JP4936788B2 - プローバ及びプローブ接触方法 - Google Patents

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Description

本発明は、半導体ウエハ上に形成された複数の半導体チップ(ダイ)の電気的な検査を行うためにダイの電極をテスタに接続するプローバ及びプローブ接触方法に関する。
半導体製造工程では、薄い円板状の半導体ウエハに各種の処理を施して、半導体装置(デバイス)をそれぞれ有する複数のチップ(ダイ)を形成する。各チップは電気的特性が検査され、その後ダイサーで切り離なされた後、リードフレームなどに固定されて組み立てられる。上記の電気的特性の検査は、プローバとテスタを利用して行われる。プローバは、ウエハをステージに固定し、各チップの電極パッドにプローブを接触させる。テスタは、プローブに接続される端子から、電源および各種の試験信号を供給し、チップの電極に出力される信号をテスタで解析して正常に動作するかを確認する。
半導体装置は広い用途に使用されており、広い温度範囲で使用される。そのため、半導体装置の検査を行う場合、例えば、室温(常温)、200°Cのような高温、及び−55°Cのような低温で、検査する必要があり、プローバにはこのような環境での検査が行えることが要求される。そこで、プローバにおいてウエハを保持するウエハステージのウエハ載置面の下に、例えば、ヒータ機構、チラー機構、ヒートポンプ機構などのウエハステージの表面の温度を変えるウエハ温度調整機構を設けて、ウエハステージの上に保持されたウエハを加熱又は冷却することが行われる。
図1は、ウエハ温度調整機構を有するプローバを備えるウエハテストシステムの概略構成を示す図である。図示のように、プローバ10は、基台11と、その上に設けられた移動ベース12と、Y軸移動台13と、X軸移動台14と、Z軸移動部15と、Z軸移動台16と、θ回転部17と、ウエハステージ18と、プローブの位置を検出する針位置合わせカメラ19と、支柱20及び21と、ヘッドステージ22と、図示していない支柱に設けられたウエハアライメントカメラ23と、ヘッドステージ22に設けられたカードホルダ24と、カードホルダ24に取り付けられるプローブカード25と、ステージ移動制御部27と、を有する。プローブカード25には、カンチレバー式のプローブ26が設けられる。移動ベース12と、Y軸移動台13と、X軸移動台14と、Z軸移動部15と、Z軸移動台16と、θ回転部17は、ウエハステージ18を3軸方向及びZ軸の回りに回転する移動・回転機構を構成し、ステージ移動制御部27により制御される。移動・回転機構については広く知られているので、ここでは説明を省略する。プローブカード25は、検査するデバイスの電極配置に応じて配置されたプローブ26を有し、検査するデバイスに応じて交換される。
ウエハステージ18内には、ウエハステージ18の高温又は低温にするためのヒータ・冷却液路28が設けられている。温度制御部29は、ヒータ・冷却液路28のヒータに供給する電力及び冷却液路に循環させる冷却液の温度を制御する。これにより、ウエハステージ18を高温から低音の間の所望の温度にすることができ、それに応じてウエハステージ18に保持されたウエハWを所望の温度にして検査を行うことができる。なお、温度制御部29は、ウエハステージ11の表面の近くに設けられた図示していない温度センサの検出した温度に基づいて制御を行う。
テスタ30は、テスタ本体31と、テスタ本体31に設けられたコンタクトリング32とを有する。プローブカード25には各プローブに接続される端子が設けられており、コンタクトリング32はこの端子に接触するように配置されたスプリングプローブを有する。テスタ本体31は、図示していない支持機構により、プローバ10に対して保持される。
検査を行う場合には、針位置合わせカメラ19がプローブ26の下に位置するように、Z軸移動台16を移動させ、針位置合わせカメラ19でプローブ26の先端位置を検出する。このプローブ26の先端位置の検出は、プローブカードを交換した時にはかならず行う必要があり、プローブカードを交換しない時でも所定個数のチップを測定するごとに適宜行われる。次に、ウエハステージ18に検査するウエハWを保持した状態で、ウエハWがウエハアライメントカメラ23の下に位置するように、Z軸移動台16を移動させ、ウエハW上の半導体チップの電極パッドの位置を検出する。1チップのすべての電極パッドの位置を検出する必要はなく、いくつかの電極パッドの位置を検出すればよい。また、ウエハW上のすべてのチップの電極パッドを検出する必要はなく、いくつかのチップの電極パッドの位置が検出される。
