TWI697970B - 位置精度檢查方法、位置精度檢查裝置及位置檢查單元 - Google Patents

Abstract

簡單而高精度地進行對形成於被檢查基板之檢查晶片進行接觸式檢查時之接觸位置的檢查。在由形成於載置在平台(11)之晶圓(W)之半導體元件的探測器進行檢查時，事先檢查探測針相對於半導體元件之電極焊墊(71~75)的接觸位置。在配置有探測針的位置，配置形成有表示探測針之位置之圖形(61~65)的標線片(31)以取代探測針，通過標線片(31)，藉由攝像元件(33)對形成於晶圓(W)的半導體元件進行拍攝，且從拍攝到的圖像，解析形成於標線片(31)之圖形與電極焊墊(71~75)的位置關係。因應所需，以使圖形(61~65)之中心與電極焊墊(71~75)之中心一致的方式，修正平台(11)的位置。

Description

位置精度檢查方法、位置精度檢查裝置及位置檢查單元

本發明，係關於位置精度檢查方法、位置精度檢查裝置及位置檢查單元，該位置精度檢查方法，係用以檢查對形成於半導體晶圓等之被檢查基板之半導體元件等的被檢查晶片進行接觸式檢查時的接觸位置。

已知一種探針裝置(以下稱為「探測器」)，作為檢查形成於為被檢查基板一例之半導體晶圓(以下稱為「晶圓」)之為被檢查晶片一例之半導體元件之電性特性的裝置。

作為探測器之一例，已知如下述者，其係具備有：探針卡，具有與形成於晶圓之複數個半導體元件中的1個半導體元件接觸的預定數個探測針(探針)；及平台，載置晶圓而上下左右自由移動，藉由使探測針接觸於半導體元件之電極焊墊或焊錫凸塊，並使檢查電流從各探測針流向電極焊墊或焊錫凸塊的方式，檢查半導體元件的電性特性(例如，參閱專利文獻1)。

在記載於該專利文獻1的探測器中，係藉由 使平台二維地移動的方式，變更與探測針相對向之半導體元件的位置，且逐次變更作為檢查對象的半導體元件而進行檢查。藉此，可檢查形成於晶圓之一部分或全部之半導體元件的電性特性。

在由像這樣的探測器檢查半導體元件中，係必需使設置於探針卡的探測針確實地與形成於晶圓之半導體元件的電極焊墊或焊錫凸塊接觸。因此，在檢查被製造為產品的晶圓之前，形成有與作為檢查對象之晶圓同等的半導體元件，且使用晶圓中形成半導體元件之位置為已知的基準晶圓，檢查探測針是否正確地接觸於半導體元件。

具體而言，係以將基準晶圓與平台對齊，並使形成於基準晶圓的預定半導體元件位於探測針正下方之位置的方式驅動平台，而使探測針抵接於其正下方之半導體元件的電極焊墊。藉此，由於在電極焊墊上殘留有針痕，因此，可藉由取出晶圓而以目視來確認針痕的方式，檢查預定之半導體元件是否相對於探測針而被定位於容許區域內。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開平7-297242號公報

然而，對於直接對基準晶圓賦予針痕的方法 而言，係存在有如下述之問題：已賦予過針痕的半導體元件無法再次使用，因此，必需定期地製作基準晶圓。又，因探測針消耗之進行，而有探針卡之壽命變短，且成本增加的問題。而且，以目視確認針痕，雖係可檢查探測針已接觸於電極焊墊或焊錫凸塊，但存在有難以從目視結果提高晶圓之對準精度的問題。

本發明之目的，係提供一種位置精度檢查方法、位置精度檢查裝置及位置檢查單元，該位置精度檢查方法，係可簡單而高精度地進行對形成於被檢查基板的檢查晶片進行接觸式檢查時之接觸位置的檢查。

為了達成上述目的，而根據本發明，提供一種位置精度檢查方法，係檢查對形成於被檢查基板之被檢查晶片的特定區域進行探針之接觸式檢查時的接觸位置，該位置精度檢查方法，其特徵係，具有：載置步驟，將前述被檢查基板載置於基板載置台；拍攝步驟；在配置有前述探針的位置，配置玻璃基板(該玻璃基板，係形成有表示與前述被檢查基板接觸之前述探針之位置的圖形)以取代前述探針，通過前述玻璃基板，對形成於前述被檢查基板的前述被檢查晶片進行拍攝；及解析步驟，從藉由前述拍攝步驟所獲得的圖像，解析前述圖形與前述特定區域的位置關係。

在本發明中，具有判定步驟為較佳，該判定 步驟，係根據藉由前述解析步驟所獲得之前述圖形與前述特定區域的位置關係，判定是否可使前述探針接觸於前述特定區域。

在本發明中，在前述判定步驟中，係在前述圖形之中心與前述特定區域之中心的距離為預先設定的預定閾值以內時，判定為可使前述探針接觸於前述特定區域為較佳。

在本發明中，具有修正步驟為較佳，該修正步驟，係在前述判定步驟中，在前述圖形之中心與前述特定區域之中心被判定為沒有以預定精度一致時，以使前述圖形之中心與前述特定區域之中心一致的方式，修正前述基板載置台的座標。

