JP5918682B2 - プローブカード取り付け方法 - Google Patents

Description

本発明は、ウエハに対向するテスターへウエハ検査用のプローブカードを取り付けるプローブカード取り付け方法に関する。

多数の半導体デバイスが形成されたウエハの検査を行うために、検査装置としてプローバが用いられている。プローバはウエハと対向するプローブカードを備え、プローブカードは板状の基部と、基部におけるウエハとの対向面においてウエハの半導体デバイスにおける各電極パッドや各半田バンプと対向するように配置される複数の柱状接触端子であるコンタクトプローブとを備える（例えば、特許文献１参照）。

プローバでは、プローブカードの各コンタクトプローブが半導体デバイスにおける電極パッドや半田バンプと接触し、各コンタクトプローブから各電極パッドや各半田バンプに接続された半導体デバイスの電気回路へ電気を流すことによって該電気回路の導通状態等を検査する。

また、ウエハの検査効率を向上するために、検査室内に複数のプローブカードを配置し、搬送ステージによって一のプローブカードへウエハを搬送中に他のプローブカードでウエハの半導体デバイスを検査可能なウエハ検査装置が開発されている。このウエハ検査装置では、ウエハと対向可能に配置される複数のウエハ検査用インターフェースとしてのテスターが検査室内に配置され、各テスターにプローブカードが取り付けられる。

上述したウエハ検査装置では、プローブカードはコンタクトプローブの摩耗等によって交換する必要があり、プローブカードの交換の際には、搬送ステージが各テスターからプローブカードを回収し、さらに新規やメンテナンス済みのプローブカードを各テスターへ搬送するが、プローブカードにおいて各コンタクトプローブに対応して設けられた多数の電極と、テスターに設けられて検査回路に接続された多数の接触端子の集合体であるポゴピンとを正確に接触させる必要があるため、新規やメンテナンス済みのプローブカードを各テスターへ搬送する際にプローブカードが位置ずれを起こさないように、搬送ステージは位置決めピンを有し、該位置決めピンをプローブカードのピン穴に挿嵌させる。

近年、ウエハに形成された多数の半導体デバイスを一括して同時に検査するプローブカードが開発されている。このようなプローブカードでは各コンタクトプローブに対応して設けられた多数の電極の配置が密となるため、プローブカードの位置決め精度をより向上させて各電極とテスターのポゴピンとを正確に接触させる必要がある。プローブカードの位置決め精度の向上は位置決めピンとピン穴とのガタ（クリアランス）を小さくすることで対応できる。

特開２００２−２２７６８号公報

しかしながら、位置決めピンとピン穴とのガタを小さくすると、位置決めピンがピン穴の側面に引っかかり、プローブカードの搬送ステージへの脱着が困難となる。

本発明の目的は、プローブカードの搬送ステージへの脱着を容易に行うことができるプローブカード取り付け方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１記載のプローブカード取付け方法は、複数のテスターと、各前記テスターへ被検査用のウエハを搬送する搬送ステージとを備え、各前記テスターにはウエハと接触するプローブを有するプローブカードが取り付けられるウエハ検査装置において、前記テスターの各々に前記搬送ステージによって前記プローブカードを取り付けるプローブカード取付け方法であって、前記搬送ステージに前記テスターを指向する第１のカメラを設け、前記テスター側に前記搬送ステージを指向する第２のカメラを設け、前記搬送ステージを移動させて前記第１のカメラ及び第２のカメラを互いに対向させて基準位置を確定し、前記第１のカメラによって前記テスターが有する第１の目印を確認して前記テスターにおけるプローブカードの取り付け部の位置を確定し、前記第２のカメラによって前記搬送ステージに装着された前記プローブカードが有する第２の目印を確認して前記プローブカードの位置を確定し、前記確定された基準位置、前記プローブカードの取り付け部の位置及び前記プローブカードの位置に基づいて前記搬送ステージを移動させて前記プローブカードを前記プローブカードの取り付け部に対向させ、さらに、前記搬送ステージを前記プローブカードの取り付け部へ向けて移動させて前記プローブカードを前記プローブカードの取り付け部に取り付けることを特徴とする。

請求項２記載のプローブカード取付け方法は、請求項１記載のプローブカード取付け方法において、前記第１のカメラによって前記第１の目印を確認して前記基準位置から前記プローブカードの取り付け部の中心までの第１の距離を確定し、前記第２のカメラによって前記第２の目印を確認して前記基準位置から前記プローブカードの中心までの第２の距離を確定し、前記第２の距離の確定後、前記第１の距離及び前記第２の距離に基づいて前記搬送ステージを移動させて前記プローブカードの中心を前記プローブカードの取り付け部の中心に対向させることを特徴とする。

請求項３記載のプローブカード取付け方法は、請求項２記載のプローブカード取付け方法において、前記第１の目印は前記プローブカードの取り付け部の中心からオフセットし、前記第１のカメラは前記第１の目印の位置を確定し、前記第１の距離は、前記基準位置から前記第１の目印の位置までの距離と、前記プローブカードの取り付け部の中心から前記第１の目印の位置までの距離との合計であることを特徴とする。

