JP2006128451A - Prober and its probe maintenance method, process for fabricating semiconductor device - Google Patents
Prober and its probe maintenance method, process for fabricating semiconductor device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006128451A JP2006128451A JP2004315950A JP2004315950A JP2006128451A JP 2006128451 A JP2006128451 A JP 2006128451A JP 2004315950 A JP2004315950 A JP 2004315950A JP 2004315950 A JP2004315950 A JP 2004315950A JP 2006128451 A JP2006128451 A JP 2006128451A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- probe
- polishing
- maintenance
- stage
- prober
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ウェハ状態におけるLSIチップの電極部に探針を機械的に接触させて電気的特性を測定するプローバー装置及び探針メンテナンス方法、半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a prober device, a probe maintenance method, and a semiconductor device manufacturing method for measuring electrical characteristics by bringing a probe into mechanical contact with an electrode portion of an LSI chip in a wafer state.
プローバー装置は、LSI製造の組立工程前におけるウェハ状態でのチップ領域各々の試験に用いられるものである。プローバー装置は、周知のように、プローブカードの探針を介して被測定領域であるチップ領域の電極部(Alパッド、Auバンプ、はんだバンプ等の上面)に試験信号を入力する。また、上記電極部から結果信号を取得し評価する。プローブカードの探針針は、チップ領域の電極部よりも硬い材質(タングステンやベリリウム等)である。 The prober device is used for testing each chip area in a wafer state before an assembly process of LSI manufacturing. As is well known, the prober device inputs a test signal to the electrode portion (the upper surface of the Al pad, Au bump, solder bump, etc.) of the chip area, which is the measurement area, via the probe of the probe card. Further, a result signal is acquired from the electrode part and evaluated. The probe needle of the probe card is made of a material (such as tungsten or beryllium) that is harder than the electrode portion in the chip region.
プローバー装置は、プローブカードの探針とチップ領域の電極部との接触に際し、適当な圧力をかけ、探針がたわみ、スライドするようにする(適度なオーバードライブ)。これにより、測定回数を重ねると、探針の先端部に電極部側の削り屑等の異物が付着する。あるいは、摩耗、変形等により探針先端の長さが揃わなくなる。そこで、電気的接触状態に不具合がないようにするため探針のクリーニング、研磨等、メンテナンスが必要である。 The prober device applies an appropriate pressure when contacting the probe of the probe card and the electrode portion of the chip area so that the probe bends and slides (appropriate overdrive). As a result, when the number of measurements is repeated, foreign matter such as shavings on the electrode side adheres to the tip of the probe. Alternatively, the lengths of the probe tips are not aligned due to wear, deformation, or the like. Therefore, maintenance such as cleaning and polishing of the probe is necessary in order to prevent a problem in the electrical contact state.
従来、プローバー装置は、プローブカードの探針の針先状態が測定に支障を与えるまでになった時点においてプロービングを中止し、メンテナンス作業を実施している。これにより、実質的な稼働率をなるべく低下させないようにしている。このメンテナンス作業を短縮し、なるべく早く本来のプロービングに戻れるようにする工夫が様々考えられている。例えば、ウェハのプロービング途中で、ウェハを現状に保持したまま探針をクリーニングできる技術である。クリーニング用具を上面に保持するスペーサが、ウェハを保持しているメインチャックに着脱自在に取り付けられる。スペーサは、メインチャックの動作制御で操作され、上面のクリーニング用具でプローブカードの探針をクリーニングする(例えば、特許文献1参照)。
上記プローブカードの探針クリーニングは、探針先端に付着した異物の除去が主であり、探針先端形状の悪化の懸念がある。探針先端径が大きくなると、細かいピッチの電極に対応し難くなる。この結果、プロービング・ミスが発生し易い。従って、電極にダメージを与え易く、外観不良製品も多くなる。対策として、早期に定期的にプローバー装置からプローブカードを取り外し、別途で研磨調整する方法をとる。このようなカードメンテナンスは相当の時間を必要とする。また、早期でもあるためカード寿命が著しく短縮される。従って、プローバー装置は、実質的な稼働率を低下させないようにするため、交換用のプローブカードを常に準備しておく必要がある。 The probe cleaning of the probe card mainly removes foreign matters adhering to the tip of the probe, and there is a concern that the shape of the tip of the probe may deteriorate. As the probe tip diameter increases, it becomes difficult to handle electrodes with a fine pitch. As a result, probing mistakes are likely to occur. Therefore, it is easy to damage the electrode, and the number of defective products increases. As a countermeasure, a method is adopted in which the probe card is removed from the prober device at regular intervals at an early stage, and polishing is adjusted separately. Such card maintenance requires a considerable amount of time. In addition, the card life is significantly shortened because it is early. Therefore, the prober device needs to always prepare a replacement probe card so as not to lower the substantial operation rate.
本発明は、上記のような事情を考慮してなされたもので、プローブカード寿命が延び、安定した探針の針先状態を有して、高信頼性のプロービングが行えるプローバー装置及び探針メンテナンス方法、半導体装置の製造方法を提供しようとするものである。 The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances. The prober device and the probe maintenance are capable of probing with high reliability by extending the probe card life and having a stable probe tip state. A method and a method for manufacturing a semiconductor device are provided.
