TW200416397A - Probe apparatus with distance-measuring device by optical way and probing method of the same - Google Patents

Description

200416397 (1) 玖、發明說明 本申請案根據於2003年1月20日提出，其內容收入 本文的前日本申請案2003-01114〇，主張優先權。 【發明所屬之技術領域】

本發明是有關於檢查一般形成於晶圓狀基板（下稱「 晶圓」）W上的複數被檢查體的電氣特性的探針裝置以及 探針檢查方法，更詳細言之，是有關於具備直接測定晶片 的測定位置及探針卡的位置的計測手段的探針裝置以及探 針檢查方法。 【先前技術】

於晶片測定中，須使探針卡的探針與晶片的X，Y， Z及0方向的位置一致，並朝探針上昇晶片，以預定的增 速驅動量使二者正確接觸。因此，須正確測定晶片位置。 不過由於近年來，晶片的電極部或電極的基底逐漸薄化且 柔軟，故過剩的增速驅動會造成電極部或電極的基底損傷 ，露出基底，發生龜裂等。過去，爲了進行此位置對準， 藉由以攝影機拍攝晶片的電極及探針的前端，測定其位置 。使用攝影機所作X，Y，z及Θ方向的位置測定的精度 很高，廣爲大家所用。不過’利用攝影機所作z方向的位 置對準將攝影機的焦點對準對象物，測定與焦點間的距離 因此，有可測定的距離範圍狹窄，精度低等問題。若 -5- (2) 200416397

有測定誤差’即會影響到探針與晶片間的接觸壓力。結果 ’有傷到探針及晶片，或發生探針與晶片未充分接觸的測 定誤差之虞。於曰本特開平i 1-26524號公報中揭示藉光 學式測長器進行探針與晶片的Z方向位置對準的裝置。此 公報所記載的裝置固然具備二光學式測長器，不過，無法 直接測定探針與晶片的位置。又，必須在測定時將主夾頭 移動至預定位置。由於須進一步使用攝影機於測定的一部 份的對焦’根據對焦的位置算出探針與晶片間的距離，故 有測定費時，且無法進行高精度測定的問題。 【發明內容】 本案發明根據其一觀點，提供藉更簡單構造減少晶片 與探針間距離的測定誤差，將增速驅動量控制於最適程度 ’並可進一步提高檢查的可靠性的探針裝置以及探針檢查 方法。

又’本案發明根據另一觀點，提供測定探針卡變形所 造成的Z方向位置變化，可更精確進行晶片與探針的位置 ¥寸準的探針裝置以及探針檢查方法。 根據本發明第1觀點，提供具備下述，對形成於晶圓 W上的晶片進行電氣特性檢查的探針裝置。 其具備：探針室、配置於該探針室內，用以載置形成 複數晶片的晶圓的載置台、配置於該探針室內的探針卡（ 該探針卡具有複數探針，對向該載置台配置）、第1光學 式測長器（該第1光學式測長器對形成於載置在該載置台 -6- (3) 200416397 的晶圓的晶片表面照射光線’檢測接收其反射光的受光面 上的反射光的位置，根據其位置，測定該晶片的Z軸方向 的位置）。 本案發明根據上述觀點的探針裝置可爲下述（1 )〜 (1 2 )的任一較佳構造，或具備其中任一組合。 (1 )於載置台上附設構成第1光學式測長器所測定 Z方向位置的基準的基準面。

