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TW202438893A - 驅動控制裝置、驅動控制方法、程式以及探針台 - Google Patents

驅動控制裝置、驅動控制方法、程式以及探針台 Download PDF

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TW202438893A
TW202438893A TW113104009A TW113104009A TW202438893A TW 202438893 A TW202438893 A TW 202438893A TW 113104009 A TW113104009 A TW 113104009A TW 113104009 A TW113104009 A TW 113104009A TW 202438893 A TW202438893 A TW 202438893A
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TW
Taiwan
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wafer
wafer chuck
position deviation
moving mechanism
probe
Prior art date
Application number
TW113104009A
Other languages
English (en)
Inventor
深野英志
Original Assignee
日商東京精密股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商東京精密股份有限公司 filed Critical 日商東京精密股份有限公司
Publication of TW202438893A publication Critical patent/TW202438893A/zh

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Abstract

本發明之驅動控制裝置係具備:動作指令發送部,係對使晶圓卡盤的移動機構動作的馬達的驅動裝置發送動作指令;資訊收集部(62),係取得包含相對於動作指令中的晶圓卡盤的位置的晶圓卡盤的現實的位置中的位置偏差的位置偏差資訊;分析部(64),係對位置偏差資訊進行分析;及判定部,係基於位置偏差資訊的分析結果來判定移動機構的異常動作產生的有無;該驅動控制裝置能抑制晶圓與探針接觸的狀態下的晶圓等的破損。

Description

驅動控制裝置、驅動控制方法、程式以及探針台
本發明係關於運用於形成於晶圓的半導體晶片的電特性的檢查的驅動控制裝置、驅動控制方法、程式以及探針台。
探針台使向晶圓形成的複數個半導體晶片所具備的各個電極墊連接探針,從探針對電極墊提供測試訊號,並使用測試頭來測定從電極墊輸出的訊號。
專利文獻1已記載一種測定向晶圓形成的半導體晶片的電特性的探針台。同一專利文獻中記載的探針台具備將保持晶圓的晶圓卡盤對X方向、Y方向、Z方向以及θ方向移動自由地進行支撐的校準裝置。校準裝置分別對X方向、Y方向、Z方向以及θ方向適宜使晶圓卡盤移動,來進行晶圓與探針的相對的對位。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2022-173284號公報
[發明所欲解決之技術問題]
探針台在進行晶圓與探針的對位後,使其等接觸並停止(使接觸),並進行各種測定。在此過程中,晶圓及/或探針可能會意外破損。
以往,在發現探針(探針卡)或晶圓的破損的情況下,進行原因探究,在其起因於負責晶圓與探針的相對移動的移動機構的異常動作造成的情況下,實施其對策。 即,直到發生探針(探針卡)、晶圓的破損後才會認識到在移動機構中產生異常的可能性,並採取修理等對策。 在該情況下,當然,高價的探針卡及/或晶圓在移動機構的異常的發現時就已經破損,因此存在問題。
該問題原本就起因於先前未充分認識到晶圓及/或探針卡的破損的要因之一係移動機構的異常動作。目前,在專利文獻1中,並沒有與起因於使晶圓(晶圓卡盤)及探針相對移動的移動機構的異常動作的晶圓等的破損相關的記載。因此,亦沒有關於防止該破損的方法、以及移動機構的異常動作的掌握方法的發明。
本發明係為了解決上述先前技術的課題,其目的係提供一種可抑制晶圓與探針接觸的狀態中的晶圓等的破損的驅動控制裝置、驅動控制方法、程式以及探針台。
本發明之驅動控制裝置的實施型態之一,該驅動控制裝置係具備:動作指令發送部,係對使保持形成有複數個半導體晶片的晶圓的晶圓卡盤的移動機構動作的馬達的驅動裝置發送動作指令;資訊收集部,係取得包含相對於上述動作指令中的上述晶圓卡盤的位置的上述晶圓卡盤的現實的位置中的至少1個位置偏差的位置偏差資訊;分析部,係對上述位置偏差資訊進行分析;及判定部,係基於上述位置偏差資訊的分析結果來判定上述移動機構的異常動作產生的有無。
本發明之驅動控制方法的實施型態之一,該驅動控制方法係由電腦執行:動作指令發送程序,係對使保持形成有複數個半導體晶片的晶圓的晶圓卡盤的移動機構動作的馬達的驅動裝置發送動作指令;資訊收集程序,係取得包含相對於上述動作指令中的上述晶圓卡盤的位置的上述晶圓卡盤的現實的位置中的至少1個位置偏差的位置偏差資訊;分析程序,係對上述位置偏差資訊進行分析;以及判定程序,係基於上述位置偏差資訊的分析結果來判定上述移動機構的異常動作產生的有無。
本發明之程式的實施型態之一,該程式係使電腦實現:動作指令發送功能,係對使保持形成有複數個半導體晶片的晶圓的晶圓卡盤的移動機構動作的馬達的驅動裝置發送動作指令;資訊收集功能,係取得包含相對於上述動作指令中的上述晶圓卡盤的位置的上述晶圓卡盤的現實的位置中的至少1個位置偏差的位置偏差資訊;分析功能,係對上述位置偏差資訊進行分析;以及判定功能,係基於上述位置偏差資訊的分析結果來判定上述移動機構的異常動作產生的有無。
本發明之探針台的實施型態之一,該探針台係具備:晶圓卡盤,係保持形成有複數個半導體晶片的晶圓;測試頭,係具備對半導體晶片提供測試訊號的探針;移動機構,係使上述晶圓卡盤相對於上述探針相對移動;馬達,係使上述移動機構動作;驅動裝置,係對上述馬達提供驅動電流;以及驅動控制裝置,係對上述驅動裝置發送動作指令;並且,上述驅動控制裝置係具備:動作指令發送部,係對使保持形成有複數個半導體晶片的晶圓的晶圓卡盤的移動機構動作的馬達的驅動裝置發送動作指令;資訊收集部,係取得包含相對於上述動作指令中的上述晶圓卡盤的位置的上述晶圓卡盤的現實的位置中的至少1個位置偏差的位置偏差資訊;分析部,係對上述位置偏差資訊進行分析;以及判定部,係基於上述位置偏差資訊的分析結果來判定上述移動機構的異常動作產生的有無。 [發明之效果]
