JPS6115341A - ウエハプロ−バ - Google Patents
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- JPS6115341A JPS6115341A JP59135086A JP13508684A JPS6115341A JP S6115341 A JPS6115341 A JP S6115341A JP 59135086 A JP59135086 A JP 59135086A JP 13508684 A JP13508684 A JP 13508684A JP S6115341 A JPS6115341 A JP S6115341A
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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。
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
ウエハプローバに関し、特に、半導体チップのパターン
構成に応じて適宜交換設定されるプロ−ブカードの位置
合せを自動的に行なうようにしたウエハプローバに関す
る。
ウエハプローバに関し、特に、半導体チップのパターン
構成に応じて適宜交換設定されるプロ−ブカードの位置
合せを自動的に行なうようにしたウエハプローバに関す
る。
［発明の背景１
トランジスタや集積回路（ＩＣ）′８の半導体装置の製
造工程における検査の１つとして、プローブ検査がある
。このプローブ検査は、ウェハ上へのパターン形成によ
り完成された半導体チップをウェハプローへのプローブ
１４を用いて測定器等からなる検査回路と電気的に接続
し動作や電気的特性を検査するものである。
造工程における検査の１つとして、プローブ検査がある
。このプローブ検査は、ウェハ上へのパターン形成によ
り完成された半導体チップをウェハプローへのプローブ
１４を用いて測定器等からなる検査回路と電気的に接続
し動作や電気的特性を検査するものである。
第３図は、従来のウエハプローバの概略の上面図を示づ
。同図において、センダキャリア１は、複数枚の被検ウ
ェハが収納された状態でセットされる。プリアライメン
トステージ２は、センダキャリア１から１枚ずつ供給さ
れるウェハのオ′リフラ（オリエンテーションフラット
）部を機械的に検出してブリアライメン１−を行なう。
。同図において、センダキャリア１は、複数枚の被検ウ
ェハが収納された状態でセットされる。プリアライメン
トステージ２は、センダキャリア１から１枚ずつ供給さ
れるウェハのオ′リフラ（オリエンテーションフラット
）部を機械的に検出してブリアライメン１−を行なう。
ウェハチャック３は、ブリノ７ライメントステージ２か
ら供給さｉｔたウェハ４を固定するとともに、このウェ
ハ４をＸ、、Ｙ、θおよび７方向に移動させる。オート
アライメントセンサ（ウェハセンサ）５は、レ−ｌアス
キャン方式またはＴＶカメラを用いた公知のもので、ウ
ェハチャック３に固定されたウェハ４の位置をより高精
度に検出する。また、エツジセンサ兼用のハイドセンサ
６は、ウェハチャック３に固定されたウェハ４の高さを
高精度に検出する。ウェハチャック３は、さらに、これ
らの検出結果に基づい−Ｃウェハ４に形成されている半
導体チップがプローブカード７の下の所定位置（プロー
ブ検査位置）に来るようにウェハ４を移動し、次にこの
ウェハ４を垂直に持ち上ける（７アツプする）。これに
より、ウェハ士に形成されている半導体チップ上のポン
ディングパッドがプローブカード７に設けられている図
示しないプローブ針に押し付けられ、図示しない測定器
等の検査回路が接続されて最初の１個の半導体チップの
１０−ブ検査を行なうことができる。該半導体ブツブの
プローブ検査が終了すると、ウェハ４を元の高さに戻し
、予め設定されているデータを基に、次の半導体チップ
が上記検査位置に来るようにウェハ４をＸ−Ｙ方向に移
動しさらにＺアップして次の半導体チップのプローブ検
査を１ｊなうっ以下、同様に、ウェハ４をＸ−Ｙ方向に
ステップ送りしくはＺアップすることにより、各半導体
チップを順次プローブ検査することができる。なお、プ
ローブ検査の結果、不良と判定された半導体チップには
図示しないイン力によりマークが付される。このように
しで、ウェハ４上の全部の半導体デツプについてのプロ
−ブ検査が終了すると、ウェハ４をウエハヂレック３か
ら取外してレシーブキャリア９に収納する。第３図にお
いて、１０はプローブカード目視用アライメントスコー
プ、１１はプローブカード７が設定されるプローブカー
ドホルダで・ある。
ら供給さｉｔたウェハ４を固定するとともに、このウェ
ハ４をＸ、、Ｙ、θおよび７方向に移動させる。オート
アライメントセンサ（ウェハセンサ）５は、レ−ｌアス
キャン方式またはＴＶカメラを用いた公知のもので、ウ
ェハチャック３に固定されたウェハ４の位置をより高精
度に検出する。また、エツジセンサ兼用のハイドセンサ
６は、ウェハチャック３に固定されたウェハ４の高さを
