JP2519041B2 - 半導体ウエハのマ−キング方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は半導体ウエハ上に配列された集積回路等の不
良チップにマークをつけるマーキング方法およびその装
置に関する。

（従来の技術） ウエハ自動検査装置においては、検査用ステージに第
２図に示すような半導体ウエハ（１）を定められた方向
に位置決めをして、半導体ウエハ（１）に格子状に配列
されている多数のチップの電気的特性を、チップの電極
と同じ位置に配列をしたプローブ針を有するプローブカ
ードと接続するテスタにより順次検査し、不良チップに
はインク等によりマーク（４）をつけ、後工程でこのマ
ーク（４）に従って不良チップを除いている。

このようなウエハ自動検査装置において、不良チップ
にマークをつける従来の方法は、プローブカードの各プ
ローブ針がチップの各電極に接触し、プローブカードと
接続するテスタによりチップの電気的特性が検査される
と、その直後にその位置において各プローブ針の中央部
からマーキング装置のペンが挿入されて、マークがつけ
られるというものであった。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、半導体チップの高集積化、高密度化が進む
につれてチップの電極数が多くなると、その電極数と同
数のプローブ針を有するプローブカードを使用すること
は変らないため、半導体チップの高集積化高密度化され
た分、狭いスペースに多数のプローブ針を密集して設け
なければならない。

したがって、プローブ針列で囲まれた中央部からマー
キング装置のペンを挿入させることが難しくなる。

即ち、マーキング時にペンがプローブ針に接触してプ
ローブ針先端の位置を狂わせたり、プローブ針にインク
が付着したり等のトラブルが発生するのは避けられな
い。

前記の問題点を解決する手段として、例えば、特開昭
57-162441、特開昭60-211956号公報等に開示された技術
があるが、次に述べるような欠点がある。

前者においては、検査用ステージとは別個のマーキン
グ用ステージを設けたもので、このステージはチップに
沿ってＸ方向、Ｙ方向にインデックス駆動できると共
に、θ回転できるX,Y,θ駆動可能なステージに構成され
ている。

したがって、前記の問題点は解決できる。

しかしながら、マーキング時にはＸ方向、Ｙ方向に駆
動されマーキング位置決めをするものであるため、ウエ
ハ外側にあるチップにマーキングする場合に必要となる
最大スペースは、第５図に破線で示すようにウエハの直
径Ｄを半径とする円に相当するスペースが必要となる。
ウエハが大口径化するに連れてこのスペースはますます
無視できなくなり、検査装置の小形コンパクト化、コス
トダウン化等の点で問題となる。

また、後者においては、検査用ステージをマーキング
用として使用するもので、検査用ステージを検査位置と
は別位置のマーキング位置に移動してマーキングするも
のであり、そのために、前記プローブ針に係るトラブル
は解決できるがマーキング中はウエハを検査できないと
いう問題がある。

本発明は前記の事情に対処してなされたもので、コン
パクトでスループットの高い半導体ウエハのマーキング
方法と、その装置を提供しようとするものである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） すなわち本発明は、半導体ウエハ上に配列されたチッ
プにマーキングするに際し、一方向に直線移動および回
転駆動によりマーキング位置決めをすることを特徴とす
る。

（作用） 本発明のマーキング方法によれば、マーキング位置決
めをＹ方向θ回転駆動により行なうので、従来のＸ方向
Ｙ方向駆動による位置合せ方法と比べて必要なスペース
が1/2.4と狭くて構成でき、また半導体ウエハ検査装置
に利用した場合には装置のコンパクト化、検査スループ
ットの大幅な向上等の優れた効果がある。

（実施例） 以下、本発明の半導体ウエハのマーキング方法および
その装置を半導体ウエハプローバに適用した実施例を図
面に基づいて説明する。

プローバ本体10内には、検査前のウエハ１を収納した
ウエハ収納器５が複数個ストックされており、このウエ
ハ収納器５の左前方に初期位置合せ部６が配置されてい
る。

この初期位置合せ部６はウエハ収納器５方向に伸縮可
能な図示しないチャック例えば真空吸着を利用したバキ
ュームピンセット等を有し、ウエハ収納器５に収納され
ているウエハ１を搬入搬出可能に構成されている。

