JP2006128452A - Probe card and prober, process for fabricating semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ウェハ状態におけるLSIチップの電極部にプローブ針を機械的に接触させて電気的特性を測定するプローブカード及びプローバー装置、半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a probe card, a prober device, and a semiconductor device manufacturing method for measuring electrical characteristics by mechanically contacting a probe needle with an electrode portion of an LSI chip in a wafer state.
プローブカードは、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。プローブカードは、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)に対応して接触させるプローブ針を有する。プローバー装置では、このプローブ針から被測定チップに対し、試験信号または試験パターンを入力する。 The probe card is used for testing each chip area in a wafer state before the assembly process of LSI manufacturing. The probe card has a probe needle that is brought into contact with an electrode portion (an upper surface of an Al pad, Au bump, solder bump, etc.) of a chip area that is a measurement area. In the prober apparatus, a test signal or a test pattern is input from the probe needle to the chip to be measured.
例えば、被測定チップは、外部端子としてバンプ電極を有する。プロービング時、プローブカードのプローブ針は、チップ領域の電極部に適当な圧力をかけ、たわみとスライドを伴ってコンタクトがなされる。プローブカードのプローブ針は、使用し続けると、電極端子表面の削り屑等の異物がプローブ針先端に付着する。あるいは、摩耗、変形等によりプローブ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プローブ針のクリーニング、研磨等、メンテナンスが必要である。 For example, the chip to be measured has a bump electrode as an external terminal. At the time of probing, the probe needle of the probe card applies an appropriate pressure to the electrode part in the chip region, and is brought into contact with deflection and sliding. When the probe needle of the probe card continues to be used, foreign matters such as shavings on the electrode terminal surface adhere to the tip of the probe needle. Alternatively, the lengths of the probe needle tips are not aligned due to wear, deformation, or the like. Therefore, maintenance such as cleaning and polishing of the probe needle is required in order to prevent a problem in the electrical contact state.
従来、プローブ針のクリーニングは、プローブカードの使用頻度、電気特性検査結果の不良発生頻度に基づき、プローブカード(プローブ針の状態)を検査し、メンテナンスの要否を判断していた。逐次検査対象の半導体デバイスに関し連続不良が発生した場合、既存の針合わせ用のCCDカメラを流用するなどして触針先端部を観察する。異物の付着状況を基準のパターンデータと比較し最適なクリーニングを実施する技術も開示されている(例えば、特許文献1参照)。
プローブカード検査実施は、プローバー装置の実質的な稼働率を低下させる。プローブカードのプローブ針の過剰なクリーニングは、プローブカードの寿命短縮の原因になる。よって、従来では、測定される半導体デバイスに関し連続不良が発生してようやく必要なカードメンテナンスが実施されるのである。 Implementation of the probe card inspection reduces the substantial operation rate of the prober device. Excessive cleaning of the probe needles of the probe card may shorten the life of the probe card. Therefore, conventionally, necessary card maintenance is performed only when a continuous failure occurs in the semiconductor device to be measured.
プローブカード使用中、プローブ針の状態を回復すべきカードメンテナンスの要否は必ずしも把握できない。使用中のプローブカードはどのくらいの時間使われているか、どの程度(回数や間隔等)メンテナンスを経て現在に至っているか、メンテナンスボリュームの把握ができていないからである。 While using the probe card, it is not always possible to grasp the necessity of card maintenance to recover the probe needle state. This is because it is not possible to grasp how long the probe card is being used, how much (number of times, intervals, etc.) it has undergone maintenance, and the maintenance volume.
本発明は、上記のような事情を考慮してなされたもので、個々のプローブカードにおいてカードメンテナンスのタイミングの最適化が図れるプローブカード及びプローバー装置、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 view of the above circumstances, and is intended to provide a probe card, a prober device, and a method for manufacturing a semiconductor device that can optimize the timing of card maintenance in each probe card. is there.
本発明に係るプローブカードは、被測定対象の各接触領域に対応するプローブ針それぞれにより信号の授受を行うプローブカードであって、前記プローブ針が伸長する回路基板と、前記回路基板に設けられた少なくとも識別情報、使用履歴及びそれに伴う前記プローブ針の状態に関する情報が記憶されるデータ蓄積部と、を含む。 A probe card according to the present invention is a probe card that transmits and receives signals by each probe needle corresponding to each contact area of a measurement target, and is provided on a circuit board on which the probe needle extends, and on the circuit board A data storage unit that stores at least identification information, usage history, and information related to the state of the probe needle.
