JP3098101B2 - 半導体チップ不良マーク印字方法及び不良マーク印字機能を有する半導体ウエハプローバ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハ（以下ウ
エハと称する。）上の半導体チップ（以下チップと称す
る。）を切断工程の前に検査し、検査結果に応じてチッ
プに不良マークを印字する半導体チップ不良マーク印字
方法及び不良マーク印字機能を有する半導体ウエハプロ
ーバ（以下プローバと称する。）に関する。

【０００２】

【従来の技術】一枚のウエハには多数のチップが形成さ
れる。図４はウエハ４００上に形成されたチップ４０１
の例を示す図である。すべてのプロセス工程が終了した
ウエハは、各チップに切断された後組み立てられる。製
造工程の効率化を図るため、切断する前にウエハ上のす
べてのチップの検査を行い、不良チップは後工程から除
いている。不良チップと判定されたチップには、図４に
示すような不良マーク４０２が印字（マーキング）さ
れ、切断後でも識別可能にする。

【０００３】上記の検査は、チップのボンディングパッ
ドと呼ばれる電極パッドにプローバの触針を接触させ、
この触針を介してテスタとチップを電気的に接続し、所
定の信号を印加してその時の出力信号を測定することに
より行っている。チップは十数mm角程度の大きさであ
り、各チップを順に検査するためにウエハを保持して移
動する移動機構は高精度であることが要求される。

【０００４】上記の検査結果に基づいて不良と判定され
たチップに不良マークをマーキングするが、そのマーキ
ング方式は二つに大別される。図５はこのマーキング方
式を説明する図である。一つの方式は、図５の(a) に示
す同時マーキングと呼ばれる方式である。図において、
５００はウエハであり、移動機構５２のウエハチャック
に真空吸着されて固定される。５０はテスタである。５
２１はテスタに接続されるプローブカードであり、触針
（プローブ）５２２を有している。５１はマーカであ
る。検査は移動機構５２によってウエハ５００を移動さ
せ、ウエハ５００上のすべてのチップについて順次検査
が行われる。

【０００５】同時マーキングは、検査したチップが不良
の場合にはそのチップの検査終了後、直ちに不良マーク
をマーキングする方式である。そのためにはチップの電
極パッドに対応して配列された触針の中央部の空間にマ
ーカ５１を設けて、検査した位置で不良マークをマーキ
ングするのがもっとも容易である。従来このような構成
をとるものもあったが、テスタ５０が大型化し、マーカ
を配置する空間を確保するのが難しいという問題があ
る。そこで図５に示すようにマーカ５１をプローブカー
ドの横に配置し、不良マークをマーキングする時にはマ
ーキングするチップを印字位置まで移動するか、検査の
ための移動によって不良マークをマーキングするチップ
が印字位置に移動して来るまで検査結果を保持し、印字
位置に来た時に印字することもある。

【０００６】図５の(b) は、もう一つのマーキング方式
である別エリアマーキング方式を示す図である。この方
式は、一旦ウエハ５００上のすべてのチップの検査を行
ってその結果を記憶し、検査終了後マーカ５１の印字位
置まで移動してマーキングする方法である。この方式は
不良マーク印字のため大きな距離移動する必要があるた
め検査時間が長くなるという問題がある上、距離移動が
大きな移動機構が必要になるという問題がある。そこで
別エリアマーキングであっても、マーカ５１をできるだ
け検査位置に近づけて設けるようにしている。

【０００７】マーカ５１は各種の方式が用いられるが、
現在もっとも一般的に使用されているマーカはソレノイ
ドで針（ニードル）を駆動してノズルからインクを噴射
させる方式である。しかしどのような方式のマーカであ
ろうとも、不良マークをマーキングする部分は数十mm角
程度かそれ以下の大きさのチップ面であり、しかもマー
キングが周囲のチップに悪影響を及ぼさないことが必要
である。そのためマーカとチップとの位置関係は正確に
設定する必要があり、マーカ交換時には操作者が位置調
整している。一旦位置調整されたマーカは固定される。

