JPS63244855A - プロ−ブ装置によるウエハの検査方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は半導体ウェハ上に形成されたチップの電気的
特性を測定するためのプローブ装置によるウェハの検査
方法に関する。

［従来の技術］ 一般にオートプローバ装置においては第３図に示すよう
に複数のウェハ１を収納したカセットｌＯ３をローダ一
部１０１にセットし１品種を登録すると、自動的にカセ
ット１０３内よりウェハ１を取り出し、チャック２１に
搭載する。そしてアライメントステージ１０２等でコー
スアライメント、ウェハ厚み測定を行ない、ＸＹステー
ジ１００のセンターにチャック２１を移動して、測定が
行なわれる。この際、測定の最初のウェハについては第
４図に示すようにチャック２１をプローブ針ｌｌ側へ上
昇接近せしめた後、マイクロスコープによってθ方向及
びＸＹ方向の微ＷＲ１１を行ない、第５図に示すように
チップ２の電極３とプローブ針１１とを一致させる。

［発明が解決しようとする問題点コ このように従来のプローバにおいては、プローブ針とチ
ップの針合わせは、マイクロスコープを用いてオペレー
タによって行なわれており、その操作に熟練と多くの時
間を要していた。

本発明はオートプローブ装置における自動化の難関であ
ったプローブ針とチップ電極との自動針合わせを可能に
し、フルオートプローブ装置の実現を可能にすることを
目的とする。

［問題点を解決するための手段］ このような目的を達成するため本発明の針合わせ方法は
、被検査ウェハのアライメントに先立って前記チップの
配列方向とプローブカードとが一致するように前記プロ
ーブカードを回転方向に調整しておき１次いで前記ウェ
ハのアライメント調整を行いこの時の前記ウェハの回転
量を記憶し。

次に前記プローブカードを前記記憶した回転量と同量回
転した後、前記プローブ針と前記チップの電極とが一致
するように、前記ウェハを水平方向に調整したのちウェ
ハの検査を実行することを特徴とし、更にチップの配列
方向とプローブカードとの回転方向の調整及び前記水平
方向の調整は、予め記憶されたウェハとプローブ針との
距離に基づいて前記ウェハを前記プローブ針に接近させ
た後行なうことを特徴とする。

［実施例］ 以下、本発明の検査方法を図面に示す実施例に基き説明
する。

第１図は本発明が適用されるプローブ装置の概要を示し
、主としてテスタ（図示せず）に接続されプローブ針が
設けられるプローブカード部１０゜ウェハを載置し、検
査プログラムに従って移動するためのステージ２０１位
置決めなどの画像処理部３０及び検査プログラムを出力
する中央制御部４０とから成る。

プローブカード部１０はプローブ装置のヘッドプレート
のほぼ中央に設けられ、プローブ針１１を備えたプロー
ブカード１２が取付けられ、プローブカード１２をθ方
向に回転する機構を備える。

ステージ２０はウェハ１を搭載するウェハ載置台２１、
ウェハ載置台２１を支軸２２方向（Ｚ方向）に駆動する
ステップモータ２３、ウェハ載置台２１をＸレール（図
示せず）及びＹレール（図示せず）に沿って移動するた
めのＸ軸駆動モータ２４、Ｙ軸駆動モータ２５から成る
。

画像処理部３０はプローブカード部１０上方に設置され
るＩＴＶカメラ３１とモニタ一部３２から成り、モニタ
一部３２は中央制御部４０に接続されている。

中央制御部４０はプローブカード部１０のθ回転機構及
びステージ２０のステップモータ２３゜Ｘ軸駆動モータ
２４．Ｙ軸駆動モータ２５を駆動制御する制御部４１と
その駆動量を記憶するメモリー４２を備える。

ウェハ１とプローブカード１２との関係及びチップ２の
電極３とプローブ針１１との位置関係は第４図及び第５
図に示すとおりである。

次に、このような構成において本発明の位置合わせ方法
について説明する。第２図はそのフローチャート図であ
る。

まず、ｍ定に先立ってプローブカード部２０にプローブ
カード１２を取付けると、ステップモータ２３を駆動し
チャックトップ２１をプローブ針１２に接触するまでＺ
方向に上昇させる。この時のステップモータ２３の駆動
量（チャックトップ２１の移動量）からウェハ載置台２
１上面の基準位置（ウェハを搭載する位置）からプロー
ブ針１２までの距離りを求め、メモリー４２に記憶する
。

