JPH04355941A - Inspecting device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To make it possible to perform reliably the step operation of an inspecting device at the time of an inspection of a 8-inch wafer or the like. CONSTITUTION:An inspection stage 3 for attracting and holding a semiconductor wafer 2 is provided so as to be able to move freely by a stage mechanism 4. An X stage 8 and a Y stage in the mechanism 4 are subjected to position correction by LM guides (10 and 16) and the like from the upper and lower and left and right directions against the transfer rails 9 and 15.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【０００１】0001

【発明の目的】[Purpose of the invention]

【０００２】0002

【産業上の利用分野】本発明は、検査装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inspection device.

【０００３】0003

【従来の技術】半導体素子の製造工程においては、半導
体ウエハに多数の素子が形成されている段階で、個々の
素子の電極端子に検査端子を接触させ、それぞれの電気
的諸特性を測定する検査装置、いわゆるウエハプロ―バ
により個々の半導体素子の良否を判定している。[Background Art] In the manufacturing process of semiconductor devices, when a large number of devices are formed on a semiconductor wafer, an inspection terminal is brought into contact with the electrode terminal of each device to measure the electrical characteristics of each device. A device called a wafer prober is used to determine the quality of each semiconductor element.

【０００４】このようなウエハプローバは、半導体ウエ
ハを真空吸引等によって検査台上に保持し、この半導体
ウエハに設けられた半導体素子の電極端子列に対し、回
路基板に所定形状に植設された検査端子例えばプローブ
ピン列を接触させることによってテスタとの電気的な接
続を行い、電気的諸特性等の測定を行うように構成され
ている。また、一枚の半導体ウエハには多数の半導体素
子が形成されているため、検査装置は一般的には半導体
ウエハを保持する検査台をＸ−Ｙステージ機構上に配置
することによって、この検査台を各半導体素子毎の所定
のピッチによるステッピング移動動作が可能なように構
成され、全ての半導体素子を検査している。[0004] Such a wafer prober holds a semiconductor wafer on an inspection table by vacuum suction or the like, and implants a predetermined shape into a circuit board with respect to a row of electrode terminals of a semiconductor element provided on the semiconductor wafer. It is configured to electrically connect to a tester by bringing test terminals, such as a row of probe pins, into contact and to measure various electrical characteristics. In addition, since a large number of semiconductor elements are formed on one semiconductor wafer, inspection equipment generally uses an inspection table that holds the semiconductor wafer by placing it on an X-Y stage mechanism. It is configured to enable stepping movement operation at a predetermined pitch for each semiconductor element, and all semiconductor elements are inspected.

【０００５】上記Ｘ−Ｙステージ機構としては、通常、
ステージベース上面に設けられた搬送レールに対してＹ
ステージを、一定の方向（Ｙ方向）に移動可能なように
配置し、かつ上記ステージベース上の搬送レールとは直
交するように、Ｙステージ上に搬送レールを設け、この
搬送レールに対してＸステージを一定の方向（Ｘ方向）
に移動可能なように配置することによって構成されたも
のが多用されている。また、各ステージの搬送レールに
対する位置矯正は、例えばステージ側のガイド部にマグ
ネットを設け、このマグネットによる適度な吸引力を利
用して行っている。[0005] The above-mentioned X-Y stage mechanism is usually
Y relative to the transport rail provided on the top surface of the stage base
The stage is arranged so as to be movable in a fixed direction (Y direction), and a transport rail is provided on the Y stage so as to be orthogonal to the transport rail on the stage base. Move the stage in a certain direction (X direction)
Those constructed by arranging them so that they can be moved are often used. Further, the position of each stage with respect to the transport rail is corrected by, for example, providing a magnet in a guide section on the stage side, and making use of an appropriate suction force generated by the magnet.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、半導
体製造技術の急速な進歩によって、半導体ウエハは大口
径化する方向に進んでおり、一部では　８インチのウエ
ハが実際に使用され始めている。このような半導体ウエ
ハの大口径化に伴って、半導体素子の製造装置や検査装
置においても、ウエハの大口径化に対する対応がせまら
れている。[Problems to be Solved by the Invention] In recent years, with rapid progress in semiconductor manufacturing technology, semiconductor wafers are moving toward larger diameters, and 8-inch wafers have actually begun to be used in some cases. With the increase in the diameter of semiconductor wafers, semiconductor device manufacturing equipment and inspection equipment are required to accommodate the increase in the diameter of wafers.