(2 )該第1光學式測長器照射的光是雷射光。 (3)雷射光的直徑爲l〇//m (微米）〜30//m。 (4 )該第1光學式測長器安裝於探針室的上部壁或 側壁。

(5)該探針裝置具有沿Z方向移動前述載置台的移 動機構，並具備用來控制該移動機構的控制裝置，其中該 第1光學式測長器測定該載置台及載置於該載置台的晶圓 任一方的表面上複數處的Z方向位置，該控制裝置根據該 第1光學式測長器所測定數處的z方向位置，製作有關該 表面的Z方向位置的測繪圖。 (6 )該探針裝置進一步具備用來照射光線於探針卡 的支持構件的表面，檢測接收其反射光的受光面上的反射 光的位置，根據此位置，測定探針卡的Z軸方向位置的第 2光學式測長器。 (7 )該第2光學式測長器照射的光是雷射光。 (8 )該探針室具備保持板（1 〇 )(該保持板位於該 探針卡的上部），該第2光學式測長器藉由計測探針卡支 (4) 200416397 持構件的上面，測定該探針卡的Z方向位置的變化。 (1 〇 )該探針卡支持構件於該第2光學式測長器測定 處具備反射測定用光的反射體。 (1 1)該第2光學式測長器藉由測定該探針卡的側面 ’測定該探針卡的Z方向位置的變化。 (1 2 )該探針裝置於該第2光學式測長器所測定的側 面具備反射測定用光的光學元件。

根據本發明第2觀點，於根據上述第1觀點的探針裝 置，並具備上述（1)的探針裝置中提供具備下述，檢查 被檢查體的方法。 其具備·· （ a )載置晶圓於載置台上；（b ) : ( b 1 )

藉第1光學式測長器測定附設於該載置台的基準面的Z方 向位置；（b2 )藉由上昇載置台，使基準面與探針接觸， 測定該基準面與該探針間的距離；（c )使用該第1光學 式測長器，測定晶片表面的Z方向位置；（d )根據上述 (b )及（c )的測定結果，決定該晶片表面與該探針前端 間的距離；（e )根據該（d )所決定的該晶片與該探針間 的距離，該移動機構沿Z方向上昇該載置台，使該晶片與 該探針接觸；（f )測定該晶片的電氣特性；（g )進行被 檢查體的測間距份的移動，並藉由反覆進行（e )至（f ) ，測定次一晶片。 上述方法以進一步具備下述配置（13)及（14)中的 任一個，或組合下述配置的任一個較佳。 (1 3 )( c 1 )該第1光學式測長器測定該晶圓狀基板 -8- (5) (5)200416397 表面複數處的Z方向位置。 (c2 )製作有關所測定該晶圓狀基板表面複數處的Z 方向位置的測繪圖。 (c3 )根據於該（c2 )製成的該測繪圖，該移動機構 沿Z方向移動該載置台，使晶片與探針接觸。 (14)進一步續接上述（a) ， （a2)藉第2光學式 測長器照射光線於探針卡的支持構件的上表面，檢測接收 其反射光的受光面上的反射光的位置，根據此位置，測定 探針卡的Z軸方向位置。 上述（d)除了上述（b)及（c)，根據該（a2)的 測定結果，決定該晶片與該探針間的距離。 本案發明可適用於測定形成於晶圓上的被檢查體（例 如半導體）的電氣特性的探針裝置以及探針檢查方法。 [實施方式】 參考圖面，說明本發明的第1實施形態。第1圖是本 案發明第1實施例的探針裝置丨00的本體剖視圖。本實施 例的探針裝置1 〇 〇具有探針室2 9。此探針室2 9具有上部 壁2、側壁3。上部壁2可於其中央具有開口部7。於探 針室內具備用來載置晶圓狀基板（下稱「晶圓」）W的載 置台6。此載置台6安裝於移動機構1 6上。此移動機構 16沿Χ’γ’ζ及θ方向移動載置台。此移動機構16藉 控制裝置1 7控制。 載置台6可具備用來保持所載置晶圓W的基板固定 -9- (6) 200416397 機構2 3。第2圖顯示基板固定機構2 3之一實施例。基板 固定機構23具備例如形成於載置台的表面的槽23a以及 連接於此槽23a的給排氣用孔23b。藉由真空泵22透過 孔2 3 b對槽2 3 a真空抽吸，吸附並固定晶圓W於基板固 定機構2 3的表面。除了真空抽吸機構外，基板固定機構 23亦可採用使用靜電的吸附機構或機械固定機構。

