WO2004036641A1 - 被検査体を温度制御するプローブ装置及びプローブ検査方法 - Google Patents

Abstract

被検査体を温度制御下で検査するプローブ装置１００が提供される。このプローブ装置は、ステージベース２と、Ｚステージ１０と、枠状構造を有するＸ−Ｙステージ１２と、Ｘ−Ｙステージ上に配置された基板固定機構２３と、基板固定機構と対向して配置されるプローブカード１４と、Ｚステージ上に固定され、その軸心がプローブカードのプローブ中心から垂下した延長線と一致するようにＸ−Ｙステージの枠状構造内に配置されたプロービングステージ３とを有し、該プロービングステージは、被検査体を加熱及び冷却するための温度制御装置及びプロービング昇降機構を具備し、被検査体基板を底面から支持し、被検査体の温度制御を行う。

Description

被検査体を温度制御するプロープ装置及びプ ブ検査方法

こ の出願はヽ 2 0 0 2年 1 0月 2 1 曰 に提出され 、 その内 容はこ こに取り 込まれる 、 前の 日本出願 2 0 0 2 一 3 0 5 9

2 5 に基づレ、てね り ヽ 優先明権を主張します。

技術分野

田

本発明はヽ 一般にクェノヽ状の基板上に配置された被検査体 を温度制御下で検査するプローブ装置及びプ プ検査方法 に関 し、 更に詳し < は 被検査体の電気的特性をよ り 的確に 行う プロ一プ装置及びプ 一プ検查方法に関する

背景技術

シ リ コ ン基板等のゥェハ状の基板 （以下、 Γクェハ J と称 す。 ） 上に配置された 積回路や液晶表示装置な どの電気的 特性を検査する場 a にはプロープ装置が用い られる 。 従来の プローブ装置はヽ 図 1 3 に示すよ う にプ口一ブ力一ド、 1 4 、 プローブ力一ド、に備えられた複数のプロ一ブ 2 6 ヽ ウェハ W を載置するためのメ ィ ンチャ ック 6 、 メ ィ ンチャ Vク を X 、

Y 、 Z及び Θ 方向に移動させるための移動機構 1 2 、 被検査 体をプロ一ブ力 ―ド、と位置合わせするための上力メ ラ 3 9 と 下カ メ ラ 3 8 ヽ テス 卜 y ド T H、 及びテスタ Tなどを備え ている。 メ ィ ンチャ クク 6 は、 移動機構 1 2 によ り 3 次元方 向に移動可能である と itに 、 ウェハ Wを保持する保持機構を 備えている

プローブ 置のメ ィ ンチャ ック 6 は、 測定される被検査体 の温度を所定の ^曰度に制御可能になつている のがあ こ の制御によって測定時の温度条件が変えられる ·>- と によ り 被検査体が実際に使用 される環 に準じた環 で 式験が行わ

- れ 。 の様なプローブ装置と して、 特許文献 1 には 、 メ ィ ンチヤ クク の中心部に設けた温度検出手段によ り 検出 したメ イ ンチャ ックの温度に基づいて メ ィ ンチャ ック に備え られ た抵抗発熱体の温度を制御する 置が開示されている - の 特許文献 1 には 、 複数のゾーンに分割した抵抗発熱体の各々 の温度を制御する こ と によ り 精度の高い温度下で上記試験 を行う と が可能である 旨が記載されている

また 特許文献 2 には、 複数の領域に分割 したメ ィ ンチャ ック の載置面と これらの分割領域のそれぞれに設け られた

· - 溝と 、 れらの溝において開 Pする給排路と 上記各給排路 に互いに切 り替免可能に接続された熱伝導性に優れた流体の 供給源 及び真 —排気手段を備えた装置が開示されている この装置は、 熱伝導性に優れた流体を供給する とで熱交換 を行い 真空排 によってゥェ ノヽを吸着保持する構造を備え て ヽる

しかしなが ら 、 上記のプロ ブ装置におレヽては 、 メ ィ ンチ ャ ッ ク の比較的広範囲が加熱または冷却されるる こ と から 、 被検査体を個別に温度制御する こ と は困難でめる とい う 課題

>· があつた よ 7~ 、 該装置はェネルギ一消 が大きいとい つ 課題があつた。 さ ら に、 該装置は 曰 制御に要する時間が 長いとい う課題がめっ た。

通常 、 プロ一ブを用いた検查におレ、ては、 メィ ンチャ ック 上に載置されたクエ ノヽに対してプ ーブから大きな針圧が掛 かる。 従来のプ ーブ装置に いては、 ウ エ ノヽの周縁部に配 置された被検査体を検査する場合には、 図 1 4 の一点鎖線で 張して示すよ に、 メ イ ンチャ クク 6 が該針圧のために傾

< 結果、 ゥェノヽ上の所定位置にプ Π一ブが接触できない虞が あ た o

[特許文献 1 ]

特開平 9 ― 1 8 6 1 1 2号公報

[特許文献 2 ]

特開 2 0 0 1 - 2 3 0 3 0 8 号公報

発明の開示

本願の 1 つの観点に したがつた発明は、 プロ一ブ検査にお ける被検査体の温度制御を的確に実施でき るプローブ装置及 びプローブ方法を提供する こ と を 目的とする。

本願の他の観点に したがつた発明は、 敏速且つ能率的にプ

Πーブ検査する こ とができ るプ 一ブ装置及びプロープ方法 を提供する こ と を 目的とする

本願の他の観点に従った発明はヽ プローブによ り 印力 Bされ る圧力によ り メ ィ ンチャ ックが傾 < こ と を防止するプローブ

· - 装置を提供する と を 目的とする o

本発明の他の g的及び利点は 以下の明細書に記載され、 その一部は該開示から 自明であるか 、 又は本発明の実行によ り 得られるでめろ う。 本発明の該 g的及び利点は 、 こ こに特 に指摘される手段と組み合わせによ り 実現され、 得られる。

本発明の 1 つの観点に従つてヽ 下記を具備する 、 ウェハ状 の基板上に配置された複数の被検査体を温度制御下で検 す るプロ プ装置が提供され

プ口 バ室、 該プロ一バ室内に配置されたステ一ジベ一ス 、 該ステ一ジベース上に配置された X— Yステ一ジ (該 X一 Y ステージは、 該 X— Yステ一ジを少な く と も X - Y方向に移 動させるための X _ Y ステ一ジ駆動機構を具備する ) ヽ 該 X 一 Y ステージ上に配置された Ζ ス テージ (該 Z ステ一ジは該

Z ス テ ジを昇降させるための Z ステージ昇降機構を具備す る） 、 該 Z ス テージ上に配置されたメ イ ンチャ ック (該メ ィ ンチヤ クク は、 メ イ ンチャ ック を Θ 方向に回転させるための 回転駆動機構、 複数の加熱 3¾ IS. 、 熱交換 及び 曰

輒度制御装 置を具備し、 該複数の加熱装置の各々 は 、 該複数の被検査体 の各々及び該複数の被検査体よ り なる群の各々のいずれかを 加熱するのに適した大き さであ り 、 該複数の加熱 置のそれ ぞれは温度セ ンサを備える 、 また該熱交換器は該複数の加熱 装置によ.り 加熱された被検查体を冷却する、 ま-た該 in曰n.度制御 装置は 、 該温度セ ンサの検出結果に基づいてそれぞれの加熱