高精度に検出する。ウェハチャック３は、さらに、これ
らの検出結果に基づい−Ｃウェハ４に形成されている半
導体チップがプローブカード７の下の所定位置（プロー
ブ検査位置）に来るようにウェハ４を移動し、次にこの
ウェハ４を垂直に持ち上ける（７アツプする）。これに
より、ウェハ士に形成されている半導体チップ上のポン
ディングパッドがプローブカード７に設けられている図
示しないプローブ針に押し付けられ、図示しない測定器
等の検査回路が接続されて最初の１個の半導体チップの
１０−ブ検査を行なうことができる。該半導体ブツブの
プローブ検査が終了すると、ウェハ４を元の高さに戻し
、予め設定されているデータを基に、次の半導体チップ
が上記検査位置に来るようにウェハ４をＸ−Ｙ方向に移
動しさらにＺアップして次の半導体チップのプローブ検
査を１ｊなうっ以下、同様に、ウェハ４をＸ−Ｙ方向に
ステップ送りしくはＺアップすることにより、各半導体
チップを順次プローブ検査することができる。なお、プ
ローブ検査の結果、不良と判定された半導体チップには
図示しないイン力によりマークが付される。このように
しで、ウェハ４上の全部の半導体デツプについてのプロ
−ブ検査が終了すると、ウェハ４をウエハヂレック３か
ら取外してレシーブキャリア９に収納する。第３図にお
いて、１０はプローブカード目視用アライメントスコー
プ、１１はプローブカード７が設定されるプローブカー
ドホルダで・ある。
ところで、このようなウエハプローバにプローブカード
を取付ける場合、ウェハのＸ−Ｙ方向の移動を簡略化し
高速化するためには、プローブカードのＹ軸およびＹ軸
をウェハ駆動軸に位置合せく通常はθ調整のみ）する必
要がある。従来は、人が顕微鏡（第３図のプローブカー
ド目視用アライメントスコープ１０）でプローブ剣の（
４先を観察しながら手ａ）で調整しており、手間が掛る
という不都合があった。また、ウェハの検出位置とプロ
ーブ針の検出位置とが離れているため、ウェハの位置検
出を高精度で行なうことは困難であった。
を取付ける場合、ウェハのＸ−Ｙ方向の移動を簡略化し
高速化するためには、プローブカードのＹ軸およびＹ軸
をウェハ駆動軸に位置合せく通常はθ調整のみ）する必
要がある。従来は、人が顕微鏡（第３図のプローブカー
ド目視用アライメントスコープ１０）でプローブ剣の（
４先を観察しながら手ａ）で調整しており、手間が掛る
という不都合があった。また、ウェハの検出位置とプロ
ーブ針の検出位置とが離れているため、ウェハの位置検
出を高精度で行なうことは困難であった。
［発明の目的１
本発明は、上記従来形における問題点に鑑みてなされた
もので、ウエハプローバにおい−Ｃ１プローブカードの
θ調整を自動化して省力化を図るとどもに、装置の小形
化および位置合けの呂精度化を図ることを目的とする。
もので、ウエハプローバにおい−Ｃ１プローブカードの
θ調整を自動化して省力化を図るとどもに、装置の小形
化および位置合けの呂精度化を図ることを目的とする。
［発明の概要Ｊ
本発明は、上記目的を達成刃るため下記の構想を基本と
Ｊる。すなわち、ブ［１−７カード土方（３二テレビカ
メラを設け、これにより、プローブカードのプ［１−ブ
釘先の位置検出を行ない、θ成分誤差についではプロー
ブカードの回転機構により補正を行なう。この後、ウェ
ハをブ［］−１カード下に位置さけ、これを、テレビカ
メラ検出］−リアをブｌ］−ブ針内側とすることにより
、位置検出を行なう。この検出されたプローブ針先がウ
ニ１−ハ十の半導体チップのポンディングパッドに接触
可能となるようにウェハステージを移動させプ［１−ピ
ング動作を行なう。
Ｊる。すなわち、ブ［１−７カード土方（３二テレビカ
メラを設け、これにより、プローブカードのプ［１−ブ
釘先の位置検出を行ない、θ成分誤差についではプロー
ブカードの回転機構により補正を行なう。この後、ウェ
ハをブ［］−１カード下に位置さけ、これを、テレビカ
メラ検出］−リアをブｌ］−ブ針内側とすることにより
、位置検出を行なう。この検出されたプローブ針先がウ
ニ１−ハ十の半導体チップのポンディングパッドに接触
可能となるようにウェハステージを移動させプ［１−ピ
ング動作を行なう。
［実施例の説明］
以下、図面を用いて本発明の詳細な説明づ−る。
第１図は、本発明の１実施例に係るつ１ハブロ−への要
部側ｉ１図である。なお、従来例・と共通または対応す
る部分については同一の符号で表わす。
部側ｉ１図である。なお、従来例・と共通または対応す
る部分については同一の符号で表わす。
プローブカード７は絶縁材料製の基板１２のほぼ中央に
設（プられた開口１３にプローブ針１４が突出して配設
されているが、第１図のウェハ１］］−バは、第３図の
ものに対し、ウェハセンナ５としてのテレビカメラをプ
ローブカード７の開口１３の真上に配置したものである
。
設（プられた開口１３にプローブ針１４が突出して配設
されているが、第１図のウェハ１］］−バは、第３図の
ものに対し、ウェハセンナ５としてのテレビカメラをプ
ローブカード７の開口１３の真上に配置したものである
。
次に、このウエハプローバの作用を説明する。
