JPS61206237A - 半導体ウエハプロ−バ - Google Patents

半導体ウエハプロ−バ

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JPS61206237A
JPS61206237A JP4614385A JP4614385A JPS61206237A JP S61206237 A JPS61206237 A JP S61206237A JP 4614385 A JP4614385 A JP 4614385A JP 4614385 A JP4614385 A JP 4614385A JP S61206237 A JPS61206237 A JP S61206237A
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JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor wafer
screen
image
cursor
display unit
Prior art date
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Pending
Application number
JP4614385A
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English (en)
Inventor
Yukihiro Hirai
幸廣 平井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NIPPON MAIKURONIKUSU KK
Micronics Japan Co Ltd
Original Assignee
NIPPON MAIKURONIKUSU KK
Micronics Japan Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NIPPON MAIKURONIKUSU KK, Micronics Japan Co Ltd filed Critical NIPPON MAIKURONIKUSU KK
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、半導体ウェハプローバに関するもので、例
えば、プローブの針合わせがマルアル操作によって行わ
れる半導体ウェハブローバに利用して有効な技術に関す
るものである。
〔背景技術〕
半導体ウェハの最終チェック工程を担う半導体ウェハブ
ローバにおいて、半導体ウェハの大口径化が進むにつれ
て、ビンセットあるいは他の工具類を用いた人手による
作業の困難性に伴い、いわゆるピンセットレス化、言い
換えれば、半導体ウェハの自動ロード、アンロード化が
r電子材料j誌1978年11月号の頁139〜頁14
3によって公知である。すなわち、複数枚(例えば25
枚)の半導体ウェハを収納する収納容器(カセット)か
ら順次1枚づつ丸ベルトコンベヤにより、ロード位置(
コースアライメントステージ)に移送する。そして、こ
の半導体ウェハをベルヌーイチャック等を使用してプロ
ービングマシンの吸着テーブル(ウェハチャックトップ
)に搬送させる。
次に、測定が終了した半導体ウェハは、吸着テーブルか
らアンロード位置に吹き出し空気圧等によす搬送され、
丸ベルトコンベアにより収納容器に収められる0以上に
より、半導体ウェハ表面に対して完全に無接触の状態で
ブロービングマシンに半導体ウェハの搬入、搬出がなさ
れる。
このようにしてウェハチャックトップに搬入された半導
体ウェハは、顕微鏡を用いた目視作業によるアライメン
トが行われる。このアライメントによって、最初に測定
すべき半導体チップの電極と固定プローブとの針合わせ
が行われる。以下、半導体チップの1個分づつステージ
を移動させることによって、半導体ウェハ上に形成され
た全ての半導体チップの試験が行われる。このような半
自動半導体ウェハプローバは、上記アライメントも自動
化した全自動半導体ウェハプローバに比べて、そのパタ
ーン認識等の複雑で高価な装置が不要になるのでその価
格が約半分と安価にできる。
しかしながら、上記顕微鏡を用いた場合には、プローブ
と半導体ウェハとの相対的位置関係を設定するための作
業性が悪いという問題がある。
〔発明の目的〕
この発明の目的は、マルアル操作によるアライメントの
作業性の向上を図った半導体ウェハプローバを提供する
