JP2007071822A - Apparatus and method of inspecting light receiving device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、受光デバイスの検査時に、測定結果の有効性を判断し、振動による誤差が大きな測定結果を集計から除去できる構成を有する受光デバイス検査装置と、受光デバイスの検査方法とに関する。 The present invention relates to a light receiving device inspection apparatus having a configuration capable of determining the effectiveness of a measurement result at the time of inspection of the light receiving device and removing a measurement result having a large error due to vibration from the totalization, and an inspection method for the light receiving device.
図11に、ベアチップ状態で受光デバイスを検査可能な受光デバイス検査装置を示す。ここで、受光デバイスは半導体デバイスであることから、検査効率の向上のために多数の受光デバイスを一体的に形成した半導体ウェハに対し検査を行うことが一般的である。 FIG. 11 shows a light receiving device inspection apparatus capable of inspecting a light receiving device in a bare chip state. Here, since the light receiving device is a semiconductor device, in order to improve inspection efficiency, it is common to inspect a semiconductor wafer in which a large number of light receiving devices are integrally formed.
図解した受光デバイス検査装置は、プローバ装置100の本体101内に、XYステージ102が設けられ、その上に、被検査デバイス(以下、「DUT(Device Under Test)」)である受光デバイス103Aを多数含む半導体ウェハ103が載置されている。
とくに図示しないが、受光デバイス103Aの電極パッドに電気的接触するプローブを装備したプローブカード基板、プローブカード基板の多数のピンと電気的に接続されている測定回路が形成されているウェハ測定ボード、ウェハ測定ボードとプローブカード基板とを接続するためのコンタクトリング等も設けられている。
In the illustrated light receiving device inspection apparatus, an
Although not particularly illustrated, a probe card substrate equipped with a probe that electrically contacts the electrode pad of the
XYステージ102は、半導体ウェハ103の各受光デバイス(ベアチップ)を検査終了ごとに次のベアチップに移動させる、「ステップ&リピート」という間欠動作を行う高精度機械手段であり、その駆動のためのモータ等も幾つか設けられている。不図示のLSIテスタとウェハ測定ボードとは、インターフェースとしてのケーブルおよびコネクタを介して電気的に接続されている。
The
プローバ装置100の本体101上に、光源保持部104に支えられて光源部105が設けられている。
光源部105内に、半導体レーザ106、コリメータレンズ107、集束レンズ108を備える。プローバ装置の本体101は、振動軽減のための台座109を介して半導体製造工場の床(地盤)に設置されている。
On the
The
ここで、受光デバイス103Aの受光面は微小であるから、半導体レーザ106から出射されるレーザ光をコリメータレンズ107で平行光とし、その後、集束レンズ108によって小さなスポットに絞って受光デバイス103Aに照射するようになっている。
しかしながら、レンズによって絞られたレーザ光のスポットは、その中心においてのみ強度が大きくなる。
Here, since the light receiving surface of the
However, the intensity of the laser beam spot focused by the lens increases only at the center thereof.
図12(A)に、XまたはY方向の距離を横軸に、光強度を縦軸にとったレーザスポットの光強度分布のグラフを示す。また、図12(B)および図12(C)に、レーザスポットLSと、受光デバイス103Aの受光面DPとの関係を示す。
レーザスポットLSは、図12(A)のような強度分布を呈することから、検査装置になんらかの理由で振動が加わった時など、図12(C)に示すように受光デバイス103Aが受光する光のスポット中心にずれが発生し、受光信号レベルが低下する可能性がある。
FIG. 12A shows a graph of the light intensity distribution of a laser spot with the distance in the X or Y direction on the horizontal axis and the light intensity on the vertical axis. 12B and 12C show the relationship between the laser spot LS and the light receiving surface DP of the
Since the laser spot LS exhibits an intensity distribution as shown in FIG. 12A, the light received by the
このようなレーザスポットLSのずれを発生させる振動は、プローバ装置100内の各種モータ等の動力機構と、プローバ装置の本体101および光源保持部104ならびに光源部105を含めた、共振特性等に依存し、個々の装置で固有の周波数成分を有する。
なお、レーザスポットLSのずれに影響する要因として、ステージ102の移動精度があるが、これはたとえば4[μm]以内程度であり、振動によるレーザスポットLSのずれ量に比べて十分小さい。このため、ステージ移動精度は、ここでは無視できる。
The vibration that causes such a laser spot LS shift depends on the power characteristics of various motors and the like in the
Incidentally, the factor that affects the deviation of the laser spot LS is the movement accuracy of the
このようなレーザスポットLSのずれが生じた場合でも、そのずれの程度、および、それによる受光特性の低下を定量化できない。このため、受光デバイス103Aに受光特性における規格外が生じても、それが受光デバイス103A自体の不良によるものか、レーザスポットLSのずれにより生じたものなのか、あるいは、両者の複合により生じたものなのかの判断ができない。そして、振動に敏感な受光デバイス検査では、振動が原因で検査歩留まりが低下しやすいという不都合が生じる。
Even when such a laser spot LS shift occurs, it is not possible to quantify the degree of the shift and the deterioration of the light receiving characteristics caused thereby. For this reason, even if the
解決策としては、上記問題の解決手段として、振動そのものを減衰させることが考えられる。
図11に示す台座109の代わりに除振台を検査装置と地盤間に設置する方法がある。その除振台は、設置床振動など外部から伝達される振動を極力排除する作用を示す。
As a solution, it is conceivable to attenuate the vibration itself as a solution to the above problem.
There is a method of installing a vibration isolation table between the inspection device and the ground instead of the
一方、検査装置には、ウェハ上の受光デバイス103A(ベアチップ)を移動させるXYステージ102が装備され、そのXYステージ102はステップ&リピートという間欠動作を特徴としているために、繰り返しのステップ運動が除振台自身の振動を励起する。したがって、除振台には、外部振動に対する除振性能と、内部の搭載機器自身の動作により発生する振動に対する制振性能とをバランスよく実現することが求められる。
On the other hand, the inspection apparatus is equipped with an
このような要求に対して、通常のコイルとダンパーを使用した除振台では、内部から発生する振動を排除することが困難なため、能動的(アクティブ)除振装置が実現されている(非特許文献1参照)。 In response to such demands, an anti-vibration table using a normal coil and damper makes it difficult to eliminate vibrations generated from the inside. Patent Document 1).
また、レーザ光のスポット強度分布を均一にして、多少の振動があっても測定箇所の光強度分布が変化しないようにした方法が知られている(たとえば特許文献1参照)。
しかし、非特許文献1のようにダンパーを使用した除振台を設ける場合、装置が大掛かりとなり、コストアップとなってしまう。
However, when a vibration isolation table using a damper is provided as in Non-Patent
また、特許文献1に記載されている方法では、半導体レーザから出射された光をフライアイレンズに通して、レーザスポット内の強度分布を平坦化するが、フライアイレンズは、複数の小さいレンズの集まりで、レーザ光のパワーをそれら複数レンズで拡散させるため、光強度レベル自体が低下する。このため、受光デバイスの受光面に入射するレーザパワーが低いという不利益がある。
レーザ光源の出力を上げる対処方法もあるが、これは高出力化にともなってレーザ制御部も複雑となるとともに、より高度の安全対策も必要となって検査装置全体が大型化し、コストアップとなる。
In the method described in
There is also a countermeasure to increase the output of the laser light source, but this increases the complexity of the laser control unit as the output increases, and also requires more advanced safety measures, increasing the overall size of the inspection device and increasing costs. .
本発明が解決しようとする課題は、ローコストで、安定かつ安全に受光デバイス検査を行うことである。 The problem to be solved by the present invention is to perform light-receiving device inspection stably and safely at low cost.
