JP6908826B2 - Prober and wafer chuck - Google Patents
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Description
本発明は、半導体ウェーハ上に形成された複数のチップの電気的な検査を行うプローバおよびそのウェーハチャックに関する。 The present invention relates to a prober for electrically inspecting a plurality of chips formed on a semiconductor wafer and a wafer chuck thereof.
近年、新しいパッケージの製造手段としてFOWLP(Fan Out Wafer Level Package)が注目されている。この基板は、従来の円形の他、四角い形状で制作される場合がある。また、FOWLPの特徴として、片面は樹脂で成形されるため、どうしても反りが発生する。従来のチャックは、同心円状に溝を掘り、その溝に真空ラインをつないで吸着している。 In recent years, FOWLP (Fan Out Wafer Level Package) has been attracting attention as a means for manufacturing new packages. This substrate may be produced in a square shape in addition to the conventional circular shape. Also, as a feature of FOWLP, since one side is molded with resin, warpage inevitably occurs. In the conventional chuck, grooves are dug concentrically, and a vacuum line is connected to the grooves for suction.
従来のチャックでは、FOWLPの反ったウェーハを矯正することができず、吸着することが困難である。本発明は、反ったウェーハを矯正してチャックに吸着し、プロービングを可能にするプローバおよびウェーハチャックを提供することを目的とする。 With a conventional chuck, it is not possible to straighten a warped wafer of FOWLP, and it is difficult to suck the wafer. It is an object of the present invention to provide a prober and a wafer chuck that straightens a warped wafer and attracts it to a chuck to enable probing.
本発明は、ウェーハ保持面を有するウェーハチャックと、ウェーハ保持面に対向する面に複数のプローブが配置されたプローブガードと、を備えたプローバであって、ウェーハ保持面において、ウェーハ保持面のウェーハ保持領域の外周部近傍の位置で、ウェーハ保持面の外側に向かって斜めに開口し、正圧のエアーを供給する正圧ポートと、ウェーハ保持面で開口し、負圧のエアーを供給する負圧ポートと、を備えるプローバを提供する。 The present invention is a probe provided with a wafer chuck having a wafer holding surface and a probe guard in which a plurality of probes are arranged on a surface facing the wafer holding surface. A positive pressure port that opens diagonally toward the outside of the wafer holding surface and supplies positive pressure air at a position near the outer periphery of the holding region, and a negative that opens at the wafer holding surface and supplies negative pressure air. It provides a prober with a pressure port.
上記プローバにおいて、負圧ポートは、ウェーハチャックのウェーハ保持面に同心円状に形成された溝のうち、ウェーハ保持面の一部の領域内の溝の底部で開口し、負圧のエアーを供給する穴を有することが好ましい。 In the prober, the negative pressure port opens at the bottom of the groove in a part of the wafer holding surface among the grooves formed concentrically on the wafer holding surface of the wafer chuck to supply negative pressure air. It is preferable to have a hole.
また、一部の領域はウェーハ保持面を分割した半円状の領域であることが好ましい。 Further, it is preferable that a part of the region is a semicircular region in which the wafer holding surface is divided.
上記プローバは、正圧ポートに正圧のエアーを供給する正圧エアー供給部と、負圧ポートに負圧のエアーを供給する負圧エアー供給部と、負圧エアー供給部を制御して負圧ポートに負圧のエアーを供給させる間、正圧エアー供給部を制御して正圧ポートに正圧のエアーの供給を開始および終了させる制御部と、をさらに備えることが好ましい。 The prober controls a positive pressure air supply unit that supplies positive pressure air to a positive pressure port, a negative pressure air supply unit that supplies negative pressure air to a negative pressure port, and a negative pressure air supply unit. It is preferable to further include a control unit that controls the positive pressure air supply unit to start and stop the supply of the positive pressure air to the positive pressure port while supplying the negative pressure air to the pressure port.
また、負圧エアー供給部は異なる複数の経路で構成されることが好ましい。 Further, it is preferable that the negative pressure air supply unit is composed of a plurality of different paths.
