JP2010219110A - プローブ方法及びプローブ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】キャリブレーション用2次元パターンを投影する投影光学系42を具える第1光学系32と、第1光学系32に対向するように配置される第2光学系22とを具えて構成される。第1光学系は、被検査半導体結晶基板26の電極を認識するための光学系である。第2光学系は、接触電極38を認識するための光学系である。
【選択図】図1
Description
図1、図2(A)及び(B)を参照して、この発明の実施形態のプローブ装置として、第1及び第2光学系がそれぞれ測定対象素子認識光学系及び接触電極認識光学系として構成される第1のプローブ装置の実施形態を取り上げて説明する。第2のプローブ装置とは、第1及び第2光学系のどちらに投影光学系を設置させるかが相違するのみであり、この発明の特徴は第1のプローブ装置の実施形態を取り上げることで十分説明することができる。
測定対象素子認識光学系32の光軸、接触電極認識光学系22の光軸、特定パターンを投影する投影光学系42の光軸、測定対象素子を照明する同軸照明光学系40の光軸、接触電極を照明する同軸照明光学系20の光軸を、同じ光軸線上に構築するためビームスプリッター68、70及び72を挿入して、結像光線の光軸に対して直角方向からそれぞれの光軸を重ねることで、これらの光軸を合致させる。
(1)測定対象素子撮像カメラ28を測定対象素子認識光学系32に取り付け、焦点の合う高さに固定する。
(2)測定対象素子撮像カメラ28の撮像画像を観察しながら2次元パターン印刷ガラスマスク52を取り付けた投影光学系内部鏡筒51を抜き差しして焦点が一番合う位置で、2次元パターン印刷ガラスマスクスライド固定ねじ54によって固定する。
(3)投影光学系外部鏡筒50に取り付けられた内部鏡筒芯合わせねじ53-1、53-2、53-3を用いて投影光学系内部鏡筒51を移動して、2次元パターンの実像60が測定対象素子撮像カメラ28の撮像面39の所定位置に写り込むように調整し固定する。
(2)〜(3)を繰り返して光軸補正を行うことで、2次元パターンの実像60が測定対象素子撮像カメラ28の撮像面39の所定位置に写り込むようにさせることが可能である。
図4〜図8を参照して、この発明の実施形態のプローブ装置によって、測定対象素子の電気的特性を計測する電気的特性計測ステップが実行されるまでの、具体的なステップについて説明する。
12:XYZ移動ステージ
14:支持台
15:θ移動ステージ
16:ウエハステージ
18:接触電極撮像カメラ
19、39:撮像面
20、40:同軸照明光学系
21、41、55:光源
22:接触電極認識光学系
26:ウエハ
28:測定対象素子撮像カメラ
30:接触電極支持台
32:測定対象素子認識光学系
36:接触電極固定台
38:接触電極
42:投影光学系
50:投影光学系外部鏡筒
51:投影光学系内部鏡筒
52:2次元パターン印刷ガラスマスク
53-1、53-2、53-3:内部鏡筒芯合わせねじ
54:2次元パターン印刷ガラスマスクスライド固定ねじ
58:結像光学系
60:2次元パターンの実像
62、64:光束
66:不透明平面物体
68、70、72:ビームスプリッター
Claims (8)
- 電極を有する測定対象素子の該電極に接触電極を接触させて該測定対象素子の電気的特性を評価するプローブ方法であって、
投影光学系によって相対座標キャリブレーション用2次元パターンの実像を形成する2次元パターン実像形成ステップと、
第1光学系によって、前記2次元パターンの実像の画像データを取り込む第1光学系画像データ取得ステップと、
第2光学系によって、前記2次元パターンの実像の画像データを取り込む第2光学系画像データ取得ステップと、
前記第1及び第2光学系によってそれぞれ取得された前記2次元パターンの実像の画像データに基づき、前記第1光学系で取得される画像データの第1光学系位置座標と前記第2光学系で取得される画像データの第2光学系位置座標との相対関係をキャリブレーションするキャリブレーションステップと
を含むことを特徴とするプローブ方法。 - 前記第1光学系画像データ取得ステップは、前記第1光学系を、前記電極を認識するための光学系であって画像処理するためのカメラを含めた撮像光学系とすることによって、前記投影光学系の結像位置に置かれた不透明な平面物体の平面に形成される前記2次元パターンの実像の画像データを取り込むステップであり、
前記第2光学系画像データ取得ステップは、前記第2光学系を、前記接触電極を認識するための光学系であって画像処理するためのカメラを含めた撮像光学系とすることによって、前記2次元パターンの実像の画像データを取り込むステップであり、
前記第1及び第2光学系がそれぞれ取得した前記2次元パターンの実像の画像データにより、前記第1及び第2光学系のそれぞれの画像データの解像度、及び当該第1及び第2光学系のそれぞれのカメラの取り付け角度を調整して前記第1及び第2光学系の焦点合わせをそれぞれ行う第1及び第2光学系調整ステップと、
前記測定対象素子と前記接触電極とを、互いに順次相対移動を行いながら接触させて該測定対象素子の電気的特性を計測する電気的特性計測ステップと
