KR20070115737A

KR20070115737A - 프로브선단의 검출 방법, 얼라인먼트 방법 및 이들방법들을 기록한 기억 매체, 및 프로브 장치

Info

Publication number: KR20070115737A
Application number: KR1020070053153A
Authority: KR
Inventors: 요시나오 고노
Original assignee: 동경 엘렉트론 주식회사
Priority date: 2006-05-31
Filing date: 2007-05-31
Publication date: 2007-12-06
Also published as: TWI438853B; JP4451416B2; CN101082636A; TW200814217A; US20070296427A1; US7800387B2; CN101082636B; KR100910668B1; JP2007324340A

Abstract

본 발명의 프로브선단의 검출 방법은, 프로브 선단의 수평 방향의 위치를 검출하는 것에 앞서, 제 1 CCD 카메라(13B) 및 탑재대(11)에 마련된 제 2 CCD 카메라(13C)를 구비한 얼라인먼트기구(13)를 이용하여, 탑재대(11)의 위쪽에 배치된 복수의 프로브(12A)의 선단의 높이를 검출할 때에, 제 1 CCD 카메라(13B)를 이용하여 탑재대(11)에 마련된 하중센서의 높이를 검출하는 공정과, 탑재대(11)를 이동시켜 로드 스위치(16)와 프로브(12A)를 접촉시켜 프로브(12A)의 선단의 높이를, 탑재대(11)의 이동량에 근거하여 검출하는 공정을 구비하고 있다.

Description

프로브선단의 검출 방법, 얼라인먼트 방법 및 이들 방법들을 기록한 기억 매체, 및 프로브 장치{METHOD FOR DETECTING TIPS OF PROBES, ALIGNMENT METHOD AND STORAGE MEDIUM STORING THE METHODS, AND PROBE APPARATUS}

도 1은 본 발명의 프로브 장치의 1 실시형태를 나타내는 개념도.

도 2는 도 1에 나타내는 하중센서를 나타내는 개념도.

도 3은 도 1에 나타내는 하중센서의 실린더기구의 공기 제어 회로를 나타내는 블럭도.

도 4 (a) 내지 (f)는 각각 본 발명의 프로브선단의 검출 방법 및 본 발명의 얼라인먼트 방법의 1 실시형태를 공정 순서대로 나타내는 공정도.

도 5는 종래의 얼라인먼트 방법의 일례를 나타내는 개념도.

본 발명은, 반도체 웨이퍼 등의 피검사체의 전기적 특성검사를 할 때에 사용하는 프로브선단의 검출 방법, 얼라인먼트 방법 및 이들 방법들을 기록한 기억 매체, 및 프로브 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 피검사체의 검사에 앞서 프 로브 카드의 종류에 관계없이 프로브 선단의 높이를 고정밀도로 검출하는 프로브선단의 검출 방법, 얼라인먼트 방법 및 이들 방법들을 기록한 기록 매체, 및 프로브 장치에 관한 것이다.

프로브 카드를 이용하여 반도체 웨이퍼 등의 피검사체의 전기적 특성검사를 행하는 경우에는, 예컨대 도 5에 도시하는 바와 같이, 피검사체 (예컨대, 웨이퍼)(W)를 탑재하는 탑재대(1)의 측방에 부설된 카메라(2)를 통해 프로브 카드(3)에 마련된 복수의 프로브(3A)의 선단을 촬상하여 프로브(3A)의 선단의 높이를 검출함과 동시에, 웨이퍼(W)의 전극을 별도의 카메라로 촬상하여 전극의 높이를 검출한다. 그 후, 이들 검출높이에 근거하여 탑재대(1)를 프로브 카드(3)를 향해 이동시켜 복수의 프로브(3A)와 웨이퍼(W)의 전극을 접촉시켜 소정의 높이만큼 오버드라이브(overdrive)시키면, 복수의 프로브(3A)와 웨이퍼(W)의 전극을 적당한 침압으로 전기적으로 접촉시켜 검사를 한다. 복수의 프로브(3A)의 침압이 충분하지 않으면 검사불량을 일으킬 우려가 있고, 그 침압이 과잉이 되면 프로브 카드(3)에 파손을 초래할 우려가 있다.

