JP2006128452A - Probe card and prober, process for fabricating semiconductor device - Google Patents

Probe card and prober, process for fabricating semiconductor device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a probe card capable of optimizing the maintenance timing of individual probe cards, and to provide a prober and a process for fabricating a semiconductor device. <P>SOLUTION: The probe card 10 has a plurality of probes 13 extending from the periphery of an opening 12 toward the central direction. The probes 13 are connected with terminals (not shown) arranged on the periphery of a circuit board 11 through wiring. A data storage section 14 is provided on a predetermined region of the circuit board 11. The data storage section 14 is storing information at least about the use record of the probe card 10 and the state of each probe 13. The data storage section 14 is holding information at least about the distal end diameter and the length of each probe 13 under initial state, the accumulated number of contact times, the timing and the number of times of card maintenance, and the distal end diameter and the length of each probe dependent on the timing and the number of times of card maintenance. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

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)。
特開2001−326258号公報(図1)
Conventionally, the probe needle is cleaned by inspecting the probe card (probe needle state) based on the frequency of use of the probe card and the frequency of occurrence of defects in the electrical characteristic inspection result to determine whether maintenance is necessary. When a continuous failure occurs with respect to the semiconductor device to be sequentially inspected, the tip of the stylus is observed by using an existing CCD camera for needle alignment. There is also disclosed a technique for performing an optimum cleaning by comparing the adhesion state of foreign matter with reference pattern data (see, for example, Patent Document 1).
JP 2001-326258 A (FIG. 1)

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.

発明を実施するための形態BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

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 probe card 10 transmits and receives signals with each probe needle corresponding to each contact area to be measured. In the probe card 10, an opening 12 is formed at a substantially central portion of the circuit board 11. A plurality of probe needles 13 extend from the periphery of the opening 12 toward the center. The probe needle 13 is also well known in the form of a multistage arrangement. In the same type, for example, the length from the needle tip 131 to the shaft bending portion 132 is within a predetermined range. The probe needle 13 is connected to a terminal (not shown) arranged around the circuit board 11 via wiring. A terminal (not shown) has a connection relationship with a prober device described later.

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 data storage unit 14 is provided on a predetermined area of the circuit board 11. The data storage unit 14 stores at least identification information of the probe card 10, usage history, and information regarding the state of the probe needle 13 associated therewith. The data storage unit 14 includes at least the diameter (φ0) of the needle tip 131 of the probe needle 13 in the initial state, the length (L0) to the shaft bending unit 132, the accumulated number of contacts (N), and the timing (interval) of card maintenance. ) And the number of times (M), and the tip diameter of each probe needle and the length to the shaft bending portion (φM and LM) that change in accordance therewith are held (see FIG. 2). The data storage unit 14 includes, for example, a memory device, and data is input from the prober device side described later. The tip diameter and length of each probe needle 13 in the initial state may be held in advance by the data storage unit 14 as an initial standard.

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 probe card 10 can be grasped | ascertained by reading the content of the data storage part 14. FIG. The maintenance occurrence time can be predicted with reference to this. For example, it is convenient when the probe card 10 is recovered after completion of maintenance such as probe needle polishing and length adjustment outside the prober device, and is attached to the prober device again. If the contents of the data storage unit 14 are read, the latest information regarding the usage history and the state of each probe needle 13 associated therewith can be obtained. Thereby, the optimal maintenance time or replacement time of the probe card 10 can be predicted.

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 probe card 10 shown in the first embodiment, and the same parts as those in FIG.

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 prober device 20 includes a wafer transfer mechanism 21, a stage mechanism 22, an alignment mechanism 23, a probe card 10, an image recognition mechanism 24, a maintenance mechanism 25, and a control unit 26. The prober device 20 and the tester 29 are transmitted with signals via a test head 27 and a measurement signal cable 28. The display unit 30 displays various operation statuses of the prober device 20.

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 stage mechanism 22 includes a wafer stage 221, a temperature control unit 222, and a position detection unit 223. The stage mechanism 22 chucks the semiconductor wafer WF on the wafer stage 221 and can control movement in at least the X, Y, Z, and θ directions. These are commanded by the control unit 26. Further, the alignment mechanism 23 can slide on the wafer stage 221. The alignment mechanism 23 has an alignment bridge including various lenses (not shown), a CCD camera, etc., performs optical system alignment on the semiconductor wafer WF supported on the wafer stage 221, and sends coordinate data to the control unit 26.

