JPH0735777A - 検査装置および検査装置における接続方法 - Google Patents
検査装置および検査装置における接続方法Info
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- JPH0735777A JPH0735777A JP6131473A JP13147394A JPH0735777A JP H0735777 A JPH0735777 A JP H0735777A JP 6131473 A JP6131473 A JP 6131473A JP 13147394 A JP13147394 A JP 13147394A JP H0735777 A JPH0735777 A JP H0735777A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 テストヘッドからの負荷により発生するヘッ
ドプレートの歪み変形を防止してプローブと半導体ウエ
ハとの接触状態を適正化することのできる検査装置およ
びその方法を提供する。 【構成】 本発明では、テストヘッド30に支持されて
いる接続ユニット40のポゴピン41に接触させるため
に、プローブカード20を、このプローブカード20に
生じる接圧荷重作用方向と逆方向に移動させている。さ
らに、接続ユニット40の鍔42を係合部材12によっ
て係止して、接続ユニット40の移動を規制する。これ
により、互いに逆方向の2方向からの力によって、従来
プローブカード20に対してのみ作用していた荷重を相
殺して、ヘッドプレート10の撓み変形を防止する。
ドプレートの歪み変形を防止してプローブと半導体ウエ
ハとの接触状態を適正化することのできる検査装置およ
びその方法を提供する。 【構成】 本発明では、テストヘッド30に支持されて
いる接続ユニット40のポゴピン41に接触させるため
に、プローブカード20を、このプローブカード20に
生じる接圧荷重作用方向と逆方向に移動させている。さ
らに、接続ユニット40の鍔42を係合部材12によっ
て係止して、接続ユニット40の移動を規制する。これ
により、互いに逆方向の2方向からの力によって、従来
プローブカード20に対してのみ作用していた荷重を相
殺して、ヘッドプレート10の撓み変形を防止する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体ウエハの
電気的特性を検査する検査装置およびそのような検査装
置における接続方法に関する。
電気的特性を検査する検査装置およびそのような検査装
置における接続方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体デバイスの製造においては、半導
体ウエハに多数の半導体デバイスが形成され、この後、
各デバイス毎に切断される。このような半導体デバイス
の製造工程では、従来からプローブ装置を用いて、半完
成品の半導体デバイスの電気的特性を半導体ウエハの状
態で検査されている。
体ウエハに多数の半導体デバイスが形成され、この後、
各デバイス毎に切断される。このような半導体デバイス
の製造工程では、従来からプローブ装置を用いて、半完
成品の半導体デバイスの電気的特性を半導体ウエハの状
態で検査されている。
【0003】このプローブ装置は、半導体ウエハ上の各
チップが有する電極パッドに接触可能な多数のプローブ
を備えている。プローブは、各チップに接触した時に、
テスタからの各種測定パターンを各チップに付与する。
各チップからの出力パターンは、プローブ装置によって
モニタリングされる。この結果、半導体ウエハ上の各チ
ップの電気的特性が検査される。
チップが有する電極パッドに接触可能な多数のプローブ
を備えている。プローブは、各チップに接触した時に、
テスタからの各種測定パターンを各チップに付与する。
各チップからの出力パターンは、プローブ装置によって
モニタリングされる。この結果、半導体ウエハ上の各チ
ップの電気的特性が検査される。
【0004】このようなプローブ装置としては、検査回
路等を内蔵しているテストヘッドが検査位置とこの位置
から退避した退避位置との間で移動可能な構造を有する
ものが用いられている。テストヘッドは、検査位置にて
プローブカードの各接点と接触し、また退避位置に向け
て移動されることで各接点との接触が解除される。そし
て、テストヘッドが退避位置にあるときには、例えば、
検査装置内でプローブカードの交換が行われる。
路等を内蔵しているテストヘッドが検査位置とこの位置
から退避した退避位置との間で移動可能な構造を有する
ものが用いられている。テストヘッドは、検査位置にて
プローブカードの各接点と接触し、また退避位置に向け
て移動されることで各接点との接触が解除される。そし
て、テストヘッドが退避位置にあるときには、例えば、
検査装置内でプローブカードの交換が行われる。
【0005】テストヘッドとプローブの間には、これら
を接続するための接続ユニットが設けられている。この
接続ユニットは、その上部にテストヘッドの配線が接続
される複数の端子を有し、その下端にはこれら端子に接
続された進退可能な接触子としての複数のポゴピンが配
置されている。ポゴピンは、プローブカードの電極部に
圧接したときに退入し、接続ユニットに内蔵されたばね
の付勢力によって電極部と適正な接触がなされる。この
接続ユニットは、テストヘッドに取り付けられており、
テストヘッドが検査位置に位置された際にヘッドプレー
トに固定される。そして、このヘッドプレートにプロー
ブカードが固定されたプローブカードホルダが取り付け
られる。
を接続するための接続ユニットが設けられている。この
接続ユニットは、その上部にテストヘッドの配線が接続
される複数の端子を有し、その下端にはこれら端子に接
続された進退可能な接触子としての複数のポゴピンが配
置されている。ポゴピンは、プローブカードの電極部に
圧接したときに退入し、接続ユニットに内蔵されたばね
の付勢力によって電極部と適正な接触がなされる。この
接続ユニットは、テストヘッドに取り付けられており、
テストヘッドが検査位置に位置された際にヘッドプレー
トに固定される。そして、このヘッドプレートにプロー
ブカードが固定されたプローブカードホルダが取り付け
られる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の構造
では、テストヘッドが旋回してテストヘッドとプローブ
カードとが接続された場合に、プローブカードに支持さ
れたプローブ先端によって形成される仮想平面と、被検
査体であるウエハとが平行にならず、プローブと半導体
ウエハの接触が良好になされない場合がある。
では、テストヘッドが旋回してテストヘッドとプローブ
カードとが接続された場合に、プローブカードに支持さ
れたプローブ先端によって形成される仮想平面と、被検
査体であるウエハとが平行にならず、プローブと半導体
ウエハの接触が良好になされない場合がある。
【0007】すなわち、テストヘッドが旋回してプロー
ブカードに接続される接続位置に位置した場合には、プ
ローブカードホルダに圧力が作用し、ヘッドプレートに
は曲げモーメントが発生する。特に、接触子としてのポ
ゴピンの数が多数ある場合には、全てのポゴピンをプロ
ーブカードの電極部に対し均等に接触させるためには、
かなり大きな接触荷重が必要となる。例えば、接続ユニ
ットのポゴピンの接触荷重が1本当たり100gで、ポ
ゴピンの数が1000本ある場合には、略100kg程
度の荷重がヘッドプレートに負荷として加わることにな
る。このため、ヘッドプレートは曲げモーメントによっ
て撓み変形をきたし、これによってプローブカードが変
形することになる。この場合のヘッドプレートの撓み量
はヘッドプレートの強度にもよるが、100〜250μ
m程度にも達することもある。
ブカードに接続される接続位置に位置した場合には、プ
ローブカードホルダに圧力が作用し、ヘッドプレートに
は曲げモーメントが発生する。特に、接触子としてのポ
ゴピンの数が多数ある場合には、全てのポゴピンをプロ
ーブカードの電極部に対し均等に接触させるためには、
かなり大きな接触荷重が必要となる。例えば、接続ユニ
ットのポゴピンの接触荷重が1本当たり100gで、ポ
ゴピンの数が1000本ある場合には、略100kg程
度の荷重がヘッドプレートに負荷として加わることにな
る。このため、ヘッドプレートは曲げモーメントによっ
て撓み変形をきたし、これによってプローブカードが変
形することになる。この場合のヘッドプレートの撓み量
はヘッドプレートの強度にもよるが、100〜250μ
m程度にも達することもある。
【0008】従って、このような撓み変形が生じた場合
には、テストヘッドが接続位置に設定される前に条件設
定された半導体ウエハとプローブとの間の接触条件、つ
まり、接触角度や接触位置が変化してしまう。接触角度
が変化すると、当然、プローブ針の先端が傾いてしま
い、電極パッドに対して直角な方向の最良な接触が行な
えない。しかも、プローブの接触角度が変化することに
加えて、プローブの位置ずれやプローブの切損を生じる
虞れがある。つまり、へッドプレートに撓み変形が生じ
ると、プローブと被検査体との間隔が一定しないので、
プローブと被検査体との間隔が短い部分間において、プ
ローブに座屈変形が生じて切損したり、あるいはプロー
ブ先端の位置がずれたりしてしまうことがある。