¾置 及び該熱交換器の少なく と も 1 つを制御する ) 、 プ口 ーブカ一 ド （該プロ一ブ力一ドは、 該プ Π一バ室内に いて 該ゥヱノヽ状の基板と対向 して配置され、 力 つ複数のプ口一ブ を有する ) _α

本願発明の上記の観点に基づく 上記プ π一ブ装置はヽ 下記 のさ らに好ま しい構成のレ、ずれか、 あるいはこれらの内のレヽ ずれかの組み合わせを具備する こ とができ る o

該複数の加熱装置の各々 は、 該複数の被検查体の各 に対 応したセル構造、 及ぴ該複数の被検査体よ り なる群に対応し たセル構造、 のいずれかのセル構造を有し、 該セル構造は、 それぞれ個別の熱交換器を具備し、 該温度制御装置は該加熱 装置及ぴ該熱交換器の少な く と も 1 つを制御する こ と によつ て、 各セル構造の温度を制御する。

該複数のセルの構造は、 互いのセルを仕切るための断熱材 を具備する。

該メ イ ンチャ ック は、 該 Zステージ上に Θ ステージを介し て配置され、 該回転駆動機構は、 該 Θ ステージ上でメ イ ンチ ャ ッ ク を Θ 方向に回転させる。

本発明の他の観点に従って、 下記を具備する、 ウェハ状の 基板上に配置された複数の被検査体を検査するプローブ装置 が提供される。

プローバ室、 該プローバ室内に配置されたステージベース、 該ステージベース上に配置された Z ステージ （該 Z ステージ は、 該 Z ステ ジを昇降させるための Z ステージ昇降機構を 具備する ） 、 該 z ステージ上に配置された X — Yステージ (該 X— Yステージは第 1 の枠構造であって、 その中心に第 1 の空間を有し、 該 X— Yステージを少な く と も X及び Y方 向に移動させるための X— Y移動駆動機構を具備する） 、 該 X— Yステージ上に配置された基板固定機構 （該基板固定機 構は、 第 2 の枠構造であって、 その中心に該第 1 の空間と連 続する第 2 の空間を有する） 、 プローブカー ド （該プローブ カー ドは、 該プローバ室内において該メ イ ンチヤ ック と対向 して配置され、 かつ複数のプローブを有する） 、 該 Z ステー ジ上に固定されたプロ一ビングステ ジ昇降機 «、 該プ α一 ビングステージ昇降機構に取り 付け られ、 かつ該第 1 の空間 内に配置されたプロービンダステ ジ該プ 一ビングステ一 ジは 、 その軸心が該プロープカー のプ口 ブ中心から垂下 した延長線と一致する よ う に配置され 、 該プ ビングステ 一ジの上部平面の広さは 、 該第 1 の空間及ぴ第 2 の空間の広 さ よ り も狭く 、 該上部平面は該プ P一ビングステ一ジが該プ 口一ビング昇降機構によ り 上昇した に、 該 板の底面に接 触して該基板を下方から支持する )

願発明の上記の観点に基づく 上記プ口一プ士置は 下記 のさ らに好ま しい構成のいずれかヽ あるいは れらの内のい ずれかの組み合わせを具備する こ とができ る

該プ n一ビンダステ一ジの上部平面の広さ はヽ プ口一プ力 一ドの複数のプロ一ブの先端が占める領域に対応 している。

該プ π一ビンダステ一ジの上部平面の広さは 1 つの被検 査体の大き さに対応する大き さでめる

該プ Π一ビンダステ一ジは、 該複数の被検査体の内で 、 該 プ口一ブ力一ドの複数のプローブが電気的に接触する少なく と あ 1 つの被検査体を加熱するための加熱装置とヽ ~れら被 検査体の温度及び加熱装置の温度の少なく と も 1 つを測定す るための温度センサを備える。

該プ Π一ビングス テージは、 さ らに被検查体を冷却するた めの熱交換器を備える。

該 板固定機構は、 チャ ック フ レ 卜、 チャ ククプレ一ト 固定機 及び該チャ ック プレ一 卜固定機キ盖を Θ 方向に回転 させるための回転駆動機 を具備する 0

該プロ ー ビングステ一ジは着脱可能にプ ビングステ一 ジ昇降機構に取り 付け られ

該チャ ッ クプレ一 トは該チャ クプレ一 卜 固定機構に着脱 可能に取り 付け られる。

該 X _ Y ス テ一ジ駆動機構はヽ X ― Yステ一ジを Z ステ一 ジ上で少な く と あ X一 Y方向に移動する X 一 Yス テージ移動 機構、 及び X— Yステ一ジを Zステ一ジ上で円滑に移動可能 に支持する X— Yステ一ジ支持機構を備える o

該 X— Y ステ一ジ移動機構は 、 .ァモ一タ 機構を具備す 該 X _ Y ステージ支持機構はエアべァ リ ング機構を具備す る。

該チヤ ックプレ は 、 δ板を固定するための複数の押さ え具機構 、 及び基板を吸引固定する機構 、 及び基板を押さ え るための リ ング機構ヽ の う ちの少なく と も一つの機構を 備 一 9 る。

本発明の他の観点に従つて 、 下記を具備する 、 プ P 一ブ装 置における被検査体 Wを検査する方法が提供される 0

( a ) 該チャ ックプレ一 ト上に被検查体を載置するヽ ( b ) 該 X— Yステージ駆動機構が該 X— Υステ一ジを X 、 及び Y 方向に移動する こ と によ り ヽ 及ぴ該回転駆動機構が該ゥェノヽ 固定機構を回転する と によ り 、 プロ一ブ力一ド、と被検查体

- と を 1 置合わせする > fi

、 の位置合わせの /卩dロb术f

ヽ 被検查体は、 その軸心が該プロ一ブ力一 ドのプローブ中心か ^垂下した延 長線と常に実質的に一致する よ う に配置されているチヤ ック プレー ト と も位置合わせされる、 （ C ) 該プロ ービングステ ージ昇降機構がプロ一ビングス テージを上昇させる こ と によ り 、 該プロー ビ ン グス テージと ウ ェハ底面を接触させる 、

( d ) 該 Z ス テージ昇降機構が該 Z ス テージを Z方向に上昇 さ せる こ と に よ り 、 プロ ーブに被検査体を接触 さ せる 、

( e ) 該 Z ス テージをさ らに z方向に上昇させる こ と によ り 被検査体をオーバー ドライ ブさせる、 （ f ) 被検査体の電気 的特性を検査する、 （ g ) 該 Zステージ昇降機構及び該プロ 一ビングス テージ昇降機構の少な く と あ 1 つの機構が該プロ 一ビングステージを Z方向に降下させる ·>- と によ り 、 プロ一 ブ、 被検査体及びチャ ック プレ一 トの間の接触を解除する、 及ぴ、 （ h ) 上記工程 （ b ) 乃至 ( g ) を繰り 返すこ と によ り 、 所定の被検査体の全ての 的特性を検查す 。

上記方法は、 さ らに下記構成のいずれかをヽ 或いは下記構 成のいずれかを.組み合わせて具備する こ とが好ま しい。

( f ) において、 被検査体をォ一ノ ード、ラィブさせる機構 は、 該 Z ス テージ昇降機構及ぴ該プロ一ビングス テージ昇降 機構の う ちの少なく と も一つである。