本発明に係る受光デバイス検査装置は、前記受光デバイスの端子に電気的接続をとる接続部と、前記受光デバイスに光を照射する光源部と、振動を検出する加速度センサと、前記加速度センサの出力から所定周波数の振動成分を抽出するハイパスフィルタと、前記光を照射し、前記受光デバイスの端子にバイアスを印加したときに前記受光デバイスの端子から出力された受光信号レベル値の有効性を、前記所定周波数の振動成分のレベル値から判断可能な検査部とを有する。
本発明では好適に、前記ハイパスフィルタは、検査装置の固有振動周波数に応じた所定の通過周波数帯域に調整可能な可変フィルタである。
本発明では好適に、通過周波数帯域が異なる前記ハイパスフィルタを複数有し、複数のハイパスフィルタの出力を加算する加算部をさらに有する。
本発明では好適に、前記加速度センサの出力から低周波数の傾き変化成分を抽出するローパスフィルタと、前記ローパスフィルタの出力を所定の基準レベルと比較し、当該出力が基準レベルを超えたときに傾き検出信号を出力する傾き比較部とをさらに有し、前記検査部は、前記傾き検出信号の入力に応じて前記光源部を制御し、前記光デバイスに照射している光を停止可能である。
The light receiving device inspection apparatus according to the present invention includes a connection portion that electrically connects to a terminal of the light receiving device, a light source portion that irradiates light to the light receiving device, an acceleration sensor that detects vibration, and an output of the acceleration sensor A high-pass filter that extracts a vibration component of a predetermined frequency from, and the effectiveness of the received light signal level value output from the terminal of the light receiving device when the light is applied and a bias is applied to the terminal of the light receiving device, And an inspection unit that can be determined from the level value of the vibration component having a predetermined frequency.
In the present invention, it is preferable that the high-pass filter is a variable filter that can be adjusted to a predetermined pass frequency band corresponding to the natural vibration frequency of the inspection apparatus.
The present invention preferably includes a plurality of high-pass filters having different pass frequency bands, and further includes an adding unit that adds outputs of the plurality of high-pass filters.
In the present invention, preferably, a low-pass filter that extracts a low-frequency inclination change component from the output of the acceleration sensor, and the output of the low-pass filter is compared with a predetermined reference level, and the inclination is detected when the output exceeds the reference level. And an inclination comparison unit that outputs a detection signal, wherein the inspection unit can control the light source unit according to the input of the inclination detection signal and stop the light irradiating the optical device.
本発明に係る他の受光デバイス検査装置は、前記受光デバイスの端子に電気的接続をとる接続部と、前記受光デバイスに光を照射する光源部と、振動を検出する加速度センサと、前記加速度センサの出力から所定周波数の振動成分を抽出するハイパスフィルタと、前記ハイパスフィルタの出力を所定の基準レベルと比較し、当該出力が基準レベルを超えるたびにパルスを出力する振動比較部と、前記振動比較部からのパルス数を計数する計数部と、前記光を照射し、前記受光デバイスの端子にバイアスを印加してから他の端子より受光信号レベル値が得られるまでの実際の測定期間と、前記計数部が計数した前記パルス数の増加とのタイミングに基づいて、前記受光信号レベル値の有効性を判断可能な検査部とを有する。 Another light receiving device inspection apparatus according to the present invention includes a connection portion that electrically connects to a terminal of the light receiving device, a light source portion that emits light to the light receiving device, an acceleration sensor that detects vibration, and the acceleration sensor A high-pass filter that extracts a vibration component of a predetermined frequency from the output of the output, a vibration comparison unit that compares the output of the high-pass filter with a predetermined reference level and outputs a pulse each time the output exceeds the reference level, and the vibration comparison A counting unit that counts the number of pulses from the unit, an actual measurement period from when the light is irradiated and a bias is applied to the terminal of the light receiving device until a light reception signal level value is obtained from another terminal, An inspection unit capable of determining the validity of the received light signal level value based on the timing of the increase in the number of pulses counted by the counting unit.
本発明に係る受光デバイスの検査方法は、受光デバイスの端子に電気的接続をとり、前記受光デバイスに光を照射し、バイアスを印加し、前記受光デバイスの端子から受光信号レベル値を得る測定ステップと、振動を加速度センサにより検出するステップと、前記加速度センサの出力から所定周波数の振動成分を抽出するステップと、前記受光信号レベル値の有効性を、前記前記所定周波数の振動成分のレベル値から判断するステップとを有する。
本発明では好適に、検査に用いる装置を検査時と同様に動作させたときの固有振動周波数を予め計測するステップを、さらに有し、前記所定周波数の振動成分の抽出ステップでは、予め計測した前記固有信号周波数に応じた所定の通過周波数帯域でセンサ出力のフィルタリングを行う。
本発明では好適に、前記所定周波数の振動成分の抽出ステップでは、周波数が異なる複数の振動成分を抽出し加算して、前記所定周波数の振動成分のレベルを決定する。
本発明では好適に、前記加速度センサの出力から低周波数の傾き変化成分を抽出するステップを、さらに有し、前記傾き変化成分が所定のレベルを超えたときは前記受光デバイスへの光照射を停止する。
The method for inspecting a light receiving device according to the present invention is a measurement step of electrically connecting a terminal of the light receiving device, irradiating light to the light receiving device, applying a bias, and obtaining a light reception signal level value from the terminal of the light receiving device. Detecting a vibration by an acceleration sensor, extracting a vibration component of a predetermined frequency from the output of the acceleration sensor, and determining the effectiveness of the received light signal level value from the level value of the vibration component of the predetermined frequency. Determining.
In the present invention, preferably, the method further includes a step of measuring in advance a natural vibration frequency when the apparatus used for the inspection is operated in the same manner as in the inspection, and in the step of extracting the vibration component of the predetermined frequency, The sensor output is filtered in a predetermined pass frequency band corresponding to the natural signal frequency.
In the present invention, preferably, in the step of extracting the vibration component having the predetermined frequency, a plurality of vibration components having different frequencies are extracted and added to determine the level of the vibration component having the predetermined frequency.
Preferably, the present invention further includes a step of extracting a low frequency inclination change component from the output of the acceleration sensor, and stops light irradiation to the light receiving device when the inclination change component exceeds a predetermined level. To do.
本発明に係る受光デバイスの他の検査方法は、受光デバイスの端子に電気的接続をとり、前記受光デバイスに光を照射し、バイアスを印加し、前記受光デバイスの端子から受光信号レベル値を得る測定ステップと、振動を加速度センサにより検出するステップと、前記加速度センサの出力から所定周波数の振動成分を抽出するステップと、前記所定周波数の振動成分のレベルを所定のしきい値と比較し、当該レベルが前記しきい値を超える数を積算するステップと、前記バイアスを印加してから前記受光信号レベル値が得られるまでの実際の測定期間と、前記所定周波数の振動成分が所定のしきい値を超える数を積算した積算値の増加タイミングとに基づいて、前記得られた測定値の有効性を判断するステップとを有する。 In another inspection method for a light receiving device according to the present invention, electrical connection is made to a terminal of the light receiving device, light is applied to the light receiving device, a bias is applied, and a light reception signal level value is obtained from the terminal of the light receiving device. A step of measuring, a step of detecting vibration by an acceleration sensor, a step of extracting a vibration component of a predetermined frequency from the output of the acceleration sensor, comparing the level of the vibration component of the predetermined frequency with a predetermined threshold, A step of accumulating the number of levels exceeding the threshold value, an actual measurement period from when the bias is applied to when the received light signal level value is obtained, and a vibration component of the predetermined frequency being a predetermined threshold value And determining the validity of the obtained measurement value based on the increase timing of the integrated value obtained by integrating the number exceeding.
本発明によれば、ローコストで、安定かつ安全な受光デバイス検査を行うことができるという利点がある。 According to the present invention, there is an advantage that a light receiving device inspection can be performed stably and safely at a low cost.
以下、本発明の実施形態を、主に、半導体ウェハ状態で受光デバイスを測定する受光デバイス検査装置を例として、図面を参照し説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, mainly using a light receiving device inspection apparatus that measures a light receiving device in a semiconductor wafer state as an example.
[第1実施形態]
図1に、第1実施形態の受光デバイス検査装置の構成概略を示す。
この受光デバイス検査装置は、受光デバイス(たとえばフォトダイオードなど)を、ベアチップの状態の製造工程においてDC特性、AC特性および受光特性の良否を判断するためのものである。
このうち受光特性の測定では、受光デバイスに電気的接続をとった状態で、レーザ光などを照射し、バイアスを印加して、受光デバイスから受光特性の測定値を取得する。そして、取得した測定値の良否を、予め設定された基準レベルと比較して、その良否を判断する。このとき測定値のレベルが、たとえば基準レベル以上のときは良品、基準レベル未満のときは不良品と判断する。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows a schematic configuration of the light receiving device inspection apparatus according to the first embodiment.
