JPH0536768A - プローブ装置 - Google Patents
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- JPH0536768A JPH0536768A JP3216068A JP21606891A JPH0536768A JP H0536768 A JPH0536768 A JP H0536768A JP 3216068 A JP3216068 A JP 3216068A JP 21606891 A JP21606891 A JP 21606891A JP H0536768 A JPH0536768 A JP H0536768A
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Abstract
(57)【要約】
〔目的〕半導体ウェハ(W)などの被検査体を表面に保
持し垂直方向に昇降可能なチャック(22)とこのチャ
ックを保持し水平方向に移動可能なステージ(21)
と、チャック(22)に保持中の被検査体の表面に配列
された任意のチップの水平面内の位置及び高さを検出す
る第1の光学的位置検出手段(13)と、ステージ(2
1)に保持され被検査体のチップ内の所定箇所に接触せ
しめられるプローブカード12のプローブ針の水平面内
の位置及び高さを検出する第2の光学的位置検出手段
(23)とを備えた自動針合わせ装置において、熱膨張
に伴う被検査体やチャックの伸縮、あるいはチャック上
への被検査体の載置状態のバラツキなどに起因する針合
わせ精度の低下を防止する。 【構成】チャック(22)に設けられ、第1,第2の光
学低位置検出手段(13,23)相互の位置合わせと焦
点合わせに使用されるターゲット(25a)を備えてい
る。
持し垂直方向に昇降可能なチャック(22)とこのチャ
ックを保持し水平方向に移動可能なステージ(21)
と、チャック(22)に保持中の被検査体の表面に配列
された任意のチップの水平面内の位置及び高さを検出す
る第1の光学的位置検出手段(13)と、ステージ(2
1)に保持され被検査体のチップ内の所定箇所に接触せ
しめられるプローブカード12のプローブ針の水平面内
の位置及び高さを検出する第2の光学的位置検出手段
(23)とを備えた自動針合わせ装置において、熱膨張
に伴う被検査体やチャックの伸縮、あるいはチャック上
への被検査体の載置状態のバラツキなどに起因する針合
わせ精度の低下を防止する。 【構成】チャック(22)に設けられ、第1,第2の光
学低位置検出手段(13,23)相互の位置合わせと焦
点合わせに使用されるターゲット(25a)を備えてい
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウェハの検査な
どに利用されるプローブ装置に関するものである。
どに利用されるプローブ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】被検査体、例えば半導体ウェハの表面に
は一定間隔で規則的に配列された複数のチップが形成さ
れ、各チップ内の所定の箇所にはこのチップ内の各種の
信号線に連なる複数のパッドが形成される。チップ内の
各パッドに検査装置の対応のプローブ針を接触させた状
態でこのチップの電気的特性の検査が行われ、不良チッ
プに対してはマーキングなどによる識別が行われる。通
常、この種の検査装置には検査の自動化を図るためにプ
ローブ装置が組合わせられる。
は一定間隔で規則的に配列された複数のチップが形成さ
れ、各チップ内の所定の箇所にはこのチップ内の各種の
信号線に連なる複数のパッドが形成される。チップ内の
各パッドに検査装置の対応のプローブ針を接触させた状
態でこのチップの電気的特性の検査が行われ、不良チッ
プに対してはマーキングなどによる識別が行われる。通
常、この種の検査装置には検査の自動化を図るためにプ
ローブ装置が組合わせられる。
【0003】このプローブ装置の最新のものは、検査対
象の半導体ウェハを保持しかつ垂直方向に昇降可能なチ
ャックと、このチャックを保持しかつ水平面内に移動可
能なステージと、このチャックに保持中の半導体ウェハ
の表面に配列された任意のチップの位置を検出するため
にアライメントブリッジ側に固定された固定カメラと、
ステージに昇降可能に保持され半導体ウェハの表面に形
成されたチップ内の所定箇所に接触せしめられるプロー
ブ針の位置を検出する移動カメラとを備えている。
象の半導体ウェハを保持しかつ垂直方向に昇降可能なチ
ャックと、このチャックを保持しかつ水平面内に移動可
能なステージと、このチャックに保持中の半導体ウェハ
の表面に配列された任意のチップの位置を検出するため
にアライメントブリッジ側に固定された固定カメラと、
ステージに昇降可能に保持され半導体ウェハの表面に形
成されたチップ内の所定箇所に接触せしめられるプロー
