(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
載置台をＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向で移動させて上記載置台上に載置された第１物体とこの上方に配置され且つ上記第１の物体とは形態の異なる第２物体とを位置合わせする方法において、上記載置台に設けられた第１撮像手段を用いて上記第２物体を撮像する工程と、上記第２物体の撮像データに基づいてそのイメージデータ画像をモニタ画面の第１画像データ領域に作成する工程と、上記第１撮像手段と移動可能な第２撮像手段との光軸を一致させて上記載置台の基準位置を求める工程と、上記載置台を移動させ上記第２撮像手段を用いて上記第１物体を撮像する工程と、上記第１物体の撮像画像をその物体に関する設計データに当てはめてそのイメージデータ画像を上記モニタ画面の上記第１画像領域に隣接する第２画像データ領域に作成する工程と、上記モニタ画面内で上記第１物体のイメージデータ画像または上記第２物体のイメージデータ画像を移動させて上記第１物体のイメージデータ画像と上記第２物体のイメージデータ画像を上記モニタ画面内で重ね合わせる工程と、上記第１物体のイメージデータ画像の中心と上記第２物体のイメージデータ画像の中心が最も重なった位置を上記第１物体と上記第２物体との位置合わせ位置と判断する工程と、上記モニタ画面での上記第１物体のイメージデータ画像または上記第２物体のイメージデータ画像の移動量を上記第１物体と上記第２物体との位置合わせに必要な上記載置台の移動量として記憶する工程と、を有することを特徴とする位置合わせ方法。
【請求項２】
プローブ装置を用いて被検査体の電気的特性検査を行うために上記プローブ装置の載置台をＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向で移動させて上記載置台上に載置された上記被検査体の複数のデバイスそれぞれの複数の電極とこれらの電極に対応するプローブカードの複数の接触子とを電気的に接触させるに先だって上記各電極と上記各接触子とを位置合わせする方法において、上記載置台に設けられた第１撮像手段を用いて上記複数の接触子の針先を撮像する工程と、上記複数の接触子の撮像データに基づいて位置合わせ対象となる接触子を抽出する工程と、抽出された撮像データに基づいて位置合わせ対象となる複数の抽出接触子の針先のイメージデータ画像を複数の針先イメージデータ画像としてそれぞれ拡大してモニタ画面の第１画像データ領域に作成する工程と、上記第１撮像手段と移動可能な第２撮像手段との光軸を一致させて上記載置台の基準位置を求める工程と、上記載置台を移動させ上記第２撮像手段を用いて上記複数のデバイスを撮像する工程と、位置合わせ対象となるデバイス撮像画像を予め登録されている登録デバイス画像から抽出する工程と、抽出されたデバイス撮像画像においてその電極に関する設計データを当てはめて位置合わせ対象となる複数の電極の電極イメージデータ画像として上記モニタ画面の第２画像データ領域に作成する工程と、上記モニタ画面内で上記複数の針先イメージデータ画像または上記複数の電極イメージデータ画像を移動させて上記複数の針先イメージデータ画像それぞれの中心と上記複数の電極イメージデータ画像それぞれの中心を上記モニタ画面内で重ね合わせる工程と、上記複数の針先イメージデータ画像それぞれの中心と上記複数の電極イメージデータ画像それぞれの中心が最も重なった位置を上記電極と上記接触子の位置合わせ位置と判断する工程と、上記モニタ画面での上記複数の針先イメージデータ画像または上記複数の電極イメージデータ画像の移動量を上記複数の接触子と上記複数の電極との位置合わせに必要な上記載置台の移動量として記憶する工程と、を有することを特徴とする位置合わせ方法。
【請求項３】
プローブ装置を用いて被検査体の電気的特性検査を行うために上記プローブ装置の載置台をＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向で移動させて上記載置台上に載置された上記被検査体の複数のデバイスそれぞれの複数の電極とこれらの電極に対応するプローブカードの複数の接触子とを電気的に接触させるに先だって上記各電極と上記各接触子とを位置合わせする方法において、上記載置台に設けられた第１撮像手段を用いて上記複数の接触子の針先を撮像する工程と、上記複数の接触子の撮像データに基づいて位置合わせ対象となる接触子を抽出する工程と、抽出された撮像データに基づいて位置合わせ対象となる複数の抽出接触子の針先のイメージデータ画像を複数の針先イメージデータ画像としてそれぞれ拡大してモニタ画面の第１画像データ領域に濃度を付けて作成する工程と、上記第１撮像手段と移動可能な第２撮像手段との光軸を一致させて上記載置台の基準位置を求める工程と、上記載置台を移動させ上記第２撮像手段を用いて上記複数のデバイスを撮像する工程と、位置合わせ対象となるデバイス撮像画像を予め登録されている登録デバイス画像から抽出する工程と、抽出されたデバイス撮像画像においてその電極に関する設計データを当てはめて位置合わせ対象となる複数の電極の電極イメージデータ画像として上記モニタ画面の第２画像データ領域にそれぞれの電極イメージデータ画像の中心から周辺に向けて濃淡を付けて作成する工程と、上記モニタ画面内で上記複数の針先イメージデータ画像または上記複数の電極イメージデータ画像を移動させて上記複数の針先イメージデータ画像と上記複数の電極イメージデータ画像を重ね合わせる工程と、上記複数の針先イメージデータ画像と上記複数の電極イメージデータ画像の重なりにより画像濃度が最も大きく変化した位置を上記電極と上記接触子の位置合わせ位置と判断する工程と、上記モニタ画面での上記複数の針先イメージデータ画像または上記複数の電極イメージデータ画像の移動量を上記複数の接触子と上記複数の電極との位置合わせに必要な上記載置台の移動量として記憶する工程と、を有することを特徴とする位置合わせ方法。