根據本發明之驅動控制裝置,其係基於包含晶圓卡盤的位置偏差的位置偏差資訊的分析結果來判定晶圓卡盤的移動機構的異常動作的有無。據此,其能實施從測試頭使晶圓退避等破損對策。
本發明之驅動控制裝置的第1實施型態係具備:動作指令發送部,係對使保持形成有複數個半導體晶片的晶圓的晶圓卡盤的移動機構動作的馬達的驅動裝置發送動作指令;資訊收集部,係取得包含相對於上述動作指令中的上述晶圓卡盤的位置的上述晶圓卡盤的現實的位置中的位置偏差的至少1個位置偏差資訊;分析部,係對上述位置偏差資訊進行分析;及判定部,係基於上述位置偏差資訊的分析結果來判定上述移動機構的異常動作產生的有無。
根據上述驅動控制裝置,基於包含晶圓卡盤的位置偏差的位置偏差資訊的分析結果來判定晶圓卡盤的移動機構的異常動作的有無。據此,其能實施從探針使晶圓退避等破損對策。
晶圓卡盤的位置偏差能基於包含晶圓卡盤的現實的位置的位置資訊而算出,其中,該晶圓卡盤的現實的位置係根據安裝於馬達的旋轉軸的編碼器的輸出訊號、以及晶圓卡盤的驅動機構中具備的編碼器的輸出訊號而算出。晶圓卡盤的現實的位置可以使用線性標度尺等位置檢測器來測定。
晶圓卡盤的移動機構可以在相互不同的複數個方向上使晶圓與探針相對移動。作為相互不同的複數個方向的示例,可列舉:支撐晶圓的面中的正交坐標系的第1方向、第2方向、與支撐晶圓的面正交的第3方向、以及繞著與第3方向平行的方向的旋轉軸的旋轉方向,即第4方向。
判定部可以分別在相互不同的複數個方向上來判定基於位置偏差資訊的分析結果的移動機構的異常動作的有無。判定部可以在相互不同的複數個方向的至少任一者上移動機構產生異常動作的情況下,判定為移動機構產生異常動作。
本發明之驅動控制裝置的第2實施型態,係在第1實施型態基礎上,在上述移動機構停止且對上述半導體晶片提供測試訊號的探針與上述晶圓接觸的狀態下,在上述至少1個位置偏差超過規定的第1閾值的情況下,上述判定部判定為上述移動機構產生異常動作。
根據上述驅動裝置,能基於針對晶圓卡盤的位置偏差的分析結果的閾值判定的結果,來判定晶圓卡盤的移動機構的異常動作產生的有無。
本發明之驅動控制裝置的第3實施型態,係在第1實施型態基礎上,上述至少1個位置偏差包含複數個位置偏差,上述資訊收集部在上述移動機構停止且對上述半導體晶片提供測試訊號的探針與上述晶圓接觸的狀態下,在時間序列上取得上述複數個位置偏差,上述分析部對該複數個位置偏差在時間序列上進行頻率分析,在上述複數個位置偏差的頻率變動的情況下,上述判定部判定為上述移動機構產生異常動作。
根據上述驅動控制裝置,能對晶圓卡盤中的時間序列的順序的複數個位置偏差基於頻率的變動來判定晶圓卡盤等的機械破損的有無。
本發明之驅動控制裝置的第4實施型態,係在第1到3中任一實施型態基礎上,上述資訊收集部在基於上述動作指令的上述移動機構的動作中取得包含上述馬達的產生轉矩的大小的轉矩資訊,上述分析部對上述轉矩資訊進行分析,上述判定部基於上述轉矩資訊的分析結果來判定上述移動機構的異常動作產生的有無。
根據上述驅動控制裝置,能在基於動作指令的動作機構的動作中,基於轉矩資訊的分析結果來判定驅動機構的異常動作產生的有無。
本發明之驅動控制裝置的第5實施型態,係在第4實施型態基礎上,在上述馬達的產生轉矩超過規定的第2閾值的情況下,上述判定部判定為上述移動機構產生異常動作。
根據上述驅動控制裝置,能基於針對馬達的產生轉矩的閾值判定的結果來判定晶圓卡盤的移動機構的異常動作產生的有無。
本發明之驅動控制裝置的第6實施型態,係在第1到4中任一實施型態基礎上,上述資訊收集部在基於上述動作指令的上述移動機構的動作中取得包含向上述馬達提供的驅動電流的大小的驅動電流資訊,上述分析部對上述驅動電流資訊進行分析,上述判定部基於上述驅動電流資訊的分析結果來判定上述移動機構的異常動作產生的有無。
根據上述驅動控制裝置,能在基於動作指令的動作機構的動作中,基於驅動電流資訊的分析結果來判定移動機構的異常動作產生的有無。
本發明之驅動控制裝置的第7實施型態,係在第6實施型態基礎上,在上述驅動電流的大小超過規定的第3閾值的情況下,上述判定部判定為上述移動機構產生異常動作。
根據上述驅動控制裝置,能基於針對驅動電流的閾值判定的結果來判定晶圓卡盤的移動機構的異常動作產生的有無。
本發明之驅動控制裝置的第8實施型態,係在第1到7中任一實施型態基礎上,上述動作指令發送部在上述移動機構產生異常動作的情況下,將向上述驅動裝置發送使對上述半導體晶片提供測試訊號的探針與上述晶圓分離的上述動作指令。
根據上述驅動控制裝置,在移動機構產生異常動作的情況下,使晶圓與探針分離。據此,能抑制晶圓等的破損。
本發明之驅動控制裝置的第9實施型態,係在第1到8中任一實施型態基礎上,具備:顯示控制部,係將表示上述判定部的判定結果的顯示訊號向顯示器發送。
根據上述驅動控制裝置,使用顯示器來報知判定結果。據此,操作者能掌握判定部的判定結果。
顯示控制部亦可以在判定為移動機構產生異常動作的情況下將表示該意思的顯示訊號向顯示器發送。
本發明之驅動控制方法的第1實施型態中,係由電腦執行:動作指令發送程序,係對使保持形成有複數個半導體晶片的晶圓的晶圓卡盤的移動機構動作的馬達的驅動裝置發送動作指令;資訊收集程序,係取得包含相對於上述動作指令中的上述晶圓卡盤的位置的上述晶圓卡盤的現實的位置中的至少1個位置偏差的位置偏差資訊;分析程序,係對上述位置偏差資訊進行分析;以及判定程序,係基於上述位置偏差資訊的分析結果來判定上述移動機構的異常動作產生的有無。
根據上述驅動控制方法,能得到與驅動控制裝置的第1實施型態相同的作用效果。
又,在第1實施型態的驅動控制方法中,能適宜組合與驅動控制裝置的第2到第9實施型態的任一者中特定事項相同的事項。在該情況下,能將負責驅動控制裝置中特定的處理及功能的構成要素掌握為負責與其對應的處理及功能的驅動控制方法的構成要素。
本發明之程式的第1實施型態,係使電腦實現:動作指令發送功能,係對使保持形成有複數個半導體晶片的晶圓的晶圓卡盤的移動機構動作的馬達的驅動裝置發送動作指令;資訊收集功能,係取得包含相對於上述動作指令中的上述晶圓卡盤的位置的上述晶圓卡盤的現實的位置中的至少1個位置偏差的位置偏差資訊;分析功能,係對上述位置偏差資訊進行分析;以及判定功能,係基於上述位置偏差資訊的分析結果來判定上述移動機構的異常動作產生的有無。
根據上述程式,能得到與驅動控制裝置的第1實施型態相同的作用效果。
又,在第1實施型態的程式中,能適宜組合與驅動控制裝置的第2到第9實施型態中任一項中特定事項相同的事項。在該情況下,能將負責驅動控制裝置中特定的處理及功能的構成要素掌握為負責與其對應的處理及功能的程式的構成要素。
