KR20010015223A

KR20010015223A - 프로브 카드의 반송 기구

Info

Publication number: KR20010015223A
Application number: KR1020000038815A
Authority: KR
Inventors: 스즈키마사루
Original assignee: 히가시 데쓰로; 동경 엘렉트론 주식회사
Priority date: 1999-07-09
Filing date: 2000-07-07
Publication date: 2001-02-26
Also published as: US6414478B1; JP2001024039A; KR20050047060A; JP4104099B2; TW455974B; KR100503516B1; KR100564475B1

Abstract

본 발명은 탑재대(2)가 주된 반송 기구로서 이용되는 프로브 카드 반송 기구(T)를 개시한다. 이 기구에 있어서, 탑재대(2)와의 사이에서 프로브 카드(6)를 주고받기 위한 교환 기구(7)는, 예를 들어 카드 홀더가 부착된 프로브 카드(6)를 착탈가능하게 유지하는 어댑터(8)와, 이 어댑터(8)를 착탈가능하게 유지하는 반송 트레이와, 이 반송 트레이(9)를 프로브 카드(6)의 교환 위치까지 안내하는 한 쌍의 가이드 레일(10, 10)과, 이 가이드 레일이 고정된 아암(11)과, 이 아암(11)상에서 반송 트레이(9)와 함께 이동된 어댑터(8)를 수취하기 위한 프로브 카드 지지체(12)가 설치된다. 이 프로브 카드 지지체는 탑재대의 주위에 설치된다. 반송 트레이의 선단은 U자형상으로 형성되고, 이 U자형상인 곳에 반송 트레이(9)가 탑재된다.

Description

프로브 카드의 반송 기구{PROBE CARD TRANSFER MECHANISM}

본 발명은 프로브 장치의 프로브 카드를 교환할 때에 이용되는 프로브 카드 반송 기구에 관한 것이다. 더욱 자세하게는, 그 구조가 간소화되어, 저비용화될 수 있는 프로브 카드 반송 기구에 관한 것이다.

프로브 장치는 통상 피검사체(예를 들어 반도체 웨이퍼)를 반송하는 과정에서 피검사체를 사전 정렬하는 로더실과, 이 로더실로부터 반송된 피검사체의 전기적 특성 검사를 실행하는 프로버실을 구비하고 있다. 로더실내에는 피검사체의 반송기 기구 및 사전 정렬 기구가 마련된다. 로더실에 있어서, 피검사체는 반송되는 동안에 사전 정렬된 후, 프로버실로 반송된다. 프로버실내에는 피검사체를 탑재하기 위한 탑재대(웨이퍼 척이라고 칭함), 정렬 기구 및 프로브 카드가 설치된다. 웨이퍼가 탑재된 탑재대는 X, Y, Z 및 θ 방향으로 이동하여, 프로브 카드에 정렬한다. 정렬 후에, 탑재대가 상승함에 의해 탑재대상의 피검사체의 측정용 전극에 프로브 카드의 프로브 침이 정확히 전기적으로 접촉한다. 피검사체는 프로브 침을 거쳐서 테스터에 접속되어 그 전기적 특성이 검사된다.

프로브 카드는 피검사체의 종류에 따라 교환되어야 한다. 프로브 카드를 교환할 경우에는, 프로브 카드의 교환 장치에 의해 프로브 카드는 교환된다. 예를 들어, 일본 특허 공고 공보 제 1993-67060 호 및 일본 특허 공개 공보 제 1991-220472 호에는 프로브 카드를 전자동으로 교환하는 전자동식 교환 장치가 제안되어 있다.

최근, 피검사체의 하나인 반도체 웨이퍼 구경은 커지고, 고집적화의 진행 등에 의해, 반도체 제조 공장의 건설 비용이 증가되어, 각종의 반도체 제조 장치의 비용을 다운시킬 것이 요구되고 있다. 이것은 프로브 장치에서도 예외가 아니다. 그로 인해, 프로브 장치에 있어서도, 다른 반도체 제조 장치와 마찬가지로, 구조의 간소화 및 공간 절약화에 의해 비용 절감이 촉진되고 있다. 이러한 관점에서 보면, 전자동식 교환 장치는 복수 종류의 프로브 카드를 모아서 격납하는 격납부나, 격납부로부터 탑재대까지 프로브 카드를 반송하는 반송 기구 등을 필요로 한다. 그 결과, 이러한 타입의 교환 장치는 기구가 복잡하게 되고, 독자적인 공간이 필요하게 되어 비용이 고가가 되는 경향이 있었다. 본 출원인은 예를 들어 일본국 특허 공개 공보 제 1996-139141 호에 있어서 반자동식 교환 장치를 제안하였다. 이 타입의 교환 장치는 기구의 간소화 및 공간 절약화를 촉진하여 저비용화를 실현하였다.