には、テストヘッドが接続位置に設定される前に条件設
定された半導体ウエハとプローブとの間の接触条件、つ
まり、接触角度や接触位置が変化してしまう。接触角度
が変化すると、当然、プローブ針の先端が傾いてしま
い、電極パッドに対して直角な方向の最良な接触が行な
えない。しかも、プローブの接触角度が変化することに
加えて、プローブの位置ずれやプローブの切損を生じる
虞れがある。つまり、へッドプレートに撓み変形が生じ
ると、プローブと被検査体との間隔が一定しないので、
プローブと被検査体との間隔が短い部分間において、プ
ローブに座屈変形が生じて切損したり、あるいはプロー
ブ先端の位置がずれたりしてしまうことがある。
【0009】他の問題として、従来装置では、プローブ
カードとポゴピンとの接触を適正に行なうことが困難で
あるということが挙げられる。これは以下のような理由
による。
カードとポゴピンとの接触を適正に行なうことが困難で
あるということが挙げられる。これは以下のような理由
による。
【0010】テストヘッドの旋回支点をなす支持軸は、
通常、ヘッドプレートの上部に配置される。その理由の
一つは、ヘッドプレートの内部にプローブカードの自動
交換用の通路が設置されるため、周辺機器との干渉を防
止することである。一方、テスタの仕様において、メジ
ャーリング短縮が要求されているため、プローブカード
とポゴピンとの接触位置は、プローブ装置内部のウエハ
載置台に近い位置に設定される。
通常、ヘッドプレートの上部に配置される。その理由の
一つは、ヘッドプレートの内部にプローブカードの自動
交換用の通路が設置されるため、周辺機器との干渉を防
止することである。一方、テスタの仕様において、メジ
ャーリング短縮が要求されているため、プローブカード
とポゴピンとの接触位置は、プローブ装置内部のウエハ
載置台に近い位置に設定される。
【0011】したがって、支軸の軸心とポゴピンのプロ
ーブカード接触面との間に、かなりの距離が存在するこ
とになる。このため、テストヘッドが旋回する時、支軸
から近い位置にあるポゴピンは、遠い位置にあるポゴピ
ンよりも先にプローブカードの電極部に接触する。
ーブカード接触面との間に、かなりの距離が存在するこ
とになる。このため、テストヘッドが旋回する時、支軸
から近い位置にあるポゴピンは、遠い位置にあるポゴピ
ンよりも先にプローブカードの電極部に接触する。
【0012】その結果、支持軸に近い位置のポゴピン
は、遠い位置のポゴピンが電極部に接触するまでの間、
プローブカードの電極上を滑る現象が生ずるので、その
部分にてコンタクト位置ずれが生じたり、接触圧が異常
に高くなり、ポゴピンの破損が生じてしまう。このよう
な現象は、上記した支軸の軸心とポゴピンのプローブカ
ード接触面との距離が大きくなるほど顕著となる。
は、遠い位置のポゴピンが電極部に接触するまでの間、
プローブカードの電極上を滑る現象が生ずるので、その
部分にてコンタクト位置ずれが生じたり、接触圧が異常
に高くなり、ポゴピンの破損が生じてしまう。このよう
な現象は、上記した支軸の軸心とポゴピンのプローブカ
ード接触面との距離が大きくなるほど顕著となる。
【0013】そこで、本発明の目的は、プローブカード
に支持されたプローブ等の接触子先端が形成する仮想平
面と、被検査体との間の平行度を良好に保持することが
でき、接触子が安定して被検査体に接触する検査装置を
提供することにある。
に支持されたプローブ等の接触子先端が形成する仮想平
面と、被検査体との間の平行度を良好に保持することが
でき、接触子が安定して被検査体に接触する検査装置を
提供することにある。
【0014】本発明の他の目的は、ヘッドプレートおよ
びプローブカードの撓み変形を防止してプローブ等の接
触子と被検査体との接触関係を適正化することができる
検査装置および検査装置の接続方法を提供することにあ
る。
びプローブカードの撓み変形を防止してプローブ等の接
触子と被検査体との接触関係を適正化することができる
検査装置および検査装置の接続方法を提供することにあ
る。
【0015】本発明のさらに他の目的は、テストヘッド
が検査位置と退避位置との間で旋回するタイプの検査装
置において、テストヘッド側のポゴピン等の接触子とプ
ローブカードとを常に安定して接触させることのできる
検査装置および検査装置の接続方法を提供することにあ
る。
が検査位置と退避位置との間で旋回するタイプの検査装
置において、テストヘッド側のポゴピン等の接触子とプ
ローブカードとを常に安定して接触させることのできる
検査装置および検査装置の接続方法を提供することにあ
る。
【0016】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項1記載の検査装置は、被検査体に接触する複
数の第1の接触子と、この各第1の接触子にそれぞれ導
通する複数の電極とを備えたプローブカードと、退避位
置と検査位置との間で移動し、前記検査位置にて前記被
検査体の電気的測定を行うテストヘッドと、前記検査位
置にて前記プローブカードの前記各電極に接触する複数
の第2の接触子を有し、前記プローブカードと前記テス
トヘッドとを電気的に接続するとともに、前記テストヘ
ッドに移動可能に支持された接続部材と、前記プローブ
カードを支持するヘッドプレートと、前記プローブカー
ドを、前記ヘッドプレートに近接した検査位置とヘッド
プレートから離隔した待機位置との間で移動させる移動
手段と、前記移動手段により前記待機位置から前記検査
位置へ前記プローブカードが移動した際に、前記接続部
材の前記テストヘッド側への移動を規制し、前記移動手
段との協働作用にて前記第2の接触子を介して前記接続
部材および前記プローブカードに押圧力を付与する移動
規制部材と、を有することを特徴としている。
め、請求項1記載の検査装置は、被検査体に接触する複
数の第1の接触子と、この各第1の接触子にそれぞれ導
通する複数の電極とを備えたプローブカードと、退避位
置と検査位置との間で移動し、前記検査位置にて前記被
検査体の電気的測定を行うテストヘッドと、前記検査位
置にて前記プローブカードの前記各電極に接触する複数
の第2の接触子を有し、前記プローブカードと前記テス
トヘッドとを電気的に接続するとともに、前記テストヘ
ッドに移動可能に支持された接続部材と、前記プローブ
カードを支持するヘッドプレートと、前記プローブカー
ドを、前記ヘッドプレートに近接した検査位置とヘッド
プレートから離隔した待機位置との間で移動させる移動
手段と、前記移動手段により前記待機位置から前記検査
位置へ前記プローブカードが移動した際に、前記接続部
材の前記テストヘッド側への移動を規制し、前記移動手
段との協働作用にて前記第2の接触子を介して前記接続
部材および前記プローブカードに押圧力を付与する移動
規制部材と、を有することを特徴としている。
【0017】請求項2に記載の検査装置は、請求項1に
おいて、前記移動規制部材は、ストッパを有し、前記接
続部材は鍔を有し、前記ストッパに前記鍔が係止され
て、前記接続部材の移動が規制されることを特徴として
いる。
おいて、前記移動規制部材は、ストッパを有し、前記接
続部材は鍔を有し、前記ストッパに前記鍔が係止され
て、前記接続部材の移動が規制されることを特徴として
いる。
【0018】請求項3に記載の検査装置は、被検査体に
接触する複数の第1の接触子と、この各第1の接触子に
それぞれ導通する複数の電極とを備えたプローブカード
と、退避位置と検査位置との間で移動し、前記検査位置
にて前記被検査体の電気的測定を行うテストヘッドと、
前記検査位置にて前記プローブカードの前記各電極に接
触する複数の第2の接触子を有し、前記プローブカード
と前記テストヘッドとを電気的に接続するとともに、前
記テストヘッドに支持された接続部材と、前記接続部材
を前記テストヘッドに対して移動可能に支持する支持機
構と、前記検査位置にて前記第2の接触子がそれぞれ前
記プローブカードの対応する電極に位置するように前記
接続部材をガイドするガイド手段と、前記テストヘッド
が前記検査位置に位置された後に、前記接続部材の前記
テストヘッド側への移動を規制する規制手段と、前記規
制手段により前記接続部材の移動を規制し、前記プロー
ブカードを前記接続部材へ押圧した状態で前記プローブ
カードを固定する固定手段とを有することを特徴として
いる。
接触する複数の第1の接触子と、この各第1の接触子に
それぞれ導通する複数の電極とを備えたプローブカード
と、退避位置と検査位置との間で移動し、前記検査位置
にて前記被検査体の電気的測定を行うテストヘッドと、
前記検査位置にて前記プローブカードの前記各電極に接
触する複数の第2の接触子を有し、前記プローブカード
と前記テストヘッドとを電気的に接続するとともに、前
記テストヘッドに支持された接続部材と、前記接続部材
を前記テストヘッドに対して移動可能に支持する支持機
構と、前記検査位置にて前記第2の接触子がそれぞれ前
記プローブカードの対応する電極に位置するように前記
接続部材をガイドするガイド手段と、前記テストヘッド
が前記検査位置に位置された後に、前記接続部材の前記
テストヘッド側への移動を規制する規制手段と、前記規
制手段により前記接続部材の移動を規制し、前記プロー
ブカードを前記接続部材へ押圧した状態で前記プローブ
カードを固定する固定手段とを有することを特徴として
いる。
【0019】請求項4に記載の検査装置は、請求項3に
おいて、前記規制手段は、前記テストヘッドが退避位置