本發明之探針台的第1實施型態係具備:晶圓卡盤,係保持形成有複數個半導體晶片的晶圓;測試頭,係具備對半導體晶片提供測試訊號的探針;移動機構,係使該晶圓卡盤相對於該探針相對移動;馬達,係使該移動機構動作;驅動裝置,係對該馬達提供驅動電流;及驅動控制裝置,係對該驅動裝置發送動作指令;並且該驅動控制裝置係具備:動作指令發送部,係對使保持形成有多個半導體晶片的晶圓的晶圓卡盤的移動機構動作的馬達的驅動裝置發送動作指令;資訊收集部,係取得包含相對於該動作指令中的該晶圓卡盤的位置的該晶圓卡盤的現實的位置中的至少1個位置偏差的位置偏差資訊;分析部,係對該位置偏差資訊進行分析;及判定部,係基於該位置偏差資訊的分析結果來判定該移動機構的異常動作產生的有無。
根據上述探針台,能得到與驅動控制裝置的第1實施型態相同的作用效果。
又,在第1實施型態的探針台中能適宜組合與驅動控制裝置的第2到第9實施型態的任一者中的特定事項相同的事項。在該情況下,能將負責驅動控制裝置中特定的處理及功能的構成要素掌握為負責與其對應的處理及功能的探針台的構成要素。
以下,按照圖式來詳細說明實施例。在本說明書中,對相同的構成要素標注相同的參考圖式標記,關於重複的說明,適宜省略。
[探針台的第1實施例的結構例] 圖1係探針台的第1實施例的概略結構圖。圖2係圖1所示的探針台的外觀立體圖。圖3係晶圓的俯視圖。圖1以及圖2所示的探針台10係用在檢查形成於晶圓的複數個半導體晶片的電特性的晶圓測試系統中。將使用探針台10檢查的晶圓W在圖3示出。
在同圖中圖示由晶圓卡盤20支撐的晶圓W的上表面。在晶圓W上形成複數個半導體晶片9。在各半導體晶片9上形成複數個電極墊9a。
圖1以及圖2所示的探針台10係具備圖1所示的底座12、Y載台13、Y移動部14、X載台15、X移動部16、Zθ載台17、Zθ移動部18以及晶圓卡盤20。此外,探針台10係具備圖2所示的支柱23、頭載台24、卡固定器25以及探針卡26。進而,探針台10係具備圖1所示的晶圓對位攝影機29、上下載台30、針對位攝影機31以及清潔板32。又,探針台10的結構並不限定於圖1以及圖2所示的實施例,能適宜變更等。
在底座12的上表面,經由Y移動部14在Y軸方向上移動自由地支撐Y載台13。Y移動部14在底座12的上表面使Y載台13在Y軸方向上移動。
Y移動部14,例如能包含配置於底座12的上表面的導軌。更具體而言,Y移動部14能包含與Y軸平行的導軌、配置於Y載台13的下表面的滑塊以及使Y載台13在Y軸方向上驅動的Y馬達。又,滑塊與導軌卡合。
在Y載台13的上表面,經由X移動部16在X軸方向上移動自由地支撐X載台15。X移動部16在Y載台13的上表面使X載台15在X軸方向上移動。
X移動部16,例如能包含配置於Y載台13的上表面的導軌。更具體而言,X移動部16能包含與X軸平行的導軌、配置於X載台15的下表面的滑塊以及使X載台15在X軸方向上驅動的X馬達。又,滑塊與導軌卡合。
在X載台15的上表面配置Zθ載台17以及上下載台30。Zθ載台17具備Zθ移動部18。在Zθ載台17的上表面支撐晶圓卡盤20。
Zθ移動部18,具備例如:使Zθ載台17升降的升降機構;驅動升降機構的Z馬達;使Zθ載台17繞著與Z軸平行的旋轉軸旋轉的旋轉機構;以及驅動旋轉機構的θ馬達。Zθ移動部18使在Zθ載台17的上表面被支撐的晶圓卡盤20在Z軸方向上移動,且使晶圓卡盤20繞著與Z軸平行的旋轉軸旋轉。
晶圓卡盤20使用Zθ載台17等能在XYZ軸方向上移動自由地被支撐,且繞著與Z軸平行的旋轉軸旋轉自由地被支撐。上述的Zθ載台17等係作為相對移動部發揮功能,其在X軸方向、Y軸方向、Z軸方向以及旋轉方向,使在晶圓卡盤20被支撐的晶圓W與探針35相對移動。又,X軸方向係第1方向的一例,Y軸方向係第2方向的一例。Z方向係第3方向的一例,θ方向係第4方向的一例。
圖2所示的支柱23具備在底座12的上表面,在比Y載台13、X載台15以及Zθ載台17更上方的位置支撐頭載台24。即,頭載台24使用支柱23固定於底座12的上表面。
在頭載台24的中央部具備卡固定器25。在卡固定器25形成保持探針卡26的外周的保持孔25a。探針卡26向探針卡26的保持孔25a插入,並使用頭載台24以及卡固定器25被支撐在與晶圓W對置的位置。又,保持孔25a在圖1中圖示。
圖1所示的探針卡26具備根據檢查對象的半導體晶片9的電極墊9a的配置等而配置的複數個探針35。卡固定器25以及探針卡26根據半導體晶片9的種類而進行更換。
在探針卡26上具備與探針35電連接的連接端子。連接端子連接測試器。測試器經由探針卡26的連接端子以及探針35對半導體晶片9的電極墊9a發送各種測試訊號,且接收從電極墊9a輸出的訊號。測試器對從電極墊9a輸出的訊號進行分析,並測試半導體晶片9是否正常動作。
即,探針卡26作為對形成於晶圓W的半導體晶片9提供測試訊號的測試頭發揮功能。測試器的結構以及測試方法能運用習知技術。在此,測試器的結構等的詳細說明省略。又,連接端子以及測試器的圖示省略。
晶圓對位攝影機29拍攝使用晶圓卡盤20支撐的晶圓W的半導體晶片9。將使用晶圓對位攝影機29拍攝的半導體晶片9的圖像用在檢查對象的半導體晶片9的電極墊9a的位置的檢測中。關於晶圓對位攝影機29的配置位置以及晶圓對位攝影機29的構造等,並沒有特別限定。
上下載台30具備針對位攝影機31以及清潔板32。針對位攝影機31以及清潔板32與探針卡26等對置配置。此外,上下載台30具備在Z軸方向上移動自由地支撐針對位攝影機31以及清潔板32的升降機構。 上下載台30能使升降機構動作來調整針對位攝影機31以及清潔板32的Z軸方向的位置。又,該升降機構的圖示省略。
針對位攝影機31以及清潔板32藉由上下載台30而在Z軸方向上移動自由。此外,藉由Y載台13以及Y移動部14而在Y軸方向上自由移動。此外,藉由X載台15以及X移動部16而在X軸方向上移動自由。 即,針對位攝影機31以及清潔板32及探針35構成為能在X軸方向、Y軸方向以及Z軸方向上相對移動。
針對位攝影機31從Z軸的下方向拍攝探針35。將使用針對位攝影機31拍攝的探針35的圖像用在探針35的前端的位置的檢測中。具體而言,探針35的前端的位置的XY坐標基於針對位攝影機31的位置坐標來檢測。此外,探針35的前端的位置的Z坐標基於針對位攝影機31的焦點位置來檢測。
在晶圓W的半導體晶片9的檢查時,有時會更換探針卡26。在該更換後實施探針35的前端的位置的檢測。此外,亦可以每當實施規定數的半導體晶片9的檢查時,就實施探針35的前端的位置的檢測。