このつ］ニハブ［Ｊ−バは図示しない中央処理装置（Ｃ
ＰＵ）を具備しでおり、この装置全体の動作はこのＣＰ
Ｕにより制御される。オペレータがこのウエハプローバ
のプローブカードホルダ１１（第３図）にプローブカー
ド７を新たにセットした後、パネル８く第３図）に設け
られている図示しないキーボードまたはモード切換スイ
ッヂ等により、プローブカードの自動位置合せを指令す
るど、上記ＣＰＵは、ウェハをロードしない状態で第２
図（ａ＞に示すようなテレビカメラ５の視野の比較的広
い範囲を占めるパターン検出エリアＡを検査してプロー
ブ針１４の針先の位置を検出する。そして、例えばプロ
ーブ針１４１と１４２の先端のＸおよびＹ座標のずれｘ
ｏ、ｙｏおよびこのプローブε１１４のＹ座標からのず
れ角θを算出し、このθがＯとなるようにプローブカー
ドホルダ１１（第３図〉を回転させる。これにより、プ
ローブ眉１４の配列方向をＸ軸およびＹ軸に揃えること
ができる。
ＰＵ）を具備しでおり、この装置全体の動作はこのＣＰ
Ｕにより制御される。オペレータがこのウエハプローバ
のプローブカードホルダ１１（第３図）にプローブカー
ド７を新たにセットした後、パネル８く第３図）に設け
られている図示しないキーボードまたはモード切換スイ
ッヂ等により、プローブカードの自動位置合せを指令す
るど、上記ＣＰＵは、ウェハをロードしない状態で第２
図（ａ＞に示すようなテレビカメラ５の視野の比較的広
い範囲を占めるパターン検出エリアＡを検査してプロー
ブ針１４の針先の位置を検出する。そして、例えばプロ
ーブ針１４１と１４２の先端のＸおよびＹ座標のずれｘ
ｏ、ｙｏおよびこのプローブε１１４のＹ座標からのず
れ角θを算出し、このθがＯとなるようにプローブカー
ドホルダ１１（第３図〉を回転させる。これにより、プ
ローブ眉１４の配列方向をＸ軸およびＹ軸に揃えること
ができる。
なお、上述のプローブ針の針先位置検出は、従来の【ク
エハプローバまたは〕Ａ１〜エツヂングのためのマスク
アライナ等におりるテレビカメラを用いたつｌＬへの位
置検出と同様の手法により実現覆ることかできる。
エハプローバまたは〕Ａ１〜エツヂングのためのマスク
アライナ等におりるテレビカメラを用いたつｌＬへの位
置検出と同様の手法により実現覆ることかできる。
このようにプローブカード７のθ補正を行なった後、−
上記ＣＰ Ｕは、ウェハ４をブ「１−ブカ−１〜７の下
に１コードし、パターン検出エリアを第２図（ｂ）に示
すようにプロ一ブ針１４の針先の内側のより小ざな領域
Ｂに切換えてこの検出エリアＢ内のパターンを所定の標
準パターン（テンプレート）と比較することにより、つ
■ハ４の位置検出を行ない、以下、第３図の従来例にお
けると全く同様にしてプローブ検査を行なう。この場合
、各半導体チップごとにウェハ（半導体チップ）位置検
出を行なうようにすれば、ウェハをステップ移動する際
の累積誤差によりプローブ針がポンディングパッドから
ずれ落ちることによるプローブ検査の誤動作を防止する
ことができる。また、半導体チップのパターン形状によ
りポンディングパッド部分をブ］」−１１１の真下に位
置させて直接パターン検出Ｃ′さる場合は、パターン検
出位置からプローブ検査位置までの再移動の必要がなく
、処理速度を向上覆ることができる。
上記ＣＰ Ｕは、ウェハ４をブ「１−ブカ−１〜７の下
に１コードし、パターン検出エリアを第２図（ｂ）に示
すようにプロ一ブ針１４の針先の内側のより小ざな領域
Ｂに切換えてこの検出エリアＢ内のパターンを所定の標
準パターン（テンプレート）と比較することにより、つ
■ハ４の位置検出を行ない、以下、第３図の従来例にお
けると全く同様にしてプローブ検査を行なう。この場合
、各半導体チップごとにウェハ（半導体チップ）位置検
出を行なうようにすれば、ウェハをステップ移動する際
の累積誤差によりプローブ針がポンディングパッドから
ずれ落ちることによるプローブ検査の誤動作を防止する
ことができる。また、半導体チップのパターン形状によ
りポンディングパッド部分をブ］」−１１１の真下に位
置させて直接パターン検出Ｃ′さる場合は、パターン検
出位置からプローブ検査位置までの再移動の必要がなく
、処理速度を向上覆ることができる。
［発明の効果］
以上のように、本発明によれば、プローブ針先の位置検
出をテレビカメラを用いて自動的に行なっているため、
人手によるプローブカードの位置合せが不要となり省力
化を図ることができる。また、プローブ針先どウェハの
位置検出を同一位置で行なうため、より高精度の位置合
ぜが可能となる。また、ウェハセンナ（テレビカメラ）
をプローブカード上方に位置させるため、装置の小型化
が可能となる。
出をテレビカメラを用いて自動的に行なっているため、
人手によるプローブカードの位置合せが不要となり省力
化を図ることができる。また、プローブ針先どウェハの
位置検出を同一位置で行なうため、より高精度の位置合
ぜが可能となる。また、ウェハセンナ（テレビカメラ）
をプローブカード上方に位置させるため、装置の小型化
が可能となる。
第１図は、本発明の一実施例に係るウニハブ［１−バの
要部概略図、 第２図（ａ）および（ｂ）は、それぞれ第１図のつ丁ハ
