WO2011127962A1 - Verfahren und vorrichtung zur kontaktierung einer reihe von kontaktflächen mit sondenspitzen - Google Patents

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WO2011127962A1
WO2011127962A1 PCT/EP2010/054829 EP2010054829W WO2011127962A1 WO 2011127962 A1 WO2011127962 A1 WO 2011127962A1 EP 2010054829 W EP2010054829 W EP 2010054829W WO 2011127962 A1 WO2011127962 A1 WO 2011127962A1
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WO
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observation
probe tips
contact
substrate
contact surfaces
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/054829
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English (en)
French (fr)
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Claus Dietrich
Stojan Kanev
Frank Fehrmann
Botho Hirschfeld
Original Assignee
Cascade Microtech Dresden Gmbh
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Filing date
Publication date
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Priority to JP2013504129A priority patent/JP5706515B2/ja
Priority to PCT/EP2010/054829 priority patent/WO2011127962A1/de
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    • 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

Definitions

  • the invention generally relates to a method and a device for contacting contact surfaces with probe tips in a prober. It relates in particular to such contacts in which a number of contact surfaces are arranged side by side on the surface of a substrate and through to the contact surface row
  • the contacting relates to the contact surfaces of electronic components which are formed on the surface of a wafer or another carrier substrate.
  • the surface which has the contact surfaces to be contacted should generally be referred to as substrate surface and the supporting structure, usually a semiconductor, as substrate.
  • substrate surface can be replaced by special assembly technologies of electronic
  • Carrier substrates also have height jumps and vertical surface ⁇ sections.
  • the components usually have two or even four rows of contact surfaces, a plurality of which are to be contacted simultaneously in order to subject the respective component to various tests.
  • Several components are usually arranged in a grid with or without offset of the rows and columns to each other on a substrate.
  • three-dimensional structures on the substrate are ⁇ forms, meaning that the substrate surface height differences has, for example, which are formed by stacked Bauele ⁇ elements or scribing trenches in the substrate, for example, for the subsequent separation of the components.
  • Frequently are also on the substrate itself between the electronic components disposed in scribe lines contact surfaces, for example, can be contacted for the process control of substrate ⁇ processing.
  • the contact between the contact surfaces and the probe tips is usually made in such a way that
  • the substrate by means of a moving device in the plane of the substrate surface, usually this is horizontal, is positioned so that the contact surfaces and the probe tips on top of each other and spaced
  • Probe tips is made with the contact surfaces.
  • the description below relates to the horizontal position of the contact surfaces, the movements, observation planes and directions described below and the devices used therefor are applicable to different positions of the contact surfaces in an analogous manner.
  • the positioning of the contact surfaces and the probe tips relative to one another until their contact is made comprises both movements of the substrate or of the probe tips or both in the horizontal directions X and Y and in the vertical Z direction as well as rotations about one
  • the invention also relates to a sampler which is suitable for configuration of the procedure.
  • a prober usually includes a chuck, which is a plane
  • the prober has receiving surface and serves to receive the substrate, and a movement device for moving at least the receiving surface of the chuck in the X, Y and Z direction and its rotation by an angle ⁇ .
  • the prober also has the required probe tips, one or more
  • a plurality of probe holders are held in an arrangement, so that the position of the tips to each other corresponds to the position of the contact surfaces to each other and are arranged opposite to the substrate surface.
  • the probe holders are also connected to the movement device such that at least one fine positioning and / or one vertical delivery movement can be carried out by means of the probe tips.
  • the increasing miniaturization of semiconductor circuits means that contact surfaces which either serve for contacting purposes for test purposes and / or for the production of bond contacts are becoming increasingly smaller in size. Due to this, there is a growing danger of faulty contacts, in which a probe tip slips off the contact surface during delivery or does not hit it at all.
  • the causes of Albertlichleiteren are very diverse.
  • the probe tips for example, is carried out using so-called probe cards, which are constructed similar to a printed circuit board on ⁇ and thus keep all the probe tips and electrically connect by means of conductor tracks or are held by separate probe mounts, in which the electrical Anbin- dung usually via suitable conduits and sometimes also have manipulators for aligning the tips are prepositioned in this way according to the contact surfaces ⁇ arrangement to each other. They are in this arrangement by horizontal positioning and subsequent vertical feed motion associated with the contact surfaces on the substrate.
  • the reduction of the contact surface size leads to higher requirements for the observation of the contacting process.
  • the Scratch is increasingly lower, on the other hand, the risk increases that the probe tip slips from the contact surface.
  • the positioning and contacting must be more accurate, regardless of the number and location of the probe tips, as the compensable horizontal and vertical tolerances are reduced.
  • Feed motion ie usually in the vertical direction or in the horizontal direction parallel to the substrate surface (DE 10 2004 030 881 AI).
  • these observation possibilities do not permit the simultaneous observation of several, with one common advancing movement contacting probe tips. Because the size of too
  • Substrate surface a view of all probe tips. With the method according to the invention given below and the device used for this purpose, it is possible to observe the contacting of the individual probe tips of a row on the corresponding contact surfaces.
  • Observation from several directions simultaneously Alternatively, a sequential starting of the observation position is possible, wherein the starting is possible either by a movement of one or more observation devices and / or by turning the chuck.
  • turning the chuck alone only allows the choice of viewing directions that are parallel to the chuck's receiving surface and thus to the substrate surface.
  • Substrate is limited to a maximum of 90 °. In this case, it is also possible to look directly at the contact surface, in addition to a lateral observation, which in turn is e.g. can represent the scratch.
  • the view of the area in which the contacting takes place, from two different directions of observation also allows a stereoscopic view in which distances or positions can be determined from the knowledge of geometric sizes of the triangle formed by the two observation points and the probe tip or the contact surface , In this way, a single contact point is to be considered in detail, for example, in order to draw conclusions about the relative position of the probe tip arrangement to the contact surface arrangement for approaching the contact position.
  • the various embodiments of the approach of contacting provide a three-dimensional image of the
  • Fig. 1 shows the schematic structure of a prober with two
  • FIG. 2 a top view of an electronic component contacted by means of a plurality of probe tips
  • 3 is a plan view of a wafer with a plurality of electronic components and various possible observation directions
  • FIGS. 4A to 4C show various structures of
  • Fig. 5 shows the observation of a contacting of a contact surface of two observation directions in a plane perpendicular to the substrate surface
  • Fig. 6 shows the stereoscopic observation of a probe tip on a contact surface.
  • the prober in FIG. 1 has a base frame 1.
  • Base frame carries a chuck 2 and a probe holder 10.
  • the chuck 2 comprises a receiving plate 4 with a receiving surface 5, on which a substrate 6, in the embodiment ⁇ example, a wafer can be placed and held.
