JP2674499B2 - Wafer prober - Google Patents

Wafer prober

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JP2674499B2
JP2674499B2 JP35039693A JP35039693A JP2674499B2 JP 2674499 B2 JP2674499 B2 JP 2674499B2 JP 35039693 A JP35039693 A JP 35039693A JP 35039693 A JP35039693 A JP 35039693A JP 2674499 B2 JP2674499 B2 JP 2674499B2
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stage
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prober
probe
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雄治 宮城
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はウエハに形成した素子回
路を測定するために用いるウェハプローバに関し、特に
ウェハプローバとウェハとの間の測定環境を整えるため
の装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer prober used for measuring a device circuit formed on a wafer, and more particularly to an apparatus for preparing a measurement environment between the wafer prober and the wafer.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般にウェハの電気特性等を測定するた
めにウェハプローバが用いられているが、この測定を行
うためにはテスタに接続される多数本のプローブをウェ
ハに設けたられて電極に正しく接触させて電気接続を行
う必要がある。この場合、通常のウェハプローバではウ
ェハを上昇させてプローブに接触させる構成がとられて
いるため、ウェハの上昇位置を正しく設定することが必
要とされる。このため、従来では図 に示す装置が提案
されている。この装置は特公昭62−52457号公報
で提案されているものを若干改良したものである。
2. Description of the Related Art Generally, a wafer prober is used to measure the electrical characteristics of a wafer. To perform this measurement, a large number of probes connected to a tester are provided on the wafer and electrodes are attached to the electrodes. Proper contact is required to make the electrical connection. In this case, since the normal wafer prober has a structure in which the wafer is raised and brought into contact with the probe, it is necessary to correctly set the rising position of the wafer. Therefore, the device shown in the figure has been conventionally proposed. This device is a slight improvement of the one proposed in Japanese Patent Publication No. 62-52457.

【0003】図4に示すように、ステージ5に載置され
るウェハ6に形成されている素子回路の一部にウエハ基
板7と良くコンタクトの取れるようにコンタクト抵抗が
極めて小さなサブパッド9を形成してておく。また、ウ
ェハプローバにはこのサブパッド9にコンタクトさせる
べく測定用プローブの一探針を検出プローブとして設け
ておく。そして、この検出プローブ11を信号線4cに
より、ステージ5を上下移動させるステージ駆動部28
を制御するプローバ制御部3のリレー12へ接続する。
リレー12は信号線4dでプローバ制御部3により制御
され、またステージ5は導電性材料で形成されてリレー
12を介してプローバ制御部3に信号線4bで接続され
ている。
As shown in FIG. 4, a subpad 9 having a very small contact resistance is formed on a part of an element circuit formed on a wafer 6 mounted on a stage 5 so as to make good contact with the wafer substrate 7. Keep it. In addition, one probe of the measurement probe is provided as a detection probe on the wafer prober so as to make contact with the subpad 9. Then, the stage drive unit 28 that moves the detection probe 11 up and down by the signal line 4c.
Is connected to the relay 12 of the prober control unit 3 for controlling the.
The relay 12 is controlled by the prober control unit 3 via a signal line 4d, and the stage 5 is formed of a conductive material and is connected to the prober control unit 3 via the relay 12 by a signal line 4b.

【0004】この装置では、ウエハ6は真空吸着力によ
りステージ5に密着される。また、プローバ制御部3は
信号線4dによりリレー12を開接点から、閉接点へと
信号を送り切り替え、検出プローブ11に信号線4cで
電圧を印加させる。その上でステージ5を上昇させサブ
パッド9に検出プローブ11がコンタクトしたとき、ウ
エハ基板7を介して流れた電流を信号線4eでプローバ
制御部3へ送る。プローバ制御部3はこのコンタクトの
検出により、ウェハ6に対してプローブが接触した状態
であると判定し、ステージ駆動部28を制御してステー
ジ5の上昇を停止し、かつその後に、リレー12の接点
を元の状態に戻した後、特性測定を開始する信号を出
す。
In this apparatus, the wafer 6 is brought into close contact with the stage 5 by the vacuum suction force. Further, the prober control unit 3 sends a signal from the open contact to the closed contact of the relay 12 through the signal line 4d to switch the relay 12, and causes the detection probe 11 to apply a voltage through the signal line 4c. Then, when the stage 5 is raised and the detection probe 11 contacts the subpad 9, the current flowing through the wafer substrate 7 is sent to the prober controller 3 through the signal line 4e. By detecting this contact, the prober control unit 3 determines that the probe is in contact with the wafer 6, controls the stage drive unit 28 to stop the ascent of the stage 5, and thereafter, the relay 12 After returning the contacts to their original state, a signal for starting the characteristic measurement is issued.

