[发明专利]探测器装置以及探测方法

说明书

技术领域

本发明涉及使探测器(probe)与被检查体的电极片(pad)电气接触以对该被检查体的电气特性进行检测的探测器装置以及探测方法，特别涉及测试头(test head)的驱动部分。

背景技术

在半导体设备的制造工序中，通过在集成电路芯片完成后对其进行各种电气特性检查，使得在独立化之前的状态下对各集成电路芯片是否良莠进行判断。该检查是如下述这样进行的，即，将半导体晶片(以下简称为“晶片”)载置在载置台上，使载置台上升，从而使晶片上的集成电路芯片的电极片与探针卡(probe card)的例如探针接触。此外，最近，在集成电路完成之前的阶段，为了对在此之前形成的电路部分的良莠进行判断也是这样利用探针进行探测的。

这种探测器装置包括：由框体构成的检查装置主体，其用于收容载置台，并且在其顶板设置有探针卡；以及测试头(test head)，其能够在该检查装置主体的上方位置以及退避位置之间在水平旋转轴的周围转动。对于测试头而言，其以水平姿势位于检查装置的上方，并且与探针卡的电极电气接触，通过探针卡向基板的被检查芯片(包括制造中途的芯片)发送检查信号，从而对电气特性进行检查。

此外，用于使测试头旋转的铰链机构与装置主体独立设置，其旋转轴的中心位于比探针卡的上表面低的地方。因此，由于测试头的旋转半径比较长，所以在探针卡的上表面附近的测试头的前端部的移动轨迹可以认为大致沿着垂直方向。然而，随着晶片的大口径化，对装置设置空间的狭小化的要求进一步加强，由此认为将铰链机构搭载在装置主体上是有利的。

但是，若这样进行设计布置，则铰链机构和测试头的距离变短，而且与铰链机构的旋转轴相比，因为探针卡的上表面一方变低，因此，如图8所示，测试头100的旋转半径变短，从而在探针卡101的上表面附近，测试头100的前端部的移动轨迹在水平方向的移动量变大。另一方面，探针卡101被固定在装置主体102的上表面的圆形的开口部的下侧，与装置主体102的上表面相比位于较低的位置。因此，测试头100的前端部进入到上述开口部中与探针卡101接触，但是当利用铰链机构103使测试头100旋转时，若在上述开口部中测试头100的前端部沿水平方向移动，则有可能与探针卡101的增强部件、开口部的周缘部干涉。在铰链机构103上除具有旋转机构之外还具有升降机构，使测试头100旋转至水平位置为止，之后使其下降，利用旋转臂104从单侧支撑测试头100，所以，因测试头100的重量导致旋转臂104弯曲，最终有可能导致与增强部件等的干涉，此外装置的结构复杂化导致成本增加。

在专利文献1中，揭示有下述技术，即，通过在装置主体上垂直抬升测试头，在该场所处使其旋转90度，使测试头的旋转空间变小，由此来进行测试头和探针卡的接触以及功能板(performance board)的交换。但是，为了对安装在测试头上的功能板进行交换，操作者必须使用梯子等在高处进行作业，具有不容易进行维护作业的问题。

此外，在专利文献2中，揭示有下述技术，即，在使测试头旋转并搭载在预定位置之后，利用支撑机构对测试头的位置以及倾斜度进行微调整，但是该技术并不能解决上述问题。

专利文献1：日本特开平8-148534(段落(0016)、图1、图2)

专利文献2：日本特开平9-22927(段落(0048)～(0053))

发明内容

本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种能够将探针头合适地安装在装置主体上的探测器装置以及探测方法。

本发明的第一方面提供一种探测器装置，该探测器装置将排列配置有多个被检查芯片的基板载置在移动自如的基板载置台上，使所述被检查芯片的电极片与探针卡的探测器接触来对被检查芯片进行检查，该探测器装置的特征在于，包括：

检查装置主体，在内部具有所述基板载置台并且在顶板部设置有探针卡；

测试头，从该探针卡的上方与所述探针卡的上表面接近并电气接触以进行信号的收发；

旋转驱动部，用于使该测试头在所述探针卡的上方在其下表面成为水平的水平位置与从所述检查装置主体的顶板离开的退避位置之间沿着水平旋转轴的周围旋转；

设置在所述旋转轴上并用于保持所述测试头的保持部；

升降支撑机构，设置在所述检查装置主体上，从所述保持部接受处于所述水平位置的测试头并使该测试头下降至与探针卡电气接触的位置，并且使该测试头上升至所述水平位置并将其交接至保持部上；和