专利名称：控制被检查体温度的探测装置及探测检查方法
技术领域：
本发明是关于在温度控制下对一般配置在晶片状基板上的被检查体进行检查的探测装置及探测检查方法，更详细地讲，是关于更确切进行被检查体的电气特性检查的探测装置及探测检查方法。
背景技术：
在对硅基板等晶片状基板(以下称为晶片)上配置的集成电路或液晶显示装置等的电气特性进行检查的情况下使用探测装置。常规的探测装置，如图13所示，设置有探测器插件14，设在探测器插件上的多个探测器26，用于载置晶片W的主卡盘6，使主卡盘在X、Y、Z、及θ方向移动的移动机构12，用于使被检查体与探测器插件的位置相吻合的上照相机39与下照相机38，探测头TH、以及探测器T等。主卡盘6可以借助移动机构12而在三维方向移动，同时设置有保持晶片的保持机构。
探测装置的主卡盘6是能够将被测定的被检查体的温度控制为所规定的温度的部件。通过由该控制而使测定时温度条件的变化，能够将被检查体在以实际使用的环境为标准的环境下进行试验。作为这样的探测装置，在专利文献1中公开了基于设置在主卡盘中心部的温度检测装置所检测出的主卡盘的温度，来控制设置在主卡盘上的电阻发热体的温度的装置。在该专利文献1中，记载了通过控制分割为多个区域的各个电阻体的温度，能够在高精度的温度下进行上述试验的思想。
而且，在专利文献2中，公开了设置有分割为多个区域的主卡盘的载置面，在这些分割区域分别设置的沟槽，在这些沟槽中开口的给排路径，在所述给排路径中以可相互更换的方式连接的热传导性优异的流体供给源，以及真空排气装置的装置。该装置设置有通过供给热传导性优异的流体而进行热交换，由真空排气吸附固定晶片的结构。
但是，在所述探测装置中，由于主卡盘在比较宽的范围加热或冷却，所以存在有难以对被检查体进行个别温度控制的困难的问题。而且，还存在有该装置能量的消费量大的问题。进而，该装置还存在有温度控制所需要的时间长的问题。
通常，在使用探测器的检查中，由探测器对主卡盘上载置的晶片施加大的针压。在常规的探测装置中，在检查配置在晶片周缘部的被检查体的情况下，如图14中虚线所夸张表示，主卡盘6由于该针压而倾斜，结果是有探测器不能与晶片上所规定的位置相接触的危险性。
专利文献1特开平9-186112号公告专利文献2特开2001-230308号公告发明内容根据本说明书的一个观点的发明，其目的在于提供一种探测装置及探测方法，在探测检查时能够确实实施对被检查体的温度控制。
根据本说明书的另一个观点的发明的目的在于提供一种探测装置及探测方法，能够迅速且高效地进行探测检查。
根据本说明书的另一个观点的发明的目的在于提供一种探测装置，能够通过由探测器所施加的压力而防止主卡盘的倾斜。
本发明的其它目的及优点，记载于以下的说明书中，其一部分可从说明书中自明，或通过本发明的实施而得到。本发明的该目的及优点，通过与这里所特别指出的装置的组合而实现与得到。
根据本发明的一个观点，提供一种在温度控制下检查在晶片状基板上配置的多个被检查体的探测装置，具有以下的结构探测室；在该探测室内配置的台架基底；在该台架基底上配置的X-Y台架(该X-Y台架具备用于使该X-Y台架至少在X-Y方向移动的X-Y台架驱动机构)；在该台架基底上配置的Z台架(该Z台架具备用于使该Z台架升降的Z台架升降机构)；在Z台架上配置的主卡盘(该主卡盘具有用于使主卡盘朝θ方向转动的转动驱动机构、多个加热装置、热交换器、以及温度控制装置。该多个加热装置是适合于加热该多个各自被检查体，及由该多个被检查体所组成的各个组中任意一个的大小，该多个加热装置各自设置有温度传感器；而且该热交换器对由该多个加热装置所加热的被检查体进行冷却；而且该温度控制装置基于该温度传感器的检测结果，对各个加热装置及该热交换器中的至少一个进行控制)；探测器插件(该探测器插件在该探测室内与该晶片状对置配置、且具有多个探测器)。
根据本发明上述观点的上述探测装置，优选进而具有以下结构中的任意一个，或它们的组合。
该多个加热装置各自具有与该多个各自被检查体相对应的单元构造以及与由该多个被检查体所构成的组相对应的单元构造中任意一种结构；该单元构造各自具备个别的热交换器；该温度控制装置通过控制该加热装置及该热交换器中的至少一个而控制各单元构造的温度。