を更に含むことを特徴とする請求項1に記載のプローブ方法。 - 前記第1光学系画像データ取得ステップは、前記第1光学系を、前記接触電極を認識するための光学系であって画像処理するためのカメラを含めた撮像光学系とすることによって、前記2次元パターンの実像の画像データを取り込むステップであり、
前記第2光学系画像データ取得ステップは、前記第2光学系を、前記電極を認識するための光学系であって画像処理するためのカメラを含めた撮像光学系とすることによって、前記投影光学系の結像位置に置かれた不透明な平面物体の平面に形成される前記2次元パターンの実像の画像データを取り込むステップであり、
前記第1及び第2光学系がそれぞれ取得した前記2次元パターンの実像の画像データにより、前記第1及び第2光学系のそれぞれの画像データの解像度、及び当該第1及び第2光学系のそれぞれのカメラの取り付け角度を調整して前記第1及び第2光学系の焦点合わせをそれぞれ行う第1及び第2光学系調整ステップと、
前記測定対象素子と前記接触電極とを、互いに順次相対移動を行いながら接触させて該測定対象素子の電気的特性を計測する電気的特性計測ステップと
を更に含むことを特徴とする請求項1に記載のプローブ方法。 - 前記投影光学系によって形成される前記2次元パターンの実像が、前記第1及び第2光学系のカメラによって、当該第1及び第2光学系のカメラの撮像面上に結像され、かつ前記2次元パターンの中心位置が前記第1及び第2光学系のカメラのそれぞれの撮像面に当該それぞれの撮像面の中心位置と合致するように結像されるように、当該投影光学系の姿勢及び位置を調整するための投影光学系姿勢位置調整ステップを更に含む
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のプローブ方法。 - 電極を有する測定対象素子の該電極に接触電極を接触させて該測定対象素子の電気的特性を評価するプローブ装置であって、
キャリブレーション用2次元パターンを投影する投影光学系を具える第1光学系と、該第1光学系に対向するように配置される第2光学系とを具え、
前記第1及び第2光学系によって、投影されて形成された前記2次元パターンの実像の画像データをそれぞれ取り込み、該2次元パターンの実像の画像データに基づき、前記第1光学系で取得される画像データの第1光学系位置座標と前記第2光学系で取得される画像データの第2光学系位置座標との相対関係をキャリブレーションすることを特徴とするプローブ装置。 - 前記第1光学系は、前記電極を認識するための光学系であって画像処理するためのカメラを含めた撮像光学系であり、前記投影光学系の結像位置に置かれた不透明な平面物体の平面に形成される前記2次元パターンの実像の画像データを取り込み、
前記第2光学系は、前記接触電極を認識するための光学系であって画像処理するためのカメラを含めた撮像光学系であり、前記投影光学系によって形成される前記2次元パターンの実像の画像データを取り込み、
前記第1及び第2光学系がそれぞれ取得した前記2次元パターンの実像の画像データにより、前記第1及び第2光学系のそれぞれの画像データの解像度、及び当該第1及び第2光学系のそれぞれのカメラの取り付け角度を調整して第1及び第2光学系の焦点合わせをそれぞれ行うことが可能とされており、
前記測定対象素子と前記接触電極とを、互いに順次相対移動を行いながら接触させて該測定対象素子の電気的特性を計測する構成とされている
ことを特徴とする請求項5に記載のプローブ装置。 - 前記第1光学系は、前記接触電極を認識するための光学系であって画像処理するためのカメラを含めた撮像光学系であって、前記投影光学系によって形成される前記2次元パターンの実像の画像データを取り込み、
前記第2光学系は、前記電極を認識するための光学系であって画像処理するためのカメラを含めた撮像光学系であり、前記投影光学系の結像位置に置かれた不透明な平面物体の平面に形成される前記2次元パターンの実像の画像データを取り込み、
前記第1及び第2光学系がそれぞれ取得した前記2次元パターンの実像の画像データにより、前記第1及び第2光学系のそれぞれの画像データの解像度、及び当該第1及び第2光学系のそれぞれのカメラの取り付け角度を調整して第1及び第2光学系の焦点合わせをそれぞれ行うことが可能とされており、
前記測定対象素子と前記接触電極とを、互いに順次相対移動を行いながら接触させて該測定対象素子の電気的特性を計測する構成とされている
ことを特徴とする請求項5に記載のプローブ装置。 - 前記投影光学系によって形成される前記2次元パターンの実像が、前記第1及び第2光学系のカメラによって、当該第1及び第2光学系のカメラの撮像面上に結像され、かつ前記2次元パターンの中心位置が前記第1及び第2光学系のカメラのそれぞれの撮像面に当該それぞれの撮像面の中心位置と合致するように結像されるように、当該投影光学系の姿勢及び位置を調整するための投影光学系姿勢位置調整手段を具える
ことを特徴とする請求項5から7のいずれか一項に記載のプローブ装置。
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