JP2005129777A - ウエーハとプローブ針との位置合わせ方法、プローブ検査方法及びプローブ検査装置 - Google Patents
ウエーハとプローブ針との位置合わせ方法、プローブ検査方法及びプローブ検査装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005129777A JP2005129777A JP2003364615A JP2003364615A JP2005129777A JP 2005129777 A JP2005129777 A JP 2005129777A JP 2003364615 A JP2003364615 A JP 2003364615A JP 2003364615 A JP2003364615 A JP 2003364615A JP 2005129777 A JP2005129777 A JP 2005129777A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- stage
- probe needle
- probe
- position information
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Measuring Leads Or Probes (AREA)
- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
【課題】 ウエーハとプローブ針との位置合わせを精度良く行うことができ、待ち時間の削減に貢献できるようにしたウエーハとプローブ針との位置合わせ方法、プローブ検査方法及びプローブ検査装置を提供する。
【解決手段】 ウエーハ1を支持ステージ11上に載せ、このウエーハ1を加熱して所定温度に昇温させた後で、当該ウエーハ1とプローブ針15aとの位置合わせを行う方法であって、X方向移動ステージ23及びY方向移動ステージ27を動かして、アライメントマーク50を下側カメラ19の視野に入れピントを合わせ、この視野の中心にアライメントマーク50の中心を重ね合わせる。次に、このときの支持ステージ11の座標位置(X,Y,Z)を上側カメラ17取得する。そして、取得された座標位置(X,Y,Z)が安定していることを確認した後で、ウエーハ1とプローブ針15aとを位置合わせする。
【選択図】 図1
【解決手段】 ウエーハ1を支持ステージ11上に載せ、このウエーハ1を加熱して所定温度に昇温させた後で、当該ウエーハ1とプローブ針15aとの位置合わせを行う方法であって、X方向移動ステージ23及びY方向移動ステージ27を動かして、アライメントマーク50を下側カメラ19の視野に入れピントを合わせ、この視野の中心にアライメントマーク50の中心を重ね合わせる。次に、このときの支持ステージ11の座標位置(X,Y,Z)を上側カメラ17取得する。そして、取得された座標位置(X,Y,Z)が安定していることを確認した後で、ウエーハ1とプローブ針15aとを位置合わせする。
【選択図】 図1
Description
本発明は、ウエーハとプローブ針との位置合わせ方法、プローブ検査方法及びプローブ検査装置に係り、特に、半導体ウエーハに作り込まれたICチップのパッド電極にプローブ針を接触させてその電気的特性を検査するプローブ検査技術に関するものである。
従来から、半導体ウエーハに作り込まれたICチップの電気的特性(抵抗値、耐圧、リーク電流、出力電流、出力電圧、閾値電圧、又は回路動作等)を検査する検査装置として、プローバが使用されている(例えば、特許文献1参照。)。この種のプローバは、所定の検査プログラムにしたがって、半導体ウエーハに作り込まれたICチップのパッド電極にプローブ針を当て、このパッド電極を介して、ICチップに所定の試験信号を印加し、または出力信号を検出することによって、このICチップの電気的特性を自動的に検査するものである。
また、近年では、ICチップの微細化、高集積化が進みつつあり、このICチップのパッド電極も小さくなりつつある。例えば、ICチップのパッド電極は、通常、平面視での形状が矩形であり、その大きさは例えば縦方向に20〜100[μm]、横方向に20〜100[μm]程度である。ICチップの微細化、高集積化が進展する中で、プローバを用いてプローブ検査を正しく行うためには、プローブ針をICチップのパッド電極に精度良く接触させることが重要であり、ウエーハとプローブ針との位置合わせには極めて高い精度が要求されている。
図4(A)及び(B)は従来例に係るプローバ200の構成例を示す側面図と、平面図である。図4(A)に示すように、このプローバ200は、半導体ウエーハ(以下で、単にウエーハと略称する)1を載置するための支持ステージ211と、この支持ステージ211の上方でプローバ200の筐体に固定されたテストヘッド213と、このテストヘッド213に着脱可能に取り付けられたプローブカード215と、支持ステージ211の上方であって、テストヘッド213や、プローブカード215から外れた位置に取り付けられた上側カメラ217と、プローブカード215の下方であって支持ステージ211の側方に取り付けられた下側カメラ219とを備えている。