그래서, 예컨대 특허문헌 1에는, 웨이퍼와 프로브의 X, Y 방향의 얼라인먼트 후에, 보다 고정밀도로 프로브 선단의 높이를 검출하여, 오버드라이브 양을 일정하게 하는 기술이 제안되어 있다. 이 기술에서는, 레이저측정기로 하중센서의 높이를 측정한 후, 하중센서가 프로브선단에 접촉하기 위한 상승량을 구하여, 프로브의 접촉개시점 (선단 높이)을 구하고 있다. 그리고, 레이저측정기에 의해서 웨이퍼의 전극의 높이를 측정하고, 이 전극의 높이와 하중센서의 높이의 차에 근거하여 웨이퍼 를 접촉개시점까지 승강시킨 후, 일정한 오버드라이브 양으로 복수의 프로브와 대응하는 전극을 접촉시키고 있다.

또한, 특허문헌 2에는, 웨이퍼척의 상면에 압력센서를 마련하고, 이 압력센서에 의해서 프로브 침과 반도체 웨이퍼의 전극의 접촉압을 검출하는 기술이 제안되어 있다. 이 기술에서는, 반도체 웨이퍼가 복수의 프로브와 소정의 접촉압으로 접촉할 때까지 웨이퍼척을, 복수의 프로브와 대응하는 반도체 웨이퍼의 전극이 소정의 접촉압으로 접촉하는 높이까지 상승시키고, 이 높이를 검사시의 웨이퍼척의 높이로서 설정하고 있다. 이에 의해, 반도체 웨이퍼의 전극부와 프로브 침을 소정의 접촉압으로 접촉시킬 수 있고, 그로 인해 검사의 신뢰성을 향상시키고 있다.

[특허문헌 1]

일본 특허공개 2005-012119

[특허문헌 2]

일본 특허공개 평성 06-163651

그러나, 최근에는 프로브 카드의 종류가 다양화되어, 프로브의 재질이나 형상에 기초하여, 카메라를 사용하는 광학적인 얼라인먼트 방법으로는 프로브의 선단을 검출하는 것이 곤란해졌다.

특허문헌 1의 기술은, 프로브의 얼라인먼트 후에 레이저측정기를 이용하여 프로브와 웨이퍼의 접촉개시점을 고정밀도로 검출하여, 오버드라이브 양을 정확하 게 또한 일정하게 설정하는 기술로, 프로브의 얼라인먼트에 앞서 프로브의 선단의 높이를 직접 검출하는 기술은 아니다. 또한, 특허문헌 2의 기술은 프로브의 접촉압을 소정값으로 설정하는 기술로, 얼라인먼트시에 프로브의 선단의 높이를 검출하는 기술은 아니다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 프로브 카드위치의 티칭조작 없이도, 어떤 프로브 카드라도, 얼라인먼트 시에 광학적 수단에 상관없이 프로브 카드의 프로브 선단의 높이를 확실하게 또한 고정밀도로 검출하는 프로브선단의 검출 방법, 얼라인먼트 방법 및 이들 방법들을 기록한 기억 매체, 및 프로브 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 청구항 1에 기재된 프로브선단의 검출 방법은, 제 1 촬상 수단과, 이동 가능한 탑재대에 마련된 제 2 촬상 수단를 구비한 얼라인먼트기구를 이용하여, 프로브 선단의 수평 방향의 위치를 검출하기에 앞서, 상기 탑재대의 위쪽에 배치된 복수의 프로브 선단의 높이를 검출하는 방법으로서, 상기 제 1 촬상 수단을 이용하여, 상기 탑재대에 마련된 하중센서의 높이를 검출하는 제 1 공정과, 상기 탑재대를 이동시켜, 상기 하중센서와 상기 프로브를 접촉시켜 상기 프로브 선단의 높이를, 상기 탑재대의 이동량에 근거하여 검출하는 제 2 공정과, 를 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

