JPH028757A - プローブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、プローブ装置に関する。

（従来の技術） プローブ装置は、半導体製造工程において、半導体ウェ
ハ上に形成された半導体デノくイスの試験Ａｌ１定に利
用される。

すなわち、プローブ装置は、真空チャ・ツク等により試
料台上に半導体ウエノ）を吸着保持し、この試料台を駆
動して半導体ウエノ１に形成された各半導体デバイスの
電極パッドにプローブカードの探針を接触させる。そし
て、テスタによりプリセ・ソトされたテストプログラム
に従い上記の半導体デバイスの電気的特性を測定する。

このようなプローブ装置において、４−１定品種を変更
する場合、半導体デバイスの電極ノく・ンドの位置等が
変わる場合には、プローブカードの交換およびプローブ
カードの探針の位置合せを行う必要があり、また、プロ
ーブカードの探針を半導体デバイスの電照バッドに接触
させるための試料台の駆動パターンも変わるため、この
試料台の駆動制御を行うためのプローブパラメータも変
更する必要がある。さらに、測定品種によってテスタか
ら供給する検査信号およびテスタで測定すべき項目等が
変わるため、テスタのテストパラメータも変更する必要
がある。

従来のプローブ装置では、上述のようなプローブカード
の交換、プローブカードの探針の位置合せ、プローブパ
ラメータの変更およびテスタのテストパラメータの変更
等は、オペレータ操作により行う必要がある。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら近年は、使用システムごとに専用化したデ
バイス（ＡＳＩＣ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｓｐｅｃ
ｉｒｌｃｎｔｅｇｒａｔｅｄｃｌｒｃｕｌＬ）を使用す
る傾向にあり、半導体デバイスの製造は、多品種少量生
産となる傾向にある。このため、上述の従来のプローブ
装置では、測定品種が変わるたびに、オペレータにより
プローブカードの交換、プローブカードの探針の位置合
せ、プローブパラメータの変更およびテスタのテストパ
ラメータの変更等を行う必要があり、１１ｐ１定効率が
悪化するという問題があった。

そこで、プローブカードのウェハの品種に対応した交換
を自動的に実行するアイデアは、本発明者によって発表
されている。しかし、これらの自動操作は、ウェハカセ
ットおよびロット単位で実行されており、１ウエハ毎に
自動的に対応することは記載していない。

本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもので
、測定品種を自動的に認識し、品種に応じてプローブカ
ード、テストプログラムを自動的に交換することにより
、多品種のウェハが格納されている場合にも全て自動化
が可能となり、従来に比べてｎ１定効率を向上させるこ
とができ、生産性の向」−を図ることのできるプローブ
装置を提供しようとするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） すなわち本発明は、ウェハに形成された半導体デバイス
の電極パッドにプローブカードの探針を次々と接触させ
、テスタにより検査を行うプローブ装置において、ウェ
ハ収容部内に収容された前記ウェハを順次試料台にロー
ドする手段と、この手段によって前記試料台にロードさ
れる前記ウェハの品種を認識する手段と、この手段によ
って認識されたウェハ品種によって測定位置に所定の前
記プローブカードを配置する手段と、この手段によって
測定位置に配置された前記プローブカードの探針先端位
置を認識して被測定ウェハのアライメントを行う手段と
、前記ウェハの品種に対応したテスタのテストパラメー
タおよび前記試料台の駆動制御を行うためのプローブパ
ラメータを変更する手段とを備えたことを特徴とする。

（作　用） 上記構成の本発明のプローブ装置では、ａｌｌｌ定を行
うウェハの品種を認識し、品種の変更に伴なうプローブ
カードの交換、プローブカードの探針の位置合せ、プロ
ーブパラメータの変更およびテスタのテストパラメータ
の変更等ウェハ毎に自動的に行う。

