(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査体の検査装置において、上記被検査体と接触するプローブカードと、このプローブカードのプローブを研磨する針研磨具と、この針研磨具を認識する認識装置とを備え、上記認識装置によって上記針研磨具の高さを認識する方法であって、上記認識装置として荷重センサを用い、上記針研磨具が移動して上記針研磨具と上記荷重センサが接触した時の荷重を検出し、この検出荷重に基づいて上記針研磨具の高さを認識することを特徴とする針研磨具の認識方法。
【請求項２】
上記被検査体を載置する移動可能な載置台に上記針研磨具を付設し、上記載置台を介して上記針研磨具を移動させることを特徴とする請求項１に記載の針研磨具の認識方法。
【請求項３】
上記検出荷重により上記荷重センサのスイッチ機構が作動することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の針研磨具の認識方法。
【請求項４】
上記スイッチ機構が電源を切ることを特徴とする請求項３に記載の針研磨具の認識方法。
【請求項５】
上記載置台に付設された上記針研磨具を認識することを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載の針研磨具の認識方法。
【請求項６】
上記載置台上に載置された上記針研磨具を認識することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の針研磨具の認識方法。
【請求項７】
ブラシ状またはプレート状の針研磨具を認識することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の針研磨具の認識方法。
【請求項８】
被検査体の検査装置において、上記被検査体と接触するプローブカードと、このプローブカードのプローブを研磨する研磨具とを備えたプローブ装置の針研磨具を認識する装置であって、上記針研磨具が移動して上記針研磨具と接触した時の荷重に基づいて上記針研磨具の高さを認識する荷重センサを備えたことを特徴とする針研磨具の認識装置。
【請求項９】
上記被検査体を載置する移動可能な載置台に上記針研磨具を付設したことを特徴とする請求項８に記載の針研磨具の認識方法。
【請求項１０】
上記荷重センサを、上記被検査体と上記プローブを位置合わせするアライメント機構のアライメントブリッジに取り付けたことを特徴とする請求項８または請求項９に記載の針研磨具の認識装置。
【請求項１１】
上記荷重センサは、上記荷重に基づいて作動するスイッチ機構を有することを特徴とする請求項８〜請求項１０のいずれか１項に記載の針研磨具の認識装置。
【請求項１２】
上記荷重センサは、導電性材料によって形成された第１の筒体と、第１の筒体の内側に絶縁体を介して同軸に配置され且つ導電性材料によって一端を封止して形成された第２筒体と、第２の筒体内に弾性部材を介して一端が挿入され且つ他端が拡径部として形成された導電性材料からなるプランジャと、このプランジャの拡径部外周面から突出する導電性材料からなるスイッチとを有し、第１の筒体の開口端には上記弾性部材を介して付勢された上記プランジャの上記スイッチを係止する係止部が形成されていることを特徴とする請求項８〜請求項１１のいずれか１項に記載の針研磨具の認識装置。
【請求項１３】
上記スイッチを一箇所に設けたことを特徴とする請求項１２に記載の針研磨具の認識装置。
【請求項１４】
第１の筒体と第２の筒体を電源に接続したことを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の針研磨具の認識装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プローブ装置に用いられる針研磨具の認識方法及び針研磨具の認識装置に関し、更に詳しくは、針研磨具でプローブカードのプローブを研磨する時の針研磨具の高さを検出することができる針研磨具の認識方法及び針研磨具の認識装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のプローブ装置は、例えば図５に示すように、ウエハＷを搬送するローダ室１と、ローダ室１から引き渡されたウエハＷの電気的特性検査を行うプローバ室２とを備えて構成されている。ローダ室１にはカセット収納部３と、ウエハＷをローダ室１へ搬送する搬送機構（図示せず）と、搬送機構を介してウエハＷを搬送する過程でそのオリフラを基準にしてプリアライメントするサブチャック（図示せず）とが配設されている。