또한 본 발명의 청구항 2에 기재된 프로브선단의 검출 방법은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 제 1 공정과 제 2 공정의 사이에서, 핀을 이용하여 상기 하중센서의 동작을 확인하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 청구항 3에 기재된 프로브선단의 검출 방법은, 청구항 2에 기재된 발명에 있어서, 상기 제 1 공정에 앞서 상기 제 2 촬상 수단을 이용하여 상기 핀의 높이를 검출하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 청구항 4에 기재된 프로브선단의 검출 방법은, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 제 1 촬상 수단을 이용하여, 상기 하중센서의 높이를 재확인하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 청구항 5에 기재된 얼라인먼트 방법은, 제 1 촬상 수단과, 이동 가능한 탑재대에 마련된 제 2 촬상 수단을 구비한 얼라인먼트기구를 이용하여, 상기 탑재대의 위쪽에 배치된 복수의 프로브의 위치 정렬을 행하는 얼라이먼트 방법으로서, 상기 탑재대를 이동시켜, 상기 탑재대에 마련된 하중센서와 상기 프로브를 접촉시켜 상기 프로브 선단의 높이를, 상기 탑재대의 이동량에 근거하여 검출하는 제 1 공정과, 상기 프로브 선단의 높이에 근거하여 상기 탑재대를 이동시키고, 상기 제 2 촬상 수단을 이용하여 상기 프로브 선단의 수평 방향의 위치를 검출하는 제 2 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 청구항 6에 기재된 얼라인먼트 방법은, 청구항 5에 기재된 발명에 있어서, 상기 제 1 공정에 앞서, 상기 제 1 촬상 수단을 이용하여 상기 하중센서의 높이를 검출하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 청구항 7에 기재된 얼라이먼트 방법은, 청구항 5 또는 청구항 6에 기재된 발명에 있어서, 상기 하중센서의 높이를 검출하기 전에, 핀을 이용하여 상기 하중센서의 동작을 확인하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 청구항 8에 기재된 얼라인먼트 방법은, 청구항 7에 기재된 발명에 있어서, 상기 하중센서의 동작을 확인하기 전에, 상기 제 2 촬상 수단을 이용하여 상기 핀의 높이를 검출하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 청구항 9에 기재된 얼라이먼트 방법은, 청구항 5 또는 청구항 6 에 기재된 발명에 있어서, 상기 제 1 촬상 수단을 이용하여, 상기 하중센서의 높이를 재확인하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 청구항 10에 기재된 기록 매체는, 컴퓨터를 구동시켜, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 프로브선단의 검출 방법을 실행시키는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 청구항 11에 기재된 기록 매체는, 컴퓨터를 구동시켜, 청구항 5 또는 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 프로브선단의 검출 방법을 실행시키는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 청구항 12에 기재된 프로브 장치는, 피검사체를 탑재하는 이동 가능한 탑재대와, 이 탑재대의 위쪽에 배치된 복수의 프로브와, 상기 탑재대 상의 피검사체와 상기 복수의 프로브의 위치정렬을 행하기 위한 얼라인먼트기구를 구비하고, 또한, 상기 얼라인먼트기구는, 제 1 촬상 수단과, 상기 탑재대에 마련된 제 2 촬상 수단을 가지고, 상기 탑재대에 하중센서를 마련함과 동시에 상기 하중센 서의 동작을 확인하는 핀을 마련한 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 청구항 13에 기재된 프로브 장치는, 청구항 12에 기재된 발명에 있어서 상기 하중센서는 하중을 검출하는 센서부와, 이 센서부를 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동시키는 이동 구동 장치와, 상기 제 1, 제 2 위치를 검출하는 센서를 구비하고, 또한 상기 센서부는, 상기 제 1 위치에서 상기 하중을 받아 탄력적으로 이동하는 하중 수부와, 이 하중 수부의 이동에 근거하여 힘이 가해지는 센서(스위치 타입의 센서 포함)를 가지는 것을 특징으로 하는 것이다.

이하, 도 1∼도 4에 나타내는 실시형태에 근거하여 본 발명을 설명한다.

우선, 본 발명의 프로브 장치에 대하여 설명한다. 본 실시형태의 프로브 장치(10)는, 예컨대 도 1에 도시하는 바와 같이, 피검사체인 웨이퍼(도시하지 않음)를 탑재하는 이동 가능한 탑재대(11)와, 이 탑재대(11)의 위쪽에 배치된 프로브 카드(12)와, 이 프로브 카드(12)의 복수의 프로브(12A)와 탑재대(11) 상의 웨이퍼의 얼라인먼트를 행하는 얼라인먼트기구(13)와, 탑재대(11) 및 얼라인먼트기구(13)를 포함하는 각종 구성기기를 제어하는 제어 장치(14)를 구비하고, 제어 장치(14)의 제어하에서 얼라인먼트기구(13)가 구동하여, 탑재대(11) 상의 웨이퍼와 프로브 카드(12)의 복수의 프로브(12A)의 얼라인먼트를 행한 후, 복수의 프로브(12A)와 웨이퍼를 전기적으로 접촉시켜 웨이퍼의 전기적 특성검사를 하도록 구성되어 있다.

