CN102692613A - 探针卡检测装置、晶圆的对位装置及晶圆的对位方法 - Google Patents

探针卡检测装置、晶圆的对位装置及晶圆的对位方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供探针卡检测装置、晶圆的对位装置及晶圆的对位方法。其在检查室内不对探针卡的探针的针尖进行检测就能进行探针卡与半导体晶圆的对位，不需要使用虚设晶圆就能迅速地进行探针与半导体晶圆的对位。探针卡检测装置(30)包括：探针检测室(31)，具有将探针卡(19)或探针校正卡(33)定位并能装卸地安装在规定位置的支承体(31A)；第1、第2摄像机(32A、32B)，能够移动地设在探针检测室(31)内且对探针(19A)的针尖或者靶(33A)进行检测，将利用第1、第2摄像机检测到的、两个探针的针尖的水平位置与两个靶的水平位置之差作为进行探针与半导体晶圆的电极焊盘的对准的校正值δ进行检测。

Description

探针卡检测装置、晶圆的对位装置及晶圆的对位方法
技术领域
本发明涉及用于进行半导体晶圆的电特性检查的晶圆检查装置所应用的探针卡检测装置、晶圆的对位装置及晶圆的对位方法，进一步详细而言，涉及能够迅速地进行在晶圆检查装置中进行的探针卡与半导体晶圆的对位的探针卡检测装置、晶圆的对位装置及晶圆的对位方法。
背景技术
作为晶圆检查装置，例如，存在用于以原始状态对半导体晶圆的多个器件进行电特性检查的探测装置。
通常，晶圆检查装置包括用于输送半导体晶圆的加载室和用于进行半导体晶圆的电特性检查的检查室，利用控制装置对加载室及检查室内的各种设备进行控制，进行半导体晶圆的电特性检查。加载室包括：盒载置部，其用于以盒为单位载置半导体晶圆；晶圆输送机构，其用于在盒与检查室之间输送半导体晶圆；预对准机构，其用于在利用晶圆输送机构输送半导体晶圆的期间进行半导体晶圆的预对位(预对准)。检查室包括：载置台，其用于对来自加载室的半导体晶圆进行载置并在X、Y、Z及θ方向上移动；探针卡，其配置在载置台的上方；对准机构，其通过与载置台协作而进行探针卡的多个探针与半导体晶圆的多个电极的对位(对准)，在载置台与对准机构协作而进行了半导体晶圆与探针卡的对准之后，对形成在半导体晶圆中的多个器件的电特性进行检查。
另外，半导体晶圆与探针卡的对准是这样进行的：如上所述使用上部的摄像机和下部的摄像机，使用下部的摄像机检测探针的针尖，使用上部的摄像机检测半导体晶圆的电极焊盘。具体而言，使用被设置于载置台的下部的摄像机对探针卡的多个探针的针尖进行检测而求出XY坐标值，并且使用被设置于对准机构的上部的摄像机对载置台上的半导体晶圆的多个电极焊盘进行检测而求出XY坐标值。基于利用上部和下部的摄像机检测到的探针的针尖的XY坐标值和电极焊盘的XY坐标值进行探针的针尖与电极焊盘的对准。另外，作为进行对准的其他方法，还存在这样的方法：将虚设(dummy)晶圆载置在载置台上，使虚设晶圆与探针卡的多个探针接触而在虚设晶圆上留下探针的针痕，基于该针痕间接地对探针的针尖进行检测，由此进行对准。这些方法中的任意一种都是以往公知的技术。
但是，在为以往的晶圆检查装置的情况下，进行探针卡与半导体晶圆的对准时，必须在晶圆检查装置的检查室内使用摄像机来检测探针的针尖，而且，随着器件的高集成化，探针的数量正在飞跃性地增加，因此，针尖的检测越来越难。另外，在使用虚设晶圆取得探针的针痕的方法中，必须针对每个探针卡将虚设晶圆载置于检查室内的载置台并在针痕的检测后将虚设晶圆从载置台取出，不得不对针痕的取得分配较多的时间。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而做成的，其目的在于提供在晶圆检查装置的检查室中不检测探针卡的探针的针尖、并且不使用虚设晶圆就能够迅速且可靠进行半导体晶圆与探针卡的对位的探针卡检测装置、晶圆的对位装置及晶圆的对位方法。
本发明的第1技术方案提供一种探针卡检测装置，其特征在于，其包括：探针检测室，其以与用于进行半导体晶圆的电特性检查的检查室相对应的方式形成，且具有用于将探针卡定位并能装卸地安装在规定位置的支承体；探针卡，其借助第1保持体定位并安装在上述支承体的上述规定位置；第1摄像装置，其能够移动地设在上述探针检测室内，且用于对上述探针卡的至少两个探针的针尖进行检测；探针校正卡，其代替上述探针卡而借助第2保持体定位并能装卸地安装在上述支承体的上述规定位置，且具有与上述至少两个探针相对应的至少两个靶；控制装置，在上述控制装置的控制下，将在上述探针检测室内利用上述第1摄像装置检测到的、上述至少两个探针的针尖的水平位置与上述至少两个靶的水平位置之差作为校正值进行检测，该校正值用于进行上述检查室中的上述探针卡的至少两个探针与上述半导体晶圆的至少两个电极焊盘的对位。
另外，本发明的第2技术方案所述的探针卡检测装置的特征在于，在第1技术方案所述的发明中，上述第1保持体、第2保持体都在至少3处具有定位用的销，上述支承体具有与上述至少3处的销相对应的定位用的凹部。
另外，本发明的第3技术方案所述的探针卡检测装置的特征在于，在第1技术方案或第2技术方案所述的发明中，上述第1摄像装置从上述探针或者上述靶的各自的下方对上述探针或者上述靶进行拍摄。
