JP2638608B2 - プロービィング方法 - 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、半導体ウエハをロード部より測定部に供給
して検査を行うウエハプローバなどのプローブ装置を用
いたプローピング方法に関する。

（従来の技術） この種のウエハプローバ、例えば半導体ウエハのウエ
ハプローバは、ウエハ上の多数の素子の電気的特性を測
定する測定部と、ウエハが収納されているカセットより
ウエハを取り出して前記測定部に供給し、測定及びマー
キングが終了したウエハを前記カセット内に戻し搬送す
るローダ部とから構成されている。

ここで、例えば半導体ウエハを被測定体とする場合に
は、このウエハには種々の品種があり。各品種毎にウエ
ハサイズ，測定時のオリエンテーションフラットの向き
又はウエハ上のチップスサイズ等が異なっている。この
ため、この種の情報を測定用のパラメータとして測定す
る必要があり、同一品種について一旦パラメータを設定
した後は、これをフロッピーディスク等に記憶し、再度
同一品種のウエハを測定する場合にはこのフロッピー内
のパラメータを呼び出して設定するようにしている。

そして、従来のウエハプローバはこの種のパラメータ
の設定を、操作パネル上の英数字キーによるコマンド入
力あるいは、TV画面上に表示された種々のパラメータ
を、上下左右の４種類の矢印キーによりカーソルを移動
することで選択していた。

また、従来のプローブ装置は、測定部とローダ部とを
一体的に収容した構成であるので、このプローブ装置一
台毎に上記フロッピーを用意していた。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、この種のウエハプローバでは、前記測定部
の上面はマイクロスコープを介してウエハを観察できる
構成する必要があり、上記TV画面はウエハプローバ本体
の奥方に配置せざるを得ない。そして、上記操作パネル
は通常装置本体の前面側に配置されるので、操作パネル
とTV画面とを近接させて配置できなくなっている。

このようなレイアウトを有するウエハプローバでは、
上述した測定用パラメータの設定に際して、キー入力に
よって実行していたので、カーソルの位置を本体奥方の
TV画面にて確認し、その後変更を要する場合にはその視
線を本体前面側の操作パネルに移し、当該するキーを選
択してキー操作し、さらに視線を移して画面上でカーソ
ル位置を確認した後にパラメータの選択を行う必要があ
ったため、オペレータの作業負担が大きく、かつ、その
設定入力に多大な時間を要していた。

また、一台のローダ部に対して２台の測定部を接続
し、測定処理能力の増大に寄与できるプローブ装置が提
案されている。この場合、上述の測定パラメータの登録
作業を、各測定部毎に行うとすれば、同一品種の被測定
体に対して、煩雑な登録作業を重複して行うことを強い
られるという問題があった。

そこで、本発明の目的とするところは、複数系統の測
定部に共用される一系統のローダ装置を有し、操作入力
部をそれぞれ複数系統の測定部毎に設け、かつ、表示
部、記憶部を複数系統の測定部に共用しながら、各品種
の被測定体についての測定パラメータの重複登録を防止
し、しかも、操作入力部より離れた位置にある共通表示
部から目を離さずに測定パラメータの設定登録作業を簡
易に行うことができるプロービィング方法を提供するこ
とにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 請求項１の発明は、一系統のローダ部と、 前記一系統のローダ部から同品種又は異品種の被測定
体が供給され、被測定体上の素子の電気的検査を行う複
数系統の測定部と、 複数系統の前記測定部の前面側にそれぞれ配置され、
カーソル移動入力手段をそれぞれ有する複数の操作入力
部と、 前記複数の操作入力部から離れた位置に配置され、前
記複数の操作入力部からの入力情報を表示可能な、前記
複数系統の測定部に共通の共通表示部と、 前記複数系統の測定部に共通の共通記憶部と、 を有するプローブ装置にて、前記被測定体上の素子の電
気的特性を検査するプロービィング方法であって、 いずれか一つの測定部にて測定すべき被測定体に固有
の測定パラメータを設定する前に、前記共通記憶部をア
クセスして、測定すべき前記被測定体の品種に固有の複
数の測定パラメータが登録されているか否かを検索する
工程と、 前記品種に固有の測定パラメータが前記共通記憶部に
て未登録であった時に、複数の測定パラメータ毎に予め
定められた複数の選択用データと、カーソルとを前記共
通表示部に表示させる工程と、 複数の測定パラメータ毎に表示された複数の前記選択
用データの中から、測定すべき前記被測定体に固有の前
記選択用データを、前記カーソル移動入力手段自体の移
動操作によって選択する工程と、 登録された測定パラメータを前記共通記憶部に記憶さ
せる工程と、 を有することを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１において、 前記検索工程は、前記共通記憶部である外部記憶媒体
を装置本体にセットし、前記外部記憶媒体に対してアク
セスすることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２において、 登録された固有の前記測定パラメータを、前記共通記
憶部より一つの前記測定部内の内部記憶にダウンロード
する工程と、 前記内部記憶部に記憶された情報に基づいて、前記被
測定体の電気的特性検査を実行制御する工程と、 を有することを特徴とする。

