TW202403314A - 檢查裝置、及檢查方法 - Google Patents

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渡邊真二郎
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Abstract

提供一種可在相對於探針卡移動的台座中提高移動的校正精度之技術。 檢查裝置係進行基板的電性檢查。該檢查裝置具備：具有多個探針之探針卡、載置該基板並使該基板相對於該探針卡移動以讓該基板接觸於多個該探針之台座、及控制該台座的移動之控制部。該控制部係使用基於該探針卡的垂直載荷之第1位移量與基於相對該垂直載荷呈傾斜之該探針卡的偏向載荷之第2位移量，來計算出該偏向載荷在3維方向的校正量，並根據所計算出之該校正量來讓該台座移動。

Description

檢查裝置、及檢查方法
本揭露係關於一種檢查裝置及檢查方法。
專利文獻1揭示一種檢查裝置，係藉由對準器(台座)來搬送晶圓並使晶圓接觸於探針卡的多個接觸探針，藉此進行晶圓上的檢查對象元件的電性檢查。該檢查裝置係於台座具備θ方向驅動部及傾斜調整機構，在台座的移動中，會進行使晶圓的對向面對齊探針卡的各接觸探針的傾斜之動作。
專利文獻1：日本特開2020-61590號公報
本揭露係提供一種可在相對於探針卡移動的台座中提高移動的校正精度之技術。
根據本揭露之一樣態，提供一種檢查裝置，係進行基板的電性檢查；該檢查裝置具備：探針卡，係具有多個探針；台座，係載置該基板並使該基板相對於該探針卡移動，以讓該基板接觸於多個該探針；以及控制部，係控制該台座的移動；該控制部係使用基於該探針卡的垂直載荷之第1位移量與基於相對該垂直載荷呈傾斜之該探針卡的偏向載荷之第2位移量，來計算出該偏向載荷在3維方向的校正量；並根據所計算出之該校正量來讓該台座移動。
根據一樣態，便可在相對於探針卡移動的台座中提高移動的校正精度。
以下，參照圖式針對用以實施本揭露之型態加以說明。各圖式中針對相同的構成部分有標示相同符號以省略重複說明的情況。
圖1係顯示一實施型態相關之檢查裝置1的構成之概略縱剖面圖。如圖1所示，一實施型態相關之檢查裝置1係對作為基板一例之晶圓W進行電性檢查。在晶圓W的表面形成有作為檢查對象元件(Device Under Test，以下亦稱作DUT)的多個半導體元件(LSI、半導體記憶體等)。在電性檢查中會測試半導體元件有無異常、其電性特性等。此外，基板不限於晶圓W，也可以是配置有半導體元件的載體、玻璃基板、晶片單體、電子電路基板等。
檢查裝置1係具備用於搬送晶圓W的裝載器10、鄰接於裝載器10配置的框體20、配置在框體20上方的測試器30、收容在框體20內的台座40、及控制檢查裝置1的各構成之控制器50。
裝載器10會從FOUP(Front Opening Unified Pod)(未圖示)取出晶圓W並載置於在框體20內移動的台座40。又，裝載器10會從台座40取出檢查後的晶圓W並收容在FOUP。
框體20係形成為大致長方形的箱體，其內部具有供檢查晶圓W的檢查空間21。在檢查空間21的下方側設置有用於搬送晶圓W之台座40。檢查空間21中從裝載器10被載置在台座40的晶圓W會藉由台座40的動作而移動於3維方向(X軸方向、Y軸方向、Z軸方向)。
在框體20的上方部透過介面31保持著探針卡32。介面31係具有未圖示的效能板或多個連接端子，透過測試頭(未圖示)來與測試器30電性連接。測試器30係連接於檢查裝置1的控制器50，在控制器50的指令下進行晶圓W的檢查。
