探测装置和探测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够在不使用机械式靶的情况下利用光学部件在短时间内对一对照相机进行对位的探测装置和探测方法。在探测装置(100)的下部拍摄单元(35)的投影光学部(67)中，通过使自投影用光源(81)照射出的光通过靶(65)，从而生成光学式靶标。利用自投影用光源(81)照射出的光将靶标投影于成像位置(P)和下部照相机(61)的成像部(61a)。由于上部照相机(91)的成像部(91a)和成像位置(P)配置在互相光学共轭的位置，因此，还能够将成像于成像位置(P)的靶标投影于上部照相机(91)的成像部(91a)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及应用于对例如半导体晶圆等基板进行检查的探测装置和探测方法。
技术介绍
在半导体器件的制造工序中，进行用于评价半导体器件的电特性的探测检查。在探测检查中，使探针与形成于半导体基板的半导体器件的电极相接触，对各个半导体器件分别输入电信号，通过观测相对于此而输出的电信号来进行电特性评价。应用于探测检查的探测装置包括：载物台，其用于对形成有成为探测检查的对象的半导体器件的被检查基板进行保持，并能够沿水平方向、铅垂方向移动和进行旋转；以及对准装置，其用于使探针与形成于被检查基板的半导体器件的电极准确地相接触。作为对准装置，提出一种包括用于对探针的位置进行检测的第1照相机和用于对形成于被检查基板的表面的半导体器件的位置进行检测的第2照相机的对准装置(例如，专利文献1、2)。在这样的探测装置中，为了对探针和电极进行对位而实施以下工序：利用第1照相机求出探针的位置作为坐标的工序、利用能够进行移动的机械式靶对第1照相机和第2照相机进行对位的工序、以及利用第2照相机求出被检查基板的电极的位置作为坐标的工序。在如所述专利文献1、2那样使用机械式靶对一对照相机进行对位的方式中，需要使靶相对于第1照相机和第2照相机的焦点附近进入或退避的动作。因此，担心出现因误动作使机械式靶与探测装置的其他构件相接触而引起故障或自用于驱动机械式靶的机构产生微粒等问题。另外，由于用于驱动机械式靶的机构复杂，因此，还存在零件件数较多、难以实现小型化且成本高、需要定期的维护等问题。并且，作为机械式靶，使用在玻璃板上形成有靶标的机械式靶，因此，折射量会与玻璃板的厚度相对应地变化。其结果，从单侧的照相机来看，在玻璃板的厚度方向上产生误差，因此还存在导致对位的精度降低这样的问题。另一方面，公知有一种替代机械式靶而使用光学部件对一对照相机进行对位的方法(例如，专利文献3、4)。在专利文献3中，提出一种探测装置，其通过使点光(日文：スポット光)沿着一个照相机的光轴行进并利用另一个照相机对此进行识别来进行对位。在专利文献4中，提出一种具有自一个照相机朝向另一个照相机投影二维图案的投影光学系统的探测装置。专利文献1：日本特开平8－335612号公报(图1等)专利文献2：日本特开平7－297241号公报(图1等)专利文献3：日本特开2003－303865号公报(图1等)专利文献4：日本特开2010－219110号公报(图2等)
技术实现思路
专利技术要解决的问题在利用光学部件对一对照相机进行对位的所述专利文献3、4中，在进行对位时，不能利用两个照相机来同时识别作为靶标的替代的点光、二维图案。因此，在这些以往技术中，不得不分成多个步骤来进行对位。其结果，存在如下问题：花费对位所需的劳力和时间，使整个探测检查的生产率降低。另外，在专利文献3、4的对位方法中，由于不能利用两个照相机同时识别点光、二维图案，因此，需要进行将不透明物体插入到任意一个照相机的光轴上而识别点光、二维图案的动作。因而，在专利文献3、4的对位方法中，要使用可动构件，基本上仍没有解决使用以往的机械式靶的情况下的所述问题点。例如，在专利文献3的探测装置中，通过使点光在遮挡点光的光轴的物体面上成像，置于照射点光的那一侧的照相机首次能够对照相机的光轴和点光进行对位。另外，在专利文献4的探测装置中，由于不能利用配置有投影光学系统的一侧的照相机来直接识别二维图案，因此，需要以遮挡该照相机的光的方式插入不透明的板等物体并预先拍摄二维图案的实像，并保存其坐标。因而，本专利技术的目的在于，提供一种能够在不使用机械式靶的情况下利用光学部件在短时间内对一对照相机进行对位的探测装置。