本発明は、ウェーハ保持面を有するウェーハチャックであって、ウェーハ保持面において、ウェーハ保持面のウェーハ保持領域の外周部近傍の位置で、ウェーハ保持面の外側に向かって斜めに開口し、正圧のエアーを供給する正圧ポートと、ウェーハ保持面で開口し、負圧のエアーを供給する負圧ポートと、を備えるウェーハチャックを提供する。 The present invention is a wafer chuck having a wafer holding surface, which is obliquely opened toward the outside of the wafer holding surface at a position near the outer peripheral portion of the wafer holding region of the wafer holding surface and has a positive pressure. Provided is a wafer chuck including a positive pressure port for supplying air and a negative pressure port which is opened at a wafer holding surface and supplies negative pressure air.
本発明によると、FOWLPの反ったウェーハを矯正し、反ったウェーハを矯正してチャックに吸着することができる。 According to the present invention, the warped wafer of FOWLP can be straightened, and the warped wafer can be straightened and attracted to the chuck.
以下、添付図面に従って本発明に係るプローバの好ましい実施形態について詳説する。 Hereinafter, preferred embodiments of the prober according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の実施形態のプローバ1の構成を示した上面図である。 FIG. 1 is a top view showing the configuration of the prober 1 according to the embodiment of the present invention.
〔プローバ1の構成〕
プローバ1は、プローバ本体部2とローダ部3とで構成されており、ウェーハWを保持するウェーハチャック20と、ウェーハWの表面に形成された図示しないダイを電気的に検査するプローブカード10と、ウェーハWをウェーハチャック20に搬送するウェーハ搬送手段100と、ウェーハWを収容するウェーハカセット30と、を備えている。
[Structure of prober 1]
The prober 1 includes a prober
ウェーハチャック20は、図示しない公知の移動ステージ上に載置されており、プローバ本体部2内を3次元方向に移動することができる。
The
プローブカード10は、プローブ210を介してダイと図示しないテスタとを接続してダイを電気的に検査する。プローブカード10は、プローバ本体部2内の所定の位置に固定されており、ウェーハWのプロービングの際には、ウェーハチャック20が、プローブカード10の下方に移動し、ウェーハチャック20が上昇してプローブカード10に接近することで、プローブ210がダイに押し当てられるようになっている。
The
ウェーハ搬送手段100は、保持アーム110と、ロード/アンロードアームとしてのロードアーム120とアンロードアーム130と、を備えている。
The wafer transfer means 100 includes a
保持アーム110は、プローバ本体部2の側壁2aに展開可能に取り付けられており、使用時には水平に展開され、不使用時にはプローバ本体部2の側壁2aに沿って折り畳まれる。これにより、プローバ本体部2を省スペースで設置することができる。保持アーム110は、ロードアーム120によってウェーハカセット30から取り出された検査前のウェーハWを受け取り、ウェーハチャック20に受け渡す。また、保持アーム110は、検査後のウェーハWをウェーハチャック20から受け取り、アンロードアーム130に受け渡す。
The
ロードアーム120とアンロードアーム130とは、ローダ部3内に配置された図示しないロボットの先端に取り付けられており、ロボットの伸縮動作に応じてプローバ本体部2とローダ部3との間を移動することができる。本実施例に係るロードアーム120とアンロードアーム130とは、互いに独立して設けられているが、一体であっても構わない。ロードアーム120とアンロードアーム130とを互いに独立して設けることにより、保持アーム110が検査後のウェーハWと検査前のウェーハWとをスムーズに交換して、ウェーハWの取り出し、収容を円滑に行うことができる。
The
ロードアーム120は、ウェーハカセット30内に収容されている検査前のウェーハWを乗載して保持アーム110まで搬送する。
The
アンロードアーム130は、検査後のウェーハWを保持アーム110から受け取りウェーハカセット30まで搬送する。
The
〔ウェーハチャック20の構成〕
図2はウェーハチャック20の上面斜視図である。ウェーハチャック20は、5系統の真空経路23a・23b・23c・23d・23eを含む真空経路23、5系統の真空経路23a・23b・23c・23d・23eにそれぞれ対応する供給口群40a・40b・40c・40d・40eからなる供給口群40、吸着溝19、12インチ用ベルヌーイポート41、8インチ用ベルヌーイポート42、12インチ用ベルヌーイ経路43、8インチ用ベルヌーイ経路44を備える。
[Structure of Wafer Chuck 20]
FIG. 2 is a top perspective view of the
