TWI768733B - Wafer inspection method and wafer probing system - Google Patents
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Abstract
Description
本發明係關於一種晶圓檢測方法及晶圓檢測系統。 The present invention relates to a wafer inspection method and wafer inspection system.
按,隨著半導體技術的發展,積體電路(Integrated Circuit)的應用越趨普及,在積體電路製作過程中或者完成後,為了能篩選出不良品,必須透過測試裝置將測試訊號傳送至積體電路來測試其是否符合預期,以控管積體電路的出廠良率。於此,目前的測試技術可藉由探針裝置的探針直接與待測電路(如晶圓)上的銲墊或是輸出入墊(I/O pad)直接接觸,藉由測試裝置經探針發送測試訊號至待測電路進行檢測,再由探針將測試結果回送至測試裝置進行分析。 Press, with the development of semiconductor technology, the application of integrated circuit (Integrated Circuit) has become more and more popular. In order to screen out defective products during or after the fabrication of the integrated circuit, the test signal must be transmitted to the integrated circuit through the test device. The integrated circuit is used to test whether it meets the expectations, so as to control the factory yield of the integrated circuit. Here, in the current testing technology, the probes of the probe device can directly contact the pads or I/O pads on the circuit to be tested (such as the wafer), and the probes of the probe device can be used to probe The probe sends a test signal to the circuit under test for testing, and then the probe sends the test result back to the testing device for analysis.
目前已知的測試裝置中,探針接觸待測電路進行檢測時,是由電動卡盤搭載晶圓,電動卡盤能轉動以及沿X方向、Y方向及Z方向移動以定位晶圓的位置。探針則是固定於可沿一軸向升降位移的探針平台的中心位置上,且探針平台位於電動卡盤的上方。為了進行針測,電動卡盤與攝影機保持在對準晶圓的位置上,而探針再相對於晶圓上的待測電路由上往下地接觸銲墊來完成檢測。 In the currently known testing devices, when the probe contacts the circuit to be tested for testing, the wafer is mounted on an electric chuck, and the electric chuck can rotate and move along the X, Y and Z directions to locate the wafer. The probe is fixed on the central position of the probe platform which can be lifted and displaced along an axial direction, and the probe platform is located above the electric chuck. In order to perform needle testing, the electric chuck and the camera are kept in the position aligned with the wafer, and the probe then contacts the pads from top to bottom relative to the circuit to be tested on the wafer to complete the detection.
除了探針之外,探針平台上還必須同時搭載其他測試所需之儀器。在針測的過程中,往往必須對於探針的高度進行微調,且透過些 微向上移動探針以觀測探針產生的針痕是否符合預期或是判斷探針是否確實接觸到銲墊。然而,要驅動負重極重的探針平台來進行精準地微調十分地困難。 In addition to the probe, the probe platform must also be equipped with other instruments required for testing. In the process of needle measurement, it is often necessary to fine-tune the height of the probe, and through some Move the probe up slightly to see if the probe marks are as expected or if the probe is actually touching the pad. However, it is very difficult to drive an extremely heavy probe platform for precise fine-tuning.
有鑑於此,本發明提出一種晶圓檢測方法及晶圓檢測系統。於本方法中,一控制桿控制一電動卡盤沿Z軸方向位移於一調整區間內之一上方位置與一下方位置之間,以改變電動卡盤上之晶圓相對於探針之一相對位置,其中控制桿可於一位移區間內活動於一上極限位置與一下極限位置之間。所述晶圓檢測方法包含以下步驟:根據一量測訊號判斷控制桿於所述位移區間內之位置;根據所述量測訊號之變化判斷控制桿之一第一活動方向及一活動距離;根據控制桿之活動距離產生一控制訊號;根據所述控制訊號控制電動卡盤沿相反於第一活動方向之一第二活動方向位移;以及在所述電動卡盤移動時,根據所述控制訊號或電動卡盤的位移量控制一物鏡模組維持聚焦於晶圓上。 In view of this, the present invention provides a wafer inspection method and a wafer inspection system. In this method, a control rod controls an electric chuck to move along the Z-axis direction between an upper position and a lower position in an adjustment interval, so as to change the relative position of the wafer on the electric chuck relative to one of the probes. position, wherein the control rod can move between an upper limit position and a lower limit position within a displacement range. The wafer inspection method includes the following steps: judging the position of the control rod within the displacement interval according to a measurement signal; judging a first movement direction and a movement distance of the control rod according to the change of the measurement signal; The movement distance of the control rod generates a control signal; according to the control signal, the electric chuck is controlled to move in a second movement direction opposite to the first movement direction; and when the electric chuck moves, according to the control signal or The displacement of the electric chuck controls an objective lens module to maintain focus on the wafer.