探針35的前端的位置的檢測步驟的非限定的一例如下所述。首先,針對位攝影機31向探針35的前端的拍攝位置移動。接下來,使用針對位攝影機31來實施探針35的前端部分的拍攝。接下來,基於探針35的前端部分的圖像來檢測探針35的前端的位置。又,成為拍攝對象的探針35的「前端部分」,除了探針35的前端本身以外,還能包含與前端的位置關係明確的探針35的特定的一部分(例如用於前端檢測的標誌等)。在「前端部分的圖像」之情況下亦相同,除了前端本身的圖像以外,還能包含上述一部分的圖像。即,針對位攝影機31亦可以取得探針35的特定的一部分的圖像作為「前端部分的圖像」代替前端本身的圖像(或與前端本身的圖像一起取得)。此外,前端的位置可以從前端本身的圖像得到,亦可以代替其(或與其一起)從特定的一部分的圖像中得到。
此外,在晶圓W的半導體晶片9的檢查時,亦會實施晶圓W中的半導體晶片9的電極墊9a的位置的檢測。又,該作為檢查對象的晶圓W使用晶圓卡盤20來支撐。 檢測步驟的非限定的一例如下所述。首先,使晶圓W上的半導體晶片9的電極墊9a向晶圓對位攝影機29的拍攝位置移動。接下來,使用晶圓對位攝影機29來拍攝電極墊9a。接下來,基於電極墊9a的圖像來檢測電極墊9a的位置。
在實施此等位置的檢測後,使最初的檢查對象的半導體晶片9的電極墊9a電接觸探針35,並使用測試器實施檢查。
以下,使晶圓W移動,依次使下一半導體晶片9的電極墊9a電接觸探針35,實施檢查。重複該步驟,實施關於檢查對象的複數個半導體晶片9的檢查。又,亦可以構成為使複數個探針35與複數個電極墊9a接觸,一次性實施複數個半導體晶片9的檢查。 探針35的前端使用清潔板32適宜實施清潔以及研磨等。
又,半導體晶片9的具體的檢查方法,例如能應用日本特開2018-117095號公報記載的檢查方法等習知的檢查方法。在此,半導體晶片9的檢查方法的詳細的說明省略。
[探針台的第1實施例的電結構例] 圖4係表示探針台的第1實施例的電結構的功能框圖。在圖4中,主要圖示與晶圓卡盤20的移動控制相關的構成要素,與其他功能相關的構成要素的圖示適宜省略。
探針台電腦40作為整合控制探針台10的各部的控制裝置發揮功能。探針台電腦40執行與探針台10的各部的功能對應的各種程式來實現探針台10的各部的功能。探針台電腦40可以配置於探針台10的主體,亦可以配置於探針台10的外部。
應用在探針台電腦40在電腦的形態可以係伺服器,可以係個人電腦,可以係工作站,此外,也可以係平板終端等。應用於探針台電腦40的電腦的形態亦可以係虛擬機器。
各種程式可以儲存在探針台電腦40中具備的儲存裝置,亦可以係探針台電腦40的外部,且儲存在探針台10的內部中具備的儲存裝置。探針台電腦40可以從探針台10的外部的儲存裝置取得各種程式。
探針台電腦40具備由各種處理器(Processor)以及記憶體等構成的運算電路。作為各種處理器的示例,可列舉:CPU(Central Processing Unit,中央處理器)、GPU(Graphics Processing Unit,圖形處理器)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit,特殊應用積體電路)以及可程式邏輯裝置(programmable logic device)等。
作為可程式邏輯裝置的示例,可列舉:SPLD(Simple Programmable Logic Devices,簡單可程式邏輯裝置)、CPLD(Complex Programmable Logic Device,複雜可程式邏輯裝置)以及FPGA(Field Programmable Gate Arrays,現場可程式閘陣列)等。探針台電腦40的各種功能可以使用1個處理器實現,亦可以使用複數個處理器實現。複數個處理器可以係同種的複數個處理器,亦可以係相互不同的種類的複數個處理器。
探針台電腦40具備各種通訊介面。探針台電腦40經由各種通訊介面與晶圓對位攝影機29以及針對位攝影機31等周邊設備通訊自由地連接。通訊介面能應用USB等各種標準。通訊介面的通訊形態可應用有線通訊以及無線通訊中任一者。又,USB係通用序列匯流排(Universal Serial Bus)的縮寫。此外,USB係註冊商標。
探針台電腦40具備針位置取得部44。針位置取得部44取得從針對位攝影機31輸出的探針35的前端部分的圖像。針位置取得部44從探針35的前端部分的圖像取得探針35的前端的位置的資訊。資訊的取得能包含對原始的資訊進行處理來生成所期望的資訊的概念。
探針台電腦40具備晶圓資訊取得部46。晶圓資訊取得部46取得確定檢查對象的晶圓W的種類時所參考的晶圓資訊。晶圓資訊包含形成於晶圓W的半導體晶片9的種類的資訊。
探針台電腦40具備顯示控制部48。顯示控制部48將表示探針台10中的各種資訊的顯示訊號向顯示器50發送。顯示器50顯示探針台10中的各種資訊。顯示器50適用液晶顯示器等各種顯示器。顯示器50亦可以適用觸控面板方式的顯示器。在該情況下,亦可以與對探針台電腦40輸入各種資訊時所用的輸入裝置一體地構成。
探針台電腦40具備移動控制部52。移動控制部52對X驅動器54、Y驅動器56、Z驅動器58以及θ驅動器60發送動作指令。即,移動控制部52作為對X驅動器54等馬達的驅動裝置發送動作指令的動作指令發送部發揮功能。移動控制部52執行動作指令發送程序,且實現動作指令發送功能。
X驅動器54基於由移動控制部52發送的針對X移動部16的動作指令來控制X移動部16中具備的X馬達的動作。Y驅動器56基於由移動控制部52發送的針對Y移動部14的動作指令來控制Y移動部14中具備的Y馬達的動作。Z驅動器58基於由移動控制部52發送的針對Zθ移動部18中具備的升降機構的動作指令,來控制Zθ移動部18中具備的Z馬達的動作。
θ驅動器60基於由移動控制部52發送的針對Zθ移動部18中具備的旋轉機構的動作指令來控制Zθ移動部18中具備的θ馬達的動作。又,在圖4中,X馬達、Y馬達、Z馬達以及θ馬達的圖示省略。X馬達、Y馬達、Z馬達以及θ馬達在圖5中圖示。
移動控制部52從由晶圓對位攝影機29發送的檢查對象的半導體晶片9的圖像取得檢查對象的半導體晶片9(電極墊9a)的位置。此外,移動控制部52從針位置取得部44取得探針35的前端的位置的資訊。
移動控制部52在實施晶圓W的檢查時,控制X移動部16、Y移動部14以及Zθ移動部18的動作,使晶圓W相對於探針35相對移動,使探針35依次(或複數個同時)接觸對象的複數個半導體晶片9。
探針台電腦40具備資訊收集部62。資訊收集部62在晶圓W與探針35接觸的狀態下,從X驅動器54、Y驅動器56以及Z驅動器58分別取得包含X軸方向、Y軸方向以及Z軸方向上的晶圓卡盤20的位置偏差的位置偏差資訊,此外,資訊收集部62在晶圓W與探針35接觸的狀態下,從θ驅動器60取得與晶圓卡盤20的旋轉角度偏差相關的旋轉角度偏差資訊。又,旋轉角度偏差資訊能作為位置偏差資訊而利用。