用于解决问题的方案为了解决所述问题，本专利技术提供一种探测装置，其中，该探测装置包括：载物台，其用于保持被检查基板并能够在水平方向和铅垂方向上移动；第1拍摄装置，其用于对与形成于所述被检查基板的表面的器件的电极相接触的探针进行拍摄；第1拍摄光学部，其具有用于利用所述第1拍摄装置进行拍摄的光学系统；第2拍摄装置，其在所述被检查基板由所述载物台保持着的状态下对所述电极进行拍摄；第2拍摄光学部，其具有用于利用所述第2拍摄装置进行拍摄的光学系统；以及投影光学部，其具有用于将光学式的靶标同时投影于所述第1拍摄装置的成像部和所述第2拍摄装置的成像部的光学系统，该光学式的靶标应用于所述第1拍摄装置与所述第2拍摄装置之间的对位。也可以是，本专利技术的探测装置还包括用于生成所述靶标的靶，所述投影光学部使以下成像位置形成在相对于所述第1拍摄装置的成像部光学共轭的位置，该成像位置为使作为所述靶的像的所述靶标成像的位置。也可以是，在本专利技术的探测装置中，将所述靶、所述成像位置、以及所述第2拍摄装置的成像部配置在互相光学共轭的位置，并将所述靶标同时投影于所述第1拍摄装置的成像部和所述第2拍摄装置的成像部。也可以是，在本专利技术的探测装置中，所述投影光学部包括：投影用光源，其用于向所述靶照射光；分割部件，其用于将通过了所述靶后的、来自所述投影用光源的光分割；以及会聚部件，其用于使被所述分割部件分割后的光线会聚，以便使所述靶标形成于所述第1拍摄装置的所述成像部。也可以是，在本专利技术的探测装置中，所述会聚部件为凹面反射镜。本专利技术提供一种探测方法，其是使用所述任一项探测装置的探测方法，该探测方法的特征在于，该探测方法包括以下步骤：将所述靶标同时投影于所述第1拍摄装置的成像部和所述第2拍摄装置的成像部，根据所述靶标的图像数据对所述第1拍摄装置和所述第2拍摄装置进行对位；利用所述第2拍摄装置对所述被检查基板的多处的所述电极进行拍摄，并存储此时的所述电极的位置坐标；利用所述第1拍摄装置对所述探针进行拍摄，并存储此时的所述探针的位置坐标；以及根据利用以上各步骤获得的位置坐标使所述探针与所述电极相接触，以对形成于所述被检查基板的表面的器件的电特性进行检查。专利技术的效果本专利技术的探测装置包括用于将光学式靶标同时投影于第1拍摄装置的成像部和第2拍摄装置的成像部的投影光学系统。因此，能够在不使用机械式靶的情况下利用设置空间较小且结构简单的光学部件在短时间内对一对拍摄装置进行对位。另外，利用1次对位，不仅能够在X、Y方向上对一对拍摄装置高精度地进行对位，还能够在Z方向上对一对拍摄装置高精度地进行对位。因而，采用本专利技术的探测装置和探测方法，能够在短时间内准确地测量被形成于被检查基板的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种探测装置，其中，该探测装置包括：载物台，其用于保持被检查基板并能够在水平方向和铅垂方向上移动；第1拍摄装置，其用于对与形成于所述被检查基板的表面的器件的电极相接触的探针进行拍摄；第1拍摄光学部，其具有用于利用所述第1拍摄装置进行拍摄的光学系统；第2拍摄装置，其在所述被检查基板由所述载物台保持着的状态下对所述电极进行拍摄；第2拍摄光学部，其具有用于利用所述第2拍摄装置进行拍摄的光学系统；以及投影光学部，其具有用于将光学式的靶标同时投影于所述第1拍摄装置的成像部和所述第2拍摄装置的成像部的光学系统，该光学式的靶标应用于所述第1拍摄装置与所述第2拍摄装置之间的对位。

【技术特征摘要】
2014.12.05 JP 2014-2466701.一种探测装置，其中，
该探测装置包括：
载物台，其用于保持被检查基板并能够在水平方向和铅垂方向上移动；
第1拍摄装置，其用于对与形成于所述被检查基板的表面的器件的电极
相接触的探针进行拍摄；
第1拍摄光学部，其具有用于利用所述第1拍摄装置进行拍摄的光学系
统；
第2拍摄装置，其在所述被检查基板由所述载物台保持着的状态下对所
述电极进行拍摄；
第2拍摄光学部，其具有用于利用所述第2拍摄装置进行拍摄的光学系
统；以及
投影光学部，其具有用于将光学式的靶标同时投影于所述第1拍摄装置
的成像部和所述第2拍摄装置的成像部的光学系统，该光学式的靶标应用于
所述第1拍摄装置与所述第2拍摄装置之间的对位。
2.根据权利要求1所述的探测装置，其中，
该探测装置还包括用于生成所述靶标的靶，
所述投影光学部使以下成像位置形成在相对于所述第1拍摄装置的成像
部光学共轭的位置，该成像位置为使作为所述靶的像的所述靶标成像的位
置。
3.根据权利要求2所述的探测装置，其中，
将所述靶、所述成像位置、以及所述第2拍摄装置的成像部配置在互相<...

【专利技术属性】
技术研发人员：田村宗明，赤池伸二，齐木健太，舆水一彦，冈崎伊佐央，川月光也，津田清，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，株式会社清和光学制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP