(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、
前記本体の上部に位置して下面に複数のポーゴーピンが設けられたテストヘッドと、
前記本体の一側に隣接して位置し前記テストヘッドを昇降させるマニピュレータと、
前記本体の上部に設けられて前記テストヘッドの下側に位置し前記テストヘッドとドッキングされるプローブカードと、
前記テストヘッドの下降時に、前記テストヘッドに設けられた複数個の位置感知突起と前記プローブカードに形成されて前記テストヘッドのドッキング位置が正確であれば前記位置感知突起が貫通されて嵌められる複数個のホールを含み、当該位置感知突起が当該複数個のホールに貫通されて嵌められることで前記テストヘッドのドッキング位置が正確であることを感知する位置感知手段と、
前記テストヘッドの下降時に前記ポーゴーピンが前記プローブカードに接触するとオンされて前記テストヘッドのドッキング高さを判別するダウンリミットスイッチを含み、当該ダウンリミットスイッチによって前記テストヘッドのドッキング高さが前記ポーゴーピンが前記プローブカードに接触する高さになったことを感知する高さ感知手段と、
を備えたことを特徴とするウェーハプロビング装置。
【請求項２】
前記高さ感知手段は、前記ダウンリミットスイッチを作動させて前記ポーゴーピンが前記プローブカードに接触されると同時にプローブカードに接触される一つ以上の高さ感知突起を含むことを特徴とする請求項１に記載のウェーハプロビング装置。
【請求項３】
前記位置感知手段は、前記位置感知突起がホール以外の面に接触すればオンされた状態からオフ状態に転換されて前記テストヘッドを再び上昇復元させてポジションを調節してドッキング位置を判別するポジションリミットスイッチを含むことを特徴とする請求項１に記載のウェーハプロビング装置。
【請求項４】
前記ポジションリミットスイッチは、二個以上設けられていることを特徴とする請求項３に記載のウェーハプロビング装置。
【請求項５】
前記位置感知突起が前記高さ感知突起より長さが長いことを特徴とする請求項１に記載のウェーハプロビング装置。
【請求項６】
前記プローブカードには挿入突起が形成され、前記本体には前記プローブカードの挿入突起が嵌められて前記プローブカードの装着位置を案内する挿入ホールが形成されたインサートリングが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のウェーハプロビング装置。
【請求項７】
マニピュレータによって上下に駆動するテストヘッドのドッキング位置を感知する位置感知手段と前記テストヘッドのドッキング高さを感知する高さ感知手段を有したウェーハプロビング装置のテストヘッドドッキング制御方法であって、
前記位置感知手段をオンさせて、前記高さ感知手段をオフさせる段階と、
前記テストヘッドを所定高さに下降させる段階と、
前記テストヘッドが所定高さに下降したとき前記位置感知手段がオン状態を維持しながら高さ感知突起がプローブカードに接触したとき前記高さ感知手段がオンされる段階と、
前記テストヘッドが所定高さに下降したとき前記位置感知手段がオフ状態になれば前記テストヘッドを復元させてポジションを調節した後再び前記所定高さに下降させる段階と、
前記高さ感知手段がオンされると前記テストヘッドを停止させる段階と、
前記テストヘッドが停止すると前記テストヘッドのドッキング位置および高さを固定させる段階と、
を含むことを特徴とするウェーハプロビング装置のテストヘッドドッキング制御方法。
【請求項８】
前記位置感知手段は、前記テストヘッドに設けられた少なくとも一つ以上の位置感知突起と前記プローブカードに形成された少なくとも一つ以上のホールと前記テストヘッドに設けられて前記位置感知突起が前記ホール以外の面に接触すればオンされた状態でオフ状態になる少なくとも一つ以上のポジションリミットスイッチを含むことを特徴とする請求項７に記載のウェーハプロビング装置のテストヘッドドッキング制御方法。
【請求項９】
前記高さ感知手段は、前記テストヘッドに設けられ前記ポーゴーピンが前記プローブカードに接触するとオフされた状態からオンされる少なくとも一つ以上のダウンリミットスイッチを含むことを特徴とする請求項７に記載のウェーハプロビング装置のテストヘッドドッキング制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウェーハプロビング装置およびテストヘッドドッキング制御方法にかかり、さらに詳細には、ウェーハ上に形成されている半導体素子を電気信号でテストするためのウェーハプロビング装置およびテストヘッドドッキング制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に半導体素子はウェーハ状態で加工される。加工後の半導体素子は、その信頼性を確保するためパッケージングされる前にテストされる。したがって、半導体製造工程には最終的にウェーハ上の半導体素子に直接電気信号を印加してテストする工程が含まれる。