【０００７】例えばウエハプローバにおいては、各半導
体素子に対する検査精度を維持するために、半導体ウエ
ハのステッピング動作を正確に行うことが必要であるが
、　８インチウエハの検査を行う際には、重量増によっ
てステージ側にガタが発生する危険性がある。このよう
な点に対して、従来のマグネット等による搬送レールに
対する矯正方法では、例えば上下方向や左右方向におい
て十分な位置矯正力を有していないことから、上記した
ような重量増に対して十分に対応することができず、半
導体ウエハに形成された超ＬＳＩ等の半導体素子に対す
るステッピング動作にずれが生じる可能性が高いという
問題があった。For example, in a wafer prober, it is necessary to accurately step the semiconductor wafer in order to maintain inspection accuracy for each semiconductor element, but when inspecting an 8-inch wafer, it is necessary to step the semiconductor wafer accurately. There is a risk of rattling on the stage side. In response to this, conventional methods of correcting conveyor rails using magnets, etc. do not have sufficient position correcting force, for example, in the vertical or horizontal directions, so they are not sufficient to cope with the increase in weight. Therefore, there is a problem in that there is a high possibility that deviations will occur in stepping operations for semiconductor elements such as VLSIs formed on semiconductor wafers.

【０００８】このようなことから、　８インチウエハ等
の負担重量が増加する被検査体の検査を行う際において
も、正確なステッピング動作を維持することが可能な検
査装置が望まれている。[0008] For this reason, there is a demand for an inspection apparatus that can maintain accurate stepping operation even when inspecting objects to be inspected that have an increased burden, such as 8-inch wafers.

【０００９】本発明は、このような課題に対処するため
になされたもので、　８インチ等の大口径の半導体ウエ
ハの検査を行うような場合においても、正確なステッピ
ング移動動作が維持でき、これによって高精度の検査を
可能にした検査装置を提供することを目的としている。[0009] The present invention has been made to deal with such problems, and is capable of maintaining accurate stepping movement even when inspecting large diameter semiconductor wafers such as 8 inches. The purpose of the present invention is to provide an inspection device that enables highly accurate inspection.

【００１０】0010

【発明の構成】[Structure of the invention]

【００１１】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の検査装置は、被検査体を保持する検査台と
、前記被検査体の電極端子と接触され、テスタとの電気
的な接続を行う検査端子と、少なくともＸステージとＹ
ステージとを組み合わせ、前記検査台を少なくともＸ−
Ｙ方向に移動させるステージ機構とを具備する検査装置
において、前記ステージ機構におけるＸステージおよび
Ｙステージは、それぞれ搬送路に対して上下および左右
方向から位置矯正するようなガイド部を有することを特
徴としている。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, an inspection apparatus of the present invention includes an inspection table that holds an object to be inspected, an electrode terminal of the object to be inspected, and an electrical connection with a tester. A test terminal that makes a connection, and at least an X stage and a Y stage.
In combination with a stage, the inspection table is at least
In an inspection apparatus equipped with a stage mechanism that moves in the Y direction, the X stage and the Y stage in the stage mechanism each have a guide portion that corrects the position from above and below and from left and right with respect to the conveyance path. There is.

【００１２】0012

【作用】本発明の検査装置においては、Ｘステージおよ
びＹステージの搬送レールに対する位置矯正を上下およ
び左右方向から行っているため、ステージ機構上に搭載
される被検査体の重量が増加したような場合においても
、正確なステッピング移動動作を維持することができる
。[Operation] In the inspection apparatus of the present invention, the positions of the X stage and the Y stage with respect to the transport rail are corrected from the top and bottom and from the left and right, so it is possible to correct the position of the X stage and the Y stage with respect to the transport rail. Accurate stepping movement operation can be maintained even in such cases.

【００１３】[0013]

【実施例】以下、本発明の検査装置をウエハプローバに
適用した実施例について、図面を参照して説明する。Embodiments Hereinafter, embodiments in which the inspection apparatus of the present invention is applied to a wafer prober will be described with reference to the drawings.

