JP5509190B2 - Optical test equipment and probe card - Google Patents
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Description
本発明は、半導体ウエハにマトリクス状に形成された複数の半導体デバイスまたは、半導体ウエハから切断された状態で他方面に接着テープが貼り付けられた複数の半導体デバイス(チップ)を所定数ずつ光学試験する光学試験装置およびプローブカードに関する。
The present invention optically tests a plurality of semiconductor devices formed in a matrix on a semiconductor wafer or a plurality of semiconductor devices (chips) that are cut from the semiconductor wafer and have an adhesive tape attached to the other surface. The present invention relates to an optical test apparatus and a probe card .
従来、半導体デバイス、例えばLEDチップの動作試験の検査や光学検査を正確に行うには、各LEDチップの電極パッドにプローブを接触させてLEDチップを動作させ、そのときのLEDチップの電気特性と共に出力光の特性を検査している。 Conventionally, in order to accurately perform an operation test or an optical inspection of a semiconductor device, for example, an LED chip, the probe is brought into contact with the electrode pad of each LED chip, and the LED chip is operated together with the electrical characteristics of the LED chip at that time. The characteristics of the output light are inspected.
図8は、特許文献1に開示されている従来のマルチチッププローバのニードルヘッドおよび光検出ユニット部分の構成例を示す図であって、(a)はその側面図、(b)はその平面図である。
8A and 8B are diagrams showing a configuration example of a needle head and a light detection unit portion of a conventional multichip prober disclosed in
図8(a)に示すように、従来のマルチチッププローバ100の光検出ユニット101は、検査するチップの直上に配置され、チップ(ここではLEDチップ)が出力する光量を検出する光パワーメータ102と、この光パワーメータ102の支持部103と、支持部103を移動する光パワーメータ移動機構104と、先端が検査するチップの近傍に伸びた光ファイバ105と、光ファイバ105を保持して光ファイバ105に入射した光の波長を検出するためのモノクロメータ(図示せず)に中継する中継ユニット106と、中継ユニット106を支持する支持部107と、支持部107を移動するファイバ移動機構108とを有している。
As shown in FIG. 8A, the
図8(b)に示すように、光検出ユニット101は円形部から、ファイバ移動機構108を収容する部分が突出した形状を有する。光パワーメータ移動機構104およびファイバ移動機構108は、ピエゾ素子のような高速の動作が可能な素子を用いた移動機構であることが望ましい。しかし、駆動ネジとモータを組み合わせたような移動機構を使用してもよい。光パワーメータ移動機構104とファイバ移動機構108は、異なるチップを検査する時に移動する必要のない場合には、設ける必要はない。
As shown in FIG. 8B, the
ニードルヘッド109は、光検出ユニット101の周囲に配置される形状を有し、1個のニードルユニット109aと、7個のニードル位置調整機構109b〜109hとを有している。
The
このニードルユニット109aは、基準ニードル110aをニードルヘッド111に固定するユニットである。
The
ニードル位置調整機構109eは、ニードル110eと、ニードル110eを保持するニードル保持ユニット112eと、ニードル保持ユニット112eが取り付けられる移動ユニット113eと、移動ユニット113eを移動させる移動機構114eとを有している。移動機構114eは、ニードル110eをステージ120の載置面に平行な面内の2軸方向、例えばX軸方向とY軸方向に移動させることが可能である。ニードル位置調整機構109b〜109hも、公知の移動機構で実現でき、ピエゾ素子のような高速の動作が可能な素子を用いた移動機構であることが望ましいが、駆動ネジとモータを組み合わせたような移動機構を使用してもよい。
The needle
ステージ120の載置面に垂直な方向のチップの電極パッド位置のずれは小さい上、ニードルは弾性があり、この方向の電極パッド位置のずれが小さければ正しく接触させることができるので、ニードル位置調整機構はニードルをステージ表面に垂直な方向に移動させないが、正確な接触圧が必要である場合などは、各ニードル位置調整機構は対応するニードルをステージ120の表面に垂直な方向に移動するように構成してもよい。これによって、全てのニードル110a〜110hの位置関係を、粘着テープ121上に貼り付けられた、分離したチップ122の各電極パッドの位置関係に合致させることができる。
The displacement of the electrode pad position of the tip in the direction perpendicular to the mounting surface of the
図9は、図8の従来のマルチチッププローバ100のニードル保持ユニット112a〜112hのニードル110a〜110hにおけるプロービング状態を説明するための平面図である。図10は、発光デバイスの拡散特性を示すイメージ図である。
FIG. 9 is a plan view for explaining a probing state in the
図9に示すように、隣接する4つのチップ122の8つの電極パッドに対して、その周りから従来のニードル保持ユニット112a〜112hのニードル110a〜110hを接触させて8つの同時コンタクトを実現している。即ち、従来のマルチチッププローバ100は、複数の位置調整機構を持ったニードル110a〜110hを持ち、検出した4つのチップ122の電極パッドの各位置に対応するように8本のニードル110a〜110hの各位置を各々調整して4つのチップ122に接触するようになっている。
As shown in FIG. 9, eight simultaneous contacts are realized by bringing the
特許文献1に開示されている上記従来のマルチチッププローバ100の構成では、4つのチップ122の電極パッドにその周りから同時に8本のニードル110a〜110hを接触させて光学検査を行うときに、プローブの配置、即ち、8本のニードル110a〜110hの配置やこれを支持する支持アーム、即ち、ニードル保持ユニット112a〜112hの各位置が、図10に示すようなチップ122の拡散光を遮蔽することによりチップ配置や計測位置に対する計測条件の均一性が保たれていない。要するに、図9に示すように、8本のニードル110a〜110hの各配置を決めるための可動調整機構が備わっているものの、個々のチップ122に対してニードル角度やその支持アームの位置関係が一定ではないため、拡散光がニードル110a〜110hで遮蔽されて均一な光量の計測条件とはなっていない。しかも、特許文献1では、4個のチップ122の同時コンタクトが限界で、これ以上の多数のチップ122の同時コンタクトは困難であった。
In the configuration of the conventional multi-chip prober 100 disclosed in
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、4個を超える多数のチップに対してコンタクトして、各チップに対するプローブ位置によらず光学計測条件を均一にできて光学測定値を均一にできる光学試験装置およびプローブカードを提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and makes contact with a large number of chips, more than four, so that the optical measurement conditions can be made uniform regardless of the probe position with respect to each chip, and the optical measurement values are made uniform. An object of the present invention is to provide an optical test apparatus and a probe card .