일본 특허 공개 공보 제 1996-139141 호에 제안된 프로브 카드의 교환 장치에는 전자동식 교환 장치와 비교하여, 프로브 카드의 격납부 등을 생략할 수 있어, 공간 절약화, 저비용화가 실현된다. 그러나, 이 교환 장치는 프로브 카드 반송 기구를 필요로 한다. 이 프로브 카드 반송 기구는 프로브 카드를 탑재하여 반송하는 아암을 구동하기 위해서 모터나 액츄에이터 등의 구동 기구가 이용되고 있지만, 이 구동 기구는 복잡하고 비용이 고가가 된다는 결점이 있었다.

본 발명은 이 결점을 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 프로브 장치가 본래 구비하는 기구 이외의 여분의 구동 기구를 극히 이용하지 않음으로써, 기구적, 구조적으로 간소화되고, 더욱 저비용화가 촉진되는 프로브 카드 반송 기구를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 이하의 명세서에 기재되고, 그 일부는 해당 개시로부터 자명하지만, 또한 본 발명의 실행에 의해 얻어질 것이다. 본 발명의 해당 목적 및 이점은 여기에 특히 지적되는 수단과 조합에 의해 실현된다.

본 발명의 제 1 관점에 따르면,

프로브 장치 본체에 설치되고, 복수의 프로브 침과 카드 홀더를 갖는 프로브 카드를 착탈가능하게 유지하는 프로브 카드 장착 기구와,

프로브 장치 본체내에 설치되고, X, Y, Z 및 θ 방향으로 이동가능하며, 피검사체를 탑재한 상태로 피검사체를 프로브 카드의 프로브 침에 접촉시키는 기능 및 프로브 카드를 탑재한 상태로 프로브 카드 장착 기구로 또한 그로부터 반송하는 기능을 갖는 탑재대와,

탑재대의 측면에 장착되어 있고 또한 프로브 침이 탑재대의 표면에 접촉하지 않도록 프로브 카드를 탑재대로부터 이격한 상태로 착탈가능하게 지지하는 프로브 카드 지지체와,

프로브 카드를 프로브 장치 본체의 외부으로부터 프로브 카드 지지체에 주고받는 교환기구를 구비하는 프로브 카드 반송 기구가 제공된다.

프로브 카드 반송 기구에 있어서, 해당 교환 기구는 해당 프로브 카드를 착탈가능하게 유지하는 어댑터를 더 구비하는 것이 바람직하다.

프로브 카드 반송 기구에 있어서, 교환 기구는 또한 프로브 카드를 유지한 어댑터를 착탈가능하게 유지하는 반송 트레이 및 프로브 장치 본체의 외부로부터 본체내로 반송 트레이를 안내하는 가이드 기구를 구비하는 것이 바람직하다.

프로브 카드 반송 기구에 있어서, 교환 기구의 반송 트레이는 그 선단부에 U자형상의 개구부를 갖는 어댑터 유지부를 구비하고,

여기서, 탑재대는 어댑터 유지부의 U자형상의 개구부 속을 상승함으로써, 탑재대에 장착된 프로브 카드 지지체상에 어댑터 유지부로부터 어댑터를 수취하는 것이 바람직하다.

프로브 카드 반송 기구에 있어서, 가이드 부재는 수평 상태 및 수직 상태의 양 상태로 될 수 있도록, 프로브 장치 본체에 회전가능하게 장착되어 있는 것이 바람직하다.

프로브 카드 반송 기구에 있어서, 프로브 카드 지지체는 어댑터를 흡인력에 의해 유지하는 흡인 기구를 구비하고 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 2 관점에 따르면, 프로브 장치 본체에 설치된 복수의 프로브 침을 갖는 프로브 카드를 착탈가능하게 유지하는 삽입 링과,

프로브 카드를 착탈가능하게 유지하기 위한 어댑터와,

프로브 장치내에서, X, Y, Z 및 θ 방향으로 이동가능한 탑재대로서, 반도체 웨이퍼를 탑재하여, 반도체 웨이퍼를 프로브 카드의 프로브 침에 접촉시키는 기능과, 프로브 카드를 삽입 링과 반송 트레이 사이에서 반송하는 기능을 갖는 탑재대와,

탑재대의 측면에 장착된 프로브 카드 지지체로서, 프로브 침이 탑재대의 표면에 접촉하지 않도록 프로브 카드를 유지한 어댑터를 착탈가능하게 지지하는 프로브 카드 지지체와,

프로브 장치 본체의 외부로부터 어댑터를 프로브 카드 지지체에 주고받기 위한 교환 기구로서, 상기 교환 기구는 해당 프로브 카드를 유지한 해당 어댑터를 착탈가능하게 유지하는 반송 트레이,

프로브 장치 본체에 장착된 아암 및

아암에 고정되어, 프로브 장치 본체의 외부로부터 프로브 장치 본체 안으로 반송 트레이의 이동을 안내하는 가이드 레일을 구비하는 교환기구를 포함하는 프로브 카드 반송 기구가 제공된다.

