 통해서 프로브 카드와 전기적으로 접속된다.

이어서, 검사 장치(1)의 내부 구성에 대해서 설명한다. 도 2는, 실시 형태에 관한 검사 장치(1)의 개략 구성의 일례를 나타내는 수직 단면도이다. 검사 장치(1)의 본체 하우징(2) 내에는, 웨이퍼 척(10)이 배치되어 있다. 웨이퍼 척(10)은, 구동 기구(11)를 갖고 있으며, x, y, z 및 θ 방향으로 이동 가능하게 되어 있다.

본체 하우징(2)의 개구부(2b)는, 웨이퍼 척(10)의 상방에 위치하고, 개구부(2b)의 주연부를 따라서 인서트 링(12)이 배치되어 있다. 인서트 링(12)에는, 프로브 카드(20)의 착탈이 가능하게 되어 있다. 인서트 링(12) 부근의 상세한 구성은, 후술한다.

프로브 카드(20)는, 배선 기판 및 당해 배선 기판과 전기적으로 접속된 복수의 프로브(도시하지 않음) 등으로 구성되어 있다. 프로브 카드(20)의 프로브는, 웨이퍼(W) 상에 형성된 반도체 디바이스의 전극에 대응해서 배치되어 있다.

테스트 헤드 하우징(5)은, 도 1에 도시한 힌지 기구(7)에 의해, 도 2 중 점선으로 나타내는 바와 같이, 본체 하우징(2)의 상측 방향으로 회동 가능하게 되어 있다. 테스트 헤드 하우징(5) 내에는, 테스트 헤드(40)가 배치되어 있다. 테스트 헤드 하우징(5)이 본체 하우징(2)의 상측 방향으로 회동함으로써, 테스트 헤드(40)는, 프로브 카드(20)의 상방에 배치된다. 테스트 헤드(40)는, 검사용 신호를 보냄과 함께, 반도체 디바이스로부터의 신호를 검출해서 반도체 디바이스의 상태를 검사하는 테스터에 접속되어 있다.

검사 장치(1)를 사용하여, 웨이퍼(W)에 형성된 반도체 디바이스의 전기적인 검사를 행할 때, 웨이퍼 척(10)에는, 반도체 디바이스가 형성된 웨이퍼(W)가 적재된다. 검사 장치(1)는, 구동 기구(11)에 의해, 웨이퍼(W)가 적재된 웨이퍼 척(10)을 프로브 카드(20)에 대응하는 위치까지 상승시킨다. 그리고, 검사 장치(1)는, 웨이퍼(W)에 형성된 반도체 디바이스의 각 전극을, 프로브 카드(20)의 대응하는 프로브에 접촉시킴으로써, 반도체 디바이스와 프로브 카드(20)를 전기적으로 도통시킨다. 검사 장치(1)는, 테스터가 테스트 헤드(40) 및 프로브 카드(20)를 통해서, 반도체 디바이스에 검사용 신호를 보냄과 함께, 반도체 디바이스로부터의 신호를 검출해서 반도체 디바이스의 상태를 검사한다.

본체 하우징(2)의 한쪽 측벽부, 본 실시 형태에서는 프론트측(도 2 중 우측)의 측벽부에는, 본체 하우징(2)의 외부로부터 프로브 카드(20)를 본체 하우징(2) 내에 반입 및 반출하기 위한 반입 반출구(2c)가 배치되어 있다. 또한, 반입 반출구(2c)의 하방에는, 프로브 카드 교환 기구를 구성하는 암(16)이 배치되어 있다. 암(16)은, 도면 중 화살표로 나타낸 바와 같이, 본체 하우징(2)의 벽면 부분에 배치된 지지축의 주위로 상하 방향으로 회동 가능하게 되어 있다. 도 2에는, 암(16)을 상측으로 회동시켜(튀어 올라) 고정한 상태를 나타내고 있다.

암(16)의 위에는, 도 2 중에 화살표로 나타낸 바와 같이, 평행 방향으로 이동 가능하게 된 슬라이드 기구(17)가 배치되어 있다. 슬라이드 기구(17)는, 선단측(도 2 중 좌측)이 두갈래의 포크 형상으로 되어, 선단측의 포크 형상의 부분에, 반송 장치(30)를 지지할 수 있도록 되어 있다. 또한, 반송 장치(30)는, 상면에 프로브 카드(20)를 적재 가능하게 되어 있어, 프로브 카드(20)를 반송 및 반출할 때는, 반송 장치(30) 상에 프로브 카드(20)를 적재해서 반송한다.

