JP2022030909A - 検査装置の制御方法及び検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】スループットを向上する検査装置の制御方法及び検査装置を提供する。【解決手段】複数の被検査体を有する基板を載置する載置台と、前記載置台に対して複数の区画が形成され、区画ごとに昇温制御可能な加熱部と、を備える検査装置の制御方法であって、複数の前記被検査体のうち検査対象の第1被検査体を検査する際に、前記加熱部により前記第1被検査体に対応する区画と、次の検査対象の第2被検査体に対応する区画と、を昇温する工程を有する、検査装置の制御方法。【選択図】図4
Description
本開示は、検査装置の制御方法及び検査装置に関する。
電子デバイスが形成されたウエハや電子デバイスが配置されたキャリアを載置台に載置して、電子デバイスに対し、テスターからプローブ等を介して電流を供給することで、電子デバイスの電気的特性を検査する検査装置が知られている。載置台に設けられた温度調整機構によって、電子デバイスの温度が制御される。
特許文献1には、基板にマトリクス状に設けられた複数の被検査チップの電気的特性をテスターにより順番に検査するためのプローバにおいて、前記基板を載置する載置台と、前記複数の被検査チップの電極パッドに順番に接触させる接触子と、前記載置台の載置面とは反対側において、複数の被検査チップが夫々位置する複数の領域を互いに独立して加熱するように設けられ、各々1個または複数のLEDからなる複数のLEDユニットと、被検査チップの検査時において、前記複数のLEDユニットの内、当該検査が行われる被検査チップの領域及び当該領域の周辺領域のうち、少なくとも当該検査が行われる被検査チップの領域に対応する領域のLEDユニットを駆動するように制御信号を出力する制御部と、を備えたことを特徴とするプローバが開示されている。
ところで、基板全体の温度を目標温度まで昇温する検査装置(プローバ)では、目標温度に到達させ、所定時間が経過して熱膨張による変位が収束した後にアライメントを行う。一方、LEDユニットを用いて基板を部分加熱する検査装置(プローバ)では、検査対象の電子デバイス毎に部分昇温を行うため、部分昇温の度に熱膨張による変位が生じる。このため、部分昇温した後、アライメントの前に、熱膨張による変位が収束するまで待機することとなり、検査装置のスループットが低下する。
一の側面では、本開示は、スループットを向上する検査装置の制御方法及び検査装置を提供する。
上記課題を解決するために、一の態様によれば、複数の被検査体を有する基板を載置する載置台と、前記載置台に対して複数の区画が形成され、区画ごとに昇温制御可能な加熱部と、を備える検査装置の制御方法であって、複数の前記被検査体のうち検査対象の第1被検査体を検査する際に、前記加熱部により前記第1被検査体に対応する区画と、次の検査対象の第2被検査体に対応する区画と、を昇温する工程を有する、検査装置の制御方法が提供される。
一の側面によれば、スループットを向上する検査装置の制御方法及び検査装置を提供することができる。
以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
<検査装置>
本実施形態に係るステージ(載置台)11を備える検査装置10について、図1を用いて説明する。図1は、本実施形態に係る検査装置10の構成を説明する断面模式図の一例である。
本実施形態に係るステージ(載置台)11を備える検査装置10について、図1を用いて説明する。図1は、本実施形態に係る検査装置10の構成を説明する断面模式図の一例である。
検査装置10は、ウエハ(基板)Wに形成された複数の電子デバイス(被検査体、チップ)の各々の電気的特性の検査を行う装置である。なお、被検査体を有する基板は、ウエハWに限られるものではなく、電子デバイスが配置されたキャリア、ガラス基板、チップ単体などを含む。検査装置10は、ウエハWを載置するステージ11を収容する収容室12と、収容室12に隣接して配置されるローダ13と、収容室12を覆うように配置されるテスター14と、を備える。
収容室12は、内部が空洞の筐体形状を有する。収容室12の内部には、ウエハWを載置するステージ11と、ステージ11に対向するように配置されるプローブカード15と、が収容される。プローブカード15は、ウエハWの各電子デバイスの電極に対応して設けられた電極パッドや半田バンプに対応して配置された多数の針状のプローブ(接触端子)16を有する。
