专利名称：探测卡与载置台的平行度调整方法和检查用程序及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在使探测卡与晶片等被检查体电接触而进行被检查体的电气特性检查之际，调整探测卡与载置台的平行度的方法和用于实行该方法的检查用程序记录介质以及检查装置，更详细地说，涉及可以自动地调整探测卡与被检查体之间的平行度的探测卡与载置台的平行度调整方法和检查用程序记录介质以及检查装置。
背景技术：
现有的这种检查装置具备搬送被检查体(例如晶片)的装料室、和邻接于装料室且进行从装料室接收的晶片的电气特性检查的探测器室。探测器室例如如图9所示，具备载置被检查体(晶片)W且在X、Y、Z方向上能够移动的载置台(晶片卡盘)1，配置在晶片卡盘1的上方的具有探测销2A的探测卡2，经由卡座3能够装拆地保持探测卡2的卡夹钳机构4，经由卡夹钳机构4支承探测卡2的插入环5、支承插入环5的顶板6，电连接探测卡2与测试头T侧的连接环R的对接机构7，以及在顶板6上固定经由对接机构7连接的测试头T的测试头夹钳机构8。测试头T经由装备在检查装置的侧方的合页机构H旋转。
再说，近年来，探测卡2的开发有进展，对探测卡2与晶片W的一并接触方式的检查装置的要求增强。在一并接触方式中探测卡2与晶片W的平行度成为问题，如果这两者间的平行度差则探测卡的所有探测销2A与晶片W不能以没有过多或不足的均匀的针压接触，存在着损及检查的可靠性的危险，根据情况存在着损伤探测卡2和晶片W等的危险。
因此，在例如专利文献1～4中提出各种调整探测卡与晶片的平行度的技术。
在专利文献1的技术中，在卡盘顶内插入压电元件，使卡盘顶上级的台面倾斜，此外，由压电元件或致动器(旋转的螺旋等)使装设有探测卡的DUT板倾斜。此外，将激光照射在探测卡上等，进行非接触地检测探测卡的倾斜。在使用激光的场合，使激光照射在探测卡的周缘部上而测定探测卡的周围三点以上的高度，从而检测探测卡的倾斜。
在专利文献2的技术中，设置有使晶片台在X方向和Y方向上移动的X-Y方向驱动单元，和使晶片台在Z方向上移动的Z方向驱动单元，在X-Y方向驱动单元的X方向驱动部与Z方向驱动机构之间夹设有倾斜调节部。而且，由该倾斜调节部调整对于晶片台的水平面的倾斜。在调整晶片台的倾斜时，使用自动聚焦式摄像机测定四角的探针的针尖高度，基于该测定点彼此的针尖高度之差计算探测卡对晶片台的倾斜。
在专利文献3的技术中，具备用于检测探测卡的多个部位的探针的针尖高度的接触式位移传感器及其电压变化检测电路，根据该检测结果运算探针组的针尖高度的倾斜程度和倾斜方向而发出修正指示的控制系统，以及在三个部位支承插入环并通过按照修正指示调整期望部位的支承高度而修正探针组的针尖高度的倾斜的倾斜修正机构，检测多个部位(例如，前后左右四个部位)的探针的针尖高度，在控制系统中按照预先装入程序的计算软件计算探针组的针尖高度的倾斜程度和倾斜方向。此外，除了探针的倾斜外，也可以测量晶片的倾斜，基于两方的数据修正倾斜。此外，在专利文献4中也是记载有与专利文献3类似的技术，即调整晶片台的倾斜的技术。
日本专利特开平06-021166号公报[专利文献2]日本专利特开平11-251379号公报[专利文献3]日本专利特开平07-231018号公报[专利文献4]日本专利特开平08-162509号公报发明内容但是，虽然在专利文献1～4中针对调整探测卡与晶片台的平行度的技术提出了各种提案，但是任何一种都是在多个部位处测定探测卡的针尖高度和探测卡的高度，基于该测定结果求出探测卡的倾斜后，使探测卡或晶片台的倾斜符合对方的倾斜，调整这两者的平行度，可是在任何一种技术中都没有明确调整探测卡与晶片台的平行度的具体的方法，用该方法在平行度的调整中需要熟练，或者有时需要很多的时间。
本发明是为了解决上述课题而作成，目的在于提供一种仅通过测定探测卡的多个部位的探测销的针尖高度就可以简单且迅速地调整探测卡与载置台的平行度的探测卡与载置台的平行度调整方法和检查用程序记录介质以及检查装置。
本发明的发明方面一的探测卡与载置台的平行度调整方法，在具有多个探测销的探测卡与载置台上的被检查体电接触而进行上述被检查体的电气特性检查时，调整上述探测卡与上述载置台的平行度，其特征在于，包括分别选择相当于以探测中心为原点的X-Y坐标上的相互离开的任意的多个部位的上述探测销的第一工序；分别检测上述多个部位的探测销的顶端，求出各自的位置坐标(X、Y、Z)的第二工序；在连接上述多个探测销中邻接的最靠近的探测销的顶端的连接线上分别选择规定的点，以这些点为假想探测销的顶端的位置坐标(X、Y、Z)分别计算的第三工序；基于上述多个部位的假想探测销的顶端的位置坐标(X、Y、Z)计算上述探测卡对上述载置台的倾斜的第四工序；以及基于上述计算结果调整上述探测卡与上述载置台的平行度的第五工序。
