JPH07109846B2 - 半導体ウエハの検査装置 - Google Patents

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、半導体ウエハを検査する半導体ウエハの検査
装置に関する。

（従来の技術） 半導体ウエハ（以下ウエハ）上の半導体チップを検査す
る方法として、常温（25℃）下で複数の検査ステージを
設けた半導体ウエハの検査装置は、特開昭61−168236
号，及び特開昭62−35212号等多数公報に記載されてい
る。

上記公報に開示された検査装置によると、搬送機構を複
数のステージ機構の中央に設けることにより、左右に配
置された両ステージ機構にウエハを供給可能となり検査
速度を略倍増せしめたものである。

即ち、複数のステージ機構を設けた検査装置の検査方法
では、一方のステージ機構でウエハの検査が行われてい
る間に、他方のステージ機構へウエハをローディングし
て検査するので、単位時間当りにウエハを検査するスル
プットは略倍に向上させたものである。

また、上記検査装置において、被検査体のウエハを所定
温度に設定した状態で検査する装置として、特開昭59−
19343号，特開昭59−41846号，特開昭59−57444号及び
実開昭59−35876号等公報に記載されたものがある。

上記公報によれば、ウエハを載置するステージ機構の載
置台を冷却状態または加熱状態にして、ウエハを検査す
ることは周知である。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記複数のステージ機構を設けた従来の
半導体ウエハ検査方法は、半導体ウエハを収納したカセ
ットから一枚づつ取り出して、例えば左側ステージ機構
で検査をしている時に右側ステージ機構でも同じ種類の
検査を行うものであり、この検査に際し、検査時間を短
縮させてスルプットを向上させたものであり下記に示す
欠点があった。

（１） 半導体ウエハの製造技術が著じるしく向上し、
それに伴ってウエハチップの集積度が高密度化してい
る。即ち、１チップ当り複数種のチップが形成されてい
るものが普通となってきている。これに伴ってウエハを
加温した状態、および加冷状態の雰囲気での使用条件が
半導体チップに要求され、その検査も要求されることに
なり、品質の信頼性を向上させることが重要となってき
ている。

この複数の異った温度下で順に検査可能で且つ、検査時
間の短縮を改善できる半導体ウエハの検査方法が望まれ
ている。

（２） また、これに伴って複数個のチップを有したウ
エハチップを測定条件が大幅に異なる検査をすることが
望まれている。

例えばマイコンチップ内にROM構造を有した素子につい
て説明すると、この１チップマイコンにはマイコン部性
能検査と、ベーキングによりメモリ内容が変化していな
いかをメモリ内容検査する性能検査がある。

上記検査を最初にマイコン部性能検査を行い、ついでメ
モリ内容性能検査を連続して検査することが望まれてい
る。

本発明は、半導体ウエハを検査するための複数のステー
ジ機構の間に半導体ウエハの搬送機構を設け、この搬送
機構の長手方向に沿って連立して２カ所に、各々ウエハ
カセットを支持する２つのエレベータを設け、各ウエハ
カセット内から半導体ウエハを取出し、この取出しステ
ージから取出した半導体ウエハをプリアライメントした
後、各ステージ機構のチャックトップに移載することに
より、搬送機構を共用できると共に、搬送機構の長手方
向に沿って連立して２カ所に、各々ウエハカセットを支
持する２つのエレベータを設けることにより、装置全体
をコンパクトに構成することができ、占有スペースを狭
くすることができる。また、半導体ウエハをウエハカセ
ットからステージ機構へ搬入が迅速に行え、検査能率の
向上を図ることができる半導体ウエハの検査装置を提供
することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 半導体ウエハを検査するための複数のステージ機構を設
けた検査装置において、前記ステージ機構の間に設けら
れた半導体ウエハの搬送機構と、前記各ステージ機構に
設けられた加熱、冷却可能なチャックトップと、前記搬
送機構の長手方向に沿って連立して２カ所設けられ、各
々ウエハカセットを支持する２つのエレベータと、前記
各ウエハカセット内から半導体ウエハを取出し可能な取
出しステージと、前記取出しステージから取出した前記
半導体ウエハを所定の高さまで上昇させると共に、前記
半導体ウエハのプリアライメントを行う昇降回転部と、
前記各ステージ機構の基台上に設けられ、前記半導体ウ
エハを前記昇降回転部から前記各チャックトップに移載
する回転アーム機構とを具備したことを特徴とする。