프로브 카드 반송 기구에 있어서, 아암은 수평 상태 및 수직 상태로 되도록, 프로브 장치 본체에 피봇 장착되어 있는 것이 바람직하다.

프로브 카드 반송 기구에 있어서, 반송 트레이는 어댑터의 존재 여부를 검출하는 센서를 구비하고 있는 것이 바람직하다.

프로브 카드 반송 기구에 있어서, 프로브 카드 지지체에는 프로브 카드의 존재 여부를 검출하는 센서가 설치되는 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명의 프로브 카드 반송 기구의 일 실시예의 동작을 설명하기 위한 측면도,

도 2a, 도 2b 및 도 2c는 도 1에 도시된 교환 기구를 도시한 도면으로, 도 2a는 그 평면도, 도 2b는 어댑터와 반송 트레이의 위치 결정 부재를 나타내는 요부 단면도, 도 2c는 반송 트레이와 가이드 레일과의 관계를 나타내는 단면도,

도 3은 도 1에 도시된 탑재대, 프로브 카드 지지체, 카드 홀더 및 프로브 카드의 관계를 나타내는 우측 절반부 단면도,

도 4는 검사시에 웨이퍼를 탑재한 탑재대가 프로브 카드에 접근중인 상태를 나타내는 단면도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

2 : 탑재대 3A : 개구부

4 : 프로브 장착 기구 5 : 카드 홀더

6 : 프로브 카드 7 : 교환 기구

8 : 어댑터 9 : 반송 트레이

10 : 가이드 레일 12 : 카드 지지체

첨부한 도면은 명세서의 일부와 연휴되고 또한 일부를 구성하여, 본 발명이 바람직한 실시예를 도시한다. 그리고, 해당 도면은 후술하는 일반적인 기술과 후술하는 바람직한 실시예에 관한 상세한 설명에 의해 본 발명의 설명에 뒷바침하는 것이다.

이하, 도 1 내지 도 4에 도시되는 실시예에 근거하여 본 발명을 설명한다. 본 발명의 프로브 카드의 반송 기구는 반도체 웨이퍼를 위한 프로브 장치를 비롯하여, 여러 가지의 피검사체를 위한 프로브 장치에 채용될 수 있다. 그러나, 본원 발명을 보다 명확히 설명하기 위해서, 이하에 있어서는 반도체 웨이퍼용 프로브 장치에 사용된 경우의 프로브 카드 반송 기구를 설명한다.

본 실시예의 프로브 카드 반송 기구(이하, 단순히 "반송 기구"라고 칭함)(T)가 적용된 프로브 장치(P)가 도 1에 도시되어 있다. 이 프로브 장치의 프로버실(1)내에는 X, Y, Z 및 θ 방향으로 이동가능하고, 또한 피검사체(이하, "웨이퍼"라고 칭함)를 탑재하는 탑재대(2)와, 이 탑재대(2)의 상방에서 헤드 플레이트(3)의 대략 중앙의 개구부(3A)에 고정된 프로브 카드 장착 기구(예를 들어 삽입 링)(4)와, 카드 홀더(5)를 거쳐서 프로브 카드 장착 기구(4)에 착탈가능하게 장착되는 프로브 카드(6)가 설치되어 있다.

프로버실(1)에 인접하여, 로더실(도시되어 있지 않음)이 설치된다. 이 로더실로부터 반송되어 온 웨이퍼는 프로버실(1)내의 탑재대(2)상에 탑재된다. 프로버실(1)내에서 탑재대(2)는 X, Y, Z 및 θ 방향으로 이동함에 의해, 정렬 기구(도시하지 않음)와 협동하여, 프로브 카드(6)의 프로브 침(6A)을 웨이퍼상의 측정용 전극에 정렬한다. 그 후, 탑재대(2)는 인덱스 이송되어, 웨이퍼상에 형성된 각 IC 칩의 전기적 특성을 검사한다.

본 실시예의 반송 기구(T)는 도 1 및 도 2에 도시되는 바와 같이, 프로버실(1)내의 X, Y, Z 및 θ 방향으로 이동가능한 탑재대(2)와, 이 탑재대(2)와의 사이에서 프로브 카드(6)를 주고 받기 위한 교환 기구(7)를 구비하고 있다. 탑재대(2)는 교환 기구(7)로부터 프로브 카드(6)를 수취하고, 이 프로브 카드(6)를 삽입 링(4)까지 반송한다. 이 프로브 카드(6)는 카드 홀더(5)를 갖는 것이 바람직하다. 이 카드 홀더(5)의 구조로서는, 프로브 카드(6)에 고정 장착 수단(예를 들어 나사)에 의해 장착되는 구조나, 프로브 카드(6)와 일체적으로 된 구조 등이 채용 가능하다.

