JPS61206238A - Automatic semiconductor wafer prober - Google Patents

Automatic semiconductor wafer prober

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Publication number
JPS61206238A
JPS61206238A JP4614485A JP4614485A JPS61206238A JP S61206238 A JPS61206238 A JP S61206238A JP 4614485 A JP4614485 A JP 4614485A JP 4614485 A JP4614485 A JP 4614485A JP S61206238 A JPS61206238 A JP S61206238A
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JP
Japan
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semiconductor wafer
chuck top
probe
voltage
contact
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Application number
JP4614485A
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Japanese (ja)
Inventor
Yukihiro Hirai
幸廣 平井
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NIPPON MAIKURONIKUSU KK
Micronics Japan Co Ltd
Original Assignee
NIPPON MAIKURONIKUSU KK
Micronics Japan Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS61206238A publication Critical patent/JPS61206238A/en
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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

PURPOSE:To contrive to automize the setting of the probe pressure using an automatic semiconductor wafer prober in a simple constitution by a method wherein switching means are provided between a prober and a tester, a chuck top, which is formed of a conductive metal fixes through suction a semiconductor wafer to be measured is set up, voltage is fed to the chuck top and the existence and non-existence of current to run through the chuck top is detected by a current detecting circuit. CONSTITUTION:The other end of each probe of a probe board DC is connected to a tester TST through the wiring of the printed substrate and a wiring L. A chuck top CT and the probes are selectively connected to the tester TST or the next current detecting circuit by switches SW1 and SW2 and the current detecting circuit detects electrically the contact of the chuck top CT and the tips of the probes. Voltage V is fed to the chuck top CT through the contact point (b) of the switch SW2 and the earth potential of the current detecting circuit is fed to the probes through the contact point (b) of the switch SW1 and a resistor R. According to the existence and the non-existence of the contact of the chuck top CT and the tips of the probes, high-level voltage like the voltage V or low-level voltage like the earth potential of the detecting circuit is obtained in the resistor R and these voltages are discriminated by a voltage comparison circuit VC.

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、自動半導体ウェハプローバに関するもので
、例えば、全自動半導体ウエハプローバに利用して有効
な゛技術に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to an automatic semiconductor wafer prober, and, for example, to a technique that is effective when used in a fully automatic semiconductor wafer prober.

〔背景技術〕[Background technology]

半導体ウェハの最終チェック工程を担う半導体ウェハプ
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、ビンセン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、いわゆるビンセットレス化、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
「電子材料」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ブロ
ービングマシンの吸着テーブル(チャックトップ)に−
送させる0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
り搬送され、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
、m出がなされる。
In semiconductor wafer probers, which are responsible for the final checking process of semiconductor wafers, as the diameter of semiconductor wafers becomes larger, manual work using Vincent or other tools becomes difficult, so there is a shift to so-called vinsetless probers, in other words, Automatic loading and unloading of semiconductor wafers was published in "Electronic Materials" magazine, November 1978 issue, pages 139-14.
3. That is, a plurality of sheets (for example, 25
One by one, a round belt conveyor transports semiconductor wafers one by one from a storage container (cassette) containing semiconductor wafers to the loading position (
Transfer to course alignment stage). This semiconductor wafer is then placed on the suction table (chuck top) of a blobbing machine using a Bernoulli chuck or the like.
Next, the semiconductor wafer that has been measured is transported from the suction table to the unloading position by blowing air pressure, etc., and placed in a storage container by a round belt conveyor. Semiconductor wafers are loaded into and unloaded from the blobbing machine without contact.

ところで、固定プローブボードは、プリント基板の下面
(基準面)とプローブ針尖端の間隔が2500±50μ
mの高精度に形成される。しかしながら、上記半導体ウ
ェハの試験を行う場合、半導体ウェハは、Zステージに
よりプローブ針の尖端がその表面に接触した状態から更
に約70IIm程押し上(Zアップ)げられる、このた
め、上記誤差範囲±50μmが無視できないばかりか、
繰り返し圧着によるプローブ針の残留歪によって上記プ
ローブ針尖端のZ軸方向の位置が変動する。
By the way, for fixed probe boards, the distance between the bottom surface of the printed circuit board (reference surface) and the tip of the probe needle is 2500±50μ.
It is formed with a high precision of m. However, when testing the above semiconductor wafer, the semiconductor wafer is further pushed up (Z-up) by about 70 IIm from the state where the tip of the probe needle is in contact with the surface by the Z stage, so that the error range ± Not only can 50μm not be ignored,
The position of the tip of the probe needle in the Z-axis direction fluctuates due to residual strain in the probe needle due to repeated pressure bonding.