ステージ11は、ウエハWをステージ11へ固定する固定機構(図示せず)を有する。これにより、ステージ11に対するウエハWの相対位置の位置ずれを防止する。また、収容室12には、ステージ11を水平方向及び上下方向に移動させる移動機構(図示せず)が設けられる。これにより、プローブカード15及びウエハWの相対位置を調整して各電子デバイスの電極に対応して設けられた電極パッドや半田バンプをプローブカード15の各プローブ16へ接触させる。
ローダ13は、搬送容器であるFOUP(図示せず)から電子デバイスが配置されたウエハWを取り出して収容室12の内部のステージ11へ載置し、また、検査が行われたウエハWをステージ11から除去してFOUPへ収容する。
プローブカード15は、インターフェース17を介してテスター14へ接続され、各プローブ16がウエハWの各電子デバイスの電極に対応して設けられた電極パッドや半田バンプに接触する際、各プローブ16はテスター14からインターフェース17を介して電子デバイスへ電力を供給し、若しくは、電子デバイスからの信号をインターフェース17を介してテスター14へ伝達する。
テスター14は、電子デバイスが搭載されるマザーボードの回路構成の一部を再現するテストボード(図示しない)を有し、テストボードは電子デバイスからの信号に基づいて電子デバイスの良否を判断するテスターコンピュータ18に接続される。テスター14ではテストボードを取り替えることにより、複数種のマザーボードの回路構成を再現することができる。
制御部19は、ステージ11の動作を制御する。制御部19は、ステージ11の移動機構(図示せず)を制御して、ステージ11を水平方向及び上下方向に移動させる。また、制御部19は、配線20でステージ11と接続される。制御部19は、配線20を介して、後述する光照射機構40の動作を制御する。
熱媒体供給装置21は、往き配管22及び戻り配管23を介して、ステージ11の熱媒体流路33と接続され、熱媒体供給装置21とステージ11の熱媒体流路33との間で熱媒体を循環させることができる。制御部19は、熱媒体供給装置21を制御して、熱媒体供給装置21から熱媒体流路33に供給される熱媒体の温度、流量等を制御する。
なお、制御部19及び熱媒体供給装置21は、ローダ13内に設けられるものとして図示しているが、これに限られるものではなく、その他の位置に設けられていてもよい。
検査装置10では、電子デバイスの電気的特性の検査を行う際、テスターコンピュータ18が電子デバイスと各プローブ16を介して接続されたテストボードへデータを送信し、さらに、送信されたデータが当該テストボードによって正しく処理されたか否かをテストボードからの電気信号に基づいて判定する。
次に、本実施形態に係る検査装置10におけるウエハWの温度調整機構について、図2を用いて説明する。図2は、本実施形態に係る検査装置10におけるウエハWの温度調整機構を説明する断面模式図の一例である。なお、図2において、熱媒体の流れを白抜き矢印で示す。また、図2において、光照射機構40から照射される光の一例を実線矢印で示す。
ステージ11は、載置部30と、光照射機構40と、を有する。また、載置部30は、板部材31と、透光性部材32と、を有する。
板部材31は、ウエハWが載置される部材であって、略円板状に形成される。
透光性部材32は、光照射機構40から照射された光を透過する。また、透光性部材32の上面には、凹溝が形成され、板部材31と透光性部材32とが接着または接合されることにより、熱媒体流路33が形成される。熱媒体流路33には、往き配管22(図1参照)を介して、熱媒体供給装置21(図1参照)から熱媒体が供給される。熱媒体流路33を流れた熱媒体は、戻り配管23(図1参照)を介して、熱媒体供給装置21に戻される。なお、板部材31の下面側に凹溝が形成され、板部材31と透光性部材32とが接着または接合されることにより、熱媒体流路33が形成される構成であってもよい。熱媒体としては、例えば、無色であって光が透過可能な液体である水やガルデン(登録商標)が用いられる。
また、板部材31には、複数の温度センサ34が設けられている。温度センサ34で検出された温度は、制御部19に送信される。
