JPS63244637A - プロ−ブ装置 - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、半導体ウェハ等を測定部に供給し、測定結果
に基づき不良素子にマーキングする機能を供えたプロー
ブ装置に関する。

（従来の技術） この種のプローブ装置、例えば半導体ウェハのプローブ
装置は、ウェハ上の多数の素子の電気的特性を測定する
測定部と、ウェハが収納されているカセットよりウェハ
を取り出して前記測定部に供給し、測定及びマーキング
が終了したウェハを前記カセット内に戻し搬送するロー
ダ部とから構成されている。

前記測定部は、前記素子と同じ位置、配列の触針を有す
るプローブカードを具備し、このプローブカードにテス
タを接続して各素子の電気的特性を一つずつ順に測定し
、各素子の測定が終了する度にその位置において、不良
素子に対してのみ例えばマーキング用ペンによってマー
キングを行うようになっている。

ところが、前記測定部は、２００〜３００本の多数の触
針を有し、かつ、その中央部に前記マーキング用ペンを
配置する構成であるから、触針にインクが付着したり、
マーキング用ペンの存在によって触針の初期位置調整作
業が困難となる欠点があった。

この欠点を解消するなめ、前記Ｘ−Ｙテーブル上の移動
領域内で測定位置とは別の位置にマーキング位置を設け
、全素子の測定終了後にウェハをマーキング位置に移動
させ、測定時に記憶した良否の判定結果に基づき不良素
子にマーキングする改良が提案されている（特開昭６Ｏ
−２１１９５６）。

（発明が解決しようとする問題点） 上述したプローブ装置によれば、測定位置以外の位置で
マーキングを行っているので、触針にインクが付着する
等の問題は解決できるが、従来よりもスループットが悪
化するという欠点があった。即ち、各素子の測定が終了
する度に不良素子へのマーキングを実行する方法によれ
ば、１枚のウェハの測定時間Ｔ１は、 Ｔ１＝Ｉ（インデックス時間） ＋ｐ（測定時間） ＋Ｍ（マーキング時間）　・・・（１）なる。ここで、
インデックス時間とは、全素子の電気的特性を測定する
ためにウェハをＸ、Ｙ方向に移動させる総時間である。

一方、全素子への測定終了後にウェハをＸ−Ｙテーブル
上でマーキング位置に移動させて、再度マーキングのた
めのＸ、Ｙ方向の移動を行ってマーキングを実行する方
法によれば、１枚のウェハの測定時間Ｔ２は、 Ｔ２　＝Ｉ＋Ｐ＋Ｍ＋ ＩＭ（マーキング用のインデックス時間）・・・（２） となり、ＩＭだけウェハ１投光たりのスルーブツトが低
下することが分かる。

ウェハ１枚のチップ数を１ｏｏｏｏとし、歩留まり６０
％、マーキングの為のインデックス時間３００１１Ｓ／
１回とすると、 Ｉ　Ｍ＝１００００　ｘ（１−０，６）　ｘｏ、３＝１
２００秒＝２０分 である、即ち、ウェハ１投光たりで２０分のロスであり
、１カセツト当たり、１日当たり１年間光たりでそれぞ
れ計算すると相当の時間ロスとなる。

そこで、本発明の目的とするところは、上述した従来の
問題点を解決し、マーキング位置を測定位置とは別個に
配置して触針へのインク付着等の問題を解決すると共に
、スルーブツトが悪化することのないプローブ装置を提
供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、被測定体を測定する測定部と、前記被測定体
を収納する収納容器と前記測定部との間で被測定体を搬
送するローダ部とを有するプローブ装置において、前記
ローダ部と被測定体の受け渡しが可能な前記測定部以外
の位置に、測定の終了した前記被測定体に対して測定時
に記憶した測定結果に基づきマーキングするマーキング
部を配置した構成としている。

（作用） 本発明によれば、マーキング部を測定部とは別個に配置
しているので、測定部に配置される触針にインクが付着
したり、マーカの存在によって触針の初期位置調整作業
が困難となる従来の欠点を解決することができる。

