DE102016219316A1

DE102016219316A1 - Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung, Halbleiteranordnungsüberprüfungsvorrichtung und Halbleiteranordnungsüberprüfungsverfahren

Info

Publication number: DE102016219316A1
Application number: DE102016219316.3A
Authority: DE
Inventors: Norihiro Takesako; Takaya Noguchi; Akira Okada
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-10-07
Filing date: 2016-10-05
Publication date: 2017-04-13
Also published as: JP6478891B2; US20170102410A1; CN106568992A; US10209273B2; CN106568992B; JP2017073454A

Abstract

Eine Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung, die zum einfachen und genauen Überprüfen der Position von Kontaktabschnitten von jeweiligen Messfühlerspitzen eingerichtet ist, eine Vorrichtung zum Überprüfen einer Halbleiteranordnung und ein Verfahren zum Überprüfen einer Halbleiteranordnung werden bereitgestellt. Die Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung (100) umfasst eine transparente Platte (17), eine Kamera (20) zum Aufnehmen eines Bildes von einer Oberfläche der transparenten Platte (17) und ein passives Druckelement (25), das die andere Oberfläche der transparenten Platte (17) abdeckt. Die Spitze des Messfühlers (10) wird zur Bewertung einer Halbleiteranordnung (5) gegen die andere Oberfläche der transparenten Platte (17) gedrückt, mit dem passiven Druckelement (25) dazwischen. Die Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung (100) umfasst weiter einen Bildverarbeiter (21) zum Verarbeiten des mit der Kamera (20) aufgenommenen Bildes, um die Position des Messfühlers (10) in der Ebene der transparenten Platte (17) zu erfassen.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung, eine Halbleiteranordnungsüberprüfungsvorrichtung und ein Halbleiteranordnungsüberprüfungsverfahren.
Beschreibung des Standes der Technik
Eine Halbleiteranordnungsüberprüfungsvorrichtung ist bekannt, die elektrische Eigenschaften einer Halbleiteranordnung bewertet, die ein zu bemessendes Objekt ist, indem die Spitzen von Messfühlern in Kontakt mit der Halbleiteranordnung gebracht werden. Der hierin verwendete Begriff " Halbleiteranordnung" bezieht sich auf einen Halbleiter-Wafer oder einen Chip, der durch Schneiden eines Halbleiter-Wafers in Würfel erhalten wird. Zur Überprüfung wird die Halbleiteranordnung durch Vakuumsaugen und dergleichen an der Oberfläche einer Einspannplattform fixiert. Dann kommen die Messfühler zur elektrischen Eingabe und Ausgabe von oben in Kontakt mit einer Elektrode der Halbleiteranordnung.
Bei der Überprüfung einer Halbleiteranordnung, die eine vertikale Struktur aufweist, in der ein starker Strom in einer vertikalen Richtung der Halbleiteranordnung geführt ist, das heißt, von einer Hauptoberfläche der Halbleiteranordnung zu der anderen Hauptoberfläche davon, dient die Oberfläche der Einspannplattform als eine Elektrode. Die höheren Anschluss-Anzahlen von Messfühlern sind bisher verwirklicht worden, um dem Erfordernis für die Anwendung von starkem Strom und hoher Spannung zu genügen.
Während der Bewertung der elektrischen Eigenschaften der Halbleiteranordnung, die ein zu bemessendes Objekt ist, ist es wichtig, eine Vielzahl von Messfühlern mit hoher Genauigkeit in Kontakt mit einer Elektrode zu bringen, die an der Oberfläche der Halbleiteranordnung vorhanden ist. Wenn ein Versatz der Kontaktabschnitte der Messfühler, die in Kontakt mit der Elektrode kommen, auftritt, gibt es Fälle, bei denen ein gewünschter Strom oder eine gewünschte Spannung nicht an die Halbleiteranordnung angelegt wird. Zudem können Fälle existieren, bei denen der Kontakt der Kontaktabschnitte der Messfühler mit anderem als der Elektrode in der Zerstörung der Halbleiteranordnung resultieren. Um den Versatz der Kontaktabschnitte der Messfühler zu verhindern, ist es wünschenswert, dass die Messfühler eine kurze Länge haben. Jedoch besteht eine Tendenz, die Länge der Messfühler zu vergrößern, um dadurch den Abstand zwischen dem Hauptteilabschnitt einer Messfühlerkarte und der Halbleiteranordnung zum Zwecke der Unterdrückung eines Entladephänomens zu vergrößern. Daher ist der Versatz der Kontaktabschnitte der Messfühler geneigt aufzutreten.
Unter diesen Umständen ist eine berührungslose Technik als ein Messfühlerpositionsmessverfahren bekannt. Ein Beispiel der berührungsfreien Messfühlerpositionsmesstechnik umfasst eine Bildverarbeitungsmessung mittels einer Kamera, die in einer gegenüberliegenden Relation zu den Messfühlern vorhanden ist. Wegen des Vorhandenseins von Störfaktoren, wie beispielsweise der Hintergrund, der Abstand, individuelles Fokussieren und der Einfluss von Ablagerungen während der Messungen der Positionen der Spitzen der Messfühler, ist es jedoch für diese Bildverarbeitungsmessung schwierig, genaue Messungen durchzuführen.
Ein anderes Bewertungsverfahren ist in der japanischen Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2001-189353 offenbart, bei dem Messfühler in Kontakt mit einem verformbaren Körper gebracht und danach von dem verformbaren Körper getrennt werden und die Position und Größe von Messfühlermarkierungen betrachtet wird. Ferner ist die Beseitigung von Messfühlermarkierungen in einem Messfühlermarkierungsübertragungselement in der japanischen Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2009-198407 offenbart. Eine Überprüfung mit Messungsmessfühlern, die gegen eine transparente, ebene, aus Glas hergestellte Platte gehalten werden, ist in der japanischen Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 5-157790 (1993) offenbart.
Jedoch bereitet das in der japanischen Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2001-189353 offenbarte Bewertungsverfahren Probleme durch das Erfordernis der Regenerationsprozesses des verformbaren Körpers jedes Mal, wenn die Messfühlerüberprüfung durchgeführt wurde, und wegen des Zeiterfordernisses für die Überprüfung, da die Beobachtung nach der Übertragung erfolgt. Zudem können die in der japanischen Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2001-189353 offenbarte Vorrichtung und das dort offenbarte Verfahren nicht einfach einer herkömmlichen Bewertungsvorrichtung zugefügt werden.
Das in der japanischen Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2009-198407 offenbarte Messfühlermarkierungsübertragungselement wird als in einer kurzen Zeit regeneriert beschrieben, benötigt jedoch den Regenerationsprozess, wodurch ein Zeitbenötigungsproblem für die Überprüfung gegeben ist, da die Beobachtung nach der Übertragung durchgeführt wird. Die in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 5-157790 (1993) offenbarte Vorrichtung zeigt ein Problem, dass die Überprüfungsgenauigkeit aufgrund von Störungen, wie beispielsweise Beleuchtungsstärke und Hintergrund, verringert wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung bereitzustellen, die eingerichtet ist, die Position von Kontaktabschnitten der jeweiligen Messfühlerspitzen einfach und genau zu überprüfen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung eine transparente Platte, eine Kamera und ein passives Druckelement. Die Kamera nimmt ein Bild von einer Oberfläche der transparenten Platte auf. Das passive Druckelement deckt die andere Oberfläche der transparenten Platte ab. Die Spitze des Messfühlers wird zur Bewertung einer Halbleiteranordnung gegen die andere Oberfläche der transparenten Platte gedrückt, mit dem passiven Druckelement dazwischen. Die Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung umfasst zudem einen Bildverarbeiter. Der Bildverarbeiter verarbeitet das mit der Kamera aufgenommene Bild, um die Position des Messfühlers in der Ebene der transparenten Platte zu erfassen.
