JP2010219110A - Probe method and probe device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To calibrate relative relationship of optical axis positions of two opposite imaging optical systems without removing a wafer from a wafer stage and moving a target pattern to an optical axis position of the optical system, and calibrate a size of one pixel of image data of the two optical systems and a mounting angle of a camera collectively. <P>SOLUTION: The first optical system 32 including a projection optical system 42 for projecting a two-dimensional pattern for calibration, and the second optical system 22 arranged so as to face to the first optical system 32 are included. The first optical system recognizes an electrode of a semiconductor crystal substrate 26 to be inspected. The second optical system recognizes a contact electrode 38. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、半導体素子等の製造工程において電気特性検査を行うプローブ方法及びプローブ装置に関し、特に測定対象素子の電極パッドと接触電極とを高精度で接触させる方法及びこの方法を実現するプローブ装置に関する。   The present invention relates to a probe method and a probe apparatus for performing electrical characteristic inspection in a manufacturing process of a semiconductor element or the like, and more particularly to a method for bringing an electrode pad of a measurement target element into contact with a contact electrode with high accuracy and a probe apparatus for realizing the method. .

半導体素子の製造工程においては、1枚の半導体結晶基板に同一構造の半導体素子が規則的に配置されて形成され、ダイシング工程でこれら半導体素子が個片化されて単独の半導体素子として切り出される。一般に、ダイシング工程によって個片化される前の製造工程で1枚の半導体結晶基板に形成されている半導体素子の電気的特性を評価するためのプローブ検査が行われる。   In the manufacturing process of semiconductor elements, semiconductor elements having the same structure are regularly arranged and formed on one semiconductor crystal substrate, and these semiconductor elements are separated into individual semiconductor elements in a dicing process. In general, a probe test for evaluating the electrical characteristics of a semiconductor element formed on one semiconductor crystal substrate in a manufacturing process before being separated into pieces by a dicing process is performed.

プローブ検査では、半導体結晶基板に規則的に配置されて形成されている半導体素子ごとに、半導体素子の電極パッドに接触電極を接触させて個々の半導体素子それぞれにつき、順次入力電気信号を入力しこれに対して出力される電気信号を観測することによって電気特性の性能評価が行われる。   In probe inspection, for each semiconductor element that is regularly arranged on a semiconductor crystal substrate, a contact electrode is brought into contact with the electrode pad of the semiconductor element, and an input electrical signal is sequentially input to each semiconductor element. The performance evaluation of the electrical characteristics is performed by observing the electrical signal output for.

プローブ装置には、プローブ検査の対象となる半導体素子が形成された被検査半導体結晶基板を保持し水平方向及び垂直方向及び回転移動が可能であるウエハステージと、この被検査半導体結晶基板に形成されている半導体素子の電極パッドを検出し接触電極を正確に電極パッドに接触させるためのアライメント機能手段が具えられている。   The probe apparatus includes a wafer stage that holds a semiconductor crystal substrate to be inspected on which a semiconductor element to be probed is formed and can be moved in the horizontal, vertical, and rotational directions, and is formed on the semiconductor crystal substrate to be inspected. An alignment function means is provided for detecting an electrode pad of a semiconductor element and bringing the contact electrode into contact with the electrode pad accurately.

アライメント機能手段を具えたプローブ装置として、例えば、以下に示す第1〜第4のプローブ装置が開示されている。   For example, the following first to fourth probe devices are disclosed as probe devices having alignment function means.

第1のプローブ装置は、接触電極と電極パッドとの位置合わせを相対的に行うためXYZステ−ジに載置台を周回転可能に設け、被検査半導体結晶基板を載置台上に載せこの載置台を移動させて、載置台の上方に設けられたプローブカードのプローブに基板の電極を接触させて電気的測定を行うプローブ装置(特許文献1参照)及びこのプローブ装置を利用するプローブ方法(特許文献2参照)が開示されている。   The first probe device is provided with a mounting table on the XYZ stage so as to be capable of rotating in order to relatively align the contact electrode and the electrode pad, and a semiconductor crystal substrate to be inspected is mounted on the mounting table. The probe device (refer to Patent Document 1) that performs electrical measurement by bringing the electrode of the substrate into contact with the probe of the probe card provided above the mounting table and the probe method using this probe device (Patent Document) 2) is disclosed.

このプローブ装置では、視野が上向きでかつ合焦面が載置台上の被検査半導体結晶基板よりも上方に位置するようにXYZステ−ジのZステージ上に設けられ、接触電極を撮像するための第1撮像手段と、視野が下向きとなるように載置台上の基板よりも上方に設けられ、被検査半導体結晶基板を撮像するための第2撮像手段と、この第2撮像手段よりも下方に設けられ、第1撮像手段及び第2撮像手段の合焦面の高さ位置を合わせるためのタ−ゲットとが具えられたアライメント機能手段が実現されている。   This probe apparatus is provided on the Z stage of the XYZ stage so that the field of view is upward and the in-focus plane is located above the semiconductor crystal substrate to be inspected on the mounting table. A first imaging means; a second imaging means provided above the substrate on the mounting table so that the field of view faces downward; and a lower imaging means for imaging the semiconductor crystal substrate to be inspected. An alignment function means is provided that includes a target for adjusting the height position of the focal plane of the first imaging means and the second imaging means.

そして、第1撮像手段及び第2撮像手段の合焦面の位置合わせを行うと共に、第1撮像手段及び第2撮像手段によりそれぞれ接触電極及び電極パッドを撮像してそれぞれのZ座標を求め、これらのZ座標に基づいて、接触電極に対する電極パッドの高さ位置を求める手法がとられている。タ−ゲットは、XYZステ−ジのZステ−ジ上に設けられており、第1撮像手段の合焦面に相当する位置と第1撮像手段の視野の外でかつ合焦面より下方の位置との間で進退自在に構成されている。   Then, while aligning the focal planes of the first imaging means and the second imaging means, the first imaging means and the second imaging means respectively image the contact electrode and the electrode pad to obtain the respective Z coordinates, and Based on the Z coordinate, a method for obtaining the height position of the electrode pad with respect to the contact electrode is employed. The target is provided on the Z stage of the XYZ stage, and is located at a position corresponding to the focal plane of the first imaging unit and outside the visual field of the first imaging unit and below the focal plane. It is configured to move forward and backward between positions.

第2のプローブ装置は、プローブカードが取り付けられるプローブカード部と、被検査半導体結晶基板を載置する載置台と、この載置台をX、Y方向に駆動するXYステージと、このXYステージ上に設けられた載置台を垂直方向及び回転方向に駆動する駆動機構とを具え、載置台を駆動して被検査半導体結晶基板とプローブカードの測定針とを位置合わせして接触させることにより被検査半導体結晶基板の電気的特性を測定するプローブ装置である(特許文献3参照)。このプローブ装置では、載置台がプローブカードの測定針の先端の位置を検出するカメラが着脱自在に取り付けられており、装置本体の所定位置にカメラの位置を認識するためのアライメントマークが設けられている。   The second probe device includes a probe card unit to which a probe card is attached, a mounting table on which a semiconductor crystal substrate to be inspected is mounted, an XY stage that drives the mounting table in the X and Y directions, and on the XY stage. A driving mechanism for driving the provided mounting table in a vertical direction and a rotating direction, and driving the mounting table to align and contact the semiconductor crystal substrate to be tested and the measuring needle of the probe card to contact the semiconductor to be tested This is a probe device for measuring electrical characteristics of a crystal substrate (see Patent Document 3). In this probe apparatus, a camera for detecting the position of the tip of the measuring needle of the probe card is detachably attached to the mounting table, and an alignment mark for recognizing the position of the camera is provided at a predetermined position of the apparatus body. Yes.

第3のプローブ装置は、被検査半導体結晶基板を表面に保持しかつこの表面に垂直な方向に昇降可能なチャックに、保持中の被検査半導体結晶基板の表面に配列された任意の半導体素子の平面内の位置を光学的に検出する第1の光学的位置検出手段と、半導体素子の電極パッドに接触させる接触電極の平面内の位置を光学的に検出する第2の光学的位置検出手段と、チャックに設けられ第1および第2の光学的位置検出手段相互の位置合わせに使用されるターゲットとを具えて構成されている(特許文献4参照)。   The third probe device holds the semiconductor crystal substrate to be inspected on the surface and can move any semiconductor element arranged on the surface of the semiconductor crystal substrate to be inspected to a chuck that can be moved up and down in a direction perpendicular to the surface. A first optical position detecting means for optically detecting a position in the plane; a second optical position detecting means for optically detecting a position in the plane of the contact electrode to be brought into contact with the electrode pad of the semiconductor element; And a target provided on the chuck and used for alignment between the first and second optical position detection means (see Patent Document 4).

第4のプローブ装置は、上述の第1〜第3のプローブ装置で用いられる物理的な目標体を用いず、支持台及びステージに設けられた各カメラの基準位置を定めることが可能なプローバ装置である(特許文献5参照)。このプローブ装置は、接触電極を保持する支持台と、支持台に対向して配置された被検査半導体結晶基板が載置されるステージと、被検査半導体結晶基板上に予め定められた試験点を認識するために支持台に設けられた試験点用カメラと、接触電極を認識するためにステージに設けられたプローブ用カメラとを具えて構成されている。そして、試験点用カメラ及びプローブ用カメラの一方の光軸に沿ってスポット光を進ませて、このスポット光を他方のカメラに入射させることによってこれら2台のカメラの基準位置を定める構成とされている。   The fourth probe apparatus does not use the physical target body used in the above-described first to third probe apparatuses, and can determine the reference position of each camera provided on the support base and the stage. (See Patent Document 5). This probe device includes a support base for holding a contact electrode, a stage on which a semiconductor crystal substrate to be inspected arranged opposite to the support base is placed, and predetermined test points on the semiconductor crystal substrate to be inspected. A test point camera provided on the support base for recognition and a probe camera provided on the stage for recognizing the contact electrode are provided. Then, the spot light is advanced along one optical axis of the test point camera and the probe camera, and the spot light is incident on the other camera to determine the reference position of these two cameras. ing.

特許第2986141号公報Japanese Patent No. 2986141 特許第2986142号公報Japanese Patent No. 2986142 特許第2661872号公報Japanese Patent No. 2666172 特許第2906094号公報Japanese Patent No. 2906094 特開2003−303865号公報JP 2003-303865 A

測定対象素子の電気特性を計測するプローブ装置は、反復繰り返し動作において常に十分に高い精度での動作が要求されるため、光学系を支持する機械系の熱膨張や収縮、機械系または光学系移動時の位置ずれ、光学系に取り付けるカメラの画素解像度などを常に正確に補正しておくことが要求される。   Probe devices that measure the electrical characteristics of the measurement target element are required to operate with sufficiently high accuracy in repeated and repetitive operations. Therefore, thermal expansion and contraction of the mechanical system that supports the optical system, mechanical system or optical system movement. It is required to always correct the time misalignment and the pixel resolution of the camera attached to the optical system.

ここで、プローブ装置を半導体素子の電気特性検査装置として機能させることを前提とした場合は、測定対象素子とは半導体素子等を指すが、この発明の技術的範囲は、測定対象素子として半導体素子のみに限定されるものではない。以下の説明において、便宜上電極パッドを具える半導体素子を取り上げるが、この発明の適用対象である測定対象素子が半導体素子に限定されるものではない。   Here, when it is assumed that the probe device functions as an electrical property inspection apparatus for a semiconductor element, the measurement target element refers to a semiconductor element or the like. However, the technical scope of the present invention is that the measurement target element is a semiconductor element. It is not limited to only. In the following description, a semiconductor element having an electrode pad is taken up for the sake of convenience, but the measurement target element to which the present invention is applied is not limited to the semiconductor element.

上述の第1〜第3のプローブ装置は、接触電極及び測定対象素子上の電極の認識に使用される2つの光学系が相対移動可能な別々の支持台とステージに設けられているので、位置決めを正確に行うためには2つの光学系の基準位置を決定する必要がある。そこで、接触電極と測定対象素子との位置合わせ方法は、一方の光学系の光軸を含む焦点面に設置された目標体を他方のカメラで認識し、認識された目標体の相互の位置から予め定められた距離だけ離れた位置に光学系の光軸が存在するものとして、2つの光学系の基準位置を決定するという方法が取られている。   In the first to third probe devices described above, the two optical systems used for recognizing the contact electrode and the electrode on the measurement target element are provided on separate support bases and stages that can be moved relative to each other. In order to perform accurately, it is necessary to determine the reference positions of the two optical systems. Therefore, the method for aligning the contact electrode and the measurement target element is to recognize the target object installed on the focal plane including the optical axis of one optical system with the other camera, and from the mutual position of the recognized target object. Assuming that the optical axis of the optical system exists at a position separated by a predetermined distance, a method of determining the reference positions of the two optical systems is employed.

しかしながら、上述の第1〜第3のプローブ装置において、測定対象素子を測定するための光学系(画像処理するためカメラを含めた撮像光学系)と測定対象素子の位置関係、及び、接触電極を測定するための光学系(画像処理するためカメラを含めた撮像光学系)と接触電極の位置関係を測定する方法は、高温環境下でのテスト、低温環境下でのテスト、及び機械系そのものの経時変化を考慮すると確立されているとはいえない。光学系の基準位置は不変とはいえず位置決めに誤差を生じさせる可能性もある。   However, in the first to third probe devices described above, the positional relationship between the optical system for measuring the measurement target element (imaging optical system including a camera for image processing) and the measurement target element, and the contact electrode The method of measuring the positional relationship between an optical system for measurement (imaging optical system including a camera for image processing) and a contact electrode is a test in a high temperature environment, a test in a low temperature environment, and a mechanical system itself. It cannot be said that it has been established considering changes over time. The reference position of the optical system is not invariant and may cause errors in positioning.

ここで、測定対象素子である電極パッドを認識するための光学系であって、画像処理するためカメラを含めた撮像光学系を、以後、測定対象素子認識光学系と呼ぶこともある。また、接触電極を認識するための光学系であって画像処理するためカメラを含めた撮像光学系を、以後、接触電極認識光学系と呼ぶこともある。   Here, an optical system for recognizing an electrode pad that is a measurement target element, which is an imaging optical system including a camera for image processing, may be hereinafter referred to as a measurement target element recognition optical system. An imaging optical system including a camera for recognizing a contact electrode and including a camera for image processing may be hereinafter referred to as a contact electrode recognition optical system.

測定対象素子を撮像するための光学系と接触電極を撮像するための光学系との位置関係は常に精度を維持するため補正をする必要があるが、上述の第1〜第4のプローブ装置におけるプローブ方法では、補正の対象となるターゲットパターンを物理的に2つの光学系の焦点位置に設置する必要がある。ステージ自身は測定対象素子の温度環境と合わせるために低温や高温にする場合があり、ターゲットパターン自身が温度による影響を受けてしまう。また、ターゲットパターンが置かれる位置は接触電極認識光学系で接触電極を撮像する位置と競合するので、ターゲットパターンを移動させるか、接触電極認識光学系を移動させなければ、対象物測定の稼動中(テスティング中)には補正値を求める測定が出来ないという問題がある。   The positional relationship between the optical system for imaging the measurement target element and the optical system for imaging the contact electrode must always be corrected in order to maintain accuracy, but in the first to fourth probe devices described above, In the probe method, it is necessary to physically set the target pattern to be corrected at the focal position of the two optical systems. The stage itself may be at a low temperature or a high temperature in order to match the temperature environment of the element to be measured, and the target pattern itself is affected by the temperature. Also, the position where the target pattern is placed competes with the position where the contact electrode recognition optical system captures the image of the contact electrode. Therefore, if the target pattern is moved or the contact electrode recognition optical system is not moved, the object measurement is in operation. There is a problem that the correction value cannot be measured during (during testing).