本發明還提出一種晶圓檢測系統,包含機殼、電動卡盤、探針平台、探針、攝影模組、物鏡模組、控制桿、感測器、控制器以及顯示幕。電動卡盤設置於機殼的內部且用以承載一晶圓。探針平台設置於電動卡盤的上方,探針設置於探針平台上且經由探針平台固定於機殼上,且探針之針尖位於機殼內。攝影模組用以擷取位於電動卡盤上之晶圓之影像。物鏡模組光學耦接於攝影模組且連接於微型馬達,用以於電動卡盤移動時維持聚焦於晶圓上。控制桿設置於機殼的外部且可活動於一上極限位置與一下極限位置之間。感測器訊號耦接於控制桿,當控制桿之位置改變 時,感測器產生一控制訊號。控制器訊號耦接於電動卡盤、攝影模組、控制桿、微型馬達與感測器。控制器用以根據控制訊號控制電動卡盤沿一Z軸方向移動,以及控制物鏡模組於電動卡盤移動時維持聚焦於晶圓上。顯示幕訊號耦接於攝影模組,且顯示幕包含一使用者介面,所述使用者介面用以於電動卡盤移動時顯示晶圓之當前影像。 The present invention also provides a wafer inspection system, which includes a casing, an electric chuck, a probe platform, a probe, a photography module, an objective lens module, a control rod, a sensor, a controller and a display screen. The electric chuck is arranged inside the casing and is used for carrying a wafer. The probe platform is arranged above the electric chuck, the probe is arranged on the probe platform and is fixed on the casing through the probe platform, and the needle tip of the probe is located in the casing. The camera module is used to capture the image of the wafer on the electric chuck. The objective lens module is optically coupled to the camera module and connected to the micro motor for maintaining focus on the wafer when the electric chuck moves. The control rod is arranged outside the casing and can move between an upper limit position and a lower limit position. The sensor signal is coupled to the joystick, when the position of the joystick changes When the sensor generates a control signal. The controller signal is coupled to the electric chuck, the camera module, the control rod, the micro motor and the sensor. The controller is used to control the electric chuck to move along a Z-axis direction according to the control signal, and to control the objective lens module to maintain focus on the wafer when the electric chuck moves. The display screen signal is coupled to the camera module, and the display screen includes a user interface for displaying the current image of the wafer when the electric chuck moves.
本發明還提出另一晶圓檢測方法。於本方法中,一第二元件控制一第一元件沿一Z軸方向位移於一調整區間之一上方位置與一下方位置之間,以改變一晶圓相對於設置在一探針平台上之一探針之一相對位置,其中第二元件可於一位移區間內活動於一上極限位置與一下極限位置之間。所述晶圓檢測方法包含以下步驟:根據一量測訊號判斷第二元件於位移區間內之位置;根據所述量測訊號之變化判斷第二元件之一第一活動方向及一活動距離;根據第二元件之活動距離產生一控制訊號;根據所述控制訊號控制第一元件沿相反於第一活動方向之一第二活動方向位移;以及於第一元件移動時,根據所述控制訊號或所述第一元件之位移量控制一物鏡模組維持聚焦於晶圓上。 The present invention also provides another wafer inspection method. In this method, a second element controls a first element to be displaced between an upper position and a lower position in an adjustment interval along a Z-axis direction, so as to change a wafer relative to a position disposed on a probe stage. A relative position of a probe, wherein the second element can move between an upper limit position and a lower limit position within a displacement range. The wafer inspection method comprises the following steps: judging the position of the second element within the displacement interval according to a measurement signal; judging a first moving direction and a moving distance of the second element according to the change of the measurement signal; The movement distance of the second element generates a control signal; according to the control signal, the first element is controlled to be displaced along a second movement direction opposite to the first movement direction; and when the first element moves, according to the control signal or all The displacement of the first element controls an objective lens module to maintain focus on the wafer.