在此,晶圓W與探針35接觸的狀態係如下狀態:在X軸方向、Y軸方向、Z軸方向以及θ方向的至少任一方向上,基於動作指令使晶圓卡盤20移動,將晶圓卡盤20定位在規定的位置,並停止。將晶圓卡盤20定位並停止的狀態係將晶圓W的檢查對象的半導體晶片9及探針35定位的狀態。該狀態下,例如能掌握作為實施檢查對象的半導體晶片9的檢查的期間。資訊收集部62執行資訊收集程序,且實現資訊收集功能。
探針台電腦40具備分析部64。分析部64對使用資訊收集部62取得的X軸方向、Y軸方向、Z軸方向上的晶圓卡盤20的位置偏差資訊進行分析。分析部64可以對使用資訊收集部62取得的θ方向上的晶圓卡盤20的旋轉角度偏差資訊進行分析。
例如,分析部64能將在時間序列上取得的位置偏差按其順序進行儲存。分析部64亦可以根據在時間序列上取得的每個方向的位置偏差來生成每個方向的位置偏差歷史記錄。分析部64執行分析程序且實現分析功能。
探針台電腦40具備診斷部66。診斷部66基於X軸方向上的晶圓卡盤20的位置偏差資訊的分析結果,來判定在晶圓W與探針35接觸的狀態(定位後停止的狀態)下是否產生X移動部16的異常動作。
診斷部66基於Y軸方向上的晶圓卡盤20的位置偏差資訊的分析結果,來判定在晶圓W與探針35接觸的狀態(定位後停止的狀態)下是否產生Y移動部14的異常動作。
診斷部66基於Z軸方向上的晶圓卡盤20的位置偏差資訊的分析結果,來判定在晶圓W與探針35接觸的狀態(定位後停止的狀態)下是否產生Zθ移動部18的升降機構的異常動作。
診斷部66基於θ方向上的晶圓卡盤20的旋轉角度偏差的分析資訊,來判定在晶圓W與探針35接觸的狀態(定位後停止的狀態)下是否產生Zθ移動部18的旋轉機構的異常動作。
診斷部66在判定在X移動部16、Y移動部14、Zθ移動部18的升降機構以及Zθ移動部18的旋轉機構的至少任一者中產生異常動作的情況下,將表示判定結果的異常判定資訊向移動控制部52發送。
移動控制部52在取得異常判定資訊的情況下,驅動Zθ移動部18的升降機構來使晶圓卡盤20下降,使晶圓W與探針35的接觸消除,並使晶圓W向不發生晶圓W以及探針卡26等的破損的位置退避。
診斷部66在取得異常判定資訊的情況下,對顯示控制部48發送表示異常判定資訊的資訊。顯示控制部48使異常判定資訊向顯示器50顯示。異常判定資訊,例如能顯示為字符資訊。又,實施型態記載的診斷部66係基於位置偏差資訊的分析結果來判定移動機構的異常動作產生的有無的判定部的一例。診斷部66執行判定程序,實現判定功能。
圖5係提取圖4所示的電結構的一部分的功能框圖。在圖5中圖示圖4所示的X移動部16、Y移動部14以及Zθ移動部18中各自具備的馬達以及檢測器。
圖4所示的X移動部16具備圖5所示的X馬達16A以及X位置檢測器16B。Y移動部14具備Y馬達14A以及Y位置檢測器14B。Zθ移動部18具備Z馬達18A、Z位置檢測器18B、θ馬達18C以及θ角度檢測器18D。
作為X馬達16A的驅動裝置之X驅動器54,基於從移動控制部52發送的動作指令來對X馬達16A提供驅動電流,控制X馬達16A的動作。具體而言,X驅動器54對應於動作指令所表示的X馬達16A的旋轉角度指令使X馬達16A動作,實施圖1所示的X載台15的定位。
X馬達16A具備X位置檢測器16B。X位置檢測器16B運用於對X馬達16A的旋轉軸安裝的編碼器。運用編碼器的X位置檢測器16B輸出脈衝訊號,該脈衝訊號係具有與X馬達16A的旋轉速度相應的頻率的脈衝訊號,且具有與X馬達16A的旋轉角度相應的脈衝數。編碼器亦可以輸出相位錯開半波長的2相的類比訊號。
X位置檢測器16B亦可以係檢測X載台15的位置的線性標尺。運用線性標尺的X位置檢測器16B輸出表示X載台15的位置的訊號。作為表示位置的訊號的示例,可列舉:具有2位元以上的位元數的數位訊號。X載台15的位置能掌握為X方向上的晶圓卡盤20的位置。
X驅動器54取得X位置檢測器16B的輸出訊號,其根據X位置檢測器16B的輸出訊號及X軸方向的動作指令來算出X軸方向上的X載台15的位置偏差,並基於X軸方向上的X載台15的位置偏差來控制X馬達16A的旋轉角度。
資訊收集部62取得在晶圓W與探針35接觸的狀態(定位後停止的狀態)下從X驅動器54輸出的X載台15的位置偏差。X載台15的位置偏差能掌握為X方向上的晶圓卡盤20的位置偏差。
分析部64對使用資訊收集部62取得的X軸方向上的X載台15的位置偏差進行分析。診斷部66基於分析部64的分析結果來判定X載台15的異常動作的有無。X載台15的異常動作的有無能掌握為X軸方向上的晶圓卡盤20的異常動作的有無。
診斷部66在判定為X載台15產生異常動作的情況下,將表示X載台15產生異常動作的訊號向移動控制部52發送。移動控制部52若取得表示X載台15產生異常動作的訊號,就實施圖1所示的晶圓卡盤20的退避移動。
具體而言,移動控制部52對Z驅動器58發送使晶圓卡盤20下降的動作指令,作為晶圓卡盤20的退避移動的動作指令。Z驅動器58使晶圓卡盤20下降,使晶圓W與探針35分離,並使兩者的接觸消除。
診斷部66在判定X載台15產生異常動作的情況下,向顯示控制部48通知X載台15產生異常動作。顯示控制部48使表示X載台15產生異常動作的資訊向顯示器50顯示。
Y驅動器56、Z驅動器以及θ驅動器60分別基於從移動控制部52發送的動作指令來控制Y馬達14A、Z馬達18A以及θ馬達18C各自的動作。
作為Y馬達14A的驅動裝置之Y驅動器56以及作為Z馬達18A的驅動裝置之Z驅動器,分別從Y位置檢測器14B以及Z位置檢測器18B取得各方向上的晶圓卡盤20的位置,基於各方向上的晶圓卡盤20的位置資訊來算出位置偏差,輸出位置偏差。晶圓卡盤20的位置可以係坐標值,亦可以係位置向量。作為θ馬達18C的驅動裝置之θ驅動器60,從θ角度檢測器18D取得包含晶圓卡盤20的旋轉角度的角度資訊,基於角度資訊來算出角度偏差,輸出角度偏差。
資訊收集部62取得包含各方向上的晶圓卡盤20的位置偏差的位置偏差資訊。分析部64對各方向上的晶圓卡盤20的位置偏差資訊進行分析。診斷部66基於分析部64的分析結果來判定Y載台13、Zθ載台17的升降機構以及Zθ載台17的旋轉機構的異常動作的有無。Y載台13、Zθ載台17的升降機構以及Zθ載台17的旋轉機構的異常動作分別能掌握為Y軸方向、Z軸方向以及θ軸方向各自的晶圓卡盤20的異常動作的有無。
在產生Y載台13、Zθ載台17的升降機構以及Zθ載台17的旋轉機構的至少任一者中之異常動作的情況下,診斷部66將表示產生異常動作的訊號向移動控制部52發送。移動控制部52若取得表示產生異常動作的訊號,就實施晶圓卡盤20的退避移動。移動控制部52若取得表示產生異常動作的訊號,就使顯示器50顯示表示產生異常動作的資訊。
圖5所示的X馬達16A、Y馬達14A、Z馬達18A以及θ馬達18C運用伺服馬達。此外,同圖所示的X驅動器54、Y驅動器56、Z驅動器58以及θ驅動器60運用伺服驅動器。
