JPH08248100A - Method and apparatus for probing - Google Patents

Method and apparatus for probing

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Publication number
JPH08248100A
JPH08248100A JP7052118A JP5211895A JPH08248100A JP H08248100 A JPH08248100 A JP H08248100A JP 7052118 A JP7052118 A JP 7052118A JP 5211895 A JP5211895 A JP 5211895A JP H08248100 A JPH08248100 A JP H08248100A
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JP
Japan
Prior art keywords
probe
integrated circuit
circuit chip
displacement sensor
probing
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP7052118A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuji Sakata
裕司 阪田
Hidenori Sekiguchi
英紀 関口
Akira Fujii
彰 藤井
Yasutoshi Umehara
康敏 梅原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Advantest Corp
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Advantest Corp
Fujitsu Ltd
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Publication date
Application filed by Advantest Corp, Fujitsu Ltd filed Critical Advantest Corp
Priority to JP7052118A priority Critical patent/JPH08248100A/en
Publication of JPH08248100A publication Critical patent/JPH08248100A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To avoid the damage of a probe due to collision with other article by measuring the position of the article having a fear of collision of the probe by an operator and eliminating the collision of the probe with the other even if its data is not input to the operator in a method for probing which is used if the internal operation of an IC chip is diagnosed by detection an electric signal on an arbitrary wire on an IC chip by using the probe. CONSTITUTION: A non-contact displacement sensor 36 is used, an IC socket 11, and the positions of a package in X and Y directions are obtained, and an area where a probe 22 can be moved without colliding with the socket 11 or the package can be locate.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、プローブを使用して集
積回路(以下、ICという)チップ上の任意の配線上の
電気信号を検出してICチップの内部動作を診断する場
合に使用されるプロービング方法及び装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used when a probe is used to detect an electric signal on an arbitrary wiring on an integrated circuit (hereinafter referred to as IC) chip to diagnose the internal operation of the IC chip. The present invention relates to a probing method and device.

【0002】[0002]

【従来の技術】たとえば、ICの開発工程においては、
パッケージ内のICチップの内部動作が診断されるが、
これは、たとえば、図16に示すように、パッケージ1
に窓2を形成してICチップ3を露出させ、外部ピン4
を介してICテスタによりICチップ3を駆動し、IC
チップ3上の所定の配線上の電気信号をプロービング装
置で検出し、この電気信号の波形をオシロスコープ等で
観察することにより行われる。
2. Description of the Related Art For example, in the process of developing an IC,
Although the internal operation of the IC chip in the package is diagnosed,
This is, for example, as shown in FIG.
The window 2 is formed on the substrate to expose the IC chip 3 and the external pin 4
The IC chip 3 is driven by the IC tester via the
This is performed by detecting an electric signal on a predetermined wiring on the chip 3 with a probing device and observing the waveform of this electric signal with an oscilloscope or the like.

【0003】この場合、プロービング装置としては、従
来、ICチップ3に対して3次元的に移動させることが
できるようにされたメカニカルプローブを、光学顕微鏡
の下で操作して、所定の配線に位置決めさせるように構
成されたプロービング装置が使用されていた。
In this case, as a probing device, a mechanical probe that can be moved three-dimensionally with respect to the IC chip 3 is conventionally operated under an optical microscope to position it on a predetermined wiring. A probing device was used that was configured to.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このように、
光学顕微鏡を使用してメカニカルプローブの位置決めを
行うようにされたプロービング装置においては、ICチ
ップ3上の配線の微細化に伴い、電気信号を検出すべき
配線を判別し、メカニカルプローブの位置決めを行うこ
とが困難となってきている。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in this way,
In a probing device which is designed to position a mechanical probe using an optical microscope, the wiring on the IC chip 3 is miniaturized, and the wiring to detect an electric signal is determined to position the mechanical probe. Is becoming difficult.

【0005】ここに、メカニカルプローブの代りに、プ
ローブに加わる力を検出するセンサを取付けてなるプロ
ーブを使用し、原子間力顕微鏡(AFM)の原理を利用
してICチップ3の任意の部分の表面形状像(AFM
像)を得るようにする場合には、光学顕微鏡では判別で
きないような微細な配線を判別することができ、プロー
ブの位置決めを容易に行うことができる。
Here, instead of the mechanical probe, a probe having a sensor for detecting the force applied to the probe is used, and the principle of an atomic force microscope (AFM) is used to detect any part of the IC chip 3. Surface shape image (AFM
In the case of obtaining an image), fine wiring that cannot be discriminated by the optical microscope can be discriminated, and the probe can be easily positioned.

【0006】しかし、このようなプローブには、1μm
以下の段差を判別できる極めて高い分解能が要求され、
かつ、走査時にパターンに傷が付かないようにしなけれ
ばならないことから、プローブは、バネ定数の小さなバ
ネに保持させる必要があり、プローブの強度は弱いもの
となってしまうが、パッケージ1に形成される窓2は、
必ずしも、位置的に正確なものではないため、プローブ
の走査時に、プローブがパッケージ1の窓2の縁などに
衝突し、破壊されてしまうおそれがあり、その対策が必
要とされる。
However, such a probe has a size of 1 μm.
Very high resolution is required to distinguish the following steps,
In addition, since it is necessary to prevent the pattern from being damaged during scanning, the probe needs to be held by a spring having a small spring constant, and the strength of the probe becomes weak. Window 2
Since the position is not always accurate, the probe may collide with the edge of the window 2 of the package 1 or the like during the scanning of the probe and may be destroyed, and a countermeasure against it is required.