100:晶圓檢測系統 100: Wafer Inspection System
10:機殼 10: Chassis
20:控制桿 20: Joystick
21:滑槽 21: Chute
30:電動卡盤 30: Electric chuck
40:探針平台 40: Probe Platform
50:探針 50: Probe
60:顯示幕 60: Display screen
62:距離資訊 62: Distance information
70:攝影模組 70: Photography Module
80:控制器 80: Controller
90:物鏡模組 90: Objective lens module
91:第一驅動單元 91: The first drive unit
92:第二驅動單元 92: Second drive unit
W:晶圓 W: Wafer
P:銲墊 P: solder pad
Z:Z軸方向 Z: Z axis direction
Z1:上方向 Z1: up direction
Z2:下方向 Z2: Downward
D1:上方位置 D1: top position
D2:下方位置 D2: Bottom position
D:調整區間 D: Adjustment interval
H1:上極限位置 H1: upper limit position
H2:下極限位置 H2: Lower limit position
H:位移區間 H: displacement interval
S11~S14:步驟 S11~S14: Steps
圖1為本發明之晶圓檢測方法之一實施例的流程圖。 FIG. 1 is a flowchart of an embodiment of a wafer inspection method of the present invention.
圖2為實施晶圓檢測方法之晶圓檢測系統的示意圖。 FIG. 2 is a schematic diagram of a wafer inspection system implementing the wafer inspection method.
圖3為實施晶圓檢測方法之晶圓檢測系統之一實施例的部分示意圖。 FIG. 3 is a partial schematic diagram of an embodiment of a wafer inspection system for implementing the wafer inspection method.
圖4為實施晶圓檢測方法之晶圓檢測系統的另一示意圖。 FIG. 4 is another schematic diagram of a wafer inspection system implementing the wafer inspection method.
圖5繪示出本發明之晶圓檢測方法中量測訊號變化與電動卡盤位移距離之相對關係之一實施例。 FIG. 5 shows an embodiment of the relative relationship between the variation of the measurement signal and the displacement distance of the electric chuck in the wafer inspection method of the present invention.
圖6繪示出本發明之晶圓檢測方法中量測訊號變化與電動卡盤位移距離之相對關係之另一實施例。 FIG. 6 illustrates another embodiment of the relative relationship between the variation of the measurement signal and the displacement distance of the electric chuck in the wafer inspection method of the present invention.
圖7繪示出本發明之晶圓檢測方法中量測訊號變化與電動卡盤位移距離的相對關係之又一實施例。 FIG. 7 illustrates another embodiment of the relative relationship between the variation of the measurement signal and the displacement distance of the electric chuck in the wafer inspection method of the present invention.
圖8繪示出本發明之晶圓檢測方法中量測訊號變化與電動卡盤位移距離的相對關係之再一實施例。 FIG. 8 illustrates yet another embodiment of the relative relationship between the variation of the measurement signal and the displacement distance of the electric chuck in the wafer inspection method of the present invention.
圖9為本發明之晶圓檢測方法之另一實施例的示意圖。 FIG. 9 is a schematic diagram of another embodiment of the wafer inspection method of the present invention.
圖10A至10C繪示出如何根據探針平台相對於電動卡盤之相對位置而將探針平台之虛擬位置資訊顯示於顯示幕上。 10A to 10C illustrate how to display the virtual position information of the probe platform on the display screen according to the relative position of the probe platform with respect to the electric chuck.
圖11繪示出當控制桿位於上極限位置H1時是如何縮入機殼內。 FIG. 11 shows how the control lever is retracted into the casing when the lever is located at the upper limit position H1.
請參閱圖1並配合參閱圖2至圖4,圖1為本發明晶圓檢測方法之一實施例的步驟流程圖,圖2至圖4為實施晶圓檢測方法之晶圓檢測系統示意圖。 Please refer to FIG. 1 in conjunction with FIGS. 2 to 4 . FIG. 1 is a flow chart of steps of an embodiment of the wafer inspection method of the present invention, and FIGS. 2 to 4 are schematic diagrams of a wafer inspection system implementing the wafer inspection method.