此外，本发明的发明方面二的探测卡与载置台的平行度调整方法，是在发明方面一所述的发明中，其特征在于在上述第一工序中，在上述X-Y坐标的第一～第四象限的各象限中分别选择上述探测销，在上述第二工序中，分别求出在上述第一～第四象限中所选择的上述各探测销的顶端的位置坐标(X、Y、Z)，在上述第三工序中，分别选择上述各探测销的顶端的连接线与上述X-Y坐标的X-Z平面和Y-Z平面上的两个交点作为上述规定的点，分别将这些点作为假想探测销的顶端的位置坐标(X、Y、Z)进行计算，在上述第四工序中，分别在上述X-Z平面上和上述Y-Z平面上计算上述假想探测销的顶端的Z坐标值之差，在上述第五工序中，分别在上述X-Z平面上和上述Y-Z平面上使上述假想探测销的顶端的Z坐标值一致。
此外，本发明的发明方面三的探测卡与载置台的平行度调整方法，是在发明方面一所述的发明中，其特征在于在上述第三工序中，分别选择上述多个连接线的中点作为上述规定的点，分别将这些中点作为上述假想探测销的顶端的位置坐标(X、Y、Z)进行计算，在上述第四工序中，求出表示含有上述各假想探测销的顶端的假想平面的X坐标、Y坐标和Z坐标之间的关系式，在第五工序中，以上述关系式调整上述假想面与上述载置台的平行度。
此外，本发明的发明方面四的探测卡与载置台的平行度调整方法，是在发明方面一～三中任一项所述的发明中，其特征在于在上述第一工序中，在上述多个部位处各选择多个探测销，在上述第二工序中，在上述多个部位处求出多个探测销的顶端的位置坐标(X、Y、Z)的平均位置坐标。
此外，本发明的发明方面五的检查用程序记录介质，储存有驱动计算机的程序，使得在具有多个探测销的探测卡与载置台上的被检查体电接触而进行上述被检查体的电气特性检查时，调整上述探测卡与上述载置台的平行度，其特征在于在调整上述探测卡与上述载置台的平行度之际，基于上述程序驱动上述计算机，实行以下工序分别选择相当于以探测中心为原点的X-Y坐标上的相互离开的任意的多个部位的上述探测销的第一工序；分别检测上述多个部位的探测销的顶端，求出各自的位置坐标(X、Y、Z)的第二工序；在连接上述多个探测销中邻接的最靠近的探测销的顶端的连接线上分别选择规定的点，以这些点为假想探测销的顶端的位置坐标(X、Y、Z)分别计算的第三工序；基于上述多个部位的假想探测销的顶端的位置坐标(X、Y、Z)计算上述探测卡对上述载置台的倾斜的第四工序；以及基于上述计算结果调整上述探测卡与上述载置台的平行度的第五工序。
此外，本发明的发明方面六的检查用程序记录介质，是在发明方面五所述的发明中，其特征在于在上述第一工序中，在上述X-Y坐标的第一～第四象限的各象限中分别选择上述探测销，在上述第二工序中，分别求出在上述第一～第四象限中所选择的上述各探测销的顶端的位置坐标(X、Y、Z)，在上述第三工序中，分别选择上述各探测销的顶端的连接线与上述X-Y坐标的X-Z平面和Y-Z平面上的两个交点作为上述规定的点，分别将这些点作为假想探测销的顶端的位置坐标(X、Y、Z)进行计算，在上述第四工序中，分别在上述X-Z平面上和上述Y-Z平面上计算上述假想探测销的顶端的Z坐标值之差，在上述第五工序中，分别在上述X-Z平面上和上述Y-Z平面上使上述假想探测销的顶端的Z坐标值一致。
此外，本发明的发明方面七的检查用程序记录介质，是在发明方面五所述发明中，其特征在于在上述第三工序中，分别选择上述多个连接线的中点作为上述规定的点，分别将这些中点作为上述假想探测销的顶端的位置坐标(X、Y、Z)进行计算，在上述第四工序中，求出表示含有上述各假想探测销的顶端的假想平面的X坐标、Y坐标和Z坐标之间的关系式，在第五工序中，以上述关系式调整上述假想面与上述载置台的平行度。
此外，本发明的发明方面八的检查用程序记录介质，是在发明方面五～七中任一项所述的发明中，其特征在于在上述第一工序中，在上述多个部位处各选择多个探测销，在上述第二工序中，在上述多个部位处求出多个探测销的顶端的位置坐标(X、Y、Z)的平均位置坐标。
此外，本发明的发明方面九的检查装置，具有支承具有多个探测销的探测卡的插入环；支承上述插入环的顶板；夹在上述插入环与上述顶板之间，调整上述探测卡与配置在其下方的载置台的平行度的探测卡调整机构；检测上述探测销的顶端的位置的检测单元，以及储存基于上述检测单元的检测结果驱动控制上述探测卡调整机构的检查用程序的控制装置，其特征在于上述探测卡调整机构具有支承上述插入环的一部分的第一支承机构；以及从上述第一支承机构分别相互在圆周方向上离开而配置并支承上述插入环的其他部位的多个第二支承机构，上述第二支承机构具有位于上述顶板上而使上述插入环升降的楔部件，而且上述控制装置基于上述检查用程序驱动上述探测卡调整机构而实行发明方面一～四中任一项所述的探测卡与载置台的平行度调整方法。
此外，本发明的发明方面十的检查装置，是在发明方面九所述的发明中，其特征在于上述第一支承机构配置在以探测中心为原点的X-Y-Z坐标的Y-Z平面上，上述各第二支承机构以上述X-Y-Z坐标的Y-Z平面为基准面左右对称地配置。
