JPH05144898A - プロ−ブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目 的】 複数の検査ステージが設けられたプローブ
装置において、旋回アーム上に設けられたマイクロスコ
ープの操作を、各々の検査ステージにおいても容易に行
えるようにする。 【構 成】 第１ステージと（３）と第２ステージ
（４）の間を旋回アーム（６ａ）によってマイクロスコ
ープ（５ａ）が移動できるように構成されている。上記
マイクロスコープ（５ａ）を昇降操作する第１操作支杆
（１２）、第２操作支杆（１７）が上記旋回アーム（６
ａ）の両側面に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プローブ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハを製造する製造工程におい
て、半導体ウエハ（以降、ウエハと略記する）上にウエ
ハチップが形成されると、このウエハチップを検査する
工程がある。

【０００３】この検査は、プローブ装置と称され、円形
状のウエハを載置台に支持し、そしてウエハチップにプ
ローブ針を押圧後、このウエハチップに通電して検査す
るものである。

【０００４】このような検査においては、ウエハ上に形
成されたウエハチップ内の電極とプローブ装置のプロー
ブ針との位置を確認する必要があり、これをマイクロス
コープを用いて観察している。

【０００５】一方、上記ウエハのウエハチップの技術進
歩が進み、ウエハチップにおいて複数の検査を行われる
プローブ装置を社会的に求められてきている。

【０００６】そこで、ウエハ面を載置して真空圧で吸着
に支持されるステージを一台のウエハプローブに少なく
とも二ヶ所設けられたプローブ装置が出現してきた。

【０００７】このプローブ装置では、使用頻度の少ない
マイクロスコープが、ステージ間の中央に単数設けられ
たものがある。

【０００８】上記技術として、例えば特開昭６２−３５
２１２号公報に記載されたものがる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】マイクロスコープが旋
回アームを介して複数のウエハ面に配置したのち、各ウ
エハ面上において、上記マイクロスコープを降下させて
観察するプローブ装置にあっては、

【００１０】上記マイクロスコープをウエハ面に接近さ
せる上下操作が上記マイクロスコープと連動させた操作
支杆の上下動操作によって行われている。

【００１１】上記操作支杆は、ウエハ面上が単一の場合
には、マイクロスコープを旋回させる必要が無いので、
所定の位置に一ヶ所設けられていれば昇降操作が容易に
行われていた。

【００１２】しかしながら、複数個所にウエハを載置す
る複数個のステージを有し、このウエハ面上を旋回アー
ムによって旋回し、マイクロスコープを各ウエハ面に配
置させ、観察する場合には、このマイクロスコープを上
下動させる操作支杆が、マイクロスコープと一緒に旋回
するので、各ウエハ面上に載置されたマイクロスコープ
にあっては、上記操作支杆の操作が困難になる場合と、
また、上記操作支杆の操作が容易になる場合とがあり、
操作のバラツキを生じて、安定した操作状態が得られな
いという欠点があった。

【００１３】そこで、本発明の目的とするところは、上
述した欠点に鑑みなされたもので各ウエハ面上に配置さ
れているマイクロスコープであっても、上下動操作が容
易に操作することができるプローブ装置を提供すること
にある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、ウエハ面上で
上下機構によって接近させて観察するマイクロスコープ
を備えたプローブ装置において、上記マイクロスコープ
と連動した操作支杆を操作される側にそれぞれ設けたこ
とを特徴としている。

【００１５】

【作用】上記複数個所のステージに支持された各ウエハ
面上をマイクロスコープが所定の位置まで旋回したの
ち、このマイクロスコープを降下させて焦点距離を合わ
せて各ウエハ面上を観察している。

【００１６】上記ウエハ面上にマイクロスコープを降下
させる操作は、マイクロスコープと連動した操作支杆の
上下方向操作によって行なっている。この操作において
上記操作支杆は、マイクロスコープを上下動させる操作
側毎にそれぞれ設けられているので、マイクロスコープ
が他のウエハ面に旋回移動したのちに、このマイクロス
コープの上下機構により降下させる操作は、この時に操
作が行なえる操作側に設けられた操作支杆によって上下
方向に操作させることができる。

