KR100284558B1

KR100284558B1 - 프로우빙 방법 및 프로우브 장치

Info

Publication number: KR100284558B1
Application number: KR1019940031021A
Authority: KR
Inventors: 사토시 사이토; 아키히로 데라다
Original assignee: 구리야마 게이이치로; 도오교오 에레구토론 에프이 가부시키가이샤; 히가시 데쓰로; 동경 엘렉트론주식회사
Priority date: 1993-11-24
Filing date: 1994-11-24
Publication date: 2001-04-02
Anticipated expiration: 2014-11-24
Also published as: US5644245A; KR950015701A

Abstract

반도체 웨이퍼등에 형성된 직접 회로칩의 전기적 특정을 연속하여 검사하는 프로우빙 방법은, 특정 프로우브침(specific probe needles)의 위치를 실제로 측정하여 얻어진 제 1위치정보를 등록하는 등록공정과, 제 1 위치정보와 미리 설정된 회로칩 패드의 위치 정보에 기초하여 서로 양자를 가상적으로 접촉시키어 패드에서 가상적으로 형성되는 침 궤적을 검출하는 제 1검출공정과, 침 궤적의 위치 어긋남 정보를 검출하는 제 2 검출공정과, 위치 어긋남 정보에 기초하여 패드와 프로우브침을 접속시키는 위치조건을 보정하는 보정공정을 포함한다.

Description

프로우빙 방법 및 프로우브 장치

제1도는 본 발명에 의한 실시예의 프로우빙 방법에 사용되는 프로우브장치의 개략 구성도.

제2도는 본 발명에 의한 프로우빙 장치에 사용되는 상태의 평면도.

제3도는 제1도에 나타낸 프로브 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우 챠트.

제4도는 제1도에 나타낸 프로브 장치의 다른 동작을 설명하기 위한 플로우 챠트.

제5도는 제1도에 나타낸 프로우브장치의 다른 동작을 설명하기 위한 플로우 챠트.

제6도는 본 발명에 의한 특정 패드를 구할 때 가상 중심을 설정하는 방법의 1 예를 설명하기 위한 모식도.

제7도는 본 발명에 의한 프로우빙 방법에 있어서 침 궤적 검출방식의 1 예를 설명하기 위한 모식도.

제8(a)도 내지 제8(c)도는 본 발명에 의한 프로우빙 방법에 의한 θ 얼라이먼트의 보정 원리를 설명하기 위한 모식도.

제9도는 본 발명에 의한 프로우빙 방법에 의한 X,Y방향 및 θ 방향의 보정 원리의 1 예를 설명하기 위한 모식도.

제10도는 제1도에 나타낸 프로우브 장치에 의한 오토 셋업을 위한 순서를 설명하기 위한 플로우 챠트.

제11도는 제1도에 나타낸 프로우브 장치에 의한 오토 셋업을 위한 다른 순서를 설명하기 위한 플로우 챠트.

제12도는 본 발명의 다른 실시예의 프로우브 장치의 개략 구성도.

제13도는 제12도에 나타낸 프로우브 장치에 사용되는 제어계의 블록도.

제14도는 침 궤적의 형성 상태의 1 예를 나타내는 도면.

제15도는 침 궤적의 형성 상태의 다른 예를 나타내는 도면.

제16도는 침 궤적의 형성 상태의 별도의 예를 나타내는 도면.

제17도는 침 궤적의 형성 상태의 또 다른 예를 나타내는 도면.

제18도는 제12도에 나타낸 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우 챠트.

제19도는 본 발명의 오토 셋업식 프로우브 검사방법의 1 실시예에 사용된 플로우브 장치의 일부 절결한 정면도.

제20도는 제 19 도 플로우브 장치의 검사 스테이지 및 얼라이먼 유니트의 사시도.

제21도는 제19도 프로우브 장치의 각 기구부의 콘트롤러를 나타내는 블록도.

제22도는 제19도 검사방법의 플로우 챠트.

제23(a)도 및 제23(b)도는 피처리체로서의 반도체 웨이퍼의 평면도 및 그 웨이퍼 1 개 칩의 평면도.

제24(a)도 및 제24(b)도는 제19도 반도체 웨이퍼 칩의 1 개의 전극패드의 확대 평면도 및 그 1 개의 전극패드의 확대 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 프로우브 장치 12 : 재치대

14 : 프로우브 카드 14A : 프로우브 침

16 : 링 인서어트 18 : 제 1 카메라

20 : 카메라22 : 제 2카메라 24 : 모니터

26 : 판정 제어 처리부 26A : ROM

26B : RAM 28 : 설정부

30 : 포텐셜 미터 32 : 구동부

34 : 카드 교환 구동부 118 : 이미지 센서

120 : 판별 처리부 122 : 산출부

124 : 보간 처리부 126 : 비교부

128 : 판정부 130 : 제어부

132 : 기억부 134 : 표시부

301 : 본체 302 : 가로대

303 : 스테이지 305 : 재치대

307 : 헤드 플레이트 308 : 인서트링

309 : 카드 홀더 310 : 프로우브 카드

311 : 프로우브 침 312 : 콘택트링

313 : 테스트헤드 314 : 현미경

315 : 웨이퍼 재치대 316 : 핸들링 아암

321 : 오토 로우더 322 : 웨이퍼 카세트

323 : 카세트 재치대 324 : 로우더 스테이지

325 : 핸들링 아암 326 : 얼라이먼트 유니트

327 : 브릿지 328 : CCD 카메라

329 : 정전 용량 센서 331 : 카드 교환기

332 : 수납선반 336 : X 테이블

337 : 레일 338 : Y 테이블

341 : 승강기구 342 : 이동 카메라

342a : 고 배율부 342b : 저 배율부

342c : 발광소자 344 : 소조각편

345 : 타켓트 350 : 본체 콘트롤러

351 : 로우더 콘트롤러 352 : 얼라이먼트 콘트롤러

353 : 카드 교환기 콘트롤러 T : 칩

P : 전극패드 A : 전극

D : 궤적 K : 크랙

E : 에지 W : 웨이퍼

P1∼P4 : 측정 패드 X,Y,θ : 좌표

본 발명은 프로우빙 방법 및 프로우브 장치에 관한 것이다.

주지한 바와 같이 예를 들면 반도체 웨이퍼등의 제조공정에 있어서는 제조된 반도체 웨이퍼의 전기적인 특성을 웨이퍼상에서 검사하기 위한 프로우브 검사공정 이 실시된다.

이 프로우브 검사공정에 사용되는 장치는 일 예로서 반도체 웨이퍼상의 다수소자 예를 들면, 집적회로칩의 전극패드에 프로우브침을 접촉시키고 이 프로우브침을 테스터에 접속하는 것으로 상기 특성을 측정하는 구조를 구비한 것이 있다.

이 때문에 반도체 웨이퍼는 진공척 (vacuum chuck)등의 재치대 (wafer chuck)에 유지된 채 있고, 이 재치대 X,Y 방향 및 Z 축의 주위방향인 θ 방향으로 위치 조정되는 것으로, 전극패드와 프로우브침과의 위치 맞춤, 소위 셋업이 행해지도록 되어 있다.

또 실제로 측정이 행해지는 경우에는 재치대를 상승시켜서 접촉시킴과 동시에 그후 행해지는 더 이루어지는 상승에 의하여 소자표면의 산화막을 제거하는 오버 드라이브에 의하여 전극패드와 프로우브침과의 접촉을 확실한 것으로 하고 있다. 그런데, 상기한 반도체 웨이퍼의 회로칩의 전극패드 (electrode pads)와 프로우브침 (probe needles)과의 위치맞춤은 측정대상인 회로칩의 형식이 변경된 경우 또는 형식의 변경에 따라 프로우브침의 변경등이 행해진 때 실행된다.

그러나 이와 같은 위치맞춤은 정밀도 오차가 매우 적게 되지 않으면 안된다. 종래에서는 위치조정이 오퍼레이터의 수동작 조작에 맡기는 것이 많았다. 결국 오퍼레이터가 회로 칩의 전극패드에 대한 프로우브 침의 접촉상태를 현미경등을 사용하여 관찰하면서 위치맞춤을 하고 있다. 따라서 이와 같은 조작에는 당연한 것이지만, 꽤 숙련이 필요하게 된다.

이와 같이 위치맞춤에 숙련이 필요하게 되는 이유로서는 프로우브 침을 장착한 프로우브 카드 (probe card)에 회전 방향에 따라 소위 θ 보정을 필요로 하는 위치 빗나감이 있는 것, 프로우브 카드의 프로우브침의 위치에 대하여 얼라이먼트된 회로 칩의 전극패드의 중심위치가 어긋난것, 또한 회로칩이 다핀화 및 대핀화 됨으로써 한번에 전부의 전극 패드를 위치 맞춤 시키는 것이 어려운등이 있다고 말해지고 있다.

그리고 이와 같은 위치맞춤을 자동화하는 것이 요망되고 있다.

그러나 이와 같은 자동화 처리를 실행하는 것에 있어서는 다음과 같은 점이 요망되고있다. 즉 프로우브침은 경시적 변화에 의한 접촉불량이 일어나는 것이다.구체적으로는 침 앞끝단의 마모 또는 변형 또는 손상등에 의하여 전극패드에 대하여 대향거리가 변화하고, 이것이 적정한 접촉상태를 유지할 수 없게되는 원인으로 되고 있었다. 이 때문에 프로우브침을 장착하고 있는 프로우브 카드는 회로칩의 형식 변경의 경우만이 아니고, 동일 형식의 회로칩을 대상으로 한 경우에 있어서도, 전극패드와 프로우브침과의 위치관계를 유지되는 것이 필요하다. 당연한 것이지만, 프로우브침의 마모증에 의한 수명을 고려하고, 소정 사이클마다 프로우브침의 변환이 행해지는 것이 바람직하다.

그래서 이와 같은 프로우브 카드의 교환시를 포함하기 위한 경우에서의 위치맞춤을 자동적으로 행하는 것이 자동화 본래의 의미이므로 바람직하게 되고 있다.

본 발명의 목적은 집적회로 칩등의 형식변경 에 한정하지 않고, 프로우브 카드의 교환시에 있어서도 프로우브 카드의 프로우브침과 회로칩의 전극 패드와의 위치맞춤이 자동적으로 행해지는 프로우빙 방법 및 프로우브 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 의하면, 기판에 형성되고, 복수의 패드를 가지는 미세입자 (micro electronic element)의 전기적 특성을 연속하여 검사하는 프로우빙 방법이 제공되고, 이 방법은 복수의 프로우브침을 가지는 프로우브 카드를 준비하는 스텝과, 실제로 측정한 상기 프로우브침의 적어도 몇 개가의 특정의 프로우브침의 위치를 나타내는 제 1 위치 정보를 등록하는 제 1 등록 스텝과, 상기 제 1 위치정보와 상기 미세소자의 상기 패드의 미리 설정된 패드위치 정보에 따라서 상기 특정의 프로우브침과 상기 패드와를 가상적으로 접속시키어 상기 패드에 가상적으로 형성되는 침 궤적을 검출하는 제 1 검출 스텝과, 상기 패드의 위치에 대하여 상기 침 궤적의 위치 어긋남을 나타내는 제 1 위치 어긋남 정보를 검출하는 제 2 검출 스텝과, 상기 위치 어긋남 정보에 따라서 상기 패드와 상기 특정 프로우브침을 접촉시키는 위치조건을 보정하는 제 1 보정 스텝으로 된다.

또 본 발명에 의한 방법은 실제로 한정된 상기 특정 프로우브침 이외의 임의의 프로우브침의 위치를 나타내는 제 2 위치정보를 등록하는 제 2 등록스텝과, 상기 제 2 위치정보와 상기 패드 위치정보에 따라서 상기 프로우브침을 상기 패드에 가상적으로 접촉시키어 상기 패드에 있어서 가상적으로 형성되는 침 궤적을 검출하는 제 3 검출스텝과, 상기 침 궤적의 화상인식에 의하여 상기 임의의 프로우브침과 이들 프로우브침에 대응하는 패드와의 위치 어긋남을 나타내는 제 2 위치 어긋남 정보를 검출하는 제 4 검출 스텝과, 상기 제 2 위치 어긋남 정보에 따라서 상기 임 의의 프로우브침과 이들 프로우브침에 대응하는 상기 패드를 접촉시키기 위한 위치조건을 보정하는 제 2 보정 스텝을 더욱 포함한다.

또한 본 발명에 의하면, 기판에 형성되고, 복수의 패드를 가지는 미세소자의 전기적 특성을 연속하여 검사하는 프로우빙 장치가 제공되고, 이 장치는 복수의 프로우브침을 가지는 프로우브 카드를 유지하는 수단과, 실제로 측정한 상기 프로우브침의 적어도 몇 개가의 특정의 프로우브침의 위치를 나타내는 제 1 위치 정보를 등록하는 등록수단과, 상기 제 1 위치 정보와 상기 미세소자의 상기 패드에 대하여 미리 설정된 패드 위치 정보와에 기인하여 상기 특정의 프로우브침과 상기 패드를 가상적으로 접촉시키어 상기 패드에 가상적으로 형성되는 침 궤적을 검출하는 제 1 검출수단과, 상기 패드의 위치에 대하여 상기 침 궤적의 위치 어긋남을 나타내는 제 1 위치 어긋남 정보를 검출하는 제 2 검출수단과, 상기 위치 어긋남 정보에 따라서 상기 패드와 상기 특정 프로우브침을 접촉시키는 위치조건을 보정하는 보정수단에 의하여 구성된다.