ことにある。
この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
この明細書の記述および添付図面から明らかになるであ
ろう。
〔発明の概要〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記の通りである。
すなわち、プローブ先端部を撮影する撮像装置からの画
像信号と任意の図形とを選択的にオーバーラツプさせて
表示するディスプレイ装置の座標を指示するカーソルに
従ってステージ機構を制御するという一種のリモートコ
ントロール制御によってプローバにおけるアライメント
作業を容易にするものである。
〔実施例〕
第1図には、この発明が通用された半導体ウェハブロー
バの一実施例の外観図が示されている。
同図の半導体ウェハブローバは、大きく別けると、ブロ
ービングマシン部と半導体ウェハの移送部及び表示と制
御部に分けられる。半導体ウェハの移送部は、複数枚の
半導体ウェハを縦方向に多段構成に収納するカセッ)C
AL、CA2が設置されるエレベータ機構と、このエレ
ベータ機構と上記ブロービングマシン部に対するロード
ステージ及びアンロードステージとの間で上記半導体ウ
ェハの移送を行う九ベルトコンベアBCとにより構成さ
れる。この先ベルトコンベアBCは、複数の丸ベルトコ
ンベアの組み合わせからなり、各丸ベルトコンベアは、
その両端に駆動用プーリーとフリーなプーリーとが設け
られるものであり、駆動用プーリーを同様な丸ベルトを
介してモーターで駆動することによって、一対の九ベル
トからなるコンベアが走らされ、その上に載せられた半
導体ウェハを移送するものである。これらの一対の丸ベ
ルトの両側には、ガイドが設けられる。これによって、
半導体ウェハが一対の九ベルトから騰落するのを防止す
るものである。また、各丸ベルトコンベア間における半
導体ウェハの受は渡し点(接続点)には、センサーが設
けらる。特に制限されないが、このセンサーは、光セン
サーによって構成され、その上部まで移送された半導体
ウェハを検出するものである0例えば、ある丸ベルトコ
ンベアによって移送された半導体ウェハは、その受は渡
し位置に設けられたセンサーによって検出される。この
検出信号によってその丸ベルトコンベアの移送動作が停
止され、受は側の丸ベルトコンベアが動作を開始する。
これによって、半導体ウェハをはり直角の方向に移送さ
せることができる。上記エレベータ機構は、例えば特開
昭54−48482号公報等によって公知であるので、
その詳細な説明を省略するものである。
上記ロードステージは、ここに移送されてきた半導体ウ
ェハを回転させて、そのオリエンテーションフラットを
検出する手段が設けられ、半導体ウェハのθ方向の位置
合わせの予備的な動作がなされる、この後、半導体ウェ
ハはそのの表面より無接触の下に吸着するベルヌーイチ
ャックを利用して構成されたトランスファーアームによ
ってチャックトップの表面に搬入される。
一方、ブロービングマシン部は、外観上は見えないが、
X−YステージX−YTBにより構成される。このX−
YステージX−YTBは、チャックトップ(吸着テーブ
ル)が取り付けられており、パルスモータにより駆動さ
れ、精密度の位置制御がなされる。上記チャックトップ
は、半導体ウェハを真空吸着する吸着孔と、測定が終了
した半導体ウェハをアンロードステージに搬出させるた
めの吹き出し孔(上記吸着孔と供用するものであっても
よい)が設けられている。また、上記チップトップは2
ステージによって、上記X−YステージX−YTBの上
部の開口部に取り付けられた固定プローブボードPCの
プローブ針に対して半導体ウェハを押し上げて、半導体
ウェハのボンディングバンドとプローブ針の接触端との
電気的接触を行わせる。
撮像装置ITVは、従来の顕微鏡に代わって設けられ、
上記開口を通してプローブ針の接触端と半導体ウェハの
表面との画像信号を形成するものである。
上記ウェハチャックトップCTは、パルスモータを用い
て2方向(アップ、ダウン)に移動させられる。すなわ
ち、X−YステージX−YTBによる位置合わせ動作は
、ウェハチャックトップCTを下げた状態にして行われ
、測定時にはウェハチャックトップCTを押し上げた状
態としてプローブ針とウニハチ7ブのポンディングパッ
ドとを所要の接触圧をもって接触させて電気的接続を得
るものである。このようなステージ機構は、周知である
のでより詳細な説明を省略する。
操作パネルPNLは、プローバ本体で行われる各種の入
