CN107422241A - 使用探针卡的方法、系统及其探针卡装置 - Google Patents

使用探针卡的方法、系统及其探针卡装置 Download PDF

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Abstract

一种使用探针卡的方法、系统及其探针卡装置。使用探针卡的方法包含多个步骤如下。提供一探针卡装置,探针卡装置的一电路基板的一基准平面具有三个辨识标记;移动探针卡装置,使该基准平面面对载台的晶圆承载面;判断辨识标记所定义出的共面是否平行晶圆承载面;当不平行晶圆承载面时,调整电路基板的水平度,直到基准平面平行晶圆承载面为止。本发明的使用探针卡的方法更容易维持探针卡的测试性能的精准度。

Description

使用探针卡的方法、系统及其探针卡装置
技术领域
本发明有关于一种使用探针卡的方法、系统及其探针卡装置。
背景技术
传统探针卡装置透过多个探针分别触接待测物(Device Under Test,DUT)的电性端子,以供对待测物进行测试的存取。通常来说,在探针卡装置对待测物进行测试之前,探针卡装置必须被水平地安装。传统方式中,探针卡装置是根据这些探针的针头末端所界定的平面作为水平度的依据。
然而,若这些探针的高度差异过大,将导致这些探针的针头末端无法界定明显的平面,不易控制探针卡装置本身所处的水平程度,无法保证这些探针能够全面地且确实地接触到待测物的所有电性端子,进而导致测试性能的失准。
为此,若能提供一种解决方案的设计,可解决上述需求,让业者于竞争中脱颖而出,即成为亟待解决的一重要课题。
发明内容
有鉴于此,本发明的一目的在于提供一种使用探针卡的方法、系统及其探针卡装置,用以解决以上先前技术所提到的困难。
依据本发明的一实施方式,此种使用探针卡的方法包含步骤(a)~步骤(e)如下。在步骤(a)中,提供一探针卡装置,探针卡装置具有一电路基板与多个探针,电路基板的一基准平面具有至少三个不共线的第一辨识标记,第一辨识标记与基准平面共平面;在步骤(b)中,移动探针卡装置,使得基准平面面对一载台的一晶圆承载面;在步骤(c)中,判断这些第一辨识标记所定义出的第一共面是否平行上述晶圆承载面;在步骤(d)中,当判断出此第一共面不平行晶圆承载面,调整电路基板的水平度;在步骤(e)中,将这些探针触接并测试晶圆承载面上所承载的一晶圆。
如此,相较于由这些探针的针头末端所共同界定出的虚拟平面作为探针卡装置水平度的评估基准,本实施方式由这些第一辨识标记所定义出的第一共面作为探针卡装置水平度的评估基准,更容易确保探针卡装置与载台的晶圆承载面相互平行,让这些探针能够更全面地且确实地接触到待测物的所有电性端子,进而维持测试性能的精准度。
在本发明一或多个实施方式中,上述步骤(c)还包含步骤如下。分别侦测基准平面的这些第一辨识标记。分析出这些第一辨识标记的座标位置。依据这些第一辨识标记的座标位置,计算出上述第一共面于一个三维空间座标系统内的一第一平面函数。判断第一平面函数是否平行晶圆承载面的一第二平面函数。当判断出第一平面函数不平行第二平面函数,则认定基准平面不平行晶圆承载面。
在本发明一或多个实施方式中,上述步骤(c)的判断第一平面函数是否平行第二平面函数之前,还包含步骤如下。分别侦测晶圆承载面的至少三个不共线的第二辨识标记,第二辨识标记与晶圆承载面共平面;分析出这些第二辨识标记的座标位置;以及依据这些第二辨识标记的座标位置,计算出晶圆承载面于三维空间座标系统内的第二平面函数。
在本发明一或多个实施方式中,上述步骤(d)还包含步骤如下。调整螺设于电路基板上的多个微调螺丝的至少其中之一,以调整电路基板的基准平面的水平度。
在本发明一或多个实施方式中,上述步骤(a)还包含步骤如下。使电路基板的基准平面平行这些探针的针头末端所共同界定出一虚拟平面。
在本发明一或多个实施方式中,使基准平面平行虚拟平面的步骤还包含步骤如下。分别侦测这些第一辨识标记;分析出这些第一辨识标记的座标位置;依据这些第一辨识标记的座标位置,计算出上述第一共面于一个三维空间座标系统内的一第一平面函数;侦测这些探针的针头末端所共同界定出虚拟平面,并依据此虚拟平面计算出一第三平面函数;判断基准平面的第一平面函数是否平行虚拟平面的第三平面函数;以及当判断出第一平面函数不平行第三平面函数,调整这些针头位置,再次侦测并计算虚拟平面的第三平面函数、判断第一平面函数是否平行第三平面函数以及调整针头位置的步骤,直到第一平面函数平行第三平面函数为止。