また、プローバ室２には、搬送機構からプリアライメント後のウエハＷを載置し且つＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向へ移動する検査用の載置台（メインチャック）４と、メインチャック４上のウエハＷを正確に位置合わせする位置合わせ機構（アライメント機構）５と、アライメント機構５による位置合わせ後のウエハＷの電極パッドと電気的に接触するプローブ６Ａを有するプローブカード６とが配設されている。プローブカード６はプローバ室２の上面を形成するヘッドプレート２Ａに固定されている。
【０００３】
上記アライメント機構５は、図５に示すように、下ＣＣＤカメラ５Ａ及び上ＣＣＤカメラ５Ｂとを備え、制御装置の制御下で駆動する。下ＣＣＤカメラ５Ａはメインチャック４に付設され、プローブカード６のプローブ６Ａを下方から撮像する。上ＣＣＤカメラ５Ｂはアライメントブリッジ５Ｃの中央に配設され、メインチャック４上のウエハＷを上方から撮像する。撮像されたプローブ６Ａ及びウエハＷはモニタ画面７に表示される。また、アライメントブリッジ５Ｃは、プローバ室２の上方に前後方向（Ｙ方向）に沿って配設された一対のガイドレール５Ｄ、５Ｄに従ってプローバ室２の最奥部（図６の（ｂ）の上部）からプローブセンタまで移動する。更に、メインチャック４には下ＣＣＤカメラ５Ａの上方まで進退動可能なターゲット５Ｅが付設され、下ＣＣＤカメラ５Ａでプローブ６Ａの針先を撮像して針先の高さを求めた後、このターゲット５Ｅを介して下ＣＣＤカメラ５Ａと上ＣＣＤカメラ５Ｂの光軸を一致させ、この時のメインチャック４の位置をウエハＷとプローブ６Ａ間の位置合わせを行う際の基準位置として使用する。
【０００４】
また、プローバ室２にはテストヘッドＴが旋回可能に配設され、このテストヘッドＴがプローブカード６と図示しないインターフェース部を介して電気的に接続し、テストヘッドＴ及びプローブ６Ａを介してテスタからの信号をウエハＷの電極パッドへ送信し、ウエハＷに形成された複数の半導体素子（チップ）の電気的特性検査を行う。
【０００５】
ところで、ウエハＷの検査を行う時には、例えばメインチャック４がＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向に移動する間にアライメント機構５を介してウエハＷ表面の電極パッドとプローブカード６のプローブ６Ａを位置合わせする。アライメント後には、メインチャック４がＸ、Ｙ及びＺ方向に移動し、メインチャック４上のウエハＷの電極パッドとプローブ６Ａを電気的に接触させてチップの電気的特性検査を行う。この検査を繰り返し行うと、プローブ６Ａの針先に電極パッド表面の金属酸化物が削り屑として付着し、その後の検査に支障を来す。そこで、例えば図６に示す針研磨具８を用いて針先を研磨して削り屑を除去するクリーニング作業を行う。この針研磨具８は、図６に示すように、メインチャック４の側方へ突出する支持体９上に着脱自在に装着されている。針研磨具８の研磨材８Ａは、例えば研磨ブラシとして、あるいは砥粒を含むジェルが塗布された研磨プレートとして形成されている。研磨プレートは図６に示すように研磨材８Ａとして支持体９上に固定して使用するタイプや、ウエハサイズのものをメインチャック４上に載置して使用するタイプがある。
【０００６】
プローブ６Ａを研磨する場合には、例えば針研磨具８がメインチャック４を介してプローブ６Ａの研磨位置まで移動し、その位置でメインチャック４を介して上下してプローブ６Ａの削り屑を除去する。この際、研磨作業を自動化するためには針研磨具８が研磨位置まで上昇する距離を検出し、この検出高さに基づいてメインチャック４を制御する必要がある。そこで、従来は、針研磨具８の設計値に基づいて針研磨具８の高さを設定し、この設定に応じてメインチャック４を上昇させていた。また、例えばアライメント機構５の上ＣＣＤカメラ５Ｂで針研磨具８の研磨表面を撮像し、その時の焦点距離に位置する針研磨具８の位置座標に基づいて研磨表面の高さを検出していた。また、容量センサを使用してプローブ６Ａと針研磨具８の研磨表面の高さを検出していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、針研磨具８の設計値に基づいて針研磨具８の高さを設定しても針研磨具８は個々の製品にバラツキがあり、また、研磨を重ねると研磨ブラシが摩耗して高さが変わってしまうという課題があった。