Die Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung beseitigt zur Verbesserung des Komforts das Erfordernis des herkömmlichen Austauschs eines Messfühlermarkierungsübertragungselements für jede Überprüfung. Die Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung beseitigt auch die Notwendigkeit des herkömmlichen Abwartens der Erholung eines verformbaren Körpers, um die Zeiteffizienz der Überprüfung zu verbessern. Daher ist die Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung eingerichtet, die Position der Messfühler einfach und genau zu erfassen.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit den anliegenden Zeichnungen deutlicher.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Zeichnung, welche die Konfiguration einer Halbleiteranordnungsüberprüfungsvorrichtung gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine schematische Schnittdarstellung einer Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel;
3 ist eine Ansicht, welche die Konfiguration einer transparenten Platte und ihrer Umgebung in der Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung und den Kontaktierungsarbeitsgang eines Messfühlers gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel zeigt;
4 ist eine Ansicht eines Messfühlers, der ein passives Druckelement in der Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel drückt;
5 ist ein Ablaufdiagramm, das die Arbeitsprozesse der Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung und die Halbleiteranordnungsüberprüfungsvorrichtung gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel zeigt;
6 und 7 sind Ansichten von Beispielen von Bildern, die mit einer Kamera in der Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel aufgenommen worden sind;
8 ist eine schematische Schnittdarstellung einer Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung gemäß einer Abwandlung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels;
9 ist eine schematische Schnittdarstellung einer Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und
10A und 10B sind Ansichten des Messfühlers, der das passive Druckelement in der Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel drückt.
Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen
<Erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel>
<Konfiguration der Halbleiteranordnungsüberprüfungsvorrichtung>
1 ist eine Zeichnung, welche die Konfiguration einer Halbleiteranordnungsüberprüfungsvorrichtung 1 gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Halbleiteranordnungsüberprüfungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel überprüft die Position von Messfühlern mittels einer Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung 100 (2), bevor sie eine elektrische Bewertung der Halbleiteranordnung 5 durchführt.
Die Halbleiteranordnungsüberprüfungsvorrichtung 1 umfasst eine Einspannplattform 3, einen Testcontroller 4, einen Messfühlergrundkörper 2 und die Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung 100. Die Einspannplattform 3 hat die Funktion des Vakuumsaugens als ein Mittel zum Fixieren der Halbleiteranordnung 5. Das Mittel zum Fixieren der Halbleiteranordnung 5 ist nicht auf Vakuumsaugen begrenzt, sondern kann beispielsweise elektrostatisches Saugen sein.
Der Messfühlergrundkörper 2 umfasst einen isolierenden Grundkörper 16, eine Vielzahl von Messfühlern 10 und einen Verbindungsabschnitt 8A. Der Messfühlergrundkörper 2 wird durch einen beweglichen Arm 9 gehalten. Der bewegliche Arm 9 ist zum Bewegen des Messfühlergrundkörpers 2 zu einer beliebigen Position eingerichtet. Der Messfühlergrundkörper 2 wird in diesem Fall durch einen einzigen bewegbaren Arm 9 gehalten. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf eingeschränkt. Der Messfühlergrundkörper 2 kann stabil durch eine Vielzahl von bewegbaren Armen gehalten werden. Die Halbleiteranordnungsüberprüfungsvorrichtung 1 kann konfiguriert sein, die Einspannplattform 3 statt dem Messfühlergrundkörper 2 zu bewegen.
Der Testcontroller 4 ist elektrisch mit einem Verbindungsabschnitt 8B der Einspannplattform 3 und mit dem Verbindungsabschnitt 8A des Messfühlergrundkörpers 2 über Signalleitungen 6 verbunden.
Ein Beispiel für die auf der Einspannplattform 3 platzierte und fixierte Halbleiteranordnung 5 ist ein Halbleiter-Wafer. Beispielsweise sind Halbleiterelemente, die eine vertikale Struktur haben, an dem Halbleiter-Wafer ausgebildet. Ein Halbleiterelement, das eine vertikale Struktur hat, ist ein Halbleiterelement, das Hauptelektroden aufweist, die an der Vorder- und Rückseite des Halbleiter-Wafers ausgebildet sind. Halbleiterelemente, die eine laterale Struktur haben, können an dem Halbleiter-Wafer ausgebildet sein. Ein Halbleiterelement, das eine laterale Struktur hat, ist ein Halbleiter-Element, das Hauptelektroden aufweist, die an einer der Oberflächen des Halbleiter-Wafers ausgebildet sind. Wenn ein Test an der Halbleiteranordnung 5 durchgeführt wird, kontaktiert die Elektrode an der Vorderseite der Halbleiteranordnung 5 die Messfühler 10. Die Elektrode an der Rückseite der Halbleiteranordnung 5 kontaktiert die Oberseite der Einspannplattform 3.
Unter der Annahme, dass ein starker Strom (beispielsweise 5 A oder höher) an die Messfühler 10 angelegt wird, sind die Messfühler 10 für die einzelnen an dem Halbleiter-Wafer ausgebildeten Halbleiterelemente vorgesehen. Auch wenn nicht gezeigt, stellt beispielsweise eine an dem isolierenden Grundkörper 16 vorhandene Metallplatte eine elektrische Verbindung zwischen den Messfühlern 10 und dem Verbindungsabschnitt 8A her.
In diesem Fall ist es bevorzugt, dass die Abstände von dem Verbindungsabschnitt 8A zu den jeweiligen Messfühlern 10 annähernd gleich zueinander sind, so dass die an den jeweiligen Messfühler 10 angelegten Stromdichten annähernd gleich zueinander sind. Ebenfalls ist es bevorzugt, dass Abstände von dem Verbindungsabschnitt 8B über die Einspannplattform 3 zu dem jeweiligen Messfühler 10 annähernd gleich zueinander sind. Das heißt, es ist erstrebenswert, dass der Verbindungsabschnitt 8A und der Verbindungsabschnitt 8B gegenüberliegend zueinander angeordnet sind, mit den Messfühlern 10 dazwischen.
Teil (a) in 3 zeigt die Struktur eines solchen Messfühlers 10. Der Messfühler 10 umfasst einen Zylinderabschnitt 14, einen Kontaktabschnitt 11, einen Kolbenabschnitt 12, der einen Einschubabschnitt 13 aufweist, und einen elektrisch verbindenden Abschnitt 15. Der Zylinderabschnitt 14 ist an dem isolierenden Grundkörper 16 befestigt. Der Kontaktabschnitt 11 stellt einen mechanischen und elektrischen Kontakt mit der an der Vorderseite der Halbleiteranordnung 5 vorhandenen Elektrode her. Ein Federelement, wie beispielsweise eine Feder, ist in den Einschubabschnitt 13 eingebaut. Wenn der Kontaktabschnitt 11 einen Druck in einer Aufwärtsrichtung (in die Z-Achsenrichtung von 3) erhält, gleitet der Einschubabschnitt 13 in solch eine Richtung, dass er in den Zylinderabschnitt 14 gedrückt wird. Der elektrisch verbindende Abschnitt 15 ist elektrisch mit dem Kontaktabschnitt 11 an der Spitze des Messfühlers 10 verbunden. Der elektrisch verbindende Abschnitt 15 ist zudem elektrisch mit dem Verbindungsabschnitt 8A verbunden.
Der Messfühler 10 ist aus einem Metallwerkstoff hergestellt, der eine elektrische Leitfähigkeit aufweist, wie beispielsweise Kupfer, Wolfram und Rhenium-Wolfram. Jedoch ist der Werkstoff des Messfühlers 10 nicht hierauf eingeschränkt. Insbesondere kann der Kontaktabschnitt 11 mit einem anderen Werkstoff, wie beispielsweise Gold, Palladium, Tantal und Platin, hinsichtlich Verbesserungen der elektrischen Leitfähigkeit und Dauerhaftigkeit überzogen sein.