상기 장치에 있어서, 상기 등록수단은 실제로 측정되고, 상기 프로우브침 이외의 프로우브침의 위치를 나타내는 제 2 위치 정보를 등록하고, 상기 제 1 검출수단은 상기 제 2 위치 정보와 상기 패드 위치정보에 따라서 상기 프로우브침을 상기 패드에 가상적으로 접촉시키어 상기 패드에 있어서의 가상적으로 형성되는 침 궤적을 검출하고, 상기 제 2 검출수단은 상기 침 궤적의 면 영상인식에 의하여 상기 임의의 프로우브침과 이들 프로우브침에 대응하는 패드와 위치 어긋남을 나타내는 제 2 위치 어긋남 정보를 검출하고, 상기 보정수단은 상기 제 2 위치 어긋남 정보에 따라서 상기 임의의 프로우브침과 이들 프로우브침에 대응하는 상기 패드를 접촉시 키기 위한 위치조건을 보정한다.

본 발명에 의하면, 가상적인 패드와 프로우브침과의 접촉상태에 의하여 위치 어긋남 정보를 얻을 수가 있으므로 실제의 패드와 프로우브침과의 접촉상태를 미 리 가상적으로 모니터링하는 것만이 아니고, 그 접촉상태에서 얻어진 결과에 기인하여 최적인 접촉상태로 보정할 수가 있다. 이 때문에 실제로 패드와 프로우브침과의 접촉상태가 소위 불량 상태로 되어 버리는 것을 미연에 방지할 수가 있다.

이하 도면에 나타낸 실시예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

제1도는 본 발명에 의한 프로우빙 방법이 적용되는 프로우브 장치의 개요를 나타내고 있다. 본 실시예에서는 연속적인 검출에 있어서 실행되는 셋업을 하기 전에 미리 가상적인 접촉을 하는 것에 의한 결과를 기초로하여 위치 어긋남 조건을 보정할 수가 있는 것을 특징으로 한다.

먼저 프로우브 장치 (10)에 대하여 설명하면, 프로우브 장치 (10)는 주지한 바와 같이 반도체 웨이퍼 (W)의 소자 예를 들면 집적회로 칩의 전기적 특성을 검사하기 위하여 사용되는 것으로서, 이 검사에 제공되는 반도체 웨이퍼 (W)를 재치하는 재치대 (12), 반도체 웨이퍼 (W)내의 집적회로 칩의 전극 패드에 접촉 가능한 프로우브침 (14A)을 가지는 프로우브 카드 (14)를 구비하고 있다.

재치대 (12)는, 재치대상의 직교 좌표축을 X 및 Y 로 하고, 상하 방향으로 Z 축에, 그 Z 축의 주위방향을 θ 방향으로 한 경우에 X,Y,Z 및 θ 방향으로 이동이 자유롭게 구성되어 있다.

또 재치대 (12)는 재치된 반도체 웨이퍼 (W)를 진공 흡착하기 위한 기구를 구비하고 있고, 반도체 웨이퍼 (W)를 흡착유지 하면서 상기한 방향으로 이동이 가능하게 되어 있다.

한편, 프로우브 카드 (14)는 집적회로 칩이 가지는 전극패드의 수에 대응한 수의 프로우브침 (14A)을 구비하고, 링 인서어트 (16)에 의하여 지지되어 있다.

또한 프로우브 카드 (14)의 위쪽에는 칩 및 프로우브침 (14A)를 관찰할 수 있는 위치에는 예를 들면 CCD등의 카메라로 되는 촬상수단 (image sensor), 제 1 카메라 (18)가 배치되어 있다. 이 제 1 카메라 (18)는 칩의 전극 패드를 촬영함과 동시에 프로우브침과 전극패드와의 접촉상태를 확인하기 위하여 사용될 뿐만 아니라 프로우브침을 전극 패드에 압압 접촉함으로써 형성되는 프로우브침의 침 궤적 의 위치 및 크기를 면 영상 신호로서 후술하는 판정 제어처 리부 (decision dontrol processor)(26)로 출력한다.

또 제 1 카메라 (18)로서는 다른 집적회로 칩의 전극 패드와 프로우브침과의 접촉 상태를 확인하기 위한 카메라 (20)가 양자의 접촉 위치의 측방 근처에 설치되어 있다.

상술한 프로우브 카드 (14)는 제1도중 실선으로 나타낸 집적회로 칩의 전기 적 특성을 검사하기 위한 위치와 이점 쇄선으로 나타내도록 프로우브침 (14A)의 위치를 검출하기 위한 판독위치에 이동 가능하게 되어있다. 판독 위치에는 프로우브침 (14A)의 앞끝단의 위치를 검출하기 위한 카메라 즉 제 2 카메라 (22)가 프로우브 카드 (14)의 아래쪽에 대면하도록 배치되어 있고, 이 제 2 카메라 (22)는 입사부를 프로우브 카드 (14)의 앞끝단에 대향시키고 있다. 즉 제 2 카메라 (22)는 프로우브 카드(14)에 장착되어 있는 프로우브침 (14A)의 위치정보 즉 제 1 위치 정보를 얻기 위하여 설치되어 있는 것이다. 이 때문에 제1도에 있어서 이점쇄선으로 나타낸 판독 위치에 이동한 프로우브 카드 (14)에 있어서 모니터(24)상에서의 그물눈을 기준으로 하여 특정의 침 예를 들면 제2도에 부호 P1∼P4로 나타내도록 칩 자체의 4모서리 근처에 위치하는 패드에 대응하는 위치의 프로우브침 (14A)이 특정 침으로서 선택되고, X 및 Y 방향에서의 특정 침의 좌표 위치가 판독된다. 이 판독한 정보는 후술하는 판정 제어처리부 (26)에 향하여 출력되고, 프로우브침과 패드와의 보정한 대향 관계가 설정된다.

한편 판정제어 처리부 (26)는 일예로서 연산처리부를 이루는 마이크로 컴퓨터를 주요부로 하여 구비하고 있고, 판정제어 처리부 (26)의 입력쪽에는 프로우빙 처리를 실행하기 위한 기초 프로그램이나 연산처리에 필요한 기초 데이터를 격납하고 있는 ROM (26A)과, 각종 연산결과를 격납하여 두는 RAM (26B)이 접속되어 있다. 또 판정 제어처리부 (26)의 입력쪽에는 도시하지 아니한 인터페이스를 통하여 제 1, 제 2 카메라(18),(22), 조작판넬(operation panel)을 가지는 설정부(setting unit)(28) 및 재치대 (12)의 구동부 (driving unit)(32)에 설치된 포텐셜 미터(30)가 각각 접속되어 있다.

또 판정 제어처리부 (26)의 출력쪽에는 모니터 (24), 재치대 (12)의 구동부 (32) 및 프로우브 카드 교환 구동부(exchange driving unit)(34)이 각각 접속되어 있다.

상기 조작 판넬에 설치된 설정부 (28)는 프로우빙이 실현되는 칩의 형식을 수동조작에 의하여 선택할 때에 필요한 데이터를 인풋하기 위한 것이고, 도시하지 아니한 인터페이스의 입력쪽에 접속되어 있다. 이 설정부 (28)에 의하여 선택되는 칩의 패드위치에 관한 정보는 미리 ROM (26A)에 등록된 것 중으로부터 선택된다. 또 이와 같은 칩의 패드에 관한 위치 정보는 예를 들면 제조공정 전반을 관리하고 있는 중앙 관리 제어부 (도시하지 않음)에 의하여 선택되는 경우도 있다.

또 판정 제어 처3리부 (26)의 출력쪽에 접속되어 있는 재치대 (12)의 구동부 (32)는 X,Y,Z 및 θ 방향으로 이동을 담당하는 것이고, 판정 제어처리부 (26)로부터의 구동부 신호에 따라서 양 및 방향이 설정된다.

판정 제어부 (26)에서는 재치대 (12)상에 놓여져 있는 반도체 웨이퍼 (W)의 각 소자에 있어서의 전극패드의 위치와 프로우브 카드 (14)쪽의 프로우브침 (14A)과의 위치를 대응시키기 위한 처리가 행해진다.

위치 맞춤을 위한 순서로서 미리 선택된 특정 패드에 대하여 프로우브침 (14A)을 위치 결정하기 위한 트레닝 공정과 특정 패드 이외의 패드에 대한 프로우브침 (14A)의 셋업공정과, 이들 각 공정에 의하여 패드와 프로우브침 (14A)과 모두 대응관계를 연속하여 검사할 때에 프로우브침과 칩의 패드와의 적당한 위치맞춤이 실행될 수 있도록 하기 위한 셋업체크 공정이 각각 실행된다.

다음에 본 발명에 의한 프로우빙 방법으로 실행되는 셋업동작에 대하여 설 명한다.

즉 본 실시예에 의한 브로핑 방법에 있어서는 반도체 웨이퍼상의 각 집적회로 칩의 모든 패드에 대하여 모든 프로우브침 (14A)을 셋업하기 전에 미리 특정한 칩의 전극 패드와 프로우브침과의 위치관계의 초기 설정을 실행하는 트레닝 공정이 설정되어 있다. 이와 같은 트레닝 공정은 예를 들면 제2도에 있어서 부호 P1∼P4 로 나타낸 개소에 위치하는 특정 패드에 대응하는 프로우브침 (14A)의 위치를 검 색하고, 전자의 위치관계를 정합시키기 위하여 실행된다. 즉 트레닝 공정은 프로우브 침 (14A)의 특정 침의 위치검색과 그 위치검색된 프로우브침 (14A)와 칩의 특정패드와의 실제적인 위치 관계의 판정 및 그 판정에 의한 위치 보정을 각각 한다.

이하 제3도 이하의 도면을 참조하여 트레닝 공정의 상세한 설명을 설명한다. 이 트레닝 처리는 예를 들면 집적회로 칩의 형식 변경 또는 프로우 카드의 교환 직후에 있어서 실행되는 처리이다.

이 처리에서는 스텝 (10)에 있어서 칩의 형식에 따라 특정한 패드의 좌표위 치 정보가 입력되었는가 아닌가가 판정 제어처리부 (26)에서 판별된다. 이때에 입 력되는 좌표위치 정보는 집적회로 칩을 설계하는 수단으로 설정되어 있는 패드의 좌표위치 정보가 사용되고, ROM (26B)에 기억된다. 이 판별에 있어서 특정패드의 좌표위치 정보가 입력되고 있지 않은 경우에는 수동에 의한 좌표위치 정보의 등록이 행해진다 (스텝 102). 이 수동 등록으로는 제6도에 나타낸 바와 같이 칩 (W)의 가상 중심 (a)으로부터 소정수의 특정패드중의 특정한 패드까지 X 및 Y 방향의 거리를 구하기 위하여 행해진다. 결국 칩 표면에 가지는 보호막의 가장자리 소위 패시베이션 에지에 있어서의4 변의 경계위치 사이에서 X 및 Y 방향의 거리를 측정하고, 이 거리로부터 가상 중심 (a)을 구하고 이 가상중심 (a)으로부터 기준으로 되는 특정 패드의 위치에 이르기까지 X 및 Y 방향에서의 좌표위치를 계산해 낸다. 또 이것과는 별도로 예를 들면 칩의 패드중 기준으로 하는 패드, 본 실시예에서는 제2도에 있어서 부호 (P1)로 나타낸 패드에 관한 좌표위치가 판명하고 있으면, 이 패드 (Pl)를 기준으로 하여 X 좌표 Y 방향에 각각 카메라를 수평방향 및 수직방향으로 조작하는 것으로 남은 패드에 대하여 좌표위치가 계산되고, 각각의 패드의 위치정보가 ROM (26B)에 등록된다.

패드의 좌표위치를 결정하는 다른 방법으로서는 미국 특허 출원 No. 03/255,903에 개시되어 있는 방법을 이용할 수가 있다. 이 방법은 칩의 무게 중심을 구하고, 이 무게 중심으로부터 특정 패드의 좌표위치를 구하고 있다. 동일하게 하여 프로우브 카드의 무게중심을 구하고, 이 프로우브 카드의 무게중심으로부터 프로우브침의 좌표위치를 구할 수가 있다. 한편 트레닝 공정시에는 프로우브 카드 (14)가 제1도에 있어서 이점 쇄선으로 나타낸 판독위치에 위치결정된다. 판독위치에 배치된 프로우브 카드 (14)는 침의 특정패드와 프로우브침과의 위치관계를 정합시키는 막의 준비로서 제 1 카메라 (22)의 Z방향에서의 위치결정이 행해진다 (스텝 103). 이 위치결정은 칩의 특정패드 중, 기준으로 되는 패드 (제2도중 예를 들면 우측 모서리의 패드 P1)에 대응하는 위치의 프로우브침(14A)의 침 앞끝단에 초점을 맞춤으로써 행해진다 (스텝 104). 이와 같은 초점 맞춤은 주지한 구조의 오토 포커스 기구를 사용하여 행해지고, 오토 포커스 처리가 종료하였는가 아닌가 환원하면, 초점이 맞았는가 아닌가가 판단된다 (스텝 105).