根据本发明的发明方面一～发明方面十所述的发明，可以提供一种仅通过测定探测卡的多个部位的探测销的针尖高度就可以简单且迅速地调整探测卡与载置台的平行度的探测卡与载置台的平行度调整方法和储存有该平行度调整方法的检查用程序记录介质以及检查装置。
图1是表示本发明的检查装置的一个实施方式的主要部分的剖视图。
图2是表示图1所示的检查装置的探测卡调整机构的俯视图。
图3(a)、(b)分别是表示图2所示的探测卡调整机构的示意图，(a)是其剖视图，(b)是其俯视图。
图4是表示图1所示的检查装置的主要部分构成的方框图。
图5是表示本发明的探测卡与载置台的平行度调整方法的一个实施方式的工序图。
图6(a)、(b)分别是表示本发明的探测卡与载置台的平行度调整方法的一个实施方式的说明图，(a)是探测销的顶端的X-Y坐标的配置图，(b)是表示四个探测销的针尖彼此的连接线与X-Z平面和Y-Z平面的交点的概念图。
图7是表示本发明的探测卡与载置台的平行度调整方法的另一个实施方式的与图6(b)相当的图。
图8是表示本发明的探测卡与载置台的平行度调整方法的又一个实施方式的与图6的(a)相当的图。
图9是表示现有的检查装置的主要部分的主视图。
标号说明10 检查装置11 探测卡13 插入环14 顶板15 晶片卡盘(载置台)16 探测卡调整机构
21 控制装置161 第一支承机构162 第二支承机构162A 楔部件具体实施方式
下面，基于图1～图8所示的实施方式说明本发明。其中，图1是表示本发明的检查装置的一个实施方式的主要部分的剖视图，图2是表示图1所示的检查装置的探测卡调整机构的俯视图，图3(a)、(b)分别是表示图2所示的探测卡调整机构的示意图，(a)是其剖视图，(b)是其俯视图，图4是表示图1所示的检查装置的主要部分构成的方框图，图5是表示本发明的探测卡与载置台的平行度调整方法的一个实施方式的工序图，图6(a)、(b)分别是表示本发明的探测卡与载置台的平行度调整方法的一个实施方式的说明图，(a)是探测销的顶端的X-Y坐标的配置图，(b)是表示四个探测销的针尖彼此的连接线与X-Z平面和Y-Z平面的交点的概念图，图7是表示本发明的探测卡与载置台的平行度调整方法的另一个实施方式的与图6(b)相当的图，图8是表示本发明的探测卡与载置台的平行度调整方法的又一个实施方式的与图6(a)相当的图。
第一实施方式首先，对本实施方式中所使用的检查装置进行说明。
本实施方式的检查装置10，例如如图1、图2所示，具备具有多个探测销11A的探测卡11；经由卡座11B固定探测卡11的卡夹钳机构12；在下面支承卡夹钳机构12的插入环13；支承插入环13的顶板14；以及夹在插入环13与顶板14之间，调整探测卡11与配置在其下方的载置台(晶片卡盘)15的平行度的探测卡调整机构16，构成为在后述的组装有本发明的检查用程序记录介质的控制装置(参照图4)的控制下驱动，自动地调整探测卡11与晶片卡盘15的平行度。而且，顶板14经由支承体17水平地支承。
在上述探测卡11的下面上形成有多个探测销11A，这些探测销11A成为与在晶片W的大致整个面上形成的多个器件一并接触。晶片卡盘15构成为载置晶片W并在水平方向(X、Y方向)和上下方向(Z方向)上移动。在该晶片卡盘15上附设有在光学上检测探测销11A的针尖的针尖高度检测单元(例如，CCD摄像机)15A，晶片卡盘15在探测卡11的下方的X、Y方向上移动期间由CCD摄像机15A在多个部位处检测探测销11A的针尖高度，将处于该位置的晶片卡盘15的位置坐标储存在控制装置的存储部中。晶片卡盘15的位置由以位于探测卡11的中心的正下方的探测中心为原点的X-Y-Z坐标的位置坐标(X、Y、Z)来表示。构成为探测卡调整机构16基于由CCD摄像机15A检测的探测销11A的针尖高度，在控制装置的控制下驱动，调整探测卡11与晶片卡盘15的上面(载置面)的平行度。
在上述检查装置10的装置主体的上部侧方(图1中左方)设置有合页机构18，测试头50经由合页机构18向顶板14上旋转。此外，在插入环13的上面设置有对接机构19，测试头50经由对接机构19与探测卡11对接并电连接。
上述插入环13由沿着在顶板14的大致中央形成的开口部的周面形成的阶梯部支承。而且，夹在插入环13与顶板14之间的探测卡11的调整机构16配置在插入环14的阶梯部，在该阶梯部中使插入环13对顶板14升降而调整探测卡11与晶片卡盘15的上面(晶片W)的平行度。
在上述测试头50的下面依次电连接有母板51和连接环52。在测试头50与母板51之间夹着浮动机构53，使这两者50、51之间的间隙可以在几mm的范围内微调。对接机构19包括安装在插入环13的上面的第一部件19A，和配置在母板51的下面连接环52的外侧而安装的第二部件19B，通过第一、第二部件19A、19B机械地结合，如上所述使探测卡11与顶板50电连接。此外，在合页机构18的相反侧配置有安装在顶板14上的测试头夹钳机构20，由顶板夹钳机构20将测试头50固定在检查装置10上。