上述の第4のプローブ装置によるプローブ方法は、ターゲットパターンをステージ上に置く必要が無いという点で改善されているが、光学系の補正を行うための画像処理において撮像されたスポット光を点像として識別しているという点で、その識別においてあいまいさが発生する。点像を使用した場合、点像のぼけ具合に基づいて焦点高さを判定することしかできないため精度が甘くなり、高さ方向の位置合わせの誤差を小さくすることが難しい。そして、点像を用いる方法によれば、光軸の中心位置ずれが観測されるだけで、画像処理するためカメラを含めた撮像光学系に対して、カメラの1画素の大きさ、カメラ取り付け角度に関しては、別途計測することが必要である。   The above-described probe method using the fourth probe apparatus is improved in that it is not necessary to place the target pattern on the stage, but the spot light imaged in the image processing for correcting the optical system is point-imaged. In that point, ambiguity occurs in the identification. When a point image is used, since the focus height can only be determined based on the degree of blur of the point image, the accuracy becomes low, and it is difficult to reduce the alignment error in the height direction. Then, according to the method using a point image, the size of one pixel of the camera, the camera mounting angle with respect to the imaging optical system including the camera for image processing only by observing the center position deviation of the optical axis. It is necessary to measure separately.

この発明の発明者は、測定対象素子認識光学系あるいは接触電極認識光学系の一方にキャリブレーション用2次元パターンを投影する投影光学系を具え、このキャリブレーション用2次元パターンを測定対象素子認識光学系及び接触電極認識光学系の双方で撮像する構成とすることによって、上述した諸課題が解決されるとの認識に至った。   The inventor of the present invention includes a projection optical system that projects a calibration two-dimensional pattern on one of the measurement target element recognition optical system or the contact electrode recognition optical system, and the calibration two-dimensional pattern is measured on the measurement target element recognition optical system. It has been recognized that the above-described problems can be solved by adopting a configuration in which imaging is performed by both the system and the contact electrode recognition optical system.

そこで、この発明の目的は、被検査半導体結晶基板の温度に影響されないで上述の2つの認識光学系に対して、カメラの1画素の大きさ、カメラ取り付け角度を、一括して計測が可能であり、ウエハをウエハステージから退避させることなく高精度で2つの光学系においてそれぞれ取得される位置座標間の相対関係をキャリブレーションすることが可能であるプローブ方法及びこのプローブ方法を実現させるプローブ装置を提供することにある。   Therefore, the object of the present invention is to be able to collectively measure the size of one pixel of the camera and the camera mounting angle for the above two recognition optical systems without being affected by the temperature of the semiconductor crystal substrate to be inspected. There is provided a probe method capable of calibrating the relative relationship between position coordinates respectively acquired in two optical systems with high accuracy without retracting the wafer from the wafer stage, and a probe apparatus for realizing the probe method. It is to provide.

上述の理念に基づくこの発明の要旨によれば、以下のプローブ方法及びこのプローブ方法を実現するためのプローブ装置が提供される。   According to the gist of the present invention based on the above philosophy, the following probe method and a probe device for realizing the probe method are provided.

この発明の基本構成のプローブ方法は、電極を有する測定対象素子の電極に接触電極を接触させてこの測定対象素子の電気的特性を評価するプローブ方法であって、2次元パターン実像形成ステップと、第1光学系画像データ取得ステップと、第2光学系画像データ取得ステップと、キャリブレーションステップとを含んでいる。   The probe method of the basic configuration of the present invention is a probe method for evaluating the electrical characteristics of the measurement target element by bringing a contact electrode into contact with the electrode of the measurement target element having an electrode, and a two-dimensional pattern real image forming step; A first optical system image data acquisition step, a second optical system image data acquisition step, and a calibration step are included.

2次元パターン実像形成ステップは、投影光学系によって相対座標キャリブレーション用2次元パターンの実像を形成するステップである。第1光学系画像データ取得ステップは、第1光学系によって2次元パターンの実像の画像データを取り込むステップである。第2光学系画像データ取得ステップは、第2光学系によって2次元パターンの実像の画像データを取り込むステップである。キャリブレーションステップは、第1及び第2光学系によってそれぞれ取得された2次元パターンの実像の画像データに基づき、第1光学系で取得される画像データの第1光学系位置座標と第2光学系で取得される画像データの第2光学系位置座標との相対関係をキャリブレーションするステップである。   The two-dimensional pattern real image forming step is a step of forming a real image of the relative coordinate calibration two-dimensional pattern by the projection optical system. The first optical system image data acquisition step is a step of capturing image data of a real image of a two-dimensional pattern by the first optical system. The second optical system image data acquisition step is a step of capturing image data of a real image of a two-dimensional pattern by the second optical system. The calibration step is based on the image data of the real image of the two-dimensional pattern respectively acquired by the first and second optical systems, and the first optical system position coordinates and the second optical system of the image data acquired by the first optical system This is a step of calibrating the relative relationship between the image data acquired in step 2 and the second optical system position coordinates.

上述のこの発明の基本構成のプローブ方法は、この発明の基本構成のプローブ装置によって実施される。この発明の基本構成のプローブ装置は、電極を有する測定対象素子の電極に接触電極を接触させてこの測定対象素子の電気的特性を評価するプローブ装置であって、キャリブレーション用2次元パターンを投影する投影光学系を具える第1光学系と、第1光学系に対向するように配置される第2光学系とを具えて構成される。   The above-described probe method of the basic configuration of the present invention is implemented by the probe device of the basic configuration of the present invention. A probe apparatus having a basic configuration according to the present invention is a probe apparatus that evaluates electrical characteristics of a measurement target element by bringing a contact electrode into contact with the electrode of the measurement target element having an electrode, and projects a two-dimensional pattern for calibration A first optical system including the projection optical system and a second optical system disposed so as to face the first optical system.

投影光学系によって上述の2次元パターン実像形成ステップが実現され、第1及び第2光学系によって上述の第1及び第2光学系画像データ取得ステップが実現される。そして、第1及び第2光学系によって、投影されて形成された2次元パターンの実像の画像データをそれぞれ取り込み、これらの2次元パターンの実像の画像データに基づき、第1光学系で取得される画像データの第1光学系位置座標と第2光学系で取得される画像データの第2光学系位置座標との相対関係をキャリブレーションするキャリブレーションステップが実現される。   The two-dimensional pattern real image forming step described above is realized by the projection optical system, and the first and second optical system image data acquisition steps are realized by the first and second optical systems. Then, the image data of the real image of the two-dimensional pattern formed by projection is captured by the first and second optical systems, respectively, and acquired by the first optical system based on the image data of the real image of these two-dimensional patterns. A calibration step for calibrating the relative relationship between the first optical system position coordinates of the image data and the second optical system position coordinates of the image data acquired by the second optical system is realized.

上述のこの発明の基本構成のプローブ方法及びプローブ装置に基づき、第1及び第2のプローブ方法、及びこれらの方法をそれぞれ実現するための第1及び第2のプローブ装置が提供される。   Based on the above-described probe method and probe device of the basic configuration of the present invention, there are provided first and second probe methods and first and second probe devices for realizing these methods, respectively.

この発明の第1のプローブ方法は、上述の第1光学系画像データ取得ステップが、電極を認識するための光学系であって画像処理するためのカメラを含めた撮像光学系である第1光学系によって、投影光学系の結像位置に置かれた不透明な平面物体の平面に形成される2次元パターンの実像の画像データを取り込むステップとして構成され、第2光学系画像データ取得ステップが、接触電極を認識するための光学系であって画像処理するためのカメラを含めた撮像光学系である第2光学系によって、2次元パターンの実像の画像データを取り込むステップとして構成される。   In the first probe method of the present invention, the first optical system image data acquisition step described above is an optical system for recognizing an electrode and is an imaging optical system including a camera for image processing. The system is configured to capture image data of a real image of a two-dimensional pattern formed on the plane of an opaque planar object placed at the imaging position of the projection optical system, and the second optical system image data acquisition step is a contact The second optical system, which is an optical system for recognizing electrodes and an imaging optical system including a camera for image processing, is configured as a step of capturing real image data of a two-dimensional pattern.

そして、第1及び第2光学系調整ステップと、電気的特性計測ステップとを更に含んで構成される。第1及び第2光学系調整ステップは、第1及び第2光学系がそれぞれ取得した2次元パターンの実像の画像データにより、第1及び第2光学系のそれぞれの画像データの解像度、及び第1及び第2光学系のそれぞれのカメラの取り付け角度をキャリブレーションするステップである。また、電気的特性計測ステップは、測定対象素子と接触電極とを、互いに順次相対移動を行いながら接触させて測定対象素子の電気的特性を計測するステップである。   The first and second optical system adjustment steps and an electrical characteristic measurement step are further included. The first and second optical system adjustment steps are based on the image data of the real image of the two-dimensional pattern acquired by the first and second optical systems, respectively, and the resolution of the respective image data of the first and second optical systems, and the first And calibrating the mounting angles of the respective cameras of the second optical system. The electrical characteristic measurement step is a step of measuring the electrical characteristics of the measurement target element by bringing the measurement target element and the contact electrode into contact with each other while sequentially moving relative to each other.

上述のこの発明の第1のプローブ方法は、この発明の第1のプローブ装置によって実施される。この発明の第1のプローブ装置の第1及び第2光学系はそれぞれ、測定対象素子認識光学系及び接触電極認識光学系として構成される。   The above-described first probe method of the present invention is implemented by the first probe device of the present invention. The first and second optical systems of the first probe device of the present invention are configured as a measurement target element recognition optical system and a contact electrode recognition optical system, respectively.

第1光学系は、電極を認識するための撮像光学系であって画像処理するためカメラを含めた撮像光学系であり、この投影光学系の結像位置に置かれた不透明な平面物体の平面に形成される2次元パターンの実像の画像データを取り込む光学系として構成される。第2光学系は、接触電極を認識するための撮像光学系であって画像処理するためのカメラを含めた撮像光学系であって、投影光学系によって形成される2次元パターンの実像の画像データを取り込む光学系として構成される。   The first optical system is an imaging optical system for recognizing electrodes, and is an imaging optical system including a camera for image processing. The plane of an opaque planar object placed at the imaging position of the projection optical system The optical system captures image data of a real image of the two-dimensional pattern formed in The second optical system is an imaging optical system for recognizing a contact electrode, including a camera for image processing, and is a real image data of a two-dimensional pattern formed by the projection optical system. Configured as an optical system.

そして、第1及び第2光学系は、それぞれ取得した2次元パターンの実像の画像データにより、第1及び第2光学系のそれぞれの画像データの解像度、及び第1及び第2光学系のそれぞれのカメラの取り付け角度の測定が行われる。そして、この発明の第1のプローブ装置は、測定対象素子と接触電極とを、互いに順次相対移動を行いながら接触させて測定対象素子の電気的特性を計測する構成とされている。   Then, the first and second optical systems respectively obtain the real image data of the acquired two-dimensional pattern, the resolutions of the respective image data of the first and second optical systems, and the respective first and second optical systems. The camera mounting angle is measured. The first probe device of the present invention is configured to measure the electrical characteristics of the measurement target element by bringing the measurement target element and the contact electrode into contact with each other while sequentially moving relative to each other.

この発明の第2のプローブ方法は、上述の第1光学系画像データ取得ステップが、第1光学系を、接触電極を認識するための光学系であって画像処理するためのカメラを含めた撮像光学系とすることによって、2次元パターンの実像の画像データを取り込むステップとして構成され、第2光学系画像データ取得ステップが、第2光学系を、電極を認識するための光学系であって画像処理するためのカメラを含めた撮像光学系とすることによって、投影光学系の結像位置に置かれた不透明な平面物体の平面に形成される2次元パターンの実像の画像データを取り込むステップとして構成される。   According to a second probe method of the present invention, the first optical system image data acquisition step described above is an optical system for recognizing a contact electrode of the first optical system and includes an image processing camera. The optical system is configured as a step of capturing real image data of a two-dimensional pattern, and the second optical system image data acquisition step is an optical system for recognizing an electrode and an image. By taking an imaging optical system including a camera for processing, it is configured as a step to capture image data of a real image of a two-dimensional pattern formed on the plane of an opaque planar object placed at the imaging position of the projection optical system Is done.

この発明の第2のプローブ方法において、第1及び第2光学系調整ステップと電気的特性計測ステップとは、上述の第1のプローブ方法と同一である。   In the second probe method of the present invention, the first and second optical system adjustment steps and the electrical characteristic measurement step are the same as in the first probe method described above.

上述のこの発明の第2のプローブ方法は、この発明の第2のプローブ装置によって実施される。この発明の第2のプローブ装置の第1及び第2光学系はそれぞれ、接触電極認識光学系及び測定対象素子認識光学系として構成される。   The above-described second probe method of the present invention is implemented by the second probe apparatus of the present invention. The first and second optical systems of the second probe device of the present invention are configured as a contact electrode recognition optical system and a measurement target element recognition optical system, respectively.

第1光学系は、接触電極を認識するための光学系であって画像処理するためのカメラを含めた撮像光学系であって、投影光学系によって形成される2次元パターンの実像の画像データを取り込む光学系として形成される。   The first optical system is an optical system for recognizing a contact electrode, and is an imaging optical system including a camera for image processing. The first optical system captures real image data of a two-dimensional pattern formed by the projection optical system. It is formed as an optical system for capturing.

第2光学系は、電極を認識するための光学系であって画像処理するためのカメラを含めた撮像光学系であり、投影光学系の結像位置に置かれた不透明な平面物体の平面に形成される2次元パターンの実像の画像データを取り込む光学系として形成される。   The second optical system is an optical system for recognizing electrodes and is an imaging optical system including a camera for image processing. It is in the plane of an opaque planar object placed at the imaging position of the projection optical system. It is formed as an optical system that captures image data of a real image of the formed two-dimensional pattern.

この発明の第2のプローブ装置は、第1及び第2の光学系の構成を除いて、上述の第1のプローブ装置と同一である。   The second probe device of the present invention is the same as the first probe device described above except for the configuration of the first and second optical systems.

上述のプローブ装置(第1及び第2のプローブ装置を含む。)において、投影光学系によって形成される2次元パターンの実像が、第1及び第2光学系のカメラによって第1及び第2光学系のカメラの撮像面上に結像され、かつ2次元パターンの中心位置が第1及び第2光学系のカメラのそれぞれの撮像面にそれぞれの撮像面の中心位置と合致して結像されるように、投影光学系の姿勢及び位置を調整するための投影光学系姿勢位置調整手段を更に具えるのが好適である。   In the above-described probe device (including the first and second probe devices), the real image of the two-dimensional pattern formed by the projection optical system is converted into the first and second optical systems by the cameras of the first and second optical systems. The image is formed on the imaging surface of the camera, and the center position of the two-dimensional pattern is formed on each imaging surface of the cameras of the first and second optical systems so as to coincide with the center position of each imaging surface. In addition, it is preferable to further include a projection optical system posture position adjusting means for adjusting the posture and position of the projection optical system.

この発明の基本構成のプローブ装置を用いるこの発明の基本構成のプローブ方法によれば、点像パターンではなく2次元パターンを利用して、第1及び第2光学系でそれぞれこの2次元パターンの実像の画像データが取り込まれる。そして、第1光学系で取得される画像データの第1光学系位置座標と第2光学系で取得される画像データの第2光学系位置座標との相対関係のキャリブレーションが行われる。そのため、このキャリブレーションに必要なカメラの1画素の大きさ、カメラ取り付け角度を、一括して計測することが可能である。   According to the probe method of the basic configuration of the present invention using the probe device of the basic configuration of the present invention, a real image of this two-dimensional pattern is used in each of the first and second optical systems using a two-dimensional pattern instead of a point image pattern. Image data is captured. Then, calibration of the relative relationship between the first optical system position coordinate of the image data acquired by the first optical system and the second optical system position coordinate of the image data acquired by the second optical system is performed. Therefore, it is possible to collectively measure the size of one pixel of the camera and the camera mounting angle necessary for this calibration.