在本發明中，在前述拍攝步驟中，不使前述基板載置台移動，通過前述玻璃基板，對形成於前述被檢查基板的前述被檢查晶片進行拍攝至少2個以上，從而對所獲得的各圖像進行前述解析步驟與前述判定步驟，且至少針對1個圖像，在前述圖形之中心與前述特定區域之中心被判定為沒有以預定精度一致時，執行前述修正步驟為較佳。

在本發明中，前述被檢查基板，係半導體晶圓，前述被檢查晶片，係半導體元件，前述特定區域，係前述半導體元件之電極焊墊或焊錫凸塊為較佳。

為了達成上述目的，而根據本發明，提供一種位置精度檢查裝置，係檢查對形成於被檢查基板之被檢 查晶片的特定區域進行探針之接觸式檢查時的接觸位置，該位置精度檢查裝置，其特徵係，具備有：基板載置台，載置前述被檢查基板；攝像單元，配置於前述基板載置台的上方；及解析裝置，解析藉由前述攝像單元所拍攝到的圖像，前述攝像單元，係具有：玻璃基板，配置於配置有前述探針的位置以取代前述探針，形成有表示與前述被檢查基板接觸之前述探針之位置的圖形；及攝像元件，通過前述玻璃基板，對載置於前述基板載置台的前述被檢查基板進行拍攝，前述解析裝置，係從通過前述玻璃基板，對形成於前述被檢查基板之前述被檢查晶片進行拍攝而獲得的圖像，解析前述圖形與前述特定區域的位置關係。

在本發明中，係具備有複數個前述位置檢查單元為較佳。

在本發明中，前述解析裝置，係根據前述圖形與前述特定區域的位置關係，判定是否可使前述探針接觸於前述特定區域為較佳。

在本發明中，具備有：驅動裝置，在與前述基板載置台之載置面平行的面內方向，使前述基板載置台移動，並且以與前述載置面正交的軸作為中心而使前述基板載置台旋轉，前述解析裝置，係在前述圖形之中心與前述特定區域之中心被判定為沒有以預定精度一致時，以使前述圖形之中心與前述特定區域之中心一致的方式，控制前述驅動裝置而修正前述基板載置台的座標為較佳。

在本發明中，前述被檢查基板，係半導體晶 圓，前述被檢查晶片，係半導體元件，前述特定區域，係前述半導體元件之電極焊墊或焊錫凸塊為較佳。

為了達成上述目的，而根據本發明，提供一種位置檢查單元，係在使探測針與形成於半導體晶圓之半導體元件的電極焊墊或焊錫凸塊接觸而檢查電性特性時，為了事前檢查前述探測針相對於前述電極焊墊或前述焊錫凸塊的接觸位置，而配置於前述半導體晶圓的上方，該位置檢查單元，其特徵係，前述位置檢查單元，係具備有：攝像單元；及保持基板，保持前述攝像單元，前述攝像單元，係具有：玻璃基板，配置於配置有前述探測針的位置以取代前述探測針，形成有表示前述探測針之位置的圖形；及攝像元件，通過前述玻璃基板，對形成於前述半導體晶圓的前述半導體元件進行拍攝。

在本發明中，係在對形成於被檢查基板之被檢查晶片的特定區域進行探針之接觸式檢查時之特定區域與探針的接觸位置，事前在配置探針的位置配置玻璃基板(該玻璃基板，係形成有表示接觸於被檢查基板之探針之位置的圖形)以取代探針，通過玻璃基板，對形成於被檢查基板的被檢查晶片進行拍攝，從拍攝到的圖像解析形成於玻璃基板之圖形與被檢查晶片之特定區域的位置關係。

藉此，在以非接觸而高精度之次微米等級的方式，對被檢查晶片進行接觸式檢查時，可事前進行接觸 精度的檢查與合格與否判定。又，可定量掌握形成於玻璃基板之圖形(圖案)與形成於被檢查基板之特定區域的位置偏移。而且，如以往，實際上藉由探針不會使特定區域出現針痕，因此，可不使用作為基準之基板，而事前在被檢查基板判定接觸精度合格與否。

30，30A‧‧‧位置檢查單元

31‧‧‧標線片

33‧‧‧攝像元件

40，40A‧‧‧攝像單元

61，62，63，64，65‧‧‧圖形

71，72，73，74，75‧‧‧電極焊墊

100‧‧‧位置精度檢查裝置

[圖1]表示探測器之概略構成的立體圖。

[圖2]表示圖1之探測器所具備之平台與其驅動機構之概略構造的立體圖。

[圖3A]表示可裝卸於圖1之探測器之位置檢查單元之概略構成的圖。

[圖3B]表示本發明之實施形態之位置精度檢查裝置之概略構成的圖。

[圖4A及圖4B]示意地表示本發明之實施形態之位置精度檢查裝置的第1使用方法中之圖像處理之內容的圖。

[圖5A及圖5B]示意地表示本發明之實施形態之位置精度檢查裝置的第2使用方法中之圖像處理之內容的圖。

[圖6]表示為了執行本發明之實施形態之位置精度檢查裝置的第4使用方法而使用之位置檢查單元之概略構成的後視圖。

以下，參閱附加圖面說明本發明之實施形態。在本實施形態中，係說明位置精度檢查裝置，該位置精度檢查裝置，係作為藉由探測器來檢查形成於晶圓之半導體元件之電性特性用的事前處理，檢查形成於晶圓之半導體元件之電極焊墊等的區域是否相對於設置在探針卡的探測針(探針)而被定位於容許區域內，且因應所需，相對於探測針的位置來加以修正載置晶圓之平台(基板載置台)的座標。

