JPS6386540A - 半導体ウエハのプローブ装置 - 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） この発明は、半導体ウェハ処置装置に関するものである
。

（従来の技術） 半導体ウェハ処置装置のプローブ装置は、例えば特開昭
５８−５２８３９号公報で周知のもので、感知針（エツ
ジセンサ）により半導体ウェハに形成された半導体チッ
プの電極とプローブカードに持着されたプローブ針との
接触を検知しウェハが載置台と平行に載置されていなく
とも各チップで各々針圧を調整していた。又エツジセン
サによる検知を行なわない際は、ウェハはステージと平
行に載置されていると仮定して熟練者の勘によりパッド
とプローブ針の接触による針圧の調整を実施していた。

（発明が解決しようとする問題点） このようにプローブカードに持着されたプローブ針■を
半導体ウェハ■に形成された半導体チップの電極のパッ
ドに接触させるためにエツジセンサを使用していた。し
かしながらエツジセンサは、壊れ易く、−度壊れてしま
うと他の測定用針が正常でもプローブカードが使用でき
なくなり、修理にはかなりな時間と熟練工を必要とし汎
用性がなく操作上極めて不便でありコスト的にも考慮し
なければならない。又熟練者による接触の針圧の決定は
、初期設定の際に人間の手の操作により測定ステージＯ
）の移動量を決定しプローブ装置に記憶させ、以後検査
測定の際に測定ステージ（１）は同じ移動量を繰返す。

しかしながら、ウェハ■の表面はいつもステージＯ）に
平行な同一な状態とはかぎらない。上記のようにウェハ
■が何らかの原因で第４図（ａ）のようにウェハ表面が
平坦でないケースでは、記憶されている接触針圧は測定
ステージ ≠■がいつも一定の移動量しか動作しないので、あるチ
ップの部分においては、第４図（ｂ）のようにプローブ
針■との接触が深すぎたり、あるチップの部分において
は、第４図（ｃ）のようにプローブ針■が未接触に終わ
るケースも多々ある。

このためチップにプローブ針■の傷がついたり、チップ
に未接触の際には未測定となり歩留が低下してしまう。

この発明は上記点を改善するためになされたもので、半
導体ウェハの傾きを測定し、この傾きにより半導体ウェ
ハの処置条件を制御するので、ウェハ全面に対して均一
な処置が実行でき歩留が向上し生産性の向上を得る半導
体ウェハ処置装置を提供するものである。

〔発明の構成〕

（問題を解決するための手段） この発明は、半導体ウェハの少なくとも２点の測定から
傾きを検出し記憶する手段と、この記憶された内容によ
り半導体ウェハ処置条件を制御する手段とを具備してな
ることを特徴とする半導体ウェハ処置装置を得るもので
ある。

（作　用） 半導体ウェハの少なくとも２点の測定から傾きを検出し
記憶する手段と、この記憶された内容により半導体ウェ
ハ処置条件を制御する手段とを具備している構成のため
、半導体ウェハの傾きを測定し、この傾きにより半導体
ウェハ処置条件を制御するので、ウェハ全面に対して均
一な処置が実行でき歩留が向上し生産性の向上が得られ
る効果がある。

（実施例） 次に本発明半導体ウェハ処置装置を半導体ウニハブロー
パに適用した実施例を第１図、第２図、第３図を参照し
て説明する。この実施例の特徴は、測定ステージ（１１
）に載置された半導体ウェハ（１２）の多数の半導体チ
ップ（１３）の電極パッド（１４）に、プローブカード
部のプローブカード（１５）に持着されたプローブ針（
１６）を接触させ、電気的諸性能を検査するウェハプロ
ーブ装置において、上記パッド（１４）とプローブ針（
１６）の接触を制御するために距離測定センサを設けた
ものである。

ウエハプローバはウェハ（１２）を収納した状態のカセ
ットをカセット収納部（１７）に搬入し、この収納部（
１７）からウェハ（１２）を−枚づつ取出し、オリフラ
合わせ後測定ステージ（１１）上に搬送する。この搬送
されたウェハ（１２）をオリフラなどを基準に微細位置
合わせしたのち、上方からプローブカード（１５）が自
動的にウェハ上にソフトランディングし、自動的に検査
を開始する構成になっている。