また2次元パターンとして、投影光学系によって形成される実像が使われるので、ウエハステージに設置された被検査半導体結晶基板の温度に影響されないで、高精度でキャリブレーションすることが可能である。また、ウエハステージの位置を避けて、第1光学系と第2光学系とを対向する位置に移動させれば、ウエハをウエハステージから退避させることなく高精度でキャリブレーションすることが可能である。   Since a real image formed by the projection optical system is used as the two-dimensional pattern, calibration can be performed with high accuracy without being affected by the temperature of the semiconductor crystal substrate to be inspected placed on the wafer stage. In addition, if the first optical system and the second optical system are moved to opposite positions while avoiding the position of the wafer stage, it is possible to perform calibration with high accuracy without retracting the wafer from the wafer stage. .

この発明の第1のプローブ装置は、第1及び第2光学系がそれぞれ測定対象素子認識光学系及び接触電極認識光学系として構成されており、この発明の第2のプローブ装置は、第1及び第2光学系がそれぞれ接触電極認識光学系及び測定対象素子認識光学系として構成される。どちらの構成のプローブ装置も、得られる効果は同一であるので、どちらの構成のプローブ装置を採用するかは、実際に使用する際の便宜を考慮して決定される設計的事項に属する。   In the first probe device of the present invention, the first and second optical systems are configured as a measurement target element recognition optical system and a contact electrode recognition optical system, respectively. The second optical system is configured as a contact electrode recognition optical system and a measurement target element recognition optical system, respectively. Since either configuration of the probe device has the same effect, the configuration of the probe device to be used belongs to a design matter determined in consideration of convenience in actual use.

ここでは、この発明の第1のプローブ装置によって得られる効果について説明するが、第1及び第2光学系をそれぞれ接触電極認識光学系及び測定対象素子認識光学系と読み替えれば、第2のプローブ装置に対する効果の説明として成立する。   Here, the effect obtained by the first probe device of the present invention will be described. However, if the first and second optical systems are read as a contact electrode recognition optical system and a measurement target element recognition optical system, respectively, the second probe is used. This is an explanation of the effect on the device.

投影光学系によって形成される上述の2次元パターンの実像は、第1及び第2光学系によって観測された場合、第1及び第2光学系の結像面に合焦点されて結像されるように調整し、かつ第1光学系側から2次元パターンを投影すると、測定対象素子の撮像距離と一致した位置にこの2次元パターンの実像が形成されるように調整しておくことが可能である。   The real image of the above-described two-dimensional pattern formed by the projection optical system is focused on the image planes of the first and second optical systems when observed by the first and second optical systems. When the 2D pattern is projected from the first optical system side, it can be adjusted so that a real image of this 2D pattern is formed at a position that matches the imaging distance of the measurement target element. .

この状態で、投影光学系によって形成される2次元パターンの実像の位置に不透明な平面物体を置けば、この2次元パターンの実像は第1光学系によって観測が可能な状態となり、第1光学系によって2次元パターンの画像情報を取り込むことができる。このようにして第1光学系によって2次元パターンの画像情報を取り込んだらこの画像情報を記憶装置に記憶させる。   In this state, if an opaque planar object is placed at the position of the real image of the two-dimensional pattern formed by the projection optical system, the real image of the two-dimensional pattern can be observed by the first optical system. Can capture image information of a two-dimensional pattern. When the two-dimensional pattern image information is taken in by the first optical system in this way, the image information is stored in the storage device.

また、この不透明な平面物体を取り去れば、第2光学系によってこの2次元パターンの実像を観測することが可能な状態となり、第2光学系によってこの2次元パターンの画像情報を取り込むことができる。そして、この場合もこの画像情報を記憶装置に記憶させる。このようにして記憶された第1及び第2光学系によって取り込まれた画像情報をそれぞれ記憶装置から読み出して、両者の画像情報に基づき第1光学系位置座標と第2光学系位置座標との相対関係のキャリブレーションが行われる。   If the opaque planar object is removed, the real image of the two-dimensional pattern can be observed by the second optical system, and the image information of the two-dimensional pattern can be captured by the second optical system. . In this case, the image information is stored in the storage device. The image information captured by the first and second optical systems stored in this manner is read from the storage device, and the first optical system position coordinates and the second optical system position coordinates are relative to each other based on the image information of both. Relationship calibration is performed.

以上説明したように、投影光学系によって形成される2次元パターンの実像は、上述した従来の第1〜第3のプローブ装置において利用された物理的な目標体に相当する役割を果たしている。   As described above, the real image of the two-dimensional pattern formed by the projection optical system plays a role corresponding to the physical target used in the conventional first to third probe devices described above.

2次元パターンとして2次元格子パターンのような空間的に同一のパターンが周期的に連続するパターンを利用すれば、第1及び第2光学系位置座標のキャリブレーションに必要な、それぞれの光学系が具えるカメラの1画素の大きさ、カメラ取り付け角度の計測が容易となり、第1及び第2光学系位置座標のキャリブレーションが容易に行える。   If a spatially identical pattern such as a two-dimensional lattice pattern is used as a two-dimensional pattern, the respective optical systems necessary for calibration of the first and second optical system position coordinates can be obtained. It is easy to measure the size of one pixel of the camera and the camera mounting angle, and the first and second optical system position coordinates can be easily calibrated.

また、第1及び第2光学系を互いに対向する位置に配置することが可能である場所であれば、ターゲットパターンを挟んで両者を対向させる必要はなく、必要に応じて光学系を2次元パターンの実像位置に移動するだけで、上述のキャリブレーションを行うことが可能である。   In addition, if it is a place where the first and second optical systems can be arranged at positions facing each other, it is not necessary to face the both across the target pattern. The above-described calibration can be performed only by moving to the real image position.

第1及び第2光学系の光軸と投影光学系の光軸とは、光軸を共有している必要がある。この発明の基本構成のプローブ装置、及び第1及び第2のプローブ装置は、投影光学系姿勢位置調整手段を具えることによって、この条件を満たすように投影光学系の光軸を、第1及び第2光学系の光軸に対して調整することが可能である。   The optical axes of the first and second optical systems and the optical axis of the projection optical system need to share the optical axis. The probe device of the basic configuration of the present invention, and the first and second probe devices include the projection optical system posture position adjusting means, so that the optical axis of the projection optical system satisfies the first and second conditions so as to satisfy this condition. It is possible to adjust with respect to the optical axis of the second optical system.

すなわち、投影光学系姿勢位置調整手段によって、投影光学系によって形成される2次元パターンの実像が、第1及び第2光学系のカメラによって第1及び第2光学系のカメラの撮像面上に結像され、かつ2次元パターンの中心位置が第1及び第2光学系のカメラのそれぞれの撮像面にそれぞれの撮像面の中心位置と合致するように結像させ投影光学系の姿勢及び位置を調整すれば、第1及び第2光学系の光軸と投影光学系の光軸とが共通する光軸を共有するよう設定することが可能である。   In other words, the real image of the two-dimensional pattern formed by the projection optical system is formed on the imaging surfaces of the first and second optical system cameras by the projection optical system posture position adjusting means by the first and second optical system cameras. The projection optical system's posture and position are adjusted by forming an image so that the center position of the two-dimensional pattern coincides with the center position of each imaging surface of each camera of the first and second optical systems. Thus, it is possible to set so that the optical axis of the first and second optical systems and the optical axis of the projection optical system share a common optical axis.

この発明の実施形態のプローブ装置の概略的構成図である。It is a schematic block diagram of the probe apparatus of embodiment of this invention. 投影光学系、測定対象素子認識光学系及び接触電極認識光学系の概略的構成を示す図であり、(A)はこれら光学系の概略的立体構造図であり、(B)はこれら光学系の光軸を含む平面で切断した概略的断面図である。It is a diagram showing a schematic configuration of a projection optical system, a measurement object element recognition optical system and a contact electrode recognition optical system, (A) is a schematic three-dimensional structure diagram of these optical systems, (B) is a diagram of these optical systems It is the schematic sectional drawing cut | disconnected by the plane containing an optical axis. 投影光学系姿勢位置調整手段の構成を示す概略的構造図であり、(A)は投影光学系姿勢位置調整手段が具える結像光学系の光軸とほぼ直交する平面で切断した断面を示す図であり、(B)は結像光学系の光軸を含む平面で切断した断面を示す図である。It is a schematic structural diagram showing the configuration of the projection optical system posture position adjusting means, (A) shows a cross section cut by a plane substantially orthogonal to the optical axis of the imaging optical system provided with the projection optical system posture position adjusting means It is a figure, (B) is a figure which shows the cross section cut | disconnected by the plane containing the optical axis of an imaging optical system. 測定対象素子認識光学系によって2次元パターンの実像の画像データを取得するステップの説明に供する図である。It is a figure which uses for description of the step which acquires the image data of the real image of a two-dimensional pattern by a measurement object element recognition optical system. 接触電極認識光学系によって2次元パターンの実像の画像データを取得するステップの説明に供する図である。It is a figure which uses for the description of the step which acquires the image data of the real image of a two-dimensional pattern by a contact electrode recognition optical system. 接触電極を接触電極認識光学系によってアライメントする様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that a contact electrode is aligned by a contact electrode recognition optical system. ウエハの表面の電極パッドを測定対象素子認識光学系によってアライメントする様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the electrode pad of the surface of a wafer is aligned by a measurement object element recognition optical system. ウエハの表面の電極パッドと接触電極とを、互いに順次相対移動を行いながら接触させてウエハに形成されているチップの電気的特性を計測する電気的特性計測ステップの説明に供する図である。It is a figure used for description of the electrical property measurement step which measures the electrical property of the chip | tip currently formed in the wafer by making the electrode pad and contact electrode of the surface of a wafer contact mutually, performing relative movement sequentially.

以下、図を参照して、この発明の実施の形態につき説明する。なお、各図は、この発明が理解できる程度に各構成部分を概略的に示してあるに過ぎず、この発明を図示例に限定するものではない。また、各図において同じ構成要素については同一の番号を付して示し、これらの機能等に関して、その重複する説明を省略することもある。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Each drawing schematically shows each component so that the present invention can be understood, and the present invention is not limited to the illustrated examples. In addition, the same constituent elements are denoted by the same reference numerals in the respective drawings, and redundant description of these functions may be omitted.

<この発明の実施形態のプローブ装置>
図1、図2(A)及び(B)を参照して、この発明の実施形態のプローブ装置として、第1及び第2光学系がそれぞれ測定対象素子認識光学系及び接触電極認識光学系として構成される第1のプローブ装置の実施形態を取り上げて説明する。第2のプローブ装置とは、第1及び第2光学系のどちらに投影光学系を設置させるかが相違するのみであり、この発明の特徴は第1のプローブ装置の実施形態を取り上げることで十分説明することができる。
<Probe device according to an embodiment of the present invention>
With reference to FIG. 1, FIG. 2 (A) and (B), as a probe device according to an embodiment of the present invention, the first and second optical systems are configured as a measurement target element recognition optical system and a contact electrode recognition optical system, respectively. An embodiment of the first probe apparatus will be described. The only difference from the second probe device is whether the projection optical system is installed in either the first optical system or the second optical system. The feature of the present invention is sufficient to take up the embodiment of the first probe device. Can be explained.

まず、図1を参照してこの発明の実施形態のプローブ装置の概略的構成を説明する。図1は、この発明の実施形態のプローブ装置の概略的構成図である。   First, a schematic configuration of a probe apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a probe apparatus according to an embodiment of the present invention.

この発明の実施形態のプローブ装置は、キャリブレーション用2次元パターンを投影する投影光学系42を具える第1光学系32と、第1光学系32に対向するように配置される第2光学系22とを具えて構成される。   A probe apparatus according to an embodiment of the present invention includes a first optical system 32 that includes a projection optical system 42 that projects a two-dimensional pattern for calibration, and a second optical system that is disposed so as to face the first optical system 32 22 and configured.

ここで、第1光学系32は、被検査半導体結晶基板(以後、ウエハ26ということもある。)の電極を認識するための光学系であって画像処理するため測定対象素子撮像カメラ28を含めた撮像光学系であり、投影光学系42の結像位置に置かれた不透明な平面物体の平面に形成される2次元パターンの実像の画像データを取り込む機能を有している。   Here, the first optical system 32 is an optical system for recognizing electrodes of a semiconductor crystal substrate to be inspected (hereinafter also referred to as a wafer 26), and includes a measurement target element imaging camera 28 for image processing. The imaging optical system has a function of capturing image data of a real image of a two-dimensional pattern formed on the plane of an opaque planar object placed at the imaging position of the projection optical system.

第2光学系22は、接触電極38を認識するための光学系であって画像処理するための接触電極撮像カメラ18を含めた撮像光学系であって、投影光学系42によって形成される2次元パターンの実像の画像データを取り込む機能を有している。接触電極38は複数の電極のセットとして構成されている場合もあるので、図1において、複数の接触電極を接触電極38として示してあるが、単数の電極で接触電極38が構成される場合もある。また、接触電極38としてポゴピン又は垂直針形状の接触電極が使われることが多い。そこで、ポゴピン又は垂直針形状の接触電極を含めて単に接触電極38というものとする。   The second optical system 22 is an optical system for recognizing the contact electrode 38 and an imaging optical system including the contact electrode imaging camera 18 for image processing, and is a two-dimensional formed by the projection optical system 42 It has a function of capturing image data of a real image of a pattern. Since the contact electrode 38 may be configured as a set of a plurality of electrodes, in FIG. 1, a plurality of contact electrodes are shown as the contact electrode 38, but the contact electrode 38 may be configured by a single electrode. is there. Further, as the contact electrode 38, a pogo pin or a vertical needle contact electrode is often used. Therefore, the contact electrode 38 including the contact electrode having a pogo pin or a vertical needle shape is simply referred to as a contact electrode 38.

この発明の実施形態のプローブ装置の詳細な構成を以下に説明する。図1に示すこの発明の実施形態のプローブ装置は、ウエハ26を搭載するウエハステージ16と、ステージを回転移動させるθ移動ステージ15と、これを保持する支持台14、接触電極38、接触電極38を保持する接触電極固定台36、接触電極固定台36を保持する接触電極支持台30を具えており、ウエハステージ16には測定するウエハ26が搭載される。   A detailed configuration of the probe apparatus according to the embodiment of the present invention will be described below. A probe apparatus according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 1 includes a wafer stage 16 on which a wafer 26 is mounted, a θ moving stage 15 for rotating the stage, a support base 14 for holding the stage, a contact electrode 38, and a contact electrode 38. A contact electrode fixing base 36 for holding the contact electrode, and a contact electrode support base 30 for holding the contact electrode fixing base 36, and a wafer 26 to be measured is mounted on the wafer stage 16.

支持台14はXYZ移動ステージ12に固定されており、XYZ移動ステージ12は、XYZ移動ステージ支持台10に固定されている。図1では図示を省略してあるが、XYZ移動ステージ支持台10には、XYZ移動ステージ12が固定されている他、接触電極支持台30も付属アーム(図示を省略してある。)を介して固定されている。すなわち、この発明の実施形態のプローブ装置は、XYZ移動ステージ支持台10を土台として、接触電極支持台30及びXYZ移動ステージ12とが一体化されて構成されている。   The support base 14 is fixed to the XYZ movement stage 12, and the XYZ movement stage 12 is fixed to the XYZ movement stage support base 10. Although not shown in FIG. 1, in addition to the XYZ moving stage 12 being fixed to the XYZ moving stage support base 10, the contact electrode support base 30 is also attached via an attached arm (not shown). Is fixed. That is, the probe apparatus according to the embodiment of the present invention is configured by integrating the contact electrode support 30 and the XYZ movement stage 12 with the XYZ movement stage support 10 as a base.

