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TWI771011B - 於溫度改變後補償針尖與待測物之間的距離的方法 - Google Patents

於溫度改變後補償針尖與待測物之間的距離的方法 Download PDF

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TWI771011B TW110118499A TW110118499A TWI771011B TW I771011 B TWI771011 B TW I771011B TW 110118499 A TW110118499 A TW 110118499A TW 110118499 A TW110118499 A TW 110118499A TW I771011 B TWI771011 B TW I771011B
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Abstract

一種於待測物的溫度改變後補償探針的針尖與待測物之間的第一距離的方法包含：於待測物上提供反射表面；以圖像拍攝裝置於第一溫度獲取具有探針之影像及其於反射表面之反射影像的第一圖像；量度探針之影像之參考點及其反射影像點之間的第二距離；改變待測物至第二溫度；以圖像拍攝裝置於第二溫度獲取具有探針之影像及其於反射表面之反射影像的第二圖像；量度探針之影像之參考點及其反射影像點之間的第三距離；把第三距離及第二距離之差除二以得出第四距離；與以第四距離判斷探針與待測物之間之相對位置，以補償針尖與待測物之間的第一距離。

Description

於溫度改變後補償針尖與待測物之間的距離的方法
本發明是關於一種於溫度改變後補償針尖與待測物之間的距離的方法，且特別是關於安裝在晶圓探針台上的探針。
隨著現今人們對電子產品的需求日益增加，電子產品中零件部件的品質也因而成為半導體業界的重要課題。除了改善提升零件部件的製造技術外，能夠準確地對零件部件進行測試也變得越來越重要。
舉例而言，在半導體業界中，晶圓探針台普遍被採用以對晶圓或晶粒進行品質測試。因此，探針台普遍的操作準確度無疑受到相當的關注。
本發明之目的之一在於提供一種於溫度改變後判斷探針針尖位置的方法，其能於晶圓探針台的溫度提升或降低後，準確地得出探針的針尖與待測物之間的距離。
根據本發明的一實施方式，一種於待測物的溫度改變後補償探針的針尖與待測物之間的第一距離的方法包含：於待測物上提供反射表面；以圖像拍攝裝置於第一溫度獲取第一圖像，第一圖像具有探針之影像及探針於反射表面之反射影像；於第一圖像中量度探針之影像之參考點及參考點之反射影像點之間的第二距離；使待測物之第一溫度改變至第二溫度；以圖像拍攝裝置於第二溫度獲取第二圖像，第二圖像具有探針之影像及探針於反射表面之反射影像；於第二圖像中量度探針之影像之參考點及參考點之反射影像點之間的第三距離；把第三距離及第二距離之相差值除二以得出第四距離；以及以第四距離判斷探針與待測物之間之相對位置，以於待測物改變至第二溫度後補償探針的針尖與待測物之間的第一距離。
在本發明一或多個實施方式中，上述之以第四距離判斷探針與待測物之間之相對位置以補償第一距離的步驟包含：相對待測物以第四距離移動探針。
在本發明一或多個實施方式中，上述之以第四距離判斷探針與待測物之間之相對位置以補償第一距離的步驟包含：相對探針以第四距離移動待測物。
在本發明一或多個實施方式中，上述之以第四距離判斷探針與待測物之間之相對位置以補償第一距離的步驟包含：分別移動探針與待測物，使得探針與待測物之間之相對位置以第四距離改變。
在本發明一或多個實施方式中，上述之圖像拍攝裝 置獲取第一圖像與第二圖像所沿之方向與反射表面接近平行。
在本發明一或多個實施方式中，上述之參考點為圖像拍攝裝置所觀察到視覺上清晰的一點。
在本發明一或多個實施方式中，上述之參考點為探針上之標記。
在本發明一或多個實施方式中，上述之第四距離實質上垂直於反射表面。
在本發明一或多個實施方式中，上述之待測物為晶圓。
在本發明一或多個實施方式中，上述之待測物為固定座。
本發明上述實施方式至少具有以下優點：
(1)不論待測物的溫度是上升或是下降，探針的針尖與待測物之間的距離皆能以簡單容易的方式達到準確的補償，因而能為使用者帶來方便及效率。
