KR20080086821A

KR20080086821A - 검사 장치 및 검사 방법

Info

Publication number: KR20080086821A
Application number: KR1020080025415A
Authority: KR
Inventors: 히로시 야마다
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2007-03-23
Filing date: 2008-03-19
Publication date: 2008-09-26
Also published as: JP2008243861A; CN101271145A; TW200905224A; US7504844B2; CN101271145B; US20080231298A1; TWI438452B

Abstract

피검사체와 프로브 카드가 일괄 접촉하는 경우이더라도 탑재대가 오버드라이브량에 도달하고 있는지 아닌지를 직접 파악할 수 있는 검사 장치를 제공한다.

본 발명의 검사 장치(10)는, 탑재대(11), 프로브 카드(12) 및 제어 장치(14)를 구비하여, 제어 장치(14)의 제어하에서, 탑재대(11)를 오버드라이버시켜서 웨이퍼(W)와 프로브 카드(12)를 일괄하여 전기적으로 접촉시켜, 웨이퍼(W)의 전기적 특성검사를 실행하는 검사 장치로서, 탑재대(11)의 외주연부 외측의 3개소에, 탑재대(11)의 탑재면과 프로브 카드의 카드홀더(15)의 하면의 거리를 측정하는 변위 센서(20)가 마련되고, 제어 장치(14)는, 변위 센서(20)의 측정값에 근거하여 탑재대(11)의 상승량을 제어한다.

Description

검사 장치 및 검사 방법{INSPECTION APPARATUS AND METHOD}

본 발명은, 반도체 웨이퍼 등의 피검사체의 전기적 특성검사를 실행하는 검사 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는, 탑재대 상의 피검사체와 프로브 카드의 프로브를 전기적으로 접촉시킬 때에 탑재대의 오버드라이브량을 직접 감시하는 검사 장치 및 검사 방법에 관한 것이다.

종래의 검사 장치는, 예컨대 도 3에 도시하는 바와 같이 장치 본체(1)와, 이 장치 본체(1)내에 X, Y, Z 및 θ 방향으로 이동 가능하게 배치되고 또한 피검사체(예컨대, 웨이퍼(W))를 탑재하는 탑재대(2)와, 이 탑재대(2)상에 탑재된 웨이퍼(W)에 형성된 복수의 전극 패드에 접촉하는 복수의 프로브(3A)를 가지는 프로브 카드(3)와, 이 프로브 카드(3)를 카드 홀더(도시하지 않음)를 통해서 고정하는 클램프 기구(4)와, 프로브 카드(3)와 테스트헤드(T)를 전기적으로 접속하는 접속링(5)을 구비하고, 테스트헤드(T), 접속링(5) 및 프로브 카드(3)를 거쳐서 도시하지 않는 테스터와 웨이퍼(W)의 전극패드의 사이에 테스트 신호를 송수신하여 웨이퍼(W)의 전기적 검사를 실행하도록 구성되어 있다. 또한, 도 3에 있어서, 6은 탑재 대(2)와 협력하여 웨이퍼(W)와 프로브 카드(3)의 위치정렬을 실행하는 기구로서, 6A는 상부 카메라, 6B는 하부 카메라이며, 7은 클램프 기구(4)가 고정된 헤드 플레이트이다.

웨이퍼(W)의 검사를 실행하는 경우에는, 얼라이먼트 기구(6)의 하부 카메라(6B)로 프로브(3A)의 침(needles)의 위치를 측정하고, 상부 카메라(6A)로 프로브(3A)에 대응하는 웨이퍼(W)의 전극 패드를 측정하는 것에 의해 웨이퍼(W)와 프로브 카드(3)의 얼라이먼트를 실행한 후, 웨이퍼(W)의 검사를 실행한다. 검사시에는, 웨이퍼(W)와 프로브 카드(3)를 접촉시키고, 또한, 탑재대(2)를 오버드라이브시켜 웨이퍼(W)와 프로브(3A)를 전기적으로 접촉시켜 검사를 실행하고 있다.