圖2至圖4繪示之晶圓檢測系統100用以檢測晶圓W之電性狀況。於一實施例中,晶圓檢測系統100包含機殼10、控制桿20、電動卡盤30、探針平台40、探針50、顯示幕60、攝影模組70、控制器80及感測器。
The
電動卡盤30可沿Z軸方向Z位移地設置於機殼10內。且電動卡盤30適於承載晶圓W。探針平台40固定於機殼10上。探針50設置於電
動卡盤30上方。具體地,探針平台40設置於電動卡盤30上方,探針50設置於探針平台40上。攝影模組70用以拍攝電動卡盤30。具體地,攝影模組70設置於機殼上且朝向電動卡盤30上的晶圓W以取得晶圓W進行針測時的影像以便於觀測針測狀況。控制器80訊號連接電動卡盤30及攝影模組70。控制桿20可以位移於上極限位置H1及下極限位置H2之間,且控制桿20電性連接於控制器80。感測器係訊號連接於控制桿20及控制器80,當控制桿20的位置改變時,感測器將產生控制訊號,控制器80依據控制訊號控制電動卡盤30及攝影模組70沿Z軸方向Z位移相同距離。
The
顯示幕60係訊號連接於攝影模組70。顯示幕60包含使用者介面,使用者介面可顯示電動卡盤30的當前位置。
The signal of the
於一實施例中,晶圓檢測系統100更包含第一驅動單元91及第二驅動單元92,其中第一驅動單元91連接電動卡盤30,第二驅動單元92連接攝影模組70,且控制器80係訊號連接於第一驅動單元91、第二驅動單元92以及控制桿20,然而本發明並不以此為限。
In one embodiment, the
在此,朝向Z軸方向Z的兩端分別為上方向Z1及下方向Z2,而探針平台40相較於電動卡盤30位於電動卡盤30的上方向Z1。此外,電動卡盤30可沿Z軸方向Z位移靠近或遠離探針平台40,電動卡盤30上的晶圓W接觸探針50的針尖,探針50的針尖接觸晶圓W的銲墊P並刺穿氧化層以形成電性連接而能進行檢測。於此,電動卡盤30可以是進行兩階段的Z軸方向Z進給,而第一階段中沿Z軸方向Z的進給量大於第二階段中沿Z軸方向Z的進給量。
Here, the two ends facing the Z-axis direction Z are the upward direction Z1 and the downward direction Z2 respectively, and the
具體地,晶圓檢測系統100可以透過觸控式顯示幕60設定電動卡盤30在第一階段沿Z軸方向Z的位移量。電動卡盤30在經過第一階段的位移後可以被設定在晶圓W接觸探針50而能進行檢測的高度,於此,可稱之為檢測高度的設定。而電動卡盤30在第二階段沿Z軸方向Z的位移則是在設定晶圓W接觸探針50進行檢測的高度之後,為了檢視探針50的針痕或是檢視探針50的針尖是否確實對準晶圓W的銲墊P所需的微調距離。
Specifically, the
於一實施例中,電動卡盤30沿Z軸方向Z的位移是透過控制桿20來控制,且控制桿20可以控制電動卡盤30位移於上方位置D1與下方位置D2之間,其中上方位置D1與下方位置D2之間的空間係為調整區間D。在此,調整區間D的距離必須大於探針50刺穿氧化層的針下壓行程(Over Drive,OD),當調整區間D大於針下壓行程即能確保電動卡盤30的位移能使晶圓W確實脫離探針50的針尖。
In one embodiment, the displacement of the
當電動卡盤30改變其於調整區間D的位置時,便能同時改變位於其上的晶圓W相對於探針50之相對位置。藉此使得探針50的針尖脫離晶圓W,而可以觀察測試過程中在銲墊P上產生的針痕或是調整探針50的針尖位置。
When the
於此,控制桿20係被限制於位移區間H移動,位移區間H係沿Z軸方向Z延伸長度。因此,位移區間H於Z軸方向Z上具有上極限位置H1以及下極限位置H2,控制桿20可以位移於上極限位置H1與下極限位置H2之間。也就是說,上極限位置H1與下極限位置H2之間的空間界定出位移區間H。控制桿20可以是可位移地設置於沿Z軸方向Z延伸的滑槽21內,滑槽21的兩端分別為上極限位置H1以及下極限位置H2,而滑槽21於Z軸
方向Z上的長度即為位移區間H。更進一步地,於此實施例中,控制桿20於上極限位置H1與下極限位置H2間位移即能對應控制電動卡盤30於上方位置D1與下方位置D2間位移。
Here, the
