JPH01161844A - 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） 本発明はプローブ装置に関するものである。

（従来の技術） 半導体ウェハに形成されたチップの電気的特性を検査す
るものとして、チップ上の電極パッドにプローブカード
のプローブ針を圧接して、このプローブ針と導通した外
部のテスタで検査される。

そして、その検査の判定によって、プローブ装置のイン
力と称する機構で不良マーキングされる。

このような装置としてプローブ装置が周知である。

例えば、特開昭５９−１１７２２９号及び特開昭６２−
２５８８９号に記載されている。

上記公報では、動作のみが記載されているので、このプ
ローブ装置の支持体の構成のみを概略的に説明する。

半導体ウェハを支持する支持体と、この支持体をＸ−Ｙ
軸方向に移動するように敷設されたＸ軸の一定直線形の
レール及びＹ軸の一定直線形のレールとから構成され、
これらのレールを支持体が移動して半導体ウェハに形成
されたチップの電極パッドにプローブ針を圧接して検査
しているのが−船釣である。

このｘ−Ｙ軸に移動する技術として特開昭６１−２０９
８３１号、特開昭６１−２０９８３３号及び特開昭６１
−２０９８３５号公報に記載されたものがある。

（発明が解決しようとする問題点） このような従来のプローブ装置では、半導体ウェハを支
持体に載置するに際し、支持体が立設されたＸ−Ｙテー
ブルを′操作側にローデングさせるためＸ−Ｙテーブル
を伝文している基台の面積が増加することになり、プロ
ーブ装置全体が大型化してしまうという欠点があった。

（発明の目的） 上述した従来の要求を満足し、半導体の形状が大型化し
たプローブ装置であっても添付面積が従来と同じように
した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、半導体ウェハが吸着支持される支持体を移動
部材に伝文し、ｘ−ｙ方向に移動されて半導体ウェハに
形成されたチップの電気的特性を検査するプローブ装置
において、上記移動部材が上記支持体の移動距離の増減
に従って伸縮するように伸縮機構を具備したことを特徴
としている。

（作　用） 本発明では、支持体を立設したＸ−Ｙステージがレール
部材に沿って移動する際に上記ｘ−Ｙステージが移動す
るに従って、上記レール部材より突出する如く伸張し、
また、−退去する如く収縮して移動する伸縮機構を具備
しているので、プローブ装置全体を大型化することなく
、プローブ装置の従来の基台面積で半導体ウェハを操作
側に移動させて、この半導体ウェハを載置させる半導体
ウェハローデング機構を設けることができる。

、　（実施例） 以下１本発明のプローブ装置をウエハプローバに適用し
た一実施例を、図面を参照して具体的に説明する。

先ず、本実施例のウエハプローバの構成について説明す
ると、第４図に示すように、このウエハプローバは大別
してローダ部■検査部■とから構成されている。

上記ローダ部■は、第３図に示すように例えば直径４イ
ンチのウェハを多数間隔を設けて並列方向に収容したカ
セット■より取り出し、これをプリアライメントした後
に上記検査部■側の回転アーム（イ）の回動によって支
持体０に受は渡し、この支持体■が検査部■の中心位置
まで移動され、図示しないが外部に設けたテスタとウェ
ハのチップと導通し検査されたのちウェハを上記カセッ
ト内に戻すように搬送するように構成されている。

尚、このローダ部■の上面には、この装置を稼動するた
めの情報を操作入力するキーボード８が配置されている
。

上記検査部■はローダ部（１）を介して搬送されてきた
ウェハを支持体０上に吸着固定し、Ｘ−Ｙ方向、Ｚ方向
及び回転する周方向に、支持体０を駆動制御して上記ウ
ェハをアライメントした後に、このウェハにプローブカ
ード（図示せず）のプローブ針を圧接して検査される構
成となっている。

上記検査部■について、第２図に示すようにウェハを支
持する支持体■が周（θ）方向に回転自在にウェハを回
転可能に設けられている支持体（ハ）と、この支持体■
を昇降方向に上下動させる昇降部０が支持体０の底面下
に同心軸上に配置されている。

この昇降部０の下側にＸ軸方向に移動する一軸のＸ軸テ
ーブル■が配置され、上記支持体０がＸ軸方向に駆動可
能なのでウェハをＸ軸方向に自在に移動させることがで
きる。

上記Ｘ軸テーブル■の下側にＹ軸方向に移動される同様
の一軸のＹ軸テーブル（８）が配置され、上記支持体■
がＹ軸方向に駆動可能なので、ウェハをＹ軸方向に自在
に移動させることができる。

上記Ｙ軸テーブル（ハ）はＸ軸基台（１６）がＹ軸方向
に移動することを可能にしてレール部材（２３）を固定
支持している。そして、基台（９）に設けられたパルス
モータ（２７）によって、Ｘ軸基台（１６）がＹ軸方向
に駆動するように設けられている。

