JPH11238767A - Aligner for wafer and contactor - Google Patents
Aligner for wafer and contactorInfo
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- JPH11238767A JPH11238767A JP5442398A JP5442398A JPH11238767A JP H11238767 A JPH11238767 A JP H11238767A JP 5442398 A JP5442398 A JP 5442398A JP 5442398 A JP5442398 A JP 5442398A JP H11238767 A JPH11238767 A JP H11238767A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ウエハと接触子の
位置合わせ装置に関し、更に詳しくは半導体ウエハ全面
に複数形成されたチップの複数の電極パッドとこれらの
各電極パッドと対応させて検査用接触体に形成された複
数の接触子とを一括して接触させる際に、上記各接触子
と上記各電極パッドとを位置合わせするウエハと接触子
の位置合わせ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for aligning a wafer and a contact, and more particularly, to a plurality of electrode pads of a plurality of chips formed on the entire surface of a semiconductor wafer and an inspection device corresponding to each of these electrode pads. The present invention relates to a wafer and contact positioning device that positions each of the contacts and each of the electrode pads when a plurality of contacts formed on the contact body are brought into contact collectively.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体製造工程には半導体ウエハ(以
下、「ウエハ」と称す。)表面に多数のICチップを形
成した後、ウエハ状態のまま各ICチップについて種々
の電気的検査を実施する検査工程があり、この検査工程
によりウエハ中の良品を選別し、良品のみを後工程であ
る組み立て工程等へ送り、半導体装置製品としての歩留
の向上を図っている。この検査工程には個々のICチッ
プの電極パッドとプローブカードのプローブ針とを順次
接触させて各ICチップについて検査する工程や、ウエ
ハの全ICチップの電極パッドとこれらの電極パッドと
対応する検査用接触体(以下、「コンタクタ」と称
す。)の複数の接触子(以下、「バンプ」と称す。)と
を一括して接触させて全ICチップを一括して検査する
工程等がある。2. Description of the Related Art In a semiconductor manufacturing process, a large number of IC chips are formed on a surface of a semiconductor wafer (hereinafter, referred to as "wafer"), and then various electrical tests are performed on each IC chip in a wafer state. There is a process. Non-defective products in the wafer are selected by this inspection process, and only non-defective products are sent to an assembling process or the like, which is a subsequent process, thereby improving the yield as a semiconductor device product. In this inspection step, the electrode pads of the individual IC chips and the probe needles of the probe card are sequentially contacted to inspect each IC chip, and the electrode pads of all the IC chips on the wafer and the inspection corresponding to these electrode pads are performed. A plurality of contacts (hereinafter, referred to as "bumps") of a contact body for use (hereinafter, referred to as "contactor") are collectively brought into contact with each other to collectively inspect all IC chips.
【0003】ウエハの一括検査を行う時にはコンタクタ
及びウエハを互いに対向させて配置し、コンタクタの基
準となる複数のバンプとこれらに対応するウエハの基準
となる電極パッドとを目視によりそれぞれの位置を確認
しながら順次位置合わせ(以下、「アライメント」と称
す。)を行い、両者がアライメントされた時点でこれら
両者を一括して接触させるようにしている。そして、コ
ンタクタとウエハとを一括して接触させた後、所定の検
査装置を用いてその検査を行い、ウエハ中の良品チップ
を選別している。When performing a batch inspection of a wafer, a contactor and a wafer are arranged so as to face each other, and a plurality of bumps serving as a reference for the contactor and corresponding electrode pads serving as a reference for the wafer are visually checked. Positioning is performed sequentially (hereinafter, referred to as “alignment”), and the two are brought into contact at once when they are aligned. Then, after the contactor and the wafer are brought into contact all at once, the inspection is performed using a predetermined inspection device to select non-defective chips in the wafer.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来
は、コンタクタのバンプとウエハの電極パッドとを目視
によりアライメントするようにしているため、オペレー
タが基準となるバンプとこれに対応する電極パッドとの
アライメント作業に長時間を費やし、作業効率が悪くオ
ペレータに多大な負荷がかかり、しかもアライメント精
度に個人差があって安定した接触状態を得ることが難し
いという課題があった。However, in the prior art, since the bumps of the contactor and the electrode pads of the wafer are visually aligned, the operator is required to align the reference bumps with the corresponding electrode pads. There is a problem that a long time is spent for the work, the work efficiency is poor, a great load is imposed on the operator, and there is an individual difference in alignment accuracy, and it is difficult to obtain a stable contact state.
【0005】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、検査用接触体の全接触子とこれらに対応す
るウエハの電極とを迅速且つ高精度にアライメントする
ことができるウエハと接触子の位置合わせ装置を提供す
ることを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has been made in view of the above-mentioned problems. The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances. It is an object to provide a child positioning device.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
のウエハと接触子の位置合わせ装置は、半導体ウエハ全
面に複数形成された全チップに対応する複数の電極とこ
れらの電極と対応して検査用接触体に形成された複数の
接触子とを一括して接触させる際に、上記各接触子とこ
れに対応する上記各電極とを位置合わせする装置であっ
て、装置本体の上部に配置された上記検査用接触体を撮
像する第1撮像手段と、この撮像手段が固定され且つ上
記半導体ウエハを載置するウエハ載置体が設置された移
動体と、この移動体をX、Y、Z及びθ方向に移動させ
る駆動手段と、この駆動手段による上記移動体の各方向
での移動量を制御する制御手段と、この制御手段の制御
下で移動する上記移動体上の半導体ウエハを撮像する第
2撮像手段と、第1、第2撮像手段による撮像位置を記
憶する記憶手段とを備え、第1撮像手段により上記接触
子を撮像すると共にその位置を上記記憶手段で記憶し、
且つ、上記接触子と対応する上記電極を第2撮像手段に
より撮像すると共にその位置を上記記憶手段で記憶し、
これら両者の位置に基づいて上記制御手段により上記接
触子と上記電極とを位置合わせすることを特徴とするも
のである。According to a first aspect of the present invention, there is provided an apparatus for aligning a wafer and a contact, comprising: a plurality of electrodes corresponding to all chips formed on the entire surface of a semiconductor wafer; And a device for aligning each of said contacts and each of said electrodes corresponding thereto when a plurality of contacts formed on said contact body for inspection are brought into contact collectively. A first imaging unit for imaging the contact body for inspection arranged in the above, a moving body on which the imaging unit is fixed and a wafer mounting body on which the semiconductor wafer is mounted, and X, Driving means for moving in the Y, Z and θ directions, control means for controlling the amount of movement of the moving body in each direction by the driving means, and a semiconductor wafer on the moving body moving under the control of the control means A second imaging unit for imaging the , And a storage means for storing the imaging position by the second imaging means, the position as well as imaging the contacts stored in the storage means by the first photographing means,
And imaging the electrode corresponding to the contact by the second imaging unit and storing the position of the electrode in the storage unit;
The position of the contact and the electrode are adjusted by the control means based on the positions of the two.
【0007】また、本発明の請求項2に記載のウエハと
接触子の位置合わせ装置は、請求項1に記載の発明にお
いて、上記検査用接触体は上記装置本体に対して着脱可
能な搬送用容器に収納されていると共に上記ウエハ載置
体は上記移動体に対して着脱可能に設置され、且つ、上
記ウエハ載置体は上記検査用接触体に対する吸着手段を
有することを特徴とするものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided an apparatus for aligning a wafer and a contact according to the first aspect of the present invention, wherein the inspection contact body is detachable from the apparatus main body. The wafer mounting body is housed in a container, and the wafer mounting body is detachably mounted on the moving body, and the wafer mounting body has suction means for the inspection contact body. is there.
【0008】また、本発明の請求項3に記載のウエハと
接触子の位置合わせ装置は、請求項2に記載の発明にお
いて、上記搬送用容器、上記検査用接触体及び上記ウエ
ハ載置体をそれぞれ搬送する搬送装置を上記装置本体に
隣接させて設け、上記搬送装置は、複数の搬送用容器を
昇降させる第1昇降機構と、複数の検査用接触体を昇降
させる第2昇降機構と、複数のウエハ載置体を昇降させ
る第3昇降機構と、検査用接触体を搬送用容器内へ搬入
する接触体搬入機構と、ウエハ載置体を第3昇降機構か
ら上記移動体上へ移載する載置体移載機構とを備えたこ
とを特徴とするものである。According to a third aspect of the present invention, there is provided an apparatus for aligning a wafer and a contact according to the second aspect of the present invention, wherein the transfer container, the inspection contact body, and the wafer mounting body are provided. A transport device for transporting each is provided adjacent to the device main body, the transport device includes a first lifting mechanism for lifting and lowering a plurality of transport containers, a second lifting mechanism for lifting and lowering a plurality of contactors for inspection, A third lifting mechanism for lifting and lowering the wafer mounting body, a contact body loading mechanism for loading the inspection contact body into the transfer container, and transferring the wafer mounting body from the third lifting mechanism to the moving body. And a mounting body transfer mechanism.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下、図1〜図8に示す実施形態
に基づいて本発明を説明する。本実施形態のウエハと接
触子の位置合わせ装置(以下、単に「アライメント装
置」と称す。)は、例えば図1に示すように、ウエハW
の位置合わせ(アライメント)を行うアライメント装置
本体(以下、単に「装置本体」と称す。)10と、装置
本体10に隣接し且つ装置本体10へウエハ載置体40
及びコンタクタ50を搬送する搬送装置60とを備えて
いる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the embodiments shown in FIGS. A device for aligning a wafer and a contact according to the present embodiment (hereinafter, simply referred to as an “alignment device”), for example, as shown in FIG.