Der Messfühler 10 wird beschrieben mit dem eingebauten Federelement, das in der Z-Achsenrichtung verschiebbar ist. Jedoch ist der Messfühler 10 nicht hierauf eingeschränkt. Der Messfühler 10 kann ein Federelement aufweisen, das außerhalb des Messfühlers 10 angeordnet ist. Dieser Mechanismus des Messfühlers 10 ist nicht auf solch eine Federart eingeschränkt und kann vom Kragarmtyp sein. Zudem kann der Messfühler 10 ein beschichteter Messfühler, eine Drahtsonde oder dergleichen sein.
Der Testcontroller 4 wird durch eine nicht gezeigte Verarbeitungsschaltung implementiert. Die Verarbeitungsschaltung kann eine CPU (bekannt auch als eine zentrale Verarbeitungseinheit, eine Verarbeitungseinheit, eine arithmetische Einheit, ein Mikroprozessor, ein Mikrocomputer, ein Prozessor und ein DSP) sein, die in einem Speicher gespeicherte Programme ausführt.
Wenn die Verarbeitungsschaltung eine speziell angefertigte Hardware ist, umfassen Beispiele der Verarbeitungsschaltung eine einzelne Schaltung, eine zusammengesetzte Schaltung, einen programmierten Prozessor, einen gleichlaufend programmierten Prozessor, eine ASIC, einen FPGA und eine Kombination davon.
Wenn die Verarbeitungsschaltung eine CPU ist, liest die Verarbeitungsschaltung die in dem Speicher gespeicherten Programme, um die Programme auszuführen, wodurch die vorgenannten Arbeitsprozesse implementiert werden. Beispiele des hierin verwendeten Speichers umfassen nichtflüchtige und flüchtige Halbleiterspeicher, wie beispielsweise ein RAM, ein ROM, einen Flash-Speicher, einen EPROM und EEPROM; eine Magnetplatte; eine flexible Platte; eine optische Platte; eine Kompakt-Disk, eine Minidisk; und eine DVD.
Manche der Arbeitsprozesse der Verarbeitungsschaltung können durch eine speziell angefertigte Hardware implementiert werden, wobei der Rest durch eine Software oder eine Firmware implementiert ist. Auf diese Weise ist die Verarbeitungsschaltung eingerichtet, die vorgenannten Arbeitsprozesse mittels einer Hardware, einer Software, einer Firmware und einer Kombination davon zu implementieren.
<Konfiguration der Messfunktionsüberprüfungsvorrichtung>
2 ist eine schematische Schnittdarstellung der Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung 100 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel. Die Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung 100 umfasst eine durchsichtige Platte 17, eine Kamera 20, einen Bildverarbeiter 21 und ein passives Druckelement 25.
Das passive Druckelement 25 ist derart angeordnet, dass es eine Oberfläche der transparenten Platte 17 abdeckt, die in die Z-Richtung gerichtet ist. Die transparente Platte 17 hat die Form eines Tabletts und das passive Druckelement 25 ist in dem Tablett der transparenten Platte 17 angeordnet. Wie in 3 gezeigt, ist das Tablett der transparenten Platte 17 mit einem als ein Deckel dienenden Dichtelement 26 abgedeckt. Das heißt, das Dichtelement 26 dichtet das passive Druckelement 25 zwischen dem Dichtelement 26 und der transparenten Platte 17 ab.
In dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die transparente Platte 17 nahe der Einspannplattform 3 angeordnet, beispielsweise in einer benachbarten Relation zu der Einspannplattform 3, wie in 1 gezeigt.
Die Messfühler 10 werden gegen die transparente Platte 17 gedrückt. Daher muss die transparente Platte 17 stark genug sein, um dem Drücken der Messfühler 10 standhalten zu können. Die transparente Platte 17 muss zudem transparent sein, da die Spitzen der Messfühler 10 mit der Kamera 20 durch die transparente Platte 17 fotografiert werden. Um die vorgenannten Anforderungen zu erfüllen, ist die transparente Platte 17 eine transparente Glasplatte, die eine Dicke von mehreren Millimetern hat. Die transparente Platte 17 kann aus anderen Werkstoffen hergestellt sein, welche die vorgenannten Anforderungen erfüllen.
Eine Antireflexbeschichtung kann an einer Fotografieroberfläche (Oberfläche, die in die negative Z-Richtung weist) der transparenten Platte 17 vorhanden sein, um Störfaktoren während des Fotografierens zu reduzieren. Eine Antireflexbeschichtung wird beispielsweise durch Anbringen einer Antireflexschicht an die Fotografieroberfläche der transparenten Platte 17 ausgebildet.
Das passive Druckelement 25 ist aus einem Werkstoff hergestellt, der fließfähig und weich genug ist, um durch die Messfühler 10 verdrängt zu werden, wenn die Messfühler 10 in Kontakt mit dem passiven Druckelement 25 kommen. Es ist erforderlich, dass das passive Druckelement 25 farbig ist, so dass eine Unterscheidung zwischen einem Bereich, in dem das passive Druckelement 25 anwesend ist, und einem Bereich, in dem das passive Druckelement 25 verdrängt und somit abwesend ist, basierend auf den Farben gemacht wird. Das passive Druckelement 25 hat eine Elastizität, also die Fähigkeit, in ihre ursprüngliche Form oder Position zurückzukehren, nachdem die Messfühler 10 aus dem Kontakt mit dem passiven Druckelement 25 bewegt worden sind. Aus diesem Grund wird bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel eine farbige Flüssigkeit, wie beispielsweise eine Gefrierschutzlösung, als das passive Druckelement 25 verwendet. Das passive Druckelement 25 ist nicht hierauf eingeschränkt, solange der Werkstoff des passiven Druckelements 25 die vorgenannten Bedingungen der Fließfähigkeit, Weichheit, Elastizität und Farbe erfüllt.
Das Dichtelement 26 dient zum Abdichten des passiven Druckelements 25. Eine Antireflexbeschichtung kann an einer Fotografieroberfläche (Oberfläche, die der transparenten Platte 17 zugewandt ist) des Dichtungselements 26 vorhanden sein, um Störungsfaktoren während des Fotografierens zu reduzieren. Die Antireflexbeschichtung kann beispielsweise durch Anbringen einer Antireflexschicht an der Fotografieroberfläche des Dichtelements 26 ausgebildet werden. Es ist bevorzugt, dass das Dichtelement 26 zum Schutz der Spitzen (Kontaktabschnitte 11) der Messfühler 10 aus einem Werkstoff hergestellt ist, der weicher als derjenige der Spitzen der Messfühler 10 ist. Ein flexibles, einfach austauschbares Blattmaterial wird bevorzugt als das Dichtelement 26 verwendet. Ein Beispiel des Dichtelements 26 umfasst ein PVC(Polyvinylchlorid)-Blatt, ist hierauf aber nicht eingeschränkt.
Die Kamera 20 nimmt ein Bild einer Oberfläche der transparenten Platte 17 auf, die gegenüberliegend zu der Oberfläche davon ist, gegen welche die Messfühler 10 gedrückt werden. Ein Beispiel der Kamera 20 umfasst eine CCD(Charge-Coupled Device)-Kamera. Die Kamera 20 ist bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel hinsichtlich einer Stabilität von Fotografierumgebungen in einem Gehäuse 19 untergebracht.
Bei der Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung 100 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine Beleuchtungseinrichtung 22 an der Messfühlerkontaktoberflächenseite der transparenten Platte 17 vorhanden. Die Beleuchtungseinrichtung 22 strahlt Licht in Richtung der Messfühler 10. Die Beleuchtungseinrichtung 22 ist zur Stabilisation von Fotografierbedingungen vorgesehen. Für die Stabilisation ist es erstrebenswert, dass Beleuchtungseinrichtungen 22 an einer Vielzahl von Stellen vorhanden sind. Ein Beispiel einer Lichtquelle für die hierin verwendete Beleuchtungseinrichtung 22 umfasst eine LED-Lichtquelle, die weniger Wärme erzeugt und eine längere Lebensdauer als eine Glühlampe hat. Jedoch ist die Lichtquelle für die Beleuchtungseinrichtung 22 nicht auf die LED-Lichtquelle eingeschränkt.
