JP2008311313A - 半導体試験装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】長期間の使用によって装置自体やこれを設置する床面などに不可避的に塑性変形が生じた場合であってもプローブピンとプローブカードとを均一に当接させることのできる半導体試験装置を提供する。
【解決手段】複数の半導体チップが形成された半導体ウェハを載置するプローバと、前記プローバに対して検査位置または退避位置に駆動されるテストヘッドとを有し前記半導体チップの電気的特性試験をおこなう半導体試験装置であって、前記テストヘッドを昇降方向、横方向および縦方向にそれぞれ並進駆動する位置調整機構と、前記テストヘッドを昇降軸まわりに回転させるシータ回転機構と、前記テストヘッドを横軸まわりに回転させるツイスト回転機構と、前記テストヘッドを縦軸まわりに回転させるタンブル回転機構と、を備えることを特徴とする半導体試験装置。
【選択図】図1
【解決手段】複数の半導体チップが形成された半導体ウェハを載置するプローバと、前記プローバに対して検査位置または退避位置に駆動されるテストヘッドとを有し前記半導体チップの電気的特性試験をおこなう半導体試験装置であって、前記テストヘッドを昇降方向、横方向および縦方向にそれぞれ並進駆動する位置調整機構と、前記テストヘッドを昇降軸まわりに回転させるシータ回転機構と、前記テストヘッドを横軸まわりに回転させるツイスト回転機構と、前記テストヘッドを縦軸まわりに回転させるタンブル回転機構と、を備えることを特徴とする半導体試験装置。
【選択図】図1
Description
本発明は、半導体ウェハ上に形成された半導体チップの電気的特性試験をおこなってその良否を判定する半導体試験装置に関する。
半導体デバイスを製造するにあたっては、半導体ウェハ上に形成された多数の半導体チップを個々に切り分ける前に、該チップの電気的特性を試験して良否を判定している。複数の半導体チップに対して同時に試験信号を入力し、また同時に出力を測定することで効率のよい特性試験が可能となる。
半導体試験装置は、大別すると半導体ウェハを載置するプローバと、その上方に対向して設けられるテストヘッドとから構成される。
プローバは、微小の位置合わせが可能な可動式ステージと、その上方にて半導体ウェハを覆うように設けられるプローブカードとを備えている。プローブカードの下面からはプローブ針が突出し、これを半導体チップのパッド(電極)に当接させることで半導体チップとプローブカードとが電気的に接続される。プローブカードの上面には接触端子が多数配列されており、プローブ針と接触端子とは配線で接続されている。
プローバは、微小の位置合わせが可能な可動式ステージと、その上方にて半導体ウェハを覆うように設けられるプローブカードとを備えている。プローブカードの下面からはプローブ針が突出し、これを半導体チップのパッド(電極)に当接させることで半導体チップとプローブカードとが電気的に接続される。プローブカードの上面には接触端子が多数配列されており、プローブ針と接触端子とは配線で接続されている。
一方のテストヘッドにはこれを制御するテスタ本体が接続され、テスタ本体で生成された試験信号が、テストヘッドより突出する多数のプローブピン(ポゴピン)に印加される。したがってテストヘッドとプローバとを近距離で対向させ、接触端子にプローブピンの下端を当接することで、テスタ本体からの試験信号が半導体チップに伝達可能となる。半導体チップの入力側のパッドに入力された試験信号は、当該チップで処理されて所定の出力信号となって出力側のパッドから出力される。かかる出力信号はまた、プローブ針とプローブカードを経由してプローブピンからテストヘッドへと送られる。
なお、プローブピンの配置パターンを接触端子の配列パターンと一致させるため、テストヘッドにはプローブピンを着脱可能に保持するパフォーマンスボードが一般的に設けられている。これにより半導体チップの種別を換えて電気的特性試験をおこなう場合には、パフォーマンスボードから先端(下端)を突出させるプローブピンの位置を変更することでこれが可能となる。
テストヘッドは、電気的特性試験をおこなう際はプローバに近接および対向した検査位置におかれ、パフォーマンスボードの交換時やメンテナンス時にはこれが上方に引き上げられてプローバから開放される。
従来、テストヘッドはプローバの上面に設けられたヒンジによって起倒可能に取り付けられることが最も一般的である(例えば下記特許文献1,2を参照)。このほか、プローバの左右両側から鉛直上方に伸びる支持棒に対して昇降および前後回転可能にテストヘッドが取り付けられた半導体測定装置が提案されている(下記特許文献3を参照)。
従来、テストヘッドはプローバの上面に設けられたヒンジによって起倒可能に取り付けられることが最も一般的である(例えば下記特許文献1,2を参照)。このほか、プローバの左右両側から鉛直上方に伸びる支持棒に対して昇降および前後回転可能にテストヘッドが取り付けられた半導体測定装置が提案されている(下記特許文献3を参照)。
従来は半導体ウェハのサイズが小さく、その上に形成される半導体チップも大型であったことからウェハあたりのチップ数は少なく、したがってプローブピンの本数も少なくてすんだことからテストヘッドは小型かつ軽量であった。しかし近年の半導体製造装置の改良に伴い、チップの集積度は向上し、必要なプローブピンの本数は増え、したがってテストヘッドは大型化・重量化が進んでいる。近年のテストヘッドは、上記パフォーマンスボードやプローブピンのほか、各種の測定冶具や信号処理装置が取り付けられて300〜500kg程度の大重量となっている。
このためテストヘッド全体をヒンジまわりに回転させてプローバを起倒させる上記特許文献1,2に記載の方式(以下、ヒンジ方式という場合がある。)の場合、テストヘッドが片持ち状態でヒンジに保持されることから、ヒンジに負荷されるモーメント荷重は過大なものとなって経時的な塑性変形が避けられなくなる。
すなわち、使用開始当初の半導体試験装置においてはテストヘッドの自重撓みやヒンジの弾性変形を見越して、基端側(ヒンジ側)のプローブピンと、先端側(ヒンジから遠い側)のプローブピンとがともにプローブカードの接触端子と好適に当接するようにテストヘッドとプローバとの位置合わせが為されているところ、半導体試験装置を長期間使用することでテストヘッドの先端側が下方に下がっていき、先端側のプローブピンにおいては接触端子への押圧力が過大となり、基端側のプローブピンにおいては浮きが発生して接触不良が生じることとなる。
すなわち、使用開始当初の半導体試験装置においてはテストヘッドの自重撓みやヒンジの弾性変形を見越して、基端側(ヒンジ側)のプローブピンと、先端側(ヒンジから遠い側)のプローブピンとがともにプローブカードの接触端子と好適に当接するようにテストヘッドとプローバとの位置合わせが為されているところ、半導体試験装置を長期間使用することでテストヘッドの先端側が下方に下がっていき、先端側のプローブピンにおいては接触端子への押圧力が過大となり、基端側のプローブピンにおいては浮きが発生して接触不良が生じることとなる。
