JPH05333100A - Probe device - Google Patents

Probe device

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JPH05333100A
JPH05333100A JP4163727A JP16372792A JPH05333100A JP H05333100 A JPH05333100 A JP H05333100A JP 4163727 A JP4163727 A JP 4163727A JP 16372792 A JP16372792 A JP 16372792A JP H05333100 A JPH05333100 A JP H05333100A
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wafer
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probe
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Abstract

PURPOSE:To obtain a small, high-speed probe device capable of very accurately accomplishing the movement of probing without making a device for accuracy correction complicated. CONSTITUTION:A wafer 22 is aligned by a CCD 52 provided in an alignment bridge 50. Then, probing measurement is carried out by a probe 12 provided in a probe card 10, and marking is done to a bad chip by a scratch marker 62 provided in a marking bridge 60. In these processes, the wafer 22 is moved and scanned by X table 30 and Y table 40. The alignment bridge 50 and the marking bridge 60 can be allowed to take refuge to a noninterference area not interfering with other members in carrying out the probing measurement, and thereby the miniaturization of the device and the improvement of moving accuracy of the device can be done.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ICチップなどの電気
的特性を検査するプローブ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a probe device for inspecting the electrical characteristics of IC chips and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種のプローブ装置、例えば半導体ウ
エハのプローブ装置は、ウエハをダイシングする前に、
ウエハ状態でウエハ上のICチップの回路機能などの電
気的特性を測定する目的で使用されている。この場合、
ICチップは半導体ウエハ上で基盤の目状に配置されて
いるため、各ICチップを二次元平面上でステップ的に
走査しながらプロービング測定する必要があり、この走
査のために非常に高精度のXYテーブルを使用しなけれ
ばならない。またこのようなプロービング測定を行なう
場合、ファインアライメントつまりウエハの正確なアラ
イメント、不良チップへのマーキング、インスぺクショ
ンつまりパッド上の針あとの検査などの処理も同時に行
なうことが要求される。このような処理を行なうために
従来は図5に示すような装置が使用されていた。この装
置は、基台300、Xテーブル310、Yテーブル32
0、ファインアライメントユニット330、プロービン
グユニット340、マーキングユニット350より構成
される。この装置でウエハ360のプロービング測定を
行なう場合、まずファインアライメントユニット330
で位置合わせを行ない、プロービングユニット340で
プロービング測定を行ない、マーキングユニット350
で不良チップにマーキングを行ない、最後にファインア
ライメントユニット330でインスペクションを行ない
処理を終了する。そして、ファインアライメント、不良
チップへのマーキング、インスペクションの処理におい
ても、プロービング処理と同様に、ウエハ上に基盤の目
状に配置されたICチップを走査する必要があるため、
図5に示すように高精度なXYテーブルを全てのユニッ
ト下で共用する構成をとっていた。従って、基台300
は、Y方向に長大化することになり、近年のウエハの大
口径化により、その傾向はさらに強まった。
2. Description of the Related Art A probe device of this type, for example, a probe device for a semiconductor wafer, is provided before dicing a wafer.
It is used for the purpose of measuring electrical characteristics such as a circuit function of an IC chip on a wafer in a wafer state. in this case,
Since the IC chips are arranged in the shape of a substrate on the semiconductor wafer, it is necessary to perform probing measurement while scanning each IC chip stepwise on a two-dimensional plane, and for this scanning, very high accuracy is required. You must use an XY table. Further, when performing such probing measurement, it is required to simultaneously perform processing such as fine alignment, that is, accurate alignment of the wafer, marking on a defective chip, and inspection, that is, inspection of needle marks on pads. Conventionally, an apparatus as shown in FIG. 5 has been used to perform such processing. This device includes a base 300, an X table 310, and a Y table 32.
0, a fine alignment unit 330, a probing unit 340, and a marking unit 350. When performing probing measurement of the wafer 360 with this apparatus, first, the fine alignment unit 330 is used.
Position, and probing unit 340 for probing measurement and marking unit 350.
The defective chip is marked with, and finally, the fine alignment unit 330 performs inspection and finishes the process. Also in fine alignment, defective chip marking, and inspection processing, as in the probing processing, it is necessary to scan the IC chips arranged on the wafer in the shape of a substrate.
As shown in FIG. 5, a highly accurate XY table is shared under all units. Therefore, the base 300
Becomes longer in the Y direction, and this tendency is further strengthened by the recent increase in the diameter of the wafer.