またこの初期位置合せ部６は図示しない駆動装置によ
り、Ｙ方向に移動およびθ回転が可能に構成されてい
る。

本体10の左側には、例えば真空チャック等によりウエ
ハ１を吸着保持する検査部８が配置されており、この検
査部８は図示しない駆動装置によりXYθ駆動可能に構成
されている。

そして、この検査部８と初期位置合せ部６との中間に
は、例えばバキュームピンセット等によりウエハ１を吸
着保持し移送する移し替え部７が配置されており、この
移し替え部７は上チャック7a、下チャック7bの２つのチ
ャックからなり、支点7cを中心に回転可能で、この上チ
ャック7a、下チャック7bは、初期位置合せ部６検査部８
に載置されたウエハ１を吸着保持可能に構成されてい
る。

初期位置合せ部６の上方位置には、マーキング部９が
配置されておりウエハ１の不良チップにマーキングをす
る。

なお、検査部８と図示しないテスターにより検査され
たウエハ１の検査結果は記憶部11に記憶され、この記憶
部11の記憶内容に基づきマーキング制御部12がマーキン
グ部９を制御するように構成されている。

そして上記構成のこのウエハ自動検査装置では、次の
ようにして自動検査を行なう。

まず初期位置合せ部６がＹ方向に移動し、検査前のウ
エハ１が収納されているウエハ収納器５の正面位置に停
止して、図示しないチャックが伸張し、ウエハ１を１枚
吸着保持して取り出す。

そして、ウエハ１を初期位置合せ部６に移し、ウエハ
１のセンター出しおよびθ回転駆動によりウエハ１を回
転させ、ウエハ１を定められた位置例えばオリエンテー
ションフラット２が前方側に位置するように初期位置合
せを行ない、初期位置合せ部６はＹ方向に移動して移し
替え部７によりウエハ１の移し替えが行なわれる定位置
に停止待機する。

次に、移し替え部７の、例えば下チャック7bが時計回
りに回転し、定位置に停止待機している初期位置合せ部
７に載置されているウエハ１を吸着保持して、今度は反
時計回りに回転し検査部８に向い定位置に停止すると、
ウエハ１は検査部８により吸着保持され、下チャック7b
は時計回りに回転して原位置に戻る。

そしてウエハ１は、検査部８のX,Y,θ駆動機構により
高精度で位置決めされ、図示しないテスターと図示しな
いプローブカードによりウエハ１上に構成されたチップ
の電気的特性を順次検査する。

検査の結果は記憶部11に記憶し、不良チップがある場
合にはその不良チップの番地例えば（Xn,Yn）と、不良
であることが記憶される。

一方、次の検査用のウエハ１は、初期位置合せ部６に
よりウエハ収納器５から搬出され、前記説明した動作を
経て移し替え部７の下チャック7bに保持され、第１図に
示す原位置に停止待機する。

ウエハ１の全てのチップ３の検査が終るとウエハ１
を、移し替え部７の上チャック7aで吸着保持し時計回り
に搬送し、待機している初期位置合せ部６に載置する。
また次の検査用ウエハ１を下チャック7bにて吸着保持し
反時計回りに回転して検査部８に載置する。

そして、記憶部11の内容に基づきマーキング制御部12
がＹθ位置決め処理をし、初期位置合せ部６のＹθ駆動
機能を制御して、不良チップの位置決めおよびマーキン
グを行なう。

検査部８における不良チップの番地に基づいて初期位
置合せ部６にて位置決めをする方法として、例えば次の
ような方法で行なうことができる。

第３図において、横軸をＸ軸、縦軸をＹ軸、原点をＯ
とする座標系において、ウエハ１の中心を原点Ｏの位置
とし、ウエハ検査で不良となったチップの番地Ａすなわ
ち位置Ａを（x_A,y_A）とすると、中心ＯからＡまでの距
離は、 で表わされ、また、Ｙ軸と▲▼のなす角度θ_Ａは で表わすことができる。