探針卡32係具有向檢查空間21的下方突出之多個探針33(probe)。各探針33在檢查裝置1的檢查中會接觸於藉由台座40而移動至適當的3維座標位置之晶圓W的各DUT的焊墊或焊料凸塊。藉此，形成在測試器30的1個以上的測試板(未圖示)上的適當的電路便會和晶圓W的各DUT電性導通。在此導通狀態下，測試器30會從測試頭將電氣訊號傳送至晶圓W的各DUT，並接收從各DUT響應的元件訊號以判定各DUT有無異常、電性特性等。又，控制器50會藉由台座40來一邊以使晶圓W上的位置錯開之方式而移動於X軸方向、Y軸方向、Z軸方向一邊依序反覆進行各DUT的檢查，藉此對所有的各DUT進行檢查。
台座40係設置在框體20內，會在檢查空間21中搬送晶圓W或探針卡32。例如，台座40係將晶圓W從裝載器10搬送至探針卡32的對向位置，使晶圓W朝探針卡32上升，藉此讓晶圓W接觸於多個探針33。又，在檢查後，台座40會使檢查後的晶圓W從探針卡32下降，進而將晶圓W朝裝載器10搬送。
具體而言，台座40係包含可移動於X軸方向、Y軸方向及Z軸方向之移動部41(X軸移動機構42、Y軸移動機構43、Z軸移動機構44)、載置台45及台座控制部49。又，框體20係具備以上下二層來支撐台座40的移動部41及載置台45和台座控制部49之框架構造22。
移動部41的X軸移動機構42係包含被固定在框架構造22的上面且沿X軸方向延伸之多個導軌42a，及橫跨各導軌42a間配置的X軸可動體42b。X軸可動體42b於其內部具有未圖示的X軸動作部(馬達、齒輪機構等)，該X軸動作部係連接於台座控制部49。X軸可動體42b會基於來自台座控制部49的馬達驅動器(未圖示)的電力供應在X軸方向上來回移動。
同樣地，Y軸移動機構43係包含被固定在X軸可動體42b的上面且沿Y軸方向延伸的多個導軌43a，及橫跨各導軌43a間配置的Y軸可動體43b。Y軸可動體43b也是於其內部具有未圖示的Y軸動作部(馬達、齒輪機構等)，該Y軸動作部係連接於台座控制部49。Y軸可動體43b會基於來自台座控制部49的馬達驅動器(未圖示)的電力供應在Y軸方向上來回移動。
Z軸移動機構44係具有設置在Y軸可動體43b的固定體44a及沿著Z軸方向相對於固定體44a做升降的Z軸可動體44b，將載置台45保持在Z軸可動體44b的上部。例如，固定體44a係形成為在鉛直方向上延伸的筒狀，將Z軸可動體44b收容在內側的孔部。固定體44a係透過設置在內周面的滾珠軸承44c(參照圖2(A))來可升降地支撐Z軸可動體44b。
Z軸移動機構44係具有未圖示的Z軸動作部(馬達、齒輪機構等)，該Z軸動作部係連接於台座控制部49。Z軸可動體44b會基於從台座控制部49的馬達驅動器(未圖示)朝Z軸動作部的電力供應在Z軸方向(鉛直方向)上位移，伴隨此來使載置台45上保持的晶圓W升降。此外，移動部41亦可具備以下構成，除了使載置台45移動於X軸方向、Y軸方向及Z軸方向外也會使載置台45繞軸(θ方向)旋轉。
載置台45為直接載置有晶圓W之裝置，藉由適當的保持機構來將晶圓W保持在載置面45s。例如，當真空吸附晶圓W的情況，保持機構係在載置台45內具有抽吸用的抽吸通道，且在適當的部位具備連接於抽吸通道的配管及抽吸泵。
較佳宜在載置台45的內部設置有用於在檢查時調整晶圓W的溫度之溫控機構46。例如，溫控機構46可應用會使溫控介質在載置台45內循環的溫控介質循環裝置、在載置台45內進行加熱的加熱器等。
台座控制部49係連接於控制器50，依據控制器50的指令來控制台座40的動作。台座控制部49係具有會控制台座40整體的動作之統合控制部、會控制移動部41的動作之PLC或馬達驅動器、照明控制部、電源單元等(皆未圖示)。
又，在框體20的內部設置有探針卡32的各探針33及會偵測與載置台45上載置的晶圓W的相對位置之位置偵測器23。作為該位置偵測器23，舉例有攝影機或雷射位移計等。位置偵測器23在台座40的移動中會偵測出晶圓W的位置，並將其位置資訊傳送至控制器50或台座控制部49。控制器50會根據所取得的位置資訊來適當地調整台座40的移動。
控制器50係具有用於控制檢查裝置1整體之控制本體51及連接於控制本體51之使用者介面55。控制本體51由電腦或控制用電路基板等構成。