ブ針の位置を検出する移動カメラとを備えている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の自動針合わ
せ装置は、固定カメラで検出されるチップとプローブ針
を検出する移動カメラとの位置関係(距離)が一定であ
ることが前提となっている。しかしながら、高温又は低
温状態で検査を行う場合の熱膨張や熱収縮に伴うウェハ
やチャックの伸縮、あるいは、チャック上へのウェハの
載置状態のバラツキなどに起因して上記位置関係が微妙
に変動し、これに伴い針合わせの精度が低下するという
問題がある。
せ装置は、固定カメラで検出されるチップとプローブ針
を検出する移動カメラとの位置関係(距離)が一定であ
ることが前提となっている。しかしながら、高温又は低
温状態で検査を行う場合の熱膨張や熱収縮に伴うウェハ
やチャックの伸縮、あるいは、チャック上へのウェハの
載置状態のバラツキなどに起因して上記位置関係が微妙
に変動し、これに伴い針合わせの精度が低下するという
問題がある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の自動針合わせ装
置は、ステージ上のチャックに保持中の半導体ウェハな
どの被検査体の表面に配列された任意のチップの水平面
内の位置及び高さを光学的に検出する第1の光学的位置
検出手段と、ステージに保持されかつ被検査体の表面に
形成されたチップ内の所定箇所に接触せしめられるプロ
ーブ針の水平面内の位置及び高さを検出する第2の光学
的位置検出手段と、チャックの周辺部に設けられ上記第
1,第2の光学的位置検出手段相互の位置合わせ及び焦
点合わせに使用されるターゲットとを備えている。本発
明の作用については、以下の実施例と共に詳細に説明す
る。
置は、ステージ上のチャックに保持中の半導体ウェハな
どの被検査体の表面に配列された任意のチップの水平面
内の位置及び高さを光学的に検出する第1の光学的位置
検出手段と、ステージに保持されかつ被検査体の表面に
形成されたチップ内の所定箇所に接触せしめられるプロ
ーブ針の水平面内の位置及び高さを検出する第2の光学
的位置検出手段と、チャックの周辺部に設けられ上記第
1,第2の光学的位置検出手段相互の位置合わせ及び焦
点合わせに使用されるターゲットとを備えている。本発
明の作用については、以下の実施例と共に詳細に説明す
る。
【0006】
【実施例】図1は本発明の一実施例の自動針合わせ装置
の構成を示す斜視図であり、11はアライメントブリッ
ジ、12はプローブカード、13は固定カメラ、14は
静電容量型センサ、21はステージ、22はチャック、
23は移動カメラ、24は移動カメラの昇降機構であ
る。すなわち、この実施例では、被検査体として半導体
ウェハが、第1の光学的位置検出手段として固定カメラ
13が、第2の光学的位置検出手段として移動カメラ2
3がそれぞれ例示されている。また、X,Y,Zは、説
明の便宜上、図中に設定した直交座標系である。なお、
この種の自動針合わせ装置にはステージやチャックの駆
動機構、あるいは、この駆動機構やカメラやプローバな
どを制御すると共にこれらから取り込んだデータを処理
するプロセッサなどの慣用的な部分が含まれるが、これ
らの慣用的な部分の構成は周知であることから、煩雑化
を避けるため図示は省略する。
の構成を示す斜視図であり、11はアライメントブリッ
ジ、12はプローブカード、13は固定カメラ、14は
静電容量型センサ、21はステージ、22はチャック、
23は移動カメラ、24は移動カメラの昇降機構であ
る。すなわち、この実施例では、被検査体として半導体
ウェハが、第1の光学的位置検出手段として固定カメラ
13が、第2の光学的位置検出手段として移動カメラ2
3がそれぞれ例示されている。また、X,Y,Zは、説
明の便宜上、図中に設定した直交座標系である。なお、
この種の自動針合わせ装置にはステージやチャックの駆
動機構、あるいは、この駆動機構やカメラやプローバな
どを制御すると共にこれらから取り込んだデータを処理
するプロセッサなどの慣用的な部分が含まれるが、これ
らの慣用的な部分の構成は周知であることから、煩雑化
を避けるため図示は省略する。
【0007】アライメントブリッジ11とプローブカー
ド12とはいずれも検査装置のプローバに固定されてい
る。アライメントブリッジ11には、半導体ウェハ上に
形成されているチップの位置を検出するための固定カメ
ラ13と、ウェハ表面などの高さを検出するための静電
容量型センサ14が固定されている。プローブカード1
2の中央部分には開口が形成されており、この開口の周
縁部から斜め下方に多数のプローブ針が突出されてい
る。
ド12とはいずれも検査装置のプローバに固定されてい
る。アライメントブリッジ11には、半導体ウェハ上に
形成されているチップの位置を検出するための固定カメ
ラ13と、ウェハ表面などの高さを検出するための静電