力スイッチ類が設けられるものである。
表示と制御装置は、ディスプレイ装置CRTと、マイク
ロコンビエータMPU及びキーボードKB。
マウスMSからなるマイクロコンビエータシステムによ
って構成される。ディスプレイ装置CRTは、上記撮像
装置によって形成された画像信号の表示の他、上記マイ
クロコンピュータシステムのプログラムやそのプログラ
ムによって描かれた図形を表示する。また、選択的に上
記撮像装置ITVによって形成された画像と上記図形を
オーバーラツプさせて表示するものである。マウスは、
ディスプレイ装置CRTの座標を指示するカーソル入力
制御装置であり、座標の指示や画面の下部に割り当てら
れた動作モードの選択に利用される。
これらのマイクロコンピュータシステムは、ケーブルC
Bによって上記プローバ本体と接続される。
第2図には、上記半導体ウェハプローバのブロック図が
示されている。
この実施例の半導体ウェハプローバは、マイクロコンピ
ュータMCUを中心とした次の各装置から構成される。
マイクロコンピュータMCUとディスプレイ装置CRT
及びキーボードKBは、周知のマイクロコンピュータシ
ステムを構成するものであり、これらに以下の各装置が
付加される。マウスMS、X−Yスf−ジX−YTBS
撮像装置ITVは、それぞれのインターフェースINF
I〜lNF3を介してマイクしコンピュータMCUに結
合される。
以下、このブロック図と第3図に示したディスプレイ装
置CRTの画面表示例を参照して、アライメント操作を
説明する。
ディスプレイ装置CRTは、高精度の陰極線管によって
構成され、例えば横640ドツト×縦400ドツトの座
標を持つものである。これらは、X−YテスージX−Y
TBのアドレスに対応される。上記画面には、例えば1
個の半導体ウェハの全面をカバーできる座標を持つもの
である。ウェハチャックトップに測定すべき半導体ウェ
ハが自動搬入されると、ウェハチャックトップは自動的
その中心が固定プローブボードの開口の中心に位置に移
動させられる。
半導体ウェハに対する針合わせに先立ったコースアライ
ニングを行うため、マウスMSの操作によって十印で示
したカーソルを画面下部に表示された動作モードM1〜
M5の中から、撮像装置■TVによって撮影されて半導
体ウェハの画像を表示させる。また、上記マウスMSと
所定の画像入力モードによって画面のX軸に並行な1本
の線を上記画面に描くとともにこの直線と上記半導体ウ
ェハの画像とをオーバーランプさせて表示させる。
上記描かれた直線と半導体ウェハのスクライブラインと
が一致するように、ウェハチャック[・ツブをθ方向に
回転させる。このような回転指示も上記マウスを用いて
回転動作を指示する動作モードの選択と、キーボードK
Bからの回転角度の入力或いは一定の速度で上記ウェハ
チャック1−ツブを回転させて、上記一致した時にその
動作を停止させるものであってもよい。
このアライニング操作の終了によって、半導体つxハの
X/Y軸、X−YステージXYTBのX/Y軸及びディ
スプレイ装置CRTのX/Y軸とが相互に一致するもの
となる。
次に、X−Yステージを右方向に移動させてそのエツジ
を検出して、その点を画面に描いた半導体ウェハのチッ
プパターン図の対応する位置にカーソル十を合わせて、
そのアドレスを取り込む。
以下、同様に左側、上側及び下側のエツジのアドレスを
取り込み、画面の座標とX−Yステージのアドレスとを
対応させる。
次に、最初に測定すべき半導体チップの位置にカーソル
十を移動させて、そのチップが固定プローブボードの下
にくるような動作を指示する。マイクロコンピュータM
CUは、上記対応された画面の座標とX−YステージX
−YTBのアドレスから、上記半導体ウェハの対応する
チップのアドレスを算出して、上記X−YステージX−
YTBを移動させる。このようにして固定プローブボー
ドの下に最初に測定すべきチップがくると、再び撮像装
置ITVからの画像を表示させて、特定のプローブの尖
端にカーソルを移動せその座標を取り込む。
次に、上記特定のプローブに対応したボンディングディ
ングパッドの位置の位置にカーソル十を移動させてその
座標を取り込む。マイクロコンピュータMCUは、上記
プローブとそのボンディングバンドの座標が一致するよ
うに、言い換えるならば、上記プローブの座標を基準と
したポンディングパッドの座標の差分ΔX、ΔYを算出
する。
上記マイクロコンピュータMCUは、算出した差分ΔX
、ΔYだけX−YステージX−YTBを移動させること