ウエハ26には半導体素子として個片化される前の状態の半導体素子(以後、チップということもある。)が格子上に並んでおり、チップ上には電気的接触を取るための電極パッド又はBGA(Ball Grid Array)などのボール状の電極が形成されている。以後、電極パッド又はBGAなどのボール状の電極をまとめて電極パッドということもある。   On the wafer 26, semiconductor elements (hereinafter sometimes referred to as chips) in a state before being singulated as semiconductor elements are arranged on a lattice, and electrode pads or electrical pads for making electrical contact are arranged on the chips. Ball-shaped electrodes such as BGA (Ball Grid Array) are formed. Hereinafter, a ball-shaped electrode such as an electrode pad or BGA may be collectively referred to as an electrode pad.

支持台14には接触電極38を撮像する接触電極撮像カメラ18を具える第2光学系としての接触電極認識光学系22が設置され、接触電極認識光学系22は撮像距離の調整が可能な方法で支持台14に取り付けてある。一方、接触電極支持台30には、ウエハステージ16上のウエハ26を撮像する測定対象素子撮像カメラ28を具える第1光学系としての測定対象素子認識光学系32が取り付けられる。   The support base 14 is provided with a contact electrode recognition optical system 22 as a second optical system including a contact electrode imaging camera 18 for imaging the contact electrode 38, and the contact electrode recognition optical system 22 is a method capable of adjusting an imaging distance. It is attached to the support base 14. On the other hand, a measurement target element recognition optical system 32 as a first optical system including a measurement target element imaging camera 28 that images the wafer 26 on the wafer stage 16 is attached to the contact electrode support base 30.

図2(A)及び(B)を参照して、測定対象素子認識光学系及び接触電極認識光学系の概略的構成について説明する。図2(A)及び(B)は、投影光学系、測定対象素子認識光学系及び接触電極認識光学系の概略的構成を示す図であり、図2(A)はこれら光学系の概略的立体構造図であり、図2(B)はこれら光学系の光軸を含む平面で切断した概略的断面図である。   With reference to FIGS. 2 (A) and 2 (B), schematic configurations of the measurement target element recognition optical system and the contact electrode recognition optical system will be described. 2 (A) and 2 (B) are diagrams showing schematic configurations of the projection optical system, the measurement target element recognition optical system, and the contact electrode recognition optical system, and FIG. 2 (A) is a schematic three-dimensional diagram of these optical systems. FIG. 2 (B) is a schematic cross-sectional view taken along a plane including the optical axis of these optical systems.

図2(A)及び(B)に示すように、測定対象素子認識光学系32及び接触電極認識光学系22は互いに対向するように配置されており、測定対象素子認識光学系32に設置された投影光学系42によって2次元パターンの実像60が形成されるように構成されている。図2(A)及び(B)において、光束62及び光束64はそれぞれ測定対象素子認識光学系32及び接触電極認識光学系22から出力される光束を模式的に示したものである。   As shown in FIGS. 2A and 2B, the measurement target element recognition optical system 32 and the contact electrode recognition optical system 22 are disposed so as to face each other, and are installed in the measurement target element recognition optical system 32. The projection optical system 42 is configured to form a real image 60 of a two-dimensional pattern. 2A and 2B, a light beam 62 and a light beam 64 schematically show the light beams output from the measurement target element recognition optical system 32 and the contact electrode recognition optical system 22, respectively.

測定対象素子認識光学系32は、ウエハ26の表面を照明するための光源41を具える同軸照明光学系40を具えている。光源41からの照射光は同軸照明光学系40で光束にされて、ビームスプリッター70で反射されてウエハ26の表面を照明する。図2(A)及び(B)では、ウエハ26の位置に2次元パターンの実像60が投影されている様子を示している。   The measurement target element recognition optical system 32 includes a coaxial illumination optical system 40 including a light source 41 for illuminating the surface of the wafer 26. Irradiation light from the light source 41 is converted into a light beam by the coaxial illumination optical system 40 and reflected by the beam splitter 70 to illuminate the surface of the wafer 26. 2A and 2B show a state in which a real image 60 of a two-dimensional pattern is projected at the position of the wafer 26. FIG.

しかしながら、測定対象素子認識光学系32及び接触電極認識光学系22の光学的なアライメントに関する説明においては、適宜2次元パターンの実像60が形成される位置をウエハ26がおかれる位置と読み替えて理解されたい。測定対象素子認識光学系32及び接触電極認識光学系22は互いの相対的な位置関係を維持しつつ移動させて、2次元パターンの実像60が形成される位置に接触電極38及び測定対象素子の電極パッドを配置して計測が行われる。   However, in the description of the optical alignment of the measurement target element recognition optical system 32 and the contact electrode recognition optical system 22, it is understood that the position where the real image 60 of the two-dimensional pattern is appropriately read as the position where the wafer 26 is placed. I want. The measurement target element recognition optical system 32 and the contact electrode recognition optical system 22 are moved while maintaining a relative positional relationship with each other, so that the contact electrode 38 and the measurement target element of the measurement target element are formed at the position where the real image 60 of the two-dimensional pattern is formed. Measurement is performed by arranging electrode pads.

また、測定対象素子認識光学系32は、投影光学系42を具えている。投影光学系42は、2次元パターンが形成された2次元パターン印刷ガラスマスク52を具え、この2次元パターン印刷ガラスマスク52を光源55が照明する構成となっている。2次元パターン印刷ガラスマスク52を透過した光束は、投影光学系42が具える結像光学系58を通過して、ビームスプリッター72で反射されて2次元パターンの実像60を形成する。   The measurement target element recognition optical system 32 includes a projection optical system 42. The projection optical system 42 includes a two-dimensional pattern printed glass mask 52 on which a two-dimensional pattern is formed, and the light source 55 illuminates the two-dimensional pattern printed glass mask 52. The light beam transmitted through the two-dimensional pattern printing glass mask 52 passes through an imaging optical system 58 provided in the projection optical system 42, and is reflected by the beam splitter 72 to form a real image 60 of a two-dimensional pattern.

実像60が形成される位置に不透明平面物体66を置くことによって、測定対象素子認識光学系32によって実像60の画像データが取得される。測定対象素子撮像カメラ28は、実像60の画像を撮像面39に結像させる。測定対象素子撮像カメラ28には、当然に実像60の画像を撮像面39に結像させるための撮像レンズ(図示を省略してある。)を具えている。   By placing the opaque planar object 66 at a position where the real image 60 is formed, image data of the real image 60 is acquired by the measurement target element recognition optical system 32. The measurement target element imaging camera 28 forms an image of the real image 60 on the imaging surface 39. The measurement target element imaging camera 28 is naturally provided with an imaging lens (not shown) for forming an image of the real image 60 on the imaging surface 39.

接触電極認識光学系22は、接触電極38を照明するための光源21を具える同軸照明光学系20を具えている。光源21からの照射光は同軸照明光学系20で光束にされ、ビームスプリッター68で反射されて接触電極38を照明する。   The contact electrode recognition optical system 22 includes a coaxial illumination optical system 20 including a light source 21 for illuminating the contact electrode 38. Irradiation light from the light source 21 is converted into a light beam by the coaxial illumination optical system 20 and reflected by the beam splitter 68 to illuminate the contact electrode 38.

上述の不透明平面物体66を取り去れば、接触電極認識光学系22によって実像60の画像データが取得される。接触電極撮像カメラ18は、実像60の画像を撮像面19に結像させる。接触電極撮像カメラ18には、当然に実像60の画像を撮像面19に結像させるための撮像レンズ(図示を省略してある。)を具えている。   If the above-described opaque planar object 66 is removed, the image data of the real image 60 is acquired by the contact electrode recognition optical system 22. The contact electrode imaging camera 18 forms an image of the real image 60 on the imaging surface 19. The contact electrode imaging camera 18 is naturally provided with an imaging lens (not shown) for forming an image of the real image 60 on the imaging surface 19.

接触電極固定台36及び測定対象素子認識光学系32は、接触電極支持台30に固定される。接触電極認識光学系22はX,Y,及びZ方向に滑らかに調整することが可能な支持台14に保持され、ウエハステージ16は更にθ方向に調整可能なθ移動ステージ15の上に固定される。ここでは、測定対象素子認識光学系32及び接触電極認識光学系22は、予め最良の撮像距離で撮像できるように調整された位置に設置されているものとする。尚、Z軸は、ウエハステージ16とは別に動作可能な単独の機構をもつこともある。   The contact electrode fixing base 36 and the measurement target element recognition optical system 32 are fixed to the contact electrode support base 30. The contact electrode recognition optical system 22 is held on a support base 14 that can be adjusted smoothly in the X, Y, and Z directions, and the wafer stage 16 is further fixed on a θ moving stage 15 that can be adjusted in the θ direction. The Here, it is assumed that the measurement target element recognition optical system 32 and the contact electrode recognition optical system 22 are installed at positions adjusted in advance so that an image can be captured at the best imaging distance. Note that the Z-axis may have a single mechanism that can operate independently of the wafer stage 16.

ウエハ26が、ローディング装置(図示を省略してある。)によってウエハステージ16上に運ばれた後、チップ上の電極パッドを接触電極38に正確に接触させるため、チップの縦横配列と接触電極の位置が合致するように、接触電極認識光学系22で画像処理によるパターンマッチングにより接触電極38の位置を求め、測定対象素子認識光学系32で画像処理によるパターンマッチングによりウエハ26の位置(ウエハ上のチップの位置)を求める。   After the wafer 26 is transferred onto the wafer stage 16 by a loading device (not shown), the vertical and horizontal arrangements of the chips and the contact electrodes are arranged in order to bring the electrode pads on the chips into contact with the contact electrodes 38 accurately. The position of the contact electrode 38 is obtained by pattern matching by image processing in the contact electrode recognition optical system 22 so that the positions match, and the position of the wafer 26 (on the wafer) by pattern matching by image processing in the measurement target element recognition optical system 32. Determine the tip position).

接触電極38及びウエハ26が位置決めされた後に、ウエハ26上のチップの電極と接触電極38とが正確に重なるようにウエハステージ16をコントロールして、ウエハ26上のチップの電極と接触電極とを接触させて、ウエハ26に形成されているチップの電気的特性を測定する。また、ここでは、位置決めすることをアライメントするということもある。このようにこの発明の実施形態のプローブ装置においては、一度ウエハがアライメントされると、ウエハ26と接触電極38とを、互いに順次相対移動を行いながら接触電極38とウエハ26の電極とを接触させてウエハ26に形成されているチップの一つ一つに対する電気的特性が計測される(電気的特性計測ステップ)。   After the contact electrode 38 and the wafer 26 are positioned, the wafer stage 16 is controlled so that the electrode of the chip on the wafer 26 and the contact electrode 38 accurately overlap, and the electrode of the chip and the contact electrode on the wafer 26 are aligned. The electrical characteristics of the chips formed on the wafer 26 are measured by contacting them. Here, the positioning is sometimes referred to as alignment. As described above, in the probe apparatus according to the embodiment of the present invention, once the wafer is aligned, the contact electrode 38 and the electrode of the wafer 26 are brought into contact with each other while sequentially moving the wafer 26 and the contact electrode 38 relative to each other. Thus, the electrical characteristics of each chip formed on the wafer 26 are measured (electrical characteristic measurement step).

接触電極38は接触電極固定台36を通して、接触電極支持台30に固定されているので、ウエハ毎に毎回アライメントする必要が無い場合もある。また接触電極36は、複数のチップを同時に計測可能となるように複数チップ分の電極で構成されることもあり、その場合にはウエハ26と接触電極38とを、互いにその対応するチップ数分ずつ順次相対移動を行いながら接触電極38とウエハ26の電極とを接触させる。   Since the contact electrode 38 is fixed to the contact electrode support 30 through the contact electrode fixing base 36, it may not be necessary to perform alignment for each wafer. Further, the contact electrode 36 may be composed of electrodes for a plurality of chips so that a plurality of chips can be measured at the same time. In this case, the wafer 26 and the contact electrode 38 are arranged for the number of chips corresponding to each other. The contact electrode 38 and the electrode of the wafer 26 are brought into contact with each other while sequentially performing relative movement.

接触電極のアライメントとは、接触電極支持台30に取り付けてある接触電極38を接触電極認識光学系22の接触電極撮像カメラ18で撮像して画像データを取得し、パターンマッチングによる画像処理を行って、接触電極38の個々の座標(位置座標)を測定することをいう。   Contact electrode alignment means that the contact electrode 38 attached to the contact electrode support 30 is imaged by the contact electrode imaging camera 18 of the contact electrode recognition optical system 22 to acquire image data, and image processing by pattern matching is performed. It means that the individual coordinates (position coordinates) of the contact electrode 38 are measured.

また、ウエハのアライメントとは、ウエハ26に形成されたチップの特定パターン又はチップの複数の電極(電極が1つの場合もある)を測定対象素子認識光学系32の測定対象素子撮像カメラ28で撮像して画像データを取得し、パターンマッチングによる画像処理で、ウエハ26上で個々のチップが決められた方向に一致するように、ウエハステージ16の回転角度を調整し、かつチップ上の特定電極の位置オフセットを調整することをいう。接触電極38のアライメントとウエハ26のアライメントとが精度良く実行されると、接触電極38とウエハ26上のチップの電極とを平行に移動させることができるようになる。   Wafer alignment refers to imaging a specific pattern of a chip formed on the wafer 26 or a plurality of electrodes (in some cases, a single electrode) of the chip by the measurement target element imaging camera 28 of the measurement target element recognition optical system 32. The image data is acquired, and the rotation angle of the wafer stage 16 is adjusted by image processing by pattern matching so that each chip on the wafer 26 matches the determined direction, and the specific electrode on the chip is adjusted. This refers to adjusting the position offset. When the alignment of the contact electrode 38 and the alignment of the wafer 26 are accurately performed, the contact electrode 38 and the electrode of the chip on the wafer 26 can be moved in parallel.

画像データによる座標測定では、画像データ1画素の解像度、画像データを取得するカメラの取り付け角度、及び画像データ中央の座標(光学系の光軸位置)が装置座標系に対してキャリブレーションされる必要がある。接触電極認識光学系22と測定対象素子認識光学系32とが対向するように配置される場合には、接触電極認識光学系22の画像データ中央の座標と測定対象素子認識光学系32の画像データ中央の座標との相対関係をどのようにして装置座標系でキャリブレーションするかが問題となる。   In coordinate measurement using image data, the resolution of one pixel of image data, the mounting angle of the camera that acquires the image data, and the coordinates of the center of the image data (optical axis position of the optical system) need to be calibrated with respect to the apparatus coordinate system. There is. When the contact electrode recognition optical system 22 and the measurement target element recognition optical system 32 are arranged to face each other, the coordinates of the image data center of the contact electrode recognition optical system 22 and the image data of the measurement target element recognition optical system 32 are displayed. The problem is how to calibrate the relative relationship with the central coordinate in the apparatus coordinate system.

この発明の実施形態のプローブ装置では、測定対象素子認識光学系32に具備された特定パターンの投影光学系の実像を使用して、特定パターンの特定の特徴点の位置を、測定対象素子認識光学系32と接触電極認識光学系22とで画像測定することで、測定対象素子認識光学系32の画像データ中央の座標と接触電極認識光学系22の画像データ中央の座標との相対関係をキャリブレーションする。   In the probe apparatus according to the embodiment of the present invention, using the real image of the projection optical system of the specific pattern provided in the measurement target element recognition optical system 32, the position of the specific feature point of the specific pattern is measured. By measuring the image with the system 32 and the contact electrode recognition optical system 22, the relative relationship between the coordinates of the image data center of the measurement target element recognition optical system 32 and the coordinates of the image data center of the contact electrode recognition optical system 22 is calibrated. To do.

