JP2001201536A - チップ測定用プローバ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所望のダイのみの電気的特性を測定するチッ
プ測定用プローバを提供することである。 【解決手段】 本チップ測定用プローバ３０は、筐体３
１内に、検査対象のチップＣを上面に保持するステージ
３２、連結部３３を介してステージを支持し、昇降させ
る昇降機構３４、昇降機構を水平方向に移動する水平移
動機構３６、センサ３８、及びプローブ針４２の位置を
検出するカメラ４０を備えている。プローバは、チップ
に形成された半導体集積回路の電極等の所定部位に接触
し、半導体集積回路の電極等を測定装置に導通させるプ
ローブ針４２を有する測定基板４４をステージの上方に
備える。ステージは、真空源に接続された真空吸着部４
６を上面に備え、真空吸着部によってチップを真空吸着
して上面に保持する。真空吸着部は、チップの下面より
小さな面積でチップの下面に相似する矩形状の吸着面を
有し、真空源と連通する複数個の穴を吸着面に開口さ
せ、穴を介してチップを吸着面に真空吸着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チップ測定用プロ
ーバに関し、更に詳細には、所望のチップの電気的特性
を測定できるようにしたチップ測定用プローバに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造過程では、特定の工程
が終了する毎に、ウエハ上の各チップ領域に形成された
半導体集積回路の電気的特性を、ウエハプローバを使っ
て測定している。ここで、図３及び図４を参照して、ウ
エハ検査工程で使用するウエハプローバの構成を説明す
る。図３はウエハ検査工程で使用するウエハプローバの
構成を示す模式的断面図、及び図４はステージの構成を
示す平面図である。ウエハプローバ１０は、図３に示す
ように、筐体１１内に、検査対象のウエハＷを上面に保
持するステージ１２、連結部１３を介してステージ１２
を支持し、垂直方向に昇降させる昇降機構１４、昇降機
構１４を水平移動させる水平移動機構１６、ウエハＷの
位置及びパターンを検出し、認識するセンサ１８、及び
ウエハＷの所定部位に接触させるプローブ針２２の位置
を検出するカメラ２０を備えている。また、ウエハプロ
ーバ１０は、半導体集積回路の電極等の所定部位に接触
し、図示しない測定装置に半導体集積回路の電極等を導
通させるプローブ針２２を有する測定基板２４をステー
ジ１２の上方に備えている。

【０００３】ステージ１２は、図４に示すように、図示
しない真空源に接続された、複数個（図４では、３個の
み図示）の同心円状に設けられた円環状真空吸着部２６
Ａ〜Ｃを上面に備え、真空吸着部２６によってウエハＷ
を真空吸着して上面に保持する。真空吸着部２６Ａ〜Ｃ
には、真空源と連通する複数個の穴（図示せず）が開口
しており、穴を介してウエハを真空吸着する。

【０００４】ウエハプローバ１０は、センサ１８及びカ
メラ２０により、ウエハＷの位置、姿勢、半導体集積回
路のパターン等を計測し、その計測データに基づいて昇
降機構１４及び水平移動機構１６を動作させ、プローブ
針２２に対する半導体集積回路の位置合わせを自動で行
い、ウエハ上の半導体集積回路の所定部位にプローブ針
２２を接触させる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のウエ
ハプローバは、上述のように、ウエハを保持して、ウエ
ハ上の各チップの半導体集積回路の電気的特性を測定す
るように構成されている。従って、ウエハをダイシング
して得た特定のダイ（チップ）だけを測定する必要があ
る場合であっても、従来のウエハプローバを使用する限
り、測定する必要のない他のダイも含めてウエハ状態で
なければ測定出来ない。例えば、不良品のダイだけを測
定したい場合でも、測定する必要のない良品ダイも含め
たウエハ状態でなければ、不良品のダイを測定出来な
い。これでは、不便であって、所望のダイのみの電気的
特性を測定するチップ測定用プローバが求められてい
る。

【０００６】そこで、本発明の目的は、所望のダイのみ
の電気的特性を測定するチップ測定用プローバを提供す
ることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るチップ測定用プローバは、プローブ針
を有する測定基板と、測定基板の下方に設けられ、上面
に被測定チップを保持して、自在に昇降し、水平移動す
るステージと、ステージを昇降させ、かつ水平移動させ
る昇降／水平移動機構と、昇降／水平移動機構を動作さ
せて、被測定チップの所定部位をプローブ針に接触させ
るようにステージを位置決めする位置決め機構とを備え
る、チップ測定用プローバであって、被測定チップの下
面より面積の小さい真空吸着面をステージの上面に備え
ていることを特徴としている。