圖6係表示圖5所示的驅動器的電結構的功能框圖。圖4所示的X驅動器54、Y驅動器56、Z驅動器58以及θ驅動器60(亦稱作「X驅動器54等」)運用相同的結構。在此,X驅動器54等圖示為驅動器100。此外,在圖6中,X馬達16A、Y馬達14A、Z馬達18A以及θ馬達18C圖示為馬達Mo。此外,對應於馬達Mo的動作而圖1所示的晶圓卡盤20向同一方向移動。
圖6所示的驅動器100具備動作指令取得部102。動作指令取得部102取得圖5所示的從探針台電腦40的動控制部52發送的動作指令。
驅動器100具備驅動電流指令生成部104。驅動電流指令生成部104基於動作指令來生成對馬達Mo提供的驅動電流的指令訊號,即驅動電流指令訊號。驅動電流指令訊號規定對馬達Mo提供的驅動電流的大小以及驅動電流的提供時機。
驅動器100具備驅動電流輸出部106。對驅動電流輸出部106從馬達電源Ps提供電力。驅動電流輸出部106基於驅動電流指令訊號來輸出對馬達Mo的各相提供的驅動電流。馬達Mo基於驅動電流指令訊號而動作。
驅動器100具備位置資訊取得部108。位置資訊取得部108從位置檢測器Pd取得位置資訊。位置檢測器Pd亦可以取得表示馬達Mo的旋轉速度以及旋轉角度的編碼器訊號,基於編碼器訊號來算出晶圓卡盤20的位置,輸出表示晶圓卡盤20的位置的訊號,作為位置資訊。位置資訊取得部108亦可以取得從位置檢測器Pd輸出的編碼器訊號,基於編碼器輸出訊號來算出晶圓卡盤20的位置。
驅動器100具備位置偏差算出部110。位置偏差算出部110根據使用位置資訊取得部108取得的包含晶圓卡盤20的現實的位置的位置資訊、以及使用動作指令取得部102取得的動作指令,來算出晶圓卡盤20的位置偏差。驅動電流指令生成部104基於晶圓卡盤20的位置偏差來生成驅動電流指令訊號,並將驅動電流指令訊號向驅動電流輸出部106發送。驅動電流輸出部106基於驅動電流指令訊號使馬達Mo動作,實施晶圓卡盤20的定位。此外,位置偏差算出部110對探針台電腦40的資訊收集部62發送晶圓卡盤20的位置偏差資訊。
驅動器100具備驅動電流檢測部112。驅動電流檢測部112檢測從驅動電流輸出部106對馬達Mo輸出的驅動電流。驅動電流檢測部112可以使用電流感測器來檢測對馬達Mo輸出的驅動電流,亦可以使用電流檢測電路等電氣電路來檢測對馬達Mo輸出的驅動電流。
驅動器100具備轉矩算出部114。轉矩算出部114基於使用驅動電流檢測部112檢測到的馬達Mo的驅動電流來算出馬達Mo的產生轉矩。在實施馬達Mo的轉矩控制的情況下,使用轉矩算出部114算出的馬達Mo的產生轉矩運用於對馬達Mo提供的驅動電流的控制中。
[異常動作判定的具體例] 圖7係表徵示出異常狀態的一例的位置偏差的歷時變化的圖表。同圖所示的第1圖表G1表示晶圓W與探針35接觸的狀態(定位後停止的狀態)下的晶圓卡盤20的X軸方向的位置偏差的歷時變化。第1圖表G1的橫軸係時間,時間的單位係微秒。第1圖表G1的縱軸係位置偏差,位置偏差的單位係微米。
第1位置偏差波形200表示正常狀態的晶圓卡盤20的位置偏差的歷時變化。正常狀態的晶圓卡盤20係向規定的位置定位的晶圓卡盤20的位置偏差處於規定的範圍的狀態。
第2位置偏差波形202表示晶圓卡盤20的位置偏差超過規定的第1閾值Th1且發生振盪的異常狀態的晶圓卡盤20的位置偏差的歷時變化。圖7圖示的第1閾值Th1相對於位置偏差的基準值設定在正的位置偏差一側以及負的位置偏差一側。第1閾值Th1可以在正的位置偏差一側以及負的位置偏差設定不同的大小。又,關於後述的第2閾值以及第3閾值Th3亦相同。
即,圖5所示的分析部64運用規定的取樣週期,將在時間序列上取得的複數個位置偏差按其順序(在時間序列上)進行儲存。分析部64亦可以生成圖7中圖示為第1圖表G1的位置偏差的歷史記錄。診斷部66基於分析部64的分析結果來判定位置偏差是否超過規定的第1閾值Th1。診斷部66在晶圓卡盤20的位置偏差超過第1閾值Th1的情況下,判定為晶圓卡盤20產生異常動作。
分析部64亦可以對複數個位置偏差實施頻率分析處理。診斷部66能基於位置偏差的時間序列變化所具有的頻率的變動來判定晶圓卡盤20等的機械破損的有無。頻率分析處理能運用被稱作FFT的快速傅立葉變換。又,FFT係快速傅立葉變換(Fast Fourier Transform)的縮寫。
圖8係表徵示出異常狀態的另一例的位置偏差的歷時變化的圖表。同圖所示的第2圖表G2表示晶圓W與探針35接觸的狀態下的晶圓卡盤20的X軸方向的位置偏差的歷時變化。第2圖表G2的橫軸係時間,時間的單位係微秒。第2圖表G2的縱軸係位置偏差,位置偏差的單位係微米。與圖8所示的第1圖表G1相同,第1位置偏差波形200表示正常狀態的晶圓卡盤20的位置偏差的歷時變化。
圖8所示的第2圖表G2中的第3位置偏差波形212表示晶圓卡盤20的位置偏差超過規定的第1閾值Th1的異常狀態的晶圓卡盤20的位置偏差的歷時變化。第3位置偏差波形212具有晶圓卡盤20的位置偏差超過規定的第1閾值Th1的波形要素214。
即,在運用規定的取樣週期而取得的複數個位置偏差1次以上超過規定的第1閾值Th1的情況下,判定為晶圓卡盤20產生異常動作。
圖7及圖8所示的異常動作判定,可運用於晶圓卡盤20的X軸方向、Y軸方向、Z軸方向以及θ方向中任一者。晶圓卡盤20的各方向上的閾值對應於對異常動作判定要求的精度來適宜規定。
[第1變形例] 如上述,作為第1實施例,例示從控制各方向的馬達Mo的驅動器100取得晶圓卡盤20中的各方向的位置偏差的形態。 與此相對,在第1變形例中,圖5等所示的探針台電腦40具備位置資訊取得部108以及位置偏差算出部110來取代驅動器100(圖6)。 即,在本變形例中,探針台電腦40能取得晶圓卡盤20中的各方向的位置資訊,並使用動作指令及位置資訊來算出晶圓卡盤20中的各方向的位置偏差,取得晶圓卡盤20中的各方向的位置偏差。
[第2變形例] 如上述,在第1實施例中,例示對晶圓卡盤20中的X軸方向、Y軸方向、Z軸方向以及θ方向判定是否產生異常動作的形態。 與此相對,在第2變形例中,將在X軸方向、Y軸方向、Z軸方向以及θ方向上的任一者從異常動作判定的對象中除外。例如,可以將不具備圖6所示的位置檢測器Pd而實施開迴路控制的方向從異常動作判定的對象中除外。
[第1實施例的作用效果] 探針台的第1實施例能得到以下的作用效果。
〔1〕 在晶圓W與探針35接觸的狀態下,關於晶圓卡盤20中的X軸方向、Y軸方向、Z軸方向以及θ方向上,取得包含動作指令中的位置與位置資訊中的實際的位置與偏差之位置偏差的位置偏差資訊。對位置偏差資訊進行分析,基於位置偏差資訊的分析結果來判定晶圓卡盤20的異常動作產生的有無。據此,在晶圓W與探針35接觸的狀態下,能掌握晶圓卡盤20的異常動作的產生。
〔2〕 在晶圓卡盤20的位置偏差超過規定的第1閾值Th1的情況下,判定為晶圓卡盤20產生異常動作。
