检查装置和卡盘顶部的位置调整方法与流程

1.本发明涉及检查装置和卡盘顶部的位置调整方法。


背景技术：

2.专利文献1公开了在用于晶片的检查的晶片检查用接口中，在与探针卡的弹性框(pogo frame)抵接的面，设置调整探针卡的厚度的垫片(shim)的技术。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2013
‑
191736号公报


技术实现要素：

6.发明要解决的技术问题
7.本发明提供能够容易地进行卡盘顶部的角度调整的技术。
8.用于解决技术问题的技术方案
9.依照本发明的一个方式，提供一种检查装置，其包括：多个检查部，其对多个卡盘顶部上的作为被检查体的电子器件分别进行检查；测量部，其测量与上述多个检查部对应地分别配置的上述多个卡盘顶部各自的表面上的多个点的高度位置、或者从测量基准点至上述多个点为止的高度方向的距离；计算部，其基于上述多个点的高度位置、或者从上述测量基准点至上述多个点为止的高度方向的距离，计算各卡盘顶部的上述多个点的高度方向的调整量；和调整机构，其基于上述调整量对各卡盘顶部调整上述卡盘顶部的角度。
10.发明效果
11.依照一个方面，能够容易地进行卡盘顶部的角度调整。
附图说明
12.图1是表示实施方式的检查装置10的一个例子的截面图。
13.图2是表示与图1中的a
‑
a箭头截面相应的切断面中的整个检查装置10的截面的一个例子的图。
14.图3是表示检查装置10的对位器19和调整机构20的图。
15.图4是表示调整机构20的图。
16.图5是表示实施方式的卡盘顶部的位置调整方法的处理的流程图。
17.附图标记说明
18.10
ꢀꢀ
检查装置
19.15
ꢀꢀ
测试器
20.15a
ꢀꢀ
弹性框
21.15b
ꢀꢀ
卡盘顶部
22.19
ꢀꢀ
对位器
23.19x
ꢀꢀ
x台
24.19y
ꢀꢀ
y台
25.19z
ꢀꢀ
z台
26.20
ꢀꢀ
调整机构
27.20a、20b、20c
ꢀꢀ
调整部
28.17d
ꢀꢀ
控制器
29.171
ꢀꢀ
控制部
30.172
ꢀꢀ
计算部
31.173
ꢀꢀ
存储器。
具体实施方式
32.下面，参照附图，对用于实施本发明的方式进行说明。此外，在本说明书和附图中，对实质上相同的结构标注相同的附图标记，从而省略重复的说明。
33.<实施方式>
34.图1是表示实施方式的检查装置10的一个例子的截面图。图2是表示与图1中的a
‑
a箭头截面相应的切断面中的整个检查装置10的截面的一个例子的图。在下文中，定义作为直角坐标系的xyz坐标系以进行说明。xy平面为水平面，z方向为上下方向。
35.如图1和图2所示，检查装置10包括壳体11。壳体11的内部空间为检查室11a。检查室11a包括检查区域12、输送区域13和装载区域14。
36.在图1和图2中，省略在将检查区域12、输送区域13与装载区域14之间分隔的壁(与xz面大致平行的壁)和设置于壁的开口部等。
37.检查区域12是进行在作为被检查体的一个例子的晶片w形成的电子器件的电特性的检查的区域，主要配置晶片检查用的多个测试器15、弹性框15a、摄像机16、对位器19和调整机构20。测试器15和弹性框15a是检查部的一例。弹性框15a逐一地设置在各测试器15之下。摄像机16是测量部的一例，设置在测试器15侧。测试器15作为一个例子，在检查区域12内在x方向上配置5个，并且在上下方向上设置有3层。此外，摄像机16逐一地设置在各层，能够沿导轨16a在x方向上移动。图1所示的结构，作为一例，是中层的包含测试器15的部分的结构，各层的结构相同。测试器15在检查区域12内在x方向上配置多个，并且在上下方向上设置有多层即可。此外，摄像机16可以逐一地设置在各测试器15。此外，关于对位器19和调整机构20，在后文说明。