請求項４記載のプローブカード取付け方法は、請求項２又は３記載のプローブカード取付け方法において、前記第２の目印は前記プローブカードの中心を中心とする円周上に配置されることを特徴とする。

請求項５記載のプローブカード取付け方法は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のプローブカード取付け方法において、少なくとも前記第２のカメラによる前記プローブカードの位置の確定後、前記プローブカードが前記搬送ステージに対して相対的に移動しないように前記搬送ステージが前記プローブカードを保持することを特徴とする。

請求項６記載のプローブカード取付け方法は、請求項５記載のプローブカード取り付け方法において、前記搬送ステージは前記プローブカードを真空吸着によって保持することを特徴とする。

請求項７記載のプローブカード取付け方法は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のプローブカード取り付け方法において、前記プローブカードが前記搬送ステージへ装着された際、前記プローブカードの前記プローブは前記搬送ステージへ向けて突出し、前記プローブカード及び前記搬送ステージの間にはプローブカード支持部材が介在することを特徴とする。

請求項８記載のプローブカード取付け方法は、請求項７記載のプローブカード取り付け方法において、前記プローブカードの取り付け部から前記プローブカードを取り外す際、前記第２のカメラによって前記搬送ステージに装着された前記プローブカード支持部材が有する第３の目印を確認して前記プローブカード支持部材の位置を確定し、前記確定された基準位置、前記プローブカードの取り付け部の位置及び前記プローブカード支持部材の位置に基づいて前記搬送ステージを移動させて前記プローブカード支持部材を前記プローブカードの取り付け部に対向させ、さらに、前記搬送ステージを前記プローブカードの取り付け部へ向けて移動させて前記プローブカード支持部材を前記プローブカードの取り付け部に取り付けられたプローブカードへ当接させることを特徴とする。

請求項９記載のプローブカード取付け方法は、請求項８記載のプローブカード取付け方法において、前記第２のカメラによって前記第３の目印を確認して前記基準位置から前記プローブカード支持部材の中心までの第３の距離を確定し、前記第３の距離の確定後、前記第１の距離及び前記第３の距離に基づいて前記搬送ステージを移動させて前記プローブカード支持部材の中心を前記プローブカードの取り付け部の中心に対向させることを特徴とする。

本発明によれば、搬送ステージに設けられたテスターを指向する第１のカメラやテスター側に設けられた搬送ステージを指向する第２のカメラによって確定された基準位置、プローブカードの取り付け部の位置及びプローブカードの位置に基づいて搬送ステージを移動させてプローブカードをプローブカードの取り付け部に対向させる。すなわち、プローブカードの搬送ステージに対する位置ずれが発生しても、第２のカメラによってプローブカードの位置を確定するので、プローブカードの搬送ステージに対する位置ずれの発生を防止する必要がなく、もって位置決めピンやピン穴を設ける必要を無くすことができる。その結果、プローブカードの搬送ステージへの脱着を容易に行うことができる。

本発明の実施の形態に係るプローブカード取り付け方法が適用されるウエハ検査装置の構成を概略的に示す水平断面図である。 図１における線II−IIに沿う断面図である。 搬送ステージ及びテスターの構成を概略的に示す図であり、図３（Ａ）は平面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）における線III−IIIに沿う断面図である。 プローブカードの構成を概略的に示す図である、図４（Ａ）は平面図であり、図４（Ｂ）は側面図である。 プローブカードの構成を概略的に示す図である、図５（Ａ）は平面図であり、図５（Ｂ）は側面図である。 プローブカードのミドルプレートへの載置状態を示す図であり、図６（Ａ）は平面図であり、図６（Ｂ）は側面図であり、図６（Ｃ）はプローブカードの係合プレートとミドルプレートのロケートピンとの係合状態を示す斜視図である。 本実施の形態に係るプローブカード取り付け方法の工程図である。 本実施の形態に係るプローブカード取り付け方法の工程図である。 本実施の形態に係るプローブカード取り付け方法の工程図である。 プローブカードのポゴフレームへの取り付けにおけるプローブカードの係合プレートとカードフレームのカード落下防止用鍔との位置関係を説明するための図である。 本実施の形態に係るプローブカード取り外し方法の工程図である。 本実施の形態に係るプローブカード取り外し方法の工程図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

まず、本実施の形態に係るプローブカード取り付け方法が適用されるウエハ検査装置について説明する。

図１は、本実施の形態に係るプローブカード取り付け方法が適用されるウエハ検査装置の構成を概略的に示す水平断面図であり、図２は、図１における線II−IIに沿う断面図である。

図１及び図２において、ウエハ検査装置１０は検査室１１を備え、該検査室１１は、ウエハの半導体デバイスの電気的特性検査を行う検査領域１２と、検査室１１に対するウエハや後述するプローブカード２０の搬出入を行う搬出入領域１３と、検査領域１２及び搬出入領域１３の間に設けられた搬送領域１４とを有する。