光照射機構40は、光を照射する複数のLED41を備える。LED41は、平面視して、所定の領域ごとに区画(後述する図3参照)される。制御部19は、区画されたLED41ごとに点灯及びその光量を制御することができる。なお、光照射機構40は、光源としてLED41を用いるものとして説明するが、光源の種類はこれに限定されるものではない。
光照射機構40から放射された光は、透光性部材32及び熱媒体流路33を流れる熱媒体を透過して、板部材31の裏面に照射され、板部材31が昇温する。そして、板部材31からウエハWに伝熱することで、ウエハWに形成される電子デバイスが昇温される。なお、板部材31も光を透過する透光性部材で形成される構成であってもよい。この場合、光照射機構40から照射された光は、透光性部材32を透過してウエハWの裏面に直接照射され、ウエハWに形成される電子デバイスが昇温される。
また、ステージ11(板部材31)は、光照射機構40の光を照射する区画に対応して、複数の区画が形成される。光照射機構40は、LED41を点灯させる区画を制御することにより、光照射機構40によって昇温されるステージ11(板部材31)の区画を制御することができる。これにより、ステージ11に載置されたウエハWの昇温を区画ごとに制御することができる。
プローブ16は、電子デバイスの電極と接触する。テスター14(図1参照)は、プローブ16を介して電子デバイスの電極に電圧を印加することにより、電子デバイスの内部の回路へ電流を流すことができる。
ウエハWは、検査対象の電子デバイス(チップ)を有する。図2において、ウエハWには、電子デバイス201~203が形成されている。
ここで、光照射機構40について、図3を用いて説明する。図3は、光照射機構40における光を照射するLED区画の一例を説明する平面視図の一例である。なお、図3において、平面視した際の検査対象の電子デバイス201~203の位置を二点鎖線で示す。
図3に示すように、光照射機構40は、所定の領域ごとに区画されたLEDアレイ400を有する。各LEDアレイ400には、複数のLED41(図2参照)が設けられている。制御部19は、LEDアレイ400ごとにLED41の点灯・光量を制御することができる。
電子デバイス201を昇温する際に点灯させるLEDアレイ400の範囲を照射領域401として破線で示す。照射領域401は、例えば、電子デバイス201の中心位置に対応するLEDアレイ400とその周囲のLEDアレイ400で構成される。また、電子デバイス202を昇温する際に点灯させるLEDアレイ400の範囲を照射領域402として破線で示す。照射領域402は、例えば、電子デバイス202の中心位置に対応するLEDアレイ400とその周囲のLEDアレイ400で構成される。また、電子デバイス203を昇温する際に点灯させるLEDアレイ400の範囲を照射領域403として破線で示す。照射領域403は、例えば、電子デバイス203の中心位置に対応するLEDアレイ400とその周囲のLEDアレイ400で構成される。なお、照射領域401~403は、他の照射領域401~403と一部のLEDアレイ400が重複していてもよい。また、各電子デバイスに対応する照射領域が互いに異なっていてもよい。なお、図3の例に示すように、一の電子デバイスと他の電子デバイスとにおいて、照射領域の一部が重複していてもよい。また、一の電子デバイスと他の電子デバイスとにおいて、照射領域が重複しなくてもよい。また、一の電子デバイスと他の電子デバイスとにおいて、照射領域が一致していてもよい。
<検査装置の制御>
次に、本実施形態に係る検査装置10の制御について、図4を用いて説明する。図4は、本実施形態に係る検査装置10の処理を示すタイムチャートの一例である。ここで、ウエハWは電子デバイス201~203を有しており、検査装置10は電子デバイス201、電子デバイス202、電子デバイス203の順に検査を行う場合を例に説明する。また、図4において、横軸は時間を示す。また、各電子デバイス201~203について、温度を実線で示し、熱膨張による変位を破線で示す。また、照射領域401~403について、LEDアレイ400を点灯させる区間を矢印で示す。
次に、本実施形態に係る検査装置10の制御について、図4を用いて説明する。図4は、本実施形態に係る検査装置10の処理を示すタイムチャートの一例である。ここで、ウエハWは電子デバイス201~203を有しており、検査装置10は電子デバイス201、電子デバイス202、電子デバイス203の順に検査を行う場合を例に説明する。また、図4において、横軸は時間を示す。また、各電子デバイス201~203について、温度を実線で示し、熱膨張による変位を破線で示す。また、照射領域401~403について、LEDアレイ400を点灯させる区間を矢印で示す。