から検査位置に移動する際に、前記接続部材の挿入を許
容する挿入許容位置と、その後前記接続部材の前記テス
トヘッド側への移動を規制する規制位置との間で切り替
え可能な規制部材と、該規制部材を挿入許容位置と規制
位置との間で切り替える駆動機構とを備えることを特徴
としている。
おいて、前記規制手段は、前記テストヘッドが退避位置
から検査位置に移動する際に、前記接続部材の挿入を許
容する挿入許容位置と、その後前記接続部材の前記テス
トヘッド側への移動を規制する規制位置との間で切り替
え可能な規制部材と、該規制部材を挿入許容位置と規制
位置との間で切り替える駆動機構とを備えることを特徴
としている。
【0020】請求項5に記載の検査装置は、請求項4に
おいて、前記接続部材はその周囲に鍔を有し、前記規制
部材は、その上壁に接続部材挿入孔と、前記挿入孔に連
続し、前記鍔に対応する切欠き部と、ストッパとを有
し、前記挿入許容位置にある場合には、前記鍔が前記切
欠き部に対応し、前記規制位置にある場合には前記鍔が
前記ストッパに対応することを特徴としている。
おいて、前記接続部材はその周囲に鍔を有し、前記規制
部材は、その上壁に接続部材挿入孔と、前記挿入孔に連
続し、前記鍔に対応する切欠き部と、ストッパとを有
し、前記挿入許容位置にある場合には、前記鍔が前記切
欠き部に対応し、前記規制位置にある場合には前記鍔が
前記ストッパに対応することを特徴としている。
【0021】請求項6に記載の検査装置は、被検査体に
接触する複数の第1の接触子と、この各第1の接触子に
導通する電極とを備え、ヘッドプレートに支持されたプ
ローブカードと、退避位置と検査位置とに移動するテス
トヘッドと、前記検査位置にて前記プローブカードの前
記各電極と所定の接圧にて弾性的に接触する複数の第2
の接触子を有し、前記テストヘッドに支持された接続ユ
ニットと、前記プローブカードに前記第2の接触子が接
触することで生じる前記プローブカードへの第1の荷重
作用方向とは逆方向の第2の荷重作用方向に、前記プロ
ーブカードを押圧する手段と、を設け、前記プローブカ
ードが前記被検査体側へ沈み込み変形することを抑制し
たことを特徴としている。
接触する複数の第1の接触子と、この各第1の接触子に
導通する電極とを備え、ヘッドプレートに支持されたプ
ローブカードと、退避位置と検査位置とに移動するテス
トヘッドと、前記検査位置にて前記プローブカードの前
記各電極と所定の接圧にて弾性的に接触する複数の第2
の接触子を有し、前記テストヘッドに支持された接続ユ
ニットと、前記プローブカードに前記第2の接触子が接
触することで生じる前記プローブカードへの第1の荷重
作用方向とは逆方向の第2の荷重作用方向に、前記プロ
ーブカードを押圧する手段と、を設け、前記プローブカ
ードが前記被検査体側へ沈み込み変形することを抑制し
たことを特徴としている。
【0022】請求項7に記載の発明は、被検査体に接触
する複数の第1の接触子とこの各第1の接触子にそれぞ
れ導通する複数電極とを備えたプローブカードと、退避
位置と検査位置との間で移動し、前記検査位置にて前記
被検査体の電気的測定を行うテストヘッドと、前記検査
位置にて前記プローブカードの各電極に接触する複数の
第2の接触子を有し、前記プローブカードと前記テスト
ヘッドとを電気的に接続するとともに、前記テストヘッ
ドに移動可能に支持された接続部材と、を備えた検査装
置における前記テストヘッドと前記プローブカードとの
接続方法であって、前記テストヘッドを退避位置より検
査位置に移動し、固定する工程と、前記テストヘッドが
検査位置に固定された際に、前記接続部材が前記テスト
ヘッド側へ移動することを規制する工程と、前記プロー
ブカードを前記接続部材に向けて移動させ、この移動に
よって前記第2の接触子と前記プローブカードとを押圧
力が付与された状態で接触させる工程とを具備すること
を特徴としている。
する複数の第1の接触子とこの各第1の接触子にそれぞ
れ導通する複数電極とを備えたプローブカードと、退避
位置と検査位置との間で移動し、前記検査位置にて前記
被検査体の電気的測定を行うテストヘッドと、前記検査
位置にて前記プローブカードの各電極に接触する複数の
第2の接触子を有し、前記プローブカードと前記テスト
ヘッドとを電気的に接続するとともに、前記テストヘッ
ドに移動可能に支持された接続部材と、を備えた検査装
置における前記テストヘッドと前記プローブカードとの
接続方法であって、前記テストヘッドを退避位置より検
査位置に移動し、固定する工程と、前記テストヘッドが
検査位置に固定された際に、前記接続部材が前記テスト
ヘッド側へ移動することを規制する工程と、前記プロー
ブカードを前記接続部材に向けて移動させ、この移動に
よって前記第2の接触子と前記プローブカードとを押圧
力が付与された状態で接触させる工程とを具備すること
を特徴としている。
【0023】
【作用】請求項1、2、7記載の発明では、テストヘッ
ドを検査位置に設定すると共に、プローブカードを検査
位置に移動させることで、テストヘッドに支持された接
続部材の第2の接触子とプローブカードとが、所定の接
圧をもって接触する。プローブカードがヘッドプレート
に近接する方向に移動すると、上記第2の接触子を備え
た接続部材が、プローブカードの移動方向と同じ方向に
移動しようとするが、その移動が規制されている。この
移動規制により、プローブカードには、接続部材を介し
て反力が作用し、プローブカードひいてはヘッドプレー
トに曲げモーメントを作用させる荷重が相殺される。こ
れにより、プローブカードの第1の接触し先端が形成す
る仮想平面と、被処理体との平行度が維持され、両者の
適正な接触関係を維持できる。
ドを検査位置に設定すると共に、プローブカードを検査
位置に移動させることで、テストヘッドに支持された接
続部材の第2の接触子とプローブカードとが、所定の接
圧をもって接触する。プローブカードがヘッドプレート
に近接する方向に移動すると、上記第2の接触子を備え
た接続部材が、プローブカードの移動方向と同じ方向に
移動しようとするが、その移動が規制されている。この
移動規制により、プローブカードには、接続部材を介し
て反力が作用し、プローブカードひいてはヘッドプレー
トに曲げモーメントを作用させる荷重が相殺される。こ
れにより、プローブカードの第1の接触し先端が形成す
る仮想平面と、被処理体との平行度が維持され、両者の
適正な接触関係を維持できる。
【0024】請求項3または4記載の発明では、上記の
作用にさらに加えて、テストヘッドが検査位置に設定さ
れた時に、接続部材がガイドされるので、第2の接触子
をプローブカード上の適正な位置に接触させることがで
きる。
作用にさらに加えて、テストヘッドが検査位置に設定さ
れた時に、接続部材がガイドされるので、第2の接触子
をプローブカード上の適正な位置に接触させることがで
きる。
【0025】請求項5記載の発明では、接続部材に設け
られた鍔と、この鍔を挿入可能な切欠きとを組み合わせ
ることにより、接続部材の移動規制を簡単な構造で実行
することができる。
られた鍔と、この鍔を挿入可能な切欠きとを組み合わせ
ることにより、接続部材の移動規制を簡単な構造で実行
することができる。
【0026】請求項6記載の発明では、プローブカード
には相反する第1,第2荷重方向に荷重が作用するの
で、プローブカードまたはヘッドプレートに曲げモーメ
ントを作用させる荷重が相殺される。これにより、プロ
ーブカードの第1の接触し先端が形成する仮想平面と、
被処理体との平行度が維持され、両者の適正な接触関係
を維持できる。
には相反する第1,第2荷重方向に荷重が作用するの
で、プローブカードまたはヘッドプレートに曲げモーメ
ントを作用させる荷重が相殺される。これにより、プロ
ーブカードの第1の接触し先端が形成する仮想平面と、
被処理体との平行度が維持され、両者の適正な接触関係
を維持できる。
【0027】
【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明の好まし
い態様について、詳細に説明する。
い態様について、詳細に説明する。
【0028】図1は本発明の一態様に係る検査装置の全
体構成を示す概略図である。また、図2はその要部を示
す模式図であり、検査状態に入る前の状態を示してい
る。
体構成を示す概略図である。また、図2はその要部を示
す模式図であり、検査状態に入る前の状態を示してい
る。
【0029】この検査装置は、筐体1内に設けられてお
り、被検査体としての半導体ウエハWの位置合わせを行
う位置合わせ部100と、検査を行う検査部200とを
有している。
り、被検査体としての半導体ウエハWの位置合わせを行
う位置合わせ部100と、検査を行う検査部200とを
有している。
【0030】位置合わせ部100は、メインステージ1
01と、その上に設けられた移動機構102とを有して
いる。移動機構102は、半導体ウエハWを載置すると
ともにz方向およびθ方向に移動するz−θステージ1
03と、x方向に移動する移動するxステージ104
と、y方向に移動するyステージ105を備えており、
所望の位置に半導体ウエハWを移動させることができ
る。
01と、その上に設けられた移動機構102とを有して
いる。移動機構102は、半導体ウエハWを載置すると
ともにz方向およびθ方向に移動するz−θステージ1
03と、x方向に移動する移動するxステージ104
と、y方向に移動するyステージ105を備えており、