【請求項４】
コンピュータを駆動させて、載置台をＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向で移動させて上記載置台上に載置された第１物体とこの上方に配置され且つ上記第１の物体とは形態の異なる第２物体とを位置合わせする方法を実行するためのプログラムを記録したプログラム記録媒体において、上記コンピュータが駆動して、上記載置台に設けられた第１撮像手段を用いて上記第２物体を撮像する工程と、上記第２物体の撮像データに基づいてそのイメージデータ画像をモニタ画面の第１画像データ領域に作成する工程と、上記第１撮像手段と移動可能な第２撮像手段との光軸を一致させて上記載置台の基準位置を求める工程と、上記載置台を移動させ上記第２撮像手段を用いて上記第１物体を撮像する工程と、上記第１物体の撮像画像をその物体に関する設計データに当てはめてそのイメージデータ画像を上記モニタ画面の上記第１画像領域に隣接する第２画像データ領域に作成する工程と、上記モニタ画面内で上記第１物体のイメージデータ画像または上記第２物体のイメージデータ画像を移動させて上記第１物体のイメージデータ画像と上記第２物体のイメージデータ画像を上記モニタ画面内で重ね合わせる工程と、上記第１物体のイメージデータ画像の中心と上記第２物体のイメージデータ画像の中心が最も重なった位置を上記第１物体と上記第２物体との位置合わせ位置と判断する工程と、上記モニタ画面での上記第１物体のイメージデータ画像または上記第２物体のイメージデータ画像の移動量を上記第１物体と上記第２物体との位置合わせに必要な上記載置台の移動量として記憶する工程と、を実行させることを特徴とするプログラム記録媒体。
【請求項５】
プローブ装置を用いて被検査体の電気的特性検査を行うために上記プローブ装置のコンピュータを駆動させて、上記プローブ装置の載置台をＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向で移動させて上記載置台上に載置された被検査体の複数の電極とこれらの電極に対応するプローブカードの複数の接触子とを電気的に接触させるに先だって上記各電極と各接触子とを位置合わせする方法を実行するためのプログラムを記録したプログラム記録媒体において、上記コンピュータが駆動して、上記載置台に設けられた第１撮像手段を用いて上記複数の接触子の針先を撮像する工程と、上記複数の接触子の撮像データに基づいて位置合わせ対象となる接触子を抽出する工程と、抽出された撮像データに基づいて位置合わせ対象となる複数の抽出接触子の針先のイメージデータ画像を複数の針先イメージデータ画像としてそれぞれ拡大してモニタ画面の第１画像データ領域に作成する工程と、上記第１撮像手段と移動可能な第２撮像手段との光軸を一致させて上記載置台の基準位置を求める工程と、上記載置台を移動させ上記第２撮像手段を用いて上記複数のデバイスを撮像する工程と、位置合わせ対象となるデバイス撮像画像を予め登録されている登録デバイス画像から抽出する工程と、抽出されたデバイス撮像画像においてその電極に関する設計データを当てはめて位置合わせ対象となる複数の電極の電極イメージデータ画像として上記モニタ画面の第２画像データ領域に作成する工程と、上記モニタ画面内で上記複数の針先イメージデータ画像または上記複数の電極イメージデータ画像を移動させて上記複数の針先イメージデータ画像それぞれの中心と上記複数の電極イメージデータ画像それぞれの中心を重ね合わせる工程と、上記複数の針先イメージデータ画像それぞれの中心と上記複数の電極イメージデータ画像それぞれの中心が最も重なった位置を上記電極と上記接触子の位置合わせ位置と判断する工程と、上記モニタ画面での上記複数の針先イメージデータ画像または上記複数の電極イメージデータ画像の移動量を上記複数の接触子と上記複数の電極との位置合わせに必要な上記載置台の移動量として記憶する工程と、を実行させることを特徴とするプログラム記録媒体。
【請求項６】
