JP2009512230A - 光学的基準を利用する方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1を参照して、トリミング装置の一般的な機械構造を理解できる。システムフレーム10は振動絶縁装置14によってシステムフレーム10から隔離される剛構造12を運ぶ。剛構造12に取り付けられているのは、プローブシステム16とビーム位置決定装置システム18である。そのようなトリミング装置は任意に自動化されたウェーハハンドラ20を含む。
図3は、本明細書内の実施形態によるレーザー加工装置36を示す図である。示されているように、レーザー加工装置36は、コンピュータシステム38および対応する表示画面40と、剛体フレーム42と、ビーム位置決め装置18と、光ビーム44と、レーザー装置46と、画像装置48と、ウェーハハンドラ20と、画像処理装置50と、アセンブリ位置コントローラ52と、試験設備54と、プローブカード32と、アセンブリ56とを含む。アセンブリ56は、剛体フレーム58と、および回路基板66を保持するために低倍率対物レンズ62および高倍率対物レンズ64を含む光学検出装置60と、回路基板66を保持するチャック26とを含む。ステージ22は、アセンブリ56と対応するチャック26の動きを起こす。チャック26上の回路基板66(例えば、シリコンウェーハ)は、試験下の回路70と基準68とを含む。試験下の回路70は導体パッド72を含む。
<ステージ>
一般に、精密な位置決めを支持する任意の可動アセンブリ(例えば高速ステージ)は、ステージ22として使用できる。1実施形態において、多軸動作コントローラによって駆動される高精度、高耐加重の一体型ステージ22が使用される。1実施形態において、ステージ22は、0.02ミクロンのXおよびY方向ステップ分解能、250msステップおよびセトリング時間、約+/-2.0ミクロンの位置決め精度、約0.25ミクロンの再現性、0.5ミクロンのZ軸位置精度、および10マイクロラジアンのシータ精度の性能パラメータを支持する。精度を改善するために、ステージ移動誤差を使用して位置系統誤差を補正できる。
プローブカード32に関連づけられたプローブ・カード・フレーム30は、少なくとも1つの電動式垂直ステージ(プローブカード32のZ方向の動きを支持する)に取り付けられ、約0.5インチの潜在的総行程を有する。プローブカード32を移動させる電動垂直ステージは、プローブカード32のそれぞれのプローブピン平面の高さを加工領域の高さに設定し、プローブピンを加工領域から持ち上げるように構成されている。好ましくは、プローブカード32に関連づけられたプローブ・カード・フレーム30は、第2の電動垂直ステージ(プローブカード32の動きをZ方向にさらに支持する)に結合されている。
1実施形態において、プローブ観察装置28(図4〜図7により具体的に示すように)は、ステージ22に固定的に取り付けらている。
再び図7を参照して、高倍率プローブカメラ光路の実施形態は、以下の通りである。視野80は、10倍率対物レンズ84を有するカメラ86上に投影される。対物レンズ84は、標準顕微鏡対物レンズ、または縮小サイズ用であってよく、標準顕微鏡対物レンズよりも短い行程長を有してもよく、アクロマートなどの市販の要素で構成されてもよい。好ましくは、高倍率対物レンズ84は、約0.18以上の開口数を有するテレセントリック対物レンズである。高開口数は、焦点高さを正確に決定するために使用することのできる浅い焦点深さを提供する。高倍率光路は、プレート光線分割器94によって屈折し、開口絞り96および遮断フィルター98を通過し、屈折鏡100によって屈折し、最終的に光線分割器92によって再度屈折する。
図7に示すように、低倍率プローブカメラ光路の実施形態は、屈折鏡と、視野82をカメラ86上に投影する1倍低倍率対物レンズ88とを含む。1倍率マイクロ対物レンズ88は、市販の在庫レンズアセンブリであってよい。1倍率対物レンズ88の後に、低倍率光路が、高倍率光路および低倍率光路を組み合わせる光線分割器92を通過する。選択的に、屈折鏡88は、第3の光線分割器および高倍率照明器と同様の構成の同軸照明器によって置き換えてもよい。