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 probe card 10 is supported by the measurement board 17. The measurement board 17 is connected to the test head 27 via a connection ring 18 including pogo pins and the like. As shown in the first embodiment, the probe card 10 has each probe needle 13 extending from the opening 12 of the circuit board 11. The probe card 11 exchanges signals related to probing when each probe needle 13 contacts each terminal electrode (pad, bump, etc.) of a predetermined IC chip region CHIP in the semiconductor wafer WF. In addition, on a predetermined area of the circuit board 11, there is a data storage unit 14 in which identification information of the probe card 10, usage history and information related to the state of each probe needle 13 are stored.

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 image recognition mechanism 24 works in conjunction with the wafer stage 221. The image recognition mechanism 24 includes various lenses and a CCD camera (not shown), recognizes the position of the probe card 10 with respect to the semiconductor wafer WF on the wafer stage 221, and has a diameter and length in a predetermined region of the tip of each probe needle 13. This is possible. For example, the tip of the probe needle 13 is focused on, and compared with a set standard or reference data in the control unit 26 described later. Thereby, measurement of the tip diameter φ of the probe needle 13 shown in FIG. 2 and measurement of the length L to the shaft bending portion are possible. In addition, it is possible to inspect whether or not the tip of the needle is aligned on the same plane and the adhesion of foreign matter.

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 maintenance mechanism 25 uses the movement control of the stage mechanism 22 to bring the probe needles 13 of the probe card 10 closer to a normal state. The maintenance mechanism 25 is provided with a predetermined maintenance member 251 selected from sandpaper, a fibrous polishing member such as carbon or ceramic, or other cleaning tools.

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 control unit 26 holds device information (system data, product type parameters, etc.) and product information (models, etc.) of the prober device 20 and reflects them in the control of each unit. Further, the control unit 26 exchanges data with the data storage unit 14 of the probe card 10 via the measurement board 17. Based on the accumulated data and the latest needle state measurement result for the probe needle 13 using the image recognition mechanism 24, the control unit 26 changes the state of the probe needle 13 under future use conditions and generates maintenance. Make time predictions. Thereby, the optimal maintenance timing of the probe card 10 is determined.

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 display unit 30 displays image processing results and coordinates of a predetermined part in the semiconductor wafer WF when the alignment mechanism 23 is functioned. In addition, the display unit 30 displays the image processing result of the probe needle 13 in the probe card 10 when the image recognition mechanism 24 is functioned. It is also conceivable to display the image processing result of the probe needle 13 after maintenance. Further, the display unit 30 may display the analysis result display of the data collected by the control unit 26 and the current status as probe card information, and may display a call for error avoidance, maintenance time prediction information, and the like.

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 image recognition mechanism 24 can measure the tip diameter φ of each probe needle 13 in the probe card 10 and the length L to the shaft bending portion. The measurement value information obtained by the image recognition mechanism 24 is stored in the data storage unit 14 together with the usage history. Such a probe card 10 is convenient because the current state of the probe card can be grasped when maintenance is performed at another location for replacement, or when the probe card 10 is attached to the prober device again by replacement of the probe card. Thereby, the more suitable maintenance time of a probe card can be obtained. As a result, the contact system defect caused by probing is not continuously generated for the semiconductor wafer WF to be inspected.

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 prober device 20. That is, the semiconductor wafer WF is supported by the movable wafer stage 221 via the wafer transfer mechanism 21. Thereafter, alignment is performed by the alignment mechanism 23 slidably moved on the wafer stage 221 to determine coordinate data.