오토 포커스 처리가 행해지지 않은 경우에는 오퍼레이터에 의한 수동조작에 의하여 기준 패드에 대응하는 프로우브침 (14A)의 침 앞끝단에 대응하는 카메라의 초점 맞춤이 행해진다 (스텝 106). 또 오토 포커스가 종료하였다고 판단된 경우에 있어서도 오퍼레이터에 의하여 시인되는 것이 바람직하다. 이것에 의하여 초점이 프로우브침 (14A)의 침 앞끝단에는 없고, 다른 개소에 대하여 초점이 맞았다고 하는 오동작이 없앨 수가 있다. 또 수동조작에 의한 초점맞춤이 행해지지 않은 경우에는 프로우브침의 이상과 판별하여 에러 표시를 한다 (스텝 106B). 또 이 경우에 프로우브 카드를 자동 교환하도록 하여도 좋다.

초점 맞춤이 종료한 경우에는 특정 프로우브침의 X 및 Y 방향에서의 좌표위 치를 판정 제어 처리부 (26)의 RAM (26B)에 기억하는 등록공정이 실시된다 (스텝 107). 이것에 의하여 칩 (W)의 기준으로 되는 특정 패드 (P1)에 대한 프로우브 카드 (14)의 기준 프로우브침에 대하여 3 차원의 위치정보가 얻어지는 것이 된다.

이와 같이 하여 기준으로 되는 특정 프로우브침 (14A)의 좌표 위치가 RAM(26B)에 등록되면, 기준으로 되는 패드 (P1)이외의 칩의 특정 패드(P2∼P4)에 대응하는 프로우브 카드 (14)의 특정 프로우브 침 (14A)의 나머지 전부에 대하여 좌표위치 정보의 등록이 행해지는가 아닌가가 판별되고, 등록작업이 종료한다 (스텝 108).

이 등록작업이 종료하면, 각 위치정보에 따라서 등록된 프로우브침 (14A)중으로부터 기준이 되는 프로우브침 (14A)을 선택하고, 이 프로우브침 (14A)을 사용하여 칩의 특정 패드 (P1∼P4)에 대한 가상적인 침 궤적 형성, 소위 가상적인 핀 인스팩션이 실시된다 (스텝 108). 이 경우 침 궤적은 오버 드라이브를 고려하여 형성되고, 침 궤적은 좌표 위치정보로서 표현된다. 즉 프로우브침의 좌표위치 정보를 패드의 좌표위치 정보에 오버 드라이브에 의한 이동양을 고려하여 겹친다. 가상적 인 핀인스팩션에 의하여 형성된 침 궤적은 프로우브침 (14A)과 패드와의 접촉상태의 적부를 판정하기 위한 샘플링 또는 모니터링에 사용되는 것이다. 스텝 (109)에 있어서 가상적으로 실시되는 침 궤적을 사용한 판정은 예를 들면 패드의 면적에 대하여 가상적인 침 궤적이 완전하게 패드 내에 들어가는가 또는 패드의 보호막으로서 패드 가장자리에 삐어져 나오고 있는 패시베이션 에지에 침 궤적이 걸리고 있는가 아닌가 또는 제7도에 나타낸 바와 같이 침 궤적 N 의 어긋난 양이 패드 (P)의 중심위치에 대하여 소정 범위내에 위치하여 있는가 아닌가를 판정조건으로 하고, 어긋난 양이 소정범위내에 있는가 아닌가가 좌표정보에 따라서 판별된다 (스텝 110). 상기한 가상적인 핀 인스팩션 및 이것에 의하여 얻어지는 침 궤적에 관한 판정은 침의 특정 패드 모두에 대하여 실행된다.

스텝 (110)의 판정결과로서 특정의 프로우브침 (14A)이 측정 패드(P1∼P4)에 대하여 어느 쪽도 소정범위로 형성되어 있지 아니한 것이 판정된 경우에는 오퍼레이터에 대하여 패드에 대한 프로우브 침의 접촉상태가 이상이 있는 것을 경고한다 (스텝 111). 오퍼레이터는 이 경고에 따라서 예를 들면 프로우브 카드의 교환등의 대책을 한다.

상기한 설명에서는 어긋난 양이 소정 범위내에 있으면, 경고를 발하고, 프로우브 카드의 교환등을 독촉하고 있지만, 어긋난 양이 범위 이외이면, 패드 위치 정보의 수정을 하고, 재차 가상 침 궤적을 형성하고, 스텝 (110)에 있어서 어긋난 양이 소정범위내에 있는가를 체크하도록 하여도 좋다. 또 패드 위치정보의 수정과 어긋난 양 체크의 스텝은 소정회 행하도록 하여도 좋다.

스텝 (110)에 있어서 특정패드 (P1∼P4)에 대한 특정 프로우브 침의 가상적인 접촉에 의한 침 궤적의 위치가 허용 범위내라고 판정된 경우에는 특정의 프로우브침 이외의 다른 프로우브침 (14A), 결국 상기한 특정 프로우브침 (P1∼P4)이외의 프로우브침의 좌표위치 등록의 지정이 있는가 아닌가를 판정하고 (스텝 112), 지정 되어 있는 경우에는 등록공정을 실시하고 (스텝 113), 이 등록공정이 지정된 프로우브침 모두에 대하여 실시하고 있는가 아닌가를 판별한다 (스텝 114). 이 공정에 있어서는 먼저 실행한 특정 프로우브침 (14A)의 위치맞춤으로부터 일보 나아간 특정의 프로우브침 전체를 대상으로 하고, 실제의 프로우빙시에 가까이한 모니터 링이 실행된다.

모든 프로우브침의 좌표위치에 관한 데이터가 입력되고 있는 경우에는 그 프로우브 침 (14A)에 의한 가상적인 침 궤적 형성이 실행되고 (스텝 115), 가상 침궤적의 형성 상태가 모든 수 샘플링되어 그 가상침 궤적이 소정의 범위내에 형성되고 있는가 아닌가 결국 스텝 (110)의 경우와 동일한 판별처리가 실행된다 (스텝 116).스텝(116)에 있어서 가상적인 침궤적의 어긋남 양이 소정량 이상의 경우에는 오퍼레이터 호출을 위한 알람처리를 실행한다 (스텝 117). 이 경우에는 단순히 오퍼레이터하는 것은 아니고, 자동적으로 프로우브 카드의 교환처리를 실행하는 것도 가능하고, 이들 처리는 프로그램의 동작에 의존한다.

상기의 스텝 (116) 및 (117)에 있어서는 어긋남 양이 소정 범위내에 없으면, 경고를 발하고, 프로우브 카드의 교환등을 재촉하고 있으나, 어긋남 양이 범위외에 있으면 패드 위치정보를 교정하고, 재차 가상침 궤적을 형성하고, 스텝 (116)에 있어서 어긋남 양이 소정 범위내에 있는가를 체크하도록 하여도 좋다. 또 이 패드 위치정보 수정과 어긋남 양 체크의 스텝은 소정회 수행하여도 좋다.

상기 판정 처리 (스텝 116)에 있어서, 가상적인 침 궤적 양이 소정량 이내인 경우에는 그 어긋남 양중 최대값, 결국 가장 어긋남 양이 커다란 최악값을 추출한다 (스텝 118). 이 경우의 추출은 예를 들면 각 프로우브침과 이것과 대응하는 패드의 각각의 어긋남 양으로서 X,Y,θ의 각 값을 구하고, 그 중에 있어서 최대값을 추출함으로써 실행된다.

다음에 상기 스텝 (118)에 있어서 얻어진 프로우브 침의 좌표위치를 기준으로 하여 θ 보정을 포함한 위치조건의 보정을 하는 제 1 보정공정이 실시된다 (스텝 119).

이 θ 보정은 예를 들면 부동상태로 설치되어 있는 프로우브 카드의 방향에 칩의 방향을 맞춤으로써 행해진다. 이 때문에 재치대 (12)가 제8(a)도, 제8(b)도, 제8(c)도에 나타낸 바와 같이 단순히 θ 방향으로 회전변위 시키는 것만이 아니고, 어긋난 각에 대하여 연산을 하면서 X,Y 방향의 동시 구동을 하는 것으로 어긋난 각의 보정이 단계적으로 행해진다.

이와 같이 재치대 (12)의 단계적인 이송 동작을 하므로써 프로우브 카드의 방향에 칩의 방향이 서서히 정합하여 감과 동시에 X,Y 좌표도 보정되고, 프로우브침이 이동하는 방향이 X,Y 방향에 정확하게 이동할 수가 있도록 된다. 이와 같은 처리에 의하여 칩의 각 패드와 프로우브 침 (24A)과의 사이에서 일단 위치 맞춤이 행해지는 것이 되므로 침의 패드의 1개, 이 경우에는 상기한 특정 패드 (P1)에 대응하는 특정 프로우브 칩을 지정한다 (스텝 120).

이것에 의하여 모든 패드와 프로우브침이 대응하는 상태가 설정되고 (스텝 121), 통상의 프로우빙 동작과 동일한데, 재치대 (12)를 Z 방향에 이동시키어 오버 드라이브에 의하여 실제의 침 궤적 형상이 행해진다 (스텝 122).

다음에 패드에 대한 프로우브침 (14A)의 실제의 침 궤적 형성상태에 대하여 그 침 궤적이 소정 범위내에 위치하고 있는가 아닌가가 판별된다 (스텝 123).

프로우브침 (14A)이 패드에 대하여 적정한 범위 내에 없는 때에는 그 결과가 1회째의 침 궤적 형성후의 것인가 아닌가가 판별된다 (스텝 124). 실제의 침 궤적의 형성에 관한 판별이 1회째 이면, 프로우브침 (14A)이 패드에 실제로 접촉하기 위한 위치조건이 보정된다 (스텝 125). 이 경우의 보정은 패드의 좌표 (X,Y,θ)의 적어도 1 개가 자동적으로 보정된다 (스텝 125). 프로우브 칩 (14A)의 위치보정에 있어서는 예를 들면 제9(a)도 및 제9(b)도에 나타낸 바와 같이 화상 인식에 의하여 패드(P)의 가상 중심과 침 궤적 (N)의 위치 어긋남을 산출하고, 이 값이 최소로 되는 위치 결국, 대략 패드 중심에 대하여 가장 위치 어긋남이 적게되도록 침 궤적 (N)의 위치 보정을 한다. 환원하면, 실제의 침 궤적 위치가 상기 패드 중심위치에 변위하도록 부동상태에 있는 프로우브 침에 대하여 패드의 위치가 보정된다. 이와 같은 가상 중심을 구하는 방법으로서는 예를 들면 최소 2승 방법등의 산출방법이 사용된다.

또 상기 판정처리에 있어서 소정범위내에 프로우브침 (14A)이 위치하고 있지 않는 것이 1 회째 이상인 경우에는 알람처리를 실행한다 (스텝 126). 또 스텝 (123)에서 실행되는 판별 결과에 있어서 패드에 대한 프로우브침 (14A)의 침 궤적이 소정 범위내에 경우에는 실제로 프로우브침을 패드에 접촉시키는 통상의 프로우빙 공정으로 이행한다 (스텝 127). 이와 같이 하여 기준 패드를 포함하는 특정 패드(또는 필요하면 이것 이외의 패드도 포함)와, 이들에 대응하는 프로우브침과의 위치 어긋남을 구하여 칩의 X,Y,θ의 각 조건을 보정한다. 그후 프로우브침과 패드와의 실제의 접촉도 실행함으로써 침 궤적 형성을 한다. 이 침궤적 형성으로부터 실제의 위치 어긋남 양을 구하고, 상술한 칩에서의 X,Y,θ 보정을 재차 실행한다.

한편 상기 트레닝 공정을 종료한 후에 실행되는 소자의 프로우빙 검사시에는 제10도 이하에 나타낸 오토 셋업 처리가 행해진다. 이 오토 셋업 처리는 먼저 모니터링한 프로우브침과 패드와의 위치조정을 사용하여 실제의 프로우빙을 하는 것을 제안한 모니터링이고, 실제의 프로우빙에서 행해지는 것과 동일하므로 모든 패드에 대응하는 프로우빙 침의 접촉상태를 검사하는 처리이다.

오토 셋업처리는 일예로서 전원을 투입한 시점 또는 프로우브 카드의 교환이 행해진 시점에서 실행된다. 즉 오토 셋업처리는 먼저 집적회로 칩의 형식 입력이 행해진다 (스텝 130).

