(57)【要約】【課題】被験体の対向接点に対する接触装置の接点の位置合せを極めて迅速かつ精確に、また誤差なく実施可能であるような被験体の電気検査方法を提供すること。【解決手段】本発明は保持要素に取り付けられた複数の、少なくとも1つの電気接点を有する電気検査装置と被験体とを電気的に結合させる接触装置に関する。接触装置(1)、好適には保持要素(3)は、接点(7)の少なくとも1つに対する所定位置を有する少なくとも1つのマーキング(25)を備えている。本発明はさらに対応する方法にも関する。【選択図】図2
2007010671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接触装置を介して電気検査装置に接続される被験体を電気的に検査する方法において、前記接触装置が少なくとも1つの保持要素に被験体の対向接点の接触用の複数個の電気接点を備え、接触装置および被験体の光学的検出の支援によって前記接点と対向接点とが互いに位置決めされる方法であって、位置決めのために、前記接点の少なくとも1つに対する所定の位置を有する、前記接触装置の少なくとも1つのマーキングが、光学的に検出されることを特徴とする方法。
【請求項２】
マーキングとして前記保持要素の少なくとも1つのマーキングが光学的に検出されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項３】
接触装置および被験体の位置合せのために、前記被験体が固定位置の接触装置に対して位置決め/移動されることを特徴とする請求項1から2のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも1つのマーキングは前記接点の横に配置されることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記被験体は移動可能な支持体(チャック)に/上に保持されることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記被験体は負圧によって前記支持体に/上に保持されることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
被験体としてウエーハが検査されることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
接触装置として検査カード(プローブカード)が使用されることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記支持体および/または前記被験体は、位置合せのためにX方向、Y方向および回転角(θ=シータ)に対して移動可能であることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記接触装置、特に前記保持要素の少なくとも2つのマーキングが光学的に検出されることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記少なくとも2つのマーキングは、前記電気接点配列の中心から等距離またはほぼ等距離だけ離れて配置されることを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記被験体は光学的検出を援用して、特に光学的に検出された少なくとも1つの前記マーキングの位置に対する仮想座標系に対して事前位置合せされることを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記事前位置合せ後に、前記接触装置、特にその接点に対する前記被験体の微調整位置合せが行われることを特徴とする請求項1から12のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記微調整位置合せのために前記接触装置の少なくとも1つのマーキングが光学的に検出されることを特徴とする請求項1から13のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記事前位置合せおよび/または前記微調整位置合せは前記マーキングの光学的に検出された結果と前記被験体の光学的に検出された結果との比較によって行われることを特徴とする請求項1から14のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記微調整位置合せの後、前記接点による前記被験体の接触が検査位置で行われることを特徴とする請求項1から15のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