該プロ ー ビングス テージは 、 該複数の被検査体の内で、 該 プローブカー ドの複数のプロ一プが電気的に接触する被検査 体を加熱するための加熱装置と、 これら被検査体の温度及び 加熱装置の温度の少なく と も 1 つを測定するための温度セ ン サを備えてお り 、 該 （ ί ) 被検査体の電気的特性を検査する に先立って、 被検査体は、 該加熱装置及び温度セ ンサによ り 所定の温度に維持される。

さ らに被検査体を冷却するための熱交換器を備え、 該 ( f ) 被検査体の電気的特性を検査するに先立って、 被検査 体は、 該加熱装置、 温度センサ及び熱交換器によ り所定の温 度に維持される。

さ らなる特徴及び変更は、 当該技術分野の当業者には着想 される と ころである。 それ故に、 本発明はよ り 広い観点に立 つものであ り 、 特定の詳細な及びここに開示された代表的な 実施例に限定される も のではない。

従って、 添付された請求の範囲に定義された広い発明概念 及びその均等物の解釈と範囲において、 そこから離れる こ と 無く 、 種々 の変更をおこな う こ と ができ る。

図面の簡単な説明

図 1 は、 本願発明の一実施例によるプローブ装置である。 図 2 は、 本願発明のプローブ装置の主要部の一実施例であ る。 .

図 3 は、 ウェハの吸引固定機構の一実施例である。

図 4 は、 本願発明のプローブ装置の主要部の他の実施例で ある。

図 5 は、 図 4 の A— A線におけるメ イ ンチャ ック 6 の横断 面図である。

図 6 は、 本願発明のプローブ装置の主要部の他の実施例で ある。

図 7 は、 本願発明のプローブ装置の主要部の他の実施例で ある。 図 8 は、 本願^明のプ π一プ装置の主要部の他の実施例で ある

図 9 は 、 本願発明のプ π一ブ装置の主要部の他の実施例で ある

図 1 0 は、 ゥェノヽ固定具の一実施例である

図 1 1 は、 ゥェノヽ固定 の他の実施例である

図 1 2 A及び 1 2 B はヽ ゥ ハ固定具の他の実施例であ り 図 1 2 Aは断面図ヽ 図 1 2 Bはウエノ、を固定する リ ングであ

% 図 1 3 は、 従来のプ口一プ装置である。

図 1 4 は、 従来のプ口一ブ装置においてメ ィ ンチャ ッ ク の 傾き を例示 した模式図であ ό 。

図 1 5 は、 本発明の一実施例によるプロ一ブ壮置を用いて 被検查体を検査する際のフ Π一チヤ一 トである

発明を実施するための最良の形態

以下 図に基づいて本発明の実施形態を説明する。 図 1 は 本願発明の第一の実施例におけるプローブ装置 1 0 0 の本体 断面図である。 本実施例によるプロ一ブ装置 1 0 0 は、 プロ 室 2 9 を有する ·> - のプ口ーバ室 2 9 の下部にはステー ジベ一ス 2 が備えられる ステージべ —スの上には、 X _ Υ ステ ジ 1 2、 Z ステ一ジ 1 0 、 及びメ イ ンチャ ック 6 が、 z方向に並んで配置される たプロ一ノ 室 2 9 内の上部に は 、 プ ーブカー ド、 1 4 がメ ィ ンチヤ ック 6 と対向 して配置 され得る 。 プロ一ブ力一ド、 1 4 は複数のプロ一ブ 2 6 を有し

·>- の複 のプロ一プ 2 6 を使用 して、 メ イ ンチャ ック 6 に載 された被検査体の ¾ 5¾的特性を検査する 本願発明に 3oい て X ― Yステ ジと は X及び Y方向に移動可能なステ ジを表す こ のステ ジは、 X方向に移動する構造体と Y方 向に移動する構造体と の組み合わせでも よいが の構 体 が X及び Yの両方向に移動する構造体で も よい

図 2 は 図 1 のプ口一ブ装置の主要部を拡大した図である 。 ステ ジベ ―ス 2 の上には X— Y ステ一ジ 1 2 が X一 Y ステ 一ジ駆動機構 1 6 を介して配置される X ― Yステ ジ 1 2 は X ステ ジ 1 2 a 及び Y ス テージ 1 2 b を 備 し X ― Y ステ ジ駆動機構 1 6 は Xガイ レ一ル及び駆動機構 1 6 a 並びに Yガイ ド、レ ル及び駆動機構 1 6 b を具備する X

― Y ステ ジ 1 2 は、 X Yス テ ジ駆動機構 1 6 によ り X 及び Y方向に移動す - る と が可能である

本実施例において、 Yス テージ 1 2 b は ス テ ジベ ス

2 上に Yガィ ドレ ―ル及び駆動機構 1 6 b を介して取り 付け られ Yガィ ド レ ―ルに沿って移動する と が可能である また X ステ ジ 1 2 a は、 Yステ ジ上に いて Xガィ レ ル及び駆動機構 1 6 a を介 して取り付け られ Xガィ ド、 レ ルに沿つて移動する こ とが可能である

Z ス テ ジ 1 0 は、 X ス テージ 1 2 a の上に Z ステ ジ昇 降機構 3 1 を介 して取り 付け られている Z ステ ジ昇降機 構 3 1 は Z ステ ジガイ ド 1 5 及ぴ Z ステ ジ駆動機構 8 を 備する z ステ ジガイ ド 1 5 は Z ステ ジの昇降を ガィ ド、する Zガィ ド、 1 5 a と、 Z方向 と平行に X ― Yステ ジ 1 2 に取 り付けられた Zガイ ドレ ノレ 1 5 b と X ステ ジに固定された Zガイ ドレール 1 5 b を支持する補強具 1 5 c と から構成される こ とができ る。 Z ステージ駆動機構 8 は、 例えば X ス テージ上に配置されたモーター 8 a と、 モーター によ り 回転駆動されるポールネジ 8 b と、 ポールネジ 8 b と 勘合し Z ス テージに固定されたナツ ト部材 8 c から構成され る こ とができ る。 モ一ター 8 a がポ一ルネジ 8 b を回転させ る こ と によって、 ナッ ト部材 8 C はポーノレネジ 8 b に沿つて 上下に移動する。 こ の移動によ り Z ス テージは Z ガイ ド 1 5 a を介して Zガイ ドレール 1 5 b に従って昇降する。 Z ガイ ド 1 5 a には例えばベア リ ングな どを用いる こ と ができ る。

Z ステージ上には 0 ステージ 1 3 が配置される こ と ができ る。 0 ス テージ 1 3 上に回転駆動機構 1 7 が配置される こ と ができ る。 さ らに、 Θ ス テージ 1 3 の上にクエノヽを载置する ためのメ イ ンチヤ ック 6 が配置される。 メ ンチャ ック 6 は、

6 ガイ ドレール 2 1 を介して Θ ステージ 1 3 に取り 付け られ、 回転駆動機構 - 1 7 によって 0 ガィ ド レール 2 1 に ¾つて回転 させられる。 本実施例においては、 回転駆動機構 1 7 は 0 ス テージ 1 3 上に取り 付けられたが、 Z ステ一ジに直接取 り 付 け られる こ と もでき る。 こ の場合、 Θ ステ一ジ 1 3 を省略す る こ とができ るが、 Z ス テージの上部平面は大き く する こ と が好ま しい。