第3圖顯示移動載置台6之移動機構16之一實施例 〇

移動機構1 6具備載置晶圓W的載置台6、支持載置台6 的X載台30、支持X載台30的Y載台32以及對其支持 的基台3 4。於檢查晶圓W的電氣特性時，載置台6經由 X，Y載台30，32朝X，Y方向移動，同時，藉在載置台 6的下部具備的昇降驅動機構6a，沿Z方向昇降。X載台 3 〇藉X方向驅動機構41於Y載台3 2上，沿著X方向導 軌31往復移動。γ載台32藉Y方向驅動機構42於基台 3 4上，沿著Y方向導軌3 3往復移動。X，γ方向驅動機 構41，42分別具有馬達41a，馬達42a及滾珠螺桿41b， 42b。滾珠螺桿41b，42b分別與X，Y載台30，32螺合 ，並分別移動X，Y載台3 0，3 2。昇降驅動機構6 a可由 例如馬達、藉此馬達正逆旋轉的滾珠螺桿、與此滾珠螺桿 螺合並固定於載置台的螺母構件構成。藉由以馬達旋轉滾 珠螺桿’載置台6經由螺母構件昇降。於載置台上進一步 具備Θ旋轉機構6b。0旋轉機構6b旋轉載置台6。 本案發明可採用的移動機構不限於第3圖所示者，亦 -10- (7) 200416397 可採能沿X ’ Y，Z及β方向移動載置台的任何移動機構

於第1圖中，在探針室2 9上部的開口部7，探針卡 14對向載置台6配置。此探針卡ι4具有用來檢查形成於 晶圓W的晶片丨的電氣特性的複數探針26。探針卡1 4可 例如安裝於探針卡支持構件9的下面。此探針卡支持構件 9固然可直接安裝於上部壁2，不過，亦能可裝卸地固定 在安裝於上部壁2的開口部7的頂板1 2。 於探針室2 9進一步具備用來測定晶片1及探針2 6的 X’ Y，Z及0方向的位置的上下攝影機1Sa，Mb。下攝 影機1 5 b可配置於載置台6的周圍，上攝影機丨5 a可配置 於探針室2 9的上部。上攝影機1 5 a例如安裝於沿义方向 配置的封準橋架15d的縱長方向中央部。對準橋架i5d可 沿探針室側壁的上部所具備的導軌1 5 c，循Y方向往復移 動。

下攝影機1 5 b拍攝探針卡1 4的探針2 6的前端，上攝 影機1 5 a拍攝形成於晶圓W的晶片1的電極。根據所拍 攝各座標位置，控制裝置1 7算出晶片丨的電極與探針26 前端的位置關係，移動載置台6，使晶片1與探針2 6的 位置一致。 爲了使晶片1與探針2 6的Z方向的位置一致，本案 發明之一實施例具備第1光學式測長器4 ( 4a , 4b )。第 1光學式測長器4可對形成於載置在載置台6的晶圓w的 晶片1的表面照射光線’檢測接收其反射光的受光面上的 -11 - (8) (8)200416397 反射光的位置，根據其位置，直接並正確地測定晶片1的 Z軸方向位置。第1光學式測長器4固然亦可配置於探針 室2 9的任一部位，不過，藉由特別配置於上部壁2或側 壁3的上部，可不易晃動，進行精確的測定。 第1光學式測長器4具備第1照射器4a及第1檢測 器4b，自第1照射器4a照射的光爲晶片1等測定對象物 所反射，入射於第1檢測器4b。此時，若光反射面的z 方向位置變化，入射檢測器的光線的位置即移動。根據此ι 光線位置的移動量，可測定光反射面的Z方向位置。第4 圖顯示其原理圖。於反射面2 0在A位置時，光於A >反 射。於反射面在B位置時，光於B /反射。這些反射光於 入射面2 1分別入射於A 〃、B 〃點。其中，光反射點的位 置變化爲△ X，反射面的Z方向的位置變化爲△ Z，反射 面2 0成像於入射面的光學系統的倍率爲Μ，照射於反射 面的光線的入射角爲Θ。又，在反射面自 Α變化爲Β時 ，入射面的光線入射位置自A 〃變化爲B 〃 ，此距離爲△ m e a s。如此， Δ X — AZtan^ .........φ △ meas=2· ΔΧ· Μ.........0 由①及②， Δ meas= 2 · Μ · tan (9 · Δ Z 由於其中2.M.tan6>爲常數，故若其爲K，ΔΖ即爲 △ Ζ = ( 1 /Κ ) · △ meas 因此，藉由計測△ meas，可測定△ Z。 -12- (9) 200416397

