專利名稱：探測方法、探測裝置和存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使探針與被檢查體的電極片(pad)電接觸從而測定該 被檢查體的電特性的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體器件的制造工序中，在IC芯片完成后，通過各種電特性 的檢查，判定在晶片狀態(tài)下各個(gè)IC芯片是否良好。進(jìn)行該檢查的探測 裝置采用在載置臺上載置晶片，在進(jìn)行探測卡的探針與晶片的對位之 后，使載置臺上升，使晶片上的IC芯片的電極片和探針依次接觸的結(jié) 構(gòu)。作為探針，現(xiàn)有技術(shù)中所謂的橫針為主流，但是伴隨IC芯片的高集成化、微細(xì)化，能夠使探針的排列密度高的垂直針正被廣泛采用。但是，在使探針與電極片接觸的接觸動(dòng)作中，探針必須刺破電極 片表面的自然氧化膜以確?？煽康碾娊佑|。此外，在接觸動(dòng)作結(jié)束后， 以攝相機(jī)對電極片上的針跡進(jìn)行攝像，進(jìn)行確認(rèn)是否正確進(jìn)行接觸的操作，為了容易確認(rèn)，也要求留下一定程度的大小的針跡。圖7 (a) 表示從探測卡102向斜下方延伸的探針(橫針)101，圖7 (b)表示使 用該探針101時(shí)的接觸的狀態(tài)。在該情況下，使載置臺上升，在使探 針101與晶片上的電極片103接觸之后，當(dāng)再使載置臺稍為上升，施 加所謂過驅(qū)動(dòng)時(shí)，探針101彎曲，其針尖向旁邊滑動(dòng)并削去電極片103 表面的自然氧化膜105。因此，探針101與電極片103可靠地接觸，且 容易進(jìn)行針跡的確認(rèn)操作。另一方面，如圖8 (a)所示，在探針104從探測卡102垂直地延 伸的垂直針中，當(dāng)過驅(qū)動(dòng)時(shí)的晶片的上升速度過快時(shí)，探針104的針 尖刺破電極片103，有可能破壞IC芯片，而且由于探針104與電極片 103接觸時(shí)的沖擊，探針104有可能破損。因此，在過驅(qū)動(dòng)時(shí)必須使晶 片緩慢上升，但因?yàn)樘结?04垂直，且全部的探針104的針尖的高度 并非完全對齊，所以探針104有可能無法刺破自然氧化膜105，導(dǎo)致導(dǎo)通不良，此外對電極片103和探針104施加垂直方向的較大的力，有 可能損傷探針104或IC芯片。而且由于電極片103上的針跡是點(diǎn)，還 存在不能容易地進(jìn)行圖像識別的問題。另一方面，在專利文獻(xiàn)1中，公開有利用垂直針的探針104施加 過驅(qū)動(dòng)之后，使晶片在水平方向移動(dòng)的技術(shù)。但是，如圖8 (b)所示， 在過驅(qū)動(dòng)時(shí)，因?yàn)樘结?04陷入電極片103，所以即使電極片103在水 平方向移動(dòng)，探針104也只是彎曲，不能削去自然氧化膜105，探針 104更有可能破損。專利文獻(xiàn)1日本專利特開平6—124985 ((OOll))發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明鑒于上述情況提出，其目的在于提供一種相對被檢查體上 的電極片，能夠通過作為垂直針的探針確保良好的導(dǎo)通，還能夠留下 適當(dāng)大小的針跡的技術(shù)。本發(fā)明的探測方法，其使按照與被檢查體相對且垂直的方式形成 的探針與上述被檢查體的電極片電接觸，對該被檢查體的電特性進(jìn)行測定，其特征在于，包括將上述被檢査體載置于載置臺上的工序(a);接著進(jìn)行上述被檢査體與上述探針的對位的工序(b); 之后，使上述載置臺上升，從而使上述電極片與上述探針接觸的 工序(C);和接著為了使上述探針的針尖陷入上述電極片內(nèi)，使上述載置臺在 鉛直方向上升并同時(shí)在水平方向移動(dòng)，削去上述電極片的表面的氧化 膜，使上述電極片和上述探針導(dǎo)通的工序(d)。