検査領域１２には複数のウエハ検査用インターフェースとしてのテスター１５が配置される。具体的には、水平に配列された複数のテスターからなるテスター列の３層構造を有し、テスター列の各々に対応して１つのテスター側カメラ１６（第２のカメラ）が配置される。各テスター側カメラ１６は対応するテスター列に沿って水平に移動し、テスター列を構成する各テスター１５の前に位置して後述する搬送ステージ１８が搬送するプローブカード２０等の位置を確認する。

搬出入領域１３は複数の収容空間１７に区画され、各収容空間１７には複数のウエハを収容する容器、例えば、ＦＯＵＰを受け入れるポート１７ａ、ウエハの位置合わせを行うアライナー１７ｂ、プローブカード２０が搬入され且つ搬出されるローダ１７ｃやウエハ検査装置１０の各構成要素の動作を制御するコントローラ１７ｄが配置される。

搬送領域１４には該搬送領域１４だけでなく検査領域１２や搬出入領域１３へも移動自在な搬送ステージ１８が配置される。搬送ステージ１８は、搬出入領域１３のポート１７ａからウエハを受け取って各テスター１５へ搬送し、また、半導体デバイスの電気的特性の検査が終了したウエハを各テスター１５からポート１７ａへ搬送する。さらには、搬送ステージ１８は各テスター１５からメンテナンスを必要とするプローブカード２０を搬出入領域１３のローダ１７ｃへ搬送し、また、新規やメンテナンス済みのプローブカード２０をローダ１７ｃから各テスター１５へ搬送する。

このウエハ検査装置１０では、各テスター１５が搬送されたウエハの半導体デバイスの電気的特性を行うが、搬送ステージ１８が一のテスター１５へ向けてウエハを搬送している間に、他のテスター１５は他のウエハの半導体デバイスの電気的特性を行うことができるので、ウエハの検査効率を向上することができる。

図３は、搬送ステージ及びテスターの構成を概略的に示す図であり、図３（Ａ）は平面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）における線III−IIIに沿う断面図である。

図３（Ａ）及び図３（Ｂ）ではテスター１５を該テスター１５の構成部品であるポゴフレーム１９（プローブカードの取り付け部）のみで示し、搬送ステージ１８はプローブカード２０が装着された状態で示される。また、図３（Ａ）では搬送ステージ１８の一部が隠れないようにテスター側カメラ１６が透けて示される。なお、テスター側カメラ１６は破線で示される。

図３（Ａ）及び図３（Ｂ）において、テスター１５はプローブカード２０が装着されるポゴフレーム１９を有する。ポゴフレーム１９は、略平板状の本体２１と、該本体２１の下面の中央付近において下方へ向けて突出する多数の接触端子の集合体であるポゴピン２２と、本体２１の下面においてポゴピン２２を囲むように配置される環状のカードフレーム２３と、本体２１の下面においてカードフレーム２３の外側に配置される突起状のピンマーク２４（第１の目印）とを有する。ピンマーク２４はポゴフレーム１９の中心（正確にはカードフレーム２３の中心）からオフセットしているが、ポゴフレーム１９の中心からピンマーク２４までの距離は予めコントローラ１７ｄに格納されている。

ポゴピン２２はテスター１５が有する検査回路に接続されるとともに、ポゴフレーム１９へ取り付けられたプローブカード２０の上面の多数の電極へ接触し、該電極に接続されるプローブカード２０の各コンタクトプローブ２５へ電流を流すとともに、ウエハの半導体デバイスの電気回路から各コンタクトプローブ２５を介して流れてきた電流を検査回路へ向けて流す。

テスター側カメラ１６は下方を指向するレンズ（図示しない）を有し、該テスター側カメラ１６の下方を移動する搬送ステージ１８に装着されたプローブカード２０のターゲットマーク３２等を撮影し、該ターゲットマーク３２等の位置を確定する。

搬送ステージ１８は、テスター１５の下方に配置され、平板状の基部２６と、該基部２６の上面に配置される台状のチャックトップ２７と、該基部２６の上面においてチャックトップ２７よりもポゴフレーム１９側に配置され、上方を指向するレンズ（図示しない）を有するステージ側カメラ２８（第１のカメラ）とを有する。

チャックトップ２７の上面にはプローブカード２０が装着されるが、該プローブカード２０及びチャックトップ２７の間にはミドルプレート２９（プローブカード支持部材）が介在する。

チャックトップ２７は基部２６に真空吸着によって保持に構成され、ミドルプレート２９はチャックトップ２７に真空吸着によって保持に構成され、さらにプローブカード２０はミドルプレート２９を介してチャックトップ２７に真空吸着によって保持に構成される。したがって、チャックトップ２７を基部２６に真空吸着し、且つミドルプレート２９及びプローブカード２０をチャックトップ２７に真空吸着させることにより、搬送ステージ１８が移動する際、ミドルプレート２９やプローブカード２０が搬送ステージ１８に対して相対的に移動するのを防止することができる。