【0007】この場合、操作者が、パッケージ1の窓2
の縁など、プローブが衝突するおそれのある物の位置を
測定し、その位置データを入力するようにすれば、プロ
ーブと他の物との衝突を避けることができるが、このよ
うにする場合には、操作者の負担が増加し、迅速な試験
を行うことができないという問題点があった。
In this case, the operator operates the window 2 of the package 1.
By measuring the position of the object such as the edge of the probe where the probe may collide and inputting the position data, it is possible to avoid collision of the probe with other objects. However, there is a problem in that the burden on the operator increases and a quick test cannot be performed.

【0008】本発明は、かかる点に鑑み、プローブが衝
突するおそれのある物の位置を操作者が測定し、そのデ
ータを操作者が入力しなくとも、プローブが他の物に衝
突しないようにし、プローブの他の物への衝突による破
壊を避けることができるようにしたプロービング方法及
び装置を提供することを目的とする。
In view of the above point, the present invention prevents the probe from colliding with other objects even if the operator measures the position of the object with which the probe may collide and the operator does not input the data. An object of the present invention is to provide a probing method and device capable of avoiding the destruction of the probe due to the collision with other objects.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明のプロービング方
法は、3次元的に移動可能とされ、ICチップ上の任意
の配線を判別するためのICチップ面の表面形状の検出
及びICチップ上の任意の配線上の電気信号の検出を行
うためのプローブを備えてなるプロービング装置におい
て、非接触変位センサを使用して、予め、プローブを移
動させることができる領域を測定しておき、この測定結
果を参照して、プロービングするというものである。
The probing method of the present invention is movable three-dimensionally, detects the surface shape of the IC chip surface for discriminating arbitrary wiring on the IC chip, and detects the surface shape on the IC chip. In a probing device including a probe for detecting an electric signal on an arbitrary wiring, a non-contact displacement sensor is used in advance to measure a region where the probe can be moved, and the measurement result Probing with reference to.

【0010】本発明のプロービング装置は、3次元的に
移動可能とされ、ICチップ上の任意の配線を判別する
ためのICチップ面の表面形状の検出及びICチップ上
の任意の配線上の電気信号の検出を行うためのプローブ
と、3次元的に移動可能とされ、プローブを移動させる
ことができる領域を測定するための非接触変位センサと
を備えて構成される。
The probing apparatus of the present invention is movable three-dimensionally, detects the surface shape of the IC chip surface for discriminating an arbitrary wiring on the IC chip, and electrically on an arbitrary wiring on the IC chip. The probe includes a probe for detecting a signal and a non-contact displacement sensor that is movable three-dimensionally and that measures a region where the probe can be moved.

【0011】[0011]

【作用】本発明のプロービング方法においては、非接触
変位センサを使用して、予め、プローブを移動させるこ
とができる領域を測定しておき、この測定結果を参照し
て、プロービングするとしているので、プローブが衝突
するおそれのある物の位置を操作者が測定し、そのデー
タを操作者が入力しなくとも、プローブが他の物に衝突
しないようにすることができる。
In the probing method of the present invention, the area in which the probe can be moved is measured in advance by using the non-contact displacement sensor, and the probing is performed with reference to the measurement result. It is possible to prevent the probe from colliding with other objects even if the operator measures the position of the object with which the probe may collide and the operator does not input the data.

【0012】本発明のプロービング装置においては、非
接触変位センサを使用し、予め、プローブを移動させる
ことができる領域を測定しておくことにより、プローブ
が衝突するおそれのある物の位置を操作者が測定し、そ
のデータを操作者が入力しなくとも、プローブが他の物
に衝突しないようにすることができる。
In the probing apparatus of the present invention, the non-contact displacement sensor is used and the area where the probe can be moved is measured in advance so that the position of an object where the probe may collide is determined by the operator. Can be measured and the probe can be prevented from colliding with other objects without the operator having to input the data.

【0013】[0013]

【実施例】以下、図1〜図15を参照して、本発明のプ
ロービング方法及び装置の一実施例について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the probing method and apparatus of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0014】図1は本発明のプロービング装置の一実施
例を示す概略的正面図であり、図1中、9は固定された
テーブル、10は試験対象のICを装着させるためのI
Cソケット11を備えている基板、いわゆる、DUT
(デバイス・アンダ・テスト)ボードである。
FIG. 1 is a schematic front view showing an embodiment of a probing apparatus of the present invention. In FIG. 1, 9 is a fixed table and 10 is an I for mounting an IC to be tested.
A board provided with a C socket 11, a so-called DUT
(Device under test) board.

【0015】また、12はICソケット11に装着され
たICの試験をICの外部ピンを介して行うICテスタ
(LSIテスタ)である。
Reference numeral 12 is an IC tester (LSI tester) for testing the IC mounted in the IC socket 11 via external pins of the IC.

【0016】ここに、図2はICソケット11の部分を
拡大して示す概略的正面図、図3はICソケット11の
部分を上方から見た概略的平面図である。
FIG. 2 is a schematic front view showing an enlarged portion of the IC socket 11, and FIG. 3 is a schematic plan view of the portion of the IC socket 11 seen from above.

