JP2005079253A - Inspection method and inspection apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inspection method and an inspection apparatus which can accurately detect the status of all probes of a probe card even if the probe card is thermally expanded under the temperature adjustment, and ensures highly reliable inspection in the electrical characteristic inspection of wafer or the like using the probe card. <P>SOLUTION: For the electrical characteristic inspection of wafer W under high temperature condition through contact between the wafer W heated on a placement table 13 and a plurality of probes 16A of the probe card 16, the prior-process of inspection comprises the steps of transferring loci of styluses 20A of all probes 16A to a transfer sheet 20 by connecting with pressure all probes 16A of the probe card 16 which is thermally expanded by application of heat to the transfer sheet 20, and detecting the status of all probes 16A on the basis of the all loci of styluses 20A transferred to the transfer sheet 20. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、検査方法及び検査装置に関し、更に詳しくは、高温時のプローブカードの状況をモニタすることができる検査方法及び検査装置に関するものである。   The present invention relates to an inspection method and an inspection apparatus, and more particularly, to an inspection method and an inspection apparatus that can monitor the state of a probe card at a high temperature.

プローブカードを用いてウエハ等の被検査体の電気的特性検査を行う場合には、例えばカメラを介してプローブカードに設けられた複数のプローブを撮像し、プローブの位置を検出し、被検査体の電極とプローブとを接触させて検査を行う。カメラを用いたプローブの位置検出には、プローブの先端にカメラの焦点を合わせるのに時間が掛かり、この結果被検査体とプローブカードのアライメントに多くに時間を割かざるを得ないため、通常、全てのプローブについて行わず、例えば代表的な数本のプローブを選択して行われている。
しかし、可能な限り全プローブの位置を検出できる方が、プローブとウエハとのアライメントを行う場合に好ましい。 When an electrical property inspection of an object to be inspected, such as a wafer, is performed using a probe card, for example, a plurality of probes provided on the probe card are imaged via a camera, the position of the probe is detected, and the object to be inspected is detected. Inspection is performed by bringing the electrode and the probe into contact. In order to detect the position of the probe using a camera, it takes time to focus the camera on the tip of the probe, and as a result, it takes much time to align the object to be inspected with the probe card. For example, several typical probes are selected without performing all the probes.
However, it is preferable to detect the positions of all the probes as much as possible when performing alignment between the probe and the wafer.

そこで、特許文献１にはプローブの検出時間を短縮したプローブ検査方法及びプローブ検査装置について開示されている。具体的には検査前にプローブカードの複数のプローブの先端跡を変形体に転写し、この針跡開口の大きさに基づいてプローブの電極への押し込み深さを算出し、更にプローブの位置合わせを短縮している。また、プローブの先端跡及びプローブの押し込み深さを測定する手段として静電容量を利用した位置センサが開示されている。   Therefore, Patent Document 1 discloses a probe inspection method and a probe inspection apparatus that shorten the probe detection time. Specifically, the tip traces of multiple probes on the probe card are transferred to the deformed body before inspection, and the depth of probe probe push-in is calculated based on the size of the needle trace opening. Is shortened. Further, a position sensor using capacitance is disclosed as a means for measuring the probe tip trace and the probe push-in depth.

また、特許文献２には、電極パッドについた針跡を撮像し、画像処理することによって、セットアップ時の基準となるプローブの針跡と、ウエハを複数回検査した後の針跡とを比較命令に基づいて比較することによって、プローブカードのオーバードライブ量を適正化する技術について開示されている。   Japanese Patent Laid-Open No. 2004-228688 also provides a command for comparing a probe trace that is a reference at the time of setup and a probe trace after inspecting a wafer a plurality of times by imaging a needle trace on an electrode pad and performing image processing. A technique for optimizing the amount of overdrive of the probe card by making a comparison based on the above is disclosed.

更に、特許文献３には予め設定された規格値とプロービング後の個々のプローブの針跡の長さとを比較し、この比較結果に基づいて全ての針についての針の高さのバラツキを定量的に管理し、針圧を微調整することができる技術について開示されている。
特開２００１−１８９３５３号公報 特開平５−３６７６５号公報 特開平７−２９９４６号公報 Furthermore, Patent Document 3 compares a preset standard value and the length of the needle trace of each probe after probing, and quantitatively determines the height variation of all the needles based on the comparison result. And a technique capable of finely adjusting the needle pressure.
JP 2001-189353 A JP-A-5-36765 JP-A-7-29946

しかしながら、特許文献１には検査の前に複数のプローブの針跡を変形体に転写し、あるいは位置センサにプローブを押圧することにより、プローブの位置を短時間に測定し、あるいは変形体の針跡や位置センサの静電容量に基づいてプローブの押し込み深さを把握することができるが、この場合には温度調節下（例えば、高温下）で検査を行う時のプローブカードの熱膨張によるプローブの位置ズレについて何等考慮されていないため、事前にプローブの位置を測定しても高温検査時のプローブの針先位置が測定時の位置から位置ズレし、プローブを被検査体の電極パッドに正確に接触させることができないという課題があった。また、特許文献２、３の技術の場合にはオーバードライブ量を適正化することができるものの、これらの場合にも特許文献１の技術の場合と同様に高温検査時のプローブカードの熱膨張対策が講じられていない。   However, in Patent Document 1, the probe traces of a plurality of probes are transferred to a deformed body before inspection, or the position of the probe is measured in a short time by pressing the probe against the position sensor, or the deformed needles The probe push-in depth can be ascertained based on the trace and the capacitance of the position sensor. In this case, the probe is caused by thermal expansion of the probe card when the inspection is performed under temperature control (for example, under high temperature). As the position of the probe is not taken into consideration at all, even if the probe position is measured in advance, the probe tip position at the time of high-temperature inspection is displaced from the position at the time of measurement, and the probe is accurately positioned on the electrode pad of the object to be inspected. There was a problem that it could not be contacted. Further, in the case of the techniques of Patent Documents 2 and 3, the amount of overdrive can be optimized, but in these cases as well as the case of the technique of Patent Document 1, countermeasures against thermal expansion of the probe card during high-temperature inspection are performed. Is not taken.