しかも、マーキングを実行するマーキング部は、測定部
以外の位置であって、かつ、測定部にウェハを供給する
搬入経路であるローダ部以外の位置に設けられているの
で、マーキング実行中に次のウェハを測定部に供給する
ことができる。従って、前述した式（２）のマーキング
用のインデント時間ＩＭを吸収することができ、スルー
プットが悪化することがない。

（実施例） 以下、本発明を図示の実施例を参照して具体的に説明す
る。

第１図は、本発明に係わるプローブ装置の一実施例を示
す平面図、第２図は、ローダ部の内部構成図、第３図は
、マーキング部の内部構成図である。

このウエハプローバは、例えば一系統の独立筐体で形成
されたローダ部１に対して、複数系統例えば、第１のプ
ローバ部３０ａ及び第２のプローバ部３０ｂと、一系統
の独立筐体で形成されたマーキング部４０とから構成さ
れている。そして、前記第１．第２のプローバ部３０ａ
、３０ｂは、ローダ部１の左右側面に位置して配設され
、前記マーキング部４０はローダ部１の背面に位置して
配設され、それぞれローダ部１に対して着脱自在となっ
ていると共に、各筐体の下部にはキャスター２が設けら
れ、床面上を自由に移動できるようになっている。

独立筐体である前記ローダ部１の内部構成として、その
前面側にはカセット収納部３が設けられている。この収
納部３にはモータ４によって回動可能な例えば４本のガ
イド軸５が垂直に設置され、２つのカセット載置台６が
２本のガイド軸５にそれぞれ固定されている。そして、
前記ガイド軸５の回動によって載置台６を昇降移動する
ようになっている。また、このカセット載置台６にはカ
セット７が載置され、このカセット７には被測定体であ
るウェハ１０が各々適当な間隔を設けて２５枚収納され
るようになっている。

このカセット７からウェハ１．０を搬出入するための真
空吸着ビンセット１１は、モータ１２に連結した水平に
配置された回転軸１３に支持棒１４を垂直に設け、回転
軸１３の回転により該軸方向に沿って移動する支持棒１
４に取り付けられている。そして、このピンセット１１
の先端部は略コ字状に形成されて、この部分が吸着部１
１ａとなっているや 前記真空吸着ビンセット１１のスライド移動経路途上に
は、ウェハ１０を載置可能なプリアライメントステージ
１５が設けられ、モータ１６の駆動によってＺ方向、θ
方向の移動が可能となっている。

また、プリアライメントステージ１５より第１゜第２の
プローバ部３０ａ、３０ｂの測定ステージにウェハ１０
を回転搬送する２つの真空吸着アーム１７が設けられ、
このアーム１７はモータ１８の駆動によって水平に３６
０゛回転可能となっている。尚、この真空吸着アーム１
７を上下に一対設け、測定後のウェハ１０の測定ステー
ジからプリアライメントステージ１５への搬出と、新た
なウェハ１０のプリアライメントステージ１５から測定
ステージへの搬入とを同時に行うこともでき、このよう
にすればスループットの大幅な向上を図ることができる
。

ローダ部１の筐体上部には、支柱１９が垂直に立設され
、この支柱１９には水平に回転可能なアーム２０が懸架
されている。そして、このアーム２０の先端にはチップ
を拡大して見るためのマイクロスコープ２１が設置され
、垂直方向に例えば２０謬上下動可能となっている。ま
た、ローダ部１の動作を制御するためにＣＰＵ（図示せ
ず）が内蔵され、ローダ部１の筐体上部に着脱自在に配
置されたキーボード２２に接続されている。さらに、筐
体の底面部には電源部２３が配置され、第１、第２のプ
ローバ部３０ａ、３０ｂ及びマーキング部４０に給電可
能となっている。

次に、第１．第２のプローバ部３０ａ、３０ｂについて
説明する。尚、第１．第２のプローバ部３０ａ、３０ｂ
は共に同一構成であるので、ここでは第１のプローバ部
３０ａについて説明する。