【０００３】
このように、ウェーハ上に形成されている半導体素子に直接電気的に接触して不良か否かをテストすることをＥＤＳ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｄｉｅ  ｓｏｒｔｉｎｇ）テストという。このＥＤＳテストを行う装置をウェーハプロビング（ｗａｆｅｒ  ｐｒｏｂｉｎｇ  ｍａｃｈｉｎｅ）という。このウェーハプロビング装置は、半導体素子表面に形成されている金属パッドに直接針形状の探針（ｐｒｏｂｅ）を接触して半導体素子の電気的特性をテストする。
【０００４】
従来のウェーハプロビング装置は、スイングまたは昇降動作するテストヘッドを備える。テストヘッドの下端には、複数のポーゴーピン（ｐｏｇｏ  ｐｉｎ）が装着されたポーゴーブロックが設けられる。テストヘッドの下部には、本体のテーブルに装着されたプローブカードが備えられ、プローブカードの下部には、プローブカードの探針を接触させるウェーハを固定するためのウェーハチャックが備えられる。
【０００５】
一方、プローブカードは、テストされるウェーハの種類およびテスト環境の変化、そしてプローブカード自体が破損したときに、新しいプローブカードに取り替える。プローブカードを取り替える度に再度ウェーハプロビング装置のセットアップを行う必要がある。プローブカードの装着位置、プローブカードとテストヘッドのドッキング位置および高さが正確でなければ以降のウェーハテストを正常に行うことはできない。
【０００６】
従来のウェーハプロビング装置におけるセットアップ方法は、テストヘッドを上昇復元させた後、必要なプローブカードに取り替え、再度テストヘッドを下降ドッキングさせる。このときのドッキング位置および高さは作業者が任意に判断して調節する。したがって、ドッキング位置および高さを正確に設定することは困難である。特にドッキング高さの設定においては、ドッキングの度に数十ｍｍ程度の相当に大きな高さ偏差が生ずる。
【０００７】
また、作業者が無理にドッキングさせると、プローブカードを支えるインサートによってプローブカードの中心部分が下側に曲がってしまう。このたわみにより探針がプローブカードの中央に傾いてしまい、このため接触深さの測定において誤差が生じる。この状態で引き続きセットアップ作業が行われると、探針の端部が磨耗してしまう。
【０００８】
テストヘッドとプローブカードを真空吸着で接触させるウェーハプロビング装置では、この真空吸着力によってプローブカードの中心部分が上側に曲がってしまう場合がある。プローブカードが上側に曲がると、探針の整列が不規則に変化して接触傾きが発生し、加熱テスト（Ｈｏｔ  ｔｅｓｔ）時にはその高さ偏差がさらに大きくなる。
【０００９】
一方、従来の技術の内、下記特許文献１では、ウェーハプロビング装置のさらに進歩した接触作業のための技術を開示している。この技術では、テストヘッドに設けられたフローティングコンタクトにガイド突起を設け、ヘッドプレートに取り付けたプローブカードとプローブカードの上側に設けたクランプリンクに各々ガイドホールを形成し、テストヘッドが下降すると接触位置が合致するようにしている。また、クランプリンクの下側にスプリングを設け、テストヘッドの下降時に加えられる力を緩衝させている。
【００１０】
しかし、この技術においても、テストヘッドを下降させてガイド突起がガイドホールにはめられた状態で作業者が直接任意に判断しなければならず、また、スプリングを設けたとしても、テストヘッドの高さ調節時に作業者がその高さを調節しなければならず、プローブカードにテストヘッドの下降力が加わるようになるので、上記の問題を解決できない。また、ガイド突起がガイドホールにはめられた状態を作業者が視覚的に判断しなければならないため、正確なドッキング位置でテストヘッドがドッキングしているのかを判断することも容易ではない。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１１−３０６４７号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前述した問題点を解決するために成されたものであり、本発明の目的は、テストヘッドのドッキング位置をテストヘッドに設けられた複数のポジションリミットスイッチで制御するようにして、テストヘッドのドッキング位置を自動的に制御できるようにしたウェーハプロビング装置を提供することである。