该多个单元构造具备用于使各单元相互隔离的绝热构件。
该主卡盘是通过θ台架配置在该Z台架上，该转动驱动机构可以在该θ台架上使主卡盘朝θ方向转动。
根据本发明的另一个观点，提供一种检查在晶片状基板上配置的多个被检查体的探测装置，具有以下的结构探测室；在该探测室内配置的台架基底；在该台架基底上配置的Z台架(该Z台架具备用于使该Z台架升降的Z台架升降机构)；在该Z台架上配置的X-Y台架(该X-Y台架是第一框架结构，在其中心具有第一空间，该X-Y台架具备用于使该X-Y台架至少在X以及Y方向移动的X-Y台架驱动机构)；在X-Y台架上配置的基板固定机构(该基板固定机构是第二框架结构，在其中心有与该第一空间相连接的第二空间)；探测器插件(该探测器插件在该探测室内与该主卡盘对置配置、且具有多个探测器)；在该Z台架上固定的探测台架升降机构；安装在该探测台架升降机构上，且在第一空间内配置的探测台架，其轴心与从该探测器插件的探测器中心垂下的延长线一致地配置，该探测台架的上部平面的面积大小比第一空间及第二空间要小，在由该探测升降机构使该探测台架上升时，该上部平面与该基板的底面相接触，从下方支撑该基板。
根据本发明上述观点的上述探测装置，优选进而具有以下结构中的任意一个，或它们的组合。
该探测台架的上部平面的面积大小与探测器插件的多个探测器的前端所占据的区域相对应。
该探测台架的上部平面的面积大小为与一个被检查体的大小相对应的大小。
该探测台架具有用于在该多个被检查体内对与该探测器插件的多个探测器电接触的至少一个被检查体进行加热的加热装置；以及用于对这些被检查体的温度及加热装置的温度中的至少一个进行测定的温度传感器。
该探测台架进而设置有用于冷却被检查体的热交换器。
该基板固定机构具备有卡盘板，卡盘板固定机构，以及使该卡盘板固定机构朝θ方向转动的转动驱动机构。
该探测台架以可装拆的方式安装于探测台架升降机构。
该卡盘板以可装拆的方式安装于该卡盘板固定机构。
该X-Y台架驱动机构设置有在Z台架上使X-Y台架至少在X-Y方向上移动的X-Y台架移动机构，以及在Z台架上以能够圆滑移动的方式支撑X-Y台架的X-Y台架支撑机构。
该X-Y台架移动机构具备线性马达机构。
该X-Y台架支撑机构具备空气轴承机构。
该卡盘板具有以下机构中的至少一个机构用于固定基板的多个挤压器机构、吸引固定基板的结构、以及用于挤压基板的环状机构。
根据本发明的另一个观点，提供一种探测装置中被检查体的检查方法，具有以下步骤(a)将被检查体载置于该卡盘板上；(b)通过由该X-Y台架驱动机构使该X-Y台架在X方向及Y方向移动、以及由该转动驱动机构使该晶片固定机构转动，使探测器插件与被检查体的位置相吻合，该位置吻合的结果是，该被检查体的轴心与从该探测器插件的探测器中心垂下的延长线经常实质性一致而配置的卡盘板的位置也相吻合；(c)通过由该探测台架升降机构使该探测台架的上升，使该探测台架与晶片底面相接触；(d)通过由该Z台架升降机构使Z台架在Z方向的上升，使被检查体与探测器相接触；(e)通过Z台架在Z方向的进一步上升，使被检查体过度驱动；(f)检查被检查体的电气特性；(g)通过由该Z台架升降机构与该探测台架升降机构中的至少一个机构使该探测台架在Z方向的下降，解除探测器、被检查体、以及卡盘板之间的接触；(h)通过重复所述(b)～(g)的步骤，检查规定的全部被检查体的电气特性。
优选为上述方法进而具有以下结构中的任意一个，或它们的组合。
在(f)中，使被检查体过度驱动的机构是该Z台架升降机构与该探测台架升降机构中的至少一个机构。
该探测台架具有用于在该多个被检查体内对与该探测器插件的多个探测器电气接触的被检查体进行加热的加热装置；以及用于对这些被检查体的温度及加热装置的温度中的至少一个进行测定的温度传感器，在所述(f)中检查被检查体的电气特性之前，由该加热装置及温度传感器将该被检查体维持在规定的温度。
进而设置有用于冷却被检查体的热交换器。在该(f)中检查被检查体的电气特性之前，由该加热装置、温度传感器、及热交换器将该被检查体维持在规定的温度。
