JP4878918B2

JP4878918B2 - Prober and probing method

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Publication number: JP4878918B2
Application number: JP2006149659A
Authority: JP
Inventors: 文雄間瀬; 清隆千葉
Original assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Current assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date: 2006-05-30
Filing date: 2006-05-30
Publication date: 2012-02-15
Anticipated expiration: 2026-05-30
Also published as: JP2007324181A

Description

本発明は、半導体ウエハなどの基板上に形成された半導体チップ（ダイ）、ＭＥＭＳなどの複数の電子デバイスの電気的な検査を行うために電子デバイスの電極をテスタに接続するプローバ及びプロービング方法に関する。以下、半導体ウエハ上に形成された電子デバイス（半導体チップ）を検査する場合を例として説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、基板上に形成されたＭＥＭＳやガラス基板上に形成された液晶パネル上の電子デバイスなどの電気的な検査を行うプローバ及びプロービング方法にも適用可能である。 The present invention relates to a prober and a probing method for connecting an electrode of an electronic device to a tester in order to perform electrical inspection of a plurality of electronic devices such as a semiconductor chip (die) formed on a substrate such as a semiconductor wafer and MEMS. . Hereinafter, a case where an electronic device (semiconductor chip) formed on a semiconductor wafer is inspected will be described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the MEMS or glass substrate formed on the substrate is not limited thereto. The present invention can also be applied to a prober and a probing method for performing electrical inspection of an electronic device or the like on the formed liquid crystal panel.

半導体製造工程では、薄い円板状の半導体ウエハに各種の処理を施して、電子デバイスをそれぞれ有する複数のチップ（ダイ）を形成する。各チップは電気的特性が検査され、その後ダイサーで切り離なされた後、リードフレームなどに固定されて組み立てられる。上記の電気的特性の検査は、プローバとテスタを利用して行われる。プローバは、ウエハをステージに固定し、各チップの電極パッドにプローブを接触させる。テスタは、プローブに接続される端子から、電源および各種の試験信号を供給し、チップの電極に出力される信号をテスタで解析して正常に動作するかを確認する。 In the semiconductor manufacturing process, various processes are performed on a thin disk-shaped semiconductor wafer to form a plurality of chips (dies) each having an electronic device. Each chip is inspected for electrical characteristics, then separated by a dicer, and then fixed to a lead frame and assembled. The inspection of the electrical characteristics is performed using a prober and a tester. The prober fixes the wafer to the stage and brings the probe into contact with the electrode pad of each chip. The tester supplies power and various test signals from the terminals connected to the probe, and analyzes the signals output to the electrodes of the chip with the tester to check whether it operates normally.

電子デバイスは広い用途に使用されており、広い温度範囲で使用される。そのため、電子デバイスの検査を行う場合、例えば、室温（常温）、２００°Ｃのような高温、及び−５５°Ｃのような低温で、検査する必要があり、プローバにはこのような環境での検査が行えることが要求される。そこで、プローバにおいてウエハを保持するステージのウエハ載置面の下に、例えば、ヒータ機構、チラー機構、ヒートポンプ機構などのステージの表面の温度を変えるウエハ温度調整機構を設けて、ステージの上に保持されたウエハを加熱又は冷却することが行われる。 Electronic devices are used in a wide range of applications and are used in a wide temperature range. Therefore, when inspecting an electronic device, it is necessary to inspect at room temperature (room temperature), a high temperature such as 200 ° C., and a low temperature such as −55 ° C. It is required that the inspection can be performed. Therefore, a wafer temperature adjustment mechanism that changes the temperature of the surface of the stage, such as a heater mechanism, a chiller mechanism, or a heat pump mechanism, is provided below the wafer mounting surface of the stage that holds the wafer in the prober, and is held on the stage. The heated wafer is heated or cooled.

図１は、ウエハ温度調整機構を有するプローバを備えるウエハテストシステムの概略構成を示す図である。図示のように、プローバ１０は、基台１１と、その上に設けられた移動ベース１２と、Ｙ軸移動部１３と、Ｘ軸移動部１４と、Ｚ軸移動部１５と、Ｚ軸移動台１６と、θ回転部１７と、ステージ１８と、プローブの位置を検出する針位置合わせカメラ１９と、支柱２０及び２１と、ヘッドステージ２２と、図示していない支柱に設けられたウエハアライメントカメラ２３と、ヘッドステージ２２に設けられたカードホルダ２４と、カードホルダ２４に取り付けられるプローブカード２５と、ステージ移動制御部２７と、を有する。プローブカード２５には、カンチレバーやスプリングピンなどのプローブ２６が設けられる。移動ベース１２と、Ｙ軸移動部１３と、Ｘ軸移動部１４と、Ｚ軸移動部１５と、Ｚ軸移動台１６と、θ回転部１７は、ステージ１８を３軸方向及びＺ軸の回りに回転する移動・回転機構を構成し、ステージ移動制御部２７により制御される。移動・回転機構については広く知られているので、ここでは説明を省略する。プローブカード２５は、検査するデバイスの電極配置に応じて配置されたプローブ２６を有し、検査するデバイスに応じて交換される。 FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a wafer test system including a prober having a wafer temperature adjusting mechanism. As shown, the prober 10 includes a base 11, a moving base 12, a Y-axis moving unit 13, an X-axis moving unit 14, a Z-axis moving unit 15, and a Z-axis moving table provided thereon. 16, θ rotation unit 17, stage 18, needle alignment camera 19 for detecting the position of the probe, support columns 20 and 21, head stage 22, and wafer alignment camera 23 provided on a support column (not shown). A card holder 24 provided on the head stage 22, a probe card 25 attached to the card holder 24, and a stage movement control unit 27. The probe card 25 is provided with a probe 26 such as a cantilever or a spring pin. The movement base 12, the Y-axis movement unit 13, the X-axis movement unit 14, the Z-axis movement unit 15, the Z-axis movement table 16, and the θ rotation unit 17 move the stage 18 around the three axes and around the Z axis. The moving / rotating mechanism is configured to rotate and is controlled by the stage movement control unit 27. Since the moving / rotating mechanism is widely known, the description thereof is omitted here. The probe card 25 has a probe 26 arranged according to the electrode arrangement of the device to be inspected, and is exchanged according to the device to be inspected.

ステージ１８内には、ステージ１８の高温又は低温にするためのヒータ・冷却液路２８が設けられている。温度制御部２９は、ヒータ・冷却液路２８のヒータに供給する電力及び冷却液路に循環させる冷却液の温度を制御する。これにより、ステージ１８を高温から低温の間の所望の温度にすることができ、それに応じてステージ１８に保持されたウエハＷを所望の温度にして検査を行うことができる。なお、温度制御部２９は、ステージ１８の表面の近くに設けられた図示していない温度センサの検出した温度に基づいて制御を行う。 In the stage 18, a heater / cooling liquid path 28 is provided to make the stage 18 hot or cold. The temperature control unit 29 controls the electric power supplied to the heater of the heater / cooling liquid path 28 and the temperature of the cooling liquid circulated in the cooling liquid path. Thereby, the stage 18 can be set to a desired temperature between high temperature and low temperature, and the wafer W held on the stage 18 can be inspected at a desired temperature accordingly. The temperature control unit 29 performs control based on the temperature detected by a temperature sensor (not shown) provided near the surface of the stage 18.