【0017】これら図2、図3において、14は試験対
象のICであり、このIC14において、15はパッケ
ージ、16はパッケージ15に形成された窓、17は窓
16により表面を露出されたICチップ、18は外部ピ
ンである。
2 and 3, 14 is an IC to be tested. In this IC 14, 15 is a package, 16 is a window formed in the package 15, and 17 is an IC chip whose surface is exposed by the window 16. , 18 are external pins.

【0018】また、図1において、20はX方向及びY
方向、即ち、水平方向に移動可能とされたXYステー
ジ、21はXYステージ20に固定され、Z方向、即
ち、垂直方向に移動可能とされたZステージである。
Further, in FIG. 1, 20 is the X direction and Y.
The XY stage 21 is movable in the direction, that is, the horizontal direction, and the Z stage 21 is fixed to the XY stage 20 and is movable in the Z direction, that is, the vertical direction.

【0019】また、22はプローブであり、このプロー
ブ22は、ICチップ17上の任意の配線を判別するた
めの表面形状像(AFM像)の検出及びICチップ17
の内部動作を診断するためのICチップ17上の任意の
配線上の電気信号を検出するために使用される。
Reference numeral 22 denotes a probe. The probe 22 detects a surface shape image (AFM image) for discriminating an arbitrary wiring on the IC chip 17 and the IC chip 17
It is used to detect an electrical signal on any wiring on the IC chip 17 for diagnosing the internal operation of the.

【0020】ここに、図4は、プローブ22の先端部分
を示す概略的正面図であり、図4中、24は本体部であ
り、この本体部24において、25は中空棒体、26は
中空棒体25の先端部分に固定された電気光学結晶、2
7は電気光学結晶26に固定されたマグネットである。
FIG. 4 is a schematic front view showing the tip portion of the probe 22. In FIG. 4, reference numeral 24 is a main body portion. In the main body portion 25, 25 is a hollow rod and 26 is a hollow body. Electro-optical crystal fixed to the tip of rod 25, 2
A magnet 7 is fixed to the electro-optic crystal 26.

【0021】また、28は針であり、この針28におい
て、29は頭部、30は頭部29と一体化された胴体部
であり、この針28は、図5に示すように、頭部29を
マグネット27の磁力によってマグネット27に吸着さ
せることにより、本体部24と一体化される。
Further, 28 is a needle, and in the needle 28, 29 is a head and 30 is a body part integrated with the head 29. As shown in FIG. 29 is attracted to the magnet 27 by the magnetic force of the magnet 27 so that it is integrated with the main body 24.

【0022】また、図1に示すテーブル9上には、図6
に概略的平面図、図7に概略的断面図を示すように、複
数の針28を格納するための針格納部32が設けられて
おり、これら図6、図7において、33は孔部である。
Further, the table 9 shown in FIG.
As shown in a schematic plan view and a schematic sectional view in FIG. 7, a needle storage portion 32 for storing a plurality of needles 28 is provided, and in these FIGS. 6 and 7, 33 is a hole portion. is there.

【0023】ここに、針28の本体部24との一体化
は、本体部24を針格納部32に格納されている所定の
針28の上方に移動し、本体部24を下降させて、針2
8の頭部29を本体部24のマグネット27に吸着する
ことにより行われる。
Here, the needle 28 is integrated with the main body portion 24 by moving the main body portion 24 above a predetermined needle 28 stored in the needle storage portion 32 and lowering the main body portion 24 to Two
This is performed by adsorbing the head portion 29 of No. 8 to the magnet 27 of the main body portion 24.

【0024】また、図1において、35はICチップ1
7面を観察するための光学顕微鏡、36はプローブ22
を移動させることができる領域を測定するために使用す
る非接触変位センサである。
Further, in FIG. 1, 35 is an IC chip 1.
An optical microscope for observing the seven surfaces, and 36 is a probe 22.
It is a non-contact displacement sensor used to measure the area in which the can be moved.

【0025】この非接触変位センサ36としては、たと
えば、三角測量により変位の計測を行うレーザ変位計
や、共焦点型光学系の原理を応用して変位の計測を行う
レーザ変位計を使用することができる。
As the non-contact displacement sensor 36, for example, a laser displacement meter for measuring displacement by triangulation or a laser displacement meter for measuring displacement by applying the principle of a confocal optical system is used. You can

【0026】図8は三角測量によって変位の計測を行う
レーザ変位計の一例を示しており、図8中、38はケー
ス、39はレーザ光を射出する半導体レーザ、40は半
導体レーザ39から射出されたレーザ光、41はレーザ
光40を集光して、レーザ光39が測定対象42の表面
上で所定の大きさのスポットとなるようにするための投
光レンズである。
FIG. 8 shows an example of a laser displacement meter for measuring displacement by triangulation. In FIG. 8, 38 is a case, 39 is a semiconductor laser which emits laser light, and 40 is a semiconductor laser 39. Laser light 41 is a projection lens for condensing the laser light 40 so that the laser light 39 becomes a spot of a predetermined size on the surface of the measurement object 42.

