JP2009025284A - プローブカードを位置決めする方法と配列装備 - Google Patents

Abstract

【課題】プローブカードが変更された後に、分離位置と接触位置が簡単な方法で誤った作用を回避する。
【解決手段】試験基板に対してプローブカードの垂直な位置決めに関し、プローブカードのニードルチップと記憶される基板の間の距離を生産させるために第一位置決め工程でアプローチされる分離位置と、プローブカードが記憶される基板と接触させるまで、第二位置決め工程でアプローチされる接触位置と、表示されるプローブニードルの画像に関し、プローブカードが変更された後に誤った作用を回避する目的に基づいている。これは、ニードルチップを画像形成するときに、記憶された接触位置が画像形成され、この接触位置の表示がそれぞれのプローブカードに適切な接点の現実の高さに対応するまで変更され、次にこの設定は新たな接触位置として記憶される事実によって達成される。
【選択図】図１

Description

この発明は、基板の表面に垂直な方向に試験される基板の表面に対してニードルチップを有する、プローブニードルによりプローブカードを位置決めする方法に関する。この場合には、基板の表面に対してニードルチップの第一位置が測定されて、第一位置決め工程でアプローチされるような方法で分離位置として記憶され、その第一位置決め工程がニードルチップと基板の表面の間の距離を測定できなく、ニードルチップと基板の表面の間の距離を形成させる。さらに、基板の表面に対してニードルチップの第二位置が測定されて、第二位置決め工程でアプローチされるような方法で接触位置として記憶され、ニードルチップが基板の表面と接触させるまで、その第二位置決め工程がニードルチップと基板の表面の間の距離を測定できない。ニードルチップの画像がニードルチップと平行である少なくとも一つの水平な方向に沿って記録され且つ表示される。

この発明は、同様に、 ニードルチップを有して、それらが適当な位置に配向されるようにプローブカードに配列される、プローブニードルによりプローブカードを位置決めする配列装備に関する。この場合には、配列装備は基板ホルダーと、プローブカードに対して基板ホルダーを調整させる設定装置と、記録軸線がプローブニードルに向けられて基板面と平行である記録装置とを有する。この場合に、設定装置が接触位置と分離位置とを記憶するメモリーを備えている駆動装置を備えている。

電気作動成分、例えば半導体成分を有する基板は、プローブニードルにより外部から接触させるように使用される所謂接触パッドを有する。それ故に、信号はこれら半導体成分に外部から印加され得て、これら信号に対する半導体成分の反応が決定され得る。それで、これら基板を試験することができる。所謂プローバーはそのような試験のために設けられている。

プローバーのプローブニードルはプローブホルダー或いはプローブカードに固定されている。プローブホルダーが使用されるときに、プローブホルダーはプローブニードルのニードルチップが接触パッドにより呈示されたパターンによって接触パッドと反対であるような方法でプローブホルダープレートに位置されている。

プローブカードが使用されるときに、プローブニードルは、プローブニードルのニードルチップが同様にこれら接触パッドにより呈示されたパターンの形態において接触パッドと反対であるような方法でこれらプローブカードを判断するように固定されている。

接触パッドと接触されるときにプローブニードルを観察するために、ドイツ特許出願公開第１０３２９７９２号明細書（特許文献１）は、観察軸線がウエーハの自由面と保持装置の間の隙間に延びているような観察軸線を有する観察装置を記載する。

これら観察装置はプローブニードルに精密な観察を受けるように使用され得る。例えば達成されるオーバードライブの範囲が決定されて、Ｚ方向における運動は範囲が定義されるときに設定され得る。

この場合には、観察軸線が実質的に水平な方向で且つウエーハの自由面にへ平行に延びていることが便宜である。結果として、成分或いは他の成分の保持装置はプローブニードルの観察を邪魔しない。

プローブニードルのニードルチップと試験される基板の表面の間の相対距離が設定され得て、結果として、この距離、例えば半導体表面に垂直な方向に運動を実施する基板締付け装置を設定する設定装置に依存していて、ニードルチップの絶対高さ、即ちニードルチップとプローブホルダー、例えばプローブホルダープレートの据え付け位置との間の距離はプローブホルダーの据え付け或いは幾何学的構成に依存している。

基板は通常には基板組立体、例えば半導体ウエーハに試験されて、この半導体ウエーハには複雑のチップが基板として配列されている。この場合には、ニードルチップが接触パッド上に静止して来るような方法で、チップがニードルチップに対して位置決めされている。ニードルチップに対してチップを移動させるために、ニードルチップと基板の表面との間の距離を設定してニードルチップが基板の表面を引っ掻くことを避けることが必要であるから、この場合には今だ接触が行われない。ポスト位置では、ニードルチップと基板の表面との間の距離は、接触パッド上のニードルチップが僅かな引っ掻き、即ち接触パッド上の僅かな横方向運動を実行する範囲のように減少される。