優(yōu)選上述進(jìn)行接觸的工序(C)是以在上述電極片內(nèi)，上述探針與 從上述電極片的中心位置偏離的偏移位置接觸的方式，使上述載置臺 上升的工序，上述進(jìn)行導(dǎo)通的工序(d)是以上述探針的針尖從上述偏移位置接近上述電極片的中心位置的方式，使上述載置臺直線狀地在水平方向 上移動(dòng)上述偏移位置和上述中心位置之間的距離的成倍距離的工序。優(yōu)選上述進(jìn)行接觸的工序(c)中的上述載置臺的上升速度，比上述進(jìn)行導(dǎo)通的工序(d)中的上述載置臺的上升速度快。本發(fā)明的探測裝置，其在進(jìn)行載置于載置臺上的檢査體與按照與 上述被檢查體相對且垂直的方式設(shè)置的探針的對位之后，使該探針與 上述被檢查體的電極片電接觸，對該被檢查體的電特性進(jìn)行測定，其 特征在于，包括用于使上述載置臺在水平方向和鉛直方向移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；禾口 控制部，其輸出控制信號，使得上述載置臺上升，使上述探針 與上述載置臺上的被檢查體的電極片接觸，接著為了使上述探針的針 尖陷入上述電極片內(nèi)，使上述載置臺在鉛直方向上升并同時(shí)在水平方 向移動(dòng)，削去上述電極片的表面的氧化膜，使上述電極片和上述探針 導(dǎo)通。優(yōu)選上述控制部輸出控制信號，使得在使上述探針與上述電極 片接觸時(shí)，以在上述電極片內(nèi)，上述探針與從上述電極片的中心位置 偏離的偏移位置接觸的方式，使上述載置臺上升，在使上述探針的針尖陷入上述電極片內(nèi)時(shí)，以上述探針的針尖從 上述偏移位置接近上述電極片的中心位置的方式，使上述載置臺直線 狀地在水平方向上移動(dòng)上述偏移位置和上述中心位置之間的距離的成 倍距離。優(yōu)選上述控制部輸出控制信號，使得使上述探針的針尖陷入上述 電極片內(nèi)時(shí)的上述載置臺的上升速度，比使上述探針與上述電極片接 觸時(shí)之前的上述載置臺的上升速度慢。本發(fā)明的存儲(chǔ)介質(zhì)，其存儲(chǔ)有在使探針與被檢査體的電極片電接 觸并對該被檢查體的電特性進(jìn)行測定的探測方法中所使用的計(jì)算機(jī)程 序，其特征在于上述計(jì)算機(jī)程序以實(shí)施上述探測方法的方式安排步驟。本發(fā)明在使用以相對被檢查體垂直的方式形成的探針進(jìn)行探測 時(shí)，在使被檢査體上升并使探針與電極片接觸之后，使被檢查體在鉛 直方向上升并同時(shí)在水平方向移動(dòng)，因此探針的針尖陷入電極片內(nèi)， 并向側(cè)邊削去其表面部。從而，由于能夠平滑地刮去電極片的表面的 氧化膜，所以能夠可靠地得到電極片和探針的導(dǎo)通，此外能夠抑制相 對探針和被檢查體在垂直方向施加大的力，而且能夠通過探針在電極片上留下大的針跡。


圖1是表示用于實(shí)施本發(fā)明的探測方法的探測裝置的一個(gè)例子的 立體圖。圖2是上述探測裝置的縱截面圖。圖3是表示應(yīng)用于上述探測方法的基板的一個(gè)例子的縱截面圖。 圖4是表示在上述探測方法中，電極片的移動(dòng)軌跡的示意圖。 圖5是表示假設(shè)固定上述電極片時(shí)的探針的移動(dòng)軌跡的示意圖。 圖6是從上面觀察上述探測方法的過驅(qū)動(dòng)工序后的電極片的水平 俯視圖。圖7是現(xiàn)有的相對電極片傾斜形成的探針的說明圖。 圖8是現(xiàn)有的相對電極片垂直形成的探針的說明圖。 符號說明 2探針 3載置臺 20探測裝置 23探測卡 25電極 40電極片 41氧化膜 42針跡具體實(shí)施方式
參照圖1和圖2對用于實(shí)施本發(fā)明的探測方法的裝置進(jìn)行說明。 該探測裝置20具有成為裝置的外裝部的框體21，在該框體21內(nèi)的底 面上設(shè)置有作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的XYZ工作臺30。該XYZ工作臺30由包括 滾珠絲杠(ballscrew)、引導(dǎo)機(jī)構(gòu)和脈沖電動(dòng)機(jī)的X方向移動(dòng)部31 、 Y 方向移動(dòng)部32和Z方向移動(dòng)部33構(gòu)成，在Z方向移動(dòng)部33的上部設(shè) 置有用于載置作為被檢查體的晶片W的載置臺3。