【００１７】

【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を図面を参照して具体的に説明す
る。

【００１８】先ず、本実施例ウエハプローバの外観構成
について説明する。第４図で示すように、このウエハプ
ローバ（１）はウエハを搬送するローブ部（２）と、こ
のローダ部（２）から搬送されたウエハを検査する複数
のステージ、例えば第１ステージ（３）及びスーテジ
（４）と、上記第１ステージ（３）及び第２ステージ
（４）上空をマイクロスコープが旋回して、各ウエハ面
上を観察る観察部（５）とから構成されている。上記ロ
ーダ部（２）は上記第１ステージ（３）と第２ステージ
（４）の間に配置される両方のステージ（２，３）ウエ
ハを搬送するものである。

【００１９】上記第１ステージ（３）及び第２ステージ
（４）は上記ローダ部（２）から搬送されたウエハにプ
ローブ針を接触させて外部テスタと導通し外部テスタの
判断でウエハに形成されたチップを検査するものであ
る。上記観察部（５）は、第１ステージ（３）のウエハ
面上及び第２ステージ（４）のウエハ面上を旋回して、
各ウエハ面上に配置される。そして、各ウエハ面上で、
上下操作をして各ウエハ面上と焦点距離を合わせて各ウ
エハ面上のプローブ針に対する位置及び針跡を観察する
ものである。

【００２０】上記観察部（５）の構成は、第１ステージ
（３）と第２ステージ（４）との中央に設けられた旋回
部（６）と、上下機構（８）と、この上下機構（８）の
操作支杆に設けられたマイクロスコープ（５ａ）とから
構成されている。

【００２１】上記旋回部（６）には第１ステージ（３）
と第２ステージ（４）の中央に旋回アーム（６ａ）を回
転自在に軸着するポール（図示せず）が設けられてい
る。

【００２２】このポールを中心軸として、上記マイクロ
スコープ（５ａ）が左側に配置されて、左側に設けられ
ている第１ステージ（３）上のウエハ面上及び右側に設
けられている第２ステージ（３）上のステージ面上を旋
回によって通過停止可能に設けられている。

【００２３】上記旋回アーム（６ａ）の先端には、マイ
クロスコープ（５ａ）をウエハ面と接近させて焦点距離
を合わせるための上下機構（８）が設けられている。こ
の上下機構（８）は、第３図を参照してさらに説明する
と、上記上下機構（８）は、マイクロスコープ取付台
（１０）をステージ（３，４）面と接近させるガイド部
材（９）と、マイクロスコープ（５ａ）を上下動させる
マイクロスコープ取付台（１０）と、このマイクロスコ
ープ（５ａ）の荷重を軽減させる引張バネ部材（１１）
と、マイクロスコープ（５ａ）と連動した操作支杆（１
２）とから構成されている。

【００２４】上記ガイド部材（９）は各ステージ（３，
４）と直交する固定されている。この固定される固定板
（１３）はがガイド部材（９）両端に設けられている。

【００２５】上記ガイド部材（９）にはマイクロスコー
プ（５ａ）を取付けたマイクロスコープ取付台（１０）
を各ステージ（３，４）と平行にして上下移動自在に挿
着されている。

【００２６】このマイクロスコープ取付台（１０）のマ
イクロスコープ（５ａ）を取付けた反対端には、引張バ
ネ部材（１１）の一端が、上下方向に伸縮する如く設け
られている。

【００２７】この引張バネ部材（１１）の他端は、上記
ガイド部材（９）を固定した固定板（１３）側に設けら
れている。

【００２８】一方、上記マイクロスコープ取付台（１
０）の中央には操作支杆（１２）が上記上下機構（８）
の両側端に突出する如く設けられている。

【００２９】この上下機構（８）の両側端に設けられて
いる左右側壁板（１４，１５）がガイド部材（９）と平
行に設けられている。

【００３０】この左右側壁板（１４，１５）には、上記
マイクロスコープ取付台（１０）最上位置（１５）と最
下位置（１６）とに一時停止させる溝部（１５ａ，１６
ａ）が設けられている。

【００３１】この溝部（１５ａ，１６ａ）には、上記マ
イクロスコープ取付台（１０）にけられた操作支杆（１
２）が挿着して、一時停止される如く設けられている。

【００３２】従って、上記マイクロスコープ（５ａ）を
ウエハ面上に降下させて、焦点距を合わせるためには、
先ず、最上位置（１５）の溝部（１５ａ）における操作
支杆（１２）の挿着を外し、この操作支杆（１２）を下
方に降下させるとこの操作支杆（１２）と連動したマイ
クロスコープ（５ａ）が降下する。そして、最下位置
（１６）の溝部（１６ａ）に上記記録操作支杆（１２）
を挿着するようになっている。

