JP2007095753A - Prober, prober contact method, and program therefor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a prober wherein a defect (contact mark) due to contact with the electrode pad of a probe is limited within the electrode pad. <P>SOLUTION: The prober includes a probe guard 25 with a probe to touch an electrode, a wafer stage 18, movement mechanisms 12-17 of the wafer stage, and a movement control unit 27 to control the movement mechanism. The control unit controls the movement mechanisms in a manner that, when the electrode of a semiconductor device is brought into contact with a probe 26, the electrode thereof may be moved just beneath the probe 26, and the wafer stage 18 may be moved to the movement completion position toward the probe in a first direction so as to bring the electrode into contact with the probe 26. The control unit can control the movement mechanism so that the wafer stage may be moved at an optional speed in the first direction. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体ウエハ上に形成された複数の半導体チップ(ダイ)の電気的な検査を行うためにダイの電極をテスタに接続するプローバ、プローブ接触方法及びそのためのプログラムに関する。   The present invention relates to a prober, a probe contact method, and a program for connecting a die electrode to a tester in order to electrically inspect a plurality of semiconductor chips (dies) formed on a semiconductor wafer.

半導体製造工程では、薄い円板状の半導体ウエハに各種の処理を施して、半導体装置(デバイス)をそれぞれ有する複数のチップ(ダイ)を形成する。各チップは電気的特性が検査され、その後ダイサーで切り離なされた後、リードフレームなどに固定されて組み立てられる。上記の電気的特性の検査は、プローバとテスタを利用して行われる。プローバは、ウエハをステージに固定し、各チップの電極パッドにプローブを接触させる。テスタは、プローブに接続される端子から、電源および各種の試験信号を供給し、チップの電極に出力される信号をテスタで解析して正常に動作するかを確認する。   In the semiconductor manufacturing process, various processes are performed on a thin disk-shaped semiconductor wafer to form a plurality of chips (dies) each having a semiconductor device (device). Each chip is inspected for electrical characteristics, then separated by a dicer, and then fixed to a lead frame and assembled. The inspection of the electrical characteristics is performed using a prober and a tester. The prober fixes the wafer to the stage and brings the probe into contact with the electrode pad of each chip. The tester supplies power and various test signals from the terminals connected to the probe, and analyzes the signals output to the electrodes of the chip with the tester to check whether it operates normally.

図1は、プローバとテスタでウエハ上のチップを検査するシステムの基本構成を示す図である。図示のように、プローバ10は、基台11と、その上に設けられた移動ベース12と、Y軸移動台13と、X軸移動台14と、Z軸移動部15と、Z軸移動台16と、θ回転部17と、ウエハステージ18と、プローブの位置を検出する針位置合わせカメラ19と、側板20及び21と、ヘッドステージ22と、図示していない支持手段により基台11に支持されたウエハアライメントカメラ23と、ヘッドステージ22に設けられたカードホルダ24と、カードホルダ24に取り付けられるプローブカード25と、ステージ移動制御部27と、を有する。プローブカード25には、カンチレバー式のプローブ26が設けられる。移動ベース12と、Y軸移動台13と、X軸移動台14と、Z軸移動部15と、Z軸移動台16と、θ回転部17は、ウエハステージ18を3軸方向及びZ軸を中心として回転する移動・回転機構を構成し、ステージ移動制御部27により制御される。移動・回転機構については広く知られているので、ここでは説明を省略する。プローブカード25は、検査するデバイスの電極配置に応じて配置されたプローブ26を有し、検査するデバイスに応じて交換される。   FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of a system for inspecting chips on a wafer using a prober and a tester. As shown, the prober 10 includes a base 11, a moving base 12, a Y-axis moving table 13, an X-axis moving table 14, a Z-axis moving unit 15, and a Z-axis moving table provided thereon. 16, θ rotation unit 17, wafer stage 18, needle alignment camera 19 that detects the position of the probe, side plates 20 and 21, head stage 22, and support means (not shown) are supported on the base 11. The wafer alignment camera 23, the card holder 24 provided on the head stage 22, the probe card 25 attached to the card holder 24, and a stage movement control unit 27. The probe card 25 is provided with a cantilever type probe 26. The movement base 12, the Y-axis movement table 13, the X-axis movement table 14, the Z-axis movement unit 15, the Z-axis movement table 16, and the θ rotation unit 17 move the wafer stage 18 in the three-axis direction and the Z-axis. A movement / rotation mechanism that rotates as a center is configured and controlled by the stage movement control unit 27. Since the moving / rotating mechanism is widely known, the description thereof is omitted here. The probe card 25 has a probe 26 arranged according to the electrode arrangement of the device to be inspected, and is exchanged according to the device to be inspected.