所望の位置に半導体ウエハWを移動させることができ
る。
【0031】検査部200は、前記移動機構102に対
向するように設けられたプローブカード20と、被検査
体である半導体ウエハWの電気的測定を行うテストヘッ
ド30と、プローブカード20およびテストヘッド30
を電気的に接続するための接続部材を構成する接続ユニ
ット40とを備えている。筐体1の最上部にはヘッドプ
レート10が設けられており、プローブカード20は検
査状態においてこのヘッドプレート10により支持され
る。
向するように設けられたプローブカード20と、被検査
体である半導体ウエハWの電気的測定を行うテストヘッ
ド30と、プローブカード20およびテストヘッド30
を電気的に接続するための接続部材を構成する接続ユニ
ット40とを備えている。筐体1の最上部にはヘッドプ
レート10が設けられており、プローブカード20は検
査状態においてこのヘッドプレート10により支持され
る。
【0032】ヘッドプレート10には接続ユニット40
を装入するための円形の孔10aが形成されており、こ
の孔10aには接続ユニット40を係合させる係合部材
12が回転可能に嵌め込まれている。
を装入するための円形の孔10aが形成されており、こ
の孔10aには接続ユニット40を係合させる係合部材
12が回転可能に嵌め込まれている。
【0033】プローブカード20は、略円板状をなすプ
リント基板21と、その下面へ突出した複数のプローブ
22と、その上面にプローブ22に対応して設けられた
複数の電極パッド23とで構成されている。そして、プ
ローブカード20は、その下面外周部がステンレス鋼等
で形成されたプローブカードホルダー24に取り付けら
れている。なお、カードホルダー24は、プローブカー
ド20を支持固定する面と後述する駆動機構50の一部
に連結される面とを有する形状に設定されている。
リント基板21と、その下面へ突出した複数のプローブ
22と、その上面にプローブ22に対応して設けられた
複数の電極パッド23とで構成されている。そして、プ
ローブカード20は、その下面外周部がステンレス鋼等
で形成されたプローブカードホルダー24に取り付けら
れている。なお、カードホルダー24は、プローブカー
ド20を支持固定する面と後述する駆動機構50の一部
に連結される面とを有する形状に設定されている。
【0034】テストヘッド30は、半導体ウエハWの電
気的特性の検査を行うための素子を搭載したパーフォー
マンスボード31を内蔵しており、後述するように、接
続ユニット40を移動可能に支持している。そして、テ
ストヘッド30は、支軸32を中心として図1の矢印A
に沿って、図1に示す検査位置と、退避位置との間で旋
回可能となっている。
気的特性の検査を行うための素子を搭載したパーフォー
マンスボード31を内蔵しており、後述するように、接
続ユニット40を移動可能に支持している。そして、テ
ストヘッド30は、支軸32を中心として図1の矢印A
に沿って、図1に示す検査位置と、退避位置との間で旋
回可能となっている。
【0035】接続ユニット40は円筒状をなし、その底
部に、プローブカードの電極パッドに弾性的に接触する
複数のポゴピン41が設けられている。ポゴピン41の
弾性力は、接続ユニット40内に設けられたコイルスプ
リング(図示せず)によって付与される。この接続ユニ
ット40のポゴピン41は、フレキシブルな配線33に
よってパーフォーマンスボード31の端子に電気的に接
続されている。このフレキシブル配線33により、接続
ユニット40がテストヘッド30に対して例えば約3m
mの移動マージンが確保されている。
部に、プローブカードの電極パッドに弾性的に接触する
複数のポゴピン41が設けられている。ポゴピン41の
弾性力は、接続ユニット40内に設けられたコイルスプ
リング(図示せず)によって付与される。この接続ユニ
ット40のポゴピン41は、フレキシブルな配線33に
よってパーフォーマンスボード31の端子に電気的に接
続されている。このフレキシブル配線33により、接続
ユニット40がテストヘッド30に対して例えば約3m
mの移動マージンが確保されている。
【0036】プローブカード20は、ホルダー24に支
持された状態で、駆動機構50によって下方の待機位置
と上方の検査位置との間で移動可能となっている。駆動
機構50は、空気圧を利用したもので、インサートリン
グ51と、エアシリンダ52と、昇降部材53と、付勢
部材であるバネ54とを備えている。また、インサート
リング51の下端にはカードホルダー24をガイドする
ためのガイドピン51aが取り付けられている。
持された状態で、駆動機構50によって下方の待機位置
と上方の検査位置との間で移動可能となっている。駆動
機構50は、空気圧を利用したもので、インサートリン
グ51と、エアシリンダ52と、昇降部材53と、付勢
部材であるバネ54とを備えている。また、インサート
リング51の下端にはカードホルダー24をガイドする
ためのガイドピン51aが取り付けられている。
【0037】インサートリング51は、プローブカード
50の大きさに応じて交換が可能なものであり、ヘッド
プレート10に固定されている。また、エアシリンダ5
2は、インサートリング51に取り付けられており、内
部にエアにより進出退入可能なピストン52aが挿入さ
れている。昇降部材53は、一方の端部がピストン52
aに固定され、他端がカードホルダー24に固定されて
いる。バネ54は、ピストン52aを押し下げる方向の
付勢力を有し、シリンダ52内の圧力がその付勢力以上
に達するまでの間、昇降部材53を押し下げて、プロー
ブカード20を待機位置に維持する。一方、シリンダ5
2内の圧力がバネ54の付勢力以上に上昇するとカード
ホルダー24がガイドピン51aに沿って上昇し、プロ
ーブカード20が検査位置まで上昇する。
50の大きさに応じて交換が可能なものであり、ヘッド
プレート10に固定されている。また、エアシリンダ5
2は、インサートリング51に取り付けられており、内
部にエアにより進出退入可能なピストン52aが挿入さ
れている。昇降部材53は、一方の端部がピストン52
aに固定され、他端がカードホルダー24に固定されて
いる。バネ54は、ピストン52aを押し下げる方向の
付勢力を有し、シリンダ52内の圧力がその付勢力以上
に達するまでの間、昇降部材53を押し下げて、プロー
ブカード20を待機位置に維持する。一方、シリンダ5
2内の圧力がバネ54の付勢力以上に上昇するとカード
ホルダー24がガイドピン51aに沿って上昇し、プロ
ーブカード20が検査位置まで上昇する。
【0038】次に、係合部材12と接続部材40との関
係を図3に参照しながら説明する。
係を図3に参照しながら説明する。
【0039】係合部材12は、上述したように、ヘッド
プレート10の円形の孔10aに回転可能に嵌め込まれ
ており、エアシリンダなどの駆動部材14により孔10
aの内周に沿って揺動される。係合部材12は、天井壁
12aを有する円筒状をなし、その天井壁12aの中心
位置には接続ユニット40を装入するための孔12bが
設けられている。また、係合部材12の天井壁12aに
は、孔12bの周方向に沿って所定間隔を以て切欠き部
12cとストッパ12dとが交互に形成されている。ス
トッパ12dは、切欠き部12c間に天井壁12aが残
されることにより形成されている。
プレート10の円形の孔10aに回転可能に嵌め込まれ
ており、エアシリンダなどの駆動部材14により孔10
aの内周に沿って揺動される。係合部材12は、天井壁
12aを有する円筒状をなし、その天井壁12aの中心
位置には接続ユニット40を装入するための孔12bが
設けられている。また、係合部材12の天井壁12aに
は、孔12bの周方向に沿って所定間隔を以て切欠き部
12cとストッパ12dとが交互に形成されている。ス
トッパ12dは、切欠き部12c間に天井壁12aが残
されることにより形成されている。
【0040】接続ユニット40の外周壁には、係合部材
12の切欠き部12cに対応する間隔をもって鍔42が
放射状に張り出している。この鍔42のいくつかには、
例えば図3に示すように1つおきに孔43が貫通して形
成されている。そして、この孔43は図4に示すように
上から下に向かって広がるテーパ状をなしている。イン
サートリング51には、これら孔43に対応する位置
に、接続ユニット40を位置決めおよび案内する、先端
部が円錘状をなすガイドピン18が設けられている(図
2参照)。
12の切欠き部12cに対応する間隔をもって鍔42が
放射状に張り出している。この鍔42のいくつかには、
例えば図3に示すように1つおきに孔43が貫通して形
成されている。そして、この孔43は図4に示すように
上から下に向かって広がるテーパ状をなしている。イン
サートリング51には、これら孔43に対応する位置
に、接続ユニット40を位置決めおよび案内する、先端
部が円錘状をなすガイドピン18が設けられている(図
2参照)。
【0041】上記駆動部材14は、係合部材12の位置
を、接続ユニット40の鍔42が切欠き部12cに入り
込むことができる第1の位置と、鍔42が切欠き部12
cに入り込んだ後に上記鍔42の上面にストッパ12d
が対向される第2の位置との間で切り替えるものであ
る。したがって、係合部材12が第1の位置にされた状
態において、接続ユニットが、その鍔42が切欠き部1
2cに対応した状態で、係合部材12の孔12b内に挿