本発明の光学試験装置は、計測対象の複数の発光デバイスに電気的にコンタクトして光学特性を計測する場合に、該複数の発光デバイスに電源を供給するための複数のコンタクト手段と、該複数のコンタクト手段の並びの両側にそれぞれ設けられ、該コンタクト手段と同様に該発光デバイスからの拡散光を遮光して光量計測条件を均一にするためのダミー手段とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。また具体的には、本発明のプローブカードは、複数の発光デバイスに電源を供給するための複数のコンタクトプローブと、該複数のコンタクトプローブの並びの両側にそれぞれ設けられ、該複数のコンタクトプローブと同様に該発光デバイスからの拡散光を遮光して光量計測条件を均一にするためのダミープローブとを有し、該ダミープローブの先端長は、該コンタクトプローブの先端長に比べて、該ダミープローブの先端が該発光デバイスの電極パッドに接触しない高さまで短縮されているものであり、そのことにより上記目的が達成される。 The optical test apparatus of the present invention includes a plurality of contact means for supplying power to the plurality of light emitting devices when the optical characteristics are measured by electrically contacting the plurality of light emitting devices to be measured; each is provided on both sides of the arrangement of the contact means, which has a dummy unit for the dark diffused light from the light emitting device similarly to the contact means to equalize the light quantity measuring conditions, by the The above objective is achieved. More specifically, the probe card of the present invention includes a plurality of contact probes for supplying power to a plurality of light emitting devices, and provided on both sides of the array of the plurality of contact probes. Similarly, a dummy probe for shielding the diffused light from the light emitting device to make the light quantity measurement condition uniform, and the tip length of the dummy probe is larger than the tip length of the contact probe. The tip is shortened to such a height that it does not come into contact with the electrode pad of the light emitting device, whereby the above object is achieved.
また、好ましくは、本発明の光学試験装置における複数のコンタクト手段およびその両側の前記ダミー手段が固定されたカード手段で構成されている。 Preferably, the optical test apparatus of the present invention comprises a card means to which a plurality of contact means and the dummy means on both sides thereof are fixed.
さらに、好ましくは、本発明の光学試験装置におけるダミー手段は、計測対象の領域の両側末端位置の発光デバイスからの拡散光を遮蔽することにより、前記複数のデバイス間で、前記光学特性の計測値を補正する物理的光学補正を行っている。 Further preferably, the dummy means in the optical test apparatus of the present invention shields the diffused light from the light emitting devices at both end positions of the region to be measured, thereby measuring the optical characteristic between the plurality of devices. Physical optical correction is performed to correct
さらに、好ましくは、本発明の光学試験装置におけるコンタクト手段と前記ダミー手段は、その下方の発光デバイスからの拡散光の遮光幅または遮光面積が同一に構成されている。 Further preferably, the contact means and the dummy means in the optical test apparatus of the present invention are configured to have the same light shielding width or light shielding area of diffused light from the light emitting device below.
さらに、好ましくは、本発明の光学試験装置におけるコンタクト手段と前記ダミー手段の断面形状が同一サイズの同一形状に構成されている。 Further preferably, the cross-sectional shapes of the contact means and the dummy means in the optical test apparatus of the present invention are configured to be the same shape of the same size.
さらに、好ましくは、本発明の光学試験装置におけるコンタクト手段と前記ダミー手段が断面同一径に構成されている。 Further preferably, the contact means and the dummy means in the optical test apparatus of the present invention are configured to have the same cross-sectional diameter.
さらに、好ましくは、本発明の光学試験装置における複数のコンタクト手段の配置間隔と同一の間隔で該複数のコンタクト手段の両側に前記ダミー手段が配置されている。 Further preferably, the dummy means is arranged on both sides of the plurality of contact means at the same interval as the arrangement interval of the plurality of contact means in the optical test apparatus of the present invention.
さらに、好ましくは、本発明の光学試験装置におけるコンタクト手段の発光位置からの高さと前記ダミー手段の該発光位置からの高さは同一の高さに配置されている。 Further preferably, in the optical test apparatus of the present invention, the height of the contact means from the light emission position and the height of the dummy means from the light emission position are arranged at the same height.
さらに、好ましくは、本発明の光学試験装置におけるコンタクト手段の材質と前記ダミー手段の材質は同一の材質に構成されている。 Further preferably, the material of the contact means and the material of the dummy means in the optical test apparatus of the present invention are made of the same material.
さらに、好ましくは、本発明の光学試験装置におけるコンタクト手段の表面反射特性と前記ダミー手段の表面反射特性は同一の表面反射特性に構成されている。 Further preferably, the surface reflection characteristic of the contact means and the surface reflection characteristic of the dummy means are configured to be the same surface reflection characteristic in the optical test apparatus of the present invention.
さらに、好ましくは、本発明の光学試験装置における複数のコンタクト手段群の両側にそれぞれ設けられた前記ダミー手段の必要本数は、前記発光デバイスからの拡散光の拡散特性に応じて決定されている。 Further preferably, the required number of the dummy means provided on both sides of the plurality of contact means groups in the optical test apparatus of the present invention is determined according to the diffusion characteristics of the diffused light from the light emitting device.
さらに、好ましくは、本発明の光学試験装置における複数のコンタクト手段群の両側にそれぞれ設けられた前記ダミー手段の必要本数は、前記発光デバイスの発光位置から前記コンタクト手段までの距離に応じて決定されている。 Further preferably, the required number of the dummy means provided on both sides of the plurality of contact means groups in the optical test apparatus of the present invention is determined according to the distance from the light emitting position of the light emitting device to the contact means. ing.