同じ被験体の検査では再度の光学的比較によるのではなく、幾何的なデータに基づいて別の検査位置が取られることを特徴とする請求項1から16のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記方法は自動的に実施されることを特徴とする請求項1から17のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
少なくとも1つのマーキングは少なくとも1つの粗構造と少なくとも1つの微細構造とを有する複合マーキング、特にダブルマーキングとして形成されると共に、前記位置決め/位置合せは先ず前記粗構造を用いて解像度が低い前記粗構造の光学的な検出によって、次に前記微細構造を用いて解像度が高い前記微細構造の光学的な検出によって実施されることを特徴とする請求項1から18のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記微細構造は前記粗構造の内部に配置されることを特徴とする請求項1から19のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記粗構造と前記微細構造とは同じマーキング中心を備えていることを特徴とする請求項1から20のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
被験体(10)を電気検査装置と電気的に結合するための接触装置(1)と、前記被験体(10)の対向接点(13)との接触のための複数個の、少なくとも前記保持要素(3)に取り付けられた電気接点(7)とを有し、前記接触装置(1)、好適には前記保持要素(3)は前記接点(7)の少なくとも1つに対する所定の位置を有するマーキング(25)を備え、さらに前記マーキング(25)および前記被験体(10)、特に前記被験体(10)の前記電気対向接点(13)を検出する少なくとも1つの光学装置(21)を有する、特に請求項1から21のいずれか一項または複数項に記載の方法を実施するための装置。
【請求項２３】
光学的検出を考慮して自動的に前記接点(7)と前記対向接点(13)とを互いに位置合せするための少なくとも1つの位置決め装置を特徴とする請求項22に記載の装置。
【請求項２４】
前記少なくとも1つのマーキング(25)は粗構造と微細構造とを有することを特徴とする請求項22から23のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２５】
前記粗構造と前記微細構造は同じマーキング中心を有することを特徴とする請求項22から24のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２６】
前記保持要素(3)に配置されたマーキング(25)は前記保持要素(3)に対して光コントラストをもって形成されることを特徴とする請求項22から25のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２７】
前記マーキング(25)は前記保持要素(3)の前記被験体(10)側に配置されることを特徴とする請求項22から26のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２８】
前記マーキング(25)は前記接点(7)の横に配置されることを特徴とする請求項22から27のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２９】
前記保持要素(3)は、前記接点(7)が好適には移動可能に、特に垂直移動可能に案内されるスルーホール(26)を備えることを特徴とする請求項22から28のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３０】
前記接点(7)は湾曲ワイヤとして形成されることを特徴とする請求項22から29のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３１】
少なくとも1つの保持要素のスルーホール内に取り付けられた複数の電気接点を有する、被験体を電気検査装置と電気的に結合するための装置、特に請求項22から30のいずれか一項に記載の装置の製造方法であって、前記接触装置、特に前記保持要素は前記接点の少なくとも1つに対する所定位置を有する少なくとも1つのマーキングを備え、前記マーキングは前記スルーホールも製作する同じ加工装置および/加工方法で製造されることを特徴とする方法。
【請求項３２】
前記スルーホールおよび前記マーキングの形成は同じチャック内で行われることを特徴とする請求項31に記載の方法。
