JPH0536767A - Probe apparatus - Google Patents

Probe apparatus

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JPH0536767A
JPH0536767A JP3216067A JP21606791A JPH0536767A JP H0536767 A JPH0536767 A JP H0536767A JP 3216067 A JP3216067 A JP 3216067A JP 21606791 A JP21606791 A JP 21606791A JP H0536767 A JPH0536767 A JP H0536767A
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JP
Japan
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chuck
camera
wafer
chip
stage
Prior art date
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Pending
Application number
JP3216067A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ryuichi Takefuchi
隆一 竹淵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Yamanashi Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Yamanashi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Yamanashi Ltd filed Critical Tokyo Electron Yamanashi Ltd
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Publication of JPH0536767A publication Critical patent/JPH0536767A/en
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  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To prevent a drop in the accuracy of a needle alignment operation, which is caused due to an irregularity in the mounting state of a wafer by a method wherein a target which is used to align a first optical position detection means with a second optical position detection means is installed in the peripheral part of a chuck. CONSTITUTION:The following are fixed to an alignment bridge 11: a fixed camera 11 used to detect the position of a chip formed on a semiconductor wafer; and an electrostatic-capacity type sensor 14 used to detect the height of the surface or the like of the wafer. An ascending and descending mechanism 24 is fixed to the side face of a Y-stage 21b, and the ascending and descending mechanism 24 holds a moving camera 23 which can be raised and lowered freely in the up-and-down direction. A small piece 25 on which a target 25a has been formed is installed on the side face of a chuck. Thereby, an automatic needle alignment operation can be realized with high accuracy. In addition, it is possible to shorten the time required for an alignment operation.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a probe device used for inspection of semiconductor wafers.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art A plurality of chips, which are regularly arranged at regular intervals, are formed on the surface of an object to be inspected, for example, a semiconductor wafer, and various signal lines in the chips are provided at predetermined places in each chip. A plurality of continuous pads are formed. The electrical characteristics of the chip are inspected while the corresponding probe needles of the inspection device are in contact with each pad in the chip, and the defective chip is identified by marking or the like. Usually, a probe device is combined with this type of inspection device in order to automate the inspection.

【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。
The latest version of this probe device is a chuck that holds a semiconductor wafer to be inspected and that can move up and down in the vertical direction, a stage that holds this chuck and that can move in a horizontal plane, and a chuck that holds this chuck. A fixed camera fixed on the alignment bridge side to detect the position of any chip arranged on the surface of the semiconductor wafer of
And a moving camera for detecting the position of a probe needle that is held on the stage so as to be able to move up and down and is brought into contact with a predetermined position in a chip formed on the surface of the semiconductor wafer.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記従来のプローブ装
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
態での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上記位置関係の変動等が発生
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。
The above-mentioned conventional probe device is premised on that the positional relationship (distance) between the chip detected by the fixed camera and the moving camera detecting the probe needle is constant. However, the expansion and contraction of the wafer and the chuck due to the thermal expansion when performing the inspection in a high temperature or low temperature state, or the variation of the above-mentioned positional relationship due to the variation of the mounting state of the wafer on the chuck, etc., Along with this, there is a problem that the accuracy of needle matching is lowered.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明のプローブ装置
は、ステージ上の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水平面内の位置を光学的に検
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
固定され上記第1,第2の光学的位置検出手段の相互の
位置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。
The probe device of the present invention is a first optical device for optically detecting a position in a horizontal plane of an arbitrary chip arranged on the surface of an object to be inspected which is being held by a chuck on a stage. An optical position detecting means, and a second optical position detecting means for detecting a position in a horizontal plane of a probe needle held on the stage and brought into contact with a predetermined position in a chip formed on the surface of the object to be inspected, A target fixed to the periphery of the chuck and used to align the first and second optical position detecting means with each other. The operation of the present invention will be described in detail with the following examples.

【0006】[0006]

【実施例】図1は本発明の一実施例のプローブ装置の構
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。こ
の実施例では、被検査体として半導体ウェハが、第1の
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23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、この種のプローブ装置に
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。
1 is a perspective view showing the configuration of a probe device according to an embodiment of the present invention, in which 11 is an alignment bridge,
12 is a probe card, 13 is a fixed camera, 14 is a capacitance type sensor, 21 is a stage, 22 is a chuck, 23
Is a moving camera, and 24 is a lifting mechanism for the moving camera. In this embodiment, a semiconductor wafer is illustrated as an object to be inspected, a fixed camera 13 is illustrated as the first position detecting means, and a moving camera 23 is illustrated as the second optical position detecting means. Further, X, Y, and Z are orthogonal coordinate systems set in the drawing for convenience of explanation. It should be noted that this type of probe device includes a conventional mechanism such as a drive mechanism for a stage or a chuck, or a processor for controlling the drive mechanism, a camera, a prober, and the like, and processing data captured from these. Since the structure of these conventional parts is well known, illustration thereof is omitted to avoid complication.