プローブ装置を用いて被検査体の電気的特性検査を行うために上記プローブ装置のコンピュータを駆動させて、上記プローブ装置の載置台をＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向で移動させて上記載置台上に載置された被検査体の複数の電極とこれらの電極に対応するプローブカードの複数の接触子とを電気的に接触させるに先だって上記各電極と各接触子とを位置合わせする方法を実行するためのプロブラムを記録したプログラム記録媒体において、上記載置台に設けられた第１撮像手段を用いて上記複数の接触子の針先を撮像する工程と、上記複数の接触子の撮像データに基づいて位置合わせ対象となる接触子を抽出する工程と、抽出された撮像データに基づいて位置合わせ対象となる複数の抽出接触子の針先のイメージデータ画像を複数の針先イメージデータ画像としてそれぞれ拡大してモニタ画面の第１画像データ領域に濃度を付けて作成する工程と、上記第１撮像手段と移動可能な第２撮像手段との光軸を一致させて上記載置台の基準位置を求める工程と、上記載置台を移動させ上記第２撮像手段を用いて上記複数のデバイスを撮像する工程と、位置合わせ対象となるデバイス撮像画像を予め登録されている登録デバイス画像から抽出する工程と、抽出されたデバイス撮像画像においてその電極に関する設計データを当てはめて位置合わせ対象となる複数の電極の電極イメージデータ画像として上記モニタ画面の第２画像データ領域にそれぞれの電極イメージデータ画像の中心から周辺に向けて濃淡を付けて作成する工程と、上記モニタ画面内で上記複数の針先イメージデータ画像または上記複数の電極イメージデータ画像を移動させて上記複数の針先イメージデータ画像と上記複数の電極イメージデータ画像を重ね合わせる工程と、上記複数の針先イメージデータ画像と上記複数の電極イメージデータ画像の重なりにより画像濃度が最も大きく変化した位置を上記電極と上記接触子の位置合わせ位置と判断する工程と、上記モニタ画面での上記複数の針先イメージデータ画像または上記複数の電極イメージデータ画像の移動量を上記複数の接触子と上記複数の電極との位置合わせに必要な上記載置台の移動量として記憶する工程と、を実行させることを特徴とするプログラム記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばプローブ装置を用いてウエハ等の被検査体の電極と接触子とを電気的に接触させて被検査体の電気的特性を検査する際に、被検査体の電極と接触子とを位置合わせする位置合わせ方法及びプログラム記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、プローブ装置は、例えば図６の（ａ）、（ｂ）に示すように、ウエハを搬送するローダ部１と、ローダ室１から引き渡されたウエハの電気的特性検査を行うプローバ室２とを備えて構成されている。ローダ室１には、ウエハＷが収納されたカセットＣを載置するカセット載置部３と、ウエハＷをローダ室１へ搬送する搬送機構（ピンセット）４と、ピンセット４を介してウエハを搬送する過程でそのオリフラを基準にしてプリアライメントするサブチャック５とが配設されている。また、プローバ室２には、ピンセット４からプリアライメント後のウエハを載置し且つＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向へ移動するメインチャック６と、メインチャック６上のウエハを正確に位置合わせする位置合わせ機構（アライメント機構）７と、アライメント機構７による位置合わせ後のウエハの電極パッドと電気的に接触するプローブ８Ａを有するプローブカード８とが配設されている。プローブカード８はプローバ室２の上面を形成するヘッドプレート２Ａに固定されている。
【０００３】
上記アライメント機構７は、図６の（ａ）、（ｂ）に示すように、下ＣＣＤカメラ７Ａ及び上ＣＣＤカメラ７Ｂとを備え、制御装置の制御下で駆動する。下ＣＣＤカメラ７Ａはメインチャック６に付設され、プローブカード８のプローブ８Ａを下方から撮像する。上ＣＣＤカメラ７Ｂはアライメントブリッジ７Ｃの中央に配設され、メインチャック６上のウエハＷを上方から撮像する。撮像されたプローブ８Ａ及びウエハＷは表示装置９のモニタ画面９Ａに表示される。また、アライメントブリッジ７Ｃは、プローブ室２の上方にＹ方向に沿って配設されたガイドレール７Ｄ、７Ｄに従ってプローブ室２の最奥部（図６の（ｂ）の上部）からプローブセンタまで移動する。更に、メインチャック６には下ＣＣＤカメラの上方まで進退動可能なターゲット７Ｅが付設され、このターゲット７Ｅを介して下ＣＣＤカメラ７Ａと上ＣＣＤカメラ７Ｂの光軸を一致させて、この時のメインチャック６の位置をウエハＷとプローブ８Ａ間の位置合わせを行う際の基準位置。
として使用する。
【０００４】
また、プローバ室２にはテストヘッドＴが旋回可能に配設され、このテストヘッドＴがプローブカード８と図示しないインターフェース部を介して電気的に接続し、テストヘッドＴ及びプローブ８Ａを介してテスタからの信号をウエハの電極パッドへ送信し、ウエハに形成された集積回路（デバイス）の検査を行うようにしてある。
【０００５】
