JPH01206270A - プローブカード自動交換機能付プローブ装置 - 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） この発明は、プローブカード自動交換機能付プローブ装
置に関する。

（従来の技術） プローブ装置は、被測定体例えば半導体ウェハに多数形
成されたＩＣチップの夫々の電気特性を測定し、不良と
判定されたチップをアセンブリ工程の前で排除すること
により、コストダウンや生産性の向上に寄与させるため
の装置である。

近年ＩＣチップの高集積化や多品種化により、少量多品
種生産工程が増加しており、このためオペレータの操作
が非常に増加しているのが現状である。特にプローブカ
ードは測定対称ＩＣチップの品種毎、電極パッドの配列
パターンが異なる毎に交換する必要がある。このような
プローブカードの交換手段は、オペレータがマニュアル
操作でプローブカードの取付部のビス等を緩めてプロー
ブカードを取外し、この後位のプローブカードを取付け
ていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記のようなプローブ装置では、ウェハ
の品種交換毎にオペレータがプローブカードを人為的に
交換するため、半導体製造工程における自動化に相反す
るものであることは、勿論のこと１位置決め精度の点な
どで限界があり生産性、歩留り並びに品質等の向上を図
ることは極めて困雅である。

又、プローブカードの自動交換として、特開昭５８−１
９６０２９号、特開昭６０−４７４３３号、特開昭６１
−１５３３９号、特開昭６１−２８３１３８号などが提
案されているが、完全な自動交換の実用化には至ってい
ない。

特に、プローブカードを自動的に交換する場合、複数の
異品種のプローブカードをストッカ等の収納容器に収納
しておくが、この収納されている以外に対応する品種の
ウェハを検査する場合や、古いプローブカードを新しい
プローブカードに交換する際や、プローブカードの補守
点検を行なう場合などでは、収納容器からプローブカー
ドを取り出し、他のプローブカードをその位置に収納す
る必要がある。この時、オペレータがプローブカードを
収納位置に手をのばして搬出入動作を行なうと、プロー
ブカードを正確な位置に設置するのに時間がかかり操作
性が悪かった。さらに、プローブ装置の稼働中に、オペ
レータが上記プローブカードの搬出入動作を行なうと、
搬出入動作が煩わしい為プローブカードなどを破損する
などの問題があった。

この発明は上記点に対処してなされたもので、収納され
ているプローブカードの出し入れを簡単に速くなおかつ
正確に行なうことを可能としたプローブカード自動交換
機能付プローブ装置を提供するものである。

〔発明の構成〕

（ｉ１題を解決するための手段） この発明は、複数のプローブカードが収納された位置か
ら所望のプローブカードを選択して装着し検査するプロ
ーブ装置において、上記各プローブカードの収納位置に
移動板を設け、この移動板を水平方向にスライド可能と
したことを特徴とする。

（作用効果） プローブカードの収納位置に移動板を設けこの移動板を
スライド可能としたことにより、収納されているプロー
ブカードの出し入れを容易に速くなおかつ正確に行なう
ことを可能とする効果が得られる。

（実施例） 次に本発明プローブカード自動交換機能付プローブ装置
の一実施例を図面を参照して説明する。

この装置の構成は、主にプローバ部０）とプローブカー
ド交換部■で構成されている。

プローバ部（ト）は、第１図に示すようにカセット■に
板厚方向に所定の間隔を設けて被検査体例えば半導体ウ
ェハ（イ）を例えば縦列状に２５枚設置する。

このウェハに）を収納したカセット（３）をカセット収
納部に搬入する。この収納部からウェハに）を−枚づつ
取出し、予備位置決めステージ■に搬送する。

この予備位置決めステージ■を回転させてウェハ（イ）
のオリエンテーションフラットを基準に精度上１°位ま
で予備位置決めした後、ウェハ■を検査ステージ０に搬
送する。この検査ステージ０に搬送されたウェハ０）を
正確に位置決めするために。

ＣＣＤカメラを使ったパターン認識機構又はレーザを用
いた認識機構が設置されている。この認識機構を用いて
ウェハ（イ）のパターンを基準に正確に位置決めした後
、検査ステージ０上方に設けられたインサートリング■
に装着されているプローブカード（８）により、ウェハ
（イ）の各電極パッド上にプローブカード（６）の各プ
ローブ針（９）を接触オーバドライブをかけてタッチし
、プローブカード（８）上方に設けられたテストヘッド
（１０）により自動的にウェハに）の電気特性を測定検
査する。このような連続自動測定機能をもつプローバ部
■により、半導体ウェハに）の測定検査工程を実行する
うえにおいては、半導体ウェハ（イ）の品種毎に電極パ
ッド模様が異なるための当該品種の電極パッドに対応し
たプローブカード（８）に交換する必要がある。次にプ
ローブカード自動交換部■について説明する。