なお、チャックトップ２７、ミドルプレート２９やプローブカード２０の保持方法は真空吸着に限られず、ミドルプレート２９やプローブカード２０の搬送ステージ１８に対する相対的な移動を防止できる方法であればよく、例えば、電磁吸着やクランプによる保持であってもよい。

搬送ステージ１８は移動自在であるため、ポゴフレーム１９の下方へ移動して装着されたプローブカード２０をポゴフレーム１９へ対向させることができるとともに、ポゴフレーム１９へ向けて移動して装着されたプローブカード２０をポゴフレーム１９へ当接させることができる。ウエハ検査装置１０では、搬送ステージ１８の移動はコントローラ１７ｄによって制御され、該コントローラ１７ｄは搬送ステージ１８の位置や移動量を把握する。

図４は、プローブカードの構成を概略的に示す図である、図４（Ａ）は平面図であり、図４（Ｂ）は側面図である。

図４（Ａ）及び図４（Ｂ）において、プローブカード２０は、円板状の本体３０と、該本体３０の上面における周縁部において周方向に等間隔、例えば、６０°間隔で配置されて外側へ突出する略矩形状の係合プレート３１ａ〜３１ｆと、本体３０の上面の外縁近傍においてプローブカード２０の中心を中心とする円周上に等間隔で配置される突起状の４つのターゲットマーク３２（第２の目印）と、本体３０の上面のほぼ一面に配置される多数の電極（図示しない）と、本体３０の下面から下方へ向けて突出するように配置される多数のコンタクトプローブ２５とを有する。なお、各ターゲットマーク３２は当該ターゲットマーク３２が配置される円周を規定するために設けられるため、ターゲットマーク３２の最小数は円周が規定可能な３以上であればよく、また、必ずしも円周上において等間隔で配置される必要もない。

各電極は対応する各コンタクトプローブ２５と接続され、各コンタクトプローブ２５は、プローブカード２０へウエハが到着された際、該ウエハに形成された各半導体デバイスの電極パッドや半田バンプと接触する。また、係合プレート３１ａ〜３１ｆのうち、１２０°間隔で配置される係合プレート３１ｂ、３１ｄ、３１ｆは外側へ開放される平面視三角形状の切り欠き３１ｇ〜３１ｉを有する。

図５は、プローブカードの構成を概略的に示す図である、図５（Ａ）は平面図であり、図５（Ｂ）は側面図である。

図５（Ａ）及び図５（Ｂ）において、ミドルプレート２９は、例えば、１２０°間隔で放射状に延伸する平板の組み合わせ体からなる本体３３と、該本体３３の各先端において２段の階段状に上方へ突出する支持部３３ａと、各支持部３３ａの２段目に設けられて上方へ突出する丸棒状のロケートピン３４とを有する。

搬送ステージ１８のチャックトップ２７へプローブカード２０及びミドルプレート２９が装着される際、切り欠き３１ｇ〜３１ｉを有する係合プレート３１ｂ、３１ｄ、３１ｆがそれぞれ各支持部３３ａの２段目に載置されることにより、プローブカード２０はミドルプレート２９によって支持される（図６（Ａ）及び図６（Ｂ）参照。なお、図６（Ａ）においいてプローブカード２０によって隠されるミドルプレート２９の一部を破線で示す。）。各支持部３３ａにおける１段目と２段目の落差はプローブカード２０の本体３０の厚さよりも大きいため、本体３０と各支持部３３ａにおける１段目とは接触せず、該１段目は、係合プレート３１ｂ、３１ｄ、３１ｆが各支持部３３ａにおける２段目から外れた際のプローブカード２０の落下防止手段として機能する。

係合プレート３１ｂ、３１ｄ、３１ｆがそれぞれ各支持部３３ａの２段目に載置される際、図６（Ｃ）に示すように、各切り欠き３１ｇ〜３１ｉとロケートピン３４が係合し、ミドルプレート２９に対するプローブカード２０の大幅な移動を規制するので、ミドルプレート２９やプローブカード２０が真空吸着されていない場合であっても、係合プレート３１ｂ、３１ｄ、３１ｆが各支持部３３ａにおける２段目から外れるのを防止することができる。また、各切り欠き３１ｇ〜３１ｉはロケートピン３４の側面の全てを囲まないので、プローブカード２０をミドルプレート２９へ載置する際、各ロケートピン３４が各切り欠き３１ｇ〜３１ｉの側面に引っかかることがなく、もって、各ロケートピン３４がプローブカード２０のミドルプレート２９への載置を阻害することがない。