テスタ３０は、テスタ本体３１と、テスタ本体３１に設けられたコンタクトリング３２とを有する。プローブカード２５には各プローブに接続される端子が設けられており、コンタクトリング３２はこの端子に接触するように配置されたスプリングプローブを有する。テスタ本体３１は、図示していない支持機構により、プローバ１０に対して保持される。 The tester 30 includes a tester body 31 and a contact ring 32 provided on the tester body 31. The probe card 25 is provided with a terminal connected to each probe, and the contact ring 32 has a spring probe arranged so as to contact the terminal. The tester body 31 is held with respect to the prober 10 by a support mechanism (not shown).

検査を行う場合には、針位置合わせカメラ１９がプローブ２６の下に位置するように、Ｚ軸移動台１６を移動させ、針位置合わせカメラ１９でプローブ２６の先端位置を検出する。このプローブ２６の先端位置の検出は、プローブカードを交換した時にはかならず行う必要があり、プローブカードを交換しない時でも所定個数のチップを測定するごとに適宜行われる。次に、ステージ１８に検査するウエハＷを保持した状態で、ウエハＷがウエハアライメントカメラ２３の下に位置するように、Ｚ軸移動台１６を移動させ、ウエハＷ上の半導体チップの電極パッドの位置を検出する。１チップのすべての電極パッドの位置を検出する必要はなく、いくつかの電極パッドの位置を検出すればよい。また、ウエハＷ上のすべてのチップの電極パッドを検出する必要はなく、いくつかのチップの電極パッドの位置が検出される。 When the inspection is performed, the Z-axis moving table 16 is moved so that the needle alignment camera 19 is positioned below the probe 26, and the tip position of the probe 26 is detected by the needle alignment camera 19. The detection of the tip position of the probe 26 must be performed whenever the probe card is replaced, and is appropriately performed every time a predetermined number of chips are measured even when the probe card is not replaced. Next, with the wafer W to be inspected held on the stage 18, the Z-axis moving table 16 is moved so that the wafer W is positioned under the wafer alignment camera 23, and the electrode pads of the semiconductor chips on the wafer W are moved. Detect position. It is not necessary to detect the positions of all the electrode pads of one chip, and the positions of several electrode pads may be detected. Further, it is not necessary to detect the electrode pads of all the chips on the wafer W, and the positions of the electrode pads of several chips are detected.

図２は、電極パッドをプローブ２６に接触させる動作を説明するための図である。プローブ２６の位置及びウエハＷの位置を検出した後、チップの電極パッドの配列方向がプローブ２６の配列方向に一致するように、θ回転部１７によりステージ１８を回転する。そして、ウエハＷの検査するチップの電極パッドがプローブ２６の下に位置するように移動した後、ステージ１８を上昇させて、電極パッドをプローブ２６に接触させる。 FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of bringing the electrode pad into contact with the probe 26. After detecting the position of the probe 26 and the position of the wafer W, the stage 18 is rotated by the θ rotation unit 17 so that the arrangement direction of the electrode pads of the chip matches the arrangement direction of the probe 26. Then, after moving so that the electrode pad of the chip to be inspected on the wafer W is positioned below the probe 26, the stage 18 is raised and the electrode pad is brought into contact with the probe 26.

プローブ２６は、バネ特性を有し、プローブの先端位置より接触点を上昇させることにより、電極に所定の接触圧で接触する。ウエハＷとプローブ２６の先端の配列面との傾き及びプローブ２６の先端位置のばらつきなどを考慮して、電極パッドとプローブ２６が確実に接触するように、プローブ２６の先端位置より高い位置まで電極パッド、すなわちウエハＷの表面を上昇させている。これをオーバードライブと称し、検出したプローブ２６の先端位置からウエハＷの表面を更に上昇させる移動量をオーバードライブ量と称する。従って、すべてのプローブが所定の接触圧でウエハの電極に接触していれば、ステージ１８全体には、１本のプローブの接触圧にプローブ本数を乗じた接触圧力が印加される。近年は、スループットの向上のため、複数のダイを同時に検査するマルチプロービング処理が行われており、プローブの本数が数千本にもなる場合があり、そのような場合には、プローブカード２５及びステージ１８には全体として非常に大きな接触圧が印加される。 The probe 26 has a spring characteristic and contacts the electrode with a predetermined contact pressure by raising the contact point from the tip position of the probe. In consideration of the inclination of the wafer W and the arrangement surface of the tip of the probe 26 and the variation in the tip position of the probe 26, the electrode pad is positioned up to a position higher than the tip position of the probe 26 so that the electrode pad and the probe 26 are in reliable contact. The surface of the pad, that is, the wafer W is raised. This is referred to as overdrive, and the amount of movement that further raises the surface of the wafer W from the detected tip position of the probe 26 is referred to as overdrive amount. Accordingly, if all the probes are in contact with the wafer electrode at a predetermined contact pressure, a contact pressure obtained by multiplying the contact pressure of one probe by the number of probes is applied to the entire stage 18. In recent years, in order to improve throughput, multi-probing processing for inspecting a plurality of dies simultaneously has been performed, and the number of probes may be several thousand. In such a case, the probe card 25 and A very large contact pressure is applied to the stage 18 as a whole.

プローブの先端位置のバラツキは所定の範囲内になるように設定されており、針位置合わせカメラ１９で確認され、先端位置が所定の範囲外のプローブが存在する場合にはプローブカードは補修される。このようにプローブの先端位置が所定の範囲内にあるので、上記のように、半導体チップの電極をプローブに接触させる時に、接触位置から更にオーバードライブ量だけウエハを上昇させることで、各プローブの電極との接触圧が所定の範囲内になると考えられてきた。 The variation of the probe tip position is set to be within a predetermined range, which is confirmed by the needle alignment camera 19, and the probe card is repaired when there is a probe whose tip position is outside the predetermined range. . As described above, since the tip position of the probe is within the predetermined range, when the electrode of the semiconductor chip is brought into contact with the probe as described above, the wafer is further lifted from the contact position by the amount of overdrive, thereby It has been considered that the contact pressure with the electrode falls within a predetermined range.

しかし、半導体デバイスの微細化及び高集積化に応じて、電極部分の膜厚も薄くなる傾向にあり、接触圧の許容範囲も小さくなっている。特に、高温又は低温での検査を行う場合には、各部の温度が変化して移動機構の移動量などに誤差を生じ、オーバードライブしただけではプローブ２６を所定の範囲の接触圧で電極に接触できないという問題を生じている。 However, with the miniaturization and high integration of semiconductor devices, the film thickness of the electrode portion tends to decrease, and the allowable range of contact pressure is also reduced. In particular, when performing inspections at high or low temperatures, the temperature of each part changes, causing an error in the moving amount of the moving mechanism, etc., and the probe 26 contacts the electrode with a contact pressure within a predetermined range only by overdriving. The problem of not being possible.

