TWI427300B - The registration method of the probe card and the recording medium for recording the program - Google Patents
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Description
本發明是關於將用於電特性檢查之探針卡登錄到進行被檢查體的該檢查之探針裝置的方法,更詳細上是關於可以防止探針卡在進行登錄作業時損傷到探針卡的探針卡之登錄方法及記錄此程式之程式記錄媒體。
一般,探針裝置係具備有載置半導體晶圓等的被檢查體之載置台、及配置在載置台的上方之探針卡、及探針卡的探針與載置台上的被檢查體之電極導電片進行對準之對準機構;以透過對準機構進行被檢查體與探針的對準之後,進行被檢查體的電特性檢查的方式構成。對準機構則是具有例如被安裝在對準空橋之第1攝影機、及被安裝在載置台之第2攝影機;用第1攝影機來將被檢查體的電極導電片等檢測出來,用第2攝影機來將探針檢測出來,進行被檢查體與探針卡的對準。
然而,使用新式探針卡的情況,必須將該探針卡登錄到探針裝置。登錄新式的探針卡時,輸入探針卡裝著到探針裝置時之探針的針尖高度(從原點到探針針尖的距離),第2攝影機透過載置台移動到該被輸入之探針的正下方,搜出探針,第2攝影機則從該位置上升,將探針的針尖高度檢測出來,根據該上升距離來算出針尖高度。
為了確定開始登錄時載置台的初期位置,輸入探針的
針尖高度時,必須根據探針卡的設計值來預測,輸出探針卡裝著到探針裝置時之探針的針尖高度。輸入探針的針尖高度後,如第6(a)圖所示,載置台1從與輸入值相對應的初期位置上升,用第2攝影機2,將探針卡3之探針3A的針尖檢測出來,求得探針3A的實際針尖高度。然後,這時的針尖高度登錄到探針裝置。此時,如同圖(a)圖的點線所示,預先對載置台1設定動作限制,以使載置台不會接觸到探針卡2,預先防止載置台過度上升對探針卡的損傷。
然而,輸入探針3A的針尖高度有錯誤的話,則很難用第2攝影機來搜出特定的探針,或者載置台1的初期位置被設定成比本來的位置還要高,即使載置台1在動作限制內從初期位置上升,如第6(b)圖所示,仍會有與探針卡3的探針3A相接觸,最壞情況還會有讓探針卡3受到損傷之虞。
本發明係為了要解決上述課題而提案,其目的是提供不必輸入探針的針尖高度,而且不會讓探針卡受到損傷,可以既精確又安全地登錄探針卡的探針卡之登錄方法及記錄此程式之程式記錄媒體。
本發明的申請專利範圍第1項所述的探針卡之登錄方法,是一種將用於電特性檢查之探針卡登錄到進行被檢查體的該檢查之探針裝置之登錄方法,其特徵為具備有以下步驟:用被配置在載置上述被檢查體之載置台的上方之第1攝影手段,將被設置在上述載置台之載重感測器的高度檢測出來之第1步驟、及透過上述載置台來令上述載重感測器移動,以使上述載重感測器與上述探針相接觸之第2步驟、及上述載重感測器與上述探針開始接觸時令上述載重感測器停止之第3步驟、及根據上述載重感測器的高度和上述載重感測器的停止高度,求得上述探針的針尖高度之第4步驟。
另外,本發明的申請專利範圍第2項所述的探針卡之登錄方法係如同本發明的申請專利範圍第1項,具備有:用被設置在上述載置台之第2攝影手段,求得上述探針卡之探針的針尖之水平位置之步驟。
另外,本發明的申請專利範圍第3項所述的探針卡之登錄方法係如同本發明的申請專利範圍第1或2項,其中,具備有:在上述第1步驟之前,令測針接觸到上載重感測器,確認上述載重感測器的動作之步驟。
另外,本發明的申請專利範圍第4項所述的探針卡之登錄方法係如同本發明的申請專利範圍第3項,其中,用上述第2攝影手段,將上述測針的高度檢測出來。
