DE102021001255A1

DE102021001255A1 - Verfahren zur positionierung von sondenspitzen in bezug auf pads

Info

Publication number: DE102021001255A1
Application number: DE102021001255.0A
Authority: DE
Inventors: Ingo Berg; Chien-Hung Chen; Frank FEHRMANN; Sebastian Giessmann
Original assignee: MPI Corp
Current assignee: MPI Corp
Priority date: 2020-05-12
Filing date: 2021-03-09
Publication date: 2021-11-18
Also published as: TW202142873A; TWI765676B; US10996239B1

Abstract

Ein Verfahren zur Positionierung von Sondenspitzen in Bezug auf Pads umfasst: Fokussieren auf jede der Sondenspitzen in einem ersten Bild, betrachtet durch ein Mikroskop, und Sammeln der Koordinaten der entsprechenden Sondenspitze bezüglich eines ersten Referenzpunkts in dem ersten Bild; Fokussieren auf jedes der Pads in einem zweiten Bild, betrachtet durch ein Mikroskop, und Sammeln der Koordinaten des entsprechenden Pads in Bezug auf einen zweiten Referenzpunkt in dem zweiten Bild, wobei eine Relativposition des zweiten Referenzpunkts zu dem ersten Referenzpunkt vorgegeben wird; Abgleichen der Pads mit den Sondenspitzen, wenn die Anzahl der Sondenspitzen und der Pads gleich sind, während ein Maximalwert der Abstände, die zwischen jeder der Sondenspitzen und dem entsprechenden Pad berechnet werden, minimiert wird; und Bewegen der Sondenspitzen derart, dass sie die Pads bei minimiertem Maximalwert berühren.

Description

HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft Verfahren zur Positionierung von Sondenspitzen in Bezug auf Pads. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung Pads, die auf Wafern angeordnet sind, die von Wafer-Prüfstationen gehalten werden.
Beschreibung der verwandten Technik
Im Zuge des steigenden Bedarfs an elektronischen Vorrichtungen heutzutage wird die Qualität der Bauteile der elektronischen Vorrichtungen entsprechend ein wichtiger Faktor der Halbleiterindustrie. Abgesehen von der Verbesserung der Herstellungstechnologie für die Bauteile ist die Genauigkeit des Testens für die Bauteile ebenfalls wichtiger geworden.
Beispielsweise werden Wafer-Prüfstationen in der Halbleiterindustrie im Allgemeinen dazu verwendet, die Qualität der Wafer oder Chips zu testen bzw. zu prüfen. Daher ist die Betriebsgenauigkeit von Wafer-Prüfstationen zweifelsohne von Bedeutung.
KURZFASSUNG
Ein technischer Aspekt der vorliegenden Offenbarung liegt darin, ein Verfahren zur Positionierung einer Sondenspitze in Bezug auf Pads anzugeben, welches es ermöglichen kann, dass mehrere Sondenspitzen mehrere Pads auf eine komfortable und präzise Weise berühren, wodurch die Leistung der Wafer-Prüfstation in effektiver Weise verbessert wird.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zur Positionierung mehrerer Sondenspitzen in Bezug auf mehrere Pads angegeben. Das Positionierungsverfahren umfasst: Fokussieren auf jede der Sondenspitzen in einem ersten Bild, betrachtet durch ein Mikroskop entlang einer Richtung, und Sammeln mehrerer Koordinaten der entsprechenden Sondenspitze bezüglich eines ersten Referenzpunkts in dem ersten Bild; Fokussieren auf jeden der Pads in einem zweiten Bild, betrachtet durch das Mikroskop entlang der Richtung, und Sammeln mehrerer Koordinaten des entsprechenden Pads in Bezug auf einen zweiten Referenzpunkt in dem zweiten Bild, wobei eine Relativposition des zweiten Referenzpunkts zu dem ersten Referenzpunkt vorgegeben wird; Vergleichen einer Anzahl der Sondenspitzen in dem ersten Bild mit einer Anzahl der Pads in dem zweiten Bild; Abgleichen der Pads mit den Sondenspitzen, wenn die Anzahl der Sondenspitzen und die Anzahl der Pads gleich sind, während ein erster Maximalwert mehrerer erster Abstände, die zwischen jeder der Sondenspitzen und dem entsprechenden Pad berechnet werden, minimiert wird; und Bewegen der Sondenspitzen derart, dass sie die Pads bei minimiertem ersten Maximalwert berühren.
In einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung umfasst das Positionierungsverfahren ferner das Zuordnen von einem der Pads derart, dass es zu der entsprechenden Sondenspitze passt, wenn die Anzahl der Sondenspitzen und die Anzahl der Pads ungleich sind, während ein zweiter Maximalwert mehrerer zweiter Abstände, die zwischen jeder der abzugleichenden Sondenspitzen und dem entsprechenden, abzugleichenden Pad berechnet werden, minimiert wird.
In einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung umfasst das Positionierungsverfahren ferner das Stoppen des Abgleichens der Pads mit den Sondenspitzen, wenn die Anzahl der Sondenspitzen und die Anzahl der Pads ungleich sind.
In einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung umfasst das Positionierungsverfahren ferner das Verlagern der Sondenspitzen um einen Überverschiebungsweg bevor die Sondenspitzen die Pads berühren, so dass der minimierte erste Maximalwert beibehalten wird, nachdem die Sondenspitzen die Pads berühren, indem die Sondenspitzen auf den Pads um den Überverschiebungsweg verschoben werden.
In einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung umfasst der Schritt des Abgleichens der Pads mit den Sondenspitzen das manuelle Anweisen des Abgleichens der Pads mit den Sondenspitzen.
In einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind die Koordinaten der Sondenspitzen und die Koordinaten der Pads jeweils dreidimensionale Koordinaten.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zur Positionierung mehrerer Sondenspitzen in Bezug auf mehreren Pads, die auf einem Chuck angeordnet sind, angegeben. Das Positionierungsverfahren umfasst: Fokussieren auf jede der Sondenspitzen in einem ersten Bild, betrachtet durch ein erstes Mikroskop entlang einer ersten Richtung, und Sammeln mehrerer Koordinaten der entsprechenden Sondenspitze bezüglich eines ersten Referenzpunkts in dem ersten Bild; Fokussieren auf jeden der Pads in einem zweiten Bild, betrachtet durch ein zweites Mikroskop entlang einer zweiten Richtung, und Sammeln mehrerer Koordinaten des entsprechenden Pads in Bezug auf einen zweiten Referenzpunkt in dem zweiten Bild, wobei die zweite Richtung der ersten Richtung entgegengesetzt ist, wobei eine Relativposition des zweiten Referenzpunkts zu dem ersten Referenzpunkt vorgegeben wird; Vergleichen einer Anzahl der Sondenspitzen in dem ersten Bild mit einer Anzahl der Pads in dem zweiten Bild; Abgleichen der Pads mit den Sondenspitzen, wenn die Anzahl der Sondenspitzen und die Anzahl der Pads gleich sind, während ein erster Maximalwert mehrerer erster Abstände, die zwischen jeder der Sondenspitzen und dem entsprechenden Pad berechnet werden, minimiert wird; und Bewegung der Sondenspitzen derart, dass sie die Pads bei minimiertem ersten Maximalwert berühren.
In einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist das erste Mikroskop mit dem Chuck verbunden.
In einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung umfasst der Schritt des Betrachtet-werden durch das zweite Mikroskop das Bewegen des Chucks in Bezug auf das zweite Mikroskop derart, dass die Pads, die auf dem Chuck angeordnet sind, durch das zweite Mikroskop betrachtet werden.
In einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung umfasst der Schritt des Betrachtet-werden durch das zweite Mikroskop das Bewegen des Chucks zusammen mit dem zweiten Mikroskop in Bezug auf die Sondenspitzen derart, dass die Pads, die auf dem Chuck angeordnet sind, durch das zweite Mikroskop betrachtet werden.
In einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung umfasst das Positionierungsverfahren ferner das Zuordnen von einem der Pads derart, dass es zu der entsprechenden Sondenspitze passt, wenn die Anzahl der Sondenspitzen und die Anzahl der Pads ungleich sind, während ein zweiter Maximalwert mehrerer zweiter Abstände, die zwischen jeder der abzugleichenden Sondenspitzen und dem entsprechenden abzugleichenden Pad berechnet werden, minimiert wird.
In einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung umfasst das Positionierungsverfahren ferner das Stoppen des Abgleichens der Pads mit den Sondenspitzen, wenn die Anzahl der Sondenspitzen und die Anzahl der Pads ungleich ist.
In einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung umfasst das Positionierungsverfahren ferner das Verlagern der Sondenspitzen um einen Überverschiebungsweg, bevor die Sondenspitzen die Pads berühren, so dass der minimierte erste Maximalwert beibehalten wird, nachdem die Sondenspitzen die Pads berühren, indem die Sondenspitzen auf den Pads um den Überverschiebungsweg verschoben werden.
In einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung umfasst der Schritt des Abgleichens der Pads mit den Sondenspitzen das manuelle Anweisen des Abgleichens der Pads mit den Sondenspitzen.
In einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind die Koordinaten der Sondenspitzen und die Koordinaten der Pads jeweils dreidimensionale Koordinaten.
Verglichen mit dem Stand der Technik weisen die oben erwähnten Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zumindest den folgenden Vorteil auf: das Verfahren zur Positionierung mehrerer Sondenspitzen in Bezug auf mehrere Pads ermöglicht es, dass mehrere Sondenspitzen mehrere Pads auf komfortable und präzise Weise berühren, wodurch die Leistung der Wafer-Prüfstation verbessert wird.
Figurenliste
Die Offenbarung kann durch das Lesen der folgenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsformen besser verstanden werden, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen:

1 eine Draufsicht einer Wafer-Prüfstation gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist;
2 eine Vorderansicht der Wafer-Prüfstation aus 1 ist;
3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Positionierung einer Vielzahl von Sondenspitzen in Bezug auf eine Vielzahl von Pads gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist;
4 eine graphische Ansicht eines ersten Bilds, betrachtet durch das erste Mikroskop, ist;
5 eine graphische Ansicht eines zweiten Bilds, betrachtet durch das zweite Mikroskop, ist;
6 eine Draufsicht der Pads aus 2 ist, die mit den Sondenspitzen abgeglichen sind;
7 eine vergrößerte Ansicht einer Sondenspitze ist, die mit einem Pad in Berührung ist, nachdem sie auf dem Pad um einen Überverschiebungsweg verschoben wurde;
8 eine Vorderansicht einer Wafer-Prüfstation gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist, bei der die Nadelkarte die Sicht auf die Sondenspitzen durch das erste Mikroskop versperrt;
9 eine Vorderansicht der Wafer-Prüfstation aus 8 ist, bei der der Chuck derart verschoben ist, dass die Sondenspitzen durch das zweite Mikroskop betrachtet werden;
10 eine Vorderansicht der Wafer-Prüfstation aus 8 ist, bei der der Chuck derart verschoben ist, dass die Pads durch das dritte Mikroskop betrachtet werden;
11 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Positionierung einer Vielzahl von Sondenspitzen in Bezug auf eine Vielzahl von Pads gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist; und
12 eine Vorderansicht der Wafer-Prüfstation aus 8 ist, bei der der Chuck und das erste Mikroskop von der Nadelkarte derart weg verschoben sind, dass die Pads durch das erste Mikroskop betrachtet werden.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Zeichnungen werden nachfolgend dazu verwendet, Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu offenbaren. Zum Zwecke einer klaren Veranschaulichung werden in der Beschreibung nachfolgend viele praktische Einzelheiten zusammen beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die praktischen Einzelheiten nicht dazu verwendet werden sollen, den beanspruchten Schutzumfang einzuschränken. Mit anderen Worten sind in manchen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung die praktischen Einzelheiten nicht unabdingbar. Darüber hinaus werden zum Zwecke der Vereinfachung der Zeichnungen manche üblichen Strukturen und Elemente in der Zeichnungen auf vereinfachte Weise schematisch dargestellt. Immer wenn möglich werden in den Zeichnungen und der Beschreibung die gleichen Bezugszeichen verwendet, um auf die gleichen oder gleichwertige Teile Bezug zu nehmen.
