晶片檢查裝置中的檢查用壓力設(shè)定值決定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在使探針卡與晶片加壓接觸而進行的晶片檢查中利用真空吸引力來得到期望的加壓力的負(fù)壓的檢查用壓力設(shè)定值的決定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]—般來說，在半導(dǎo)體器件的制造工廠中，在晶片級別的全部處理結(jié)束的階段，檢查在晶片上形成的器件(集成電路)的電特性，進行芯片的良品判定。這些晶片檢查中，作為檢查器具，使用具有多個針狀的接觸件的探針卡。
[0003]在檢查時，在探針卡與晶片之間，進行使各接觸件與晶片表面的各對應(yīng)的電極相對的定位，在此基礎(chǔ)上進行相對的加壓接觸。此時，各接觸件的前端與晶片的表面接觸之后以規(guī)定的行程即過驅(qū)量相對地進行壓入，由此在接觸件的前端一邊彈性變形一邊破壞晶片表面的保護膜或污染膜，接觸件的前端與各對應(yīng)的電極墊加壓接觸。
[0004]最近，開發(fā)了下述晶片檢查裝置，在檢查室內(nèi)配置多個探針卡，共用的搬送機械手或移動工作臺對該多個探針卡中的一個進行晶片的搬送、按壓或脫離的期間，利用其它探針卡對另外的晶片進行檢查。在這樣的晶片檢查裝置中，對多個探針卡共用一臺移動工作臺，因此探測器的結(jié)構(gòu)、特別是晶片支承體或卡盤頭周圍的結(jié)構(gòu)變得容易，而且探測器的集成化和空間效率大幅提尚。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻I:日本特開2002 — 22768號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明想要解決的課題
[0009]如上所述對多個探針卡共用一臺移動工作臺的晶片檢查裝置，形成有能夠密閉的圍繞空間，用于在使卡盤頭上的晶片與各探針卡加壓接觸時，在探針卡與卡盤頭之間作用真空吸引力。
[0010]通常，為了形成該圍繞空間，在探針卡的周圍設(shè)置在縱向伸縮自由的筒狀部件例如波紋管。在探針卡和晶片的定位完成后，與移動工作臺進行的卡盤頭的上推動作連動或追蹤該卡盤頭的上推動作，進行該圍繞空間的抽真空。通過該抽真空動作，與圍繞空間的壓力(負(fù)壓)與周圍的壓力(大氣壓)的壓差相對應(yīng)地垂直向上的真空吸引力作用于卡盤頭。利用該真空吸引力，探針卡的各接觸件能夠以規(guī)定的壓力穩(wěn)定地與晶片表面的各對應(yīng)的電極墊加壓接觸。
[0011]在該方式中，利用真空吸引力施加于探針卡與晶片之間的負(fù)壓的壓力，必須與之前由移動工作臺的卡盤頭上推動作產(chǎn)生的施加于探針卡與晶片之間的壓力精確地一致。否貝1J，由移動工作臺的卡盤頭上推動作產(chǎn)生的期望的過驅(qū)量來確定的探針卡與晶片之間的加壓接觸狀態(tài)，在轉(zhuǎn)移至真空吸引力的保持時被破壞，不能夠進行正常的晶片檢查，在器具或工件上產(chǎn)生損傷。即，在真空吸引力的壓力低于卡盤頭上推的壓力時，過驅(qū)量從期望的值減小，導(dǎo)致晶片檢查不良的情況。相反地，在真空吸引力的壓力大于卡盤頭上推的壓力時，過驅(qū)量從期望的值增加，接觸件或電極墊受到損傷。
[0012]一般來說，在探針卡中，相對于負(fù)載的接觸件的變形量的特性成為規(guī)格之一。由此，相對于規(guī)定的過驅(qū)量，即相對于接觸件的變形量，應(yīng)施加于探針卡的負(fù)載(探針負(fù)載)的設(shè)定值要符合規(guī)格要求。由此，在晶片檢查裝置中，能夠根據(jù)探針負(fù)載的設(shè)定值和上述圍繞空間的形狀、面積等，由理論計算求出應(yīng)施加于上述圍繞空間的負(fù)壓的壓力設(shè)定值。