図4に示す例において、制御部19は、電子デバイス201を検査するための準備工程S101、電子デバイス201を検査する検査工程S104、電子デバイス202を検査するための準備工程S105、電子デバイス202を検査する検査工程S108、電子デバイス203を検査するための準備工程S109、電子デバイス203を検査する検査工程S112を実行する。
準備工程S101では、ローダ13から収容室12にウエハWが搬送され、ステージ11にウエハWが載置される。ステージ11の固定機構(図示せず)は、載置されたウエハWをステージ11に固定する。熱媒体流路33には所定の温度の熱媒体が通流しており、ステージ11に載置されたウエハW全体が所定の第1温度に昇温される。なお、第1温度は、電子デバイスの検査時における所定の第2温度(目標温度、例えば80℃)よりも低い温度(例えば70℃)である。制御部19は、温度センサ34で検出したウエハWの温度が第1温度で安定してから所定時間が経過すると、ウエハWの熱膨張による変位が安定(収束)したものと判断する。そして、制御部19は、ウエハWの熱膨張による変位が安定(収束)したものと判断すると、ウエハWのアライメント(ウエハアライメント)を行う。ここでは、例えば、ウエハWの水平方向(X,Y方向)の位置ずれと、ウエハWの鉛直方向(Z方向)の位置ずれと、ウエハWの鉛直方向を回転軸とする回転方向(θZ方向)の位置ずれと、をアライメントする。
そして、準備工程S101において、制御部19は、光照射機構40を制御して、電子デバイス201を昇温するための照射領域401のLEDアレイ400を点灯させて電子デバイス201の昇温を開始する。また、制御部19は、温度センサ34の検出値に基づいて、電子デバイス201の温度が目標温度となるように、照射領域401内のLEDアレイ400の光量を制御してもよい。これにより、図4の実線に示すように、電子デバイス201の温度は、目標温度まで昇温され、その後は目標温度で保たれる。
また、電子デバイス201を昇温することにより、図4の破線に示すように、電子デバイス201が熱膨張により変位する。電子デバイス201の熱膨張による変位は、時間経過によって安定(収束)する。ここで、破線で示す昇温開始から熱膨張による変位が安定するまでの時間は、実線で示す昇温開始から温度が安定するまでの時間と比較して、長くなっている。
制御部19は、温度センサ34で検出した電子デバイス201の温度が目標温度で安定してから所定時間が経過すると、電子デバイス201の熱膨張による変位が安定(収束)したものと判断する。なお、所定時間は、実験やシミュレーション等で予め求め、制御部19に記憶されている。そして、制御部19は、電子デバイス201の熱膨張による変位が安定(収束)したものと判断すると、検査対象の電子デバイス201のアライメント(チップアライメント)S102を行う。ここでは、例えば、検査対象の電子デバイス201の水平方向(X,Y方向)の位置ずれと、検査対象の電子デバイス201の鉛直方向(Z方向)の位置ずれと、検査対象の電子デバイス201の鉛直方向を回転軸とする回転方向(θZ方向)の位置ずれと、をアライメントする。
制御部19は、ステージ11の移動機構(図示せず)を制御して、検査対象の電子デバイス201の電極とプローブ16とのコンタクトS103を行う。ここで、検査対象の電子デバイス201の熱膨張に応じてアライメントされていることにより、電子デバイス201の電極とプローブ16との位置合わせを確実に行うことができる。また、電子デバイス201の電極とプローブ16とのコンタクト圧を好ましい圧力とすることができる。
次に、検査工程S104において、テスター14は、プローブ16を介して接続された検査対象の電子デバイス201を検査する。この際、制御部19は、温度センサ34の検出値に基づいて、電子デバイス201の温度が目標温度となるように、照射領域401内のLEDアレイ400の光量を制御してもよい。電子デバイス201を検査が終了すると、照射領域401のLEDアレイ400は消灯する。