【0003】ところで、近年のLSIの高集積化によ
り、LSIチップ内のコア部の面積は縮小化する一方、
処理信号の複雑化により入出力信号の数は増加してい
る。この結果、LSIチップ内の入出力部、つまりパッ
ド部の面積により、チップ全体の小面積化が図れないと
いう事態が生じるようになった。従って、サブミクロン
プロセスにおいては、従来100μm角であったパッド
サイズも60μm角になりつつある。
By the way, with the recent high integration of LSI, the area of the core portion in the LSI chip is reduced,
The number of input / output signals is increasing due to the complexity of processed signals. As a result, there is a situation in which the area of the input / output section in the LSI chip, that is, the pad section cannot reduce the area of the entire chip. Therefore, in the sub-micron process, the pad size, which was 100 μm square in the past, is becoming 60 μm square.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】半導体ウエハのプロー
ブ装置では、XYテーブルの移動精度を、規格範囲内例
えば8μm以下におさえることが最も重要な技術的課題
となっている。そしてこの規格値は、前述したパッドサ
イズの小口径化により、さらに厳しいものが要求されつ
つある。この一方、ウエハの大口径化により、従来の装
置ではY方向への長大化の傾向はさらに強まっている。
そしてこのY方向への長大化はY方向での基台の剛性の
低化、Yテーブル駆動用のボールネジの加工精度の悪
化、ボールネジの累積誤差の増大、基台上のYテーブル
の姿勢誤差の増大を生み、これにより、XYテーブルの
移動精度が悪化することとなった。そして、移動精度の
悪化を防止することにより前述した規格値を満たすため
には、誤差の補正を行なう装置が必要となるが、Y方向
への長大化により、その補正装置、補正方法が煩雑化、
複雑化していた。さらに、従来のプローブ装置には、単
位面積当りのコストが高いクリーンルーム内での占有面
積を増大させてしまうという欠点があった。
In the semiconductor wafer probe apparatus, it is the most important technical problem to keep the movement accuracy of the XY table within the standard range, for example, 8 μm or less. Further, this standard value is required to be more strict as the pad size is reduced. On the other hand, due to the increase in the diameter of the wafer, the tendency of increasing the size in the Y direction is further strengthened in the conventional apparatus.
The increase in length in the Y direction reduces the rigidity of the base in the Y direction, deteriorates the machining accuracy of the ball screw for driving the Y table, increases the cumulative error of the ball screw, and increases the attitude error of the Y table on the base. As a result, the movement accuracy of the XY table deteriorates. Then, in order to prevent the movement accuracy from deteriorating and satisfy the above-mentioned standard value, a device for correcting the error is required, but the lengthening in the Y direction complicates the correction device and the correction method. ,
It was complicated. Further, the conventional probe device has a drawback that it occupies a large area in a clean room where the cost per unit area is high.

【0005】そこで本発明の目的とするところは、サブ
ミクロン時代におけるパッドサイズ、ウエハの大口径化
に対応しつつ、前述の規格範囲内でのプロービングの移
動精度を補正するための装置を煩雑化させることなく達
成することができる、小型で高速なプローブ装置を提供
することとにある。
Therefore, an object of the present invention is to complicate a device for correcting the movement accuracy of the probing within the above-mentioned standard range while dealing with the increase of the pad size and the diameter of the wafer in the submicron era. Another object of the present invention is to provide a small-sized and high-speed probe device that can be achieved without causing any trouble.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明に係るプローブ装
置は、被測定体内の被測定素子に接触することにより電
気的プロービング測定を行うための多数のコンタクト用
端子を備えたプローブカードと、前記電気的プロービン
グ測定前に被測定体の位置調整を行なうための撮像手段
と、電気的プロービング測定及び位置調整を行う際に、
被測定体を二次元平面で走査するための二次元走査手段
と、被測定体内の全ての被測定素子に電気的プロービン
グ測定を行なうために必要なプロービングエリアと対向
するエリアと、電気的プロービング測定時に前記撮像手
段が他の部材と干渉しない不干渉エリアとの間で、前記
撮像手段を移動させる手段と、を有することを特徴とす
る。
A probe device according to the present invention includes a probe card having a large number of contact terminals for performing electrical probing measurement by contacting an element to be measured in a body to be measured, Imaging means for adjusting the position of the measured object before the electrical probing measurement, and when performing the electrical probing measurement and the position adjustment,
A two-dimensional scanning means for scanning the measured object in a two-dimensional plane, an area facing the probing area necessary for performing electrical probing measurement on all the measured elements in the measured object, and an electrical probing measurement. And a means for moving the imaging means between a non-interference area where the imaging means does not interfere with other members.

【0007】[0007]

【作用】本発明装置によれば、プローブカードに対し
て、被測定体内の全ての非測定阻止の測定を行うため
に、被測定体を二次元走査手段によってプロービングエ
リア内で移動させる。撮像手段を用いるときは、この撮
像手段を不感症エリアよりプロービングエリアと対向す
るエリアに移動させた後に、同様に二次元走査手段によ
って被測定体を移動操作する。このため、被測定体の位
置調整のための走査エリアと、電気的プロービング測定
のための走査エリアとが重複又は一致することにより、
装置の小型化及び走査移動精度の大幅な向上を図ること
ができる。
According to the apparatus of the present invention, the object to be measured is moved in the probing area by the two-dimensional scanning means in order to measure all non-measurement inhibitions in the object to be measured with respect to the probe card. When using the image pickup means, the image pickup means is moved from the insensitive area to the area facing the probing area, and then the object to be measured is similarly moved by the two-dimensional scanning means. Therefore, the scanning area for position adjustment of the measured object and the scanning area for electrical probing measurement overlap or coincide with each other,
It is possible to reduce the size of the device and significantly improve the scanning movement accuracy.

