JP2013055233A - Method of detecting chip arrangement on wafer in prober - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an array detection method capable of detecting chip array even on a wafer of large chip in a prober, with reduced burden on an operator.SOLUTION: In a prober, each terminal of a tester is connected to an electrode of a chip for electrically inspecting operation of the chip formed regularly on a wafer W. A method of detecting chip array on a wafer loaded on a wafer stage includes the steps of :(S13) detecting a center position of a wafer; (S15) imaging a surface image of the wafer by a plurality of times using a wafer alignment camera while changing a relative position, and compositing the imaged images to generate a surface image within a predetermined range from the center position of the wafer; (S16) displaying a composite wafer surface image so that the entire predetermined range is displayed; (S17) registering an intersection of an instructed street; (S19) registering an alignment mark in the chip that is instructed; and detecting an alignment mark of a different chip and calculating chip array from positional relationship.

Description

本発明は、半導体ウエハ(以下、単にウエハと称する。)上に形成された複数の半導体チップ(ダイ)(以下、単にチップと称する。)の電気的な検査を行うために、テスタの端子をチップの電極パッドに接続するプローバに関し、特にプローバにおいて、ウエハ上に形成されているチップの配列に関するデータが無い状態で、チップ配列を検出する方法に関する。   In the present invention, in order to perform electrical inspection of a plurality of semiconductor chips (dies) (hereinafter simply referred to as chips) formed on a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as wafers), terminals of a tester are provided. The present invention relates to a prober connected to an electrode pad of a chip, and more particularly to a method of detecting a chip arrangement in the prober without data on the arrangement of chips formed on a 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組み合わせたウエハテストシステムで行われる。プローバは、ウエハをウエハステージに固定し、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 by a wafer test system that combines a prober and a tester. The prober fixes the wafer to the wafer 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.

プローバは、ウエハを保持するウエハステージと、ウエハステージの移動・回転部と、プローブの位置を検出するプローブ位置検出カメラと、ウエハアライメントカメラと、プローブカードが取り付けられるカードホルダと、を有する。プローブカードは、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を有し、検査するデバイスに応じて交換される。プローブ位置検出カメラはプローブの配置及び高さ位置を検出し、ウエハアライメントカメラはウエハW上の半導体チップ(ダイ)の電極パッドの位置を検出する。ウエハアライメントカメラの検出した画像の位置を示す座標系は、プローバのウエハステージの移動・回転機構の座標系と関連付けられている。ここでは、ウエハアライメントカメラの座標系と移動・回転機構の座標系を合わせてプローバの座標系と称する。   The prober has a wafer stage for holding a wafer, a moving / rotating part of the wafer stage, a probe position detection camera for detecting the position of the probe, a wafer alignment camera, and a card holder to which a probe card is attached. The probe card has a probe arranged according to the electrode arrangement of the device to be inspected, and is exchanged according to the device to be inspected. The probe position detection camera detects the arrangement and height position of the probe, and the wafer alignment camera detects the position of the electrode pad of the semiconductor chip (die) on the wafer W. The coordinate system indicating the position of the image detected by the wafer alignment camera is associated with the coordinate system of the prober wafer stage moving / rotating mechanism. Here, the coordinate system of the wafer alignment camera and the coordinate system of the moving / rotating mechanism are collectively referred to as a prober coordinate system.

プローバでの検査シーケンスは、検査するデバイスに応じてプローブカードが交換されるごとに設定される。この時、一般に、ウエハのサイズおよびチップのサイズ(インデックス)等の情報は提供されるが、チップの配列等の情報は提供されない。そこで、プローバでは、ウエハアライメントカメラによりウエハのサンプルを撮像し、その画像をモニタ画面に表示し、オペレータが、チップの間のストリートと称される部分を認識し、画面上のストリートの交点を指示した上で、さらにチップ内のアライメントマークを指示する登録動作を行なう必要がある。プローバの制御部は、指示されたストリートの交点およびアライメントマークを登録し、さらに異なるチップのアライメントマークを検出して、2個のアライメントマークの位置関係から、プローバの座標系におけるチップの配列を検出する。   The prober inspection sequence is set every time the probe card is replaced in accordance with the device to be inspected. At this time, generally, information such as a wafer size and a chip size (index) is provided, but information such as a chip arrangement is not provided. Therefore, the prober picks up a wafer sample with the wafer alignment camera, displays the image on the monitor screen, and the operator recognizes the part called the street between the chips and indicates the intersection of the streets on the screen. In addition, it is necessary to perform a registration operation for specifying an alignment mark in the chip. The prober control unit registers the intersection of the specified street and the alignment mark, detects the alignment mark of a different chip, and detects the chip arrangement in the prober coordinate system from the positional relationship of the two alignment marks. To do.