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、温度調節下でプローブカードが熱膨張してもプローブカードの全プローブの状態を正確に把握することができ、信頼性の高い検査を行うことができる検査方法及び検査装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and even if the probe card is thermally expanded under temperature control, the state of all the probes of the probe card can be accurately grasped, and a highly reliable inspection can be performed. It aims at providing the inspection method and inspection device which can be performed.

本発明の請求項１に記載の検査方法は、載置台上で温度調節された被検査体とプローブカードの複数のプローブとを接触させて温度調節下で上記被検査体の電気的特性検査を行う際に、検査に先立つ工程として、温度調節により熱膨張した上記プローブカードの全プローブをシートに圧接し、上記全プローブの針跡を上記シートに転写する工程と、上記シートに転写された全針跡に基づいて上記全プローブの状態を検出する工程を備えたことを特徴とするものである。   In the inspection method according to claim 1 of the present invention, an inspection object whose temperature is adjusted on a mounting table and a plurality of probes of a probe card are brought into contact with each other, and an electrical characteristic inspection of the inspection object is performed under temperature adjustment. When performing, as a step prior to the inspection, all the probes of the probe card thermally expanded by temperature adjustment are pressed against the sheet, and the needle traces of the all probes are transferred to the sheet, and all of the probes transferred to the sheet are transferred. The method includes a step of detecting the states of all the probes based on the needle marks.

また、本発明の請求項２に記載の検査方法は、請求項１に記載の発明において、上記全プローブの状態を検出する工程では、上記プローブの針先位置、上記プローブの針先の形態を検出することを特徴とするものである。   In the inspection method according to claim 2 of the present invention, in the invention according to claim 1, in the step of detecting the state of all the probes, the probe tip position and the probe tip form of the probe are changed. It is characterized by detecting.

また、本発明の請求項３に記載の検査方法は、請求項１または請求項２に記載の発明において、上記検出結果に基づいて上記プローブカードの状態の良否を判断する工程を備えたことを特徴とするものである。   In addition, the inspection method according to claim 3 of the present invention is the invention according to claim 1 or 2, further comprising a step of judging whether the state of the probe card is good or not based on the detection result. It is a feature.

また、本発明の請求項４に記載の検査方法は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、上記針跡を消失させる工程を備えたことを特徴とするものである。   Moreover, the inspection method according to claim 4 of the present invention is characterized in that in the invention according to any one of claims 1 to 3, the method comprises a step of eliminating the needle trace. is there.

また、本発明の請求項５に記載の検査装置は、被検査体を載置し且つ上記被検査体の温度調節手段を有する、移動可能な載置台と、この載置台の上方に配置された複数のプローブを有するプローブカードとを備え、温度調節下で上記被検査体と上記プローブとを電気的に接触させて上記被検査体の電気的特性検査を行う検査装置において、上記載置台と一緒に移動し且つ上記全プローブを転写するためのシートを設け、上記シートに、温度調節により熱膨張した上記プローブカードの全プローブの針跡を転写することを特徴とするものである。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an inspection apparatus according to a fifth aspect of the present invention, a movable mounting table on which an object to be inspected is mounted and a temperature adjusting means for the object to be inspected, and a movable mounting table disposed above the mounting table. An inspection apparatus comprising: a probe card having a plurality of probes; wherein the inspection object and the probe are brought into electrical contact with each other under temperature control to inspect the electrical characteristics of the inspection object. And a sheet for transferring all the probes is provided, and the traces of all the probes of the probe card thermally expanded by adjusting the temperature are transferred to the sheet.

また、本発明の請求項６に記載の検査装置は、請求項５に記載の発明において、上記針跡の形態を保持する材料によって上記シートを形成したことを特徴とするものである。   An inspection apparatus according to claim 6 of the present invention is characterized in that, in the invention according to claim 5, the sheet is formed of a material that retains the shape of the needle trace.

また、本発明の請求項７に記載の検査装置は、請求項５または請求項６に記載の発明において、上記シートを合成樹脂によって形成したことを特徴とするものである。   An inspection apparatus according to a seventh aspect of the present invention is the inspection apparatus according to the fifth or sixth aspect, wherein the sheet is formed of a synthetic resin.

また、本発明の請求項８に記載の検査装置は、請求項５〜請求項７のいずれか１項に記載の発明において、上記針跡を消失させる手段を設けたことを特徴とするものである。   An inspection apparatus according to claim 8 of the present invention is characterized in that, in the invention according to any one of claims 5 to 7, a means for eliminating the needle trace is provided. is there.

本発明の請求項１〜請求項８に記載の発明によれば、温度調節下でプローブカードが熱膨張してもプローブカードの全プローブの状態を正確に把握することができ、信頼性の高い検査を行うことができる検査方法及び検査装置を提供することができる。   According to the first to eighth aspects of the present invention, even if the probe card is thermally expanded under temperature control, the state of all the probes of the probe card can be accurately grasped, and the reliability is high. An inspection method and an inspection apparatus capable of performing inspection can be provided.