そして、この種の２次元移動可能な操作入力部として
は、ジョイスティック，マウス等を挙げることができ
る。

（作用） 本発明では、複数の測定部のいずれか一つにて被測定
体の検査を行う前に、共通記憶部をアクセスして、その
被測定体に固有の測定パラメータが登録されているか否
かを検索する。いずれか一方の測定部の操作入力部によ
り登録済みであれば、登録作業をしないので、重複登録
を防止できる。未登録の場合には、複数の測定パラメー
タ毎に予め定められた複数の選択用データと、カーソル
を共通表示部に表示させ、その選択用データを、カーソ
ル移動入力手段自体の移動操作によって容易に選択する
ことができる。このため、オペレータの視線は、その操
作入力部から離れた位置の共通表示部に向けて一定のま
まで入力作業を続けることができ、誤入力が低減しかつ
入力時間を短縮できる。また、一旦登録された測定パラ
メータは共通記憶部に記憶されるので、再入力する必要
もない。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について、図面を参照して具
体的に説明する。

このウエハプローブは、第３図，第４図に示すよう
に、例えば、一系統の独立筐体で形成されたローダ部１
に対して、複数系統例えば、第１のプローバ部30a及び
第２のプローバ部30bとから構成されている。そして、
前記第1,第２のプローバ部30a,30bは、ローダ部１の左
右側面に位置して配設され、それぞれローダ部１に対し
て着脱自在となっていると共に、各筐体の下部にキャス
ター２が設けられ、床面上を自由に移動できるようにな
っている。

独立筐体である前記ローダ部１の内部構成として、そ
の前面側にはカセット収納部３が設けられている。この
収納部３にはモータ４によって回動可能な例えば４本の
ガイド軸が垂直に設置され、２つのカセット載置台６が
２本のガイド軸５にそれぞれ固定されている。そして、
前記ガイド軸５の回動によって載置台６を昇降移動する
ようになっている。また、このカセット載置台６にはカ
セット７が載置され、このカセット７には被測定体であ
るウエハ10が各々適当な間隔を設けて25枚収納されるよ
うになっている。

このカセット７からウエハ10を搬出入するための真空
吸着ピンセット11は、モータ12に連結した水平に配置さ
れた回転軸13に支持棒14を垂直に設け、回転軸13の回転
により該軸方向に沿って移動する支持棒14に取り付けら
れている。そして、このピンセット11の先端部は略コ字
状に形成されて、この部分が吸着部11aとなっている。

前記真空吸着ピンセット11のスライド移動経路途上に
は、ウエハ10を載置可能なプリアライメントステージ15
が設けられ、モータ16の駆動によってＺ方向，θ方向の
駆動が可能となっている。