このようにプローブピンと接触端子との接触不良が生じると、半導体チップとテストヘッドとの間では試験信号や出力信号の授受が正しくおこなわれなくなるため、仮に当該半導体チップが良品であったとしても試験結果は不良と判定され、歩留まりを低下させる要因となる。
またテストヘッドを起倒させて検査位置と退避位置とを往復させるヒンジ方式の場合は、テストヘッドの移動距離が長くなるため作業性が悪く、検査位置に停止させた際に生じる振動の減衰に長時間を要し、テストヘッドとテスタ本体との間の配線類に断線が生じ、さらに検査位置の再現性に劣るという多くの問題もあった。
一方、テストヘッドを支持棒に対して昇降させる上記特許文献3に記載の方式(以下、昇降方式という場合がある。)の場合、テストヘッドは左右の支持棒に両持ちされていることから、ヒンジ方式のように一方側が大きく下がるという問題は解消される。
しかし、この種の半導体試験装置が設置される製造工場では帯電防止と耐腐食性のため一般に導電性のビニール床が用いられるところ、大重量のテストヘッドとプローバとからなる上記特許文献3の測定装置では、ビニール床の沈み込み変形が生じた場合に上記の如くプローブピンの接触不良が生じる虞がある。
すなわち上記従来の測定装置におけるテストヘッドは、支持棒に沿った昇降方向(Z方向とする)の位置(TZ)と、支持棒同士を結ぶ左右方向(X方向とする)に伸びる軸まわりのツイスト角度(RX)と、前後方向(Y方向とする)まわりのタンブル角度(RY)については調整可能であるものの、その他のX,Y方向の位置(TX,TY)や、昇降軸まわりのシータ角度(RZ)については調整することができない。このため、ビニール床に沈み込み変形が生じて重力負荷方向と支持棒の伸びる方向とが不一致となり、例えば駆動機構部分が必然的にもつガタによってテストヘッドとプローバとの相対位置が経時的に水平面内方向(X,Y方向)にずれあった場合には、これを微調整することができないという問題が生じる。
しかし、この種の半導体試験装置が設置される製造工場では帯電防止と耐腐食性のため一般に導電性のビニール床が用いられるところ、大重量のテストヘッドとプローバとからなる上記特許文献3の測定装置では、ビニール床の沈み込み変形が生じた場合に上記の如くプローブピンの接触不良が生じる虞がある。
すなわち上記従来の測定装置におけるテストヘッドは、支持棒に沿った昇降方向(Z方向とする)の位置(TZ)と、支持棒同士を結ぶ左右方向(X方向とする)に伸びる軸まわりのツイスト角度(RX)と、前後方向(Y方向とする)まわりのタンブル角度(RY)については調整可能であるものの、その他のX,Y方向の位置(TX,TY)や、昇降軸まわりのシータ角度(RZ)については調整することができない。このため、ビニール床に沈み込み変形が生じて重力負荷方向と支持棒の伸びる方向とが不一致となり、例えば駆動機構部分が必然的にもつガタによってテストヘッドとプローバとの相対位置が経時的に水平面内方向(X,Y方向)にずれあった場合には、これを微調整することができないという問題が生じる。
なお、プローバの備える可動式ステージは、載置した半導体ウェハをプローブカードに対して相対的に移動させるものであるため、これを駆動したとしても、プローブカードの接触端子に対するプローブピンの位置や向きを調整することはできない。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、すなわち長期間の使用によって装置自体やこれを設置する床面などに不可避的に塑性変形が生じた場合であってもプローブピンとプローブカードとを均一に当接させることのできる半導体試験装置を提供することを目的とする。本発明の他の目的は以下の説明から明らかとなろう。
本発明の半導体試験装置は、
(1)複数の半導体チップが形成された半導体ウェハを載置する可動式ステージ、および前記半導体チップと電気的に接続されるプローブカードを備えるプローバと、
前記プローブカードに試験信号を伝達する複数本のプローブピンを備え、前記プローバに対して検査位置または退避位置に駆動されるテストヘッドと、を有し前記半導体チップの電気的特性試験をおこなう半導体試験装置であって、
前記テストヘッドを昇降方向(TZ)、横方向(TX)および縦方向(TY)にそれぞれ並進駆動する位置調整機構と、
前記テストヘッドを昇降軸まわり(RZ)に回転させるシータ回転機構と、
前記テストヘッドを横軸まわり(RX)に回転させるツイスト回転機構と、
前記テストヘッドを縦軸まわり(RY)に回転させるタンブル回転機構と、
を備えることを特徴とする半導体試験装置;
(2)前記横方向に伸びる回転シャフトを備える前記ツイスト回転機構を介して前記テストヘッドを横軸まわりに回転可能に保持するヘッドホルダと、ヘッドホルダに対して縦軸まわりに回転可能に設けられた下部固定フレームと、下部固定フレームに対して昇降軸まわりに回転可能に設けられた上部固定フレームと、からなる保持枠と、
三本以上の支柱を備え、前記保持枠を昇降方向に並進駆動可能に保持するゲートスタンドと、を有し、
前記タンブル回転機構がヘッドホルダと下部固定フレームとの間に、前記シータ回転機構が下部固定フレームと上部固定フレームとの間に、それぞれ設けられていることを特徴とする上記(1)に記載の半導体試験装置;
(3)前記支柱が搭載される少なくとも一対のリニアモーションガイドと、該リニアモーションガイドを設置する分散板とを備え、
前記プローバが分散板の上に設置されるとともに、前記ゲートスタンドがリニアモーションガイドに沿って分散板上を移動可能である上記(2)に記載の半導体試験装置;
を要旨とする。
(1)複数の半導体チップが形成された半導体ウェハを載置する可動式ステージ、および前記半導体チップと電気的に接続されるプローブカードを備えるプローバと、
前記プローブカードに試験信号を伝達する複数本のプローブピンを備え、前記プローバに対して検査位置または退避位置に駆動されるテストヘッドと、を有し前記半導体チップの電気的特性試験をおこなう半導体試験装置であって、
前記テストヘッドを昇降方向(TZ)、横方向(TX)および縦方向(TY)にそれぞれ並進駆動する位置調整機構と、
前記テストヘッドを昇降軸まわり(RZ)に回転させるシータ回転機構と、
前記テストヘッドを横軸まわり(RX)に回転させるツイスト回転機構と、
前記テストヘッドを縦軸まわり(RY)に回転させるタンブル回転機構と、
を備えることを特徴とする半導体試験装置;
(2)前記横方向に伸びる回転シャフトを備える前記ツイスト回転機構を介して前記テストヘッドを横軸まわりに回転可能に保持するヘッドホルダと、ヘッドホルダに対して縦軸まわりに回転可能に設けられた下部固定フレームと、下部固定フレームに対して昇降軸まわりに回転可能に設けられた上部固定フレームと、からなる保持枠と、