进一步的特征及变更，可以由该技术领域的人员所考虑。因此，本发明应有更宽的范围，并不限于特定的详细说明及所公开的代表性的实施例。
所以，在权利要求的范围内所定义的宽的发明概念及其等价的解释与范围内，能够进行不脱离它们的各种变更。
图1是根据本发明的一个实施例的探测器。
图2是本发明的探测装置的主要部分的一个实施例。
图3是晶片的吸引固定机构的一个实施例。
图4是本发明的探测装置的主要部分的另一个实施例。
图5是沿图4中A-A线的主卡盘6的横截面图。
图6是本发明的探测装置的主要部分的另一个实施例。
图7是本发明的探测装置的主要部分的另一个实施例。
图8是本发明的探测装置的主要部分的另一个实施例。
图9是本发明的探测装置的主要部分的另一个实施例。
图10是晶片固定器的一个实施例。
图11是晶片固定器的另一个实施例。
图12A及图12B是晶片固定器的另一个实施例，图12A是截面图；图12B是固定晶片的环。
图13是常规的探测装置。
图14是例示常规的探测装置中主卡盘倾斜的模式图。
图15是使用本发明一个实施例的探测装置来检查被检查体时的流程图。
具体实施例方式
下面基于附图对本发明的实施例加以说明。图1为本发明的第一实施例中的探测装置100的主体截面图。本实施例中的探测装置100具有探测室29。在该探测室29的下部设置有台架基底2。在台架基底上的Z方向并排配置有X-Y台架12、Z台架10、以及主卡盘6。而且，在探测室29内的上部与主卡盘6对向配置有探测器插件14。探测器插件14具有多个探测器26，使用这些多个探测器26，检查主卡盘6上所装载的被检查体的电气特性。在本发明中，所谓X-Y台架，是表示能够在X及Y方向移动的台架。该台架可以是在X方向移动的结构体与在Y方向移动的结构体的组合，也可以是一体结构而能够向X及Y方向移动的结构体。
图2是图1的探测装置的主要部分的放大图。在台架基底2上通过X-Y台架驱动机构16而配置X-Y台架12。X-Y台架12具有X台架12a与Y台架12b，X-Y台架驱动机构16具有X导向轨及驱动机构16a，以及Y导向轨及驱动机构16b。X-Y台架12能够通过X-Y台架驱动机构16而在X方向及Y方向移动。
在本实施例中，Y台架12b通过Y导向轨及驱动机构16b安装于台架基底2上，并可沿Y导向轨移动。另外，X台架12a通过X导向轨及驱动机构16a安装于Y台架上，可沿X导向轨移动。
Z台架10是通过Z台架升降机构31而安装在X台架12a上。Z台架升降机构31具有Z台架导向15与Z台架驱动机构8。Z台架导向15可以由导向Z台架升降的Z导向15a、与Z方向平行安装在X-Y台架12上的Z导向轨15b、支撑固定在X台架的Z导向轨15b的补强器15c所构成。Z台架驱动机构8例如可以由配置在X台架上的马达8a、由马达转动驱动的滚珠丝杠8b、与滚珠丝杠8b相结合且固定在Z台架上的螺母构件8c所构成。通过由马达8a转动滚珠丝杠8b，螺母构件8c沿着滚珠丝杠8b而上下移动。由该移动使Z台架通过Z导向15a随着Z导向轨15b而升降。在Z导向15a中例如可以使用轴承等。
在Z台架上可以配置θ台架13。在θ台架13上可以配置转动驱动机构17。在θ台架13上还进而配置有用于载置晶片的主卡盘6。主卡盘6通过θ导向轨21而安装于θ台架13，通过转动驱动机构17而沿着θ导向轨21转动。在本实施例中，转动驱动机构17是安装在θ台架13上，但也可以直接安装在Z台架上，在这种情况下，可以省去θ台架13，但优选为Z台架的上部平面增大。
主卡盘6可以具有用于保持载置晶片的基板固定机构23。基板固定机构23的一个实施例表示在图3中。在图3中，主卡盘6例如设置有在其表面形成的沟槽23a、及与该沟槽23a相连接的给气排气用管23b。通过由真空泵22经由给气排气用管23b将沟槽23a抽为真空，能够将晶片吸引固定于主卡盘6的表面。作为基板固定机构的其他方式，还可以使用静电吸引机构及机械固定机构等。