상기 교환 기구(7)는 프로브 카드(6)를 착탈가능하게 유지하는 어댑터(8)와, 이 어댑터(8)를 착탈가능하게 유지하는 반송 트레이(9)와, 이 반송 트레이(9)를 교환 위치까지 안내하는 가이드 레일(10)이 고정된 아암(11)과, 이 아암(11)상을 이동하는 반송 트레이(9)상에 유지된 프로브 카드(6)와 어댑터(8)를 수취하기 위한 프로브 카드 지지체(12)를 구비하고 있다. 반송 트레이(9)의 선단부는 U자형상(포크형상)의 어댑터 유지부(13)(도 2A)를 구비하고 있다. 어댑터(8)가 채용되지 않는 케이스에 있어서는, 반송 트레이(9)는 카드 홀더(5)를 거쳐서 프로브 카드(6)를 유지한다. 반송 트레이(9)를 가이드 레일(10)을 따라 이동시키는 수단으로서, 결합부(9C)(예를 들어 리니어 가이드)가 채용될 수 있다. 상기 가이드 레일은 하나의 레일이어도 무방하지만, 복수의 레일(한 쌍의 레일)로 되는 것이 바람직하다. 프로브 카드 지지체(12)는 탑재대(2)의 측면에 설치되는 것이 바람직하다. 이 프로브 카드 지지체(12)는 어댑터(8)를 안정적으로 유지하기 위해서, 어댑터(8)를 3곳에서 지지하는 것이 바람직하다.

상기 프로브 장치(P)에 프로브 카드(6)를 최초로 장착하거나, 교환할 때에는, 도 1 및 도 2a에 도시된 바와 같이, 카드 홀더(5)가 부착된 프로브 카드(6)는 어댑터(8)의 중앙에 장착된다. 이 어댑터(8)의 중앙의 오목부(8A)에 카드 홀더(5)가 끼워진다. 이 오목부(8A)의 중앙에는 프로브 침(6A)이 통과하는 중앙 구멍(8B)이 형성되어 있다. 이 어댑터(8)의 이면의 제 1 가이드 구멍(8C)에는 도 2b에 도시된 바와 같이, 반송 트레이(9)의 표면에 설치된 가이드 핀(9A)이 끼워진다. 제 1 가이드 구멍(8C) 및 가이드 핀(9A)에 의해, 어댑터(8)는 반송 트레이(9)상의 일정한 장소에 위치 결정된 상태로 지지된다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 가이드 핀(9A) 근방에 근접 센서(9B)가 설치된다. 이 근접 센서(9B)는 반송 트레이(9)상에 어댑터(8)가 존재하고 있는 지의 유무를 검출한다.

도 1 및 도 2a에 도시된 바와 같이, 반송 트레이(9)의 기단부 이면에는 한 쌍의 가이드 레일(10, 10)과 결합하는 결합부(9C, 9C)가 설치되는 것이 바람직하다. 반송 트레이(9)는 수동 조작에 의해 아암(11)상을 화살표(A)로 도시된 바와 같이 진행하여 프로버실(1)내로 밀어 넣어진다. 또한, 밀어 넣어진 위치로부터 반송 트레이는 인출된다. 도 2c에 도시된 바와 같이, 각 가이드 레일(10, 10)의 선단측의 아암(11)상에는 스토퍼(13, 13)가 설치된다. 이들 스토퍼(13, 13)에 의해 반송 트레이(9)는 소정 위치에 정지된다. 이 결과, 반송 트레이(9)에 의해 반송된 프로브 카드(6)는 프로버실(1) 내부의 일정한 위치(웨이퍼 척으로의 프로브 카드의 교환 위치)까지 밀어 넣어진다. 각각의 가이드 레일(10, 10)의 기단측에는 스토퍼(도시하지 않음)가 설치된다. 이들 스토퍼는 반송 트레이(9)가 가이드 레일(10, 10)로부터 빠져 나오는 것을 방해한다.