據此,能運用針對晶圓卡盤20的位置偏差的閾值判定來掌握晶圓卡盤20的異常動作的產生。
〔3〕 在判定為晶圓卡盤20產生異常動作的情況下,使晶圓卡盤20下降,並使晶圓W與探針35的接觸消除。據此,能抑制起因於晶圓卡盤20的異常動作的晶圓W以及探針卡26等的破損。
〔4〕 若判定為晶圓卡盤20產生異常動作,則報知晶圓卡盤20的異常動作的產生。據此,操作者能認識晶圓卡盤20的異常動作的產生,實施對晶圓W以及探針卡26等的破損的應對。
〔5〕 藉由規定的取樣週期,在時間序列上取得複數個位置偏差。對時間序列的複數個位置偏差實施頻率分析。據此,操作者能基於時間序列的位置偏差中的頻率的變動來掌握晶圓卡盤20、晶圓W以及探針卡26的機械異常的產生。
[探針台的第2實施例] 探針台的第2實施例相對於第1實施例追加晶圓卡盤20的動作中的異常動作的檢測功能。 一般而言,與晶圓W與探針35的接觸狀態(定位後的停止狀態)相比,在晶圓卡盤20的動作中,晶圓卡盤20的位置偏差變大。據此,基於晶圓卡盤20的位置偏差的晶圓卡盤20的異常動作產生的判定會變得困難。 此外,在即使係接觸狀態亦未將設為異常的位置偏差的值即第1閾值Th1取得充分大的情況下,基於晶圓卡盤20的位置偏差的晶圓卡盤20的異常動作產生的判定會變得困難。
因此,在第2實施例中,在晶圓卡盤20的動作中,取得包含各方向的馬達的產生轉矩的大小的轉矩資訊,基於轉矩資訊的分析結果來判定晶圓卡盤20的異常動作產生的有無。探針台的第2實施例能運用圖1至圖4所示的結構。因此,省略關於第2實施例的整體結構的說明。
圖5所示的X驅動器54將包含使用轉矩算出部114(參考圖6)算出的X馬達16A的產生轉矩的大小的轉矩資訊向探針台電腦40的資訊收集部62發送。
資訊收集部62將所取得的轉矩資訊向分析部64發送。分析部64對轉矩資訊進行分析。診斷部66基於轉矩資訊的分析結果,在X馬達16A的產生轉矩的大小超過規定的第2閾值的情況下,在X軸的方向上判定為晶圓卡盤20產生異常動作。在X軸的方向上晶圓卡盤20產生異常動作的情況下,移動控制部52對Z驅動器58發送使晶圓卡盤20下降的動作指令,使晶圓W與探針35的接觸狀態消除。
關於圖5所示的Y驅動器56、Z驅動器58以及θ驅動器60,亦與X驅動器54相同,將包含各方向的馬達的產生轉矩的大小的轉矩資訊向資訊收集部62發送。診斷部66基於各方向的轉矩資訊的分析結果來判定各方向上的晶圓卡盤20的異常動作產生的有無。
在各方向的任一者上晶圓卡盤20產生異常動作的情況下,移動控制部52對Z驅動器58發送使晶圓卡盤20下降的動作指令,使晶圓W向探針35的遠方移動。
在晶圓卡盤20的動作中,若起因於機械性摩擦等的增加而使得各方向的對馬達的負載增加,則各方向的馬達的產生轉矩增加。在各方向的馬達中的產生轉矩超過規定的範圍的情況下,猜測各方向的馬達產生異常動作,並將該現象掌握為晶圓卡盤20的異常動作的產生。將馬達的產生轉矩的增加掌握為馬達的驅動電流的增加。即,即使係將不具備圖6所示的轉矩算出部114的驅動器100運用於馬達Mo的控制的情況,亦能基於馬達Mo的驅動電流(的變化)掌握晶圓卡盤20的異常動作的產生。
圖9係表示晶圓卡盤的動作中的馬達的驅動電流的波形的圖表。同圖所示的第3圖表G3表示馬達Mo的驅動電流的歷時變化。第3圖表G3的橫軸係時間,時間的單位係微秒。第3圖表G3的縱軸係驅動電流,驅動電流的單位係安培。在此,由於在馬達Mo中具備的複數個相流過錯開相位的具有相同的電流波形的驅動電流,因此,圖9中示出波形的馬達Mo的驅動電流可以設為流過任意的1相的驅動電流。又,此處提及的相同的電流波形可以存在起因於驅動器100以及馬達Mo中的各相的電特性的偏差。
第3圖表G3中的第1電流波形300表示晶圓卡盤20正常動作的情況的馬達Mo的驅動電流。另一方面,第2電流波形302存在馬達Mo的驅動電流超過規定的第3閾值Th3的期間。
圖5所示的資訊收集部62藉由規定的取樣週期在時間序列上取得複數個驅動電流資訊。驅動電流資訊包含使用圖6所示的驅動電流檢測部112檢測的馬達Mo的驅動電流的大小。
分析部64對在時間序列上取得的驅動電流資訊進行分析。診斷部66基於驅動電流資訊的分析結果,在驅動電流的大小超過規定的第3閾值Th3的情況下判定為晶圓卡盤20產生異常動作。
移動控制部52在判定為晶圓卡盤20產生異常動作的情況下,使晶圓卡盤20的動作停止,並使晶圓卡盤20下降,來使晶圓W與探針35的接觸狀態消除。
[第2實施例的作用效果] 探針台的第2實施例能得到以下的作用效果。
〔1〕 在晶圓卡盤20的動作中,在晶圓卡盤20的各方向上,取得包含馬達Mo的產生轉矩的大小的轉矩資訊,基於轉矩資訊的分析結果來判定是否產生晶圓卡盤20的異常動作。
據此,能掌握晶圓卡盤20的動作中的晶圓卡盤20的異常動作的產生。即使係難以根據位置偏差掌握異常動作的產生、或無法將位置偏差的閾值(閾值Th1)取得充分大的情況,亦會更正確地掌握異常動作的產生。
〔2〕 在馬達Mo的產生轉矩超過規定的閾值的情況下,判定為晶圓卡盤20產生異常動作。據此,運用針對馬達Mo的產生轉矩的大小的閾值判定來掌握晶圓卡盤20的動作中的晶圓卡盤20的異常動作的產生。
〔3〕 在晶圓卡盤20的動作中,取得包含晶圓卡盤20的各方向的馬達Mo的驅動電流的大小的驅動電流資訊,基於驅動電流資訊的分析結果來判定是否產生晶圓卡盤20的異常動作。
據此,能掌握晶圓卡盤20的動作中的晶圓卡盤20的異常動作的產生。
〔4〕 在馬達Mo的驅動電流的大小超過規定的閾值的情況下,判定為晶圓卡盤20產生異常動作。據此,運用針對馬達Mo的驅動電流的大小的閾值判定來掌握晶圓卡盤20的動作中的晶圓卡盤20的異常動作的產生。
〔5〕 若判定為產生晶圓卡盤20的動作中之晶圓卡盤20的異常動作,移動控制部52就實施使晶圓卡盤20下降的Z馬達18A的控制,使晶圓W向探針35的遠方移動。據此,能抑制起因於晶圓卡盤20產生異常動作之晶圓W以及探針卡26等的破損。
[對探針台的驅動裝置以及驅動控制方法的運用例] 圖4以及圖5所示的探針台電腦40作為探針台10的驅動控制裝置發揮功能。此外,運用於探針台電腦40的晶圓卡盤20的異常動作產生的判定程序作為探針台10的驅動控制方法而執行。
[探針台的變形例] 在上述的第1實施例以及第2實施例中,例示具備1個包含吸附支撐晶圓W的晶圓卡盤20的測定台的探針台。但所例示的驅動控制還能運用於具備複數個測定台的探針台。
上述實施例能在不脫離主旨的範圍適宜變更、追加、刪除構成要件。本發明之內容並不限定於上述各實施例、變形例,能由在技術思想內具有該領域的一般知識的人進行許多變形。此外,實施例、變形例以及應用例亦可以適宜組合實施。