(Hereinafter simply referred to as “apparatus main body”) 10 for performing alignment of the wafer, and a wafer mounting body 40 adjacent to the apparatus main body 10 and attached to the apparatus main body 10.
And a transfer device 60 for transferring the contactor 50.
【0010】上記装置本体10は、図1、図2に示すよ
うに、カセットC内に収納されたウエハWを載置するカ
セット載置部11及びこのカセット載置部11のウエハ
Wを搬送するピンセット12とを備えたローダ部13
と、このローダ部13のピンセット12を介して搬送さ
れたウエハWをアライメントするアライメント部14
と、このアライメント部14、ローダ部13及び搬送装
置60を所定のプログラムに従って制御するコントロー
ラ15と、このコントローラ15を操作する操作パネル
を兼ねる表示装置16とを備えて構成されている。As shown in FIGS. 1 and 2, the apparatus main body 10 transports the cassette mounting portion 11 for mounting the wafers W stored in the cassette C and the wafers W in the cassette mounting portion 11. Loader unit 13 including tweezers 12
And an alignment unit 14 for aligning the wafer W transferred via the tweezers 12 of the loader unit 13.
And a controller 15 for controlling the alignment unit 14, the loader unit 13 and the transport device 60 according to a predetermined program, and a display device 16 which also functions as an operation panel for operating the controller 15.
【0011】また、上記ローダ部13にはオリフラを基
準にしてウエハWを予備位置合わせ(以下、「プリアラ
イメント」と称す。)するサブチャック17が配設され
ている。従って、ピンセット12はローダ部13におい
てカセットCからウエハWを搬送し、サブチャック17
上でウエハWをプリアライメントした後、アライメント
部14へウエハWを搬送するようにしてある。また、ア
ライメント部14には、X、Y、Z及びθ方向で移動可
能な移動体18と、この移動体18上にウエハ載置体4
0を介して載置されたウエハWをアライメントするアラ
イメント機構19とが配設されている。そして、ウエハ
載置体40は後述するようにピンセット12から搬送さ
れたウエハWを収納した状態で移動体18上に真空吸着
などの手段により固定されるようになっている。The loader section 13 is provided with a sub-chuck 17 for pre-aligning the wafer W with reference to the orientation flat (hereinafter referred to as "pre-alignment"). Accordingly, the tweezers 12 transports the wafer W from the cassette C in the loader unit 13 and
After pre-aligning the wafer W, the wafer W is transferred to the alignment unit 14. The alignment unit 14 includes a moving body 18 movable in the X, Y, Z, and θ directions, and a wafer mounting body 4 on the moving body 18.
And an alignment mechanism 19 for aligning the wafer W placed on the wafer W via the wafer W. Then, the wafer mounting body 40 is fixed on the moving body 18 by means such as vacuum suction in a state where the wafer W transferred from the tweezers 12 is stored as described later.
【0012】上記移動体18は、図2、図3に示すよう
に、ウエハ載置体40が設置されるメインチャック20
と、メインチャック20を支持し且つX方向で移動する
Xテーブル21と、Xテーブル21を支持し且つY方向
で移動するYテーブル22とを備え、駆動機構23によ
り基台24上で移動するようにしてある。駆動機構23
は、図4に示すように、Xテーブル21を駆動するX方
向駆動機構25と、Yテーブル22を駆動するY方向駆
動機構26と、メインチャック20をZ、θ方向で駆動
する昇降回転機構(図示せず)とから構成されている。
また、上記メインチャック20には昇降可能な3本のピ
ン20A(図5の(b)参照)が内蔵され、これらのピ
ン20Aをメインチャック20上面から上方へ突出させ
た状態でピンセット12により搬送されたウエハWを受
け渡すようにしてある。As shown in FIGS. 2 and 3, the moving body 18 is a main chuck 20 on which a wafer mounting body 40 is installed.
And an X table 21 that supports the main chuck 20 and moves in the X direction, and a Y table 22 that supports the X table 21 and moves in the Y direction. It is. Drive mechanism 23
As shown in FIG. 4, an X-direction drive mechanism 25 for driving the X table 21, a Y-direction drive mechanism 26 for driving the Y table 22, and a lifting / lowering rotation mechanism ( (Not shown)).
The main chuck 20 has three pins 20A (see FIG. 5B) which can be moved up and down. The pins 20A are conveyed by the tweezers 12 in a state where the pins 20A protrude upward from the upper surface of the main chuck 20. The transferred wafer W is delivered.
【0013】X方向駆動機構25は、Xテーブル21と
係合し且つX方向に延設されたガイドレール25Aと、
ガイドレール25Aに従ってXテーブル21を移動させ
るボールネジ25Bと、ボールネジ25Bを駆動するX
モータ(図示せず)とを備え、Xテーブル21の移動量
をエンコーダ(図示せず)により検出するようにしてあ
る。Y方向駆動機構26は、X方向駆動機構25と同様
に構成されたガイドレール26A、ボールネジ26B及
びYモータ26Cを備え、Yテーブル22の移動量をエ
ンコーダ26Dにより検出するようにしてある。また、
メインチャック20にはこれをZ方向で移動させるZ方
向駆動機構(図示せず)及びθ方向で回転させる回転機
構(図示せず)が内蔵されている。The X-direction drive mechanism 25 includes a guide rail 25A that is engaged with the X table 21 and extends in the X direction.
A ball screw 25B that moves the X table 21 according to the guide rail 25A, and an X that drives the ball screw 25B
A motor (not shown) is provided, and the amount of movement of the X table 21 is detected by an encoder (not shown). The Y-direction drive mechanism 26 includes a guide rail 26A, a ball screw 26B, and a Y motor 26C configured similarly to the X-direction drive mechanism 25, and detects the amount of movement of the Y table 22 by the encoder 26D. Also,
The main chuck 20 has a built-in Z-direction drive mechanism (not shown) for moving it in the Z-direction and a rotation mechanism (not shown) for rotating it in the θ-direction.
【0014】また、図4に示すようにメインチャック2
0周面には固定板27が水平方向に延設され、この固定
板27上に高倍率と低倍率とを切り換え可能なCCDカ
メラからなる第1撮像手段(以下、「第1カメラ」と称
す)28が配設され、第1カメラ28によりコンタクタ
50を低倍率でコンタクタ50の広い領域で撮り、ある
いは第1カメラ28によりコンタクタ50を高倍率で拡
大して撮り、それぞれの画像を表示装置16の表示画面
16Aに表示するようにしてある。更に、固定板27上
には第1カメラ28の光軸と直交し、その焦点を合わせ
るターゲット30が配設され、このターゲット30は第
1カメラ28の焦点位置に対して進退動するようにして
ある。このターゲット30は例えばガラス板とその表面
に蒸着された直径140μの金属薄膜とからなり、この
金属薄膜を基準パターンとして第1カメラ28により画
像認識し、位置のターゲット30を合焦面とするように
してある。Further, as shown in FIG.
A fixed plate 27 extends in the horizontal direction on the 0 peripheral surface, and a first imaging unit (hereinafter, referred to as a “first camera”) including a CCD camera capable of switching between high magnification and low magnification on the fixed plate 27. ) 28, the contactor 50 is photographed by the first camera 28 at a low magnification over a wide area of the contactor 50, or the contactor 50 is photographed at a high magnification by the first camera 28, and the respective images are displayed on the display device 16. Is displayed on the display screen 16A. Further, a target 30 that is orthogonal to the optical axis of the first camera 28 and that focuses on the fixed plate 27 is provided on the fixed plate 27. The target 30 moves forward and backward with respect to the focal position of the first camera 28. is there. The target 30 is composed of, for example, a glass plate and a metal thin film having a diameter of 140 μ deposited on the surface thereof. The metal thin film is used as a reference pattern for image recognition by the first camera 28, and the target 30 at the position is set as the focal plane. It is.
