JP2895989B2 - プローバ装置およびウエハの検査方法 - Google Patents
プローバ装置およびウエハの検査方法Info
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- JP2895989B2 JP2895989B2 JP3164950A JP16495091A JP2895989B2 JP 2895989 B2 JP2895989 B2 JP 2895989B2 JP 3164950 A JP3164950 A JP 3164950A JP 16495091 A JP16495091 A JP 16495091A JP 2895989 B2 JP2895989 B2 JP 2895989B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ダイシング工程前の
ウエハ上のチップを試験するプローバ装置に関し、特
に、各チップのボンディングパッドがプローブ針に均一
な圧力で接触するようにしたものに関する。
ウエハ上のチップを試験するプローバ装置に関し、特
に、各チップのボンディングパッドがプローブ針に均一
な圧力で接触するようにしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は従来のプローバ装置を示す概略構
成斜視図である。図において、１はプローブカード、２
はプローブカード１に固定された検診部材としてのプロ
ーブ針、３はプローブカード１を固定する固定部材とし
てのプローバ基準座金、４はウエハ、５ａ，５ｂはウエ
ハ４上のチップで、半導体素子を集積化してなる。６
ａ，６ｂはチップ５ａ，５ｂの端子であるボンディング
パッド、７は上面７ａにウエハ４を固定するチャックト
ップ、８はプローブカード１をプローバ基準座金３に固
定するための止めネジである。図８はプローブ針２とボ
ンディングパッド６の接触状態の拡大図である。また図
９に示すようにプローブ針２を用いないで検診部材とし
ての電極９を直にボンディングパッド６に接触させる形
式のプローブカード１Ａもある。
成斜視図である。図において、１はプローブカード、２
はプローブカード１に固定された検診部材としてのプロ
ーブ針、３はプローブカード１を固定する固定部材とし
てのプローバ基準座金、４はウエハ、５ａ，５ｂはウエ
ハ４上のチップで、半導体素子を集積化してなる。６
ａ，６ｂはチップ５ａ，５ｂの端子であるボンディング
パッド、７は上面７ａにウエハ４を固定するチャックト
ップ、８はプローブカード１をプローバ基準座金３に固
定するための止めネジである。図８はプローブ針２とボ
ンディングパッド６の接触状態の拡大図である。また図
９に示すようにプローブ針２を用いないで検診部材とし
ての電極９を直にボンディングパッド６に接触させる形
式のプローブカード１Ａもある。
【０００３】動作について説明する。ウエハ４を上面７
ａに真空吸着しているチャックトップ７は、ステッピン
グモーター等で三次元的に移動できるようになってい
る。プローブカード１をプローバ基準座金３に止めネジ
８で固定した後、プローブ針２の真下にチップ５ａ上の
ボンディングパッド６ａが位置するように、チャックト
ップ７を平面的に移動させる。次に、プローブ針２にボ
ンディングパッド６ａを接触させるためチャックトップ
７を上昇させる。その際、プローブ針２がわずかにたわ
む程度のオーバードライブをかける。この状態でチップ
５ａのウエハテストを行い、試験終了後、チャックトッ
プ７を元の位置に下げてから隣のチップ５ｂまでスライ
ドさせる。そして、チップ５ａの場合と同様にしてプロ
ーブ針２とボンディングパッド６ｂとのコンタクトをと
る。以上の工程を繰り返してウエハ４上の全てのチップ
の試験を行っている。プローブカード１とチャックトッ
プ７との平行度は、プローブカード１のプローバ基準座
金３へのネジ止めだけでとられているので、高精度には
調節されておらず、プローブカード１がチャックトップ
７に対して傾いて取り付けられて、針先とボンディング
パッドとの接触圧力が全ての針において均等にならない
可能性がある。そのために、傾き誤差をオーバードライ
ブをかけて針の弾性で吸収している。
ａに真空吸着しているチャックトップ７は、ステッピン
グモーター等で三次元的に移動できるようになってい
る。プローブカード１をプローバ基準座金３に止めネジ
８で固定した後、プローブ針２の真下にチップ５ａ上の
ボンディングパッド６ａが位置するように、チャックト
ップ７を平面的に移動させる。次に、プローブ針２にボ