供給口群40a・40b・40c・40d・40eは、ウェーハチャック20のウェーハWの保持面18を半分に分けた半円状の部分領域XおよびYのうち、Yのみに配置されている。供給口群40a・40b・40c・40d・40eは、それぞれ径の異なる円周に沿って等間隔で配置されている。これは、反ったウェーハWを保持面18に吸着するときに、真空吸着の流量をより多く確保するためである。供給口群40eよりも同心円内側が12インチウェーハWの吸着領域となり、供給口群40cよりも同心円内側が8インチウェーハWの吸着領域となる。
The
供給口群40はより多い方が流量は多くなるが、ウェーハチャック20周辺には他の部材も多く配置されているので、上記のような供給口群40の配置が好適である。
The larger the supply port group 40, the larger the flow rate, but since many other members are arranged around the
12インチ用ベルヌーイポート41および8インチ用ベルヌーイポート42は、ともにベルヌーイ効果を生じさせるための正圧のエアーを保持面18外側に吹き出す穴である。
The Bernoulli
図3はウェーハチャック20の断面図である。図3の(a)部分に示すように、真空経路23bはウェーハチャック20に横から穴をあけて、保持面18に同心円状に形成された吸着溝19の底部と接続される。吸着溝19と真空経路23、バルブ24および真空源25とを接続する上下の穴の位置は、真空経路23a〜23eで異なる。この図では、供給口群40bの場合を示している。一例として、吸着溝19の幅は0.8mm程度とすることができる。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the
また、図3の(b)部分に示すように、12インチ用ベルヌーイ経路43は、ウェーハチャック20の保持面18の内側から外側に向かう斜めの穴41と接続される。一例として、穴41の径は直径0.6mm程度、穴41と保持面18との角度は22.5°程度とすることができる。12インチ用ベルヌーイ経路43は、バルブ26およびエアー供給源27とも接続されている。図示は省略するが、8インチ用ベルヌーイポート42と8インチ用ベルヌーイ経路44、バルブ26およびエアー供給源27とをつなぐ斜め穴も同様にウェーハチャック20に形成される。真空源25による負圧の供給およびエアー供給源27による正圧の供給は、制御部28により制御される。
Further, as shown in the portion (b) of FIG. 3, the Bernoulli
図4はウェーハチャック20への反ったウェーハWの吸着の原理を示す。ベルヌーイポート41または42から正圧のエアを吹きだすと、ウェーハWの下のエアの流れが速くなり、ウェーハWの下の圧力が上の圧力よりも小さくなって、ウェーハWに対する下向きの力が発生する(ベルヌーイ効果)。これにより、ウェーハWの反りが保持面18に向けて矯正される。
FIG. 4 shows the principle of suction of the warped wafer W to the
図5はウェーハチャック20への反ったウェーハWの吸着の流れを示す。まず、図5の(a)部分のように、反ったウェーハWの反りの中心を、真空経路23から吸着溝19に供給される負圧により吸着する(段階1)。一例として、負圧は-90kPa程度である。
FIG. 5 shows the flow of suction of the warped wafer W to the
次に、図5の(b)部分のように、ウェーハWの反りの中心から外側に向かって、真空経路23から吸着溝19に供給される負圧により吸着する(段階2)。ただし、反りが強いと、ウェーハWの外側全てが吸着されるわけではない。
Next, as shown in the portion (b) of FIG. 5, the wafer W is sucked by the negative pressure supplied from the vacuum path 23 to the
そこで、次に、図5の(c)部分のように、ウェーハWのサイズに応じて、12インチ用ベルヌーイポート41または8インチ用ベルヌーイポート42に0.4MPa程度の正圧を短時間(数十msec程度)供給し、ウェーハWの外側でベルヌーイ効果を生じさせることによって、ウェーハWの外側の反りを矯正する(段階3)。この間も真空経路23からは負圧が供給されているので、矯正とほぼ同時にウェーハWが保持面18に吸着される。
Then, as shown in the portion (c) of FIG. 5, a positive pressure of about 0.4 MPa is applied to the
最後に、図5の(d)および(e)部分のように、12インチ用ベルヌーイポート41または8インチ用ベルヌーイポート42への正圧供給を停止し、ウェーハWの外側を吸着溝19に吸着させる(段階4)。実際には、供給口群40に近いY領域の方が吸着溝19への吸着力が強いため、まず図5の(d)部分のように、Y領域からウェーハWの吸着が開始し、その後図5の(e)部分のように、X領域でもウェーハWの吸着がされる。なお、供給口群40が保持面18の全体に渡って均等に配置されている場合は、ウェーハWのどの場所も同時期に吸着がされる。
Finally, as shown in the portions (d) and (e) of FIG. 5, the positive pressure supply to the
12インチ用ベルヌーイポート41または8インチ用ベルヌーイポート42のいずれに正圧を供給するかは、ウェーハWのサイズに応じて制御部28が制御する。図6は、制御部28がウェーハWのサイズに応じた12インチ用ベルヌーイポート41または8インチ用ベルヌーイポート42への正圧供給のオン・オフパターンと、真空経路23による負圧供給のオン・オフパターンの組み合わせの一例を示す。ウェーハWのサイズは、ボタン操作などによりユーザによって予め制御部28に入力される。
Whether the positive pressure is supplied to the 12-