Trockenluft kann zur Stabilisierung von Fotografierumgebungen in dem Gehäuse 19 zirkuliert werden, um eine Wasserkondensation an der Kamera 20, insbesondere an der Linse der Kamera 20, zu verhindern. In diesem Fall sind beispielsweise zwei Trockenluftzirkulationsanschlüsse 23 an einer Seitenfläche des Gehäuses 19 vorhanden, so dass Trockenluft in das Gehäuse durch einen der Trockenluftzirkulationsanschlüsse 23 einströmt und Luft durch den anderen Trockenluftzirkulationsanschluss 23 aus dem Gehäuse 19 ausströmt.
Die Innenwand des Gehäuses 19 kann zur Reduzierung von Störfaktoren während des Fotografierens schwarz lackiert sein. Alternativ kann zur Reduzierung von Störfaktoren während des Fotografierens eine Antireflexbeschichtung an der Innenwand des Gehäuses 19 vorhanden sein. Die Antireflexbeschichtung wird beispielsweise durch Anbringen einer Antireflexschicht an der Innenwand des Gehäuses 19 ausgebildet.
Der Bildverarbeiter 21 wird durch eine nicht gezeigte Verarbeitungsschaltung implementiert. Die Verarbeitungsschaltung kann eine CPU sein, die in einem Speicher gespeicherte Programme ausführt.
Wenn die Verarbeitungseinheit eine speziell angefertigte Hardware ist, umfassen Beispiele der Verarbeitungsschaltung eine einzelne Schaltung, eine zusammengesetzte Schaltung, einen programmierten Prozessor, einen gleichlaufend programmierten Prozessor, eine ASIC, einen FPGA und eine Kombination davon.
Wenn die Verarbeitungseinheit eine CPU ist, liest die Verarbeitungsschaltung die in dem Speicher gespeicherten Programme, um die Programme auszuführen, wodurch die vorgenannten Arbeitsprozesse implementiert werden. Beispiele des hierin verwendeten Speichers umfassen nichtflüchtige und flüchtige Halbleiterspeicher, wie beispielsweise ein RAM, ein ROM, einen Flash-Speicher, einen EPROM und einen EEPROM; eine Magnetplatte; eine flexible Platte; eine optische Platte; eine Kompakt-Disk, eine Minidisk; und eine DVD.
Manche der Arbeitsprozesse der Verarbeitungsschaltung können durch eine speziell angefertigte Hardware implementiert werden, wobei der Rest durch eine Software oder eine Firmware implementiert ist. Auf diese Weise ist die Verarbeitungsschaltung eingerichtet, die vorgenannten Arbeitsprozesse mittels einer Hardware, einer Software, einer Firmware und Kombinationen davon zu implementieren.
<Betrieb>
Die elektrische Bewertung der Halbleiteranordnung 5 wird durch Drücken der Messfühler 10 gegen die an der Vorderseite der Halbleiteranordnung 5 vorhandenen Elektrode durchgeführt. Wie die tatsächliche Bewertung der Halbleiteranordnung 5 wird die Überprüfung der Messfühlerposition in einem solchen Zustand gemacht, in dem die Messfühler 10 gegen die transparente Platte 17 gedrückt sind, das heißt, in einem Zustand ähnlich zu dem für die tatsächliche Bewertung. Dies ist so, da es wichtig ist, die Messfühlerposition in der tatsächlichen Bewertung der Halbleiteranordnung 5 zu erfassen.
Die Arbeitsprozesse der Halbleiteranordnungsüberprüfungsvorrichtung 1 und der Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung 100 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel werden beschrieben. 5 ist ein Ablaufdiagramm, das die Arbeitsprozesse der Halbleiteranordnungsüberprüfungsvorrichtung 1 und der Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung 100 zeigt.
Als Erstes wird der Messfühlergrundkörper 2 bereitgestellt. Die Messfühler 10, die der Elektrode der jetzt zu überprüfenden Halbleiteranordnung 5 zugeordnet sind, werden an dem Messfühlergrundkörper 2 angeordnet. Der Messfühlergrundkörper 2 wird durch einen bewegbaren Arm 9 gehalten (Schritt S101). Zu diesem Zeitpunkt wird der Verbindungsabschnitt 8A des Messfühlergrundkörpers 2 elektrisch mit dem Testcontroller 4 verbunden.
Als Nächstes wird die zu überprüfende Halbleiteranordnung 5 auf der Einspannplattform 3 angeordnet (Schritt S102). Zu diesem Zeitpunkt wird die Halbleiteranordnung 5 auf der Einspannplattform 3 durch Vakuumsaugen und dergleichen fixiert, um in einen elektrischen Kontakt mit der Einspannplattform 3 zu kommen. Die hierbei verwendete Halbleiteranordnung 5 ist beispielsweise ein Halbleiter-Wafer, der eine Vielzahl von daran ausgebildeten Halbleiter-Chips aufweist. Alternativ kann die Halbleiteranordnung 5 selbst ein Halbleiter-Chip sein. Dieser Schritt (Schritt S102) kann unmittelbar vor dem Schritt (Schritt S107) zur Durchführung der Bewertung der elektrischen Eigenschaften der Halbleiteranordnung 5 durchgeführt werden, der später beschrieben wird (das heißt, zwischen den Schritten S106 und S107).
Als Nächstes steuert und/oder regelt der Testcontroller 4 den bewegbaren Arm 9, um den Messfühlergrundkörper 2 über die transparente Platte 17 zu bewegen (Teil (a) in 3). Dann veranlasst der Testcontroller 4 den Messfühlergrundkörper 2, sich nach unten zu bewegen, wodurch der Kontaktabschnitt 11 jedes Messfühlers 10 in Kontakt mit dem Dichtelement 26 gebracht wird (Teil (b) in 3). Wenn der Testcontroller 4 den Messfühlergrundkörper 2 veranlasst, sich weiter nach unten zu bewegen, wird der Einschubabschnitt 13 über das Federelement in den Zylinderabschnitt 14 gedrückt und der Kontaktabschnitt 11 jedes Messfühlers 10 drückt das passive Druckelement 25, mit dem Dichtelement 26 dazwischen, wie in Teil (c) in 13 gezeigt (Schritt S103). 4 ist eine vergrößerte Ansicht von Teil (c) in 3. Zu diesem Zeitpunkt wird das passive Druckelement 25 verdrängt und ist somit abwesend in dem Bereich, mit dem jeder Messfühler 10 in Kontakt steht, wie in 4 gezeigt. Die Last, die jedem Messfühler 10 aufgezwungen wird, wenn jeder Messfühler 10 gegen das passive Druckelement 25 gedrückt wird, wird gleich der Last gemacht, die jedem Messfühler 10 aufgezwungen wird, wenn jeder Messfühler 10 in Kontakt mit der Halbleiteranordnung 5 gebracht ist.
Dann, mit den Messfühlern 10 gegen das passive Druckelement 25 gedrückt, nimmt die Kamera 20 ein Bild der Oberfläche der transparenten Platte 17 auf, die gegenüberliegend zu dem passiven Druckelement 25 ist (Schritt S104).
Als Nächstes verarbeitet der Bildverarbeiter 21 das mit der Kamera 20 aufgenommene Bild, um die Position der Messfühler 10 in der Ebene der transparenten Platte 17 zu erfassen (Schritt S105). Dann beurteilt der Bildverarbeiter 21, ob die Messfühlerposition korrekt ist oder nicht (Schritt S106).