而して、プローブカード８のプローブ８ＡとウエハＷの電極パッドの位置合わせを行う場合には、従来はアライメント機構７を用いて位置合わせの対象となるプローブ８Ａ（以下、「対象プローブ」と称す。）及びこれらに対応する電極パッド（以下、「対象パッド」と称す。）を上下のＣＣＤカメラ７Ａ、７Ｂを用いてそれぞれ複数個ずつ抽出して撮像する。、また、プローブセンタにおける上ＣＣＤカメラ７Ｂと下ＣＣＤカメラ７Ａの光軸をターゲット７Ｅを介して一致させ、この位置をメインチャック６の基準位置としてメインチャック６の移動量に基づいて算出する。そして、複数の対象プローブ８Ａとこれらに対応する対象パッドそれぞれの撮像位置におけるメインチャック６の位置座標とその基準位置座標とに基づいて対象プローブ８Ａの基準位置からのズレ量及び対象パッドの基準位置からのズレ量を個別に算出する。これらの基準位置からのズレ量に基づいて対象プローブ８Ａと対象パッドの一致する位置座標を算出し、この算出結果に基づいてメインチャック６を移動させ、対象プローブ８Ａと対象パッドの位置合わせを行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の位置合わせ方法の場合には、複数の対象プローブ８Ａ及びこれらの対応する対象パッドの位置合わせを行うためには複数の対象プローブ８Ａの位置データ、これらに対応する対象パッドの位置データ及びメインチャック６の基準位置に基づいてメインチャック６の移動量を各対象プローブ及び対象パッド毎に演算を行わなくてはらないため、その算出処理が複雑であった。況して、デバイスが超高集積化すると位置合わせ精度が益々高くなることが要求されるため、位置合わせ計算が益々複雑になり検査のスループットが低下する虞がある。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、複数の接触子とこれらに対応する被検査体の電極を複雑な数値計算を行うことなく同時に位置合わせを行うことができると共に位置合わせの様子を視覚的に確認することができ、ひいては検査のスループットを向上させることができる位置合わせ方法及びプログラム記録媒体を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の位置合わせ方法は、載置台をＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向で移動させて上記載置台上に載置された第１物体とこの上方に配置され且つ上記第１の物体とは形態の異なる第２物体とを位置合わせする方法において、上記載置台に設けられた第１撮像手段を用いて上記第２物体を撮像する工程と、上記第２物体の撮像データに基づいてそのイメージデータ画像をモニタ画面の第１画像データ領域に作成する工程と、上記第１撮像手段と移動可能な第２撮像手段との光軸を一致させて上記載置台の基準位置を求める工程と、上記載置台を移動させ上記第２撮像手段を用いて上記第１物体を撮像する工程と、上記第１物体の撮像画像をその物体に関する設計データに当てはめてそのイメージデータ画像を上記モニタ画面の上記第１画像領域に隣接する第２画像データ領域に作成する工程と、上記モニタ画面内で上記第１物体のイメージデータ画像または上記第２物体のイメージデータ画像を移動させて上記第１物体のイメージデータ画像と上記第２物体のイメージデータ画像を上記モニタ画面内で重ね合わせる工程と、上記第１物体のイメージデータ画像の中心と上記第２物体のイメージデータ画像の中心が最も重なった位置を上記第１物体と上記第２物体との位置合わせ位置と判断する工程と、上記モニタ画面での上記第１物体のイメージデータ画像または上記第２物体のイメージデータ画像の移動量を上記第１物体と上記第２物体との位置合わせに必要な上記載置台の移動量として記憶する工程と、を有することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の請求項２に記載の位置合わせ方法は、プローブ装置を用いて被検査体の電気的特性検査を行うために上記プローブ装置の載置台をＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向で移動させて上記載置台上に載置された上記被検査体の複数のデバイスそれぞれの複数の電極とこれらの電極に対応する複数の接触子とを電気的に接触させるに先だって上記各電極と上記各接触子とを位置合わせする方法において、上記載置台に設けられた第１撮像手段を用いて上記複数の接触子の針先を撮像する工程と、上記複数の接触子の撮像データに基づいて位置合わせ対象となる接触子を抽出する工程と、抽出された撮像データに基づいて位置合わせ対象となる複数の抽出接触子の針先のイメージデータ画像を複数の針先イメージデータ画像としてそれぞれ拡大してモニタ画面の第１画像データ領域に作成する工程と、上記第１撮像手段と移動可能な第２撮像手段との光軸を一致させて上記載置台の基準位置を求める工程と、上記載置台を移動させ上記第２撮像手段を用いて上記複数のデバイスを撮像する工程と、位置合わせ対象となるデバイス撮像画像を予め登録されている登録デバイス画像から抽出する工程と、抽出されたデバイス撮像画像においてその電極に関する設計データを当てはめて位置合わせ対象となる複数の電極の電極イメージデータ画像として上記モニタ画面の第２画像データ領域に作成する工程と、上記モニタ画面内で上記複数の針先イメージデータ画像または上記複数の電極イメージデータ画像を移動させて上記複数の針先イメージデータ画像それぞれの中心と上記複数の電極イメージデータ画像それぞれの中心を重ね合わせる工程と、上記複数の針先イメージデータ画像それぞれの中心と上記複数の電極イメージデータ画像それぞれの中心が最も重なった位置を上記電極と上記接触子の位置合わせ位置と判断する工程と、上記モニタ画面での上記複数の針先イメージデータ画像または上記複数の電極イメージデータ画像の移動量を上記複数の接触子と上記複数の電極との位置合わせに必要な上記載置台の移動量として記憶