容量型センサ14が固定されている。プローブカード1
2の中央部分には開口が形成されており、この開口の周
縁部から斜め下方に多数のプローブ針が突出されてい
る。
【0008】ステージ21は、X方向に延在される2本
のレールに沿ってX方向に移動可能なXステージ21a
と、このXステージ21a上をY方向に延在される2本
のレールに沿ってY方向に移動可能なYステージ21b
とから構成されている。このX,Yステージ21a,2
1bは、パルスモータなどを含む慣用の駆動機構によっ
て水平面内をX方向とY方向とに自在に移動せしめられ
る。Yステージ21b上に搭載されたチャック22は、
慣用の昇降機構によって上下方向(Z方向)に自在に昇
降せしめられると共に、その中心を通りZ軸に平行な中
心線の周りに慣用の回転機構によって自在に回転せしめ
られる。
のレールに沿ってX方向に移動可能なXステージ21a
と、このXステージ21a上をY方向に延在される2本
のレールに沿ってY方向に移動可能なYステージ21b
とから構成されている。このX,Yステージ21a,2
1bは、パルスモータなどを含む慣用の駆動機構によっ
て水平面内をX方向とY方向とに自在に移動せしめられ
る。Yステージ21b上に搭載されたチャック22は、
慣用の昇降機構によって上下方向(Z方向)に自在に昇
降せしめられると共に、その中心を通りZ軸に平行な中
心線の周りに慣用の回転機構によって自在に回転せしめ
られる。
【0009】Yステージ21bの側面には昇降機構24
が固定されており、この昇降機構24には上下方向に昇
降自在な移動カメラ23が保持されている。この移動カ
メラ23は、高倍率部と低倍率部とから構成されてい
る。チャック22の側面には、その径方向に水平に突出
する小片25が固定されている。この小片25は、図2
の拡大斜視図に示すように、短冊状の透明なガラス片2
5bと、このガラス片25bの表面に導電性薄膜、例え
ばITO薄膜あるいはクロムを用いて描かれた十字マー
クの中心によって定義されるターゲット25aと、この
十字状の薄膜の周辺を覆う導電性透明金属、例えばIT
Oの薄膜25cとから構成されている。ターゲット25
aが形成された小片25は、チャック22の回転により
移動カメラ23の高倍率部の光軸上に移動しかつここか
ら退避できるようになっている。
が固定されており、この昇降機構24には上下方向に昇
降自在な移動カメラ23が保持されている。この移動カ
メラ23は、高倍率部と低倍率部とから構成されてい
る。チャック22の側面には、その径方向に水平に突出
する小片25が固定されている。この小片25は、図2
の拡大斜視図に示すように、短冊状の透明なガラス片2
5bと、このガラス片25bの表面に導電性薄膜、例え
ばITO薄膜あるいはクロムを用いて描かれた十字マー
クの中心によって定義されるターゲット25aと、この
十字状の薄膜の周辺を覆う導電性透明金属、例えばIT
Oの薄膜25cとから構成されている。ターゲット25
aが形成された小片25は、チャック22の回転により
移動カメラ23の高倍率部の光軸上に移動しかつここか
ら退避できるようになっている。
【0010】チャック22はステージ21の駆動機構に
よってウェハカセットの近傍などの特定の箇所に搬送さ
れ、ここでチャック22上に載置された検査対象の半導
体ウェハが真空吸引機構などによってチャック22上に
保持される。図3に示すように、この被検査半導体ウェ
ハWを載置したチャック22は、ステージ21の駆動機
構によってアライメントブリッジ11の固定カメラ13
の下方に搬送される。ここで、チャック22の回転によ
り、ターゲット25aが移動カメラ23の高倍率部23
aの視野の中心付近に位置決めされ、チャックの回転角
(θ0)が保存される。
よってウェハカセットの近傍などの特定の箇所に搬送さ
れ、ここでチャック22上に載置された検査対象の半導
体ウェハが真空吸引機構などによってチャック22上に
保持される。図3に示すように、この被検査半導体ウェ
ハWを載置したチャック22は、ステージ21の駆動機
構によってアライメントブリッジ11の固定カメラ13
の下方に搬送される。ここで、チャック22の回転によ
り、ターゲット25aが移動カメラ23の高倍率部23
aの視野の中心付近に位置決めされ、チャックの回転角
(θ0)が保存される。
【0011】次に、図3に示すように、ターゲット25
aが固定カメラ13の視野の中心に位置するように
(X,Y)面内におけるステージ21の位置決めが行わ
れる。この位置決めに際しては、ターゲット25aの映
像の鮮明度を極大にする状態にまでチャック22の高さ
が調整されることにより、ターゲット25aが固定カメ
ラ13の焦点に位置決めされる。続いて、ターゲット2
5aの映像の鮮明度を極大にする状態にまで移動カメラ
23の高さが昇降機構24によって調整されることによ
り、ターゲット25aが移動カメラ13のレンズの焦点