  • the probe holder 10 includes a probe holder plate 14 and a probe card 15 which holds a plurality of probe tips 18, also referred to as probes, in a fixed relationship to one another.
  • the probe holder 10 is by means of a suitable
  • the receiving plate 4 and with this a substrate 6 arranged thereon can be moved to the contact surfaces of the
  • movements of the receiving plate 4 in the X, Y and Z direction and rotations with the angle ⁇ about a central axis extending in the Z direction are possible by means of the movement device.
  • the directions of movement are shown in FIG. 1 on the basis of a coordinate system.
  • the movement device can supplementarily or alternatively support the probe holder 10, so that these movements can also be implemented for positioning probe tips 18 and contact surfaces relative to one another.
  • That region within the prober in which the contact between the probe tips 18 and contact surfaces 22 is produced by means of the movement device is referred to as the contact zone.
  • Their possible position depends largely on the spatial area in which probe tips 18 and contact surfaces 22 can be moved. For example, if the probe tips 18 are stationary and the positioning and Zustell ⁇ movement is up to the contact solely by the Chuck 2, the contact zone is defined solely by the position of the probe tips 18.
  • the probe tips 18 are mounted on a Probecard 15 in an arrangement which the arrangement of the contact surfaces equivalent.
  • the sample card 15 is fastened to the underside of the probe holder plate 14 by means of a sample card holder 16.
  • the probe tips 18 are directed downwards and contacted the contact surfaces on the upwardly directed free surface of the substrate. 6
  • the contact zone is that space in which probe tips 18 and contact surfaces 22 are in the contact state. Between the sample card 15 and the free surface of the substrate 6 is such
  • the invention is not restricted to the illustrated contacting of the substrate 6. It is, for example, a Unter,rometician possible if the free surface of the substrate 6 down and the probe tips 18 are directed upward to make, for example, a backside observation of the substrate 6. In the embodiment, however, only the contact is shown from above.
  • Substrate 6 are contacted.
  • the probe tips 18 contact the contact surfaces 22 simultaneously in the position shown.
  • two observation units 30, arranged for example CCD cameras and / or microscopes. In the exemplary embodiment, they are fastened to the probe holder plate 14 (FIG. 1). Both the observation ⁇ units 30 are in an observation plane 32, which passes through the optical axis of both monitoring units 30, through the region of the probe tips 18 and parallel to the substrate surface 7 and to this at a distance. Both observation units 30, in each case with focus aligned with the probe tips 18, look at the
  • observation directions 34 of both observation units 30 within the observation plane 32 are shown in a plan view in FIG. 2.
  • an observation ⁇ direction 34 coincides with the orientation of the row of probe tips 18, the other observation unit 30 is pivoted about the angle that is, for example, a few degrees.
  • the size of the angle depends on the possible free view of the probe tips 18 and can fundamentally ⁇ additionally be in the range between 0 and 180 °, these values are excluded, otherwise both
  • Observation directions 34 coincide, but at 180 ° with opposite sense of direction, whereby the desired by means of this second observation direction 34 depth information would not be achieved. If it is advantageous for the gain in information, more than two observation directions 34 can also be selected, which moreover can span different observation levels 32.
  • the probe tips 18 itself and also from the surface structure of the substrate 6 from. Because on the one hand, the probe tips 18 and the contact surfaces 22 themselves may obscure each other. On the other hand, three ⁇ dimensional surface structures on the substrate 6 can mask 22, the visible surfaces on the probe tips 18 and / or on the contact.
  • Observation direction 34 coincides exactly with the direction of the series of contact surfaces 22 and contacted thereon probe tips 18. In this direction of observation 34, the position of the probe tips 18 in the X direction and in the Z direction and thus the establishment of a secure contact can be observed. If these first observation direction 34 and the row of probe tips 18, however, this parallel solid ⁇ position is valid only for the first probe tip 18 of the row. From the other, from the observation direction rear probe tips 18 equally secure contact is made, is by means of the second observation direction 34, which differs with the angle of the first.
  • the observation from the second observation direction 34 allows to determine the contact state also for the other, rear probe tips 18.
  • deviations in the angular orientation of the rows of probe tips 18 and contact surfaces 22 can be detected or individual faulty contacts due to height tolerances within both
  • the scratch of each individual probe tip 18 can also be resolved by means of the second observation direction 34.
  • this or another, third observation direction 34 (not shown) selected, which is pivoted out of the plane and thus, together with the first observation direction 34 spans a plane that is not parallel to the substrate surface 7, but a
  • viewing directions 34 are selected in order to obtain the desired information for one or more probe tips 18.
  • the illustrated observation directions 34 may lie in different observation planes 32. These may extend parallel to the substrate surface 7 or have an angle thereto. Accordingly, different Infor ⁇ mation are winning.
  • FIGS. 4A to 4C Various possible surface structures of a substrate 6 are shown by way of example in FIGS. 4A to 4C.
  • individual components 21 are stacked into a complex component 20, eg, components 21 of the same size (FIG. 4A) or decreasing in height (FIG.
  • the free view also has an influence on the choice and the number of observation planes 32. This can lie exactly in the plane of the contact surfaces 22 or
  • mirror images of the probe tips 18 on the surface can also be used with suitable illumination and surface quality in order to observe their approximation. Because as soon as the probe tips 18 are in the immediate vicinity of the surface, their mirror image and final movement in the direction of the contact surfaces 22 become visible. Meeting mirror image and image of the contact needle together, there is only a minimum distance of a few microns between
  • Probe tips 18 and contact surfaces 22 present or the probe tips 18 are already on the contact surfaces 22.
  • Wells 24 of the substrate 6 is a view from above into the wells 24, otherwise a
  • the various two or more viewing directions 34 may also be set with a single observer 30 and sequentially. This is always possible if the time required for this is available and if the information obtained one after the other is of interest or subsequently, e.g. can be correlated with each other by computer-aided processing.
  • the sequence of movements required for the contacting method essentially depends on which components are to be moved by means of the movement device . So all movements can be carried out solely by the Chuck 2. Alternatively, individual movement sections, eg fine adjustments or the feed motion, can also be carried out at least partially by a component of the movement device 2 which is in communication with the probe holder 10 and is suitable for moving the probe tips 18 together or individually.
  • the contacting of a component according to FIG. 2 will be explained below by way of example with reference to the sole chucking movement and with a prober according to FIG. 1.
  • the final delivery movement is particularly important for the observation of the contact for establishing and securing a good contact, and consequently the observation area concentrates on this area surrounding the contact zone, the observation of the actual movements is largely independent.