したがって、所望の電気的接続を得るとともに薄いアル
ミニニウム層により形成されたポンディングパッドを突
き抜けないような針圧に設定するため、半導体ウェハの
試験においては、上記プローブ針の尖端が半導体ウェハ
の表面に接触したことを正確に検出する必要がある。こ
のような位置検出のために、エツジセンサーが利用され
る。このエツジセンサーは、一対のプローブ針からなり
、その一方は半導体ウェハのスクライブライン上に位置
合わせされ、他方は上記一方のプローブ針の下側に接触
する状態に置かれる。上記一方のプローブ針の尖端が半
導体ウェハ表面に接触すると、他方のプローブ針との接
触が断たれるような構成になっている。このようなエツ
ジセンサーを備えた固定プローブにおいては、上記エツ
ジセンサーの開放状態を検出してから、上記プローブ針
の食い込み量分だけ2ステージを制御する。しかしなが
ら、他のプローブとの先端位置のバラツキ及び変動等に
よってその誤差が大きいこと、半導体技術の進展によっ
て上記スクライブライン幅が極めて微細に形成されるこ
と等によって上記エツジセンサーを設けない固定プロー
ブボードの数が多くなってきている。このような固定プ
ローブボードにあっては、半導体ウェハの試験に先立っ
て、顕微鏡によってプローブ針の尖端と半導体ウェハの
表面接触状態を調べて、半導体ウェハのZアップ量を決
定する方法を採るものである。すなわち、プローブ針を
ポンディングパッドに押し当てて、その表面に発生した
傷を顕微鏡で見ながら判定するものである。このため、
能率が悪いばかりか、その判定に個人差が生じて正確な
針圧が得られないこと等の問題が生じている(なお、固
定プローブボードに関しては、例えば実公昭58−26
529号公報参照)。
Therefore, in order to obtain the desired electrical connection and to set the needle pressure at a level that does not penetrate the bonding pad formed by the thin aluminum layer, when testing semiconductor wafers, the tip of the probe needle is placed on the surface of the semiconductor wafer. It is necessary to accurately detect that contact has occurred. Edge sensors are used for such position detection. This edge sensor consists of a pair of probe needles, one of which is aligned on the scribe line of the semiconductor wafer, and the other is placed in contact with the underside of the one probe needle. When the tip of one of the probe needles comes into contact with the surface of the semiconductor wafer, contact with the other probe needle is broken. In a fixed probe equipped with such an edge sensor, after detecting the open state of the edge sensor, the two stages are controlled by the amount of penetration of the probe needle. However, the error is large due to variations and fluctuations in the tip position with respect to other probes, and the scribe line width has become extremely fine due to the advancement of semiconductor technology, so fixed probe boards without the edge sensor are The number is increasing. For such fixed probe boards, a method is used to determine the Z-up amount of the semiconductor wafer by examining the contact state between the tip of the probe needle and the surface of the semiconductor wafer using a microscope before testing the semiconductor wafer. be. That is, a probe needle is pressed against a bonding pad, and the scratches generated on the surface of the pad are judged while viewing them under a microscope. For this reason,
Not only is the efficiency inefficient, but there are also individual differences in the determination, resulting in problems such as the inability to obtain accurate stylus pressure.
(See Publication No. 529).

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

この発明の目的は、簡単な構成によりプローブ針圧の設
定の自動化を図った自動半導体ウェハプローバを提供す
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an automatic semiconductor wafer prober that has a simple configuration and can automate the setting of probe needle pressure.

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。
The above and other objects and novel features of this invention include:
It will become clear from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

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。
A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.