【０００８】マーカの位置調整は、図５の(a) の同時マ
ーキングであれば、検査状態にあるウエハ５００に対し
て行われる。図５の(b) の別エリアマーキングであれ
ば、検査状態にあるウエハ５００の表面の高さとマーカ
５１の高さは独立に設定することが可能であり、マーカ
５１の位置調整は独立した所定の位置に対して行われ
る。しかし前述のようにマーカを検査位置の近くに設け
た時には、ウエハが触針又はマーカと干渉しないよう
に、同時マーキングと同じ位置調整が必要である。

【０００９】ウエハは厚みが変動するが、通常プローバ
にはウエハの上面位置を検出する機構が備わっており、
ウエハを変えて検査を行う時でも検査位置と印字位置は
再現できる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】触針５２２が設けられ
ているプローブカード５２１は、検査するチップが異な
る時にはそれに対応したものに交換する必要があるが、
種類によって触針５２２の高さが異なる。又、プローブ
ニードルの摩耗等により、新しいカードと交換する必要
がある場合も、カードによって触針の高さにバラツキが
ある。このように、高さの異なるプローブカードを取り
付けた時のウエハ表面の位置変化を示したのが図６であ
る。

【００１１】図６に示すように、特定のプローブカード
６２１の触針６２２に表面が接触するようにウエハ６０
０を配置し、マーカ６１もこのウエハ６００に対して位
置調整しておく。しかしプローブカード６２１を交換し
て触針の先端が破線の位置に来た時には、ウエハ６００
を同様に破線の位置にすにことが必要である。この位置
変更は手動又は自動で行われる。自動的に行う時には、
例えばウエハ６００を上昇させて触針との接触を検出す
る。

【００１２】ウエハ６００の上下位置が変化した時に
は、マーカ６１の位置を再度調整する必要が生じる。こ
のような煩雑な調整作業をプローブカードを交換する毎
に行うのは作業効率の上から好ましくないだけでなく、
調整が不十分であればマーキング不良を生じることにな
る。本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、
プローブカードを交換した時のマーカの位置調整を不要
とし、作業効率を向上させると共に、マーキング不良の
発生を低減させることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、半導体ウエハ
上に形成された半導体チップとテスタで検査し、検査結
果に応じて不良マークを印字する半導体チップ不良マー
ク印字方法である。そして上記目的を達成するため、ま
ずテスタの近傍に配置されるマーカの印字位置を、その
時の半導体ウエハの表面位置が検査時に比べて低くなる
ように設定しておく。そしてこのように設定したマーカ
を上方に退避させておく。不良マークを印字する時に
は、不良マークを印字する半導体チップを印字位置に移
動する。次にマーカを印字位置に移動し、不良マークの
印字を行う。印字終了後マーカを再度退避させる。

【００１４】図１は本発明の半導体ウエハプローバの基
本構成を示す図である。図において、１０はテスタであ
り、１００は検査対象の半導体ウエハである。本発明の
半導体ウエハプローバは、半導体ウエハ１００上に形成
された半導体チップの検査を行うため、半導体チップと
テスタ１０とを電気的に接続するものであり、マーカ１
とウエハ移動手段２とを備えた不良マーク印字機能を有
する半導体ウエハプローバである。マーカ１は、テスタ
１０の近傍に配置され、検査の結果に応じて不良マーク
を印字する。ウエハ移動手段２は、半導体ウエハ１００
を保持して、不良マークを印字する半導体チップを印字
位置に移動する。そして上記目的を達成するため、印字
時の半導体ウエハの位置は検査時に比べて低くなるよう
に設定されており、マーカ移動手段３と制御手段４とを
備える。マーカ移動手段３はマーカ１を上下方向に移動
する。制御手段４は、印字時以外はマーカ１を退避させ
るようにマーカ移動手段３を制御し、印字時には不良マ
ークを印字する半導体チップが印字位置に移動するよう
にウエハ移動手段２を制御し、半導体チップが印字位置
に移動した後、マーカ１を印字位置に移動するようにマ
ーカ移動手段３を制御する。

