WO2009043654A1 - Method for monitoring a measuring needle during test operation - Google Patents

Method for monitoring a measuring needle during test operation Download PDF

Info

Publication number
WO2009043654A1
WO2009043654A1 PCT/EP2008/061388 EP2008061388W WO2009043654A1 WO 2009043654 A1 WO2009043654 A1 WO 2009043654A1 EP 2008061388 W EP2008061388 W EP 2008061388W WO 2009043654 A1 WO2009043654 A1 WO 2009043654A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
measuring
needles
spider
measuring needle
needle tips
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/061388
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Detlef Gerhard
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Publication of WO2009043654A1 publication Critical patent/WO2009043654A1/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2886—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
    • G01R31/2891—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks related to sensing or controlling of force, position, temperature
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2886—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
    • G01R31/2887—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks involving moving the probe head or the IC under test; docking stations

Definitions

  • the invention relates to a method for electrical testing of assemblies, chips on wafers or other components, wherein the object to be tested is moved up to the measuring needle tips of a measuring instrument, is contacted with the measuring tips and the measurement begins.
  • the main application is in the technical field of devices for inspecting wafers or elements structured thereon.
  • several measuring needles sitting on a measuring spider are placed mechanically on contact points provided for the measurement, so-called pads, of the chip (s) to be measured, and then the function of the chip is measured during electrical contacting.
  • the wafer For contacting, the wafer is lifted and pressed against the measuring needles or the device containing the measuring needles in the measuring spider is lowered onto the wafer. In so-called contact journeys, the measuring unit and the test piece or chuck move essentially while maintaining the parallel mutual alignment.
  • the object of the invention is to provide a method for testing electronic assemblies, chips or wafers, with which an optimum positioning in operation is possible. tion of all measuring needles on components to be tested, is guaranteed.
  • the invention is based on the finding that, when the actual position of the needles is automatically recorded, a detected incorrect positioning of measuring needles or their tips during the test operation can be compensated for by appropriate adjustment.
  • the optical sensor used for this purpose illuminates the measuring needles and / or the measuring needle tips in the incident light through the ring-shaped measuring spider which holds the measuring needles and from the measuring needle tips
  • the scene is captured from the same page with a line line camera with at least one line.
  • the measuring needles and / or the measuring needle tips are checked for their current position in the measuring system. Malpositions of measuring needles and / or measuring needle tips are determined, and compensated by rotation and / or tilting of the measuring spider or a downstream associated support member of the measuring spider by means of at least one actuator in the current test operation with a feasible between Maisiervortician position correction.
  • the position or attitude test refers to the measuring needle tips and can at the same time take into account the position of the measuring needle positions.
  • the measuring needle tips of a measuring spider should lie parallel to a surface of a test object, so that with parallel mutual movement of measuring systems or measuring needle tips and DUT, such as wafer, chip or assembly, all measuring needle tips sit simultaneously on corresponding contact points.
  • the measuring needle tips prior to contacting, must be set to specific nominal values, some of which are only determined immediately before.
  • An optimization of the object lighting provides that LED light sources are used.
  • the adjustment takes place during operation, ie during testing. It is ensured that the measuring needles with their needle points not only put on the right place on a sample, but that the measuring needles, which are movable together, and form a measuring needle group, optimally with each contact, d. H. at the same time on the corresponding test object.
  • FIG. 1 shows a measuring needle spider with measuring needles