【請求項３３】
加工方法としてレーザ加工および/または機械加工が実施されることを特徴とする請求項31から32のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３４】
前記マーキングは複合マーキング、特にダブルマーキングとして製造され、前記複合マーキングの個々のマーキングは同じ加工装置/加工方法および/または同じチャック内で製造される請求項31から33のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は接触装置を介して電気検査装置に接続され、前記接触装置は少なくとも1つの保持要素に被験体の対向接点との接触用の複数個の電気接点を備えており、接触装置および被験体の光学的検出の支援によって前記接触装置と対向接点とが互いに位置決めされる被験体の電気検査の方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばウエーハのような電気被験体の電気的機能検査を行うために、被験体は接触装置を利用して電気検査装置に結合される。接触装置は少なくとも1つの保持要素に被験体の対向接点と接触するための複数個の電気接点を備えている。接点と対向接点とは光学装置を用いて互いに位置合せされる。引き続き、接触が行われる。すなわち、被験体の対向接点が接触装置の接点と接触される。それによって検査装置が被験体と結合されるので、導通測定、絶縁測定、などを実施することができる。検査工程を迅速化するため、光学式装置、特にカメラとして形成された装置を用いて接触装置の全ての接点が検出されるわけではない。検出は特に重要な位置だけで、例えばコーナ接点の検出によって行われる。そのため、例えば接触装置に複数の同一のまたは類似の接触パターンがある場合は、誤った接触位置が計算される恐れがある。
【０００３】
さらに、被験体を検査するために電気接点は被験体の対向接点に押圧される接触装置が公知である。この接触装置は電気検査装置と結合されることで、形成される電流経路を経て被験体の電気検査を行うことができる。このようにして例えば半導体チップを製造するためのウエーハを検査することができる。対向接点を形成する被験体の接点と接触装置の接点との申し分のない接触がなされるように、カメラもしくはカメラ系を用いて接触装置の接点の位置と、被験体の対向接点の位置とが検出され、それに応じて接触装置および/または被験体を移動させることによって、位置決め/位置合せがなされる。この工程を迅速化するため、接触装置の全ての接点がカメラによって撮影されるのではなく、例えばコーナ接点、すなわち接点の配列に関してコーナにある接点のような重要箇所だけが撮影される。多重プローブ法、すなわち例えばウエーハ上の複数のICチップが同時に検査される検査の場合は、接触装置および/または被験体に複数の同一または類似の接触パターンがあるので、誤った接触位置が計算される恐れがある。さらに、位置合せの工程が極めて長く続き、または手動的に行わなければならない恐れさえある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって本発明の目的は、被験体の対向接点に対する接触装置の接点の位置合せを極めて迅速かつ精確に、また誤差なく実施可能であるように、冒頭に記載の種類の被験体の電気検査方法を製造することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的は、本発明に従って、位置決めのために、接点の少なくとも1つに対する所定の位置を有する接触装置の少なくとも1つのマーキングが光学的に検出されることによって達成される。マーキングによって、「正しい」接点でなければならない、接触装置の特定の接点を確実に識別する必要がもはや不要になる。何故ならば、マーキングを検出することによって被験体の対向接点との関係で接点と対向接点との相対位置を完璧に特定することができるので、接点と対向接点との誤差のない接触および被験体の迅速な検査が可能になるからである。特に光学的に検出される複数のマーキングを接触装置に備えることが可能である。したがってマーキングとは接点または特定の接点配置ではなく、少なくとも1つの接点、好適には複数の接点に対する所定位置を有する個々の標識である。光学装置が少なくとも1つのマーキングを確認すると、対応するデータが評価装置に送られる。評価装置は接点または接点の少なくとも1つに対する相対位置を識別し、したがって接点と被験体、特に被験体の対向接点との相対位置を確認できる。被験体、特に被験体の対向接点の検出は同一の、または別の光学装置によって行われ、そのデータも評価装置に送られる。接触には、被験体を接点に対して位置合せしてから接触させるだけでよい。