而且，在本实施方式的检查装置10的场合，在测试头50与探测卡11经由对接机构19电连接的状态下，可以在控制装置的控制下，由探测卡调整机构16调整探测卡11与晶片W的平行度。
因此，对上述探测卡调整机构16进行说明。探测卡调整机构16例如如图1、图2所示，构成为夹在插入环13与顶板14之间，调整探测卡11与配置在其下方的晶片卡盘15的平行度。该探测卡调整机构16如图1、图2所示，配置在以探测中心为原点的X-Y-Z坐标的Y-Z平面上，具有支承插入环13的一部分的第一支承机构161、和从第一支承机构161分别相互在圆周方向上离开且以X-Y-Z坐标的Y-Z平面为基准而左右对称地配置，并在另外两个部位支承插入环13的两个第二支承机构162。第一支承机构161以一定的高度支承插入环13。两个第二支承机构162分别有处于顶板14上各自地使插入环13升降的楔部件162A。第一支承机构161如图2所示，具有在一点处支承插入环13的球体161A，设定成插入环13的基准高度。因为探测卡的调整机构16特征在于第二支承机构162，故在以下参照图3的(a)、(b)对第二支承机构162进行详述。
上述第二支承机构162如图3的(a)、(b)所示，包括在顶板14上使插入环13升降的、俯视形状为矩形的楔部件162A；和使楔部件162A在插入环13与顶板14之间且在平面方向上移动的驱动机构162B。构成为楔部件162A经由驱动机构162B在插入环13的径向(图3(a)中的左右方向)上移动。驱动机构162B基于附设在晶片卡盘15的CCD摄像机15A的检测值(在多个部位处检测的探测销11A顶端高度)而驱动。
上述楔部件162A如图3的(a)所示，下面与顶板14接触，上面作为从插入环13的外侧(右侧)向内侧(左侧)倾斜的倾斜面而形成。如该图(a)所示，在楔部件162A的倾斜面上配置有升降体162C，在升降体162C的下面形成与楔部件162A的倾斜面反向倾斜的倾斜面。因而，如果楔部件162A经由驱动机构162B如该图的(a)中的箭头A所示地左右移动，则升降体162C如该图中的箭头B所示地升降。
升降体162C如图3的(a)、(b)所示，包括在下面具有倾斜面且在上面具有圆形的凹陷部的主体162D；在主体162D凹陷部的中心埋入有轴部的球体162E；在球体162E上经由球轴承等滑动部件162F装设的球面轴承162G，球面轴承162G的上面成为与插入环13的下面接触的接触面。因而，构成为升降体162C经由楔部件162A升降而使插入环13升降，并且球面轴承162G一边与插入环13接触一边跟随插入环13的倾斜方向以球体162E为中心如该图的箭头C所示的转动而倾斜。此外，在楔部件162A的基端部(图3(a)、(b)的右侧)上俯视形状为コ字形的框体162H围住楔部件162A的基端面与连接在基端面上的两侧面的一部分而安装，楔部件162A经由框体162H连接于驱动机构162B。
上述驱动机构162B包括电动机162I；和安装在电动机162I中的球状螺母162J，球状螺母162J与在楔部件162A的框体162H上形成的螺纹孔螺合。如果电动机162I驱动，则楔部件162A经由与球状螺母162J螺合的框体162H而左右移动。此外，在楔部件162A的两侧，也就是在插入环13的圆周方向上离开的两侧上形成有一对导向槽162K，在这些导向槽162K上框体162H的相互相对的两边能够移动地插入，成为框体162H沿着这些导向槽162K直进。导向槽162K在相互并列设置的一对交叉辊导向器162L之间形成，楔部件162A在例如离基准位置±12mm前后的范围内沿着导向槽162K圆滑且高精度地左右往复移动。
此外，上述升降体162C的主体162D，在左端面的宽度方向中央朝上下方向安装导轨162M，该导轨162M与在顶板14的内周面侧竖立设置的升降导向部件162N的燕尾槽接合。因而，如果楔部件162A左右移动，则在楔部件162A在±12mm左右的范围内往复移动期间，升降体162C在楔部件162A的倾斜面上沿着升降导向部件162N在例如±0.6mm左右的范围内升降。
在调整上述探测卡11的平行度的场合，以由第一支承机构161支承的插入环13的高度为基准，两个第二支承机构162在检查用程序的控制下基于CCD摄像机15A的检测值驱动，使插入环13在各自的位置上升降而调整探测卡11对晶片卡盘15的上面的平行度。例如，在图2中，如果左右的第二支承机构162、162在上下方向上以相同量移动探测卡11，则可以几乎不改变在X-Z平面内的探测卡11的X轴方向的角度而改变Y-Z平面内的探测卡11的Y轴方向的角度。此外，如果左右的第二支承机构162、162在上下方向以相反的方向移动探测卡11，则可以改变在X-Z平面内的探测卡11的X轴方向的角度。此时，探测卡11、卡夹钳机构12、插入环13、连接环52和母板51经由浮动机构53一体地动作。也就是说，探测卡11等的动作被浮动机构53吸收。
