TW379365B - Probe-test method and prober - Google Patents

Description

本發明所屬之技術領域 本發明係有關於一種探針測試方法及探針袭置。更詳 細而呂，係有關於-種測定被檢查體之電氣特性之探針測 ，及探針裝置。該裝置之典型例為測定形成在半導體 曰曰圓（以下，稱為晶圓）上之積體電路s(以下， 的電氣特性之探針裝置’但，本發明並不限定,，, 乃有關於探針測試為可存之種種的電子組件、電子機器用 之探針裝置。 ° 習知技藝 將IC晶片作成對稱之習知的探針裝置例表示在第6圖 -亥探針裝置1 〇具備收納在卡匣c内之 取出並搬送之裝貨室u，從該裝貨室_搬送之= 受檢查之探測器室12，控制該探測器室12及裝貨室〗1之控 制器13 ’以及兼有操作該控制器13之操作盤的顯示裝置14 在上述裝貨室11，於旋轉軸裝，著從卡匣C内搬送晶 圓W用之小失子。該小失子i 5在水平方向伸縮之同時由 於可作正逆旋轉，乃可使卡匣c内之晶圓…每次丨 J並搬送至探測器室12。在小夾子15之近傍，有配設前置 調整晶圓W用之副卡盤16。該副卡盤16乃從小夾子15受取 晶圓W，而在0方向正逆旋轉，並以晶圓w之定向平面作 為基準而作對晶圓w前置調整。 在上述探針器室12，設有載置晶圓貨之載置台（main chuck)17、調整裝置20及探針卡。該載置台17，依χ，γ 五、發明説明（2 ) 同時，由所内藏之 工作台（18’ 19)可在χ、γ方向移動 驅動機可移動於Ζ及0方向。 該調整裝置20，具備具有攝影晶圓W之第丨攝影裝置 (CCD攝影機等）21之調整電橋22，該調替電橋如有欲在 Υ方向經復移動用之1對的引導軌道23、以及附設在引導 軌23與載置台17之第2攝影裝置(未圖示，ccd攝影機等、 在該探針卡之上面，設有測試頭（未圖示），兩者介著 連接環（未圖示）作電氣性連接。從測試器輸出之測試信號 ，介著測試頭、連接環、及探針卡之探針端子（㈣^啦傳 送至1c晶片之電極s，同時，從1C晶片所輸出之測試結果 的信號’以相逆之經路傳回至測試器。該測試器就以該測 試結果之信號為根基，而測定1(:晶片之電氣特性。 於檢查晶圓W之場合，在裝貨室u，小夾子15 EC沒取出1月晶圓w。當晶圓w搬送至探測器化之間， 於Μ卡盤16作别置調整之後，就移今至探測器室12内之載 置台17。調整電橋22移動在載置台17之上方，而晶圓腎 動至其第1攝影裝置21之下方，第成影裝置21及載置台η 侧之第2攝影裝置，就協同動作進行載置台17上之晶圓W 的調整。其後’載置台17在每次檢查時就移動於X、Υ方 向’而將晶圓W作指示傳送。載置台Π上昇於Ζ方向，而 將探針端子接觸於晶圓w之後，載置㈢更過度㈣於z 方向而將探針端子以電氣性接觸於形成在晶圓W上之IC 曰曰片之電極75檢查該IC晶片之電氣特性。於晶 A7 B7 五、發明説明（3 ) ' 8英叶之晶圓W之場合，如在第7(a)圊所示，由於栽置二^ 被過度驅動，使載置於載置台之晶圓 位置上昇至實線之位置的狀態下，晶圓該圖實線所示 幾乎不傾斜而為水平狀態。此時，探針卡24之探針端子Μ 乃被彈力從該圖（a)之-點假想線的位置抬高至實線之位 置，而其針端就從粗線之起點s移動至終點E。、:以:平面性， 觀看該狀態，即如該圖_(b)之斜線箭頭所示探針端子之 前端的移動距離為起點S至終點E，但，探針端子之前端. 乃在1C晶片之電極端腳p内，因此，探針端子24八乃維持 與電極端部之接觸。若晶圓尺寸增大，例如，為12英忖， 即，不僅晶圓尺寸加大，而IC晶片亦作超微細加工，並且 ，電極端腳間之節距亦變為狹窄。由於此，探針長之探針 端子數就增加，例如，達到約2〇〇〇針。在過度驅動時，從 全探針端子24A作用於載置台17之荷重就變大，例如，變 為十幾Kg〜20Kg。晶圓W經過度驅動，而從第8(a)圖之一 點假想線的位置上昇至實線之位置由於上述荷重使支 撐載置台17之轴（未圖示）f曲，而晶_如該圖之__ 示，例如，約傾斜20〜3〇/zm。由於該傾斜’晶圓w就自 本來之上昇位置向外側傾斜。此時，探針端子24八之探針 端子的前端乃因彈性從該圖（a)之一點假想線之位置抬高 至實線之位置，而比第7圖所示之場合移動較長距離（以第 8(b)圖之斜線的箭頭）。此時之探針端子的前端，雖其起 點s與於第7圖所示之場合為同一位置’但，其終，即 如第8(b)圖所示，乃達到電極端腳p之外的位置，而有探 本紙張尺度it财國國家標準（CNS )八4聽·（ 210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項存填寫本 •等 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 • I —^1 -6- 五、發明説明（4 針端子之前端從電極端腳p備出之虞。若備出，即， 針端子24A就不能傳送測試信號至電極端腳p，而 之信賴度受損。 — 本發明之目的 、因鐘於上述課題，本發明乃欲提供探針端子破實能與 被檢查雜之電極制，而可進行高信賴度（可録)之檢查 的探針測試方法及探針袭置，為目的。 訂 又，本發明係欲提供將載置被檢查體之載置.台向著探 針端子上昇，而將被檢查體接觸於探針端子之時，由從探 針端子s之接觸壓力而使該載置台傾斜。由於該傾斜，乃 使刚述探針端子與前述被檢查體之電極5的接觸位置移動 。依據各種資訊預測該移動之距離（以下，稱為「移動距 離」），再予修正，使探針端子確實能與被檢查體之電極 接觸，而可進行高信賴度之檢查的探針測試方法及探針裝 置，為目的。 又’本發明係欲提供將載置台正確於X，Y及Z方向作 過度驅動之探針測試方法及探針裝置，為目的。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 解決課題之本發明的探針測試方法及探針裝置 依照本發明之第丨觀點，提供探針測試方法。 其具有將被檢查體載置在於X、Y、Z及<9方向為移動 可能之載置台；於固定在該載置台之上方位置的探針端子 s ’將該載置台作位置對正；將該載置台向該探針端子上 昇而使被檢查體接觸於探針端子；以及檢查該被檢查體之 電氣特性的工程s之探針測試方法上，將該載置台向著探 -7- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 五'、發明説明（5 A7 B7 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 针端子上昇’使被檢查體接觸於探針端子而言，載置在該 載置台之β衾被檢查體與該探針端子接觸之時，由於該載置 台會傾斜，是故，乃依據所定之資料預測該探針端子所應 接觸之該載置台上的位置，於X、γ及ζ方向之移動距離； 並欲予減少該所預測之移動距離，而演算修正距離以期修 正最少於該載置台之X、γ及ζ方向的一個位置、及以該修. 正距離為根基’而決定奴使該載置台所予上昇之位置的工 程，為其特徵。 又，依照本發明之第2觀點提供探針測試方法，其係 在依照上述第1觀點之探針測試方法上，再具備判定於該 移動距離及前述修正距離中最少有一種的距離是否適宜， 為其特徵。 又，依照本發明之第3觀點提供探針測試方法，其係 在依照上述第1觀點之探針測試方法上，該所定之資料乃 含有對該載置台有關之資料（s)，對該被檢查體有關之資 料（s)，以及對該探針端子有關之資_(s)，為其特徵。 又，依照本發明之第4觀點提供探針測試方法，其係 具備將被檢查體載置在於X、Y、Z及0方向為移動可能之 載置台；而對固定在該載置台之上方位置的探針端子S， 將該載置台作位置對正；並將該載置台向探針端子上昇， 而將被檢查體接觸於探針端子；以及檢查該被檢查體之電 氣特性的各工程之探針測試方法上，對於將該載置台向探 針端子上昇’使被檢查體接觸於探針端子而言，尚具有於 載置在該載置台之該被檢查體接觸於探針端子之時，由於 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） (請先閲讀背釕之注意事項再填寫本頁} -裝· 訂 線