【０００６】
本発明の別の実施形態によれば、マーキングとして保持要素の少なくとも1つのマーキングが光学的に検出される。すなわちマーキングが保持要素に付される。
【０００７】
さらに、接触装置および被験体の位置合せのために、被験体が固定位置の接触装置に対して位置決め/移動されることか有利である。それによって被験体は例えばX方向およびY方向に移動可能であり、Z方向では接点と対向接点との接触が行われる。X-Y面では好適にはさらに角度による位置合せ(角度θ)が可能である。これは、被験体をX-Y面でずらすことができることを意味している。
【０００８】
本発明の別の実施形態によれば、少なくとも1つのマーキングは好適には接点の横に配置される。
【０００９】
検査時に被験体を保持するために、被験体は移動可能な支持体(いわゆるチャック)に/上に保持される。保持は好適には負圧によってなされる。被験体は電気または電子装置、例えば検査される多数のチップを備えたウエーハでよい。
【００１０】
接触装置は好適には検査カード、いわゆるプローブカードとして形成される。
【００１１】
既に示唆したように、光学的に検出される複数のマーキング、例えば少なくとも2つのマーキングを接触装置に備えることができる。
【００１２】
特に、少なくとも2つのマーキングが接点配列の中心から等距離またはほぼ等距離だけ離れて配置される。この中心とは電気接点の接点分布の平面図で見て、電気接点がある平面のほぼ中心にある仮想中心のことである。双方のマーキングがこの中心から等距離、またはほぼ等距離だけ離れていれば、最適な角度修正が可能になるように中心を軸にした例えばθの大きさの角度での回転移動が行われる。このことは特に非対称配列の場合に重要である。何故ならば、自動的に行われる位置合せ工程の際には評価装置は常に純然たるθ回転が想定されているので、このような接点配列では問題が生ずることが多いからである。特定のパターンにある接点配列の仮想中央(中心)にはない中心を軸に回転されると、角変位によって同時にX方向およびY方向での個々の接点の極めて異なる変位が生じるであろう。すなわち、最適ではない修正しかなされない。しかし、旋回軸もしくは回転軸が「接点パターン」のほぼ中心にあれば、極めて簡単に角度修正を行うことが可能である。
【００１３】
本発明の別の実施例によれば、被験体は光学的検出を援用して、特に光学的に検出された少なくとも1つのマーキングの位置に対する仮想座標系に対して事前位置合せされる(粗調整位置合せ)。被験体の光学的検出には好適にはその対向接点の検出が含まれる。接触装置の接点の対向接点に対する相対位置は少なくとも1つのマーキングの光学的検出によって確認される。
【００１４】
さらに、事前位置合せ後に、接触装置、特にその接点に対する被験体の微調整位置合せが行われることが有利である。微調整位置合せのために接触装置の少なくとも1つのマーキングが光学的に検出される。既に述べたように、事前位置合せおよび/または微調整位置合せはマーキングの光学的に検出された結果と被験体の光学的に検出された結果との比較によって行われる。微調整位置合せの後、接点による被験体への接触が検査位置で行われる。同じ被験体の検査で別の検査位置を取ることができるが、上記の実施形態によるそれは再度の光学的比較によるのではなく、幾何的なデータに基づくものである。したがって例えばチップのような複数の電子回路が1つのウエーハ上に配置されている場合、その相対位置が幾何的データによって分かる。そこで検査時には適宜のチャック方法により各々の電子回路/IC/チップなどを移動可能である。
【００１５】
上記の実施形態は全て自動作業に関するものである。すなわち、接触装置の接点による被験体の位置合せおよび接触は全自動で行われる。
【００１６】
さらに、少なくとも1つのマーキングが少なくとも1つの粗構造と少なくとも1つの微細構造とを有する複合マーキング、特にダブルマーキングとして形成され、また位置決め/位置合せは先ず粗構造を用いて解像度が低い粗構造の光学的な検出によって、次に微細構造を用いて解像度が高い微細構造の光学的な検出によって実施されることが有利である。それによって短時間で高い精度が達成される。
【００１７】
特に微細構造は粗構造の内部に配置される。すなわち粗構造と微細構造のマーキングの中心は一致する。その際に特に、粗構造は低い光学解像度で検出され、次に微調整位置合せのために接点と対向接点の相対位置を特定するための微細構造が高い解像度で検出される。
【００１８】
