TW200406865A - Drive apparatus of mounting stage and examining method - Google Patents

Description

200406865 Ο) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明乃關於承載台的承載台驅動裝置及檢測方法。 更詳細來說，乃關於可高速檢查被檢查體之承載台的承載 台驅動裝置及檢測方法。 【先前技術】 於半導體的製程當中，乃檢查形成於晶圓上的裝置之 電性的特性。例如，如第7圖所示，於此檢查當中，採用 了具備承載台的承載台驅動裝置之檢查裝置。於檢查裝置 的檢測室內，配置了內藏承載晶圓W的升降機構之承載 台1 ;及支承此承載台1，並且可往X方向移動之X承載 架2 ;及支承此X承載架2，並且可往Y方向移動之Y承 載架3。於檢查晶圓W的電性的特性之際，藉由X承載 架2及Y承載架3往X、Y方向移動，旋轉承載台1往 X、Y方向移動，並且藉由旋轉機構1 a讓承載台往0方向 旋轉，並進行晶圓與探針卡之位置對準。之後，由於承載 台1藉由升降機構往Z方向升降，在晶圓以接觸探針卡 (圖中未顯示）的探針的狀態下，來檢查晶圓 W的電性 的特性。 藉由滾珠螺桿（Ball Screw) 2a的正逆旋轉，X承載 架 2沿著配置於 Y承載架3上之一對引導軌（Guide Rail ) 2b，朝X方向上來回移動。藉由滾珠螺桿3a的正 逆旋轉，4 Y承載架3沿著配置於基台4之一對引導軌 -4- (2) (2)200406865 3 b，朝 Y方向上來回移動。承載台1的升降機構可具備 有例如滾珠螺桿、馬達及升降引導軌。一·旦滾珠螺桿藉由 馬達來正逆向旋轉的話，則承載台1沿著升降引導軌來升 降。3 C爲馬達，3 d爲旋轉量檢測器。 檢測裝置具備，用於配合（對準）探針卡的探針及晶 圓W的電極墊之位置之對準機構5。此對準機構5具備， 裝設於對準移動機構5 c上的攝影機5 b (用於攝影晶圓 W )，及附設於承載台1之下方攝影機5 a (用於攝影探 針）。對準移動機構5 c依循著一對引導軌（圖中未顯 示），從檢測室的最內部往中央的中心部（箭號 Y方 向）移動。對準移動機構5 c乃進行晶圓W的電極墊及探 針之間的對準。 近年來，各種裝置有往高積體化的趨勢。一次可檢查 的裝置數（同時測量數）亦增加迅速。因此從探針施加於 晶圓W的接觸荷重亦顯著的增加。伴隨於此，有必要達 到承載台1的高剛性性，而使承載台1大重量化。爲了提 昇檢查的產出量，必須要求X、Y承載架2、3及升降機 構的高速化。由於晶圓W的大口徑化等，而使得裝置亦 變得大型化及大重量化。 於以往的檢測裝置當中，承載台1乃配置於X、γ承 載架2、3上。因此，由於接觸荷重的增加，承載台1亦 往高剛性化及大重量化發展。而配置有大重量化的承載台 1之X、Y承載架2、3則難以高速化，而承載台丨的升降 機構亦難以高速化。因此，檢查的高速化亦難以達成。而 5- (3) (3)200406865 由於承載台〗的升降機構，之滾珠螺桿的剛性或馬達轉矩之 限制等，因而在升降承載台1的速度之高速化上’亦有限 制。 【發明內容】 依循本申請案發明的第1觀點，本發明提供一種承載 台驅動裝置，乃將承載被檢查用基板於承載面上的承載 台，以可朝水平方向及上下方向移動的方式而構成。此承 載台驅動裝置具備有：支承該承載台，並且使承載台朝上 下方向升降的方式而構成的第2升降機構；及支承該第2 升降機構，並且朝水平面上之X及Y方向移動該第2升 降機構的方式而構成的第1水平驅動機構；以及支承該第 1水平驅動機構，並且使該第1水平驅動機構朝上下方向 升降的方式而構成之第1升降機構。 該承載台驅動裝置較理想爲具備下列（a )〜（h )當 中之任一項較佳。此外，亦可具備下列（a )〜（h )當中 之各項的多數組合亦佳。 (a )該第2升降機構具備多數的直線方向驅動構件 1 9，而多數的直線方向驅動構件不僅於多數的位置上支承 該承載台’還以使該承載台朝上下方向升降的方式而構 成。 (b )該直線方向驅動構件具備有壓電效果構件及滾 珠螺桿當中之一個。 (c )該第2升降機構具備有：產生水平方向的驅動 -6 - (4) (4)200406865 力^至少1個之弟2水平方向驅動機構、及將該第2水平 方向驅動檢構的水平方向驅動力轉換爲上下方向的驅動力 之至少1個之方向轉換裝置。 (d )該方向轉換裝置具備有：於該第1水平驅動構 件上’配置了可移動之第1楔形構件（該第1楔形構件乃 錯由將該弟2水平方向驅動機構的水平方向驅動力，朝水 平方向使之進退動作）；及固定於該承載台的下方之第2 楔形構件；在此，該第1楔形構件乃與第2楔形構件對向 配置，並且藉由該第2水平方向驅動機構的水平方向驅動 力，利用第1楔形構件於水平方向進退動作，來移動該第 2楔形構件，並藉由該第2楔形構件的移動，來讓該承載 台朝上下方向升降。 (e )該方向轉換手段具備有：旋轉構件（該旋轉構 件乃藉由第2水平方向驅動機構的水平方向驅動力來旋 轉，而該旋轉構件的前端乃接觸於該承載台的下部，藉由 旋轉該旋轉構件，該前端朝上下方向來升降該承載台）； 及以可自由旋轉的方式來支承該旋轉構件之支承構件。 (f)該第1升降機構具備有：支承該第1水平驅動 機構，並可朝上下方向移動之支承板；及引導該支承板的 上下方向的移動之引導構件；及具有依循此引導構件以使 上述支承板升降的方式而構成的滾珠螺桿及馬達之至少1 個第1升降構件。 (g )該第1升降機構除了具有使該第1水平驅動機 構朝上下方向升降的功能之外，還具有以將該承載台的該 (5) (5)200406865 m ^ 承載面與配置於該承載台的上方之探針卡平行的方式，來 調整該承載台的傾斜角度之，功能。 (h )該第1升降機構具備多數的第丨升降構件，各 個第1升降構件不僅透過旋轉支承機構來支承該第1水平 驅動機構，還以使該第1水平驅動機構朝上下方向升降的 方式而構成。 依循本申請案發明的第2觀點，本發明提供一種檢測 方法，乃於具備測試器及承載台之檢測裝置當中，用於檢 查被檢查用基板上的被檢查體之電性的特性。該檢測方法 具備有： (a 1 )於該承載台的該承載面上承載被檢查用基板； (a2 )檢測出形成於該被檢查用基板上之被檢查體的 位置，以及配置於該承載台的上方之探針卡之多數探針當 中的預定探針的位置； (a 3 )使該承載台朝X、γ、Z方向上移動，並位置 對準該承載台上的該被檢查用基板上的被檢查體，及配置 於該承載台的上部之探針卡之探針； (a 4 )藉由第1升降機構，使承載台往探針卡上昇， 並藉由此上昇，使該承載台上的該被檢查體不會與該探針 卡之多數探針接觸； (a 5 )藉由第2升降機構，將該承載台往探針過度驅 動； (a6 )藉由測試器，來檢查被檢查體的電性的特性； (a7 )於檢查結束後，藉由該第2升降機構，讓承載 (6) 200406865 m 1 台下降，並讓被檢查體與探針分離； (a8 )藉由該水平驅動機構，將承載台依分度搬運， 並藉由此分度搬運，將接下來的被檢查體移動至探針卡的 探針的正下方的位置； (a9 ) ·藉由重複上述（a5 )〜（a8 )，來檢查被檢查 用基板上的預定的被檢查體的電性的特性。 此檢測方法在實施該（a2 )的位置檢測之後，而且實 施下述（a2,）較佳： # (a 2 ’）藉由第1升降機構，將該承載台的該承載 面，與配置於該承載台的上方之探針卡的探針當中預定的 探針的前端位置平行的方式，來調整該承載台的傾斜角 度。 【實施方式】 本發明的目的在於至少解決上述課題之一個。 本發明的其他目的及優點乃記載於以下的說明書，且 其一部分雖然可從該揭示可明白得知，但是另外可藉由實 施本發明來得知。而本發明的該目的及優點，可藉由與在 此所提出的手段之組合來實現而獲得。 本申請案之發明可適用於檢查形成於晶圓狀的被檢查 用基板上之被檢查體（積體電路）的電性的特性之檢測裝 置。然而，本申請案之發明並不限定於此檢測裝置的承載 台，而可適用於一般的物品，尤其是用於使承載被檢查體 的承載台朝水平方向及上下方向移動的承載台驅動裝置。 -9- (7) (7)200406865 然而，以下爲了說明上的簡便性，本申請案之發明是說明 有關適用於使用來檢查形成於被檢查用基板（晶圓）上之 被檢查體（積體電路）的電性的特性之檢測裝置的承載 台，朝水平方向及上下方向上等移動的用途之承載台驅動 裝置。 