更に、上ＣＣＤカメラ５Ｂを用いる場合には、針研磨具８の研磨ブラシを光が透過し易いため、あるいは場合によっては研磨ブラシの毛先が不揃いであったりするため、研磨ブラシ表面を光学的に正確に検出することができず、針研磨具８の表面高さを正確に認識することができず、クリーニングが不十分であったり、プローブ６Ａを損ねたりする等の課題があった。また、針研磨具８として砥粒を含むジェルが塗布された研磨プレートの場合には、ジェル層を光が透過する等して研磨プレートの表面を光学的に正確に検出することができため、研磨ブラシの場合と同様に針研磨具８の表面高さを認識することができないという課題があった。容量センサを用いる場合には針研磨具８の表面が不揃いになっていると針研磨具８の表面を正確に認識することができないという課題があった。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、種類に関係なく針研磨具の研磨表面を正確に認識して針研磨具の表面高さを正確且つ確実に検出することができる針研磨具の認識方法及び針研磨具の認識装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の針研磨具の認識方法は、被検査体の検査装置において、上記被検査体と接触するプローブカードと、このプローブカードのプローブを研磨する針研磨具と、この針研磨具を認識する認識装置とを備え、上記認識装置によって上記針研磨具の高さを認識する方法であって、上記認識装置として荷重センサを用い、上記針研磨具が移動して上記針研磨具と上記荷重センサが接触した時の荷重を検出し、この検出荷重に基づいて上記針研磨具の高さを認識することを特徴とするものである。
また、本発明の請求項２の記載の針研磨具の認識方法は、請求項１に記載の発明において、上記被検査体を載置する移動可能な載置台に上記針研磨具を付設し、上記載置台を介して上記針研磨具を移動させることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の請求項３に記載の針研磨具の認識方法は、請求項１または請求項２に記載の発明において、上記検出荷重により上記荷重センサのスイッチ機構が作動することを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の請求項４に記載の針研磨具の認識方法は、請求項３に記載の発明において、上記スイッチ機構が電源を切ることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の請求項５に記載の針研磨具の認識方法は、請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載の発明において、上記載置台に付設された上記針研磨具を認識することを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の請求項６に記載の針研磨具の認識方法は、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の発明において、上記載置台上に載置された上記針研磨具を認識することを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の請求項７に記載の針研磨具の認識方法は、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の発明において、ブラシ状またはプレート状の針研磨具を認識することを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の請求項８に記載の針研磨具の認識装置は、被検査体の検査装置において、上記被検査体と接触するプローブカードと、このプローブカードのプローブを研磨する研磨具とを備えたプローブ装置の針研磨具を認識する装置であって、上記針研磨具が移動して上記針研磨具と接触した時の荷重に基づいて上記針研磨具の高さを認識する荷重センサを備えたことを特徴とするものである。