  • FIG. 2 shows a measuring plate (7) which accommodates a measuring needle card (6) mounted rotatably therein,
  • FIG. 3 shows the measuring setup for online measuring needle monitoring.
  • FIG. 1 shows a measuring needle spider 1, which consists of a metal connecting ring 2 and receives the measuring needles 3, wherein the measuring needles protrude with their needle tips in the inner region of the ring and axially projecting on one side.
  • the measuring needle tips are aligned in a predetermined mutual arrangement, in particular, the Messnadelspitzen 4 lie on a straight line.
  • the coordinate system 8 of the measuring needle is indicated in Figure 1, wherein the z-axis is perpendicular to the image plane.
  • Figure 2 shows the measuring spider 1, in a so-called
  • Measuring needle card 6 is recorded, wherein the coordinate system 8 of the measuring needles of Figure 1 is indicated by broken lines accordingly.
  • the measuring needle card 6 is received in a measuring plate 7, the coordinate system 9 is shown with the coordinates xp and yp in Figure 2.
  • the metal connection ring 2 or the measuring spider 1 can additionally be rotated within the measuring needle card 6.
  • the measuring needle card represents a downstream support element.
  • FIG. 3 shows the arrangement of measuring needle card 6 and measuring spider 1 with a corresponding metal connecting ring 2 and the measuring needles 3 contained therein in the lateral, partially sectioned view. Motors for readjustment are not shown. Possible embodiments consist in a measuring card construction, wherein the measuring card 6 can be tilted relative to the measuring plate 7 from the mutual parallel orientation and / or rotated.
  • the essential components of the optical sensor are a lighting, the camera 18 and the corresponding beam path
  • the measuring needle position and the position of the measuring needle tips in the test system are analyzed with the aid of an optical measuring system and a correction variable for misalignments is calculated.
  • the measuring card 6 with the measuring spider sitting thereon or only the measuring spider with the associated measuring needles is automatically accompanied with at least one actuator preset by the correction value.
  • the chuck 12 is moved in such a way that the measuring needles can be imaged optically.
  • the needle tilting is adjusted before the test procedure. Due to the automatically adjusted needle tilting, the contact travel can be shortened.
  • the chip surfaces and the measuring needles, for example, are less heavily loaded, resulting in the reduction of chip failures. Furthermore, the measuring needle wear is minimized.
  • the adjustment ranges are in the ⁇ m range. At least one deflecting mirror or beam splitter can be contained in the beam path of the optical sensor. Decisive for the parallel
  • Alignment is the surface, such as a wafer or assembly.
  • the position correction is only performed if the image acquisition has not detected parallel conditions.
  • a contact travel can be monitored. Damage to electrical components when contacting can be reduced to a minimum.
  • the geometry of uneven chuck surfaces or wedge-shaped wafers can be captured online without time-consuming prior sampling and readjusted accordingly.
  • the overall process time is optimized. Needle damage is detected early, increasing productivity.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for the online monitoring of a plurality of measuring needles (3) that are commonly displaceable in a test system relative to wafers (11) or chips or assemblies that are positioned thereon, wherein said needles are correspondingly placed by means of measuring needle points (4) for electrical contacting and testing, and the measuring needles (3) are accommodated in an annular measuring spider (1) supported on a measuring board (6), wherein the measuring needles (3) and/or the measuring needle points (4) are illuminated through the annular measuring spider (1) by an incident light method via an optical sensor, and are detected by a line camera (18) that is placed on the same side as the illumination, the measuring needles (3) and/or the measuring needle points (4) are tested on the current position within the measuring system thereof, any malposition of the measuring needles (3) and/or the measuring needle points (4) is detected, and any malpositions are balanced by pivoting and/or tilting the measuring spider (1) or by means of a back-mounted support element via at least one actuating drive in the running test operation having a positional correction preceding a contacting action.