在本发明一或多个实施方式中,使基准平面平行虚拟平面的步骤还包含步骤如下。判断这些探针针头末端是否彼此齐平并共同界定出虚拟平面;当判断出这些探针针头末端无法共同界定出虚拟平面,调整这些探针针头末端;以及重复判断这些探针针头末端是否共同界定出虚拟平面以及调整这些探针针头末端的步骤,直到这些探针针头末端彼此齐平得以共同界定出的虚拟平面。
依据本发明的另一实施方式,此种使用探针卡的系统包含一载台、一探针卡装置、一活动载具、一水平判断装置与一水平微调装置。载台具有一晶圆承载面,晶圆承载面用以承载的一晶圆。探针卡装置具有一电路基板与多个探针。电路基板具有一基准平面,基准平面具有至少三个不共线的第一辨识标记,这些第一辨识标记与基准平面共平面。这些探针的针头末端共同界定出一虚拟平面,且虚拟平面平行基准平面。活动载具用以移动电路基板,使得基准平面面对晶圆承载面。水平判断装置用以判断这些第一辨识标记所定义出的第一共面是否平行晶圆承载面。水平微调装置用以调整电路基板的水平度。
在本发明一或多个实施方式中,水平判断装置包含一第一影像撷取单元、一影像处理单元、一计算单元与一判断单元。第一影像撷取单元用以对包含这些第一辨识标记的基准平面撷取一第一影像。影像处理单元电性连接第一影像撷取单元,用以分析第一影像以得出这些第一辨识标记的座标位置。计算单元电性连接第一影像撷取单元与影像处理单元,用以依据这些第一辨识标记的这些座标位置,运算出上述第一共面的一第一平面函数。判断单元电性连接计算单元,用以判断第一平面函数是否平行晶圆承载面的一第二平面函数。
在本发明一或多个实施方式中,水平微调模块包含至少三个微调螺丝,这些微调螺丝分别螺设于电路基板上。
在本发明一或多个实施方式中,晶圆承载面具有至少三个不共线的第二辨识标记,且第二辨识标记与晶圆承载面共处同一平面。
在本发明一或多个实施方式中,水平判断装置还包含一第二影像撷取单元。第二影像撷取单元用以对包含这些第二辨识标记的晶圆承载面撷取第二影像。影像处理单元分析第二影像以得出这些第二辨识标记的座标位置,计算单元依据这些第二辨识标记的这些座标位置,运算出晶圆承载面的第二平面函数。
在本发明一或多个实施方式中,这些第一辨识标记依据一三角形的方式排列。
在本发明一或多个实施方式中,这些探针连接基准平面。
在本发明一或多个实施方式中,这些第一辨识标记分别位于基准平面的外缘位置。
依据本发明的又一实施方式,此种探针卡装置包含一支撑框、一电路基板、多个探针与至少三个微调螺丝。支撑框具有一框口。电路基板框设于支撑框上。电路基板的一基准平面外露于框口,基准平面具有至少三个彼此不共线的辨识标记,且基准平面与辨识标记共处同一平面。这些探针连接电路基板的此基准平面,用以触接并测试一晶圆。微调螺丝分别螺设于电路基板上,且每一所述微调螺丝的一端抵靠该支撑框,用以调整电路基板相对支撑框的水平度。
在本发明一或多个实施方式中,这些第一辨识标记分别位于电路基板的基准平面的外缘位置。
在本发明一或多个实施方式中,这些辨识标记依据一三角形的方式排列。
在本发明一或多个实施方式中,每一辨识标记为一平面层或一立体物。
在本发明一或多个实施方式中,这些辨识标记的外观为X状,且彼此完全一致。
以上所述仅是用以阐述本发明所欲解决的问题、解决问题的技术手段、及其产生的功效等等,本发明的具体细节将在下文的实施方式及相关附图中详细介绍。
附图说明
为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂,所附附图的说明如下:
图1绘示依照本发明一实施方式的使用探针卡的方法的流程图;
图2绘示图1的步骤11于一细部实施方式下的流程图;
图3绘示图1的步骤13于一细部实施方式下的流程图;
图4绘示图3的步骤34于一细部实施方式下的流程图;
图5绘示依照本发明另一实施方式的使用探针卡的系统的示意图;
图6A绘示图5的探针卡装置的下视图;
图6B绘示图5的探针卡装置的上视图;
图7绘示另一实施方式的探针卡装置的下视图;
图8绘示又一实施方式的水平判断装置的细部功能方块图;
图9绘示依照本发明又一实施方式的探针卡装置与载台的示意图;以及
图10绘示图9的晶圆承载面的正视图。
具体实施方式
以下将以附图揭露本发明的多个实施方式,为明确说明起见,许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而,应了解到,这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说,在本发明部分实施方式中,这些实务上的细节是非必要的。此外,为简化附图起见,一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。