ここで図9を参照して、1実施形態において、ビーム位置決め装置18(例えばビーム位置決め装置18)は、トリムコントローラ118と、ビーム供給光学素子120と、システムコントローラ122と、撮像装置48(ウェーハ観察光学素子およびそれに対応するカメラ)と、加工レーザー46とを含む。このような実施形態において、幾つかの光路が、直径約14mmの加工領域内の位置に方向づけられる。光路は、高倍率および低倍率ウェーハ観察装置と、レーザー加工ビーム装置と、レーザーアイ縁部検出装置と、新奇の動的基準光ビームとを含む。光路にとって一般的な要素は、光路を、走査レンズを通って加工領域に方向づける検流計スキャナーである。レーザー、走査機能、パルス制御、およびタイミングはトリムコントローラ118によって制御される。
説明のように、ビーム位置決め装置18の新奇の特徴は、動的基準ビームとして機能する光ビーム44である。それぞれのレーザー加工ビーム光路は、減衰器によって減衰し、光ビーム44を生成する。1実施形態において、光ビーム44を減衰する減衰器は、それぞれのビーム光路に位置する音響光学変調器である。ビーム位置決め装置によって放射された動的基準ビームは、ウェーハ24上の加工装置のレーザー加工ビームと同一の光源から生成される。基準として使用される光ビーム44は、さらに減衰する。1実施形態によれば、動的基準ビームは、フィルター、またはレーザービーム光路内および/またはプローブ観察装置28内のピンホールなどの非偏向光学素子によって減衰できる。動的基準は、ビーム位置決め装置18に関連づけられたそれぞれのビーム供給光学素子によって減衰したレーザーのスポット内に形成される。
ビーム位置決め装置システム18は高倍率カメラおよび低倍率カメラと同軸照明器具とを有する「レンズ越しの」ウェーハ観察装置を含む。ウェーハ観察領域位置は、加工領域と関連してレンズの光学収差に適応する。ウェーハ24の特徴が撮像され、視野内の特徴の位置が画像処理装置50によって決定される。システムコントローラ122は視野内のウェーハの特徴の位置、加工領域内の視野の位置、およびステージの位置を使用して、加工領域に対するウェーハ上の導体パッドを検出する。
図10を参照して、プローブ観察装置のカメラは、ソフトウェア制御されたビジョン処理基板(例えば画像処理装置50)とインターフェースする。好ましくは、プローブ観察装置およびウェーハ観察装置、並びに選択的OCRカメラは、例えばCognex 8100型のような単一のビジョンプロセッサによって制御される。ビジョン基板は4若しくはそれ以上のカメラとインターフェースで切ることが好ましい。
ステージ22によって位置決めされたプローブ観察装置28は、プローブ先端および基準領域の片側からの動的基準の両方の画像を提供する。ウェーハ観察装置は、基準領域のもう一方の側(例えばビーム位置決め装置18の側)から較正された加工領域に関連したウェーハの特徴の画像を提供する。1若しくはそれ以上の実施形態によれば、較正された加工領域内の位置に精密に対応する基準領域内の動的基準位置は、基準領域内においてプローブピン先端およびウェーハの導体パッドの位置を関連づけるために使用される。従って、動的基準と共にプローブピン観察およびウェーハ観察の両方を使用することによって、プローブピン先端位置およびプローブパッドは相互に位置合わせされ、正確なピン/パッド間配置が可能となる。
トリムおよび試験装置のトリムコントローラ118は、主としてビーム位置決め装置18に関連づけられた検流計をXY平面内で移動させる役割を担う。場合によっては、検流計は可能な限り短時間で新しい位置に位置決めされる。検流計が新しいトリム開始位置に移動したので、またはユーザーがダイの特徴を特定の位置において見たいので、しばしばこれが行われる。別の場合において、検流計は一定速度である軌道に沿って移動する。一般的な軌道は、トリムの区間またはダイの位置合わせの走査である、直線である。トリムの期間中、コントローラは、コントローラを進行中のトリムを停止することのできる外部試験器と接続してハンドシェーク信号を生成する。
システムコントローラ122は、トリミング加工を実行してプローブピンをウェーハパッドに位置合わせし、接触させ、加工領域内で素子を位置決めし、加工ビームを加工領域内の位置に方向づけることによって素子要素を加工する。システムコントローラ122は、プローブ装置16、ビーム位置決め装置18、および測定装置54と信号を送受信する。システムコントローラ122は、それが実行するトリミング手順を考察することで最もよく理解される。