(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 alignment mechanism 23 moves avoiding, and the stage mechanism 22 rises and approaches the probe card 10. The wafer stage 221 is controlled so that the array of probe needles 13 exists above the image recognition mechanism 24. The image recognition mechanism 24 focuses the tip of a predetermined probe needle 13 and recognizes the position with respect to the semiconductor wafer WF. Along with this, a state inspection of the probe needle is performed. The tip diameter φ of the focused probe needle 13 is measured, and the focus L is further moved to measure the length L to the shaft bending portion. Further, by moving the entire probe needle 13 array in focus, it may be inspected whether the tips of the needles are aligned on the same plane or the adhesion state of foreign matter. The result data of the probe needle state inspection is compared with the reference data in the control unit 26, and is used for determining the maintenance time. Among the probe needle state inspections, the measurement of the tip diameter φ and the length L of the probe needle 13 is not always performed and may be omitted.

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 probe card 10 has its identification information, the diameter (φ0) of the tip 131 of the probe needle 13 in the initial state and the length to the shaft bending portion 132 (L0), the usage history if there is a usage history, and accompanying it. Information on the state of the probe needle is stored. The controller 26 also reads these accumulated data. Each measurement value (φ0, L0) of the probe needle 13 in the initial state may be handled as a part of the reference data.

(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 probe card 10. That is, each probe needle 13 comes into contact with each terminal electrode in the IC chip region selected by the movement control of the wafer stage 221. Thereby, the semiconductor wafer WF is inspected for each IC chip region. In the data storage unit 14 of the probe card 10, the number of contacts of the probe needle 13 is counted and stored.

(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 wafer transfer mechanism 21 at the wafer stage 221, unloaded by the wafer transfer mechanism 21, and replaced with the next semiconductor wafer WF. During this time, the probe needle state inspection (probe card inspection) using the image recognition mechanism 24 or the maintenance mechanism 25 is operated (probe card maintenance). Whether to inspect or maintain the probe card is determined and determined by the control unit 26 as a result of step S2. Necessary information is written in the data storage unit 14 in any of the inspection / maintenance of the probe card.

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 control unit 26 determines that the probe card 10 can be continuously used for the probe inspection of the next semiconductor wafer WF, the probe needle state inspection (inspection of the probe card) is performed (inspection of the probe card) ( S41). The wafer stage 221 is controlled so that the array of probe needles 13 exists above the image recognition mechanism 24. Here, a state inspection of the probe needle using the image recognition mechanism 24 is performed. That is, the tip of a predetermined probe needle 13 is focused, the tip diameter φ of the probe needle 13 is measured, and the focus L is further moved to measure the length L to the shaft bending portion. Further, by moving the entire probe needle 13 array in focus, it may be inspected whether the tips of the needles are aligned on the same plane or the adhesion of foreign matter. The result data of the probe needle state inspection is compared with the reference data in the control unit 26, and is used for determining the maintenance time. In the probe needle state inspection, the measurement of the tip diameter φ and the length L of the probe needle 13 is not always performed and may be omitted.

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 control unit 26 may determine that the probe card 10 requires maintenance. In this case, a maintenance mechanism 25 described later is caused to function (probe card maintenance (S42)).

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 control unit 26 determines that the next semiconductor wafer WF has a contact system failure due to probing and the probe card 10 is determined to require maintenance, the maintenance mechanism 25 functions. (Probe card maintenance (S42)). The wafer stage 221 is controlled so that the arrangement of the probe needles 13 exists above the maintenance mechanism 25. Here, maintenance of the probe needle 13 using the maintenance mechanism 25 is performed. That is, a predetermined region including the tip of each probe needle 13 is brought into contact with a predetermined maintenance member 251 by fine movement control of the wafer stage 221 to achieve cleaning or polishing. The maintenance member 251 is selected from sandpaper, fibrous abrasive members such as carbon or ceramic, or other cleaning tools. Thereby, each probe needle 13 of the probe card 10 is brought closer to a normal state. The history as data in the data storage unit 14 is updated.

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 wafer stage 221 is controlled so that the array of probe needles 13 exists above the image recognition mechanism 24. The tip of a predetermined probe needle 13 is focused, the tip diameter φ of the probe needle 13 is measured, and the focus L is moved to measure the length L to the shaft bending portion. Further, by moving the entire probe needle 13 array in focus, it may be inspected whether the tips of the needles are aligned on the same plane or the adhesion of foreign matter. The result data of the probe needle state inspection is compared with the reference data in the control unit 26, and is used to determine whether or not the probe card 10 can be used continuously or the maintenance time (or replacement).

