JPH0732176B2 - ウエハプローバ - Google Patents
ウエハプローバInfo
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- JPH0732176B2 JPH0732176B2 JP63054565A JP5456588A JPH0732176B2 JP H0732176 B2 JPH0732176 B2 JP H0732176B2 JP 63054565 A JP63054565 A JP 63054565A JP 5456588 A JP5456588 A JP 5456588A JP H0732176 B2 JPH0732176 B2 JP H0732176B2
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- Japan
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- wafer
- chuck
- probe
- chip
- axis
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体ウエハのプローブテストを行なうた
めのウエハプローバに関し、殊に半導体ウエハを精度よ
く測定できるウエハプローバに関する。
めのウエハプローバに関し、殊に半導体ウエハを精度よ
く測定できるウエハプローバに関する。
半導体装置の製造工程においては、ウエハ上にウエハチ
ップが完成すると、電極パッドにプローブ針を接触させ
てウエハチップの電気的特性を検査するプローブテスト
と呼ばれる検査が行なわれる。
ップが完成すると、電極パッドにプローブ針を接触させ
てウエハチップの電気的特性を検査するプローブテスト
と呼ばれる検査が行なわれる。
このような検査においては、プローブ位置において、プ
ローブ針が一定の針圧でウエ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。
ローブ針が一定の針圧でウエ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エハチップの電極パッド上へ
接触する場合の針圧は、ウエハの厚さやウエハ表面の傾
きによって変化し、測定精度に影響するので、プローブ
針に対してウエハチャックのＺ軸方向の移動量を制御し
て針圧を調整していた。
接触する場合の針圧は、ウエハの厚さやウエハ表面の傾
きによって変化し、測定精度に影響するので、プローブ
針に対してウエハチャックのＺ軸方向の移動量を制御し
て針圧を調整していた。
近年のウエハ内の素子の高密度化に伴い、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って変
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という問題を
生じた。
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って変
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という問題を
生じた。
さらに、本発明者等は針圧への影響因子として、ウエハ
の厚さの不均一やウエハ表面の傾きは勿論、針圧を受け
た場合のウエハチャックのたわみ量も検査精度に非常に
大きい影響力を持っていることを発見した。
の厚さの不均一やウエハ表面の傾きは勿論、針圧を受け
た場合のウエハチャックのたわみ量も検査精度に非常に
大きい影響力を持っていることを発見した。
すなわち、第10図に示すように、ウエハチャック11のチ
ャックトップ31の面積が支軸部の断面よりも大きいとき
には、ウエハプローバのプローブ針をチャックトップに
押し当てると支軸部から離れた部位では針圧に応じてた
わみを生じること、および、このたわみは電極パッドへ
のプローブ針の接触圧を変化させ検査結果を誤らせる要
因となることを発見した。
ャックトップ31の面積が支軸部の断面よりも大きいとき
には、ウエハプローバのプローブ針をチャックトップに
押し当てると支軸部から離れた部位では針圧に応じてた
わみを生じること、および、このたわみは電極パッドへ
のプローブ針の接触圧を変化させ検査結果を誤らせる要
因となることを発見した。
この発明の目的は、かかる従来の問題点を解消するため
になされたもので、ウエハプローバにおいて従来何も考
慮されていなかった、針圧を受けた場合のウエハチャッ
クのたわみに起因する検査精度の低下を防ぐことにあ
る。
になされたもので、ウエハプローバにおいて従来何も考
慮されていなかった、針圧を受けた場合のウエハチャッ
クのたわみに起因する検査精度の低下を防ぐことにあ
る。
さらに、本発明は、ウエハチップがウエハ内のどこに存
在しても予め定められた針圧で検査できるウエハプロー
バを提供することを目的とする。
在しても予め定められた針圧で検査できるウエハプロー
バを提供することを目的とする。
また、本発明は、各ステージ間を高速で移動できる慣性
の小さなウエハチャックを使用できるウエハプローバを
提供することを目的とする。
の小さなウエハチャックを使用できるウエハプローバを
提供することを目的とする。
加えて、本発明は、ウエハチャックのＺ軸方向の移動時
の振動を解消したウエハプローバを提供することを目的
とする。
の振動を解消したウエハプローバを提供することを目的
とする。
上記の問題を解決するために、本発明のウエハプローバ
は、ウエ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エハチャックのＺ軸方
向の移動量を制御することによりウエハにかかる針圧を