また、プリアライメントステージ15により第1,第２の
プローバ部30a,30bの測定ステージにウエハ10を回転搬
送する２つの真空吸着アーム17が設けられ、このアーム
17はモータ18の駆動によって水平に360゜回転可能とな
っている。尚、この真空吸着アーム17を上下に一対設
け、測定後のウエハ10の測定ステージからプリアライン
メントステージ15への搬出と、新たなウエハ10のプリア
ライメントステージ15から測定ステージへの搬入とを同
時に行うこともでき、このようにすればスループットの
大幅な向上を図ることができる。

ローダ部１の筐体上部には、支柱19が垂直に立設さ
れ、この支柱19には水平に回転可能なアーム20が懸架さ
れている。そして、このアーム20の先端にはチップを拡
大して見るためのマイクロスコープ21が設置され、垂直
方向に例えば200mm上下動可能となっている。また、こ
のマイクロスコープ21の後方には、CRT22が固定配置さ
れている。さらに、筐体の底面部には電源部23が配置さ
れ、第1,第２のプローバ部30a,30bに給電可能となって
いる。

次に、第1,第２のプローバ部30a,30bについて説明す
る。尚、第1,第２のプローバ部30a,30bは共に同一構成
であるので、ここでは第１のプローバ部30aについて説
明する。

第１のプローバ部30aの内部構成として、測定ステー
ジ32aは周知の手段によってＸ方向,Y方向,Z方向及びθ
方向の駆動が可能であり、特にＸ方向,Y方向の駆動範囲
は、第１のプローバ部30aの中心点において前後左右で
対称の動作が可能である。

また、測定位置において、測定ステージ32aと対向し
た位置には、プローブカード（図示せず）が設定されて
いて、周知の手段でウエハ10の電気的特性の測定を行う
ようになっている。

さらに、第１のプローバ30aの前面側には、操作パネ
ル34aが設けられ、第１プローバ30aに対する動作入力が
実行可能となっている。この操作パネル34aには、第５
図に示すように英数字入力キー35a,操作部自体の２次元
移動可能なジョイスティック36a,液晶ディスプレイー37
aが設けられている。そして、このジョイスティック36
a,36bは、共に同一構成を有し、第１図に示すように360
゜の任意方向に倒すことが可能な握り部38の上端に、押
動可能なボタン39を有している。

尚、第２のプローバ部30bも同様な内部構成となって
いて、上述した第１のプローバ部30aの各構成部材のサ
フィックスａをｂとする、同一機能の部材を有してい
る。

次に、上記第1,第２のプローバ30a,30b及びローダ部
１の駆動制御系について、第２図を参照して説明する。

本実施例装置では、３種類のCPUによって駆動系統等
の制御を分担させており、ローダ部１の内部に配置され
た第１のCPU40,第３のCPU42は、両プローバ部30a,30bで
共通となっていて、前記第１のCPU40は操作パネル34a,3
4bの表示制御，キー入力操作に対応する制御を司どり、
第３のCPU42はローダ部１の駆動を実行するローダ駆動
部50の駆動を司どるものである。

一方、第1,第２のプローバ部30a,30bには、それぞれ
第２のCPU44a,44bが配置され、この第２のCPU44a,44bは
対応する測定部30a又は30bの駆動を実行するステージ駆
動部46a,46bの駆動を司どるものである。

また、２つのプローバ部30a,30bの一方例えば第１の
プローバ部30aには、フロッピードライバ60が配置さ
れ、このフロッピードライバ60に対して着脱自在に設定
可能なフロッピーディスク62に対してアクセス可能とな
っている。

上記フロッピーディスク62は、半導体ウエハの品種毎
の測定パラメータを、ウエハの品種コードによって検索
可能に記憶している。

そして、上記ウエハの品種コードを操作パネル34a又
は34bより入力すると、前記ドライバ60によって読み取
られたフロッピーディスク62の測定パラメータは、第１
のCPU40を介して、操作された側のプローバ部30a又は30
bの第２のCPU44a又は44bに入力され、この後Ｃ−MOSメ
モリ等の内部記憶装置48a又は48bにロードされるように
なっている。