Es wird beispielsweise angenommen, dass die Position von 16 Messfühlern 10, die äquidistant in einer 4-mal-4-Matrix angeordnet sind, eine korrekte Messfühlerposition ist (das heißt, eine vorab festgelegte Messfühlerposition). 6 und 7 zeigen Beispiele der mit der Kamera 20 aufgenommenen Bilder. Wie in den 6 und 7 gezeigt, umfasst ein Bereich 25a, in dem das passive Druckelement 25 an der transparenten Platte 17 anwesend ist, Bildpunkte, welche die Farbe des passiven Druckelements 25 haben. Auf der anderen Seite umfassen Bereiche 25b, in denen die Messfühler 10 gegen die transparente Platte 17 gedrückt sind, Bildpunkte, die in ihrer Farbe verschieden von denen in der Region 25a sind, da das passive Druckelement 25 verdrängt ist und somit in den Bereichen 25b abwesend ist. Der Bildverarbeiter 21 führt eine Bildverarbeitung durch, die den Farbunterschied erfasst, um die Position der Messfühler 10 in der Ebene der transparenten Platte 17 zu erfassen.
Mit Bezug auf 6 sind Bildpunkte, die in ihrer Farbe verschieden von denjenigen in dem Bereich 25a sind, äquidistant in einer 4-mal-4-Matrix angeordnet. Insbesondere wenn das mit der Kamera 20 aufgenommene Bild das in 6 gezeigte ist, beurteilt der Bildverarbeiter 21, dass die Position der Messfühler 10 korrekt ist. In diesem Fall meldet der Bildverarbeiter 21 dem Testcontroller 4, dass die Messfühlerposition korrekt ist. Dann führt der Testcontroller 4 die Bewertung der elektrischen Eigenschaften der Halbleiteranordnung 5 unter Verwendung der Messfühler 10, die an dem Messfühlergrundkörper 2 angeordnet sind, durch (Schritt S107).
Mit Bezug auf 7 ist ein Bereich 25c unten links außerhalb eines Felds der Bereiche 25b in der Form der regelmäßigen 4-zu-4-Matrix. Dies bedeutet, dass die Position von einem der Messfühler 10, die dem Bereich 25c entspricht, nicht seine beabsichtige Position ist. Wenn das mit der Kamera 20 aufgenommene Bild das in 7 gezeigte ist, beurteilt der Bildverarbeiter 21, dass die Position der Messfühler 10 nicht korrekt ist. In diesem Fall meldet der Bildverarbeiter 21 dem Testcontroller 4, dass die Messfühlerposition nicht korrekt ist (Schritt S108). Dann stoppt der Testcontroller 4 die Durchführung der Bewertung der elektrischen Eigenschaften der Halbleiteranordnung 5. Der Testcontroller 4 gibt beispielsweise eine Warnung an einen Nutzer aus, um dem Nutzer anzuzeigen, dass die Durchführung der Bewertung der elektrischen Eigenschaften der Halbleiteranordnung 5 gestoppt ist. Zusätzlich kann der Testcontroller 4 eine Stimme oder ein Geräusch verwenden, um dem Nutzer anzuzeigen, dass die Position der Messfühler 10 nicht korrekt ist. Der Nutzer, der diesen Hinweis empfängt, führt einen Test, einen Austausch und dergleichen der Messfühler 10 durch.
Die Überprüfung der Messfühlerposition wird für jede zu beurteilende Halbleiteranordnung 5 gemacht. Alternativ kann die Überprüfung der Messfühlerposition mit einer vorgegebenen festen Häufigkeit gemacht werden (beispielsweise jedes Mal, wenn die Überprüfung einer vorab festgelegten Anzahl von Halbleiteranordnungen 5 abgeschlossen ist).
<Effekte>
Die Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung 100 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst die transparente Platte 17, die Kamera 20 zum Aufnehmen eines Bildes von einer Oberfläche der transparenten Platte 17 und das passive Druckelement 25, das die andere Oberfläche der transparenten Platte 17 abdeckt. Die Spitze des für die Beurteilung der Halbleiteranordnung 5 verwendeten Messfühlers 10 wird gegen die andere Oberfläche der transparenten Platte 17 gedrückt, mit dem passiven Druckelement 25 dazwischen. Die Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung 100 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst zudem den Bildverarbeiter 21 zum Verarbeiten des mit der Kamera 20 aufgenommenen Bildes, um die Position des Messfühlers 10 in der Ebene der transparenten Platte 17 zu erfassen.
Die Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung 100 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel erfasst die Position des Messfühlers 10 durch Aufnehmen des Bildes des passiven Druckelements 25 durch die transparente Platte 17, gegen das die Messfühler 10 gepresst werden. Das heißt, die Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung 100 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel beseitigt die Notwendigkeit des herkömmlichen Austauschs eines Messfühlermarkierungsübertragungselements für jede Überprüfung, um die Einfachheit zu verbessern. Die Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung 100 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel beseitigt zudem die Notwendigkeit des herkömmlichen Abwartens der Regeneration eines verformbaren Körpers, um die Zeiteffizienz der Überprüfung zu verbessern. Somit ist die Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung 100 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel eingerichtet, die Position der Messfühler 10 einfach und genau zu erfassen. Die Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung 100 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel kann alleine verwendet werden, kann aber einfach der herkömmlichen Halbleiteranordnungsüberprüfungsvorrichtung 1 hinzugefügt werden. Durch die Kombination der Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung 100 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel mit der Halbleiteranordnungsüberprüfungsvorrichtung 1 wird die Überprüfung der Halbleiteranordnung 5 mit höherer Genauigkeit erreicht.
Bei der Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung 100 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das passive Druckelement 25 aus einem farbigen weichen Werkstoff hergestellt.
Die Verwendung des weichen Werkstoffs für das passive Druckelement 25 erlaubt es den Messfühlern 10, sich in einen Teil des passiven Druckelements 25 einzugraben, mit dem die Messfühler 10 in Kontakt kommen, und dadurch den Teil des passiven Druckelements 25 zu verdrängen. Die Verwendung des farbigen passiven Druckelements 25 erlaubt basierend auf den Farben eine Unterscheidung zwischen dem Bereich, in dem das passive Druckelement 25 anwesend ist, und dem Bereich, in dem das passive Druckelement 25 abwesend ist, (das heißt, durch die Messfühler 10 verdrängt ist). Zudem verhindert die Verwendung des farbigen passiven Druckelements 25 das Auftreten von Störfaktoren (Hintergrund) innerhalb des mit der Kamera 20 während des Fotografierens aufgenommenen Bildes.
Die Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung 100 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst zudem das Dichtelement 26, welches das passive Druckelement 25 zwischen dem Dichtelement 26 und der anderen Oberfläche der transparenten Platte 17 abdichtet (der Oberfläche, an der das passive Druckelement 25 angeordnet ist).
Somit verhindert die Abdichtung des passiven Druckelements 25 zwischen dem Dichtelement 26 und der transparenten Platte 17, dass das passive Druckelement 25 nach außen von der transparenten Platte 17 fließt. Dies erlaubt es dem passiven Druckelement 25, stabil an der transparenten Platte 17 gehalten zu werden. Das Vorhandensein des Dichtelements 26 schützt die Messfühler 10 davor, die transparente Platte 17 direkt zu kontaktieren, um die transparente Platte 17 zu schützen.
Bei der Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung 100 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Kamera 20 innerhalb des Gehäuses 19 vorhanden.
Das Einhausen der Kamera 20 innerhalb des Gehäuses 19 verhindert das Anheften und dergleichen von Staub und Fremdkörpern an der Linse der Kamera 20. Dies verbessert die Genauigkeit der Erfassung der Messfühlerposition.
Die Halbleiteranordnungsüberprüfungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst die Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung 100, die Einspannplattform 3 zum Anordnen der Halbleiteranordnung 5 darauf, wobei der Messfühler 10 in Kontakt mit der Halbleiteranordnung 5 kommt, und den Testcontroller 4 zum Senden und Empfangen von Signalen zu und von dem Messfühler 10, um dadurch die elektrischen Eigenschaften der an der Oberseite der Einspannplattform 3 angeordneten Halbleiteranordnung 5 zu bewerten. Die transparente Platte 17 der Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung 100 ist nahe der Einspannplattform 3 angeordnet.
Somit erlaubt der Einbau der Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung 100 in die Halbleiteranordnungsüberprüfungsvorrichtung 1, dass die Überprüfung der Messfühlerposition vor der Überprüfung der Halbleiteranordnung 5 gemacht wird. Dies verhindert die Überprüfung der Halbleiteranordnung 5, wenn die Position der Messfühler 10 unkorrekt ist, um die Überprüfung der Halbleiteranordnung 5 mit hoher Genauigkeit und hoher Zuverlässigkeit zu erreichen.
Zudem reduziert die Anordnung der transparenten Platte 17 der Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung 100 nahe der Einspannplattform 3 den Bewegungsabstand der Messfühler 10 zwischen der Einspannplattform 3 und der transparenten Platte 17. Dies verbessert die Zeiteffizienz während der Überprüfung der Messfühlerposition. Der reduzierte Bewegungsabstand macht es einfach, die Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung 100 in der existierenden Halbleiteranordnungsüberprüfungsvorrichtung zu verwenden.
Das Verfahren zum Überprüfen der Halbleiteranordnung 5 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Verfahren, das die Halbleiteranordnungsüberprüfungsvorrichtung 1 verwendet, um die Halbleiteranordnung 5 zu überprüfen. Das Verfahren umfasst: (a) Aufnehmen eines Bildes der einen Oberfläche der transparenten Platte 17 mit der Kamera 20, während das passive Druckelement 25 durch den Messfühler 10 zusammengedrückt ist; (b) Verarbeiten des mit der Kamera 20 aufgenommenen Bildes, um die Position des Messfühlers 10 zu erfassen und dadurch zu beurteilen, ob die Position des Messfühlers 10 mit einer vorab festgelegten Position übereinstimmt oder nicht, wobei (b) mit dem Bildverarbeiter 21 durchgeführt wird; und (c) Ermitteln, ob eine Bewertung von elektrischen Eigenschaften der Halbleiteranordnung 5 basierend auf dem Ergebnis der Beurteilung des Bildverarbeiters 21 durchzuführen ist oder nicht, wobei (c) mit dem Testcontroller 4 durchgeführt wird.
In Schritt (a) nimmt die Kamera ein Bild des passiven Druckelements 25 durch die transparente Platte 17 auf, gegen das die Messfühler 10 gedrückt sind. In Schritt (b) erfasst der Bildverarbeiter 21 die Position der Messfühler 10, um zu beurteilen, ob die Position der Messfühler 10 mit der vorab festgelegten Position übereinstimmt oder nicht (das heißt, ob die Messfühlerposition korrekt ist oder nicht). In Schritt (c) ermittelt der Testcontroller 4, ob basierend auf dem Ergebnis der Beurteilung des Bildverarbeiters 21 eine Bewertung von elektrischen Eigenschaften der Halbleiteranordnung 5 durchzuführen ist oder nicht. Somit wird die Überprüfung der Messfühlerposition vor der Überprüfung der Halbleiteranordnung 5 gemacht. Dies verhindert die Überprüfung der Halbleiteranordnung 5, wenn die Position der Messfühler 10 unkorrekt ist, um die Überprüfung der Halbleiteranordnung 5 mit hoher Genauigkeit und hoher Zuverlässigkeit zu erreichen.
<Abwandlung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels>
8 ist eine schematische Schnittdarstellung einer Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung 100A gemäß einer Abwandlung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels. Die Konfiguration der Halbleiteranordnungsüberprüfungsvorrichtung gemäß dieser Abwandlung ist ähnlich zu der gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel (1) und wird nicht beschrieben.
Bei dieser Abwandlung ist das Dichtelement 26 ein nichttransparentes Element. In diesem Fall ist die Beleuchtungseinrichtung 22 innerhalb des Gehäuses 19 statt außerhalb des Gehäuses 19 angeordnet. Die Beleuchtungseinrichtung 22 ist an der Innenwand des Gehäuses 19 angeordnet, um die Bildoberfläche (die Oberfläche, deren Bild mit der Kamera 20 aufgenommen wird) der transparenten Platte 17 zu beleuchten.
Bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung 100 derart konfiguriert, dass die Kamera 20 zur Stabilisierung von Fotografierumgebungen innerhalb des Gehäuses 19 eingehaust ist. Bei dieser Abwandlung ist auf der anderen Seite ein Abbildungsloch 19a in der Bodenfläche des Gehäuses 19 vorhanden. Dann ist die Kamera 20 außerhalb der Bodenfläche des Gehäuses 19 angeordnet. Die Kamera 20 nimmt ein Bild der Bildoberfläche der transparenten Platte 17 durch das Abbildungsloch 19a auf.
<Effekte>
Die Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung 100A gemäß der Abwandlung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels umfasst weiter die Beleuchtungseinrichtung 22, die eine der Oberflächen der transparenten Platte 17 (das heißt, die Abbildungsoberfläche oder die Oberfläche gegenüberliegend zu der Oberfläche, an der das passive Druckelement 25 angeordnet ist) mit Licht bestrahlt. Wenn das Dichtelement 26, welches das passive Druckelement 25 abdichtet, das nichttransparente Element ist, ist die Beleuchtungseinrichtung 22 auf der gegenüberliegenden Seite der transparenten Platte 17 zu der Oberfläche, an der das passive Druckelement 25 angeordnet ist, vorhanden, um dadurch die Abbildungsoberfläche der transparenten Platte 17 zu beleuchten. Durch Beleuchtung der Abbildungsoberfläche der transparenten Platte 17 wird die Genauigkeit der Erfassung der Messfühlerposition verbessert.
Bei der Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung 100A gemäß der Abwandlung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels ist die Beleuchtungseinrichtung 22 innerhalb des Gehäuses 19 angeordnet. Die Anordnung der Beleuchtungseinrichtung 22 innerhalb des Gehäuses 19 erreicht die Eingliederung der Beleuchtungseinrichtung 22 in das Gehäuse 19. Die Integration des Gehäuses 19 und der Beleuchtungseinrichtung 22 macht es einfach, die Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung 100A in Kombination mit der herkömmlichen Halbleiteranordnungsüberprüfungsvorrichtung zu platzieren, wodurch die Einfachheit verbessert wird. Die Anordnung der Beleuchtungseinrichtung 22 innerhalb des Gehäuses 19 macht zudem das Licht von der Beleuchtungseinrichtung 22 weniger dafür anfällig, aus dem Gehäuse 19 auszuströmen, wodurch die Lichtbeleuchtungseffizienz verbessert wird.
Bei der Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung 100A gemäß der Abwandlung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels ist die Kamera 20 außerhalb des Gehäuses 19 angeordnet. Die Anordnung der Kamera 20 außerhalb des Gehäuses 19 ermöglicht den Betrieb der Kamera 20, um die Einfachheit der Wartung zu verbessern.
<Zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel>
<Konfiguration>
9 ist eine schematische Schnittdarstellung einer Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung 200 gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Konfiguration der Halbleiteranordnungsüberprüfungsvorrichtung gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ähnlich zu der gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel (1) und wird nicht beschrieben.
Bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das passive Druckelement 25 aus einem piezochromen, lichtemittierenden Werkstoff hergestellt. Der piezochrome, lichtemittierende Werkstoff ist ein Werkstoff, der eine Lichtemittierungsveränderung erzeugt, wenn ein Druck daran angelegt wird. Ein Beispiel eines piezochromen, lichtemittierenden Werkstoffs umfasst, ohne hierauf eingeschränkt zu sein, einen Werkstoff, der einen fluoreszierenden Perylen-Ring aufweist.
Bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Dichtelement 26 ein transparentes Element. Wie bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist es bevorzugt, dass das Dichtelement 26 aus einem Werkstoff hergestellt ist, der weicher als der der Spitzen der Messfühler 10 ist, um die Spitzen (Kontaktabschnitte 11) der Messfühler 10 zu schützen. Das Vorhandensein des Dichtelements 26 schützt die Spitzen der Messfühler 10 davor, die transparente Platte 17 direkt zu kontaktieren, um die transparente Platte 17 zu schützen.
Ein flexibles, einfach austauschbares Blattmaterial wird vorzugsweise als das Dichtelement 26 verwendet. Ein Beispiel des Dichtelements 26 umfasst, ohne hierauf eingeschränkt zu sein, ein Polyvinylchlorid-Blatt.
In dem Fall des Bruchs des Dichtelements 26 aufgrund von Ermüdung, die aus dem Kontakt mit den Messfühlern 10 resultiert, kann ausschließlich das Dichtelement 26 ausgetauscht werden und das passive Druckelement 25 (piezochromer, lichtemittierender Werkstoff) und die transparente Platte 17 müssen nicht ausgetauscht werden.
Bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Abbildungsloch 19a an einer Seitenfläche des Gehäuses 19 vorhanden. Dann wird die Kamera 20 außerhalb der Seitenfläche des Gehäuses 19 angeordnet. Bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Prisma 27 innerhalb des Gehäuses 19 angeordnet. Das Prisma 27 ist angeordnet, um das Bild der Abbildungsoberfläche der transparenten Platte 17 in Richtung des Abbildungslochs 19a zu lenken. Die Kamera 20 nimmt das Bild der Abbildungsoberfläche der transparenten Platte 17 durch das Abbildungsloch 19a über das Prisma 27 auf.
Die Kamera 20 ist bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel eine CCD-Kamera, wie bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel. Die Beleuchtungseinrichtung 22 ist bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel innerhalb des Gehäuses 19 angeordnet, kann aber außerhalb des Gehäuses 19 entsprechend Fotografierumgebungen und dergleichen, wie bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, angeordnet werden. Die übrige Konfiguration der Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung 200 ist ähnlich zu der gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel (2) und wird nicht beschrieben.
<Betrieb>
Die Schritte des Betriebs der Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung 200 gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel sind ähnlich zu denen gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, ausgenommen des Arbeitsprozesses des Drückens der Messfühler 10 gegen das passive Druckelement 25.
Bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Messfühler 10 gegen das passive Druckelement 25 gedrückt, so dass die Spitzen der Messfühler 10 das passive Druckelement 25, wie in 4 gezeigt, verdrängen.
Bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel werden auf der anderen Seite die Messfühler 10 gegen das passive Druckelement 25 gedrückt, um das passive Druckelement 25, wie in 10A gezeigt, nicht vollständig zu verdrängen. Die Lichtemission in einem Bereich des passiven Druckelements 25, an das die Messfühler 10 einen Druck anlegen, wird bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel geändert. Daher erscheint, wie in 10B gezeigt, in dem mit der Kamera 20 aufgenommenen Bild die Farbe eines Bereichs 25d, der durch den Messfühler 10 gedrückt ist, verschieden von der des umgebenden Bereichs 25a. Der Bildverarbeiter 21 verwendet diesen Farbunterschied, um die Position der Messfühler 10 wie bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel zu erfassen.
<Effekte>
Bei der Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung 200 gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das passive Druckelement 25 aus einem piezochromen, lichtemittierenden Werkstoff hergestellt, der Licht emittiert, wenn ein Druck daran angelegt wird.
Die Verwendung des piezochromen, lichtemittierenden Werkstoffs für das passive Druckelement 25 erlaubt basierend auf der Anwesenheit/Abwesenheit von Lichtemissionen und den Farben eine Unterscheidung zwischen dem Bereich, in dem ein Druck auf das passive Druckelement 25 ausgeübt wird, und dem Bereich, in dem ein Druck nicht auf das passive Druckelement 25 ausgeübt wird. Somit erzielt das Drücken der Messfühler 10 gegen das passive Druckelement 25 die Erfassung der Position der Messfühler 10 durch die Verwendung der Lichtemission in Abhängigkeit der Anwendung von Druck.
Die Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung 200 gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst zudem das Prisma 27, das innerhalb des Gehäuses 19 angeordnet ist. Die Kamera 20 ist außerhalb des Gehäuses 19 vorhanden und nimmt ein Bild der einen Oberfläche der transparenten Platte 17 über das Prisma 27 auf.
Die Konfiguration, bei der das Prisma 27 innerhalb des Gehäuses 19 angeordnet ist und die Kamera ein Bild über das Prisma 27 aufnimmt, vergrößert die Flexibilität der Positionierung der Kamera 20. Das Vorhandensein des Prismas 27 bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel erlaubt es der Kamera 20, an einer Seitenfläche des Gehäuses 19 angeordnet zu werden. Das Vorhandensein der Kamera 20 an der Seitenfläche des Gehäuses 19 ermöglicht die Verbindung mit dem Bildverarbeiter 21, um die Bearbeitbarkeit zu verbessern. Das Vorhandensein der Kamera 20 außerhalb des Gehäuses 19 ermöglicht den Betrieb der Kamera 20, um die Einfachheit der Wartung zu verbessern.
Das Dichtelement 26 ist aus einem Werkstoff hergestellt, der weicher ist als der der Spitze des Messfühlers 10 der Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtungen 100, 100A und 200 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, der Abwandlung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels und des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels. Dies erlaubt den Schutz der Spitze (Kontaktabschnitt 11) des Messfühlers 10.
Eine Antireflexbeschichtung kann an der Oberfläche des Dichtelements 26 vorhanden sein, die näher ist zu dem passiven Druckelement 25 bei den Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtungen 100, 100A und 200 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, der Abwandlung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels und dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel.
Dies verhindert eine Störung eines mit der Kamera 20 aufgenommenen Bildes aufgrund von Lichtreflexionen von dem Dichtelement 26. Somit wird die Genauigkeit der Erfassung der Messfühlerposition verbessert.
Die Antireflexbeschichtung, die an der Oberfläche des Dichtelements 26 vorhanden ist, die näher zu dem passiven Druckelement 25 ist, kann eine Antireflexschicht bei den Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtungen 100, 100A und 200 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, der Abwandlung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels und dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel sein. Die Antireflexbeschichtung wird einfach durch Anbringen der Antireflexschicht an der Oberfläche des Dichtelements 26 ausgebildet.
Die Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtungen 100, 100A und 200 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, der Abwandlung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels und dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel umfassen zudem das Gehäuse 19, das eine der Oberflächen der transparenten Platte 17 (die Oberfläche, von der das Bild mit der Kamera 20 aufgenommen wird) einhaust.
Das Einhausen der Oberfläche der transparenten Platte 17, von der das Bild mit der Kamera 20 aufgenommen wird, innerhalb des Gehäuses 19 verhindert das Anheften und dergleichen von Staub und Fremdkörpern an der transparenten Platte 17. Dies verbessert die Genauigkeit der Erfassung der Messfühlerposition.
Das Gehäuse 19 kann eine schwarze Innenwand bei den Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtungen 100, 100A und 200 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, der Abwandlung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels und dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel haben.
Die schwarze Innenwand des Gehäuses 19 verhindert die Reflexion von Licht an der Innenwand, um eine Störung eines mit der Kamera 20 aufgenommenen Bildes zu verhindern. Dies verbessert die Genauigkeit der Erfassung der Messfühlerposition.
Eine Antireflexbeschichtung kann an der Innenwand des Gehäuses 19 bei den Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtungen 100, 100A und 200 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, der Abwandlung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels und dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel vorhanden sein.