在图2中，主卡盘6设置有用于对主卡盘上所载置的被检查体加热的多个加热装置18。各个加热装置都可以设置温度传感器19。各加热装置具有用于对一个被检查体或由多个被检查体构成的组进行加热的适当的大小，以与晶片上的被检查体的配置相对应的配置而设置。也就是说，一个加热装置是与所载置的一个或一组被检查体相当的大小，并以使一个加热装置与一个或一组的被检查体相吻合一致的方式进行配置。由此，一个加热装置确实能够对一个或一组的被检查体进行加热。
进而，主卡盘6还可以设置有用于冷却被检查体的热交换器20。热交换器20设置有流体供给排出路径20a及流体供给器20b，通过将热传导性优异的流体在流体供给排出路径20a内进行循环，可以对加热装置所加热的被检查体进行冷却。而且，在检查高温下发热的集成电路的电气特性等情况下，为了防止被检查体的过热，也可以使用热交换器20。
而且，本实施例的探测装置设置有温度控制装置27。温度控制装置分别与加热装置18、温度传感器19、以及热交换器20相连接。温度控制装置27基于温度传感器19的检查结果，对各自的加热装置或热交换器的至少一个进行控制，能够将被检查体设为规定的温度。
图4表示了本发明中第二实施例的探测装置100的主要部分。第二实施例是在第一实施例的探测装置100上添加，设置在主卡盘上的加热装置具有单元结构9。在各自的单元结构9中，能够配置加热装置、温度传感器、以及热交换器。温度控制装置27分别与加热装置18、温度传感器19、以及热交换器20相连接，基于温度传感器的检测结果，能够对各个单元分别进行温度控制。
沿图4中A-A线的主卡盘6的横截面图表示在图5中。各个单元结构9，优选能够与主卡盘6上所载置的被检查体的配置相对应的配置，或与由多个被检查体所构成的一组的配置相对应的配置。也就是说，一个单元或多个单元与主卡盘6上所载置的被检查体的一个或一组相吻合一致地配置。由于各单元中配置有加热装置、温度传感器、以及热交换器，所以可确实对一个或一组被检查体进行加热或冷却。进而，通过各自的单元结构具有用于相互隔离的绝热构件40，能够在在邻接单元的温度影响困难的环境下将被检查体控制为所规定的温度。
接着，对第一、第二实施例的动作加以说明。在图1中，由搬运机构(未图示)从盒子中取出的晶片W向移动主卡盘6并装载于其上。在上述基板固定机构23固定晶片之后，使用在探测室29内设置的上下的照相机39、38进行晶片的位置吻合。晶片的位置吻合是将Y台架12b按照Y导向轨16b进行移动，或将X台架12a按照X导向轨16a进行移动。进行X及Y方向的位置吻合与前后移动，进行θ方向的位置吻合。θ方向的位置吻合是转动驱动机构17使主卡盘6按照θ导向轨17b而进行转动。
晶片的位置吻合终了后，通过Z台架10的上升使探测器与晶片相接触。在该接触后，Z台架进一步上升，在过度驱动的状态下开始检查。由温度控制装置对被检查体的温度控制，是在将要进行检查之前或在位置吻合的中间开始进行，在被检查体达到所规定的温度后使用探测器检查被检查体的电气特性。
图6表示了本发明中第三实施例的探测装置100的主要部分。第三实施例的探测装置在探测室29的下部设置有台架基底2，在其上通过Z台架升降机构31安装Z台架10。Z台架升降机构31与上述第一实施例不同，可以配置在台架基底2上，但其它的结构与动作都与第一实施例同样。构成Z台架升降机构31的Z台架驱动机构8可以是如图6及图7所示，设置在台架基底2的中央的一处，也可以是如图8及图9所示，设置在多处。
在图6中，在Z台架10上配置有X-Y台架12。该X-Y台架具备X-Y台架驱动机构16，能够使Z台架在X及Y方向移动。X-Y台架驱动机构16可以设置有使X-Y台架在Z台架上向X-Y方向移动的X-Y台架驱动机构16c、及支撑X-Y台架在Z台架上能够圆滑移动的X-Y台架支撑机构16d。作为该X-Y台架驱动机构16c可以采用例如线性马达机构等。而且，作为该X-Y台架支撑机构16d，例如可以采用空气轴承等。X-Y台架驱动机构16可以设置在Z台架与X-Y台架之间，也可以各自组装入Z台架与X-Y台架，与各台架呈一体的结构。在本实施例中，作为X-Y台架驱动机构16，可以对HIWIN CORPORATION制的LMSP进行改良后使用。LMSP是设置有空气轴承的线性马达式的控制系统。采用LMSP的台架驱动机构16，通过从台架的下面喷出压缩空气，使台架少许上浮支撑。在这种状态下，台架上所设置的线性马达机构使台架向X、Y方向移动。