プローバにおけるブ″ローブ針位置検出時およびウェハ
アライメント時のパターン検出エリアを示す図、 第３図は、従来のウエハプローバの上面図である。 ３・・・ウエハヂャック、４・・・ウェハ、５・・・テ
レビカメラ、７・・・プローブカード、１１・・・プ［
］−ブカード小ルダ、１４・・・−プローブ針。 特許出願人 キャノン株式会社 代理人 弁理士 伊東層に、１［ 代理人 ｊｔｌ！１１す 伊東哲均 手続補正書輸発） −昭和６０年６月１０日 特許庁長官 志 賀 学 殿 １、事件の表示 昭和５９年 特 訂 願 第１３５０８６号２、発明の
名称 ブ［」−八 ３、補正をする省 事件どの関係 特許出願人 居 所 東京都大田区下丸子３丁目３０番２号名称 （
１００）キ ヤ ノ ン株式会社代表者 賀来龍三部 ４、代理人〒１０５ １１− 所 東京都港区虎ノ門二丁目８番１号６．２ｔ
ｉ正の内容 ■ 発明の名称“ウエハプローバ′を、１−プローバ」
に訂正する。 ■ 明細書全文を別添のとおり差替える。 ■ 第１図を別添のものと差替える。 ７、添付書類の目録 ■ 全文訂正明細書 １通 ■ 図 面 １通明
細 書 １、発明の名称 プローバ ２、特許請求の範囲 １、ウェハに形成されたチップの良、不良を判別するた
めに使用されるプローバであって、プローブカードを保
持するｌ〔めのホルダと、プローブカードを位置合わせ
するためにプローブ７Ｊ−ドを移動ざぜるための手段と
、ウェハを保持し移動させるための手段と、ブ［］−ブ
カートに設けられたプローブ針の位置を検出づるための
検出手段と、 前記検出手段からの情報に従ってプローブカード移動手
段を制御するための手段と、 ブロービング位置におけるウェハの位置を検出するため
の手段と、前記ウェハ位置検出手段からの情報に従って
ウェハ移動手段を制御するための手段とを有するプロー
バ。 ２、前記プローブ１４位置検出手段とウェハ位置検出手
段は、テレビカメラを有する特許請求の範囲第１項記載
のプローバ。 ３、前記テレビカメラの観察領域は、プローブ針位置検
出時とウェハ位置検出時とでは異なる特許請求の範囲第
１項記載の１１」−八。 ３、発明の詳細な説明 本発明は、チップの良、不良を判別するために使用され
るプローバに関し、特にプローブ７Ｊ−ドを自動的に位
置合わせすることかで゛き且つプローブ針とポンディン
グパッドとの位置合わせ精度を向−にさけることができ
るプローバに関する。 トランジスタや集積回路（ＩＣ）等の半導体装置の製造
工程における検査の１つと１．で、プローブ検査がある
。このプローブ検査は、ウェハ十へのパターン形成（よ
り完成された半導体チップのポンディングパッドと、プ
ローブカードのプローブ針とを接触させることによりデ
スクと電気的に接続し、チップの電気的特性を検査して
デツプの良、不良を判別するものである。 第３図は、従来のウニハブ［１−バの概略の上面図を示
す。同図において、センダキャリア１は、複数枚の被検
つＪハが収納された状態でセットされる。プリアライメ
ントステージ２は、センダキャリア１から１枚ずつ供給
されるウェハのオリフラ（・オリエンテーションフラッ
ト）部を機械的に検出してプリアライメントを行なう。 ウェハチャック３は、プリアライメントステージ２から
供給されたウェハ４を固定するとともに、このウェハ４
をＸ、Ｙ、０およびＺ方向に移動させる。オー１〜アシ
イメントセンザ（ウェハセンサ）５は、レーリ゛スキャ
ン方式またはＴＶカメラを用いた方式によりウェハチャ
ック３に固定されたウェハ４の位置をより高粘度に検出
する。ここでレーザスキｔ・ン方式の位置検出としては
実素子パターンを用いた一次元のパターンマツチングが
あり、ＴＶカメラを用いた方式の位置検出としては実素
子パターンを用いた二次元のパターンマツチングがある
。 また、エツジセンサ兼用のハイドセンサ６は、ウェハチ
ャック３に固定されたウェハ４の高さを高粘磨に検出す
る。ウェハチャック３は、さらに、□これらの検出結果
に基づいてウェハ４に形成されている半導体チップがプ
ローブカード７の下の所定位置（プローブ検査位置）に
来るようにウェハ４を移動し、次にこのウェハ４を垂直
に持ち上げる（Ｚアップする）。これにより、ウエハヒ
に形成されている半導体チップ−Ｌのポンディングパッ
ドがプローブカード７に設けられている図示しないプロ
ーブ針に押し付けられ、プローブカードが接続されてい
るテスターにより最初の１個の半導体チップのプローブ
検査を（）なうことん（できる。 該半導体チップのプローブ検査が終了すると、・ウェハ
４を元の高さに戻し、予め設定されでいるデータを基に
、次の半導体チップが上記検査１ｆ７−置に来るように
つ］１ハ４を：ｌ−Ｙ方向に移動しさらにＺアップして
次の半導体チップのプローブ検査を行なう。以下、同様
に、ウェハ４をＸ−Ｙ方向にステップ送りしてはＺアッ
プすることにより、各半導体チップを順次プローブ検査
−することかできる。なお、プローブ検査の結果、不良
と判定された半導体チップには図示しないイン力により
マークが付される。このようにして、ウェハ４上の全部
の半導体チップについてのプローブ検査が終了すると、