另外，本发明的第4技术方案所述的探针卡检测装置的特征在于，在第1技术方案～第3技术方案中的任意1项所述的发明中，上述探针卡具有专用的上述探针校正卡。
另外，本发明的第5技术方案提供一种晶圆的对位装置，其特征在于，该晶圆的对位装置包括对位室、能够移动地设在上述对位室内的移动体、设在上述移动体的上方的第2摄像装置、控制装置，在上述控制装置的控制下，使同时载置有在技术方案1～3中的任意1项所述的探针卡检测装置中求出了校正值的探针校正卡和第2保持体的移动体移动，利用上述第2摄像装置对上述探针校正卡的至少两个靶进行检测，并且，使载置有半导体晶圆的移动体移动而对上述半导体晶圆的至少两个电极焊盘进行检测并使上述移动体在水平方向上从上述电极焊盘的检测位置移动与上述校正值相应的距离。
另外，本发明的第6技术方案提供一种晶圆的对位方法，其特征在于，该晶圆的对位方法包括以下工序：第1工序，在第1技术方案～第3技术方案中的任意1项所述的探针卡检测装置中，使用第1摄像装置，使用借助第1保持体定位并能装卸地安装于探针检测室的探针卡的至少两个探针和借助第2保持体定位并能装卸地安装于上述探针检测室的探针校正卡的至少两个靶，求出被安装于上述探针检测室的上述探针卡与半导体晶圆的对位所需要的校正值；第2工序，使被第2保持体保持的上述探针校正卡移动，使用第2摄像装置对上述至少两个靶进行检测；第3工序，在上述晶圆的对位装置中，借助上述移动体使上述半导体晶圆移动，使用第2摄像装置对上述半导体晶圆的至少两个电极焊盘进行检测；第4工序，借助上述移动体使上述半导体晶圆按照上述校正值移动，从而进行上述半导体晶圆与被安装在上述检查室内的上述探针卡的对位。
本发明的第7技术方案所述的晶圆的对位方法的特征在于，在权利要求6所述的发明中，上述第1工序包括以下工序：使用上述第1摄像装置对借助第1保持体安装在上述探针检测室内的上述探针卡的至少两个探针的针尖的水平位置进行检测；使用上述第1摄像装置对借助上述第2保持体安装在上述探针检测室内的上述探针校正卡的至少两个靶的水平位置进行检测；将上述探针卡的至少两个探针的针尖的水平位置与上述探针校正卡的至少两个靶的水平位置之差作为上述校正值而求出。
采用本发明，能够提供在晶圆检查装置的检查室中不对探针卡的探针的针尖进行检测、并且不使用虚设晶圆就能够迅速且可靠地进行半导体晶圆与探针卡的对位的探针卡检测装置、晶圆的对位装置及晶圆的对位方法。
附图说明
图1是表示应用了本发明的晶圆的对位装置的晶圆检查装置的一实施方式的俯视图。
图2的(a)、图2的(b)分别是表示图1所示的晶圆检查装置的图，图2的(a)是从正面侧观察的立体图，图2的(b)是从背面侧观察的立体图。
图3是表示图1所示的晶圆检查装置的对准室的主要部分的侧视图。
图4是表示图1所示的晶圆检查装置的检查室的主要部分的侧视图。
图5的(a)、图5的(b)分别是表示本发明的探针卡检测装置的原理的示意图，图5的(a)是表示对安装在探针检测室内的探针卡的探针的针尖进行检测的工序的图，图5的(b)是表示对安装在探针检测室内的探针校正卡的靶进行检测的工序的图。
图6的(a)～图6的(c)分别是表示在图1所示的晶圆检查装置的对准室中进行的对准的原理的示意图，图6的(a)是表示对探针校正卡的靶进行检测的工序的图，图6的(b)是表示对半导体晶圆的电极焊盘进行检测的工序的图，图6的(c)是表示进行半导体晶圆的对准的工序的图。
图7是表示在检查室内对在图6所示的在对准室中被对准了的半导体晶圆进行检查时的原理的示意图。
具体实施方式
以下，基于图1～图7所示的实施方式说明本发明。
首先，对应用了本发明的晶圆检查装置进行说明。例如，如图1、图2的(a)、图2的(b)所示，应用了本发明的晶圆检查装置10被划分成：输出输入区域S1，其形成得细长，用于以盒为单位输出、输入半导体晶圆；第1输送区域S2，其为了输送半导体晶圆而沿着输出输入区域S1形成；对准区域S3，其形成在第1输送区域S2的两端；第2输送区域S4，其为了输送半导体晶圆而沿着第1输送区域形成；半导体晶圆的检查区域S5，其沿着第2输送区域形成，如图2的(a)、图2的(b)所示，晶圆检查装置10被收容在外壳内。这些区域S1～S5各自的区域形成为独立的空间。而且，在这些区域S1～S5内分别设有专用的设备，利用控制装置控制这些专用的设备。
如图1、图2的(a)、图2的(b)所示，在输出输入区域S1中设有4处用于对收容有多张半导体晶圆的FOUP等框体F进行载置的载置机构11，这些载置机构11对被自动输送装置(未图示)等输送来的框体F进行载置并固定。在与输出输入区域S1相邻的第1输送区域S2中设有第1晶圆输送机构12，该第1晶圆输送机构12用于输送分别被载置于各载置机构11的框体F内的半导体晶圆W，第1晶圆输送机构12在第1输送区域S2内输送半导体晶圆W。第1晶圆输送机构12包括：臂12A，其对半导体晶圆W进行真空吸附，或者为了支承下述的晶圆保持体而在水平方向上旋转并在上下方向上升降；主体12B，其用于内置用于使臂12A旋转、升降的驱动机构；移动机构(未图示)，其用于使主体12B移动，第1晶圆输送机构12借助移动机构在第1输送区域S2内移动而输送半导体晶圆W。