【００３３】本発明の上記実施例の特徴的な構成は、第
２図を参照してさらに説明すると、上記操作支杆（１
２）を上記上下機構（８）の操作側の両側に設けたこと
にある。

【００３４】即ち、第１ステージ（３）のウエハ面上に
位置した時のマイクロスコープ（ａ）の上下機構（８）
操作は、操作位置に近い第１操作支杆（１２）を操作
し、また、第２ステージのウエハ面上に位置した時のマ
イクロスコープ（５ａ）の上記機構（８）の操作は同様
にして操作位置に近い第２操作支杆（１７）を操作する
ことになる。

【００３５】上記上下機構（８）の構造は、先ず、上述
したガイド部材（９）に挿着したマイクロスコープ取付
台（１０）に複数個の操作支杆（１２，１７）が回動自
在に設けられている。この操作支杆（１２，１７）はそ
れぞれ相対向して設けられている。

【００３６】それぞれの相対向した端部（１２ａ，１７
ａ）は互に連動するように構成され、かつ、それぞれの
操作支杆（１２，１７）の端部（１２ａ，１７ａ）が扇
状形に移動する如く、支点が回動自在に軸着されてい
る。

【００３７】この支点を中心にして、それぞれの相対向
した操作支杆（１２，１７）は、ステージ面と平行に回
動自在になっている。

【００３８】例えば、第１操作支杆（１２）の端部（１
２ａ）にはスタッド（１２ｂ）が立設され、このスタッ
ド（１２ｂ）に長穴を穿設した第２操作支杆（１７）が
嵌合されている。そして、第１操作支杆（１２）をステ
ージ（３）と平行に回動すると、例えば時計廻りに回動
させると、第２操作支杆（１７）が反時計廻りに回動さ
れる。

【００３９】さらに、第１操作支杆（１２）を、上下機
構（８）の側壁板（１４）に押されるように引張コイル
バネ（１９）を設けている。

【００４０】上記第１操作支杆（１２）及び第２操作支
杆（１７）を設けた上下機構の作用について第１図を参
照して、さらに説明すると、

【００４１】第１ステージ（３）のウエハ面上空に旋回
アーム（６ａ）を介して、マイクロスコープ（５ａ）を
配置する。

【００４２】このマイクロスコープ（５ａ）は第１ステ
ージ（３）のウエハ面上に配置したのち、このマイクロ
スコープ（５ａ）を上記ウエハ面上に接近させるため
に、上下機構（８）の操作支杆（１２）を把持する必要
がある。

【００４３】この把持される操作支杆（１２）は、操作
面から一番近く、操作容易なものは、第１操作支杆（１
２）になる。（図では、実線で図示されている。）

【００４４】そして、第１ステージ（３）のウエハ面上
を観察したマイクロスコープ（５ａ）は、再び第１操作
支杆（１２）を上方に持上げて一時停止させることにな
る。

【００４５】第１ステージ（３）を観察している間にロ
ーダ部（２）からウエハが、第２ステージ（４）に搬送
されているので、

【００４６】上述した旋回アーム（６ａ）を旋回させ
て、第２ステージ（４）のウエハ面上に配置したのち、
このマイクロスコープ（５ａ）を上記ウエハ面上に接近
させるために、上下機構（８）の操作支杆（１７）を把
持する必要がある。この把持させる操作支杆（１７）
は、前記と同様に、操作面から一番近く操作容易なもの
は、第２操作支杆（１７）になる。（図では、二点鎖線
で図示されている）。

【００４７】そして、第２ステージ（４）のウエハ面上
を観察したマイクロスコープ（５ａ）は、再び第２操作
支杆（１２）の上方に持上げて一時停止させることにな
る。

【００４８】次に作用について説明する。ローダ部
（２）のカセットより一枚ウエハを取出し、これをプリ
アライメントした後に第１ステージ（３）に受け渡され
る。

【００４９】この受け渡されたウエハは検査中心まで移
動し、検査中心位置に配置されているプローブ針と接触
させる。

【００５０】このウエハに接触されたプローブ針が適正
であるか、否かを観察部（５）で観察させることにな
る。

【００５１】この観察部（５）の旋回アーム（６ａ）が
第１ステージ（３）側に旋回して、う面上にマイクロス
コープ（５ａ）を配置する。

【００５２】このマイクロスコープ（５ａ）は、第１ス
テージ（３）に支持したウエハ面上に接近させるために
上下機構（８）の第１操作支杆（１２）を把持して降下
させる。降下した第１操作支杆（１２）は最下位置（１
６）の溝部（１６ａ）に挿着することになる。

