JPS63261727A - 板状体の面歪み補正方法 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は板状体の面歪み補正方法に係り、特にウェハの
撓みを測定し、この撓み情報に基づいてプローブ触針と
チップパッドとの接触圧が所定の接触圧となるように構
成したウエハプローバに対し好適である。

（従来の技術） ウエハプローバはウェハに多数形成されたチップの夫々
の電気的緒特性を測定し、不良と判定されたチップをア
センブリ工程の前で排除することにより、コストダウン
や生産性の向上に寄与させるための装置である。

このウエハプローバによるチップの測定は、第３図に示
すように、３次元駆動機楕１により移動可能なウェハ載
置台２にウェハ３をｕＷし、このウェハ載置台２を移動
しながらプローブカード４に装着されたプローブ触針５
にチップのパッドを順次接触して行う、ウェハ載置台１
の移動は、プローバＣＰＵ６の記＋Ｊ機構７に予め記憶
された測定パラメータに基づいて駆動制御機構８の制御
のもとに行われ、測定信号はプローブカード４と電気的
に接続されたテスタ９に出力される。

このようなウエハプローバにおける測定作業においては
、プローブ触針５とパッドとの接触圧の安定化は、プロ
ーブ触針とパッドとのコンタクトの確実性の向上や接触
抵抗の安定化につながり、高精度の測定を行う上で重要
な要因となる。

ところが、ウェハは多数の前処理工程において種々の環
境変化にさらされ、特に温度変化例えば、高温処理を受
けると、ウェハに反り等の撓みが発生してしまう。従っ
てこの撓みを考慮せずに測定を行おうとすれば、プロー
ブ触針とパッドとの接触圧が一定とならず、高精度の測
定を行うことが困難となる。

そこで、従来のウエハブローバでは、ウェハ載置台２上
方に容量センサ１０を配設し、この容量センサ１０によ
りウェハ面の数箇所の高さを測定してウェハ全体の高さ
分布を求め、求めた高さ分布情報をプローバＣＰＵ６の
記憶機構７に記憶させて、該高さ分布情報を考慮しなが
らウェハ載置台２の垂直方向の駆動機構を制御すること
で接触圧の安定化を図っていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述した従来のウエハブローバでは、容
量センサにより高さを測定しているため、高精度の測定
を行うためには、容量センサとウェハ面との間隙βを極
小にしなければならず、例えば５μｍ程度の分解能を達
成するためには少なくとも１１ｍ以下の間隙としなけれ
ばならず、容量センサまたはウェハ載置台の少なくとも
いずれが一方に高精度の昇降機構が必要となり、ｍ造が
繁雑化し、コスト上昇の原因となっていた。

また、近年のウエハブローバでは、ウェハとプローブ触
針との位置合せをＣＯＤカメラ等を使用した画像認識機
構により行われており、容量センサをこの位置合せ作業
に使用することはほとんど行われていない。従って、容
量センサは高さ分布の測定のためのみに使用されている
のが現状で、装置合理化の観点からも好ましくながった
。

本発明はこれら問題点を解決するためになされたもので
、簡素な機構で高精度に板状体に撓みがあっても測定が
行え、全面均一な歪み補正が可能な板状体の面歪み補正
方法を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明の板状体の面歪み補正方法は、板状体の所望する
部分の撮像する部分の撮像情報と予め定めた標準情報と
を比較する手段と、この手段によりずれ量を算出し合致
するごとく上記板状体および撮像手段を相対的に移動す
る手段とを具備していることを特徴とするものである。

（作　用） 本発明は上述した手段により、高精度のウェハ撓み測定
を行え、グローブ触針とパッドの接触圧の安定化、装置
合理化に大きく貢献することができる。

（実施例） 以下、本発明方法の一実施例について図を委照にして説
明する。

第１図は実施例の構成を示す図で、チャックトップ等の
ウェハ載置台２１上には、図示を省略しなウェハカセッ
トから自動搬送されたウェハ２２がａ置されている。ウ
ェハ載置台２１はＸ−Ｙ駆動機構２３および垂直駆動機
構２４により３次元方向に移動可能な構造となっている
。

ウェハ載置台２１上方には、画像認識用のＣＣ＋７ Ｄカメラ２５が配設されており、このＣＣＤカメラ２５
とウェハ載置台２１間にカメラ焦点合せ用のレンズ２６
が配置されている。

このＣＣＤカメラ２５はＡ／Ｄコンバータ２７を介して
プローバＣＰＵ２８の記憶機構２９と接続されており、
ＣＣＤカメラ２５で撮像した画像情報が記憶ａｌｔＦＩ
２９に記憶される構成となっている。この記憶機構２９
には予めウェハの品種、チップパターン形状等の測定パ
ラメータが入力されている。

このようなウエハプローバにおけるウェハの繞み測定の
動作について以下に説明する。

図示を省略したウェハ搬送装置によりウェハ載置台２１
上にウェハ２２を載置した後、Ｘ−Ｙ駆動機構２３によ
り、ウェハ上の所望の測定点がＣＣＤカメラ２５のレン
ズ２６の光軸と一致するようにウェハ載置台を移動させ
る。例えば５点測定を行うのであれば、ウェハ２２の中
心点とこれを中心とした十字方向の各点がレンズ２６の
光軸と一致するように順次ウェハ載置台２１を移動する
。