탑재대(11)는, 제어 장치(14)의 제어하에서 구동하는 구동 장치(15)를 통해서 X, Y, Z 및 θ방향으로 이동하도록 구성되어 있다. 이 탑재대(11)의 측방에는 하중센서(16)가 배치되고, 하중센서(16)는 후술하는 바와 같이 얼라인먼트기구(13) 를 통해서 프로브(12A)와 접촉했을 때의 하중에 의해, 프로브(12A)의 선단의 높이를 검출하도록 되어 있다. 도 1 은, 예를들어 1개의 하중센서(16)를 포함한 프로브 장치(10)를 도시하였으나, 프로브 장치(10)는 복수개의 하중센서(16)를 포함해도 좋다. 프로브 카드(12)는, 카드홀더(17)를 통해 프로버실의 헤드 플레이트(18)에 부착되어 있다.

얼라인먼트기구(13)는, 예컨대 프로버실내의 배면과 프로브센터의 사이에서 수평 이동하는 얼라인먼트브리지(13A)와, 얼라인먼트브리지(13A)에 마련된 제 1 촬상 수단(예컨대, CCD 카메라)(13B)과, 탑재대(11)의 측방에 마련된 제 2 촬상 수단(예컨대, CCD 카메라)(13C)을 구비하고 있다. 제 1 CCD 카메라(13B)는 얼라인먼트브리지(13A)를 통해서 프로버실의 배면으로부터 프로브센터까지 진출하여 프로브 카드(12)와 탑재대(11)의 사이에 위치하고, 여기서 탑재대(11)가 X, Y방향으로 이동하는 사이에, 웨이퍼의 검사용 전극을 위쪽으로부터 검출하여 촬상하고, 그 화상 처리부(13D)에서 화상 처리하여 제어 장치(14)로 화상 신호를 송신한다. 제 2 CCD 카메라(13C)는, 얼라인먼트브리지(13A)가 프로버실내의 배면으로 후퇴한 후, 프로브 카드의 하방에서 탑재대(11)가 X, Y방향으로 이동하는 사이에, 프로브 카드(12)의 하방으로부터 복수의 프로브(12A)를 순차적으로 검출하여 촬상하고, 그 화상 처리부(13E)에서 화상 처리하여 제어 장치(14)로 화상 신호를 송신한다. 또한, 얼라인먼트브리지(13A)의 단부에는 스프링을 내장한 핀(19)이 부착되고, 핀(19)이 하중센서(16)와 접촉하여 소정의 하중(예컨대, 30 gf±10%)을 부여하는 것에 의해, 하중센서(16)가 정상으로 동작하는지 아닌지를 확인하도록 되어 있다.

탑재대(11)에 마련된 하중센서(16)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 소정의 하중을 검출하는 하중센서를 내장하는 원형형상의 센서부(16A)와, 센서부(16A)를 승강시키는 실린더기구(16B)를 구비하고, 센서부(16A)가 예컨대 탑재대(11)의 탑재면보다 낮은 위치와 탑재면보다 4∼5 mm 높은 위치의 사이에서 승강한다. 그리고 센서부(16A)는, 예를 들어 탑재면보다 4∼5 mm 높은 상승단에 있을 때에, 핀(19)의 선단이나 복수의 프로브(12A)의 선단을 검출한다.

센서부(16A)는, 예컨대 도 2에 도시하는 바와 같이, 원형형상의 센서 플레이트(16A₁)와, 센서 플레이트(16A₁)의 하면 중심부로부터 늘어뜨려지는 로드부(16A₂)와, 로드부(16A₂)의 하부가 관통하는 관통공이 상면에 형성되고 또한 하중센서를 내장하는 원통형의 구체부(部)(16A₃)와, 구체부(16A₃)의 상면과 센서 플레이트(16A₁)의 사이에 장착된 스프링(16A₄)을 구비하고, 센서 플레이트(16A₁)가 하중을 받으면 구체부(16A₃)의 상면에서 스프링(16A₄)을 거쳐 탄력적으로 하강하고, 소정의 하중(예컨대, 30 gf±10%)에서 하중센서가 작동하게 되어 있다.