この自動工程を実行するために連続工程に先たちティー
チング操作を行なう必要がある。この操作は拡大鏡例え
ばマイクロスコープを用いてウェハ（１２）のパッド（
１４）位置を確認しながら操作者により行なわれる。こ
れが唯一の人間により行なわれるものでこのティーチン
グ操作を可能なかぎり自動化することが望まれている。

この要望に答えて測定ステージ（１１）に載置されてい
るウェハ（１２）の設置状態を分析するためにセンサ例
えば容量センサ（１８）を測定ステージ（１１）のＸ方
向・Ｙ方向の移動範囲である、例えばプローバ筐体内の
プローブカード（１５）を保持するインサートリングよ
り前面側のウェハの正確な位置決めを行なうアライメン
ト機構が構成されているアライメントブリッジ（１９）
の部分に測定ステージ（１１）と垂直に設置する。

該設置された容量センサ（１８）の測定位置にウェハ（
１２）が載置された測定ステージ（１１）をＸ方向・Ｙ
方向の移動をさせることにより設定する。設定された測
定ステージ（１１）は、Ｚアップにより容量センサ（１
８）との間隔を例えば１．６ｎｎ　に常に保つ。この段
階において、測定ステージ（１１）をＸ方向・Ｙ方向の
移動により、ウェハ（１２）の中央部および周縁部を９
０°の間隔をおいての４箇所、合計５箇所において、容
量センサ（１８）とウェハ（１２）との距離を測定する
。この測定された各距離によりウェハ（１２）の設置状
態を計算し、測定動作における各チップ（１３）に対応
したＺアップ量を算出しプローバ内に設置されているメ
モリー機構に記憶しておく。

この容量センサ（１８）による測定の後、測定ステージ
（１１）をテスターに接続している測定部に移動し電気
的諸性能の測定を開始する。この測定動作は、固定され
たプローブカード（１５）に持着されたプローブ針（１
６）に測定ステージ（１１）を上記メモリーにより記憶
されている各チップ（１３）の移動量をＺアップしチッ
プ（１３）のパッド（１４）を接触させ電気的諸性能を
測定し、１つのチップ（１３）の測定が終わりしだいＺ
ダウンする。この動作を規則的に並んでいるチップ（１
３）に対応して測定ステージ（１１）をＸ方向・Ｙ方向
に移動し、各チップ（１３）のメモリーにそったＺアッ
プ量の動作を行ない、規則的なチップの測定順序逆りに
すべてのチップ（１３）の測定をするものである。

」１記実施例ではセンサとして容量センサ（１８）を用
いてウェハ（１２）設置状態を算出していたが、ウェハ
（１２）と非接触状態でウェハ（１２）との距離を算出
可能なセンサなら何れでもよく、例えば光の反射を利用
したセンサでもさしつかえない。又センサによる測定箇
所は、必ずしも上記のような５箇所に設定する必要はな
く、ウェハの設置状態を正確につかむことが可能であれ
ば、測定位置は任意に決定してもかまわない。

このように実施例として半導体ウエハプローバに適用し
た例を示してきたが、他の半導体装置装置例えば露光装
置などにも適応可能である。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば半導体ウェハの傾きを測定
し、この傾きにより半導体ウェハの処置条件を制御する
ので、ウェハ全面に対して均一な処置が実行でき歩留が
向上し、生産性の向上が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明するためのウエハプロ
ーバの上面図、第２図は第１図の容量センサによる測定
図、第３図は第１図の測定検査の図、第４図は従来のプ
ローブ測定の際の問題点の図である。 １２　　　ウェハ １３　　　チップ １４　　　パッド １５　　　プローブカード １６　　　プローブ針 １８　　　容量センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体ウェハの少なくとも２点の測定から傾きを
   検出し記憶する手段と、この記憶された内容により半導
   体ウェハ処置条件を制御する手段とを具備してなること
   を特徴とする半導体ウェハ処置装置。
2. （２）傾き測定手段は、容量センサを用いて予め定めら
   れた位置からの半導体ウェハの少なくとも２点の距離を
   測定することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   半導体ウェハ処置装置。