TW200941001A - Probe apparatus, probing method, and storage medium - Google Patents
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Description
200941001 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明,是有關於將探針與被檢查體的電極墊片電氣 地接觸並測量該被檢查體的電氣特性的技術。 【先前技術】 對於半導體晶圓(以下稱爲晶圓)進行探針測試用的 探針裝置,是將晶圓載置在朝X、Y、Z方向可移動自如 且朝Z軸周圍(朝6»方向)可旋轉自如的晶圓挾盤上,使 被設在晶圓挾盤的上方的探針卡片的探針例如探針的針及 晶圓的1C晶片的電極墊片接觸的方式控制晶圓挾盤的位 置。 且,爲了將探針的針及晶圓上的1C晶片的電極墊片 正確地接觸,藉由探針裝置內的照相機將晶圓的表面攝影 ,並且藉由設在例如晶圓挾盤側的照相機將探針的針攝影 ,依據各攝影時的晶圓挾盤的位置,求得電極墊片與探針 的針接觸的晶圓挾盤的位置並進行精密定位。 且,將探針的針與晶圓接觸的手法,已知是在探針卡 片具有對應晶圓的全部的電極墊片的探針的針,使探針的 針及電極墊片整批接觸手法,依據此手法,與將晶圓上的 一部分的電極墊片依序與探針的針接觸的情況時相比可以 提高處理量。 爲了進行如上述的定位,雖有需要確保晶圓挾盤的移 動領域,但是隨著晶圓大口徑化,其移動領域也變寬,探 針裝置的大型化也無可避免。且’爲了提高處理量的要求 -5- 200941001 ,而使可以將複數載體搬入的方式構成裝載部,又對於複 數檢查部(探針裝置本體)採取裝載部共通化等的措施( 專利文獻η ,但是隨著追求高處理量,也產生其裝置的 占有面積也變大的無法兩全的問題。且,裝置的占有面積 不是只有變大,且裝置會變重。進一步,因爲在各檢查部 需要各自準備朝X、Y、Z方向可移動自如的載置台,且 需要在此載置台設置將晶圓挾盤0旋轉用的旋轉機構,所 以裝置的成本也變高。 [專利文獻1]日本特公平6-663 65號公報:第1圖 【發明內容】 (本發明所欲解決的課題) 本發明是有鑑於這種狀況,其目的是提供一種探針裝 置、探測方法及記憶了實施此方法的程式的記億媒體,對 於具備複數探針裝置本體(檢查部)的探針裝置,可以有 助於裝置的小型化、製造成本的低廉化。 (用以解決課題的手段) 本發明的探針裝置,是將配列有多數的被檢查晶片的 基板,載置在基板載置台上,將前述被檢查晶片的電極墊 片整批與探針卡片的探針接觸使被檢査晶片的檢査整批進 行,其特徵爲,具備:複數探針裝置本體,設有:將收納 有複數基板的載體載置用的裝載埠、及將前述基板載置台 可裝卸自如地保持並在將前述基板上的被檢查晶片的電極 墊片與前述探針卡片的探針接觸的上位置及進行前述基板 -6- 200941001 載置台的收授用的下位置之間將前述基板載置台昇降用的 保持部;及裝載部,在前述裝載埠的載體及前述探針裝置 本體之間進行基板的收授用;及控制部,對於前述探針裝 置本體及前述裝載部輸出控制訊號用;前述裝載部,是具 備:在前述載體之間進行前述基板的收授用的基板搬運機 構、及對於前述複數探針裝置本體的各保持部共通地設置 且在各保持部之間進行前述基板載置台的收授用的載置台 搬運機構、及組合地設在該載置台搬運機構且將前述基板 載置台朝鉛直軸周圍旋轉的旋轉機構及將此旋轉機構朝X 方向、γ方向移動的χγ移動機構、及設在藉由前述旋轉 機構旋轉的部位且將前述探針卡片的探針攝影用的第1攝 影手段、及將被保持在前述載置台搬運機構上的基板載置 台的基板的被檢查晶片的電極墊片攝影用的第2攝影手段 :前述控制部,是在各探針裝置本體依據前述第1攝影手 段及第2攝影手段的各攝影結果,使被檢査晶片及探針可 以接觸的方式透過前述旋轉機構及前述XY移動機構來調 整前述載置台搬運機構上的基板載置台的位置,將被位置 調整的該基板載置台從前述載置台搬運機構朝對應的探針 裝置本體的保持部收授並且使前述基板載置台上的基板的 電極墊片與探針接觸的方式輸出控制訊號。 前述載置台搬運機構,是具備將前述XY移動機構昇 降用的昇降機構,將前述基板載置台從前述載置台搬運機 構朝對應的探針裝置本體的保持部收授並且使基板載置台 上的基板的電極墊片與探針接觸的動作,是藉由前述載置 台搬運機構使基板載置台上的基板的電極墊片與對應的探 200941001 針裝置本體的探針接觸,維持此狀態將該基板載置台從載 置台搬運機構朝保持部收授的動作較佳。 