本発明はさらに、被験体を電気検査装置と電気的に結合するための接触装置と、被験体の対向接点の接触のための複数個の、少なくとも保持要素に取り付けられた電気接点とを有し、接触装置、好適には保持要素は接点の少なくとも1つに対する所定の位置を有するマーキングを備え、さらにマーキングおよび被験体、特に被験体の電気接点を検出する少なくとも1つの光学装置を有する装置、特に前述の方法を実施する装置に関するものである。マーキングによって、少なくとも1つの光学装置、特にカメラまたはカメラ系によって接触装置の位置が完璧に判明し、それによって、マーキングは接点に対する固定的な既知の関係を有しているので、接点の位置も判明する。したがって、本発明により接触装置の位置、ひいては被験体に対する各接点の位置を極めて迅速かつ１対１ベースで確認できるので、後の検査時には多重プローブ法の場合でも誤った、または誤差がある位置にはならない。さらに、本発明によるマーキングを極めて迅速かつ再現性をもって確認可能であるので、位置合せ工程は極めて迅速化される。
【００１９】
さらに、光学的検出を考慮して自動的に接点と対向接点とを互いに位置合せするための少なくとも1つの位置決め装置を備えることが有利である。
【００２０】
少なくとも1つのマーキングは粗構造と微細構造とを有している。粗構造と微細構造は好適には同じマーキング中心を有している。
【００２１】
保持要素に配置されたマーキングが保持要素に対して光コントラストをもって形成されることが有利である。光コントラストは光学装置による検出を改善する。
【００２２】
本発明の別の実施形態によれば、保持要素に配置されたマーキングが保持要素に対して光コントラストをもって形成される。保持要素とマーキング間のコントラストによって、マーキングはカメラまたはカメラ系によって迅速かつ明確に識別される。
【００２３】
さらに、マーキングが保持要素の被験体側に配置されることが有利である。それによって、特に1台だけのカメラによって被験体の対向接点に関する位置のみならず、マーキング、ひいては電気接点の位置を特定することができ、これは例えば互いに180°隔てた方向での検出が可能な、カメラに取り付けられた半透明ミラーによって可能である。
【００２４】
さらに、保持要素が、接点が好適には移動可能に、特に垂直移動可能に案内されるスルーホールを備えることが有利である。
【００２５】
接点は特に湾曲ワイヤとして形成される。
【００２６】
本発明はさらに、少なくとも1つの保持要素のスルーホール内に取り付けられた複数の電気接点を有する、被験体を電気検査装置と電気的に結合するための接触装置の製造方法であって、接触装置、特に保持要素は接点の少なくとも1つに対する所定位置を有する少なくとも1つのマーキングを備え、マーキングはスルーホールも製作する同じ加工装置および/加工方法で製造される製造方法に関する。同じ加工装置および/または同じ加工方法が使用されることによって、1つの接点または複数の接点に対する所定の位置が確実に存在することが保証され、したがって再現性があって空間的に見ても判明している間隔を利用できる。
【００２７】
さらにスルーホールおよびマーキングの形成が同じチャック内で行われることが有利である。すなわち、スルーホールおよびマーキングの形成時に接触装置(またはその部品)の再チャックは行われず、接触装置は同じチャック内に保持されることにより、位置合せ誤差および/または許容差の誤差が避けられる。
【００２８】
特に加工方法として、レーザ加工および/または機械加工が実施される。
【００２９】
マーキングが複合マーキング、特にダブルマーキングとして製造され、複合マーキングの個々のマーキング(複合マーキングの部分マーキング)が同じ加工装置/加工方法および/または同じチャック内で製造されることが有利である。それによって粗調整マーキングと微調整マーキングとの、もしくは複合マーキングの個々のマーキング間の高精度の相対位置が達成される。特に、複合マーキングの全てのマーキングが同じマーキング中心を有するように設計されている。「チャック」とは処理時に対応するワークがマーキングに固定、すなわちチャックされなければならないものと理解されたい。複数の部分マーキング(例えば粗調整マーキングおよび微調整マーキング)が作製される場合にこのチャックが保持されれば、その間にワークが外れることがないので、高い精度が達成される。
【００３０】
