JPS63108736A

JPS63108736A - ウエハプロ−バ装置

Info

Publication number: JPS63108736A
Application number: JP61253671A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Arata; 新多　俊彦
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1986-10-27
Filing date: 1986-10-27
Publication date: 1988-05-13

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】［産業上の利用分野コこの発明は、半導体ウェハの検査工程で用いられるウェ
ハプローバ装置、特にその被試験ウェハのウェハ中心位
置の検出に関するものである。

［従来の技術］第４図は、例えば特開昭６０−２１３０４０号公報に示
されているような従来のウェハブローバ装置を示す構成
図であり、図において、（１）は被試験ウェハ、（２）
はウェハ（１）を搭載し、これをＸ、Ｙ、Ｚ、θ方向に
移動させる、すなわちウェハ（１）を前後左右、上下或
いは回転させて所望の位置に移動させるためのウェハチ
ャック、（３）はウェハ（１）の表面の高さを検知し、
ウェハエツジの検出を行うハイドセンサ（変位センサ）
、（４）はプロービングを行うプローブニードル、（５
）はプローブニードル（４）の上方に位置したテレビカ
メラ、（６）はテレビカメラ（５）をＸＹ方向、すなわ
ち水平面内で移動させるＸＹ方向移動機構部、（７）は
テレビカメラ（５）によって撮像されたプローブニード
ル（４）およびウェハ（１）上のチップパターンの像を
パターン認識するパターン認識処理部、（８）はウェハ
チャック（２）およびＸＹ方向移機構部く６）を介して
テレビカメラ（ら）をそれぞれ位置制御するとともに、
ハイドセンサ（３）からの情報をもとにウェハ（１）の
中心を算出したり、パターン認識処理部（７）からの情
報をもとに、１０−ブ二一ドル（４）の先端位置やウェ
ハ（１）のチップ位置を高い精度で演算認識する演算制
御部である。なお、この演算制御部（８）はプログラム
を内臓し、これに従って動作するものであり、特に図示
しないが、ウェハチャック（２）およびテレビカメラ（
５）の位置制御、ハイドセンサ（３）からの精報および
パターン認識処理部（７）からのパターンの演算認識、
およびプローブニードル（４）とウェハ（２）のチップ
内電極（図示せず）の位置合わせのための各制御プログ
ラム、並びに得られた情報を記憶しておくメモリ部を備
えている。

次に動作について説明する。まず、ウェハ（１）をウェ
ハチャック（２）の上に載せ、これをハイドセンサ（３
）の下に移動する。その位置でウェハチャック（２）を
、例えば第５図に示すウェハ（１）の３つのウェハエツ
ジＥ、、Ｅ２、Ｅ、が検出できる範囲で走査させる。こ
の動作は、ハイドセンサ（３）の位置が既知であり、ま
たウェハ（１）がウェハチャック（２）の上に載せられ
た時に±２ｍｍ程度のばらつきで位置決めされているた
め、容易に行える。この動作により、ハイドセンサ（３
）はウェハ（１）の３つのエツジＥ　＋　、　Ｅ　２　
、Ｅ　、の位置を検知し、演算制御部（８）に情報伝送
する。演算制御部く８）ではこの３点Ｅ＋、Ｅｚ、Ｅｚ
の位置情報をもとに、第５図に示すように、２本の弦Ｅ
　＋　Ｅ　２、Ｅ、Ｅ、のそれぞれの垂直２等分線の交
点を演算により求め、ウェハ（１）の中心Ｃｌ１１の位
置を高い精度で検出する。

以上の動作と平行して、プローブニードル（４）の方で
は、テレビカメラ（５）がプローブニードル（４）の像
を撮像し、パターン認識処理部（７）および演算制御部
（８）でパターン認識処理後、プローブニードル（４）
の先端位置を高い精度で認識し。

ニードル位置情報として、例えば演算制御部（８）のメ
モリ部（図示せず）に貯える。

次に、ウェハ（１）を載せたウェハチャック（２）を、
第４図に一点鎖線で示すようにプローブニードル（４）
の下に移動し、テレビカメラ（５）が撮像するチップパ
ターンの像をパターン認識した後、高い精度で位置決め
される。その後、ニードル先端位置、チップ内電極位置
、ウェハ中心位置等の情報をもとに、プローブニードル
（４）とウェハく１）のチップ内電極（特に図示せず）
との位置合せが自動で行なわれ、テスト開始状態となる
。