圖1為使用晶圓檢測系統100進行晶圓檢測方法之一實施例的流程圖。於此實施例中,當開始進行檢測時,首先根據量測訊號判斷控制桿20於位移區間H內的位置(步驟S11)。判斷控制桿20的位置後再依據控制桿20隨後被操作而活動的活動距離定義出後續控制電動卡盤30位移的位移量。
FIG. 1 is a flowchart of one embodiment of a method for wafer inspection using a
於此,判斷控制桿20的位置所依據之量測訊號來源可以是類比訊號或數位訊號。於一實施例中,透過數位訊號判斷控制桿20位置的方式中,可以在控制桿20活動的位移區間H內設置複數感測器,各感測器分別訊號連接控制桿20及控制器80,各感測器可對應控制桿20的位置分別產生量測訊號,而控制器80依據量測訊號產生控制訊號,第一驅動單元91及第二驅動單元92依據控制訊號控制電動卡盤30及攝影模組70位移。
Here, the source of the measurement signal based on which the position of the
舉例而言,當控制桿20的位移區間H為10公分,則可以在位移區間H內每間隔1公分的位置處設置感測器,每一感測器對應地位於控制桿20在位移區間H內的不同位置,當控制桿20在位移區間H內的不同位置時,控制桿20所在位置的感測器產生數位式的量測訊號,透過數位式的量測訊號便能判斷控制桿20於位移區間H內的位置。當然,當控制桿20位移時,也可以透過數位式的量測訊號的改變而判斷出控制桿20的位移距離。而前述感測器之間距及數量僅為便於說明之示例,本發明並不限於
此,而可以視不同的使用習慣或需求而調整。於一實施例中,感測器可以是近接開關。
For example, when the displacement interval H of the
於一實施例中,透過類比式的量測訊號判斷控制桿20位置的方式中,可以是將控制桿20連接於可對應控制桿20的位移產生類比訊號的電子元件。具體地,控制桿20是可以連接於可產生電壓變化、電阻變化、電容變化或者電感變化的電子元件。控制桿20位於位移區間H內的每一個位置時,可以測得對應的類比式的量測訊號值。在一具體實施例中,當控制桿20是連接於可產生電壓變化的電子元件時,控制桿20於位移區間H內的每一個位置可以測得對應的不同電壓值。如此一來,偵測電壓值便能判斷出控制桿20位於位移區間H內的位置。當然,當控制桿20位移時,控制桿20的活動距離也可以對應電壓值的變化來得知。於此,由於一般的電腦系統僅能讀取數位訊號,因此,在此實施例中,所測得的類比訊號將可再進一步地轉換為數位訊號供電腦系統進行讀取及判斷。
In one embodiment, in the method of determining the position of the
進一步地,當控制桿20被操作而活動時,根據量測訊號的變化判斷控制桿20的第一活動方向及活動距離(步驟S12)。於一實施例中,當判斷控制桿20的位置是位於位移區間H的下極限位置H2時,在此可以再判斷出控制桿20朝向上極限位置H1的方向活動的活動距離。
Further, when the
在根據量測訊號的變化判斷出控制桿20是自下極限位置H2朝向上極限位置H1位移之活動距離之後,便根據控制桿20之活動距離產生控制訊號(步驟S13)。接著,再根據控制訊號控制電動卡盤30及攝影模組70位移相同的距離(步驟S14)。在此實施例中,控制器80用以產生控制訊號,第一驅動單元91及第二驅動單元92分別依據控制訊號驅動電動卡盤
30及攝影模組70位移相同的距離,並且在電動卡盤30及攝影模組70位移後兩者之間的距離不變。在其他實施例中,電動卡盤30及攝影模組70可以是同步位移也可以是非同步位移,本發明並不以此為限。
After determining that the
於此實施例中,基於控制桿20是由下極限位置H2朝上極限位置H1位移的活動距離的控制訊號控制電動卡盤30自上方位置D1朝下方位置D2位移。也就是說,控制桿20的位移方向與控制電動卡盤30位移的方向相反。
In this embodiment, the
更具體地,根據控制桿20的活動距離對應調整電動卡盤30的位移量之相對關係也可以有不同的對應關係,如圖5至圖8所示。在此,根據控制桿20的活動距離對應調整電動卡盤30的位移量之不同對應關係可以是寫入硬體的軟體或程式。