図11を参照して、既知の製品について、工程124において製品の種類が選択され、工程126において製品設定が検索される。製品設定は、プロービングパラメータ128と、プローブ先端パターン情報、基準位置、照明器設定、およびレーザー設定などのプローブ観察設定130とを含む。工程132および134において、プローブカードおよび関連した取り付け金具(ある場合は、取り付けレールなど)が、プローブカードの位置合わせに関する選択的標準プローブフレーム高さおよびプローブカードに対応したプロービングパラメータと共に特定される。多くの種類の素子を加工する装置について、選択過程は、素子の種類の入力に基づいて、装置がカードおよび取り付け金具を特定するように、部分的にまたは完全に自動化されてもよい。工程136において、プローブカードがプローブ・カード・フレームに取り付けられ、選択的に工程138において、フレームが標準高さに駆動される。
工程154において、加工レーザーは、音響光学変調器によって低出力動的基準ビームに減衰する。それは基準領域内の基準位置に方向づけられる。工程156において、ウェーハステージは、基準位置を含むように高倍率視野80を位置決めする。ウェーハチャックに対する焦点高さをリセットできる。カメラがレーザースポットの画像を撮像し、視野内の基準位置の位置が決定される。レーザースポットの画像を取得する工程は、ピン先端およびレーザースポットの両方を含む画像を撮像することによって基準ピン先端の画像を取得する工程、および単一画像内のピンおよびレーザースポットの位置を決定する工程を組み合わせてもよい。
加工中、例えば、プローブ先端の画像を取得する工程、レーザースポットの画像を取得する工程、またはプローブ先端の配列の画像を取得する工程のような、幾つかの位置合わせ工程を繰り返すことが望ましいかもしれない。精度を向上させ、または汚染または破損を検査するためにこれらの工程を繰り返してもよい。
Claims (41)
- ビーム位置決め装置と、プロービング装置と、コントローラと、試験インターフェースとを含むレーザー加工装置を用いた、ウェーハに基づいた素子のレーザー加工の方法であって、
前記プロービング装置上にウェーハを装填する工程と、
前記プロービング装置によって前記ビーム位置決め装置の加工領域内に前記ウェーハの位置を位置決めする工程と、
前記プロービング装置内でウェーハと共に運搬された素子の対応するパッドに位置合わせされたプローブを接触させる工程と、
前記ビーム位置決め装置の前記加工領域内で素子材料を加工する工程と、
素子材料の加工の最中、前、または後にプローブおよびパッドに接触している間に前記試験インターフェースを介してパラメータ値を測定する工程と、
前記位置合わせされたプローブが自動的に位置合わせされるように、前記コントローラによって、少なくとも位置決め、接触、および加工の工程を制御する工程と
を有する方法。 - 請求項1記載の方法において、前記プローブはxおよびy軸のうち少なくとも一方において4ミクロン以内、またはz軸方向に少なくとも10ミクロン以内に位置合わせされたものである方法。
- 請求項1記載の方法において、
前記パッドは25ミクロン以下の寸法を有し、
前記プローブ先端は20ミクロン以下の寸法を有するものである方法。 - 請求項1記載の方法において、前記プロービング装置内で前記ウェーハと共に運搬された素子の対応するパッドに位置合わせされたプローブを接触させる工程は、
基準領域下にステージを前進させて素子を位置決めする工程と、
前記基準領域に対して前記装填されたウェーハ表面の高さのマップから決定された高さまでz軸方向にチャックを上昇させる工程と
を有するものである方法。 - 請求項1記載の方法において、前記プロービング装置はホットチャックを含み、前記プロービング装置に装填された前記ウェーハはレーザー加工前に所定の温度に加熱されるものである方法。
- 請求項5記載の方法において、前記所定の温度は、レーザー加工中、またはレーザー加工後の素子セトリング時間に基づいて選択されるものである方法。
- 第1の要素を第2の要素と位置合わせする方法であって、
基準領域において前記第2の要素の相対位置を決定する工程と、
前記基準領域内の所定の位置を横切る基準光ビームを生成する工程と、
前記基準領域内で前記第1の要素の相対位置を検出する工程と、
前記第1の要素を前記第2の要素に位置合わせする工程と
を有する方法。 - 請求項7記載の方法において、
前記第1の要素はプローブ要素であって、
前記第2の要素は素子インターフェース要素であって、