し発明が解決しようとする問題点コ以上のように従来のウェハブローバ装置では、被試験ウ
ェハの中心位置検出にハイドセンサ（変位センサ）が必
要で、かつハイドセンサを取付け、ウェハエツジを検知
する場所も別途設ける必要があり、装置全体が大きくな
ってしまうという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、ウェハ中心位置検知、用のセンサであるハイ
ドセンサを必要とせず、ウェハの高精度位置決め等に用
いられるテレビカメラを使用してウェハエツジを認識し
、ウェハ中心位置検知を行うことのできるウェハブロー
バ装置を得ることと目的とする。

［問題点を解決するための手段］この発明に係るウエハブローバ装置は、ハイドセンサを
用いる代わりに、テレビカメラを用いてウェハ外周像を
撮像し、これをパターン認識してウェハエツジを求め、
ウェハ中心位置を検出するようにしたものである。

［作用コこの発明においては、ウェハ中心位置を検出するのに、
ウェハの高精度位置決め等に使用されるテレビカメラ、
パターン認諾処理部を兼用するようにしたので、ウェハ
エツジ検知専用のハイドセンサが不要となる。

［実施例コ以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明によるウエハブローバ装置の一実施例を示
す構成図であり、図において（１）は被試験ウェハ、（
２）は被試験ウェハ（１）を搭載し、これをＸ　、Ｙ　
、Ｚ　、θ方向の所望の位置に移動させるウェハチャッ
ク、（４）はプロービングな行うプローブニードル、（
５）はプローブニードル（４）の上方に位置したテレビ
カメラ、（６）はテレビカメラ（５）をＸＹ方向に移動
させるＸＹ方向移動機構部、（７ａ）はテレビカメラ（
５）によって撮像されるプローブニードル（４）やウェ
ハく１）上のチップパターンおよびウェハエツジ等の像
をパターン認識するパターン認識処理部、（８ａ）はウ
ェハチャック（２）およびＸＹ方向移機構部（５）を介
してテレビカメラ（５）をそれぞれ位置制御するととも
に、パターン認識処理部（７＆）からの情報をもとに、
プローブニードル（４）の先端位置やウェハ（１）のチ
ップ位置、ウェハ中心位置等を高い精度で演算認識する
演算制御部である。なお、この演算制御部（８ａ）はプ
ログラムを内臓しこれに従って動作するものであり、特
に図示しないが、ウェハチャック（２）およびテレビカ
メラ（５）の位置制御、パターン認識処理部（７ａ）か
らのパターンの演算認識、プローブニードル（４）とウ
ェハ（２）のチップ内堀ｆ！（図示せず）の位置合わせ
、そしてこの発明では特に、ウェハチャック（２）の位
置制御によりウェハく１）のウェハ外周、すなわちウェ
ハエツジの像をテレビカメラ（５）を使って撮像しこれ
を演算認識するための各制御プログラム、並びに得られ
た情報を記憶しておくメモリ部を備えている。

次に動作について説明する。まず、ウェハ（１）をウェ
ハチャック（２）の上に土２ｍｍ程度のばらつきで位置
決めした後、プローブニードル（４）の下方に置く。次
に、ウェハチャック（２）の位置制御により、テレビカ
メラ（５）が第２図に示す視野Ａ＋を撮像可能な位置に
ウェハ（１）を移動し、テレビカメラ（５）はウェハ（
１）の外周像を撮像する。画像データはパターン認識処
理部（７ａ）に伝送され、ウェハ外周位置をパターン認
識し、外周上の任意の点Ｅｌをウェハエツジとして抽出
する。ついで、視野Ａ７、視野Ａ３が撮像可能な位置に
ウェハ（１）を移動し、それぞれの位置で同様の処理に
より、ウェハエツジＥ　２、Ｅ　３を抽出する。なお、
ウェハ（１）の外周上の視野Ａ　＋　、Ａ　２　、Ａ　
ｓが撮像される位置へのウェハく１）の移動は、ウェハ
（１）の径が既知であり、ウェハく１）がウェハチャッ
ク（２）上に±２ｍｍ程度のばらつきで位置決めされて
いるため、容易に行える。以上で抽出されたウェハエツ
ジＥ　＋　、Ｅ　２、Ｅ３の位置情報を演算制御部（８
ａ）に伝送し、第５図に示す原理で、ウェハ中心Ｃ１１
Ｉの位置を算出する。以上の動作は、プログラム制御に
よって実施可能であり、その動作フローチャートを第３
図に示した。すなわち、第３図のステップ（Ｓｌ）〜ス
テップ（Ｓ７）では、テレビカメラで撮像されるウェハ
外周上の任意の視野内において、その外周上の任意の１
点がウェハエツジとして抽出され、その位置情報が貯え
られ、これがウェハ外周上の任意の３箇所について順に
行われる。そしてステップ（Ｓ８）では、従来のものと
同じ原理に基いて、抽出されたウェハエツジのうちの２
点を結ぶ２本の弦のそれぞれの垂直２等分線の交点が演
算により求められ、ウェハ中心位置が検出される。