图1绘示依照本发明一实施方式的使用探针卡的方法的流程图。如图1所示,此种使用探针卡的方法10包含步骤11~步骤16如下。在步骤11中,提供一探针卡装置,探针卡装置具有一电路基板与多个探针,电路基板具有一基准平面与至少三个不共线的第一辨识标记,第一辨识标记形成于基准平面上,且第一辨识标记与基准平面共平面。在步骤12中,移动探针卡装置,使得基准平面面对一载台的一晶圆承载面。在步骤13中,判断这些第一辨识标记所定义出的第一共面是否平行上述晶圆承载面,若是,进行步骤14,否则,进行步骤16。在步骤14中,将一晶圆放置于载台的晶圆承载面上。然而,需了解到,其他实施方式中不限步骤14的顺序并非必须于步骤13之后。在步骤15中,将这些探针触接并测试晶圆承载面上的晶圆。在步骤16中,调整电路基板的水平度。在一实施方式中,例如调整螺设于电路基板上的其中一微调螺丝,然而,需了解到,本发明的方法不限于此任何可调整电路基板的基准平面的水平度的已知工具或装置。
如此,相较于已知技术,在本实施方式的方法中,采用这些第一辨识标记所定义出的第一共面与晶圆承载面是否相互平行的判断,更容易确保探针卡装置的这些探针的虚拟平面与载台的晶圆承载面相互平行,不仅降低流程复杂性、前置时间,也降低测试性能失准的机会。
具体来说,这些探针是配合具有第一辨识标记的基准平面进行制作及调校,以确保这些探针的虚拟平面与载台的晶圆承载面相互平行。故,在本方法的实施方式中,可侦测这些探针的针头末端所共同界定出一虚拟平面,并预先确认电路基板的基准平面是平行这些探针的针头末端的虚拟平面。如此,图2绘示图1的步骤11于一细部实施方式下的流程图。使基准平面平行虚拟平面的细部步骤还包含步骤21-步骤27如下。
在步骤21中,分别侦测基准平面的这些第一辨识标记。在步骤22中,分析出这些第一辨识标记的座标位置。在步骤23中,依据这些第一辨识标记的座标位置,计算出基准平面于一个三维空间座标系统(例如直角座标系统)内的一第一平面函数。第一平面函数例如为基准平面的平面向量函数或平面方程式,或任何可以表示基准平面的方向位置的其他方式。在步骤24中,侦测这些探针的针头末端所共同界定出虚拟平面,并依据此虚拟平面计算出一第三平面函数。第三平面函数例如为虚拟平面的平面向量函数或平面方程式,或任何可以表示虚拟平面的方向位置的其他方式。此外,需了解到,步骤24的顺序并非必须于步骤23之后。在步骤25中,判断第一平面函数是否平行第三平面函数,若是,则进行步骤26,即认定含有这些第一辨识标记的基准平面平行这些探针的针头末端所共同界定出的虚拟平面,否则,进行步骤27。在步骤27中,调整这些针头位置,之后,回步骤24、步骤25,甚至步骤27,直到第一平面函数被判断出已平行第三平面函数为止。需了解到,本发明的方法不限任何可侦测出探针230的针头末端所共同界定出虚拟平面的已知工具或装置。
更进一步地,在上述步骤24于另外的实施方式中还包含多个步骤如下。侦测这些探针的针头末端所共同界定出虚拟平面后,判断这些探针针头末端是否彼此齐平并共同界定出虚拟平面。当判断出这些探针针头末端无法共同界定出虚拟平面,调整这些探针针头末端,并再次侦测与判断这些探针针头末端是否共同界定出虚拟平面,甚至再次调整这些探针针头末端的步骤,直到这些探针针头末端彼此齐平,且能够被侦测出所共同界定出的虚拟平面为止。需了解到,本发明的方法不限任何可侦测出探针的针头末端所共同界定出虚拟平面的已知工具或装置。需了解到,本发明的方法不限任何可判断这些探针针头末端是否彼此齐平的已知工具或装置。
图3绘示图1的步骤13于一细部实施方式下的流程图。如图3所示,在本实施方式的步骤13还包含步骤31~步骤36如下。在步骤31中,分别侦测基准平面的这些第一辨识标记。在步骤32中,分析出这些第一辨识标记的座标位置。在步骤33中,依据这些第一辨识标记的座标位置,计算出所述第一共面于一个三维空间座标系统(例如直角座标系统)内的一第一平面函数,第一平面函数例如为基准平面的平面向量函数或平面方程式,或任何可以表示基准平面的方向位置的其他方式。在步骤34中,判断第一平面函数是否平行晶圆承载面的一第二平面函数,若是,则进行步骤35,即认定含有这些第一辨识标记的基准平面平行晶圆承载面,否则,进行步骤36,即认定含有这些第一辨识标记的基准平面仍不平行晶圆承载面。需了解到,本发明的方法不限任何可侦测出这些第一辨识标记、分析出这些第一辨识标记的座标位置以及计算出基准平面的第一平面函数的已知工具或装置。
