TWI730851B - 獲取探針與由晶圓探針台所承托的晶圓之間的距離的方法 - Google Patents

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TWI730851B
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Abstract

一種獲取探針與由晶圓探針台所承托的晶圓之間之第一距離的方法包含：調整顯微鏡至特定放大率；相對晶圓載台垂直地移動顯微鏡以對晶圓載台對焦從而獲得晶圓載台之清楚影像；於獲得晶圓載台之清楚影像後定義顯微鏡之特定位置；維持顯微鏡之特定放大率並相對晶圓載台垂直地從特定位置移動顯微鏡行駛距離，以對探針對焦從而獲得探針之清楚影像；以及獲取行駛距離減去放置於晶圓載台朝向顯微鏡之一側之晶圓之厚度作為探針與晶圓之間之第一距離。

Description

獲取探針與由晶圓探針台所承托的晶圓之間的距離的方法
本發明是關於一種獲取探針與由晶圓探針台所承托的晶圓之間的距離的方法，且特別是關於一種獲取探針尖與由晶圓探針台所承托的晶圓之間的距離的方法。
隨著現今人們對電子產品的需求日益增加，電子產品中零件部件的品質也因而成為半導體業界的重要課題。除了改善提升零件部件的製造技術外，能夠準確地對零件部件進行測試也變得越來越重要。
舉例而言，在半導體業界中，晶圓探針台普遍被採用以對晶圓或晶粒進行品質測試。因此，探針台普遍的操作準確度無疑受到相當的關注。
本發明之目的之一在於提供一種獲取探針與由晶圓探針台所承托的晶圓之間之第一距離的方法，其能以簡單容易的方式，準確地獲得探針之針尖與晶圓之間之距離。
根據本發明的一實施方式，一種獲取探針與由晶圓探針台所承托的晶圓之間之第一距離的方法包含：（1）調整顯微鏡至特定放大率；（2）相對晶圓載台垂直地移動顯微鏡以對晶圓載台對焦從而獲得晶圓載台之清楚影像；（3）於獲得晶圓載台之清楚影像後定義顯微鏡之特定位置；（4）維持顯微鏡之特定放大率並相對晶圓載台垂直地從特定位置移動顯微鏡行駛距離，以對探針對焦從而獲得探針之清楚影像；以及（5）獲取行駛距離減去放置於晶圓載台朝向顯微鏡之一側之晶圓之厚度作為探針與晶圓之間之第一距離。
在本發明一或多個實施方式中，上述之特定放大率為顯微鏡之最高放大率。
在本發明一或多個實施方式中，上述對探針對焦的步驟包含：對探針之針尖對焦。
在本發明一或多個實施方式中，上述之距離獲取方法更包含：獲取顯微鏡從特定位置垂直地相對晶圓載台之行駛距離作為探針與晶圓載台之間之第二距離。
在本發明一或多個實施方式中，上述之探針包含第一部分以及第二部分。第二部分連接第一部分之第一末端並位於第一部分與晶圓載台之間，第二部分具有沿垂直於晶圓載台之方向之長度，第二部分之第二末端遠離第一末端並定義針尖。對探針對焦從而獲得探針之清楚影像的步驟包含：對第一末端對焦從而獲得第一末端之清楚影像。距離獲取方法更包含：獲取行駛距離減去第二部分的長度作為針尖與晶圓載台之間之第三距離。
在本發明一或多個實施方式中，上述之距離獲取方法更包含：獲取行駛距離減去第二部分的長度及晶圓的厚度作為針尖與晶圓之間之第四距離。
根據本發明的另一實施方式，一種獲取探針與由晶圓探針台所承托的晶圓之間之第一距離的方法包含：（1）調整顯微鏡至特定放大率；（2）相對晶圓垂直地移動顯微鏡以對晶圓對焦從而獲得晶圓之清楚影像；（3）於獲得晶圓之清楚影像後定義顯微鏡之特定位置；（4）維持顯微鏡之特定放大率並相對晶圓垂直地從特定位置移動顯微鏡行駛距離，以對探針對焦從而獲得探針之清楚影像；以及（5）獲取行駛距離作為探針與晶圓之間之第一距離。
在本發明一或多個實施方式中，上述之特定放大率為顯微鏡之最高放大率。
在本發明一或多個實施方式中，上述之對探針對焦的步驟包含：對探針之針尖對焦。
在本發明一或多個實施方式中，上述之探針包含第一部分以及第二部分，第二部分連接第一部分之第一末端並位於第一部分與晶圓之間，第二部分具有沿垂直於晶圓之方向之長度，第二部分之第二末端遠離第一末端並定義針尖。對探針對焦從而獲得探針之清楚影像的步驟包含：對第一末端對焦從而獲得第一末端之清楚影像。距離獲取方法更包含：獲取行駛距離減去第二部分的長度作為針尖與晶圓之間之第二距離。