如图1、图2的(a)、图2的(b)所示，在形成在第1输送区域S2的两端部的对准区域S3中设有半导体晶圆W的预对准室(未图示)、半导体晶圆W的对准室13、缓冲室(未图示)，预对准室、对准室13及缓冲室彼此配置在上下方向上。在预对准室中设有用于进行半导体晶圆W的预对准的预对准机构，在对准室13中设有用于进行半导体晶圆W的对准的对准机构14(参照图3)。另外，缓冲室设有用于收容半导体晶圆W的收容机构。缓冲室被用作检查结束后的半导体晶圆W的暂存场所，或者，也被用作针研磨用晶圆的收容场所。
并且，本实施方式的晶圆的对位装置(以下，称为“对准装置”。)包括对准室13和设在对准室13内的对准机构14。如图3所示，对准机构14包括：筒状的移动体14A，其设在地面(未图示)上，且在上下方向上及水平方向上移动；环状的定位构件14B，其以包围移动体14A的方式固定在地面上，且将晶圆保持体15定位为恒定的朝向；第1摄像机14C1、第2摄像机14C2，其用于与移动体14A协作而对晶圆保持体15上的半导体晶圆W进行对准；桥式件(bridge)14D，其用于固定第1摄像机14C1、第2摄像机14C2，第1摄像机14C1、第2摄像机14C2在各自的焦点位置(对准高度)拍摄半导体晶圆W的上表面。
如图3所示，定位构件14B形成为具有大于移动体14A的外径的内径的圆环状的板构件，在其上表面沿着周向隔着规定间隔形成有多个(例如3个)突起14B1。多个突起14B1配置在以第1摄像机14C1为中心的圆周上，预先设定在各自的XY坐标值距XY坐标的原点隔着相等距离的位置。另外，在对准室13中，在该XY坐标中设定下述的探针卡的多个探针的针尖的XY坐标值。
另外，晶圆保持体15包括：保持板15A，其用于保持半导体晶圆W；支承体15B，其呈环状，其用于以装卸自如的方式支承保持板15A；多个定位部15C，其具有凹部15C1，该凹部15C1用于在支承体15B的下表面与定位构件14B的多个突起14B1分别嵌合，晶圆保持体15被定位构件14B大致水平地支承，始终配置在恒定的位置。另外，如图3所示，在支承体15B中形成有直径大于移动体14A的外径的贯通孔，移动体14A在该贯通孔中穿过，能够在贯通孔内沿着XY方向移动。
移动体14A位于被定位构件14B支承的晶圆保持体15的中央部正下方。移动体14A从晶圆保持体15的正下方沿着铅垂方向上升而与保持板15A接触并穿过支承体15B的贯通孔，将保持板15A从支承体15B抬起到对准高度。另外，移动体14A在对准高度在支承体14B的贯通孔的范围内沿着XY方向移动，与第1摄像机14C1、第2摄像机14C2协作而进行半导体晶圆W的对准。而且，移动体14A在进行对准后返回到原始的位置的期间使保持有对准后的半导体晶圆W的保持板15A返回到支承体15B上。对准后的半导体晶圆W如下所述与晶圆保持体15一起被输送到检查区域S5中。
在下述的本发明的探针卡检测装置中得到探针的校正值之后使用对准机构14，该探针的校正值用于在检查室17中所使用的探针卡与半导体晶圆的对准。
另外，如图1、图2的(a)、图2的(b)所示，在与第1输送区域S2及对准区域S3相邻的第2输送区域S4中设有第2晶圆输送机构16，第2晶圆输送机构16在第2输送区域S4内移动并借助晶圆保持体15在对准区域S3与检查区域S5之间输送半导体晶圆W。该第2晶圆输送机构16与第1晶圆输送机构13同样具有臂16A、主体16B及移动机构(未图示)。
如图1所示，在与第2输送区域S4相邻的检查区域S5中沿着该区域S5隔着规定间隔排列有多个(在本实施方式中为5处)检查室17，在这些检查室17中对利用第2晶圆输送机构16、借助晶圆保持体15输送来的对准完毕的半导体晶圆W进行电特性检查。另外，如图2的(a)、图2的(b)所示，检查室17形成为在检查区域S5的各排列位置处在上下方向上层叠有多层的层叠结构。各层的检查室17都具有相同的结构。因此，下面，举出一个检查室17为例，参照例如图4进行说明。
如图4所示，检查室17包括：探针卡19，其被固定于顶板(head plate)18，且具有与半导体晶圆W的多个电极相对应的多个探针19A；多个弹簧针座(Pogo Pin Block)18A，其用于将探针卡19与测试器(未图示)连接；晶圆吸附用密封构件(以下，简称为“密封构件”。)21，其外周缘部借助被安装在顶板18的外周缘部的下表面的圆环状的固定环20来固定，且形成为包围多个探针19A的规定宽度的环状；升降体22，其用于使晶圆保持体15以与升降体22一体地抬起的方式进行升降；排气部件(例如真空泵)(未图示)，其用于对探针卡19和在借助升降体22与密封构件21弹性接触的半导体晶圆W之间形成的密闭空间进行抽真空，使半导体晶圆W的多个电极与多个探针19A全部接触。在探针卡19的周缘部、固定环20及顶板18中分别形成有用于沿着图4中的箭头所示的方向进行排气的排气通路，这些排气通路的出口经由配管与真空泵连接。