前述載置台搬運機構,是具備將基板載置台搬運用的 搬運機構本體,前述χγ移動機構,是設在此搬運機構本 體較佳。 前述探針裝置本體是並排地設置複數台,前述裝載部 是構成對於前述探針裝置本體的列可平行地移動自如較佳 〇 前述探針裝置本體是在前述基板搬運機構及前述載置 台搬運機構之間具備將基板收授用的收授手段較佳。 前述收授手段,是具備將基板頂起用的昇降銷,前述 基板載置台,是具備供前述昇降銷貫通的貫通孔,前述基 板,是在透過藉由貫通前述基板載置台的昇降銷頂起的狀 態下在前述基板搬運機構及前述載置台搬運機構之間進行 收授較佳。 本發明的探測方法,是將配列有多數的被檢查晶片的 基板,載置在基板載置台上,使前述被檢查晶片的電極墊 片整批接觸探針卡片的探針,對於被檢査晶片的檢査整批 進行,其特徵爲,包含:從收納有複數基板的載體藉由基 板搬運機構將基板取出的過程;及接著使用具備將基板載 置台朝鉛直軸周圍旋轉的旋轉機構及將此旋轉機構朝X 方向、γ方向移動的χγ移動機構的載置台搬運機構,藉 由前述基板搬運機構,在被保持在藉由前述旋轉機構旋轉 的部位的前述基板載置台上將基板收授的過程;及藉由設 在藉由前述旋轉機構旋轉的部位的第1攝影手段,將從複 -8 - 200941001 數探針裝置本體中選出的探針裝置本體的探針卡片的探針 攝影的過程;及藉由設在探針裝置本體外的第2攝影手段 ,將被保持在前述載置台搬運機構上的基板載置台的基板 的被檢査晶片的電極墊片攝影的過程;及在各探針裝置本 體依據前述第1攝影手段及第2攝影手段的各攝影結果, 使被檢查晶片及探針可以接觸的方式透過前述旋轉機構及 XY移動機構將前述載置台搬運機構上的基板載置台的位 置調整的過程;及將被位置調整的基板載置台從載置台搬 運機構朝對應的探針裝置本體的保持部收授並且使基板載 置台上的基板的電極墊片與探針接觸的過程。 將前述基板載置台從載置台搬運機構朝對應的探針裝 置本體的保持部收授並且使基板載置台上的基板的電極墊 片與探針接觸的過程,是藉由前述載置台搬運機構使基板 載置台上的基板的電極墊片與對應的探針裝置本體的探針 接觸,維持此狀態將該基板載置台從載置台搬運機構朝保 持部收授的動作較佳。 將前述基板載置台的位置調整的過程,是藉由設在前 述載置台搬運機構的搬運機構本體的前述XY移動機構進 行較佳。 前述探針裝置本體是並排地設置複數台,對於從前述 複數台探針裝置本體中選出的探針裝置本體進行載置台的 收授時,使在該探針裝置本體及前述載置台搬運機構之間 可以進行載置台的收授的方式,進行將該載置台搬運機構 對於前述探針裝置本體的列平行地移動的過程較佳。 在前述基板載置台上將基板收授的過程,是由在前述 200941001 基板搬運機構及前述載置台搬運機構之間將基板收授用的 收授手段進行較佳。 前述收授手段,是具備將基板頂起用的昇降銷’前述 基板載置台,是具備供前述昇降銷貫通用的貫通孔’在前 述基板載置台上將基板收授的過程,是在透過藉由貫通前 述基板載置台的昇降銷被頂起的狀態下在前述基板搬運機 構及前述載置台搬運機構之間進行前述基板的收授的過程 較佳。 本發明的記憶媒體,其特徵爲:容納了在電腦上動作 的電腦程式,前述電腦程式’是被設計成可實施如申請專 利範圍第7至12項中的任一項的探測方法中所記載的步 驟。 [發明的效果] 依據本發明,對於將配列有多數的被檢查晶片的基板 載置在基板載置台上,將前述被檢査晶片的電極墊片整批 與探針卡片的探針接觸使被檢査晶片的檢査整批進行的探 針裝置本體是設置複數台的探針裝置,是在收納有複數基 板的載體及探針裝置之間進行基板的收授的裝載部,設有 :將基板上的被檢查晶片的列攝影的第1攝影手段、將探 針的針攝影的第2攝影手段及將基板的位置調整用的旋轉 機構及XY移動機構,在此裝載部中進行基板的位置調整 也就是精密定位。因此,因爲各探針裝置本體中的精密定 位作業可以由該裝載部進行共通化,所以在探針裝置本體 內不需要確保基板的移動領域,因此可以將探針裝置小型 -10- 200941001 化,且因爲在探針裝置本體內不需要設置上述的旋轉機構 和χγ移動機構等所以可以達成成本的低廉化。特別是, 探針裝置本體的配列台數愈多,這種裝置的小型化、成本 的低廉化的效果愈大。 【實施方式】 對於本發明的探針裝置,參照第1圖〜第6圖說明。 在此探針裝置的框體20內,在前方側設有進行配列有多 數的被檢査晶片的基板也就是晶圓W的收授用的裝載部1 ,在其後側在橫方向(X方向)設有複數台例如4台對於 晶圓W進行探測的探針裝置本體2( 2 A〜2D )»在裝載部 1的前方側中的框體20的外側面,將收納有複數枚的晶 圓W的搬運容器也就是載體C載置用的裝載埠也就是載 置台21是在橫方向(X方向)設置複數處例如4處。