三本以上の支柱を備え、前記保持枠を昇降方向に並進駆動可能に保持するゲートスタンドと、を有し、
前記タンブル回転機構がヘッドホルダと下部固定フレームとの間に、前記シータ回転機構が下部固定フレームと上部固定フレームとの間に、それぞれ設けられていることを特徴とする上記(1)に記載の半導体試験装置;
(3)前記支柱が搭載される少なくとも一対のリニアモーションガイドと、該リニアモーションガイドを設置する分散板とを備え、
前記プローバが分散板の上に設置されるとともに、前記ゲートスタンドがリニアモーションガイドに沿って分散板上を移動可能である上記(2)に記載の半導体試験装置;
を要旨とする。
本発明の上記請求項1に記載の半導体試験装置は、そのテストヘッドをプローバに対して直交三軸方向への並進位置と、各軸まわりの回転角度とをそれぞれ個別に調整可能である。これにより、駆動機構部分に代表される装置自体や、これが設置される床面などに塑性変形が生じてテストヘッドとプローバとの相対位置が経時的に変化した場合であっても、かかる経時変化の向きや傾向によらず両者の位置関係を微調整することができる。
このため、半導体試験装置を長期間にわたって使用した場合もプローブピンとプローブカードとの接触不良が生じることがなく、したがって試験異常に起因する半導体チップの不良判定の発生を防止して歩留まりを改善することができる。
なおテストヘッド自体の経時的な塑性変形については、一般にテストヘッドが剛に作製され、また駆動機構部分のように大きな荷重が負荷されるものではないことからこれは無視できる。
このため、半導体試験装置を長期間にわたって使用した場合もプローブピンとプローブカードとの接触不良が生じることがなく、したがって試験異常に起因する半導体チップの不良判定の発生を防止して歩留まりを改善することができる。
なおテストヘッド自体の経時的な塑性変形については、一般にテストヘッドが剛に作製され、また駆動機構部分のように大きな荷重が負荷されるものではないことからこれは無視できる。
また本発明のさらに具体的な態様である上記請求項2に記載の半導体試験装置は、テストヘッドを保持する保持枠をヘッドホルダ、下部固定フレームおよび上部固定フレームと少なくとも3つの部品より構成し、さらに三本以上の支柱を備えるゲートスタンドによってこれを昇降可能に保持するという二段構成によってテストヘッドを保持している。これにより、テストヘッドを各軸方向に並進移動、および各軸まわりに回転移動させて位置や姿勢の調整をおこなう際に、各方向の動きが互いに干渉することがなく、大きな移動量(ストローク)を確保することができる。
また本発明のさらに具体的な態様である上記請求項3に記載の半導体試験装置は、保持枠を介してテストヘッドを保持するゲートスタンドの支柱がリニアモーションガイドに搭載され、かかるリニアモーションガイドおよびプローバが分散板上に設置されていることを特徴とする。これにより、大重量をもつテストヘッドの荷重がプローバを経由することなく分散板に伝えられるため、床面の局所的な沈み込み変形を抑制することができる。すなわち上記特許文献3に記載の測定装置の場合は、ともに大重量のテストヘッドとプローバの自重が合算されてプローバのフットプリントから床面に伝えられるため床面の沈み込み変形は相当量となっていたところ、本発明によれば大重量の両者の自重を分散させることで、プローブピンとプローブカードとの接触不良をもたらす床面の沈み込み変形が抑制される。
またゲートスタンドをリニアモーションガイドの上に搭載したことにより、テストヘッドのメンテナンスやパフォーマンスボードの取り替えなどの作業をおこなう場合には、小さな力で水平方向にゲートスタンドをスライドさせることでテストヘッドをプローバから容易に引き離すことができ、作業性に優れる。またゲートスタンドを介してリニアモーションガイドに負荷されるテストヘッドの自重がリニアモーションガイドのフットプリントの面積に分散されて分散板に伝えられるため、ゲートスタンドの支柱に集中的に負荷されるテストヘッドの自重を二段階に分散して床面に伝えることができるという効果がある。
図1は本発明の実施形態にかかる半導体試験装置10の正面図、図2は分散板90上にゲートスタンド20を設置した状態を示す模式的斜視図、図3は保持枠50およびこれに保持されるテストヘッド70を図2の矢印III方向から見た模式的斜視図、図4はタンブル回転機構53などに用いられるスライド機構69の模式的斜視図である。
本発明の半導体試験装置10により電気的特性試験に供される半導体チップおよびこれが複数形成された半導体ウェハ(いずれも図示せず)は、プローバ80の内部に設けられた可動式ステージ81に搭載される。可動式ステージ81はZ軸まわりの回転(シータ回転)と、XYZ各軸方向のスライドが可能である。本実施形態の半導体試験装置10においては、昇降方向をZ方向、半導体チップの検査位置にテストヘッド70がセットされた状態において当該テストヘッド70を表裏反転するためのツイスト回転シャフト73の伸びる方向をX方向とし、これらに直交する方向をY方向として右手系の直交三軸方向を規定している。
プローバ80の上面にはプローブカード82が水平にセットされている。プローブカード82の上面には多数の接触端子(図示せず)が設けられ、各接触端子と半導体チップのパッドとは電気的に接続されている。
プローバ80は、床面100上に置かれた定盤84に設置されている。定盤84が備える複数の支持脚83は高さ調整が可能であり、プローバ80の凡その水平出しが可能である。可動式ステージ81を駆動することでプローブカード82をさらに高精度で水平出しすることができる。なお、定盤84は固定ブラケット85によって分散板90に固定されている。
プローバ80は、床面100上に置かれた定盤84に設置されている。定盤84が備える複数の支持脚83は高さ調整が可能であり、プローバ80の凡その水平出しが可能である。可動式ステージ81を駆動することでプローブカード82をさらに高精度で水平出しすることができる。なお、定盤84は固定ブラケット85によって分散板90に固定されている。
プローバ80に対向するテストヘッド70は内部に回路基板や信号処理装置を備え、全体が略箱型を為している。テストヘッド70の一面にはパフォーマンスボード71が取り付けられている。パフォーマンスボード71からは多数のプローブピン(図示せず)の先端が突出しており、テスタ本体(図示せず)から供給される試験信号が伝達される。半導体チップの検査時には、パフォーマンスボード71とプローブカード82とを対向させた状態で近接させ、プローブピンの先端(下端)とプローブカード82の接触端子とを当接させる。