図2は、電極パッドをプローブ26に接触させる動作を説明するための図である。プローブ26の位置及びウエハWの位置を検出した後、チップの電極パッドの配列方向がプローブ26の配列方向に一致するように、θ回転部17によりウエハステージ18を回転する。そして、ウエハWの検査するチップの電極パッドがプローブ26の下に位置するように移動した後、ウエハステージ18を上昇させて、電極パッドをプローブ26に接触させる。
図3の(A)はウエハW上に形成された半導体チップ(ダイ)41上の電極42の配置例を示し、図3の(B)はプローブ26の配列例を示す。プローブ26は電極42の配置に対応した配列を有する。近年は、スループットの向上のため、複数のダイを同時に検査するマルチプロービング処理が行われており、プローブ26は1個のダイの電極数に同時に検査するダイの数を乗じた本数である。
半導体デバイスの微細化及び高集積化に応じて、電極は益々小さくなる傾向にあり、最近では30×30μmの大きさのものが出現している。これに応じてプローブ26の位置精度も向上する必要があり、更にアライメント精度も向上する必要がある。
特開2001−210683(全体) 特開2004−039752号公報(全体)
ウエハWを高温又は低温で検査する場合、又は高温又は低温での検査が終了した後常温で検査する場合、ウエハステージ18にウエハWを保持した後、温度制御部29はウエハステージ18が所望の検査温度になるように制御を開始する。そして、ウエハステージ18の温度が所望の検査温度範囲内になると、ウエハWの温度も所望の検査温度範囲内であるとみなして、アライメントを行ってプローブ26の先端位置とウエハWのダイの電極位置の相互関係(相対位置)を検出し、検出した相対位置に基づいてダイの電極をプローブ26の直下に移動した後上昇させて接触させる。プローブの接触したダイの検査が終了すると、ウエハWを降下させてプローブ26から電極を離した後、次に検査するダイの電極をプローブ26の直下に移動し後上昇させて接触させる。このような動作をウエハWのすべてのダイの検査が終了するまで繰り返す。
上記のように、ウエハステージ18はヒータ・冷却液路28が設けられており、ウエハステージ18の温度は強制的に変化されるので比較的高速に温度を変化させることができる。温度制御部29は、ウエハステージ18の温度が所望の検査温度になると、検査中はその温度を維持するように制御する。一方、ウエハステージ18以外の、例えばカードホルダ24、プローブカード25、移動機構の各部分には温度調整機構は設けられていないので、温度調整されるウエハステージ18との間には温度差があり、検査中にもウエハステージ18の温度に近づく方向に徐々に変化する。この変化は、ウエハステージ18に近いカードホルダ24及びプローブカード25では大きく、移動機構では比較的小さい。
このように、ウエハステージ18以外の部分の温度は、アライメント処理が行われた後にも変化するため、アライメント処理で検出されたプローブ26とウエハWのダイの電極の相対位置も、各部の熱膨張により変化する。そのため、ウエハの一部のダイの検査が終了した後、他の未検査のダイを検査するために移動すると、プローブが電極に正しく接触しないというプロービングミスを生じる場合が起こる。
電極の形状が大きくプローブの接触位置の許容範囲が大きければ、上記のような相対位置の変化が生じても問題はないが、上記のように近年電極が小さくなっており、プローブの接触位置の許容範囲が小さくなっているため、プロービングミスの発生頻度が無視できなくなっている。
このような問題を防止するため、ウエハアライメントカメラ23とプローブカード25の相対位置の変化及びウエハステージ18の移動量の変化(ウエハアライメントカメラ23の位置とプロービング位置の距離の変化)などを、レーザ測長器などで高精度に測定し、移動量を補正することが考えられる。しかし、レーザ測長器は非常に高価であり、高価なレーザ測長器を何台も使用するとコストが大幅に増加するという問題がある。