Falls nicht anderweitig angegeben, haben alle Begriffe (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe), die in dieser Schrift verwendet werden, die gleichen Bedeutungen wie diese durch einen Fachmann auf dem technischen Gebiet allgemein verstanden werden. Es versteht sich ferner, dass Begriffe wie jene, die in allgemein gebräuchlichen Wörterbüchern definiert sind, dahingehend auszulegen sind, als dass sie eine Bedeutung haben, die sich mit deren Bedeutung im Kontext des entsprechenden technischen Gebiets und der vorliegenden Erfindung decken, und nicht in idealisiertem oder übermäßig formellen Sinne ausgelegt werden, falls dies in der vorliegenden Schrift nicht ausdrücklich definiert ist.
Es wird Bezug genommen auf die 1 bis 2. 1 ist eine Draufsicht einer Wafer-Prüfstation 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 2 ist eine Vorderansicht der Wafer-Prüfstation 100 aus 1. In dieser Ausführungsform, wie in den 1 bis 2 dargestellt, weist eine Wafer-Prüfstation 100 eine Plattform 110, einen Chuck 120, eine Nadelkarte 130, eine Vielzahl von Sonden 140, ein erstes Mikroskop 150, ein zweites Mikroskop 160 und ein drittes Mikroskop 170 auf. Der Chuck 120 ist an der Plattform 110 montiert und ist mit der Plattform 110 bewegbar und eingerichtet, einen Wafer 200 zu tragen. Zum Zwecke der Vereinfachung ist der Wafer 200 in 1 nicht dargestellt. Die Sonden 140 sind auf der Nadelkarte 130 angeordnet und die Sondenspitzen 141 der Sonden 140 sind eingerichtet, die Pads 210, die auf dem Wafer 200 angeordnet sind, zur elektrischen Testung zu berühren. Zum Zwecke der Vereinfachung ist die Nadelkarte 130 in 1 nicht dargestellt. Das erste Mikroskop 150 ist bezüglich der Plattform 110 bewegbar. Das erste Mikroskop 150 weist in eine erste Richtung D1, oder wie in 2 dargestellt nach unten, und ist eingerichtet, ein Bild entlang der ersten Richtung D1 zu betrachten. Allgemein befindet sich die Nadelkarte 130 zwischen dem ersten Mikroskop 150 und dem Wafer 200. Das zweite Mikroskop 160 ist mit dem Chuck 120 verbunden. Das zweite Mikroskop 160 weist in eine zweite Richtung D2, oder wie in 2 dargestellt nach oben, und ist eingerichtet, ein Bild entlang der zweiten Richtung D2 zu betrachten. Die zweite Richtung D2 ist der ersten Richtung D1 entgegengesetzt. Wenn sich der Chuck 120 mit der Plattform 110 bewegt, bewegt sich das zweite Mikroskop 160 zusammen mit dem Chuck 120. Das dritte Mikroskop 170 ist bezüglich der Plattform 110 fixiert. Das dritte Mikroskop 170 weist ebenfalls in die erste Richtung D1 und ist eingerichtet, ein Bild entlang der ersten Richtung D1 zu betrachten. Zum Zwecke der Vereinfachung der Figuren sind andere Bauteile der Wafer-Prüfstation 100 in den 1 bis 2 nicht dargestellt.
Es wird Bezug genommen auf 3. 3 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 zur Positionierung einer Vielzahl von Sondenspitzen 141 in Bezug auf eine Vielzahl von Pads 210 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Wie in 3 dargestellt umfasst das Positionierungsverfahren 300 in dieser Ausführungsform die folgenden Schritte (es wird angemerkt, dass die Abfolge der Schritte und der Teilschritte wie nachfolgend erwähnt, falls nicht anderweitig angegeben, alle entsprechend den tatsächlichen Anforderungen angepasst werden können, oder sogar zur gleichen Zeit oder teilweise zur gleichen Zeit ausgeführt werden können):
(1) Fokussieren auf jede der Sondenspitzen 141 in einem ersten Bild M1, betrachtet durch das erste Mikroskop 150 entlang der ersten Richtung D1, und Sammeln einer Vielzahl von Koordinaten der entsprechenden Sondenspitze 141 bezüglich eines ersten Referenzpunkts R1 in dem ersten Bild M1 (Schritt 310). Es wird auf 4 Bezug genommen. 4 ist eine graphische Ansicht des ersten Bilds M1, betrachtet durch das erste Mikroskop 150. Wie in 4 dargestellt wird zum Beispiel die linke obere Ecke als der erste Referenzpunkt R1 in dem ersten Bild M1 herangezogen. Die Sondenspitzen 141 werden von dem ersten Mikroskop 150 fokussiert und die Koordinaten der Sondenspitzen 141, die in Bezug auf den ersten Referenzpunkt R1 scharf fokussiert sind, werden gemessen und gesammelt. Genauer gesagt handelt es sich bei den Koordinaten der Sondenspitzen 141 jeweils um dreidimensionale Koordinaten, die eine x-Koordinate, eine y-Koordinate und eine z-Koordinate umfassen. Zum Beispiel liegen die Koordinaten der Sondenspitze 141, wie in 4 dargestellt, in der Form von (x, y, z) in dem ersten Bild M1 vor. Dementsprechend können die Koordinaten des ersten Referenzpunkts R1 in dem ersten Bild M1 als (0, 0, 0) betrachtet werden.