상기 아암(11)의 기단부는, 도 1에 도시된 바와 같이, 프로버실(1)의 정면벽(도 1의 우측)에 있어서 축(11A)에 의해 피봇 장착된다. 이 아암(11)의 기단부를 프로버실의 벽에 장착하는 수단은 축(11A)에 의한 피봇 장착 구조나 힌지 구조 등, 여러 가지의 수단이 채용될 수 있다. 이 아암(11)은 화살표(B)로 도시된 바와 같이 수직 상태로부터 수평 상태로 일으켜 세울 수 있다. 아암(11)은 일으켜 세워진 상태로 잠금되어, 수평 상태로 유지된다. 이 아암(11)은 수직 상태로 케이스(14)내에 수납된다. 따라서, 반송 트레이(9) 및 아암(11)은 통상 케이스(14)내에 수납된다.

도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 탑재대(2) 주위에는 예를 들어 원주방향 등간격으로 3개의 프로브 카드 지지체(12)가 설치되는 것이 바람직하다. 3개의 프로브 카드 지지체(12)는 프로브 카드(6)를 유지한 어댑터(8)를 지지한다. 이들 프로브 카드 지지체(12)는 링 형상의 부재로 연결된 구조이어도 무방하고, 혹은 각각독립된 것이어도 무방하다. 어댑터(8)가 채용되지 않는 경우에 있어서는, 이들 프로브 카드 지지체(12)는 프로브 카드(6)를 직접 지지할 수 있다. 프로브 카드 지지체(12)는 도 3에 도시된 바와 같이 탑재대(2)의 주위면으로부터 측방향으로 돌출되고, 또한 그 표면은 탑재대(2)의 표면보다도 약간 하방으로 후퇴되어 있는 것이 바람직하다. 도 1에 도시된 바와 같이, 프로브 카드 지지체(12)의 표면에는 도 1에 도시된 바와 같이 가이드 핀(12A)이 설치된다. 어댑터(8)의 이면에는 가이드 핀(12A)에 대응하는 제 2 가이드 구멍(8D)이 형성된다. 이들 가이드 핀(12A)과 제 2 가이드 구멍(8D)에 의해 어댑터(8)는 프로브 카드 지지체(12)상에 위치 어긋남 없이 지지된다. 어댑터(8)의 오목부(8A)는 프로브 카드(6)가 지지될 때에, 프로브 침(6A)의 하단이 웨이퍼 척(2)의 표면에 접촉하지 않는 높이로 되어 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 프로브 카드 지지체(12)는 예를 들어 배기용의 제 1 및 제 2 유로(12B, 12C)가 형성되는 것이 바람직하다. 제 1 및 제 2 유로(12B, 12C)는 진공 배기 장치(15)에 접속된다. 도 3에서는 제 1 및 제 2 유로(12B, 12C)는 상하로 관통되어 있지만, 진공 배기 장치와의 관계 등에 의해, 여러 가지의 형태가 채용될 수 있다. 어댑터(8)에는 제 2 유로(12C)에 대응하여 관통 구멍(8E)이 형성되는 것이 바람직하다. 이 관통 구멍(8E)의 하단은 프로브 카드 지지체(12)의 제 2 유로(12C)의 위치와 일치되고, 관통 구멍(8E)의 상단은 오목부(8A)에서 개구되어 있다. 또한, 어댑터(8)의 이면 및 프로브 카드 지지체(12)의 표면은 경면 마무리로 되고, 어댑터(8)는 프로브 카드 지지체(12)의 표면에 밀착한다.

어댑터(8)가 프로브 카드 지지체(12)상에 지지된 상태에 있어서, 진공 배기 장치에 접속된 제 1 유로(12B)에 의해 어댑터(8)는 프로브 카드 지지체(12)의 표면에 진공 흡착된다. 제 2 유로(12C) 및 관통 구멍(8E)을 거쳐서 어댑터(8)의 오목부(8A)에 카드 홀더(5)는 진공 흡착된다. 제 2 유로(12C) 및 관통 구멍(8E)으로부터의 진공 배기중인 압력 변동을 검출함에 의해, 어댑터(8)상에 카드 홀더(5)[프로브 카드(6)]가 존재하는지의 여부가 검출될 수 있다. 프로브 카드(6)와 카드 홀더(5)의 합계 중량은 10㎏을 넘을 수 있다. 이 때문에, 특히 프로브 카드(6)가 카드 홀더(5)와 함께 교환되는 경우에는, 탑재대(2) 표면으로부터 3개의 핀을 승강시킴으로써, 프로브 카드를 받는 종래 구조는 프로브 카드를 유지할 수가 없다. 그러나, 본 실시예에서는 탑재대의 주위에 설치된 프로브 카드 지지체(12)를 채용함에 의해 종래의 결점을 해결하고 있다.

상기 탑재대(2)는 프로브 장치(P)의 제어 장치의 제어하에서, 프로브 카드(6)의 교환 위치까지 이동한다. 이 이동에 있어서, 프로브 카드 지지체(12)의 가이드 핀(12A)은 반송 트레이(9)로 반송되어 오는 어댑터(8)의 제 2 가이드 구멍(8D)과 일치하는 위치로 된다. 트레이(9)의 U자형상의 간격은 탑재대(2)가 빠져 나올 수 있는 폭으로 되어 있다.