本発明の実施形態によれば、前述のようにマーキングは粗構造と微細構造とを有する複合マーキング、特にダブルマーキングとして形成されている。これは例えば、交差線として形成されたマーキングの場合、対応する太線を有する粗い交差線であると理解されたい。この粗い交差線の中にこれも交差線として形成された微細構造があるが、これは極めて細い線を有している。双方の交差線とも共通の交点を有している。接点と対向接点との相互の位置合せ中に対応する低い解像度を有する光学装置が先ず粗構造、すなわち太線の交差線を検出し、粗調整位置合せが行われる。それが行われると、全体的な位置合せ中に光学系、特にカメラの光学解像度が高められるので、微細構造を検出可能であり、微調整位置合せが可能になる。微調整位置合せの終了後に、接点と対向接点とは互いに精確に位置合せ状態になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
図面を参照して本発明を詳細に説明する。
【００３２】
図1は案内板4の形態の保持要素3を有する接触検査ヘッド2を備えた接触装置1を示す。案内板4にはスルーホール26、特に案内穴5が貫通し、その中に湾曲ワイヤ6として形成された接点7が配置されている。図1では接点7の下端8は、ウエーハ11として形成可能であり支持体12に支持された被験体10の接点9を接触させる役割を果たす。被験体10の接点9はこれに応じて接点7用の対向接点13を形成する。端部8と対向する接点7の端部14は、接点7のパターンに対応して配置された接点ワイヤ16を備えた変換装置15と連動する。接点ワイヤ16の端部17は接点7の端部14と接触状態になり、接点ワイヤ16の他端18はプリント基板20の配線パターン19と半田付けされている。プリント基板20の配線パターン19が電気検査装置につながっており、またはプリント基板20が電気検査装置の構成部品である。
【００３３】
被験体10の電気検査のために下記の機能が生ずる。接触装置1と被験体10(支持体12を含む)との相対移動によって接点7の端部8は被験体10の対向接点13上に来る。そこで電気検査装置(図示せず)は被験体が電気的に完全であるか否かを検査することができる。そのために適宜の検査電流などがプリント基板20の配線パターン19、接点ワイヤ16、接点7および対向接点13を経て被験体10に導通される。前述のことから被験体10の完璧な接触には接点7の端部8が被験体10の対向接点13と精確に位置合せされる必要があることは明らかである。したがって被験体10の接触に先立ち、Z方向で接触がなされる前に接触装置1をX方向とY方向で位置合せする必要がある。そのために互いに反対の2方向で検出を行うカメラ21(図3)が使用される。点線で記入された円錐22は下方から検査ヘッド2へと向かうカメラ21の視野方向を示しており、円錐23は下方へと被験体10に向かうカメラ21の視野方向を示している。二重矢印24はカメラ21が前記構成部品の間に入り、構成部品間の空間から出ることを示している。
【００３４】
カメラ21を用いて検査ヘッド2の接点7間の相対位置を確認できるように、図2および3に記載のように、保持要素3、特に被験体10に隣接する案内板4に、少なくとも1つの接点7、好適には複数の接点7、特に接点7の端部8に対する所定位置を有する少なくとも1つのマーキング25、好適には互いに離隔した2つのマーキング25を取りけるようにされている。少なくとも1つのマーキング25はカメラ21によって検出される。接点7に対する少なくとも1つのマーキングの関係が確認され、データ処理プログラムに記憶されるので、極めて迅速かつ簡単に自動動作の位置合せシステムによって接点7の位置を検出可能であり、場合によっては被験体10に対する接触装置1の位置合せが行われる。カメラ21は被験体10の対向接点13をも検出するので、接点7と対向接点13との間に位置合せ誤差がある場合はそれを確認できる。少なくとも1つのマーキング25の検出は、同時に検査されるべき複数のICチップがウエーハ上に載置された場合に例えば多重プローブ法において発生するようなエラーを生ずることなく、カメラ系のカメラ21によって極めて迅速に行われる。その際に、検査ヘッドに複数の同一の接触パターンがあったり、工程が極めて長期的に継続したり、まして手動で実施しなければならない場合には、プローバ(図示せず)(ウエーハ用の処理機器)が誤った接触位置を計算する恐れがある。しかし上記の問題は、周知のように接点7がカメラ自体によって検出される場合にのみ発生する。しかし本発明によって接点7の位置を検出するために少なくとも1つのマーキング25が利用され、その際にマーキング25と少なくとも1つの接点7との間に固定的な、システム全体に判明している配置関係があるので、マーキング25だけが検出/評価され、接点7にはなされなくてもカメラ21によって誤差のない迅速で問題がない位置特定を行うことができる。
【００３５】