上述检查装置10如图4所示，构成为以计算机为主体的控制装置21驱动，控制晶片卡盘15和探测卡调整机构16。该控制装置21具有中央运算处理装置21A、X-Y驱动控制电路21B、Z驱动控制电路21C、探测卡调整电路21D和存储装置21E，本发明的检查用程序储存在存储装置21E中。因而，控制装置21在中央运算处理装置21A中从存储装置21E读入检查用程序，基于中央运算处理装置21A的指令使X-Y驱动控制电路21B、Z驱动控制电路21C和探测卡调整电路21动作。X-Y驱动控制电路21B连接于X-Y驱动控制机构15B，经由X-Y驱动机构15B使晶片卡盘15在X-Y方向(水平方向)上移动。Z驱动控制电路21C连接于Z驱动机构15C，经由Z驱动机构15C使晶片卡盘15在Z方向(上下方向)上移动。此外，探测卡调整电路21D与探测卡调整机构16A连接，经由探测卡调整电路16A而调整探测卡11与晶片卡盘15的上面(晶片W的载置面)的平行度。
接下来，参照图1～6对使用检查装置10的本发明的探测卡与载置台的平行度调整方法的实施方式进行说明。
首先，如果驱动检查装置10，则控制装置21按照检查用程序动作，如以下所示驱动控制各元件。也就是说，将探测卡11搬入检查装置10内，由卡夹钳机构12抓住探测卡11的卡座11B，将探测卡11固定在插入环13的下面侧。接着，测试头50经由合页机构18旋转，如果成为平行于顶板14，则对接机构19驱动而测试头50连接于探测卡11，探测卡11与测试头50电连接，并且测试头50由测试头夹钳机构20固定在顶板14的上面。
在探测卡11与测试头50电连接的时刻，探测卡11与晶片卡盘15的上面，也就是与晶片W的上面的平行度未调整。因此，控制装置21按照检查用程序，经由探测卡调整电路21D驱动控制探测卡调整机构16，调整探测卡11与晶片卡盘16的平行度。也就是说，以分别位于如图5所示的以探测中心C为原点的图6(a)所示的X-Y坐标的第一～第四象限的探测卡11的探测销11A作为第一～第四探测销P1～P4逐个选择(步骤S1)。
接着，晶片卡盘15从探测中心C向第一～第四探测销P1～P4在X、Y方向上移动后，在这些探测销P1～P4的正下方晶片卡盘15在Z方向上移动，由CCD摄像机15A分别检测第一～第四探测销P1～P4，由控制装置21的中央运算处理装置21A计算从探测中心C到第一～第四探测销P1～P4的X、Y方向和Z方向的移动量，作为第一～第四探测销P1～P4的位置坐标(X、Y、Z)求出(步骤S2)，将各自的位置坐标(X、Y、Z)储存在存储装置21E中。然后，基于这些位置坐标(X、Y、Z)，如图6(b)所示，在X-Y-Z坐标的三维假想空间中作为第一～第四探测销P1～P4描绘第一～第四探测销11A的针尖高度。因为如果第一～第四探测销P1～P4的Z坐标值分别是同一的，则为同一针尖高度，探测卡11与晶片卡盘15的上面成为平行所以不调整探测卡11的平行度，过渡到晶片W的检查。再者，图6(b)中的探测销P1～P4不表示探测销的长度，而表示距离以探测中心C为原点的X-Y平面的针尖高度。这一点在后述的图7中也是同样的。
但是，探测卡11与晶片卡盘15的上面往往不平行。在该场合，从步骤S2向步骤S3过渡，在中央运算处理装置21A中求出在图6(b)中所示的在X-Y-Z坐标的假想空间上第一、第二探测销P1、P2的针尖间的连接线与Y-Z平面的交点A的位置坐标(X、Y、Z)。同样，求出第二、第三探测销P2、P3的针尖间的连接线与X-Z平面的交点B的位置坐标(X、Y、Z)后(步骤S4)，求出第三、第四探测销P3、P4之间的连接线与Y-Z平面的交点C的位置坐标(X、Y、Z)(步骤S5)。最后，求出第四、第一探测销P4、P1之间的连接线与X-Z平面的交点D的位置坐标(X、Y、Z)(步骤S6)。交点A～D可以作为假想探测销的针尖高度考虑。
接着，分别求出Y-Z平面上的交点A的Z坐标值与交点C的Z坐标值之差后(步骤S7)，分别求得X-Z平面上的交点B的Z坐标值与交点D的Z坐标值之差后(步骤S8)，基于在Y-Z平面上交点A与交点C的Z坐标值之差，使交点A与交点C的任一个移动而使Z坐标值与交点A、C的某一个，例如交点A一致(步骤S9)，使交点A、C的连接线对前后方向(Y轴)平行。同样，基于在X-Z平面上交点B与交点D的Z坐标值之差，使交点B与交点D的Z坐标值一致(步骤S10)，使交点B、D的连接线平行于左右方向(X轴)。接着，由CCD摄像机15A确认四个探测销P1～P4的针尖高度，如果针尖高度没有落入规定的允许范围内，则判断为探测卡11与晶片卡盘15之间的平行度不足够，由CCD摄像机15A检测同一探测销P1～P4的针尖高度，重复步骤S2～步骤S10的工序，直到出来探测卡11与晶片卡盘15的平行度。