그런데, 탑재대(2)를 오버드라이버시키는 것에 의해 탑재대(2)와 프로브(3A)의 사이에 큰 콘택트 하중이 걸린다. 콘택트 하중이 지나치게 크면 웨이퍼(W)를 파손하고, 콘택트 하중이 불충분할 경우에는 접촉 불량 등에 의해 검사의 신뢰성을 확보할 수 없게 된다. 그래서, 종래부터 웨이퍼(W)와 프로브(3A)를 적정한 오버드라이브량으로 접촉시켜 검사의 신뢰성을 높이는 기술이 예컨대 특허문헌1∼3의 기술이 제안되어 있다.

특허문헌1에 기재된 기술에서는, 프로브 카드의 상하 방향의 변위량을 측정하는 광학적 측장기를 마련하여, 이 광학적 측장기에 의해서 프로브 카드의 변위량에 의거하여 탑재대의 상승량을 조정하고, 웨이퍼와 프로브 카드의 접촉 불량을 해소하고 있다. 특허문헌2의 기술에서는, 탑재대의 오버드라이브시에 변형하는 프로브 카드의 변위량을 정확히 파악하여, 탑재대의 오버드라이브량을 적정하게 설정할 수 있도록 되어 있다. 또한, 특허문헌3에 기재된 기술에서는, 오버드라이브시의 탑재대의 침강량과 콘택트 하중의 관계에 근거하여 탑재대의 오버드라이브량을 제어하도록 되어 있다. 이들 기술은 모두 오버드라이브시의 프로브 카드의 변형이나 탑재대의 침강에 따른 영향을 가미하여, 보다 정확히 본래 필요한 오버드라이브량을 얻고자 하는 기술이다.

(특허문헌1) 특허 공개 2004-265895

(특허문헌2) 특허 공개 2003-050271

(특허문헌3) 특허 공개 2003-168707

그러나, 프로브 카드 중에는, 웨이퍼 전면에 형성된 다수의 전극 패드와 일괄하여 접촉하는 프로브 카드가 있다. 이 프로브 카드의 경우에는, 예컨대 도 4에 도시하는 바와 같이 탑재대(2) 상의 웨이퍼(W)와 프로브 카드(3)가 전면에서 일괄하여 접촉하여, 웨이퍼(W)의 전기적 특성검사를 실행한다. 웨이퍼(W)와 프로브 카드(3)가 일괄하여 접촉하기 때문에, 웨이퍼(W)의 일부분에서 접촉하는 경우에 비해 콘택트 하중이 커진다. 더구나, 웨이퍼(W)가 300mmφ이 되면, 반도체 장치의 초고집적화와 더불어 칩수가 현격히 불어나, 그에 따라 프로브개수도 현격히 증가하여, 일괄 접촉에 따른 콘택트 하중도 종래에 비해서 현격히 커진다.