（作 用） 本発明によれば、何れか一方のステージ機構で検査を行
い、この検査結果に基づき、良品と判定された半導体ウ
エハチップのみを、次のステージ機構で別の検査を行う
ので、別の検査に費す検査時間は不良ウエハチップを検
査することがなく、所要検査時間を短縮させることが可
能に改善できる。

また、半導体ウエハの検査方法によれば、各ステージに
設けられている温度高温・低温状態によって半導体ウエ
ハを検査することができる。

（第１実施例） 以下、本発明の半導体ウエハの検査装置について説明す
る。

上記ウエハプローバ（１）は、第１図に示すように、半
導体ウエハ（２）を検査する複数のステージ機構（3,
4）と、検査するためのカセット（５）から枚葉式に取
出して搬送する搬送機構（６）とから構成されている。

上記ステージ機構（3,4）は上記搬送機構（６）を中央
にして、この搬送機構（６）の左側面には左側用ステー
ジ機構（以下左ステージ機構という）（３）を設け、さ
らに右側面には右側用ステージ機構（以下右ステージ機
構という）（４）を設けた配置構成になっている。

従って、このように連設した配置構成にしたので、搬送
機構（６）によって多数のウエハ（２）を収納したウエ
ハカセット（５）から枚葉式に取出されたウエハ（２）
を各ステージ機構（3,4）毎に供給することができる。
また一旦搬送機構（６）から、左ステージ機構（３）側
のステージ（７）にウエハを供給したのち、このウエハ
（２）を右ステージ機構（４）側のステージ（7a）に授
受することもできる。また、この逆方向にウエハ（２）
を授受させることができるように設けられている。

上記左ステージ機構（３）の内部構成は、図示しないが
外部のテスタと導通したプローブ針（８）をウエハ
（２）上に接触させて検査する検査部（1a）と、この検
査部（1a）の近傍に設けられたアライメント領域（９）
や、検査部（1a）の中央に設けられたプロープ針（８）
の領域（10）及び、搬送機構（６）側から左ステージ機
構（３）側にウエハ（２）を授受する供給位置（11）と
の間を水平に移動可能に設けられたステージ（７）とが
左ステージ機構（３）の基台（12）面上に形成されてい
る。

上記検査部（３）は基台（12）上の後方端面から垂直方
向に主柱（図示せず）が立設されている。この主柱の頂
端部にヘッドプレート（13）と称するプローブカード
（14）の受台が上記基台（12）面と平行に横設されてい
る。

そして、上記ヘッドプレート（13）の中央に図示しない
がウエハ（２）の半導体チップの電極パッド面に対応し
たプロープ針（８）群を有するプレーブカード（14）が
着脱可能に設けられている。さらに、第１図及び第３図
で示すように、左ステージ機構（３）の右側端の基台
（12）上に上記回転アーム機構（15）が設けられてい
る。

上記回転アーム機構（15）はステーピングモータ（16）
と回転アーム（17）から構成されており、上記ステッピ
ングモータ（16）の軸芯に先端Ｕ字状のアルミニューム
型の回転アーム（17）が支持設置され形成されている。

上記回転アーム（17）のＵ字状先端には一定の半径を有
しないウエハ（２）を吸着支持可能な図示しない吸着孔
が設けられている。

上記基台（12）上の中央には上記ヘッドプレート（13）
に着脱固定したプローブカード（14）の下側のプローブ
針の領域と、上記回転アーム機構（15）によってステー
ジ（７）に供給する供給位置（11）との間にウエハ
（２）を載置したステージ（７）を移動させる移動部
材、例えばレールが敷設されている。

従って、このように左ステージ機構（３）の基台（12）
上に構成したので、基台（12）上の回転アーム機構（1
5）が搬送機構（６）側のサブチャック（18）に吸着し
たウエハ（２）を、左ステージ機構（３）側のステージ
（７）面上に載置することができる。そして、ステージ
（７）は基台（12）のレール（図示せず）上を転支して
検査部（1a）の中央のプローブカード（14）の下側まで
移動させることができる。