More specifically, the relative relationship of adjusting the displacement amount of the
參閱圖5,於一實施例中,控制桿20的活動距離在位移區間H中所佔的比例值與電動卡盤30的位移距離在調整區間D中所佔的比例值呈線性相關的關係。如圖5所示,當控制桿20位移而使得對應的量測訊號產生變化時,電動卡盤30的位移距離與控制桿20活動對應的量測訊號變化可以是1:1的線性相關關係。也就是說,當操作人員將控制桿20調整到下極限位置H2時就可以直覺地視為電動卡盤30的初始位置,而調整控制桿20於位移區間H中的位置又可以直接對應到電動卡盤30於調整區間D中的位置比例,藉此便於操作人員的觀測及操作。當然,控制桿20活動對應的量測訊號變化以及電動卡盤30的位移距離的對應關係並不限於1:1的線性相關關係,也可以視環境或硬體需求而改變為1:2、2:1或其他比例值。
Referring to FIG. 5 , in one embodiment, the proportion of the movable distance of the
在另一實施例中,如圖6至圖8所示,控制桿20活動對應的量測訊號變化與電動卡盤30的位移距離之相對關係也可以是非線性相關。具體而言,若以控制桿20活動對應的量測訊號變化為橫軸,以相應的電動卡盤30的位移距離為縱軸,則可繪示出一曲線,藉此使電動卡盤30的位移距離與控制桿20活動對應的類比訊號變化能夠符合預期。於此,量測訊號的變化與電動卡盤30的位移距離間的相對關係曲線可以視需求而調整。
In another embodiment, as shown in FIGS. 6 to 8 , the relative relationship between the change of the measurement signal corresponding to the movement of the
在其他實施例中,除了透過軟件控制量測訊號變化與電動卡盤30的位移距離關係之外,更能進一步地限制電動卡盤30的位移區間(例如最大位移量以及最小位移量),藉此符合不同的硬體需求。
In other embodiments, in addition to controlling the relationship between the change of the measurement signal and the displacement distance of the
在一實施例中,位移區間H的上極限位置H1與下極限位置H2之間包含了多個控制節點,每個控制節點會產生不同的量測訊號值,當控制桿20所在位置的量測訊號值與控制節點對應的量測訊號值相同時,能產生控制訊號。前述控制節點可以是實體的位置感測器(輸出數位訊號)或是根據活動距離訊號定義位置的非實體控制節點(類比訊號值)。 In one embodiment, a plurality of control nodes are included between the upper limit position H1 and the lower limit position H2 of the displacement interval H, and each control node will generate a different measurement signal value. When the signal value is the same as the measurement signal value corresponding to the control node, the control signal can be generated. The aforementioned control node may be a physical position sensor (outputting a digital signal) or a non-physical control node (analog signal value) that defines the position according to the moving distance signal.