• In I 1 I · A7 B7 經濟部中央標隼局貝工消費合作社印製

Z 五、發明説明（6 ) 該載置台之傾斜，乃依據所定之資料預測該探針端子所應 接觸的該載置台上之位置’於X、Y及z方向之移動距離； 並欲予減少該所預測之移動距離，乃演算修正距離以最少 修正在該載置台之X、Y及Z方向之中的任一位置；同時， 考慮該修正距離而決定該載置台之上昇位置，以及已分為 多數步驟而將該載置台上昇至上述所決定之位焉的工程， 為其特徵。 又’依照本發明之第5觀點提供探針測試方法，其係 於依照上述第4觀點之探針測試方法上，尚具備判定前述 移動距離及前述修正距離之中’最少有一距離是否為適宜 ’為其特徵。 又，依照本發明之第6觀點提供探針測試方法，其係 在依照上述第4觀點之探針測試方法上，該載置台之上昇 於X方向、Y方向及Z方向之每一方向，最少以—個步驟而 依序實施’為其特徵。 又，依照本發明之第7觀點提#探針裝置。其在具備 探測器室·，固定在該探測器室上部之探針端子s;配置在 該探針端子s之下方，並且，載置被檢查體而於χ、Y' 及Θ方肖為移動可能之載置台；卩及將該探針端子3與該 破檢查體作位置對正，而控制該載置台之上昇使該被檢查 體接觸於該探針端子s的控制該載置台之移動用的^器 之探針裝置而言，該控制器係用於控制該載置台之上昇： 使該被檢查體接觸於該探針端子s之系統上，尚具有：載 置在該載置台之該被檢查體接觸於該探針端子之時，由於 ----------^------、玎一------線 (請先閲讀背*'之注項再填寫本頁}