슬라이드 기구(17)는, 프로브 카드(20)가 적재된 반송 장치(30)를, 반입 반출구(2c)로부터 본체 하우징(2) 내의 전달 위치까지 반입한다. 반송 장치(30)는, 암(16)의 구동 기구에 의해 인서트 링(12)의 하면 부근의 프로브 카드 설치 위치까지 상승하여, 반송 장치(30) 상의 프로브 카드(20)가 인서트 링(12)에 고정된다.

도 3은, 실시 형태에 관한 검사 장치(1)의 인서트 링(12) 부근의 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 인서트 링(12)의 중심부에는, 프로브 카드(20)보다 한 치수 작은 구경을 갖는 포고 블록 장착 구멍(42)이 형성되어 있다. 포고 블록 장착 구멍(42)에는, 다수의 포고핀(44)을 보유 지지하는 대략 원기둥 형상의 포고 블록(46)이 착탈 가능하게 삽입 끼움되어 있다. 본 실시 형태에서는, 인서트 링(12) 및 포고 블록(46)이 인터페이스부에 대응한다.

프로브 카드(20)에는, 프로브가 소정의 배치 패턴으로 다수 설치되어 있다. 각 프로브의 선단은, 프로브 카드(20)의 하면으로부터 돌출되어, 웨이퍼 척(10) 상의 웨이퍼(W)에 형성된 반도체 디바이스에 마련되어 있는 각 대응하는 전극 패드와 대향하도록 배치되어 있다.

테스트 헤드(40)는, 인서트 링(12)과 대향하는 하면에 마더보드(41)가 마련되어 있다. 마더보드(41)에는, 각 포고핀(44)에 대응해서 전극이 마련되어 있다. 인서트 링(12)과 마더보드(41)의 사이에는, 환형의 스페이서(48)를 통해서 간극(50)이 형성된다. 간극(50)은, 포고 블록 설치 영역의 주위에 배치되는 환형의 시일 부재(52)에 의해 반경 방향으로 분단되어 있다. 또한, 인서트 링(12)과 프로브 카드(20)의 사이에서도, 포고 블록 설치 영역의 주위에 배치되는 환형의 시일 부재(54)에 의해 양자간의 간극(56)이 반경 방향으로 분단되어 있다. 이에 의해, 마더보드(41), 프로브 카드(20) 및 시일 부재(52, 54)로 둘러싸이는 밀폐 가능한 흡인 공간(58)이 형성된다.

흡인 공간(58)은, 인서트 링(12)의 주변부에 형성되어 있는 기체 유로(60) 및 외부 배관(62)을 통해서 프로브 카드 보유 지지용 배큠 기구(64)에 접속되어 있다. 배큠 기구(64)는, 진공 펌프 등의 진공원을 갖고 있으며, 흡인 공간(58)을 소정의 부의 압력으로 감압하여, 감압 상태를 정상적으로 유지한다. 이에 의해, 각 포고핀(44)은, 프로브 카드(20) 및 인서트 링(12)에 작용하는 진공 흡인력에 의해, 선단(하단)이 프로브 카드(20)의 상면의 각 대응하는 전극에 탄성적으로 가압 접촉한다. 또한, 각 포고핀(44)은, 정상부(상단)가 마더보드(41)의 각 대응하는 전극에 압박된다. 또한, 프로브 카드 설치 위치에 위치하는 프로브 카드(20)는, 흡인 공간(58)의 압력(부압)과 주위의 압력의 차압에 의한 상방향의 힘을 받아, 인서트 링(12)에 흡착되어 고정된다. 검사 장치(1)는, 배큠 기구(64)에 의해 감압하는 압력을 조정함으로써, 인서트 링(12)이나 포고 블록(46)에 대하여, 테스트 헤드(40)나 프로브 카드(20)를 적절한 압력으로 가압 접촉시킬 수 있다.

