JPH01282829A - Wafer prober - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、半導体チップのプローブ検査を行なうための
ウェハプローバ、特にプローブカードのプローブニード
ルの針先の形状を入力し、これにより針先の汚れ、割れ
、摩耗を検出し、針先の汚れの場合には清掃を行ない、
その他の場合にはテストを中止する機能もしくはプロー
ブニードルの針先のオーバドライブ時の位置またはその
軌跡から針先の位置変化を検出し、これを修正する機能
を有するウエハブローパに関するものである。Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention is a wafer prober for performing probe inspection of semiconductor chips, in particular, inputs the shape of the tip of a probe needle of a probe card, and thereby detects the shape of the tip of the probe needle. Detects dirt, cracks, and wear, and cleans the needle tip if it is dirty.
In other cases, the present invention relates to a wafer blooper having a function of canceling a test, or a function of detecting a change in the position of the tip of a probe needle from an overdrive position or a trajectory thereof, and correcting the change.
［従来の技術］
ウェハプローバとは、半導体ウェハ上に形成された多数
のＩＣチップの特性を測定する際に用いられる装置であ
る。[Prior Art] A wafer prober is a device used to measure the characteristics of a large number of IC chips formed on a semiconductor wafer.
実際のテストはＩＣテスタが行なうが、ウェハプローバ
は、このＩＣテスタと前記ウェハ上の各ＩＣチップとの
電気的コンタクトを正確に行なわせる。この電気的コン
タクトは、ＩＣチップのポンディングパッド位置に対応
した接触針（プローブニードル）を有するプローブカー
ドと呼ばれるプリント基板を介して正確に行なわれる。Although the actual test is performed by an IC tester, the wafer prober allows accurate electrical contact between the IC tester and each IC chip on the wafer. This electrical contact is made accurately via a printed circuit board called a probe card, which has contact needles (probe needles) corresponding to the positions of the bonding pads of the IC chip.
［発明が解決しようとする問題点］
ところで、従来のウェハプローバにおいては下記のよう
な問題点があり、これらのためにテストの信頼性が低い
場合が多かった。[Problems to be Solved by the Invention] By the way, conventional wafer probers have the following problems, and because of these problems, the reliability of the test is often low.
（１）プローブニードルの先端にポンディングパッドの
材質であるアルミニウムが付着し、これが良好な電気的
コンタクトの防げとなっていた。(1) Aluminum, which is the material of the bonding pad, was attached to the tip of the probe needle, which prevented good electrical contact.
（ｉｉ）プローブニードルの先端が割れることがあり、
このため正しい針圧荷重で正確な位置に針先を当てるこ
とが困難な場合があった。(ii) The tip of the probe needle may crack;
For this reason, it may be difficult to apply the needle tip to an accurate position with the correct needle pressure load.
（ｉｉｉ）プローブニードルの先端が摩耗のため犬きく
なり、ポンディングパッドから外れる場合があった。(iii) The tip of the probe needle became sharp due to wear and sometimes came off from the pounding pad.
（ｉｖ）プローブニードル先端部が変形をし、ポンディ
ングパッドから外れる場合があった。(iv) The tip of the probe needle was sometimes deformed and detached from the bonding pad.
本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされたものであっ
て、プローブニードルの不良に基づくテストの信頼性低
下を防止したウェハプローバの提供を目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art, and an object of the present invention is to provide a wafer prober that prevents deterioration in test reliability due to defective probe needles.
［問題点を解決するための手段および作用コ前記目的を
達成するため、本発明に係るウェハプローバは、プロー
ブカード設定時またはテスト中においてプローブニード
ルの針先を下からＴＶ左カメラより撮像し、プローブニ
ードル先端部の状態を入力し、アルミニウム等の汚れを
検出した場合には針先の研磨または下から高圧エアー等
をブローすることにより清掃を行ない、針先の割れまた
は摩耗を検出した場合には、外部に警報を発しテストを
中止する。[Means and effects for solving the problem] In order to achieve the above object, the wafer prober according to the present invention images the tip of the probe needle from below with the TV left camera during probe card setting or testing, Input the condition of the tip of the probe needle, and if dirt such as aluminum is detected, clean it by polishing the tip or blowing high-pressure air etc. from below, and if crack or wear is detected on the tip of the probe. will issue an external alarm and stop the test.
さらに、プローブニードルの針先を透明な板状物体（コ
ンタクトプレート）にテスト時と同様に押し付けこの時
のプローブニードルの針先の位置またはその軌跡を入力
しこれらが所定許容範囲内に入っていない場合には、テ
ストを中止するか、または許容範囲を越えたプローブニ
ードルの針先をＸＹステージ上のプローブニードルホー
ルド機構により把持しＸＹステージの移動により強制的
に位置を修正する。Furthermore, press the tip of the probe needle against a transparent plate-shaped object (contact plate) in the same way as during the test, input the position of the tip of the probe needle at this time or its trajectory, and check whether these are within the specified tolerance range. In this case, the test is stopped, or the tip of the probe needle that exceeds the allowable range is held by the probe needle hold mechanism on the XY stage, and its position is forcibly corrected by moving the XY stage.