調整することを特徴とする。
は、ウエ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エハチャックのＺ軸方
向の移動量を制御することによりウエハにかかる針圧を
調整することを特徴とする。
すなわち、ウエハチャックのたわみ量をウエハチャック
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、後のプローブ工程においてウエハチ
ャックのＺ軸方向の駆動を針圧の狂いを低減するように
制御するのに使用して、より一層高精度にウエハを検査
できるウエハプローバを提供する。
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、後のプローブ工程においてウエハチ
ャックのＺ軸方向の駆動を針圧の狂いを低減するように
制御するのに使用して、より一層高精度にウエハを検査
できるウエハプローバを提供する。
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プローバの一実施
例を示し、第１図はウエハプローバのプローブ手段とハ
イトセンサとアライメント手段の位置関係を示す概略平
面図、第２図は前記各手段とウエハとの関係を示す概念
図、第３図はダミーウエハの用法を示す概略平面図、第
４図はウエハチャックの駆動方向を示す斜視図である。
１図ないし第４図はこの発明のウエハプローバの一実施
例を示し、第１図はウエハプローバのプローブ手段とハ
イトセンサとアライメント手段の位置関係を示す概略平
面図、第２図は前記各手段とウエハとの関係を示す概念
図、第３図はダミーウエハの用法を示す概略平面図、第
４図はウエハチャックの駆動方向を示す斜視図である。
第１図及び第２図において、ウエハチャック11に吸着・
固定されたウエハ12は、アライメント位置に移行させら
れマイクロスコープ最像カメラ３のTVモニタ４を観視し
てＸ軸,Y軸，回転軸θの調整がなされ、次いでハイトセ
ンサ２が設けられた高さ検知位置に移行してウエハ12内
の各ウエハチップごとの高さを検知する。その後、プロ
ーブ手段１が設けられたプローブ位置に移行して各チッ
プごとの電気的特性が検査される。
固定されたウエハ12は、アライメント位置に移行させら
れマイクロスコープ最像カメラ３のTVモニタ４を観視し
てＸ軸,Y軸，回転軸θの調整がなされ、次いでハイトセ
ンサ２が設けられた高さ検知位置に移行してウエハ12内
の各ウエハチップごとの高さを検知する。その後、プロ
ーブ手段１が設けられたプローブ位置に移行して各チッ
プごとの電気的特性が検査される。
ウエハチップの電気的特性の検査は、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または
ウエハ12を相対的に移動例えばウエハ12を上下、Ｘ軸−
Ｙ軸方向に移動させて各チップ13ごとに検査する。例え
ば、上記上下方向の移動経路の、あらかじめ定められた
位置にハイトセンサ２を設け、ウエハチャック11に吸着
されたウエハ12を通過させ、ウエハ12内の全チップ13に
ついて、その高さをハイトセンサ２により検知する。す
なわち、第２図に示すように、ハイトセンサ２またはウ
エハ12をＸ軸およびＹ軸方向に相対的に移動させウエハ
12の端縁がハイトセンサ２を縦横に横切った際の２点
X1，X2の中央点（X1−X2）/2およびY1，Y2の中央点（Y1
−Y2）/2から垂線を延ばし、その交点をウエハ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、ハイトセンサ２またはウエハ12を相対的にうず巻
き状ないし蛇行状に移動させ、ウエハ12上の各チップ13
の所定箇所の高さをハイトセンサ２によって検知する。
この各チップに対応した高さ検知結果は図示を省略した
メモリに記憶させておく。
置したプローブカード等からなるプローブ手段１または
ウエハ12を相対的に移動例えばウエハ12を上下、Ｘ軸−
Ｙ軸方向に移動させて各チップ13ごとに検査する。例え
ば、上記上下方向の移動経路の、あらかじめ定められた
位置にハイトセンサ２を設け、ウエハチャック11に吸着
されたウエハ12を通過させ、ウエハ12内の全チップ13に
ついて、その高さをハイトセンサ２により検知する。す
なわち、第２図に示すように、ハイトセンサ２またはウ
エハ12をＸ軸およびＹ軸方向に相対的に移動させウエハ
12の端縁がハイトセンサ２を縦横に横切った際の２点
X1，X2の中央点（X1−X2）/2およびY1，Y2の中央点（Y1
−Y2）/2から垂線を延ばし、その交点をウエハ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、ハイトセンサ２またはウエハ12を相対的にうず巻
き状ないし蛇行状に移動させ、ウエハ12上の各チップ13
の所定箇所の高さをハイトセンサ２によって検知する。
この各チップに対応した高さ検知結果は図示を省略した
メモリに記憶させておく。
アライメント位置に設けたマイクロスコープと撮像カメ
ラ３の出力のTVモニタ画面４で、プローブ位置において
ウエハ12のチップ13に設けた電極パッドにプローブ針21
をコンタクトさせてパッド表面に設けた針跡の位置やサ
イズを確認する。すなわち、第４図に示すように、ウエ
ハ12を吸着したウエハチャック11をＸ軸,Y軸,Z軸方向お
よびθ方向に駆動させ、確認した針跡によってウエハ12
の姿勢を制御し、アライメント位置でのチップの電極パ
ッドの位置とプローブ位置でのプローブ針とを整合させ
る。
ラ３の出力のTVモニタ画面４で、プローブ位置において
ウエハ12のチップ13に設けた電極パッドにプローブ針21
をコンタクトさせてパッド表面に設けた針跡の位置やサ