【0005】しかしながら、このウェハプローバでは、
素子回路の一部にコンタクト検出用のサブパッド9を形
成する必要があるため、素子の高集積化が進んだ現在で
はウェハ(チップ)に素子の機能以外の余分な電極を作
り込む余裕は殆どなく、したがって高集積半導体装置に
は適用することが難しい。また、ウェハやプローバ側の
一方に傾きが生じていたような場合には、検出プローブ
11がサブパッド9に接触された状態でも、必ずしも他
のプローブの全てが対応するパッドに接触されることに
はならず、その状態での測定を行っても正確な測定結果
を得ることができないという問題がある。
However, in this wafer prober,
Since it is necessary to form the contact detection subpad 9 in a part of the element circuit, there is almost no room to form an extra electrode other than the element function in the wafer (chip) at the present when the integration of the element has advanced. Therefore, it is difficult to apply it to a highly integrated semiconductor device. Further, in the case where one of the wafer and the prober side is tilted, even if the detection probe 11 is in contact with the sub pad 9, it is not always the case that all of the other probes are in contact with the corresponding pads. However, there is a problem that an accurate measurement result cannot be obtained even if the measurement is performed in that state.

【0006】そこで、近年では図5に示すようなウェハ
プローバが提案されている。同図において、ステージ5
はその上に測定されるウェハを載置でき、プローバ制御
部3により制御されるステージ駆動部28によって上下
に移動される。なお、このステージ5の上下移動位置は
プローバ制御部3に内蔵した記憶装置や外部の記憶装置
に記憶されるようにななっている。そして、このステー
ジ5の上方にプローブカード22が配置され、更に接続
リング21を介してテスタ23が載置され、電気的に接
続されている。
Therefore, in recent years, a wafer prober as shown in FIG. 5 has been proposed. In the figure, stage 5
The wafer to be measured can be placed on it, and is moved up and down by the stage drive unit 28 controlled by the prober control unit 3. The vertical movement position of the stage 5 is stored in a storage device built in the prober control unit 3 or an external storage device. Then, the probe card 22 is arranged above the stage 5, and the tester 23 is placed via the connection ring 21 and electrically connected.

【0007】前記接続リング21には、テスタ23とプ
ローブカード22を電気的に接続するためのポゴピン2
4が貫通するように固定されており、ポゴピン24a,
24bのプローバ側はプローブカード22のポゴ座25
に当接されて電気的に接触される。ポゴ座25はプロー
ブカード22の基板内のプローブパターン26を通じ
て、プローブカード22に設けられた多数本のプローブ
27に接続される。また、ポゴピンのテスタ23側はテ
スタ23の基板に対して当接されて電気接続される。こ
のテスタ23はプローバ制御部3に信号線4fで接続さ
れる。また、このプローバ制御部3はステージ駆動部2
8に信号線4bで接続される。
The connection ring 21 has a pogo pin 2 for electrically connecting the tester 23 and the probe card 22.
4 is fixed so as to penetrate, and the pogo pin 24a,
The prober side of 24b is the Pogo seat 25 of the probe card 22.
To be electrically contacted. The pogo seat 25 is connected to a large number of probes 27 provided on the probe card 22 through the probe pattern 26 in the substrate of the probe card 22. The tester 23 side of the pogo pin is brought into contact with and electrically connected to the substrate of the tester 23. The tester 23 is connected to the prober controller 3 by a signal line 4f. Further, the prober control unit 3 is the stage drive unit 2
8 to the signal line 4b.