本発明の半導体試験装置10は、テストヘッド70とプローバ80とがプローブピンによって電気的に接続される検査位置と、両者が引き離された退避位置とにテストヘッド70を駆動することができる。またかかる駆動に際し、本発明の半導体試験装置10はテストヘッド70を昇降方向(Z方向)の並進駆動(TZ)、横方向(X方向)の並進駆動(TX)、縦方向(Y方向)の並進駆動(TY)と、昇降軸(Z軸)まわりのシータ回転駆動(RZ)と、横軸(X軸)まわりのツイスト回転駆動(RX)と、縦軸(Y軸)まわりのタンブル回転駆動(RY)とがそれぞれ可能であることを特徴とする。
テストヘッド70の各方向の駆動は、それぞれ別々の駆動装置によっておこなってもよく、いずれかの方向の駆動に関しては駆動装置を共用してもよい。
テストヘッド70の各方向の駆動は、それぞれ別々の駆動装置によっておこなってもよく、いずれかの方向の駆動に関しては駆動装置を共用してもよい。
これにより、プローブカード82の位置と向きを固定的にセットしたプローバ80に対して、近年大型化の傾向にあるテストヘッド70を任意の位置および姿勢にて対向させることができる。また経時変形により床面100が局所的にまたは全体に沈み込み変形した場合など、プローバ80のプローブカード82の向きが任意の方向に変化した場合についても、テストヘッド70の姿勢の微調整によってプローブピンと接触端子との良好な導通を維持することができる。
本実施形態の半導体試験装置10においては、さらに従来のヒンジ方式のように過大なモーメント荷重を受けて塑性変形をすることがなく、かつ従来の昇降方式のように半導体試験装置の荷重が床面100に対して集中的に負荷されることがなく、さらに上記のようにテストヘッド70を各軸方向に移動、および各軸まわりに回転させることができるよう、具体的にはゲートスタンド20から吊り下げた保持枠50によってテストヘッド70を保持する方式(以下、吊下方式という場合がある。)を採っている。
ただし本発明の半導体試験装置10は以下の実施形態に限られるものではなく、テストヘッド70を検査位置と退避位置との間で上記のように三軸方向の各軸方向および各軸まわりに駆動可能であれば、本実施形態の記載および公知技術より導かれる他の駆動方式を採用してもよい。
ただし本発明の半導体試験装置10は以下の実施形態に限られるものではなく、テストヘッド70を検査位置と退避位置との間で上記のように三軸方向の各軸方向および各軸まわりに駆動可能であれば、本実施形態の記載および公知技術より導かれる他の駆動方式を採用してもよい。
<ゲートスタンドについて>
ゲートスタンド20は、三本以上の支柱21を備え、後述する保持枠50を昇降方向(Z方向)に並進駆動可能に保持し、自身の重量およびテストヘッド70や保持枠50の自重を、プローバ80を介さずに分散して床面100に伝えるための構造部材である。本実施形態では、ゲートスタンド20は略直方体上のフレーム構造をなし、四本の支柱21によって立設されている。ゲートスタンド20の内側にはプローバ80を収容可能である。
支柱21は鉄系金属などの高剛性材料からなり、横断面L字状などに形成されている。四本の支柱21は、矩形の上部枠22と、水平方向などに伸びる補強部材23で互いに連結されてゲートスタンド20の変形が抑制されている。補強部材23は、図2に示すようにゲートスタンド20の背面側を除く三つの側面に設けられ、正面側は開口している。またゲートスタンド20は、プローバ80が収容される下面側と、保持枠50が吊り下げられる上面側についても開口している。
ゲートスタンド20は、三本以上の支柱21を備え、後述する保持枠50を昇降方向(Z方向)に並進駆動可能に保持し、自身の重量およびテストヘッド70や保持枠50の自重を、プローバ80を介さずに分散して床面100に伝えるための構造部材である。本実施形態では、ゲートスタンド20は略直方体上のフレーム構造をなし、四本の支柱21によって立設されている。ゲートスタンド20の内側にはプローバ80を収容可能である。
支柱21は鉄系金属などの高剛性材料からなり、横断面L字状などに形成されている。四本の支柱21は、矩形の上部枠22と、水平方向などに伸びる補強部材23で互いに連結されてゲートスタンド20の変形が抑制されている。補強部材23は、図2に示すようにゲートスタンド20の背面側を除く三つの側面に設けられ、正面側は開口している。またゲートスタンド20は、プローバ80が収容される下面側と、保持枠50が吊り下げられる上面側についても開口している。
床面100には、Y方向に伸びる一対の分散板90が敷設され、各分散板の上にはそれぞれリニアモーションガイド(LMガイド)91がY方向に伸びて設置されている。リニアモーションガイドは、一方向に伸びるLMレール92に対してボールベアリングを介してLMブロック93を摺動させる構造部品である。
LMガイド91同士の間隔はゲートスタンド20のY方向の幅と一致しており、すなわちゲートスタンド20の四本の支柱21は、一対のLMレール92に装着されたいずれかのLMブロック93に搭載されている。LMブロック93は一本のLMレール92に各二個ずつ設けられて、Y方向正側/負側およびX方向正側/負側にそれぞれ一本ずつ配置された支柱21をそれぞれ個別に搭載してもよく、または一本のLMレール92に各一個ずつ設けられて、Y方向正側または負側の二本の支柱21をそれぞれのLMブロック93に搭載してもよい。
LMレール92はステンレス鋼などの金属材料からなり、高い剛性を有している。このため、支柱21を介してLMレール92に負荷されたテストヘッド70の荷重を、LMレール92のフットプリントに分散することができる。
LMガイド91同士の間隔はゲートスタンド20のY方向の幅と一致しており、すなわちゲートスタンド20の四本の支柱21は、一対のLMレール92に装着されたいずれかのLMブロック93に搭載されている。LMブロック93は一本のLMレール92に各二個ずつ設けられて、Y方向正側/負側およびX方向正側/負側にそれぞれ一本ずつ配置された支柱21をそれぞれ個別に搭載してもよく、または一本のLMレール92に各一個ずつ設けられて、Y方向正側または負側の二本の支柱21をそれぞれのLMブロック93に搭載してもよい。
LMレール92はステンレス鋼などの金属材料からなり、高い剛性を有している。このため、支柱21を介してLMレール92に負荷されたテストヘッド70の荷重を、LMレール92のフットプリントに分散することができる。
本実施形態においては、LMガイド91をさらに分散板90の上に設置する。分散板90はアルミニウム合金などの軽量かつ高剛性の金属材料からなり、一般に15〜20mm程度の板厚を有している。したがって本実施形態の半導体試験装置10は、支柱21のフットプリントに集中するテストヘッド70の荷重をLMレール92でY方向に分散し、さらに分散板90でX方向に分散して床面100に伝達している。