以下、図１〜図６に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。本実施形態では、後述のようにウエハＷの高温検査を行うに先立ってプローブカードの全プローブの針跡を転写シートに転写することによって最良の効果を発揮する。   Hereinafter, the present invention will be described based on the embodiment shown in FIGS. In this embodiment, the best effect is exhibited by transferring the needle traces of all the probes of the probe card to the transfer sheet prior to performing the high temperature inspection of the wafer W as will be described later.

即ち、本実施形態の検査装置１０は、例えば図１に示すように、被検査体（例えば、ウエハ）Ｗを搬送するローダ室１１と、このローダ室１１に隣接し且つウエハＷの電気的特性検査を行うプローバ室１２とを備え、制御装置の制御下でウエハＷの電気的特性検査を行う。ローダ室１１は、カセット収納部１１Ｂ、ウエハ搬送機構（図示せず）及びプリアライメント機構（図示せず）を備え、ウエハ搬送機構によってカセット収納部１１Ｂのカセット１１Ｃからプローバ室１２へウエハＷを一枚ずつ搬送する間に、プリアライメント機構によってウエハＷのオリフラまたはノッチを基準にしてウエハＷのプリアライメントを行う。   That is, the inspection apparatus 10 according to this embodiment includes, for example, a loader chamber 11 for transferring an object to be inspected (for example, a wafer) W, and an electrical characteristic of the wafer W adjacent to the loader chamber 11 as shown in FIG. And a prober chamber 12 for inspecting, and inspecting the electrical characteristics of the wafer W under the control of the control device. The loader chamber 11 includes a cassette storage unit 11B, a wafer transfer mechanism (not shown), and a pre-alignment mechanism (not shown). The wafer transfer mechanism 11 transfers wafers W from the cassette 11C of the cassette storage unit 11B to the prober chamber 12. The wafer W is pre-aligned with the orientation flat or notch of the wafer W as a reference by a pre-alignment mechanism while the sheets are being conveyed one by one.

プローバ室１２は、図１に示すように、ローダ室１１からのウエハＷを載置し且つ昇降機構を有する載置台１３と、この載置台１３を支持し且つＸ、Ｙ方向へ移動させるＸＹテーブル１４と、これら両者１３、１４の上方に配置され且つヘッドプレート１５に着脱可能に取り付けられたプローブカード１６と、このプローブカード１６のプローブ１６ＡとウエハＷの電極パッドとのアライメントを行うアライメント機構１７とを備えている。また、載置台１３には例えばヒータ及び冷却ジャケット等の温度調節機構（図示せず）が内蔵され、ウエハＷを例えば−数１０℃〜＋１５０℃の範囲で温度調節し、高温検査や低温検査を行うことができる。プローブカード１６にはテストヘッドＴを介してテスタ（図示せず）が接続され、テスタからの検査用信号をテストヘッドＴ及びプローブカード１６のプローブ１６Ａを介してウエハＷに印加し、ウエハＷの電気的特性検査を行う。   As shown in FIG. 1, the prober chamber 12 has a mounting table 13 on which the wafer W from the loader chamber 11 is mounted and has a lifting mechanism, and an XY table that supports the mounting table 13 and moves in the X and Y directions. 14, a probe card 16 disposed above both of these 13 and 14 and detachably attached to the head plate 15, and an alignment mechanism 17 for aligning the probe 16 A of the probe card 16 and the electrode pad of the wafer W And. Further, the mounting table 13 incorporates a temperature adjusting mechanism (not shown) such as a heater and a cooling jacket, and adjusts the temperature of the wafer W within a range of, for example, −10 ° C. to + 150 ° C. to perform high temperature inspection and low temperature inspection. It can be carried out. A tester (not shown) is connected to the probe card 16 via a test head T, and an inspection signal from the tester is applied to the wafer W via the test head T and the probe 16A of the probe card 16 to Conduct electrical property tests.

アライメント機構１７は、図１に示すように、ウエハＷ及び後述の転写用のシートを撮像する撮像手段（例えば、ＣＣＤカメラ）１７Ａを有している。このＣＣＤカメラ１７Ａはアライメントブリッジ１７Ｂの中央に下向きに取り付けられている。アライメントブリッジ１７Ｂは、左右一対のガイドレール１７Ｃによって支持され、プローバ室１２の正面の奥とプローブセンタ（プローブカード１６の中心の真下）との間を一対のガイドレール１７Ｃに従って往復移動するようになっている。また、ＣＣＤカメラ１７Ａは、画像処理部（図示せず）を介して制御装置に接続され、画像処理部によってウエハＷの撮像画像を処理して制御装置に画像信号を出力すると共に表示装置１８にそれぞれの画像を表示する。   As shown in FIG. 1, the alignment mechanism 17 includes an imaging unit (for example, a CCD camera) 17 </ b> A that images a wafer W and a transfer sheet described later. The CCD camera 17A is attached downward in the center of the alignment bridge 17B. The alignment bridge 17B is supported by a pair of left and right guide rails 17C and reciprocates between the back of the front of the prober chamber 12 and the probe center (below the center of the probe card 16) according to the pair of guide rails 17C. ing. The CCD camera 17 </ b> A is connected to a control device via an image processing unit (not shown), and the captured image of the wafer W is processed by the image processing unit to output an image signal to the control device and to the display device 18. Display each image.