また、本発明の請求項９に記載の針研磨具の認識装置は、請求項８に記載の発明において、上記被検査体を載置する移動可能な載置台に上記針研磨具を付設したことを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の請求項１０に記載の針研磨具の認識装置は、請求項８または請求項９に記載の発明において、上記荷重センサを、上記被検査体と上記プローブを位置合わせするアライメント機構のアライメントブリッジに取り付けたことを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の請求項１１に記載の針研磨具の認識装置は請求項８〜請求項１０のいずれか１項に記載の発明において、上記荷重センサは、上記荷重に基づいて作動するスイッチ機構を有することを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明の請求項１２に記載の針研磨具の認識装置は、請求項８〜請求項１１のいずれか１項に記載の発明において、上記荷重センサは、導電性材料によって形成された第１の筒体と、第１の筒体の内側に絶縁体を介して同軸に配置され且つ導電性材料によって一端を封止して形成された第２筒体と、第２の筒体内に弾性部材を介して一端が挿入され且つ他端が拡径部として形成された導電性材料からなるプランジャと、このプランジャの拡径部外周面から突出する導電性材料からなるスイッチとを有し、第１の筒体の開口端には上記弾性部材を介して付勢された上記プランジャの上記スイッチを係止する係止部が形成されていることを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明の請求項１３に記載の針研磨具の認識装置は、請求項１２に記載の発明において、上記スイッチを一箇所に設けたことを特徴とするものである。
【００２０】
また、本発明の請求項１４に記載の針研磨具の認識装置は、請求項１２または請求項１３に記載の発明において、第１の筒体と第２の筒体を電源に接続したことを特徴とするものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図４に示す実施形態に基づいて従来と同一部分または相当部分には同一符号を附して本発明を説明する。まず、本発明の針研磨具の認識方法に好適に用いられる本発明の針研磨具の認識装置の一実施形態について説明する。
【００２２】
本実施形態の針研磨具の認識装置（以下、単に「認識装置」と称す。）１０は、載置台（メインチャック）４に伴って移動する針研磨具８の研磨材８Ａの研磨表面と接触した時の荷重に基づいて針研磨具８を認識する荷重センサ１１を備えて構成されている。この荷重センサ１１は、図１に示すように、例えばアライメント機構５を構成するアライメントブリッジ５Ｃに取り付けられている。このアライメントブリッジ５Ｃは従来と同様にプローバ室２の最奥部とプローブセンタとの間を移動する。アライメントブリッジ５Ｂの下方にはメインチャック４が配設され、このメインチャック４は移動機構１２を介してＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向に移動可能になっている。
【００２３】
上記移動機構１２は例えば図１に示すように、メインチャック４が上面に固定されたＸテーブル１２Ａと、このＸテーブル１２ＡをＸ方向に移動案内する一対のＸガイドレール１２Ｂと、これらのＸガイドレール１２Ｂが固定されたＹテーブル１２Ｃと、このＹテーブル１２ＣをＹ方向に移動案内する一対のＹガイドレール１２Ｄと、これらのＹガイドレール１２Ｄが固定された基板１２Ｅとを備えている。また、Ｙテーブル１２Ｃ上にはＸモータ（図示せず）を介して駆動するＸ方向ボールネジ１２Ｆが配設され、このＸ方向ボールネジ１２ＦはＸテーブル１２Ａと螺合している。基板１２Ｅ上にはＹモータ１２Ｇを介して駆動するＹ方向ボールネジ１２Ｈが配設され、このＹ方向ボールネジ１２ＨはＹテーブル１２Ｃと螺合している。従って、Ｘ、Ｙテーブル１２Ａ、１２ＣはＸ、Ｙモータ１２Ｇ及びＸ、Ｙ方向ボールネジ１２Ｆ、１２Ｈを介してＸ、Ｙ方向に移動する。更に、メインチャック４は内蔵するθ方向駆動機構を介してθ方向に正逆回転する。この移動機構１２は制御装置の制御下にある。
【００２４】
而して、上記荷重センサ１１は、図２に示すように、導電性材料によって円筒状に形成された第１の筒体１１１と、第１の筒体１１１の内側に絶縁体１１２を介して同軸に配置され且つ第１の筒体１１１と同一の導電性材料によって一端（上端）を封止して形成された第２筒体１１３と、第２の筒体１１３内に弾性部材（例えば、スプリング）１１４を介して一端（上端）が挿入され且つ他端（下端）が拡径部（フランジ）１１５Ａとして形成された導電性材料からなるプランジャ１１５と、このフランジ１１５Ａ外周面から突出する導電性材料からなるスイッチ１１６と、このスイッチ１１６の働きでオン、オフする電源１７とを有し、オン、オフ信号を制御装置に出力してメインチャック４を駆動制御する。尚、第１の筒体１１１は外部導体として形成され、第２の筒体１１３は内部導体として形成されている。更に、第１、第２の筒体１１１、１１３及びプランジャ１１５それぞれの全表面には金蒸着が施され、互いに接触面での電気の導通性を高めてある。