［実施例コ
以下、図に示した実施例を用いて本発明の詳細な説明す
る。[Examples] The present invention will be described in detail below using examples shown in the drawings.
第１図は本発明の一実施例を示すウェハプローバの上部
概略図であり、この図において、１はウェハを搭載する
ためのウェハチャック、２はウェハチャック１をθおよ
びＺ方向に駆動するθＺステージ、３はθＺステージ２
をＸＹ力方向駆動するＸＹステージであり、Ｘステージ
３０１、Ｙステージ３０２を有している。Ｘステージ３
０１は不図示のベースに固定支持されているガイド３０
４．３０５に案内されて移動し、Ｙステージ３０２はＸ
ステージ３０１に固定支持されているガイド３０６，３
０７に案内されて移動する。FIG. 1 is a schematic top view of a wafer prober showing an embodiment of the present invention. In this figure, 1 is a wafer chuck for mounting a wafer, and 2 is a θZ for driving the wafer chuck 1 in the θ and Z directions. Stage, 3 is θZ stage 2
This is an XY stage that drives the XY force direction, and includes an X stage 301 and a Y stage 302. X stage 3
01 is a guide 30 fixedly supported by a base (not shown)
4. Moves guided by 305, and Y stage 302 moves to
Guides 306, 3 fixedly supported on the stage 301
Guided by 07, we move.
３０８はＸステージ３０１のＸ方向の位置を不図示のス
ケールを介して検出する位置検出器、３０９はＹステー
ジ３０２のＹ方向の位置を不図示のスケールを介して検
出する位置検出器である。308 is a position detector that detects the position of the X stage 301 in the X direction via a scale (not shown), and 309 is a position detector that detects the position of the Y stage 302 in the Y direction via a scale (not shown).
４はウェハの外形、およびウェハのＺ方向の位置（高さ
）を測定するための静電容量型センサ、５はウェハ上の
ＩＣチップのパターンを撮像するための撮像器であり、
顕微鏡５０１とＴＶカメラ５０２を有している。６はＩ
Ｃチップ上のボン、ディングパッドと電気的なコンタク
トをとるためのプローブニードル（図では多数のプロー
ブニードルのうち端部に位置する４木のみを示している
）、７は各プローブニードル６の先端（針先）がＩＣチ
ップ上に所定の状態で配列されているポンディングパッ
ド群のそれぞれに１対１で一致するように、各プローブ
ニードル６を配列固定したプリント基板であるプローブ
カードである。4 is a capacitive sensor for measuring the outer shape of the wafer and the position (height) of the wafer in the Z direction; 5 is an imager for capturing an image of the IC chip pattern on the wafer;
It has a microscope 501 and a TV camera 502. 6 is I
Probe needles for making electrical contact with the bonds and pads on the C chip (the figure shows only the four probe needles located at the ends of the many probe needles), 7 is the tip of each probe needle 6 The probe card is a printed circuit board on which each probe needle 6 is arranged and fixed so that the needle tip (needle tip) corresponds one-to-one with each of the bonding pad groups arranged in a predetermined state on an IC chip.
１０はタッチプレートで、プローブニードル６の先端群
を２方向に沿って上から押し付けた際の微小な荷重を検
出することにより、プローブニードル６の針先群の高さ
を計測するために用いられる。１１はプローブニードル
６の針先群の概略位置を検出するために用いるレーザビ
ーム、１２はレーザビーム１１を出力する半導体レーザ
、１３はレーザビーム１１をウェハチャツク１中央部に
おいて集光するための集光レンズ、１４は半導体レーザ
１２からのレーザビーム１１をウェハチャック１の上面
と平行になるように曲げるプリズム、１５はウェハチャ
ック１の上面に沿って投射されているレーザビーム１１
をレーザビーム検出用の受光素子１６に導くためのプリ
ズムである。Reference numeral 10 denotes a touch plate, which is used to measure the height of the tip group of the probe needle 6 by detecting a minute load when the tip group of the probe needle 6 is pressed from above along two directions. . 11 is a laser beam used to detect the approximate position of the tip group of the probe needle 6; 12 is a semiconductor laser that outputs the laser beam 11; and 13 is a condenser for condensing the laser beam 11 at the center of the wafer chuck 1. A lens 14 is a prism that bends the laser beam 11 from the semiconductor laser 12 so that it is parallel to the top surface of the wafer chuck 1 , and 15 is a prism that projects the laser beam 11 along the top surface of the wafer chuck 1
This is a prism for guiding the laser beam to the light receiving element 16 for laser beam detection.