すなわち、プローバとテスターの間にスイッチ手段を設
けて、被測定半導体ウェハを吸引固定する導電性金属で
形成されたチャックトップをZアップさせるとともに、
上記チャ、クトンプとプローブとの間又は一対のプロー
ブ間に電圧を供給して、そこに流れる電流の有無を検出
する検出回路を選択的に接続させて上記プローブ尖端の
Z位置4m別するものである。
That is, a switch means is provided between the prober and the tester to raise the chuck top made of conductive metal that suction-fixes the semiconductor wafer to be measured, and
The Z position of the tip of the probe is determined by 4 m by selectively connecting a detection circuit that supplies a voltage between the tip and the probe or between a pair of probes and detects the presence or absence of current flowing there. be.

〔実施例〕〔Example〕

第1図には、この発明が通用された全自動半導体ウェハ
プローバの一実施例の外観図が示されている。
FIG. 1 shows an external view of an embodiment of a fully automatic semiconductor wafer prober to which the present invention is applied.

同図の全自動半導体ウェハプローバは、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トCAL、CA
2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
を行う丸ベルトコンベアBCとにより構成される。
The fully automatic semiconductor wafer prober shown in the figure can be roughly divided into a blowing machine section and a semiconductor wafer transfer section. The semiconductor wafer transfer section includes cassettes CAL and CA that store a plurality of semiconductor wafers in a multi-stage configuration in the vertical direction.
2, and a round belt conveyor BC for transferring the semiconductor wafers between the elevator mechanism and the loading stage and unloading stage for the blowing machine section.

この丸ベルトコンベアBCは、複数の丸ベルトコンベア
の組み合わせからなり、各丸ベルトコンペアは、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、一対の丸ベルトから
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
ウェハが一対の丸ベルトから脱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、半導体ウェハをぼ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。
This round belt conveyor BC consists of a combination of a plurality of round belt conveyors, and each round belt comparer is provided with a driving pulley and a free pulley at both ends, and the driving pulley is connected to a similar round belt. A conveyor consisting of a pair of round belts is driven by a motor through the belt, and the semiconductor wafers placed thereon are transported. Guides are provided on both sides of these pair of round belts. This prevents the semiconductor wafer from falling off the pair of round belts. Further, a sensor is provided at the transfer point (connection point) of the semiconductor wafer between each round belt conveyor. Although not particularly limited, this sensor is configured with an optical sensor and detects a semiconductor wafer that has been transferred to the upper part of the sensor. Detected by a sensor provided. In response to this detection signal, the transfer operation of the round belt conveyor is stopped, and the round belt conveyor on the receiving side starts its operation. This allows the semiconductor wafer to be transferred in a vertical direction. The above-mentioned elevator mechanism is, for example, JP-A-54
Since it is publicly known from Publication No. -48482, etc., detailed explanation thereof will be omitted.

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。
The load stage is provided with means for rotating the semiconductor wafer transferred thereto and detecting its orientation flat, and performs a preliminary operation of positioning the semiconductor wafer in the θ direction. Thereafter, the semiconductor wafer is carried onto the surface of the chuck top by a transfer arm configured using a Bernoulli chuck that attracts the semiconductor wafer below the surface without contact.

一方、ブロービングマシン部は、外観上は見えないが、
X−YテーブルX−YTBにより構成される。このX−
Yテーブル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、高精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、上記チンブトツブはZ
ステージによって、上記X−Yテーブル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
ウェハのポンディングパッドとプローブ針の接触端との
電気的接触を行わせる。
On the other hand, although the blobbing machine part is not visible from the outside,
It is composed of an X-Y table X-YTB. This X-
A chuck top (suction table) is attached to the Y table X-YTB, which is driven by a pulse motor to perform highly accurate position control. The chuck top is provided with a suction hole for vacuum suctioning the semiconductor wafer and a blowing hole (which may also be used in common with the suction hole) for transporting the semiconductor wafer after measurement to the unloading stage. There is. Also, the chimbutotsubu mentioned above is Z
The stage pushes up the semiconductor wafer against the probe needles of the fixed probe board PC attached to the opening at the top of the X-Y table Make electrical contact.

