JP5008700B2 - プローブ試験および選別装置 - Google Patents

Description

本発明は、半導体設備に関し、詳しくは、プローブ試験および選別を統合した設備に関するものである。

従来の半導体製造工程の後工程（Ｂａｃｋ−ｅｎｄ）において、プローバ（Ｐｒｏｂｅｒ）および選別機（Ｓｏｒｔｅｒ）は分離している。加工後のウェハーはブルーテープ（Ｂｌｕｅ ｔａｐｅ）に貼り付けられ、かつ複数のチップに分割される。ブルーテープは、ウェハーリング（ｗａｆｅｒ ｒｉｎｇ）に固定され、かつ引っ張られて複数のチップを分離させる。ウェハーリングは手動または自動輸送工程によってプローバへ搬送され、プローバはウェハーリング上のチップに電気的試験を行う。試験が完了したウェハーリングは人力方式によって選別機へ搬送される。選別機は試験結果に基づいてウェハーリング上のチップを選別容器（ｂｉｎ）にグレードの順に分配する。製造工程全体にあわせるため、ウェハーリングをプローバから選別機まで搬送するまでは数日もかかる。この間に引っ張られたブルーテープは徐々に収縮し、チップの分布位置が変わってしまうため、選別の際に位置の誤りが起こりやすくなる。また、人力方式によってウェハーリングをプローバから選別機まで搬送するステップは人為的ミスが起こりやすいため、製造過程の信頼性に影響をあたえてしまう。

早期から現在に至るまで、製造工程の統合こそが半導体製造工程のうちの重要な展開方向である。関連のある製造工程を同じシステム内に統合すれば、ウェハーを迅速に処理することが可能であるため、処理速度を高めることが可能となる。真空環境においてウェハーを自動輸送すれば、ウェハーを空気中に露出させることを避け、良質の度合を高めることが可能である。設備を統合すれば設備の占有面積を減少させることが可能である。製造工程を統合すれば処理過程の質及び量を高め、コストを削減することが可能なだけでなく、統合後のプロセスによって後工程においてウェハーを人力で搬送する必要がなくなり、人為的ミスを解消することが可能である。

前述した問題に対し、図１に示すプローブ試験および選別を統合した装置が提出された。プローブ試験および選別装置１０が起動されると、ウェハーリングはウェハーリング保管区１４に搬送され、そののち移動装置１０２はウェハーリングからチップを取り上げ、搬送区１６に送り、プローバ試験装置１２は搬送区１６内のチップに電気的試験を行う。試験が完了した後、移動装置１０４は試験結果に基づいて搬送区１６から試験済みのチップを選別容器保管区１８中の選別容器に選別する。最後に、試験済みのチップは選別容器保管区１８から送出される。このような装置は従来のプローブ試験および選別工程を統合したが、実際に使用してみると、処理速度が遅すぎ、経済効果があまりないため、半導体製造業者は依然としてプローバと選別機を別々に採用する方式を維持する。

本発明の主な目的は、半導体製造工程の後工程においてのプローブ試験および選別工程を統合した装置を提供することである。

本発明によるプローブ試験および選別装置は、試験区を有し、試験区はプローブ試験装置を有し、プローブ試験装置はウェハーリング上のチップに試験を行なう。試験済みのウェハーリングは搬送装置によって試験区から選別区に搬送される。選別区は選別装置を有し、選別装置は試験結果に基づいてウェハーリング上のチップを複数の選別容器中に分配する。

本発明によるプローブ試験および選別装置は、配置区、試験区、ウェハーリング保管区、搬送装置および選別装置を備える。配置区は試験待ちのウェハーリングを載せるのに用いられる。試験区はプローブ試験装置を有し、プローブ試験装置は試験待ちのウェハーリングに試験を行なう。ウェハーリング保管区は、試験済みのウェハーリングの保管に用いられる。搬送装置は、試験待ちのウェハーリングを配置区から試験区に搬送し、試験を進め、そののち試験済みのウェハーリングをウェハーリング保管区に搬送する。選別装置は、試験結果に基づいて試験済みのウェハーリング上のチップを、ウェハーリング保管区から選別容器保管区内の選別容器に分配する。