예컨대 300mmφ의 웨이퍼(W)의 경우에는, 일괄 접촉에 따른 콘택트 하중이 예컨대 60kgf를 넘는 크기가 되면, 콘택트 하중이 프로브 카드(3)의 중량(도 4에서는 화살표 A로 나타내고 있다) 및 접속링(5)의 중량(도 4에서는 화살표 B로 나타내고 있다)을 포함하는 인터페이스 기기의 중량뿐 만아니라, 접속링(5)에 링 형상으로 배열된 포고핀 등의 접속 단자(도시하지 않음)의 스프링력에 대한 반력(도 4에서는 화살표 C로 나타내고 있다)을 상회하기 때문에, 오버드라이브를 걸기 위해서 탑재대(2)를 도 4에서 화살표 D로 나타내는 바와 같이 상승시키면, 프로브 카드(3)의 변형이나 탑재대(2)의 침강의 레벨을 넘어 인터페이스 기기를 들어 올려 버려, 본래의 오버드라이브를 걸더라도 필요로 하는 오버드라이브량을 얻기 어려워지고, 본래 필요로 하는 오버드라이버량을 얻기 위해서 필요로 하는 탑재대(2)의 상승량 을 충분히 파악할 수 없었다. 특허문헌1∼3의 기술은 모두 인터페이스 기기가 들어 올려지는 것을 상정하고 있지 않으므로, 이러한 경우에는 탑재대의 상승량을 정확히 파악할 수가 없다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 피검사체와 프로브 카드가 일괄 접촉하는 경우이더라도 탑재대가 오버드라이브량에 도달해 있는지 아닌지를 직접 파악할 수 있는 검사 장치 및 검사 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 청구항1에 기재된 검사 장치는, 피검사체를 탑재하는 이동 가능한 탑재대와 상기 탑재대의 상방에 배치된 프로브 카드를 구비하여, 상기 탑재대를 오버드라이브시켜 상기 피검사체와 상기 프로브 카드를 전기적으로 접촉시켜, 상기 피검사체의 전기적 특성검사를 실행하는 검사 장치로서, 상기 탑재대의 적어도 1개소에, 상기 탑재대와 상기 프로브 카드 또는 그 주변부의 거리를 측정하는 변위 센서가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 청구항2에 기재된 검사 장치는, 피검사체를 탑재하는 이동 가능한 탑재대와, 상기 탑재대의 상방에 배치된 프로브 카드와, 상기 탑재대를 구동 제어하는 제어 장치를 구비하여, 상기 제어 장치의 제어하에서, 상기 탑재대를 오버드라이버시켜 상기 피검사체와 상기 프로브 카드를 전면에서 일괄하여 전기적으로 접촉시켜, 상기 피검사체의 전기적 특성검사를 실행하는 검사 장치로서, 상기 탑재대의 적어도 1개소에, 상기 탑재대와 상기 프로브 카드 또는 그 주변부의 거리를 측정하는 변위 센서가 마련되고, 상기 제어 장치는, 상기 변위 센서의 측정값에 근거하여 상기 탑재대의 상승량을 제어하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 청구항3에 기재된 검사 장치는, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 발명에 있어서, 상기 변위 센서는, 상기 탑재대의 외주연 근방에 서로 소정 간격을 띄어 복수개 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 청구항4에 기재된 검사 장치는, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 변위 센서는, 용량 센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 청구항 5에 기재된 검사 방법은, 피검사체를 탑재하는 이동 가능한 탑재대와, 상기 탑재대의 상방에 배치된 프로브 카드와, 상기 탑재대를 구동 제어하는 제어 장치를 구비하여, 상기 제어 장치의 제어하에서, 상기 탑재대를 오버드라이브시켜 상기 피검사체와 상기 프로브 카드를 전기적으로 접촉시키는 검사 장치를 사용하여, 상기 피검사체의 전기적 특성검사를 실행하는 방법으로서, 상기 탑재대에 마련된 변위 센서를 이용하여 상기 탑재대와 상기 프로브 카드 또는 그 주변부의 거리를 측정하는 공정과, 상기 제어 장치가 상기 변위 센서의 측정 결과에 근거하여 상기 탑재대의 오버드라이브량을 감시하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 청구항6에 기재된 검사 방법은, 청구항5에 기재된 발명에 있어서, 상기 제어 장치가 상기 변위 센서의 측정 결과에 근거하여 상기 탑재대를 오버드라이버량에 도달할 때까지 상승시키는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 청구항7에 기재된 검사 방법은, 청구항 5 또는 청구항 6에 기재된 발명에 있어서, 상기 프로브 카드로서, 상기 피검사체의 모든 검사용 전극과 일괄하여 접촉하는 복수의 프로브를 가지는 프로브 카드를 이용하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 청구항 8에 기재된 검사 방법은, 청구항 5 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 탑재대의 둘레 방향으로 등간격을 띄워 복수의 개소에 마련된 상기 변위 센서를 이용하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 따르면, 피검사체와 프로브 카드가 일괄 접촉하는 경우이더라도 탑재대가 오버드라이브량에 도달하고 있는지 아닌지를 직접 파악할 수 있는 검사 장치 및 검사 방법을 제공할 수 있다.

이하, 도 1 및 도 2에 도시하는 실시형태에 근거하여 본 발명을 설명한다. 또한, 각 도면 중, 도 1은 본 발명의 검사 장치의 1실시형태를 나타내는 구성도, 도 2는 도 1에 도시하는 검사 장치의 요부를 나타내는 구성도이다.