顕微鏡MSは、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位置合わせ(針合わせ)を確認
するためのもの、あるいは後述するような自動位置合わ
せが故障等の時等に予備的なマニアル操作による針合わ
せの観宸に使用するためのものである。
The microscope MS is used to confirm the alignment (needle alignment) between the contact end of the probe needle and the surface of the semiconductor wafer through the above-mentioned aperture, or to confirm the alignment (needle alignment) between the contact end of the probe needle and the surface of the semiconductor wafer, or as a preliminary inspection in case of failure of automatic alignment as described later. It is used for checking manual needle alignment.

なお、上記ロードステージにおいてそのオリエンテーシ
ョンフラットの検出が終了した半導体ウェハは、上記の
ようにトランスファーアームによってロードポジション
に移動させられてチャックトップに搬入される。このロ
ードポジション上には、自動針合わせを実現するため、
テレビジョンカメラ等で構成された撮像装置ITVが設
けられる。この撮像装置ITVによって形成された半導
体ウェハのディジタル化された回路パターン信号は、図
示しない画像処理装置によってパターン認識が行われ、
そのポンディングパッドの位置の識別が行われる。この
位置合わせにあたっては、特に制限されないが、上記ロ
ードポジションにおいて、半導体ウェハをθ方向に回転
させてアライニング、すなわち、半導体ウェハにおける
チップの配列のX軸と、上記x−yテーブルX −Y 
”1’ BOX軸とを一致させる。また、ポンディング
パッドの位im出が行われる。この位置検出データに基
づいて、チャックトップを最初に測定を行う半導体集積
回路(ナツプ)が固定プローブボードPC上のプローブ
針の位置に移動させられた時のポンディングパッドの位
置が算出され、自動針合わせが行われるものである。こ
れにより、測定すべき最初のウェハチップのポンディン
グパッドとプローブ針の尖端との自動位置合わせが行わ
れる。以下、連続してX方向又はY方向に1チップ間陥
づつ移動させることにより、自動的に他のウエハチツブ
のポンディングパッドに対する探針の位置合わせが行わ
れる。これらのX−YテーブルX−YTBの移動制御は
、パルスモータを用いて高精度に行われる。また、ウェ
ハチャックトップCTは、エア又はパルスモータを用い
てZ方向(アップ。
Note that the semiconductor wafer whose orientation flat has been detected on the load stage is moved to the load position by the transfer arm and carried into the chuck top as described above. Above this load position, in order to realize automatic needle alignment,
An imaging device ITV configured with a television camera or the like is provided. The digitized circuit pattern signal of the semiconductor wafer formed by this imaging device ITV is subjected to pattern recognition by an image processing device (not shown).
Identification of the location of the pounding pad is performed. Although not particularly limited, alignment is performed by rotating the semiconductor wafer in the θ direction at the load position, that is, aligning the X-axis of the chip arrangement on the semiconductor wafer with the x-y table X-Y.
``1'' Align the BOX axis.Also, the positioning of the bonding pad is performed.Based on this position detection data, the semiconductor integrated circuit (nap) that first measures the chuck top is placed on the fixed probe board PC. The position of the bonding pad when it is moved to the position of the probe needle above is calculated and automatic needle alignment is performed.As a result, the bonding pad of the first wafer chip to be measured and the probe needle are aligned. Automatic alignment with the tip is performed.Then, by successively moving one chip at a time in the X or Y direction, the probe is automatically aligned with the other wafer tip's pounding pads. The movement of these X-Y tables X-YTB is controlled with high precision using a pulse motor.The wafer chuck top CT is moved in the Z direction (up) using an air or pulse motor.

ダウン)に移動させられる。すなわち、X−Yテーブル
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
とウェハチップ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
を省略するや また、上記ロードボジシッンの付近には、半導体ウェハ
の厚みを測定するためのキャパシタセンサーC8が設け
られている。このキャパシタセンサーは、半導体ウェハ
の表面との浮遊容量を測定して、その結果から厚みの測
定を行うものである。
down). That is, the positioning operation using the X-Y table X-YTB is performed with the wafer chuck top CT in a lowered state, and during measurement, the wafer chuck top CT is pushed up and the probe needle and the wafer chip's bonding pad are connected. Electrical connection is obtained by making contact with the required contact pressure. Since such a stage mechanism is well known, a more detailed explanation will be omitted.A capacitor sensor C8 is provided near the load body for measuring the thickness of the semiconductor wafer. This capacitor sensor measures the stray capacitance with the surface of a semiconductor wafer, and uses the results to measure the thickness.