Description

Verfahren zur Messnadelüberwachung im Prüfbetrieb Method for measuring needle monitoring in test mode
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektrischen Testen von Baugruppen, Chips auf Wafern oder sonstiger Komponenten, wobei das zu testende Objekt an Messnadelspitzen eines Messinstrumentes herangefahren wird, mit den Messspitzen kontaktiert wird und die Messung beginnt.The invention relates to a method for electrical testing of assemblies, chips on wafers or other components, wherein the object to be tested is moved up to the measuring needle tips of a measuring instrument, is contacted with the measuring tips and the measurement begins.
Die hauptsächliche Einsatzmöglichkeit ergibt sich im technischen Bereich von Geräten zum Inspizieren von Wafern bzw. darauf strukturierten Elementen. Beim elektrischen Wafertest werden mehrere auf einer Messspinne sitzende Messnadeln auf zur Messung vorgesehenen Kontaktpunkten, so genannten Pads, des oder der zu vermessenden Chips mechanisch aufgesetzt und anschließend wird bei elektrischer Kontaktierung die Funktion des Chips gemessen.The main application is in the technical field of devices for inspecting wafers or elements structured thereon. In the electrical wafer test, several measuring needles sitting on a measuring spider are placed mechanically on contact points provided for the measurement, so-called pads, of the chip (s) to be measured, and then the function of the chip is measured during electrical contacting.
Zum Kontaktieren wird der Wafer angehoben und gegen die Messnadeln gedrückt, bzw. es wird die die Messnadeln in der Messspinne enthaltene Vorrichtung auf den Wafer abgesenkt. Bei sogenannten Kontaktfahrten verfahren Messeinheit und Prüfling bzw. Chuck im Wesentlichen unter Beibehaltung der parallelen gegenseitigen Ausrichtung.For contacting, the wafer is lifted and pressed against the measuring needles or the device containing the measuring needles in the measuring spider is lowered onto the wafer. In so-called contact journeys, the measuring unit and the test piece or chuck move essentially while maintaining the parallel mutual alignment.
Es steht im Vordergrund, bei Prüfvorgängen ein gleichzeitiges Aufsetzen sämtlicher Messnadelspitzen auf die hierfür vorgesehenen Kontaktpunkte zu erreichen. Falls diese Bedingung nicht gegeben ist, treten bei den beispielsweise zu früh aufgesetzten Messnadeln höhere mechanische Spannungen auf als bei den zum Schluss aufgesetzten Messnadeln. Gefordert ist jeweils die Kontaktierung sämtlicher Messnadeln einer Gruppe bei einer Messung. Somit kann im schlechtesten Fall ein Nadelausfall stattfinden, indem eine der zu früh aufgesetzten Nadeln mechanisch bricht. Bei einer Überdehnung von Messnadeln können auch Schädigungen der Chipoberfläche entstehen. Schlecht justierte Messspinnen erfordern eine längere Kontaktfahrt, d. h. einen längeren Weg, bis der Kontakt aller Messnadeln hergestellt ist.It is important to achieve a simultaneous placement of all measuring needle tips on the contact points provided for this purpose during testing. If this condition is not met, occur in the example too early patch needles higher mechanical stresses than in the final attached measuring needles. In each case, the contacting of all the measuring needles of a group during a measurement is required. Thus, in the worst case, a needle failure can take place by one of the too early placed needles mechanically breaks. Overstretching of measuring needles can also damage the chip surface. Badly adjusted spiders require a longer contact travel, ie a longer path, until the contact of all measuring needles is established.
Durch längere Verfahrwege der zu kontaktierenden Partner ist eine entsprechend größere Zeit für derartige Kontaktfahrten einzurechnen. Gut justierte Messnadeln erfordern kürzere Wege und es wird jede Kontaktfahrt kürzer sein, wenn die entsprechenden Justierungen exakt ausgeführt sind oder reproduzier- bar für eine Vielzahl von Testvorgängen abrufbar sind. Somit wird die Summe der Messzeiten für den gesamten Wafertest bzw. für die Vielzahl von prozessierten Elementen verkürzt. Aufgrund ungenügend ebener Wafer, Wafer-Chuck-Systeme oder verbogener Messnadeln kann es zu einem frühzeitigen Aufsetzen vereinzelter Messnadeln kommen.Due to longer travel distances of the partners to be contacted, a correspondingly longer time must be included for such contact journeys. Well adjusted needles require shorter paths and any contact travel will be shorter if the corresponding adjustments are accurate or reproducibly retrievable for a variety of testing operations. Thus, the sum of the measurement times for the entire wafer test or for the plurality of processed elements is shortened. Insufficiently level wafers, wafer-chuck systems or bent measuring needles can lead to premature placement of isolated measuring needles.