イズを確認する。すなわち、第４図に示すように、ウエ
ハ12を吸着したウエハチャック11をＸ軸,Y軸,Z軸方向お
よびθ方向に駆動させ、確認した針跡によってウエハ12
の姿勢を制御し、アライメント位置でのチップの電極パ
ッドの位置とプローブ位置でのプローブ針とを整合させ
る。
なお、上記ハイトセンサ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でウエハ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。
検知する前に、このTVモニタ４でウエハ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。
その後ウエハチャック11に吸着したウエハ12をハイトセ
ンサ２の視野位置まで移動させ、上記手順でウエハ12の
中心Ｏ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、図示を
省略したメモリに記憶しておく。
ンサ２の視野位置まで移動させ、上記手順でウエハ12の
中心Ｏ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、図示を
省略したメモリに記憶しておく。
次にウエハ12はプローブ位置まで移送され、各チップ13
ごとにプローブ針をそれぞれの電極パッドに押し当てて
電気的に測定される。その際ウエハチャック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Ｘ軸,Y軸方向に移動した後Ｚ軸方向に移動されて
動作するが、ハイトセンサ２で検知した各チップ13ごと
の高さデータに応じてＺ軸方向の移動量を調整する。こ
の調整は、ウエハチャック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
ことによって行なわれる。なおウエハ12のＸ軸ないしＹ
軸方向の傾きは、アライメント位置でTVモニタ画面４を
用いて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。
ごとにプローブ針をそれぞれの電極パッドに押し当てて
電気的に測定される。その際ウエハチャック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Ｘ軸,Y軸方向に移動した後Ｚ軸方向に移動されて
動作するが、ハイトセンサ２で検知した各チップ13ごと
の高さデータに応じてＺ軸方向の移動量を調整する。こ
の調整は、ウエハチャック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
ことによって行なわれる。なおウエハ12のＸ軸ないしＹ
軸方向の傾きは、アライメント位置でTVモニタ画面４を
用いて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。
次に針圧を受けた場合のウエハチャック11のたわみ量の
影響を排除する本発明について説明する。
影響を排除する本発明について説明する。
この発明においては、検査すべきウエハ12をプローブ位
置に移送してウエハ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。
置に移送してウエハ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、先ずウエハチャック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、ウエハチャック11のチャックトップ31に
ウエイト32を載せ、この状態でウエハチャック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。そしてウエハチャック11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。
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、ウエハチャック11のチャックトップ31に
ウエイト32を載せ、この状態でウエハチャック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。そしてウエハチャック11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、通常ウエハチャックの支柱部分との関
係からウエ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、ウエハチャック
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。
係からウエ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、ウエハチャック
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エハチャック11のチャックト
ップ31の各部位のたわみ量は、図示を省略したメモリに
各部位の位置データとともに記憶させておき、のちのプ
ローブ工程においてウエハチャック11のＺ軸方向の駆動
量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エハを検査
することができる。
ップ31の各部位のたわみ量は、図示を省略したメモリに
各部位の位置データとともに記憶させておき、のちのプ
ローブ工程においてウエハチャック11のＺ軸方向の駆動
量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エハを検査
