JPH01170876A - 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。

（従来の技術） 半導体ウェハ（以下、ウェハと略記する）を検査するプ
ローブ装置としては、特公昭５９−５０９４２号、実開
昭６１−９７８３９号、実開昭６１−８８２４０号及び
特開昭６１−４３８５４号公報等に記載されている。

（発明が解決しようとする問題点） 上述した例えばウェハの電気的特性を検査する場合には
、上記プローブカードで被検査体と電気的接続を行い検
査する際、この検査される検査部はプローブ装置の筐体
で囲まれた内部に配置され、外観から上記検査部の内部
を観察することができない構成の配置になっているため
に、ウェハを検査するたびに、上記検査部の内部を開口
してプローブカードがソケット部材に挿着されているか
否かを観察し、確認してプローブ装置を稼動させなけれ
ばならず、作業能率の低下につながる。

また、上述したプローブカードがソケット部材に挿着さ
れているか、否か、の情報が、人為的な方法で確認して
いる。例えば検査部に設けたヘッドプレートと称する部
材を持上げるように回転して観察して上記情報を得てい
たのではプローブカードの自動交換が出来ないという問
題があった。

そこで本発明の目的とするところは、上述した従来の問
題点に鑑みてなされたもので、プローブカードの挿着状
態をヘッドプレー１〜を回転して確認することなく、プ
ローブカードの挿着状態を確認す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） 本発明はテスタの触針を支持するプローブカードを着脱
自在にする如く、ソケット部材を介在するプローブ装置
において、上記ソケット部材とプローブカード挿着状態
を検知する手段を具備したことを特徴どしている。

（作　用） 検査しようとするウェハに対応した触針を有するプロー
ブカーリをソケット部材に挿着する際に、プローブカー
ド側に設けた通電体がソケット部材側に設けた端子に接
触するように挿着する。

そして、ソケット部材にプローブカードが挿着している
時は、上記端子に上記通電体の接触により通電状態とな
り、プローブカード挿着検知部の回路が作動することに
なる。

即ち、上記の正確な挿着状態ではプローブカード挿着検
知回路内の表示装置を照灯して表示できる。または、Ｃ
ＰＵの記憶装置に記憶させることができ、この時にテス
タに対して検査可能である旨の信号を送信することがで
きる。

（実施例） 以下、本発明プローブ装置をウエハプローバに適用した
一実施例について、図面を参照して説明する。

先ず、本実施例つエハプローバの外観について、第５図
を参照して説明する。

こめウエハプローバは大別してローダ部■、検査部■か
ら構成されている。

上記ローダ部（１）は、例えば５インチの外形のウェハ
を多数収容されてる棚方式のカセットよりウェハを一枚
づつ取り出し、これをプリアライメント（位置合わせ）
した後に上記検査部■に受は渡し、検査の終了したウェ
ハを上記カセット内に戻し搬送するものである。尚この
ローダ部■の上方には、このウエハプローバを稼動する
ための制御情報を操作入力するキーボード（３）が配置
されている。

上記検査部■は上記ローダ部■の側面に平行して設けら
れており、ローダ部（ト）を介して搬送されてきたウェ
ハを吸着固定する支持台の一例であるチャック上に吸着
固定し、Ｘ、Ｙ方向およびθ方向にこのチャックを駆動
制御して上記ウェハをアライメントした後に、このウェ
ハの電気的特性をプローブカード及びテスタとの導通に
よって検査するものである。尚、この検査部■の上側に
は顕微鏡（イ）が配置され、ウェハとプローブカードの
触針との位置決め等を目視観察できるようになっている
。

上記検査部■を大別すると、第４図に示すようにウェハ
を吸着固定して、ＸＹ軸方向、Ｏ方向及びＺ軸方向に駆
動させる駆動部からなるステージ０と、このステージ■
に設けたチャック■の頂面と対向する位置に、ソケット
部材ωを支えるリングインサートに）が形成されている
。このリングインサート（８）はヘッドプレート０の中
空部に内設するように回転支持する如く設けられている
。さらにこのヘッドプレー１−（９）はステージ（ハ）
が移動される基台（１０）の端面から立設した主柱に支
持された構成になっている。

上記ステージ０の頂面にチャック０がウェハを支持する
ように固定支持されている。このチャック０の頂面には
図示しないがウェハを吸着固定する吸着孔が複数個穿設
されている。この吸着孔はチャック（０の底面近傍に設
けた密閉室に連通され、かつ、この密閉室は外部に設け
たバキュームポンプに導びかれている。そして、このバ
キュームポンプのオン・オフは、ウエハプローバのＣＰ
Ｕによって制御されている。