而して、載置台１３の周面の上部には例えば図２の（ａ）に示すように支持台１９が径方向外側に向けて水平に延設され、この支持台１９の上面には転写シート２０が粘着剤等を介して着脱自在に取り付けられている。この転写シート２０の上面にプローブカード１６の全プローブ１６Ａを突き刺して各プローブ１６Ａの針跡２０Ａを一括して転写する。そして、転写シート２０上の針跡２０ＡをＣＣＤカメラ１７Ａによって撮像して検出し、これらの針跡２０Ａの撮像画像に基づいてプローブ１６ＡのＸＹ方向の位置座標を求めると共にプローブ１６Ａの状態を認識する。プローブ１６Ａの状態とは、プローブ１６Ａの針先位置、プローブ１６Ａの変形または欠損状態等のことを云う。また、転写シート２０の上面が載置台１３に載置されたウエハＷの上面と略同じ高さ位置になるように支持台１９が載置台１３に取り付けられている。   Thus, for example, as shown in FIG. 2A, a support table 19 extends horizontally outward in the radial direction on the upper surface of the mounting table 13. The sheet 20 is detachably attached via an adhesive or the like. All the probes 16A of the probe card 16 are pierced on the upper surface of the transfer sheet 20, and the needle marks 20A of the probes 16A are collectively transferred. The needle trace 20A on the transfer sheet 20 is imaged and detected by the CCD camera 17A, and the position coordinates of the probe 16A in the X and Y directions are obtained based on the captured image of the needle trace 20A and the state of the probe 16A is recognized. . The state of the probe 16A refers to the position of the probe tip of the probe 16A, the deformation or missing state of the probe 16A, and the like. A support table 19 is attached to the mounting table 13 so that the upper surface of the transfer sheet 20 is substantially at the same height as the upper surface of the wafer W mounted on the mounting table 13.

転写シート２０は、その上面にプローブ１６Ａの針跡２０Ａが転写される硬さを有し、針跡２０Ａの形態を保持して針跡２０Ａが残る塑性変形する材料によって形成されたものであれば良い。塑性変形する材料としては、例えばポリオレフィン、ポリ塩化ビニル等の汎用の合成樹脂を用いることができる。また、このような材料として融点の低い金属を用いることもできる。この転写シート２０は、全てのプローブ１６Ａの針跡２０Ａを付けることができる大きさで、針跡２０Ａを付けるに十分な厚さ例えば１５０μｍ厚程度に形成することができる。転写シート２０は、針跡２０Ａを転写する度に支持台１９の位置を少しずつずらすことによって針跡２０Ａを複数回転写できる大きさに形成しても良い。   If the transfer sheet 20 has a hardness to which the needle trace 20A of the probe 16A is transferred on its upper surface and is formed of a plastically deformable material that retains the shape of the needle trace 20A and remains the needle trace 20A. good. As the plastically deformable material, a general-purpose synthetic resin such as polyolefin and polyvinyl chloride can be used. A metal having a low melting point can also be used as such a material. The transfer sheet 20 can be formed to have a size sufficient to attach the needle traces 20A of all the probes 16A and a thickness sufficient for attaching the needle traces 20A, for example, about 150 μm. The transfer sheet 20 may be formed in such a size that the needle trace 20A can be transferred a plurality of times by shifting the position of the support 19 little by little each time the needle trace 20A is transferred.

また、検査装置１０は、転写シート２０に形成された針跡２０Ａを消失させる手段を有している。針跡消失手段としては、例えば図２の（ｂ）に示すように支持台１９内にはヒータ等の加熱手段１９Ａが設けられ、この加熱手段１９Ａによって転写シート２０を加熱溶融し、転写シート２０表面の針跡２０Ａを消失できるようにしてある。この消失操作によって転写シート２０を複数回使用することができる。また、針跡消失手段は、加熱手段に制限されるものではなく、転写シート２０の表面を削り取って消失させる手段であっても良い。そして、転写シート２０が寿命に達すれば、新規のものと交換すれば良い。   In addition, the inspection apparatus 10 has means for erasing the needle trace 20A formed on the transfer sheet 20. As the needle mark disappearance means, for example, as shown in FIG. 2B, a heating means 19A such as a heater is provided in the support base 19, and the transfer sheet 20 is heated and melted by the heating means 19A. The needle trace 20A on the surface can be eliminated. By this disappearance operation, the transfer sheet 20 can be used a plurality of times. Further, the needle trace disappearing unit is not limited to the heating unit, and may be a unit that scrapes off the surface of the transfer sheet 20 to disappear. When the transfer sheet 20 reaches the end of its life, it may be replaced with a new one.

また、検査装置１０に用いられる制御装置は、転写シート２０の撮像画像や針跡２０Ａの位置座標データを含む種々の情報を記憶する記憶部と、この記憶部によって記憶された種々の情報を演算する演算部とを有し、例えば転写シート２０に付いた全針跡２０Ａに基づいて全プローブ１６Ａの位置座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）をそれぞれ求める。また、転写シート２０の針跡２０Ａの状態はＣＣＤカメラ１７Ａの撮像画像を表示装置１８の画面に映し出すことによって画面上で確認し、針跡２０Ａの形態に基づいてプローブ１６Ａの状態を視覚的に判断することができる。   The control device used in the inspection apparatus 10 calculates a storage unit that stores various information including a captured image of the transfer sheet 20 and position coordinate data of the needle trace 20A, and calculates various types of information stored by the storage unit. For example, the position coordinates (X, Y, Z) of all the probes 16A are obtained based on all the needle traces 20A attached to the transfer sheet 20, for example. Further, the state of the needle trace 20A of the transfer sheet 20 is confirmed on the screen by projecting an image captured by the CCD camera 17A on the screen of the display device 18, and the state of the probe 16A is visually determined based on the form of the needle trace 20A. Judgment can be made.