다음에, 동작을 설명한다. 프로브 카드(6)가 프로브 카드 장착 기구(예를 들어 삽입 링)(4)에 장착되는 경우에는, 화살표(B)로 도시된 바와 같이, 아암(11)이 일으켜 세워져서 수평 상태로 된다. 반송 트레이(9)의 가이드 핀(9A)이 어댑터(8)의 제 1 가이드 구멍(8C)에 끼워맞쳐진 상태로, 어댑터(8)가 반송 트레이(9)상에 장착된다. 이 반송 트레이(9)상에 카드 홀더가 부착된 프로브 카드(6)가, 가이드 핀(9A)이 제 1 가이드 구멍(8C)에 끼워맞추어진 상태로 장착된다. 그 동안에 프로브 장치(P)의 제어 장치의 제어하에서, 탑재대(2)가 프로브 카드(6)의 교환 위치까지 이동한다. 이 때, 프로브 카드 지지체(12)는 반송 트레이(9)상으로부터 또는 상방으로 어댑터(8)를 주고 받는 방향으로 되어 있다.

이 상태에서, 반송 트레이(9)는 도 1의 화살표(A)로 도시되는 방향으로, 수동 조작에 의해 프로버실(1)내에 밀어 넣어지고, 어댑터(8)는 탑재대(2) 바로 위에 위치되도록 한다. 탑재대(2)가 상승함에 의해, 프로브 카드 지지체(12)의 가이드 핀(12A)이 어댑터(8)의 제 2 가이드 구멍(8D)에 끼워 넣어진다. 탑재대(2)가 트레이(9)의 U자형상의 개구 부분을 빠져 나와서 상승함에 의해 카드 홀더가 부착된 프로브 카드(6)는 어댑터(8)와 함께 반송 트레이(9)로부터 들어 올려진다.

이 때, 진공 배기 장치(15)에 의해, 제 1 및 제 2 유로(12B, 12C)가 배기되면, 제 1 유로(12B)에 어댑터(8)가 흡인되고, 프로브 카드 지지체(12)의 표면에 어댑터(8)가 흡착, 고정된다. 이와 동시에 제 2 유로(12C)가 카드 홀더(5)를 흡인하고, 카드 홀더(5)를 거쳐서 프로브 카드(6)가 어댑터(8)의 오목부(8A)에 흡착된다. 이 흡인 작용을 검출하는 것에 의해 프로브 카드 지지체(12)상에 프로브 카드(6)가 존재하는 것이 확인된다.

계속하여, 탑재대(2)는 도 1에 도시하는 바와 같이 교환 위치로부터 삽입 링(4) 바로 아래까지 이동한다. 또한, 탑재대(2)가 상승함에 의해, 카드 홀더(5)는 삽입 링(4)내에 삽입된다. 삽입 링(4)에 의해 카드 홀더(5) 및 프로브 카드(6)가 고정된다.

삽입 링(4)에 프로브 카드(6)가 장착되면, 탑재대(2)는 하강한다. 이 때, 제 2 유로(12C) 및 관통 구멍(8E)은 진공 배기된다. 만일, 이 유로의 진공도가 저하하지 않는 경우, 어댑터(8)상에 카드 홀더(5)가 남아 삽입 링(4)에 프로브 카드(6)가 장착되지 않았던 것이 확인된다.

그 후, 탑재대(2)는 교환 기구(7)측으로 복귀한다. 이 때, 근접 센서(9B)는 반송 트레이(9)상에 어댑터(8)가 존재하는 것을 검출한다. 그 후, 진공 배기 장치가 정지되어, 제 2 유로(12C)내의 압력은 상압으로 복귀하고, 탑재대(2)가 하강하여 반송 트레이(9)상으로 어댑터(8)가 이동되며, 수동 조작에 의해 반송 트레이(9)가 인출된다. 이에 의해, 프로브 카드(6)의 장착은 완료된다. 그 후, 아암(11)은 접혀서 케이스(13)내에 저장된다.