また、アランメントの位置（９）の下側にも移動可能に
形成されている。さらにステージ（７）をＺ方向に昇降
させてプローブ針（８）にウエハ（２）を接触させて電
気的特性検査をすることができる。

上記ステージ（７）は、粗・微移動可能なXYZ軸直線移
動ステージ、例えばボールスクリューを使用した３軸移
動のXYZステージ（19）の昇降方向の頂端に周（θ）回
転可能な載置台（第２図中20）をプローブカード（14）
面、及び基台（12）と平行に支持設置している。

そして第２図に示すように、上記ステージ（７）の載置
台（20）にはウエハ（２）を所定温度に達するように温
度昇降手段が設けられている。この実施例の特徴的事項
は、上記左ステージ機構（３）及び右ステージ機構
（４）の各々のステージ（左ステージ機構及び右ステー
ジ機構に設けた載置台）（20）を異った温度に設置し、
この異った温度の載置台（20）のチャックトップにウエ
ハ（２）を移り渡らせる方法で、ウエハ（２）の各温度
を維持して検査することにある。

上記のように載置台（20）のチャックトップを所定温度
に維持させるためには、温度昇降手段を載置台（20）内
部に構成しなければならない。

上記載置台（20）のチャックトップの温度昇降手段の内
部構成は、冷却ジャケット（21）が内蔵され、チャック
トップ（ステージの頂端面に設けられた金属、例えばア
ルミニュームに金、及びカニゼンメッキを施した部材）
（22）の裏面の略全体に接触するように敷設されてい
る。さらに、上記冷却ジャケット（21）の下側にシリコ
ンラバのヒータ（24）が敷設された構成になっている。

従って、温度昇降手段を載置台（20）に内蔵しているの
で、載置台（20）表面が設定温度に昇降する。この載置
台（20）の表面温度がウエハに熱伝導されて設定温度に
達する。この載置台（20）がXYZステージ（19）によっ
て検査部（1a）まで移動し、プローブカード（14）のプ
ローブ針（８）と接触して検査されることになる。

つぎに上記左ステージ機構（３）にウエハ（２）を搬送
する搬送機構（６）の構成について説明する。

上記搬送機構（６）は、上記左ステージ機構（３）と右
ステージ機構（４）の中央に配置されている。

上記搬送機構（６）の内部機構は、第３図で示すように
ウエハカセット（５）を載置して上下方向に昇降する複
数のエレベータ（25）と、このウエハカセット（５）か
らウエハ（２）を取出す取出し手段（26）とが搬送機構
（６）のベース台（27）上に形成されている。

上記エレベータ（25）の配置構成は、上記搬送機構
（６）のベース台（27）が長手方向に形成されている。
この長手方向の短辺は、検査装置（１）の操作面（28）
に沿って設けられている。上記ベース台（27）の短辺
（27a）の端面上に直交した方向に位置し、かつ取出し
手段（26）に近い部分の位置に配置したエレベータ（2
5）と、このエレベータ（25）と操作面（28）との間に
エレベータ（25）を設けている。これらのエレベータ
（25）は、ウエハカセット（５）を昇降させる受台（3
0）を粗・微移動可能な直線移動、例えばボールスクリ
ュー（29）を使用した１軸移動の構造のものである。前
者をＡエレベータ（25a）と称し、このＡエレベータ（2
5a）にはウエハカセット（5a）を載置するＡ受台（30
a）が設けられている。後者をＢエレベータ（25b）と称
し、このＢエレベータ（25b）にはウエハカセット（5
b）を載置するＢ受台（30b）が設けられている。このよ
うに、搬送機構（６）の長手方向に沿って連立して２ケ
所設けられたエレベータ（25）のウエハカセット（５）
からウエハを取出す場合は、上記Ａエレベータ（25a）
によって、Ａ受台（30a）を所定の位置まで上昇させ
る。上記取出し手段（26）が上昇したＡ受台（20a）の
下側を移動部材、例えば２本のレール（31）上を転支し
てＢエレベータの手前まで直線移動して停止するように
構成されている。

上記取出し手段（26）の配置構成は、上記搬送機構
（６）のベース台（27）の中央に設けた移動部材、例え
ば平行に敷設されたレール（図示せず）上に制御可能に
転支されている。