다음에 이 입력된 칩의 형식에 대응하는 트레닝 데이터를 판독입력인가 아닌가 판정된다 (스텝 131). 예를 들면 대응하는 데이터가 존재하는가 재차 트레닝을 주는 값으로 한 경우에는 재차 상술한 트레닝 공정으로 이행한다 (스텝 132).

한편 대응하는 데이터를 그대로 사용하는 경우에는 그 데이터를 판독 입력 한 후 특정 프로우브침, 본 실시 예에서는 제2도중, 부호 P1에서 나타낸 패드에 대응하는 특정 프로우브침의 오토 포커스가 실행된다 (스텝 133). 오토 포커스가 행해졌는가 아닌가를 판정하고 (스텝 134), 포커스가 불능한 경우에는 메뉴얼 조작에 의한 초점 맞춤이 실행된다 (스텝 135). 메뉴얼 조작에 의한 초점 맞춤이 행해졌는가 아닌가를 판단하고 (스텝 136), 메뉴얼 조작에 있어서도 포커싱이 될 수 없는 경우에는 프로우브침이 이상이 있는 것으로 하여 프로우브 카드의 자동 교환처리가 실행된다 (스텝 137).

이와 같은 프로우브 카드의 자동교환이 행해지는 경우 판정 제어처리부 (26)는 프로우 카드 교환 구동부 (34)에 대하여 동작 지령을 출력하고, 새로운 프로우 카드를 판독 위치에서 셋트한다. 이 경우 프로우 카드 교환 구동부 (34)는 도시되지 아니한 핸들러 (handler)를 사용하여 링 인서트 (ring insert) (16)에 세트되어 있는 프로우 카드를 취출하고, 각 격납부로 부터 새로운 프로우 카드를 링 인서트 (16)에 장착한다.

또 프로우브침의 오토 포커스가 행해진 경우에는 트레닝 공정의 경우와 동일하게 특정 프로우브침의 위치정보가 특정 프로우브침의 X,Y 방향에서의 좌표위치가 등록되고, 등록 공정이 실현된다 (스텝 138). 이것에 의하여 회로 칩의 기준으로 되는 특정 패드 (P1∼P4)에 대한 프로우브 침쪽에서 3차원의 위치 정보가 얻어지는 것이 된다.

상기 스텝 (138)에 있어서 좌표 위치 정보의 등록 처리가 종료되었는가 아닌가 판별하고, 프로우브 카드의 자동 교환이 실행된다 (스텝 140). 이 등록 처리가 종료하면, 프로우브침 (14A)과 집적회로 칩의 특정 패드 (P1∼P4)를 좌표정보를 사용하여 가상적으로 접촉시키어 가상적으로 접촉시키어 가상적인 침 궤적을 형성한다 (스텝 141). 즉 프로우브침의 좌표 위치 정보를 특정 패드의 좌표위치 정보에 서로 겹치게 한다.

상기 스텝에 있어서 침 궤적이 소정 범위내에 있는가 여부가 또는 위치 어긋남 양이 적정 범위내에 있는가 등의 기준을 만족하고 있는가 아닌가가 판별된다 (스텝 142). 또 스텝 (139)에 있어서 등록 공정이 불능한 경우에는 프로우브침이 이상이라고 하여 프로우브 카드의 자동교환이 실행된다 (스텝 140).

제11도에 나타낸 바와 같이 스텝 (133)에 있어서 등록된 특정 프로우브침 (14A)이외의 나머지 프로우브침에 대하여 위치정보가 등록 되었는가 아닌가가 판별되고 (스텝 143), 등록이 완료하면, 등록된 모든 패드와 프로우브침과의 좌표위치 정보에 따라서 가상적으로 접촉되어 가상적인 침 궤적을 형성 한다 (스텝 144). 가상적으로 얻어진 침 궤적은 그 위치 어긋남 양 (패드 영역의 좌표위치와 침 궤적의 좌표위치와의 차)이 적정 범위내에 있는가 아닌가가 소정범위내 형성되어 있는가 아닌가를 기준으로 하여 판별된다 (스텝 145).

가상적으로 형성된 침 궤적중 위치 어긋남이 가장 큰 침궤적 즉 패드 중심위치와 침궤적 위치 좌표와 차가 가장 큰 침 궤적을 자동적으로 추출하는 것으로 (스텝 148), 패드에 대하여 프로우브침을 자동적으로 접촉시킨다 (스텝 147). 이 경우의 접촉은 통상 실시되는 접촉과 동일하도록 오어 드라이브시켜 침 궤적이 형성된다 (스텝 148).

실제의 침 궤적이 소정위치에 형성되어 있는가 아닌가 또는 위치 어긋남 양이 소정 범위내에 있는가 아닌가가 판별되고 (스텝 149), 이 결과를 따라서 이 침 궤적 형성이 1회째인가 아닌가가 판별된다 (스텝 150). 이하의 처리에 대하여는 트레닝 공정에 있어서, 스텝 (123) 내지 (125)에서 나타낸 처리가 실행된다.

상기한 실시예에서는 프로우브침의 상태가 이상인 경우를 자동적으로 판단하고, 이 결과에 따라서 자동적으로 프로우 카드를 교환할 수가 있도록 되어 있으므로 프로우빙 처리를 자동화 할 수가 있다.

또 본 실시예에 의한 프로우브 장치에서는 θ 얼라이먼트의 보정을 프로우브 카드쪽을 고정으로 하여 칩쪽을 이동하여 실시하므로 얼라이먼트 보정의 순서를 간략화 할 수가 있다. 결국 카드 프로우브쪽의 이동량 조정과 칩쪽의 이동량 조정을 함께 하는 경우에 비하여 제조 및 조작이 용이하게 된다.

상술한 실시예의 발명에 의하면, 가상적인 패드와 프로우브침과의 접촉상태에 의하여 위치 어긋남 정보를 얻을 수가 있으므로 실제의 패드와 프로우드 침과의 접촉상태를 미리 가상적으로 모니터링 할 뿐만 아니라 그 접촉상태에서 얻어진 결과에 따라서 최적인 접촉상태로 보정할 수가 있다. 이 때문에 실제 패드와 프로우브침과의 접속상태가 소위 불량 상태로 되어버리는 것을 미연에 방지하는 것이 가능하게 된다.

또 가상적으로 판단한 패드와 프로우 침과의 접촉상태의 보정 결과에 따라서 실제의 접촉상태를 설정하고, 이 접촉에 의한 결과에 따라서 적정한 접촉상태로 보정하는 것이 가능하게 된다.

또한 패드의 가상중심을 자동적으로 산출할 수가 있고, 이 가상중심을 기본으로 하여 침 궤적의 형성 상태를 판별할 수가 있으므로 보정에 요하는 수고를 간략화 하는 것이 가능하게 된다.

또한 패드에 접촉하는 프로우브침을 장착하고 있는 프로우브 카드 쪽에서의 접촉조건에 따라서 항상 접촉조건도 최적화 하기 위한 자동적으로 프로우브 카드의 교환이 행해지므로 항상 소자의 전기적 특성을 항상 최적한 조건하에 있어서 실시하는 것이 가능하게 된다.

또한 프로우브 카드가 고정하고 있어도 이 프로우브 카드의 각 프로우브침에 대한 패드의 접촉위치를 최적화하는 것이 가능하게 된다.

또한 침 궤적의 위치를 패드의 대략 중심위치로 변위시킬 수가 있고, 각 프로우브침에 대한 패드의 접촉위치를 최적화하는 것이 가능하게 된다.

또한 가상적인 패드와 프로우브침에 대한 패드의 접촉상태에 의하여 위치 어긋남을 정보를 얻을 수가 있으므로 실제의 패드와 프로우브 침과의 접촉상태를 미리 가상적으로 모니터링하는 것뿐만 아니고 그 접촉 상태에서 얻어진 결과에 따라서 최적인 접촉 상태로 보정할 수가 있고, 이 때문에 실제로 패드와 프로우브침과의 접촉상태가 소위 불량상태로 되어 버린것을 미연에 방지할 수가 있는 장치를 얻을 수가 있는 것이 가능하게 된다.

다음에 상술한 프로우브 장치에 사용되는 오토 셋업식 프로우브 검사장치의 실시예를 설명한다.

제12도에 나타낸 프로우브 장치 (10)는 제1도에 나타낸 프로우브 장치와 거의 동일한 구성을 갖고 있으므로 동일 부분에는 동일 부호를 붙여서 설명을 생략한다.

동도면에 있어서 이미지 센서 (18)는 회로칩의 전극패드의 위치정보를 식별함과 동시에 프로우브침 (14A)과 전극 패드와의 접촉상태를 인식하기 위한 기능을 구비하고 있고, 이 기능을 가지면 어떤 수단을 어느쪽의 장소에 설치하여도 좋다.

즉 이미지 센서 (18)는 프로우브침 (14A)의 반도체 웨이퍼에 형성된 각 칩의 전극 패드열에 프로우브침 (14A)을 접촉시켜 오버 드라이브를 걸고, 압압 접촉에 의하여 그 칩의 검사를 실시함으로써 형성된 침 궤적의 각 전극 패드내에서의 위 치 및 침 궤적의 크기를 검출하고, 이들 침궤적 정보를 판별처 리부 (120)로 출력한다.

이 판별 처리부 (decision processing unit)(120) 는 제13도에 나타낸 바와같이 이미지 센서(118)의 출력이 입력되는 산출부 (calculstor)(122), 보간 처리부 (interpolating circuit)(124), 면적 비교부 (area comparator)(126) 및 판정부 (decision circuit)(128)를 구비하고 있다. 판정부 (128)에는 검사공정의 시켄스 제어를 하는 제어부(130)가 접속되어 있다. 이 제어부 (130)에는 침 궤적의 위치, 크기등을 기억하는 기억부 (memory)(132) 및 필요에 따라서 기억내용을 표시하는 표시부 (134)가 각각 접속되어 있다. 제어부 (130)에는 검사공정에 필요한 처리 결국 프로우브침과 전극 패드를 접촉시키기 위한 동작 예를 들면 재치대 (12)의 승강운동 및 그 승강동작 위치의 검출을 하는 부재가 입력쪽 및 출력쪽에 각각 접속되어 있다. 판별 처리부 (120)에 설치되어 있는 산출부 (122)는 이미지 센서 (18)로 부터 출력되는 화상신호에 의하여 각 전극 패드상에 위치하는 침 궤적의 면적 및 면적 중심을 산출하는 기능을 가지고 있다. 보간 처리부 (124)는 전극 패드상에 형성된 침 궤적의 일부가 이미지 센서 (18)의 출력쪽 신호로써 결손이 있는 경우에 결손부분을 패턴 인식기술 (pattern recognintion technique)등의 방법으로 보간하여 산출부 (122)에서의 면적 및 면적 중심을 구하는 기능을 가진다.

면적 비교부 (126)는 미리 정상인 상태에서 전극패드에 형성된 침 궤적 및 면적 중심 정보를 메모리에 기억시켜두고, 이 기억 정보와 실제로 검사후의 침 궤적 면적 및 면적 중심을 비교하는 기능을 가진다. 판정부 (128)는 면적비교부 (126)로부터 출력에 의하여 실제 검사한 그 칩의 침 궤적의 형성상태 환원하면, 프로우브침과 전극 패드와의 접촉상태의 양부를 판정하는 기능을 가진다. 제어부 (130)에 접속되어 있는 기억부 (132)는 정상인 침 궤적 형성이 행해진 경우의 침 궤적 및 침 궤적 면적이 등록 되어 있음과 동시에 판정부 (128)를 통하여 제어부로 출력된 침 궤적 위치 및 침 궤적 면적도 기억부에 격납된다. 이와 같은 판정부 (128)를 통하여 제어부 (130)로부터 출력되는 침 궤적 위치 및 침궤적 면적은 예를 들면 복수로 침 궤적 검사를 하는 경우 전회의 검사 결과로서 일시적으로 기억부 (132)에 격납된다.

그런데 본 실시예에 있어서는 알루미늄등의 전극 패드의 바탕에 형성된 침 궤적만을 이미지 센서에 의하여 인식하도록 한 것이다.

따라서 색에 의한 인식을 할 수가 없다. 그래서 이미지 센서 (118)에서는 전극 패드상의 침 궤적부에 형성되는 오목부와 이것 이외의 평탄부와의 사이에서의 휘도의 다름 또는 농도의 다름에 따라서 화소 신호를 출력하여 인식하도록 하고 있다.

한편 전극 패드에 형성되는 침 궤적으로서는 다음의 형성 상태를 가지는 침 궤적이 있다. 먼저 정상인 침 궤적의 경우에 대하여 말하면, 이 경우에는 침 궤적의 윤곽이 모든 전극 패드내에 있고, 그 침 궤적 면적이 소정 값 이상이다. 이와 같은 형성 형태에 대하여 이하와 같은 상태가 있다.