本発明に係るプローバー装置は、半導体ウェハを支持し位置検出すると共に移動制御可能なウェハステージと、所定部から複数の探針が伸長する回路基板を有し、前記探針それぞれが前記半導体ウェハにおけるICチップ領域の各電極端子に接触することにより信号の授受を行うプローブカードと、X,Y,Z軸方向移動が独立に制御されるメンテナンス用のステージを有し、前記ステージが研磨部材を配備して所定回避領域から前記プローブカードの探針配列直下に移動し研磨動作することにより前記探針それぞれをより正常な状態に近付けるメンテナンス機構と、少なくとも前記メンテナンス機構の研磨動作を信号制御する制御部と、を含む。 A prober apparatus according to the present invention includes a wafer stage that supports and detects a position of a semiconductor wafer and can be moved and a circuit board in which a plurality of probes extend from a predetermined portion, and each of the probes in the semiconductor wafer. It has a probe card that sends and receives signals by contacting each electrode terminal in the IC chip area, and a maintenance stage whose movement in the X, Y, and Z-axis directions is independently controlled. A maintenance mechanism that moves the probe card from a predetermined avoidance region directly below the probe array of the probe card and performs a polishing operation, and a control unit that performs signal control of at least the polishing operation of the maintenance mechanism And including.
本発明に係るプローバー装置によれば、プローバー装置内にメンテナンス用のステージを有する。X,Y,Z軸方向移動が独立に制御されるので、細かい微妙な動作が可能となり、微細な探針の研磨に優れる。探針の研磨により、探針先端径は大きくなるようなことはない。 The prober apparatus according to the present invention has a maintenance stage in the prober apparatus. Since movements in the X, Y, and Z axis directions are independently controlled, fine and delicate operations are possible, and excellent polishing of fine probes is possible. The tip diameter of the probe does not increase due to the polishing of the probe.
本発明に係るプローバー装置は、半導体ウェハを支持し位置検出すると共に移動制御可能なウェハステージと、所定部から複数の探針が伸長する回路基板を有し、前記探針それぞれが前記半導体ウェハにおけるICチップ領域の各電極端子に接触することにより信号の授受を行うプローブカードと、X,Y,Z軸方向移動が独立に制御されるメンテナンス用のステージを有し、前記ステージが前記探針の状態検査が可能な画像認識機構及び研磨部材を配備して所定回避領域から前記プローブカードの探針配列直下に移動し、前記探針の状態検査に応じた研磨動作をすることにより前記探針それぞれをより正常な状態に近付けるメンテナンス機構と、少なくとも前記メンテナンス機構の研磨動作を信号制御する制御部と、を含む。 A prober apparatus according to the present invention includes a wafer stage that supports and detects a position of a semiconductor wafer and can be moved and a circuit board in which a plurality of probes extend from a predetermined portion, and each of the probes in the semiconductor wafer. A probe card that transmits and receives signals by contacting each electrode terminal in the IC chip area, and a maintenance stage in which movement in the X, Y, and Z-axis directions is independently controlled. An image recognition mechanism and a polishing member capable of state inspection are provided, moved from a predetermined avoidance area directly below the probe array of the probe card, and each of the probes is subjected to a polishing operation according to the state inspection of the probe. A maintenance mechanism that brings the operation closer to a normal state, and a control unit that controls at least a polishing operation of the maintenance mechanism.
本発明に係るプローバー装置によれば、プローバー装置内にメンテナンス用のステージを有する。X,Y,Z軸方向移動が独立に制御されるので、細かい微妙な動作が可能となり、微細な探針の研磨に優れる。探針の研磨により、探針先端径は大きくなるようなことはない。さらに、メンテナンス用のステージには画像認識機構が配備され、研磨前に探針の状態検査ができる。これにより、探針の状態検査に応じた研磨動作を制御することができ、高精度で無駄のない探針のメンテナンスが期待できる。 The prober apparatus according to the present invention has a maintenance stage in the prober apparatus. Since movements in the X, Y, and Z axis directions are independently controlled, fine and delicate operations are possible, and excellent polishing of fine probes is possible. The tip diameter of the probe does not increase due to the polishing of the probe. Furthermore, an image recognition mechanism is provided on the maintenance stage, so that the state of the probe can be inspected before polishing. As a result, the polishing operation according to the probe state inspection can be controlled, and high-precision and lean probe maintenance can be expected.
上記本発明に係るプローバー装置において、次のいずれかの特徴を有してプローブカードの探針を効率よく精度の高い状態に回復させる。
前記画像認識機構は、前記探針の状態検査として少なくとも前記探針における所定の先端径及び長さの測定または前記探針それぞれの状態に異常があるか否か、の検査が可能であり、これら検査情報を前記制御部が取得し、研磨動作の制御に反映させる請求項2記載のプローバー装置。
前記研磨部材は、所定領域に分かれた複数の繊維状研磨シートまたは網目状研磨シートであり、前記メンテナンス機構は前記探針を当てる研磨領域を毎回異ならせることを特徴とする。
前記研磨部材は所定領域に分かれた粗さの異なる複数の繊維状研磨シートまたは網目状研磨シートであり、前記メンテナンス機構は前記探針を当てる研磨領域を毎回異ならせることを特徴とする。
前記メンテナンス機構において少なくともZ軸方向のステージ移動については移動速度が変更制御可能であることを特徴とする。
前記研磨部材は、前記ステージに対し着脱可能なカセットで装着、真空吸着、及び着脱容易なテープによる貼り付け、のうちから選択される方式で固定されていることを特徴とする。
前記研磨部材は、セット交換部品であり、前記メンテナンス機構における前記ステージの所定回避領域付近に外部との連絡口が設けられ、前記連絡口から前記セット交換部品の入れ替えが行えることを特徴とする。
In the prober device according to the present invention, the probe of the probe card is efficiently restored to a highly accurate state with any of the following features.