如图4所示，在升降体22的下表面形成有凸缘部22A，在该凸缘部22A的上表面上，在周向上隔着规定间隔形成有用于与晶圆保持体15的定位构件15C的凹部15C1嵌合的多个突起22B。这些突起22B与被形成于对准室13内的定位构件14B的多个突起14B1相对应地配置在为相同的XY坐标的位置。即，检查室17内的XY坐标与对准室13的XY坐标为镜像关系，在对准室13中被对准了的半导体晶圆W借助保持板15A进行输送，多个电极与探针卡19的多个探针19A可靠地接触。另外，升降体22的凸缘部22A及多个突起22B相当于对准室13内的定位构件14B。
升降体22能够以将晶圆保持体15支承于凸缘部22A的多个突起22B的状态将晶圆保持体15朝向探针卡19抬起，从而使半导体晶圆W的周缘部与密封构件21接触而形成密闭空间。真空泵能够对密闭空间进行抽真空而使半导体晶圆W真空吸附于密封构件21。另外，驱动升降体22，使得真空吸附后的半导体晶圆W留在探针卡19侧、升降体22下降而使晶圆保持体15从半导体晶圆W分离之后、升降体22再次上升而使半导体晶圆W和多个探针压接。进行检查后，将检查完毕的半导体晶圆W从检查室17顺着相反的路径输出。
这样，本实施方式的检查室17的空间只要包括用于输入、输出晶圆保持体15的空间和为了使被晶圆保持体15保持的半导体晶圆W与探针卡19接触而供升降体22进行升降的空间就足够。因此，与以往相比，能够使检查室17的高度显著降低，如上所述采用层叠结构，能够显著削减检查室的设置空间。而且，升降体22不需要在XY方向上移动，因此，也能够显著削减检查室17的占有面积。另外，各检查室17能够共有对准机构14，因此，不需要像以往那样针对每个检查室17逐一设置高价的对准机构14，能够实现大幅度的成本削减。
另外，如图1、图2的(a)、图2的(b)所示，在各检查室17上分别设有冷却管道23，利用各个冷却装置(未图示)对在检查过程中发热的半导体晶圆W进行冷却，从而将半导体晶圆W始终维持成恒定的温度。
接着，参照图5～图7对晶圆检查装置10所应用的本发明的一实施方式进行说明。另外，下面，对于与晶圆检查装置10的零件相同的部分或者相当的部分标注相同的附图标记来进行说明。
如图5的(a)、图5的(b)所示，本实施方式的探针卡检测装置30包括：探针检测室31，其用于检测探针卡19的针尖；支承体31A，其形成在探针检测室31的上表面；第1摄像装置32，其能够移动地设在探针检测室31内；夹紧机构(未图示)，其用于将被可拆卸地安装在支承体31A的中央的探针卡19或者探针校正卡33固定于支承体31A，探针卡检测装置30借助探针校正卡33间接地取得在晶圆检查装置10的对准室13中进行的对准所需要的探针卡19的针尖的水平位置。在晶圆检查装置10的检查室17中使用探针卡19，探针卡19具有专用的探针校正卡33。即，按照探针卡19的种类，每一种类分别准备一个探针校正卡33。
另外，支承体31A与检查室17的顶板18具有同一的坐标轴地形成，支承体31A形成为在探针检测室31内检测到的探针卡19的探针19A的针尖的XY坐标值与被安装于检查室17内的顶板18的探针卡19的探针19A的针尖的XY坐标值相同。
如图5的(a)、图5的(b)示意性地所示，在探针卡19上安装有第1保持体(以下，称为“第1卡保持件”。)19B，探针卡19借助第1卡保持件19B可装卸地安装在支承体31A的中央。在第1卡保持件19B的上表面形成有3个定位用的突起19C，各突起19C分别隔着规定间隔配置。另外，在支承体31A上的3处形成有与探针卡19的定位用的突起19C相对应的定位用的凹部31B。凹部31B形成为在探针卡19的径向上细长的长孔，长孔的内周面形成为长孔从支承体31A的下表面朝向上方缩小的锥形面。即，突起19C和凹部31B构成为探针卡19的定位机构，通过突起19C与凹部31B嵌合，能够将探针卡19不会晃动地精确地定位安装在支承体31A的规定的位置。作为定位机构，能够使用本申请人在日本特愿2011-045338号说明书中提出的定位机构。
如图5的(a)、图5的(b)所示，第1摄像装置32包括第1摄像机32A、第2摄像机32B和用于支承第1摄像机32A、第2摄像机32B并使第1摄像机32A、第2摄像机32B移动的移动机构(未图示)，利用借助移动机构移动的第1摄像机32A、第2摄像机32B分别从探针卡19的下方对探针卡19的多个探针19A中的两个探针进行检测、从探针校正卡33的下方对探针校正卡33的两个靶33A进行检测。能够适当调整第1摄像机32A与第2摄像机32B的间隔。另外，根据移动机构的不同，也能够用一个摄像机构成第1摄像机32A、第2摄像机32B。
在进行检查时，使两个探针19A与位于半导体晶圆的中心的电极焊盘、位于半导体晶圆的周缘部的电极焊盘在这两个部位接触。即，两个探针19A之间的尺寸与两个电极焊盘之间的尺寸为相同的尺寸。中心的电极焊盘和周缘部的电极焊盘彼此在同一的坐标轴上隔着规定间隔配置在半导体晶圆上。另外，两个靶33A与两个电极焊盘相对应地形成于探针校正卡33，在本实施方式中，如图5的(b)所示，在探针校正卡33被安装于支承体31A的状态下，两个靶33A在水平方向上相比探针卡19的两个探针19A向中心侧错位了规定的尺寸δ。该尺寸δ(探针19A的水平方向与靶33A的水平方向之差)如下所述那样为在对准室13中所使用的检查室17内的探针卡19的探针19A的针尖的水平位置的校正值。