有鑑於位置精度檢查裝置之像這樣的目的與使用態樣，作為本發明之實施形態之位置精度檢查裝置，以下採取具有將探測器所具備之探針卡置換成後述之位置檢查單元的構造者來進行說明。因此，首先，說明探測器之概略構造，其後，說明使探測器變形的位置精度檢查裝置。

圖1，係表示探測器之概略構成的立體圖。探測器10，係具備有：本體12，內建有載置晶圓W的平台11(基板載置台)；裝載器13，被配置為鄰接於本體12；及測試頭14(檢查部)，配置為覆蓋本體12，且對大口徑例如形成於直徑為300mm或450mm之晶圓W之半導體元件的電性特性進行檢查。

本體12，係內部呈空洞的殼體形狀。在本體12之頂部12a，係設置有開口部12b，該開口部12b，係在載置於平台11之晶圓W的上方形成開口。而且，在開口部12b，係配置有後述之探針卡17(參閱圖2)，探針 卡17，係與晶圓W相對向。晶圓W，係以相對於平台11之相對位置不會偏移的方式，被靜電吸附於平台11。

測試頭14，係構成為呈方體形狀，且可藉由設置於本體12上之鉸鏈機構15，朝上方向轉動。在測試頭14覆蓋本體12之際，測試頭14，係經由未圖示之接觸環而與探針卡17電性連接。又，測試頭14，係具有：未圖示之資料記憶部，將表示從探針卡17所傳送之半導體元件之電性特性的電信號記憶為測定資料；或未圖示之判定部，根據測定資料，判定檢查對象之晶圓W的半導體元件有無電性故障。

裝載器13，係將被收容於作為晶圓W之搬送容器的未圖示之FOUP或MAC之形成有半導體元件的晶圓W取出，並載置到本體12之平台11，又，從平台11將半導體元件之電性特性之檢查已結束的晶圓W取出，並收容於FOUP或MAC。

在探針卡17之下面，係對應於形成在晶圓W之半導體元件的電極焊墊或焊錫凸塊，配置有預定數之探測針(未圖示)。平台11，係調整探針卡17及晶圓W之相對位置，從而使半導體元件的電極焊墊等接觸於各探測針。

在使探測針接觸於半導體元件的電極焊墊等時，測試頭14，係經由探針卡17之各探測針，使檢查電流流向半導體元件，其後，將表示半導體元件之電性特性的電信號傳送至測試頭14的資料記憶部。測試頭14之資 料記憶部，係將所傳送之電信號記憶為測定資料，判定部，係根據所記憶的測定資料，判定檢查對象之半導體元件有無電性故障。

探針卡17所具備的探測針，係必須與形成於作為檢查對象之晶圓W的半導體元件中之電極焊墊或焊錫凸塊的位置對應。因此，探針卡17，係構成為可因應形成於作為檢查對象之晶圓W之半導體元件的形態來進行更換。

圖2，係表示探測器10所具備之平台11之移動機構之概略構成的立體圖。如圖2所示，平台11之移動機構18，係具有：Y平台19，沿著圖2中所示的Y方向進行移動；X平台20，沿著同圖中所示的X方向進行移動；及Z移動部21，沿著同圖中所示的Z方向進行移動。

Y平台19，係藉由沿著Y方向而配置之滾珠螺桿22的轉動，高精度地被驅動於Y方向，滾珠螺桿22，係藉由作為步進馬達的Y平台用馬達23而轉動。X平台20，係藉由沿著X方向而配置之滾珠螺桿24的轉動，高精度地被驅動於X方向。滾珠螺桿24，亦藉由作為步進馬達之後述之圖3B的X平台用馬達25而轉動。又，平台11，係配置為在Z移動部21上，藉由後述之圖3B的θ旋轉用馬達26，在圖2中所示的θ方向移動自如，且在平台11上載置有晶圓W。

Y平台19、X平台20、Z移動部21及平台11 會一起動作，使形成於晶圓W的半導體元件移動至與探針卡17相對向的位置，藉此，探測針可與半導體元件之電極焊墊等接觸。Y平台用馬達23、X平台用馬達25及θ旋轉用馬達26，係藉由後述之圖3B的馬達控制裝置27來驅動控制。

其次，說明本發明之實施形態之位置精度檢查裝置100的構成與使用方法。圖3A，係表示構成本發明之實施形態之位置精度檢查裝置100之位置檢查單元30之概略構造的後視圖。圖3B，係表示本發明之實施形態之位置精度檢查裝置100之概略構成的圖。