ウエハアライメントカメラは、撮影倍率を複数の段階に切替可能であるのが一般的であり、広い範囲を表示する場合には低倍率で、回路パターンなどを表示・検出する場合には高倍率で、撮影する。特許文献1は、既に検出したストリートの位置に基づいて、ウエハアライメントカメラをウエハに対して相対的に移動して複数の高倍率の画像を撮影し、複数の画像を合成してチップ全体の高倍率画像を生成することを記載している。   In general, the wafer alignment camera can switch the photographing magnification to a plurality of stages. When displaying a wide range, the magnification is low, and when displaying / detecting a circuit pattern, the magnification is high. Take a picture. In Patent Document 1, a wafer alignment camera is moved relative to a wafer based on the street position that has already been detected, a plurality of high-magnification images are taken, and a plurality of images are combined to obtain a high-level overall chip. The generation of a magnification image is described.

登録動作において、オペレータがストリートを認識するために、ウエハアライメントカメラによりウエハのサンプルを撮像する場合、できるだけ広い範囲を表示するために、ウエハアライメントカメラは低倍率の画像を撮像し、その画像をモニタ画面に表示する。オペレータは、表示された画面中にストリート交点が無い場合には、ウエハステージを移動してウエハアライメントカメラとウエハの相対位置を変更し、ストリート交点を探す作業を行なう。   In the registration operation, when an operator captures a sample of a wafer with the wafer alignment camera so as to recognize the street, the wafer alignment camera captures a low-magnification image and displays the image to display as wide a range as possible. Display on the screen. If there is no street intersection in the displayed screen, the operator moves the wafer stage to change the relative position between the wafer alignment camera and the wafer and searches for the street intersection.

以上のようにしてプローバの位置座標系におけるチップの配列を検出した後、チップの配列方向がプローバの座標系に合うように、すなわちウエハ上のストリートの方向がプローバの座標系のX軸およびY軸方向に一致するように調整した後、ストリートの交点とアライメントマークの位置を再登録する。なお、プローバには、ウエハステージに載置されたウエハの厚さおよび円形のウエハの中心を検出する機能が設けられており、ウエハの中心からのストリートの交点位置を登録する。   After detecting the chip arrangement in the prober coordinate system as described above, the chip arrangement direction matches the prober coordinate system, that is, the street direction on the wafer is the X-axis and Y-axis of the prober coordinate system. After adjusting so as to coincide with the axial direction, the intersection of the street and the position of the alignment mark are re-registered. The prober is provided with a function of detecting the thickness of the wafer placed on the wafer stage and the center of the circular wafer, and registers the intersection of the streets from the center of the wafer.

上記のような登録処理が終了すると、同じデバイスのウエハであれば、2回目以降、ウエハの中心を検出すれば、ストリートの交点およびアライメントマークを画像処理により自動的に検出することが可能であり、全自動で測定が行なえる。   When the registration process as described above is completed, if the wafer is the same device, the intersection of the street and the alignment mark can be automatically detected by image processing if the center of the wafer is detected from the second time onward. Measurement can be performed fully automatically.

特開2004−241686号公報JP 2004-241686 A 特開2003−97930号公報JP 2003-97930 A

これまで、チップサイズは、最大でも20mm×20mm程度が一般的であった。ウエハアライメントカメラが低倍率の撮影した画像サイズは、10mm程度であり、ウエハの画像を撮影すると、チップ全体を撮影することはできなくても、表示された画像内にストリートが存在する可能性はかなり高かった。そのため、オペレータは、容易にストリートおよびストリート交点を認識することができた。また、画像内にストリートが存在しない場合でも、ウエハステージを少し移動して撮像するウエハ上の位置を少し変更するだけで、画面内にストリートおよびストリート交点が現れ、容易に認識することができた。   Up to now, the maximum chip size is generally about 20 mm × 20 mm. The image size captured by the wafer alignment camera at a low magnification is about 10 mm, and if the image of the wafer is captured, the entire chip may not be captured, but there is a possibility that a street exists in the displayed image. It was quite expensive. Therefore, the operator can easily recognize streets and street intersections. Even when there are no streets in the image, the street and street intersections appear on the screen and can be easily recognized by moving the wafer stage a little and changing the position on the wafer to be imaged. .

しかし、近年50mm×50mm以上のサイズの大チップが作られる場合がある。このような大チップ場合、表示された画像内にストリートが存在する可能性は非常に小さくなる。画像内にストリート交点が存在しない場合、ウエハステージを移動して撮像するウエハ上の位置を変えて、表示される画像内にストリート交点が出現するのを探すことになるが、広い範囲を移動しなければならない場合もあり、表示される画像にストリート交点が存在し、それを認識するのに大きな時間を要する場合が起こる。   However, in recent years, large chips with a size of 50 mm × 50 mm or more may be made. In the case of such a large chip, the possibility that a street exists in the displayed image is very small. If there are no street intersections in the image, move the wafer stage to change the position on the wafer to be imaged, and look for the appearance of street intersections in the displayed image. In some cases, there are street intersections in the displayed image, and it takes a long time to recognize them.

一般に、ウエハ表面を撮像した画像、特に低倍率の画像は、ウエハ表面に形成されたパターン等の関係で認識が難しい画像である。そのため、上記のようにストリート交点を探す作業は非常に煩雑で、オペレータにとって負担の大きな作業であり、作業時間も長くなるという問題があった。   In general, an image obtained by imaging a wafer surface, in particular, a low-magnification image is an image that is difficult to recognize because of a pattern or the like formed on the wafer surface. For this reason, as described above, the operation of searching for a street intersection is very complicated, and is a burdensome operation for the operator, and there is a problem that the operation time becomes long.