ここでは、支持ステージ211のウエーハ載置面に対して鉛直方向をZ方向と言い、この支持ステージ211のウエーハ載置面に対して水平方向をX方向、Y方向と言う。支持ステージ211はZ方向に昇降可能であり、かつ、Z軸を軸に自転(即ち、θ方向に回転)可能になっている。
また、図4(B)に示すように、このプローバ200は、支持ステージ211と、下側カメラ219とをX軸221に沿ってX方向に移動させるX方向移動ステージ223と、このX方向移動ステージ223をY軸225に沿ってY方向に移動させるY方向移動ステージ227とを備えている。図4(A)に示すように、このX方向移動ステージ223上に下側カメラ219と、支持ステージ211とが取り付けられている。このプローバ200では、上側カメラ217によってウエーハ1や、このウエーハ1を載せる支持ステージの位置を認識し、下側カメラによってプローブ針215aの位置を認識することが可能である。そして、これらの第1、下側カメラ217、219によって取得された位置情報に基づいて、ウエーハ1とプローブ針215aとの位置合わせを行っている。
また、図4(B)に示すように、このプローバ200は、支持ステージ211と、下側カメラ219とをX軸221に沿ってX方向に移動させるX方向移動ステージ223と、このX方向移動ステージ223をY軸225に沿ってY方向に移動させるY方向移動ステージ227とを備えている。図4(A)に示すように、このX方向移動ステージ223上に下側カメラ219と、支持ステージ211とが取り付けられている。このプローバ200では、上側カメラ217によってウエーハ1や、このウエーハ1を載せる支持ステージの位置を認識し、下側カメラによってプローブ針215aの位置を認識することが可能である。そして、これらの第1、下側カメラ217、219によって取得された位置情報に基づいて、ウエーハ1とプローブ針215aとの位置合わせを行っている。
図5は、支持ステージ211の構成例を示す概念図である。図5に示すように、支持ステージ211の内部には、この支持ステージ211上に載置されたウエーハ1を加熱するためのヒータ230が設けられている。例えば、100〜150[℃]程度の高温度下でのICチップの回路動作や、その信頼性等を検査する場合には、このヒータ230を動作させて支持ステージ211上のウエーハを100〜150[℃]程度まで昇温させる。次に、この支持ステージ211や、この支持ステージ211の周辺にある下側カメラ219、X方向移動ステージ223、Y方向移動ステージ227(図4(B)参照)等の温度を安定させるために、ヒータ230を動作させたまま一定時間だけプローバ200を待機させる。そして、一定時間が経った後で、プローブ針をICチップのパッド電極に接触させて、このICチップの電気的特性を測定する。
特開平6−318622号公報
ところで、従来例に係るプローバ200を用いた検査方法によれば、高温度下でのICチップの回路動作や、その信頼性等を検査する場合には、ヒータ230を動作させたまま一定の時間だけプローバ200を待機させて、支持ステージ211やその周辺にある下側カメラ219、X方向移動ステージ223、Y方向移動ステージ227等の温度を安定させていた。
しかしながら、支持ステージ211や下側カメラ219、X方向移動ステージ223、Y方向移動ステージ227等の温度変化と、プローバ200の待機時間との関係は常に一定というわけではない。例えば、支持ステージ211の温度は目標温度に到達した後も、しばらくの間、この目標温度に対して上下方向に変動する。また、気温や湿度、気圧等によっては、一定時間が経った後も、このような温度の変動が治まらず、下側カメラ219やX方向移動ステージ223等の温度が安定しない場合がある。
このため、下側カメラ219やX方向移動ステージ223等の温度が安定しないまま、ICチップのプローブ検査を開始してしまう可能性があった。この下側カメラ219やX方向移動ステージ223等は、少なくともその一部が金属で構成されていることが多く、高温度下での温度のばらつきに応じて膨張したり収縮したりする。従って、下側カメラ219やX方向移動ステージ223等の温度が安定しないままプローブ検査を行うと、ウエーハとプローブ針との位置合わせ(アライメント)にずれが生じたり、支持ステージ211、X方向移動ステージ223、Y方向移動ステージ227のそれぞれの駆動系に動作不良が生じたりするおそれがあった。
このように、アライメントにずれが生じたり、駆動系に動作不良が生じたりすると、ICチップのパッド電極にプローブ針を正確に接触させることができず、プローブ検査を正しく行うことができない。また、従来例に係る検査方法では、プローバ200を待機させてから一定時間が経つ前に、下側カメラ219やX方向移動ステージ223等の温度が十分に安定する場合もある。このような場合には、待機時間を無駄に費やすこととなる。