根據第1圖〜第6圖所示之實施形態來說明本發明。 本實施形態的檢測裝置1 〇，除了以下所說明的點之外， 可依據以往的檢測裝置1來構成。 如第1圖所示，本實施形態的檢測裝置1 0具備有： 承載晶圓W之承載台1 ;及支承此承載台1，並使承載台 朝水平方向上移動之第1水平驅動機構1 7 ;及用於使承 載台朝上下方向升降之升降機構140及對準機構5a、 5 b。再者，亦可具備用於使承載台1旋轉之旋轉機構 1 a。升降機構1 4 0可具備第1升降機構1 8及第2升降機 構19 〇 第1水平驅動機構1 7可具有：往Y方向移動之Y平 台13，及配置於該Y平台上之往X方向移動之X平台 12° 於控制機構1 1的控制下，於檢測室1 5內，第1水平 驅動機構1 7可朝X及Y方向移動承載台1。 第1升降機構1 8藉由使承載台1往Z方向上升，使 承載台1上的晶圓W，與配置於其上方之探針卡1 6之探 針1 6a進行電氣性的接觸。於此狀態下，測試器7檢查晶 圓W上的積體電路的電性的特性。 -10- (8) (8)200406865 如第1圖所示，X平台1 2可沿著配置於Y平台1 3上 之一對X方向引導軌.1 2 a而來回移動。Υ平台1 3可沿著 配置於支承板18a上之一對Y方向引導軌13a而來回移 動。X、Y平台1 2、1 3與以往相同透過滾珠螺桿2 a、3 a (參照第7圖），與馬達（AC伺服馬達等）2d、3d (參 照第7圖）連結。一旦馬達旋轉滾珠螺桿的話，則X平 台及Y平台往X、Y方向移動。因此，X、Y平台12、13 使承載台1朝水平面內朝X、Υ方向移動。以下因應必 要，乃將 X、Υ平台12、1 3合稱爲第1水平驅動機構 17。 而且，第1水平驅動機構1 7是使承載台1朝水平方 向移動的機構的話，則即使任意機構也可。例如，即使依 據線性驅動原理之機構也可。 如第1圖所示，於本實施形態中，升降機構1 40分爲 第1升降機構1 8及第2升降機構1 9。其結果爲，不僅第 2升降機構1 9可達到輕量化的目的，還可實現第1水平 驅動機構1 7的高速化。第1升降機構1 8不僅藉由支承板 1 8 a來支承第1水平驅動機構丨7及承載台丨，而且還一同 進行升降。第2升降機構1 9可配置於第1水平驅動機構 1 7上。第2升降機構1 9是升降承載台1。 第1升降機構1 8是可在對準之際或是使承載台1接 近探針卡之際等，以長距離（例如 20〜50mm )來升降承 載台1。第2升降機構1 9是可在對準之後於被檢查體p 的電極墊’使探針卡丨6之探針16a接觸或是使兩者分離 -11 - 200406865 Ο) 時等，可以微小距離（例如數1 00 // m )來升降承載台 1 〇 再者，第1升降機構1 8以將承載台1的承載面1 b與 探針卡1 6平行的方式，可控制承載台1的傾斜。 如第1圖所示，於第1升降機構1 8中，承載台1藉 由第1水平驅動機構1 7來支承，而第1水平驅動機構1 7 則配置於第1升降機構1 8的支承板1 8 a上。此支承板 18a可具備有：裝設於其四個角落之螺帽構件18b、及與 這些螺帽構件1 8b個別螺合之滾珠螺桿1 8c、及與這些滾 珠螺桿1 8c個別連結之馬達（例如，AC伺服馬達等） 1 8d、及引導支承板1 8a往Z方向導引之引導軌18e。 不僅各個滾珠螺桿1 8 c以4點來支承支承板1 8 a，還 可進行升降。即使在承載台1從探針1 6a作用大的接觸荷 重，支承板1 8 a不會產生傾斜之虞，承載台1亦不會產生 傾斜之虞。 參照第8、9圖，來說明第1升降機構1 8以將該承載 台1的承載面1 b與探針卡1 6平行的方式，來控制承載台 1的傾斜的情況下之適用的支承機構。於第8圖中，第1 升降構件1 4可透過旋轉支承機構（例如球形接頭）1 8j， 來支承支承板1 8 a。於第8圖中，該旋轉支承機構1 8 j， 以虛線所示之支承板1 8 a產生傾斜。即使在該傾斜的狀態 下，支承板1 8 a透過旋轉支承機構1 8 j，可藉由朝上下方 向升降的第1升降構件1 4來順利地支承。 