また、プローブが接触することにより、ステージが微小ではあるが傾斜して接触位置に誤差を生じるという問題もある。この問題はプローブ数が増加すると無視できない誤差を生じる。 In addition, there is also a problem that the stage is tilted but tilted to cause an error in the contact position due to the contact of the probe. This problem causes non-negligible errors as the number of probes increases.

そこで、特許文献１は、オーバードライブ量からプローブカードのステージに対する荷重を演算して、荷重によりステージが傾斜する時には移動位置を補正することを記載している。しかし、荷重はオーバードライブ量から演算しており、各種の変動を考慮すると、荷重、すなわちプローブの接触圧を正確に演算するのは難しいという問題がある。 Therefore, Patent Document 1 describes that the load on the stage of the probe card is calculated from the amount of overdrive, and the moving position is corrected when the stage is tilted by the load. However, the load is calculated from the amount of overdrive, and considering various fluctuations, there is a problem that it is difficult to accurately calculate the load, that is, the contact pressure of the probe.

また、特許文献２は、プローブカードの温度及びプローブカードの接触圧の少なくとも一方を検出して、検出した値に基づいてステージの位置を補正することを記載している。圧力の検出は圧力センサを使用して行う。 Further, Patent Document 2 describes that at least one of the temperature of the probe card and the contact pressure of the probe card is detected and the position of the stage is corrected based on the detected value. The pressure is detected using a pressure sensor.

更に、特許文献３は、ステージに荷重を測定する圧力センサを設け、プローブとウエハとの接触により発生する荷重を測定して、オーバードライブ量を制御すること、言い換えればプローブ全体の電極に対する接触圧を一定にすることを記載している。 Further, in Patent Document 3, a pressure sensor for measuring a load is provided on the stage, and the load generated by the contact between the probe and the wafer is measured to control the overdrive amount, in other words, the contact pressure with respect to the electrode of the entire probe. Is made constant.

更に、特許文献４は、ステージの位置を検出するリニアエンコーダを設けて、オーバードライブ量と実際の変位量の差からプローブのウエハとの接触による沈み量を演算して接触圧を演算することを記載している。 Further, Patent Document 4 provides a linear encoder that detects the position of the stage, and calculates the contact pressure by calculating the amount of sinking due to contact of the probe with the wafer from the difference between the overdrive amount and the actual displacement amount. It is described.

特開平１１−３０６５１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-30651 特開平１１−１７６８９３号公報JP-A-11-176893 特開２００１−１１０８５７JP2001-110857 特開２００１−２２８２１２JP 2001-228212 A

特許文献２は、プローブカードに設けた圧力センサによりプローブのウエハとの接触によりプローブカードに生じる圧力を検出しており、圧力センサを設けるためコストが増加するという問題がある。特に、プローブカードに生じる圧力は位置により異なるので複数箇所に圧力センサを設けており、コスト増加が大きい。 Patent Document 2 detects the pressure generated in the probe card by the contact of the probe with the wafer by the pressure sensor provided in the probe card, and there is a problem that the cost increases because the pressure sensor is provided. In particular, since the pressure generated in the probe card varies depending on the position, pressure sensors are provided at a plurality of locations, which greatly increases the cost.

特許文献３も圧力センサを使用しており、圧力センサを設けるためコストが増加するという問題がある。特に、ステージはプローブが接触しても傾斜しない剛性が必要であるが、特許文献３では、ステージを支持する部分に圧力センサを設けており、ステージの剛性を維持しながら荷重を測定する圧力センサを設けるのは難しく、圧力センサの設置機構が複雑で高コストになるという問題がある。 Patent Document 3 also uses a pressure sensor, and there is a problem that the cost increases because the pressure sensor is provided. In particular, the stage needs to be rigid so that it does not tilt even if the probe comes into contact. However, in Patent Document 3, a pressure sensor is provided in a portion that supports the stage, and the pressure sensor measures the load while maintaining the rigidity of the stage. Is difficult, and there is a problem that the installation mechanism of the pressure sensor is complicated and expensive.

特許文献４は、リニアエンコーダにより検出したステージの位置から接触圧を演算しており、接触圧に直接関係する物理量を検出するものではないため、測定移動誤差が増加した場合などには、接触圧が正確に検出できないという問題を生じる。 Since Patent Document 4 calculates the contact pressure from the position of the stage detected by the linear encoder and does not detect a physical quantity directly related to the contact pressure, the contact pressure is increased when the measurement movement error increases. Causes a problem that cannot be detected accurately.

更に、特許文献２及び３は、ステージのウエハ載置面に垂直な方向、すなわちＺ軸方向の圧力のみを問題にしているが、プローブの形状や配置によっては、ステージに対してＺ軸方向だけでなく、他の軸方向や回転方向についても力が加えられ、プローブと電極の相対位置の変化を生じる場合がある。このようなＺ軸方向以外の方向についても測定できるようにするには、更に多くの圧力センサを設ける必要があり、更なるコスト増加をもたらす。 Furthermore, although Patent Documents 2 and 3 are concerned only with the pressure in the direction perpendicular to the wafer mounting surface of the stage, that is, the Z-axis direction, depending on the probe shape and arrangement, only the Z-axis direction with respect to the stage is used. In addition, force may be applied in other axial directions and rotational directions, and the relative position of the probe and the electrode may change. In order to be able to measure in directions other than the Z-axis direction, it is necessary to provide more pressure sensors, resulting in further cost increase.

本発明は、このような問題を解決するもので、プローブのウエハに対する接触圧や相対位置の変化を生じるような圧力変化を容易に低コストで検出可能にすると共に、プローブのウエハに対する接触圧を所定の範囲内に維持できるプローバ及びプロービング方法の実現を目的とする。 The present invention solves such a problem, and makes it possible to easily detect a change in pressure that causes a change in the contact pressure and relative position of the probe to the wafer at low cost, and to reduce the contact pressure of the probe on the wafer. An object is to realize a prober and a probing method that can be maintained within a predetermined range.

上記目的を実現するため、本発明のプローバ及びプロービング方法は、ステージの移動機構で、ステージの移動位置を維持する時のＺ、Ｘ、Ｙ、θの各軸方向の駆動モータの電流値を検出することにより各軸方向の荷重を検出する。 In order to achieve the above object, the prober and probing method of the present invention detects the current value of the drive motor in each of the Z, X, Y, and θ directions when the stage moving position is maintained by the stage moving mechanism. Thus, the load in each axial direction is detected.