例如，控制本體51係具有處理器52、記憶體53及輸出入介面及電子電路(未圖示)。處理器52為組合有CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、由多個離散式半導體構成的電路等當中的1個或多個之處理器。記憶體53為適當地組合有揮發性記憶體、非揮發性記憶體(例如CD、DVD(Digital Versatile Disc)、硬碟、快閃記憶體等)之記憶體。
另一方面，使用者介面55可應用使用者進行指令的輸入操作等之鍵盤、可視化地顯示檢查裝置1的運轉狀況之顯示器。或者，使用者介面55也可以應用觸控面板、滑鼠、擴音器、揚聲器等機器。
控制器50係控制檢查裝置1的各構成以實施晶圓W的檢查。在晶圓W的檢查時，檢查裝置1會移動台座40的載置台45來使晶圓W接觸於探針卡32的多個探針33。本實施型態相關之檢查裝置1在此動作中，會對應於從多個探針33施加的載荷來進行用於校正載置台45在X軸方向、Y軸方向及Z軸方向的移動量之3D接觸校正。
多個探針33施加在晶圓W的載荷舉例有沿鉛直方向的垂直載荷與相對鉛直方向呈傾斜的偏向載荷。圖2為例示探針卡32施加在晶圓W及載置台45的載荷之概略側視圖，(A)為施加垂直載荷的情況，(B)為施加偏向載荷的情況。
如圖2(A)所示，晶圓W及載置台45在台座40移動時，會因接觸到從探針卡32突出的多個探針33而承受到垂直載荷。固定體44a與Z軸可動體44b之間的滾珠軸承44c雖會接觸到兩構件，但Z軸可動體44b及載置台45具有足夠升降的自由度。因此，例如當各探針33相對於垂直載荷而接觸到載置台45的外周部附近的情況，便會發生包含有晶圓W的載置台45及Z軸可動體44b稍微傾倒的現象。
當探針卡32的各探針33的載荷特性為在鉛直方向(Z軸方向)上完全一致的垂直載荷的情況，控制器50可針對載置面45s的多個座標位置的每一個來設定位移量，並對應於該位移量來校正載置台45的移動量。位移量係以未施加垂直載荷的情況下與有施加垂直載荷的情況下之位置的差值(距離)來表示。藉此，台座40便可進行已對應於載置台45傾倒的3維方向的移動。各座標位置的位移量係預先測量台座40的機械特性來加以資料化。控制器50可在各探針33的接觸時，讀取其3維座標位置的位移量並使用位移量與比例式來計算出校正量。
圖3係顯示台座40的機械特性的測量之概略說明圖。圖3(A)為未施加垂直載荷之情況下的X-Y軸的測量，圖3(B)為有施加垂直載荷之情況下的X-Y軸的測量，圖3(C)為未施加垂直載荷之情況下的Z軸的測量，圖3(D)為有施加垂直載荷之情況下的Z軸的測量。
如圖3(A)及圖3(B)所示，在台座40的X軸方向及Y軸方向(即水平方向)的機械特性的測量中，係將作為X-Y位移測量器的攝影機單元60裝設在較台座40更上方。然後，控制器50會向台座控制部49給予移動的指令，來進行虛擬地接觸於多個探針之動作(與實際晶圓W的測試時相同動作)。又，在機械特性的測量中，係將量測用晶圓(以下稱作量測晶圓MW)預先保持在載置台45的載置面45s。
當載置台45上升至量測晶圓MW會接觸到各探針的預定位置後，如圖3(A)所示，攝影機單元60會測量未施加垂直載荷的狀態下的量測晶圓MW的X座標及Y座標。進而，在機械特性的測量中，如圖3(B)所示，係將用於施加垂直載荷的治具61設置在較台座40更上方。藉此，攝影機單元60便會測量有施加垂直載荷的狀態下的晶圓MW的X座標及Y座標。
藉由以上的測量，控制器50關於量測晶圓MW的任意座標位置，會儲存有施加垂直載荷的狀態下與未施加垂直載荷的狀態下的X座標及Y座標。於是，控制器50便可藉由從有施加垂直載荷的狀態下的X座標及Y座標減去未施加垂直載荷的狀態下的X座標及Y座標，來獲得垂直載荷施加在任意座標位置時的X軸方向及Y軸方向的載置台45的傾倒量。載置台45的傾倒量(X座標的差值、Y座標的差值)係相當於施加垂直載荷時的X軸方向的位移量Δx及Y軸方向的位移量Δy。