ここで、上記支持体■の表面（１０）にはウェハを吸着
固定する吸着孔（１０ａ）が均等に配置され、ここの表
面（１０）にウェハが載置されるとバキューム圧で吸着
固定されるようになっている。

次に本実施例つエハプローバの特徴的構成について説明
すると、第１図及び第２図に示すように、上記昇降部０
が固定支持された移動部材（１１）がガイドの役目を有
するレール部材（１５）より、外側に突出するように進
退する機構で収縮するように構成したところにある。

上記構成の伸縮機Ｗ（１２）は一方向に移動するガイド
の役目を有するレール部材（１５）と、このレール部材
（１５）の溝部に支持体■を固定支持された移動部材（
１１）の両側端（１４）の摺動とから構成されている。

上記移動部材（１１）例えばＷ３００ＩＩＩ！ＩｘＬ２
５０Ｗｒｎ×ｔ１５ｍｍのアルミ板材の両端部を滑らか
に摺動、またはローラによって挟持するように上記レー
ル部材（１５）がＸ軸基台（１６）に固定支持されてい
る。゛さらに上記移動部材（１１）の底面の中央近傍に
ナツト部材（図示せず）がレール部材（１５）に沿って
駆動するように設けられている。

上記ナツト部材にポールスクリュ（１７）を螺合させた
のちポールスクリュ（１７）の両端を支持台（１８）に
軸着し、この支持台（１８）をＸ軸基台（１６）に固定
支持されている。

さらに、上記ポールスクリュ（１７）の一端をパルスモ
ータ（１９）に連続されている。このパルスモータ（１
９）はウエハプローバのＣＰＵの駆動指令信号に基づき
Ｘ軸方向に移動可能に設けられている。

従って、レール部材（１５）の長さより、支持体■を固
定支持された移動部材（１１）が外側に突出させてレー
ル部材（１５）の溝部に係合されない状態で移動させて
も、溝部凹形状に枢着しているように構成されているの
で、支持体■の重景が１７３の距離をレール部材（１５
）から突出させても変形しない材料配合になっている。

よってレール部材（１５）の長さより突出される距離が
移動距離が延長されることになる。

例えばレール部材（１５）の長さをＬとすれば−ＬＬを
レール部材（１５）の溝部から外れて移動部材（１１）
のみが突出移動させると、この移動がレール部材（１５
）長を中心にして左右に移動部材（１１）を突出されれ
ば、２Ｌ倍の距離を移動させることができる。

以上がＸ軸方向に移動される構成について説明したが、
つぎに上記と同様にＹ軸方向に移動される構成について
説明する。

上記Ｙ軸テーブル■は、上記Ｘ軸テーブル■のＸ軸基台
（１６）の両側端部をＹ軸方向に移動されるがガイドの
役目を有する伸縮機構（２１）と、この伸縮機構（２１
）に沿って駆動させるＹ駆動部（２２）とから構成され
ている。

上記伸縮機構（２１）はＸ軸基台（１６）例えばＷ４０
０ｍｍ　Ｘ　Ｌ　３００ｎｍ　Ｘ　ｔ　２０＋ｍ＋のア
ルミ部材と、このＸ軸基台（１６）の両側端（１６ａ）
を滑らすように凹形状の溝部がＸ軸基台（１６）が切欠
されているレール部材（２３）例えばＨ５０ｗｍ　Ｘ　
Ｈ６０ｗｍ　Ｘ　Ｌ３００＋ｎｍのアルミ角材にＷ　１
５ａｍ　Ｘ　Ｈ２０ｍｍ　Ｘ　Ｌ　３００の切欠部を有
したレール部材とから構成されている。

上記Ｘ軸基台（１６）の両側端（１６ａ）が上記レール
部材（２３）の溝部に枢着し１図示しないがベアリング
等でスムーズに移動されるように構成されている。

さらに、上記Ｘ軸基台（１６）の底面の中央近傍にナツ
ト部材（図示せず）が設けられ、このナツト部材をＹ軸
方向に移動することにより、Ｘ軸基台（１６）がレール
部材（２３）に沿ってＹ軸方向に移動されるようになっ
ている。

つぎに、上記Ｙ軸駆動部（２４）の構成について説明す
る。

上記ナツト部材にポールスクリュ（２５）を螺合し、こ
のポールスクリュ（２５）の両端を基台■から立設され
た支持台（２６）に軸着されている。

さらに、この軸着されたポールスクリュ（２５）の一端
をパルスモータ（２７）に連結され、ウエハプローバの
ＣＰＵの駆動指令信号に基づきＹ軸方向に駆動するよう
に構成されている。