【００１４】この実施例のウエハプローバ１は、図１に
示すように、被検査体となる半導体素子が多数形成され
た半導体ウエハ２を吸着保持する検査台３を有している
。この検査台３は、ステージ機構４上に設置されている
。検査台３は、このステージ機構４によって半導体ウエ
ハ２のロード・アンロード位置と検査位置間等のＸ−Ｙ
方向はもとより、予め定められたプログラムで自在に移
動可能に構成されている。As shown in FIG. 1, the wafer prober 1 of this embodiment has an inspection table 3 for suctioning and holding a semiconductor wafer 2 on which a large number of semiconductor elements are formed to be an object to be inspected. This inspection table 3 is installed on a stage mechanism 4. The inspection table 3 uses this stage mechanism 4 to move the semiconductor wafer 2 between the loading/unloading position and the inspection position in the X-Y direction.
It is configured to be able to move freely in any direction as well as according to a predetermined program.

【００１５】また、上記検査台３上方の所定の位置には
、検査端子例えばプローブピン５ａを検査対象となる半
導体素子の電極端子列のパターン形状に対応して配置し
たプローブヘッド５が設置されている。このプローブヘ
ッド５は、図示を省略したテスタに接続されており、上
記各プローブピン５ａと各半導体素子の電極端子とを接
触させることによって、図示しないテスタと半導体素子
との電気的な接続が行われ、電気的諸特性等の測定が行
われる。Further, a probe head 5 is installed at a predetermined position above the inspection table 3, in which inspection terminals, for example, probe pins 5a are arranged in accordance with the pattern shape of the electrode terminal array of the semiconductor element to be inspected. There is. This probe head 5 is connected to a tester (not shown), and by bringing each probe pin 5a into contact with the electrode terminal of each semiconductor element, electrical connection between the tester (not shown) and the semiconductor element is established. Then, various electrical characteristics etc. are measured.

【００１６】上記したステージ機構４は、図２に示すよ
うに、ステージベース６、Ｙステージ７およびＸステー
ジ８とから主として構成されている。上記ステージベー
ス６の上面には、Ｙ方向に延びる一対のＹステージ用搬
送レール９が設けられている。これらＹステージ用搬送
レール９は、断面が略十字の形状を有しており、このＹ
ステージ用搬送レール９に、Ｙステージ７の下面に設け
られたガイド部１０が係合されている。上記ガイド部１
０は、図３に示すように、断面略十字状のＹステージ用
搬送レール９の湾曲された十字の　４つの角部９ａに対
して、　４つのリニアベアリング１１がそれぞれ当接す
るように構成されており、いわゆるＬＭガイドを構成し
ている。そして、これらリニアベアリング１１によって
、ガイド部１０は搬送レール９に対して上下および左右
方向から位置矯正されていると共に、滑らかな動作が確
保されている。The stage mechanism 4 described above is mainly composed of a stage base 6, a Y stage 7, and an X stage 8, as shown in FIG. A pair of Y stage transport rails 9 extending in the Y direction are provided on the upper surface of the stage base 6. These Y stage transport rails 9 have an approximately cross-shaped cross section;
A guide portion 10 provided on the lower surface of the Y stage 7 is engaged with the stage transport rail 9 . Above guide part 1
As shown in FIG. 3, the four linear bearings 11 are configured to abut against the four corners 9a of a curved cross of the Y stage transport rail 9, which has a substantially cross-shaped cross section. This constitutes a so-called LM guide. These linear bearings 11 correct the position of the guide portion 10 with respect to the transport rail 9 from the vertical and horizontal directions, and ensure smooth operation.

【００１７】また、ステージベース６上には、一対のＹ
ステージ用搬送レール９間に、ステッピングモータ１２
に接続されたボールネジ機構１３が設置されている。そ
して、図４に示すように、Ｙステージ７の重心位置にボ
ールネジ機構１３が位置するように、ボールネジ機構１
３の移動部１４がＹステージ７の下面に固定されている
。すなわち、Ｙステージ７の駆動は、その重心位置で行
われる。さらに、Ｙステージ７自体は、図５に示すよう
に、鉄系鋳物の中空物を使用することによって、軽量化
が図られている。[0017] Also, on the stage base 6, a pair of Y
A stepping motor 12 is installed between the stage transport rails 9.
A ball screw mechanism 13 connected to is installed. Then, as shown in FIG. 4, the ball screw mechanism 13 is positioned at the center of gravity of the Y stage 7.
The moving unit 14 of No. 3 is fixed to the lower surface of the Y stage 7. That is, the Y stage 7 is driven at its center of gravity. Furthermore, as shown in FIG. 5, the weight of the Y stage 7 itself is reduced by using a hollow iron-based casting.