本發明上述實施方式至少具有以下優點：
（1）由於獲取探針與晶圓之間之第一距離並没有採用額外的工具，因此，距離獲取方法提供了一個簡單容易的方式，以準確地獲得探針，或探針之針尖，與晶圓之間之第一距離。
（2）根據準確地所獲得的探針，或探針之針尖，與晶圓之間之第一距離，使用者可以使晶圓載台朝向探針移動，直至晶圓以安全的方式精準地與探針之針尖接觸。如此一來，當晶圓載台朝向探針移動時，晶圓撞擊探針的意外能夠有效避免。
（3）即使探針的針尖係實質上垂直地位於第一部分之第一末端的下方，而探針的針尖不容易被顯微鏡所視察，探針的針尖與晶圓之間之第六距離仍然可被準確地獲取。相似地，根據準確地所獲得的探針，或探針之針尖，與晶圓之間之第六距離，使用者可以使晶圓載台朝向探針移動，直至晶圓以安全的方式精準地與探針之針尖接觸。如此一來，當晶圓載台朝向探針移動時，晶圓撞擊探針的意外能夠有效避免。
以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之，而在所有圖式中，相同的標號將用於表示相同或相似的元件。且若實施上為可能，不同實施例的特徵係可以交互應用。
除非另有定義，本文所使用的所有詞彙（包括技術和科學術語）具有其通常的意涵，其意涵係能夠被熟悉此領域者所理解。更進一步的說，上述之詞彙在普遍常用之字典中之定義，在本說明書的內容中應被解讀為與本發明相關領域一致的意涵。除非有特別明確定義，這些詞彙將不被解釋為理想化的或過於正式的意涵。
請參照第1圖。第1圖為繪示依照本發明一實施方式之晶圓探針台100的示意圖。在本實施方式中，如第1圖所示，晶圓探針台100包含晶圓載台110，探針載台120，探針座130，至少一探針140以及顯微鏡150。實際上，晶圓載台110可旋轉並作三維移動。晶圓載台110配置以承托晶圓200（晶圓200請見第3圖）。探針載台120設置於晶圓載台110上，而探針座130安裝於探針載台120遠離晶圓載台110之一側。探針載台120具有穿孔H。探針座130承托探針140，使得探針140能夠至少部分穿越探針載台120的穿孔H。顯微鏡150設置於晶圓載台110上方，使得探針140至少部分位於顯微鏡150與晶圓載台110之間。顯微鏡150至少能夠以垂直的方式相對晶圓載台110移動。
請參照第2圖。第2圖為繪示依照本發明一實施方式之獲取探針140與由晶圓探針台100所承托的晶圓200之間之第一距離D1的方法300的流程圖。在本實施方式中，如第2圖所示，距離獲取方法300包含下列步驟（應了解到，在一些實施方式中所提及的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實際需要調整其前後順序，甚至可同時或部分同時執行）：
（1）調整顯微鏡150至特定放大率（步驟310）。在實務的應用中，舉例而言，調整顯微鏡150以達到顯微鏡150之最高放大率。當顯微鏡150達到最高放大率時，顯微鏡150的焦點深度（depth of focus；　DOF）具有最窄的範圍，亦即在最高放大率時，顯微鏡150能夠以最準確的方式獲得清楚影像。在其他實施方式中，可根據實際狀況而調整顯微鏡150以採用其他數值的放大率，但本發明並不以此為限。
（2）相對晶圓載台110垂直地移動顯微鏡150，以對晶圓載台110對焦從而獲得晶圓載台110之清楚影像（步驟320）。當顯微鏡150被調較而達到最高放大率後，如上所述，顯微鏡150被垂直地相對晶圓載台110移動，直至晶圓載台110之影像能夠被顯微鏡150清楚地對焦。換句話說，顯微鏡150向晶圓載台110移動或是遠離晶圓載台110，直至晶圓載台110之影像能夠被顯微鏡150清楚地對焦。
（3）於顯微鏡150獲得晶圓載台110之清楚影像後定義顯微鏡150之特定位置P（步驟330）。在晶圓載台110之影像被顯微鏡150清楚地對焦，亦即獲得晶圓載台110之清楚影像的情況下，顯微鏡150於晶圓載台110被對焦的位置被特意地定義為特定位置P。當顯微鏡150位於特定位置P時，顯微鏡150與晶圓載台110之間之第二距離D2為特定數值並定義為顯微鏡物鏡工作距離。相反，當顯微鏡150所獲得晶圓載台110之影像是清楚時，可以理解為顯微鏡150與晶圓載台110之間之第二距離D2為特定數值，並相同於顯微鏡物鏡工作距離。再者，如上所述，顯微鏡150的焦點深度（DOF）在最高放大率時具有最窄的範圍，因此，顯微鏡150與晶圓載台110之間之第二距離D2的特定數值是準確的。如第1圖所示，位於特定位置P的顯微鏡150以虛線所繪示。