This light receiving device inspection apparatus is for determining whether a light receiving device (for example, a photodiode or the like) has good DC characteristics, AC characteristics, and light receiving characteristics in a bare chip manufacturing process.
Among these, in the measurement of the light receiving characteristic, a laser beam or the like is irradiated and a bias is applied in a state where the light receiving device is electrically connected, and a measured value of the light receiving characteristic is obtained from the light receiving device. And the quality of the acquired measured value is compared with the preset reference level, and the quality is judged. At this time, for example, when the measured value level is equal to or higher than the reference level, it is determined to be a non-defective product, and when it is lower than the reference level, it is determined to be a defective product.
図解した受光デバイス検査装置は、LSIテスタ1とプローバ装置5を有する。プローバ装置5内に、測定回路が形成されているウェハ測定ボード2と、XYステージ7とが設けられている。通常、プローブ4を装備したプローブカード基板(不図示)がウェハ測定ボード2に対しピン接続されている。XYステージ7上に、被検査デバイス(DUT:Device Under Test)である受光デバイス6Aが多数集積化されて形成されている半導体ウェハ6が載置されている。
The illustrated light receiving device inspection apparatus includes an
ウェハ測定ボード2側から半導体ウェハ6に延びたプローブ4の先端が、受光デバイス6Aの不図示の端子(電極パッド)に接触し、電気的接続がとられている。このプローブ4、および、それを保持する部分、プローブ4に接続されたケーブルやコネクタが、本発明の「接続部」に相当する。
LSIテスタ1とウェハ測定ボード2とは、インターフェースとしてのケーブル3aおよびコネクタ3bを介して電気的に接続されている。
The tip of the
The
XYステージ7は、半導体ウェハ6の各受光デバイス6A(ベアチップ)を検査終了ごとに次のベアチップに移動させる、「ステップ&リピート」という間欠動作を行う高精度機械手段であり、とくに図示しないが、その駆動のためのモータ等も幾つか設けられている。XYステージ7は、通常、X軸、Y軸およびZ軸の3軸移動が可能になっている。
The
プローバ装置5の本体上に、光源保持部8に支えられて光源部9が設けられている。
光源部9内に、光源である半導体レーザ10、半導体レーザ10から出力した光を平行光にするコリメータレンズ11、平行光を検査に最適なスポット径に絞り込む集束レンズ12を備える。
On the main body of the
The
LSIテスタ1は、光源部9、プローバ装置5の駆動を制御し、また、ケーブル3aを介してバイアスを供給し、さらにケーブル3aから取得した測定値から良品と不良品の判断を行う装置である。通常、内蔵したコンピュータベースの制御部に記憶されているプログラムにしたがって、これら各部の制御やバイアス供給、良品判定等を行う。なお、「検査」とは、実際の測定以外に、測定に必要な一切の制御、判定等を含む一連の処理をいう。
The
LSIテスタ1およびプローバ装置5の本体は、振動軽減のため、それぞれ台座1A,5Aを介して半導体製造工場の床(地盤)に設置されている。
The main body of the
本実施形態では、光源部9上に振動計測装置20が設けられている。振動計測装置20は、後述するように加速度センサと、その出力の処理回路を含むものである。振動計測装置20は、処理後の出力をLSIテスタ1に供給するためにケーブル21を備え、ケーブル21の先端がコネクタ3bに接続されている。
In the present embodiment, a
図2に、検査状態における受光デバイス検査装置の電気的回路要素を示す。
LSIテスタ1内に、振動計測装置20に対し任意のタイミングでリセットパルスS41を与える電圧源41と、半導体レーザ10に駆動電流を与える定電流源43とが設けられている。
この定電流源43はDC測定、AC測定、受光特性の測定のいずれにも用いる。なお、AC測定のためのAC信号源と、AC信号を定電流源43の供給線に重畳するための構成は、図示を省略している。
FIG. 2 shows electrical circuit elements of the light receiving device inspection apparatus in the inspection state.
In the
The constant
LSIテスタ1内に、受光デバイス6Aにバイアスを供給するための電圧源44,45、DCレベル測定用の電圧計42,46が装備されている。なお、ACレベル測定用の電圧計は図示を省略している。
定電流源41と電圧源41,44,45の電圧値は、LSIテスタ1の仕様の範囲内において任意に設定できる。
The
The voltage values of the constant
なお、図2に示すウェハ測定ボード2は、主にプローブカード基板(プローバ)のプローブ接続配線のみ示すもので、他の測定回路やその配線は一切省略している。また、図2において、振動計測装置20、光源部9および受光デバイス6Aがそれぞれ破線で囲んで描かれているが、これらはウェハ測定ボード2とは別に設けられており(図1参照)、便宜上、ウェハ測定ボード2内に示す。
The
電圧源44はハイレベルの電源電圧Vccを、電圧源45はローレベルの電源電圧Veeを供給するもので、それら出力は、各々ケーブル3a,コネクタ3bおよび内部配線31を介してプローブ4に接続されている。
同様にして他のプローブ4は、LSIテスタ1内の接地電位に接続されている。
これらプローブ4は、受光デバイス6Aの電極パッド(不図示)に接触し、電気的接続がとられている。
The
Similarly, the
These
受光デバイス6Aは、入射された光のパワーレベルに比例した電流が流れるフォトダイオード70と、その電流を適切な電圧に変換する電流電圧変換回路71とを、1チャンネル分内蔵している。
電流電圧変換回路71の出力と接地電位の電極パッド(不図示)は、プローブ4、内部配線32、コネクタ3bおよびケーブル3aを介してLSIテスタ1内の電圧計46に接続されている。
フォトダイオード70に入射する光は光源部9内の半導体レーザ10から供給される。半導体レーザ10のアノードは、内部配線33、コネクタ3bおよびケーブル3aを介してLSIテスタ1内の定電流源43に接続されている。
The
The output of the current-
Light incident on the
振動計測装置20は、加速度サンサ22、2つの重み付けフィルタ23A,23B、加算回路24、感度調整回路25およびピークホールド回路26を有する。
The
加速度サンサ22は、検査装置の、とくにプローバ装置5の振動を検出し、その機械的振動を電気信号に変換するデバイスである。
加速度センサとしては、ピエゾ抵抗効果を利用したもの、MEMS(Micro Electronics Mechanical System)を利用したものなどが採用できる。
また、加速度センサは、一般的に、傾斜角度計測に使用される静的加速度(static)と、振動または衝撃計測に使用される動的加速度(dynamic)の両方を計測できる。静的加速度の代表例は地球重力である。
The
As the acceleration sensor, a sensor using a piezoresistive effect, a sensor using MEMS (Micro Electronics Mechanical System), or the like can be used.
Moreover, the acceleration sensor can generally measure both static acceleration (static) used for tilt angle measurement and dynamic acceleration (dynamic) used for vibration or impact measurement. A representative example of static acceleration is earth gravity.
重み付けフィルタ23A,23Bは、加速度サンサ22の出力を帯域制限し、固有の周波数を有する振動成分を抽出するための回路である。
その通過帯域はフィルタ係数により設定され、重み付けフィルタ23A,23Bとでは通過帯域が異なる。
The weighting filters 23A and 23B are circuits for limiting the band of the output of the
The pass band is set by a filter coefficient, and the pass band is different between the weighting filters 23A and 23B.
