TW202115413A - 維護裝置、維護方法及記錄有維護程式之記錄媒體 - Google Patents

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Abstract

本發明所欲解決的問題是在經由治具來對被測量元件進行試驗時，希望能夠將維護治具的時機加以最佳化。  本發明的解決手段是提供一種維護裝置，具備：取得部，其將經由複數個治具依序分別對不同的複數個被測量元件進行試驗時的複數個試驗結果，針對每個治具加以取得；算出部，其使用複數個試驗結果，針對每個治具算出試驗結果的變動；及，決定部，其基於試驗結果的變動來決定治具的維護時機。

Description

維護裝置、維護方法及記錄有維護程式之記錄媒體
本發明關於維護裝置、維護方法及記錄有維護程式之記錄媒體。
經由治具來對被測量元件進行試驗時，治具的狀態會隨著反覆試驗而逐漸劣化。因此，先前技術是以預先決定的時機來定期維護治具。
(發明所欲解決的問題) 然而，治具的定期維護，這對被測量元件進行試驗而言，可能會有維護過度或維護不足的情形。因此，要經由治具來對被測量元件進行試驗時，希望能夠將維護治具的時機加以最佳化。
(用於解決問題的手段) 為了解決上述問題，本發明的第1態樣提供一種維護裝置。維護裝置可具備取得部，該取得部將經由複數個治具依序分別對不同的複數個被測量元件進行試驗時的複數個試驗結果，針對每個治具加以取得。維護裝置可具備算出部，該算出部使用複數個試驗結果，針對每個治具算出試驗結果的變動。維護裝置可具備決定部，該決定部基於試驗結果的變動來決定治具的維護時機。
決定部可將試驗結果的變動與正常狀態中的變動加以比較而算出差值，並基於差值來決定維護時機。
正常狀態中的變動，可為關於正常狀態中的複數個治具的試驗結果的變動的平均。
差值可為馬哈拉諾畢斯距離。
維護裝置可更具備學習部，該學習部使用在正常狀態中取得的複數個試驗結果來學習共變異矩陣，該共變異矩陣用來算出馬哈拉諾畢斯距離。
算出部，可對於預先決定的期間中的複數個試驗結果，一邊依序變更期間的起點一邊加以分析來算出試驗結果的變動。
算出部，可算出複數個試驗結果中的失敗率的變動。
失敗率可為整體失敗率，該整體失敗率表示複數個試驗項目中有至少1個項目失敗。
決定部，可決定治具的清潔時期來作為維護時機。
本發明的第2態樣提供一種維護方法。維護方法可具備以下步驟：將經由複數個治具依序分別對不同的複數個被測量元件進行試驗時的複數個試驗結果，針對每個治具加以取得。維護方法可具備以下步驟：使用複數個試驗結果，針對每個治具算出試驗結果的變動。維護方法可具備以下步驟：基於試驗結果的變動來決定治具的維護時機。
本發明的第3態樣提供一種記錄有維護程式之記錄媒體。維護程式可藉由電腦來執行。維護程式可使電腦作為以下構件來發揮功能：取得部，其將經由複數個治具依序分別對不同的複數個被測量元件進行試驗時的複數個試驗結果，針對每個治具加以取得。維護程式可使電腦作為以下構件來發揮功能：算出部，其使用複數個試驗結果，針對每個治具算出試驗結果的變動。維護程式可使電腦作為以下構件來發揮功能：決定部，其基於試驗結果的變動來決定治具的維護時機。
此外，上述發明內容並未列舉出本發明的全部必要特徵。又，該等特徵群的子組合也能成為發明。
以下，透過發明的實施型態來說明本發明，但以下的實施型態並不對申請專利範圍之發明加以限定。又，發明的解決手段中並不一定需要實施型態中所說明過的特徵的全部組合。
第1圖一併表示本實施型態之維護裝置200與測量系統10。本實施型態之維護裝置200，例如可應用於測量系統10中所實施的各種試驗，例如對形成有複數個半導體或微機電系統(MEMS)等的電子元件之晶圓所實施的試驗、對複數個將晶圓切片而單片化後的裸晶片同時實施的試驗、或是對複數個密封晶片後的封裝體同時實施的試驗等。亦即，維護裝置200可應用於所謂前步驟或後步驟的任一者中所實施的試驗。
本圖中所表示的例子是維護裝置200應用於晶圓測試的情況，該晶圓測試使用測試器來對形成有複數個作為測量對象20的被測量元件30(例如晶片)之晶圓進行試驗，以下針對該情況加以說明。
測量系統10中，試驗裝置100對測量對象20進行試驗。試驗裝置100，例如可為系統LSI(大型積體電路)測試器、類比測試器、邏輯測試器或記憶體測試器等的元件試驗裝置。試驗裝置100，經由治具將各種測試訊號給予測量對象20，並自測量對象20取得響應訊號。
試驗裝置100具備：測試器本體110、測試頭120、效能板130、探針卡140及針測機150。
測試器本體110是試驗裝置100的本體部，進行各種試驗的控制。測試器本體110亦可具有以下功能：將藉由各種試驗所得到的試驗結果，經由有線或無線手段輸出到本實施型態之維護裝置200。
測試頭120，經由纜線連接到測試器本體110，並且被構成為能夠在對測量對象20進行試驗的試驗位置與退避位置之間驅動。測試頭120，要進行試驗時，基於測試器110所實行的控制，在試驗位置中將測試訊號傳送至測量對象20，並且自測量對象20接收響應訊號且將該響應訊號中繼至測試器本體110。
效能板130以可拆裝的方式安裝於測試頭120，並且與測試頭120電性連接。