Bisher war es notwendig, dass in bestimmten zeitlichen Intervallen Messnadeln unter einem Mikroskop manuell einzujustie- ren waren, so dass der Einbau einer Messspinne in ein ent- sprechendes Prüfsystem und entsprechend weitere Apparaturen zu einer optimalen Ausrichtung der Messnadelspitzen führte. Zusätzlich konnte der Weg zur Kontaktierung zwischen Messnadelspitzen und elektronischem Bauelement mit einem Übermaß versehen sein, so dass sichergestellt ist, dass bei nicht op- timaler Ausrichtung der Messnadeln auch die am weitesten vom elektronischen Bauelement entfernte Messnadel kontaktiert wird. Dies ist jedoch mit dem Nachteil verbunden, dass die zuerst kontaktierte Nadel bis zum Abschluss des Vorgangs mit einer wesentlichen Kraft angedrückt wird, die unter Umständen zum Bruch einer Nadel führen kann. Da die Geschwindigkeiten mit denen Prüflingen und Messsystem gegeneinander zur Kontaktierung verfahren werden sehr hoch sind existiert bisher keine Überwachung für Messnadeln während der PrüfVorgänge .Previously, it was necessary that at certain time intervals measuring needles were adjusted manually under a microscope, so that the installation of a measuring spider in a corresponding test system and correspondingly further equipment led to an optimal alignment of the measuring needle tips. In addition, the way to make contact between the measuring needle tips and electronic component could be provided with an excess, so that it is ensured that not optimally alignment of the measuring needles and the most distant from the electronic component measuring needle is contacted. However, this has the disadvantage that the first-contacted needle is pressed until the end of the process with a substantial force, which may possibly lead to breakage of a needle. Since the speeds with which test specimens and measuring system are moved against each other for contacting are very high so far there is no monitoring for measuring needles during the test procedures.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Prüfen von elektronischen Baugruppen, Chips oder Wafern bereitzustellen, mit dem im Betrieb eine optimale Positionie- rung sämtlicher Messnadeln auf zu prüfende Bauelemente, gewährleistet ist.The object of the invention is to provide a method for testing electronic assemblies, chips or wafers, with which an optimum positioning in operation is possible. tion of all measuring needles on components to be tested, is guaranteed.
Die Lösung dieser Aufgabe geschieht durch die Merkmalskombi- nation entsprechend Patentanspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen können den Unteransprüchen entnommen werden.The solution of this task is done by the feature combination according to claim 1. Advantageous embodiments can be taken from the subclaims.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei automatisch aufgenommener Ist-Position der Nadeln eine erkannte Fehlpositionierung von Messnadeln oder deren Spitzen während des Prüfbetriebs durch entsprechende Nachstellung ausgleichbar ist. Der dazu eingesetzte optische Sensor beleuchtet die Messnadeln und/oder die Messnadelspitzen im , Auflicht' durch die ringförmig ausgebildete Messspinne, die die Messnadeln hält, und von der den Messnadelspitzen gegenüberliegendenThe invention is based on the finding that, when the actual position of the needles is automatically recorded, a detected incorrect positioning of measuring needles or their tips during the test operation can be compensated for by appropriate adjustment. The optical sensor used for this purpose illuminates the measuring needles and / or the measuring needle tips in the incident light through the ring-shaped measuring spider which holds the measuring needles and from the measuring needle tips
Seite hindurch. Zugleich wird von der gleichen Seite die Szene mit einer mindestens einzeiligen Zeilen-Kamera erfasst. Die Messnadeln und/oder die Messnadelspitzen werden auf ihre aktuelle Lage im Messsystem überprüft. Fehlstellungen von Messnadeln und/oder Messnadelspitzen werden ermittelt, und durch Drehung und/oder Verkippung der Messspinne oder eines nachgelagerten zugeordneten Stützelements der Messspinne mittels mindestens eines Stellantriebs im laufenden Prüfbetrieb mit einer zwischen Kontaktiervorgängen durchführbaren Lage- korrektur ausgeglichen.Page through. At the same time, the scene is captured from the same page with a line line camera with at least one line. The measuring needles and / or the measuring needle tips are checked for their current position in the measuring system. Malpositions of measuring needles and / or measuring needle tips are determined, and compensated by rotation and / or tilting of the measuring spider or a downstream associated support member of the measuring spider by means of at least one actuator in the current test operation with a feasible between Kontaktiervorgänge position correction.
