CN111386595A - 探针的针头位置调节方法和检查装置 - Google Patents

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CN111386595A CN201880075721.5A CN201880075721A CN111386595A CN 111386595 A CN111386595 A CN 111386595A CN 201880075721 A CN201880075721 A CN 201880075721A CN 111386595 A CN111386595 A CN 111386595A
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Abstract

本发明的探针的针头位置调节方法包括拍摄步骤、存储步骤、检测步骤、确定步骤和调节步骤。在拍摄步骤中，检查装置使摄像机沿着各个探针的高度方向移动，使摄像机以在1个图像内显现有多个探针的针头的方式拍摄多个探针的针头。在存储步骤中，检查装置将由摄像机拍摄的图像与摄像机的聚焦面的位置信息相对应地存储在存储部中。在检测步骤中，检查装置基于所拍摄的各个图像，检测聚焦于探针的针头的图像。在确定步骤中，检查装置基于所检测出的图像中的、所聚焦的探针的针头的位置，确定各探针的针头的位置。在调节步骤中，检查装置基于所确定的各个探针的针头的位置，调节各个探针的针头的位置。

Description

探针的针头位置调节方法和检查装置
技术领域
本发明的各个方面和实施方式涉及探针的针头位置调节方法和检查装置。
背景技术
半导体制造工艺中，在半导体晶片上形成具有规定的电路图案的多个半导体器件。所形成的半导体器件要进行电特性等的检查，甄别出合格品和非合格品。半导体器件电特性的检查在各半导体器件被分割前的半导体晶片的状态下使用检查装置进行。检查装置包括设置有多个探针的探针卡。检查装置以使设置于探针卡的各探针能够接触设置于半导体器件上的测试垫的方式使探针卡与半导体器件靠近。并且，检查装置在各测试垫接触了探针的状态下，经由各探针对半导体器件供给电信号，基于经由各探针从半导体器件输出的电信号甄别该半导体器件是否为非合格品。
另外，已知有使用摄像机进行形成于半导体元件上的接合线的形状的检查的技术。在这样的结束中，对半导体元件上的接合线进行落射光照明，将被照明的接合线以多个不同高度方向的位置成为焦平面的方式进行拍摄，获取在接合线的各焦平面中的亮点像的图像数据。并且基于所获取的各焦平面中的亮点像的图像数据中的、存在于规定位置的亮点像的亮度和各焦平面的高度方向位置，确定接合线的高度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平10-247669号公报。
发明内容
发明要解决的技术问题
但是，伴随着近年来的半导体器件的高集成化，设置于半导体器件的测试垫变小，测试垫间的间隔也变得狭窄。另外，伴随着近年来的半导体器件的高功能化，设置于半导体器件的测试垫的数量变多。因此，在探针卡中，大量的探针以狭窄间距配置。
为了使这样的大量的探针与分别对应的测试垫可靠地接触，探针的针头与测试垫的对位变得重要。为了判断探针的针头的位置是否配置于所希望的位置，需要准确地确定探针的针头的位置。作为确定探针的针头的位置的方法，有利用摄像机对探针的针头进行拍摄，基于所拍摄的摄像机的位置与图像内的探针的针头的位置，确定探针的针头的位置的方法。
但是，随着近年来的半导体器件的高集成化，在探针卡中设置有庞大数量的探针。因此，如果将一个一个的探针的针头分别地用摄像机进行拍摄，确定探针的针头的位置的处理需要花费大量的时间。因此，半导体器件的检查也需要花费大量的时间。
用于解决问题的技术手段
本发明的一个方面是一种检查装置中的探针的针头位置调节方法，所述检查装置通过使探针的针头与设置于被检查体的多个测试垫的每一个接触，并经由多个探针的针头对被检查体供给电信号，来检查被检查体，在该方法中，检查装置执行拍摄步骤、存储步骤、检测步骤、确定步骤和调节步骤。在拍摄步骤中，检查装置使摄像机沿着各个探针的高度方向移动，使摄像机以在1个图像内显现有多个探针的针头的方式拍摄多个探针的针头。在存储步骤中，检查装置将由摄像机拍摄的图像与摄像机的聚焦面的位置信息相对应地存储在存储部中。在检测步骤中，检查装置基于所拍摄的各个图像，检测聚焦于探针的针头的图像。在确定步骤中，检查装置基于所检测出的图像中的、所聚焦的探针的针头的位置，确定各探针的针头的位置。在调节步骤中，检查装置基于所确定的各个探针的针头的位置，调节各个探针的针头的位置。
发明效果
依据本发明的各个方面和实施方式，能够缩短被检查体的检查所需的时间。
附图说明
图1是表示检查装置的一例的主要部分截面图。
图2是表示控制装置的一例的模块图。
图3是说明摄像机的移动方向与聚焦面的位置的关系的一例的图。
