(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査体を撮像する第１の撮像手段、上記被検査体を載置する移動可能な載置台に設けられ且つ上記載置台の上方に配置された複数のプローブを撮像する第２の撮像手段、及びピンを備えたアライメント機構と、上記載置台の側方に設けられ且つ上記プローブまたは上記ピンと接触することにより弾性部材を介して移動してそれぞれの荷重を検出する荷重受部を有する荷重センサと、を用いて、上記プローブの先端の水平方向の位置を検出するに先立って、上記複数のプローブの先端の高さを検出する方法であって、
上記第１の撮像手段を用いて上記荷重センサの荷重受部上面の高さを検出する第１の工程と、
上記載置台を介して上記荷重センサを移動させて上記荷重受部の上面と上記プローブとを接触させ、上記荷重受部が上記プローブを検出するまでの上記載置台の移動量に基づいて上記プローブの先端の高さを検出する第２の工程と、を備え、
上記第１の工程と上記第２の工程の間に、上記載置台を介して上記荷重センサを移動させ、上記荷重受部が上記ピンと接触して弾力的に移動することにより上記荷重センサの動作を確認する工程を設けた
ことを特徴とするプローブ先端の検出方法。
【請求項２】
上記第１の工程に先立って、上記第２の撮像手段を用いて上記ピンの高さを検出することを特徴とする請求項１に記載のプローブ先端の検出方法。
【請求項３】
上記第１の撮像手段を用いて、上記荷重センサの荷重受部表面の高さを再検出する工程を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプローブ先端の検出方法。
【請求項４】
被検査体を撮像する第１の撮像手段、上記被検査体を載置する移動可能な載置台に設けられ且つ上記載置台の上方に配置された複数のプローブを撮像する第２の撮像手段、及びピンを備えたアライメント機構と、上記載置台の側方に設けられ且つ上記プローブまたは上記ピンと接触することにより弾性部材を介して移動してそれぞれの荷重を検出する荷重受部を有する荷重センサと、を用いて、上記被検査体と上記複数のプローブの位置合わせを行うアライメント方法であって、
上記第１の撮像手段を用いて上記荷重センサの荷重受部上面の高さを検出する第１の工程と、
上記載置台を介して上記荷重センサを移動させて上記荷重受部の上面と上記プローブとを接触させ、上記荷重受部が上記プローブを検出するまでの上記載置台の移動量に基づいて上記プローブの先端の高さを検出する第２の工程と、
上記プローブの先端の高さに基づいて上記載置台を移動させ、上記第２の撮像手段を用いて上記プローブの先端を検出することにより上記プローブの水平方向の位置を検出する第３の工程と、を備え、
上記第１の工程と上記第２の工程の間に、上記載置台を介して上記荷重センサを移動させ、上記荷重受部が上記ピンと接触して弾力的に移動することにより上記荷重センサの動作を確認する工程を設けた
ことを特徴とするアライメント方法。
【請求項５】
上記荷重センサの動作を確認する前に、上記第２の撮像手段を用いて上記ピンの高さを検出することを特徴とする請求項４に記載のアライメント方法。
【請求項６】
上記第１の撮像手段を用いて、上記荷重センサの高さを再検出する工程を備えたことを特徴とする請求項４または請求項５に記載のアライメント方法。
【請求項７】
コンピュータを駆動させて、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のプローブ先端の検出方法を実行させることを特徴とする記録媒体。
【請求項８】
コンピュータを駆動させて、請求項４〜請求項６のいずれか１項に記載のアライメント方法を実行させることを特徴とする記録媒体。
【請求項９】
被検査体を載置する移動可能な載置台と、この載置台の上方に配置された複数のプローブと、上記載置台上の被検査体と上記複数のプローブとの位置合わせを行うためのアライメント機構と、を備え、且つ、
上記アライメント機構は、上記被検査体を撮像する第１の撮像手段と、この第１の撮像手段を支持する支持体と、上記載置台の側方に設けられ且つ上記載置台の上方に配置された複数のプローブを撮像する第２の撮像手段と、を有し、
上記載置台の側方に上記プローブと接触することにより弾性部材を介して移動して上記プローブの先端高さを検出する荷重受部を有する荷重センサを設けると共に上記支持体に上記荷重センサの動作を確認するためのピンを設け、
