JPH01143982A - プローブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、被検査体の電気的特性を検査するプローブ装
置に関する。

（従来の技術） プローブ装置は、被検査体として例えば半導体ウェハ又
は液晶表示体素子（以下、ＬＣＤと略記する）等を載置
台上に支持し、この被検査体の電極パッドにプローブ電
極を接触させ、テスタによる導通検査１表示画面の１１
視による機能検査等の電気的特性検査を実行するもので
ある。

従来、半導体ウェハを被検査体とする場合には、前記プ
ローブ電極を一枚のプローブカードに固定して検査を実
行するものが８爪的であったが、近年、Ｌ、ＣＤの対向
辺上の２列の電極パッドに同時にプローブ電極を接触さ
せて検査を実行するものも実用化されつつある。

上記ＬＣＤの検査を行う場合には、プローブ電極を有す
る２枚のプローブカードを相対向して配置する必要があ
る。

このほか、他の要請により被検査体の電極パッドに同時
に接触されるプローブ電極を有する複数のプローブカー
ドを配置したプローブ装置が考えられる。

（発明が解決しようとする問題点） 複数のプローブカードを配置する方式のプローブ装置で
は、この複数のプローブカードに支持されるプローブ電
極を、−枚の被検査体の電極パッドに位置合わぜする必
要があるが、従来より複数のプローブカードを有するプ
ローブ装置ではこの社の調整に関して配慮が成されてい
なかった。

特に、プローブ装置にセットされる被検査体のサイズが
種々あるので、被検査体のサイズが変わる度に上記位置
合わせを必要とし、作業者の負担が極めて大きかった。

そこで、本発明の目的とするところは、上述した従来の
問題点を解決し、複数のプローブカードを有する場合の
各プローブカード間の相対位置関係を容易に調整するこ
とが可能であり、各プローブカードのプローブ電極を、
被検査体の電極パッドに同時に、かつ、正しく接触させ
ることができるプローブ装置を提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段〉 本発明は、被検査体の電極パッドにプローブ電極を接触
させる複数のプローブカードを有し、被検査体の電気的
特性を検査するプローブ装置において、 電極パッドとプローブ電極との位置合わせ面上の直交軸
方向をＸ、Ｙ軸方向とし、Ｘ、Ｙ軸に直交する軸方向を
Ｚ軸方向とし、Ｚ軸の周方向をθ方向とし、複数のプロ
ーブカードの前記各方向での相対的位置関係を調整可能
とする駆動機構を設けた構成としている。

（作用） 複数のプローブカードのプローブ電極を、被検査体の電
極パッドに同時に、かつ、正しく接触させるなめには、
その各プローブ電極の先端位置が同一平面上に存在し、
かつ、位置合わせ面上で電極パッドと同一位置に設定さ
れなければならない。

本発明では、各プローブ電極の先端位置を同−平面上に
設定させるために、複数のプローブカードのＺ軸方向の
相対位置関係を調整可能としている。また、位置合わせ
面上で各プローブ電極が電極パッドと同一位置に設定さ
れるように、位置合わせ面上での直交軸方向であるＸ、
Ｙ軸方向及び前記Ｚ軸の周方向であるθ方向で複数のプ
ローブカードの相対位置関係を調整可能としている。

（実施例） 以下、本発明をＬ　ＣＤプローバーに適用した実施例に
ついて図面を参照して説明する。

まず、ＬＣＤプローバの概要について、第３図を参照し
て説明する。

ＬＣＤプローバ１は、大別して、ＬＣＤ基板１０の電気
的特性検査を実行する検査部２と、この検査部２にＬＣ
Ｄ基板１０を搬送するための搬送部３とから構成されて
いる。

前記搬送部３は、未検査ＬＣＤ基板１０を収納したキャ
リアＡをセットするための収納部３１と、検査済みＬＣ
Ｄ基板１０を収納したキャリアＢをセットするための収
納部３２を有し、さらに、前記キャリアＡから未検査Ｌ
ＣＤ基板１０を取り出して前記検査部２に搬送し、かつ
、検査済みＬＣＤ基板１０をキャリアＢに搬送するため
のバキュームピンセット３３と、このバキュームピンセ
ット３３によって搬送されたＬＣＤ基板１０を一時載置
し、所定の位置合わせを実行するプリアライメントステ
ージ３４を備えている。