본 실시형태의 검사 장치(10)는, 예컨대 도 1에 도시하는 바와 같이 피검사 체(예컨대, 웨이퍼)(W)를 탑재하는 X, Y, Z 및 θ 방향으로 이동 가능한 탑재대(11)와, 탑재대(11)의 상방에 배치된 프로브 카드(1, 2)와, 프로브 카드(12)와 테스트헤드(도시하지 않음)를 전기적으로 접속하는 접속링(13)과, 탑재대(11) 상의 웨이퍼(W)와 프로브 카드(12)의 복수 프로브(12A)의 얼라이먼트를 실행하는 얼라이먼트 기구(도시하지 않음)와, 이들을 제어하는 제어 장치(14)를 구비하고 있다. 프로브 카드(12)는, 카드 홀더(15)를 통해서 헤드 플레이트(16)의 개구부에 장착된 클램프 기구(17)(도 2 참조)에 고정되어 있다.

탑재대(11)는, 도 1에 도시하는 바와 같이 구동 장치(18) 및 측정기(예컨대, 인코더)(19)를 구비하여, 구동 장치(18)를 거쳐서 X, Y, Z 및 θ 방향으로 이동함과 동시에 인코더(19)를 통해서 이동량이 검출되도록 구성되어 있다. 구동 장치(18)는, 탑재대(11)가 배치된 X Y 테이블을 구동한다, 예컨대 모터와 볼나사를 주체로 하는 수평 구동 기구(도시하지 않음)와, 탑재대(11)에 내장된 승강 구동 장치와, 탑재대(11)를 θ 방향으로 회전시키는 θ 구동 장치를 구비하고 있다. 인코더(19)는, 모터의 회전수를 통해서 X Y 테이블의 X, Y 방향으로의 이동거리를 각각 측정하여, 각각의 측정 신호를 제어 장치(14)로 송신한다. 제어 장치(14)는, 인코더(19)로부터의 신호에 근거하여 구동 장치(18)를 제어하고, 그로 인해 탑재대(11)의 X, Y 방향으로의 이동량을 제어한다.

프로브 카드(12)는, 도 1, 도 2에 도시하는 바와 같이 웨이퍼(W)와 대략 동일한 외측 직경으로 형성되어, 그 전면에 다수의 프로브(12A)가 형성되어 있다. 이들 프로브(12A)는, 도2에 도시하는 바와 같이 웨이퍼(W)에 형성된 다수의 검사용 의 전극 패드와 일괄한 뒤, 소정의 오버드라이브량을 얻어 웨이퍼(W)와 전기적으로 접촉한 뒤, 웨이퍼(W)에 형성된 다수의 칩을 복수개씩 순서대로 검사하도록 구성되어 있다. 이와 같이 프로브 카드(12)는 웨이퍼(W) 전면과 일괄하여 접촉하기 때문에, 오버드라이브가 걸리면 웨이퍼(W)에는 60kgf를 넘는 콘택트 하중이 작용한다. 이와 같이 큰 콘택트 하중이 탑재대(11)에 작용하면, 프로브 카드(12)가 변형함과 동시에 탑재대(11)가 침강되는 것뿐만아니라, 프로브 카드(12)를 포함하는 인터페이스기기를 들어 올려 버려서, 오버드라이브량을 얻기 어려워지고, 본래 필요로 하는 오버드라이버량을 얻기 위해 필요한 탑재대(11)의 상승량을 충분히 파악할 수 없다.

즉, 인터페이스 기기는, 도 2에 도시하는 바와 같이 프로브 카드(12) 및 접속링(13)을 포함하여 구성되어 있다. 프로브 카드(12)는 예컨대 10kgf 정도의 중량을 가지고, 접속링(13)은 예컨대 15kgf의 중량을 가지고 있다. 그리고, 접속링(13)은, 링형상으로 배열된 다수의 포고핀 등의 접속 단자(13A)를 가지고, 그 스프링력이 35kgf에 달한다. 이 스프링력은, 테스트헤드(도시하지 않음)측에서 스프링반력으로서 접속링(13)의 머더보드(13B)의 외주연부에 작용한다. 따라서, 프로브 카드(12)에는 60kgf의 하중이 작용하고 있는 것이 된다. 그런데, 오버드라이브가 걸리면 일괄 접촉에 따른 콘택트 하중은 60kgf를 넘기 때문에, 콘택트 하중이 프로브 카드(12)의 하중을 상회하게 되어, 콘택트 하중에 의해 프로브 카드(12)를 포함하는 인터페이스 기기를 들어 올려버려서, 본래 필요로 하는 오버드라이브량만큼 탑재대(11)를 상승시키더라도, 그 오버드라이브량을 얻을 수 없다.