The image recognition mechanism is capable of at least measuring a predetermined tip diameter and length of the probe as a state inspection of the probe, or inspecting whether there is an abnormality in each state of the probe. The prober apparatus according to
The polishing member is a plurality of fibrous polishing sheets or mesh-like polishing sheets divided into predetermined regions, and the maintenance mechanism varies the polishing region to which the probe is applied each time.
The polishing member is a plurality of fibrous polishing sheets or mesh-like polishing sheets having different roughness divided into predetermined regions, and the maintenance mechanism changes the polishing region to which the probe is applied each time.
In the maintenance mechanism, at least movement of the stage in the Z-axis direction can be controlled to change.
The polishing member is fixed by a method selected from a cassette that can be attached to and detached from the stage, vacuum suction, and attachment with a tape that can be easily attached and detached.
The polishing member is a set replacement part, and a contact port with the outside is provided in the vicinity of a predetermined avoidance area of the stage in the maintenance mechanism, and the set replacement part can be replaced from the contact port.
本発明に係るプローバー装置の探針メンテナンス方法は、半導体ウェハがプローバー装置の移動自在なウェハステージに支持され位置合わせされる位置決め工程と、前記プローバー装置のプローブカードを用いて前記半導体ウェハの各ICチップ領域に対し少なくとも電気的特性検査に関わる信号の授受を行うため、選択されたICチップ領域の端子電極各々に探針を接触させるプローブ検査工程と、X,Y,Z軸方向移動が独立に制御されるメンテナンス用のステージが少なくとも研磨部材を配備して前記プローバー装置内の所定回避領域に待機する工程と、前記プローブ検査工程が前記各ICチップ領域に対して終了し、入れ替えで次の半導体ウェハが前記ステージに支持され位置合わせされるまでに、前記メンテナンス用のステージが前記プローブカードの探針配列直下に移動して研磨動作することにより前記探針それぞれをより正常な状態に近付けるメンテナンス工程と、を含む。 The probe maintenance method for a prober apparatus according to the present invention includes a positioning step in which a semiconductor wafer is supported and aligned by a movable wafer stage of the prober apparatus, and each IC of the semiconductor wafer using a probe card of the prober apparatus. In order to send and receive at least signals related to electrical characteristic inspection to the chip area, the probe inspection process in which the probe is brought into contact with each terminal electrode of the selected IC chip area and movement in the X, Y, and Z axis directions are independent. The controlled maintenance stage deploys at least a polishing member and waits in a predetermined avoidance area in the prober apparatus, and the probe inspection process ends for each IC chip area, and the next semiconductor is replaced. Until the wafer is supported and aligned by the stage, the maintenance stage is Serial including, a maintenance step of bringing the each of the probe to a more normal state by polishing operation by moving the probe sequence immediately below the probe card.
上記本発明に係るプローバー装置の探針メンテナンス方法によれば、1枚の半導体ウェハがプローブ検査工程終了後、次の半導体ウェハを入れ替える作業、またはウェハのアライメント作業までの期間、プローブカードは空いた状態になる。この時間を有効利用し、メンテナンス用のステージをプローブカードの探針配列直下に移動させ、研磨動作する。短い期間ではあるが、メンテナンス頻度(間隔)は密になるため、常に安定した針先状態が得られやすい。これにより、プローバー装置本来のパフォーマンスを落とさずに、プローブカードのメンテナンスが達成できる。また、探針の研磨により、探針先端径は大きくなるようなことはない。これにより、本来の、プローブカードのカード寿命を待っての交換となりやすい。 According to the probe maintenance method of the prober apparatus according to the present invention, the probe card is vacant during the period from the completion of the probe inspection process to the replacement of the next semiconductor wafer or the wafer alignment operation. It becomes a state. Using this time effectively, the maintenance stage is moved directly below the probe card probe array to perform the polishing operation. Although it is a short period, since the maintenance frequency (interval) becomes dense, it is always easy to obtain a stable needle tip state. Thereby, maintenance of the probe card can be achieved without degrading the original performance of the prober device. Further, the tip diameter of the probe does not increase due to the polishing of the probe. Thereby, it is easy to replace the probe card after waiting for the card life of the probe card.