그런데, 본 실시 형태에 관한 검사 장치(1)는, 테스트 헤드(40)를 수용한 테스트 헤드 하우징(5)을 본체 하우징(2)에 대하여 상측 방향으로 회동 가능하게 하고 있다. 이 때문에, 검사 장치(1)는, 인서트 링(12)에 대하여 테스트 헤드(40)가 기울어, 테스트 헤드(40)를 인서트 링(12)에 적정하게 진공 흡착할 수 없게 되는 경우가 있다. 그래서, 본 실시 형태에 관한 검사 장치(1)에서는, 테스트 헤드 하우징(5) 내에서 테스트 헤드(40)를 고정한 고정 상태와, 약간 이동 가능한 이동 가능 상태로 전환 가능한 구성으로 하고 있다.

도 4는, 실시 형태에 관한 테스트 헤드 하우징(5)의 내부 구성의 일례를 나타내는 사시도이다. 테스트 헤드 하우징(5)은, 제1 프레임(70)과, 테스트 헤드(40)와, 제2 프레임(90)과, 슬라이드 레일(100)을 갖는다.

제1 프레임(70)은, 직사각형의 상자형으로 형성되고, 힌지 기구(7)에 의해, 인서트 링(12)의 상부를 덮는 접속 위치와 인서트 링(12)의 상부로부터 퇴피한 퇴피 위치로 회동 가능하게 되어 있다. 제1 프레임(70)은, 내부에 테스트 헤드(40)를 수용하고 있다.

테스트 헤드(40)는, 제1 프레임(70)보다도 작은 직사각형의 상자형으로 형성되어 있고, 제1 프레임(70) 내에 배치되어 있다.

도 5는, 실시 형태에 관한 테스트 헤드(40)의 구성의 일례를 나타내는 사시도이다. 테스트 헤드(40)는, 대향하는 2개의 측면으로부터 돌출되도록 긴 지지 레일(81)이 각각 마련되어 있다.

또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 테스트 헤드(40)의 지지 레일(81)이 마련된 2개의 측면에는, 제1 프레임(70)과의 사이에, 제2 프레임(90)과 슬라이드 레일(100)이 나란히 마련되어 있다.

도 6은, 실시 형태에 관한 제2 프레임(90) 및 슬라이드 레일(100)의 구성의 일례를 나타내는 사시도이다. 제2 프레임(90)은, 단면이 직사각 형상의 긴 판형으로 되어 있고, 상면(91)에 반구형의 볼(92)이 소정의 간격으로 복수 배치되어 있다. 또한, 제2 프레임(90)은, 상면(91)의 슬라이드 레일(100)측에, 돌출된 박육의 플랜지부(93)가 형성되어 있다. 제2 프레임(90)은, 슬라이드 레일(100)측의 측면(94)에 원형의 캠 팔로워(95)이 복수 배치되어 있다.

슬라이드 레일(100)은, 단면이 직사각 형상의 긴 판형으로 되어 있다. 슬라이드 레일(100)은, 제2 프레임(90)의 캠 팔로워(95)의 배치 위치에 대응해서 관통 구멍(101)이 형성되어 있다. 관통 구멍(101)은, 캠 팔로워(95)의 직경에 대응한 폭으로 되고, 상하 방향에 대하여 소정의 각도로 경사진 방향으로 길게 형성되어 있다.

도 4에 도시한 바와 같이, 제1 프레임(70)에는, 슬라이드 레일(100)과 대향하는 내측면에, 돌출되도록 긴 지지 레일(71)이 각각 마련되어 있다. 슬라이드 레일(100)과 제2 프레임(90)은, 캠 팔로워(95)을 관통 구멍(101)에 삽입한 상태에서, 지지 레일(71)의 상부에 나란히 배치된다.

테스트 헤드(40)는, 지지 레일(81)이 제2 프레임(90)의 상면(91)과 걸림 결합하도록 배치되고, 상면(91)에 마련한 복수의 볼(92)을 통해서 제2 프레임(90)에 의해 지지된다. 테스트 헤드(40)는, 지지 레일(81)이 복수의 볼(92)에 의해 지지됨으로써, 수평 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 플랜지부(93)는, 지지 레일(81)이 슬라이드 레일(100)측으로 과잉으로 이동해서 상면(91)으로부터 탈락하는 것을 방지한다.

슬라이드 레일(100)은, 지지 레일(71) 상에서 미끄럼 이동함으로써 슬라이드 이동이 가능하게 되어 있다. 도 7a 및 도 7b는, 실시 형태에 관한 슬라이드 레일(100) 부근의 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 슬라이드 레일(100)의 일단측에는, 실린더(110)가 마련되어 있다. 실린더(110)에는, 신축 가능한 로드(111)가 마련되어 있다. 로드(111)의 선단에는, 반구형의 헤드(112)가 마련되어 있다.