此 載置台21,是當載體C的收授口被押壓在框體20的話, 使設在框體20的無圖示的擋板及載體C的蓋被取下的方 式,藉由無圖示的驅動機構使載體C進退。且,第1圖, 是將裝載部1及探針裝置本體2及載體C的位置關係槪略 地顯示的圖。 在裝載部1的下側中,設有使成爲與已述的載置台 21的列及探針裝置本體2的列平行的方式朝橫方向延伸 的二條的平行的軌道22,在此軌道22上,設有沿著該軌 道22移動的基台23。在此基台23上的前方側,設有在 與載體C之間進行晶圓W的收授用的基板搬運機構也就 是第1裝載機構30。此第1裝載機構30’是具備:先端 -11 - 200941001 部分成二叉形狀的臂30a、及將此臂30a可進退自如地保 持的搬運機體31、及將此搬運機體31朝昇降及鉛直軸周 圍旋轉用的驅動部31a。 在第1裝載機構30的後側中的基台23上,設有進行 晶圓W的方向的調整和中心位置的修正用的預定位組件 32。此預定位組件32,是具備:將晶圓W朝鉛直軸周圍 旋轉的旋轉載置台33、及將包含被載置在此旋轉載置台 33上的晶圓W的周緣部的領域上下挾住的方式設置的發 受光部34,藉由一邊將晶圓W旋轉一邊將光照射在包含 此晶圓W的周緣部的領域,就可以將此晶圓W的周緣部 的軌跡檢出。 且,在基台23上的上述的預定位組件32的側方位置 ,設有在與已述的第1裝載機構30之間及與探針裝置本 體2之間進行晶圓W的收授用的載置台搬運機構也就是 第2裝載機構35。此第2裝載機構35,是具備:先端部 形成分成二叉的形狀的搬運機構本體的臂35a、及將此臂 35a可進退自如地保持的搬運機體36、及將此搬運機體 36朝昇降及鉛直軸周圍旋轉用的昇降機構也就是驅動部 3 6 a ° 在此第2裝載機構35的臂35a上,也如第6圖所示 ,設有使與臂35a的開口部相同方向呈矩形開口的3的字 狀的Χ-Υ-0平台40,此Χ-Υ-0平台4〇’是藉由設置在 該Χ-Υ-0平台40的下側的例如4隅位置的可動部41被 固定於臂35a上。此可動部41 ’是朝X方向延伸的軌道 42'朝Y方向延伸的fl道43及朝鉛直軸周圍旋轉的旋轉 -12- 200941001 軸44是從下側由此順序層疊,藉由無圖示的馬達透過軌 道42、43分別朝X方向及Y方向移動旋轉軸44。且,透 過無圖示滾子環等使旋轉軸44與Χ-Υ-0平台40可轉動 自如連接,因此4個旋轉軸44是藉由朝相同方向水平移 動而朝其方向使X-Y- 0平台40水平移動,且使對角線上 的旋轉軸44、44的組朝相同方向且2組彼此之間垂直的 方向水平移動,使X-Y- 0平台40朝鉛直軸周圍旋轉。上 述的軌道42、43是相當於申請專利範圍中的XY移動機 構,且旋轉軸44是相當於旋轉機構。在此Χ-Υ-0平台40 的開口側的先端部中,設有視野朝上方的第1攝影手段也 就是下照相機45。且,在此X-Y- 0平台40的開口側的先 端側中,藉由無圖示驅動機構朝水平方向可移動自如的半 反射鏡和在上下面被蒸著有金屬膜等的記號的薄板是被設 置作爲焦點對合手段25。 且,在此X-Y- 0平台40中,在表面形成有複數吸引 孔46,在此吸引孔46中,透過無圖示吸引路與設在臂 3 5a的下方側的無圖示的吸引手段連接。且,在基板載置 台也就是挾盤頂55中,將此挾盤頂55內呈上下貫通的方 式,形成有與上述的吸引孔46連通的多數的吸引孔56, 可以透過這些的吸引孔46、56將晶圓W吸著保持在挾盤 頂55 (Χ-Υ-0平台40)。在此挾盤頂55中,藉由後述的 昇降手段也就是昇降銷49將挾盤頂55上的晶圓W昇降 用的貫通孔57是形成於例如3處。且’對於此吸引孔46 、56爲了避免記載成爲煩雜,除了第6圖以外省略圖示 -13- 200941001 在此第2裝載機構35的上方位置,設有朝橫方向( X方向)長長地延伸的定位架橋37,在此定位架橋37的 下面,橫跨該定位架橋37的朝長度方向設有複數處例如 2處視野朝下方的第2攝影手段也就是上照相機38。此定 位架橋37,是與已述的基台23的移動一起朝橫方向(X 方向)移動的方式,透過無圖示的保持手段被保持於該基 台23。 如已述的第1圖所示,在此第2裝載機構35及預定 位組件32之間的基台23上,在第1裝載機構30及第2 裝載機構35之間設有進行晶圓W的收授用的收授手段47 。