晶片检查装置中的检查用压力设定值决定方法_4

文档序号:9843021阅读:来源:国知局
纹管38与卡盘头40连结(步骤Sn)。此处,在卡盘头40之上可以载置有晶片W,也可以没有载置晶片W。卡盘头40的重量在载置了晶片W时和没有载置晶片W时几乎没有区别。
[0110]之后,控制器102不进行由移动工作台22实施的卡盘头40的上推,代之使用于保持过驱的第三真空机构92动作,开始围绕空间82的抽真空(步骤S12)。通过该抽真空,围绕空间82内的压力成为比之前的大气压低的负压或真空压力。控制器102通过来自压力传感器98B的压力测定值信号MP1监控围绕空间82内的压力值,并且通过第三真空机构92使围绕空间82内的压力一个阶段(例如0.1KPa) —个阶段地下降(步骤S13HS1OS15^S16HS13……)。
[0111]这样,当围绕空间82内的真空压力的值以绝对值SPijP2^P3……的方式逐渐变大时,根据该负压的压力与外部大气压的压差,作用于卡盘头40的垂直向上的力逐渐变大。但是,在该真空吸引力大于作用于卡盘头40的垂直向下的力(主要是卡盘头40的重量)之前,卡盘头40在基底的高度位置、即图8A所示的载置在移动工作台22的Z轴移动(升降)部22b的高度位置保持静止状态。
[0112]然后,通过第三真空机构92的抽真空,供给至围绕空间82的真空压力的值从某个值Ph转变为高一阶段的Pdt,在此作用于卡盘头40的垂直向上的真空吸引力大于重力等垂直向下的力,如图SB和图9所示卡盘头40从移动工作台22的Z轴移动(升降)部22b离开而上浮。此时卡盘头40的浮起量为数mm以上。
[0113]控制器102通过高度传感器25的输出信号(距离测定值信号)MH确认卡盘头40浮起的情况(步骤S15)。高度传感器25是以μπι级进行距离测定的距离传感器,卡盘头40浮起时的浮起高度(数mm以上)超过高度传感器25的测距范围的上限LM(图SB的虚线)。控制器102监控高度传感器25的输出信号,在卡盘头40浮起至超过高度传感器25的测距范围的高度时,判断为卡盘头40浮起。然后,通过压力传感器98b测定此时的围绕空间82的压力(步骤S17),将该压力测定值^作为基准压力值Pa(步骤S18)。然后,将基准压力值Pa的数据保存于存储器(步骤S19)。
[0114]这样通过实测求取基准压力值Pa。该基准压力值Pa如上所述定义为卡盘头40浮起时的围绕空间82的压力。换一种说法,基准压力值Pa定义为,为了在载置于浮起状态的卡盘头40的晶片与探针卡36之间得到过驱量(OD)=O的接触状态,应施加于围绕空间82的负压中最高的压力(用绝对值来说是最小的压力)。
[0115]另外,如上所述将围绕空间82减压至基准压力值Pa时,卡盘头40浮起,但卡盘头40浮起后静止时的高度位置或姿势严格来说是不稳定且不能够实测的。
[0116]在图9中,横轴表示围绕空间82内的压力(负压),纵轴表示基于高度传感器25的输出信号测定的卡盘头40的高度位置。图中,点划线上假设地表示卡盘头40浮起时的不能够实测的压力一卡盘头高度位置特性。
[0117](基准高度位置计算处理)
[0118]在该实施方式中,参照图10?图12,通过以下说明的基准高度位置计算处理求出在载置于浮起状态的卡盘头40的晶片与探针卡36之间得到过驱量(OD) = O的状态时的卡盘头40的高度位置(基准高度位置)Ha。
[0119]图10中表示基准高度位置计算处理的主要顺序(特别是控制器102的控制顺序)。
[0120]基准高度位置计算处理可以在上述基准压力实测处理之后接着实施,或者也可以完全单独实施。在该例中,说明实施与基准压力实测处理分开的基准高度位置计算处理的情况。
[0121]首先,与晶片检查时同样,在卡盘头40上载置晶片W(步骤S2Q),进行探针卡36与卡盘头40之间的定位。
[0122]接着,将波纹管38连结于卡盘头40(步骤S21),通过移动工作台22的Z轴移动部22b,将卡盘头40上推至在晶片W与探针卡36之间得到适度的加压接触状态的一定的高度位置,之后将真空机构92打开,开始围绕空间82的抽真空(步骤S22)。然后,在围绕空间82的压力达到基准压力值Pa时,使Z轴移动部22b下降至从卡盘头40稍向下方离开的高度位置(高度传感器25的测距范围内),固定Z轴移动部22b即高度传感器25的高度位置(步骤S23)。