キャリアＡ、Ｂは側壁に形成された多数の洛によって多
数のスロットに仕切られていて、各スロット内に一枚ず
つＬ　ＣＤ基板１０が収納されるようになっている。そ
して、Ｌ　ＣＩ）基板１０を取り出すための前面には開
［１部が形成されている。

前記バキュームピンセット３３は、水平方向及び垂直方
向に移動可能であり、かつ、軸３３ａを中心として回転
可能となっている。また、このバキュームピンセット３
３は、図示しない真空ポンプに接続され、ＬＣＤ基板を
真空吸着可能となっている。

前記プリアライメントステージ３４は、前記ＬＣＤ基板
１０を載置して回転自在となっていて、ＬＣＤ基板１０
の角度方向の位置を変えることができる。このプリアラ
イメントステージ３４の近傍には、図示しないセンサが
配置され、ＬＣＤ基板１０の位置を認識すると共に、こ
の位置情報に基づきＬＣＤ基板１０をプリアライメント
するようになっている。尚、ＬＣＤ基板１０の位置検出
方法及び位置決め方法としては、本出願人の先の提案で
ある特願昭６２−１６４７４６号に開示されるＬＣＤ基
板等に好適な１位置決め方法」を採用することができる
。このように、ＬＣＤ基板１０の位置決めを予め実行す
ることで、後述する検査部２でのアライメントを軽減し
、かつ、相当の大きさを有するＬＣＤ基板１０が搬送さ
れる場合の周囲機構等への衝突等の弊害を防止すること
が可能となる。

次に、本実施例装置の特徴的構成である前記検査部２の
構成について、第１図及び第２図を参照して説明する 前記検査部２には、ＬＣＤ基板１０を例えば真空吸着し
て支持する載置台２１が設けられている。

この載置台２１は、載置面上の直交軸方向であるＺ軸、
Ｙ軸方向、上下方向であるＺ軸方向及びＺ軸の周方向で
あるθ方向に移動自在となって、ＬＣＤ基板１０をＸ、
Ｙ、θ方向に移動することでアライメント可能であると
共に、後述するプローブ電＋（ｌｉ２３ａ、２３ｂにＬ
ＣＤ基板１０を接触できるようにＺ方向の駆動が可能と
なっている。

前記載置台２１に載置されるＬ　ＣＤ基板１０は、２枚
のガラス基板１０ａ、１０ｂの微少空間に液晶を挾む構
造となっていて、下側のガラス基板１０ｂの対向辺上に
は、等ピッチで電極パッド１１が形成されている。尚、
この電極バッド］、１は、対向辺でそれぞれ同数有する
ものに限らず、例えば−辺上に５０個、他の一辺上には
３個等、ＬＣＤ基板１０の仕様、特に、Ｘ、Ｙマトリク
ス状の配線仕様によって様々であるが、通常その電極パ
ッドピッチは同一である。また、ＬＣＤ基板１０はその
画面の大きさによって外形サイズも稚々あり、この場合
には対向辺上の電極パッド間距離（第１図の距Ｍｌ、）
が異なっている。

そして、本実施例では、前記ＬＣＤ基板１０の各対向辺
上の電極バッド１１に同時にプローブ電極２３を同時に
接触させるなめ、第１．第２のプローブカード２２ａ、
２２ｂを相対抗して配置している。

前記第１．第２のプローブカード２２ａ、２２ｂに支持
されるプローブ電極２３ａ、２３ｂとしては、第１図に
示すプローブ針の他、フレキシブルなフィルム電極を使
用することもできる。特に、被検査体がＬＣＤ基板１０
の場合には、少スペースに多数の電極バッド１１を配置
する必要があり、その電極パッドピッチが１００μＭ以
下となっているので、プローブ針ではこのパッドピッチ
を実現することが製造上困難であるので、フィルム電極
等を採用するものが好ましい。

前記第１．第２のプローブカード２２ａ、２２ｂは、そ
れぞれ可動部２５ａ、２５ｂに支持されている。この可
動部２５ａ、２５ｂは下記の駆動機構によって移動自在
となっている。