（4）維持顯微鏡150之特定放大率為最高放大率，並相對晶圓載台110垂直地從特定位置P移動顯微鏡150經過一段行駛距離DT，以對探針140對焦從而獲得探針140之清楚影像（步驟340）。當顯微鏡150所獲得探針140之影像是清楚時，顯微鏡150與探針140之間之第三距離D3，具有相同於當顯微鏡150位於特定位置P時，如上所述，顯微鏡150與晶圓載台110之間之第二距離D2的特定數值。如此一來，可以獲取探針140與晶圓載台110之間之第四距離D4為相同於顯微鏡150獲得探針140的清楚影像後的行駛距離DT。如第1圖所示，位於相距特定位置P行駛距離DT的顯微鏡150以實線所繪示。在實務的應用中，對探針140對焦的步驟包含：對探針140之針尖141對焦。換句話說，第四距離D4為探針140之針尖141與晶圓載台110之間之距離。
值得注意的是，步驟340與步驟320實際上是可互相交換的。也就是說，根據實際狀況，在獲得晶圓載台110之清楚影像之前，可先對探針140對焦從而獲得探針140之清楚影像，或者，在獲得探針140之清楚影像之前，可先對晶圓載台110對焦從而獲得晶圓載台110之清楚影像。
（5）獲取行駛距離DT減去放置於晶圓載台110朝向顯微鏡150之一側之晶圓200之厚度T作為探針140與晶圓200之間之第一距離D1（步驟350），如第3圖所示。第3圖為繪示第1圖的晶圓探針台100的示意圖，其中晶圓200被放置於晶圓載台110上。在本實施方式中，在探針140與晶圓載台110之間之第四距離D4被準確地獲取為顯微鏡150的行駛距離DT後，如上所述，晶圓200可被放置於晶圓載台110上，而行駛距離DT與晶圓200之厚度T之間的差別可被獲取為探針140之針尖141與晶圓200之間之第一距離D1。
由於獲取探針140與晶圓200之間之第一距離D1並没有採用額外的工具，因此，距離獲取方法300提供了一個簡單容易的方式，以準確地獲得探針140，或探針140之針尖141，與晶圓200之間之第一距離D1。
再者，根據準確地所獲得的探針140，或探針140之針尖141，與晶圓200之間之第一距離D1，使用者可以使晶圓載台110朝向探針140移動，直至晶圓200以安全的方式精準地與探針140之針尖141接觸。如此一來，當晶圓載台110朝向探針140移動時，晶圓200撞擊探針140的意外能夠有效避免。
請參照第4圖。第4圖為繪示依照本發明另一實施方式之晶圓探針台100的示意圖，其中探針140包含第一部分140a以及第二部分140b。在本實施方式中，如第4圖所示，探針140包含第一部分140a以及第二部分140b。第二部分140b連接第一部分140a之第一末端。第二部分140b位於第一部分140a與晶圓載台110之間，第二部分140b沿方向Y具有長度L。在本實施方式中，方向Y實質上垂直於晶圓載台110。實際上，方向Y為垂直方向。換句話說，第二部分140b為探針140的垂直部分。再者，第二部分140b之第二末端遠離第一末端並定義探針140的針尖141。值得注意的是，對探針140對焦從而獲得探針140之清楚影像的步驟，如上所述，更包含：對第一部分140a的第一末端對焦從而獲得第一末端之清楚影像。隨後，距離獲取方法300更包含：獲取第四距離D4（相同於行駛距離DT）減去第二部分140b的長度L作為探針140的針尖141與晶圓載台110之間之第五距離D5（步驟360）。