【００２５】
上記第１、第２の筒体１１１、１１３の導電性材料は特に制限されないが、例えば燐青銅、ベリリウム銅等が好ましく用いられる。絶縁体１１２の材料は特に制限されないが、例えば四フッ化エチレン樹脂等が好ましく用いられる。プランジャ１１５の導電性材料は特に制限されないが、例えばＳＫ材等が好ましく用いられる。スイッチ１１６の導電性材料は特に制限されないが、例えば燐青銅、ベリリウム銅等が好ましく用いられる。ウエハＷの検査は低温試験及び高温試験を行うため、第１、第２の筒体１１１、１１３及びプランジャ１１５はいずれも熱膨張率が小さく、熱的に安定したものが好ましい。また、スプリング１１４はバネ初圧が２０±５ｇｆのものが好ましく用いられる。
【００２６】
図２に示すように、上記第１の筒体１１１の上端部には厚肉状の補強部１１１Ａが形成され、この補強部１１１Ａのやや下方には縊れ部１１１Ｂが形成されている。また、絶縁体１１２の上端部には第１の筒体１１１の縊れ部１１１Ｂと係合する絶縁体１１２の係合溝１１２Ａが全周に渡って形成されている。これらの縊れ部１１１Ｂ及び係合溝１１２Ａはぞれぞれの全周に渡って所定間隔を空けて形成されたものであっても良い。このように第１の筒体１１１の縊れ部１１１Ｂと絶縁体１１２の係合溝１１２Ａが係合することにより絶縁体１１２が軸方向に移動しないようになっている。第１の筒体１１１は絶縁体１１２よりも長く形成されている。
【００２７】
図２に示すように、上記第２の筒体１１３の上端にはプレート状の接続端子１１３Ａが延設されている。この接続端子１１３Ａには絶縁体１１２の上端面と係合する第１の係止部１１３Ｂが形成され、この係止部１１３Ｂを介して第２の筒体１１３が絶縁体１１２の軸方向内方へ移動しないようになっている。また、第２の筒体１１３は第１の係止部１１３Ｂから軸方向やや内方まで筒状ではなく中実状に形成され、上端が封止されている。そして、第２の筒体１１３内に挿入されたプランジャ１１５の上端と封止部の間にスプリング１１４が介在し、このスプリング１１４がプランジャ１１５を常に軸方向下方へ付勢している。また、第２の筒体１１３の下端には第２の係止部１１３Ｃが形成され、この第２の係止部１１３Ｃが絶縁体１１２の下端面と係合している。従って、絶縁体１１２は、第２の係止部１１３Ｃ、上記縊れ部１１１Ｂ及び係合溝１１２Ａを介して第１、第２の筒体１１１、１１３で軸方向に移動しないように挟持、固定されている。
【００２８】
上記第１の筒体１１１の下端には径方向内方に張り出す厚肉状の係止部１１１Ｃが形成されている。また、プランジャ１１５のフランジ１１５Ａにはスイッチ１１６が径方向に一箇所だけ装着され、このスイッチ１１６はフランジ１１５Ａ外周面から突出している。従って、このプランジャ１１５はスプリング１１４を介して常に下方へ付勢され、スイッチ１１６が第１の筒体１１１の係止部１１１Ｃと弾力的に一箇所で接触している。また、第１の筒体１１１と第２の筒体１１３はそれぞれ電源１１７に接続され、荷重センサ１１の非動作時には第１の筒体１１１と第２の筒体１１３はプランジャ１１５及び一箇所のスイッチ１１６を介して導通している。つまり、プランジャ１１５が荷重を受けて上方へ例えば１００μｍ以下、具体的には１０μｍ以下の範囲で移動すればスイッチ１１６が第１の筒体１１１の係止部１１１Ｃから離間してスイッチオフになり、荷重を除くとプランジャ１１５が元の位置に復帰してスイッチ１１６が第１の筒体１１１の係止部１１１Ｃと電気的に一点で接触してスイッチオンになる。この際、プランジャ１１５は例えばスプリング１１４のバネ力（例えば１５〜２５ｇｆ）に抗して作動する。
【００２９】
次に、上記針研磨具の認識装置１０を用いた本発明の針研磨具の認識方法について図１〜図４を参照しながら説明する。図３は針研磨具８の研磨材８Ａが研磨ブラシの場合を示し、図４は針研磨具８の研磨材８Ａが研磨プレートの場合を示す。
【００３０】
まず、アライメント機構５のアライメントブリッジ５Ｃが図１及び図３の（ａ）に示すプローバ室２の最奥部の待機位置からプローブセンタまで移動する。次いで、制御装置の制御下でメインチャック４が例えば基準位置から移動し、メインチャック４に付設された下ＣＣＤカメラ５Ａでアライメントブリッジ５Ｃに取り付けられた荷重センサ１１の中心を探し出し、この時のメインチャック４の位置に基づいて荷重センサ１１の中心のＸ、Ｙ、Ｚの位置座標を制御装置に記憶する。