上記本発明に係るプローブカードによれば、データ蓄積部の内容を読み取ることによって、プローブカードの使用経過に伴う状態推移(プローブ針の状態推移)が把握できる。これをメンテナンス発生時期の予測を立てるのに用いることができる。
なお、好ましくは、上記データ蓄積部は、少なくとも初期状態の前記各プローブ針の先端径及び長さ、かつ累積するコンタクト回数、カードメンテナンスの時期と回数、それに応じて変化する前記各プローブ針の先端径及び長さの情報が保持される。
According to the probe card according to the present invention, by reading the contents of the data storage unit, it is possible to grasp the state transition (probe needle state transition) with the progress of use of the probe card. This can be used to make a prediction of when maintenance will occur.
Preferably, the data storage unit includes at least the tip diameter and length of each probe needle in the initial state, the accumulated number of contacts, the timing and number of card maintenance, and the tip of each probe needle that changes accordingly. Diameter and length information is retained.
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ステージ機構と、所定部から複数のプローブ針が伸長する回路基板を有し、前記プローブ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、前記半導体ウェハに対する前記プローブカードの位置認識をすると共に、前記プローブ針における所定の先端径及び長さの測定または前記プローブ針それぞれの状態に異常があるか否か、の前記プローブ針の状態検査が可能な画像認識機構と、前記プローブカードのプローブ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、前記回路基板に配備され前記プローブカードに関する少なくとも識別情報、使用履歴及びそれに伴う前記プローブ針の状態に関する情報が記憶されるデータ蓄積部と、少なくとも前記データ蓄積部からの情報を取得して前記プローブカードのメンテナンスタイミングを割り出す制御部と、を含む。 A prober apparatus according to the present invention includes a stage mechanism that supports and detects a position of a semiconductor wafer and can be moved and a circuit board in which a plurality of probe needles extend from a predetermined portion, and each of the probe needles in the semiconductor wafer. A probe card that exchanges signals by contacting each electrode terminal in the IC chip area, and a position recognition of the probe card with respect to the semiconductor wafer, and measurement of a predetermined tip diameter and length of the probe needle or the An image recognition mechanism capable of inspecting the state of the probe needle to determine whether there is an abnormality in the state of each probe needle, a maintenance mechanism for bringing the probe needles of the probe card closer to a normal state, and the circuit board At least identification information about the probe card deployed, usage history and Cormorant including a data storage unit in which the information about the state of the probe needle is stored, and a control unit to determine the maintenance timing of the probe card to obtain information from at least the data storage unit.
上記本発明に係るプローバー装置によれば、画像認識機構により、各プローブ針の先端所定領域における径及び長さの測定が可能である。画像認識機構により得られた測定値情報は、データ蓄積部に格納される情報として有用である。制御部によってプローブカードの最適なメンテナンスタイミングが割り出され、プロービングに起因する接触系不良を出し続けることはない。 According to the prober device according to the present invention, the diameter and length of each probe needle at the tip predetermined region can be measured by the image recognition mechanism. The measurement value information obtained by the image recognition mechanism is useful as information stored in the data storage unit. The optimal maintenance timing of the probe card is determined by the control unit, and the contact system failure caused by probing is not continued.
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メンテナンス時期を最適化するためのデータ収集が効率良く行われる。
前記半導体ウェハにおける所定ロットの検査実施中、前記ステージ機構により前記半導体ウェハが支持され位置検出された後に前記画像認識機構を利用した前記プローブ針の状態検査が行われることを特徴とする。
前記半導体ウェハにおける所定ロットの検査実施中、半導体ウェハの入れ替わり時間に前記画像認識機構を利用した前記プローブ針の状態検査が行われることを特徴とする。
前記半導体ウェハにおける所定ロットの検査実施中、半導体ウェハの入れ替わり時間に前記画像認識機構を利用した前記プローブ針の状態検査、もしくは前記メンテナンス機構を機能させることを特徴とする。
前記データ蓄積部は、少なくとも初期状態の前記プローブ針の先端径及び長さ、かつ累積するコンタクト回数、カードメンテナンスの時期と回数、それに応じて変化する前記プローブ針の先端径及び長さの情報が保持され、前記制御部は、前記画像認識機構を利用して得た前記プローブ針の状態に関する最新のデータを前記データ蓄積部から得た情報と照合し、前記プローブカードの継続使用可能またはメンテナンス必要の判断を行うことを特徴とする。
前記制御部で取得した情報の少なくとも一部を表示する表示部を有することを特徴とする。
In the prober apparatus according to the present invention, data collection for optimizing the maintenance time of the probe card having one of the following features is efficiently performed.
During the inspection of a predetermined lot on the semiconductor wafer, the probe needle state inspection using the image recognition mechanism is performed after the semiconductor wafer is supported and detected by the stage mechanism.
