JPH09199553A - Probing - Google Patents

Probing

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JPH09199553A
JPH09199553A JP8024586A JP2458696A JPH09199553A JP H09199553 A JPH09199553 A JP H09199553A JP 8024586 A JP8024586 A JP 8024586A JP 2458696 A JP2458696 A JP 2458696A JP H09199553 A JPH09199553 A JP H09199553A
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gravity
center
electrodes
probe
contacts
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Shinji Akaike
伸二 赤池
Yoshito Marumo
芳人 丸茂
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Tokyo Electron Ltd
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Tokyo Electron Ltd
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  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
  • Measuring Leads Or Probes (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method which, when a plurality of electrodes are positioned with respect to associated contactors of a probe corresponding to the electrodes, can bring the contactors into reliable contact with the respective electrodes by positioning tip ends of all the contactors at centers of the associated electrodes without any need of experience or labor. SOLUTION: Gravity centers of electrode pads provided at 4 corners of an IC chip T are found as gravity coordinate points P1 to P4 . Then on the basis of these gravity coordinate points P1 to P4 , a gravity center of the 4 electrode pads is found as a gravity coordinate point gravity PC of the IC chip T. Thereafter, gravity centers of probes 20A associated with the electrode pads are found as gravity coordinate points N1 to N4 . Then on the basis of the gravity coordinate points N1 to N4 of the probes 20A, a gravity center of the 4 probes 20A is found as a gravity coordinate point NC of a probe card. Thereafter, the gravity coordinate point PC of the IC chip T is positioned at the gravity coordinate point NC of the probe card.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばプローブ装
置を用いて半導体ウエハ等の被検査体の電極と接触子と
を電気的に接触させて被検査体の電気的特性を検査する
際に、被検査体の電極と接触子とを位置合わせするプロ
ーブ方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the inspection of the electrical characteristics of an object to be inspected by electrically contacting an electrode of the object to be inspected such as a semiconductor wafer with a contact using a probe device. The present invention relates to a probe method for aligning an electrode of a device under test and a contactor.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、プローブ装置は、例えば、半導
体ウエハを搬送するローダ部と、ローダ部から引き渡さ
れた半導体ウエハの電気的特性検査を行うプローバ部と
を備えて構成されている。上記ローダ部には、半導体ウ
エハをカセット単位で載置するカセット載置部と、半導
体ウエハをローダ部へ搬送する搬送機構と、搬送機構を
介して半導体ウエハを搬送する過程でそのオリフラを基
準にして半導体ウエハの向きを合わせる(プリアライメ
ントする)サブチャックとが配設されている。また、プ
ローブ部には、搬送機構からプリアライメント後の半導
体ウエハを受け取って載置するメインチャックと、メイ
ンチャック上の半導体ウエハを正確に位置合わせするア
ライメント機構と、位置合わせ後の半導体ウエハの電極
パッドと電気的に接触するプローブ針を有するプローブ
カードとが配設されている。
2. Description of the Related Art In general, a probe apparatus is provided with, for example, a loader section for carrying a semiconductor wafer and a prober section for inspecting the electrical characteristics of the semiconductor wafer delivered from the loader section. The loader unit includes a cassette mounting unit for mounting semiconductor wafers in cassette units, a transfer mechanism for transferring the semiconductor wafers to the loader unit, and a orientation flat as a reference in the process of transferring the semiconductor wafers through the transfer mechanism. And a sub-chuck for aligning (pre-aligning) the semiconductor wafer. Further, the probe unit includes a main chuck that receives and places the pre-aligned semiconductor wafer from the transfer mechanism, an alignment mechanism that accurately aligns the semiconductor wafer on the main chuck, and an electrode of the semiconductor wafer after the alignment. A probe card having a probe needle that makes electrical contact with the pad is provided.

【0003】また、プローバ部にはテストヘッドが旋回
可能に配設され、このテストヘッドがプローブカードと
電気的に接続し、テストヘッド及びプローブ針を介して
テスタからの信号を半導体ウエハの電極パッドへ送信
し、半導体ウエハに形成されたICチップの検査を行う
ようにしてある。
Further, a test head is rotatably arranged on the prober section, and this test head is electrically connected to a probe card, and a signal from a tester is transmitted through a test head and a probe needle to an electrode pad of a semiconductor wafer. Then, the IC chip formed on the semiconductor wafer is inspected.

【0004】ところで、半導体ウエハの多数のICチッ
プの検査を正確に行うには半導体ウエハの電極パッドと
プローブ針とを確実に接触させる位置合わせ操作が必要
である。そのため従来は例えば基準となる1個の電極パ
ッドの中心にこれに対応する1本のプローブ針の中心を
位置合わせすることによって電極パッドPとプローブ針
との位置合わせを行っていた。
By the way, in order to accurately inspect a large number of IC chips on a semiconductor wafer, it is necessary to perform a positioning operation for surely bringing the electrode pad of the semiconductor wafer into contact with the probe needle. Therefore, conventionally, for example, the electrode pad P and the probe needle are aligned by aligning the center of one probe needle corresponding to the center of one reference electrode pad.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のプローブ方法の場合には、基準となる電極パッ
ドとこれに対応するプローブ針の位置合わせを1箇所で
行うようにしていたため、例えば図10の(a)に示す
ように基準の電極パッドP1から最も遠く離れた電極パ
ッドP3ではこれと対応するプローブ針N3が同図で示す
ように電極パッドP3の端に片寄り、その中心から大き
く位置ズレするという課題があった。このような位置ズ
レは、複数のプローブ針Nを設計通りにプローブカード
に取り付けることが至難の技であり、取り付けに精度を
期してもプローブ針Nの先端が本来の位置から多少位置
ズレ(通常数μ程度)することは避け難いことなどに起
因している。このように位置ズレした状態で半導体ウエ
ハの検査を行うと、検査中に経時的に針が弱って最も位
置ズレしたプローブ針の針先が電極パッドから外れる虞
がある。
However, in the case of the above-mentioned conventional probe method, the reference electrode pad and the probe needle corresponding thereto are aligned at one location, so that, for example, FIG. In the electrode pad P 3 farthest from the reference electrode pad P 1 as shown in (a) of FIG. 3, the corresponding probe needle N 3 is offset to the end of the electrode pad P 3 as shown in FIG. There was a problem that the position was greatly displaced from the center. Such a positional deviation is a difficult technique to attach a plurality of probe needles N to a probe card as designed, and even if accuracy is required for the attachment, the tip of the probe needle N may be slightly displaced from its original position (usually It is difficult to avoid doing a few μ). When the semiconductor wafer is inspected in such a misaligned state, the needle weakens over time during the inspection and the probe tip of the most misaligned probe needle may come off the electrode pad.