もちろん複数の、例えば3つのマーキング25を設けることも可能である。さらに少なくとも1つのマーキング25を最も下の案内板4の下面以外の位置に取り付けることも考えられる。唯一重要なことは、少なくとも1つのマーキングを用いて接点7の位置が迅速かつ誤差なくカメラ21によって検出され、引き続いて迅速かつ誤差のない位置決めを自動的に行い、それによって引き続き被験体10の適正な接触を行うことができるようにすることである。そのため接点7と対向接点13の位置合せのためにX方向とY方向での位置合せを行うことができるように、カメラ系はデータ処理システムおよび少なくとも1つの処理機器と連携する。その後に引き続いて、カメラ21が接点ゾーンから引っ込んだ後に、被験体10のZ方向での接触が行われる。
【００３６】
少なくとも1つのマーキング25を接触装置1、特に保持要素3に対して鮮明に目立つようにするため、マーキングは保持要素3に対して光コントラストをもって形成される。マーキングとしては例えば交差線を用いることができ、または相互位置の特定を可能にする他のパターンを使用できる。
【００３７】
好適には、少なくとも1つのマーキング25がレーザ加工によって接触装置1に取り付けられるようにされる。これを補足して、またはその代わりに接点7を収容するための案内穴5もレーザ加工によって作製することも可能である。その際に、案内穴5を同じ作業工程で加工装置、特にレーザを使用して形成し、その際に少なくとも1つのマーキング25も作製することが特に好適である。さらに、好適には前記の加工でスルーホール26を形成する案内穴5の形成およびマーキングの作製が接触装置1の同じチャックで行われる。すなわち、接触装置が加工用に固定され、固定位置に留められる。すなわち、スルーホール26だけではなくマーキング25をも作製するために再チャックされない。それによって許容されない誤差が生ずることが確実になくなる。それによってスルーホール26、ひいては接点7に対するマーキング25の位置が高精度で形成される。少なくとも1つのマーキング25のコントラストをできるだけ高めるため、マーキング25が置かれる背景をカラーで、例えば白色の領域として形成することができる。そこでこの白色領域に黒っぽい線に見えるマーキング25が取り付けられる。黒っぽく見える理由は、案内板4が好適には黒っぽく形成されるので、マーキング25を形成するために材料(白色領域の白)を取り除くことによりその部分が黒っぽく現われることによってである。
【００３８】
特に好適には、対向接点を備えた被験体と電気接点を備えた接触装置とを位置合せし、接触させる工程は下記のように行われる。全体的な位置合せ工程(アラインメント工程)は自動位置合せ工程として、すなわち自動的に、つまりオートマ式に行われる。接触に関しても同様である。本発明による装置における、被験体、例えばウエーハの自動的な位置決めもしくは位置合せはカメラ系によって制御される。それによって接触装置の接点に対する被験体(例えばウエーハ)の最適な位置合せが達成される。接触装置の接点を備えた保持要素はいわゆるプローブカードでよい。接点は保持要素に付属する複数の案内板またはその類似物の案内穴内に入る超微小サイズの針として形成される。
【００３９】
位置合せ工程は下記のように進展する。被験体がいわゆるチャックに装着される。そのために自動装着装置が備えられている。被験体、特にウエーハは真空を利用してチャックに固定される。この装着工程の後、被験体、特にウエーハの位置合せが行われる。これはウエーハがチャックによってカメラ系の下に移動されることによって行われる。カメラ系は被験体の位置を認知する。ウエーハは、X方向とY方向に移動可能で、このX-Y面で角度θだけ旋回可能なチャックを用いて、仮想X-Y-Z座標系へと位置合せされる。したがってチャックはZ方向にも移動可能である。これは被験体を接触装置の接点方向に動かす方向である。第2のカメラ系、または前記カメラ系の第2のカメラは接触装置の被験体に面する側に向けられる。すなわち、そこに固定されているプローブカードがこのカメラ系によって検出される。カメラ系は先ず比較的低い解像度で本発明による少なくとも1つのマーキング、好適には本発明による2つのマーキングを探索する。これらのマーキングは接点に対する、ひいては接点配列(針の配列)の接点針に対する所定位置にあるので、針先、すなわち接触装置の接点の位置決めは少なくとも1つのマーキングの簡単な検出によって精密に行うことができ、その後、収集されたデータに対応して自動的にさらに処理されることができる。したがって、マーキングではなく針先が検出され、超微細構造のため問題が生じて検出誤差を誘発することがある先行技術の問題点は、本発明では生じない。先行技術にあるこのような問題点は特に多重プローブ法で、すなわち被験体(ウエーハ)の複数のチップが同時に検査される際に発生する。したがって電気的構造が多重に存在する。手違いが生ずると、接触装置の接点、すなわち針は誤って所望のチップではなく隣接するチップに関連付けられる。それによって接触時に接点が誤ってウエーハ上に載せられる。それによってずれが生じ、ひいては被験体の検査時に記録された測定結果が誤って個々のチップに割り振られる。本発明によって接点、すなわち針先は少なくとも1つのマーキング(位置合せマーキング)に対して精確に規定された横間隔を隔ててある。マーキングは正確で確実な事前位置合せを可能にするための適切な輪郭を備えている。