【0008】[0008]

【実施例】以下本発明に係るプローブ装置の一実施例に
ついて、図面を参照して具体的に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the probe device according to the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.

【0009】まず、本実施例の構成についてのべる。First, the structure of this embodiment will be described.

【0010】図1は本実施例の断面図であり、図2はこ
れを立体的に表したものである。ただし図2にはヘッド
プレート16,マーキングブリッジ60,ガイド軸6
4,支柱66は図示されていない。
FIG. 1 is a sectional view of this embodiment, and FIG. 2 is a three-dimensional representation thereof. However, in FIG. 2, the head plate 16, the marking bridge 60, and the guide shaft 6 are shown.
4, the post 66 is not shown.

【0011】プローブカード10にはプローブ針12が
設けられている。このプローブカード10により、被測
定体例えばウエハ22を測定する場合、プローブ針12
をウエハ22上のICチップのボンディングパッドに接
触させることにより、ウエハ状態でのICチップの電気
的な測定が可能となる。このプローブカード10はイン
サートリング14に着脱自在になるように嵌め込まれ、
インサートリング14はヘッドプレート16に固定され
る。
A probe needle 12 is provided on the probe card 10. When measuring an object to be measured, such as a wafer 22, with the probe card 10, the probe needle 12 is used.
By making contact with the bonding pad of the IC chip on the wafer 22, it becomes possible to electrically measure the IC chip in the wafer state. The probe card 10 is detachably fitted into the insert ring 14,
The insert ring 14 is fixed to the head plate 16.

【0012】プローブカード10の下方には、基台70
が設けられ、この上にYテーブル40、Xテーブル30
及び載置台20が順次積層配置される。この載置台20
には、プローブカード10の被測定体である例えばウエ
ハ22が載置されている。載置台20は、Xテーブル3
0に固定される。載置台20は、このXテーブル30
と、その下部に設けられたYテーブル40およびZ方向
駆動機構(図示せず)により、X,Y,Z方向にそれぞ
れ独立に移動可能となる。この場合におけるXテーブル
30,Yデーブル40の駆動機構を図3に示す。まず、
図3においてXテーブル30をX方向に移動させる場合
について説明する。
Below the probe card 10, a base 70 is provided.
Is provided on the Y table 40 and the X table 30.
And the mounting tables 20 are sequentially stacked. This table 20
A wafer 22, which is the object to be measured of the probe card 10, is placed on the wafer. The mounting table 20 is the X table 3
It is fixed at 0. The mounting table 20 is the X table 30.
With the Y table 40 and the Z-direction drive mechanism (not shown) provided therebelow, it is possible to move independently in the X, Y, and Z directions. A drive mechanism for the X table 30 and the Y table 40 in this case is shown in FIG. First,
A case where the X table 30 is moved in the X direction in FIG. 3 will be described.

【0013】Yデーブル40上にはモータ32が設けら
れている。このモータ32にはボールネジ34が連結さ
れ、ボールネジ34はモータ32により回転駆動され
る。そして、ボールネジ34は螺合するナット(図示せ
ず)を有するXテーブル30に連結されているため、モ
ータ32の回転駆動がX方向への直線駆動に変換され
る。これによりXテーブル30とともに載置台20が、
Yテーブル40上に設けられたリニアガイド36に沿っ
てX方向に移動可能となる。
A motor 32 is provided on the Y table 40. A ball screw 34 is connected to the motor 32, and the ball screw 34 is rotationally driven by the motor 32. Since the ball screw 34 is connected to the X table 30 having a nut (not shown) to be screwed, the rotational drive of the motor 32 is converted into linear drive in the X direction. As a result, the mounting table 20 together with the X table 30
It is possible to move in the X direction along the linear guide 36 provided on the Y table 40.

【0014】Yテーブル40をY方向に移動させる場合
も全く同様の方法による。つまりモーター42の回転駆
動が、ボールネジ44及びYテーブル40に設けられた
螺合するナットにより、Y方向の直線駆動に変換され
る。これによりYテーブル40とともに、Xテーブル3
0及び載置台20が、基台70上に設けられたリニアガ
イド46に沿ってY方向に移動可能となる。
The same method is used to move the Y table 40 in the Y direction. That is, the rotational drive of the motor 42 is converted into linear drive in the Y direction by the ball screw 44 and the nut that is screwed on the Y table 40. This allows the X table 3 as well as the Y table 40.
0 and the mounting table 20 can be moved in the Y direction along the linear guide 46 provided on the base 70.