テスタ30は、テスタ本体31と、テスタ本体31に設けられたコンタクトリング32とを有する。プローブカード25には各プローブに接続される端子が設けられており、コンタクトリング32はこの端子に接触するように配置されたスプリングプローブを有する。テスタ本体31は、図示していない支持機構により、プローバ10に対して保持される。   The tester 30 includes a tester body 31 and a contact ring 32 provided on the tester body 31. The probe card 25 is provided with a terminal connected to each probe, and the contact ring 32 has a spring probe arranged so as to contact the terminal. The tester body 31 is held with respect to the prober 10 by a support mechanism (not shown).

検査を行う場合には、針位置合わせカメラ19がプローブ26の下に位置するように、Z軸移動台16を移動させ、針位置合わせカメラ19でプローブ26の先端位置を検出する。このプローブ26の先端位置の検出は、プローブカードを交換した時にはかならず行う必要があり、プローブカードを交換しない時でも所定個数のチップを測定するごとに適宜行われる。次に、ウエハステージ18に検査するウエハWを保持した状態で、ウエハWがウエハアライメントカメラ23の下に位置するように、Z軸移動台16を移動させ、ウエハW上の半導体チップの電極パッドの位置を検出する。1チップのすべての電極パッドの位置を検出する必要はなく、いくつかの電極パッドの位置を検出すればよい。また、ウエハW上のすべてのチップの電極パッドを検出する必要はなく、いくつかのチップの電極パッドの位置が検出される。   When the inspection is performed, the Z-axis moving table 16 is moved so that the needle alignment camera 19 is positioned below the probe 26, and the tip position of the probe 26 is detected by the needle alignment camera 19. The detection of the tip position of the probe 26 must be performed whenever the probe card is replaced, and is appropriately performed every time a predetermined number of chips are measured even when the probe card is not replaced. Next, with the wafer W to be inspected held on the wafer stage 18, the Z-axis moving table 16 is moved so that the wafer W is positioned under the wafer alignment camera 23, and the electrode pads of the semiconductor chips on the wafer W are moved. The position of is detected. It is not necessary to detect the positions of all the electrode pads of one chip, and the positions of several electrode pads may be detected. Further, it is not necessary to detect the electrode pads of all the chips on the wafer W, and the positions of the electrode pads of several chips are detected.

図2は、電極パッドをプローブ26に接触させる動作を説明するための図である。プローブ26の位置及びウエハWの位置を検出した後、チップの電極パッドの配列方向がプローブ26の配列方向に一致するように、θ回転部17によりウエハステージ18を回転する。そして、ウエハWの検査するチップの電極パッドがプローブ26の下に位置するように移動した後、ウエハステージ18を上昇させて、電極パッドをプローブ26に接触させる。   FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of bringing the electrode pad into contact with the probe 26. After detecting the position of the probe 26 and the position of the wafer W, the θ stage 17 rotates the wafer stage 18 so that the arrangement direction of the chip electrode pads coincides with the arrangement direction of the probe 26. Then, after moving so that the electrode pad of the chip to be inspected on the wafer W is positioned below the probe 26, the wafer stage 18 is raised and the electrode pad is brought into contact with the probe 26.

カンチレバー式のプローブ26に電極パッドを接触させる時には、電極パッドの表面がプローブ26の先端部に接触する高さ位置(接触開始位置)から、更に所定量高い位置(移動終了位置)まで電極パッドを上昇させる。接触開始位置は針位置合わせカメラ19で検出される。移動終了位置は、プローブ26と電極パッドの間で確実な電気的接触を実現する接触圧が得られるようなカンチレバー式のプローブ26の撓み量が得られるプローブの先端部の変位量を、接触開始位置に加えた高さ位置である。実際には、プローブ26の本数は、例えば数百本であり、すべてのプローブ26と電極パッドの間で確実な電気的接触が実現されるように移動終了位置が設定される。   When the electrode pad is brought into contact with the cantilever type probe 26, the electrode pad is moved from a height position (contact start position) at which the surface of the electrode pad contacts the tip of the probe 26 to a position higher by a predetermined amount (movement end position). Raise. The contact start position is detected by the needle alignment camera 19. The movement end position is determined by the amount of displacement of the tip of the probe at which the bending amount of the cantilever type probe 26 is obtained so as to obtain a contact pressure that realizes reliable electrical contact between the probe 26 and the electrode pad. The height position in addition to the position. Actually, the number of probes 26 is several hundred, for example, and the movement end position is set so that reliable electrical contact is realized between all the probes 26 and the electrode pads.

プローバなどの半導体製造装置では高スループットが求められており、上記のようなプローブ26に電極パッドを接触させる動作も高速に行えることが要求される。そのため、ウエハWのチップの電極パッドをプローブ26の下に位置させた後ウエハステージ18を上昇させる時の速度も高速であり、移動終了位置で正確に停止するようにステージ移動制御部27が制御している。   A semiconductor manufacturing apparatus such as a prober is required to have a high throughput, and it is required to perform an operation of bringing the electrode pad into contact with the probe 26 as described above at a high speed. Therefore, after the electrode pad of the chip of the wafer W is positioned under the probe 26, the speed when the wafer stage 18 is raised is also high, and the stage movement control unit 27 controls to stop accurately at the movement end position. is doing.