(2)由於在不同溫度下探針之影像之參考點之間的距離，為參考點與參考點之反射影像點之間於不同溫度所量度的距離之間之相差值之一半，因此，量度距離時的偏差的影響可被減少，而所獲得探針之影像之參考點之間於不同溫度的距離的準確度可被提升。
以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之，而在所有圖式中，相同的標號將用於表示相同或相似的元件。且若實施上為可能，不同實施例的特徵係可以交互應用。
除非另有定義，本文所使用的所有詞彙（包括技術和科學術語）具有其通常的意涵，其意涵係能夠被熟悉此領域者所理解。更進一步的說，上述之詞彙在普遍常用之字典中之定義，在本說明書的內容中應被解讀為與本發明相關領域一致的意涵。除非有特別明確定義，這些詞彙將不被解釋為理想化的或過於正式的意涵。
請參照第1圖。第1圖為繪示依照本發明一實施方式之晶圓探針台100的示意圖。在本實施方式中，如第1圖所示，晶圓探針台100包含固定座110、載台120、探針座130、至少一探針140以及圖像拍攝裝置150。固定座110可實際上旋轉並作三維移動。固定座110配置以承載晶圓200（晶圓200請參照第6圖）。載台120設置於固定座110之上，而探針座130安裝於載台120。探針140固定於探針座130，使得探針140可準備與待測物接觸。在本實施方式中，待測物為固定座110。為使圖式簡潔清楚，第1圖並未繪示晶圓探針台100的其他部件。
請參照第2圖。第2圖為繪示依照本發明一實施方式之於溫度改變後補償第1圖的探針140的針尖141與待測物（即固定座110）之間的距離D1的方法300的流程圖。在本實施方式中，如第2圖所示，方法300包含下列步驟（應了解到，在一些實施方式中所提及的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實際需要調整其前後順序，甚至可同時或部分同時執行）：
（1）於待測物（即固定座110）上提供反射表面S（步驟301）。反射表面S實際上為待測物（即固定座110)的上表面，且反射表面S足夠光滑以反射影像。待測物(即固定座110)的反射表面S配置以與探針140的針尖141接觸，以進行後續的測試。
(2)以圖像拍攝裝置150於第一溫度T1獲取第一圖像M1，第一圖像M1具有探針140之影像及探針140於反射表面S之反射影像140’(步驟302)。請參照第3圖。第3圖為繪示第1圖的圖像拍攝裝置150所獲取之第一圖像M1的視像圖，其中待測物(即固定座110)處於第一溫度T1。如第1、3圖所示，距離D1為探針140的針尖141與待測物(即固定座110)之間於第一溫度T1的距離。在實務的應用中，如第1圖所示，圖像拍攝裝置150設置於接近待測物(即固定座110)的反射表面S，而圖像拍攝裝置150獲取圖像所沿之方向與反射表面S接近平行。舉例而言，圖像拍攝裝置150獲取圖像所沿之方向與待測物(即固定座110)的反射表面S之間所形成之夾角少於1度，但本發明並不以此為限。
(3)於第一圖像M1中量度探針140之影像之參考點142及參考點142之反射影像點142’之間的距離D2(步驟303)。在本實施方式中，探針140之影像之參考點142為圖像拍攝裝置150所觀察到視覺上清晰的一點。換句話說，參考點142是可被圖像拍攝裝置150清楚對焦的。在其他實施方式中，在實務的應用上，參考點142可為探針140上之標記，而此標記是可被圖像拍攝裝置150清楚對焦的。
(4)使待測物(即固定座110)之第一溫度T1改變至第二溫度T2(步驟304)。在實務的應用中，待測物(即固定座110)之第二溫度T2可相對第一溫度T1提升或降低。舉例而言，根據實際狀況，第二溫度T2可高於攝氏300度或低於攝氏-60度，但本發明並不以此為限。為使說明更簡潔易懂，晶圓探針台100其他圍繞待測物(即固定座110)的部件因熱膨漲或熱收縮所帶來的影響不在此描述。
(5)以圖像拍攝裝置150於第二溫度T2獲取第二圖像M2，第二圖像M2具有探針140之影像及探針140於反射表面S之反射影像140’(步驟305)。請參照第4圖。第4圖為繪示第1圖的圖像拍攝裝置150所獲取之第二圖像M2的視像圖，其中待測物(即固定座110)處於第二溫度T2。