第１のプローブカード２２ａの駆動Ｒ横について説明す
ると、２次元面内で第１のプローブカード２２ａを直交
軸方向にそれぞれ駆動するためのＸ方向駆動機構２６ａ
及びＹ方向駆動機構２７ａと、第１のプローブカード２
２ａを上下方向に駆動するためのＺ方向駆動機構２８ａ
と、Ｚ軸の周りに回転駆動するためのθ方向駆動機構２
９ａを有している。

尚、第２のプローブカード２２ｂの駆動機構も同様であ
り、第１のプローブカード２２ａ用の駆動機構の符号の
サフィックスａをｂとしな各柱部動機構を有している。

次に作用について説明する。

上記ＬＣＤプローバー１では、ＬＣＤ基板］０の電極バ
ッド１１に２枚のプローブカード２２ａ。

２２ｂのプローブ電極２３ａ、２３ｂを同時に接触させ
る必要があり、このなめにはプローブ電極２３ａ、２３
ｂの先端が同一平面上に設定され、かつ、２組のプロー
ブ電極２３ａ、２３ｂが正確に電極パッド１１に接触す
る位置に設定されなければならない。

そこで、先ず前記プローブ電極２３ａ、２３ｂを同一平
面上に設定するために、プローブカードのＺ方向の高さ
調整を実行する必要がある。本実施例では、第１．第２
のプローブカード２２ａ。

２２ｂにそれぞれＺ方向駆動機構２８ａ、２８ｂを有し
ているので、２つのプローブカード２２ａ。

２２ｂを独立してＺ方向に位置調整することができ、プ
ローブ電極２３ａ、２３ｂの先端高さを同一に設定する
ことが可能となる。

次に、第１．第２のプローブカード２２ａ、２２ｂのプ
ローブ電極２３ａ、２３ｂの先端を、同時に電極パッド
１１に接触するために、Ｘ、Ｙ。

θ方向の位置調整を実行する。

この調整を実行するにあたり、例えば先ずＸ方向で第１
．第２のプローブカード２２ａ、２２ｂを独立して順次
位置調整し、各プローブカード２２ａ、２２ｂ毎にＸ方
向の位置を設定する。

ここで、Ｘ方向の位置調整だけでは各プローブ電極２３
ａ、２３ｂの先端を電極パッド１１に正確に位置合わせ
出来ない場合には、プローブカード２２ａ、２２ｂが傾
いて設定されている場合なので、θ方向駆動機構２９ａ
、２９ｂによって第１、第２のプローブカード２２ａ、
２２ｂをそれぞれ回動させ、電極パッド１１に各プロー
ブ電極２３ａ、２３ｂの先端が正しく位置合わぜされる
ようにする。

そして、以上のようにして調整したＸ、Ｙ軸方向の位置
及びθ方向の位置に第１．第２のプローブカード２２ａ
、２２ｂを設定した状態で、最後に２つのプローブカー
ド２２ａ、２２ｂの対向間距離方向であるＹ方向を位置
調整し、第１．第２のプローブカード２２ａ、２２ｂの
全てのプローブ電１２３ａ、２３ｂが同時に、かつ、正
しく電極パッド１１に位置合わぜされるように調整を行
う。

ここで、上述した位置合わせ作業は、検査部２の上方に
配置されたマイクロスコープ（図示せず）によって、電
極パッド２３ａ、２３ｂとプローブ針１１との接触をオ
ペレータが確認して行うものが一般的であるが、その方
法については問わない。

このような、２枚のプローブカードの相対位置関係の調
整は、被検査対象であるＬＣＤ基板１０をセットする前
に、位置確認用のダミー基板を載置台２１上にセットし
て実行するものであっても良い。

このように、本実施例では対向して配置された第１．第
２のプローブカード２２ａ、２２ｂの相対的位置関係を
、独立駆動機Ｗｉ２６　ａ〜２９ａ及び２６ｂ〜２９ｂ
によって実行することができるので、２枚のプローブカ
ード２２ａ、２２ｂを有するＬ　ＣＤプローバー１でも
両プローブカードの位置調整を容易に実行することがで
きる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の要旨の範囲内で社々の変形実施が可能である。