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 probe card 10 can be used through the process S4, the process S1 (positioning of the semiconductor wafer) is performed on the new semiconductor wafer WF. Thereafter, the process is repeated through S2 to S4. As a result, the probe inspection that eliminates the contact system failure caused by the probe needle can be performed, which contributes to the manufacture of a highly reliable semiconductor device with a good yield.

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 probe card 10 is unusable and needs to be replaced after the probe card is checked in the process S4. In that case, the setting of a new semiconductor wafer WF to the stage mechanism 22 is canceled, and the uninspected semiconductor wafer WF is unloaded from the wafer stage 221 by the wafer transfer mechanism 21. Thereafter, the process proceeds to probe card replacement work (S43).

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 control unit 26. The other processes are the same as the processes in the third embodiment, and a description thereof will be omitted.

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 control unit 26 is greatly utilized, including information acquisition from the data storage unit 14 of the probe card 10 in order to make an optimal maintenance plan. In the inspection / maintenance of the probe card, if a maintenance operation is performed as a maintenance process, the history is updated in the data storage unit 14. Moreover, the information regarding the state of each probe needle is updated as an inspection process. In other words, the control unit 26 always collects the latest data and optimizes the maintenance timing so as to eliminate the contact system failure caused by the probe needle in each IC chip region in the semiconductor wafer. Thereby, mass productivity improves.

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.

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。Schematic which shows the structure of the probe card which concerns on 1st Embodiment. プローブカードの使用経過に伴う状態変化を示すイメージ図。The image figure which shows the state change accompanying the use progress of a probe card. 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。The block block diagram which shows the principal part of the prober apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 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。9 is a flowchart showing a main part of a method for manufacturing a semiconductor device according to a third embodiment. 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。9 is a flowchart showing a main part of a method for manufacturing a semiconductor device according to a fourth embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

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 SYMBOLS 10 ... Probe card, 12 ... Opening part, 13 ... Probe needle, 131 ... Needle tip, 132 ... Shaft bending part, 14 ... Data storage part, 17 ... Measurement board, 18 ... Connection ring, 20 ... Prober device, 21 ... Wafer transport mechanism, 22 ... stage mechanism, 221 ... wafer stage, 222 ... temperature control unit, 223 ... position detection unit, 23 ... alignment mechanism, 24 ... image recognition mechanism, 25 ... maintenance mechanism, 251 ... maintenance member, 26 ... Control unit 27 ... Test head 28 ... Measurement signal cable 29 ... Tester 30 ... Display unit WF ... Semiconductor wafer CHIP ... IC chip region S1-S4, S2a, S41-S43 ... Processing steps.

Claims (11)

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.
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る請求項1記載のプローブカード。 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 probe card according to claim 1, which is held. 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請求項3記載のプローバー装置。 4. The prober apparatus according to claim 3, wherein during the inspection of a predetermined lot on the semiconductor wafer, the probe needle is inspected using the image recognition mechanism after the semiconductor wafer is supported and detected by the stage mechanism. 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請求項3記載のプローバー装置。 4. The prober device according to claim 3, wherein during the inspection of the predetermined lot of the semiconductor wafer, the probe needle is inspected using the image recognition mechanism at the time of replacement of the semiconductor wafer. 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請求項3記載のプローバー装置。 4. The prober device according to claim 3, wherein during the inspection of the predetermined lot of the semiconductor wafer, the probe needle state inspection using the image recognition mechanism or the maintenance mechanism is caused to function during the replacement time of the semiconductor wafer. 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請求項3〜6いずれか一つに記載のプローバー装置。 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. The prober device according to any one of claims 3 to 6, wherein the determination is performed. 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請求項3〜7いずれか一つに記載のプローバー装置。 The prober apparatus as described in any one of Claims 3-7 which has a display part which displays at least one part of the information acquired by the said control part. 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.
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請求項9記載の半導体装置の製造方法。 The data accumulating step 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 information on the tip diameter and length of the probe needle that changes accordingly. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 9, wherein: 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請求項9または10記載の半導体装置の製造方法。 11. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 9, wherein an alignment step of the probe card is performed after the positioning step, and at least the same step as the inspection step of the inspection / maintenance step is performed together with the alignment step.
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