ンディングパッド６ａを接触させるためチャックトップ
７を上昇させる。その際、プローブ針２がわずかにたわ
む程度のオーバードライブをかける。この状態でチップ
５ａのウエハテストを行い、試験終了後、チャックトッ
プ７を元の位置に下げてから隣のチップ５ｂまでスライ
ドさせる。そして、チップ５ａの場合と同様にしてプロ
ーブ針２とボンディングパッド６ｂとのコンタクトをと
る。以上の工程を繰り返してウエハ４上の全てのチップ
の試験を行っている。プローブカード１とチャックトッ
プ７との平行度は、プローブカード１のプローバ基準座
金３へのネジ止めだけでとられているので、高精度には
調節されておらず、プローブカード１がチャックトップ
７に対して傾いて取り付けられて、針先とボンディング
パッドとの接触圧力が全ての針において均等にならない
可能性がある。そのために、傾き誤差をオーバードライ
ブをかけて針の弾性で吸収している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のプローバ装置は
以上のように構成されているので、プローブカード１が
傾いている状態でオーバードライブをかけると、個々の
プローブ針２に不均等に負荷がかかり、余分にかかる力
により針の形状が変化し寿命が短くなる。また、図９に
示すプローブカードは、プローブ針２を介さずに電極９
が直接プローブカード１に設けられた一体型なので、構
造的に針の弾性に期待できないためオーバードライブを
かけられず、ウエハ試験が不可能になりかねない問題が
ある。
以上のように構成されているので、プローブカード１が
傾いている状態でオーバードライブをかけると、個々の
プローブ針２に不均等に負荷がかかり、余分にかかる力
により針の形状が変化し寿命が短くなる。また、図９に
示すプローブカードは、プローブ針２を介さずに電極９
が直接プローブカード１に設けられた一体型なので、構
造的に針の弾性に期待できないためオーバードライブを
かけられず、ウエハ試験が不可能になりかねない問題が
ある。
【０００５】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、プローブカードのチャックトッ
プに対する平行度を高精度に制御でき、プローブ針等の
検診部材とチップの端子との接触圧力を均一適正に保つ
ことができて、高精度なウエア検査を実現でき、かつ、
装置の寿命をのばすことができるプローバ装置およびウ
エハの検査方法を提供することを目的とする。
ためになされたもので、プローブカードのチャックトッ
プに対する平行度を高精度に制御でき、プローブ針等の
検診部材とチップの端子との接触圧力を均一適正に保つ
ことができて、高精度なウエア検査を実現でき、かつ、
装置の寿命をのばすことができるプローバ装置およびウ
エハの検査方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
るプローバ装置は、半導体素子を集積化してなるチップ
が形成されたウエハを上面に載置し、三次元的に移動可
能となったチャックトップと、このチャックトップの上
方に位置されるプローブカードと、このプローブカード
の下面に設けられ、かつ上記チャックトップの上動によ
り上記チップの端子（ボンディングパッド６ａ，６ｂ）
に接触して当該チップを試験する検診部材（プローブ針
２，電極９）とを有して成るプローバ装置において、上
記検診部材が上記チップの端子と接触していない状態で
上記プローブカードのチャックトップに対する平行度を
調整するための複数の調整手段（プローバ基準座金３，
テーパピン２７，ステッピングモータ２８とで構成され
る調整手段が複数）と、上記プローブカードとチャック
トップとに設けられた対応する複数組のミラー対（円形
状全反射ミラー２６と全反射ミラー２４とのミラー対が
複数組）と、各組のミラー対間に設けられた第１，第２
ハーフミラー（ハーフミラー２２，２３）と、この各組
のミラー対間に設けられた第１ハーフミラー（各ハーフ
ミラー２２）を介して各組のミラー対間を往復させるレ
ーザ光を出力する複数のレーザー発振器（各レーザー発
振器２１）と、各組のミラー対間に設けられた第２ハー
フミラー（各ハーフミラー２３）を介して、一定時間内
に、各組のミラー対間においてレーザ光が何回往復した
かを検出する複数のカウンタ（各カウンタ２５）と、こ
れらカウンタのカウント値の違いに基づいて上記各調整
手段を駆動することにより、上記チャックトップに対し
てプローブカードが平行になるよう制御する制御手段
（２９）とを備えたものである。また、本発明の請求項