上記取出し手段（26）はＡ受台（30a）及びＢ受台（30
b）の前面方向の一軸方向に移動する移動台（32）と、
ウエハカセット（５）内に水平に挿入する如く進退可能
な取出しステージ（33）と、このウエハ取出しステージ
（33）で取出したウエハ（２）を所定高さまで上昇させ
る昇降回転部（39）とから構成されている。

上記移動台（32）は上述した移動部材、例えばレール
（31）上を粗・微移動可能なＹ軸直線移動機構、例えば
ボールスクリューを使用した一軸移動するように構成さ
れている。

上記ウエハ取出しステージ（33）は、上記移動台（32）
の頂面にウエハカセット（５）の入口と水平に面対称す
る如く載置されて設けられている。

上記ウエハ取出しステージ（33）の構成は、ウエハ
（２）を取出すためのアーム（35）がウエハカセット
（５）内に水平に挿入し、ウエハ（２）を取出すように
設けている。例えば、上記移動台（32）の頂面と平行に
ガイド（34）を設け、このガイド（34）にウエハ（２）
を取出すアーム（35）を設ける。このアーム（35）は、
ウエハ（２）を吸着支持する図示しないが、吸着孔が複
数個設けられている。またガイド（34）に摺動する部分
にはアーム（35）の下側に突設体が設けられており、こ
の突設体にガイドが挿入している。そしてアーム（35）
全体が水平に摺動するように設けられている。

上記ガイド（34）が設けられている部材の側面にプーリ
（37）が２ケ所設けられており、このプーリ（37）にタ
イミングベルト（36）が張架されている。また、この張
架したプーリ（37）はステッピングモータ（38）に直結
されている。そして、上記タイミングベルト（36）に上
記アーム（35）の一部が突出して固定されている。

従って、ウエハカセット（5b）の前面に移動してきたウ
エハ取出しステージ（33）は、ステッピングモータ（3
8）の駆動によって、アーム（35）をウエハカセット（5
b）内に挿入する。その後、Ｂエレベータ（5b）を僅か
降下させて、アーム（35）にウエハ（２）を接触させ
る。そして、ウエハ（２）を取出すことができる。

上記アーム（35）がウエハカセット（５）に挿入したの
ち所定位置に退去した位置の下側に上昇及び回転手段、
例えばシリンダと電磁弁を有したソレノイド（39a）を
用いた昇降回転部（39）により昇降自在及び回転可能な
サブチャック（18）と称するウエハ吸着台が設けられて
いる。このサブチャック（18）には必要に応じて吸着保
持可能に吸着孔（図示せず）が設けられている。

そして、上記サブチャック（18）がウエハ（２）を吸着
した状態で一回転することにより、上記ウエハ（２）の
周縁情報を認識したのち演算して、上記ウエハ（２）の
中心を認識する。

以上で、左ステージ機構（３）及び搬送機構（６）の構
成について上述したがつぎに右ステージ機構（４）の構
成について述べると、上記右ステージ機構（４）は左ス
テージ機構（３）と左右対称に構成されているので、構
成についての説明を省略する。また、右ステージ機構
（４）側の載置台（20a）温度が半導体チップの品質保
証最低温度−５℃に設定する。そして、検査するウエハ
（２）はＢ受台（30b）に載置したウエハカセット（5
b）から取出して搬送するものとした。

上述した状態で、先ず、検査装置（１）に通電する。そ
して、先ず、Ａ受台（30a）を所定の高さまで上昇させ
たのちに、このＡ受台（30a）の下側に取出し手段（2
6）を通過させる。ついで、上記取出し手段（26）のア
ーム（35）がウエハカセット（5b）内に挿入してウエハ
（２）を吸着して、所定位置まで進退方向に移動して退
去する。このようにしてウエハカセット（5b）内からウ
エハ（２）を取出したのち、取出し手段（26）の移動台
（32）がボールスクリュー（図示せず）の回転に伴っ
て、回転アーム（17）と関連した位置まで移動する。

このように回転アーム（17）と関連位置に達した取出し
手段（26）は、取出しウエハ（２）を回転アーム（17）
に授受する高さまで昇降回転部（図示せず）を介して上
昇させる。