することができる。
なお同時に、下記に示すような手段で、ウエハチャック
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に示すようなチャッ
クトップに振動が生じていることが判明した。
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に示すようなチャッ
クトップに振動が生じていることが判明した。
第８図において、横軸は時間を示し、縦軸はチャックト
ップの位置を示している。曲線Ａはチャックトップの例
えば端部表面の振動を示しており、曲線Ｂはチャックト
ップのＺ軸方向の移動量を示している。
ップの位置を示している。曲線Ａはチャックトップの例
えば端部表面の振動を示しており、曲線Ｂはチャックト
ップのＺ軸方向の移動量を示している。
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、ウエハチャック11のチャックトップ31に
ウエイト32を載せ、この状態でウエハチャック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。
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、ウエハチャック11のチャックトップ31に
ウエイト32を載せ、この状態でウエハチャック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エハチャック11のチャックト
ップの振動の発生はそのＺ軸方向の速度変化に大きく影
響され、所定の速度変化以下では振動が発生しにくくな
ることが見出された。
ップの振動の発生はそのＺ軸方向の速度変化に大きく影
響され、所定の速度変化以下では振動が発生しにくくな
ることが見出された。
すなわち、同図において、ウエハチャックの移動開始点
ではチャックトップの端部付近には慣性によって移動が
遅れ、たわみを生じ曲線Ａで示される振動が生じるが時
間の経過にともなって次第に減衰する。移動の途中で速
度を減じてもその速度変化が所定の大きさ以下であれば
大きな振動は発生しない。停止点で速度を零に減じても
このときの速度変化が所定の大きさ以下であれば、チャ
ックトップに振動を発生しない。
ではチャックトップの端部付近には慣性によって移動が
遅れ、たわみを生じ曲線Ａで示される振動が生じるが時
間の経過にともなって次第に減衰する。移動の途中で速
度を減じてもその速度変化が所定の大きさ以下であれば
大きな振動は発生しない。停止点で速度を零に減じても
このときの速度変化が所定の大きさ以下であれば、チャ
ックトップに振動を発生しない。
チャックトップを高速で移動させ急激な速度変化で停止
させるときには、チャックトップ端部付近に慣性によっ
て振動が発生する恐れがあるが、本発明者等は種々検討
した結果、ウエハチャック11のＺ軸方向の駆動を２段階
制御し、低速度にしてから停止させることによって停止
時のチャックトップに振動の発生を解消できることを見
いだした。
させるときには、チャックトップ端部付近に慣性によっ
て振動が発生する恐れがあるが、本発明者等は種々検討
した結果、ウエハチャック11のＺ軸方向の駆動を２段階
制御し、低速度にしてから停止させることによって停止
時のチャックトップに振動の発生を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、位置合せ
を迅速に行うとともにより一層高精度にウエハを検査す
ることができる。
を迅速に行うとともにより一層高精度にウエハを検査す
ることができる。
次にこの発明のウエハプローバの動作について説明す
る。
る。
通常のロード、アンロード手段でダミーウエハ14をプロ
ーブ位置に移送した後、ウエハチャック11に吸着固定す
る。次いでダミーウエハ14上の任意の位置にプローブ針
21を押し当て、プローブ針21で針跡からなるマーク15を
付した後、マイクロスコープ撮像カメラ３のあるTVモニ
タ４の位置まで回送する。そして、このダミーウエハ14
上の印したマーク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Ｌ（＝L1＋L2）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。
ーブ位置に移送した後、ウエハチャック11に吸着固定す
る。次いでダミーウエハ14上の任意の位置にプローブ針
21を押し当て、プローブ針21で針跡からなるマーク15を
付した後、マイクロスコープ撮像カメラ３のあるTVモニ
タ４の位置まで回送する。そして、このダミーウエハ14
上の印したマーク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Ｌ（＝L1＋L2）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。
この動作によって、プローブ位置にあるプローブ針21と
アライメント位置にあるウエハチップ上の針跡15との関
係を整合させることができる。
アライメント位置にあるウエハチップ上の針跡15との関
係を整合させることができる。
次に、通常のロード・アンロード手段を用いて検査すべ
きウエハ12をプローブ位置に移送しウエハチャック11に
吸着固定した後、ウエハ12のチップ13に設けた電極パッ
ドにプローブ針21をコンタクトさせる。ウエハチャック
11に吸着固定されプローブ針21の針跡等のマークを付さ
れた検査すべきウエハ12はアライメント位置に移され、
TVモニタ４を用いて上記マークの位置やサイズが確認さ
れる。それと同時に、ウエハ12を吸着したウエハチャッ