During the inspection of the predetermined lot on the semiconductor wafer, the probe needle state inspection using the image recognition mechanism is performed at the time of replacement of the semiconductor wafer.
During the inspection of a predetermined lot on the semiconductor wafer, the state inspection of the probe needle using the image recognition mechanism or the maintenance mechanism is made to function during the replacement time of the semiconductor wafer.
The data storage unit stores at least information on the tip diameter and length of the probe needle in the initial state, the accumulated number of contacts, the timing and number of card maintenance, and the tip diameter and length of the probe needle that change accordingly. The control unit checks the latest data regarding the probe needle state obtained using the image recognition mechanism with the information obtained from the data storage unit, and the probe card can be used continuously or needs maintenance. It is characterized by making a judgment.
It has a display part which displays at least a part of information acquired by the control part.
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プローブ針を接触させるプローブ検査工程と、前記プローブカードがその識別情報、使用履歴及びそれに伴う前記プローブ針の状態に関する情報を記憶するデータ蓄積工程と、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るまでに、前記プローバー装置内で前記プローブ針の状態検査またはメンテナンス作業を達成する点検/保守工程と、を含み、前記点検/保守工程は、前記データ蓄積工程における情報と前記プローバー装置側の前記半導体ウェハの機種情報を収集、解析することによって作成されるメンテナンス計画に従って実施され、前記検査工程において前記プローブ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 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, a probe inspection step for bringing a probe needle into contact with each terminal electrode of the selected IC chip region, the probe card includes its identification information, usage history, and the accompanying information A data accumulation process for storing information relating to the state of the probe needle, and the probe inspection process are completed for each IC chip region, and until the next semiconductor wafer is supported on the stage by replacement, the prober apparatus Inspection / maintenance to achieve the probe needle condition inspection or maintenance work with The inspection / maintenance step is performed according to a maintenance plan created by collecting and analyzing information in the data storage step and model information of the semiconductor wafer on the prober device side, and the inspection step In the above, the contact system failure caused by the probe needle is eliminated.
上記本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、最適なメンテナンス計画を立てるために少なくともデータ蓄積工程における情報を参照する。点検/保守工程では、保守工程としてメンテナンス作業が実施されれば、データ蓄積工程で履歴が更新される。また、点検工程として各プローブ針の状態に関する情報が更新される。すなわち、常に最新の情報によりメンテナンスタイミングの最適化が行なわれ、半導体ウェハ内の各ICチップ領域においてプローブ針に起因する接触系不良をなくするようにしている。 According to the semiconductor device manufacturing method of the present invention, at least information in the data storage process is referred to in order to make an optimum maintenance plan. In the inspection / maintenance process, if a maintenance operation is performed as a maintenance process, the history is updated in the data accumulation process. Moreover, the information regarding the state of each probe needle is updated as an inspection process. That is, the maintenance timing is always optimized based on the latest information, and the contact system failure caused by the probe needle is eliminated in each IC chip region in the semiconductor wafer.
上記本発明に係る半導体装置の製造方法において、前記データ蓄積工程は、少なくとも初期状態の前記各プローブ針の先端径及び長さ、かつ累積するコンタクト回数、カードメンテナンスの時期と回数、それに応じて変化する前記プローブ針の先端径及び長さの情報が保持される。これにより、プローブカードのメンテナンス時期を最適化するためのデータ収集が効率良く行われる。 In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the data accumulation process changes at least the tip diameter and length of each probe needle in the initial state, the accumulated number of contacts, the timing and number of card maintenance, and changes accordingly Information on the tip diameter and length of the probe needle is retained. As a result, data collection for optimizing the maintenance time of the probe card is efficiently performed.
上記本発明に係る半導体装置の製造方法において、前記位置決め工程後に前記プローブカードのアライメント工程がなされ、このアライメント工程と共に前記点検/保守工程の少なくとも点検工程と同様の工程を実施する。これにより、プローブカードのメンテナンス時期を最適化するためのデータ収集が効率良く行われる。 In the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, an alignment process of the probe card is performed after the positioning process, and at least the same inspection process as the inspection / maintenance process is performed together with the alignment process. As a result, data collection for optimizing the maintenance time of the probe card is efficiently performed.