メ イ ンチャ ック 6 は、 載置されたウエノヽを保持するための 基板固定機構 2 3 を具備する と ができ る 基板固定機構 2

3 の一実施例を図 3 に示した 図 3 において 、 メ イ ンチヤ ッ ク 6 は、 例えばその表面に形成された溝 2 3 a及び該溝 2 3 a に接続するす、 n排 用の管 2 3 b を備 X.る 真空ポンプ 2 2 によ って給排 用の管 2 3 b を介して溝 2 3 a を真 -引きす る こ と によ り クェハはメ イ ンチャ ック 6 の表面に吸引固定 される こ とがでさる 。 基板固定機構と してはその他に Β 気を用いた吸 楼械的な固定機構な どを用いる こ とが でき る。

図 2 において、 メ ィ ンチャ ック 6 は 、 メ ィ ンチャ Vク に載 置されたウェハ上の被検査体を加熱するための複数の加熱装 置 1 8 を備える。 それぞれの加熱装置は温度センサ 1 9 を備 える こ と ができ る。 各加熱装置は 一つの被検査体或いは複 数の被検査体からなる一群を加熱するのに適 した大き さ を有 し、 ウエノヽ上の被検査体の配置に対応 した配 9で備 られる 即ち、 一つの加熱装置は 載置された被検査体の一つ或いは 一群に相当する大き さであ り 、 一つの加熱装置と一つ或いは 一群の被検查体が合致する よ う に配置される れによ り 、 一つのカロ熱装置が一つ-或レ、は一群の被検査体を的確に加熱す る こ とが可能である。

さ らに、 メ イ ンチヤ ック 6 は被検査体を冷却するための熱 交換器 2 0 を備える こ とができ る 。 熱交換器 2 0 は 流体給 排路 π,α

2 0 a 及ぴ流体供給 2 0 b を備え、 熱伝導性に優れた 流体を流体給排路 2 0 a 内に循環させる こ と によ り 加熱装 置によ り 加熱された被検 体を冷却する。 また、 高 に： 5§ 熱する集積回路の電気的特性を検查す o場合などには 、 被検 査体の過熱を防ぐために熱交換器 2 0 が用いられる · - と もで る。 また、 本実施例によるプローブ装置は温度制御装置 2 7 を える。 温度制御装置は 、 それぞれの加熱装置 1 8 、 温度セ ンサ 1 9 、 及び熱交換器 2 0 と接続される。 慨曰度制御装置 2

7 は、 温度センサ 1 9 の検出結果に基づいてそれぞれの加熱 装置或いは熱交換器の少なく と あ 1 つを制御し 、 被検査体を 所定の温度にする こ とがでさ る。

図 4 に 、 本願発明の第一の実施例におけるプ 一ブ装置 1

0 0 の主要部を示す。 第一の実施例は、 第一の実施例のプロ ーブ装置 1 0 ◦ に加えてヽ メ イ ンチャ ック に備 られた加熱 装置がセル構造 9 を有する 。 それぞれのセノレ構 9 には、 加

· - 熱装置、 温度セ ンサ、 及ぴ熱交換器が配置される とができ る i f z.制御装置 2 7 は 、 各セノレの加熱装置 1 8 曰

、 度セ ン サ 1 9 、 及び熱交換器 2 0 に接続さ し 、 fsz.センサの検出結 果に基づいて、 各セノレを個別に温度制御する - と ができ る。

図 4 の A— A線における メ イ ンチャ ック 6 の横断面図を図

5 に示した。 それぞれのセル構造 9 は、 メ イ ンチャ ック 6 に 載置された被検查体の配置に対応 した配置、 或いは複数の被 検査体からなる一群の配置に対応 した配置とする こ とが好ま しい。 即ち、 一つのセノレ或いは複数のセノレがヽ メ ィ ンチヤ ッ ク上に載置された被検査体の一 つ或いは一群に合致する よ ） に配置される。 各セルには加熱装置 、 温度センサ及び熱交換 器が配置されているため 、 一つ或いは一群の被検査体を的確 に加熱或いは冷却する こ と ができ る。 さ ら に、 それぞれのセ ル構造 9 は、 互いを仕切るための断熱材 4 0 を具備する こ と によって、 隣接するセルの温度に影響され難い環境で被検査 体を所定の温度に制御する こ と が可能であ

次にヽ 第一及び第一の実施例の動作について説明する。 図

1 に いて 、 搬送機構 (図示せず） によつて力セ ッ 卜 C内力、 ら取 り 出されたゥ ノヽ Wは、 メ イ ンチヤ ック 6 上へ移動され、 載置される ―圍— 5しした基板固定機構 2 3 がゥュ ハを固定した 後、 プ 一バ室 2 9 内に備えられた上下の力メ ラ 3 9 , 3 8 を用いてクェノヽの位置合わせが行われる。 ゥ ノヽの位置合わ せはヽ Υステ一ジ 1 2 b を Υガイ ド レール 1 6 b に従つて移 動させて 、 また Xステージ 1 2 a を Xガイ ドレ一ル 1 6 a に 従つて移動させて行う 。 X及び Y方向の位置合わせと前後し て、 Θ 方向の位置合わせを行う 。 0 方向の位置 a わせは、 回 転駆動機構 1 7 がメ ィ ンチャ ッ ク 6 を 0 ガィ ド、レ一ル 1 7 b に従つて回転させて行 5 。

クェハの位置合わせが終了 し、 Z ス テージ 1 0 が上昇する こ と によつ てプ口一ブと ウェハが接触する ゝ の接触後、 z ステ一ジをさ らに.上昇させてオー バ ー ドラィ ブされた状態で- 検査を開始する 温度制御装置によ る被検査体の温度制御は、

>

検査直刖或いは位置合わせの最中カゝら行われヽ 被検査体が所 定の 皿曰

ノスに達した後にプローブを使用 して被検查体の電気的 特性が検查される。

図 6 に 、 本願発明の第三の実施例におけるプ 一ブ装置 1

0 0 の主要部を示す 第三の実施例によるプ口一ブ装置は、 プ口 室 2 9 の下部にス テージベース 2 を備 、 その上に

Z ステ一ジ 1 0 が Ζ ステージ昇降機構 3 1 を介して取り 付け られる Ζ ステ一ジ昇降機構 3 1 は、 上記第一の実施例と は 異な り ステ ~ンべ ス 2上に配置される こ と ができ るが、 そ の他の構成及ぴ動作は 、 上記第一の実施例と 同様であ 。。 z ステージ昇降機構 3 1 を構成する Zステージ駆動機構 8 は、 図 6 及び 7 に示すよ う にステージベース 2 の中央に一箇所備 えられる と もでさ るが、 図 8及び 9 に示すよ う に、 複数箇 所に備え られる こ と でき る。