【0015】更に、図2に示すようにアライメント部1
4にはアライメント機構19を構成するアライメントブ
リッジ19Aが配設され、このアライメントブリッジ1
9Aは例えばX方向に延びるガイドレール19Bに従っ
て移動体18とコンタクタ50の間で移動するようにし
てある。このアライメントブリッジ19Aには高倍率と
低倍率とを切り換え可能なCCDカメラ等からなる第2
撮像手段(以下、「第2カメラ」と称す。)31が配設
され、第2カメラ31によりウエハ載置体40上のウエ
ハWを低倍率あるいは高倍率で撮像し、それぞれの画像
を表示装置16の表示画面16Aに表示するようにして
ある。また、第2カメラ31の合焦面は第1カメラ28
と同様にターゲット30の金属薄膜を画像認識すること
により得られるようにしてある。尚、上記アライメント
機構19は、アライメントブリッジ19A、第2カメラ
31の他、第1カメラ28、ターゲット30等を含めた
アライメント機構である。Further, as shown in FIG.
4, an alignment bridge 19A constituting the alignment mechanism 19 is provided.
9A moves between the moving body 18 and the contactor 50 according to, for example, a guide rail 19B extending in the X direction. The alignment bridge 19A includes a second camera such as a CCD camera capable of switching between high magnification and low magnification.
An imaging unit (hereinafter, referred to as a “second camera”) 31 is provided. The second camera 31 images the wafer W on the wafer mounting body 40 at a low magnification or a high magnification, and displays each image. 16 are displayed on the display screen 16A. The focal plane of the second camera 31 is the first camera 28.
In the same manner as described above, the target 30 can be obtained by image recognition of the metal thin film. The alignment mechanism 19 is an alignment mechanism including the first camera 28, the target 30, and the like in addition to the alignment bridge 19A and the second camera 31.
【0016】一方、前記搬送装置60は、例えば図1〜
図3に示すように、搬送用容器(以下、「搬送用カセッ
ト」と称す。)70、コンタクタ50及びウエハ載置体
40をそれぞれ搬送する装置で、複数の搬送用カセット
70を昇降させる第1昇降機構61と、複数のコンタク
タ50を昇降させる第2昇降機構(図示せず)と、複数
のウエハ載置体40を昇降させる第3昇降機構(図示せ
ず)とを備えている。更に、この搬送装置60は、コン
タクタ50を搬送用カセット70内へ搬入して収納する
する接触体搬入機構と、ウエハ載置体40を第3昇降機
構からメインチャック20上へ移載する載置体移載機構
とを備え、本実施形態では接触体搬入機構と載置体移載
機構は一つの搬送機構62を併用している。また、上記
搬送用カセット70の下面には開口が形成され、この開
口を介してウエハ載置体40が搬送用カセット70内の
コンタクタ50と接触するようにしてある。On the other hand, the transfer device 60 is, for example, shown in FIGS.
As shown in FIG. 3, a device for transporting a transport container (hereinafter, referred to as a “transfer cassette”) 70, a contactor 50, and a wafer mounting body 40, respectively, is a first device for raising and lowering a plurality of transport cassettes 70. It includes an elevating mechanism 61, a second elevating mechanism (not shown) for elevating the plurality of contactors 50, and a third elevating mechanism (not shown) for elevating the plurality of wafer mounting bodies 40. Further, the transfer device 60 includes a contact body loading mechanism for loading and storing the contactor 50 into the transfer cassette 70 and a mounting mechanism for transferring the wafer mounting body 40 from the third lifting / lowering mechanism onto the main chuck 20. A body transfer mechanism is provided. In the present embodiment, the contact body loading mechanism and the mounted body transfer mechanism use one transport mechanism 62 in combination. An opening is formed in the lower surface of the transfer cassette 70, and the wafer mounting body 40 comes into contact with the contactor 50 in the transfer cassette 70 through this opening.
【0017】第1昇降機構61は、例えば図2に示すよ
うに従来公知の昇降機構として構成され、搬送用カセッ
ト70を支持する支持台61Aと、支持台61Aを昇降
させるボールネジ61Bと、ボールネジ61Bを歯車列
61Cを介して回転駆動させるモータ61Dとを備え、
モータ61Dにより回転するボールネジ61Bを介して
支持台61A上の搬送用カセット70を昇降させるよう
にしてある。第2、第3昇降機構は、図示してないが、
これらの駆動機構も第1駆動機構61と同様に構成され
ている。また、上記搬送機構62は、例えば図3に示す
ように、支持ポスト62Aで旋回可能に支持された多関
節アーム62Bを主体に構成され、多関節アーム62を
用いて第2昇降機構上のコンタクタ50を一枚ずつ第1
昇降機構61上の搬送用カセット70内へ搬入すると共
にウエハ載置体40を第3昇降機構から装置本体10内
のメインチャック20上へ移載するようにしてある。支
持ポスト62AはZ方向で伸縮し、多関節アーム62B
をZ方向に移動させるようにしてある。尚、図1ではウ
エハ載置体40、搬送用カセット70及びコンタクタ5
0はいずれも積層して表現されているが、実際にはそれ
ぞれの専用容器内に複数枚ずつ上下方向に所定の隙間を
もって収納されている。The first lifting mechanism 61 is, for example, a conventionally known lifting mechanism as shown in FIG. 2, and includes a support 61A for supporting the transport cassette 70, a ball screw 61B for raising and lowering the support 61A, and a ball screw 61B. And a motor 61D for driving the rotation through a gear train 61C,
The transport cassette 70 on the support table 61A is moved up and down via a ball screw 61B rotated by a motor 61D. Although the second and third lifting mechanisms are not shown,
These drive mechanisms are configured similarly to the first drive mechanism 61. Further, as shown in FIG. 3, for example, the transfer mechanism 62 mainly includes an articulated arm 62B pivotally supported by a support post 62A, and a contactor on the second lifting mechanism using the articulated arm 62. 50 one by one
The wafer is loaded into the transfer cassette 70 on the elevating mechanism 61 and the wafer mounting body 40 is transferred from the third elevating mechanism onto the main chuck 20 in the apparatus body 10. The support post 62A expands and contracts in the Z direction, and the articulated arm 62B
Is moved in the Z direction. In FIG. 1, the wafer mounting body 40, the transfer cassette 70 and the contactor 5
Although all 0s are represented as being stacked, a plurality of them are actually stored in each dedicated container with a predetermined gap in the vertical direction.
【0018】また、上記搬送装置60にはここから搬送
用カセット70を装置本体10のヘッドプレートの中央
へ搬入し、ここから搬出するカセット搬出入機構(図示
せず)が配設され、このカセット搬出入機構によりコン
タクタ50が収納された搬送用カセット70を装置本体
10のヘッドプレート中央の開口部へ搬入し、ここで搬
送用カセット70内のコンタクタ50とウエハWとを一
体化した後に第1昇降機構61の専用容器内の元に場所
へ戻すようにしてある。このカセット搬出入機構は、例
えば、搬送用カセット70をガイドレールを介して往復
移動させるようにしてある。The transport device 60 is provided with a cassette loading / unloading mechanism (not shown) for loading the transport cassette 70 into the center of the head plate of the apparatus main body 10 and unloading the cassette therefrom. The transfer cassette 70 in which the contactor 50 is stored by the transfer mechanism is loaded into the opening in the center of the head plate of the apparatus main body 10, where the contactor 50 in the transfer cassette 70 and the wafer W are integrated. The lifting mechanism 61 is returned to its original position in the dedicated container. The cassette loading / unloading mechanism is configured to reciprocate the transport cassette 70 via a guide rail, for example.
【0019】ところで、上記ウエハ載置体40は、図5
の(a)に示すように、円盤状に形成された本体41を
主体に構成され、アライメント後のウエハWを収納した
状態でコンタクタ50を吸着して一体化するようにして
ある。そして、同図の(a)、(b)に示すように本体
41内には気体のガス流路41Aが形成され、この流路
41Aの入口(本体周面に開口している)にはガス供給
管42が接続されている。そして、その出口(本体周面
の入口に隣接して開口している)にはガス排出管43が
接続され、両配管42、43を介して所定のガス(化学
的に不活性なガス、例えば窒素ガス)を給排するように
してある。また、本体41の上面にはウエハWの外径よ
りも小さな同心円状の2つのリング溝41B、41Cが
それぞれ形成され、これらのリング溝41B、41Cに
はガス流路41Aに連通する開口(図示せず)が複数箇
所に形成されている。そして、ガス供給管42から不活
性ガスを供給すると共にガス排出管43からそのガスを
排出することにより、これらのリング溝41B、41C
の開口を介してリング溝41B、41Cを減圧状態にし
てウエハWを本体41上面に真空吸着するようにしてあ
る。また、同図の(c)に示すように本体41上面の外
周縁にはシリコンゴム等の柔軟性に富んだ弾性部材から
なるOリング44が全周の渡って取り付けられ、ウエハ
Wを本体41上に載置した状態でウエハ載置体40がO
リング44を介してコンタクタ50と気密を保持した状
態で接触するようにしてある。従って、コンタクタ50
とウエハ載置体40が密着した状態で、ガス供給管42
及びガス排出管43を介して両者間に不活性ガスによる
減圧状態を作ることにより、これら両者50、40が一
体化するようにしてある。また、上記Oリング44に代
えて本体41上面外周の全周に渡ってシール用突起41
Fを本体41と一体的に形成し、このシール用突起41
FによってOリング44に相当する機能を持たせること
ができる。Incidentally, the wafer mounting body 40 is shown in FIG.