Die Positions- bzw. Lageprüfung bezieht sich auf die Messnadelspitzen und kann zugleich die Lage der Messnadelstellungen berücksichtigen. Idealerweise sollten die Messnadelspitzen einer Messspinne parallel zu einer Oberfläche eines Prüflings liegen, so dass bei parallelem gegenseitigem Zusammenfahren von Messsystemen bzw. Messnadelspitzen und Prüfling, wie Wa- fer, Chip oder Baugruppe, sämtliche Messnadelspitzen gleichzeitig auf entsprechenden Kontaktstellen aufsetzen. Somit sind vor einer Kontaktierung die Messnadelspitzen auf bestimmte Sollwerte einzustellen, die zum Teil erst unmittelbar vorher festgelegt werden. Eine Optimierung der Objektbeleuchtung sieht vor, dass LED- Lichtquellen verwendet werden.The position or attitude test refers to the measuring needle tips and can at the same time take into account the position of the measuring needle positions. Ideally, the measuring needle tips of a measuring spider should lie parallel to a surface of a test object, so that with parallel mutual movement of measuring systems or measuring needle tips and DUT, such as wafer, chip or assembly, all measuring needle tips sit simultaneously on corresponding contact points. Thus, prior to contacting, the measuring needle tips must be set to specific nominal values, some of which are only determined immediately before. An optimization of the object lighting provides that LED light sources are used.
Die Justierung erfolgt dabei während des Betriebs, also wäh- rend des Prüfens . Es wird sichergestellt, dass die Messnadeln mit ihren Messnadelspitzen nicht nur an der richtigen Stelle auf einem Prüfling aufsetzen, sondern dass die Messnadeln, die gemeinsam verfahrbar sind, und eine Messnadelgruppe bilden, bei jeder Kontaktierung optimal, d. h. gleichzeitig auf dem entsprechenden Prüfling aufsetzen.The adjustment takes place during operation, ie during testing. It is ensured that the measuring needles with their needle points not only put on the right place on a sample, but that the measuring needles, which are movable together, and form a measuring needle group, optimally with each contact, d. H. at the same time on the corresponding test object.
Es ist vorteilhaft die Dauer und/oder die Länge einer Kontaktfahrt ein beim Aufsetzen der Messnadeln auf einer Prüflingsoberfläche erzeugtes Signal an eine Überwachungseinheit zu liefern. Abhängig von vorgegebenen Sollwerten wird eine Nachführung der Messnadellage zwischen zwei Kontaktierungen durchgeführt .It is advantageous to provide the duration and / or the length of a contact run to a monitoring unit when a signal is generated on a specimen surface when the measuring needles are placed on it. Depending on preset reference values, a tracking of the measuring needle layer between two contacts is carried out.
Im Folgenden werden anhand von begleitenden Figuren die Erfindung nicht einschränkende Ausführungsbeispiele beschrieben .In the following, the invention will be described with reference to accompanying figures, non-limiting embodiments.
Figur 1 zeigt eine Messnadelspinne mit Messnadeln,FIG. 1 shows a measuring needle spider with measuring needles,
Figur 2 zeigt eine Messplatte (7), die eine darin verdrehbar gelagerte Messnadelkarte (6) aufnimmt,FIG. 2 shows a measuring plate (7) which accommodates a measuring needle card (6) mounted rotatably therein,
Figur 3 zeigt den Messaufbau zur Online-Messnadel- Überwachung.FIG. 3 shows the measuring setup for online measuring needle monitoring.
xx
In Figur 1 ist eine Messnadelspinne 1 dargestellt, die aus einem Metall-Anschlussring 2 besteht und die Messnadeln 3 aufnimmt, wobei die Messnadeln mit ihren Messnadelspitzen in den inneren Bereich des Rings hineinragen und axial einseitig überstehen. Die Messnadelspitzen sind in einer vorgegebenen gegenseitigen Anordnung ausgerichtet, insbesondere können die Messnadelspitzen 4 auf einer Geraden liegen. Das Koordinatensystem 8 der Messnadel ist in Figur 1 angedeutet, wobei die z-Achse senkrecht auf der Bildebene steht.1 shows a measuring needle spider 1, which consists of a metal connecting ring 2 and receives the measuring needles 3, wherein the measuring needles protrude with their needle tips in the inner region of the ring and axially projecting on one side. The measuring needle tips are aligned in a predetermined mutual arrangement, in particular, the Messnadelspitzen 4 lie on a straight line. The coordinate system 8 of the measuring needle is indicated in Figure 1, wherein the z-axis is perpendicular to the image plane.
Figur 2 zeigt die Messspinne 1, die in einer so genanntenFigure 2 shows the measuring spider 1, in a so-called
Messnadelkarte 6 aufgenommen ist, wobei das Koordinatensystem 8 der Messnadeln aus Figur 1 durch unterbrochene Linien entsprechend angedeutet ist. Die Messnadelkarte 6 ist in einer Messplatte 7 aufgenommen, deren Koordinatensystem 9 mit den Koordinaten xp und yp in Figur 2 dargestellt ist. Der Metallanschlussring 2 bzw. die Messspinne 1 kann innerhalb der Messnadelkarte 6 zusätzlich verdreht werden. Die Messnadelkarte stellt ein nachgeschaltetes Stützelement dar.Measuring needle card 6 is recorded, wherein the coordinate system 8 of the measuring needles of Figure 1 is indicated by broken lines accordingly. The measuring needle card 6 is received in a measuring plate 7, the coordinate system 9 is shown with the coordinates xp and yp in Figure 2. The metal connection ring 2 or the measuring spider 1 can additionally be rotated within the measuring needle card 6. The measuring needle card represents a downstream support element.