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23を用いてウエハ12の姿勢を制御す
る。その後、ウエハ12はハイトセンサ位置に移動し各ウ
エハチップごとの高さを検知した後、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。
きウエハ12をプローブ位置に移送しウエハチャック11に
吸着固定した後、ウエハ12のチップ13に設けた電極パッ
ドにプローブ針21をコンタクトさせる。ウエハチャック
11に吸着固定されプローブ針21の針跡等のマークを付さ
れた検査すべきウエハ12はアライメント位置に移され、
TVモニタ４を用いて上記マークの位置やサイズが確認さ
れる。それと同時に、ウエハ12を吸着したウエハチャッ
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23を用いてウエハ12の姿勢を制御す
る。その後、ウエハ12はハイトセンサ位置に移動し各ウ
エハチップごとの高さを検知した後、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。
上記工程において、ウエハチャック11のたわみ量に応じ
た制御がＺ軸方向について行われる。また、第８図のＢ
に示すように、ウエハチャック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
近づ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精度よ
く、しかも速度を落さずにテストを行なうことができ
る。
た制御がＺ軸方向について行われる。また、第８図のＢ
に示すように、ウエハチャック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
近づ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精度よ
く、しかも速度を落さずにテスト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トセンサ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トセンサ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
トセンサ２の下へ移動することが可能となる。
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トセンサ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
トセンサ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、上記ウエハチャック11またはウエハ
12をハイトセンサ位置でＸ軸方向またはＹ軸方向に移動
させウエハチャック11またはウエハ12の周縁部がハイト
センサ２の真下を横または縦に横切った際の２点X1，X2
の中央点（X1−X2）/2およびY1，Y2の中央点（Y1−Y2）
/2からそれぞれ垂線を延ばした交点〔（X1−X2）/2,（Y
1−Y2）/2〕は、ウエハチャック11またはウエハ12の中
心Ｏであり、ハイトセンサ２の真下にウエハチャック11
またはウエハ12の中心が移動したときの座標となる。
可能となる。まず、上記ウエハチャック11またはウエハ
12をハイトセンサ位置でＸ軸方向またはＹ軸方向に移動
させウエハチャック11またはウエハ12の周縁部がハイト
センサ２の真下を横または縦に横切った際の２点X1，X2
の中央点（X1−X2）/2およびY1，Y2の中央点（Y1−Y2）
/2からそれぞれ垂線を延ばした交点〔（X1−X2）/2,（Y
1−Y2）/2〕は、ウエハチャック11またはウエハ12の中
心Ｏであり、ハイトセンサ２の真下にウエハチャック11
またはウエハ12の中心が移動したときの座標となる。
また、アライメント位置で、ウエハチャックをＸ軸方向
またはＹ軸方向に移動させTVモニタ４の十字マーク５の
真下をウエハチャック11またはウエハ12の周縁部が横ま
たは縦に横切った際の２点をX3，X4およびY3，Y4とし、
それぞれの中央点〔（X3−X4）/2,（Y3−Y4）/2〕を求
めれば、この点は、ウエハチャック11またはウエハ12の
中心がTVモニタ４の十字マーク５の下に移動する点とな
る。
またはＹ軸方向に移動させTVモニタ４の十字マーク５の
真下をウエハチャック11またはウエハ12の周縁部が横ま
たは縦に横切った際の２点をX3，X4およびY3，Y4とし、
それぞれの中央点〔（X3−X4）/2,（Y3−Y4）/2〕を求
めれば、この点は、ウエハチャック11またはウエハ12の
中心がTVモニタ４の十字マーク５の下に移動する点とな
る。
上記〔（X1−X2）/2,（Y1−Y2）/2〕と〔（X3−X4）/2,
（Y3−Y4）/2〕の２点間の差がハイトセンサ２とTVモニ
タ４の十字マーク５との間の距離（L2）すなわち移動量
となる。
（Y3−Y4）/2〕の２点間の差がハイトセンサ２とTVモニ
タ４の十字マーク５との間の距離（L2）すなわち移動量
となる。
したがって、上記ハイトセンサ２によって各チップ13の
高さを検知する前に、アライメント位置でこのTVモニタ
４でウエハ12を観察してチップ13内のどの位置を検出す
るかを決定する。
高さを検知する前に、アライメント位置でこのTVモニタ
４でウエハ12を観察してチップ13内のどの位置を検出す
るかを決定する。
その後ウエハ12をハイトセンサ２の位置まで移動させ、
上記手順でウエハ12を中心Ｏを決定した後、Ｘ軸および
Ｙ軸方向にウエハ12を順次移動して、各チップ13ごとに