プローバ装置5は、その構造、筐体や様々な部品の剛性等による固有の振動周波数を有する。この内部の固有振動周波数と外部からの振動周波数が略一致した場合、共振して大きな振動となる。
また、測定時に内部で機械的に動く部分はないように設計されているのが普通であるが、XYステージ7が、たとえば共振の余波等、何らかの影響で僅かに振動している場合も考えられる。
The
In addition, it is usually designed so that there is no mechanically moving part at the time of measurement, but there may be a case where the
図2では、2つの重み付けフィルタ23A,23Bを設けている。
ただし、その数は任意であり、重み付けフィルタは1個でもよいし、3個以上でもよい。言い換えると、振動が内部からの振動、外部からの振動、あるいは、共振によるものなど、検査装置、それが置かれた環境によって、測定時にレーザスポットをずらすほど大きな影響のある振動の周波数帯域が複数存在する場合は、その数だけ重み付けフィルタを設けるとよい。
In FIG. 2, two
However, the number is arbitrary, and the number of weighting filters may be one or three or more. In other words, depending on the inspection device and the environment in which it is placed, such as vibration caused by internal vibration, external vibration, or resonance, there are multiple frequency bands of vibration that have a significant impact on the laser spot during measurement. If there are, it is advisable to provide as many weighting filters as there are.
加算回路24は、重み付けフィルタ23A,23Bからの出力を加算する回路であり、重み付けフィルタが1個の場合は省略できる。
The
図3に、重み付けフィルタ23が1個の場合を示す。
図2では重み付けフィルタ23A,23Bを加速度サンサ22と加算回路24との間に並列に接続させている。
これに対し図3では、1個の重み付けフィルタ23を加速度サンサ22と加算回路24の間に接続させている。
FIG. 3 shows a case where there is one
In FIG. 2, the weighting filters 23 </ b> A and 23 </ b> B are connected in parallel between the
On the other hand, in FIG. 3, one
感度調整回路25は、加算回路53の出力レベルを増幅し、加速度サンサ22の出力感度を調整する回路である。加速度サンサ22の出力レベルが大きく、感度調整が不要な場合、この感度調整回路25は省略可能である。
The
ピークホールド回路26は、感度調整回路25の出力信号のピーク値を保持する回路である。
ピークホールド回路26で保持されたピーク値は、LSIテスタ1内のDCレベル測定用の電圧計42に入力され、測定される。
ピークホールド回路26は、保持しているピーク値をほぼ0[V]にするためにリセット入力端子を有する。リセットパルスS41は、LSIテスタ1内の電圧源41で生成されて当該リセット入力端子に供給される。ピークホールド回路26は、リセットパルスのローレベルでピーク保持、ハイレベルでリセット動作を行う。
ピークホールド回路に関しては、様々な回路構成があり、たとえばオペアンプとダイオードを使用した回路が採用可能である。
The
The peak value held by the
The
There are various circuit configurations for the peak hold circuit. For example, a circuit using an operational amplifier and a diode can be employed.
図4は、受光デバイス検査の手順を示すフローチャートである。以下、図4に沿って検査方法を説明し、このとき適宜、図1〜図3も参照する。 FIG. 4 is a flowchart showing the procedure of the light receiving device inspection. Hereinafter, the inspection method will be described with reference to FIG. 4, and FIGS.
最初に、ステップST0にて初期設定・調整を行う。
この処理の目的は、図2または図3に示す振動計測装置20において、重み付けフィルタ23A,23Bの周波数特性(通過帯域)の最適化と、感度調整回路25の感度特性の最適化である。
First, initial setting / adjustment is performed in step ST0.
The purpose of this process is to optimize the frequency characteristics (passband) of the weighting filters 23A and 23B and the sensitivity characteristic of the
通過帯域の最適化では、まず、プローバ装置5の固有振動周波数を求める。
なお、図1の例では加速度サンサ22を含む振動計測装置20を光源部9上に設けているが、固有振動周波数の計測点は、検査点、すなわちプローブ4の先端付近に出来るだけ近いほうが望ましい。このため振動計測装置20または加速度サンサ22のみを、プローバ装置5内の検査点に近い箇所に置くとよい。たとえば、加速度サンサ22をXYステージ7に取り付け、振動計測装置20内のその他の回路を、ウェハ測定ボード2の回路に含ませるとよい。
In the optimization of the pass band, first, the natural vibration frequency of the
In the example of FIG. 1, the
固有振動周波数の計測方法は種々存在し、たとえば、共振法あるいはインパルス加振法を用いて検査装置の固有振動周波数を求める。なお固有振動周波数は1つとは限らない。 There are various methods for measuring the natural vibration frequency. For example, the natural vibration frequency of the inspection apparatus is obtained using a resonance method or an impulse vibration method. Note that the natural vibration frequency is not limited to one.
つぎに、重み付けフィルタ23A,23B(または23)の周波数特性の調整を行う。
重み付けフィルタ23A,23B(または23)の周波数特性を、上記検査装置の固有振動周波数の評価結果に合わせ、固有振動周波数近傍の帯域の信号をより強調し、それ以外の帯域の信号を抑圧するようにする。
Next, the frequency characteristics of the weighting filters 23A and 23B (or 23) are adjusted.
The frequency characteristics of the weighting filters 23A and 23B (or 23) are matched with the evaluation result of the natural vibration frequency of the inspection apparatus, the signal in the band near the natural vibration frequency is more emphasized, and the signal in the other band is suppressed. To.
感度調整回路25の感度特性の調整では、受光デバイス6Aに光源部9(図1)からレーザ光を照射し、その受光デバイス6Aからの測定値の受光信号レベルを測定する。
つぎに検査装置に振動を徐々に強く与え、受光信号レベル値が変化(低下)したときの振動計測装置の電圧レベルを、LSIテスタ1のDCレベル測定用の電圧計で精度よく安定測定できるように、感度調整回路25のゲインを調整する。受光信号レベル値が変化したかの判断基準としては、たとえば、振動が無い場合に対して、そのレベル値が1[%]低下することを用いる。なお、その時の振動計測装置の出力電圧値を“閾値電圧S1”として記憶しておく。
以上により、振動計測装置20の回路の最適化が終了する。
In the adjustment of the sensitivity characteristic of the
Next, vibration is gradually applied to the inspection device, and the voltage level of the vibration measuring device when the received light signal level value changes (decreases) can be accurately and stably measured with the voltmeter for measuring the DC level of the
Thus, the optimization of the circuit of the
つぎに、図4のステップST1にて、XYステージ7を移動させ、プローブ4と受光デバイス6Aの電極の位置合わせおよび電気的接触を行う。
Next, in step ST1 of FIG. 4, the
ステップST2において、ウェハ測定ボード(またはプローバ)2のスタート信号を受けて、LSIテスタ1によりテストプログラムが実行され、光照射しない電気的測定であるDCテスト(オープン・ショート「O/S」テスト、消費電流、端子「電極」電圧などのテスト)を実施する。
In step ST2, upon receiving a start signal from the wafer measurement board (or prober) 2, a test program is executed by the
ステップST3にて、LSIテスタ1を介して駆動電流を半導体レーザ10に与え、光パワーを所定の値に設定し、受光デバイス6Aへ光を照射する。
In step ST3, a drive current is applied to the
ステップST4にて、実際の測定繰り返し回数を示す変数nを初期値“1”にし、最終的な繰り返し回数を示す変数xを所定の値にする。 In step ST4, the variable n indicating the actual number of measurement repetitions is set to an initial value “1”, and the variable x indicating the final number of repetitions is set to a predetermined value.
ステップST5にて、LSIテスタ1を介してリセットパルスS41を振動計測装置20に入力し、その出力電圧をいったんゼロにする。
In step ST5, the reset pulse S41 is input to the
ステップST6にて、受光デバイス6Aの受光信号レベル値と振動計測装置20内のピークホールド回路26の出力電圧(振動検出結果)をLSIテスタ1で測定する。このとき、受光信号レベルの測定と振動検出とをほぼ同時に行うことが望ましい。同時に行うことができない場合、受光デバイス6Aの受光信号レベルを先に測定する。
ここで得られたピークホールド回路26の出力電圧を“V”とする。
In step ST6, the light receiving signal level value of the
The output voltage of the
ステップST7にて、振動計測装置20の出力電圧値Vと、先ほど得られた閾値電圧S1の値を比較する。
出力電圧値Vの方が大きい場合、測定中、受光デバイス6Aの受光信号レベルが外部からの振動を受けたことになる。または、XYステージが移動したことによって検査装置が加振されそれによる減衰せず残っている振動の影響を受けたことになる。よって、これらの場合、受光信号レベルが変化(低下)した可能性があると想定される。そこで、変数nが最終回を示す変数xに達していないことを確認し(ステップST9)、変数n数をインクリメントした(ステップST10)後、ステップ5へ戻り、同様のステップを繰り返す。
In step ST7, the output voltage value V of the
When the output voltage value V is larger, the light reception signal level of the
この繰り返しの最中で、振動の影響を受けたことがx回連続して判断されると、ステップST9の判定が「Yes」となり、検査装置に何らかのトラブルが発生したと見なし、ステップST11にて「振動あり」の警告表示等を行って検査が強制終了となる。
そして、装置点検あるいは環境チェックを行って対策をとる。
In the middle of this repetition, if it is determined that the influence of the vibration is x times continuously, the determination in step ST9 is “Yes”, and it is considered that some trouble has occurred in the inspection apparatus, and in step ST11. The inspection is forcibly terminated by displaying a warning “vibration” or the like.