図 6 に いて、 Z ステージ 1 0 の上には X — Yステージ 1

2 が配置される。 の X — Yステ一ジは、 X — Yステ一ジ駆 動機構 1 6 を具備し 、 Z ステージ上を X及び Y方向に移動す る こ とができ る。 X ― Yステージ駆動機構 1 6 は、 X一 Yス テージを Z ステージ上で X — Y方向に移動する X — Yステー ジ移動機構 1 6 cヽ 及ぴ X — Yステージを Z ステージ上で円 滑に移動可能に支持する X — Yステージ支持機構 1 6 d ·^備 える こ と が >- でき る の X — Y ステージ移動機構 1 6 c と し ては例えばリ ニアモ一ター機構な どを採用する こ とができ る。 また、 X ― Yステ一ジ支持機構 1 6 d と しては例えばェ了ベ . ァ リ ング機構な どを採用する こ と ができ る。 X — Yステージ 駆動機構 1 6 は、 Z ステージと X一 Yステージと の間に備え られても良いが、 Z ステージと X一 Yステージのそれぞれに 組み込まれ 、 各ステ一ジと一体で構成されても良い。 本実施 例では、 X一 Y ステ ―ジ駆動機構 1 6 と して H I W I N C

O R P O R A T I o N製の L M S P を改良 して採用する こ と ができ る L M S P は 、 エアべァ y ングを備えた リ ニァモー ター式の制御システム 0、める。 L M S P を採用 したステージ 駆動機構 1 6 は、 ステ一ジの下面から圧縮空気を噴き出すこ とで、 ステージをわずかに浮上させ支持する。 の状態でス テージに備えられた リ ニアモ一タ一機構がス テ一ジを X ， Υ 方向に移動させる。

X _ Yステージ 1 2 は中心に空間を有する枠状構 を して お り 、 これを第 1 の枠状構造ヽ その中心の空間を第 1 の空間 1 a とする こ とができ る。 - 1 の第 1 の枠状構 はヽ 特に円 環状構造である こ とが好ま しい こ の X— Y ス テ一ジ 1 2上 に、 ウエノ、を保持するための基板固定機構 2 3 が備 X. られる。 基板固定機構 2 3 も枠状構 を してお り 、 これを第 2 の枠状 構造とする こ とがでさ る。 第 2 の枠状構造の中心にあ り 、 該 第 1 の空間に連続する空間を第 2 の空間 1 1 b とする こ と が でき る。 基板固定機構 2 3 はヽ 第 2 の空間 1 1 b を覆う配置 でウェハを保持するためにヽ ク工ハを保持するチャ Vク プレ ー ト 5 、 チャ ッ ク プ レー ト が固定されたチ ヤ ック プ レー ト固 定機構 4 を具備する こ とがでさ る 。 チャ ッ クプレ一卜 5 及び チャ ッ ク プ レー ト固定機構 4 の両者或いは、 少な < と もチヤ ック プ レー ト 5 はヽ 枠状構 ； である こ とが好ま し < ヽ こ の枠 状構造は 、 特に円環状構造である こ と が好ま しい チャ ック プレー ト 固定機構 4 は、 Θ ガィ レーノレ 2 1 を介して X - Υ ス テージに取り 付け られる と ができ、 同 じく X一 Υステー ジ上に配置された回転駆動機 1 7 によって Θ 方向に回転さ れる こ と ができ る

ウェハ Wはチヤ Vク プレ ― 卜 5 に保持される チャ ック プ レー ト 5 はウ エノヽ Wを保持するための構造を有し 、 その構造 の実施例が図 1 0 乃至図 1 2 B に示さ ている 図 1 0 はチ ャ ックプレ トの一つの実施例であ り ヽ チャ ックプレー ト に ヒ ンジ 3 7 によ り 回転可能に取り 付け られた押さ え具 3 4 が、 チヤ ック プレ一 トに载置されたクェハを固定する。 押さ え具

3 4 はマ二ュアルで上下する こ と ができ るが 、 自動化される こ と も可能である。 押さえ具 3 4 の上下を 自動化する ±揚县 π 、 駆動機構 3 0 によって押さ え具 3 4が上げられた状態におい てチヤ ククプレー ト 5 上にゥェノヽが載置され 、 続いて該馬区動 機構が押さ え具を下げる こ と によ り ゥェ ノヽが固定され

の押さ え具 3 4 は、 チャ ッ クプレ一 ト 5 の複数箇所に備えら れる こ と ができ る。 図 1 1 はチャ ック プレ ト 5 の他の実施 例である チャ ック プレ一 ト 5 はその '内部に吸排気口 3 6及 び吸排 管 3 5 を備 る。 ゥェノヽがチャ ッ ク プレー ト上に載 置された状態で、 真空ポンプ 2 2 が吸排 P 3 6及び吸排気 管 3 5 を真空引きする こ と によ り 、 ゥェノヽはチャ ック プレー ト に吸引固定される こ とができ る

図 1 2 A及び 1 2 B はさ らに別の実施例であ り 、 図 1 2 B に示される よ う な リ ング状部材 3 3 によつて ウ エ ノ、を固定す る。 リ ング状部材 3 3 はその外周の複数箇所 、 好ま しく は 2 箇所にヽ 支柱 3 2 を有する。 こ の支柱 3 2 はチャ ック プ レー ト 5 に昇降可能に配置される。 図 1 2 Aはヽ リ ング状部材 3

3 を具備するチャ ックプレー ト 5 の断面図である。 駆動機構

3 0 が支柱 3 2 を持ち上げた状態で、 チャ ッ クプレ一 ト 5 上 にゥェノヽが載置される。 その後 、 駆動機構 3 0 が支柱 3 2 を 降下させる - と によ り 、 リ ング状部材 3 3 が ウェハを押圧し、 ウェハがチャ ックプレ一 ト上に固定される · - とができ る。 上記複数の実施例においてヽ チャ ックプレ一ト 5 はチャ クプレ 卜固定機構 4 に固定されているがヽ 着脱可能に取り 付け られる と もでき る その場合、 プ口一プ装置外で予め クェハが固定されたチヤ ククプレ一ト 5 をヽ チャ ックプレ

―

卜固疋機構 4 に取り 付ける と も可能である のチャ クク プレ一 卜 5 に載置されたク工ノヽ Wと対向する よ う に、 複数の プ Π一プ 2 6 を有するプ 一プ力一ド 1 4 がプ口 ― ノ 室内上 部に配置されてレ、る。

図 6 に示したよ う に、 第 1 のお—間 1 1 a 及び第 2 の空間 1

1 b 内にねいて 、 プロ一ビングステ一ジ 3 が Z ステ一ジ上に 配置される プ 一.ビングステ一ジ 3 は、 その軸心が該プ 一ブ力一 ド、 1 4 のプロ一ブ中心から垂下した延長線と一致す る よ つ に配置される こ とが好ま しい。 プ口一ビングステ ジ

3 はその下部にプロ ー ビングステ ―ジ 3 を昇降させるための プ π一ビングステージ昇降機構 2 4 を備える こ と がでさ る のプ ビングス テージ昇降機構によつてプ口一ビングス テ一ジ 3 が上昇する と、 プ 一ビングステ一ジの上部平面 3 a がチャ ククプレー ト 5 に固定されたゥ ノヽ Wの底面に接触 する。 プ 一ビングステ ジ 3 は 、 ゥェ ノヽ Wに接触する こ と によ り プ 一ブ検查時にクェ ノヽを下方から支持する。 そのた めプ口 ビングステーシ 3 の上部は平面でめる。 プ口一ビン グステ一ジ 3 の上部平面 3 a の広さはヽ 7Π 1 の空間 1 1 a 及 び第 2 の 間 1 1 b の広さ よ り も狭く 、 プ 一ブ力一ド、の複 数のプ π ―ブの先端が占める領域 、 即ち一度に検査可能な最 大領域ヽ に対応する大き さである こで対応する大き さ と は、 該領域よ り 広いこ と を表す。