图4绘示图3的步骤34于一细部实施方式下的流程图。在本实施方式中,如图4所示,图3的步骤34还包含步骤41~步骤43如下。在步骤41中,分别侦测晶圆承载面的至少三个不共线的第二辨识标记,第二辨识标记与晶圆承载面共平面。在步骤42中,分析出这些第二辨识标记的座标位置。在步骤43中,依据这些第二辨识标记的座标位置,计算出这些第二辨识标记所定义出的第二共面于三维空间座标系统内的第二平面函数,第二平面函数即晶圆承载面的平面函数。需了解到,载台的晶圆承载面的平面函数也可以预先准备。
图5绘示依照本发明另一实施方式的使用探针卡的系统100的示意图。图6A绘示图5的探针卡装置200的下视图。如图5与图6A所示,本实施方式的使用探针卡的系统100包含一载台112、一探针卡装置200、一活动载具300、一水平判断装置400与一水平微调装置500。载台112具有一晶圆承载面112S,晶圆承载面112S用以承载的一晶圆W。探针卡装置200具有一电路基板210、多个探针230与至少三个非共线的第一辨识标记211M。电路基板210具有相对的第一主面211与第二主面213。这些第一辨识标记211M与这些探针230皆分别排列于电路基板210的第一主面211上,且第一辨识标记211M与第一主面211彼此共平面。这些探针230的针头末端共同界定出一虚拟平面。虚拟平面230S活动载具300用以移动电路基板210,使得第一主面211面对晶圆承载面112S。水平判断装置400用以判断这些第一辨识标记211M所定义出的第一共面212是否平行晶圆承载面112S。水平微调装置500用以调整电路基板210的水平度。
故,当水平判断装置400判断出此第一共面212平行晶圆承载面112S时,代表第一主面211皆平行虚拟平面230S与晶圆承载面112S。如此,便可进行探针测试晶圆的步骤。反之,当水平判断装置400判断出此第一共面212不平行晶圆承载面112S面时,使用者得以人工控制水平微调装置500调整电路基板210的水平度,配合水平判断装置400的判断,直到第一主面211平行晶圆承载面112S为止。
如此,因为这些探针230的针头末端的虚拟平面230S会因这些探针230的配置误差或变形而改变,如此,因为配置第一辨识标记211M于电路基板210上较为简单且较不易变异,相较于已知技术以探针针头末端的虚拟平面作为探针卡装置水平度的评估基准,本实施方式由这些第一辨识标记211M作为探针卡装置200水平度的评估基准,更容易稳定地控制探针卡装置200与载台112的晶圆承载面112S相互平行,让这些探针230能够更全面地且确实地接触到待测物(即晶圆)的所有电性端子,进而维持测试性能的精准度。
具体来说,此系统100包含一测试头260、一底座110与一升降装置120。底座110内含一腔室111。升降装置120配置在腔室111内,连接载台112的一端,相对载台112的晶圆承载面112S,用以带动晶圆W垂直升降。活动载具300使测试头260与底座110相互枢设。活动载具300用以翻转探针卡装置200以带动电路基板210的第一主面211面对晶圆承载面112S。测试头260透过电连接器261电连接电路基板210。
然而,本发明不限于此,其他实施方式中,本系统也可以全面自动化,通过中央处理器电控水平判断装置以及水平微调装置以便达成立即判断与微调水平度的效果。
如图5所示,本实施方式中,每一这些探针230的一端连接电路基板210的第一主面211,每一这些探针230的另端末端彼此齐平得以共同界定出的上述虚拟平面230S。
需了解到,当包含第一共面212的第一主面211平行虚拟平面230S与晶圆承载面112S时,虚拟平面230S平行晶圆承载面112S,故,在此实施方式中,第一主面211为用以证明虚拟平面230S平行晶圆承载面112S的基准平面。然而,本发明的系统100不限于此,只要基准平面为面向载台112的一面,其他实施方式中,基准平面也可以为探针卡装置的任意子元件(如框体)面向载台的一面。
如图5所示,探针卡装置200包含一支撑框240与一外板250。支撑框240位于外板250上。外板250放置于底座110上。支撑框240具有一框口241。电路基板210框设于支撑框240上。电路基板210的第一主面211(即基准平面)外露于框口241。然而,电路基板210不限以螺栓固定、夹住或其他方式固定于支撑框240内。图6B绘示图5的探针卡装置200的上视图。如图5与图6B所示,水平微调模块包含至少三个微调螺丝510,这些微调螺丝510分别螺设于电路基板210上。每一微调螺丝510贯穿电路基板210的第一主面211与第二主面213,且每一微调螺丝510的螺帽511(例如一字旋钮螺帽511)露出于第二主面213,每一微调螺丝510的螺杆513露出于第一主面211。当使用者转动特定位置的微调螺丝510,使得微调螺丝510的螺杆513伸出第一主面211且推抵支撑框240时,电路基板210借此被对应的抬起,进而调整电路基板210的水平度。
更具体地,电路基板210的第二主面213环绕螺帽511的区域更设有一刻度表220,刻度表220具有多个刻度值221,这些刻度值221分别对应螺杆513伸出第一主面211的长度,意即,代表电路基板210的倾斜程度。例如当螺帽511的线槽512指向其中一刻度值221时,则表示电路基板210已被调整其对应倾斜程度。
在本实施方式中,如图6A,这些第一辨识标记211M于第一主面211上彼此不共线,且这些第一辨识标记211M的外观为X状,且彼此完全一致。这些第一辨识标记211M不限形成于第一主面211的形式,例如为平面层(如印刷图案或镀层或涂层)或立体物(如螺栓或贴纸)。然而,本发明不限于此,只要这些第一辨识标记211M能够被侦测(辨识),本发明不限这些第一辨识标记211M的外观、大小与形成方式。
此外,举例来说,如图6A,这些第一辨识标记211M依据一正三角形的方式排列于第一主面211,然而,其他实施方式中,这些第一辨识标记可以依据一直角三角形、等腰三角形或其他种的三角形方式排列。
图7绘示另一实施方式的探针卡装置201的下视图。如图7所示,本实施方式的探针卡装置201与上述的探针卡装置200大致相同,只是本实施方式的这些第一辨识标记211M分别位于电路基板210的第一主面211(即基准平面)的外缘211E位置。例如电路基板210为圆饼状,这些第一辨识标记211M分别位于电路基板210的第一主面211(即基准平面)且连接电路基板210的圆周面(外缘211E)。
图8绘示又一实施方式的水平判断装置400的细部功能方块图。如图5与图8所示,具体来说,水平判断装置400包含一第一影像撷取单元410、一影像处理单元430、一计算单元440与一判断单元450。第一影像撷取单元410例如为摄影装置,用以对包含这些第一辨识标记211M的第一主面211(即基准平面)撷取一第一影像。举例来说,第一影像撷取单元410位于底座110内,且面向电路基板210的这些第一辨识标记211M。影像处理单元430电性连接第一影像撷取单元410,用以分析第一影像以得出这些第一辨识标记211M的座标位置。举例来说,影像处理单元430为显示处理芯片,能够从第一影像中辨识出这些第一辨识标记211M,并依据这些第一辨识标记211M的相对位置,计算出第一辨识标记211M于三维空间座标系统的座标位置。计算单元440电性连接第一影像撷取单元410与影像处理单元430,用以依据这些第一辨识标记211M的这些座标位置,运算出第一主面211(即基准平面)的第一平面函数。举例来说,计算单元440为中央处理芯片或计算芯片,能够将三个座标位置计算出代表这些第一辨识标记211M所定义的第一共面212的第一平面函数。举例来说,第一平面函数为第一主面211(即基准平面)的平面向量函数或平面方程式,或任何可以表示基准平面的方向位置的其他方式。判断单元450电性连接计算单元440,用以判断第一主面211(即基准平面)的第一平面函数是否平行晶圆承载面112S的一第二平面函数。举例来说,判断单元450为中央处理芯片。透过已知数学技术来判断基准平面的第一平面函数是否平行晶圆承载面112S的第二平面函数。例如判断第一平面函数的斜率是否与第二平面函数的斜率相同。
此外,通过与上述相同功能的影像撷取单元与影像处理单元也可以侦测出探针的针头末端所共同界定的上述虚拟平面,或判断这些探针的针头末端是否可以形成单一虚拟平面。同样地,通过与上述相同功能的计算单元也能够计算出此虚拟平面的第三平面函数,请参考上述,故,在此不再加以赘述。
图9绘示依照本发明又一实施方式的探针卡装置200与载台112的示意图。图10绘示图9的晶圆承载面112S的正视图。如图9与图10所示,由于载台112是可升降地,故,载台112的晶圆承载面112S是变动地。因此,较佳地,载台112不需移至特定位置,本实施方式便可判断探针卡装置200的第一主面211(即基准平面)与载台112的晶圆承载面112S之间是否平行。
如图9与图10所示,晶圆承载面112S具有至少三个不共线的第二辨识标记112M。第二辨识标记112M与晶圆承载面112S共平面。水平判断装置400还包含一第二影像撷取单元420。第二影像撷取单元420例如为摄影装置,用以对包含这些第二辨识标记112M的晶圆承载面112S撷取一第二影像。举例来说,第二影像撷取单元420位于载台112上方且面向晶圆承载面112S的位置。上述影像处理单元430分析第二影像以得出这些第二辨识标记112M的座标位置。举例来说,影像处理单元430从第二影像中辨识出这些第二辨识标记112M,并依据这些第二辨识标记112M的相对位置,计算出第二辨识标记112M于三维空间座标系统的座标位置。计算单元440依据这些第二辨识标记112M的这些座标位置,运算出这些第二辨识标记112M所定义出的第二共面113的第二平面函数。举例来说,计算单元440将三个座标位置计算出代表这些第二辨识标记112M所定义的第二共面113的第二平面函数。第二平面函数为晶圆承载面112S的平面向量函数或平面方程式,或任何可以表示晶圆承载面112S的方向位置的其他方式。
虽然第二辨识标记112M的外型与上述第一辨识标记211M的外型(图6A、图7)不同,然而,第二辨识标记112M的特征可以沿用上述所有第一辨识标记211M的特征,在此不再加以赘述。
最后,上述所揭露的各实施例中,并非用以限定本发明,任何熟悉此技艺者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰,皆可被保护于本发明中。因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (20)

1.一种使用探针卡的方法,其特征在于,包含:
(a)提供一探针卡装置,该探针卡装置具有一电路基板与多个探针,该电路基板的一基准平面具有三个不共线的第一辨识标记,所述第一辨识标记与该基准平面处于同一平面;
(b)移动该探针卡装置,使得该基准平面面对一载台的一晶圆承载面;
(c)判断所述第一辨识标记所定义出的一第一共面是否平行该晶圆承载面;
(d)当判断出该第一共面不平行该晶圆承载面,调整该电路基板的水平度,以致该第一共面平行该晶圆承载面;以及
(e)将所述探针触接并测试该晶圆承载面上所承载的一晶圆。
2.根据权利要求1所述的使用探针卡的方法,其特征在于,其中步骤(c)还包含:
分别侦测所述第一辨识标记;
分析出所述第一辨识标记的座标位置;
依据所述第一辨识标记的座标位置,计算出该第一共面于一个三维空间座标系统内的一第一平面函数;
判断该第一平面函数是否平行该晶圆承载面的一第二平面函数;以及
当判断出该第一平面函数不平行该第二平面函数,则认定该基准平面不平行该晶圆承载面。
3.根据权利要求2所述的使用探针卡的方法,其特征在于,其中步骤(c)的判断该第一平面函数是否平行该第二平面函数之前,还包含:
分别侦测该晶圆承载面的至少三个不共线的第二辨识标记,其中所述第二辨识标记与该晶圆承载面共平面;
分析出所述第二辨识标记的座标位置;以及
依据所述第二辨识标记的座标位置,计算出所述第二辨识标记所定义出的一第二共面于该三维空间座标系统内的该第二平面函数。
4.根据权利要求1所述的使用探针卡的方法,其特征在于,其中步骤(d)还包含:
调整螺设于该电路基板上的多个微调螺丝的至少其中之一,以调整该电路基板的该基准平面的水平度。
5.根据权利要求1所述的使用探针卡的方法,其特征在于,其中步骤(a)还包含:
使该电路基板的该基准平面平行所述探针的针头末端所共同界定出一虚拟平面。
6.根据权利要求5所述的使用探针卡的方法,其特征在于,其中使该基准平面平行该虚拟平面的步骤还包含:
分别侦测所述第一辨识标记;
分析出所述第一辨识标记的座标位置;
依据所述第一辨识标记的座标位置,计算出该第一共面于一个三维空间座标系统内的一第一平面函数;
侦测所述探针的针头末端所共同界定出该虚拟平面,并依据该虚拟平面计算出一第三平面函数;
判断该第一平面函数是否平行该第三平面函数;
当判断出该第一平面函数不平行该第三平面函数,调整所述针头位置;以及
再次侦测并计算该虚拟平面的该第三平面函数、判断该第一平面函数是否平行该第三平面函数以及调整所述针头位置的步骤,直到该第一平面函数平行该第三平面函数为止。
7.根据权利要求5所述的使用探针卡的方法,其特征在于,其中使该基准平面平行该虚拟平面的步骤还包含:
判断所述探针针头末端是否彼此齐平并共同界定出该虚拟平面;
