JPH11297772A - Probe device and wafer inspecting method - Google Patents

Probe device and wafer inspecting method

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JPH11297772A
JPH11297772A JP9464798A JP9464798A JPH11297772A JP H11297772 A JPH11297772 A JP H11297772A JP 9464798 A JP9464798 A JP 9464798A JP 9464798 A JP9464798 A JP 9464798A JP H11297772 A JPH11297772 A JP H11297772A
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JP
Japan
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wafer
row
probe
rotation
pad
Prior art date
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JP9464798A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiyuki Tsujii
利之 辻井
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To precisely direction-convert a wafer at high speed and to inspect the electrical characteristics of a semiconductor device on the wafer in short time by converting the direction of the wafer in a first rotation means and finely adjusting the rotary angle of the wafer and making a probe array and pad arrays parallel in a second rotation means. SOLUTION: A rotation mechanism 4 in a wafer prober 1 is capable of realizing not only highly precise rotation but also the high speed rotation of a large angle with low accuracy. A rotary direction can be arbitrarily switched to a forward direction and an opposite direction. Rotation by direction conversion can be executed with rough precision and a final rotary angle is finely adjusted by driving a stepping motor for the rotary angle fine adjustment of the rotation mechanism 4. Then, pad arrays 12b and a probe 10 array are arranged in parallel. Then, the probes 10 and the pad arrays 12b are adjusted, so that they are overlapped/arranged by moving a stand 3 in an XY-directions.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、ウエハ状態の半
導体装置(以下、LSIと称す。)上に形成する素子等
の電気特性を検査する(以下、ウエハテストと称す。)
ために用いるプローブ装置及びこのプローブ装置を用い
たウエハ検査方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention inspects electrical characteristics of elements and the like formed on a semiconductor device (hereinafter, referred to as an LSI) in a wafer state (hereinafter, referred to as a wafer test).
And a wafer inspection method using the probe device.

【0002】[0002]

【従来の技術】ウエハテストには、図8に示すウエハプ
ローバ101を用いる。ウエハプローバ101はウエハ
102を所定の位置に配置するための装置であり、ウエ
ハプローバ101内にはウエハ102を載置して一主面
を水平に保持する吸着機能を持つ載台103とこの載台
103を支持する支持部104と、載台103をZ方向
(図面での上下)に移動させるZ方向駆動機構105
と、載台103をXY方向(図面での左右、奥・手前)
に移動させるXY方向駆動機構106とを有する構造で
あり、このウエハプローバ101によりウエハ102を
上下、左右、奥・手前に移動させることが可能となる。
2. Description of the Related Art A wafer prober 101 shown in FIG. 8 is used for a wafer test. The wafer prober 101 is an apparatus for arranging the wafer 102 at a predetermined position. The wafer prober 101 has a mounting table 103 having a suction function for mounting the wafer 102 and holding one main surface horizontally, and the mounting table 103. A support portion 104 for supporting the table 103; and a Z-direction drive mechanism 105 for moving the mounting table 103 in the Z direction (up and down in the drawing).
And the mounting table 103 in the XY directions (left and right in the drawing, back and front)
The wafer prober 101 allows the wafer 102 to be moved up and down, left and right, back and front.

【0003】ウエハテストの際には、所定の位置にウエ
ハ102を移動させ、テスタと呼ばれるテスト装置のテ
ストヘッド107に取り付けられたプローブカード10
8のプローブ針109をウエハ102上のパッドに接触
させることで接続して検査を行う。ウエハプローバ10
1は、そのプロービングの際にプローブ針109とウエ
ハ102内のパッドとを良好に接続するために、ウエハ
102の配置を微調整して正確な配置とするという役割
を持っている。
At the time of a wafer test, the wafer 102 is moved to a predetermined position, and a probe card 10 attached to a test head 107 of a test apparatus called a tester.
The inspection is performed by connecting the 8 probe needles 109 to the pads on the wafer 102 by contacting them. Wafer prober 10
Numeral 1 has a role of finely adjusting the arrangement of the wafer 102 to achieve an accurate arrangement in order to properly connect the probe needle 109 and the pad in the wafer 102 during the probing.

【0004】次に、図9にウエハ102及びプローブカ
ード108等の平面図を示す。図9(a)に示すよう
に、通常のLSI110はウエハ102に複数個形成さ
れ、通常その平面形状は四角形であり、4つの辺に沿っ
て、それぞれ複数個のパッドが一列に並べられてなるパ
ッド列111を有している。一方、図9(b)に示すよ
うに、従来のプローブカード108はLSI110内の
パッド数に相当する数のプローブ針109を含む構造で
ある。上記のようなLSI110に対して、プロービン
グを行う際には、図9(c)に示すように、プローブ針
109とLSI110のパッドとを一度に全て接触させ
て電気特性を検査するという方法がとられていた。
Next, FIG. 9 shows a plan view of the wafer 102, the probe card 108 and the like. As shown in FIG. 9A, a plurality of ordinary LSIs 110 are formed on a wafer 102, and the planar shape thereof is generally a quadrangle, and a plurality of pads are arranged in a line along four sides. It has a pad row 111. On the other hand, as shown in FIG. 9B, the conventional probe card 108 has a structure including a number of probe needles 109 corresponding to the number of pads in the LSI 110. When probing is performed on the LSI 110 as described above, as shown in FIG. 9C, there is a method in which the probe needles 109 and the pads of the LSI 110 are all brought into contact at once, and the electrical characteristics are inspected. Had been.

【0005】上記のような検査方法を実現するために
は、ウエハプローバ101は、コンタクトするLSI1
10とプローブ針109との位置合わせ、コンタクト機
能(LSI110をZ方向(上下)に移動させる機能)
と、同一ウエハ102内の次に検査するLSIにプロー
ビングするためのXY方向に1チップ分の距離だけ移動
する機能を持っていれば十分であった。また、従来のウ
エハプローバ101は、ウエハ102の主面を水平に保
持しつつ、パッド列111とプローブ針109の列を平
行に揃えるための高精度微少回転機構(図示せず。)は
有していた。
In order to realize the above-described inspection method, the wafer prober 101 must be connected to the LSI 1
Positioning of the probe 10 and the probe needle 109, contact function (function of moving the LSI 110 in the Z direction (up and down))
It suffices to have a function of moving one chip in the XY directions for probing to the next LSI to be inspected in the same wafer 102. Further, the conventional wafer prober 101 has a high-precision micro-rotation mechanism (not shown) for aligning the pad row 111 and the row of the probe needles 109 in parallel while keeping the main surface of the wafer 102 horizontal. I was

【0006】しかしながら、最近では、素子の微細化高
集積化に伴ってパッド数が非常に多くなってきているた
めに、プローブ針をパッド数に相当する程多数備えたプ
ローブカードを製造することがコスト的にも、物理的に
も困難になってきた。そこで、一列のパッド列111に
対し、1回のプロービングを行って電気特性の検査を
し、複数回のプロービングで1つのLSI110に対す
るプロービングを完了するという方法を採用するように
なった。
However, recently, the number of pads has become very large with the miniaturization and high integration of elements, so that it is necessary to manufacture a probe card having a large number of probe needles corresponding to the number of pads. It has become difficult both physically and costly. In view of this, a method has been adopted in which a single probing is performed on a single row of pads 111 to inspect electrical characteristics, and probing for one LSI 110 is completed by probing a plurality of times.

【0007】しかし、従来のウエハプローバ101は、
ウエハの回転機構を1個しか有しておらず、またその回
転機構が高精度高分解能(1万分の数度)であったた
め、高速に90度ずつ回転させて異なる端面に沿って配
置されたパッド列にプロービングすることは困難であっ
た。よって、LSI110の4辺に沿って配置された複
数のパッド列111とプローブ針109を次々と90度
ずつ回転させて順次検査するということは困難であっ
た。
However, the conventional wafer prober 101 is
Since it had only one wafer rotation mechanism and the rotation mechanism had high precision and high resolution (several tenths of a degree), it was rotated at high speed by 90 degrees and arranged along different end faces. Probing to a row of pads was difficult. Therefore, it is difficult to rotate the plurality of pad rows 111 and the probe needles 109 arranged along the four sides of the LSI 110 one after another by 90 degrees to sequentially perform the inspection.