Then, take measures by checking the equipment or checking the environment.
ステップST7にて、閾値電圧S1が出力電圧値Vより大きい場合、振動はないか、あっても検査に影響しないと判断し、ステップST8にて、つぎのテストを実施する。または、受光デバイス6Aに対する全テスト項目が終了した場合は、XYステージを移動させ、次の受光デバイス6Aへ移動する。
If the threshold voltage S1 is greater than the output voltage value V in step ST7, it is determined that there is no vibration and does not affect the inspection, and the next test is performed in step ST8. Alternatively, when all the test items for the
以上のステップによって、受光デバイス6Aに光を照射しての検査工程において、もし検査装置に振動が加わった場合、再検査による救済処置を施すことによって、歩留りを改善し、ローコストかつ安定した検査を行うことができる。
また、再検査の繰り返し回数を設定しておき、繰り返し回数以上となった場合、検査装置に何らかのトラブルが発生したと見なし、強制終了とし同時に作業者に警告、装置点検させるような処置を施し、保守メンテナンスの安定化を図り、生産効率を上げることもできる。
Through the above steps, in the inspection process of irradiating light to the
Also, if the number of repetitions of re-inspection is set, and if the number of repetitions is greater than or equal to the number of repetitions, it is considered that some trouble has occurred in the inspection device, and it is forcibly terminated and at the same time a warning is given to the operator and the device is inspected. Maintenance can be stabilized and production efficiency can be improved.
[第2実施形態]
図5(A)に、第2実施形態のプローバ装置の構成概略を示す。
第2実施形態では、光源部9の光出射部の周囲に遮光カバー13を取り付けている。また、プローブ4、ウェハ測定ボード2などの調整、保守メンテナンスのときに光源保持部8および光源部9をプローバ装置5に対して開く(傾斜させる)ことができるように、ヒンジ14を光源保持部8とプローバ装置5との間に設けている。
遮光カバー13は、半導体レーザ10の光が外界にリークするのを押えるための安全対策のために取り付けている。また、遮光カバー13によって外界からの光を遮光することにより測定精度の向上を図ることができる。
[Second Embodiment]
FIG. 5A shows a schematic configuration of the prober device of the second embodiment.
In the second embodiment, the
The
ここで、作業者がテストプログラム実行中において、プローブ4、ウェハ測定ボード2などを目視で確認のため、うっかり半導体レーザ10が照射状態のまま光源部9を上げることがある。この時、図5(B)に示すように、光が反射などにより、作業者側に向かうことがある。
これを防止するには、接点スイッチ等で遮光カバー13とプローバ装置5が離れたことを検出して半導体レーザ10の発光を停止させることもできる。ただし、接点スイッチ等の機械的スイッチは接点不良による発光停止ができない場合もある。
Here, during the execution of the test program, the operator may inadvertently raise the
In order to prevent this, the light emission of the
そこで第2実施形態では、加速度センサ22の静的加速度計測機能を利用して傾斜検出を行う。具体的には、光照射部を上げ傾斜させた時に、検査装置上に装備した振動計測装置20も合わせて傾斜するので、その傾斜を検出する。
その結果を受けて、光源部9内の半導体レーザ10への駆動電流を強制的に止め、光照射をオフする。
なお、本実施形態では振動計測装置20を光源部9に設ける必要がある。受光デバイス6Aの検査点付近で振動検出したい場合は、すくなくとも加速度サンサ22を2つ用意し、一方は検査点付近に、他方は光源部9上部等に設置するとよい。
Therefore, in the second embodiment, tilt detection is performed using the static acceleration measurement function of the
In response to the result, the drive current to the
In the present embodiment, it is necessary to provide the
図6に、第2実施形態の検査状態における受光デバイス検査装置の電気的回路要素を示す。
第1実施形態からの変更点として、振動計測装置20内に、新たにローパスフィルタ27と電圧比較回路(コンパレータ)28が追加されている。
また、光源部9内に、新たにリレー15が追加されている。リレー15の制御用電源は任意の電源電圧(ここではVdd)から供給され、制御電圧はコンパレータ28の出力から供給される。コンパレータ28の出力がハイレベルの時にリレー15はオフ、出力がローレベルの時にリレー15はオンする。
それ以外は、第1実施形態と同様なので説明を省略する。
FIG. 6 shows electrical circuit elements of the light receiving device inspection apparatus in the inspection state of the second embodiment.
As a change from the first embodiment, a low-
In addition, a
Since other than that is the same as that of 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted.
つぎに、第2実施形態における動作について、追加した部分を中心に説明する。
図5(B)に示すように光源部9を持ち上げた時、振動計測装置20が傾斜するので、加速度センサ22の出力(DC)電圧値は、その傾き角度にほぼ比例して大きくなる。その出力(DC)電圧はローパスフィルタ27により誤動作抑圧のため、ノイズ除去され、コンパレータ28の非反転入力端子「+」に送られる。
Next, the operation in the second embodiment will be described focusing on the added part.
As shown in FIG. 5B, when the
ここで、コンパレータ28の閾値電圧を決める反転入力「−」側の参照電圧は、LSIテスタ1を介して電圧源48から供給される。なお、電圧源48の電圧値は、LSIテスタ1の仕様の範囲内において任意に設定できる。またコンパレータ28は、入力電圧が比較用の閾値近辺になっている際の誤動作を回避するため、ヒステリシス機能付きの回路が望ましい。
Here, the reference voltage on the inverting input “−” side that determines the threshold voltage of the
ローパスフィルタ27の出力電圧が予め最適化された閾値電圧を越えると、コンパレータ28の出力はローレベルからハイレベルに即座に変化し、それを受けて光源部9内のリレー15がオンからオフする。よって半導体レーザ10への駆動電流が強制的に止まり、光照射はオフする。
When the output voltage of the low-
ここで加速度センサの加速度検出方向(軸)について説明する。
一般的に加速度センサは検出方向性と検出方向(軸)数があり、その仕様によって1軸(X)、2軸(X,Y)、3軸(X,Y,Z)を検出できるようになっている。第1実施形態では、基本的には1軸(X)のみでよいが、第2実施形態では傾斜を検出するため検出方向の制約が発生する。
Here, the acceleration detection direction (axis) of the acceleration sensor will be described.
In general, an acceleration sensor has detection directionality and the number of detection directions (axis) so that it can detect 1 axis (X), 2 axes (X, Y), and 3 axes (X, Y, Z) according to its specifications. It has become. In the first embodiment, basically only one axis (X) is required, but in the second embodiment, the detection direction is restricted because the inclination is detected.
図7(A)および図7(B)に、傾斜を検出できる方向を示す。
振動検出方向と傾斜検出方向が違う場合など発生した際は、図示のように2軸用の加速度センサの使用が望ましいことがある。
7A and 7B show directions in which the inclination can be detected.
When the vibration detection direction and the inclination detection direction are different, it may be desirable to use a biaxial acceleration sensor as shown in the figure.
第2実施形態によれば、受光デバイス6Aに光を照射しての検査工程において、振動による歩留まり低下を改善するだけでなく、調整、保守メンテナンス用に光源部9を傾斜させた際、その傾斜角度を検出する。そして、光源部9の傾きが検出されると、半導体レーザ10の光照射を即座に停止することができ、安全上望ましい検査装置が提供できる。
According to the second embodiment, in the inspection process of irradiating light to the
[第3実施形態]
第1実施形態からの変更点としては、組立品検査に対して本発明を適用したことである。
[Third Embodiment]
As a change from the first embodiment, the present invention is applied to the assembly inspection.
