JPS63301537A - ウエハプロ−バ - 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のプローブテストを行なうため
のウエハプローバに関し、半導体ウェハを自動的に測定
するのに適したウエハプローバに関するものである。

【従来の技術】

゛ト導体装置の製造工程においては、一枚の結晶ウェハ
１−にフォトエッチの技法を用いて多数個の゛ｒ；導体
装置のウェハチップが形成される。モしてウェハ上にウ
ェハチップが完成すると、プローブテストと呼ばれるウ
ェハチップの電気的特性検査が行なわれる。そして、こ
のプローブテストは゛心気特性試験機（テスタ）および
プローブカーＦを用いて行なわれる。つまり、ウェハチ
ップの電極にプローブカードのプローブを接触させ、テ
スタによりウェハチップの電気特性を検査するものであ
る。このとき、チャックでウェハを固定し、間欠送り機
構を（Ｔするウェハ・成置台（ステージ）によりウェハ
」二の全ウエハチンブにわたってプローブカードのプロ
ーブを１妄触するために、いわゆるウエハプローバが使
用される。 そして、このプローブテストを終えたウニｌ＼は個々の
半導体装訝のウェハチップに切断後、分割ｙれ、検査で
合格したウェハチップのみが、容器に装着される。 なお、検査すべきウェハの種類が異なるときには、その
種類に応じたプローブカードに交換する惑星があり、従
来は通常手動で交換を行なっていたが、１゛」動で交換
を行なうときにもウェハブロー／への外部にプローブカ
ードのストッカを設け、ロボットハンド等によりストッ
カからプローブカードを抽出して、プローブカード取付
台に装着していた。 このとき、プローブカードはＸ軸−Ｙ軸トの所定の位置
に取付けられるとともに、そのプローブカードに対して
ウェハのパッドが正しい位置にあることも必要である。 この場合の、第９図に示すようなプローブカードに対す
るウェハのバッド１１位置の傾き角度Ｏの補正は、従来
ウェハのウェハ載置ステージにのウェハチャックを回転
することによって行なっていた。

【発明が解決しようとする問題点】

しかしながら、自動化を進める一ヒでプローブカードの
取付は位置の不正確さに起因するウェハの傾きの補正を
、個々のウェハの検査のつど行なうことは非常に時間の
ロスが大きく、自動的に交換されたプローブカードをそ
れ自体として角度補ｉＦすることが要請されている。 この発り】の目的は、かかる従来の問題点を解消して簡
単にプローブカードの交換ができ、しかもプローブカー
ドの角度補正を行なうことができるウエハプローバを提
供することである。

【問題点を解決するための手段】

すなわちこの発明のウエハプローバは、その実施例を説
明する第１図ないし第８図に示した通りの、プローブ針
をウェハに接触可能に取付けたプローブカードを、自動
交換して所定位置に保持するとともに、プローブカード
の回転機構を備えたプローブカード取付台を有するウエ
ハプローバにおいて、プローブカードを交換したのち、
このプローブカードおよびウェハ載置ステージを相対的
に予め記憶された位置に移動させ、移動したウェハにに
記プローブ針を接触させて位置合わせし。 １−記回転機構によりプローブカードおよびウェハ載置
ステージを相対的に０回転補正して位置決めしたのち検
査するようにしたことを特徴とするものである。