こうして、ウェハ上の測定点をレンズ２６の光軸に移動
した後、垂直駆動機構２４によりウェハＲ置台２１を昇
降させて焦点合せを行う。焦点認識動作は、ＣＣＤカメ
ラ２５とチップとを相対的に移動させながら、例えば駆
動側ｔ）ｌｌｖ１構３０により垂直駆動機ｆＷ２４を制
御駆動しながら、ＣＣＤカメラ２５にて撮像したチップ
パターン情報の変化量が最大（明暗がはっきりする）位
置を求めることによって行う。

ところで、ＣＣＤカメラ２５とレンズ２６間の距ＭＬお
よびレンズの焦点距ＭＦは一定となっているため、ウェ
ハの撓みによる高さ変化は、ウェハ載置台２１の垂直移
動距隔のみの関係で与えられる。即ち、第２図に示すよ
うに、ウェハに撓みがない場合における焦点の合うウェ
ハ載置台２１の位置を基準面Ｘ１と予め設定しておく（
第２図（ｂ））、ウェハに撓みがあった場合における焦
点の合うウェハ載置台２１の位置がＸ２であれば（第２
図（ａ））　、ＸＩとＸ２の差ΔＸがウェハの撓み量と
なる。なお、移動量ΔＸの測定方法としては、垂直駆動
機構２４に設けたロータリーエンコーダ等の移動検出ｆ
ｉｆＮ３１を用いれば簡単に求めることができる。

こうして各測定点にて測定した移動量ΔＸ即ちウェハの
撓み量は、ブローμＣＰＵ２８の記ｇ、Ｒ構２９にウェ
ハの撓み情報として記憶される。

ウェハの撓み旦を測定した後、プローブカードの真下に
ウェハ載置台２１を移動してプローブ触針３３とウェハ
２１の位置合せを行い測定を開始する。測定は、ウェハ
載置台２１を移動させながら所定のチップのパッドをプ
ローブ触針３３に順次接触させて行う。このとき、垂直
駆動１ａ構２４の移動量Ｚ１は、ウェハに撓みがない場
合の移動量Ｚ２から前述で求めたウェハの撓み量ΔＸを
補正した値、即ち、 ｚｌ＝ｚ２−ΔＸ となる。従ってウェハ撓みの有無に関わらず、常に一定
の接触圧でプローブ触針３３とパッドとを接触させるこ
とができる。

本例に使用するレンズ２６は約１０倍程度の倍率のもの
でよく、このときの高さ方向の分解能は約２〜３μｌ得
られ、容量センサを使用した場合に比べ高精度の高さ測
定が行える。

ところで、近年のウエハプローバでは、チップとプロー
ブ触針の位置合せを画像認識機構により行うものが多く
、このようなウエハプローバではこの画像認識機構をそ
のまま上述した高さ測定に使用することができ、装置の
合理化、コスト低減に大きく貢献できる。

上述した実施例では、撓み量ΔＸをウェハ載置台の移動
量から求めたが、本発明はこれに限定されるものではな
く、例えばレンズを昇降可能構造とし、このときのレン
ズの移動量をΔＸとしてもよく、またズーム機能を有す
るレンズを用いて焦点距離の変化量をΔＸとしてもよい
。

また、上述実施例では、撓み検知をしてチップパターン
を撮像して検知したが、予め設定すれば当該部分の電極
パッドの形状でも新らためて基準形を形成しておく等、
いずれでもよい。

以上説明したようにこの実施例のウエハプローバによれ
ば、簡素な構成で高精度のウェハ撓み測定が可能となり
、プローブ触針とパッドとの接触圧が安定化、装置合理
化に大きく貢献することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明方法によれば、撓みがある非
測定体でも中央部から周辺部まで撓みを補った処理を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を適用した一実施例の構成を示す図
、第２図はウェハの撓み量測定の動作を示す図、第３図
は従来方法を説明する図である。 ２１・・・・・・ウェハ載置台、２２・・・・・・ウェ
ハ、２４・・・・・・垂直駆動機構、２５・・・・・・
ＣＣＤカメラ、２６・・・・・・レンズ、２８・・・・
・・プローバＣＰＵ、３１・・・・・・移動量検出機構
、３３・・・・・・プローブ触針。 出願人　　　東京エレクトロン株式会社代理人　　　弁
理士　　須　山　佐　−第１図 第２図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）板状体の所望する部分の撮像する部分の撮像情報
   と予め定めた標準情報とを比較する手段と、この手段に
   よりずれ量を算出し合致するごとく上記板状体および撮
   像手段を相対的に移動する手段とを具備していることを
   特徴とする板状体の面歪み補正方法。
2. （２）板状体が半導体ウェハであり、このウェハを載置
   した載置台を移動させてプローブ触針とチップのパッド
   を接触させ測定するウエハプローバにおける面歪み補正
   方法において、 載置台を移動させてプローブ触針とチップのパッドを接
   触させる載置台駆動機構と、ウェハに形成されたパター
   ンを認識する画像認識機構と、予め記憶されたウェハパ
   ターン情報と前記画像認識機構により得たウェハパター
   ン情報とを比較してウェハの撓み状態を検出する撓み検
   出機構と、前記撓み検出機構により検出したウェハの撓
   み情報に基づいてプローブ触針とチップパッドとの接触
   圧が所定の接触圧となるように前記ウェハ載置台駆動機
   構を制御する接触圧制御機構とを具備したことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の板状体の面歪み補正方
   法。