上記本発明に係るプローバー装置の探針メンテナンス方法において、次のいずれかの特徴を有してより高精度の探針メンテナンスを実現する。
前記メンテナンス用のステージにおいて、前記探針の状態検査が可能な画像認識機構をさらに備え、前記メンテナンス工程において前記探針の状態検査に応じた研磨動作をすることを特徴とする。
前記メンテナンス工程は、前記探針の研磨動作として少なくとも前記メンテナンス用のステージにおけるX,Y,Z軸方向の移動量、Z軸方向移動速度、研磨回数、研磨時間、ステージ上研磨領域から選択される制御条件を設定できることを特徴とする。
In the probe maintenance method of the prober apparatus according to the present invention, more accurate probe maintenance is realized with any of the following features.
The maintenance stage further includes an image recognition mechanism capable of inspecting the state of the probe, and performing a polishing operation according to the state inspection of the probe in the maintenance step.
The maintenance step is selected from at least the amount of movement in the X, Y, and Z axis directions, the movement speed in the Z axis direction, the number of polishing times, the polishing time, and the on-stage polishing region as the polishing operation of the probe. Control conditions can be set.
本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体ウェハがプローバー装置の移動自在なウェハステージに支持され位置合わせされる位置決め工程と、前記プローバー装置のプローブカードを用いて前記半導体ウェハの各ICチップ領域に対し少なくとも電気的特性検査に関わる信号の授受を行うため、選択されたICチップ領域の端子電極各々に探針を接触させるプローブ検査工程と、X,Y,Z軸方向移動が独立に制御されるメンテナンス用のステージが少なくとも研磨部材を配備して前記プローバー装置内の所定回避領域に待機する工程と、前記プローブ検査工程が前記各ICチップ領域に対して終了し、入れ替えで次の半導体ウェハが前記ステージに支持され位置合わせされるまでに、前記メンテナンス用のステージが前記プローブカードの探針配列直下に移動して研磨動作することにより前記探針それぞれをより正常な状態に近付けるメンテナンス工程と、を含み、前記メンテナンス工程を経て前記プローブ検査工程が行われ前記探針に起因する接触系不良をなくするようにしたことを特徴とする。 The semiconductor device manufacturing method according to the present invention includes a positioning step in which a semiconductor wafer is supported and aligned by a movable wafer stage of a prober device, and each IC chip region of the semiconductor wafer using a probe card of the prober device. In order to exchange at least signals related to electrical characteristic inspection, the probe inspection process in which the probe is brought into contact with each terminal electrode of the selected IC chip region and movement in the X, Y, and Z axis directions are independently controlled. The maintenance stage is equipped with at least a polishing member and waits in a predetermined avoidance area in the prober apparatus, and the probe inspection process is completed for each IC chip area. Until the stage is supported and aligned by the stage, the maintenance stage is moved to the probe car. And a maintenance process for bringing the probes closer to a normal state by moving to a position immediately below the probe array and performing a polishing operation, and the probe inspection process is performed through the maintenance process. It is characterized by eliminating contact system defects.
上記本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、検査対象の半導体ウェハの入れ替え期間、次の半導体ウェハのアライメント作業までに、プローブカードの探針を効率よく研磨する。これにより、プローブカードのメンテナンス頻度(間隔)は密になる。従って、プローブカードは安定した探針先端で、電気的特性検査を実施することができる。検査精度は向上し、探針に起因する接触系不良が抑制され、歩留まり向上に寄与する。 According to the semiconductor device manufacturing method of the present invention, the probe of the probe card is efficiently polished until the semiconductor wafer to be inspected is replaced and the next semiconductor wafer is aligned. Thereby, the maintenance frequency (interval) of the probe card becomes dense. Therefore, the probe card can perform an electrical characteristic test with a stable probe tip. Inspection accuracy is improved, contact system failures caused by the probe are suppressed, and the yield is improved.
図1、図2は、それぞれ本発明の第1実施形態に係るプローバー装置の要部構成を示すブロック図であり、図1は上から見た主要部、図2は横から見た主要部を示している。
また、図5、図6は、プローブカードの探針を研磨するときの研磨部材を示す概略図である。これらの図を参照して説明する。
FIG. 1 and FIG. 2 are block diagrams showing the main configuration of the prober device according to the first embodiment of the present invention, respectively. FIG. 1 shows a main part viewed from above, and FIG. 2 shows a main part viewed from the side. Show.
5 and 6 are schematic views showing a polishing member when polishing the probe of the probe card. This will be described with reference to these drawings.