另外，如图5的(b)所示，在探针校正卡33上安装有第2保持体(以下，称为“第2卡保持件”)33B，探针校正卡33借助第2卡保持件33B可装卸地安装在支承体31A的中央。在第2卡保持件33B上也与第1卡保持件19B同样彼此隔着规定间隔形成有3个突起33C，与支承体31A的凹部31B一起构成定位机构。
接着，说明本实施方式的晶圆的对位方法。在本实施方式中，使用探针卡检测装置30和晶圆检查装置10的对准装置。首先，如图5的(a)所示，在探针卡检测装置30的探针检测室31内，借助定位机构将探针卡19定位并安装于支承体31A之后，利用夹紧机构(未图示)将探针卡19固定于支承体31A。在此状态下，借助移动机构使第1摄像机32A、第2摄像机32B移动、并从下方对探针卡19的两个探针19A的针尖进行检测后，将两个探针19A各自的针尖的水平位置作为XY坐标值登记在控制装置的存储部中。将探针19A的针尖登记在控制装置中之后，将探针卡19从支承体31A卸下。
接着，如图5的(b)所示，代替探针卡19，而借助定位机构将探针校正卡33定位并安装于支承体31A的规定位置(与探针卡19相同的位置)，借助夹紧机构将探针校正卡33固定于支承体31A。并且，借助移动机构使第1摄像机32A、第2摄像机32B移动、并从下方对探针校正卡33的两个靶33A进行检测后，将两个靶33A各自的水平位置作为XY坐标值登记在控制装置的存储部中。并且，在控制装置中，将探针19A的针尖的XY坐标值与靶33A的XY坐标值之差作为探针19A的针尖的在对准室13中的水平位置的校正值而求出，将该校正值登记在存储部中。使用该校正值在本实施方式的对准装置中进行半导体晶圆与探针卡19的对准。在此，图6的(a)～图6的(c)是示意性地表示在图3所示的对准装置中进行的对准工序的图。
将从探针卡检测装置30取出的探针校正卡33与第2卡保持件33B一起借助晶圆保持体15(参照图3)向对准装置的对准室13内输送，定位并载置在对准室13内待机的定位构件14B(参照图3)上。然后，移动体14A与保持板15A一起将探针校正卡33从支承体15B抬起并在对准机构14的第1摄像机14C1、第2摄像机14C2的焦点距离(对准高度)停止。此时，第1摄像机14C1、第2摄像机14C2工作并且移动体14A在水平方向上移动，如图6的(a)所示，检测两个靶33A，将此时的移动体14A的水平位置作为表示靶33A的水平位置的XY坐标值而登记在控制装置的存储部中。将探针校正卡33的靶33A的水平位置登记在控制装置的存储部后，借助晶圆保持体15将探针校正卡33从对准室13输出。
接着，与探针校正卡33同样地将半导体晶圆W借助晶圆保持体15输送到对准室13内，利用移动体14A将半导体晶圆W与保持板15A一起抬起到对准高度，如图6的(b)所示，利用第1摄像机14C1、第2摄像机14C2对半导体晶圆W的电极焊盘进行检测时，将此时的移动体14A的水平位置作为表示电极焊盘的水平位置的XY坐标值而登记在控制装置的存储部中。然后，如图6的(c)所示，移动体14A在水平方向上移动利用探针卡检测装置30取得的校正值那样的量。此时的半导体晶圆W的水平位置为电极焊盘与检查室17内的探针卡19的探针19A接触的位置。通过进行这些一系列的动作，半导体晶圆W与检查室17内的探针卡19的对准结束。然后，使移动体14A下降，将半导体晶圆W交接到晶圆保持体15的支承体15B(参照图3)上时，借助晶圆保持体15将半导体晶圆W从对准室13向检查室17输送。
检查室17与对准室1具有同一的XY坐标，因此，以原状态输送对准室13内的半导体晶圆W，交接到检查室17内的升降体22上。此时，晶圆保持体15的定位部15C的多个凹部15C1与升降体22的多个突起22B嵌合，晶圆保持体15在检查室17内被自动定位，维持在对准室13中的对准状态。然后，升降体22上升，如图7所示，能够使半导体晶圆W与探针卡19可靠地电接触。在此状态下进行半导体晶圆W的电特性检查。另外，图7是示意性地表示图4所示的检查室的主要部分的图。
沿着与进行检查的路径相反的路径或者其他路径将检查后的半导体晶圆W返回到盒内，按照上述的顺序重复进行下一次检查。
如以上说明的那样采用本实施方式，包括以下工序：第1工序，在探针卡检测装置30中使用第1摄像装置的第1摄像机32A、第2摄像机32B、使用借助第1卡保持件19B定位并可装卸地安装于探针检测室31的探针卡19的两个探针19A和借助第2卡保持件33B定位并可装卸地安装于探针检测室31的探针校正卡33的两个靶33A，求出被安装于探针检测室31的探针卡19与半导体晶圆W的对准所需要的校正值δ；第2工序，在对准装置中借助移动体14A使被第2卡保持件33B保持的探针校正卡33移动并使用对准机构14的第1摄像机14C1、第2摄像机14C2检测两个靶33A；第3工序，在对准装置中借助移动体14A使半导体晶圆W移动并使用第1摄像机14C1、第2摄像机14C2检测半导体晶圆W的两个电极焊盘；第4工序，借助移动体14A使半导体晶圆W按照校正值移动，进行半导体晶圆W与安装于检查室17内的探针卡19的对位，因此，在晶圆检查装置10的检查室17内不对探针卡19的探针19A的针尖进行检测、并且不使用虚设晶圆就能够迅速且可靠地进行探针卡19与半导体晶圆W的对准。