【００３１】
一方、メインチャック４に固定された針研磨具８の中心のＸ、Ｙ位置座標はメインチャック４の中心を基準にした位置座標として予め制御装置の記憶装置に登録されているため、この登録座標位置と上記荷重センサ１１の位置座標に基づいて針研磨具８は制御装置の制御下でメインチャック４を介して荷重センサ１１の真下まで移動し、針研磨具８の中心と荷重センサ１１の中心を一致させる。然る後、メインチャック４が制御装置の制御下で上昇すると、図３の（ｂ）に示すように針研磨具８と荷重センサ１１が接触する。
【００３２】
引き続き、針研磨具８がメインチャック４を介して上昇し、例えば２０ｇｆの荷重を受けると、荷重センサ１１のプランジャ１１５がスプリング１１４のバネ力に抗して第２の筒体１１３に従って上昇し始める。プランジャ１１５が例えば１００μｍ以下、具体的には１０μｍ以下の距離だけ上昇すればスイッチ１１６が第２の筒体１１１の係止部１１１Ｃから離間し、スイッチオフになって電源１１７が切れ、荷重センサ１１によって針研磨具８を検出し、基準位置からの高さを認識することができる。この際、針研磨具８の研磨ブラシの毛先が不揃いで最も長い毛先に接触しても荷重が小さすぎてスイッチ１１６が働かず、最も毛先の揃った毛先の平均面に接触したときに初めてプランジャ１１５が荷重を受けてスイッチオフになる。つまり、研磨ブラシ一本一本の長さに関係なく、平均長さを基準に研磨ブラシの基準表面を認識し、その高さを検出することができる。また、針研磨具８によって研磨ブラシの平均長さが異なっていても荷重センサ１１によって確実にそれぞれの基準表面高さを検出することができる。しかも、スイッチ１１６は係止部１１１Ｃと一点で接触しているため、オン、オフ動作の再現性が、良く、安定したスイッチング動作を行うことができる。このようにして荷重センサ１１がオフ信号を制御装置に出力すると、制御装置はオフ信号に基づいてメインチャック４を停止させ、この時の針研磨具８の上昇距離を制御装置の記憶装置に格納し、この上昇距離に基づいて研磨ブラシの高さを求めることができる。その後、針研磨具８を用いてプローブ６Ａを研磨する時には針研磨具８の高さを基準にメインチャック４を上昇させることによってプローブ６Ａを適正な位置で研磨することができ、クリーニング不良が生じたり、プローブ６Ａを損傷させる虞もない。
【００３３】
また、図４は針研磨具８としてウエハサイズの研磨プレート８Ｂを使用する場合を示している。この場合には研磨プレート８Ｂの面積が大きいため、研磨プレート８Ｂの複数箇所でその高さを求める。それには、図３に示す場合と同様にメインチャック４をアライメントブリッジ５Ｃをプローブセンタまで移動させた後、メインチャック４を基準位置から研磨プレート８Ｂの適宜の周縁部が荷重センサ１１の真下になるまで移動させた後、メインチャック４を上昇させて研磨プレート８Ｂと荷重センサ１１を接触して荷重センサ１１がスイッチオフになるまでメインチャック４を上昇させる。このスイッチオフにより研磨プレート８Ｂの周縁部の一点での高さを求めることができる。後は同様にして研磨プレート８Ｂの他の周縁部及び中心部において研磨プレート８Ｂの高さを求める。そして、これらの検出点における高さの平均値を制御装置を介して求め、プローブ６Ａを研磨する時にはこの平均値を研磨プレート８Ｂの高さとして使用する。この際、研磨プレート８Ｂがジェル層のように光が透過し易いものであっても正確に高さを求めることができる。
【００３４】
以上説明したように本実施形態によれば、メインチャック４が移動してメインチャック４の側方に固定された針研磨具８あるいはメインチャック４上に載置された研磨プレート８Ｂと荷重センサ１１が接触し、プランジャ１１５の上昇により荷重を検出し、この検出荷重に基づいて針研磨具８または研磨プレート８Ｂを認識するようにしたため、研磨材８Ａとして研磨ブラシまたはジェル層を有する針研磨具８のように光学的に検出し難いものであってもその種類に関係なく針研磨具８の研磨ブラシまたはジェル層からなる研磨材８Ａの表面を正確に認識して針研磨具８の表面高さを確実に検出することができ、針研磨具８の研磨ブラシまたはジェル層の基準高さを設定することができる。
【００３５】