そこで、この発明はこのような問題を解決したものであって、ウエーハとプローブ針との位置合わせを精度良く行うことができ、待ち時間の削減に貢献できるようにしたウエーハとプローブ針との位置合わせ方法、プローブ検査方法及びプローブ検査装置の提供を目的とする。
上記した課題を解決するために、本発明に係る第1のウエーハとプローブ針との位置合わせ方法は、ウエーハを載置するためのステージと、前記ステージのウエーハ載置面に対して鉛直方向に離れた位置に設けられたプローブ針と、前記ステージ上に載置された前記ウエーハを加熱するための加熱手段と、前記ステージを前記ウエーハ載置面に対して水平方向に移動させる移動機構と、前記移動機構に取り付けられて前記ステージと一体となって前記水平方向に移動する第1撮像手段と、前記プローブ針の支持手側に設けられて前記ステージの位置情報を取得する第2撮像手段と、前記加熱手段による加熱の影響を受けない平温領域であって前記第1撮像手段で撮像可能な所定部位に設けられたアライメントマークと、を備えたプローブ検査装置を用いて、前記ステージ上に載置された前記ウエーハを加熱して所定温度に昇温させ、当該ウエーハに作り込まれた回路素子の電気的特性を検査する際に、当該ウエーハと前記プローブ針とを位置合わせする方法であって、前記移動機構により前記第1撮像手段を移動させて当該第1撮像手段の所定視野に前記アライメントマークを入れる第1工程と、前記第1撮像手段の所定視野に前記アライメントマークを入れたときの前記ステージの位置情報を前記第2撮像手段で取得する第2工程と、前記第1工程と前記第2工程とを複数回繰り返し、前記第2工程で取得された前記位置情報が安定であることを確認した後で、前記ウエーハと前記プローブ針とを位置合わせする第3工程と、を含むことを特徴とするものである。
ここで、ステージは、例えば熱伝導に優れた金属等で構成されることが多い。また、加熱手段は、例えばステージの内部に設けられたヒータ等である。また、このヒータ等による加熱の影響を受けない平温領域とは、ヒータ等による加熱に何ら影響されることなく一定温度を厳密に維持し続けるような領域だけを意味するものではない。本発明の平温領域とは、ヒータ等の加熱によってその温度は多少変動するものの、アライメントマークの位置や大きさはほとんど変化しない(即ち、その変化量は無視できる)程度の領域も含むものである。
本発明に係る第1のウエーハとプローブ針との位置合わせ方法によれば、ヒータ等による加熱の影響を受けない平温領域に設けられたアライメントマークに対して、このステージの位置が安定しているかどうかを確認することにより、このステージと、このステージ周辺の移動機構や第1撮像手段等の温度が安定したかどうかを判定することができる。従って、気温や湿度、気圧等に関係なく、ウエーハとプローブ針との位置合わせを精度良く行うことができ、待ち時間の削減に貢献することができる。
また、ステージの位置情報の取得方法については、ウエーハ載置面の鉛直方向(Z方向)から第2撮像手段でステージを撮影することにより、このステージのXY平面での位置、即ち、ステージの座標位置(X,Y)を取得することが可能である。また、このステージの縁や、このステージの表面全体に刻まれた格子状のパターン等に第2撮像手段の焦点を合わせ、焦点が合ったときの焦点距離を求めることで、この第2撮像手段からステージまでの距離、即ち、ステージの座標位置(Z)を取得することが可能である。
本発明に係る第2のウエーハとプローブ針との位置合わせ方法は、上述した第1のウエーハとプローブ針との位置合わせ方法において、前記第3工程では、前記移動機構に取り付けられた前記第1撮像手段を用いて前記プローブ針の位置情報を取得することを特徴とするものである。
また、本発明に係る第3のウエーハとプローブ針との位置合わせ方法は、上述した第2のウエーハとプローブ針との位置合わせ方法において、前記第3工程では、前記第2撮像手段で前記ステージの位置情報を取得すると共に、前記第1撮像手段で前記プローブ針の位置情報を取得し、取得された前記ステージの位置情報と前記プローブ針の位置情報とに基づいて、前記ウエーハと前記プローブ針とを位置合わせすることを特徴とするものである。
また、本発明に係る第3のウエーハとプローブ針との位置合わせ方法は、上述した第2のウエーハとプローブ針との位置合わせ方法において、前記第3工程では、前記第2撮像手段で前記ステージの位置情報を取得すると共に、前記第1撮像手段で前記プローブ針の位置情報を取得し、取得された前記ステージの位置情報と前記プローブ針の位置情報とに基づいて、前記ウエーハと前記プローブ針とを位置合わせすることを特徴とするものである。
本発明に係る第2、第3のウエーハとプローブ針との位置合わせ方法によれば、温度の安定が確認された第1撮像手段を用いてプローブ針の位置情報を取得するので、ウエーハとプローブ針との位置合わせをさらに精度良く行うことができる。