前記第1の要素を前記第2の要素に位置合わせする工程は、前記基準領域内の前記プローブ要素の検出された位置、および前記素子インターフェースの決定された位置に基づいて、前記基準領域内の前記素子インターフェース要素を前記プローブ要素に位置合わせする工程を含むものである方法。 - 請求項8記載の方法において、前記基準領域に対して前記素子インターフェース要素の相対位置を決定する工程は、
前記基準領域に対して前記素子インターフェースと共に運搬された基準機構の位置を検出する工程と、
前記検出された基準機構、および前記基準機構に対する前記素子インターフェース要素の所定の位置に基づいて、前記素子インターフェース要素の前記位置を決定する工程と
をさらに有するものである方法。 - 請求項9記載の方法において、前記基準機構に対する前記素子インターフェース要素の所定の位置は、
基準機構の位置および素子インターフェース要素の位置の両方を含むウェーハのマップ内における前記素子インターフェース要素の前記位置、または
基準機構に関連して測定された素子インターフェース要素の位置
のうちの1つである方法。 - 請求項9記載の方法において、前記検出された基準機構の前記位置、および前記基準気候に対する前記素子インターフェース要素の所定の位置に基づいて前記素子インターフェース要素の前記位置を決定する工程は、
前記基準領域に配置された少なくとも1つの視野を有する第1のカメラを利用して、前記基準領域において前記素子インターフェース要素と共に運搬された前記基準機構の前記位置を検出する工程
を含むものである方法。 - 請求項11記載の方法において、前記基準領域において前記基準光ビームの前記位置に対する前記プローブ要素の前記位置を検出する工程は、
i)前記基準領域内の所定の位置に前記基準光ビームを位置決めする工程と、
ii)前記基準領域内の第2のカメラの視野を位置決めする工程と、
iii)前記基準光ビームが前記基準領域内の前記所定の位置にあるときに、前記視野内に前記基準光ビームの画像を形成する工程と、
iv)前記視野内に、プローブカードに関連づけられた1若しくはそれ以上のプローブピンの先端の画像を形成する工程であって、前記プローブ要素が前記1若しくはそれ以上のプローブピンのうちの1つである、前記工程と、
v)前記視野内に、前記基準光ビームの画像の位置を決定する工程と、
vi)前記視野内に、少なくとも1つのプローブピンの先端の位置を決定する工程と
を含むものである方法。 - 請求項9記載の方法において、
前記素子インターフェース要素の前記決定された位置は、1)前記関連した素子の前記位置、および2)素子の一定配列内における前記素子の位置のうちの1つに基づき、
前記素子または前記素子のアレイの位置は、前記検出された基準機構に関連して事前に決定されるものである方法。 - 請求項8記載の方法において、基準領域内の所定の位置を横切る基準光ビームを生成する工程は、
レーザー加工ビームを生成し、前記基準領域を横切る光路に沿って前記レーザービームを伝播させる工程と、
前記基準領域を横切る光路に沿って前記レーザー加工ビームを伝播する工程と、
前記レーザー加工ビームを減衰させる工程と
を含み、
前記工程はさらに、
前記基準領域内に素子を位置決めする工程と、
前記レーザー加工ビームによって前記素子の材料を加工する工程と
を有するものである方法。 - 請求項8記載の方法において、前記素子インターフェース要素を前記プローブ要素に位置合わせする工程は、
前記素子インターフェース要素に前記プローブ要素を接触させて電気的接触を形成するために、前記プローブ要素および前記素子インターフェース要素のうちの少なくとも1つの動きを起動する工程をさらに有するものである方法。 - 請求項8記載の方法において、
前記基準領域に対する前記素子インターフェース要素の前記相対位置を決定する工程は、前記基準領域の第1の側から前記基準機構を観察する第1の撮像装置を利用して、前記基準領域内の素子基板上に運搬された基準機構の位置を決定する工程を含み、
前記基準光ビームの前記位置に対して前記基準領域内の前記プローブ要素の位置を決定する工程は、前記基準領域の第2の側から前記基準領域内の前記プローブ要素を観察する第2の撮像装置を利用して前記基準領域内の前記プローブ要素の位置を検出する工程であって、前記第2の撮像装置は、前記素子インターフェース要素および基準機構がその上に存在する前記基板を運搬する可動アセンブリに固定的に取り付けられたものであり、前記基準領域の第2の側は前記基準領域の第1の側の裏側である、前記検出する工程を含むものである方法。 - 請求項16記載の方法において、第2の撮像装置を利用して前記基準領域内の前記プローブ要素の前記相対位置を検出する工程は、前記可動アセンブリの動きを起動して前記プローブ要素を撮像するために前記第2の撮像装置を位置決めする工程を含み、前記方法は、さらに、
