JPH03141657A

JPH03141657A - 検査装置

Info

Publication number: JPH03141657A
Application number: JP28086289A
Authority: JP
Inventors: Hidenori Yoshida; 吉田　英則; Hiromi Hirayama; 平山　広美; Kiyohisa Tateyama; 清久立山; Tomoaki Kubota; 久保田　智明; Kenichi Furusho; 古荘　健一
Original assignee: Tokyo Electron Ltd; Tokyo Electron Kyushu Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd; Tokyo Electron Kyushu Ltd
Priority date: 1989-10-26
Filing date: 1989-10-26
Publication date: 1991-06-17

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、検査装置に関する。

（従来の技術）一般に、半導体デバイスの製造工程では、精密写真転写
技術等を用いて半導体ウェハ上に多数の半導体チップを
形成し、この後、ダイシング後程により各半導体チップ
に切断する。そして、これらの半導体チップを所定形状
にモールド（パッケージング）して個々の半導体デバイ
スを形成する。

このような半導体製造工程において、従来は、プローブ
装置を用いた半導体ウェハの状態での電気的特性の検査
、およびハンドラを用いたモールド済みの半導体デバイ
ス（完成品）の電気的特性の検査が行われている。

ところで、このような半導体製造工程において、近年は
ダイシング後のモールドされていない状態の半導体チッ
プの電気的特性の検査を実施することが考えられている
。これは、例えば近年半導体チップを直接プリント配線
基板等の上に搭載し、工程の簡略化および装置の小型化
等を図る技術が開発されているが、このような場合等に
対応するためである。

（発明が解決しようとする課題）上述したように、近年ダイシング後のモールドされてい
ない半導体チップの電気的特性の検査を実施することが
考えられている。しかしながら、従来このようなモール
ドされていない半導体チップの電気的特性の検査を実施
するシステムがなく、このため、モールドされていない
半導体チップの電気的特性の検査は、マニュアル操作に
よって行われていた。

本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもので
、モールドされていない半導体チップの電気的特性の検
査を自動的に実施することができ、従来に較べて生産性
の大幅な向上を図ることのできる検査装置をｌｆｆ１Ｍ
しようとするものである。

（発明の構成］（課題を解決するための手段）すなわち、本発明は、モールドされていない半導体チッ
プが複数マトリクス状に設けられたトレーを搬送して／
ｆｉＩＩノ定部位にロード・アンロードする手段と、予
め前記トレー上の前記半導体チップの電極を複数撮像し
、これらの電極の位置から該半導体チップの所定位置か
らのずれを検出し、このずれを補正する手段と、前記測
定部位にロードされた前記トレー上の前記半導体チップ
の電極に順次検査端子を接触させて電気的な導通を得る
手段と、この手段の結果から上記半導体チップを検査す
る手段とを備えたことを特徴とする。

（作　用）上記構成の本発明の検査装置では、モールドされていな
い半導体チップの電気的特性の検査を自動的に実施する
ことができ、従来に較べて生産性の大幅な向上を図るこ
とができる。

（実施例）以下、本発明の検査装置の一実施例を、図面を参照して
説明する。

第１図に示すように、この実施例の検査装置は、トレー
収容部１および搬送機構２からなるローダ部３と、ｉＰ
Ｊ定部４とからその主要部を構成されている。

上記トレー収容部１は、第２図に示すように、その上面
の所定位置に、複数例えば数個ないし数十個のモールド
されていない半導体チップ２０を保持可能に構成された
トレー２１を、例えば棚状に？ｊ２数収容する如く構成
されている。なお、半導体チップ２０には、例えば第３
図に示すように例えば数十ないし数百側の電極２２ａ、
２２ｂ・・・・・・が例えばマトリクス状に設けられて
いる。

そして、上３ｃ！搬送機構２は、例えば搬送用アーム等
でこのトレー収容部１内のトレー２１を保持して順次’
ｌｌ１ｌＪ定部４ヘロードし、測定が終了したトレー２
］をΔＩｌｌ定部４からアンロードしてトレー収容部１
内に収容する如く構成されている。

また、上記測定部４には、その上面にトレー２１を保持
してｘ−ｙ−ｚ方向に移動可能に構成された載置台５が
設けられており、この載置台５は、駆動制御部６によっ
て制御される。