本発明によるプローブ試験および選別装置は、さらにチップの外観の検査に用いられる外観検査システムを有する。

本発明によるプローブ試験および選別装置は、さらに自動制御方式によって試験対象物を送入する送入装置を有する。

本発明によるプローブ試験および選別を統合した装置は、プローブ試験と選別工程を統合したため、人為的ミスの発生率を減少させ、良質の度合を向上させ、ウェハーの処理速度を維持することが可能である。

従来のプローブ試験及び選別工程を統合した装置を示す配置図である。 本発明の第一実施形態によるプローブ試験および選別装置を示す配置図である。 図２に示す第一実施形態を示す模式図である。 本発明の第二実施形態によるプローブ試験および選別装置を示す配置図である。 図４に示す第二実施形態を示す模式図である。

図１に示す統合装置は、チッブを一つずつ取って試験を進めるため、処理速度が遅すぎる。それに対し、本発明は、プローブ試験のステップを一次処理に設定することによって処理速度を高める。

（第一実施形態）
図２は、本発明の第一実施形態によるプローブ試験および選別装置を示す配置図である。試験待ちのウェハーリングがプローブ試験および選別装置２０に搬入された後、試験区２６は試験待ちのウェハーリングに試験を行い、試験が完了した後、搬送装置２２は試験済みのウェハーリングを選別区２４に搬送し、選別を進め、最後に搬出する。本実施形態はウェハーリングに電気的試験を行なうことである。言い換えれば、試験区２６は一次処理によってウェハー全体のチップに電気的試験を行なうため、試験速度を上げることが可能である。試験済みのウェハーリングは直接選別区２４に搬送され、選別されるため、ブルーテープの収縮現象を最小限に減少させることが可能である。本実施形態において、搬送装置２２は機械アームまたはレールによって構成される。

図３は、設備の実体を示す模式図である。ウェハーリングがプローブ試験および選別装置２０に搬入された後、プローブ試験装置２６２はプローブ試験平台２６４においてウェハーリングに試験を行い、そののち搬送装置２２は、試験済みのウェハーリングをウェハーリング保管平台２４４に搬送し、続いて選別装置２４６は選別を行なう。試験済みのウェハーリング上のチップは選別装置２４６によって選別平台２４２上の選別容器内にグレードの順に分配される。別の実施形態において、チップの外観に欠陥があるか否かを検査するために、プローブ試験平台、ウェハーリング保管平台または選別平台に外観検査システムに配置することが可能である。

（第二実施形態）
図４は、本発明の第二実施形態によるプローブ試験および選別装置を示す配置図である。ウェハーリングがプローブ試験および選別装置３０内の配置区３２に搬入された後、搬送装置３０４は配置区３２上のウェハーリングを試験区３４に搬送する。試験区３４はプローブ試験装置を有し、プローブ試験装置によってウェハーリング上のチップに試験を行う。試験が完了した後、搬送装置３０４は、試験済みのウェハーリングをウェハーリング保管区３６に搬送する。選別装置３０２は、ウェハーリング保管区３６中の試験済みのウェハーリングからチップを取り上げ、試験結果に基づいて選別容器保管区３８内の選別容器に分配する。選別工程が完了すると、チップは選別容器保管区３８から搬出される。本実施形態において、配置区３２は緩衝作用を果たすことが可能である。チップの外観に欠陥があるか否かを検査するために、試験区、ウェハーリング保管区または選別装置に外観検査システムに配置すればこのましい。試験対象物の搬入および搬出方式を多様化することが可能である。例えば、ウェハーリングおよび選別容器の搬入および搬出は配置区内に設計されることが可能であり、選別済みのウェハーリングおよび選別容器は搬送装置３０４によって配置区へ搬送され、そののち搬出されることが可能である。選別工程が完了した後、搬送装置３０４によって選別が完了した選別容器を試験区３４に搬送し、そののち選別済みのチップにプローブ試験または抜き取り検査を行なうことによってチップ選別の良質の度合を確認し、そして搬送装置３０４によって良質の度合が低すぎた選別容器をウェハーリング保管区３６に搬送し、再び選別工程を行なうことが可能である。別の実施形態は、配置区においてウェハーリングの搬入および搬出を行い、選別容器保管区において選別容器の搬入及び搬出を行なうことが可能である。