五、發明説明（7 ) 該载置台之傾斜，乃依據所定之資料預測該探針端子所應 接觸之該被檢查體之位置於X、γ及Z方向之移動距離；並 欲予減少該所預測之移動距離，乃演算修正距離以期最少 亦修正於該載置台之X、Y及z方向之一個位置；以及考慮 該修正距離而決定該載置台之上昇位置的系統，為其特徵 〇 .- V ' ·' 又，依照本發明之第8觀點提供探針裝置。其在依照 上述第7觀點之探針裝置上，該系統具備記憶以有關該載 置台之資料與有關上述被檢查體之資料及有關該探針端子 之資料的記憶體；依據記憶在該記憶體之資料s，而求出 該移動距離之第1演算裝置（operati〇n unit);以該第}演算 裝置之演算結果為根據，而為減少論移動距離乃求出修正 距離以最少亦修正該載置台之x、丫及2方向中之一個位置 的第2演算裝置；以及判定於該第丨演算 該第2演算製置之演算結果中最少有一演算結果 宜之判定裝置’為其特徵。 又，依照本發明之第9觀點提供探針裝置，其在依照 上述第7觀點之探針裝置上，該控制器尚具備判定於該第’γ 演算裝置之演算結果及該第2演算裝置之演算結果中最少 有-演算結果是否為適宜之判定裝置，為其特徵。 又，依照本發明之第1〇觀點提供探針裝置，其在具備 才木測器至，固定在該探針器室上部之探針端子s ;配置在 該探針端子s之下方，並且，載置被檢 查體用而於X、γ、 Z及Θ方向為移動可能之載置台；以及將該探針端子績該 X297公釐） 訂 線 I紙張尺度適用中國規格(2丨; 10- 經濟部中央標準局員工消費合作社印聚 A7 _______B7 五、發明説明（8 ) ' ~~ - 被檢查體作位置對正，並控制該載置台之上昇使該被檢查 體接觸於該探針端子S的用於控制該載置台之移動的控制 器之探針裝置上，該控制器乃用於控制該載置台之上昇而 使该被檢查體接觸於該探針端子s，而其具有當載置在該 載置台之該被檢查體接觸於該探針端子之時，由於該載置 台會傾斜，75依據所定之資料預測該探針端子華接觸之. 該被檢查體上之位置’於方向之移動距離；而欲 予減少該所預測之移動距離，乃演算修正距離以修正最少 於該裁置台之X、Y及Z方向中的一個位置；以及考慮該修 正距離以決定使該載置台上昇之位置，並且，區分為多數 步驟將該載置台上昇至上述所決定之位置的系統，為其特 徵。 又，依照本發明之第11觀點提供探針裝置，其係在依 照上述第10觀點之探針裝置上，該載置台之上昇於χ方向 'Υ方向及Ζ方向之每一方向，最少亦以一個步驟依序實 施，為其特徵。 又，依照本發明之第12觀點提供探針裝置，其係在依 照上述第10觀點之探針裝置上，該控制器再具備記憶有關 該載置台之資料與有關上述被檢查體之資料及有關該探針 端子之資料的記憶體；依據記憶在該記憶體之各資料而求 出该移動距離之第1演算裝置；以該第1演算裝置之演算結 果為根基，欲予減少該移動距離乃求出修正距離，以修正 最少於該載置台之X、Υ及Ζ方向中之—個位置的第2演算 裝置；以及判定於該第1演算裝置之演算結果，及該第2演 ----------^ — (請先閲讀背面之注t-事項再填寫本頁) 訂 • II - III 1^ · • m · 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -11 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ---------____ 五、發明説明（9 ) ' —' 算裝置之廣算結果中，其最少有一個演算結果是否為適宜 之判定裝置，為其特徵。 本發明之實施態樣 以下’根據第1圖〜第5圊之實施態樣，若與習知為同 一或相當之部份就附加同一符號（號碼）作本發明之說明。 本實施態樣之探針裝置，除控制器13之外，即％習知之探. 針裝置為準之構成。本’實施例之探針裂置1〇如第6圖所示 ’具有裝貨室11及探測器室12。在裝貨室n内配設小炎子 15及副卡盤16。卡SC内之晶a]W由小夾子15以各】片搬 送之。晶圓W於搬送之間，在副卡盤16上作前置調整。在 探測器室12内，配設於2、0方向移動可能之載置台17、 X工作台18、Y工作台19及調整裝置2〇。在控制器。之控 下置。17在Χ、γ、ζ、9方向移動，並與調整裝置 20協同動作而將載置台17上之晶圓，整於探針端子s(未 圖示）之後，該載置台向著探針裝置上昇，使被檢查體接 觸於探針端子。該被檢查體接觸於探針端子之工程，能以 上昇載置台而使被檢查體接觸成接近於探針端子之工程， 及然後，將該載置台作過度驅動之工程的2工程實施。各 探針端子接觸於形成在晶圓w上之IC晶片s的電極s，並檢 查該被檢查體之電氣特性。 當過度驅動載置台之時，載置在該載置台之該被檢查 體就接觸於该探針端子，而從該探針端子對該载置么之一 部份加上接觸壓力。由該接觸壓力而使支撐該載置台之軸 弯曲，乃使該載置台傾斜。因該傾斜而使前述探針端子所 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS ) A4規格^ ( 210 X 297公羞) ' -------- 12- — — — — — — I I I 裝 I I I I 訂I 線 (請先閱讀背面之注#-事項再填寫本頁} 五、發明説明（10 應接觸之前述載置台上的位置，就偏向於又、^及2方向β 本實施例之控制器13，係具備預測該偏離距離並記憶修正 上所必要之各種資訊的記憶裝置。如在第丨圖所示，晶圓 W之參數s(以下，稱為「晶圓資訊」）及探針卡以之參數4 以下’僅稱為「卡資訊」）等之資料，就記憶在第"己憶裝 置131(例：RAM)。控制探針裝置用之程式及載在台^之, 參數s(以下，稱為「載查台資訊」）等之資料，就記憶在 第2記憶裝置132(例：ROM)。中央演算處理裝置（以下， 稱為「CPU」）133將讀出記憶在第丨記憶裝置131及第2記 憶裝置132之各資訊並進行所定之演算，而輸出依據指令 信號之演算結果。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 I-- (請先閱讀f.面之注t事項再填寫本頁)