图4是表示由摄像机拍摄的图像的一例的图。
图5是表示由摄像机拍摄的图像的一例的图。
图6是表示由摄像机拍摄的图像的一例的图。
图7是表示由摄像机拍摄的图像的一例的图。
图8是说明拍摄悬臂梁型的探针时的摄像机的移动方向与聚焦面的位置的关系的一例的图。
图9是表示由摄像机拍摄的图像的一例的图。
图10是表示由摄像机拍摄的图像的一例的图。
图11是表示由摄像机拍摄的图像的一例的图。
图12是表示控制装置的硬件的一例的图。
具体实施方式
公开的探针的针头位置调节方法，在一个实施方式中是一种检查装置中的探针的针头位置调节方法，所述检查装置通过使探针的针头与设置于被检查体的多个测试垫的每一个接触，并经由多个探针的针头对被检查体供给电信号，来检查被检查体，在该方法中，检查装置执行拍摄步骤、存储步骤、检测步骤、确定步骤和调节步骤。在拍摄步骤中，检查装置使摄像机沿着各个探针的高度方向移动，使摄像机以在1个图像内显现有多个探针的针头的方式拍摄多个探针的针头。在存储步骤中，检查装置将由摄像机拍摄的图像与摄像机的聚焦面的位置信息相对应地存储在存储部中。在检测步骤中，检查装置基于所拍摄的各个图像，检测聚焦于探针的针头的图像。在确定步骤中，检查装置基于所检测出的图像中的、所聚焦的探针的针头的位置，确定各探针的针头的位置。在调节步骤中，检查装置基于所确定的各个探针的针头的位置，调节各个探针的针头的位置。
另外，公开的探针的针头位置调节方法的一个实施方式中，检查装置可以在确定步骤中，将与检测步骤所检测出的图像相对应的位置信息所表示的位置，确定为探针的针头的高度方向上的位置。
另外，公开的探针的针头位置调节方法的一个实施方式中，检查装置可以在检测步骤中，对于每一个探针，当检测出多个聚焦的图像的情况下，将所检测出的多个图像中的、在高度方向上距离探针的针头最远的位置所拍摄的图像，检测为聚焦于探针的针头的图像。
另外，公开的探针的针头位置调节方法的一个实施方式中，检查装置可以在检测步骤中，对于每一个探针，对存储部所存储的各个图像确定聚焦的区域的大小，并将多个图像中的、与各个探针的针头对应的区域大小成为最小的图像，检测为聚焦于探针的针头的图像。
另外，公开的探针的针头位置调节方法的一个实施方式中，检查装置可以在检测步骤中，对于每一个探针，对存储部所存储的图像之中的、比存储部所存储的图像的数量少的数量的多个图像的每一个，计算用于评价在探针的针头所显现的区域中的聚焦的指标值，推算所计算出的指标值的变化趋势，并推算在所推算的趋势中指标值成为最大的情况下的高度方向上的聚焦面的位置，将距所推算的位置最近的表示位置的位置信息所对应的图像，检测为聚焦于探针的针头的图像。
另外，公开的探针的针头位置调节方法，在一个实施方式中是一种检查装置中的探针的针头位置调节方法，所述检查装置通过使探针的针头与设置于被检查体的多个测试垫的每一个接触，并经由多个探针的针头对被检查体供给电信号，来检查被检查体，在该方法中，检查装置实施第1拍摄步骤、存储步骤、检测步骤、第1确定步骤、移动步骤、第2拍摄步骤、第2确定步骤和调节步骤。在第1拍摄步骤中，检查装置使摄像机沿着各个探针的高度方向移动，在移动了的摄像机的各位置，使摄像机以在1个图像内显现有第1范围内的多个探针的针头的方式拍摄多个探针的针头。在存储步骤中，检查装置将摄像机所拍摄的图像与摄像机的聚焦面的位置信息相对应地存储在存储部中。在检测步骤中，检查装置对于每一个探针，基于存储于存储部中的各个图像，检测聚焦于探针的针头的图像。在第1确定步骤中，检查装置对于每一个探针，基于检测步骤所检测出的图像中的、所聚焦的探针的针头的位置，确定多个探针的排列方向上的探针的针头的位置。在移动步骤中，检查装置对于每一个探针，使摄像机移动到与检测步骤中被检测为聚焦的探针的针头的图像相对应的位置信息所表示的高度方向上的位置，并且该位置是能够对第1确定步骤所确定出的探针的针头的位置进行拍摄的位置。在第2拍摄步骤中，检查装置对于每一个探针，使摄像机在通过移动步骤移动了的位置拍摄比第1范围狭小的第2范围。在第2确定步骤中，检查装置对于每一个探针，基于第2拍摄步骤所拍摄的图像中的探针的针头的位置，进一步确定多个探针的排列方向上的探针的针头的位置。在调节步骤中，基于第2确定步骤所确定出的各个探针的针头的位置，调节各个探针的针头的位置。
另外，公开的检查装置，在一个实施方式中，通过使探针的针头与设置于被检查体的多个测试垫的每一个接触，并经由多个探针的针头对被检查体供给电信号，来检查被检查体，该检查装置包括摄像机、移动部、拍摄控制部、存储部、检测部、确定部和调节部。移动部使摄像机沿着各个探针的高度方向移动。拍摄控制部使摄像机在通过移动部移动了的摄像机的各位置，以在1个图像内显现有多个探针的针头的方式拍摄多个探针的针头。存储部将摄像机所拍摄的图像与摄像机的聚焦面的位置信息相对应地存储。检测部对于每一个探针，基于存储于存储部中的各个图像，检测聚焦于针头的图像。确定部对于每一个探针，基于检测部所检测出的图像中的、所聚焦的探针的针头的位置，确定多个探针的排列方向上的各个探针的针头的位置。调节部基于确定部所确定出的各个探针的针头的位置，调节各个探针的针头的位置。