さらに、測定部４には、半導体チップ２０の電極２２に
対応する多数の探針７を備えたプローブカード８が、探
針７が下向きに配列されるよう前説自在に設けられてい
る。また、これらの探針７は、図示しないケーブル等を
介して図示しないテスタ（検査測定装置）に接続されて
いる。そして、載置台５をｘ−ｙ−ｚ方向に移動させる
ことにより、下側から半導体チップ２０の電極２２と探
針７とを接触させ、テスタにより各半導体チップ２０の
検査測定を行う如く構成されている。

また、例えばプローブカード８の側方には、例えば容量
センサ９等の高さ検出手段と、例えばＣＣＤカメラ１０
等の撮像手段が設けられており、これらの出力信号は位
置認識部１１に入力されるよう構成されている。そして
、位置認識部１１は、容量センサ９の測定結果から半導
体チップ２０の有無およびそのＺ方向位置（高さ）の所
定位置からのずれを検出し、ＣＣＤカメラ１０の測定結
果から半導体チップ２０のＸ−Ｙ方向位置の予め記憶さ
れた基準の所定位置からのずれ量をパターン認識技術に
より検出して駆動制御部６に送出するよう構成されてい
る。

駆動制御部６は、このずれ量を相殺する方向に載置台５
をＸ、Ｙ、θ方向移動させて位置合せし、トレー２１上
に所定位置からずれて載置された半導体チップ２０に対
しても、電極２２に正確に探針７を接触させることがで
きるよう構成されている。この位置合せは測定するデバ
イス毎に一個ずつ実施した後プロービングする。

上記構成のこの実施例の検査装置では、例えば第２図に
示したように、被検査体である半導体チップ２０を複数
ａ置されたトレー２１を、予めローダ部３のトレー収容
部１内の所定部位に例えば棚積みする如く配置しておく
。すると、搬送機構２は、例えば搬送アームにより、こ
れらのトレー２１のうち所定位置のトレー２１、例えば
最上段のトレー２１を保持する。そして、このトレー２
１を、予め受は渡し位置で待機する載置台５上の所定位
置に載置する。

この後、駆動制御部６は、載置台５を容量センサ９の下
方に移動する。そして、容量センサ９がトレー２１上に
載置された各半導体チップ２０の上方に位置するようス
テップ状に載置台５を移動させ、順次半導体チップ２０
の有無およびその高さを容量センサ９によって測定する
。なお、この測定は例えば第２図に矢印で示す如く、図
中最上段左端から右側に、ＩＩ定した後、２段目を右端
から左側にΔＰＩ定し、次に３段目を左端から右側に測
定する等−段ずつ順次反対側から行う如く構成されてい
るが、複数の容量センサ９によって一度に複数の半導体
チップ２０を測定するようにしても、どのようにしても
よい。この測定結果は、位置認識部１１内に記憶される
とともに駆動制御部６に送出される。

しかる後、駆動制御部６は、載置台５をＣＣＤカメラ１
０の下方に移動する。そして、ＣＣＤカメラ１０により
半導体チップ２０の電極２２を撮像し、例えば次のよう
にして半導体チップ２００所定位置からの位置ずれを検
出する。

すなわち、まず、第３図に示す半導体チップ２０におい
て、例えば最下段左端の電極２２ａを撮像し、その重心
位置を求め、次に最下段右端の電極２２ｂを撮像し、そ
の重心位置を求めて、これらの重心位置から半導体チッ
プ２０の傾きθを求める。

次に、最上段右端の電極２２ｃを撮像し、その有無を確
認する。すなわち、この半導体チップ２０の場合、最上
段左端には、図中点線で示す如く電極の形成されていな
い部位があり、これが半導体チップ２０の方向性の基準
となっている。そこで残りの３隅の電極２２ａ、２２ｂ
、２２ｃを撮像し、その存在を確認することによって、
半導体チップ２０が所定の向きに配置されているか否か
を確認する。

そして、最後に、中心の電極２２ｄを撮像し、その重心
位置を求め、半導体チップ２０の中心位置のずれを求め
る。

上記一連の工程を、トレー２１上の各半導体チップ２０
について行い、各半導体チップ２０の位置ずれを求める
。この情報は、位置認識部１１から駆動制御部６に送出
され、駆動制御部６内に記憶される。なお、この際、８
二センサ９による測定結果を参照し、ρｊえば半導体チ
ップ２０が無しと判定された部位、すなわち、例えば搬
送中等に半導体チップ２０が飛び出したりして半導体チ
ップ２０が存在しない部位のＣＣＤカメラ１０による測
定は行わない。