さらに、好ましくは、本発明の光学試験装置におけるダミー手段の先端長は、前記コンタクト手段の先端長に比べて、該ダミー手段の先端が前記発光デバイスの電極パッドに接触しない高さまで短縮されている。 Further preferably, the tip length of the dummy means in the optical test apparatus of the present invention is shortened to a height at which the tip of the dummy means does not contact the electrode pad of the light emitting device, compared to the tip length of the contact means. .
さらに、好ましくは、本発明の光学試験装置におけるコンタクト手段はコンタクトプローブであり、前記ダミー手段はダミープローブである。 Further preferably, the contact means in the optical test apparatus of the present invention is a contact probe, and the dummy means is a dummy probe.
さらに、好ましくは、本発明の光学試験装置における複数のコンタクト手段は複数のコンタクトプローブであり、前記ダミー手段はダミープローブであり、前記カード手段は、該複数のコンタクトプローブおよびその両側の該ダミープローブが固定されたプローブカードで構成されている。 Further preferably, in the optical test apparatus of the present invention, the plurality of contact means are a plurality of contact probes, the dummy means is a dummy probe, and the card means includes the plurality of contact probes and the dummy probes on both sides thereof. Is composed of a fixed probe card.
さらに、好ましくは、本発明の光学試験装置において、均一な光学特性計測条件となるように、前記複数のコンタクト手段のうち中央部のコンタクト手段の表面反射特性が、その両側の該コンタクト手段の表面反射特性よりも高く調整されている。 Further preferably, in the optical test apparatus of the present invention, the surface reflection characteristics of the central contact means among the plurality of contact means are such that the surfaces of the contact means on both sides thereof are uniform so as to achieve uniform optical property measurement conditions. It is adjusted higher than the reflection characteristics.
さらに、好ましくは、本発明の光学試験装置において、均一な光学特性計測条件となるように、前記複数のコンタクト手段のうち中央部のコンタクト手段の遮光度合いが、その両側の該コンタクト手段の遮光度合いよりも小さく調整されている。 Further preferably, in the optical test apparatus of the present invention, the light shielding degree of the central contact means among the plurality of contact means is such that the light shielding degree of the contact means on both sides of the contact means so as to achieve uniform optical characteristic measurement conditions. Is adjusted smaller than.
上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。 With the above configuration, the operation of the present invention will be described below.
本発明においては、計測対象の複数の発光デバイスに電気的にコンタクトして光学特性を計測する場合に、複数の発光デバイスに電源を供給するための複数のコンタクト手段と、複数のコンタクト手段の両側にそれぞれ設けられ、コンタクト手段と同様に発光デバイスからの拡散光を遮光するためのダミー手段とを有している。 In the present invention, when optical characteristics are measured by electrically contacting a plurality of light emitting devices to be measured, a plurality of contact means for supplying power to the plurality of light emitting devices, and both sides of the plurality of contact means And dummy means for shielding the diffused light from the light emitting device in the same manner as the contact means.
これによって、複数のコンタクト手段の両側にそれぞれダミー手段を設けたので、4個を超える多数のチップに対してコンタクトして、各チップに対するプローブ位置によらず光学計測条件を均一にできて光学測定値を均一にすることが可能となる。 As a result, dummy means are provided on both sides of the plurality of contact means, so that contact can be made with more than four chips, and optical measurement conditions can be made uniform regardless of the probe position for each chip. It becomes possible to make the value uniform.
しかも、プローブとしてのニードルの可動調整機構として支持アームを用いているために、アームサイズが嵩張ることから、検査対象の各チップの真上に配置された光学検出用の受光センサを検査対象の各チップに近づけることができないという問題もあったが、プローブ手段としてプローブカードを設けることにより、検査対象の各チップに受光センサを接近させて光学計測を確実にすることが可能となる。 In addition, since the support arm is used as the movable adjustment mechanism of the needle as the probe, the arm size is bulky. Therefore, a light receiving sensor for optical detection arranged directly above each chip to be inspected is provided for each inspection target. Although there was a problem that the chip could not be brought close to the chip, by providing a probe card as a probe means, it is possible to ensure optical measurement by bringing a light receiving sensor close to each chip to be inspected.
以上により、本発明によれば、複数のコンタクト手段の両側にそれぞれダミー手段を設けたため、4個を超える多数のチップに対してコンタクトして、各チップに対するプローブ位置によらず光学計測条件を均一にできて光学測定値を均一にできる。 As described above, according to the present invention, since dummy means are provided on both sides of the plurality of contact means, contact is made with a large number of chips exceeding four, and the optical measurement conditions are made uniform regardless of the probe position with respect to each chip. The optical measurement value can be made uniform.
また、プローブとしてのニードルの可動調整機構として支持アームを用いているために、アームサイズが嵩張ることから、検査対象の各チップの真上に配置された光学検出用の受光センサを検査対象の各チップに近づけることができないという問題もあったが、プローブ手段としてプローブカードを設けて、検査対象の各チップに受光センサを接近させて光学計測を確実にすることができる。 In addition, since the support arm is used as a movable adjustment mechanism of the needle as a probe, the arm size is bulky. Therefore, a light receiving sensor for optical detection arranged immediately above each chip to be inspected is provided for each inspection target. Although there is a problem that it cannot be brought close to the chip, a probe card is provided as a probe means, and a light receiving sensor can be brought close to each chip to be inspected to ensure optical measurement.
以下に、本発明の光学試験装置の実施形態1について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図における構成部材のそれぞれの厚みや長さなどは図面作成上の観点から、図示する構成に限定されるものではない。 Hereinafter, an optical test apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, each thickness, length, etc. of the structural member in each figure are not limited to the structure to illustrate from a viewpoint on drawing preparation.
(実施形態1)
本実施形態1の光学試験装置は、プローバとテスタで構成されている。
(Embodiment 1)
The optical test apparatus according to the first embodiment includes a prober and a tester.