２０はプローブニードル６の先端の位置を計測するため
にコンタクトプレート２１に押し付けられたプローブニ
ードル６の先端を対物レンズ２２を介して撮像するＴＶ
カメラで、Ｙステージ３０２上に設けられている。対物
レンズ２２はフォーカス位置にある物点からの光束が平
行光となって出射されるような所謂無限補正のレンズで
ある。20 is a TV that images the tip of the probe needle 6 pressed against the contact plate 21 through an objective lens 22 in order to measure the position of the tip of the probe needle 6.
A camera is provided on the Y stage 302. The objective lens 22 is a so-called infinity correction lens in which the light beam from the object point at the focus position is output as parallel light.
２３はプローブニードル６の先端を照明するための高精
度ＬＥＤである。この光源２３と、集光レンズ２４、ハ
ーフミラ−２５で照明系を構成している。２７は対物レ
ンズ２２よりの平行光束をミラー２６を介してＴＶカメ
ラ２０の撮像面に結像させるためのリレーレンズである
。23 is a high-precision LED for illuminating the tip of the probe needle 6. This light source 23, condensing lens 24, and half mirror 25 constitute an illumination system. 27 is a relay lens for forming an image of the parallel light beam from the objective lens 22 on the imaging surface of the TV camera 20 via the mirror 26.
２８はウェハチャック１に取り付けられたプローブニー
ドル６の針先の研磨に用いるセラミック板であり、θＺ
ステージ２のＺ軸駆動部（不図示）により、上下動可能
である。28 is a ceramic plate used for polishing the tip of the probe needle 6 attached to the wafer chuck 1, and θZ
The stage 2 can be moved up and down by a Z-axis drive unit (not shown).
２９はウェハチャック１に取り付けられた、プローブニ
ードル６の針先をエアーブローにより清掃するための、
カードブロ一部であり、セラミック板２８と同様に０２
ステージ２のＺ軸駆動部により上下動可能である。29 is for cleaning the tip of the probe needle 6 by air blowing, which is attached to the wafer chuck 1;
It is part of the card block, and like the ceramic plate 28, it is 02
The stage 2 can be moved up and down by the Z-axis drive section.
第２図はプローブニードル針先群を撮像するために用い
る撮像系周辺を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the vicinity of an imaging system used to image a group of probe needle tips.
第２図において、６０はコンタクトプレート２１、対物
レンズ２２、プローブニードルホルダ６３を一体的に固
定保持するホルダアームで、このホルダアーム６０の先
端にはタッチプレート１０を支持する変形部材３０が取
り付けられている。６１はボールネジ、６２はボールネ
ジ６１を回転させることによりホルダアーム６０をＺ方
向に移動させるパルスモータ、６３はプローブニードル
６の針先をホルダアーム６０を上昇させることにより把
持するプローブニードルホルダ、６４はプローブニード
ル６の先端のそれぞれを撮像するＴＶ左カメラ０および
ウェハの各ＩＣチップのポンディングパッドのそれぞれ
を撮像するＴＶ左カメラ０２（第１図参照）からの映像
信号を入力して、プローバシーケンスコントローラ６５
の指令により入力画像の２値化、ラベリング、特徴抽出
等を実行する周知の画像処理回路である。プローバシー
ケンスコントローラ６５はプローバ全体のシーケンスを
制御すると共に、画像処理回路６４から各プローブニー
ドルの針先の中心の位置情報、形状情報を入力可能とな
っている。In FIG. 2, 60 is a holder arm that integrally fixes and holds the contact plate 21, objective lens 22, and probe needle holder 63, and the deformable member 30 that supports the touch plate 10 is attached to the tip of this holder arm 60. ing. 61 is a ball screw, 62 is a pulse motor that moves the holder arm 60 in the Z direction by rotating the ball screw 61, 63 is a probe needle holder that grips the tip of the probe needle 6 by raising the holder arm 60, and 64 is a pulse motor that moves the holder arm 60 in the Z direction by rotating the ball screw 61; The prober sequence is performed by inputting video signals from the TV left camera 0, which images each of the tips of the probe needles 6, and the TV left camera 02, which images each of the bonding pads of each IC chip on the wafer (see FIG. 1). controller 65
This is a well-known image processing circuit that executes binarization, labeling, feature extraction, etc. of an input image in response to instructions from the input image. The prober sequence controller 65 controls the entire sequence of the prober, and can also input information on the position and shape of the center of the tip of each probe needle from the image processing circuit 64.
第３図はプローブニードルホルダ６３の機能を示す図で
あり、プローブニードルホルダ６３はその中心からエア
ーを吹き込ませるようになっており、プローブニードル
６の針先を把持した時に針先にゴミが付着しないように
なっている。FIG. 3 is a diagram showing the function of the probe needle holder 63. The probe needle holder 63 is designed to blow air from its center, so that when the tip of the probe needle 6 is gripped, dust adheres to the tip of the probe needle 63. It is designed not to.
次に第１図〜第３図を用いて本発明の作用の詳細を以下
に述べる。Next, details of the operation of the present invention will be described below using FIGS. 1 to 3.