次に上述した温度昇降手段を設けた複数のステージ（2
0,20a）を用いて、先ず、所定温度に加温した状態のス
テージ上にウエハ（２）を載置して検査したのち他の所
定温度に加冷した状態のステージ上に上記ウエハを移し
替えて、検査する検査方法を温度数値を用いて実現的に
説明する。

上記ウエハプローバ（１）の左ステージ機構（３）側の
ステージ（20）温度が半導体チップの品質保証最高温度
80℃に設定する。

上記昇降回転部（図示せず）のサブチャック（18）に吸
着固定して上空部に吸着支持して上昇させている。この
ようにして搬送機構（６）は、検査するウエハ（２）を
左ステージ機構（３）側及び右ステージ機構（４）側の
どちらかに授受することができる直前状態となる。この
ような状態において、第４図に示すフローチャートに基
づいて、上記ウエハ（２）を検査する動作について述べ
る。

上記に述べたウエハ（２）をサブチャック（18）上に配
置した工程がウエハを取り出す工程（40）である。この
工程後、80℃の温度で検査する仕様であるから、左ステ
ージ機構（３）側の回転アーム（17）と共にプリアライ
メントが実施（41）される。

上記プリアライメント終了後、左ステージ機構（３）の
回転アーム（17）が供給位置（第１図中11）まで回転し
て80℃に加温したステージに載置したのち、上記回転ア
ームが所定位置まで戻る。このようにしてウエハ（２）
は左ステージ機構（３）の80℃に加温してステージに載
置する。

上記ウエハ（２）を供給位置（11）で供給した後、載置
台（20）にアライメント位置（９）及び検査部（1a）の
プローブカード（14）の下側に移動配置する。そして、
80℃の載置台（20）上のウエハ（２）をプローブ針を接
触させて、検査（43）する。

つぎに、上記ウエハ（２）を回転アーム（17）を介し
て、サブチャック（18）にアンロード（44）する。

つぎに、設定が−５℃の温度で検査する仕様であるか
ら、右ステージ機構（４）の回転アーム（17a）が回転
する。この回転は、上記と同様にサブチャック（18a）
の外周に廻り込むように停止して、右ステージ機構
（４）へロード（45）する。そして、−５℃のステージ
（20a）上のウエハ（２）をプローブ針を接触させて検
査（46）する。そして、両方の温度の載置台上で検査し
たウエハ（２）はアンロード（47）する。アンロードさ
れたウエハ（２）は、ウエハカセット（５）に収納（4
8）する。このように、左ステージ機構（３）の80℃に
加温したステージ（ホットチャックともいう）と、右ス
テージ機構（４）の−５℃に減温した載置台（クールチ
ャックともいう）との両方の温度でウエハ（２）を検査
することができる。この実施例の効果としては、ウエハ
（２）が所定温度のステージ（７）から他の所定温度の
ステージ（7a）の間を中央に設けた搬送機構（６）によ
って移し渡らせる方法なので、二種類の温度に連続して
検査する場合は、作業効率が顕著に高い。

（第２実施例） 以下、本発明半導体ウエハの検査方法を、一実施例のウ
エハプローバに用いて、図面を参照して説明する。

ここで、上記ウエハプローバとは、左側専用のステージ
部、及びローダ部とが一体構成されたウエハ検査装置
と、このウエハ検査装置の右側に独立したステージ部
と、を並設して設けたものである。

上記ウエハプローバは第５図を参照して説明する。

上記ウエハプローバ（49）は、ウエハ検査装置（50）
と、独立したステージ部（51）とから構成されている。

上記ウエハ検査装置（50）は左ステージ部（52）と、ロ
ーダ部（53）とが互に係合されるように配置されてい
る。

上記左ステージ部（52）は、ローダ部（53）から搬送さ
れたウエハ（２）にプローブ端子電極を相対的に昇降し
接触させて検査するものである。

上記ローダ部（53）は例えば５インチの外形のウエハを
収納したウエハカセット（５）から取出し、これをプリ
アライメントした後に、上記左ステージ部（52）の左ス
テージ（52a）面に受け渡すものである。また、検査後
のウエハ（２）はウエハカセット（５）に戻すように搬
送するものである。