また、検査工程S104において、制御部19は、光照射機構40を制御して、次に検査を行う電子デバイス202を昇温するための照射領域402のLEDアレイ400を点灯させて電子デバイス202の昇温を開始する。また、制御部19は、温度センサ34の検出値に基づいて、電子デバイス202の温度が目標温度となるように、照射領域402内のLEDアレイ400の光量を制御してもよい。これにより、図4の実線に示すように、電子デバイス202の温度は、目標温度まで昇温され、その後は目標温度で保たれる。
また、電子デバイス202を昇温することにより、図4の破線に示すように、電子デバイス202が熱膨張により変位する。電子デバイス202の熱膨張による変位は、時間経過によって安定(収束)する。
準備工程S105では、電子デバイス202を検査するための準備を行う。制御部19は、温度センサ34で検出した電子デバイス201の温度が目標温度で安定してから所定時間が経過すると、電子デバイス202の熱膨張による変位が安定(収束)したものと判断する。そして、制御部19は、電子デバイス202の熱膨張による変位が安定(収束)したものと判断すると、次に検査を行う電子デバイス202のアライメント(チップアライメント)S106を行う。
ここで、電子デバイス201の検査中に、次に検査を行う電子デバイス202が予め昇温されている。これにより、準備工程S105において、電子デバイス202の熱膨張による変位を安定(収束)させた状態で、電子デバイス202のアライメントS106を行うことができる。これにより、電子デバイス202とプローブ16とのコンタクト精度が向上する。
また、電子デバイス201の検査中に、次に検査を行う電子デバイス202が予め昇温されていることにより、電子デバイス201の検査工程S104終了後から電子デバイス202のアライメントS106を開始するまでの待ち時間を短縮することができる。これにより、検査装置10のスループットを向上させることができる。
なお、図4において、電子デバイス202の昇温を開始するタイミングは、検査工程S104の開始後であるものとして図示しているがこれに限られるものではない。電子デバイス202の昇温を開始するタイミングは、検査工程S104の開始と同時であってもよい。また、電子デバイス202の昇温を開始するタイミングは、検査工程S104の開始よりも前であってもよい。例えば、各電子デバイス201~203の検査時間が、各電子デバイス201~203の昇温開始から熱膨張による変位が安定するまでの時間よりも短い場合、電子デバイス201の検査工程S104の開始よりも前に電子デバイス202の昇温を開始してもよい。
制御部19は、ステージ11の移動機構(図示せず)を制御して、検査対象の電子デバイス202の電極とプローブ16とのコンタクトS107を行う。ここで、検査対象の電子デバイス202の熱膨張に応じてアライメントされていることにより、電子デバイス202の電極とプローブ16との位置合わせを確実に行うことができる。また、電子デバイス202の電極とプローブ16とのコンタクト圧を好ましい圧力とすることができる。
次に、検査工程S108において、テスター14は、プローブ16を介して接続された検査対象の電子デバイス202を検査する。この際、制御部19は、温度センサ34の検出値に基づいて、電子デバイス202の温度が目標温度となるように、照射領域402内のLEDアレイ400の光量を制御してもよい。電子デバイス202を検査が終了すると、照射領域402のLEDアレイ400は消灯する。
以降、電子デバイス203についての準備工程S109、チップアライメントS110、コンタクトS111、検査工程S112は、電子デバイス202についての準備工程S105、チップアライメントS106、コンタクトS107、検査工程S108と同様であり、重複する説明は省略する。
以上、本実施形態に係る検査装置10によれば、光照射機構40は、一の電子デバイス201の検査中に、次に検査を行う電子デバイス202を予め加熱する。これにより、電子デバイス201の検査終了から電子デバイス202のアライメントを開始するまでの待ち時間を短縮することができ、検査装置10のスループットを向上させることができる。
換言すれば、電子デバイス202の熱膨張による変位が安定(収束)した後に電子デバイス202のアライメントを行うことができる。これにより、電子デバイス202のアライメント精度が向上し、電子デバイス202とプローブ16とのコンタクト精度が向上する。