第１のプローバ部３０ａの内部構成として、測定ステー
ジ３２ａは周知の手段によってＸ方向。

Ｙ方向、Ｚ方向及びθ方向の駆動が可能であり、特にＸ
方向、Ｙ方向の駆動範囲は、第１の１０一バ部３０ａの
中心点において前後左右で対称の動作が可能である。

また、測定位置において、測定ステージ３２ａと対向し
た位置には、プローブカード（図示せず）が設定されて
いて、周知の手段でウェハ１０の電気的特性の測定を行
うようになっている。

尚、第２のプローバ部３０ｂも同様な内部構成となって
いる。

次に、マーキング部４０について説明する。

このマーキング部４０は、例えば独立筐体で構成され、
既存の機種にオプションとして接続可能となっている。

そして、このマーキング部４０は、前記プリアライメン
トステージ１５に対してウェハ１０の受け渡しが可能な
真空吸着アーム４１と、例えばＸ方向及びθ方向の駆動
が可能なマーキングステージ４２と、Ｙ方向への移動が
可能なマーキング手段としてのインクマーカ４３とを有
している。このインクマーカ４３は、ソレノイドに電流
を流すことによって挿脱される軸芯の移動に基づき、ウ
ェハ１０の不良チップ上にインキングするもので、イン
クマーカに代えてスクラッチマーカ等の他のマーキング
手段を採用することもできる。そして、前記測定ステー
ジ３２ａ又は３２ｂで測定され前記ＣＰＵ内のメモリに
記憶された不良チップの位置情報に基づき、マーキング
ステージ４２．インクマーカ４３を駆動してインキング
を実行するようになっている。

また、前記インクマーカ３がウェハ１０上を移動する際
に、ウェハ１０上に埃等が付着することを防止するなめ
に、第３図に示すようにインクマーカ４３の移動経路の
みにスリット４４ａが穿設された防塵ボード４４が、マ
ーキングステージ４２上に設けられている。

さらに、前記マーキングステージ４２と対向する位置に
は、ウェハ１０の位置決め用及びウェハ１０上に書き込
まれたＩＤ情報の読取り用として、レーザ認識機構又は
パターン認識機構等を採用したセンサ４５が設けられて
いる。

以上のように構成されたプローバ装置の作用について説
明する。

ローダ部１．第１．第２のプローバ部３０ａ。

３０ｂ及びマーキング部４０の各機構は、それぞれＣＰ
Ｕに入力されている予め定められたプログラムに従って
動作される。

先ず、カセット収納部３のカセット載置台６に、ウェハ
１０が２５枚収納しであるカセット７を２カセツト搬入
設定する。このカセット７に真空吸着ピンセラ２ト１１
を挿入し、真空吸着部１１ａでウェハ１０を１枚吸着し
、このウェハ１０を真空吸着ピンセット１１でスライド
搬出して、プリアライメントステージ１５（これは予め
第２図のように下降している）の上方に設定する。

次に、プリアライメントステージ１５を駆動し、真空吸
着部１１ａの中央切り欠き部を介してさらに上方に上昇
させることで、ウェハ１０が１リアライメントステージ
１５に載置されることになる。

そして、この位置でＬＥＤセンサー等の周知の手段によ
りウェハ１０のオリエンテーションフラット１０ａ（第
４図参照、以下オリフラと略記する）を検出してその位
置を回転駆動により所定位置に設定する。この後、真空
吸着アーム４１によってマーキング部１０に搬入し、マ
ーキングステージ４２上に載置する。

このマーキングステージ４２上のウェハ１０は、前記セ
ンサ４５によってオリフラ１０ａの近傍に書き込まれた
ＩＤ情報が読み取られることになる。

このＩＤ情報とは、プローバ条件、テスタ条件等を決定
するウェハ１０の品種情報であり、具体的にはＸ、Ｙ方
向のチップの大きさ、オリフラ１０ａの測定時の向き、
ウェハ１０の大きさ、ホットチャック使用の場合のチャ
ックの温度条件等である。

ＩＤ情報が読み取られたウェハ１０は、真空吸着アーム
４１によって再度プリアライメントステージ１５上に載
置され、ここで前記ＩＤ情報に基づくオリフラ１０ａの
向きの設定、ウェハ１０のセンター出し等の精度±１°
位の予備位置決めを行う。