【0015】Yテーブルの下方には基台70が設けられ
ている。この基台70には支柱56が固定され、支柱5
6にはガイド軸54が固定されている。アライメントブ
リッジ50は、このガイド軸54に沿って、ウエハ22
の上方領域にて図1の矢印Aの方向に出入り自在になる
ように設けられている。これによりアライメントブリッ
ジ50は、プローブカード10によるウエハ22の測定
時には、他の部材と干渉しないエリア(以下不干渉エリ
アと呼ぶ)に退避可能となる。アライメントブリッジ5
0の先端にはウエハ22の例えばファインアライメント
及びインスペクションを行なうための撮像装置例えばC
CD52が設けられている。この場合、図には示してい
ないが、アライメントブリッジ50には高倍率、低倍率
の2つのCCDが設けられている。
A base 70 is provided below the Y table. The support 56 is fixed to the base 70, and the support 5
A guide shaft 54 is fixed to 6. The alignment bridge 50 moves the wafer 22 along the guide axis 54.
It is provided so that it can freely move in and out in the direction of arrow A in FIG. As a result, the alignment bridge 50 can be retracted to an area that does not interfere with other members (hereinafter referred to as a non-interference area) when the wafer 22 is measured by the probe card 10. Alignment bridge 5
At the tip of 0, an image pickup device for performing fine alignment and inspection of the wafer 22, for example, C
A CD 52 is provided. In this case, although not shown in the figure, the alignment bridge 50 is provided with two CCDs of high magnification and low magnification.

【0016】基台70の支柱56の他方側には支柱66
が固定されている。支柱66にはガイド軸64が設けら
れ、マーキングブリッジ60は、このガイド軸64に沿
って、ウエハ22の上方領域にて図1の矢印Bの方向に
出入り自在になるように設けられている。これによりマ
ーキングブリッジ60は、プローブカード10によるウ
エハ22の測定時には、前記の不干渉エリアに退避可能
となる。マーキングブリッジ60の先端には、不良IC
チップにマーキングを行うもの例えばスクラッチマーカ
62が取付けられ、スクラッチマーカ62にはスクラッ
チ針64が設けられている。このスクラッチ針64によ
り不良ICチップを機械的に傷つけることにより、マー
キングを行うことができる。.次に本実施例の動作につ
いて説明する。
A support 66 is provided on the other side of the support 56 of the base 70.
Is fixed. The support shaft 66 is provided with a guide shaft 64, and the marking bridge 60 is provided along the guide shaft 64 so as to be able to move in and out in the direction of arrow B in FIG. As a result, the marking bridge 60 can be retracted to the non-interference area when the wafer 22 is measured by the probe card 10. A defective IC is attached to the tip of the marking bridge 60.
What marks the chip, for example, a scratch marker 62 is attached, and the scratch marker 62 is provided with a scratch needle 64. Marking can be performed by mechanically scratching the defective IC chip with the scratch needle 64. . Next, the operation of this embodiment will be described.

【0017】本実施例でウエハのプロービング検査を行
う場合、次の手順、つまりウエハのロード、プリアリメ
ント、ファインアライメント、プロービング、不良チッ
プのマーキング、インスペックション、ウエハのアンロ
ードという手順で行われる。
When the wafer probing inspection is performed in this embodiment, the following steps are performed: wafer loading, pre-alignment, fine alignment, probing, defective chip marking, specification, and wafer unloading. ..

【0018】まずウエハ22が搬送アーム(図示せず)
によりウエハカセット(図示せず)よりロードされ、プ
リアライメントステージ(図示せず)に搬出される。こ
のプリアライメントステージでは例えばオリエンテーシ
ョンフラットの位置合わせにより、ウエハ22のプリア
ライメントが行われる。次に搬送アームによりウエハ2
2はプリアライメントステージより載置台20に搬出さ
れ、ここで、ウエハ22のファインアライメントが行わ
れる。ファインアライメントではウエハのセンター出
し、ウエハの直交軸合わせ、ウエハの厚み検査が行われ
るが、以下これについて説明する。
First, the wafer 22 is a transfer arm (not shown).
Then, the wafer is loaded from a wafer cassette (not shown) and carried out to a pre-alignment stage (not shown). The pre-alignment stage pre-aligns the wafer 22 by, for example, aligning the orientation flat. Next, the wafer 2 is transferred by the transfer arm.
2 is carried out from the pre-alignment stage to the mounting table 20, where the fine alignment of the wafer 22 is performed. In the fine alignment, the centering of the wafer, the orthogonal axis alignment of the wafer, and the thickness inspection of the wafer are performed, which will be described below.

【0019】ファインアライメントを行う場合、まず、
アライメントブリッジ50がリニアガイド54に沿って
移動し、CCD52が好ましくはプローブカード10の
ほぼ中心と対向する直下にくるように設定される。この
ように設定すれば、ウエハ22上の全てのICチップを
プロービング測定するのに必要なXYテーブルの動作エ
リア(以下プロービングエリアと呼ぶ)と、ファインア
ライメントを行なうために必要なXYテーブルの動作エ
リアをほぼ同一とすることができる。従ってこれによ
り、XYテーブルに要求される移動ストロークを最少に
することが可能になり、装置の小型化、また後述する移
動精度の高精度化を図ることができる。
When performing fine alignment, first,
The alignment bridge 50 moves along the linear guide 54, and the CCD 52 is preferably set immediately below the center of the probe card 10. With this setting, an operation area of the XY table necessary for probing and measuring all the IC chips on the wafer 22 (hereinafter referred to as a probing area) and an operation area of the XY table necessary for performing fine alignment. Can be approximately the same. Therefore, it is possible to minimize the movement stroke required for the XY table, and it is possible to reduce the size of the apparatus and increase the movement accuracy described later.