さらに、上記チャック０の頂面にはスリーピン（図示せ
ず）と称するウェハをチャツク０頂面から離着する機捕
が設けられている。

上記チャック０はステージ（ハ）を介して、基台（１０
）に設けられたレール上に沿って移動するように設けら
れている。

上記基台（１０）の両端部から主柱を立設し、この主柱
を介してヘッドブレード（９）と称する支持板が基台（
１０）と平行に設けられている。さらに、このヘッドプ
レート（９）の検査中心部は円形状の中空部例えばφ３
００＋ｎ＋ｎの中空部が直交して穿設されている。この
中空部にリングインサート（８）が回転可能に内設され
ている。このリングインサート（８）の底面はチャック
（０の表面と対するように設けられている。この底面に
は、後述するソケット部材■がウェハと対向するように
設けられている。このソケット部材■にプローブカード
（第１図中１３）を挿着した後、プローブカード（第１
図中１３）の触針（１３ａ）がチャック（０に吸着固定
したウェハ面と対向するように配置されている。

本実施例の特徴的な構成はソケット部材■とプローブカ
ード（１’３）との正しいコンタクトを確認できる機構
を設けた点にある。即ち、第１図に示すように上記ソケ
ット部材■に設けられたプローブカード挿着検知回路（
１１）に接続されたポゴピン（１２ａ）と、上記プロー
ブカード（１３）表面にプリント配線された通電部（１
３ｇ）を配置した構成にある。

上述したソケット部材■につぃて詳細に第３図を参照し
て説明する。

上記ソケット部材■は本実施例つェハプローバのヘッド
プレート（９）に内設したリングインサート（８）に固
定支持され、チャック（０に吸着されたウェハと平行に
配置されている。

上記ソケット部材■は例えば上記リングインサート（８
）の底面の外周縁と同径φ１００ｍｍ　Ｘ　ｔ　２　ｍ
ｍの鍔部（７ａ）を有し、かつ、この鍔部（７ａ）の直
径より小さい径φ８０ｍｍＸｔ６のソケット部を形成し
ている。

このソケット部と上記鍔部で構成されたソケット本体（
７ｂ）は、非可塑性積層板で形成されている。

この積層板の中央には円形状の中空部が設けられている
。

そして、上記積層板の頂面にはガラスエポキシ樹脂製の
プリント基板（７ｃ）が平行に固定支持されている。こ
のプリント基板（７ｃ）は例えばφ８０ｍｍＸｔ３’、
２ｍｍの円板形状で、この基板（７ｃ）の中央にはφ４
０ｍｍの中空部が繰り抜かれている。この繰り抜かれた
中空部（７ｄ）の周縁に沿って上下に弾力性を有するポ
ゴピン（１５）が二重に埋設されている。このポゴピン
（１５）はプリント基板（７ｄ）と積層板とを一７＝ 貫通するように穿孔部が設けられ、この穿孔部にはポゴ
ピン（１５）が設けられている。このポゴピン（１５）
はプローブカード（１３）が挿着する際に、ポゴピン（
１５）の伸縮自在の接触端をプローブカード（１３）の
電気的接続位置に設けられた電極に接触するように配置
されている。

さらに、プローブカード挿着検知回路（１１）に配線さ
れた端子部（１２）を上記二重に埋設されたポゴピン（
１５）と別に二ケ所ポゴピン（１２ａ）を形成している
。

尚、上記二ケ所のポゴピン（１２ａ）は、プローブカー
ド挿着検知回路（１１）と配線し、この二ケ所のポゴピ
ン（１２ａ）を導通すると、プローブカード挿着検知が
動作するようになっている。

以上でソケット部材■の構成及び作用について説明を終
る。

次に、上記プローブカード（１３）について第４図を参
照して説明する。このプローブカード（１３）は上述し
たソケッ１へ部材■に挿着して、プローブカード（１３
）に設けた触針（１３ａ）をウェハの電極に接触させる
ものである。

上記プローブカード（１３）例えばφ１００ｎ１００ｎ
、２ｍの円形状に形成されたガラスエポキシ樹脂板（１
３ｂ）と、触針（１３ａ）とから構成されており、ガラ
スエポキシ樹脂板（１３ｂ）の中心に　φ２０ｍｍの中
空部を穿設し、さらに外周縁近傍から中心部に向かって
触針（１３ａ）が規則正しく配列し、片支持形状に設け
られている。この触針（１３ａ）の一端はウェハと接触
する先端が突出して設けられており、他端は固定端に固
着されている。この固定端はプローブカード（１３）に
プリント配線された電極（１３ｃ）に固着例えば半田接
着されている。　この電極（１３ｃ）はスルホールを介
してプローブカード（１３）の反対面（１３ｄ）に設け
られた電極面（１３ｅ）にスルホール（１３ｆ）を介し
て配線している。

このようなプローブカード（１３）に上述したソケット
部材■のプローブカード挿着検知回路（１１）の端子（
１２）と対応する位置に通電部（１３ｇ）が配置されて
いる。