前記可動アセンブリを所定の位置に移動させて、前記基準領域内の前記第2の撮像装置の視野を位置決めする工程と、
前記基準領域内において、および前記画像に基づいて、プローブ要素を撮像する工程と、
前記基準領域内の前記プローブ要素の前記位置を決定する工程と
を有するものである方法。 - 請求項8記載の方法において、前記基準領域内の前記プローブ要素の前記位置を検出する工程は、前記基準光ビームの前記位置に対するものであって、少なくとも1つのカメラと、可動アセンブリに固定的に取り付けられた高倍率および低倍率の撮像要素とを含む撮像装置を利用して、前記基準領域内の前記プロービング要素の前記相対位置を検出する工程であって、前記可動アセンブリは前記素子インターフェース要素がその上に存在する基板を運搬するものである、前記検出する工程を含み、前記方法は、さらに、
前記可動アセンブリの動きを起動して前記低倍率の撮像要素によって前記プローブ要素を観察する工程と、
低倍率の画像に基づいて前記可動アセンブリの動きを起動して、前記高倍率の撮像要素によって前記プローブ要素を観察する工程であって、前記高倍率の撮像要素は前記低倍率の撮像要素に隣接して固定的に取り付けられたものである、前記観察する工程と
を有するものである方法。 - 請求項18記載の方法において、この方法は、さらに、
前記高倍率の撮像要素を通って前記プローブ要素を同軸状に照明する工程と、
前記低倍率の撮像光路の軸を取り囲むリング照明によって前記プローブ要素を照明する工程と
を有するものである方法。 - 請求項8記載の方法において、前記基準領域内において前記素子インターフェース要素を前記プローブ要素に位置合わせする工程は、前記素子インターフェース要素がその上に存在する基板を運搬する可動アセンブリの動きを起動する工程であって、前記可動アセンブリは直行するX軸、Y軸、およびZ軸のうちの任意のものに沿って、または前記基準領域に実質的に平行な平面においてz軸の周りを回転して、前記基準領域に関連して前記基板を移動させることができるものである、前記起動する工程を含むものである方法。
- 請求項8記載の方法において、前記基準領域に対する前記素子インターフェース要素の前記相対位置を決定する工程は、
i)レーザービーム位置決め装置を利用して、前記基準領域内の少なくとも1箇所に第1のカメラの視野を位置決めする工程と、
ii)前記第1のカメラを利用して、前記基準領域内において前記素子インターフェース要素と共に運搬される前記基準機構の前記位置を検出する工程
を含むものである方法。 - 請求項21記載の方法において、前記基準光ビームの前記位置に対して前記基準領域内において前記プローブ要素の前記位置を検出する工程は、
i)前記レーザービーム位置決め装置を利用して、前記基準領域内の所定の位置を横切るように前記基準光ビームを位置決めする工程と、
ii)前記基準領域内で第2のカメラの視野を位置決めし、前記基準光ビームが前記基準領域内の前記所定の位置を横切っている間、前記第2のカメラによって前記基準光ビームの画像を形成する工程と、
iii)前記第2のカメラの視野内で前記基準光ビームの前記画像の前記位置を決定する工程と、
iv)前記基準領域内で前記第2のカメラの視野を位置決めし、前記第2のカメラによってプローブカードに関連づけられた1若しくはそれ以上のプローブピンの先端の画像を形成する工程と、
v)前記第2のカメラの視野内で少なくとも1つのプローブピンの先端の位置を決定する工程と
を含むものである方法。 - 請求項22記載の方法において、前記第2のカメラによってプローブカードに関連づけられた1若しくはそれ以上のプローブピンの先端の画像を形成する工程は、
前記プローブピンを照明し、約0.18インチ以上の多くの開口部を有するテレセントリック対物レンズによって前記画像を形成する工程
をさらに有するものである方法。 - 請求項22記載の方法において、前記第2のカメラによってプローブカードに関連づけられた1若しくはそれ以上のプローブピンの先端の画像を形成する工程は、
前記第1のカメラの視野と同軸の照明装置によって、前記第1のカメラの視野から前記プローブピンの先端を照明する工程