位置精度檢查裝置100，係具有如下述之構成：拆卸被安裝於參閱圖1及圖2所說明之探測器10的探針卡17，而安裝如圖3A所示的位置檢查單元30以取代探針卡17，並且以電腦50對從設置於位置檢查單元30之攝像單元40所輸出的圖像信號進行圖像解析。另外，在圖3B中，攝像單元40，係以圖3A之箭視A-A剖面圖所示。又，電腦50之功能，係亦可由進行探測器10之動作控制的電腦來執行。

在探測器10中，探針卡17，雖係以極高的精度被定位而保持於本體12，但與此相同地，位置檢查單元30亦被定位而保持於本體12。位置檢查單元30，係由保持基板37與攝像單元40來構成，保持基板37之外徑，係與探針卡17之外徑相同。保持基板37所致之攝像單元40的保持方法，係並無特別加以限制，可使用不會 在相對於保持基板37之攝像單元40的保持位置產生鬆動且不會產生位置偏移的保持方法。

在圖3B中，攝像單元40，係具備有殼體35、標線片31、反射鏡32、攝像元件33及透鏡34。在中空柱狀之殼體35被保持於圖3A之保持基板37的狀態下，在殼體35中對應於保持基板37之中央的部分，係形成有窗部，且以堵塞該窗部的方式，在殼體35安裝有標線片31。

標線片31，係指具有透光性的玻璃基板。在標線片31，係如後述之圖4A所示，形成有與作為檢查對象之半導體元件之電極焊墊或焊錫凸塊的形狀對應之圖形(圖案)。標線片31，係可配合作為檢查對象之半導體元件的形狀而進行更換。

反射鏡32，係通過標線片31與窗部，使進入至殼體35內的光朝向攝像元件33反射。透鏡34，係以使來自反射鏡32之光成像於攝像元件33而作為光學影像的方式，調節光路。攝像元件33，係CCD感測器或CMOS感測器等，通過標線片31對形成於載置在平台11上之晶圓W的半導體元件進行拍攝。

電腦50，係與攝像單元40及馬達控制裝置27連接。藉由攝像元件33的拍攝動作，從攝像元件33所輸出的影像信號(類比電信號)，係被輸入至電腦50。電腦50，係具有將類比電信號轉換成數位信號的A/D轉換器(未圖示)，在A/D轉換後，生成由數位信號所構 成的圖像資料。電腦50，係對圖像資料施予圖像處理，將圖像處理後之圖像作為影像(圖像)，顯示於電腦50所具備的顯示器50a。

載置有晶圓W之平台11之水平方向中的位置控制，係根據分別設置於Y平台用馬達23與X平台用馬達25之編碼器的脈波數來予以進行。藉此，平台11，係在藉由編碼器之脈波數所管理的X-Y座標進行移動。馬達控制裝置27，係在電腦50之控制下，對Y平台用馬達23與X平台用馬達25供給驅動信號，而控制平台11之X-Y座標上的位置。又，使平台11繞如圖2中所示之θ方向(繞Z軸)旋轉的動作，係藉由θ旋轉用馬達26的驅動控制部來予以進行。馬達控制裝置27，係在電腦50之控制下，對θ旋轉用馬達26供給驅動信號，而進行驅動控制。

在位置檢查單元30中，標線片31之中心與保持基板37之中心，係在攝像單元40被保持於保持基板37的狀態下，以高精度相互一致。又，安裝有標線片31的位置，係以高精度與探針卡17中配置有探測針的位置對應。亦即，以使外周一致的方式，將探針卡17與位置檢查單元30在厚度方向重疊，並在從厚度方向觀察時，設置有探測針的區域與標線片31的區域會重疊。而且，攝像單元40，係通過標線片31，從平台11的正上方觀察載置於平台11的晶圓W，而進行拍攝。因此，就結果而言，攝像單元40，係從探針卡17中設置有探測針的位 置，觀察作為檢查對象的半導體元件。藉此，在標線片31中，預先在對應於探測針的位置來圖案形成圖形，且根據以通過標線片31而對形成於晶圓W的半導體元件進行拍攝所獲得的圖像，檢查是否位於半導體元件之電極焊墊或焊錫凸塊可與探測針接觸的位置，而進行判定。

其次，說明位置精度檢查裝置100之第1使用方法。在位置精度檢查裝置100之第1使用方法中，係使用作為電性特性之檢查對象的晶圓W，進行如下述之判定：形成於晶圓W之半導體元件之電極焊墊及焊錫凸塊的位置與形成於標線片31的圖案是否在預定精度的範圍內相互一致。

圖4A及圖4B，係示意地表示在位置精度檢查裝置100之第1使用方法中，電腦50所執行之圖像處理之內容的圖。在圖4A中，係表示在晶圓W未被載置於平台11的狀態下，藉由攝像元件33所拍攝的圖像例。由於攝像元件33，係通過標線片31對平台11之上面進行拍攝，因此，在所拍攝的圖像中會出現形成於標線片31的圖案。在圖4A的圖像中，標線片31，係以用灰色表示透過較多光之區域，且用白色(圖4A所描繪之紙張的底之顏色的區域)表示光之透射量相對地較少之區域的方式，進行圖像處理。