【0020】次にウエハ22の中心出しが行われる。ウ
エハ22の中心出しは低倍率CCD52により行なわれ
る。まずXテーブル30により載置台20上のウエハ2
2がX方向に移動し、低倍率CCD52の走査線とウエ
ハ22との左右のエッジの交点の座標が2点測定され
る。次にYテーブル40によりY方向に載置台20上の
ウエハ22が移動し、その後上記と同様に走査線とウエ
ハエッジとの交点の座標を2点測定する。このようにし
て測定した4点の座標よりウエハの中心座標C2を測定
し、これと載置台20の既知の中心座標C1 より、ウエ
ハ中心の載置台中心からのずれ|C1 −C2 |を測定
し、中心出しを行う。
Next, the wafer 22 is centered. The centering of the wafer 22 is performed by the low magnification CCD 52. First, the wafer 2 on the mounting table 20 is moved by the X table 30.
2 moves in the X direction, and the coordinates of the intersections of the left and right edges of the scanning line of the low-magnification CCD 52 and the wafer 22 are measured at two points. Next, the wafer 22 on the mounting table 20 is moved in the Y direction by the Y table 40, and thereafter, the coordinates of the intersection of the scanning line and the wafer edge are measured at two points in the same manner as described above. The center coordinates C 2 of the wafer are measured from the coordinates of the four points thus measured, and from this and the known center coordinates C 1 of the mounting table 20, the deviation of the wafer center from the mounting table center | C 1 -C 2 | Is measured and centered.

【0021】次に高倍率CCD52を使用して、ウエハ
の直交軸合わせがおこなわれる。直交軸合わせは、例え
ば高倍率CCD52によりICチップ内のパッドを結ん
だラインを測定し、このラインと装置のY軸を一致させ
ることにより行う。最後にZ方向の補正を行うべくウエ
ハの厚みの測定を行う。厚みの測定は、例えば静電セン
サ(図示せず)により例えばウエハ22上の5点を測定
することにより行う。
Next, the high-magnification CCD 52 is used to align the orthogonal axes of the wafer. The orthogonal axis alignment is performed, for example, by measuring the line connecting the pads in the IC chip with the high-magnification CCD 52 and aligning this line with the Y axis of the device. Finally, the thickness of the wafer is measured to correct the Z direction. The thickness is measured, for example, by measuring five points on the wafer 22 with an electrostatic sensor (not shown).

【0022】以上でファインアライメントを終了し、ア
ライメントブリッジ50は、不干渉エリアに退避する。
その後プローブカード10によりウエハ22上のICチ
ップの電気的測定が行なわれる。この際載置台20は、
Xテーブル30、Yテーブル40及びZ方向駆動機構
(図示せず)により、X、Y、Z方向に移動され、これ
によりウエハ上のICチップを順次測定することができ
る。従ってこれらの部材の動作を妨害しないように、ア
ライメントブリッジ50は前述したように不干渉エリア
に退避する必要がある。
The fine alignment is completed as described above, and the alignment bridge 50 retracts to the non-interference area.
After that, the probe card 10 electrically measures the IC chip on the wafer 22. At this time, the mounting table 20 is
The X table 30, the Y table 40, and a Z-direction drive mechanism (not shown) move the X-, Y-, and Z-directions, so that IC chips on the wafer can be sequentially measured. Therefore, the alignment bridge 50 needs to be retracted to the non-interference area as described above so as not to interfere with the operation of these members.

【0023】このプローピングによる測定が終了する
と、マーキングブリッジ60がガイド軸64に沿って移
動し、スクラッチマーカ62が好ましくはプローブカー
ド10のほぼ中心と対向する直下にくるように設定され
る。このように設定することにより、前述したようにプ
ロービングエリアと、マーキングするために必要なXY
テーブルの動作エリアをほぼ同一とすることができ、X
Yテーブルに要求される移動ストロークを最少にするこ
とが可能となる。次に上記のプローピング測定により不
良とされたチップはこのスクラッチマーカ62によりマ
ーキングされる。
When the measurement by the propping is completed, the marking bridge 60 is moved along the guide shaft 64, and the scratch marker 62 is preferably set right below the probe card 10 so as to face substantially the center thereof. By setting in this way, the probing area and the XY required for marking as described above.
The operating areas of the table can be made almost the same, and X
It is possible to minimize the moving stroke required for the Y table. Next, the chip which has been determined to be defective by the above-mentioned propping measurement is marked by the scratch marker 62.

【0024】マーキングが終了すると、マーキングブリ
ッジ60は前述の不干渉エリアに退避する。その後、再
びアライメントブリッジ50が移動して、高精度CCD
52がウエハ22上に設定され、インスペクションが行
われる。このインスペクションにおいては、例えばIC
チップのパッド上の針あとが規格範囲内にあるかどうか
を検査する。このインスペクションが終了するとウエハ
22は搬送アームによりもとのウエハカセットに戻さ
れ、動作が終了する。
When the marking is completed, the marking bridge 60 retreats to the aforementioned non-interference area. After that, the alignment bridge 50 moves again, and the high precision CCD
52 is set on the wafer 22 and inspection is performed. In this inspection, for example, IC
Inspect whether the needle on the chip pad is within the specified range. When this inspection is completed, the wafer 22 is returned to the original wafer cassette by the transfer arm, and the operation is completed.