【００１３】
前述した目的と関連する本発明の他の目的は、テストヘッドのドッキング高さをテストヘッドに設けられたダウンリミットスイッチで制御するようにしてテストヘッドのドッキング高さ偏差を最小化するようにしたウェーハプロビング装置を提供することである。
【００１４】
前述した目的と関連する本発明のさらに他の目的は、プローブカードが常に同一位置に装着されるようにプローブカードとインサートリングを改善したウェーハプロビング装置を提供することである。
【００１５】
前述した目的と関連する本発明のさらに他の目的は、テストヘッドの下降時に、テストヘッドのドッキング位置とドッキング高さを複数のリミットスイッチで自動制御するようにしたウェーハプロビング装置のテストヘッドドッキング制御方法を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための本発明によるウェーハプロビング装置は、本体と、前記本体の上部に位置して下面に複数のポーゴーピンが設けられたテストヘッドと、前記本体の一側に隣接して位置し前記テストヘッドを昇降させるマニピュレータと、前記本体の上部に設けられて前記テストヘッドの下側に位置し前記テストヘッドとドッキングされるプローブカードと、前記テストヘッドの下降時に、前記テストヘッドに設けられた複数個の位置感知突起と前記プローブカードに形成されて前記テストヘッドのドッキング位置が正確であれば前記位置感知突起が貫通されて嵌められる複数個のホールを含み、当該位置感知突起が当該複数個のホールに貫通されて嵌められることで前記テストヘッドのドッキング位置が正確であることを感知する位置感知手段と、前記テストヘッドの下降時に前記ポーゴーピンが前記プローブカードに接触するとオンされて前記テストヘッドのドッキング高さを判別するダウンリミットスイッチを含み、当該ダウンリミットスイッチによって前記テストヘッドのドッキング高さが前記ポーゴーピンが前記プローブカードに接触する高さになったことを感知する高さ感知手段とを備える。
【００１８】
前記高さ感知手段は、前記ダウンリミットスイッチを作動させて前記ポーゴーピンが前記プローブカードに接触すると同時にプローブカードに接触する一つ以上の高さ感知突起を含む。
【００２０】
また望ましくは、前記位置感知手段は、前記位置感知突起が前記ホール以外の面に接触すればオンされた状態からオフ状態に転換されて前記テストヘッドを再び上昇復元させるポジションリミットスイッチを含む。
【００２１】
また望ましくは、前記位置感知突起は二個以上設けられる。
【００２２】
また望ましくは、前記位置感知突起は、前記高さ感知突起より長さが長い。
【００２３】
また望ましくは、前記テストヘッドに設けられた前記ポジションリミットスイッチは、一つの前記位置感知突起に一つの前記ポジションリミットスイッチの作動が制御されるように設けられる。
【００２４】
また望ましくは、前記プローブカードには挿入突起が形成され、前記本体には前記プローブカードの挿入突起が嵌められて前記プローブカードの装着位置を案内する挿入ホールが形成されたインサートリングが設けられたことを特徴とする。
【００２５】
前述した目的を達成するための本発明によるテストヘッドドッキング制御方法は、マニピュレータによって上下駆動するテストヘッドのドッキング位置を感知する位置感知手段と前記テストヘッドのドッキング高さを感知する高さ感知手段を有したウェーハプロビング装置のテストヘッドドッキング制御方法であって、前記位置感知手段をオンさせて前記高さ感知手段をオフさせる段階と、前記テストヘッドを所定高さに下降させる段階と、前記テストヘッドが所定高さに下降したとき前記位置感知手段がオン状態を維持しながら高さ感知突起がプロ部カードに接触したとき前記高さ感知手段がオンされる段階と、前記テストヘッドが所定高さに下降したとき前記位置感知手段がオフ状態になれば前記テストヘッドを復元させてポジションを調節した後再び前記所定高さに下降させる段階と、前記高さ感知手段がオンされると前記テストヘッドを停止させる段階と、前記テストヘッドが停止すると前記テストヘッドのドッキング位置および高さを固定させる段階とで具現される。
【００２６】