本発明のウエハプローバにおいては、まず、プローブニ
ードルの自動位置検出が行なわれる。これはまず、ＸＹ
ステージ３に支持されているタッチプレート１０がプロ
ーブニードル６の針先群の下方に位置する。この後、第
２図のパルスモータ６２によるボールネジ６１の回転が
開始され、変形部材３０に支持されているタッチプレー
ト１０はアームホルダ６０と共にＺ方向に沿って上昇し
、その上面がプローブニードル６の針先群のいくつかに
触れることになる。コントローラ６０はこの時のタッチ
プレート１０の上面の高さをパルスモータ６２に与えた
パルス信号のパルス数に基づいて求め、これからプロー
ブニードル６の針先群の高さ（２方向の位置）を検出す
る。In the wafer prober of the present invention, automatic position detection of the probe needle is first performed. This is first
A touch plate 10 supported by the stage 3 is located below the tip group of the probe needle 6. Thereafter, the rotation of the ball screw 61 by the pulse motor 62 shown in FIG. You will be touching some of the needle tips. The controller 60 determines the height of the top surface of the touch plate 10 at this time based on the number of pulses of the pulse signal given to the pulse motor 62, and detects the height (position in two directions) of the tip group of the probe needle 6 from this. do.
次に、レーザビーム１１によるプローブニードル６の針
先群のＸＹ座標における概略位置計測のため、レーザビ
ーム１１を、検出したプローブニードル６の針先群の高
さより１００μｍ程度上方（Ｚ方向）にその光軸が位置
するように、２ステージにより２方向に上昇させる。こ
の後レーザビーム１１の集光点がプローブニードル６の
先端部をよぎるようにＸステージ３０１を移動させる。Next, in order to roughly measure the position of the tip group of the probe needle 6 in the XY coordinates using the laser beam 11, the laser beam 11 is moved approximately 100 μm above the height of the detected tip group of the probe needle 6 (in the Z direction). It is raised in two directions by two stages so that the optical axis is positioned. Thereafter, the X stage 301 is moved so that the focal point of the laser beam 11 crosses the tip of the probe needle 6.
この移動時、プリズム１５を通して導びかれるレーザビ
ーム１１の光量を受光素子１６で検出し、この検出光量
がある割合以下になる複数の場所のＸＹ座標をＸ位置検
出器３０８、Ｙ位置検出器３０９の出力に基づいてコン
トローラ６４は検出して記憶する。次いで、レーザビー
ム１１のＸＹ座標に対する傾きを変えて前述と同様に、
受光素子１６に入射されるレーザビーム１１の光量が、
ある割合以下になる複数の場所のＸＹ座標を記憶する０
以上の動作により、プローブニードル６の右下および左
上の各先端部を通る、２本の直線（レーザビーム）の位
置が判明するため、コントローラ６４は上述の２つのプ
ローブニードル６の先端部のＸＹ座標上の位置を２本の
直線の交点の式より求める。During this movement, the light intensity of the laser beam 11 guided through the prism 15 is detected by the light receiving element 16, and the X and Y coordinates of multiple locations where the detected light intensity is below a certain percentage are detected by the X position detector 308 and the Y position detector 309. The controller 64 detects and stores the output based on the output. Next, the inclination of the laser beam 11 with respect to the XY coordinates is changed and as described above,
The amount of light of the laser beam 11 incident on the light receiving element 16 is
Memorize the XY coordinates of multiple locations that fall below a certain percentage0
Through the above operations, the positions of the two straight lines (laser beams) passing through the lower right and upper left tips of the probe needle 6 are known, so the controller 64 Find the position on the coordinates using the equation of the intersection of two straight lines.
次にＸＹ座標上の概略位置コンタクトプレート２１をＸ
Ｙステージ３の移動により位置させる。Next, the approximate position of the contact plate 21 on the XY coordinates is
It is positioned by moving the Y stage 3.
この後、先に計測した針先のＺ方向の位置にコンタクト
プレート２１をアームホルダ６０を介してパルスモータ
６２により上昇させる。この状態において、高輝度ＬＥ
Ｄ２３によりコンタクトプレート２１を通してプローブ
ニードル６の針先部を照明し、針先をＴＶ左カメラ０で
撮像する。Thereafter, the contact plate 21 is raised by the pulse motor 62 via the arm holder 60 to the previously measured position of the needle tip in the Z direction. In this state, high brightness LE
The needle tip of the probe needle 6 is illuminated through the contact plate 21 by D23, and the needle tip is imaged by the TV left camera 0.
この撮像により針先の位置を計測し、さらに、ＩＣチッ
プに対するブロービングテスト時・と同じオーバドライ
ブがかかる高さまでコンタクトプレート２１を上昇させ
、この動作中においてプローブニードル６の針先の位置
の軌跡を計測する。The position of the tip of the probe needle 6 is measured by this imaging, and the contact plate 21 is raised to a height at which the same overdrive as in the blowing test on the IC chip is applied, and during this operation, the trajectory of the tip of the probe needle 6 is Measure.