本発明に係る第1のプローブ検査方法は、請求項1から請求項3の何れか一項に記載のウエーハとプローブ針との位置合わせ方法を行った後で、前記ウエーハに作り込まれた回路素子の電極部に前記プローブ針を接触させ、当該回路素子の電気的特性を検査することを特徴とするものである。
本発明に係る第1のプローブ検査方法は、請求項1から請求項3の何れか一項に記載のウエーハとプローブ針との位置合わせ方法を行った後で、前記ウエーハに作り込まれた回路素子の電極部に前記プローブ針を接触させ、当該回路素子の電気的特性を検査することを特徴とするものである。
また、本発明に係る第2のプローブ検査方法は、上述した第1のプローブ検査方法において、前記ウエーハとプローブ針との位置合わせは、前記ウエーハ毎に少なくとも1回以上行うことを特徴とするものである。
本発明に係る第1、第2のプローブ検査方法によれば、上述した第1から第3のウエーハとプローブ針との位置合わせ方法の何れか一つが応用されるので、気温や湿度、気圧等に関係なく、ウエーハに作り込まれた回路素子とプローブ針との位置合わせを精度良く行うことができ、回路素子の電極部にプローブ針を正確に接触させることができる。
本発明に係る第1、第2のプローブ検査方法によれば、上述した第1から第3のウエーハとプローブ針との位置合わせ方法の何れか一つが応用されるので、気温や湿度、気圧等に関係なく、ウエーハに作り込まれた回路素子とプローブ針との位置合わせを精度良く行うことができ、回路素子の電極部にプローブ針を正確に接触させることができる。
本発明に係るプローブ検査装置は、ウエーハを載置するためのステージと、前記ステージのウエーハ載置面に対して鉛直方向に離れた位置に設けられたプローブ針と、前記ステージ上に載置された前記ウエーハを加熱するための加熱手段と、前記ステージを前記ウエーハ載置面に対して水平方向に移動させる移動機構と、前記移動機構に取り付けられて前記ステージと一体となって前記水平方向に移動する第1撮像手段と、前記プローブ針の支持手側に設けられて前記ステージの位置情報を取得する第2撮像手段と、前記加熱手段による加熱の影響を受けない平温領域であって前記第1撮像手段で撮像可能な所定部位に設けられたアライメントマークと、を備えたことを特徴とするものである。
本発明に係るプローブ検査装置によれば、ステージ上に載置されたウエーハ加熱して所定温度に昇温させ、当該ウエーハに作り込まれた回路素子の電気的特性を検査する際に、移動機構により第1撮像手段を移動させて当該第1撮像手段の所定視野に前記アライメントマークを入れ(第1工程)、この第1撮像手段の所定視野にアライメントマークを入れたときのステージの位置情報を第2撮像手段で取得し(第2工程)、このような第1工程と第2工程とを複数回繰り返し、第2工程で取得された位置情報が安定であることを確認した後で、ウエーハとプローブ針との位置合わせを開始することができる。従って、気温や湿度、気圧等に関係なく、ウエーハとプローブ針との位置合わせを精度良く行うことができ、待ち時間の削減に貢献することができる。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るウエーハとプローブ針との位置合わせ方法、プローブ検査方法及びプローブ検査装置について説明する。
図1(A)及び(B)は、本発明の実施形態に係るプローブ検査装置100の構成例を示す側面図と、平面図である。このプローバ100は、半導体ウエーハ(以下で、単にウエーハと略称する)に作り込まれたICチップの電気的特性を検査する際に使用される装置である。
図1(A)及び(B)は、本発明の実施形態に係るプローブ検査装置100の構成例を示す側面図と、平面図である。このプローバ100は、半導体ウエーハ(以下で、単にウエーハと略称する)に作り込まれたICチップの電気的特性を検査する際に使用される装置である。
図1(A)に示すように、このプローバ100は、半導体ウエーハ(以下で、単にウエーハと略称する)を載置するための支持ステージ11と、この支持ステージ11の上方でプローバ100の筐体に固定されたテストヘッド13と、このテストヘッド13に着脱可能に取り付けられたプローブカード15と、支持ステージ11の斜め上方に架設されたカメラブリッジ16とを備えている。
また、このプローバ100は、カメラブリッジ16に取り付けられた上側カメラ17と、プローブカード15の下方であって支持ステージ11の側方に取り付けられた下側カメラ19とを備えている。さらに、図1(B)に示すように、このプローバ100は、X軸21に沿って移動可能なX方向移動ステージ23と、Y軸25に沿って移動可能なY方向移動ステージ27とを備えている。そして、このプローバ100は、カメラブリッジ16の下側の面、即ち、支持ステージ11の斜め上方にアライメントマーク50を備えている。
この実施形態では、支持ステージ11のウエーハ載置面に対して鉛直方向をZ方向と言い、この支持ステージ11のウエーハ載置面に対して水平方向をX方向、Y方向と言う。支持ステージ11はZ方向に昇降可能であり、かつ、Z軸を軸に自転(即ち、θ方向に回転)可能になっている。この支持ステージ11は、例えば電気および熱の良導体である金属からなるものであり、アースに接続されている。