【0008】なお、特開平5−12520号公報に、ウ
エハを水平に支持する支持台をウエハ支持台回転駆動源
を作動させることにより回転させ、左右、奥・手前方向
の移動だけではコンタクトすることができない位置にあ
るパッド列に対してもプロービングを可能とする技術が
示されている。しかし、この公報に開示されたウエハ支
持台回転駆動源は、1つの回転速度(回転精度)での回
転のみを可能とするものであり、回転角の微調整は可能
であるが、高速でウエハの方向転換をすることはできな
かった。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-152020 discloses that a support table for horizontally supporting a wafer is rotated by operating a wafer support table rotation drive source, and contact is made only by moving in the left, right, back and front directions. There is disclosed a technique that enables probing even for a pad row at a position where it cannot be performed. However, the rotation source of the wafer support table disclosed in this publication enables only rotation at one rotation speed (rotation accuracy), and allows fine adjustment of the rotation angle. Could not change direction.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な問題を解決するためになされたものであり、少ないプ
ローブ針数のプローブカードを用いて、同一LSI内の
複数のパッド列に複数回に分割してプロービングする
際、プローブカードを移動させることなく、ウエハを高
速に90度ずつ回転させて短時間でプロービングを行う
ことが可能なウエハプローバを含むプローブ装置及びウ
エハ検査方法を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problem, and it has been proposed that a probe card having a small number of probe needles be used for a plurality of pad rows in the same LSI. Provided is a probe device including a wafer prober and a wafer inspection method that can perform probing in a short time by rotating a wafer at a high speed of 90 degrees at a time without moving a probe card when probing is performed in a divided manner. It is.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に記
載のプローブ装置は、ウエハ上に形成されたパッド列を
含む半導体装置の電気特性を測定するための一列に配置
されたプローブ針列を含むプローブカードと、上記ウエ
ハを載置する載台と、上記載台上に上記ウエハの一主面
が水平となるように保持した状態で上記ウエハを回転さ
せる回転機構を含み、上記回転機構は少なくとも第一の
回転手段と第二の回転手段を有し、上記第一の回転手段
によって上記ウエハの方向転換を行い、上記第二の回転
手段によって上記ウエハの回転角の微調整を行うことに
よって上記プローブ針列と上記パッド列とを平行とする
ものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a probe device arranged in a row for measuring electrical characteristics of a semiconductor device including a pad array formed on a wafer. A probe card, a mounting table on which the wafer is mounted, and a rotation mechanism for rotating the wafer while holding one main surface of the wafer on the table so that the main surface is horizontal, the rotation mechanism Has at least a first rotating means and a second rotating means, performs the direction change of the wafer by the first rotating means, and finely adjusts the rotation angle of the wafer by the second rotating means. This makes the probe needle row and the pad row parallel.

【0011】また、この発明の請求項2に記載のプロー
ブ装置は、ウエハ上に形成されたパッド列を含む半導体
装置の電気特性を測定するための一列に配置されたプロ
ーブ針列を含むプローブカードと、上記ウエハを載置す
る載台と、上記載台上に上記ウエハの一主面が水平とな
るように保持した状態で上記ウエハを回転させる回転機
構を含み、上記回転機構はモータと、上記モータに連動
する第一のギアと第二のギアを有し、上記第一のギアを
上記モータに連動させることによって上記ウエハの方向
転換を行い、上記第二のギアを上記モータに連動させる
ことによって上記ウエハの回転角の微調整を行い、上記
プローブ針列と、上記パッド列とを平行とするものであ
る。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a probe card including a row of probe needles arranged in a row for measuring electrical characteristics of a semiconductor device including a row of pads formed on a wafer. And a mounting table on which the wafer is mounted, and a rotation mechanism for rotating the wafer in a state where one main surface of the wafer is held horizontally on the table, wherein the rotation mechanism includes a motor, A first gear and a second gear interlocked with the motor are provided, and the direction of the wafer is changed by interlocking the first gear with the motor, and the second gear is interlocked with the motor. In this way, the rotation angle of the wafer is finely adjusted, and the probe needle row and the pad row are made parallel.

【0012】さらに、この発明の請求項3に記載のプロ
ーブ装置は、請求項1若しくは請求項2のいずれか一項
に相当するプローブ装置において、第一の回転手段によ
る方向転換は、第二の回転手段による回転角の微調整に
よって補正可能な範囲のズレとなる条件下において、よ
り高速に行うものである。
Further, the probe device according to a third aspect of the present invention is the probe device according to any one of the first and second aspects, wherein the direction change by the first rotating means is the second direction. Higher speed is achieved under the condition that the range of correction can be shifted by fine adjustment of the rotation angle by the rotation means.

【0013】また、この発明の請求項4に記載のプロー
ブ装置は、請求項1若しくは請求項2のいずれか一項に
相当するプローブ装置において、ウエハは吸着機能を有
し、回転可能な載台若しくは載台上面に保持されるか、
または上記ウエハと接する先端部が吸着機能を有し、回
転可能なウエハ支持ピンにより保持されるものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a probe apparatus according to the first or second aspect, wherein the wafer has a suction function and the rotatable mounting table is provided. Or it is held on the mounting table top,
Alternatively, the front end portion in contact with the wafer has a suction function and is held by rotatable wafer support pins.

【0014】さらに、この発明の請求項5に記載のプロ
ーブ装置は、請求項1〜3のいずれか一項記載のプロー
ブ装置において、方向転換を、90度単位または180
度単位の回転とするものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the probe apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the direction change is performed in units of 90 degrees or 180 degrees.
The rotation is in degrees.

【0015】また、この発明の請求項6に記載のプロー
ブ装置は、請求項1若しくは請求項2のいずれか一項に
記載のプローブ装置において、ウエハの一主面を水平方
向に移動させる手段を含むものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the probe apparatus according to the first or second aspect, there is provided means for moving one main surface of the wafer in a horizontal direction. Including.

【0016】さらに、この発明の請求項7に記載のウエ
ハ検査方法は、請求項1〜6のいずれか一項記載のプロ
ーブ装置を用いてウエハ上に形成された半導体装置の電
気特性の検査を行うものである。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a wafer inspection method for inspecting electrical characteristics of a semiconductor device formed on a wafer using the probe device according to any one of the first to sixth aspects. Is what you do.

【0017】また、この発明の請求項8に記載のウエハ
検査方法は、半導体装置の電気特性を測定するための一
列のプローブ針列と、上記半導体装置が形成されたウエ
ハの一主面内において互いに直交する方向に延びる第
一、第二のパッド列のうちの上記第一のパッド列とを接
触させる第一の工程、上記ウエハを上記プローブ針列か
ら離間する第二の工程、一主面内において上記ウエハを
方向転換させて上記第二のパッド列と上記プローブ針列
とを平行にする第三の工程、一主面内において上記ウエ
ハを移動させて上記第二のパッド列を上記プローブ針列
とを重畳させる第四の工程、上記ウエハを上記プローブ
針列に向かって移動させることで上記第二のパッド列と
上記プローブ針列とを接触させる第五の工程を含み、上
記第三の工程において、上記ウエハを方向転換すること
が可能な第一の回転手段により、回転角の微調整が可能
な第二の回転手段による補正が可能な範囲のズレとなる
条件下において、より高速に上記ウエハを回転させた
後、上記ウエハの回転角の微調整を行って上記第二のパ
ッド列と上記プローブ針列とを平行にするものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a wafer inspection method, comprising: a row of probe needles for measuring electrical characteristics of a semiconductor device; and a row of probe needles within one principal surface of a wafer on which the semiconductor device is formed. A first step of contacting the first pad row of the first and second pad rows extending in directions orthogonal to each other, a second step of separating the wafer from the probe needle row, one main surface A third step of turning the wafer in the direction so that the second pad row and the probe needle row are parallel to each other, moving the wafer within one main surface to bring the second pad row into the probe A fourth step of superimposing the needle row, including a fifth step of contacting the second pad row and the probe needle row by moving the wafer toward the probe needle row, In the process The first rotating means capable of changing the direction of the wafer allows the wafer to be rotated at a higher speed under a condition in which the deviation can be corrected by the second rotating means capable of finely adjusting the rotation angle. Then, the rotation angle of the wafer is finely adjusted to make the second pad row and the probe needle row parallel.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】実施の形態1.この発明の実施の
形態1について説明する。図1はこの発明の実施の形態
1のプローブ装置であり、ウエハを水平に保った状態で
高速回転(高精度高分解能の回転機構による回転と比較
した際の高速な回動)による方向転換が可能なプローブ
装置(ウエハを所定位置に支持するウエハプローバと電
気特性の検査を行うテスタを含めてプローブ装置と呼
ぶ。)の概略図を示すものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 Embodiment 1 of the present invention will be described. FIG. 1 shows a probe apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, in which a direction change by high-speed rotation (high-speed rotation as compared with rotation by a high-precision and high-resolution rotating mechanism) is performed while a wafer is kept horizontal. FIG. 2 is a schematic view of a possible probe device (including a wafer prober for supporting a wafer at a predetermined position and a tester for inspecting electrical characteristics, called a probe device).