図8に、第3実施形態のプローバ装置の構成概略を示す。
以下、この図を参照して第3実施形態を説明するが、振動計測装置20の構成および具体的テスト方法の例については、第1および第2の形態と共通なので、その部分に関しての説明は省略する。
また図8は、変更箇所に関わる部分のみの概略を示しており、図1に示すLSIテスタ1、ハンドラ、テストヘッド、受光デバイス6Aと検査治具と電気的に接続するコンタクトプローブ、および機械的に固定するソケット、ハウジングなどは図示していない。
FIG. 8 shows a schematic configuration of the prober device of the third embodiment.
Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to this figure. However, since the configuration of the
FIG. 8 schematically shows only the portion related to the changed portion. The
図8に示すように、DUTである組立品の受光デバイス6Aは、パッケージ6Bに収容されて、ウェハ測定ボード2(図1)の代わりに設けた組立品用検査治具60上に、ソケット(不図示)を介して固定されている。
組立品用検査治具60には、ウェハ測定ボード2と同様、測定回路が形成され、またケーブル21およびLSIテスタ1(図1)と接続されているコネクタ3bが設けられている。
As shown in FIG. 8, the
Similar to the
[第4実施形態]
図9に、検査状態における受光デバイス検査装置の電気的回路要素を示す。
第1実施形態からの変更点として、振動計測装置20内において、感度調整回路25の出力に接続されている電圧比較回路(コンパレータ)50と、コンパレータ50の出力に接続されているカウンタ51と、カウンタ51の各桁上げの出力に接続されているデジタル・アナログ変換器(DAC)52とを有することである。それ以外は、図2と同様なので説明を省略する。
[Fourth Embodiment]
FIG. 9 shows electrical circuit elements of the light receiving device inspection apparatus in the inspection state.
As changes from the first embodiment, in the
コンパレータ50は、その非反転入力端子「+」に感度調整回路25の出力電圧が接続され、その電圧を、反転入力端子「−」に入力される閾値電圧と比較する回路である。
閾値電圧は、LSIテスタ1を介して電圧源47から供給される。なお電圧源47の電圧値は、LSIテスタ1の仕様の範囲内において任意に設定できる。コンパレータ50は、本発明の「振動比較部」に相当する。
The
The threshold voltage is supplied from the
カウンタ51は、6ビット・バイナリーカウンタ回路で、コンパレータ50の出力立ち上がりパルスでカウントアップし、さらにリセット機能をも有する。リセットパルスS42はLSIテスタ1から送られ、ハイレベルでリセット動作とする。
The counter 51 is a 6-bit binary counter circuit that counts up with the output rising pulse of the
DAC52は、6ビットDAC回路で、2つの抵抗値(Rと2R)からなるラダー型の抵抗アレイを採用したADC回路などなど任意の回路を使用できる。DAC52は、カウンタ51の各出力を入力し、その出力電圧は、そのDAC52のカウント数に応じた電圧値となるように構成されている。したがって、DAC出力は振動検出レベルが閾値を超えた回数の積算値を示す。
カウンタ51とDAC52とにより、パルス・カウント手段を構成し、これらは本発明の「計数部」に相当する。
The
The counter 51 and the
たとえばカウンタ51の1LSBを32[mV]、最小電圧0[V]とすると最大電圧値は、
32[mV]×(64−1)
=2016[mV]
となる。
For example, if 1LSB of the counter 51 is 32 [mV] and the minimum voltage is 0 [V], the maximum voltage value is
32 [mV] x (64-1)
= 2016 [mV]
It becomes.
リセット後、カウンタ51のパルス数を「5」とするとDAC52の出力電圧値は、
32[mV]×(5−1)
=128[mV]
となる。
After reset, if the number of pulses of the counter 51 is “5”, the output voltage value of the
32 [mV] x (5-1)
= 128 [mV]
It becomes.
なお、カウンタ回路とDAC回路のビット数は、必要に応じて最適化するとよい。 Note that the number of bits of the counter circuit and the DAC circuit may be optimized as necessary.
カウンタ51とDAC52を設けた理由は、テスト期間中のコンパレータ50の出力パルス数をLSIテスタ1に取り込むことを容易にするためである。DAC52の出力電圧を測定し、その電圧をカウント数に換算することで、一括でカウント数を取得することができる。
The reason for providing the counter 51 and the
LSIテスタにパルス・カウント手段が内蔵されている場合、カウンタ51およびDAC52を振動計測装置20内に設ける必要はない。ただし、ローコストのテスタを使用する場合、そのような手段は一般的に内蔵されていないため、振動計測装置20側にカウンタ51およびDAC52を設ける必要がある。いずれにしても受光デバイス検査装置には、パルス・カウント手段を有する。
また、パルス・カウント手段はメモリなどでも実現できる。ただしメモリ使用の場合、データ処理用の信号ライン制御などが複雑になる。
When the pulse tester is built in the LSI tester, it is not necessary to provide the counter 51 and the
Further, the pulse count means can be realized by a memory or the like. However, when the memory is used, signal line control for data processing becomes complicated.
つぎに、受光デバイスの検査方法の例について説明する。
まず、事前準備として、振動計測装置20の内部回路において、コンパレータ50の閾値電圧を設定する。
Next, an example of a method for inspecting a light receiving device will be described.
First, as a preliminary preparation, the threshold voltage of the
受光デバイス6Aにレーザ光を照射し、その受光デバイス6Aからの受光信号レベル値を測定する。
つぎに、検査装置(プローバ装置5)に振動を徐々に強く与え、受光信号レベル値が変化(低下)したときの感度調整回路25の出力電圧値をモニタする。受光信号レベル値が変化したかの判断基準としては、たとえば、振動が無い場合に対して、そのレベル値が1[%]低下することを用いる。そして、モニタ(測定)した感度調整回路25の出力電圧値と同じ電圧に、LSIテスタ1内の電圧源47を設定し、その電圧値を、以後用いる閾値電圧とする。
以上により、振動計測装置20の回路の最適化が終了する。
The
Next, vibration is gradually and strongly applied to the inspection device (prober device 5), and the output voltage value of the
Thus, the optimization of the circuit of the
つぎに具体的テスト方法について説明する。ここでは図10を用いる。
図10は、テストの流れ、信号の流れを時系列にまとめた図である。図10(A)は感度調整回路25の出力(振動)電圧波形を、図10(B)は受光デバイス6Aに対して実施するテストシーケンスを、図10(C)はカウンタ51へのリセットパルスS41の印加タイミングを、図10(D)はコンパレータ50の出力パルス波形を、図10(E)はDAC52の出力電圧波形を、図10(F)は振動検出結果の測定取り込みタイミングを、図10(G)は受光デバイス6Aの受光信号レベル値の取り込みタイミングを示す。
Next, a specific test method will be described. Here, FIG. 10 is used.