另一方面，如圖3(C)及圖3(D)所示，在台座40的Z軸方向(即鉛直方向)的機械特性的測量中，係將作為Z位移測量器的雷射位移計62裝設在較台座40更上方。然後，與X-Y軸的測量同樣地，控制器50會向台座控制部49給予移動的指令，來進行虛擬地接觸於多個探針之動作。
也就是說，如圖3(C)所示，雷射位移計62會針對量測晶圓MW(載置面45s)的任意座標位置來測量未施加垂直載荷的狀態下的Z座標。進而，如圖3(D)所示，在設置治具61後，雷射位移計62會針對量測晶圓MW的任意座標位置來測量有施加垂直載荷的狀態下的Z座標。
藉由此測量，控制器50關於量測晶圓MW的任意座標位置，會儲存有施加垂直載荷的狀態下與未施加垂直載荷的狀態下的Z座標。於是，控制器50便可藉由從有施加垂直載荷的狀態下的Z座標減去未施加垂直載荷的狀態下的Z座標，來獲得垂直載荷時施加在任意座標位置時的Z軸方向的載置台45的下沉量。載置台45的下沉量(Z座標的差值)係相當於施加垂直載荷時的Z軸方向的位移量Δz。
位移量Δx、Δy、Δz的測量係對設定在量測晶圓MW的所有多個量測點實施。多個量測點係例如將晶圓W的上面分割成陣列狀來做設定。
又，位移量Δx、Δy、Δz的測量係多次改變從治具61施加在量測晶圓MW的垂直載荷來進行。治具61施加在量測晶圓MW的垂直載荷例舉0kg、50kg、100kg。進而，位移量Δx、Δy、Δz的測量係多次改變施加在量測晶圓MW的溫度來進行。施加在量測晶圓MW的溫度例舉-50℃、25℃、100℃。於是，控制器50便會預先儲存1個量測點處之多個垂直載荷及多個溫度的組合後的位移量Δx、Δy、Δz的資料，並針對所有的每個量測點準備此資料。
此處，如圖2(B)所示，探針卡32在晶圓W因台座40而移動之際，作為各探針33的載荷特性，會有向晶圓W施加相對鉛直方向呈傾斜(非平行)的載荷即偏向載荷的情況。例如，作為偏向載荷的原因，舉例有因從探針卡32向下方突出之各探針33的配置或形狀、或是探針卡32本身的形狀等存在偏差而造成無法成為完全的垂直載荷的情況。當探針卡32發生偏向載荷的情況，即使是使用已設想垂直載荷而測量出的機械特性(位移量Δx、Δy、Δz)，也會無法正確地進行台座40的3D接觸校正。
因此，本實施型態相關之檢查裝置1係構成為會對應於安裝在測試器30的探針卡32來進行有多加上該探針卡32的偏向載荷之校正。以下，便就探針卡32的偏向載荷的校正，參照圖4加以說明。圖4係顯示探針卡32的偏向載荷的原理及設定之說明圖，(A)為概略側視圖，(B)為概略俯視圖。
探針卡32的偏向載荷可說包含了垂直載荷(即Z軸方向的成分)，且包含了沿水平方向的向量(即水平成分)。Z軸方向的成分可使用垂直載荷施加在任意座標位置之情況下的台座40的機械特性，即位移量Δx、Δy、Δz。
另一方面，水平成分可進一步分成X軸方向的向量成分與Y軸方向的向量成分。以下，將X軸方向的向量成分稱作X軸成分量Δx'，將Y軸方向的向量成分稱作Y軸成分量Δy'。例如，X軸成分量Δx'可表示成以載置面45s的中心作為基點之X軸方向的位移量(圖4中為左右方向的μm單位的位移)。同樣地，Y軸成分量Δy'可表示成以載置面45s的中心作為基點之Y軸方向的位移量(圖4中為上下方向的μm單位的位移)。此外，X軸成分量Δx'及Y軸成分量Δy'亦可以其他單位做設定，例如，亦可為X軸方向的向量成分及Y軸方向的向量成分相對於偏向載荷整體的比率(%)。
探針卡32在其製造過程中，由於各探針33的配置或形狀等是經過設計的，因此可藉由其設計內容或實驗、模擬來預先保存水平成分(X軸成分量Δx’與Y軸成分量Δy’)的資訊。亦即，X軸成分量Δx'及Y軸成分量Δy'可說是無關於各探針33接觸到晶圓W的座標位置，會在晶圓W的X軸方向及Y軸方向上以固定值施加載荷之參數。以圖4為例，X軸成分量Δx'係設定為30μm，Y軸成分量Δy'係設定為5μm。亦即，若探針卡32為會向晶圓W施加偏向載荷的構造的情況，會預先將偏向載荷當中的X軸成分量Δx'及Y軸成分量Δy'作為規格資料。
