JPH0422149A

JPH0422149A - プローブ装置

Info

Publication number: JPH0422149A
Application number: JP2127583A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Hoshi; 誠一星
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1990-05-17
Filing date: 1990-05-17
Publication date: 1992-01-27
Anticipated expiration: 2013-12-09
Also published as: JP2832741B2

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】

この発明はプローブ装置に関する。

【従来の技術】

集積回路（ＩＣ）等の半導体製造工程における測定の１
つとしてプローブ測定がある。このプロブ測定は、被測
定体例えば半導体ウェーハにパターン形成技術により完
成された多数の半導体チップをブローバの探針即ちプロ
ーブ針を用いて測定器等からなる測定回路（テスタ）と
電気的に接続し、電気的特性を測定するものである。従来、−船釣に上記プローブ装置は、測定ステージと、
この測定ステージに対しウェーハを搬入、搬出するロー
ダとて構成されている。そして、ウェーハの搬送及び測
定は全自動で行われるようにされており、ローダは、複
数枚例えば２５枚のつ工−ハを収納するカセットから１
枚のウェーハを取り出して、測定ステージにこのウェー
ハを受け渡し、また、測定ステージで測定の終了したウ
ェーハを測定ステージから受け取り、元のカセット又は
空きカセットに収容するように動作する。測定ステージ
のウェーハ載置台は、移動機構にょってローダとのウェ
ーハの受け渡し位置と測定位置との間を移動する。そし
て、自動測定モードでは、以上の動作を予め設定された
枚数のウェーハの測定が終了するまで行う。

【発明が解決しようとする課題】

ところで、このプローブ装置において、測定結果が異常
である場合に、その原因がウェーハ側に在るのか、プロ
ーブカード側に在るのかを調べるには、測定中のウェー
ハとは異なる例えばテストウェーハを測定することが行
われている。ところが、従来のプローブ装置の場合、このテストウェ
ーハの測定は、自動測定モードにおいて設定した枚数の
ウェーハの測定の終了を待って行うか、あるいは、測定
途中のその品種のウェーハに対する測定を中止してテス
トウェーハをカセットに収納して測定を行うようにしな
ければならない。そして、従来のプローブ装置では、測
定を一旦中止してしまうと、自動測定はティーチング等
の初期設定からやり直さなければならず、厄介であった
。また、所定枚数のウェーハの測定を行っているときに、
緊急に他のウェーハのＩＩ定を割り込ませたい場合があ
るか、その場合にも上述の場合とまったく同様の問題が
ある。この発明は、以上の点に鑑み、自動測定の動作時に、割
り込みにより別個の被測定体の測定が可能なプローブ装
置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

この発明は、ローダ部と測定ステージとの間で被測定体
のロード・アンロードを自動的に行う自動モードを有す
るプローブ装置において、被測定体をマニュアル操作で
前記測定ステージに受け渡し可能なマニュアル搬入・搬
出口を設けると共に、スイッチ手段を設け、前記自動モードにおいて、前記測定ステージから前記ロ
ーダ部への受け渡しに先立って、前記スイッチ手段の切
替状態を判別し、判別した前記スイッチ手段の切替状態
に応して、前記測定ステージの被測定体の載置台を前記
ローダ部との被測定体の受け渡し位置または前記マニュ
アル搬入・搬出口に移動させるようにしたことを特徴と
する。

【作用】

スイッチ手段が例えば自動モードの切替位置にある時は
、測定ステージの被測定体の載置台は、ローダ部との被
測定体の受け渡し位置に移動し、自動動作が続行される
。一方、スイッチ手段か、例えば割り込み測定の切替位
置にある時は、測定ステージはマニュアル搬入・搬出口
に移動する。したがって、テストのための被測定体や緊急処理の被測
定体を測定ステージにマニュアル操作により搬入して測
定を行うことができる。このテストのだめの測定や緊急測定が終了したら、スイ
ッチ手段を自動モードの位置に戻す。すると、測定ステ
ージの載置台はローダ部との被測定体の受け渡し位置に
移動し、中断した自動測定動作が続けられる。