38.输送区域13是设置于检查区域12与装载区域14之间的区域。在输送区域13设置有在x方向上引导输送台18的导轨18a。关于输送台18，在后文说明。
39.装载区域14被划分为多个收纳空间17。多个收纳空间17作为一个例子在x方向上被划分为5个，在上下方向被划分为3层。图1表示位于3层之中的中层的5个收纳空间17。中层的5个收纳空间17之中的3个收纳空间17配置3个收纳foup的端阜17a，该foup是收纳多个晶片w的容器，在其余的2个收纳空间17配置控制检查装置10的各部的工作的控制器17d。foup是承载器的一个例子，端阜(端port)17a是承载器收纳室的一个例子。
40.在各测试器15之下，设置有未图示的保持探针卡的弹性框(pogo frame)15a。弹性框15a固定于壳体11。弹性框15a具有与晶片w的电子器件的端子接触的弹簧针(pogo pin)
(省略图示)。晶片w的电子器件的端子经由弹性框15a与测试器15电连接。
41.卡盘顶部15b是厚板状的部件，具有平坦的上表面。卡盘顶部15b在通过对位器19(参照图2)相对于弹性框15a进行了位置对准的状态下通过未图示的真空吸附机构吸附在弹性框15a。此外，检查装置10包含调整机构20。调整机构20设置在对位器19之上，进行卡盘顶部15b的角度调整以使得卡盘顶部15b的上表面(表面)变得水平。关于调整机构20的详细情况，使用图3在后文说明。
42.当卡盘顶部15b被吸附到弹性框15a时，探针卡的探针被按压到晶片w的电子器件的端子。此外，对位器19逐一地设置在各层。在图1中，对位器19处于5个测试器15之中的任一者之下，省略图示。
43.卡盘顶部15b可以具有加热晶片w的加热机构(加热器)，在测试器15进行电子器件的电特性的检查时，可以将晶片w的温度加热至所希望的温度。此外，卡盘顶部15b可以具有利用冷却液冷却卡盘顶部15b的冷却机构(冷却单元)。
44.摄像机16在各层中沿导轨16a在x方向上移动，拍摄被保持在卡盘顶部15b的上表面的晶片w的位置和卡盘顶部15b的位置。摄像机16获取到的图像数据在通过对位器19进行晶片w的位置对准时使用，并且在测量卡盘顶部15b的上表面的z方向上的位置(以下，高度位置)时使用。卡盘顶部15b的高度位置，作为一例，由相对于在检查装置10内确定的规定的高度基准点的高度位置表示。
45.输送台18是输送机构的一个例子。输送台18能够在输送区域13内沿导轨18a在x方向上移动。输送台18具有能够在y方向和z方向上动作的臂等，能够在x方向、y方向和z方向上输送晶片w等。输送台18从装载区域14的端阜17a接收晶片w，在输送区域13内在x方向上进行输送，将其交接到对位器19。此外，输送台18从对位器19接收电子器件的电特性的检查已结束的晶片w，在输送区域13内在x方向上进行输送，将其交接到端阜17a。
46.对位器19是位置对准机构的一例，从输送台18接收晶片w。对位器19将保持晶片w的卡盘顶部15b输送到各测试器15，对弹性框15a所保持的探针卡进行晶片w的位置对准。在进行了这样的位置对准的状态下，卡盘顶部15b被未图示的真空吸附机构吸附到弹性框15a。对位器19将保持电子器件的电特性的检查已结束的晶片w的卡盘顶部15b从弹性框15a接收到调整机构20上，将晶片w交接到输送台18。
47.图3是表示检查装置10的对位器19和调整机构20的图。图4是表示调整机构20的图。在图3中，以yz截面表示上下方向的3层中的1层所包含的某一个测试器15的周围的构造。对位器19设置于壳体11的各层的底面11f之上。此外，图3中示出控制器17d，省略摄像机16。对位器19和调整机构20通过控制器17d进行驱动该控制。