そこで、ウエハステージ18が所定の検査温度になった後も十分な待機時間をとり、ウエハステージ18以外の部分の温度が安定してからアライメントを行うことが考えられる。しかし、ウエハステージ18以外の部分には温度調整機構は設けられていないため、それらの部分の温度が安定するには長時間を要し、スループットが著しく低下するという問題を生じる。
更に、ウエハステージ18が所定の検査温度になった後アライメントを行って検査を開始した後、短い周期でアライメント動作を繰り返し、常に正確な相対位置を検出することが考えられる。しかし、アライメント動作を行うには、ウエハステージをアライメントカメラ23の下に移動する必要がある上、電極の位置検出のための画像処理などを行う必要があり、ある程度の時間が必要である。この時間はそのままスループットの低下になる。また、プローブ26の位置の検出も行えば、スループットは更に低下する。
本発明は、このような問題を解決するもので、スループットをあまり低下させること無しにプロービングの位置精度を向上したプローバ及びプローブ接触方法の実現を目的とする。
上記目的を実現するため、本発明のプローバ及びプローブ接触方法は、プローバの複数箇所の温度を検出し、検出した複数箇所の温度及びウエハステージと他の部分との温度差の少なくとも一部を変数とする予測モデルに基づいて、半導体装置の電極とプローブの相対位置の変化量を算出することを特徴とする。
すなわち、本発明のプローバは、ウエハ上に形成された半導体装置をテスタで検査をするために、前記テスタの各端子を前記半導体装置の電極に接続するプローバであって、前記半導体装置の電極に接触して前記電極を前記テスタの端子に接続するプローブを有するプローブカードと、ウエハを保持するウエハステージと、前記ウエハステージの温度を所定温度にするステージ温度調整機構と、前記ウエハステージを移動する移動機構と、前記移動機構を制御する移動制御部と、前記プローブカードの前記プローブの位置を検出すると共に、前記ウエハステージに保持された前記ウエハの前記半導体装置の電極の位置を検出するアライメント動作を行い、前記半導体装置の電極と前記プローブの相対位置を検出するアライメント機構と、を備え、前記移動制御部は、前記アライメント機構の検出した前記相対位置に基づいて、検査する前記半導体装置の電極を前記プローブに接触させるように前記移動機構を制御するプローバにおいて、前記ウエハステージを含む当該プローバの複数箇所の温度を検出する複数の温度センサと、検出した前記複数箇所の温度及びウエハステージと他の部分の温度差の少なくとも一部を変数とする予測モデルに基づいて、前記半導体装置の電極と前記プローブの相対位置の変化量を算出する予測変化量算出部と、を備えることを特徴とする。
また、本発明のプローブ接触方法は、プローバのプローブカードに設けられたプローブを、ウエハステージに保持されたウエハ上に形成された半導体装置の電極に接触させるプローブ接触方法であって、前記プローブカードの前記プローブの位置を検出すると共に、前記ウエハステージに保持された前記ウエハの前記半導体装置の電極の位置を検出するアライメント動作を行い、前記半導体装置の電極と前記プローブの相対位置を検出し、検出した前記相対位置に基づいて、検査する前記半導体装置の電極を前記プローブに接触させるように移動させるプローブ接触方法において、前記ウエハステージを含む前記プローバの複数箇所の温度を検出し、検出した前記複数箇所の温度及びウエハステージと他の部分の温度差の少なくとも一部を変数とする予測モデルに基づいて、前記半導体装置の電極と前記プローブの相対位置の変化量を算出することを特徴とする。
算出した相対位置の変化量に応じて、プロービングのための移動量を補正すれば、プロービングの位置誤差を低減できる。
各部の温度を検出することは比較的低コストで実現できる。