上述した説明から明らかなように、複数のプローブカー
ドのＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向を相対的に位置調整可能であ
れば良いので、必ずしも上記実施例のように複数のプロ
ーブカードをそれぞれ移動可能とする必要はなく、各方
向でいずれか一方のプローブカードが移動自在であれば
足りる。この場合、一方のプローブカードをｘ、ｙ、ｚ
、θ方向で全て移動自在とし、他方のプローブカードは
固定とするものでもよく、あるいはＸ、Ｙ、Ｚ。

θ方向の駆動機構を２つの１０−ブカード側で分担させ
て持たせる方式であっても良い。

最も好ましくは、一方のプローブカードをＸ。

Ｙ、Ｚ、θ方向で全て移動可能とし、他方のプローブカ
ードはＺ方向のみ固定とし、他のＸ、Ｙ。

θ方向で移動可能とする方式を採用すべきである。

この理由は、一方のプローブカードのＸ、Ｙ。

θ方向を固定すると、このプローブカードの２次元面上
の位置に合わせて載置台２１の測定中心が決まってしま
い、この測定中心は載置台２１の駆動プログラム情報と
なっているので、測定中心が変わる度に動作プログラム
の大幅な修正を要する懸念があるからある。尚、Ｚ方向
については、載置台２１のオーバドライブ量の設定によ
り容易に修正可能であり、一方のプローブカードのＺ方
向を固定した場合の郵害は少ないものと考えられる。

また、被検査対称としては、例えば基板の異なる辺上に
それぞれ電極パッドを配列し、各辺の電極パッドに同時
に接触すべきプローブ電極を有した複数のプローブカー
ドを必要とする等の他の種々の被検査体の検査に適用で
きる。

また、上記実施例では、第１．第２のプローブカード２
２ａ、２２ｂ毎に独立したＹ方向駆動機ｔｇ２７ａ、２
７ｂを配置したが、Ｙ方向の位置調整は２つのプローブ
カードの対向間距離を可変ずことであり、従って、一つ
の駆動＃！１構によって両者を対称的に移動する方式を
採用することもできる。

さらに、本発明は２つのプローブカードを有するものに
限らず、被検査体の電極パッド列数に応じて、複数のプ
ローブカードを配置したプローブ装置にも同様に適用可
能である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば複数のプローブカ
ードの相対位置関係を調整可能としているので、複数の
プローブカードに支持されているプローブ電極を、被検
査体上の電極パッドに同時に接触させるための調整を確
実に実行することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用したり、ＣＤプローバーの検査部
の平面図、 第２図は第１図の検査部を概略的に示す正面図、第３図
はＬＣＤプローバーの概略斜視図である。 １０・・・被検査体、１１・・・電極パッド、２１・・
・載置台、 ２２ａ、２２ｂ・・・第１．第２の１０−ブカード、２
３ａ、２３ｂ・・−プローブ電極、 ２６ａ、２６ｂ・・・Ｘ方向軸駆動機構、２７ａ、２７
ｂ・・・Ｘ方向軸駆動機構、２８ａ、２８ｂ・・・２方
向軸駆動機格、２９ａ、２９ｂ・・・θ方向軸駆動機構
。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検査体の電極パッドにプローブ電極を接触させ
   る複数のプローブカードを有し、被検査体の電気的特性
   を検査するプローブ装置において、電極パッドとプロー
   ブ電極との位置合わせ面上の直交軸方向をＸ、Ｙ軸方向
   とし、Ｘ、Ｙ軸に直交する軸方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸
   の周方向をθ方向とし、複数のプローブカードの前記各
   方向での相対的位置関係を調整可能とする駆動機構を設
   けたことを特徴とするプローブ装置。
2. （２）２つのプローブカードのうちの一方は、ＸＹ、Ｚ
   軸方向及びθ方向で移動可能とし、他方のプローブカー
   ドを固定した特許請求の範囲第１項記載のプローブ装置
   。
3. （３）２つのプローブカードのうちの一方は、ＸＹ、Ｚ
   軸方向及びθ方向で移動自在とし、他方のプローブカー
   ドはＺ方向のみ固定であり、Ｘ、Ｙ軸方向及びθ方向に
   移動自在とした特許請求の範囲第１項記載のプローブ装
   置。