次に、転写シート２０を用いた本発明の検査方法の一実施形態について図３をも参照しながら説明する。例えば高温検査時を行う時には載置台１３によるウエハＷの加熱操作でプローブカード１６が熱膨張して上下いずれかの方向に撓み、プローブ１６Ａの針先の位置座標値が変動し、アライメント時の位置座標値からＸ、Ｙ、Ｚ方向にずれる。本発明は、このような場合に好適に用いることができる。   Next, an embodiment of the inspection method of the present invention using the transfer sheet 20 will be described with reference to FIG. For example, when performing a high-temperature inspection, the probe card 16 is thermally expanded by the heating operation of the wafer W by the mounting table 13 and is bent in either the upper or lower direction, the position coordinate value of the probe tip of the probe 16A varies, and the position during alignment is changed. Deviations from the coordinate values in the X, Y, and Z directions. The present invention can be suitably used in such a case.

例えば高温検査行う場合には、温度調節機構を用いて載置台１３上のウエハＷを例えば＋８０℃前後の所定温度まで加熱して行う。この際、プローブカード１６も載置台１３によって加熱されるため、検査に先立って検査温度までプローブカード１６を予熱してプローブカード１６を熱膨張させ、プローブカード１６の寸法を安定させ、検査時にプローブカード１６が熱膨張してプローブ１６Ａの位置ズレがないようにする。プローブカード１６が熱的に安定した段階で、プローブ１６Ａの針跡２０Ａを転写する前の転写シート２０を予め撮像する。この時、ＣＣＤカメラ１７Ａの視野は、例えば２００μｍ×２５０μｍ程度であるため、ＸＹテーブル１４によって載置台１３をＸＹ方向に移動させつつ転写シート２０全域を撮像する。   For example, when performing a high temperature inspection, the wafer W on the mounting table 13 is heated to a predetermined temperature of, for example, around + 80 ° C. using a temperature adjustment mechanism. At this time, since the probe card 16 is also heated by the mounting table 13, the probe card 16 is preheated to the inspection temperature prior to the inspection to thermally expand the probe card 16, thereby stabilizing the dimensions of the probe card 16. The card 16 is thermally expanded so that the probe 16A is not misaligned. When the probe card 16 is thermally stabilized, the transfer sheet 20 before transferring the needle trace 20A of the probe 16A is imaged in advance. At this time, since the field of view of the CCD camera 17A is, for example, about 200 μm × 250 μm, the entire area of the transfer sheet 20 is imaged while the mounting table 13 is moved in the XY directions by the XY table 14.

次いで、支持台１９をその中心がプローブセンタ（プローブカード１６の中心の真下）に一致するように移動させた後、支持台１９が載置台１３と一緒に上昇すると、図３の（ａ）に示すように転写シート２０がプローブカード１６に接近する。更に支持台１９が上昇して支持台１９上の転写シート２０とプローブカード１６の全プローブ１６Ａとが接触した後、載置台１３にオーバードライブを掛けて転写シート２０と全プローブ１６Ａが圧接すると、図３の（ｂ）に示すようにプローブ１６Ａの先端が転写シート２０の上面に突き刺さって転写シート２０に全プローブ１６Ａの針跡２０Ａが一括して転写される。これにより高温検査時、即ち熱膨張した時のプローブカード１６の全プローブ１６ＡのＸＹ座標位置がそれらの針跡２０Ａとして転写される。次に、載置台１３を下降させた後、ＣＣＤカメラ１７Ａを図２の（ａ）に示すようにプローブセンタまで進出させ、転写シート２０の上方に位置させる。   Next, after the support table 19 is moved so that the center thereof coincides with the probe center (directly below the center of the probe card 16), the support table 19 is lifted together with the mounting table 13, and as shown in FIG. As shown, the transfer sheet 20 approaches the probe card 16. Further, after the support table 19 is raised and the transfer sheet 20 on the support table 19 and all the probes 16A of the probe card 16 are in contact, the mounting table 13 is overdriven, and the transfer sheet 20 and all the probes 16A are in pressure contact with each other. As shown in FIG. 3B, the tip of the probe 16 </ b> A pierces the upper surface of the transfer sheet 20, and the needle traces 20 </ b> A of all the probes 16 </ b> A are transferred to the transfer sheet 20 at a time. Thereby, the XY coordinate positions of all the probes 16A of the probe card 16 at the time of high-temperature inspection, that is, when thermally expanded, are transferred as their needle traces 20A. Next, after the mounting table 13 is lowered, the CCD camera 17A is advanced to the probe center and positioned above the transfer sheet 20 as shown in FIG.