する工程と、を有することを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の請求項３に記載の位置合わせ方法は、プローブ装置を用いて被検査体の電気的特性検査を行うために上記プローブ装置の載置台をＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向で移動させて上記載置台上に載置された上記被検査体の複数のデバイスそれぞれの複数の電極とこれらの電極に対応する複数の接触子とを電気的に接触させるに先だって上記各電極と上記各接触子とを位置合わせする方法において、上記載置台に設けられた第１撮像手段を用いて上記複数の接触子の針先を撮像する工程と、上記複数の接触子の撮像データに基づいて位置合わせ対象となる接触子を抽出する工程と、抽出された撮像データに基づいて位置合わせ対象となる複数の抽出接触子の針先のイメージデータ画像を複数の針先イメージデータ画像としてそれぞれ拡大してモニタ画面の第１画像データ領域に濃度を付けて作成する工程と、上記第１撮像手段と移動可能な第２撮像手段との光軸を一致させて上記載置台の基準位置を求める工程と、上記載置台を移動させ上記第２撮像手段を用いて上記複数のデバイスを撮像する工程と、位置合わせ対象となるデバイス撮像画像を予め登録されている登録デバイス画像から抽出する工程と、抽出されたデバイス撮像画像においてその電極に関する設計データを当てはめて位置合わせ対象となる複数の電極の電極イメージデータ画像として上記モニタ画面の第２画像データ領域にそれぞれの電極イメージデータ画像の中心から周辺に向けて濃淡を付けて作成する工程と、上記モニタ画面内で上記複数の針先イメージデータ画像または上記複数の電極イメージデータ画像を移動させて上記複数の針先イメージデータ画像と上記複数の電極イメージデータ画像を重ね合わせる工程と、上記複数の針先イメージデータ画像と上記複数の電極イメージデータ画像の重なりにより画像濃度が最も大きく変化した位置を上記電極と上記接触子の位置合わせ位置と判断する工程と、上記モニタ画面での上記複数の針先イメージデータ画像または上記複数の電極イメージデータ画像の移動量を上記複数の接触子と上記複数の電極との位置合わせに必要な上記載置台の移動量として記憶する工程と、を有することを特徴とするものである。
また、本願発明の請求項４に記載のプログラム記録媒体は、コンピュータを駆動させて、載置台をＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向で移動させて上記載置台上に載置された第１物体とこの上方に配置され且つ上記第１の物体とは形態の異なる第２物体とを位置合わせする方法を実行するためのプログラムを記録したプログラム記録媒体において、上記コンピュータが駆動して、上記載置台に設けられた第１撮像手段を用いて上記第２物体を撮像する工程と、上記第２物体の撮像データに基づいてそのイメージデータ画像をモニタ画面の第１画像データ領域に作成する工程と、上記第１撮像手段と移動可能な第２撮像手段との光軸を一致させて上記載置台の基準位置を求める工程と、上記載置台を移動させ上記第２撮像手段を用いて上記第１物体を撮像する工程と、上記第１物体の撮像画像をその物体に関する設計データに当てはめてそのイメージデータ画像を上記モニタ画面の上記第１画像領域に隣接する第２画像データ領域に作成する工程と、上記モニタ画面内で上記第１物体のイメージデータ画像または上記第２物体のイメージデータ画像を移動させて上記第１物体のイメージデータ画像と上記第２物体のイメージデータ画像を上記モニタ画面内で重ね合わせる工程と、上記第１物体のイメージデータ画像の中心と上記第２物体のイメージデータ画像の中心が最も重なった位置を上記第１物体と上記第２物体との位置合わせ位置と判断する工程と、上記モニタ画面での上記第１物体のイメージデータ画像または上記第２物体のイメージデータ画像の移動量を上記第１物体と上記第２物体との位置合わせに必要な上記載置台の移動量として記憶する工程と、を実行させることを特徴とするものである。
また、本願発明の請求項５に記載のプログラム記録媒体は、プローブ装置を用いて被検査体の電気的特性検査を行うために上記プローブ装置のコンピュータを駆動させて、上記プローブ装置の載置台をＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向で移動させて上記載置台上に載置された被検査体の複数の電極とこれらの電極に対応する複数の接触子とを電気的に接触させるに先だって上記各電極と各接触子とを位置合わせする方法を実行するためのプログラムを記録したプログラム記録媒体において、上記コンピュータが駆動して、上記載置台に設けられた第１撮像手段を用いて上記複数の接触子の針先を撮像する工程と、上記複数の接触子の撮像データに基づいて位置合わせ対象となる接触子を抽出する工程と、抽出された撮像データに基づいて位置合わせ対象となる複数の抽出接触子の針先のイメージデータ画像を複数の針先イメージデータ画像としてそれぞれ拡大してモニタ画面の第１画像データ領域に作成する工程と、上記第１撮像手段と移動可能な第２撮像手段との光軸を一致させて上記載置台の基準位置を求める工程と、上記載置台を移動させ上記第２撮像手段を用いて上記複数のデバイスを撮像する工程と、位置合わせ対象となるデバイス撮像画像を予め登録されている登録デバイス画像から抽出する工程と、抽出されたデバイス撮像画像においてその電極に関する設計データを当てはめて位置合わせ対象となる複数の電極の電極イメージデータ画像として上記モニタ画面の第２画像データ領域に作成する工程と、上記モニタ画面内で上記複数の針先イメージデータ画像または上記複数の電極イメージデータ画像を移動させて上記複数の針先イメージデータ画像それぞれの中心と上記複数の電極イメージデータ画像それぞれの中心を重ね合わせる工程と、上記複数の針先イメージデータ画像それぞれの中心と上記複数の電極イメージデータ画像それぞれの中心が最も重なった位置を上記電極と上記接触子の位置合わせ位置と判断する工程と、上記モニタ画面での上記複数の針先イメージデータ画像または上記複数の電極イメージデータ画像の移動量を上記複数の接触子と上記複数の電極との位置合わせに必要な上記載置台の移動量として記憶する工程と、を実行させることを特徴とするものである。
また、本願発明の請求項６に記載のプログラム記録媒体は、プローブ装置を用いて被検査体の電気的特性検査を行うために上記プローブ装置のコンピュータを駆動させて、上記プローブ装置の載置台をＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向で移動させて上記載置台上に載置された被検査体の複数の電極とこれらの電極に対応する複数の接触子とを電気的に接触させるに先だって上記各電極と各接触子とを位置合わせする方法を実行するためのプロブラムを記録したプログラム記録媒体において、上記載置台に設けられた第１撮像手段を用いて上記複数の接触子の針先を撮像する工程と、上記複数の接触子の撮像データに基づいて位置合わせ対象となる接触子を抽出する工程と、抽出された撮像データに基づいて位置合わせ対象となる複数の抽出接触子の針先のイメージデータ画像を複数の針先イメージデータ画像としてそれぞれ拡大してモニタ画面の第１画像データ領域に濃度を付けて作成する工程と、上記第１撮像手段と移動可能な第２撮像手段との光軸を一致させて上記載置台の基準位置を求める工程と、上記載置台を移動させ上記第２撮像手段を用いて上記複数のデバイスを撮像する工程と、位置合わせ対象となるデバイス撮像画像を予め登録されている登録デバイス画像から抽出する工程と、抽出されたデバイス撮像画像においてその電極に関する設計データを当てはめて位置合わせ対象となる複数の電極の電極イメージデータ画像として上記モニタ画面の第２画像データ領域にそれぞれの電極イメージデータ画像の中心から周辺に向けて濃淡を付けて作成する工程と、上記モニタ画面内で上記複数の針先イメージデータ画像または上記複数の電極イメージデータ画像を移動させて上記複数の針先イメージデータ画像と上記複数の電極イメージデータ画像を重ね合わせる工程と、上記複数の針先イメージデータ画像と上記複数の電極イメージデータ画像の重なりにより画像濃度が最も大きく変化した位置を上記電極と上記接触子の位置合わせ位置と判断する工程と、上記モニタ画面での上記複数の針先イメージデータ画像または上記複数の電極イメージデータ画像の移動量を上記複数の接触子と上記複数の電極との位置合わせに必要な上記載置台の移動量として記憶する工程と、を実行させることを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図５に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。尚、プローブ装置自体は図６のものに準じて構成されているため、従来と同一または相当部分には同一符号を附して説明する。
本発明の位置合わせ方法は制御装置（図示せず）の制御下で作動する位置合わせ機構７を介して実施され、最終的には図１に示すように複数のプローブ８Ａとこれらのプローブ８Ａに対応するウエハＷに形成されたデバイスの電極パッドＰが電気的に接触し、所定の電気的特性検査が行われる。後述する画像処理には位置合わせ用の画像処理ソフトが用いられる。画像処理ソフトは、記憶装置に登録しておくことにより、後述するように、撮像画像や設計データに基づいて対象プローブ及び対象パッドのイメージ画像をモニタ画面の画像イメージ領域に作成する機能と、プローブのイメージ画像及びパッドのイメージ画像それぞれに濃淡を付ける機能と、これらのイメージ画像をモニタ画面上で相対的に移動させて重ね合わせる機能と、重ね合わされたイメージ画像の濃度を算出する機能と、濃度の最大値または最小値を判断する機能を制御装置（コンピュータ）の制御下で実行する。
【００１２】
そこで、本発明の位置合わせ方法について説明する。本発明の位置合わせ方法は制御装置の制御下で実施される。例えば図５（ａ）に示すようにメインチャック６がＸ、Ｙ方向へ移動して下ＣＣＤカメラ７Ａがプローブカード８の下方に達し、プローブカード８全体を撮像しながら対象プローブ８Ａを抽出する。本実施形態では例えばプローブカード８の四隅の３本ずつを抽出している。次いで、メインチャック６は、四隅のプローブ８Ａの針先に下ＣＣＤカメラ７Ａの焦点を合わせる位置までＺ方向に上昇し、四隅のプローブ８Ａの針先を撮像する。そして、画像処理ソフトを用いて図２の（ｂ）に示すようにこれらの撮像画像に基づいた針先のイメージ画像（以下、「針先イメージ画像」と称す。）８Ｂを表示装置のモニタ画面９Ａの画像データ領域に作成する。プローブ８Ａの針先の撮像画像はピンポイントで小さいため、画像処理ソフトを用いてピンポイントを拡大した針先イメージ画像８Ｂとして作成する。このモニタ画面９Ａはプローバ室２内の位置座標に即したＸ、Ｙ座標値を表示する。従って、針先イメージ画像８Ｂはプローバ室内におけるＸ、Ｙ座標位置を正確に縮尺表示されている。尚、針先イメージ画像８Ｂは多少ジグザグ状に配列された状態になっているが、プローブカード８の作製段階や使用状況でこのようなジグザグ状になることがある。