以下，关于所公开的探针的针头位置调节方法和检查装置的实施方式基于附图进行详细地说明。此外，所公开的探针的针头位置调节方法和检查装置并不限定于本实施方式。
实施例1
[检查装置10的结构]
图1是表示检查装置10的一例的主要部分截面图。本实施例的检查装置10包括检查装置主体20和控制装置50。检查装置主体20具有中空的壳体21，在壳体21内的大致中央设置有使载置台25在上下方向(图1所示的z轴方向)和横向(与图1所示的x轴和y轴平行的xy平面内的方向)上移动的移动机构23。在载置台25的上表面载置作为被检查体的一例的半导体晶片W，载置台25利用真空吸盘等将载置于上表面的半导体晶片W吸附并保持于载置台25的上表面。在载置台25的侧面设置有摄像机27。摄像机27以拍摄方向朝向上方的方式安装于载置台25的侧面。
载置台25利用移动机构23进行移动，由此安装在载置台25的侧面的摄像机27也移动。移动机构23由控制装置50控制，移动机构23的移动量由控制装置50管理。因此，载置台25和摄像机27的在壳体21内的位置的x坐标、y坐标和z坐标由控制装置50管理。
壳体21在上部具有大致圆形的开口部，在该开口部设置有测试头30。测试头30被固定于沿着开口部的周边缘设置的框架22。在测试头30内，在框架22的位置设置有多个倾斜度调节部32。各个倾斜度调节部32沿着框架22在开口部的周边以规定间隔配置。在本实施例中，倾斜度调节部32沿着框架22在开口部的周边以规定间隔例如设置有3个。另外，各个倾斜度调节部32在框架22的下方经由轴33从上方保持大致圆筒状的保持件34。
保持件34在其下部以能够装卸的方式保持着设置有多个探针38的探针卡36。设置于探针卡36的各个探针38以针头朝向下方的方式设置于探针卡36。在图1例示的探针卡36中例示了悬臂梁型的探针38，但在探针卡36也可以设置垂直针型的探针38，还可以设置悬臂梁型的探针38和垂直针型的探针38这两者。
另外，各个探针38以载置于载置台25的半导体晶片W移动到了检查时的位置的情况下，成为使探针38的针头与设置于半导体晶片W的测试垫接触的位置的方式配置于探针卡36。各个探针38与设置于探针卡36的配线连接，设置于探针卡36的各个配线经由设置于保持件34的配线与测试头30连接。在测试头30连接有外部测试器31。
这里，探针卡36由于安装于保持件34时的安装误差等，各个探针38的针头的位置有可能整体地成为从与设置于半导体晶片W的测试垫对应的位置偏移了的位置。例如，在探针卡36向横向偏移地安装的情况下，全部的探针38的针头的位置向横向偏移一定量。另外，在探针卡36相对于z轴倾斜地倾斜安装的情况下，在z轴方向上的探针38的针头的位置的差变大。
探针38的针头的位置在横向上较大地偏移时，各探针38的针头不能与对应的测试垫接触。另外，当在z轴方向上的探针38的针头的位置的差过大时，在全部探针38的针头与测试垫接触的情况下，针头位于最下方的探针38的弹性变形变大，有时发生折断或者变形。因此，在本实施例中，在检查开始前，使用摄像机27检测各探针38的位置，针对每一个探针38计算出探针38的针头的位置与测试垫的位置的误差，基于所计算出的误差，调节探针38的位置和半导体晶片W的位置。
各个倾斜度调节部32以框架22的下表面与保持件34的上表面之间隔开规定的间隙的方式保持保持件34。并且，各个倾斜度调节部32根据来自控制装置50的指示分别地使轴33上下移动，由此控制框架22的下表面与保持件34的上表面之间的间隔。由此，控制保持件34相对xy平面的倾斜度，并控制由保持件34保持的探针卡36的面相对xy平面的倾斜度。通过控制探针卡36的倾斜度，能够调节设置于探针卡36的多个探针38的针头的上下方向、即探针38在z轴方向上的针头的位置。
在像这样构成的检查装置主体20中，在进行载置于载置台25上的半导体晶片W的检查时，首先，控制装置50控制移动机构23以使摄像机27位于探针38的下方。然后，控制装置50一边控制移动机构23使摄像机27靠近探针38，一边使摄像机27对探针38进行拍摄。然后，控制装置50基于由摄像机27所拍摄的图像，测量各探针38的针头在横向和上下方向上的位置。
并且，控制装置50控制各倾斜度调节部32，以校正各探针38的针头的上下方向上的位置偏移。另外，关于各探针38的针头的横向上的位置偏移，控制装置50通过控制移动机构23对载置台25的横向上的位置进行微调节。
接着，控制装置50通过控制移动机构23，使载置有半导体晶片W的载置台25上升，使半导体晶片W上的各测试垫与探针38以规定的过驱动量接触。所谓过驱动量是指，使载置有半导体晶片W的载置台25上升，使半导体晶片W上的测试垫与各探针38的针头接触之后，进一步使载置台25上升时的上升量。并且，控制装置50控制外部测试器31使规定的电信号向测试头30输出。测试头30使从外部测试器31输出的电信号经由保持件34内的各个配线向探针卡36输出。向探针卡36输出的电信号经由探针卡36内的配线被供给到各个探针38，经由探针38向半导体晶片W的测试垫输出。