さらに、ミドルプレート２９の各支持部３３ａにおける１段目の高さはプローブカード２０における本体３０の下面からの各コンタクトプローブ２５の突出量よりも大きいため、例え、係合プレート３１ｂ、３１ｄ、３１ｆが各支持部３３ａにおける２段目から外れ、本体３０が各支持部３３ａにおける１段目に支持される状態になったとしても、各コンタクトプローブ２５がミドルプレート２９における本体３３へ接触するのを防止することができ、もって、各コンタクトプローブ２５の破損や摩耗を防止することができる。

次に、本実施の形態に係るプローブカード取り付け方法について説明する。本実施の形態に係るプローブカード取り付け方法は、各ポゴフレーム１９（テスター１５）に関して個別に実行される。

図７乃至図９は、本実施の形態に係るプローブカード取り付け方法の工程図である。

まず、一のポゴフレーム１９（テスター１５）の前にテスター側カメラ１６を移動させた後、チャックトップ２７のみが装着された搬送ステージ１８を当該ポゴフレーム１９の前に移動させる（図７（Ａ））。

次いで、搬送ステージ１８をポゴフレーム１９側へ移動させてテスター側カメラ１６及び搬送ステージ１８のステージ側カメラ２８を互いに対向させ、互いのレンズの中心が一致するようにさらに搬送ステージ１８の位置を微調整する。コントローラ１７ｄは互いのレンズの中心が一致する位置を基準位置として確定し、該基準位置を格納する（図７（Ｂ））。基準位置が確定された後、テスター側カメラ１６はプローブカード２０の取り付け終了まで移動しない。

なお、必ずしも互いのレンズの中心を一致させる必要はなく、互いのレンズで確認可能な範囲内の任意の点を基準位置として確定し、基準位置から各レンズの中心までの距離をコントローラ１７ｄに格納してもよい。この場合、後述する第１の距離や第２の距離の算出において、基準位置を各レンズの中心までの距離によって補正すればよい。

次いで、搬送ステージ１８をさらにポゴフレーム１９側へ移動させてステージ側カメラ２８をポゴフレーム１９のピンマーク２４に対向させ、ステージ側カメラ２８によってピンマーク２４の中心を確認する（図７（Ｃ））。コントローラ１７ｄは搬送ステージ１８の基準位置からの移動量、ステージ側カメラ２８のレンズで確認可能な範囲におけるピンマーク２４の中心の位置（正確にはステージ側カメラ２８のレンズの中心からピンマーク２４の中心までの距離）、及びポゴフレーム１９の中心からピンマーク２４までの距離に基づいて上記基準位置からポゴフレーム１９の中心までの第１の距離（例えば、基準位置からピンマーク２４の中心までの距離及びポゴフレーム１９の中心からピンマーク２４までの距離の合計）を確定し、該第１の距離を格納する。

次いで、搬送ステージ１８を一旦、ローダ１７ｃまで戻し、チャックトップ２７上にミドルプレート２９及びプローブカード２０を装着した後、再度、ポゴフレーム１９の前に移動させる（図７（Ｄ））。ローダ１７ｃからポゴフレーム１９の前までの移動の間、ミドルプレート２９やプローブカード２０はチャックトップ２７へ真空吸着されなくてもよい。

次いで、搬送ステージ１８をポゴフレーム１９側へ移動させてプローブカード２０の各ターゲットマーク３２をテスター側カメラ１６に対向させ、テスター側カメラ１６によって各ターゲットマーク３２を確認する（図８（Ａ））。コントローラ１７ｄは、各ターゲットマーク３２を確認する際の搬送ステージ１８の基準位置からの移動量及びテスター側カメラ１６のレンズで確認された各ターゲットマーク３２の中心の位置（正確にはテスター側カメラ１６のレンズの中心から各ターゲットマーク３２の中心までの距離（図８（Ｂ）中の距離Ｇで示す。））から、基準位置に対する各ターゲットマーク３２の位置を確定し、該確定された各ターゲットマーク３２の位置から各ターゲットマーク３２が配置される円周を規定し、該規定された円周の中心（この中心はプローブカード２０の中心と同じ）に基づいて上記基準位置からプローブカード２０の中心までの第２の距離を確定し、該第２の距離を格納する。

本実施の形態に係るプローブカード取り付け方法では、後述するように、算出された第２の距離を用いてプローブカード２０の中心とポゴフレーム１９の中心の位置合わせを行うため、第２の距離が確定された後は、プローブカード２０及びミドルプレート２９をチャックトップ２７へ真空吸着し、さらにチャックトップ２７を基部２６へ真空吸着してプローブカード２０が搬送ステージ１８に対して相対的に移動するのを防止する。

次いで、コントローラ１７ｄは、基準位置、第１の距離及び第２の距離に基づいて、プローブカード２０の中心をポゴフレーム１９の中心に対向させるために必要な搬送ステージ１８の移動量（例えば、第１の距離及び第２の距離の合計）を算出し、算出された移動量に基づいて搬送ステージ１８を移動させてプローブカード２０の中心をポゴフレーム１９の中心に対向させる（図８（Ｃ））。

