JPH01227450A - ウエハプローバ - Google Patents

ウエハプローバ

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JPH01227450A
JPH01227450A JP63054565A JP5456588A JPH01227450A JP H01227450 A JPH01227450 A JP H01227450A JP 63054565 A JP63054565 A JP 63054565A JP 5456588 A JP5456588 A JP 5456588A JP H01227450 A JPH01227450 A JP H01227450A
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JP
Japan
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wafer
chuck
wafer chuck
deflection
probe
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JP63054565A
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Yoshito Marumo
丸茂 芳人
Takashi Chiku
知久 孝
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Tokyo Electron Ltd
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Tokyo Electron Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
この発明は半導体ウェハの□プローブテストを行なうた
めのウニへプローバに関し、半導体ウェハを精廃よく測
定するのに適し九つェ八ブローバを提供するものである
【従来の技術】
半導体装置の製造工程においては、ウェハ上にウェハチ
ップが完成すると、プローブテストと呼ばれ電極パッド
にプローブ針を接触させてウェハチップの電気的特性検
査が行なわれる。 このような検査においては、プローブ位置におい壬、プ
ローブ針が一定の針圧でウェハチップの。 電極パッドに接触しているか否かが検査精度に大きく影
響するものであった。 ゛従来、このプローブ針がウェハ上へ接触する場合の針
圧は、ウェハの厚さやらエム表面の傾きによって影響さ
れるため、プローブ針に対してウェハチャ多りのZ軸方
向の移動量を制御することにより調整されていた。
【発明か解決しようと音る問題点】
しかしながら、本発明者等は針圧への影響因子としそ、
ウニへの厚さの不均一やウニ八表面の傾きは勿論、゛針
圧を受けた場合のウェハチャックのたわみ量も非常′に
大きい影響力を持っていることを発見した。 □ 近年のウェハの高密度化に伴い、第9図に示すよう
に、プローブ針21がプローブカード22に′ 垂直に
設置されるようになった。このような場合に、は、わず
かな針圧の違いによりプローブ針21に過度の負荷がか
かつて変形し、負荷が除かれたのちもその変形が残って
しまい、プローブ針21が使用できなくなってしまう。 この発明の目的は、かかる従来の問題点を解消するため
、従来何も考慮されていなかった、針圧を受けた場合の
ウェハチャックのたわみ量(第10図参照)を、ウェハ
チャックの各部位についてプローブ針による針圧との関
係において測定するものである。そして、そのたわみ量
をメモリに記憶させておき、のちのプローブ工程におい
てウェハチャックのY軸方向の駆動を制御するのに使用
して、針圧の狂いを低減することにより、より一層高精
度にウェハを検査できるウニへブローバを提供すること
である。
【問題点を解決するための手段】
すなわちこの発明のウエハブローバは、ウェハチャック
のチャックトップの各部位についてのたわみ量を、プロ
ーブ針による針圧との関係において測定し、そのたわみ
量に応じてウェハチャックの2軸方向の移動量を制御す
ることにより、ウェハにかかる針圧を調整するようにし
たことを特徴とするものである。
【実施例】
以下、この発明の一実施例を図面を用いて説明する。第
1図ないし第4図はこの発明のウエハブローバの一実施
例を示し、第1図はその概略平面図、第2図は側面図、
第3図はダミーウェハの用法を示す概略平面図、第4図
はウェハチャックの駆動方向を示す斜視図である。 プローブ位置に設置したプローブカード等からなるプロ
ーブ手段1と、ウェハ12の相対的移動により各チップ
13ごとに検査される6例えば、ウェハ12が上下、X
軸−Y軸方向に移動することにより検査されろ、上記上
下移動において、あらかじめ定められた位置に設けられ
たハイドセンサ2の位置を、ウェハチャック11に吸着
されたウェハ12が通過することにより、ウェハ12内
の全チップ13について、その高さがハイドセンサ2に
より検知される。すなわち、第2図に示すヨウにウェハ
12の端縁がハイドセンサ2を縦横に横切った際の2点
Xs、XiおよびY、、y*し、その交点をウェハ12
の中心Oとして以後の基準とする。そして上記中心Oを
起点として、うす巻き状ないし蛇行状に移動させ、ウェ
ハ12上の各チップ13をハイドセンサ2によって検知
する。この検知結果はメモリに記憶させておく。 4は、マイクロスコープと撮像カメラ3からの出力によ
るTVモニタで、ウェハ12のチップ13に設けた電極
パッドにプローブ位置においてプローブ針21をコンタ
クトさせ、その針跡の位置やサイズを確認するために使
用される。すなわち第4図に示すように、ウェハ12を
吸着したつエバチャック11をX軸、Y軸、Y軸方向お
よびθ方向に駆動させ、確認した針跡によってウェハ1
2の姿勢を制御するのである。 なお、上記ハイドセンサ2によって各チップ13の高さ
を検知する前に、このTVモニタ4でウェハ12を観察
してチップ13内のどの位置を検知するかを決定する。 その後ウェハ12をハイドセンサ2の視野位置まで移動
させ、上記手順でウェハ12の中心0を決定して、各チ
ップ13ごとにその高さを検知する。得られた各チップ
13ごとの高さのデータは、メモリに記憶しておく。 次にウェハ12はプローブ位置まで移送され、各チップ
13ごとに電気的に測定される。その際ウェハチャック
11は、第5図のように各チップ13ごとにプローブ針
21に接触させるように動作するが、各チップ13ごと
の高さに応じてY軸方向に移動量を調整する。この調整
は、ウェハチャック11の駆動系を、メモリに記憶され
た各チップ13ごとの高さのデータに応じて制御するこ
とにより行なわれる。なおウェハ12のX軸ないしY軸
方向の傾きは、TVモニタ4の位置で修正されているの
で、プローブ位置においては調整する必要がない。 この実施例においては、検査すべきウェハ12をプロー
1位置に移送してウェハ12上の各チップ13を電気的
に測定するのに際し、次の準備工程を経るようにしたも
のである。 すなわち、先ずウェハチャック11のチャックトップの
各部位についてのたわみ量を、プローブ針21による針
圧との関係において測定する。測定に際しては第6図に
示すように、プローブ位置のヘッドプレート33に支持
された、上下方向に進退自在のマグネスケール34を使
用する。すなわち、ウェハチャック11のチャックトッ
プ31にウェイト32を載せ、この状態でウェハチャッ