この後コントローラ６４はあらかじめ入力されている他
のプローブニードル６の針先の位置へコンタクトプレー
ト２１をＸＹステージ３の移動により位置させ、前述と
同様にオーバドライブをかけた時の針先の位置、または
その軌跡を計測する。After that, the controller 64 moves the XY stage 3 to position the contact plate 21 to the position of the tip of the other probe needle 6 that has been input in advance, and the position of the tip of the needle when overdrive is applied in the same way as described above. Or measure its trajectory.
この後コントローラ６４は計測した全ての針先の位置ま
たはその軌跡とあらかじめ入力されている理想的な針先
の相対位置および各位置における許容針跡範囲から最適
なプローブカード７の回転角度を計算し、これを不図示
の駆動部により回転させる。但し、各針先について、全
てを許容針跡範囲内に入れることが回転によっても不可
能であると判明した場合には、その主な原因となってい
る針先を特定し、所定の真円度から外れ、さらに所定の
大きさよりも大きい場合には針先にアルミクズ等が付着
したものと判断し、セラミック板２８をＸＹステージ３
の移動により針先の下に位置させ、針先に所定のオーバ
ドライブがかかるようにθ２ステージ２のＺステージ部
を上下動させることにより、針先の研摩を行なう。この
場合、研摩に代えてカードブロ一部２９をＸＹステージ
３の移動により針先の下に位置させ、高圧エアーを吹き
付けることにより針先のアルミクズ等を取り除くように
してもよい。After that, the controller 64 calculates the optimal rotation angle of the probe card 7 from all the measured needle tip positions or their trajectories, the ideal relative position of the needle tip input in advance, and the allowable needle trace range at each position. , which is rotated by a drive unit (not shown). However, if it is found that it is impossible to bring each needle point within the permissible needle mark range even by rotation, identify the needle tip that is the main cause of this, and adjust the needle mark to the specified perfect circle. If the needle tip is out of range and is larger than a predetermined size, it is determined that there is aluminum scrap, etc. attached to the needle tip, and the ceramic plate 28 is moved to the XY stage 3.
The needle tip is polished by moving the Z stage portion of the θ2 stage 2 up and down so that the needle tip is positioned under the needle tip and a predetermined overdrive is applied to the needle tip. In this case, instead of polishing, the card blow part 29 may be positioned under the needle tip by moving the XY stage 3, and aluminum debris etc. from the needle tip may be removed by blowing high pressure air.
また針先の形状が所定の真円度から外れ、さらに所定の
大きさよりも小さい場合には針先に割れ等の異常が発生
しているものと判断し、外部に警報を発生し、さらに自
動的にテストに入るのを中止する。In addition, if the shape of the needle tip deviates from the specified roundness and is smaller than the specified size, it is determined that an abnormality such as a crack has occurred in the needle tip, an external alarm is issued, and an automatic to stop entering the test.
また、針先の形状がほぼ真円に近く、さらにその大きさ
が所定の大きさよりも大きい場合には、針先が摩耗によ
り使用不可となフたものと判断し、前述と同様に外部に
警報を発生し、さらに自動的にテストに入るのを中止す
る。In addition, if the shape of the needle tip is close to a perfect circle and its size is larger than the specified size, the needle tip is judged to be unusable due to wear and is removed externally as described above. Generates an alarm and also automatically stops entering the test.
本発明に係る針先の汚れ割れ摩耗の検出または針先位置
計測に、本実施例のウエハプローバでは不図示のプリア
ライメントステージでのプリアライメントを完了したウ
ェハをウェハチャック１に搭載し、このウェハを第１図
に示される静電容量型センサ４の下（Ｚ方向に関して）
にＸＹステージ３により移動し、その外周部数点を計測
することにより、ウェハのオリエンテーションフラット
の向きを算出し、ウェハチャック１を回転させて、これ
を指定方向に合わせ、かつ、ウェハの中心を算出する。In order to detect stains, cracks, and wear on the needle tip or measure the needle tip position according to the present invention, in the wafer prober of this embodiment, a wafer that has undergone pre-alignment on a pre-alignment stage (not shown) is mounted on the wafer chuck 1, and the wafer below the capacitive sensor 4 shown in Figure 1 (with respect to the Z direction)
The wafer is moved by the XY stage 3 and measured at several points on its outer circumference to calculate the direction of the wafer's orientation flat, rotate the wafer chuck 1 to align it with the specified direction, and calculate the center of the wafer. do.