隨後，當晶圓200被放置於晶圓載台110以進行測試後，在本實施方式中，距離獲取方法300更包含：獲取第五距離D5（相同於行駛距離DT減去第二部分140b的長度L，如上所述）減去晶圓200的厚度T作為探針140的針尖141與晶圓200之間之第六距離D6（步驟370）。換句話說，即使探針140的針尖141係實質上垂直地位於第一部分140a之第一末端的下方，而探針140的針尖141不容易被顯微鏡150所視察，探針140的針尖141與晶圓200之間之第六距離D6仍然可被準確地獲取。相似地，根據準確地所獲得的探針140之針尖141與晶圓200之間之第六距離D6，使用者可以使晶圓載台110朝向探針140移動，直至晶圓200以安全的方式精準地與探針140之針尖141接觸。如此一來，當晶圓載台110朝向探針140移動時，晶圓200撞擊探針140的意外能夠有效避免。
然而，請注意到，在其他實施方式中，在第4圖中所繪示的第二部分140b可以某一角度傾斜，亦即方向Y再不是垂直方向。在此情況下，第二部分140b可被視為把第3圖的探針140作傾斜的配置，並進行上述相關的程序。
請參照第5圖。第5圖為繪示依照本發明另一實施方式之獲取探針140與由晶圓探針台100所承托的晶圓200之間之第一距離D1的方法400的流程圖。距離獲取方法400與距離獲取方法300的主要分別在於，在距離獲取方法400中，探針140與晶圓200之間之第一距離D1，係在晶圓200已經放置於晶圓載台110以被顯微鏡150所對焦的情況下直接獲取。第3圖可作為距離獲取方法400的配置參考圖。
詳細而言，在本實施方式中，如第5圖所示，距離獲取方法400包含下列步驟（應了解到，在一些實施方式中所提及的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實際需要調整其前後順序，甚至可同時或部分同時執行）：
（1）調整顯微鏡150至特定放大率（步驟410）。相似地，為了準確度起見，調整顯微鏡150以達到顯微鏡150之最高放大率。
（2）相對晶圓200垂直地移動達到最高放大率的顯微鏡150，以對晶圓200對焦從而獲得晶圓200之清楚影像（步驟420）。
（3）於獲得晶圓200之清楚影像後定義顯微鏡150之特定位置P（步驟430）。
（4）維持顯微鏡150之特定放大率為最高放大率，並相對晶圓200垂直地從特定位置P移動顯微鏡150經過一段行駛距離DT，以對探針140對焦從而獲得探針140之清楚影像（步驟440）。
相似地，值得注意的是，步驟440與步驟420實際上是可互相交換的。也就是說，根據實際狀況，在獲得晶圓200之清楚影像之前，可先對探針140對焦從而獲得探針140之清楚影像，或者，在獲得探針140之清楚影像之前，可先對晶圓200對焦從而獲得晶圓200之清楚影像。
（5）獲取行駛距離DT作為探針140與晶圓200之間之第一距離D1（步驟450）。
相似地，由於獲取探針140與晶圓200之間之第一距離D1並没有採用額外的工具，因此，距離獲取方法400提供了一個簡單容易的方式，以準確地獲得探針140，或探針140之針尖141，與晶圓200之間之第一距離D1。也就是說，探針140與晶圓200都是藉由顯微鏡150對焦的方式獲取探針140與晶圓200之間之第一距離D1，並沒有採用例如雷射測距、接觸式探針等額外工具。
再者，根據準確地所獲得的探針140，或探針140之針尖141，與晶圓200之間之第一距離D1，使用者可以使晶圓載台110朝向探針140移動，直至晶圓200以安全的方式精準地與探針140之針尖141接觸。如此一來，當晶圓載台110朝向探針140移動時，晶圓200撞擊探針140的意外能夠有效避免。
綜上所述，本發明上述實施方式所揭露的技術方案至少具有以下優點：
（1）由於獲取探針與晶圓之間之第一距離並没有採用額外的工具，因此，距離獲取方法提供了一個簡單容易的方式，以準確地獲得探針，或探針之針尖，與晶圓之間之第一距離。
（2）根據準確地所獲得的探針，或探針之針尖，與晶圓之間之第一距離，使用者可以使晶圓載台朝向探針移動，直至晶圓以安全的方式精準地與探針之針尖接觸。如此一來，當晶圓載台朝向探針移動時，晶圓撞擊探針的意外能夠有效避免。
（3）即使探針的針尖係實質上垂直地位於第一部分之第一末端的下方，而探針的針尖不容易被顯微鏡所視察，探針的針尖與晶圓之間之第六距離仍然可被準確地獲取。相似地，根據準確地所獲得的探針，或探針之針尖，與晶圓之間之第六距離，使用者可以使晶圓載台朝向探針移動，直至晶圓以安全的方式精準地與探針之針尖接觸。如此一來，當晶圓載台朝向探針移動時，晶圓撞擊探針的意外能夠有效避免。