２に係るウエハの検査方法は、半導体素子を集積化して
なるチップが形成されたウエハを上面に載置し、三次元
的に移動可能となったチャックトップと、このチャック
トップの上方に位置されるプローブカードと、このプロ
ーブカードの下面に設けられ、かつ上記チャックトップ
の上動により上記チップの端子に接触して当該チップを
試験する検診部材とを有して成るプローバ装置を用いた
ウエハの検査方法において、上記プローブカードとチャ
ックトップとに設けられた対応する複数組のミラー間に
それぞれレーザ光を往復させ、一定 時間内に、それぞれ
のレーザ光が各組のミラー間を何回往復するかをカウン
トして、これらカウント値の違いに基づいて、上記プロ
ーブカードのチャックトップに対する平行度を調整する
ための複数の調整手段を駆動することにより、上記検診
部材が上記チップの端子と接触していない状態で上記プ
ローブカードがチャックトップに対して平行となるよう
調整した後に、上記チャックトップを上動して上記チッ
プの端子に上記検診部材を接触させることによりチップ
を試験するようにした。
るプローバ装置は、半導体素子を集積化してなるチップ
が形成されたウエハを上面に載置し、三次元的に移動可
能となったチャックトップと、このチャックトップの上
方に位置されるプローブカードと、このプローブカード
の下面に設けられ、かつ上記チャックトップの上動によ
り上記チップの端子（ボンディングパッド６ａ，６ｂ）
に接触して当該チップを試験する検診部材（プローブ針
２，電極９）とを有して成るプローバ装置において、上
記検診部材が上記チップの端子と接触していない状態で
上記プローブカードのチャックトップに対する平行度を
調整するための複数の調整手段（プローバ基準座金３，
テーパピン２７，ステッピングモータ２８とで構成され
る調整手段が複数）と、上記プローブカードとチャック
トップとに設けられた対応する複数組のミラー対（円形
状全反射ミラー２６と全反射ミラー２４とのミラー対が
複数組）と、各組のミラー対間に設けられた第１，第２
ハーフミラー（ハーフミラー２２，２３）と、この各組
のミラー対間に設けられた第１ハーフミラー（各ハーフ
ミラー２２）を介して各組のミラー対間を往復させるレ
ーザ光を出力する複数のレーザー発振器（各レーザー発
振器２１）と、各組のミラー対間に設けられた第２ハー
フミラー（各ハーフミラー２３）を介して、一定時間内
に、各組のミラー対間においてレーザ光が何回往復した
かを検出する複数のカウンタ（各カウンタ２５）と、こ
れらカウンタのカウント値の違いに基づいて上記各調整
手段を駆動することにより、上記チャックトップに対し
てプローブカードが平行になるよう制御する制御手段
（２９）とを備えたものである。また、本発明の請求項
２に係るウエハの検査方法は、半導体素子を集積化して
なるチップが形成されたウエハを上面に載置し、三次元
的に移動可能となったチャックトップと、このチャック
トップの上方に位置されるプローブカードと、このプロ
ーブカードの下面に設けられ、かつ上記チャックトップ
の上動により上記チップの端子に接触して当該チップを
試験する検診部材とを有して成るプローバ装置を用いた
ウエハの検査方法において、上記プローブカードとチャ
ックトップとに設けられた対応する複数組のミラー間に
それぞれレーザ光を往復させ、一定 時間内に、それぞれ
のレーザ光が各組のミラー間を何回往復するかをカウン
トして、これらカウント値の違いに基づいて、上記プロ
ーブカードのチャックトップに対する平行度を調整する
ための複数の調整手段を駆動することにより、上記検診
部材が上記チップの端子と接触していない状態で上記プ
ローブカードがチャックトップに対して平行となるよう
調整した後に、上記チャックトップを上動して上記チッ
プの端子に上記検診部材を接触させることによりチップ
を試験するようにした。
【０００７】
【作用】この発明の請求項１のプローバ装置において
は、制御手段は、各カウンタのカウント値の違いに基づ
いて、各カウンタのカウント値が同じになるまで各調整
手段を駆動することにより、プローブカードとチャック
トップとの平行度を高精度に制御できる。この制御後、
チャックトップを上動して検診部材をチップの端子に接
触させて当該チップを試験するが、このとき、検診部材
とチップの端子とが均一適正な圧力で接触することにな
るので、精度の高いウエハ検査が行われることになる。
また、この発明の請求項２のウエハの検査方法において
は、カウント値の違いに基づいて、プローブカードがチ