실린더기구(16B)는, 예컨대 도 3에 도시하는 바와 같이, 에어 실린더(16B₁)와, 에어 실린더(16B₁)와 공기배관(16B₂)을 거쳐서 접속된 전자밸브(16B₃)와, 에어 실린더(16B₁)와 전자밸브(16B₃)의 사이에서 공기배관(16B₂)에 부착된 두 개의 유량 제어밸브(16B₄)와, 에어 실린더(16B₁)의 상하의 양쪽 단부위치를 검출하는 상단센 서(16B₅) 및 하단센서(16B₆)(도 2 참조)를 구비하고, 제어 장치(14)의 제어 하에서 전자밸브(16B₃)가 에어 실린더(16B₁)로 압력공기의 급배기 포트를 전환하여 센서부(16A)를 승강시킨다. 센서부(16A)가 상하의 양쪽 단부위치에 달하면, 각각의 위치에서 센서(16B₅, 16B₆)가 작동하고, 제어 장치(14)를 통해 전자밸브(16B₃)를 멈추도록 되어있다.

제어 장치(14)는, 도 1에 도시하는 바와 같이 연산 처리부(14A) 및 기억부(14B)를 구비하고, 본 발명의 프로브선단의 검출 방법 또는 본 발명의 얼라인먼트 방법을 실행할 때에, 연산 처리부(14A)에 있어서 프로브 장치(10)의 각 구성기기와의 사이에서 여러가지 정보 신호를 송수신하고, 여러가지 연산 처리를 행하고, 그 연산 처리 결과 등의 각종 정보를 기억부(14B)에 기억한다. 기억부(14B)는 주 기억부 및 보조 기억부로 이루어진다. 보조 기억부에는 본 발명의 프로브선단의 검출 방법 및 본 발명의 얼라인먼트 방법을 각각 실행하기 위한 기억 매체가 저장되어 있다. 본 발명의 프로브선단의 검출 방법 및 본 발명의 얼라인먼트 방법의 기억 매체는, 동일한 기록 매체에 기록하여도 좋고, 또는 별개의 기록 매체에 기록하여도 좋다.

다음으로, 본 발명의 프로브선단의 검출 방법 및 본 발명의 얼라인먼트 방법의 1 실시형태에 대하여 도 4를 참조하면서 설명한다.

본 실시형태의 프로브선단의 검출 방법은, 웨이퍼와 프로브의 얼라인먼트를 실행하기 전에 제어 장치(14)의 기억부(14B)에 저장된 기억 매체에 근거하여 실시 된다. 즉, 본 실시형태의 방법에서는, 예컨대 도 4의 (a)에 도시하는 바와 같이 얼라인먼트기구(13)의 얼라인먼트브리지(13A)가 프로브센터로 진출한다. 이와 병행하여 탑재대(11)가 이동하고, 제 2 CCD 카메라(13C)로 얼라인먼트브리지(13A)에 부설된 핀(19)을 찾는다. 핀(19)이 제 2 CCD 카메라(13C)의 시야에 들어가면, 탑재대(11)가 정지하고, 이 위치로부터 서서히 상승하고, 제 2 CCD 카메라(13C)가 핀(19)의 선단면에 초점을 맞추는 것에 의해 핀(19)의 선단을 검출한다. 제어 장치(14)는, 이 때의 탑재대(11)의 높이를 인식하고, 이 높이를 기억부(14B)에 등록한다. 또한, 제1 및 제 2 CCD 카메라(13B, 13C)의 초점거리는 미리 기억부(14B)에 등록되어 있기 때문에, 연산 처리부(14A)가 탑재대(11)의 높이와 제 2 CCD 카메라(13C)의 초점거리로부터 핀(19)의 선단의 높이를 계산하고, 그 결과를 그 때의 X, Y위치와 함께 기억부(14B)에 등록한다.