すなわち投影光学系42によって相対座標キャリブレーション用2次元パターンの実像60を形成する2次元パターン実像形成ステップが実行され、測定対象素子認識光学系32によって2次元パターンの実像60の画像データを取り込む第1光学系画像データ取得ステップが実行され、接触電極認識光学系22によって2次元パターンの実像60の画像データを取り込む第2光学系画像データ取得ステップが実行される。続いて第1光学系画像データ取得ステップで取得された画像データと、第2光学系画像データ取得ステップで取得された画像データとから測定対象素子認識光学系32の画像データ中央の座標(光軸位置)と接触電極認識光学系22の画像データ中央の座標(光軸位置)との相対座標をキャリブレーションするキャリブレーションステップが実行される。   That is, a two-dimensional pattern real image forming step for forming the real image 60 of the relative coordinate calibration two-dimensional pattern is executed by the projection optical system 42, and the measurement target element recognition optical system 32 captures the image data of the real image 60 of the two-dimensional pattern. The first optical system image data acquisition step is executed, and the second optical system image data acquisition step for capturing the image data of the real image 60 of the two-dimensional pattern by the contact electrode recognition optical system 22 is executed. Subsequently, from the image data acquired in the first optical system image data acquisition step and the image data acquired in the second optical system image data acquisition step, the coordinates of the image data center of the measurement target element recognition optical system 32 (optical axis) Position) and a calibration step for calibrating the relative coordinates between the coordinates (optical axis position) of the center of the image data of the contact electrode recognition optical system 22 is executed.

このように2次元パターン実像形成ステップからキャリブレーションステップまでの4つステップが実行されると、ウエハのアライメント及び接触電極のアライメントで、画像データ上で測定した位置は、1つの共通の装置座標系での座標値に変換することが可能となる。1つの共通の装置座標系でウエハのアライメントの結果と接触電極のアライメントの結果が得られると、ウエハの電極と接触電極とが精度良く重ねられるようにウエハステージ16のコントロールが可能となる。なお2次元パターン実像形成ステップからキャリブレーションステップまでを実行するのに先立って、接触電極認識光学系22で画像データ1画素の解像度、及び画像データを取得するカメラの取り付け角度をキャリブレーションする第2光学系調整ステップ、及び測定対象素子認識光学系32で画像データ1画素の解像度、画像データを取得するカメラの取り付け角度、及び画像データ中央の座標(光学系の光軸位置)をキャリブレーションする第1光学系調整ステップを実施しておく必要がある。これらのステップの処理内容については、後述する<電気的特性計測ステップの前段アライメント>において詳しく説明する。   When the four steps from the two-dimensional pattern real image forming step to the calibration step are executed in this way, the position measured on the image data in the wafer alignment and the contact electrode alignment is one common apparatus coordinate system. It is possible to convert to coordinate values at. When the wafer alignment result and the contact electrode alignment result are obtained in one common apparatus coordinate system, the wafer stage 16 can be controlled so that the wafer electrode and the contact electrode can be accurately overlapped. Prior to executing from the two-dimensional pattern real image formation step to the calibration step, the contact electrode recognition optical system 22 calibrates the resolution of one pixel of the image data and the mounting angle of the camera that acquires the image data. The optical system adjustment step and the measurement target element recognition optical system 32 calibrate the resolution of one pixel of image data, the mounting angle of the camera that acquires the image data, and the coordinates (optical axis position of the optical system) of the center of the image data. 1 It is necessary to carry out the optical system adjustment step. The processing contents of these steps will be described in detail in <Pre-alignment of electrical characteristic measurement step> described later.

測定ステージ(ウエハステージ16)の温度をコントロールすることで、高温環境下でのテスト(電気的特性の測定)及び低温環境下でのテスト(電気的特性の測定)が実施される。温度変化があると、ウエハ26は伸縮し、プローブ装置の一部も伸縮する。プローブ装置の一部が伸縮すると、プローブ装置の各部の位置も変位(移動)する。   By controlling the temperature of the measurement stage (wafer stage 16), a test under a high temperature environment (measurement of electrical characteristics) and a test under a low temperature environment (measurement of electrical characteristics) are performed. When the temperature changes, the wafer 26 expands and contracts, and a part of the probe device also expands and contracts. When a part of the probe device expands and contracts, the position of each part of the probe device is also displaced (moved).

測定対象素子認識光学系32の光軸の位置、及び接触電極認識光学系22の光軸の位置は、温度変化があると変位する可能性は高い。そのためウエハ一枚毎に、測定対象素子のアライメントを実施するだけでなく、接触電極38をアライメントすることも必要である。この発明のプローブ方法によれば、任意のタイミングで、接触電極38をアライメントすることができる。   The position of the optical axis of the measurement target element recognition optical system 32 and the position of the optical axis of the contact electrode recognition optical system 22 are likely to be displaced when there is a temperature change. Therefore, it is necessary not only to align the measurement target element for each wafer but also to align the contact electrode 38. According to the probe method of the present invention, the contact electrode 38 can be aligned at an arbitrary timing.

温度変化に伴ってプローブ装置の一部が伸縮すると、その伸縮の程度は平衡に達するまで時間の経過に伴って少しずつ変化する。プロービング中に連続して不良特性を持つチップを発見した場合は、上述の熱平衡に達する前の時間的な変化が続いている状態で測定対象素子のアライメントを実施した等の理由が考えられる。   When a part of the probe device expands and contracts with a change in temperature, the extent of the expansion and contraction changes little by little as time passes until equilibrium is reached. When chips having defective characteristics are continuously found during probing, it is conceivable that the elements to be measured are aligned while the temporal change before reaching the above-described thermal equilibrium is continued.

プローブ装置によるプローブ方法の実施においては、1)測定ステージの上昇、2)チップの電気的特性試験、3)測定ステージの下降、4)指定されたチップ数分XY移動のプロセスが繰り返される。プローブ装置によるプローブ方法の実施中において、連続して不良特性を持つチップを発見した場合は、その原因を早急に突き止める必要がある。この発明の実施形態のプローブ方法では、試験動作中であっても必要に応じて、測定対象素子認識光学系32の光軸と接触電極認識光学系22の光軸との相対座標キャリブレーション(精度確認)を実施することが可能である。   In the implementation of the probe method by the probe apparatus, 1) the measurement stage is raised, 2) the electrical characteristics test of the chip, 3) the measurement stage is lowered, and 4) the XY movement process is repeated by the designated number of chips. When a chip having a defective characteristic is continuously found during the execution of the probe method by the probe apparatus, it is necessary to quickly find the cause. In the probe method of the embodiment of the present invention, relative coordinate calibration (accuracy) between the optical axis of the measurement target element recognition optical system 32 and the optical axis of the contact electrode recognition optical system 22 is performed as necessary even during the test operation. Confirmation) can be carried out.

<投影光学系姿勢位置調整>
測定対象素子認識光学系32の光軸、接触電極認識光学系22の光軸、特定パターンを投影する投影光学系42の光軸、測定対象素子を照明する同軸照明光学系40の光軸、接触電極を照明する同軸照明光学系20の光軸を、同じ光軸線上に構築するためビームスプリッター68、70及び72を挿入して、結像光線の光軸に対して直角方向からそれぞれの光軸を重ねることで、これらの光軸を合致させる。
<Projection optical system posture adjustment>
Optical axis of measurement target element recognition optical system 32, optical axis of contact electrode recognition optical system 22, optical axis of projection optical system 42 that projects a specific pattern, optical axis of coaxial illumination optical system 40 that illuminates the measurement target element, contact Inserting beam splitters 68, 70 and 72 to construct the optical axis of the coaxial illumination optical system 20 for illuminating the electrodes on the same optical axis line, the respective optical axes from the direction perpendicular to the optical axis of the imaging light beam. These optical axes are made to coincide with each other.

このような構成では、ビームスプリッター68、70及び72の組み込み精度に多少の傾きが生じても、ビームスプリッターを真っ直ぐに進む結像光線の入射光と出射光は平行移動するだけで、測定対象素子認識光学系32又は接触電極認識光学系22の結像では大きな問題とはならない。   In such a configuration, even if there is a slight inclination in the incorporation accuracy of the beam splitters 68, 70, and 72, the incident light and the emitted light of the imaging light beam that travels straight through the beam splitter only move in parallel. The imaging of the recognition optical system 32 or the contact electrode recognition optical system 22 is not a big problem.

同軸照明光学系は光軸が90度に曲げられるが、視野全体を照明するのに十分なスポットサイズで設計されるとともに、照明の当たる位置に厳密性を求められないので一般的な光学機械加工精度があれば問題とはならない。   Although the optical axis of the coaxial illumination optical system is bent by 90 degrees, it is designed with a spot size sufficient to illuminate the entire field of view, and it is not required to be precise at the position where the illumination is applied, so general optical machining There is no problem if there is accuracy.

一方、投影光学系42は、ビームスプリッター72で光軸が90度に曲げられると、わずかな傾きでも光軸に影響を与え、パターン投影像が位置ずれしてしまう。また、測定対象素子認識光学系32においては投影用と撮像用で同じ対物レンズ(図示を省略してある。)を通るため作動距離(WD: Working Distance)の範囲内の位置に測定対象素子を置いたとしても、機械的機構部品の加工精度では光路長にわずかな差が発生することがあり、カメラと投影レンズの焦点位置が等しくならないということが生じる。   On the other hand, when the optical axis of the projection optical system 42 is bent at 90 degrees by the beam splitter 72, even a slight inclination affects the optical axis, and the pattern projection image is displaced. Further, since the measurement target element recognition optical system 32 passes through the same objective lens (not shown) for projection and imaging, the measurement target element is placed at a position within a working distance (WD) range. Even if it is placed, a slight difference in the optical path length may occur in the processing accuracy of the mechanical mechanism parts, and the focal positions of the camera and the projection lens are not equal.

更に一般に市販されているカメラは、撮像中心が必ずしも光軸中心と一致していないため、投影光を光軸の中心になるように設計してあっても、パターンが撮像中心に一致しないという問題がある。   Furthermore, in general, a commercially available camera has a problem that the pattern does not coincide with the imaging center even if the projection light is designed to be the center of the optical axis because the imaging center does not necessarily coincide with the optical axis center. There is.

そこで、投影光学系42を組み込む場合は、投影光学系姿勢位置調整手段を具え、投影光学系42が具える結像光学系58の光軸の回転、位置、焦点距離を調整可能とする構成とするのがよい。   Therefore, when the projection optical system 42 is incorporated, the projection optical system posture position adjusting means is provided, and the rotation, position, and focal length of the optical axis of the imaging optical system 58 included in the projection optical system 42 can be adjusted. It is good to do.

図3(A)及び(B)を参照して、投影光学系姿勢位置調整手段の構成及びこの投影光学系姿勢位置調整手段を用いる投影光学系姿勢位置調整ステップについて説明する。図3(A)及び(B)は投影光学系姿勢位置調整手段の構成を示す概略的構造図であり、図3(A)は投影光学系姿勢位置調整手段が具える結像光学系58の光軸とほぼ直交する平面で切断した断面を示す図であり、図3(B)は結像光学系58の光軸を含む平面で切断した断面を示す図である。   With reference to FIGS. 3A and 3B, the configuration of the projection optical system posture position adjustment unit and the projection optical system posture position adjustment step using this projection optical system posture position adjustment unit will be described. 3 (A) and 3 (B) are schematic structural views showing the configuration of the projection optical system posture position adjusting means, and FIG. 3 (A) shows the imaging optical system 58 provided with the projection optical system posture position adjusting means. FIG. 3 (B) is a diagram showing a cross section cut along a plane including the optical axis of the imaging optical system 58. FIG.

投影光学系姿勢位置調整手段は、投影光学系外部鏡筒50、投影光学系内部鏡筒51、投影光学系内部鏡筒51の芯合わせを行って固定する内部鏡筒芯合わせねじ53-1、53-2、53-3、2次元パターン印刷ガラスマスクスライド固定ねじ54を具えて構成される。   The projection optical system posture position adjusting means includes: a projection optical system external lens barrel 50; a projection optical system internal lens barrel 51; and an internal lens barrel alignment screw 53-1 for performing alignment and fixing of the projection optical system internal lens barrel 51. 53-2, 53-3, a two-dimensional pattern printing glass mask slide fixing screw 54 is provided.

投影光学系外部鏡筒50の内部に投影光学系内部鏡筒51が納められ、内部鏡筒芯合わせねじ53-1、53-2、53-3によって、投影光学系内部鏡筒51の芯合わせが行われる。投影光学系外部鏡筒50は、投影光学系42として光源55と一体化されて構成されている(図2(B)参照)。2次元パターン印刷ガラスマスクスライド固定ねじ54は、投影光学系42が具える結像光学系58に一体化された2次元パターン印刷ガラスマスク52を、最適位置に固定するためのねじである。   The projection optical system internal lens barrel 51 is housed in the projection optical system external lens barrel 50, and the projection optical system internal lens barrel 51 is aligned by the internal lens barrel alignment screws 53-1, 53-2, and 53-3. Is done. The projection optical system external lens barrel 50 is integrated with the light source 55 as the projection optical system 42 (see FIG. 2B). The two-dimensional pattern printing glass mask slide fixing screw 54 is a screw for fixing the two-dimensional pattern printing glass mask 52 integrated with the imaging optical system 58 included in the projection optical system 42 at an optimum position.

投影光学系姿勢位置調整ステップは、例えば、以下のとおりに行う。
(1)測定対象素子撮像カメラ28を測定対象素子認識光学系32に取り付け、焦点の合う高さに固定する。
(2)測定対象素子撮像カメラ28の撮像画像を観察しながら2次元パターン印刷ガラスマスク52を取り付けた投影光学系内部鏡筒51を抜き差しして焦点が一番合う位置で、2次元パターン印刷ガラスマスクスライド固定ねじ54によって固定する。
(3)投影光学系外部鏡筒50に取り付けられた内部鏡筒芯合わせねじ53-1、53-2、53-3を用いて投影光学系内部鏡筒51を移動して、2次元パターンの実像60が測定対象素子撮像カメラ28の撮像面39の所定位置に写り込むように調整し固定する。
(2)〜(3)を繰り返して光軸補正を行うことで、2次元パターンの実像60が測定対象素子撮像カメラ28の撮像面39の所定位置に写り込むようにさせることが可能である。
The projection optical system posture position adjustment step is performed as follows, for example.
(1) The measurement target element imaging camera 28 is attached to the measurement target element recognition optical system 32, and is fixed at a focused height.
(2) Two-dimensional pattern printing glass at the position where the focal point is best by inserting / removing the projection optical system inner tube 51 with the two-dimensional pattern printing glass mask 52 attached while observing the picked-up image of the measuring object imaging camera 28 The mask slide fixing screw 54 is used for fixing.
(3) The projection optical system inner lens barrel 51 is moved using the inner lens barrel alignment screws 53-1, 53-2, 53-3 attached to the projection optical system outer lens barrel 50, and the two-dimensional pattern The real image 60 is adjusted and fixed so as to be reflected at a predetermined position on the imaging surface 39 of the measurement target element imaging camera 28.
By performing optical axis correction by repeating (2) to (3), it is possible to cause the real image 60 of the two-dimensional pattern to be reflected at a predetermined position on the imaging surface 39 of the measurement target element imaging camera 28.