この厚み測定結果は、キャパシタの一方の電極を構成す
る基準面に対するZステージの位置(アップ量)として
得られる。この厚み測定個所は、半導体ウェハを複数ブ
ロックに分割して、それぞれについて測定するものであ
る。半導体ウェハの厚みは、上記のようなプローブ針の
食い込み量(約70μm)からみて無視できないバラツ
キを持っている。上記測定結果は、それぞれのブロック
に形成された半導体チップの電極へのプローブ針食い込
み量の補正に利用される。
This thickness measurement result is obtained as the position (up amount) of the Z stage with respect to the reference plane that constitutes one electrode of the capacitor. The thickness is measured at the locations where the semiconductor wafer is divided into a plurality of blocks and each block is measured. The thickness of a semiconductor wafer has variations that cannot be ignored considering the amount of penetration of the probe needle (approximately 70 μm) as described above. The above measurement results are used to correct the amount of penetration of the probe needle into the electrode of the semiconductor chip formed in each block.

ディスプレイ装置CRTは、主としてそのモニター画面
を表示させるものである。
The display device CRT mainly displays its monitor screen.

操作パネルPNLは、上記動作の起動や停止等のマニア
ルによる各種制御信号を入力するものである。
The operation panel PNL is used to input various manual control signals such as starting and stopping the above operations.

上記構成の全自動半導体ウェハプローバにおいて、プロ
ーブ針の針圧の設定の自動化を行うため、・次のプロー
ブ尖端検出手段が設けられる。
In the fully automatic semiconductor wafer prober having the above configuration, in order to automate the setting of the needle pressure of the probe needle, the following probe tip detection means is provided.

第2図には、上記プローブ尖端位置検出手段の一実施例
を示す回路図が示されている。チャックトップCTは、
導電性金属により構成され、テスターTST側から半導
体ウェハの基板に所望の電位を与える配線が施されてい
る。また、プローブボードPCの各プローブ針の他端は
プリント基板の配線と配線L4を介してテタスーTST
と接続される。これらの配線しに切り換えスイッチSW
1、SW2が設けられる。これらのスイッチSW1、S
W2は、上記チャックトップCT及びプローブ針をテス
ターTST又は次の電流検出回路とに選択的に接続させ
る。上記電流検出回路は、チャックトップCTとプロー
ブ尖端との接触を電気的に検出するものであり、チャッ
クトップCTにはスイッチSW2の接点すを介して電圧
Vが与えられ、プローブ針にはスイッチSWIの接点す
を介して抵抗Rを介して回路の接地電位が与えられる。
FIG. 2 shows a circuit diagram showing one embodiment of the probe tip position detecting means. Chuck top CT is
It is made of conductive metal and has wiring for applying a desired potential to the substrate of the semiconductor wafer from the tester TST side. In addition, the other end of each probe needle of the probe board PC is connected to the terminal TST via the wiring of the printed circuit board and the wiring L4.
connected to. Switch SW to connect these wires
1, SW2 is provided. These switches SW1, S
W2 selectively connects the chuck top CT and probe needle to the tester TST or the next current detection circuit. The current detection circuit electrically detects the contact between the chuck top CT and the tip of the probe, and voltage V is applied to the chuck top CT through the contact of the switch SW2, and the probe needle is applied with the switch SW1. The ground potential of the circuit is applied through the resistor R through the contact point S.