、1T 線 第Π己憶裝置131具有記憶晶圓資訊用之晶圓資訊記憶 部131A ’及記憶卡資訊用之卡資訊記憶部ΐ3ΐβ。第2記憶 裝置132具有記憶載置台資訊用之載置台f訊記憶部132八 ’以及記憶有關探針方法之程式或控制用程式等之程式資 訊的程式記憶路咖。咖133具气以第以憶裝置m之 載置台資訊與晶圓資訊及卡資訊為根基，而於過度驅動時 對每-晶片算出修正載置台1WX、YAZ方向之位置的修 正距離之第1，寅算裝置133八’以該演算裝置133A之演算結 果為根基而算出過度驅動量之第2演算裝置i33B，以該演 算裝置133B之凟算結果為根據而判定過度驅動量是否為 適且之判疋裝置133c，以及控制褒置⑴D。於該控制裝 置133D之控制下’第！、第2演算裝置⑴a、133B及判定 裝置133C就運作。

五、 發明説明（11 中 央 襟 準 局 貝 工 消 費 合 作 杜 印 製 上述修正距離於過度驅動時，由於載置台會傾斜，因 此，前述探針端子所應接觸之前述載置台上的位置，就對 應於X、Y及Z方向所偏離之距離，而能決定使該偏離之距 離減少。 在上述控制器13，如第1圖所示，分別連接輪入裝置( 例如，鍵盤等）25及顯示装置14。從輸入裝置25雜輸入各 種檢查上所必要之資料(例：晶圓資訊、卡資訊及載置台 資訊）至上述控制器13,而該輸入資料乃由顯示裝置14 = 確認。在該控制器13連接驅動載置台17用之驅動機構％。 該驅動機構26，就驅動載置台17及調整裝置2〇等。 上述晶圓資訊，例如，含有晶片之配置、各晶片之尺 寸其重〜位置、電極端腳數、電極端聊之面積、電極端 腳間之節距等的參數。上述卡資訊，例如，含有探針端子 之，數(針數)及其配置、探針端子之材質及物性，其端子 壓等之參數。上述載置台資訊，例如，含有載置台】7之旋 轉軸的機械性域、載置台17之外徑等的參數。 參照第2圖、第3圖，可說明本發明之探針方法的實施 態樣。 在探測時載置台17就上昇於2方向，晶圓w於第2圖 一點假想線位置與探針端子24A接觸或接近。然後，晶 W就從-點假想線位置過度驅動至上方，而從探針^ 24A加接觸壓於晶，上。該接㈣乃偏重於晶圓w上之 一部份所外加之偏荷重。由於該偏荷重而使支«置台Π 之軸發生ί貝斜’而如第2圖之實線所示，晶圓w就從水平 裝 訂 線 之圓子