探針卡140以可拆裝的方式安裝於效能板130，並且與效能板130電性連接。探針卡140具有基板142、探針外殼144及複數根探針146，並且使複數根探針146接觸測量對象20中的複數個電極墊以達成電性接觸。亦即，探針卡140，在試驗裝置100對測量對象20進行試驗時，作為連結試驗裝置100的試驗功能與測量對象20之介面部來發揮功能。探針卡140，例如可使用垂直探針型的探針，亦可使用懸臂型的探針。又，探針卡140，可對應測量對象20的種類來適當變更構成。例如，在維護裝置200以在後步驟中的試驗作為對象的情況下，探針卡140亦可具有插座等。關於探針卡140的詳細將在之後描述。
基板142，例如可為印刷電路板等。在基板142的一方的面上，設有探針外殼144。又，在基板142的另一方的面上，設有用來與效能板130接觸的複數個連接墊(未圖示)。
探針外殼144，以各者的針尖露出的方式將複數根探針146保持於內部。
複數根探針146，分別有一端露出於探針外殼144的外側，並且另一端經由探針外殼144和基板142的內部，與設於基板142的另一方的面上的連接墊電性連接。
複數根探針146，對應於已形成在測量對象20上的複數個被測量元件30之中的其中幾個(本實施型態中為4個)被測量元件30中的複數個電極墊的各者而配置。此處，與1個被測量元件30中的複數個電極墊的各者對應之一群探針146，形成一個探針單元。本實施型態中，治具148，作為一例可為這樣的探針單元。因此，探針卡140，可具有與複數個被測量元件30之中的其中幾個被測量元件30對應的複數個治具148。如此，複數個治具148的各者，可藉由設於1個零件(例如1個探針卡140)上的被功能性分離的各區域來加以構成。作為上述的替代方案，複數個治具148的各者，亦可藉由各自獨立的1個零件來加以構成。
針測機150，將測量對象20搬運並載置到平台上，並進行測量對象20與探針卡140的位置對齊。又，針測機150具有清潔單元(未圖示)，該清潔單元用來清潔治具148中的複數根探針146。試驗裝置100，在經由治具148來與被測量元件30電性連接的情況下，以藉由探針146來刮劃被測量元件30中的電極墊的表面的方式，亦即以針測行程(overdrive)的方式下觸(touchdown)而達成接觸。此時，在探針146的針尖會附著電極墊上的氧化物或垃圾等。因此，附著物會隨著每次下觸而堆積在探針146的針尖上，而使得接觸電阻逐漸增高，因此試驗裝置100會逐漸無法進行正確的試驗。於是，試驗裝置100，藉由在針測機150上設置清潔單元，並且例如在清潔單元上以針測行程的方式使探針146的針尖下觸來研磨前端，以清潔探針146而除去堆積在針尖上的附著物。
維護裝置200，取得複數個試驗結果並加以解析，該等複數個試驗結果，是在測量系統10中，試驗裝置100經由複數個治具148依序分別對不同的複數個被測量元件30進行試驗時所得到。並且，試驗裝置100，使用解析出的資訊來決定治具148的維護時機。維護裝置200，可為PC(個人電腦)、平板電腦、智慧型手機、工作站、伺服器電腦或泛用電腦等的電腦，亦可為複數台電腦連接在一起的電腦系統。這樣的電腦系統亦為廣義上的電腦。又，維護裝置200，亦可在電腦內藉由1或複數個可執行的虛擬電腦環境來加以構裝。作為上述的替代方案，維護裝置200，可以是為了治具148的維護而設計出來的專用電腦，亦可以是藉由專用電路來實現的專用硬體。作為一例，維護裝置200，可為連接至網際網路的Web伺服器，在此情況下，使用者能夠自能夠連接至網際網路的各種環境存取雲端上的維護裝置200，而接受各種服務的提供。又，維護裝置200，可構成為直接或經由區域網路(LAN)等的網路來與測量系統10連接的單獨裝置，亦可構成為與測量系統10一體成形，並且作為測量系統10的功能區塊的一部分來實現。又例如，在能夠利用來自使用者的直接輸入或USB(通用序列匯流排)記憶體等的記憶媒體來獲得複數個試驗結果的情況下，維護裝置200亦可不與測量系統10連接，而是構成為與測量系統10獨立的裝置。
維護裝置200具備：輸入部210、取得部220、學習部230、算出部240、決定部250及輸出部260。此外，該等區塊是表示功能性區塊，亦可不一定與實際的元件構成一致。亦即，即便被表示成1個區塊，也不一定是僅藉由1個元件來構成。又，即便被表示成分別的區塊，也不一定要藉由分別不同的元件來構成。
輸入部210，是用來輸入複數個試驗結果的介面部。輸入部210，例如直接或經由網路連接至試驗裝置100的測試器本體110，並接收試驗裝置100試驗所獲得的複數個試驗結果的輸入。又，輸入部210，亦可為經由鍵盤或滑鼠等而接收來自使用者的直接輸入之使用者介面，或亦可為用來將USB記憶體或光碟驅動器等連接至維護裝置200的元件介面，可經由該等介面來接收試驗裝置100試驗所獲得的複數個試驗結果的輸入。
取得部220，連接至輸入部210，並針對每個治具148來取得複數個試驗結果，該等複數個試驗結果，是在測量系統10中，試驗裝置100經由複數個治具148依序分別對不同的複數個被測量元件30進行試驗所得到。並且，取得部220將正常狀態中所取得的複數個試驗結果供給至學習部230。又，取得部220將運用狀態中所取得的複數個試驗結果供給至算出部240。此外，關於試驗裝置100所進行的試驗的詳細，將在之後描述。