(1) 침 궤적 (N)의 일부가 전극 패드(P)의 주변부에 위치하는 패시베이션 에지 (E)에 포함되 어 있다 (제14도).

(2) 침 궤적 (N)끼리의 일부가 오버랩하고 있다 (제15도).

(3) 침 궤적 (N)의 일부가 결손하여 있다 (제16도).

(4) 침 궤적 (P)의 일부밖에 남아 있지 않다 (제17도).

이와 같은 상태인 침 궤적 (N)의 형태를 검출하고, 프로우브침과 전극 패드 (P)와의 접촉상태의 양부를 판정하는데는 다음의 방법이 사용된다.

먼저 (1)의 상태에 대하여는 전극패드 (P)내에 위치하는 침궤적 (N)의 면적을 구하고, 그 면적의 중심위치를 구한다. 이와 같은 처리는 이미지 센서 (18)로부터 화소신호에 의하여 산출부 (122)에서 산출된다. 산출된 면적 및 면적 중심 위치를 기초로 하여 상기한 프로우브 침과 전극 패드와의 접촉상태가 판정된다. 즉 정상인 접촉상태인 경우에는 산출된 면적이 소정값 이상이고, 또 면적 중심이 소정의 범위내에 포함되어 있는 경우를 말한다. 따라서 이 조건의 1 개도 충족하지 하지 않은 경우에는 접촉 불량이라고 판단할 수가 있다.

다음에 (2)의 경우에 대하여는 오버랩 하고 있는 부분이 전회 및 최후의 침 궤적 면적의 일부를 이루고 있는 것을 착안하여 전회 및 최후에 형성된 침 궤적 (N) 면적의 총합으로부터 오보랩의 한쪽을 포함하고 있는 전회 형성의 침 궤적을 빼는 것으로 오버랩의 나머지를 포함하는 최후에 형성 된 침 궤적 면적을 구한다.제15도에 없는 영역 (A)과 오버 랩하고 있는 영역 (C)에 상당하고, 또 최후에 형성된 침 궤적의 면적 (S2)은 오버 랩하고 있지 않은 영역 (B)과 오버 랩하고 있는 영 역 (C)에 상당한다. 따라서 최후에 형성된 침 궤적의 면적 (S2)은 제4도를 참조하면, 다음식의 값으로 된다.

(S2) = (A + B + C) - (A + C)

이 면적 및 면적 중심으로부터 상기한 접촉 불량을 판정하는 기준에 의하여 접촉상태가 판정된다. (3)의 경우에는 상술한 바와 같이 전극상의 침 궤적 형상이 프로우브침과 전극과의 콘택트 과도 현상에 있어서의 오버 드라이브에 의한 미끄럼 운동에 의하여 타원형으로 상이한 것으로 하고, 이미지 센서 (118) 출력으로부터 화소신호에 의하여 결손부를 예를 들면 통상 사용되는 일차 보간법 (method of interpolation of first degree)나 이차 보간법 (method of interpolation of second degree), 또는 뉴톤의 수차근사법 (method of successive approximation)등에 의하여 보간 처리하는 것으로 타원형으로 하여 근사적인 침 궤적 면적을 구하고, 침 궤적 면적을 구하고, 정상인 접촉상채의 경우 면적 및 면적 중심의 위치와 비교한다.

(4)의 경우에는 상기 (3)의 경우와 동일한 전제 결국 타원형으로 유사한 것으로 하고, 그 일부의 윤곽중에서 임의의 좌표위치 (제17도중 부호 Q1∼Q4에 나타낸 위치)를 기초로 하여 그 일부를 가지는 타원형의 면적 및 면적 중심의 위치를 비교한다.

(3) 및 (4)의 경우는 어느 쪽도 전극 패드내에 침 궤적이 형성되어 있는 것을 전제로 할뿐 아니라 (1)의 경우와 동일하게 침 궤적의 일부가 전극 패드의 바깥쪽 소위 패시베이션에 위치하고 있는 것도 전제로 하여 포함되어 있다.

또 상기 침 궤적 면적의 과정에 대하여는 정상인 접촉으로서 인정된 경우의 면적을 문턱값으로서 설정한다. 침 궤적 검출은 검사 공정 실행중에 행하고, 이것에 의하여 프로우브침의 교환시기 또는 프로우브 카드의 설치상태에 의한 접촉 상태의 양부를 판별하기 위하여 행해진다.

다음에 상기 실시예의 프로우브 장치의 판정 처리부(120)의 동작을 제18도의 플로우 챠트에 따라서 설명한다.

먼저 반도체 웨이퍼에 형성된 집적회로 칩 또는 선택된 칩의 검사 공정이 실행되는데 있어 침 궤적 검사의 지시가 있었는지 아닌지가 판별되고 (스텝 201), 지시가 있었던 경우에는 프로우브침에 대하여 재치대상에 설치된 반도체 웨이퍼가 Z축 방향 즉 위쪽에 구동되어 각 프로우브침이 전극 패드에 접촉하고, 또한 미리 정해진 양의 오버랩이 실행되고, 검사가 실행된다. 오버 드라이브가 실행되는 것에 의하여 전극 패드상에 침 궤적이 형성된다 (스텝 202).

침 궤적 형성후 이 침 궤적 형성이 1 회째인가 아닌가가 판별된다 (스텝 208). 1 회째의 침 궤적인 경우에는 재치대상에 있는 반도체 웨이퍼의 침 궤적이 형성된 소자의 전극패드에 대하여 이미지 센서 (18)에 의한 촬상이 행해진다 (스텝 204).

이어서 이미지 센서 (18)로부터의 화소 신호에 따라서 침 궤적에 결손부가 있는지 없는지가 판별된다 (스텝 205). 결손부가 있는 경우에는 그 결손부 이 외의 침 궤적 면적이 산출되고, 이 면적이 보간될 수 있는 최소 면적 이상인가 아닌가가 판별된다 (스텝 206). 결손부의 유무에 관하여는 예를 들면 통상 연속하여 있는 침 궤적의 윤곽에 따라서 화소신호가 출력되는데 대하여 연속한 화소신호가 출력되지 않은 경우를 기준으로 하여 판별된다. 이와 같은 화소의 판별은 결손부가 극대인 경우 실제의 침 궤적 면적과의 사이에서의 오차가 크게될 우려가 있으므로 보간에 필요한 최소한의 면적을 갖는 것만을 추출하기 위하여 행해지는 처리이다.

상기 스텝 (206)에 있어서 최소 면적 이하인 경우에는 보간처리가 행해진다 (스텝 207). 보간처리가 행해진 침 궤적은 그 면적 및 면적 중심이 산출된다 (스텝 208,209). 또 스텝 (205)에 있어서는 결손부가 없는 경우도 그 면적 및 면적 중심의 위치가 산출된다 (스텝 208,209).

산출된 침 궤적은 판별처리부 (120)의 면적 비교부 (128)에 있어서 정상인 접촉이 행해진다고 판단할 수 있는 경우의 면적에 상당하는 문턱값과 비교된다 (스텝 210). 이 경우의 문턱값은 전극 패드상에서의 침 궤적면적이 대상으로 되고 있으므로 예를 들면 침 궤적의 일부가 전극 이외의 개소 결국 패시베이션에지에 걸리고 있는 경우도 포함된다. 패시베이션 에지에 걸려있는 경우를 포함하는 이유는 가령 침 궤적의 일부가 패시베이션 에지에 걸려 있어도 그 에지에 걸려있는 면적이 구조이고, 거의 전극내에 침 궤적의 대부분이 포함되어 있는 경우가 있는 것을 전제로 하고 있기 때문이다.

또 침 궤적의 면적을 비교하는데 더하여 침 궤적의 면적 중심의 위치가 소정범위내에 있는가 아닌가가 판별된다 (스텝 211). 이 면적 중심위치의 판별에 사용되고 있는 소정범위로서는 전극의 면적중심에 대하여 어느 정도의 어긋남이 있어도 정상인 접촉이 행해진다고 판단할 수 있는 범위가 상당하고 있다.

스텝 (210),(211)에 의하여 전극상에 형성된 침 궤적은 면적이 문턱값 이상인 것, 면적 중심의 위치가 소정의 범위인 것을 만족한 경우에 한하여 전극상에서의 프로우브침의 접촉이 양호하다고 판정된다.

한편 스텝 (203)에 있어서 검사공정에 제공되는 칩이 1회째의 검사공정에 제공되는 것이 아닌 것이 판별된 경우에는 이 칩에 관한 전회의 침 궤적 면적 및 면적 중심의 누계가 기억부 (132)로부터 판독된다 (스텝 212). 이와 같이 1 회째가 아닌 검사공정이 실행되는 경우로서는 예를 들면 회로 칩의 배선부를 보수처리한 것을 대상으로 하는 경우이다.

이 경우에는 미리 칩상에 1 회째의 침 궤적이 형성되고 있으므로 그 침 궤적에 관한 면적 및 면적 중심이 기억부 (132)에 기억되어 있는 것이 전제로 된다. 다시 침 궤적의 촬상이 행해지고 (스텝 213), 이미지 센서 (18)로부터 화소신호를 기초로 하여 결손부의 유무가 판별된다 (스텝 214). 이 경우 결손부의 유무 판별에 관하여는 스텝 (205)의 경우와 동일 기준으로 실행된다. 침 궤적에 결손부가 있었던 경우에는 그 결손부에 대하여 보간처리가 실행된다 (스텝 215). 침 궤적에 결손부가 존재하자 않았던 경우 및 보간처리가 실행된 침 궤적은 전회에 대하여 오보랩하고 있는가 아닌가가 판별된다 (스텝 216).

오버랩하고 있는가 아닌가의 판별은 예를 들면 이미지 센서 (18)로 부터의 화소신호에 의하여 전회의 침 궤적 위치에 대하여 좌표 위치를 동일하게 하는 부분이 있는가 아닌가가 기준으로 된다. 스텝 (216)에 있어서 오버랩하고 있지 않다고 판단된 경우에는 최후에 형성된 침 궤적의 면적 및 면적 중심위치를 산출하여 스텝 (210)으로 이행한다.

한편 스텝 (216)에 있어서 오버랩하고 있다고 판단된 경우에는 최후에 형성 된 침 궤적의 면적이 구해진다 (스텝 217). 이 경우에는 오버 랩하고 있는 부분이 전회와 이번회에서는 공통하고 있으므로 전회와 이번회에서 형성된 침 궤적의 면적의 총합으로부터 전회의 침 궤적 면적을 빼는 것으로 제15도에 있어서 설명한 바와 같이 이번회 형성된 침 궤적의 면적이 구해진다 (스텝 217).

이상과 같이 본 실시예에 의하면 복수회의 침 궤적 형성이 행해지는 기회로서 단순히 수리 처리된 칩만이 아니고, 예를 들면 프로우브 침을 교환한 경우등도 포함된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 전극패드상에 형성된 침 궤적의 위치 및 침 궤적 면적의 적어도 1 쪽에 기인하여 접촉상태의 양부가 판별된다. 이 것에 의하여 침 궤적의 위치가 전극패드상에 위치하고 있지 않은 경우 또는 위치하고 있어도 소정면적을 가지고 있지 않은 경우에는 전극패드와 프로우브침과의 직접 접촉이 충분하지 않다고 하여 접촉 불량상태인 것을 판정하는 것이 가능하게 된다.

또 침 궤적의 위치 정보에 의하여 침 궤적의 면적 중심을 구함으로써 침 궤적이 전극 패드로부터 떨어져 버린 경우를 검출할 수가 있다. 이것에 의하여 가령 침 궤적의 일부가 전극패드상에 위치하고 있어도 그 침 궤적의 면적 중심이 전극 패드의 소정 범위내에 없은 경우에는 접촉 저항을 증가시키지 않은 만큼의 접촉상태가 설정되고 있지 않다고 판정할 수가 있다.

또한 침 궤적의 윤곽을 기초로 하여 그 윤곽이 전극패드내에 위치하고 있는 것을 검출함으로써 접촉 저항을 판정 할 수가 있다. 이것에 의하여 윤곽의 형성 상태에 대처하여 접촉저항을 판정할 수가 있다.

또한 침 궤적저항이 소정값 이하인 경우에는 프로우브침에 의한 산화막의 제거가 완전하지 않다고 판정할 수 있고, 이것에 의하여 산화막의 나머지 상태 또는 접촉압에 대처하여 접촉상태를 판정할 수가 있다.

또한 전극 패드상에 형성된 침 궤적이 상기한 바와 같은 타원형은 아니고, 일부가 결손하고 있는 경우 그 나머지의 부분으로부터 가상적으로 침 궤적면적을 추출하고, 접촉상태를 판정할 수가 있다.

또한 복수회의 프로우브침과 전극 패드와의 접촉이 행해진 경우에 대처하여 접촉상태를 판정할 수가 있다. 특히 전극 패드상에서 떨어진 상태로 침 궤적이 형성된 경우에 있어서도, 그 최후의 침 궤적에 대하여 상기한 대처방법이 적용된다.