これによって、上記プローブ尖端とチャックトップCT
が接触した時、その接触抵抗を無視するとV/Rの電流
が流れる。この電流の有無、言い換えると上記接触の有
無に従い、抵抗Rには、電圧Vのようなハイレベル又は
回路の接地電位のようなロウレベルが得られる。これら
2値電圧は、電圧比較回路VCによって判定される。こ
の電圧比較回路VCの非反転入力(+)には、V/2の
参照電圧が供給され、反転入力(−)には、上記抵抗R
により形成された電圧が供給される。これにより、プロ
ーブ尖端とチャックトップとが接触していない場合、電
圧比較回路VCからはハイレベル(H)の出力信号が得
られる。これに対して、プローブ尖端とチャックトップ
とが接触した場合、電圧比較回路VCからはロウレベル
(L)の出力信号が得られる。
As a result, the tip of the probe and the chuck top CT
When contact occurs, a current of V/R flows if the contact resistance is ignored. Depending on the presence or absence of this current, in other words, the presence or absence of the above-mentioned contact, a high level like the voltage V or a low level like the ground potential of the circuit can be obtained in the resistor R. These binary voltages are determined by a voltage comparison circuit VC. A reference voltage of V/2 is supplied to the non-inverting input (+) of this voltage comparison circuit VC, and the above-mentioned resistor R is supplied to the inverting input (-).
A voltage formed by the voltage is supplied. As a result, when the tip of the probe and the chuck top are not in contact, a high level (H) output signal is obtained from the voltage comparator circuit VC. On the other hand, when the tip of the probe and the chuck top come into contact, a low level (L) output signal is obtained from the voltage comparison circuit VC.

この実施例の針圧設定動作を次に説明する。The stylus force setting operation of this embodiment will be explained next.

半導体ウェハの測定に先立って、言い換えるならば、測
定すべき半導体ウェハに対応した固定プローブボードP
Cを装填した状態であって、チャックトップCTに半導
体ウェハを載置しない状態で上記チャックトップCTを
固定プローブボードpcの位置まで移動させて、基準点
(Z軸の零点)から1ステツプづつアップさせる。この
とき、上記スイッチSWI、SW2は、接点す側に接続
させておくものである。このアップ動作は、上記電圧比
軟回路VCの出力がハイレベルなら継続して行わせる。
In other words, prior to measuring a semiconductor wafer, a fixed probe board P corresponding to the semiconductor wafer to be measured is
With C loaded and no semiconductor wafer placed on the chuck top CT, move the chuck top CT to the position of the fixed probe board PC, and move it up one step at a time from the reference point (Z-axis zero point). let At this time, the switches SWI and SW2 are connected to the contact side. This up operation is continued if the output of the voltage ratio soft circuit VC is at a high level.

そして、上記電圧検出回路VCの出力がロウレベルに変
化した時点、言い換えるならば、プローブ尖端がチャッ
クトップCTに接触した時に停止させる。この時の2軸
の位置(例えばZlとする)を所定の記憶回路に保持さ
せておく。
Then, the operation is stopped when the output of the voltage detection circuit VC changes to low level, in other words, when the tip of the probe contacts the chuck top CT. The positions of the two axes at this time (for example, Zl) are held in a predetermined memory circuit.

次に、上記チャックトップCTをロードボジシッンに移
動させ、上記半導体ウェハの自動移送手段によって半導
体ウェハの搬入させる。パターン認識によって自動アラ
イニング及び針合わせの予備動作を行った後、上記キャ
パシタセンサーC3によってその厚み測定を行う、この
結果を例えばz2とする。上記記憶回路に保持されてい
るZ2から、厚みz2を減算させることによって、それ
ぞれのブロック毎における半導体チップの表面とプロー
ブ尖端とが接触を開始するZアップ量を知ることができ
る。これにより、所望の接触圧(プローブ針の食い込み
量)を得るために、例えば、上記のように約70μmの
Zアップ量を決定するものである。
Next, the chuck top CT is moved to a load position, and a semiconductor wafer is loaded by the automatic semiconductor wafer transfer means. After preliminary operations of automatic alignment and needle alignment are performed by pattern recognition, the thickness is measured by the capacitor sensor C3, and this result is defined as, for example, z2. By subtracting the thickness z2 from Z2 held in the memory circuit, it is possible to know the Z-up amount at which the surface of the semiconductor chip and the tip of the probe start contact for each block. Thereby, in order to obtain the desired contact pressure (the amount of penetration of the probe needle), the Z-up amount is determined to be approximately 70 μm, for example, as described above.