學習部230，使用在正常狀態中所取得的複數個試驗結果，來決定正常狀態中的變動。此處，正常狀態中的變動，可為關於正常狀態中的複數個治具148的試驗結果的變動的平均。又，學習部230，使用在正常狀態中所取得的複數個試驗結果來學習共變異矩陣，該共變異矩陣用來算出馬哈拉諾畢斯距離。關於此部分將在之後描述。學習部230，將正常狀態中的變動和共變異矩陣供給至決定部250。
算出部240，使用在運用狀態中所取得的複數個試驗結果，對每個治具148算出試驗結果的變動。算出部240，將每個治具148的試驗結果的變動供給至決定部250。
決定部250，基於每個治具148的試驗結果的變動來決定治具148的維護時機。此時，決定部250可將試驗結果的變動與正常狀態中的變動進行比較來算出差值，並基於該差值來決定治具148的維護時機。決定部250，將治具148的維護時機供給至輸出部260。
輸出部260，將決定部250所決定的治具148的維護時機加以輸出。此時，輸出部260可將維護時機顯示輸出在監視器等上，亦可藉由揚聲器等進行語音輸出，或者亦可將資料輸出至各種記憶體元件等。
第2圖表示本實施型態之探針卡140的詳細的一例。本圖上部表示探針卡140的側面圖。又，本圖下部表示探針卡140的背面圖。複數根探針146，對應於已形成在測量對象20上的複數個被測量元件30之中的其中幾個被測量元件30中的複數個電極墊的各者而配置。並且，與1個被測量元件30中的複數個電極墊的各者對應的複數根探針146，例如以大致正方形狀或長方形狀的方式成為群組(探針單元)，而形成1個治具148。本圖中作為一例表示了以下的情況：探針卡140具有X方向2排和Y方向2排的4個治具148a～d，且該等治具148a～d被配置成正方形狀。藉此，試驗裝置100，藉由使探針卡140接觸測量對象20，能夠同時對數個(本實施型態中為4個)被測量元件30進行試驗(同時測試)。此外，探針卡140所具有的治具148的個數或配置並不限定於這樣的實施型態。探針卡140，可具有多於或少於4個的治具148。又，探針卡140，亦可具有被配置成例如直線狀等的與正方形不同形狀的複數個治具148。
第3圖表示使本實施型態之探針卡140接觸測量對象20時的一例。如本圖所示，在測量對象20上形成有複數個被測量元件30。此處，要區別出特定一個被測量元件30來說明時，是使用X方向中的座標x與Y方向中的座標y來表示成被測量元件30(x,y)。
試驗裝置100，例如使用第2圖所示的探針卡140來同時對最多4個被測量元件30進行試驗。亦即，試驗裝置100，藉由針測機150來對齊探針卡140與測量對象20的位置，並且使探針卡140下觸測量對象20(第1次)。並且，試驗裝置100同時進行以下試驗：經由治具148a對被測量元件30(3,1)進行試驗、經由治具148b對被測量元件30(4,1)進行試驗、經由治具148c對被測量元件30(3,2)進行試驗及經由治具148d對被測量元件30(4,2)進行試驗。如此，試驗裝置100取得被測量元件30(3,1)的試驗結果a1、被測量元件30(4,1)的試驗結果b1、被測量元件30(3,2)的試驗結果c1及被測量元件30(4,2)的試驗結果d1。然而，被測量元件30(3,1)並未被實際形成於測量對象20上。因此，試驗裝置100針對被測量元件30(3,1)的試驗結果a1，取得「無結果」來作為試驗結果。如此，試驗裝置100針對被測量元件30不存在的區域中的試驗結果，可取得「無結果」來作為試驗結果。
接著，試驗裝置100，藉由針測機150變更探針卡140與測量對象20的相對位置，並再次使探針卡140下觸測量對象20(第2次)。並且，試驗裝置100同時進行以下試驗：經由治具148a對被測量元件30(5,1)進行試驗、經由治具148b對被測量元件30(6,1)進行試驗、經由治具148c對被測量元件30(5,2)進行試驗及經由治具148d對被測量元件30(6,2)進行試驗。如此，試驗裝置100取得被測量元件30(5,1)的試驗結果a2、被測量元件30(6,1)的試驗結果b2、被測量元件30(5,2)的試驗結果c2及被測量元件30(6,2)的試驗結果d2。
同樣地，試驗裝置100，藉由針測機150變更探針卡140與測量對象20的相對位置，並再次使探針卡140下觸測量對象20(第3次)。並且，試驗裝置100同時進行以下試驗：經由治具148a對被測量元件30(7,1)進行試驗、經由治具148b對被測量元件30(8,1)進行試驗、經由治具148c對被測量元件30(7,2)進行試驗及經由治具148d對被測量元件30(8,2)進行試驗。如此，試驗裝置100取得被測量元件30(7,1)的試驗結果a3、被測量元件30(8,1)的試驗結果b3、被測量元件30(7,2)的試驗結果c3及被測量元件30(8,2)的試驗結果d3。
試驗裝置100，藉由重覆複數次這樣的位置對齊與下觸，經由複數個治具148來依序分別對不同的複數個被測量元件30進行試驗。並且，試驗裝置100，取得對複數個被測量元件30試驗所獲得的複數個試驗結果，並且與表示複數個試驗結果的各者是經由哪個治具來進行試驗的資訊附加上關連性來加以記憶。試驗裝置100，可經由有線或無線手段將如此記憶住的複數個試驗結果輸出到維護裝置200。本實施型態之維護裝置200，對如此取得到的複數個試驗結果進行解析並決定治具148的維護時機。