【0027】また、43は測定対象42で反射されたレ
ーザ光40を集光してスポット像を結像させるための結
像レンズ、44は結像レンズ43により結像されるスポ
ット像の位置を検出するポジションセンサである。
Further, 43 is an image forming lens for condensing the laser light 40 reflected by the measuring object 42 to form a spot image, and 44 is a position of the spot image formed by the image forming lens 43. It is a position sensor for detecting.

【0028】このレーザ変位計においては、結像レンズ
43により結像されるスポット像は、測定対象42の表
面が上下に動くと、それに応じて、ポジションセンサ4
4上を動くことになるので、ポジションセンサ44上を
動くスポット像に応じた電気信号を取り出すことで、測
定対象42の表面の変位を測定することができる。
In this laser displacement meter, the spot image formed by the image forming lens 43 responds to the vertical movement of the surface of the measuring object 42, and the position sensor 4 accordingly.
4, the displacement of the surface of the measuring object 42 can be measured by extracting an electric signal corresponding to the spot image moving on the position sensor 44.

【0029】また、図9は共焦点型光学系の原理を応用
して変位の計測を行うレーザ変位計の一例を示してお
り、図9中、46はレーザ光を射出する半導体レーザ、
47は半導体レーザ46から射出されたレーザ光、4
8、49はハーフミラーである。
Further, FIG. 9 shows an example of a laser displacement meter for measuring the displacement by applying the principle of the confocal optical system. In FIG. 9, 46 is a semiconductor laser emitting laser light,
Reference numeral 47 denotes laser light emitted from the semiconductor laser 46, 4
Reference numerals 8 and 49 are half mirrors.

【0030】また、50はレーザ光47を平行光にする
コリメートレンズ、51は平行光にされたレーザ光47
を測定対象52の表面上でスポットとなるようにするた
めの対物レンズである。
Numeral 50 is a collimator lens for collimating the laser light 47 into parallel light, and numeral 51 is the laser light 47 which is collimated.
Is an objective lens for forming a spot on the surface of the measuring object 52.

【0031】また、53は対物レンズ51を上下に移動
させるための音叉、54は音叉53の位置を検出する音
叉位置検出センサ、55は音叉位置検出センサ54の出
力を増幅して対物レンズの位置を示す対物レンズ位置信
号を出力するアンプである。
Further, 53 is a tuning fork for moving the objective lens 51 up and down, 54 is a tuning fork position detecting sensor for detecting the position of the tuning fork 53, and 55 is an objective lens position by amplifying the output of the tuning fork position detecting sensor 54. Is an amplifier that outputs an objective lens position signal indicating.

【0032】また、56は測定対象52の表面で反射さ
れ、対物レンズ51及びコリメートレンズ50を通過し
て、ハーフミラー49で反射されたレーザ光47を入光
するCCD(charge coupled device)カメラである。
Reference numeral 56 is a CCD (charge coupled device) camera which reflects the laser beam 47 reflected by the surface of the object 52 to be measured, passes through the objective lens 51 and the collimator lens 50, and is reflected by the half mirror 49. is there.

【0033】また、57は測定対象52の表面で反射さ
れ、対物レンズ51、コリメートレンズ50及びハーフ
ミラー49を通過し、ハーフミラー48で反射されたレ
ーザ光47の通過を制御するピンホール、58はピンホ
ール57を通過したレーザ光47を受光する受光素子、
59は受光素子58の出力を増幅して受光信号を出力す
るアンプである。
Further, 57 is a pinhole which is reflected on the surface of the measuring object 52, passes through the objective lens 51, the collimating lens 50 and the half mirror 49, and controls the passage of the laser light 47 reflected by the half mirror 48, 58. Is a light receiving element that receives the laser beam 47 that has passed through the pinhole 57,
An amplifier 59 amplifies the output of the light receiving element 58 and outputs a light receiving signal.

【0034】このレーザ変位計においては、半導体レー
ザ46から射出されたレーザ光47は、ハーフミラー4
8、49、コリメートレンズ50及び対物レンズ51を
通過して測定対象52の表面上で小さなスポットとされ
る。
In this laser displacement meter, the laser beam 47 emitted from the semiconductor laser 46 is the half mirror 4.
8, 49, the collimator lens 50, and the objective lens 51, and a small spot is formed on the surface of the measuring object 52.

【0035】そして、測定対象52の表面で反射された
レーザ光47は、対物レンズ51、コリメートレンズ5
0及びハーフミラー49を通過し、ハーフミラー48で
直角に反射される。
The laser light 47 reflected on the surface of the object 52 to be measured is the objective lens 51 and the collimator lens 5.
0 and half mirror 49, and is reflected at a right angle by half mirror 48.

【0036】ここに、ハーフミラー48で反射されたレ
ーザ光47は、ピンホール57の位置で一点に集光する
場合は、ピンホール57を通過し、受光素子58に至る
が、ピンホール57の位置で集光されず、ぼやける場合
には、殆どのレーザ光47がピンホール57を通過でき
ず、受光素子58に至らない。
Here, when the laser light 47 reflected by the half mirror 48 is focused on one point at the position of the pinhole 57, it passes through the pinhole 57 and reaches the light receiving element 58, but of the pinhole 57. When the light is not focused at the position and is blurred, most of the laser light 47 cannot pass through the pinhole 57 and does not reach the light receiving element 58.