ところで、ポゴフレーム１９のカードフレーム２３は、図１０（Ａ）に示すように、平面視において、例えば、１２０°間隔で配置されて内側に突出する３つのカード落下防止用鍔３５を有する。プローブカード２０が搬送ステージ１８によってポゴフレーム１９の下方へ移動してプローブカード２０の中心がポゴフレーム１９の中心に対向する際、平面視において、プローブカード２０の各係合プレート３１ａ、３１ｃ、３１ｅは各カード落下防止用鍔３５と重なるため、そのまま搬送ステージ１８を上昇させてプローブカード２０をポゴフレーム１９へ近づけると、各係合プレート３１ａ、３１ｃ、３１ｅが各カード落下防止用鍔３５と干渉する。

そこで、本実施の形態では、プローブカード２０の中心がポゴフレーム１９の中心に対向した後、搬送ステージ１８上においてプローブカード２０を所定の角度、例えば、１５°だけ水平に回転させる（図８（Ｄ））。これにより、図１０（Ｂ）に示すように、平面視において、各係合プレート３１ａ、３１ｃ、３１ｅが各カード落下防止用鍔３５と重なるのを防止することができる。

次いで、搬送ステージ１８によってプローブカード２０をポゴフレーム１９へ近づけ（図９（Ａ））、側面視で各係合プレート３１ａ、３１ｃ、３１ｅが各カード落下防止用鍔３５よりも上方に位置した後、搬送ステージ１８上においてプローブカード２０を所定の角度と逆の角度、例えば、−１５°だけ水平に回転させる（図９（Ｂ））。このとき、図１０（Ｃ）に示すように、平面視において、各係合プレート３１ａ、３１ｃ、３１ｅが各カード落下防止用鍔３５と重なり、且つ各係合プレート３１ａ、３１ｃ、３１が各カード落下防止用鍔３５の上方に位置するので、例えば、プローブカード２０が落下しても各係合プレート３１ａ、３１ｃ、３１が各カード落下防止用鍔３５に係合してプローブカード２０がカードフレーム２３から脱落するのを防止する。

次いで、搬送ステージ１８によってプローブカード２０をさらにポゴフレーム１９へ近づけてプローブカード２０をポゴフレーム１９へ当接させ、プローブカード２０及びポゴフレーム１９の間を真空吸引することによってプローブカード２０をポゴフレーム１９へ装着する（図９（Ｃ））。

次いで、プローブカード２０をミドルプレート２９から切り離し（図９（Ｄ）、さらに、搬送ステージ１８をポゴフレーム１９の下方から退出させ（図９（Ｅ））、本方法を終了する。

本実施の形態に係るプローブカード取り付け方法によれば、搬送ステージ１８に設けられたステージ側カメラ２８及びポゴフレーム１９側に設けられたテスター側カメラ１６により、テスター側カメラ１６及びステージ側カメラ２８の互いのレンズの中心が一致する基準位置、基準位置からポゴフレーム１９の中心までの第１の距離、並びに基準位置からプローブカード２０の中心までの第２の距離を確定し、確定された基準位置、第１の距離及び第２の距離に基づいて搬送ステージ１８を移動させてプローブカード２０の中心をポゴフレーム１９の中心に対向させる。すなわち、プローブカード２０の搬送ステージ１８に対する位置ずれが発生しても、テスター側カメラ１６によって基準位置からプローブカード２０の中心までの第２の距離を確定するので、プローブカード２０の搬送ステージ１８に対する位置ずれの発生を防止する必要がなく、もって位置決めピンやピン穴を設ける必要を無くすことができる。その結果、プローブカード２０の搬送ステージ１８への脱着を容易に行うことができる。

上述した本実施の形態に係るプローブカード取り付け方法では、第２の距離が確定された後、プローブカード２０及びミドルプレート２９をチャックトップ２７へ真空吸着し、さらにチャックトップ２７を基部２６へ真空吸着するので、以後の搬送ステージ１８の移動においてプローブカード２０が搬送ステージ１８に対して相対的に移動することがなく、確定された第２の距離の信頼性を向上することができ、確定された第２の距離に基づいてプローブカード２０をポゴフレーム１９に正確に対向させることができる。

また、上述した本実施の形態に係るプローブカード取り付け方法は、各テスター１５に関して個別に実行されるので、例え、各ポゴフレーム１９の中心の位置がばらついていても、テスター１５毎の基準位置、第１の距離及び第２の距離を確定することにより、各テスター１５においてプローブカード２０の中心とポゴフレーム１９の中心とを正確に対向させることができる。

次に、本実施の形態に係るプローブカード取り外し方法について説明する。当該プローブカード取り外し方法も、各ポゴフレーム１９（テスター１５）に関して個別に実行される。

図１１及び図１２は、本実施の形態に係るプローブカード取り外し方法の工程図である。

まず、プローブカード２０が装着されたポゴフレーム１９の前にテスター側カメラ１６を移動させた後、チャックトップ２７及びミドルプレート２９が装着された搬送ステージ１８を当該ポゴフレーム１９の前に移動させる（図１１（Ａ））。