〔効 果〕〔effect〕

(1)プローブ尖端とチャックトップの表面との電気的
な接続が得られる2ステ一ジ位置を検出しておいて、そ
れから半導体ウェハの厚みを減算させることにより、プ
ローブ尖端と半導体ウェハ表面とが接触を開始するZア
ップ量を間接的に知ることができる。これにより、所望
の針圧を得るためのプローブ針食い込み優を精度良く設
定できるという効果が得られる。
(1) By detecting the two-stage position where an electrical connection can be made between the probe tip and the surface of the chuck top, and then subtracting the thickness of the semiconductor wafer, the probe tip and the surface of the semiconductor wafer are The Z-up amount to start contact can be indirectly known. As a result, it is possible to accurately set the amount of probe needle penetration in order to obtain a desired needle pressure.

(2)上記(1)によりプローブ針圧の自動設定が実現
できるから、時間短縮化が図れるとともに、目視による
針圧設定を行う場合に比べて精度の高い針圧設定が可能
になり、針圧不足による接触不良や針圧過剰による半導
体チップの損傷を防ぐことができるから半導体チップの
試験の高信頼性を得ることができるという効果が得られ
る。
(2) Since the probe stylus pressure can be automatically set using (1) above, it is possible to save time, and it is also possible to set the stylus pressure with higher precision than when setting the stylus pressure visually. Since it is possible to prevent damage to the semiconductor chip due to poor contact due to insufficient stylus pressure or excessive stylus pressure, it is possible to obtain the effect that high reliability in semiconductor chip testing can be obtained.

(3)上記(1)により、半導体ウェハの自動移送、半
導体ウェハのパターン認識による針合わせとと相俟って
完全自動化した半導体ウェハプローバを得ることができ
るという効果が得られる。
(3) The above (1) provides the effect that a fully automated semiconductor wafer prober can be obtained by combining the automatic transfer of the semiconductor wafer and the needle alignment based on pattern recognition of the semiconductor wafer.

(4)半導体ウェハを複数ブロックに別けてそれぞれの
個所での厚みを測定しておいて、それぞれについて上記
(1)による針圧設定を行うことによって、より高精度
の針圧設定を行うことができるという効果が得られる。
(4) By dividing the semiconductor wafer into multiple blocks and measuring the thickness at each location, and setting the stylus force according to (1) above for each block, it is possible to set the stylus force with higher accuracy. You can get the effect that you can.

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、代表的な複数
のプローブ針とチャンクトップ間との接触の有無をそれ
ぞれ前記同様に開べて、それぞれのZ位置の平均値を算
出するものであっもよい、また、チャックトップを介し
て一対のプローブ間で電流が流れるか否かによってチャ
ックトップに対して2つのプローブが接触したことを検
出するものであってもよい、上記接触によって流れる電
流の有無を識別する回路は、種々の実施形態を採ること
ができるものである。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on examples, it goes without saying that this invention is not limited to the above-mentioned examples, and can be modified in various ways without advancing the gist of the invention. Nor. For example, the presence or absence of contact between a plurality of representative probe needles and the chuck top may be determined in the same manner as described above, and the average value of each Z position may be calculated. The circuit that detects whether or not two probes are in contact with the chuck top may be determined based on whether or not a current flows between a pair of probes. It is something that can take any form.

また、半導体ウェハの厚み測定は、キャパシタセンサー
の他、光学的な手段によって測定を行うものであっても
よい、この厚み測定装置を半導体ウェハプローバに搭載
させる必要はなく、例えば他の測定、装置で測定した厚
みをデータとして半導体ウェハプローバにプリセットさ
せるものであってもよい。
In addition, the thickness of a semiconductor wafer may be measured by an optical means other than a capacitor sensor.There is no need to mount this thickness measuring device on a semiconductor wafer prober, and for example, it is not necessary to mount this thickness measuring device on a semiconductor wafer prober. The thickness measured in step 1 may be preset in a semiconductor wafer prober as data.