그래서, 본 실시형태에서는, 도 1, 도 2에 도시하는 바와 같이 오버드라이브량을 감시하는 변위 센서(예컨대, 용량 센서)(20)가 탑재대(11)의 탑 플레이트(11A)의 일부를 수평 방향으로 돌출시킨 부분에 장착되어 있다. 이 돌출 부분은 예컨대 탑 플레이트(11A)의 둘레 방향의 등간격으로 이격한 복수 개소(예컨대, 3개소)에 형성되어 있고, 이들 돌출부에 변위 센서(20)가 각각 장착되어 있다. 이들 변위 센서(20)는, 탑 플레이트(11A)의 탑재면과 카드홀더(15)의 하면의 사이의 거리를 각각 측정하여, 이 측정값을 제어 장치(14)로 송신한다. 그리고, 오버드라이브량은, 프로브(12A)와 웨이퍼(W)의 접촉위치로부터의 탑재대(11)의 상승량이므로, 변위 센서(20)는, 웨이퍼(W)가 프로브(12A)와 일괄 접촉한 순간의 측정값을 기준값으로 하여 오버드라이버량을 측정한다. 변위 센서(20)의 측정값이 탑재대(11)의 상승에 의해 기준값보다 적어지면, 적어진 량이 탑재대(11)의 오버드라이브량이 된다. 이 오버드라이브량은, 제어 장치(14)에 있어서 기준값과 측정값의 차로서 구할 수 있다.

제어 장치(14)는, 도 1에 도시하는 바와 같이 중앙 연산 처리부(14A)와, 각종의 프로그램이 기억된 프로그램 기억부(14B)와, 여러가지의 데이터를 기억하는 기억부(14C)와, 하부 카메라(21) 및 상부 카메라(도시하지 않음)로부터의 촬상 신호를 화상 처리하는 화상 처리부(14D)를 구비하고 있다. 프로그램 기억부(14B)에는 본 발명의 검사 방법을 실행하기 위한 프로그램이 저장되어, 이 프로그램을 판독하여 중앙 연산 처리부(14A)에서 프로그램을 실행한다.

기억부(14C)에는 본래 필요한 오버드라이브량이 미리 등록 오버드라이브량으 로서 등록되어, 저장되어 있다. 또한, 기억부(14C)에는 웨이퍼(W)의 전극 패드와 프로브(12A)가 접촉할 때의 탑플레이트(11A)의 탑재면과 카드홀더(15)의 하면의 거리가 오버드라이브의 기준값으로서 미리 등록되어, 저장되어 있다. 중앙 연산 처리부(14A)는 도2에 도시하는 바와 같이, 변위 센서(20)로부터 측정값을 수신하면, 측정값과 기억부(14C)로부터 읽어낸 기준값으로부터 탑재대(11)의 현재의 오버드라이브량(웨이퍼(W)와 프로브(12A)의 접촉후의 탑재면과 카드 홀더(15) 하면간의 거리의 감소량)을 산출한다. 또한, 중앙 연산 처리부(14A)는, 현재의 오버드라이브량과 기억부(14C)로부터의 등록 오버드라이버량을 비교하여, 현재의 오버드라이브량이 등록오버드라이브량에 충족되지 않을 때에는 탑재대(11)를 상승시켜, 현재의 오버드라이브량이 등록 오버드라이브량과 같아진 순간에 탑재대(11)의 승강 구동 장치(18A)에 정지신호를 송신한다.