도 8은, 실시 형태에 관한 헤드(112) 부근의 상세한 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 헤드(112)는, 로드(111)측의 단부(113)가 반구형의 선단측보다 직경이 가늘게 형성되어 있다.

슬라이드 레일(100)은, 헤드(112)와 접속하는 접속부(102)가 형성되어 있다. 접속부(102)에는, 실린더(110)측을 개구로 한 오목부(103)가 형성되고, 오목부(103) 내에 헤드(112)의 반구형 부분이 배치된다. 오목부(103)는, 실린더(110)측의 선단 부분의 직경이 반구형 부분의 직경보다도 좁게 되어 있다. 오목부(103)는, 슬라이드 레일(100)의 슬라이드 방향에 대한 길이가 헤드(112)의 반구형 부분의 길이보다도 길게 형성되어 있다. 이에 의해, 슬라이드 레일(100)은, 실린더(110)의 로드(111)를 신축시키지 않아도, 슬라이드 방향으로 약간의 이동이 가능하게 되어 있다. 예를 들어, 슬라이드 레일(100)은, 헤드(112)의 선단이 오목부(103)의 저부에 접촉하는 위치와, 헤드(112)의 단부(113)가 오목부(103)의 선단 부분에 걸림 결합하는 위치의 범위에서 슬라이드 방향의 이동이 가능하게 되어 있다.

슬라이드 레일(100)은, 실린더(110)의 로드(111)의 신축에 수반하여 슬라이드 이동한다. 예를 들어, 도 7b에 도시하는 바와 같이, 실린더(110)가 로드(111)를 신장시킴으로써 헤드(112)가 오목부(103)의 바닥에 맞닿아, 헤드(112)가 슬라이드 레일(100)을 누름으로써, 슬라이드 레일(100)이 좌측으로 슬라이드 이동한다. 또한, 도 7a에 도시하는 바와 같이, 실린더(110)가 로드(111)를 퇴축시킴으로써, 헤드(112)의 단부(113)가 오목부(103)의 선단 부분에 걸림 결합하여, 헤드(112)가 슬라이드 레일(100)을 당김으로써, 슬라이드 레일(100)이 우측으로 슬라이드 이동한다. 또한, 테스트 헤드(40)의 자중에 의해, 슬라이드 레일(100)이 우측으로 슬라이드 이동됨으로써, 헤드(112)가 슬라이드 레일(100)을 당긴 경우와 마찬가지의 움직임이 된다.

제2 프레임(90)은, 슬라이드 이동할 수 없고, 상하 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 도 9는, 실시 형태에 관한 제2 프레임(90) 및 슬라이드 레일(100)의 구성의 일례를 개략적으로 도시하는 개략 단면도이다. 지지 레일(71)에는, 제2 프레임(90)의 하부에 핀(72)이 마련되어 있다. 제2 프레임(90)은, 하면의 핀(72)에 대응하는 위치에 홀(96)이 형성되어 있고, 홀(96)에 핀(72)이 삽입되어 있다. 제2 프레임(90)은, 홀(96)에 핀(72)이 삽입되어 있음으로써, 슬라이드 이동할 수 없고, 상하 방향으로 이동 가능하게 되어 있다.

도 7a 및 도 7b에 도시하는 바와 같이, 슬라이드 레일(100)은, 실린더(110)의 로드(111)의 신축에 수반하여 슬라이드 이동한다. 제2 프레임(90)은, 슬라이드 레일(100)이 슬라이드 이동해도, 하면에 핀(72)이 삽입되어 있기 때문에 슬라이드 이동하지 않고, 캠 팔로워(95)이 관통 구멍(101) 내를 이동한다. 관통 구멍(101)은, 상하 방향에 대하여 경사진 방향으로 길게 형성되어 있다. 이 때문에, 캠 팔로워(95)의 관통 구멍(101) 내의 이동에 수반하여, 제2 프레임(90)은 승강한다. 도 7b는, 제2 프레임(90)이 상한까지 상승된 상태를 도시하고 있다.