하중센서(16)에서는, 제어 장치(14)로부터의 신호에 근거하여 전자밸브(16B₃)가 작동하여 실린더기구(16B)를 구동시켜, 센서부(16A)를 상승시킨다. 그리고, 센서부(16A)의 센서 플레이트(16A₁)의 상면이 탑재대(11)의 탑재면보다 높은 위치, 즉 상단에 달하면, 상단센서(16B₅) 로부터의 신호에 근거하여 전자밸브(16B₃)가 구동하여 압력공기의 공급을 멈춰, 센서 플레이트(16A₁)를 상단위치에 고정한다. 이와 병행하여, 탑재대(11)가 이동하고, 그 동안 얼라인먼트브리지(13A)의 제 1 CCD 카메라(13B)로 탑재대(11)에 부설된 하중센서(16)를 찾는다. 하중센서(16)의 상면(의 화상(?))이 제 1 CCD 카메라(13B)의 시야에 들어가면, 탑재대(11)가 정지하고, 이 위치에서 도 4의 (b)에 도시하는 바와 같이 제 1 CCD 카메라(13B)가 하중센서(16)의 센서부(16A)의 상면에 초점을 맞춰 하중센서(16)를 검출한다. 제어 장치(14)는, 이 때의 탑재대(11)의 높이를 하중센서(16)의 높이로서 인식하고, 이 높이를 그 때의 X, Y위치와 함께 기억부(14B)에 등록한다.

계속해서, 하중센서(16)가 탑재대(11)를 통해 이동하고, 핀(19)의 바로 아래에 달한 시점에서 정지하고, 이 위치에서 로드핀(16)이 도 4의 (c)에 도시하는 바와 같이 탑재대(11)를 통해 상승하여 핀(19)과 접촉하고, 하중센서(16)에 소정의 하중이 작용한다. 이 때, 센서부(16A)가 스프링(16A₄)의 탄력에 저항하여 구체(16A₃) 내로 가라앉아 로드 센서(본 실시예의 경우, 로드 스위치 센서)가 작동하고, 제어 장치(14)로 신호를 송신하여, 탑재대(11)를 정지시킨다. 이에 의해 하중센서(16)가 정상적으로 기능하고 있는 것을 확인할 수 있다.

하중센서(16)의 동작을 확인한 후, 도 4의 (d)에 도시하는 바와 같이, 하중센서(16)가 탑재대(11)를 통해 이동하면, 제 1 CCD 카메라(13B)가 하중센서(16)를 검출하여, 하중센서(16)의 높이를 확인한다.

그 후, 제어 장치(14)의 제어 하에서 얼라인먼트브리지(16A)가 프로브 센터로부터 후퇴한 후, 도 4의 (e)에 도시하는 바와 같이, 하중센서(16)가 탑재대(11)를 통해 이동하여 프로브 카드(12)의 바로 아래에 도달하면, 탑재대(11)가 정지하여 그 위치로부터 상승하고, 하중센서(16)가 프로브(12A)와 접촉하고, 소정의 하중을 검출한 시점에서 하중센서가 작동하고, 제어 장치(14)를 통해 탑재대(11)를 정 지시킨다. 이 때의 탑재대(11)의 높이로부터 프로브(12A)의 선단의 높이가 결정되고, 그 높이를 제어 장치(14)에 있어서 인식한다. 그리고 이 프로브(12A)의 선단의 높이 위치를 기억부(14B)에 등록한다.

본 발명의 얼라인먼트 방법이 제어 장치(14)의 기억부(14B)에 저장된 기억 매체에 근거하여, 상술한 프로브선단의 검출 방법을 실행한 후 실시된다. 본 실시형태에서는, 도 4의 (f)에 도시하는 바와 같이, 프로브(12A)의 선단의 높이를 검출한 후, 그 높이를 제어 장치(14)의 기억부(14B)에 등록한다. 계속해서, 제 2 CCD 카메라(13C)가 탑재대(11)를 통해 프로브 카드(12)의 바로 아래에서 목적으로 하는 프로브(12A)까지 이동하여 정지한다. 탑재대(11)는 프로브(12A)의 선단의 높이를 인식한 높이에 있기 때문에, 제 2 CCD 카메라(13C)는 목적으로 하는 프로브(12A)의 선단에 초점이 맞아, 그 선단위치를 확실히 검출할 수 있어, 정확한 얼라인먼트를 실행할 수 있다.