第9圖爲顯示球形接頭1 8j，來做爲旋轉支承機構 -12- (10) (10)200406865 1 8 j的例子。球形接頭1·8 j可具備有：固定部1 8 k、及其 內的球狀孔1 8 p、及滾珠軸承1 3 m、及支承柱1 8 η、及設 置於支承柱1 8 η的頭部之球體1 8 1。 球形接頭1 8 j可藉由固定部1 8 k，來固定於支承板 1 8 a的下部。於第8圖中，如虛線所示，即使支承板1 8 a 傾斜的情況，球體1 8 1隔著於滾珠軸承，可於球狀孔1 8 p 內自在地旋轉。由於此球體1 81的旋轉，傾斜的支承板 1 8 a可藉由第1升降構件1 4的支承柱1 8 η，不過度而順利 地支承。 然後，於第8圖中，可藉由調節多數的第1升降構件 1 4的支承高度，於水平位置上修以虛線所示之傾斜的支 承板1 8 a。 如第3圖所示，亦可使用於中央具有開口部之支承板 1 8 f，來代替上述支承板1 8 a。如第3圖所示，由於其高精 度化，可藉由設置於任一個引導軌1 8 e的上方之刻度尺 1 8 g，以及檢測出此刻度尺1 8 g的刻度之檢測器1 8 h，來 測定承載台1的升降量。 如第1、2圖所示，第2升降機構1 9可具備，以等間 隔配置之呈現多數（例如3或是4 )的壓電效果之直線方 向驅動構件（例如壓電效果構件，壓電元件）1 9b。直線 方向驅動構件1 9b隔著支承體1 9a來支承承載台1。藉由 控制施加於壓電元件19b的電壓値來調整其伸縮量，可以 使承載台1朝如以第2圖的箭號所示的方向，升降微小的 距離（例如200〜5 0 0 μιη )。於X平台12上，可設置用於 (11) (11)200406865 檢測承載台1的升降距離之升降檢測器19 C。升降檢測器 1 9 C可採用雷射變位感測器或是靜電電容型感測器等。根 據升降檢測器1 9 c的檢測値，可控制承載台1的升降距 離。亦可採用具備馬達及滾珠螺桿之機構，來做爲直線方 向驅動構件1 9 b。採用壓電元件1 9 b之直線方向驅動構件 1 9 b，可產生比採用具備馬達及滾珠螺桿之機構還大的驅 動力。藉由控制往各個壓電元件1 9 b的施加電壓，可高速 度且高精度地控制壓電元件的微小伸縮量。由於可控制各 春 個壓電元件1 9b，所以接觸荷重偏向承載台1的周緣部而 作用的情況下，可藉由控制各個壓電元件1 9b，來維持承 載台1呈水平。 由於壓電元件1 9b具有單位體積的輸出較大的特性， 因而可實現高剛性化。可達到承載台1的輕量化。藉由第 1水平驅動機構1 7，可將承載台1的水平移動高速化。 參照第1圖〜第4 B圖，來說明本實施形態之檢測裝 置1 0的動作。 _ (a )將晶圓W從裝塡室6承載至檢測室1 5內的承 載台1。 (b )使用對準機構（5 a、5 b、1 1、1 7 )的下方攝影 機5 a及上方攝影機5 b，並藉由攝影探針卡1 6之多數探 針1 6 a當中的預定探針的前端，來測定相同前端的位置。 同樣地，使用上方攝影機5 b以攝影承載台1的被檢 查體P，來測定被檢查體的位置。 (c )根據上述（b )所測定的探針前端丨6a的位置， -14- (12) (12)200406865 及承載台1上的被檢查體P的位置，藉由第1水平驅動機 構1 7，來將承載台1往X、Y、<9方向移動，來進行形成 於晶圓W上之被檢查體P，與探針卡16之探針丨6 a的前 端之對準。 此時，第1水平驅動機構1 7的X、Y平台1 2、1 3於 支承板1 8 a上，朝X、Y方向高速移動。然後，第1升降 機構1 8的馬達1 8 d進行高速驅動，因而可迅速的對準晶 圓W及探針卡16之探針16a。 φ (d )藉由該第1升降機構，使承載台朝向探針卡來 上升。藉由此上升，而使該承載台上的該被檢查體不會與 該探針卡之多數探針接觸。 (e )藉由第2升降機構1 9，將該承載台往探針過度 驅動。 (f )藉由測試器 7，來檢查被檢查體的電性的特 性。 (g )於檢查結束後，藉由第2升降機構1 9，讓承載 鲁 台下降，並讓被檢查體P與探針分離。 (h )藉由第1水平驅動機構1 7，將承載台依分度搬 運。並藉由此分度搬運，將接下來的被檢查體移動至探針 卡的探針的正下方的位置。 