【0006】そこで、図10の(a)で示すように電極
パッドP3でのプローブ針N3の位置ズレが大きい時に
は、上述のような位置ズレを軽減するために、上述の位
置合わせを行った後、引き続き例えば同図の(b)で示
すように電極パッドP1の下側の電極パッドP2を基準電
極パッドとし、これと対応するプローブ針N2を上述の
ようにして電極パッドP2の中心に位置合わせするよう
にしていた。そして、この場合にも電極パッドP2から
最も遠くはなれた電極パッドP4等においてプローブ針
4が大きく位置ズレしておれば、他の電極パッドP3
4を基準パッドとし、同様の位置合わせを順次行って
いた。このような操作で位置ズレをうまく調整できない
時には、いずれのプローブ針Nもそれぞれに対応する電
極パッドPの中心近傍に寄るようにオペレータの勘と経
験により調整せざるを得なかった。そのため、電極パッ
ドPとプローブ針Nとの位置合わせを行う時にはオペレ
ータに多大な労力を課するという課題があった。
Therefore, as shown in FIG. 10A, when the positional deviation of the probe needle N 3 on the electrode pad P 3 is large, the above-mentioned alignment is performed in order to reduce the above-mentioned positional deviation. After that, the electrode pad P 2 below the electrode pad P 1 is used as a reference electrode pad, and the probe needle N 2 corresponding to the electrode pad P 2 is used as described above. I was trying to align with the center of 2 . Also in this case, if the probe needle N 4 is largely displaced in the electrode pad P 4 or the like farthest from the electrode pad P 2 , another electrode pad P 3 ,
Using P 4 as a reference pad, similar alignment was sequentially performed. When the positional deviation cannot be adjusted satisfactorily by such an operation, the operator's intuition and experience had to be adjusted so that any probe needle N would be near the center of the corresponding electrode pad P. Therefore, there has been a problem that a great deal of labor is imposed on the operator when the electrode pad P and the probe needle N are aligned.

【0007】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、複数の電極とそれぞれの電極に対応するプ
ローブ針等の接触子とを位置合わせする際に、熟練や労
力を要することなく全ての接触子の先端をこれらに対応
する電極の中心寄りに位置合わせし、各接触子と各電極
とを確実に接触させることができるプローブ方法を提供
することを目的としている。
The present invention has been made to solve the above problems, and requires no skill or labor when aligning a plurality of electrodes with a contactor such as a probe needle corresponding to each electrode. An object of the present invention is to provide a probe method in which the tips of all the contacts are aligned near the centers of the corresponding electrodes, and each contact can be reliably brought into contact with each electrode.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
のプローブ方法は、載置台をX、Y、Z及びθ方向で移
動させて上記載置台上に載置された被検査体の複数の電
極とこれらの電極に対応する複数の接触子とを電気的に
接触させて上記被検査体の電気的検査を行う際に、予め
上記各電極と各接触子とを位置合わせするプローブ方法
において、上記各電極の重心を求める工程と、上記各電
極の重心に基づいて上記複数の電極の重心を求める工程
と、上記各接触子の先端部の重心を求める工程と、上記
各先端部の重心に基づいて上記複数の接触子の重心を求
める工程と、上記各工程で求められた上記複数の電極の
重心と上記複数の接触子の重心を位置合わせする工程と
を有することを特徴とするものである。
According to a probe method of a first aspect of the present invention, the mounting table is moved in the X, Y, Z and θ directions to detect an object to be inspected mounted on the mounting table. A probe method for preliminarily aligning each electrode with each contactor when electrically inspecting the object to be inspected by electrically contacting the plurality of electrodes with a plurality of contactors corresponding to these electrodes In the step of obtaining the center of gravity of each electrode, the step of obtaining the center of gravity of the plurality of electrodes based on the center of gravity of each electrode, the step of obtaining the center of gravity of the tip of each contact, It has a step of determining the center of gravity of the plurality of contacts based on the center of gravity, and a step of aligning the center of gravity of the plurality of electrodes and the center of gravity of the plurality of contacts obtained in each step. It is a thing.

【0009】また、本発明の請求項2に記載のプローブ
方法は、載置台をX、Y、Z及びθ方向で移動させて上
記載置台上に載置された被検査体の複数の電極とこれら
の電極に対応する複数の接触子とを電気的に接触させて
上記被検査体の電気的検査を行う際に、予め上記各電極
と各接触子とを位置合わせするプローブ方法において、
第1撮像手段により上記各接触子の先端を撮像する工程
と、第2撮像手段により上記各電極を撮像する工程とを
有し、また、上記第1撮像手段により得られた画像に基
づいて上記各接触子の先端部の重心を求める工程と、上
記各先端部の重心に基づいて上記複数の接触子の重心を
求める工程と、上記第2撮像手段により得られた画像に
基づいて上記各電極の重心を求める工程と、上記各電極
の重心に基づいて上記複数の電極の重心を求める工程
と、上記各工程で求められた複数の電極の重心と上記複
数の接触子の重心を位置合わせする工程とを有すること
を特徴とするものである。
According to a second aspect of the probe method of the present invention, the mounting table is moved in the X, Y, Z, and θ directions, and a plurality of electrodes of the object to be inspected are mounted on the mounting table. When performing an electrical inspection of the object to be inspected by electrically contacting a plurality of contacts corresponding to these electrodes, in a probe method for pre-aligning each electrode and each contact,
The method has a step of imaging the tips of the contacts with the first imaging means, and a step of imaging the electrodes with the second imaging means, and based on the image obtained by the first imaging means. Determining the center of gravity of the tip of each contactor; determining the center of gravity of the plurality of contacts based on the center of gravity of each tip; and each electrode based on the image obtained by the second imaging means. Of the center of gravity of each of the electrodes, the step of determining the center of gravity of the plurality of electrodes based on the center of gravity of each of the electrodes, the center of gravity of the plurality of electrodes obtained in each of the steps and the center of gravity of the plurality of contacts And a process.

【0010】また、本発明の請求項3に記載のプローブ
方法は、載置台をX、Y、Z及びθ方向で移動させて上
記載置台上に載置された被検査体の複数の電極とこれら
の電極に対応する複数の接触子とを電気的に接触させて
上記被検査体の電気的検査を行う際に、予め上記各電極
と各接触子とを位置合わせするプローブ方法において、
第1撮像手段により上記各接触子の先端を撮像する工程
と、第2撮像手段により上記各電極を撮像する工程と、
第1撮像手段の光軸と第2撮像手段の光軸とを一致させ
る工程とを有し、また、上記第1撮像手段により得られ
た画像に基づいて上記各接触子の先端部の重心を求める
工程と、上記各先端部の重心に基づいて上記複数の接触
子の重心を求める工程と、上記第2撮像手段により得ら
れた画像に基づいて上記各電極の重心を求める工程と、
上記各電極の重心に基づいて上記複数の電極の重心を求
める工程と、上記各工程で求められた複数の接触子の重
心と上記複数の電極の重心を位置合わせする工程とを有
することを特徴とするものである。
According to a third aspect of the probe method of the present invention, the mounting table is moved in the X, Y, Z, and θ directions, and a plurality of electrodes of the object to be inspected are mounted on the mounting table. When performing an electrical inspection of the object to be inspected by electrically contacting a plurality of contacts corresponding to these electrodes, in a probe method for pre-aligning each electrode and each contact,
A step of imaging the tips of the contacts by the first imaging means, and a step of imaging the electrodes by the second imaging means;
Aligning the optical axis of the first image pickup means with the optical axis of the second image pickup means, and determining the center of gravity of the tip of each contactor based on the image obtained by the first image pickup means. A step of obtaining, a step of obtaining the center of gravity of the plurality of contacts based on the center of gravity of each of the tips, and a step of obtaining the center of gravity of each of the electrodes based on an image obtained by the second imaging means,
Characterized by having a step of determining the center of gravity of the plurality of electrodes based on the center of gravity of each electrode, and a step of aligning the center of gravity of the plurality of contacts and the center of gravity of the plurality of electrodes obtained in each of the steps It is what