そして望ましくは、前記位置感知手段は、前記テストヘッドに設けられた少なくとも一つ以上の感知突起と前記プローブカードに形成された少なくとも一つ以上のホールと前記テストヘッドに設けられて前記位置感知突起が前記ホール以外の面に接触すればオンされた状態でオフされる少なくとも一つ以上のポジションリミットスイッチを含む。
【００２７】
また望ましくは、前記高さ感知手段は、前記テストヘッドに設けられて前記ポーゴーピンが前記プローブカードに接触するとオフされた状態からオンされる少なくとも一つ以上のダウンリミットスイッチを含むことを特徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による望ましい実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２９】
本発明によるウェーハプロビング装置は、図１に示したようにテストのためのウェーハを固定するウェーハチャックがその内部に設けられ、上面にはプローブカードが装着される本体１００を備える。本体１００の上部には、本体１００に設けられたプローブカード側に昇降するテストヘッド２００が設けられ、テストヘッド２００の下端には、複数のポーゴーピン２２０が設けられたポーゴーブロック２１０が設けられる。
【００３０】
そして本体１００の側方にはテストヘッド２００を昇降させてテストヘッド２００のドッキング位置および高さを制御して、またテストのためのプログラムが入力されてテストヘッド２００側に電気信号を印加するマニピュレータ（ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ）１１０が設けられる。
【００３１】
このマニピュレータ１１０には、端部にテストヘッド２００が結合されてマニピュレータ１１０の側面に沿って上下方向に昇降する昇降アーム１２０が設けられる。この昇降アーム１２０の駆動は図に示していないがモータとベルトまたはボールスクリューなどの公知の装置でなされる。
【００３２】
一方、テストヘッド２００は、図２Ａと図３そして図４に示したように、その下面に前述したようにマニピュレータ１１０から電気的信号が印加されて入出力される複数のポーゴーピン２２０が設けられたポーゴーブロック２１０が装着される。そしてポーゴーブロック２１０の下部には本体１００の上面に設けられたテストヘッド２００の昇降でポーゴーピン２２０と接触するプローブカード５００が設けられている。
【００３３】
このプローブカード５００は、中心部分に複数の探針５５０が下側に折り曲げられて設けられたカード５２０とこのカード５２０の外周に結合されるホルダー５１０で構成され、本体１００の上部に設けられたインサートリング（ｉｎｓｅｒｔｒｉｎｇ）４００に取り付けられる。
【００３４】
ここで、プローブカード５００の設置位置を正確に案内し、また外部衝撃およびテストヘッド２００のドッキング時そして異物掃除時にプローブカード５００の装着位置が安定に維持されるように、インサートリング４００にはホルダー５１０と接する面に複数の挿入ホール４０１が形成され、この挿入ホール４０１に対応するホルダー５１０には複数の挿入突起５４０が形成されている。ここで挿入突起５４０はカード５２０自体に設置することができる。
【００３５】
そしてプローブカード５００の表面には、３個のホール５３０が形成され、テストヘッド２００のポーゴーブロック２１０下面には、このプローブカード５００のホール５３０に対応する３個の位置感知突起２３０が設けられている。
【００３６】
この位置感知突起２３０とホール５３０は、テストヘッド２００が下降してポーゴーピン２２０がプローブカード５００に接触する時にその接触位置を正確に案内するためのものである。したがってテストヘッド２００が下降しポーゴーブロック２１０のすべての位置感知突起２３０がプローブカード５００のすべてのホール５３０に嵌められて貫通された状態が正確な接触位置になる。そしてこの位置感知突起２３０とホール５３０の数は実施状態によって異なるように変形適用することができる。
【００３７】
また、プローブカード５００の表面にはテストヘッド２００が下降してポーゴーピン２２０がプローブカード５００に接触する時に同時にプローブカード５００に接触して前記テストヘッドの高さを調節する高さ感知突起２４０が形成されている。そして、この高さ感知突起２４０は最小限一つ以上形成されている必要がある。
【００３８】
そしてテストヘッド２００には四個のリミットスイッチ３００、３１０が装着されている。このリミットスイッチ３００、３１０の内の３個はポジションリミットスイッチ（ｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｌｉｍｉｔ  ｓｗｉｔｃh）３００であって、残り一つはダウンリミットスイッチ（ｄｏｗｎ  ｌｉｍｉｔ  ｓｗｉｔｃh）３１０である。