半導体装置の電極とプローブの相対位置は、プローバを構成する部材の熱膨張の差により変化する。各部材の熱膨張による相対位置の変化に対する寄与具合は複雑であるが、基本的にはウエハステージ及び各部の温度及びウエハステージに対する各部の温度差を変数とした予測モデルで近似することができる。そこで、ウエハステージを含む各部の温度を検出し、ウエハステージと他の部分の温度差を算出して、近似モデルに適用すれば、相対位置の変化を予測することが可能である。この相対位置の変化を予測するモデルは、例えば、実験的に決定することができる。具体的には、各種の初期状態から、ウエハステージの温度を各種の温度に変化させた時の各部の温度変化及び相対位置の変化を検出し、ウエハステージの温度を各種の温度に変化させた時の各部の温度変化を変数として多変量解析を行って算出する。
しかし、プローバでは、検査されるウエハに形成されたダイに応じてプローブカードが異なり、それに応じて予測モデルも異なるので、プローバの製造時に使用状態をすべて考慮して予測モデルを作成することはできない。そこで、実際にプローバが検査に使用されている時の温度条件及びアライメント動作で実際に検出した相対位置の変化量と予測モデルから算出した相対位置の変化量との誤差を算出して、随時予測モデルを修正するようにする。これにより、プローバが使用されるに従って、予測モデルの精度が向上する。
更に、確率算出モデルに基づいて算出した相対位置の変化量の予測値の精度を算出することが望ましい。予測モデルにより算出した相対位置の変化量は、アライメント動作時にはゼロで、時間の経過に従って変動するが、その精度は時間の経過と共に低下する。また、上記のように、予測モデルの修正に伴って予測モデルの精度が向上するので、それに応じて予測モデルにより算出した相対位置の変化量の精度も向上する。このように、算出した予測値の精度は変化するので、精度に応じて予測した相対位置と実際の相対位置の誤差も変化し、プローブが電極に正常に接触しないプロービング異常の発生の確率も変化する。そこで、予測値の精度に応じてプロービング異常の発生の確率を算出し、その確率が所定値以上の時には、アライメント動作を行い、プロービング異常の発生を抑制する。
本発明によれば、ウエハステージに保持されたウエハを前の検査時と異なる温度にして検査を行う場合に、ウエハステージ、すなわちウエハの温度が検査条件になるとすぐに検査を開始してもプロービング異常の発生が低減され、スループットを向上できる。
図4は、本発明の実施例のウエハテストシステムの概略構成を示す図である。図1と比較して明らかなように、ウエハステージ18に温度センサT1が、カードホルダ24に温度センサT2が、ヘッドステージ22に温度センサT3が、基台11に温度センサT4が、それぞれ設けられ、各温度センサが検出した温度データがステージ移動制御部27に送られると共に、温度制御部29から温度制御情報がステージ移動制御部27に送られる点、及びステージ移動制御部27がこれらのデータに基づいて温度変化によるプローブ26とウエハWのダイの電極との相対位置の変化を予測モデルに基づいて算出して、電極をプローブ26に接触させるプロービング時の移動量を補正する点が、従来例と異なる。なお、ステージ移動制御部27には室温に関するデータも合わせて入力される。
図5は、プローバ10を図4に示す状態でプローバ10内を温度TSに長時間保持してウエハステージ18、カードホルダ24、ヘッドステージ22及び基台11がすべて同じ温度、すなわち温度センサT1からT4がすべて温度TSを示すデータを出力する状態から、ウエハステージ18の温度をTPになるように変化させた時の、T1からT4の温度変化と、プローブ26とウエハW上のダイの電極との相対位置の変化Cの例を示す図である。
図5に示すように、T1はウエハステージ18の加熱に応じて上昇し、一定値TPになる。なお、ここでは、温度が単純に増加する例が示されているが、より高速にTPになるようにオーバーシュートしながら変化させる場合もある。カードホルダ24は、ウエハステージ18に近接しているので、T2もTPに近い温度になるように上昇するが、T1より緩やかに変化し、TPより低い温度で安定する。また、T3の上昇はT2より緩やかであり、T4の上昇はさらに緩やかであり、安定するまでには長時間を要する。また、相対位置の変化Cは、一旦増加するが、その後減少する。
例えば、従来例では、T1がTPに近づき、検査温度TPの許容範囲内になると図示のようにアライメント動作を行い、検査を開始していた。しかし、アライメント動作の後、相対位置の変化Cは逆に減少しており、この分がプローブ26と電極の位置決め時の誤差になる。