Genauer gesagt wird der Wert der z-Koordinate von jeder der Söndenspitzen 141 durch eine Vertikalbewegung des ersten Mikroskops 150 mit einer festen Vergrößerung, bis ein scharfes Bild der entsprechenden Sondenspitze 141 fokussiert ist, erhalten. Der Betrag der Vertikalbewegung definiert die z-Koordinate der entsprechenden Sondenspitze 141.
(2) Fokussieren auf jedes der Pads 210 in einem zweiten Bild M2, betrachtet durch das erste Mikroskop 150 entlang der ersten Richtung D1, und Sammeln einer Vielzahl von Koordinaten des entsprechenden Pads 210 in Bezug auf einen zweiten Referenzpunkt R2 in dem zweiten Bild M2 (Schritt 320). Es wird auf 5 Bezug genommen. 5 ist eine graphische Ansicht eines zweiten Bilds M2, betrachtet durch das erste Mikroskop 150. Wie in 5 dargestellt wird zum Beispiel die linke obere Ecke in dem zweiten Bild M2 als der zweite Referenzpunkt R2 herangezogen. Die Pads 210 werden durch das erste Mikroskop 150 fokussiert, und die Koordinaten der Pads 210, die bezüglich des zweiten Referenzpunkts R2 scharf fokussiert sind, werden gemessen und gesammelt. Genauer gesagt handelt es sich bei den Koordinaten der Pads 210 jeweils um dreidimensionale Koordinaten, welche eine x-Koordinate, eine y-Koordinate und eine z-Koordinate umfassen. Zum Beispiel liegen die Koordinaten des Pads 210, wie in 5 dargestellt, in dem zweiten Bild M2 ebenfalls in der Form von (x, y, z) vor. In der Praxis können die Koordinaten des Pads 210 als ein beliebiger bestimmter Punkt an dem Pad 210 herangezogen werden, beispielweise der Mittelpunkt. Dies soll die vorliegende Offenbarung jedoch nicht beschränken. Darüber hinaus besitzt in dieser Ausführungsform jedes der Pads 210, das in 5 dargestellt ist, eine rechteckige Form. In anderen Ausführungsformen können die Pads 210 als Achtecke oder Kreise geformt sein. Dementsprechend können die Koordinaten des zweiten Referenzpunkts R2 in dem zweiten Bild M2 als (0, 0, 0) betrachtet werden.
Es wird angemerkt, dass die Nadelkarte 130 in dieser Ausführungsform wie in 2 dargestellt eine Durchgangsöffnung H aufweist. Deshalb können die Sondenspitzen 141 und die Pads 210 durch das erste Mikroskop 150 durch die Durchgangsöffnung H der Nadelkarte 130 entlang der ersten Richtung D1 betrachtet werden.
Darüber hinaus wird in dieser Ausführungsform eine Relativposition des zweiten Referenzpunkts R2 in dem zweiten Bild M2 zu dem ersten Referenzpunkt R1 in dem ersten Bild M1 vorgegeben. Mit anderen Worten sind Abstand und Ausrichtung des zweiten Referenzpunkts R2 in Bezug auf den ersten Referenzpunkt R1 vorab bekannt. Daher können Abstand und Ausrichtung von jeder der Sondenspitzen 141 in Bezug auf das entsprechende Pad 210 exakt berechnet werden.
(3) Vergleichen einer Anzahl der Sondenspitzen 141 in dem ersten Bild M1 und einer Anzahl der Pads 210 in dem zweiten Bild M2 (Schritt 330). Zum Beispiel beträgt die Anzahl der Sondenspitzen 141 in dem ersten Bild M1, wie in 4 gezeigt, acht. Hingegen beträgt, wie in 5 gezeigt, die Anzahl der Pads 210 in dem zweiten Bild M2 ebenfalls acht. In diesem Fall sind die Anzahl der Sondenspitzen 141 und die Anzahl der Pads 210 gleich. In der Praxis können die Anzahl der Sondenspitzen 141 und die Anzahl der Pads 210 durch die Anzahl von Koordinatensätzen verglichen werden, die jeweils aus dem ersten Bild M1 und dem zweiten Bild M2 gesammelt wurden.
(4) Abgleichen der Pads 210 mit den Sondenspitzen 141, wenn die Anzahl der Sondenspitzen 141 und die Anzahl der Pads 210 gleich sind, während ein Maximalwert einer Vielzahl von Abständen d, die zwischen jeder der Sondenspitzen 141 und dem entsprechenden Pad 210 berechnet werden, minimiert wird (Schritt 340). 6 ist eine Draufsicht der Pads 210 aus 2, wie durch die Sondenspitzen 141 abgeglichen. In der Praxis kann es vorkommen, dass zumindest eine der Sondenspitzen 141 irregulär mit der anderen Sondenspitze 141 angeordnet ist, beispielsweise aufgrund einer länger dauernden Verwendung der Sonden 140. Zum Zwecke der Vereinfachung sind die Sondenspitzen 141 in 6 als Punkte dargestellt. Darüber hinaus stellen die Markierungen 210 in 6 den Punkt von jedem der Pads 210 dar, von dem die Koordinaten des jeweiligen Pads 210 gemessen und gesammelt werden. In dieser Ausführungsform werden, wie in 6 dargestellt, die Abstände d zwischen jedem der Pads 210 und der entsprechenden Sondenspitze 141, die abzugleichen sind, unter Verwendung der gesammelten Koordinaten der Pads 210 und der Koordinaten der Sondenspitzen 141 berechnet.
