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発明の名称 特性検査装置、特性検査方法および特性検査プログラム
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−33406(P2007−33406A)
公開日 平成19年2月8日(2007.2.8)
出願番号 特願2005−221377(P2005−221377)
出願日 平成17年7月29日(2005.7.29)
代理人 【識別番号】100066980
【弁理士】
【氏名又は名称】森 哲也
発明者 伊藤 英知
要約 課題
スクラブ方向のプローブの位置ずれに起因するプローブカードの位置の算出精度の劣化を抑制する。

解決手段
カメラ3によるプローブ6の撮像結果に基づいてプローブカード5の位置を算出するとともに、カメラ4によるパッド電極Pの撮像結果に基づいてパッド電極Pの位置を算出する位置情報算出部7を設け、置情報算出部7は、プローブ6のスクラブ方向の位置を無視してプローブカード5の位置を算出する。
特許請求の範囲
【請求項1】
プローブカードに取り付けられたプローブの位置を検出する位置情報検出手段と、
前記プローブの位置に基づいて前記プローブカードの位置を算出する位置情報算出手段と、
前記プローブカードの位置に基づいて前記プローブカードと検査対象との位置合わせを行う位置合わせ手段と、
前記位置合わせ結果に基づいて前記プローブを前記検査対象に接触させながら、前記検査対象の特性検査を行う特性検査手段とを備え、
前記位置情報算出手段は、前記プローブのスクラブ方向の位置を無視して前記プローブカードの位置を算出することを特徴とする特性検査装置。
【請求項2】
プローブカードに取り付けられたプローブのXY方向の位置を検出するステップと、
前記検出されたプローブの位置のうちスクラブ方向の位置を無視しながら前記プローブカードの位置を算出するステップと、
前記プローブカードの位置に基づいて前記プローブカードと検査対象との位置合わせを行うステップと、
前記位置合わせ結果に基づいて前記プローブを前記検査対象に接触させながら、前記検査対象の特性検査を行うステップとを備えることを特徴とする特性検査方法。
【請求項3】
X方向にスクラブするプローブについてはそのプローブのY方向の位置のみを使用し、Y方向にスクラブするプローブについてはそのプローブのX方向の位置のみを使用しながら、前記プローブカードの位置を算出することを特徴とする請求項2記載の特性検査方法。
【請求項4】
プローブカードに取り付けられたプローブの位置を検出させるステップと、
前記検出されたプローブの位置のうちスクラブ方向の位置を無視しながら前記プローブカードの位置を算出するステップと、
前記プローブカードの位置に基づいて前記プローブカードと検査対象との位置合わせを行わせるステップと、
前記位置合わせ結果に基づいて前記プローブを前記検査対象に接触させながら、前記検査対象の特性検査を行うステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする特性検査プログラム。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は特性検査装置、特性検査方法および特性検査プログラムに関し、特に、カンチレバー式プローブカードのアライメント方法に適用して好適なものである。
【背景技術】
【0002】
従来の半導体装置では半導体チップの特性検査を行うため、ウェハ状態のままでプローブをパッド電極に接触させながら、半導体チップの電気的特性を試験することが行われている。
ここで、プローブをパッド電極に接触させる場合、プローブが設けられたプローブカードおよびウェハ上のパッド電極の画像認識を行うことにより、プローブカードおよびパッド電極の位置を算出し、プローブカードとパッド電極との位置合わせが行われる。
【0003】
また、例えば、特許文献1には、測定針と被測定体とを容易に位置合わせできるようにするために、ウェハを載置する載置台にカメラを取り付け、載置台を駆動してカメラにてプローブカードの測定針を下から捕らえ、測定針の先端にピントを合わせることにより測定針の位置を検出する方法が開示されている。
【特許文献1】特開平7−110364号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来のプローブカードの位置の算出方法では、プローブカードに取り付けられた任意のプローブが認識対象となっている。このため、特に、カンチレバー式プローブカードでは、プローブカードの位置を算出する時にスクラブ方向のプローブの位置ずれが反映され、プローブカードの位置の算出精度が劣化するという問題があった。
そこで、本発明の目的は、スクラブ方向のプローブの位置ずれに起因するプローブカードの位置の算出精度の劣化を抑制することが可能な特性検査装置、特性検査方法および特性検査プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上述した課題を解決するために、本発明の一態様に係る特性検査装置によれば、プローブカードに取り付けられたプローブの位置を検出する位置情報検出手段と、前記プローブの位置に基づいて前記プローブカードの位置を算出する位置情報算出手段と、前記プローブカードの位置に基づいて前記プローブカードと検査対象との位置合わせを行う位置合わせ手段と、前記位置合わせ結果に基づいて前記プローブを前記検査対象に接触させながら、前記検査対象の特性検査を行う特性検査手段とを備え、前記位置情報算出手段は、前記プローブのスクラブ方向の位置を無視して前記プローブカードの位置を算出することを特徴とする。