【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。
Both the alignment bridge 11 and the probe card 12 are fixed to the prober of the inspection apparatus. A fixed camera 13 for detecting the position of a chip formed on a semiconductor wafer and a capacitance type sensor 14 for detecting the height of the wafer surface are fixed to the alignment bridge 11. Probe card 1
An opening is formed in the central portion of 2, and a large number of probe needles are projected obliquely downward from the peripheral portion of the opening.

【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。
The stage 21 is an X stage 21a which is movable in the X direction along two rails extending in the X direction.
And a Y stage 21b movable on the X stage 21a in the Y direction along two rails extending in the Y direction.
It consists of and. This X, Y stage 21a, 2
1b can be freely moved in the X and Y directions within a horizontal plane by a conventional drive mechanism including a pulse motor and the like. The chuck 22 mounted on the Y stage 21b is
It is freely raised and lowered in the vertical direction (Z direction) by a conventional lifting mechanism, and is freely rotated by a conventional rotating mechanism around a center line passing through the center and parallel to the Z axis.

【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薄膜、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。
A lifting mechanism 24 is provided on the side surface of the Y stage 21b.
Is fixed, and a moving camera 23 that can move up and down is held in the lifting mechanism 24. The moving camera 23 is composed of a high magnification section and a low magnification section. A small piece 25 that horizontally projects in the radial direction is fixed to the side surface of the chuck 22. This small piece 25 is shown in FIG.
As shown in the enlarged perspective view of FIG.
5b, a conductive thin film on the surface of the glass piece 25b, for example, a target 25a defined by the center of a cross mark drawn by using an ITO thin film or chrome, and a conductive transparent thin film that covers the periphery of the cross thin film. , For example IT
It is composed of an O thin film 25c. Target 25
The small piece 25 on which a is formed can be moved on the optical axis of the high-magnification portion of the moving camera 23 by the rotation of the chuck 22 and can be retracted therefrom.

【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。
The chuck 22 is conveyed to a specific place such as near the wafer cassette by the driving mechanism of the stage 21, and the semiconductor wafer to be inspected placed on the chuck 22 is placed on the chuck 22 by a vacuum suction mechanism or the like. Retained. As shown in FIG. 3, the chuck 22 on which the semiconductor wafer W to be inspected is mounted is fixed on the fixed camera 13 of the alignment bridge 11 by the drive mechanism of the stage 21.
Be transported below. Here, the target 25 a is moved by the rotation of the chuck 22 so that the high magnification portion 23 of the moving camera 23 is moved.
Positioned near the center of the field of view of a, the chuck rotation angle (θ0) is stored.

【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。
Next, as shown in FIG.
The stage 21 is positioned in the (X, Y) plane so that a is located at the center of the visual field of the fixed camera 13. In this positioning, the height of the chuck 22 is adjusted so that the sharpness of the image of the target 25a is maximized, so that the target 25a is positioned at the focal point of the fixed camera 13. Then, target 2
The height of the moving camera 23 is adjusted by the elevating mechanism 24 so that the sharpness of the image of 5a is maximized, so that the target 25a is positioned at the focal point of the lens of the moving camera 13. With this positioning completed,
The centers and the focal points of the fields of view of the fixed camera 13 and the moving camera 23 are matched with each other with the target 25a interposed. In this state, the coordinate positions (X, Y, Z) in the (X, Y, Z) coordinate system of the stage 21 and the chuck 22 by the drive mechanism are set.
0, Y0, Z0) and the height (h0) of the moving camera 23 in the lifting system by the lifting mechanism 24 are read by the processor,
Retained.

【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、この半導体ウ
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の座標位置(X1,Y1,Z1)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=lZ1−Z0
l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。
When the alignment of the fixed camera 13 and the movable camera 23 is completed, the stage 22 is moved in the (X, Y) direction as shown in FIG. 4, and the semiconductor wafer W is first inspected. The image of the chip C to be captured is captured by the fixed camera 13. The stage 21 is positioned in the (X, Y) plane such that a specific portion of the captured image of the chip C is located near the center of the visual field of the fixed camera 13. In parallel with this, chip C
By adjusting the height of the chuck 22 to a state in which the sharpness of the image of the specific portion of 10 is maximized, the specific portion is positioned at the focus of the fixed camera 13. With this positioning completed, the stage 2 by the drive mechanism
1 and the coordinate position (X1, Y1, Z1) of the chuck 22 is read by the processor. In the processor, Dx = 1x1
-X01, Dy = lY1-Y01, Dz = lZ1-Z0
l is calculated and saved. As will be apparent by comparing FIG. 3 and FIG. 4, each of the above (Dx, Dy, Dz) is the (X, Y, Z) component of the distance between the target 25a and the specific portion of the chip C. Nothing else.