  • the substrate is first horizontally aligned with respect 6 by means of the movement device 8 of the prober ⁇ ⁇ that the contact is to contact surfaces 22 are located exactly in the center and vertically below the probe tips 18 with a distance from the peaks.
  • This horizontal alignment is preferably performed in a location remote from the contact ⁇ position and hence easily accessible position of the chuck 2 by relative position of the probe tips 18 to a fixed reference point, plus a precisely defined in X- and Y-direction distance for the center of each contact surface 22, based on the same reference point, is set exactly.
  • the contact is made from this position of the contact surfaces 22, starting by the further, made by means of fine driving vertical movement of the substrate 6, the final feed movement.
  • the substrate 6 is moved by means of the movement device 8 from below against the probe tips 18.
  • the feed movement is continued by stopping an overdrive, so that each of the already mounted probe tips 18 begins to deform elastically.
  • the beginning and the extent of this deformation and the resulting scratches can be determined by means of both observation units 30, for example by means of CCD cameras, for each of the probe tips 18.
  • the Zustell ⁇ movement can be stopped. This ensures that the overdrive does not lead to a sliding of a probe tip 18 from its associated contact surface 22.

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Abstract

Die Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kontaktierung Kontaktflächen 22 mit Sondenspitzen 18 in einem Prober. Dabei werden die auf einem Substrat 6 angeordneten Kontaktflächen 22 und die Sondenspitzen 18 zueinander positioniert und nachfolgend durch eine Zustellbewegung miteinander in Kontakt gebracht. Die Kontaktierung zwischen Sondenspitzen 18 und Kontaktflächen 22 wird zur Feststellung eines sicheren Kontakts für jede der Sondenspitzen 18 aus zumindest zwei Beobachtungsrichtungen 34 beobachtet, die einen Beobachtungswinkel α im Bereich zwischen 0 und 180° einschließen.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Kontaktierung einer Reihe von
Kontaktflächen mit Sondenspitzen
Die Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kontaktierung von Kontaktflächen mit Sonden- spitzen in einem Prober. Sie betrifft insbesondere solche Kontaktierungen, bei der eine Reihe von Kontaktflächen nebeneinander auf der Oberfläche eines Substrats angeordnet sind und durch eine zu der Kontaktflächenreihe
korrespondierenden Anordnung von Sondenspitzen gleichzeitig kontaktiert wird.
Die Kontaktierung betrifft die Kontaktflächen von elektronischen Bauelementen, die auf der Oberfläche eines Wafers oder eines anderen Trägersubstrats ausgebildet sind.
Nachfolgend soll die Oberfläche, welche die zu kontaktieren- den Kontaktflächen aufweist, allgemein als Substratoberfläche und die tragende Struktur, meist eines Halbleiters, als Substrat bezeichnet sein. Die Substratoberfläche kann durch besondere Montagetechnologien der elektronischen
Bauelemente oder Verarbeitungsschritte der Wafer und
Trägersubstrate auch Höhensprünge und vertikale Flächen¬ abschnitte aufweisen.
Die Bauelemente haben meist zwei oder auch vier Reihen von Kontaktflächen, von denen eine Mehrzahl gleichzeitig zu kontaktieren sind, um das jeweilige Baulement verschiedenen Tests zu unterziehen. Mehrere Bauelemente sind meist in einem Raster mit oder ohne Versatz der Reihen und Spalten zueinander auf einem Substrat angeordnet. Zunehmend werden auch dreidimensionale Strukturen auf dem Substrat ausge¬ bildet, d.h. dass die Substratoberfläche Höhensprünge aufweist, welche z.B. durch aufeinander gestapelte Bauele¬ mente oder Ritzgräben im Substrat beispielsweise für die spätere Vereinzelung der Bauelemente entstanden sind. Häufig sind auch auf dem Substrat selbst zwischen den elektro- nischen Bauelementen, auch in Ritzgräben Kontaktflächen angeordnet, die z.B. für die Prozesssteuerung der Substrat¬ bearbeitung kontaktiert werden können.
Die Herstellung des Kontakts zwischen den Kontaktflächen und den Sondenspitzen erfolgt üblicherweise derart, dass
zunächst das Substrat mittels einer Bewegungseinrichtung in der Ebene der Substratoberfläche, gewöhnlich liegt diese horizontal, so positioniert wird, dass die Kontaktflächen und die Sondenspitzen übereinander und beabstandet
zueinander stehen und anschließend eine, in diesem Fall vertikale Zustellbewegung erfolgt, bis der Kontakt der
Sondenspitzen mit den Kontaktflächen hergestellt ist. Auch wenn die nachfolgende Beschreibung auf die horizontale Lage der Kontaktflächen bezogen ist, sind die unten beschriebenen Bewegungsabläufe, Beobachtungsebenen und -richtungen und die dafür verwendeten Vorrichtungen auf davon abweichende Lagen der Kontakflächen in analoger Weise anwendbar.
Die Positinierung der Kontaktflächen und der Sondenspitzen relativ zueinander bis zur Herstellung ihres Kontakts umfasst sowohl Bewegungen des Substrats oder der Sonden- spitzen oder beider in den horizontalen Richtungen X und Y sowie in vertikaler Z-Richtung als auch Drehungen um einen
Winkel Θ, um die Reihen von Kontaktflächen und Sondenspitzen zueinander auszurichten. Verschiedene Positionierungs¬ schritte werden mittels einer Beobachtungseinheit beobach- tet. In der DE 10 2004 030 881 AI wird auch die finale
Zustellbewegung in Z-Richtung mit einer horizontal blickenden Beobachtungseinheit beobachtet, um die Herstellung eines sicheren Kontakts festzustellen.
Die Erfindung betrifft ebenso einen Prober, der zur Ausfüh- rung des Verfahrens konfiguriert ist. Ein solcher Prober umfasst üblicherweise einen Chuck, welcher eine ebene
Aufnahmefläche aufweist und zur Aufnahme des Substrats dient, und eine Bewegungseinrichtung zur Bewegung zumindest der Aufnahmefläche des Chucks in X-, Y- und Z-Richtung sowie dessen Drehung um einen Winkel Θ. Der Prober weist auch die erforderlichen Sondenspitzen auf, die von einer oder
mehreren Sondenhalterungen in einer Anordnung gehalten werden, so dass die Lage der Spitzen zueinander jener der Lage der Kontaktflächen zueinander entspricht und dabei der Substratoberfläche gegenüber liegend angeordnet sind. In einigen Probern sind auch die Sondenhalterungen derart mit der Bewegungseinrichtung verbunden, dass zumindest eine Feinpositionierung und/oder eine vertikale Zustellbewegung mittels der Sondenspitzen ausführbar sind.