この予備位置決めが成されたウェハ１０は、真空吸着ア
ーム１７によって第１の１０一バ部３０ａの測定ステー
ジ３２ａへ回転搬送され、レーザ認識機構又はパターン
認識機構で正確に本位置決めされ、周知の手段によって
各チップの電極パッドにプローブカードを接触させて電
気的特性の測定を行う。尚、この電気的測定において、
不良と判定されたチップの位置情報を、メモリに書き込
んでおく。

この第１のプローバ部３０ａでの測定期間を利用して、
同様の工程によって２枚目のウェハ１０をカセット７よ
り収り出し、プリアライメントステージ１５→マーキン
グ部４０→プリアライメントステージ１５→第２のプロ
ーバ部３０ｂと移送し、第２のプローバ部３０ｂでの２
枚目のウェハ１０の電気的特性の測定を実行する。

尚、前述したように真空吸着アーム１７が上下で一対設
けられている場合には、第２の１０一バ部３０ｂへ２枚
目のウェハ１０を移送後、同様にして３枚目のウェハ１
０をカセット７より取り出し、プリアライメントステー
ジ１５→マーキング部４０→プリアライメントステージ
１５と移送し、先に使用しなかった他方の真空吸着アー
ム１７（特機部の一例である）上にウェハ１０を待機さ
せておく。同様にして、第２のプローバ部３０　ｂにつ
いても、先に使用しなかった他方の真空吸着アーム１７
上で、４枚目のウェハ１０を待機させておくこともでき
る。

第１のプローバ部３０ａでの測定が終了したら、真空吸
着アーム１７によって、測定終了後のウェハ１０をプリ
アライメントステージ１５に移送する。この際、他方の
真空吸着アーム１７上で待機している３枚目のウェハ１
０を、第１のプローバ部３０ａに移送するようにすれば
、スルーブツトは大幅に向上する。

プリアライメントステージ１５上のウェハ１０は、再度
真空吸着アーム４１によってマーキング部４０に搬出さ
れる。そして、マーキングステージ４２上に載置される
ウェハ１０が測定時の位置と同一となるように、予めプ
リアライメントステージ１５上で予備位置決めをしてお
き、マーキングステージ４２上で前記センサ４５で位置
を確認しつつＸ方向、θ方向の微調整をして位置決めを
行う。この後、前記メモリに記憶された不良チップの位
置情報に基づき、マーキングステージ４２゜インクマー
カ４３を駆動してインキングを実行する。

ここで、本実施例装置にあっては、マーキングステージ
４２はＸ方向及びθ方向のみの移動を可能としているの
で、プローバ部３０ａ、３０ｂに供えられるような高価
でかつスペースを要するＸ−Ｙステージを採用する必要
がなく、コストの大幅な上昇と設置面積の増大とを最少
限に止どめることができる。また、マーキングステージ
４２を一方向のみ往復動可能としているので、インクマ
ーカ４３をこれと交差する方向にスライド移動可能とし
て、ウェハ１０全面へのマーカ移動を担保している。こ
のマーカ４３の移動精度は、マーキングステージ４２の
ものより落ちるが、例えば第４図に示すように、連続し
て移動する距離の長いＸ方向への移動を、位置精度の高
いマーキングステージ４２で行い、ステップ的な短い移
動で足りるＹ方向の移動をインクマーカ４３によって行
えば、所定チップへのインキングを確実に実行すること
ができる。

また、本実施例ではインクマーカ４３をウェハ１０上で
移動させる構成であるので、マーカ移動時に埃などが落
下してウェハ１０に付着してしまう恐れが考えられる。

そこで、本実施例ではマーキングステージの上方を防塵
ボード４４で覆い、マーカ４３の移動経路に沿ってのみ
スリット４４ａを形成して、ウェハ１０への埃等の付着
を防止している。