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、図1〜図9に示す実施例に
基づいて本発明を説明する。まず、本発明が適用される
プローブ装置について説明する。本実施形態に用いられ
るプローブ装置10は、例えば、図1、図2に示すよう
に、カセットC内に収納された半導体ウエハWを載置す
るカセット載置部11及びこのカセット載置部11の半
導体ウエハWを搬送するピンセット12とを備えたロー
ダ部13と、このローダ部13のピンセット12を介し
て搬送された半導体ウエハWを検査するプローバ部14
と、このプローバ部14及びローダ部13を制御するコ
ントローラ15と、このコントローラ15を操作する操
作パネルを兼ねる表示装置16とを備えて構成されてい
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described below based on the embodiments shown in FIGS. First, a probe device to which the present invention is applied will be described. The probe apparatus 10 used in the present embodiment is, for example, as shown in FIGS. 1 and 2, a cassette mounting portion 11 on which a semiconductor wafer W stored in a cassette C is mounted, and the cassette mounting portion 11 of the cassette mounting portion 11. A loader unit 13 including tweezers 12 for carrying the semiconductor wafer W, and a prober unit 14 for inspecting the semiconductor wafer W carried through the tweezers 12 of the loader unit 13.
And a controller 15 for controlling the prober unit 14 and the loader unit 13, and a display device 16 which also serves as an operation panel for operating the controller 15.

【0012】また、上記ローダ部13にはオリフラを基
準にして半導体ウエハWをプリアライメントするサブチ
ャック17が配設されている。従って、ピンセット12
はカセットCから半導体ウエハWを搬送し、サブチャッ
ク17上で半導体ウエハWをプリアライメントした後、
プローバ部14へ半導体ウエハWを搬送するようになっ
ている。
Further, the loader section 13 is provided with a sub-chuck 17 for pre-aligning the semiconductor wafer W on the basis of the orientation flat. Therefore, tweezers 12
Conveys the semiconductor wafer W from the cassette C, pre-aligns the semiconductor wafer W on the sub chuck 17,
The semiconductor wafer W is transferred to the prober unit 14.

【0013】また、プローバ部14には、半導体ウエハ
Wを真空吸着して載置するX、Y、Z及びθ方向で移動
可能なメインチャック18と、このメインチャック18
上に載置された半導体ウエハWを位置合わせするアライ
メント機構19と、アライメント機構19により位置合
わせされた半導体ウエハWの電気的検査を行うための複
数のプローブ針20Aを有するプローブカード20とが
配設されている。プローブカード20はプローバ部14
の天井の略中央に装着、固定されている。また、プロー
バ部14にはテストヘッド21が旋回可能に配設され、
プローバ部14上に旋回したテストヘッド21を介して
プローブカード20とテスタ(図示せず)間を電気的に
接続し、テスタからの所定の信号をテストヘッド21及
びプローブ針20Aを介してメインチャック18上の半
導体ウエハWのICチップの電極パッドに送信しそのチ
ップの電気的検査を順次行うようにしてある。
Further, the prober unit 14 has a main chuck 18 for moving the X-, Y-, Z-, and .theta.
An alignment mechanism 19 for aligning the semiconductor wafer W placed thereon and a probe card 20 having a plurality of probe needles 20A for electrically inspecting the semiconductor wafer W aligned by the alignment mechanism 19 are arranged. It is set up. The probe card 20 has a prober unit 14
It is installed and fixed in the approximate center of the ceiling. A test head 21 is rotatably arranged on the prober unit 14,
A probe card 20 and a tester (not shown) are electrically connected via a test head 21 that swivels on the prober unit 14, and a predetermined signal from the tester is transmitted through the test head 21 and a probe needle 20A to the main chuck. The signal is transmitted to the electrode pads of the IC chip of the semiconductor wafer W on 18 and the electrical inspection of the chip is sequentially performed.

【0014】次に、メインチャック18は駆動機構22
により基台23上でX、Y、Z及びθ方向へ移動するよ
うに構成されている。この駆動機構22は、図3に示す
ように、X方向で移動するXテーブル24と、Y方向で
移動するYテーブル25と、Z方向で昇降する昇降部2
6と、θ方向で回転する回転機構(図示せず)とを備え
ている。そして、Xテーブル24は、X方向に延びるガ
イドレール24Aに従ってボールネジ24B及びモータ
(図示せず)を介して移動し、その移動量をエンコーダ
(図示せず)により検出するようにしてある。Yテーブ
ル25は、Y方向に延びるガイドレール25Aに従って
ボールネジ25B及びモータ25Cを介して移動し、そ
の移動量をエンコーダ25Dにより検出するようにして
ある。
Next, the main chuck 18 is driven by the drive mechanism 22.
Is configured to move in the X, Y, Z and θ directions on the base 23. As shown in FIG. 3, the drive mechanism 22 includes an X table 24 that moves in the X direction, a Y table 25 that moves in the Y direction, and a lifting unit 2 that moves up and down in the Z direction.
6 and a rotation mechanism (not shown) that rotates in the θ direction. The X table 24 moves via a ball screw 24B and a motor (not shown) according to a guide rail 24A extending in the X direction, and the amount of movement is detected by an encoder (not shown). The Y table 25 moves along a guide rail 25A extending in the Y direction via a ball screw 25B and a motor 25C, and the amount of movement thereof is detected by an encoder 25D.

【0015】また、上記昇降部26には図3に示すよう
に固定板27が水平方向に取り付けられ、この固定板2
7上に高倍率のCCDカメラからなる第1撮像手段28
が配設され、第1撮像手段28によりプローブ針20A
の針先を拡大して撮り、その画像を表示装置16の表示
画面16Aに表示するようにしてある。また、固定板2
7上には第1撮像手段28に隣接させた低倍率のCCD
カメラ29が配設され、このCCDカメラ29によりプ
ローブ針20Aの配列を広い領域で撮り、その画像を表
示装置16の表示画面16Aに表示するようにしてあ
る。更に、固定板27上には第1撮像手段28の光軸と
直交し、その焦点を合わせるターゲット30が配設さ
れ、このターゲット30は第1撮像手段28の焦点位置
に対して進退動するようにしてある。このターゲット3
0は例えばガラス板とその表面に蒸着された直径140
μの金属薄膜とからなり、この金属薄膜を基準パターン
として第1撮像手段28により画像認識し、位置のター
ゲット30を合焦面とするようにしてある。
Further, as shown in FIG. 3, a fixed plate 27 is horizontally attached to the elevating part 26, and the fixed plate 2
First image pickup means 28 composed of a CCD camera of high magnification on 7
Is provided, and the probe needle 20A is provided by the first imaging means 28.
The needle point of is captured in an enlarged manner, and the image is displayed on the display screen 16A of the display device 16. Also, the fixed plate 2
A low-magnification CCD adjacent to the first imaging means 28
A camera 29 is provided, and the CCD camera 29 photographs the array of probe needles 20A in a wide area and displays the image on the display screen 16A of the display device 16. Further, on the fixed plate 27, a target 30 which is orthogonal to the optical axis of the first image pickup means 28 and focuses the light is arranged, and the target 30 moves forward and backward with respect to the focus position of the first image pickup means 28. I am doing it. This target 3
0 is, for example, a glass plate and a diameter 140 deposited on the surface thereof.
The first imaging means 28 recognizes an image by using this metal thin film as a reference pattern, and the target 30 at the position is used as a focusing surface.