プローバは、ウエハ切断前またはウエハ切断後の複数のチップを上面に固定可能とし、基台上に設けられてX軸とY軸とZ軸の3軸方向に移動可能とすると共にZ軸周りに回転可能とするステージである移動台(図示せず)と、移動台の上方に配置され、検査対象の複数のチップの各電極パッドに対するコンタクト用の複数のコンタクト手段としての複数のプローブ(ニードル状やばね状など)が設けられたプローブ手段(図示せず)と、検査対象の複数のチップの各電極パッドの位置とコンタクト用の複数のプローブの先端位置が合うように、移動台の座標(X、Y、Z)の3軸座標位置を制御すると共に回転位置を制御する位置制御装置(図示せず)とを有している。 The prober can fix a plurality of chips before or after wafer cutting to the upper surface, and is provided on the base so that it can move in the three axial directions of the X, Y and Z axes, and around the Z axis. A movable stage (not shown) that is a stage that can be rotated, and a plurality of probes (needle-like) that are arranged above the movable stage and serve as a plurality of contact means for contacting each electrode pad of a plurality of chips to be inspected The coordinates of the moving table (the position of each electrode pad of a plurality of chips to be inspected and the position of the tips of a plurality of probes for contact) And a position control device (not shown) for controlling the rotation position as well as controlling the three-axis coordinate position of X, Y, Z).
テスタは、プローブ手段の各プローブからの電気信号を入力とし、検査対象のデバイス、例えばLEDチップのIV特性などの各種の電気的動作特性を検査する動作特性テスタと、LEDチップの発光を受光センサなどの受光手段や積分球に入射させて発光色および発光量(発光強度)などの各種の光学特性を検査する光学特性テスタとを有している。 The tester receives an electrical signal from each probe of the probe means, and an operation characteristic tester for inspecting various electrical operation characteristics such as an IV characteristic of a device to be inspected, for example, an LED chip, and a light receiving sensor for light emission of the LED chip And an optical characteristic tester for inspecting various optical characteristics such as emission color and emission amount (emission intensity) by being incident on an integrating sphere.
以下、本実施形態1における光学試験装置において、検査対象の複数のチップにおける各電極パッドに対するプロービング配置例について詳細に説明する。 Hereinafter, in the optical test apparatus according to the first embodiment, a probing arrangement example for each electrode pad in a plurality of chips to be inspected will be described in detail.
図1は、本発明の実施形態1における光学試験装置の、縦配列電極パッドに対するプロービング配置例を示す平面図であって、(a)はダミー手段としてのダミープローブなしの場合の平面図、(b)はダミー手段としてのダミープローブ有りの場合の平面図である。図2は、本発明の実施形態1における光学試験装置の、横配列電極パッドに対するプロービング配置例を示す平面図であって、(a)はダミー手段としてのダミープローブなしの場合の平面図、(b)はダミー手段としてのダミープローブ有りの場合の平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing an example of probing arrangement with respect to a vertically arranged electrode pad in the optical test apparatus according to
図1(a)および図2(a)に示すように、両側にダミープローブがない場合、縦配列のチップ12の各電極パッド12aであろうと横配列のチップ13の各電極パッド13aであろうと、参考例の光学試験装置10Aまたは10Bにおいて、従来に比べてプローブ11を支持する従来の支持アームの削減と、LEDチップなどの発光デバイス(単にチップ12または13という)の各電極パッド12aまたは13aに対する複数のプローブ11の配置を均一化して、複数のチップ12または13間で光量計測条件の均一性を確保するためにプローブ手段としてプローブカードを使用するが、光量計測に必要なプローブ11のみ設置している。複数のプローブ11の配置は、チップ12または13に対するプローブ11の横切り方を均一にして光の遮光程度を均一にしている。
As shown in FIG. 1 (a) and FIG. 2 (a), when there are no dummy probes on both sides, whether each
一方、図1(b)および図2(b)に示すように、両側にダミープローブを設けた場合、縦配列のチップ22の各電極パッド22aであろうと横配列のチップ23の各電極パッド23aであろうと、本実施形態1の光学試験装置20Aまたは20Bにおいて、従来に比べてプローブ21を支持する従来の支持アームの削減と、LEDチップなどの発光デバイス(単にチップ22または23という)の各電極パッド22aまたは23aに対する複数のプローブ21の配置を均一化して、複数のチップ22または23間で光量計測条件の均一性を確保するためにプローブ手段としてプローブカードを使用するが、光量計測に必要な複数(ここでは説明を簡略化するために4個)のプローブ21と、その並びの両側位置に配置され、光量計測を行わないダミープローブ21aとを有している。プローブカードは、複数のプローブ21およびその両側のダミープローブ21aの各先端部がその下面にチップ22または23の各電極パッドに対応するように固定されている。これによって、複数のプローブ21の配置は、チップ22または23に対するプローブ21の横切り方を均一(遮光度合いを均一)にすると共に、両側のダミープローブ21aによって、各チップ22または23に対するプローブ位置(計測位置)によらず光量の計測条件を均一にできる。
On the other hand, as shown in FIG. 1B and FIG. 2B, when dummy probes are provided on both sides, each
複数のコンタクトプローブおよび前記その両側のダミープローブが固定されたプローブカードで構成されている
要するに、両側にダミープローブ21aがない場合には、両端上下方向の拡散光を遮るものがないため、中央と両側CH位置(計測位置)によって光量の測定値が異なる。即ち、図3(a)のように、CH位置(計測位置)の両端のCH−1とCH−4は、検査領域外の拡散光が取り込まれて、放射強度が強く計測されている。また、図3(a)のように、CH位置(計測位置)の中央のCH−2とCH−3は、それらの両側のCH−1とCH−4用の各プローブ21によって拡散光が遮蔽されて放射強度が弱く計測されている。