另外，从半导体晶片W上的测试垫输出的电信号被向探针38输出。向探针38输出的电信号经由探针卡36内的配线和保持件34内的配线向测试头30输出。向测试头30输出的电信号被向外部测试器31输出。外部测试器31基于向测试头30输出的电信号和从测试头30输出的电信号，评价半导体晶片W的电特性，并将评价结果向控制装置50输出。
此外，在探针38发生了破损或者变形等的不良状况的情况下，即使基于各倾斜度调节部32进行倾斜度的调节或者基于移动机构23进行横向上的位置的微调节，也难以进行正确的检查。因此，在基于摄像机27所拍摄的图像，检测出各探针38的针头的破损或变形等的情况下，控制装置50经由显示器等向操作者通知错误，敦促探针卡36的维护或更换。
[控制装置50]
图2是表示控制装置50的一例的模块图。控制装置50例如如图2所示，包括拍摄控制部51、存储部52、检测部53、确定部54、调节部55和检查实施部56。
拍摄控制部51控制移动机构23，以摄像机27位于探针38的下方的方式使载置台25移动。并且，拍摄控制部51控制移动机构23以使载置台25上升。由此，摄像机27与载置台25一起上升，沿着各个探针38的高度方向、即图1的z轴方向移动。并且，拍摄控制部51在移动了的摄像机27的各位置，使摄像机27以在1个图像内显现有多个探针38的针头的方式拍摄多个探针38的针头。
接着，拍摄控制部51将摄像机27所拍摄的图像与聚焦面的z坐标相对应地存储在存储部52中。在本实施例中，在拍摄控制部51预先设定了从摄像机27的透镜至聚焦面的拍摄对象距离，拍摄控制部51在各图像中，基于拍摄对象距离和该图像被拍摄时的摄像机27的透镜的位置的坐标，确定聚焦面的z坐标。
图3是说明摄像机27的移动方向与聚焦面的位置的关系的一例的图。拍摄控制部51通过控制移动机构23，如图3的箭头所示，使摄像机27以从探针38的下方上升的方式移动。接着，拍摄控制部51在移动了的摄像机27的各位置，使摄像机27以在1个图像内显现有多个探针38的针头的方式拍摄多个探针38的针头。在图3的例子中，在摄像机27所拍摄的1个图像内显现有3个探针38-1～38-3的针头。通过使摄像机27上升，摄像机27的聚焦面的z坐标例如如图3所示从Z1向Z11变化。
此外，以下，将作为摄像机27的聚焦面的z坐标的Zn(n为1～11的整数)相对应的图像记载为图像Zn。在图3的例子中，在图像Z4中聚焦于探针38-1的针头，在图像Z6中聚焦于探针38-2的针头，在图像Z8中聚焦于探针38-3的针头。此外，摄像机27优选为景深短的(浅的)摄像机。由此，在拍摄方向上，聚焦的距离的范围变得更狭窄，能够高精度地检测出各探针38的针头在z轴方向上的位置的差。
存储部52将摄像机27所拍摄的各个图像与摄像机27的聚焦面的位置信息相对应地存储。所谓位置信息例如是摄像机27的聚焦面的z坐标。
检测部53参照存储部52，并且基于在摄像机27的各位置由摄像机27所拍摄的图像，检测出聚焦于探针38的针头的图像。具体而言，检测部53按每一个图像将图像内所显现的像素分为一组。在z坐标相邻的图像间，重叠了规定比例以上的区域的组被判断为同一组。并且，检测部53按每一组计算出表示聚焦的程度的指标值。并且，检测部53基于按每一组计算出的指标值，检测聚焦于探针38的针头的图像。
在此，再次参照图3。摄像机27由于从探针38的下方一边上升一边拍摄多个探针38，因此，首先从图像Z1起依次拍摄。图像Z3例如成为如图4所示的图像。图4～图7是表示由摄像机27拍摄的图像的一例的图。检测部53基于摄像机27所拍摄的图像内的各像素的亮度等的像素值，将该图像内的像素作为一组。在图4的例子中，与探针38-1的针头对应的像素作为组41-1分为一组，与探针38-2的针头对应的像素作为组41-2分为一组，与探针38-3的针头对应的像素作为组41-3分为一组。此外，以下，在对探针38-1～38-3各自不加以区别而总称的情况下，简单记载为探针38，在对组41-1～41-3各自不加以区别而总称的情况下，简单记载为组41。
在图4例示的图像Z3中，由于在任一探针38的针头均没有聚焦，因此全部的组41是模糊的，全部的组41的大小相比在探针38的针头聚焦的情况下的组41的大小变大。
另外，对图像Z4进行图示时例如如图5所示。在图5所例示的图像Z4内，包括与探针38-1的针头对应的组41-1、与探针38-2的针头对应的组41-2、与探针38-3的针头对应的组41-3。在图像Z4中，由于在探针38-1的针头聚焦，因此与探针38-1对应的组41-1的大小相比没有聚焦的情况下的组41-1的大小变小。在多个图像间关注相同的组41的情况下，在探针38-1的针头聚焦的图像中组41的大小变得最小。