次いで、搬送ステージ１８をミドルプレート２９側へ移動させてミドルプレート２９の一のロケートピン３４（第３の目印）をテスター側カメラ１６に対向させ、テスター側カメラ１６によって一のロケートピン３４を確認する（図１１（Ｂ））。コントローラ１７ｄは搬送ステージ１８の基準位置からの移動量、テスター側カメラ１６のレンズで確認可能な範囲における一のロケートピン３４の中心の位置（正確にはテスター側カメラ１６のレンズの中心（基準位置）から一のロケートピン３４の中心までの距離）、及び一のロケートピン３４の中心からミドルプレート２９の中心までの距離に基づいて上記基準位置からミドルプレート２９の中心までの第３の距離を確定し、該第３の距離を格納する。なお、一のロケートピン３４の中心からミドルプレート２９の中心までの距離はコントローラ１７ｄに予め格納されている。

本実施の形態に係るプローブカード取り外し方法でも、第３の距離が確定された後は、ミドルプレート２９をチャックトップ２７へ真空吸着し、さらにチャックトップ２７を基部２６へ真空吸着してミドルプレート２９が搬送ステージ１８に対して相対的に移動するのを防止する。

次いで、コントローラ１７ｄは、基準位置、第１の距離及び第３の距離に基づいて、ミドルプレート２９の中心をポゴフレーム１９に装着されたプローブカード２０の中心に対向させるために必要な搬送ステージ１８の移動量（例えば、第１の距離及び第３の距離の合計）を算出し、算出された移動量に基づいて搬送ステージ１８を移動させてミドルプレート２９の中心をポゴフレーム１９に装着されたプローブカード２０の中心に対向させる（図１１（Ｃ））。

次いで、搬送ステージ１８を上昇させてミドルプレート２９をプローブカード２０へ当接させる。具体的には、ミドルプレート２９における支持部３３ａの２段目をプローブカード２０の各係合プレート３１ｂ、３１ｄ、３１ｆへ当接させる（図１１（Ｄ））。

次いで、プローブカード２０及びポゴフレーム１９の間の真空吸引を停止するとともに、搬送ステージ１８を多少降下させてプローブカード２０をポゴフレーム１９から切り離す（図１１（Ｅ））。

次いで、搬送ステージ１８上においてプローブカード２０を所定の角度、例えば、１５°だけ水平に回転させ（図１２（Ａ））、搬送ステージ１８によってプローブカード２０をさらに下降させた（図１２（Ｂ））後、搬送ステージ１８上においてプローブカード２０を所定の角度と逆の角度、例えば、−１５°だけ水平に回転させる（図１２（Ｃ））。

次いで、搬送ステージ１８をポゴフレーム１９の下方から退出させ（図１２（Ｄ））、本方法を終了する。

本実施の形態に係るプローブカード取り外し方法によれば、テスター側カメラ１６によって基準位置からミドルプレート２９の中心までの第３の距離を確定するので、ミドルプレート２９の搬送ステージ１８に対する位置ずれの発生を防止する必要がなく、もって位置決めピンやピン穴を設ける必要を無くすことができる。その結果、ミドルプレート２９の搬送ステージ１８への脱着を容易に行うことができる。

上述した本実施の形態に係るプローブカード取り外し方法では、第３の距離が確定された後、ミドルプレート２９をチャックトップ２７へ真空吸着し、さらにチャックトップ２７を基部２６へ真空吸着するので、以後の搬送ステージ１８の移動においてミドルプレート２９が搬送ステージ１８に対して相対的に移動することがなく、確定された第３の距離の信頼性を向上することができ、確定された第３の距離に基づいてミドルプレート２９をポゴフレーム１９に装着されたプローブカード２０へ正確に対向させることができる。

以上、本発明について、上述した実施の形態を用いて説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上述した実施の形態では、プローブカード２０のターゲットマーク３２やポゴフレーム１９のピンマーク２４等をカメラ（テスター側カメラ１６、ステージ側カメラ２８）によって確認したが、ターゲットマーク３２やピンマーク２４等を確認する手段はカメラに限られず、突起状物の位置を確認できる手段、例えば、センサを用いてもよい。

また、上述した実施の形態におけるプローブカード取り付け方法や本プローブカード取り外し方法は複数のテスター１５を備えるウエハ検査装置１０に適用されたが、テスターを１つのみ備える従来のプローバにも適用することができる。

また、本発明の目的は、上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、ウエハ検査装置１０が備えるコンピュータ（例えば、コントローラ１７ｄ）に供給し、コンピュータのＣＰＵが記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施の形態の機能を実現することになり、プログラムコード及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、ＲＡＭ、ＮＶ−ＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ）等の光ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、他のＲＯＭ等の上記プログラムコードを記憶できるものであればよい。或いは、上記プログラムコードは、インターネット、商用ネットワーク、若しくはローカルエリアネットワーク等に接続される不図示の他のコンピュータやデータベース等からダウンロードすることによりコンピュータに供給されてもよい。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、ＣＰＵ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。