上記荷重センサの動作確認は、上記載置台を介して上記荷重センサが移動した時に上記荷重センサの荷重受部が上記ピンと接触して弾力的に移動することによって行われる
ことを特徴とするプローブ装置。
【請求項１０】
上記荷重センサは、荷重を検出するセンサ部と、このセンサ部を第１の位置と第２の位置との間で移動させる移動駆動機構と、上記第１、第２の位置を検出するセンサと、を備え、且つ、上記センサ部は、上記第１の位置で上記荷重を受けて弾性部材を介して弾力的に移動する上記荷重受部と、上記荷重受部の移動に基づいて付勢されるスイッチと、を有することを特徴とする請求項９に記載のプローブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ等の被検査体の電気的特性検査を行う際に使用するプローブ先端の検出方法、アライメント方法及びこれらの方法を記録した記憶媒体、並びにプローブ装置に関し、更に詳しくは、被検査体の検査に先立って、プローブカードの種類に関係なくプローブの先端の高さを高精度に検出するプローブ先端の検出方法、アライメント方法及びこれらの方法を記録した記録媒体、並びにプローブ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プローブカードを用いて半導体ウエハ等の被検査体の電気的特性検査を行う場合には、例えば図５に示すように、被検査体（例えば、ウエハ）Ｗを載置する載置台１の側方に付設されたカメラ２を介してプローブカード３に設けられた複数のプローブ３Ａの先端を撮像してプローブ３Ａの先端の高さを検出すると共に、ウエハＷの電極を別のカメラで撮像して電極の高さを検出する。その後、これらの検出高さに基づいて載置台１をプローブカード３に向けて移動させて複数のプローブ３ＡとウエハＷの電極とを接触させて所定の高さだけオーバードライブさせると、複数のプローブ３ＡとウエハＷの電極とを適度の針圧で電気的に接触させて検査を行う。複数のプローブ３Ａの針圧が十分でないと検査不良を生じる虞があり、その針圧が過剰になるとプローブカード３に破損を招く虞がある。
【０００３】
そこで、例えば特許文献１には、ウエハとプローブのＸ、Ｙ方向のアライメントの後に、より高精度にプローブの先端の高さを検出して、オーバードライブ量を一定にする技術が提案されている。この技術では、レーザ測長器で荷重センサの高さを測定した後、荷重センサがプローブ先端に接触するための上昇量を求めて、プローブの接触開始点（先端高さ）を求めている。そして、レーザ測長器によってウエハの電極の高さを測定し、この電極の高さと荷重センサの高さの差に基づいてウエハを接触開始点まで昇降させた後、一定のオーバードライブ量で複数のプローブと対応する電極とを接触させている。
【０００４】
また、特許文献２には、ウエハチャックの上面に圧力センサを設け、この圧力センサによってプローブ針と半導体ウエハの電極の接触圧を検出する技術が提案されている。この技術では、半導体ウエハが複数のプローブと所定の接触圧で接触するまでウエハチャックを、複数のプローブと対応する半導体ウエハの電極とが所定の接触圧で接触する高さまで上昇させ、この高さを検査時のウエハチャックの高さとして設定している。これにより、半導体ウエハの電極部とプローブ針とを所定の接触圧で接触させることができ、もって検査の信頼性を向上させている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−０１２１１９
【特許文献２】特開平０６−１６３６５１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、最近ではプローブカードの種類が多様化し、プローブの材質や形状によってはカメラを使用する光学的なアライメント方法ではプローブの先端を検出することが困難になってきた。
【０００７】