【００１５】

【作用】本発明では、半導体ウエハ１００の印字（マー
キング）時の位置、すなわちマーキング位置は検査時に
比べて低い位置にある。そのためマーカ１もマーキング
時には検査時の半導体ウエハ１００の位置より低い位置
にあることになるが、印字時以外は上方に退避している
ため干渉することはない。

【００１６】マーキング位置の高さを検査時の半導体ウ
エハ１００の表面位置より充分に低くしておけば、たと
えプローブカードを交換して触針の先端位置が変化して
も、マーキング位置の高さが検査時のウエハ１００の表
面位置より高くなることはない。その場合には、マーキ
ング位置は検査時のウエハ１００の位置にかかわらず一
定にすることができる。従ってこのようなマーキング位
置になるようにマーカ１を調整した後に退避しておき、
不良マークをマーキングするチップがマーキング位置に
来た後、マーカ１をマーキング位置に戻せば常に良好な
位置関係が再現でき、正常なマーキングが行える。しか
もマーキング位置は一定であるからプローブカードを変
更してもマーカ１の再調整は必要ない。

【００１７】この発明は、図５の(a) で説明した、検査
後ウエハの高さを変化させずにマーキング位置にマーキ
ングするチップが来た時に印字を行う方式には適用でき
ないが、検査とマーキングの間でチップの上下方向の移
動を行うようにすれば適用可能である。

【００１８】

【実施例】本発明の実施例の構成を図２に示す。図２に
おいて、２００は検査対象である半導体ウエハである。
２２１はウエハ２００を真空吸着して固定するウエハチ
ャックである。２２２はウエハチャック２２１を垂直方
向に移動する送りねじを駆動する垂直用モータである。
２２３は垂直用モータ２２２を含めたウエハチャック移
動機構を支持して水平方向に移動する水平移動台であ
り、水平用モータ２２４と送りねじ２２５で水平方向に
移動する。図では一方向のみの送り機構を示したが、実
際には紙面に垂直な方向の移動機構もある。この移動機
構は検査時にも使用されるものであるが、マーキングに
も使用する。

【００１９】２０はテスタであり、２２１はテスタ２０
とウエハ２００上のチップの電極パッドを接続する触針
を有するプローブカードである。２１はインクマーカで
あり、２３１はインクマーカ２１を保持して垂直方向に
移動する移動台であり、２３２はそのガイドである。２
３３はこの移動台２３１を移動させる移動機構であり、
エアシリンダを使用している。このような機構により、
インクマーカ２１は正確な位置再現性で図示の実線と破
線で示した所定位置間を移動する。

【００２０】２４は以上の移動機構及びインクマーカ２
１を制御するマイクロコンピュータである。２５はＴＶ
カメラであり、インクマーカ２１による不良マークの確
認や初期のインクマーカ２１の調整に使用する。２６は
ＴＶカメラ２５で撮影したインクマーカ２１の部分を表
示するモニタであり、インクマーカ２１の位置調整等に
使用する。

【００２１】本実施例では、テスタ２０はウエハ２００
に応じて交換することはあるが、その位置は固定であ
る。プローブカード２２１は交換され、種類に応じて触
針の先端位置が変化する。この先端位置の変化に応じて
ウエハ２００の位置を変化させる必要があり、またウエ
ハ２００の厚さも変化する。そのためこれらの変化を前
述のような接触法等の各種方法で検出して、位置設定を
行う。

【００２２】インクマーカ２１のマーキング位置は、プ
ローブカード２２１の触針がもっと下側になる時のウエ
ハ２００の位置により、更に下側の所定位置にウエハ２
００がある時に正常なマーキングが行えるように設定さ
れている。そしてマーキングする時以外は、図の実線の
位置に退避している。そしてマーキングする時には、ウ
エハ２００をマーキングするチップがマーキング位置に
なるように移動させた後、インクマーカ２１を降下させ
てマーキングを行う。

【００２３】次に本実施例におけるマイクロコンピュー
タ２４の制御動作を図３を参照して説明する。まずステ
ップ３０１では、インクマーカ２１が退避しているかを
判定する。もし退避していなければ、ステップ３０２で
インクマーカ２１を退避させる。ステップ３０３では印
字（マーキング）動作であるかを判定する。もし印字動
作でなく通常検査動作であれば、ステップ３０４で通常
の検査動作を行い、ステップ３０３へ戻る。