Die zunehmende Miniaturisierung von Halbleiterschaltkreisen bringt es mit sich, dass Kontaktflächen, die entweder der Kontaktierung zu Testzwecken und/oder der Herstellung von Bondkontaktierungen dienen, in ihren Abmessungen zunehmend kleiner werden. Aufgrund dessen wächst die Gefahr von Fehlkontaktierungen, bei denen eine Sondenspitze während der Zustellbewegung von der Kontaktfläche rutscht oder diese gar nicht trifft. Die Ursachen der Fehlkontaktierungen sind sehr vielfältig . Die Sondenspitzen, die unter Verwendung z.B. von so genannten Probecards, welche vergleichbar einer Leiterplatte auf¬ gebaut sind und so alle Sondenspitzen halten und mittels Leiterbahnen elektrisch anbinden, oder von separaten Sondenhalterungen gehalten werden, in denen die elektrische Anbin- dung meist über geeignete Leitungen erfolgt und die mitunter auch über Manipulatoren zur Ausrichtung der Spitzen verfügen, sind auf diese Weise entsprechend der Kontaktflächen¬ anordnung zueinander vorpositioniert. Sie werden in dieser Anordnung durch horizontale Positionierung und anschließende vertikale Zustellbewegung mit den Kontaktflächen auf dem Substrat in Verbindung gebracht.
Zum Ausgleich von Toleranzen des vertikalen Verfahrweges infolge von vertikalen Toleranzen in der Anordnung mehrerer Sondenspitzen und der Gewährleistung der sicheren Herstellung eines Kontaktes sind die Sondenspitzen biegsam ausge¬ führt, so dass ein so genannter Overdrive fahrbar ist, d.h. eine vertikale Bewegung über die zur Kontaktierung erforderliche Mindestposition hinaus. In Folge dieses Overdrives werden die Kontaktnadeln elastisch verformt, wobei eine laterale Bewegung der Sondenspitze relativ zur Halbleiteroberfläche eintritt. Dies wird üblicherweise als Scratch bezeichnet. Dieser Scratch ist zum einen nutzbar, um die Herstellung eines sicheren Kontakts zu ermitteln, kann aber, z.B. aufgrund zu großer Höhentoleranzen der Sondenspitzen, auch eine solche Größe aufweisen, dass eine Sondenspitze von der Kontaktfläche rutscht und so die Kontaktierung verloren geht .
Für beide Situationen führt die Verminderung der Kontakt- flächengröße zu höheren Anforderungen der Beobachtung des Kontaktiervorganges. Einerseits wird der Scratch zunehmend geringer, andererseits erhöht sich die Gefahr, dass die Sondenspitze von der Kontaktfläche rutscht. Im Ergebnis muss die Positionierung und Kontaktierung zielgenauer erfolgen, unabhängig von der Anzahl und Anordnung der Sondenspitzen, da die ausgleichbaren horizontalen und vertikalen Toleranzen geringer werden.
Eine Beobachtung der Sondenspitze und des Scratches erfolgt entweder in einer Beobachtungsachse, die parallel zum
Zustellbewegung, d.h. in der Regel in vertikaler Richtung liegt oder in horizontaler Richtung parallel zur Substratoberfläche (DE 10 2004 030 881 AI) . Diese Beobachtungs¬ möglichkeiten gestatten jedoch nicht, die gleichzeitige Beobachtung mehrerer, mit einer gemeinsamen Zustellbewegung kontaktierenden Sondenspitzen. Denn die Größe der zu
beobachtenden Kontaktflächen, Sondenspitzen und gegebenenfalls auch Scratches gestatten es nicht in vertikaler
Richtung auf die gesamte Reihe der Kontaktflächen zu
blicken. Bei einer horizontalen Beobachtung hingegen
verdecken sich Sondenspitzen gegenseitig, sind deren
Scratches nicht mehr den einzelnen Sondenspitzen zuzuordnen oder verhindern dreidimensionale Strukturen auf der
Substratoberfläche eine Sicht auf alle Sondenspitzen. Mit dem nachfolgend angegebenen erfindungsgemäßen Verfahren und der dazu verwendeten Vorrichtung ist es möglich, die Kontaktierung der einzelnen Sondenspitzen einer Reihe auf den korrespondierenden Kontaktflächen zu beobachten.
Die gleichzeitige Beobachtung aus zumindest zwei verschie- denen Beobachtungsrichtungen liefert in mehrerer Hinsicht Informationen aus der Tiefe des aus einer Beobachtungs¬ richtung zu erhaltenden Bildes. Diese Tiefeninformationen können sowohl für zweidimensionale als auch für drei¬ dimensionale Strukturen auf der Substratoberfläche verwendet werden. Dabei ist es durch die Wahl der Richtung möglich, die Anordnung der Sondenspitzen aufzulösen oder in die
Strukturen der Substratoberfläche zu blicken.
In ersterem Fall können z.B. durch die Beobachtung aus zwei Richtungen, welche in einer Ebene liegen, die parallel zur Substratoberfläche verläuft, alle sonst hintereinander liegenden Sondenspitzen beobachtet werden. Damit ist z.B. der Scratch für jede der Sondenspitzen zu separieren, so dass die einzelnen Kontaktierungen überwacht werden können. Es können aber auch Fehlausrichtungen der Reihe der Sonden- spitzen zur Reihe der Kontaktflächen festgestellt werden, entweder für einzelne Sondenspitzen oder auch für die gesamte Reihe, z.B. bei unzureichender Winkelausrichtung zwischen Sondenhalterung und Chuck. Je nach Art Prüfung des Substrats, der dafür verwendeten Beobachtungseinrichtung und der Bewegungsmöglichkeiten der Beobachtungseinrichtung sowie des Substrats kann die
Beobachtung aus mehreren Richtungen gleichzeitig erfolgen. Alternativ ist auch ein aufeinanderfolgendes Anfahren der Beobachtungsposition möglich, wobei das Anfahren entweder durch eine Bewegung einer oder mehrerer Beobachtungseinrichtungen und/oder durch ein Drehen des Chucks möglich ist. Das Drehen des Chucks allein gestattet jedoch nur die Wahl von Beobachtungsrichtungen, die parallel zur Aufnahmefläche des Chucks und so zur Substratoberfläche verlaufen. Hierbei sind Winkel im Bereich zwischen 0 und 180° einstell¬ bar, je nach Ausgestaltung des Substrats oder Anordnung der Sondenspitzen . Erst ein Schwenken einer Beobachtungseinrichtung oder sofern möglich der Aufnahmefläche des Chucks gestattet die Einstel¬ lung einer Beobachtungsrichtung in einer senkrecht zur
Substratoberfläche stehenden Ebene, wobei hier der Winkel bereits durch die Begrenzung auf den Halbraum über dem
Substrat auf maximal 90° beschränkt ist. Hierbei ist auch ein Blick direkt auf die Kontaktfläche möglich und zwar ergänzend zu einer seitlichen Beobachtung, welche wiederum z.B. den Scratch darstellen kann.