本発明は、このような問題を解決するもので、大チップの場合でも、ウエハ上のチップ配列の検出が、オペレータの負担を軽減して行えるようにすることを目的とする。   An object of the present invention is to solve such a problem, and it is an object of the present invention to detect a chip arrangement on a wafer with a reduced burden on an operator even in the case of a large chip.

上記目的を実現するため、本発明のウエハ上のチップ配列の検出方法は、ウエハアライメントカメラで、ウエハとの相対位置を変化させながら撮像した複数の画像を合成して所定範囲のウエハの表面画像を生成し、所定範囲の全体が表示されるように、合成ウエハ表面画像を表示することにより、オペレータがストリートを容易に認識できるようにする。   In order to achieve the above object, according to the method for detecting a chip arrangement on a wafer of the present invention, a wafer alignment camera synthesizes a plurality of images taken while changing the relative position with respect to the wafer to obtain a surface image of the wafer within a predetermined range. And the synthetic wafer surface image is displayed so that the entire predetermined range is displayed, so that the operator can easily recognize the street.

すなわち、本発明のプローバは、ウエハ上に規則的に形成されたチップの動作を電気的に検査するため、テスタの各端子をチップの電極に接続するプローバにおいて、ウエハステージ上にロードされた前記ウエハ上のチップの配列を検出する方法であって、ウエハの中心位置を検出し、ウエハアライメントカメラで、ウエハとの相対位置を変化させながらウエハの表面画像を複数回撮像し、撮像した画像を合成してウエハの中心位置から所定範囲のウエハの表面画像を生成し、所定範囲の全体が表示されるように、合成ウエハ表面画像を表示し、指示されたチップの間の部分であるストリートの交点を登録し、ストリートの交点に対して、指示されたチップ内のアライメントマークを登録し、登録したアライメントマークを含むチップと異なるチップのアライメントマークを検出して、2個のアライメントマークの位置関係から、ウエハ上のチップの配列を算出する、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 chip in order to electrically inspect the operation of the chip regularly formed on the wafer. A method for detecting the arrangement of chips on a wafer, wherein the center position of the wafer is detected, and a wafer alignment camera is used to capture a surface image of the wafer multiple times while changing the relative position with respect to the wafer. The synthesized wafer surface image is generated from the center position of the wafer, and the synthesized wafer surface image is displayed so that the entire predetermined range is displayed, and the street between the instructed chips is displayed. Register the intersection point, register the alignment mark in the indicated chip for the street intersection point, and differ from the chip containing the registered alignment mark. By detecting the alignment mark of the chip, from the positional relationship of the two alignment marks, it computes a sequence of chips on a wafer, characterized in that.

所定範囲は、チップのサイズから、かならずストリート交点が含まれるように決定する。   The predetermined range is determined so as to always include a street intersection from the chip size.

本発明によれば、ウエハの中心位置から所定範囲のウエハの表面画像を合成して表示する。所定範囲をチップのサイズ以上とすれば、合成画像にはかならずストリートが含まれるので、オペレータは表示された合成画像において、ストリート交点を容易に認識できる。
プローバにおける一連の動作は、コンピュータにより構成される制御部により行われる。
According to the present invention, a surface image of a wafer within a predetermined range from the center position of the wafer is synthesized and displayed. If the predetermined range is equal to or larger than the size of the chip, the composite image always includes a street, so that the operator can easily recognize the street intersection in the displayed composite image.
A series of operations in the prober is performed by a control unit configured by a computer.

本発明によれば、チップ配列等の情報が提供されないウエハのストリート交点およびチップ内のアライメントマークの登録動作を行なう際のオペレータの負担を軽減することができるという効果を奏する。   According to the present invention, there is an effect that it is possible to reduce the burden on the operator when registering the street intersection of the wafer to which information such as the chip arrangement is not provided and the alignment mark in the chip.

プローバとテスタでウエハ上のチップを検査するウエハテスト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 wafer test system which test | inspects the chip | tip on a wafer with a prober and a tester. ウエハ上に形成された大チップの配列例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement | sequence of the big chip | tip formed on the wafer. 実施形態におけるウエハのストリート交点およびチップ内のアライメントマークの登録動作フローを示す図である。It is a figure which shows the registration operation | movement flow of the street intersection of a wafer and the alignment mark in a chip | tip in embodiment. 合成画像の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a synthesized image.