In Figur 3 ist die Anordnung von Messnadelkarte 6 und Messspinne 1 mit entsprechendem Metallanschlussring 2 und den darin enthaltenen Messnadeln 3 in der seitlichen, teilweise geschnittenen Ansicht dargestellt. Motoren zur Nachregelung sind nicht dargestellt. Mögliche Ausführungen bestehen in ei- ner Messkartenkonstruktion, wobei die Messkarte 6 gegenüber der Messplatte 7 aus der gegenseitigen parallelen Ausrichtung verkippbar ist und/oder verdrehbar.FIG. 3 shows the arrangement of measuring needle card 6 and measuring spider 1 with a corresponding metal connecting ring 2 and the measuring needles 3 contained therein in the lateral, partially sectioned view. Motors for readjustment are not shown. Possible embodiments consist in a measuring card construction, wherein the measuring card 6 can be tilted relative to the measuring plate 7 from the mutual parallel orientation and / or rotated.
Die wesentlichen Bestandteile des optischen Sensors sind eine Beleuchtung, die Kamera 18 und entsprechender StrahlengangThe essential components of the optical sensor are a lighting, the camera 18 and the corresponding beam path
17, wobei eine Bildverarbeitung für die Justierung der Messkarte 6 beziehungsweise der Messnadelspitzen eingesetzt wird und Ist-Daten aufnimmt, auswertet und an die Bildanalyse weitergibt .17, wherein an image processing for the adjustment of the measuring card 6 or the measuring needle tips is used and receives actual data, evaluates and passes on to the image analysis.
Es werden ständig, beispielsweise als Bestandteil eines Messprogramms oder eines Justierprogramms, mit Hilfe eines optischen Messsystems die Messnadelstellung und die Lage der Messnadelspitzen im Prüfsystem analysiert und es wird eine Korrekturgröße für Fehlstellungen berechnet. Die Messkarte 6 mit der darauf sitzenden Messspinne oder lediglich die Messspinne mit den zugehörigen Messnadeln wird automatisch mit mindestens einem Stellantrieb um die Korrekturgröße voreingestellt.For example, as part of a measuring program or an adjustment program, the measuring needle position and the position of the measuring needle tips in the test system are analyzed with the aid of an optical measuring system and a correction variable for misalignments is calculated. The measuring card 6 with the measuring spider sitting thereon or only the measuring spider with the associated measuring needles is automatically accompanied with at least one actuator preset by the correction value.
Der Chuck 12 wird derart verfahren, dass die Messnadeln op- tisch abgebildet werden können. Die Justierung der Nadelver- kippung erfolgt vor dem PrüfVorgang. Aufgrund der automatisch justierten Nadelverkippung lassen sich die Kontaktfahrten verkürzen. Die Chipoberflächen und die Messnadeln werden beispielsweise weniger stark belastet, was die Reduzierung von Chipausfällen zur Folge hat. Weiterhin wird der Messnadelverschleiß minimiert.The chuck 12 is moved in such a way that the measuring needles can be imaged optically. The needle tilting is adjusted before the test procedure. Due to the automatically adjusted needle tilting, the contact travel can be shortened. The chip surfaces and the measuring needles, for example, are less heavily loaded, resulting in the reduction of chip failures. Furthermore, the measuring needle wear is minimized.
Die Verstellbereiche liegen im μm-Bereich. Im Strahlengang des optischen Sensors kann mindestens ein Umlenkspiegel bzw. Strahlteiler enthalten sein. Maßgeblich für die paralleleThe adjustment ranges are in the μm range. At least one deflecting mirror or beam splitter can be contained in the beam path of the optical sensor. Decisive for the parallel
Ausrichtung ist die Oberfläche, beispielsweise eines Wafers oder eine Baugruppe. Die Lagekorrektur wird erst vorgenommen, wenn die Bildaufnahme nicht parallele Verhältnisse festgestellt hat.Alignment is the surface, such as a wafer or assembly. The position correction is only performed if the image acquisition has not detected parallel conditions.
Mit der Online-Messnadelüberwachung kann eine Kontaktierfahrt überwacht werden. Es können Schädigungen elektrischer Bauelemente beim Kontaktieren auf ein Minimum reduziert werden. Die Geometrie unebener Chuckoberflachen oder keilförmiger Wafer lässt sich ohne zeitintensive vorherige Abtastung online erfassen und entsprechend nachregeln. Die Gesamtprozesszeit wird optimiert. Nadelschäden werden frühzeitig erkannt, wodurch die Produktivität erhöht wird. With the online measuring needle monitoring a contact travel can be monitored. Damage to electrical components when contacting can be reduced to a minimum. The geometry of uneven chuck surfaces or wedge-shaped wafers can be captured online without time-consuming prior sampling and readjusted accordingly. The overall process time is optimized. Needle damage is detected early, increasing productivity.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Online-Überwachung von mehreren gemeinsam in einem Prüfsystem relativ zu Wafern (11), darauf positionier- ten Chips oder Baugruppen verfahrbaren Messnadeln (3) , wobei diese zum elektrischen Kontaktieren und Prüfen mittels Messnadelspitzen (4) entsprechend aufsetzen und die Messnadeln1. A method for online monitoring of several together in a test system relative to wafers (11), positioned thereon chips or assemblies movable measuring needles (3), these for electrical contacting and testing by means of measuring needle tips (4) put on and the measuring needles