第4圖表示本實施型態之維護裝置200決定治具148的維護時機的流程的一例。維護裝置200，在步驟410中，取得正常狀態中的複數個試驗結果。此處，正常狀態中的複數個試驗結果，例如可為經由正常的複數個治具148來依序分別對不同的複數個被測量元件30進行試驗所獲得的複數個試驗結果。作為一例，試驗裝置100取得以下的試驗結果：利用已清潔過或是尚未使用的探針卡140，並經由該探針卡140中的複數個治具148來依序對形成在1個測量對象20(例如1片晶圓)上的全部被測量元件30進行試驗所獲得的複數個試驗結果。此處，1個測量對象20，例如可為要開始量產新品種晶圓時的最初的(第1片)晶圓等。此外，試驗裝置100，當要取得正常狀態中的複數個試驗結果時，亦可在該1個測量對象20的試驗途中再次清潔探針卡140。輸入部210，接收如此取得到的正常狀態中的複數個試驗結果的輸入，並將該輸入供給到取得部220。
亦即，取得部220，分別取得以下的試驗結果：經由正常的(已清潔過或是尚未使用的)治具148a依序進行試驗所獲得的複數個試驗結果a1～a32、經由正常的治具148b依序進行試驗所獲得的複數個試驗結果b1～b32、經由正常的治具148c依序進行試驗所獲得的複數個試驗結果c1～c32及經由正常的治具148d依序進行試驗所獲得的複數個試驗結果d1～d32。
此外，在此處，複數個試驗結果的各者，作為一例，可表示對被測量元件30實施的試驗是否通過(pass)、是否失敗(fail)或是無試驗結果中的任一者。一般而言，試驗裝置100，對被測量元件30的各者，針對與複數個範疇對應的複數個試驗項目來進行試驗，如開路短路測試、直流測試、功能測試、頻率調變(FM)測試及USB測試等。因此，複數個試驗結果的各者，例如可表示對被測量元件30的各者實施的複數個試驗項目是全部通過(P：整體通過)、有至少1個項目失敗(F：整體失敗)或是無試驗結果(N/A)的其中一者。
作為一例，取得部220取得「a1=N/A，a2=P，a3=P，a4=F，a5=N/A，a6=P，…，a32=P」這樣的試驗結果來作為經由正常的治具148a來試驗所獲得的複數個試驗結果。同樣地，取得部220分別取得經由正常的治具148b來試驗所獲得的複數個試驗結果b1～b32、經由正常的治具148c來試驗所獲得的複數個試驗結果c1～c32及經由正常的治具148d來試驗所獲得的複數個試驗結果d1～d32。取得部220，將正常狀態中的複數個試驗結果供給到學習部230。
在步驟420中，試驗裝置100決定正常狀態中的變動。此處，正常狀態中的變動，可為針對正常狀態中的複數個治具148的試驗結果的變動的平均。例如，學習部230，在正常狀態中所取得的複數個試驗結果之中，針對預先決定的期間中的複數個試驗結果，一邊依序變更期間的起點一邊加以分析，藉此決定正常狀態的變動。作為一例，學習部230使用20次下觸期間中的複數個試驗結果，來作為預先決定的期間中的複數個試驗結果。在此情況下，學習部230，在起點位置m=1中，例如計算藉由第1次～第20次的下觸所得到的複數個試驗結果a1～a20、b1～b20、c1～c20及d1～d20中的平均整體失敗率。亦即，學習部230計算整體失敗率u1，該整體失敗率u1表示在複數個試驗結果a1～a20、b1～b20、c1～c20及d1～d20(其中將「無試驗結果」去除)中有幾次整體失敗。
學習部230，一邊依序變更期間的起點一邊重覆該計算。亦即，學習部230，接下來在起點位置m=2中，藉由與上述相同的手段來計算藉由第2次～第21次的下觸所得到的複數個試驗結果a2～a21、b2～b21、c2～c21及d2～d21中的整體失敗率u2。同樣地，學習部230，在起點位置m=3中，計算藉由第3次～第22次的下觸所得到的複數個試驗結果a3～a22、b3～b22、c3～c22及d3～d22中的整體失敗率u3。如此，學習部230，藉由依序變更期間的起點來決定例如正常狀態中的變動u(u1,u2,u3,…,un)。學習部230，將已決定的正常狀態中的變動u供給到決定部250。
在步驟430中，維護裝置200算出共變異矩陣。例如，學習部230，使用正常狀態中所取得的複數個試驗結果，來學習用來算出馬哈拉諾畢斯距離的共變異矩陣。一般而言，相對於以多變數向量x來表示的一群數值的馬哈拉諾畢斯距離是如下式的方式來定義，其中該多變數向量x的平均向量為u且共變異矩陣為Σ。更詳細而言，馬哈拉諾畢斯距離是以定量方式來表示某筆資料自平均偏離了多少，並且表示將資料往各方向分散的程度考慮進去的與資料群的距離。因此，當多變數向量x與平均向量u一致時，馬哈拉諾畢斯距離為0，而當多變數向量x與平均向量u並非一致時，馬哈拉諾畢斯距離大於0。 [數學式1]
Figure 02_image001
學習部230，分別算出共變異數並學習得到將該等共變異數排列而成的矩陣也就是共變異矩陣Σ，該共變異數是與各變數間的平均之偏差值的積的平均值。並且，學習部230，將學習得到的共變異矩陣Σ供給到決定部250。