特許文献１の技術は、プローブのアライメントの後にレーザ測長器を用いてプローブとウエハとの接触開始点を高精度に検出して、オーバードライブ量を正確且つ一定に設定する技術であり、プローブのアライメントに先立ってプローブの先端の高さを直接検出する技術ではない。また、特許文献２の技術はプローブの接触圧を所定値に設定する技術であって、アライメント時にプローブの先端の高さを検出する技術ではない。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、プローブカード位置のティーチング操作なして、如何なるプローブカードであっても、アライメント時に光学的手段によらずプローブカードのプローブの先端の高さを確実且つ高精度に検出するプローブ先端の検出方法、アライメント方法及びこれらの方法を記録した記憶媒体、並びにプローブ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に記載のプローブ先端の検出方法は、被検査体を撮像する第１の撮像手段、上記被検査体を載置する移動可能な載置台に設けられ且つ上記載置台の上方に配置された複数のプローブを撮像する第２の撮像手段、及びピンを備えたアライメント機構と、上記載置台の側方に設けられ且つ上記プローブまたは上記ピンと接触することにより弾性部材を介して移動してそれぞれの荷重を検出する荷重受部を有する荷重センサと、を用いて、上記プローブの先端の水平方向の位置を検出するに先立って、上記複数のプローブの先端の高さを検出する方法であって、上記第１の撮像手段を用いて上記荷重センサの荷重受部上面の高さを検出する第１の工程と、上記載置台を介して上記荷重センサを移動させて上記荷重受部の上面と上記プローブとを接触させ、上記荷重受部が上記プローブを検出するまでの上記載置台の移動量に基づいて上記プローブの先端の高さを検出する第２の工程と、を備え、上記第１の工程と上記第２の工程の間に、上記載置台を介して上記荷重センサを移動させ、上記荷重受部が上記ピンと接触して弾力的に移動することにより上記荷重センサの動作を確認する工程を設けたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の請求項２に記載のプローブ先端の検出方法は、請求項１に記載の発明において、上記第１の工程に先立って、上記第２の撮像手段を用いて上記ピンの高さを検出することを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の請求項３に記載のプローブ先端の検出方法は、請求項１または請求項２に記載の発明において、上記第１の撮像手段を用いて、上記荷重センサの荷重受部表面の高さを再検出する工程を備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の請求項４に記載のアライメント方法は、被検査体を撮像する第１の撮像手段、上記被検査体を載置する移動可能な載置台に設けられ且つ上記載置台の上方に配置された複数のプローブを撮像する第２の撮像手段、及びピンを備えたアライメント機構と、上記載置台の側方に設けられ且つ上記プローブまたは上記ピンと接触することにより弾性部材を介して移動してそれぞれの荷重を検出する荷重受部を有する荷重センサと、を用いて、上記被検査体と上記複数のプローブの位置合わせを行うアライメント方法であって、上記第１の撮像手段を用いて上記荷重センサの荷重受部上面の高さを検出する第１の工程と、上記載置台を介して上記荷重センサを移動させて上記荷重受部の上面と上記プローブとを接触させ、上記荷重受部が上記プローブを検出するまでの上記載置台の移動量に基づいて上記プローブの先端の高さを検出する第２の工程と、上記プローブの先端の高さに基づいて上記載置台を移動させ、上記第２の撮像手段を用いて上記プローブの先端を検出することにより上記プローブの水平方向の位置を検出する第３の工程と、を備え、上記第１の工程と上記第２の工程の間に、上記載置台を介して上記荷重センサを移動させ、上記荷重受部が上記ピンと接触して弾力的に移動することにより上記荷重センサの動作を確認する工程を設けたことを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の請求項５に記載のアライメント方法は、請求項４に記載の発明において、上記荷重センサの動作を確認する前に、上記第２の撮像手段を用いて上記ピンの高さを検出することを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の請求項６に記載のアライメント方法は、請求項４または葉請求項５に記載の発明において、上記第１の撮像手段を用いて、上記荷重センサの高さを再検出する工程を備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明の請求項７に記載の記録媒体は、コンピュータを駆動させて、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のプローブ先端の検出方法を実行させることを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明の請求項８に記載の記録媒体は、コンピュータを駆動させて、請求項４〜請求項６のいずれか１項に記載のプローブ先端の検出方法を実行させることを特徴とするものである。
