【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在晶圆形成的半导体芯片的电气的特性的检查中使用的探测器的探测器控制装置、探测器控制方法以及探测器。
技术介绍
1、在晶圆的表面，形成具有相同的电气元件电路的多个半导体芯片。在各半导体芯片由切割机分别切断之前，通过晶圆测试系统检查电气的特性。该晶圆测试系统具备探测器和测试仪(参照专利文献1到专利文献4)。
2、探测器在将晶圆保持于晶圆卡盘(wafer chucking)上的状态下，通过使具有探针的探针卡和晶圆卡盘相对移动，从而使探针与半导体芯片的电极焊盘电接触(contact)。测试仪经由与探针连接的端子，对半导体芯片供给各种试验信号，并且对从半导体芯片输出的信号进行接收以及解析而测试半导体芯片是否正常地动作。
3、半导体芯片使用于广泛的用途，在较大温度范围中使用。因此，半导体芯片的检查需要以例如室温(常温)、高温以及低温进行。因此，在探测器的晶圆卡盘设置例如加热机构、制冷机构、热泵机构等的温度调整部，通过该温度调整部从而在晶圆卡盘上被保持的晶圆被加热或者被冷却。
4、此时，探测器的晶圆卡盘以外的各部分的温度也逐渐地变化以使得与晶圆卡盘的温度接近。因此，各部分通过加热所引起的热膨胀或者由于冷却而进行收缩，从而产生变形，伴随着该变形而探针与半导体芯片的相对位置也发生变化。其结果是，在为了进行半导体芯片的检查而使探针与晶圆相对移动时，存在产生探针不与半导体芯片正确地接触的探查错误(probing mistakes)的可能性。
5、因而，在专利文献1中公开了在具有探针的探针卡
6、在专利文献2中，公开了在探针卡以及x方向移动载物台(stage)设置温度传感器，基于温度传感器的测定结果在探测器的给定部位的温度稳定的状态下使探针与半导体芯片接触的探测器。根据该专利文献2中记载的探测器，能够缩短对晶圆以及探针卡等进行预先加热的预热时间。
7、在专利文献3中，公开了在晶圆卡盘、保持探针卡的卡保持架以及保持卡保持架的头载物台分别安装温度传感器，基于各温度传感器的测定结果，对探针与半导体芯片的接触位置进行校正的探测器。在该专利文献3的探测器中，通过预先求得晶圆卡盘以及卡保持架的各温度与探针的位置的关系，从而生成表示伴随着各温度的变化的探针的位置变化的预测模型。由此，专利文献3的探测器通过基于各温度传感器的温度测定结果，参照预测模型，从而能够校正探针与半导体芯片的接触位置。
8、在专利文献4中，公开了进行探针卡以及卡保持架的双方的温度测定，基于双方的温度测定结果，参照表示双方的温度与通过双方的热变形而位移的探针的前端位置的关系的预测模型，预测探针的前端位置的探测器。根据该专利文献4中记载的探测器，能够使探针与半导体芯片高效地稳定接触。
9、先行技术文献
10、专利文献
11、专利文献1：日本特开2006-173206号公报
12、专利文献2：日本特开2005-228788号公报
13、专利文献3：日本特开2007-311389号公报
14、专利文献4：日本特开2018-117095号公报
技术实现思路
1、-专利技术所要解决的课题-
2、在上述专利文献3以及专利文献4中记载的探测器中预先生成预测模型，但在如晶圆卡盘发生了温度变化之后不久等那样探测器内的温度不稳定的状态下生成预测模型的情况下，在预测模型的探针的前端位置的预测值与探针的前端位置的实测值之间产生偏离。其结果是，存在发生探查错误的可能性。因此，在该情况下，需要长时间持续预测模型的生成(学习)直到探测器内的温度稳定为止。
3、此外，即使使用在探测器内的温度稳定的状态下生成的预测模型，也经过长时间而发生温度传感器的漂移，或者伴随着在探测器内没有进行温度测定的位置的温度变动而探针的前端位置的位移发生的情况下，存在在探针的前端位置的预测值与实测值之间产生偏离的可能性。