Die Sicht auf den Bereich, in welchem die Kontaktierung erfolgt, aus zwei verschiedenen Beobachtungsrichtungen gestattet darüber hinaus eine stereoskopische Betrachtung, bei der aus der Kenntnis geometrischer Größen des durch die beiden Beobachtungspunkte und der Sondenspitze oder der Kontaktfläche aufgespannten Dreiecks auch Abstände oder Positionen ermittelt werden können. Auf diese Weise ist auch ein einzelner Kontaktpunkt im Detail zu betrachten, z.B. um daraus Schlüsse auf die Relativposition der Sondenspitzen- anordnung zur Kontaktflächenanordnung für das Anfahren der Kontaktposition zu ziehen. Die verschiedenen Ausgestaltungen der Betrachtungsweise der Kontaktierung liefern ein dreidimensionales Bild der
Kontaktregion für die Beurteilung der Kontaktierung einer Anordnung mehrerer Sondenspitzen.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungs¬ beispielen näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigt
Fig. 1 den schematischen Aufbau eines Probers mit zwei
Beobachtungseinheiten,
Fig. 2 ein mittels mehrerer Sondenspitzen kontaktiertes elektronisches Bauelement in der Draufsicht,
Fig. 3 die Draufsicht auf einen Wafer mit einer Vielzahl von zu elektronischen Bauelementen und verschiedenen möglichen Beobachtungsrichtungen,
Fig. 4A bis Fig. 4C verschiedene Strukturen von
Substratoberflächen,
Fig. 5 die Beobachtung einer Kontaktierung einer Kontaktfläche aus zwei Beobachtungsrichtungen in einer Ebene senkrecht zur Substratoberfläche und
Fig. 6 die stereoskopische Beobachtung einer Sondenspitze auf einer Kontaktfläche.
Der Prober in Fig. 1 weist ein Grundgestell 1 auf. Das
Grundgestell trägt einen Chuck 2 und eine Sondenhalterung 10. Der Chuck 2 umfasst eine Aufnahmeplatte 4 mit einer Aufnahmefläche 5, auf der ein Substrat 6, im Ausführungs¬ beispiel ein Wafer aufgelegt und gehalten werden kann. Die Sondenhalterung 10 umfasst eine Sondenhalterplatte 14 und eine Probecard 15, welche eine Mehrzahl von Sondenspitzen 18, auch als Probes bezeichnet, in einer festen Anordnung zueinander hält. Die Sondenhalterung 10 ist mittels einer geeigneten
Halterung 12 auf dem Grundgestell 1 derart montiert, dass die Probecard 15 dem Substrat 6 mit einem Abstand gegenüber¬ liegt, so dass die Sondenspitzen 18, welche auf der dem Substrat 6 zugewandten Unterseite der Probecard 15 montiert sind, Kontaktflächen (nicht dargestellt) auf dem Substrat 6 berühren können.
Mittels einer geeigneten Bewegungseinrichtung 8 kann die Aufnahmeplatte 4 und mit dieser ein darauf angeordnetes Substrat 6 bewegt werden, um die Kontaktflächen des
Substrats 6 zu den Sondenspitzen 18 zu positionieren. Im Ausführungsbeispiel sind mittels der Bewegungseinrichtung 8 Bewegungen der Aufnahmeplatte 4 in X-, Y- und Z-Richtung sowie Drehungen mit dem Winkel Θ um eine zentrale, in Z- Richtung verlaufende Achse möglich. Die Bewegungsrichtungen sind in Fig. 1 anhand eines Koordinatenkreuzes dargestellt. In anderen Ausgestaltungen des Probers kann die Bewegungseinrichtung ergänzend oder alternativ die Sondenhalterung 10 unterstützen, so dass auch diese Bewegungen realisieren kann zur Positionierung von Sondenspitzen 18 und Kontaktflächen relativ zueinander.
Jener Bereich innerhalb des Probers, in welcher mittels der Bewegungseinrichtung der Kontakt zwischen den Sondenspitzen 18 und Kontaktflächen 22 hergestellt wird, wird als Kontakt- zone bezeichnet. Deren mögliche Lage hängt maßgeblich davon ab, in welchem Raumbereich Sondenspitzen 18 und Kontaktflächen 22 bewegt werden können. Sind z.B. die Sondenspitzen 18 stationär und erfolgt die Positionierung und Zustell¬ bewegung bis zum Kontakt allein durch den Chuck 2, wird die Kontaktzone allein durch die Lage der Sondenspitzen 18 definiert .
Zur Kontaktierung mehrerer Kontaktflächen des Substrats 6 sind die Sondenspitzen 18 auf einer Probecard 15 in einer Anordnung montiert, welche der Anordnung der Kontaktflächen entspricht. Die Probecard 15 ist mittels einer Probecard- halterung 16 an der Unterseite der Sondenhalterplatte 14 befestigt. Die Sondenspitzen 18 sind dabei nach unten gerichtet und kontaktiert die Kontaktflächen auf der nach oben gerichteten freien Oberfläche des Substrats 6.
Entsprechend obiger Definition ist die Kontaktzone jener Raum, in welchem sich Sondenspitzen 18 und Kontaktflächen 22 im Kontaktzustand befinden. Zwischen der Probecard 15 und der freien Oberfläche des Substrats 6 ist ein solcher
Abstand vorgesehen, der in jener Position des Substrats 6, in der der Kontakt zwischen Sondenspitzen 18 und Kontaktflächen hergestellt ist, durch die Sondenspitzen 18
überbrückt ist.
Grundsätzlich ist die Erfindung auch nicht auf die darge- stellte Kontaktierung des Substrats 6 beschränkt. Es ist beispielsweise auch eine Unterseitenkontaktierung möglich, wenn die freie Oberfläche des Substrats 6 nach unten und die Sondenspitzen 18 nach oben gerichtet sind, um beispielsweise eine Rückseitenbeobachtung des Substrats 6 vorzunehmen. Im Ausführungsbeispiel ist jedoch nur die Kontaktierung von oben her dargestellt.