【００１８】上記Ｙステージ６上には、Ｘ方向に延びる
、Ｙステージ用搬送レール９と同様な構造の一対のＸス
テージ用搬送レール１５が設けられており、このＸステ
ージ用搬送レール１５に、Ｘステージ８の下面に設けら
れたガイド部１６が係合されている。このＸステージ８
のガイド部１６も、Ｙステージ側と同様にリニアベアリ
ングによって、搬送レール１５に対して上下および左右
方向から位置規制されている。また、Ｘステージ８の駆
動は、同様にステッピングモータ１７に接続されたボー
ルネジ機構１８によって行われ、このＸステージ８の駆
動もその重心位置で行われるよう構成されている。さら
に、Ｘステージ８自体も鉄系鋳物の中空物を使用するこ
とによって、軽量化が図られている。A pair of X-stage transport rails 15, which extend in the X direction and have a similar structure to the Y-stage transport rails 9, are provided on the Y-stage 6. A guide portion 16 provided on the lower surface of the X stage 8 is engaged. This X stage 8
Similarly to the Y stage side, the guide portion 16 is also positionally regulated with respect to the transport rail 15 in the vertical and horizontal directions by linear bearings. Further, the X stage 8 is driven by a ball screw mechanism 18 similarly connected to the stepping motor 17, and the X stage 8 is also driven at its center of gravity. Furthermore, the weight of the X stage 8 itself is reduced by using a hollow iron-based casting.

【００１９】上記構成のウエハプローバ１では、まずス
テージ機構４を駆動して、すなわちＹステージ７および
Ｘステージ８のステッピングモータ１２、１７を駆動す
ることによって、検査台３を所定のロード・アンロード
位置まで移動させ、図示を省略したウエハ移載機構によ
って、検査台３上に半導体ウエハ２を移載する。次いで
、同様にステージ機構４を駆動することにより、検査台
３をプローブカード５下方の所定の検査位置に移動させ
、この位置で検査台３を上昇させて、半導体ウエハ２に
設けられた半導体素子の各電極端子に、プローブヘッド
５に設けられたプロ―ブピン５ａを当接させて所定の検
査を行う。半導体ウエハ２に対する検査は、Ｙステージ
７およびＸステージ８のステッピングモータ１２、１７
を駆動することによって、検査台３を所定のピッチでス
テッピング動作させ、順次半導体素子の検査を行う。In the wafer prober 1 having the above configuration, first the stage mechanism 4 is driven, that is, the stepping motors 12 and 17 of the Y stage 7 and the The semiconductor wafer 2 is moved to this position and is transferred onto the inspection table 3 by a wafer transfer mechanism (not shown). Next, by similarly driving the stage mechanism 4, the inspection table 3 is moved to a predetermined inspection position below the probe card 5, and at this position, the inspection table 3 is raised to inspect the semiconductor elements provided on the semiconductor wafer 2. A predetermined test is performed by bringing a probe pin 5a provided on the probe head 5 into contact with each electrode terminal. The inspection of the semiconductor wafer 2 is carried out using the stepping motors 12 and 17 of the Y stage 7 and the X stage 8.
By driving the inspection table 3, the inspection table 3 is stepped at a predetermined pitch, and semiconductor devices are sequentially inspected.

【００２０】上述したように、上記実施例のウエハプロ
ーバ１においては、Ｙステージ７およびＸステージ８の
ガイド部１０、１６がそれぞれリニアベアリング１０に
よって、搬送レール９、１５に対して上下および左右方
向から位置矯正されるように構成されているため、半導
体ウエハ２として例えば　８インチウエハの検査を行う
ような場合においても、上下および左右方向のずれ（ガ
タ）を最小限に押さえることができる。よって、負担重
量が増加する　８インチウエハ等を確実な動作でステッ
プ移動させることができ、　８インチウエハ等において
も高精度な検査を実施することが可能となる。As described above, in the wafer prober 1 of the above embodiment, the guide portions 10 and 16 of the Y stage 7 and the Since the position of the wafer 2 is corrected, even when an 8-inch wafer is inspected as the semiconductor wafer 2, vertical and lateral displacement (backlash) can be kept to a minimum. Therefore, it is possible to move 8-inch wafers, etc., which have an increased burden, step by step with reliable movement, and it is possible to carry out highly accurate inspection even for 8-inch wafers, etc.