をさらに有するものである方法。 - 請求項22記載の方法において、前記第2のカメラによってプローブカードに関連づけられた1若しくはそれ以上のプローブピンの先端の画像を形成する工程は、
適切な光によって前記プローブピンの先端を照明し、1倍の対物レンズによって前記画像を形成する工程
をさらに有するものである方法。 - 請求項22記載の方法において、前記基準領域内において第2のカメラの視野を位置決めし、前記基準光ビームが前記基準領域内の前記所定の位置にある間に前記基準光ビームの画像を形成する工程は、
前記第2のカメラの動きを起動して前記基準領域内の前記プローブ要素を観察する工程と、
i)前記プローブ要素を観察するための前記第2のカメラの動き量、およびii)前記基準領域内の前記プローブ要素の位置のうち少なくとも1つに少なくとも部分的に度基づいて、前記プローブ要素の前記相対位置と前記プローブ要素の想定される位置との差を決定する工程と、
前記プローブ要素の前記相対位置と前記プローブ要素の想定される位置との前記差に基づいて、前記素子インターフェース要素を前記プローブ要素と位置合わせする工程と
を含むものである方法。 - 請求項26記載の方法において、前記プローブ要素に前記素子インターフェース要素を位置合わせする工程は、前記プローブ要素が前記素子インターフェース要素に接触するために、前記プローブ要素および前記素子インターフェース要素のうち少なくとも1つの位置を前記差によって特定された量だけ調整する工程を含むものである方法。
- 請求項22記載の方法において、前記基準領域内において前記素子インターフェース要素を前記プローブ要素に位置合わせする工程は、前記プローブカードおよび前記素子インターフェース要素のうち少なくとも1つを自動的に移動させて前記プローブカードの1若しくはそれ以上のプローブピンを1若しくはそれ以上の素子インターフェース要素に接触させる工程であって、前記素子インターフェース要素は素子の導体パッドである、前記接触させる工程を含むものである方法。
- 請求項22記載の方法において、前記第2のカメラによって前記基準光ビームの画像を形成する工程は、集束した、または発散したレーザービームの画像を形成する工程であって、前記レーザービームの波長は、赤外線、可視ビーム、または紫外線であって、前記カメラは前記レーザー波長を検出可能である方法。
- 請求項89記載の方法において、前記位置合わせされたプローブ要素および素子インターフェース要素は、前記素子の物理的パラメータを測定装置に伝えるインターフェースを形成し、前記物理的パラメータは、電気的、光学的、熱的、機械的、および磁気的パラメータのうちの少なくとも1つである方法。
- 請求項8記載の方法において、前記位置合わせされたプローブ要素および素子インターフェース要素は、前記素子にエネルギーを供給するインターフェースを形成し、前記エネルギーは、電気的、光学的、熱的、機械的、および磁気的エネルギーのうちの少なくとも1つである方法。
- 請求項8記載の方法において、前記基準領域において前記プローブ要素の前記位置を検出する工程は、前記基準光ビームの前記位置に対するものであって、前記基準領域に対する前記素子インターフェース要素の前記相対位置を決定する工程は、
前記基準光ビームの前記位置に対する前記基準領域内の複数のプローブ要素の前記位置を検出する工程と、
前記基準領域に対する複数の素子インターフェース要素の前記相対位置および向きを決定する工程と、
前記基準領域内の2若しくはそれ以上のプローブ要素の前記検出された位置、少なくとも1つの素子インターフェース要素の前記決定された位置、および複数の素子インターフェース要素の前記向きに基づいて、前記基準領域内の前記複数の素子インターフェース要素を前記複数のプローブ要素に位置合わせする工程と
をさらに有するものである方法。 - 請求項32記載の方法において、この方法は、さらに、
1若しくはそれ以上の検出されたプローブ要素をプローブ要素の配列内の特定の要素として識別する工程と、
前記基準領域内で前記プローブ要素の配列の前記位置を決定する工程と、
素子インターフェース要素の配列を前記プローブ要素の配列に位置合わせする工程であって、前記素子インターフェース要素の配列は前記複数の素子インターフェース要素を含むものである、前記位置合わせする工程と
を有するものである方法。 - 請求項8記載の方法において、前記基準領域内で前記素子インターフェース要素を前記プローブ要素に位置合わせする工程は、