このような容量センサ９と、ＣＣＤカメラ１０によるト
レー２１上の各半導体チップ２０の位置認識が終了する
と、駆動制御部６は、載置台５をプローブカード８の下
方に移動させる。そして、上述した位置認識情報に基い
て、載置台５のＸ−Ｙ−Ｚ方向の移動量を補正し、例え
ば第２図に示した矢印の如く端部の半導体チップ２０か
ら順に、プローブカード８の探針７と電極２２とを接触
させ、電気的な導通を得、テスタによって所定の検査測
定を行う。

この時、半導体チップ２０の下面側に電極が存在する場
合は、°トレー２１に導電性部材例えば導電性ゴムから
なる板材等を、半導体チップ２０下部からその周囲に延
在する如く設けておき、この導電性ゴム上に半導体チッ
プ２０を載置して、この導電性ゴムに探針７を接触させ
るようにすれば、下向きの電極に対して上側から電気的
導通を得ることができる。

なおこの際、ＣＣＤカメラ１０による測定と同様に、容
量センサ９による半導体チップ２０の有無に関する測定
結果を参照し、半導体チップ２０が無しと判定された部
位については、探針７を接触させるための動作および測
定に関連する動作は行わなず、この部位を飛ばして次の
半導体チップ２０の測定を行う。また、プローブカード
８の探針７は、予め所定の基準位置に位置合せしておく
必要があるが、このような位置合せは、例えば銀紙、ア
ルミホイル等針跡の付き易いものをトレー２１上に載置
して探針７に押圧し、これらの針跡を例えばＣＣＤカメ
ラ１０等により撮像することにより、ウエハブローバ等
の場合と同様にして行うことができる。

トレー２１上の全ての半導体チップ２０の検査測定が終
了すると、駆動制御部６は、載置台５を所定の受は渡し
位置へ移動させる。そして、搬送機構２により載置台５
上のトレー２１をアンロードしてトレー収容部１内の所
定の部位に収容し、次のトレー２１を載置台５上にロー
ドする。このような手順を繰り返して、トレー収容部１
内に収容された全てのトレー２１上に載置された半導体
チップ２０の検査測定を自動的に実施する。

すなわち、この実施例の検査装置によれば、例えば微小
ピッチで形成された多数の微小な電極２２を形成された
モールドされていない半導体チップ２０に対しても、探
針７を電極２２に接触させて、その電気的特性の検査を
自動的に実施することができる。

また、予めＣＣＤカメラ１０により各半導体チップ２０
の所定位置からの位置ずれを検出し、この位置ずれを補
正する如く電極２２に探針７を接触させるので、例えば
ダイシング工程における切断状態が悪く、斜めに切断さ
れてしまい、その結果トレー２１上に斜めに配置された
半導体チップ２０等があっても、このような半導体チッ
プ２０の電極２２に対しても正確に探針７を接触させる
ことができる。

さらに、ＣＣＤカメラ１０による各半導体チップ２０の
位置ずれ検出の前に、容量センサ９により半導体チップ
２０の有無およびその高さを測定するので、例えばトレ
ー２１の搬送中等に半導体チップ２０が飛び出して、な
くなってしまったような場合には、この部位を飛ばして
以後の測定動作を実施することができ、検査の効率化を
図ることができる。

また、高さ位置のずれた半導体チップ２０に対しても、
容量センサ９によって１ｌｌｌＪ定された高さ情報に基
いて載置台５の２方向の駆動量を補正することにより、
最適な押圧力で電極２２に正確に探針７を接触させるこ
とができ、正確かつ確実に半導体チップ２０の検査を行
うことができる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明の検査装置によれば、モー
ルドされていない半導体チップの電気的特性の検査を自
動的に実施することができ、従来に較べて生産性の大幅
な向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の検査装置の構成を示す図、
第２図は第１図のトレーの構成を示す図、第３図は第２
図の半導体チップの構成を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）モールドされていない半導体チップが複数マトリ
クス状に設けられたトレーを搬送して測定部位にロード
・アンロードする手段と、予め前記トレー上の前記半導体チップの電極を複数撮像
し、これらの電極の位置から該半導体チップの所定位置
からのずれを検出し、このずれを補正する手段と、前記測定部位にロードされた前記トレー上の前記半導体
チップの電極に順次検査端子を接触させて電気的な導通
を得る手段と、この手段の結果から上記半導体チップを検査する手段と
を備えたことを特徴とする検査装置。