It is composed of a probe card in which a plurality of contact probes and the dummy probes on both sides thereof are fixed. In short, if there are no dummy probes 21a on both sides, there is nothing to block the diffused light in the vertical direction at both ends. The measurement value of the light amount varies depending on the CH position (measurement position) on both sides. That is, as shown in FIG. 3A, the CH-1 and CH-4 at both ends of the CH position (measurement position) are measured with a strong radiation intensity by taking in diffused light outside the inspection region. Further, as shown in FIG. 3A, diffused light is shielded by CH-21 and CH-4
これに対応するために、光学的補正計算を行う場合には、光学的特性とプローブ位置関係の他、多重の要因により補正計算が複雑化してしまう。したがって、発光デバイスの各チップ22または23を検査対象に光量の計測をする場合に、計測/発光用コンタクトプローブであるプローブ21と同一設計のダミープローブ21aをその両側に設け、両側のダミープローブ21aにより検査対象の両側のチップ22または23からの計測時の放射拡散光を遮蔽することにより、発光位置に依存せず、光量の計測条件を均一にできて、物理的構成で計測対象のチップ22または23の光学的補正手段を提供することができる。即ち、ダミープローブ21aは、検査対象の計測領域の両側末端位置のチップ22または23からの拡散光を遮へいすることにより、複数のチップ22または23間で、光学特性の計測値を補正する演算以外の物理的光学補正を行っている。
In order to cope with this, when optical correction calculation is performed, the correction calculation becomes complicated due to multiple factors in addition to the optical characteristics and the probe position relationship. Therefore, when measuring the amount of light for each
このように、CH位置(計測位置)のCH−1〜CH−4の計測領域外の両側にもダミープローブ21aをそれぞれ設置することにより、CH位置(計測位置)のCH−1、CH−4は、その内側のCH−2、CH−3と同様の遮蔽が施され、CH−1〜CH−4の全てのチップ21に対して、平均化された同一条件の計測環境となる。これによって、図3(b)のように、CH位置(計測位置)にかかわらず、チップ21からの拡散光は周囲のプローブ21およびこれと同形状のダミープローブ21aによって均一に遮られるので、同一計測条件で光量の測定値が均一となる。
In this way, by installing the dummy probes 21a on both sides of the CH position (measurement position) CH-1 to CH-4 outside the measurement region, CH-1 and CH-4 at the CH position (measurement position). Is shielded in the same manner as CH-2 and CH-3 on the inside, and becomes an averaged measurement environment under the same conditions for all the
チップ21の検査動作(計測)の手順としては、電気的動作特性としてのDC特性計測において、CH位置(計測位置)のCH−1〜CH−4を同時に一括して計測する。次に、光学特性計測において、CH位置(計測位置)のCH−1〜CH−4を個別に1CH毎に、発光とその光量および色の計測を制御する。
As a procedure of the inspection operation (measurement) of the
図4は、図1(b)および図2(b)のプローブ21およびダミープローブ21aとチップ22または23の発光中心との間隔が小さい場合の拡散光の遮光状態を説明するための要部縦断面図である。図5は、図1(b)および図2(b)のプローブ21およびダミープローブ21aとチップ22または23の発光中心との間隔が大きい場合の拡散光の遮光状態を説明するための要部縦断面図である。
FIG. 4 is a vertical cross-sectional view for explaining the light shielding state of diffused light when the distance between the light emission center of the
図4に示すように、CH位置(計測位置)のCH−1〜CH−4のうちのCH−2のチップ22または23の発光中心からの拡散光は、その上方の各プローブ21およびダミープローブ21aによって遮光され、各プローブ21およびダミープローブ21aの各間を通して更にその上の受光センサ24に入射される。この受光センサ24によって光量が検出される。
As shown in FIG. 4, the diffused light from the emission center of the CH-2
この場合、ダミープローブ21aを、検査対象の複数のプローブ21の両側の計測領域以外の領域に設置することにより、検査対象の両側末端位置のチップ22または23からの拡散光を遮蔽し光学的な取り込み条件を、検査対象の全チップ位置で同じにすることができる。
In this case, by installing the
ダミープローブ21aの断面円形状のプローブ径は、検査対象の計測領域の各プローブ21のプローブ径と同じものを採用することにより、拡散光の遮蔽度合いをより均一化することができる。要するに、プローブ21とダミープローブ21aは、その下方のチップ22または23の発光位置からの拡散光の遮光幅または遮光面積が同一に構成されている。さらに、プローブ21とダミープローブ21aの断面形状が同一サイズの同一形状(例えば円、楕円、多角形、4角形、正方形および長方形など)に構成されている。
By adopting the same probe diameter as the probe diameter of each
ダミープローブ21aのプローブ配置は、検査対象の計測領域の各プローブ21と同じ配置と距離間隔(ピッチ・高さ)に設計することにより、拡散光の遮蔽度合いをより均一化することができる。即ち、プローブ21のプローブ間隔とダミープローブ21aのプローブ間隔は同一距離に構成されている。また、プローブ21のチップ22または23の発光位置からのプローブ高さと、ダミープローブ21aのチップ22または23の発光位置からのプローブ高さとは同一のプローブ高さに構成されている。このプローブ高さは先端でプローブ21およびダミープローブ21aが折れ曲がっている根元の高さとする。
The probe arrangement of the
ダミープローブ21aのプローブ材質についても、検査対象の計測領域の各プローブ21と同じものを採用することにより、光の表面反射特性を均一化することができる。即ち、プローブ21の表面反射特性とダミープローブ21aの表面反射特性は同一の表面反射特性に構成されている。
By adopting the same probe material as that of each
一方、受光センサ24は、数cm〜数+cm角で十分な受光面積があり発光位置に対して計測特性の差がないものとする。プローブ断面は、直径が数百μm〜数mmオーダでチップ22または23の発光中点のピッチと同一ピッチで配列されるように設計される。チップ22または23の発光中点は数百μmオーダでチップ22または23からの拡散特性によって遮光される光量が変化する。各プローブ21およびダミープローブ21aは直径が太いほど遮光される。
On the other hand, it is assumed that the
全プローブ本数は、検査対象の計測領域に必要なプローブ本数と、その両側の計測領域以外の領域のダミープローブ本数とで構成する。この計測領域以外のダミープローブ本数は、光の拡散条件に合わせて必要本数を決定する。図4および図5を用いてダミープローブ本数について説明する。 The total number of probes is composed of the number of probes necessary for the measurement region to be inspected and the number of dummy probes in regions other than the measurement regions on both sides thereof. The number of dummy probes outside this measurement area is determined according to the light diffusion conditions. The number of dummy probes will be described with reference to FIGS.