【0016】更に、プローバ部14にはアライメント機
構19を構成するアライメントブリッジ19Aが配設さ
れ、このアライメントブリッジ19Aは例えば図1、図
2に示すようにX方向に延びるガイドレール19Bに従
ってメインチャック18とプローブカード20の間の領
域で移動するようにしてある。このアライメントブリッ
ジ19Aには高倍率と低倍率とを切り換え可能な第2撮
像手段31が配設され、第2撮像手段31によりウエハ
チャック18上の半導体ウエハWを低倍率あるいは高倍
率で拡大して撮り、それぞれの画像を表示装置16の表
示画面16Aに表示するようにしてある。また、第2撮
像手段31の合焦面は第1撮像手段28と同様にターゲ
ット30の金属薄膜を画像認識することにより得られる
ようにしてある。尚、上記アライメント機構19は、ア
ライメントブリッジ19A、第2撮像手段31の他、第
1撮像手段28、ターゲット30及び第2撮像手段31
等を含めた位置合わせ機構である。
Further, an alignment bridge 19A constituting an alignment mechanism 19 is arranged in the prober portion 14, and the alignment bridge 19A follows the main chuck 18 according to a guide rail 19B extending in the X direction as shown in FIGS. 1 and 2, for example. It moves in the area between the probe card 20 and the probe card 20. The alignment bridge 19A is provided with a second image pickup means 31 capable of switching between high magnification and low magnification. The second image pickup means 31 enlarges the semiconductor wafer W on the wafer chuck 18 at a low magnification or a high magnification. Each image is taken and displayed on the display screen 16A of the display device 16. Further, the focusing surface of the second image pickup means 31 is obtained by image-recognizing the metal thin film of the target 30 similarly to the first image pickup means 28. The alignment mechanism 19 includes the alignment bridge 19A, the second image pickup means 31, the first image pickup means 28, the target 30, and the second image pickup means 31.
It is a positioning mechanism including the above.

【0017】そして、本プローブ装置10のコントロー
ラ15は、例えば図4に示すように、中央処理部32、
画像処理部33、メモリ34及びモータ制御部35を備
え、プローブ装置10の駆動機構22等を駆動制御して
いる。中央処理部32は、例えばメモリ34内に登録さ
れたプログラムに従ってモータ制御部35に制御信号を
送信して駆動機構22のモータを制御したり、エンコー
ダからのパルス信号を受信してX、Y、Z、及びθ方向
の移動量を算出したり、メインチャック18の位置デー
タ等を算出したり、算出結果等をのデータをメモリ34
に登録したりするようにしてある。画像処理部33は、
第1、第2撮像手段28、31の撮像信号を受信して画
像処理し、その処理画像を表示画面16Aに撮像画像と
して表示したり、画像メモリに画像データとして登録し
たり、既に画像メモリに登録されている画像データと撮
像画像とを比較したり、あるいは第1、第2撮像手段2
8、31の撮像画像の焦点が合っているか否かを判定し
たりするようにしてある。
Then, the controller 15 of the probe device 10 includes a central processing unit 32, as shown in FIG.
An image processing unit 33, a memory 34, and a motor control unit 35 are provided to drive and control the drive mechanism 22 and the like of the probe device 10. The central processing unit 32 transmits a control signal to the motor control unit 35 to control the motor of the drive mechanism 22 according to a program registered in the memory 34, or receives a pulse signal from the encoder to control X, Y, The amount of movement in the Z and θ directions is calculated, the position data of the main chuck 18 and the like are calculated, and the calculation result and other data are stored in the memory 34.
I am registered to. The image processing unit 33
The image pickup signals of the first and second image pickup means 28 and 31 are received and image-processed, and the processed image is displayed as a picked-up image on the display screen 16A, registered as image data in the image memory, or already stored in the image memory. The registered image data is compared with the captured image, or the first and second image capturing means 2 are used.
It is determined whether or not the picked-up images 8 and 31 are in focus.

【0018】次に、本プローブ装置10におけるプロー
ブ針20Aと半導体ウエハWの電極パッドPとの位置合
わせを行う本発明のプローブ方法の一実施形態について
図5〜図9を参照しながら説明する。本実施形態の位置
合わせ方法は、図2に示すように、プローバ部14のメ
インチャック18でローダ部13のピンセット12から
受け取った半導体ウエハWについて最終的に図5に示す
ように半導体ウエハWの四隅の電極パッドP1〜P4の重
心Pcとこれらの電極パッドP1〜P4に対応する4本の
プローブ針20Aの重心Ncとを位置合わせする方法で
ある。このような重心同士の位置合わせは図6に示すフ
ローに従って実施することができる。
Next, one embodiment of the probe method of the present invention for aligning the probe needle 20A and the electrode pad P of the semiconductor wafer W in the present probe device 10 will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 2, the alignment method of the present embodiment is performed on the semiconductor wafer W received from the tweezers 12 of the loader unit 13 by the main chuck 18 of the prober unit 14 as shown in FIG. This is a method of aligning the center of gravity P c of the electrode pads P 1 to P 4 at the four corners with the center of gravity N c of the four probe needles 20A corresponding to these electrode pads P 1 to P 4 . Such alignment of the centers of gravity can be performed according to the flow shown in FIG.

【0019】まず、プローブカード20の重心を求め
る。それには低倍率のCCDカメラ29が駆動機構22
によりプローブカード20の下方まで移動し、更にプロ
ーブ針20Aの針先がCCDカメラ28の合焦面と一致
する位置までCCDカメラ28が昇降して低倍率で針先
を認識した後(S1)、図7の(a)に示すように高倍
率の第1撮像手段28が駆動機構22によりプローブカ
ード20の下方へ移動し、プローブカード20の四隅の
うちの図8(a)の左上のプローブ針20Aの針先を高
倍率で認識して撮像し、図9の(a)に示すようにその
画像を表示画面16Aの中心の+マークに合わる(S
2)。その時のメインチャック18の移動量に即したエ
ンコーダのパルス信号に基づいてプローブ針20の針先
の重心を中央処理部32において計算し、図8の(a)
に示すように重心座標N1(XN1,YN 1,ZN1)として
求め(S3)、この重心座標N1を中央処理部32を介
してメモリ34に登録する。次いで、第1撮像手段28
が他の3本のプローブ針20Aの真下へ反時計方向で順
次移動し、それぞれのプローブ針20Aの重心を重心座
標N2 (XN2,YN2,ZN2)、N3(XN3,YN3
N3)、N4(XN4,YN4,ZN4)として上述した場合
と同様に順次求め、これらの重心座標N2、N3、N4
中央処 理部32を介してメモリ34に登録する。その
後、これらの4個の重心座標に基づいて4本のプローブ
針20Aの重心即ちプローブカード20の重心座標NC
( XNC,YNC,ZNC)を下記式(1)〜(3)によっ
て求め(S4)、この重心座標をメモリ34に登録す
る。これらの重心座標データは図8の(a)で示すよう
になる。 XNC=(XN1+XN2+XN3+XN4)/4・・・・・・・(1) YNC=(YN1+YN2+YN3+YN4)/4・・・・・・・(2) ZNC=(ZN1+ZN2+ZN3+ZN4)/4・・・・・・・(3)
First, the center of gravity of the probe card 20 is obtained. A low-magnification CCD camera 29 is used as the driving mechanism 22.
Is moved below the probe card 20, and the CCD camera 28 is moved up and down to a position where the probe tip of the probe needle 20A coincides with the focusing surface of the CCD camera 28, and the needle tip is recognized at a low magnification (S1). As shown in FIG. 7A, the high-magnification first imaging unit 28 is moved below the probe card 20 by the drive mechanism 22, and the probe needle at the upper left of FIG. 8A in the four corners of the probe card 20. The needle tip of 20A is recognized and imaged at a high magnification, and the image is aligned with the + mark at the center of the display screen 16A as shown in FIG. 9A (S).
2). The center of gravity of the needle tip of the probe needle 20 is calculated by the central processing unit 32 based on the pulse signal of the encoder corresponding to the movement amount of the main chuck 18 at that time,
The barycentric coordinates N 1 (X N1 , Y N 1 , Z N1 ) are obtained as shown in (S3), and the barycentric coordinates N 1 are registered in the memory 34 via the central processing unit 32. Then, the first imaging means 28
Moves in the counterclockwise direction directly below the other three probe needles 20A, and the center of gravity of each probe needle 20A is moved to the center of gravity coordinates N 2 (X N2 , Y N2 , Z N2 ), N 3 (X N3 , Y N3 ,
Z N3 ) and N 4 (X N4 , Y N4 , Z N4 ) are sequentially obtained in the same manner as described above, and these barycentric coordinates N 2 , N 3 , N 4 are stored in the memory 34 via the central processing unit 32. register. Thereafter, based on these four barycentric coordinates, the barycentric coordinates of the four probe needles 20A, that is, the barycentric coordinates N C of the probe card 20.
(X NC , Y NC , Z NC ) is calculated by the following equations (1) to (3) (S4), and the barycentric coordinates are registered in the memory 34. These barycentric coordinate data are as shown in FIG. X NC = (X N1 + X N2 + X N3 + X N4 ) / 4 (1) Y NC = (Y N1 + Y N2 + Y N3 + Y N4 ) / 4 ... (2) Z NC = (Z N1 + Z N2 + Z N3 + Z N4 ) / 4 ... (3)

