JPH0562699B2

JPH0562699B2 -

Info

Publication number: JPH0562699B2
Application number: JP60005487A
Authority: JP
Inventors: Masao Kubodera; Masami Mizukami
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1985-01-16
Filing date: 1985-01-16
Publication date: 1993-09-09
Also published as: JPS61164165A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は半導体ウエハチツプを製造する工程に
おいて、ウエハチツプを測定するプローブ装置に
関する。

（従来の技術）半導体ウエハチツプ（以下チツプという）等を
製造する工程において、一枚の半導体ウエハ（以
下ウエハという）上に多数個のチツプを製造した
のち、ウエハ上に並列に配設されている個々のチ
ツプが良品であるか不良品であるかをプローブ装
置で測定する工程がある。

この種のプローブ装置では、リングインサート
の下部にプローブ基板を取付け、そのプローブ基
板の下面にプローブ針が配設されており、前記プ
ローブ針をウエハのチツプの電極パツドに接触さ
せ、前記プローブ針の他端は外部にあるテスタと
結線されて、チツプの測定を行なうのである。

従来例を図面に基づいて説明すると、第４図は
従来の基本概念図を示す図である。第４図におい
て１１はリングインサート、１２はサポートイン
グ、４１はプローブ基板である。リングインサー
ト１１に取付けられているプローブ基板４１がす
でにアライメント処理されたチツプ列の上部に配
設されて、ウエハ６の表面上部にあるプローブ針
４１ｂがチツプの電極パツドに所定の位置に配設
するように、作業者がリングインサート１１を手
動で回動させかつ、Ｘ−Ｙ方向はウエハ６が吸着
されている載置台７を手動で移動させている。こ
の時は作業者は顕微鏡４２等の拡大器を使用して
位置合せを行つている。５はＸ−Ｙ駆動機構、８
は上下機構である。

（発明が解決する問題点）チツプが良品であるか不良品であるかを測定す
るために、そのチツプに適合したプローブ基板を
プローブ装置のリングインサート１１にビス等で
取付けてチツプを測定するのである。しかし、作
業者が顕微鏡等で確認しながら電極パツドとプロ
ーブ針４１ｂを位置合せして、測定を行うのは以
下の欠点があつた。

(1) 各作業者が、チツプの電極パツドにプローブ
針の先端を接触させる作業をプローブ針の交換
時に必ず顕微鏡を見ながら行わなければならな
いので、自動化ができない。

(2) 各作業者は、他種類のウエハのチツプを測定
する時に、その種類に適合したプローブ基板に
交換する時、また同種類のウエハのチツプを測
定中にプローブの先端が摩耗又は破損により交
換を行う時プローバの内部を開き、交換作業を
する。前記交換作業中、作業者が不注意により
ビス等をプローバの内部に落下させてしまうこ
とが非常に多いのである。よつて故障の原因と
なつて作業能率が悪い。

(3) 各作業者はプローブ基板を交換するたびに複
数個のビスをネジ廻しで取外すのに時には非常
な苦労がある。よつて能率の低下につながつて
いる。

（問題を解決するための手段）以下の発明を図面に基づいて説明する。

第１図は、この発明の基本概念であり、図４と
同符号のものは同一部分である。

この発明のプローブ装置について説明する。第
１図について、１６はプローブ基板の一部の外郭
基板（以下基板という）。１５はプローブ針付基
板（以下プローブカードという）。４は認識装置
をなすカメラである。

従来のプローブ基板４１（第４図参照）を基板
１６とプローブカード１５に独立させて、かつプ
ローブカード１５に位置合せマーク１５Ｃを付加
し、プローブカード１５を基板１６に係合させて
装着したときにこの位置合せマーク１５Ｃを認識
するように位置設定された認識装置であるカメラ
４が新しく設けられている。

すなわち、前記プローブカード１５に付加され
ている位置合せマーク１５Ｃをカメラ４で認識さ
せ、基準マーク情報１と比較し、この基準マーク
情報１とのずれを検出し、演算しリングインサー
ト１１を左右に回転し周回転駆動で回動させる。
またＸ−Ｙ方向に平行移動する場合は、ウエハを
吸着している載置台７の移動で行う。