そして、第2CPU44a又は44bは、上記内部記憶装置48a
又は48b内の測定パラメータに基づき測定を実行制御す
るようになっている。

次に、上記ウエハプローバの作用について説明する。

ローダ部1,第1,第２のプローバ部30a,30bの各機構
は、それぞれ第2,第３のCPU42,44a,44bに登録されてい
る予め定められたプログラムに従って動作される。

この際、上記プログラムはウエハの品種に拘らず変更
のない動作プログラムであり、ウエハの品種によって異
なるような条件については、各品種に対応させて装置に
設定入力する必要がある。

このような測定パラメータとしては、以下のようなも
のを挙げることができる。

ウエハ名称 ウエハサイズ;5インチ,6インチ,8インチ等 オリエンテーションフラットの向き チップスサイズ;x＝5060μm,y＝3010μｍ等 アライメントパラメータ インキングモード マルチプローブ 連続フェイルモード 針先研磨モード ホットチャック温度 等である。

そして、上述した測定パラメータは、その品種を最初
に測定する前に、オペレータが前記操作パネル34a又は3
4bを操作することにより設定し、この設定された測定パ
ラメータは、前記フロッピーディスク62に保存されるこ
とになる。

ここで、上記操作パラメータの設定について説明する
と、本実施例ではウエハ名称以外のパラメータの設定に
際しては、英数字キー35a,35bを使用せずに、ジョイス
ティック36a又は36bの操作によって設定可能となってい
る。

すなわち、前記フロッピーディスク62の検索によって
これから測定しようとする品種のパラメータが登録され
ていない場合には、図示しないスイッチ等の押下によっ
てパラメータ登録モードに設定する。

そうすると、前記第１のCPU40の動作に従って、第１
図に示すように、設定すべきパラメータの項目が上記液
晶ディスプレー37a又は37bあるいはCRT22の縦列に沿っ
て表示され、かつ、各項目毎に横列に沿って異なる数値
等のパラメータ例が表示されることになる。また、初期
状態においては、カーソル22aが画面の例えば左上に表
示されることになる。

そして、本実施例では上記カーソル22aをジョイステ
ィック36a又は36bによって移動し、かつ、ジョイスティ
ックの握り部38の上端のボタン39をエンターキーとして
使用することで、各項目毎に選択すべきパラメータ位置
にカーソル22aを設定後に、このボタン39を押下するこ
とで、その項目の所定のパラメータ値が選択されること
になる。なお、画面上でカーソルを縦方向（第１図の矢
印Ｃ又はＤ方向）に移動させてパラメータ項目を選択す
る場合には、ジョイスティックを第１図のＣ又はＤ方向
に倒すことで、その倒し量に追従したカーソル移動を実
現できる。また、項目に合わせた後に横方向に並んだう
ちのパラメータ内容の一つにカーソルを合わせる場合
（カーソル22aの第１図の矢印Ａ又はＢ方向の移動）に
は、同様にジョイスティックをＡ又はＢ方向に倒すこと
でカーソル移動が実現できる。

上記のようなジョイスティック操作は、カーソル22a
の移動方向に操作するだけで良いので、オペレータの視
線を画面より離す必要なく簡易に実行できる。従って、
オペレータは画面上でカーソル22aの位置を確認しつつ
パラメータの選択が実行可能となるので操作が容易とな
り、その作業負担を大幅に軽減することができる。ま
た、このことによってパラメータ設定の作業時間を大幅
に短縮することも可能となる。

上記のようにしてパラメータの登録が成されているも
のと仮定して以下にそのプロービング動作を説明する
と、まず、第１のプローバ部30aにてある品種のウエハ
の検査を実行する場合には、この第１のプローバ部30a
の図示しないフロッピー挿入口より上記プロッピーディ
スク62を挿入し、その後操作パネル34aの英数字キー35a
等の操作により、上記品種に対応するコードを入力す
る。