區域66，係指顯示於顯示器50a的區域，且表示可藉由攝像單元40進行拍攝的全體區域。區域60，係表示形成於標線片31之半導體元件之形狀圖案的區 域。在區域60內，係隨著形成於標線片31的形狀圖案，顯示圖形61、62、63、64、65。

圖形61~64的各個中心，係對應於探測針的位置。在標線片31中，對應於圖形61~65之區域(用灰色所表示的區域)的區域，係指實質上為透明且良好地透光的區域，對應於從區域66除了區域60以外之區域(用灰色所表示的區域)的區域亦相同。另一方面，在標線片31中，對應於從區域60除了圖形61~65以外之區域(在圖4A中，紙張之底之顏色的區域)的區域，係光之透射率小於圖形61~65的區域。

接著，將晶圓W載置於平台11，藉由攝像單元40觀察半導體元件。晶圓W，係對準平台11，且被保持於固定位置。由製造過程中的設定條件，已知形成於晶圓W之半導體元件的位置(座標)，且由位置精度檢查裝置100(探測器10)的機械構成，亦已知晶圓W相對於平台11的保持位置。而且，相對於平台11的座標之標線片31的座標(探測針之座標)亦已知。因此，能夠以使作為檢查對象之半導體元件位於標線片31之正下方的方式，驅動平台11。

圖4B，係表示晶圓W被載置於平台11，藉由攝像元件33對預定之半導體元件進行拍攝的圖像例。半導體元件，係設成為具備有對應於圖形61~64的電極焊墊71、72、73、74者。藉由電腦50中的圖像處理，電極焊墊71~74，係在圖4B中用白色(紙張之底的顏色) 來表示。

圖形61~64之各形狀，係設定為與電極焊墊71~74的各形狀相似，圖形61~64之外形者，係些許大於電極焊墊71~74的外形。藉此，無論圖形61~64與電極焊墊71~74分別以何種形態重疊，皆可藉由圖像處理來區別並求出圖形61~64之各中心的座標與電極焊墊71~74之各中心的座標。

另外，圖形65之形狀，雖並非與電極焊墊75的形狀完全相似，但在圖形65之中心座標與電極焊墊75之中心座標一致的狀態下，電極焊墊75，係設置為包含於圖形65的大小。又，形成於標線片31的圖形，係不必非要與電極焊墊或焊錫凸塊的形狀相似，如後述，在藉由攝像單元40進行拍攝時，即使與電極焊墊或焊錫凸塊重複，亦只要是可區別電極焊墊或焊錫凸塊的圖形即可。

如前述，圖形61~64的各個中心，係對應於探測針的位置。因此，在觀察形成於晶圓W的半導體元件時，只要圖形61~64之各中心位於半導體元件之電極焊墊71~74的各區域內，則在探測器10中可保證電極焊墊71~74與探測針的接觸。在圖4B中，係已知圖形61~64之各中心位於電極焊墊71~74的各區域內。

但是，在圖形61~64之各中心來到半導體元件之電極焊墊71~74之各區域的外周附近時，係有電極焊墊71~74與探測針變得不會良好地接觸之虞。因此，為了進行半導體元件之電極焊墊71~74是否相對於探測 針而被定位於容許區域內的判定(形成於半導體元件之電極焊墊及焊錫凸塊與探測針之接觸精度(以下，僅稱為「接觸精度」)的合格與否判定)，而在圖形61~64與電極焊墊71~74的位置關係設置判定基準。而且，在滿足該判定基準時，將接觸精度判定為合格，在不滿足該判定基準時，係將接觸精度設成為不合格。

圖形61~64與電極焊墊71~74之位置關係的判定基準，係並沒有特定限定，例如只要電極焊墊71~74落在圖形61~64的各個區域內，則亦可使用將接觸精度判定為合格的判定基準，且根據其判定基準，圖4B之狀態被判定為合格。又，只要電極焊墊71~74之中心與圖形61~64之中心的距離在預先設定的預定閾值Th以內，則亦可使用將接觸精度判定為合格的判定基準。

當針對1個半導體元件，接觸精度被判定為合格時，由於在半導體元件的製造過程中，係嚴密地進行位置控制，因此，雖不需進行針對其他半導體元件之接觸精度的合格與否判定，但亦可針對複數個半導體元件進行接觸精度的合格與否判定。針對複數個半導體元件進行接觸精度之合格與否判定的結果，在出現了接觸精度成為不合格的半導體元件時，由後述之位置精度檢查裝置100之第2使用方法進行平台11的位置修正。

可根據像這樣之位置精度檢查裝置100的第1使用方法，以比以往更高度的次微米等級，進行接觸精度的檢查與合格與否判定。又，可藉由圖像處理，定量掌握 形成於標線片31之圖形與形成於晶圓W之電極焊墊等的位置偏移。而且，如以往，實際上藉由探針不會對電極焊墊等賦予針痕，因此，可不使用基準晶圓，而事前在檢查對象的晶圓W判定接觸精度是否合格。