このように支柱21の設置面積を拡大することで、半導体製造・試験工場の床面100の耐荷重が十分でない場合も半導体試験装置10の設置が可能になる。また地震等が発生して半導体試験装置10に横荷重が負荷された場合も転倒や移動を防止することができる。
このように支柱21の設置面積を拡大することで、半導体製造・試験工場の床面100の耐荷重が十分でない場合も半導体試験装置10の設置が可能になる。また地震等が発生して半導体試験装置10に横荷重が負荷された場合も転倒や移動を防止することができる。
支柱21をそれぞれLMブロック93に搭載することにより、ゲートスタンド20はLMレール92に沿って摺動可能となる。したがってプローバ80が床面100に設置された状態で、テストヘッド70をゲートスタンド20ごとLMレール92に沿って移動させ、両者を近づけたり引き離したりすることができるため、プローバ80とゲートスタンド20との設置順序を問わず、またプローバ80を床面100や分散板90に設置したままの状態であってもゲートスタンド20の改修作業が可能である。本実施形態の場合、ゲートスタンド20の開口した正面側からプローバ80を出入りさせることができるため、プローバ80を床面100および分散板90に取り付けた後、ゲートスタンド20をLMガイド91の背面側においてLMブロック93上に設置し、これを正面方向に摺動させてプローバ80をゲートスタンド20に収容し、テストヘッド70と対向させることができる。またテストヘッド70よりパフォーマンスボード71を交換する際には、ゲートスタンド20を背面側に摺動させてプローバ80と引き離して作業スペースを確保した後にパフォーマンスボード71の交換をおこなえばよい。
半導体チップの電気的特性試験を実施する際には、試験中にゲートスタンド20が移動することのないよう、LMガイド91に搭載されたゲートスタンド20をスライドさせてテストヘッド70とプローバ80とを略対向させた状態で、支柱21を固定ブラケット95により分散板90と固定するとよい。
<保持枠について>
保持枠50はテストヘッド70を吊下方式にて保持し、保持枠50とテストヘッド70との間で相対的に、または保持枠50とゲートスタンド20との間で相対的に、テストヘッド70を昇降方向(TZ)・横方向(TX)・縦方向(TY)に並進移動させ、またこれを昇降軸まわり(RZ)・横軸まわり(RX)・縦軸まわり(RY)に回転移動させるための構造部材である。
保持枠50はテストヘッド70を吊下方式にて保持し、保持枠50とテストヘッド70との間で相対的に、または保持枠50とゲートスタンド20との間で相対的に、テストヘッド70を昇降方向(TZ)・横方向(TX)・縦方向(TY)に並進移動させ、またこれを昇降軸まわり(RZ)・横軸まわり(RX)・縦軸まわり(RY)に回転移動させるための構造部材である。
本実施形態にて例示される保持枠50はゲートスタンド20に対して昇降方向(Z方向)にのみ移動可能に取り付けられており、テストヘッド70の高さ位置を調整する場合は、保持枠50全体がゲートスタンド20に対して昇降駆動される。かかる駆動方法は特に限定されるものではなく、本実施形態の場合は、ゲートスタンド20に固定されたモータ25により駆動される上部スプロケット26からチェーン27を垂下し、保持枠50より突出するブロック65に該チェーン27を掛合させることで、上記モータ25を所望方向に回転させて保持枠50を昇降させている。本実施形態の場合、保持枠50の四隅にブロック65をそれぞれ設け、チェーン27による保持枠50の引き上げ荷重をバランスさせている。ただし、複数配置された上部スプロケット26を別個のモータで駆動して昇降量をそれぞれ制御する方式とすれば、テストヘッド70の昇降方向(Z方向)の並進駆動のみならず、横軸まわり(RX)のツイスト回転や縦軸まわり(RY)のタンブル回転も可能になる。
またゲートスタンド20には、図1に示すように上部スプロケット26の鉛直下方に下部スプロケット28を取り付け、チェーン27にはエンドレスチェーンを用いてこれを上部および下部スプロケットに掛架している。なお、図2に示すようにゲートスタンド20の上部にはチェーン27を垂下する四個の上部スプロケット26のほか、これらを同軸に駆動する駆動用スプロケット30が横方向(X方向)の左右にそれぞれ設けられている。駆動用スプロケット30は、これに掛架された駆動用チェーン31をモータ25で正逆方向に駆動することで回転する。かかるトルクはY軸方向に伸びるシャフト32により各上部スプロケット26に伝達され、チェーン27の巻回に供される。
またゲートスタンド20には、図1に示すように上部スプロケット26の鉛直下方に下部スプロケット28を取り付け、チェーン27にはエンドレスチェーンを用いてこれを上部および下部スプロケットに掛架している。なお、図2に示すようにゲートスタンド20の上部にはチェーン27を垂下する四個の上部スプロケット26のほか、これらを同軸に駆動する駆動用スプロケット30が横方向(X方向)の左右にそれぞれ設けられている。駆動用スプロケット30は、これに掛架された駆動用チェーン31をモータ25で正逆方向に駆動することで回転する。かかるトルクはY軸方向に伸びるシャフト32により各上部スプロケット26に伝達され、チェーン27の巻回に供される。
なお本発明においては保持枠50を昇降駆動する方式は上記に限られず、例えばゲートスタンド20に本体側を固定した油圧シリンダを用いて保持枠50を昇降駆動してもよい。
一方、フレーム構造をなすゲートスタンド20の内側には、鉛直方向に伸びる四本のLMレール29が設けられている。また保持枠50には上記LMレール29とそれぞれ嵌合する四個のLMブロック66が設けられている。したがって図3に示す保持枠50を、図2に示すゲートスタンド20に対して上方から挿入し、LMブロック66をLMレール29に装着し、チェーン27を上部スプロケット26および下部スプロケット28に掛架することで、保持枠50はゲートスタンド20に対して昇降可能に取り付けられる。換言すると、保持枠50とゲートスタンド20とは、LMレール29およびLMブロック66とからなるLMガイド33によって連結されている。
本実施形態においては、テストヘッド70の水平面内(XY面内)の移動および各軸まわりの回転駆動は、保持枠50に対する相対移動によっておこなわれる。保持枠50はゲートスタンド20や床面100に対してこれらの駆動方向については固定されているためである。
本実施形態の保持枠50は、図1に示すようにテストヘッド70の両側から同軸で突出するツイスト回転シャフト73をX軸方向にあわせることで、該シャフトおよびこれを回転駆動するツイスト調整ネジ74とからなるツイスト回転機構51によりテストヘッド70を横軸まわり(RX)に回転させることができる。ツイスト回転機構51はこのほか、ツイスト調整ネジ74に回転トルクを与える動力源としてのハンドル75を備えている。本発明においてはハンドル75にかえて電気式モータを用いてツイスト調整ネジ74にトルクを与える方式としてもよい。