この移動はＸ−Ｙ移動装置により移動させる。

（作用）作用を第３図とともに説明する。

第３図はリングインサート関係を示した斜視図
である。リングインサート１１に取付けた基板１
６に、例えばプローブカード１５側のガイド穴１
５Ｓに基板１６側のガイドピン１６ｂを係合させ
ることによりプローブカード１５を装着する。こ
のとき位置合わせマーク１５Ｃは、カメラ４と対
向するように位置し、カメラ４は位置合せマーク
１５Ｃを認識する。前記認識した情報と予め基準
マーク情報１と比較し、ずれが存在する場合は前
記基準マーク情報１との差を演算し、リングイン
サート１１を回動させ、またＸ−Ｙ方向に、ずれ
が生じている場合はウエハを吸着している載置台
を移動させて基準マーク情報１と位置合せマーク
を認識した情報と一致させる。

（実施例）第２図及び第３図は、この発明の一実施例を示
す図である。リングインサート１１に基板１６を
取付け、サポートリング１２に挿入し周回転自在
に嵌合して、かつ周回転装置と連動しておく。

前記基板１６は上面に吸着装置の吸着面を配設
し真空圧でプローブカード１５を吸着できるよう
にしておく。かつプローブカード１５を導く係合
部をなすガイドピン１６ｂを配設しておく。

プローブカード１５に付加された位置合わせマ
ークの上方空間部にカメラ４を配設しておく。

プローブカード１５は絶縁材で作られており、
上面にテスタ１００のコンタクトピン１０１が接
触するための電極をなすパツド１５ｐが設けられ
かつこのパツド１５ｐとプローブ針１５ｂは結合
しておく。

第５図中の前記位置合わせマークは、例えば予
めあるプローブ針１５ｂ先端と付されている位置
合わせマークの距離がX₁、Y₁のように一定に決
めておく。X₂、Y₂は他のプローブ針１５ｂとマ
ークとの距離である。すべてのプローブ針１５ｂ
が前記と同様に決めておく。すなわち、基準位置
マーク情報１とプローブカード１５に付されてい
る位置わせマークが一致することにより、プロー
ブ１５ｂの先端が電極パツドの適正位置に配設で
きるようにしておく。

次に一実施例の動作を説明する。

前記カード１６を取付けたリングインサート１
１に、前記プローブカード１５の係合部例えばガ
イド穴１５Ｓに基板１６の被係合部例えばガイド
ピン１６ｂを嵌挿し、吸着装置２２の真空圧によ
り、前記プローブカード１５を吸着して固着す
る。

次に、第７図で示すように前記プローブカード
１５に付されている位置合わせマーク１５Ｃを認
識するために、前記プローブカード１５に付され
ている位置合わせマーク１５Ｃのある上方空間部
に配設されているカメラ４、例えばテレビカメラ
等（CCD又はMOS）でビデオ信号をビデオメモ
リ２０１に送り、スレシーホールドレベルの判定
器２０２で二値化し、行と列の情報２０３を作成
し、Ｘ変位及びＹ変位２０４を求め、円周方向す
なわちθ回転方向のずれを演算器２０５で演算
し、前記演算結果により、リングインサート１１
を周回転装置３によりθ回転方向に回動させ、ま
たＸ−Ｙ方向にＸ−Ｙ駆動装置７により載置台７
を移動させながら、基準位置マーク情報１と前記
位置合わせマーク１５Ｃを一致することになる。

前記の自動的に基準位置マーク情報と比較して
位置合わせする方法は一実施例にすぎない。この
動作はソフトウエアによつて行うことも可能であ
る。また公知例による位置合わせを行なつてもよ
い。以上で一実施例について述べたが、他の一実
施例は第６図にもとづいて述べると、まず第２図
に図示されているように、前記プローブカード１
５と前記テスタ１００のコンタクトピン１０１は
直接に接触している。これを前記プローブカード
１５とコンタクトピン１０１の中間に、コンタク
トボード３１を挿入して、前記コンタクトボード
３１はサポートリングに固定する。前記コンタク
トボード３１の電極パツド３１ａにコンタクトピ
ン１０１を接触させかつコンタクトボード３１の
コンタクトピン３１ｂに前記パツド１５ｐを接触
させて、コンタクトボードを介在させてチツプを
測定する。