ここで、図３の（ｃ）に示すようにＣＣＤカメラ１７Ａが転写シート２０上の針跡２０Ａを撮像する。撮像画像は、画像処理部で加工され、載置台１３の現在の座標と合わせて演算部で演算処理される。この演算処理により高温検査時のプローブプローブカード１６の全プローブ１６ＡのＸＹ位置座標データ及び針跡２０Ａの形状データ並びに針跡２０ＡのＸＹ位置座標データが得られ、熱膨張時の全プローブ１６Ａを確実にもモニタすることができる。これらのプローブ１６ＡのＸＹ位置座標データは、プローブカード１６に対してウエハＷをアライメントする際に使用される。そして、同一の温度で高温検査を行う場合には、このデータを以降のウエハＷをアライメントする時にそのまま用いることによって、プローブカード１６とウエハＷとを常に正確にアライメントし、全プローブ１６Ａを対応する電極パッドに対して正確に接触させて信頼性の高い検査を行うことができる。   Here, as shown in FIG. 3C, the CCD camera 17 </ b> A images the needle trace 20 </ b> A on the transfer sheet 20. The captured image is processed by the image processing unit, and is calculated by the calculation unit together with the current coordinates of the mounting table 13. By this calculation process, the XY position coordinate data, the shape data of the needle trace 20A, and the XY position coordinate data of the needle trace 20A of the probe probe card 16 at the time of the high temperature inspection are obtained, and all the probes 16A at the time of thermal expansion can be surely obtained. Can also be monitored. The XY position coordinate data of these probes 16A is used when the wafer W is aligned with the probe card 16. When high temperature inspection is performed at the same temperature, the probe card 16 and the wafer W are always accurately aligned by using this data as it is when aligning subsequent wafers W, and all probes 16A are supported. A highly reliable test can be performed by accurately contacting the electrode pad.

これに対して、従来は、高温検査時にプローブカードとウエハのアライメントを行っている最中に、プローブカードの温度が高温検査時の温度よりも徐々に低下してプローブカードが収縮するため、高温検査時のプローブ１６Ａの位置を検出したことにはならず、検査の信頼性を低下させる虞があった。   On the other hand, in the past, during the alignment of the probe card and the wafer during the high temperature inspection, the probe card contracts due to the temperature of the probe card gradually lowering than the temperature during the high temperature inspection. The position of the probe 16A at the time of inspection is not detected, and the reliability of the inspection may be reduced.

また、転写シート２０の針跡２０Ａを転写する際に、例えば図４の（ａ）に示すようにいずれか一本のプローブ１６Ａ’に欠損がある場合には、同図の（ｂ）に示すように転写シート２０の針跡２０Ａ’にもプローブ１６Ａ’の欠損が反映されるため、転写シート２０の画像データからプローブ１６Ａ’に不良のあることを撮像画像により確認し、プローブカード１６の欠陥を見つけ、検査を実施する前にプローブカード１６の手当てを行うことができ、検査の信頼性を高めることができる。また、いずれかのプローブ１６Ａが歪むなどして変形して針先が偏倚していると、そのプローブ１６Ａと両隣のプローブ１６Ａそれぞれの針跡２０Ａのピッチに広狭ができ、いずれかのプローブ１６Ａに変形があるかを撮像画像により確認し、プローブカード１６の手当てを行うことができる。   Further, when transferring the needle trace 20A of the transfer sheet 20, for example, if any one of the probes 16A ′ is defective as shown in FIG. 4A, it is shown in FIG. As described above, since the defect of the probe 16A ′ is reflected also in the needle trace 20A ′ of the transfer sheet 20, it is confirmed from the image data that the probe 16A ′ is defective from the image data of the transfer sheet 20, and the defect of the probe card 16 is detected. Thus, the probe card 16 can be treated before the inspection is performed, and the reliability of the inspection can be improved. In addition, if any of the probes 16A is deformed due to distortion or the like and the needle tip is deviated, the pitch of the needle traces 20A of the probe 16A and the adjacent probe 16A can be widened, so that either probe 16A Whether there is any deformation can be confirmed from the captured image, and the probe card 16 can be treated.

また、例えば図５の（ａ）に示すようにいずれかのプローブ１６Ａ’’が他の正常なプローブ１６Ａより短い場合、つまりプローブ１６の長短により針先高さにバラツキがある場合には、そのプローブ１６Ａ’’の針跡２０Ａ’’
を転写シート２０に転写すると、この針跡２０Ａ’’の開口面積が他の正常なプローブ１６Ａの開口面積２０Ａより狭くなるため、上述した場合と同様に撮像画像により異常を確認することができる。また、各プローブ１６Ａの針先径のバラツキにより針跡２０Ａの開口面積にバラツキが生じる場合もある。このような場合にはＣＣＤカメラを用いた従来のアライメント方法と組み合わせることにより、プローブカード１６の針先高さのバラツキによるものか、プローブ１６Ａの針先径のバラツキによるものかを見分けることができる。 Further, for example, as shown in FIG. 5A, when any one of the probes 16A ″ is shorter than the other normal probes 16A, that is, when the needle tip height varies due to the length of the probe 16, Probe 16A ″ needle trace 20A ″
Is transferred to the transfer sheet 20, the opening area of the needle trace 20A ″ is narrower than the opening area 20A of the other normal probes 16A, and therefore an abnormality can be confirmed from the captured image in the same manner as described above. In addition, there may be variations in the opening area of the needle trace 20A due to variations in the needle tip diameter of each probe 16A. In such a case, by combining with a conventional alignment method using a CCD camera, it is possible to distinguish whether the probe card 16 is due to variations in the needle tip height or the probe tip diameter of the probe 16A. .