その高さを検知する。
上記手順でウエハ12を中心Ｏを決定した後、Ｘ軸および
Ｙ軸方向にウエハ12を順次移動して、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、プローブ内
部に記憶されている。したがって、ハイトセンサ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、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、ウエハ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。
キーボード等を用いて入力することにより、プローブ内
部に記憶されている。したがって、ハイトセンサ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、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、ウエハ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。
次にウエハ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。
うに各チップ13ごとに電気的に測定される。
このとき、各ウエハチップごとの高さデータおよびチャ
ックトップのたわみ量データに基づいて各ウエハチップ
ごとにウエハチャック11のＺ軸方向の移動量を制御する
ことによって、適正な押圧力でプローブ針21が電極パッ
ドに押当てられ正確な測定とともにプローブ針の保護が
なされる。
ックトップのたわみ量データに基づいて各ウエハチップ
ごとにウエハチャック11のＺ軸方向の移動量を制御する
ことによって、適正な押圧力でプローブ針21が電極パッ
ドに押当てられ正確な測定とともにプローブ針の保護が
なされる。
なおこのプローブ工程において、プローブ位置、ハイト
センサ２の位置間の距離L1およびハイトセンサの位置と
TVモニタ４のアライメント位置間の距離L2を、ウエハ12
の中心Ｏ等を基準にして計測しておき、そのデータに応
じてウエハチャック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。
センサ２の位置間の距離L1およびハイトセンサの位置と
TVモニタ４のアライメント位置間の距離L2を、ウエハ12
の中心Ｏ等を基準にして計測しておき、そのデータに応
じてウエハチャック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、ウエハに形成される全チップについて
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、
ウエ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の高さを検知してもよい。
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、
ウエ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の高さを検知してもよい。
本発明のウエハプローバによれば、プローブ針がウエハ
チャック上のウエハを押圧することにより、チャックト
ップがたわむ量を測定して、前記チャックトップのＺ軸
方向の移動量を制御するので、ウエハにかかるプローブ
針の針圧をチャックトップのＺ軸方向の移動量で調整し
て、予め定めた針圧で検査することができる。
チャック上のウエハを押圧することにより、チャックト
ップがたわむ量を測定して、前記チャックトップのＺ軸
方向の移動量を制御するので、ウエハにかかるプローブ
針の針圧をチャックトップのＺ軸方向の移動量で調整し
て、予め定めた針圧で検査することができる。
更に、ウエハプローバの広いXYステージをプローブ位置
から撮像位置までＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に高速で正確に
位置決めして移動するウエハチャックが、慣性を小さく
するためにウエハを吸着して保持するチャックトップが
大きく、そのチャックトップを支軸する支軸部が小さく
構成され、プローブカードのプローブ針が前記支軸部の
Ｚ軸方向から離れたウエハ上に押圧されウエハチャック
がより大きくたわみやすい場合にもチャックトップのＺ
軸方向の移動量で針圧を調整できる。更に、ウエハチャ
ックのＺ軸方向の移動を高速と低速に速度を変えて動作
させることにより、ウエハチャックの移動時間を短くし
て、プローブ針の接触に悪影響を与えるチャックの振動
を解消してプローブ針をウエハに正確に電気的に接触さ
せて精度良くテストを行うことができるウエハプローバ
を提供できる。
から撮像位置までＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に高速で正確に
位置決めして移動するウエハチャックが、慣性を小さく
するためにウエハを吸着して保持するチャックトップが
大きく、そのチャックトップを支軸する支軸部が小さく
構成され、プローブカードのプローブ針が前記支軸部の
Ｚ軸方向から離れたウエハ上に押圧されウエハチャック
がより大きくたわみやすい場合にもチャックトップのＺ
軸方向の移動量で針圧を調整できる。更に、ウエハチャ
ックのＺ軸方向の移動を高速と低速に速度を変えて動作
させることにより、ウエハチャックの移動時間を短くし
て、プローブ針の接触に悪影響を与えるチャックの振動
を解消してプローブ針をウエハに正確に電気的に接触さ
せて精度良くテストを行うことができるウエハプローバ
を提供できる。