【００３９】
ポジションリミットスイッチ３００は、３個のホール５３０以外の面に３個の感知突起２３０が接触するによってオン／オフ作動し、ダウンリミットスイッチ３１０は高さ感知突起がプローブカードに接触することによってオン／オフ作動するようになっている。
【００４０】
言い換えれば、一つのポジションリミットスイッチ３００は、一つの位置感知突起２３０の接触状態によって作動するようになっている。ここでのリミットスイッチ３００、３１０の設置個数は制限を受けないが、最小限各々１個以上設けられることが望ましい。その理由は後述する。
【００４１】
以下では前述したように構成された本発明に他のウェーハプロビング装置の動作状態およびテストヘッドドッキング制御方法について説明する。
【００４２】
ウェーハプロビング装置は、図２Ｂに示したように、ウェーハチャック４１０にテストのためのウェーハ４２０がロボット（図示せず）によって装着されると、プローブカード５００の探針５５０側にウェーハチャック４１０が上昇してプローブカード５００の探針５５０がウェーハ４２０の各半導体素子側に接触される。
【００４３】
そして、探針５５０に半導体素子が接触した状態でマニピュレータ１１０からテストのための電気信号が印加されると、テストヘッド２００を経てプローブカード５００にこのときのテスト信号が伝えられて半導体素子の正常作動状態に対するテストを行えるようになる。
【００４４】
一方、このようなウェーハテスト前にまたは他の種類のウェーハに対するテストを行う時、そしてプロビング装置の掃除および修理のためにプローブカード５００を交替および再セットアップする作業が行われる。
【００４５】
このときのセットアップ作業状態を、図５を参照して説明すれば、まずテストヘッド２００がマニピュレータ１１０によって上昇すると図２Ａのような状態になる。そして、このときテストヘッド２００が上昇することによってテストヘッド２００のポーゴーピン２２０がプローブカード５００に接触された状態から非接触の状態になる。（Ｓ１０）
そしてテストヘッド２００が所定高さまで上昇されると、作業者は、既に設けられていたプローブカード５００をインサートリング４００から取り外した後プローブカード５００の掃除および修理ないし新しいプローブカード５００を採用して再びインサートリング４００に挿入装着する。（Ｓ３０）
このときのプローブカード５００の装着作業は、プローブカード５００のホルダー５１０に形成された挿入突起５４０がインサートリング４００に形成された挿入ホール４０１に嵌められるようにすることによって正確な設置位置に対する装着作業が完了される。したがって以後本体１００に衝撃が加わったりテストヘッド２００の再セットアップ作動時に加えられたりする外力に対してプローブカード５００の装着位置がそれることを防止できるようになる。
【００４６】
そしてプローブカード５００がインサートリング４００に装着された以後、マニピュレータ１１０はテストヘッド２００を下降させるようになる。（Ｓ４０）一方、ポジションリミットスイッチ３００は、最初テストヘッド２００が上昇復元したときオンされる。すなわちポーゴーブロック２１０の位置感知突起２３０がプローブカード５００のホール５３０から分離されると同時にポジションリミットスイッチ３００はオンされた状態になって、反面ダウンリミットスイッチ３１０は高さ感知突起２４０がプローブカードから離れているときオフされた状態になる。（Ｓ２０）
したがってテストヘッド２００がセットアップのために下降するようになる時にはポジションリミットスイッチ３００はオンされた状態であって、ダウンリミットスイッチ３１０はオフされた状態である。このような状態でテストヘッド２００が所定位置まで下降するようになる。このときの所定位置はマニピュレータ１１０でその駆動高さに対して設定された状態であって、テストヘッド２００はこのときマニピュレータ１１０によって設定された高さに昇降アーム１２０によって下降するようになる。
【００４７】
ところで、このようなセットアップ作動時にテストヘッド２００のポーゴーブロック２１０に設けられた位置感知突起２３０がプローブカード５００のホール５３０以外の面に接触してポジションリミットスイッチ３００がオフされる。それゆえテストヘッド２００が所定位置に下降したときすべての位置感知突起２３０がホール５３０に嵌められないと再びテストヘッド２００は上昇復元して左右横方向に対する位置調節を行う。（Ｓ５１）（Ｓ５２）