上記に説明したウエハ検査装置（50）のステージ部（5
2）のステージ（52a）はＸ軸,Y軸の平行方向に移動し、
Ｚ軸方向に昇降し、周方向に回転自在に設けられてい
る。

さらに、上記ステージ（52a）が高温・冷温自在にコン
トロール可能な構成になっている。

上記左ステージ（52a）の駆動制御は、Cpu（回転せず）
によって制御されている。

上記独立したステージ部（51）は、上述した左ステージ
（52a）と同様にＸ軸,Y軸の平行方向に移動しＺ軸方向
に昇降し、周方向に回転自在に設けられている。

さらに、上記独立したステージ部（51）のステージ（51
a）が高温・冷温自在にコントロール可能な構成になっ
ている。同様に、上記ステージ（51a）の駆動制御はCpu
（図示せず）によって制御されている。

ここで、上記ウエハ検査装置（50）の左ステージ（52
a）及び独立したステージ部（51）のステージ（51a）に
供給される冷却液、及び発熱電流はウエハプローバが操
作入力され、ウエハプローバのフロッピデスク等内にメ
モリされるようになっている。

次に、作用について説明する。

次ず、ウエハプローバ（49）の電源を通電状態にする。
すると、ウエハプローバ（49）のキーボードから入力
し、フロッピデスクに検査情報を書き込む、例えばウエ
ハ検査装置（50）側の左ステージ（52a）で、周囲加温8
0℃状態で検査したのち、ローダ部（53）で独立したス
テージ部（51）側に移し替えたのち、周囲冷温−10℃状
態で検査する検査操作情報を書き込む。

この時、同時にウエハプローバ内のRAMにも書き込まれ
る。

次にカセットから検査用ウエハがウエハ検査装置（50）
側の左ステージ（52a）に載置する。

この載置されたウエハ（２）は左ステージ（52a）の熱
伝導によって周囲加温80℃に到達する。

この80℃に到達した温度条件でテスタにより検査される
ことになる。同様にして、ローダ部（53）を介して独立
したステージ部（51）のステージ（51a）面に移し替え
られる。この移替えられたウエハ（２）は冷温−10℃で
検査されることになる。

第２実施例の作用効果は、左ステージ部（52）とローダ
部（53）を一体に構成したので、左ステージ部（52）と
ローダ部（53）のレベリングは必要がなくなる。

ウエハ検査装置（50）に独立したステージ部（51）を着
脱自在に設けたので、ウエハプローバ（49）をウエハ検
査装置（50）として使用する場合には、ワンタッチで取
外して、ウエハプローバ（49）を小型可能に変形させる
ことができるので、測定室、例えばクリーンルームの小
さいところでも配置可能になる。

また、左側専用のステージ部及びローダ部が一体構成さ
れたウエハ検査装置とこのウエハ検査装置の右側に独立
したステージ部とを並列して設けたことによりローダ部
に設置したマイクロスコープへの振動が各ステージ部，
ローダ部を独立に構成した場合に比べ少なく、片方のス
テージ上でウエハ検査を行なっている時の振動でマイク
ロスコープが揺れ、もう一方のステージ上のウエハを目
視，針合せする作業に障害を与えることがないという効
果がある。

（第３実施例） 以下、本発明半導体ウエハの検査方法を複数のステージ
機構を有したウエハプローバに適用した一実施例につい
て図面を参照して説明する。

上記実施例は、半導体ウエハ（以下、ウエハと略記す
る）の電気的特性検査をするに際し、何れか一方のステ
ージ機構の頂面のステージで最初にウエハの検査を行
い、その後、他方のステージに移送されて、すでに最初
の検査結果に基づいて良品のみのウエハチップを検査す
る方法の説明である。

上記ウエハプローバ（54）は、第６図に示すように、プ
ローブカード（55,56）の部分を除いては、第１実施例
で説明したのでここでは概略的に説明する。

先ず、左側の検査部（57）と、右側の検査部（58）が設
けられ、この左側の検査部（57）には、左側ステージ機
構（59）が平面移動自在に設けられている。また、上記
右側の検査部（58）には、右側ステージ機構（60）が同
様に平面移動自在に設けられている。