【実施例】

以下、この発明の一実施例を図面を用いて説明する。第
１図ないし第４図はこの発明のウエハプローバの一実施
例を示すものである。すなわち２１は、ウェハ２３を着
脱可能に取付けたウェハチャックで、このウェハチャッ
ク２１はＸ軸−Ｙ軸ないしθ軸方向に移動させるウェハ
ａ首ステージ２５に搭載されている。このウェハ載置ス
テージ２５　Ｊ：において、ウェハチャック２１に取付
けたウェハ２３Ｌにはプローブカード取付台２７が設置
され、このプローブカード取付台２７には、プローブカ
ード３１を側面方向から挟着する一対のカードチャック
２９が付設されている。一対のカードチャック２９は円
弧状に形成され、その開１」部分において突き合う方向
に進退する。プローブ３（３３をウェハ２３に接触可能
に取付けたプローブカード３１は、このカードチャック
２９に着脱自在に取付けられる。 に＋のようなウエハプローバにおいて、ウェハ載置ステ
ージ２５内にはプローブカード３１のストッカ３５が設
けられている。このストッカ３５には旋回ないし昇降自
在のロボットハンド（図示せず）が付設され、旋回動作
でストッカ３５からプローブカード３１を抽出し、昇降
動作でＬ昇ごせてプローブカード取付台２７にその下面
から装着するようになっている。 ］−記カードチャック２９は、図示したように両側に引
き込んでプローブカード３１が通過できる開目を形成で
きるようになっており、その間１−１面に下つぼまりの
傾斜面３７を有している。またプローブカード３１も、
その周囲に上記傾斜面３７に対応する下つぼまりの傾斜
面３９を形成されており、」二足カードチャック２９の
開口部分から上昇してプローブカード取付台２７に当接
し、その状態でカードチャック２９が前進してプローブ
カード３１を挟着する。４１はプローブカード３１の周
囲に取付けた交換用リングである。なお上記傾斜面３９
は、この交換用リング４１に形成されている。 上記カードチャック２９には、ウオームギア４３からな
るプローブカード３１の回転機構が付設されている。こ
のウオームギア４３は、ステッピングモータＭ等によっ
て駆動され、交換用リング４１の側面に形成されたギア
４５とかみ合うことによってプローブカード３１を所定
の位置まで回転させる。 次に第５図ないし第８図はこの発明のウエハプローバの
他の実施例を示すものである。すなわち２１は、ウェハ
２３を着脱可能に取付けたウェハチャックで、このウェ
ハチャック２１はＸ軸−Ｙ軸ないしθ軸方向に移動させ
るウェハ載置ステージ２５に搭載されている。このウェ
ハ載置ステージ２５１−において、ウェハチャック２１
に増刊けたウェハ２３１−にはプローブカードＪ［ｇ付
合２７が設置され、このプローブカード取付台２７には
、プローブカード３１を収納するカードチャック２９が
スライド可能に保持されている。３０は、カードチャッ
ク２９の両側から挟着して、カードチャック２９をスラ
イドさせるスライドガイドである。 」二足一対のスライドガイド３０は対向して形成され、
その開口部分においてカードチャック２９のスライド部
３２が係合して進退する。プローブ針３３をウェハ２３
に接触可能に取付けたプローブカード３１は、このカー
ドチャック２９に着脱自在に取付けられる。 上述のようなウエハプローバにおいて、ウエハプローバ
にはプローブカード３１のス）−／力３５が付設されて
いる。このストッカ３５には旋回ないし＋ｊＩ降自在の
ロボットハンド３４が付設され、旋回動作でストッカ３
５からプローブカード３Ｉを抽出し、支柱３６に沿って
移動する昇降動作でに昇させてプローブカード取付台２
７部分から引き出されたカードチャック２９にその上面
から装着するようになっている。 上記カードチャック２９は１図示したようにプローブカ
ード３１がはめ込める開口３８を形成してあり、その開
口３８に段差３７を有している。 またプローブカード３１も、その周囲に上記段差３７に
対応する下つぼまりの段差３９を形成されており、プロ
ーブカード３１は上記カードチャック２９の開口にはめ
込んでガイドピン４０により位置合わせした上、プロー
ブカード取付台２７のプロービングセンタまで移動させ
られる。４１はプローブカード３１の周囲に取付けた交
換用リングである。なお上記段差３９は、この交換用リ
ング４１の周囲に形成されている。 プローブカード取付台２７のプロービングセンタに装着
されたプローブカード３１は、第８図に示す進退機構５
１によって０補止され、所定のプローどングを行なう、
この進退ａ構５１は、ステピングモータＭを付設された
ハウジング５３内に収納したスライド軸５５と長尺の歯
車５７、およびモータＭの駆動力を伝える伝達機構とで
構成されている。スライド軸５５は周囲にスクリューネ
ジ部６１を形成され、後端に大径の歯車６３を有してい
る。他方その先端はハウジング５３から突出して、カー
ドチャック２９に突設したレノヘ−６５に５接している
。大径のｔｋＩ東６３は長尺のｍ　１ＩＬ５７に係合し
て減速しつつ回転し、この回転に応じてスライド軸５５
が進退する。モータＭの駆動力を伝える伝達機構は図で
はタイミングベルト６７である。 次にこの発明のウエハプローバの動作について説ＩＮ＋
する。 第１の実施例においては、所定の検査が終了した時点で
、次に検査すべきウェハの種類が今までのものと異なる
ために、その種類に応じたプローブカード３１に交換す