48.对位器19逐一地设置在上下方向的3层中的各层。对位器19具有从下向上依次重叠有x台19x、y台19y、z台19z的结构。x台19x能够在x方向上移动，y台19y能够相对于x台19x在y方向上移动，z台19z能够相对于y台19y在z方向上移动。在z台19z的上表面设置有调整机构20。
49.但是，对位器19在输送台18(参照图1)与测试器15之间输送晶片w时，为了抑制晶片w的位置偏移或破损等，要将晶片w保持为水平。因此，卡盘顶部15b的上表面为水平的即可。
50.然而，例如，因对位器19的x台19x、y台19y、z台19z的经年变化等导致的彼此的位
置偏移等，有时z台19z的上表面变得不水平，而卡盘顶部15b的上表面变得不水平。此外，例如，因各卡盘顶部15b的个体差异和变形，有时卡盘顶部15b的上表面变得不水平。在本实施方式中，在这样的情况下，通过调整机构20调整卡盘顶部15b的角度，以使得卡盘顶部15b的上表面变得水平。
51.调整机构20具有调整部20a、20b、20c。调整部20a、20b、20c固定于z台19z的上表面。调整部20a、20b、20c如图4所示，作为一例，以不在一条直线上，而在俯视时位于三角形的顶点的方式配置。这是为了用3个点支承卡盘顶部15b。
52.调整部20a、20b、20c为能够在z方向上伸缩的致动器，能够基于从控制器17d输入的调整量数据来调整z方向的长度，以使得卡盘顶部15b的上表面变得水平。对位器19经由这样的调整机构20保持卡盘顶部15b，对各测试器15进行输送。此外，关于调整量数据，在后文说明。
53.为了调整调整部20a、20b、20c的z方向的长度以使得卡盘顶部15b的上表面变得水平，控制器17d进行如下的控制处理。此处，控制器17d，作为一例，由包括cpu(central processing unit：中央处理器)、ram(random access memory：随机存取存储器)、rom(read only memory：只读存储器)、hdd(hard disk drive：硬盘驱动器)、输入输出接口和内部总线等的计算机实现。
54.控制器17d包括控制部171、计算部172和存储器173。控制部171和计算部172将控制器17d执行的程序的功能(功能)表示为功能模块的部分。此外，存储器173是功能性地表示控制器17d的ram、rom、hdd等存储器的部分。
55.控制部171是控制器17d中的控制检查装置10的各部的动作的部分。控制部171从摄像机16(参照图1、2)获取表示晶片w和卡盘顶部15b的位置的图像数据。这是为了用于由对位器19进行的晶片w和卡盘顶部15b的位置对准。
56.由对位器19进行的晶片w的位置对准，是对位器19通过x台19x、y台19y、z台19z之外具有的θ轴调整用的台(省略图示)进行的。由对位器19进行的卡盘顶部15b的位置对准，是通过调整x台19x、y台19y、z台19z的x、y、z方向的位置进行的。控制部171基于表示晶片w和卡盘顶部15b的位置的图像数据，生成为了用于对位器19的驱动控制的指令，并传送到对位器19。
57.另外，控制部171在依照拍摄用的指令通过对位器19使卡盘顶部15b移动到用于测量卡盘顶部15b的高度位置的拍摄位置的状态下，使摄像机16进行卡盘顶部15b的上表面的预先决定的规定位置的3个点的拍摄。在用于测量卡盘顶部15b的高度位置的拍摄位置，通过x台19x和y台19y进行卡盘顶部15b相对于弹性框15a的x方向和y方向上的位置对准，通过z台19z进行位置对准以使得卡盘顶部15b的上表面位于拍摄用的高度位置。卡盘顶部15b的上表面的预先决定的规定位置的3个点在卡盘顶部15b的上表面没有位于一条直线上，为俯视时构成三角形的配置。在下文中，称为卡盘顶部15b的上表面的3个点。