従って上記フケ９１〜部材ωにブローブカード（１３）
を挿着したのちプローブカード（１３）を固定すると、
上記ソケット部材■に設けた端子（１２）に通電される
ことになる。この通電は、上述したソケット部材■の端
子（１２）を介してプローブカード挿着検知回路（１１
）を動作させることになる。

上記に説明したソケット部材■、プローブカード（１３
）及びリングインサート（８）部はプローブ装置の内部
に配置されているので、外観側からプローブカード（１
３）の挿着状態を確認することが困難であり、本実流側
つエハプローバでは、このような外観側からのプローブ
カード（１３）の挿着状態を見ることはできないが電気
的にプローブカード（１３）の挿着の確認を可゛能にし
たものである。

すなわち、第１図で示すようにソケット部材■にプロー
ブカード（８）を一方向に沿って例えば位置決めピンと
、位置決め穴に嵌合させて、挿着することになる。

次に作用について説明する。

ローダ部（１）でカセットより一枚のウェハを取出し搬
送し、これにプリアライメントした後に検査部■に受は
渡す。また、検査部■では、この受は渡されたウェハを
チャック（第４図中６）上に例えば真空吸着によって支
持固定し、ＸＹ子テーブル構およびθ方向回転機構によ
ってウェハのアライメントを実行し、プローブカード（
１３）に多数配列固定された触針とウェハの電極とを接
触させ、デス１−ヘッドと称する外部テスタの端子回路
部に通電させてウェハの電気的特性を検査することにな
る。

次にソケット部材■へのプローブカード（１３）の挿着
方法を説明する。先ずソケット部材■に設けた端子例え
ば伸縮自在なポゴピンの接触端をプローブカード（１３
）の通電部（第２図中１３ｇ）に接触するようにプロー
ブカード搬送位置決めに固定具例えばビスを用いて固定
支持している。

」〕記ソケット部材ωに設けたプローブカード挿着検知
回路（１１）が通電部（第２図中１３ｇ）を介してスイ
ッチ・オンされる。このスイッチ・オンしたときにプロ
ーブカード挿着検知回路（１１）に通電することになる
。

しかも、上記プローブカード（１３）をリングインサー
ト（８）から離脱すると接触端が通電部（１３ｇ）から
離れて、スイッチ・オフされる。

すなわち、プローブカード挿着検知回路がスイッチ・オ
フされると、プローブカード挿着検知回路が動作して、
プローブカード不存在の信号を発信することになる。例
えばプローブカード挿着検知回路内の表示ランプを消灯
して知らせることができる。また、プローブカード挿着
検知回路（１１）からの信号をウエハプローバの記憶手
段に記憶させ、テスタ側とマツチングさせてテス１〜を
開始させることもできる。

上記実施例では、プローブカード挿着検知回路（１１）
の端子がポゴピン（１２ａ）を用いており、また、この
ポゴピン（１２ａ）間に接触させて通電させる通電部（
１３ｇ）を配置したものであるが、これに限定するもの
ではなく、ソケット部材■にプローブカード（］３）を
着脱する際に確認する信号を発生させるものであれば良
い。

上記実施例では、プローブカード自動交換装置を有した
ウエハプローバにおいて、リングインサート（８）にプ
ローブカード（１３）が挿着した状態を電気信号を用い
て確認されているので、この信号をプローブカード自動
交換装置に入力することができる。よって、ウエハプロ
ーバのＣＰＵはこの信号に基づいて、自動交換の操作を
行うので、ヘッドプレート（９）を持ち上げるように回
転して、ソケット部材■に対するプローブカードの挿着
状態を人為的に確認することが不必要でありプローブカ
ードの自動交換が可能となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば検査部内を開口し
てプローブカードの挿着状態を確認する必要がなく、上
記プローブカードの挿着状態を電気信号に換えて表示ま
たは挿着状態信号として取出しているので、たとえ離れ
た場所でソケット部材にプローブカードを挿着する場合
にあっても容易にプローブカード挿着状態を把握するこ
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一実施例を説明するため
の概略説明図、第２図は第１図のプローブカードを挿着
するソケット部材にプローブカード挿着検知回路の端子
位置を説明するための概略上面図及び断面図、第３図は
第１図のプローブカードに通電部を設けた位置を説明す
るための上面図及び断面図、第４図は本発明を適用した
ウエハプローバの一実施例の概略側断面図、第５図は本
発明を適用したウエハプローバの一実施例の外観構成を
示す上面図である。 １・・ローダ部　　　　　２・・・検査部３　・キーボ
ード　　　　４・・・顕微鏡５・・・ステージ　　　　
　６・・・チャック７・・・ソケット部材　　　８・・
・リングインサート１２・・端子（１２ａポゴピン）１
３・・・プローブカード１３ｇ・・・通電部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　テスタの触針を支持するプローブカードを着脱自在に
   する如く、ソケット部材を介在するプローブ装置におい
   て、 上記ソケット部材とプローブカード挿着状態を検知する
   手段を具備したことを特徴とするプローブ装置。