【0019】図1において、符号1はウエハプローバで
あり、ウエハ2の主面を水平に保った状態で載置可能で
あり、吸着機能を持ち回転可能な載台3と、載台3を回
転させる回転機構4と、載台3を支持する支持部5と、
載台3を上下方向に移動させるZ方向駆動機構6と、載
台3を水平方向(図1での、左右、奥・手前への方向)
に移動させるXY方向駆動機構7とを含む構造である。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a wafer prober, which can be mounted with the main surface of the wafer 2 kept horizontal, has a suction function, and is rotatable. A rotating mechanism 4 for performing the operation, a support section 5 for supporting the mounting table 3,
The Z-direction drive mechanism 6 for moving the mounting table 3 in the vertical direction, and the mounting table 3 in the horizontal direction (right and left, back and front in FIG. 1).
And an XY direction driving mechanism 7 for moving the XY direction.

【0020】このウエハプローバ1内の回転機構4は、
例えば従来から可能である1万分の数度の精度で回動が
可能という高精度回転のみではなく、例えば1度という
低精度で90度、180度という大きな角度を高速回転
させることも可能な回転機構である。なお、回転方向
も、順方向、逆方向に任意に切り替えることが可能であ
る。また、高速回転による方向転換が可能な回転角度は
最大で360度であり、高精度回転による回転角の微調
整が可能な回転角度は最大で10度とする。また、具体
的には、回転角の微調整を行う低速高精度回転、方向転
換を行う高速低精度回転が可能な別々のモータを回転機
構4内にそれぞれ備えた構造とする。
The rotation mechanism 4 in the wafer prober 1
For example, not only the high-precision rotation that can be rotated with a precision of several tenths of degrees that is conventionally possible, but also the rotation that can rotate a large angle of 90 degrees and 180 degrees at a low precision of 1 degree, for example, at a high speed. Mechanism. The rotation direction can be arbitrarily switched between a forward direction and a reverse direction. The rotation angle at which the direction can be changed by high-speed rotation is 360 degrees at maximum, and the rotation angle at which fine adjustment of the rotation angle by high-precision rotation is 10 degrees at maximum. Specifically, the rotation mechanism 4 has a structure in which separate motors capable of low-speed and high-precision rotation for fine adjustment of the rotation angle and high-speed and low-accuracy rotation for direction change are provided in the rotation mechanism 4.

【0021】また、図1において、ウエハプローバ1に
よって所定の位置に支持されたウエハ2に対して、半導
体装置等の電気特性を検査するためのテスタ(図示せ
ず。)の一部であるテストヘッド8が上方に配置されて
いる。テストヘッド8の下部にはプローブカード9が取
り付けられており、プローブカード9には一列に針先が
並べられたプローブ針10が配置されており、プローブ
針10の針先は下向きの配置(ウエハ2に対向する配
置)となっている。
In FIG. 1, a test which is a part of a tester (not shown) for inspecting electrical characteristics of a semiconductor device or the like is performed on a wafer 2 supported at a predetermined position by a wafer prober 1. The head 8 is arranged above. A probe card 9 is attached to a lower portion of the test head 8, and a probe needle 10 having needle tips arranged in a line is arranged on the probe card 9, and the probe tips of the probe needles 10 are arranged downward (wafers). 2).

【0022】次に、図2(a)に検査対象となるウエハ
2に複数個形成されたLSI11の平面図を示す。LS
I11の平面形状は四角形であり、その4辺に沿って複
数のパッドが一列に配置されてなるパッド列12aが形
成されている。次に説明する検査方法の説明のため、こ
のパッド列12a、12b、12c、12dの一端に位
置するパッドを基準パッド12とする。また、このLS
I11の角部に示した記号Aは、LSI11の向きを示
すために記したものである。
Next, FIG. 2A shows a plan view of a plurality of LSIs 11 formed on the wafer 2 to be inspected. LS
The plane shape of I11 is a quadrangle, and a pad row 12a in which a plurality of pads are arranged in a row is formed along the four sides. The pad located at one end of each of the pad rows 12a, 12b, 12c, and 12d is referred to as a reference pad 12 for the description of the inspection method described below. Also, this LS
The symbol A shown at the corner of I11 is written to indicate the direction of the LSI 11.

【0023】さらに、図2(b)にプローブカード9の
平面図及びプローブ針10部分の拡大図を示す。この発
明によるプローブ装置を用いたウエハテストでは、用い
るプローブカード9は、略円盤状に形成されたカードの
中心部に開口部9aが形成されており、この開口部9a
内にプローブ針10が、その針先がパッド間隔に合致す
るように一列に配置された構造となっている。なお、図
2(b)のプローブ針10は簡略化して描かれており、
実際には、さらに多くのプローブ針が並んだ状態となっ
ている。
FIG. 2B shows a plan view of the probe card 9 and an enlarged view of the probe needle 10. In the wafer test using the probe device according to the present invention, the probe card 9 used has an opening 9a formed at the center of a substantially disk-shaped card.
The probe needles 10 are arranged in a line so that the tips of the probe needles match the pad intervals. The probe needle 10 in FIG. 2B is drawn in a simplified manner,
Actually, more probe needles are arranged.

【0024】次に、図3、図4を用いて、上記のプロー
ブ装置によって行うプロービング手順の一例を説明す
る。図3はプロービング時のプローブ針10とパッド列
12a〜12dとの接触状況を示す平面図であり、図4
は検査フローを示す図である。まず、図3(a)に示す
ように、従来の手順に従って、記号Aの右列に配置され
たパッド列12aに対して1回目のプロービングを行
う。パッド列12aに対するテスト終了後にZ方向駆動
機構6を駆動させて載台3を下方向に移動させウエハ2
とプローブ針10とを離間する。
Next, an example of a probing procedure performed by the above-described probe device will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a plan view showing the state of contact between the probe needle 10 and the pad rows 12a to 12d during probing.
FIG. 4 is a diagram showing an inspection flow. First, as shown in FIG. 3A, the first probing is performed on the pad row 12a arranged in the right column of the symbol A according to the conventional procedure. After the test on the pad row 12a is completed, the Z-direction drive mechanism 6 is driven to move the mounting table 3 downward, and the wafer 2
And the probe needle 10 are separated.

【0025】次に、回転機構4の方向転換用のステッピ
ングモータを駆動させることによって、順方向に載台3
を90度回転させる。この方向転換による回転は大まか
な精度、例えば1度程度の精度でも良い。その後、回転
機構4の回転角微調整用のステッピングモータを駆動さ
せることによって、最終的な回転角の微調整を行い、検
査対象となるパッド列12bとプローブ針10列とを平
行な配置とする。回転角の微調整は従来から用いられて
いる高精度高分解能の回転機構を用いて行う。さらに、
XY方向に載台3を移動させることでプローブ針10と
パッド列12bとが重畳する配置となるように調整を行
う(図4の検査フローの処理Sに相当。)。
Next, by driving a stepping motor for changing the direction of the rotating mechanism 4, the mounting table 3 is moved in the forward direction.
Is rotated 90 degrees. The rotation due to the change in direction may be roughly accurate, for example, about 1 degree. After that, the final rotation angle is finely adjusted by driving the stepping motor for finely adjusting the rotation angle of the rotation mechanism 4, and the pad row 12b to be inspected and the probe needle 10 row are arranged in parallel. . Fine adjustment of the rotation angle is performed using a conventionally used high-precision, high-resolution rotation mechanism. further,
By moving the mounting table 3 in the X and Y directions, adjustment is performed so that the probe needle 10 and the pad row 12b are arranged to be superimposed (corresponding to the processing S of the inspection flow in FIG. 4).