針對藉由上述之位置精度檢查裝置100之第1使用方法所檢查的半導體元件，接觸精度被判定為合格時，為了移行至對晶圓W進行探測器10之電性特性的檢查，而將位置檢查單元30更換成探針卡17，使位置精度檢查裝置100變形為探測器10，開始使用探測器10。另一方面，針對已檢查的半導體元件，接觸精度被判定為不合格時，係以滿足判定基準的方式，進行平台11的位置修正(座標校正)。以下，將此作為位置精度檢查裝置100的第2使用方法而進行說明。

由於位置精度檢查裝置100之第2使用方法，係接續於上述之位置精度檢查裝置100的第1使用方法而進行因此，在此，係設成為在如圖4B所示之圖形61~64與電極焊墊71~74的位置關係中，接觸精度被判定為不合格而進行平台11的位置修正，來進行說明。

圖5A及圖5B，係示意地表示在位置精度檢查裝置100之第2使用方法中，電腦50所執行之圖像處理之內容的圖。圖5A中之圖形61~65與電極焊墊71~75的位置關係，係與圖4B相同。平台11之X-Y面內中的位置修正，係由於只要修正X方向、Y方向及θ方向之各方向中的偏差即可，因此，只要在至少2處使圖形之中 心與電極焊墊之中心一致即可。在此，係藉由圖像處理，使位於對角位置之圖形62、64的中心(白色四角形)與電極焊墊72、74的中心(黑色圓形)一致。

在圖5B中，將圖形64之中心P0的座標設成為(x0，y0)、電極焊墊74之中心P1的座標設成為(x1，y1)、圖形62之中心P2的座標設成為(x2，y2)、電極焊墊72之中心P3的座標設成為(x3，y3)，藉由圖像處理求出該些中心P0~P3的各座標。而且，以X軸(或Y軸)為基準，求出P0、P2的旋轉修正角θ 0與P1、P3的θ 1。從旋轉修正角的θ 0、θ 1，求出θ修正量(=θ 0-θ 1)來作為旋轉修正角的差分，電腦50，係記憶有所求出的θ修正量。接著，電腦50，係向馬達控制裝置27供給用以驅動θ旋轉用馬達26的信號，使平台11僅旋轉修正角θ，從而使連結P0、P2的線與連結P1、P3的線平行。藉此，θ方向修正結束。

藉由θ方向修正，P1、P3之座標，係分別朝P1′(x1′，y1′)、P3′(x3′，y3′)移動。另外，P0、P2不動。藉此，從P0、P1′之座標，求出第1X方向修正量△X1(=x0-x1′)與第1Y方向修正量△Y1(=y0-y1′)。又，從P2、P3′之座標，求出第2X方向修正量△X2(=x2-x3′)與第2Y方向修正量△Y2(=y2-y3′)。

在理想上，雖係成為△X1=△X2、△Y1=△Y2，但在圖像處理的計算過程中亦存在有產生微差的情形，在其情況下，只要採用△X1、△X2的平均值作為X方向修 正量△X，且採用△Y1、△Y2的平均值作為Y方向修正量△Y即可。但是，並不限定於此，亦可採用較小的值或較大的值。電腦50，係記憶所求得之X方向修正量△X與Y方向修正量△Y。以使P1′對準P0、P3′對準P2的方式，電腦50，係向馬達控制裝置27供給用以驅動X平台用馬達25與Y平台用馬達23的信號，僅驅動平台11X方向修正量△X與Y方向修正量△Y，從而由上述之第1使用方法進行接觸精度的合格與否判定。

圖5B，係表示進行θ方向修正、X方向修正及Y方向修正後之圖形61~65與電極焊墊71~75的位置關係。已知以使圖形61~65之各中心的座標與電極焊墊71~75之各中心的座標一致，且電極焊墊71~75位於圖形61~65之各個中央的方式，修正平台11之座標(晶圓W的位置)。如此一來，接觸精度，係被判定為合格。

因此，可移行至對晶圓W進行探測器10之電性特性的檢查。而且，在由探測器10進行之半導體元件之電性特性的檢查中，係使用以位置精度檢查裝置100之第2使用方法所求出的修正參數(θ修正量、X方向修正量△X、Y方向修正量△Y)，修正晶圓W相對於探測針的位置。藉此，可使探測針確實地與形成於晶圓W之半導體元件的電極焊墊或焊錫凸塊接觸。

另外，在上述說明中，雖係使作為位於對角位置的2處之圖形62、64的中心與電極焊墊72、74的中心一致，但並不限於此，亦可使其他2處的中心一致，或 以預定精度使3處以上的中心一致。又，在此，係在位置精度檢查裝置100的第1使用方法中，接觸精度之合格與否判定的結果為不合格時，由第2使用方法進行平台11的位置修正。但是，並不限定於此，即使接觸精度之合格與否判定為合格時，亦可在圖形之中心與電極焊墊之中心沒有以預定精度(高於判定基準的精度)一致時，由第2使用方法進行平台11的位置修正。