In der schematischen Darstellung des Probers gemäß Fig. 1 ist eine Reihe von Sondenspitzen 18 dargestellt. In Blick¬ richtung hinter dieser Reihe steht eine weitere Reihe von Sondenspitzen 18, so dass mit dieser Anordnung alle Kontaktflächen 22 eines elektronischen Bauelements 20 auf dem
Substrat 6 kontaktierbar sind. Ein einzelnes Bauelement 20, von denen das Substrat 6 eine Vielzahl umfasst, mit seinen randständig in zwei Reihen angeordneten Kontaktflächen 22 und die darauf liegenden Sondenspitzen 18, von denen der besseren Übersicht wegen nur die Spitzen in unmittelbarer Umgebung der Kontaktflächen 22 dargestellt sind, ist in Fig. 2 ersichtlich. Die Sondenspitzen 18 kontaktieren in der dargestellten Position die Kontaktflächen 22 gleichzeitig. Zur Beobachtung der Kontaktierung sind seitlich der Probe- cardhalterung 16 und in einem Abstand dazu, der eine
Verfahrbarkeit des Chucks 2 in dem Maße zulässt, dass jeder Punkt auf dem Substrat 6 kontaktierbar ist, zwei Beobach- tungseinheiten 30, z.B. CCD-Kameras und/oder Mikroskope angeordnet. Im Ausführungsbeispile sind sie an der Sonden- halterplatte 14 befestigt (Fig. 1). Die Beobachtungs¬ einheiten 30 liegen beide in einer Beobachtungsebene 32, die durch die optische Achse beider Beobachtungseinheiten 30, durch den Bereich der Sondenspitzen 18 sowie parallel zur Substratoberfläche 7 verläuft und zu dieser einen Abstand aufweist. Beide Beobachtungeinheiten 30 blicken, jeweils mit auf die Sondenspitzen 18 ausgerichtetem Fokus, auf die
Kontaktzone, jedoch beide aus einer anderen Beobachtungs- richtung 34.
Die Beobachtungsrichtungen 34 beider Beobachtungseinheiten 30 innerhalb der Beobachtungsebene 32 sind in einer Drauf¬ sicht in Fig. 2 dargestellt. Während eine Beobachtungs¬ richtung 34 mit der Ausrichtung der Reihe der Sondenspitzen 18 übereinstimmt, ist die andere Beobachtungseinheit 30 um den Winkel geschwenkt, der beispielsweise wenige Grad beträgt. Die Größe des Winkels hängt von der möglichen freien Sicht auf die Sondenspitzen 18 ab und kann grund¬ sätzlich im Bereich zwischen 0 und 180° liegen, wobei diese Werte ausgeschlossen sind, da andernfalls beide
Beobachtungsrichtungen 34 zusammenfallen, bei 180° jedoch mit entgegen gesetztem Richtungssinn, wodurch die mittels dieser zweiten Beobachtungsrichtung 34 gewünschten Tiefeninformationen nicht mehr zu erzielen wären. Falls für den Gewinn an Informationen von Vorteil können auch mehr als zwei Beobachtungsrichtungen 34 gewählt werden, die darüber hinaus verschiedene Beobachtungsebenen 32 aufspannen können.
Die freie Sicht auf die Sondenspitzen 18 hängt von der
Anordnung der Sondenspitzen 18 selbst und ebenso von der Oberflächenstruktur des Substrats 6 ab. Denn einerseits können sich die Sondenspitzen 18 und die Kontaktflächen 22 selbst gegenseitig verdecken. Andererseits können auch drei¬ dimensionale Oberflächenstrukturen auf dem Substrat 6 die Sicht auf die Sondenspitzen 18 und/oder auf die Kontakt- flächen 22 verdecken.
In Fig. 2 ist ersterer Fall dargestellt, da eine erste
Beobachtungsrichtung 34 genau mit der Richtung der Reihe von Kontaktflächen 22 und darauf kontaktierten Sondenspitzen 18 übereinstimmt. In dieser Beobachtungsrichtung 34 kann die Lage der Sondenspitzen 18 in X-Richtung sowie in Z-Richtung und damit die Herstellung eines sicheren Kontakts beobachtet werden. Liegen diese erste Beobachtungsrichtung 34 und die Reihe von Sondenspitzen 18 jedoch parallel gilt diese Fest¬ stellung nur für die erste Sondenspitze 18 der Reihe. Ab mit den übrigen, aus Beobachtungsrichtung hinteren Sondenspitzen 18 gleichermaßen ein sicherer Kontakt hergestellt ist, wird mittels der zweiten Beobachtungsrichtung 34, die mit dem Winkel von der ersten abweicht.
Die Beobachtung aus der zweiten Beobachtungsrichtung 34 gestattet, den Kontaktzustand auch für die anderen, hinteren Sondenspitzen 18 festzustellen. Damit sind Abweichungen in der winkligen Ausrichtung der Reihen von Sondenspitzen 18 und Kontaktflächen 22 feststellbar oder einzelne Fehlkontakte aufgrund von Höhentoleranzen innerhalb beider
Reihen. Auch der Scratch jeder einzelnen Sondenspitze 18 ist mittels der zweiten Beobachtungsrichtung 34 auflösbar. Wird diese oder einer weitere, dritte Beobachtungsrichtung 34 (nicht dargestellt) gewählt, die aus der Zeichnungsebene herausgeschwenkt ist und damit gemeinsam mit der ersten Beobachtungsrichtung 34 eine Ebene aufspannt, die nicht parallel zur Substratoberfläche 7 liegt, sondern einen
Winkel zur Substratoberfläche 7 im Bereich bis 90° aufweist, kann auch auf die Kontaktflächen 22 geblickt werden. So ist feststellbar, ob eventuell eine Sondenspitze 18 von einer Kontaktfläche 22 gerutscht ist. In Fig. 3 ist schematisch ein Beispiel für den Fall
dargestellt, in dem Oberflächenstrukturen des Substrats 6, hier versetzte Reihen von elektronischen Bauelementen 20, die Beobachtung der Kontaktierung verhindern können. Je nach Lage der zukontaktierenden Kontaktflächen 22 können
verschiedene der in Fig. 3 beispielhaft als Pfeile
dargestellten Beobachtungsrichtungen 34 gewählt werden, um die gewünschten Informationen für eine oder mehrere Sondenspitzen 18 zu gewinnen. Wie zu Fig. 2 beschrieben, können die dargestellten Beobachtungsrichtungen 34 in verschiedenen Beobachtungsebenen 32 liegen. Diese können sich parallel zur Substratoberfläche 7 erstrecken oder einen Winkel zu dieser aufweisen. Dementsprechend sind unterschiedliche Infor¬ mationen zu gewinnen. Verschiedene mögliche Oberflächenstrukturen eines Substrats 6 sind beispielhaft in den Fig. 4A bis 4C dargestellt. In Fig. 4A und Fig. 4B sind einzelne Komponenten 21 zu einem komplexen Bauelement 20 gestapelt, z.B. Komponenten 21 gleicher Größe (Fig. 4A) oder mit zunehmender Stapelhöhe abnehmender Größe (Fig. 4B) , wobei in Abhängigkeit von der Stapelart die zu kontaktierenden Kontaktflächen 22 zwischen den Bauelementen 20 (Fig. 4A und Fig. 4C) , auf der obersten Fläche eines Bauelements (Fig. 4A) , auf Stufen innerhalb des Stapels der Komponenten (Fig. 4B) , in Vertiefungen 24 inner- halb des Substrats 6, z.B. Ritzgräben, anderen möglichen Orten auf dem Substrat 6 verteilt sein können.