於此分度搬運之際，藉由第2升降機構1 9的壓電元 件1 9b的伸縮，使承載台1的晶圓W僅僅下降微小距 離。其結果爲，晶圓W與探針1 6a之間僅僅以微小距離 來分開，因而可實施分度搬運。 -15- (13) (13)200406865 (i )藉由重複上述（e )〜（h )，來撿查被檢查用基 板上的預定的被檢查體的電性的特性。亦即，第2升降機 構1 9使承載台1進行升降，並使晶圓W與探針1 6 a進行 電性的接觸，來檢查晶圓W的電性的特性。 在實施以上的（a )〜（i )的方法當中，在實施上述 (b )的位置檢測之後，實施下述（b ’）較佳。 (b ’）根據兩測定結果，來掌握承載台的承載面與探 針卡是否平行，以及在非平行的情況下，其非平行的程 度。 藉由第1升降機構1 8 ’將該承載台的該承載面，與 配置於該承載台的上方之探針卡1 6的多數探針1 6 a當中 預定的探針的前端位置平行的方式，來調整該承載台的傾 斜角度。 弟4 A、B圖爲’比較採用第2升降機構1 9的壓電元 件1 9 b的情況之承載台1上的晶圓w之升降速度，與採 用以往的滾珠螺桿的情況之承載台之升降速度之圖式。於 同圖當中，顯示（1)爲承載台之升降速度，（2)爲承載 台（晶圓）的上升距離。 如第4 A圖所示，於採用壓電元件1 9 b的情況，應答 速度較快，因而可於短時間內設定減速時間。因此，即使 在晶圓W的電極墊及探針1 6a的最初接觸時點（同圖的 A點）之後，亦可藉由使承載台1上升並過度驅動，來貫 通電極墊表面的氧化膜，並以高速來使探針1 6 a與電極墊 接觸。之後（同圖的 A ’點），藉由於短時間內減速壓電 (14) (14)200406865 元件1 9 b，可實現探針檢查的高速化。 相對於此，如第4 B圖所示，於以往的情況下，馬達 的減速需要時間，因而其應答較慢。因此，在探針1 6 a接 觸晶圓W的電極墊的時點（同圖的B點）之前，必須設 定升降速度的峰値，並於馬達的減速過程當中必須使兩者 接觸。因此，難以實現探針檢查的高速化。 以上，根據所說明之本實施形態的話，檢測裝置1〇 的承載台驅動裝置9具備有：承載晶圓W之承載台1、及 使承載台1朝水平方向移動之第1水平驅動機構1 7、及 使承載台1朝上下方向移動之升降機構1 4 0。升降機構 1 4 0可具備有第丨升降機構1 8及第2升降機構1 9。 第1升降機構1 8支承第1水平驅動機構1 7並且使第 1水平驅動機構1 7升降。第2升降機構1 9承載於第1水 平驅動機構1 7上，支承承載台1並以微小距離使承載台 1升降。其結果爲，探針卡1 6具備多樣性，即使接觸荷 重增加，並不需要讓用於檢查的第2升降機構1 9大重量 化。可高速驅動第1水平驅動機構1 7。可高速驅動控制 承載台1，而實現檢查的高速化。 根據本實施形態，第1升降機構1 8的支承板1 8 a可 以自由升降的方式來支承於其四個角落。因此，對於承載 台1上的晶圓W，即使產生來自於探針1 6a的偏向荷重， 亦不會使支承板1 8 a產生傾斜。 而在採用局剛性的壓電元件1 9 b的情況，承載台1本 身亦可於多數場所（例如3、4個地方）來支承。承載台 -17- (15) (15)200406865 1很少會受到來自於探針1 6 a的偏向荷重而產生傾斜之 虞。即使產生傾斜的情況，亦可藉由控制個別的壓電元件 1 9b的升降量，來防止傾斜於未然。 第2升降機構1 9可以等間隔來配置之多數（例如3 或是4個地方）的壓電元件1 9 b來支承承載台1。藉由控 制适些壓電兀件1 9 b的伸縮量，可以微小的距離來局速驅 動承載台1。其結果爲，不僅可達到檢查的高速化，還可 實現承載台1本身的高剛性化。 Φ 第5圖係模式性地顯示，本發明的其他實施形態之第 2升降機構1 9。本實施形態的承載台驅動裝置9除了第2 升降機構之外，其他可依據上述實施形態來構成。本實施 形態之第2升降機構1 9具備有：於承載台1的外周緣部 的下方，例如於圓周方向隔著等間隔，並呈水平配置於3 個地方之第 2水平方向驅動機構3 0 (例如具有呈現壓電 效果之壓電元件3 1之機構），及將這些壓電元件3 1的伸 縮轉換爲上下方向的移動之方向轉換手段3 2。