【0026】次に、図3(b)に示すように、Z方向駆
動機構6を駆動させることで載台3を上方向に移動さ
せ、プローブ針10とパッド列12bを接触させること
で、2回目のプロービングを行う。その後は、図4の検
査フローに示すように、処理Sとプロービングを繰り返
し行うことで、図3(c)、(d)に示すように、パッ
ド列12c、12dに対して、3回目、4回目のプロー
ビングを順次行う。このようにLSI11内の全てのパ
ッド列に対してテストを行うことが可能となる。
Next, as shown in FIG. 3 (b), the mounting table 3 is moved upward by driving the Z-direction driving mechanism 6, and the probe needle 10 and the pad row 12b are brought into contact with each other, thereby Perform the second probing. Thereafter, as shown in the inspection flow of FIG. 4, the processing S and the probing are repeatedly performed, and as shown in FIGS. 3 (c) and 3 (d), the pad rows 12c and 12d are Perform the first probing in sequence. As described above, it is possible to perform a test on all pad rows in the LSI 11.

【0027】4回目のプロービングの後、Z方向駆動機
構6を駆動させることでウエハ2とプローブ針10を離
間し、さらにウエハ2を順方向に90度高速回転させ、
XY方向駆動機構7によってウエハ2を平行移動させ、
回転角の微調整を行って、プローブ針10とパッド列1
2aとを平行にし、図3(a)のプロービング可能な配
置とする。次に、XY方向駆動機構7を駆動させて、載
台3を1チップ分の距離だけ高速移動させることで次の
検査対象となるLSIとプローブ針10とが重畳するよ
うな配置とする(図4の検査フローの処理Qに相
当。)。
After the fourth probing, the wafer 2 is separated from the probe needles 10 by driving the Z-direction driving mechanism 6, and the wafer 2 is further rotated at 90 degrees in the forward direction at a high speed.
The wafer 2 is moved in parallel by the XY direction driving mechanism 7,
By finely adjusting the rotation angle, the probe needle 10 and the pad row 1
2a are parallel to each other, so that the arrangement shown in FIG. Next, the XY direction drive mechanism 7 is driven to move the mounting table 3 at a high speed by the distance of one chip, so that the LSI to be inspected next and the probe needle 10 are arranged to overlap (FIG. 4 corresponds to the processing Q of the inspection flow.)

【0028】上記のように、LSI11内の異なる位置
に形成された4つのパッド列に対して順次プロービング
を行うことで、1つのLSIの検査ができ、これを繰り
返すことでウエハ2内の複数のLSIについての検査を
実施できる。なお、1枚のウエハ内の全てのLSIに対
して1回目のプロービングを順次行って、パッド列12
aに相当する配置のパッドに対する検査を終了後、ウエ
ハを順方向に90度回転させて全てのLSIのパッド列
12bに相当する配置の検査を行うというように順次針
当てを行い、4回の方向転換で、1枚のウエハ内の全て
のパッドに対してプロービングすることも可能であるこ
とは言うまでもない。
As described above, by sequentially probing the four pad rows formed at different positions in the LSI 11, one LSI can be inspected, and by repeating this, a plurality of pads in the wafer 2 can be inspected. Inspection of LSI can be performed. Note that the first probing is sequentially performed on all the LSIs in one wafer, and the pad row 12
After the inspection for the pads corresponding to the arrangement a is completed, the wafer is rotated 90 degrees in the forward direction and the inspection for the arrangement corresponding to the pad rows 12b of all the LSIs is performed, and the needle contact is sequentially performed. It is needless to say that the redirection can be used to probe all the pads in one wafer.

【0029】次に、図5にウエハプローバ1によって検
査対象となるパッド列12a〜12dを所定の位置に配
置する際に必要となる、プロービングエリアの位置情報
を示す。図5(a)は、LSI11の平面図であり、基
準パッド12の座標を(0、0)とした場合に、2回目
以降のプロービング時にコンタクトするパッド列の基準
パッド12、及び他端に位置するパッドがどの座標に位
置するかを示している。
Next, FIG. 5 shows the position information of the probing area which is necessary when the pad rows 12a to 12d to be inspected by the wafer prober 1 are arranged at predetermined positions. FIG. 5A is a plan view of the LSI 11, where the coordinates of the reference pad 12 are (0, 0), and the positions of the reference pad 12 and the other end of the pad row to be contacted during the second and subsequent probing are shown. It indicates at which coordinates the pad to be positioned is located.

【0030】また、図5(b)には、プローブ装置の構
成要素である基準パッド12の位置情報演算用のCPU
内に新たに登録するデータ、すなわち、基準パッド12
の座標(基準位置)と、この基準位置からの回転角度と
をそれぞれ示す。
FIG. 5B shows a CPU for calculating position information of the reference pad 12 which is a component of the probe device.
The data to be newly registered in the reference pad 12
(Reference position) and the rotation angle from the reference position are shown.

【0031】なお、プローブ装置内に位置情報演算用の
CPUがあり、このCPUにより、各種駆動機構によっ
て移動された載台3がどの配置にあるか、次に必要とな
る移動量、移動方向を計算することは、従来の技術によ
って可能であり、その計算結果に基づくXY方向移動を
実施することも問題ない。移動情報に角度の情報を持た
せるという点が、データを処理する際の着目点である。
There is a CPU for position information calculation in the probe device. With this CPU, the placement of the mounting table 3 moved by various driving mechanisms, the amount of movement required next, and the direction of movement are required. The calculation can be performed by a conventional technique, and there is no problem in performing the XY movement based on the calculation result. The point of giving angle information to the movement information is a point of interest when processing data.

【0032】上記のように、一つのLSI11内に例え
ば4つのパッド列12が配置されている場合に、回転機
構4内に設けられた方向転換用の専用モータを駆動させ
ることで載台3を90度単位で高速に回転させることが
可能である。よって、少ない針数のプローブカードを用
いても、チップの4辺に沿って配置されたパッド列に順
次プロービングを行うことができ、ウエハテストを高速
に処理することが可能となる。
As described above, when, for example, four pad rows 12 are arranged in one LSI 11, the platform 3 is driven by driving a dedicated motor for direction change provided in the rotation mechanism 4. It is possible to rotate at high speed in units of 90 degrees. Therefore, even if a probe card with a small number of stitches is used, probing can be sequentially performed on the pad rows arranged along the four sides of the chip, and a wafer test can be performed at a high speed.

【0033】なお、図1に示すウエハプローバ1の構成
要素であるZ方向駆動機構6とXY方向駆動機構及び回
転機構4の配置は任意であり、載台を所定方向に移動若
しくは回転させることができれば良い。また、支持部5
の配置及び形状についても限定されることなく、例えば
他の構成要素である各種機構を構成する部分で、支持部
5を兼ね、載台3と各種駆動機構との連結、載台3の支
持が可能なものであれば問題ない。さらに、ウエハの方
向転換、回転角の微調整、XY方向への移動の処理順次
は上記の例に限られるものではなく、最終的にパッド列
を正確な配置つすることができれば他の処理順序として
も良い。
The arrangement of the Z-direction drive mechanism 6, the XY-direction drive mechanism, and the rotation mechanism 4, which are the components of the wafer prober 1 shown in FIG. 1, is arbitrary, and the platform can be moved or rotated in a predetermined direction. Good if you can. The support 5
There is no limitation on the arrangement and shape of the components. For example, a portion that constitutes various mechanisms, which are other components, also serves as the support portion 5, and connects the mounting table 3 to various driving mechanisms and supports the mounting table 3. There is no problem if possible. Further, the processing order of the wafer direction change, the fine adjustment of the rotation angle, and the movement in the X and Y directions is not limited to the above example, and other processing orders may be used as long as the pad rows can be finally arranged accurately. It is good.