入されるとともに、挿入途中でガイドピン18が孔43
に入り込み、接続ユニット40をガイドする。これによ
り、電極パッド23に対するポゴピン41のその配列平
面上での位置決めが行われる。すなわち、プローブカー
ド20とポゴピン41のX,Y方向での対応位置が設定
される。
を、接続ユニット40の鍔42が切欠き部12cに入り
込むことができる第1の位置と、鍔42が切欠き部12
cに入り込んだ後に上記鍔42の上面にストッパ12d
が対向される第2の位置との間で切り替えるものであ
る。したがって、係合部材12が第1の位置にされた状
態において、接続ユニットが、その鍔42が切欠き部1
2cに対応した状態で、係合部材12の孔12b内に挿
入されるとともに、挿入途中でガイドピン18が孔43
に入り込み、接続ユニット40をガイドする。これによ
り、電極パッド23に対するポゴピン41のその配列平
面上での位置決めが行われる。すなわち、プローブカー
ド20とポゴピン41のX,Y方向での対応位置が設定
される。
【0042】なお、テストヘッド30が検査位置に旋回
された際には、接続ユニット40は、係止部材34によ
り検査位置に係止される。
された際には、接続ユニット40は、係止部材34によ
り検査位置に係止される。
【0043】次に、接続ユニット40のテストヘッド3
0に対する支持機構について説明する。
0に対する支持機構について説明する。
【0044】接続ユニット40の上端には、図5に示す
ように、円板状をなす支持ボード44が固定されてお
り、この支持ボード44により接続ユニット40が移動
自在にテストヘッド30に支持される。すなわち、支持
ボード44は、テストヘッド30に対し、上記ポゴピン
41の配列平面上において直交するX、Y軸に沿った移
動、直交するZ軸に沿った移動、およびθ方向(回転方
向)に沿った移動、さらには、傾斜移動を許容する支持
機構を備えている。
ように、円板状をなす支持ボード44が固定されてお
り、この支持ボード44により接続ユニット40が移動
自在にテストヘッド30に支持される。すなわち、支持
ボード44は、テストヘッド30に対し、上記ポゴピン
41の配列平面上において直交するX、Y軸に沿った移
動、直交するZ軸に沿った移動、およびθ方向(回転方
向)に沿った移動、さらには、傾斜移動を許容する支持
機構を備えている。
【0045】この支持機構を、図5を参照して説明す
る。支持ボード44は、図5に示すように、中心部に孔
44aを有し、中心位置から所定半径上に複数の取り付
け孔44bが形成されている。なお、図5では、この取
り付け孔44bはあくまでも後述する姿勢制御のために
用いられる部品を位置させるために便宜上、模式的に示
したものであり、実際の構造では、この機能を有効に発
揮することのできる構造が採用されることになる。
る。支持ボード44は、図5に示すように、中心部に孔
44aを有し、中心位置から所定半径上に複数の取り付
け孔44bが形成されている。なお、図5では、この取
り付け孔44bはあくまでも後述する姿勢制御のために
用いられる部品を位置させるために便宜上、模式的に示
したものであり、実際の構造では、この機能を有効に発
揮することのできる構造が採用されることになる。
【0046】取り付け孔44bの内部には、周方向に沿
って第1の弾性体46が配置されている。
って第1の弾性体46が配置されている。
【0047】また、第1の弾性体46の二分位置には、
鉛直方向上方に伸びる第2の弾性体48がそれぞれ配置
されている。第2の弾性体48は、上記第1の弾性体4
6の二分位置とテストヘッドとを接続している。第1の
弾性体46は、接続ユニット40をポゴピン41の配列
平面でX,Y軸方向および図5において符号θで示すよ
うに、回転移動させるために設けられている。また、第
2の弾性体48は、接続ユニット40の上下方向(Z方
向)の移動および傾斜移動を可能にしている。
鉛直方向上方に伸びる第2の弾性体48がそれぞれ配置
されている。第2の弾性体48は、上記第1の弾性体4
6の二分位置とテストヘッドとを接続している。第1の
弾性体46は、接続ユニット40をポゴピン41の配列
平面でX,Y軸方向および図5において符号θで示すよ
うに、回転移動させるために設けられている。また、第
2の弾性体48は、接続ユニット40の上下方向(Z方
向)の移動および傾斜移動を可能にしている。
【0048】このような支持機構により、支持ボードお
よびこれに固定された接続ユニット40の姿勢を自由自
在に変化させることができる。すなわち、接続ユニット
40は自在に移動可能にテストヘッド30に支持されて
いることになる。
よびこれに固定された接続ユニット40の姿勢を自由自
在に変化させることができる。すなわち、接続ユニット
40は自在に移動可能にテストヘッド30に支持されて
いることになる。
【0049】次に、このように構成される検査装置の動
作について説明する。
作について説明する。
【0050】テストヘッド30を退避位置から検査位置
に向け旋回させるに先立って、図6において二点鎖線で
示すように、半導体ウエハWが載置固定されるz−θス
テージ103が非検査位置に下降された状態となってい
る。また、駆動機構50は、図1に示すように、シリン
ダ52のピストン52aが退入された状態に設定され、
したがって、プローブカード20を支持したカードホル
ダー24は、降下された状態の待機位置に維持される。
に向け旋回させるに先立って、図6において二点鎖線で
示すように、半導体ウエハWが載置固定されるz−θス
テージ103が非検査位置に下降された状態となってい
る。また、駆動機構50は、図1に示すように、シリン
ダ52のピストン52aが退入された状態に設定され、
したがって、プローブカード20を支持したカードホル
ダー24は、降下された状態の待機位置に維持される。
【0051】一方、係合部材12は、回転駆動部材14
の初期状態によって、旋回してくる接続ユニット40の
鍔42が切欠き部12cと対応する第1の位置に位置決
めされている。
の初期状態によって、旋回してくる接続ユニット40の
鍔42が切欠き部12cと対応する第1の位置に位置決
めされている。
【0052】このような非検査状態から、検査状態に移
る場合には、図示しない旋回機構によりテストヘッド3
0が退避位置から検査位置に向け旋回される。
る場合には、図示しない旋回機構によりテストヘッド3
0が退避位置から検査位置に向け旋回される。
【0053】テストヘッド30が旋回すると、検査位置
に達する前に接続ユニット40が係止部材12の孔12
bを介してその内部に挿入される。この際に、接続ユニ
ット40の鍔42は、係止部材12の切欠き部12cを
通過してその内部に入り込む。また、これと同時に、孔
43に先端円錐状のガイドピン18が挿入され、このガ
イドピン18によって接続ユニット40がガイドされる
とともに、電極パッド23に対するポゴピン41のその
配列平面上での位置決めがなされる。このとき、図5に
示す支持機構により、接続ユニット40がテストヘッド
30に移動可能に支持されているので、テストヘッド3
0の姿勢にかかわらずガイドピン18によって接続ユニ
ット40を案内移動することが可能である。
に達する前に接続ユニット40が係止部材12の孔12
bを介してその内部に挿入される。この際に、接続ユニ
ット40の鍔42は、係止部材12の切欠き部12cを
通過してその内部に入り込む。また、これと同時に、孔
43に先端円錐状のガイドピン18が挿入され、このガ
イドピン18によって接続ユニット40がガイドされる
とともに、電極パッド23に対するポゴピン41のその
配列平面上での位置決めがなされる。このとき、図5に
示す支持機構により、接続ユニット40がテストヘッド
30に移動可能に支持されているので、テストヘッド3
0の姿勢にかかわらずガイドピン18によって接続ユニ
ット40を案内移動することが可能である。
【0054】テストヘッド30が検査位置に達すると、
テストヘッド30は、係止部材34によって検査位置に
保持される。そして、テストヘッド30が検査位置で停
止すると、回転駆動部材14の駆動によって、係止部材
12がそのストッパ12dが接続ユニット40の鍔42
に対面する第2の位置に移動される。すなわち、ストッ
パ12dは、接続ユニット40の上方への移動を規制し
た状態となる。
テストヘッド30は、係止部材34によって検査位置に
保持される。そして、テストヘッド30が検査位置で停
止すると、回転駆動部材14の駆動によって、係止部材
12がそのストッパ12dが接続ユニット40の鍔42
に対面する第2の位置に移動される。すなわち、ストッ
パ12dは、接続ユニット40の上方への移動を規制し
た状態となる。
【0055】このようにテストヘッド30が検査位置に
保持されても、プローブカード20が未だ下降した状態
に維持されているので、プローブカード20と接続ユニ
ット40のポゴピン41との電気的接続は未だなされて
いない。なお、このとき、ポゴピン41とプローブカー
ド20とは、プローブカード20に対する負荷が少ない
状態が得られるならば、僅かに接触するように駆動機構
50を設定してもよい。
保持されても、プローブカード20が未だ下降した状態
に維持されているので、プローブカード20と接続ユニ
ット40のポゴピン41との電気的接続は未だなされて
いない。なお、このとき、ポゴピン41とプローブカー
ド20とは、プローブカード20に対する負荷が少ない