すなわち、本発明のプローバは、基板上の電子デバイスをテスタで検査をするために、前記テスタの各端子を前記電子デバイスの電極に接続するプローバであって、前記電子デバイスの電極に接触して前記電極を前記テスタの端子に接続するプローブを有するプローブカードと、基板を保持するステージと、前記ステージを移動する移動機構と、前記移動機構を制御する移動制御部と、前記プローブカードの前記プローブの位置を検出すると共に、前記ステージに保持された前記基板の前記電子デバイスの電極の位置を検出するアライメント動作を行い、前記電子デバイスの電極と前記プローブの相対位置を検出するアライメント機構と、を備え、前記移動制御部は、前記アライメント機構の検出した前記相対位置に基づいて、検査する前記電子デバイスの電極を前記プローブに接触させるように前記移動機構を制御するプローバにおいて、前記移動機構の少なくとも１つの移動軸の駆動モータの電流値を測定するモータ電流測定部と、前記移動制御部が、前記少なくとも１つの移動軸の移動位置を維持するように制御した時の前記モータ電流測定部の測定した電流値から、前記移動機構の前記少なくとも１つの移動軸にかかる荷重を演算する電流−荷重演算部と、を備えることを特徴とする。 That is, the prober of the present invention is a prober for connecting each terminal of the tester to the electrode of the electronic device in order to inspect the electronic device on the substrate with a tester, and is in contact with the electrode of the electronic device. A probe card having a probe for connecting the electrode to a terminal of the tester, a stage for holding a substrate, a moving mechanism for moving the stage, a movement control unit for controlling the moving mechanism, and the probe of the probe card An alignment mechanism that detects the relative position between the electrode of the electronic device and the probe by performing an alignment operation of detecting the position of the electrode of the electronic device on the substrate held on the stage. The movement control unit inspects based on the relative position detected by the alignment mechanism In a prober that controls the movement mechanism so that the electrode of a child device contacts the probe, a motor current measurement unit that measures a current value of a drive motor of at least one movement axis of the movement mechanism, and the movement control unit includes: A current-load for calculating a load applied to the at least one moving axis of the moving mechanism from a current value measured by the motor current measuring unit when the moving position of the at least one moving axis is controlled to be maintained. And an arithmetic unit.

また、本発明のプロービング方法は、基板上の電子デバイスをテスタで検査をするために、プローバのプローブカードに設けられ、前記テスタの各端子に接続されるプローブを、ステージに保持された前記基板上の電子デバイスの電極に接触させるプロービング方法であって、前記プローブカードの前記プローブの位置を検出すると共に、前記ステージに保持された前記基板の前記電子デバイスの電極の位置を検出するアライメント動作を行い、前記電子デバイスの電極と前記プローブの相対位置を検出し、検出した前記相対位置に基づいて、検査する前記電子デバイスの電極を前記プローブに接触させるように移動させるプロービング方法において、前記ステージを移動させる移動機構の少なくとも１つの移動軸の駆動モータを移動位置を維持するように制御した時の前記駆動モータの電流値を測定し、測定した電流値から、前記移動機構の前記少なくとも１つの移動軸にかかる荷重を演算することを特徴とする。 Further, in the probing method of the present invention, in order to inspect an electronic device on a substrate with a tester, the substrate is provided on a probe card of a prober and probes connected to the terminals of the tester are held on the stage. A probing method for contacting an electrode of an upper electronic device, comprising: an alignment operation for detecting the position of the probe of the probe card and detecting the position of the electrode of the electronic device on the substrate held on the stage In the probing method, the relative position between the electrode of the electronic device and the probe is detected, and the electrode of the electronic device to be inspected is moved to contact the probe based on the detected relative position. The moving position of the drive motor of at least one moving shaft of the moving mechanism to be moved The current value of the drive motor when controlled to lifting was measured, from the measured current value, and calculates the load applied to said at least one moving axis of the moving mechanism.

本発明によれば、各移動軸の荷重を、低コストのモータ電流測定部により測定することができる。 According to the present invention, the load on each moving shaft can be measured by a low-cost motor current measuring unit.

移動制御部は、電流−荷重演算部の演算した荷重が所定範囲内になるように、移動機構によるステージの移動を制御する。 The movement control unit controls the movement of the stage by the movement mechanism so that the load calculated by the current-load calculation unit is within a predetermined range.

本発明では、駆動モータとして、電流値により荷重を測定できるモータを使用する。このようなモータとしては、例えば、リニアモータ、直流サーボモータ又は交流サーボモータなどが使用できる。 In the present invention, a motor capable of measuring a load with a current value is used as a drive motor. As such a motor, for example, a linear motor, a DC servo motor, an AC servo motor, or the like can be used.

プローブと基板の接触による接触圧は、主としてステージの載置面に垂直なＺ軸方向に生じるので、ステージの移動機構のＺ軸方向の駆動モータの荷重は少なくとも測定するが、他のＸ軸方向、Ｙ軸方向及びθ回転方向の駆動モータについても必要に応じて測定する。 Since the contact pressure due to the contact between the probe and the substrate is mainly generated in the Z-axis direction perpendicular to the stage mounting surface, the load of the drive motor in the Z-axis direction of the stage moving mechanism is measured at least, but the other X-axis directions The drive motors in the Y axis direction and the θ rotation direction are also measured as necessary.

演算した荷重が所定範囲内になるようにする制御は、電子デバイスの電極がプローブに接触した状態で行うか、電極がプローブから離れた状態で行うかのいずれかである。Ｚ軸方向及びそれ以外の方向について、この２つの方法を行うことができるが、Ｚ軸方向については電極がプローブに接触した状態で、Ｚ軸以外の方向については電極がプローブから離れた状態で行うことが望ましい。 Control to make the calculated load within a predetermined range is performed in a state where the electrode of the electronic device is in contact with the probe or in a state where the electrode is separated from the probe. These two methods can be performed for the Z-axis direction and other directions, but the electrode is in contact with the probe for the Z-axis direction, and the electrode is separated from the probe for directions other than the Z-axis. It is desirable to do.

ステージの温度を高温又は低温にするステージ温度調整機構を備えプローバの場合、温度変化量の増大に伴い移動機構の移動誤差も増加するので、本発明を適用すると効果的である。 In the case of a prober provided with a stage temperature adjusting mechanism for increasing or decreasing the temperature of the stage, the movement error of the moving mechanism increases with an increase in the temperature change amount. Therefore, it is effective to apply the present invention.

本発明により、プローブと基板の電極との接触が確実に行えるプローバ及びプロービング方法が、低コストで実現できる。 According to the present invention, a prober and a probing method capable of reliably contacting the probe and the electrode on the substrate can be realized at low cost.

本発明の実施例のプローバは、図１に示したウエハテストシステムで使用される。 The prober according to the embodiment of the present invention is used in the wafer test system shown in FIG.