プローバー装置10は、ウェハ搬送機構11、ウェハステージ12、アライメント機構13、プローブカード14、メンテナンス機構15、及び制御部16を有する。プローバー装置10とテスター20は、テストヘッド21及び測定信号ケーブル22を介して信号伝達される。なお、図1は、プローブカード14以上の構成は省略している。
The
ウェハステージ12は、半導体ウェハWFをチャックして位置検出すると共にX,Y,Z軸,θ方向に移動制御可能である。これらは制御部16の司令を受ける。なお、Rx及びRyはガイドレールである。アライメント光学系121は、プローブカード14の位置認識に利用される。
The
また、アライメント機構13は、ガイドレールRsを利用してウェハステージ12上にスライド移動可能である。アライメント機構13は、図示しない各種レンズ、CCDカメラ131等を備えたアライメントブリッジ132を有し、ウェハステージ12上に支持された半導体ウェハWFに対し光学系アライメントを行い、制御部16へ座標データを送る。
The
プローブカード14は、測定用ボード17により支持される。測定用ボード17は、ポゴピン等を含む接続リング18を介してテストヘッド21に接続される。プローブカード14は、基板開口部から伸長する各探針141を有する。プローブカード14は、各探針141が、半導体ウェハWFにおける所定のICチップ領域の各端子電極(パッド、バンプ等)に接触することにより、プロービングに関する信号の授受を行う。
The
メンテナンス機構15は、X,Y,Z軸方向移動が独立に制御されるメンテナンス用のステージ151を有する。ステージ151は研磨部材152を配備している。ステージ151は所定回避領域からプローブカード14の探針141配列直下に移動し研磨動作する。これにより、探針141それぞれをより正常な状態に近付ける。
The
研磨部材152は、炭素またはセラミック等の繊維状研磨シート、または網目状研磨シート(メッシュシート)を採用する(図5、図6参照)。研磨時は、主にZ軸方向の動作である。Z軸方向のステージ移動については移動速度が変更制御可能であることが望ましい。探針先端領域に付着した異物(削り屑)は除去されやすく、また、最先端形状が損なわれるような研磨動作はしない。探針141の先端径が大きくならないようにする研磨制御ができる。X,Y軸方向の動作は単に研磨領域の移動のために利用される。研磨部材152は、図1の152に示すように、所定領域に分かれた複数の繊維状研磨シートまたは網目状研磨シートで構成される。それぞれ粗さの異なる研磨シートを組み合わせてもよい。研磨の度合いに応じた研磨シートを選ぶこともできる。
The polishing
研磨部材152は、ステージ151に対し着脱可能なカセットで装着、真空吸着、及び着脱容易なテープによる貼り付け、のうちから選択される方式で固定されている。
研磨部材152は、セット交換部品であり、メンテナンス機構15におけるステージ151の所定回避領域付近に外部との連絡口25が設けられ、この連絡口25からセット交換部品(研磨部材152)の入れ替えが行えるようになっている。
The polishing
The polishing
制御部16は、メンテナンス機構15における研磨動作を制御する。少なくともメンテナンス用のステージ151におけるX,Y,Z軸方向の移動量、Z軸方向移動速度、研磨回数、研磨時間、ステージ151上の研磨領域、から選択される制御条件を設定できる。
The
上記実施形態の構成によれば、プローバー装置10内にメンテナンス用のステージ151を有する。X,Y,Z軸方向移動が独立に制御されるので、細かい微妙な動作が可能となり、微細な探針の研磨に優れる。プローブカード14の探針141は、主にZ軸方向で研磨される。これにより、探針141の先端径が大きくならないようにする研磨制御ができる。これにより、検査ミスの防止、正確なプロービングに寄与する。
According to the configuration of the above embodiment, the
図3、図4は、それぞれ本発明の第2実施形態に係るプローバー装置の要部構成を示すブロック図であり、図3は上から見た主要部、図4は横から見た主要部を示している。これら図3、図4は、前記図1、図2に準ずる。同様箇所には同一の符号を付してある。また、図7は、プローブカードの探針の主要部を表す概観図である。 FIG. 3 and FIG. 4 are block diagrams showing the main configuration of the prober device according to the second embodiment of the present invention, respectively, FIG. 3 shows the main part viewed from above, and FIG. 4 shows the main part viewed from the side. Show. These FIG. 3 and FIG. 4 are based on FIG. 1 and FIG. Similar parts are denoted by the same reference numerals. FIG. 7 is a schematic view showing the main part of the probe of the probe card.
この実施形態では、メンテナンス用のステージ151にさらに、探針141の状態検査が可能な画像認識機構24を配備している。画像認識機構24は、図示しない各種レンズやCCDカメラを有し、探針141の先端所定領域における径及び長さの測定が可能になっている。例えば、探針141の先端部円形状にフォーカスさせ、制御部16において設定規格や基準データと比較する。これにより、探針141の先端径φの測定、シャフト曲げ部までの長さLの測定が可能である(図7参照)。また、針先端が同一平面上に揃っているか、異物の付着状況も検査することができる。その他の構成は、前記第1実施形態と同様である。
In this embodiment, an
画像認識機構24により得られた測定値情報は、制御部16においてメンテナンス機構の制御に役立てる。上述した、メンテナンス用のステージ151におけるX,Y,Z軸方向の移動量、Z軸方向移動速度、研磨回数、研磨時間、ステージ151上の研磨領域、等の制御条件の設定に反映させる。探針141は、使用するにつれ、シャフト曲げ部までの長さLが許容範囲で短くなっても、先端径φの変動を所定範囲内に収めることが重要である。このように探針141をメンテナンスすることを目標に上記の研磨制御条件を設定すればよい。
The measurement value information obtained by the
上記実施形態の構成によれば、プローバー装置10内にメンテナンス用のステージ151を有する。X,Y,Z軸方向移動が独立に制御されるので、細かい微妙な動作が可能となり、微細な探針の研磨に優れる。プローブカード14の探針141は、主にZ軸方向で研磨される。これにより、探針141の先端径が大きくならないようにする研磨制御ができる。さらに、ステージ151には画像認識機構24が配備され、研磨前に探針141の状態検査ができる。これにより、探針141の状態検査に応じた研磨動作を制御することができ、高精度で無駄のない探針141のメンテナンスが期待できる。
なお、画像認識機構24による探針141の状態検査において、針先端が同一平面上に揃わなくなる恐れ、予測がついた場合、微動ではあるX,Y軸方向の研磨動作も考えられる。
According to the configuration of the above embodiment, the
In the state inspection of the
図8は、本発明の第3実施形態に係るプローバー装置の探針メンテナンス方法の要部を示すブロック構成図であり、図4に準ずる。
プロービングを終えて検査済みの半導体ウェハは、ウェハ搬送機構11によって搬出、次の半導体ウェハWFとの入れ替えが行われる。この間、プローブカード14が空くので、メンテナンス機構15が働く。
FIG. 8 is a block diagram showing the main part of the probe maintenance method for the prober apparatus according to the third embodiment of the present invention, which is similar to FIG.