状態が得られるならば、僅かに接触するように駆動機構
50を設定してもよい。
【0056】テストヘッド30の旋回時において、従来
のように接続ユニット40がテストヘッド30に固定さ
れている場合には、テストヘッド30の支軸からの旋回
半径が短い位置にあるポゴピンが、旋回半径の長い位置
にあるポゴピンよりも先にプローブカードに接触し、旋
回半径の短い方の位置にあるポゴピンが、旋回半径が長
い位置にあるポゴピンがプローブカードに接触するまで
の間、プローブカードを押圧し、過剰な座屈荷重が作用
することになる。
のように接続ユニット40がテストヘッド30に固定さ
れている場合には、テストヘッド30の支軸からの旋回
半径が短い位置にあるポゴピンが、旋回半径の長い位置
にあるポゴピンよりも先にプローブカードに接触し、旋
回半径の短い方の位置にあるポゴピンが、旋回半径が長
い位置にあるポゴピンがプローブカードに接触するまで
の間、プローブカードを押圧し、過剰な座屈荷重が作用
することになる。
【0057】しかし、上記構成の装置においては、支持
ボード44が上述したように自由に移動可能にテストヘ
ッド30に支持されているので、旋回半径の短い位置に
あるポゴピンがプローブカード20に当接した際に、支
持ボード44が傾斜し、ポゴピンからプローブカード2
0に過剰な圧力が作用することが回避される。したがっ
て、旋回半径が短い位置にあるポゴピンが座屈する虞を
ほとんどなくすることができる。さらに接続部材40が
ガイドピン18によりガイドされて位置決めされるの
で、ポゴピンに作用する圧力を一層軽減することができ
る。
ボード44が上述したように自由に移動可能にテストヘ
ッド30に支持されているので、旋回半径の短い位置に
あるポゴピンがプローブカード20に当接した際に、支
持ボード44が傾斜し、ポゴピンからプローブカード2
0に過剰な圧力が作用することが回避される。したがっ
て、旋回半径が短い位置にあるポゴピンが座屈する虞を
ほとんどなくすることができる。さらに接続部材40が
ガイドピン18によりガイドされて位置決めされるの
で、ポゴピンに作用する圧力を一層軽減することができ
る。
【0058】テストヘッド30および接続ユニット40
が検査位置に保持されると、駆動機構50によりカード
ホルダー24に支持された状態のプローブカード20が
待機位置からその上方の検査位置までその面を水平にし
て押し上げられる。この際に、プローブカード20の上
昇に伴って、接続ユニット40も上昇する。すなわち、
プローブカード20が上昇することにより、接続ユニッ
ト40のポゴピン41にカード20の電極が接触し、こ
れによって接続ユニット40が上昇する。この上昇に伴
い、図6に示すように、鍔42が係合部材12のストッ
パ12dの下面に当接する。
が検査位置に保持されると、駆動機構50によりカード
ホルダー24に支持された状態のプローブカード20が
待機位置からその上方の検査位置までその面を水平にし
て押し上げられる。この際に、プローブカード20の上
昇に伴って、接続ユニット40も上昇する。すなわち、
プローブカード20が上昇することにより、接続ユニッ
ト40のポゴピン41にカード20の電極が接触し、こ
れによって接続ユニット40が上昇する。この上昇に伴
い、図6に示すように、鍔42が係合部材12のストッ
パ12dの下面に当接する。
【0059】このように駆動機構50によりプローブカ
ード20が検査位置に押し上げられ、鍔42が係止部材
12のストッパ12dの下面に当接すると、プローブカ
ード20には、図6に示したように、その押上げ量に応
じた圧力(図6中、符号F1で示す力)が作用する。そ
して、接続ユニット40の鍔42には、ストッパ12d
から逆方向にF1の反作用としてのF2が作用する。こ
のような圧力により、ポゴピン配列平面とプローブカー
ド20とが平行の状態で、ポゴピン41と電極パッド2
3とが確実に電気的に接続される。なお、この際の圧力
が適正な値になるように、駆動機構50のシリンダ52
のストロークが適宜設定される。
ード20が検査位置に押し上げられ、鍔42が係止部材
12のストッパ12dの下面に当接すると、プローブカ
ード20には、図6に示したように、その押上げ量に応
じた圧力(図6中、符号F1で示す力)が作用する。そ
して、接続ユニット40の鍔42には、ストッパ12d
から逆方向にF1の反作用としてのF2が作用する。こ
のような圧力により、ポゴピン配列平面とプローブカー
ド20とが平行の状態で、ポゴピン41と電極パッド2
3とが確実に電気的に接続される。なお、この際の圧力
が適正な値になるように、駆動機構50のシリンダ52
のストロークが適宜設定される。
【0060】この場合に、ポゴピン41と電極パッド2
3との電気的接続に必要な圧力は、駆動機構50による
プローブカード20の押上げと、係止部材12による接
続ユニット40の移動の規制とによって付与されるの
で、ポゴピン41と電極パッド23との電気的接続に必
要な圧力が従来のように直接ヘッドプレート10に作用
することはない。つまり、従来は図7に示すように、鍔
42がヘッドプレート10に載せられた状態となり、し
かも接続ユニット40がテストヘッド30に固定されて
いたので、ポゴピン41と電極パッド23との電気的接
続に必要な圧力が直接ヘッドプレート10にも作用し、
ヘッドプレート10には曲げモーメントにより撓み変形
が生じていたが、図6の状態では鍔42がヘッドプレー
ト10に載せられておらず、しかも接続ユニット40が
移動可能であるためヘッドプレート10に従来のような
曲げモーメントが生じない。したがって、ヘッドプレー
ト10に撓み変形は生じず、プローブカード20が撓む
ことが阻止される。
3との電気的接続に必要な圧力は、駆動機構50による
プローブカード20の押上げと、係止部材12による接
続ユニット40の移動の規制とによって付与されるの
で、ポゴピン41と電極パッド23との電気的接続に必
要な圧力が従来のように直接ヘッドプレート10に作用
することはない。つまり、従来は図7に示すように、鍔
42がヘッドプレート10に載せられた状態となり、し
かも接続ユニット40がテストヘッド30に固定されて
いたので、ポゴピン41と電極パッド23との電気的接
続に必要な圧力が直接ヘッドプレート10にも作用し、
ヘッドプレート10には曲げモーメントにより撓み変形
が生じていたが、図6の状態では鍔42がヘッドプレー
ト10に載せられておらず、しかも接続ユニット40が
移動可能であるためヘッドプレート10に従来のような
曲げモーメントが生じない。したがって、ヘッドプレー
ト10に撓み変形は生じず、プローブカード20が撓む
ことが阻止される。
【0061】換言すると、プローブカード20および接
続ユニット40は、これらを挟み込む圧力を受けている
のみで、外部に対して過剰な圧力を及ぼさないため、上
述のようにヘッドプレート10の撓み変形が生じないの
である。
続ユニット40は、これらを挟み込む圧力を受けている
のみで、外部に対して過剰な圧力を及ぼさないため、上
述のようにヘッドプレート10の撓み変形が生じないの
である。
【0062】上記したような手順により装置が検査状態
に設定されることにより、プローブカード20に撓みが
生じない。したがって、プローブカード20のプローブ
22の先端が形成する平面と半導体ウエハWとの平行度
が確保される。その後に、図6において実線で示すよう
に、ステージ103が上昇し、プローブ22に半導体ウ
エハWの電極パッドが接触され、電気的検査が実行され
る。
に設定されることにより、プローブカード20に撓みが
生じない。したがって、プローブカード20のプローブ
22の先端が形成する平面と半導体ウエハWとの平行度
が確保される。その後に、図6において実線で示すよう
に、ステージ103が上昇し、プローブ22に半導体ウ
エハWの電極パッドが接触され、電気的検査が実行され
る。
【0063】以上のように、この態様の検査装置によれ
ば、プローブカード20および接続ユニット40を挾み
込む圧力を作用させるのみで、ヘッドプレート10に曲
げモーメントを与える過剰な圧力が作用しない。しか
も、テストヘッド30が退避位置から検査位置に旋回す
るときには、半導体ウエハWの載置ステージ103を下
降させておき、さらに、プローブカード20も下降させ
ているので、プローブカード20および半導体ウエハW
への衝撃力が伝達されないで済む。
ば、プローブカード20および接続ユニット40を挾み
込む圧力を作用させるのみで、ヘッドプレート10に曲
げモーメントを与える過剰な圧力が作用しない。しか
も、テストヘッド30が退避位置から検査位置に旋回す
るときには、半導体ウエハWの載置ステージ103を下
降させておき、さらに、プローブカード20も下降させ
ているので、プローブカード20および半導体ウエハW
への衝撃力が伝達されないで済む。
【0064】さらに、接続ユニット40のポゴピン41
に対するプローブカード20の接触は、テストヘッド3
0が検査位置に達した後、プローブカード20のカード
面を水平にして接触させるので、旋回方式によるテスト
ヘッドの移動構造を備えた検査装置においても、プロー
ブカード20の電極パッド23でポゴピン41が滑るよ
うな事態が防止される。これにより、各ポゴピンの位置
ずれをなくすことができる。
に対するプローブカード20の接触は、テストヘッド3
0が検査位置に達した後、プローブカード20のカード