然後，檢查裝置1可採用以下構成，在探針卡32的使用時，能夠讓使用者透過使用者介面55來輸入探針卡32的偏向載荷的參數(X軸成分量Δx’與Y軸成分量Δy’)。此時，使用者只要輸入探針卡32的規格書中所記載的X軸成分量Δx'及Y軸成分量Δy'即可。抑或，檢查裝置1亦可為以下構成，在探針卡32的安裝時，會藉由讀取儲存在探針卡32中的資訊來自動設定偏向載荷的資訊。例如，檢查裝置1可藉由在讀取探針卡32的識別編號時會對適當的伺服器(未圖示)進行存取來從伺服器取得偏向載荷的資訊。
然後，當探針卡32具有偏向載荷的資訊的情況，如以下的式(1)、(2)所示，可藉由將偏向載荷的X軸成分量Δx'及Y軸成分量Δy'加在垂直載荷的位移量Δx、Δy、Δz，來計算出偏向載荷用的位移量Δxp、Δyp、Δzp。 式(1)：Δxp=Δx+Δx' 式(2)：Δyp=Δy+Δy'
亦即，在具有偏向載荷的探針卡32的3D接觸校正中，控制器50的控制本體51係使用此偏向載荷用的位移量Δxp、Δyp、Δzp(=Δz)。藉此，即使探針卡32有偏向載荷的情況，仍可使台座40高精度地移動來讓晶圓W穩定地接觸於各探針33。
圖5係顯示在實施3D接觸校正時控制本體51中形成的功能模塊之方塊圖。如圖5所示，在控制本體51的內部形成有資訊取得部70、位置取得部71、載荷提取部72、校正量計算部73及動作指令部74來作為用於進行包括上述探針卡32的偏向載荷的校正之構成。
資訊取得部70在探針卡32向測試器30安裝時，會取得包含有偏向載荷的資訊之探針卡32的資訊。探針卡32的資訊可由使用者透過使用者介面55做輸入，亦可由控制本體51自動讀取探針卡32的資訊。在使用者會做輸入的構成中，資訊取得部70會將探針卡32的資訊輸入用的輸入畫面顯示在使用者介面55。此時，資訊取得部70會使具有例如圖4(B)所示般X軸成分量Δx'及Y軸成分量Δy'的輸入欄之資訊顯示來作為偏向載荷的水平成分的輸入畫面。然後，資訊取得部70會將使用者所輸入的資訊儲存在形成於記憶體53內的校正資料儲存部79。
校正資料儲存部79針對多個座標位置的每一個，會預先儲存以圖3所示般方法所測量出的垂直載荷的位移量資料D1來作為台座40的機械特性。校正資料儲存部79除了該垂直載荷的位移量資料D1以外，另儲存有偏向載荷的水平成分資料D2。
控制本體51在辨識探針卡32向檢查裝置1的安裝的期間，會持續保存偏向載荷的水平成分資料D2。然後，控制本體51隨著探針卡32自檢查裝置1的脫離，會自動刪除偏向載荷的水平成分資料D2。藉此，在安裝新的探針卡32時，便可避免利用到之前安裝過的探針卡32的資料。
另一方面，位置取得部71在台座40的移動時，會取得位置偵測器23中所偵測出之晶圓W及載置台45的座標位置的資訊(位置資訊)並暫時地儲存在記憶體53。
載荷提取部72在台座40的移動時，會依據位置取得部71所取得的座標位置並參照記憶體53來提取所儲存的垂直載荷的機械特性(位移量Δx、Δy、Δz)、偏向載荷的X軸成分量Δx'及Y軸成分量Δy'等。此時，若偏向載荷的X軸成分量Δx'及Y軸成分量Δy'為零(空白)的情況，探針卡32不會向晶圓W施加偏向載荷而是會施加垂直載荷。若偏向載荷的X軸成分量Δx'及Y軸成分量Δy'為零以外的值的情況，則探針卡32便會向晶圓W施加偏向載荷。
校正量計算部73會計算3D接觸校正中的校正量。當探針卡32向晶圓W只施加垂直載荷的情況，校正量計算部73會直接應用載荷提取部72中所提取的位移量Δx、Δy、Δz。如上所述，位移量Δx、Δy、Δz係在各座標位置處針對多個溫度的每一個及多個載荷的每一個來被事先測量且被儲存在校正資料儲存部79。例如，校正量計算部73會取得實際上施加在晶圓W的載荷及溫度，並參照針對偵測載荷及偵測溫度所儲存的載荷及溫度中最接近的前後2個資料，使2個資料成為直線近似來計算出校正量。