另外，第1工序包括：使用第1摄像机32A、第2摄像机32B对借助第1卡保持件19B安装在探针检测室31内的探针卡19的两个探针19A的针尖的水平位置进行检测的工序；使用第1摄像机32A、第2摄像机32B对借助第2卡保持件33B安装在探针检测室31内的探针校正卡33的两个靶33A的水平位置进行检测的工序；将探针卡19的两个探针19A的针尖的水平位置与探针校正卡33的两个靶33A的水平位置之差作为校正值δ而求出的工序，因此，能够简单地求出对准装置所使用的校正值。
本发明不被上述实施方式有任何限制，能够根据需要对各构成要素进行设计变更。
附图标记说明
13、对准室(晶圆的对位装置)；14、对准机构(晶圆的对位装置)；14A、移动体；14C1、第1摄像机(第2摄像装置)；14C2、第2摄像机(第2摄像装置)；17、检查室；19、探针卡；19A、探针；19B、第1卡保持件(第1保持体)；19C、突起；22、升降体；30、探针卡检测装置；31、探针检测室；31A、支承体；31B、凹部；32、第1摄像装置；33、探针校正卡；33A、靶；33B、第2卡保持件(第2保持体)；33C、突起；W、半导体晶圆。

Claims (7)

1.一种探针卡检测装置，其特征在于，
该探针卡检测装置包括：探针检测室，其以与用于进行半导体晶圆的电特性检查的检查室相对应的方式形成，且具有用于将探针卡定位并能装卸地安装在规定位置的支承体；探针卡，其借助第1保持体定位并安装在上述支承体的上述规定位置；第1摄像装置，其能够移动地设在上述探针检测室内，且用于对上述探针卡的至少两个探针的针尖进行检测；探针校正卡，其代替上述探针卡而借助第2保持体定位并能装卸地安装在上述支承体的上述规定位置，且具有与上述至少两个探针相对应的至少两个靶；控制装置，在上述控制装置的控制下，将在上述探针检测室内利用上述第1摄像装置检测到的、上述至少两个探针的针尖的水平位置与上述至少两个靶的水平位置之差作为校正值进行检测，该校正值用于进行上述检查室中的上述探针卡的至少两个探针与上述半导体晶圆的至少两个电极焊盘的对位。
2.根据权利要求1所述的探针卡检测装置，其特征在于，
上述第1保持体、上述第2保持体都在至少3处具有定位用的销，上述支承体具有与上述至少3处的销相对应的定位用的凹部。
3.根据权利要求1或2所述的探针卡检测装置，其特征在于，
上述第1摄像装置从上述探针或者上述靶的各自的下方对上述探针或者上述靶进行拍摄。
4.根据权利要求1～3中的任意1项所述的探针卡检测装置，其特征在于，
上述探针卡具有专用的上述探针校正卡。
5.一种晶圆的对位装置，其特征在于，
该晶圆的对位装置包括对位室、能够移动地设在上述对位室内的移动体、设在上述移动体的上方的第2摄像装置、控制装置，在上述控制装置的控制下，使同时载置有在权利要求1～3中的任意1项所述的探针卡检测装置中求出了校正值的探针校正卡和第2保持体的移动体移动，利用上述第2摄像装置对上述探针校正卡的至少两个靶进行检测，并且，使载置有半导体晶圆的移动体移动而对上述半导体晶圆的至少两个电极焊盘进行检测并使上述移动体在水平方向上从上述电极焊盘的检测位置移动与上述校正值相应的距离。
6.一种晶圆的对位方法，其特征在于，
该晶圆的对位方法包括以下工序：
第1工序，在权利要求1～3中的任意1项所述的探针卡检测装置中，使用第1摄像装置，使用借助第1保持体定位并能装卸地安装于探针检测室的探针卡的至少两个探针与借助第2保持体定位并能装卸地安装于上述探针检测室的探针校正卡的至少两个靶，求出被安装于上述探针检测室的上述探针卡与半导体晶圆的对位所需要的校正值；
第2工序，在权利要求5所述的晶圆的对位装置中借助移动体使被上述第2保持体保持的上述探针校正卡移动，使用第2摄像装置对上述至少两个靶进行检测；
第3工序，在上述晶圆的对位装置中，借助上述移动体使上述半导体晶圆移动，使用第2摄像装置对上述半导体晶圆的至少两个电极焊盘进行检测；
第4工序，借助上述移动体使上述半导体晶圆按照上述校正值移动，从而进行上述半导体晶圆与安装于检查室内的上述探针卡的对位。
7.根据权利要求6所述的晶圆的对位方法，其特征在于，
上述第1工序包括以下工序：
使用上述第1摄像装置对借助第1保持体安装在上述探针检测室内的上述探针卡的至少两个探针的针尖的水平位置进行检测；
使用上述第1摄像装置对借助上述第2保持体安装在上述探针检测室内的上述探针校正卡的至少两个靶的水平位置进行检测；
将上述探针卡的至少两个探针的针尖的水平位置与上述探针校正卡的至少两个靶的水平位置之差作为上述校正值而求出。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104076267A (zh) * 2014-06-30 2014-10-01 上海华力微电子有限公司 并行测试系统及其测试方法
CN104813458A (zh) * 2012-11-22 2015-07-29 东京毅力科创株式会社 探针卡盒和探针卡输送方法