在步驟440中，維護裝置200，對每個治具取得運用狀態中的複數個試驗結果。例如，取得部220，對每個治具148取得以下的試驗結果：在運用狀態中，經由複數個治具148依序分別對不同的複數個被測量元件30試驗時的複數個試驗結果。亦即，取得部220，分別取得以下的試驗結果：在運用狀態中，經由治具148a依序進行試驗所獲得的複數個試驗結果a1～a32、經由治具148b依序進行試驗所獲得的複數個試驗結果b1～b32、經由治具148c依序進行試驗所獲得的複數個試驗結果c1～c32及經由治具148d依序進行試驗所獲得的複數個試驗結果d1～d32。此處，複數個試驗結果的各者，可與正常狀態中的複數個試驗結果同樣表示以下任一者：針對被測量元件30的各者實施的複數個試驗項目是全部通過(整體通過)、至少1個項目失敗(整體失敗)或是無試驗結果。取得部220，在運用狀態中，依序取得複數個試驗結果並供給到算出部240。
在步驟450中，維護裝置200對每個治具148算出運用狀態中的試驗結果。例如，算出部240，使用在運用狀態中取得的複數個試驗結果，對每個治具148算出試驗結果的變動。此時，算出部240，可與學習部230同樣地針對預先決定的期間中的複數個試驗結果，一邊依序變更期間的起點一邊加以分析而算出試驗結果的變動。藉此，維護裝置200，因為不是基於試驗結果的累積，而是基於某段一定期間中的試驗結果來算出試驗結果的變動，所以能夠以良好的靈敏度算出試驗結果的變動。又，算出部240，此時可算出複數個試驗結果中的失敗率的變動。此處，失敗率可為表示複數個試驗項目中的至少1個項目失敗的整體失敗率。藉此，維護裝置200，是使用試驗為整體通過或整體失敗這樣比較單純的指標來算出試驗結果的變動，因此能夠減低試驗結果的變動的算出負擔。
作為一例，算出部240，使用20次下觸期間所導出的複數個試驗結果來作為預先決定的期間中的複數個試驗結果。在此情況下，算出部240，在起點位置m=1中，計算出藉由第1次至第20次的下觸而經由治具148a所得到的複數個試驗結果a1～a20中的整體失敗率。例如，算出部240，計算出整體失敗率xa1，該整體失敗率xa1表示在複數個試驗結果a1～a20(其中將「無試驗結果」去除)中有幾次整體失敗。
算出部240，一邊依序變更期間的起點一邊重覆該計算。亦即，算出部240，接著在起點位置m=2中，藉由與上述相同的手法，計算出藉由第2次至第21次的下觸而經由治具148a所得到的複數個試驗結果a2～a21中的整體失敗率xa2。同樣地，算出部240，在起點位置m=3中，計算出藉由第3次至第22次的下觸而經由治具148a所得到的複數個試驗結果a3～a22中的整體失敗率xa3。如此，算出部240，藉由依序變更期間的起點而算出關於治具148a的試驗結果的變動xa(xa1,xa2,xa3,…,xan)。
算出部240，藉由同樣的手段分別算出關於治具148b的試驗結果的變動xb(xb1,xb2,xb3,…,xbn)、關於治具148c的試驗結果的變動xc(xc1,xc2,xc3,…,xcn)及關於治具148d的試驗結果的變動xd(xd1,xd2,xd3,…,xdn)。如此，算出部240，使用運用狀態中的複數個試驗結果，對每個治具148算出試驗結果的變動x。算出部240，將算出的每個治具148的試驗結果的變動x(xa,xb,xc,xd)供給到決定部250。
在步驟460中，維護裝置200，算出與正常狀態中的變動u的差值。例如，決定部250，可將每個治具148的試驗結果的變動x與正常狀態中的變動u加以比較而算出差值，並基於該差值來決定治具148的維護時機。此處，該差值可為馬哈拉諾畢斯距離。
亦即，決定部250，在(數學式1)中，將步驟450中算出的每個治具148的試驗結果的變動x(xa,xb,xc,xd)代入作為多變數向量x，並將步驟420中算出的正常狀態中的變動u(u1,u2,u3,…,un)代入作為平均向量u，並使用在步驟430中已學習到的共變異矩陣Σ的反矩陣來算出馬哈拉諾畢斯距離。
在步驟470中，維護裝置200，判定在步驟460中算出的差值是否超過臨限值(閾值)。例如，決定部250，判定在步驟460中算出的馬哈拉諾畢斯距離是否超過預先決定的臨限值。並且，當判定為馬哈拉諾畢斯距離未超過臨限值時，決定部250判斷沒有維護治具148的必要而使處理前進到步驟490。另一方面，當判定為馬哈拉諾畢斯距離超過臨限值時，決定部250判斷有維護治具148的必要而使處理前進到步驟480。此時，決定部250，亦可在馬哈拉諾畢斯距離超過臨限值的次數達到預先決定的次數後再決定對治具148進行維護的時機。如此，決定部250，基於每個治具148的試驗結果的變動x來決定治具148的維護時機。此處，決定部250，可決定治具148的清潔時期來作為維護時機。然而，並不限定於這樣的型態。決定部250，例如亦可決定治具148的交換時期等的與清潔時期不同的維護時期來作為維護時機。
在步驟480中，維護裝置200對治具148進行維護。作為一例，維護裝置200可實施治具148的清潔來作為治具148的維護。維護裝置200，一旦實施治具148的維護，便使處理前述到步驟490。
在步驟490中，維護裝置200，判定測量對象20的試驗是否結束。若判定為測量對象20的試驗結束，則維護裝置200結束處理。另一方面，若判定為測量對象20的試驗尚未結束，則維護裝置200使處理返回步驟440，並一邊依序變更期間的起點一邊反覆進行分析。