또한 전회 형성된 침 궤적과 최후에 형성된 침 궤적 면적과의 총합으로부터 전회의 침 궤적의 오버랩부의 면적도 전회의 면적내에 포함하여 상기 총합으로부터 빼내는 것에 의하여 나머지의 오버랩부의 면적을 포함하는 최후의 침 궤적 면적이 구해진다. 따라서 오버랩하고 있는 침 궤적 면적의 총합으로부터 한쪽의 침 궤적 면적을 빼는 것에 의하여 오버랩한 침 궤적의 형성 상태에 있어서도 최후에 형성된 침 궤적 면적을 정확하게 계산할 수가 있다.

이와 같이 본 발명에 의하면, 반도체 웨이퍼에 가지는 집적회로 칩의 검사 공정에 있어서 칩 자체의 바탕의 색과 그다지 구별이 되지 않는 상태에서 형성되는 침 궤적의 형성상태를 확실하게 인식할 뿐만 아니라 침 궤적의 형성상태를 판별하여 프로우브침과 패드와의 접촉상태의 양부를 자동적으로 판단하는 것이 가능하게 된다. 이것에 의하여 접촉상태의 판단에 관한 정밀도를 저하시키는 것이 아니다.

다음에 오토 셋업식 프로우브 검사방법의 실시예를 설명한다.

먼저 이 방법에 사용된 오토 셋업식 프로우브 장치의 구성부터 먼저 설명한다. 또 이 프로우브장치는 피검사체로서 예를 들면 반도체 웨이퍼상에 다수 형성 된 집적회로 칩의 전기적 특성을 검사하는 웨이퍼 프로우버이다.

즉 제19도에 나타낸 바와 같이 전체적으로 박스 형상을 이루는 프로우브장치 본체 (probing main machine)(301)의 대략 중앙에 가로대(302)를 통하여 메인 검사 스테이지 (303)가 설치되어 있다. 이 검사 스테이지 (303)는 반도체 웨이퍼 (이하 단순히 웨이퍼라고 약칭함)(W)를 재치하여 진공체크하는 웨이퍼 재치대 (305)를 후술하는 바와 같이 X,Y,Z 및 θ 방향으로 이동 제어가능하게 구비되어 있다.

상기 장치본체 (main machine)(301)의 상부에는 수평으로 고정 설치된 헤드 플레이트 (307)의 중앙 개구부에 인서트링 (308)이 위치 결정 끼워맞춤하는 상태로 설치되고, 이 인서트링 (308)에 카드홀더 (309)를 통하여 프로우브 카드 (310)가 떼고 붙이기 교환 가능하게 설치되어 있다. 이 프로우브 카드 (310)는 프린트 기판에 다수개의 프로우브침 (311)을 웨이퍼 (W)상의 칩의 전극 패드에 대응하여 장착한 것이다.

이 프로우브 카드 (310)의 위쪽에 콘택트링 (312)을 통하여 각 프로우브침 (311)과 전기적으로 접속하는 테스트 헤드 (313)가 탑재 지지된다. 이 테스트 헤드 (313)는 프로우브침 (311)이 웨이퍼 (W)의 칩의 전극 패드와 접촉한 상태에 있어서 그 칩으로부터 돌아오는 신호를 받아 그 칩의 전기적 특성을 측정검사 (제품의 양부 판정등)한다.

또 본 장치의 구동 조정이나 수리등을 위하여 테스트 헤드 (313) 중앙 위쪽으로부터 프로우브 카드 (310)의 중앙 개구를 통하여 웨이퍼 재치대 (305)상 웨이 퍼 (W) 및 이것에 접촉하는 프로우브침 (311)의 침 앞끝단등을 눈으로 관찰할 수 있는 현미경 (또는 텔레비 카메라)(314)가 구비되어 있다.

장치 본체 (301)의 우측에는 피검사체의 오토 로우더 (321)가 설치되어 있다. 이 오토 로우더 (321)에는 1 로트 (예를 들면 25 매)씩 웨이퍼 (W)를 수용한 웨이퍼 카세트 (322)를 교환 가능하게 삽입 세트할 수 있는 카세트 재치대 (cassette chuck)(323)가 승강구동 가능하게 설치되어 있다. 그 이웃쪽에 그 웨이퍼 카세트 (322)내의 웨이퍼 (W)를 1 매씩 자동적으로 취출하는 로우더 스테이지 (324)가 설치되어 있다. 이 로우더 스테이지 (324)에 의하여 반출된 웨이퍼 (W)를 예비 얼라이먼트 스테이지(도시 생략)에 놓고, 여기에서 웨이퍼 (W)의 오리 엔테이션 플래트등을 기준으로 한 예비 얼라이먼트를 자동적으로 하도록 되어 있다.

또 그 예비 얼라이먼트된 것을 웨이퍼 재치대 (wafer chuck) (315) 상면에 이재하는 수단으로서 웨이퍼 핸들링 아암 (325)가 설치되어 있다. 또 이들 로우더 스테이지 (324) 및 웨이퍼 핸들링 아암 (325)는 검사종료의 웨이퍼 (W)를 웨이퍼 재치대 (305)상으로부터 자동적으로 들어올려 재차 웨이퍼 카세트 (322)로 되돌이는 일도 한다.

장치본체 (301)내의 중앙 앞쪽에는 제20도 및 제21도에 나타낸 바와같이 얼라이먼트 유니트 (326)이 설치되어 있다. 이 얼라이먼트 유니트 (326)는 장치 본체 (301)의 가로대 (302)상에 고정된 브릿지 (327)에 얼라이먼트용 및 침 궤적 검출용의 광학적수단 즉 화상 확인장치로서 예를 들면 CCD카메라 (328)가 설치되어 있음과 동시에 그 이웃쪽에 웨이퍼 재치대 (315)상의 웨이퍼 (314)의 표면 높이 (Z방향의 위치)등을 검출하는 정전용량 센서 (329)가 설치되어 있다. 이들의 아래쪽까지 상기 웨이퍼 재치대 (315)가 웨이퍼 (W)를 재치한 상태로 이동가능하게 되어 있다.

장치 본체 (301)의 좌측에는 프로우브 카드 교환기 (331)가 설정되어 있다.이 프로우브 카드 교환기 (331)내에는 카드 수납선반 (332)이 설치되고, 이 수납선반 (332)에 상술한 카드 홀더 (309)의 복수의 프로우브 카드 (310)가 삽탈이 가능하게 수납보관되어 있다. 이들 프로우브 카드 (310)는 소모품으로 수일후 교환할 필요가 있으므로 동일 종류의 것을 카드 수납선반 (332)에 격납하여 두어 순차사용한다. 또 예를 들면 피검사 대상이 다른 다품종 소량검사의 경우는 그 검사대상에 따라서 복수종의 프로우브 카드 (310)를 격납하여 교환 사용한다.

이 프로우브 카드 교환기 (331)는 카드 수납선반 (332)로부터 목적의 프로우브 카드 (310)를 취출하여 장치본체 (301)의 헤드 플레이트(307) 중앙의 인서트 링 (308)에 부착 세트하거나 그 인서트링 (308)로부터 낡은 프로우브 카드 (310)를 빼내거나 하는 카드 조작작업을 도시하지 아니하였지만, 웨이퍼 핸들링 아암 (316)과 동일한 장치를 통하여 자동적으로 행하고, 그 프로우브 카드 자동 교환 기술은 예를 들면 특개소 62-169341호나 특개소 62-263647호 공보에 기재되어 있는 것과 동일한 것으로 좋다.

메인 검사 스테이지 (303)는 제19도에 나타낸 바와 같이 수평면상에서 도시하는 X 방향 (전후방향)에 뻗은 2 개의 레일 (335)에 따라 이동가능한 X 테이블 (336)과, 이 X 테이블 (336)상을 Y 방향 (좌우방향)으로 뻗은 2 개의 레일 (337)에 따라 이동가능한 Y 테이블 (338)를 가지며, 이들이 펄스 모터등을 포함하는 관용의 X-Y 구동기구에 의하여 이동제어됨과 동시에 또한 그 Y테이블 (338)상에 웨이퍼 재치대 (305)가 수직축을 통하여 Z 방향 (상하방향) 및 그 축을 중심으로 θ 방향으로 회전 가능하게 관용의 승강구동 기구 및 회전 구동기구에 의하여 이동 제어된다. 메인 검사 스테이지 (303)의 Y 테이블 (338)의 측면에는 승강기구 (341)가 부착되고, 이 승강기구 (341)에 의하여 승강 가능하게 이동 카메라 (342)가 설치되어 있다. 이 이동 카메라 (342)는 고배율부 (342a)와 저배율부(342b)로 구성되어 있다. 이 고배율부 (342a)에 근접하여 예를 들면 LED로 되는 발광소자 (342c)가 설치되고, 이 발광소자 (342c)로부터 광에 의하여 프로우브침 (311)의 침 앞끝단을 조사하여 그 침 앞끝단을 카메라(342)에서 측정하도록 되어 있다.

상기 웨이퍼 재치대 (315)의 바깥주위부에는 투명한 소조각편(344)이 수평으로 돌출 고정되어 있다. 이 소조각편 (344)의 상면에는 도전성 투명 박막 예를 들면 ITO (indiun tin oxide) 박막 또는 크롬도금이 실시됨과 동시에 중앙에 십자 마크의 타켓트 (345)가 형성되어 있다. 이 소조각편 (344)은 웨이퍼 재치대 (305)와 일체로 이동하고, 이 타켓트(345)의 십자마크 중심이 CCD 카메라 (328) 및 이동 카메라 (342)의 검사시에 기준점으로서 기능한다. 또 그 소조각편 (344)의 타켓트 (345)의 주위표면의 유도성 투명 박막은 상기 얼라이먼트 유니트에 있어서의 정 전 용량 센서 (329)에 의한 웨이퍼 재치대 (315)의 Z 방향의 위치 (높이)검출을 가능하게 하고 있다. 이와 같은 프로우브장치의 각 기능부는 제21도에 나타낸 바와 같이 CPU등의 본체 콘트롤러 (350)에 의하여 소정의 프로그램에 따라서 구동제어된다. 즉 이 본체 콘트롤러 (350)는 메인 검사 스테이지 (303)의 X-Y 테이블 (336),(338)의 구동제어, 웨이퍼 재치대 (305)의 Z 방향 및 θ 방향의 구동제어, 이동카메라 (342) 및 그 승강기구 (341)의 구동제어를 한다.

또 이 본체 콘트롤러 (350), 로우더 콘트롤러 (351)와, 얼라이먼트 콘트롤러 (352)와, 카드 교환기 콘트롤러 (353)가 서로 데이터나 제어정보의 접수를 하도록 접속되어 설치되어 있다.

그 로우더 콘트롤러 (351)는 오토 로우더 (321)의 로우더 스테이지(324)나 예비 얼라이먼트 스테이지나 웨이퍼 핸들링 아암 (325)의 구동제어를 한다. 얼라이 먼트 콘트롤러 (352)는 얼라이먼트 유니트 (326)의 CCD 카메라 (328)나 정전용량 센서 (329)의 구동제어를 한다. 카드 교환기 콘트롤러 (353)는 카드 교환기 (331)를 구동제어 한다.

그 각각의 기능을 콘트롤하도록 되어 있다.

또 본체 콘트롤러 (350)에는 데이터 기억용의 파일 유니트 (메모리)(354)가 접속되어 있고, 피검사 대상의 품종에 대응한 파라미터, 얼라이먼트 (침맞춤)용의 기준화상 패턴 데이터, 보정 데이터 및 프로우브 하기 위한 위치보정 데이터등이 기억된다.

이와 같은 구성의 오토 얼라이먼트식 프로우브장치를 사용하여 웨이퍼 (W)의 칩의 전기적인 특성을 측정 검사하는 프로우브 검사방법을 제22도의 플로우챠트에 따라서 기술한다. 또 그 피검사체로하여 웨이퍼 (W)는 제23(a)도에 나타낸 바와 같이 소정의 회로 패턴을 가지는 다수의 반도체칩 (T)이 일정간격으로 규칙적으로 배열형성되므로 그 칩 (T)에는 제23(b)도에 확대하여 나타낸 바와 같이 다수개의 전극패드 (P)가 설치되어 있다. 그 각 전극 패드 (P)는 제24(a)도 및 제24(b)도에 더욱 확대하여 나타낸 바와 같이 기판상에 산화막을 실시한 알루미늄등의 전극 (A)을노출하는 상태로 가짐과 동시에 그 상면 주위에 방수나 절연을 도모하는 적당폭의 패시베이션 (보호막)(E)이 박막형상으로 형성되어 있는 것이다.

그 프로우브 검사방법은 먼저 카드 교환기 (331)를 구동제어하여 피검사 대상의 웨이퍼 (W)의 품종에 대응한 프로우브 카드 (310)를 선택하여 민서트링 (308)에 부착 세트된다. 다음에 오토 로우더 (331)를 구동 제어하여 카세트 (322)내의 최초의 1 매째의 웨이퍼 (W)를 로우더 스테이지 (324)에 의하여 반출하여 예비 얼라이먼트시킨다. 그 예비 얼라이먼트한 웨이퍼 (W)를 웨이퍼 핸들링 아암 (32)에 의하여 메인의 검사 스테이지 (303)의 웨이퍼 재치대 (305)상면에 이재하여 체크 유지시킨다.