すなわち、上述の投影光学系姿勢位置調整ステップを実行することで、投影光学系42によって形成される2次元パターンの実像60が、測定対象素子撮像カメラ28の撮像面39に結像され、また同様に接触電極撮像カメラ18の撮像面19に結像される。そして2次元パターンの中心位置が撮像面39及び撮像面19のそれぞれの撮像面の中心位置と合致して結像されるように、投影光学系42の姿勢及び位置が調整される。   That is, by executing the above-described projection optical system posture position adjustment step, the real image 60 of the two-dimensional pattern formed by the projection optical system 42 is formed on the imaging surface 39 of the measurement target element imaging camera 28, and the like. The image is formed on the imaging surface 19 of the contact electrode imaging camera 18. Then, the posture and position of the projection optical system 42 are adjusted so that the center position of the two-dimensional pattern matches the center positions of the imaging surfaces of the imaging surfaces 39 and 19, respectively.

<電気的特性計測ステップの前段アライメント>
図4〜図8を参照して、この発明の実施形態のプローブ装置によって、測定対象素子の電気的特性を計測する電気的特性計測ステップが実行されるまでの、具体的なステップについて説明する。
<Pre-alignment of electrical characteristics measurement step>
With reference to FIG. 4 to FIG. 8, specific steps until the electrical characteristic measurement step for measuring the electrical characteristics of the measurement target element is executed by the probe apparatus according to the embodiment of the present invention will be described.

図1及び図2に示すように、測定対象素子認識光学系32を上から下を見る位置に配置し、接触電極認識光学系22を下から上を見る位置に配置するものとする。測定対象素子認識光学系32は、接触電極支持台30に固定されている。また接触電極認識光学系22は、支持台14に固定される。支持台14はX,Y及びZに精度良く可動出来る構造とする。支持台14の上には、θ方向に回転するθ移動ステージ15が載り、その上にウエハステージ16が搭載される。なお2次元パターンの実像60を形成する投影光学系42は、測定対象素子認識光学系32に装着されるとする。   As shown in FIGS. 1 and 2, it is assumed that the measurement target element recognition optical system 32 is disposed at a position looking from above and the contact electrode recognition optical system 22 is disposed at a position looking from above. The measurement target element recognition optical system 32 is fixed to the contact electrode support 30. The contact electrode recognition optical system 22 is fixed to the support base 14. The support base 14 is structured so as to be movable in X, Y and Z with high accuracy. A θ moving stage 15 that rotates in the θ direction is mounted on the support base 14, and a wafer stage 16 is mounted thereon. It is assumed that the projection optical system 42 that forms the real image 60 of the two-dimensional pattern is attached to the measurement element recognition optical system 32.

図4を参照して、測定対象素子認識光学系32によって2次元パターンの実像60の画像データを取得する第1光学系画像データ取得ステップ及び第1光学系調整ステップで使用する画像データの取得について説明する。   Referring to FIG. 4, the acquisition of image data used in the first optical system image data acquisition step and the first optical system adjustment step of acquiring image data of the real image 60 of the two-dimensional pattern by the measurement target element recognition optical system 32 explain.

装置座標系で座標既知の点として、ウエハステージ16上に、精度良く画像測定できるように、+(格子)マークを設置する(例えばウエハステージ16の中心位置を基準点とする)。ウエハステージ16が装置の駆動軸X,Y及びZの原点にある時、該マークの座標を装置座標系で(0,0,0)とすると、ウエハステージ16が移動して駆動軸が(X,Y,Z)の位置にある時は、ウエハステージ16上の該マークの座標は(X,Y,Z)である。ウエハステージ16上の該マークが測定対象素子認識光学系32の真下の位置に来るようにして(図4において該マークが光学系の真下にある位置)、撮像用光源41を点灯し、画像データを取得する。なおウエハステージ16までが撮像距離となるようにZ方向は調整する。この時該マークの座標は、装置座標系で座標既知の点である。取得された画像データは第1光学系調整ステップにおいて、光学系のキャリブレーションに使用される。画像データ取得後は、撮像用光源41を消灯する。   As a point whose coordinates are known in the apparatus coordinate system, a + (lattice) mark is placed on the wafer stage 16 so that an image can be accurately measured (for example, the center position of the wafer stage 16 is used as a reference point). When the wafer stage 16 is at the origin of the drive axes X, Y and Z of the apparatus, and the coordinates of the mark are (0, 0, 0) in the apparatus coordinate system, the wafer stage 16 moves and the drive axis is (X , Y, Z), the coordinates of the mark on the wafer stage 16 are (X, Y, Z). The imaging light source 41 is turned on so that the mark on the wafer stage 16 is positioned directly below the measurement target element recognition optical system 32 (the position where the mark is directly below the optical system in FIG. 4), and the image data To get. The Z direction is adjusted so that the imaging distance is up to the wafer stage 16. At this time, the coordinates of the mark are known points in the apparatus coordinate system. The acquired image data is used for calibration of the optical system in the first optical system adjustment step. After obtaining the image data, the imaging light source 41 is turned off.

続いてウエハステージ16を該マークが視野に入らない位置に移動させる(図4において前記マークが光学系の視野から外れる位置)。2次元パターンの実像60を形成する2次元パターン実像形成ステップを実行すると、撮像距離と一致したウエハステージ16上に該2次元パターンの実像60が形成される。測定対象素子認識光学系32の測定対象素子撮像カメラ28で該2次元パターンの実像60の画像データを取得する。すなわち第1光学系画像データ取得ステップを実行する。   Subsequently, the wafer stage 16 is moved to a position where the mark does not enter the field of view (a position where the mark deviates from the field of view of the optical system in FIG. 4). When the two-dimensional pattern real image forming step for forming the real image 60 of the two-dimensional pattern is executed, the real image 60 of the two-dimensional pattern is formed on the wafer stage 16 that coincides with the imaging distance. Image data of the real image 60 of the two-dimensional pattern is acquired by the measurement target element imaging camera 28 of the measurement target element recognition optical system 32. That is, the first optical system image data acquisition step is executed.

図5を参照して、接触電極認識光学系22によって2次元パターンの実像60の画像データを取得する第2光学系画像データ取得ステップ及び第2光学系調整ステップで使用する画像データの取得について説明する。   Referring to FIG. 5, the acquisition of image data used in the second optical system image data acquisition step and the second optical system adjustment step for acquiring the image data of the real image 60 of the two-dimensional pattern by the contact electrode recognition optical system 22 will be described. To do.

ウエハステージ16を移動させ、接触電極認識光学系22と測定対象素子認識光学系32とが対応する図5に示す位置に移動させ、接触電極認識光学系22の接触電極撮像カメラ18で該2次元パターンの実像60の画像データを取得する。すなわち第2光学系画像データ取得ステップを実行する。接触電極撮像カメラ18で該2次元パターンの実像60を撮像する場合には、上下方向(Z方向)を移動させ、接触電極認識光学系22撮像距離に調整する。なお接触電極認識光学系22で該2次元パターンの実像60の画像データを取得した時、その時のウエハステージ16の装置座標系で座標は記憶しておく。   The wafer stage 16 is moved, the contact electrode recognition optical system 22 and the measurement target element recognition optical system 32 are moved to the corresponding positions shown in FIG. Image data of the real image 60 of the pattern is acquired. That is, the second optical system image data acquisition step is executed. When the real image 60 of the two-dimensional pattern is captured by the contact electrode imaging camera 18, the vertical direction (Z direction) is moved and adjusted to the imaging distance of the contact electrode recognition optical system 22. When the image data of the real image 60 of the two-dimensional pattern is acquired by the contact electrode recognition optical system 22, the coordinates are stored in the apparatus coordinate system of the wafer stage 16 at that time.

第2光学系画像データ取得ステップに続いて、第2光学系調整ステップで接触電極認識光学系22のカメラ取り付け角度をキャリブレーションするため、接触電極認識光学系22をX軸方向に視野の2/3程度の距離を移動させて(接触電極認識光学系22が固定される支持台14をX軸方向に移動させて)、第2光学系調整ステップに使われる画像データを取得しておく。   In order to calibrate the camera mounting angle of the contact electrode recognition optical system 22 in the second optical system adjustment step following the second optical system image data acquisition step, the contact electrode recognition optical system 22 is Image data used in the second optical system adjustment step is acquired by moving a distance of about 3 (moving the support base 14 to which the contact electrode recognition optical system 22 is fixed in the X-axis direction).

第2光学系画像データ取得ステップ、及び第2光学系調整ステップで使用する画像データ取得が終了したら、次に第2光学系調整ステップ、その後に第1光学系調整ステップを実行する。第2光学系調整ステップでは、接触電極認識光学系22の画像データ1画素の解像度をキャリブレーションし、その後接触電極認識光学系22のカメラ取り付け角度をキャリブレーションする。   When acquisition of the image data used in the second optical system image data acquisition step and the second optical system adjustment step is completed, the second optical system adjustment step and then the first optical system adjustment step are executed. In the second optical system adjustment step, the resolution of one pixel of image data of the contact electrode recognition optical system 22 is calibrated, and then the camera mounting angle of the contact electrode recognition optical system 22 is calibrated.

第2光学系調整ステップの、画像データ1画素の解像度をキャリブレーションするのに使用する画像データは、図2(A)に示す2次元格子パターンであるので、1つの格子を囲む領域を画像モデルとして登録し、撮像された2次元格子パターン全体をパターンマッチングすると、1つ1つの格子点の画像データ上での座標がサーチされる。サーチされた画像データ上の格子間隔(多数の格子が撮像される場合には平均の格子間隔)を既知である2次元格子パターンの格子間隔と比較することで、画像データ1画素の解像度がキャリブレーションされる。またこの時同時に、格子点2次元配列の画像座標系に対する傾き角度も求めておく。   Since the image data used to calibrate the resolution of one pixel of image data in the second optical system adjustment step is the two-dimensional lattice pattern shown in FIG. 2 (A), the region surrounding one lattice is an image model. If the entire captured two-dimensional lattice pattern is pattern-matched, the coordinates of each lattice point on the image data are searched. The resolution of one pixel of the image data is calibrated by comparing the lattice interval on the searched image data (average lattice interval when a large number of lattices are imaged) with the lattice interval of a known two-dimensional lattice pattern. Is done. At the same time, the tilt angle with respect to the image coordinate system of the two-dimensional lattice point array is also obtained.

第2光学系調整ステップの、カメラ取り付け角度をキャリブレーションするのに使用する画像データは、第2光学系画像データ取得ステップで取得した画像データも使用する。第2光学系調整ステップの画像データと、第2光学系画像データ取得ステップで取得した画像データとは、視野が2/3程度X方向に移動したものである。両方の画像に撮像されている2次元格子パターンの1つを選び出し(同一点を2つの画像データの中から選び出す)、それら2点を結ぶベクトルを作成する。このベクトルの方向は装置X軸の方向を示す。画像のX軸に対する該ベクトルの方向角度が接触電極認識光学系22のカメラ取り付け角度である。第2光学系調整ステップが終了すると、接触電極認識光学系22は、画像データ1画素の解像度と接触電極認識光学系22のカメラ取り付け角度とがキャリブレーションされたこととなる。   The image data used to calibrate the camera mounting angle in the second optical system adjustment step also uses the image data acquired in the second optical system image data acquisition step. The image data in the second optical system adjustment step and the image data acquired in the second optical system image data acquisition step are those in which the visual field has moved in the X direction by about 2/3. One of the two-dimensional grid patterns captured in both images is selected (the same point is selected from two image data), and a vector connecting these two points is created. The direction of this vector indicates the direction of the device X axis. The direction angle of the vector with respect to the X axis of the image is the camera mounting angle of the contact electrode recognition optical system 22. When the second optical system adjustment step is completed, the contact electrode recognition optical system 22 has calibrated the resolution of one pixel of image data and the camera mounting angle of the contact electrode recognition optical system 22.

第2光学系調整ステップの画像データ1画素の解像度とカメラ取り付け角度のキャリブレーションが終了したら、第1光学系調整ステップを実施する。第1光学系調整ステップでは、第1光学系画像データ取得ステップで取得した図2(A)に示す2次元格子パターンから、測定対象素子認識光学系32の画像データ1画素の解像度をキャリブレーションする。また同時に、格子点2次元配列の画像座標系に対する傾き角度も求めておく。測定対象素子認識光学系32は接触電極支持台30に固定され、接触電極認識光学系22は、X,Y及びZ方向に移動できる支持台14に固定されるので、それぞれの光学系のカメラ取り付け角度は独立ではなく、一方が他方に対して固定角度回転したとみなせる。   When the calibration of the resolution of one pixel of image data and the camera mounting angle in the second optical system adjustment step is completed, the first optical system adjustment step is performed. In the first optical system adjustment step, the resolution of one pixel of the image data of the measurement target element recognition optical system 32 is calibrated from the two-dimensional lattice pattern shown in FIG. 2A acquired in the first optical system image data acquisition step. . At the same time, the inclination angle with respect to the image coordinate system of the two-dimensional lattice point array is also obtained. The measurement target element recognition optical system 32 is fixed to the contact electrode support base 30, and the contact electrode recognition optical system 22 is fixed to the support base 14 that can move in the X, Y, and Z directions. The angles are not independent, and one can be considered to have rotated a fixed angle with respect to the other.

測定対象素子認識光学系32と接触電極認識光学系22とで、同一の格子パターンを撮像しているので、測定対象素子認識光学系32の格子点2次元配列の傾き角度と接触電極認識光学系22の格子点2次元配列の傾き角度との差異が求められれば、接触電極認識光学系22のカメラ取り付け角度から測定対象素子認識光学系32のカメラ取り付け角度がキャリブレーションされる。この発明のプローブ方法では、測定対象素子認識光学系32又は接触電極認識光学系22の一方が、カメラ取り付け角度のキャリブレーションがされれば、他方は格子点2次元配列の傾き角度を用いて算出される。   Since the measurement target element recognition optical system 32 and the contact electrode recognition optical system 22 capture the same lattice pattern, the inclination angle of the two-dimensional array of lattice points of the measurement target element recognition optical system 32 and the contact electrode recognition optical system If the difference from the inclination angle of the two-dimensional array of 22 grid points is obtained, the camera attachment angle of the measurement target element recognition optical system 32 is calibrated from the camera attachment angle of the contact electrode recognition optical system 22. In the probe method of the present invention, if one of the measurement target element recognition optical system 32 or the contact electrode recognition optical system 22 is calibrated for the camera mounting angle, the other is calculated using the inclination angle of the lattice point two-dimensional array. Is done.

測定対象素子認識光学系32の画像データ1画素の解像度と、測定対象素子認識光学系32のカメラ取り付け角度とがキャリブレーションされたら、次に測定対象素子認識光学系32の画像データ中央の座標(光学系の光軸位置)をキャリブレーションする。測定対象素子認識光学系32の画像データ中央の、座標のキャリブレーションには、第1光学系調整ステップに使用される画像データとして取得されたものを使う。この画像には、ウエハステージ16上に+(格子)マークが設置され、そのマークの座標は装置座標系で既知である。マークを精度良く画像データ上でその位置を測定する。画像データ上の1点で、その点の画像座標と装置座標系での座標が得られ、画像データ1画素の解像度とカメラの取り付け角度がキャリブレーションされていると、画像データ中央の点について、その点の装置座標系での座標は容易に算出される。この座標が測定対象素子認識光学系32の画像データ中央の座標となる。   After the resolution of one pixel of the image data of the measurement target element recognition optical system 32 and the camera mounting angle of the measurement target element recognition optical system 32 are calibrated, the coordinates of the center of the image data of the measurement target element recognition optical system 32 ( (Optical axis position of the optical system) is calibrated. For the coordinate calibration at the center of the image data of the measurement target element recognition optical system 32, the one acquired as the image data used in the first optical system adjustment step is used. In this image, a + (lattice) mark is set on the wafer stage 16, and the coordinates of the mark are known in the apparatus coordinate system. The position of the mark is accurately measured on the image data. When one point on the image data, the image coordinates of that point and the coordinates in the device coordinate system are obtained, and the resolution of one pixel of the image data and the mounting angle of the camera are calibrated, The coordinates of the point in the device coordinate system are easily calculated. This coordinate is the coordinate at the center of the image data of the measurement target element recognition optical system 32.