此收授手段47,是具備:成爲可進入已述的臂35a的 開口部及X-Y- 0平台40的開口部內的寬度尺寸的方式構 成的例如圓筒形狀的支撐部48、及由從此支撐部48的上 面突出沒入的例如3支的銷所構成的昇降銷49。且,如 第2~4圖的側面圖所示,爲了避免第2裝載機構35、收 授手段47及預定位組件32的重疊,而將收授手段47及 預定位組件32朝橫方向錯開,且分開成3枚。 接著,說明探針裝置本體2。且,在此例中,已述的 探針裝置本體2雖是被設置4台(2A〜2D ),但是因爲全 部爲相同構成,所以只由探針裝置本體2作爲代表說明。 且,探針裝置本體2A〜2D彼此分別藉由分隔壁等被區劃 ,且探針裝置本體2 A〜2D及裝載部1之間雖也藉由分隔 壁等被區劃,但是在此省略圖示。 在此探針裝置本體2內的下方側中,設有將載置晶圓 W的基板載置台也就是挾盤頂55吸引保持用的保持部60 -14- 200941001 。此保持部60,是由:成爲可進入已述的臂35a的開口 部及X-Y- 0平台40的開口部內的寬度尺寸的方式構成的 例如圚筒形狀的昇降部61、及與此昇降部61的下方側連 接且容納有該昇降部61昇降用的例如馬達等的驅動部62 所構成。 且,使相面對於被載置在挾盤頂55上的晶圓W的方 式,在探針裝置本體2的頂壁部,設有探針卡片63,此 探針卡片63,是透過頭托板64可裝卸自如地被固定在該 頂壁部。在此探針卡片63的下面,使可以將形成於晶圓 W的表面的例如被檢查晶片上的電極墊片整批檢查的方式 ,使對應此電極墊片的配列的方式將多數的探針的針65 橫跨全面地形成,在探針卡片63的上面,形成有與此探 針的針65電連接的無圖示的電極。在此探針卡片63的上 方,透過接觸環66設有測試頭67,從此測試頭67透過 接觸環66、探針卡片63及探針的針65將預定的測試用 的電氣訊號被傳達至晶圓W的電極墊片。且,此測試頭 67,是藉由設在探針裝置本體2的上方位置的鉸鏈71將 該測試頭67的片側作爲軸可轉動自如,從例如探針裝置 本體2的後側將探針卡片63交換時等,測試頭67是在上 位置旋轉。 在第1圖~第4圖中雖省略圖示,但是如第5圖所示 ,在探針裝置的側面中,將例如挾盤頂55的溫度調整用 的冷卻器72是與例如後側及前方側1基1基地連接,透 過在此冷卻器72及例如已述的保持部60之間設置的無圖 示的調溫流體循環路,可以在從冷卻器72流通的調溫流 -15- 200941001 體及挾盤頂55之間進行熱交換。且,在此冷卻器72的相 反側的探針裝置的側面中,在後側中設有電源70,在前 方側中設有有X方向及Y方向移動自如的檢驗器平台73 。此檢驗器平台73,是將晶圓定位用。且,第5圖中74 ,是作業者輸入例如檢查用的處理程式用的監視器。 且,在探針裝置中,設有由例如電腦所構成的控制部 5,此控制部5,是具備由程式、記憶體、CPU所構成的 資料處理部等。此程式,是被設計成可執行:將載體C載 置在載置台21之後,對於晶圓W進行檢查,其後將晶圓 W返回至載體c直到將載體C搬出爲止的一連的各部的 動作控制的步驟群。有關於此程式(也包含處理參數的輸 入操作和顯示的程式),是被容納在記憶媒體例如軟碟( FD)、光碟(CD)、光磁碟(MO)、硬碟(HD)等的 記憶部6且被安裝在控制部5。 接著’對於上述探針裝置的作用,如以下說明。在此 時晶圓W未被搬入探針裝置本體2內,挾盤頂55是被保 持在各探針裝置本體2內,從此將載體c搬運至探針裝置 本體2。首先,如第7圖(a)所示,將基台23移動至在 載置了載體C的載置台21及第1裝載機構30之間進行晶 圓W的收授的位置。接著,如第7圖(b)所示,使上照 相機38及下照相機45的水平方向的位置一致的方式,將 第2裝載機構35移動。且,如第8圖(a)所示,將已述 的焦點對合手段2 5位於上照相機3 8及下照相機4 5之間 ’並且使上照相機38及下照相機45的焦點一致的方式, 調整第2裝載機構35的高度位置,將例如此時的第2裝 -16- 200941001 載機構3 5的高度位置作爲初期位置並加以記憶。如此藉 由以上照相機3 8及下照相機45的彼此的焦點一致的位置 爲基準,即成爲由一台照相機攝影探針卡片63的探針的 針65及晶圓W上的1C晶片的電極墊片。 接著,如第9圖(a)所示,將探針裝置本體2的昇 降部61上昇,並且如第7圖(c)及第9圖(b)所示, 使第2裝載機構35進入探針裝置本體2內,將臂35a朝 挾盤頂55的下方移動。且,將昇降部61朝下位置下降, 將挾盤頂55載置在Χ-Υ-0平台40上(第9圖(c)), 將挾盤頂55吸著保持。且,將第2裝載機構35及X-Y-0平台40驅動,攝影被設在探針卡片63的定位記號(第 8圖(b ))。