本紙張尺度賴巾國國家樣準( 210x297vJF -14-

DJ DJ 經濟部中央標準局貝工消費合作杜印製 五、發明説明（12 ) 位置向外側傾斜。探針端子24A之端子前端乃從第2圖之 起點S向以該圖之箭頭八所示之方向偏離（移動卜 在本發明，為修正該有關之移動，控制器13就算出將 載置台π移動至X、MZ方向之修正距離。如第2圖所示 ，載置晶靠之載置台17 ’就向該圓之箭頭B方向移動上 述修正距離。“料，晶®W就如同保持水私原狀上· ::而探針端子s之端丰前端5乃如該圖之箭頭c所示垂直 才口间其結果，探針端子s之端子前端s乃如第3圖之粗實 線所示’與晶圓㈣水平上昇之場合，描,钱乎不改變之 軌道移動。該結果，如在第则Μ，料前端之終點e 留住在電極端„内，而探針端子2从確實與電極端脚p接 觸’乃可確實進行晶片之檢查。 修正上述載置台17之移動距離時，由於載置台17不能 同時起動至Χ、ΥΗ方向，或同時停止，是故，在χ、Υ 及Ζ方向之移動開始上會產生時間性之延遲。因此，載置 台Π於修正上不能正確沿著理想軌導移動。其原因為，χ 工作台18、Υ工作台19間之重量相異、探針端子24Α與各IC 晶片之每一接觸的移動距離之相異，甚至，χ、y方向及z 方向之移動分純之相異等存在之故。魅台向各方向移 動之時，與每—方向之時間偏差愈大，即，載置台η就愈 偏離理想軌道愈大，乃較難正確控制載置台17之移動。 欲予正綠控制載置台17之移動，在本發明乃將過度 驅動載置台17之距離分割為多數Ν，而在各分割之區間 每一距離，即以階段性過度驅動載置台17。例如，在 本紙張从適用中關^準（CNS) Α4規格（ - t 的 第4 ^------ΐτ-------ii (請先閱讀背面之注元事項再填寫本頁) -15- 五、 發明説明（η ) 經 濟 部 中 央 標 準 員 工 消 費 合 作 社 印 製 Γ示之箭頭假定為載置台17移動於χ、γ方向之理想軌 、。X工作台18，γ工作台19沿著理想執道，欲將載置台P 從起點s至終點E，以1次作移動之場合，即，載置台17有 通過之可能性的軌道’乃在第4A圖之斜線領域内。但是 ，如在第4B圖所示，從起點8至終點E分成2等分之場合， 載置台17有可能通過之軌道，就_於第侧㈣線領. 域内因此，載置台17徒理想軌道偏離之可能性的領域為 以1次移動之場合的一半。再如在第忙圖所示，從起點S 至終點E之距離作4等分之場合，载置⑽從理想軌道偏 離之可能性的領域’就成為分為2次移動之場合的一半。 由於此，於過度驅動時，將載置台17修正在χ、γ及 方向之距離欲作移動，即如上述，載置台17不—定會沿著 修正軌道（理想軌道）移動。在本發明之探測技冑，由於將 載置台17區分為多數次’以階段性作移動，是故載置台 17可接近於理想軌道作移動。載置㈢於過度驅動時，= 近於理想軌道移動，而探針端子24Α確實移動於電極端腳 内，乃能進行更高信賴度之檢查。又，在現實上，載置 17以分成為約4次作過度驅動為宜。 將本發明之探測方法與探針裝置之動作共用作說明 欲檢查之前，從輸人褒置25輸人晶圓資訊及卡資 至控制器13而該輸入資料於顯示裝置14作確認。輸入資 就登錄記憶於第以憶裝置131。由於載置台資訊為固定只 料之故，乃事先登錄，記憶於第2記憶裝置132。晶圓W在 裝貨室内作前置調整之後，就供給至探測器室12内之載置 裝 台 料資 頁 訂 線 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) 4械^_ ( 2WX297公着） -16- 五、 發明説明（Η ) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印袋 台17上。於探測器室内，由調整裝置使晶圓w對著探針端 子作調整。然後，就依序檢查形成在晶圓w上之各晶片的 電氣特性。 於依序檢查形成在晶圓W上之各晶片的電氣特性之時 ，CPU 133乃從第2記憶裝置132依序讀出有關本發明之探 測方法的程式。 ：· 例如，最好依照第$圖之流程圖，載置台17應考量修 正距離而作過度驅動。在第5圖，首先，決定在晶圓冒上 最初應檢查之1C晶片之位置，即，探針端子24八最初應接 觸之位置（S1)。其以後之接觸位置就依照指示傳送之順序 而在CPU 133依序決定之。 接著，CPU 133，就從第1記憶裝置131讀出晶圓資訊 及卡資訊。第1演算裝置133A乃依據接觸位置，晶圓w及 探針端子24A的尺寸’而計算接觸面積（S2)。 第1演算裝置13 3 A以該等之資料為根基，而計算探針 端子24A於接觸時所發生之偏荷重（S3)。 CPU 133，從第2記憶裝置132讀出載置台資訊。第！ 演算裝置13 3 A以上述所計算之偏荷重為根基，計算於過 度驅動時之X ' Y及Z方向所偏離之距離（S4)。 第2演算裝置13 3 B就計算為減少上述移動距離，而修 正該載置台17之X、Y及Z方向之位置的修正距離（S5)。 判定裝置133C，就判定該移動距離及/或修正距離 是否位於安全圈（S6)。判定是否位於安全圈之一方法上可 採用判定該移動距離及/或該修正距離是否位於所定之範 請 閲 讀 背 之 注

I 裝 訂 線 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) A4規格（21〇X：297公釐） -17- 五、 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 發明説明（15 ) 圍内的方法。若不位於安全圈’就回復至S4，反覆作s4 〜S6使該移動距離及/或該修正距離位於安全圈内為止 。於該反覆之過程，可採用作檢測，修正當初所輸入之各 種-貝訊。當該移動距離及/或該修正距離位於安全圈内時 ，就依據該修正距離決定前述載置台上昇之位置（S7)。 於控制器13之控制下，該載置台上昇至於务7所決定 之位置，而載置在該載皇台之晶圓W的電極就接觸於探針 端子（S8)。該有關之移動，能分成事先所決定之次數（例 如，4次）實施。對於配置在晶圓…上之任何場所的晶片， 探針端子24A亦確實接觸於該電極端極P(第3圖），而喊實 檢查各晶片之電氣特性。 以該等步驟計算修正距離，並說明具體例 各種資訊，計算下述之基本參數。 ① 每一探針端子之接觸壓 ② 測定上述①之接觸壓時的過度驅動距離 ③ 全端子數 I ④ 於全探針端子之中接觸於1C晶片 之電極的探針端子之比率 ⑤ 探針使用時之過度驅動距離 依據上述p(gr) Ζ( μ. m) n(本） a(%) 〇D(" m) 定義該等參數後，就依下式（1)求出接觸時之加重