そうすると、操作パネル34aの入力情報は第１のCPU40
で識別され、この品種コードに対応する測定パラメータ
が前記プロッピーディスク62に登録されているか否かの
検索をドライバ60でのアクセスによって実行する。この
説明では登録が前提となっているので、対応する測定パ
ラメータが検索され、このパラメータ情報は第１のCPU4
0より第１のプローバ部30aの内の第２のCPU44aにロード
され、さらにその後に内部記憶装置48aにロードされて
格納されることになる。

このようにして測定対象となった品種の測定パラメー
タのロードが完了し、測定対象のウエハ10を収容した前
記カセット７をセットした以降は、操作パネル34aでの
操作に基づきウエハに対するプロービング検査が開始さ
れることになる。

すなわち、上記カセット７に真空吸着ピンセット11を
挿入し、真空吸着部11aでウエハ10を１枚吸着し、この
ウエハ10を真空吸着ピンセット11でスライド搬出して、
プリアライメントステージ15（これは予め第４図のよう
に下降している。）の上方に設定する。

次に、プリアライメントステージ15を駆動し、真空吸
着部11aの中央切り欠き部を介してさらに上方に上昇さ
せることで、ウエハ10がプリアライメントステージ15に
載置されることになる。そして、この位置でLEDセンサ
ー等の周知の手段によりウエハ10のオリエンテーション
フラット（以下オリフラともいう）を検出して、前述し
た測定パラメータ内のオリフラの向き情報と一致する位
置に回転駆動により設定する。

この予備位置決めが成されたウエハ10は、真空吸着ア
ーム17によって第１のプローバ部30aの測定ステージ32a
へ回転搬送され、レーザ認識機構又はパターン認識機構
で正確に本位置決めされ、周知の手段によって各チップ
の電極パッドにプローブカードを接触させて電気的特性
の測定を行うことになる。そして、不良チップに対して
は公知の手法によってマーキングを行った後に、搬入ル
ートと逆工程を実行することで、検査が終了したウエハ
10をカセット７内に戻し搬送することになる。そして、
上記工程を繰返実行することで、カセット７内の全ての
ウエハ10に対する検査を実行することができる。

一方、本実施例では上記第１のプローバ部30aでの検
査処理と並行して、第２のプローバ部30bにおいても検
査処理を実行可能となっている。

そして、本実施例の特徴としてこの第２のプローバ30
bに対する上記測定パラメータの設定おいても、第1,第
２のプローバ部30a,30bに共通なプロッピーディスク62
を使用し、かつ、第１のプローバ部30aに設けられたフ
ロッピー挿入口にこのフロッピーディスク62を設定する
ようにしている。

フロッピーディスク62の設定後に、今度は第２のプロ
ーバ部30bに配置された操作パネル34bを介して測定対象
となるウエハの品種コードを入力する。

そうすると、この品種コードに対応するウエハの測定
パラメータが第１のCPU40を介して、第２のプローバ部3
0bの第２のCPU44bにロードされ、さらに第２のプローバ
部30この内部記憶装置48bにロードされて格納されるこ
とになる。

このように、２系統の第1,第２のプローバ部30a,30b
に対する測定パラメータの設定を、共通の記憶部である
フロッピーディスク62を利用し、いずれの測定部34a,34
bからの入力に基づきアクセス可能に構成しているの
で、フロッピーディスク62管理が容易となり、このフロ
ッピーディスク62のみを検索すればその品種のパラメー
タの登録の有無を容易に知ることができるので、無駄な
重複登録を確実に防止することができる。また、このよ
うに共通のフロッピーディスク62を使用することで、そ
のドライバも一方の測定部に設ければ良いので、装置の
コストダウンも図れる。この際、両プローバ部30a,30b
の基本的構成を同一とするために、第２のプローバ部30
このフロッピー挿入口には目隠しのプレート等を配置
し、かつ、ドライバの収容領域をスペースとしておけば
よい。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。

例えば、プローバーの構成としては、例えば（プロー
バ部）−（ローダ部）−（プローバ部）−（ローダ部）
−（プローバ部）のように組み合わせたものにも同様に
実施することができる。