プロ一ビングステ一ジ昇降機構 2 4 はプロ ービンダス テ一 ジ 3 を昇降する。 プ 一ビンダステ一ジ昇降機構 2 4 は、 Z ステージ上に固定されており 、 例えばモ一ター 2 4 a と、 モ 一ター 2 4 a に固定されたポールネジ部材 2 4 b と 、 プロ一 ビンダステ一ジ 3 に固定されたナツ ト部材 2 4 c と力 ら構成 される こ とができ る ポ一ルネジ部材 2 4 b はナク ト部材 2

4 c に螺合する。 モ一ター 2 4 a がポ ―ノレネジ 2 4 b を回転 する こ と によ り 、 プ 一ビンダステ一ジ 3 は昇降する。 モー ター 2 4 a は 、 図 6 乃至図 8 に示 したよ つ に Z ステ一ジ 1 0 上に配置される こ と ができるが、 図 9 に示 したよ に Z ステ ージ 1 0 内部に配置される こ と もでき る。

次に、 笛二の実施例の動作について説明する。 図 6 におい て、 搬送機構 (図示せず） によつてカセ ッ ト C内から取り 出 されたゥェハ Wは、 チャ ックプレ一 ト 5 に載置され ) 。 チャ ッ ク プレー ト 5 がウェハを固定する とヽ J gしした位置合 わせ手段と X 一 Y ステージ 1 2 を X及ぴ Y方向に移動させる

X — Y ステ ジ駆動機構 1 6 によ り 、 被検査体の位置合わせ が行われる ( b 1 ) 。 この時 、 プ口一ビングステ ジ 3及び その昇降機構 2 4 は Z ス テージ 1 0 に固定されているため移 動しない 続いて回転駆動機構 1 7 がゥ ハ固定機構 2 3 を 回転しつつヽ 位置合わせ機構と協働して、 ø 方向の位置が決 定される ( b 2 ) 。 X， Y , 及ぴ 6 方向の位置が決定される と、 プロ一ビングステージ 3 が昇降機構 2 4 によつて上昇し、 プロー ビングス テージ 3 の上部平面がゥ ノヽ Wの底面に接触 する ( c ) o Z ステ ジ昇降機構 3 1 が Z ステ ジ 1 0 を上 昇させる こ と によ り 、 被検査体がプ π 一ブと接触する ( d ) この状態から 、 Zステージ昇降機構 3 1 又はプ π ―ビンダス テ一ジ昇降機構 2 4 の少な く と も 1 つをさ らに上昇させる こ と によ り 、 クェノヽ Wをプローブカー ドに向けてォ ' ~バ一 ド、ラ ィ ブさせる ( e ) o の状態で被検查体の検査が実施される

( f ) 。 検查が終了 した後、 Zステ一ジ昇降機構 3 1 又はプ

Π 一ビングステ一ジ昇降機構 2 4 の少な < と も 1 つを降下さ せる こ と によ り ォ一 ノ^ 一 ドライブを解除し 、 さ らに Z ステ一 ジ昇降機構 3 1 が Z ステージ 1 0 を降下させてプ π 一ブから 被検査体を離す ( g 1 ) 。 続いて昇降機構 2 4 がプ口 ビン グステージ 3 をわずかに降下させ、 その上部平面をゥェノヽ底 面から離す ( g 2 ) o そ して、 次に検査される被検査体のた めの位置合わせが再び行われ、 同様の手順によつて次の被検 查体が検査される o

X 、 Y 、 及び Θ 方向の位置合わせは、 上記 した順序に限ら ず、 いずれの方向の位置合わせからでも行 う こ と が可能であ る。 また、 上記の方法においてォーノ^ ' ~ ド、ラィプは Zステ一 ジ 1 0 を上昇させて行われたが、 プ口一ビングステ一ジ 3 が ゥ ハ Wと接触しヽ また被検査体がプ口一ブ 2 6 と接触 して いる状態に いて 、 昇降機構 2 4 がプ口一ビングステ一ジ 3

- をさ らに上昇させ ·>

る と によ り ォーパ ~ ド、ラィプを行 こ と も可能である

上記プロ ビングステージ 3 は、 プ口一 ビングステ ―ジ昇 降機構を介してステ ジベース上に固定されているため 、 プ ーブカー ドの検査中心は常にプロ一ビンダステ一ジ 3 に支 持される。 従ってヽ 従来のプ ーブ装置において課題であつ たメ イ ンチャ ック 6 の傾きが防止され 、 クェハの周縁部に位 置する被検査体で 安定したプローブ検查を行う こ と が可能 でめ る。

図 7乃至図 9 にヽ 本願発明の第四の実施例におけるプロ一 ブ装置 1 0 0 の主要部を示す 0 第四の実施例は、 第三の実施 例のプローブ装置 1 0 0 のプ 一ビングステージ 3 に、 被検 査体を温度制御するための機構を備えている。 本実施例によ るプロ一ビ ングステージ 3 はヽ その上部表面の下部に加熱装 置 1 8 を備え、 さ らに温度セ ンサ 1 9及び熱交換器 2 0 を備 る こ とができ る 加熱装置 1 8及び熱交換器 2 0 は、 プロ 一ブカー ド 1 4 の複数のプ P一ブ 2 6 が i 気的に接触する複 数の被検査体をそれぞれ加熱及び冷却 しヽ 温度セ ンサは所定 の被検査体の温度を測定する 所定の被検査体は、 プローブ が電気的に接触 している個々の被検査体である こ とが好ま し レ、 。 さ らに、 第一及び第二の実施例と 様に、 本実施例によ るプローブ装置も 曰度制御装置 2 7 を 備 "5一る。 ίώ·度制御装 置 2 7 は温度センサ 1 9 の検出結果に基づいて加熱装置及び 熱交換器を制御する こ と によ り 、 被検査体或いは加熱装置 1

8 を所定の温度にする。

プロ一ビングステージ 3 に備えられた加熱装置 1 8 は、 一 つまたは複数である こ と がでさ る。 加熱装置が複数の場合は 上記第二の実施例と 同様にヽ セル構造 9 を具備する こ と がで さ よ /こ、 Ε .センサ 1 9及び熱交換 2 0 は、 加熱装置 1 8 と同数を備える こ とができ る。 プロ一ビングス テージ 3 の上部平面の広さ は、 1 つの被検查体或いは一度に検査され る複数の被検査体の一群の大 さ と ほぼ同 じ広 θである こ と が好ま しい 。 このよ う な構成によつて、 検査される被検査体 のみを温度制御する こ とがでさヽ 被検査体の温度を上昇させ る時間を短く でき o 。 まに、 ェネルギ一の消費及び損失を減