【0037】そこで、このレーザ変位計においては、音
叉53によって対物レンズ51を機械的に動かし、対物
レンズ51がどの位置にある場合に、ハーフミラー48
で反射されたレーザ光47がピンホール57を通過する
かを検出することで、測定対象52までの距離を測定す
るとしている。
Therefore, in this laser displacement meter, the objective lens 51 is mechanically moved by the tuning fork 53, and when the objective lens 51 is in any position, the half mirror 48 is moved.
It is assumed that the distance to the measurement object 52 is measured by detecting whether the laser light 47 reflected by the light passes through the pinhole 57.

【0038】ここに、本実施例のプロービング装置を使
用してICチップ17の内部動作診断を行う場合には、
予め、光学顕微鏡35と、非接触変位センサ36との位
置関係を校正しておき、光学顕微鏡35の焦点合わせを
行う場合は、まず、非接触変位センサ36により観察位
置の高さを測定し、その後、非接触変位センサ36と、
光学顕微鏡35とを入れ換え、光学顕微鏡35の高さを
調整するようにする。
Here, when the internal operation diagnosis of the IC chip 17 is performed using the probing apparatus of this embodiment,
In advance, the positional relationship between the optical microscope 35 and the non-contact displacement sensor 36 is calibrated, and when focusing the optical microscope 35, first, the height of the observation position is measured by the non-contact displacement sensor 36, Then, the non-contact displacement sensor 36,
The optical microscope 35 is replaced and the height of the optical microscope 35 is adjusted.

【0039】このようにする場合には、種々の高さのI
Cチップを試験対象とする場合においても、光学顕微鏡
35の焦点合わせを容易に行うことができる。
In this case, I of various heights are used.
Even when the C chip is the test target, the focusing of the optical microscope 35 can be easily performed.

【0040】次に、図10にフローチャートで示すよう
な手順を実行して、プローブ22を移動させることがで
きる領域を測定する。
Next, the procedure shown in the flow chart of FIG. 10 is executed to measure the area where the probe 22 can be moved.

【0041】即ち、まず、図11に、非接触変位センサ
36から下方に出力されるレーザ光のスポット61を示
すように、非接触変位センサ36を、X方向はDUTボ
ード10の端に、Y方向はDUTボード10の中央に位
置させる(ステップS1)。
That is, first, as shown in FIG. 11 by showing the spot 61 of the laser beam outputted downward from the non-contact displacement sensor 36, the non-contact displacement sensor 36 is arranged at the end of the DUT board 10 in the X direction, and in the Y direction. The direction is located at the center of the DUT board 10 (step S1).

【0042】次に、非接触変位センサ36を、その出力
である高さデータを記録しながら、X方向に移動させる
(ステップS2)。なお、図12は、非接触変位センサ
36をX方向に移動させる様子を示す図であり、63は
非接触変位センサ36から出力されるレーザ光である。
Next, the non-contact displacement sensor 36 is moved in the X direction while recording the height data which is its output (step S2). Note that FIG. 12 is a diagram showing how the non-contact displacement sensor 36 is moved in the X direction, and 63 is a laser beam output from the non-contact displacement sensor 36.

【0043】そして、非接触変位センサ36がDUTボ
ード10の反対側の端に到達したか否かを判断し(ステ
ップS3)、到達していない場合(ステップS3でNO
の場合)には、ステップS2を続行する。
Then, it is judged whether or not the non-contact displacement sensor 36 has reached the opposite end of the DUT board 10 (step S3), and if it has not reached (NO in step S3).
In the case of), step S2 is continued.

【0044】その後、非接触変位センサ36がDUTボ
ード10の反対側の端に到達した場合(ステップS3で
YESの場合)には、記録した高さデータからICソケ
ット11、パッケージ15及びICチップ17のX方向
の位置を求める(ステップS4)。なお、図12におい
て、65は記録される高さデータを示している。
After that, when the non-contact displacement sensor 36 reaches the end on the opposite side of the DUT board 10 (YES in step S3), the IC socket 11, the package 15 and the IC chip 17 are detected from the recorded height data. The position in the X direction is calculated (step S4). In FIG. 12, reference numeral 65 indicates height data to be recorded.

【0045】続いて、図13に、非接触変位センサ36
から下方に出力されるレーザ光のスポット61を示すよ
うに、非接触変位センサ36を、X方向はDUTボード
10の中央に、Y方向はDUTボード10の端に位置さ
せる(ステップS5)。
Next, referring to FIG. 13, the non-contact displacement sensor 36
The non-contact displacement sensor 36 is positioned at the center of the DUT board 10 in the X direction and at the end of the DUT board 10 in the Y direction so as to show the spot 61 of the laser beam output downward from (step S5).

【0046】次に、非接触変位センサ36を、その出力
である高さデータを記録しながら、Y方向に移動させる
(ステップS6)。
Next, the non-contact displacement sensor 36 is moved in the Y direction while recording the height data which is its output (step S6).

【0047】そして、非接触変位センサ36がDUTボ
ード10の反対側の端に到達したか否かを判断し(ステ
ップS7)、到達していない場合(ステップS7でNO
の場合)には、ステップS6を続行する。
Then, it is determined whether or not the non-contact displacement sensor 36 has reached the end on the opposite side of the DUT board 10 (step S7), and if it has not reached (NO in step S7).
In the case of), step S6 is continued.