従って、本実施形態の針研磨具の認識装置１０を用いて針研磨具の認識方法を実施することによって針研磨具８の研磨ブラシまたはジェル層の表面高さを正確に認識することができるため、プローブ６Ａを研磨する時にはこの針研磨具８の研磨ブラシまたはジェル層からなる研磨材８Ａの検出高さを基準にしてプローブ６Ａの研磨の度合いを適宜調整することができる。例えばプローブ６Ａを強く研磨する時には針研磨具８を上述のようにして求めた基準高さよりも高く上昇させ、プローブ６Ａを弱く研磨する時には基準高さよりも低く上昇させるようにすれば良い。このような操作により、プローブ６Ａを適正な位置で研磨することができ、クリーニング不良が生じたり、プローブ６Ａを損傷させる虞もない。
【００３６】
また、本実施形態によれば、荷重センサ１１をアライメント機構５のアライメントブリッジ５Ｃに取り付けたため、ウエハＷの検査時には荷重センサ１１が検査場所から退避しているため、検査の邪魔になることがない。また、荷重センサ１１は針研磨具８との接触時の荷重に基づいて作動するスイッチ機構を有するため、針研磨具８を確実且つ正確に認識することができる。また、荷重センサ１１は、導電性材料によって形成された第１の筒体１１１と、第１の筒体１１１の内側に絶縁体１１２を介して同軸に配置され且つ導電性材料によって一端を封止して形成された第２筒体１１３と、第２の筒体１１３内にスプリング１１４を介して一端が挿入され且つ他端がフランジ１１５Ａとして形成された導電性材料からなるプランジャ１１５と、このプランジャ１１５のフランジ１１５Ａ外周面から突出する導電性材料からなるスイッチ１１６とを有し、第１の筒体１１１の開口端にはスプリング１１４を介して付勢されたプランジャ１１５のスイッチ１１６を係止する係止部１１１Ｃが形成されているため、針研磨具８との接触時の荷重により確実且つ正確にスイッチ機構として働くと共に荷重センサ１１を小型化することができる。しかも、スイッチ１１６を一箇所に設けたため、スイッチ１１６が係止部１１１Ｃと一点で接触し、誤動作することなく再現性のあるスイッチ動作を確実且つ安定的に実現することができる。また、第１の筒体１１１と第２の筒体１１３を電源１１７に接続したため、スイッチ機構のオン、オフ動作を確実に知ることができる。
【００３７】
尚、本発明は上記実施形態に何等制限されるものではなく、本発明の要旨に反しない限り必要に応じて各構成要素を適宜設計変更することができる。例えば、本実施形態ではスイッチ動作の再現性、安定性を確保するためにスイッチ１１６を一箇所に設けた場合について説明したが、スイッチを複数箇所に設けても良い。要は、本発明は、針研磨具と接触した時に受ける所定の荷重に基づいて針研磨具を認識する針研磨具の認識方法及び装置であれば良い。
【００３８】
【発明の効果】
本発明の請求項１〜請求項１４に記載の発明によれば、種類に関係なく針研磨具の研磨表面を正確に認識して針研磨具の表面高さを正確且つ確実に再現性良く検出することができる針研磨具の認識方法及び針研磨具の認識装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の針研磨具の認識装置の一実施形態を適用したプローブ装置の一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す針研磨具の認識装置の荷重センサを示す断面図である。
【図３】図１に示す針研磨具の認識装置を用いた本発明方法の一実施形態を示す概念図で、（ａ）は荷重センサがプローバ室の待機位置にある状態を示す図、（ｂ）は（ａ）の荷重センサで針研磨具を認識している状態を示す図である。
【図４】図１に示す針研磨具の認識装置を用いた本発明方法の他の実施形態を示す概念図で、（ａ）は荷重センサがプローバ室の待機位置にある状態を示す図、（ｂ）は（ａ）の荷重センサで針研磨具を認識している状態を示す図である。
【図５】プローブ装置の一例を示す部分破断図である。
【図６】図５に示すプローブ装置に用いられるメインチャックと、このメインチャックに取り付けられた針研磨具を示す斜視図である。
【符号の説明】
５Ｃ アライメントブリッジ
８ 針研磨具
１０ 針研磨具の認識装置
１１ 荷重センサ
１１１ 第１の筒体
１１１Ｃ 係止部
１１２ 絶縁体
１１３ 第２の筒体
１１４ スプリング（弾性部材）
１１５ プランジャ
１１６ スイッチ
１１７ 電源
Ｗ ウエハ
【図１】
0003895584.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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