Es wird angemerkt, dass während des Abgleichens der Sondenspitzen 141 mit den Pads 210 die Abstände d, wie berechnet, derart analysiert werden, dass der Maximalwert unter den berechneten Abständen d minimiert wird. Mit anderen Worten befindet sich jede der Sondenspitzen 141 so nahe wie möglich an dem gewünschten Berührungspunkt, etwa beispielsweise dem Mittelpunkt von jedem der Pads 210, wie in 6 dargestellt, des entsprechenden Pads 210, wodurch die optimale Anordnung des Abgleichs zwischen sämtlichen Sondenspitzen 141 und den Pads 210 erzielt wird. In der Praxis erreichen zumindest zwei der Abstände d den Maximalwert, welche als die beiden Abstände d' dargestellt sind, wie in 6 dargestellt. Geometrisch sind die beiden Abstände d' hinsichtlich ihres Betrags gleich, jedoch in ihren Richtungen in Bezug auf die entsprechenden Pads 210 entgegengesetzt. In anderen Ausführungsformen können die berechneten Abstände d alle gleich null sein, falls es keine signifikante Verformung der Sonden 140 gibt und daher die Sondenspitzen 141 alle regulär angeordnet sind, und daher kann der Maximalwert unter den Abständen d ebenfalls gleich null sein.
In praktischen Anwendungen kann je nach tatsächlicher Situation der Schritt des Abgleichens der Pads 210 mit den Sondenspitzen 141 durch einen programmierten Ablauf oder eine manuelle Anweisung erfolgen, wodurch mehr Flexibilität für den Nutzer bereitgestellt wird, die Wafer-Prüfstation 100 zu bedienen.
(5) Bewegen der Sondenspitzen 141 derart, dass sie die Pads 210 bei minimiertem Maximalwert berühren (Schritt 350). Nachdem wie oben erwähnt die optimale Anordnung des Abgleichens zwischen sämtlichen Sondenspitzen 141 und den Pads 210 analysiert wurde, werden die Sondenspitzen 141 derart bewegt, dass sie die Pads 210 berühren, wobei der Maximalwert unter den berechneten Abständen d minimiert ist, wie in 6 dargestellt. Diese Bewegung der Sondenspitzen 141, um die Pads 210 zu berühren, nachdem die optimale Anordnung des Abgleichens analysiert ist, kann je nach Situation gemäß einem programmierten Ablauf oder einer manuellen Anweisung gesteuert werden.
(6) Zuordnen von einem der Pads 210 derart, dass es zu der entsprechenden Sondenspitze 141 passt, wenn die Anzahl der Sondenspitzen 141 und die Anzahl der Pads 210 ungleich sind, während ein Maximalwert einer Vielzahl von Abständen d, die zwischen jeder der abzugleichen Sondenspitzen 141 und dem entsprechenden abzugleichenden Pad 210 berechnet werden, minimiert wird (Schritt 360). In praktischen Anwendungen gibt es Fälle, bei denen die Anzahl der Sondenspitzen 141 und die Anzahl der Pads 210 ungleich sind. Zum Beispiel ist die Anzahl der Sondenspitzen 141 höher als die Anzahl der Pads 210, oder die Anzahl der Sondenspitzen 141 ist niedriger als die Anzahl der Pads 210. Wenn die Anzahl der Sondenspitzen 141 und die Anzahl der Pads 210 ungleich ist, wird es der Nutzer sein, der daraufhin eines der Pads 210 derart zuordnet, dass es zu der entsprechenden Sondenspitze 141 passt. Auf ähnliche Weise muss, wie oben erwähnt, die Analyse der optimalen Anordnung des Abgleichens der Sondenspitzen 141 mit den Pads 210 durchgeführt werden. In diesem Fall jedoch werden lediglich die abzugleichenden Sondenspitzen 141 und die abzugleichenden Pads 210 bei der Analyse der optimalen Anordnung des Abgleichens berücksichtigt.
(7) Stoppen des Abgleichens der Pads 210 mit den Sondenspitzen 141, wenn die Anzahl der Sondenspitzen 141 und die Anzahl der Pads 210 ungleich sind (Schritt 370). Wenn die Anzahl der Sondenspitzen 141 und die Anzahl der Pads 210 ungleich sind, kann der Nutzer, je nachdem wie der Nutzer dies gemäß der tatsächlichen Situation bewertet, entscheiden, das Abgleichen der Pads 210 mit den Sondenspitzen 141 zu stoppen und die Sondenspitzen 141 nicht dahingehend zu bewegen, dass sie die Pads 210 berühren.