As shown in (a), the main body 41 is formed in a disk shape, and the contactor 50 is sucked and integrated with the aligned wafer W stored therein. As shown in FIGS. 3A and 3B, a gas gas flow path 41A is formed in the main body 41, and a gas flow passage 41A is provided at an inlet (opened on the peripheral surface of the main body) of the flow path 41A. The supply pipe 42 is connected. A gas discharge pipe 43 is connected to the outlet (opened adjacent to the inlet on the peripheral surface of the main body), and a predetermined gas (a chemically inert gas, for example, Nitrogen gas). Further, two concentric ring grooves 41B and 41C smaller than the outer diameter of the wafer W are formed on the upper surface of the main body 41, respectively, and these ring grooves 41B and 41C communicate with an opening communicating with the gas flow path 41A (see FIG. (Not shown) are formed at a plurality of locations. By supplying an inert gas from the gas supply pipe 42 and discharging the gas from the gas discharge pipe 43, these ring grooves 41B, 41C
The ring grooves 41B and 41C are depressurized through the openings of the wafer W, and the wafer W is vacuum-sucked on the upper surface of the main body 41. As shown in FIG. 3C, an O-ring 44 made of a flexible elastic member such as silicon rubber is attached to the outer peripheral edge of the upper surface of the main body 41 over the entire circumference, and the wafer W is attached to the main body 41. When the wafer mounting body 40 is
The contactor 50 is brought into contact with the contactor 50 via the ring 44 while maintaining airtightness. Therefore, the contactor 50
When the wafer mounting body 40 is in close contact with the
By creating a decompressed state by an inert gas between the two via the gas discharge pipe 43, the two 50 and 40 are integrated. Further, instead of the O-ring 44, the sealing projection 41 is formed over the entire outer periphery of the upper surface of the main body 41.
F is formed integrally with the main body 41, and the sealing projections 41 are formed.
The function corresponding to the O-ring 44 can be provided by F.
【0020】また、上記本体41のリング溝41B、4
1Cの間にはメインチャック20に装着された3本のピ
ン20Aが貫通する貫通孔が形成されている。ガス流路
41Aの下側の貫通孔41Dはピン20Aの外径よりも
僅かに大きな径に形成され、ガス流路41Aの上側の貫
通孔41Eはピン20Aの外径よりもかなり大きく形成
されている。そして、大きな貫通孔41Eにはシリコン
ゴム膜45がパッキング46を介してネジ止めされ、ま
た、パッキング46の上面外周にはOリング47が装着
され、シリコンゴム膜45及びOリング47によりガス
流路41A内の気密を保持するようにしてある。このシ
リコンゴム膜45の中央には円筒状に形成され、この円
筒状の部分にピン20Aが嵌入するキャップ48が収納
されている。このキャップ48はピン20Aが突出する
時にピン20Aの上部を被い、シリコンゴム膜45を傷
つけないようにしている。従って、ピンセット12とウ
エハ載置台40との間でウエハWを授受する時には、メ
インチャック20の3本のピン20Aが上昇してウエハ
載置体40の貫通孔41Dを貫通すると、ピン20Aは
キャップ48を被り、この状態で貫通孔41Eを介して
本体41の上面から図5の(b)の仮想線で示すように
突出するようにしてある。Also, the ring grooves 41B, 4
Between 1C, a through hole through which three pins 20A mounted on the main chuck 20 pass is formed. The lower through hole 41D of the gas flow passage 41A is formed to have a slightly larger diameter than the outer diameter of the pin 20A, and the upper through hole 41E of the gas flow passage 41A is formed to be considerably larger than the outer diameter of the pin 20A. I have. A silicone rubber film 45 is screwed into the large through-hole 41E via a packing 46, and an O-ring 47 is mounted on the outer periphery of the upper surface of the packing 46. The silicone rubber film 45 and the O-ring 47 provide a gas flow path. The inside of 41A is kept airtight. The silicon rubber film 45 has a cylindrical shape formed in the center thereof, and a cap 48 in which the pin 20A is fitted is housed in the cylindrical portion. The cap 48 covers the upper portion of the pin 20A when the pin 20A protrudes, so that the silicon rubber film 45 is not damaged. Therefore, when the wafer W is transferred between the tweezers 12 and the wafer mounting table 40, when the three pins 20A of the main chuck 20 are raised and penetrate the through holes 41D of the wafer mounting body 40, the pins 20A are closed by caps. 48, and in this state, protrudes from the upper surface of the main body 41 through the through hole 41E as shown by a virtual line in FIG. 5B.
【0021】また、上記コンタクタ50は、ウエハWと
熱膨張率が略等しい材料(例えば石英ガラス)によって
形成された基板と、この基板に形成された複数層の配線
と、各配線に接続されたバンプ51とからなっている。
バンプ51は例えば金あるいは金メッキされた導電性に
優れた材料から形成され、配線は例えばアルミニウム等
の導電性に優れた材料によって形成されている。The contactor 50 has a substrate formed of a material (eg, quartz glass) having a thermal expansion coefficient substantially equal to that of the wafer W, a plurality of layers of wiring formed on the substrate, and connected to each wiring. It consists of bumps 51.
The bumps 51 are formed of, for example, gold or a gold-plated material having excellent conductivity, and the wiring is formed of, for example, aluminum or another material having excellent conductivity.
【0022】また、前記コントローラ15は、例えば図
6に示すように、中央処理部32、画像処理部33、メ
モリ34及びモータ制御部35を備え、アライメント装
置本体10及び搬送装置60の第1、第2、第3駆動機
構を駆動制御している。中央処理部32は、例えばメモ
リ34内に登録されたプログラムに従ってモータ制御部
35に制御信号を送信して駆動機構22のモータを制御
したり、エンコーダからのパルス信号を受信してX、
Y、Z、及びθ方向の移動量を算出したり、移動体18
の位置データ等を算出したり、算出結果等のデータをメ
モリ34に登録したりするようにしてある。画像処理部
33は、第1、第2撮像手段28、31等の撮像信号を
受信して画像処理し、その処理画像を表示画面16Aに
撮像画像として表示したり、画像メモリに画像データと
して登録したり、既に画像メモリに登録されている画像
データと撮像画像とを比較したり、あるいは第1、第2
撮像手段28、31の撮像画像の焦点が合っているか否
かを判定したりするようにしてある。The controller 15 includes a central processing unit 32, an image processing unit 33, a memory 34, and a motor control unit 35, as shown in FIG. 6, for example. The driving of the second and third driving mechanisms is controlled. The central processing unit 32 controls the motor of the drive mechanism 22 by transmitting a control signal to the motor control unit 35 in accordance with, for example, a program registered in the memory 34, or receives a pulse signal from the encoder to generate X,
The amount of movement in the Y, Z, and θ directions is calculated,
Is calculated, and data such as a calculation result is registered in the memory 34. The image processing unit 33 receives the imaging signals of the first and second imaging units 28 and 31 and performs image processing, displays the processed image on the display screen 16A as a captured image, or registers the processed image in the image memory as image data. Or compare the image data already registered in the image memory with the captured image, or use the first and second
It is determined whether or not the images picked up by the image pickup means 28 and 31 are in focus.
【0023】次に、本アライメント装置を用いてコンタ
クタ50とウエハWとを一括してアライメントする方法
について図7、図8を参照しながら説明する。このアラ
イメント装置を用いたアライメント方法では、コントロ
ーラの制御下で例えば図7(a)、(b)に示すよう
に、アライメント部14内でウエハWの5箇所のICチ
ップT1〜T5の所定の電極パッドPと、これらに対応す
るコンタクタ50のバンプ51とを逐次アライメントし
た後、コンタクタ50とウエハWを一括して接触させ
る。以下でアライメント方法を具体的に説明する。Next, a method of collectively aligning the contactor 50 and the wafer W using the present alignment apparatus will be described with reference to FIGS. In the alignment method using this alignment apparatus, under the control of the controller, for example, as shown in FIGS. 7A and 7B, predetermined IC chips T 1 to T 5 of the wafer W in the alignment unit 14 are determined. Are sequentially aligned with the corresponding bumps 51 of the contactor 50, and then the contactor 50 and the wafer W are brought into contact at once. Hereinafter, the alignment method will be specifically described.