ャックトップに対して平行となるよう調整した後に、チ
ャックトップを上動してチップの端子に検診部材を接触
させることによりチップを試験するため、検診部材とチ
ップの端子とが均一適正な圧力で接触するので、精度の
高いウエハ検査を行える。
は、制御手段は、各カウンタのカウント値の違いに基づ
いて、各カウンタのカウント値が同じになるまで各調整
手段を駆動することにより、プローブカードとチャック
トップとの平行度を高精度に制御できる。この制御後、
チャックトップを上動して検診部材をチップの端子に接
触させて当該チップを試験するが、このとき、検診部材
とチップの端子とが均一適正な圧力で接触することにな
るので、精度の高いウエハ検査が行われることになる。
また、この発明の請求項２のウエハの検査方法において
は、カウント値の違いに基づいて、プローブカードがチ
ャックトップに対して平行となるよう調整した後に、チ
ャックトップを上動してチップの端子に検診部材を接触
させることによりチップを試験するため、検診部材とチ
ップの端子とが均一適正な圧力で接触するので、精度の
高いウエハ検査を行える。
【０００８】
【実施例】実施例１．以下、この発明の一実施例を図１
〜５に基づいて説明する。尚、図７の従来例と同一又は
相当部分は同一符号を付して説明を省略する。図１は、
本発明によるプローバ装置の概略構成図である。図にお
いて、２１はレーザー発振器、２２，２３はハーフミラ
ー、２４，２６は全反射ミラー、２５はカウンターであ
り、これらでプローブカード１のチャックトップ７に対
する平行度を計測する計測手段を構成する。以上はチャ
ックトップ７に三角形を描くように３式取り付けられ
る。２７は固定部材としてのプローバ基準座金３の高さ
調整を行うテーパピン、２８はテーパピン２７を駆動す
るステッピングモータであり、これらで上記平行度を調
整する調整手段を構成する。これら調整手段は上記計測
手段と同様に３式で基準座金３を支え、高さを調節す
る。２９は３個のカウンター２５の情報からチャックト
ップ７とプローブカード１の距離を測定して傾きを算出
し、補正データをモータ２８に送って、上記調整手段を
駆動させる制御手段である。図２に、チャックトップ７
をプローブカード１側からみた見取図を示す。図３にプ
ローブカード１をチャックトップ７側からみた見取図を
示す。２６はプローブカード１に円形状に取り付けられ
た全反射ミラーである。図４は、テーパピン２７とレー
ザー光が往復する経路の位置関係を示す概念図である。
それぞれのテーパピンを、２７ａ，２７ｂ，２７ｃとす
る。図５に、プローブカード１の基準座金３への固定か
ら基準座金３の高さ調節完了までのフローチャートを示
す。
〜５に基づいて説明する。尚、図７の従来例と同一又は
相当部分は同一符号を付して説明を省略する。図１は、
本発明によるプローバ装置の概略構成図である。図にお
いて、２１はレーザー発振器、２２，２３はハーフミラ
ー、２４，２６は全反射ミラー、２５はカウンターであ
り、これらでプローブカード１のチャックトップ７に対
する平行度を計測する計測手段を構成する。以上はチャ
ックトップ７に三角形を描くように３式取り付けられ
る。２７は固定部材としてのプローバ基準座金３の高さ
調整を行うテーパピン、２８はテーパピン２７を駆動す
るステッピングモータであり、これらで上記平行度を調
整する調整手段を構成する。これら調整手段は上記計測
手段と同様に３式で基準座金３を支え、高さを調節す
る。２９は３個のカウンター２５の情報からチャックト
ップ７とプローブカード１の距離を測定して傾きを算出
し、補正データをモータ２８に送って、上記調整手段を
駆動させる制御手段である。図２に、チャックトップ７
をプローブカード１側からみた見取図を示す。図３にプ
ローブカード１をチャックトップ７側からみた見取図を
示す。２６はプローブカード１に円形状に取り付けられ
た全反射ミラーである。図４は、テーパピン２７とレー
ザー光が往復する経路の位置関係を示す概念図である。
それぞれのテーパピンを、２７ａ，２７ｂ，２７ｃとす
る。図５に、プローブカード１の基準座金３への固定か
ら基準座金３の高さ調節完了までのフローチャートを示
す。
【０００９】次に動作について説明する。このように構
成されたプローバにおいて、プローバ基準座金３にプロ
ーブカード１を止めネジ８で固定した後、３個のレーザ
ー発振器２１から１回だけパルスを発振する。光はハー
フミラー２２を経由して全反射ミラー２６へ向かう。そ
の後、光は全反射ミラー２６と２４の間を、ハーフミラ
ー２２及び２３をはさんで往復する。その際、光の一部