【0025】以上述べたように本実施例によれば、1つ
のステージ上、つまりプローブカード10の下方で、プ
ロービング、ファインアライメント、不良チップへのマ
ーキング、インスペクションなどの処理を全て一括して
行うことができる。そしてこのように処理ステージを一
極化することにより大きな利点が生じる。これについて
以下述べる。
As described above, according to the present embodiment, all the processes such as probing, fine alignment, defective chip marking, and inspection are collectively performed on one stage, that is, below the probe card 10. You can And, by thus unipolarizing the processing stage, a great advantage is brought about. This will be described below.

【0026】従来のプローブ装置では、ファインアライ
メント、インスペクションのためのステージ及び不良チ
ップのマーキングのためのステージをプロービング処理
のためのステージとは別に設けていた。この場合におい
て、各ステージにおいてXテーブル30、Yテーブル4
0を共用させるため、Y方向での移動ストロークを大き
くする必要が生じ、これにより基台及びYテーブルをY
方向に長大化させる必要が生じた。特に近年のウエハの
大口径化により、長大化の傾向はさらに強まってきた。
ところでプローブ装置においては、XYテーブルの移動
精度を規格範囲内例えば8μm以内におさめることが大
きな技術的課題となっている。特にICの高集積化によ
り、チップあたりの入出力パッド数は増える一方、チッ
プ面積を小面積化する必要があるため、従来100μm
角であったパッドサイズも60μm角になりつつある。
これにより、プロービング時のXY方向の移動精度をよ
り高いものにすることが要求されつつある。しかし従来
のプローブ装置では、前述したようにY方向の長さが物
理的に大きいため、移動精度が悪化し、またこれを補正
するための装置が煩雑化していた。これについて以下述
べる。
In the conventional probe device, a stage for fine alignment and inspection and a stage for marking defective chips are provided separately from the stage for probing. In this case, the X table 30 and the Y table 4 in each stage
Since 0 is shared, it is necessary to increase the movement stroke in the Y direction, which causes the base and Y table to move in the Y direction.
It became necessary to increase the size in the direction. In particular, with the recent increase in the diameter of wafers, the tendency toward longer size has become stronger.
By the way, in the probe device, it is a major technical problem to keep the movement accuracy of the XY table within a standard range, for example, within 8 μm. In particular, the number of input / output pads per chip has increased due to high integration of ICs, but the chip area needs to be reduced.
The pad size, which was square, is also becoming 60 μm square.
As a result, there is a demand for higher movement accuracy in the XY directions during probing. However, in the conventional probe device, since the length in the Y direction is physically large as described above, the movement accuracy is deteriorated, and the device for correcting this is complicated. This will be described below.

【0027】まず基台70がY方向に長大化すると、基
台70のY方向での剛性が弱くなり、自重で曲がるた
め、Y方向での移動精度を悪化させてしまう。特に本装
置ではマイクロメートル単位の精度が要求されるため、
この影響は大きく、またこれを防ぐためには、基台70
の剛性をかなり高める必要があり、これにより基台70
の重量の大幅な増加、つまりコストアップにつながって
いた。
First, when the base 70 is lengthened in the Y direction, the rigidity of the base 70 in the Y direction becomes weak and the base 70 bends by its own weight, which deteriorates the movement accuracy in the Y direction. In particular, this device requires micrometer accuracy, so
This effect is large, and in order to prevent this, the base 70
Of the base 70
It led to a significant increase in weight, that is, an increase in cost.

【0028】また基台70が長大化すると、基台70及
びボールネジ44の加工精度も悪化する。特にボールネ
ジ44では、バックラシュによる精度誤差が、ボールネ
ジが長くなればなるほど累積し、これにより両端間でよ
り大きな累積的な誤差が生じる。このようにして生じた
累積誤差は補正することが可能だが、誤差が大きくなれ
ばなるほど、前述した規格値を達成するために、その補
正をするための装置が煩雑化されていた。さらに基台7
0が長大化すると、このような軸方向の誤差のみなら
ず、ヨーイング、ピッチングなどの姿勢誤差も補正する
必要が生じる。また熱膨張による変形も大きくなり、熱
対策も必要となる。これらにより補正装置がさらに複雑
化、煩雑化することになり、装置のコストアップ、大型
化という弊害も生じた。
Further, if the base 70 is enlarged, the processing accuracy of the base 70 and the ball screw 44 is deteriorated. In particular, in the ball screw 44, accuracy errors due to backlash accumulate as the ball screw becomes longer, which causes a larger cumulative error between both ends. Although the cumulative error generated in this way can be corrected, the larger the error, the more complicated the apparatus for performing the correction in order to achieve the standard value described above. Further base 7
If 0 becomes long, it becomes necessary to correct not only such an axial error but also a posture error such as yawing or pitching. In addition, the deformation due to thermal expansion becomes large, and heat countermeasures are required. As a result, the correction device becomes more complicated and complicated, and the cost and size of the device increase.