【0024】まず、コントローラ15の制御下で所定の
プログラムに従って駆動する搬送装置60を用いてウエ
ハ載置体40及びコンタクタ50をアライメント装置本
体10のアライメント部14の所定の場所に設置する。
例えば、第1昇降機構51及び第2昇降機構が駆動し、
コンタクタ50とこのコンタクタ50を収納すべき搬送
用カセット70を搬送機構62の多関節アーム62Bの
高さ合わせると、搬送機構62が駆動して多関節アーム
62Bによりコンタクタ50を専用容器から取り出し、
搬送用カセット70内に収納する。すると、カセット搬
出入機構が駆動して搬送用カセット70を搬送装置60
からアライメント部14のヘッドプレートの開口部まで
搬入してここで停止し、コンタクタ50が装置本体10
に設置される。搬送用カセット70を装置本体10へ搬
入している間に第3昇降機構と搬送機構62が駆動し、
ウエハ載置体40を多関節アーム62Bの高さに合わ
せ、専用容器内のウエハ載置体40を搬送装置60から
アライメント部14内の移動体18に移載する。移動体
18のメインチャック20上では3本のピン20Aが突
出しており、これらのピン20Aをガイド部材としてウ
エハ載置体40がメインチャック20上で真空吸着によ
り固定される。First, the wafer mounting body 40 and the contactor 50 are set at predetermined positions of the alignment section 14 of the alignment apparatus main body 10 using the transfer device 60 driven according to a predetermined program under the control of the controller 15.
For example, the first lifting mechanism 51 and the second lifting mechanism are driven,
When the contactor 50 and the transfer cassette 70 in which the contactor 50 is to be stored are adjusted to the height of the articulated arm 62B of the transfer mechanism 62, the transfer mechanism 62 is driven and the contactor 50 is taken out of the dedicated container by the articulated arm 62B.
It is stored in the transfer cassette 70. Then, the cassette loading / unloading mechanism is driven to transfer the transport cassette 70 to the transport device 60.
Is brought into the opening of the head plate of the alignment unit 14 and stopped there.
Installed in While the transport cassette 70 is being loaded into the apparatus main body 10, the third lifting mechanism and the transport mechanism 62 are driven,
The wafer mounting body 40 is adjusted to the height of the articulated arm 62B, and the wafer mounting body 40 in the dedicated container is transferred from the transfer device 60 to the moving body 18 in the alignment unit 14. Three pins 20 </ b> A protrude from the main chuck 20 of the moving body 18, and the wafer mounting body 40 is fixed on the main chuck 20 by vacuum suction using the pins 20 </ b> A as guide members.
【0025】一方、上述の動作と並行してコントローラ
15の制御下で所定のプログラムに従って駆動する装置
本体10のローダ部13内ではカセット載置部11から
アライメント部14へのウエハWの搬送が行われる。即
ち、ローダ部13内ではピンセット12が駆動し、図3
に示すようにピンセット12をカセット載置部11のカ
セットC内へ挿入してウエハWを真空吸着によりピンセ
ット12でウエハWを保持し、カセットCからウエハW
を搬出する。その後、ウエハWをサブチャック17上に
移し、サブチャック17によりウエハWのプリアライメ
ントを行う。プリアライメント後、再びピンセット12
によりサブチャック17からウエハWを受け取り、アラ
イメント部14へ搬送し、アライメント部14内で既に
待機しているメインチャック20上のウエハ載置体40
上へ引き渡す。On the other hand, in the loader section 13 of the apparatus main body 10 driven according to a predetermined program under the control of the controller 15 in parallel with the above operation, the transfer of the wafer W from the cassette mounting section 11 to the alignment section 14 is performed. Will be That is, the tweezers 12 are driven in the loader section 13, and the
As shown in (1), the tweezers 12 are inserted into the cassette C of the cassette mounting portion 11, the wafer W is held by the tweezers 12 by vacuum suction, and the wafer W is removed from the cassette C.
Out. After that, the wafer W is transferred onto the sub chuck 17 and pre-alignment of the wafer W is performed by the sub chuck 17. After pre-alignment, tweezers 12
Receives the wafer W from the sub chuck 17 and transports the wafer W to the alignment unit 14, and the wafer mounting body 40 on the main chuck 20 already waiting in the alignment unit 14
Give it up.
【0026】ウエハWが引き渡される前に、図8の
(a)に示すようにアライメント部14では駆動機構2
3によるメインチャック20の移動により第1カメラ2
8がコンタクタ50の下方まで移動し、更に、バンプ5
1が第1カメラ28の合焦面と一致する位置まで第1カ
メラ28がメインチャック20を介して上昇して低倍率
で任意のバンプ51を認識する。その後、例えば第1カ
メラ28がコンタクタ50の下方へ移動し、コンタクタ
50の予めメモリ3に登録されているICチップT1の
コーナー部の電極パッドP1(図7の(a)、(b)参
照)に対応したバンプ51を第1カメラ28で確認して
撮像し、メインチャック20に移動により撮像画像を表
示画面16Aの中心に記された+マークに合わる。その
時のメインチャック20の移動量に即したエンコーダの
パルス信号に基づいてバンプ51を中央処理部32にお
いて計算し、その位置座標(X1,Y1,Z1)として求
め、この位置座標を中央処理部32を介してメモリ34
に登録する。次いで、第1カ メラ28が他の4箇所の
ICチップT2〜T5に対応する4本のバンプ51の真下
へ反時計方向で順次移動し、それぞれのバンプ51の位
置座標(X2,Y2,Z2 )、(X3,Y3,Z3)、
(X4,Y4,Z4)、(X5,Y5,Z5)として上述した
場合と同様に順次求め、これらの位置座標は中央処理部
32を介してメモリ 34に登録する。Before the wafer W is delivered, the alignment unit 14 drives the drive mechanism 2 as shown in FIG.
3 causes the first camera 2 to move.
8 moves to below the contactor 50, and further, the bump 5
The first camera 28 rises through the main chuck 20 to a position where 1 coincides with the focal plane of the first camera 28, and recognizes an arbitrary bump 51 at a low magnification. Then, for example, the first camera 28 is moved downward of the contactor 50, advance in the memory 3 the corner portion of the electrode pad P 1 of the IC chip T 1 that is registered in the contactor 50 (Fig. 7 (a), (b) The first camera 28 confirms and shoots the bumps 51 corresponding to (see), and moves the main chuck 20 to align the picked-up image with the + mark written in the center of the display screen 16A. The central processing unit 32 calculates the bumps 51 based on the pulse signal of the encoder corresponding to the movement amount of the main chuck 20 at that time, obtains the position coordinates (X 1 , Y 1 , Z 1 ), and determines the position coordinates as the center. The memory 34 via the processing unit 32
Register with. Then, the position coordinates (X 2 of the first camera 28 is sequentially moved to below the four bumps 51 corresponding to the IC chip T 2 through T 5 of the other four locations in the counterclockwise direction, each of the bumps 51, Y 2 , Z 2 ), (X 3 , Y 3 , Z 3 ),
(X 4 , Y 4 , Z 4 ) and (X 5 , Y 5 , Z 5 ) are sequentially obtained in the same manner as described above, and these position coordinates are registered in the memory 34 via the central processing unit 32.
【0027】次いで、第1、第2カメラ28、31の光
軸を図8の(b)に示すように一致させ、その基準位置
を求める。即ち、ローダ部13からピンセット12によ
りアライメント部14内のメインチャック20上のウエ
ハ載置体40上にウエハWを載せた後、アライメントブ
リッジ19Aがメインチャック20とコンタクタ50の
間の領域を移動してコンタクタ50下方の一定の位置
(プローブセンタ)で停止する。そして、ターゲット3
0が第1カメラ28の上方へ進出し、第1カメラ28の
焦点をターゲット30の中心に合わせて金属薄膜を認識
すると共に、第2カメラ31の焦点をターゲット30の
中心に合わせて金属薄膜を認識すると、第1、第2カメ
ラ28、31の光軸が一致する。この時の合焦面と光軸
の交点の基準位置座標(X0,Y0,Z0)をメインチャ
ック20の位置から計算し、その計算値をメモリ34に
登録する。この時の第 1カメラ28の移動量をエンコ
ーダを介して検出することにより上記各バンプ51の位
置座標と基準座標との位置関係を座標上で求めることが
できる。Next, the optical axes of the first and second cameras 28 and 31 are made to coincide as shown in FIG. 8B, and their reference positions are obtained. That is, after placing the wafer W on the wafer mounting body 40 on the main chuck 20 in the alignment unit 14 by the tweezers 12 from the loader unit 13, the alignment bridge 19A moves in the area between the main chuck 20 and the contactor 50. To stop at a certain position (probe center) below the contactor 50. And target 3
0 advances above the first camera 28, and the first camera 28 is focused on the center of the target 30 to recognize the metal thin film, and the second camera 31 is focused on the center of the target 30 to recognize the metal thin film. Upon recognition, the optical axes of the first and second cameras 28 and 31 match. At this time, reference position coordinates (X 0 , Y 0 , Z 0 ) of the intersection of the focal plane and the optical axis are calculated from the position of the main chuck 20, and the calculated value is registered in the memory 34. By detecting the amount of movement of the first camera 28 via the encoder at this time, the positional relationship between the position coordinates of the bumps 51 and the reference coordinates can be obtained on the coordinates.