X-Y台架12是中心具有空间的框状结构，可以设其为第一框状结构，该中心的空间为第一空间11a。该第一框状结构，特别是圆环状的结构为优选。在该X-Y台架12上，设置有用于保持载置晶片的基板固定机构23。基板固定机构23也是框状结构，可以将其称为第二框状结构。在第二框状结构的中心所具有的、与该第一空间相连接的空间称为第二空间11b。基板固定机构23为了以覆盖第二空间11b的配置来保持晶片，可以具备保持晶片的卡盘板5，以及固定卡盘板的卡盘板固定机构4。卡盘板5与固定卡盘板的卡盘板固定机构4的两者或至少卡盘板5优选是框状结构，该框状结构优选为圆环状的结构。卡盘板固定机构4可以通过θ导向轨21而安装于X-Y台架，通过在同一X-Y台架上配置的转动驱动机构17而向θ方向转动。
晶片被卡盘板5所保持。卡盘板5具有保持晶片W的结构，该结构的实施例表示在图10～图12B中。图10是卡盘板的一个实施例。在卡盘板上由铰链37安装的可转动的挤压器34将装载于卡盘板的晶片固定。挤压器34可以由手动操作而上下移动，也可以自动化操作。在使挤压器34自动上下的情况下，在由驱动机构30使挤压器34上升的状态下，在卡盘板5上载置晶片，接着通过该驱动机构使挤压器下降而固定晶片。该挤压器34可以设置在卡盘板5的多处地点。图11是卡盘板5的另一实施例。卡盘板5在其内部设置有吸排气口36及吸排气管35。在晶片载置于卡盘板的状态下，通过由真空泵22将吸排气口36及吸排气管35抽为真空，能够将晶片吸引固定于卡盘板。
图12A及图12B是其它的实施例，由图12B所示的环状构件33而固定晶片。环状构件33在其外周的多处地点，优选在两处具有支柱32。该支柱32以能够升降的方式配置于卡盘板5。图12A是具备有环状构件33的卡盘板5的截面图。在由驱动机构30将支柱32抬起的状态下，在卡盘板5上载置晶片。其后，通过由驱动机构30将支柱32降下，环状构件33挤压晶片，能够将晶片固定在卡盘板上。
在上述多个实施例中，是将卡盘板5固定在卡盘板固定机构4上，但也可以是以可装拆的方式安装。在这种情况下，也可以在探测装置外预先将固定有晶片的卡盘板5安装在卡盘固定机构4上。在探测室的上部配置具有多个探测器26的探测器插件14，使之与该卡盘板5上所载置的晶片W对置。
如图6所示，在第一空间11a及第二空间11b内，在Z台架上配置有探测台架3。探测台架3优选为能够使其轴心与从该探测器插件14的探测器中心所垂下的延长线相一致地配置。探测台架3可以在其下部配置用于升降探测台架3的探测台架升降机构24。由该探测台架升降机构使探测台架3上升时，探测台架的上部平面3a就与固定于卡盘板5的晶片W的底面相接触。探测台架3通过与晶片W的接触而在探测器检查时从下方支撑晶片。为此，探测台架3的上部为平面。探测台架3的上部平面3a的宽度比第一空间11a及第二空间11b的宽度要窄，是与探测器插件的多个探测器的前端所占据的区域，即一次能够检查的最大区域相对应的大小。这里所谓相对应的大小，表示比该区域大。
探测台架升降机构24使探测台架3升降。探测台架升降机构24固定在Z台架上，例如可以由马达24a、固定于马达24a的滚珠丝杠构件24b、以及固定于探测台架3的螺母构件24c所构成。滚珠丝杠构件24b与螺母构件24c拧合。通过由马达24a使滚珠丝杠构件24b的转动，探测台架3可以升降。马达24a可以是如图6～图8所示配置在Z台架10上，但也可以如图9所示配置于Z台架10的内部。