図1は、実施形態のウエハテストシステムの概略構成を示す図である。ウエハテストシステムは、プローバ10とテスタ30とで構成される。図示のように、プローバ10は、ウエハWを保持するウエハステージ16と、ウエハステージ16をZ軸方向に移動すると共にZ軸を中心として回転するZ軸移動・回転部15と、プローブの位置を検出するプローブ位置検出カメラ18と、プローブ位置検出カメラ18をZ軸方向に移動するカメラ移動機構17と、Z軸移動・回転部15及びカメラ移動機構17を支持してX軸方向に移動する(X軸)移動台14と、X軸移動台14を支持してY軸方向に移動するY軸移動台13と、Y軸移動台13を支持する移動ベース12と、移動ベース12を支持する基台11と、基台11に支持される支柱19及び20と、支柱19及び20に支持されるヘッドステージ21と、図示していない支柱に設けられたウエハアライメントカメラ22と、ヘッドステージ21に設けられたカードホルダ23と、カードホルダ23に取り付けられるプローブカード24と、を有する。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。また、プローバ10は、図示していないが、制御部、ディスプレイおよびコントロールパネルを有している。制御部は、例えば、コンピュータにより構成される。また、ディスプレイは、ウエハアライメントカメラ22およびプローブ位置検出カメラ18の撮像した画像や、オペレータへの指示・情報などを表示する。オペレータは、ディスプレイを見ながらコントロールパネルを介してウエハテストシステムに指示を与える。制御部は、方向キーやマウス等によりオペレータが指示した画面上の位置を、プローバの座標系の位置として読み取る機能を有する。   FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a wafer test system according to an embodiment. The wafer test system includes a prober 10 and a tester 30. As illustrated, the prober 10 includes a wafer stage 16 that holds the wafer W, a Z-axis moving / rotating unit 15 that moves the wafer stage 16 in the Z-axis direction and rotates about the Z-axis, and a probe position. The probe position detection camera 18 to be detected, the camera movement mechanism 17 for moving the probe position detection camera 18 in the Z-axis direction, the Z-axis movement / rotation unit 15 and the camera movement mechanism 17 are supported and moved in the X-axis direction ( X-axis) moving table 14, a Y-axis moving table 13 that supports the X-axis moving table 14 and moves in the Y-axis direction, a moving base 12 that supports the Y-axis moving table 13, and a base that supports the moving base 12 A base 11, a support 19 and 20 supported by the base 11, a head stage 21 supported by the support 19 and 20, a wafer alignment camera 22 provided on a support (not shown), Having a card holder 23 provided on the Ddosuteji 21, a probe card 24 attached to the card holder 23, a. Since the moving / rotating mechanism is widely known, the description thereof is omitted here. The prober 10 includes a control unit, a display, and a control panel (not shown). The control unit is configured by a computer, for example. The display also displays images taken by the wafer alignment camera 22 and the probe position detection camera 18, instructions / information to the operator, and the like. The operator gives instructions to the wafer test system via the control panel while watching the display. The control unit has a function of reading the position on the screen designated by the operator with a direction key, a mouse, or the like as the position of the prober coordinate system.

プローブカード24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25を有し、検査するデバイスに応じて交換される。プローブ位置検出カメラ18はプローブの配置及び高さ位置を検出し、ウエハアライメントカメラ22はウエハW上の半導体チップ(ダイ)の電極パッドの位置を検出する。   The probe card 24 has a probe 25 arranged according to the electrode arrangement of the device to be inspected, and is exchanged according to the device to be inspected. The probe position detection camera 18 detects the arrangement and height position of the probe, and the wafer alignment camera 22 detects the position of the electrode pad of the semiconductor chip (die) on the wafer W.

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).

検査するウエハWは、図示していないウエハロード機構により、プローバ10の外部のカセットからウエハステージ16上に搬送され、検査の終了したウエハは、ウエハアンロード機構により、プローバ10の外部のカセットに搬送される。ウエハロードとウエハアンロードを、同一の機構で行なう場合もある。   The wafer W to be inspected is transferred from the cassette outside the prober 10 to the wafer stage 16 by a wafer loading mechanism (not shown), and the wafer that has been inspected is transferred to the cassette outside the prober 10 by the wafer unloading mechanism. Be transported. In some cases, wafer loading and wafer unloading are performed by the same mechanism.

ウエハロード機構は、ウエハWの外周およびノッチまたオリフラを検出し、ある程度の位置精度でウエハをウエハステージ16上に搬送する。したがって、ウエハステージ16上にチャックされたウエハWは、プローバの座標系に対してある程度の位置精度で配置され、ストリートもプローバの座標系に対してある程度の方向精度で載置されている。また、前述のように、ウエハアライメントカメラ22の検出した画像は、プローバの座標系と関連付けられている。   The wafer loading mechanism detects the outer periphery and notch or orientation flat of the wafer W, and conveys the wafer onto the wafer stage 16 with a certain degree of positional accuracy. Accordingly, the wafer W chucked on the wafer stage 16 is arranged with a certain degree of positional accuracy with respect to the prober coordinate system, and the street is also placed with a certain degree of directional accuracy with respect to the prober coordinate system. As described above, the image detected by the wafer alignment camera 22 is associated with the prober coordinate system.

検査するデバイスに応じてプローブカードが交換されると、ウエハ上のチップの配列を規定するため、ストリートの交点およびチップ内のアライメントマークの登録動作を行なう必要がある。   When the probe card is exchanged according to the device to be inspected, it is necessary to register street intersections and alignment marks in the chips in order to define the arrangement of chips on the wafer.