なお、上記実施例では３点のウェハエツジを抽出したが
、これは３点以上であればよい。また上記実施例ではウ
ェハ外周〈円周部）の位置ｔ、３．７ｓ３　、行ってウ
ェハ中心位置を検出したが、同じ構成で第２図に示すウ
ェハオリフラ部（１ａ）の検出も可能であり、プローブ
ニードル下でのウェハの■アライメ　。

ント（θ位置決め）も行える。

［発明の効果］以上のようにこの発明によれば、従来、ウェハの高精度
位置決めに用いられるテレビカメラ、パターン認識処理
部および演算制御部からなる画像パターン認識機構を兼
用して、ウェハエツジ位置情報を求め、ウェハ中心位置
を検出するようにしたので、ウェハエツジ検出用のハイ
ドセンサが不要となり、これ（こより装置が安価になる
と共に、装置全体としてのコンパクト化が図れるという
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるウェハプローバ装置の一実施例
を示す構成図、第２図はこの発明におけるウェハ中心検
出方法を示す説明図、第３図はこの発明におけるウェハ
中心位置検出の制御動作を示すフローチャート図、第４
図は従来のウェハブローバ装置を示す構成図、第５図は
ウェハ中心位置算出の原理図である。図において、（１）は被試験ウェハ、（１ａ）はウェハ
オリフラ部、（２）はウェハチャ・ンク、（４）はプロ
ーブニードル、（５）はテレビカメラ、（６）はＸＹ方
向移動機構部、（７ａ）はパターン認識処理部、（８ａ
）は演算制御部である。尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。１　−　を支を氏゛駿ウェハ２　　　ウ；ハナ〒・νり４　　　プロー７゛ニードル５　　テＬｌ：’■メラ崩３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被試験ウェハを搭載してこれを所望の位置に移動
するウェハチャックと、上記被試験ウェハに対してプロ
ービングを行うプローブニードルと、上記被試験ウェハ
およびプローブニードルを撮像する移動機構部を有する
テレビカメラと、このテレビカメラが撮像する上記被試
験ウェハの外周像を含む被試験ウェハおよびプローブニ
ードルの像をパターン認識するパターン認識処理部と、
上記ウェハチャックおよびテレビカメラの位置制御を行
うとともに、上記プローブニードルの先端位置、および
被試験ウェハのチップ位置、ウェハ中心位置、ウェハ水
平面内方向位置を高い精度で演算認識して検出する演算
制御部と、を備えたことを特徴とするウェハプローバ装
置。
（２）上記パターン認識処理部が、上記演算制御部によ
るウェハチャックの位置制御により、テレビカメラによ
って撮像される被試験ウェハ外周上の任意の視野内のウ
ェハ外周像からウェハ外周位置をパターン認識し、かつ
その外周上の任意の１点をウェハエッジとして抽出し、
これをウェハ外周上の任意の少なくとも３箇所について
順に行ない、上記演算制御部が抽出された上記ウェハエ
ッジの情報をもとに、少なくとも３点のウェハエッジの
うちの２点間を結ぶ２本の弦のそれぞれの垂直２等分線
の交点を演算し、これからウェハ中心位置を検出するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のウェハプロ
ーバ装置。
（３）上記パターン認識処理部がウェハ外周像として被
試験ウェハのウェハオリフラ部のパターン認識を行い、
上記演算制御部が被試験ウェハのウェハ水平面内方向位
置を演算により検出することを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のウェハプローバ装置。