另外，对图像Z5进行图示时例如如图6所示。在图6所例示的图像Z5中，由于在任一探针38都没有聚焦，因此全部的组41是模糊的。另外，对图像Z6进行图示时例如如图7所示。在图7所例示的图像Z6中，因为在探针38-2的针头聚焦，所以与探针38-2对应的组41-2的大小变成最小。但是，与其它的探针38对应的组41相比与在针头聚焦的情况下的探针38对应的组41的大小变大。
返回图2继续说明。确定部54对于每一组，基于检测部53所检测出的图像，确定与该组对应的探针38的针头的位置。具体而言，确定部54基于检测部53所检测出的图像内的、所聚焦的组的位置，确定在xy平面内的、与该组对应的探针38的针头的位置。另外，确定部54对于每一组，将与检测部53所检测出的图像相对应的z坐标确定为与该组对应的探针38的针头的z坐标。由此，确定部54能够对图像内所显现的每一个探针38的针头，确定该针头在3维空间内的位置的x坐标、y坐标和z坐标。并且，确定部54能够按每一组将所确定的探针38的针头的位置信息向调节部55输出。
调节部55基于从确定部54输出的探针38的针头的位置信息，调节各个探针38的针头的位置。具体而言，调节部55基于从确定部54输出的每个探针38的针头的位置信息，按每一个倾斜度调节部32计算出用于减小各个针头的z坐标的差的调节量。并且，调节部55基于按每一个倾斜度调节部32所计算出的调节量，控制各个倾斜度调节部32。由此，能够减小各探针38的针头在z方向上的位置的差。另外，由于能够识别各探针38的针头的z坐标的不一致，即使不调节探针卡36的倾斜度，也能够计算出必要的过驱动量，能够使各探针38的针头与半导体晶片W上的测试垫以适当的压力接触。
另外，调节部55基于从确定部54输出的每一组的位置信息，能够计算出与各个组对应的探针38的针头和要与各探针38的针头接触的半导体晶片W上的测试垫在xy平面内的位置误差。接着，调节部55将计算出的xy平面内的位置误差向检查实施部56输出。
检查实施部56通过控制移动机构23，使载置有半导体晶片W的载置台25向探针38的下方移动，以使半导体晶片W上的测试垫与探针38的针头接触的方式使载置台25上升。并且，对外部测试器31指示检查开始，并开始进行半导体晶片W的检查。此外，检查实施部56基于从调节部55输出的xy平面内的位置误差，使在半导体晶片W的检查时的在xy平面内的半导体晶片W的位置偏移。由此，能够使各探针38的针头与所对应的测试垫可靠地接触。
此外，在探针38之中，不仅存在垂直针型的探针，还存在悬臂梁型的探针。图8是说明拍摄悬臂梁型的探针38-4时的摄像机27的移动方向与聚焦面的位置的关系的一例的图。在图8的例子中，在图像Z3中，在探针38-4的针头聚焦，而在图像Z8～Z11中，在探针38-4的梁部分聚焦。
另外，在图示图像Z3时例如如图9所示。图9～图11是表示由摄像机27拍摄的图像的一例的图。在图9所例示的图像Z3中，确定与探针38-4的针头和梁部分对应的像素的组41-4。并且，在组41-4内，在与针头对应的区域42中聚焦。
另一方面，在图示图像Z8时例如如图10所示。在图10所例示的图像Z8中，在与探针38-4的针头和梁部分对应的像素的组41-4中，在与梁部分的一部分对应的区域42聚焦。
另外，在图示图像Z9时例如如图11所示。在图11例示的图像Z9中，也在与探针38-4的针头和梁部分对应的组41-4中，在与梁部分的一部分对应的区域42聚焦。这里，关于悬臂梁型的探针38-4，有时在梁部分聚焦，当改变摄像机27的在z轴方向上的位置时，例如如图10和图11所示，图像内的聚焦的区域42移动。另一方面，在探针38的针头部分聚焦的情况下，在图像间聚焦的区域不移动，或者即使移动其移动量也非常小。
如图9至图11所示，关于悬臂梁型的探针38-4，除了针头以外也存在聚焦于梁部分的情况，存在梁部分被误识别为针头的情况。为了避免这样的情况，本实施例的检测部53比较连续拍摄的图像，当聚焦的区域在图像间移动的情况下，判断为在针头以外的物体聚焦，从作为在针头聚焦的候补的图像中除去。由此，检测部53即使是悬臂梁型的探针38-4，也能够高精度地检测出在针头聚焦的图像。
另外，即使是悬臂梁型的探针38-4，针头相比梁部分在z轴方向上位于下方。因此，检测部53对每一个探针38检测出多个在探针38的针头聚焦的图像的情况下，将该多个图像之中的从距探针38的针头最远的位置拍摄的图像，检测为聚焦于探针38的针头的图像。由此，即使是悬臂梁型的探针38-4，检测部53也能够高精度地检测出聚焦于针头的图像。
在此，说明基于对探针38逐个拍摄而得的图像来测量探针38的位置的比较例。在比较例中，关于逐个的探针38，一边在z轴方向上改变摄像机27的位置一边拍摄探针38的针头，确定聚焦的图像。并且，将拍摄所确定的图像的z轴方向的位置作为最佳聚焦位置，将摄像机27移动到最佳聚焦位置。并且，在最佳聚焦位置再次拍摄探针38，基于所拍摄的图像内的针头的位置，确定探针38的针头的位置。