第1光学系調整ステップによって、測定対象素子認識光学系32の画像データ1画素の解像度と、測定対象素子認識光学系32のカメラ取り付け角度と、及び測定対象素子認識光学系32の画像データ中央の座標とがキャリブレーションされる。また第2光学系調整ステップによって、接触電極認識光学系22の画像データ1画素の解像度と、接触電極認識光学系22のカメラ取り付け角度とがキャリブレーションされる。この段階では、接触電極認識光学系22の画像データ中央の座標はキャリブレーションされていない。接触電極認識光学系22の画像データ中央の座標は、キャリブレーションステップが実行されなければ求めることは出来ない。   By the first optical system adjustment step, the resolution of one pixel of the image data of the measurement target element recognition optical system 32, the camera mounting angle of the measurement target element recognition optical system 32, and the center of the image data of the measurement target element recognition optical system 32 The coordinates are calibrated. In the second optical system adjustment step, the resolution of one pixel of image data of the contact electrode recognition optical system 22 and the camera mounting angle of the contact electrode recognition optical system 22 are calibrated. At this stage, the coordinates of the center of the image data of the contact electrode recognition optical system 22 are not calibrated. The coordinates of the center of the image data of the contact electrode recognition optical system 22 cannot be obtained unless the calibration step is executed.

そこで、第1光学系画像データ取得ステップで取得された画像データと、第2光学系画像データ取得ステップで取得された画像データとから測定対象素子認識光学系32の画像データ中央の座標(光軸位置)と接触電極認識光学系22の画像データ中央の座標(光軸位置)との相対座標をキャリブレーションするキャリブレーションステップを実行する。   Therefore, the coordinates (optical axis) of the center of the image data of the measurement target element recognition optical system 32 from the image data acquired in the first optical system image data acquisition step and the image data acquired in the second optical system image data acquisition step. Position) and a calibration step for calibrating the relative coordinates between the center of the image data of the contact electrode recognition optical system 22 (optical axis position).

第1光学系画像データ取得ステップで取得された画像データは、図2(A)に示す2次元格子パターンを撮像したものである。2次元格子パターンの特徴点(特定の格子点)の位置は、測定対象素子認識光学系32の画像データ上で画像座標を精度よく測定することが出来る。測定対象素子認識光学系32では、既に必要なパラメータはすべてキャリブレーションされているので、画像座標が測定されると、その点は装置座標系の座標に変換できる。すなわち2次元格子パターンの特徴点(特定の格子点)の位置は、装置座標系の座標として求めることが出来る。   The image data acquired in the first optical system image data acquisition step is an image of the two-dimensional lattice pattern shown in FIG. The position of the feature point (specific lattice point) of the two-dimensional lattice pattern can accurately measure the image coordinates on the image data of the measurement target element recognition optical system 32. Since all necessary parameters have already been calibrated in the measurement target element recognition optical system 32, when image coordinates are measured, the points can be converted to coordinates in the apparatus coordinate system. That is, the position of the feature point (specific lattice point) of the two-dimensional lattice pattern can be obtained as coordinates in the apparatus coordinate system.

第2光学系画像データ取得ステップで取得された画像データも、同じ図2(A)に示す2次元格子パターンを撮像したものである。接触電極認識光学系22の画像データ上でも、同一の点すなわち2次元格子パターンの特徴点の画像座標を測定する。この2次元格子パターンの特徴点の装置座標系での座標は、既に測定対象素子認識光学系32で求められている。画像データ上の1点で、その点の画像座標と装置座標系での座標が得られたので、第2光学系画像データ取得ステップで取得された画像データ(接触電極認識光学系22の画像)の画像データ中央の座標も求められる。   The image data acquired in the second optical system image data acquisition step is also an image of the two-dimensional lattice pattern shown in FIG. 2 (A). Also on the image data of the contact electrode recognition optical system 22, the image coordinates of the same point, that is, the feature point of the two-dimensional lattice pattern are measured. The coordinates of the feature points of the two-dimensional lattice pattern in the apparatus coordinate system have already been obtained by the measurement target element recognition optical system 32. Since the image coordinates of the point and the coordinates in the device coordinate system were obtained at one point on the image data, the image data acquired in the second optical system image data acquisition step (image of the contact electrode recognition optical system 22) The coordinates of the center of the image data are also obtained.

接触電極認識光学系22は、X,Y及びZ方向に可動する支持台14に固定されている(θ移動ステージ15を介してウエハステージ16も支持台14に固定されている)。第2光学系画像データ取得ステップで、画像データを取得するとき、そのときのウエハステージ16の装置座標系での座標は記憶されているので、第2光学系画像データ取得ステップで取得された画像データの画像データ中央の座標が求められると、ウエハステージ16(基準点はマーク位置)と接触電極認識光学系22の画像中央点までの相対座標も求められる。ウエハステージ16(基準点はマーク位置)と接触電極認識光学系22の画像中央点までの相対座標がキャリブレーションされていると、ウエハステージ16を任意の位置に移動させても、接触電極認識光学系22の画像データ中央の座標を既知と出来る。   The contact electrode recognition optical system 22 is fixed to a support base 14 that is movable in the X, Y, and Z directions (the wafer stage 16 is also fixed to the support base 14 via a θ moving stage 15). When acquiring image data in the second optical system image data acquisition step, since the coordinates in the apparatus coordinate system of the wafer stage 16 at that time are stored, the image acquired in the second optical system image data acquisition step When the coordinates of the image data center of the data are obtained, the relative coordinates between the wafer stage 16 (the reference point is the mark position) and the image center point of the contact electrode recognition optical system 22 are also obtained. If the relative coordinates between the wafer stage 16 (the reference point is the mark position) and the center of the image of the contact electrode recognition optical system 22 are calibrated, the contact electrode recognition optics can be used even if the wafer stage 16 is moved to an arbitrary position. The coordinates of the center of the image data of the system 22 can be known.

このように、キャリブレーションステップにより、測定対象素子認識光学系32と接触電極認識光学系22とで、画像測定された2次元格子パターンの特徴点の位置を、装置座標系で同一となるように、接触電極認識光学系22の画像データ中央の座標をキャリブレーションする。キャリブレーションステップが終了すると、測定対象素子認識光学系32の画像データ中央の座標だけでなく接触電極認識光学系22の画像データ中央の座標も、1つの基準点と結び付けられる。   As described above, the position of the feature point of the two-dimensional grid pattern measured by the measurement target element recognition optical system 32 and the contact electrode recognition optical system 22 is the same in the apparatus coordinate system by the calibration step. Then, the coordinates of the center of the image data of the contact electrode recognition optical system 22 are calibrated. When the calibration step is completed, not only the coordinates of the center of the image data of the measurement target element recognition optical system 32 but also the coordinates of the center of the image data of the contact electrode recognition optical system 22 are associated with one reference point.

測定対象素子認識光学系32の画像データ中央の座標と接触電極認識光学系22の画像データ中央の座標とが、装置座標系でキャリブレーションされると、測定対象素子認識光学系32で画像処理によるパターンマッチングで求められたウエハ26の位置(ウエハ上のチップの位置)は装置座標系での座標に変換され、また接触電極認識光学系22で画像処理によるパターンマッチングで求められた接触電極38の位置も装置座標系での座標に変換される。1つの装置座標系に変換されたウエハ26上のチップの電極と接触電極38とは、精度良く重ねることが出来る。   When the coordinates of the image data center of the measurement target element recognition optical system 32 and the coordinates of the image data center of the contact electrode recognition optical system 22 are calibrated in the apparatus coordinate system, the measurement target element recognition optical system 32 performs image processing. The position of the wafer 26 obtained by pattern matching (the position of the chip on the wafer) is converted into coordinates in the apparatus coordinate system, and the contact electrode 38 obtained by pattern matching by image processing in the contact electrode recognition optical system 22 is converted. The position is also converted to coordinates in the device coordinate system. The electrode of the chip on the wafer 26 converted into one apparatus coordinate system and the contact electrode 38 can be overlapped with high accuracy.

キャリブレーションステップが終了すると、2次元格子パターンの特徴点の座標は既知となるので、この座標値を不揮発性のメモリーに格納しておく。2次元パターンの実像60を形成する投影光学系42は測定対象素子認識光学系32に装着され、測定対象素子認識光学系32は接触電極支持台30に固定されているので、簡易的に測定対象素子認識光学系32の光軸と接触電極認識光学系22の光軸とのずれを測定する場合には、第2光学系画像データ取得ステップを実行し、その後、接触電極認識光学系22の画像データで2次元格子パターンの特徴点の座標を測定するだけで実施できる。   When the calibration step is completed, the coordinates of the feature points of the two-dimensional lattice pattern are known, and the coordinate values are stored in a nonvolatile memory. The projection optical system 42 that forms the real image 60 of the two-dimensional pattern is mounted on the measurement target element recognition optical system 32, and the measurement target element recognition optical system 32 is fixed to the contact electrode support base 30, so that the measurement target can be simplified. When measuring the deviation between the optical axis of the element recognition optical system 32 and the optical axis of the contact electrode recognition optical system 22, a second optical system image data acquisition step is executed, and then the image of the contact electrode recognition optical system 22 is obtained. This can be done simply by measuring the coordinates of the feature points of the two-dimensional grid pattern using data.

この発明の実施形態のプローブ装置では、特定パターンの投影光学系42を具備しており、2次元パターン実像形成ステップ、第1光学系画像データ取得ステップ、第2光学系画像データ取得ステップ、キャリブレーションステップ、第1光学系調整ステップ、及び第2光学系調整ステップのすべてのステップを特別な操作を伴わずに実施することが出来るので、装置の座標を決定するキャリブレーションを自動的に、一貫して行うことができる。   The probe apparatus according to the embodiment of the present invention includes a projection optical system 42 having a specific pattern, a two-dimensional pattern real image forming step, a first optical system image data acquisition step, a second optical system image data acquisition step, calibration All steps of the step, the first optical system adjustment step, and the second optical system adjustment step can be carried out without any special operation, so the calibration to determine the coordinates of the device is automatically and consistently performed. Can be done.

特に、測定対象素子認識光学系32の光軸と接触電極認識光学系22の光軸とのずれが発生し、そのずれ量が許容できない大きさの場合には、自動的にキャリブレーションを実施することができる。   In particular, when a deviation occurs between the optical axis of the measurement target element recognition optical system 32 and the optical axis of the contact electrode recognition optical system 22, and the amount of deviation is unacceptable, calibration is automatically performed. be able to.

投影された2次元パターンの実像60については、前もって精度良く測定しておく。本発明では、測定対象素子認識光学系32に投影光学系42を具備するとしたので、測定対象素子認識光学系32を装置に組み込む前に、単体の光学系として2次元パターンの空間像(図2(A)に示す2次元格子パターンの格子間隔)を十分な精度で測定しておく。   The projected real image 60 of the two-dimensional pattern is measured with high accuracy in advance. In the present invention, since the measurement target element recognition optical system 32 includes the projection optical system 42, before the measurement target element recognition optical system 32 is incorporated into the apparatus, a two-dimensional pattern aerial image (FIG. 2) The lattice spacing of the two-dimensional lattice pattern shown in (A)) is measured with sufficient accuracy.

図5に示すように対向した位置においては、測定対象素子認識光学系32では、投影された2次元パターンの実像60を取得できないので、キャリブレーション実施時に、2次元パターンである格子像の格子点の座標を保存しておくという処置をとる。このようにすれば、接触電極認識光学系22でのみ2次元パターンである格子の格子点の座標を測定するだけで、測定対象素子認識光学系32の光軸と接触電極認識光学系22の光軸との相対座標をキャリブレーションできる。   As shown in FIG. 5, since the measurement target element recognition optical system 32 cannot obtain the projected real image 60 of the two-dimensional pattern at the opposed positions, the lattice points of the lattice image that is the two-dimensional pattern are used during calibration. Take action to save the coordinates of. In this way, only by measuring the coordinates of the lattice point of the lattice that is a two-dimensional pattern only with the contact electrode recognition optical system 22, the optical axis of the measurement target element recognition optical system 32 and the light of the contact electrode recognition optical system 22 are measured. The relative coordinates with the axis can be calibrated.

図6は、接触電極38を接触電極認識光学系22によってアライメントする様子を示す図であり、図7は、ウエハ26を測定対象素子認識光学系32によってアライメントする様子を示す図である。また、図8は、ウエハ26の表面の電極パッドと接触電極38とを、互いに順次相対移動を行いながら接触させてウエハに形成されているチップの電気的特性を計測する電気的特性計測ステップの説明に供する図である。   FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which the contact electrode 38 is aligned by the contact electrode recognition optical system 22, and FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which the wafer 26 is aligned by the measurement target element recognition optical system 32. FIG. 8 shows an electrical characteristic measurement step of measuring electrical characteristics of chips formed on the wafer by bringing the electrode pad on the surface of the wafer 26 and the contact electrode 38 into contact with each other while sequentially moving relative to each other. It is a figure where it uses for description.

測定対象素子認識光学系32の光軸位置と接触電極認識光学系22の光軸位置との相対関係をキャリブレーションする図5で示されるZ方向位置(高さ)、図6及び図7のアライメントするZ方向位置(高さ)、図8の電気的特性を計測するZ方向位置(高さ)は異なっている。この発明の実施形態のプローブ装置では、アライメント後に、接触電極38をウエハ26の表面の電極パッドに接触させ、電極パッドに残る接触電極38の跡を測定して、Z方向位置が異なる場合の平面位置を調整するためのパラメータ制御機能を具えることもある。   The Z-direction position (height) shown in FIG. 5 for calibrating the relative relationship between the optical axis position of the measurement target element recognition optical system 32 and the optical axis position of the contact electrode recognition optical system 22, and the alignment shown in FIGS. The Z direction position (height) for measuring the electrical characteristics in FIG. 8 is different. In the probe apparatus according to the embodiment of the present invention, after alignment, the contact electrode 38 is brought into contact with the electrode pad on the surface of the wafer 26, and the trace of the contact electrode 38 remaining on the electrode pad is measured. A parameter control function for adjusting the position may be provided.

一般に、プローブ装置では、高温環境下でも、低温環境下でもテストは実施される。この発明の実施形態のプローブ装置では、2次元パターンの実像60を用いて、測定対象素子認識光学系32の光軸と、接触電極認識光学系22の光軸との相対座標をキャリブレーションしているので、ウエハステージ16周辺に設置されたターゲットパターンを用いる場合と異なり、テスト温度の変化による影響はない。   In general, the probe apparatus is tested in a high temperature environment or a low temperature environment. In the probe apparatus according to the embodiment of the present invention, the relative coordinates between the optical axis of the measurement target element recognition optical system 32 and the optical axis of the contact electrode recognition optical system 22 are calibrated using the real image 60 of the two-dimensional pattern. Therefore, unlike the case where a target pattern installed around the wafer stage 16 is used, there is no influence due to a change in test temperature.

また2次元格子像のような特定のパターンを用いれば、高温環境下及び低温環境下で、Z方向に変位が発生した場合でもオートフォーカスにより、パターンを精度良く検出できる。また、温度変化が著しく大きい場合には光学系を断熱する構造を採用することも有効である。   If a specific pattern such as a two-dimensional lattice image is used, the pattern can be accurately detected by autofocus even when displacement occurs in the Z direction under a high temperature environment and a low temperature environment. It is also effective to employ a structure that insulates the optical system when the temperature change is extremely large.