【0008】このウェハプローバでは、先ず、ステージ
5の上に表面をアルミニウム膜のような導電性の膜で覆
ったコンタクト用ウエハ6aを載せて真空吸着により密
着させた後、プローバ制御部3から信号線4bによりス
テージ駆動部28に動作信号を送ってステージ5を上昇
させる。また、テスタ23ではコンタクト検出用のプロ
グラムを作動させる。そして、ポゴピン24、ポゴ座2
5、およびプローブパターン26を介して最初にコンタ
クトがあった接地レベルのプローブ群のプローブ27
と、信号レベル用のプローブ群の中のプローブ27間で
電流が流れたことを検出するまでステージ5の上昇を続
け、検出したとき信号線4fを通じてプローバ制御部3
へ信号を送りステージ5の上昇を停止させる。このステ
ージの上昇位置は記憶装置に記憶される。その後、一旦
ステージを下降させ、ステージに測定されるウェハを搭
載した後、記憶された上昇位置までステージを上昇さ
せ、ウェハにプローブを接触させてテスタにより特性測
定を開始させる。
In this wafer prober, first, a contact wafer 6a whose surface is covered with a conductive film such as an aluminum film is placed on the stage 5 and brought into close contact by vacuum suction, and then a signal from the prober control unit 3 is sent. An operation signal is sent to the stage drive unit 28 by the line 4b to raise the stage 5. Further, the tester 23 activates a contact detection program. And pogo pin 24, pogo seat 2
5 and the probe 27 of the ground level probe group that was first contacted via the probe pattern 26.
Then, the stage 5 continues to rise until it is detected that a current has flowed between the probes 27 in the signal level probe group, and when it is detected, the prober control unit 3 passes through the signal line 4f.
To the stage 5 to stop the rising of the stage 5. The rising position of this stage is stored in the storage device. After that, the stage is once lowered, the wafer to be measured is mounted on the stage, then the stage is raised to the stored rising position, the probe is brought into contact with the wafer, and the characteristic measurement is started by the tester.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】このような従来のウェ
ハプローバでは、最初にコンタクトした2本のプローブ
間に電流が流れることによりコンタクト状態を検出し、
そのときのステージ位置を記憶しているが、この場合に
もウェハやプローバの一方が傾斜していたときには、必
ずしも全てのプローブが接触状態になっているとは言え
ず、正確な測定ができなくなるおそれがある。
In such a conventional wafer prober, a contact state is detected by the flow of a current between the two probes that make contact first,
Although the stage position at that time is stored, even in this case, when one of the wafer and the prober is tilted, not all the probes are in contact with each other, and accurate measurement cannot be performed. There is a risk.

【0010】また、この装置では、接地レベルのプロー
ブ群と信号レベル用のプローブ群の中の2本間で電流が
流れたことをテスタによって検出するため、素子の種類
によりパッドの位置が異なるウェハの位置検出を行う場
合には、そのプローブの位置及び対象本数が変化される
ことになり、これに対処するためにはテスタ側の接続を
追従して変更する必要があり、その際の変更作業が面倒
になるとともに、作業性が低下されるという問題があ
る。本発明の目的は、プローバの傾斜状態等の良否を検
出し、これに対応して正確な測定を可能とし、かつ素子
種類の変更に迅速に対応することが可能なウェハプロー
バを提供することにある。
Further, in this apparatus, a tester detects that a current has flowed between two of the probe group for the ground level and the probe group for the signal level. When detecting the position, the position of the probe and the number of target will be changed, and in order to cope with this, it is necessary to change the connection on the tester side following the change. There is a problem that it is troublesome and the workability is reduced. An object of the present invention is to provide a wafer prober capable of detecting whether the prober is tilted or not, and performing accurate measurement correspondingly, and capable of promptly responding to a change in element type. is there.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明のウェハプローバ
は、半導体ウェハを載置して上下移動されるステージ
と、このステージの上方に配置され、ステージが上動さ
れたときに半導体ウェハの電極に接触される多数本のプ
ローブを備えたプローブカードと、このプローブカード
に電気接続されるポゴピンを備えた接続リングと、この
接続リング上に着脱可能に設置されてポゴピンを介して
プローブカードに電気接続されるテスタと、接続リング
上に配設されて下動したときにポゴピンの上端部に接触
されるスライド基板と、ステージの上下移動を制御する
とともに、その移動高さ位置を記憶でき、かつプローブ
カードからの信号が入力されたときにプローブとウェハ
との接触状態を検出可能なプローバ制御部とを備えてお
り、スライド基板はコンタクトパターンが形成されると
ともに接続リングに対して上下移動され、下動されたと
きにポゴピンをコンタクトパターンを介してプローバ制
御部に電気接続するように構成する。
SUMMARY OF THE INVENTION A wafer prober of the present invention comprises a stage on which a semiconductor wafer is placed and which is moved up and down, and an electrode of the semiconductor wafer which is arranged above the stage and which is moved upward. Probe card with a large number of probes that are in contact with the probe card, a connection ring with pogo pins that are electrically connected to this probe card, and a probe card that is detachably installed on the connection ring The tester to be connected, the slide substrate arranged on the connection ring and contacting the upper end of the pogo pin when it moves downward, the vertical movement of the stage can be controlled, and the movement height position thereof can be stored, and It is equipped with a prober controller that can detect the contact state between the probe and the wafer when a signal from the probe card is input. Is vertically moved with respect to the connection ring with emissions tact pattern is formed, configured to electrically connect to the prober controller pogo pins through the contact pattern when it is moved downward.