【0048】その後、非接触変位センサ36がDUTボ
ード10の反対側の端に到達した場合(ステップS7で
YESの場合)には、記録した高さデータからICソケ
ット11、パッケージ15及びICチップ17のY方向
の位置を求める(ステップS8)。なお、図13におい
て、67は記録される高さデータを示している。
After that, when the non-contact displacement sensor 36 reaches the end on the opposite side of the DUT board 10 (YES in step S7), the IC socket 11, the package 15 and the IC chip 17 are read from the recorded height data. The position in the Y direction is calculated (step S8). In FIG. 13, 67 indicates the height data to be recorded.

【0049】本実施例のプロービング装置においては、
このようにして、ICソケット11、パッケージ15、
ICチップ17のX方向及びY方向の位置を求めること
ができるので、プローブ22を、ICソケット11やパ
ッケージ15に衝突させることなく移動させることがで
きる領域を確認することができる。
In the probing apparatus of this embodiment,
In this way, the IC socket 11, the package 15,
Since the positions of the IC chip 17 in the X direction and the Y direction can be obtained, it is possible to confirm the region where the probe 22 can be moved without colliding with the IC socket 11 or the package 15.

【0050】ここに、ICチップ17の内部動作診断を
行う場合には、図14に示すように、光学顕微鏡35を
ICチップ17上に移動し、プローブ22を位置決めす
る大凡の位置を確認する。
When diagnosing the internal operation of the IC chip 17, the optical microscope 35 is moved onto the IC chip 17 and the approximate position for positioning the probe 22 is confirmed, as shown in FIG.

【0051】続いて、図15に示すように、プローブ2
2を光学顕微鏡35で確認した大凡の位置決め位置に移
動し、Zステージ21を下げて、プローブ22をICチ
ップ17面に一定の間隔で接触させながら走査し、IC
チップ17の表面形状像(AFM像)を得るようにす
る。
Then, as shown in FIG.
2 is moved to the approximate positioning position confirmed by the optical microscope 35, the Z stage 21 is lowered, and scanning is performed while the probe 22 is in contact with the surface of the IC chip 17 at a constant interval.
A surface shape image (AFM image) of the chip 17 is obtained.

【0052】そして、この表面形状像から正確な位置決
め位置を確認し、プローブ22を正確に位置決めして測
定対象の配線に接触させ、ICテスタ12によりICチ
ップ17を駆動させ、プローブ22を介して電気信号を
検出し、これを、たとえば、オシロスコープ等で観察す
る。これにより、ICチップ17の内部動作を診断する
ことができる。
Then, the accurate positioning position is confirmed from the surface shape image, the probe 22 is accurately positioned and brought into contact with the wiring to be measured, the IC tester 12 drives the IC chip 17, and the probe 22 is used. An electric signal is detected and observed with an oscilloscope or the like. Thereby, the internal operation of the IC chip 17 can be diagnosed.

【0053】ここに、本実施例のプロービング装置にお
いては、前述したように、非接触変位センサ36を使用
して、予め、ICソケット11、パッケージ15、IC
チップ17のX方向及びY方向の位置を求め、プローブ
22をICソケット11やパッケージ15に衝突させる
ことなく移動させることができる領域を自動的に確認す
ることができる。
Here, in the probing apparatus of this embodiment, as described above, the non-contact displacement sensor 36 is used, and the IC socket 11, the package 15 and the IC are preliminarily used.
By obtaining the position of the chip 17 in the X direction and the Y direction, it is possible to automatically confirm the area where the probe 22 can be moved without colliding with the IC socket 11 or the package 15.

【0054】したがって、本実施例のプロービング装置
によれば、ICソケット11やパッケージ15の位置を
操作者が測定し、そのデータを操作者が入力しなくと
も、プローブ22がICソケット11やパッケージ15
と衝突しないようにし、プローブ22のICソケット1
1やパッケージ15との衝突による破壊を避けることが
できる。
Therefore, according to the probing apparatus of the present embodiment, the probe 22 can measure the positions of the IC socket 11 and the package 15 by the operator and the operator does not input the data.
Do not collide with IC socket 1 of probe 22
It is possible to avoid damage due to collision with the package 1 or the package 15.

【0055】なお、非接触変位センサ36により、針格
納部32に格納されている複数の針28の頭部29の位
置測定を行い、この位置測定結果に基づいて、本体部2
4を針格納部32に移動させるようにする場合には、プ
ローブ22の針28を交換する場合に、針28の頭部2
9をマグネット27に対して正確な位置に吸着させるこ
とができる。
It should be noted that the non-contact displacement sensor 36 measures the positions of the heads 29 of the plurality of needles 28 stored in the needle storage section 32, and based on the position measurement results, the main body 2
4 is moved to the needle storage portion 32, and when the needle 28 of the probe 22 is replaced, the head portion 2 of the needle 28 is replaced.
9 can be attracted to the magnet 27 at an accurate position.

【0056】また、非接触変位センサ36によりICチ
ップ17の振動状態を検出し、過大な振動が検出された
場合、警告を出し、プロービングを中止させることがで
きるように構成する場合には、たとえば、冷却ファンに
よるICテスタ12の振動によりICチップ17が振動
することによるプローブ22の破損を避けることができ
る。
Further, when the vibration state of the IC chip 17 is detected by the non-contact displacement sensor 36 and an excessive vibration is detected, a warning is given and the probing can be stopped. It is possible to prevent the probe 22 from being damaged by the vibration of the IC chip 17 caused by the vibration of the IC tester 12 caused by the cooling fan.