面を水平にして接触させるので、旋回方式によるテスト
ヘッドの移動構造を備えた検査装置においても、プロー
ブカード20の電極パッド23でポゴピン41が滑るよ
うな事態が防止される。これにより、各ポゴピンの位置
ずれをなくすことができる。
【0065】なお、上記例では、駆動機構50としてエ
アシリンダ機構を採用したが、これに限るものではな
い。例えば、図8に示すように偏心カム機構を用いるこ
ともできる。すなわち、この駆動機構は、カードホルダ
ー24のヘッドプレート10に対向する部分の下面に取
り付けられた連動部材57と偏心カム58とを備えてい
る。そして、連動部材57は偏心カム58に接触されて
おり、回転装置(図示せず)により偏心カム58が回転
されることにより連動部材57がガイド(図示せず)に
沿って昇降する。すなわち、偏心カム58が、最小偏心
量をもつ第1の位置(図中二点鎖線で示す)と、最大偏
心量を持つ第2の位置との間で切り替えられる。偏心カ
ム58が第1の位置にある場合には、連動部材57はそ
れに対応して二点鎖線で示すように下降した位置とな
り、プローブカード20は待機位置に維持される。一
方、偏心カム58が第2の位置に切り替えられると、連
動部材57がガイドに沿って上昇し、これとともにカー
ドホルダー24も上昇して、プローブカード20が検査
位置に移動される。この場合に、偏心カム58の最大偏
心量は接続ユニット40の鍔42が所定の圧力でストッ
パ12dに当接できる量に調節される。
アシリンダ機構を採用したが、これに限るものではな
い。例えば、図8に示すように偏心カム機構を用いるこ
ともできる。すなわち、この駆動機構は、カードホルダ
ー24のヘッドプレート10に対向する部分の下面に取
り付けられた連動部材57と偏心カム58とを備えてい
る。そして、連動部材57は偏心カム58に接触されて
おり、回転装置(図示せず)により偏心カム58が回転
されることにより連動部材57がガイド(図示せず)に
沿って昇降する。すなわち、偏心カム58が、最小偏心
量をもつ第1の位置(図中二点鎖線で示す)と、最大偏
心量を持つ第2の位置との間で切り替えられる。偏心カ
ム58が第1の位置にある場合には、連動部材57はそ
れに対応して二点鎖線で示すように下降した位置とな
り、プローブカード20は待機位置に維持される。一
方、偏心カム58が第2の位置に切り替えられると、連
動部材57がガイドに沿って上昇し、これとともにカー
ドホルダー24も上昇して、プローブカード20が検査
位置に移動される。この場合に、偏心カム58の最大偏
心量は接続ユニット40の鍔42が所定の圧力でストッ
パ12dに当接できる量に調節される。
【0066】また、上記例では、係合部材12をヘッド
プレート10の孔10aに嵌め込んだが、図9に示すよ
うに、係合部材12をインサートリング51に取り付け
てもよい。この場合には、図10に示すように、係合部
材12とインサートリング51との間にエアシリンダ6
0を設けて、係合部材12を上下方向に移動させること
も可能である。
プレート10の孔10aに嵌め込んだが、図9に示すよ
うに、係合部材12をインサートリング51に取り付け
てもよい。この場合には、図10に示すように、係合部
材12とインサートリング51との間にエアシリンダ6
0を設けて、係合部材12を上下方向に移動させること
も可能である。
【0067】その他、本発明の要旨を逸脱することなく
種々の変形が可能である。
種々の変形が可能である。
【0068】
【発明の効果】請求項1、2、7記載の発明によれば、
プローブカードを移動させ、かつ、テストヘッドの接続
部材を移動規制することで、プローブカードには接続部
材を介して反力が作用し、プローブカードひいてはヘッ
ドプレートに曲げモーメントを作用させる荷重が相殺さ
れる。これにより、プローブカードの第1の接触し先端
が形成する仮想平面と、被処理体との平行度が維持さ
れ、両者の適正な接触関係を維持できる。
プローブカードを移動させ、かつ、テストヘッドの接続
部材を移動規制することで、プローブカードには接続部
材を介して反力が作用し、プローブカードひいてはヘッ
ドプレートに曲げモーメントを作用させる荷重が相殺さ
れる。これにより、プローブカードの第1の接触し先端
が形成する仮想平面と、被処理体との平行度が維持さ
れ、両者の適正な接触関係を維持できる。
【0069】請求項3または4記載の発明によれば、上
記の効果にさらに加えて、テストヘッドが検査位置に設
定された時に、接続部材がガイドされるので、第2の接
触子をプローブカード上の適正な位置に接触させること
ができる。
記の効果にさらに加えて、テストヘッドが検査位置に設
定された時に、接続部材がガイドされるので、第2の接
触子をプローブカード上の適正な位置に接触させること
ができる。
【0070】請求項5記載の発明では、接続部材に設け
られた鍔と、この鍔を挿入可能な切欠きとを組み合わせ
ることにより、接続部材の移動規制を簡単な構造で実行
することができる。
られた鍔と、この鍔を挿入可能な切欠きとを組み合わせ
ることにより、接続部材の移動規制を簡単な構造で実行
することができる。
【0071】請求項6記載の発明では、プローブカード
またはヘッドプレートに曲げモーメントを作用させる荷
重が相殺される。これにより、プローブカードの第1の
接触し先端が形成する仮想平面と、被処理体との平行度
が維持され、両者の適正な接触関係を維持できる。
またはヘッドプレートに曲げモーメントを作用させる荷
重が相殺される。これにより、プローブカードの第1の
接触し先端が形成する仮想平面と、被処理体との平行度
が維持され、両者の適正な接触関係を維持できる。
【図1】本発明の一態様に係る検査装置の全体の構成を
示す概略図である。
示す概略図である。
【図2】本発明の一態様に係る検査装置の要部における
検査状態に入る前の状態を示す模式図である。
検査状態に入る前の状態を示す模式図である。
【図3】本発明の一態様に係る検査装置の係止部材およ
び接続リングを示す斜視図である。
び接続リングを示す斜視図である。
【図4】接続リングの孔が形成された鍔を示す断面図で
ある。
ある。
【図5】接続リングのテストヘッドに対する支持機構を
示す図である。
示す図である。
【図6】本発明の一態様に係る検査装置の要部における
検査状態を示す模式図である。
検査状態を示す模式図である。
【図7】従来の検査装置の要部を説明するための模式図
である。
である。
【図8】駆動機構の変形例を示す断面図である。
【図9】本発明の他の態様に係る検査装置を部分的に示
す断面図である。
す断面図である。
【図10】図9の装置の変形例を示すである。
10 ヘッドプレート 12 テストヘッド保持手段をなす係合部材 12B スリット 14 係合部材の回転駆動部材 24 カードホルダ 22 移動手段 22B 連動部材 22C 駆動部材 41 ポゴピン 20 プローブカード 40 接続ユニット 42 鍔
Claims (7)
- 【請求項1】 被検査体に接触する複数の第1の接触子
と、この各第1の接触子にそれぞれ導通する複数の電極
とを備えたプローブカードと、 退避位置と検査位置との間で移動し、前記検査位置にて
前記被検査体の電気的測定を行うテストヘッドと、 前記検査位置にて前記プローブカードの前記各電極に接
触する複数の第2の接触子を有し、前記プローブカード
と前記テストヘッドとを電気的に接続するとともに、前
記テストヘッドに移動可能に支持された接続部材と、 前記プローブカードを支持するヘッドプレートと、 前記プローブカードを、前記ヘッドプレートに近接した
検査位置とヘッドプレートから離隔した待機位置との間
で移動させる移動手段と、 前記移動手段により前記待機位置から前記検査位置へ前
記プローブカードが移動した際に、前記接続部材の前記
テストヘッド側への移動を規制し、前記移動手段との協
働作用にて前記第2の接触子を介して前記接続部材およ
び前記プローブカードに押圧力を付与する移動規制部材
と、 を有することを特徴とする検査装置。 - 【請求項2】 請求項1において、 前記移動規制部材は、ストッパを有し、前記接続部材は
鍔を有し、前記ストッパに前記鍔が係止されて、前記接
続部材の移動が規制されることを特徴とする検査装置。 - 【請求項3】 被検査体に接触する複数の第1の接触子
と、この各第1の接触子にそれぞれ導通する複数の電極
とを備えたプローブカードと、 退避位置と検査位置との間で移動し、前記検査位置にて
前記被検査体の電気的測定を行うテストヘッドと、 前記検査位置にて前記プローブカードの前記各電極に接
触する複数の第2の接触子を有し、前記プローブカード
と前記テストヘッドとを電気的に接続するとともに、前
記テストヘッドに支持された接続部材と、 前記接続部材を前記テストヘッドに対して移動可能に支
持する支持機構と、 前記検査位置にて前記第2の接触子がそれぞれ前記プロ
ーブカードの対応する電極に位置するように前記接続部
材をガイドするガイド手段と、 前記テストヘッドが前記検査位置に位置された後に、前
記接続部材の前記テストヘッド側への移動を規制する規
制手段と、 前記規制手段により前記接続部材の移動を規制し、前記
プローブカードを前記接続部材へ押圧した状態で前記プ
ローブカードを固定する固定手段と、 を有することを特徴とする検査装置。 - 【請求項4】 請求項3において、 前記規制手段は、前記テストヘッドが退避位置から検査
位置に移動する際に、前記接続部材の挿入を許容する挿