另一方面，當探針卡32向晶圓W施加偏向載荷的情況，校正量計算部73則是使用上述的式(1)、(2)等來計算出偏向載荷用的位移量Δxp、Δyp、Δzp。藉此，檢查裝置1便可對應於探針卡32來獲得已對應於垂直載荷及偏向載荷兩者的3D接觸校正的校正量。
動作指令部74會根據控制本體51使各探針33接觸到晶圓W的特定DUT時的目標座標與校正量計算部73所計算出的校正量，來計算出使台座40移動時的3維方向的移動量。然後，動作指令部74會將所計算出的移動量向台座控制部49給予指令。藉此，台座控制部49便可在3D接觸校正中使載置台45上的晶圓W高精度地移動。
本實施型態相關之檢查裝置1基本上係構成為以上所述，以下，便針對其動作(檢查方法)，參照圖6來加以說明。圖6係顯示一實施型態相關的檢查方法之流程圖。
檢查裝置1在晶圓W的檢查前會將用於檢查晶圓W之探針卡32安裝在測試器30。控制本體51的資訊取得部70會隨著探針卡32的安裝來取得所安裝之探針卡32的資訊(步驟S1)。如上所述，探針卡32的資訊的取得是藉由使用者的輸入或控制本體51會自動進行而進行。當所取得的探針卡32的資訊包含了偏向載荷的水平成分資料D2的情況，資訊取得部70便會將該資訊儲存在校正資料儲存部79。藉此，檢查裝置1已做好進行有多加上探針卡32的偏向載荷的3D接觸校正的準備。
之後，控制本體51會藉由從使用者透過使用者介面55來接收用以實施晶圓W的電性檢查之測試操作來開始晶圓W的檢查(步驟S2)。
在晶圓W的電性檢查中，控制本體51會將裝載器10及台座40的移動的指令傳送至台座控制部49，將晶圓W從裝載器10傳遞至載置台45，並在檢查空間21內搬送晶圓W(步驟S3)。此時，台座控制部49會藉由X軸移動機構42，Y軸移動機構43來使載置台45在水平方向上移動以使晶圓W的接觸位置對向於各探針33後，藉由Z軸移動機構44來使載置台45沿鉛直方向(Z軸方向)上升。
在載置台45的上升時，當各探針33中最初的探針33接觸到晶圓W，便會開始測試器30與晶圓W的導通(步驟S4)。控制本體51隨著此導通的開始，會實施載置台45之移動中的3D接觸校正。
在3D接觸校正中，控制本體51的位置取得部71係藉由位置偵測器23來偵測出各探針33接觸到晶圓W的座標位置，並從位置偵測器23取得位置資訊(步驟S5)。
然後，控制本體51的載荷提取部72會根據所取得的位置資訊來讀取儲存在記憶體53的垂直載荷的位移量資料D1，並且當儲存有偏向載荷的水平成分資料D2的情況便會提取該資訊(步驟S6)。
控制本體51的校正量計算部73會根據所讀取的垂直載荷的位移量Δx、Δy、Δz及偏向載荷的X軸成分量Δx'及Y軸成分量Δy'，來計算出偏向載荷用的位移量Δxp、Δyp、Δzp以作為台座40的校正量(步驟S7)。抑或，校正量計算部73在偏向載荷的X軸成分量Δx'及Y軸成分量Δy'為零的情況，會使用垂直載荷的位移量Δx、Δy、Δz來直接作為台座40的校正量。
然後，控制本體51的動作指令部74會藉由將所計算出的校正量加在針對特定DUT的目標座標來計算出載置台45在3維方向的移動量，並向台座控制部49給予所計算出之3維方向的移動量的指令(步驟S8)。藉此，台座控制部49便可對應於指令來使承載有晶圓W的載置台45高精度地移動。
又，在3D接觸校正時，控制本體51會判定台座40的移動是否已結束(步驟S9)。若台座40為移動中的情況(步驟S11：NO)，便會繼續3D接觸校正。另一方面，若台座40的移動已結束的情況(步驟S9：YES)，則是會前進至步驟S10。
在步驟S10中，控制本體51會進行測試器30所致之晶圓W的電性檢查。檢查裝置1係藉由實施上述3D接觸校正來使各探針33高精度地接觸於晶圓W的目標的各DUT。於是，檢查裝置1便可穩定地進行測試器30所致之晶圓W的電性檢查。
將以上的實施型態中所說明之本揭露的技術思想及效果記載於下。