【0034】ここで、従来の高精度高分解能の回転機構
のみを有するプローブ装置によってウエハを90度回転
させることができると仮定して、その回転機構によって
ウエハを90度方向転換する場合と、この発明による2
種類の回転機構を有するプローブ装置を用いて90度方
向転換する場合とで、それぞれ回転に要する時間を比較
する。
Here, assuming that the wafer can be rotated 90 degrees by a conventional probe device having only a high-precision, high-resolution rotation mechanism, the case where the wafer is turned 90 degrees by the rotation mechanism, and Invention 2
The time required for the rotation is compared with the case where the direction is changed by 90 degrees using a probe device having various kinds of rotation mechanisms.

【0035】まず、高精度高分解能回転機構が1秒間に
100回転するモータを使い、1/10000度の分解
能とするため、モータ1/10回転で載台が1/100
00度回転するとすると、従来の回転機構のみを用いて
ウエハを90度回転させるには90秒が必要。一方、こ
の発明によるプローブ装置によれば、方向転換機構を1
秒間に1000回転するモータを使い、1/10度回転
する用に構成すると、この方向転換機構でウエハを90
度回転するには、0.09秒、これに高精度高分解能回
転機構による0.2度の微調整時間0.2秒を加えても
約0.3秒しか必要としない。
First, a high-precision high-resolution rotating mechanism uses a motor that rotates 100 times per second, and a resolution of 1/10000 degrees is used.
If the wafer is rotated by 00 degrees, it takes 90 seconds to rotate the wafer by 90 degrees using only the conventional rotation mechanism. On the other hand, according to the probe device of the present invention, the turning mechanism
If a motor that rotates 1000 times per second is used and it is configured to rotate 1/10 degrees, this direction changing mechanism can move the wafer 90 times.
It takes only 0.09 seconds to rotate by degrees, and only about 0.3 seconds after adding 0.2 seconds of fine adjustment time of 0.2 degrees by the high precision and high resolution rotation mechanism.

【0036】この回転角補正に要する時間は方向転換に
用いる回転機構の精度に依存するところが大きいが、数
度の補正が必要であったとしてもその補正に要する時間
は数秒程度と短時間である。また、回転角の補正が数度
という単位で必要になるとしても、回転角の微調整が1
0度程度の範囲で可能な回転機構としておくことで、ウ
エハ上のパッドを正確な配置とでき、正確なプロービン
グが可能となる。
The time required for the rotation angle correction largely depends on the accuracy of the rotation mechanism used for the direction change. Even if a correction of several degrees is necessary, the time required for the correction is as short as several seconds. . Further, even if the rotation angle needs to be corrected in units of several degrees, fine adjustment of the rotation angle is required to be one.
By providing a rotation mechanism that is possible within a range of about 0 degrees, pads on the wafer can be arranged accurately, and accurate probing can be performed.

【0037】従って、例え1枚のウエハに対してウエハ
テストの際に1回しか方向転換することがなくても、ウ
エハを24枚程度収納する1つのロットに対してウエハ
テストを行う場合、1ロットにつき約0.6時間の検査
時間の短縮が可能となる。1枚のウエハに対して必要と
なる方向転換の回数が増大すれば、その検査時間差がさ
らに顕著なものとなることは言うまでもない。
Therefore, even if the direction is changed only once at the time of a wafer test for one wafer, when a wafer test is performed for one lot containing about 24 wafers, Inspection time can be reduced by about 0.6 hours per lot. Needless to say, if the number of direction changes required for one wafer increases, the inspection time difference becomes more significant.

【0038】なお、上記の例では、方向転換用の専用モ
ータを駆動させることで載台3を90度単位で高速に回
転させる場合を示したが、別の例として、45度単位の
回転を複数回連続して実施することで90度、または1
80度の高速回転を行っても良い。さらに、60度単位
で高速に回転させ、この回転を3回連続で行うことで1
80度の高速回転を実施することも可能である。
In the above example, the case where the mounting table 3 is rotated at high speed in units of 90 degrees by driving the dedicated motor for changing the direction is shown. However, as another example, rotation in units of 45 degrees is performed. 90 degrees or 1
High-speed rotation of 80 degrees may be performed. Furthermore, by rotating at a high speed in units of 60 degrees, and performing this rotation three times in a row, 1
It is also possible to carry out a high-speed rotation of 80 degrees.

【0039】実施の形態2.次に、この発明の実施の形
態2について説明する。実施の形態1においては、ウエ
ハプローバ1内の回転機構4は、載台3上のウエハ2を
高速回転により方向転換させることが可能なモータと、
高精度回転により回転角の微調整を行うことが可能なモ
ータとをそれぞれ設けた例を示した。この実施の形態2
では、回転機構4が持つモータは一つであり、そのモー
タに連動するギアを切り替えることで、載台3を方向転
換または高精度回転させることを特徴とする。
Embodiment 2 Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, the rotation mechanism 4 in the wafer prober 1 includes a motor that can change the direction of the wafer 2 on the mounting table 3 by high-speed rotation.
An example is shown in which a motor capable of finely adjusting the rotation angle by high-precision rotation is provided. Embodiment 2
In this configuration, the rotation mechanism 4 has one motor, and is characterized by changing the direction of the mounting table 3 or rotating the mounting table 3 with high precision by switching a gear that is linked to the motor.

【0040】上記のように、1つのモータを第一のギア
に連動させることで載台3を高速回転させて方向転換
し、第二のギアに連動させることで高精度回転させて回
転角の微調整を行うことで、載台3を高速に、正確な配
置することができ、図4に示す検査フローを短時間で、
また正確に実施することが可能となる。
As described above, one motor is linked to the first gear to rotate the mounting table 3 at a high speed to change the direction. By performing the fine adjustment, the mounting table 3 can be arranged accurately at high speed, and the inspection flow shown in FIG.
In addition, it is possible to carry out accurately.

【0041】実施の形態3.次に、この発明の実施の形
態3について説明する。実施の形態1、2においては、
ウエハをバキュームによって保持する吸着機能を持つ載
台3全体を回転させることで、ウエハ2内のLSIの回
転を行う例を示した。この実施の形態3では、載台3全
体を回転させるのではなく、ウエハ2を載置する載台上
面のみを回転させることで、載台上面に吸着保持される
ウエハ2を回転させる例について示す。
Embodiment 3 Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the first and second embodiments,
The example in which the LSI in the wafer 2 is rotated by rotating the entire mounting table 3 having a suction function of holding the wafer by vacuum is described. In the third embodiment, an example will be described in which the wafer 2 held by suction on the mounting table is rotated by rotating only the upper surface of the mounting table on which the wafer 2 is mounted, instead of rotating the entire mounting table 3. .

【0042】図6は、この実施の形態3による載台3
と、この載台3を支持する支持部5を示している。載台
3の内部には、載台上面3aを回転させる上面回転機構
13が形成されている。また載台上面3aにはウエハ支
持ピン(図示せず。)を格納するピン穴14が複数個開
口されている。ピン穴14内のウエハ支持ピンが載台3
内部から載台上面3a上に突出することで、載台上面3
aに載置されていたウエハ2を押し上げ、載台上面3a
との間隔を空ける。そして、この隙間に搬送用部材を差
し込んでこの部材によってウエハ2を保持搬送すること
が可能となっているものである。
FIG. 6 shows a mounting table 3 according to the third embodiment.
And a supporting portion 5 that supports the mounting table 3. Inside the mounting table 3, an upper surface rotating mechanism 13 for rotating the mounting table upper surface 3a is formed. A plurality of pin holes 14 for accommodating wafer support pins (not shown) are formed in the upper surface 3a of the mounting table. The wafer support pins in the pin holes 14
By projecting from the inside onto the mounting table upper surface 3a, the mounting table upper surface 3
a, and lifts the wafer 2 placed on the upper surface 3a.
Leave an interval. Then, a transfer member is inserted into this gap, and the wafer 2 can be held and transferred by this member.