Die freie Sicht hat neben der Wahl und der Anzahl der verwendeten Beobachtungsrichtungen 34 auch Einfluss auf die Wahl und die Anzahl der Beobachtungsebenen 32. Diese kann genau in der Ebene der Kontaktflächen 22 liegen oder
parallel darüber. Liegt die gewählte Beobachtungsebene 32 z.B. nur einen geringen Abstand über den Kontaktflächen 22, so können bei geeigneter Beleuchtung und Oberflächengüte auch Spiegelbilder der Sondenspitzen 18 auf der Oberfläche verwendet werden, um deren Annäherung zu beobachten. Denn sobald sich die Sondenspitzen 18 in unmittelbarer Nähe der Oberfläche befinden, werden deren Spiegelbild und finale Bewegung in Richtung der Kontaktflächen 22 sichtbar. Treffen Spiegelbild und Bild der Kontaktnadel zusammen, ist nur noch ein minimaler Abstand von wenigen Mikrometern zwischen
Sondenspitzen 18 und Kontaktflächen 22 vorhanden oder die Sondenspitzen 18 liegen bereits auf den Kontaktflächen 22 auf .
Verschiedene Lagen und Gestaltungen der Kontaktflächen 22, bei denen eine Betrachtung der Kontaktierung in zwei
Beobachtungsrichtungen 34 erfolgt, die winklig insbesondere auch senkrecht zur Substratoberfläche 7 liegen, sind in den Fig. 4C und Fig. 5 dargestellt. In Fig. 4C kann aufgrund der Anordnung von Kontaktflächen 22 in Gräben oder anderen
Vertiefungen 24 des Substrats 6 eine Betrachtung von oben in die Vertiefungen 24 erfolgen, da andernfalls eine
Beobachtung der Kontaktierung gar nicht oder nur in der Richtung der Vertiefungen 24 möglich ist, sofern sich diese durch das gesamte Substrat 6 erstrecken. In Fig. 5 erfolgt die Kontaktierung der Sondenspitze 18 auf einer strukturierten Kontaktfläche 22, im dargestellten Ausführungsbeispiel der Kontaktfläche 22, die eine Durch- kontaktierung umgibt. Auch hier kann der Blick auf die
Kontaktfläche 22 mit einer Beobachtungsrichtung 34, die einen Winkel von größer 0 zur Substratoberfläche 7
aufweist, Informationen über die genaue Lage der Sondenspitze 18 in Bezug auf den Durchkontakt 26 des elektro¬ nischen Bauelements 20 gewonnen werden.
Mit dieser Beobachtung einer Sondenspitze 18 ist darüber hinaus auch eine stereoskopische Betrachtung möglich, die über bekannte geometrische Verhältnisse, wie Abstand der beiden Beobachtungseinheiten zueinander und für die Fokus- sierung der Sondenspitze 18 oder der Kontaktfläche 22 einge¬ stellte Winkel, Abstände ermittelt werden können. Diese sind z.B. dann von Interesse, wenn ein Fehlkontakt festgestellt wurde .
Die Beobachtung aus zwei verschiedenen Beobachtungsrichtungen 34, die beide parallel zur Substratoberfläche 7 liegen, für die stereoskopische Betrachtung einer Sondenspitze 18 ist in Fig. 6 dargestellt.
Für die stereoskopische Betrachtung ist es erforderlich, die Beobachtung aus den verschiedenen Beobachtungsrichtungen 34, gleichzeitig mit zwei Beobachtungseinheiten vorzunehmen. Auch in anderen Anwendungsfällen kann dies vorteilhaft sein, insbesondere immer dann, wenn die für die Herstellung und Feststellung der Kontakte benötigte Zeit zu minimieren ist. Dies trifft z.B. bei fortlaufenden Prüfungen zu, bei denen der Durchsatz wesentlich ist. In anderen Anwendungsfällen können die verschiedenen zwei oder mehr Beobachtungsrichtungen 34 auch mit einer einzelnen Beobachtungseinheit 30 und nacheinander eingestellt werden. Dies ist immer dann möglich, wenn die dafür benötigte Zeit zur Verfügung steht und die nacheinander gewonnenen Infor- mationen einzeln von Interesse oder nachträglich, z.B. durch eine rechnergestüt ze Verarbeitung miteinander in Beziehung gesetzt werden können.
Der Bewegungsablauf, der für das Kontaktierungsverfahren erforderlich ist, hängt wie oben bereits dargelegt wesent- lieh davon ab, welche Komponenten mittels der Bewegungs¬ einrichtung zu bewegen sind. So können alle Bewegungsabläufe allein durch den Chuck 2 ausgeführt werden. Alternativ können einzelne Bewegungsabschnitte, z.B. Feineinstellungen oder die Zustellbewegung zumindest teilweise auch von einer Komponente der Bewegungseinrichtung 2 ausgeführt werden, welche mit der Sondenhalterung 10 in Verbindung steht und geeignet ist, die Sondenspitzen 18 gemeinsam oder einzeln zu bewegen . Nachfolgend soll die Kontaktierung eines Bauelements gemäß Fig. 2 beispielhaft anhand der alleinigen Chuckbewegung und mit einem Prober gemäß Fig. 1 dargelegt werden. Da für die Beobachtung der Kontaktierung zur Feststellung und Sicherung eines guten Kontakts die finale Zustellbewegung besonders wichtig ist und sich folglich der Beobachtungsbereich auf diesen die Kontaktzone umgebenden Bereich konzentriert, ist die Beobachtung von den tatsächlich erfolgenden Bewegungsabläufen weitestgehend unabhängig. Zur Kontaktierung wird das Substrat 6 mittels der Bewegungs¬ einrichtung 8 des Probers zunächst horizontal derart ausge¬ richtet, dass sich die zu kontaktierenden Kontaktflächen 22 genau mittig und senkrecht unter den Sondenspitzen 18 mit einem Abstand zu den Spitzen befinden. Diese horizontale Ausrichtung erfolgt bevorzugt in einer von der Kontakt¬ position entfernten und somit gut zugänglichen Stellung des Chucks 2, indem die Stellung der Sondenspitzen 18 bezogen auf einen festen Bezugspunkt zuzüglich einer in X- und Y- Richtung genau definierten Distanz für den Mittelpunkt jeder Kontaktfläche 22, bezogen auf den selben Bezugspunkt, exakt eingestellt wird.