ウエハステージ16の温度をコントロールすることで、高温環境下でのテスト及び低温環境下でのテストが実施されるが、温度変化によってウエハ26は伸縮し、プローブ装置の一部(支持台等)も伸縮する。プローブ装置各部の変位の大きさ及びその変位方向はメカ機構に依存する。測定対象素子認識光学系32の光軸の位置、及び接触電極認識光学系22の光軸の位置は、温度変化があると変位する可能性は高い。   By controlling the temperature of the wafer stage 16, a test under a high temperature environment and a test under a low temperature environment are carried out. However, the wafer 26 expands and contracts due to the temperature change, and a part of the probe device (such as a support base) also extends. It expands and contracts. The magnitude of the displacement of each part of the probe device and the displacement direction depend on the mechanical mechanism. The position of the optical axis of the measurement target element recognition optical system 32 and the position of the optical axis of the contact electrode recognition optical system 22 are likely to be displaced when there is a temperature change.

この発明の実施形態のプローブ装置は、測定対象素子認識光学系32の光軸と接触電極認識光学系22の光軸とを、必要な時にはいつでも精度よくキャリブレーションする機能を具えていることが特徴である。また、本発明の方法では、測定対象素子認識光学系32と接触電極認識光学系22とを対向した図5に示す位置に移動させれば、測定対象素子認識光学系32と接触電極認識光学系22との相対座標を簡単に、精度よくキャリブレーションすることができる。   The probe device according to the embodiment of the present invention has a function of accurately calibrating the optical axis of the measurement target element recognition optical system 32 and the optical axis of the contact electrode recognition optical system 22 whenever necessary. It is. Further, in the method of the present invention, the measurement target element recognition optical system 32 and the contact electrode recognition optical system can be obtained by moving the measurement target element recognition optical system 32 and the contact electrode recognition optical system 22 to the opposed positions shown in FIG. The relative coordinates with 22 can be calibrated easily and accurately.

10:XYZ移動ステージ支持台
12:XYZ移動ステージ
14:支持台
15:θ移動ステージ
16:ウエハステージ
18:接触電極撮像カメラ
19、39:撮像面
20、40:同軸照明光学系
21、41、55:光源
22:接触電極認識光学系
26:ウエハ
28:測定対象素子撮像カメラ
30:接触電極支持台
32:測定対象素子認識光学系
36:接触電極固定台
38:接触電極
42:投影光学系
50:投影光学系外部鏡筒
51:投影光学系内部鏡筒
52:2次元パターン印刷ガラスマスク
53-1、53-2、53-3:内部鏡筒芯合わせねじ
54:2次元パターン印刷ガラスマスクスライド固定ねじ
58:結像光学系
60:2次元パターンの実像
62、64:光束
66:不透明平面物体
68、70、72:ビームスプリッター
10: XYZ moving stage support
12: XYZ moving stage
14: Support stand
15: θ movement stage
16: Wafer stage
18: Contact electrode imaging camera
19, 39: Imaging surface
20, 40: Coaxial illumination optical system
21, 41, 55: Light source
22: Contact electrode recognition optical system
26: Wafer
28: Measurement target imaging camera
30: Contact electrode support
32: Measurement target element recognition optical system
36: Contact electrode fixing base
38: Contact electrode
42: Projection optics
50: Projection optics external lens barrel
51: Projection optics internal lens barrel
52: 2D pattern printing glass mask
53-1, 53-2, 53-3: Internal barrel alignment screw
54: 2D pattern printing glass mask slide fixing screw
58: Imaging optics
60: Real image of a two-dimensional pattern
62, 64: Luminous flux
66: Opaque planar object
68, 70, 72: Beam splitter

Claims (8)

電極を有する測定対象素子の該電極に接触電極を接触させて該測定対象素子の電気的特性を評価するプローブ方法であって、
投影光学系によって相対座標キャリブレーション用2次元パターンの実像を形成する2次元パターン実像形成ステップと、
第1光学系によって、前記2次元パターンの実像の画像データを取り込む第1光学系画像データ取得ステップと、
第2光学系によって、前記2次元パターンの実像の画像データを取り込む第2光学系画像データ取得ステップと、
前記第1及び第2光学系によってそれぞれ取得された前記2次元パターンの実像の画像データに基づき、前記第1光学系で取得される画像データの第1光学系位置座標と前記第2光学系で取得される画像データの第2光学系位置座標との相対関係をキャリブレーションするキャリブレーションステップと
を含むことを特徴とするプローブ方法。
A probe method for evaluating an electrical characteristic of a measurement target element by bringing a contact electrode into contact with the electrode of the measurement target element having an electrode,
A two-dimensional pattern real image forming step for forming a real image of the relative coordinate calibration two-dimensional pattern by the projection optical system;
A first optical system image data acquisition step for capturing real image data of the two-dimensional pattern by the first optical system;
A second optical system image data acquisition step for capturing real image data of the two-dimensional pattern by the second optical system;
Based on the image data of the real image of the two-dimensional pattern respectively acquired by the first and second optical systems, the first optical system position coordinates of the image data acquired by the first optical system and the second optical system And a calibration step for calibrating the relative relationship between the acquired image data and the second optical system position coordinates.
前記第1光学系画像データ取得ステップは、前記第1光学系を、前記電極を認識するための光学系であって画像処理するためのカメラを含めた撮像光学系とすることによって、前記投影光学系の結像位置に置かれた不透明な平面物体の平面に形成される前記2次元パターンの実像の画像データを取り込むステップであり、
前記第2光学系画像データ取得ステップは、前記第2光学系を、前記接触電極を認識するための光学系であって画像処理するためのカメラを含めた撮像光学系とすることによって、前記2次元パターンの実像の画像データを取り込むステップであり、
前記第1及び第2光学系がそれぞれ取得した前記2次元パターンの実像の画像データにより、前記第1及び第2光学系のそれぞれの画像データの解像度、及び当該第1及び第2光学系のそれぞれのカメラの取り付け角度を調整して前記第1及び第2光学系の焦点合わせをそれぞれ行う第1及び第2光学系調整ステップと、
前記測定対象素子と前記接触電極とを、互いに順次相対移動を行いながら接触させて該測定対象素子の電気的特性を計測する電気的特性計測ステップと
を更に含むことを特徴とする請求項1に記載のプローブ方法。
In the first optical system image data acquisition step, the first optical system is an optical system for recognizing the electrodes, and is an imaging optical system including a camera for image processing, whereby the projection optics Capturing real image data of the two-dimensional pattern formed in the plane of an opaque planar object placed at the imaging position of the system;
In the second optical system image data acquisition step, the second optical system is an optical system for recognizing the contact electrodes and is an imaging optical system including a camera for image processing, thereby It is a step of capturing real image data of a dimensional pattern,
The image data of the real image of the two-dimensional pattern acquired by the first and second optical systems, respectively, the resolution of the image data of the first and second optical systems, and the first and second optical systems, respectively. First and second optical system adjustment steps for adjusting the camera mounting angle and performing focusing of the first and second optical systems, respectively,
2. The electrical characteristic measurement step of measuring an electrical characteristic of the measurement target element by bringing the measurement target element and the contact electrode into contact with each other while sequentially moving relative to each other. The described probe method.
前記第1光学系画像データ取得ステップは、前記第1光学系を、前記接触電極を認識するための光学系であって画像処理するためのカメラを含めた撮像光学系とすることによって、前記2次元パターンの実像の画像データを取り込むステップであり、
前記第2光学系画像データ取得ステップは、前記第2光学系を、前記電極を認識するための光学系であって画像処理するためのカメラを含めた撮像光学系とすることによって、前記投影光学系の結像位置に置かれた不透明な平面物体の平面に形成される前記2次元パターンの実像の画像データを取り込むステップであり、
前記第1及び第2光学系がそれぞれ取得した前記2次元パターンの実像の画像データにより、前記第1及び第2光学系のそれぞれの画像データの解像度、及び当該第1及び第2光学系のそれぞれのカメラの取り付け角度を調整して前記第1及び第2光学系の焦点合わせをそれぞれ行う第1及び第2光学系調整ステップと、
前記測定対象素子と前記接触電極とを、互いに順次相対移動を行いながら接触させて該測定対象素子の電気的特性を計測する電気的特性計測ステップと
を更に含むことを特徴とする請求項1に記載のプローブ方法。
In the first optical system image data acquisition step, the first optical system is an optical system for recognizing the contact electrode and is an imaging optical system including a camera for image processing. It is a step of capturing real image data of a dimensional pattern,
In the second optical system image data acquisition step, the second optical system is an optical system for recognizing the electrode, and is an imaging optical system including a camera for image processing, whereby the projection optics Capturing real image data of the two-dimensional pattern formed in the plane of an opaque planar object placed at the imaging position of the system;
The image data of the real image of the two-dimensional pattern acquired by the first and second optical systems, respectively, the resolution of the image data of the first and second optical systems, and the first and second optical systems, respectively. First and second optical system adjustment steps for adjusting the camera mounting angle and performing focusing of the first and second optical systems, respectively,
2. The electrical characteristic measurement step of measuring an electrical characteristic of the measurement target element by bringing the measurement target element and the contact electrode into contact with each other while sequentially moving relative to each other. The described probe method.
前記投影光学系によって形成される前記2次元パターンの実像が、前記第1及び第2光学系のカメラによって、当該第1及び第2光学系のカメラの撮像面上に結像され、かつ前記2次元パターンの中心位置が前記第1及び第2光学系のカメラのそれぞれの撮像面に当該それぞれの撮像面の中心位置と合致するように結像されるように、当該投影光学系の姿勢及び位置を調整するための投影光学系姿勢位置調整ステップを更に含む
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のプローブ方法。
The real image of the two-dimensional pattern formed by the projection optical system is imaged on the imaging surfaces of the first and second optical system cameras by the first and second optical system cameras, and the 2 The posture and position of the projection optical system so that the center position of the dimensional pattern is imaged on the respective imaging surfaces of the cameras of the first and second optical systems so as to coincide with the center position of the respective imaging surfaces. 4. The probe method according to claim 1, further comprising a projection optical system posture position adjusting step for adjusting the position.
電極を有する測定対象素子の該電極に接触電極を接触させて該測定対象素子の電気的特性を評価するプローブ装置であって、
キャリブレーション用2次元パターンを投影する投影光学系を具える第1光学系と、該第1光学系に対向するように配置される第2光学系とを具え、
前記第1及び第2光学系によって、投影されて形成された前記2次元パターンの実像の画像データをそれぞれ取り込み、該2次元パターンの実像の画像データに基づき、前記第1光学系で取得される画像データの第1光学系位置座標と前記第2光学系で取得される画像データの第2光学系位置座標との相対関係をキャリブレーションすることを特徴とするプローブ装置。
A probe apparatus for evaluating the electrical characteristics of the measurement target element by bringing a contact electrode into contact with the electrode of the measurement target element having an electrode,
A first optical system including a projection optical system for projecting a two-dimensional pattern for calibration, and a second optical system disposed so as to face the first optical system,
The image data of the real image of the two-dimensional pattern formed by projection is captured by the first and second optical systems, respectively, and acquired by the first optical system based on the image data of the real image of the two-dimensional pattern. A probe apparatus for calibrating a relative relationship between first optical system position coordinates of image data and second optical system position coordinates of image data acquired by the second optical system.
前記第1光学系は、前記電極を認識するための光学系であって画像処理するためのカメラを含めた撮像光学系であり、前記投影光学系の結像位置に置かれた不透明な平面物体の平面に形成される前記2次元パターンの実像の画像データを取り込み、
前記第2光学系は、前記接触電極を認識するための光学系であって画像処理するためのカメラを含めた撮像光学系であり、前記投影光学系によって形成される前記2次元パターンの実像の画像データを取り込み、
前記第1及び第2光学系がそれぞれ取得した前記2次元パターンの実像の画像データにより、前記第1及び第2光学系のそれぞれの画像データの解像度、及び当該第1及び第2光学系のそれぞれのカメラの取り付け角度を調整して第1及び第2光学系の焦点合わせをそれぞれ行うことが可能とされており、
前記測定対象素子と前記接触電極とを、互いに順次相対移動を行いながら接触させて該測定対象素子の電気的特性を計測する構成とされている
ことを特徴とする請求項5に記載のプローブ装置。
The first optical system is an optical system for recognizing the electrode, and is an imaging optical system including a camera for image processing, and is an opaque planar object placed at an imaging position of the projection optical system Capturing real image data of the two-dimensional pattern formed on the plane of
The second optical system is an optical system for recognizing the contact electrode and an imaging optical system including a camera for image processing, and is a real image of the two-dimensional pattern formed by the projection optical system. Import image data,
The image data of the real image of the two-dimensional pattern acquired by the first and second optical systems, respectively, the resolution of the image data of the first and second optical systems, and the first and second optical systems, respectively. The first and second optical systems can be focused by adjusting the camera mounting angle.
6. The probe apparatus according to claim 5, wherein the measurement target element and the contact electrode are configured to contact each other while sequentially moving relative to each other to measure electrical characteristics of the measurement target element. .
前記第1光学系は、前記接触電極を認識するための光学系であって画像処理するためのカメラを含めた撮像光学系であって、前記投影光学系によって形成される前記2次元パターンの実像の画像データを取り込み、
前記第2光学系は、前記電極を認識するための光学系であって画像処理するためのカメラを含めた撮像光学系であり、前記投影光学系の結像位置に置かれた不透明な平面物体の平面に形成される前記2次元パターンの実像の画像データを取り込み、
前記第1及び第2光学系がそれぞれ取得した前記2次元パターンの実像の画像データにより、前記第1及び第2光学系のそれぞれの画像データの解像度、及び当該第1及び第2光学系のそれぞれのカメラの取り付け角度を調整して第1及び第2光学系の焦点合わせをそれぞれ行うことが可能とされており、
前記測定対象素子と前記接触電極とを、互いに順次相対移動を行いながら接触させて該測定対象素子の電気的特性を計測する構成とされている
ことを特徴とする請求項5に記載のプローブ装置。
The first optical system is an optical system for recognizing the contact electrode and is an imaging optical system including a camera for image processing, and is a real image of the two-dimensional pattern formed by the projection optical system Image data of
The second optical system is an optical system for recognizing the electrodes, and is an imaging optical system including a camera for image processing, and is an opaque planar object placed at an image forming position of the projection optical system Capturing real image data of the two-dimensional pattern formed on the plane of
The image data of the real image of the two-dimensional pattern acquired by the first and second optical systems, respectively, the resolution of the image data of the first and second optical systems, and the first and second optical systems, respectively. The first and second optical systems can be focused by adjusting the camera mounting angle.
6. The probe apparatus according to claim 5, wherein the measurement target element and the contact electrode are configured to contact each other while sequentially moving relative to each other to measure electrical characteristics of the measurement target element. .
前記投影光学系によって形成される前記2次元パターンの実像が、前記第1及び第2光学系のカメラによって、当該第1及び第2光学系のカメラの撮像面上に結像され、かつ前記2次元パターンの中心位置が前記第1及び第2光学系のカメラのそれぞれの撮像面に当該それぞれの撮像面の中心位置と合致するように結像されるように、当該投影光学系の姿勢及び位置を調整するための投影光学系姿勢位置調整手段を具える
ことを特徴とする請求項5から7のいずれか一項に記載のプローブ装置。
The real image of the two-dimensional pattern formed by the projection optical system is imaged on the imaging surfaces of the first and second optical system cameras by the first and second optical system cameras, and the 2 The posture and position of the projection optical system so that the center position of the dimensional pattern is imaged on the respective imaging surfaces of the cameras of the first and second optical systems so as to coincide with the center position of the respective imaging surfaces. 8. The probe apparatus according to claim 5, further comprising a projection optical system posture position adjusting means for adjusting the angle.
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