【0006】
これにより、スクラブ方向のプローブの位置ずれの影響を受けることなく、プローブの位置からプローブカードの位置を算出することができる。このため、カンチレバー式プローブカードを用いた場合においても、プローブカードの位置を精度よく求めることが可能となり、プローブと検査対象との位置合わせを精度よく行うことを可能として、検査対象の検査不良を低減することができる。
【0007】
また、本発明の一態様に係る特性検査方法によれば、プローブカードに取り付けられたプローブのXY方向の位置を検出するステップと、前記検出されたプローブの位置のうちスクラブ方向の位置を無視しながら前記プローブカードの位置を算出するステップと、前記プローブカードの位置に基づいて前記プローブカードと検査対象との位置合わせを行うステップと、前記位置合わせ結果に基づいて前記プローブを前記検査対象に接触させながら、前記検査対象の特性検査を行うステップとを備えることを特徴とする。
【0008】
これにより、スクラブ方向のプローブの位置ずれの影響を排除しつつ、プローブの位置からプローブカードの位置を算出することができ、カンチレバー式プローブカードを用いた場合においても、プローブカードの位置を精度よく求めることが可能となる。
また、本発明の一態様に係る特性検査方法によれば、X方向にスクラブするプローブについてはそのプローブのY方向の位置のみを使用し、Y方向にスクラブするプローブについてはそのプローブのX方向の位置のみを使用しながら、前記プローブカードの位置を算出することを特徴とする。
【0009】
これにより、プローブの位置からプローブカードの位置を算出する際に、プローブのスクラブ方向の位置を無視しながらプローブカードの位置を算出することができ、カンチレバー式プローブカードを用いた場合においても、プローブカードの位置を精度よく求めることが可能となる。
また、本発明の一態様に係る特性検査プログラムによれば、プローブカードに取り付けられたプローブの位置を検出させるステップと、前記検出されたプローブの位置のうちスクラブ方向の位置を無視しながら前記プローブカードの位置を算出するステップと、前記プローブカードの位置に基づいて前記プローブカードと検査対象との位置合わせを行わせるステップと、前記位置合わせ結果に基づいて前記プローブを前記検査対象に接触させながら、前記検査対象の特性検査を行うステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【0010】
これにより、特性検査プログラムをコンピュータに実行させることで、スクラブ方向のプローブの位置ずれの影響を排除しつつ、プローブの位置からプローブカードの位置を算出することができ、カンチレバー式プローブカードを用いた場合においても、プローブカードの位置を精度よく求めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下、本発明の実施形態に係る特性検査装置およびその方法について図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る特性検査装置の概略構成を示すブロック図である。
図1において、支持台1上にはプロービングステージ2が設けられ、プロービングステージ2上にはプローブカード5が配置されている。ここで、プロービングステージ2上には、パッド電極Pが形成されたウェハWが載置されるとともに、プローブカード5にはパッド電極Pに触針可能なプローブ6が取り付けられている。また、支持台1上には、プローブカード5に取り付けられたプローブ6を下から撮像するカメラ3が配置されるとともに、プロービングステージ2上には、ウェハW上に形成されたパッド電極Pを上から撮像するカメラ4が配置されている。
【0012】
そして、プローブカード5は、ウェハW上に形成された集積回路の電気的特性の試験を行うLSIテスタ9に接続されている。また、特性検査装置には、カメラ3によるプローブ6の撮像結果に基づいてプローブカード5の位置を算出するとともに、カメラ4によるパッド電極Pの撮像結果に基づいてパッド電極Pの位置を算出する位置情報算出部7が設けられている。
【0013】
また、特性検査装置には、プローブカード5およびパッド電極Pの位置に基づいてプロービングステージ2をX,Y,Z,θ方向に駆動するステージ駆動部8が設けられている。ここで、位置情報算出部7は、プローブ6のスクラブ方向の位置を無視してプローブカード5の位置を算出することができる。すなわち、X方向にスクラブするプローブ6についてはそのプローブ6のY方向の位置のみを使用し、Y方向にスクラブするプローブ6についてはそのプローブ6のX方向の位置のみを使用しながら、プローブカード5の位置を算出することができる。
【0014】
図2(a)は、本発明の一実施形態に係るプローブのスクラブ方向を示す斜視図、図2(b)は、プローブのスクラブ方向を拡大して示す斜視図である。