프로브 카드(6)를 교환할 경우에는, 아암(11)은 수평 상태로 되고, 어댑터(8)는 반송 트레이(9)상에 장착되며, 수동 조작에 의해 반송 트레이(9)는 탑재대(2) 바로 위까지 밀어 넣어진다. 탑재대(2)는 상승하고, 프로브 카드 지지체(12)는 어댑터(8)를 수취하며, 진공 배기 장치(15)에 의해 형성된 흡착력에 의해, 프로브 카드 지지체(12)상에 어댑터(8)가 고정된다. 탑재대(2)는 삽입 링(4) 바로 아래로 이동하고, 그 위치로부터 프로브 카드(6)의 수취 위치까지 상승한다. 삽입 링(4)으로부터 프로브 카드(6)는 해방되고, 프로브 카드(6)는 카드 홀더(5)와 함께 어댑터(8)의 오목부(8A)에 탑재된다. 이 때, 제 2 유로(12C) 및 관통 구멍(8E)의 부압에 의해, 카드 홀더(5)와 프로브 카드(6)는 어댑터(8)상에 흡착되고, 제 2 유로(12C)의 진공도가 높아진다. 진공도가 높아지지 않을 때에는, 어댑터(8)와 프로브 카드(6)의 교환이 성공적이지 못하고, 다시 한 번 교환 동작이 실행되어, 프로브 카드(6)는 어댑터(8)상에 확실히 수취된다. 프로브 카드(6)가 수취되면, 탑재대(2)는 이동하여 반송 트레이(9)의 위치까지 복귀하고, 프로브 카드(6)는 어댑터(8)와 함께 반송 트레이(9)에 인도된다. 반송 트레이(9)는 수동 조작에 의해 인출되고, 다음 프로브 카드와 교환된다.

그 다음은 처음에 설명된 바와 같이 새로운 프로브 카드가 삽입 링(4)에 장착된다.

프로브 카드(6)가 삽입 링(4)에 장착된 후, 도 4에 도시된 바와 같이, 피검사체(W)를 탑재한 탑재대(2)는 X, Y, 및 θ 방향으로 이동하여 프로브 카드에 정렬되고, 프로브 카드를 향하여 탑재대는 상승하며, 탑재대상의 피검사체(W)의 측정용 전극에 프로브 카드의 프로브 침이 정확히 전기적으로 접촉하여 피검사체(W)의 전기적 특성이 검사된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 프로버실(1)내에서, X, Y, Z 및 θ 방향으로 이동가능한 탑재대(2)와, 이 탑재대(2)와의 사이에서 프로브 카드(6)를 주고받는 교환 기구(7)를 구비한다. 교환 기구(7)는 프로브 카드(6)를 착탈가능하게 유지하는 어댑터(8)와, 이 어댑터(8)를 착탈가능하게 유지하는 반송 트레이(9)와, 이 반송 트레이(9)를 교환 위치까지 안내하는 가이드 레일(10, 10)이 고정된 아암(11)과, 탑재대(2) 주위에 설치된 프로브 카드(12)를 구비하고 있다. 본 발명에 따르면 프로브 카드(6)를 탑재대(2)를 이용하여 반송할 수 있다. 탑재대(2)와의 사이에서 프로브 카드(6)를 주고받는 기구(7)는 구동 기구를 갖고 있지 않고, 구조적으로 매우 간소화될 수 있어 여분의 공간이 불필요하며, 대폭적인 비용 절감이 실현될 수 있다.

본 발명에 따르면, 근접 센서(9B)에 의해, 반송 트레이(9)에 어댑터(8)가 확실히 장착되었는지의 여부를 알 수 있다. 프로브 카드 지지체(12)에 설치된 제 1 유로(12B)의 진공도를 검출하는 것에 의해 프로브 카드 지지체(12)에 어댑터(8)가 확실히 지지되어 있는지의 여부를 알 수 있다. 또한, 프로브 카드(6)의 중량이 무거워지더라도, 어댑터(8)는 프로브 카드 지지체(12)상에 확실히 지지될 수 있다. 프로브 카드 지지체(12)에 형성된 제 2 유로(12C)의 진공도를 검출하는 것에 의해 삽입 링(4)으로 프로브 카드(6)가 교환되었는지의 여부를 알 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 실시예에 전혀 제한되지 않고, 필요에 따라서 각 구성 요소는 적절히 변경될 수 있다.

본 발명에 따르면, 프로브 장치가 본래 필요로 하지 않는 구동 기구를 이용하지 않는 점으로부터 기구 및 구조는 간소화되어 더욱 저비용화가 촉진될 수 있다.

다른 특징 및 변경은 해당 기술 분야의 당업자에게는 착상될 수 있는 점이다. 그러므로 본 발명은 보다 넓은 관점에 있는 것이며, 특정의 상세한 실시예 및 여기에 개시된 대표적인 실시예에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 첨부된 청구항에 정의된 넓은 발명 개념 및 그 균등물의 해석과 범위에 있어서, 그로부터 벗어남없이 다양한 변경을 할 수 있다.