この自動交換部■は、高周波特性の検査に用いられるテ
ストヘッド（１０）の回転基台内に設けられている。プ
ローブカード■は、予め位置調整されてプローブカード
ホルダ（１１）に装着例えばネジ止めされている。　こ
のホルダ（１１）と一体のプローブカード■は、板厚方
向に夫々適当な間隔を設けて縦列状に例えば６機種収納
可能な収納容器であるストッカ（１２）に収納されてい
る。このストツカ（１２）は、収納されている各プロー
ブカード（８）を夫々独立して水平方向即ち横方向にス
ライドして引き出すことが可能なように構成されている
。即ち、第２図および第３図に示すように各プローブカ
ード（８）に対応して、ストッカ（１２）の対向する側
面に、夫々取付用ブラケット（１３）を介して、上下の
ガイドローラ（１４）　（１５）を一定の間隔をおいて
配設すると共に、この上下のガイドローラ（１４）　（
１５）の間に側面ガイドローラ（１６）を配設して、こ
の側面ガイドローラ（１６）による案内規制作用を受け
て、上記上下のガイドローラ（１４）（１５）間に、移
動板（１７）が水平方向即ち横方向にスライドして引き
出し可能に設けられている。又、この移動板（１７）の
引き出し側をス１−ツカ（１２）の後側とすると、スト
ッカ（１２）の前側は開放されていて、移動板（１７）
のストッカ（１２）に対しての前側の少なくとも一側に
は、上記移動板（１７）を所定量だけ水平方向にスライ
ドして引き出した時に、ブラケット（１３）に当接する
如くストッパ（１８）が固設されている。このストツバ
（１８）により移動板（１７）の引き出しを規制してい
る。又、同様にして、移動板（１７）の後側にも、移動
板（１７）を水平方向に押し入れた時、移動板（１７）
の入れすぎを規制するために、ブラケット（１３）に当
接する如くストッパ（１９）が固設されている。さらに
、上記移動板（１７）の上面には、予め定められた位置
に複数の支持ピン（２０）が立設されていて、上記プロ
ーブカード■もしくはプローブカードホルダ（１１）に
設けられているガイド孔（２１）を上記支持ピン（２０
）に挿入することにより、上記プローブカード■を移動
板（１７）に確実に位置決めして１着脱自在に支持でき
る構成となっている。

又、この設置により、プローブカード（へ）に設けられ
ているプローブ針０）に悪影響がおこらないように、移
動板（１７）の予め定められた位置、即ち、プローブ針
０配列に対向する位置には例えば円形の開口（２２）が
設けられている。上記のようなプローブカード■を設置
した移動板（１７）のような引き出し機構が、ストッカ
（１２）に収納されている各プローブカード■に対応し
て設けられている。このようなストッカ（１２）に収納
されたプローブカード（ハ）をホルダ（１１）ごとプロ
ーバ部０）のプローブカード設置位置であるインサート
リング■まで選択的に搬送する搬送機構（２３）が設け
られている。この搬送機構（２３）は、第４図および第
５図に示すように例えば多数のリンクをＸ状に枢着ピン
で連結した伸縮自在のアーム（２４）であり、先端には
、円盤状のプローブカード載置板（２５）が取付けられ
ている。上記アーム（２４）は、夫々図示しない伸縮駆
動モータおよび垂直駆動モータおよび回転駆動モータに
係合されていて、アーム（２４）の伸縮および垂直移動
およびθ回転移動が可能とされている。上記のように、
プローブカード（８）を収納したストッカ（１２）と、
このストッカ（１２）からプローブカード（８）を搬送
する搬送機構（２３）からプローブカード自動交換部■
が構成されている。

次にプローブ装置の動作作用を説明する。

プローバ部■において、カセット■に収納されている半
導体ウェハに）のＩＤコードを認識したのち予備アライ
メントし、検査ステージ０に搬送する。

ここで、正確にアライラン１−シて、所定の動作により
、プローブカード（８）の対向位置にウェハ（イ）をＨ
ａする。次に検査ステージ０を上昇してウェハに）に形
成されたＩＣチップの電極パッドとプローブカード（８
）のプローブ針（９）を接続し、この接続状態で図示し
ないテスタでＩＣチップの電気特性の検査を行なう。上
記のような検査を繰返し、当該品種のウェハに）の検査
を終了した後に、次の品種しこ対応したプローブカード
■に交換する。次に、このようなプローブカード自動交
換動作について説明する。

まず、予めプローブ装置ＣＰＵの記憶機構にプログラム
された認識したウェハのＩＤコードによるウェハ（イ）
の品種情報に基づいて該ウェハ品種に対応するプローブ
カード■を自動的に選択し、プローブカード載置板（２
５）がカード収納ストッカ（１２）に収納された選択さ
れたプローブカード（８）の下面に挿入するようにアー
ム（２４）を伸ばした後、垂直駆動モータ（図示せず）
を駆動して上昇させ、プローブカード載置板（２５）上
にプローブカード０を載置する。そして図示を省略した
プローブカード位置合せ機構にプローブカード（８）を
−時載置して位置合せをおこなう。