当判断出所述探针针头末端无法共同界定出该虚拟平面,调整所述探针针头末端;以及
重复判断所述探针针头末端是否共同界定出该虚拟平面以及调整所述探针针头末端的步骤,直到所述探针针头末端彼此齐平得以共同界定出的该虚拟平面。
8.一种使用探针卡的系统,其特征在于,包含:
一载台,具有一晶圆承载面,该晶圆承载面用以承载的一晶圆;
一探针卡装置,具有一电路基板与多个探针,该电路基板具有一基准平面,该基准平面具有至少三个不共线的第一辨识标记,所述第一辨识标记与该基准平面共平面,所述探针的针头末端共同界定出一虚拟平面,且该虚拟平面平行该基准平面;
一活动载具,用以移动该电路基板,使得该基准平面面对该晶圆承载面;
一水平判断装置,用以判断所述第一辨识标记所定义出的第一共面是否平行该晶圆承载面;以及
一水平微调装置,用以调整该电路基板的水平度。
9.根据权利要求8所述的使用探针卡的系统,其特征在于,该水平判断装置包含:
一第一影像撷取单元,用以对包含所述第一辨识标记的该基准平面撷取一第一影像;
一影像处理单元,电性连接该第一影像撷取单元,用以分析该第一影像以得出所述第一辨识标记的座标位置;
一计算单元,电性连接该第一影像撷取单元与该影像处理单元,用以依据所述第一辨识标记的所述座标位置,运算出该第一共面的一第一平面函数;以及
一判断单元,电性连接该计算单元,用以判断该第一平面函数是否平行该晶圆承载面的一第二平面函数。
10.根据权利要求8所述的使用探针卡的系统,其特征在于,该水平微调模块包含至少三个微调螺丝,所述微调螺丝分别螺设于该电路基板上。
11.根据权利要求8所述的使用探针卡的系统,其特征在于,该晶圆承载面具有至少三个不共线的第二辨识标记,且所述第二辨识标记与该晶圆承载面共处同一平面。
12.根据权利要求11所述的使用探针卡的系统,其特征在于,该水平判断装置还包含:
一第二影像撷取单元,用以对包含所述第二辨识标记的该晶圆承载面撷取一第二影像,
其中该影像处理单元分析该第二影像以得出所述第二辨识标记的座标位置,该计算单元依据所述第二辨识标记的所述座标位置,运算出该晶圆承载面的该第二平面函数。
13.根据权利要求8所述的使用探针卡的系统,其特征在于,所述第一辨识标记依据一三角形的方式排列。
14.根据权利要求8所述的使用探针卡的系统,其特征在于,所述探针连接该基准平面。
15.根据权利要求8所述的使用探针卡的系统,其特征在于,所述第一辨识标记分别位于该基准平面的外缘位置。
16.一种探针卡装置,其特征在于,包含:
一支撑框,具有一框口;
一电路基板,框设于该支撑框上,该电路基板具有一基准平面外露于该框口,该基准平面具有至少三个彼此不共线的辨识标记,且该基准平面与所述辨识标记共处同一平面;
多个探针,连接该电路基板的该基准平面,用以触接并测试一晶圆;以及
至少三个微调螺丝,分别螺设于该电路基板上,且每一所述微调螺丝的一端抵靠该支撑框,用以调整该电路基板相对该支撑框的水平度。
17.根据权利要求16所述的探针卡装置,其特征在于,所述辨识标记分别位于该电路基板的该基准平面的外缘位置。
18.根据权利要求16所述的探针卡装置,其特征在于,所述辨识标记依据一三角形的方式排列。
19.根据权利要求16所述的探针卡装置,其特征在于,每一所述辨识标记为一平面层或一立体物。
20.根据权利要求16所述的探针卡装置,其特征在于,所述辨识标记的外观为X状,且彼此完全一致。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107422241B (zh) * 2016-03-23 2019-10-15 创意电子股份有限公司 使用探针卡的方法及系统

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107942227A (zh) * 2017-11-15 2018-04-20 中电科技集团重庆声光电有限公司 圆片级芯片老化夹具
CN113687215B (zh) * 2021-08-04 2024-03-19 深圳市森美协尔科技有限公司 一种提高探针与晶圆测试点接触精度的方法及设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7068056B1 (en) * 2005-07-18 2006-06-27 Texas Instruments Incorporated System and method for the probing of a wafer