(6)於第二圖像M2中量度探針140之影像之參考點142及參考點142之反射影像點142’之間的距離D3(步驟306)。由於待測物(即固定座110)於第二溫度T2的熱膨漲或熱收縮，探針140之影像之參考點142相對待測物(即固定座110)的位置可能會改變，使得在第二圖像M2中探針140之影像之參考點142及參考點142之反射影像點142’之間的距離D3，可能會相異於第一圖像M1中量度探針140之影像之參考點142及參考點142之反射影像點142’之間的距離D2。
(7)把距離D3及距離D2之相差值除二以得出距離D4（步驟307）。關於距離D4，請參照第5圖。在實務的應用中，距離D4實質上垂直於反射表面S。由於距離D4為所量度的距離D3及距離D2之相差值之一半，因此，量度距離D3及距離D2時的偏差的影響可被減少，而所獲得距離D4的準確度則可被提升。
（8）以距離D4判斷探針140與待測物（即固定座110）之間之相對位置，以於待測物（即固定座110）改變至第二溫度T2後補償探針140的針尖141與待測物（即固定座110）之間的距離D1（步驟308）。請參照第5圖。第5圖為繪示於不同溫度時第1圖的探針140與待測物（即固定座110）的反射表面S的相對位置的放大示意圖。如第5圖所示，處於第一溫度T1的探針140與待測物（即固定座110）係以虛線繪示，而處於第二溫度T2的探針140與待測物（即固定座110）則以實線繪示。從幾何角度來看，虛線及實線的探針140的針尖141之間的高度差實質上相同於距離D4，而距離D4亦為待測物（即固定座110）處於第一溫度T1及第二溫度T2時探針140之影像之參考點142的高度差。因此，舉例而言，相對待測物（即固定座110）以距離D4移動以實線繪示的探針140，以實線繪示的探針140將會回到以虛線繪示的探針140的位置。換句話說，探針140的針尖141與待測物（即固定座110）之間於第二溫度T2的距離補償為距離D1。
實際上，在待測物（即固定座110）改變至第二溫度T2後，為了補償探針140的針尖141與待測物（即固定座110)之間的距離D1，除了上述相對待測物(即固定座110)以距離D4移動以實線繪示的探針140之外，亦可相對以實線繪示的探針140以距離D4移動待測物(即固定座110)。進一步而言，根據實際狀況，亦可分別移動以實線繪示的探針140與待測物(即固定座110)，使得以實線繪示的探針140與待測物(即固定座110)之間之相對位置以距離D4改變。
參照上述的步驟，不論待測物(即固定座110)的溫度是上升或是下降，探針140的針尖141與待測物(即固定座110)之間的距離D1皆能以簡單容易的方式達到準確的補償，因而能為使用者帶來方便及效率。
請參照第6圖。第6圖為繪示依照本發明另一實施方式之晶圓探針台100的示意圖。在本實施方式中，如第6圖所示，待測物為晶圓200。換句話說，反射表面S實際上為晶圓200的上表面。
綜上所述，本發明上述實施方式所揭露的技術方案至少具有以下優點：
(1)不論待測物的溫度是上升或是下降，探針的針尖與待測物之間的距離皆能以簡單容易的方式達到準確的補償，因而能為使用者帶來方便及效率。
(2)由於在不同溫度下探針之影像之參考點之間的距離，為參考點與參考點之反射影像點之間於不同溫度所量度的距離之間之相差值之一半，因此，量度距離時的偏差的影響可被減少，而所獲得探針之影像之參考點之間 於不同溫度的距離的準確度可被提升。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100:晶圓探針台
110:固定座
120:載台
130:探針座
140:探針
140’:反射影像
141:針尖
142:參考點
142’:反射影像點
150:圖像拍攝裝置
200:晶圓
300:方法
301~308:步驟
D1,D2,D3,D4:距離
M1:第一圖像
M2:第二圖像
S:反射表面 T1:第一溫度 T2:第二溫度
第1圖為繪示依照本發明一實施方式之晶圓探針台的示意圖。 第2圖為繪示依照本發明一實施方式之於溫度改變後補償第1圖的探針的針尖與待測物之間的距離的方法的流程圖。 第3圖為繪示第1圖的圖像拍攝裝置所獲取之第一圖像的視像圖，其中待測物處於第一溫度。 第4圖為繪示第1圖的圖像拍攝裝置所獲取之第二圖像的視像圖，其中待測物處於第二溫度。 第5圖為繪示於不同溫度時第1圖的探針與待測物的反射表面的相對位置的放大示意圖。 第6圖為繪示依照本發明另一實施方式之晶圓探針台的示意圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
300:距離獲取方法
301~308:步驟