可控制壓 鲁 電元件3 1的伸縮量而以預定距離使承載台1升降。 本實施形態的方向轉換手段3 2具備有：具有於承載 台1的下方，從直徑方向的外側往內側下降傾斜而設置之 第1傾斜面3 1 b之可自由進退之第1楔形構件3 1 a，以及 隔著滾珠軸承3 2 c，與第1傾斜面3 1 b對向而配置之第2 楔形構件32a。第2楔形構件32a具有第2傾斜面32b。 於壓電元件3 1的其中一端連結第1楔形構件3 1 a。 於壓電元件31的另一端，可固定於配置在X平台12上 -18- (16) (16)200406865 的固定部3 3。於固定部3 3可設置檢測出承載台1的升降 距離的升降檢測器3 4 (例如雷射變位感測器或是靜電電 容型感測器等）。根據升降檢測器3 4的檢測値，可控制 承載台1的升降距離。 在僅以微小距離來使承載台1升降之際，根據升降檢 測器3 4的檢測値，於控制裝置1 1的控制之下，藉由朝以 同圖的箭號X所示的方向伸縮3個地方的壓電元件3 1 ’ 使第1楔形構件3 1 a朝直徑方向上進退動作。透過這些第 1楔形構件3 1 a的第1傾斜面3 1 b、第2傾斜面3 2b、滾 珠軸承3 2 c，承載台1可以同圖的箭號Z所示的方式升 降。於本實施形態中，亦可得到與上述實施形態相同的作 用效果。 第6圖係模式性地顯示本發明的其他實施形態之第2 升降機構。本實施形態的檢測裝置除了第2升降機構之 外，其他可依據上述各實施形態來構成。 本實施形態之第2升降機構40具有：可從承載台1 的下方的中央部朝水平方向呈放射狀來配置之具備壓電效 果之壓電元件4 1 (例如3個地方），及將這些壓電元件 4 1的伸縮力轉換爲上下方向的移動之方向轉換手段4 2 (例如3個地方）。藉由控制各個壓電元件41的伸縮 量，可以預定距離使承載台1升降。於承載台1的下面的 中央部隔著隔離材1 1 a，來設置板狀彈簧1 1 b。設置於X 平台1 2的中心之支柱1 2a則與板狀彈簧1 1 b接觸。 本實施形態的方向轉換手段42具有：於承載台1的 -19- (17) (17)200406865

下面周緣部，其前端42e隔著滾珠軸承42a與之接觸之L 字狀之旋轉槁件42b，及以可將該旋轉構件42b自由旋轉 的方式以軸來支承之支承構件4 2 c。L字狀之旋轉構件 4 2 b的另一端，則隔著滾珠軸承4 2 d，與壓電元件4 1的一 端之卡合部4 1 a卡合。旋轉構件4 2 b不僅具有將壓電元件 4 1的水平方向的伸縮轉換爲上下方向的移動之功能，還 具有擴大壓電元件4 1的伸縮量之功能。因此，承載台1 可以比壓電元件4 1的伸縮量還大的升降量來升降。 H 於旋轉構件4 2 b的外側，可設置檢測承載台1的升降 距離之升降檢測器4 3 (例如雷射變位感測器或是靜電電 容型感測器等）。根據升降檢測器4 3所檢測的各個部位 的升降距離，可控制承載台的升降距離。根據該檢測値可 控制壓電元件4 1的伸縮量，並控制承載台1呈水平。 於升降檢測器4 3的更外側，可配置以可自由伸縮的 方式來連結承載台1及X平台12之彈簧44。這些彈簧 44可使上升後的承載台1迅速返回原先的狀態。 鲁 根據本實施形態，可具有與上述各實施形態相同的作 用效果。亦可以比壓電元件4 1的伸縮量還大的升降量來 使承載台1升降。 本發明並不限定於上述各實施形態。例如，方向轉換 手段亦可對應於第2水平方向驅動機構來配置。因此，方 向轉換手段並不一定需以隔著等間隔來配置於承載台的圓 周方向，此外，其個數亦不一定須限制在3個。 於各個實施形態當中，可藉由採用具備應變計之壓電 -20- (18) (18)200406865 兀件，來省略升降檢測器。3個地方的第2傾斜面3 2 b亦 可於一體地形成的構件，做爲楔形構件的通路。此外，被 檢查體並不限定於晶圓，亦可以LCD基板或是ic晶片來 做爲被檢查體。 根據本發明的實施形態，可提供不僅可達到探針卡的 多樣性，並且即使接觸荷重增加，亦可高速地驅動控制承 載台，並實現檢查的高速化之承載台驅動裝置及檢測方 法。 φ 關於本發明的其他特徵及變更，乃可藉由該技術領域 的業者來加以思考出。