入許容位置と、その後前記接続部材の前記テストヘッド
側への移動を規制する規制位置との間で切り替え可能な
規制部材と、 該規制部材を挿入許容位置と規制位置との間で切り替え
る駆動機構と、 を備えることを特徴とする検査装置。 - 【請求項5】 請求項4において、 前記接続部材はその周囲に鍔を有し、前記規制部材は、
その上壁に接続部材挿入孔と、前記挿入孔に連続し、前
記鍔に対応する切欠き部と、ストッパとを有し、前記挿
入許容位置にある場合には、前記鍔が前記切欠き部に対
応し、前記規制位置にある場合には前記鍔が前記ストッ
パに対応することを特徴とする検査装置。 - 【請求項6】 被検査体に接触する複数の第1の接触子
と、この各第1の接触子に導通する電極とを備え、ヘッ
ドプレートに支持されたプローブカードと、 退避位置と検査位置とに移動するテストヘッドと、 前記検査位置にて前記プローブカードの前記各電極と所
定の接圧にて弾性的に接触する複数の第2の接触子を有
し、前記テストヘッドに支持された接続ユニットと、 前記プローブカードに前記第2の接触子が接触すること
で生じる前記プローブカードへの第1の荷重作用方向と
は逆方向の第2の荷重作用方向に、前記プローブカード
を押圧する手段と、 を設け、前記プローブカードが前記被検査体側へ沈み込
み変形することを抑制したことを特徴とする検査装置。 - 【請求項7】 被検査体に接触する複数の第1の接触子
とこの各第1の接触子にそれぞれ導通する複数電極とを
備えたプローブカードと、 退避位置と検査位置との間で移動し、前記検査位置にて
前記被検査体の電気的測定を行うテストヘッドと、 前記検査位置にて前記プローブカードの各電極に接触す
る複数の第2の接触子を有し、前記プローブカードと前
記テストヘッドとを電気的に接続するとともに、前記テ
ストヘッドに移動可能に支持された接続部材と、 を備えた検査装置における前記テストヘッドと前記プロ
ーブカードとの接続方法であって、 前記テストヘッドを退避位置より検査位置に移動し、固
定する工程と、 前記テストヘッドが検査位置に固定された際に、前記接
続部材が前記テストヘッド側へ移動することを規制する
工程と、 前記プローブカードを前記接続部材に向けて移動させ、
この移動によって前記第2の接触子と前記プローブカー
ドとを押圧力が付与された状態で接触させる工程と、 を具備することを特徴とする接続方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13147394A JP3194669B2 (ja) | 1993-05-19 | 1994-05-19 | 検査装置および検査装置における接続方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14016693 | 1993-05-19 | ||
JP5-140166 | 1993-05-19 | ||
JP13147394A JP3194669B2 (ja) | 1993-05-19 | 1994-05-19 | 検査装置および検査装置における接続方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0735777A true JPH0735777A (ja) | 1995-02-07 |
JP3194669B2 JP3194669B2 (ja) | 2001-07-30 |
Family
ID=26466306
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13147394A Expired - Fee Related JP3194669B2 (ja) | 1993-05-19 | 1994-05-19 | 検査装置および検査装置における接続方法 |
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Country | Link |
---|---|
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Cited By (14)
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---|---|---|---|---|
KR100428782B1 (ko) * | 2001-04-11 | 2004-04-27 | 삼성전자주식회사 | 포고 핀 탄성 측정장치 |
US6794888B2 (en) | 2001-12-13 | 2004-09-21 | Tokyo Electron Limited | Probe device |
KR100835281B1 (ko) * | 2007-04-11 | 2008-06-05 | 삼성전자주식회사 | 프로브 카드에 압력 수용 패턴 및 테스트 헤드에 압력부를가지는 기판 테스트 프로빙 장치들 및 그의 사용 방법들 |
JP2009257949A (ja) * | 2008-04-17 | 2009-11-05 | Japan Electronic Materials Corp | プローブカード |
JP2010074091A (ja) * | 2008-09-22 | 2010-04-02 | Tokyo Electron Ltd | プローブ装置 |
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CN114072682A (zh) * | 2019-03-20 | 2022-02-18 | 塞莱敦体系股份有限公司 | 便携式探针卡组件 |
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---|---|---|---|---|
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-
1994
- 1994-05-19 JP JP13147394A patent/JP3194669B2/ja not_active Expired - Fee Related
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KR100835281B1 (ko) * | 2007-04-11 | 2008-06-05 | 삼성전자주식회사 | 프로브 카드에 압력 수용 패턴 및 테스트 헤드에 압력부를가지는 기판 테스트 프로빙 장치들 및 그의 사용 방법들 |
US7701235B2 (en) | 2007-04-11 | 2010-04-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Substrate test probing equipment having forcing part for test head and force-receiving pattern for probe card and methods of using the same |
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TWI425216B (zh) * | 2008-09-22 | 2014-02-01 | Tokyo Electron Ltd | Probe device |
KR101523105B1 (ko) * | 2008-09-22 | 2015-05-26 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 프로브 장치 |
JP2013250224A (ja) * | 2012-06-04 | 2013-12-12 | Micronics Japan Co Ltd | プローブカード及びその製造方法 |
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JP2018109627A (ja) * | 2016-12-28 | 2018-07-12 | 致茂電子股▲分▼有限公司Chroma Ate Inc. | 吸着試験装置 |
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JP2020087943A (ja) * | 2018-11-14 | 2020-06-04 | 東京エレクトロン株式会社 | 挿抜機構及びブロック部材の交換方法 |
CN111257712A (zh) * | 2018-11-14 | 2020-06-09 | 东京毅力科创株式会社 | 插拔机构以及块构件的更换方法 |
CN111257712B (zh) * | 2018-11-14 | 2022-08-16 | 东京毅力科创株式会社 | 插拔机构以及块构件的更换方法 |
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CN112834905A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-25 | 上海寒武纪信息科技有限公司 | 用于芯片测试的装置及使用该装置对芯片进行测试的方法 |
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---|---|
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