·>- 少する と を可能にする。

プ ビングステージ 3 はヽ ァルミ などの熱伝導性に優れ た金属で作られる こ とができ 着脱可能にプロ一ビンダステ 一ジ昇降機構に取り 付けられる o 従って 、 検査対象ごと に最 適な大さ さ を有する ものに交換する こ とが可能である。 プロ 一ビングステージ 3 を交換する場合は、 プロービンダステ一 ジに固定されたナッ ト部材 2 4 C ごと、 あるいはナツ ト部材

2 4 C からポ一ノレネジ 2 4 b から取り 外しまたは取り 付ける こ と がでさ る。

第四の実施例の動作を、 第二の実 1 施例の動作を元に説明 する o ゥェハ Wをプローブ力 Kに向けてオーバ一ドライブ させるェ程 ( e ) の後、 被検査体はプロ一ビングス テージ 3 に備 られた加熱装置、 温度セ ンサ及び熱交換器によ り 所定 の温度に加熱され 、 維持される ( τ ) 。 被検査体の温度制御 は、 ォ ノ^一ドライ ブするェ程 ( e ) の前に行われても良い 被検査体の温度が所定の温度に達した後 、 被検査体の電気的 特性の検查 ( f ) が行われる ο 第三及び第四の実施例の動作 を図 1 5 のフローチャー ト に示した。

上記笋施例のよ う なプロ一ビングステージ 3 は 、 従来のメ イ ンチャ ック と比べて上部平面の広さが限られるため、 平面 の反 り や偏向が少なく 製造及び使用が容易であるなどの優れ た利点を具備する こ と を容易とする。 また、 プロ ビングス テージ 3 の表面の温度分布のばらつき を少な く する こ と が容 易である Q さ らに、 上記実施例では プロービングステージ

3 の体積が比較的小さいこ と 、 及び加熱装置の数が少ないこ と力ゝら、 被検査体を加熱する際の熱の損失が抑 られ 、 被検 查体を迅 に加熱する こ と が容易でめ り 、 また被検查体を冷 却する際には、 加熱装置の余熱に妨げられずに速やかに冷却 する こ と を容易にする こ とができ る o

本願発明の実施例に拠れば 、 被検查体の各々 を加熱するの に適した大き さ を有する複数のカロ熱衣置、 温度センサ 、 熱交 換器、 及び温度制御装置を具備するメ イ ンチヤ ック を備えた 構成によ り 、 被検査体を効率 c ヽ ¾]]L度制御でき る こ と を容易 とするプ口ーブ装置を提供する こ とができ る。

ま.た、 本願.発明の実施例によれば 複数の加熱装置の各々 が、 複数の被検査体の各々 に対応 した配置、 及び該複数の被 検査体の内の複数の被検查体よ り なる一群に対応した配置、 のレ、ずれかに配置されている構成によ り 、 被検查体を効率よ く 温度制御する こ と を容易とするプ ーブ装置を提供する こ とができ る。

また、 本願発明の実施例によれば、 複数の加熱装置が、 複 数の被検査体の各々 に対応したセル構 te. 及び複数の被検査 体の内の複数の被検査体よ り なる一群に対応 したセノレ構 g のいずれかのセル構造有し、 1 制御装置によつて各セノレの 温度が制御される構成によ り 、 被検査体を効率よ く 温度制御 する こ と を容易とするプローブ装置を提供する こ とができる。

また、 本願発明の実施例によれば、 セル構造が互いのセル を仕切るための断熱材を具備する構成によ り 、 隣接するセル の温度の影響を受け難く被検査体を効率よ く 温度制御する こ と を容易 とするプローブ装置を提供する こ と ができ る。

また 、 本 明の実施例によ ば 、 中心に空間を有し 、 X 一 Y移動機構を具備する X一 Yステ一ジ、 基板固定機構 、 プ 口一ビンダステ一ジを具備する構成に よ り 、 メ イ ンチャ ク ク の傾きをな く しウェハ周縁部の被検査体でも安定して検查す る こ と を容易とするプロ一プ装置を提供する こ とがでさ る

また 、 本願発明の実施例によればヽ プロ一ビングステ一ジ に加熱 ¾： itヽ ¾^交換器、 曰度制御装置を具備する構成によ り メ イ ンチャ ッ ク の傾き をな く しクェノヽ周緣部の被検査体で 安定して検査する こ と がでさ る と と ちに、 被検査体を効率よ く 温度制御する こ と を容易 とするプ Ρープ装置を提供する と力 Sでさ る。

また 、 本願発明の実施例 よればヽ プロ一ビングステ一ジ の上部表面の広さを 1 つの被検査体の大き さ に対応する広さ とする構成によ り 、 被検查体を効率よ く 温度制御する とが 容易であるプローブ装置を提供する · - とがで e る。

また 、 本願発明の実施例によれば 、 プロ一ビングステ一ジ を交換可能とする構成によ り 、 検査対象に適したプロ ビン グステ一ジを選択する こ と を容易 とするプロープ装置を提供 する こ と ができ る。

Claims

求 の 囲

1 . ウ エ ノヽ状の基板上に配 mされた複数の被検査体を温度 制御下で検査するプ 一プ装置ヽ 該プ P一プ装置は下記を具 備する •

プ口ーバ室

該プロ ーノ 室内に配置されたステ一シベ ―ス ；

該ステージベ ス上に配置された X一 Y ス テージ、 該 X —

Y ス テ一ジはヽ 該 X一 Yステ一ジを少なく と も X — Y方向に 移動させるための X ― Yステ一ジ駆動機構を具備する ；

該 X一 Yステ一ジ上に配置された z ステージ、 該 Z ス テー ジは該 Z ス テ一ンヽヽ、を昇降させるための Z ステージ昇降機構を 具備する ；

該 zステージ上に配置されたメ ィ ンチャ ック、 該メ イ ンチ ャ ッ ク は下記を具備する •

メ ィ ンチャ クク を θ 方向に回転させるための回転馬区 動機構

複数の加熱装置 、 該複数の加執 置の各々 は、 該複 数の被検査体の各 々 、 及び該複数の被検査体よ り なる群の 各々、 のいずれかを加熱するのに適 した大き さである、 該複 数の加熱装置のそれぞれは温度センサを備える ；

熱交換器、 該熱交換器は該複数の加熱装置によ り加 熱された被検査体を冷却する ；

温度制御装置、 該温度制御装置は、 該温度セ ンサの 検出結果に基づいてそれぞれの加熱装置、 及び該熱交換器の 少な く と も 1 つを制御する ； プローノ 室内において、 該メ イ ンチヤ ッ ク と対向 して配 置され、 かつ複数のプロ一ブを有するプロープカー ド。

2 . 該複数の加熱装置の各々 は、 該複数の被検査体の 各々 に対応したセル構造、 及び該複数の被検査体よ り なる群 に対応したセノレ構造、 のいずれ力、のセノレ構造を有し、