W W(kgf)=n X (P/1000) X (〇D/Z) X (a/10Q) 〇 ) 但是，在第9圖所示，於載置台上的5點外加加重M(kgf) 時，即’在各別之位置上發生歪變（應變）。該歪變以向量 私紙張尺度適用中國國家橾準（CNS〉A4規格（210 X 297公釐） I---------装------ir—-----.^ C请先聞讀背面之注意事項再填寫本育) -18- 五、發明説明（10 ) 一·' —-— A(x’y，z)……E(x，y，z)表示。該等乃使用專用之治具 在各台之探測器作測定。 在第9A圖之斜線部份上有加上加重（M(k仰之任意點 上的歪變向量N(X，y，z)，其與歪變向量A(x y z)、& 、C(x，y，z)之間，下式可成立，即 = + v.,；

於此，咖為參數·，而向量乃表示於任意位置（第9A ^斜—線部份）之向量。即，該式係參照第犯圖而表示， :¾係表示在¢-¾乘以參數3(0<3<1)倍之向量及 在（C-4乘以參數1(0<1<1)倍之向量的合成向量。 由於此，於上述任意點之歪變向量N，得以下式p)求 出。 = 5(5 - 2) + /(C - . (〇< 5 <1 >0< / <1) (2 ) 其為有加重M(kgf)時之歪變距離，因此，使用於上述 (1)式所求之於接觸時所發生的加重w，而探針端子在所 接觸之位置的歪變距離σ，得以下式（3)求出。 ^ = ~HB-A) + t{C-A) + A} (3) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 對於其他部份亦同樣可求出。 如上述所說明，依據本實施態樣，晶圓w之口經雖加 大，而設在探針卡24之探針端子數增加，對於過度驅動時 之探針端子的端子前端之位置偏差，亦可對各晶圓，每一 1C晶片作修正。特別是’由於上述偏加重而使載置台傾斜 所生之探針端子的端子前端之位置偏差亦可修正。其結果 本紙張尺度適财國财轉（⑽）〜祕（2丨qx297公幻 -19- 五、 發明説明（17 ，可綠實檢查各1C晶片之電氣特性。 又，依據本實施態樣，由於將過度驅動距離分割為4 ’而將載置台17分為4次作階段性之移動，乃能使載置台i 7 接近於理想軌道作移動。因之，於形成在晶圓界上之冗晶 片的各電極端腳與探針端子24A能更確實作電氣性接觸。 即，載置台17被過度驅動於χ、丫及2方向之時，將載置台， 17之移動方向分解為各_方向，而使載置台！ 7依序以階段 性分別移動於各分解方向，因此，載置台17於又、γ方向 及z方向上的移動分解能等雖有差異，但載置台17亦能 圓滑’正確被過度驅動。 本發明對於上述實施態樣並無任何限制。只要是，於 探測時’將探針端子之端子前端的位置偏差，根據各種資 訊作計算，修正而作過度驅動之探測方法，就包含在本發 明。 特別是，由上述偏加重使載置台傾斜，而探針端子之 端子前端的位置會偏差之場合，只号是不僅將載置台㈣ 度驅動在Z方向，而因應上述傾斜並依據各種資訊，不僅 對Z方向同時亦對χ、γ方向之過度驅動距離，作計算、修 正的過度驅動之探測方法，就包含在本發明。 y 於本發明之上述實施態樣上，被檢查體為形成在半導 體晶圓上之1C晶片。但是，其他實施態樣亦可採用。即， 依探針端子可作其電氣特性之檢查的任何電子零組件，均 可作為本發明之探針方法及探針裝置之被檢查體。 二 在本發明之上述實施態樣，探針端子方面乃採用探針 本紙張尺度適财關家2 裝 訂 中 央 標 準 局 員 合 作 社 印 裝 -20- 經 央 榡 準 局 員 工 消 費 人 h 社 印 製 A7 -____ B7 五、發明説明（18 ) ~ -- 端子，但是，其他實施態樣亦可採用。例如，撞擊狀之端 子等種種的端子可予採用。 在本發明之上述實施態樣上，將載置台向著探針端子 上昇，使被檢查體接觸於探針端子之工程，可由上昇載置 台而使被檢查體接觸或接近於探針端子之工程，及其後， 將該載置台作過度驅動之工程的2工程實施。但表他 實施態樣亦可採用。例如，在被檢查體與探針端子之間， 使其能確保所定之接觸狀態，而亦能以丨步驟使載置台向 著探針端子上昇。 在本發明之上述實施態樣，探針端子s所應接觸之載 置台上的位置’對X、丫及2方向預測移動距離之資料方面 ’乃採用有關該載置台之資料⑴，與有關該被檢查體之 資料⑷及有關該探針端子之資料⑷。該等資料乃使用明 細書中之式（1)、（2)及（3)，而採用為預測上述距離上最適 宜之資料。但是，其他實施態樣亦可採用。即，在上述距 離之預測上’並不限定於該等之方十，而能預測上述距離 之任-方法均可採用。由於此，上述資料能適宜選擇預測 上述距離用之方法上所必要之資料。 於本發明之該修正距離，以該移動距離為零之數值為 宜。但是，該修正距離不一定將該移動距離為零之數值亦 可以。該修正距離只要使探針端子s確實接觸於被檢查體 之各電極s，而能將該移動距離減少之數值就可以。 在本發明之上述實施態樣，係向著考慮該修正距離所 決定之位置上昇該載置台。但是，其他實施形態亦可採用 本紙張尺度適用中國-----