【００１３】
次いで、上下のＣＣＤカメラ７Ａ、７Ｂの光軸を図５の（ｂ）に示すように一致させ、その位置を求める。即ち、ローダ室（図示せず）のピンセット（図示せず）から受け取ったウエハＷをメインチャック６上に載せた後、アライメントブリッジ７Ｃがメインチャック６とプローブカード８の間の領域まで移動してプローブカード８の下方のプローブセンタで停止する。これに伴ってターゲット７Ｅが下ＣＣＤカメラ７Ａの上方へ進出し、下ＣＣＤカメラ７Ａの焦点をターゲット７Ｅの中心に合わせて金属薄膜を認識すると共に上ＣＣＤカメラ７Ｂの焦点をターゲット７Ｅの中心に合わせて金属薄膜を認識すると、上下のＣＣＤカメラ７Ａ、７Ｂの光軸が一致する。この時の合焦面と光軸の交点を位置合わせ用の基準座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）としてメインチャック６の位置から算出し、その計算値を記憶装置（図示せず）に登録する。この時のメインチャック６の移動量を例えばエンコーダを介して検出する。
【００１４】
その後、ウエハＷの中心及び直径を上ＣＣＤカメラ７Ｂを用いて求める。即ち、ターゲット７Ｅが下ＣＣＤカメラ７Ａの合焦面から後退した後、メインチャック６が移動し、この間に上ＣＣＤカメラ７Ｂにより例えばウエハＷの端部３点を検出し、この検出結果に基づいてウエハＷの中心及び直径をメインチャック６の移動距離に基づいて制御装置において算出し、その計算値を記憶装置に登録する。引き続き上ＣＣＤカメラ７ＢによりウエハＷのスクライブラインを概観し、ウエハＷをθ方向で回転させてデバイスをインデックス送りの方向に合わせる。
【００１５】
更に、メインチャック６が移動すると、メインチャック６上のウエハＷを上ＣＣＤカメラ７Ｂで撮像し、画像処理ソフトを用いて撮像画像と予め登録されている位置合せ用として特徴のある登録デバイス画像を比較し、登録デバイス画像と一致する撮像画像を抽出する。登録デバイス画像と一致する撮像画像を抽出したら、この撮像画像に登録デバイス画像の設計データを当てはめてその電極パッドのイメージ画像（以下、「パッドイメージ画像」と称す。）Ｐを図２の（ａ）に示すようにモニタ画面９Ａの画像データ領域に作成する。これらのパッドイメージ画像Ｐ’は上述の針先イメージ画像８Ｂと対応している。これらのパッドイメージ画像Ｐ’はプローバ室内におけるＸ、Ｙ座標位置を針先イメージ画像８Ｂと同一の縮尺で正確に表示している。そして、図２ではパッドイメージ画像Ｐ’の画像データ領域と針先イメージ画像８Ｂの画像データ領域とが隣接して表示されているが、これは画像処理ソフトを用いてＸ、Ｙ方向に位置ズレした画像イメージ領域を隣り合わせて表示している。従って、パッドイメージ画像Ｐ’の画像イメージ領域と針先イメージ画像８Ｂの画像イメージ領域それぞれのＸ、Ｙ座標値は不連続になっている。
【００１６】
また、本実施形態では、針先イメージ画像８Ｂ及びパッドイメージ画像Ｐ’を単に図形表示しているだけではない。画像処理ソフトを用いて図３に示すように針先イメージ画像８Ｂ及びパッドイメージ画像Ｐ’ぞれぞれに濃淡を付ける。図３では、針先イメージ画像８Ｂはその全ての画素を最も暗くして黒く塗りつぶして表示され、パッドイメージ画像Ｐ’はその中心部から外側に向けて段階的に明度を変えた画素で表示されている。パッドイメージ画像Ｐ’は中心部が最も明るい画素によって表示され、中心部から外側に向けて段階的に暗くなる画素によって表示され、外周縁部で最も暗くなる画素によって針先イメージ画像８Ｂと同様に黒く塗りつぶして表示されている。尚、図３では針先イメージ画像８Ｂはメッシュで表示してあり、パッドイメージ画像Ｐ’は階調を付けずに表示してある。
【００１７】
而して、本実施形態では制御装置の制御下で画像処理ソフトを用いて例えば図３に示すようにモニタ画面９Ａ上で針先イメージ画像８Ｂを移動させてパッドイメージ画像Ｐ’と重ね合わせるようにしてある。針先イメージ画像８Ｂが矢印方向に移動して針先イメージ画像８Ｂがパッドイメージ画像Ｐ’と徐々に重なるに連れて各パッドイメージ画像Ｐ’の明るい部分がそれぞれ針先イメージ画像８Ｂの重なりで徐々に暗くなる。この様子は画像処理ソフトにおいて全てのパッドイメージ画像Ｐ’の画素の総和を算出して明るさが表示される。画素の総和の数値が最も小さくなって暗くなった位置が対象プローブ８Ａと対象パッドＰの最も良好な接触位置になる。従って、対象プローブ８Ａと対象パッドの最も良好な接触位置はモニタ画面９Ａ上で視覚的にも数値的にも確認することができる。そして、この時の針先イメージ画像８ＢのＸ、Ｙ方向の移動量が位置合わせに必要なメインチャック６の移動量となる。この移動量は画像処理ソフトを介して制御装置の記憶装置に登録される。