Claims

프로브 장치 본체에 설치되고, 복수의 프로브 침과 카드 홀더를 갖는 프로브 카드를 착탈가능하게 유지하는 프로브 카드 장착 기구와,

프로브 장치 본체내에 설치되고, X, Y, Z 및 θ 방향으로 이동가능하며, 피검사체를 탑재한 상태로 상기 피검사체를 상기 프로브 카드의 프로브 침에 접촉시키는 기능 및 상기 프로브 카드를 탑재한 상태로 상기 프로브 카드 장착 기구로 또는 그로부터 반송하는 기능을 갖는 탑재대와,

상기 탑재대의 측면에 장착되어 있고, 또한 상기 프로브 침이 탑재대의 표면에 접촉하지 않도록, 상기 프로브 카드를 탑재대로부터 이격된 상태로 착탈가능하게 지지하는 프로브 카드 지지체와,

상기 프로브 카드를 상기 프로브 장치 본체의 외부로부터 상기 프로브 카드 지지체에 주고받는 교환기구를 포함하는 프로브 카드 반송 기구.
제 1 항에 있어서,

상기 교환 기구는 상기 프로브 카드를 착탈가능하게 유지하는 어댑터를 더 포함하는 프로브 카드 반송 기구.
제 2 항에 있어서,

상기 교환 기구는 상기 프로브 카드를 유지한 어댑터를 착탈가능하게 유지하는 반송 트레이 및 상기 프로브 장치 본체의 외부로부터 상기 본체의 내부로 상기 반송 트레이를 안내하는 가이드 기구를 더 포함하는 프로브 카드 반송 기구.
제 3 항에 있어서,

상기 교환 기구의 반송 트레이는 그 선단부에 U자형상의 개구부를 갖는 어댑터 유지부를 포함하며,

상기 탑재대는 상기 어댑터 유지부의 U자형상의 개구부 속을 상승하는 것에 의해 상기 탑재대에 장착된 상기 프로브 카드 지지체상에 상기 어댑터 유지부로부터 상기 어댑터를 수취하는 프로브 카드 반송 기구.
제 3 항에 있어서,

상기 가이드 기구는 수평 상태 및 수직 상태의 양 상태로 될 수 있도록, 상기 프로브 장치 본체에 회전가능하게 장착되어 있는 프로브 카드 반송 기구.
제 3 항에 있어서,

상기 프로브 카드 지지체는 상기 어댑터를 흡인력에 의해 유지하는 흡인 기구를 포함하고 있는 프로브 카드 반송 기구.
프로브 장치 본체에 설치된 복수의 프로브 침을 갖는 프로브 카드를 착탈가능하게 유지하는 삽입 링과,

상기 프로브 카드를 착탈가능하게 유지하기 위한 어댑터와,

상기 프로브 장치내에서, X, Y, Z 및 θ 방향으로 이동가능한 탑재대로서, 반도체 웨이퍼를 탑재하여, 상기 반도체 웨이퍼를 상기 프로브 카드의 프로브 침에 접촉시키는 기능과, 상기 프로브 카드를 삽입 링과 상기 반송 트레이 사이에서 반송하는 기능을 갖는 탑재대와,

상기 탑재대의 측면에 장착된 프로브 카드 지지체로서, 상기 프로브 침이 탑재대의 표면에 접촉하지 않도록 상기 프로브 카드를 유지한 상기 어댑터를 착탈가능하게 지지하는 프로브 카드 지지체와,

상기 프로브 장치 본체의 외부로부터 상기 어댑터를 상기 프로브 카드 지지체에 주고받기 위한 교환 기구로서, 상기 교환기구는 상기 프로브 카드를 유지한 상기 어댑터를 착탈가능하게 유지하는 반송 트레이,

상기 프로브 장치 본체에 장착된 아암 및

상기 아암에 고정되어 상기 프로브 장치 본체의 외부로부터 상기 프로브 장치 본체내로 상기 반송 트레이의 이동을 안내하는 가이드 레일을 구비하는 교환 기구를 포함하는 프로브 카드 반송 기구.
제 7 항에 있어서,

상기 아암은 수평 상태 및 수직 상태로 되도록 상기 프로브 장치 본체에 피봇 장착되어 있는 프로브 카드 반송 기구.
제 3 항 또는 제 8 항에 있어서,

상기 반송 트레이는 상기 어댑터의 존재 여부를 검출하는 센서를 포함하고 있는 프로브 카드 반송 기구.
제 1 항에 있어서,

상기 프로브 카드 지지체는 상기 어댑터를 흡인력에 의해 유지하는 흡인 기구를 포함하고 있는 프로브 카드 반송 기구.
제 9 항에 있어서,

상기 프로브 카드 지지체는 상기 어댑터를 흡인력에 의해 유지하는 흡인 기구를 포함하고 있는 프로브 카드 반송 기구.
제 9 항에 있어서,

상기 프로브 카드 지지체에 프로브 카드의 존재 여부를 검출하는 센서를 설치한 프로브 카드 반송 기구.