【0012】ここで、接続リングの上面にはポゴピンに
接続されるコンタクト座を有するベース基板と、プロー
バ制御部に電気接続されるコネクタピンと、スライド基
板を上下移動させる駆動部が設けられており、スライド
基板にはこのコンタクト座に対向する位置に配置された
接触子と、この接触子にコンタクトパターンを介して接
続されてコネクタピンに対向される端子を備え、駆動部
によりスライド基板が下動されたときに、接触子とコン
タクト座が電気接触され、コネクタピンと端子とが電気
接触されるように構成する。また、プローバ制御部は、
少なくともステージの上昇に伴って最初にウェハにプロ
ーブが接触されるステージ高さと、最後にプローブが接
触されるステージ高さを記憶可能な記憶装置を備える。
更に、プローバ制御部には、ステージを接地ラインとテ
スタのバアイスラインとで切替接続するリレーが設けら
れる。更に、好ましくは、スライド基板は接続リングに
対して着脱可能であり、コンタクトパターンが異なる他
のスライド基板と交換可能に構成される。
Here, on the upper surface of the connection ring, there are provided a base board having a contact seat connected to the pogo pin, a connector pin electrically connected to the prober control section, and a drive section for vertically moving the slide board. The slide board is provided with a contactor arranged at a position facing the contact seat, and a terminal connected to the contactor via a contact pattern and facing the connector pin, and the drive section moves the slide board downward. The contactor and the contact seat are electrically contacted with each other, and the connector pin and the terminal are electrically contacted with each other. Also, the prober control unit
A storage device capable of storing at least the stage height at which the probe first contacts the wafer as the stage moves up and the stage height at which the probe finally contacts the wafer are provided.
Further, the prober control unit is provided with a relay that switches and connects the stage between the ground line and the bais line of the tester. Further, preferably, the slide substrate is attachable / detachable to / from the connection ring and is configured to be replaceable with another slide substrate having a different contact pattern.

【0013】[0013]

【作用】スライド基板を下動させてプローブカードをプ
ローバ制御部に電気接続し、この状態でステージを上昇
させながらプローブとウェハとの接触状態をプローバ制
御部が順次検出し、その最初の接触高さと最後の接触高
さとを記憶し、その高さの差を演算することでプローブ
カードの良否を検出し、かつウェハ測定時には記憶され
た最後の接触高さ位置にステージを設定することで最適
なウェハ測定が可能となる。
[Function] The probe card is electrically connected to the prober control unit by moving the slide substrate downward, and the prober control unit sequentially detects the contact state between the probe and the wafer while raising the stage in this state, and the first contact height is detected. And the last contact height are memorized, the quality of the probe card is detected by calculating the difference between the heights, and the stage is set to the last contact height position stored during wafer measurement. Wafer measurement is possible.

【0014】[0014]

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の一実施例の断面図、図2は図1のA
部拡大図である。図1において、ウェハを載置するステ
ージ5はステージ駆動部28により上下移動されるよう
に構成される。このステージ駆動部28はプローバ制御
部3により制御され、このプローバ制御部3は前記ステ
ージ5の上下動位置を記憶する記憶装置を内蔵してい
る。また、このプローバ制御部3にはリレー12が付設
されている。
Next, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is A of FIG.
It is a part enlarged view. In FIG. 1, the stage 5 on which a wafer is placed is configured to be vertically moved by a stage drive unit 28. The stage drive unit 28 is controlled by the prober control unit 3, and the prober control unit 3 has a built-in storage device for storing the vertical movement position of the stage 5. A relay 12 is attached to the prober control unit 3.

【0015】一方、前記ステージ5の上方には多数本の
プローブを支持したプローブカード22が配設され、ヘ
ッドプレート20に固定支持された接続リング21に電
気的に接続されている。この接続リング21にはポゴピ
ン24が必要本数だけ接続リング21とは絶縁された状
態でリング板厚方向に貫通するように設置されている。
特に、ここではポゴピン24の下部は前記プローブカー
ド22に設けられたポゴ座25に当接されてコンタクト
される。このポゴ座25はプローブカード22に設けた
プローブパターン26によりプローブ27に電気的に接
続されている。
On the other hand, a probe card 22 supporting a large number of probes is arranged above the stage 5 and is electrically connected to a connection ring 21 fixedly supported on the head plate 20. The required number of pogo pins 24 are installed on the connecting ring 21 so as to penetrate the connecting ring 21 in the ring plate thickness direction while being insulated from the connecting ring 21.
In particular, the lower portion of the pogo pin 24 is brought into contact with the pogo seat 25 provided on the probe card 22 here. The pogo seat 25 is electrically connected to a probe 27 by a probe pattern 26 provided on the probe card 22.