另外,本發明的申請專利範圍第5項所述的探針卡之程式記錄媒體,是一種記錄將用於電特性檢查之探針卡登
錄到進行被檢查體的電特性檢查之探針裝置之方法的程式之程式記錄媒體,其特徵為:藉由上述程式來驅動電腦,以執行申請專利範圍第1至4項中任一項所述的探針卡之記錄方法。
依據本發明,可以提供不必輸入探針的針尖高度,而且不會讓探針卡受到損傷,可以既精確又安全地登錄探針卡的探針卡之登錄方法及記錄此程式之程式記錄媒體。
以下,根據第1~5圖所示的實施形態來說明本發明。
首先,參考第1~3圖來說明應用本實施形態的探針卡之登錄方法之探針裝置。
該探針裝置10係例如第1圖所示,具備有載置被檢查體也就是晶圓之可移動的載置台11、及配置在該載置台11的上方之探針卡12、及該探針卡12的複數個探針12A與載置台11上的晶圓進行對準之對準機構13、及將含有載置台11和對準機構13的各種構成機器予以控制之以電腦為主體之控制裝置14;以在控制裝置14的控制下驅動對準機構13,載置台11上的晶圓與探針卡12的複數個探針進行對準後,使複數個探針12A與晶圓電接觸,進行晶圓的電特性檢查的方式構成。探針卡12可以是既知的探針卡,亦可以是未知的探針卡,重新裝著在第
1圖的點線所示的位置。
載置台11係以透過控制裝置14的控制下驅動的驅動機構15,在X、Y、Z、以及θ方向上移動的方式構成。該載置台11的側方配置有用於登錄本實施形態的探針卡12之載重感測器16,該載重感測器16係如同後述,當未知的探針卡12裝著在探針裝置10時,用來將探針卡12的探針12A之針尖高度檢測出來等。另外,該載重感測器16係透過對準機構13,利用與探針12A接觸時的載重,將探針12A的針尖高度檢測出來。探針卡12係透過卡座17,安裝在探針室的蓋板(head-plate)18。
對準機構13係具備有例如在探針室內的背面與探針中心之間水平移動之對準空橋13A、及設置在對準空橋13A之第1攝影手段(例如,CCD攝影機)13B、及設置在載置台11的側方之第2攝影手段(例如,CCD攝影機)13C;已經登錄的探針卡12與載置台11上的晶圓進行對準。第1 CCD攝影機13A係透過對準空橋13A,從探針室的背面來往於探針中心為止,位於探針卡12與載置台11之間,此處在載置台11往X、Y方向移動之間,從上方來將晶圓的檢查用電極檢測出來並予以攝影,用圖像處理部13D進行圖像處理後,將圖樣訊號傳送給控制裝置14。第2 CCD攝影機13C係在對準空橋13A後退到探針室內的背面之後,於探針卡12的下方,在往X、Y方向移動載置台11的期間,從探針卡12的下方來將複數個探針12A依序檢測出來並予以攝影,用該圖像處理部
13E進行圖像處理。將圖像訊好傳送給控制裝置14。另外,例如在對準空橋13A安裝內部設有彈簧測針19,測針19與載重感測器16接觸來施予特定的載重(例如,30 gf±10%),以確認載重感測器16是否正常動作。
設置在載置台11的載重感測器16係如第1圖所示,具備有內部設有將特定的載重檢測出來之載重感測器之圓形狀的感測器部16A、及令感測器部16A升降之氣筒機構16B;感測器部16A例如在低於載置台11的載置面的位置與高於載置面4~5mm的位置之間進行升降。然後,感測器部16A係在位於高於載置面4~5mm的上升端時,將測針19的前端或複數個探針12A的前端檢測出來。該載重感測器16係由高感度(±50μm)的觸控式感測器所構成。
感測器部16A係如同例如第2圖所示,具有圓形狀的感測器板16A1
、及從感測器板16A1
的下面中心部垂下之桿部16A2
、及貫穿桿部16A2
的下部之冠穿孔形成在上面且內部設有感測器本體之圓筒狀的軀體部16A3