Claims (10)

  1. 一種於一待測物的溫度改變後補償一探針的一針尖與該待測物之間的一第一距離的方法，包含：於該待測物上提供一反射表面；以一圖像拍攝裝置於一第一溫度獲取一第一圖像，該第一圖像具有該探針之一影像及該探針於該反射表面之一反射影像；於該第一圖像中量度該探針之該影像之一參考點及該參考點之一反射影像點之間的一第二距離；使該待測物之該第一溫度改變至一第二溫度；以該圖像拍攝裝置於該第二溫度獲取一第二圖像，該第二圖像具有該探針之該影像及該探針於該反射表面之該反射影像；於該第二圖像中量度該探針之該影像之該參考點及該參考點之該反射影像點之間的一第三距離；把該第三距離及該第二距離之一相差值除二以得出一第四距離；以及以該第四距離判斷該探針與該待測物之間之一相對位置，以於該待測物改變至該第二溫度後補償該探針的該針尖與該待測物之間的該第一距離。
  2. 如請求項1所述之方法，其中以該第四距離判斷該探針與該待測物之間之該相對位置以補償該第一距離包含： 相對該待測物以該第四距離移動該探針。
  3. 如請求項1所述之方法，其中以該第四距離判斷該探針與該待測物之間之該相對位置以補償該第一距離包含：相對該探針以該第四距離移動該待測物。
  4. 如請求項1所述之方法，其中以該第四距離判斷該探針與該待測物之間之該相對位置以補償該第一距離包含：分別移動該探針與該待測物，使得該探針與該待測物之間之該相對位置以該第四距離改變。
  5. 如請求項1所述之方法，其中該圖像拍攝裝置獲取該第一圖像與該第二圖像所沿之一方向與該反射表面接近平行。
  6. 如請求項1所述之方法，其中該參考點為該圖像拍攝裝置所觀察到視覺上清晰的一點。
  7. 如請求項1所述之方法，其中該參考點為該探針上之一標記。
  8. 如請求項1所述之方法，其中該第四距離實 質上垂直於該反射表面。
  9. 如請求項1所述之方法，其中該待測物為晶圓。
  10. 如請求項1所述之方法，其中該待測物為固定座。
TW110118499A 2020-06-03 2021-05-21 於溫度改變後補償針尖與待測物之間的距離的方法 TWI771011B (zh)

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