테스트 헤드(40)는, 제2 프레임(90)에 의해 지지되어 있기 때문에, 제2 프레임(90)의 승강에 수반하여 승강한다. 테스트 헤드(40)는, 제1 프레임(70)에 대하여 고정한 고정 상태와, 이동 가능한 이동 가능 상태로 전환 가능하게 되어 있다. 예를 들어, 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 프레임(70)에는, 평행 방향에 대한 테스트 헤드(40)의 이동 가능한 범위를 규제하는 홀더부(120)가 마련되어 있다.

도 10은, 실시 형태에 관한 홀더부(120)의 구성의 일례를 나타내는 단면도이다. 지지 레일(81)에는, 상부를 향해서 핀(82)이 마련되어 있다. 핀(82)은, 직경이 하부보다도 상부가 작게 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 핀(82)은, 상측일수록 직경이 작은 테이퍼형의 형상으로 되어 있다. 또한, 핀(82)은, 상부부터 중간부가 일정한 직경으로 되고, 하부 부근만 굵은 형상으로 해도 된다. 홀더부(120)에는, 홀더(121)가 마련되어 있다. 홀더(121)는, 제1 프레임(70)에 고정되어 있다. 홀더(121)에는, 하방을 향해서 핀(123)이 마련되어 있다. 핀(123)은, 제2 프레임(90)의 승강에 수반하여, 테스트 헤드(40)가 상한까지 상승하면 지지 레일(81)에 맞닿도록 높이가 조정되어서 설치되어, 테스트 헤드(40)의 상한 이상의 상승을 제한하고 있다. 또한, 홀더(121)는, 핀(82)에 대응하는 위치에 관통 구멍(122)이 형성되어 있다. 관통 구멍(122)에는, 핀(82)이 관통하고 있다. 관통 구멍(122)에는, 핀(82)의 하부의 직경과 마찬가지의 직경으로 되어 있다. 본 실시 형태에서는, 관통 구멍(122)은, 핀(82)의 하부의 형상과 마찬가지로 테이퍼형으로 형성되어 있다. 핀(82)은, 테스트 헤드(40)가 상한까지 상승하면, 관통 구멍(122)과의 사이의 간극이 없어지고, 테스트 헤드(40)가 하강하면, 관통 구멍(122)과의 사이에 간극이 발생한다.

테스트 헤드(40)는, 지지 레일(81)이 제2 프레임(90)의 볼(92)에 의해 지지되어 있기 때문에, 핀(82)과 관통 구멍(122)의 간극에 따른 범위에서 수평 방향으로 이동 가능하게 되어 있다.

또한, 슬라이드 레일(100)은, 실린더(110)를 신축시키지 않아도, 슬라이드 방향으로 약간의 이동이 가능하게 되어 있다. 슬라이드 레일(100)이 약간 슬라이드 이동하면, 캠 팔로워(95)이 관통 구멍(101) 내를 이동하여, 제2 프레임(90)이 약간 승강한다. 테스트 헤드(40)는, 실린더(110)를 신축시키지 않아도, 슬라이드 레일(100)이 슬라이드 이동의 범위에 따른 범위에서 상하 방향으로 약간 이동 가능하게 되어 있다.

또한, 실시 형태에 관한 검사 장치(1)는, 제1 프레임(70)에 대하여 테스트 헤드(40)를 고정하는 고정부를 갖는다. 도 11a 및 도 11b는, 실시 형태에 관한 고정부의 기구의 일례를 도시하는 도면이다. 슬라이드 레일(100)은, 상면에 홀(104)이 마련되어 있다. 또한, 슬라이드 레일(100)의 상부에는, 고정부(140)가 마련되어 있다. 고정부(140)는, 제1 프레임(70)에 고정되어 있다. 고정부(140)에는, 실린더 핀(141)이 승강 가능하게 마련되어 있다. 고정부(140)는, 슬라이드 레일(100)을 슬라이드 이동시켜 제2 프레임(90)을 상한까지 상승시켰을 때의 홀(104)에 대응하는 위치에 마련되어 있다. 제2 프레임(90)을 상한까지 상승시킨 상태에서, 고정부(140)의 실린더 핀(141)을 홀(104)에 삽입함으로써, 슬라이드 레일(100)은, 슬라이드 이동하지 않도록 고정된다. 제2 프레임(90)을 상한까지 상승시킴으로써, 핀(82)과 관통 구멍(122)의 사이의 간극이 없어지고, 제1 프레임(70)에 대하여 테스트 헤드(40)가 고정된다.