在框體21的上面部，水平地安裝有作為安裝有探針2的安裝部件的探測卡23。該探測卡23包括排列有電極25的印刷基板26，和設(shè)置 于該印刷基板26的下方側(cè)的塊體27，電極25與多個(gè)垂直型的探針2 分別電連接。在塊體27的下方側(cè)，以上下重疊的方式設(shè)置有多塊，例 如兩塊用于引導(dǎo)探針2的引導(dǎo)板28。探針2通過樹脂件29固定于塊體 27內(nèi)的上方側(cè)，包括各探針2的針尖的面以與載置臺3的載置面(晶 片W的表面)平行的方式設(shè)定。在該探測裝置20上設(shè)置有例如由計(jì)算機(jī)構(gòu)成的控制部5，該控制 部5具備由程序、存儲(chǔ)器、CPU構(gòu)成的數(shù)據(jù)處理部等。以從控制部5 向探測裝置20的各部輸送控制信號，進(jìn)行晶片W的電特性的測定和 晶片W的搬送的方式，在該程序中編入有命令。此外，例如在存儲(chǔ)器 中，具有寫入XYZ工作臺30的移動(dòng)速度、移動(dòng)量或從電極25向探針 2流過的電流值等檢査信號等的處理參數(shù)的值的區(qū)域，在CPU執(zhí)行程 序的各命令時(shí)，讀出這些處理參數(shù)，將對應(yīng)于該參數(shù)值的控制信號發(fā) 送到該探測裝置20的各部位。該程序(也包括涉及處理參數(shù)的輸入操 作和顯示的程序)存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)例如軟盤、光盤、MO (光磁 盤)、硬盤等存儲(chǔ)部6中，并安裝于控制部5。此處，參照圖3對作為通過該探測方法檢査電特性的被檢查體的 晶片W進(jìn)行說明。在形成于該晶片W的表面的IC芯片上，形成有金 屬例如鋁等構(gòu)成的角型的電極片40，在該電極片40的表面上形成有厚 度極薄的氧化膜41。該氧化膜41是在IC芯片完成之后，通過將晶片 W曝露于大氣中與大氣中的氧等接觸而生成的自然氧化膜。接著，說明本發(fā)明的探測方法。首先，進(jìn)行晶片W的位置對準(zhǔn)。 即，通過未圖示的搬送單元將晶片W載置于載置臺3，通過未圖示的 攝像單元例如CCD攝像頭等，檢測形成于晶片W上的未圖示的對準(zhǔn) 標(biāo)志和探針2的位置，并通過XYZ工作臺30設(shè)定載置臺3的初始位 置，使得探針2與晶片W的水平方向(X、 Y方向和鉛直方向軸旋轉(zhuǎn) 的旋轉(zhuǎn)方向)的位置一致，并且為僅低于探針2的針尖規(guī)定的距離的 位置。而且，也考慮XYZ工作臺30的變形等，基于預(yù)先取得的信息， 極為正確地進(jìn)行該對準(zhǔn)動(dòng)作。接著，通過XYZ工作臺30使載置臺3移動(dòng)，使得探針2與電極 片40接觸。具體而言，以探針2的針尖接觸從電極片40的中心位置偏移規(guī)定距離的位置的方式使載置臺3移動(dòng)。圖4是表示該狀態(tài)的圖，晶片W的表面(也包括氧化膜41的電極片40的表面)從高度等極Ll 上升至L2，探針2的針尖與電極片40的表面(氧化膜41的表面)接 觸。在例如使形成于電極片40的針跡42的長度為a時(shí)，該接觸位置 是從電極片40的中心移位該長度a的一半的距離(a/2)的位置，以這 樣進(jìn)行接觸的方式控制XYZ工作臺30。此時(shí)，在探針2與電極片40 (氧化膜41)之前，載置臺3例如以現(xiàn)有己知的方式高速移動(dòng)進(jìn)行調(diào) 整，在使探針2和電極片40 (氧化膜41)接觸之后，作為過驅(qū)動(dòng)工序， 按以下方式移動(dòng)。BP,在使載置臺3上升的同時(shí)，以從已述的接觸位 置，接近電極片40的中心位置形成探針2的針跡42的方式，使載置 臺3直線狀地在水平方向移動(dòng)距離a。此處，通過已述的對準(zhǔn)動(dòng)作，以 IC芯片的電極片40的縱的一邊與橫的一邊分別沿著作為XYZ工作臺 30的移動(dòng)方向的X方向和Y方向的方式調(diào)整晶片W的方向，所以， 此處所說的水平方向是例如X方向或Y方向。