一方、位置感知突起２３０を最小限二個以上設置しなければならず、ポジションリミットスイッチ３００は各々の感知突起２３０のホール以外の面が接触したか否かによって作動するようにしたと前述した構成で説明した。その理由はテストヘッド２００の下降高さが一側部分で高く他側部分が低い場合、一側部分の位置感知突起２３０の場合はホール５３０に嵌められるが、他側部分の位置感知突起２３０はホール５３０に嵌められない状態になりうるからである。
【００４８】
すなわちこのような状態は、正確なテストヘッド２００のドッキング位置でないため、もし一つの位置感知突起２３０にのみポジションリミットスイッチ３００を設置したり位置感知突起２３０を一つのみ設置した場合にはテストヘッド２００の誤ったドッキング位置を正常ドッキング位置と判断したりする場合があり得るためであり、位置感知突起２３０は最小限二個以上が相互等間隔で設けられることが望ましい。
【００４９】
そして各々のポジションリミットスイッチ３００は、各々の感知突起２３０の着脱動作によって作動するようにしなければならず、ダウンリミットスイッチ３１０はすべてのポジションリミットスイッチ３００がオン状態を維持しているときにオンされるように構成する。
【００５０】
このような位置感知でテストヘッド２００の位置調節作業が必要な場合、テストヘッド２００の位置調節は作業者が手作業で直接行うことができるが、このような手作業はその作業効率が非常に悪い。
【００５１】
それゆえ別途の調節装置を用いることができる。その例として大韓民国登録特許第１０−０２４０４７６号、または日本特開昭６４−５３４２８に提示された技術を適用することができ、その他にこれらで変形された構成や他の装置を適用して自動で位置調節作業を行わせることができる。
【００５２】
以後、位置調節作業が完了されればマニピュレータ１１０は、再び昇降アーム１２０を作動させてテストヘッド２００を所定位置に下降させる。（Ｓ４０）そして、このときにポーゴーブロック２１０のすべての位置感知突起２３０がプローブカード５００のホール５３０のすべてに貫通して嵌められればすべてのポジションリミットスイッチ２００はオン状態を維持するようになる。言い換えれば正確なポジションにテストヘッド２００がドッキングされたということを認識するようになる。（Ｓ５０）
同時にプローブカード５００に高さ感知突起が接触されれば、すなわち、ポーゴーピンがプローブカードに接触されれば、ダウンリミットスイッチ３１０がオンされて（Ｓ６０）、マニピュレータ１１０はテストヘッド２００の下降を止めるようになる（Ｓ７０）。そしてポーゴーブロック２１０のポーゴーピン２２０はプローブカード５００に正確に接触されるようになる。
【００５３】
このような動作がすべて行なわれると、テストヘッド２００はその位置でロックキングされ、ドッキング作動が完了される（Ｓ８０）。以後ドッキング状態に対するテストを行った後正確な接触状態と判別されればウェーハ４２０のテスト作業が行われる（Ｓ９０）。
【００５４】
ウェーハ４２０のテスト作業は、ウェーハチャック４１０にロボットによってウェーハ４２０が装着されると、ウェーハチャック４１０は上昇してウェーハ４２０上に形成された各半導体素子とプローブカード５００の探針５５０を接触させて、以後マニピュレータ１１０を通してテストのための電気的信号がテストヘッド２００のポーゴーピン２２０を経てプローブカード５００に伝えられ、プローブカード５００の各探針５５０からこのときのテスト信号を印加する。
【００５５】
以後テスト結果に対する信号をプローブカード５００とテストヘッド２００を経てマニピュレータ１１０に伝送し、ウェーハ４２０上に形成された半導体素子が良品か否かに対する判別をして、この判別された状態によってウェーハ４２０上の半導体素子にマーキングで表示することによってウェーハプロビング作業が終了する。
【００５６】
以上のような本発明によるウェーハプロビング装置は、ポジションリミットスイッチ３００とダウンリミットスイッチ３１０の作動状態によってテストヘッド２００のドッキング位置および高さを制御してテストヘッド２００のドッキングの度ごとに発生するドッキング高さ偏差を最少化するようにしている。これに対するドッキング高さ偏差に対する従来のウェーハプロビング装置と本発明でのウェーハプロビング装置におけるテスト結果が図５と図６に各々示されている。
【００５７】