本実施形態においてテストヘッド70のツイスト角度の最大値は190度程度とし、すなわち検査位置ではプローバ80のプローブカード82に対向するよう下側を向くパフォーマンスボード71を、退避位置では天地を反転させて上側を向かせることができるよう構成されている。これによりパフォーマンスボード71の交換作業を容易におこなうことができる。
本実施形態の保持枠50は、図1に示すようにテストヘッド70の両側から同軸で突出するツイスト回転シャフト73をX軸方向にあわせることで、該シャフトおよびこれを回転駆動するツイスト調整ネジ74とからなるツイスト回転機構51によりテストヘッド70を横軸まわり(RX)に回転させることができる。ツイスト回転機構51はこのほか、ツイスト調整ネジ74に回転トルクを与える動力源としてのハンドル75を備えている。本発明においてはハンドル75にかえて電気式モータを用いてツイスト調整ネジ74にトルクを与える方式としてもよい。
本実施形態においてテストヘッド70のツイスト角度の最大値は190度程度とし、すなわち検査位置ではプローバ80のプローブカード82に対向するよう下側を向くパフォーマンスボード71を、退避位置では天地を反転させて上側を向かせることができるよう構成されている。これによりパフォーマンスボード71の交換作業を容易におこなうことができる。
図3に示すように保持枠50は大別して、ツイスト回転シャフト73を回転可能に支持する略コの字状のヘッドホルダ52と、ヘッドホルダ52を鉛直方向に支持する鉛直軸54と、ゲートスタンド20に取り付けられる固定フレーム56とからなる。
さらに固定フレーム56は、LMブロック66が四隅に設けられてゲートスタンド20に対して相対的に回転しない上部固定フレーム561と、上部固定フレーム561に対して昇降軸(Z軸)まわりにのみ回転可能な下部固定フレーム562とからなる。
さらに固定フレーム56は、LMブロック66が四隅に設けられてゲートスタンド20に対して相対的に回転しない上部固定フレーム561と、上部固定フレーム561に対して昇降軸(Z軸)まわりにのみ回転可能な下部固定フレーム562とからなる。
鉛直軸54は上部固定フレーム561および下部固定フレーム562に対してともに昇降軸まわりに回転可能であり、ヘッドホルダ52は鉛直軸54、上部固定フレーム561および下部固定フレーム562に対して縦軸(Y軸)まわりに回転可能である。
具体的には、ゲートスタンド20に対してすべての回転自由度が拘束された固定フレーム56の最上部に設けられたガイド板60に対して、鉛直軸54はベアリング(図示せず)を介してその上端541がZ軸まわりに回転可能に取り付けられている。
ヘッドホルダ52にはY軸方向に伸びるタンブル回転シャフト531が回転可能に挿通され、該シャフトが鉛直軸54の下端542に設けられたブロック部543に軸挿されることでヘッドホルダ52と鉛直軸54とがY軸まわりに回転可能となっている。なお、固定フレーム56にZ方向に軸挿された鉛直軸54は、当該軸と交差するY軸まわりには固定フレーム56に対して回転しない。
具体的には、ゲートスタンド20に対してすべての回転自由度が拘束された固定フレーム56の最上部に設けられたガイド板60に対して、鉛直軸54はベアリング(図示せず)を介してその上端541がZ軸まわりに回転可能に取り付けられている。
ヘッドホルダ52にはY軸方向に伸びるタンブル回転シャフト531が回転可能に挿通され、該シャフトが鉛直軸54の下端542に設けられたブロック部543に軸挿されることでヘッドホルダ52と鉛直軸54とがY軸まわりに回転可能となっている。なお、固定フレーム56にZ方向に軸挿された鉛直軸54は、当該軸と交差するY軸まわりには固定フレーム56に対して回転しない。
保持枠50は、ヘッドホルダ52およびテストヘッド70を下部固定フレーム562に対してY軸まわりに回転駆動する手段としてのタンブル回転機構53と、上部固定フレーム561に対して下部固定フレーム562を昇降軸まわりに回転駆動する手段としてのシータ回転機構55とを備えている。
また保持枠50は、ガイド板60とともに鉛直軸54を固定フレーム56に対して水平面内で駆動する手段として、これらをX方向に駆動する横方向駆動機構57と、Y方向に駆動する縦方向駆動機構59とを備えている。これらの機能について以下説明する。
また保持枠50は、ガイド板60とともに鉛直軸54を固定フレーム56に対して水平面内で駆動する手段として、これらをX方向に駆動する横方向駆動機構57と、Y方向に駆動する縦方向駆動機構59とを備えている。これらの機能について以下説明する。
タンブル回転機構53は、ヘッドホルダ52に対してY方向に挿通されたタンブル回転シャフト531と、該シャフトと交差する方向(本実施形態ではX方向)にオフセットした位置において、該シャフトの挿通方向(同Y方向)およびオフセット方向(同X方向)に対してともに交差する方向(同Z方向)にネジ軸が伸びるタンブル調整ネジ532と、該調整ネジにトルクを与えるハンドル533とを備えている。タンブル調整ネジ532は下部固定フレーム562とヘッドホルダ52との間に架け渡された押しネジであり、これを回転させることで下部固定フレーム562とヘッドホルダ52との相対距離が変動する。かかる相対距離の変動がタンブル回転シャフト531からオフセットした位置で生じることにより、ヘッドホルダ52は下部固定フレーム562(固定フレーム56)に対してタンブル回転シャフト531まわり(RY)に回転する。
図4はタンブル回転機構53の下端部に用いられるスライド機構69の模式的斜視図である。スライド機構69は、タンブル調整ネジ532に平行する二本の回り止めシャフト534と、タンブル調整ネジ532に沿って昇降駆動されるスライドブロック535とからなる。
スライドブロック535には、回り止めシャフト534に沿って摺動するスライドブッシュ536が装着された通孔と、タンブル調整ネジ532と螺合するネジ孔とが設けられている。これにより、タンブル調整ネジ532を回転させた場合には、タンブル回転機構53の全体がタンブル調整ネジ532まわりに回転してしまうことなくスライドブロック535がタンブル調整ネジ532に沿って昇降する。
スライドブロック535には、回り止めシャフト534に沿って摺動するスライドブッシュ536が装着された通孔と、タンブル調整ネジ532と螺合するネジ孔とが設けられている。これにより、タンブル調整ネジ532を回転させた場合には、タンブル回転機構53の全体がタンブル調整ネジ532まわりに回転してしまうことなくスライドブロック535がタンブル調整ネジ532に沿って昇降する。
一方、タンブル回転機構53のベース板537(図4では上部図示省略)にはY方向に伸びる長孔538がスライドブロック535の背面に設けられており、スライドブロック535からはベース板537の長孔538およびヘッドホルダ52を貫通して駆動片539が背面側に突出している。