[0013]但是，實際上，在探針卡中存在設(shè)計上或制作上的誤差或個體差(偏差)，多數(shù)不能夠完全符合規(guī)格設(shè)計。因此，存在應(yīng)利用真空吸引力施加于探針卡與晶片之間的負(fù)壓的壓力設(shè)定值(理論計算值)不能夠保證需要的過驅(qū)量的問題。
[0014]本發(fā)明為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的課題而提出，提供一種檢查用壓力設(shè)定值決定方法，其能夠在使探針卡與晶片加壓接觸而進行的晶片檢查中，決定利用真空吸引力保證期望的過驅(qū)量的最佳負(fù)壓的壓力設(shè)定值。
[0015]用于解決課題的技術(shù)方案
[0016]本發(fā)明的檢查用壓力設(shè)定值決定方法用于晶片檢查裝置，該晶片檢查裝置包括:具有用于與形成于作為檢查對象的晶片的表面的多個電極分別接觸的多個接觸端子的固定的探針卡;配置在上述探針卡的周圍，使上述晶片與上述探針卡相對地載置上述晶片的可升降移動的卡盤頭;和為了在上述探針卡與上述晶片之間形成或維持規(guī)定加壓力的加壓接觸狀態(tài)，將由上述卡盤頭和上述探針卡包圍的能夠密閉的圍繞空間的壓力控制為規(guī)定的負(fù)的檢查用壓力設(shè)定值的真空機構(gòu)，上述檢查用壓力設(shè)定值決定方法用于在該晶片檢查裝置中決定上述檢查用壓力設(shè)定值，其特征在于，包括:
[0017]第一步驟，利用上述真空機構(gòu)對上述圍繞空間抽真空，測定使上述卡盤頭成為浮起狀態(tài)的上述圍繞空間的最高的負(fù)壓的值作為基準(zhǔn)壓力值；
[0018]第二步驟，求取與上述基準(zhǔn)壓力值對應(yīng)的上述卡盤頭的高度位置作為基準(zhǔn)高度位置;和
[0019]第三步驟，對于上述探針卡與上述晶片之間的加壓接觸狀態(tài)下的給定的過驅(qū)量，使上述圍繞空間內(nèi)的壓力從上述基準(zhǔn)壓力值逐漸下降，測定在上述卡盤頭到達在上述基準(zhǔn)高度位置加上上述過驅(qū)量的目標(biāo)高度位置時的上述圍繞空間內(nèi)的壓力的值，將該壓力測定值作為上述檢查用壓力設(shè)定值。
[0020]在上述的檢查用壓力設(shè)定值決定方法中，晶片檢查用的壓力設(shè)定值、即用于在晶片檢查裝置形成的能夠密閉的圍繞空間內(nèi)在探針卡與晶片之間以設(shè)定值的過驅(qū)量得到加壓接觸狀態(tài)的真空壓力的設(shè)定值即檢查用壓力設(shè)定值，通過組合上述第一步驟的實測、上述第二步驟的計算和上述第三步驟的實測而求得。在實際的晶片檢查中，從下方將卡盤頭上推到探針卡與晶片處于在基準(zhǔn)高度位置加上設(shè)定過驅(qū)量而得的目標(biāo)高度位置，使探針卡與晶片之間以設(shè)定過驅(qū)量確立加壓接觸狀態(tài)之后，利用上述真空機構(gòu)將圍繞空間內(nèi)的壓力減壓至檢查用壓力設(shè)定值即可。由此，即使用于在探針卡與晶片之間形成或保持一定的加壓接觸狀態(tài)的加壓機構(gòu)從卡盤頭的上推轉(zhuǎn)移到真空吸引力，過驅(qū)量也不會變化而保持為設(shè)定值，因此，能夠正常地對該晶片進行晶片檢查。此外，探針卡的接觸探針或晶片表面的電極不會受到超過設(shè)定值的過驅(qū)量引起的過大的加壓力而損傷。[0021 ]發(fā)明效果。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的晶片檢查裝置和檢查用壓力設(shè)定值決定方法，利用上述結(jié)構(gòu)和作用，能夠在使探針卡與晶片加壓接觸而進行的晶片檢查中，決定利用真空吸引力保持所需的過驅(qū)量的最佳的負(fù)壓的壓力設(shè)定值。