이와 같이 하여 웨이퍼 (W)를 재치한 웨이퍼 재치대 (305)를 검사 스테이지 (303)의 구동제어에 의하여 얼라이먼트 유니트 (326)으로 이동시키어 자동적으로 얼라이먼트한다. 이 얼라이먼트 방법은 이미 각종의 공보류에 의하여 몇 개 인가의 기술이 알려져 있다.

여기에서 예시하는 얼라이먼트 방법을 개략적으로 기술하면, 먼저 검사 스테 이지 (303)의 X,Y 테이블 (336) 및 (338)의 이동 및 웨이퍼 재치대 (305)의 Z 방향의 승강 및 θ 방향의 회전에 의하여 타켓트 (345)를 이동 카메라 (342)의 고배율부 (342a)의 시야의 중심부근에 위치 결정함과 동시에 그 타켓트 (345)를 CCD 카메라 (328)의 시야의 중심의 초점에 위치 결정한다. 이와 같이 하여 타켓트 (345)과, 이동 카메라 (342)와, CCD 카메라 (328)과의 3자의 위치 맞춤을 하는 것으로 이때의 웨이퍼 재치대 (5)의 X,Y,θ 방향의 위치를 인식한다. 또 그 상태에서 타켓트 (345) 또는 그 주위의 도전성 막질을 정전용량 센서 (329)의 바로 아래로 이동시 키고, 그 높이 (Z)를 그 정전용량 센서 (329)에 의하여 측정한다.

다음에 웨이퍼 재치대 (305)상에 유지되어 있는 웨이퍼 (W)의 최초의 검사하는 칩 (T)의 특정부분을 CCD 카메라 (328)의 시야의 중심에 위치 맞춤시키고, 또 그 칩 (T)의 전극 패드 (P)의 배열 또는 웨이퍼 (W)칩의 스크라이브 라인에 맞춰서 웨이퍼 재치대 (305)의 θ 방향의 회전조정을 한다. 이 종류의 위치 맞춤의 기술은 특개소 2-224260 호 공보에 개시되어 있다. 이와 같이 하여 웨이퍼 재치대 (305)상의 웨이퍼 (W)의 각 칩 (T) 및 그 패드 (P)의 배열위치를 패턴인식하고, 또한 그 칩 (T)을 정전용량 센서 (329)의 바로 아래로 이동시키어 그 높이 (Z)를 측정한다.

이와 같이 한 후, 검사 스테이지 (303)를 구동제어하여 구동 카메라 (342)를 프로우브 카드 (310)의 바로 아래에 되돌리고, 그리고 프로우브 카드 (310)의 각 프로우브침 (311)의 침 앞끝단 위치를 그 이동카메라 (342)의 저배율부 (342b)에서 개략 검출하므로 고배율부 (342a)에 의하여 정확하게 검출하고, 이때의 웨이퍼 재치 대 (305)와의 X,Y,θ 방향의 상대 위치를 인식함과 동시에 높이 Z 방향의 위치 (침 앞끝단까지의 수직 방향 좌표h)를 인식한다.

이와 같이 하여 얻어진 각종 위치 데이터를 기본으로 하여 연산하여 검사 스테이지 (303)의 X,Y 테이블 (336),(338)을 구동제어 및 웨이퍼 재치대 (305)의 θ 방향의 회전구동 제어를 하고, 웨이퍼 (W)의 최초의 칩 (T)을 프로우브 카드 (310)의 바로 아래에 위치결정하고 그 칩 (T)의 각 전극 패드 (P)와 프로우브침 (311)과의 위치 결정을 한다.

이와 같이 하여 프로우브 검사는 높이방향의 위치 데이터를 기초로 웨이퍼 재치대 (305)를 Z 업 (수직으로 상승)시키고, 얼라이먼트한 웨이퍼 (W)의 최초의 칩 (T)의 각 전극패드 (P)에 프로우브침 (311)을 접촉시키고, 또한 소정의 스트로크(Z)업 (오버 드라이브)하여 양자를 차단한 눌러 부친상태로 하여 양자를 차단한 눌러 부친 상태로서 전기적인 도통을 도모한다. 이 상태에서 테스트 헤드 (313)가 소정의 전기신호를 그 프로우브침 (311)을 통하여 칩 (T)으로 출력함과 동시에 그 칩 (T)으로부터 돌아오는 신호를 받아 그 칩 (T)의 전기적인 특성을 측정하여 제품의 양부 판정등의 프로우브 검사를 한다.

이와 같이 하여 최초의 1 매째의 웨이퍼 (W)의 최초 칩 (T)의 프로우브 검사를 종료한다면, 그 웨이퍼 (W)의 칩 (T)을 웨이퍼 재치대 (305)와 함께 하강시키어 얼라이먼트 유니트 (326)의 CCD 카메라의 바로 아래로 이동시키고, 그래서 그 칩 (T)의 전극패드 (P)로 전에 프로우브 검사시에 생긴 침 궤적 (N)(제24(a)도, 제24(b)도 참조)을 광학적으로 검출하고, 그 침 궤적 (N)이 전극 패드 (P)의 가상선에서 나타내는 허용범위 (H)내인가 아닌가를 검사한다.

이 침 궤적위치의 검출은 예를 들면 특개소 58-7973호 공보나 특개소 61-228638호 공보등에 나타나 있는 기술을 이용하면 좋고, 예를 들면 CCD 카메라에서 스캔하면서 침 궤적 (D)을 촬상하고, 이들로부터 2 값화한 화상 데이터에 의하여 좌표인식하고 그 침 궤적 (D)의 위치를 검출한다. 또 상기 전극 패드 (P)의 허용범위 (H)는 프로우브침 (311)의 침 앞끝단이 전극패드 (P)의 중심으로부터 다소 어긋남을 생겨도 그 앞끝단이 주위의 패시베이션 에지에 닿아 침 궤적 트러블 (크랙 K등)을 초래하지 않은 범위이고, 예를 들면 전극 패드 (P) 주위의 패시베이션 에지 (E)의 내주연으로부터 10 미크롬 떨어진 안쪽 에리어에 설정되는 것이 바람직하다고 생각된다.

상기 침 궤적검사 결과 그 침 궤적 (D)위치가 허용범위 (H)인 경우는 그 전극패드 (P)주위의 패시베이션 에지 (E)에 프로우브침 (311)이 닿아 침 궤적 트러블을 초래하는 일이 없다고 판단하여 그 대로 상기와 동일하게 웨이퍼 재치대 (305) 프로우브 카드(310)의 바로 아래로 되돌이고, 그래서 웨이퍼 (W)의 다음 2 번째의 칩 (T)의 각 전극 패드 (P)와 프로우브침 (311)과의 위치 맞춤을 하고, 웨이퍼 재치대 (305)의 Z 업에 의하여 접촉시키어 그 칩 (T)의 프로우브 검사를 하고, 또한 1 칩 이동시키어 3 번째 칩 (T)의 프로우브 검사를 한다고 말한 경우에 2 번째 이후의 모든 칩 (T)의 프로우브 검사를 차례차례 실행하여 간다.

한편 상기 최초의 칩 (T)의 전극패드 (P)의 침 궤적 검사결과, 그 침 궤적 (D)위치가 제24(a)도의 가상선에 나타낸 바와 같이 허용범위 (H)로부터 삐어져 나온 경우에는 그 전극 패드 (P)주위의 패시베이션 (E)에 프로우브침 (311)이 닿아 크랙 (K)의 침 궤적 트러블을 초래한다고 판단하고, 경보 (알람)를 내어 프로우브 검사의 진행을 스톱한다.

이 경보가 나온 때에는 오퍼레이터가 와서 칩 (T)의 전극패드 (P)에 대한 프로우브침 (311)의 미묘한 어긋남을 확인하고, 그 원인에 따른 수정 예를 들면 얼라이먼트의 조정이나 프로우브 카드의 설치 조정 또는 교환등으로서 셋업을 고쳐 상기와 동일하게 재개된다.

또 그 칩 (T)의 전극 패드 (P)에 대한 프로우브침 (311)의 미소한 어긋남 원인에 의하여 즉 상술한 얼라이먼트에 의하여 수정을 할 수 있는 경우에는 상술한 침 궤적 결과의 데이터를 그 침 궤적 위치가 허용범위로 부터 삐져 나온 경우에는 그 데이터를 기초로 자동적으로 얼라이먼트하여 고치어 침 어긋남 보정하는 것도 가능하다. 이상에서 프로우브 침 검사시의 칩 (T)의 전극패드 (P)에 대한 침 어긋남 발생을 조기에 체크하여 침 궤적 트러블에 의한 불량 칩의 발생을 미연에 방지하고, 제품 수율의 향상을 도모함과 동시에 프로우브 검사후의 귀찮은 침 궤적 인스펙션 작업을 생략할 수 있도록 되어 있다.

또 상술한 웨이퍼 (W)의 칩 (T)의 전극 패드 (P)의 침 궤적 검사는 차례차례로 프로우브 검사되는 웨이퍼 (W)의 1 로트 (예를 들면 25매)마다 그 최초의 1 매째의 웨이퍼 (W)의 최초의 칩 (T)에 대하여 하면 좋다. 그러나 프로우브 카드 (310)의 프로우브침 (311)의 간격등을 고려하면, 상기 침 궤적검사는 차례차례 순번으로 프로우브 검사되는 웨이퍼 (W)의 수매 건너 (예를 들면 25 매 건너) 하는 것이 좋다.

또 피검사체인 웨이퍼 (W)의 품질을 변경하는 경우는 당연히 프로우브 카드 (310)도 교환되므로 그 교환후의 적어도 최초의 1 매째의 웨이퍼 (W) 최초의 칩 (T)에 대하여 상기와 동일한 침 궤적 검사를 하는 것이 필요하다.

상술한 오토 셋업식 프로우브 검사방법에 의하면, 오토 셋업식 프로우브장치를 사용하고, 피검사체를 1 매씩 검사 스테이지에 자동적으로 세트하여 얼라이먼트하고, 그 피검사체상에 다수 배열하는 칩의 전극에 프로우브침을 접촉시키어 그 칩의 프로우브 검사를 하지만, 그 적어도 최초의 1 매째의 피검사체의 최초의 칩 (T)을 프로우브 검사한후 그 칩의 전극 패드에 프로우브침의 접촉에 의하여 생긴 침 궤적을 광학적으로 검출하고, 그 침 궤적이 전극 패드의 허용범위내에 있는가 아닌가를 검사하고, 그 침 궤적 검사결과 그 침궤적 위치가 허용범위내에 있는 경우는 그 전극 패드 주위의 패시베이션 에지에 프로우브침이 닿아 침 궤적 트러블을 초래하지 않다고 판단하여 그대로 2번째 이후 칩의 프로우브 검사를 차례차례 실행하여 가고, 상기 침 궤적 검사 결과 그 침 궤적위치가 허용 범위로부터 삐져 나온 경우에는 그 전극 패드 주위의 패시베이션 에지에 프로우브침이 닿아 크랙등의 침 궤적 트레블을 초래한다고 판단하고, 정보를 출력하여 프로우브 검사의 진행을 스톱하므로 프로우브 검사시의 칩의 전극패드에 대한 침 어긋남 발생을 조기에 체크하여 침 궤적 트러블에 의한 불량 칩의 발생을 미연에 방지할 수 있게 되고, 제품의 수율의 향상이 도모됨과 동시에 프로우브 검사후의 귀찮은 침 궤적 인스펙션 작업을 생략할 수가 있고, 프로우브 검사의 자동화의 실현에 커다란 효과가 있게된다.

또 상술한 침 궤적 검사결과 그 침궤적 위치가 허용범위로부터 삐져 나온 경우에는 그 데이터를 기초로 자동적으로 얼라이먼트를 고치어 수정하는 것이 가능하게 된다.

상기 실시예의 오토 셋업식 프로우브 검사방법은 상술한 바와 같으므로 피검사체 칩의 프로우브 검사시의 전극패드에 대한 침 어긋남 발생을 조기에 체크할 수가 있고, 침 궤적 트레블에 의한 불량 칩의 발생을 미연에 방지하여 제품 수율의 향상이 도모됨과 동시에 프로우브 검사후의 귀찮은 침 궤적 인스펙션 작업이 생략할 수가 있고, 프로우브 검사의 자동화의 실현에 커다란 효과가 있게 된다.

또 상술한 각 실시 예에 있어서 반도체 웨이퍼에 형성되는 집적회로 칩에 대하여 행하는 프로우빙에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 액정 디스플레이등의 검사에 적용할 수가 있다.