가령, 프로브(12A)의 선단이 제 2 CCD 카메라(13C)로 초점을 검출하기 어려운 것이라도, 제어 장치(14)에서는 미리 하중센서(16)에 의해서 정확히 프로브(12A)의 선단의 높이를 인식하고 있기 때문에, 그 후 제 2 CCD 카메라(13C)에 의해서 고정밀도로 프로브(12A)의 선단 위치 (수평 방향의 위치 및 높이)를 검출할 수 있다. 이것은, 동일품종의 프로브 카드(12)에서 프로브(12A)의 선단의 높이가 제조업자에 따라 편차가 있는 경우나 본래의 프로브 카드와는 다른 프로브 카드를 장착한 경우라도, 프로브 카드(12)를 손상시키는 일 없이 확실히 프로브(12A)의 얼라인먼트를 실행할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 얼라인먼트기구(13)의 제 1 CCD 카메라(13B)를 이용하여, 탑재대(11)에 마련된 하중센서(16)의 높이를 검출한 후, 탑재대(11)를 이동시켜, 하중센서(16)와 프로브(12A)를 접촉시켜 프로브(12A)의 선단의 높이를, 탑재대(11)의 이동량에 근거하여 검출하기 때문에, 광학적으로 프로브(12A)의 선단을 검출하는 것이 곤란한 프로브 카드(12)나 제조상의 편차가 있는 프로브 카드(12)라도, 혹은 잘못 장착된 프로브 카드(12)라도, 각각의 프로브 카드(12)의 프로브(12A)의 선단의 높이를 확실히 검출할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 의하면, 하중센서(16)의 높이를 검출한 후, 프로브(12A)의 선단의 높이를 검출하기 전에, 핀(19)을 이용하여 하중센서(16)의 동작을 확인하기 때문에, 하중센서(16)가 오작동하는 일 없이 프로브(12A)의 선단의 높이를 보다 확실히 검출할 수 있다. 하중센서(16)의 높이를 검출하기 전에 제 2 CCD 카메라(13C)를 이용하여 핀(19)의 높이를 검출하기 때문에, 하중센서(16)와 핀(19)을 소정의 하중으로 접촉시킬 수 있다. 또한, 핀(19)을 이용하여 하중센서(16)의 동작을 확인한 후 다시 하중센서(16)의 높이를 검출하기 때문에, 프로브(12A)의 선단의 높이를 고정밀도로 검출할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 의하면, 탑재대(11)를 이동시켜, 탑재대(11)에 마련된 하중센서(16)와 프로브(12A)를 접촉시켜 프로브(12A)의 선단의 높이를 탑재대(11)의 이동량에 근거하여 검출한 후, 탑재대(11)를 이동시켜, 프로브(12A)의 선단의 높이를 검출한 높이에서 제 2 CCD 카메라(13C)를 이용하여 프로브(12A)의 선단의 높이를 검출하기 때문에, 얼라인먼트시에 제 2 CCD 카메라(13C)의 초점이 프로 브(12A)의 선단에 맞아, 프로브(12A)의 높이를 정확히 촬상하여 검출할 수 있어, 얼라인먼트를 고정밀도로 실행할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 의하면, 본 실시형태의 각 방법을 기억 매체에 기록해 두기 때문에, 이 기억 매체를 제어 장치(14)의 기억부(14B)에 저장해 두는 것에 의해, 본 실시형태의 프로브 선단의 높이를 정확하게 또한 고정밀도로 검출할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 의하면, 하중센서(16)는 하중을 검출하는 센서부(16A)와, 이 센서부(16A)를 상승단위치와 하강단위치의 사이에서 승강시키는 실린더기구(16B)와, 센서부(16A)의 상승단위치 및 하강단위치를 검출하는 센서(16B₅, 16B₆)를 구비하고, 또한, 센서부(16A)는, 승강단위치에서 하중을 받아 탄력적으로 이동하는 센서 플레이트(16A₁)와, 이 센서 플레이트(16A₁)의 하강 동작에 근거하여 부세되는 하중센서를 내장한 구체부(16A₃)를 가지기 때문에 항상 동작이 안정되어, 프로브(12A)의 선단의 검출신뢰성을 높일 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 각 실시형태에 하등 제한되는 것이 아니고, 필요에 따라서 각 구성요소를 적절히 변경할 수 있다. 예컨대, 상기 실시형태에서는 탄력적으로 작동하는 하중센서에 대하여 설명했지만, 하중센서로서는 탄력적으로 작동하는 것이 아니라도 좋다.

본 발명의 청구항 1∼청구항 13에 기재된 발명에 의하면, 프로브 카드위치의 티칭조작 없이, 어떤 프로브 카드라도, 얼라인먼트시에 광학적 수단에 상관없이 프로브 카드의 프로브 선단의 높이를 확실하게 또한 고정밀도로 검출하는 프로브선단의 검출 방법, 얼라인먼트 방법 및 이 방법들을 기록한 기억 매체, 및 프로브 장치를 제공할 수 있다.