下面对第三实施例的动作加以说明。在图6中，由搬运机构(未图示)从盒子C中取出的晶片W，装载于卡盘板5(a)。卡盘板5固定晶片时，由使上述位置吻合装置与X-Y台架12向X方向及Y方向移动的X-Y台架驱动机构16，进行被检查体的位置吻合(b1)。此时，探测台架3及探测台架升降机构24由于被固定于Z台架10而不移动。接着转动驱动机构17持续转动晶片固定机构23，与位置吻合机构一起动作，决定θ方向的位置(b2)。若决定了X、Y、及θ方向的位置，则探测台架3由升降机构24而上升，探测台架3的上部平面就与晶片W的底面相接触(c)。通过由台架升降机构31使Z台架10上升，使被检查体与探测器相接触(d)。从这种状态，通过Z台架升降机构31或探测台架升降机构24中至少一个的进一步上升，使晶片W向着探测器插件过度驱动(e)。在该状态下对被检查体实施检查(f)。检查终了后，通过Z台架升降机构31与探测台架升降机构24中至少一个的下降而解除过度驱动，进而通过台架升降机构31使Z台架10下降，被检查体离开探测器(g1)。接着由探测台架升降机构24使探测台架3少许下降，使其上部平面从晶片的底面离开(g2)。这样，再进行用于下一个要检查的被检查体的位置吻合，以同样的顺序检查下一个被检查体。
X、Y、及θ方向的位置吻合，并不限于上述顺序，可以从任何一个方向开始进行位置的吻合。而且，在所述方法中，过度驱动虽然是由上升Z台架10而进行的，但也可以是在探测台架3与晶片W相接触、或被检查体与探测器26相接触的状态下，由升降机构24进一步使探测台架3上升而进行过度驱动。
由于所述探测台架3是由探测台架升降机构而固定在台架基底上，所以探测器插件的中心能够一直支撑于探测台架3。所以，能够防止常规的探测装置中成为问题的主卡盘6的倾斜，即使是位于晶片边缘部的被检查体也能够稳定地进行探测检查。
在图7至图9中，表示了本发明第四实施例中探测装置100的主要部分。第四实施例是在第三实施例的探测装置100的探测台架3中设置有用于控制被检查体温度的机构。本实施例中的探测台架3，在其上部表面的下部可以设置加热装置18，进而设置温度传感器19及热交换器20。加热装置18及热交换器20，分别对探测器插件14的多个探测器26相电气接触的多个被检查体进行加热及冷却，温度传感器测定规定的被检查体的温度。规定的被检查体优选是探测器电气接触的各个被检查体。进而，与第一及第二实施例同样，本实施例的探测装置也具有温度控制装置27。通过温度控制装置27基于温度传感器19所检测的结果而对加热装置及热交换器的控制，使被检查体或加热装置18为规定的温度。
设置有探测台架3的加热装置18可以是一个或多个。在加热装置是多个的情况下，与上述第二实施例同样，可以具有单元结构9。而且，温度传感器19及热交换器20，可以设置为与加热装置18相同的数目。探测台架3的上部平面的宽度，优选为能够与一个被检查体或一次所检查的多个被检查体组大小的大体相同的宽度。根据这样的结构，能够仅对要检查的被检查体进行温度控制，使被检查体的温度上升的时间缩短。而且，也能够使能量的消费及损失减少。
探测台架3可以由铝等热传导性优异的金属制作，以可以装拆的方式安装于探测台架升降机构。所以，可以更换为具有每个检查对象最合适大小的台架。在更换探测台架3的情况下，可以将探测台架上固定的螺母构件24c整个取下或安装，或者是从螺母构件24c将滚珠丝杠构件24b取下或安装。
以第三实施例的动作为基础对第四实施例的动作加以说明。在晶片W向探测器插件过度驱动的工序(e)之后，被检查体通过设置在探测台架3上的加热装置、温度传感器及热交换器被加热到规定的温度，并维持(T)。被检查体的温度控制也可以在过度驱动的工序(e)之前进行。被检查体的温度达到规定的温度后，对被检查体的电气特性进行检查(f)。第三及第四实施例的动作表示在图15的流程图中。
由于上述实施例的探测台架3与常规的主卡盘相比，其上部平面的宽度受限，因此容易具有平面屈曲及偏向等少、制造与使用容易等突出的优点。而且，能够容易地减小探测台架3的表面温度分布的偏差。进而，在上述实施例中，由于探测台架3的体积较小、以及加热装置的数目少，所以能够抑制加热被加热体时热量的损失，能够容易迅速地将被加热体加热，而且，在冷却被检查体时，能够不受加热装置余热的干扰，容易迅速地进行冷却。
根据本发明的实施例，通过设置有主卡盘的结构，该主卡盘具有有着适于加热各个被检查体的大小的多个加热装置、温度传感器、热交换器、以及温度控制装置，从而能够提供容易对被检查体的温度进行有效控制的探测装置。