(8) Verlagern der Sondenspitzen 141 um einen Überverschiebungsweg dt, bevor die Sondenspitzen 141 die Pads 210 berühren, so dass der minimierte Maximalwert beibehalten wird, nachdem die Sondenspitzen 141 die Pads 210 berühren, indem die Sondenspitzen 141 auf den Pads 210 um den Überverschiebungsweg dt verschoben werden (Schritt 380). Es wird Bezug genommen auf 7. 7 ist eine vergrößerte Ansicht einer Sondenspitze 141, die mit einem Pad 210 in Berührung ist, nachdem sie auf dem Pad 210 um einen Überverschiebungsweg dt verschoben wurde. In manchen Fällen können die Sondenspitzen 141 verwendet werden, um die Oxidschicht, die auf der Oberfläche der Pads 210 gebildet ist, abzukratzen. In anderen Fällen wird eine zu große Kraft auf die Sondenspitzen 141 für einen besseren Kontakt mit den Pads 210 ausgeübt. In beiden Fällen geschieht ein Verschieben der Sondenspitzen 141 auf der Oberfläche der Pads 210 um eine Überverschiebungsweg dt. Deshalb wird, wie in 7 dargestellt, gemäß der tatsächlichen Situation die Sondenspitze 141, die in gestrichelten Linien angedeutet ist, um den Überverschiebungsweg dt verlagert, bevor die Sondenspitze 141 das Pad 210 berührt. Auf diese Weise kann der minimierte Maximalwert unter den berechneten Abständen d, und daher die optimale Anordnung des Abgleichens zwischen sämtlichen Sondenspitzen 141 und den Pads 210 nach dem Verschieben der Sondenspitze 141 auf dem Pad 210 um den Überverschiebungsweg dt beibehalten werden.
Zusammenfassend ermöglicht das Verfahren 300 zur Positionierung einer Vielzahl von Sondenspitzen 141 in Bezug auf eine Vielzahl von Pads 210, dass mehrere Sondenspitzen 141 auf komfortable und genaue Weise mit mehreren Pads 210 in Kontakt gelangen, wodurch die Leistung der Wafer-Prüfstation 100 wirksam verbessert wird.
Es wird Bezug genommen auf 8. 8 ist eine Vorderansicht einer Wafer-Prüfstation 100 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, bei der die Nadelkarte 130 die Ansicht der Sondenspitzen 141 durch das erste Mikroskop 150 versperrt. In dieser Ausführungsform besitzt die Nadelkarte 130, wie in 8 dargestellt, keine Durchgangsöffnung ähnlich der Durchgangsöffnung H, wie in der vorherigen Ausführungsform oben beschrieben (bezugnehmend auf 2). Deshalb können in dieser Ausführungsform die Sondenspitzen 141, die sich auf der anderen Seite des ersten Mikroskops 150 befinden, nicht durch das erste Mikroskop 150 entlang der ersten Richtung D1 betrachtet werden.
Es wird Bezug genommen auf 9. 9 ist eine Vorderansicht der Wafer-Prüfstation aus 8, in welcher der Chuck 120 derart verlagert ist, dass die Sondenspitzen 141 durch das zweite Mikroskop 160 betrachtet werden. In dieser Ausführungsform, wie in 9 dargestellt, kann der Nutzer den Chuck 120 mit der Plattform 110 derart verschieben, dass sich das zweite Mikroskop 160 zusammen mit dem Chuck 120 bewegt und die Sondenspitzen 141 durch das zweite Mikroskop 160 betrachtet werden, wenn die Sondenspitzen 141, die sich auf der anderen Seite des ersten Mikroskops 150 befinden, nicht durch das erste Mikroskop 150 durch die Nadelkarte 130 entlang der ersten Richtung D1 betrachtet werden können. Das Bild, das durch das zweite Mikroskop 160 betrachtet wird, wird dann als das erste Bild M1 angesehen, wie in 4 dargestellt. Auf ähnliche Weise werden die Sondenspitzen 141 durch das zweite Mikroskop 160 fokussiert, und die Koordinaten der Sondenspitzen 141, die bezüglich des ersten Referenzpunkts R1 in dem ersten Bild M1 scharf fokussiert sind, werden gemessen und gesammelt.
Um die Flexibilität der Anwendung der Wafer-Prüfstation 100 zu erhöhen, kann der Nutzer, auch wenn die Nadelkarte 130 die Durchgangsöffnung H aufweist, wie in der vorherigen Ausführungsform oben beschrieben (bezugnehmend auf 2), den Chuck 120 weiterhin mit der Plattform 110 derart verschieben, dass sich das zweite Mikroskop 160 zusammen mit dem Chuck 120 bewegt und die Sondenspitzen 141 durch das zweite Mikroskop 160 betrachtet werden.
Es wird Bezug genommen auf 10. 10 ist eine Vorderansicht der Wafer-Prüfstation auf 8, bei der der Chuck 120 derart verlagert ist, dass die Pads 210 durch das dritte Mikroskop 170 betrachtet werden. In dieser Ausführungsform kann, wie in 10 dargestellt, der Nutzer den Chuck 120 mit der Plattform 110 derart verlagern, dass die Pads 210 durch das dritte Mikroskop 170 betrachtet werden, wenn sich die Nadelkarte 130 ohne Durchgangsöffnung in der Mitte zwischen dem ersten Mikroskop 150 und den Pads 210 befindet, so dass die Pads 210 durch das erste Mikroskop 150 durch die Nadelkarte 130 entlang der ersten Richtung D1 nicht betrachtet werden können. Das durch das dritte Mikroskop 170 betrachtete Bild wird dann als das zweite Bild M2 angesehen, wie in 5 dargestellt. Auf ähnliche Weise werden die Pads 210 durch das dritte Mikroskop 170 fokussiert und die Koordinaten der Pads 210, die bezüglich dem zweiten Referenzpunkt R2 in dem zweiten Bild M2 scharf fokussiert sind, werden gemessen und gesammelt.