탑재대(11)가 상승하여, 콘택트 하중에 의해서 프로브 카드(12)를 포함하는 인터페이스 기기가 들어 올려져, 도 2에 일점쇄선으로 도시하는 바와 같이 마더보드(13B)가 변형한다. 따라서, 인터페이스 기기가 들어 올려지고 있는 동안, 탑재대(11)가 상승하더라도 변위 센서(20)의 측정값이 거의 변화하지 않고 일정하게 된다. 그래서, 변위 센서(20)로부터의 측정값에 근거하여 제어 장치(14)가 현재의 오버드라이버량이 등록 오버드라이버량에 도달해 있지 않다고 판단하여, 탑재대(11)를 계속하여 상승시킨다. 변위 센서(20)에 따른 측정값에 근거하여 제어 장치(14)에 있어서 현재의 오버드라이브량을 산출하여, 그 량이 등록 오버드라이브량에 도달했다고 판단하면, 그 순간에 도 2에 도시하는 바와 같이 제어 장치(14)로부 터 승강 구동 장치(18A)로 정지 신호가 송신되어, 탑재대(11)가 정지한다.

3개소의 변위 센서(20)에 따른 측정값이 각각 같은 경우에는, 프로브 카드(12)와 탑재대(11)의 탑재면이 평행하게 되어 있는 것을 나타내고 있다. 3개의 변위 센서(20)에 따른 측정값이 각각 다른 경우에는, 프로브 카드(12)가 경사하고 있는 것을 나타내고 있다. 이와 같이 3개소의 변위 센서(20)에 의해서 프로브 카드(12)의 평행도도 파악할 수 있다.

웨이퍼(W)와 프로브 카드(12)의 얼라이먼트를 실행하는 얼라이먼트 기구는, 도1에 도시하는 바와 같이, 탑재대(11)에 부설된 하부 카메라(21)와, 탑재대(11)와 프로브 카드(12)의 사이에서 이동하여 프로브 센터(프로브 카드(12)의 중심의 바로 아래)까지 진출하는 얼라이먼트 브리지(도시하지 않음)와, 얼라이먼트 브리지에 장착된 상부 카메라(도시하지 않음)를 구비하여 고 있다. 하부 카메라(21)는, 종래 공지한 바와 같이 제어 장치(14)의 제어하에서 하부 카메라(21)에 의해서 프로브(12A)의 침을 고배율 및 저배율로 촬상함과 동시에 상부 카메라에 의해서 웨이퍼(W)의 전극 패드를 고배율 및 저배율로 촬상하여, 이들 촬상에 의해서 얻어진 X Y Z 좌표 데이터에 근거하여 웨이퍼(W)와 프로브 카드(12)의 얼라이먼트를 실행한다.

다음에, 검사 장치(10)를 이용한 본 발명의 검사 방법의 1실시형태에 대하여 설명한다. 도 1, 도 2에 도시하는 바와 같이 웨이퍼(W)가 탑재대(11) 상에 탑재되면, 얼라이먼트 기구가 구동하여 웨이퍼(W)와 프로브 카드(12)의 얼라이먼트를 실행한다. 얼라이먼트를 실행한 뒤, 탑재대(11)가 X, Y 방향으로 이동하여, 웨이 퍼(W)가 프로브 카드(12)의 중심의 바로 아래에 도달한 시점에서 탑재대(11)가 정지한다.

계속해서, 탑재대(11)가 상승하여, 웨이퍼(W) 검사용의 전(全)전극 패드와 프로브 카드(12)의 전프로브(12A)가 일괄하여 접촉한다. 이 때의 변위 센서(20)의 측정값이 기준값이 되어, 이 시점으로부터 변위 센서(20)에 의해서 탑재대(11)의 오버드라이브량을 감시한다. 탑재대(11)가 기준값으로부터 등록 오버드라이브량에 적당한 거리만큼 상승한다. 이 때, 프로브(12A)의 콘택트 하중이 프로브 카드(12) 및 접속링(13)을 포함하는 인터페이스 기기의 중량을 상회하고 있기 때문에, 탑재대(11)가 등록 오버드라이브량에 적당한 거리만큼 상승하더라도 도 2에 일점쇄선으로 도시하는 바와 같이 인터페이스 기기가 탑재대(11)에 의해서 들어 올려질 뿐으로, 변위 센서(20)의 측정값이 기준값에서 거의 작아지지 않고, 제어 장치(14)가 변위 센서(20)로부터의 측정값에 근거하여 오버드라이브량을 산출하더라도 등록 오버드라이브량에 도달해 있지 않기 때문에, 제어 장치(14)에서는 등록 오버드라이브량에 도달해 있지 않다고 판단하여, 탑재대(11)를 계속해서 상승시킨다.