58.另外，在拍摄时，调整机构20的调整部20a、20b、20c的z方向的长度，作为一例，被设定为没有根据调整量数据进行调整的长度(调整量数据表示的调整量为零时的长度)。这是为了获取调整量为零的状态下的卡盘顶部15b的上表面的3个点的高度。此外，在已经获得了调整量数据，第二次以后的拍摄的情况下，也可以设定为根据在拍摄时刻得到的调整量数据进行了调整的长度。这是因为，当根据在拍摄时刻得到的调整量数据而获得的卡盘
顶部15b的上表面的3个点的高度有偏移时，能够获取用于进一步调整的调整量数据。
59.拍摄用的高度位置只要在卡盘顶部15b不与弹性框15a接触且通过摄像机16能够拍摄卡盘顶部15b的上表面的高度位置即可，可以在任何位置，可以预先决定。
60.摄像机16根据表示在单独拍摄卡盘顶部15b的上表面的3个点时通过自动对焦功能而对焦时的焦点距离的数据(以下，焦点距离数据)，获取表示卡盘顶部15b的上表面的3个点的z方向的高度位置的数据(以下，高度位置数据)，并输出到控制部171。进行这样的处理的摄像机16是测量部的一例。例如，从摄像机16相对于检查装置10内确定的规定的高度基准点的高度位置减去焦点距离时，能够获取卡盘顶部15b相对于高度基准点的上表面的3个点的高度位置数据。此外，在单独拍摄卡盘顶部15b的上表面的3个点时，使摄像机16移动到3个点的正上方即可。
61.控制部171从摄像机16获取用于测量卡盘顶部15b的高度位置的拍摄位置处的卡盘顶部15b的上表面的3个点的高度位置数据。控制部171将获取到的3个点的高度位置数据传送到计算部172。此外，卡盘顶部15b的上表面的3个点，作为一例，优选调整部20a、20b、20c的正上方的3个点。这是因为，调整部20a、20b、20c的z方向的长度的变化原样地反映到规定位置的3个点的高度位置的变化，而容易进行计算。
62.另外，此处，说明了摄像机16获取卡盘顶部15b的上表面的3个点的高度位置数据并输出到控制部171的方式，不过控制部171也可以进行一部分的处理。例如，也可以为，摄像机16将在拍摄卡盘顶部15b的上表面的3个点时通过自动对焦功能而对焦时的焦点距离数据输出到控制部171，控制部171根据焦点距离数据求取卡盘顶部15b的上表面的3个点的高度位置数据。在该情况下，摄像机16和控制部171中的进行求取高度位置数据的处理的部分是测量部的一例。
63.计算部172比较从控制部171获取到的3个点的高度位置数据，计算调整量数据。调整量数据是表示调整机构20的调整部20a、20b、20c的z方向的长度的调整量的数据。
64.另外，调整量数据表示为了调整卡盘顶部15b的角度以使卡盘顶部15b的上表面变得水平，而使3个点的高度位置一致的调整量。卡盘顶部15b的角度，作为一例，由卡盘顶部15b的平坦的上表面的法线的角度表示，调整卡盘顶部15b的角度是指调整法线的角度。法线朝向铅垂方向时，卡盘顶部15b的上表面变得水平。为了使卡盘顶部15b的上表面成为水平，使卡盘顶部15b的上表面的3个点的高度位置一致即可(相同即可)。因此，调整量数据表示使卡盘顶部15b的上表面的3个点的高度位置一致的调整量。
65.为了使卡盘顶部15b的上表面的3个点的高度位置一致，调整量数据是表示调整调整部20a、20b、20c的z方向的长度以使3个点中的任一点的高度位置一致的调整量的数据即可。对于调整部20a、20b、20c的每个调整部，计算调整量数据。
66.计算部172计算输送卡盘顶部15b时的调整量数据，保存在存储器173。此外，可以通过对各卡盘顶部15b进行这样的摄像机16的拍摄，对各卡盘顶部15b获取3个点的高度位置数据。也可以为计算部172对各卡盘顶部15b计算调整量数据，将计算出的调整量数据保存在存储器173。
67.各调整量数据，作为一例，可以使用对测试器15和卡盘顶部15b的组合分配的识别符，在存储器173内进行管理。对测试器15和卡盘顶部15b的组合分配识别符，是由于弹性框15a和卡盘顶部15b存在个体差异，所以通过决定组合来使用的缘故。因此，在更换了测试器