ヘッドホルダ52に設けられた挿入孔(図示せず)は、昇降方向には駆動片539の外径と同等に形成されている。かかる挿入孔は、X軸方向に伸びる長孔として形成してもよい。
これに対し、ベース板537に設けられる長孔538は昇降方向に伸びることから、換言すると駆動片539はベース板537に対して昇降方向に遊嵌されている。
ヘッドホルダ52に設けられた挿入孔(図示せず)は、昇降方向には駆動片539の外径と同等に形成されている。かかる挿入孔は、X軸方向に伸びる長孔として形成してもよい。
これに対し、ベース板537に設けられる長孔538は昇降方向に伸びることから、換言すると駆動片539はベース板537に対して昇降方向に遊嵌されている。
したがってタンブル調整ネジ532を回転させてスライドブロック535を上昇させることで駆動片539はヘッドホルダ52に対してZ方向に荷重を与え、これによりヘッドホルダ52をタンブル回転シャフト531まわりに回転させることができる。
なお駆動片539には抜け留めとしてのフランジ部540が背面側の先端に設けられている。フランジ部540は駆動片539の背面側先端を拡径して一体に成形してもよく、またはラジアルベアリングを駆動片539の背面側先端に装着して設けてもよい。
シータ回転機構55は、上部固定フレーム561と下部固定フレーム562とをZ軸まわりに互いに回転可能に連結する鉛直軸54と、Y軸方向に伸びるシータ調整ネジ551とからなり、シータ調整ネジ551を押しネジとして機能させることで上部固定フレーム561と下部固定フレーム562とを相対的にZ軸まわり(RZ)に回転させる機構である。
本実施形態のシータ回転機構55は、タンブル回転機構53と同様に構成されたスライド機構69を備えている。すなわち上部固定フレーム561に対してY方向を向けて取り付けられたシータ調整ネジ551にはスライド機構69が螺合されており、ハンドル552を回すなどしてシータ調整ネジ551を回転させることでスライド機構69がY方向にスライドする。また下部固定フレーム562に穿設された挿入孔を通じて、該スライド機構69からは下方に向けて駆動片が突出して設けられ、スライド機構69のスライドに伴って該駆動片が下部固定フレーム562に対してY方向に荷重を与える。鉛直軸54とシータ調整ネジ551とはX方向に互いにオフセットして設けられていることから、かかるY方向の荷重によって上部固定フレーム561と下部固定フレーム562とは互いにZ軸まわりに回転する。
本発明の半導体試験装置10においては、タンブル調整やシータ調整の最大角度は少なくとも4度程度としておくとよい。これにより、経時的な床面100の沈み込み変形や半導体試験装置10の撓み変形などが生じた場合も、テストヘッド70をタンブル回転、シータ回転、およびツイスト回転させて姿勢を微調整することにより、テストヘッド70より突出するプローブピンとプローブカード82の接触端子との良好な接触を維持することができる。
横方向駆動機構57は、横方向(X方向)に伸びるX軸移動ネジ571と、当該方向に伸びるLMガイド572とから構成され、X軸移動ネジ571を押しネジとして機能させることで上部固定フレーム561に対してガイド板60とともに鉛直軸54をX方向に並進駆動する機構である。X軸移動ネジ571は鉛直軸54に対してY軸方向にオフセットせずに設けられ、横方向駆動機構57の駆動によって鉛直軸54が昇降軸まわりにトルクを受けないようにしている。
横方向駆動機構57もまたタンブル回転機構53と同様に構成されたスライド機構69を備えている。すなわち上部固定フレーム561に対してX方向を向けて取り付けられたX軸移動ネジ571にはスライド機構69が螺合されており、ハンドル573を回すなどしてX軸移動ネジ571を回転させることでスライド機構69がX方向にスライドし、ガイド板60に対して当該方向の荷重を与えることができる。
上部固定フレーム561にはLMガイド572のLMブロック(図示せず)が固定され、ガイド板60の下面にはLMレール574が設けられている。これにより、X軸移動ネジ571によってX方向に荷重が付与されたガイド板60は、荷重方向に滑らかに摺動する。またガイド板60には横方向に伸びる長孔61が穿設され、長孔61には上部固定フレーム561から突出するガイドピン62が挿通されて横方向のスライドをガイドしている。
横方向駆動機構57もまたタンブル回転機構53と同様に構成されたスライド機構69を備えている。すなわち上部固定フレーム561に対してX方向を向けて取り付けられたX軸移動ネジ571にはスライド機構69が螺合されており、ハンドル573を回すなどしてX軸移動ネジ571を回転させることでスライド機構69がX方向にスライドし、ガイド板60に対して当該方向の荷重を与えることができる。
上部固定フレーム561にはLMガイド572のLMブロック(図示せず)が固定され、ガイド板60の下面にはLMレール574が設けられている。これにより、X軸移動ネジ571によってX方向に荷重が付与されたガイド板60は、荷重方向に滑らかに摺動する。またガイド板60には横方向に伸びる長孔61が穿設され、長孔61には上部固定フレーム561から突出するガイドピン62が挿通されて横方向のスライドをガイドしている。
縦方向駆動機構59(図1には図示省略、図3を参照)は、縦方向(Y方向)に伸びるY軸移動ネジ591と、当該方向に伸びるLMガイド592とから構成され、Y軸移動ネジ591を押しネジとして機能させることで上部固定フレーム561に対してガイド板60とともに鉛直軸54をY方向に並進駆動する機構である。Y軸移動ネジ591は鉛直軸54に対してX方向にオフセットせずに設けられている。
縦方向駆動機構59は横方向駆動機構57と同様に構成され、上部固定フレーム561に対してY方向を向けて取り付けられたY軸移動ネジ591を、ハンドル593を回すなどして回転させることで、Y軸移動ネジ591に螺合されたスライド機構69をY方向にスライドさせ、ガイド板60に対して当該方向の荷重を与える。
上部固定フレーム561にはLMガイド592のLMブロック(図示せず)が固定され、ガイド板60の下面にはLMレール594が、X方向のLMレール574とは捩れの位置に設けられている。これにより、Y軸移動ネジ591によってY方向に荷重が付与されたガイド板60は、荷重方向に滑らかに摺動する。
ガイド板60には縦方向に伸びる長孔63が穿設され、長孔63には上部固定フレーム561から突出するガイドピン64が挿通されて縦方向のスライドをガイドしている。
縦方向駆動機構59は横方向駆動機構57と同様に構成され、上部固定フレーム561に対してY方向を向けて取り付けられたY軸移動ネジ591を、ハンドル593を回すなどして回転させることで、Y軸移動ネジ591に螺合されたスライド機構69をY方向にスライドさせ、ガイド板60に対して当該方向の荷重を与える。