第5圖表示本實施型態之維護裝置200算出的每個治具138的試驗結果的變動與馬哈拉諾畢斯距離。本圖中，橫軸表示起點位置m。又，在本圖的上部，縱軸表示整體失敗率[%]。因此，本圖的上部是表示依序變更起點位置m時，每個治具148的試驗結果(整體失敗率)的變動。又，在本圖的下部，縱軸表示馬哈拉諾畢斯距離。因此，本圖的下部是表示依序變更起點位置m時，基於每個治具的試驗結果的變動而算出的馬哈拉諾畢斯距離。如本圖所示，本實施型態之維護裝置200，針對複數個治具148的各個，算出試驗結果的變動。亦即，維護裝置200，在有4個治具148的情況下會算出4個試驗結果的變動。然而，維護裝置200，是基於複數個治具148的各個的試驗結果的變動來算出馬哈拉諾畢斯距離，並基於該馬哈拉諾畢斯距離來決定治具148的維護時機。如此，維護裝置200，因為是僅基於例如馬哈拉諾畢斯距離等的1個指標來決定治具148的維護時機，所以能夠比較簡單地決定治具148的維護時機。
一般而言，不良的被測量元件30，會在測量對象20中均等地發生。又，探針卡140中的複數個治具148，會以微小的機率突然污損。因此，當複數個治具148依序分別對不同的複數個被測量元件進行試驗時，複數個試驗結果同時成為失敗的機率非常小。本實施型態之維護裝置200，是利用這樣的實際情況，基於每個治具148的試驗結果的變動來決定治具148的維護時機。一般而言，治具148的清潔，是藉由將治具下觸到銼刀上並進行針測行程而實施。此時，治具148中的複數個探針146的前端會逐漸磨損。因此，根據實施清潔的次數而大致決定了探針卡140的壽命。根據先前的試驗裝置，是藉由以經驗法則或預備試驗等來預先決定的週期來對治具148進行清潔。然而，治具148的定期維護，這對被測量元件30進行試驗而言可能會過剩或不足。例如，當治具148的維護過剩時，探針卡140的壽命將會縮短得比實際需求更快。又，當治具148的維護不足時，隨著探針146的接觸電阻增加會使良率降低。如此，探針卡140的壽命與良率具有權衡取捨的關係。對此，根據本實施型態之維護裝置200，因為能夠基於每個治具148的試驗結果的變動，根據需求來決定治具148的維護時機，所以能夠將維護治具148的時機最佳化。藉此，根據本實施型態之維護裝置200，能夠抑制良率的降低並且延長探針卡140的壽命。
此外，上述說明中僅表示了維護裝置200根據需求來決定治具148的維護的情況，但並不限定於這樣的型態。維護裝置200，例如亦可如先前的方式定期維護治具148，並且另外更根據需求對治具148進行維護。亦即，維護裝置200，亦可組合定期維護與根據需求的維護來對治具148進行維護。
又，上述說明中所表示的例子，是維護裝置200基於要開始新品種的晶圓量產時最初的晶圓的試驗結果，來實施正常狀態中的變動的決定和共變異矩陣的學習。然而，並不限定於這樣的型態。例如，維護裝置200，亦可在學習期間中基於最初的晶圓的試驗結果來實施正常狀態中的變動的決定和共變異矩陣的學習，然後在運用狀態中，若得到良率比最初的晶圓更高的測量對象20的試驗結果，便基於該試驗結果將正常狀態中的變動和共變異矩陣加以更新。
又，上述說明中所表示的例子，是維護裝置200基於1個測量對象20(1片晶圓)的試驗結果，來實施正常狀態中的變動的決定和共變異矩陣的學習，但並不限定於這樣的型態。維護裝置200，亦可基於複數個測量對象20的試驗結果的統計(例如平均)，來實施正常狀態中的變動的決定和共變異矩陣的學習。
又，上述說明中所表示的例子，是維護裝置200學習了共變異矩陣，並且使用馬哈拉諾畢斯距離來作為每個治具148的試驗結果的變動與正常狀態中的變動的差值，但並不限定於這樣的型態。例如，維護裝置200，亦可將正常狀態中的複數個試驗結果作為教導資料而輸入類神經網路等的學習模型中，並基於每個治具148的試驗結果的變動與該學習模型的輸出中的變動的差值，來決定治具148的維護時機。
本發明的各種實施型態，可參照流程圖和區塊圖來記載，此處的區塊可表示(1)執行操作的製程的階段或是(2)負責執行操作的裝置的區段(section)。特定的階段和區段可由以下各者來加以構裝：專用電路、與儲存於電腦可讀取媒體上的電腦可讀取指令一起提供的可程式化電路、及/或與儲存於電腦可讀取媒體上的電腦可讀取指令一起提供的處理器。專用電路，可包含數位及/或類比硬體電路，亦可包含積體電路(IC)及/或離散電路。可程式化電路，可包含可重組硬體電路，該可重組硬體電路包含AND邏輯閘、OR邏輯閘、XOR邏輯閘、NAND邏輯閘、NOR邏輯閘及其他的邏輯操作、正反器、暫存器、現場可程式化邏輯閘陣列(FPGA)、可程式化邏輯陣列(PLA)等的記憶體要件等。
電腦可讀取媒體，可包含能夠儲存可藉由適當的元件來執行的指令之任意實體元件，其結果，具有儲存於其中的指令之電腦可讀取媒體，將具備產品且在該產品中包含為了產生用來執行流程圖或區塊圖所指定的操作之手段而能夠加以執行的指令。作為電腦可讀取媒體的例子，可包含：電子記憶媒體、磁性記憶媒體、光記憶媒體、電磁記憶媒體、半導體記憶媒體等。作為電腦可讀取媒體的更具體例子，可包含：軟碟(登錄商標)、磁片、硬碟、隨機存取記憶(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、可抹除可程式化唯讀記憶體(EPROM或快閃記憶體)、可電性抹除可程式化唯讀記憶體(EEPROM)、靜態隨機存取記憶(SRAM)、光碟(CD-ROM)、數位多功能光碟(DVD)、藍光(RTM)光碟、MS記憶卡、積體電路卡等。