Dies verhindert eine Störung eines mit der Kamera 20 aufgenommenen Bildes aufgrund einer Lichtreflexion von der Innenwand des Gehäuses 19. Somit wird die Genauigkeit der Erfassung der Messfühlerposition verbessert.
Die Antireflexbeschichtung, die an der Innenwand des Gehäuses 19 vorhanden ist, kann eine Antireflexschicht bei den Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtungen 100, 100A und 200 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, der Abwandlung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels und dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel sein. Die Antireflexbeschichtung wird einfach durch Anbringen der Antireflexschicht an der Innenwand des Gehäuses 19 ausgebildet.
Die Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtungen 100, 100A und 200 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, der Abwandlung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels und dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel umfassen des Weiteren Trockenluftzirkulationsanschlüsse 23, die Trockenluft in dem Gehäuse 19 zirkulieren. Die Zirkulation von Trockenluft in dem Gehäuse 19 verhindert eine Wasserkondensation an der Linse der Kamera 20.
Die bevorzugten Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung können frei innerhalb des Rahmens der Erfindung kombiniert werden oder die bevorzugten Ausführungsbeispiele können, soweit angemessen, verändert und erlassen werden.
Während die Erfindung im Detail beschrieben worden ist, ist die vorhergehende Beschreibung in allen Aspekten illustrativ und nicht beschränkend. Es sei verstanden, dass zahlreiche andere Abwandlungen und Variationen ausgedacht werden können, ohne von dem Rahmen der Erfindung abzuweichen.
Bezugszeichenliste

1: Halbleiteranordnungsüberprüfungsvorrichtung
2: Messfühlergrundkörper
3: Einspannplattform
4: Testcontroller
5: Halbleiteranordnung
6: Signalleitung
8A: Verbindungsabschnitt
8B: Verbindungsabschnitt
9: bewegbarer Arm
10: Messfühler
11: Kontaktabschnitt
12: Kolbenabschnitt
13: Einschubabschnitt
14: Zylinderabschnitt
15: elektrisch verbindender Abschnitt
16: isolierender Grundkörper
17: transparente Platte
19: Gehäuse
20: Kamera
21: Bildverarbeiter
22: Beleuchtungseinrichtung
23: Trockenluftzirkulationsanschluss
25: passives Druckelement
25a: Bereich
25b: Bereich
25c: Bereich
25d: Bereich
26: Dichtelement
27: Prisma
100: Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung
100A: Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung
200: Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2001-189353 [0006, 0007, 0007]
JP 2009-198407 [0006, 0008]
JP 5-157790 [0006, 0008]

Claims

Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung (100), aufweisend: • eine transparente Platte (17); • eine Kamera (20) zum Aufnehmen eines Bildes von einer Oberfläche der transparenten Platte; und • ein passives Druckelement (25), das die andere Oberfläche der transparenten Platte (17) abdeckt, wobei • die Spitze eines Messfühlers (10) zur Bewertung einer Halbleiteranordnung (5) gegen die andere Oberfläche der transparenten Platte (17) gedrückt wird, mit dem passiven Druckelement (25) dazwischen, und • die Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung (100) weiter aufweist: • einen Bildverarbeiter (21) zum Verarbeiten des mit der Kamera (20) aufgenommenen Bildes, um die Position des Messfühlers (10) in der Ebene der transparenten Platte (17) zu erfassen.
Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei das passive Druckelement (25) aus einem farbigen, weichen Werkstoff hergestellt ist.
Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei das passive Druckelement (25) aus einem piezochromen, lichtemittierenden Werkstoff hergestellt ist, der Licht emittiert, wenn ein Druck daran angelegt wird.
Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter aufweisend ein Dichtelement (26), welches das passive Druckelement (25) zwischen dem Dichtelement (26) und der anderen Oberfläche der transparenten Platte (17) abdichtet.
Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung (100) nach Anspruch 4, wobei das Dichtelement (26) aus einem Werkstoff hergestellt ist, der weicher als der der Spitze des Messfühlers (10) ist.
Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung (100) nach Anspruch 4 oder 5, wobei eine Antireflexbeschichtung an einer Oberfläche des Dichtelements (26) vorhanden ist, die näher zu dem passiven Druckelement (25) ist.
Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung (100) nach Anspruch 6, wobei die Antireflexbeschichtung, die an der Oberfläche des Dichtelements angeordnet ist, die näher zu dem passiven Druckelement ist, eine Antireflexschicht ist.
Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, weiter aufweisend ein Gehäuse (19), das die eine Oberfläche der transparenten Platte (17) einhaust.
Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung (100) nach Anspruch 8, weiter aufweisend eine Beleuchtungseinrichtung (22) zum Beleuchten der einen Oberfläche der transparenten Platte (17) mit Licht.
Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Beleuchtungseinrichtung innerhalb des Gehäuses angeordnet ist.
Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung (100A) nach Anspruch 8, wobei die Kamera (20) innerhalb des Gehäuses (19) angeordnet ist.
Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung (100) nach Anspruch 8, wobei die Kamera (20) außerhalb des Gehäuses (19) angeordnet ist.
Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung (200) nach Anspruch 8, weiter aufweisend ein Prisma (27), das innerhalb des Gehäuses (19) angeordnet ist, wobei die Kamera (20) außerhalb des Gehäuses (19) angeordnet ist, und wobei die Kamera (20) das Bild der einen Oberfläche der transparenten Platte (17) über das Prisma (27) aufnimmt.
Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei das Gehäuse (19) eine schwarze Innenwand hat.
Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 14, wobei eine Antireflexbeschichtung an der Innenwand des Gehäuses (19) vorhanden ist.
Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung (100) nach Anspruch 15, wobei die Antireflexbeschichtung, die an der Innenwand des Gehäuses (19) vorhanden ist, eine Antireflexschicht ist.
Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 16, weiter aufweisend einen Trockenluftzirkulationsanschluss (23) zum Zirkulieren von Trockenluft in dem Gehäuse.
Vorrichtung zum Überprüfen einer Halbleiteranordnung (1), aufweisend: eine Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung (100, 100A, 200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17; eine Einspannplattform (3) zum Anordnen der Halbleiteranordnung (5) darauf; einen Messfühler (10), der in Kontakt mit der Halbleiteranordnung (5) kommt; und einen Testcontroller (4) zum Senden und Empfangen von Signalen zu und von dem Messfühler (10), um dadurch eine elektrische Eigenschaft der Halbeiteranordnung (5), die auf der Oberseite der Einspannplattform (3) angeordnet ist, zu bewerten, wobei die transparente Platte (17) der Messfühlerpositionsüberprüfungsvorrichtung (100, 100A, 200) nahe der Einspannplattform (3) angeordnet ist.
Verfahren zum Überprüfen einer Halbleiteranordnung (5) durch die Verwendung einer Vorrichtung zum Überprüfen einer Halbleiteranordnung (1) nach Anspruch 18, aufweisend: (a) Aufnehmen eines Bildes der einen Oberfläche der transparenten Platte (17), während das passive Druckelement (25) durch den Messfühler (10) gedrückt ist, wobei Schritt (a) mit der Kamera (20) durchgeführt wird; (b) Verarbeiten des mit der Kamera (20) aufgenommenen Bildes, um die Position des Messfühlers (10) zu erfassen und dadurch zu beurteilen, ob die Position des Messfühlers (10) mit einer vorab festgelegten Position übereinstimmt oder nicht, wobei Schritt (b) mit dem Bildverarbeiter (21) durchgeführt wird; und (c) Ermitteln, ob eine Bewertung einer elektrischen Charakteristik der Halbleiteranordnung (5) durchzuführen ist oder nicht, basierend auf dem Ergebnis der Beurteilung des Bildverarbeiters (21), wobei Schritt (c) mit dem Testcontroller (4) durchgeführt wird.