特開2004−039752号公報(全体)JP 2004-039752 A (Overall)

近年、半導体装置(デバイス)は、益々微細化されており、それに伴って電極パッドのサイズが小さくなると共に、電極パッド自体も急激に薄膜化が図られている。また、電極パッドの材料も硬度の低いものが使用されるようになってきた。更に、半導体デバイスの多層化が進められており、電極パッドの下に電気回路が形成されるようになってきた。   2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor devices (devices) have been increasingly miniaturized, and accordingly, the size of electrode pads has been reduced, and the electrode pads themselves have been rapidly reduced in thickness. In addition, a material having a low hardness has been used for the electrode pad. Further, multilayering of semiconductor devices has been promoted, and an electric circuit has been formed under an electrode pad.

従来の電極パッドであれば、上記の方法でプローブを電極パッドに接触させても正常な接触が確立できていたが、上記のような電極パッドの薄膜化、低硬度材料の使用などのために、従来の方法でプローブを電極パッドに接触させると、プローブの先端部が電極パッド膜を突き抜けて正常な接触が確立できないという問題が生じている。また、電極パッドの下に電気回路が形成されている場合、プローブの先端部が電極パッド膜を突き抜けると、電極パッドの下の電気回路が損傷して正常に動作しないという問題も生じる。   With conventional electrode pads, normal contact was established even when the probe was brought into contact with the electrode pad by the above method. However, due to the thinning of the electrode pad and the use of a low hardness material as described above. However, when the probe is brought into contact with the electrode pad by a conventional method, there is a problem that the tip of the probe penetrates the electrode pad film and normal contact cannot be established. In addition, when an electric circuit is formed under the electrode pad, if the tip of the probe penetrates the electrode pad film, the electric circuit under the electrode pad is damaged and does not operate normally.

本発明はことのような問題を解決するもので、プローブの電極パッドの接触による傷(接触痕)が電極パッド内に収まるようにすることを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to make a scratch (contact trace) due to contact of an electrode pad of a probe within the electrode pad.

上記目的を実現するため、本発明のプローバ、プローブを電極に接触させるプローブ接触方法及びそのためのプログラムは、ウエハステージを、複数の異なる速度で移動させるようにする。   In order to achieve the above object, a prober, a probe contact method for bringing a probe into contact with an electrode, and a program for the prober move the wafer stage at a plurality of different speeds.

すなわち、本発明のプローバは、ウエハ上に形成された半導体装置をテスタで検査をするために、前記テスタの各端子を前記半導体装置の電極に接続するプローバであって、前記半導体装置の電極に接触して前記電極を前記テスタの端子に接続するプローブを有するプローブカードと、ウエハを保持するウエハステージと、前記ウエハステージを移動する移動機構と、前記移動機構を制御する移動制御部と、を備え、前記制御部は、前記半導体装置の電極を前記プローブに接触させる時には、前記半導体装置の電極が前記プローブの直下に位置するように移動した後、前記電極が前記プローブに接触するように前記ウエハステージを前記プローブに対して移動終了位置まで第1の方向に移動させるように前記移動機構を制御するプローバにおいて、前記制御部は、前記ウエハステージの前記第1の方向の移動を、任意の速度で移動させるように前記移動機構を制御可能であることを特徴とする。   That is, the prober of the present invention is a prober for connecting each terminal of the tester to the electrode of the semiconductor device in order to inspect the semiconductor device formed on the wafer by the tester, and to the electrode of the semiconductor device. A probe card having a probe that contacts and connects the electrode to a terminal of the tester; a wafer stage that holds a wafer; a moving mechanism that moves the wafer stage; and a movement control unit that controls the moving mechanism; And when the electrode of the semiconductor device is brought into contact with the probe, the control unit moves so that the electrode of the semiconductor device is located immediately below the probe, and then the electrode comes into contact with the probe. A prober that controls the moving mechanism to move the wafer stage in the first direction to the movement end position with respect to the probe. Te, the control unit is characterized by the movement of the first direction of the wafer stage is controllable said moving mechanism to move at any speed.