像这样，在比较例中对每一个探针识别探针的针头的位置，因此，如果每一个的识别时间设为T秒则n个探针的针头位置识别时间需要花费nT秒。与此不同，在本实施例中，由于能够同时地一并进行n个探针的针头位置识别，因此大约用T秒就能够识别探针的针头的位置。因此，在本实施例中，能够将针头位置的识别时间缩短为比较例的大约1/n。
实施例2
在实施例1中，一边改变在z轴方向上的摄像机27的位置一边比较所拍摄的多个图像中的每个图像，使用聚焦了的图像来确定探针38的针头的位置。与此不同，在本实施例中，一边改变在z轴方向上的摄像机27的位置，一边对所拍摄的多个图像之中的比该多个图像少的数量的图像进行比较，根据图像的变位的趋势来推算z坐标。接着，使用距所推算的z坐标最近的z坐标所对应的图像，来确定探针38的针头的位置。由此，相比对摄像机27所拍摄的全部的图像进行比较的情况，能够削减计算量，能够更加迅速地确定各个探针38的针头的位置。
接着，对于本实施例的z位置的具体的推算方法的一例进行说明。首先，检测部53选择摄像机27所拍摄的Zmax个图像中的一部分图像，例如第奇数个的图像，将所选择的各个图像内的像素分组。在此，在检测部53使用比Zmax个图像少的数量的图像，将各个图像内的像素分组时，例如也可以使用第偶数个图像，或每k(k为2以上的整数)个不同序号的图像，将各个图像内的像素分组。
接着，检测部53参照拍摄有探针的针头的图像内所显现的针头的区域，选择针头的区域最小的图像(图像序号：In)和针头的区域第二小的图像(图像序号：In+1)。接着，检测部53分别计算出各个图像中所显现的针头的区域的大小(例如区域的直径：
Figure BDA0002503838680000131
和
Figure BDA0002503838680000132
)。可以认为聚焦的z位置在与图像序号In相关联的z坐标和与图像序号In+1相关联的z坐标之间。因此，检测部53基于区域的变位的趋势，推算在与图像序号In相关联的z坐标和与图像序号In+1相关联的z坐标之间的坐标存在聚焦的z坐标。具体而言，检测部53将从与图像序号In相关联的z坐标在z轴方向上仅离开
Figure BDA0002503838680000133
的坐标推算为聚焦的z坐标。
实施例3
在实施例1中，使用了以在1个图像中显现多个探针38的针头的方式拍摄的多个图像，来确定各个探针38的针头的位置。与此不同，在本实施例3中，使用以在1个图像中显现第1范围内的多个探针38的针头的方式拍摄的图像，来确定各个探针38的针头的位置。并且，关于各个探针38的针头，使摄像机27移动到能够拍摄针头的位置，以比第1范围狭小的第2范围进一步用摄像机27拍摄探针38的针头，基于所拍摄的图像，进一步详细地确定探针38的针头的位置。由此，能够更加精度良好地确定各个探针38的针头的位置。
具体而言，拍摄控制部51以在1个图像中显现第1范围内的多个探针38的针头的方式使摄像机27拍摄多个探针38的针头。检测部53按在各个图像内所确定的每一组来检测聚焦的图像。并且，确定部54按每一组基于由检测部53检测楚的图像，将组的位置的x坐标、y坐标和z坐标分别确定为与组对应的探针38的针头的位置的x坐标、y坐标和z坐标。确定部54按每一组将由检测部53所检测出的图像中的、组的区域的例如中心位置的x坐标、y坐标和z坐标分别确定为与组对应的探针38的针头的位置的x坐标、y坐标和z坐标。
确定部54通过控制移动机构23，使摄像机27向能够对所确定的位置进行拍摄的位置移动。这时，确定部54使摄像机27向拍摄由检测部53检测的图像时的z轴方向上的摄像机27的位置、即能够对包含所确定的位置的范围进行拍摄的位置移动。
接着，确定部54使摄像机27在移动完成后的摄像机27的位置拍摄探针38的针头。这时，确定部54使摄像机27拍摄比第1范围狭小的第2范围。即，确定部54使摄像机27放大地拍摄比第1范围狭小的第2范围。
接着，确定部54基于由摄像机27拍摄的图像，进一步确定与在图像内显现的组对应的探针38的针头的位置的x坐标和y坐标。
如以上所说明，在本实施例中，使用以在1个图像中显现第1范围内的多个探针38的针头的方式拍摄的图像，来确定各个探针38的针头的位置。并且，关于各个探针38的针头，摄像机27被进一步移动到能够拍摄针头的位置，以比第1范围狭小的第2范围拍摄探针38的针头，基于所拍摄的图像，进一步详细地确定探针38的针头的位置。
[硬件]
此外，上述的实施例1～3所示的控制装置50例如由如图12所示的硬件实现。图12是表示控制装置50的硬件的一例的图。控制装置50包括CPU(Central Processing Unit：中央处理器)500、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)501、ROM(Read OnlyMemory：只读存储器)502、辅助存储装置503、通信接口(I/F)504、输输入输出接口(I/F)505和媒体接口(I/F)506。