ク11をZ軸方向に上昇させてマグネスケール34の先
端に当接させる。そしてウェハチャックllのチャック
トップ31の各部位についてそのたわみ量を検出する。 上記たわみ量は、通常ウェハチャックの支柱部分との関
係からウェハチャックの中心においては少なく、周辺部
分において大きくなる。しかしながら、ウェハチャック
11の材質等の要素もあってかなりのバラツキを有する
ものである。 このようにして測定したウェハチャック11のチャック
トップ31のたわみ量は、メモリに記憶させておき、の
ちのプローブ工程においてウェハチャック11の2軸方
向の駆動を制御するのに使用する。このようにして針圧
の狂いを低減することにより、より一層高精度にウェハ
を検査することができる。 なお同時に、下記に示すような手段で、ウェハチャック
11のZ軸方向の移動の際の停止位置のズレを検出した
ところ、移動速度によって第8図のAに示すような振動
が生じていることが判明した。 ズレの検出には第7図に示すように、プローブ位置のヘ
ッドプレート33に支持されたオシロスコープ35を使
用する。すなわち、ウェハチャック11のチャックトッ
プ31にウェイト32を載せ、この状態でウェハチャッ
ク11をZ軸方向に上昇させてオシロスコープ35でそ
の位置を検出する。そしてチャックトップ31の各部位
についてその振動量を検出する。 このようにして測定したウェハチャック11の振動はそ
のZ軸方向の速度に大きく影響されるため、本発明者等
は種々検討した結果、ウェハチャック11のZ軸方向の
駆動を2段階制御することによって解消できることを見
いだした。このようにして振動量を低減することにより
、より一層高精度にウェハを検査することができる。 次にこの発明の、ウニへブローバの動□作について説明
する。 通常のロード、アンロード手段でダミーウェハ14をプ
ローブ位置に移送する0次いでダミーウェハ14上の任
意の位置に、プローブ針21’t’針跡からなるマーク
15を付してTVモニタ4の位置まで回送する。そして
、このダミーウェハ14上のマーク15をTVモニタ4
で確認するとともに、プローブ位置との間の距離りを検
出する。得られたデータはRAM等のメモリに記憶させ
ておく。 次に、検査すべきウェハ12をプローブ位置に移送して
、ウェハ12のチップ13に設けた電極パッドにプロー
ブ位置においてプローブ針21をコンタクトさせる。プ
ローブ針21の針跡等のマ一り23を付された検査すべ
きウェハ12は、TVモニタ4によって上記マーク23
の位置やサイズが確認される。それと同時に、ウェハ1
2を吸着したウェハチャック11をX軸、Y軸、Z軸方
向およびθ方向に駆動させ、確認した針跡等のマーク2
3によってウェハ12の姿勢を制御する。 その後、ウェハ12はプローブ位置に送られ、各チップ
13ごとに通常のテストを受ける。 上記各工程において、ウェハチャック11のたわみ量に
応じた制御がZ軸方向について行なわれる。また、第8
図のBに示すように、ウェハチャック11をZ軸方向に
駆動する際には、上昇過程の大半は高速で移動させ、停
止位置に近すいた時点で低速にするという2段階で動作
させる。このようにすれば、上記振動を解消して非常に
制度よく、しかも速度を落とさずにテスト等を行なうこ
とができる。 なお、チップ13内のどの位置の高さをハイドセンサ2
によって測定するかは、マイクロスコープと撮像カメラ
3からの出力によるTVモニタ4内の映像を、TVモニ
タ4内中心に位置する十字マーク5に合わせることによ
り指示する。十字マーク5の下に位置する点が、X、Y
方向へどれだけ移動すればハイドセンサ2の真下にくる
かが判れば、TVモニタ4に指示したチップ13内の点
を正確にハイドセンサ2の下へ移動することが可能とな
る。 この移動量は、例えば以下の方法を取ることにより実行
可能となる。まず、上記ウェハチャック11がハイドセ
ンサ2の真下を縦および横に横切った際の2点、X+、
XtおよびYl、Y2の中心、1の中心Oであり、ハイ
ドセンサ2の真下にウェハチャック11が移動する座標
となる。 次に、TVモニタ4の十字マーク5の真下をウェハチャ
ック11が縦および横に横切った際の2り中心がTVモ
ニタ4の十字マーク5の下に移動ンサ2とTVモニタ4
の十字マーク5との間の距離すなわち移動量となる。 したがって、上記ハイドセンサ2によって各チップ13
の高さを検知する前に、このTVモニタ4でウェハ12
を観察してチップ13内のどの位置を検知するかを決定
する。 その後ウェハ12をハイドセンサ2の位置まで移動させ
、上記手順でウェハ12の中心0を決定して、各チップ
13ごとにその高さを検知する。 チップ13のX方向およびY方向の大きさは、あらかじ
めキーボード等を用いて入力することにより、ブローバ
内部に記憶されている。したがって、ハイドセンサ2の
真下にTVモニタ4にて指示した特定点が移動した後は
、あらかじめ記憶されたチップ13の大きさ分だけ移動
することにより、ウェハ12上の各チップ13上の特定
点の高さ測定が可能となる。得られた各チップ13ごと
の高さのデータは、メモリに記憶しておく。 次にウェハ12はプローブ位置まで移送され、上述のよ
うに各チップ13ごとに電気的に測定される。なおこの
プローブ工程において、プローブ位置、ハイドセンサ2
およびTVモニタ4の間の距離L+、L*を、ウェハ1
2の中心0等を基準にして計測しておき、そのデータに
応じてウェハチャック11の移動量を制御するようにす
れば、プローブ工程全体を自動的に行なわせることがで
きる。 上記実施例では、ウェハに形成される全チップについて
の高さを検知し、この検知信号により各チップの針圧を
あらかじめ定めた針圧に補正する例について説明したが
、ウェハを複数のブロックに分割し、ブロック単位で針
圧調整してもよい。 ブロックは例えば中心部、周辺部の5分割などである。 さらにあらかじめ定められた位置のチップやダミーチッ
プのみ高さ検知してもよい。
【発明の効果】
この発明のウエハブローバは、各ウェハの高さを検出し
ておき、この検出値に応じてプローブ針と電極パッドと
の相対的移動量を補正することにより、常にあらかじめ
定めた針圧で検査でき、高精度な測定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明のウエハブローバの一実施例を示す概
略平面図、第2図はその側面図、第3図はダミーウェハ
の用法を示す概略平面図、第4図はウェハチャックの駆
動方向を示す斜視図、第5図はプローブ工程におけるウ
ニへのZ軸方向の動作、を示す概略側面図、第6図はウ
ェハチャックのたわみ量を検出する手段を示す概略側面
図、第7図はウェハチャックの停止位置のズレな検出す
る手段を示す概略側面図、第8図はウェハチャックの停
止時の振動を示すグラフ、第9図は従来の場合のプロー
ブ針が変形したところを示す概略側面図、第10図は針
圧を受けた場合のウェハチャックのたわみを示す概略側
面図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、ウェハチャックのチャックトップの各部位について
    のたわみ量を、プローブ針による針圧との関係において
    測定し、そのたわみ量に応じてウェハチャックのZ軸方
    向の移動量を制御することにより、ウェハにかかる針圧
    を調整するようにしたことを特徴とするウェハプローバ
JP63054565A 1988-03-08 1988-03-08 ウエハプローバ Expired - Lifetime JPH0732176B2 (ja)