ウェハ４をウェハチャック３から取外してレシーブキャ
リア９に収納する。、第３図において、１０はプローブ
カード目視用アライメントスコ・−ブ、１１はブ目−ブ
カード７が設定されるプローブカードホルダである。 ところで、このようなウエハプローバにプローブカード
を取付【ノる場合、ウェハのＸ−Ｙ方向の移動を簡略北
し高速化するためには、プローブカードのＸ＠およびＹ
軸をウェハ駆動軸部らウェハステージのＸ軸およびＹ軸
にそれぞれ位置合せする必要がある。従来番よ、人が顕
微鏡（第３図のプ［］−ブカード目視用アライメントス
コープ１０）で′ブ１フープ針の針先およびチップのポ
ンディングパッドを観察しながら手動でプローブカード
およびウェハステージを調整しており、手間が掛るとい
う不都合があった。 更に上述のようにプローブカードとウェハとを位置合わ
せした後つ１ハを再びウェハセンサ５の下方に移動させ
、アライメントの際使用づ−る実素子パターン（７″ン
ブレー１〜）を登録し、以後のつＴハについてはウェハ
センサ５にＪ：るパターンマツチングを一回行なうだけ
で目視によるプローブ針とポンディングパッドとの位置
合わけを省略づることがある。 この場合ウェハのアライメント位ｌとブロービング位置
とが離れているため、ウェハをブ［」−ピング位置へ移
動させる間にステージの送り誤差が影響し、実際のブロ
ービング位置においてはプローブ針とパッドとの接触が
良好に（［なわれないことがある。 本発明の目的は、ブ［１−ブカードを自動的に位置合わ
せすることができるプローバを提供することにある。 本発明の他の目的は、プローブ針とホンディングパッド
との位置合わせ精度を面上させるＳとがてきるプローバ
を提供することにある。 以下、図面を用、いて本発明の詳細な説明する。 第１図は、本発明の１実施例に係るウエハプローバの要
部側面図である。なお、従来例と共通または対応する部
分については同一の符号で表わづ。 プローブカード７は絶縁材料製の基板１２のほぼ中央に
設【ノられた開口１３にプローブ針１４が突出して配設
されているが、第１図のウエハプローバは、第３図のも
のに対し、ウェハセンサ５としてのテレビカメラをプロ
ーブカード７の開口１３の真上に配量したーしのである
。 次に、このウエハプローバの作用を説明する。 このウエハプローバは図示しない中央処理装置（ＣＰ
Ｕ ）を具備しており、この装置全体の動作はこのＣＰ
Ｕにより制御される。オペレータがこのウエハプローバ
のブト１−ブカードホルダ１１（第３図）にプローブカ
ード７を新たにセットした後、パネル８（第３図）に設
けられているキーボードまたはモード切換スイッチ等に
より、プローブカードの自動位置合ぜを指令すると、上
記ＣＰＵは、ウェハをロード１ノない状態で第２図（ａ
）に示すようなテレビカメラ５の視野の比較的広い範囲
を占めるパターン検出エリアＡを検査してプローブ針１
４の針先の位置を検出する。そして、例えばブ［１−ブ
針の先端を結ぶ直線がウェハステージのＸ軸およびＹ軸
からどのくらいずれているかをプローブカートイ；ｉ
ｂｆｆ ｉｔ測波装置測定することによつ−（プローブ
釦１４の回転方向のずれ吊叩らプローブカードの回転方
向のずれ量を算出づる。次にプローブカードの回転方向
のずれ損をコンｈローラーに入力し、コン１−ローラー
はブ１コーゾカードの回転ブフ向のずれ量をＯとするよ
う【こブ［」−アカ−１〜駆動手段を制御する。これに
よりブ１コーゾ１１１４の針先の配列方向をウェハステ
ージのＸ輔およびＹ軸に揃えることができる。 おりブ［］−ブカードも上述のとおりｊ７ライメン］〜
されるため、ウェハのチップの第１番目のブ′ローヒン
グ時ポンディングパッドとプローブ剣との位置合わせは
容易に行なうことがＣ′さ、また正確な接触の確認もＴ
Ｖカメラ５によって容易にできる。 このときウェハセン゛す５によるアライメントの際使用
する実素子パターン（テンプレート）を登録し、以後の
つ■ハについてはウニ［ハレンサ５によるパターンマツ
チングを行なうだけでＴＶカメラによるプローブ針とポ
ンディングパッドとの位置合わ゛せ確認を省略すること
ができる。 詳述すればウェハ４をプローブカード７の下にロードし
、テレビカメラ５のパターン検出エリアを第２図（ｂ）
に示すようにプローブ針１４の針先の内側のより小さな
領ＶｉＢに切換えて口の検出エリアＢ内のパターンを所
定の標準パターン（テンブレー１〜）と比較することに
より、ウェハ４の位置合わせを行１３い、以下、第３図
の従来例にお【ノると全く同様にしてプローブ検査を行
なう。従来ウェハセンサ５によるウェハのアライメント
はアライメント置とブロービング位置が離れているため
ウェハについて一回行なうだけであったが本発明にｄ３
いてはアライメント位置とブロービング位置が一致して
いるためウェハの任意のチップに、ついて複数回テンプ
レートマッチングを行なうことができる。この場合、各
半導体チップごとにウェハ（半導体チップ）アライメン
［・を行なうようにすれば、つ１ハをステップ移動づる
際の送りｍ累積誤差によりプ【］−ブ針がポンディング
パッドからずれ落ちることによるプローブ検査の誤動作