Claims

복수의 프로우브침을 가지는, 프로우브 카드를 준비하는 스텝과, 실제로 측정한 상기 프로우브침이 적어도 몇개인가의 특정의 프로우브침의 위치를 나타내는 제 1 위치정보를 등록하는 제 1 등록스텝과, 상기 제 1 위치 정보와 상기 미세소자의 상기 패드의 미리 설정된 패드위치 정보에 기초하여 상기 특정의 프로우브침과 상기 패드를 가상적으로 접속시켜서 상기 패드에 가상적으로 형성되는 침 궤적을 검출하는 제 1 검출스텝과, 상기 패드의 위치에 대한 상기 침 궤적에 위치어긋남을 나타내는 제 1 위치 어긋남 정보를 검출하는 제 2 검출스텝과, 상기 위치 어긋남 정보에 기초하여 상기 패드와 상기 특정 프로우브침을 접촉시키는 위치 조건을 보정하는 제 1 보정스텝을 포함하고, 기판에 형성되며, 복수의 패드를 가지는 미세소자의 전기적 특성을 연속하여 검사하는 프로우빙 방법.
제1항에 있어서, 실제로 측정된 상기 특정 프로우브침 이외의 임의의 프로우브침의 위치를 나타내는 제 2 위치정보를 등록하는 제 2 등록스텝과, 상기 제 2 위 치 정보와 상기 패드위치 정보에 기초하여 상기 프로우브침을 상기 패드에 가상적으로 접촉시키어, 상기 패드에서 가상적으로 형성되는 침 궤적을 검출하는 제 3 검출스텝과, 상기 침 궤적의 면 영상인식에 의하여, 상기 임의의 프로우브침과 이들 프로우브침에 대응하는 패드와의 위치어긋남을 나타내는 제 2 위치 어긋남 정보를 검출하는 제 4 검출 스텝과, 상기 제 2 위치 어긋남 정보에 기초하여, 상기 임의의 프로우브침과 이들 프로우브침에 대응하는 상기 패드를 접속시키기 위한 위치조건을 보정하는 제 2 보정 스텝을 더욱 포함하는 프로우빙 방법.
제2항에 있어서, 상기 제 1및 제 2보정 스텝의 적어도 한쪽의 뒤에 상기 미세소자의 패드와, 상기 프로우브침을 접촉시키어 실제의 침 궤적을 형성하는 스텝과, 상기 미세소자의 패드에 형성된 실제의 침 궤적을 검출하는 제 5 검출스텝과, 상기 실제의 침 궤적과, 상기 패드와의 위치 어긋남 정보를 검출하는 제 6 검출 스텝과, 상기 위치 어긋남 정보에 기초하여 상기 패드와, 상기 프로우브침을 접속시키는 위치 조건을 보정하는 제 3 보정 스텝을 포함하는 프로우빙 방법.
제2항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 보정 스텝의 적어도 한 개는 면 영상인식에 의하여, 패드의 윤곽을 기초로하여 패드의 가상 중심을 산출하는 스텝을 포함하고, 이 가상중심 및 상기 침 궤적의 위치 정보로부터 상기 위치 어긋남 정보를 검출하는 스텝을 포함하는 프로우빙 방법.
제2항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 보정 스텝의 적어도 한개는 오토포커스에 의하여 상기 프로우브침의 앞끝단에 초점을 포함시키는 것에 의하여 위치 정보를 구하는 프로우빙 방법.
제5항에 있어서, 오토포커스 불량에 의하여, 상기 프로우브침의 위치 정보를 얻어지지 않는 때에는, 메뉴얼 조작에 의한 포커스 처리가 실시되고, 이 메뉴얼 조작에 의한 포커스 처리가 불능이 경우에는 프로우브침을 장착하고 있는, 프로우브 카드의 자동 교환을 행하는 스텝이 실행되는 프로우빙 방법.
제3항에 있어서, 상기 제 1, 3 및 제 5 의 검출스텝의 적어도 한개에 있어서,상기 침 궤적 이 소정 범위외의 경우에 프로우브침을 장착하고 있는 프로우브 카드의 자동교환이 실행되는 스텝을 포함하는 프로우빙 방법.
제3항에 있어서, 제 1 내지 제 3 보정 스텝의 적어도 한개는 프로우브침을 장착하고 있는 프로우브 카드를 고정하고, 상기 미세소자를 회전시키어 패드의 위 치를 θ 보정하는 프로우빙 방법.
제8항에 있어서, 상기 제 1 내지 제 3 의 보정 스텝의 적어도 한개는 상기 침 궤적의 위치 어긋남량의 2승합이 최소로 되도록 프로우브침에 대한 패드의 위치를 보정하는 프로우빙 방법.
제1항에 있어서, 상기 미세소자는 상기 기판으로서의 반도체 웨이퍼에 형성된 집적 회로칩인 프로우빙 방법.
복수의 프로우브침을 가지는 프로우브 카드를 유지하는 수단과, 실제로 측정한 상기 프로우브침의 적어도 몇개인가의 특정 프로우브침의 위치를 나타내는 제 1 위치정보를 등록하는 등록수단과, 상기 제 1 위치정보와, 상기 미세소자의 상기 패드에 대하여 미리 설정된 패드 위치정보에 기초하여 상기 특정의 프로우브침과 상기 패드를 가상적으로 접촉시키어, 상기 패드에 가상적으로 형성되는 침 궤적을 검출하는 제 1 검출수단과, 상기 패드의 위치에 대한 상기 침 궤적의 위치어긋남을 나타내는 제 1 위치 어긋남 정보를 검출하는 제 2 검출수단과, 상기 위치 어긋남 정보에 기초하여 상기 패드와 상기 특정 프로우브침을 접촉시키는 위치조건을 보정하는 보정수단에 의하여 구성되며 기판에 형성되고, 복수의 패드를 가지는 미세소자의 전기적 특성을 연속하여 검사하는 프로우빙 장치.
제11항에 있어서, 상기 등록수단은, 실제로 측정된 상기 특정프로우브침 이외의 임의의 프로우브침의 위치를 나타내는 제 2 위치정보를 등록하고, 상기 제 1 검출수단은, 상기 제 2 위치정보와 상기 패드위치 정보에 기초로하여, 상기 프로우브침을 상기 패드에 가상적으로 접촉시키어 상기 패드에서, 가상적으로 형성되는 침 궤적을 검출하고, 상기 제 2 검출수단은 상기 침 궤적의 면 영상인식에 의하여 상기 임의의 프로우브침과 이들 프로우브침에 대응하는 패드와의 위치어긋남을 나타내는 제 2 위치 어긋남 정보를 검출하고, 상기 보정수단은 상기 제 2 위치 어긋남 정보에 기초하여, 상기 임의의 프로우브침과 이들 프로우브침에 대응하는 상기 패드를 접촉시키기 위한 위치조건을 보정하는 프로우빙 장치.
제12항에 있어서, 상기 보정수단이 행하는 위치조건 보정의 적어도 한쪽의 뒤 에 상기 미세소자의 패드와 상기 프로우브침을 접촉시키어 실제의 침 궤적을 형성하는 침 궤적 형성수단과, 상기 미세소자의 패드에 형성된 실제의 침 궤적을 검출하는 제 3 검출수단을 더욱 포함하고, 상기 제 2 검출수단은 상기 실선의 침 궤적과 상기 패드와의 위치 어긋남 정보를 검출하며, 상기 보정수단은 상기 위치어긋남 정보에 기초하여, 상기 패드와 상기 프로우브침을 접촉시키는 위치 조건을 보정하는 프로우빙 장치.
제12항에 있어서, 상기 보정수단은 면 영상 인식에 의하여 패드에 윤곽을 기초로 하여, 패드의 가상중심을 산출하는 수단을 포함하고, 이 가상중심 및 상기 침 궤적의 위치정보로부터 상기 위치 어긋남 정보를 검출하는 프로우빙 장치.
제12항에 있어서, 상기 보정수단은 오토포커스에 의하여 상기 프로우브침의 앞끝단에 초점을 맞춤으로서, 위치정보를 구하는 수단을 포함하는 프로우빙 장치.
제15항에 있어서, 오토포커스 불량에 의하여 상기 프로우브침의 위치정보를 얻을 수 없을 때에는, 메뉴얼 조작에 의한 포커스 처리가 실시되고, 이 메뉴얼 조작에 의한 포커스 처리가 불능이 경우에는, 프로우브침을 가지는 프로우브 카드의 자동교환을 하는 자동교환 수단을 포함하는 프로우빙 장치.
제13항에 있어서, 상기 자동 교환 수단은 상기 침 궤적이 소정 범위외에 있는 것을 검출하면, 프로우브침을 장착하고 있는 프로우브 카드를 자동교환하는 프로우빙 장치.
제13항에 있어서, 상기 보정수단은 프로우브침을 가지는 프로우브 카드를 고정하고, 상기 미세소자를 회전시키어 패드의 위치를 θ 보정하는 프로우빙 장치.
제18항에 있어서, 상기 보정수단은 상기 침 궤적의 위치 어긋남 양의 2승합이 최소로 되도록 프로우브침에 대한 패드의 위치를 보정하는 프로우빙 장치.
제11항에 있어서, 상기 미세소자는 상기 기판으로서의 반도체 웨이퍼에 형성 된 집적 회로칩인 프로우빙 장치.
기판상에 형성되어 있는 미세소자의 전극패드에 접촉가능한 프로우브침을 가지는 프로우브 카드와, 상기 전극 패드에 접촉함으로서, 형성된 프로우브침의 침 궤적을 촬상하는 이미지 센서와, 상기 이미지 센서로부터의 출력신호에 의하여 전극패드상에서 침 궤적의 면적 및 침 궤적에 위치를 산출하는 산출부와, 상기 산출부에 의하여 산출된 면적 및 침 궤적 위치를 기억하는 기억부와, 상기 기억부에 기 억된 침 궤적 위치 및 침 궤적 면적의 적어도 한쪽에 기초하여 프로우브침과 전극 패드와의 접촉상태의 양부를 판별하는 판정부를 가지는 판별 처리부에 의하여 구성되는 프로우브 장치.
반도체 웨이퍼를 1매씩 검사 스테이지에 자동적으로 세트하는 스텝과, 상기 반도체 웨이퍼에 배열된 다수의 집적회로 칩의 전극 패드에 프로우브침을 접촉시키는 스텝과, 적어도 최초의 칩의 전극패드에 생긴 침 궤적을 광학적으로 검출하여 그 침 궤적이 전극패드의 허용범위내에 있는가 아닌가를 검사하는 스텝과, 검사스텝에서 그 침 궤적 위치가 허용범위 내에 있는 경우는 두번째 이후 칩의 프로우브 검사를 차례로 실행하고, 침 궤적 위치가 허용범위로 부터는 벗어나 있는 경우에는, 경보를 내어 프로우브 검사의 진행을 스톱하는 스텝을 포함하는 오토 셋업식 프로우브 검사방법.
기판에 형성되고, 복수의 패드를 가지는 미세소자를 유지하는 수단과, 복수의 프로우브침을 가지는 프로우브 카드와, 상기 프로우브 카드를 유지하는 수단과, 상기 패드 및 상기 프로우브침을 촬상하는 촬상수단과, 상기 패드의 적어도 특정 패드의 패드위치를 나타내는 패드 위치정보 및 상기 복수의 프로우브침의 적어도 특정 프로우브 침의 침 위치를 나타내는 침위치정보를 미리 격납하는 수단, 상기 침 위치는 상기 촬상수단에 의해서 촬상된 상에 기초하여 실측에 의해 얻는 것과, 상기 침 위치정보와 상기 미세소자의 상기 패드 위치정보를 겹쳐 맞추어 상기 패드에 침 마크를 가상적으로 형성하고, 가상침마크정보를 얻는 타스크와, 상기 가상침마크정보와 상기 패드위치에 기초하여 상기 침마크와 상기 패드와의 위치어긋남을 검출하는 타스크를 실행하는 제어 프로세서에 의해 구성되는 프로우브 장치.
기판에 형성되고, 복수의 패드를 가지는 미세소자를 유지하는 수단과, 복수의 프로우브침을 가지는 프로우브 카드와, 상기 프로우브 카드를 유지하는 수단과, 상기 패드 및 상기 프로우브침을 촬상하는 촬상수단과, 상기 패드의 적어도 특정 패드의 패드위치를 나타내는 패드위치좌표데이터 및 상기 복수의 프로우브 침의 적어도 특정 프로우브침의 침 위치를 나타내는 침위치 좌표데이터를 미리 격납하는 등록수단, 상기 침위치는 상기 촬상수단에 의해서 촬상된 상에 기초하여 실측에 의해 얻는 것과, 상기 침 위치 좌표데이터와 상기 패드위치좌표데이터를 겹쳐 맞추어 상기 패드에 침마크를 가상적으로 형성하고, 가상침마크 좌표데이터를 얻는 타스크와, 상기 가상침마크 좌표데이터와 상기 패드위치좌표데이터에 기초하여 상기 침마크와 상기 패드와의 위치어긋남을 검출하고, 위치어긋남정보를 얻는 타스크를 실행하는 제어프로세서에 의해 구성되는 프로우브 장치.