i)プローブカード上に取り付けられたプローブの接触端である前記プローブ要素が取り付けられた前記プローブカード、およびii)試験下において素子に関連づけられた試験パッドである前記素子インターフェース要素を運搬する素子のうちの少なくとも1つの位置決めをする工程によって、前記基準領域に実質的に直角な方向に前記プローブ要素および前記素子インターフェース要素のうちの少なくとも1つを位置決めする工程と、
前記プローブ要素および前記素子インターフェース要素を接触させる工程と、
試験設備と試験下の素子との間に電気的接続を形成する工程と
をさらに有するものである方法。 - 請求項7記載の方法において、
基準領域内で前記第2の要素の相対位置を決定する工程は、第1の撮像装置の使用に基づくものであって、
前記基準領域内の所定の位置を横切る基準光ビームを生成する工程は、第2の撮像装置を位置合わせするものであって、
前記基準領域内で前記第1の要素の相対位置を検出する工程は、前記第2の撮像装置の使用に基づくものであって、
前記第1の要素を前記第2の要素に位置合わせする工程は、前記基準領域内の前記第1の要素の前記相対位置および前記第2の要素の前記相対位置に基づくものである方法。 - 請求項35記載の方法において、前記要素は第1の接触要素であって、前記第2の要素は第2の接触要素である方法。
- 請求項36記載の方法において、前記第1の接触要素を前記第2の接触要素に位置合わせする工程は、前記第1の接触要素および前記第2の接触要素のうち少なくとも1つの動きを起動して前記第1の接触要素を前記第2の接触要素に接触させ、試験設備と試験下の回路との間に電気的接続を形成する工程であって、
i)プローブカード上のピンである前記第1の接触要素が取り付けられた前記プローブカード、およびii)回路基板上の試験下にある回路に関連づけられた試験パッドである前記第2の接触要素が取り付けられた前記回路基板のうち少なくとも1つの動きを起動する工程と、
前記基準光ビームを生成する発生源を利用して前記試験下の回路に印加するレーザービームを生成する工程と、前記印加されたレーザービームによって前記試験下の回路の構成要素をトリミングする工程と
を含む、前記電気接続を形成する工程をさらに有するものである方法。 - 請求項36記載の方法において、前記基準領域内の前記第2の接触要素の前記相対位置を決定する工程は、
前記第1の撮像装置を利用して回路基板上の複数のパッドのパターンを識別する工程であって、前記第2の接触要素は回路基板上の複数の導体パッドの1つである、前記パターンを識別する工程
を含むものであって、
前記第1の接触要素の前記相対位置を検出する工程は、
i)前記レーザービーム位置決め装置を利用して、前記基準光ビームを前記基準領域内の特定の位置に位置決めして前記第2の撮像装置に関連づけられたカメラを位置合わせする工程と、
ii)前記基準光ビームが前記基準領域内の前記特定の位置にある間に、前記基準光ビームを観察するための前記カメラの動きを起動する工程と、
iii)前記カメラを利用してプローブカードに関連づけられた複数のプローブピンのパターンを識別する工程であって、前記第1の接触要素は前記プローブカード上の前記複数のプローブピンのうちの1つである、前記パターンを識別する工程と
を含むものである方法。 - 請求項36記載の方法において、
前記基準領域内で前記第2の接触要素の前記相対位置を決定する工程は、前記基準領域の第1の側から前記第2の接触要素を観察する工程を含み、
前記基準領域内で前記第1の接触要素の前記相対位置を検出する工程は、前記第2の撮像装置に関連づけられたカメラを移動させる工程であって、前記カメラは、前記第2の接触要素がその上に存在する回路基板を保持する可動アセンブリに固定的に取り付けられたものであって、前記カメラを利用して、前記基準領域の前記第1の側に対向する前記基準領域の前記第2の側から前記基準領域内の前記第1の接触要素を観察するものである、前記カメラを移動させる工程を含むものである方法。 - 請求項36記載の方法において、前記基準領域内で前記第1の接触要素の前記相対位置を検出する工程は、可動アセンブリに固定的に取り付けられた前記第2の撮像装置を利用して前記基準領域内の前記第1の接触要素の前記相対位置を識別する工程であって、前記可動アセンブリは前記第2の接触要素がその上に存在する回路基板を保持するものである、前記識別する工程を含むものであって、前記方法は、さらに、
前記可動アセンブリの動きを起動して前記第2の撮像装置の低倍率カメラによって前記第1の接触要素を観察する工程と、