そこで、本実施例では、ステージ移動制御部27に予測変化量算出部を設け、予測変化量算出部が温度センサT1からT4の検出した温度データを周期的にサンプリングして、各部の温度から相対位置の変化の予測値を算出する。ステージ移動制御部27は、算出した相対位置の変化の予測値分移動量を補正する。ステージ移動制御部27はコンピュータにより実現され、予測変化量算出部はソフトウエアで実現される。
なお、ここでは4箇所の温度を検出したが、より多数の箇所の温度を検出するようにしてもよいが、検出箇所を増加させるとその分予測変化量算出部における演算量が増加する。
プローブ26と電極の相互位置の変化は、基本的には各部の熱膨張に起因するので、各部の温度、特にウエハステージ18と他の部分の温度差に関係する。従って、相互位置の変化量を、各部の温度及びウエハステージ18と他の部分の温度差を変数とする予測モデルで算出することができる。
この相対位置の変化を予測するモデルは、例えば、実験的に決定することができる。具体的には、各種の初期状態から、ウエハステージの温度を各種の温度に変化させた時の各部の温度変化及び相対位置の変化を検出し、ウエハステージの温度を各種の温度に変化させた時の各部の温度変化を変数として多変量解析を行って算出する。なお、近似精度を高くするために、各部の温度及びウエハステージ18と他の部分の温度差を変数とし、それらの高次の項を有する予測モデルを使用することも可能である。
予測モデルは、プローバの製造工程で決定し、ソフトウエアの形で組み込むことが望ましいが、プローバでは、検査されるウエハに形成されたダイに応じてプローブカードが異なり、それに応じて予測モデルも異なるので、プローバの製造時に使用状態をすべて考慮して予測モデルを作成することはできない。そこで、プローバの製造時には標準的なプローブカードを使用した標準予測モデルを作成し、実際のプローバで他の異なるプローブカードを使用する場合には、標準予測モデルを基礎として、実際にプローバが検査に使用されている時の温度条件及びアライメント動作で実際に検出した相対位置の変化量と予測モデルから算出した相対位置の変化量との誤差を算出して、随時標準予測モデルを修正して、使用するプローブカードなどの個別の条件に適合した予測モデルを作っていく。これにより、プローバが使用されるに従って、予測モデルの精度が向上する。
予測モデルにより算出した相対位置の変化量は、アライメント動作時にはゼロで、時間の経過に従って変動するが、その精度は時間の経過と共に低下する。これにより予測した相対位置と実際の相対位置の誤差が増加してプローブが電極に正常に接触しないプロービング異常の発生の確率が増加する。また、予測モデルの修正に伴って予測モデルの精度が向上する場合には、それに応じて予測モデルにより算出した相対位置の変化量の精度も向上する。これにより予測した相対位置と実際の相対位置の誤差が減少してプロービング異常の発生の確率が減少する。
そこで、本実施例では、アライメントからの経過時間を変数とする確率算出モデルに基づいてプロービング異常の発生の確率を算出する。この確率算出モデルは、上記のように、予測モデルの修正に伴って予測モデルの精度が向上した場合には、プロービング異常の発生の確率が低下するように、随時修正される。また、それまで使用したことのない新しいプローブカードが使用される場合には、確率算出モデルは、プロービング異常の発生の確率が増加するように修正される。
ステージ移動制御部27は、算出した確率が所定値以上の時には、アライメント動作を行い、プロービング異常の発生を抑制する。
図6は、以上の予測モデルの修正処理を説明するフローチャートである。このフローチャートは、新しいプローブカードが取り付けられ、標準予測モデルが使用され、随時修正される処理を示す。
ウエハステージ18の温度は従来と同様の方法で検査温度になるように制御され、T1が所定の温度(検査温度の許容範囲)になると、ステップ101で、温度情報を取得する。この温度情報は、検査温度データや、各部の温度データである。
ステップ102では、アライメント動作を行い、プローブ26に対するダイの電極の相対位置を算出する。