【附圖說明】
[0023]圖1是概要表示本發(fā)明的一實施方式的晶片檢查裝置的整體結(jié)構(gòu)的平面圖。
[0024]圖2是概要表示上述晶片檢查裝置的整體結(jié)構(gòu)的側(cè)面圖。
[0025]圖3是表示實施方式的探測器的主要結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0026]圖4是表示進行一次晶片檢查時的控制器的主要控制順序的流程圖。
[0027]圖5A是表示上述探測器中進行一次晶片檢查時的可動部的動作的一個階段的圖。
[0028]圖5B是表示進行晶片檢查時的可動部的動作的一個階段的圖。
[0029]圖5C是表示進行晶片檢查時的可動部的動作的一個階段的圖。
[0030]圖f5D是表示進行晶片檢查時的可動部的動作的一個階段的圖。
[0031 ]圖6是表示過驅(qū)量保持用的真空機構(gòu)的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0032]圖7是表示實施方式的基準(zhǔn)壓力實測處理的主要順序(特別是控制器的控制順序)的流程圖。
[0033]圖8A是表示基準(zhǔn)壓力實測處理的一個階段(卡盤頭浮起前)的各部分的狀態(tài)的圖。
[0034]圖SB是表示基準(zhǔn)壓力實測處理的一個階段(卡盤頭浮起時)的各部分的狀態(tài)的圖。
[0035]圖9是表示基準(zhǔn)壓力實測處理中的圍繞空間的壓力一卡盤頭高度位置的相互關(guān)系(特性)的圖表。
[0036]圖10是表示實施方式的一個實施例中的基準(zhǔn)高度位置計算處理的主要順序(特別是控制器的控制順序)的流程圖。
[0037]圖11是表示基準(zhǔn)高度位置計算處理中的主要部分的狀態(tài)的圖。
[0038]圖12是用于說明基準(zhǔn)高度位置計算處理中用于求取基準(zhǔn)高度位置的一個方法的圖表。
[0039]圖13是表示另一實施例中的基準(zhǔn)高度位置計算處理的主要順序(特別是控制器的控制順序)的流程圖。
[0040]圖14是用于說明在基準(zhǔn)高度位置計算處理中用于求取基準(zhǔn)高度位置的一個方法的圖表。
[0041]圖15是表示實施方式的檢查用壓力設(shè)定值實測處理的主要順序(特別是控制器的控制順序)的流程圖。
[0042]圖16A是表示在檢查用壓力設(shè)定值實測處理中通過實測決定檢查用壓力設(shè)定值的方法的一個例子的圖表。
[0043]圖16B是表示在檢查用壓力設(shè)定值實測處理中通過實測決定檢查用壓力設(shè)定值的方法的另一個例子的圖表。
[0044]圖17A是表示高度傳感器的安裝位置的一個變形的圖。
[0045]圖17B是表示高度傳感器的安裝位置的一個變形例的圖。
[0046]圖17C是表示高度傳感器的結(jié)構(gòu)和安裝位置的一個變形例的圖。
[0047]附圖標(biāo)記說明
[0048]10晶片檢查裝置
[0049]20探測器
[0050]22移動工作臺
[0051 ] 22a水平移動部(X軸移動部、Y軸移動部)
[0052]22b Z軸移動(升降)部
[0053]25高度傳感器(距離傳感器)
[0054]28搬送機械手
[0055]34 彈力架
[0056]3