図2は、実施形態でストリートの交点およびチップ内のアライメントマークの登録を行なうウエハW上に形成された大チップの配列例を示す図である。この例では、ウエハW上に9個のチップCが、3×3の配列で形成され、チップCの間の部分がストリートSであり、ストリートSの交点がストリート交点S’である。図2において、Aは、ウエハアライメントカメラ22を低倍率にして撮像する時の撮像範囲を示す。高倍率にした場合には、撮像範囲はさらに小さくなる。   FIG. 2 is a diagram illustrating an arrangement example of large chips formed on the wafer W on which street intersections and alignment marks in the chips are registered in the embodiment. In this example, nine chips C are formed on the wafer W in a 3 × 3 array, a portion between the chips C is a street S, and an intersection of the streets S is a street intersection S ′. In FIG. 2, A indicates an imaging range when imaging is performed with the wafer alignment camera 22 at a low magnification. When the magnification is high, the imaging range is further reduced.

図2に示すように、低倍率でのウエハアライメントカメラ22の撮像範囲Aは、チップCのサイズに比べて小さく、ストリートSおよびストリート交点S’を探すのが容易でないことが分かる。   As shown in FIG. 2, it can be seen that the imaging range A of the wafer alignment camera 22 at a low magnification is smaller than the size of the chip C, and it is not easy to find the street S and the street intersection S ′.

図3は、実施形態におけるウエハのストリート交点およびチップ内のアライメントマークの登録動作フローを示す図である。一連の動作は、制御部により制御される。   FIG. 3 is a diagram illustrating a registration operation flow of the wafer street intersection and the alignment mark in the chip in the embodiment. A series of operations is controlled by the control unit.

ステップS11では、ウエハロード機構により、ウエハWのノッチまたはオリフラおよび外周が検出される。   In step S11, the notch or orientation flat and the outer periphery of the wafer W are detected by the wafer loading mechanism.

ステップS12では、ウエハロード機構により、ウエハWがウエハステージ16上に搬送(ロード)される。ウエハステージ16上に搬送されチャックにより固定されたウエハWは、ウエハステージ16上にある程度の位置精度で位置している。したがって、ウエハWの中心は、ウエハステージ16上の中心付近に値しており、ウエハWのストリートもプローバの移動機構のX軸およびY軸方向に近似した方向に伸びている。言い換えれば、チャックされたウエハWは、プローバの座標系に対してある程度の位置精度で配置されている。しかし、プローブを電極パッドに接触させて検査を行なうには不十分である。   In step S12, the wafer W is transferred (loaded) onto the wafer stage 16 by the wafer loading mechanism. The wafer W, which has been transferred onto the wafer stage 16 and fixed by the chuck, is positioned on the wafer stage 16 with a certain degree of positional accuracy. Therefore, the center of the wafer W deserves the vicinity of the center on the wafer stage 16, and the street of the wafer W extends in a direction approximate to the X-axis and Y-axis directions of the prober moving mechanism. In other words, the chucked wafer W is arranged with a certain degree of positional accuracy with respect to the prober coordinate system. However, it is not sufficient to perform an inspection by bringing the probe into contact with the electrode pad.

ステップS13では、ウエハWの厚さおよび中心位置を検出する。ウエハWの厚さは、専用の厚さ測定器を使用して測定しても、ウエハアライメントカメラ22でウエハWの表面の焦点位置を検出して測定することも可能である。ウエハWの厚さおよび中心位置は、例えば、ウエハアライメントカメラ22で、円形のウエハWのエッジを3箇所以上、例えば4箇所検出することにより算出することができる。   In step S13, the thickness and center position of the wafer W are detected. The thickness of the wafer W can be measured by using a dedicated thickness measuring device or by detecting the focal position of the surface of the wafer W with the wafer alignment camera 22. The thickness and the center position of the wafer W can be calculated, for example, by detecting the edge of the circular wafer W at three or more points, for example, four points by the wafer alignment camera 22.

ステップS14では、ウエハアライメントカメラ22がウエハWの中心位置を撮像するように、ウエハステージ16を移動する。   In step S14, the wafer stage 16 is moved so that the wafer alignment camera 22 images the center position of the wafer W.

ステップS15では、ウエハWをウエハアライメントカメラに対して、ウエハアライメントカメラ22の撮像範囲ずつ移動して複数の画像を撮像し、ウエハWの中心位置に対して所定範囲の合成画像を生成する。このような動作は一般に走査と呼ばれる。所定範囲は、例えば、チップCのサイズより若干大きな範囲であり、その場合、所定範囲の合成画像内にかならずストリート交点S’が含まれる。   In step S <b> 15, the wafer W is moved with respect to the wafer alignment camera by the imaging range of the wafer alignment camera 22 to capture a plurality of images, and a composite image in a predetermined range with respect to the center position of the wafer W is generated. Such an operation is generally called scanning. The predetermined range is, for example, a range slightly larger than the size of the chip C. In this case, the street intersection S ′ is always included in the composite image of the predetermined range.