因此本發明乃基於較爲廣泛的觀點 來創作出，因此並不限定於特定的詳細說明以及在此所開 示之代表性的實施例。 因此，在所提出的申請專利範圍預定義的廣泛發明槪 念以及其相當事物的解釋及範圍內，只要不脫離上述範 圍，均可實施種種的變更。 【圖式簡單說明】 第1圖係模式性地顯示本發明的檢測裝置的一實施形 態之檢測室側之剖面圖。 第2圖係顯示第1圖所示之將承載台之承載台驅動裝 置的第2升降機構放大之剖面圖。 第3圖係顯不本發明的承載台驅動裝置的其他實施形 態之剖面圖。 第4A圖爲顯示第丨圖所示之第2升降機構的升降速 -21 - (19) (19)200406865 度與日寸間的關係、及晶圓與探針的接觸狀態與時間的關係 之圖式’第4 B圖爲顯示以往的升降機構的升降速度與時 間的關係、及晶圓與探針的接觸狀態與時間的關係之圖 式。 第5圖係模式性地顯示本發明的承載台驅動裝置的其 他實施形態之剖面圖。 第6圖係模式性地顯示本發明的承載台驅動裝置的另 外實施形態之剖面圖。 第7圖係顯不適用於以往的檢測裝置之承載台的承載 台驅動裝置之一例之立體圖。 第8圖係顯示以第1升降構件透過旋轉支承機構來支 承第1水平支承機構的方式所構成之第1升降機構的剖面 圖。 第9圖係顯示球形接頭機構的例子之剖面圖。 【符號說明】 1 :承載台 1 a :旋轉機構 1 b :承載面 2 : X承載架 2 a、3 a、1 8 c :滾珠螺桿 2b、 3b、 18e:引導軌 3 : Y承載架 2d、3c、18 d ·馬達 -22- (20) (20)200406865 3 d :旋轉量檢測器 4 :基台 5 :對準機構 5 a :下方攝影機 5 b :攝影機 5 c :對準移動機構 6 :裝塡室 7 :測試器 籲 9 =承載台驅動裝置 1 〇 :檢測裝置 1 1 :控制機構 1 1 a :隔離材 1 1 b :板狀彈簧 1 2 : X平台 12a : X方向引導軌（支柱） 1 3 : Y平台 ⑩ 13a: Y方向引導軌 1 4 :第1升降構件 1 5 :檢測室 1 6 :探針卡 1 6 a :探針 1 7 :第1水平驅動機構 1 8 :第1升降機構 1 8 a、1 8 f :支承板 -23- (21) (21)200406865 1 8 b :螺帽構件 1 8g :刻度尺 1 8 h :檢測器 1 8j :旋轉支承機構（球形接頭） 1 8 k :固定部 1 8 1 :球體 18m、32c、42a、4 2 d :滾珠軸承 1 8 η :支承柱 籲 1 8 ρ :球狀孔 1 9、4 0 :第2升降機構 1 9 a :支承體 1 9 b、3 1、4 1 :壓電元件（直線方向驅動構件） 1 9 c、3 4、4 3 :升降檢測器 3 0 :第2水平方向驅動機構 3 1 a :第1楔形構件 3 1 b :第1傾斜面 _ 3 2、4 2 :方向轉換手段 3 2 a :第2楔形構件 32b :第2傾斜面 3 3 :固定部 4 1 a :卡合部 42b :旋轉構件 4 2 c ·支承構件 42e :旋轉構件的前端 -24- (22) (22)200406865 44 :彈簧 1 4 0 :升條機構 P :被檢查體 W .晶圓

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Claims (1)

1. (1) (1)200406865 拾、申請專利範圍 ·... 1、一種承載台驅動裝置，乃將承載被檢查用基板W 於承載面1 b上的承載台1，以可朝水平方向及上下方向 移動的方式來構成的承載台驅動裝置9，其特徵爲具備 有·· 支承該承載台，並且使承載台朝上下方向升降的方式 而構成之第2升降機構1 9 ; 支承該第2升降機構，並且朝水平面上之X及Y方 向移動該第2升降機構的方式而構成之第1水平驅動機構 17; 以及支承該第1水平驅動機構，並且使該第1水平驅 動機構朝上下方向升降而構成的第1升降機構1 8。 2、 如申請專利範圍第1項之承載台驅動裝置，其 中，該第2升降機構具備多數的直線方向驅動構件1 9b， 而多數的直線方向驅動構件不僅於多數的位置上支承該承 載台，還以使該承載台朝上下方向升降的方式而構成。 