さらに、半導体ウェハに対するプローブの針合わせは、
顕微鏡を用いた目視による手作業により行うものであっ
てもよい、すなわち、上記移送部から順次自動的に送ら
れてきた半導体ウェハがウェハチャックトップに載置さ
れた後、目視によって最初に測定する半導体集積回路の
ポンディングパッドとプローブ針の接触端の位置合わせ
(針合わせ)を行うものであってもよい、さらに、半導
体ウェハの移送手段は、上記九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、なお、上
記ブロービングマシン部の動作制御及び半導体ウェハ移
送の動作制御は、マイクロコンピュータ等を利用したプ
ログラム制御で行うことがシステムの汎用性を高める上
で望ましいが、これに限定されるものではなく、いわゆ
るハードロジック回路により行うものであってよい。
Furthermore, the alignment of the probe to the semiconductor wafer is
The measurement may be carried out manually by visual inspection using a microscope; that is, the measurement is first carried out by visual inspection after the semiconductor wafers are automatically sent sequentially from the transfer section and placed on the wafer chuck top. It may also be a device that aligns the contact end of the bonding pad of the semiconductor integrated circuit and the probe needle (needle alignment).Furthermore, the means for transporting the semiconductor wafer may be an air bearing, etc., in addition to the nine-belt conveyor described above. However, it is desirable that the operation control of the above-mentioned blowing machine section and the operation control of semiconductor wafer transfer be performed by program control using a microcomputer, etc. in order to increase the versatility of the system. The present invention is not limited to this, and may be performed using a so-called hard logic circuit.

〔利用分野〕[Application field]

この発明は、自動半導体ウエハプローバに広く利用でき
るものである。
This invention can be widely used in automatic semiconductor wafer probers.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第F図は、この発明に係る自動半導体ウェハプローバの
外観図、 第2図は、そのプローブ尖端位置検出手段の一実施例を
示す回路図である。 X−YTB・・x−yテーブル、MS・・顕微鏡、CR
T・・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、CT・
・チャックトップ、C3・・キャパシタセンサー、PC
・・プローブボード、SWl、SW2・・スイッチ、V
C・・電圧比較回路
FIG. F is an external view of the automatic semiconductor wafer prober according to the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of the probe tip position detection means. X-YTB...x-y table, MS...microscope, CR
T...display device, ITV...imaging device, CAL
, CA2...cassette, PNL...operation panel, CT...
・Chuck top, C3... Capacitor sensor, PC
・・Probe board, SWl, SW2・・Switch, V
C...Voltage comparison circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、プローバとテスターの間にスイッチ手段を設けて、
被測定半導体ウェハを吸引固定する導電性金属で形成さ
れたチャックトップをZアップさせるとともに、上記チ
ャックトップとプローブとの間又は一対のプローブ間に
電圧を供給して、そこに流れる電流の有無を検出する検
出回路を接続して上記プローブのZ位置を識別する機能
を設けたことを特徴とする自動半導体ウェハプローバ。 2、上記自動半導体ウェハプローバは、被測定半導体ウ
ェハの自動搬入/搬出機能と、上記チャックトップ上に
吸引固定された被測定半導体ウェハの厚みを測定する厚
み測定機能が設けられるものであることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の自動半導体ウェハプローバ。
[Claims] 1. A switch means is provided between the prober and the tester,
The chuck top, which is made of conductive metal and which holds the semiconductor wafer to be measured under suction, is moved up in the Z direction, and a voltage is supplied between the chuck top and the probe or between a pair of probes to check whether or not there is a current flowing there. An automatic semiconductor wafer prober characterized in that it has a function of connecting a detection circuit to identify the Z position of the probe. 2. The automatic semiconductor wafer prober is equipped with an automatic loading/unloading function for the semiconductor wafer to be measured and a thickness measurement function for measuring the thickness of the semiconductor wafer to be measured that is suctioned and fixed onto the chuck top. An automatic semiconductor wafer prober according to claim 1.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01296177A (en) * 1988-05-24 1989-11-29 Tokyo Electron Ltd Inspection apparatus
JP2015115376A (en) * 2013-12-10 2015-06-22 株式会社東京精密 Prober system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55120147A (en) * 1979-03-12 1980-09-16 Nec Corp Semiconductor substrate detector
JPS56130937A (en) * 1980-03-18 1981-10-14 Nec Corp Inspecting apparatus for probe card

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55120147A (en) * 1979-03-12 1980-09-16 Nec Corp Semiconductor substrate detector
JPS56130937A (en) * 1980-03-18 1981-10-14 Nec Corp Inspecting apparatus for probe card

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01296177A (en) * 1988-05-24 1989-11-29 Tokyo Electron Ltd Inspection apparatus
JP2015115376A (en) * 2013-12-10 2015-06-22 株式会社東京精密 Prober system

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