【0016】また、前記ポゴピン24の上部は前記接続
リング21より上方に突出されている。図2に示すよう
に、前記ポゴピン24の突出した部分は接続リング21
の上面に絶縁を保って固定されたベース基板30に設け
たスルーホール41を貫通される。そして、このスルー
ホール41に嵌装された鍔付き円筒状のコンタクト座2
9に半田等の導電性接着剤42により電気的かつ機械的
に接続されている。
The upper portion of the pogo pin 24 projects above the connection ring 21. As shown in FIG. 2, the protruding portion of the pogo pin 24 is connected to the connection ring 21.
Through the through hole 41 provided in the base substrate 30 fixed on the upper surface of the substrate while maintaining insulation. Then, the cylindrical contact seat 2 with a collar fitted in the through hole 41
9 is electrically and mechanically connected by a conductive adhesive 42 such as solder.

【0017】また、前記ベース基板30に対向する位置
には、前記ポゴピン24の突出した部分が挿通されるス
ルーホール41を設けたスライド基板31が配置されて
いる。このスライド基板31のスルーホール41は単な
る挿通穴であり、ポゴピン24よりも若干大径に形成さ
れ、かつこのスルーホール41を囲む前記スライド基板
31の下面には前記ベース基板30のコンタクト座29
にコンタクトさせることができる環状の接触子32を設
けている。さらに、この接触子32からはコンタクト検
出条件に合わせて形成されたコンタクトパターン33が
接続されている。
Further, at a position facing the base substrate 30, a slide substrate 31 provided with a through hole 41 through which the projecting portion of the pogo pin 24 is inserted is arranged. The through hole 41 of the slide substrate 31 is merely a through hole, is formed to have a diameter slightly larger than the pogo pin 24, and the contact seat 29 of the base substrate 30 is formed on the lower surface of the slide substrate 31 surrounding the through hole 41.
There is provided an annular contactor 32 that can be brought into contact with. Further, a contact pattern 33 formed according to the contact detection condition is connected to the contact 32.

【0018】図1に示すように、前記コンタクトパター
ン33はその端部においてスライド基板31の一側部に
設けた端子43に接続される。この端子43は、前記接
続リング21の外周に取り付けたコネクタピン34に対
向される位置に配置されており、スライド基板31が下
動されたときにこのコネクタピン34にコンタクトされ
る。なお、このコネクタピン34はコンタクト信号線5
0により前記プローバ制御部3に接続されている。ま
た、前記スライド基板31は接続リング21の外周に均
等に配置された駆動装置35のロッド36に対して着脱
可能に連結されており、この駆動装置35によって接続
リング21に対して上下に移動されるようになってい
る。この駆動装置35は駆動信号線51により前記プロ
ーバ制御部3に接続されている。
As shown in FIG. 1, the contact pattern 33 is connected at its end to a terminal 43 provided on one side of the slide substrate 31. The terminal 43 is arranged at a position facing the connector pin 34 attached to the outer circumference of the connection ring 21, and is brought into contact with the connector pin 34 when the slide substrate 31 is moved downward. The connector pin 34 is connected to the contact signal line 5
0 is connected to the prober control unit 3. The slide substrate 31 is detachably connected to rods 36 of a driving device 35 evenly arranged on the outer periphery of the connecting ring 21, and is vertically moved by the driving device 35 with respect to the connecting ring 21. It has become so. The drive device 35 is connected to the prober control unit 3 by a drive signal line 51.

【0019】なお、前記ステージ5はステージ駆動部2
8と連動して動作するが、電気的には絶縁されており、
信号線4eによってプローバ制御部3のリレー12のコ
モンに接続される。このリレー12は非作動時にはコモ
ンは図の下側端子に接続されており、この端子は図外の
テスタのバイアスライン40側の接点に接続される。ま
た、リレー12は作動時にはコモンが図の上側端子に接
続され、前記プローバ制御部3に接続される。また、図
3は前記プローバ制御部3、リレー12、プローブ27
の相互の結線状態を示す模式配線図であり、多数本のプ
ローブを複数のグループに分け、各グループ毎にそれぞ
れコネクタピン34及びコンタクト信号線50a〜50
dによりプローバ制御部3に接続を行っている。
The stage 5 is the stage drive unit 2
8 works in conjunction with, but is electrically isolated,
It is connected to the common of the relay 12 of the prober control unit 3 by the signal line 4e. When the relay 12 is not in operation, the common is connected to the lower terminal in the figure, and this terminal is connected to the contact on the bias line 40 side of the tester (not shown). Further, the relay 12 has a common connected to the upper terminal in the drawing when it is operated, and is connected to the prober control unit 3. 3 shows the prober control unit 3, the relay 12, the probe 27.
FIG. 9 is a schematic wiring diagram showing a mutual connection state of a plurality of probes, in which a large number of probes are divided into a plurality of groups, and each group has a connector pin 34 and contact signal lines 50a-50.
The prober control unit 3 is connected by d.