ステップ103では、予測モデルに従って相対位置の変化の予測値を算出し、ステップ102で行ったアライメント動作による相対位置の変化の実測値と比較する。そして、実測値との差が小さくなる予測値が得られるように予測モデルを修正する。最初のステップでは、標準予測モデルを新たな予測モデルとして使用し、2回目以降はその時点で使用している予測モデルを使用する。また、アライメント動作による相対位置の変化の実測値を、予測値とする。すなわち、予測値は誤差ゼロである。
ステップ104では、移動量を算出し、算出した移動量を予測値に基づいて補正して移動量を決定する。
ステップ105では、ステップ104で決定した移動量に基づいて次に検査するダイの電極がプローブ26に接触するように移動する。
ステップ106では、テスタからの信号で電極のプローブ26への接触が正常であるかを判定し、正常な接触状態であればステップ107に進み、正常でなければプロービング異常であるので、ステップ102に戻り、上記の処理を再び行う。
ステップ107では、テスタからダイの電極に電源及びテスト信号を入力し、ダイの出力信号を電極から受けて正常に動作するかの電気的な検査(プローブテスト)を行う。
ステップ108では、プローブテストの終了後、温度情報を取得して、ステップ109で予測モデルに基づいて相対位置の変化の予測値を算出する。そして、前述の予測値の算出精度及びプロービング異常の発生の確率を算出して、プロービング異常の発生の確率を算出し、ステップ110で、プロービング異常の発生の確率が問題ないか、すなわち確率が所定値以下であるかを判定する。確率が所定値以下である場合には、プロービングの問題は発生しないので、ステップ104に戻って、アライメント動作を行わずに次のプローブビングを行う。確率が所定値以上である場合には、プロービングの問題が発生する可能性が高いので、ステップ102に戻ってアライメント動作を行う。
以下、上記の動作を繰り返す。この繰り返しは、ウエハが変わっても行い、プローブカードが交換された時には、次に使用するプローブカードに関する予測モデルが存在すれば、それを使用して更に修正を続行する。以上のようにして、予測モデルは順次改良され、予測値の精度が向上するので、アライメント動作を行う回数が徐々に減少して、スループットがより一層向上する。
本発明は、温度調整可能なプローバであれば、どのようなものにも適用可能である。
プローバとテスタでウエハ上のチップを検査するシステムの基本構成を示す図である。 電極パッドをプローブに接触させる動作を説明する図である。 ウエハのダイにおける電極の配列例と、それに対応するプローブの配列例を示す図である。 本発明の実施例のプローバとテスタでウエハ上のチップを検査するシステムの基本構成を示す図である。 ウエハステージの温度変化によるプローバ内の各部の温度変化とプローブと電極の相対位置の変化の例を示す図である。 実施例における予測モデルの修正処理を説明するフローチャートである。
符号の説明
18 ウエハステージ
19 針位置合わせカメラ
23 ウエハアライメントカメラ
25 プローブカード
26 プローブ
27 ステージ移動制御部
28 ヒータ・冷却液路
T1〜T4 温度センサ
W ウエハ

Claims (4)

  1. ウエハ上に形成された半導体装置をテスタで検査をするために、前記テスタの各端子を前記半導体装置の電極に接続するプローバであって、
    前記半導体装置の電極に接触して前記電極を前記テスタの端子に接続するプローブを有するプローブカードと、
    ウエハを保持するウエハステージと、
    前記ウエハステージの温度を所定温度にするステージ温度調整機構と、
    前記ウエハステージを移動する移動機構と、
    前記移動機構を制御する移動制御部と、
    前記プローブカードの前記プローブの位置を検出すると共に、前記ウエハステージに保持された前記ウエハの前記半導体装置の電極の位置を検出するアライメント動作を行い、前記半導体装置の電極と前記プローブの相対位置を検出するアライメント機構と、を備え、
    前記移動制御部は、前記アライメント機構の検出した前記相対位置に基づいて、検査する前記半導体装置の電極を前記プローブに接触させるように前記移動機構を制御するプローバにおいて、
    前記ウエハステージを含む当該プローバの複数箇所の温度を検出する複数の温度センサと、