藉由使用此光學式測長器，亦可檢測反射面的微量位 置變化，相較於使用習知攝影機的焦點法測定，可實現精 確的測定。又，焦點法測定須昇降載置台6，使焦點與晶 片1 一致，測定很費時’不過，只要被測定物亦即晶片1 在檢測範圍內，此光學式測長器即可無需昇降載置台，予 以測定，可大幅縮短測定所需時間。更由於此光學式測長 器的Z方向可檢測範圍達2 0 0 μ m的寬度，故可容易進行 測定。且藉由使用光學式測長器的Z方向可檢測範圍更長 的測長用感測器，可更加寬廣。

由於本案發明第1實施例可藉一光學測長器直接測定 晶圓W的表面，亦即晶片1，故探針裝置的構造簡單，同 時，可減少測長裝置的測定誤差，並可提高測定精度。又 ，在採用不是根據反射光的光量測定的機構，而是如本實 施例所用光學測長器，根據入射檢測器的入射光的位置變 化測定的機構情形下，測定結果不會受反射面的狀態左右 ，可獲得穩定的測定結果。更由於本實施例所用第1光學 式測長器4可自遠距位置測定，故只要是能測定載置於載 置台6的晶片1的場所’到處都可設置。 雖然亦可使用可見光LED等於第1光學式測長器4 的光，不過，較佳的是使用雷射光，藉由採用使用雷射光 的機構作爲本案發明的第1光學式測長器4，可容易並精 確測定。本實施例中所用雷射光的直徑可爲1 〇〜3 0 μ m。 目前一般使用的晶片1的電極長度爲35〜100//m，藉由 使用具有較此電極的長度小的直徑的雷射光，可不影響接 -13- 200416397 do) 近該電極的表面的圖型，僅局部測定該電極的位置。且， 第1光學式測長器4亦可藉由3次元測定載置台6或晶圓 w的表面，檢查載置台或晶圓W的平面性。

第1圖所示第1實施例的探針裝置可進一步具備用來 作爲測定探針前端位置的手段的基準面1 3。基準面1 3可 用來作爲第1光學式測長器4所測定位置的基準。基準面 13固然可配置於載置台6上，不過，亦可設在附設於載 置台6的基準台18。基準面13可爲平坦且反射光的表面 ’例如可使用金屬板、金屬電鍍板等的表面。第1實施例 使用鍍金板的表面。

第1光學式測長器4 ( 4a，4b )可測定形成於晶圓w 上的各個晶片1的電極位置。可將所測定各個晶片i的電 極的Z方向位置資訊傳送至控制裝置1 7，用來控制應朝 探針26上昇載置台6的距離。第1光學式測長器4亦可 測定晶圓W上複數處的Z方向位置，用來製成測繪圖。 由於在此情形下，測定以高速進行，故亦可測定所有晶片 的電極位置。或者，亦可如第5圖所示，將晶圓W的表 面分成幾個區域1 9，測定代表各區域的點的位置。將所 測定結果傳送至控制裝置1 7。控制裝置1 7可製成各區域 的Z方向位置的測繪圖。控制裝置可根據所製成的測繪圖 ’每逢測定形成於晶圓W上的所有晶片的電氣特性，控 制載置台6的上昇距離。 其次’說明第1實施例的探針裝置的動作。 (a )於第1圖中，將自卡匣c內取出的晶圓W載置 -14- (11) 200416397 於載置台6的基板固定機構2 3上。 (b )在上述基板固定機構2 3例如藉真空吸附力固定 晶圓W後，下攝影機1 5 b拍攝探針卡1 4的X，Y及0方 向的位置。將根據此影像檢出的探針2 6的X，Y及0方 向的位置資訊記憶於控制裝置1 7。 (c )

(c 1 )接著，藉第1光學式測長器4 ( 4a，4b )測定 附設於載置台6的基準面（金板）1 3與探針2 6間的距離 。首先’自第1光學式測長器4的第1照射器4a朝金板 1 3照射雷射光。金板1 3上反射的雷射光入射於第1檢測 器4b。將根據此入射光檢出的金板1 3的Z方向位置記憶 於控制裝置。