FIG. 10 is a diagram summarizing the test flow and signal flow in time series. 10A shows an output (vibration) voltage waveform of the
最初に、XYステージ7(図1参照)を移動させ、プローブ4と受光デバイス6Aの電極の位置合わせを行う。
この時、XYステージの移動に合わせて、検査装置が加振され激しく振動する。さらにXYステージ7の移動が終了した後も、ある期間、振動が減衰しながらも持続する。
First, the XY stage 7 (see FIG. 1) is moved, and the electrodes of the
At this time, as the XY stage moves, the inspection apparatus is vibrated and vibrates vigorously. Further, even after the movement of the
位置合わせ終了後、LSIテスタ1よりテストプログラムが実行され、まず、図10(B)に示すように、光照射しない電気的検査であるDCテスト(オープン・ショート「O/S」テスト、消費電流、端子「電極」電圧などのテスト)を実施する。
この時、振動が減衰した頃を事前に見計らって、LSIテスタ1を介してリセットパルスS41をカウンタ51に入力し、リセット状態に設定し、合わせてDAC52の出力電圧値をいったん初期電圧(ここでは0[V])にする。
After the alignment is completed, a test program is executed by the
At this time, when the vibration is attenuated in advance, the reset pulse S41 is input to the counter 51 via the
ここでXYステージ7は、ステップ&リピートという間欠動作で、受光デバイス6Aを測定完了ごとに移動しているが、X軸とY軸の移動量は常に同じでない。たとえば、受光デバイス6Aが半導体ウェハ6の端にある場合など挙げられる。したがってXYステージ7の移動終了を起点とする振動の持続時間は、測定ごとに多少変化する。
Here, the
リセット状態にした時、その振動が収まったことを確認するため、DAC52の出力電圧値を測定し、振動検出結果を得る。
このタイミングを図10(E)および(F)の“T1”に示す。もしDAC52の出力電圧値が0[V]でないなら、振動がまだ残っていると思われるので、再度リセットパルスS41を入力し、DAC52の出力電圧値が初期電圧になることを確認する。一方、リセットパルスS41のタイミングはマージンをみて、遅くしてもよい。
In order to confirm that the vibration has subsided in the reset state, the output voltage value of the
This timing is indicated by “T1” in FIGS. 10E and 10F. If the output voltage value of the
DCテスト終了後、図10(B)に示すように、「光照射テスト1」を実行する。
LSIテスタ1を介して駆動電流を半導体レーザ10に与え、光パワーを所定の値に設定し、受光デバイス6Aへ光を照射する。
つぎに受光デバイス6Aの受光信号レベル測定の前にまず、振動検出結果を得るため、DAC52の出力電圧値を測定し、それを記憶する。このタイミングを図10(E)および(F)の“T2”に示す。
After the DC test is completed, “
A drive current is applied to the
Next, before measuring the received light signal level of the
つぎに受光デバイス6Aの受光信号レベルと再度、DAC52の出力電圧値をほぼ同時に測定する。同時測定ができない場合、受光デバイス6Aの受光信号レベルを先に測定する。このタイミングを図10(E)および(F)の“T3”に示す。
Next, the light receiving signal level of the
ここで、“T2”と“T3”の取り込みタイミングで得られたDAC52の出力電圧値を比較し、同じならば、受光デバイス6Aの受光信号レベルに悪影響を与える振動は、発生しなかったと見なせる。
同じでない、つまり電圧値が増加したのであれば、振動の影響を受けて、受光信号レベルが変化(低下)した可能性があると想定される。よってこの場合、再度、受光デバイス6Aの受光信号レベルとDAC52の出力電圧値をほぼ同時に測定するステップを繰り返す。この場合、第1実施形態と同様に、必要に応じ繰り返しステップ数を制限する。
Here, the output voltage value of the
If they are not the same, that is, if the voltage value has increased, it is assumed that the received light signal level may have changed (decreased) due to the influence of vibration. Therefore, in this case, the step of measuring the light receiving signal level of the
光照射テスト1を終了後、図10(B)に示すように、光照射テスト2を実行する。
半導体レーザ10に与えている駆動電流を変え、光パワーを所定の値に設定し、受光デバイス6Aへ光を照射する。
つぎに受光デバイス6Aの受光信号レベルとDAC52の出力電圧値をほぼ同時に測定する。このタイミングを図10(E)および(F)の“T4”に示す。なお、必要ならば受光デバイス6Aの受光信号レベル測定の前にDAC52の出力電圧値を測定してもよい。
After the
The drive current applied to the
Next, the light receiving signal level of the
ここで、“T3”と“T4”の取り込みタイミングで得られたDAC52の出力電圧値を比較する。図10では、振動が発生したと仮定しており、結果は同じでないので、振動の影響を受けて、受光信号レベルが変化(低下)した可能性があると想定される。よって再度、受光デバイス6Aの受光信号レベルとDAC52の出力電圧値をほぼ同時に測定するステップを繰り返す。このタイミングを図10(E)および(F)の“T5”に示す。
Here, the output voltage value of the
“T5”のタイミングで得られたDAC52の出力電圧値が最後なので、図10の場合、テスト期間中に合計3回、受光デバイス6Aの受光信号レベルに悪影響を与える振動があったことが確認できる。この結果を受光デバイス6Aのテスト項目の一つとして追加、記録する。
ここで本例では、光照射テストを2回実施しているが、検査する受光デバイス6Aの仕様によってテスト数を変えることができる。
Since the output voltage value of the
Here, in this example, the light irradiation test is performed twice, but the number of tests can be changed depending on the specification of the
第4実施形態によれば、検査装置へ悪影響のある振動を検出、さらに簡単な回路構成でテスト期間中の振動の発生頻度を計測することにより定量評価ができる。
したがって、半導体製造工場の検査装置(設備)設置時に、地盤の振動状態、検査装置の状態が適切かどうかの判断材料とすることができ、繰り返し測定回数の削減による測定時間の短縮化、さらに設備の移動時、設備の保守メンテナンスにも好適である。
なお、一般的に半導体製造工場の製造、検査など装置は、広い(床)フロアーに何台も同じ装置が設置されている。当然、設置場所によって、(床)フロアーの強度も違うし、作業者の通行量、エアコンの風量状態、また近くに大型装置があるとその振動伝達の影響もあるため、検査装置に与える振動の影響度が変わる。したがって本第4実施形態を使用することで、定量評価が可能となり、設置場所が適切かどうかの判断ができる。
According to the fourth embodiment, it is possible to perform quantitative evaluation by detecting vibration that has an adverse effect on the inspection apparatus and measuring the frequency of occurrence of vibration during the test period with a simple circuit configuration.
Therefore, when installing inspection equipment (equipment) in a semiconductor manufacturing factory, it can be used as a material for determining whether the ground vibration state and inspection equipment state are appropriate. It is also suitable for maintenance of equipment when moving.
In general, the same devices are installed on a large (floor) floor for manufacturing and inspection of semiconductor manufacturing factories. Naturally, the strength of the (floor) floor varies depending on the installation location, and the amount of vibration given to the inspection equipment is also affected by the amount of traffic of the operator, the airflow status of the air conditioner, and the presence of a large device nearby. The impact will change. Therefore, by using the fourth embodiment, quantitative evaluation can be performed, and it can be determined whether the installation location is appropriate.
以上の第1〜第4実施形態によれば、以下の利益が得られる。
第1に、受光デバイス6Aに光を照射しての検査工程において、加速度センサによって振動をピックアップし、もし検査装置に振動が加わった場合、再検査による救済処置を施すことによって、歩留りの悪化を改善し、ローコストかつ安定した検査を行うことができる。
According to the above first to fourth embodiments, the following benefits can be obtained.
First, in the inspection process in which the
第2に、重み付けフィルタ回路を振動計測装置に付加しかつ最適化し、振動によって検査装置の検査結果に直接(悪)影響のある周波数成分を強調、それ以外のノイズなどの周波数成分を抑圧することにより、精度よく検査を行うことができる。 Second, adding and optimizing a weighting filter circuit to the vibration measuring device, emphasizing frequency components that directly (badly) affect the inspection result of the inspection device due to vibration, and suppressing other frequency components such as noise Thus, the inspection can be performed with high accuracy.
第3に、再検査の繰り返し回数を設定しておき、繰り返し回数以上となった場合装置システムに何らかのトラブルが発生したと見なし、強制終了とし同時に作業者に警告するような処置を施し、保守メンテナンスの安定化を図り、生産効率を上げることができる。 Third, set the number of re-inspection repetitions, and if the number exceeds the number of repetitions, it is considered that some trouble has occurred in the equipment system. It is possible to improve the production efficiency.
第4に、調整、保守メンテナンスなどのためプローバ上の光照射部を傾斜した際、その傾斜角度を検出し、半導体レーザの光照射を即座に停止することができるので、安全である。 Fourth, when the light irradiation part on the prober is inclined for adjustment, maintenance, etc., the inclination angle can be detected and the light irradiation of the semiconductor laser can be stopped immediately, which is safe.
