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公開番号2024142825
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-11
出願番号2023055172
出願日2023-03-30
発明の名称プローバ
出願人株式会社東京精密
代理人スプリング弁理士法人
主分類H01L 21/66 20060101AFI20241003BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】プローブの先端の位置を迅速に検出することができるプローバを提供する。
【解決手段】プローバ10は、ウェーハWを保持するウェーハチャック16と、ウェーハチャック16に対向する面にプローブ25を有するプローブカード24と、プローブカード24に対してウェーハチャック16を相対的に移動させる移動機構13,14,15と、2つのカメラ18_L,18_Rを有し、2つのカメラ18_L,18_Rでプローブ25を撮像するプローブ撮像ユニット18と、2つのカメラ18_L,18_Rで撮像された2つの画像I_L,I_Rに基づいて、プローブ25の先端Tの位置を検出するプローブ位置検出部27と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ウェーハを保持するウェーハチャックと、
前記ウェーハチャックに対向する面にプローブを有するプローブカードと、
前記プローブカードに対して前記ウェーハチャックを相対的に移動させる移動機構と、
２つのカメラを有し、前記２つのカメラで前記プローブを撮像するプローブ撮像ユニットと、
前記２つのカメラで撮像された２つの画像に基づいて、前記プローブの先端の位置を検出するプローブ位置検出部と、
を備えるプローバ。
続きを表示（約 210 文字）【請求項２】
前記２つのカメラの撮影光軸は互いに交差する、
請求項１に記載のプローバ。
【請求項３】
前記２つのカメラはそれぞれテレセントリック光学系により構成されたカメラである、
請求項２に記載のプローバ。
【請求項４】
前記移動機構は、前記プローブカードに対して前記プローブ撮像ユニットを相対的に移動させる、
請求項１から３のいずれか１項に記載のプローバ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェーハ上に形成された半導体装置（チップ）の電気的特性の検査を行うプローバに関し、プローブの先端の位置を迅速に検出することができるプローバに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程は、多数の工程を有し、品質保証及び歩留まりの向上のために、各種の製造工程で各種の検査が行われる。例えば、ウェーハ上に半導体装置を含む複数のチップが形成された段階で、各チップの電極パッドは、テスタに接続され、テスタから電源及びテスト信号が供給される。そして、各チップ上に形成された半導体装置から出力される信号は、テスタによって測定される。これにより、半導体装置が正常に動作するかを電気的に検査される（ウェーハレベル検査）。このウェーハレベル検査はプローバを用いて行われる。
【０００３】
ウェーハレベル検査では、プローバに設置されたプローブカードのプローブ（触針）をチップ上の電極パッドに正確に接触させる必要がある。例えば、特許文献１に記載のプローブ装置（プローバ）は、プローブカードのプローブを下方から撮像する触針用光学装置（プローブ位置検出カメラ）を備え、プローブ位置検出カメラで撮像することによりプローブの先端を検出し、その検出結果に基づいてウェーハを載置するチャック部のＺステージを駆動してプローブの先端を電極パッドに接触させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００４－０３９７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載されている技術では、Ｚステージを駆動してプローブ位置検出カメラを上下に動かしてプローブ位置検出カメラの焦点をプローブの先端に合わせることにより、プローブの先端の位置を検出している。特にプローブ位置検出カメラの焦点深度が浅い場合には、プローブとプローブ位置検出カメラとが衝突しないようにプローブカードとプローブ位置検出カメラとの相対距離を小刻みに変更しながらプローブ位置検出カメラの焦点をプローブの先端に合わせる必要がある。そのため、プローブの先端の位置を検出するために時間がかかるという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、プローブの先端の位置を迅速に検出することができるプローバを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１態様に係るプローバは、ウェーハを保持するウェーハチャックと、ウェーハチャックに対向する面にプローブを有するプローブカードと、プローブカードに対してウェーハチャックを相対的に移動させる移動機構と、２つのカメラを有し、２つのカメラで前記プローブを撮像するプローブ撮像ユニットと、２つのカメラで撮像された２つの画像に基づいて、プローブの先端の位置を検出するプローブ位置検出部と、を備える。
【０００８】
第１態様に係るプローバにおいて、２つのカメラで撮像された画像に基づいて、プローブの先端の位置を検出することができる。プローブ位置検出カメラの焦点合わせに要する時間が実質的にないため、プローブの先端の位置を迅速に検出することが可能となる。
【０００９】
好ましくは、２つのカメラの撮影光軸は互いに交差する。これにより、プローブ位置検出部は、比較的容易な幾何学的演算を用いてプローブの先端の位置を検出することができる。
【００１０】
より好ましくは、２つのカメラはそれぞれテレセントリック光学系により構成されたカメラである。２つのカメラがテレセントリック光学系を有するため、撮像された画像におけるプローブの先端の大きさ（撮影倍率）はカメラから先端までの距離にほとんど依存せず、ほぼ一定である。そのため、プローブ位置検出部は、画像上でのプローブの先端の位置に基づいて比較的容易な演算で実空間でのプローブの先端の位置を検出することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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