はハーフミラー２３を１回通過する度にカウンター２５
に送られる。この光がある一定時間内に往復する回数を
数えることによって、チャックトップ７とプローブカー
ド１との距離を制御手段２９で算出する。この時、光が
ハーフミラー２２、２３を通過するたびに減衰していく
ことによって、最終的にカウンター２５が光を検知でき
なくなると、直ちに次の光が発振されるので、常に距離
の算出が行われる。もし、高精度に平行度がとれていれ
ば３個のカウンター２５のカウント数は同じになるが、
とれていない場合は、傾きに応じてカウント数にばらつ
きが生じる。カウント数の大きい地点ほどプローブカー
ド１とチャックトップ７との間の距離が短く、数の小さ
い地点ほど距離が長い。そこで、数が同じになるように
補正データをステッピングモータ２８に送りテーパピン
２７を駆動して、基準座金３の位置を調節する。具体的
には、制御手段２９で三つの測定地点でのカウント数の
平均値をとり、平均値に最も近いカウント数の地点から
ａ地点、ｂ地点、ｃ地点とする。まず、ａ地点を基準点
にして、ｂ地点での距離がａ地点のそれと同じになるま
でテーパピン２７ｂを駆動する。ａ地点よりカウント数
が大きいときは、基準座金３にねじ込むように駆動して
基準座金３を持ち上げる。逆の場合は、抜き去るように
駆動して基準座金３の高さを下げる。この時点で、ａ地
点とｂ地点を結ぶ線がチャックトップ７と平行になるの
で、次に、ｃ地点での距離を他の２地点と同じになるよ
うに、テーパピン２７ｃを駆動して全てのカウンター２
５のカウント数を同じにする。上記手順によりプローブ
カード１はチャックトップ７に対し平行に調整されるの
で、プローブ針２とボンディングパッド６ａ，６ｂとの
均一適正な接触圧力を得ることができる。
成されたプローバにおいて、プローバ基準座金３にプロ
ーブカード１を止めネジ８で固定した後、３個のレーザ
ー発振器２１から１回だけパルスを発振する。光はハー
フミラー２２を経由して全反射ミラー２６へ向かう。そ
の後、光は全反射ミラー２６と２４の間を、ハーフミラ
ー２２及び２３をはさんで往復する。その際、光の一部
はハーフミラー２３を１回通過する度にカウンター２５
に送られる。この光がある一定時間内に往復する回数を
数えることによって、チャックトップ７とプローブカー
ド１との距離を制御手段２９で算出する。この時、光が
ハーフミラー２２、２３を通過するたびに減衰していく
ことによって、最終的にカウンター２５が光を検知でき
なくなると、直ちに次の光が発振されるので、常に距離
の算出が行われる。もし、高精度に平行度がとれていれ
ば３個のカウンター２５のカウント数は同じになるが、
とれていない場合は、傾きに応じてカウント数にばらつ
きが生じる。カウント数の大きい地点ほどプローブカー
ド１とチャックトップ７との間の距離が短く、数の小さ
い地点ほど距離が長い。そこで、数が同じになるように
補正データをステッピングモータ２８に送りテーパピン
２７を駆動して、基準座金３の位置を調節する。具体的
には、制御手段２９で三つの測定地点でのカウント数の
平均値をとり、平均値に最も近いカウント数の地点から
ａ地点、ｂ地点、ｃ地点とする。まず、ａ地点を基準点
にして、ｂ地点での距離がａ地点のそれと同じになるま
でテーパピン２７ｂを駆動する。ａ地点よりカウント数
が大きいときは、基準座金３にねじ込むように駆動して
基準座金３を持ち上げる。逆の場合は、抜き去るように
駆動して基準座金３の高さを下げる。この時点で、ａ地
点とｂ地点を結ぶ線がチャックトップ７と平行になるの
で、次に、ｃ地点での距離を他の２地点と同じになるよ
うに、テーパピン２７ｃを駆動して全てのカウンター２
５のカウント数を同じにする。上記手順によりプローブ
カード１はチャックトップ７に対し平行に調整されるの
で、プローブ針２とボンディングパッド６ａ，６ｂとの
均一適正な接触圧力を得ることができる。
【００１０】実施例２．なお、上記実施例ではプローバ
１とチャックトップ７の間の距離を三地点で測定して傾
きを求める計測手段として、レーザー発振器２１、ハー
フミラー２２、２３、全反射ミラー２４、２６、カウン
ター２５を設けたものを示したが、代わりの図６に示す
ように電気的な容量を計測する容量センサー３０を設け
てもよい。
１とチャックトップ７の間の距離を三地点で測定して傾
きを求める計測手段として、レーザー発振器２１、ハー
フミラー２２、２３、全反射ミラー２４、２６、カウン
ター２５を設けたものを示したが、代わりの図６に示す
ように電気的な容量を計測する容量センサー３０を設け