上記のように、従来のプローバでは、ウエハの電極パッドをプローブの下に位置させた後ウエハステージを上昇させる時の速度は高速である。そのため、移動終了位置で停止するとしても、接触開始位置でプローバに電極パッドが最初に接触する時の相対速度は高速であり、電極パッドは高速でプローブに衝突する。これが、プローブの先端部が電極パッド膜を突き抜ける原因である。そこで、本発明のプローバでは、ウエハステージの第1の方向(Z方向)の移動を、任意の速度で移動させるように制御可能とし、プローバに電極パッドが接触する時の相対速度を遅くできるようにする。   As described above, in the conventional prober, the speed when the wafer stage is raised after the electrode pad of the wafer is positioned under the probe is high. Therefore, even when stopping at the movement end position, the relative speed when the electrode pad first contacts the prober at the contact start position is high, and the electrode pad collides with the probe at high speed. This is the cause of the tip of the probe penetrating the electrode pad film. Therefore, in the prober of the present invention, the movement of the wafer stage in the first direction (Z direction) can be controlled to move at an arbitrary speed so that the relative speed when the electrode pad contacts the prober can be reduced. To.

しかし、ウエハステージのZ方向の移動を低速にするとスループットが低下するという問題が生じる。そこで、ウエハステージをプローブに対して、移動終了位置の前の低速移動開始位置までは高速に移動させ、低速移動開始位置から移動終了位置までは低速で移動させるようにして、スループットの低下を最小限に抑える。その時、低速移動開始位置で一旦停止させ、その後移動終了位置まで低速で移動させるようにすることが望ましい。   However, if the movement of the wafer stage in the Z direction is slow, there is a problem that the throughput is lowered. Therefore, the wafer stage is moved at a high speed with respect to the probe to the low-speed movement start position before the movement end position, and is moved at a low speed from the low-speed movement start position to the movement end position, thereby minimizing a decrease in throughput. Limit to the limit. At that time, it is desirable to stop at the low-speed movement start position and then move to the movement end position at low speed.

なお、プローブの先端部の高さ位置は針位置合わせカメラによりあらかじめ測定されているので、電極が最初にプローブに接触する接触開始位置はあらかじめ判明している。そこで、ウエハステージを、低速移動開始位置と移動終了位置の間の接触開始位置で一旦停止させるようにすることにより、電極が最初にプローブに接触する時の衝突速度を非常に低速にすることができる。   Since the height position of the tip of the probe is measured in advance by the needle alignment camera, the contact start position where the electrode first contacts the probe is known in advance. Therefore, by temporarily stopping the wafer stage at the contact start position between the low-speed movement start position and the movement end position, the collision speed when the electrode first contacts the probe can be made very low. it can.

更に、電極がプローブに接触した後は、電極がプローブに接触したままウエハステージが上昇するので衝突することはない。そこで、接触開始位置から移動終了位置までの移動速度を、低速移動開始位置から前記接触開始位置までの移動速度より速くしても問題は生ぜず、スループットが向上する。   Further, after the electrode comes into contact with the probe, the wafer stage moves up while the electrode is in contact with the probe, so there is no collision. Therefore, even if the movement speed from the contact start position to the movement end position is made faster than the movement speed from the low-speed movement start position to the contact start position, no problem occurs and the throughput is improved.

しかし、電極パッドのプローブとの衝突速度が低下すると、接触痕は浅くなり、電極パッドの損傷は低減されるが、接触痕が浅くなった分電気的な接触抵抗値が十分に低下せず、良好な導通が得られないという問題を生じる可能性がある。そこで、電極パッドがプローブに接触する接触開始位置から移動終了位置までの移動の間に、一旦逆方向に移動した後再び移動終了位置に向かって移動するようにして、接触痕を深くすること無しに接触具合を改善して、より良好な導通が得られるようにすることが望ましい。   However, when the collision speed of the electrode pad with the probe decreases, the contact trace becomes shallow and the damage of the electrode pad is reduced, but the electrical contact resistance value does not sufficiently decrease as the contact trace becomes shallow, There is a possibility of causing a problem that good conduction cannot be obtained. Therefore, during the movement from the contact start position where the electrode pad comes into contact with the probe to the movement end position, the electrode pad moves once in the reverse direction and then moves again toward the movement end position without deepening the contact trace. It is desirable to improve the contact condition to obtain better conduction.

低速移動開始位置、移動終了位置、各位置間の移動速度などは、半導体装置(デバイス)の仕様に応じて、適宜設定できるようにすることが望ましく、これはソフトウエア設定値を設けることにより、容易に実現できる。   It is desirable that the low-speed movement start position, the movement end position, the movement speed between each position, and the like can be appropriately set according to the specifications of the semiconductor device (device). It can be easily realized.

なお、ここでは、プローブが設けられたプローブカードが固定で、ウエハステージに保持されたウエハが移動するとしたが、ウエハステージに保持されたウエハが固定されており、プローブが設けられたプローブカードが移動する場合にも本発明は適用可能であり、移動は相対的な移動を意味するものとする。   Here, the probe card provided with the probe is fixed and the wafer held on the wafer stage moves, but the wafer held on the wafer stage is fixed and the probe card provided with the probe is fixed. The present invention can also be applied to the case of movement, and movement means relative movement.