【００２４】もし印字動作であれば、ステップ３０５で
マーキングするチップをマーキング位置に移動する。そ
してステップ３０６でインクマーカ２１をマーキング位
置に移動し、ステップ３０７で不良マークを印字（マー
キング）する。ステップ３０８では、さらに印字するか
を判定する。本実施例では、ウエハ２００上のすべての
チップの検査が終了した後、不良チップに連続して不良
マークを付ける。もし不良マークを付けるチップが残っ
ていれば、ステップ３０９で残りの一つのチップを印字
位置に移動し、ステップ３０７へ戻る。従ってすべての
不良チップへの印字が終了するまでインクマーカ２１は
印字状態にある。すべての印字が終了するとステップ３
１０へ進み、インクマーカ２１を退避させる。その後ス
テップ３０３へ戻る。

【００２５】以上が本実施例の動作であるが、同時マー
キングで検査の結果不良と判定された直後にその不良チ
ップを印字位置へ移動して印字を行う時には、ステップ
３０７からステップ３１０へ進むようにする。

【００２６】

【発明の効果】本発明により、プローブカードを交換す
ることによる触針位置の変化が生じても、煩雑なインク
マーカの位置調整が不必要な半導体チップ不良マーク印
字方法及びそのような印字機能を有する半導体ウエハプ
ローバが実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体ウエハプローバの基本構成を示
す図である。

【図２】本発明の実施例の構成を示す図である。

【図３】実施例における制御動作を示すフローチャート
である。

【図４】半導体ウエハ上のチップ配列と不良マークを示
す図である。

【図５】不良マークのマーキング方式を示す図である。

【図６】プローブカードの高さの差によるマーカの高さ
調整の必要を示す図である。

【符号の説明】

１…マーカ ２…ウエハ移動手段 ３…マーカ移動手段 ４…制御手段 １０…テスタ １００…半導体ウエハ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体ウエハ（１００）上に形成された
   半導体チップとテスタ（１０）とを電気的に接続して前
   記半導体チップの検査を行い、検査結果に応じて不良マ
   ークを印字する半導体チップ不良マーク印字方法におい
   て、前記テスタ（１０）の近傍に配置され、 印字時の前記半
   導体ウエハ（１００）の表面位置が、前記検査時に比べ
   て低くなるように印字位置が設定されたマーカ（１）を
   上方に退避させる工程と、 前記不良マークを印字する半導体チップを前記印字位置
   に移動する工程と、 前記マーカ（１）を印字位置に移動する工程と、 不良マークを印字する工程と、 印字終了後前記マーカ（１）を再度退避させる工程とを
   備えることを特徴とする半導体チップ不良マーク印字方
   法。
2. 【請求項２】 半導体ウエハ（１００）上に形成された
   半導体チップの検査を行うために前記半導体チップとテ
   スタ（１０）とを電気的に接続する半導体ウエハプロー
   バであって、前記テスタ（１０）の近傍に配置され、 前記検査の結果
   に応じて不良マークを印字するマーカ（１）と、 前記半導体ウエハ（１００）を保持して、不良マークを
   印字する半導体チップを印字位置に移動するウエハ移動
   手段（２）とを備える不良マーク印字機能を有する半導
   体ウエハプローバにおいて、 印字時の前記半導体ウエハの位置は、前記検査時に比べ
   て低くなるように設定されており、 前記マーカ（１）を上下方向に移動するマーカ移動手段
   （３）と、 印字時以外は前記マーカ（１）を退避させるように前記
   マーカ移動手段（３）を制御し、印字時には不良マーク
   を印字する半導体チップが印字位置に移動するように前
   記ウエハ移動手段（２）を制御し、前記半導体チップが
   印字位置に移動した後前記マーカ（１）を印字位置に移
   動させるように前記マーカ移動手段（３）を制御する制
   御手段（４）とを備えることを特徴とする不良マーク印
   字機能を有する半導体ウエハプローバ。