前記可動アセンブリの動きを起動して前記第2の撮像装置の高倍率カメラによって前記第1の接触要素を観察する工程であって、前記高倍率カメラは前記可動アセンブリ上の前記低倍率カメラに隣接して固定的に取り付けられたものである、前記観察する工程と
を有するものである方法。 - 加工領域において、ウェーハに基づいた素子の材料をレーザー加工する装置であって、
機械基部と、
前記機械基部上に取り付けられた防振装置によって支持された剛体構造と、
前記剛体構造に取り付けられ、x、y、z、およびシータ軸方向に移動するように構成された多軸モーター駆動ステージと、
ステージ上にウェーハ支持部位を有し、x、y、z、およびシータ軸方向に移動自在なウェーハチャックと、
前記ウェーハチャックに取り付けられ、前記ウェーハチャックの前記ウェーハ支持部位に隣接したプローブ観察用視野を、撮像光学素子によってカメラ上に投影するように構成されたプローブ観察装置と、
前記剛体構造によって支持され、モーター駆動ステージに取り付けられたプローブ・カード・フレームをz軸方向に移動させるように構成された前記モーター駆動ステージと、
動作コマンドを受信し、前記多軸モーター駆動ステージをx、y、z、およびシータ軸方向に駆動し、前記モーター駆動ステージをz軸方向に駆動するように構成された1若しくはそれ以上の動作コントローラと、
前記プローブ・カード・フレーム内に取り付けられた測定装置に接続可能なプローブカードと、
前記プローブカード上に取り付けられたプローブの配列であって、各プローブは接触端を有し、前記接触端はウェーハに基づいた素子のパッドに接触するように配列され、前記プローブ・カード・フレーム内に取り付けられたプローブピン先端の高さは、前記加工領域内のウェーハに基づいた素子のパッドに接触するように前記加工領域に関連して調整されるものである、前記プローブの配列と
を有し、
前記プローブ観察用視野は、z軸方向に焦点を合わせ、レーザー加工領域内のxy位置を横切るように可動であって、
前記プローブ観察用視野は、少なくとも1つのプローブピン先端を投影するように可動であって、
前記プローブ観察用視野は、レーザー加工領域内の前記xy位置から加工レーザーエネルギーを直接受け取るように可動であって、
前記プローブ観察用カメラは、前記加工レーザーおよび領域照明装置を検出可能であって、
ウェーハチャックのxおよびy行程は、レーザー加工領域を通ってウェーハ全体を前進させ、前記レーザー加工領域に隣接した素子を前進させることができ、
前記装置は、さらに、
加工ビームを生成するように構成された制御可能な加工レーザーと、
前記加工ビームを減衰させるように構成された制御可能な変調器と、
減衰した加工ビームのエネルギーを検出するように構成された検出器と、
前記加工領域内のスポットに前記加工ビームを集束させるように構成されたビーム供給光学素子と、
1若しくはそれ以上のカメラを含むウェーハ観察装置および加工領域内のウェーハ表面の部分の画像を撮影するように構成された撮像光学素子と、
前記加工ビームおよび前記ウェーハ観察装置の前記領域を前記加工領域内の位置に方向づけるように構成された制御可能なビーム偏向器と、
前記ウェーハに基づいた素子の機構から反射したエネルギーを受け取るように構成された検出器と、
前記ウェーハ観察装置および前記プローブ観察装置のカメラから取得した画像信号を受け取るように構成された1若しくはそれ以上のマシンビジョン基板であって、前記1若しくはそれ以上のマシンビジョン基板に関連づけられたプロセッサは画像処理ルーチンを実行し、取得した画像信号から位置データを生成するように構成されたものである、前記マシンビジョン基板と、
レーザーのQレート、パルスエネルギー、およびビーム偏向を制御するように構成された1若しくはそれ以上のコントローラと、
レーザー材料加工工程における一連の工程を実行するように構成されたプロセッサであって、前記工程は、レーザー加工パラメータを設定する工程、ビーム偏向コマンドを生成する工程、レーザー放射を起動する工程、レーザー放射を停止させる工程、および画像を取得する工程のうち少なくとも1つを含むものである、前記プロセッサ、および選択し、開始し、編集し、教示し、訓練し、または材料加工手順の少なくとも一部を生成するように構成されたマシンインターフェースと
を有する装置。
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