に位置決めされる。この位置決めが終了した状態では、
固定カメラ13と移動カメラ23の視野の中心と焦点と
がターゲット25aを介在させながら一致せしめられ
る。この状態において、駆動機構によるステージ21や
チャック22の(X,Y,Z)座標系内の座標位置(X
0,Y0,Z0)と、昇降機構24による昇降系内の移
動カメラ23の高さ(h0)がプロセッサに読取られ、
保持される。
aが固定カメラ13の視野の中心に位置するように
(X,Y)面内におけるステージ21の位置決めが行わ
れる。この位置決めに際しては、ターゲット25aの映
像の鮮明度を極大にする状態にまでチャック22の高さ
が調整されることにより、ターゲット25aが固定カメ
ラ13の焦点に位置決めされる。続いて、ターゲット2
5aの映像の鮮明度を極大にする状態にまで移動カメラ
23の高さが昇降機構24によって調整されることによ
り、ターゲット25aが移動カメラ13のレンズの焦点
に位置決めされる。この位置決めが終了した状態では、
固定カメラ13と移動カメラ23の視野の中心と焦点と
がターゲット25aを介在させながら一致せしめられ
る。この状態において、駆動機構によるステージ21や
チャック22の(X,Y,Z)座標系内の座標位置(X
0,Y0,Z0)と、昇降機構24による昇降系内の移
動カメラ23の高さ(h0)がプロセッサに読取られ、
保持される。
【0012】上記固定カメラ13と移動カメラ23との
位置合わせが終了すると、図4に示すように、ステージ
22の(X,Y)方向への移動が行われ、この被検査ウ
ェハWにおいて最初に検査されるチップCの映像が固定
カメラ13によって取り込まれる。この取り込まれたチ
ップCの映像の特定部分が固定カメラ13の視野の中心
付近に位置するように(X,Y)面内におけるステージ
21の位置決めが行われる。これと並行して、チップC
の特定部分の映像の鮮明度を極大にする状態にまでチャ
ック22の高さが調整されることにより、この特定部分
が固定カメラ13の焦点に位置決めされる。この位置決
めが終了した状態において、駆動機構によるステージ2
1やチャック22の原点からの移動量(X1,Y1,Z
1)がプロセッサに読取られる。プロセッサでは、Dx
=lX1−X0l,Dy=lY1−Y0l,Dz=lZ
1−Z0lが算定されて保存される。図3と図4とを対
比して参照すれば明らかなように、上記(Dx,Dy,
Dz)のそれぞれはターゲット25aとチップCの特定
部分間の距離の(X,Y,Z)成分に他ならない。
位置合わせが終了すると、図4に示すように、ステージ
22の(X,Y)方向への移動が行われ、この被検査ウ
ェハWにおいて最初に検査されるチップCの映像が固定
カメラ13によって取り込まれる。この取り込まれたチ
ップCの映像の特定部分が固定カメラ13の視野の中心
付近に位置するように(X,Y)面内におけるステージ
21の位置決めが行われる。これと並行して、チップC
の特定部分の映像の鮮明度を極大にする状態にまでチャ
ック22の高さが調整されることにより、この特定部分
が固定カメラ13の焦点に位置決めされる。この位置決
めが終了した状態において、駆動機構によるステージ2
1やチャック22の原点からの移動量(X1,Y1,Z
1)がプロセッサに読取られる。プロセッサでは、Dx
=lX1−X0l,Dy=lY1−Y0l,Dz=lZ
1−Z0lが算定されて保存される。図3と図4とを対
比して参照すれば明らかなように、上記(Dx,Dy,
Dz)のそれぞれはターゲット25aとチップCの特定
部分間の距離の(X,Y,Z)成分に他ならない。
【0013】次に、図5に示すように、チャック22が
回転されてターゲット25aが移動カメラ23の視野外
に退避されたのち、チャック22がステージ21の駆動
機構によってプローブカード12の下方に搬送され、プ
ローブカード12の映像が移動カメラ23によって取り
込まれる。この取り込まれたプローブカード12の映像
に含まれる特定のプローブ針の先端部分の映像が移動カ
メラ23の視野のほぼ中心に位置するように(X,Y)
面内におけるステージ21の位置決めが行われる。この
位置決めに際しては、まず、移動カメラ23の低倍率部
23bによる概略の位置決めが行われ、続いて高倍率部
23aによる高精度の位置決めが行われる。この(X,
Y)面内の位置決めと並行して、特定のプローブ針の先
端部分の映像の鮮明度を極大にする状態にまで昇降機構
24によって移動カメラ23の高さが調整され、この特
定のプローブ針の先端部分が移動カメラ13の焦点に位
置決めされる。
回転されてターゲット25aが移動カメラ23の視野外
に退避されたのち、チャック22がステージ21の駆動
機構によってプローブカード12の下方に搬送され、プ
ローブカード12の映像が移動カメラ23によって取り
込まれる。この取り込まれたプローブカード12の映像
に含まれる特定のプローブ針の先端部分の映像が移動カ