てもよい。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に係るプローバ装置によれば、検診部材がチップの端子
と接触していない状態でプローブカードのチャックトッ
プに対する平行度を調整するための複数の調整手段と、
上記プローブカードとチャックトップとに設けられた対
応する複数組のミラー対と、各組のミラー対間に設けら
れた第１，第２ハーフミラーと、この各組のミラー対間
に設けられた第１ハーフミラーを介して各組のミラー対
間を往復させるレーザ光を出力する複数のレーザー発振
器と、各組のミラー対間に設けられた第２ハーフミラー
を介して、一定時間内に、各組のミラー対間においてレ
ーザ光が何回往復したかを検出する複数のカウンタと、
これらカウンタのカウント値の違いに基づいて上記各調
整手段を駆動することにより、チャックトップに対して
プローブカードが平行になるよう制御する制御手段とを
備えているので、精度の高い平行度調整を行うことがで
きて、プローブ針や電極等の検診部材とチップの端子と
の均一適正な接触圧力が容易に得られることから、精度
の高いウエハ検査を実現でき、かつ、装置の寿命を延ば
すことができるという優れた効果を有する。尚、本発明
の請求項１に係るプローバ装置では、レーザー光を使用
して平行度を調整する構成のため、高さ方向の誤差が±
１０ｎ（ナノ）ｍ程度におさまるので、非常に精度の高
い平行度調整を実現できる。また、検診部材とチップと
が非接触の状態において、プローブカードのチャックト
ップに対する平行度を調整するようにしているので、平
行度調整中に検診部材が損傷するようなことがなく、こ
の点からも装置の寿命を延ばすことができるという効果
を奏する。さらに、本発明の請求項２に係るウエハの検
査方法によれば、プローブカードとチャックトップとに
設けられた対応する複数組のミラー間にそれぞれレーザ
光を往復させ、一定時間内に、それぞれのレーザ光が各
組のミラー間を何回往復するかをカウントして、これら
カウント値の違いに基づいて、プローブカードのチャッ
クトップに対する平行度を調整するための複数の調整手
段を駆動することにより、検診部材がチップの端子と接
触していない状態でプローブカードがチャックトップに
対して平行となるよう調整した後に、チャックトップを
上動してチップの端子に検診部材を接触させてチップを
試験することにより、ウエハの検査を行うので、上述し
た効果と同様な効果を得ることができるウエハの検査方
法を提供できる。
に係るプローバ装置によれば、検診部材がチップの端子
と接触していない状態でプローブカードのチャックトッ
プに対する平行度を調整するための複数の調整手段と、
上記プローブカードとチャックトップとに設けられた対
応する複数組のミラー対と、各組のミラー対間に設けら
れた第１，第２ハーフミラーと、この各組のミラー対間
に設けられた第１ハーフミラーを介して各組のミラー対
間を往復させるレーザ光を出力する複数のレーザー発振
器と、各組のミラー対間に設けられた第２ハーフミラー
を介して、一定時間内に、各組のミラー対間においてレ
ーザ光が何回往復したかを検出する複数のカウンタと、
これらカウンタのカウント値の違いに基づいて上記各調
整手段を駆動することにより、チャックトップに対して
プローブカードが平行になるよう制御する制御手段とを
備えているので、精度の高い平行度調整を行うことがで
きて、プローブ針や電極等の検診部材とチップの端子と
の均一適正な接触圧力が容易に得られることから、精度
の高いウエハ検査を実現でき、かつ、装置の寿命を延ば
すことができるという優れた効果を有する。尚、本発明
の請求項１に係るプローバ装置では、レーザー光を使用
して平行度を調整する構成のため、高さ方向の誤差が±
１０ｎ（ナノ）ｍ程度におさまるので、非常に精度の高
い平行度調整を実現できる。また、検診部材とチップと
が非接触の状態において、プローブカードのチャックト
ップに対する平行度を調整するようにしているので、平
行度調整中に検診部材が損傷するようなことがなく、こ
の点からも装置の寿命を延ばすことができるという効果
を奏する。さらに、本発明の請求項２に係るウエハの検
査方法によれば、プローブカードとチャックトップとに
設けられた対応する複数組のミラー間にそれぞれレーザ
光を往復させ、一定時間内に、それぞれのレーザ光が各
組のミラー間を何回往復するかをカウントして、これら
カウント値の違いに基づいて、プローブカードのチャッ
クトップに対する平行度を調整するための複数の調整手
段を駆動することにより、検診部材がチップの端子と接
触していない状態でプローブカードがチャックトップに
対して平行となるよう調整した後に、チャックトップを
上動してチップの端子に検診部材を接触させてチップを
試験することにより、ウエハの検査を行うので、上述し
た効果と同様な効果を得ることができるウエハの検査方
法を提供できる。
【図１】この発明の一実施例によるプローバ装置を示す
概略構成図である。
概略構成図である。
【図２】この発明の一実施例によるチャックトップの上
面からの見取図である。
面からの見取図である。
【図３】この発明の一実施例によるプローブカードの下
面からの見取図である。
面からの見取図である。
【図４】この発明の一実施例によるテーパピンと、レー
ザー光の往復経路の位置関係図である。
ザー光の往復経路の位置関係図である。
【図５】この発明の一実施例による動作手順のフローチ
ャートである。
ャートである。
【図６】この発明の他の実施例によるプローバ装置を示
す概略構成図である。
す概略構成図である。
【図７】従来のプローバ装置を示す概略構成斜視図（一
部断面）である。
部断面）である。
【図８】プローブ針とボンディングパッドの接触状態図
である。
である。
【図９】プローブ針を持たないタイプのプローブカード
の断面図である。
の断面図である。
１ プローブカード ２ プローブ針（検診部材） ３ プローバ基準座金（固定部材） ４ ウエハ ５、５ａ，５ｂ チップ ６、６ａ，６ｂ ボンディングパッド（チップの端子） ７ チャックトップ ８ ネジ ９ 電極（検診部材） ２１ レーザー発振器 ２２ ハーフミラー ２３ ハーフミラー ２４ 全反射ミラー ２５ カウンター ２６ 円形状全反射ミラー ２７、２７ａ，２７ｂ，２７ｃ テーパピン ２８ ステッピングモーター ２９ 制御手段 ３０ 容量センサー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−86540（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−278187（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−162703（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−92529（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−75669（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−117229（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/66 G01R 1/073 G01R 31/26
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体素子を集積化してなるチップが形
成されたウエハを上面に載置し、三次元的に移動可能と
なったチャックトップと、このチャックトップの上方に
位置されるプローブカードと、このプローブカードの下
面に設けられ、かつ上記チャックトップの上動により上
記チップの端子に接触して当該チップを試験する検診部
材とを有して成るプローバ装置において、 上記検診部材が上記チップの端子と接触していない状態
で上記プローブカードのチャックトップに対する平行度
を調整するための複数の調整手段と、上記プローブカー
ドとチャックトップとに設けられた対応する複数組のミ
ラー対と、各組のミラー対間に設けられた第１，第２ハ
ーフミラーと、この各組のミラー対間に設けられた第１
ハーフミラーを介して各組のミラー対間を往復させるレ
ーザ光を出力する複数のレーザー発振器と、各組のミラ
ー対間に設けられた第２ハーフミラーを介して、一定時
間内に、各組のミラー対間においてレーザ光が何回往復
したかを検出する複数のカウンタと、これらカウンタの
カウント値の違いに基づいて上記各調整手段を駆動する
ことにより、上記チャックトップに対してプローブカー
ドが平行になるよう制御する制御手段とを備えたことを
特徴とするプローバ装置。 - 【請求項２】 半導体素子を集積化してなるチップが形
成されたウエハを上面に載置し、三次元的に移動可能と
なったチャックトップと、このチャックトップの上方に
位置されるプローブカードと、このプローブカードの下
面に設けられ、かつ上記チャックトップの上動により上
記チップの端子に接触して当該チップを試験する検診部