(c2 )載置台6上昇，金板13接觸探針26。此際， 以載置台6上昇的距離作爲金板1 3與探針26間的距離， 記憶於控制裝置。探針2 6的長度未必於每一探針卡1 4均 固定不變。藉由此操作，可實際測定金板1 3與探針2 6間 的距離。又由於可藉由此操作，測定二者的距離，故於本 發明第1實施例中，可僅藉一光學式測長器測定晶片1的 位置。 (d )上攝影機1 5 a拍攝晶圓W，將測定對象的晶片 1的X，Y及0方向的位置記憶於控制裝置1 7。 (e )第1光學式測長器4測定晶片1表面的Z方向 位置。第1光學式測長器4的照射器4a朝晶片1照射雷 射光，於晶片1上反射的雷射光入射於第1檢測器4b ° -15- (12) 200416397 (f )控制裝置1 7使用此晶片1的位置測定結果以及 所記憶金板1 3的位置’算出晶片1與探針2 6間的距離。 (g )根據記億於控制裝置1 7的晶片1及探針26的 位置，移動機構1 6移動載置台6，使晶片1與探針卡1 4 的X，Y及0方向的位置一致。 (h )根據於上述（f)決定的晶片1與探針2 6間的 距離，移動機構1 6上昇載置台6，使晶片1接觸探針2 6

〇 (i)移動機構16進一步上昇載置台6，增速驅動。 (j )於此狀態下’測定晶片1的電氣特性。 (k)進行晶片大小份的移動，反覆進行上述（h )至 (j )的操作，測定形成於晶圓W上的所有晶片1的電氣 特性。

測定晶片1表面的Z方向位置的方法除了使用上述（ e )中的第1光學式測長器4測定各個晶片1的方法外， 亦可使用光學式測長器4，測定晶圓W表面的複數處的Z 方向位置（e 1 )，製作將晶圓W表面分成幾個區域1 9的 測繪圖（e2 )。測定部位宜爲晶圓W上離散的複數點， 亦可例如依第5圖所示，藉由細分晶圓W全面，予以測 定，高精度測定晶圓W的表面波紋。於第5圖中，晶片1 上的黑點是第1光學式測長器測定的候補點。將在此情形 下測定的結果記憶於控制裝置1 7，控制裝置1 7可把晶圓 W分成幾個區域19，以各個區域19爲平面’製成Z方向 位置的測繪圖。控制裝置1 7根據此測繪圖，控制載置台 -16- (13) 200416397 6的上昇距離。控制裝置1 7於上述（f)中比較各區域1 9 的Z方向位置與所記億金板1 3的位置，算出各區域1 9與 探針2 6間的距離。藉由如此測定晶圓W上的複數處並製 成測繪圖，可節省測定各個晶片1的位置的手續，提昇檢 查效率。

第6圖顯示本案發明的第2實施例。此第2實施例除 了第1實施例的探針裝置外，進一步具備用來測定探針卡 1 4的Z方向位置變化的第2光學式測長器5。由於第2實 施例的其他點與第1實施例相同，故以下就第2光學式測 長器5加以說明。第2光學式測長器5可使用與第1光學 式測長器4相同的測長器，可具備第2照射器5 a及第2 檢測器5 b。

如第6圖所示，第2實施例的探針裝置可於上部壁2 具備保持板1 〇以覆蓋開口部7。於第2實施例中，第2 光學式測長器5可安裝於保持板1 〇下面，俾配置於開口 部7內。 第7圖顯示第6圖的主要部擴大圖。即使於第2實施 例中，仍可如同第1實施例具備用來固定探針卡1 4的探 針卡支持構件9。探針卡1 4可安裝於此探針卡支持構件9 的下面。第2光學式測長器5可藉由計測此探針卡支持構 件9的上面，測定探針卡14的Z方向位置的變化。探針 卡支持構件9可於第2光學式測長器5測定處具備反射測 定用光的反射體11。此反射體11固然可爲具有平坦且反 射光的表面的任一反射體，不過，第2實施例採用鏡。 -17- (14) 200416397