を防止づることができる。 また、パターンマツチングが良好に行なわれ、プローブ
針とポンディングパッドとの位置合わせ精度が良好であ
れば、各チップ毎でなく、ウェハの特定のチップについ
てパターンマツチングを行なうようにしてもよい。 以上のように、本発明によれば、プローブＨ先の位置検
出をテレビカメラを用いて自動的に？うなっているため
、人手によるプローブカードの位置合せが不要となり省
力化を図ることができる。また、プローブ針先とウェハ
の位置検出を同一位置で行なうため、プローブ針とバッ
トとのより高精度の位置合せが可能となる。また、ウェ
ハセンサ（テレビカメラ）をプローブカード上方に位置
させるため、装置の小型化かり能となる。 ４、図面の簡単な説明 第１図は、本発明のプローバの概略図、第２図（ａ＞お
よび（ｂ）は、それぞれ第１図のプローバにおけるプロ
ーブ針位置検出時およびウー［ハアライメント時の検出
領域を示した図、第３図は、従来のプローバの概略的平
面図である。 ５・・・つ■ハセンサ、７・・・プローブカード、１１
・・・カードホルダ。
要部概略図、 第２図（ａ）および（ｂ）は、それぞれ第１図のつ丁ハ
プローバにおけるブ″ローブ針位置検出時およびウェハ
アライメント時のパターン検出エリアを示す図、 第３図は、従来のウエハプローバの上面図である。 ３・・・ウエハヂャック、４・・・ウェハ、５・・・テ
レビカメラ、７・・・プローブカード、１１・・・プ［
］−ブカード小ルダ、１４・・・−プローブ針。 特許出願人 キャノン株式会社 代理人 弁理士 伊東層に、１［ 代理人 ｊｔｌ！１１す 伊東哲均 手続補正書輸発） −昭和６０年６月１０日 特許庁長官 志 賀 学 殿 １、事件の表示 昭和５９年 特 訂 願 第１３５０８６号２、発明の
名称 ブ［」−八 ３、補正をする省 事件どの関係 特許出願人 居 所 東京都大田区下丸子３丁目３０番２号名称 （
１００）キ ヤ ノ ン株式会社代表者 賀来龍三部 ４、代理人〒１０５ １１− 所 東京都港区虎ノ門二丁目８番１号６．２ｔ
ｉ正の内容 ■ 発明の名称“ウエハプローバ′を、１−プローバ」
に訂正する。 ■ 明細書全文を別添のとおり差替える。 ■ 第１図を別添のものと差替える。 ７、添付書類の目録 ■ 全文訂正明細書 １通 ■ 図 面 １通明
細 書 １、発明の名称 プローバ ２、特許請求の範囲 １、ウェハに形成されたチップの良、不良を判別するた
めに使用されるプローバであって、プローブカードを保
持するｌ〔めのホルダと、プローブカードを位置合わせ
するためにプローブ７Ｊ−ドを移動ざぜるための手段と
、ウェハを保持し移動させるための手段と、ブ［］−ブ
カートに設けられたプローブ針の位置を検出づるための
検出手段と、 前記検出手段からの情報に従ってプローブカード移動手
段を制御するための手段と、 ブロービング位置におけるウェハの位置を検出するため
の手段と、前記ウェハ位置検出手段からの情報に従って
ウェハ移動手段を制御するための手段とを有するプロー
バ。 ２、前記プローブ１４位置検出手段とウェハ位置検出手
段は、テレビカメラを有する特許請求の範囲第１項記載
のプローバ。 ３、前記テレビカメラの観察領域は、プローブ針位置検
出時とウェハ位置検出時とでは異なる特許請求の範囲第
１項記載の１１」−八。 ３、発明の詳細な説明 本発明は、チップの良、不良を判別するために使用され
るプローバに関し、特にプローブ７Ｊ−ドを自動的に位
置合わせすることかで゛き且つプローブ針とポンディン
グパッドとの位置合わせ精度を向−にさけることができ
るプローバに関する。 トランジスタや集積回路（ＩＣ）等の半導体装置の製造
工程における検査の１つと１．で、プローブ検査がある
。このプローブ検査は、ウェハ十へのパターン形成（よ
り完成された半導体チップのポンディングパッドと、プ
ローブカードのプローブ針とを接触させることによりデ
スクと電気的に接続し、チップの電気的特性を検査して
デツプの良、不良を判別するものである。 第３図は、従来のウニハブ［１−バの概略の上面図を示
す。同図において、センダキャリア１は、複数枚の被検
つＪハが収納された状態でセットされる。プリアライメ
ントステージ２は、センダキャリア１から１枚ずつ供給
されるウェハのオリフラ（・オリエンテーションフラッ
ト）部を機械的に検出してプリアライメントを行なう。 ウェハチャック３は、プリアライメントステージ２から
供給されたウェハ４を固定するとともに、このウェハ４
をＸ、Ｙ、０およびＺ方向に移動させる。オー１〜アシ
イメントセンザ（ウェハセンサ）５は、レーリ゛スキャ
ン方式またはＴＶカメラを用いた方式によりウェハチャ
ック３に固定されたウェハ４の位置をより高粘度に検出
する。ここでレーザスキｔ・ン方式の位置検出としては
実素子パターンを用いた一次元のパターンマツチングが
あり、ＴＶカメラを用いた方式の位置検出としては実素
子パターンを用いた二次元のパターンマツチングがある
。 また、エツジセンサ兼用のハイドセンサ６は、ウェハチ
ャック３に固定されたウェハ４の高さを高粘磨に検出す
る。ウェハチャック３は、さらに、□これらの検出結果