位置合わせ終了後、再びプローブカード■を載置し、回
転モータ（図示せず）を駆動して９０度回転させた後、
アーム（２４）を伸ばしてプローブ装置のテストヘッド
（１０）下面に設けられたインサートリング■下面まで
のプローブカード（８）を搬送し、次に垂直モータ（図
示せず）を駆動して上昇させてプローブカード（ハ）と
インサートリング■とを当接する。この後、プローブカ
ード固定機構によりプローブカード（８）とインサート
リング■とを固定する。

上記のようにストッカ（１２）に収納されている各種プ
ローブカード（８）を自動的に交換することが可能であ
るが、上記ストッカ（１２）に収納されていない品種の
プローブカード（８）に対応した品種のウェハ（イ）を
検査したい場合は、予めストッカ（１２）に収納されて
いるプローブカード■を他の品種のプローブカード（へ
）に入れ換えておく必要がある。この入れ換えは、スト
ッカ（１２）に例えば６種類収納されているプローブカ
ード０の所定のプローブカード■を、そのプローブカー
ド０を設置した移動板（１７）をストッカ（１２）の後
側に引き出す。この時移動板（１７）はストッパ（１８
）により引き出し限界が規制されているので引き出しす
ぎによるプローブカード（ハ）への悪影響を防止できる
。次に、この引き出し移動板（１７）に設置されている
プローブカード■を取りはずし、他の品種のプローブカ
ード（８）をこの移動板（１７）に設置する。この時、
プローブカード■もしくはホルダ（１１）に設けられて
いるガイド孔（２１）を、移動板（１７）に設けられて
いる支持ピン（２０）に挿入し、プローブカード（ハ）
の正確に位置決めを行なう。このようなプローブカード
■の設置後、移動板（１７）をストッカ（１２）内に押
し入れる。

この時、移動板（１７）は、ストッパ（１９）により規
制されるので、ストッカ（１２）内の所定の位置に正確
に設置される。

このような操作はオペレータがプローバによるテスト動
作中も適宜補充操作として実行できる。

上記のように、プローブカードが収納されているストッ
カにおいて、プローブカードを設置した移動板をストッ
カから引き出し可能とし、この引き出した状態でプロー
ブカードを入れ換えすることにより、容易に速くなおか
つ正確にプローブカードの入れ換えが行なえ、さらに、
入れ換え動作が煩わしくないので、プローブ装置に振動
等の悪影響を与えることがなく、ウェハの検査中でもプ
ローブカードの自動交換中でも入れ換え動作が簡単に行
なえる。

この発明は上記実施例に限定されるものではない。例え
ば各種プローブカードを複数収納しているストッカを、
ストッカごと上方向にスライドして所定の設置位置から
取りはずし、この取りはずした状態で収納されている各
プローブカードを所望に応じて入れ換えて、再び上方向
から所定の位置にストッカを設置するようにしても良い
。このことにより、プローブカードの自動交換が可能と
　７なる。又、プローブカードを設置した移動板を横方
向にスライドしてもよく、ストッカに設ける移動板は１
つでも良く全品種に対応して設ける必要はない。

又、第６図に示す如く、移動板（１７）を引き出した際
に、相互に係合する係合手段（２６ａ）、　（２６ｂ）
を、移動板（１７）の後端部と空所を画成する底部に夫
々設ければ、移動板（１７）を引き出し位置に確実にロ
ックすることが可能となる。本実施例では、バネ（２７
）により下方向から移動板に圧接されたロール（２６ａ
）と移動板（１７）の後端部に設けた係合溝（２６ｂ）
とで係合手段を構成しているが、かかる係合手段は任意
に変更可能である。

上記実施例ストッカ内に収納されるプローブカードの交
換の際、水平方向に引き出して交換する例について説明
したがプローブカードを自動交換する際、交換する選択
されたプローブカードの収納棚を引き出し、プローブカ
ードの取り出しを容易な構成にしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明するためのプローブ装
置の図、第２図および第３図は第１図のストッカの構成
説明図、第４図および第５図は第１図のプローブカード
自動交換を説明するための図、第６図は第１図の他の例
を示す図である。 １・・・プローバ部 ２・・・プローブカード自動交換部 ８・・・プローブカード　９・・・プローブ針１２・・
・ストッカ　　　　１３・・・取付用ブラケット１７・
・・移動板　　　　　２０・・・支持ピン特許出願人　
東京エレクトロン株式会社第１図 第２図　　　／１８ 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　複数のプローブカードが収納された位置から所望のプ
   ローブカードを選択して装着し検査するプローブ装置に
   おいて、上記各プローブカードの収納位置に移動板を設
   け、この移動板を水平方向にスライド可能としたことを
   特徴とするプローブカード自動交換機能付プローブ装置
   。