Es wird Bezug genommen auf 11. 11 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 600 zur Positionierung einer Vielzahl von Sondenspitzen 141 in Bezug auf eine Vielzahl von Pads 210 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Wie in 11 dargestellt, wird in Bezug auf die oben beschriebene Ausführungsform, bei der die Sondenspitzen 141 und die Pads 210 nicht durch das erste Mikroskop 150 durch die Nadelkarte 130 entlang der ersten Richtung D1 betrachtet werden können, ein Verfahren 600 zur Positionierung einer Vielzahl von Sondenspitzen 141 in Bezug auf eine Vielzahl von Pads 210, die an einem bewegbaren Chuck 120 angeordnet sind, bereitgestellt. Das Positionierungsverfahren 600 in dieser Ausführungsform umfasst die folgenden Schritte (es sei angemerkt, dass die Abfolge der Schritte und der Teilschritte wie nachfolgend erwähnt, falls nicht anderweitig vorgegeben, alle je nach tatsächlichem Bedarf eingestellt werden können, oder auch zur gleichen Zeit oder teilweise zur gleichen Zeit ausgeführt werden können):
(1) Fokussieren auf jede der Sondenspitzen 141 in einem ersten Bild M1, wie durch das zweite Mikroskop 160 entlang der zweiten Richtung D2 betrachtet, und Sammeln einer Vielzahl von Koordinaten der entsprechenden Sondenspitze 141 bezüglich eines ersten Referenzpunkts R1 in dem ersten Bild M1 (Schritt 610).
(2) Fokussieren auf jedes der Pads 210 in einem zweiten Bild M2, wie durch das dritte Mikroskop 170 entlang der ersten Richtung D1 betrachtet, und Sammeln einer Vielzahl von Koordinaten des entsprechenden Pads 210 in Bezug auf einen zweiten Referenzpunkt R2 in dem zweiten Bild M2 (Schritt 620). Die zweite Richtung D2 ist der ersten Richtung D1 entgegengesetzt. Darüber hinaus wird eine Relativposition des zweiten Referenzpunkts R2 in dem zweiten Bild M2 zu dem ersten Referenzpunkt R1 in dem ersten Bild M1 vorgegeben.
(3) Vergleichen einer Anzahl der Sondenspitzen 141 in dem ersten Bild M1 und eine Anzahl der Pads 210 in dem zweiten Bild M2 (Schritt 630).
(4) Abgleichen der Pads 210 mit den Sondenspitzen 141, wenn die Anzahl der Sondenspitzen 141 und die Anzahl der Pads 210 gleich sind, während der Maximalwert einer Vielzahl von Abständen d, die zwischen jeder der Sondenspitzen 141 und dem entsprechenden Pad 210 berechnet werden, minimiert wird (Schritt 640).
(5) Bewegen der Sondenspitzen 141 derart, dass sie die Pads 210 bei minimiertem Maximalwert berühren (Schritt 650).
Es wird Bezug genommen auf 12. 12 ist eine Vorderansicht der Wafer-Prüfstation 100 aus 8, bei welcher der Chuck 120 und das erste Mikroskop 150 weg von der Nadelkarte 130 verschoben werden, so dass die Pads 210 durch das erste Mikroskop 150 betrachtet werden. Wenn die Nadelkarte 130 ohne eine Durchgangsöffnung sich in der Mitte zwischen dem ersten Mikroskop 150 und den Pads 210 befindet, so dass die Pads 210 nicht durch das erste Mikroskop 150 durch die Nadelkarte 130 entlang der ersten Richtung D1 betrachtet werden können, kann der Nutzer in dieser Ausführungsform, wie in 12 dargestellt, abgesehen von dem Verschieben des Chucks 120 mit der Plattform 110 derart, dass die Pads 210 durch das dritte Mikroskop 170 betrachtet werden, gemäß der tatsächlichen Situation entscheiden, den Chuck 120 und das erste Mikroskop 150 zusammen weg von der Nadelkarte 130 zu verschieben, so dass die Pads 210 durch das erste Mikroskop 150 betrachtet werden.
Verglichen mit dem Stand der Technik weisen die oben genannten Ausführungsformen schlussendlich zumindest den folgenden Vorteil auf: das Verfahren zur Positionierung einer Vielzahl von Sondenspitzen in Bezug auf eine Vielzahl von Pads ermöglicht es, dass mehrere Sondenspitzen mehrere Pads auf komfortable und präzise Weise berühren, wodurch die Leistung der Wafer-Prüfstation effektiv verbessert wird.

Claims

Verfahren (300) zur Positionierung mehrerer Sondenspitzen (141) in Bezug auf mehrere Pads (210), dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren umfasst: Fokussieren auf jede der Sondenspitzen (141) in einem ersten Bild (M1), betrachtet durch ein Mikroskop (150) entlang einer Richtung (D1), und Sammeln mehrerer Koordinaten der entsprechenden Sondenspitze (141) bezüglich eines ersten Referenzpunkts (R1) in dem ersten Bild (M1); Fokussieren auf jedes der Pads (210) in einem zweiten Bild (M2), betrachtet durch das Mikroskop (150) entlang der Richtung (D1), und Sammeln mehrerer Koordinaten des entsprechenden Pads (210) bezüglich eines zweiten Referenzpunkts (R2) in dem zweiten Bild (M2), wobei eine Relativposition des zweiten Referenzpunkts (R2) zu dem ersten Referenzpunkt (R1) vorgegeben wird; Vergleichen einer Anzahl der Sondenspitzen (141) in dem ersten Bild (M1) und einer Anzahl der Pads (210) in dem zweiten Bild (M2); Abgleichen der Pads (210) mit den Sondenspitzen (141), wenn die Anzahl der Sondenspitzen (141) und die Anzahl der Pads (210) gleich sind, während ein erster Maximalwert mehrerer erster Abstände (d), die zwischen jeder der Sondenspitzen (141) und dem entsprechenden Pad (210) berechnet werden, minimiert wird; und Bewegen der Sondenspitzen (141) derart, dass sie die Pads (210) bei minimiertem ersten Maximalwert berühren.
Positionierungsverfahren (300) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner umfasst: Zuordnen von einem der Pads (210) derart, dass es zu der entsprechenden Sondenspitze (141) passt, wenn die Anzahl der Sondenspitzen (141) und die Anzahl der Pads (210) ungleich sind, während ein zweiter Maximalwert mehrerer zweiter Abstände (d), die zwischen jeder der abzugleichenden Sondenspitzen (141) und dem entsprechenden, abzugleichenden Pad (210) berechnet werden, minimiert wird.
Positionierungsverfahren (300) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner umfasst: Stoppen des Abgleichens der Pads (210) mit den Sondenspitzen (141), wenn die Anzahl der Sondenspitzen (141) und die Anzahl der Pads (210) ungleich sind.
Positionierungsverfahren (300) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner umfasst: Verlagern der Sondenspitzen (141) um einen Überverschiebungsweg (dt), bevor die Sondenspitzen (141) die Pads (210) berühren, so dass der minimierte erste Maximalwert beibehalten wird, nachdem die Sondenspitzen (141) die Pads (210) berühren, indem die Sondenspitzen (141) um den Überverschiebungsweg (dt) auf den Pads (210) verschoben werden.
Positionierungsverfahren (300) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgleichen der Pads (210) mit den Sondenspitzen (141) umfasst: Manuelles Anweisen, um die Pads (210) mit den Sondenspitzen (141) abzugleichen.
Positionierungsverfahren (300) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Koordinaten der Sondenspitzen (141) und die Koordinaten der Pads (210) jeweils dreidimensionale Koordinaten sind.
Verfahren (600) zur Positionierung mehrerer Sondenspitzen (141) in Bezug auf mehrere Pads (210), die auf einem Chuck (120) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren aufweist: Fokussieren auf jede der Sondenspitzen (141) in einem ersten Bild (M1), betrachtet durch ein erstes Mikroskop (150) entlang einer ersten Richtung (D1), und Sammeln mehrerer Koordinaten der entsprechenden Sondenspitze (141) bezüglich eines ersten Referenzpunkts (R1) in dem ersten Bild (M1); Fokussieren auf jedes der Pads (210) in einem zweiten Bild (M2), betrachtet durch ein zweites Mikroskop (160) entlang einer zweiten Richtung (D2), und Sammeln mehrerer Koordinaten des entsprechenden Pads (210) in Bezug auf einen zweiten Referenzpunkt (R2) in dem zweiten Bild (M2), wobei die zweite Richtung (D2) der ersten Richtung (D1) entgegengesetzt ist, wobei eine Relativposition des zweiten Referenzpunkts (R2) zu dem ersten Referenzpunkt (R1) vorgegeben wird; Vergleichen einer Anzahl der Sondenspitzen (141) in dem ersten Bild (M1) und einer Anzahl der Pads (210) in dem zweiten Bild (M2); Abgleichen der Pads (210) mit den Sondenspitzen (141), wenn die Anzahl der Sondenspitzen (141) und die Anzahl der Pads (210) gleich sind, während ein erster Maximalwert mehrerer erster Abstände (d), der zwischen jeder der Sondenspitzen (141) und dem entsprechenden Pad (210) berechnet wird, minimiert wird; und Bewegen der Sondenspitzen (141) derart, dass sie die Pads (210) bei minimiertem ersten Maximalwert berühren.
Positionierungsverfahren (600) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Mikroskop (150) mit dem Chuck (120) verbunden ist.
Positionierungsverfahren (600) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Betrachtet-werden durch das zweite Mikroskop (160) umfasst: Bewegen des Chucks (120) in Bezug auf das zweite Mikroskop (160), so dass die Pads (210), die auf dem Chuck (120) angeordnet sind, durch das zweite Mikroskop (160) betrachtet werden.
Positionierungsverfahren (600) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Betrachtet-werden durch das zweite Mikroskop (160) umfasst: Bewegen des Chucks (120) zusammen mit dem zweiten Mikroskop (160) in Bezug auf die Sondenspitzen (141), so dass die Pads (210), die auf dem Chuck (120) angeordnet sind, durch das zweite Mikroskop (160) betrachtet werden.
Positionierungsverfahren (600) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner umfasst: Zuordnen von einem der Pads (210) derart, dass es zu der entsprechenden Sondenspitze (141) passt, wenn die Anzahl der Sondenspitzen (141) und die Anzahl der Pads (210) ungleich sind, während ein zweiter Maximalwert mehrerer zweiter Abstände (d), die zwischen jeder der abzugleichenden Sondenspitzen (141) und dem entsprechenden abzugleichenden Pad (210) berechnet werden, minimiert wird.
Positionierungsverfahren (600) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner umfasst: Stoppen des Abgleichens der Pads (210) mit den Sondenspitzen (141), wenn die Anzahl der Sondenspitzen (141) und die Anzahl der Pads (210) ungleich sind.
Positionierungsverfahren (600) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner umfasst: Verlagern der Sondenspitzen (141) um einen Überverschiebungsweg (dt), bevor die Sondenspitzen (141) die Pads (210) berühren, so dass der minimierte erste Maximalwert beibehalten wird, nachdem die Sondenspitzen (141) die Pads (210) berühren, indem die Sondenspitzen (141) um den Überverschiebungsweg (dt) auf den Pads (210) verschoben werden.
Positionierungsverfahren (600) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgleichen der Pads (210) mit den Sondenspitzen (141) umfasst: manuelles Anweisen, um die Pads (210) mit den Sondenspitzen (141) abzugleichen.
Positionierungsverfahren (600) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Koordinaten der Sondenspitzen (141) und die Koordinaten der Pads (210) jeweils dreidimensionale Koordinaten sind.