図4において、CH位置(計測位置)のCH−2のチップ22または23の発光中心からの拡散光の拡散特性が弱く指向性が強い場合(拡散角度θ2)に、発光点CH−2に対して、遮光しているプローブ21はPR5のみである。この場合には各発光点CH−1〜CH−4に対して遮光プローブ面積が同じであるため、各発光点CH−1〜CH−4の発光位置に対する光学特性に差異は生じない。つまり、ダミープローブ21aを4つのプローブ21の両側に設ける必要がない。
In FIG. 4, when the diffusion characteristic of the diffused light from the emission center of the CH-2
図4において、CH位置(計測位置)のCH−2のチップ22または23の発光中心からの拡散光の拡散特性が強く指向性が弱い場合(拡散角度θ1)に、発光点CH−2に対して、遮光しているプローブ21はPR5を中心に、左側PR2〜PR4の3本と、右側PR6〜PR8の3本で合計7本が拡散光を遮蔽している。したがって、4個同時コンタクトで計測を実施する場合には、各発光点CH1〜CH4に電流供給するためのPR4〜PR7の4本のプローブ21と、遮光条件を均一化するために、CH1の外側3本、CH4の外側3本をダミープローブ21aとし、4本のプローブ21と両側各3本をダミープローブ21aで合計10本のプローブを配置する必要がある。
In FIG. 4, when the diffusion characteristic of the diffused light from the emission center of the CH-2
図4のように、プローブ21およびダミープローブ21aとチップ22または23の発光中心との間隔がL1として小さい場合、発光点から放射される拡散光が拡散する前に、プローブ高さに到達するため、遮光するプローブ領域の全プローブ本数(プローブ21とダミープローブ21aの各本数)が少ない状態で機能する。これに対して、拡散光の拡散特性(拡散角度θ1またはθ2)が同じであっても、発光点とプローブ21との距離が異なる場合、遮光される光量が変化して、計測される光量が変化する。このことから、図5のように、プローブ21およびダミープローブ21aとチップ22または23の発光中心との間隔がL2と大きい場合、発光点から放射される拡散光がプローブ21に到着するまでに拡散されるため、拡散光の拡散面積に応じて、プローブ領域の全プローブ本数(プローブ21とダミープローブ21aの各本数)を増やす必要がある。
As shown in FIG. 4, when the distance between the
したがって、プローブ21およびダミープローブ21aとチップ22または23の発光中心との間隔が近いほど、検査に供しないダミープローブ21aの本数を減らすことができる。
Therefore, the closer the distance between the
要するに、ダミープローブ21aの必要本数は、複数のプローブ21の一列両側にそれぞれ発光デバイスとしての各チップ22または23からの拡散光の拡散特性に応じて決定されている。また、ダミープローブ21aの必要本数は、複数のプローブ21の一列両側にそれぞれ発光デバイスとしての各チップ22または23の発光位置からプローブ21までの距離に応じて決定されている。
In short, the required number of
図6は、図1(b)および図2(b)のプローブ21の先端形状を説明するためのプローブ側面図である。
FIG. 6 is a probe side view for explaining the tip shape of the
図6に示すように、光学計測時、検査対象のチップ22または23の各電極パッド22aまたは23aに対してプローブ21の先端が接触している。プローブ21の先端の先端形状は、上から下への押圧に強いように下側に屈曲した形状になっている。
As shown in FIG. 6, at the time of optical measurement, the tip of the
図7は、図1(b)および図2(b)のダミープローブ21aの先端形状を説明するためのプローブ側面図である。
FIG. 7 is a probe side view for explaining the tip shape of the
図7に示すように、検査対象のチップ22または23の各電極パッド22aまたは23aに対してダミープローブ21aの先端は接触しておらず、各電極パッド22aまたは23aとダミープローブ21aの先端は互いに離間している。
As shown in FIG. 7, the tips of the dummy probes 21a are not in contact with the
要するに、検査対象のチップ22または23の発光中点の真上に立てるプローブ21は、図6のように電流を各電極パッド22aまたは23aに供給して検査対象のチップ22または23を発光させることが目的であり、検査対象のチップ22または23の各電極パッド22aまたは23aにプローブ21が接触できるように設計している。ところが、ダミープローブ21aは、図7のように遮光が目的であるため、検査対象のチップ22または23の各電極パッド22aまたは23aに無駄なコンタクト傷を付けないためにも、ダミープローブ21aの先端が検査対象のチップ22または23の各電極パッド22aまたは23aに接触しないように、ダミープローブ21aの先端を削り取った状態としておく。したがって、ダミープローブ21aの先端形状は下方に折れ曲がっているものの、プローブ21の下方に折れ曲がった先端長さに比べて短く形成されている。プローブ21を各電極パッド22aまたは23aにその弾力を利用して接触させる場合のコンタクトオーバドライブ量Dが、ダミープローブ21aのダミープローブ短縮量Eよりも小さく設定されている。これによって、常にダミープローブ21aの先端は各電極パッド22aまたは23aに接触しないことになる。
In short, the
このように、ダミープローブ21aの先端長は、プローブ21の先端長に比べて、ダミープローブ21aの先端が発光デバイスとしての各チップ22または23の各電極パッド22aまたは23aの表面に接触しない高さまで短縮されている。
Thus, the tip length of the
ここで、検査対象のチップ22または23に対応した複数のプローブ21と、この複数のプローブ21のプローブ群両側の一または複数のダミープローブ21aを持つプローブカードを用いることの利点について説明する。
Here, an advantage of using a probe card having a plurality of
図1(b)および図2(b)の複数のプローブ21およびそれらの両側のダミープローブ21aとチップ22または23の発光中心との間隔を、プローブカードを用いない場合に比べて短く設定することができる。つまり、発光点とプローブ距離Lを短縮できる。
The distance between the plurality of
また、チップ22または23の発光点と、チップ22または23からの拡散光を受光して光量を検査する受光センサ距離を短縮することができる。これによって、装置がコンパクトになる。
Further, the distance between the light emitting point of the
従来では、プローブ21の可動調整機構としての支持アームを用いているために、アームサイズが嵩張ることから、検査対象の各チップ22または23の真上に配置された光学検出用の受光センサ24を検査対象の各チップ22または23に近づけることができないという問題があったが、プローブ手段としてプローブカードを設けることにより、検査対象の各チップ22または23に受光センサを接近させて光学計測を確実に精度よく行うことが可能となる。
Conventionally, since a support arm is used as a movable adjustment mechanism of the
さらに、ダミープローブ21aのプローブ配置は、検査対象の計測領域の各プローブ21と同じ配置と距離間隔(ピッチ・高さ)に設計するが、プローブカードを用いることにより均一なプローブピッチでプローブ設計を精度よく実現することができる。
Furthermore, the probe arrangement of the
さらに、プローブカードを用いることにより受光部を平面センサだけでなく、立体的な形状の積分球などを設置することができてより正確な光量の計測が可能となる。 Furthermore, by using a probe card, not only a flat sensor but also a three-dimensional integrating sphere can be installed in the light receiving unit, and more accurate measurement of the amount of light becomes possible.