如果中央运算处理装置21A如上所述在假想空间上求出前后左右的Z移动量，则将表示该Z移动量的控制信号发送到探测卡调整电路21D。探测卡调整电路21D将表示前后左右的Z移动量的控制信号发送到探测卡调整机构16。探测卡调整机构16基于该控制信号，分别驱动两个第二支承机构162的电动机162I，经由各自的框体162H使楔部件162A直进。
例如，在第二支承机构162接收到使插入环13上升的控制信号的场合，如果球状螺母162J旋转，则框体162H沿着导向槽162K向左方直进，楔部件162A经由框体162H从基准位置向左方直进。如果楔部件162A向左方直进，则升降体162C沿着其倾斜面一边保持成水平一边沿着导向部件162N向垂直上方上升而抬起插入环13。此时，虽然插入环13以第一支承机构161为基准上升而倾斜，但是升降体162C的旋转轴承162G经由球体162E仿照插入环13的倾斜方向倾斜，一边始终保持旋转轴承162G的接触面与插入环13的接触一边使插入环13圆滑地上升规定量。因为即使负荷因升降体162C的上升而变化，来自上升后的插入环13的负荷也由旋转轴承162G的接触面承受，故调整精度稳定而不变化，检查期间可以维持其精度。
此外，在第二支承机构162接收到使插入环13下降的控制信号的场合，驱动机构162C驱动而与上述的场合相反方向，也就是使楔部件162A向右方直进，使插入环13下降。通过两个第二支承机构162与CCD摄像机15A协同动作而在同一方向或相反方向上升降，调整插入环13与晶片卡盘15的平行度，使这两者平行。
由探测卡的调整机构16调整探测卡11的平行度后，再次，晶片卡盘15驱动而由CCD摄像机15A检测探测卡11的探测销11A顶端高度，确认在多个探测销11A之间高低差的有无。假如在有高低差的场合，重复上述一系列动作而调整探测卡11的平行度。调整探测卡11的平行度后，开始晶片W的检查。因为在检查时晶片W与探测卡11成为平行，故所有的探测销11A在晶片W整个面上以大致均匀的针压一并接触，可以进行可靠性高的检查。
根据以上说明的本发明，因为在调整探测卡11与晶片卡盘15的平行度的工序中，控制装置21基于检查用程序而驱动，实行在以探测中心C为原点的X-Y坐标内选择第一～第四探测销P1～P4的工序；由CCD摄像机15A检测第一～第四探测销P1～P4各自的针尖，由中央运算处理装置21A求出各自的位置坐标(X、Y、Z)的工序；将连接第一、第二探测销P1、P2的针尖的第一连接线与Y-Z平面的交点A的位置坐标(X、Y、Z)，连接第二、第三探测销P2、P3的针尖的第二连接线与X-Z平面的交点B的位置坐标(X、Y、Z)，连接第三、第四探测销P3、P4的针尖的第三连接线与Y-Z平面的交点C的位置坐标(X、Y、Z)，以及连接第四、第一探测销P4、P1的针尖的第四连接线与X-Z平面的交点D的位置坐标(X、Y、Z)分别作为假想探测销的针尖高度而求出的工序；使Y-Z平面的两个交点A、C的Z坐标值一致的工序，以及使X-Z平面的两个交点B、D的Z坐标值一致的工序，故仅通过测定探测卡11的第一～第四探测销P1～P4的针尖高度就可以简单且迅速地调整探测卡11与晶片卡盘15的平行度。
此外，根据本实施方式，具有支承探测卡11的插入环13、支承插入环13的顶板14、夹在插入环13与顶板14之间，调整探测卡11与配置于其下方的晶片卡盘15上的晶片W的平行度的探测卡调整机构16、检测探测销11A的CCD摄像机15A、以及储存基于CCD摄像机15A的检测结果，驱动控制探测卡调整机构16的检查用程序的控制装置21，探测卡调整机构16具有配置于以探测中心为原点的X-Y-Z坐标的Y-Z平面上，支承插入环13的一部分的第一支承机构161；以及从第一支承机构161分别相互在圆周方向上离开且以X-Y-Z坐标的Y-Z平面为基准左右对称地配置而支承插入环13的其他部位的两个第二支承机构162，因为第二支承机构162具有处于顶板14上使插入环13升降的楔部件162A，故可以可靠地实行本实施方式的探测卡与载置台的平行度调整方法。
第二实施方式虽然在第一实施方式的探测卡与载置台的平行度调整方法中，就分别使连接第一～第四探测销P1～P4的针尖的第一～第四连接线与Y-Z平面和X-Z平面的交点A、B、C、D的Z坐标值分别一致，从而调整探测卡11与晶片卡盘15的平行度的方法进行了说明，但是如图7所示，可以在以探测中心C为原点的X-Y坐标中选择相互离开的任意四个探测销P1～P4，求出连接各探测销P1～P4的针尖的连接线的中点A’、B’、C’、D’的位置坐标(X、Y、Z)，基于这些位置坐标(X、Y、Z)调整探测卡11与晶片卡盘15的平行度。在该场合也是可以使用上述检查装置10。