【００２０】
また、本発明の請求項９に記載のプローブ装置は、被検査体を載置する移動可能な載置台と、この載置台の上方に配置された複数のプローブと、上記載置台上の被検査体と上記複数のプローブとの位置合わせを行うためのアライメント機構と、を備え、且つ、上記アライメント機構は、上記被検査体を撮像する第１の撮像手段と、この第１の撮像手段を支持する支持体と、上記載置台の側方に設けられ且つ上記載置台の上方に配置された複数のプローブを撮像する第２の撮像手段と、を有し、上記載置台の側方に上記プローブと接触することにより弾性部材を介して移動して上記プローブの先端高さを検出する荷重受部を有する荷重センサを設けると共に上記支持体に上記荷重センサの動作を確認するためのピンを設け、上記荷重センサの動作確認は、上記載置台を介して上記荷重センサが移動した時に上記荷重センサの荷重受部が上記ピンと接触して弾力的に移動することによって行われることを特徴とするものである。
【００２１】
また、本発明の請求項１０に記載のプローブ装置は、請求項９に記載の発明において、上記荷重センサは、荷重を検出するセンサ部と、このセンサ部を第１の位置と第２の位置との間で移動させる移動駆動機構と、上記第１、第２の位置を検出するセンサと、を備え、且つ、上記センサ部は、上記第１の位置で上記荷重を受けて弾性部材を介して弾力的に移動する上記荷重受部と、上記荷重受部の移動に基づいて付勢されるスイッチと、を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、プローブカード位置のティーチング操作なして、如何なるプローブカードであっても、アライメント時に直接的には光学的手段によらずプローブカードのプローブの先端の高さを確実且つ高精度に検出することができるプローブ先端の検出方法、アライメント方法及びこれらの方法を記録した記憶媒体、並びにプローブ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図１〜図４に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。
【００２４】
まず、本発明のプローブ装置について説明する。本実施形態のプローブ装置１０は、例えば図１に示すように、被検査体であるウエハ（図示せず）を載置する移動可能な載置台１１と、この載置台１１の上方に配置されたプローブカード１２と、このプローブカード１２の複数のプローブ１２Ａと載置台１１上のウエハとのアライメントを行うアライメント機構１３と、載置台１１及びアライメント機構１３を含む各種の構成機器を制御する制御装置１４と、を備え、制御装置１４の制御下でアライメント機構１３が駆動して、載置台１１上のウエハとプローブカード１２の複数のプローブ１２Ａとのアライメントを行った後、複数のプローブ１２Ａとウエハとを電気的に接触させてウエハの電気的特性検査を行うように構成されている。
【００２５】
載置台１１は、制御装置１４の制御下で駆動する駆動機構１５を介してＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向に移動するように構成されている。この載置台１１の側方には荷重センサ１６が配置され、荷重センサ１６は後述のようにアライメント機構１３を介してプローブ１２Ａと接触した時の荷重により、プローブ１２Ａの先端の高さを検出するようにしてある。プローブカード１２は、カードホルダ１７を介してプローバ室のヘッドプレート１８に取り付けられている。
【００２６】