、及裝著在軀體部16A3
的上面與感測器板16A1
之間之彈簧16A4
;形成為感測器板16A1
承受載重,於軀體部16A3
的上面,則會透過彈簧16A4
的彈力向下降,以特定的載重(例如,30 gf±10%)使感測器本體起反應,載重感測器16進行作動。
氣筒機構16B係如同例如第3圖所示,具備有空氣氣筒16B1
、及透過空氣配管16B2
與空氣氣筒16B1
所相連
接之電磁閥16B3
、及於空氣氣筒16B1
電磁閥16B3
之間被安裝在空氣配管16B2
之2個流量控制閥16B4
、及將空氣氣筒16B1
之上下的兩端位置檢測出來之上端感測器16B5
和下端感測器16B6
(參考第2圖);形成為電磁閥16B3
在控制裝置14的控制下,將對於空氣氣筒16B1
之壓力空氣的供應排放埠予以切換,令感測器部16A升降。感測器部16A到達上下的兩端位置,上端感測器16B5
、下端感測器16B6
在各別的位置作動,透過控制裝置14來停止電磁閥16B3
。
控制裝置14係如第1圖所示具備有運算處理部14A及記憶部14B,當執行本發明的探針卡之登錄方法時,各種的訊號經由運算處理部14A在與探針裝置10的各種機器之間進行收發,進行各種的運算處理,將該運算處理結果等的各種資料資訊記憶在記憶部14B。記憶部14B係由主記憶部和輔助記憶部所組成。輔助記憶部則是儲存包含本發明的探針卡之登錄方法的程式之複數個程式。
其次,參考第4、5圖來說明本發明的探針卡之登錄方法的一個實施形態。
本實施形態的探針卡之登錄方法,係根據在將新型的探針卡12裝著到例如探針裝置10時儲存在控制裝置14的記憶部14B之程式來實施。過去是操作者根據新型的探針卡12之設計值,輸入新型的探針卡12裝著在探針裝置10時之探針12A的針尖高度,不過本實施形態則是探針卡的登錄方法透過控制裝置14來執行。
即是本實施形態中,首先,如第1圖所示,新型的探針卡12透過探針卡座17,裝著到探針裝置10的蓋板18之中央開口部的一點連鎖線所示的位置。裝著探針卡12過後,透過控制裝置14來執行探針卡的登錄方法。
執行探針卡的登錄方法的情況,例如第4(a)圖所示,對準機構13的對準空橋13A來往於探針中心。與此並行移動載置台11,用第2 CCD攝影機13C來搜索附設在對準空橋13A之測針19。為了要預先判斷測針19的位置,藉由第2 CCD攝影機13C很簡單就可以搜出。測針19進入第2 CCD攝影機13C的視野,載置台11則會停止並從該位置漸漸地上升,第2 CCD攝影機13C的焦點對準測針19的前端面,將測針19的前端檢測出來。控制裝置14辨識此時載置台11的高度,將該高度登錄在記憶部14B。另外,第1、第2 CCD攝影機13B、13C的焦距預先登錄在記憶部14B,故運算處理部14A由載置台11的高度及第2 CCD攝影機13C的焦距,計算測針19的針尖高度,將該結果與當時的X、Y位置一起登錄到記憶部14B。
載重感測器16係根據來自控制裝置14的訊號來作動電磁閥16B3
並驅動氣筒機構16B,令感測器部16A作動。藉由此方式,感測器部16A之感測器板16A1
的上面到達高於載置台11的載置面的位置,即是到達上端,則會根據來自上端感測器16B5
的訊號來驅動電磁閥16B3
,停止壓力空氣的供應,將感測器板16A1
固定在上端位置。與此並行地移動載置台11,在這之間用對準空橋
13A的第1 CCD攝影機13B,搜索附設在載置台11的載重感測器16。載重感測器16進入第1 CCD攝影機13B的視野,載置台則會停止,在該位置,如第4(b)圖所示,第1 CCD攝影機13B的焦點對準載重感測器16之感測器部16A的上面,將載重感測器16檢測出來。控制裝置14辨識這時載置台11的高度,作為載重感測器16的高度,將該高度與這時的X、Y位置一起登錄到記憶部14B。