本発明によれば、電極パッドが薄く低硬度の材料で作られており、電極パッドの下に回路が設けられている場合でも、電極パッドをプローブに接触させる時にプローブが電極パッドを突き抜けて回路を損傷することがなくなり、検査時の不良チップの発生を低減して歩留まりを向上できる。   According to the present invention, even when the electrode pad is made of a thin and low hardness material and a circuit is provided under the electrode pad, the probe penetrates the electrode pad when the electrode pad is brought into contact with the probe. And the yield can be improved by reducing the occurrence of defective chips during inspection.

以下、本発明の実施例を説明する。本発明の実施例は、図1及び図2で説明した従来のプローバと同様な構成を有し、電極パッドをプローブに接触させる時のステージ移動制御部27によるZ軸方向の移動制御方法のみが異なるとする。また、ステージ移動制御部27は、コンピュータにより実現され、上記の制御方法はコンピュータのプログラムを変更することにより実現される。従って、ここでは電極パッドをプローブに接触させる時のステージのZ軸方向の移動制御についてのみ説明し、他の説明は省略する。   Examples of the present invention will be described below. The embodiment of the present invention has the same configuration as the conventional prober described in FIGS. 1 and 2, and only the movement control method in the Z-axis direction by the stage movement control unit 27 when the electrode pad is brought into contact with the probe. Suppose they are different. The stage movement control unit 27 is realized by a computer, and the above control method is realized by changing a computer program. Accordingly, only the movement control in the Z-axis direction of the stage when the electrode pad is brought into contact with the probe will be described here, and other description will be omitted.

本発明の実施例では、ステージ移動制御部27は、移動速度を5段階で制御できるようにし、加減速度も5段階に制御できるようにし、更に上昇移動から下降移動を行った後再び上昇移動を行うという反転動作も行えるようにしている。   In the embodiment of the present invention, the stage movement control unit 27 can control the moving speed in five steps, and can control the acceleration / deceleration in five steps. The reversal operation is also possible.

図3の(A)は、実施例において、電極パッドをプローブに接触させる時のステージのZ軸方向の移動を説明する図である。図において、横軸はZ方向の位置を示し、ゼロ(0)で示す位置が、針位置合わせカメラ19により検出されたプローブ26の先端部の高さ位置であり、ここでは接触開始位置と呼ぶ。そして、電極パッドは接触開始位置より50μm高い移動終了位置(図では+50の位置)まで上昇して停止するものとする。接触開始位置より下側(図では負のZ位置)では電極パッドはプローブに接触せず、この領域をクリアランス領域と呼び、接触開始位置より上側(図では正のZ位置)では電極パッドはプローブに接触し、この領域をコンタクト領域と呼ぶ。実線は移動時の速度を示し、破線は各異動における最高移動速度を示しており、各領域においてこの最高移動速度を超えることがないように制御される。なお、実際に移動が制御されるのはウエハステージであり、上記の位置は、ウエハステージの上面の位置にウエハの厚さを加味して決定される。   FIG. 3A is a diagram for explaining the movement of the stage in the Z-axis direction when the electrode pad is brought into contact with the probe in the embodiment. In the figure, the horizontal axis indicates the position in the Z direction, and the position indicated by zero (0) is the height position of the distal end portion of the probe 26 detected by the needle alignment camera 19, and is referred to here as the contact start position. . The electrode pad is raised to a movement end position (position +50 in the figure) 50 μm higher than the contact start position and stopped. Below the contact start position (negative Z position in the figure), the electrode pad does not contact the probe. This area is called a clearance area, and above the contact start position (positive Z position in the figure), the electrode pad is the probe. This region is called a contact region. The solid line indicates the speed at the time of movement, and the broken line indicates the maximum movement speed in each change, and control is performed so that the maximum movement speed is not exceeded in each region. The movement is actually controlled by the wafer stage, and the above position is determined by adding the thickness of the wafer to the position of the upper surface of the wafer stage.

図3の(A)に示すように、接触開始位置から所定量下側の位置(−50の位置)(低速移動開始位置)の下側の領域では最高移動速度は高いレベルに設定されており、低速移動開始位置の上側の領域では最高移動速度は低いレベルに設定されている。低速移動開始位置の下側の領域では、移動を開始すると高いレベルの最高移動速度まで増速し、その最高移動速度を維持した後、低速移動開始位置で一度停止するように減速する。その後、低いレベルの最高移動速度まで増速し、その最高移動速度を維持した後、接触開始位置で一度停止するように減速する。再び低いレベルの最高移動速度まで増速し、その最高移動速度を維持した後、移動終了位置で停止するように減速する。   As shown in FIG. 3A, the maximum movement speed is set at a high level in a region below a predetermined amount below the contact start position (−50 position) (low speed movement start position). In the region above the low-speed movement start position, the maximum movement speed is set to a low level. In the area below the low-speed movement start position, when the movement is started, the speed is increased to the highest level of the maximum movement speed, and after maintaining the maximum movement speed, the vehicle is decelerated so as to stop once at the low-speed movement start position. Thereafter, the speed is increased to a low level maximum movement speed, and after maintaining the maximum movement speed, the vehicle is decelerated so as to stop once at the contact start position. The speed is again increased to a lower level maximum movement speed, and after maintaining the maximum movement speed, the vehicle is decelerated so as to stop at the movement end position.