其次，說明位置精度檢查裝置100之第3使用方法。位置精度檢查裝置100之第3使用方法，係一邊在X方向與Y方向分別掃描平台11，一邊針對形成於晶圓W的複數個半導體元件，逐次進行位置精度檢查裝置100之第1使用方法中所說明之接觸精度的合格與否判定。

例如，在最初之測定點的半導體元件中，即使接觸精度為合格，亦因為平台11之零件精度或組裝精度、隨著時間的滑動所致之零件的磨耗或鬆動、在晶圓W中之半導體元件的形成位置產生偏差等之理由，有在X方向或Y方向移動預定距離後之測定點的半導體元件中引起接觸精度成為不合格的可能性。

在該情況下，係記憶有接觸精度被判定為不合格之半導體元件的座標，且對其半導體元件進行位置精度檢查裝置100之第2使用方法中所說明之平台11的位置修正。其後，針對X方向與Y方向殘留的半導體元件，逐次地持續進行位置精度檢查裝置100之第1使用方 法中所說明之接觸精度的合格與否判定。將像這樣所獲得之平台11的驅動特性資料使用於由探測器10進行電性特性的檢查時之平台11的驅動。藉此，可使探測針確實地與形成於晶圓W之半導體元件的電極焊墊接觸。又，可檢查平台11是否正確地被驅動於X方向與Y方向。

另外，亦可設成為如下述之構成：藉由第3使用方法，針對形成於晶圓W之所有的半導體元件進行接觸精度的合格與否判定，並針對所有的半導體元件，事先使接觸精度成為合格之平台11的驅動設定檔(driving profile)(包含平台11的位置修正)記憶於電腦50，使用所記憶之平台11的驅動設定檔，由探測器10進行電性特性的檢查。

其次，說明位置精度檢查裝置100之第4使用方法。在位置精度檢查裝置100之第4使用方法中，係不使平台11(晶圓W)移動，對2個以上的半導體元件進行位置精度檢查裝置100之第1使用方法之接觸精度的合格與否判定。

圖6，係表示為了執行位置精度檢查裝置100之第4使用方法而使用之位置檢查單元30A之概略構成的後視圖。在位置檢查單元30A，係具有構造為同等的2個攝像單元40，40A。在位置檢查單元30A中，分別配置有攝像單元40、40A之標線片31的位置，係對準形成於作為檢查對象之晶圓W之半導體元件的位置。藉由針對2處之半導體元件進行接觸精度之合格與否判定的方式，可 提高判定精度。另外，至少針對一方之半導體元件，在接觸精度成為不合格時，係由位置精度檢查裝置100之第2使用方法進行平台11的位置修正。

另外，在位置檢查單元30A，雖係將標線片31配置於保持基板37的中心與外緣部，但標線片31之配置位置亦即形成於晶圓W之半導體元件的觀察位置，係並不限定於此，亦可設成為以在任意2處配置有標線片31(觀察位置)的方式，使攝像單元40、40A被保持於保持基板37的構成。又，亦可設成為在保持基板37配置3個以上之攝像單元的構成。

以上，雖說明了本發明之實施形態，但本發明並不限定於上述各實施形態者。例如，藉由使用基準晶圓並實施第1使用方法的方式，亦可不使基準晶圓出現針痕，而檢查平台11之座標精度或晶圓W相對於平台11的對準精度。另外，基準晶圓，係指形成有與作為由探測器10(參閱圖1、2)進行電性特性之檢查對象之晶圓W相同的半導體元件，且所形成之半導體元件之位置(座標)為已知的晶圓。

本申請案，係主張基於2014年9月30日所申請之日本申請案第2014-200912號的優先權者，且將記載於該日本申請案的全部內容引用併入於本申請案。

11‧‧‧平台

23‧‧‧Y平台用馬達

25‧‧‧X平台用馬達

26‧‧‧θ旋轉用馬達

27‧‧‧馬達控制裝置

30‧‧‧位置檢查單元

31‧‧‧標線片

32‧‧‧反射鏡

33‧‧‧攝像元件

34‧‧‧透鏡

35‧‧‧殼體

37‧‧‧保持基板

40‧‧‧攝像單元

50‧‧‧電腦

50a‧‧‧顯示器

100‧‧‧位置精度檢查裝置

W‧‧‧晶圓

Claims (13)