【0028】その後、ウエハWの中心及び直径を第2カ
メラ31を用いて求める。即ち、ターゲット30が第1
カメラ28の合焦面から後退した後、駆動機構23によ
りメインチャック20が移動し、この移動の間に第2カ
メラ31により例えばウエハWの端部3点を検出し、こ
の検出結果に基づいてウエハWの中心及び直径を移動体
18の移動距離に基づいて中央処理部32において計算
し、その計算値をメモリ34に登録する。引き続き第2
カメラ31により低倍率でウエハWのスクライブライン
を概観し、ウエハWのX、Y軸をθ方向で回転させて
X、Yテーブル20、25のX、Y軸に合わせる。これ
によりウエハWのICチップTをインデックス送りの方
向に合わせる。Thereafter, the center and the diameter of the wafer W are obtained by using the second camera 31. That is, the target 30 is the first
After retreating from the focal plane of the camera 28, the main chuck 20 is moved by the drive mechanism 23, and during this movement, for example, three end points of the wafer W are detected by the second camera 31, and based on the detection result, The central processing unit 32 calculates the center and the diameter of the wafer W based on the moving distance of the moving body 18, and registers the calculated values in the memory 34. Continue the second
The camera 31 looks at the scribe line of the wafer W at a low magnification, and rotates the X and Y axes of the wafer W in the θ direction to match the X and Y axes of the X and Y tables 20 and 25. As a result, the IC chips T on the wafer W are aligned with the index feed direction.
【0029】更に、駆動機構23によりメインチャック
20が移動すると、第2カメラ31によりメインチャッ
ク20上のウエハWを低倍率で画像認識し、画像処理部
33において撮像画像を予め登録されているアライメン
ト用として特徴のあるチップ画像と比較し、一致するチ
ップ画像を探し出す。一致するチップ画像を探し出した
ら第2カメラ31を高倍率に切り換えて拡大されたチッ
プ画像を予め登録されている特徴のあるチップ画像(図
7(a)、(b)参照)と比較し、一致するチップ画像
を探し出し、その画像をアライメント用のバンプ51の
画像として画像処理部33に登録する。一致するチップ
画像を探し出したらその画像から予め判っているチップ
サイズの整数倍でウエハWの真ん中、上、下、左、右方
向へ移動し、この移動の間に第2カメラ31でウエハW
を撮像しながら予め登録されている特徴のあるチップ画
像と画像処理部33で比較し、一致するチップ画像を逐
次取り込んで画像処理部33に登録し、その時のメイン
チャック20の座標値から各ICチップT1〜T5のウエ
ハWのX、Y方向の移動距離とθを中央処理部32で計
算し、メモリ34に登録する。Further, when the main chuck 20 is moved by the drive mechanism 23, the second camera 31 recognizes the image of the wafer W on the main chuck 20 at a low magnification, and the image processing unit 33 registers the captured image in advance. It is compared with a chip image having a characteristic for use, and a matching chip image is searched for. When a matching chip image is found, the second camera 31 is switched to a high magnification and the enlarged chip image is compared with a previously registered characteristic chip image (see FIGS. 7A and 7B). A chip image to be searched is found, and the image is registered in the image processing unit 33 as an image of the bumps 51 for alignment. When a matching chip image is found, the wafer W is moved in the middle, upward, downward, left, and right directions by an integral multiple of the chip size known in advance from the image, and the wafer W is moved by the second camera 31 during this movement.
The image processing unit 33 compares the chip image having a characteristic registered in advance with the image processing unit 33, sequentially captures the matching chip images and registers them in the image processing unit 33, and obtains each IC from the coordinate value of the main chuck 20 at that time. The moving distance and θ of the chips T 1 to T 5 in the X and Y directions of the wafer W are calculated by the central processing unit 32 and registered in the memory 34.
【0030】上述のようにコンタクタ50の5個のバン
プ51の位置座標と5個の電極パッドPの位置座標を求
めた後、5個のバンプ51のX、Y方向の各位置座標値
(X,Y)と5個の電極パッドPのX、Y方向の各位置
座標値(X,Y)とが一致するようにウエハWを水平方
向で移動させる。即ち、5個のバンプ51の各位置座標
(X,Y)と5個のICチップTの各位置座標(X,
Y)に基づいて中央処理部32により両者間の水平距離
を算出し、この算出値に基づいた制御信号を中央処理部
32からモータ制御部35へ送信し、モータ制御部35
を介して駆動機構23を駆動制御して移動体18を水平
方向で移動させ、5個のICチップTとコンタクタ50
の各位置座標が上下で一致した位置で駆動機構23を停
止させる。After the position coordinates of the five bumps 51 of the contactor 50 and the position coordinates of the five electrode pads P are obtained as described above, the position coordinate values (X, Y) of the five bumps 51 in the X and Y directions are obtained. , Y) and the position coordinates (X, Y) in the X and Y directions of the five electrode pads P are moved in the horizontal direction. That is, the position coordinates (X, Y) of the five bumps 51 and the position coordinates (X, Y) of the five IC chips T
Y), the central processing unit 32 calculates a horizontal distance between the two, and transmits a control signal based on the calculated value from the central processing unit 32 to the motor control unit 35.
The moving body 18 is moved in the horizontal direction by controlling the driving of the driving mechanism 23 through the IC, and the five IC chips T and the contactor 50 are moved.
The drive mechanism 23 is stopped at a position where the respective position coordinates of the vertical direction coincide with each other.
【0031】更に、中央処理部32でコンタクタ50の
Z方向の座標値とICチップTのZ方向の座標値から5
個のバンプ51が5個の電極パッドPに接触する高さを
算出し、この算出値に基づいた制御信号を中央処理部3
2からモータ制御部35へ送信し、モータ制御部35を
介して駆動機構23を駆動制御してメインチャック20
を上方へ移動させ、5個のICチップTの各電極パッド
Pがそれぞれの対応するバンプ51に接触させる。電極
パッドPとバンプ51とが確実に電気的に接触すると、
コンタクタ50の全バンプ51がこれらに対応するウエ
ハWの電極パッドPとが一括して接触すると共にOリン
グ44によりウエハWをウエハ載置体40とコンタクタ
50間に密封する。Further, the central processing unit 32 calculates a value of 5 from the coordinate value of the contactor 50 in the Z direction and the coordinate value of the IC chip T in the Z direction.
The height at which the bumps 51 contact the five electrode pads P is calculated, and a control signal based on the calculated value is sent to the central processing unit 3.
2 to the motor control unit 35, and drives and controls the drive mechanism 23 via the motor control unit 35 to
Is moved upward, and each electrode pad P of the five IC chips T is brought into contact with the corresponding bump 51. When the electrode pad P and the bump 51 are securely in electrical contact,
All the bumps 51 of the contactor 50 come in contact with the corresponding electrode pads P of the wafer W at the same time, and the wafer W is sealed between the wafer mounting body 40 and the contactor 50 by the O-ring 44.
【0032】ウエハWとコンタクタ50とが一括して接
触した時点で、ウエハ載置体40のガス供給管42から
窒素ガスを供給し、ウエハ載置体40とコンタクタ50
間の密封空間を窒素ガス雰囲気にしながらガス排出管4
3から窒素ガスを真空排気すると、ウエハ載置体40と
コンタクタ50間の空間が窒素ガスの減圧状態となる。
この状態で各配管42、43を図示しないバルブを閉じ
ると、電極パッドPとバンプ51が一括接触した状態の
ままコンタクタ50がウエハ載置体40に吸着され、こ
れら両者50、40が一体化する。その後カセット搬出
入機構が駆動し、一体化したウエハ載置体40とコンタ
クタ50を搬送用ケース70と共に装置本体10から搬
送装置60の元の位置へ搬入し、ウエハWとコンタクタ
50の一括接触動作を終了する。次いで、残りのウエハ
載置体40、コンタクタ50及びウエハWを上述したよ
うにアライメント部14内へ順次搬送し、同様のアライ
メント及び一括接触操作を繰り返す。全てのウエハ載置
体40とコンタクタ50の一体化操作が終了したら、こ
れらを所定の検査装置へ搬送し、この検査装置で所定の
検査を行う。When the wafer W and the contactor 50 come into contact at once, nitrogen gas is supplied from the gas supply pipe 42 of the wafer mounting body 40, and the wafer mounting body 40 and the contactor 50 are contacted.