탑재대(11)가 계속해서 상승하면, 변위 센서(20)의 측정값이 서서히 작아져, 탑재대(11)의 탑재면과 카드홀더(15)의 하면의 거리가 줄어든다. 그 사이에도 제어 장치(14)는, 기준값과 측정값의 차, 즉 현재의 오버드라이브량을 산출하여, 그 산출값과 등록 오버드라이브량을 비교한다. 인터페이스 기기의 들어올림이 한계에 달하여, 제어 장치(14)가 변위 센서(20)로부터의 측정값에 근거하여 산출하는 현재의 오버드라이버량이 등록 오버드라이브량과 일치하면, 그 순간에 제어 장치(14)로 부터 승강 구동 장치(18A)에 정지 신호를 송신하여, 탑재대(11)를 정지시킨다. 탑재대(11)의 적정한 오버드라이브에 의해 웨이퍼(W)와 프로브(12A)가 전기적으로 접촉하면, 테스터로부터의 신호에 근거하여 웨이퍼(W)의 전 칩에 대하여 전기적 특성검사를 실행한다. 다음은, 검사 완료된 웨이퍼(W)와 미검사인 웨이퍼(W)를 순차적으로 교환하여 동일한 검사를 모든 웨이퍼(W)에 대하여 실행한다.

이상 설명한 바와 같이 본 실시형태에 의하면, 탑재대(11)에 마련된 변위 센서(20)를 이용하여 탑재대(11)의 탑재면과 카드 홀더(15)의 하면의 거리를 측정하고, 제어장치(14)가 변위 센서(20)의 측정결과에 근거하여 탑재대(11)의 오버드라이브량을 감시하도록 하고 있기 때문에, 오버드라이브량을 직접 감시한다.

웨이퍼(W)와 프로브 카드(12)가 일괄 접촉하여, 콘택트 하중에 의해서 프로브 카드(12)를 포함하는 인터페이스 기기가 들어 올려지는 경우라도 탑재대(11)가 오버드라이브량에 도달해 있는지 없는지를 직접 파악할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 의하면, 제어장치(14)가 변위 센서(20)의 측정결과에 근거하여 탑재대(11)의 오버드라이브량에 도달할 때까지 상승량을 제어하도록 했기 때문에, 웨이퍼(W)와 프로브(12A)의 일괄 접촉에 의해 인터페이스 기기가 들어 올려지더라도 탑재대(11)를 오버드라이브시켜, 웨이퍼(W)와 프로브(12A)를 전기적으로 확실히 접촉시킬 수 있어, 검사의 신뢰성을 높일 수 있다.

또한, 본실시형태에 의하면, 탑재대(11)의 둘레방향으로 등간격을 띄워 3개소에 마련된 변위 센서(20)를 이용하기 때문에, 탑재대(11)의 오버드라이브량을 정확히 파악할 수 있다. 또한, 3개소의 변위 센서(20)를 이용하기 때문에, 3개소의 변위 센서(20)의 측정값에 근거하여 탑재대(11)와 프로브 카드(12)의 평행도를 파악할 수 있다.

또한, 본발명은 상기 실시형태에 하등 제한되는 것이 아니고, 각 구성요소를 필요에 따라 적절히 설계 변경할 수 있다. 예컨대, 상기 실시형태에서는 웨이퍼(W)와 프로브 카드(12)가 전면에서 일괄 접촉하는 경우에 대하여 설명했으나, 프로브 카드의 프로브가 웨이퍼에 형성된 한정된 칩과 부분적으로 접촉하는 경우에 대해서도 본 발명을 적용할 수 있다. 또한, 피검사체는 웨이퍼 이외의 액정 표시 형태의 기판 등에도 적용할 수 있다. 또한, 상기 실시형태에서는 변위 센서(20)를 카드 홀더(15)의 바로 아래에 배치하여 카드 홀더(15)를 통해서 오버드라이브량을 감시하도록 하고 있지만, 변위 센서를 탑재대의 탑재면의 외주연부에 마련하여 프로브 카드의 외주연부를 통해서 오버드라이버량을 감시하도록 해도 좋다. 또한, 변위 센서는, 용량 센서에 제한되는 것이 아니라, 거리를 측정할 수 있는 센서라면 종래 공지의 것을 적절히 사용할 수 있다.

본 발명은, 검사 장치에 적합하게 이용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 검사 장치의 1실시형태를 도시하는 구성도이고,

도 2는 도 1에 나타내는 검사 장치의 요부를 도시하는 구성도이고,

도 3은 종래의 검사 장치의 일례를 도시하는 구성도이고,

도 4는 도 3에 나타내는 검사 장치의 요부를 도시하는 구성도이다.

도면에 주요부분에 대한 부호의 설명

10 검사장치

11 탑재대

12 프로브 카드

12A 프로브

15 제어 장치

20 변위 센서

W 웨이퍼(피검사체)

Claims

피검사체를 탑재하는 이동 가능한 탑재대와,

상기 탑재대의 상방에 배치된 프로브 카드를 구비하고,

상기 탑재대를 오버드라이브시켜서 상기 피검사체와 상기 프로브 카드를 전기적으로 접촉시켜, 상기 피검사체의 전기적 특성검사를 실행하는 검사 장치에 있어서,

상기 탑재대의 적어도 1개소에, 상기 탑재대와 상기 프로브 카드 또는 그 주변부의 거리를 측정하는 변위 센서가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
피검사체를 탑재하는 이동 가능한 탑재대와,

상기 탑재대의 상방에 배치된 프로브 카드와,

상기 탑재대를 구동 제어하는 제어 장치를 구비하고,

상기 제어 장치의 제어하에서, 상기 탑재대를 오버드라이브시켜서 상기 피검사체와 상기 프로브 카드를 전면에서 일괄하여 전기적으로 접촉시켜, 상기 피검사체의 전기적 특성검사를 실행하는 검사 장치에 있어서,

상기 탑재대의 적어도 1개소에, 상기 탑재대와 상기 프로브 카드 또는 그 주변부의 거리를 측정하는 변위 센서가 마련되고,

상기 제어 장치는, 상기 변위 센서의 측정값에 기초하여 상기 탑재대의 상승량을 제어하는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 변위 센서는, 상기 탑재대의 외주연 근방에 서로 소정 간격을 두고 복수개 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 변위 센서는, 용량 센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
피검사체를 탑재하는 이동 가능한 탑재대와,

상기 탑재대의 상방에 배치된 프로브 카드와,

상기 탑재대를 구동 제어하는 제어 장치를 구비하고,

상기 제어 장치의 제어하에서, 상기 탑재대를 오버드라이브시켜서 상기 피검사체와 상기 프로브 카드를 전기적으로 접촉시키는 검사장치를 사용하여, 상기 피검사체의 전기적 특성검사를 실행하는 방법에 있어서,

상기 탑재대에 마련된 변위 센서를 이용하여 상기 탑재대와 상기 프로브 카 드 또는 그 주변부의 거리를 측정하는 공정과,

상기 제어 장치가 상기 변위 센서의 측정 결과에 근거하여 상기 탑재대의 오버드라이브량을 감시하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 검사 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 제어 장치가 상기 변위 센서의 측정 결과에 근거하여 상기 탑재대를 오버드라이브량에 도달할 때까지 상승시키는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 검사 방법.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,

상기 프로브 카드로서, 상기 피검사체의 모든 검사용 전극과 일괄하여 접촉하는 복수의 프로브를 가지는 프로브 카드를 이용하는 것을 특징으로 하는 검사 방법.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,

상기 탑재대의 둘레 방향으로 등간격(等間隔)을 띄워 복수 개소에 마련된 상기 변위 센서를 이용하는 것을 특징으로 하는 검사 방법.