9:半導體晶片 9a:電極墊 10:探針台 12:底座 13:Y載台 14:Y移動部 14A:Y馬達 14B:Y位置檢測器 15:X載台 16:X移動部 16A:X馬達 16B:X位置檢測器 17:Zθ載台 18:Zθ移動部 18A:Z馬達 18B:Z位置檢測器 18C:θ馬達 18D:θ角度檢測器 20:晶圓卡盤 23:支柱 24:頭載台(head stage) 25:卡固定器 25a:保持孔 26:探針卡 29:晶圓對位攝影機 30:上下載台 31:針對位攝影機 32:清潔板 35:探針 40:探針台電腦 44:針位置取得部 46:晶圓資訊取得部 48:顯示控制部 50:顯示器 52:移動控制部 54:X驅動器 56:Y驅動器 58:Z驅動器 60:θ驅動器 62:資訊收集部 64:分析部 66:診斷部 100:驅動器 102:動作指令取得部 104:驅動電流指令生成部 106:驅動電流輸出部 108:位置資訊取得部 110:位置偏差算出部 112:驅動電流檢測部 114:轉矩算出部 200:第1位置偏差波形 202:第2位置偏差波形 212:第3位置偏差波形 214:波形要素 300:第1電流波形 302:第2電流波形 G1:第1圖表 G2:第2圖表 G3:第3圖表 Mo:馬達 Ps:馬達電源 Pd:位置檢測器 Th1:第1閾值 Th3:第3閾值 W:晶圓
〔圖1〕係探針台的第1實施例的概略結構圖。 〔圖2〕係圖1所示的探針台的外觀立體圖。 〔圖3〕係晶圓的俯視圖。 〔圖4〕係表示探針台的第1實施例的電結構的功能框圖。 〔圖5〕係提取圖4所示的電結構的一部分的功能框圖。 〔圖6〕係表示圖5所示的驅動器的電結構的功能框圖。 〔圖7〕係表徵示出異常狀態的一例的位置偏差的歷時變化的圖表。 〔圖8〕係表徵示出異常狀態的另一例的位置偏差的歷時變化的圖表。 〔圖9〕係表示晶圓卡盤的動作中的馬達的驅動電流的波形的圖表。
10:探針台
14A:Y馬達
14B:Y位置檢測器
16A:X馬達
16B:X位置檢測器
18A:Z馬達
18B:Z位置檢測器
18C:θ馬達
18D:θ角度檢測器
40:探針台電腦
48:顯示控制部
50:顯示器
52:移動控制部
54:X驅動器
56:Y驅動器
58:Z驅動器
60:θ驅動器
62:資訊收集部
64:分析部
66:診斷部

Claims (12)

  1. 一種驅動控制裝置,其係具備: 動作指令發送部,係對馬達的驅動裝置發送動作指令,該馬達係使保持形成有複數個半導體晶片的晶圓的晶圓卡盤的移動機構動作; 資訊收集部,係取得包含相對於該動作指令中的該晶圓卡盤的位置的該晶圓卡盤的現實的位置中的至少1個位置偏差的位置偏差資訊; 分析部,係對該位置偏差資訊進行分析;及 判定部,係基於該位置偏差資訊的分析結果來判定該移動機構的異常動作產生的有無。
  2. 如請求項1所述之驅動控制裝置,其中, 該判定部,係在該移動機構停止且對該半導體晶片提供測試訊號的探針與該晶圓接觸的狀態下,在該至少1個位置偏差超過規定的第1閾值的情況,判定為該移動機構產生異常動作。
  3. 如請求項1所述之驅動控制裝置,其中, 該至少1個位置偏差,係包含複數個位置偏差, 該資訊收集部,係在該移動結構停止且對該半導體晶片提供測試訊號的探針與該晶圓接觸的狀態下,在時間序列上取得該複數個位置偏差, 該分析部,係對該複數個位置偏差在時間序列上進行頻率分析, 該判定部,係在該複數個位置偏差的頻率變動的情況,判定為該移動機構產生異常動作。
  4. 如請求項1所述之驅動控制裝置,其中, 該資訊收集部,係在基於該動作指令的該移動機構的動作中取得包含該馬達的產生轉矩的大小的轉矩資訊, 該分析部,係對該轉矩資訊進行分析, 該判定部,係基於該轉矩資訊的分析結果來判定該移動機構的異常動作產生的有無。
  5. 如請求項4所述之驅動控制裝置,其中, 該判定部,係在該馬達的產生轉矩超過規定的第2閾值的情況,判定為該移動機構產生異常動作。
  6. 如請求項1所述之驅動控制裝置,其中, 該資訊收集部,係在基於該動作指令的該移動機構的動作中取得包含對該馬達提供的驅動電流的大小的驅動電流資訊, 該分析部,係對該驅動電流資訊進行分析, 該判定部,係基於該驅動電流資訊的分析結果來判定該移動機構的異常動作產生的有無。
  7. 如請求項6所述之驅動控制裝置,其中, 該判定部,係在該驅動電流的大小超過規定的第3閾值的情況,判定為該移動機構產生異常動作。
  8. 如請求項1所述之驅動控制裝置,其中, 該動作指令發送部,係在該移動機構產生異常動作的情況,將使對該半導體晶片提供測試訊號的探針與該晶圓分離的該動作指令向該驅動裝置發送。
  9. 如請求項1所述之驅動控制裝置,其中, 該驅動控制裝置係具備:顯示控制部,係將表示該判定部的判定結果的顯示訊號向顯示器發送。
  10. 一種驅動控制方法,其係由電腦執行: 動作指令發送程序,係對馬達的驅動裝置發送動作指令,該馬達係使保持形成有複數個半導體晶片的晶圓的晶圓卡盤的移動機構動作; 資訊收集程序,係取得包含相對於該動作指令中的該晶圓卡盤的位置的該晶圓卡盤的現實的位置中的至少1個位置偏差的位置偏差資訊; 分析程序,係對該位置偏差資訊進行分析;以及 判定程序,係基於該位置偏差資訊的分析結果來判定該移動機構的異常動作產生的有無。
  11. 一種程式,其係使電腦實現: 動作指令發送功能,係對馬達的驅動裝置發送動作指令,該馬達係使保持形成有複數個半導體晶片的晶圓的晶圓卡盤的移動機構動作; 資訊收集功能,係取得包含相對於該動作指令中的該晶圓卡盤的位置的該晶圓卡盤的現實的位置中的至少1個位置偏差的位置偏差資訊; 分析功能,係對該位置偏差資訊進行分析;以及 判定功能,係基於該位置偏差資訊的分析結果來判定該移動機構的異常動作產生的有無。
  12. 一種探針台,其係具備: 晶圓卡盤,係保持形成有複數個半導體晶片的晶圓; 測試頭,係具備對半導體晶片提供測試訊號的探針; 移動機構,係使該晶圓卡盤相對於該探針相對移動; 馬達,係使該移動機構動作; 驅動装置,係對該馬達提供驅動電流;以及 驅動控制裝置,係對該驅動裝置發送動作指令;並且 該驅動控制裝置係具備: 動作指令發送部,係對馬達的驅動裝置發送動作指令,該馬達係使保持形成有複數個半導體晶片的晶圓的晶圓卡盤的移動機構動作; 資訊收集部,係取得包含相對於該動作指令中的該晶圓卡盤的位置的該晶圓卡盤的現實的位置中的至少1個位置偏差的位置偏差資訊; 分析部,係對該位置偏差資訊進行分析;以及 判定部,係基於該位置偏差資訊的分析結果來判定該移動機構的異常動作產生的有無。
TW113104009A 2023-03-22 2024-02-01 驅動控制裝置、驅動控制方法、程式以及探針台 TW202438893A (zh)

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