図2に示すように、この支持ステージ11の内部には、この支持ステージ211上に載置されたウエーハ1を加熱するためのヒータ30が設けられている。この支持ステージ11上にウエーハ1を載せ、ヒータ30を動作させることで、このウエーハ1を加熱し、このウエーハ1を例えば100〜150[℃]程度の高温度まで昇温させるようになっている。
図1(A)に示すテストヘッド13は、所定の検査プログラムに従ってプローブカード15に所定の電気信号を出力し、又は戻りの電気信号を受けることによって、ウエーハ1に作り込まれたICチップの電気的特性を測定するものである。また、プローブカード15は、プリント基板に複数のプローブ針を備えたものである。このプローブカード15のプローブ針15aの配置は、検査されるICチップのパッド電極の配置に対応している。
図1(A)に示す上側カメラ17は、例えば低倍率レンズと高倍率レンズとを備えており、その両方のレンズはカメラブリッジ16の斜め下方にある支持ステージ11等に向けられている。ここで、低倍率レンズとは例えば10〜50倍率のレンズであり、高倍率レンズとは例えば100〜200倍率のレンズである。
このプローバ100では、支持ステージ11や、支持ステージ11上のウエーハ1を上側カメラ17で撮影することにより、この支持ステージ11や、ウエーハ1の座標位置(X,Y)を取得するようになっている。また、このプローバ100では、支持ステージ11表面全体に刻まれた格子状パターン(図示せず)や、この支持ステージ11の周縁等に上側カメラ17の焦点(ピント)を合わせ、ピントが合ったときの焦点距離から支持ステージ11や、ウエーハ1の座標位置(Z)を取得するようになっている。この上側カメラは、例えばCCD(charge coupled device)カメラである。
このプローバ100では、支持ステージ11や、支持ステージ11上のウエーハ1を上側カメラ17で撮影することにより、この支持ステージ11や、ウエーハ1の座標位置(X,Y)を取得するようになっている。また、このプローバ100では、支持ステージ11表面全体に刻まれた格子状パターン(図示せず)や、この支持ステージ11の周縁等に上側カメラ17の焦点(ピント)を合わせ、ピントが合ったときの焦点距離から支持ステージ11や、ウエーハ1の座標位置(Z)を取得するようになっている。この上側カメラは、例えばCCD(charge coupled device)カメラである。
図1(A)に示すように、下側カメラ19は、支持ステージ11の側方であってX方向移動ステージ23上に取り付けられている。この下側カメラ19は、低倍率カメラと高倍率カメラとから構成されており、X方向移動ステージ23上からプローブ針の位置等を認識するようになっている。この下側カメラ19は、例えばCCDカメラである。この下側カメラ19をX方向移動ステージ23上で支える支持部40には、Z方向への専用の駆動系(図示せず)が設けられており、この駆動系を動作させることによって、下側カメラ19だけをZ方向に移動させることが可能となっている。
さらに、X方向移動ステージ23は、支持ステージ11と下側カメラ19とを下側から支え、図1(B)に示すように、この支持ステージ11と下側カメラ19とをX軸21に沿って一体に移動させるものである。また、Y方向移動ステージ27は、このX軸21とX方向移動ステージ23とを下側から支え、このX軸21とX方向移動ステージ23とをY軸25に沿って一体に移動させるものである。このX方向移動ステージ23の駆動系による移動動作と、Y方向移動ステージ27の駆動系による移動動作とを組み合わせることで、支持ステージ11はX方向及びY方向に移動するようになっている。
また、図2に示すように、アライメントマーク50は、例えば平面視で十字状の形状を有し、支持ステージ11の斜め上方にあるカメラブリッジの下側の面に設けられている。図1(B)において、カメラブリッジ16と支持ステージ11との間の離隔距離は、X方向移動ステージ23及びY方向移動ステージ27との移動動作によって支持ステージ11が最もカメラブリッジ16に接近した場合でも、例えば10[mm]以上は確保されている。このような構成により、このカメラブリッジ16に取り付けられたアライメントマーク50と上側カメラは、支持ステージ11内のヒータ30による加熱の影響をほとんど受けずに、平温(略一定の温度)を維持するようになっている。
図3は、ウエーハ1とプローブ針15aとの位置合わせ方法を示すフローチャートである。次に、ウエーハ1を支持ステージ11上に載せ、このウエーハ1を加熱して、例えば125[℃]程度の高温度に昇温させた後で、このウエーハ1とプローブ針15aとの位置合わせを行う方法について説明する。なお、図3では、ステップ(S)1に入る前にヒータ30の電源は入れられており、支持ステージ11上のウエーハ1は凡そ125[℃]付近まで昇温されているものとする。