また、検査中の電子デバイスと次に検査する電子デバイスとは、隣り合う位置関係が好ましい。これにより、検査中の電子デバイスを目標温度となるように加熱することにより、隣接する次に検査する電子デバイスも昇温することができる。これにより、検査装置10のスループットを向上させることができる。
以上、検査装置10について説明したが、本開示は上記実施形態等に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本開示の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。
ステージ11を区画された領域ごとに昇温可能な加熱部として、光照射機構40を有するものとして説明したが、これに限られるものではない。ステージ11を区画された領域ごとに昇温可能な加熱部として、ヒータ等を用いてもよい。
W ウエハ(基板)
10 検査装置
11 ステージ(載置台)
14 テスター
15 プローブカード
16 プローブ(接触端子)
19 制御部
30 載置部
31 板部材
32 透光性部材
33 熱媒体流路
34 温度センサ
40 光照射機構
201~203 電子デバイス(被検査体)
400 LEDアレイ
401~403 照射領域
10 検査装置
11 ステージ(載置台)
14 テスター
15 プローブカード
16 プローブ(接触端子)
19 制御部
30 載置部
31 板部材
32 透光性部材
33 熱媒体流路
34 温度センサ
40 光照射機構
201~203 電子デバイス(被検査体)
400 LEDアレイ
401~403 照射領域
Claims (9)
- 複数の被検査体を有する基板を載置する載置台と、
前記載置台に対して複数の区画が形成され、区画ごとに昇温制御可能な加熱部と、を備える検査装置の制御方法であって、
複数の前記被検査体のうち検査対象の第1被検査体を検査する際に、前記加熱部により前記第1被検査体に対応する区画と、次の検査対象の第2被検査体に対応する区画と、を昇温する工程を有する、
検査装置の制御方法。 - 前記第2被検査体は、前記基板上で前記第1被検査体の隣に配置される、
請求項1に記載の検査装置の制御方法。 - 前記検査装置は、前記被検査体の温度を検出する温度センサを備え、
前記被検査体に対応する区画を昇温する際、前記温度センサで検出した前記被検査体の温度に基づいて、前記被検査体の温度が目標温度となるように前記加熱部を制御する、
請求項1または請求項2に記載の検査装置の制御方法。 - 前記被検査体の温度が目標温度で安定してから閾値時間が経過すると、前記被検査体の熱膨張による変位が安定したものと判定する、
請求項3に記載の検査装置の制御方法。 - 前記被検査体の熱膨張による変位が安定したものと判定すると、前記被検査体のアライメントを行う、
請求項4に記載の検査装置の制御方法。 - 前記検査装置は、検査対象の前記被検査体に接触させるプローブを備え、
前記被検査体のアライメントの後に、前記被検査体と前記プローブとを接触させる、
請求項5に記載の検査装置の制御方法。 - 前記加熱部は、光を照射して前記載置台を加熱する光照射機構である、
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の検査装置の制御方法。 - 前記光照射機構は、光源としてLEDを有する、
請求項7に記載の検査装置の制御方法。 - 複数の被検査体を有する基板を載置する載置台と、
前記載置台に対して複数の区画が形成され、区画ごとに昇温制御可能な加熱部と、
前記加熱部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
複数の前記被検査体のうち検査対象の第1被検査体に対応する区画を昇温して、前記第1被検査体を検査する際に、
複数の前記被検査体のうち次の検査対象の第2被検査体に対応する区画を昇温する、
検査装置。
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WO2023170737A1 (ja) * | 2022-03-07 | 2023-09-14 | 株式会社アドバンテスト | 温度制御装置、試験装置、温度制御方法、および温度制御プログラム |
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