【0020】次いで、第1、第2撮像手段28、31の
光軸を図7の(b)に示すように一致させ、その位置を
求める。即ち、ローダ部13からピンセット12により
プローバ部14内のメインチャック18上に半導体ウエ
ハWを載せた後(S5)、アライメントブリッジ19A
がメインチャック18とプローブカード20の間の領域
を移動してプローブカード20の下方の一定の位置で停
止する(S6)。そして、ターゲット30が第1撮像手
段28の上方へ進出し、第1撮像手段28の焦点をター
ゲット30の中心に合わせて金属薄膜を認識すると共
に、第2撮像手段31の焦点をターゲット30の中心に
合わせて金属薄膜を認識すると、第1、第2撮像手段2
8、31の光軸が一致する(S7)。この時の合焦面と
光軸の交点の基準座標(X0,Y0,Z0)をメインチャ
ック18の位置から計算し、その計算値をメモリ34に
登録する。この時の第1撮像手段28の移動量をエンコ
ーダを介して検出することにより上記各重心座標と基準
座標との位置関係を座標上で求めることができる。
Then, the optical axes of the first and second image pickup means 28 and 31 are aligned with each other as shown in FIG. 7B, and their positions are obtained. That is, after the semiconductor wafer W is placed on the main chuck 18 in the prober unit 14 by the tweezers 12 from the loader unit 13 (S5), the alignment bridge 19A
Moves in the area between the main chuck 18 and the probe card 20 and stops at a fixed position below the probe card 20 (S6). Then, the target 30 advances above the first image pickup means 28, the first image pickup means 28 is focused on the center of the target 30 to recognize the metal thin film, and the second image pickup means 31 is focused on the center of the target 30. When the metal thin film is recognized in accordance with, the first and second imaging means 2
The optical axes of 8 and 31 coincide with each other (S7). The reference coordinates (X 0 , Y 0 , Z 0 ) of the intersection of the focusing surface and the optical axis at this time are calculated from the position of the main chuck 18, and the calculated value is registered in the memory 34. By detecting the amount of movement of the first image pickup means 28 at this time through an encoder, the positional relationship between the respective barycentric coordinates and the reference coordinates can be obtained on the coordinates.

【0021】その後、半導体ウエハWの中心及び直径を
第2撮像手段31を用いて求める(S8)。即ち、ター
ゲット30が第1撮像手段28の合焦面から後退した
後、駆動機構22によりウエハチャック18が移動し、
この移動の間に第2撮像手段31により例えば半導体ウ
エハWの端部3点を検出し、この検出結果に基づいて半
導体ウエハWの中心及び直径をメインチャック18の移
動距離に基づいて中央処理部32において計算し、その
計算値をメモリ34に登録する。引き続き第2撮像手段
31により低倍率で半導体ウエハWのスクライブライン
を概観し、半導体ウエハWのX、Y軸をθ方向で回転さ
せてX、Yテーブル24、25のX、Y軸に合わせる
(S9)。これにより半導体ウエハWのICチップTを
インデックス送りの方向に合わせる。
After that, the center and diameter of the semiconductor wafer W are obtained by using the second image pickup means 31 (S8). That is, after the target 30 is retracted from the focusing surface of the first image pickup means 28, the wafer chuck 18 is moved by the drive mechanism 22,
During this movement, the second image pickup means 31 detects, for example, three end portions of the semiconductor wafer W, and based on the detection result, the center and the diameter of the semiconductor wafer W are determined based on the moving distance of the main chuck 18. The calculation is performed at 32, and the calculated value is registered in the memory 34. Subsequently, the scribe line of the semiconductor wafer W is overviewed at a low magnification by the second image pickup means 31, and the X and Y axes of the semiconductor wafer W are rotated in the θ direction to align with the X and Y axes of the X and Y tables 24 and 25 ( S9). As a result, the IC chip T of the semiconductor wafer W is aligned with the index feeding direction.

【0022】更に、駆動機構22によりメインチャック
18が移動すると、メインチャック18上の半導体ウエ
ハWを低倍率の第2撮像手段31で画像認識し、画像処
理部33において撮像画像を予め登録されている位置合
せ用として特徴のあるチップ画像と比較し、一致するチ
ップ画像を探し出す(S10)。一致するチップ画像を
探し出したら高倍率に切り換えてS8と同様に拡大され
たチップ画像を予め登録されている特徴のあるチップ画
像と比較し、一致するチップ画像を探し出し、その画像
を針合わせ用の画像として画像処理部33に登録する。
一致するチップ画像を探し出したらその画像から予め判
っているチップサイズの整数倍で半導体ウエハWの真ん
中、上、下、左、右方向へ移動し、この移動の間に第2
撮像手段31で半導体ウエハWを撮像しながら予め登録
されている特徴のあるチップ画像と画像処理部33で比
較し、一致するチップ画像を逐次取り込んで画像処理部
33に登録し、その時のメインチャック18の座標値か
ら各ICチップTの半導体ウエハWのX、Y方向の移動
距離とθを中央処理部32で計算し、メモリ34に登録
する(S11)。
Further, when the main chuck 18 is moved by the drive mechanism 22, the semiconductor wafer W on the main chuck 18 is image-recognized by the second image pickup means 31 having a low magnification, and the picked-up image is registered in advance in the image processing section 33. A matching chip image is searched for by comparing with a characteristic chip image for position alignment (S10). When the matching tip image is found, the magnification is switched to a high magnification, and the enlarged tip image is compared with the previously registered characteristic tip image in the same manner as S8, the matching tip image is found, and the image is used for needle matching. The image is registered in the image processing unit 33 as an image.
When a matching chip image is found, the semiconductor wafer W is moved in the middle, up, down, left, and right directions by an integer multiple of the chip size known in advance from the image, and during this movement, the second
While the semiconductor wafer W is being imaged by the imaging means 31, the characteristic chip images registered in advance are compared with the image processing unit 33, and the matching chip images are sequentially captured and registered in the image processing unit 33, and the main chuck at that time is captured. The central processing unit 32 calculates the movement distances θ of the semiconductor wafer W of each IC chip T in the X and Y directions from the coordinate values of 18, and stores the calculated θ in the memory 34 (S11).