本揭露之第1樣態為會進行基板(晶圓W)的電性檢查之檢查裝置1，該檢查裝置1具備：具有多個探針33之探針卡32、載置基板且使基板相對於探針卡32移動以使基板接觸於多個探針33之台座40、及控制台座40的移動之控制部(控制器50)，控制部係使用基於探針卡32的垂直載荷之第1位移量(位移量Δx、Δy、Δz)與基於相對垂直載荷呈傾斜之探針卡32的偏向載荷之第2位移量(X軸成分量Δx’與Y軸成分量Δy’)，來計算出偏向載荷在3維方向的校正量，並根據所計算出的校正量來讓台座40移動。
根據以上所述，檢查裝置1即使是因探針卡32而發生偏向載荷的情況，仍可在使基板(晶圓W)接觸於多個探針33之際提高台座40的移動的校正精度。也就是說，過去並未考慮探針卡32的偏向載荷，只基於垂直載荷來進行校正，相對於此，本揭露之檢查裝置1則是有加上探針卡32的偏向載荷來計算出校正量。藉由使用此校正量，檢查裝置1便可高精度地讓台座40移動來使基板接觸於各探針33。
又，第1位移量係包含X軸方向的位移量Δx、Y軸方向的位移量Δy及Z軸方向的位移量Δz，第2位移量係包含X軸成分量Δx’與Y軸成分量Δy’來作為探針卡32的偏向載荷的水平成分，控制部(控制器50)在計算3維方向的校正量時，係將X軸成分量Δx’加在X軸方向的位移量Δx，並將Y軸成分量Δy’加在Y軸方向的位移量Δy。藉此，控制部便可簡單且高精度地計算出探針卡32的偏向載荷所伴隨的位移量Δxp、Δyp、Δzp。
又，檢查裝置1係具有用於偵測基板(晶圓W)接觸於多個探針33的位置之位置偵測器23，控制部(控制器50)係預先儲存有對應於多個探針33接觸於基板之多個座標位置的每一個之第1位移量(位移量Δx、Δy、Δz)，並提取從位置偵測器23偵測出的多個位置資訊所特定出之多個探針33接觸於基板的多個座標位置相對應的第1位移量。藉此，檢查裝置1便可針對多個座標位置的每一個來使用適當的第1位移量，從而可更加提高校正的精度。
又，台座40係具有供載置基板(晶圓W)的載置台45，第1位移量係藉由從有向載置台45施加垂直載荷之情況下的載置台45的座標減去未向載置台45施加垂直載荷之情況下的載置台45的座標來預先計算出，且被儲存在控制部(控制器50)。藉此，檢查裝置1便可適當地獲得台座40的機械特性相對應之第1位移量。
又，第2位移量係針對要安裝在檢查裝置1的探針卡32的每一個做設定。藉此，檢查裝置1便可適當地使用關於因探針卡32的各探針33而產生的偏向載荷已針對探針卡32的每一個所設定者來作為第2位移量。
又，控制部(控制器50)在探針卡32向檢查裝置1的安裝中會將第2位移量持續保持在儲存部(校正資料儲存部79)，隨著探針卡32自檢查裝置1的脫離，將第2位移量從儲存部刪除。藉此，檢查裝置1便可在探針卡32的安裝中簡單地利用該探針卡32的第2位移量。
又，控制部(控制器50)係具有資訊取得部70，該資訊取得部70係構成為會對應於檢查裝置1中所安裝的探針卡32來取得第2位移量。藉此，檢查裝置1便可容易地取得基於偏向載荷的第2位移量。
又，資訊取得部70會取得使用者透過使用者介面55所輸入的第2位移量。藉此，檢查裝置1便可簡單地設定第2位移量。
又，資訊取得部70會根據檢查裝置1中所安裝的探針卡32的資訊來取得第2位移量。藉此，檢查裝置1便能夠減輕使用者的作業程序來確實地設定第2位移量。
又，本揭露之第2樣態為一種檢查方法，係在檢查裝置1中進行基板的電性檢查，該檢查裝置1具備：具有多個探針33的探針卡32，及載置基板(晶圓W)並使基板相對於探針卡32移動以讓基板接觸於多個探針33的台座40，該檢查方法包含以下工序：使用基於探針卡32的垂直載荷之第1位移量與基於相對垂直載荷呈傾斜之探針卡32的偏向載荷之第2位移量，來計算出偏向載荷在3維方向的校正量之工序，以及根據所計算出的校正量來讓台座40移動之工序。此情況下，檢查方法也可以在會相對於探針卡32移動的台座40中提高移動的校正精度。