さらに、これらのステージ機構（59,60）にウエハ（6
1）を搬送させる搬送機構（62）が中央に設けられてい
る。

上記機構を制御する制御部（63）が、上記搬送機構（6
2）の底部に配置されている。

上記搬送機構（62）は、例えば左側ステージ機構（59）
より受け取ったウエハ（61）を右側ステージ機構（60）
に受け渡すように構成されている。

上記左側ステージ機構（59）を配置した左側検査部（5
7）に設けられたプローブカード（55）は、第７図
（ａ）に示すように、複数のプローブ針（55a,b,c,d,e,
f）の先端と対応したウエハチップ（64）の電極パッド
（64a,c,d,e,g,h）に夫々接触する如く位置合わせされ
ている。

最初に検査される左側ステージ機構（59）に配置したプ
ローブカード（55）について説明したが、右側ステージ
機構（60）についても同様であり、第７図（ｂ）に示す
ように、複数のプローブ針（65a,b,c,d,e,f）の先端と
対応しでウエハチップ（64）の電極パッド（64a,b,c,e,
f,g）に夫々接触する如く位置合わせされている。

上記制御部（63）は第８図（ａ）に示すように、左側検
査部（57）で最初に１ピッチ毎に全チップ歩進移動し
て、座標（3,6）（4,6）…（4,2）（5,2）までのウエハ
チップを順次検査するように制御駆動されている。さら
に、上記制御部（63）は、左側検査部（57）でメモリの
記憶機構の検査を実行するように制御している。

この左側検査部（57）での検査結果は、ウエハチップの
座標と共に記憶手段に記憶する。

次に右側検査部（58）に移送する。そして左側検査部
（57）で最初の検査を行った結果に基づいて、第８図
（ｂ）に示すように、良品ウエハチップ、例えば座標
（3,6）（5,6）（6,5）（2,5）（4,4）（6,4）（4,3）
（2,3）（4,2）及び（5,2）のウエハチップのみを検査
するように制御駆動する。

上記右側検査部（58）で例えば消去機能、即ち、紫外線
照射、例えばキセノンランプの光による照射による検査
をする。この検査で合格したウエハチップは、例えば第
８図（ｃ）に示すように座標（3,6）（5,6）及び（4,
2）のウエハチップのみを最終合格良品ウエハチップと
判定する。

次に、複数種類の検査を行うウエハプローバ（54）の動
作について第９図に示すフローチャートに基づいて説明
する。

上記ウエハプローバ（54）の電源スイッチをオンに入れ
る。例えば、１チップマイコンを形成したウエハ（61）
を収納したカセット（66）がカセット台（図示せず）に
載置され検査準備を完了する。この準備されたカセット
（66）から一枚づつウエハ（61）を取出し機構（図示せ
ず）によって取出す（67）。この取出されたウエハ（6
1）をプリアライメント位置まで移動機構（図示せず）
によって移送する。この移送されたウエハ（61）はプリ
アライメントされ、左側ステージ機構（59）のステージ
面に載置する。

この載置したウエハ（61）の電極パッド（64a,c,d,e,g,
h）と、このウエハ（61）の上方のプローブ針（55a,b,
c,d,e,f）との位置合わせを行い、この位置合わせを行
ったウエハ（61）にプローブ針（55a,b,c,d,e,f）を接
触して、良・否の検査を行う（69）。この良・否の検査
結果は上記ウエハ（61）上の夫々のウエハチップ位置と
対応したメモリのアドレスに自動的にメモリしてデータ
化する上記メモリのデータの基づいて、良品ウエハチッ
プ位置のみに右側検査部（58）のプレーブ針（65）を接
触するように制御部（63）で制御している。

上記メモリの動作と、同時にウエハ（61）を上記左側ス
テージ機構（59）から右側ステージ機構（60）にローデ
ングする（70）。この右側ステージ機構（60）に載置し
たウエハ（61）上の良品ウエハチップ、例えば座標（3,
6）（5,6）（6,5）（2,5）（4,4）（6,4）（4,3）（2,
3）（4,2）及び（5,2）のウエハチップを終了させる。

ここで、最初に検査したウエハチップの数量は600個所
に対し、右側ステージ機構（60）側では、良品が500個
であるために、500個所の検査の時間で終了させること
が可能になる。