電腦可讀取指令，包含：組譯器指令、指令集架構(ISA)指令、機器指令、機器依存指令、微程式碼、韌體指令、狀態設定資料、或是Smalltalk、JAVA(登錄商標)、C++等的物件導向程式語言、以及如「C」程式語言或相等程式語言的先前的程序型程式語言；亦可包含由1或複數種程式語言的任意組合所撰寫出的原始碼或物件碼的任一者。
電腦可讀取指令，針對泛用電腦、特殊目的電腦或是其他可程式化的資料處理裝置的處理器或可程式化電路，可透過本地或是區域網路(LAN)、網際網路等的廣域網路(WAN)來加以提供，並且為了產生用來執行流程圖或區塊圖所指定的操作之手段，而執行電腦可讀取指令。作為處理器的例子，包含有：電腦處理器、處理單元、微處理器、數位訊號處理器、控制器、微控制器等。
第6圖表示可將本發明的複數態樣的整體或一部分實現化的電腦2200的例子。電腦2200中所安裝的程式，能夠使電腦2200作為與本發明的實施型態的裝置附加上關聯性的操作，或是該裝置的一或複數個區段來發揮功能，或是能夠執行該操作或該裝置的一或複數個區段，以及/或是能夠使電腦2200執行本實施型態的製程或該製程的階段。這樣的程式，可藉由CPU 2212來執行，以使電腦2200執行與本說明書中所述的流程圖及區塊圖的其中幾個區塊或全部區塊附加上關聯性的特定操作。
根據本實施型態的電腦2200，包含CPU 2212、RAM 2214、圖形控制器2216及顯示器件2218，該等構件藉由主機控制器2210來相互連接。電腦2200更包含如通訊介面2222、硬碟驅動器2224、DVD-ROM驅動器2226及IC卡驅動器的輸出入單元，該等構件經由輸出入控制器2220而連接至主機控制器2210。電腦更包含如ROM 2230及鍵盤2242這樣的傳統輸出入單元，該等構件經由輸出入晶片2240而連接至輸出入控制器2220。
CPU 2212，遵照被儲存於ROM 2230及RAM 2214內的程式來運作，並藉此控制各單元。圖形控制器2216，取得被提供於RAM 2214內的訊框緩衝區或是在其中藉由CPU 2212所產生的影像資料，並使影像資料被顯示於顯示器件2218上。
通訊介面2222，經由網路來與其他電子元件通訊。硬碟驅動器2224，儲存有要藉由電腦2200內的CPU 2212來使用的程式及資料。DVD-ROM驅動器2226，自DVD-ROM 2201讀取程式或資料，並經由RAM 2214將程式或資料提供至硬碟驅動器2224。IC卡驅動器，自IC卡讀取程式及資料，並且/或是將程式及資料寫入至IC卡中。
ROM 2230，在其中儲存有起動時要藉由電腦2200執行的開機程式等、及/或依存於電腦2200的硬體的程式。輸出入晶片2240，亦可經由平行埠、序列埠、鍵盤埠、滑鼠埠等來將各種輸出入單元連接至輸出入控制器2220。
程式，藉由DVD-ROM 2201或是IC卡之類的電腦可讀取媒體來加以提供。程式，被自電腦可讀取媒體讀取出來，且被安裝至亦可作為電腦可讀取媒體的例子的硬碟驅動器2224、RAM 2214或是ROM2230中，並藉由CPU 2212來執行。撰寫於該等程式內的資訊處理，由電腦2200讀取出來而造就程式與上述各種類型的硬體資源之間的合作。裝置或方法，可藉由電腦2200的使用而實現資訊的操作或處理來加以構成。
例如，在電腦2200和外部元件之間執行通訊的情況中，CPU 2212可執行被讀取至RAM 2214中的通訊程式，並基於被撰寫於通訊程式中的處理，對通訊介面2222下達通訊處理的指令。通訊介面2222，在CPU 2212的控制下，讀取被儲存於傳送緩衝處理區域中的傳送資料並將讀取到的傳送資料傳送至網路、或是將自網路接收到的接收資料寫入至接收緩衝處理區域等，其中傳送緩衝處理區域及接收緩衝處理區域被提供在如RAM 2214、硬碟驅動器2224、DVD-ROM 2201或IC卡的記錄媒體上。
又，CPU 2212，可將被儲存於如硬碟驅動器2224、DVD-ROM驅動器2226(DVD-ROM 2201)、IC卡等的外部記錄媒體中的檔案或資料庫的整體或必要部分讀取至RAM 2214中，並對RAM 2214上的資料執行各種類型的處理。CPU 2212，接著將已處理過的資料寫回外部記錄媒體。
各種類型的程式、資料、表格及資料庫這樣的各種類型的資訊，可被儲存於記錄媒體中並接受資訊處理。CPU 2212，針對自RAM 2214讀取出的資料，可執行本揭示的各處記載的各種類型的處理，並將結果寫回RAM 2214，上述處理包含藉由程式的指令序列所指定的各種類型的操作、資訊處理、條件判斷、條件分歧、無條件分歧、資訊的搜尋/置換等。又，CPU 2212，可搜尋記錄媒體內的檔案、資料庫等之中的資訊。例如，在記錄媒體內儲存有複數個條目(entry)，且該等條目具有分別與第2屬性的屬性值附加上關聯性之第1屬性的屬性值的情況中，CPU 2212，可自該等複數個條目中搜尋與被指定的第1屬性的屬性值條件一致的條目，並讀取被儲存於該條目內的第2屬性的屬性值，藉此來取得與滿足預定條件的第1屬性附加上關聯性之第2屬性的屬性值。