於一實施例中,控制節點可以是平均配置於位移區間H中。例如位移區間H的範圍為10公分,控制節點平均配置於位移區間H中時,位移區間H中每間隔1公分的位置之量測訊號值符合控制節點對應的量測訊號,而控制節點之間的距離(1公分)定義為分段活動距離。在此,位移區間H被區分為對應控制節點數量之分段活動距離。因此,當判斷出控制桿20的活動距離符合分段活動距離的倍數時能產生控制訊號,且活動距離
在位移區間H中所佔的比例值與電動卡盤30的位移距離在調整區間D中所佔的比例值相同。
In one embodiment, the control nodes may be evenly arranged in the displacement interval H. For example, the range of the displacement interval H is 10 cm, and when the control nodes are evenly arranged in the displacement interval H, the measurement signal value of every 1 cm interval in the displacement interval H matches the measurement signal corresponding to the control node, and the difference between the control nodes The distance (1 cm) is defined as the segmented activity distance. Here, the displacement interval H is divided into a segmented moving distance corresponding to the number of control nodes. Therefore, when it is determined that the moving distance of the
於此,若電動卡盤30的整個調整區間D的範圍為100μm(微米),則調整控制桿20位移一個分段活動距離便可對應調整電動卡盤30位移10μm的距離。據此,除了可以限制控制桿20依據設定的距離來控制電動卡盤30的每次位移之外,控制桿20的每次調整對應控制電動卡盤30的位移距離事先被定義,操作人員可以透過調整控制桿20的次數預知電動卡盤30被調整的位移距離,進而提高操作上的便利性。
Here, if the range of the entire adjustment interval D of the
此外,控制節點對應控制桿20的位置之分配不限於前述各實施例所揭露之平均分配。於一實施例中,在位移區間H內的控制節點並非平均分佈,越靠近下極限位置H2的區間內的控制節點分佈密度高於越靠近上極限位置H1的區間內的控制節點分布密度。如此一來,當控制桿20在位移區間H內的位置越靠近下極限位置H2代表電動卡盤30的位置越靠近探針50,在此狀態下,為了避免電動卡盤30的過渡進給損壞探針50,越靠近下極限位置H2的控制節點分布密度越高,控制桿20因位移產生控制訊號的距離越短,除了可以更為細微地控制控制桿20的位移距離之外,並據此對應更為精準地調整電動卡盤30的位置,而能避免探針50的損壞。
In addition, the distribution of the control nodes corresponding to the positions of the
由上述在位移區間H內不同的控制節點的分佈之各實施例可知,透過調整控制節點可相對改變控制桿20每次移動而帶動電動卡盤30位移的距離,操作人員可因應不同需求或硬體限制而自行調整。
It can be seen from the above embodiments of the distribution of different control nodes in the displacement interval H that by adjusting the control nodes, the distance the
更進一步地,基於前述,當在位移區間H內所需的控制節點數量越多時,透過類比訊號判斷控制桿20位置的架構將會優於透過數位式
訊號判斷控制桿20位置的架構。因透過數位式訊號判斷控制桿20位置的硬體架構上必須因應控制節點的數量對應增加感測器,當控制節點的數量越多,透過數位式訊號判斷控制桿20位置的硬體架構之成本就越高,而透過類比式訊號判斷控制桿20位置的硬體架構則不會有相同問題。
Furthermore, based on the above, when the number of control nodes required in the displacement interval H is more, the structure of determining the position of the
此外,在一實施例中,更可進一步地持續偵測電動卡盤30的位移距離,並根據位移距離產生同步訊號,再根據同步訊號控制攝影模組70與電動卡盤30同步位移。藉以使電動卡盤30的位置與攝影模組70的位置同步改變,確保攝影模組70可以在電動卡盤30改變位置後仍能維持聚焦以取得清晰的影像。
In addition, in one embodiment, the displacement distance of the
而在此實施例中,持續偵測電動卡盤30的位移距離可以同步顯示於顯示幕60上,供操作人員得以隨時得知電動卡盤30的位置及調整狀況,提高操作的便利性,並能據此降低操作錯誤的狀況發生。