アライメント機構１３は、例えばプローバ室内の背面とプローブセンタとの間で水平移動するアライメントブリッジ１３Ａと、アライメントブリッジ１３Ａに設けられた第１の撮像手段（例えば、ＣＣＤカメラ）１３Ｂと、載置台１１の側方に設けられた第２の撮像手段（例えば、ＣＣＤカメラ）１３Ｃと、を備えている。第１のＣＣＤカメラ１３Ａは、アライメントブリッジ１３Ｂを介してプローバ室の背面からプローブセンタまで進出してプローブカード１２と載置台１１との間に位置し、ここで載置台１１がＸ、Ｙ方向へ移動する間に、ウエハの検査用電極を上方から検出して撮像し、その画像処理部１３Ｄで画像処理して制御装置１４へ画像信号を送信する。第２のＣＣＤカメラ１３Ｃは、アライメントブリッジ１３Ａがプローバ室内の背面に後退した後、プローブカードの下方で載置台１１がＸ、Ｙ方向へ移動する間に、プローブカード１２の下方から複数のプローブ１２Ａを順次検出して撮像し、その画像処理部１３Ｅで画像処理して制御装置１４へ画像信号を送信する。また、アライメントブリッジ１３Ａの端部にはスプリングを内蔵したピン１９が取り付けられ、ピン１９が荷重センサ１６と接触して所定の荷重（例えば、３０ｇｆ±１０％）を付与することにより、荷重センサ１６が正常に動作するか否かを確認するようにしてある。
【００２７】
載置台１１に設けられた荷重センサ１６は、図１に示すように、所定の荷重を検出する荷重センサを内蔵する円形状のセンサ部１６Ａと、センサ部１６Ａを昇降させるシリンダ機構１６Ｂと、を備え、センサ部１６Ａが例えば載置台１１の載置面より低い位置と載置面より４〜５ｍｍ高い位置との間で昇降する。そして、センサ部１６Ａは、載置面より４〜５ｍｍ高い上昇端にある時に、ピン１９の先端や複数のプローブ１２Ａの先端を検出する。
【００２８】
センサ部１６Ａは、例えば図２に示すように、円形状のセンサプレート１６Ａ１と、センサプレート１６Ａ１の下面中心部から垂下するロッド部１６Ａ２と、ロッド部１６Ａ２の下部が貫通する貫通孔が上面に形成され且つ荷重センサを内蔵する円筒状の躯体部１６Ａ３と、躯体部１６Ａ３の上面とセンサプレート１６Ａ１の間に装着されたスプリング１６Ａ４と、を備え、センサプレート１６Ａ１が荷重を受けると躯体部１６Ａ３の上面でスプリング１６Ａ４を介して弾力的に下降し、所定の荷重（例えば、３０ｇｆ±１０％）で荷重センサが作動するようになっている。
【００２９】
シリンダ機構１６Ｂは、例えば図３に示すように、エアシリンダ１６Ｂ１と、エアシリンダ１６Ｂ１と空気配管１６Ｂ２を介して接続された電磁弁１６Ｂ３と、エアシリンダ１６Ｂ１と電磁弁１６Ｂ３の間で空気配管１６Ｂ２に取り付けられた二つの流量制御弁１６Ｂ４と、エアシリンダ１６Ｂ１の上下の両端位置を検出する上端センサ１６Ｂ５及び下端センサ１６Ｂ６（図２参照）と、を備え、制御装置１４の制御下で電磁弁１６Ｂ３がエアシリンダ１６Ｂ１へ圧力空気の給排ポートを切り換えてセンサ部１６Ａを昇降させる。センサ部１６Ａが上下の両端位置に達すると、それぞれの位置でセンサ１６Ｂ５、１６Ｂ６が作動し、制御装置１４を介して電磁弁１６Ｂ３を止めるようにしてある。
【００３０】
制御装置１４は、図１に示すように演算処理部１４Ａ及び記憶部１４Ｂを備え、本発明のプローブ先端の検出方法または本発明のアライメント方法を実行する際に、演算処理部１４Ａにおいてプローブ装置１０の各構成機器との間で種々の情報信号を送受信し、種々の演算処理を行い、その演算処理結果等の各種の情報を記憶部１４Ｂにおいて記憶する。記憶部１４Ｂは主記憶部及び補助記憶部からなる。補助記憶部には本発明のプローブ先端の検出方法及び本発明のアライメント方法をそれぞれ実行するための記憶媒体が格納されている。本発明のプローブ先端の検出方法及び本発明のアライメント方法の記憶媒体は、同一の記録媒体に記録しても良く、または別々の記録媒体に記録しても良い。
【００３１】
次に、本発明のプローブ先端の検出方法及び本発明のアライメント方法の一実施形態について図４を参照しながら説明する。
【００３２】
本実施形態のプローブ先端の検出方法は、ウエハとプローブのアライメントを実行する前に制御装置１４の記憶部１４Ｂに格納された記憶媒体に基づいて実施される。即ち、本実施形態の方法では、例えば図４の（ａ）に示すようにアライメント機構１３のアライメントブリッジ１３Ａがプローブセンタへ進出する。これと並行して載置台１１が移動し、第２のＣＣＤカメラ１３Ｃでアライメントブリッジ１３Ａに付設されたピン１９を探す。ピン１９が第２のＣＣＤカメラ１３Ｃの視野に入ると、載置台１１が停止し、この位置から徐々に上昇し、第２のＣＣＤカメラ１３Ｃがピン１９の先端面に焦点を合わせることによってピン１９の先端を検出する。制御装置１４は、この時の載置台１１の高さを認識し、この高さを記憶部１４Ｂに登録する。また、第１、第２のＣＣＤカメラ１３Ｂ、１３Ｃの焦点距離は予め記憶部１４Ｂに登録されているため、演算処理部１４Ａが載置台１１の高さと第２のＣＣＤカメラ１３Ｃの焦点距離からピン１９の先端の高さを計算し、その結果をその時のＸ、Ｙ位置と共に記憶部１４Ｂに登録する。