図1は、本発明の第1実施形態に係るプローブカードの構成を示す概略図である。
図2は、プローブカードの使用経過に伴うメンテナンス及びプローブ針の状態変化を示すイメージ図である。プローブカード10は、被測定対象の各接触領域に対応する各プローブ針により信号の授受を行う。プローブカード10は、回路基板11のほぼ中央部に開口部12が形成されている。この開口部12の周辺部から中心方向に複数のプローブ針13がそれぞれ伸長している。プローブ針13は、多段配列の形態もよく知られている。同一種類においては例えば針先端131からシャフト曲げ部132までの長さは所定範囲内に収められている。プローブ針13は、回路基板11の周辺部に配列された図示しない端子と配線を介して接続されている。図示しない端子は後述するプローバー装置と接続関係を持つ。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the probe card according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an image diagram showing the maintenance and the change in the state of the probe needle as the probe card is used. The
この実施形態では、回路基板11の所定領域上にデータ蓄積部14を有する。データ蓄積部14は、少なくともこのプローブカード10の識別情報、使用履歴やそれに伴うプローブ針13の状態に関する情報が記憶されている。データ蓄積部14は、少なくとも初期状態におけるプローブ針13の針先端131の径(φ0)及びシャフト曲げ部132までの長さ(L0)、かつ累積するコンタクト回数(N)、カードメンテナンスの時期(間隔)と回数(M)、それに応じて変化する前記各プローブ針の先端径及びシャフト曲げ部までの長さ(φM及びLM)、の情報が保持されるようになっている(図2参照)。データ蓄積部14は、例えばメモリデバイスを含み、後述するプローバー装置側からデータ入力される。初期状態の各プローブ針13の先端径及び長さは、初期規格として予めデータ蓄積部14が保持するようにしてもよい。
In this embodiment, the
上記実施形態の構成によれば、データ蓄積部14の内容を読み取ることによって、プローブカード10の使用経過に伴う状態推移(プローブ針の状態推移)が把握できる。これを参照してメンテナンス発生時期の予測を立てることができる。例えば、プローブカード10をプローバー装置外部でプローブ針研磨、長さ調整など別途メンテナンスを終えて回復させ、改めてプローバー装置に取り付けることになったとき便利である。データ蓄積部14の内容を読み取れば、使用履歴やそれに伴う各プローブ針13の状態に関する最新の情報が得られる。これにより、プローブカード10の最適なメンテナンス時期または交換時期を予測することができる。
According to the structure of the said embodiment, the state transition (probe needle state transition) accompanying use progress of the
図3は、本発明の第2実施形態に係るプローバー装置の要部を示すブロック構成図である。前記第1実施形態で示したプローブカード10を配備したプローバー装置であり、図1と同様の箇所には同一の符号を付して説明する。
FIG. 3 is a block diagram showing the main part of the prober device according to the second embodiment of the present invention. The prober device is provided with the
プローバー装置20は、ウェハ搬送機構21、ステージ機構22、アライメント機構23、プローブカード10、画像認識機構24、メンテナンス機構25、及び制御部26を有する。プローバー装置20とテスター29は、テストヘッド27及び測定信号ケーブル28を介して信号伝達される。表示部30は、プローバー装置20の各種動作状況を表示する。
The
ステージ機構22は、ウェハステージ221、温度制御部222、位置検出部223を有し、半導体ウェハWFをウェハステージ221上にチャックして少なくともX,Y,Z,θ方向に移動制御可能である。これらは制御部26の司令を受ける。また、アライメント機構23は、ウェハステージ221上にスライド移動可能である。アライメント機構23は、図示しない各種レンズ、CCDカメラ等を備えたアライメントブリッジを有し、ウェハステージ221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26へ座標データを送る。
The
プローブカード10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27に接続される。プローブカード10は、前記第1実施形態で示したように、回路基板11の開口部12から伸長する各プローブ針13を有する。プローブカード11は、各プローブ針13が、半導体ウェハWFにおける所定のICチップ領域CHIP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。また、回路基板11の所定領域上に、このプローブカード10の識別情報、使用履歴やそれに伴う各プローブ針13の状態に関する情報が記憶されるデータ蓄積部14を有する。
The
また、画像認識機構24は、ウェハステージ221と連動する。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、ウェハステージ221上の半導体ウェハWFに対してのプローブカード10について位置認識をすると共に各プローブ針13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、プローブ針13の先端部円形状にフォーカスさせ、後述する制御部26において設定規格や基準データと比較する。これにより、前記図2に示すプローブ針13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。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。