In this embodiment, the continuous detection of the displacement distance of the
在一些實施例中,攝影模組70係固定於晶圓檢測系統100之機殼10上,且恆保持不移動的狀態。為了讓攝影模組70能夠對承載於電動卡盤30上之晶圓W拍攝出清晰的影像,晶圓檢測系統100包含一物鏡模組90。如圖10A至10C所示,物鏡模組90設置於攝影模組70與電動卡盤30之間,且光學耦接於攝影模組70。物鏡模組90連接於一微型馬達,該微型馬達訊號連接於控制器80。當電動卡盤30移動時,微型馬達可根據來自控制器80之控制指令而驅動物鏡模組90沿Z軸方向維持聚焦於晶圓W上。控制器80根據感測器所產生的控制訊號產生該控制指令,感測器則是根據控制桿20的位移產生該控制訊號。在一些實施例中,物鏡模組90係隨著電動卡盤30的移動而同步地被驅動。
In some embodiments, the
在一些實施例中,當控制桿20沒有移動且物鏡模組90維持在靜止狀態時,操作人員可以更換具有不同放大倍率之物鏡模組90。
In some embodiments, when the
在一些實施例中,顯示幕60可以是觸控顯示幕,且控制桿20可以不是實體元件而是顯示於顯示幕60上的虛擬控制桿。操作人員可以透過觸控控制方式在顯示於顯示幕60上之一上極限位置與一下極限位置之間移動虛擬控制桿。
In some embodiments, the
如圖9以及圖10A至10C所示,當控制桿20位在上極限位置H1時,電動卡盤30係位在最低位置。當控制桿20位在下極限位置H2時,電動卡盤30係位在最高位置,此位置可視為電動卡盤30的原點位置。當控制桿20被操作人員移動時,顯示幕60會持續顯示電動卡盤30的距離資訊,所述距離資訊係指電動卡盤30相較於原點位置已經移動了多少距離。距離資訊有助於幫助操作人員意識到是否探針50的針尖已經即將接觸到電動卡盤30上的晶圓W。
As shown in FIG. 9 and FIGS. 10A to 10C, when the
在晶圓檢測系統中,探針平台40通常遠重於電動卡盤30,因此相較於驅動電動卡盤30,驅動探針平台40移動需要更高的功率與更強壯的機構。在本發明中,控制桿20的移動方向係相反於電動卡盤30的移動方向,因此當操作人員操作控制桿20從上極限位置H1移動至下極限位置H2時,將感覺彷彿是在控制探針平台40向下移動,而沒有意識到實際上是電動卡盤30被向上升起。
In a wafer inspection system, the
在一些實施例中,如圖10C所示,當控制桿20位於下極限位置H2時,顯示幕60將不會顯示距離資訊62。換言之,只有在控制桿20離開下極限位置H2時,顯示幕60才會顯示距離資訊62。這是因為當控制桿
20位於下極限位置H2時,此時電動卡盤30已經位於最高位置(原點位置),而無法進一步往上移動。如同前述,顯示距離資訊62是為了幫助操作人員意識到是否探針50的針尖已經即將接觸到電動卡盤30上的晶圓W,當電動卡盤30已經位於最高位置(原點位置)時,此時顯示距離資訊62並無法提供操作人員任何助益。
In some embodiments, as shown in FIG. 10C , when the
在一些實施例中,操作人員僅能夠用控制桿20控制電動卡盤30上升至探針50之針尖尚未接觸晶圓W時的一特定位置。換言之,當控制桿20位在下極限位置H2時,晶圓W的表面僅僅是靠近探針50之針尖,但並未與之接觸。當控制桿20位在下極限位置H2時,操作人員可以藉由其他控制手段而精確地控制電動卡盤30上升至一更高的位置。舉例來說,操作人員可以透過在顯示幕60上的一圖形化使用者介面進行觸控操作,藉此精確地控制電動卡盤30上升,直到晶圓W的表面接觸探針50之針尖為止。
In some embodiments, the operator can only use the
如圖11所示,在一些實施例中,當控制桿20位在上極限位置H1時,控制桿20可以局部或完全地縮回機殼10內。
As shown in FIG. 11 , in some embodiments, when the
在一些實施例中,控制桿20係設置在晶圓檢測系統100之機殼10上的一個實體元件。
In some embodiments, the
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作些許之修改與變化。因此,只要這些修改與變化是在後附之申請專利範圍及與其同等之範圍內,本發明也將涵蓋這些修改與變化。 Although the present invention has been disclosed above by embodiments, it is not intended to limit the present invention. Anyone with ordinary knowledge in the technical field can make some modifications and changes without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, as long as these modifications and changes are within the scope of the appended claims and their equivalents, the present invention will also cover these modifications and changes.
S11~S14:步驟S11~S14: Steps
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