【0057】また、非接触変位センサ36によりICチ
ップ17の位置のみならず、平面内回転及び傾きを測定
するようにする場合には、位置決めをより容易に行うこ
とができる。
Further, when not only the position of the IC chip 17 but also the in-plane rotation and inclination are measured by the non-contact displacement sensor 36, the positioning can be performed more easily.

【0058】[0058]

【発明の効果】本発明のプロービング方法によれば、非
接触変位センサを使用して、予め、プローブを移動させ
ることができる領域を測定しておき、この測定結果を参
照して、プロービングするとしているので、プローブが
衝突するおそれのある物の位置を操作者が測定し、その
データを操作者が入力しなくとも、プローブが他の物に
衝突しないようにし、プローブの他の物への衝突による
破壊を避けることができる。
According to the probing method of the present invention, a region in which the probe can be moved is measured in advance using a non-contact displacement sensor, and the probing is performed by referring to the measurement result. Therefore, even if the operator measures the position of the object where the probe may collide and the operator does not input the data, the probe does not collide with other objects and the probe collides with other objects. You can avoid destruction by.

【0059】また、本発明のプロービング装置によれ
ば、プローブを移動させることができる領域を測定する
ための非接触変位センサを設けるとしているので、この
非接触変位センサを使用し、予め、プローブを移動させ
ることができる領域を測定しておくことにより、プロー
ブが衝突するおそれのある物の位置を操作者が測定し、
そのデータを操作者が入力しなくとも、プローブが他の
物に衝突しないようにし、プローブの他の物への衝突に
よる破壊を避けることができる。
Further, according to the probing apparatus of the present invention, since the non-contact displacement sensor for measuring the region in which the probe can be moved is provided, the probe is preliminarily used by using this non-contact displacement sensor. By measuring the area that can be moved, the operator measures the position of the object where the probe may collide,
Even if the operator does not input the data, it is possible to prevent the probe from colliding with other objects and avoid the destruction of the probe due to the collision with other objects.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のプロービング装置の一実施例を示す概
略的正面図である。
FIG. 1 is a schematic front view showing an embodiment of a probing device of the present invention.

【図2】本発明のプロービング装置の一実施例が備える
ICソケットの部分を拡大して示す概略的正面図であ
る。
FIG. 2 is a schematic front view showing an enlarged portion of an IC socket included in an embodiment of the probing device of the present invention.

【図3】本発明のプロービング装置の一実施例が備える
ICソケットの部分を上方から見た概略的平面図であ
る。
FIG. 3 is a schematic plan view of an IC socket included in an embodiment of the probing device of the present invention, as viewed from above.

【図4】本発明のプロービング装置の一実施例が備える
プローブの先端部分を示す概略的正面図である。
FIG. 4 is a schematic front view showing a tip portion of a probe included in an embodiment of the probing device of the present invention.

【図5】本発明のプロービング装置の一実施例が備える
プローブの本体部と針との一体化を説明するための図で
ある。
FIG. 5 is a view for explaining the integration of the probe main body and the needle with which the probing device according to the embodiment of the present invention is provided.

【図6】本発明のプロービング装置の一実施例が備える
テーブル上に設けられている針格納部を示す概略的平面
図である。
FIG. 6 is a schematic plan view showing a needle storage portion provided on a table included in an embodiment of the probing device of the present invention.

【図7】本発明のプロービング装置の一実施例が備える
テーブル上に設けられている針格納部を示す概略的断面
図である。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a needle storage unit provided on a table included in an embodiment of the probing device of the present invention.

【図8】三角測量により変位の計測を行うレーザ変位計
の一例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a laser displacement meter that measures displacement by triangulation.

【図9】共焦点型光学系の原理を応用して変位の計測を
行うレーザ変位計の一例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an example of a laser displacement meter that measures displacement by applying the principle of a confocal optical system.

【図10】本発明のプロービング装置の一実施例におい
て、プローブを移動させることができる領域を測定する
手順を示すフローチャートである。
FIG. 10 is a flow chart showing a procedure for measuring a region where a probe can be moved in an example of the probing device of the present invention.

【図11】本発明のプロービング装置の一実施例におい
て、プローブを移動させることができる領域を測定する
手順を説明するための図である。
FIG. 11 is a diagram for explaining a procedure for measuring a region where a probe can be moved in an example of the probing device of the present invention.

【図12】本発明のプロービング装置の一実施例が備え
る非接触変位センサの動きを示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing the movement of a non-contact displacement sensor included in an example of the probing device of the present invention.

【図13】本発明のプロービング装置の一実施例におい
て、プローブを移動させることができる領域を測定する
手順を説明するための図である。
FIG. 13 is a diagram for explaining a procedure for measuring a region where a probe can be moved in an example of the probing device of the present invention.

【図14】本発明のプロービング装置の一実施例におけ
る光学顕微鏡使用状態を示す概略的正面図である。
FIG. 14 is a schematic front view showing a usage state of an optical microscope in an example of the probing device of the present invention.

【図15】本発明のプロービング装置の一実施例におけ
るプローブ使用状態を示す概略的正面図である。
FIG. 15 is a schematic front view showing a use state of a probe in one embodiment of the probing device of the present invention.