上部固定フレーム561にはLMガイド592のLMブロック(図示せず)が固定され、ガイド板60の下面にはLMレール594が、X方向のLMレール574とは捩れの位置に設けられている。これにより、Y軸移動ネジ591によってY方向に荷重が付与されたガイド板60は、荷重方向に滑らかに摺動する。
ガイド板60には縦方向に伸びる長孔63が穿設され、長孔63には上部固定フレーム561から突出するガイドピン64が挿通されて縦方向のスライドをガイドしている。
なお、上記したシータ調整ネジ551とY軸移動ネジ591は、ともに鉛直軸54に対して縦方向(Y方向)への荷重を与えるものである。したがって本発明においてはY軸移動ネジ591を設けず、シータ調整ネジ551の駆動によって鉛直軸54およびテストヘッド70をY方向に駆動してもよい。かかるY方向への駆動は、下部固定フレーム562と上部固定フレーム561との間の鉛直軸54まわりの回転を拘束した状態で行うとよい。
<その他の構成部材について>
図2に示すように、Y方向に伸びる二枚の分散板90は、連結板94によって結合されている。連結板94は鉄などの高剛性の金属材料からなり、分散板90同士が互いにずれあうことを防止している。このように分散板90を複数枚に分割することで可搬性を高めつつ、LMガイド91を各分散板90に搭載することで半導体試験装置10の荷重分散が図られている。
図2に示すように、Y方向に伸びる二枚の分散板90は、連結板94によって結合されている。連結板94は鉄などの高剛性の金属材料からなり、分散板90同士が互いにずれあうことを防止している。このように分散板90を複数枚に分割することで可搬性を高めつつ、LMガイド91を各分散板90に搭載することで半導体試験装置10の荷重分散が図られている。
ゲートスタンド20の支柱21には、その下端より外側にオフセットして車輪211が設けられている。車輪211を備えることで半導体製造・試験工場へのゲートスタンド20の搬入が容易であり、かつこれが外側にオフセットしていることで支柱21の下端をLMブロック93に搭載する作業を阻害しない。支柱21をLMブロック93に搭載した状態で車輪211は分散板90から僅かに中空に浮いており、ゲートスタンド20の下端は車輪211ではなくLMブロック93となる。これによりゲートスタンド20およびこれに吊下げられるテストヘッド70の水平度が高精度で調整可能となる。
以上説明した本実施形態の半導体試験装置10によれば、テストヘッド70が保持枠50およびゲートスタンド20によって所定の姿勢および水平面内位置を保ったまま吊下方式によって保持されるため、半導体チップの電気的特性試験を実施する検査位置にテストヘッド70をセットする際には、テストヘッド70の振動減衰を待つことなくこれをプローバ80に向けて昇降方向に下降させるだけでプローブピンを接続端子に当接させることができる。
またテストヘッド70の昇降方向の停止位置を任意で設定できるため、プローバ80とテストヘッド70との間に冶具等を挟みこんだ状態で半導体チップの試験を行う場合も、当該冶具等の厚さ相当分だけテストヘッド70の降下位置を上方にずらして設定することで、テストヘッド70の自重をプローバ80に負荷することがない。したがって任意厚さの冶具等を用いた場合もプローバ80の撓み変形に起因するプローブピンと接続端子の接触不良の発生を抑えることが可能である。
10 半導体試験装置
20 ゲートスタンド
21 支柱
50 保持枠
51 ツイスト回転機構
52 ヘッドホルダ
53 タンブル回転機構
54 鉛直軸
55 シータ回転機構
56 固定フレーム
561 上部固定フレーム
562 下部固定フレーム
57 横方向駆動機構
59 縦方向駆動機構
60 ガイド板
69 スライド機構
70 テストヘッド
71 パフォーマンスボード
73 ツイスト回転シャフト
74 ツイスト調整ネジ
80 プローバ
82 プローブカード
90 分散板
100 床面
33,91,572,592 リニアモーションガイド
20 ゲートスタンド
21 支柱
50 保持枠
51 ツイスト回転機構
52 ヘッドホルダ
53 タンブル回転機構
54 鉛直軸
55 シータ回転機構
56 固定フレーム
561 上部固定フレーム
562 下部固定フレーム
57 横方向駆動機構
59 縦方向駆動機構
60 ガイド板
69 スライド機構
70 テストヘッド
71 パフォーマンスボード
73 ツイスト回転シャフト
74 ツイスト調整ネジ
80 プローバ
82 プローブカード
90 分散板
100 床面
33,91,572,592 リニアモーションガイド
Claims (3)
- 複数の半導体チップが形成された半導体ウェハを載置する可動式ステージ、および前記半導体チップと電気的に接続されるプローブカードを備えるプローバと、
前記プローブカードに試験信号を伝達する複数本のプローブピンを備え、前記プローバに対して検査位置または退避位置に駆動されるテストヘッドと、を有し前記半導体チップの電気的特性試験をおこなう半導体試験装置であって、
前記テストヘッドを昇降方向(TZ)、横方向(TX)および縦方向(TY)にそれぞれ並進駆動する位置調整機構と、
前記テストヘッドを昇降軸まわり(RZ)に回転させるシータ回転機構と、
前記テストヘッドを横軸まわり(RX)に回転させるツイスト回転機構と、
前記テストヘッドを縦軸まわり(RY)に回転させるタンブル回転機構と、
を備えることを特徴とする半導体試験装置。 - 前記横方向に伸びる回転シャフトを備える前記ツイスト回転機構を介して前記テストヘッドを横軸まわりに回転可能に保持するヘッドホルダと、ヘッドホルダに対して縦軸まわりに回転可能に設けられた下部固定フレームと、下部固定フレームに対して昇降軸まわりに回転可能に設けられた上部固定フレームと、からなる保持枠と、
三本以上の支柱を備え、前記保持枠を昇降方向に並進駆動可能に保持するゲートスタンドと、を有し、
前記タンブル回転機構がヘッドホルダと下部固定フレームとの間に、前記シータ回転機構が下部固定フレームと上部固定フレームとの間に、それぞれ設けられていることを特徴とする請求項1に記載の半導体試験装置。 - 前記支柱が搭載される少なくとも一対のリニアモーションガイドと、該リニアモーションガイドを設置する分散板とを備え、
前記プローバが分散板の上に設置されるとともに、前記ゲートスタンドがリニアモーションガイドに沿って分散板上を移動可能である請求項2に記載の半導体試験装置。
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2007
- 2007-06-12 JP JP2007155655A patent/JP2008311313A/ja not_active Withdrawn
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