この後、ウェハ上の数点で高さを同様に計測する。これ
はブロービング時に、ウェハ全面におけるオーバドライ
ブ量をウニ八表面の高さのバラツキに左右されずに常に
一定にコントロールするためである。この後、ウェハ上
の右端部（Ｘ軸方向での一方の端部）表面を顕微鏡５０
１の下にＸＹステージ３により位置させ、かつ、Ｚステ
ージ４３をパルスモータ４５により上下動させて、ウニ
八表面を顕微鏡５０１のフォーカス位置に設定する。こ
の状態において、ＴＶ左カメラ０２は顕微鏡５０１を通
して、ウニ八表面のパターンを撮像し、これに基づいた
映像信号を画像処理装置６４に送り込む。画像処理装置
６４はプローバシーケンスコントローラ６５の指令によ
り、予め記憶しである特徴的なパターンを探し出し、そ
の座標をプローバシーケンスコントローラ６５に送り返
す。After this, the height is similarly measured at several points on the wafer. This is to control the amount of overdrive over the entire surface of the wafer to be constant at all times during blowing, regardless of variations in the height of the surface of the wafer. After that, the surface of the right end (one end in the X-axis direction) of the wafer was examined using a microscope 50.
The surface of the sea urchin is set at the focus position of the microscope 501 by moving the Z stage 43 up and down by the pulse motor 45. In this state, the TV left camera 02 images the pattern on the surface of the sea urchin 8 through the microscope 501, and sends a video signal based on the image to the image processing device 64. In response to instructions from the prober sequence controller 65, the image processing device 64 searches for a characteristic pattern stored in advance and sends its coordinates back to the prober sequence controller 65.
次いで、ウェハ上の左端部（Ｘ軸方の他方の端部）表面
を顕微鏡５０１の下に位置させ、右端部と同様な処理を
行なうことにより、プローバシーケンスコントローラ６
５はウェハ上のパターンのチップ配列方向とＸＹステー
ジ３の軸方向との角度ずれが解るため、これをθＺステ
ージ２のθ回転により補正を行なう。Next, the surface of the left end (the other end in the
5, since the angular deviation between the chip arrangement direction of the pattern on the wafer and the axial direction of the XY stage 3 is known, this is corrected by θ rotation of the θZ stage 2.
さらに、ウェハ上のパターン配列も解るため、ＩＣチッ
プ上のポンディングパッドがプローブニードルの各針先
と一致する位置にＸＹステージ３をプローブカード７の
下に送り込みテストの実行に入る。Furthermore, in order to find out the pattern arrangement on the wafer, the XY stage 3 is sent under the probe card 7 to a position where the bonding pads on the IC chip match the tips of the probe needles, and a test is started.
なお、本発明のウェハプローバは、テスト実行中におい
ても特定チップ数、ウェハ枚数ごとにまたはテスト結果
に不良が連続発生した場合に前述と同様に、各プローブ
ニードルの針先の形状人力により汚れ、割れ、摩耗の自
動検出と、それらの結果による自動清掃または自動テス
ト中止が可能であり、またオーバドライブ時の各プロー
ブニードル針先の位置またはその軌跡入力によるプロー
ブカードの回転補正駆動または特定針先の位置修正が可
能である。Note that even during test execution, the wafer prober of the present invention has the shape of the tip of each probe needle manually contaminated, as described above, for each specific number of chips or number of wafers, or when failures occur continuously in the test results. It is possible to automatically detect cracks and wear, and automatically clean or automatically cancel tests based on these results. In addition, it is possible to automatically detect probe card rotation by inputting the position or trajectory of each probe needle tip during overdrive, or to drive a specific needle tip. It is possible to modify the position of
［発明の効果］
以上説明したように、本発明に係るウェハプローバにお
いては、テスト前またはテスト中にプローブニードル先
端を撮像して先端状態を判定し汚れ、割れ等の不良状態
を検出した場合にはテスト中止または不良針先修正動作
を行なうようにシーケンス制御している。したがって、
電気的接触が確実になり、また位置決め精度が向上し、
針先不良のままテストが実行されることがなくテストの
信頼性が高まる。[Effects of the Invention] As explained above, in the wafer prober according to the present invention, the tip state of the probe needle is determined by imaging the tip of the probe needle before or during the test, and when a defective state such as dirt or crack is detected. The sequence is controlled to stop the test or correct the defective needle tip. therefore,
Electrical contact is ensured, positioning accuracy is improved,
The reliability of the test is increased because the test is not performed with a defective needle tip.