A semiconductor wafer that has been inspected after probing is unloaded by the
メンテナンス機構15はプローバー装置10内の所定回避領域に待機していたが、このとき制御部16の制御信号S1によって矢印A1に示すようにプローブカード14の探針141の配列直下に移動する。制御信号S2によって画像認識機構24を利用した探針の状態検査が行われ、制御部16で適当な研磨レシピが選ばれ、制御信号が送出される。メンテナンス機構15は、研磨部材152とステージ151の微動を利用し、精度の高い探針141の研磨が実施される。その間、次の半導体ウェハWFは、プローバー装置20にセットされる。すなわち、半導体ウェハWFは、ウェハ搬送機構11を経て移動自在なウェハステージ12に支持される。その後、制御部16が制御信号S3を発し、矢印A2のようにウェハステージ12上にスライド移動してきたアライメント機構13によって、アライメントされ座標データが決められる。ここまでで、プローブカード14における探針141のメンテナンスを終え、再びメンテナンス機構15はプローバー装置10内の所定回避領域に待機する(図4参照)。
The
上記実施形態の方法によれば、1枚の半導体ウェハがプローブ検査工程終了後、次の半導体ウェハWFを入れ替える作業、その後の半導体ウェハWFのアライメント作業までの期間、プローブカード14は空いた状態になる。この時間を有効利用し、メンテナンス用のステージ151をプローブカードの探針配列直下に移動させ、研磨動作する。短い期間ではあるが、メンテナンス頻度(間隔)は密になるため、常に安定した針先状態が得られやすい。これにより、プローバー装置10本来のパフォーマンスを落とさずに、プローブカードのメンテナンスが達成できる。また、探針141の研磨により、探針先端径は大きくなるようなことはない。これにより、本来の、プローブカードのカード寿命を待っての交換となりやすい。なお、画像認識機構24を利用した探針の状態検査によっては、検査結果が良好で、研磨動作を省く可能性もある。研磨し過ぎでカード寿命を短縮させないための対策である。
According to the method of the above embodiment, the
上記プローバー装置の探針メンテナンス方法を用いてプローブ検査された半導体ウェハは、探針141の状態検査またはメンテナンス工程を経てからプローブ検査工程が行われている。探針に起因する接触系不良をなくするようにし、歩留まりを向上させた半導体装置の製造方法が達成できる。
A semiconductor wafer probe-inspected using the probe maintenance method of the prober apparatus is subjected to a probe inspection process after undergoing a state inspection of the
以上、本発明の各実施形態及び方法によれば、プローバー装置内にメンテナンス用のステージを配備する。ステージは、X,Y,Z軸方向移動が独立に制御されるので、細かい微妙な動作が可能となり、微細な探針の研磨に優れる。探針の研磨により、探針先端径は大きくなるようなことはない。さらに、メンテナンス用のステージに画像認識機構が配備されれば、研磨前に探針の状態検査ができる。これにより、探針の状態検査に応じた研磨動作を制御することができ、高精度で無駄のない探針のメンテナンスが期待できる。また、半導体ウェハ内の各ICチップ領域において探針に起因する接触系不良をなくするように寄与する。これにより、歩留りに好影響を与える。この結果、プローブカード寿命が延び、安定した探針の針先状態を有して、高信頼性のプロービングが行えるプローバー装置及び探針メンテナンス方法、半導体装置の製造方法を提供することができる。 As described above, according to each embodiment and method of the present invention, a maintenance stage is provided in the prober apparatus. Since the stage is independently controlled for movement in the X, Y, and Z-axis directions, it is possible to perform fine and delicate operations and is excellent in polishing fine probes. The tip diameter of the probe does not increase due to the polishing of the probe. Furthermore, if an image recognition mechanism is provided on the maintenance stage, the state of the probe can be inspected before polishing. As a result, the polishing operation according to the probe state inspection can be controlled, and high-precision and lean probe maintenance can be expected. Further, it contributes to eliminate the contact system failure caused by the probe in each IC chip region in the semiconductor wafer. This has a positive effect on yield. As a result, it is possible to provide a prober device, a probe maintenance method, and a semiconductor device manufacturing method that extend the life of the probe card, have a stable probe tip state, and perform highly reliable probing.