次に、作用について説明する。

第３図で示すように、ローダ部■でカセット■より一枚
のウェハに）を取出し、搬送し、このウェハに）をプリ
アライメントした後に検査部■に設けられている回転ア
ーム（２８）に受は渡す。この回転アーム（２８）はウ
ェハに）を支持体■に支持させることになる。

このウェハ■は支持体０に設けた吸着孔によって吸着固
定したのち、Ｘ軸テーブル■、Ｙ軸テーブル■及び周（
θ）回転機構によってウェハ（イ）のアライメントを実
行し、プローブカードに多数配列固定されたプローブ針
と上記ウェハに）の電極バットと接触させ、通電によっ
てウェハに）の電気的特性を検査することになる。

また、上記ウェハの垂直、水平方向のチップを走査駆動
し、チップの電極パッドとプローブ針との位置をマイク
ロスコープ（２ａ）で確認するようになっている。

ここで、上記回転アーム（２８）の回転によって。

ウェハ（イ）を支持体■に載置する際に、上記回転アー
ム（２８）で受は渡される位置まで支持体０をウエハプ
ローバのＣＰＵの指令信号に基づいてパルスモータ（１
９，２７）を駆動させてホームポジション位置（２９）
と称する受は渡し位置まで移動させる。

そして、上記ホームポジション位置（ｚ９）から検査部
■の中心位置（３０）まで支持体■を予め記憶されてい
るプログラムに従って移動することができるが、上記支
持体０をＸ方向及びＹ方向に移動させる際において、移
動する距離はレール部材の長さにより決められてしまう
例えばレール部材の長さがＬｍであれば、支持体■が移
動する距離（Ｓ）はＬ＞Ｓである。

従って、支持体■の移動距離を増加するためには、レー
ル部材（２３）の長さを増加させるために大型化せざる
を得なかったという困難がある。

そこで、本実施例ではレール部材（２３）が支持体０の
移動距離に従って、伸縮する伸縮機構の構造にしてウニ
への大型化及び重量の軽減を行っている。この結果、従
来のようにＸ軸方向及びＹ軸方向に移動する大空間を必
要とせず、またウエハプローバの厚い基台を最少限の大
きさに配置することができ、ウエハプローバの重量軽減
を行うことが可能である。

尚１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種々の変形実施が可能である。

上記実施例ではレール部材（１５，２３）の溝部に移動
部層が移動する如く限定して説明しているが、これに限
定したものではなく、ガイド部材が伸縮する例えばロン
ドアンテナに用いられている伸縮して一方向に伸縮され
るものであれば良い。

また、ガイド部材が事務保管箱の引出しの側部に設けら
れている二段式、三段式等の積重式のベアリングを設け
た伸縮自在なものがあれば良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、一定の長さを要したレール部材に
伸縮される伸縮機構としたので、プローブ装置に半導体
ウェハを操作側に移動させることができ、容易に半導体
ウェハを支持体に載置することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明プローブ装置のＸ軸テーブル及びＹ軸テ
ーブルを説明するための説明図、第２図は第１図のＸ軸
テーブル及びＹ軸テーブルを説明するための断面された
説明図、第３図は本発明を適用したウエハプローバの一
実施例のウェハの流れ方法を説明するための上面図、第
４図は本発明を適用したウエハプローパの一実施例の外
観構成を示す平面図である。 １・・・ローダ、　　　　２・・・検査部、２ａ・・・
マイクロアーム、３・・・カセット、４・・・ウェハ、
　　　　５・・・支持体、６・・・昇降部、　　　　７
・・・Ｘ軸テーブル、８・・・Ｙ軸テーブル、 ９・・・基台（ウエハプローバの基台）、１１・・・移
動部材、　　　　１３・・・Ｘ駆動部、１４・・・側端
、　　　　　１５．２３・・・レール部材、１６・・・
Ｘ軸基台、　　　１７，２５・・・ポールスクリュ、１
８・・・支持台、　　　　１９．２７・・・パルスモー
タ、２８・・・回転アーム。 特許出願人　東京エレクトロン株式会社第２図 第３図 第４図 ６ａ久コーア

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体ウェハが吸着支持される支持体をレール部
   材に設けてＸ−Ｙ方向に移動し、半導体ウェハに形成さ
   れたチップの電気的特性を検査するプローブ装置におい
   て、半導体ウェハを支持体に載置するに際し、上記レー
   ル部材が上記支持体の移動にともない伸縮するように伸
   縮機構を具備したことを特徴とするプローブ装置。
2. （２）伸縮機構をＸ方向に移動するＸ軸方向にのみ用い
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のプロー
   ブ装置。
3. （３）伸縮機構をＹ方向に移動するＹ軸方向にのみ用い
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のプロー
   ブ装置。