本說明書所揭示之實施型態相關的檢查裝置及檢查方法應被認為在所有方面僅為例示而非用以限制本發明之內容。實施型態可在未超出申請專利範圍及其要旨之範圍內，以各種型態做變形及改良。上述多個實施型態中記載的事項可在不會矛盾的範圍內亦採用其他構成，又，可在不會矛盾的範圍內加以組合。
1:檢查裝置 32:探針卡 33:探針 40:台座 50:控制器 W:晶圓
圖1係顯示一實施型態相關之檢查裝置的構成之概略縱剖面圖。 圖2係例示探針卡施加在晶圓及載置台的載荷之概略側視圖。 圖3係顯示台座的機械特性的測量之概略說明圖。 圖4係顯示探針卡的偏向載荷的原理及設定之說明圖。 圖5係顯示在實施3D接觸校正時控制本體中形成的功能模塊之方塊圖。 圖6係顯示一實施型態相關之檢查方法之流程圖。
40:台座
45:載置台
45s:載置面
W:晶圓

Claims (10)

  1. 一種檢查裝置，係進行基板的電性檢查； 該檢查裝置具備： 探針卡，係具有多個探針； 台座，係載置該基板並使該基板相對於該探針卡移動，以讓該基板接觸於多個該探針；以及 控制部，係控制該台座的移動； 該控制部係使用基於該探針卡的垂直載荷之第1位移量與基於相對該垂直載荷呈傾斜之該探針卡的偏向載荷之第2位移量，來計算出該探針卡的偏向載荷在3維方向的校正量； 並根據所計算出之該3維方向的校正量來讓該台座移動。
  2. 如申請專利範圍第1項之檢查裝置，其中該第1位移量係包含X軸方向的位移量Δx、Y軸方向的位移量Δy及Z軸方向的位移量Δz； 該第2位移量係包含X軸成分量Δx’與Y軸成分量Δy’來作為該探針卡的偏向載荷的水平成分； 該控制部在計算該3維方向的校正量時，係將X軸成分量Δx’加在X軸方向的位移量Δx，並將Y軸成分量Δy’加在Y軸方向的位移量Δy。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之檢查裝置，其係具有用於偵測該基板接觸於多個該探針的位置之位置偵測器； 該控制部係預先儲存有對應於多個該探針接觸於該基板的多個座標位置的每一個之該第1位移量； 並提取從該位置偵測器偵測出的位置資訊所特定出之座標位置相對應的該第1位移量。
  4. 如申請專利範圍第3項之檢查裝置，其中該台座係具有供載置該基板之載置台； 該第1位移量係藉由從有向該載置台施加該垂直載荷之情況下的該載置台的座標減去未向該載置台施加該垂直載荷之情況下的該載置台的座標來被預先計算出，且被儲存在該控制部。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之檢查裝置，其中該第2位移量係針對要安裝在該檢查裝置的該探針卡的每一個做設定。
  6. 如申請專利範圍第5項之檢查裝置，其中該控制部在該探針卡對該檢查裝置的安裝中會將該第2位移量持續保持在儲存部，隨著該探針卡自該檢查裝置的脫離，將該第2位移量從該儲存部刪除。
  7. 如申請專利範圍第6項之檢查裝置，其中該控制部係具有資訊取得部，該資訊取得部係構成為會對應於該檢查裝置所安裝之該探針卡來取得該第2位移量。
  8. 如申請專利範圍第7項之檢查裝置，其中該資訊取得部係取得使用者透過使用者介面所輸入的該第2位移量。
  9. 如申請專利範圍第7項之檢查裝置，其中該資訊取得部係根據該檢查裝置所安裝之該探針卡的資訊來取得該第2位移量。
  10. 一種檢查方法，係在檢查裝置中進行基板的電性檢查，該檢查裝置具備：具有多個探針之探針卡，及載置該基板並使該基板相對於該探針卡移動以讓該基板接觸於多個該探針之台座； 該檢查方法包含以下工序： 使用基於該探針卡的垂直載荷之第1位移量與基於相對該垂直載荷呈傾斜之該探針卡的偏向載荷之第2位移量，來計算出該偏向載荷在3維方向的校正量之工序；以及 根據所計算出之該校正量來讓該台座移動之工序。
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