通過該過驅(qū)動(dòng)工序，如 圖4所示，電極片40移動(dòng)至高度等級L3的導(dǎo)通位置，探針2的針尖 相對電極片40平滑地移動(dòng)至相對傾斜的下方，從而探針2削去電極片 40的表面的氧化膜41，并且陷入電極片40內(nèi)，能獲得探針2和電極 片40之間的導(dǎo)通(電接觸)。如上所述，圖4表示在通過載置臺3移動(dòng)電極片40 (晶片W)時(shí) 的某一個(gè)電極片40的位置的推移，圖5是例如假設(shè)固定電極片40的 位置，對同一圖重新進(jìn)行描繪的示意圖。從該圖4和圖5可知，相對 電極片40，探針2陷入電極片40并同時(shí)在水平方向移動(dòng)。圖6表示從 上面(探針2側(cè))觀察過驅(qū)動(dòng)工序后的電極片40的狀態(tài)，通過該過驅(qū) 動(dòng)工序，配合探針2的直徑在電極片40的表面(電極片40和氧化膜 41)上形成寬度逐漸變大的長度為a的針跡42。此時(shí)的載置臺3的移動(dòng)速度設(shè)定為相比探針2和電極片40接觸之 前的速度足夠慢的低速。之后，規(guī)定的檢查信號從電極25通過探針2流至電極片40，進(jìn)行 電特性的檢查。此外，在規(guī)定的塊數(shù)的晶片W的每次處理，通過未圖 示的圖像處理裝置，對形成于電極片40的針跡42進(jìn)行攝像，進(jìn)行探 針2和電極片40是否接觸的圖像檢查。根據(jù)上述實(shí)施方式，在通過垂直延伸的探針2進(jìn)行探測時(shí)，在使晶片W上升，使探針2和電極片40接觸之后，作為過驅(qū)動(dòng)工序，使 晶片W在鉛直方向上升并同時(shí)使晶片W在水平方向移動(dòng)，所以探針2 的針尖從旁邊開始刮動(dòng)電極片40的表面的氧化膜41，從而氧化膜41 的剝離變得容易，能夠可靠地得到電極片40和探針2的導(dǎo)通，能夠良 好地進(jìn)行形成于晶片W的IC芯片的電特性的評價(jià)。此外，在本發(fā)明中，使載置臺3的移動(dòng)速度緩慢，使探針2的針 尖一點(diǎn)點(diǎn)地陷入電極片40內(nèi)，同時(shí)使電極片40在水平方向移動(dòng)，因 為不是如上述圖8 (b)所示，在使探針2深深陷入后再開始移動(dòng)，所 以能夠在縱橫方向上分散施加于探針2和電極片40的沖擊，不會(huì)在垂 直方向施加過大的力，抑制探針2的彎曲、探針2或IC芯片的破損， 能夠可靠地將探針2的針尖納入電極片40內(nèi)。這樣相對電極片40垂直形成的探針2，如圖5和圖7所示，也能 夠描繪作為橫針的已述探針101相同的軌跡，因?yàn)槟軌蜉^大地形成針 跡42，所以在進(jìn)行之后的圖像檢查的情況下，也能夠高精度地判別探 針2與電極片40的接觸(針跡42)的有無。而且，雖然在上述例子中，使從初始位置到接觸位置的載置臺3 的水平方向的移動(dòng)距離與過驅(qū)動(dòng)工序中的載置臺3的水平方向的移動(dòng) 距離為相同長度(a/2)，但是只要使探針2的針尖以不從電極片40露 出的方式移動(dòng)，則可以是分別不同的長度。此外，雖然在初始位置使 探針2和電極片40的中心位置吻合，之后使載置臺3上升，使其在偏 移位置接觸，但也可以例如在初始位置使載置臺3預(yù)先移動(dòng)至偏移的 位置，之后在鉛直方向上使載置臺3垂直上升。而且，為了較長地形 成針跡42，在偏移位置使探針2和電極片40接觸，但也可以例如在不 進(jìn)行上述圖像檢査等的情況下，使載置臺3從初始位置垂直上升，使 探針2與電極片40接觸，之后進(jìn)行過驅(qū)動(dòng)工序。此外，如上所述，在探針2和電極片40接觸之前使載置臺3快速 移動(dòng)，但也可以在接觸后以相同速度移動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種探測方法，其使按照與被檢查體相對且垂直的方式形成的探針與所述被檢查體的電極片電接觸，對該被檢查體的電特性進(jìn)行測定，其特征在于，包括將所述被檢查體載置于載置臺上的工序(a)；接著進(jìn)行所述被檢查體與所述探針的對位的工序(b)；之后，使所述載置臺上升，從而使所述電極片與所述探針接觸的工序(c)；和接著為了使所述探針的針尖陷入所述電極片內(nèi)，使所述載置臺在鉛直方向上升并同時(shí)在水平方向移動(dòng)，削去所述電極片的表面的氧化膜，使所述電極片和所述探針導(dǎo)通的工序(d)。