【0043】この実施の形態3によるプローブ装置を用
いた場合、載台3全体ではなく、載台上面3aのみを回
転させるため、より小さな駆動力でウエハ2を回転させ
ることが可能となる。また上面回転機構13を載台3の
内部に格納することで、被回転体である載台上面3aと
モータとの距離を小さくすることができ、駆動力をロス
することなく、効率良くウエハ2を回転させることが可
能である。
When the probe device according to the third embodiment is used, not the entire mounting table 3 but only the mounting table upper surface 3a is rotated, so that the wafer 2 can be rotated with a smaller driving force. In addition, by storing the upper surface rotating mechanism 13 inside the mounting table 3, the distance between the mounting table upper surface 3a, which is the object to be rotated, and the motor can be reduced, and the wafer 2 can be efficiently moved without loss of driving force. Can be rotated.

【0044】また、ウエハ2を吸着保持するためにウエ
ハ支持ピンを格納するピン穴14からバキュームを行
う。これによって載台上面3aにウエハ2を確実に固定
することができ、移動、回転等を行っても正確にプロー
ビングすることが可能となる。また、ウエハ支持ピンの
先端部からバキュームできる構造とし、ウエハ保持時に
は先端部分が載台上面3aの高さとなるようにピンの高
さを調整することで、ウエハ2を保持することも可能で
ある。なお、ピン穴14以外にもバキューム用の穴を専
用に設け、この穴からバキュームするという方法で、確
実にウエハ2を保持することが可能であることは言うま
でもない。
In order to hold the wafer 2 by suction, vacuum is carried out from a pin hole 14 for storing a wafer support pin. As a result, the wafer 2 can be securely fixed to the mounting table upper surface 3a, and accurate probing can be performed even when the wafer 2 is moved or rotated. Further, it is also possible to hold the wafer 2 by adjusting the height of the pins so that the front end portion becomes the height of the mounting table upper surface 3a when holding the wafer, by adopting a structure that can be vacuumed from the front end portion of the wafer support pin. . In addition, it goes without saying that the wafer 2 can be reliably held by a method of providing a dedicated vacuum hole other than the pin hole 14 and vacuuming from the hole.

【0045】載台上面3aの回転は、実施の形態1、2
において示した回転機構4と同様に、高速回転による方
向転換、高精度回転による回転角の微調整が可能な上面
回転機構13によって行い、その上面回転機構13は方
向転換用モータと回転角微調整用モータをそれぞれ有し
ていても良いし、1つのモータを含む構造であってギア
チェンジによって高速回転、高精度回転を可能とするも
のであっても良い。
The rotation of the mounting table upper surface 3a is performed according to the first and second embodiments.
In the same manner as the rotation mechanism 4 shown in (1), the rotation is performed by the upper surface rotation mechanism 13 which can change the direction by high-speed rotation and finely adjust the rotation angle by high-precision rotation. May be provided, or may be a structure including one motor, which enables high-speed rotation and high-precision rotation by gear change.

【0046】実施の形態4.次に、この発明の実施の形
態4について説明する。実施の形態1、2では載台3全
体が回転し、実施の形態3では載台上面3aのみが回転
するプローブ装置について説明した。この実施の形態4
では、ウエハ2を搬送する際に載台3の上面からウエハ
2を押し上げて離間するウエハ支持ピン16を回転させ
ることによりウエハ2を回転させるプローブ装置を用い
る場合について説明する。
Embodiment 4 FIG. Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the first and second embodiments, the probe device in which the entire mounting table 3 rotates, and in the third embodiment, only the mounting table upper surface 3a rotates. Embodiment 4
In the following, a case will be described in which a probe device that rotates the wafer 2 by rotating the wafer support pins 16 that lifts the wafer 2 from the upper surface of the mounting table 3 and separates the wafer 2 when the wafer 2 is transferred is described.

【0047】図7は、この発明の実施の形態4によるプ
ローブ装置のうちの載台3を中心とする図面を示してい
る。図7において、符号15はピン回転機構であり、ウ
エハ2を支持するウエハ支持ピン16を回転させる機構
を示している。また、16aは平面形状が円形であり、
載台3に空けられたピン回転用溝を示している。
FIG. 7 is a drawing centering on the mounting table 3 of the probe device according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 7, reference numeral 15 denotes a pin rotation mechanism, which indicates a mechanism for rotating wafer support pins 16 for supporting the wafer 2. 16a has a circular planar shape,
The pin rotation groove provided in the mounting table 3 is shown.

【0048】ウエハ2は、バキューム機能を有するウエ
ハ支持ピン16の先端に吸着保持された状態で、ピン回
転用溝16aに沿って回転するウエハ支持ピン16の回
転に伴って回転する。なお、実施の形態3の場合と同様
に、ピン回転機構15は方向転換、回転角微調整を可能
とするものであり、ピン回転機構15は高速でウエハ2
を回転させる方向転換用モータと高精度に回転角を調整
する回転角微調整用モータをそれぞれ有していても良い
し、1つのモータを含む構造であってギアチェンジによ
って高速回転、高精度回転を可能とするものであっても
良い。
The wafer 2 is rotated by the rotation of the wafer support pins 16 rotating along the pin rotation grooves 16a while being held by suction at the tips of the wafer support pins 16 having a vacuum function. As in the case of the third embodiment, the pin rotation mechanism 15 enables the direction change and the fine adjustment of the rotation angle.
The motor may have a motor for changing the direction of rotation and a motor for finely adjusting the rotation angle to adjust the rotation angle with high precision. May be possible.

【0049】なお、上記の実施の形態1〜4において
は、プローブカード9が取り付けられたテストヘッド8
側を固定して、ウエハプローバ1内においてウエハ2を
移動若しくは回転させることでウエハテストを行う例を
示したが、例えばテストヘッド8は固定した状態で、プ
ローブカード9若しくはプローブ針10に回転機構4を
連動させて回転させることでプローブ針10列とパッド
列12を平行な配置とすることも可能である。さらに、
ウエハ2のXY方向の移動は、プローブ針10側若しく
はウエハ2を載置する載台3側のいずれか一方、若しく
は両方によって行うことが可能である。
In the first to fourth embodiments, the test head 8 to which the probe card 9 is attached
Although the wafer test is performed by moving or rotating the wafer 2 in the wafer prober 1 while the side is fixed, for example, a rotation mechanism is attached to the probe card 9 or the probe needle 10 while the test head 8 is fixed. By rotating the probe rows 4 in conjunction with each other, it is possible to arrange the probe rows 10 and the pad rows 12 in parallel. further,
The movement of the wafer 2 in the X and Y directions can be performed by either the probe needle 10 or the mounting table 3 on which the wafer 2 is mounted, or both.

【0050】上記の場合も、従来の高精度回転に加え
て、高速回転によって方向転換を行うことを可能として
いるため、針数の少ないプローブカード9を用いても、
短時間でウエハテストを終了することが可能になるとい
う効果がある。なお、この発明のプローブ装置では、検
査対象となるLSI11のパッドの寸法、パッド間の間
隔によって、高精度回転の際に必要となる精度が決めら
れる。従ってこの精度が、従来から用いられている高精
度高分解能の回転機構と同じ精度に限られないことは言
うまでもない。
Also in the above case, since the direction can be changed by high-speed rotation in addition to the conventional high-precision rotation, the probe card 9 having a small number of stitches can be used.
There is an effect that the wafer test can be completed in a short time. In the probe device of the present invention, the precision required for high-precision rotation is determined by the dimensions of the pads of the LSI 11 to be inspected and the spacing between the pads. Therefore, it goes without saying that this accuracy is not limited to the same accuracy as a conventionally used high-precision, high-resolution rotary mechanism.