試験後に、このとき、次の基板がアプローチされる。この場合には、ニードルチップと基板の表面との間の距離が再び設定されて、横方向運動は実施されて次の試験位置に到達し、接触が再び行われる。

特に自動試験中に速度を増加するために、二つの縦位置、即ち「分離位置」として参照される第一縦位置と、「接触位置」として参照される第二縦位置とが記憶され、位置決め中に読み出され、設定装置を使用して設定される。

プローブニードルの絶対高さの正確な細部がないので、これら二つの記憶された位置はプローブカードが変更された後にもはや現実の状態に一致しない。次に、プローブカードが変更された後に作業が記憶された位置により継続されるならば、これは誤って行われる接触を生じ、ニードルチップが位置或いは過剰接触圧の変更の場合に、それで基板或いは基板組立体の破壊の場合に基板の表面を擦る。
ドイツ特許出願公開第１０３２９７９２号明細書

この発明の目的は、プローブカードが変更された後に、分離位置と接触位置が簡単な方法でプローブカードに適用されて誤った作用を回避することを保証することである。

この目的は、請求項１乃至９による方法により且つ請求項１０乃至１４による配列装備により達成される。

この発明は、例示実施例を使用してさらに以下に詳細に説明される。

図１に例示される如く、記録装置（任意のさらに詳細に例示されていない）は表示装置２上にプローブニードル１を呈示する。この場合には、ニードルチップ３が同様に付随して画像形成される。計算によって発生される所謂プローブ水平線４は同様に表示装置に画像形成される。このプローブ水平線４はニードルチップ３の絶縁高さを呈示し、同様に任意の細部に例示されていないメモリーに記憶される。

図２は新たなプローブカードが据え付けられた後に生じる状態を例示する。新たに据え付けられたプローブカードの場合には、ニードルチップ３が図１に例示されたプローブカードの場合によりも製造技術により低い。それで、図１のプローブ水平線４に等しい記憶されたプローブ水平線４はニードルチップ３上にある。

次に、プローブ水平線４はニードルチップ３が基板の接触パッドと接触している接触位置と、プローブニードル１或いはむしろニードルチップ３が基板の表面からの距離である分離位置との両方を計算によって算出するように使用されて、設定装置は基板ホルダーに一致して設定されている。接触位置が今やニードルチップ３の現実の高さに対応するならば、これは著しい損害を生じ、基板の破壊まで行く。

図３に例示される如く、入力手段（任意の細部に例示されていない）はニードルチップ３に対して任意の所望位置にプローブ水平線４を設定するように使用され得る。図４に例示される如く、プローブ水平線４をニードルチップ３の高さに再び設定することが都合がよいことを言うことなしに、それは行う。新たに挿入されたプローブカードに対応する接触位置は、同様にこの位置においてプローブ水平線４の設定から算出される。

特にニードルチップ３の現実の位置に対する記憶されたプローブ水平線４の比が記憶されて位置決めに使用される値を修正するために呈示されるときに、プローブカードが変更されたならば、非常に都合が良い。

図５乃至７に例示されたような配列装備はこの作業のために使用される。

図５によると、プローブカードホルダー６に配列されているプローブカード５は摺動ピース７を使用して固定されている。

プローブカードホルダーに静的に接続されているセンサーピース８は直接付近で摺動ピース７に配列されている。

真空或いは圧縮空気源（任意の細部に例示されていない）に接続されて且つ開口１０に開く圧力ライン９はセンサーピース８に配列されている。図６に例示されたように、開口１０は摺動ピース７が固定されるときに閉鎖される。

プローブカード５が取り出されるように企図されるならば、プローブカード５が取り出されて、新たなプローブカードが挿入され得るような範囲まで摺動ピースを移動させることが必要である。それで、開口１０は必然的に解放される。それで、この開口は圧力ラインの圧力差を発生させ、その圧力差は測定され、プローブカード５が変更されるときに検出できる。

そのような変化の検出は、図１乃至４に示された表示や記憶された接触位置の連動修正を生じるように使用され得る。

表示装置上にプローブニードルを呈示する記録装置を示す。 記録装置の新たなプローブカードが据え付けられた後に生じる状態を示す。 記録装置のニードルチップに対して任意の所望位置にプローブ水平線を設定する入力手段を示す。 記録装置のプローブ水平線をニードルチップの高さに再び設定する状態を示す。 プローブカードがプローブカードホルダーに配列されている配列装備を示す。 摺動ピースが固定されるときに開口が閉鎖される配列装備を示す。 開口が必然的に解放される配列装備を示す。