によって、両者を一致させる。このような動作の確認は
、必要ならば上記撮像装置■TVからの画像の表示によ
って行うことができる。
このような針合わせをより簡単にするため、図形の拡大
機能(ウィンド)を利用することができる。すなわち、
上記撮像装置ITVによって形成された半導体チップの
特定の点の座標を上記カーソル十によって選択してこれ
を取り込み、これを基準にした半導体チップの拡大され
たポンディングパッドの配列を描かせて、目的のポンデ
ィングパッドを上記同様に探し出すものである。この場
合には、求めた座標との上記差分ΔX、ΔYは、上記拡
大倍率の逆比に従って縮小され、X−YテスージX−Y
TBを制御する移動量を求めるればよい。
なお、針合わせは、1個の半導体チップに対してのは行
われるものであり、残りの半導体チップに対する針合わ
せは半導体ウェハ上に正確に配列された半導体チップに
対して自動的に行うものであるから、上記マイクロコン
ピュータシステムに対して複数台のプローバを接続して
、並列運転を行・うようにすることが望ましい。
〔効 果〕
(11デイスプレイ装置の座標を利用して、固定プロー
ブ側とX−Yステージ側との位置関係を規定することに
よって、両者の位置合わせを簡単に行うことができると
いう効果が得られる。
(2)針合わせのための各種動作モード及び座標設定は
、ディスプレイ画面上でマウス等のカーソル入力制御装
置の操作によって全て行うことができる。
これにより、ディスプレイ装置の画面を見ながら、カー
ソル入力制御によって、直感的にX−Yテスージの制御
を行うことができるから操作性の向上を図ることができ
るという効果が得られる。(3)上記(2)により、1
台のマイクロコンピュータシステムを用いて1人の作業
者によって複数台のウエハプローバの針合わせを行うこ
とができる。これによって、作業性の大幅な合理化を実
現できるという効果が得られる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を進展しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。例えば、カーソル入力
制御装置としては、トランクボール、タブレットあるい
はライペンを利用するものであってもよい。半導体ウェ
ハの移送手段は、上記丸ベルトコンベアの他、エアーベ
アリングを用いる等何であってもよい。
〔利用分野〕
この発明は、半導体ウェハプローバに広く利用できるも
のである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明に係る半導体ウェハプローバの外観
図、 第2図は、そのシステムブロック図、 第3図は、その動作の一例を説明するための表示画面図
である X−YTB・・X−Yステージ、CRT・・ディスプレ
イ装置、ITV・・撮像装置、CAL。 CA2・・カセット、PNL・・操作パネル、PC・・
プローブボード、MCU・・マイクロコンピュータ、K
B・・キーボード、MS・・マウス、CB・・ケーブル
、INFI〜lNF3・・インターフェイス

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、プローブ針の上面側からプローブ針先端部及びその
    下の測定すべき半導体ウェハ表面を撮影する撮像装置と
    、上記半導体ウェハを吸引固定するウェハチャックトッ
    プが設けられたステージ機構と、ディスプレイ装置の座
    標を指示するカーソル制御入力装置と、上記ディスプレ
    イ装置に描かれた図形と上記撮像装置からの画像を選択
    的にオーバラップさせる表示制御装置と、上記カーソル
    によって指示された座標を解読して、動作モード又は座
    標情報として取り込み、その動作モードに従った情報処
    理と座標情報に従って上記ステージ機構を制御する制御
    装置とを含むことを特徴とする半導体ウェハプローバ。 2、上記カーソル入力制御装置はマウスであり、上記制
    御装置はマイクロコンピュータであることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の半導体ウェハプローバ。
JP4614385A 1985-03-08 1985-03-08 半導体ウエハプロ−バ Pending JPS61206237A (ja)

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