図３は、実施例のプローバのステージ１８及びその移動機構に関係する部分の構成を示す図である。図３に示すように、カードホルダ（図示せず）に保持されたプローブカード２５にはプローブ２６が、ステージ１８に保持されたウエハＷに対向するように設けられている。図１に示すように、ステージ１８にはヒータ・冷却液路２８が設けられているが図示は省略している。ステージ１８は、θ回転部１７に支持され、Ｚ軸の回りに回転可能である。θ回転部１７及び針位置合わせカメラ１９は、Ｚ軸移動台１６に支持され、Ｚ軸移動部１５によりＺ軸方向（上下方向）に移動可能である。 FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a portion related to the stage 18 of the prober of the embodiment and its moving mechanism. As shown in FIG. 3, a probe 26 is provided on a probe card 25 held by a card holder (not shown) so as to face a wafer W held on a stage 18. As shown in FIG. 1, the stage 18 is provided with a heater / cooling liquid passage 28, but the illustration is omitted. The stage 18 is supported by the θ rotation unit 17 and is rotatable around the Z axis. The θ rotation unit 17 and the needle alignment camera 19 are supported by the Z-axis moving table 16 and can be moved in the Z-axis direction (vertical direction) by the Z-axis moving unit 15.

Ｚ軸移動部１５では、Ｘ軸移動台４７に設けられた摺動ベース４２に対してＺ軸方向に摺動可能に支持された摺動部材４１に取り付けられている。摺動部材４１の底板４３には、ボールネジのナット部４４が取り付けられている。ボールネジ４５は、Ｚ軸移動台１６の軸受（図示せず）と、Ｘ軸移動台４７の軸受４６に支持され、Ｘ軸移動台４７に設けられたＺ軸モータ４８により回転される。ボールネジ４５が回転すると、その回転方向に応じてＺ軸移動台１６がＺ軸方向に移動する。 The Z-axis moving unit 15 is attached to a sliding member 41 supported so as to be slidable in the Z-axis direction with respect to the sliding base 42 provided on the X-axis moving table 47. A ball screw nut 44 is attached to the bottom plate 43 of the sliding member 41. The ball screw 45 is supported by a bearing (not shown) of the Z-axis moving table 16 and a bearing 46 of the X-axis moving table 47 and is rotated by a Z-axis motor 48 provided on the X-axis moving table 47. When the ball screw 45 rotates, the Z-axis moving table 16 moves in the Z-axis direction according to the rotation direction.

Ｘ軸移動部１４では、Ｙ移動台５８上に、２つの側板５０と、摺動ベース５１が設けられている。Ｘ軸移動台４７の下に設けた摺動部材５２は、摺動ベース５１に対してＸ軸方向に摺動可能に支持されており、Ｘ軸移動台４７はＸ軸方向に移動可能である。２つの側板５０の軸受（一方のみ図示）５６にはボールネジ５５が支持されており、側板５０に設けられたＸ軸モータ５７により回転される。Ｘ軸移動台４７の下には、支持板５３が設けられ、支持板５３にはボールネジ５５のナット部５４が取り付けられている。ボールネジ５５が回転すると、その回転方向に応じてＸ軸移動台４７がＸ軸方向に移動する。 In the X-axis moving unit 14, two side plates 50 and a sliding base 51 are provided on the Y moving table 58. The sliding member 52 provided below the X-axis moving table 47 is supported so as to be slidable in the X-axis direction with respect to the sliding base 51, and the X-axis moving table 47 is movable in the X-axis direction. . Ball screws 55 are supported on bearings 56 (only one shown) of the two side plates 50 and are rotated by an X-axis motor 57 provided on the side plates 50. A support plate 53 is provided below the X-axis moving table 47, and a nut portion 54 of a ball screw 55 is attached to the support plate 53. When the ball screw 55 rotates, the X-axis moving table 47 moves in the X-axis direction according to the rotation direction.

更に、Ｚ軸モータ４８を駆動するＺ軸モータ駆動部６１と、Ｘ軸モータ５７を駆動するＸ軸モータ駆動部６４と、が設けられている。 Furthermore, a Z-axis motor drive unit 61 that drives the Z-axis motor 48 and an X-axis motor drive unit 64 that drives the X-axis motor 57 are provided.

ここでは、Ｚ軸移動機構とＸ軸移動機構のみを示したが、Ｙ軸移動部１３にも同様の機構が設けられており、θ回転部１７にはモータによりＺ軸の回りにステージ１８を回転する機構が設けられており、それぞれの駆動モータを駆動する駆動部が設けられている。以上の構成は、従来例と同じである。 Here, only the Z-axis moving mechanism and the X-axis moving mechanism are shown, but the Y-axis moving unit 13 is also provided with a similar mechanism, and the θ rotating unit 17 is provided with a stage 18 around the Z-axis by a motor. A rotating mechanism is provided, and a drive unit for driving each drive motor is provided. The above configuration is the same as the conventional example.

本実施例では、駆動モータ４８及び５７は、リニアモータである。リニアモータは、モータの荷重と電流値、すなわちトルクと電流値が対応するため、電流値を測定することにより、モータの荷重が測定できる。このようにトルクと電流値が対応するモータ、例えば直流サーボモータや交流サーボモータをリニアモータの代わりに使用することもできる。従って、トルクと電流値が対応しないステッピングモータは使用できない。 In this embodiment, the drive motors 48 and 57 are linear motors. In the linear motor, since the motor load corresponds to the current value, that is, the torque and the current value, the motor load can be measured by measuring the current value. As described above, a motor corresponding to a torque and a current value, for example, a DC servo motor or an AC servo motor can be used instead of the linear motor. Therefore, a stepping motor whose torque and current value do not correspond cannot be used.

各駆動モータにはエンコーダが設けられ、回転量が制御できるようになっている。更に、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸については、それぞれリニアスケールが設けられ、リニアスケールの値を読み取って位置制御ができるようになっている。なお、θ回転軸についても回転量を検出するスケールを設けて回転量が制御できるようになっている。 Each drive motor is provided with an encoder so that the amount of rotation can be controlled. Further, a linear scale is provided for each of the X axis, the Y axis, and the Z axis, and the position can be controlled by reading the value of the linear scale. Note that the rotation amount of the θ rotation axis can be controlled by providing a scale for detecting the rotation amount.

本実施例では、Ｚ軸、Ｘ軸、Ｙ軸及びθ回転軸のそれぞれの駆動モータの電流を測定し、測定値から荷重を演算する演算部を設けている。図３に示すように、Ｚ軸モータ駆動部６１におけるＺ軸モータ４８の駆動信号の電流を測定するＺ軸電流測定部６２と、測定した電流から荷重を演算する電流−荷重演算部６３と、Ｘ軸モータ駆動部６４におけるＸ軸モータ５７の駆動信号の電流を測定するＸ軸電流測定部６５と、測定した電流から荷重を演算する電流−荷重演算部６６と、が設けられている。電流−荷重演算部６３及び６６で演算されたＺ軸及びＸ軸の荷重データはステージ移動制御部２７に送られる。なお、ここでは、Ｚ軸とＸ軸の荷重を演算する部分についてのみ図示したが、Ｙ軸及びθ回転軸についても電流測定部と電流−荷重演算部が設けられている。 In this embodiment, there is provided a calculation unit that measures the currents of the drive motors of the Z axis, the X axis, the Y axis, and the θ rotation axis, and calculates a load from the measured values. As shown in FIG. 3, a Z-axis current measurement unit 62 that measures the current of the drive signal of the Z-axis motor 48 in the Z-axis motor drive unit 61, a current-load calculation unit 63 that calculates a load from the measured current, An X-axis current measurement unit 65 that measures the current of the drive signal of the X-axis motor 57 in the X-axis motor drive unit 64 and a current-load calculation unit 66 that calculates a load from the measured current are provided. The Z-axis and X-axis load data calculated by the current-load calculation units 63 and 66 are sent to the stage movement control unit 27. Although only the portion for calculating the loads on the Z axis and the X axis is shown here, a current measuring unit and a current-load calculating unit are also provided for the Y axis and the θ rotation axis.