CN101520501A (zh) * 2008-02-28 2009-09-02 东京毅力科创株式会社 探针卡的倾斜调整方法和探针卡的倾斜检测方法
CN101644732A (zh) * 2008-08-08 2010-02-10 东京毅力科创株式会社 探测方法以及探测用程序
CN102298079A (zh) * 2010-06-25 2011-12-28 东京毅力科创株式会社 探针卡的平行调整机构和检查装置
CN102478385B (zh) * 2010-11-26 2014-04-16 京隆科技(苏州)有限公司 探针卡检测方法及系统

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6762612B2 (en) * 2001-06-20 2004-07-13 Advantest Corp. Probe contact system having planarity adjustment mechanism
US7285968B2 (en) * 2005-04-19 2007-10-23 Formfactor, Inc. Apparatus and method for managing thermally induced motion of a probe card assembly
US7471094B2 (en) * 2005-06-24 2008-12-30 Formfactor, Inc. Method and apparatus for adjusting a multi-substrate probe structure
US8350584B2 (en) * 2006-12-29 2013-01-08 Intest Corporation Test head positioning system and method
US7764076B2 (en) * 2007-02-20 2010-07-27 Centipede Systems, Inc. Method and apparatus for aligning and/or leveling a test head
JP2010182874A (ja) * 2009-02-05 2010-08-19 Oki Semiconductor Co Ltd プローブカードのメンテナンス方法
KR101593521B1 (ko) * 2009-08-07 2016-02-15 삼성전자주식회사 테스터 및 이를 구비한 반도체 디바이스 검사 장치
WO2013182895A1 (en) * 2012-06-08 2013-12-12 Oscar Beijert Probe apparatus
KR102317023B1 (ko) * 2014-08-14 2021-10-26 삼성전자주식회사 반도체 장치, 그의 제조 방법, 및 그의 제조 설비
CN107422241B (zh) * 2016-03-23 2019-10-15 创意电子股份有限公司 使用探针卡的方法及系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7068056B1 (en) * 2005-07-18 2006-06-27 Texas Instruments Incorporated System and method for the probing of a wafer
CN101520501A (zh) * 2008-02-28 2009-09-02 东京毅力科创株式会社 探针卡的倾斜调整方法和探针卡的倾斜检测方法
CN101644732A (zh) * 2008-08-08 2010-02-10 东京毅力科创株式会社 探测方法以及探测用程序
CN102298079A (zh) * 2010-06-25 2011-12-28 东京毅力科创株式会社 探针卡的平行调整机构和检查装置
CN102478385B (zh) * 2010-11-26 2014-04-16 京隆科技(苏州)有限公司 探针卡检测方法及系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107422241B (zh) * 2016-03-23 2019-10-15 创意电子股份有限公司 使用探针卡的方法及系统

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