定位記號,是對於例如探針卡片63的探針 的針65群的外側沿著臂3 5a的進退方向被配置2個,臂 3 5a的停止位置,是使定位記號進入下照相機45視野的 方式,依據各定位記號決定。 且,將臂35a伸出並攝影從第2裝載機構35側所見 後側的定位記號,接著將臂35a稍朝前方側拉引並攝影前 方側的定位記號。在此攝影中,使定位記號的中心位於下 照相機45的攝影領域內的例如十字記號的中心的方式, 透過臂35a上的X-Y- 0平台40進行下照相機45的位置 的微調整,依據此時的X-Y- 0平台40的X方向、Y方向 的位置,即將X-Y- 0平台40中的X方向驅動馬達及Y 方向驅動馬達的對應各編碼器的脈衝數値的驅動系座標位 置記憶在控制部5內的記憶部。且,將此時的臂3 5 a的座 標,即使臂35a進退的馬達的編碼器的脈衝數値記憶在前 -17- 200941001 述記憶部。如此藉由攝影2個定位記號,控制部5就可以 把握探針卡片63的中心位置及探針的針65的配列方向, 定位記號的數量是2個以上的話可以適宜地設計。進一步 藉由下照相機45攝影特定的探針的針65,即使該探針的 針65的中心對於視野內的十字記號的方式進行焦點對合 ,將此時的第2裝載機構35的高度位置(驅動部3 6a的 編碼器的脈衝數値)記億在前述記憶部。 接著,藉由例如清浄室內的自動搬運車(AGV ),將 載體C載置在載置台21。且,載體C是被押壓在框體20 側,使載體C的蓋及框體20的無圖示擋板被取下。接著 ,從載體C內藉由第1裝載機構30將晶圓W取出(第 10圖(a)),將晶圓W載置在預定位組件32的旋轉載 置台33 (第10圖(b))。對於此預定位組件32,將晶 圓W旋轉(360度),並且從上側對於包含晶圓W的周 緣部的領域照射光之後,受光不被此周緣部遮住而通過下 側的光,取得形成於晶圓W的周緣部的缺口部的位置’ 就可求得晶圓W的中心位置(第10圖(c ))。接著’ 使晶圓W成爲預定的方向的方式將旋轉載置台33旋轉’ 且使晶圓W的中心位置成爲預定的位置的方式,調整第1 裝載機構30的水平方向的位置取得晶圓W (第10圖(d ))。如此晶圓W的方向及中心的位置因爲大致一致’ 所以以後是藉由第2裝載機構35的Χ-Υ-0平台40微調 整晶圓W的方向及中心的位置。 接著,如第11圖(a)、第12圖(a)所示,使收授 手段47的支撐部48被收納在臂3 5a內的方式將第2裝載 200941001 機構35移動,且在此第2裝載機構35上的挾盤頂55的 上方使晶圓W相面對的方式,將第1裝載機構30移動。 且,將昇降銷49上昇並取得晶圓W,藉由使第1裝載機 構30後退(第12圖(b))將昇降銷49下降,將晶圓W 吸著保持在挾盤頂55上(第12圖(c))。 且,如第11圖(b)及第13圖所示,使與進行已述 的探針的針65的攝影時相同方向的方式將第2裝載機構 35旋轉,藉由將臂35a朝定位架橋37的下方側進退並且 將χ-γ_ Θ平台40朝γ方向移動,對於晶圓W上的特定 點(領域)例如對於晶圓W的最外周部將晶圓W的中心 挾持並相面對於直徑方向的2點藉由上照相機38攝影。 其特定點,是相當於例如特定的1C晶片的角部和電極墊 片或是定位記號等。此攝影時的第2裝載機構35的臂 35a的X方向的位置、Z方向的位置及Χ-Υ-0平台40的 X方向的位置、Y方向的位置是分別作爲各馬達的編碼器 的脈衝數値被記憶在控制部5的記憶部內。且,依據進行 彼此之間焦點對合的下照相機45的探針的針65的攝影結 果及上照相機38的晶圓W表面的攝影結果,求得將晶圓 W上的1C晶片的電極墊片整批與探針的針65接觸用的驅 動系的位置。詳細說明的話,使第2裝載機構35的臂 3 5a進入探針裝置本體2內的預定位置(測量位置)之後 ,將例如第2裝載機構35上昇使晶圓W與探針的針65 接觸的情況’求得供進行上述的接觸用的Χ-Υ-0平台4〇 的X、Y、0方向的各位置及臂3 5a的高度位置,如此的 話可進行精密定位。 -19- 200941001 其後,如第11圖(C)、第14圖(a)所示’使第2 裝載機構35進入探針裝置本體2內的前述測量位置’使 χ_γ_5>平台40的X、Y、0方向的各位置成爲已述的接 觸時的位置的方式進行調整。且’直到探針的針65成爲 接觸晶圓W上的電極墊片的位置爲止使第2裝載機構35 ' 上昇(第14圖(b)),進一步進行只有上昇預定量的增 - 速驅動(overdrive)。接著’直到昇降部61成爲接觸挾 盤頂55的上位置的爲止使該昇降部61上昇,將挾盤頂 _ 55的負荷從第2裝載機構35開始由昇降部61承受(第 15圖(a))。