前述のように、プローブの先端部は接触開始位置付近に位置しているので、電極パッドがプローブに衝突する時の速度は低いレベルの最高移動速度以下であり、特に図3の(A)では接触開始位置付近で一旦停止するように減速された後加速されるので、衝突速度は非常に小さい。従って、プローブの先端部が電極パッド膜を突き抜けることがなくなる。   As described above, since the tip of the probe is located in the vicinity of the contact start position, the speed when the electrode pad collides with the probe is below the maximum moving speed at a low level, particularly in FIG. Since the vehicle is accelerated after being decelerated so as to stop once near the contact start position, the collision speed is very small. Therefore, the tip of the probe does not penetrate the electrode pad film.

電極パッドをプローブから離す時には、特に上記のような制御を行う必要はなく、高いレベルの最高移動速度で下側に移動させればよい。   When the electrode pad is separated from the probe, it is not necessary to perform the above-described control, and it may be moved downward at a high level maximum moving speed.

図3の(B)は、上記の実施例の変形例を説明する図である。図示のように、図3の(B)の変形例は、低速移動開始位置で一度停止するまでの動作は図3の(A)と同じである。低速移動開始位置で一度停止した後、低いレベルの最高移動速度まで増速し、その最高移動速度を維持した後、接触開始位置で一度停止するように減速する。次に、前記の低いレベルの最高移動速度よりは高い中間レベルの最高移動速度まで増速し、その最高移動速度を維持した後、移動終了位置で停止するように減速する。これにより、移動時間が若干ではあるが短縮され、スループットが向上する。   FIG. 3B is a diagram for explaining a modification of the above embodiment. As shown in the drawing, in the modification of FIG. 3B, the operation until stopping once at the low-speed movement start position is the same as that of FIG. After stopping once at the low-speed movement start position, the speed is increased to a low level maximum movement speed, and after maintaining the maximum movement speed, the vehicle is decelerated so as to stop once at the contact start position. Next, the speed is increased to an intermediate level maximum movement speed higher than the low level maximum movement speed, and after maintaining the maximum movement speed, the vehicle is decelerated to stop at the movement end position. As a result, the movement time is slightly shortened and the throughput is improved.

図3の(B)の変形例でも、接触開始位置付近で一旦停止するように減速された後加速されるので、衝突速度は非常に小さい。電極パッドがプローブに接触した後は、プローブに接触した状態で電極パッドが上昇するので衝突による衝撃はなく、移動速度が若干大きくても電極パッドへの衝撃は小さいので問題は生じない。   Also in the modified example of FIG. 3B, since the vehicle is accelerated after being decelerated so as to temporarily stop near the contact start position, the collision speed is very low. After the electrode pad comes into contact with the probe, the electrode pad is raised while in contact with the probe, so there is no impact due to collision, and even if the moving speed is slightly high, the impact on the electrode pad is small and no problem occurs.

図4は、上記の実施例の更に別の変形例を説明する図である。図示のように、図4の変形例は、低速移動開始位置で一度停止するまでの動作は図3の(A)と同じである。低速移動開始位置で一度停止した後、低いレベルの最高移動速度まで増速し、その最高移動速度を維持した後、接触開始位置の前で一度停止するように減速する。次に、下降する方向に移動するように、低いレベルの逆方向の最高移動速度まで増速し、少し後に一度停止するように減速する。そして、再び上昇するように、低いレベルの最高移動速度まで増速し、その最高移動速度を維持した後、接触開始位置の前で一度停止するように減速する。これにより、スループットは低下するが、衝突は小さな速度で1回行われるだけなので、電極パッドを損傷することなく、プローブと電極パッドの間の良好な導通が得られる。   FIG. 4 is a diagram for explaining still another modification of the above embodiment. As shown in the figure, in the modified example of FIG. 4, the operation until stopping once at the low-speed movement start position is the same as (A) of FIG. After stopping once at the low-speed movement start position, the speed is increased to a low level maximum movement speed, and after maintaining the maximum movement speed, the vehicle is decelerated to stop once before the contact start position. Next, the speed is increased to the maximum moving speed in the reverse direction at a low level so as to move in the descending direction, and then decelerated to stop once after a while. Then, the speed is increased to a lower maximum moving speed so as to rise again, and after maintaining the highest moving speed, the speed is decelerated so as to stop once before the contact start position. This reduces throughput, but provides good continuity between the probe and the electrode pad without damaging the electrode pad, since the collision is only performed once at a low speed.