i 五、發明説明（19 ) 。例如’將該載置台上昇至考慮該修正距離而當期所決定 之位置之後，再依據該修正距離修正載置台之位置的實施 態樣亦可採用。 於本發明，對於該偏差距離及該修正距離之中，其最 少為-個距離是否為適宜之判定，乃對求出該等距離用所 以U«科㈣適宜之判定㈣樣，或族等距離由 於載置台之移動，是否爲修正可能之範圍内的判定之態樣 等，能以種種之態樣實施之。 於本發明，將前述載置台在x、Y及ζ方向之每—方向 ，最少以—個步驟作上昇之工程，能以種種之態樣實施之 。例如，該工程由X、ΜΖ方向之任何方向開始亦可以。 又’該工程，在x、Y5tz方向之任一方向的所定值置，將 載置台上昇之後，亦能在其他方向之所定位置，將載置么 依序作上昇之態樣實施之。又，該卫程，在x、γ及八戈°z

Y 訂

之各方向有必要將載置台以i步驟實施上昇之後在X 線 及/或Z之各方向有必要以第2步驟實施上昇之態樣亦 實施之。 在本發明之控制器上的前述系統，能使用電路構成作 其構成，或使用以軟體控制下之微處理器作其構成亦可以 其所有關連之特徵及變更，對於該技術領域之有關業 者應可意想得到。因此，本發明乃立足於更廣潤之觀點上 ，而並不限定於於此之特定之詳細以及所開示之代表性的 實她例上。由於此，在所添附之本發明申請專利範圍所定 本紙張尺度作財鞞（CNS )?4^d.x297公着- -22- 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（2〇 ) 義之廣泛發明概念以及其均等物之解釋及範圍上，並不偏 離其原意而能作種種之變更。 圖式之簡單說明 所添附之圖面係與明細書之一部份相關連，並且亦構 成為其-部份，而圖示本發明之最適宜的實施例。該圖面 由於上述所記述之-般性記述’及在以下所記述之最適宜. 之實施例有關之詳細說相，可資助於本發明之說明。 第1圖係表示構成本發明之探針裝置的控制器之方塊 圖； 第2圖係說明使用在第1圖所示之控制器的本發明之載 置台的修正量之說明圖； 第3A圖係使用在第丨圖所示之控制器實施本發明之 探針方法之場合，載置台與探針端子之位置關係作部份性 擴大之概念圖； 第3B圖係表示電極端部與端子前端之移動關係的說 明圖； ° 第4A、B ' c圖係分別表示載置台之理想軌道，與從 理想軌道有位置偏差之軌道領域之關係圖； 第5圖係表示使用在第〗圖所示之控制器，修正載置台 之移動距離時的流程圖； 第6圖係表示破開習知之探針裝置之一部份的透視圖 第7A圖係表示使用於增加端子數之前的探針卡 之探測法（關連技術）上，將載置台與探針端子之關係作部

請 先 閱 态· 之 注

I 奢 訂

五、發明説明（21 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 份性擴大的概念圖； 第7B圖係表示在第7A圖之狀態上，電極端腳與探針 端子之位置關係的說明圖； 第8 A圖係表示使用增加探針端子數之探針卡的探測 方法（關連技術）上，將載置台與探針端子之關係作部份性 擴大之概念圊； 、· · 第8B圖係表示在第8A圖之狀態上，電極端腳與探針 端子之位置關係的說明圖； 第9A圖係說明在載置台加上荷重之場合，所發生之 移動距離； 第9B圖係說明歪變向量用。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） -24- 五 、發明説明（22 ) A7 B7 元件標號對照 n..探針裝置 11…裝貨室 12…探測器室 U…控制器 Μ…顯示裝置 15 _. ·小央_子 16.. . gij 卡盤（sub chuck) 17…載置台（main chuck) 18···Χ工作台 19_.·Υ工作台 20…調整裝置（機構） 21.. .第1攝影裝置 22…調整電橋 23.. .引導軌道 24.. .探針卡 24A·.·探針端子 25…輸入裝置 2 6…驅動機構 131…第1記憶裝置^ 131A.···晶圓資訊記愧部 131B...卡資訊記憶部 132…第2記憶裝置 132A···載置台資訊記憶部 132B.··程式記憶部 133··.中央演算處理裝置(CPU) 133A...第1演算裝置 133B...第2演算裝置 133C...判定裝置 133D...控制裝置 ^-------ST—-----線 f靖先閲讀背1之注意事！？再填寫本頁} 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 六、申請專利範圍 1. 一種探針測試方法，其工程包含： 載置被檢查體，係載置在χ、γ'Ζ及0方向為移 動可行之載置台； 位置對正，係將前述載置台對固定於該載置台之 上方位置的探針端子s作對正； 被檢查體接觸於探針端子，係將該載置'舍向著該 探針端子上昇，使被檢查體與其接觸；及 檢查特性，係檢查前述被檢查體之電氣特性； 其中，將前述載置台向著探針端子上昇，而使被 檢查體接觸於探針端子上，其特徵在於尚含有： 預測移動距離工程，係載置在前述載置台之前述 被檢查體接觸於前述探針端子之時，由於前述載置台 會傾斜’ 75依據所定之資料制前述探針端子所應接 觸之前述被檢查體上的位置，於χ、丫及2方向之移動 距離； 决具修正距離工程，係欲予減少該所預測之移， 距離，而演算修正距離以期最少亦修正於前述載置， 之X、Υ及Ζ方向中的一個位置；及 、、決定位置工程，係依據前述修正距離而決定將另 述載置台上昇之位置。 2·如申請專利範圍第1項所記載之探針測試方法，其中产 具備， 最少有 判定前述移動距離及前述修正距離之中 一個距離是否為適宜之距離。 經濟部中央棣準局貝工消費合作社印裝