まず始めに、図3のステップ1で、X方向移動ステージ23と、Y方向移動ステージ27とを必要に応じてそれぞれX軸21、Y軸25に沿って動かして、下側カメラ19の視野にアライメントマーク50を入れる。そして、この下側カメラ19のピントをアライメントマーク50に合わせ、下側カメラ19の視野の中心にアライメントマーク50の中心を重ね合わせる。
次に、図3のステップ2で、下側カメラ19のピントをアライメントマーク50に合わせ、下側カメラ19の視野の中心にアライメントマーク50の中心を重ね合わせたときの支持ステージ11を上側カメラ17で撮影する。そして、この上側カメラ17による画像情報から、支持ステージ11の座標位置(X,Y,Z)を求める。例えば、支持ステージ11の表面全体に刻まれた格子状パターンのXY平面内での位置から、支持ステージ11の座標位置(X,Y)を求める。また、この格子状パターンに上側カメラ17のピントを合わせたときの焦点距離から、この支持ステージ11の座標位置(Z)を求める。そして、求めた支持ステージ11の座標位置(X,Y,Z)をプローバ100に内蔵されたメモリ装置等に記憶させておく。
次に、上記のステップ1及び2を連続して複数回繰り返す(ステップ3)。例えば、ステップ2を終了してから1分経た後に、上記のステップ1及び2を再度連続して行う。そして、このようなステップ1及び2を計3回連続して行った後で、ステップ4へ進む。
ステップ4では、ステップ1及び2を複数回繰り返した中で、支持ステージ11の座標位置(X,Y,Z)に変化が現れない、即ち、座標位置(X,Y,Z)が安定しているかどうか確認する。ここで、支持ステージ11の座標位置(X,Y,Z)が安定している場合には、支持ステージ11や、その周辺にある下側カメラ19、X方向移動ステージ23、Y方向移動ステージ27、及びこれらの駆動系の温度が安定し、その体積が略一定となっていると考えられる。
ステップ4では、ステップ1及び2を複数回繰り返した中で、支持ステージ11の座標位置(X,Y,Z)に変化が現れない、即ち、座標位置(X,Y,Z)が安定しているかどうか確認する。ここで、支持ステージ11の座標位置(X,Y,Z)が安定している場合には、支持ステージ11や、その周辺にある下側カメラ19、X方向移動ステージ23、Y方向移動ステージ27、及びこれらの駆動系の温度が安定し、その体積が略一定となっていると考えられる。
また、支持ステージ11の座標位置(X,Y,Z)が安定していない場合には、上述した下側カメラ19や、X方向移動ステージ23等の温度が未だ安定しておらず、僅かながらも膨張又は収縮していると考えられる。このような場合には、ステップ5へ進んでも、ウエーハ1とプローブ針15aとの位置合わせにずれが生じたり、これらの駆動系の動作が安定しなかったりするので、図3のステップ1へ戻る。
ステップ4で、支持ステージ11の座標位置(X,Y,Z)が安定している場合には、図3のステップ5へ進む。このステップ5では、上側カメラ17と下側カメラ19とを用いて、ウエーハ1とプローブ針15aとの位置合わせを行う。
プローバ100を用いてICチップの電気的特性を検査する場合には、このウエーハ1とプローブ針15aとの位置合わせを行った後で、ICチップのパッド電極にプローブ針15aを接触させて、ICチップに所定の試験信号を印加し、または出力信号を検出する。
プローバ100を用いてICチップの電気的特性を検査する場合には、このウエーハ1とプローブ針15aとの位置合わせを行った後で、ICチップのパッド電極にプローブ針15aを接触させて、ICチップに所定の試験信号を印加し、または出力信号を検出する。
なお、上述した支持ステージ11や、その周辺にある下側カメラ19、X方向移動ステージ23、Y方向移動ステージ27、及びこれらの駆動系の温度は、ICチップの電気的特性を検査している途中で、再び不安定になる可能性もある。そこで、図3に示したウエーハ1とプローブ針15aとの位置合わせは、ICチップの電気的特性を連続して行う間に、一定間隔毎に行うことが好ましい。例えば、ウエーハ1に作り込まれたICチップが100個であり、100個のICチップを60分かけて一括して検査するような場合には、ICチップを25個検査する毎に、図3に示した位置合わせを行うと良い。
このように、本発明に係るプローブ検査方法によれば、ヒータ30等による加熱の影響を受けない平温領域に設けられたアライメントマーク50に対して、この支持ステージ11の位置が安定しているかどうかを確認することで、この支持ステージ11と、この支持ステージ11周辺のX方向移動ステージ23とY方向移動ステージ27、下側カメラ19等の温度が安定したかどうかを判定することができる。従って、気温や湿度、気圧等に関係なく、ウエーハ1とプローブ針15aとの位置合わせを精度良く行うことができ、ICチップのパッド電極にプローブ針15aを正確に接触させることができる。また、プローブ検査を開始するまでの待ち時間の削減に貢献することができる。