【００５３】上述した第１ステージ（３）のウエハを観
察した後に、ローダ部（２）のカセットより一枚のウエ
ハを取出し、第１ステージ（３）に搬送したと同様に第
２ステージ（４）にウエハを支持して、プローブ針跡状
態を観察するために、上記旋回アーム（６ａ）を第２ス
テージ（４）の位置まで旋回させて、第２ステージ
（４）上のウエハ面にマイクロスコープ（５ａ）を配置
する。そして、第２ステージ（４）上のウエハ面上に接
近させるために上下機構（８）の第２操作支杆（１７）
を把持して、降下させる。（図では、第１図中二点鎖点
で図示）降下した第２操作支杆（１７）は、最下位置
（１６）の溝部（１６ａ）に挿着することになる。

【００５４】上記、第１操作支杆（１２）と、第２操作
支杆（１７）と連動されているので、どちらか一方の操
作支杆（１２，１７）を溝部（１６ａ）から一時停止解
除すると、他の一方の操作支杆（１２，１７）から外れ
るので、ウエハ面上での上下動が可能となる。

【００５５】上記第１操作支杆（１２）と第２操作支杆
（１７）とがスタッド（１２ｂ）と長穴（１７ｂ）で説
明したが、これらをギアー等の構造でもよく、どちらか
一方の操作支杆（１２，１７）が外れると、同じに他の
操作支杆（１２，１７）も外れる機構であれば十分であ
る。

【００５６】上記第１操作支杆（１２）と第２操作支杆
（１７）は、旋回アーム（６ａ）側に設けた実施例であ
るがマイクロスコープ（５ａ）が回動自在に設けられて
いる回転ヒンジ（２０）側に設けても良いということは
言うまではない。

【００５７】本実施例の効果は、従来の構成の第１操作
支杆（１２）に新しく第２操作支杆（１７）を設け、こ
れら操作支杆（１２，１７）が連動されて一時停止を挿
着・解除しているので、どちらか一方の操作支杆を操作
すれば、マイクロスコープ（５ａ）を上下動させること
ができる。

【００５８】

【発明の効果】本発明によれば、ウエハ面上で上下機構
によって接近させて観察するマイクロスコープを備えた
ブローブ装置において、上記マイクロスコープと連動し
た操作支杆を単数設けたのではなく、操作支杆を操作さ
れる側に操作容易にそれぞれ設けているので、上記マイ
クロスコープが旋回されて、他のウエハ面を観察する場
合であっても上下機構の操作が無理なく行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプローブ装置の一実施例を説明するた
めの概略説明図。

【図２】第図１の上下機構の第１操作支杆と第２操作支
杆を説明するための説明図。

【図３】第図１の上下機構の構成を説明する説明図。

【図４】本発明のプローブ装置をウエハプローバーに用
いた一実施例を説明する概略外観説明図である。

【符号の説明】

１ ウエハプローバ ２ ローダ部 ３ 第１ステージ ４ 第２ステ
ージ ５ 観察部 ５ａ マイクロ
スコープ ６ 旋回部 ６ａ 旋回アー
ム ８ 上下機構 ９ ガイド部
材 １０ マイクロスコープ取付台 １１ 引張バ
ネ １２ 第１操作支杆 １２ａ 端 部 １２ｂ スタッド １２ｃ 他
端 １３ 固定板 １４ 側壁板 １５ 最上位置 １５ａ 溝部
（最上位置用） １６ 最下位置 １６ａ 溝部
（最下位置用） １７ 第２操作支杆

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウエハ面上で、上下機構によって接近さ
   せて観察するマイクロスコープを備えたプローブ装置に
   おいて、上記マイクロスコープと連動した操作支杆を操
   作される側にそれぞれ設けたことを特徴とするプローブ
   装置。