4、本专利技术正是鉴于上述那样的状况而提出的，其目的在于提供一种能更正确地预测探针的前端位置的探测器控制装置、探测器控制方法以及探测器。
5、-用于解决课题的手段-
6、用于实现本专利技术的目的的探测器控制装置，驱动探测器的相对移动部而使探针与半导体芯片接触，探测器具备：晶圆卡盘，对形成了多个半导体芯片的晶圆进行保持；探针卡，具有探针；卡保持架，保持探针卡的外周并使探针卡与晶圆对置；和相对移动部，使晶圆卡盘相对于探针相对移动，探测器控制装置具备：输入数据取得部，取得包括探针卡以及卡保持架的至少一方的温度数据在内的输入数据；预测部，基于输入数据取得部取得的输入数据，使用将输入数据作为输入且将探针的前端位置作为输出的预测模型，预测探针的前端位置；和决定部，在预测部的预测前，基于在预测模型的机器学习中用作教示数据的输入数据和输入数据取得部取得的输入数据，决定可否执行预测部所进行的预测。
7、根据该探测器控制装置，在预测部所进行的预测前，能够判定在该预测中使用的预测模型是否能基于当前的输入数据预测正确的探针的前端位置。
8、在本专利技术的其他方式所涉及的探测器控制装置中，决定部进行以下处理：按输入数据的每个参数，运算输入数据取得部取得的输入数据与用作教示数据的输入数据的差分；和按每个参数运算差分的和的平方根(root sum square)，基于在每个参数的差分的和的平方根中，处于预先给定的恒定范围内的和的平方根是否有至少一个，判定可否执行预测部所进行的预测。
9、在本专利技术的其他方式所涉及的探测器控制装置中，探测器控制装置具备：针位置取得部，在决定部决定为否的情况下，取得探针的前端位置；和再次学习部，在决定部决定为否的情况下，使用将输入数据取得部取得的输入数据和针位置取得部取得的探针的前端位置相加而得的教示数据，使预测模型再次学习，针位置取得部、再次学习部、输入数据取得部和决定部反复工作直到决定部决定为可为止。由此，能够正确地预测探针的前端位置。
10、在本专利技术的其他方式所涉及的探测器控制装置中，再次学习部从教示数据中除去最早的输入数据以及与输入数据对应的探针的前端位置之后，基于教示数据执行预测模型的再次学习。由此，能够使输入数据取得部(温度传感器)的漂移的影响减少。
11、在本专利技术的其他方式所涉及的探测器控制装置中，在决定部决定为可的情况下，预测部预测探针的前端位置，探测器控制装置具备移动控制部，移动控制部基于预测部预测到的探针的前端位置，控制相对移动部，使探针接触半导体芯片。由此，能够使探针与半导体芯片正确地接触。
12、在本专利技术的其他的方式所涉及的探测器控制装置中，输入数据取得部作为输入数据本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种探测器控制装置，驱动探测器的相对移动部而使探针与半导体芯片接触，
2.根据权利要求1所述的探测器控制装置，其中，
3.根据权利要求1或2所述的探测器控制装置，其中，
4.根据权利要求3所述的探测器控制装置，其中，
5.根据权利要求1～4中任一项所述的探测器控制装置，其中，
6.根据权利要求1～5中任一项所述的探测器控制装置，其中，
7.一种探测器，具备：
8.一种探测器控制方法，驱动探测器的相对移动部而使探针与半导体芯片接触，
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种探测器控制装置，驱动探测器的相对移动部而使探针与半导体芯片接触，
2.根据权利要求1所述的探测器控制装置，其中，
3.根据权利要求1或2所述的探测器控制装置，其中，
4.根据权利要求3所述的探测器控制装置，其中，
【专利技术属性】
技术研发人员：吉田彻夫，大竹俊辅，松冈达也，
申请(专利权)人：株式会社东京精密，
类型：发明
国别省市：
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