メラ23の視野のほぼ中心に位置するように(X,Y)
面内におけるステージ21の位置決めが行われる。この
位置決めに際しては、まず、移動カメラ23の低倍率部
23bによる概略の位置決めが行われ、続いて高倍率部
23aによる高精度の位置決めが行われる。この(X,
Y)面内の位置決めと並行して、特定のプローブ針の先
端部分の映像の鮮明度を極大にする状態にまで昇降機構
24によって移動カメラ23の高さが調整され、この特
定のプローブ針の先端部分が移動カメラ13の焦点に位
置決めされる。
【0014】この位置決めが終了すると、チャック25
の回転角がθ0に戻される。この位置決めが終了した状
態において、駆動機構によるステージ21の原点からの
移動量(X2,Y2)と、昇降機構24による移動カメ
ラ23の高さ(h2)とがプロセッサに読取られ、(h
2−h0)−Dzが算定される。ここで、(h2−h
0)は移動カメラ23によって検出されたターゲット2
5aから特定のプローブ針の先端部分までの高さであ
り、Dzは前述のようにターゲット25aからウェハ表
面のチップCまでの高さである。次に、現在の座標位置
(X2,Y2,Z2から(Dx,Dy,(h2−h0)
−Dz+δZ)、ただしδZ>0、だけステージ21の
(X,Y)方向への送りとチャック22のZ方向への送
りが行われる。この水平、垂直方向への送りが終了する
と、チップCの特定部分(この例では特定のパッド)が
プローブカード12の特定のプローブ針の先端部分にδ
Z(>0)に起因する適当な接触圧を保ちながら接触す
る。これと同時に、チップC内の他のパッドもプローブ
カード12の対応のプローブ針の先端部分に適当な接触
圧で接触して自動針合わせが完成し、引き続き検査装置
による電気特性の検査が開始される。
の回転角がθ0に戻される。この位置決めが終了した状
態において、駆動機構によるステージ21の原点からの
移動量(X2,Y2)と、昇降機構24による移動カメ
ラ23の高さ(h2)とがプロセッサに読取られ、(h
2−h0)−Dzが算定される。ここで、(h2−h
0)は移動カメラ23によって検出されたターゲット2
5aから特定のプローブ針の先端部分までの高さであ
り、Dzは前述のようにターゲット25aからウェハ表
面のチップCまでの高さである。次に、現在の座標位置
(X2,Y2,Z2から(Dx,Dy,(h2−h0)
−Dz+δZ)、ただしδZ>0、だけステージ21の
(X,Y)方向への送りとチャック22のZ方向への送
りが行われる。この水平、垂直方向への送りが終了する
と、チップCの特定部分(この例では特定のパッド)が
プローブカード12の特定のプローブ針の先端部分にδ
Z(>0)に起因する適当な接触圧を保ちながら接触す
る。これと同時に、チップC内の他のパッドもプローブ
カード12の対応のプローブ針の先端部分に適当な接触
圧で接触して自動針合わせが完成し、引き続き検査装置
による電気特性の検査が開始される。
【0015】このようにして、最初のチップCに対する
自動針合わせと電気的特性の検査とが終了すると、ステ
ージ21の水平方向への移動量がチップ間隔に等しい値
だけが増減されながらチャック22が接触高さとこれよ
りも所定値低い接触解除高さの間を昇降せしめられるこ
とにより、検査対象の全てのチップに対して電気特性の
検査過程を介在させながら順次自動針合わせが反復され
る。
自動針合わせと電気的特性の検査とが終了すると、ステ
ージ21の水平方向への移動量がチップ間隔に等しい値
だけが増減されながらチャック22が接触高さとこれよ
りも所定値低い接触解除高さの間を昇降せしめられるこ
とにより、検査対象の全てのチップに対して電気特性の
検査過程を介在させながら順次自動針合わせが反復され
る。
【0016】このようにして、最初の半導体ウェハの全
チップついて検査が終了すると、チャック22がウェハ
カセットの近傍などに搬送され、ここで次の検査対象の
新たな半導体ウェハが保持される。この新たな半導体ウ
ェハに対する自動針合わせに際しては、ターゲット25
aとチップCの特定部分間の距離(Dx,Dy,Dz)
が最初のウェハの自動針合わせの際に既に検出されてい
るので、針合わせの精度を問題にしなければ、図3に示
した固定カメラ13の視野と移動カメラ23の視野との
位置合わせを省略し、直ちに、図4に示したチップCの
位置決めを開始することもできる。同様に、3番目以降
の新たなウェハについても図3のカメラの視野の位置合
わせの過程を省略することもできる。
チップついて検査が終了すると、チャック22がウェハ
カセットの近傍などに搬送され、ここで次の検査対象の
新たな半導体ウェハが保持される。この新たな半導体ウ
ェハに対する自動針合わせに際しては、ターゲット25
aとチップCの特定部分間の距離(Dx,Dy,Dz)
が最初のウェハの自動針合わせの際に既に検出されてい
るので、針合わせの精度を問題にしなければ、図3に示