CPU500基于保存在ROM502或者辅助存储装置503中的程序而动作，进行各部的控制。ROM502保存在控制装置50的启动时由CPU500实施的引导程序、或依赖于控制装置50的硬件的程序等。
辅助存储装置503例如是HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)或者SSD(SolidState Drive：固态硬盘)等，保存由CPU500实施的程序和由该程序使用的数据等。CPU500从辅助存储装置503读取该程序并将其加载在RAM501上，并实施所加载的程序。
通信I/F504经由LAN(Local Area Network：局域网)等的通信线路与检查装置主体20之间进行通信。通信I/F504经由通信线路从检查装置主体20接收数据并向CPU500发送，将CPU500所生成的数据经由通信线路向检查装置主体20发送。
CPU500经由输输入输出I/F505控制键盘等的输入装置和显示器等的输出装置。CPU500经由输输入输出I/F505获取从输入装置输入的信号并向CPU500发送。另外，CPU500将所生成的数据经由输入输出I/F505向输出装置输出。
媒体I/F506读取保存在记录介质507中的程序或数据，并保存在辅助存储装置503中。记录介质507例如是DVD(Digital Versatile Disc：数字多功能光盘)、PD(Phasechange rewritable Disk：相变可改写光盘)等的光学记录介质，MO(Magneto-Opticaldisk：磁光盘)等的光磁记录介质、磁带介质、磁记录介质、或者半导体存储器等。
控制装置50的CPU500通过实施加载在RAM501上的程序，实现拍摄控制部51、检测部53、确定部54、调节部55和检查实施部56的各功能。另外，RAM501或者辅助存储装置503中能够保存存储部52内的数据。
控制装置50的CPU500从记录介质507读取加载在RAM501上的程序并保存在辅助存储装置503中，作为另一例，也可以从其它的装置经由通信线路获取程序并保存在辅助存储装置503中。
此外，本发明并不限定于上述的各实施例，在其主旨的范围内能够进行各种变形。
例如，作为第一变形例，控制装置50可以具有输出部，其将由确定部54确定的、要向调节部55输出的针头位置信息，向设置于存储部52或控制装置50的外部的外部存储介质输出。从输出部输出的针头位置信息例如作为用于检测针头位置的经时变化的日志文件来利用。在本发明中，由于能够大幅缩短探针针头的检测所需的时间，因此相比现有技术能够较早期地实施日志文件的保存。通过确认所保存的日志文件，能够客观地掌握由于使用导致的探针针头位置的经时变化或多个探针卡的随机差异。并且，通过追溯探针针头位置的变化量，能够实现探针卡的安装的不良或探针卡自身的不良的早期发现、或探针自身的损耗程度或寿命的早期判断。
另外，在上述的各实施例中，基于由摄像机27拍摄的多个图像，分别确定了各探针38的针头的位置的x坐标、y坐标和z坐标。但是，公开的技术并不限定于此。例如，作为第二变形例，检查装置10基于由摄像机27拍摄的多个图像，可以分别确定各探针38的针头的、在多个探针38的排列方向上的位置、即x坐标和y坐标。即，检查装置10也可以不对各探针38的针头的z坐标进行确定。
另外，在上述的各实施例中，使摄像机27从距离探针38的针头较远的位置向接近探针38的针头的位置移动，在移动了的摄像机27的各位置拍摄多个探针38的针头，但公开的技术并不限定于此。例如，也可以使摄像机27从接近探针38的针头的位置向距离探针38的针头较远的位置移动，在移动了的摄像机27的各位置拍摄多个探针38的针头。
附图标记的说明
W 半导体晶片
Z 图像
10 检查装置
20 检查装置主体
21 壳体
22 框架
23 移动机构
25 载置台
27 摄像机
30 测试垫
31 外部测试器
32 倾斜度调节部
33 轴
34 保持件
36 探针卡
38 探针
41 组
42 区域
50 控制装置
51 拍摄控制部
52 存储部
53 检测部
54 确定部
55 调节部
56 检查实施部
500 CPU
501 RAM
502 ROM
503 辅助存储装置
504 通信I/F
505 输入输出I/F
506 媒体I/F
507 记录介质。

Claims (8)

1.一种检查装置中的探针的针头位置调节方法，所述检查装置通过使所述探针的针头与设置于被检查体的多个测试垫的每一个接触，并经由多个所述探针的针头对所述被检查体供给电信号，来检查所述被检查体，所述探针的针头位置调节方法的特征在于：
使检查装置执行以下的步骤，即：
拍摄步骤，使摄像机沿着各个所述探针的高度方向移动，在移动了的所述摄像机的各位置，使所述摄像机以在1个图像内显现有多个所述探针的针头的方式拍摄多个所述探针的针头；