【0020】次に、以上の構成になる本実施例の動作を
説明する。先ず、ステージ5の上に、表面を導電性膜で
覆ったコンタクト用ウエハ6aを載せる。また、同時に
プローバ制御部3のリレー12の接点を信号線4dから
の信号で切り替え、ステージ5を電気的に接地レベルに
するとともに、プローバ制御部3は駆動信号線51を通
して動作信号を駆動装置35へ送りロッド36を短縮し
てスライド基板31を下方へ動作させ、その接触子32
をベース基板30のコンタクト座29に電気接触させ
る。また、接触子32にコンタクトパターン33を介し
て接続されている端子43を接続リング21の外周に配
置したコネクタピン34に接続させ、プローバ制御部3
よりコンタクト信号線50を介してプローブ27に一定
の電圧を印加する。
Next, the operation of this embodiment having the above configuration will be described. First, the contact wafer 6a whose surface is covered with a conductive film is placed on the stage 5. At the same time, the contact of the relay 12 of the prober control unit 3 is switched by the signal from the signal line 4d to electrically bring the stage 5 to the ground level, and the prober control unit 3 sends an operation signal through the drive signal line 51 to the driving device 35. Feed rod 36 is shortened to move slide substrate 31 downward, and contact 32
Are electrically contacted with the contact seats 29 of the base substrate 30. Further, the terminal 43 connected to the contactor 32 via the contact pattern 33 is connected to the connector pin 34 arranged on the outer circumference of the connection ring 21, and the prober control unit 3 is connected.
A constant voltage is applied to the probe 27 via the contact signal line 50.

【0021】次いで、ステージ駆動部28に信号線4b
により上昇信号を送り、ステージ5を上昇させる。そし
て、プローブ27の少なくとも1本がコンタクト用ウエ
ハ6aと接触したとき、電気回路が構成され、コンタク
ト用ウエハ6aとステージ5と信号線4eが接続されて
いるリレー12を介して、プローバ制御部3へ電流が流
れる。これにより、プローバ制御部3では、最初のコン
タクトがあったことを検出でき、その時のコンタクト高
さと、コンタクト信号線50a〜50dのいずれにおい
て電流が流れたかを内蔵の記憶装置に記憶しておく。
Next, the stage drive unit 28 is connected to the signal line 4b.
Sends an ascending signal to raise the stage 5. When at least one of the probes 27 comes into contact with the contact wafer 6a, an electric circuit is formed, and the prober controller 3 is connected via the relay 12 which connects the contact wafer 6a, the stage 5 and the signal line 4e. Current flows to. As a result, the prober control unit 3 can detect the presence of the first contact, and store the contact height at that time and in which of the contact signal lines 50a to 50d the current flows in the built-in storage device.

【0022】更に、ステージ5を上昇させ、順次コンタ
クト用ウェハ6aに接触したプローブ27とそのときの
コンタクト信号線を順次プローバ制御部3で検出し、そ
の時のコンタクト高さとコンタクト信号線を記憶装置に
記憶する。この動作を繰り返し、最後にコンタクトした
信号線がコンタクトしたことを検出したとき、プローバ
制御部3はステージ5の上昇動作を停止させる。また、
このステージ高さを記憶する。そして、最初と最後にコ
ンタクトしたプローブのコンタクト高さの差を演算し、
この差がウェハプローバの内部パラメータで予め設定さ
れている値を越えたときにはアラームを出し、プローブ
カード22が極端に傾斜しているものであると判定し、
プローブカード22の異常を報知する。この報知を受け
て作業者はプローブカード22を交換する。
Further, the stage 5 is raised to sequentially detect the probe 27 and the contact signal line at that time which are sequentially contacted with the contact wafer 6a by the prober control unit 3, and the contact height and the contact signal line at that time are stored in the storage device. Remember. This operation is repeated, and when it is detected that the last contacted signal line is contacted, the prober control unit 3 stops the ascending operation of the stage 5. Also,
Memorize this stage height. Then, calculate the difference in contact height between the first and last contacted probes,
When this difference exceeds a value preset by an internal parameter of the wafer prober, an alarm is issued and it is determined that the probe card 22 is extremely inclined,
The abnormality of the probe card 22 is notified. Upon receiving this notification, the worker replaces the probe card 22.

【0023】プローブカード22を交換した後に、再び
前記した操作を行う。そして、得られたコンタクト高さ
の差が設定されている値以内であれば、プローバ制御部
3から駆動信号線51にて駆動装置35へ信号を送り、
スライド基板31を上昇させベース基板30のコンタク
ト座29とスライド基板31の接触子32を離すととも
に、コネクタピン34からも離し、プローバ制御部3の
リレー12を信号線4dで切り替え、テスタからのバイ
アスライン40へ接続する。
After replacing the probe card 22, the above-mentioned operation is performed again. Then, if the obtained difference in contact height is within the set value, a signal is sent from the prober control unit 3 to the drive device 35 through the drive signal line 51,
The slide board 31 is lifted to separate the contact seat 29 of the base board 30 and the contact 32 of the slide board 31 from the connector pin 34, and the relay 12 of the prober control unit 3 is switched by the signal line 4d to bias the tester. Connect to line 40.

【0024】この後、図5に示したように、接続リング
21上にテスタ23を載置し、接続リング21のポゴピ
ン24にテスタ23を電気的に接触させる。また、ステ
ージ5は一旦下降させた後にその上にコンタクト用ウェ
ハに代えて測定されるウェハ(図示せず)を載置し、か
つステージ5をプローバ制御部3に記憶されている最も
高いステージ高さにまで上昇させる。これにより、全て
のプローブ27がウェハに接触されることになり、この
状態でテスタ23はウェハに通電を行い、正確なウェハ
の測定を実行する。このため、プローバ側が極端に傾斜
しているときにはこれを異常として交換できるので、常
に正常なプローバでのウェハ測定が可能となる。また、
ウェハ側が多少傾斜されていても、全てのプローブ27
がウェハに接触される状態にステージ5が位置設定され
るため、常に正確な測定が可能となる。
Thereafter, as shown in FIG. 5, the tester 23 is placed on the connection ring 21, and the pogo pin 24 of the connection ring 21 is brought into electrical contact with the tester 23. Further, the stage 5 is lowered once, and then a wafer (not shown) to be measured is placed thereon instead of the contact wafer, and the stage 5 has the highest stage height stored in the prober controller 3. Raise it up to As a result, all the probes 27 come into contact with the wafer, and in this state, the tester 23 energizes the wafer and executes accurate measurement of the wafer. For this reason, when the prober side is extremely inclined, it can be replaced as an abnormality, so that it is possible to always perform normal wafer measurement with the prober. Also,
Even if the wafer side is slightly tilted, all the probes 27
Since the position of the stage 5 is set in a state of being in contact with the wafer, accurate measurement is always possible.

【0025】また、ウェハ上の素子の種類が変更された
場合やプローブカード22が変更された場合には、異な
るコンタクトパターンに形成されているスライド基板3
1に交換すれば、各プローブ22とプローバ制御部3と
の接続を変更して素子種類に対応したステージ位置設定
が可能となり、作業の簡易化が可能となる。更に、テス
タを用いないでウェハの最適位置を検出することができ
るので、この際に大型テストヘッド等の機械的な制約を
無くすことも可能である。
Further, when the type of element on the wafer is changed or the probe card 22 is changed, the slide substrate 3 formed with different contact patterns.
If it is replaced with 1, the connection between each probe 22 and the prober control unit 3 can be changed to set the stage position according to the element type, and the work can be simplified. Further, since the optimum position of the wafer can be detected without using a tester, it is possible to eliminate mechanical restrictions such as a large test head at this time.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、接続リン
グ上に設けたスライド基板を上下動させることでプロー
ブカードを所要の回路構成でプローバ制御部に電気接続
でき、プローバ制御部はプローブカードにおけるウェハ
との接触状態からステージの高さを検出し、かつこれか
らプローブカードの良否を検出し、かつウェハ測定に好
適なステージ高さを検出することができる。これによ
り、プローバやウェハが傾斜された状態でも正確な測定
を実現することができる。また、テスタを使わずにプロ
ーバ単独でステージの好適位置を検出できるため、大型
テストヘッド等の機構的制約がなくなる。更に、スライ
ド基板を異なるコンタクトパターンのものに交換するこ
とによりプローブカードや素子の種類に対応してそれぞ
れプローブカードの良否や好適なステージ位置の検出が
可能となる。
As described above, according to the present invention, the probe board can be electrically connected to the prober control section with a required circuit configuration by vertically moving the slide substrate provided on the connection ring, and the prober control section is the probe card. It is possible to detect the height of the stage from the state of contact with the wafer in step 1, and to detect the quality of the probe card from this, and also to detect the stage height suitable for wafer measurement. As a result, accurate measurement can be realized even when the prober or wafer is tilted. Further, the prober alone can detect the suitable position of the stage without using a tester, so that there is no mechanical limitation such as a large test head. Further, by exchanging the slide substrate with one having a different contact pattern, it becomes possible to detect whether the probe card is good or bad and a suitable stage position according to the type of the probe card or element.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のウェハプローバの一実施例の断面図で
ある。
FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of a wafer prober of the present invention.

【図2】図1のA部の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a portion A in FIG.

【図3】図1の実施例の模式的な回路図である。FIG. 3 is a schematic circuit diagram of the embodiment shown in FIG.