このようにして、不良ウエハチップを除いた良品のウエ
ハチップのみに歩進するので、検査時間の短縮が可能と
なる。

上記実施例では１チップマイコンのウエハチップについ
て説明したが、ウエハチップの回路不良と、耐圧検査等
を組合わせても良い。

また、ウエハチップ（67）が第10図で示すように、１ウ
エハチップ内に複数、例えば２個のチップＡ・Ｂがある
場合に最初にＡチップを検査して、右側ステージ機構で
はＢチップを検査するようにしても良い。

上記実施例の効果は何れか一方のステージ機構で最初の
種類の検査を行い、この検査結果に基づいて良品ウエハ
チップのみを検査するようにしたので、すでに最初の種
類の検査で不良品と判定しているウエハチップには検査
を省略している。

従って、検査時間を短縮させるように改善させることが
可能になる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、半導体ウエハを検査す
るための複数のステージ機構の間に半導体ウエハの搬送
機構を設け、この搬送機構の長手方向に沿って連立して
２カ所に、各々ウエハカセットを支持する２つのエレベ
ータを設け、各ウエハカセット内から半導体ウエハを取
出し、この取出しステージから取出した半導体ウエハを
プリアライメントした後、各ステージ機構のチャックト
ップに移載することを特徴とする。

したがって、搬送機構を共用できると共に、搬送機構の
長手方向に沿って連立して２カ所に、各々ウエハカセッ
トを支持する２つのエレベータを設けることにより、装
置全体をコンパクトに構成することができ、占有スペー
スを狭くすることができる。また、半導体ウエハをウエ
ハカセットからステージ機構へ搬入が迅速に行え、検査
能率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る検査方法を用いた検査装置の一部
切開された説明図、第２図は第１図における検査装置の
ステージ機構に設けた載置体の拡大説明図、第３図は第
１図における検査装置の搬送機構の拡大斜視された説明
図、第４図は第１図における検査装置の搬送経路から載
置体間の往復経路のフローチャート図、第５図は本発明
に係る検査方法を用いた他の検査装置であるウエハプロ
ーバの一部切開された上面説明図、第６図は第１図の他
の実施例をウエハプローバに用いた一実施例を説明する
配置説明図、第７図は第６図のウエハチップとプローブ
針との位置を説明するための拡大説明図、第８図は第６
図のウエハチップを検査する工程を説明するためのウエ
ハ説明図、第９図は第６図のウエハプローバの動作を説
明するためのフローチャート説明図、第10図は第６図の
ウエハに形成された特殊なウエハチップを説明するため
のウエハチップ説明図である。 １……検査装置、２……ウエハ、 ３……左ステージ機構、４……右ステージ機構、 ５……カセット、６……搬送機構、 7,7a……ステージ、9,9a……アライメント、 15,15a……回転アーム機構、 19……XYZステージ、20……載置台、 25……エレベータ、26……取出手段、 27……ベース台、49……ウエハプローバ、 50……ウエハ検査装置、51……独立したステージ部、 52……左ステージ部、52a……左ステージ、 53……ローダ部、61……ウエハ、 62……搬送部、63……制御部、 64……ウエハチップ、65……プローブ針。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 唐沢 渉 東京都新宿区西新宿１丁目26番２号 東京 エレクトロン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭54−4078（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−7573（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体ウエハを検査するための複数のステ
   ージ機構を設けた検査装置において、前記ステージ機構
   の間に設けられた半導体ウエハの搬送機構と、前記各ス
   テージ機構に設けられた加熱、冷却可能なチャックトッ
   プと、前記搬送機構の長手方向に沿って連立して２カ所
   設けられ、各々ウエハカセットを支持する２つのエレベ
   ータと、前記各ウエハカセット内から半導体ウエハを取
   出し可能な取出しステージと、前記取出しステージから
   取出した前記半導体ウエハを所定の高さまで上昇させる
   と共に、前記半導体ウエハのプリアライメントを行う昇
   降回転部と、前記各ステージ機構の基台上に設けられ、
   前記半導体ウエハを前記昇降回転部から前記各チャック
   トップに移載する回転アーム機構とを具備したことを特
   徴とする半導体ウエハの検査装置。