また、複数枚のウエハＷの検査によりプローブ１６Ａの針圧が材料疲労などにより低下することがある。この場合には定期的に転写シート２０に針跡２０Ａを転写し、今回と前回の撮像画像に基づいてそれぞれの針跡２０Ａの開口面積を比較し、今回の開口面積が狭くなっている場合にはプローブ１６Ａの針圧が低下して開口面積が狭くなったものと予想することができる。また、プローブ１６Ａの針先針跡２０Ａの部分的に開口面積が狭くなった場合には、ＣＣＤカメラ１７Ａを用いた従来のアライメント方法と組み合わせることにより、プローブカード１６の針圧の低下によるものであるのか、プローブ１６ＡのＺ位置の変化によるものであるのか、あるいは針先径の違いによるものであるのかを見分けることができる。   Further, the inspection of a plurality of wafers W may cause the needle pressure of the probe 16A to decrease due to material fatigue or the like. In this case, the needle trace 20A is periodically transferred to the transfer sheet 20, the opening areas of the respective needle traces 20A are compared based on the current and previous captured images, and the current opening area is narrow. It can be expected that the opening area of the probe 16A is reduced due to a decrease in the needle pressure of the probe 16A. Further, when the opening area of the probe tip needle trace 20A of the probe 16A is partially narrowed, this is due to a decrease in the needle pressure of the probe card 16 by combining with the conventional alignment method using the CCD camera 17A. It can be discriminated whether it is due to a change in the Z position of the probe 16A or due to a difference in the diameter of the needle tip.

更に、プローブカード１６と載置台１３の載置面が平行でない場合には、プローブ１６Ａの針跡２０Ａは、例えば図６に示すように一方から他方に向かって開口面積が狭くなるため、撮像画像により載置台１３の載置面とプローブカード１６とが平行になっていないことを確認することができる。   Furthermore, when the placement surface of the probe card 16 and the placement table 13 is not parallel, the needle trace 20A of the probe 16A has a reduced opening area from one side to the other as shown in FIG. Thus, it can be confirmed that the mounting surface of the mounting table 13 and the probe card 16 are not parallel.

以上説明したように本実施形態によれば、ウエハＷの高温検査を行う場合に、検査に先立つ工程として、熱膨張したプローブカード１６の全プローブ１６Ａを支持台１９に取り付けられた転写シート２０に圧接し、全プローブ１６Ａの針跡２０Ａを転写シート２０に転写する工程、転写シート２０に転写された全針跡２０Ａに基づいて全プローブ１６ＡのＸＹ位置座標を検出する工程を備えているため、高温検査時に熱膨張後の全プローブ１６Ａの位置座標を転写シート２０の針跡２０Ａに基づいて迅速且つ正確に検出し、ウエハＷとプローブカード１６とを正確且つ迅速にアライメントすることができ、全プローブ１６Ａと対向する電極パッドを常に正確に接触させて信頼性の高い検査を行うことができ、しかもアライメント時間を短縮して検査のスループットを高めることができる。   As described above, according to the present embodiment, when performing a high-temperature inspection of the wafer W, as a step prior to the inspection, all the probes 16A of the thermally expanded probe card 16 are applied to the transfer sheet 20 attached to the support base 19. Since it includes a step of pressing and transferring the needle traces 20A of all the probes 16A to the transfer sheet 20, and a step of detecting the XY position coordinates of all the probes 16A based on the total needle traces 20A transferred to the transfer sheet 20. The position coordinates of all the probes 16A after thermal expansion at the time of high temperature inspection can be detected quickly and accurately based on the needle marks 20A of the transfer sheet 20, and the wafer W and the probe card 16 can be aligned accurately and quickly. The electrode pad facing the probe 16A can always be contacted accurately to perform a highly reliable inspection, and the alignment time can be shortened. It is possible to increase the throughput of the inspection.

また、本実施形態によれば、プローブ１６Ａに欠損や変形等があっても検査前にそのことを確認し、プローブカード１６の手当てを行うことができ、検査不良を未然に防止することができる。また、転写シート２０は、針跡２０Ａの形態を保持して針跡２０Ａが残る塑性変形する合成樹脂等の材料によって形成されているため、同一のプローブカード１６を使用する限り、転写シート２０の針跡２０Ａを繰り返し使用することができる。また、針跡２０Ａを消失させる手段を設けたため、プローブカード１６の種類が変われば、先の針跡２０Ａを消すことによって同一の転写シート２０を繰り返し使用することができ、転写シート２０を交換する時間を節約することができる。   Further, according to the present embodiment, even if the probe 16A has a defect or deformation, it can be confirmed before the inspection, and the probe card 16 can be treated, thereby preventing an inspection failure. . Further, since the transfer sheet 20 is formed of a material such as plastic resin that retains the shape of the needle mark 20A and the needle mark 20A remains, the transfer sheet 20 can be used as long as the same probe card 16 is used. The needle trace 20A can be used repeatedly. Further, since the means for erasing the needle trace 20A is provided, if the type of the probe card 16 changes, the same transfer sheet 20 can be used repeatedly by erasing the previous needle trace 20A, and the transfer sheet 20 is replaced. Save time.

尚、本発明は上記実施形態に何等制限されるものではなく、プローブカードが検査時の温度の影響により熱膨張する場合であれば、被検査体の種類やプローブカードの種類に関係なく本発明を適用することができる。   The present invention is not limited to the above embodiment, and the present invention can be used regardless of the type of the object to be inspected or the type of the probe card as long as the probe card is thermally expanded due to the influence of the temperature during the inspection. Can be applied.

本発明の検査方法及び検査装置は、例えばウエハ等の被検査体の高温検査を行う場合に好適に利用することができる。   The inspection method and inspection apparatus of the present invention can be suitably used when performing high-temperature inspection of an object to be inspected such as a wafer.