    検出した前記複数箇所の温度及び前記ウエハステージと他の部分との温度差の少なくとも一部を変数とする予測モデルに基づいて、前記半導体装置の電極と前記プローブの相対位置の変化量を算出する予測変化量算出部と、を備え
    前記予測変化量算出部は、前記アライメント機構が前記相対位置を検出した時には、前記アライメント機構が検出した前記相対位置の変化量と前記予測変化量算出部の算出した前記相対位置の変化量との誤差を算出して、前記予測モデルを修正することを特徴とするプローバ。
  2. 前記移動制御部は、前記予測変化量算出部の算出した前記相対位置の変化量に応じて移動量を補正する請求項1に記載のプローバ。
  3. プローバのプローブカードに設けられたプローブを、ウエハステージに保持されたウエハ上に形成された半導体装置の電極に接触させるプローブ接触方法であって、
    前記プローブカードの前記プローブの位置を検出すると共に、前記ウエハステージに保持された前記ウエハの前記半導体装置の電極の位置を検出するアライメント動作を行い、前記半導体装置の電極と前記プローブの相対位置を検出し、
    検出した前記相対位置に基づいて、検査する前記半導体装置の電極を前記プローブに接触させるように移動させるプローブ接触方法において、
    前記ウエハステージを含む前記プローバの複数箇所の温度を検出し、
    検出した前記複数箇所の温度及び前記ウエハステージと他の部分との温度差の少なくとも一部を変数とする予測モデルに基づいて、前記半導体装置の電極と前記プローブの相対位置の変化量を算出し、
    前記アライメント動作が行われた時には、検出した前記相対位置の実際の変化量と算出した前記相対位置の変化量との誤差を算出して、前記予測モデルを修正することを特徴とするプローブ接触方法。
  4. 前記半導体装置の電極を前記プローブに接触させる時の移動量を、算出した前記相対位置の変化量だけ補正する請求項に記載のプローブ接触方法。
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4744382B2 (ja) * 2006-07-20 2011-08-10 株式会社東京精密 プローバ及びプローブ接触方法
JP4932618B2 (ja) * 2007-06-29 2012-05-16 東京エレクトロン株式会社 検査方法及びこの方法を記録したプログラム記録媒体
KR101492408B1 (ko) * 2007-10-10 2015-02-12 캐스캐이드 마이크로텍 드레스덴 게엠베하 소정의 열 조건 하에서의 시험 기판의 시험 방법과 열적으로 조절가능한 탐침기
JP5071131B2 (ja) * 2008-01-31 2012-11-14 東京エレクトロン株式会社 プローブ装置
US7977956B2 (en) * 2009-04-28 2011-07-12 Formfactor, Inc. Method and apparatus for probe card alignment in a test system
KR20110020028A (ko) * 2009-08-21 2011-03-02 삼성전자주식회사 다수의 패드들을 포함하는 반도체 장치
KR20120104812A (ko) * 2011-03-14 2012-09-24 삼성전자주식회사 반도체 디바이스 테스트 장치 및 방법
CN102565677A (zh) * 2012-01-19 2012-07-11 嘉兴景焱智能装备技术有限公司 一种芯片的测试方法及其测试装置和该装置的使用方法
WO2014132856A1 (ja) * 2013-02-27 2014-09-04 株式会社東京精密 プローブ装置のアライメント支援装置及びアライメント支援方法
KR102066155B1 (ko) 2013-03-08 2020-01-14 삼성전자주식회사 프로빙 방법, 이를 수행하기 위한 프로브 카드 및 프로브 카드를 포함하는 프로빙 장치
JP5718978B2 (ja) * 2013-05-28 2015-05-13 株式会社東京精密 ウェーハの検査方法
KR102396428B1 (ko) 2014-11-11 2022-05-11 삼성전자주식회사 반도체 테스트 장치 및 방법