図4の変形例では、逆方向の移動を1回だけ行う例を示したが、2回以上行うようにしてもよい。   In the modification of FIG. 4, an example in which the movement in the reverse direction is performed only once is shown, but it may be performed twice or more.

なお、電極パッドがプローブに衝突する時の速度が低くなることにより、電極パッドの損傷だけでなく、プローブへのダメージも低減されるので、プローブの寿命が長くなるという利点もある。   Since the speed at which the electrode pad collides with the probe is reduced, not only the electrode pad is damaged, but also the damage to the probe is reduced, so that there is an advantage that the life of the probe is extended.

本発明は、プローバであればどのような形のものにも適用可能であり、例えばカンチレバ式のプローブの代わりにスプリングプローブを使用したプローブカードを使用する場合でも同様の効果が得られる。   The present invention can be applied to any prober as long as it is a prober. For example, the same effect can be obtained even when a probe card using a spring probe is used instead of a cantilever probe.

プローバとテスタでウエハ上のチップを検査するシステムの基本構成を示す図である。It is a figure which shows the basic composition of the system which test | inspects the chip | tip on a wafer with a prober and a tester. 電極パッドをプローブに接触させる動作を説明する図である。It is a figure explaining the operation | movement which makes an electrode pad contact a probe. 実施例において、電極パッドをプローブに接触させる時のステージのZ軸方向の移動を説明する図である。In an Example, it is a figure explaining the movement of the Z-axis direction of a stage when making an electrode pad contact a probe. 実施例において、電極パッドをプローブに接触させる時のステージのZ軸方向の移動を説明する図である。In an Example, it is a figure explaining the movement of the Z-axis direction of a stage when making an electrode pad contact a probe.

符号の説明Explanation of symbols

18 ウエハステージ
19 針位置合わせカメラ
23 ウエハアライメントカメラ
25 プローブカード
26 プローブ
18 Wafer stage 19 Needle alignment camera 23 Wafer alignment camera 25 Probe card 26 Probe

Claims (14)