2. 如權(quán)利要求1所述的探測方法，其特征在于所述進(jìn)行接觸的工序(C)是以在所述電極片內(nèi)，所述探針與從所 述電極片的中心位置偏離的偏移位置接觸的方式，使所述載置臺上升 的工序，所述進(jìn)行導(dǎo)通的工序(d)是以所述探針的針尖從所述偏移位置接 近所述電極片的中心位置的方式，使所述載置臺直線狀地在水平方向 上移動(dòng)所述偏移位置和所述中心位置之間的距離的成倍距離的工序。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的探測方法，其特征在于 所述進(jìn)行接觸的工序(C)中的所述載置臺的上升速度，比所述進(jìn)行導(dǎo)通的工序(d)中的所述載置臺的上升速度快。
4. 一種探測裝置，其在進(jìn)行載置于載置臺上的被檢查體與按照與 所述被檢查體相對且垂直的方式設(shè)置的探針的對位之后，使該探針與 所述被檢查體的電極片電接觸，對該被檢査體的電特性進(jìn)行測定，其 特征在于，包括用于使所述載置臺在水平方向和鉛直方向移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；和 控制部，其輸出控制信號，使得所述載置臺上升，使所述探針與所述載置臺上的被檢查體的電極片接觸，接著為了使所述探針的針 尖陷入所述電極片內(nèi)，使所述載置臺在鉛直方向上升并同時(shí)在水平方 向移動(dòng)，削去所述電極片的表面的氧化膜，使所述電極片和所述探針 導(dǎo)通。
5. 如權(quán)利要求4所述的探測裝置，其特征在于 所述控制部輸出控制信號，使得在使所述探針與所述電極片接觸時(shí)，以在所述電極片內(nèi)，所述探 針與從所述電極片的中心位置偏離的偏移位置接觸的方式，使所述載 置臺上升，在使所述探針的針尖陷入所述電極片內(nèi)時(shí)，以所述探針的針尖從 所述偏移位置接近所述電極片的中心位置的方式，使所述載置臺直線 狀地在水平方向上移動(dòng)所述偏移位置和所述中心位置之間的距離的成 倍距離。
6. 如權(quán)利要求4或5所述的探測裝置，其特征在于 所述控制部輸出控制信號，使得使所述探針的針尖陷入所述電極片內(nèi)時(shí)的所述載置臺的上升速度，比使所述探針與所述電極片接觸時(shí) 之前的所述載置臺的上升速度慢。
7. —種存儲(chǔ)介質(zhì)，其存儲(chǔ)有在使探針與被檢查體的電極片電接觸 并對該被檢查體的電特性進(jìn)行測定的探測方法中所使用的計(jì)算機(jī)程 序，其特征在于所述計(jì)算機(jī)程序以實(shí)施權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的探測方法的 方式安排步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種探測方法、探測裝置和存儲(chǔ)介質(zhì)。使按照相對于配置有電極片的基板垂直的方式形成的探針與電極片接觸，之后作為過驅(qū)動(dòng)工序，使探針陷入電極片內(nèi)，獲得電極片和探針的接觸，在測定該基板的電特性時(shí)，探針的針尖可靠地納入電極片內(nèi)，進(jìn)一步加大在過驅(qū)動(dòng)工序中形成的電極片的針跡。使基板上升以使電極片和探針接觸，接著以探針的針尖陷入電極片內(nèi)的方式，使基板在垂直方向上升并同時(shí)在水平方向移動(dòng)，削去電極片的表面的氧化膜，使電極片和探針導(dǎo)通。
文檔編號G01R1/067GK101275985SQ20081008785
公開日2008年10月1日 申請日期2008年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月30日
發(fā)明者石井一成 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社