した固定カメラ13の視野と移動カメラ23の視野との
位置合わせを省略し、直ちに、図4に示したチップCの
位置決めを開始することもできる。同様に、3番目以降
の新たなウェハについても図3のカメラの視野の位置合
わせの過程を省略することもできる。
【0017】しかしながら、高温又は低温状態での検査
を行う場合の熱膨張や熱収縮に伴う半導体ウェハやチャ
ックの伸縮、あるいはチャック上へのウェハの載置状態
のバラツキなどに起因して上記距離(Dx,Dy,D
z)が変動すると、針合わせの精度が低下する。従っ
て、本発明のプローブ装置では、最善の策としては全て
の被検査ウェハについて、次善の策としては何枚おきか
の被検査ウェハについて、図3に示すカメラの視野間の
位置合わせが行われ、ターゲット25aとチップCとの
距離(Dx,Dy,Dz)が検出され、最新の値に更新
される。
を行う場合の熱膨張や熱収縮に伴う半導体ウェハやチャ
ックの伸縮、あるいはチャック上へのウェハの載置状態
のバラツキなどに起因して上記距離(Dx,Dy,D
z)が変動すると、針合わせの精度が低下する。従っ
て、本発明のプローブ装置では、最善の策としては全て
の被検査ウェハについて、次善の策としては何枚おきか
の被検査ウェハについて、図3に示すカメラの視野間の
位置合わせが行われ、ターゲット25aとチップCとの
距離(Dx,Dy,Dz)が検出され、最新の値に更新
される。
【0018】本発明の他の実施例によれば、導電性透明
薄膜で囲まれたターゲット25aの高さが静電容量型セ
ンサ14によって高精度で検出され、固定カメラ13に
よって検出されたターゲットの高さとチップ表面の高さ
とが上記静電容量型センサ14で検出された値に基づき
較正される。以後、この較正済みの値を使用して固定カ
メラ13によるターゲット25aとチップの高さとが検
出される。このようにすれば、固定カメラ13と移動カ
メラ23のみによってチップやターゲットの高さを高精
度で検出できる。この結果、各ウェハに対し水平面内の
位置検出はカメラ13,23により、高さの検出は静電
容量型センサ14により行う場合よりも自動針合わせの
時間が短縮される。これは、水平面内の位置合わせにお
いてもその精度を保つうえで焦点合わせが必要になるた
め、固定カメラ13による高さの検出には実質的に時間
を費やさないからである。
薄膜で囲まれたターゲット25aの高さが静電容量型セ
ンサ14によって高精度で検出され、固定カメラ13に
よって検出されたターゲットの高さとチップ表面の高さ
とが上記静電容量型センサ14で検出された値に基づき
較正される。以後、この較正済みの値を使用して固定カ
メラ13によるターゲット25aとチップの高さとが検
出される。このようにすれば、固定カメラ13と移動カ
メラ23のみによってチップやターゲットの高さを高精
度で検出できる。この結果、各ウェハに対し水平面内の
位置検出はカメラ13,23により、高さの検出は静電
容量型センサ14により行う場合よりも自動針合わせの
時間が短縮される。これは、水平面内の位置合わせにお
いてもその精度を保つうえで焦点合わせが必要になるた
め、固定カメラ13による高さの検出には実質的に時間
を費やさないからである。
【0019】以上、チップ内の特定の部分やプローブカ
ードの特定のプローブ針の先端部分を固定カメラや移動
カメラの視野の中心に収めることにより位置決めを行う
構成を例示した。しかしながら、このような位置決めを
被検査体の表面に形成した特徴的なキーパターンを利用
するパターンマッチングによって行う構成とすることも
できる。
ードの特定のプローブ針の先端部分を固定カメラや移動
カメラの視野の中心に収めることにより位置決めを行う
構成を例示した。しかしながら、このような位置決めを
被検査体の表面に形成した特徴的なキーパターンを利用
するパターンマッチングによって行う構成とすることも
できる。
【0020】また、固定カメラ13を使用して最初に検
査しようとするチップの位置(X1,Y1,Z1)を検
出する構成を例示した。しかしながら、このような実際
のチップに代えて、位置検出に適した特定パターンを含
むダミーチップをウェハ上の特定の箇所に作成すると共
に固定カメラ13を使用してこのダミーチップの位置を
検出し、この検出結果とウェハ上の所定の位置関係とか
ら最初の検査対象のチップの位置(X1,Y1,Z1)
を算定する構成としてもよい。
査しようとするチップの位置(X1,Y1,Z1)を検
出する構成を例示した。しかしながら、このような実際
のチップに代えて、位置検出に適した特定パターンを含
むダミーチップをウェハ上の特定の箇所に作成すると共
に固定カメラ13を使用してこのダミーチップの位置を
検出し、この検出結果とウェハ上の所定の位置関係とか
ら最初の検査対象のチップの位置(X1,Y1,Z1)
を算定する構成としてもよい。
【0021】さらに、チャックを昇降させながら固定カ