(3) in einer Messspinne (1) aufgenommen sind, dadurch gekennzeichnet, dass - mittels eines optischen Sensors die Messnadeln (3) und/oder die Messnadelspitzen (4) mittels Auflichtprinzip durch eine ringförmig ausgebildete Messspinne (1) und von der den Messnadelspitzen (4) gegenüberliegenden Seite hindurch beleuchtet und mittels einer Zeilen-Kamera (18) erfasst werden, - die Messnadeln (3) und/oder die Messnadelspitzen (4) auf ihre aktuelle Lage im Messsystem überprüft werden,(3) are accommodated in a measuring spider (1), characterized in that - by means of an optical sensor, the measuring needles (3) and / or the measuring needle tips (4) by means of incident light principle by a ring-shaped measuring spider (1) and of the measuring needle tips ( Illuminated on the opposite side and detected by means of a line camera (18), - the measuring needles (3) and / or the measuring needle tips (4) are checked for their current position in the measuring system,
- Fehlstellungen von Messnadeln (3) und/oder Messnadelspitzen- misalignments of measuring needles (3) and / or measuring needle tips
(4) ermittelt werden, und(4), and
- durch Drehung und/oder Verkippung der Messspinne (1) oder eines dieser zugeordneten Stützelements mittels mindestens eines Stellantriebs Fehlstellungen im laufenden Prüfbetrieb mit einer einem Kontaktiervorgang vorausgehenden Lagekorrektur ausgeglichen werden.- Adjusted by rotation and / or tilting of the measuring spider (1) or one of these associated support element by means of at least one actuator malpositions in the current test operation with a Kontaktiervorgang preceding position correction.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein optischer Sensor eine Mehrzeilen-Kamera umfasst.2. The method according to claim 1, characterized in that an optical sensor comprises a multi-line camera.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, das Licht zur Beleuchtung seitlich zu einem Beobachtungsstrahlengang mittels eines Strahlteilers eingekoppelt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the light is coupled to the illumination side of an observation beam path by means of a beam splitter.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beleuchtung durch Licht e- mittierende Dioden dargestellt ist.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that an illumination by light e- mittierende diodes is shown.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass während des Kontaktiervorgangs wird zur Überwachung mit einer Zeilenkamera eine vollständige Bildfolge aufgenommen.5. The method according to any one of claims 1, 3 or 4, characterized in that a complete image sequence is recorded during the contacting process for monitoring with a line scan camera.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Objektbeleuchtung mittels diffusem Licht geschieht.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that an object illumination is done by means of diffused light.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Online-Überwachung den Zeitpunkt feststellt, zu dem alle Messnadeln Kontakt mit einem Prüfling haben und ein entsprechendes Signal an eine Steuereinheit geliefert wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the optical on-line monitoring determines the time at which all needles have contact with a DUT and a corresponding signal is supplied to a control unit.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Messnadeln selektiv überwacht werden.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the measuring needles are selectively monitored.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein für Prüfvorgänge relevanter Sollwert für die Länge oder die Dauer einer Kontaktfahrt zwischen Prüfling und Messnadeln anhand eines maximal zulässigen Verfahrwegs oder einer maximal zulässigen Zeit ab Eingang des Aufsetzsignals festgelegt wird.9. The method according to claim 7, characterized in that a test relevant for setpoint value for the length or the duration of a contact movement between the test object and measuring needles is determined based on a maximum allowable travel or a maximum allowable time from the receipt of the touch signal.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein maximal zulässiger Verfahrweg bzw. eine Zeitdauer zwischen Prüfling und Messnadeln vor jeder weiteren Kontaktierung berechnet und eingestellt wird. 10. The method according to claim 9, characterized in that a maximum allowable travel or a period of time between the test specimen and measuring needles is calculated and adjusted before each further contacting.
PCT/EP2008/061388 2007-09-28 2008-08-29 Method for monitoring a measuring needle during test operation WO2009043654A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007046443.8 2007-09-28
DE200710046443 DE102007046443A1 (en) 2007-09-28 2007-09-28 Method for measuring needle monitoring in test mode