【0023】次いで、半導体ウエハWに形成されたIC
チップTの重心を求める(S12)。即ち、図7の
(c)に示すようにS11で探し出した高倍率のチップ
の撮像画像(図9の(b)参照)からS2で探し出した
プローブ針20Aに対応するICチップT内での電極パ
ッドPの距離は予め登録されていて既知であるため、図
8の(b)に示すように中央処理部32においてこの距
離とメインチャック18の現在の位置座標に基づいて四
隅の各電極パッドP1〜P4の重心をそれぞれ重心座標P
1(XP1,YP1,ZP1)、P2(XP2,YP2,ZP2)、P
3(XP3,YP3,ZP 3)、P4(XP4,YP4,ZP4)とし
て計算して求めてメモリ34に登録した後、こ れらの
4個の重心座標に基づいて4個の電極パッドPの重心即
ちICチップTの重心座標PC(XPC,YPC,ZPC)を
下記式(3)〜(6)によって求め、この 重心座標を
メモリ34に登録する。これらの重心座標データは図8
の(b)で示すようになる。 XPC=(XP1+XP2+XP3+XP4)/4・・・・・・・(4) YPC=(YP1+YP2+YP3+YP4)/4・・・・・・・(5) ZPC=(ZP1+ZP2+ZP3+ZP4)/4・・・・・・・(6)
Next, the IC formed on the semiconductor wafer W
The center of gravity of the tip T is calculated (S12). That is, as shown in FIG. 7C, the electrode in the IC chip T corresponding to the probe needle 20A found in S2 from the imaged image of the high-magnification chip found in S11 (see FIG. 9B). Since the distance of the pad P is registered in advance and is known, as shown in FIG. 8B, in the central processing unit 32, based on this distance and the current position coordinates of the main chuck 18, the electrode pads P at the four corners are formed. The barycenters of 1 to P 4 are respectively barycentric coordinates P
1 (X P1 , Y P1 , Z P1 ), P 2 (X P2 , Y P2 , Z P2 ), P
3 (X P3 , Y P3 , Z P 3 ) and P 4 (X P4 , Y P4 , Z P4 ), which are calculated and registered in the memory 34, and then based on these four barycentric coordinates. The center of gravity of the four electrode pads P, that is, the center of gravity coordinates P C (X PC , Y PC , Z PC ) of the IC chip T are obtained by the following equations (3) to (6), and the center of gravity coordinates are registered in the memory 34. These barycentric coordinate data are shown in FIG.
(B) of FIG. X PC = (X P1 + X P2 + X P3 + X P4 ) / 4 (4) Y PC = (Y P1 + Y P2 + Y P3 + Y P4 ) / 4 (5) Z PC = (Z P1 + Z P2 + Z P3 + Z P4 ) / 4 ... (6)

【0024】上述のようにプローブ針20Aの重心(プ
ローブカード20の重心)と4個の電極パッドPの重心
(ICチップTの重心)を求めた後、4本のプローブ針
20Aの重心のX、Y方向の各座標値(XNC,YNC)と
4個の電極パッドPの重心のX、Y方向の各座標値(X
PC,YPC)とが一致するように半導体ウエハWを水平方
向で移動させる(S13)。即ちプローブカード20の
重心座標NC(XNC,YNC,ZNC)とICチップTの重
心座標PC(XPC,YPC,ZPC)に基づいて中央処理部
32により両者間の水平距離を算出し、この算出値に基
づいた制御信号を中央処理部32からモータ制御部35
へ送信し、モータ制御部35を介して駆動機構22を駆
動制御してメインチャック18を水平方向で移動させ、
ICチップTの重心がプローブカード20の重心とが上
下で一致した位置で駆動機構22を停止させる。
After obtaining the center of gravity of the probe needle 20A (center of gravity of the probe card 20) and the center of gravity of the four electrode pads P (center of gravity of the IC chip T) as described above, X of the center of gravity of the four probe needles 20A is obtained. , Y direction coordinate values (X NC , Y NC ) and the center of gravity of the four electrode pads P in X and Y direction coordinate values (X NC
The semiconductor wafer W is moved in the horizontal direction so that ( PC , Y PC ) coincides with each other (S13). That is, based on the barycentric coordinates N C (X NC , Y NC , Z NC ) of the probe card 20 and the barycentric coordinates P C (X PC , Y PC , Z PC ) of the IC chip T, the central processing unit 32 horizontally sets the two. The distance is calculated, and a control signal based on the calculated value is sent from the central processing unit 32 to the motor control unit 35.
To drive the drive mechanism 22 via the motor controller 35 to move the main chuck 18 in the horizontal direction,
The drive mechanism 22 is stopped at a position where the center of gravity of the IC chip T is vertically aligned with the center of gravity of the probe card 20.

【0025】更に、中央処理部32でプローブカード2
0の重心のZ方向の座標値ZNCとICチップTの重心の
Z方向の座標値ZPCから4本のプローブ針20Aが4個
の電極パッドPに接触する高さを算出し(S14)、こ
の算出値に基づいた制御信号を中央処理部32からモー
タ制御部35へ送信し、モータ制御部35を介して駆動
機構22を駆動制御してメインチャック18を上方へ移
動させ、ICチップTの各電極パッドPがそれぞれの対
応するプローブ針20Aに接触させる(S15)。この
時、僅かな距離だけメインチャック18にオーバードラ
イブを掛けて電極パッドPとプローブ針20Aとを確実
に電気的に接触させる。
Further, the probe card 2 is provided in the central processing unit 32.
The height at which the four probe needles 20A come into contact with the four electrode pads P is calculated from the coordinate value Z NC of the center of gravity of 0 in the Z direction and the coordinate value Z PC of the center of gravity of the IC chip T (S14). , The control signal based on the calculated value is transmitted from the central processing unit 32 to the motor control unit 35, and the drive mechanism 22 is drive-controlled via the motor control unit 35 to move the main chuck 18 upward to move the IC chip T. Each electrode pad P of is brought into contact with the corresponding probe needle 20A (S15). At this time, the main chuck 18 is overdriven by a slight distance to ensure electrical contact between the electrode pad P and the probe needle 20A.