其後將第2裝載機構35的吸著保持解除 ,並且使第2裝載機構35下降,進一步使後退直到探針 裝置本體2之外爲止(第15圖(b)、第11圖(d))。 此時,晶圓W雖未被吸著保持在挾盤頂55,但是如已述 因爲探針的針65是被壓入晶圓W上的電極墊片,所以可 位置不偏離地被保持在昇降部61。 其後,透過測試頭67、接觸環66、探針卡片63及探 針的針65將預定的檢查用的電氣訊號供給至晶圓w的電 〇 極墊片,進行被檢查晶片的檢査。且,進行下一個晶圓W 的檢查時,如第16圖所示,將基台23朝右方向移動。且 ,進行上照相機38及下照相機45的焦點對合,使第2裝 載機構35進入下一個探針裝置本體2B,進行第2裝載機 構35的挾盤頂55的承接、探針的針65的攝影及第2裝 載機構35的座標位置調整。接著,將第2裝載機構35後 退使基台23朝左移動’將下一個晶圓w搬入裝載部1, 進行如已述的晶圓W的預定位、晶圓w的收授、晶圓w -20- 200941001 的攝影及Χ-Υ- 0平台40的位置的調整之後,再度將基台 23朝右方向移動進行該晶圓W的檢查。 其後,同樣地依序對於後續的晶圓W進行檢查,檢 查終了的晶圓W是由與上述的路徑相反的路徑返回至載 體C。且,將探針卡片63交換時,是將已述的測試頭67 上昇,且如第17圖(a)所示,從探針裝置本體2的後側 與頭托板64 —起進行探針卡片63的搬出入。且,進行晶 圓W的定位時,如第17圖(b)所示,使基台23接近檢 驗器平台73的方式將該基台23朝右側移動地進行。 依據上述的實施例,對於將配列有多數的被檢查晶片 的晶圓W保持在挾盤頂55上,使被檢查晶片的電極墊片 接觸探針卡片63的探針的針65的方式進行被檢查晶片的 檢査的探針裝置本體2被設置複數台的探針裝置,是設有 ••在載體C及探針裝置本體2之間進行晶圓W的收授的 裝載部1、將晶圓W的被檢查晶片的列攝影的上照相機 38、將探針的針65攝影的下照相機45、將晶圓w的位置 調整用的Χ-Υ-0平台40及第2裝載機構35,且對於此裝 載部1進行晶圓W的精密定位。因此,因爲可以分別將 探針裝置本體2 ( 2A-2D )中的上述的精密定位作業由該 裝載部1共通化地進行,所以在探針裝置本體2內不需要 確保晶圓W的移動領域,因此探針裝置可以小型化。且 ’因爲在各探針裝置本體2內不設置Χ-Υ-0平台40也可 以’所以可以有助於製造成本的低廉化,這種小型化、成 本的低廉化的效果,是特別是探針裝置本體2的配列台數 愈多就愈大。 -21 - 200941001 從上述的第2裝載機構35朝昇降部61將晶圓W收 授的動作,是因爲如上述藉由將晶圓W與探針的針65接 觸的狀態下進行就可確實地防止位置偏離所以較佳,但藉 由將第2裝載機構35上的晶圓W以昇降部61頂起的方 式進行也可以。 且,在上述的例中,朝第2裝載機構35的臂35a的 進退方向將探針卡片63的定位記號並列,且在晶圓W上 將定位用的特定點並列,使第2裝載機構35進退將這些 的點攝影的方式,但是在X-Υ-θ平台40的先端部的左右 將2個的下照相機45並列,並且將探針卡片63的定位記 號對應前述2個的下照相機45的分離間隔形成,將X-Y-β平台40朝Y方向移動並且由左右的下照相機45分別 將定位記號攝影的方式也可以。進一步,對應晶圓 W上 的2個的特定點的距離的方式在定位架橋37將2個的上 照相機38左右配置,將Χ-Υ-0平台40朝Υ方向移動並 且由此左右的上照相機38將特定點攝影的方式也可以。 且,由上照相機38將晶圓W上的定位記號攝影時中,雖 將Χ-Υ- Θ平台40朝Υ方向移動的方式,但是將定位架橋 37朝Υ方向移動的方式也可以。此情況,藉由上照相機 38將晶圓W上的特定點攝影時,是與第2裝載機構35的 位置及Χ-Υ- 0平台40的位置一起,藉由此定位架橋37 的馬達的編碼器的脈衝數値將該定位架橋37的位置記億 在控制部5的記憶部。 且,上述的例,雖是將探針裝置本體2設置4台的方 式’但是設置複數台例如2台以上的方式也可以。且,雖 -22- 200941001 將複數探針裝置本體2朝水平方向並列,但是如第18圖 ' (b)所示朝高度方向將複數探針裝置本體2層疊 的方式也可以。此情況,依據探針裝置本體2的層疊台數 ’分別將具備第1裝載機構30'第2裝載機構35、預定 位組件32、收授手段47及定位架橋37的裝載部1設在 探針裝置本體2的高度位置也可以,如第18圖所示,藉 由1基的裝載部1在複數例如2層的探針裝置本體2之間 進行晶圓W的收授也可以。