본 발명은, 반도체 웨이퍼 등의 피검사체의 전기적 특성검사를 행하는 프로브 장치에 적합하게 이용할 수 있다.

Claims

제 1 촬상 수단과 이동 가능한 탑재대에 마련된 제 2 촬상 수단을 구비한 얼라인먼트기구를 이용하여 프로브 선단의 수평 방향의 위치를 검출하기에 앞서, 상기 탑재대의 위쪽에 배치된 복수의 프로브 선단의 높이를 검출하는 방법으로서,

상기 제 1 촬상 수단을 이용하여 상기 탑재대에 마련된 하중센서의 높이를 검출하는 제 1 공정과,

상기 탑재대를 이동시켜, 상기 하중센서와 상기 프로브를 접촉시켜, 상기 프로브 선단의 높이를 상기 탑재대의 이동량에 근거하여 검출하는 제 2 공정을 구비한 것을 특징으로 하는

프로브선단의 검출 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 공정과 제 2 공정의 사이에서, 핀을 이용하여 상기 하중센서의 동작을 확인하는 것을 특징으로 하는

프로브선단의 검출 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 제 1 공정에 앞서, 상기 제 2 촬상 수단을 이용하여 상기 핀의 높이를 검출하는 것을 특징으로 하는

프로브선단의 검출 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 1 촬상 수단을 이용하여, 상기 하중센서의 높이를 재확인하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는

프로브선단의 검출 방법.
제 1 촬상 수단과 이동 가능한 탑재대에 마련된 제 2 촬상 수단을 구비한 얼라인먼트기구를 이용하여, 상기 탑재대의 위쪽에 배치된 복수의 프로브의 위치 정렬을 행하는 얼라이먼트 방법으로서,

상기 탑재대를 이동시켜, 상기 탑재대에 마련된 하중센서와 상기 프로브를 접촉시켜 상기 프로브 선단의 높이를, 상기 탑재대의 이동량에 근거하여 검출하는 제 1 공정과,

상기 프로브 선단의 높이에 근거하여 상기 탑재대를 이동시키고, 상기 제 2 촬상 수단을 이용하여 상기 프로브 선단의 수평 방향의 위치를 검출하는 제 2 공정을 구비한 것을 특징으로 하는

얼라인먼트 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 제 1 공정에 앞서, 상기 제 1 촬상 수단을 이용하여 상기 하중센서의 높이를 검출하는 것을 특징으로 하는

얼라인먼트 방법.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,

상기 하중센서의 높이를 검출하기 전에, 핀을 이용하여 상기 하중센서의 동작을 확인하는 것을 특징으로 하는

얼라인먼트 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 하중센서의 동작을 확인하기 전에, 상기 제 2 촬상 수단을 이용하여 상기 핀의 높이를 검출하는 것을 특징으로 하는

얼라인먼트 방법.
제 5 항 또는 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 1 촬상 수단을 이용하여, 상기 하중센서의 높이를 재확인하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는

얼라인먼트 방법.
컴퓨터를 구동시켜, 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 프로브선단의 검출 방법을 실행시키는 것을 특징으로 하는

기록 매체.
컴퓨터를 구동시켜, 제 5 항 또는 제 6 항에 기재된 프로브선단의 검출 방법을 실행시키는 것을 특징으로 하는

기록 매체.
피검사체를 탑재하는 이동 가능한 탑재대와, 이 탑재대의 위쪽에 배치된 복수의 프로브와, 상기 탑재대 상의 피검사체와 상기 복수의 프로브의 위치정렬을 행하기 위한 얼라인먼트기구를 구비하고, 또한, 상기 얼라인먼트기구는, 제 1 촬상 수단과, 상기 탑재대에 마련된 제 2 촬상 수단을 가지고,

상기 탑재대에 하중센서를 마련함과 함께 상기 하중센서의 동작을 확인하는 핀을 마련한 것을 특징으로 하는

프로브 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 하중센서는, 하중을 검출하는 센서부와, 이 센서부를 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동시키는 이동 구동 장치와, 상기 제 1, 제 2 위치를 검출하는 센서를 구비하고, 또한 상기 센서부는 상기 제 1 위치에서 상기 하중을 받아 탄력적으로 이동하는 하중 수부와, 이 하중 수부의 이동에 근거하여 힘이 가해지는 스위치를 가지는 것을 특징으로 하는

프로브 장치.