【実施例】

以下、この発明によるプローブ装置を２個の測定ステー
ジを有するウェーハブローバに適用した場合の一実施例
を、図を参照しながら説明する。このウェーハプローバは、第１図に示すように中央にロ
ーダ部１を有し、このローダ部１の左側に第１の擲ｊ定
ステージ２が、右側に第２の測定ステージ３が配される
。ローダ部１には、この例では２個のウェーハカセット１
１が収納される。これらウェーハカセット１１は、それ
ぞれ第２図に示すようにカセット載置台］２に載置され
、カセット載置台１２かモータ１３により上下動させら
れるように構成されている。そして、ウェーハカセット
］１に苅向するようにピンセット１４か設けられ、この
ピンセット１４によりカセット】１の所望の高さ位置の
ウェーハＷを取り出しくローディング）、あるいは、こ
のピンセット］４によりウェーハＷをカセット１１に収
納する（アンローディング）ように構成されている。第１及び第２の測定ステージ２，３は、同様の構成を有
し、ローダ部１との間でウェーハＷの受け渡しを行う回
転アーム２１．３１と、ウェーハＷの載置台２２，３２
とを備える。載置台２２３２は、搬入されたウェーハＷ
を仮固定、例えば真空吸着により仮固定する。また、載
置台２２゜３２はｘ−ｙステージ２３，３３により水平
方向の互いに直交する２方向Ｘ及びＹ方向に移動可能と
されて、第１図に示すローダ部１との間でのウェーハの
受け渡し位置２６．３６と、測定位置（図示せず）とに
移動されるとともに、上下・方向Ｚ及び回転方向θにも
移動可能とされている。測定ステージ２．３の測定位置にはウェーハＷの半導体
チップの電極パッド列に当接するプローブ針列２４．３
４を備えるプローブカード２５３５が設けられている。ローダ部１の筐体上方の後面側には、支柱４１が設置さ
れ、この支柱４１を軸とし、ローダ部１の中心を中心と
して左／右に５０°回転可能なアーム４２が支柱４１に
取り付けられている。このアーム４２の先端には、ウェ
ーハＷの半導体チップを拡大して観測することか可能な
マイクロスコープ４３か取り付けられている。マイクロ
スコブ４３は、垂直方向に上下動可能な状態て取り付け
られている。このマイクロスコープ４３は、測定ステー
ジ２，３に共通に使用されるものである。このプローブ装置の筐体の前面側には、操作パネル４か
設けられると共に、被測定体であるつ工−ハをマニュア
ル操作で測定ステー、；２及び３の載置台２２に受け渡
し可能なマニュアル搬入・搬出口５及び６が測定ステー
ジ２及び３の操作パネル４側に設けられる。操作パネル４には、ステージ２及び３にそれぞれ対応し
てスイッチ手段、この例ではローダスイッチ７及び８か
設けられ、それぞれ「ローダ切」または「ローダ入」の
一方に切り替えられるようにされている。スイッチ７及
び８は、通常は「ローダ人」の状態にされ、後述するよ
うに、この「ローダ入」の状態にある時は、ローダ部１
を用いてウェーハを自動的に測定ステージ２及び３に対
して搬出及び搬入する自動モートの状態てあり、「ロー
ダ切」の状態にある時は、マニュアル等による割り込み
測定の状態である。そして、Ｘ−Ｙステージ２３及び３３は、測定位置から
載置台２２，３２を、このマニュアル搬入・搬出口５及
び６との間でのウェーハ受け渡し位置２７．３７に移動
できるように構成されている。また、第３図に示すように、ローダ部１　第１及び第２
の測定ステージ２，３のそれぞれには、その動作を制御
するためのＣＰＵ５１，５２．５３が内蔵されている。そして、第１の測定ステージ２には、マスクＣＰＵ５０
が設けられ、これには入力手段としてのフロッピーディ
スクコントローラ５４か接続されている。そして、測定
しようとする品種のウェハＷに応して設定される測定モ
ード、搬送モート、測定結果のプリントアウトモード等
かパラメータにより書き込まれているフロッピーディス
ク５５が、このフロッピーディスクコントローラ５４に
てロープインクされて、マスターＣＰＵ５０から各ＣＰ
Ｕ５１，５２．５３に必要な情報か転送される。そして
、この例のプローブ装置は、これらＣＰＵ５０〜５３の
プログラムにしたがって、自動測定モードで動作するよ
うにされると共に、割り込み測定か可能なようにされて
いる。　次に、以上のように構成されたプローブ装置の
動作について第４図のフローチャートを参照しながら説
明する。以下の動作説明では、ウェーハをｆｌｌｌＪ定
ステーン２側で測定する場合について説明するか、測定
ステージ３側での測定ら同様にして行われることはいう
までもない。先ず、ローダスイッチ７の切替状態か判別される（ステ
ップ１０１）。ローダスイッチ７の切替状態は通常は「
ローダ人」である。この切替法曹のときには、測定ステ
ーン２の載置台２２は、ＸＹステーン２３によってロー