該セル構造は、 それぞれ個別の熱交換器を具備し、 該温度制御装置は該加熱装置及び該熱交換器の少な く と も

1 つを制御する こ と によつて、 各セル構造の温度を制御する 求項 1 のプローブ装置。

3 . 該複数のセノレの構造は、 互いのセルを仕切るための 断熱材を具備する請求項 2 のプローブ装置

4 . 該メ イ ンチャ ック は、 該 Z ステージ上に Θ ステ一ジ を介 して配置され、

該回転駆動機構は、 該 0 ステージ上でメ イ ンチャ ック を Θ 方向に回転させる、 請求項 3 のプローブ装 id

5 . ゥェハ状の基板上に配置された複数の被検査体を検 査するプローブ装置、 該プローブ装置は下記を具備する

プローノ 室 ；

該プローバ室内に配置されたステージべ一ス ；

該ステージベース上に配置された Z ステ一ジ、 該 z ステ一 ジは 、 該 Z ステージを昇降させるための Z ステージ昇降機構 を具備する ；

該 Z ステージ上に配置された X — Yステージ、 該 X— Yス テ一ジは第 1 の枠構造であつて、 その中心に第 1 の空間を有 しヽ 該 X — Yステージは、 該 X— Yステージを少なく と も X 及び Y方向に移動させるための X一 Υ駆動機構を具備する ラ 該 X— Υステージ上に配置された基板固定機構 、 該基板固 定機構は 、 第 2 の枠構造であつて、 その中心に該第 1 の空間 と連続する第 2 の空間を有する

該プローバ室内において、 該ゥェハ状の基板と対向 して配 置され、 かつ複数のプロ ープを有するプローブカ一ド ；

該 ζステージ上に固定されたプ口一ビンダステージ昇降機 構 ；

該プロ一ビンダス テージ昇降機構に取り 付けられ、 力 つ該 第 1 の空間内に配置されたプロ一ビングステージ 、 該プロ一 ビングステージは下記を具備する ：

該プロービンダステ一ジは 、 その軸心が該プローブ 力一 のプロ ーブ

中心か ら垂下 した延長, と 一致する よ う に配置され る ；

該プロ ー ビンダス テ一ジの上部平面、 該上部平面の 広さは 、 該第 1

の空間及び第 2 の空間の広さ よ り も狭く 、 該上部平面 は該プロ ー ビングス

テージが該プロ一ビング昇降機構によ り 上昇した際に、 該基板の底面

に接触して該基板を下方から支持する。

6 • 該プロ ー ビングス テージの上部平面の広さ は、 プロ 一ブ力一 ドの複数のプローブの先端が占める領域に対応 して いるヽ 請求項 5 のプローブ装置

7 . 該プロ ビングステ一ジの上部平面の広さは、 1 つ の被検査体の大さ さ に対 する大き さである 請求項 5 のプ ローブ装

。

8 · 該プロ一ビングステ一ジは 該複数の被検查体の内 で、 該プローブ力一 ドの複数のプ口一プが電 的に接触する 少な く と も 1 つの被検査体を加熱するための加執 ¾置と、 こ れら被検查体の温度及び加熱装置の温度の少な < と 1 つを 測定するための温度センサ一を備える 生

ヽ 卩冃求項 5 のプロープ 装置。

9 . 該プロ一 ビングステ一ジは さ ら に該被検查体を冷 却するため の熱交換器を備える 、 冃求項 5 のプ Ρ 一ブ衣 。

1 0 . 該基板固定機構は 、 チャ ック プレ一 卜 、 チャ ック プ レー ト固定機構 及び該チャ ック プレ一 ト 固定機構を Θ 方向 に回転させるための回転駆動機構を 備する 、 Sff 求項 5 のプ ローブ装 m. 。

1 1 . 該プロ一ビングステ一ジは着脱可能にプ口 ビング ス テージ昇降機構に取り 付け られる 、 §青求項 5 のプ ーブ装

1 2 . 該チヤ クク プレ一 トは該チャ ック プレ一 ト固定機構 に着脱可能に取り 付け られる、 S青求項 1 0 のプ口 一 ,ブ

1 3 . 該 X - Yステ一ジ駆動機構は 、 X ― Yステ一ジを z ステージ上で少なく と も X - Y方向に移動する X 一 Yステー ジ移動機構、 及ぴ X - Yステ一ジを Z ステ ジ上で円滑に移 動可能に支持する X一 Yステ一ジ支持機構を備 X.る 請求項

6 のプローブ装置 1 4 • 該 X一 Yス テ一ジ移動機構は リ ユアモータ一機構を 具備する、 m求項 1 3 のプローブ装置

1 5 - 該 X一 Yステ一ジ支持機構はェアベァ リ ング機構を 具備する、 m求項 1 3 のプローブ装置

1 6 • 該チヤ ククプレ一 ト は、 基板を固定するための複数 の押さえ具機構 、 及ぴ基板を吸引固定する機構、 及び基板を 押さ えるための ング機構 、 の う ちの少な く と も一つの機構 を具備するヽ 冃求項 6 のプロープ装置

1 7 - 下記を具備す ό、 請求項 5 に記載されたプローブ装 置に いて被検查体を検査する方法

( a ) 該チャ ックプレ一 ト上に被検查体を載置する

( b ) 該 X - Y ステ ジ駆動機構が該 X一 Υス テ ジを X、 及び Y方向に移動し 、 及び該回転駆動機構が該ゥェハ固定機 構を回転する こ と によ り ヽ プローブ力 ドと被検查体と を位 置合わせする、 の位置合わせの結果ヽ 被検査体は 、 その軸 心が.該プ口 ―ブ力一 のプローブ中心から垂下した延長線と 常に実質的に一致する よ う に酉己置されているチヤ クク プレ一 卜 と も 合わせされる ；

( C ) 該プ Π一ビングス テージ昇降機構がプロ一ビンダステ 一ジを上昇させる と によ り 、 該プ 一ビングステ一ジと ゥ ェノヽ底面を接触させる ，

( d ) 該 z ステ ジ昇降機構が該 Ζ ステージを Ζ方向に上昇 させる こ と によ り ヽ プ ブに被検查体を接触させる ；

( e ) 該 z ステ ジをさ らに Ζ方向に上昇させる と によ り 被検査体をォーノ^ ド、ラィ ブさせる ， ( f ) 被検査体の電気的特性を検査する

( g ) 該 z ステージ昇降機構及ぴ該プ ビンダステージ昇 降機構の少なく と も 1 つの機構が該プ 一ビンダステージを z方向に降下させる こ と によ り 、 プロ一プ 、 被検査体及ぴチ ャ ックプレ一 トの間の接触を解除する ， 及び、

( h ) 前記 （ b ) 乃至 （ g ) を繰り 返す と によ り 、 所定の 被検査体の全ての電気的特性を検査する

1 8 . 前記 （ f ) において、 被検查体をオー バ ー ドライプ させる機構は、 該 zステージ昇降機構及び該プロービングス テージ昇降機構の う ちの少なく と も一つでめ 、 δ¾求項 1 7 の方法。

1 9 . 該プロービングステージは、 該複数の被検査体の内 で、 該プローブカー ドの複数のプロ一プが電気的に接触する

·>- 被検査体を加熱するための加熱装置とヽ れら被検査体の温 度及び加熱装置の温度の少なく と も 1 つを測定するための温 度センサーを備えてお り 、

前記 （ f ) 被検査体の電気的特性を検査するに先立つて、 被検査体は、 該加熱装置及び温度センサによ り所定の温度に 維持される 、 請求項 1 7 の方法。

2 0 · 該プロービングステージは、 さ ら に該被検査体を冷 却するための熱交換器を備え、

前記 （ f ) 被検査体の電気的特性を検查する に先 つて 被検査体は、 該加熱装置、 温度セ ンサ及び熱交換器によ り 所 定の温度に維持される、 請求項 1 7 の方法。