に基づいてウェハ４に形成されている半導体チップがプ
ローブカード７の下の所定位置（プローブ検査位置）に
来るようにウェハ４を移動し、次にこのウェハ４を垂直
に持ち上げる（Ｚアップする）。これにより、ウエハヒ
に形成されている半導体チップ−Ｌのポンディングパッ
ドがプローブカード７に設けられている図示しないプロ
ーブ針に押し付けられ、プローブカードが接続されてい
るテスターにより最初の１個の半導体チップのプローブ
検査を（）なうことん（できる。 該半導体チップのプローブ検査が終了すると、・ウェハ
４を元の高さに戻し、予め設定されでいるデータを基に
、次の半導体チップが上記検査１ｆ７−置に来るように
つ］１ハ４を：ｌ−Ｙ方向に移動しさらにＺアップして
次の半導体チップのプローブ検査を行なう。以下、同様
に、ウェハ４をＸ−Ｙ方向にステップ送りしてはＺアッ
プすることにより、各半導体チップを順次プローブ検査
−することかできる。なお、プローブ検査の結果、不良
と判定された半導体チップには図示しないイン力により
マークが付される。このようにして、ウェハ４上の全部
の半導体チップについてのプローブ検査が終了すると、
ウェハ４をウェハチャック３から取外してレシーブキャ
リア９に収納する。、第３図において、１０はプローブ
カード目視用アライメントスコ・−ブ、１１はブ目−ブ
カード７が設定されるプローブカードホルダである。 ところで、このようなウエハプローバにプローブカード
を取付【ノる場合、ウェハのＸ−Ｙ方向の移動を簡略北
し高速化するためには、プローブカードのＸ＠およびＹ
軸をウェハ駆動軸部らウェハステージのＸ軸およびＹ軸
にそれぞれ位置合せする必要がある。従来番よ、人が顕
微鏡（第３図のプ［］−ブカード目視用アライメントス
コープ１０）で′ブ１フープ針の針先およびチップのポ
ンディングパッドを観察しながら手動でプローブカード
およびウェハステージを調整しており、手間が掛るとい
う不都合があった。 更に上述のようにプローブカードとウェハとを位置合わ
せした後つ１ハを再びウェハセンサ５の下方に移動させ
、アライメントの際使用づ−る実素子パターン（７″ン
ブレー１〜）を登録し、以後のつＴハについてはウェハ
センサ５にＪ：るパターンマツチングを一回行なうだけ
で目視によるプローブ針とポンディングパッドとの位置
合わけを省略づることがある。 この場合ウェハのアライメント位ｌとブロービング位置
とが離れているため、ウェハをブ［」−ピング位置へ移
動させる間にステージの送り誤差が影響し、実際のブロ
ービング位置においてはプローブ針とパッドとの接触が
良好に（［なわれないことがある。 本発明の目的は、ブ［１−ブカードを自動的に位置合わ
せすることができるプローバを提供することにある。 本発明の他の目的は、プローブ針とホンディングパッド
との位置合わせ精度を面上させるＳとがてきるプローバ
を提供することにある。 以下、図面を用、いて本発明の詳細な説明する。 第１図は、本発明の１実施例に係るウエハプローバの要
部側面図である。なお、従来例と共通または対応する部
分については同一の符号で表わづ。 プローブカード７は絶縁材料製の基板１２のほぼ中央に
設【ノられた開口１３にプローブ針１４が突出して配設
されているが、第１図のウエハプローバは、第３図のも
のに対し、ウェハセンサ５としてのテレビカメラをプロ
ーブカード７の開口１３の真上に配量したーしのである
。 次に、このウエハプローバの作用を説明する。 このウエハプローバは図示しない中央処理装置（ＣＰ
Ｕ ）を具備しており、この装置全体の動作はこのＣＰ
Ｕにより制御される。オペレータがこのウエハプローバ
のブト１−ブカードホルダ１１（第３図）にプローブカ
ード７を新たにセットした後、パネル８（第３図）に設
けられているキーボードまたはモード切換スイッチ等に
より、プローブカードの自動位置合ぜを指令すると、上
記ＣＰＵは、ウェハをロード１ノない状態で第２図（ａ
）に示すようなテレビカメラ５の視野の比較的広い範囲
を占めるパターン検出エリアＡを検査してプローブ針１
４の針先の位置を検出する。そして、例えばブ［１−ブ
針の先端を結ぶ直線がウェハステージのＸ軸およびＹ軸
からどのくらいずれているかをプローブカートイ；ｉ
ｂｆｆ ｉｔ測波装置測定することによつ−（プローブ
釦１４の回転方向のずれ吊叩らプローブカードの回転方
向のずれ量を算出づる。次にプローブカードの回転方向
のずれ損をコンｈローラーに入力し、コン１−ローラー
はブ１コーゾカードの回転ブフ向のずれ量をＯとするよ
う【こブ［」−アカ−１〜駆動手段を制御する。これに
よりブ１コーゾ１１１４の針先の配列方向をウェハステ
ージのＸ輔およびＹ軸に揃えることができる。 おりブ［］−ブカードも上述のとおりｊ７ライメン］〜
されるため、ウェハのチップの第１番目のブ′ローヒン
グ時ポンディングパッドとプローブ剣との位置合わせは
容易に行なうことがＣ′さ、また正確な接触の確認もＴ
Ｖカメラ５によって容易にできる。 このときウェハセン゛す５によるアライメントの際使用
する実素子パターン（テンプレート）を登録し、以後の
つ■ハについてはウニ［ハレンサ５によるパターンマツ