以上により、本実施形態1によれば、発光デバイス、例えばLEDチップなどのチップ22または23の光学特性計測において、複数個を同時にプローブコンタクトして、光量を計測する場合の光学的補正手段であり、電源を供給するためのコンタクトプローブ21と、コンタクトプローブ群の両側に、それ以外に拡散光を遮光することを目的とした同一計測条件を得るためのダミープローブ21aを備えることにより、計測対象のチップ22または23の光学特性を、複数のチップ22または23の中央と両側のデバイス位置に関係なく、均一な光量計測条件で計測ができる光学試験装置としての光学試験装置20Aまたは20Bを得ることができる。このように、4個を超える多数のチップ22または23に対してコンタクトして、各チップ22または23に対するプローブ位置によらず光学計測条件を均一にできて光学測定値を均一にできる。この多数のチップ22または23に対するコンタクトは、数十のチップ22または23または数百のチップ22または23へのコンタクトであってもよい。
As described above, according to the first embodiment, in the optical characteristic measurement of the light emitting device, for example, the
なお、本実施形態1では、チップ22または23の光学特性を計測する光学試験装置において、複数個のチップ22または23を同時にプローブコンタクトして該光学特性を個々に計測する場合に、電源を供給するための複数のコンタクトプローブ21と、複数のコンタクトプローブ21群の両側にそれぞれ設けられ、コンタクトプローブ21と同様に拡散光を遮光するためのダミープローブ21aとを有する場合について説明したが、これに限らず、複数個のチップ22または23を同時にプローブコンタクトするひつようはなく、複数個のチップ22または23を順次プローブコンタクトしてもよい。
In the first embodiment, in the optical test apparatus for measuring the optical characteristics of the
なお、本実施形態1では、検査対象の複数のチップ22または23の光学特性の計測は、検査対象の複数のチップ22または23は一列について説明したが、2列の複数のチップ22または23であってもよく、複数列の複数のチップ22または23であってもよい。本実施形態1では、ダミープローブ21aは、複数のチップ22または23が一列の場合には、その両側に設けられたが、2列または複数列の複数のチップ22または23の場合には、ダミープローブ21aはそれらを取り囲むように設ける必要があって本数が増加する。
In the first embodiment, the measurement of the optical characteristics of the plurality of
なお、本実施形態1では、特に詳細には説明しなかったが、複数のチップ22または23が半導体ウエハにマトリクス状に形成された状態で光学特性検査をする場合の他に、半導体ウエハを複数のチップ22または23に切断して個片化した後の粘着テープが貼り付けられた状態で光学特性検査を行う場合の両方に本発明を適用することができる。
Although not described in detail in the first embodiment, a plurality of semiconductor wafers are used in addition to the case where the optical characteristic inspection is performed in a state where the plurality of
なお、本実施形態1では、特に説明しなかったが、複数のプローブ21の両側にそれぞれ設けられ、複数のプローブ21と同様に拡散光を遮光するためのダミープローブ21aを設けることに加えて、精度よく均一な光学特性計測条件となるように、複数のプローブ21のうち中央部のプローブ21の表面反射特性が、その両側のプローブ21の表面反射特性よりも高く調整されていてもよい。また、精度よく均一な光学特性計測条件となるように、複数のプローブ21のうち中央部のプローブ21の遮光度合いが、その両側のプローブ21の遮光度合いよりも低く(小さく)調整されていてもよい。
Although not particularly described in the first embodiment, in addition to providing dummy probes 21 a that are provided on both sides of the plurality of
以上のように、本発明の好ましい実施形態1を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態1に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態1の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
As mentioned above, although this invention has been illustrated using
本発明は、半導体ウエハから切断された状態で他方面に接着テープが貼り付けられた複数のチップを所定数ずつテストする光学試験装置の分野において、各チップに対するプローブ位置によらず光量の計測条件を均一にできて光量の測定値を均一にすることができる。また、プローブとしてのニードルの可動調整機構として支持アームを用いているために、アームサイズが嵩張ることから、検査対象の各チップの真上に配置された光学検出用の受光センサを検査対象の各チップに近づけることができないという問題もあったが、プローブ手段としてプローブカードを設けて、検査対象の各チップに受光センサを接近させて光学計測を確実にすることができる。 In the field of an optical test apparatus for testing a plurality of chips each having a plurality of chips having an adhesive tape affixed to the other side in a state of being cut from a semiconductor wafer, the present invention provides a light quantity measurement condition regardless of the probe position with respect to each chip. Can be made uniform, and the measurement value of the light quantity can be made uniform. In addition, since the support arm is used as a movable adjustment mechanism of the needle as a probe, the arm size is bulky. Therefore, a light receiving sensor for optical detection arranged immediately above each chip to be inspected is provided for each inspection target. Although there is a problem that it cannot be brought close to the chip, a probe card is provided as a probe means, and a light receiving sensor can be brought close to each chip to be inspected to ensure optical measurement.
20A、20B 光学試験装置
21 プローブ(コンタクトプローブ)
21a ダミープローブ
22,23 チップ
22a,23a 電極パッド
24 受光センサ
20A, 20B
Claims (18)
前記複数のコンタクト手段およびその両側の前記ダミー手段が固定されたカード手段で構成されている光学試験装置。 The optical test apparatus according to claim 1,
An optical test apparatus comprising card means to which the plurality of contact means and the dummy means on both sides thereof are fixed.