The gas discharge pipe 4 while the sealed space between
When the nitrogen gas is evacuated from 3, the space between the wafer mounting body 40 and the contactor 50 is reduced in pressure of the nitrogen gas.
In this state, when the valves (not shown) of the pipes 42 and 43 are closed, the contactor 50 is adsorbed to the wafer mounting body 40 while the electrode pads P and the bumps 51 are in contact with each other, and the two 50 and 40 are integrated. . Thereafter, the cassette loading / unloading mechanism is driven, and the integrated wafer mounting body 40 and contactor 50 are transported from the apparatus main body 10 to the original position of the transporting device 60 together with the transporting case 70, and the wafer W and the contactor 50 are brought into contact at once. To end. Next, the remaining wafer mounting body 40, contactor 50, and wafer W are sequentially transported into the alignment unit 14 as described above, and the same alignment and batch contact operation are repeated. When the integration operation of all the wafer mounting bodies 40 and the contactors 50 is completed, these are transported to a predetermined inspection device, and a predetermined inspection is performed by the inspection device.
【0033】以上説明したように本実施形態によれば、
アライメント装置本体10のヘッドプレートに着脱可能
に配置されたコンタクタ50の各バンプ51を撮像する
第1カメラ28と、第1カメラ28が固定され且つウエ
ハWを載置するウエハ載置体40が設置された移動体1
8と、移動体18をX、Y、Z及びθ方向に移動させる
駆動機構23と、駆動手段23による移動体18のX、
Y、Z及びθ方向での移動量を制御するコントローラ1
5と、コントローラ15の制御下で移動する移動体18
上のウエハWの各電極パッドPを撮像する第2カメラ3
1と、第1、第2カメラ28、31による撮像位置を記
憶するメモリ34とを備え、第1カメラ28によりウエ
ハW上で所定位置に分散した5箇所のバンプ51を逐次
撮像すると共にこれらのバンプ51の位置座標をそれぞ
れメモリ34で記憶し、且つ、これらのバンプ51と対
応する電極パッドPを第2カメラ31により撮像すると
共にこれらの電極Pの位置座標をメモリ34でそれぞれ
記憶し、これら両者51、Pの互いに対応する各位置座
標のメモリ34での記憶データに基づいて互いに一致す
る位置までの移動体18の移動量を中央処理部32によ
り逐次算出してアライメントすることにより、コンタク
タ50の全バンプ51とこれらに対応するウエハWの電
極パッドPとを迅速且つ高精度にアライメントすること
ができ、ひいてはこれら両者51、Pを一括して確実に
接触させることができる。As described above, according to the present embodiment,
A first camera 28 for picking up an image of each bump 51 of a contactor 50 detachably arranged on a head plate of the alignment apparatus main body 10 and a wafer mounting body 40 to which the first camera 28 is fixed and on which a wafer W is mounted are installed. Moving body 1
8, a driving mechanism 23 for moving the moving body 18 in the X, Y, Z, and θ directions;
Controller 1 for controlling the amount of movement in the Y, Z and θ directions
5 and a moving body 18 that moves under the control of the controller 15
Second camera 3 for imaging each electrode pad P of upper wafer W
1 and a memory 34 for storing image pickup positions by the first and second cameras 28 and 31. The first camera 28 sequentially picks up images of five bumps 51 dispersed at predetermined positions on the wafer W, and The position coordinates of the bumps 51 are stored in the memory 34, and the electrode pads P corresponding to the bumps 51 are imaged by the second camera 31, and the position coordinates of these electrodes P are stored in the memory 34, respectively. The central processing unit 32 sequentially calculates and aligns the movement amount of the moving body 18 up to the position where they coincide with each other based on the data stored in the memory 34 of the position coordinates of the two 51 and P corresponding to each other. Can be quickly and accurately aligned with the corresponding bumps 51 and the electrode pads P of the wafer W corresponding thereto. It can be reliably contacted collectively these both 51, P.
【0034】また、コンタクタ50は装置本体10に対
して着脱可能な搬送用カセット70に収納されていると
共にウエハ載置体40は移動体18のメインチャック2
0に対して着脱可能に設置され、且つ、ウエハ載置体4
0はコンタクタ50に対する吸着手段(ガス流路41
A、ガス供給管42、ガス排出管43及びシールリング
44等からなる)を有するため、ウエハWとコンタクタ
50とが一括して接触して一体化した後、所定の検査工
程へ搬送用カセット70内に収納したまま搬送すること
ができる。The contactor 50 is housed in a transfer cassette 70 that can be attached to and detached from the apparatus main body 10, and the wafer mounting body 40 is attached to the main chuck 2 of the moving body 18.
0 and is detachably mounted on the wafer mounting body 4
0 is a suction means for the contactor 50 (the gas flow path 41
A, a gas supply pipe 42, a gas discharge pipe 43, a seal ring 44, etc.), so that the wafer W and the contactor 50 are brought into contact at once and integrated, and then the transfer cassette 70 is moved to a predetermined inspection step. It can be transported while stored inside.
【0035】また、上記搬送用カセット70、コンタク
タ50及びウエハ載置体40をそれぞれ搬送する搬送装
置60をアライメント装置本体10に隣接させて設け、
この搬送装置60は、複数の搬送用カセット70を昇降
させる第1昇降機構61と、複数のコンタクタ50を昇
降させる第2昇降機構と、複数のウエハ載置体40を昇
降させる第3昇降機構と、コンタクタ50を搬送用カセ
ット70内へ搬入すると共にウエハ載置体40を第3昇
降機構から移動体18のメインチャック20上へ移載す
る搬送機構62とを備えているため、複数のウエハWを
逐次自動的にアライメントすることができる。Further, a transfer device 60 for transferring the transfer cassette 70, the contactor 50, and the wafer mounting member 40, respectively, is provided adjacent to the alignment device main body 10,
The transfer device 60 includes a first lift mechanism 61 that lifts and lowers the plurality of transfer cassettes 70, a second lift mechanism that lifts and lowers the plurality of contactors 50, and a third lift mechanism that lifts and lowers the plurality of wafer mounting bodies 40. And a transfer mechanism 62 for transferring the contactor 50 into the transfer cassette 70 and transferring the wafer mounting body 40 from the third elevating mechanism to the main chuck 20 of the moving body 18. Can be automatically and sequentially aligned.
【0036】尚、上記実施形態は本発明の一例を示すに
過ぎず、ウエハW、ウエハ載置体40等を搬送する機構
は必要に応じて適宜設計することができ、ウエハ載置体
40の構造も必要に応じて適宜設計することができる。The above-described embodiment is merely an example of the present invention, and the mechanism for transporting the wafer W, the wafer mounting body 40, and the like can be appropriately designed as needed. The structure can be appropriately designed as needed.
【0037】[0037]
【発明の効果】本発明の請求項1に記載の発明によれ
ば、検査用接触体の全接触子とこれらに対応するウエハ
の電極とを迅速且つ高精度にアライメントすることがで
きるウエハと接触子の位置合わせ装置を提供することが
できる。According to the first aspect of the present invention, all the contacts of the contact body for inspection and the corresponding electrodes of the wafer can be quickly and accurately aligned with the wafer. A child alignment device can be provided.
【0038】また、本発明の請求項2に記載の発明によ
れば、請求項1に記載の発明において、位置合わせ後の
半導体ウエハと検査用接触体とを一体化したまま所定の
検査工程へ搬送可能なウエハと接触子の位置合わせ装置
を提供することができる。According to the second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the semiconductor wafer after the alignment and the inspection contact body are integrated into a predetermined inspection step. It is possible to provide a device for aligning a wafer and a contact that can be transferred.
【0039】また、本発明の請求項3に記載の発明によ
れば、請求項2に記載の発明において、複数の半導体ウ
エハとウエハ載置体とを逐次自動的に位置合わせするこ
とができるウエハと接触子の位置合わせ装置を提供する
ことができる。According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the invention, a plurality of semiconductor wafers and a wafer mounting body can be sequentially and automatically aligned. And a contact positioning device can be provided.
【図1】本発明のアライメント装置の一実施形態の全体
を示す斜視図でる。FIG. 1 is a perspective view showing an entire alignment apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1に示すアライメント装置の内部を示す正面
図である。FIG. 2 is a front view showing the inside of the alignment apparatus shown in FIG.