而且，根据本发明的实施例，通过多个加热装置的各自与多个被检查体各自相对应的配置，以及与该多个被检查体内的由多个被检查体所构成的组相对应的配置中的任意一个而配置的结构，能够提供容易对被检查体的温度进行有效控制的探测装置。
而且，根据本发明的实施例，多个加热装置具有与多个被检查体的各自相对应的单元结构、及与该多个被检查体内的由多个被检查体所构成的组相对应的单元结构中的任意一个的单元结构，根据由温度控制装置而控制各单元温度的结构，能够提供容易对被检查体的温度进行有效控制的探测装置。
而且，根据本发明的实施例，由于单元结构具有将各自的单元相互隔离的绝热构件，所以能够提供难以受到相邻接单元温度的影响，容易对被检查体的温度进行有效控制的探测装置。
而且，根据本发明的实施例，通过在中心有空间，设置具有X-Y移动机构的X-Y台架、基板固定机构、探测台架的结构，能够提供主卡盘没有倾斜，即使是位于晶片边缘部的被检查体也能够稳定地进行探测检查的探测装置。
根据本发明的实施例，通过探测台架具有加热装置、热交换器、温度控制装置的结构，能够提供主卡盘没有倾斜，即使是位于晶片边缘部的被检查体也能够稳定地进行探测检查、同时能够容易对被检查体的温度进行有效控制的探测装置。
而且，根据本发明的实施例，通过探测台架的上部表面的宽度是与一个被检查体的大小相对应的宽度，能够提供容易对被检查体的温度进行有效控制的探测装置。
而且，根据本发明的实施例，通过能够对探测台架进行更换的结构，能够提供容易选择适合于检查对象的探测台架的探测装置。
权利要求
1.一种探测装置，在温度控制下检查在晶片状基板上配置的多个被检查体，该探测装置具有探测室；在该探测室内配置的台架基底；在该台架基底上配置的X-Y台架，该X-Y台架具备用于使该X-Y台架至少在X-Y方向移动的X-Y台架驱动机构；在该X-Y台架上配置的Z台架，该Z台架具备使该Z台架升降的Z台架升降机构；在Z台架上配置的主卡盘，该主卡盘具有用于使主卡盘朝θ方向转动的转动驱动机构；多个加热装置，该多个加热装置每一个是适合于对该多个被检查体的每一个、及由该多个被检查体所组成的组的每一个中任一个的大小，该多个加热装置各自设置有温度传感器；热交换器，该热交换器对由该多个加热装置所加热的被检查体进行冷却；温度控制装置，该温度控制装置基于该温度传感器的检查结果，对各个加热装置及该热交换器中的至少一个进行控制；在该探测室内与该主卡盘对置配置、且具有多个探测器的探测器插件。
2.根据权利要求1所述的探测装置，其特征在于该多个加热装置各自具有与该多个被检查体的每一个相对应的单元构造、以及与由该多个被检查体所构成的组相对应的单元构造中任意一种单元结构；该单元构造具备各自个别的热交换器；该温度控制装置通过控制该加热装置及该热交换器中的至少一个而控制各单元构造的温度。
3.根据权利要求2所述的探测装置，其特征在于该多个单元构造具备用于使各单元相互隔离的绝热构件。
4.根据权利要求3所述的探测装置，其特征在于该主卡盘是通过θ台架配置在该Z台架上，该转动驱动机构可以在该θ台架上使主卡盘朝θ方向转动。
5.一种探测装置，检查在晶片状基板上配置的多个被检查体，该探测装置具有探测室；在该探测室内配置的台架基底；在该台架基底上配置的Z台架，该Z台架具备使该Z台架升降的Z台架升降机构。在该Z台架上配置的X-Y台架，该X-Y台架是第一框架结构，在其中心具有第一空间，该X-Y台架具备用于使该X-Y台架至少在X-Y方向移动的X-Y台架驱动机构；在该X-Y台架上配置的基板固定机构，该基板固定机构是第二框架结构，在其中心有与该第一空间相连接的第二空间；在该探测室内与该圆盘状基板对置配置、且具有多个探测器的探测器插件；在该Z台架上固定的探测台架升降机构；安装在该探测台架升降机构上、且在第一空间内配置的探测台架，该探测台架具备该探测台架的轴心与从该探测器插件的探测器中心垂下的延长线相一致地配置；该探测台架的上部平面，该上部平面的面积大小比该第一空间及第二空间的要小，在由该探测升降机构使该探测台架上升时，该上部平面与该基板的底面相接触，从下方支撑该基板。
6.根据权利要求5所述的探测装置，其特征在于该探测台架的上部平面的面积大小与探测器插件的多个探测器的前端所占据的区域相对应。