【０００８】本発明のチップ測定用プローバでは、被測
定チップの下面より面積の小さい真空吸着面をステージ
の上面に備え、被測定チップを真空吸着面に載せること
により、ステージ上に被測定チップを保持することがで
きる。そして、保持した被測定チップの所定部位をプロ
ーブ針に接触させることにより、被測定チップを外部の
測定装置に接続させることができる。

【０００９】本発明の好適な実施態様では、位置決め機
構は、チップの有無、位置、姿勢、及び半導体集積回路
のパターンなどを計測するセンサ及びカメラを備え、セ
ンサ及びカメラから得た計測データに基づいて昇降／水
平移動機構を動作させ、チップの所定部位とプローブ針
との位置合わせを行うようにする。また、被測定チップ
の下面より面積の小さい真空吸着面（以下、第１の真空
吸着面と言う）と、第１の真空吸着面の外側であって、
かつ被測定ウエハの外周縁より内側に位置する環状の真
空吸着面（以下、第２の真空吸着面と言う）とを備え、
チップを測定対象とするときには、第１の真空吸着面を
動作させ、ウエハを測定対象とするときには第２の真空
吸着面を動作させるようにして、チップ測定とウエハ測
定とを兼用して行うことができるようにすることもでき
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に、実施形態例を挙げ、添付
図面を参照して、本発明の実施の形態を具体的かつ詳細
に説明する。実施形態例 本実施形態例は、本発明に係るチップ測定用プローバの
実施形態の一例であって、図１は本実施形態例のチップ
測定用プローバの構成を示す模式的側面図、図２はステ
ージの構成を示す平面図である。本実施形態例のチップ
測定用プローバ３０は、図１に示すように、筐体３１内
に、測定対象のチップＣを保持するステージ３２、連結
部３３を介してステージ３２を支持し、垂直方向に昇降
させる昇降機構３４、昇降機構３４を水平移動させる水
平移動機構３６、チップＣの位置及びパターンを検出
し、認識するセンサ３８、及び、被測定チップの所定部
位に接触させるプローブ針４２の位置を検出するカメラ
４０を備えている。昇降機構３４及び水平移動機構３６
には、例えばエアアクチュエータ等を使用する。また、
チップ測定用プローバ３０は、被測定チップＣに形成さ
れた半導体集積回路の電極等の所定部位に接触し、図示
しない測定装置に半導体集積回路の電極等を導通させる
プローブ針４２を有する測定基板４４をステージ３２の
上方に備えている。

【００１１】ステージ３２は、図１及び図２に示すよう
に、図示しない真空源に接続された真空吸着部４６を上
面に備え、真空吸着部４６によってチップＣを真空吸着
して上面に保持する。真空吸着部４６は、図２に示すよ
うに、被測定チップＣの下面より小さな面積で被測定チ
ップＣの下面に相似する矩形状の吸着面を有し、真空源
と連通する複数個の穴（図示せず）を吸着面に開口さ
せ、開口した穴を介してチップＣを吸着面に真空吸着す
る。

【００１２】チップ測定用プローバ３０は、搭載された
センサ３８及びカメラ４０により、チップＣの位置、姿
勢、半導体集積回路のパターン等を計測し、その計測デ
ータに基づいて昇降機構３４及び水平移動機構３６を動
作させ、プローブ針４２に対する半導体集積回路の位置
合わせを自動的に行い、チップの半導体集積回路の所定
部位をプローブ針４２を接触させる。

【００１３】本実施形態例のチップ測定用プローバ３０
では、真空吸着部２６として、被測定チップＣの下面よ
り面積の小さい真空吸着面をステージ３２の上面に備
え、被測定チップＣを真空吸着面に載せることにより、
ステージ３２上に被測定チップＣを保持することができ
る。そして、保持した被測定チップＣの所定部位をプロ
ーブ針４２に接触させることにより、被測定チップＣを
外部の測定装置に接続させることができる。本実施形態
例では、ステージ３２が所定のダイ（チップ）のみを保
持できるので、従来のウエハプローバ１０とは異なり、
測定したいダイのみを測定し、測定する必要のないダイ
は他の目的に利用できる。例えば、本実施形態例のチッ
プ測定用プローバ３０を使った検査工程で不良品のダイ
だけを選別し、不良原因解明のための測定用に保管し、
良品は次工程に送ることが出来る。