以上のように、本実施形態のプローバ1およびウェーハチャック20によると、反ったウェーハWの外側がベルヌーイ効果で矯正され、反りの矯正されたウェーハWを保持面18に吸着することができる。
As described above, according to the prober 1 and the
1…プローバ、19…吸着溝、20…ウェーハチャック、23…真空経路、40…供給口、41…12インチ用ベルヌーイポート、42…8インチ用ベルヌーイポート、43…12インチ用ベルヌーイ経路、44…8インチ用ベルヌーイ経路 1 ... Prober, 19 ... Suction groove, 20 ... Wafer chuck, 23 ... Vacuum path, 40 ... Supply port, 41 ... 12 inch Bernoulli port, 42 ... 8 inch Bernoulli port, 43 ... 12 inch Bernoulli path, 44 ... Bernoulli route for 8 inches
Claims (5)
前記ウェーハ保持面において、前記ウェーハ保持面のウェーハ保持領域の外周部近傍の位置で、前記ウェーハ保持面の外側に向かって斜めに開口し、正圧のエアーを供給する正圧ポートと、
前記ウェーハ保持面の一部の領域であって且つ前記ウェーハ保持面を分割した半円状の領域に開口した穴から負圧のエアーを供給する負圧ポートと、
を備えるプローバ。 A prober including a wafer chuck having a wafer holding surface and a probe guard in which a plurality of probes are arranged on a surface facing the wafer holding surface.
A positive pressure port that opens diagonally toward the outside of the wafer holding surface at a position near the outer peripheral portion of the wafer holding region of the wafer holding surface and supplies positive pressure air.
A negative pressure port that supplies negative pressure air from a hole that is a part of the wafer holding surface and is opened in a semicircular region that divides the wafer holding surface.
Prober with.
前記負圧ポートに負圧のエアーを供給する負圧エアー供給部と、
前記負圧エアー供給部を制御して前記負圧ポートに負圧のエアーを供給させる間、前記正圧エアー供給部を制御して前記正圧ポートに正圧のエアーの供給を開始および終了させる制御部と、
をさらに備える請求項1〜2のいずれか1項に記載のプローバ。 A positive pressure air supply unit that supplies positive pressure air to the positive pressure port,
A negative pressure air supply unit that supplies negative pressure air to the negative pressure port,
While controlling the negative pressure air supply unit to supply negative pressure air to the negative pressure port, control the positive pressure air supply unit to start and end the supply of positive pressure air to the positive pressure port. Control unit and
The prober according to any one of claims 1 to 2, further comprising.
前記ウェーハ保持面において、前記ウェーハ保持面のウェーハ保持領域の外周部近傍の位置で、前記ウェーハ保持面の外側に向かって斜めに開口し、正圧のエアーを供給する正圧ポートと、
前記ウェーハ保持面の一部の領域であって且つ前記ウェーハ保持面を分割した半円状の領域に開口した穴から負圧のエアーを供給する負圧ポートと、
を備えるウェーハチャック。 A wafer chuck having a wafer holding surface,
A positive pressure port that opens diagonally toward the outside of the wafer holding surface at a position near the outer peripheral portion of the wafer holding region of the wafer holding surface and supplies positive pressure air.
A negative pressure port that supplies negative pressure air from a hole that is a part of the wafer holding surface and is opened in a semicircular region that divides the wafer holding surface.
Wafer chuck equipped with.
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