且,圖中90,是進行探針卡 片63的交換用的搬運機。 且’在上述的例中,雖將探針裝置本體2朝橫方向並 列,與此探針裝置本體2的列平行地移動基台23,但是 將基台23的周圍包圍的方式設置複數探針裝置本體2也 可以。此情況,將基台23不朝水平方向移動地旋轉也可 以。 【圖式簡單說明】 [第1圖]顯示本發明的探針裝置的一例的整體的立體 圖。 [第2圖]顯示上述的探針裝置的一例的縱剖面圖。 [第3圖]顯示上述的探針裝置的一例的縱剖面圖。 [第4圖]顯示上述的探針裝置的一例的縱剖面圖。 [第5圖]顯示上述的探針裝置的一例的平面圖。 [第6圖]顯示上述的探針裝置中的第2裝載機構的一 例的分解立體圖。 [第7圖]顯示對於上述的探針裝置進行基板的檢查時 -23- 200941001 的流程的一例的槪略圖。 [第8圖]顯示對於上述的探針裝置進行基板的檢查時 的流程的一例的槪略圖。 [第9圖]顯示對於上述的探針裝置進行基板的檢査時 的流程的一例的槪略圖。 [第10圖]顯示對於上述的探針裝置進行基板的檢査 時的流程的一例的槪略圖。 [第11圖]顯示對於上述的探針裝置進行基板的檢查 時的流程的一例的槪略圖。 [第12圖]顯示對於上述的探針裝置進行基板的檢查 時的流程的一例的槪略圖。 [第13圖]顯示對於上述的探針裝置進行基板的檢查 時的流程的一例的槪略圖。 [第14圖]顯示對於上述的探針裝置進行基板的檢査 時的流程的一例的槪略圖。 [第15圖]顯示對於上述的探針裝置進行基板的檢查 時的流程的一例的槪略圖。 [第16圖]顯示對於上述的探針裝置進行基板的檢查 時的流程的一例的槪略圖。 [第17圖]顯示對於上述的探針裝置進行基板的檢查 時的流程的一例的槪略圖。 [第18圖]顯示上述的探針裝置其他例的槪略圖。 200941001 【主要元件符號說明】 C :載體 W :晶圓 1 :裝載部 2 :探針裝置本體 2A〜2D :探針裝置本體 5 :控制部
6 :記憶部 20 :框體 21 :載置台 22 :軌道 23 :基台 25 :焦點對合手段 30 :裝載機構 30a :臂 31 :搬運機體 3 1 a :驅動部 3 2 :預定位組件 33 :旋轉載置台 34 :發受光部 35 :裝載機構 35a :臂 36 :搬運機體 3 6 a :驅動部 3 7 :定位架橋 -25 200941001 3 8 :上照相機 40 : Χ-Υ- Θ 平台 41 :可動部 42 :軌道 43 :軌道 44 :旋轉軸 45 :下照相機 46 :吸引孔 4 7 :收授手段 48 :支撐部 49 :昇降銷 5 5 :挾盤頂 56 :吸引孔 5 7 :貫通孔 6 0 '·保持部 6 1 :昇降部 62 :驅動部 6 3 :探針卡片 64 :頭托板 6 5 :探針的針 6 6 :接觸環 67 :測試頭 7 0 :電源 7 1 :絞鍵 72 :冷卻器 -26- 200941001 73 =檢驗器平台 74 :監視器
-27
Claims (1)
- 200941001 七、申請專利範圍: 1. 一種探針裝置,是將配列有多數的被檢査晶片的基 板,載置在基板載置台上,將前述被檢査晶片的電極墊片 整批與探針卡片的探針接觸使被檢査晶片的檢査整批進行 ,其特徵爲,具備: 複數探針裝置本體,設有:將收納有複數基板的載體 載置用的裝載埠、及將前述基板載置台可裝卸自如地保持 並在將前述基板上的被檢查晶片的電極墊片與前述探針卡 片的探針接觸的上位置及進行前述基板載置台的收授用的 下位置之間將前述基板載置台昇降用的保持部;及 裝載部,在前述裝載埠的載體及前述探針裝置本體之 間進行基板的收授用;及 控制部,對於前述探針裝置本體及前述裝載部輸出控 制訊號用; 前述裝載部,是具備:在前述載體之間進行前述基板 的收授用的基板搬運機構、及對於前述複數探針裝置本體 的各保持部共通地設置且在各保持部之間進行前述基板載 置台的收授用的載置台搬運機構、及組合地設在該載置台 搬運機構且將前述基板載置台朝鉛直軸周圍旋轉的旋轉機 構及將此旋轉機構朝X方向、Y方向移動的XY移動機構 、及設在藉由前述旋轉機構旋轉的部位且將前述探針卡片 的探針攝影用的第1攝影手段、及將被保持在前述載置台 搬運機構上的基板載置台的基板的被檢查晶片的電極墊片 攝影用的第2攝影手段; 前述控制部,是在各探針裝置本體依據前述第1攝影 200941001 手段及第2攝影手段的各攝影結果,使被檢查晶片及探針 可以接觸的方式透過前述旋轉機構及前述XY移動機構來 調整前述載置台搬運機構上的基板載置台的位置,將被位 置調整的該基板載置台從前述載置台搬運機構朝對應的探 針裝置本體的保持部收授並且使前述基板載置台上的基板 -的電極墊片與探針接觸的方式輸出控制訊號。 2. 如申請專利範圍第1項的探針裝置,其中,前述載 Λ 置台搬運機構,是具備將前述ΧΥ移動機構昇降用的昇降 機構, 將前述基板載置台從前述載置台搬運機構朝對應的探 針裝置本體的保持部收授並且使基板載置台上的基板的電 極墊片與探針接觸的動作,是藉由前述載置台搬運機構使 基板載置台上的基板的電極墊片與對應的探針裝置本體的 探針接觸,維持此狀態將該基板載置台從載置台搬運機構 朝保持部收授的動作。 3. 如申請專利範圍第1或2項的探針裝置,其中’前 動 述載置台搬運機構,是具備將基板載置台搬運用的搬運機 -構本體, _ 前述ΧΥ移動機構,是設在此搬運機構本體。 4_如申請專利範圍第1或2項的探針裝置,其中’前 述探針裝置本體是並排地設置複數台’ 前述裝載部是對於前述探針裝置本體的列可平行地移 動自如。 5.如申請專利範圍第1或2項的探針裝置’其中,在 前述基板搬運機構及前述載置台搬運機構之間具備將基板 -29- 200941001 收授用的收授手段。 6. 如申請專利範圍第5項的探針裝置,其中,前述收 授手段’是具備將基板頂起用的昇降銷, 前述基板載置台,是具備供前述昇降銷貫通的貫通孔 前述基板,是在透過藉由貫通前述基板載置台的昇降 銷頂起的狀態下在前述基板搬運機構及前述載置台搬運機 構之間進行收授。 7. —種探測方法,是將配列有多數的被檢查晶片的基 板,載置在基板載置台上,使前述被檢查晶片的電極墊片 整批接觸探針卡片的探針,對於被檢查晶片的檢查整批進 行,其特徵爲,包含: 從收納有複數基板的載體藉由基板搬運機構將基板取 出的過程;及 接著使用具備將基板載置台朝鉛直軸周圍旋轉的旋轉 機構及將此旋轉機構朝X方向、Y方向移動的XY移動機 構的載置台搬運機構,藉由前述基板搬運機構,在被保持 在藉由前述旋轉機構旋轉的部位的前述基板載置台上將基 板收授的過程;及 藉由設在藉由前述旋轉機構旋轉的部位的第1攝影手 段,將從複數探針裝置本體中選出的探針裝置本體的探針 卡片的探針攝影的過程;及 藉由設在探針裝置本體外的第2攝影手段,將被保持 在前述載置台搬運機構上的基板載置台的基板的被檢查晶 片的電極墊片攝影的過程;及 -30- 200941001 在各探針裝置本體依據前述第1攝影手段及第2攝影 手段的各攝影結果,使被檢查晶片及探針可以接觸的方式 透過前述旋轉機構及XY移動機構將前述載置台搬運機構 上的基板載置台的位置調整的過程;及 將被位置調整的基板載置台從載置台搬運機構朝對應 的探針裝置本體的保持部收授並且使基板載置台上的基板 的電極墊片與探針接觸的過程。 8.如申請專利範圍第7項的探測方法,其中,將前述 基板載置台從載置台搬運機構朝對應的探針裝置本體的保 持部收授並且使基板載置台上的基板的電極墊片與探針接 觸的過程’是藉由前述載置台搬運機構使基板載置台上的 基板的電極墊片與對應的探針裝置本體的探針接觸,維持 此狀態將該基板載置台從載置台搬運機構朝保持部收授的 動作。 9·如申請專利範圍第7或8項的探測方法,其中,將 前述基板載置台的位置調整的過程,是藉由設在前述載置 台搬運機構的搬運機構本體的前述χγ移動機構進行。 10.如申請專利範圍第7或8項的探測方法,其中, 前述探針裝置本體是並排地設置複數台, 對於從前述複數台探針裝置本體中選出的探針裝置本 體進行載置台的收授時’使在該探針裝置本體及前述載置 台搬運機構之間可以進行載置台的收授的方式,進行將該 載置台搬運機構對於前述探針裝置本體的列平行地移動的 過程。 1 1 .如申請專利範圍第7或8項的探測方法,其中, -31 - 200941001 在前述基板載置台上將基板收授的過程,是由在前述基板 搬運機構及前述載置台搬運機構之間將基板收授用的收授 手段進行。 12. 如申請專利範圍第11項的探測方法,其中,前述 收授手段,是具備將基板頂起用的昇降銷, 前述基板載置台,是具備供前述昇降銷貫通用的貫通 孔, 在前述基板載置台上將基板收授的過程,是在透過藉 由貫通前述基板載置台的昇降銷被頂起的狀態下在前述基 板搬運機構及前述載置台搬運機構之間進行前述基板的收 授的過程。 13. —種記憶媒體,其特徵爲:容納了可在電腦上動 作的電腦程式,前述電腦程式,是被設計成可實施如申請 專利範圍第7至1 2項中的任一項的探測方法中所記載的 步驟。 -32-
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