Nachfolgend wird das Substrat 6 mittels der Bewegungs¬ einrichtung 8 bis auf einen geringen Abstand zwischen den Kontaktflächen 22 und den Sondenspitzen 18 vertikal
vorpositioniert. Der Kontakt wird von dieser Position der Kontaktflächen 22 ausgehend durch die weitere, mittels Feinvortrieb vorgenommene vertikale Bewegung des Substrats 6, der finalen Zustellbewegung hergestellt.
Die Beobachtung einer oder mehrerer Sondenspitzen 18
geschieht während dieser vertikalen Bewegung des Substrats 6 kurz vor der Kontaktierung und während der Kontaktierung der Sondenspitzen 18 auf den Kontaktflächen 22. Dabei wird das Substrat 6 mittels der Bewegungseinrichtung 8 von unten gegen die Sondenspitzen 18 gefahren. Nach dem ersten Aufsetzen zumindest einer beobachteten Sondenspitze 18 auf der zugehörigen Kontaktfläche 22 wird die Zustellbewegung durch Abfahren eines Overdrives fortgesetzt, so dass jede der bereits aufgesetzten Sondenspitzen 18 anfängt, sich elastisch zu verformen. Der Beginn und der Umfang dieser Verformung und des daraus folgenden Scratches kann mittels beider Beobachtungseinheiten 30, beispielsweise mittels CCD- Kameras, für jede der Sondenspitzen 18 festgestellt werden. Nachdem bei allen Sondenspitzen 18 ein bestimmter Mindest- grad der Verformung beobachtet wurde, kann die Zustell¬ bewegung gestoppt werden. Somit wird gewährleistet, dass der Overdrive nicht zu einem Abgleiten einer Sondenspitze 18 von deren zugehöriger Kontaktfläche 22 führt.
Wird hingegen festgestellt, dass für eine oder mehr Sonden- spitzen 18 das vordefinierte Maß der Verformung nicht erreicht, für andere aber bereits überschritten ist, kann sich die Notwendigkeit einer Nachjustierung zwischen dem Substrat 6 und der Anordnung der Sondenspitzen 18 oder der Sondenspitzen zueinander ergeben oder es können Rückschlüsse auf die Qualität des Bauelements 20 oder des Substrats 6 gezogen werden. Weitere dazu erforderliche Informationen, wie das Maß einer einzelnen Fehlkontaktierung oder eines Versatzes zwischen Sondenspitzen 18 und Kontaktflächen 22 oder andere Fehlerbilder sind mit den bereits aufgenommenen Bildern oder durch weitere Bilder, die nachfolgend auch unter anderen Beobachtungsrichtungen 34 aufgenommen werden können, zu gewinnen. Verfahren und Vorrichtung zur Kontaktierung einer Reihe von
Kontaktflächen mit Sondenspitzen
Bezugszeichenliste
1 Grundgestell
2 Chuck
4 Aufnahmeplatte
5 Aufnähmetlache
6 Substrat
7 Substratoberfläche
8 Bewegungseinrichtung
10 Sondenhaiterung
12 Halterung
14 Sondenhaiterplatte
15 Probecard
16 Probecardhaiterung
18 Sondenspitze
20 Bauelement
21 Komponente
22 Kontaktflächen
24 Vertiefung
26 Durchkontakt
30 Beobachtungseinheit
32 Beobachtungsebene
34 Beobachtungsrichtung
Beobachtungswinkel

Claims

1. Verfahren zur Kontaktierung von Kontaktflächen (22) eines Halbleitersubstrats (6), die in zumindest einer Reihe angeordnet sind, mit einer korrespondierenden Anordnung von Sondenspitzen (18), indem die auf einem Substrat (6) ange¬ ordneten Kontaktflächen (22) und die Sondenspitzen (18) mittels einer Bewegungseinrichtung (8) relativ zueinander derart positioniert werden, dass sich die Kontaktflächen (22) und die Sondenspitzen (18) mit einem Abstand gegenüber liegen, und nachfolgend eine Zustellbewegung der Kontakt¬ flächen (22) und der Sondenspitzen (18) relativ zueinander erfolgt bis jede Sondenspitze (18) eine Kontaktfläche (22) kontaktiert hat, wobei die Kontaktierung mittels einer
Beobachtungseinheit (30) beobachtet wird, dadurch
gekennzeichnet, dass die Kontaktierung aus zumindest zwei Beobachtungsrichtungen (34) beobachtet wird, die einen Beobachtungswinkel im Bereich zwischen 0° und 180° einschließen .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Beobachtungswinkel im Bereich zwischen 0 und 90° liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die Beobachtungsrichtungen (34) in einer Beobachtungsebene (32) liegen, welche mit der
Substratoberfläche (7) übereinstimmt oder parallel zu dieser liegt oder einen Winkel von 0 bis 90° zu dieser aufweist.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beobachtungsrichtungen (34) in einer Beobachtungsebene (32) liegen, die senkrecht zur Substrat¬ oberfläche (7) steht.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beobachtung aus den unterschiedlichen Beobachtungsrichtungen (34) nacheinander erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beobachtung aus den unter¬ schiedlichen Beobachtungsrichtungen (34) gleichzeitig erfolgt .
7. Vorrichtung zur Kontaktierung von Kontaktflächen (22) eines Halbleitersubstrats (6), die in zumindest einer Reihe angeordnet sind, mit einem Chuck (2) und einer Aufnahme¬ fläche (5) des Chucks (2) zur Aufnahme eines Substrats (6), mit mehrerer Sondenspitzen (18) und zumindest einer Sonden- halterung (10) zur Halterung der Sondenspitzen (18), mit einer Bewegungseinrichtung (8) zur Positionierung des Chucks (2) und der Sondenspitzen (18) relativ zueinander und mit einer Beobachtungseinheit (30) zur Beobachtung einer
Kontaktzone, in welcher der Kontakt zwischen Sondenspitzen (18) und Kontaktflächen (22) herstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beobachtungseinheit (30) in einer Beobachtungsebene (32) parallel zur Aufnahmefläche (5) und/oder in einem Winkel von 0 bis 90° dazu schwenkbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zumindest zwei
Beobachtungseinheiten (30) zur Beobachtung der Kontaktzone aus zwei unterschiedlichen Beobachtungsrichtungen (34) umfasst, von denen zumindest eine schwenkbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Beobachtungs- einheit (30) in einer Beobachtungsebene (32) parallel zur Aufnahmefläche (5) in einem Bereich von 0 bis 180° schwenk¬ bar ist.
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