【００３３】
荷重センサ１６では、制御装置１４からの信号に基づいて電磁弁１６Ｂ３が作動しシリンダ機構１６Ｂを駆動させて、センサ部１６Ａを上昇させる。そして、センサ部１６Ａのセンサプレート１６Ａ１の上面が載置台１１の載置面より高い位置、即ち上端に達すると、上端センサ１６Ｂ５からの信号に基づいて電磁弁１６Ｂ３が駆動して圧力空気の供給を止めて、センサプレート１６Ａ１を上端位置に固定する。これと並行して、載置台１１が移動し、その間にアライメントブリッジ１３Ａの第１のＣＣＤカメラ１３で載置台１１に付設された荷重センサ１６を探す。荷重センサ１６が第１のＣＣＤカメラ１３Ｂの視野に入ると、載置台１１が停止し、この位置で図４の（ｂ）に示すように第１のＣＣＤカメラ１３Ｂが荷重センサ１６のセンサ部１６Ａの上面に焦点を合わせて荷重センサ１６を検出する。制御装置１４は、この時の載置台１１の高さを荷重センサ１６の高さとして認識し、この高さをその時のＸ、Ｙ位置と共に記憶部１４Ｂに登録する。
【００３４】
引き続き、荷重センサ１６が載置台１１を介して移動し、ピン１９の真下に達した時点で停止し、この位置でロードピン１６が図４の（ｃ）に示すように載置台１１を介して上昇してピン１９と接触し、荷重センサ１６に所定の荷重が作用する。この時、センサ部１６Ａがスプリング１６Ａ４の弾力に抗して駆体１６Ａ３内に沈んでセンサスイッチが作動し、制御装置１４へ信号を送信し、載置台１１を停止させる。これによって荷重センサ１６が正常に機能していることを確認することができる。
【００３５】
荷重センサ１６の動作を確認した後、図４の（ｄ）に示すように、荷重センサ１６が載置台１１を介して移動すると、第１のＣＣＤカメラ１３Ｂが荷重センサ１６を検出し、荷重センサ１６の高さを確認する。
【００３６】
然る後、制御装置１４の制御下でアライメントブリッジ１６Ａがプローブセンタから後退した後、図４の（ｅ）に示すように、荷重センサ１６が載置台１１を介して移動してプローブカード１２の真下に達すると、載置台１１が停止してその位置から上昇し、荷重センサ１６がプローブ１２Ａと接触し、所定の荷重を検出した時点で荷重センサが作動し、制御装置１４を介して載置台１１を停止させる。この時の載置台１１の高さからプローブ１２Ａの先端の高さが決まり、その高さを制御装置１４において認識する。そして、このプローブ１２Ａの先端の高さ位置を記憶部１４Ｂに登録する。
【００３７】
本発明のアライメント方法が制御装置１４の記憶部１４Ｂに格納された記憶媒体に基づいて、上述したプローブ先端の検出方法を実行した後実施される。本実施形態では、図４の（ｆ）に示すように、プローブ１２Ａの先端の高さを検出した後、その高さを制御装置１４の記憶部１４Ｂに登録する。引き続き、第２のＣＣＤカメラ１３Ｃが載置台１１を介してプローブカード１２の真下で目的とするプローブ１２Ａまで移動して停止する。載置台１１はプローブ１２Ａの先端の高さを認識した高さにあるため、第２のＣＣＤカメラ１３Ｃは目的のプローブ１２Ａの先端に焦点が合い、その先端位置を確実に検出することができ、正確なアライメントを実行することができる。
【００３８】
仮に、プローブ１２Ａの先端が第２のＣＣＤカメラ１３Ｃで焦点検出し難いものであっても、制御装置１４では予め荷重センサ１６によって正確にプローブ１２Ａの先端の高さを認識しているため、その後、第２のＣＣＤカメラ１３Ｃによって高精度にプローブ１２Ａの先端位置（水平方向の位置及び高さ）を検出することができる。このことは、同一品種のプローブカード１２でプローブ１２Ａの先端の高さが製造業者によってバラツキがる場合や、本来のプローブカードとは異なるプローブカードを装着した場合であっても、プローブカード１２を損傷させることなく確実にプローブ１２Ａのアライメントを確実に行うことができる。
【００３９】
以上説明したように本実施形態によれば、アライメント機構１３の第１のＣＣＤカメラ１３Ｂを用いて、載置台１１に設けられた荷重センサ１６の高さを検出した後、載置台１１を移動させて、荷重センサ１６とプローブ１２Ａとを接触させてプローブ１２Ａの先端の高さを、載置台１１の移動量に基づいて検出するため、光学的にプローブ１２Ａの先端を検出することが困難なプローブカード１２や製造上バラツキのあるプローブカード１２であっても、あるいは間違って装着されたプローブカード１２であっても、それぞれのプローブカード１２のプローブ１２Ａの先端の高さを確実に検出することができる。