【図16】内部動作診断用の窓を形成した集積回路の一
例を示す斜視図である。
FIG. 16 is a perspective view showing an example of an integrated circuit in which a window for internal operation diagnosis is formed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

22 プローブ 35 光学顕微鏡 36 非接触変位センサ 22 probe 35 optical microscope 36 non-contact displacement sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関口 英紀 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 藤井 彰 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 梅原 康敏 宮城県仙台市青葉区上愛子字松原48番2 株式会社アドバンテスト研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Hideki Sekiguchi 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa, within Fujitsu Limited (72) Inventor Akira Fujii 1015 Kamedota, Nakahara-ku, Kawasaki, Kanagawa within Fujitsu Limited ( 72) Inventor Yasutoshi Umehara 48-2 Matsubara Kami-Aiko, Aoba-ku, Sendai-shi, Miyagi Advantest Research Institute Co., Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】3次元的に移動可能とされ、集積回路チッ
プ上の任意の配線を判別するための前記集積回路チップ
面の表面形状の検出及び前記集積回路チップ上の任意の
配線上の電気信号の検出を行うためのプローブを備えて
なるプロービング装置において、非接触変位センサを使
用して、予め、前記プローブを移動させることができる
領域を測定しておき、この測定結果を参照して、プロー
ビングすることを特徴とするプロービング方法。
1. A surface shape of the surface of the integrated circuit chip for discriminating an arbitrary wiring on the integrated circuit chip, which is movable three-dimensionally, and electricity on an arbitrary wiring on the integrated circuit chip. In a probing device provided with a probe for performing signal detection, using a non-contact displacement sensor, in advance, measuring the region in which the probe can be moved, with reference to this measurement result, A probing method characterized by probing.
【請求項2】3次元的に移動可能とされ、集積回路チッ
プ上の任意の配線を判別するための前記集積回路チップ
面の表面形状の検出及び前記集積回路チップ上の任意の
配線上の電気信号の検出を行うためのプローブと、3次
元的に移動可能とされ、前記プローブを移動させること
ができる領域を測定するための非接触変位センサとを備
えて構成されていることを特徴とするプロービング装
置。
2. A surface shape of the integrated circuit chip surface for discriminating an arbitrary wiring on the integrated circuit chip, which is movable three-dimensionally, and electricity on an arbitrary wiring on the integrated circuit chip. A probe for detecting a signal and a non-contact displacement sensor for measuring a region in which the probe can be moved three-dimensionally are provided. Probing device.
【請求項3】前記集積回路チップは、パッケージに形成
された窓を介して露出させてなる集積回路チップであ
り、前記パッケージは、外部ピンを介して前記集積回路
チップの試験を行う集積回路テスタとの接続を図るため
のソケットに装着されることを特徴とする請求項2記載
のプロービング装置。
3. The integrated circuit chip is an integrated circuit chip exposed through a window formed in a package, and the package is an integrated circuit tester for testing the integrated circuit chip via external pins. The probing device according to claim 2, wherein the probing device is attached to a socket for connection with the probing device.
【請求項4】前記集積回路チップ上の任意の領域を観察
するための光学顕微鏡を有し、前記非接触変位センサを
使用して、前記光学顕微鏡の焦点合わせを行うことがで
きるようにされていることを特徴とする請求項2又は3
記載のプロービング装置。
4. An optical microscope for observing an arbitrary region on the integrated circuit chip, wherein the non-contact displacement sensor can be used to perform focusing of the optical microscope. Claim 2 or 3 characterized in that
The described probing device.
【請求項5】前記非接触変位センサにより、前記集積回
路チップの位置、平面内回転及び傾きを測定し、前記プ
ローブの位置決めを行うことを特徴とする請求項2、3
又は4記載のプロービング装置。
5. The non-contact displacement sensor measures the position, in-plane rotation and inclination of the integrated circuit chip to position the probe.
Or the probing device according to 4.
【請求項6】前記プローブは、本体部に針を磁力によっ
て吸着させることにより構成され、前記本体部を移動さ
せることができる位置に複数の針を格納する針格納部を
有し、前記非接触変位センサにより、前記針格納部に格
納されている複数の針の位置測定を行い、この位置測定
結果に基づいて、前記本体部を移動させることにより、
前記本体部に針を吸着させることができるようにされて
いることを特徴とする請求項2、3、4又は5記載のプ
ロービング装置。
6. The probe comprises a needle storage portion for storing a plurality of needles at a position where the main body portion can be moved, the needle storage portion being formed by attracting the needles to the main body portion by magnetic force. The displacement sensor measures the positions of the plurality of needles stored in the needle storage unit, and based on the position measurement result, by moving the main body unit,
The probing device according to claim 2, 3, 4, or 5, wherein a needle can be attracted to the main body.
【請求項7】前記非接触変位センサにより、前記集積回
路チップの振動状態を検出するようにされていることを
特徴とする請求項2、3、4、5又は6記載のプロービ
ング装置。
7. The probing device according to claim 2, wherein the non-contact displacement sensor detects the vibration state of the integrated circuit chip.
JP7052118A 1995-03-13 1995-03-13 Method and apparatus for probing Withdrawn JPH08248100A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2021181482A1 (en) * 2020-03-09 2021-09-16

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