3、 如申請專利範圍第 2項之承載台驅動裝置，其 中，該直線方向驅動構件具備有壓電效果構件及滾珠螺桿 當中之一個。 4、 如申請專利範圍第1項之承載台驅動裝置，其 中，該第2升降機構具備有：產生水平方向的驅動力之至 少1個之第2水平方向驅動機構3 0、及將該第2水平方 之 力 動 區 S 的 向 方 下 上 爲 換 轉 力。 2 動 3 驅置 向裝 方換 平轉 水向 的方 構之 機個 動 1 驅少 向至 (2) (2)200406865 5、 如申請專利範圍第4項之承載台驅動裝置，其 中，該方向轉換裝置具備有： 於s亥弟1水平驅動構件上，配置了可移動之第1模形 構件3 1 a，而該第丨楔形構件乃藉由將該第2水平方向驅 動機構的水平方向驅動力，朝水平方向使之進退動作； 固定於該承載台的下方之第2楔形構件32a， 在此，該第1楔形構件乃與第2楔形構件對向配置， 並且藉由該第2水平方向驅動機構的水平方向驅動力，利 用第1楔形構件朝水平方向進退動作，來移動該第2楔形 構件’並藉由該第2楔形構件的移動，來讓該承載台朝上 下方向升降。 6、 如申請專利範圍第4項之承載台驅動裝置，其 中，該方向轉換手段具備有： 旋轉構件4 2 b，而該旋轉構件乃藉由第2水平方向驅 動機構3 0的水平方向驅動力來旋轉，而該旋轉構件的前 端42e乃接觸於該承載台的下部，藉由旋轉該旋轉構件， 該前端朝上下方向升降承載台； 及以可自由旋轉的方式來支承該旋轉構件的支承構件 4 2 c 〇 7、 如申請專利範圍第1項之承載台驅動裝置，其 中，該第1升降機構1 8具備有：支承該第1水平驅動機 構1 7，並可朝上下方向移動之支承板1 8 a ;及引導該支承 板的上下方向的移動之引導構件1 8 e ;及具有依循此引導 構件以使上述支承板升降的方式而構成之滾珠螺桿1 8c及 -27- (3) (3)200406865 馬達1 8 d之至少1個第1升降構件1 4。 8、 如申請專利範圍第1項之承載台驅動裝置，其 中，該第1升降機構除了具有使該第1水平驅動機構朝上 下方向升降的功能之外，還具有以將該承載台的該承載面 1 b與配置於該承載台的上方之探針卡1 6平行的方式，來 調整該承載台的傾斜角度之功能。 9、 如申請專利範圍第8項之承載台驅動裝置，其 中’該弟1升降機構18具備多數的第1升降構件14 (18b、1 8 d、1 8 c )，各個第1升降構件不僅透過旋轉支 承機構1 8 j來支承該第1水平驅動機構，還以使該第！水 平驅動機構朝上下方向升降的方式而構成。 1 〇、一種檢測方法，乃於具備測試器7及承載台之檢 測裝置當中，用於檢查被檢查用基板W上的被檢查體p 之電性的特性，其特徵爲具備有： (a 1 )於該承載台1的該承載面1 b上承載被檢查用 基板 (a2 )檢測出形成於該被檢查用基板上之被檢查體的 位置，以及配置於該承載台的上方之探針卡1 6之多數探 針當中的預定探針的位置； (a3 )使該承載台朝X、Y、Z方向上移動，並位置 對準該承載台上的該被檢查用基板上的被檢查體及配置於 該承載台的上部之探針卡1 6之探針1 6 a ; (a4 )藉由第1升降機構，使承載台往探針卡上昇， 並藉由此上昇，使該承載台上的該被檢查體不會與該探針 -28- (4) (4)200406865 卡之多數探針接觸； (a 5 )藉.由第2升降機構1 9 ’將該承載台往探針過 度驅動； (a6 )藉由測試器7，來檢查被檢查體的電性的特 性； (a 7 )於檢查結束後’藉由該第2升降機構，讓承載 台下降，並讓被檢查體與探針分離； ()藉由該水平驅動機構’將承載台依分度搬運， 並藉由此分度搬運，將接下來的被檢查體移動至探針卡的 探針的正下方的位置； (a9)藉由重複上述（a5)〜（a8)，來檢查被檢查 用基板上的預定的被檢查體的電性的特性。 1 1、如申請專利範圍第1 0項之檢測方法，其中，在 實施該（a2 )的位置檢測之後，而且實施下述（a2 ’）； (a 2 ’）藉由第1升降機構，將該承載台的該承載面， 與配置於該承載台的上方之探針卡1 6的探針1 6 a當中預定 的探針的前端位置平行的方式，來調整該承載台的傾斜角 度。 -29-