[发明专利]探测装置和探测方法

说明书

本发明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)。

技术领域

本发明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。

背景技术

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)

发明内容

发明要解决的问题

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。