【0051】さらに、上記の説明において、高速回転に
よる方向変換の角度が90度である例を挙げているが、
回転角はこの角度に限定されるものではなく、例えば1
80度の角度で方向転換させることで、平面形状が四角
形であるLSIの対向する2辺に沿って配置されたパッ
ド列に、効率良くプロービングすることが可能となる。
Further, in the above description, an example is given in which the angle of the direction change by high-speed rotation is 90 degrees.
The rotation angle is not limited to this angle.
By changing the direction at an angle of 80 degrees, it is possible to efficiently probe a row of pads arranged along two opposing sides of an LSI having a square planar shape.

【0052】また、上記の説明では、高速回転と、高精
度回転とを組み合わせることでパッド列12a〜12d
のいずれかをプローブ針列10と重畳する位置に素早く
セットする例を示したが、精度の異なる3つ以上の回転
を組み合わせることでもパッド列12a〜12dのいず
れかとプローブ針列10とを高速に、また正確に所定の
配置とすることが可能であることは言うまでもない。
In the above description, the combination of the high-speed rotation and the high-precision rotation allows the pad rows 12a to 12d
Is set quickly at a position where it overlaps with the probe needle array 10, but any combination of three or more rotations with different precisions can be combined to quickly set any one of the pad arrays 12a to 12d and the probe needle array 10. Needless to say, it is possible to accurately set the arrangement.

【0053】[0053]

【発明の効果】以下に、この発明の各請求項の効果につ
いて記載する。この発明の請求項1に係るプローブ装置
によれば、第一、第二の回転手段を含む回転機構を用い
ることで高速低精度回転と低速高精度回転を組み合わせ
ることでウエハを高速かつ正確に方向転換させることが
可能であり、短時間でウエハ上の半導体装置の電気特性
を検査することが可能となる。
The effects of each claim of the present invention will be described below. According to the probe device of the first aspect of the present invention, the rotation mechanism including the first and second rotation means is used to combine the high-speed low-precision rotation and the low-speed high-precision rotation to quickly and accurately direct the wafer. The conversion can be performed, and the electrical characteristics of the semiconductor device on the wafer can be inspected in a short time.

【0054】また、この発明の請求項2に係るプローブ
装置によれば、一つのモータをギアチェンジによって高
速回転させて短時間でウエハを方向転換することが可能
であり、さらに高精度回転させて回転角の微調整を行う
ことで、プローブ針列とウエハ上の半導体装置のパッド
列を正確に平行な配置とできる。よって短時間で検査を
することが可能となる上、正確なプロービングにより信
頼性の高い検査結果を得ることが可能となる。
According to the probe device of the second aspect of the present invention, it is possible to change the direction of the wafer in a short time by rotating one motor at a high speed by gear change, and to rotate the motor in a short time. By finely adjusting the rotation angle, the probe needle array and the pad array of the semiconductor device on the wafer can be accurately arranged in parallel. Therefore, the inspection can be performed in a short time, and a highly reliable inspection result can be obtained by accurate probing.

【0055】さらに、この発明の請求項3に係るプロー
ブ装置によれば、請求項1若しくは請求項2に相当する
効果に加え、第一の回転手段による方向転換の速度は、
第二の回転手段による回転角の微調整によって補正可能
な程度のズレとなる条件下において、より高速となるよ
うに調整することで、より短時間で検査を行うことが可
能となる。
Further, according to the probe device of the third aspect of the present invention, in addition to the effects corresponding to the first or second aspect, the speed of the direction change by the first rotating means is:
Under the condition that the deviation can be corrected by the fine adjustment of the rotation angle by the second rotation means, the inspection can be performed in a shorter time by adjusting the rotation speed to be higher.

【0056】さらに、この発明の請求項4に係るプロー
ブ装置によれば、請求項1若しくは請求項2に相当する
効果に加え、ウエハの保持を吸着機能と回転機能を有す
る載台若しくは載台上面によって行うか、若しくは吸着
機能と回転機能を有するウエハ支持ピンによって行うこ
とが可能であり、いずれのウエハ保持方法によっても請
求項1若しくは請求項2に相当する効果を得ることが可
能となる。特に、載台上面若しくはウエハ支持ピンによ
ってウエハを保持する場合、ウエハを吸着した状態で回
転する回転体自信の重量が小さいため、小さな駆動力に
よってもウエハの回転を実施することが可能である。
Further, according to the probe device of the fourth aspect of the present invention, in addition to the effects corresponding to the first and second aspects, the wafer is held by the mounting table or the upper surface of the mounting table having a suction function and a rotation function. Or a wafer supporting pin having a suction function and a rotation function, and any of the wafer holding methods can achieve the effect equivalent to the first or second aspect. In particular, when the wafer is held by the upper surface of the mounting table or the wafer support pins, the weight of the rotating body itself that rotates while sucking the wafer is small, so that the wafer can be rotated with a small driving force.

【0057】また、この発明の請求項5に係るプローブ
装置によれば、請求項1〜3に相当する効果に加え、高
速回転による方向転換の際の回転角を90度若しくは1
80度とすることで、少ない回転回数、すなわち短時間
で、平面形状が四角形である半導体装置の端面に沿って
配置されるパッド列に対してプローブ針列を平行な配置
とすることが可能となる。従って、ウエハテストに要す
る時間を短縮できる。
According to the probe apparatus of the fifth aspect of the present invention, in addition to the effects corresponding to the first to third aspects, the rotation angle at the time of the direction change by high-speed rotation is 90 degrees or 1 degree.
By setting the angle to 80 degrees, the probe needle array can be arranged in parallel with the pad array arranged along the end face of the semiconductor device having a square planar shape in a small number of rotations, that is, in a short time. Become. Therefore, the time required for the wafer test can be reduced.

【0058】さらに、この発明の請求項6に係るプロー
ブ装置によれば、請求項1若しくは請求項2に相当する
効果に加え、一つのパッド列にプロービングを行った
後、ウエハを回転させて異なるパッド列に対してプロー
ビングする際に、プローブ針列とパッド列とが回転角の
調整によっては重畳する配置とできない場合において
も、ウエハを水平面内において移動させることが可能な
手段によって移動を行うことで、正確なプロービングを
可能とするものである。
According to the probe device of the sixth aspect of the present invention, in addition to the effect corresponding to the first or second aspect, after the probing is performed on one pad row, the wafer is rotated and the difference is obtained. When probing with respect to the pad row, even when the probe needle row and the pad row cannot be arranged so as to overlap with each other by adjusting the rotation angle, the wafer is moved by means capable of moving the wafer in a horizontal plane. And enables accurate probing.

【0059】また、この発明の請求項7に係るウエハ検
査方法によれば、請求項1〜6のいずれかに相当するプ
ローバを用いてウエハに形成された半導体装置の電気特
性の検査を行うことで、短時間で正確なウエハ検査を実
施することが可能になるという効果がある。
According to a wafer inspection method according to a seventh aspect of the present invention, an electrical characteristic of a semiconductor device formed on a wafer is inspected using a prober according to any one of the first to sixth aspects. Thus, there is an effect that an accurate wafer inspection can be performed in a short time.

【0060】さらに、この発明の請求項8に係るウエハ
検査方法によれば、ウエハの一主面上に直交するように
配置された第一、第二のパッド列に対して、一列のプロ
ーブ針列を順次接触させてウエハ検査をする場合に、ウ
エハを高速で方向転換させてから回転角を微調整するた
めに、ウエハを短時間で所定の角度だけ素早く回転させ
ることができ、短時間で正確はウエハ検査を実施するこ
とが可能になるという効果がある。
Further, according to the wafer inspection method according to the eighth aspect of the present invention, one row of probe needles corresponds to the first and second pad rows arranged orthogonally on one main surface of the wafer. When performing wafer inspection by sequentially contacting the rows, the wafer can be quickly turned by a predetermined angle in a short time in order to quickly adjust the rotation angle after turning the wafer at high speed, and in a short time. More precisely, there is an effect that the wafer inspection can be performed.

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

【図1】 この発明の実施の形態1によるプローブ装置
の概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a probe device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の実施の形態1の説明に必要な図で
ある。
FIG. 2 is a diagram necessary for explaining the first embodiment of the present invention;

【図3】 この発明の実施の形態1による検査フローの
説明に必要な図である。
FIG. 3 is a diagram necessary for explaining an inspection flow according to the first embodiment of the present invention;

【図4】 この発明の実施の形態1による検査フローを
示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an inspection flow according to the first embodiment of the present invention.