メラ13でチップ表面の高さとターゲットの高さとを検
出する構成を例示したが、固定カメラ13のレンズ系の
ズーム機構を利用することによりチップ表面の高さとタ
ーゲットの高さとを検出する構成としてもよい。同様
に、移動カメラ23についても昇降機構24を設ける代
わりに、レンズ系のズーム機構を利用してターゲット2
5aやプローブ針の先端部分に焦点合わせを行う構成と
することもできる。
メラ13でチップ表面の高さとターゲットの高さとを検
出する構成を例示したが、固定カメラ13のレンズ系の
ズーム機構を利用することによりチップ表面の高さとタ
ーゲットの高さとを検出する構成としてもよい。同様
に、移動カメラ23についても昇降機構24を設ける代
わりに、レンズ系のズーム機構を利用してターゲット2
5aやプローブ針の先端部分に焦点合わせを行う構成と
することもできる。
【0022】また、被検査体として半導体ウェハを例示
したが、液晶基板など他の適宜な被検査体にも本発明の
プローブ装置を適用できる。
したが、液晶基板など他の適宜な被検査体にも本発明の
プローブ装置を適用できる。
【0023】〔発明の効果】以上詳細に説明したよう
に、本発明のプローブ装置は、チップの位置及び高さを
検出するための固定カメラと、プローブ針の位置及び高
さを検出するための移動カメラの位置合わせと焦点合わ
せとをチャックに設けたターゲットを利用して行う構成
であるから、高温又は低温状態で検査を行う場合の熱膨
張に伴うウェハやチャックの伸縮、あるいは、チャック
上へのウェハの載置状態のバラツキなどに起因する位置
関係の変動の補正が可能となり、自動針合わせの精度が
大幅に向上するという効果が奏される。
に、本発明のプローブ装置は、チップの位置及び高さを
検出するための固定カメラと、プローブ針の位置及び高
さを検出するための移動カメラの位置合わせと焦点合わ
せとをチャックに設けたターゲットを利用して行う構成
であるから、高温又は低温状態で検査を行う場合の熱膨
張に伴うウェハやチャックの伸縮、あるいは、チャック
上へのウェハの載置状態のバラツキなどに起因する位置
関係の変動の補正が可能となり、自動針合わせの精度が
大幅に向上するという効果が奏される。
【0023】また、本発明のプローブ装置によれば、水
平面内だけでなく高さ方向の位置合わせも行うと共にこ
の高さ方向の位置合わせ精度をターゲットを利用したカ
メラの焦点合わせによって高める構成であるから、チッ
プ内のパッドとプローブ針との接触圧が一定になり、検
査の信頼性が向上するという利点がある。
平面内だけでなく高さ方向の位置合わせも行うと共にこ
の高さ方向の位置合わせ精度をターゲットを利用したカ
メラの焦点合わせによって高める構成であるから、チッ
プ内のパッドとプローブ針との接触圧が一定になり、検
査の信頼性が向上するという利点がある。
【0024】さらに、本発明の他の実施例のプローブ装
置によれば、ターゲットを導電性とすることにより静電
容量型センサによる高さの検出を可能とし、これによっ
てカメラによる高さの検出値を較正しているので、水平
方向と高さ方向の位置合わせをカメラのみによって高精
度で行うことが可能となり、針合わせの時間が短縮され
るという効果がある。
置によれば、ターゲットを導電性とすることにより静電
容量型センサによる高さの検出を可能とし、これによっ
てカメラによる高さの検出値を較正しているので、水平
方向と高さ方向の位置合わせをカメラのみによって高精
度で行うことが可能となり、針合わせの時間が短縮され
るという効果がある。
【図1】本発明の一実施例のプローブ装置のうち説明に
必要な部分のみの構成を示す斜視図である。
必要な部分のみの構成を示す斜視図である。
【図2】図1の小片25上に形成されたターゲット25
aの構造の一例を示す斜視図である。
aの構造の一例を示す斜視図である。
【図3】固定カメラ13と移動カメラ23の視野の位置
合わせを説明するための斜視図である。
合わせを説明するための斜視図である。
【図4】固定カメラ13を用いた被検査ウェハ上のチッ
プ位置の検出を説明するための斜視図である。
プ位置の検出を説明するための斜視図である。
【図5】移動カメラ23によるプローブカード12のプ
ローブ針の位置検出を説明するための斜視図である。
ローブ針の位置検出を説明するための斜視図である。
11 アライメントブリッジ
12 プローブカード
13 固定カメラ(第1の光学的位置検出手段)
14 静電容量型センサ
21 ステージ
22 チャック
23 移動カメラ(第2の光学的位置検出手段)
24 移動カメラの昇降機構
25 表面にターゲット25aが形成された小片
W 被検査半導体ウェハ
C 被検査半導体ウェハ上に配列されたチップ
Claims (2)
- 【請求項1】複数のチップが設けられた被検査体を表面
に保持しかつこの表面に垂直な方向に昇降可能なチャッ