【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23
bによる概略の位置決めが行われ、続いて高倍率部23
a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。
Next, as shown in FIG. 5, after the chuck 22 is rotated and the target 25a is retracted out of the field of view of the moving camera 23, the chuck 22 is conveyed below the probe card 12 by the drive mechanism of the stage 21. Then, the image of the probe card 12 is captured by the moving camera 23. The stage 21 is positioned in the (X, Y) plane so that the image of the tip portion of the specific probe needle included in the captured image of the probe card 12 is located at the center of the visual field of the moving camera 23. In this positioning, first, the low magnification portion 23 of the moving camera 23
The rough positioning by b is performed, and then the high magnification portion 23
Highly accurate positioning is performed by a. This (X, Y)
In parallel with the in-plane positioning, the elevating mechanism 24 reaches a state where the sharpness of the image of the tip portion of the specific probe needle is maximized.
The height of the moving camera 23 is adjusted by this, and the tip portion of this specific probe needle is positioned at the focal point of the moving camera 13.

【0014】この位置決めが終了すると、チャック25
の回転角がθ0に復元される。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の座標位置
(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、(h2ーh
0)−Dzが算定される。ここで、(h2ーh0)は移
動カメラ23によって検出されたターゲット25a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,Y
2,Z2)から(Dx,Dy,(h2ー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δZ(>
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。
When this positioning is completed, the chuck 25
The rotation angle of is restored to θ0. When this positioning is completed, the coordinate position (X2, Y2) of the stage 21 by the drive mechanism and the moving camera 23 by the elevating mechanism 24 are moved.
The height of (h2) is read by the processor and (h2-h
0) -Dz is calculated. Here, (h2-h0) is the height from the target 25a detected by the moving camera 23 to the tip portion of the specific probe needle, and Dz is the height from the target 25a to the chip C on the wafer surface as described above. That's it. Next, the current coordinate position (X2, Y
2, Z2) to (Dx, Dy, (h2-h0) -Dz +
δZ), where δZ> 0, only (X,
The feeding in the Y direction and the feeding of the chuck 22 in the Z direction are performed. When the feeding in the horizontal and vertical directions is completed, the specific portion of the chip C (specific pad in this example) is δZ (>) at the tip portion of the specific probe needle of the probe card 12.
Contact is made while maintaining an appropriate contact pressure due to 0). At the same time, the other pads in the chip C are also brought into contact with the tip portions of the corresponding probe needles of the probe card 12 with an appropriate contact pressure to complete automatic needle alignment, and subsequently the inspection of the electrical characteristics by the inspection device is started. It

【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。
When the automatic needle alignment and the inspection of the electrical characteristics for the first chip C are completed in this way, the chuck 22 moves while the horizontal movement amount of the stage 21 is increased or decreased by a value equal to the chip interval. By raising and lowering between the contact height and the contact release height that is lower than the contact height by a predetermined value, automatic needle alignment is sequentially repeated for all chips to be inspected while interposing an inspection process of electrical characteristics.

【0016】このようにして、最初のウェハの全チップ
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
ウェハが載置される。この新たなウェハに対する自動針
合わせに際しては、ターゲット25a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。従って、仮に針
合わせの精度が問題にならなければ、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。
When the inspection of all the chips of the first wafer is completed in this way, the chuck 22 is conveyed to the vicinity of the wafer cassette or the like, and a new wafer to be inspected next is placed there. In this automatic alignment of the new wafer, the distance (Dx, Dy, Dz) between the target 25a and the specific portion of the chip C has already been detected in the automatic alignment of the first wafer. Therefore, if the accuracy of needle alignment does not pose a problem, the alignment of the visual field of the fixed camera 13 and the visual field of the moving camera 23 shown in FIG. 3 is omitted, and the positioning of the chip C shown in FIG. 4 is immediately performed. You can also start. Similarly, for the third and subsequent new wafers, the process of aligning the field of view of the camera in FIG. 3 can be omitted.

【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,Dz)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に示すカメラ相互間の位置合わせ
が行われ、ターゲット25aとチップCとの距離(D
x,Dy,Dz)が検出され、最新の値に更新される。
However, the above distance (caused by the expansion or contraction of the wafer or the chuck due to the thermal expansion or contraction in the case of performing the inspection in the high temperature or the low temperature state, or the variation in the mounting state of the wafer on the chuck). If Dx, Dy, Dz) fluctuates, the accuracy of needle matching decreases. Therefore, in the probe apparatus of the present invention, as a best measure, all the wafers to be inspected, and as a suboptimal method, the alignment between the cameras shown in FIG. , The distance between the target 25a and the chip C (D
x, Dy, Dz) is detected and updated to the latest value.

【0018】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。
In the above, the configuration has been exemplified in which the specific portion in the chip or the tip portion of the specific probe needle of the probe card is placed in the center of the visual field of the fixed camera or the moving camera to perform the positioning. However, such a positioning may be performed by pattern matching using a characteristic key pattern formed on the surface of the inspection object.

【0019】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。
The fixed camera 13 is used to detect the position (X1, Y1, Z1) of the chip to be inspected first. However, instead of such an actual chip, a dummy chip including a specific pattern suitable for position detection is created at a specific location on the wafer, and the fixed camera 13 is used to detect the position of the dummy chip. The position (X1, Y1, Z1) of the first chip to be inspected from the detection result and the predetermined positional relationship on the wafer.
May be calculated.

【0020】また、固定カメラ13と移動カメラ23の
それぞれによってチップ表面の高さとプローブ針の先端
部分の高さを検出し、両者を接触させるために必要なチ
ャックの上昇高さを算定する例を説明した。しかしなが
ら、プローブ針の弾力性を考慮すると接触時のチャック
の上昇値が多少大き過ぎても問題ないので、固定カメラ
と移動カメラによる高さの検出を省略し、接触時に大き
目の一定値だけチャックを上昇させるようにすることも
できる。
An example in which the height of the tip surface and the height of the tip of the probe needle are detected by the fixed camera 13 and the moving camera 23, respectively, and the lifting height of the chuck required to bring them into contact with each other is calculated. explained. However, considering the elasticity of the probe needle, there is no problem if the chuck rise value at the time of contact is too large, so the height detection by the fixed camera and the moving camera is omitted, and only a large fixed value of the chuck is made at the time of contact. It can also be raised.

【0021】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であってもよ
い。
Although the semiconductor wafer is exemplified as the object to be inspected, other suitable object to be inspected such as a liquid crystal substrate may be used.

【0022】〔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、アライメントのための固
定カメラとプローブ針の位置を検出するための移動カメ
ラ相互の水平面内の位置合わせに使用されるターゲット
を備えているので、高精度の自動針合わせを実現でき
る。
As described in detail above, the probe device of the present invention is used for aligning a fixed camera for alignment with a moving camera for detecting the position of a probe needle in a horizontal plane. Since it is equipped with a target, it is possible to realize highly accurate automatic needle alignment.

【0023】また、移動カメラを粗い位置合わせのため
の低倍率部と、高精度の位置合わせのための高倍率部と
で構成しているため、位置合わせに要する時間を大幅に
短縮することができる。
Further, since the moving camera is composed of a low-magnification portion for rough alignment and a high-magnification portion for highly accurate alignment, the time required for alignment can be greatly reduced. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【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。
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of only a portion of the probe device according to an embodiment of the present invention that is necessary for explanation.

【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。
FIG. 2 is a target 25 formed on the small piece 25 of FIG.
It is a perspective view which shows an example of the structure of a.

【図3】固定カメラ13(第1の光学的位置検出手段)
と移動カメラ23(第2の光学的位置検出手段)の位置
合わせを説明するための斜視図である。
FIG. 3 shows a fixed camera 13 (first optical position detecting means).
FIG. 6 is a perspective view for explaining the alignment of the moving camera 23 (second optical position detecting means).

【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。
FIG. 4 is a perspective view for explaining detection of a chip position on a wafer to be inspected using a fixed camera 13.

【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。
5 is a perspective view for explaining the detection of the position of the probe needle of the probe card 12 by the moving camera 23. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 被検査ウェハ C 被検査ウェハ上に配列されたチップ 11 alignment bridge 12 probe cards 13 Fixed camera (first optical position detecting means) 14 Capacitive sensor 21 stages 22 chuck 23 Moving camera (second optical position detecting means) 24 Moving camera lifting mechanism 25 Small piece with target 25a formed on the surface W Inspected wafer C Chips arranged on the wafer to be inspected

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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。
1. A chuck which holds an object to be inspected provided with a plurality of chips on a surface and can be raised and lowered in a direction perpendicular to the surface, and a plane which holds the chuck and is parallel to the surface of the chuck. A movable stage; and a first optical position for optically detecting a position in the plane of an arbitrary chip arranged on the surface of an object to be inspected, which is held by the chuck.
Optical position detecting means, and a second optical position for detecting a position in the plane of the probe needle held by the stage and brought into contact with a predetermined position in a chip formed on the surface of the object to be inspected. A probe apparatus comprising: a detection means; and a target provided on the chuck and used for aligning the first and second optical position detection means with each other.
【請求項2】前記第2の光学的位置検出手段は、低倍率
部と高倍率部とから成ることを特徴とする請求項1記載
のプローブ装置。
2. The probe device according to claim 1, wherein the second optical position detecting means comprises a low magnification portion and a high magnification portion.
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