一般に、検査するデバイスを変更する時には、ウエハに関する情報としてチップサイズを示すインデックスが外部から指示される。チップが長方形の場合には、X方向のインデックスXIとY方向のインデックスYIが指示される。ウエハアライメントカメラ22の撮像範囲のサイズがXS×YSの場合、mXS>XIおよびnYS>YIとなるように、mおよびnを決定し、m×n個の画像を合成する。   In general, when changing a device to be inspected, an index indicating a chip size is instructed from the outside as information on a wafer. When the chip is rectangular, an index XI in the X direction and an index YI in the Y direction are instructed. When the size of the imaging range of the wafer alignment camera 22 is XS × YS, m and n are determined so that mXS> XI and nYS> YI, and m × n images are synthesized.

ステップS16では、所定範囲がすべて表示されるように、合成画像をディスプレイに表示する。この時、少なくとも1個のストリート交点S’が画面上に表示される。合成画像の画素数は、ディスプレイの画素数より大きいので、合成画像を圧縮するか画素を間引いて、画素数を合わせて表示する。   In step S16, the composite image is displayed on the display so that the entire predetermined range is displayed. At this time, at least one street intersection S 'is displayed on the screen. Since the number of pixels of the composite image is larger than the number of pixels of the display, the composite image is compressed or thinned out to display the same number of pixels.

図4は、合成画像の表示例を示す図である。
図4の(A)は、図2において、所定範囲の中心にウエハWの中心が位置するように走査を行って画像を合成した場合の例であり、合成画像は15×15個の撮像範囲の画像Aを合成しており、4個のストリート交点S’が画面D上に表示される。ストリートSは、画面のX軸およびY軸に対して傾いている。
FIG. 4 is a diagram illustrating a display example of a composite image.
FIG. 4A shows an example in which images are synthesized by performing scanning so that the center of the wafer W is positioned at the center of a predetermined range in FIG. 2, and the synthesized image has 15 × 15 imaging ranges. The image A is synthesized, and four street intersections S ′ are displayed on the screen D. The street S is inclined with respect to the X axis and the Y axis of the screen.

図4の(B)は、15×15個の撮像範囲の画像Aの合成画像であり、1個のストリート交点S’が画面D上に表示される。   4B is a composite image of the image A in the 15 × 15 imaging range, and one street intersection S ′ is displayed on the screen D. FIG.

前述のように、ウエハW上のチップCの配列は各種あり、それに関する情報は供給されない。また、ウエハWの中心位置に対して所定範囲をどのように設定するかは任意であり、どのような合成画像が生成されるかは、合成画像を生成するまで分からない。例えば、図2と異なり、ウエハWの中心位置付近にストリート交点S’が存在する場合もある。また、ウエハWの中心位置に対して、X軸方向およびY軸方向について±(所定範囲)/2の範囲を走査する場合も、ウエハWの中心位置からX軸方向およびY軸方向についてそれぞれ一方向に走査する場合もある。   As described above, there are various arrangements of the chips C on the wafer W, and information relating to them is not supplied. Further, it is arbitrary how to set the predetermined range with respect to the center position of the wafer W, and it is not known until a composite image is generated what composite image is generated. For example, unlike FIG. 2, there may be a street intersection S ′ near the center position of the wafer W. Further, when scanning a range of ± (predetermined range) / 2 in the X-axis direction and the Y-axis direction with respect to the center position of the wafer W, the X-axis direction and the Y-axis direction are one from the center position of the wafer W. There is a case of scanning in the direction.

いずれにしても、上記のようにして所定範囲の合成画像を生成すれば、少なくとも1個のストリート交点S’が合成画像に含まれ、ディスプレイに表示される。
オペレータは、ディスプレイに表示された合成画像を観察し、画面上にストリート交点S’の位置を、コントローラを介して入力する。
In any case, if a composite image of a predetermined range is generated as described above, at least one street intersection S ′ is included in the composite image and displayed on the display.
The operator observes the composite image displayed on the display, and inputs the position of the street intersection S ′ on the screen via the controller.

ステップS17では、指示されたストリート交点S’の位置をプローバ10の座標系において登録する。   In step S <b> 17, the position of the designated street intersection S ′ is registered in the coordinate system of the prober 10.

ステップS18では、ストリートSの方向を検出する。傾いているストリートSの検出は、例えば、特許文献2に記載された方法で行う。なお、オペレータにディスプレイに表示した合成画像上でストリート交点S’以外のストリートS上の位置を指示するように要求し、指示されたストリートS上の位置と既に指示されているストリート交点S’からストリートSの方向を検出してもよい。   In step S18, the direction of the street S is detected. The inclined street S is detected by the method described in Patent Document 2, for example. Note that the operator is requested to indicate a position on the street S other than the street intersection S ′ on the composite image displayed on the display, and the position on the street S and the street intersection S ′ already specified are instructed. The direction of the street S may be detected.

オペレータは、ディスプレイに表示された合成画像を観察し、アライメントマークを指示する。アライメントマークは、チップ内に1個のみあり、且つ識別が容易なパターンであることが望ましい。例えば、電極パッドなどは識別が容易であるが、同じ形状のものが他にも存在するため、アライメントマークとして好ましくない。オペレータはこのような条件を満たすパターンを指示する。   The operator observes the composite image displayed on the display and instructs an alignment mark. It is desirable that there is only one alignment mark in the chip and the pattern is easy to identify. For example, an electrode pad or the like can be easily identified, but is not preferable as an alignment mark because there are others having the same shape. The operator instructs a pattern that satisfies such conditions.