[0123]在这样固定高度传感器25的高度位置的状态下,通过真空机构92的抽真空,使围绕空间82的压力从基准压力值Pa以一定的变化幅度阶段性地下降,在各阶段中通过压力传感器98B测定围绕空间82的压力,并且通过高度传感器25测定卡盘头40的高度位置(步骤S24-^S25^S26^S27^S24……)。由此,在比基准压力值Pa低的负压的区域中,对于围绕空间82的压力和与其对应的卡盘头40的高度位置,取得多组的测定值Km( Pm,Hm)、Kn (Pn,Hn)(步骤S26)。然后’基于这些多组的围绕空间压力测定值和卡盘头高度位置测定值^?^!^)、^?^!^)和基准压力值Pa,通过运算求取基准高度位置Ha(步骤S28)。
[0124]在图12的例子中,基于多组的围绕空间压力测定值和卡盘头高度位置测定值Km(Pm,Hm)、Kn(Pn,Hn)通过最小二乘法求取的线性近似曲线F与从基准压力值Pa垂直延伸的法线Y交叉的点为Ea时,令该交叉点Ea的高度位置为基准高度位置Ha。
[0125]另外,围绕空间压力和卡盘头高度位置的测定点Km、Kn、……越多,一般线性近似曲线F的斜度的精度和基准压力值Ha的精度越高。但是,当卡盘头40的高度位置过高时、即当过驱量(OD)过大时,接触探针37的弹性变形不再依据虎克定律,不符合直线近似或最小二乘法。由此,优选将在接触探针37的弹性变形依据虎克定律的线性区域内取得的多组测定点Km、Kn、……用于基准高度位置Ha的计算。控制器102将如上所述通过运算求取的基准高度位置值Ha的值(数据)保存于存储器(步骤S29)。
[0126]作为另一个例子,如图13和图14所示,在比基准压力值Pa低的负压的区域内,在每次添加测定点K时重复进行线性近似曲线F的计算和基准高度位置Ha的计算后更新基准高度位置Ha的运算值的方法(步骤S3q?S41)也是能够进行的。该方法适合从接近基准压力值Pa的测定点仏向远离基准压力值Pa的测定点1去阶段性地增加测定点K的数量的情况,在基准高度位置Ha的更新变化量收敛于规定范围内时,确定基准高度位置Ha的运算值(步骤S35?
S40) O
[0127](检查用压力设定值实测处理)
[0128]接着,参照图15?图16说明检查用压力设定值实测处理。图15中表示检查用压力设定值实测处理的主要顺序(特别是控制器102的控制顺序)。
[0129]检查用压力设定值实测处理(图15)可以在上述基准高度位置计算处理之后接着实施,或者也可以单独实施。以下说明的是在基准高度位置计算处理(图10或图13)“结束”后接着实施的情况。
[0130]控制器102在如上所述通过基准高度位置计算处理求取的基准高度位置Ha加上过驱量OD的设定值,对卡盘头40的高度位置决定目标高度位置Hs(Hs = HA+0D)(步骤S51),将该目标高度位置Hs的数据保存于存储器(步骤S52)。该目标高度位置Hs对应于晶片检查中的卡盘头40的检查用高度位置。
[0131]接着,控制器102进行使围绕空间82的压力下降、即升高卡盘头40的控制,直至卡盘头40的高度位置H与目标高度位置Hs—致(步骤S53—S54—S5PS56^S53……)。更详细地说,控制器102—边通过高度传感器25监控卡盘头40的高度位置H,一边通过真空机构92使围绕空间82的压力逐渐下降,在卡盘头高度位置H与目标高度位置Hs—致时固定(保持)围绕空间82的压力,通过压力传感器98b测定此时的围绕空间82的压力(步骤S57)。然后,将该压力测定值确定为检查用压力设定值Ps(步骤S58),将该值(数据)保存于存储器(步骤S59)。
[0132]另外,在使围绕空间82的压力下降的过程中卡盘头40的高度位置H超过目标高度位置Hs的情况下,切换为提高围绕空间82的压力的控制,调整围绕空间82的压力,直至最终卡盘头40的高度位置与目标高度位置Hs—致。
[0133]根据该检查用压力设定值实测处理,对于将浮起状态的卡盘头40保持在目标高度位置即检查用的高度位置Hs所必需的围绕空间82的压力,在使卡盘头40上升的目标高度位置Hs如图16A所示位于用于计算基准高度位置Ha的线性近似曲线F的延长线上的情况下当然能够求出正确的设定值Ps,即使是在该目标高度位置Hs如图16B所示大幅偏离线性近似曲线F的情况下,也能够求出正确的设定值Ps。
[0134]通常,当过驱量(OD)超过某个值时,由与晶片W的加压接触产生的接触探针37的弹性变形不再依据虎克定律,如图16B所示,相对于围绕空间82的压力,卡盘头的高度位置如虚线G所示那样指数增大。此时,通过运算或推测求取在线性近似曲线F上与目标高度位置Hs对应的检查用设定值Ps,将该检查用设定值Ps用于实际的晶片检查的话,一定会导致出现问题。即,移动工作台22的Z轴移动部22b将卡盘头40上推至检查用的高度位置Hs后(即确立了预先设定的过驱量后),使真空机构92动作而将围绕空间82减压至检查用设定值Ps时,卡盘头40的高度位置H在
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