なお１５ｍは導線、３２，３３はコンタクトボ
ード３１をリングインサート１２に固定するため
の固定部材である。

また本発明は、プローブ針１５ｂの基端側がプ
ローブカード１５の上面または下面のいずれに配
置される場合についても適用でき、上面に位置す
る場合にはプローブカード１５の上面のパターン
に接続され、下面に位置する場合にはプローブカ
ード１５内を厚さ方向にパターンが設けられる。

そしてまた本発明は、ウエハを高温あるいは低
温の環境で測定する場合においてもプローブカー
ドを自動交換することができる。

（発明の効果）特許請求の範囲第１項記載の発明によれば、プ
ローブカードに設けられた位置合わせマークをカ
メラにより認識し、その認識結果に基づいて基板
の回転角度を調整してプローブカードの周方向の
ずれを修正しているため、プローブカードを自動
的にかつ正確に位置決めできる。しかもプローブ
カードを基板に係合させることにより位置合わせ
マークがカメラと対向するように、つまり位置合
わせマークがカメラの視野の中に入るように予め
カメラの位置が設定されているので、位置合わせ
作業が簡単である。

またプローブカードを基板に対して上下方向に
着脱できるので、プローブカードの自動交換の際
にプローブカードを基板の所定位置に導いて取り
付ける際にも好都合であり、自動化に適応してい
る。

特許請求の範囲第２項記載の発明によれば、上
記の効果に加えて次のような効果がある。テスタ
のコンタクトピンをプローブカード上に設けられ
た電極に接触させるので、カードエツジコネクタ
などを経由しないで直線的に短い距離でウエハと
テスタとを結線することができ高速な検査に適し
ている。またプローブカードのえ自動化にも適応
している。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の基本概念図。第２図はこの
発明の一実施例の図。第３図はこの発明の一実施
例のリングインサート関係を示した斜視図。第４
図は従来の基本概念図。第５図はこの発明の一実
施例の位置合わせマークとプローブ針の位置説明
図。第６図はこの発明の他の実施例の図。第７図
は一実施例の認識装置による位置合わせに関する
説明図。１：基準位置マーク情報、２：演算器、３：周
回転装置（θ回転装置）、４：カメラ、５：Ｘ−
Ｙ駆動装置、６：ウエハ、７：載置台、８：上下
機構、１１：リングインサート、１２：サポート
リング、１５：プローブ針付基板（プローブカー
ド）、１６：基板、２２：吸着装置、２２ａ：吸
着面、３１：コンタクトボード、４１：プローブ
ガード、４２：顕微鏡、１００：テスタ、１０
１：コンタクトピン、２０１：ビデオメモリ、２
０２：スレシーホールドレベルの判定器、２０
５：演算器。

Claims

【特許請求の範囲】１検査されるウエハに対向して設けられると共
に係合部を備えた、周方向に回転可能な基板と、検査されるウエハ上のチツプの電極に対応した
プローブ針と、前記基板に対して上下方向に着脱
できるように前記係合部に係合する被係合部とを
備えたプローブカードと、このプローブカード上に設けられた位置合わせ
マークと、前記プローブカードが前記基板に係合して装着
されたときに前記位置合わせマークに対向する位
置に設けられたカメラと、このカメラの出力信号と基準位置情報とを比較
してプローブカードの周方向のずれ量を算出する
演算部と、この演算部の出力信号に基づいて前記基板を周
方向に回転させる周回転装置と、を具備してなることを特徴とするプローブ装置。２プローブカード上にプローブ針に接続された
電極を設け、この電極に電気的に接触するコンタ
クトピンを介してウエハ上のチツプの電気的検査
を行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のプローブ装置。