図2において、ウェハWにはチップ領域Cが設けられ、チップ領域Cには、チップ領域Cの4辺に沿ってパッド電極Pが配置されている。そして、プローブ6をパッド電極Pに接触させると、X方向に突き出しているプローブ6はX方向にスクラブするため、X方向に突き出しているプローブ6についてはX方向の位置を無効化し、Y方向の位置のみを有効化する。また、Y方向に突き出しているプローブ6はY方向にスクラブするため、X方向に突き出しているプローブ6についてはY方向の位置を無効化し、X方向の位置のみを有効化する。
【0015】
これにより、プローブ6の位置の変動の大きな方向の位置情報を用いることなく、プローブ6の位置の変動の少ない方向の位置情報のみを用いてプローブカード5の位置を算出することができる。このため、スクラブ方向のプローブ6の位置ずれの影響を受けることなく、プローブ6の位置からプローブカード5の位置を算出することができる。この結果、カンチレバー式プローブカードを用いた場合においても、プローブカード5の位置を精度よく求めることが可能となり、プローブ6とパッド電極Pとの位置合わせを精度よく行うことを可能として、チップ領域Cに形成された集積回路の検査不良を低減することができる。
【0016】
なお、チップ領域Cには、例えば、液晶表示パネルのドライバICなどを形成することができる。また、プローブカード5の位置を求める場合、プローブ6のX、Y座標を求める必要があるが、スクラブ方向の位置の情報を無効化すると、1列に並んでいるプローブ6からはX、Yのいずれか一方の座標しか得られない。このため、プローブ6のスクラブ方向の位置を無視してプローブカード5の位置を算出するためには、X、Yの両方の方向にプローブ6が配列されているプローブカード5を用いる必要がある。
【0017】
また、プローブカード5に設けられた全てのプローブ6の位置情報を求めると、多大な時間がかかるため、プローブカード5に設けられた一部のプローブ6の位置情報からプローブカード5の位置を求めるようにしてもよく、例えば、コーナーに配置されたプローブ6の位置情報のみを用いるようにしてもよい。
図3は、本発明の一実施形態に係るプローブカードの位置算出方法を示すフローチャートである。
【0018】
図3において、図1の位置情報算出部7は、プローブカード5の位置算出に利用する方向の情報をプローブ6に持たせる(ステップS1)。例えば、図2において、X方向に突き出しているプローブ6についてはY方向の位置のみを有効化し、Y方向に突き出しているプローブ6はX方向の位置のみを有効化する。
次に、位置情報算出部7は、プローブカード5に取り付けられたプローブ6をカメラ3に撮像させ、プローブ6についての画像認識処理を行うことにより、プローブカード5の位置算出に利用するプローブ6の位置を算出する(ステップS2)。
【0019】
次に、位置情報算出部7は、プローブ6の位置に対してパッド電極Pの配置が最も一致するプローブカード5の角度θを算出する(ステップS3)。なお、プローブカード5の角度θを求めるために、パッド電極Pと接触しないプローブをプローブカード5に設けるようにしてもよい。あるいは、プローブカード5に取り付けられたプローブ6の先端の配列方向を求めることにより、プローブカード5の角度θを求めるようにしてもよい。
【0020】
次に、位置情報算出部7は、プローブ6の位置に対してパッド電極Pの配置が最も一致する角度θに基づいて、プローブ6のX、Y方向の位置を算出し直す(ステップS4)。
次に、位置情報算出部7は、角度θに基づいて算出されたプローブ6のX、Y方向の位置のうち、プローブカード5の位置算出に利用する方向の情報のみを用いることにより、プローブ6のX、Y方向の位置の補正値を算出する(ステップS5)。
【0021】
次に、位置情報算出部7は、Z方向のプローブ6の位置からZ方向の補正値を算出し、コンタクト高さを求める(ステップS6)。なお、Z方向のプローブ6の位置を求める場合、カメラ3にて撮像されたプローブ6のフォーカスポイントを用いることができる。
次に、ステージ駆動部8は、プローブカード5およびパッド電極Pの位置に基づいてプロービングステージ2をX,Y,Z,θ方向に駆動することにより、プローブカード5とパッド電極Pとの位置合わせを行う(ステップS7)。そして、LSIテスタ9は、位置合わせ結果に基づいてプローブ6をパッド電極Pに接触させながら、ウェハWのチップ領域Cに形成された集積回路の特性検査を行う。
【0022】
なお、上述した実施形態では、プローブカード5の位置算出に利用する方向としてプローブ6のX,Y方向を指定する方法について説明したが、プローブカード5の位置算出に利用する方向としてプローブ6のZ,θ方向を指定し、Z,θ方向が有効になっているプローブ6の位置のみを利用してプローブカード5の位置を算出するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明の一実施形態に係る特性検査装置の概略構成を示す側面図。
【図2】本発明の一実施形態に係るプローブのスクラブ方向を示す斜視図
【図3】一実施形態に係るプローブカードの位置算出方法を示すフローチャート。
【符号の説明】
【0024】
1 支持台、2 プロービングステージ、3、4 カメラ、5 プローブカード、6 プローブ、7 位置情報算出部、8 ステージ駆動部、9 LSIテスタ、W ウェハ、P パッド電極、C チップ領域




 

 


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