ステップS19では、ウエハアライメントカメラ22で、オペレータの指示したアライメントマークを高倍率で撮像し、その画像をストリート交点S’との位置関係を含めて登録する。   In step S19, the wafer alignment camera 22 images the alignment mark instructed by the operator at a high magnification, and registers the image including the positional relationship with the street intersection S '.

ステップS20では、登録したアライメントマークを含むチップと異なるチップのアライメントマークを検出する。登録されたアライメントマークから、ステップS18で算出したストリートの方向に、インデックス(チップサイズ)分移動すると、別のチップアライメントマークに到達する。もし、複数のインデックス分移動すると、さらに離れたアライメントマークに到達する。このようにして他のチップのアライメントマークを容易に検出することができる。   In step S20, an alignment mark of a chip different from the chip including the registered alignment mark is detected. When moving from the registered alignment mark by the index (chip size) in the street direction calculated in step S18, another chip alignment mark is reached. If it moves by a plurality of indexes, it reaches an alignment mark further away. In this way, alignment marks on other chips can be easily detected.

制御部は、以上の動作を行なって、異なるチップのアライメントマークを高倍率で撮像し、登録されているアライメントマークとの位置関係から、チップの配列方向θ、すなわちストリートの方向を精密に算出する。   The control unit performs the above operation, images the alignment marks of different chips at high magnification, and precisely calculates the chip arrangement direction θ, that is, the street direction, from the positional relationship with the registered alignment marks. .

ステップS21では、算出したチップの配列方向θが、プローバの座標系のX軸およびY軸に一致するように、ウエハステージ16の回転位置を補正する。その後、ストリートの交点とアライメントマークの位置を自動で再登録する。   In step S21, the rotational position of the wafer stage 16 is corrected so that the calculated chip arrangement direction θ coincides with the X-axis and Y-axis of the prober coordinate system. After that, the street intersection and the alignment mark position are automatically re-registered.

以上で、ウエハのストリート交点およびチップ内のアライメントマークの登録動作が終了する。   This completes the registration operation of the wafer street intersection and the alignment mark in the chip.

上記のような登録処理が終了すると、同じデバイスのウエハであれば、2回目以降、ウエハの中心を検出すれば、ストリートの交点およびアライメントマークを画像処理により自動的に検出することが可能であり、全自動で測定が行なえる。   When the registration process as described above is completed, if the wafer is the same device, the intersection of the street and the alignment mark can be automatically detected by image processing if the center of the wafer is detected from the second time onward. Measurement can be performed fully automatically.

なお、検査を行なうには、さらに、プローブ位置検出カメラが検出したプローブの配列にチップの電極パッドの配列を一致させる必要がある。そこで、ウエハステージを回転してチップの電極パッドの配列をプローブの配列に一致させると共に、プローバの座標系におけるプローブの配列を登録する。これ以後の移動動作は、この登録したプローバの座標系におけるプローブの配列に基づいて行なう。例えば、プローブの配列がプローバの座標系に対して微少量回転している場合には、この微少量の回転を無視して長い距離移動すると誤差が大きくなりプローブが電極パッド外に接触するという問題が生じる。そこで、ウエハステージを微少量回転すると共に、プローバの座標系における移動を、この微少量分補正しながら行う。さらに、プローブの配列を精密に測定するため、プローブを実際に電極パッドに接触させた時の接触痕(針跡)をウエハアライメントカメラにより検出する場合もある。   In order to perform the inspection, it is further necessary to match the arrangement of the electrode pads of the chip with the arrangement of the probes detected by the probe position detection camera. Therefore, the wafer stage is rotated to match the arrangement of the electrode pads of the chip with the arrangement of the probes, and the arrangement of the probes in the prober coordinate system is registered. Subsequent movement operations are performed based on the probe arrangement in the registered prober coordinate system. For example, if the probe array is rotated by a small amount relative to the prober's coordinate system, the error will increase if the probe is moved a long distance ignoring this small amount of rotation, and the probe will come out of contact with the electrode pad. Occurs. Therefore, the wafer stage is rotated by a small amount, and the prober is moved in the coordinate system while correcting the minute amount. Further, in order to accurately measure the probe arrangement, a contact trace (needle trace) when the probe is actually brought into contact with the electrode pad may be detected by a wafer alignment camera.