WO2016084147A1 (ja) * 2014-11-26 2016-06-02 株式会社東京精密 ウェーハの検査方法
JP6821910B2 (ja) * 2017-01-20 2021-01-27 株式会社東京精密 プローバ及びプローブ針の接触方法
JP6869123B2 (ja) * 2017-06-23 2021-05-12 東京エレクトロン株式会社 プローブ装置及び針跡転写方法
US11693028B2 (en) 2017-11-15 2023-07-04 Kla Corporation Probe for testing an electrical property of a test sample
JP7398930B2 (ja) * 2018-11-27 2023-12-15 東京エレクトロン株式会社 検査装置システム
US11262401B2 (en) * 2020-04-22 2022-03-01 Mpi Corporation Wafer probe station
JP2022090538A (ja) * 2020-12-07 2022-06-17 東京エレクトロン株式会社 検査装置の制御方法及び検査装置
JP7004935B2 (ja) * 2020-12-14 2022-01-21 株式会社東京精密 プローバ及びプローブ針の接触方法
JP2022186039A (ja) * 2021-06-04 2022-12-15 株式会社東京精密 プローバ制御装置、プローバ制御方法、及びプローバ
CN115274484B (zh) * 2022-08-03 2023-09-29 立川(无锡)半导体设备有限公司 一种晶圆检测装置及其检测方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3172760B2 (ja) * 1997-03-07 2001-06-04 東京エレクトロン株式会社 バキュームコンタクタ
JP3424011B2 (ja) * 1997-11-19 2003-07-07 東京エレクトロン株式会社 プローブ方法及びプローブ装置
US6111421A (en) * 1997-10-20 2000-08-29 Tokyo Electron Limited Probe method and apparatus for inspecting an object
JPH11163066A (ja) * 1997-11-29 1999-06-18 Tokyo Electron Ltd ウエハ試験装置
JPH11176893A (ja) * 1997-12-15 1999-07-02 Toshiba Corp ウェーハ測定装置
JP2001210683A (ja) 2000-01-25 2001-08-03 Tokyo Seimitsu Co Ltd プローバのチャック機構
JP3902747B2 (ja) 2002-07-01 2007-04-11 株式会社東京精密 プローブ装置
JP4357813B2 (ja) * 2002-08-23 2009-11-04 東京エレクトロン株式会社 プローブ装置及びプローブ方法
JP4030413B2 (ja) * 2002-11-22 2008-01-09 株式会社東京精密 ウエハプローバ
KR100977328B1 (ko) * 2003-05-09 2010-08-20 동부일렉트로닉스 주식회사 프로버 시스템의 탐침 정렬 방법
US7728953B2 (en) * 2004-03-01 2010-06-01 Nikon Corporation Exposure method, exposure system, and substrate processing apparatus
JP4589710B2 (ja) * 2004-12-13 2010-12-01 株式会社日本マイクロニクス プローバ
JP4529135B2 (ja) * 2005-04-11 2010-08-25 富士機械製造株式会社 対回路基板作業システム
JP4744382B2 (ja) * 2006-07-20 2011-08-10 株式会社東京精密 プローバ及びプローブ接触方法

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