次に、測定のスタートボタンを押すと、ウェハ１が搬送
部より搬送され、ロードポジションでウェハ載置台２１
上にセットされる。

ここでウェハの厚み測定を行う。

この時、測定されたウェハの厚みｄは中央制御部４０の
メモリー４２に記憶する。

次いでウェハ１はアラインメントの前に、プローブカー
ド部ｌＯ下に移動し、ウェハｌがプローブ針１１に接触
する直前までＺ方向に上昇させる。

この時の２方向の駆動量（ｚ８）はメモリー４２に記憶
されたｈ及びｄから自動的に決まる。ここでｈはウェハ
載置台の基準位置からプローブ針までの高さ、ｄはウェ
ハの厚みである。すなわち。

Ｚ、はＣｈ−ｒｌ）より若干量（１０μ厘程度の所定量
）少ない値である。

このようにウェハ１とプローブ針１１が接近した状態で
画像処理部３０によってウェハ１とプローブカードの位
置合わせ、即ち、ウェハ１のストリートライン２ａとプ
ローブカード１２のθ方向とが一致するようにプローブ
カード１２のＯ回転機構を調整する。

次いでウェハ載置台２１を基準位置まで下降させアライ
メントステージに移動し、アライメントを行なう。すな
わち、ストリートライン２ａとＸ。

Ｙレールの直交性が所定の精度となるようにウェハ載置
台２１のθ軸を合わせる。この時のウェハ載置台２１の
θ回転量（θＩ）をメモリー４２に記憶する。

アライメント後のウェハｌを再びプローブカード部１０
に移動し、Ｚ方向に上昇させる。この時の駆ＩＩＪ量は
先の駆動量（Ｚｔ）と同じである。そしてプローブカー
ド１２をアライメントステージにおけるウェハａｍ台２
１のθ回転ｆｆ１（θｉ）と同じだけ回転させる。これ
によってプローブカード１２とウェハ１のストリートラ
イン２ａは一致する。

次に１画像処理部３０によりモニターしながら今度はプ
ローブ針１１とチップ２の電極３が一致するようにＸ軸
駆動モータ２４及びＹ軸駆動モータ２５を駆動制御する
。プローブ針１１と電極３が第５図に示すように一致す
ると、プローブ針１１とステージ２１を相対的に移動た
とえばウェハ載置台２１を所定量上昇し、測定準備が完
了する。

これより、予め定められた検査例えば５点チェック、測
定を開始する。即ち、テスタから電気信号を出力し、電
極パッドからの出力信号を検出して予め記憶された期待
値と比較して検査する。

［効果］ 以上の説明からも明らかなように本発明のウェハ検査方
法においては、アライメントに先立ってプローブカード
のθをウェハのストリートラインと調整しておくと共に
、アライメント時のウエノ）（載置台）の回転量を記憶
しておき、ウェハの針合わせ時には記憶された回転量だ
けプローブカードを回転させるようにしたので、ウェハ
の針合わせはＸ及びＹ方向のみ調整するだけでよく、短
時間に針合わせを行なうことができる。また、予めプロ
ーブ針とウェハ載置台までの距離を測定、記憶しておく
のでθ調整時及びＸＹ調整時にはその記憶した距離に基
き自動的に所望の位置までウェハをプローブ針に接近さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用するためのプローブ装置の概略図
、第２図は本発明の一実施例を示すフローチャート図、
第３図はプローブ装置の平面図、第４図はウェハとプロ
ーブ針を示す図、第５図はチップの電極とプローブ針を
示す図である。 １．２１・・・・・・ウェハ ｌ０１Ｌ２・・・・プローブカード １１・・・・プローブ針 ２０・・・・ステージ ２３・・・・ステップモータ ３０・・・・画像処理部 ３１・・・・ＩＴＶカメラ ３２・・・・モニタ一部 ４０・・・・中央制御部 ４１・・・・駆動制御部 ４２・・・・メモリー 代理人　弁理人　　守　谷　−雄 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被検査ウェハのアライメントに先立って前記チップ
   の配列方向とプローブカードとが一致するように前記プ
   ローブカードを回転方向に調整しておき、次いで前記ウ
   ェハのアライメント調整を行いこの時の前記ウェハの回
   転量を記憶し、次に前記プローブカードを前記記憶した
   回転量と同量回転した後、前記プローブ針と前記チップ
   の電極とが一致するように、前記ウェハを水平方向に調
   整したのちウェハの検査を実行することを特徴とするプ
   ローブ装置によるウェハの検査方法。 ２、チップの配列方向とプローブカードとの回転方向の
   調整及び前記水平方向の調整は、予め記憶されたウェハ
   とプローブ針との距離に基づいて前記ウェハを前記プロ
   ーブ針に接近させた後行なうことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のプローブ装置によるウェハの検査方
   法。