10…プローバー装置、11…ウェハ搬送機構、12…ウェハステージ、13…アライメント機構、14…プローブカード、141…探針、115…メンテナンス機構、151…メンテナンス用のステージ、152…研磨部材、16…制御部、132…シャフト曲げ部、14…データ蓄積部、17…測定用ボード、18…接続リング、20…テスター、21…テストヘッド、22…測定信号ケーブル、221…ウェハステージ、222…温度制御部、223…位置検出部、23…アライメント機構、24…画像認識機構、25…連絡口、WF…半導体ウェハ。
DESCRIPTION OF
Claims (12)
所定部から複数の探針が伸長する回路基板を有し、前記探針それぞれが前記半導体ウェハにおけるICチップ領域の各電極端子に接触することにより信号の授受を行うプローブカードと、
X,Y,Z軸方向移動が独立に制御されるメンテナンス用のステージを有し、前記ステージが研磨部材を配備して所定回避領域から前記プローブカードの探針配列直下に移動し研磨動作することにより前記探針それぞれをより正常な状態に近付けるメンテナンス機構と、
少なくとも前記メンテナンス機構の研磨動作を信号制御する制御部と、
を含むプローバー装置。 A wafer stage that supports and detects the position of a semiconductor wafer and is capable of movement control;
A probe card that has a circuit board in which a plurality of probes extend from a predetermined portion, and each of the probes contacts a respective electrode terminal of an IC chip region in the semiconductor wafer;
It has a maintenance stage in which movement in the X, Y, and Z-axis directions is independently controlled, and the stage is provided with a polishing member and moved from a predetermined avoidance area directly below the probe array of the probe card to perform a polishing operation. A maintenance mechanism that brings each of the probes closer to a normal state,
A control unit that performs signal control of at least the polishing operation of the maintenance mechanism;
Prober device including
所定部から複数の探針が伸長する回路基板を有し、前記探針それぞれが前記半導体ウェハにおけるICチップ領域の各電極端子に接触することにより信号の授受を行うプローブカードと、
X,Y,Z軸方向移動が独立に制御されるメンテナンス用のステージを有し、前記ステージが前記探針の状態検査が可能な画像認識機構及び研磨部材を配備して所定回避領域から前記プローブカードの探針配列直下に移動し、前記探針の状態検査に応じた研磨動作をすることにより前記探針それぞれをより正常な状態に近付けるメンテナンス機構と、
少なくとも前記メンテナンス機構の研磨動作を信号制御する制御部と、
を含むプローバー装置。 A wafer stage that supports and detects the position of a semiconductor wafer and is capable of movement control;
A probe card that has a circuit board in which a plurality of probes extend from a predetermined portion, and each of the probes contacts a respective electrode terminal of an IC chip region in the semiconductor wafer;
The probe has a maintenance stage in which movement in the X, Y, and Z axis directions is independently controlled, and the stage is provided with an image recognition mechanism and a polishing member capable of inspecting the state of the probe, and the probe is removed from a predetermined avoidance region A maintenance mechanism that moves immediately below the probe array on the card, and brings the probes closer to normal by performing a polishing operation according to the state inspection of the probes;
A control unit that performs signal control of at least the polishing operation of the maintenance mechanism;
Prober device including
前記プローバー装置のプローブカードを用いて前記半導体ウェハの各ICチップ領域に対し少なくとも電気的特性検査に関わる信号の授受を行うため、選択されたICチップ領域の端子電極各々に探針を接触させるプローブ検査工程と、
X,Y,Z軸方向移動が独立に制御されるメンテナンス用のステージが少なくとも研磨部材を配備して前記プローバー装置内の所定回避領域に待機する工程と、
前記プローブ検査工程が前記各ICチップ領域に対して終了し、入れ替えで次の半導体ウェハが前記ステージに支持され位置合わせされるまでに、前記メンテナンス用のステージが前記プローブカードの探針配列直下に移動して研磨動作することにより前記探針それぞれをより正常な状態に近付けるメンテナンス工程と、
を含むプローバー装置の探針メンテナンス方法。 A positioning step in which a semiconductor wafer is supported and aligned by a movable wafer stage of a prober device;
A probe for bringing a probe into contact with each terminal electrode of a selected IC chip area in order to transfer at least signals relating to electrical characteristic inspection to each IC chip area of the semiconductor wafer using a probe card of the prober device Inspection process;
A stage for maintenance in which movement in the X, Y, and Z-axis directions is independently controlled and at least a polishing member is provided and waits in a predetermined avoidance area in the prober device;
The maintenance stage is located immediately below the probe array of the probe card until the probe inspection process is completed for each IC chip region and the next semiconductor wafer is supported and aligned by the stage by replacement. A maintenance step to move each of the probes closer to a normal state by moving and polishing; and
Probe maintenance method for prober equipment including
前記プローバー装置のプローブカードを用いて前記半導体ウェハの各ICチップ領域に対し少なくとも電気的特性検査に関わる信号の授受を行うため、選択されたICチップ領域の端子電極各々に探針を接触させるプローブ検査工程と、
X,Y,Z軸方向移動が独立に制御されるメンテナンス用のステージが少なくとも研磨部材を配備して前記プローバー装置内の所定回避領域に待機する工程と、
前記プローブ検査工程が前記各ICチップ領域に対して終了し、入れ替えで次の半導体ウェハが前記ステージに支持され位置合わせされるまでに、前記メンテナンス用のステージが前記プローブカードの探針配列直下に移動して研磨動作することにより前記探針それぞれをより正常な状態に近付けるメンテナンス工程と、
を含み、
前記メンテナンス工程を経て前記プローブ検査工程が行われ前記探針に起因する接触系不良をなくするようにした半導体装置の製造方法。 A positioning step in which a semiconductor wafer is supported and aligned by a movable wafer stage of a prober device;
A probe for bringing a probe into contact with each terminal electrode of a selected IC chip area in order to transfer at least signals relating to electrical characteristic inspection to each IC chip area of the semiconductor wafer using a probe card of the prober device Inspection process;