更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。

上記プログラムコードの形態は、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラムコード、ＯＳに供給されるスクリプトデータ等の形態から成ってもよい。

１０ ウエハ検査装置
１１ 検査室
１５ テスター
１６ テスター側カメラ
１７ｄ コントローラ
１８ 搬送ステージ
１９ ポゴフレーム
２０ プローブカード
２４ ピンマーク
２８ ステージ側カメラ
２９ ミドルプレート
３２ ターゲットマーク
３４ ロケートピン

Claims (9)

1. 複数のテスターと、各前記テスターへ被検査用のウエハを搬送する搬送ステージとを備え、各前記テスターにはウエハと接触するプローブを有するプローブカードが取り付けられるウエハ検査装置において、前記テスターの各々に前記搬送ステージによって前記プローブカードを取り付けるプローブカード取付け方法であって、
   前記搬送ステージに前記テスターを指向する第１のカメラを設け、
   前記テスター側に前記搬送ステージを指向する第２のカメラを設け、
   前記搬送ステージを移動させて前記第１のカメラ及び第２のカメラを互いに対向させて基準位置を確定し、
   前記第１のカメラによって前記テスターが有する第１の目印を確認して前記テスターにおけるプローブカードの取り付け部の位置を確定し、
   前記第２のカメラによって前記搬送ステージに装着された前記プローブカードが有する第２の目印を確認して前記プローブカードの位置を確定し、
   前記確定された基準位置、前記プローブカードの取り付け部の位置及び前記プローブカードの位置に基づいて前記搬送ステージを移動させて前記プローブカードを前記プローブカードの取り付け部に対向させ、
   さらに、前記搬送ステージを前記プローブカードの取り付け部へ向けて移動させて前記プローブカードを前記プローブカードの取り付け部に取り付けることを特徴とするプローブカード取付け方法。
2. 前記第１のカメラによって前記第１の目印を確認して前記基準位置から前記プローブカードの取り付け部の中心までの第１の距離を確定し、
   前記第２のカメラによって前記第２の目印を確認して前記基準位置から前記プローブカードの中心までの第２の距離を確定し、
   前記第２の距離の確定後、前記第１の距離及び前記第２の距離に基づいて前記搬送ステージを移動させて前記プローブカードの中心を前記プローブカードの取り付け部の中心に対向させることを特徴とする請求項１記載のプローブカード取付け方法。
3. 前記第１の目印は前記プローブカードの取り付け部の中心からオフセットし、
   前記第１のカメラは前記第１の目印の位置を確定し、
   前記第１の距離は、前記基準位置から前記第１の目印の位置までの距離と、前記プローブカードの取り付け部の中心から前記第１の目印の位置までの距離との合計であることを特徴とする請求項２記載のプローブカード取付け方法。
4. 前記第２の目印は前記プローブカードの中心を中心とする円周上に配置されることを特徴とする請求項２又は３記載のプローブカード取付け方法。
5. 少なくとも前記第２のカメラによる前記プローブカードの位置の確定後、前記プローブカードが前記搬送ステージに対して相対的に移動しないように前記搬送ステージが前記プローブカードを保持することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のプローブカード取付け方法。
6. 前記搬送ステージは前記プローブカードを真空吸着によって保持することを特徴とする請求項５記載のプローブカード取り付け方法。
7. 前記プローブカードが前記搬送ステージへ装着された際、前記プローブカードの前記プローブは前記搬送ステージへ向けて突出し、前記プローブカード及び前記搬送ステージの間にはプローブカード支持部材が介在することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のプローブカード取り付け方法。
8. 前記プローブカードの取り付け部から前記プローブカードを取り外す際、
   前記第２のカメラによって前記搬送ステージに装着された前記プローブカード支持部材が有する第３の目印を確認して前記プローブカード支持部材の位置を確定し、
   前記確定された基準位置、前記プローブカードの取り付け部の位置及び前記プローブカード支持部材の位置に基づいて前記搬送ステージを移動させて前記プローブカード支持部材を前記プローブカードの取り付け部に対向させ、
   さらに、前記搬送ステージを前記プローブカードの取り付け部へ向けて移動させて前記プローブカード支持部材を前記プローブカードの取り付け部に取り付けられたプローブカードへ当接させることを特徴とする請求項７記載のプローブカード取り付け方法。
9. 前記第２のカメラによって前記第３の目印を確認して前記基準位置から前記プローブカード支持部材の中心までの第３の距離を確定し、
   前記第３の距離の確定後、前記第１の距離及び前記第３の距離に基づいて前記搬送ステージを移動させて前記プローブカード支持部材の中心を前記プローブカードの取り付け部の中心に対向させることを特徴とする請求項８記載のプローブカード取付け方法。

Images