探針試驗有時候於高溫下進行。因此，探針卡1 4有 時候亦昇成高溫而變形。更且，探針卡1 4經由探針2 6， 自晶片1，亦即自載置台6施加壓力。基於這些理由，探 針卡1 4有時候會於探針試驗中變形，並且上下變位。此 際，探針卡支持構件9、頂板1 2等亦與固定探針卡1 4的 構件一體變形。探針卡1 4 一變形，探針2 6的位置即隨之 變化，探針26與晶片1的接觸位置變化。因此，也有可 能探針2 6與晶片1以必要程度以上的壓力接觸，構成破 壞晶片1的原因，或者相反地，接觸不良，造成檢查精度 降低。

因此，第2實施例藉第2光學式測長器5測定探針卡 1 4的Z方向位置的變化。將所測定探針卡丨4的變位記憶 於控制裝置1 7。控制裝置1 7可根據此測定結果，控制載 置台6的上昇距離。藉此，即使在檢查中探針卡1 4變形 情形下，晶片1與探針2 6仍可適當接觸，可使晶圓W上 的所有晶片1，高精度加以測定。 第8圖顯示本案發明的第3實施例。第3實施例是於 第1實施例中進一步具備第2光學式測長器5 ( 5a，5b ) 的探針裝置。此第2光學式測長器5可具有與第2實施例 相同的構造、機能及效果。於第3實施例中，第2光學式 測長器5配置於探針室2 9內。如第9圖所示，於第3實 施例中’第2光學式測長器5可藉由測定探針卡1 4的側 面’測定探針卡1 4的Z方向位置變化。第2光學式測長 器5具備第2照射器5 a及第2檢測器5 b，其配置在探針 -18- (15) 200416397 室2 9內的上部壁2或側壁3。第2照射器5 a及檢測器5 b 固然可相鄰設置，不過，亦可如第9圖所示，構成一裝置 。藉此構造，可簡化第2光學式測長器5的構造，並可使 裝置的調整容易。

可於探針卡14供第2光學式測長器5測定的側面處 具備光學元件25。藉由使用光學元件25，可反射自第2 照射器5 a照射的光，並使其入射於檢測器5 b。可例如使 用稜鏡2 5作爲光學元件。又，除了稜鏡外，亦可使用直 角稜鏡、後向反射鏡。或者，亦可組合複數鏡來使用。 .第2光學式測長器5亦可設置於探針室外。於此情形 下，亦可藉由於側壁具備光通過的孔，自探針室外測定。 藉由將光學式測長器5設置於探針室外，可使安裝、操作 簡便。

第2及第3實施例中探針裝置的動作固然如同第1實 施例的動作進行，不過，此外還加上第2光學式測長器5 的動作。在上述（b )中控制裝置1 7記憶探針26的位置 之後，第2光學式測長器5可測定探針卡的Z方向位置（ b2 )。第2光學式測長器5可經常或在必要時測定探針卡 14的變位。將第2光學式測長器5所測定的結果記憶於 控制裝置1 7，於上述（f)中用來決定晶片1與探針26 間的距離。控制裝置1 7可根據此決定的距離，上昇載置 台6，使晶片1與探針26以預定壓力接觸。 根據本案發明之實施例，藉具備第1光學式測長器的 構造，可提供能精確進行晶片與探針的Z方向位置對準的 -19- (16) 200416397 探針裝置及探針檢查方法。 根據本案發明之實施例，藉具備基準面的構造，可提 供能正確實際測定晶片與探針間的距離，並可進行精密測 定的探針裝置及探針檢查方法。 根據本案發明之實施例，藉使用雷射光作爲光學式測 長器的光的構造，可提供操作簡便且可進行高精度位置測 定的探針裝置及探針檢查方法。

根據本案發明之實施例，藉第1光學式測長器所照射 雷射光的直徑爲1 0 // m〜3 0 μ m的構造，可提供能局部測 定晶片的各電極的位置，不會影響該電極周邊的晶圓 W 的圖型，可進行正確且穩定的位置測定的探針裝置。