図４は、実施例のプローバにおいて、ウエハの検査する半導体チップの電極をプローブに接触させ、検査の間接触状態を維持する制御動作を示すフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart showing a control operation in the prober of the embodiment for bringing the electrode of the semiconductor chip to be inspected on the wafer into contact with the probe and maintaining the contact state during the inspection.

ステップ１０１では、プローブ位置検出処理及びアライメント処理の結果に基づいて、Ｘ軸、Ｙ軸及びθ回転移動機構を制御して、電極がプローブの下に位置するようにステージを移動する。移動量の制御は、エンコーダ及びリニアスケールなどを利用して行われる。 In step 101, the stage is moved so that the electrodes are positioned under the probe by controlling the X-axis, Y-axis, and θ rotation movement mechanisms based on the results of the probe position detection process and the alignment process. The movement amount is controlled using an encoder and a linear scale.

ステップ１０２では、Ｘ軸、Ｙ軸及びθ回転の駆動モータを保持モードに切り換える。保持モードでは、移動した位置を維持する動作が行われ、リニアスケールなどを監視して、移動した位置、すなわちスケールの値が変化しないように制御が行われる。 In step 102, the X-axis, Y-axis, and θ-rotation drive motors are switched to the holding mode. In the holding mode, an operation for maintaining the moved position is performed, and the linear scale or the like is monitored, and control is performed so that the moved position, that is, the scale value does not change.

ステップ１０３では、Ｚ軸の駆動モータを制御して、所定のオーバードライブ量になるようにステージを移動する。 In step 103, the Z-axis drive motor is controlled to move the stage so that a predetermined overdrive amount is obtained.

ステップ１０４では、Ｚ軸の駆動モータを保持モードに切り換える。上記のように、所定のオーバードライブ量になるようにステージをＺ軸方向に移動しており、プローブが電極に接触して撓んでいるので、接触圧が生じている。 In step 104, the Z-axis drive motor is switched to the holding mode. As described above, the stage is moved in the Z-axis direction so as to have a predetermined overdrive amount, and the probe is bent in contact with the electrode, so that contact pressure is generated.

ステップ１０５では、Ｚ軸の駆動モータの電流値を測定する。 In step 105, the current value of the Z-axis drive motor is measured.

ステップ１０６では、測定した電流値からＺ軸の荷重を演算する。ここで演算されたＺ軸の荷重はプローブの電極との接触圧に対応する。 In step 106, the Z-axis load is calculated from the measured current value. The Z-axis load calculated here corresponds to the contact pressure with the electrode of the probe.

ステップ１０７では、演算した荷重があらかじめ設定された所定の範囲内であるかを判定する。 In step 107, it is determined whether the calculated load is within a predetermined range set in advance.

もし、範囲外であれば、ステップ１０８に進む。これ以降、プローブと電極との接触が行われている間は、Ｚ軸方向についてはスケールの値を維持する制御でなく、演算した荷重が所定範囲内になるようにフィードバックする制御に切り換えられる。 If it is out of range, the process proceeds to step 108. Thereafter, while the probe is in contact with the electrode, the control is switched to feedback control so that the calculated load falls within a predetermined range, not the control for maintaining the scale value in the Z-axis direction.

ステップ１０８では、Ｚ軸の駆動モータの荷重が所定範囲内になるようにどちらの方向に移動すべきか決定する。言い換えれば、荷重が小さければステージを上昇させ、荷重が大きければステージを降下させる方向である。 In step 108, it is determined in which direction the load should be moved so that the load of the Z-axis drive motor is within a predetermined range. In other words, the stage is raised when the load is small, and the stage is lowered when the load is large.

ステップ１０９では、エンコーダまたはスケールの単位移動量だけＺ軸方向に移動し、ステップ１０５に戻る。 In step 109, the unit moves by the unit movement amount of the encoder or scale in the Z-axis direction, and the process returns to step 105.

そして、演算したＺ軸の荷重が所定範囲内に入るように、以上のステップ１０５から１０９を繰り返す。ステップ１０７で演算したＺ軸の荷重が所定範囲内であると判定されると、ステップ１１０に進む。 The above steps 105 to 109 are repeated so that the calculated Z-axis load falls within a predetermined range. If it is determined that the Z-axis load calculated in step 107 is within the predetermined range, the process proceeds to step 110.

ステップ１１０では、Ｘ軸、Ｙ軸及びθ回転の駆動モータの電流値を測定する。 In step 110, the current values of the X-axis, Y-axis, and θ-rotation drive motors are measured.

ステップ１１１では、測定した電流値からＸ軸、Ｙ軸及びθ回転の荷重を演算する。 In step 111, the X-axis, Y-axis, and θ rotation loads are calculated from the measured current values.

ステップ１１２では、演算した荷重があらかじめ設定された所定の範囲内であるかを判定する。もし、Ｘ軸、Ｙ軸及びθ回転の荷重がすべて範囲内であれば、ステップ１０５に戻る。そして、プローブを接触させた半導体チップに対する検査を開始する。もし、Ｘ軸、Ｙ軸及びθ回転の荷重の１つでも範囲外であれば、ステップ１１３に進む。ステップ１１３以降は、荷重が範囲外の軸についてのみ行われ、そのような軸が複数ある場合には順番に行われる。 In step 112, it is determined whether the calculated load is within a predetermined range set in advance. If the X axis, Y axis, and θ rotation loads are all within the range, the process returns to step 105. And the test | inspection with respect to the semiconductor chip which contacted the probe is started. If one of the X-axis, Y-axis, and θ rotation loads is out of range, the process proceeds to step 113. After step 113, the load is performed only for the out-of-range axes, and when there are a plurality of such axes, the processes are performed in order.

ステップ１１３では、Ｘ軸、Ｙ軸及びθ回転の荷重が所定範囲内になるようにどちらの方向に移動すべきか決定する。 In step 113, it is determined in which direction the X axis, Y axis, and θ rotation load should be moved so as to be within a predetermined range.

ステップ１１４では、位置制御するスケールの値を上記の方向に単位量だけ変化させて記憶する（更新する）。 In step 114, the value of the scale for position control is changed (stored) by changing the unit amount in the above direction.

ステップ１１５では、変化させたスケールの値の値になるように移動する。 In step 115, the scale value is changed so as to become the value of the scale.

ステップ１１６では、保持モードに切り換え、ステップ１１０に戻る。 In step 116, the mode is switched to the holding mode, and the process returns to step 110.