【0026】以上説明したように本実施形態によれば、
ICチップTの四隅の電極パッドPのそれぞれの重心を
重心座標P1、P2、P3、P4として求める工程と、これ
らの重心座標P1、P2、P3、P4に基づいて4個の電極
パッドPの重心をICチップTの重心座標PCとして求
める工程と、各電極パッドPに対応する各プローブ針2
0Aの電極パッドPとの針先の重心を重心座標N1
2、N3、N4として求める工程と、これらのプローブ
針20Aの重心座標N1、N2、N3、N4に基づいて4本
のプローブ針20Aの重心をプローブカード20の重心
座標NCとして求める 工程と、これらの工程で求められ
たICチップTの重心座標PCとプローブカー ド20の
重心座標NCを位置合わせする工程を有するため、複数
のプローブ針2 0Aとそれぞれに対応する電極パッド
Pとを位置合わせする際に、プローブ針20Aの針先が
それぞれ本来の位置より多少位置ズレしていても、ある
いは電極パッドPの位置が本来の位置より多少位置ズレ
していても、各プローブ針20Aをそれぞれの対応する
電極パッドPの重心近傍に集めることができ、熟練を要
することなく簡単且つ確実に全てのプローブ針20Aと
これらに対応する電極パッドPとを確実に接触させるこ
とができる。
As described above, according to this embodiment,
Based on the process of obtaining the barycenters of the electrode pads P at the four corners of the IC chip T as barycentric coordinates P 1 , P 2 , P 3 , P 4 , and these barycentric coordinates P 1 , P 2 , P 3 , P 4 The step of obtaining the center of gravity of the four electrode pads P as the center of gravity coordinates P C of the IC chip T, and the probe needles 2 corresponding to each electrode pad P
The center of gravity of the needle tip with the electrode pad P of 0A is the center of gravity coordinate N 1 ,
N 2, N 3, a step of determining as N 4, barycentric coordinates N 1, N 2, N 3 , barycentric coordinates of the N probe card 20 the center of gravity of the four probe needles 20A based on 4 of these probes 20A a step of determining the N C, because it has a process of aligning the center of gravity coordinates N C of the center of gravity coordinates P C and the probe card 20 of the IC chip T obtained in these steps, respectively a plurality of probe needles 2 0A When aligning with the corresponding electrode pad P, even if the probe tips of the probe needles 20A are slightly displaced from their original positions, or the positions of the electrode pads P are slightly displaced from their original positions. Also, each probe needle 20A can be gathered in the vicinity of the center of gravity of the corresponding electrode pad P, and all probe needles 20A and these can be easily and reliably corresponded to without requiring skill. It is possible to make sure contact with the corresponding electrode pad P.

【0027】また、本実施形態によれば、上記各工程の
他、第1撮像手段28により4本のプローブ針20Aの
針先を撮像する工程と、第2撮像手段31により各プロ
ーブ針20Aに対応する4個の電極パッドPを撮像する
工程とを有するため、撮像画面を表示画面16Aの中心
に合わせることでプローブカード20の重心とICチッ
プTの重心を求めることができる。
Further, according to this embodiment, in addition to the above steps, a step of imaging the needle tips of the four probe needles 20A by the first imaging means 28, and a step of imaging the probe tips 20A of the four probe needles 20A by the second imaging means 31. Since it has the step of imaging the corresponding four electrode pads P, the center of gravity of the probe card 20 and the center of gravity of the IC chip T can be obtained by aligning the imaging screen with the center of the display screen 16A.

【0028】また、本実施形態によれば、上記各工程の
他、更に第1撮像手段28の光軸と第2撮像手段31の
光軸とを一致させる工程を有するため、メインチャック
18の駆動機構22のボールネジ等の熱的影響等に影響
されることなく高精度の位置合わせを行うことができ
る。
Further, according to the present embodiment, in addition to the above steps, there is a step of aligning the optical axis of the first image pickup means 28 with the optical axis of the second image pickup means 31, so that the main chuck 18 is driven. It is possible to perform highly accurate alignment without being affected by the thermal influence of the ball screw or the like of the mechanism 22.

【0029】尚、上記実施形態ではプローブカード20
の重心を求めた後、第1、第2撮像手段28、31の光
軸の一致点を求め、その後ICチップTの重心を求める
ようにしたが、この順序は互いに前後しても良い。ま
た、上記実施形態では半導体ウエハWの検査を行う場合
のプローブ方法について説明したが、液晶表示体用基板
の検査を行う場合のプローブ方法にも本発明のプローブ
方法を適用することができる。
In the above embodiment, the probe card 20 is used.
After the center of gravity of the IC chip T is obtained, the coincidence points of the optical axes of the first and second image pickup means 28 and 31 are obtained, and then the center of gravity of the IC chip T is obtained, but this order may be mixed with each other. Further, although the probe method in the case of inspecting the semiconductor wafer W has been described in the above embodiment, the probe method of the present invention can be applied to the probe method in the case of inspecting the substrate for liquid crystal display.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明の請求項1に記載の発明によれ
ば、複数の電極とそれぞれの電極に対応するプローブ針
等の接触子とを位置合わせする際に、熟練や労力を要す
ることなく全ての接触子の先端をこれらに対応する電極
の中心寄りに位置合わせし、各接触子と各電極とを確実
に接触させることができるプローブ方法を提供すること
ができる。
According to the invention described in claim 1 of the present invention, no skill or labor is required for aligning a plurality of electrodes with a contactor such as a probe needle corresponding to each electrode. It is possible to provide a probe method in which the tips of all the contacts are aligned near the centers of the corresponding electrodes, and each contact can be reliably brought into contact with each electrode.

【0031】また、本発明の請求項2に記載の発明によ
れば、撮像画面を表示装置の表示画面を用いて複数の接
触子の重心とこれらに対応する被検査体の複数の電極の
重心を求めることができるプローブ方法を提供すること
ができる。
According to the second aspect of the present invention, the center of gravity of the plurality of contacts and the center of gravity of the plurality of electrodes of the object to be inspected corresponding to the image pickup screen are displayed on the display screen of the display device. It is possible to provide a probe method capable of determining

【0032】また、本発明の請求項3に記載の発明によ
れば、載置台の駆動機構の熱的影響等に影響されること
なく高精度の位置合わせを行うことができるプローブ方
法を提供することができる。
According to the third aspect of the present invention, there is provided a probe method capable of performing highly accurate alignment without being affected by the thermal influence of the drive mechanism of the mounting table. be able to.

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

【図1】本発明のプローブ方法に適用されるプローブ装
置の一例を示す図で、プローバ部の正面を破断した状態
を示す部分断面図である。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a probe device applied to a probe method of the present invention, and is a partial cross-sectional view showing a state in which a front surface of a prober unit is broken.

【図2】図1に示すプローブ装置のの内部を示す平面図
である。
FIG. 2 is a plan view showing the inside of the probe device shown in FIG.

【図3】図1に示すプローブ装置のメインチャックとア
ライメント機構を取り出して示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a main chuck and an alignment mechanism of the probe device shown in FIG.

【図4】図1に示すプローブ装置の制御系を示すブロッ
ク図である。
4 is a block diagram showing a control system of the probe device shown in FIG. 1. FIG.

【図5】本発明のプローブ方法によりプローブ針の針先
を半導体ウエハのICチップの電極パッドに位置合わせ
した状態を模式的に示す平面図である。
FIG. 5 is a plan view schematically showing a state in which the probe tip of the probe needle is aligned with the electrode pad of the IC chip of the semiconductor wafer by the probe method of the present invention.

【図6】本発明のプローブ方法の一実施形態を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing an embodiment of the probe method of the present invention.

【図7】図6に示すフローチャートに従って位置合わせ
する時のメインチャック等の動作を示す動作説明図であ
る。
7 is an operation explanatory view showing an operation of the main chuck and the like when performing alignment according to the flowchart shown in FIG.

【図8】(a)は4本のプローブ針の重心を示す座標、
(b)は(a)に示す4個のプローブ針に対応する半導
体ウエハの電極パッドの重心を示す座標である。
FIG. 8A is a coordinate showing the center of gravity of four probe needles,
(B) is a coordinate indicating the center of gravity of the electrode pad of the semiconductor wafer corresponding to the four probe needles shown in (a).

【図9】(a)はプローブ針の撮像画像を映し出した表
示画面を示す正面図、(b)は(a)に示すプローブ針
に対応する半導体ウエハの電極パッドの撮像画像を映し
出した表示画面を示す正面図である。
9A is a front view showing a display screen showing an imaged image of a probe needle, and FIG. 9B is a display screen showing an imaged image of an electrode pad of a semiconductor wafer corresponding to the probe needle shown in FIG. 9A. FIG.

【図10】(a)、(b)はそれぞれ従来のプローブ方
法を用いてプローブ針の針先をそれぞれと対応する電極
パッドに位置合わせした状態を示す図である。
10 (a) and 10 (b) are diagrams showing a state in which the probe tips of probe needles are aligned with the corresponding electrode pads by using the conventional probe method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

18 メインチャック(載置台) 20 プローブカード 20A プローブ針(接触子) 28 第1撮像手段 31 第2撮像手段 W 半導体ウエハ(被検査体) P 電極パッド N1〜N4 プローブ針の重心 NC プローブカードの重心 P1〜P4 電極パッドの重心 NC ICチップの重心18 main chuck (mounting table) 20 probe card 20A probe (contact) 28 first imaging unit 31 and the second imaging means W semiconductor wafer (object to be tested) P electrode pad N 1 to N 4 probe needles of the center of gravity N C probe the center of gravity of the center of gravity N C IC chip centroid P 1 to P 4 electrode pads of the card

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 載置台をX、Y、Z及びθ方向で移動さ
せて上記載置台上に載置された被検査体の複数の電極と
これらの電極に対応する複数の接触子とを電気的に接触
させて上記被検査体の電気的検査を行う際に、予め上記
各電極と各接触子とを位置合わせするプローブ方法にお
いて、上記各電極の重心を求める工程と、上記各電極の
重心に基づいて上記複数の電極の重心を求める工程と、
上記各接触子の先端部の重心を求める工程と、上記各先
端部の重心に基づいて上記複数の接触子の重心を求める
工程と、上記各工程で求められた上記複数の電極の重心
と上記複数の接触子の重心を位置合わせする工程とを有
することを特徴とするプローブ方法。
1. A plurality of electrodes of an object to be inspected mounted on the mounting table and a plurality of contacts corresponding to these electrodes are electrically operated by moving the mounting table in X, Y, Z and θ directions. Step of determining the center of gravity of each electrode in the probe method of preliminarily aligning each electrode with each contactor when electrically inspecting the object to be inspected by contacting each other, and the center of gravity of each electrode. Determining the center of gravity of the plurality of electrodes based on
The step of obtaining the center of gravity of the tip of each contactor, the step of obtaining the center of gravity of the plurality of contacts based on the center of gravity of each tip, the center of gravity of the plurality of electrodes obtained in each step, and the above Aligning the centers of gravity of a plurality of contacts, the probe method.
【請求項2】 載置台をX、Y、Z及びθ方向で移動さ
せて上記載置台上に載置された被検査体の複数の電極と
これらの電極に対応する複数の接触子とを電気的に接触
させて上記被検査体の電気的検査を行う際に、予め上記
各電極と各接触子とを位置合わせするプローブ方法にお
いて、第1撮像手段により上記各接触子の先端を撮像す
る工程と、第2撮像手段により上記各電極を撮像する工
程とを有し、また、上記第1撮像手段により得られた画
像に基づいて上記各接触子の先端部の重心を求める工程
と、上記各先端部の重心に基づいて上記複数の接触子の
重心を求める工程と、上記第2撮像手段により得られた
画像に基づいて上記各電極の重心を求める工程と、上記
各電極の重心に基づいて上記複数の電極の重心を求める
工程と、上記各工程で求められた複数の電極の重心と上
記複数の接触子の重心を位置合わせする工程とを有する
ことを特徴とするプローブ方法。
2. The mounting table is moved in the X, Y, Z and θ directions to electrically connect a plurality of electrodes of the object to be inspected mounted on the mounting table and a plurality of contacts corresponding to these electrodes. Step of imaging the tip of each contact by the first imaging means in a probe method in which the electrodes and the contacts are preliminarily aligned when electrically inspecting the object to be inspected by electrically contacting each other. And a step of imaging each of the electrodes by the second imaging means, and a step of obtaining the center of gravity of the tip end portion of each of the contacts based on the image obtained by the first imaging means; Based on the step of obtaining the center of gravity of the plurality of contacts based on the center of gravity of the tip, the step of obtaining the center of gravity of each of the electrodes based on the image obtained by the second imaging means, and the basis of the center of gravity of each of the electrodes. Steps for obtaining the center of gravity of the plurality of electrodes, and the above steps Probe method characterized by a step of aligning a plurality of the center of gravity and the center of gravity of the plurality of contacts of the electrodes obtained.
【請求項3】 載置台をX、Y、Z及びθ方向で移動さ
せて上記載置台上に載置された被検査体の複数の電極と
これらの電極に対応する複数の接触子とを電気的に接触
させて上記被検査体の電気的検査を行う際に、予め上記
各電極と各接触子とを位置合わせするプローブ方法にお
いて、第1撮像手段により上記各接触子の先端を撮像す
る工程と、第2撮像手段により上記各電極を撮像する工
程と、第1撮像手段の光軸と第2撮像手段の光軸とを一
致させる工程とを有し、また、上記第1撮像手段により
得られた画像に基づいて上記各接触子の先端部の重心を
求める工程と、上記各先端部の重心に基づいて上記複数
の接触子の重心を求める工程と、上記第2撮像手段によ
り得られた画像に基づいて上記各電極の重心を求める工
程と、上記各電極の重心に基づいて上記複数の電極の重
心を求める工程と、上記各工程で求められた複数の接触
子の重心と上記複数の電極の重心を位置合わせする工程
とを有することを特徴とするプローブ方法。
3. A plurality of electrodes of an object to be inspected mounted on the mounting table and a plurality of contacts corresponding to these electrodes are electrically operated by moving the mounting table in X, Y, Z and θ directions. Step of imaging the tip of each contact by the first imaging means in a probe method in which the electrodes and the contacts are preliminarily aligned when electrically inspecting the object to be inspected by electrically contacting each other. And a step of imaging each of the electrodes by the second imaging means, and a step of aligning the optical axis of the first imaging means with the optical axis of the second imaging means. The step of obtaining the center of gravity of the tip of each contactor based on the obtained image; the step of obtaining the center of gravity of the plurality of contacts based on the center of gravity of each tip; The step of obtaining the center of gravity of each of the electrodes based on the image, and A probe method comprising: a step of obtaining the center of gravity of the plurality of electrodes based on a center; and a step of aligning the center of gravity of the plurality of contacts and the center of gravity of the plurality of electrodes obtained in each step. .
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002151555A (en) * 2000-11-09 2002-05-24 Tokyo Electron Ltd Alignment method
JP2008014903A (en) * 2006-07-10 2008-01-24 Hitachi High-Technologies Corp Probe control apparatus
US8654190B2 (en) 2006-05-09 2014-02-18 Tokyo Electron Limited Imaging position correction method, imaging method, and substrate imaging apparatus
CN108663611A (en) * 2017-10-13 2018-10-16 深圳安博电子有限公司 A kind of substrate testing system
WO2022176664A1 (en) * 2021-02-18 2022-08-25 東京エレクトロン株式会社 Inspection device set-up method and inspection device

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