검사 장치(1)는, 힌지 기구(7)에 의해, 테스트 헤드 하우징(5)을 회동시킬 경우, 고정부(140)에 의해 제1 프레임(70)에 대하여 테스트 헤드(40)를 고정한다. 이에 의해, 검사 장치(1)는, 테스트 헤드 하우징(5)을 회동시킬 경우, 제1 프레임(70)에 대하여 테스트 헤드(40)를 고정할 수 있다.

한편, 검사 장치(1)는, 반도체 디바이스의 검사를 실시할 경우, 힌지 기구(7)에 의해, 테스트 헤드 하우징(5)을 인서트 링(12)의 상부를 덮는 접속 위치에 배치한다. 그리고, 검사 장치(1)는, 고정부(140)의 실린더 핀(141)을 상승시켜 실린더 핀(141)을 홀(104)로부터 빼고, 테스트 헤드(40)의 고정을 해제한다. 그리고, 검사 장치(1)는, 테스트 헤드(40)를 인서트 링(12)(인터페이스부)에 접속한다.

도 12a 및 도 12b는, 테스트 헤드를 인서트 링(12)(인터페이스부)에 접속하는 흐름을 모식적으로 도시하는 도면이다. 도 12a는, 테스트 헤드 하우징(5)을 인서트 링(12)의 상부를 덮는 접속 위치에 배치한 상태를 나타내고 있다. 도 12a에서는, 제2 프레임(90)이 상한까지 상승하여 있어, 핀(82)과 관통 구멍(122)의 사이에 간극이 없기 때문에, 테스트 헤드(40)가 수평 방향으로 고정되어 있다.

검사 장치(1)는, 실린더(110)의 로드(111)를 신장시켜 슬라이드 레일(100)을 슬라이드 이동시켜, 테스트 헤드(40)를 인서트 링(12)의 상부로 하강시킨다. 도 12b는, 테스트 헤드(40)를 하강시킨 상태를 도시하고 있다. 테스트 헤드(40)는, 하강에 수반하여 핀(82)과 관통 구멍(122)의 사이에 간극이 발생해서 수평 방향으로 이동 가능하게 된다. 또한, 실린더 핀(141)을 홀(104)로부터 뺌으로써, 실린더(110)를 신축시키지 않아도 슬라이드 레일(100)이 슬라이드 방향으로 약간의 이동을 할 수 있기 때문에, 테스트 헤드(40)는, 상하 방향으로도 약간 이동 가능하게 되어 있다.

인서트 링(12)의 상면에는, 테스트 헤드(40)를 인서트 링(12)과의 접속 위치로 유도하기 위한 위치 결정 핀(150)이 마련되어 있다. 또한, 테스트 헤드(40)에는, 위치 결정 핀(150)에 대응해서 홀(151)이 마련되어 있다.

테스트 헤드(40)는, 수평 방향 및 상하 방향으로 이동 가능하게 됨으로써, 하강 시에, 위치 결정 핀(150)이 홀(151)에 수용되도록 이동한다. 이에 의해, 검사 장치(1)는, 테스트 헤드(40)를 인서트 링(12)과의 접속 위치에 배치할 수 있다. 또한, 테스트 헤드(40)는, 수평 방향 및 상하 방향으로 이동 가능하게 됨으로써, 하강 시에, 인서트 링(12)이나 포고 블록(46)과 접촉한 응력에 따라서 위치나 자세가 변화하여, 인서트 링(12)에 대하여 테스트 헤드(40)가 평행하게 보정된다. 이에 의해, 검사 장치(1)는, 인서트 링(12)에 대하여 테스트 헤드(40)에 기울기가 있는 경우에도, 인서트 링(12)에 대하여 테스트 헤드(40)가 평행하게 보정되기 때문에, 테스트 헤드(40)를 인서트 링(12)에 안정적으로 진공 흡착시킬 수 있다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 관한 검사 장치(1)는, 본체 하우징(2)과, 제1 프레임(70)과, 제2 프레임(90)을 갖는다. 본체 하우징(2)은, 프로브 카드(20)와 도통하기 위한 인터페이스부(인서트 링(12), 포고 블록(46))가 상면에 마련되어 있다. 제1 프레임(70)은, 인터페이스부의 상부를 덮는 접속 위치와 인터페이스부의 상부로부터 퇴피한 퇴피 위치로 이동(회동) 가능하게 되어 있다. 제2 프레임(90)은, 테스트 헤드(40)를 지지하고, 제1 프레임(70) 내에 배치되어, 제1 프레임(70)에 대하여 고정한 고정 상태와, 접속 위치에서의 인터페이스부에 대한 수평 방향으로 적어도 이동 가능한 이동 가능 상태로 전환 가능하게 제1 프레임(70)에 보유 지지되어 있다. 이에 의해, 검사 장치(1)는, 테스트 헤드(40)를 인터페이스부에 안정적으로 접속할 수 있다.