第１図は本発明に係るウェハプローバの斜視図、第２図
はプローブニードル先端部撮像系の構成説明図、第３図
はプローブニードルホルダの斜視図である。
１：ウェハチャック、
２：θＺステージ、
３：ＸＹステージ、
６：プローブニードル、
１１：レーザビーム、
２０：ＴＶカメラ、
２１：コンタクトプレート、
２８：セラミック板、
２９：カードブロ一部、
６３ニブローブニードルホルダ、
６４：画像処理回路、
６５：プローバシーケンスコントローラ。
特許出願人 キャノン株式会社
代理人 弁理士 伊 東 哲 也
代理人 弁理士 伊 東 辰 雄FIG. 1 is a perspective view of a wafer prober according to the present invention, FIG. 2 is a configuration explanatory diagram of a probe needle tip imaging system, and FIG. 3 is a perspective view of a probe needle holder. 1: Wafer chuck, 2: θZ stage, 3: XY stage, 6: Probe needle, 11: Laser beam, 20: TV camera, 21: Contact plate, 28: Ceramic plate, 29: Part of card blower, 63 Niprobe Needle holder, 64: Image processing circuit, 65: Prober sequence controller. Patent Applicant Canon Co., Ltd. Agent Patent Attorney Tetsuya Ito Agent Patent Attorney Tatsuo Ito
Claims (4)
のプローブニードル群と、該ウェハを保持するためのウ
ェハチャックと、該ウェハチャックをＸおよびＹ方向に
移動させるためのＸＹステージと、前記プローブニード
ル群の針先を撮像する撮像手段と、該撮像手段の画像信
号に基づいて該針先の状態を検知するための画像処理手
段と、該画像処理手段により検出した針先状態に基づい
てプローバ動作のシーケンス制御を行なうための制御手
段とを具備したことを特徴とするウェハプローバ。(1) A group of probe needles for electrically contacting the semiconductor wafer to be inspected, a wafer chuck for holding the wafer, an XY stage for moving the wafer chuck in the X and Y directions; an imaging means for taking an image of the needle tips of the probe needle group; an image processing means for detecting the state of the needle tips based on the image signal of the imaging means; A wafer prober comprising: control means for sequentially controlling prober operations.
チャックをＸ並びにＹ方向に移動させるＸＹステージと
、上記ＸＹステージによってＸ並びにＹ方向に関して上
記ウェハチャックと一体的に移動されるプローブニード
ル群の針先の少なくとも一つを撮像する撮像手段とを具
備し、上記撮像手段の画像信号に基づいて上記プローブ
ニードル群の針先の形状、大きさ等を入力し、これらに
より針先の汚れ、割れ、摩耗を検出して、針先に汚れが
ある場合にはこれの清掃を行なうかまたは外部に警報を
発生してテストの実行を中止し、針先が割れまたは摩耗
状態にある場合には、外部に警報を発生してテストの実
行を中止することを特徴とするウェハプローバ。(2) A wafer chuck that holds a wafer, an XY stage that moves the wafer chuck in the X and Y directions, and needles of a group of probe needles that are moved integrally with the wafer chuck in the X and Y directions by the XY stage. and an imaging means for taking an image of at least one of the tips of the probe needles, and inputs the shape, size, etc. of the needle tips of the probe needle group based on the image signal of the imaging means, and detects dirt, cracks, etc. on the tips of the probe needles based on the image signal of the imaging means. If wear is detected and the needle tip is dirty, it will be cleaned or an alarm will be generated externally to stop the test, and if the needle tip is cracked or worn, the test will be stopped. A wafer prober that generates an alarm and stops test execution.
チャックをＸ並びにＹ方向に移動させるＸＹステージと
、上記ＸＹステージによってＸ並びにＹ方向に関して上
記ウェハチャックと一体的に移動されるコンタクトプレ
ートと、上記コンタクトプレートを上記ＸＹステージに
対してＺ方向に移動させる駆動機構と、上記コンタクト
プレートを通して上記プローブニードル群の針先の少な
くとも一つを撮像する撮像手段とにより、上記プローブ
ニードル群の針先の少なくとも一つに上記コンタクトプ
レートを押し付け、この際の上記撮像手段からの画像信
号に基づいて上記プローブニードル群の針先の形状、大
きさ等を入力し、これらにより、針先の汚れ、割れ、摩
耗を検出して針先に汚れがある場合にはこれの清浄を行
なうかまたは外部に警報を発生して、テストの実行を中
止し、針先が割れまたは摩耗状態にある場合には、外部
に警報を発生して、テストの実行を中止することを特徴
とするウェハプローバ。(3) a wafer chuck that holds a wafer; an XY stage that moves the wafer chuck in the X and Y directions; and a contact plate that is moved integrally with the wafer chuck in the X and Y directions by the XY stage; A drive mechanism that moves the contact plate in the Z direction with respect to the XY stage, and an imaging means that images at least one of the needle tips of the probe needle group through the contact plate. The contact plate is pressed against one of the probe needles, and the shape, size, etc. of the tips of the probe needles are input based on the image signal from the imaging means at this time, and the shape and size of the tips of the probe needles are inputted to detect dirt, cracks, and wear on the tips of the probes. If the needle tip is dirty, it will be cleaned or an alarm will be generated externally to stop the test, and if the needle tip is cracked or worn, it will be cleaned. A wafer prober characterized in that it generates an alarm and stops execution of a test.