符号の説明

１．．．．．プローブニードル
２．．．．．表示装置
３．．．．．ニードルチップ
４．．．．．プローブ水平線
５．．．．．プローブカード
６．．．．．プローブカードホルダー
７．．．．．摺動ピース
８．．．．．センサーピース
９．．．．．圧力ライン
１０．．．．開口

Claims (14)

1. 基板の表面に垂直な方向に試験される基板の表面に対してニードルチップを有し、基板の表面に対してニードルチップの第一位置が測定されて、第一位置決め工程でアプローチされるような方法で分離位置として記憶され、その第一位置決め工程がニードルチップと基板の表面の間の距離を測定できなく、ニードルチップと基板の表面の間の距離を形成させ、基板の表面に対してニードルチップの第二位置が測定されて、第二位置決め工程でアプローチされるような方法で接触位置として記憶され、ニードルチップが基板の表面と接触させるまで、その第二位置決め工程がニードルチップと基板の表面の間の距離を測定できない、ニードルチップの画像がニードルチップと平行である少なくとも一つの水平な方向に沿って記録され且つ表示される、プローブニードルによりプローブカードを位置決めする方法において、ニードルチップを画像形成するときに、記憶された接触位置が画像形成されるか、或いは記憶された接触位置に対応するニードルチップの絶対高さが画像形成され、ニードルチップの画像形成された接触位置或いは画像形成された絶対高さは、これら位置の表示がそれぞれのプローブカードに適切であるニードルチップの高さに対応するまで変更され、そして次に設定されたこの接触位置が新たな接触位置として記憶されるか、或いは対応接触位置が接触の設定高さから算出されて記憶されることを特徴とする方法。
2. 分離位置の高さが記憶された接触位置から算出されるか、或いは予め定義された距離にわたりニードルチップの記憶された高さを使用して算出されて記憶されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. ニードルチップを画像形成するときに、記憶された接触位置が画像形成され、その記憶された接触位置はこれら位置の表示がそれぞれのプローブカードに適切である分離位置の高さに対応し、次に設定されたこの分離位置が新たな分離位置として記憶されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. プローブカードのそのプローブカードホルダーの取り出しが検出されて、取り出しが決定されたときに記憶された接触位置が表示されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
5. プローブカードとプローブカードホルダーの間の距離が超過されるならば、プローブカードの取り出しが検出されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. ニードルチップの位置がニードルチップの画像から電子的に決定されて記憶されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
7. 接触位置はニードルチップの記憶された位置から算出されて記憶されることを特徴とする請求項６の記載の方法。
8. 分離位置がニードルチップの記憶された位置から算出されるか、或いは算出された接触位置から算出されて記憶されることを特徴とする請求項６或いは７の記載の方法。
9. 取り出しが検出されるときに、ニードルチップの位置と記憶された接触位置の間の定義可能な差が超過されるならば、誤差信号が出力されることを特徴とする請求項４乃至８のいずれか一項に記載の方法。
10. ニードルチップを有して、それらが適当な位置に配向されるようにプローブカードに配列される、プローブニードルによりプローブカードを位置決めする配列装備であって、基板ホルダーと、プローブカードに対して基板ホルダーを調整させる設定装置と、記録軸線がプローブニードルに向けられて基板面と平行である記録装置とを有して、設定装置が接触位置と分離位置とを記憶するメモリーを備えている駆動装置を備えている配列装備において、ニードルチップと記憶された接触位置を表示する表示装置がメモリーと記録装置とに接続されて、接触位置を変える入力手段を有することを特徴とする配列装備。
11. プローブカードの取り出しを検出する手段は記録装置に接続されていることを特徴とする請求項１０に記載の配列装備。
12. プローブカードとプローブカードホルダーの間の距離を検出する手段が設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の配列装備。
13. 圧力ラインによって圧縮空気源或いは真空源に接続されている開口がプローブカードホルダーに配列されていて、前記開口はプローブカードがプローブカードホルダーに挿入されるときに閉鎖され且つプローブカードが取り出されるときに開放され、そして圧力ラインは圧力ラインの圧力差を検出する圧力測定装置に接続されて、その一部では、圧力差を決定する評価ユニットに接続されていることを特徴とする請求項１０或いは１１に記載の配列装備。
14. プローブカードホルダーはプローブカードを固定する摺動ピースを備えていて、プローブカードを解放して開口が開放される位置と、プローブカードを固定して開口が閉鎖される位置とを有することを特徴とする請求項１３に記載の配列装備。

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