ダ部］との間でのウェーハの受け渡し位置２６に移動す
る（ステップ１０２）。そして、カセット］１からウェ
ーハＷがピンセット１４によってプリアライメント載置
台（図示せず）に取り出され、そのオリエンテーション
フラットを基準にして例えば光電的にプリアライメント
された後、回転アームを介して載置台２２にそのウェー
ハＷが搬入載置される（スチップ１０３）。次に、載置
台２２はＸ−Ｙステージ２３によってファインアライメ
ント位置（図示せず）に移動しくステップ１０４）、こ
の位置において、ウェーハ上のスクライブラインやバタ
ン等を参照してウェーハＷに対する正確な位置合わせが
行われる。その後、載置台２２かＸ−Ｙステージ２３により移動さ
れることにより、ウェーハＷはプローブカード２５の真
下の測定位置に移動させられる（ステップ１０５）。そ
して、載置台２２が所定距離だけ上昇することにより、
プローブカードのプローブ針列とウェーハＷ上の各半導
体チップの電極パッド列とが接触させられて、この接触
状態で図示しないテスタにより半導体チップの電気的特
性の測定が行われる。そして、１つのチップの測定が終
了したら、順次半導体チップ間隔たけ移動し前記接触測
定動作を繰り返し実行して、ウェーハＷ上の全半導体チ
ップの測定を行う（ステップ１０６及び１０７）。１枚のウェーハの測定が終了したら（ステップ１０７）
、そのウェーハＷが測定ウェーハの最後のウェーハか否
かを判別しくステップ１０８）、最後のウェーハてあれ
ば測定を終了する。また、最後のウェーハてなければス
テップ］０１に戻ってロードスイッチ７の切替状態をチ
ェツクし、「ロード入コの状態のままであればステップ
１０２に進んで、ｘ−ｙステージ２３により載置台２２
上のウェーハＷを位置２６に移動する。そして、ローダ
部１へ測定の済んなウェーハＷを回転アーム２１により
受け渡す。ローダ部１ては、このウェーハをピンセット
１４により空きカセットに収納する。また、次のウェー
ハをピンセット１４により取り出し、プリアライメント
した後、回転アーム２１によってこのウェーハを載置台
２２に載置する（ステップ１０３）。以下、前述と同様
にして測定が成される。次に、操作者又は自動的にプローブ装置か測定又は結果
か異常であることを検出したときに、その異常がプロー
ブカードにあるか、ウェーハにあるか判別したい場合に
は、ロートスイッチ７を「ロード切」の状態に切り替え
る。すると、ステップ１０７て１枚のウェーハの測定が
終了したと判別され、ステップ１０８でそれか最後のウ
ェーハてないと判別された後、ステップ１０１に戻った
とき、スイッチ７か「ロード切」の状態に切り替えられ
ていることか判別されるので、ステップ２０１に進み、
Ｘ−Ｙステージ２３により載置台２２をマニュアル搬入
・搬出位置２７に移動する。操作者は、マニュアル操作によって載置台２２上のウェ
ーハを取り出すと共に、テスト用のウェーハを載置台２
２上に載置する（ステップ２０２）。次に、Ｘ−Ｙステージ２３は、ファインアライメント位
置に移動しくステップ２０３）、ウェーハの正確な位置
合わせか終了したら、測定位置に移動しくステップ２０
４）、ＩＩ定か行われる（ステップ２０５）。このウェ
ーハの測定か終了したら（ステップ２０６）、ステップ
１０１に戻り、ロードスイッチ７の切替状態か判別され
る。テストウェーハの測定結果により、プローブカード２５
か異常か、ウェーハＷか異常かの判別ができる。つまり
、テストウェーハの測定結果か異常であれば、異常発生
原因かプローブカード２５にあり、測定結果か正常であ
れば異常発生の原因かウェーハにあることが分かる。こ
こで、もし、プローブカードの異常であるときは、プロ
ーブカード２５の針先の研磨やプローブカードの交換を
行って、ロードスイッチ７を「ロート人」の法帖に戻す
。すると、ステップ１０１からステップ１０２に移って
、Ｘ−Ｙステージ２３は、載置台２２をローダ部１との
ウェーハ受け渡し位置２６に移動するので、中断された
ウェーハＷの測定か再開されることになる。緊急に処理したい他の品種のウェーハか存在するときに
も同様にして、ロートスイッチ７を「ロド切」の状態に
切り替えることにより、マニュアル搬入・搬出ロアを用
いて、マニュアル操作によって、その緊急に処理したい
１枚あるいは複数枚のウェーハの割り込み測定ができる
。なお、以上の例では、スイッチ手段としてロードスイッ
チの場合を説明したが、スイッチ手段としては、これに
限らす、割り込み測定を行うか否かを切り替えるように
するスイッチであれば良い。また、以上の例はウエーハプローバにこの発明を適用し
た場合であるか、この発明はデバイスプローバやその他
のプローブ装置に適用できることは言うまでもない。