【図5】 この発明の実施の形態1による検査フローの
説明に必要な図である。
FIG. 5 is a diagram necessary for explaining an inspection flow according to the first embodiment of the present invention;

【図6】 この発明の実施の形態3によるプローブ装置
の要部概略図である。
FIG. 6 is a schematic diagram of a main part of a probe device according to Embodiment 3 of the present invention.

【図7】 この発明の実施の形態4によるプローブ装置
の要部概略図である。
FIG. 7 is a schematic diagram of a main part of a probe device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】 従来の技術を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a conventional technique.

【図9】 従来の技術を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1.ウエハプローバ 2.ウエハ 3.載台 4.回転機構 5.支持部 6.Z方向駆動機構 7.XY方向駆動機構 8.テストヘッド 9.プローブカード 9a.開口部 10.プローブ針 11.LSI 12.基準パッド 12a、12b、12c、12d.パッド列 13.上面回転機構 14.ピン穴 15.ピン回転機構 16.ウエハ支持ピン 16a.ピン回転用溝 1. 1. Wafer prober Wafer 3. Mounting platform 4. Rotation mechanism 5. Support part 6. 6. Z-direction drive mechanism 7. XY direction drive mechanism Test head 9. Probe card 9a. Opening 10. Probe needle 11. LSI 12. Reference pads 12a, 12b, 12c, 12d. Pad row 13. Top surface rotation mechanism 14. Pin hole 15. Pin rotation mechanism 16. Wafer support pins 16a. Pin rotation groove

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ウエハ上に形成されたパッド列を含む半
導体装置の電気特性を測定するための一列に配置された
プローブ針列を含むプローブカードと、上記ウエハを載
置する載台と、上記載台上に上記ウエハの一主面が水平
となるように保持した状態で上記ウエハを回転させる回
転機構を含み、上記回転機構は少なくとも第一の回転手
段と第二の回転手段を有し、上記第一の回転手段によっ
て上記ウエハの方向転換を行い、上記第二の回転手段に
よって上記ウエハの回転角の微調整を行うことによって
上記プローブ針列と上記パッド列とを平行とすることを
特徴とするプローブ装置。
A probe card including a row of probe needles arranged in a row for measuring electrical characteristics of a semiconductor device including a row of pads formed on the wafer; a mounting table for mounting the wafer; Includes a rotation mechanism for rotating the wafer while holding one main surface of the wafer on a writing table to be horizontal, the rotation mechanism having at least a first rotation means and a second rotation means, The direction change of the wafer is performed by the first rotating means, and the probe needle row and the pad row are parallelized by finely adjusting the rotation angle of the wafer by the second rotating means. And a probe device.
【請求項2】 ウエハ上に形成されたパッド列を含む半
導体装置の電気特性を測定するための一列に配置された
プローブ針列を含むプローブカードと、上記ウエハを載
置する載台と、上記載台上に上記ウエハの一主面が水平
となるように保持した状態で上記ウエハを回転させる回
転機構を含み、上記回転機構はモータと、上記モータに
連動する第一のギアと第二のギアを有し、上記第一のギ
アを上記モータに連動させることによって上記ウエハの
方向転換を行い、上記第二のギアを上記モータに連動さ
せることによって上記ウエハの回転角の微調整を行い、
上記プローブ針列と、上記パッド列とを平行とすること
を特徴とするプローブ装置。
2. A probe card including a row of probe needles arranged in a row for measuring electrical characteristics of a semiconductor device including a row of pads formed on a wafer, a mounting table on which the wafer is mounted, and A rotating mechanism for rotating the wafer while holding one main surface of the wafer on a writing table in a horizontal state, the rotating mechanism includes a motor, a first gear interlocked with the motor, and a second gear. Having a gear, performing the direction change of the wafer by interlocking the first gear with the motor, and finely adjusting the rotation angle of the wafer by interlocking the second gear with the motor;
A probe device, wherein the probe needle row is parallel to the pad row.
【請求項3】 第一の回転手段による方向転換は、第二
の回転手段による回転角の微調整によって補正可能な範
囲のズレとなる条件下において、より高速に行うことを
特徴とする請求項1若しくは請求項2のいずれか一項記
載のプローブ装置。
3. The method according to claim 1, wherein the direction change by the first rotating means is performed at a higher speed under a condition in which a deviation of a range which can be corrected by fine adjustment of the rotation angle by the second rotating means is obtained. The probe device according to claim 1.
【請求項4】 ウエハは吸着機能を有し、回転可能な載
台若しくは載台上面に保持されるか、または上記ウエハ
と接する先端部が吸着機能を有し、回転可能なウエハ支
持ピンにより保持されることを特徴とする請求項1若し
くは請求項2のいずれか一項記載のプローブ装置。
4. The wafer has a suction function and is held on a rotatable mounting table or a top surface of the mounting table, or a tip part in contact with the wafer has a suction function and is held by rotatable wafer support pins. The probe device according to claim 1, wherein the probe device is used.
【請求項5】 方向転換は、90度単位または180度
単位の回転であることを特徴とする請求項1〜3のいず
れか一項記載のプローブ装置。
5. The probe device according to claim 1, wherein the direction change is a rotation in units of 90 degrees or 180 degrees.
【請求項6】 ウエハの一主面を水平方向に移動させる
手段を含むことを特徴とする請求項1若しくは請求項2
のいずれか一項記載のプローブ装置。
6. The method according to claim 1, further comprising means for moving one main surface of the wafer in a horizontal direction.
The probe device according to claim 1.
【請求項7】 請求項1〜6のいずれか一項記載のプロ
ーブ装置を用いてウエハ上に形成された半導体装置の電
気特性の検査を行うことを特徴とするウエハ検査方法。
7. A wafer inspection method for inspecting electrical characteristics of a semiconductor device formed on a wafer using the probe device according to claim 1. Description:
【請求項8】 半導体装置の電気特性を測定するための
一列のプローブ針列と、上記半導体装置が形成されたウ
エハの一主面内において互いに直交する方向に延びる第
一、第二のパッド列のうちの上記第一のパッド列とを接
触させる第一の工程、上記ウエハを上記プローブ針列か
ら離間する第二の工程、一主面内において上記ウエハを
方向転換させて上記第二のパッド列と上記プローブ針列
とを平行にする第三の工程、一主面内において上記ウエ
ハを移動させて上記第二のパッド列を上記プローブ針列
とを重畳させる第四の工程、上記ウエハを上記プローブ
針列に向かって移動させることで上記第二のパッド列と
上記プローブ針列とを接触させる第五の工程を含み、上
記第三の工程において、上記ウエハを方向転換すること
が可能な第一の回転手段により、回転角の微調整が可能
な第二の回転手段による補正が可能な範囲のズレとなる
条件下において、より高速に上記ウエハを回転させた
後、上記ウエハの回転角の微調整を行って上記第二のパ
ッド列と上記プローブ針列とを平行にすることを特徴と
するウエハ検査方法。
8. A row of probe needles for measuring electrical characteristics of a semiconductor device, and first and second pad rows extending in directions orthogonal to each other within one main surface of a wafer on which the semiconductor device is formed. A first step of bringing the first pad row into contact with the first pad row, a second step of separating the wafer from the probe needle row, and changing the direction of the wafer within one main surface to form the second pad. A third step of making the row and the probe needle row parallel, a fourth step of moving the wafer within one main surface to overlap the second pad row with the probe needle row, Including a fifth step of contacting the second pad row and the probe needle row by moving toward the probe needle row, in the third step, it is possible to change the direction of the wafer First rotation By rotating the wafer at a higher speed under the condition where the deviation is within a range that can be corrected by the second rotating means capable of finely adjusting the rotation angle by the means, fine adjustment of the rotation angle of the wafer is performed. Performing the second pad row and the probe needle row in parallel.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010145361A (en) * 2008-12-22 2010-07-01 Panasonic Electric Works Co Ltd Inspection device
JP2015153860A (en) * 2014-02-13 2015-08-24 東京エレクトロン株式会社 prober

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