CN105334446A (zh) * 2015-09-23 2016-02-17 南京协辰电子科技有限公司 一种工件与治具之间的电测对位方法及系统
CN107003337A (zh) * 2014-12-24 2017-08-01 夸利陶公司 半自动探针器
CN107525480A (zh) * 2017-08-31 2017-12-29 长江存储科技有限责任公司 一种深孔测量方法及装置
CN108663648A (zh) * 2017-03-27 2018-10-16 富泰华工业（深圳）有限公司 调校探针位置的测试板及测试方法
CN109782103A (zh) * 2019-03-11 2019-05-21 潘元志 探针与电子器件引脚的对准方法及系统
CN110392839A (zh) * 2017-03-24 2019-10-29 日本麦可罗尼克斯股份有限公司 电连接装置
CN110888039A (zh) * 2018-09-11 2020-03-17 三星电子株式会社 探针和包括该探针的探针卡
CN112635341A (zh) * 2019-09-24 2021-04-09 东京毅力科创株式会社 检查装置的控制方法和检查装置
CN116338266A (zh) * 2023-05-23 2023-06-27 上海泽丰半导体科技有限公司 分段式探针、探针卡及焊接方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5405575B2 (ja) * 2010-08-31 2014-02-05 株式会社アドバンテスト 半導体ウェハ試験装置及び半導体ウェハの試験方法
WO2016024346A1 (ja) * 2014-08-13 2016-02-18 株式会社東京精密 プローバ及びプローブ検査方法
JP6783185B2 (ja) * 2017-05-15 2020-11-11 東京エレクトロン株式会社 検査装置
JP7382888B2 (ja) 2020-04-06 2023-11-17 東京エレクトロン株式会社 検査装置、及び、検査装置の制御方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4943767A (en) * 1986-08-21 1990-07-24 Tokyo Electron Limited Automatic wafer position aligning method for wafer prober
US4966520A (en) * 1988-11-02 1990-10-30 Tokyo Electron Limited Method of positioning objects to be measured
CN101515016A (zh) * 2008-02-22 2009-08-26 东京毅力科创株式会社 探测装置、探测方法和存储介质
CN101769987A (zh) * 2009-01-07 2010-07-07 东京毅力科创株式会社 探测器装置
CN101957567A (zh) * 2009-07-16 2011-01-26 Asml荷兰有限公司 多头对准系统中的对准头的位置校准

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6115341A (ja) * 1984-07-02 1986-01-23 Canon Inc ウエハプロ−バ
US5777485A (en) * 1995-03-20 1998-07-07 Tokyo Electron Limited Probe method and apparatus with improved probe contact
JP4782953B2 (ja) * 2001-08-06 2011-09-28 東京エレクトロン株式会社 プローブカード特性測定装置、プローブ装置及びプローブ方法
JP2006339196A (ja) 2005-05-31 2006-12-14 Tokyo Seimitsu Co Ltd プローバの移動量演算校正方法、移動量演算校正処理プログラム及びプローバ
US7345466B2 (en) * 2005-08-02 2008-03-18 Electroglas, Inc. Method and apparatus for cleaning a probe card
KR100820752B1 (ko) * 2006-06-05 2008-04-10 양 전자시스템 주식회사 평판표시소자의 프로브 검사장치 및 이를 이용한 프로브검사방법
JP5018183B2 (ja) * 2007-03-30 2012-09-05 東京エレクトロン株式会社 プローブ装置、プロービング方法及び記憶媒体
JPWO2009041637A1 (ja) * 2007-09-28 2011-01-27 日本電気株式会社 半導体検査装置及び検査方法ならびに被検査半導体装置
US7724007B2 (en) * 2007-09-28 2010-05-25 Tokyo Electron Limited Probe apparatus and probing method