本発明の検査装置の一実施形態の正面を破断して示す正面図である。It is a front view which fractures | ruptures and shows the front of one Embodiment of the inspection apparatus of this invention. 図１に示す検査装置の要部を示す模式図で、（ａ）は載置台、支持台、プローブカード及びＣＣＤカメラの関係を示す斜視図、（ｂ）は支持台の断面図である。2A and 2B are schematic views showing a main part of the inspection apparatus shown in FIG. 1, in which FIG. 1A is a perspective view showing a relationship between a mounting table, a support table, a probe card, and a CCD camera, and FIG. プローブカードの全プローブの針跡を転写シートに転写する工程を示す図で、（ａ）は転写直前の状態を示す図、（ｂ）は転写している状態を示す図、（ｃ）は針跡の画像を撮像する状態を示す図である。It is a figure which shows the process of transferring the needle trace of all the probes of a probe card to a transfer sheet, (a) is a figure which shows the state just before transfer, (b) is a figure which shows the state which is transferring, (c) is a needle It is a figure which shows the state which images the image of a trace. 本発明の他の実施形態におけるプローブカードの全プローブの針跡を転写シートに転写する工程を示す図で、（ａ）は転写直前の状態を示す図、（ｂ）は転写シートの針跡の一部を示す平面図である。It is a figure which shows the process of transferring the needle trace of all the probes of the probe card in other embodiment of this invention to a transfer sheet, (a) is a figure which shows the state just before transfer, (b) is the needle trace of a transfer sheet. It is a top view which shows a part. 本発明の更に他の実施形態におけるプローブカードの全プローブの針跡を転写シートに転写する工程を示す図で、（ａ）は転写直前の状態を示す図、（ｂ）は転写シートの針跡の一部を示す平面図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a process of transferring needle traces of all probes of a probe card to a transfer sheet according to still another embodiment of the present invention, where (a) illustrates a state immediately before transfer, and (b) illustrates a needle trace of the transfer sheet. It is a top view which shows a part of. 本発明の更に他の実施形態で得られた転写シートの針跡の一部を示す平面図である。It is a top view which shows a part of needle trace of the transfer sheet obtained by other embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 検査装置
１３ 載置台
１６ プローブカード
１６Ａ、１６Ａ’１６Ａ’’ プローブ
１９Ａ ヒータ等の加熱手段（針跡を消失させる手段）
２０ 転写シート（シート）
２０Ａ、２０Ａ’２０Ａ’’ 針跡 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Inspection apparatus 13 Mounting stand 16 Probe card 16A, 16A'16A '' probe 19A Heating means, such as a heater (means to make needle trace disappear)
20 Transfer sheet (sheet)
20A, 20A'20A '' needle trace

Claims (8)

載置台上で温度調節された被検査体とプローブカードの複数のプローブとを接触させて温度調節下で上記被検査体の電気的特性検査を行う際に、検査に先立つ工程として、温度調節により熱膨張した上記プローブカードの全プローブをシートに圧接し、上記全プローブの針跡を上記シートに転写する工程と、上記シートに転写された全針跡に基づいて上記全プローブの状態を検出する工程を備えたことを特徴とする検査方法。   When the electrical property inspection of the inspection object is performed under temperature control by bringing the inspection object temperature-controlled on the mounting table into contact with a plurality of probes of the probe card, temperature adjustment is performed as a process prior to the inspection. All the probes of the probe card which has been thermally expanded are pressed against the sheet, the needle traces of all the probes are transferred to the sheet, and the state of all the probes is detected based on all the needle traces transferred to the sheet. An inspection method comprising a process. 上記全プローブの状態を検出する工程では、上記プローブの針先位置、上記プローブの針先の形態を検出することを特徴とする請求項１に記載の検査方法。   2. The inspection method according to claim 1, wherein in the step of detecting the state of all the probes, the probe tip position and the probe tip form of the probe are detected. 上記検出結果に基づいて上記プローブカードの状態の良否を判断する工程を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の検査方法。   3. The inspection method according to claim 1, further comprising a step of judging whether the state of the probe card is good based on the detection result. 上記針跡を消失させる工程を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の検査方法。   The inspection method according to claim 1, further comprising a step of eliminating the needle trace. 被検査体を載置し且つ上記被検査体の温度調節手段を有する、移動可能な載置台と、この載置台の上方に配置された複数のプローブを有するプローブカードとを備え、温度調節下で上記被検査体と上記プローブとを電気的に接触させて上記被検査体の電気的特性検査を行う検査装置において、上記載置台と一緒に移動し且つ上記全プローブを転写するためのシートを設け、上記シートに、温度調節により熱膨張した上記プローブカードの全プローブの針跡を転写することを特徴とする検査装置。   A movable mounting table on which an object to be inspected is mounted and having a temperature adjusting means for the object to be inspected, and a probe card having a plurality of probes arranged above the mounting table, and under temperature control An inspection apparatus for inspecting electrical characteristics of the object to be inspected by electrically contacting the object to be inspected and the probe, and provided with a sheet for moving together with the mounting table and transferring all the probes. An inspection apparatus for transferring needle traces of all probes of the probe card, which is thermally expanded by temperature control, to the sheet. 上記針跡の形態を保持する材料によって上記シートを形成したことを特徴とする請求項５に記載の検査装置。   The inspection apparatus according to claim 5, wherein the sheet is formed of a material that retains the shape of the needle trace. 上記シートを合成樹脂によって形成したことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の検査装置。   The inspection apparatus according to claim 5 or 6, wherein the sheet is made of a synthetic resin. 上記針跡を消失させる手段を設けたことを特徴とする請求項５〜請求項７のいずれか１項に記載の検査装置。   The inspection apparatus according to any one of claims 5 to 7, further comprising means for eliminating the needle trace.
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