第１図はこの発明のウエハプ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図はダミーウエハ
の用法を示す概略平面図、第４図はウエハチャックの駆
動方向を示す斜視図、第５図はプローブ工程におけるウ
エハのＺ軸方向の動作を示す概略側面図、第６図はウエ
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図はウエハチャックの停止位置のズレを検出す
る手段を示す概略側面図、第８図はウエハチャックの停
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
を受けた場合のウエハチャックのたわみを示す概略側面
図である。 符号の説明 １……プローブ手段、２……ハイトセンサ ３……マイクロスコープと撮像カメラ ４……TVモニタ、11……ウエハチャック 12……ウエハ、13……チップ 14……ダミーウエハ、15……マーク 21……プローブ針、22……プローブカード 23……マーク、31……チャックトップ 32……ウエイト、33……ヘッドプレート 34……マグネスケール 35……オシロスコープ
略平面図、第２図はその側面図、第３図はダミーウエハ
の用法を示す概略平面図、第４図はウエハチャックの駆
動方向を示す斜視図、第５図はプローブ工程におけるウ
エハのＺ軸方向の動作を示す概略側面図、第６図はウエ
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図はウエハチャックの停止位置のズレを検出す
る手段を示す概略側面図、第８図はウエハチャックの停
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
を受けた場合のウエハチャックのたわみを示す概略側面
図である。 符号の説明 １……プローブ手段、２……ハイトセンサ ３……マイクロスコープと撮像カメラ ４……TVモニタ、11……ウエハチャック 12……ウエハ、13……チップ 14……ダミーウエハ、15……マーク 21……プローブ針、22……プローブカード 23……マーク、31……チャックトップ 32……ウエイト、33……ヘッドプレート 34……マグネスケール 35……オシロスコープ
Claims (3)
- 【請求項１】ウエ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エハチャック
のＺ軸方向の移動量を制御することにより、ウエハにか
かる針圧を調整することを特徴とするウエハプローバ。 - 【請求項２】前記チャックトップは、ウエハを吸着する
チャックトップの面積が、このチャックトップを中央部
で支軸し、Ｘ軸,Y軸,Z軸方向に駆動される支軸部のＸ軸
とＹ軸とで形成する断面に平行する断面積よりも大きい
ものである特許請求の範囲第１項記載のウエハプロー
バ。 - 【請求項３】前記ウエハチャックのＺ軸方向の移動を上
昇過程の前半は高速で移動させ、停止位置に近づいた時
点で低速に速度を変え動作させる特許請求の範囲第１項
記載のウエハプローバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63054565A JPH0732176B2 (ja) | 1988-03-08 | 1988-03-08 | ウエハプローバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63054565A JPH0732176B2 (ja) | 1988-03-08 | 1988-03-08 | ウエハプローバ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01227450A JPH01227450A (ja) | 1989-09-11 |
| JPH0732176B2 true JPH0732176B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=12974211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63054565A Expired - Lifetime JPH0732176B2 (ja) | 1988-03-08 | 1988-03-08 | ウエハプローバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0732176B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4794256B2 (ja) * | 2005-09-27 | 2011-10-19 | 株式会社東京精密 | プローバ、プローブ接触方法及びそのためのプログラム |
| DE102012014812A1 (de) * | 2012-07-26 | 2014-01-30 | Etel S.A. | Vorrichtung zum Testen von Wafern |
| 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 |
-
1988
- 1988-03-08 JP JP63054565A patent/JPH0732176B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01227450A (ja) | 1989-09-11 |
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Legal Events
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