上記の動作が終了すると、ウエハW上のチップの検査が行える状態になる。検査を行う場合には、ウエハロード機構により、ノッチまたはオリフラおよび外周を検出したウエハWをウエハステージ16上に搬送し固定する(ロードする)。さらに、ウエハステージ16上に固定されたウエハWの厚さおよび中心位置を検出し、異なるチップのアライメントマークを検出してθを精密に検出し、ウエハステージ16を回転して、プローブの配列との関係を含めてθ補正を行う。そして、アライメントマークまたはストリート交点との位置関係が規定されている電極パッドの位置を検出もしくは算出し、電極パッドが対応するプローブの直下に位置するようにウエハステージ16を移動させた後、ウエハステージ16を上昇させて、プローブ25を電極パッドに接触させる。以上で、テスタ30による検査が行なえる状態になる。
以上、実施形態を説明したが、各種の変形例が可能であるのはいうまでもない。
When the above operation is completed, the chip on the wafer W can be inspected. When inspection is performed, the wafer W having the notch or orientation flat and the outer periphery detected is transferred and fixed (loaded) on the wafer stage 16 by the wafer loading mechanism. Further, the thickness and center position of the wafer W fixed on the wafer stage 16 are detected, the alignment marks of different chips are detected, θ is accurately detected, the wafer stage 16 is rotated, and the probe array and The θ correction is performed including the relationship. Then, after detecting or calculating the position of the electrode pad in which the positional relationship with the alignment mark or the street intersection is defined and moving the wafer stage 16 so that the electrode pad is located immediately below the corresponding probe, the wafer stage 16 is raised to bring the probe 25 into contact with the electrode pad. Thus, the tester 30 can be inspected.
The embodiment has been described above, but it goes without saying that various modifications are possible.

12 移動ベース
14 X軸移動台
15 Z軸移動・回転部
16 ウエハステージ
18 プローブ位置検出カメラ
22 ウエハアライメントカメラ
24 プローブカード
26 プローブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Movement base 14 X-axis movement stand 15 Z-axis movement and rotation part 16 Wafer stage 18 Probe position detection camera 22 Wafer alignment camera 24 Probe card 26 Probe

Claims (2)

ウエハ上に規則的に形成されたチップの動作を電気的に検査するため、テスタの各端子を前記チップの電極に接続するプローバにおいて、ウエハステージ上にロードされた前記ウエハ上の前記チップの配列を検出する方法であって、
前記ウエハの中心位置を検出し、
ウエハアライメントカメラで、前記ウエハとの相対位置を変化させながら前記ウエハの表面画像を複数回撮像し、撮像した画像を合成して前記ウエハの前記中心位置から所定範囲の前記ウエハの表面画像を生成し、
前記所定範囲の全体が表示されるように、前記合成ウエハ表面画像を表示し、
指示された前記チップの間の部分であるストリートの交点を登録し、
前記ストリートの交点に対して、指示された前記チップ内のアライメントマークを登録し、
登録した前記アライメントマークを含む前記チップと異なるチップの前記アライメントマークを検出して、2個の前記アライメントマークの位置関係から、前記ウエハ上の前記チップの配列を算出する、ことを特徴とする方法。
An array of the chips on the wafer loaded on the wafer stage in a prober for connecting each terminal of the tester to the electrodes of the chip to electrically inspect the operation of the chips regularly formed on the wafer. A method of detecting
Detecting the center position of the wafer;
Using the wafer alignment camera, the surface image of the wafer is captured a plurality of times while changing the relative position with the wafer, and the captured images are combined to generate a surface image of the wafer within a predetermined range from the center position of the wafer. And
Display the synthetic wafer surface image so that the entire predetermined range is displayed,
Register the street intersection that is the part between the indicated chips,
Register the alignment mark in the designated chip for the intersection of the streets,
Detecting the alignment mark of a chip different from the chip including the registered alignment mark, and calculating the arrangement of the chips on the wafer from the positional relationship of the two alignment marks. .
前記所定範囲は、前記チップのサイズから、前記ストリートの交点を含むように決定される請求項1記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the predetermined range is determined from the size of the chip so as to include an intersection of the streets.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109524323A (en) * 2018-12-28 2019-03-26 深圳眼千里科技有限公司 A kind of chip gold thread detection machine

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS619710A (en) * 1984-06-23 1986-01-17 Tokyo Erekutoron Kk Wafer positioning method
JPH0423341A (en) * 1990-05-14 1992-01-27 Tokyo Electron Ltd Alignment apparatus of prober
JPH04305950A (en) * 1991-04-02 1992-10-28 Tokyo Electron Yamanashi Kk Measuring method for semiconductor wafer
JP2003098112A (en) * 2001-09-25 2003-04-03 Hitachi Ltd Method for detecting/outputting surface image of thin film device, apparatus therefor, method for manufacturing thin film device using the same, and apparatus therefor
JP2008192809A (en) * 2007-02-05 2008-08-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method for inspecting semiconductor substrate

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS619710A (en) * 1984-06-23 1986-01-17 Tokyo Erekutoron Kk Wafer positioning method
JPH0423341A (en) * 1990-05-14 1992-01-27 Tokyo Electron Ltd Alignment apparatus of prober
JPH04305950A (en) * 1991-04-02 1992-10-28 Tokyo Electron Yamanashi Kk Measuring method for semiconductor wafer
JP2003098112A (en) * 2001-09-25 2003-04-03 Hitachi Ltd Method for detecting/outputting surface image of thin film device, apparatus therefor, method for manufacturing thin film device using the same, and apparatus therefor
JP2008192809A (en) * 2007-02-05 2008-08-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method for inspecting semiconductor substrate

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109524323A (en) * 2018-12-28 2019-03-26 深圳眼千里科技有限公司 A kind of chip gold thread detection machine
CN109524323B (en) * 2018-12-28 2024-03-15 深圳眼千里科技有限公司 Chip gold thread detects machine

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