根據本案發明之實施例，第1光學式測長器測定載置 台及載置於載置台的晶圓 W中任一方的表面上複數處的 Z方向位置，又，控制裝置可根據第1光學式測長器測定 的結果’製成測繪圖。可提供藉此測繪圖，可節省測定各 個晶片的手續，提昇檢查效率的探針裝置。 根據本案發明之實施例，藉第2光學式測長器測定探 針卡的Z方向位置變化的構造，可提供即使於檢查中探針 卡1 4變形，仍可調整其變位份，經常進行精確的z方向 位置對準的探針裝置。 進一步的特徵及變更是該技術領域的業者所想得到的 部份。因此’本發明是立足於較廣觀點的技術，不限於特 定的詳細實施例以及本文所揭示的代表實施例。並因此， 於申請專利範圍所界定的廣闊發明槪念以及其均等物的解 -20- (17) (17)200416397 釋和範圍中，可不與之悖離，進行種種變更。 【圖式簡單說明】 第1圖是第1實施例的探針裝置的剖視圖。 第2圖是本案發明各實施例中基板固定機構23之一 實施例。 第3圖是本案發明各實施例中移動構1 6之一實施例

第4是本案發明各實施例所用光學式測長器的原理圖 〇 第5圖是本案發明各實施例中將晶圓w劃分區域之 一測繪圖之一實施例。 第6圖是第2實施例的探針裝置的剖視圖。 第7圖是第2實施例的探針裝置的主要放大圖。 第8圖是第3實施例的探針裝置的剖視圖。 第9圖是第3實施例的探針裝置的主要放大圖。 # 〔元件代表符號〕 1 晶 片 2 上 部 壁 3 側 壁 4 第 1 光 學 式測長器 4a 第 1 昭 J\\\ 射 器 4b 第 1 檢 測 器 -21 - (18)200416397 5 第 2 光 學 測 長 器 5 a 第 2 昭 JSW 射 器 5b 第 2 檢 測 器 6 載 置 台 6b θ 旋 轉 機 構 7 開 □ 部 9 探 針 卡 支 持 構 件 10 保 持 板 11 反 射 體 12 頂 板 13 基 準 面 ( 金 板 ) 14 探 針 卡 15a 上 攝 影 機 15b 下 攝 影 機 15c 導 軌 1 5d 對 準 橋 架 16 移 動 機 構 17 控 制 裝 置 18 基 準 台 19 區 域 20 反 射 面 22 真 空 泵 23 基 板 固 定 裝 置 23a 槽

-22- (19) 200416397 (19)

23b 給 排 氣 用 孔 25 光 學 元 件 26 探 針 29 探 針 室 30 X 載 台 32 Y 載 台 34 基 台 4 1 X 方 向 驅 動機 42 Υ 方 向 驅 動機 4 1a、 42a 馬 達 4 1b、 42b 滾 珠 螺桿 1 00 探 針 裝 置 W 晶 圓 C 卡 匣

-23-

Claims (1)

1. (1) 200416397 拾、申請專利範圍 1 · 一種探針裝置（1 00 )，是進行形成於晶圓狀基板 W上的被檢查體的電氣特性檢查的裝置，其特徵爲：該探 針裝置具備下述： 探針室（2 9 ); 配置於該探針室內，用來載置形成複數被檢查體的晶 圓狀基板的載置台（6 );

   配置於該探針室的探針卡（1 4 )，該探針卡具有複數 探針（2 6 )，對向該載置台配置； 第1光學式測長器（4a，4b )，該第1光學式測長器 照射光線於載置在該載置台的被檢查體的表面，檢測接收 其反射光的受光面上的反射光位置，根據此位置，測定前 述被檢查體的Z軸方向位置。