【００１４】また、本実施形態例のチップ測定用プロー
バ３０では、ステージ３２を除く、連結部３３、昇降機
構３４等の他の部品に、従来のウエハプローバ１０の対
応する部品を使用し、かつ、チップ測定用プローバ３０
のステージ３２をウエハプローバ１０のステージ１２と
交換することにより、チップ測定用プローバ３０をウエ
ハプローバ１０として使用することもできる。

【００１５】更には、ステージ３２の真空吸着部４６の
外側に、従来のウエハプローバ１０のステージ１０に設
けた円環状の真空吸着部２６Ａ〜Ｃを設け、チップを測
定対象とするときには真空吸着部４６を動作させ、ウエ
ハを測定対象とするときには真空吸着部２６Ａ〜Ｃを動
作させるようにして、チップ測定及びウエハ測定の双方
に兼用できるようにすることもできる。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、プローブ針を有する測
定基板と、測定基板の下方に設けられ、チップを保持し
て、自在に昇降し、水平移動するステージと、ステージ
を昇降させ、かつ水平移動させる昇降／水平移動機構
と、昇降／水平移動機構を動作させて、プローブ針にチ
ップの所定部位を接触させるようにステージを位置決め
する位置決め機構とを備え、チップの下面より面積の小
さい真空吸着面をステージの上面に設けることにより、
チップ測定用プローバを実現することができる。本発明
に係るチップ測定用プローバを使えば、ウエハから分離
されたダイ単体の電気的特性を測定することができ、ま
た、ウエハから分離された測定する必要のあるダイのみ
測定を行い、同一ウエハから分離された測定する必要の
ないダイは、別の目的に利用するようにすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態例のチップ測定用プローバの構成を示
す模式的側面図である。

【図２】チップ測定用プローバのステージの構成を示す
平面図である。

【図３】従来のウエハプローバの構成を示す模式的側面
図である。

【図４】ウエハプローバのステージの構成を示す平面図
である。

【符号の説明】

１０……従来のウエハプローバ、１１……筐体、１２…
…ステージ、１３……連結部、１４……昇降機構、１６
……水平移動機構、１８……センサ、２０……カメラ、
２２……プローブ針、２４……測定基板、２６……円環
状真空吸着部、３０……実施形態例のチップ測定用プロ
ーバ、３１……筐体、３２……ステージ、３３……連結
部、３４……昇降機構、３６……水平移動機構、３８…
…センサ、４０……カメラ、４２……プローブ針、４４
……測定基板、４６……真空吸着部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プローブ針を有する測定基板と、測定基
   板の下方に設けられ、上面に被測定チップを保持して、
   自在に昇降し、水平移動するステージと、ステージを昇
   降させ、かつ水平移動させる昇降／水平移動機構と、昇
   降／水平移動機構を動作させて、被測定チップの所定部
   位をプローブ針に接触させるようにステージを位置決め
   する位置決め機構とを備える、チップ測定用プローバで
   あって、 被測定チップの下面より面積の小さい真空吸着面をステ
   ージの上面に備えていることを特徴とするチップ測定用
   プローバ。
2. 【請求項２】 位置決め機構は、チップの有無、位置、
   姿勢、及び半導体集積回路のパターンなどを計測するセ
   ンサ及びカメラを備え、センサ及びカメラから得た計測
   データに基づいて昇降／水平移動機構を動作させ、チッ
   プの所定部位とプローブ針との位置合わせを行うように
   したことを特徴とする請求項１に記載のチップ測定用プ
   ローバ。
3. 【請求項３】 被測定チップの下面より面積の小さい真
   空吸着面（以下、第１の真空吸着面と言う）と、第１の
   真空吸着面の外側であって、かつ被測定ウエハの外周縁
   より内側に位置する環状の真空吸着面（以下、第２の真
   空吸着面と言う）とを備え、チップを測定対象とすると
   きには、第１の真空吸着面を動作させ、ウエハを測定対
   象とするときには第２の真空吸着面を動作させるように
   したことを特徴とする請求項１又は２に記載のチップ測
   定用プローバ。