そして、ステップ１１０から１１６を繰り返して、Ｘ軸、Ｙ軸及びθ回転の荷重が所定範囲内に入るようにする。ステップ１１２で、Ｘ軸、Ｙ軸及びθ回転の荷重が所定範囲内にあると判定された場合には、ステップ１０５に戻る。そして、プローブを接触させた半導体チップに対する検査を開始し、検査の間ステップ１０５から１１６を繰り返す。これにより、検査の間に温度変化などによって、各部が伸縮して位置が変化しても、所望の状態が維持される。 Then, Steps 110 to 116 are repeated so that the X-axis, Y-axis, and θ rotation loads are within a predetermined range. If it is determined in step 112 that the X-axis, Y-axis, and θ rotation loads are within the predetermined ranges, the process returns to step 105. Then, the inspection of the semiconductor chip with which the probe is brought into contact is started, and steps 105 to 116 are repeated during the inspection. Thereby, even if each part expands and contracts due to a temperature change or the like during the inspection, a desired state is maintained.

検査が終了して別の半導体チップを検査する場合には、ステージをＺ軸方向に降下させてプローブを電極から離した後、ステップ１０１から同様の動作を行う。 When the inspection is completed and another semiconductor chip is inspected, the stage is lowered in the Z-axis direction to separate the probe from the electrode, and then the same operation is performed from Step 101.

図４のフローチャートでは、ステップ１１２で、演算したＸ軸、Ｙ軸及びθ回転の荷重の１つでも所定範囲外であれば、そのままの状態、すなわちプローブが電極に接触した状態でＸ軸、Ｙ軸及びθ回転の方向の移動が行われる。この移動はスケールの単位量である微小な移動量であり、ほとんどの場合微小量移動するだけでＸ軸、Ｙ軸及びθ回転の荷重のすべてが所定範囲内になるので、プローブが電極に接触した状態で移動してもほとんど問題は生じない。しかし、プローブが電極に接触した状態で移動すると、プローブが電極面を擦るのでゴミなどが発生する恐れがある。このような問題の発生を防止するようにした制御動作の変形例を図５のフローチャートで説明する。 In the flowchart of FIG. 4, if at least one of the calculated X-axis, Y-axis, and θ rotation loads is outside the predetermined range in step 112, the X-axis, Y-axis is left as it is, that is, the probe is in contact with the electrode. Movement in the direction of the axis and θ rotation is performed. This movement is a minute movement amount that is a unit amount of the scale. In most cases, the X-axis, Y-axis, and θ rotation loads all fall within the specified range just by moving the minute amount, so the probe contacts the electrode. There is almost no problem even if it moves in the state. However, if the probe moves while being in contact with the electrode, the probe rubs against the electrode surface, which may generate dust. A modification of the control operation that prevents the occurrence of such a problem will be described with reference to the flowchart of FIG.

図５のフローチャートは、ステップ１１２で、Ｘ軸、Ｙ軸及びθ回転の荷重が所定範囲外であると判定された場合に、ステップ１２１に進む。 The flowchart of FIG. 5 proceeds to step 121 when it is determined in step 112 that the X axis, Y axis, and θ rotation loads are outside the predetermined ranges.

ステップ１２１及び１２２は、ステップ１１３及び１１４と同じである。 Steps 121 and 122 are the same as steps 113 and 114.

ステップ１２３では、プローブと電極が非接触状態になるように、Ｚ軸方向に移動、すなわちステージを降下させる。 In step 123, the probe is moved in the Z-axis direction, that is, the stage is lowered so that the electrode and the electrode are not in contact with each other.

ステップ１２４では、Ｘ軸、Ｙ軸及びθ回転軸について記憶したスケール値に従って移動を行い、ステップ１０３に戻る。そして、再び電極がプローブに接触するようにステージを上昇させて、ステップ１０３以下の動作を行う。ここで、ステップ１２１から１２４は検査を開始する前に行い、検査を開始した後は、ステップ１０７でＺ軸の荷重が所定範囲内であると判定された時には、ステップ１０５に戻り、ステップ１１０以降は、行わないようにすることが望ましい。これにより、検査の途中で、プローブと電極が非接触状態になり検査が中断されるということがなくなる。 In step 124, movement is performed according to the stored scale values for the X axis, Y axis, and θ rotation axis, and the process returns to step 103. Then, the stage is raised so that the electrode again comes into contact with the probe, and the operation after step 103 is performed. Here, steps 121 to 124 are performed before the inspection is started, and after the inspection is started, when it is determined in step 107 that the load on the Z-axis is within the predetermined range, the process returns to step 105, and after step 110 It is desirable not to do this. As a result, the probe and the electrode are not in contact with each other during the inspection, and the inspection is not interrupted.

以上、本発明の実施例を説明したが、各種の変形例があり得るのはいうまでもない。例えば、ステップ１０７でＺ軸の荷重が所定範囲内であると判定された時には、ステップ１０５に戻るようにして、Ｚ軸方向の荷重についてのみフィードバック制御を行い、Ｘ軸、Ｙ軸及びθ回転軸については、アライメント処理に基づくスケールを利用した位置制御のみを行うようにしてもよい。 As mentioned above, although the Example of this invention was described, it cannot be overemphasized that various modifications are possible. For example, when it is determined in step 107 that the load on the Z axis is within a predetermined range, the control returns to step 105 to perform feedback control only for the load in the Z axis direction, and the X axis, Y axis, and θ rotation axis. For the above, only position control using a scale based on alignment processing may be performed.

本発明は、プローバであればどのようなプローバにも適用可能である。 The present invention is applicable to any prober as long as it is a prober.

プローバとテスタでウエハ上のチップを検査するシステムの基本構成を示す図である。It is a figure which shows the basic composition of the system which test | inspects the chip | tip on a wafer with a prober and a tester. 電極パッドをプローブに接触させる動作を説明する図である。It is a figure explaining the operation | movement which makes an electrode pad contact a probe. 本発明の実施例のプローバのステージ及びその移動機構に関係する部分の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the part relevant to the stage of the prober of the Example of this invention, and its moving mechanism. 実施例のプローバにおいて、半導体チップの電極をプローブに接触させ、検査の間接触状態を維持する制御動作を示すフローチャートである。6 is a flowchart showing a control operation in which the probe of the embodiment brings the electrode of the semiconductor chip into contact with the probe and maintains the contact state during the inspection. 図４の制御動作の変形例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the modification of the control action of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１３Ｙ軸移動部
１４Ｘ軸移動部
１５Ｚ軸移動部
１６Ｚ軸移動台
１７ θ回転部
１８ステージ
１９針位置合わせカメラ
２３ウエハライメントカメラ
２５プローブカード
２６プローブ
２７ステージ移動制御部
４８Ｚ軸モータ
５７Ｘ軸モータ
６１Ｚ軸モータ駆動部
６２Ｚ軸電流測定部
６３、６６電流−荷重演算部
６４Ｘ軸モータ駆動部
６５Ｘ軸電流測定部
Ｗウエハ 13 Y-axis moving unit 14 X-axis moving unit 15 Z-axis moving unit 16 Z-axis moving table 17 θ rotating unit 18 Stage 19 Needle alignment camera 23 Wafer alignment camera 25 Probe card 26 Probe 27 Stage movement control unit 48 Z-axis motor 57 X-axis motor 61 Z-axis motor drive unit 62 Z-axis current measurement unit 63, 66 Current-load calculation unit 64 X-axis motor drive unit 65 X-axis current measurement unit W Wafer