上記式からわかるように、検査部８においてＸ軸Ｙ軸
の直交座標で表わされていた位置情報は、初期位置合せ
部６においてＹ軸角度θの極座標に変換して表わすこと
ができるので、マーキング制御部12でプログラム処理す
ることにより構成できる。

したがって、例えば第３図に示すウエハ１が、初期位
置合せ部６に載置されており、マーキング部９のマーキ
ング位置が原点Ｏ上にあるとすれば、位置Ａを原点Ｏに
一致させるには、角度θ_Ａ＝Ｏになるまで初期位置合せ
部６をθ回転させ、次に距離▲▼＝ＯになるまでＹ
方向に移動させればよい。

上記動作を不良チップ全てに対応してくり返せばマー
キングは終了する。

その後、初期位置合せ部６は前記ウエハ１が収納され
ていたウエハ収納器５の正面位置にＹ方向に移動して、
このウエハをウエハ収納器５に戻して収納する。

なお、ウエハ１の格子状のスクライブラインの横線と
オリエンテーションフラット２が平行ではなく、角度θ
_Ｏの傾きがある場合には、検査装置本体10の精密アライ
メント情報に基づいて、初期位置合せ部６において角度
θ_Ｏだけ角度θ_Ａに対して増減補正回転させればよい。

以上、本発明の実施例として半導体ウエハ検査装置に
ついて説明したが、Ｙ方向とθ回転駆動による位置決め
方法は単独機としてのマーキング装置としても利用でき
ることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

上述のように本発明のマーキング方法およびその装置
によれば、マーキング用としての占有スペースは従来の
XY位置決め方法の1/2.4でよく、また半導体ウエハ自動
検査装置においては検査とマーキングが同時にでき、装
置のコンパクト化、コストダウン化、検査のスループッ
ト向上を計ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のウエハ自動検査装置を示す
平面図、第２図は第１図装置により検査されたウエハの
説明図、第３図は第１図によるマーキングに際してのウ
エハ上の位置を表わす説明図、第４図は第１図のマーキ
ング用スペースを示す図、第５図は従来のマーキング用
スペースを示す図である。 １……半導体ウエハ、２……オリエンテーションフラッ
ト、３……チップ、４……マーク、５……ウエハ収納
器、６……初期位置合せ部、７……移し替え部、7a……
上チャック、7b……下チャック、7c……支点、８……検
査部、９……マーキング部、10……本体、11……記憶
部、12……マーキング制御部。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体ウエハ上に配列されたチップにマー
   キングするに際し、前記半導体ウエハの設けられる平面
   内で一方向に直線移動および前記平面内で前記半導体ウ
   エハを回転駆動の少くとも一方の手段によりマーキング
   位置決めをすることを特徴とするマーキング方法。
2. 【請求項２】前記半導体ウエハを搬入搬出し一方向に直
   線移動および回転駆動に構成され前記半導体ウエハの初
   期位置合せを行なう初期位置合せ部と、この位置合せ部
   で初期位置合せされた前記半導体ウエハを載置し順次所
   定位置に駆動して検査するための検査部と、この検査部
   での前記半導体ウエハの検査結果を記憶する記憶部と、
   この記憶部に記憶された内容から前記半導体ウエハの不
   良チップにマークをつけるためのマーキング部と、前記
   記憶部の記憶内容に基づいて前記位置合せ部および前記
   マーキング部を制御するマーキング制御部とを備えた半
   導体ウエハ自動検査装置において、前記初期位置合せ部
   において検査完了した前記半導体ウエハについて、半導
   体ウエハの設けられる平面内で一方向に直線移動および
   前記平面内で前記半導体ウエハを回転駆動の少くとも一
   方の手段によりマーキング位置決めをし不良チップにマ
   ーキンクすることを特徴とする半導体ウエハ検査装置。
3. 【請求項３】一方向に直線移動および回転駆動により半
   導体ウエハのマーキング位置決めをすることを特徴とす
   る半導体ウエハ用マーキング装置。