7.根据权利要求5所述的探测装置，其特征在于该探测台架的上部平面的面积大小与一个被检查体的大小相对应。
8.根据权利要求5所述的探测装置，其特征在于该探测台架具有在该多个被检查体内用于对与该探测器插件的多个探测器电气接触的至少一个被检查体进行加热的加热装置；以及对这些被检查体的温度及加热装置的温度中的至少一个进行测定的温度传感器。
9.根据权利要求5所述的探测装置，其特征在于该探测台架进而设置有用于冷却被检查体的热交换器。
10.根据权利要求5所述的探测装置，其特征在于该基板固定机构具备有卡盘板、卡盘板固定机构、以及使该卡盘板固定结构朝θ方向转动的转动驱动机构。
11.根据权利要求5所述的探测装置，其特征在于该探测台架以可装拆的方式安装于探测台架升降机构。
12.根据权利要求10所述的探测装置，其特征在于该卡盘板以可装拆的方式安装于探测台架升降机构。
13.根据权利要求6所述的探测装置，其特征在于该X-Y台架驱动机构设置有在Z台架上使X-Y台架至少在X-Y方向上移动的X-Y台架移动机构，以及在Z台架上以能够圆滑移动的方式支撑X-Y台架的X-Y台架支撑机构。
14.根据权利要求13所述的探测装置，其特征在于该X-Y台架移动机构具备线性马达机构。
15.根据权利要求13所述的探测装置，其特征在于该X-Y台架支撑机构具备空气轴承机构。
16.根据权利要求6所述的探测装置，其特征在于该卡盘板具有以下机构中的至少一个机构用于固定基板的多个挤压器机构、吸引固定基板的结构、以及用于挤压基板的环状机构。
17.一种根据权利要求5所述的探测装置中被检查体的检查方法，具有以下步骤(a)将被检查体载置于该卡盘板上；(b)通过由该X-Y台架驱动机构使该X-Y台架在X方向及Y方向移动、以及由该转动驱动机构使该晶片固定机构转动，使探测器插件与被检查体的位置相吻合，该位置吻合的结果是，该被检查体的轴心与从该探测器插件的探测器中心垂下的延长线一直实质性相一致地配置的卡盘板的位置也相吻合；(c)通过由该探测台架升降机构使该探测台架的上升，使该探测台架与晶片底面相接触；(d)通过由该Z台架升降机构使Z台架在Z方向的上升，使被检查体与探测器相接触；(e)通过Z台架在Z方向的进一步上升，使被检查体过度驱动；(f)检查被检查体的电气特性；(g)通过由该Z台架升降机构与该探测台架升降机构中的至少一个机构使该探测台架在Z方向的下降，解除探测器、被检查体、以及卡盘板之间的接触；(h)通过重复所述(b)～(g)的步骤，检查规定的全部被检查体的电气特性。
18.根据权利要求17所述的检查方法，其特征在于在所述步骤(f)中，使被检查体过度驱动的机构是该Z台架升降机构与该探测台架升降机构中的至少一个机构。
19.根据权利要求17所述的检查方法，其特征在于该探测台架具有在该多个被检查体内用于对与该探测器插件的多个探测器相电气接触的被检查体进行加热的加热装置、以及对这些被检查体的温度及加热装置的温度中的至少一个进行测定的温度传感器，在所述(f)中检查被检查体的电气特性之前，由该加热装置及温度传感器将该被检查体维持在规定的温度。
20.根据权利要求17所述的检查方法，其特征在于该探测台架进而设置有用于冷却被检查体的热交换器，在所述(f)中检查被检查体的电气特性之前，由该加热装置、温度传感器、及热交换器将该被检查体维持在规定的温度。
全文摘要
提供在温度控制下对被检查体进行检查的探测装置(100)。该探测器具有台架基底(2)、Z台架(10)、具有框状结构的X－Y台架(12)、配置在X－Y台架上的基板固定机构(23)、与基板固定机构对置配置的探测器插件(14)、固定在Z台架上、其轴心与从探测器插件的探测器中心所垂下的延长线相一致地配置在X－Y台架的框状结构内的探测台架(3)，该探测台架具备有用于加热及冷却被检查体的温度控制装置及探测升降机构，从底面支撑被检查体基板，对被检测体的温度进行控制。
文档编号G01R31/28GK1565054SQ03801139
公开日2005年1月12日 申请日期2003年7月25日 优先权日2002年10月21日
发明者杉山雅彦, 井上芳德 申请人:东京毅力科创株式会社