接著,載重感測器16透過載置台11進行移動,在到達測針19的正下方的時間點停止,在這個位置,載重感測器16則如第4(c)圖所示,透過載置台11來予以上昇而與測針19相接觸,對載重感測器16作用特定的載重。此時,感測器部16A抵消彈簧16A4
的彈力而沉入軀體部16A3
內,感測器開關作動,對控制裝置14傳送訊號,令載置台11停止。藉由此方式,可以確認載重感測器16的功能正常。
載重感測器16的動作確認過後,如第4(d)圖所示,載重感測器16透過載置台11進行移動,第1 CCD攝影機13B則將載重感測器16檢測出來,確認載重感測器16的高度與最初檢測時相同。如此,確認載重感測器16的功能正常過後,使用該載重感測器16,將新型的探針卡12之探針12A的針尖高度檢測出來。
針對使用載重感測器16來將探針12A的針尖高度檢測出來,首先,對準空橋13A在控制裝置15的控制下,
從第4(d)圖所示的探針中心後退,並且如第5(a)圖所示,往水平方向移動載置台11,載重感測器16則會到達探針卡12的正下方。然後,如同第5(a)圖中的箭頭所指示,載重感測器16一面透過載置台11每例如20μm逐漸向上昇,一面用載重感測器16搜索探針12A的針尖。載重感測器16每20μm逐漸向上昇,如第5(b)圖所示,開始接觸到探針12A的針尖,載重感測器16則對探針12A產生反應,對控制裝置14傳送檢測訊號。控制裝置14根據檢測訊號來令載置台11停止。控制裝置14則會根據這時載置台11的高度及用第1 CCD攝影機13B進行檢測時載重感測器16的高度,算出探針12A的針尖高度,將該針尖高度儲存在控制裝置14的記憶部14B。
接著,如第5(c)圖所示,第2 CCD攝影機13C透過載置台11,於探針卡12的正下方,移動到作為目的之探針12A為止才停止。為了要辨識探針12A的針尖高度,第2 CCD攝影機13C透過載置台,移動到目的之探針12A的正下方為止,往已經辨識過的針尖高度移動,則第2 CCD攝影機13C的焦點很容易就可以對準探針12A的針尖。用第2 CCD攝影機13C檢測針尖時載置台11之水平方向的位置,成為目的的探針12A之針尖的X、Y座標值。將該X、Y座標值登錄到控制裝置14的記憶部14B,結束探針卡12的登錄。
如果探針12A的針尖很難用第2 CCD攝影機13C進行檢測,控制裝置14仍會預先藉由載重感測器16,正確
地辨識探針12A的針尖高度,故之後可以藉由第2 CCD攝影機13C,將探針12A的針尖位置(水平方向的位置及高度)精密地檢測出來。
依據以上說明過的本實施形態,具備有當探針卡12登錄到探針裝置10時,用配置在載置台11的上方之第1 CCD攝影機13B,將設置在載置台11之載重感測器16的高度檢測出來之步驟、及透過載置台11來移動載重感測器16,使載重感測器16與探針12A相接觸之步驟、及載重感測器16與探針12A開始接觸時,令載重感測器16停止之步驟、及根據載重感測器16的高度及上述停止高度,求得探針12A的針尖高度之步驟;由於可以藉由載重感測器16,直接將探針12A的針尖高度檢測出來,故即使未如同過去根據探針卡12的設計值輸入資料,仍可以確實地防止針尖高度的輸入錯誤導致探針卡12受到損傷。另外,如果探針卡12為完全未知時,即使是沒有探針卡12的設計資料的情況,依據本實施形態仍不會損傷到探針卡12,可以將探針12A的針尖高度確實地檢測出來。
依據本實施形態,即使是檢查相同種類晶圓之探針卡12,依照製造業者針尖高度會有偏差的情況、或裝著與習知的探針卡不同的探針卡的情況,仍不會讓探針卡12受到損傷,可以將探針12A的針尖高度確實地檢測出來,又即使是這種探針卡12仍可以既確實且精密地進行登錄。