前記ダミー手段は、計測対象の領域の両側末端位置の発光デバイスからの拡散光を遮蔽することにより、前記複数のデバイス間で、前記光学特性の計測値を補正する物理的光学補正を行っている光学試験装置。 The optical test apparatus according to claim 1,
The dummy means performs physical optical correction that corrects the measured value of the optical property between the plurality of devices by shielding the diffused light from the light emitting devices at both end positions of the measurement target region. Optical test equipment.
前記コンタクト手段と前記ダミー手段は、その下方の発光デバイスからの拡散光の遮光幅または遮光面積が同一に構成されている光学試験装置。 The optical test apparatus according to claim 1,
The optical testing apparatus in which the contact means and the dummy means are configured to have the same light shielding width or light shielding area of diffused light from a light emitting device below the contact means.
前記コンタクト手段と前記ダミー手段の断面形状が同一サイズの同一形状に構成されている光学試験装置。 The optical test apparatus according to claim 4.
An optical test apparatus in which the contact means and the dummy means have the same sectional shape.
前記コンタクト手段と前記ダミー手段が断面同一径に構成されている光学試験装置。 The optical test apparatus according to claim 5.
An optical test apparatus in which the contact means and the dummy means have the same cross-sectional diameter.
前記複数のコンタクト手段の配置間隔と同一の間隔で該複数のコンタクト手段の両側に前記ダミー手段が配置されている光学試験装置。 The optical test apparatus according to claim 1,
An optical test apparatus in which the dummy means is arranged on both sides of the plurality of contact means at the same interval as the arrangement interval of the plurality of contact means.
前記コンタクト手段の発光位置からの高さと前記ダミー手段の該発光位置からの高さは同一の高さに配置されている光学試験装置。 The optical test apparatus according to claim 1,
An optical test apparatus in which the height of the contact means from the light emission position and the height of the dummy means from the light emission position are arranged at the same height.
前記コンタクト手段の材質と前記ダミー手段の材質は同一の材質に構成されている光学試験装置。 The optical test apparatus according to claim 1,
An optical test apparatus, wherein the contact means and the dummy means are made of the same material.
前記コンタクト手段の表面反射特性と前記ダミー手段の表面反射特性は同一の表面反射特性に構成されている光学試験装置。 The optical test apparatus according to claim 1,
An optical test apparatus in which the surface reflection characteristics of the contact means and the surface reflection characteristics of the dummy means are the same.
前記複数のコンタクト手段群の両側にそれぞれ設けられた前記ダミー手段の必要本数は、前記発光デバイスからの拡散光の拡散特性に応じて決定されている光学試験装置。 The optical test apparatus according to claim 1,
The required number of the dummy means provided respectively on both sides of the plurality of contact means groups is an optical test apparatus that is determined according to the diffusion characteristics of diffused light from the light emitting device.
前記複数のコンタクト手段群の両側にそれぞれ設けられた前記ダミー手段の必要本数は、前記発光デバイスの発光位置から前記コンタクト手段までの距離に応じて決定されている光学試験装置。 The optical test apparatus according to claim 1 or 11,
The required number of the dummy means provided on both sides of each of the plurality of contact means groups is an optical test apparatus determined according to the distance from the light emitting position of the light emitting device to the contact means.
前記ダミー手段の先端長は、前記コンタクト手段の先端長に比べて、該ダミー手段の先端が前記発光デバイスの電極パッドに接触しない高さまで短縮されている光学試験装置。 The optical test apparatus according to claim 1,
The optical test apparatus wherein the tip length of the dummy means is shortened to a height at which the tip of the dummy means does not contact the electrode pad of the light emitting device, compared to the tip length of the contact means.
前記コンタクト手段はコンタクトプローブであり、前記ダミー手段はダミープローブである光学試験装置。 The optical test apparatus according to claim 1,
The optical test apparatus, wherein the contact means is a contact probe, and the dummy means is a dummy probe.
前記複数のコンタクト手段は複数のコンタクトプローブであり、前記ダミー手段はダミープローブであり、前記カード手段は、該複数のコンタクトプローブおよびその両側の該ダミープローブが固定されたプローブカードで構成されている光学試験装置。 The optical test apparatus according to claim 2,
The plurality of contact means are a plurality of contact probes, the dummy means is a dummy probe, and the card means is composed of a probe card to which the plurality of contact probes and the dummy probes on both sides thereof are fixed. Optical test equipment.
均一な光学特性計測条件となるように、前記複数のコンタクト手段のうち中央部のコンタクト手段の表面反射特性が、その両側の該コンタクト手段の表面反射特性よりも高く調整されている光学試験装置。 The optical test apparatus according to claim 1,
An optical test apparatus in which the surface reflection characteristics of the central contact means among the plurality of contact means are adjusted to be higher than the surface reflection characteristics of the contact means on both sides of the contact means so as to obtain uniform optical property measurement conditions.
均一な光学特性計測条件となるように、前記複数のコンタクト手段のうち中央部のコンタクト手段の遮光度合いが、その両側の該コンタクト手段の遮光度合いよりも小さく調整されている光学試験装置。 The optical test apparatus according to claim 1,
An optical test apparatus in which a light shielding degree of a central contact means among the plurality of contact means is adjusted to be smaller than a light shielding degree of the contact means on both sides of the plurality of contact means so as to satisfy uniform optical characteristic measurement conditions.
該複数のコンタクトプローブの並びの両側にそれぞれ設けられ、該複数のコンタクトプローブと同様に該発光デバイスからの拡散光を遮光して光量計測条件を均一にするためのダミープローブとを有し、 Each of the plurality of contact probes is provided on both sides of the array, and similarly to the plurality of contact probes, it has a dummy probe for shielding the diffused light from the light emitting device and making the light quantity measurement conditions uniform,
該ダミープローブの先端長は、該コンタクトプローブの先端長に比べて、該ダミープローブの先端が該発光デバイスの電極パッドに接触しない高さまで短縮されているプローブカード。 A probe card in which the tip length of the dummy probe is shortened to a height at which the tip of the dummy probe does not contact the electrode pad of the light emitting device, compared to the tip length of the contact probe.
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