マーキングが終了したウェハ１０は、前述した供給搬送
時とは逆の工程に従って、マーキング部４０→プリアラ
イメントステージ１５→真空吸着ビンセット１１→カセ
ット７へと移送されて、１枚目の測定動作が完了するこ
とになる。２枚目以降のウェハ１０についても同様の動
作を繰り返し実行し、２つのカセット７内の全ウェハ１
０について同様の測定、マーキングを実行すれば良い。

上述した装置によれば、マーキング位置を測定位置とは
別個に配置しているので、測定ステージに配置される触
針にインクが付着したり、マーカ３存在によって触針の
初期位置調整作業が困難となる従来の欠点を解決するこ
とができる。しかも、マーキングを実行するマーキング
部４０は、測定ステージ以外の位置であって、かつ、測
定ステージにウェハを供給する搬入経路以外の位置に設
けられているので、マーキング実行中に次のウェハを測
定ステージに供給することができる。従って、前述した
式（２）のマーキング用のインデント時間ＩＭを吸収す
ることができ、スループットが悪化することがない。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例
えば、上記実施例では各ユニットを独立筐体として構成
して、各種条件に対応させた測定が可能な汎用側の高い
プローブ装置とじたが、各ユニットを一体的に構成して
も良いことはいうまでもない、また、一つのローダ部に
対して複数の測定部を必ずしも要するものでもない。

さらに、前記実施例ではセンサ４５をＩＤ情報の読取り
センサとして兼用し、測定ステージへの搬入前にマーキ
ング部４０でＩＤ情報を読み取るようにしたが、これに
限らずマーキング部４０は測定終了後のマーキングのみ
を実行するものであっても良い、この場合、測定部への
搬入前にウェハをマーキング部に立ち寄らせる必要がな
いので前述した特機部は必ずしも必要とされないが、特
機部を設ければよりスループットの向上を図ることが可
能となる。また、マーキング部４０内の駆動機構として
は、上記実施例のようにマーカ４３を駆動する方式以外
の他の駆動方式を採用することもできる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によればマーキング位置を
測定位置とは別個に配置して触針へのインク付着等の問
題を解決しながらも、スルーブツトが悪化することのな
いプローブ装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる１０−ブ装置の一実施例を示す
平面図、第２図はローダ部の内部構成図、第３図はマー
キング部の内部構成図、第４図はウェハ上へのマーキン
グ動作の一例を示す概略説明図である。 １・・・ローダ部、１０・・・被測定体、３０ａ、３０
ｂ・・・測定部、４０・・・マーキング部、４２・・・
マーキングステージ、４３・・・マーカ、４４・・・防
塵ボード、４４ａ・・・スリット。 第３図 第４図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）被測定体を測定する測定部と、前記被測定体を収
   納する収納容器と前記測定部との間で被測定体を搬送す
   るローダ部とを有するプローブ装置において、前記ロー
   ダ部と被測定体の受け渡しが可能な前記測定部以外の位
   置に、測定の終了した前記被測定体に対して測定時に記
   憶した測定結果に基づきマーキングするマーキング部を
   配置したことを特徴とするプローブ装置。
2. （２）マーキング部は、被測定体を一方向に往復移動す
   るマーキングステージと、前記方向と交差する方向に往
   復移動して被測定体にマーキングするマーカと、被測定
   体の位置決め用のセンサとを具備した特許請求の範囲第
   １項記載のプローバ装置。
3. （３）マーキングステージ上方には、前記マーカの移動
   経路に沿ってスリットが穿設された防塵ボードが配置さ
   れたものである特許請求の範囲第２項記載のプローバ装
   置。
4. （４）センサは、被測定体に書き込まれたＩＤ情報の読
   取りセンサを兼用するものであり、測定部に被測定体を
   搬入する前に前記ＩＤ情報を読取り、このＩＤ情報に基
   づき前記ローダ部でプリアライメントした後に測定部に
   被測定体を搬入するものである特許請求の範囲第２項又
   は第３項記載のプローバ装置。
5. （５）ローダ部は、測定部から搬出される測定済みの被
   測定体の搬出経路と交錯しない位置に、次の被測定体を
   測定部へ搬入可能に待機させる特機部を具備したもので
   ある特許請求の範囲第４項記載のプローバ装置。