チャックをＸ並びにＹ方向に移動させるＸＹステージと
、上記ＸＹステージによってＸ並びにＹ方向に関して上
記ウェハチャックと一体的に移動されるコンタクトプレ
ートと、上記コンタクトプレートを上記ＸＹステージに
対してＺ方向に移動させる駆動機構と、上記コンタクト
プレートを通して上記プローブニードル群の針先の少な
くとも一つを撮像する撮像手段とにより、上記プローブ
ニードル群の針先の少なくとも一つに上記コンタクトプ
レートを押し付け、この際の上記撮像手段からの画像信
号に基づいて上記プローブニードル群の針先の押し付け
時の位置または軌跡を求め、この位置または軌跡が所定
許容範囲内に入っていない場合に、テスト動作を中止す
るか、もしくは所定許容範囲内に入っていない針先を前
記ＸＹステージ上にあるホールド機構により把持し、こ
の後ＸＹステージを移動させることにより針先を修正す
る機能を有するウェハプローバ。(4) a wafer chuck that holds a wafer; an XY stage that moves the wafer chuck in the X and Y directions; and a contact plate that is moved integrally with the wafer chuck in the X and Y directions by the XY stage; A drive mechanism that moves the contact plate in the Z direction with respect to the XY stage, and an imaging means that images at least one of the needle tips of the probe needle group through the contact plate. The contact plate is pressed against the contact plate, and the position or trajectory of the tip of the probe needle group at the time of pressing is determined based on the image signal from the imaging means at this time, and this position or trajectory falls within a predetermined tolerance range. If not, the test operation is stopped, or the needle tip that is not within the predetermined tolerance is held by the hold mechanism on the XY stage, and then the needle tip is corrected by moving the XY stage. Wafer prober with functions.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11145888A JPH01282829A (en) | 1988-05-10 | 1988-05-10 | Wafer prober |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11145888A JPH01282829A (en) | 1988-05-10 | 1988-05-10 | Wafer prober |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01282829A true JPH01282829A (en) | 1989-11-14 |
Family
ID=14561744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11145888A Pending JPH01282829A (en) | 1988-05-10 | 1988-05-10 | Wafer prober |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01282829A (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05166893A (en) * | 1991-12-17 | 1993-07-02 | Tokyo Kasoode Kenkyusho:Kk | Probe card inspecting device |
| JPH05166892A (en) * | 1991-12-12 | 1993-07-02 | Tokyo Kasoode Kenkyusho:Kk | Inspecting method for probe card |
| EP0592878A2 (en) * | 1992-10-15 | 1994-04-20 | Eckhard Dr. Ehlermann | Method and device for inspecting probe cards for testing integrated circuits |
| US6306187B1 (en) | 1997-04-22 | 2001-10-23 | 3M Innovative Properties Company | Abrasive material for the needle point of a probe card |
| JP2008191167A (en) * | 2008-04-21 | 2008-08-21 | Nec Electronics Corp | Probe device and method therefor |
| JP2017073454A (en) * | 2015-10-07 | 2017-04-13 | 三菱電機株式会社 | Probe position inspection device, inspection device for semiconductor device and inspection method for semiconductor device |
| CN106960804A (en) * | 2016-01-08 | 2017-07-18 | 三菱电机株式会社 | The inspection method of evaluating apparatus, probe location |
-
1988
- 1988-05-10 JP JP11145888A patent/JPH01282829A/en active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05166892A (en) * | 1991-12-12 | 1993-07-02 | Tokyo Kasoode Kenkyusho:Kk | Inspecting method for probe card |
| JPH05166893A (en) * | 1991-12-17 | 1993-07-02 | Tokyo Kasoode Kenkyusho:Kk | Probe card inspecting device |
| EP0592878A2 (en) * | 1992-10-15 | 1994-04-20 | Eckhard Dr. Ehlermann | Method and device for inspecting probe cards for testing integrated circuits |
| EP0592878A3 (en) * | 1992-10-15 | 1995-02-01 | Ehlermann Eckhard | Method and device for inspecting probe cards for testing integrated circuits. |
| US6306187B1 (en) | 1997-04-22 | 2001-10-23 | 3M Innovative Properties Company | Abrasive material for the needle point of a probe card |
| JP2008191167A (en) * | 2008-04-21 | 2008-08-21 | Nec Electronics Corp | Probe device and method therefor |
| JP2017073454A (en) * | 2015-10-07 | 2017-04-13 | 三菱電機株式会社 | Probe position inspection device, inspection device for semiconductor device and inspection method for semiconductor device |
| CN106568992A (en) * | 2015-10-07 | 2017-04-19 | 三菱电机株式会社 | Probe position inspection apparatus, semiconductor device inspection apparatus and semiconductor device inspection method |
| US10209273B2 (en) | 2015-10-07 | 2019-02-19 | Mitsubishi Electric Corporation | Probe position inspection apparatus, semiconductor device inspection apparatus and semiconductor device inspection method |
| CN106568992B (en) * | 2015-10-07 | 2019-10-25 | 三菱电机株式会社 | The inspection method of probe location check device, the check device of semiconductor device and semiconductor device |
| CN106960804A (en) * | 2016-01-08 | 2017-07-18 | 三菱电机株式会社 | The inspection method of evaluating apparatus, probe location |
| CN106960804B (en) * | 2016-01-08 | 2020-05-08 | 三菱电机株式会社 | Evaluation device and method for inspecting probe position |
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