上面已說明過的程式或軟體模組，可被儲存於電腦2200上或是電腦2200附近的電腦可讀取媒體中。又，連接至專用通訊網路或網際網路的伺服器系統中所提供的硬碟或RAM之類的記錄媒體，可作為電腦可讀取媒體而使用，並藉此經由網路將程式提供至電腦2200。
以上使用實施型態說明了本發明，但本發明的技術性範圍並不限定於上述實施型態中所記載的範圍。本案所屬技術領域中具有通常知識者能夠明確理解到，可對上述實施型態施加多種變更或改良。自申請專利範圍能夠明確理解到，施加過這樣的變更或改良的型態也被包含於本發明的技術性範圍中。
應注意到，申請專利範圍、說明書及圖式中表示的裝置、系統、程式及方法中的動作、手法、步驟及階段等的各處理的執行順序，只要沒有特別明確表示「在…之前」、「先加以」等，並且並未將先前處理的輸出用在後續處理，便能夠以任意順序來實現。關於申請專利範圍、說明書及圖式中的動作流程，即便為了方便而使用「首先」、「接著」等來加以說明，也並非意味著一定要以該順序來實施。
10:測量系統 20:測量對象 30:被測量元件 100:試驗裝置 110:測試器本體 120:測試頭 130:效能板 140:探針卡 142:基板 144:探針外殼 146:探針 148:治具 150:針測機 200:維護裝置 210:輸入部 220:取得部 230:學習部 240:算出部 250:決定部 260:輸出部 2200:電腦 2201:DVD-ROM 2210:主機控制器 2212:CPU 2214:RAM 2216:圖形控制器 2218:顯示器件 2220:輸入出控制器 2222:通訊介面 2224:硬碟驅動器 2226:DVD-ROM驅動器 2230:ROM 2240:輸入出晶片 2242:鍵盤
第1圖一併表示本實施型態之維護裝置200與測量系統10。 第2圖表示本實施型態之探針卡140的詳細的一例。 第3圖表示使本實施型態之探針卡140接觸測量對象20時的一例。 第4圖表示本實施型態之維護裝置200決定治具148的維護時機的流程的一例。 第5圖表示本實施型態之維護裝置200算出的每個治具138的試驗結果的變動與馬哈拉諾畢斯距離(Mahalanobis Distance)。 第6圖表示可將本發明的複數態樣全體或部分具體實現化的電腦2200的例子。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
10:測量系統
20:測量對象
30:被測量元件
100:試驗裝置
110:測試器本體
120:測試頭
130:效能板
140:探針卡
142:基板
144:探針外殼
146:探針
148:治具
150:針測機
200:維護裝置
210:輸入部
220:取得部
230:學習部
240:算出部
250:決定部
260:輸出部

Claims (11)

  1. 一種維護裝置，具備： 取得部，其將經由複數個治具依序分別對不同的複數個被測量元件進行試驗時的複數個試驗結果，針對每個前述治具加以取得； 算出部，其使用前述複數個試驗結果，針對每個前述治具算出試驗結果的變動；及， 決定部，其基於前述試驗結果的變動來決定前述治具的維護時機。
  2. 如請求項1所述之維護裝置，其中，前述決定部，將前述試驗結果的變動與正常狀態中的變動加以比較而算出差值，並基於前述差值來決定前述維護時機。
  3. 如請求項2所述之維護裝置，其中，前述正常狀態中的變動，是關於正常狀態中的前述複數個治具的試驗結果的變動的平均。
  4. 如請求項2或3所述之維護裝置，其中，前述差值是馬哈拉諾畢斯距離。
  5. 如請求項4所述之維護裝置，其中，更具備學習部，該學習部使用在正常狀態中取得的複數個試驗結果來學習共變異矩陣，該共變異矩陣用來算出前述馬哈拉諾畢斯距離。
  6. 如請求項1～3中任一項所述之維護裝置，其中，前述算出部，對於預先決定的期間中的前述複數個試驗結果，一邊依序變更前述期間的起點一邊加以分析來算出前述試驗結果的變動。
  7. 如請求項1～3中任一項所述之維護裝置，其中，前述算出部，算出前述複數個試驗結果中的失敗率的變動。
  8. 如請求項7所述之維護裝置，其中，前述失敗率是整體失敗率，該整體失敗率表示複數個試驗項目中有至少1個項目失敗。
  9. 如請求項1～3中任一項所述之維護裝置，其中，前述決定部，決定前述治具的清潔時期來作為前述維護時機。
  10. 一種維護方法，具備以下步驟： 將經由複數個治具依序分別對不同的複數個被測量元件進行試驗時的複數個試驗結果，針對每個前述治具加以取得； 使用前述複數個試驗結果，針對每個前述治具算出試驗結果的變動；及， 基於前述試驗結果的變動來決定前述治具的維護時機。
  11. 一種記錄媒體，其記錄有維護程式，該維護程式藉由電腦來執行並且使前述電腦作為以下構件來發揮功能： 取得部，其將經由複數個治具依序分別對不同的複數個被測量元件進行試驗時的複數個試驗結果，針對每個前述治具加以取得； 算出部，其使用前述複數個試驗結果，針對每個前述治具算出試驗結果的變動；及， 決定部，其基於前述試驗結果的變動來決定前述治具的維護時機。
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