另外,依據本實施形態,具備有用設置在載置台11的第2 CCD攝影機13C,求得探針卡12的探針12A之針尖的水平方向的位置之步驟,故可以在檢查之前所進行的對準時,將探針12A迅速地檢測出來。
另外,依據本實施形態,在載重感測器16高度檢測出來之後,探針12A的針尖高度之前,用測針19來確認載重感測器16的動作,故載重感測器16不會誤動作,可以將探針12A的針尖高度更確實地檢測出來。在載重感測器16的高度檢測出來之前,用第2 CCD攝影機13C,將測針19的高度檢測出來,故可以依照特定載重來令載重感測器16與測針19相接觸。進而,用測針19來確認載重感測器16的動作之後,再度將載重感測器16的高度檢測出來,故可以將探針12A的針尖高度精密地檢測出來。
另外,依據本實施形態,將本實施形態的探針卡之登錄方法紀錄在記憶媒體,故很簡單就可以複製到複數個探針裝置,又即使是任何一種探針裝置10,仍很簡單就可以登錄到探針卡12。
此外,本發明並不侷限於上述實施形態,因應於所需,可以適當地變更各構成要件。例如,上述的實施形態已針對用彈力來致使動作的載重感測器作說明過,不過就載重感測器而言,也可以不用彈力來致使作動。
10‧‧‧探針裝置
11‧‧‧載置台
12‧‧‧探針卡
12A‧‧‧探針
13B‧‧‧第1 CCD攝影機(第1攝影手段)
13C‧‧‧第2 CCD攝影機(第2攝影手段)
14‧‧‧控制裝置
16‧‧‧載重感測器
19‧‧‧測針
第1圖為表示本發明的探針裝置的一個實施形態之圖。
第2圖為表示第1圖所示的載重感測器之概念圖。
第3圖為表示第1圖所示的載重感測器之氣筒機構的空氣控制迴路之方塊圖。
第4(a)~4(e)圖為分別依照步驟順序,表示本發明的探針卡之登錄方法的一個實施形態之步驟圖。
第5(a)、5(b)圖為分別表示與第4圖銜接的步驟之步驟圖。
第6圖為表示習知的對準方法的一個例子之概念圖。
本發明可適切地應用於半導體晶圓等的被檢查體進行電特性檢查之探針裝置。
11‧‧‧載置台
12‧‧‧探針卡
13C‧‧‧第2 CCD攝影機(第2攝影手段)
12A‧‧‧探針
16‧‧‧載重感測器
16A‧‧‧感測器部
16B‧‧‧氣筒機構
Claims (4)
- 一種探針卡之登錄方法,是將用於電特性檢查之探針卡登錄到進行被檢查體的該檢查之探針裝置之登錄方法,其特徵為具備有以下步驟:用被配置在載置上述被檢查體之載置台的上方之第1攝影手段,將被設置在上述載置台之載重感測器的高度檢測出來之第1步驟、及透過上述載置台來令上述載重感測器移動,以使上述載重感測器與上述探針相接觸之第2步驟、及上述載重感測器與上述探針開始接觸時令上述載重感測器停止之第3步驟、及根據上述載重感測器的高度和上述載重感測器的停止高度,求得上述探針的針尖高度之第4步驟,及把求得的上述探針的針尖高度登錄於上述探針裝置之第5步驟;具備有:在上述第1步驟之前,令測針接觸到上述載重感測器,確認上述載重感測器的動作之步驟。
- 如申請專利範圍第1項所述的探針卡之登錄方法,其中,具備有:用被設置在上述載置台之第2攝影手段,求得上述探針卡之探針的針尖之水平位置之步驟。
- 如申請專利範圍第1項所述的探針卡之登錄方法,其中,用上述第2攝影手段,將上述測針的高度檢測出來。
- 一種程式記錄媒體,是記錄將用於電特性檢查之探針卡登錄到進行被檢查體的該檢查之探針裝置之方法的程式之程式記錄媒體,其特徵為: 藉由上述程式來驅動電腦,以執行申請專利範圍第1至3項中任一項所述的探針卡之記錄方法。
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