クと、 このチャックを保持しかつこのチャックの表面と平行な
平面内に移動可能なステージと、 前記チャックに保持中の被検査体の表面に配列された任
意のチップの前記平面内の位置及び高さを光学的に検出
する第1の光学的位置検出手段と、 前記ステージに保持されかつ前記被検査体の表面に形成
されたチップ内の所定箇所に接触せしめられるプローブ
針の前記平面内の位置及び高さを検出する第2の光学的
位置検出手段と、 前記チャックに設けられ前記第1,第2の光学的位置検
出手段相互の位置合わせ及び焦点合わせに使用されるタ
ーゲットとを備えたことを特徴とするプローブ装置。 - 【請求項2】複数のチップが設けられた被検査体を表面
に保持しかつこの表面と垂直な方向に昇降可能なチャッ
クと、 このチャックを保持しかつこのチャックの表面と平行な
平面内に移動可能なステージと、 前記チャックに保持中の被検査体の表面に配列された任
意のチップの前記平面内の位置及び高さを光学的に検出
する第1の光学的位置検出手段と、 前記ステージに保持されかつ前記被検査体の表面に形成
されたチップ内の所定箇所に接触せしめられるプローブ
針の前記平面内の位置及び高さを検出する第2の光学的
位置検出手段と、 前記チャックの周辺部に設けられ前記第1,第2の光学
的位置検出手段相互の位置合わせ及び焦点合わせに使用
される導電性のターゲットと、 前記第1の光学的位置検出手段で検出されたチップの高
さを前記第1の光学的位置検出手段の焦点合わせに際し
検出された導電性のターゲットの高さに対して較正する
ためにこれらの高さを検出する静電容量型センサとを備
えたことを特徴とするプローブ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21606891A JP2906094B2 (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | プローブ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21606891A JP2906094B2 (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | プローブ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0536768A true JPH0536768A (ja) | 1993-02-12 |
JP2906094B2 JP2906094B2 (ja) | 1999-06-14 |
Family
ID=16682769
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21606891A Expired - Fee Related JP2906094B2 (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | プローブ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2906094B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007027302A (ja) * | 2005-07-14 | 2007-02-01 | Denso Corp | 検査装置及び検査装置の位置決め方法 |
JP2011517094A (ja) * | 2008-04-02 | 2011-05-26 | ズース マイクロテク,アイエヌシー. | 半導体ウェーハアライメントのための装置及び方法 |
JP2020194895A (ja) * | 2019-05-28 | 2020-12-03 | 澁谷工業株式会社 | ボンディング装置 |
-
1991
- 1991-08-01 JP JP21606891A patent/JP2906094B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007027302A (ja) * | 2005-07-14 | 2007-02-01 | Denso Corp | 検査装置及び検査装置の位置決め方法 |
JP2011517094A (ja) * | 2008-04-02 | 2011-05-26 | ズース マイクロテク,アイエヌシー. | 半導体ウェーハアライメントのための装置及び方法 |
JP2020194895A (ja) * | 2019-05-28 | 2020-12-03 | 澁谷工業株式会社 | ボンディング装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2906094B2 (ja) | 1999-06-14 |
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