本实施方式的探测卡与载置台的平行度调整方法，具有检测第一～第四探测销P1～P4各自的针尖，求出各自的位置坐标(X、Y、Z)的工序；分别求出由连接第一～第四探测销P1～P4各自的针尖的第一～第四连接线形成的四边各自的中点A’、B’、C’、D’各自的位置坐标(X、Y、Z)的工序；求出表示包含四个中点A’、B’、C’、D’的假想平面的X坐标、Y坐标、Z坐标之间的关系式的工序；以及用该关系式将假想面设定成对晶片卡盘15平行的工序。在该场合，因为四个中点A’、B’、C’、D’当然不一定包含在一个平面中，故设定多个关系式，调整各自的假想面与晶片卡盘15的平行度，重复同一顺序而驱动探测卡调整机构16，确认探测卡11与晶片卡盘15的平行度。在本实施方式中也是可以期待以第一实施方式为准的作用效果。
第三实施方式虽然在第一实施方式中在X-Y坐标的第一～第四象限各个中分别选择第一～第四探测销P1～P4，但是在本实施方式中如图8所示，在各象限内分别选择多个(本实施方式中各四个)探测销，在各象限内求出四个探测销的针尖的位置坐标(X、Y、Z)的平均位置坐标(XA、YA、ZA)，除了将具有平均值的探测销用作第一实施方式中的第一～第四探测销P1～P4的替代以外，进行与第一实施方式同样的处理。将表示平均值的探测销在本实施方式中定义成假想探测销。
也就是说，在如图8所示的本实施方式中，在以探测中心C为原点的X-Y坐标的第一～第四象限中各选择四个探测销11A。在第一象限中选择探测销P11～P14，求出各自的针尖的位置坐标(X、Y、Z)的平均位置坐标(X1A、Y1A、Z1A)，设定第一假想探测销P1A。同样，在第二～第四象限各个中选择探测销P21～P24、P31～P34、P41～P44，设定各自的第二～第四假想探测销P2A～P4A。因为四个假想探测销P1A～P4A的针尖具有平均位置坐标(X2A、Y2A、Z2A)～(X4A、Y4A、Z4A)，故这些假想探测销P1A～P4A相当于第一实施方式中的探测销P1～P4，然后可以以与第一实施方式同一的顺序调整探测卡11与晶片卡盘15的平行度。因而，根据本实施方式，因为可以使用比第一实施方式更多的探测销11A调整平行度，故可以以比第一实施方式更高精度地调整平行度。像这样使用的探测销11A的数量越多越可以提高平行度的调整精度。
虽然在上述各实施方式中，对从以探测中心C为原点的X-Y坐标的第一～第四象限的各象限选择探测销的场合进行了说明，但是也可以不是从各象限选择的探测销。总之，只要是从以探测中心为原点的X-Y坐标上的相互离开的任意多个部位分别选择探测销，分别检测这些多个部位的探测销，求出各自的位置坐标(X、Y、Z)后，在连接这些多个探测销当中的邻接的最靠近的探测销的顶端彼此的连接线上分别选择规定的点，将这些点作为假想探测销的顶端的位置坐标(X、Y、Z)分别计算，进而，基于这些假想探测销的顶端的位置坐标(X、Y、Z)计算探测销对晶片卡盘的倾斜，基于该计算结果调整探测卡与晶片卡盘的平行度的方法，则规定的点也可以不是连接线与Y-Z平面和X-Z平面各自的交点，和连接线的中点。也就是说，此外，虽然在上述各实施方式中对使用晶片W作为被检查体的场合进行了说明，但是也可以对被检查体是LCD用玻璃基板等其他被检查体运用。
工业上的可利用性本发明可以很好地利用于检查装置。
权利要求
1.一种探测卡与载置台的平行度调整方法，在具有多个探测销的探测卡与载置台上的被检查体电接触而进行所述被检查体的电气特性检查时，调整所述探测卡与所述载置台的平行度，其特征在于，包括分别选择相当于以探测中心为原点的X-Y坐标上的相互离开的任意的多个部位的所述探测销的第一工序；分别检测所述多个部位的探测销的顶端，求出各自的位置坐标(X、Y、Z)的第二工序；在连接所述多个探测销中邻接的最靠近的探测销的顶端的连接线上分别选择规定的点，以这些点为假想探测销的顶端的位置坐标(X、Y、Z)分别计算的第三工序；基于所述多个部位的假想探测销的顶端的位置坐标(X、Y、Z)计算所述探测卡对所述载置台的倾斜的第四工序；以及基于所述计算结果调整所述探测卡与所述载置台的平行度的第五工序。
2.如权利要求1所述的探测卡与载置台的平行度调整方法，其特征在于在所述第一工序中，在所述X-Y坐标的第一～第四象限的各象限中分别选择所述探测销，在所述第二工序中，分别求出在所述第一～第四象限中所选择的所述各探测销的顶端的位置坐标(X、Y、Z)，在所述第三工序中，分别选择所述各探测销的顶端的连接线与所述X-Y坐标的X-Z平面和Y-Z平面上的两个交点作为所述规定的点，分别将这些点作为假想探测销的顶端的位置坐标(X、Y、Z)进行计算，在所述第四工序中，分别在所述X-Z平面上和所述Y-Z平面上计算所述假想探测销的顶端的Z坐标值之差，在所述第五工序中，分别在所述X-Z平面上和所述Y-Z平面上使所述假想探测销的顶端的Z坐标值一致。