   申請專利範圍 如申π專利範圍第1項所記載之探針測試方法，其中， 前述所定之資料係含有對該載置台有關之資’ 關=該被檢查體有關之資料⑷’及對該探針端子二 4·—種探針測試方法，其工程包含： 载置被檢查體，係載置於χ、γ、2及0夺向為移 動可行之載置台；. ^ 位置對正，係將前述載置台對於固定在該載置台 之上方位置的探_針端子s對正； 接觸被檢查體，係將該载置台向探針端子上昇， 使探針端子與被檢查體接觸；及 訂 檢查特性，係檢查前述被檢查體之電氣特性； 其中，將前述載置台向探針端子上昇，使被檢查 體接觸於探針端子上，其特徵在於尚含有： 一 預測移動距離工程，、係於載置在前述載置台之前 述被檢查體接觸於前述探針端十之時，由於前述載置 口會傾斜，乃依據所定之資料預測前述探針端子所應 接觸之前述載置台上之位置，於又、丫及2方向之移動 距離； 、演算修正距離，係欲予減少該所預測之移動距離 ，而演算修正距離以期最少亦修正於前述載置台之叉 、Y及Z方向中的一個位置； 台 決定位置，係考慮前述修正距離而將前述載置 上昇之位置；及 本紙張尺度適财關家揉準（CNS) (21QX297公着） -27- A8 B8

   A8 B8 C8 D8 期 置 六、申請專利範圍 算L正距離系統，係欲使該所預測之移動距離 減少’乃演算修正距離以期修正在前述載置台之Χ、γ 及ζ方向中，最少有一個位置，及 、置系統’係考慮前述修正距離而決定將前 述載置台上昇之位置。 8. ^申請專利範"7項所記載之探針裝置，财，前述 系統包含： ‘ 記憶體，係記憶對該載置台有關之資料，對上述 被檢查體有關之資料，及對該探針端子有關之資t 第1演算裳置，係依據記憶在該記憶體之資料s， 而求出前述移動距離； 第2演算裝置’係、依據前㈣1演算裝置之演算妹 果，而欲使前述移動距離減少乃求出修正距離，以。 最少亦修正於該載置台之me向中的一個位 ;及 P判m係判定前述第々算裝置之演算結果， 及前述第2演算裝置之演算結果之中，最少有—個 結果是否為適宜。 9. 如申請專利範圍第7項所記載之探針測試裝置，其中 前述控制器尚具有判定前述第丨演算裝置之演算社 果，及前述第2演算裝置之演算結果之中，最少亦有: 個演算結果是否為適宜之判定裝置。 10·—種探針裝置，其包含： 探針器室； ( CNS Μ爾（2HJX297公釐 ---------^------、玎—-----.ii (請先閲讀背¾.之注意Ϋ*項再填寫本頁} 經濟部中央榡率局員工消费合作社印裂 -29- 申請專利範圍 探針端子S，係固定在該探測器室上部，· 載置台，係配置在該探針端子3之下方，並且載置 被檢查體而在X、Y'Z及0方向為移動可行； 控制器，係控制該載置台之移動用，而使該探針 端子s與該被檢查對作位置對正，並進行控制該載置台 上上昇，使該被檢查體接觸於該探針端子$、 .' · 其中，前述控制器，為控制該载置台之上昇用， 而使該被檢查體接觸於該探針端子3上，其尚含有：‘ 預測移動距離系統，係載置在前述載置：之前述 被檢查體接觸於前述探針端子之時，由於前述載置台 之傾斜’乃依據所定之資料預測前述探針端子所應接 觸之前述被檢查體上之位置於方向之移動距 離； 演算修正距離系統，係欲使該所預測之移動距離 減少’乃演算修正距離以期最少亦修正前述載置台 、丫及Z方向之中的一個位置； 決定位置系統’係考量前述修正距離而決定上 前述載置台之位置；及 义/刀為多數階段上昇系統’係區分為多數步驟而 月1J述載置台上昇至上述所決定之位置。 U·如申請專利範圍第10項所記載之探針裝置，其中 前述載置台之上昇，在x方向、γ方向及z方向 各每一方向’最少亦以-個步驟依序實施之。 12.如申請專利範圍第10項所記載之探針裝置，1中前 裝 X 昇 將 之 頁 訂 適用TiS標準(CNS) -30- 申請專利範圍 ABCD 控制器尚包含： 記憶體，係記憶有關對該載置台之資料，對上逑 被檢查對有關之資料’及對該探針端子有關之資料；\ 第1演算裝置，係以記憶在前述記憶體之各資 根基，而求出前述移動距離； 、 第2演算裝置，係以P演算裝置之演算辞果為根 基’而欲使前述移動距離減少，乃求修正距離以期最 少亦修正該載置台於χ、γΗ方向之中的-個位置； 判定裝置，係於前述第i演算裝置之演算結果，及 前述第2演算裝置之演算結果之中，判定最少有一個演 算結果是否為適宜。 線 經濟部中央標準局負工消費合作社印製