A stage for maintenance in which movement in the X, Y, and Z-axis directions is independently controlled and at least a polishing member is provided and waits in a predetermined avoidance area in the prober device;
The maintenance stage is located immediately below the probe array of the probe card until the probe inspection process is completed for each IC chip region and the next semiconductor wafer is supported and aligned by the stage by replacement. A maintenance step to move each of the probes closer to a normal state by moving and polishing; and
Including
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the probe inspection step is performed through the maintenance step to eliminate a contact system defect caused by the probe.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004315950A JP2006128451A (en) | 2004-10-29 | 2004-10-29 | Prober and its probe maintenance method, process for fabricating semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004315950A JP2006128451A (en) | 2004-10-29 | 2004-10-29 | Prober and its probe maintenance method, process for fabricating semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006128451A true JP2006128451A (en) | 2006-05-18 |
Family
ID=36722824
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004315950A Withdrawn JP2006128451A (en) | 2004-10-29 | 2004-10-29 | Prober and its probe maintenance method, process for fabricating semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006128451A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008243859A (en) * | 2007-03-23 | 2008-10-09 | Tokyo Electron Ltd | Testing device |
JP2010171139A (en) * | 2009-01-21 | 2010-08-05 | Tokyo Electron Ltd | Probe device |
CN109262412A (en) * | 2018-09-20 | 2019-01-25 | 深圳市矽电半导体设备有限公司 | Card grinding platform driving structure and full-automatic probe station |
TWI660813B (en) * | 2017-12-01 | 2019-06-01 | 浮雕精密有限公司 | Sharpening Machine |
-
2004
- 2004-10-29 JP JP2004315950A patent/JP2006128451A/en not_active Withdrawn
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008243859A (en) * | 2007-03-23 | 2008-10-09 | Tokyo Electron Ltd | Testing device |
US8294480B2 (en) | 2007-03-23 | 2012-10-23 | Tokyo Electron Limited | Inspection apparatus having alignment mechanism |
JP2010171139A (en) * | 2009-01-21 | 2010-08-05 | Tokyo Electron Ltd | Probe device |
TWI660813B (en) * | 2017-12-01 | 2019-06-01 | 浮雕精密有限公司 | Sharpening Machine |
CN109262412A (en) * | 2018-09-20 | 2019-01-25 | 深圳市矽电半导体设备有限公司 | Card grinding platform driving structure and full-automatic probe station |
CN109262412B (en) * | 2018-09-20 | 2024-04-19 | 矽电半导体设备(深圳)股份有限公司 | Needle grinding table driving structure and full-automatic probe table |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7701236B2 (en) | Each inspection units of a probe apparatus is provided with an imaging unit to take an image of a wafer | |
KR101099990B1 (en) | Probe apparatus, probing method and storage medium | |
JP2005136302A (en) | Manufacturing method of semiconductor integrated circuit device | |
KR101302914B1 (en) | Inspecting method and program for object to be inspected | |
JP2007227840A (en) | Cleaning device for probe needle | |
KR100487658B1 (en) | Probe needle cleaning apparatus and the method | |
JP2010182874A (en) | Probe card maintenance method | |
JP2006128451A (en) | Prober and its probe maintenance method, process for fabricating semiconductor device | |
JP2008117897A (en) | Prober and probing inspection method | |
JP2004063877A (en) | Wafer-positioning correction method | |
JP2006237413A (en) | Method for cleaning probe needle and wafer and wafer prober equipment to be used therefor | |
JP2007095938A (en) | Tester, prober, wafer test system and electrical contact position detection method | |
JP4207690B2 (en) | Prober apparatus, probe height adjusting method, and semiconductor device manufacturing method | |
JP2006128452A (en) | Probe card and prober, process for fabricating semiconductor device | |
JP2007096190A (en) | Method for polishing needle point of probe card, and probe device | |
JP2007005490A (en) | Testing prober, tester, and testing method of semiconductor device | |
TWM628587U (en) | Probe detection system | |
JP3169900B2 (en) | Prober | |
JP3902747B2 (en) | Probe device | |
JP2007165598A (en) | Prober, probe contact method, and program for it | |
JPS6279640A (en) | Wafer prober device | |
JPH0837211A (en) | Testing equipment of semiconductor device | |
JP3245227B2 (en) | Probe device | |
JP2008177231A (en) | Method and apparatus for automatic probe inspection | |
JP2005175094A (en) | Prober device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070606 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20090610 |