100:晶圓探針台 110:晶圓載台 120:探針載台 130:探針座 140:探針 140a:第一部分 140b:第二部分 141:針尖 150:顯微鏡 200:晶圓 300:距離獲取方法 310~370:步驟 400:距離獲取方法 410~450:步驟 DT:行駛距離 D1:第一距離 D2:第二距離 D3:第三距離 D4:第四距離 D5:第五距離 D6:第六距離 H:穿孔 L:長度 P:特定位置 T:厚度 Y:方向
第1圖為繪示依照本發明一實施方式之晶圓探針台的示意圖。 第2圖為繪示依照本發明一實施方式之獲取探針與由晶圓探針台所承托的晶圓之間之第一距離的方法的流程圖。 第3圖為繪示第1圖的晶圓探針台的示意圖，其中晶圓被放置於晶圓載台上。 第4圖為繪示依照本發明另一實施方式之晶圓探針台的示意圖，其中探針包含第一部分以及第二部分。 第5圖為繪示依照本發明另一實施方式之獲取探針與由晶圓探針台所承托的晶圓之間之第一距離的方法的流程圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
300:距離獲取方法
310~350:步驟

Claims (10)

  1. 一種獲取一探針與由一晶圓探針台所承托的一晶圓之間之一第一距離的方法，該方法包含： 調整一顯微鏡至一特定放大率； 相對一晶圓載台垂直地移動該顯微鏡以對該晶圓載台對焦從而獲得該晶圓載台之一清楚影像； 於獲得該晶圓載台之該清楚影像後定義該顯微鏡之一特定位置； 維持該顯微鏡之該特定放大率並相對該晶圓載台垂直地從該特定位置移動該顯微鏡一行駛距離，以對該探針對焦從而獲得該探針之一清楚影像；以及 獲取該行駛距離減去放置於該晶圓載台朝向該顯微鏡之一側之該晶圓之一厚度作為該探針與該晶圓之間之該第一距離。
  2. 如請求項1所述之方法，其中該特定放大率為該顯微鏡之最高放大率。
  3. 如請求項1所述之方法，其中對該探針對焦包含： 對該探針之一針尖對焦。
  4. 如請求項1所述之方法，更包含： 獲取該顯微鏡從該特定位置垂直地相對該晶圓載台之該行駛距離作為該探針與該晶圓載台之間之一第二距離。
  5. 如請求項1所述之方法，其中該探針包含一第一部分以及一第二部分，該第二部分連接該第一部分之一第一末端並位於該第一部分與該晶圓載台之間，該第二部分具有沿垂直於該晶圓載台之一方向之一長度，該第二部分之一第二末端遠離該第一末端並定義一針尖，對該探針對焦從而獲得該探針之該清楚影像包含： 對該第一末端對焦從而獲得該第一末端之一清楚影像， 其中，該方法更包含： 獲取該行駛距離減去該第二部分的該長度作為該針尖與該晶圓載台之間之一第三距離。
  6. 如請求項5所述之方法，更包含： 獲取該行駛距離減去該第二部分的該長度及該晶圓的該厚度作為該針尖與該晶圓之間之一第四距離。
  7. 一種獲取一探針與由一晶圓探針台所承托的一晶圓之間之一第一距離的方法，該方法包含： 調整一顯微鏡至一特定放大率； 相對該晶圓垂直地移動該顯微鏡以對該晶圓對焦從而獲得該晶圓之一清楚影像； 於獲得該晶圓之該清楚影像後定義該顯微鏡之一特定位置； 維持該顯微鏡之該特定放大率並相對該晶圓垂直地從該特定位置移動該顯微鏡一行駛距離，以對該探針對焦從而獲得該探針之一清楚影像；以及 獲取該行駛距離作為該探針與該晶圓之間之該第一距離。
  8. 如請求項7所述之方法，其中該特定放大率為該顯微鏡之最高放大率。
  9. 如請求項7所述之方法，其中對該探針對焦包含： 對該探針之一針尖對焦。
  10. 如請求項7所述之方法，其中該探針包含一第一部分以及一第二部分，該第二部分連接該第一部分之一第一末端並位於該第一部分與該晶圓之間，該第二部分具有沿垂直於該晶圓之一方向之一長度，該第二部分之一第二末端遠離該第一末端並定義一針尖，對該探針對焦從而獲得該探針之該清楚影像包含： 對該第一末端對焦從而獲得該第一末端之一清楚影像， 其中，該方法更包含： 獲取該行駛距離減去該第二部分的該長度作為該針尖與該晶圓之間之一第二距離。
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