15和卡盘顶部15b的组合时，重新计算调整量，追加到存储器173即可。此外，如上所述，在不需要考虑测试器15和卡盘顶部15b的组合的情况下，对调整量数据标注卡盘顶部15b的识别符进行识别即可。
68.另外，此处，对计算部172使用摄像机16获取到的卡盘顶部15b的上表面的3个点的高度位置数据，计算使3个点的高度位置一致的调整量数据的方式进行说明，但是也可以如以下所述。
69.也可以为，摄像机16将单独拍摄卡盘顶部15b的上表面的3个点时的焦点距离数据输出到控制部171，计算部172使用从控制部171获取到的焦点距离数据，计算使拍摄3个点时的焦点距离一致的调整量数据。为了使拍摄3个点时的焦点距离一致，只要计算调整调整部20a、20b、20c的z方向的长度以使3个点中的任一点的焦点距离一致的调整量数据即可。对调整部20a、20b、20c的每个调整部，计算调整量数据。通过根据3个调整量数据分别调整调整部20a、20b、20c的z方向的长度，而卡盘顶部15b的上表面的3个点的高度位置一致。
70.在如上述那样计算调整量数据的情况下，不需要基于焦点距离数据求取卡盘顶部15b的上表面的3个点相对于高度基准点的高度位置数据，因此，计算量较少地完成计算。此处，为了拍摄卡盘顶部15b的上表面的3个点而使摄像机16移动到3个点的正上方的3个部位时的摄像机16的3个部位的位置，是测量基准点的一例。
71.控制部171使用识别符读取保存于存储器173的调整量数据，调整载置与识别符对应的卡盘顶部15b的调整机构20的调整部20a、20b、20c的z方向的长度。其结果是，调整部20a、20b、20c基于调整量数据调整z方向的长度，卡盘顶部15b的角度被调整而卡盘顶部15b的上表面变得水平。
72.另外，此处，对调整机构20具有由致动器构成的3个调整部20a、20b、20c，为了调整3个调整部20a、20b、20c的z方向的长度，而计算部172计算3个调整量数据的方式进行说明。
73.然而，调整部20a、20b、20c中的1个调整部可以为z方向的长度已固定的固定部。在该情况下，控制部171从摄像机16获取卡盘顶部15b的上表面的3个点的高度位置数据，计算部172对调整部20a、20b、20c中的固定部以外的2个调整部计算调整量数据即可。然后，调整调整部20a、20b、20c中的固定部以外的2个调整部的z方向的长度，进行调整以使得卡盘顶部15b的上表面变得水平。如上所述，在调整部20a、20b、20c中的1个调整部为固定部的情况下，能够减少计算量，并且容易进行卡盘顶部15b的上表面的高度位置的管理。
74.另外，在根据焦点距离数据计算调整量数据以使拍摄3个点时的焦点距离一致时，在调整部20a、20b、20c中的1个调整部为固定部的情况下，对调整部20a、20b、20c中的固定部以外的2个调整部，分别计算能够使3个点的焦点距离一致的2个调整部的调整量数据即可。
75.存储器173除了保存控制器17d控制检查装置10的动作时使用的程序和数据之外，还保存调整量数据等。
76.图5是表示实施方式的卡盘顶部的位置调整方法的处理的流程图。作为前提条件，将配置于对位器19上的调整部20a、20b、20c的z方向的长度设定为调整量数据没有被调整的长度(调整量数据表示的调整量为零时的长度)、或者根据在进行图5所示的处理的时刻得到的调整量数据(在上次的处理中获取到的调整量数据)进行了调整的长度。
77.首先，控制部171根据拍摄用的指令进行对位器19的驱动控制，使卡盘顶部15b移
动到用于测量卡盘顶部15b的高度位置的拍摄位置(步骤s1)。
78.控制部171使摄像机16拍摄卡盘顶部15b的上表面的3个点，从摄像机16获取高度位置数据(步骤s2)。通过步骤s2的处理，获知卡盘顶部15b的上表面的3个点的高度位置。