この実施形態では、ICチップが本発明の回路素子に対応し、ICチップのパッド電極が本発明の回路素子の電極部に対応している。また、支持ステージ11が本発明のステージに対応し、ヒータ30が本発明の加熱手段に対応している。さらに、X方向移動ステージ23と、Y方向移動ステージ27とが本発明の移動機構に対応し、下側カメラ19が本発明の第1撮像手段に対応している。また、上側カメラ17が本発明の第2撮像手段に対応し、支持ステージ11の座標位置(X,Y,Z)が本発明のステージの位置情報に対応している。さらに、プローバ100が本発明のプローブ検査装置に対応している。
1 ウエーハ、11 支持ステージ、13 テストヘッド、15 プローブカード、15a プローブ針、16 カメラブリッジ、17 上側カメラ、19 下側カメラ、21 X軸、23 X方向移動ステージ、25 Y軸、27 Y方向移動ステージ、30 ヒータ、40 支持部、50 アライメントマーク
Claims (6)
- ウエーハを載置するためのステージと、前記ステージのウエーハ載置面に対して鉛直方向に離れた位置に設けられたプローブ針と、
前記ステージ上に載置された前記ウエーハを加熱するための加熱手段と、
前記ステージを前記ウエーハ載置面に対して水平方向に移動させる移動機構と、
前記移動機構に取り付けられて前記ステージと一体となって前記水平方向に移動する第1撮像手段と、
前記プローブ針の支持手側に設けられて前記ステージの位置情報を取得する第2撮像手段と、
前記加熱手段による加熱の影響を受けない平温領域であって前記第1撮像手段で撮像可能な所定部位に設けられたアライメントマークと、を備えたプローブ検査装置を用いて、
前記ステージ上に載置された前記ウエーハを加熱して所定温度に昇温させ、当該ウエーハに作り込まれた回路素子の電気的特性を検査する際に、当該ウエーハと前記プローブ針とを位置合わせする方法であって、
前記移動機構により前記第1撮像手段を移動させて当該第1撮像手段の所定視野に前記アライメントマークを入れる第1工程と、
前記第1撮像手段の所定視野に前記アライメントマークを入れたときの前記ステージの位置情報を前記第2撮像手段で取得する第2工程と、
前記第1工程と前記第2工程とを複数回繰り返し、前記第2工程で取得された前記位置情報が安定であることを確認した後で、前記ウエーハと前記プローブ針とを位置合わせする第3工程と、を含むことを特徴とするウエーハとプローブ針との位置合わせ方法。 - 前記第3工程では、前記移動機構に取り付けられた前記第1撮像手段を用いて前記プローブ針の位置情報を取得することを特徴とする請求項1に記載のウエーハとプローブ針との位置合わせ方法。
- 前記第3工程では、前記第2撮像手段で前記ステージの位置情報を取得すると共に、前記第1撮像手段で前記プローブ針の位置情報を取得し、
取得された前記ステージの位置情報と前記プローブ針の位置情報とに基づいて、前記ウエーハと前記プローブ針とを位置合わせすることを特徴とする請求項2に記載のウエーハとプローブ針との位置合わせ方法。 - 請求項1から請求項3の何れか一項に記載のウエーハとプローブ針との位置合わせ方法を行った後で、前記ウエーハに作り込まれた回路素子の電極部に前記プローブ針を接触させ、当該回路素子の電気的特性を検査することを特徴とするプローブ検査方法。
- 前記ウエーハとプローブ針との位置合わせは、前記ウエーハ毎に少なくとも1回以上行うことを特徴とする請求項4に記載のプローブ検査方法。
- ウエーハを載置するためのステージと、前記ステージのウエーハ載置面に対して鉛直方向に離れた位置に設けられたプローブ針と、
前記ステージ上に載置された前記ウエーハを加熱するための加熱手段と、
前記ステージを前記ウエーハ載置面に対して水平方向に移動させる移動機構と、
前記移動機構に取り付けられて前記ステージと一体となって前記水平方向に移動する第1撮像手段と、
前記プローブ針の支持手側に設けられて前記ステージの位置情報を取得する第2撮像手段と、
前記加熱手段による加熱の影響を受けない平温領域であって前記第1撮像手段で撮像可能な所定部位に設けられたアライメントマークと、を備えたことを特徴とするプローブ検査装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003364615A JP2005129777A (ja) | 2003-10-24 | 2003-10-24 | ウエーハとプローブ針との位置合わせ方法、プローブ検査方法及びプローブ検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003364615A JP2005129777A (ja) | 2003-10-24 | 2003-10-24 | ウエーハとプローブ針との位置合わせ方法、プローブ検査方法及びプローブ検査装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005129777A true JP2005129777A (ja) | 2005-05-19 |