る必要がでてきた。このとき、プローブカード３１のス
トッカ３５より１口ボンドハンド等により、該当するプ
ローブカード３１を旋回動作で抽出する。そして、昇降
動作でロボットハンドを上昇させて予めプローブカード
３１が通過できる開口を形成させておいたカードチャッ
ク２９の開ｒ］部分を通過させ、プローブカー１’　３
１をプローブカード取付台２７にその下面から装着する
。その後、カードチャック２９を前進させ、プローブカ
ード３１をＩ装着する。そして、モータＭを作動させ、
つオームギア４３を駆動してプローブカード３１を所定
の位置まで回転させる。 また第２の実施例においては、プローブカード３１のス
トッカ３５より、ロボットハンド３４により該当するプ
ローブカード３１を、９０’の旋回動作で抽出する。そ
して、昇降動作でロボットハンドを昇降させて予めプロ
ーブカード３１を収納できる開「１３８を形成させてお
いたカードチャック２９の開口３８に収納し、プローブ
カード３１をプローブカード取付台２７にその下面をス
ライドさせ、プロービングセンタまで移動させることに
より装置；する０次いでａ退機構５１を駆動させ、プロ
ーブカード３１のｏ？ｌｌｉ正を行なったのちブロービ
ングを行なう。 このようにしてプローブカード３１を交換した１−で、
第４図に示す手順にしたがい、プローブカード３１とウ
ェハ２３を相対的に移動、例えばウェハ載置ステージ２
５により予め記憶された位置。 例えばＸ、Ｙ量を移動させ、この移動後にプローブ針３
３およびウェハ２３を相対的に移動、例えばプローブ針
３３を移動させてウェハ２３に接触させて針あとＡ、Ｂ
をウェハ２３に形成し、確認する（位置合わせ）、そし
てこの針あとからＴＶカメラを用い、パターン認識技術
により楢め定めた位置とのズレ分を計算し、このズレ分
を相殺するようにプローブカード３１およびウェハ２３
を相対的に移動、例えば上記回転機構によりプローブカ
ード３１を回転させ、所定角度θ補正したのちズレがな
くなったことを確認してブロービングを行なう。 なお−ト記実施例においては、プローブカード３■のチ
ャー、キング手段を両側から挟着したり、開［−１部分
にはめ込むような構造としたが、勿論このような手段に
限定される判のではなく、その他の手段でチャッキング
することもできる。 【発明の効果］ この発明のウエハプローパは、−１＝述のようにプロー
ブカード取付台にプローブカードの回転機構を設けたの
で、自動化装置でプローブカード取付台に取付けられた
プローブカードの取付は角ｌＷＯを常に正確なものとす
ることができ、ウェハチャックを回転する場合に比べて
もブロービング時間を大幅にスピードアップさせること
ができる。 またプローブカード取付台にプローブカードの移動機構
を設け、この移動機構でプローブカードをプローブカー
ド取付台のプロービングセンタとプローブカード交換位
置との間を往復させるようにしたので、プローブカード
の搬送スペースを非常に小さなものとすることができ、
ウエハブローパをコンパクトなものとすることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のウェハブロー１＜の一実施例を示す
プローブチャック部分の工面図、第２図はその断面図、
第３図はウエハブローパの概略断面図、第４図はブロー
ビングの行なう際のフローチャート、第５図はこの発明
のウエハプローパの他の実施例を示す斜視図、第６図は
要部断面図、第７図は進退機構の平面図、第８図は進退
機構の断面図、また第９図はウェハの傾きを示す平面図
である。 ２１・・・ウェハチャック　２３・・・ウェハ２５・・
・ウェハ載置ステージ ２７・・・プローブカード取付台 ２９・・・カードチャック　３０・・・スライドガイド
３１・・・プローブカード　３２・・・スライド部３３
・・・プローブ針　　　３４・・・ロボットハンド３５
・・・ストッカ　　　　３６・・・支柱４１・・・交換
用リング　　４３・・・ウオームギア４５・・・ギア　
　　　　　Ｍ・・・モータ特許出願人　　東京エレクト
ロン株式会社第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第７図 第・８図 ｌ 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、プローブ針をウェハに接触可能に取付けたプローブ
   カードを、自動交換して所定位置に保持するとともに、
   プローブカードの回転機構を備えたプローブカード取付
   台を有するウエハプローバにおいて、プローブカードを
   交換したのち、このプローブカードおよびウェハ載置台
   を相対的に予め記憶された位置に移動させ、移動したウ
   ェハに上記プローブ針を接触させて位置合わせし、上記
   回転機構によりプローブカードおよびウェハ載置台を相
   対的にθ回転補正して位置決めしたのち検査するように
   したことを特徴とするウエハプローバ。 ２、プローブカードを自動交換して所定位置に保持する
   プローブカード取付台が、プローブカードの移動機構を
   有し、この移動機構でプローブカードをプローブカード
   取付台のプロービングセンタとプローブカード交換位置
   との間を往復させるようにしてなる特許請求の範囲第１
   項記載のウエハプローバ。