【００４０】
また、本実施形態によれば、荷重センサ１６の高さを検出した後、プローブ１２Ａの先端の高さを検出する前に、ピン１９を用いて荷重センサ１６の動作を確認するため、荷重センサ１６が誤動作することなくプローブ１２Ａの先端の高さをより確実に検出することができる。荷重センサ１６の高さを検出する前に第２のＣＣＤカメラ１３Ｃを用いてピン１９の高さを検出するため、荷重センサ１６とピン１９とを所定の荷重で接触させることができる。更に、ピン１９を用いて荷重センサ１６の動作を確認した後、再度荷重センサ１６の高さを検出するため、プローブ１２Ａの先端の高さを高精度に検出することができる。
【００４１】
また、本実施形態によれば、載置台１１を移動させて、載置台１１に設けられた荷重センサ１６とプローブ１２Ａとを接触させてプローブ１２Ａの先端の高さを、載置台１１の移動量に基づいて検出した後、載置台１１を移動させ、プローブ１２Ａの先端の高さを検出した高さで第２のＣＣＤカメラ１３Ｃを用いてプローブ１２Ａの先端の高さを検出するため、アライメント時に第２のＣＣＤカメラ１３Ｃの焦点がプローブ１２Ａの先端に合い、プローブ１２Ａの高さを正確に撮像して検出することができ、アライメントを高精度に行うことができる。
【００４２】
また、本実施形態によれば、本実施形態の各方法を記憶媒体に記録してあるため、この記憶媒体を制御装置１４の記憶部１４Ｂに格納しておくことにより、本実施形態のプローブの先端の高さを正確且つ高精度に検出することができる。
【００４３】
また、本実施形態によれば、荷重センサ１６は、荷重を検出するセンサ部１６Ａと、このセンサ部１６Ａを上昇端位置と下降端位置との間で昇降させるシリンダ機構１６Ｂと、センサ部１６Ａの上昇端位置及び下降端位置を検出するセンサ１６Ｂ５、１６Ｂ６と、を備え、且つ、センサ部１６Ａは、昇降端位置で荷重を受けて弾力的に移動するセンサプレート１６Ａ１と、このセンサプレート１６Ａ１の下降動作に基づいて付勢される荷重センサを内蔵した躯体部１６Ａ３と、を有するため、常に動作が安定し、プローブ１２Ａの先端の検出信頼性を高めることができる。
【００４４】
尚、本発明は上記各実施形態に何等制限されるものではなく、必要に応じて各構成要素を適宜変更することができる。例えば、上記実施形態では弾力的に作動する荷重センサについて説明したが、荷重センサとしては弾力的に作動するものでなくても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、半導体ウエハ等の被検査体の電気的特性検査を行うプローブ装置に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明のプローブ装置の一実施形態を示す概念図である。
【図２】図１に示す荷重センサを示す概念図である。
【図３】図１に示す荷重センサのシリンダ機構の空気制御回路を示すブロック図である。
【図４】（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ本発明のプローブ先端の検出方法及び本発明のアライメント方法の一実施形態を示す工程順に示す工程図である。
【図５】従来のアライメント方法の一例を示す概念図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０    プローブ装置
１１    載置台
１２    プローブカード
１２Ａ  プローブ
１３    アライメント機構
１３Ａ  アライメントブリッジ
１３Ｂ  第１のＣＣＤカメラ（撮像手段）
１３Ｃ  第２のＣＣＤカメラ（撮像手段）
１４    制御装置
１６    荷重センサ
１６Ａ  センサ部
１６Ｂ  シリンダ機構
１６Ａ１  センサプレート（荷重受部）
１９    ピン
【図１】
0004451416.tif 000002
【図２】
0004451416.tif 000003
【図３】
0004451416.tif 000004
【図４】
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【図５】
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