図５は、設備の実体を示す模式図である。自動搬入装置３０８は、プローブ試験および選別装置３０の右側に配置され、ウェハーリング３０６は搬入装置３０８から配置区３２に搬入された後、搬送装置３０４によって取り上げられ、試験区３４に搬送され、試験を受ける。試験済みのウェハーリングは搬送装置３０４によってウェハーリング保管区３６に搬送される。選別装置３０２は真空吸引力を供給可能なアームによってウェハーリング保管区３６中のウェハーリングからチップを取り上げ、続いてチップのグレードによって選別容器保管区３８中の選別容器に分配する。本実施形態において、搬送装置３０４は機械アームである。別の実施形態において、搬送装置３０４はレールまたは効果が同等の機構から構成することが可能である。

以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。

１０：プローブ試験および選別装置、 １０２：移動装置、 １０４：移動装置、 １２：プローブ試験装置、 １４：ウェハーリング保管区、 １６：搬送区、 １８：選別容器保管区、 ２０：プローブ試験及び選別装置、 ２２：搬送装置、 ２４：選別区、 ２４２：選別平台、 ２４４：ウェハーリング保管平台、 ２４６：選別装置、 ２６：試験区、 ２６２：プローブ試験装置、２６４：プローブ試験平台、 ３０：プローブ試験及び選別装置、 ３０２：選別装置、 ３０４：搬送装置、 ３０６：ウェハーリング、 ３０８：搬入装置、 ３２：配置区、 ３４：試験区、 ３６：ウェハーリング保管区、 ３８：選別容器保管区

Claims (7)

1. 試験待ちのウェハーリングおよび選別容器を載せるのに用いられる配置区と、
   試験待ちのウェハーリング上のチップに試験を行なうのに用いるプローブ試験装置を有する試験区と、
   試験済みのウェハーリングの保管に用いられるウェハーリング保管区と、
   機械アームを有し、機械アームにより試験待ちのウェハーリングを配置区から試験区に搬送し、かつ試験済みのウェハーリングをウェハーリング保管区に搬送する搬送装置と、
   選別容器を載せるのに用いられる選別容器保管区と、
   試験済みのウェハーリング上のチップを選別し、かつウェハーリング保管区から選別容器保管区内の選別容器に分配する選別装置と、
   を備え、
   選別後のウェハーリングおよび選別容器は、機械アームにより配置区に搬送されることを特徴とするプローブ試験および選別装置。
2. さらに試験区、選別装置またはウェハーリング保管区のうちの一つに配置される外観検査システムを備えることを特徴とする請求項１に記載のプローブ試験および選別装置。
3. さらに複数のウェハーリングを収容し、試験待ちのウェハーリングを配置区に自動搬入することができる搬入装置を備えることを特徴とする請求項１に記載のプローブ試験および選別装置。
4. 選別装置は、真空吸引力を供給可能なアームによってウェハーリング保管区中のウェハーリングからチップを取り上げ、続いてチップのグレードによって選別容器保管区内の選別容器に分配することを特徴とする請求項１に記載のプローブ試験および選別装置。
5. 搬送装置は、選別容器を配置区、試験区、ウェハーリング保管区または選別容器保管区のうちの一つに搬送することを特徴とする請求項１に記載のプローブ試験および選別装置。
6. 搬送装置は、配置区または選別容器保管区から選別容器を試験区に搬送することを特徴とする請求項１に記載のプローブ試験および選別装置。
7. 選別容器に載せたチップは、選別装置によって選別され、選別工程が完了したチップで
   あることを特徴とする請求項６に記載のプローブ試験および選別装置。

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