Further, the
メンテナンス機構25は、例えばステージ機構22の移動制御を利用して、プローブカード10の各プローブ針13をより正常な状態に近付ける。メンテナンス機構25は、サンドペーパーや、炭素またはセラミック等の繊維状研磨部材またはその他のクリーニング用具から選択された所定のメンテナンス用部材251が配備される。
For example, the
制御部26は、プローバー装置20の装置情報(システムデータ、品種パラメータ等)、製品情報(機種等)を保持し、各部の制御に反映させている。さらに、制御部26は、測定用ボード17を介してプローブカード10のデータ蓄積部14とデータの授受を行う。制御部26は、その蓄積されたデータと、画像認識機構24を利用してのプローブ針13に関する最新の針状態測定結果を基に、今後の使用条件でのプローブ針13の状態推移及びメンテナンス発生時期の予測を立てる。これにより、プローブカード10の最適なメンテナンスタイミングを割り出す。
The
表示部30は、アライメント機構23を機能させたときの半導体ウェハWFにおける所定部の画像処理結果や座標の表示をする。また、表示部30は、画像認識機構24を機能させたときのプローブカード10におけるプローブ針13の画像処理結果に関する表示をする。メンテナンス後のプローブ針13の画像処理結果に関する表示をすることも考えられる。さらに、表示部30は、制御部26で収集されたデータの分析結果表示、プローブカード情報として現状が把握でき、エラー回避のためのコール及びメンテナンス時期予測情報等の表示がなされるとよい。
The
上記実施形態の構成によれば、画像認識機構24により、プローブカード10における各プローブ針13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。画像認識機構24により得られた測定値情報は、データ蓄積部14に使用履歴と共に格納される。このようなプローブカード10は、交換のため他の場所でメンテナンスされたり、プローブカード交換で再度プローバー装置に取り付けられる場合等にプローブカードの現況が把握できて便利である。これにより、プローブカードのより好適なメンテナンス時期を得ることができる。この結果、検査対象の半導体ウェハWFについて、プロービングに起因する接触系不良を出し続けることはない。
According to the configuration of the above embodiment, the
図4は、本発明の第3実施形態に係る半導体装置の製造方法の要部を示す流れ図である。半導体装置製造の途中において、ウェハ状態での電気的特性検査をするため、前記第2実施形態で示したプローバー装置を利用する。図3を参照しながら説明する。 FIG. 4 is a flowchart showing the main part of the method for manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention. The prober device shown in the second embodiment is used in order to inspect the electrical characteristics in the wafer state during the semiconductor device manufacturing. This will be described with reference to FIG.
(S1:半導体ウェハの位置決め)
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21を経て移動自在なウェハステージ221に支持される。その後、ウェハステージ221上にスライド移動してきたアライメント機構23によって、アライメントされ座標データが決められる。
(S1: Semiconductor wafer positioning)
The semiconductor wafer WF is set in the
(S2:プローブカードのアライメント及び検査)
次に、アライメント機構23が回避移動し、ステージ機構22は上昇してプローブカード10に接近する。ウェハステージ221は、画像認識機構24上方にプローブ針13の配列が存在するように制御される。画像認識機構24は、所定のプローブ針13先端にフォーカスさせて半導体ウェハWFに対しての位置認識をする。これに伴い、プローブ針の状態検査が実施される。フォーカスさせたプローブ針13の先端径φの測定、さらにフォーカス移動させてシャフト曲げ部までの長さLの測定をする。また、プローブ針13配列全体をフォーカス移動することによって、針先端が同一平面上に揃っているか、異物の付着状況を検査する場合もある。これらプローブ針の状態検査の結果データは、制御部26における基準データと比較され、メンテナンス時期の判断材料になる。上記プローブ針の状態検査のうち、プローブ針13の先端径φ、長さLの測定は毎回実施するとは限らず、省略される場合もある。
(S2: Probe card alignment and inspection)
Next, the
なお、プローブカード10には、その識別情報、初期状態のプローブ針13の先端131の径(φ0)及びシャフト曲げ部132までの長さ(L0)、使用履歴があれば使用履歴、及びそれに伴うプローブ針の状態に関する情報が記憶されている。制御部26では、これらの蓄積データも読み込んである。初期状態のプローブ針13の各測定値(φ0,L0)は基準データの一部として扱ってもよい。
The
(S3:半導体ウェハのプローブ検査)
プローブカード10を用いて半導体ウェハWFの各ICチップ領域に対し、例えば電気的特性検査に関わる信号の授受を行う。すなわち、プローブ針13それぞれは、ウェハステージ221の移動制御により選択されたICチップ領域の端子電極各々に接触する。これにより、半導体ウェハWFは、個々のICチップ領域について検査される。プローブカード10のデータ蓄積部14には、プローブ針13のコンタクト回数がカウントされデータ記憶される。
(S3: Probe inspection of semiconductor wafer)
For example, a signal related to electrical characteristic inspection is transmitted / received to each IC chip region of the semiconductor wafer WF using the
(S4:半導体ウェハの入れ替え及びプローブカードの点検/保守)
検査済みの半導体ウェハWFは、ウェハステージ221でウェハ搬送機構21寄りに移動し、ウェハ搬送機構21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、画像認識機構24を利用したプローブ針の状態検査(プローブカードの点検)またはメンテナンス機構25を機能させる(プローブカードの保守)。プローブカードの点検、保守のどちらを実施するかは、処理S2の結果、制御部26で判断、決定される。プローブカードの点検/保守、いずれの処理においてもデータ蓄積部14へ必要な情報が書込まれる。
(S4: Replacement of semiconductor wafer and inspection / maintenance of probe card)
The inspected semiconductor wafer WF is moved closer to the
前記処理S2の結果、制御部26で、次の半導体ウェハWFのプローブ検査についてもプローブカード10は継続使用可能と判定された場合、プローブ針の状態検査(プローブカードの点検)が実施される(S41)。ウェハステージ221は、画像認識機構24上方にプローブ針13の配列が存在するように制御される。ここで画像認識機構24を利用したプローブ針の状態検査が実施される。すなわち、所定のプローブ針13の先端にフォーカスし、プローブ針13の先端径φの測定、さらにフォーカス移動させてシャフト曲げ部までの長さLの測定をする。また、プローブ針13配列全体をフォーカス移動することによって、針先端が同一平面上に揃っているか、異物の付着状況を検査する場合もある。これらプローブ針の状態検査の結果データは、制御部26における基準データと比較され、メンテナンス時期の判断材料になる。なお、上記プローブ針の状態検査のうち、プローブ針13の先端径φ、長さLの測定は毎回実施するとは限らず、省略される場合もある。
As a result of the processing S2, if the
上記プローブカードの点検をした結果、制御部26が、プローブカード10はメンテナンスが必要と判定する場合もないとはいえない。その場合、後述のメンテナンス機構25を機能させる(プローブカードの保守(S42))。
As a result of checking the probe card, it cannot be said that the
前記処理S2の結果、制御部26で、次の半導体ウェハWFに関してはプロービングに起因する接触系不良が発生する率が高く、プローブカード10はメンテナンスが必要と判定された場合、メンテナンス機構25を機能させる(プローブカードの保守(S42))。ウェハステージ221は、メンテナンス機構25上方にプローブ針13の配列が存在するように制御される。ここでメンテナンス機構25を利用したプローブ針13のメンテナンスが実施される。すなわち、各プローブ針13先端を含む所定領域は、ウェハステージ221の微動制御により、所定のメンテナンス用部材251と接触し、クリーニングまたは研磨を達成する。メンテナンス用部材251は、サンドペーパーや、炭素またはセラミック等の繊維状研磨部材またはその他のクリーニング用具から選択される。これにより、プローブカード10の各プローブ針13をより正常な状態に近付ける。データ蓄積部14のデータとしての履歴が更新される。
As a result of the process S2, when the
上記プローブカードの保守が実施された後、上記したプローブ針の状態検査(プローブカードの点検)が実施される(S41)。ウェハステージ221は、画像認識機構24上方にプローブ針13の配列が存在するように制御される。所定のプローブ針13の先端にフォーカスし、プローブ針13の先端径φの測定、さらにフォーカス移動させてシャフト曲げ部までの長さLの測定をする。また、プローブ針13配列全体をフォーカス移動することによって、針先端が同一平面上に揃っているか、異物の付着状況を検査する場合もある。これらプローブ針の状態検査の結果データは、制御部26における基準データと比較され、プローブカード10が継続使用可能であるか否か、あるいはメンテナンス時期(または交換)の判断材料になる。
After the maintenance of the probe card, the above-described probe needle state inspection (probe card inspection) is performed (S41). The
このように処理S4を経て、プローブカード10が使用可能と判断された後に、新たな半導体ウェハWFに対して処理S1(半導体ウェハの位置決め)がなされる。以降、S2〜S4を経て繰返される。これにより、プローブ針に起因する接触系不良をなくするプローブ検査ができ、歩留りが良好で高信頼性の半導体装置の製造に寄与する。
Thus, after it is determined that the
また、処理S4におけるプローブカードの点検後にプローブカード10が使用不可能、交換が必要と判定される場合も考えられる。その場合は、ステージ機構22への新たな半導体ウェハWFのセットはキャンセルされ、ウェハ搬送機構21によりウェハステージ221から未検査の半導体ウェハWFを搬出しておく。その後、プローブカードの交換作業に移行する(S43)。
Further, there may be a case where it is determined that the
図5は、本発明の第4実施形態に係る半導体装置の製造方法の要部を示す流れ図である。前記第3実施形態の変形例であり、処理S2aとして、プローブカードのアライメントのみを行い、プローブ針の状態検査はしないものとした。そこで、処理S4においては、制御部26でのデータ収集を用いて、処理S41、S42のうち、どちらから始めるかを判断する。その他の処理については、前記第3実施形態における処理と同様であるため、説明は省略する。