【発明の効果】

以上説明したように、この発明によれば、自動測定モー
ドにおいて、割り込み測定を行うことができる。したが
って、測定結果に異常か生したときや緊急に他の品種の
被測定体を測定したいときには、迅速に対応することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明によるプローブ装置の一実施例の上
面図、第２図はその側面図、第３図は、その制御部の構
成図、第４図は、この発明の要部の動作の説明のための
フローチャートである。にローダ部２．３：測定ステージ４；操作パネル５．６．マニュアル搬入・搬出口ア、８；スイッチ手段としてのロードスイッチ２２．３
２；載置台２３．３３．Ｘ−Ｙステージ２６．３６；ローダ部１とのウェーハの受け渡し位置２７．３７；マニュアル搬入・搬出位置５０；マスタＣ
ＰＵ５１．５２　５３・ＣＰＵ

Claims

【特許請求の範囲】　ローダ部と測定ステージとの間で被測定体のロード・
アンロードを自動的に行う自動モードを有するプローブ
装置において、被測定体をマニュアル操作で前記測定ステージに受け渡
し可能なマニュアル搬入・搬出口を設けると共に、スイ
ッチ手段を設け、前記自動モードにおいて、前記測定ステージから前記ロ
ーダ部への受け渡しに先立って、前記スイッチ手段の切
替状態を判別し、判別した前記スイッチ手段の切替状態
に応じて、前記測定ステージの被測定体の載置台を前記
ローダ部との被測定体の受け渡し位置または前記マニュ
アル搬入・搬出口に移動させるようにしたことを特徴と
するプローブ装置。