チングを行なうだけでＴＶカメラによるプローブ針とポ
ンディングパッドとの位置合わ゛せ確認を省略すること
ができる。 詳述すればウェハ４をプローブカード７の下にロードし
、テレビカメラ５のパターン検出エリアを第２図（ｂ）
に示すようにプローブ針１４の針先の内側のより小さな
領ＶｉＢに切換えて口の検出エリアＢ内のパターンを所
定の標準パターン（テンブレー１〜）と比較することに
より、ウェハ４の位置合わせを行１３い、以下、第３図
の従来例にお【ノると全く同様にしてプローブ検査を行
なう。従来ウェハセンサ５によるウェハのアライメント
はアライメント置とブロービング位置が離れているため
ウェハについて一回行なうだけであったが本発明にｄ３
いてはアライメント位置とブロービング位置が一致して
いるためウェハの任意のチップに、ついて複数回テンプ
レートマッチングを行なうことができる。この場合、各
半導体チップごとにウェハ（半導体チップ）アライメン
［・を行なうようにすれば、つ１ハをステップ移動づる
際の送りｍ累積誤差によりプ【］−ブ針がポンディング
パッドからずれ落ちることによるプローブ検査の誤動作
を防止づることができる。 また、パターンマツチングが良好に行なわれ、プローブ
針とポンディングパッドとの位置合わせ精度が良好であ
れば、各チップ毎でなく、ウェハの特定のチップについ
てパターンマツチングを行なうようにしてもよい。 以上のように、本発明によれば、プローブＨ先の位置検
出をテレビカメラを用いて自動的に？うなっているため
、人手によるプローブカードの位置合せが不要となり省
力化を図ることができる。また、プローブ針先とウェハ
の位置検出を同一位置で行なうため、プローブ針とバッ
トとのより高精度の位置合せが可能となる。また、ウェ
ハセンサ（テレビカメラ）をプローブカード上方に位置
させるため、装置の小型化かり能となる。 ４、図面の簡単な説明 第１図は、本発明のプローバの概略図、第２図（ａ＞お
よび（ｂ）は、それぞれ第１図のプローバにおけるプロ
ーブ針位置検出時およびウー［ハアライメント時の検出
領域を示した図、第３図は、従来のプローバの概略的平
面図である。 ５・・・つ■ハセンサ、７・・・プローブカード、１１
・・・カードホルダ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ウェハ上に形成された、半導体チップを検査回路に
電気的に接続するための複数のプローバ針を備えたプロ
ーブカードと、該プローブ針の針先の配列を所定方向に
向けるため該プローブカードを回転させる回転機構と、
上記ウェハを搭載してＸ、Ｙ、Ｚ方向に移動し上記半導
体チップを該プローブ針に接触せしめるウェハチャック
と、ウェハ位置検出用のテレビカメラとを具備するウエ
ハプローバにおいて、上記テレビカメラを上記プローブ
カードの上方に配置するとともに該テレビカメラから出
力される映像信号により上記プローブ針の針先の位置を
検出する手段と該検出信号により上記回転機構を駆動す
る手段を設け、該テレビカメラをプローブカード設置時
のプローブ針の針先位置検出およびプローブ検査時のウ
ェハ位置検出に兼用するとともに該プローブカードのθ
補正を自動的に行なうようにしたことを特徴とするウエ
ハプローバ。 ２、前記位置検出のための検査領域が、前記プローブカ
ード設置時は前記プローブ針の針先を含むより大きな領
域に、かつ前記ウェハ位置検出時は上記プローブ針の針
先の内側のより小さな領域に切換設定される特許請求の
範囲第１項記載のウエハプローバ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59135086A JPS6115341A (ja) | 1984-07-02 | 1984-07-02 | ウエハプロ−バ |
| US06/749,505 US4677474A (en) | 1984-07-02 | 1985-06-27 | Wafer prober |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59135086A JPS6115341A (ja) | 1984-07-02 | 1984-07-02 | ウエハプロ−バ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6115341A true JPS6115341A (ja) | 1986-01-23 |
Family
ID=15143500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59135086A Pending JPS6115341A (ja) | 1984-07-02 | 1984-07-02 | ウエハプロ−バ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4677474A (ja) |
| JP (1) | JPS6115341A (ja) |
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