79.计算部172比较由控制部171获取到的3个点的高度位置，计算使3个点的高度位置一致的3个调整量数据(步骤s3)。计算部172将调整量数据保存在存储器173中。
80.此处，可以在调整部20a、20b、20c的z方向的长度没有根据调整量数据进行调整的状态下在步骤s2中获取了高度位置数据的情况下，原样地使用步骤s3中计算的调整量数据来调整调整部20a、20b、20c的z方向的长度。此外，可以在调整部20a、20b、20c的z方向的长度根据前一次处理中计算出的调整量数据进行了调整的状态下在步骤s2中获取了高度位置数据的情况下，使用步骤s3中计算的调整量与前一次处理中计算出的调整量加和得到的调整量数据来调整调整部20a、20b、20c的z方向的长度。
81.控制部171读取保存于存储器173的调整量数据，调整载置与调整量数据相关联的识别符对应的卡盘顶部15b的调整机构20的调整部20a、20b、20c的z方向的长度(步骤s4)。其结果是，调整部20a、20b、20c基于调整量数据调整z方向的长度，卡盘顶部15b的角度被调整而卡盘顶部15b的上表面变得水平。
82.如上所述，按每个卡盘顶部15b计算调整量，按每个卡盘顶部15b使用保存于存储器173的调整量数据来调整调整部20a、20b、20c的z方向的长度，由此能够容易地调整卡盘顶部15b的角度。
83.所以，可提供能够容易地进行卡盘顶部15b的角度调整的检查装置10和卡盘顶部的位置调整方法。当使用调整机构20时，能够容易容易地将卡盘顶部15b的上表面调整为水平的。
84.另外，在不通过调整机构20进行卡盘顶部15b的角度调整的情况或检查装置10不包含调整机构20的情况下，为了调整卡盘顶部15b的角度，例如在卡盘顶部15b的下表面侧、对位器19与卡盘顶部15b之间等插入垫片或者间隔件。但是，使用垫片或者间隔件进行的角度调整非常耗费时间和工夫，每当卡盘顶部15b的角度发生偏移时就需要进行调整。此外，卡盘顶部15b为多个，当每个卡盘顶部15b的角度的调整量不同时，需要对各卡盘顶部15b使用垫片或者间隔件进行调整。
85.对此，实施方式的检查装置10计算与各卡盘顶部15b的个体差异、变形、或者x台19x、y台19y、z台19z的彼此的位置偏移等相应的调整量，使用保存于存储器173的调整量数据通过调整机构20能够将卡盘顶部15b的表面调整为水平的。因此，能够非常容易地进行用于使卡盘顶部15b的上表面成为水平的角度调整。
86.另外，当使用调整机构20时，能够在短时间内进行角度调整，因此能够提供可进行高生产率下的检查的检查装置10。
87.另外，调整机构20固定在对位器19的z台19z上，因此能够容易地校正因对位器19的经年变化等导致的倾斜或卡盘顶部15b的个体差异等导致的倾斜等，能够容易地进行角度调整以使得卡盘顶部15b的上表面变得水平。
88.另外，对位器19逐一地设置于检查装置10内的检查区域12内的上下方向的各层，调整机构20在各层的对位器19上设置有一个。因此，调整机构20能够与对位器19一起移动，能够在各层中通过一个调整机构20将多个卡盘顶部15b的上表面调整为水平。
89.另外，进行计算调整量数据来调整卡盘顶部15b的角度的作业的频率，根据检查装置10的使用状况、对卡盘顶部15b的角度进行求取的精度等来适当决定即可。
90.另外，在上文中，说明了调整机构20具有三个调整部20a、20b、20c，对卡盘顶部15b进行3个点支承的方式，但是调整部的数量也可以为4个以上。
91.以上，对本发明的检查装置和卡盘顶部的位置调整方法的实施方式进行了说明，但是本发明并不限于上述实施方式。在权利要求的范围内所记载的范畴内，能够进行各种改变、修正、替换、附加、删除和组合。这些当然也属于本发明的技术的范围。