1. 一種位置精度檢查方法，係在對形成於被檢查基板之被檢查晶片的特定區域進行探針之接觸式檢查之前，檢查接觸位置，該位置精度檢查方法，其特徵係，具有：載置步驟，將前述被檢查基板載置於基板載置台；拍攝步驟；在距離前述被檢查基板固定高度的位置，配置玻璃基板(該玻璃基板，係形成有對應於與前述被檢查基板接觸之前述探針的圖形)以取代前述探針，在前述玻璃基板不與前述被檢查基板接觸的狀態下，通過前述玻璃基板，對形成於前述被檢查基板的前述被檢查晶片進行拍攝；解析步驟，從藉由前述拍攝步驟所獲得的圖像，解析前述圖形與前述特定區域的位置關係；及判定步驟，根據藉由前述解析步驟所獲得之前述圖形與前述特定區域的位置關係，判定是否可使前述探針接觸於前述特定區域，前述特定區域，係與在前述解析步驟後，前述探針所接觸之區域相同的區域。
2. 如申請專利範圍第1項之位置精度檢查方法，其中，在前述判定步驟中，係在前述圖形之中心與前述特定區域之中心的距離為預先設定的預定閾值以內時，判定為可使前述探針接觸於前述特定區域。
3. 如申請專利範圍第1或2項之位置精度檢查方 法，其中，具有：修正步驟，在前述判定步驟中，在前述圖形之中心與前述特定區域之中心被判定為沒有以預定精度一致時，以使前述圖形之中心與前述特定區域之中心一致的方式，修正前述基板載置台的座標。
4. 如申請專利範圍第3項之位置精度檢查方法，其中，在前述拍攝步驟中，不使前述基板載置台移動，通過前述玻璃基板，對形成於前述被檢查基板的前述被檢查晶片進行拍攝至少2個以上，從而對所獲得的各圖像進行前述解析步驟與前述判定步驟，且至少針對1個圖像，在前述圖形之中心與前述特定區域之中心被判定為沒有以預定精度一致時，執行前述修正步驟。
5. 如申請專利範圍第1或2項之位置精度檢查方法，其中，前述被檢查基板，係半導體晶圓，前述被檢查晶片，係半導體元件，前述特定區域，係前述半導體元件之電極焊墊或焊錫凸塊。
6. 一種位置精度檢查裝置，係在對形成於被檢查基板之被檢查晶片的特定區域進行探針之接觸式檢查之前，檢查接觸位置，該位置精度檢查裝置，其特徵係，具備有： 基板載置台，載置前述被檢查基板；攝像單元，配置於前述基板載置台的上方；及解析裝置，解析藉由前述攝像單元所拍攝到的圖像，前述攝像單元，係具有：玻璃基板，配置於距離前述被檢查基板固定高度的位置以取代前述探針，形成有對應於與前述被檢查基板接觸之前述探針的圖形；及攝像元件，在前述玻璃基板不與前述被檢查基板接觸的狀態下，通過前述玻璃基板，對載置於前述基板載置台的前述被檢查基板進行拍攝，前述解析裝置，係從通過前述玻璃基板，對形成於前述被檢查基板之前述被檢查晶片進行拍攝而獲得的圖像，解析前述圖形與前述特定區域的位置關係，根據前述圖形與前述特定區域的位置關係，判定是否可使前述探針接觸於前述特定區域，前述特定區域，係與在前述解析步驟後，前述探針所接觸之區域相同的區域。
7. 如申請專利範圍第6項之位置精度檢查裝置，其中，具備有：複數個前述攝像單元。
8. 如申請專利範圍第6項之位置精度檢查裝置，其中，具備有：驅動裝置，在與前述基板載置台之載置面平行的面內方向，使前述基板載置台移動，並且以與前述載 置面正交的軸作為中心而使前述基板載置台旋轉，前述解析裝置，係在前述圖形之中心與前述特定區域之中心被判定為沒有以預定精度一致時，以使前述圖形之中心與前述特定區域之中心一致的方式，控制前述驅動裝置而修正前述基板載置台的座標。
9. 如申請專利範圍第6或7項之位置精度檢查裝置，其中，前述被檢查基板，係半導體晶圓，前述被檢查晶片，係半導體元件，前述特定區域，係前述半導體元件之電極焊墊或焊錫凸塊。
10. 一種位置檢查單元，係在使探測針與形成於半導體晶圓之半導體元件的電極焊墊或焊錫凸塊接觸而檢查電性特性之前，為了檢查前述探測針相對於前述電極焊墊或前述焊錫凸塊的接觸位置，而配置於前述半導體晶圓的上方，該位置檢查單元，其特徵係，前述位置檢查單元，係具備有：攝像單元；及保持基板，保持前述攝像單元，前述攝像單元，係具有：玻璃基板，配置於距離前述半導體晶圓固定高度的位置以取代前述探測針，形成有對應於前述探測針的圖形；攝像元件，在前述玻璃基板不與前述被檢查基板接觸的狀態下，通過前述玻璃基板，對形成於前述半導體晶圓 的前述半導體元件進行拍攝；及分析裝置，分析前述圖形與前述電極焊墊或前述圖形與前述焊錫凸塊的位置關係，並根據前述位置關係，判定是否可使前述探針接觸於前述電極焊墊或前述焊錫凸塊，藉由前述分析裝置所分析之前述電極焊墊或前述焊錫凸塊，係與在分析了前述圖形與前述電極焊墊或前述圖形與前述焊錫凸塊的位置關係後，前述探測針所接觸之前述電極焊墊或前述焊錫凸塊相同。
11. 如申請專利範圍第5項之位置精度檢查方法，其中，前述圖形，係與前述半導體元件之電極焊墊的形狀相似。
12. 如申請專利範圍第9項之位置精度檢查裝置，其中，前述圖形，係與前述半導體元件之電極焊墊的形狀相似。
13. 如申請專利範圍第10項之位置檢查單元，其中，前述圖形，係與前述半導體元件之電極焊墊的形狀相似。

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