しまたがって、測定品種変更時のオペレータ操作を削減
し、従来に比べてｉｉＰ＋定効率定向率させることがで
き、生産性の向上を図ることができる。

（実施例） 以下本発明のプローブ装置の実施例を図面を参照して説
明する。

プローブ装置１には、例えば真空チャック等により半導
体ウェハ２を吸着保持し、コントローラ３により駆動制
御され、ｘ、ｙ、ｚおよびθ方向へ移動可能に構成され
た試料台４が設けられている。また、この試料台４の上
方には、図示しない保持機構が配置されており、この保
持機構によりＡ１１ｌ定用のプローブカード５が試料台
４の上方に保持され、このプローブカード５は、メジャ
ーリングケーブル６を介してテスタ２０に電気的に接続
されるよう構成されている。

また、上記試料台４の側方には、例えば搬送アームおよ
び位置′決め手段等からなるウェハ搬送機構７と、例え
ば、光学的読取り装置等からなるウェハ認識機構８が配
置されている。そして、ウエハ搬送機構７により、ウェ
ハ収容部９内に収容されたウェハカセット（図示せず）
内の半導体ウェハ２を、上記カセットと試料台４間でロ
ード・アンロードするとともに、ウェハ認識機構８によ
り、例えば試料台４上にロードされた半導体ウェハ２の
ＩＤコードを光電的に読取ることにより半導体ウェハ２
の品種を認識可能に構成されている。

なお、上記ウェハ搬送機構７およびウェハ認識機構８は
、コントローラ３に接続されており、その動作を制御さ
れる。また、ウェハ認１機横８によって認識された半導
体ウェハ２の品種は、コントローラ３に入力される。そ
して、コントローラ３は、半導体ウェハ２の品種により
、試料台４の駆動制御を行うためのプローブパラメータ
の変更および後述のカード搬送機構１０によるプローブ
カードらの交換を行うとともに、この品種に関する情報
をテスタ２０に送り、テスタ２０により測定品種に対応
するテストパラメータ（テストプログラム）を自動的に
ロードする。

プローブカード５は予め品種に対応して所定のスロット
に格納し、コントローラ３の品種指定に従い、該当する
プローブカード５を所定の位置にセットする。又は、プ
ローブカード５上のコードを光学的に読みとり、コント
ローラ３により認識して該当するプローブカード５を自
動的にセットする。

上記カード搬送機構１０は、例えば搬送アームおよび位
置決め手段等からなり、カード収容部１１内に収容され
たプローブカード５を試料台４上方に配置された前述の
保持機構にロード・アンロード可能に構成されている。

さらに、上記試料台４の近傍には、画像認識機構１２が
配置されている。この画像認識機構１２は、例えばダミ
ーウェハ等により半導体ウェハ２の半導体デバイスの電
極パッドに形成されたプローブカードらの探針５ａの針
跡を検出可能に構成されている。そして、この情報は、
コントロラ３に送られ、コントローラ３によって試料台
４の位置が自動補正できるように構成されている。

上記構成のこの実施例のプローブ装置は、コントローラ
３により次のように制御される。

すなわち、第２図のフローチャートにも示すように、ま
ずコントローラ３は、ウェハ搬送機構７を駆動してウェ
ハ収容部９内に収容されたウェハカセット内から半導体
ウェハ２を取り出しくａ）、ウェハ認識機構８のＩＤリ
ーダ下にロードする（ｂ）。

次に、ウェハ認識機構８によって、半導体ウェハ２のＩ
Ｄコードを読み取り、ウェハ品種コードを認識する（ｃ
）。

そして、上記認識結果から、半導体ウェハ２の品種が新
品種であるか否かを判断しくｄ）、コントローラ３内の
リストに登録されていない新品種である場合は、イニシ
ャル操作が必要である旨の表示を行う（ｅ）。

一方、上記判断の結果、既に登録されている品種の場合
には、コントローラ３内に登録されているプローブパラ
メータのロードを自動的に行う（ｆ）。

この後、上記ウェハ品種により、プローブカド５の交換
が必要であるか否かを判断しくｇ）、交換が必要でない
場合は、次のステップ（ｈ）〜（ｊ）を行わずにステッ
プ（ｋ）に移行する。

一方、上記判断の結果、プローブカード５の交換が必要
である場合は、カード搬送機構１０により試料台４上方
に配置されたプローブカード５石カード収容部１１内に
収容された所定のプローブカード５に交換しくｈ）、前
述のようにダミーウェハを試料台４上にロードして試料
台４を２方向に駆動制御することにより、ダミーウェハ
表面に針跡をト１け、更に画像認識機構１２により針跡
を検出することによりプローブカード５の位置認識を行
い（ｉ）、カードθの自動補正を行う（ｊ＞。