【００４０】
特に、本発明によるマーキングもしくは本発明による複数のマーキングは、事前位置合せ(粗構造の検出)だけではなく微調整位置合せ(微細構造の検出)にも適するように構成されている。したがって先行技術から公知である、針先への誤差を生じやすい位置合せは全くなくなる。微調整位置合せでは対応するカメラ系は事前位置合せと比較して高い光学解像度で動作し、したがって、精確な微調整位置合せの後でチャックが被験体(ウエーハ)をZ方向に移動させる前に、さらに精確な位置合せを行うことができるので、接点および対向接点は互いに精確に適合し、ひいては完璧な、エラーのない接触が行われる。
【００４１】
特に、精確なX-Y-θ方向での位置合せを可能にするため、少なくとも2つのマーキングは接触配列(針の配列)のX-Yシステムの選択された中心に対して等間隔を有するように配置される。θ方向での位置合せには、被験体を「正しい」中心を軸に旋回させることが必要である。非対称または対称の針の配列では中心は針の配列の輪郭の上方から見てほぼ「重心」にある。これは光学的な「重心」である。特に接触装置の非対称の接点配列(針の配列)の場合、そうでないと問題が生ずることがある。何故ならば、Y方向のずれを修正しようと試みる際に、接触装置を-X方向および/または-Y方向にずらす場合、もしくは+X方向および/または+Y方向にずらす場合には常に純然たるθ旋回が前提となるからである。そこで針の配列が非対称である場合、修正が最適には行われないことがある。したがって本発明のシステムはおのずと回転軸(中心)を選択する。回転軸は針の配列のいわゆる光学的重心内に置かれる。しかし旋回角(θ角)は回転軸の位置によって変化するので、本発明では2つのマーキングが間に中心(回転軸)を有するようにされる。双方のマーキングが回転軸からほぼ等間隔だけ離れているので、θ修正は最適な結果をもたらす。
【００４２】
本発明により被験体の誤ったチップ配列へのずれがなくなるが、これは本発明によるそれは対応するマーキング(位置合せマーク)がカメラ系のカメラの焦点内に一度しか来ないからである。本発明によって位置合せが迅速化されるが、これは本発明によるマーキングまたは本発明による複数のマーキングがその輪郭寸法により迅速に探索され、また確実に認識され、その上高精度の検出が可能であるからである。
【００４３】
前述のように、事前位置合せおよび引き続いての微調整位置合せの後、被験体の検査、すなわち試験が行われる。制御装置もしくは評価装置のデータ処理プログラムを介して確認されたチップ(単数または複数)から検査が開始される。全体のウエーハについては個々の検査段階、すなわち検査中の隣接するチップへの接触は引き続き「見ることなく」行われる。すなわちプログラムにはそれぞれのチップ配列が認識されているので、カメラ系による再度の位置合せは行われない。次のウエーハの検査がなされる段階ではじめて、新たな前述の位置合せが行われる。この構成は常に被験体だけが位置合せされるが接触装置は位置合せされないようにされている。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】接触装置の概略側面図である。
【図２】図1の接触装置の検査ヘッドの底面図である。
【図３】検査工程の前に位置を検出し、位置合せを行うために接触装置と被験体との間を移動されるカメラを示す側面図である。
【符号の説明】
【００４５】
1  接触装置
2  検査ヘッド
3  保持要素
4  案内板
5  案内穴
6  湾曲ワイヤ
7  接点
8  接点の下端
9  接点
10  被験体
11  ウエーハ
12  支持体
13  対向接点
14  接点の反対端
15  変換装置
16  接点ワイヤ
17  接点ワイヤの端部
18  接点ワイヤの他端部
19  配線パターン
20  プリント基板
21  カメラ
22  円錐
23  円錐
24  二重矢印
25  マーキング
26  スルーホール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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