또한, 테스트 헤드(40)는, 이동 가능 상태에 있어서, 접속 위치에서의 인터페이스부에 대한 수직 방향으로도 이동 가능하게 제1 프레임(70)에 보유 지지되어 있다. 이에 의해, 검사 장치(1)는, 인터페이스부에 대하여 테스트 헤드(40)에 기울기가 있는 경우에도, 인터페이스부에 대하여 테스트 헤드(40)를 평행하게 보정할 수 있기 때문에, 테스트 헤드(40)를 인터페이스부에 안정적으로 접속할 수 있다.

또한, 테스트 헤드(40)는, 제1 프레임(70)을 회동시킬 때, 고정 상태가 되고, 접속 위치에 있어서 테스트 헤드(40)와 인터페이스부를 접속할 때, 이동 가능 상태가 된다. 이에 의해, 검사 장치(1)는, 제1 프레임(70)을 회동시킬 때, 테스트 헤드(40)를 제1 프레임(70)에 대하여 움직이지 않도록 고정할 수 있다. 또한, 검사 장치(1)는, 테스트 헤드(40)와 인터페이스부를 접속할 때, 이동 가능 상태로 함으로써, 테스트 헤드(40)를 인터페이스부에 안정적으로 접속할 수 있다.

또한, 인터페이스부는, 테스트 헤드(40)를 진공 흡착에 의해 접속한다. 이에 의해, 검사 장치(1)는, 인터페이스부에 테스트 헤드(40)를 적절한 압력으로 가압 접촉시킬 수 있다.

이상, 실시 형태에 대해서 설명했지만, 금회 개시된 실시 형태는, 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 실제로, 상기한 실시 형태는, 다양한 형태로 구현될 수 있다. 또한, 상기 실시 형태는, 청구범위 및 그 취지를 일탈하지 않고, 다양한 형태로 생략, 치환, 변경되어도 된다.

예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 프로브 카드(20)를 접속하는 인터페이스부를 인서트 링(12), 포고 블록(46)으로 한 경우를 예로 들어 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 인터페이스부는, 프로브 카드와 도통 가능한 부분이라면 어느 것이든 상관없다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 테스트 헤드(40)를 인서트 링(12)에 진공 흡착에 의해 접속하는 경우를 예로 들어 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 테스트 헤드(40)는, 진공 흡착 이외의 방법으로 접속해도 된다.

Claims (4)

1. 프로브 카드와 도통하기 위한 인터페이스부가 상면에 마련된 본체 하우징과,
   상기 인터페이스부의 상부를 덮는 접속 위치와 인터페이스부의 상부로부터 퇴피한 퇴피 위치로 이동 가능하게 된 제1 프레임과,
   테스트 헤드를 지지하고, 상기 제1 프레임 내에 배치되어, 상기 제1 프레임에 대하여 고정한 고정 상태와, 상기 접속 위치에서의 상기 인터페이스부에 대한 평행 방향으로 적어도 이동 가능한 이동 가능 상태로 전환 가능하게 상기 제1 프레임에 보유 지지된 제2 프레임,
   을 포함하고,
   상기 인터페이스부는, 상기 테스트 헤드를 진공 흡착에 의해 접속하는 검사 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 테스트 헤드는, 상기 이동 가능 상태에 있어서, 상기 접속 위치에서의 상기 인터페이스부에 대한 수직 방향으로도 이동 가능하게 상기 제1 프레임에 보유 지지된, 검사 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 테스트 헤드는, 상기 제1 프레임을 이동시킬 때, 상기 고정 상태가 되고, 상기 접속 위치에 있어서 상기 테스트 헤드와 상기 인터페이스부를 접속할 때, 상기 이동 가능 상태가 되는, 검사 장치.
4. 삭제

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