Claims

基板上の電子デバイスをテスタで検査をするために、前記テスタの各端子を前記電子デバイスの電極に接続するプローバであって、
前記電子デバイスの電極に接触して前記電極を前記テスタの端子に接続するプローブを有するプローブカードと、
基板を保持するステージと、
前記ステージを移動する移動機構と、
前記移動機構を制御する移動制御部と、
前記プローブカードの前記プローブの位置を検出すると共に、前記ステージに保持された前記基板の前記電子デバイスの電極の位置を検出するアライメント動作を行い、前記電子デバイスの電極と前記プローブの相対位置を検出するアライメント機構と、を備え、
前記移動制御部は、前記アライメント機構の検出した前記相対位置に基づいて、検査する前記電子デバイスの電極を前記プローブに接触させるように前記移動機構を制御するプローバにおいて、
前記移動機構の少なくとも１つの移動軸の駆動モータの電流値を測定するモータ電流測定部と、
前記移動制御部が、前記少なくとも１つの移動軸の移動位置を維持するように制御した時の前記モータ電流測定部の測定した電流値から、前記移動機構の前記少なくとも１つの移動軸にかかる荷重を演算する電流−荷重演算部と、を備えることを特徴とするプローバ。 A prober for connecting each terminal of the tester to an electrode of the electronic device in order to inspect the electronic device on the substrate with a tester,
A probe card having a probe that contacts an electrode of the electronic device and connects the electrode to a terminal of the tester;
A stage for holding a substrate;
A moving mechanism for moving the stage;
A movement control unit for controlling the movement mechanism;
The position of the probe on the probe card is detected, and an alignment operation for detecting the position of the electrode of the electronic device on the substrate held on the stage is performed to detect the relative position of the electrode of the electronic device and the probe An alignment mechanism
The movement control unit is a prober that controls the movement mechanism to bring the electrode of the electronic device to be inspected into contact with the probe based on the relative position detected by the alignment mechanism.
A motor current measuring unit for measuring a current value of a driving motor of at least one moving shaft of the moving mechanism;
The load applied to the at least one moving shaft of the moving mechanism is determined from the current value measured by the motor current measuring unit when the movement control unit controls the moving position of the at least one moving shaft to be maintained. A prober comprising: a current-load calculation unit for calculation.

前記移動制御部は、前記電流−荷重演算部の演算した荷重が所定範囲内になるように、前記移動機構による前記ステージの移動を制御する請求項１に記載のプローバ。 The prober according to claim 1, wherein the movement control unit controls the movement of the stage by the movement mechanism so that the load calculated by the current-load calculation unit is within a predetermined range.

前記駆動モータは、リニアモータ、直流サーボモータ又は交流サーボモータのいずれかである請求項２に記載のプローバ。 The prober according to claim 2, wherein the drive motor is any one of a linear motor, a DC servo motor, and an AC servo motor.

前記少なくとも１つの移動軸の方向は、前記ステージの前記基板保持面に垂直なＺ軸方向を含む請求項２に記載のプローバ。 The prober according to claim 2, wherein the direction of the at least one movement axis includes a Z-axis direction perpendicular to the substrate holding surface of the stage.

前記少なくとも１つの移動軸の方向は、前記Ｚ軸方向以外の方向を含む請求項４に記載のプローバ。 The prober according to claim 4, wherein the direction of the at least one movement axis includes a direction other than the Z-axis direction.

前記演算した荷重が所定範囲内になるようにする前記移動制御部による前記駆動モータの制御は、前記電子デバイスの電極が前記プローブに接触した状態で行われる請求項４又は５に記載のプローバ。 6. The prober according to claim 4, wherein the drive motor is controlled by the movement control unit so that the calculated load falls within a predetermined range while the electrode of the electronic device is in contact with the probe.

前記Ｚ軸方向の前記演算した荷重が所定範囲内になるようにする移動は、前記電子デバイスの電極が前記プローブに接触した状態で行われ、前記Ｚ軸以外の方向の前記演算した荷重が所定範囲内になるようにする移動は、前記電子デバイスの電極が前記プローブに接触しない状態で行われる請求項５に記載のプローバ。 The movement so that the calculated load in the Z-axis direction is within a predetermined range is performed in a state where the electrode of the electronic device is in contact with the probe, and the calculated load in a direction other than the Z-axis is predetermined. The prober according to claim 5, wherein the movement to be within the range is performed in a state where the electrode of the electronic device does not contact the probe.

前記ステージの温度を所定温度にするステージ温度調整機構を更に備える請求項１から７のいずれか１項に記載のプローバ。 The prober according to any one of claims 1 to 7, further comprising a stage temperature adjusting mechanism for setting the temperature of the stage to a predetermined temperature.

基板上の電子デバイスをテスタで検査をするために、プローバのプローブカードに設けられ、前記テスタの各端子に接続されるプローブを、ステージに保持された前記基板上の電子デバイスの電極に接触させるプロービング方法であって、
前記プローブカードの前記プローブの位置を検出すると共に、前記ステージに保持された前記基板の前記電子デバイスの電極の位置を検出するアライメント動作を行い、前記電子デバイスの電極と前記プローブの相対位置を検出し、
検出した前記相対位置に基づいて、検査する前記電子デバイスの電極を前記プローブに接触させるように移動させるプロービング方法において、
前記ステージを移動させる移動機構の少なくとも１つの移動軸の駆動モータを移動位置を維持するように制御した時の前記駆動モータの電流値を測定し、
測定した電流値から、前記移動機構の前記少なくとも１つの移動軸にかかる荷重を演算することを特徴とするプロービング方法。 In order to inspect an electronic device on a substrate with a tester, a probe provided on a probe card of a prober and connected to each terminal of the tester is brought into contact with an electrode of the electronic device on the substrate held on the stage. A probing method,
The position of the probe on the probe card is detected, and an alignment operation for detecting the position of the electrode of the electronic device on the substrate held on the stage is performed to detect the relative position of the electrode of the electronic device and the probe And
In the probing method of moving the electrode of the electronic device to be inspected so as to contact the probe based on the detected relative position,
Measuring the current value of the drive motor when the drive motor of at least one moving shaft of the moving mechanism for moving the stage is controlled to maintain the moving position;
A probing method comprising: calculating a load applied to the at least one moving shaft of the moving mechanism from a measured current value.

演算した荷重が所定範囲内になるように、前記移動機構による前記ステージの移動を制御する請求項９に記載のプロービング方法。 The probing method according to claim 9, wherein the movement of the stage by the moving mechanism is controlled so that the calculated load falls within a predetermined range.