第5に、受光デバイス6Aの検査工程以外に、たとえば半導体レーザの検査工程などにも適用できる。また、組立品の検査工程にも適用できる。
Fifth, the present invention can be applied to, for example, a semiconductor laser inspection process in addition to the inspection process of the
第6に、とくに第4形態を使用することで、検査装置へ悪影響のある振動を検出、さらに簡単な回路構成でテスト期間中の振動の発生頻度を計測、定量評価ができるので、半導体製造工場の検査装置(設備)設置時に、地盤の振動状態、検査装置の状態が適切かどうかの判断材料とすることができ、繰り返し測定回数の削減による測定時間の短縮化、さらに設備の移動時、設備の保守メンテナンスにも好適である。 Sixth, by using the fourth form in particular, it is possible to detect vibrations that have an adverse effect on the inspection equipment, and to measure and quantitatively evaluate the frequency of vibration occurrence during the test period with a simple circuit configuration. When installing the inspection equipment (equipment), it can be used as a basis for determining whether the ground vibration and inspection equipment are in proper condition, reducing the measurement time by reducing the number of repeated measurements, and moving the equipment It is also suitable for maintenance.
1…LSIテスタ、2…ウェハ測定ボード、5…プローバ装置、6…半導体ウェハ、6A…受光デバイス、7…XYステージ、8…光源保持部、9…光源部、10…半導体レーザ、13…遮光カバー、14…ヒンジ、15…リレー、20…振動計測装置、22…加速度サンサ、23,23A,23B…重み付けフィルタ、24…加算回路、25…感度調整回路、26…ピークホールド回路、27…ローパスフィルタ、28,50…コンパレータ、51…カウンタ、52…DAC、60…組立品用検査治具
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記受光デバイスに光を照射する光源部と、
振動を検出する加速度センサと、
前記加速度センサの出力から所定周波数の振動成分を抽出するハイパスフィルタと、
前記光を照射し、前記受光デバイスの端子にバイアスを印加したときに前記受光デバイスの端子から出力された受光信号レベル値の有効性を、前記所定周波数の振動成分のレベル値から判断可能な検査部と、
を有する受光デバイス検査装置。 A connecting portion for making an electrical connection to a terminal of the light receiving device;
A light source unit that emits light to the light receiving device;
An acceleration sensor that detects vibration;
A high-pass filter that extracts a vibration component of a predetermined frequency from the output of the acceleration sensor;
Inspection that can determine the effectiveness of the light reception signal level value output from the terminal of the light receiving device when the light is applied and a bias is applied to the terminal of the light receiving device from the level value of the vibration component of the predetermined frequency And
A light receiving device inspection apparatus.
請求項1に記載の受光デバイス検査装置。 The light-receiving device inspection apparatus according to claim 1, wherein the high-pass filter is a variable filter that can be adjusted to a predetermined pass frequency band according to a natural vibration frequency of the inspection apparatus.
複数のハイパスフィルタの出力を加算する加算部をさらに有する
請求項1に記載の受光デバイス検査装置。 A plurality of the high-pass filters having different pass frequency bands;
The light receiving device inspection apparatus according to claim 1, further comprising an adding unit that adds outputs of the plurality of high-pass filters.
前記ローパスフィルタの出力を所定の基準レベルと比較し、当該出力が基準レベルを超えたときに傾き検出信号を出力する傾き比較部と、
をさらに有し、
前記検査部は、前記傾き検出信号の入力に応じて前記光源部を制御し、前記光デバイスに照射している光を停止可能な
請求項1に記載の受光デバイス検査装置。 A low-pass filter for extracting a low-frequency slope change component from the output of the acceleration sensor;
A slope comparison unit that compares the output of the low-pass filter with a predetermined reference level and outputs a slope detection signal when the output exceeds the reference level;
Further comprising
The light receiving device inspection apparatus according to claim 1, wherein the inspection unit is capable of stopping the light applied to the optical device by controlling the light source unit according to an input of the tilt detection signal.
前記受光デバイスに光を照射する光源部と、
振動を検出する加速度センサと、
前記加速度センサの出力から所定周波数の振動成分を抽出するハイパスフィルタと、
前記ハイパスフィルタの出力を所定の基準レベルと比較し、当該出力が基準レベルを超えるたびにパルスを出力する振動比較部と、
前記振動比較部からのパルス数を計数する計数部と、
前記光を照射し、前記受光デバイスの端子にバイアスを印加してから他の端子より受光信号レベル値が得られるまでの実際の測定期間と、前記計数部が計数した前記パルス数の増加とのタイミングに基づいて、前記受光信号レベル値の有効性を判断可能な検査部と、
を有する受光デバイス検査装置。 A connecting portion for making an electrical connection to a terminal of the light receiving device;
A light source unit that emits light to the light receiving device;
An acceleration sensor that detects vibration;
A high-pass filter that extracts a vibration component of a predetermined frequency from the output of the acceleration sensor;
A vibration comparison unit that compares the output of the high-pass filter with a predetermined reference level and outputs a pulse each time the output exceeds the reference level;
A counting unit for counting the number of pulses from the vibration comparison unit;
The actual measurement period from when the light is applied and a bias is applied to the terminal of the light receiving device until the light receiving signal level value is obtained from the other terminal, and the increase in the number of pulses counted by the counting unit An inspection unit capable of determining the validity of the received light signal level value based on the timing;
A light receiving device inspection apparatus.
振動を加速度センサにより検出するステップと、
前記加速度センサの出力から所定周波数の振動成分を抽出するステップと、
前記受光信号レベル値の有効性を、前記前記所定周波数の振動成分のレベル値から判断するステップと、
を有する受光デバイスの検査方法。 A measurement step of making an electrical connection to a terminal of the light receiving device, irradiating the light receiving device with light, applying a bias, and obtaining a light receiving signal level value from the terminal of the light receiving device;
Detecting vibration with an acceleration sensor;
Extracting a vibration component of a predetermined frequency from the output of the acceleration sensor;
Determining the effectiveness of the received light signal level value from the level value of the vibration component of the predetermined frequency;
A method for inspecting a light-receiving device having
前記所定周波数の振動成分の抽出ステップでは、予め計測した前記固有信号周波数に応じた所定の通過周波数帯域でセンサ出力のフィルタリングを行う
請求項6に記載の受光デバイスの検査方法。 A step of measuring in advance the natural vibration frequency when the device used for the inspection is operated in the same manner as in the inspection,
The light receiving device inspection method according to claim 6, wherein in the step of extracting the vibration component of the predetermined frequency, the sensor output is filtered in a predetermined pass frequency band corresponding to the natural signal frequency measured in advance.
請求項6に記載の受光デバイスの検査方法。 The light receiving device inspection method according to claim 6, wherein in the vibration component extraction step of the predetermined frequency, a plurality of vibration components having different frequencies are extracted and added to determine a level of the vibration component of the predetermined frequency.
前記傾き変化成分が所定のレベルを超えたときは前記受光デバイスへの光照射を停止する
請求項6に記載の受光デバイスの検査方法。 Extracting a low-frequency slope change component from the output of the acceleration sensor,
The light receiving device inspection method according to claim 6, wherein when the tilt change component exceeds a predetermined level, the light irradiation to the light receiving device is stopped.
振動を加速度センサにより検出するステップと、
前記加速度センサの出力から所定周波数の振動成分を抽出するステップと、
前記所定周波数の振動成分のレベルを所定のしきい値と比較し、当該レベルが前記しきい値を超える数を積算するステップと、
前記バイアスを印加してから前記受光信号レベル値が得られるまでの実際の測定期間と、前記所定周波数の振動成分が所定のしきい値を超える数を積算した積算値の増加タイミングとに基づいて、前記得られた測定値の有効性を判断するステップと、
を有する受光デバイスの検査方法。
A measurement step of making an electrical connection to a terminal of the light receiving device, irradiating the light receiving device with light, applying a bias, and obtaining a light receiving signal level value from the terminal of the light receiving device;
Detecting vibration with an acceleration sensor;
Extracting a vibration component of a predetermined frequency from the output of the acceleration sensor;
Comparing the level of the vibration component of the predetermined frequency with a predetermined threshold, and integrating the number of the level exceeding the threshold;
Based on the actual measurement period from when the bias is applied to when the received light signal level value is obtained, and the increase timing of the integrated value obtained by integrating the number of vibration components of the predetermined frequency exceeding a predetermined threshold Determining the validity of the obtained measurement value;
A method for inspecting a light-receiving device having
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- 2005-09-09 JP JP2005261918A patent/JP2007071822A/en active Pending
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