存储步骤，将所述摄像机所拍摄的图像与表示所述摄像机的聚焦面的位置的位置信息相对应地存储在存储部中；
检测步骤，对于每一个所述探针，基于存储于所述存储部中的各个所述图像，检测聚焦于所述探针的针头的图像；
确定步骤，对于每一个所述探针，基于所述检测步骤所检测出的图像中的、所聚焦的所述探针的针头的位置，确定多个所述探针的排列方向上的所述探针的针头的位置；和
调节步骤，基于所述确定步骤所确定的各个所述探针的针头的位置，调节各个所述探针的针头的位置。
2.如权利要求1所述的探针的针头位置调节方法，其特征在于：
所述检查装置在所述确定步骤中，将与所述检测步骤所检测出的图像相对应的位置信息所表示的位置，确定为所述探针的针头的高度方向上的位置。
3.如权利要求1所述的探针的针头位置调节方法，其特征在于：
所述检查装置在所述检测步骤中，对于每一个所述探针，当检测出多个聚焦的图像的情况下，将所检测出的多个图像中的、在所述高度方向上距离所述探针的针头最远的位置所拍摄的图像，检测为聚焦于所述探针的针头的图像。
4.如权利要求1所述的探针的针头位置调节方法，其特征在于：
所述检查装置在所述检测步骤中，对于每一个所述探针，对所述存储部所存储的各个所述图像确定聚焦的区域的大小，并将多个所述图像中的、与各个所述探针的针头对应的所述区域大小成为最小的图像，检测为聚焦于所述探针的针头的图像。
5.如权利要求1所述的探针的针头位置调节方法，其特征在于：
所述检查装置在所述检测步骤中，对于每一个所述探针，对所述存储部所存储的所述图像之中的、比所述存储部所存储的所述图像的数量少的数量的多个图像的每一个，计算用于评价在所述探针的针头所显现的区域中的聚焦的指标值，推算所计算出的所述指标值的变化趋势，并推算在所推算的趋势中所述指标值成为最大的情况下的所述高度方向上的聚焦面的位置，将距所推算的位置最近的表示位置的位置信息所对应的图像，检测为聚焦于所述探针的针头的图像。
6.一种检查装置中的探针的针头位置调节方法，所述检查装置通过使所述探针的针头与设置于被检查体的多个测试垫的每一个接触，并经由多个所述探针的针头对所述被检查体供给电信号，来检查所述被检查体，所述探针的针头位置调节方法的特征在于：
使检查装置执行以下的步骤，即：
第1拍摄步骤，使摄像机沿着各个所述探针的高度方向移动，在移动了的所述摄像机的各位置，使所述摄像机以在1个图像内显现有第1范围内的多个所述探针的针头的方式拍摄多个所述探针的针头；
存储步骤，将所述摄像机所拍摄的图像与所述摄像机的聚焦面的位置信息相对应地存储在存储部中；
检测步骤，对于每一个所述探针，基于存储于所述存储部中的各个所述图像，检测聚焦于所述探针的针头的图像；
第1确定步骤，对于每一个所述探针，基于所述检测步骤所检测出的图像中的、所聚焦的所述探针的针头的位置，确定多个所述探针的排列方向上的所述探针的针头的位置；
移动步骤，对于每一个所述探针，使所述摄像机移动到与所述检测步骤中被检测为聚焦的所述探针的针头的图像相对应的位置信息所表示的所述高度方向上的位置，并且该位置是能够对所述第1确定步骤所确定的所述探针的针头的位置进行拍摄的位置；
第2拍摄步骤，对于每一个所述探针，使所述摄像机在通过所述移动步骤移动了的位置拍摄比所述第1范围狭小的第2范围；
第2确定步骤，对于每一个所述探针，基于所述第2拍摄步骤所拍摄的图像中的所述探针的针头的位置，进一步确定多个所述探针的排列方向上的所述探针的针头的位置；和
调节步骤，基于所述第2确定步骤所确定的各个所述探针的针头的位置，调节各个所述探针的针头的位置。
7.一种检查装置，其通过使所述探针的针头与设置于被检查体的多个测试垫的每一个接触，并经由多个所述探针的针头对所述被检查体供给电信号，来检查所述被检查体，所述检查装置的特征在于，包括：
摄像机；
移动部，其使所述摄像机沿着各个所述探针的高度方向移动；
拍摄控制部，其使所述摄像机在通过所述移动部移动了的所述摄像机的各位置，以在1个图像内显现有多个所述探针的针头的方式拍摄多个所述探针的针头；
存储部，其将所述摄像机所拍摄的图像与所述摄像机的聚焦面的位置信息相对应地存储；
检测部，其对于每一个所述探针，基于存储于所述存储部中的各个所述图像，检测聚焦于所述针头的图像；
确定部，其对于每一个所述探针，基于所述检测部所检测出的图像中的、所聚焦的所述探针的针头的位置，确定多个所述探针的排列方向上的各个所述探针的针头的位置；和
调节部，其基于所述确定部所确定的各个所述探针的针头的位置，调节各个所述探针的针头的位置。
8.如权利要求7所述的检查装置，其特征在于：
还包括输出部，其将关于所述确定部所确定的所述探针的针头的位置的信息，作为日志文件向所述存储部或者设置在检查装置的外部的外部存储介质输出。
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