また、上記実施例のようにローダ部1,プローバ部30a,
30bの全てを独立筐体にするものに限らず、例えばロー
ダ部1,プローバ部30aを一体的な独立筐体とし、これに
独立筐体で構成されたプローバ部30bを接続するものな
どでも良く、この他ローダ部を共通とせずにローダ部，
測定部が一対一の関係のウエハプローバであっても良
い。

また、操作入力部自体の２次元的な移動に連動させ
て、上記画面上でカーソルを２次元移動させる上記操作
入力部の構成としては、ジョイスティックの他マウス等
を採用することができる。なお、カーソル移動による方
式ではないが、例えばTV画面上に直接ライトペン等でパ
ラメータを指定する構成も有効であるが、上述したよう
にTV画面が本体奥方にあるウエハプローバでは採用が困
難である。

［発明の効果］ 本発明によれば、複数系統の測定部に対して一系統の
ローダ部を有するプローブ装置において、測定パラメー
タの登録等の入力作業を各測定部毎に独立して行うよう
にする一方で、表示部、記憶部を各測定部に共用させ、
同一品種の被測定体についての測定パラメータの重複登
録を確実に防止し、しかも測定パラメータの登録作業時
に、操作入力部から離れた位置にある共通表示部に視線
を向けたまま、その共通表示部に表示された選択用デー
タをカーソルにて選択させることで、登録作業も誤り無
く確実にかつ短時間で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例装置でのパラメータ設定を
説明するための概略斜視図、 第２図は本発明の一実施例であるウエハプローバの駆動
制御系のブロック図、 第３図は、第２図のウエハプローバの一実施例を示す平
面図、 第４図は、ローダ部の内部構成図、 第５図は、操作パネルの一例を示す平面図である。 １……ローダ部、 10……被測定体、 22……CRT、 22a……カーソル、 30a,30b……測定部、 34a,34b……操作部、 36a,36b……ジョイスティック、

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一系統のローダ部と、 前記一系統のローダ部から同品種又は異品種の被測定体
   が供給され、被測定体上の素子の電気的検査を行う複数
   系統の測定部と、 複数系統の前記測定部の前面側にそれぞれ配置され、カ
   ーソル移動入力手段をそれぞれ有する複数の操作入力部
   と、 前記複数の操作入力部から離れた位置に配置され、前記
   複数の操作入力部からの入力情報を表示可能な、前記複
   数系統の測定部に共通の共通表示部と、 前記複数系統の測定部に共通の共通記憶部と、 を有するプローブ装置にて、前記被測定体上の素子の電
   気的特性を検査するプロービィング方法であって、 いずれか一つの測定部にて測定すべき被測定体に固有の
   測定パラメータを設定する前に、前記共通記憶部をアク
   セスして、測定すべき前記被測定体の品種に固有の複数
   の測定パラメータが登録されているか否かを検索する工
   程と、 前記品種に固有の測定パラメータが前記共通記憶部にて
   未登録であった時に、複数の測定パラメータ毎に予め定
   められた複数の選択用データと、カーソルとを前記共通
   表示部に表示させる工程と、 複数の測定パラメータ毎に表示された複数の前記選択用
   データの中から、測定すべき前記被測定体に固有の前記
   選択用データを、前記カーソル移動入力手段自体の移動
   操作によって選択する工程と、 登録された測定パラメータを前記共通記憶部に記憶させ
   る工程と、 を有することを特徴とするプロービィング方法。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記検索工程は、前記共通記憶部である外部記憶媒体を
   装置本体にセットし、前記外部記憶媒体に対してアクセ
   スすることを特徴とするプロービィング方法。
3. 【請求項３】請求項１又は２において、 登録された固有の前記測定パラメータを、前記共通記憶
   部より一つの前記測定部内の内部記憶にダウンロードす
   る工程と、 前記内部記憶部に記憶された情報に基づいて、前記被測
   定体の電気的特性検査を実行制御する工程と、 を有することを特徴とするプローピィング方法。