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009043654A1 true WO2009043654A1 (en) 2009-04-09

Family

ID=40044037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2008/061388 WO2009043654A1 (en) 2007-09-28 2008-08-29 Method for monitoring a measuring needle during test operation

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102007046443A1 (en)
WO (1) WO2009043654A1 (en)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4677474A (en) * 1984-07-02 1987-06-30 Canon Kabushiki Kaisha Wafer prober
JPS6394650A (en) * 1986-10-08 1988-04-25 Tokyo Electron Ltd Probing device
US5091692A (en) * 1990-01-11 1992-02-25 Tokyo Electron Limited Probing test device
US5394100A (en) * 1993-05-06 1995-02-28 Karl Suss America, Incorporated Probe system with automatic control of contact pressure and probe alignment
US5644245A (en) * 1993-11-24 1997-07-01 Tokyo Electron Limited Probe apparatus for inspecting electrical characteristics of a microelectronic element
WO2003083494A1 (en) * 2002-03-22 2003-10-09 Electro Scientific Industries, Inc. Test probe alignment apparatus
US20040100297A1 (en) * 2002-10-29 2004-05-27 Nec Corporation Semiconductor device inspection apparatus and inspection method
US20060244438A1 (en) * 2000-10-30 2006-11-02 Applied Precision, Llc Method of applying the analysis of scrub mark morphology and location to the evaluation and correction of semiconductor testing, analysis, and manufacture
US20070096763A1 (en) * 2005-10-18 2007-05-03 Gsi Group Corporation Methods and apparatus for utilizing an optical reference

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4677474A (en) * 1984-07-02 1987-06-30 Canon Kabushiki Kaisha Wafer prober
JPS6394650A (en) * 1986-10-08 1988-04-25 Tokyo Electron Ltd Probing device
US5091692A (en) * 1990-01-11 1992-02-25 Tokyo Electron Limited Probing test device
US5394100A (en) * 1993-05-06 1995-02-28 Karl Suss America, Incorporated Probe system with automatic control of contact pressure and probe alignment
US5644245A (en) * 1993-11-24 1997-07-01 Tokyo Electron Limited Probe apparatus for inspecting electrical characteristics of a microelectronic element
US20060244438A1 (en) * 2000-10-30 2006-11-02 Applied Precision, Llc Method of applying the analysis of scrub mark morphology and location to the evaluation and correction of semiconductor testing, analysis, and manufacture
WO2003083494A1 (en) * 2002-03-22 2003-10-09 Electro Scientific Industries, Inc. Test probe alignment apparatus
US20040100297A1 (en) * 2002-10-29 2004-05-27 Nec Corporation Semiconductor device inspection apparatus and inspection method
US20070096763A1 (en) * 2005-10-18 2007-05-03 Gsi Group Corporation Methods and apparatus for utilizing an optical reference

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007046443A1 (en) 2009-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005062439B3 (en) Particle analysis system used in the production of dirt-sensitive components or products comprises an optical imaging device, an illuminating device, a polarization arrangement, a positioning device and an evaluation device
DE102004029014B4 (en) Method and system for inspecting a wafer
DE102018212588A1 (en) Wafer processing method
DE69427989T2 (en) METHOD AND DEVICE FOR TESTING CIRCUIT BOARDS WITH VARIOUS ENLARGEMENTS
DE102009058215B4 (en) Method and device for surface inspection of a bearing component
DE102018101147A1 (en) Device for emitting a beam of charged particles
DE102007003681A1 (en) Method and device for analyzing an optical device
DE10237540A1 (en) Fault inspection device and manufacturing method of a semiconductor device
EP2083260B1 (en) Component surface inspection method and device
DE10232242A1 (en) Probe scanning process and device using an optical imaging system, calibrates the scanning table and uses these stored values in the scan
WO2011000870A1 (en) Processing system
DE69405915T2 (en) Method and device for checking the uniformity of hybridization balls
DE102015226375A1 (en) processing device
DE102004030881B4 (en) Method and prober for contacting a contact surface with a contact tip
EP2042878A2 (en) Method for automatically aligning a number of measuring probe tips
WO2009043654A1 (en) Method for monitoring a measuring needle during test operation
WO2010031685A1 (en) Method for testing electronic components of a repetitive pattern under defined thermal conditions
DE69503535T2 (en) Method and device for testing honeycomb structures using optical fibers
EP1920646B1 (en) Device for examining workpieces
DE102019215799A1 (en) Method for calibrating a sensor and device for calibrating a sensor
WO2020048567A1 (en) Method for positioning test substrate, probes and inspection unit relative to one another, and tester for carrying out the method
DE4234856A1 (en) Method and device for testing needle cards for testing integrated circuits
DE202015103521U1 (en) Device for optical wafer inspection
DE102015005641A1 (en) Method for testing an electronic component
DE102007046446A1 (en) Method for adjusting measuring needles

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08803386

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08803386

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1