3.如权利要求1所述的探测卡与载置台的平行度调整方法，其特征在于在所述第三工序中，分别选择所述多个连接线的中点作为所述规定的点，分别将这些中点作为所述假想探测销的顶端的位置坐标(X、Y、Z)进行计算，在所述第四工序中，求出表示含有所述各假想探测销的顶端的假想平面的X坐标、Y坐标和Z坐标之间的关系式，在第五工序中，以所述关系式调整所述假想面与所述载置台的平行度。
4.如权利要求1～3中任一项所述的探测卡与载置台的平行度调整方法，其特征在于在所述第一工序中，在所述多个部位处各选择多个探测销，在所述第二工序中，在所述多个部位处求出多个探测销的顶端的位置坐标(X、Y、Z)的平均位置坐标。
5.一种检查用程序记录介质，储存有驱动计算机的程序，使得在具有多个探测销的探测卡与载置台上的被检查体电接触而进行所述被检查体的电气特性检查时，调整所述探测卡与所述载置台的平行度，其特征在于在调整所述探测卡与所述载置台的平行度之际，基于所述程序驱动所述计算机，实行以下工序分别选择相当于以探测中心为原点的X-Y坐标上的相互离开的任意的多个部位的所述探测销的第一工序；分别检测所述多个部位的探测销的顶端，求出各自的位置坐标(X、Y、Z)的第二工序；在连接所述多个探测销中邻接的最靠近的探测销的顶端的连接线上分别选择规定的点，以这些点为假想探测销的顶端的位置坐标(X、Y、Z)分别计算的第三工序；基于所述多个部位的假想探测销的顶端的位置坐标(X、Y、Z)计算所述探测卡对所述载置台的倾斜的第四工序；以及基于所述计算结果调整所述探测卡与所述载置台的平行度的第五工序。
6.如权利要求5所述的检查用程序记录介质，其特征在于在所述第一工序中，在所述X-Y坐标的第一～第四象限的各象限中分别选择所述探测销，在所述第二工序中，分别求出在所述第一～第四象限中所选择的所述各探测销的顶端的位置坐标(X、Y、Z)，在所述第三工序中，分别选择所述各探测销的顶端的连接线与所述X-Y坐标的X-Z平面和Y-Z平面上的两个交点作为所述规定的点，分别将这些点作为假想探测销的顶端的位置坐标(X、Y、Z)进行计算，在所述第四工序中，分别在所述X-Z平面上和所述Y-Z平面上计算所述假想探测销的顶端的Z坐标值之差，在所述第五工序中，分别在所述X-Z平面上和所述Y-Z平面上使所述假想探测销的顶端的Z坐标值一致。
7.如权利要求5所述的检查用程序记录介质，其特征在于在所述第三工序中，分别选择所述多个连接线的中点作为所述规定的点，分别将这些中点作为所述假想探测销的顶端的位置坐标(X、Y、Z)进行计算，在所述第四工序中，求出表示含有所述各假想探测销的顶端的假想平面的X坐标、Y坐标和Z坐标之间的关系式，在第五工序中，以所述关系式调整所述假想面与所述载置台的平行度。
8.如权利要求5～7中任一项所述的检查用程序记录介质，其特征在于在所述第一工序中，在所述多个部位处各选择多个探测销，在所述第二工序中，在所述多个部位处求出多个探测销的顶端的位置坐标(X、Y、Z)的平均位置坐标。
9.一种检查装置，具有支承具有多个探测销的探测卡的插入环；支承所述插入环的顶板；夹在所述插入环与所述顶板之间，调整所述探测卡与配置在其下方的载置台的平行度的探测卡调整机构；检测所述探测销的顶端的位置的检测单元，以及储存基于所述检测单元的检测结果驱动控制所述探测卡调整机构的检查用程序的控制装置，其特征在于所述探测卡调整机构具有支承所述插入环的一部分的第一支承机构；以及从所述第一支承机构分别相互在圆周方向上离开而配置并支承所述插入环的其他部位的多个第二支承机构，所述第二支承机构具有位于所述顶板上而使所述插入环升降的楔部件，而且所述控制装置基于所述检查用程序驱动所述探测卡调整机构而实行权利要求1～4中任一项所述的探测卡与载置台的平行度调整方法。
10.如权利要求9所述的检查装置，其特征在于所述第一支承机构配置在以探测中心为原点的X-Y-Z坐标的Y-Z平面上，所述各第二支承机构以所述X-Y-Z坐标的Y-Z平面为基准面左右对称地配置。
全文摘要
虽然在专利文献1～4中针对调整探测卡与晶片台的平行度的技术提出了各种提案，但是任一种都没有明确调整探测卡与晶片台的平行度的具体的方法。本发明中的调整探测卡(11)与晶片卡盘(15)的平行度的工序，具有在以探测中心为原点的X－Y坐标的第一～第四象限内的任意的四个部位处选择第一～第四探测销(11A)的工序；检测第一～第四探测销(11A)的顶端，求出各自的位置坐标值(X、Y、Z)的工序；基于第一～第四探测销的针尖的位置坐标值(X、Y、Z)计算X－Z平面和Y－Z平面上的探测卡(11)对晶片卡盘(15)的倾斜的工序；以及基于所述计算结果分别调整探测卡(11)的X－Z平面上和Y－Z平面上的倾斜的工序。
文档编号G01R1/02GK1929106SQ20061015145
公开日2007年3月14日 申请日期2006年9月8日 优先权日2005年9月9日
发明者阿部弘晋 申请人:东京毅力科创株式会社