【0029】基台70が長大化することは、装置の精度
のみならず、装置のスループットにも影響する。つまり
ボールネジ44が長くなることにより、ボールネジ44
の重量が増加し、ボールネジ44の慣性モーメントが大
きくなる。従ってプローピング動作時の、Yテーブル4
0の停止速度が遅くなり、装置の高速動作が妨害され、
処理のスループットがおちることになる。
The enlargement of the base 70 affects not only the accuracy of the apparatus but also the throughput of the apparatus. That is, since the ball screw 44 becomes longer, the ball screw 44
And the moment of inertia of the ball screw 44 increases. Therefore, the Y table 4 during the propping operation
The stop speed of 0 becomes slow, and the high speed operation of the device is disturbed,
Processing throughput will fall.

【0030】以上述べた従来装置の問題点も本実施例に
より解決することができる。つまり本実施例のように、
プローピング、ファインアライメント、不良チップへの
マーキング、インスペクションなどの処理をプローブカ
ードの下方で、一極化して行うことにより、基台70の
長大化を防ぐことが可能となり、これによりXYテーブ
ルの移動精度が大幅に改善する。そしてLSIの高集積
化によりますます厳しくなるXYテーブルの許容移動精
度に対し、補正装置を煩雑化、複雑化させることなく、
対応できることになる。またボールネジ44の重量を軽
減することでその慣性モーメントを減らすことができる
ため、装置の処理速度の高速化に対応が可能となり、さ
らに基台70の小型化により装置の小型化にも対応でき
ることになる。
The problems of the conventional device described above can be solved by this embodiment. In other words, like this example,
By performing processing such as propping, fine alignment, marking on a defective chip, and inspection under the probe card in a polarized manner, it is possible to prevent the base 70 from being lengthened, and thereby the movement accuracy of the XY table. Will be greatly improved. And, with respect to the allowable movement accuracy of the XY table, which is becoming more and more difficult due to the high integration of the LSI, without complicating or complicating the correction device,
It will be possible to respond. Further, since the moment of inertia can be reduced by reducing the weight of the ball screw 44, the processing speed of the device can be increased, and the downsizing of the base 70 can also reduce the size of the device. Become.

【0031】次に本実施例の変形例について説明する。Next, a modification of this embodiment will be described.

【0032】図4はこの変形例を上方より図示したもの
である。この変形例は図1のアライメントブリッジ50
を図4のアライメントアーム100に変形したものであ
る。このアライメントアーム100はZ方向で伸縮する
伸縮軸200、昇降ブロック210、揺動可能なスイン
グアーム220、アライメントヘッド230、CCD2
40により構成される。昇降ブロック210は伸縮軸2
00に連結され、伸縮軸200に沿ってZ軸方向に上下
動可能となっている。昇降ブロック210には、スイン
グアーム220が連結され、スイングアーム220には
アライメントヘッド230が固定されている。アライメ
ントヘッド230には低倍率、高倍率のCCD240が
2つ設けられている。このアライメントアーム100
は、ウエハ22のプロービング測定を行う際には、図4
の実線で示されるように、Z方向の上方領域でかつヘッ
ドプレート16外側の不干渉エリアに退避している。そ
してウエハのファインアライメント、インスペクション
の処理を行う場合には、図4の点線で示されるようにア
ライメントヘッド230が、好ましくはプローブカード
10の直下にくるように下降及び回転して設定され、こ
れらの処理が行なわれる。なお本変形例では伸縮軸20
0を設けてアライメントヘッド230の上下動を可能と
させたが、必ずしもこの機能は必要ではなく、伸縮しな
い固定軸を使用することも可能である。
FIG. 4 shows this modification from above. This modification is an alignment bridge 50 of FIG.
Is a modification of the alignment arm 100 of FIG. The alignment arm 100 includes a telescopic shaft 200 that expands and contracts in the Z direction, a lifting block 210, a swingable swing arm 220, an alignment head 230, and a CCD 2.
40. The lifting block 210 is a telescopic shaft 2.
00 and is vertically movable in the Z-axis direction along the expansion / contraction axis 200. A swing arm 220 is connected to the lifting block 210, and an alignment head 230 is fixed to the swing arm 220. The alignment head 230 is provided with two low-magnification and high-magnification CCDs 240. This alignment arm 100
When performing the probing measurement of the wafer 22, FIG.
As indicated by the solid line, the retreat is in the upper area in the Z direction and in the non-interference area outside the head plate 16. In the case of performing fine alignment and inspection processing on the wafer, the alignment head 230 is set so as to come directly below the probe card 10 as shown by the dotted line in FIG. Processing is performed. In this modified example, the telescopic shaft 20
Although the alignment head 230 can be moved up and down by providing 0, this function is not always necessary, and a fixed shaft that does not expand and contract can be used.

【0033】なお本実施例は上記実施例に限定されるこ
となく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能
である。
The present embodiment is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention.

【0034】例えば本発明にかかる装置の被測定体は、
ウエハ22に限られるものではなく、プロービングの必
要な他の被処理体例えばLCD基板等を被処理体とする
こともできる。また図1においては、アライメントブリ
ッジ50、マーキングブリッジ60を2つ設けている
が、このうちアライメントブリッジ50のみを設けて実
施することも可能である。
For example, the object to be measured of the apparatus according to the present invention is
The object to be processed is not limited to the wafer 22, and another object to be processed, such as an LCD substrate, which requires probing may be used. Further, in FIG. 1, two alignment bridges 50 and two marking bridges 60 are provided, but it is also possible to provide only the alignment bridge 50 among them.