JP5250279B2 (ja) * 2008-02-23 2013-07-31 東京エレクトロン株式会社 プローブ装置
JP5260119B2 (ja) * 2008-04-02 2013-08-14 東京エレクトロン株式会社 アライメント方法
JP5675239B2 (ja) * 2010-09-15 2015-02-25 東京エレクトロン株式会社 ウエハ検査用インターフェース及びウエハ検査装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4943767A (en) * 1986-08-21 1990-07-24 Tokyo Electron Limited Automatic wafer position aligning method for wafer prober
US4966520A (en) * 1988-11-02 1990-10-30 Tokyo Electron Limited Method of positioning objects to be measured
CN101515016A (zh) * 2008-02-22 2009-08-26 东京毅力科创株式会社 探测装置、探测方法和存储介质
CN101769987A (zh) * 2009-01-07 2010-07-07 东京毅力科创株式会社 探测器装置
CN101957567A (zh) * 2009-07-16 2011-01-26 Asml荷兰有限公司 多头对准系统中的对准头的位置校准

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104813458A (zh) * 2012-11-22 2015-07-29 东京毅力科创株式会社 探针卡盒和探针卡输送方法
CN104813458B (zh) * 2012-11-22 2018-05-08 日本电子材料株式会社 探针卡盒和探针卡输送方法
CN104076267B (zh) * 2014-06-30 2016-09-28 上海华力微电子有限公司 并行测试系统及其测试方法
CN104076267A (zh) * 2014-06-30 2014-10-01 上海华力微电子有限公司 并行测试系统及其测试方法
US11175309B2 (en) 2014-12-24 2021-11-16 Qualitau, Inc. Semi-automatic prober
CN107003337A (zh) * 2014-12-24 2017-08-01 夸利陶公司 半自动探针器
CN107003337B (zh) * 2014-12-24 2022-05-17 夸利陶公司 半自动探针器
CN105334446A (zh) * 2015-09-23 2016-02-17 南京协辰电子科技有限公司 一种工件与治具之间的电测对位方法及系统
CN105334446B (zh) * 2015-09-23 2018-07-20 南京泊纳莱电子科技有限公司 一种工件与治具之间的电测对位方法及系统
CN110392839B (zh) * 2017-03-24 2022-02-18 日本麦可罗尼克斯股份有限公司 电连接装置
CN110392839A (zh) * 2017-03-24 2019-10-29 日本麦可罗尼克斯股份有限公司 电连接装置
CN108663648A (zh) * 2017-03-27 2018-10-16 富泰华工业（深圳）有限公司 调校探针位置的测试板及测试方法
CN107525480A (zh) * 2017-08-31 2017-12-29 长江存储科技有限责任公司 一种深孔测量方法及装置
CN110888039A (zh) * 2018-09-11 2020-03-17 三星电子株式会社 探针和包括该探针的探针卡
CN109782103B (zh) * 2019-03-11 2021-07-30 镇江宏祥自动化科技有限公司 探针与电子器件引脚的对准方法及系统
CN109782103A (zh) * 2019-03-11 2019-05-21 潘元志 探针与电子器件引脚的对准方法及系统
CN112635341A (zh) * 2019-09-24 2021-04-09 东京毅力科创株式会社 检查装置的控制方法和检查装置
CN116338266A (zh) * 2023-05-23 2023-06-27 上海泽丰半导体科技有限公司 分段式探针、探针卡及焊接方法
CN116338266B (zh) * 2023-05-23 2023-08-25 上海泽丰半导体科技有限公司 分段式探针、探针卡及焊接方法

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KR20120110020A (ko) 2012-10-09
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