【００２１】また、Ｘステージ７およびＹステージ８の
駆動をそれぞれの重心位置で行っていることから、上記
検査台３のステッピング動作の振動をより一層押さえる
ことができる。さらに、Ｘステージ７およびＹステージ
８を中空鋳物で構成することによって、ステージの高剛
性化と軽量化を図っていることから、より正確な動作が
期待できる。Furthermore, since the X stage 7 and the Y stage 8 are driven at their respective centers of gravity, vibrations caused by the stepping operation of the inspection table 3 can be further suppressed. Furthermore, by constructing the X stage 7 and the Y stage 8 with hollow castings, the stages are made more rigid and lighter, so more accurate operation can be expected.

【００２２】なお、上記実施例においては、本発明の検
査装置をウエハプローバに適用した例について説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、液晶基板
、プリント基板のような各種基板等の検査に適用するこ
とが可能である。In the above embodiment, an example was explained in which the inspection apparatus of the present invention is applied to a wafer prober, but the present invention is not limited to this, and can be applied to various substrates such as liquid crystal substrates and printed circuit boards. It can be applied to inspections such as

【００２３】[0023]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の検査装置
によれば、例えば　８インチウエハ等の大口径基板の検
査を行うような場合においても、正確なステッピング動
作を維持することが可能であるため、高精度に検査を実
施することができる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the inspection apparatus of the present invention, it is possible to maintain accurate stepping operation even when inspecting large diameter substrates such as 8-inch wafers. Therefore, inspection can be performed with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図１】本発明の一実施例によるウエハプロ―バの構成
を説明するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of a wafer prober according to an embodiment of the present invention.

【図２】図１に示すウエハプロ―バに用いたステージ機
構を分解して示す斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view showing the stage mechanism used in the wafer prober shown in FIG. 1;

【図３】図２に示すステージ機構におけるガイド部を一
部断面で示す斜視図である。FIG. 3 is a partially cross-sectional perspective view of a guide portion in the stage mechanism shown in FIG. 2;

【図４】図２に示すステージ機構における駆動部を説明
するための図である。4 is a diagram for explaining a driving section in the stage mechanism shown in FIG. 2. FIG.

【図５】図２に示すステージ機構に使用したステージの
断面図である。5 is a sectional view of a stage used in the stage mechanism shown in FIG. 2. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１……ウエハプローバ ２……半導体ウエハ ３……検査台 ４……ステージ機構 ５……プローブカード ５ａ…プローブピン ６……ステージベース ７……Ｙステージ ８……Ｘステージ ９、１５……搬送レール １０、１６…ガイド部 １１…リニアベアリング 1...Wafer prober 2...Semiconductor wafer 3... Examination table 4... Stage mechanism 5...Probe card 5a...Probe pin 6...Stage base 7...Y stage 8...X stage 9, 15...Transportation rail 10, 16...Guide part 11...Linear bearing

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】　　被検査体を保持する検査台と、前記被
検査体の電極端子と接触され、テスタとの電気的な接続
を行う検査端子と、少なくともＸステージとＹステージ
とを組み合わせ、前記検査台を少なくともＸ−Ｙ方向に
移動させるステージ機構とを具備する検査装置において
、前記ステージ機構におけるＸステージおよびＹステー
ジは、それぞれ搬送路に対して上下および左右方向から
位置矯正するようなガイド部を有することを特徴とする
検査装置。1. An inspection table that holds an object to be inspected, an inspection terminal that is brought into contact with an electrode terminal of the object to be inspected and is electrically connected to a tester, and at least an X stage and a Y stage, In an inspection apparatus that includes a stage mechanism that moves an inspection table at least in the X-Y direction, the X stage and Y stage of the stage mechanism each include a guide section that corrects the position from the vertical and horizontal directions with respect to the conveyance path. An inspection device characterized by having: