TWI428603B - Probe devices, detection methods and memory media - Google Patents

Description

探針裝置、探測方法及記憶媒體

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。

對於半導體晶圓(以下稱為晶圓)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θ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IC晶片的電極墊片接觸的方式控制晶圓挾盤的位置。

且，為了將探針的針及晶圓上的IC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。

為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，為了提高處理量的要求，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1)，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，因為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θ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6-66365號公報：第1圖

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憶媒體，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。

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查晶片的檢查整批進行，其特徵為，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。

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 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XY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並列方向可平行地移動自如較佳。

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，對於被檢查晶片的檢查整批進行，其特徵為，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並列方向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，其特徵為：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。

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，將前述被檢查晶片的電極墊片整批與探針卡片的探針接觸使被檢查晶片的檢查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，因為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化，且因為在探針裝置本體內不需要設置上述的旋轉機構和XY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。

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查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(2A~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的位置關係概略地顯示的圖。

在裝載部1的下側中，設有使成為與已述的載置台21的並列方向及探針裝置本體2的並列方向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36a。

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的字狀的X-Y-θ平台40，此X-Y-θ平台40，是藉由設置在該X-Y-θ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方向延伸的軌道43及朝鉛直軸周圍旋轉的旋轉軸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X-Y-θ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-θ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-θ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X-Y-θ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-θ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為焦點對合手段25。

且，在此X-Y-θ平台40中，在表面形成有複數吸引孔46，在此吸引孔46中，透過無圖示吸引管路與設在臂35a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(X-Y-θ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為了避免記載成為繁雜，除了第6圖以外省略圖示。

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：成為可進入已述的臂35a的開口部及X-Y-θ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，為了避免第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)，但是因為全部為相同構成，所以只由探針裝置本體2作為代表說明。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2A~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 。此保持部60，是由：成為可進入已述的臂35a的開口部及X-Y-θ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的片側作為軸可轉動自如，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前後並列地連接，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 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搬出為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25位於上照相機38及下照相機45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裝載機構35的高度位置作為初期位置並加以記憶。如此藉由以上照相機38及下照相機45的彼此的焦點一致的位置為基準，即成為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IC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X-Y-θ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-θ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35a的進退方向被配置2個，臂35a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-θ平台40進行下照相機45的位置的微調整，依據此時的X-Y-θ平台40的X方向、Y方向的位置，即將X-Y-θ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值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35a的座標，即使臂35a進退的馬達的編碼器的脈衝數值記憶在前述記憶部。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36a的編碼器的脈衝數值)記憶在前述記憶部。

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成為預定的方向的方式將旋轉載置台33旋轉，且使晶圓W的中心位置成為預定的位置的方式，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為大致一致，所以以後是藉由第2裝載機構35的X-Y-θ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35a內的方式將第2裝載機構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X-Y-θ平台40朝Y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IC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X-Y-θ平台40的X方向的位置、Y方向的位置是分別作為各馬達的編碼器的脈衝數值被記憶在控制部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IC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35a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X-Y-θ平台40的X、Y、θ方向的各位置及臂35a的高度位置，如此的話可進行精密定位。

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X-Y-θ平台40的X、Y、θ方向的各位置成為已述的接觸時的位置的方式進行調整。且，直到探針的針65成為接觸晶圓W上的電極墊片的位置為止使第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成為接觸挾盤頂55的上位置的為止使該昇降部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之外為止(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，但是如已述因為探針的針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的電極墊片，進行被檢查晶片的檢查。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的攝影及X-Y-θ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64一起進行探針卡片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查的探針裝置本體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X-Y-θ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，因為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，因為在各探針裝置本體2內不設置X-Y-θ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。

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，是因為如上述藉由將晶圓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-Y-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-θ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X-Y-θ平台40朝Y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X-Y-θ平台40朝Y方向移動的方式，但是將定位架橋37朝Y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X-Y-θ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值將該定位架橋37的位置記憶在控制部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，雖將複數探針裝置本體2朝水平方向並列，但是如第18圖(a)、(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的並列方向平行地移動基台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。

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

31a．．．驅動部

32．．．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

36a．．．驅動部

37．．．定位架橋

38．．．上照相機

40．．．X-Y-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

47．．．收授手段

48．．．支撐部

49．．．昇降銷

55．．．挾盤頂

56．．．吸引孔

57．．．貫通孔

60．．．保持部

61．．．昇降部

6

2．．．驅動部

63．．．探針卡片

64．．．頭托板

65．．．探針的針

66．．．接觸環

67．．．測試頭

70．．．電源

71．．．鉸鏈

72．．．冷卻器

73‧‧‧檢驗器平台

74‧‧‧監視器

[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 的流程的一例的概略圖。

[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概略圖。

[第9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概略圖。

[第10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概略圖。

[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概略圖。

[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概略圖。

[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概略圖。

[第14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概略圖。

[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概略圖。

[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概略圖。

[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概略圖。

[第18圖]顯示上述的探針裝置其他例的概略圖。

C．．．載體

W．．．晶圓

1．．．裝載部

22．．．軌道

23．．．基台

30．．．裝載機構

30a．．．臂

31．．．搬運機體

31a．．．驅動部

32．．．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

36a．．．驅動部

37．．．定位架橋

40．．．X-Y-θ平台

45．．．下照相機

47．．．收授手段

48．．．支撐部

49．．．昇降銷

55．．．挾盤頂

57．．．貫通孔

60．．．保持部

61．．．昇降部

62．．．驅動部

63．．．探針卡片

Claims (13)

1. 一種探針裝置，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查晶片的檢查整批進行，其特徵為，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 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XY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並列方向可平行地移動自如。
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 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. 一種探測方法，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，其特徵為，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 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XY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並列方向平行地移動的過程。
11. 如申請專利範圍第7或8項的探測方法，其中， 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. 一種記憶媒體，其特徵為：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12項中的任一項的探測方法中所記載的步驟。