【００１８】
全てのパッドイメージ画像Ｐ’の画素の総和が最も小さな数値になると、制御装置を介してメインチャック６が駆動し、イメージ画像の重ね合わせに基づく移動量だけメインチャック６がＸ、Ｙ方向へ移動して実際のプローブ８Ａの針先とウエハＷの電極パッドの位置合わせが完了する。対象プローブ８Ａと対象パッドの位置合わせが完了すれば、メインチャック６は駆動して最初に検査すべきデバイスがプローブカード８の真下まで移動する。次いで、メインチャック６がＺ方向へ上昇し、オーバドライブして最初のデバイスの電気的特性検査を行った後、メインチャック６が下降する。後はウエハＷをインデックス送りしながら全てのデバイスの検査を行う。
【００１９】
以上説明したように本実施形態によれば、対象プローブ８Ｂ及び対象パッドＰをそれぞれ上下のＣＣＤカメラ７Ａ、７Ｂを介して撮像し、針先イメージ画像８Ｂ及びパッドイメージ画像Ｐ’をモニタ画面９Ａのそれぞれの画像イメージ領域に作成し、しかも針先イメージ画像８Ｂ及びパッドイメージ画像Ｐ’を形成する画素に明るさによる濃淡を付けた後、針先イメージ画像８Ｂをモニタ画面９Ａ上で移動させてパッドイメージ画像Ｐ’に重ね合わせ、全てのパッドイメージ画像の画素の明るさの総和を算出し、最も暗くなった位置を対象プローブ８Ａと対象パッドが最も良好に接触する位置であると判断するようにしたため、従来必要とされていた位置合わせのための複雑な計算処理が不要となり、複数の対象プローブ８Ａとこれらに対応する対象パッドＰを複雑な数値計算を行うことなく同時に位置合わせを行うことができると共に位置合わせの様子をモニタ画面９Ａ上で視覚的に確認することができ、ひいては検査のスループットを向上させることができる。
【００２０】
尚、上記本実施形態ではパッドイメージ画像Ｐ’は内側から外側へ段階的に暗くなるような濃淡を付けたものについて説明したが、その逆であっても良い。また、針先イメージ画像Ｐ’は黒く塗りつぶしたものについて説明したが、白抜きや濃淡に段階を付けても良い。濃淡は少なくとも２段階あれば良い。また、濃淡表示はカラー表示しても良い。本実施形態ではプローブ装置における位置合わせについて説明したが、その他の位置合わせ方法にも適用することができる。この場合には第１、２物体のイメージの形状はそれぞれの物体や設計データ等に即して設定することができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の請求項１、４に記載の発明によれば、第１物体とこれに対応する第２物体を撮像し、これらの撮像画面のいずれか一方を画面上で移動させて第１物体と第２物体との位置合わせをだけで、複雑な数値計算を行うことなく位置合わせを行うことができると共に位置合わせの様子を視覚的に確認することができ、ひいては位置合わせを伴う作業のスループットを向上させることができる位置合わせ方法及びプログラム記録媒体を提供することができる。
【００２２】
本発明の請求項２、３及び請求項５、６に記載の発明によれば、プローブカードの複数の接触子とこれらに対応する被検査体の電極を撮像し、これらの撮像画面のいずれか一方を画面上で移動させてプローブカードの複数の接触子と被検査体の複数の電極との位置合わせを行うだけで、複雑な数値計算を行うことなく位置合わせを行うことができると共に位置合わせの様子を視覚的に確認することができ、ひいては検査のスループットを向上させることができる位置合わせ方法及びプログラム記録媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の位置合わせ方法を用いて位置合わせした後、プローブと電極パッドの接触状態を拡大して示す模式図である。
【図２】本発明に位置合わせ方法を行う際にモニタ画面上の画像イメージ領域に作成されたイメージ画像で、（ａ）はパッドイメージ画像を示す図、（ｂ）は針先イメージ画像を示す図である。
【図３】図２に示すイメージ画像に濃淡を付けた状態を示すモニタ画面の図である。
【図４】図２に示す針先イメージ画像を移動させてパッドイメージ画像に重ねた状態を示すモニタ画面の図である。
【図５】本発明の位置合わせ方法を実施する際の位置合わせ機構の動作を示す説明図で、（ａ）は下ＣＣＤカメラで対象プローブを撮像する状態を示す図、（ｂ）は下ＣＣＤカメラと上ＣＣＤカメラの光軸を一致させた状態を示す図、（ｃ）は上ＣＣＤカメラでウエハの対象パッドを撮像する状態を示す図である。
【図６】プローブ装置を示す図で、（ａ）は正面を破断して示す正面図、（ｂ）は（ａ）の内部を模式的に示す平面図である。
【符号の説明】
７ 位置合わせ機構
７Ａ 下ＣＣＤカメラ（第１撮像手段）
７Ｂ 上ＣＣＤカメラ（第２撮像手段）
８Ａ プローブ（第２物体、接触子）
８Ｂ 針先イメージ画像（第１イメージ画像）
９Ａ モニタ画面
Ｐ 電極パッド（第１物体、電極）
Ｐ’ パッドイメージ画像（第２イメージ画像）
【図１】
0004740405.tif 000002
【図２】
0004740405.tif 000003
【図３】
0004740405.tif 000004
【図４】
0004740405.tif 000005
【図５】
0004740405.tif 000006
【図６】
0004740405.tif 000007