Family
ID=34643543
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003364615A Pending JP2005129777A (ja) | 2003-10-24 | 2003-10-24 | ウエーハとプローブ針との位置合わせ方法、プローブ検査方法及びプローブ検査装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005129777A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104820181A (zh) * | 2015-05-14 | 2015-08-05 | 中南大学 | 一种封装晶圆阵列微探针全自动测试系统及方法 |
CN111742399A (zh) * | 2018-02-23 | 2020-10-02 | 东京毅力科创株式会社 | 接触精度保证方法、接触精度保证机构和检查装置 |
-
2003
- 2003-10-24 JP JP2003364615A patent/JP2005129777A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104820181A (zh) * | 2015-05-14 | 2015-08-05 | 中南大学 | 一种封装晶圆阵列微探针全自动测试系统及方法 |
CN111742399A (zh) * | 2018-02-23 | 2020-10-02 | 东京毅力科创株式会社 | 接触精度保证方法、接触精度保证机构和检查装置 |
CN111742399B (zh) * | 2018-02-23 | 2024-02-23 | 东京毅力科创株式会社 | 接触精度保证方法、接触精度保证机构和检查装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4950719B2 (ja) | プローブの針先位置の検出方法、アライメント方法、針先位置検出装置及びプローブ装置 | |
JP5250279B2 (ja) | プローブ装置 | |
US9322849B2 (en) | Methods and systems for cleaning needles of a probe card | |
JP2008053624A (ja) | アライメント装置 | |
JP2007273631A (ja) | プローブの先端位置の検出方法、この方法を記録した記憶媒体、及びプローブ装置 | |
KR20060059786A (ko) | 프로브 카드 및 그것을 이용한 반도체 소자의 검사 방법 및그 검사 방법에 의해 검사된 반도체 장치 | |
JP2006173503A (ja) | プローブカード、その製造方法、およびアライメント方法 | |
CN111486787A (zh) | 一种测试定位方法以及测试定位系统 | |
JP2007010671A (ja) | 被験体を電気的に検査する方法および装置ならびに検査時に使用される接触装置の製造方法 | |
JP6406221B2 (ja) | 半導体装置の評価装置及び評価方法 | |
JP2010219110A (ja) | プローブ方法及びプローブ装置 | |
CN110998815A (zh) | 检查装置、检查方法和存储介质 | |
US10481177B2 (en) | Wafer inspection method | |
TWI794324B (zh) | 基板檢查裝置、檢查位置補正方法、位置補正資訊產生方法、以及位置補正資訊產生系統 | |
JP2005129777A (ja) | ウエーハとプローブ針との位置合わせ方法、プローブ検査方法及びプローブ検査装置 | |
JP2005129778A (ja) | ウエーハとプローブ針との位置合わせ方法、プローブ検査方法及びプローブ検査装置 | |
JP2005228788A (ja) | ウエーハとプローブカードとの位置合わせ方法、プローブ検査方法及びプローブ検査装置 | |
KR20190074966A (ko) | 프로버 | |
JP2004327805A (ja) | プローブ装置及びアライメント方法 | |
JP2000164655A (ja) | アライメント装置及びアライメント方法 | |
JP2006023229A (ja) | プローブカードの品質評価方法及びその装置、プローブ検査方法 | |
JP4902986B2 (ja) | プローバ、及び、プローバのウェハステージ加熱、又は、冷却方法 | |
JP2004342676A (ja) | 半導体ウエハ検査方法および半導体ウエハ検査装置 | |
JPS63108736A (ja) | ウエハプロ−バ装置 | |
JP2019091773A (ja) | 半導体装置用評価装置および半導体装置の評価方法 |