材とを有して成るプローバ装置を用いたウエハの検査方
法において、 上記プローブカードとチャックトップとに設けられた対
応する複数組のミラー間にそれぞれレーザ光を往復さ
せ、一定時間内に、それぞれのレーザ光が各組のミラー
間を何回往復するかをカウントして、これらカウント値
の違いに基づいて、上記プローブカードのチャックトッ
プに対する平行度を調整するための複数の調整手段を駆
動することにより、上記検診部材が上記チップの端子と
接触していない状態で上記プローブカードがチャックト
ップに対して平行となるよう調整した後に、上記チャッ
クトップを上動して上記チップの端子に上記検診部材を
接触させることによりチップを試験するようにしたこと
を特徴とするウエハの検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3164950A JP2895989B2 (ja) | 1991-06-10 | 1991-06-10 | プローバ装置およびウエハの検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3164950A JP2895989B2 (ja) | 1991-06-10 | 1991-06-10 | プローバ装置およびウエハの検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04361543A JPH04361543A (ja) | 1992-12-15 |
| JP2895989B2 true JP2895989B2 (ja) | 1999-05-31 |
Family
ID=15802945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3164950A Expired - Lifetime JP2895989B2 (ja) | 1991-06-10 | 1991-06-10 | プローバ装置およびウエハの検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2895989B2 (ja) |
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| US7071714B2 (en) | 2001-11-02 | 2006-07-04 | Formfactor, Inc. | Method and system for compensating for thermally induced motion of probe cards |
| US6972578B2 (en) * | 2001-11-02 | 2005-12-06 | Formfactor, Inc. | Method and system for compensating thermally induced motion of probe cards |
| JP2004265895A (ja) * | 2003-01-20 | 2004-09-24 | Tokyo Electron Ltd | 光学的測長器を備えたプローブ装置及びプローブ検査方法 |
| JP4339631B2 (ja) | 2003-06-20 | 2009-10-07 | 東京エレクトロン株式会社 | 検査方法及び検査装置 |
| JP4901317B2 (ja) * | 2006-06-07 | 2012-03-21 | 株式会社東京精密 | プローバ及び平行度調整方法 |
| JP5316964B2 (ja) * | 2010-11-15 | 2013-10-16 | ワイアイケー株式会社 | 半導体試験装置のベースユニット |
| CN104237695B (zh) * | 2014-09-24 | 2017-01-25 | 苏州博众精工科技有限公司 | 一种探针寿命测试机构 |
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| JPH02278187A (ja) * | 1989-04-19 | 1990-11-14 | Nec Corp | レーザ警報装置 |
-
1991
- 1991-06-10 JP JP3164950A patent/JP2895989B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04361543A (ja) | 1992-12-15 |
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