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JP63054565A JPH0732176B2 (ja) 1988-03-08 1988-03-08 ウエハプローバ

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JP63054565A Expired - Lifetime JPH0732176B2 (ja) 1988-03-08 1988-03-08 ウエハプローバ

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007095753A (ja) * 2005-09-27 2007-04-12 Tokyo Seimitsu Co Ltd プローバ、プローブ接触方法及びそのためのプログラム
JP2015524616A (ja) * 2012-07-26 2015-08-24 エテル・ソシエテ・アノニム ウェハを試験するための設備
CN114252761A (zh) * 2021-12-28 2022-03-29 北京半导体专用设备研究所(中国电子科技集团公司第四十五研究所) 适用于超低温环境的探针设备针痕控制装置

Cited By (4)

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JP2015524616A (ja) * 2012-07-26 2015-08-24 エテル・ソシエテ・アノニム ウェハを試験するための設備
CN114252761A (zh) * 2021-12-28 2022-03-29 北京半导体专用设备研究所(中国电子科技集团公司第四十五研究所) 适用于超低温环境的探针设备针痕控制装置
CN114252761B (zh) * 2021-12-28 2023-06-06 北京半导体专用设备研究所(中国电子科技集团公司第四十五研究所) 适用于超低温环境的探针设备针痕控制装置

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