従来のウェーハプロビング装置におけるドッキング高さ偏差は、２０回程度再ドッキングを実施した結果図５に示したように最小２９０ｍｍ内外、最大３３０ｍｍ内外の相異なるドッキング高さでドッキングされた。すなわちドッキング高さ偏差が２０ｍｍ−４０ｍｍまで非常に大きくあらわれた。したがってドッキングの度ごとに発生する偏差によってプローブカード５００の変形および接触不良等のような問題が発生することは当然なことである。
【００５８】
反面、本発明によるウェーハプロビング装置およびテストヘッドドッキング制御方法を適用した場合には２０回の再ドッキングを実施したとき図６に示したようにドッキング偏差が最小０ｍｍ−５ｍｍ程度しか発生しなかった。すなわちそれだけ安定したドッキングがなされるということがわかる。
【００５９】
前述したように本発明によるウェーハプロビング装置は、テストヘッド２００のドッキング位置および高さをテストヘッド２００で感知してマニピュレータ１１０により自動でドッキング位置および高さを制御するために、本実施の形態では位置感知突起２３０とホール５３０をすべて３個使用しており、ポジションリミットスイッチ３００は３個、高さ感知突起１個とダウンリミットスイッチ３１０は１個が設けられた状態で構成した。
【００６０】
ところで、位置感知突起２３０とホール５３０は、テストヘッド２００のドッキングポジションに対する正確なガイドのために各々を最小限２個以上設けることが望ましく、各感知突起２３０、２４０と各リミットスイッチ３００、３１０の設置位置はポーゴーブロック２１０のみならずテストヘッド２００のどこにでも設置が可能なことである。
【００６１】
したがって変形された他の実施状態が各感知突起２３０、２４０とホール５３０の設置位置および数量を一部変形したり各リミットスイッチ３００、３１０の設置位置および種を一部変形したりする場合、またはドッキングポジションおよび高さを感知する他の感知センサを設置してドッキング位置および高さを感知して判断した後マニピュレータ１１０の作動を制御するようにしても基本的に本発明の技術的思想に含まれるものならばすべて本発明の技術的範疇に含まれると見做されるべきである。
【００６２】
【発明の効果】
以上のような本発明によれば、テストヘッドに設けられた感知突起とプローブカードに形成された感知ホールが相互に着脱されることによって作動する複数個のポジションリミットスイッチと一つのダウンリミットスイッチでテストヘッドのドッキング位置および高さを制御できるようにしたことによって、テストヘッドのドッキング時ごとに発生するドッキング高さを最小限の偏差でほとんど同一に維持させることができるようになり、プローブカードの変形およびこれによるテストヘッドのドッキング不良と接触不良を最少化できる。
【００６３】
またテストヘッドのセットアップ作動を自動で遂行して従来最小限１５分以上のセットアップ時間が要求されたことを１分３０秒内外に減らすことができるようになり、さらにこのようなセットアップ作動時にプローブカードがその装着位置から離脱されることを防止でき、さらに効率的なテストヘッドのドッキングを遂行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるウェーハプロビング装置を概略的に示した図面である。
【図２】図２Ａは、本発明によるウェーハプロビング装置でテストヘッドのドッキング前状態を示した断面図であり、図２Ｂは、本発明によるウェーハプロビング装置でテストヘッドのドッキングされた状態を示した断面図である。
【図３】図２ＢのＩＩ部分を拡大示した図面である。
【図４】本発明によるウェーハプロビング装置でインサートリングとプローブカードそしてテストヘッドを示した斜視図である。
【図５】本発明によるウェーハプロビング装置でプローブカードの交替作動状態を示した順序図である。
【図６】従来のウェーハプロビング装置でテストヘッドのドッキング時に発生する高さ偏差を示したグラフである。
【図７】本発明によるウェーハプロビング装置でテストヘッドのドッキング時に発生する高さ偏差を示したグラフである。
【符号の説明】
１００…本体
１１０…マニピュレータ
２００…テストヘッド
２３０…位置感知突起
２４０…高さ感知突起
３００…ポジションリミットスイッチ
３１０…ダウンリミットスイッチ
４２０…ウェーハ
５００…プローブカード
５３０…ホール
【図１】
0004261917.tif 000002
【図２】
0004261917.tif 000003
【図３】
0004261917.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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