FIG. 5 is a flowchart showing the main parts of the method of manufacturing a semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention. It is a modification of the third embodiment, and as the process S2a, only the probe card alignment is performed, and the probe needle state inspection is not performed. Therefore, in the process S4, it is determined which one of the processes S41 and S42 is started by using data collection in the
上記各実施形態の方法によれば、最適なメンテナンス計画を立てるためにプローブカード10のデータ蓄積部14からの情報取得を始めとして制御部26でのデータ収集を大いに利用する。プローブカードの点検/保守では、保守工程としてメンテナンス作業が実施されれば、データ蓄積部14で履歴が更新される。また、点検工程として各プローブ針の状態に関する情報が更新される。すなわち、制御部26では、常に最新のデータを収集してメンテナンスタイミングの最適化が行なわれ、半導体ウェハ内の各ICチップ領域においてプローブ針に起因する接触系不良をなくするようにしている。これにより、量産性が向上する。
According to the method of each of the above embodiments, data collection in the
以上、本発明の各実施形態及び方法によれば、プローブカードにデータ蓄積部を設ける。データ蓄積部の内容を読み取ることによって、プローブカードの使用経過に伴う状態推移(プローブ針の状態推移)が把握できる。これをメンテナンス発生時期(または交換時期)の予測を立てるのに用いることができる。これにより、プローブカードのメンテナンス計画及び新規プローブカード手配計画の現実的な立案に寄与する。また、メンテナンスタイミングの最適化が行なわれ、半導体ウェハ内の各ICチップ領域においてプローブ針に起因する接触系不良をなくするようにしている。これにより、歩留りにも好影響を与える。この結果、個々のプローブカードにおいてカードメンテナンスのタイミングの最適化が図れるプローブカード及びプローバー装置、半導体装置の製造方法を提供することができる。 As mentioned above, according to each embodiment and method of this invention, a data storage part is provided in a probe card. By reading the contents of the data storage unit, it is possible to grasp the state transition (probe state transition) of the probe card as it is used. This can be used to make a prediction of maintenance occurrence time (or replacement time). This contributes to realistic planning of probe card maintenance plans and new probe card arrangement plans. In addition, the maintenance timing is optimized so as to eliminate the contact system failure caused by the probe needle in each IC chip region in the semiconductor wafer. This also has a positive effect on yield. As a result, it is possible to provide a method of manufacturing a probe card, a prober device, and a semiconductor device that can optimize the timing of card maintenance in each probe card.
10…プローブカード、12…開口部、13…プローブ針、131…針先端、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…プローバー装置、21…ウェハ搬送機構、22…ステージ機構、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…メンテナンス機構、251…メンテナンス用部材、26…制御部、27…テストヘッド、28…測定信号ケーブル、29…テスター、30…表示部、WF…半導体ウェハ、CHIP…ICチップ領域、S1〜S4,S2a,S41〜S43…処理ステップ。
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記プローブ針が伸長する回路基板と、
前記回路基板に設けられた少なくとも識別情報、使用履歴及びそれに伴う前記プローブ針の状態に関する情報が記憶されるデータ蓄積部と、
を含むプローブカード。 A probe card that transmits and receives signals by each probe needle corresponding to each contact area of a measurement target,
A circuit board on which the probe needle extends;
A data storage unit for storing at least identification information provided on the circuit board, usage history and information related to the state of the probe needle, and
Including probe card.