次に、ウェハ搬送機構７により、測定を行う半導体ウェ
ハ２を試料台４上に配置する（ｋ）。

この後、試料台４の位置を調節することにより、ウェハ
のθの自動補正を行い（））、次に登録されている補正
データに従いウェハのＸ−Ｙの自動補正を行う（ｍ）。

しかる後、試料台４を駆動して、半導体ウエハ２に形成
された半導体デバイスの電極パッドと、プローブカード
５の探針５ａとを接触させ、電極パッドに針跡を形成し
、この針跡を画像認識機構１２によって検出することに
より、上記探針５ａが電極パッド上に正確にあたってい
るか判断しくｎ）、探針５ａが電極パッド上に正確にあ
たっていない場合は、上記ステップ（β）〜（ｍ）を繰
返して行う。

一方、探針５ａが電極パッド上に正確にあたっている場
合は、テスタ２０へ品種コードを送信してテスタ２０の
テストパラメータをｌｌ−１定品種に応じた所定のテス
トパラメータに変更しくＯ）、プローブを開始する（ｐ
）。

そして、−枚の半導体ウェハ２のプローブが終了すると
（ｑ）、ウェハ搬送機構７により試料台４上の半導体ウ
ェハ２をアンロードしく「）、全てのウェハの測定が終
了した事を判断しくＳ）、測定が終了した場合は、動作
を終了し、次のカセットのウェハテストのスタートを待
機する（１）。

また、全てのウェハのＡ−１定が終了していない場合は
、上記ステップ（ａ）からの動作を繰り返し、次の半導
体ウェハ２の測定を行う。

すなわち、この実施例のプローブ装置１によれば、従来
品種変更に伴って行われていたプローブカード５の交換
、探針５ａの位置合せ、プローブパラメータの変更およ
びテスタ２０のテストパラメータの変更等を全てのウェ
ハについて自動的に行うよう構成したので、オペレータ
操作を削減し、ａＦＩ定効率を大幅に向上させることが
できる。

なお、上記実施例では、ウェハ認識機構８により半導体
ウェハ２上のＩＤコードを読み取るよう構成したが、例
えばＩＣカード、その他の記録媒体を介してコントロー
ラ３に半導体ウェハ２の品種を認識させるよう構成して
もよい。

［発明の効果］ 上述のように、本発明のプローブ装置では、７１１１定
品種変更時のオペレータ操作を削減し、従来に比べて測
定効率を向上させることができ、生産性の向上を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のプローブ装置の構成を示す
ブロック図、第２図は第１図のプローブ装置の動作を説
明するためのフローチャートである。 １・・・・・・プローブ装置、２・・・・・・半導体ウ
ェハ、３・・・・・・コントローラ、４・・・・・・試
料台、５・・・・・・プローブカード、５ａ・・・・・
・探針、６・・・・・・メジャリングケーブル、７・・
・・・・ウェハ搬送機構、８・・・・・・ウェハ認識機
構、９・・・・・・ウェハ収容部、１０・・・・・・カ
ード搬送機構、１１・・・・・・カード収容部、１２・
・・・・・画１象認識機構。 出願人　　　　　東京エレクトロン株式会社出願人　　
　　　チル山梨株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ウェハに形成された半導体デバイスの電極パッド
   にプローブカードの探針を次々と接触させ、テスタによ
   り検査を行うプローブ装置において、ウェハ収容部内に
   収容された前記ウェハを順次試料台にロードする手段と
   、この手段によって前記試料台にロードされる前記ウェ
   ハの品種を認識する手段と、この手段によって認識され
   たウェハ品種によって測定位置に所定の前記プローブカ
   ードを配置する手段と、この手段によって測定位置に配
   置された前記プローブカードの探針先端位置を認識して
   被測定ウェハのアライメントを行う手段と、前記ウェハ
   の品種に対応したテスタのテストパラメータおよび前記
   試料台の駆動制御を行うためのプローブパラメータを変
   更する手段とを備えたことを特徴とするプローブ装置。