   2.如申請專利範圍第1項之探針裝置，其中進一步 具備附設於該載置台的基準面（13)，該基準面構成該第 1光學式測長器所測定Z方向位置的基準。 3 .如申請專利範圍第1項之探針裝置，其中前述第 1光學式測長器照射的光爲雷射光。 4. 如申請專利範圍第3項之探針裝置，其中前述第 1光學式測長器所照射雷射光的直徑爲1 〇 # m〜3 0 // m。 5. 如申請專利範圍第1項之探針裝置，其中前述第 1光學式測長器安裝於探針室的上部壁及側壁的任一方。 6. 如申請專利範圍第1項之探針裝置，其中進一步 具有沿Z方向移動前述載置台的移動機構，並具備用來控 -24- (2) 200416397 制該移動機構的控制裝置（1 7 ); 其中，前述第1光學式測長器測定該載置台及載置於 該載置台的前述晶圓狀基板的任一方表面上複數處的Z方 向位置； 該控制裝置根據前述第1光學式測長器所測定複數處 的Z方向位置，製成有關前述表面上複數處的Z方向位 置的測繪圖。

   7.如申請專利範圍第1項之探針裝置，其中進一步 具備用來照射光線於探針卡的支持構件的表面，檢測接收 其反射光的受光面上的反射光位置，根據此位置，測定該 探針卡的Z方向位置的第2光學式測長器（5 a，5 b )。 8 ·如申請專利範圍第7項之探針裝置，其中前述第 2學式測長器照射的光爲雷射光。 9 ·如申請專利範圍第7項之探針裝置，其中進一步 具備下述構件：

   保持板（1 0 )，該保持板位於前述探針卡的上部； 前述第2光學式測長器安裝於該保持板面對前述探針 卡的面。 1 0 ·如申請專利範圍第9項之探針裝置，其中進一步 具備用來固定前述探針卡的探針卡支持構件（9 ); 該探針卡支持構件安裝於該探針卡的上部； 前述第2光學式測長器藉由計測該探針卡支持構件的 上面’測疋則述探針卡的Z方向位置的變化。 η·如申請專利範圍第丨〇項之探針裝置，其中前述 •25- (3) 200416397 探針卡支持構件於該第2光學式測長器測定處具備反射測 定用光的反射體（1 1 )。 12·如申請專利範圍第7項之探針裝置，其中前述第 2光學式測長器藉由測定前述探針卡的側面，測定該探針 卡的Z方向位置的變化。

   1 3 ·如申請專利範圍第丨2項之探針裝置，其中前述 探針卡於該第2光學式測長器測定的側面具備反射測定用 光的光學元件（2 5 )。 1 4· 一種於申請專利範圍第2項之探針裝置中檢查被 檢查體的方法，其特徵爲：具備下述： (a )載置晶圓狀基板（W )於載置台（6 )上； (b ) : ( b 1 )藉第1光學式測長器（4 )測定附設於 該載置台的基準面（1 3 )的Z方向位置； (b2)藉由上昇載置台，使該基準面與探針（26 )接觸，測定該基準面與該探針間的距離；

   (c )使用該第1光學式測長器，測定被檢查體表面 的Z方向位置； (d )根據上述（b )及（c )的測定結果，決定該被 檢查體表面與該探針前端間的距離； (e )根據前述（d )所決定的該被檢查體與該探針間 的距離，該移動機構沿Z方向上昇該載置台，使該被檢查 體與該探針接觸； (f )測定該被檢查體的電氣特性； (g )於前述（f )結束後，藉由移動被檢查體的測定 -26- (4) 200416397 間距份’並反覆進行（e )至（f)，測定次一被檢查體。 15. 如申請專利範圍第1 4項之方法，其中進一步具 備下述： 前述（c )具備： (c 1 )前述第丨光學式測長器測定該晶圓狀基板表面 複數處的Z方向位置；

   (C2 )製作有關於前述（c 1 )所測定該晶圓狀基板表 面複數處的Z方向位置的測繪圖； 於前述（d )，根據在前述（b )及該（C2 )製成的該 測繪圖，該移動機構沿Z方向移動該載置台，使被檢查體 與探針接觸。 16. 如申請專利範圍第1 4項之方法，其中進一步具 備下述：

   (a2 )續接上述（a ) ’藉第2光學式測長器（5 )照 射光線於探針卡的支持構件的上表面，檢測接收其反射光 的受光面上的反射光的位置，根據此位置，測定探針卡的 Z軸方向位置； 前述（d)除了上述（b)及（c)，根據該（a2)的 測疋結果，決定該被檢查體與該探針間的距離。 >27-