所定部から複数のプローブ針が伸長する回路基板を有し、前記プローブ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、
前記半導体ウェハに対する前記プローブカードの位置認識をすると共に、前記プローブ針における所定の先端径及び長さの測定または前記プローブ針それぞれの状態に異常があるか否か、の前記プローブ針の状態検査が可能な画像認識機構と、
前記プローブカードのプローブ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、
前記回路基板に配備され前記プローブカードに関する少なくとも識別情報、使用履歴及びそれに伴う前記プローブ針の状態に関する情報が記憶されるデータ蓄積部と、
少なくとも前記データ蓄積部からの情報を取得して前記プローブカードのメンテナンスタイミングを割り出す制御部と、
を含むプローバー装置。 A stage mechanism capable of supporting and detecting the position of a semiconductor wafer and controlling movement;
A probe card that has a circuit board in which a plurality of probe needles extend from a predetermined portion, and each of the probe needles makes contact with each electrode terminal of an IC chip region in the semiconductor wafer, and sends and receives signals,
Recognizing the position of the probe card with respect to the semiconductor wafer, measuring the predetermined tip diameter and length of the probe needle, or checking the state of the probe needle to determine whether there is an abnormality in the state of the probe needle. A possible image recognition mechanism;
A maintenance mechanism that brings each probe needle of the probe card closer to a normal state;
A data storage unit that stores at least identification information about the probe card disposed on the circuit board, usage history, and information on the state of the probe needle associated therewith;
A control unit that obtains at least information from the data storage unit and determines a maintenance timing of the probe card; and
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プローブ針を接触させるプローブ検査工程と、
前記プローブカードがその識別情報、使用履歴及びそれに伴う前記プローブ針の状態に関する情報を記憶するデータ蓄積工程と、
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るまでに、前記プローバー装置内で前記プローブ針の状態検査またはメンテナンス作業を達成する点検/保守工程と、
を含み、
前記点検/保守工程は、前記データ蓄積工程における情報と前記プローバー装置側の前記半導体ウェハの機種情報を収集、解析することによって作成されるメンテナンス計画に従って実施され、前記検査工程において前記プローブ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 stage of a prober device;
A probe in which a probe needle is brought into contact with each terminal electrode of the selected IC chip area in order to exchange at least signals relating to electrical characteristic inspection to each IC chip area of the semiconductor wafer using the probe card of the prober device Inspection process;
A data storage step in which the probe card stores information relating to its identification information, usage history and accompanying probe needle state;
Inspection to achieve the probe needle state inspection or maintenance work in the prober apparatus until the probe inspection process is completed for each IC chip region and the next semiconductor wafer is supported on the stage by replacement. / Maintenance process,
Including
The inspection / maintenance process is performed according to a maintenance plan created by collecting and analyzing information in the data accumulation process and model information of the semiconductor wafer on the prober side, and is caused by the probe needle in the inspection process. A method of manufacturing a semiconductor device that eliminates contact system defects.
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009162723A (en) * | 2008-01-10 | 2009-07-23 | Fujitsu Microelectronics Ltd | Testing device and testing method |
CN103217558A (en) * | 2013-03-14 | 2013-07-24 | 上海华力微电子有限公司 | Probe card maintaining method |
CN103823089A (en) * | 2013-11-26 | 2014-05-28 | 上海华力微电子有限公司 | Probe card |
WO2018235234A1 (en) * | 2017-06-22 | 2018-12-27 | 新電元工業株式会社 | Contact probe inspection device and control method for contact probe inspection device |
WO2018235233A1 (en) * | 2017-06-22 | 2018-12-27 | 新電元工業株式会社 | Contact probe inspection device and control method for contact probe inspection device |
JP2020088324A (en) * | 2018-11-30 | 2020-06-04 | 東京エレクトロン株式会社 | Processing device, processing method, and program |
JP2020096059A (en) * | 2018-12-12 | 2020-06-18 | 東京エレクトロン株式会社 | System and method for probe card management |
-
2004
- 2004-10-29 JP JP2004315974A patent/JP2006128452A/en not_active Withdrawn
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009162723A (en) * | 2008-01-10 | 2009-07-23 | Fujitsu Microelectronics Ltd | Testing device and testing method |
CN103217558A (en) * | 2013-03-14 | 2013-07-24 | 上海华力微电子有限公司 | Probe card maintaining method |
CN103823089A (en) * | 2013-11-26 | 2014-05-28 | 上海华力微电子有限公司 | Probe card |
WO2018235234A1 (en) * | 2017-06-22 | 2018-12-27 | 新電元工業株式会社 | Contact probe inspection device and control method for contact probe inspection device |
WO2018235233A1 (en) * | 2017-06-22 | 2018-12-27 | 新電元工業株式会社 | Contact probe inspection device and control method for contact probe inspection device |
JPWO2018235234A1 (en) * | 2017-06-22 | 2019-06-27 | 新電元工業株式会社 | Contact probe inspection apparatus and control method of contact probe inspection apparatus |
JPWO2018235233A1 (en) * | 2017-06-22 | 2019-06-27 | 新電元工業株式会社 | Contact probe inspection apparatus and control method of contact probe inspection apparatus |
JP2020088324A (en) * | 2018-11-30 | 2020-06-04 | 東京エレクトロン株式会社 | Processing device, processing method, and program |
JP7122237B2 (en) | 2018-11-30 | 2022-08-19 | 東京エレクトロン株式会社 | Processing device, processing method, and program |
JP2020096059A (en) * | 2018-12-12 | 2020-06-18 | 東京エレクトロン株式会社 | System and method for probe card management |
JP7175171B2 (en) | 2018-12-12 | 2022-11-18 | 東京エレクトロン株式会社 | PROBE CARD MANAGEMENT SYSTEM AND PROBE CARD MANAGEMENT METHOD |
TWI820261B (en) * | 2018-12-12 | 2023-11-01 | 日商東京威力科創股份有限公司 | Probe card management system and probe card management method |
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