【図4】従来提案されているウェハプローバの模式的な
断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a conventionally proposed wafer prober.

【図5】従来の改善されたウェハプローバの一例の断面
図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of an example of a conventional improved wafer prober.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 プローバ制御部 5 ステージ 6 ウェハ 6a コンタクト用ウェハ 21 接続リング 22 プローブカード 23 テスタ 24 ポゴピン 27 プローブ 31 スライド基板 3 Prober Control Section 5 Stage 6 Wafer 6a Contact Wafer 21 Connection Ring 22 Probe Card 23 Tester 24 Pogo Pin 27 Probe 31 Slide Substrate

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体ウェハを載置して上下移動される
ステージと、このステージの上方に配置され、ステージ
が上動されたときに前記半導体ウェハの電極に接触され
る多数本のプローブを備えたプローブカードと、このプ
ローブカードに電気接続されるポゴピンを備えた接続リ
ングと、この接続リング上に着脱可能に設置されて前記
ポゴピンを介して前記プローブカードに電気接続される
テスタと、前記接続リング上に配設されて下動したとき
に前記ポゴピンの上端部に接触されるスライド基板と、
前記ステージの上下移動を制御するとともに、その移動
高さ位置を記憶でき、かつ前記プローブカードからの信
号が入力されたときにプローブとウェハとの接触状態を
検出可能なプローバ制御部とを備え、前記スライド基板
はコンタクトパターンが形成されるとともに前記接続リ
ングに対して上下移動でき、下動されたときに前記ポゴ
ピンをコンタクトパターンを介して前記プローバ制御部
に電気接続するように構成したことを特徴とするウェハ
プローバ。
1. A stage including a stage on which a semiconductor wafer is placed and which is moved up and down, and a plurality of probes which are arranged above the stage and which are brought into contact with electrodes of the semiconductor wafer when the stage is moved upward. A probe card, a connection ring having pogo pins electrically connected to the probe card, a tester removably installed on the connection ring and electrically connected to the probe card via the pogo pins, and the connection A slide substrate arranged on the ring and brought into contact with the upper end of the pogo pin when the slide substrate moves downward;
Along with controlling the vertical movement of the stage, it is possible to store the moving height position, and comprises a prober control unit capable of detecting the contact state between the probe and the wafer when a signal from the probe card is input, The slide substrate has a contact pattern formed thereon and can move up and down with respect to the connection ring. When the slide substrate is moved down, the pogo pin is electrically connected to the prober control unit via the contact pattern. Wafer prober.
【請求項2】 接続リングの上面にはポゴピンに接続さ
れるコンタクト座を有するベース基板と、前記プローバ
制御部に電気接続されるコネクタピンと、前記スライド
基板を上下移動させる駆動部が設けられ、スライド基板
にはこのコンタクト座に対向する位置に接触子と、この
接触子にコンタクトパターンを介して接続されて前記コ
ネクタピンに対向される端子を備え、前記駆動部により
スライド基板が下動されたときに、接触子とコンタクト
座が電気接触され、コネクタピンと端子とが電気接触さ
れるように構成してなる請求項1のウェハプローバ。
2. The upper surface of the connection ring is provided with a base board having a contact seat connected to a pogo pin, a connector pin electrically connected to the prober control section, and a drive section for moving the slide board up and down. The board is provided with a contactor at a position facing the contact seat, and a terminal connected to the contactor via a contact pattern and facing the connector pin, and when the slide board is moved downward by the driving unit. The wafer prober according to claim 1, wherein the contactor and the contact seat are electrically contacted with each other, and the connector pin and the terminal are electrically contacted with each other.
【請求項3】 プローバ制御部は、少なくともステージ
の上昇に伴って最初にウェハにプローブが接触されるス
テージ高さと、最後にプローブが接触されるステージ高
さを記憶可能な記憶装置を備える請求項1または2のウ
ェハプローバ。
3. The prober control unit includes a storage device capable of storing at least a stage height at which the probe first contacts the wafer as the stage moves upward and a stage height at which the probe finally contacts the wafer. 1 or 2 wafer prober.
【請求項4】 プローバ制御部には、ステージを接地ラ
インとテスタのバアイスラインとで切替接続するリレー
が設けられる請求項3のウェハプローバ。
4. The wafer prober according to claim 3, wherein the prober control section is provided with a relay for switching and connecting the stage between a ground line and a baice line of the tester.
【請求項5】 スライド基板は接続リングに対して着脱
可能であり、コンタクトパターンが異なる他のスライド
基板と交換可能である請求項2ないし4のいずれかのウ
ェハプローバ。
5. The wafer prober according to claim 2, wherein the slide substrate is attachable to and detachable from the connection ring, and can be replaced with another slide substrate having a different contact pattern.
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