ウエハ上に形成された半導体装置をテスタで検査をするために、前記テスタの各端子を前記半導体装置の電極に接続するプローバであって、
前記半導体装置の電極に接触して前記電極を前記テスタの端子に接続するプローブを有するプローブカードと、
ウエハを保持するウエハステージと、
前記ウエハステージを移動する移動機構と、
前記移動機構を制御する移動制御部と、を備え、
前記制御部は、前記半導体装置の電極を前記プローブに接触させる時には、前記半導体装置の電極が前記プローブの直下に位置するように移動した後、前記電極が前記プローブに接触するように前記ウエハステージを前記プローブに対して移動終了位置まで第1の方向に移動させるように前記移動機構を制御するプローバにおいて、
前記制御部は、前記ウエハステージの前記第1の方向の移動を、任意の速度で移動させるように前記移動機構を制御可能であることを特徴とするプローバ。
A prober for connecting each terminal of the tester to an electrode of the semiconductor device in order to inspect the semiconductor device formed on the wafer by a tester,
A probe card having a probe that contacts the electrode of the semiconductor device and connects the electrode to a terminal of the tester;
A wafer stage for holding the wafer;
A moving mechanism for moving the wafer stage;
A movement control unit for controlling the movement mechanism,
When the electrode of the semiconductor device is brought into contact with the probe, the controller moves so that the electrode of the semiconductor device is positioned immediately below the probe, and then the wafer stage is brought into contact with the probe. A prober for controlling the moving mechanism to move the probe in the first direction to the movement end position with respect to the probe;
The prober, wherein the control unit is capable of controlling the moving mechanism so as to move the wafer stage in the first direction at an arbitrary speed.
前記制御部は、前記ウエハステージを前記プローブに対して、前記移動終了位置の前の低速移動開始位置までは高速に移動させ、前記低速移動開始位置から前記移動終了位置までは低速で移動させるように、前記移動機構を制御する請求項1に記載のプローバ。   The control unit moves the wafer stage with respect to the probe at a high speed to a low-speed movement start position before the movement end position and moves at a low speed from the low-speed movement start position to the movement end position. The prober according to claim 1, wherein the prober controls the moving mechanism. 前記制御部は、前記ウエハステージを前記低速移動開始位置で一旦停止させ、その後前記移動終了位置まで低速で移動させるように、前記移動機構を制御する請求項2に記載のプローバ。   3. The prober according to claim 2, wherein the control unit controls the moving mechanism so that the wafer stage is temporarily stopped at the low-speed movement start position and then moved to the movement end position at a low speed. 前記制御部は、前記ウエハステージを、前記低速移動開始位置と前記移動終了位置の間の接触開始位置で一旦停止させるように、前記移動機構を制御する請求項3に記載のプローバ。   4. The prober according to claim 3, wherein the control unit controls the moving mechanism so that the wafer stage is temporarily stopped at a contact start position between the low-speed movement start position and the movement end position. 前記制御部は、前記接触開始位置から前記移動終了位置までの移動速度を、前記低速移動開始位置から前記接触開始位置までの移動速度より速くするように、前記移動機構を制御する請求項4に記載のプローバ。   The said control part controls the said moving mechanism so that the moving speed from the said contact start position to the said movement end position may be made faster than the moving speed from the said low-speed movement start position to the said contact start position. The described prober. 前記制御部は、前記接触開始位置から前記移動終了位置までの間で、一旦逆方向に移動した後再び前記移動終了位置に向かって移動するように、前記移動機構を制御する請求項4に記載のプローバ。   5. The control unit according to claim 4, wherein the control unit controls the moving mechanism so as to move once in the reverse direction from the contact start position to the movement end position and then move toward the movement end position again. 6. Prober. プローバのプローブを、ウエハ上に形成された半導体装置の電極に接触させるプローブ接触方法であって、
前記半導体装置の電極が前記プローブの直下に位置するように移動した後、前記電極が前記プローブに接触するように前記ウエハステージを前記プローブに対して移動終了位置まで第1の方向に移動させる時に、
前記ウエハステージの前記第1の方向の移動を、任意の速度で移動させることが可能であることを特徴とする方法。
A probe contact method for contacting a probe of a prober with an electrode of a semiconductor device formed on a wafer,
When the wafer stage is moved in the first direction with respect to the probe to the movement end position so that the electrode contacts the probe after the electrode of the semiconductor device moves so as to be positioned immediately below the probe. ,
The method according to claim 1, wherein the movement of the wafer stage in the first direction can be performed at an arbitrary speed.
前記ウエハステージを前記プローブに対して、前記移動終了位置の前の低速移動開始位置までは高速に移動させ、前記低速移動開始位置から前記移動終了位置までは低速で移動させる請求項7に記載の方法。   8. The wafer stage according to claim 7, wherein the wafer stage is moved at a high speed with respect to the probe to a low-speed movement start position before the movement end position, and is moved at a low speed from the low-speed movement start position to the movement end position. Method. 前記ウエハステージを前記低速移動開始位置で一旦停止させ、その後前記移動終了位置まで低速で移動させる請求項8に記載の方法。   The method according to claim 8, wherein the wafer stage is temporarily stopped at the low-speed movement start position and then moved to the movement end position at a low speed. 前記ウエハステージを、前記低速移動開始位置と前記移動終了位置の間の接触開始位置で一旦停止させる請求項9に記載の方法。   The method according to claim 9, wherein the wafer stage is temporarily stopped at a contact start position between the low-speed movement start position and the movement end position. 前記接触開始位置から前記移動終了位置までの移動速度を、前記低速移動開始位置から前記接触開始位置までの移動速度より速くする請求項10に記載の方法。   The method according to claim 10, wherein a movement speed from the contact start position to the movement end position is higher than a movement speed from the low-speed movement start position to the contact start position. 前記接触開始位置から前記移動終了位置までの間で、一旦逆方向に移動した後再び前記移動終了位置に向かって移動する請求項10に記載の方法。   The method according to claim 10, wherein the method once moves in a reverse direction from the contact start position to the movement end position and then moves again toward the movement end position. プローバを制御するコンピュータに、プローバのプローブを、ウエハ上に形成された半導体装置の電極に接触させるように制御させるプログラムであって、
前記半導体装置の電極が前記プローブの直下に位置するように移動した後、前記電極が前記プローブに接触するように前記ウエハステージを前記プローブに対して移動終了位置まで第1の方向に移動させる時に、
前記ウエハステージの前記第1の方向の移動を、任意の速度で移動させられることを特徴とするプログラム。
A program for controlling a prober to control a prober probe to come into contact with an electrode of a semiconductor device formed on a wafer,
When the wafer stage is moved in the first direction with respect to the probe to the movement end position so that the electrode contacts the probe after the electrode of the semiconductor device moves so as to be positioned immediately below the probe. ,
A program characterized in that the movement of the wafer stage in the first direction can be moved at an arbitrary speed.
前記ウエハステージを前記プローブに対して、前記移動終了位置の前の低速移動開始位置までは高速に移動させ、前記低速移動開始位置から前記移動終了位置までは低速で移動させる請求項13記載のプログラム。   The program according to claim 13, wherein the wafer stage is moved at a high speed with respect to the probe to a low-speed movement start position before the movement end position, and is moved at a low speed from the low-speed movement start position to the movement end position. .
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