【図3】図1に示すアライメント装置の内部を示す平面
図である。FIG. 3 is a plan view showing the inside of the alignment apparatus shown in FIG. 1;
【図4】図1に示すアライメント装置の移動体及びその
駆動機構を中心に示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view mainly showing a moving body and a driving mechanism of the alignment apparatus shown in FIG. 1;
【図5】図1〜図4に示すウエハ載置体を拡大して示す
図で、(a)はその斜視図、(b)は(a)の一部を拡
大して示す断面図、(c)は(a)に示すシール構造の
断面を示す図、(d)は他の形態のシール構造の断面を
示す図である。5A and 5B are enlarged views of the wafer mounting body shown in FIGS. 1 to 4, wherein FIG. 5A is a perspective view thereof, FIG. 5B is a cross-sectional view showing a part of FIG. (c) is a diagram showing a cross section of the seal structure shown in (a), and (d) is a diagram showing a cross section of a seal structure of another embodiment.
【図6】図1に示すアライメント装置の制御系を示すブ
ロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a control system of the alignment apparatus shown in FIG.
【図7】ウエハを示す図で、(a)は位置合わせ用のチ
ップを中心に示すチップの配置図、(b)は(a)の一
つにチップを拡大して示す平面図である。FIGS. 7A and 7B are views showing a wafer, in which FIG. 7A is a layout view of chips mainly showing alignment chips, and FIG. 7B is an enlarged plan view of one of the chips shown in FIG.
【図8】(a)、(b)、(c)はウエハとコンタクタ
のバンプの位置合わせ動作を説明する説明図である。FIGS. 8A, 8B, and 8C are explanatory views for explaining a positioning operation of a bump between a wafer and a contactor.
10 アライメント装置本体 15 コントローラ(制御手段) 18 移動体 23 X、Y、Z及びθ方向の駆動機構(駆動手段) 28 第1カメラ(第1撮像手段) 31 第2カメラ(第2撮像手段) 32 メモリ 40 ウエハ載置体 41A ガス流路 42 ガス供給管(吸着手段) 43 ガス排出管(吸着手段) 44 シールリング(吸着手段) 50 コンタクタ(検査用接触体) 60 搬送装置 61 第1昇降機構 62 搬送機構(接触体搬入機構) 70 搬送用カセット(搬送用容器、載置体移載機
構) W ウエハReference Signs List 10 alignment apparatus main body 15 controller (control means) 18 moving body 23 drive mechanism (drive means) in X, Y, Z and θ directions 28 first camera (first imaging means) 31 second camera (second imaging means) 32 Memory 40 Wafer mounting member 41A Gas flow path 42 Gas supply pipe (adsorption means) 43 Gas discharge pipe (adsorption means) 44 Seal ring (adsorption means) 50 Contactor (contact for inspection) 60 Transfer device 61 First lifting mechanism 62 Transport mechanism (contact body loading mechanism) 70 Transport cassette (transport container, mounting body transfer mechanism) W Wafer
Claims (3)
ップに対応する複数の電極とこれらの電極と対応して検
査用接触体に形成された複数の接触子とを一括して接触
させる際に、上記各接触子とこれに対応する上記各電極
とを位置合わせする装置であって、装置本体の上部に配
置された上記検査用接触体を撮像する第1撮像手段と、
この撮像手段が固定され且つ上記半導体ウエハを載置す
るウエハ載置体が設置された移動体と、この移動体を
X、Y、Z及びθ方向に移動させる駆動手段と、この駆
動手段による上記移動体の各方向での移動量を制御する
制御手段と、この制御手段の制御下で移動する上記移動
体上の半導体ウエハを撮像する第2撮像手段と、第1、
第2撮像手段による撮像位置を記憶する記憶手段とを備
え、第1撮像手段により上記接触子を撮像すると共にそ
の位置を上記記憶手段で記憶し、且つ、上記接触子と対
応する上記電極を第2撮像手段により撮像すると共にそ
の位置を上記記憶手段で記憶し、これら両者の位置に基
づいて上記制御手段により上記接触子と上記電極とを位
置合わせすることを特徴とするウエハと接触子の位置合
わせ装置。When a plurality of electrodes corresponding to all chips formed on the entire surface of a semiconductor wafer and a plurality of contacts formed on a contact body for inspection corresponding to these electrodes are collectively brought into contact with each other. A device for aligning each of the contacts and each of the electrodes corresponding thereto, wherein a first imaging means for imaging the contact body for inspection arranged at an upper part of the device body;
A moving body on which the imaging means is fixed and on which a wafer mounting body for mounting the semiconductor wafer is mounted; a driving means for moving the moving body in X, Y, Z and θ directions; Control means for controlling the amount of movement of the moving body in each direction; second imaging means for imaging a semiconductor wafer on the moving body moving under the control of the control means;
Storage means for storing an imaging position of the second imaging means, wherein the first imaging means images the contact and stores the position in the storage means, and stores the electrode corresponding to the contact in a second position. (2) The position of the wafer and the contact, wherein the image is taken by the imaging means and the position is stored in the storage means, and the contact and the electrode are aligned by the control means based on the positions of the two. Matching device.
て着脱可能な搬送用容器に収納されていると共に上記ウ
エハ載置体は上記移動体に対して着脱可能に設置され、
且つ、上記ウエハ載置体は上記検査用接触体に対する吸
着手段を有することを特徴とする請求項1に記載のウエ
ハと接触子の位置合わせ装置。2. The inspection contact body is housed in a transfer container detachable from the apparatus main body, and the wafer mounting body is detachably mounted on the moving body.
2. The apparatus according to claim 1, wherein the wafer mounting body has a suction unit for the inspection contact body.
上記ウエハ載置体をそれぞれ搬送する搬送装置を上記装
置本体に隣接させて設け、上記搬送装置は、複数の搬送
用容器を昇降させる第1昇降機構と、複数の検査用接触
体を昇降させる第2昇降機構と、複数のウエハ載置体を
昇降させる第3昇降機構と、検査用接触体を搬送用容器
内へ搬入する接触体搬入機構と、ウエハ載置体を第3昇
降機構から上記移動体上へ移載する載置体移載機構とを
備えたことを特徴とすることを特徴とする請求項2に記
載のウエハと接触子の位置合わせ装置。3. A transfer device for transferring the transfer container, the inspection contact body, and the wafer mounting member, respectively, is provided adjacent to the apparatus main body, and the transfer device raises and lowers the plurality of transfer containers. A first elevating mechanism, a second elevating mechanism for elevating and lowering the plurality of inspection contact bodies, a third elevating mechanism for elevating and lowering the plurality of wafer mounting bodies, and a contact body for carrying the inspection contact body into the transport container. 3. The wafer according to claim 2, further comprising: a loading mechanism; and a mounting body transfer mechanism configured to transfer the wafer mounting body from the third elevating mechanism onto the moving body. Contact positioning device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6268740B1 (en) | 1998-05-20 | 2001-07-31 | Tokyo Electron Limited | System for testing semiconductor device formed on semiconductor wafer |
JP2003074748A (en) * | 2001-09-03 | 2003-03-12 | Sekisui Chem Co Ltd | Vertical pipe connection part structure |
JP2009099937A (en) * | 2007-09-28 | 2009-05-07 | Tokyo Electron Ltd | Probe apparatus and probing method |
CN103545236A (en) * | 2013-11-12 | 2014-01-29 | 江苏艾科瑞思封装自动化设备有限公司 | Automatic aligning mechanism of chip packing machine, chip packing machine including automatic aligning mechanism and automatic aligning method |
WO2019026607A1 (en) * | 2017-07-31 | 2019-02-07 | 東京エレクトロン株式会社 | Test device, test method and memory medium |
-
1998
- 1998-02-19 JP JP5442398A patent/JP3303968B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6268740B1 (en) | 1998-05-20 | 2001-07-31 | Tokyo Electron Limited | System for testing semiconductor device formed on semiconductor wafer |
JP2003074748A (en) * | 2001-09-03 | 2003-03-12 | Sekisui Chem Co Ltd | Vertical pipe connection part structure |
JP2009099937A (en) * | 2007-09-28 | 2009-05-07 | Tokyo Electron Ltd | Probe apparatus and probing method |
CN103545236A (en) * | 2013-11-12 | 2014-01-29 | 江苏艾科瑞思封装自动化设备有限公司 | Automatic aligning mechanism of chip packing machine, chip packing machine including automatic aligning mechanism and automatic aligning method |
WO2019026607A1 (en) * | 2017-07-31 | 2019-02-07 | 東京エレクトロン株式会社 | Test device, test method and memory medium |
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