【0035】また、CCD52及びスクラッチマーカ6
2の設定位置は、プローブカードの直下に限らず、プロ
ーブエリア内ならばどの位置に設定してもよい。プロー
ブエリアと、ファイナライメント、マーキングに必要な
XYテーブルの動作エリアに重複部分があれば、その重
複部においてXYテーブルの移動ストロークを減少させ
ることができるからである。
Further, the CCD 52 and the scratch marker 6
The setting position of 2 is not limited to just under the probe card, and may be set at any position in the probe area. This is because if the probe area and the operation area of the XY table required for finalization and marking have an overlapping portion, the moving stroke of the XY table can be reduced at the overlapping portion.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、撮
像手段をプロービングエリアと対向するエリアと、プロ
ービング時に他の部材と干渉しないエリアとに移動可能
とすることで、プロービンビング時と位置合わせ時と
で、被測定体の走査エリアを一致させ、あるいは重複さ
せることができ、装置の小型化を図ると共に、移動スト
ロークを短縮できるので走査時の移動精度を各段に向上
できる。
As described above, according to the present invention, the image pickup means can be moved between the area facing the probing area and the area not interfering with other members during probing, so that the position can be adjusted during probing. The scanning areas of the object to be measured can be made to coincide with or overlap with each other at the time of alignment, the device can be downsized, and the movement stroke can be shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を適用したプローブ装置の概略説明図で
ある。
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a probe device to which the present invention is applied.

【図2】図1の装置の一部を省略した概略斜視図であ
る。
FIG. 2 is a schematic perspective view with a part of the apparatus of FIG. 1 omitted.

【図3】図1の装置の載置台より下方を示す平面図であ
る。
FIG. 3 is a plan view showing a lower portion of the apparatus of FIG. 1 below a mounting table.

【図4】撮像手段を移動させる機構の変形例を説明する
ための平面図である。
FIG. 4 is a plan view for explaining a modified example of the mechanism for moving the image pickup means.

【図5】従来のプローブ装置の載置台より下方を示す平
面図である。
FIG. 5 is a plan view showing a lower side of a mounting table of a conventional probe device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 プローブカード 20 載置台 22 ウエハ 30 Xテーブル 40 Yテーブル 50 アライメントブリッジ 52 CCD 54 ガイド軸 60 マーキングブリッジ 62 ストレッチマーカ 64 ガイド軸 10 probe card 20 mounting table 22 wafer 30 X table 40 Y table 50 alignment bridge 52 CCD 54 guide shaft 60 marking bridge 62 stretch marker 64 guide shaft

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被測定体内の被測定素子に接触すること
により電気的プロービング測定を行うための多数のコン
タクト用端子を備えたプローブカードと、 前記電気的プロービング測定前に被測定体の位置調整を
行なうための撮像手段と、 電気的プロービング測定及び位置調整を行う際に、被測
定体を二次元平面で走査するための二次元走査手段と、 被測定体内の全ての被測定素子に電気的プロービング測
定を行なうために必要なプロービングエリアと対向する
エリアと、電気的プロービング測定時に前記撮像手段が
他の部材と干渉しない不干渉エリアとの間で、前記撮像
手段を移動させる手段と、を有することを特徴とするプ
ローブ装置。
1. A probe card having a large number of contact terminals for performing electrical probing measurement by contacting a device under test inside the device under test, and adjusting the position of the device under test before the electrical probing measurement. Image pickup means for performing the measurement, a two-dimensional scanning means for scanning the measured object in a two-dimensional plane when performing electrical probing measurement and position adjustment, and electrical measurement for all measured elements inside the measured object. A means for moving the imaging means between an area facing a probing area necessary for performing probing measurement and a non-interference area where the imaging means does not interfere with other members during electrical probing measurement. A probe device characterized by the above.
【請求項2】 電気的プロービング測定の結果、不良と
判定された被測定体内の不良素子に、前記二次元走査手
段を用いてマーキングするためのマーカ手段と、 前記プロービングエリアと、前記不干渉エリアとの間
で、前記マーカ手段を移動させる手段と、をさらに有す
ることを特徴とする請求項1記載のプローブ装置。
2. Marker means for marking a defective element in the measured object determined to be defective as a result of the electrical probing measurement by using the two-dimensional scanning means, the probing area, and the non-interference area. 2. The probe apparatus according to claim 1, further comprising: a unit that moves the marker unit between the probe unit and the unit.
【請求項3】 前記撮像手段及び前記マーカ手段のいず
れか一方又は双方が前記プロービングエリア内に配置さ
れる位置が、前記プローブカードのほぼ中心と対向する
位置であることを特徴とする請求項1又は2記載のプロ
ービング装置。
3. The position at which one or both of the image pickup means and the marker means are arranged in the probing area is a position facing substantially the center of the probe card. Or the probing device according to 2.
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