JPS63260143A - 半導体ウエハプロ−バ - Google Patents
半導体ウエハプロ−バInfo
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- JPS63260143A JPS63260143A JP62094918A JP9491887A JPS63260143A JP S63260143 A JPS63260143 A JP S63260143A JP 62094918 A JP62094918 A JP 62094918A JP 9491887 A JP9491887 A JP 9491887A JP S63260143 A JPS63260143 A JP S63260143A
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Links
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Landscapes
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
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。
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、半導体ウエハブローバに関するもので、例
えば高周波テストヘッドが設けられるものに利用して有
効な技術に関するものである。
えば高周波テストヘッドが設けられるものに利用して有
効な技術に関するものである。
半導体集積回路は、ウェハプローバが終わった状態では
半導体ウェハ上に基盤の目状に配置されて作り込まれて
いる。このように半導体ウェハ上に完成された半導体集
積回路は、個々に分割されてパンケージソゲされる前に
、所望の回路機能、特性等を満たすものであるか否かの
ブロービング工程において使用されるのが、手厚体ウェ
ハプローバである。半導体ウェハプローバは、上記半導
体ウェハ上に完成された半導体集積回路のボンデイング
バッドにプローブ針を当て、テスタより入力信号を供給
するとともに、半導体集積回路からの出力信号をテスタ
に伝えるものである。
半導体ウェハ上に基盤の目状に配置されて作り込まれて
いる。このように半導体ウェハ上に完成された半導体集
積回路は、個々に分割されてパンケージソゲされる前に
、所望の回路機能、特性等を満たすものであるか否かの
ブロービング工程において使用されるのが、手厚体ウェ
ハプローバである。半導体ウェハプローバは、上記半導
体ウェハ上に完成された半導体集積回路のボンデイング
バッドにプローブ針を当て、テスタより入力信号を供給
するとともに、半導体集積回路からの出力信号をテスタ
に伝えるものである。
上記高周波数での半導体チップの測定には、高周波テス
トヘッドが設けられる。このような高周波テストヘッド
と、プローブボードとの接続を行う技術に関しては、例
えば、実開昭62−14728号公報がある。
トヘッドが設けられる。このような高周波テストヘッド
と、プローブボードとの接続を行う技術に関しては、例
えば、実開昭62−14728号公報がある。
半導体ウェハプローバにおいては、プローブボードを装
填したとき、それの持つX、Y軸が測定載置台(ウェハ
チャックトップ)が搭載されるX/Yステ、−ジ機構の
X、Y軸とを一致させることが必要である。なぜなら、
上記X/Yステージ機構は、上記基盤の目状に配置され
る半導体チップのピッチに合わせてその移動を行うので
、上記プローブボードの軸とステージ機構の軸とが回転
角度θを持つと、上記X、Yステージ機構による半導体
ウニへの移動に伴ってプローブ針とポンディングパッド
との間に位置ずれが発生してしまうからである。上記θ
調整のために従来の半導体ウエハプローバにあっては、
上記公報に記載されているようなリングインサートや調
整手段を必要とする。
填したとき、それの持つX、Y軸が測定載置台(ウェハ
チャックトップ)が搭載されるX/Yステ、−ジ機構の
X、Y軸とを一致させることが必要である。なぜなら、
上記X/Yステージ機構は、上記基盤の目状に配置され
る半導体チップのピッチに合わせてその移動を行うので
、上記プローブボードの軸とステージ機構の軸とが回転
角度θを持つと、上記X、Yステージ機構による半導体
ウニへの移動に伴ってプローブ針とポンディングパッド
との間に位置ずれが発生してしまうからである。上記θ
調整のために従来の半導体ウエハプローバにあっては、
上記公報に記載されているようなリングインサートや調
整手段を必要とする。
このため、プローブボードが取り付けられる装置の機構
が複雑になるばかりか、特に上記のような高周波テスト
ヘッドにあっては、プローブボードと間の信号伝達経路
が実質的に長くなってその伝送すべき信号に劣化が生じ
て、試験可能な上限周波数が比較的低くされてしまう。
が複雑になるばかりか、特に上記のような高周波テスト
ヘッドにあっては、プローブボードと間の信号伝達経路
が実質的に長くなってその伝送すべき信号に劣化が生じ
て、試験可能な上限周波数が比較的低くされてしまう。
この発明の目的は、プローブボードのθ合わせを不用に
した半導体ウェハプローバを提供することにある。
した半導体ウェハプローバを提供することにある。
この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
この明細書の記述および添付図面から明らかになるであ
ろう。
この明細書の記述および添付図面から明らかになるであ
ろう。
本願において開示される発明のうち代表的なも′のの概
要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
すなわち、プローブボードが持つX又はY軸と半導体ウ
ェハを保持する測定載置台が搭載されるステージ機構の
X又はY軸との角度を検出して、それに応じて上記ステ
ージ機構の動的なX軸及びY軸を上記プローブボードの
持つX軸及びY軸に一致させるようにθ調整を含む移動
制御を行う。
ェハを保持する測定載置台が搭載されるステージ機構の
X又はY軸との角度を検出して、それに応じて上記ステ
ージ機構の動的なX軸及びY軸を上記プローブボードの
持つX軸及びY軸に一致させるようにθ調整を含む移動
制御を行う。
上記した手段によれば、プローブボードの軸に合わせて
ステージ機構の移動制御が行われるため、プローブボー
ドの取り付は機構が簡単になり、それに・応じて高周波
テストヘッドとの接続経路も簡略化が可能となる。
ステージ機構の移動制御が行われるため、プローブボー
ドの取り付は機構が簡単になり、それに・応じて高周波
テストヘッドとの接続経路も簡略化が可能となる。
第1図には、この発明に係る半導体ウエハプローバの主
要部の概略側面図が示されている。
要部の概略側面図が示されている。
この実施例において、特に制限されないが、X/Yステ
ージは縦型に配置される。すなわち、Xステージは、は
り垂直面に沿って横方向に移動する。このため、図示し
ないがXステージは、Yステージ機構及びZ、θステー
ジ等からなる比較的重い重量の各装置を高安定のちとに
支えるため、特に制限されないが、その下面のはり水平
面に平行に走るリニアスライド機構からなる。上記リニ
アスライド機構(Xテスージ)は、X駆動用のパルスモ
ータによって回転させられる捻子シャフト(リードスク
リュー)との捻子対偶によって水平方向に高精度に移動
させられる。これにより、上記XステージXSは、上記
パルスモータの回転角度と、捻子シャフトの捻子ピッチ
に従った高精度の位置移動制御のちとに移動させられる
。
ージは縦型に配置される。すなわち、Xステージは、は
り垂直面に沿って横方向に移動する。このため、図示し
ないがXステージは、Yステージ機構及びZ、θステー
ジ等からなる比較的重い重量の各装置を高安定のちとに
支えるため、特に制限されないが、その下面のはり水平
面に平行に走るリニアスライド機構からなる。上記リニ
アスライド機構(Xテスージ)は、X駆動用のパルスモ
ータによって回転させられる捻子シャフト(リードスク
リュー)との捻子対偶によって水平方向に高精度に移動
させられる。これにより、上記XステージXSは、上記
パルスモータの回転角度と、捻子シャフトの捻子ピッチ
に従った高精度の位置移動制御のちとに移動させられる
。
YステージYSは、上記XステージXS上に搭載され、
上記類似のY駆動用のパルスモータにより回転制御が行
われる捻子シャフトとの捻子対偶によって垂直方向に移
動させられる類似のスライド機構からなる。これにより
、XステージXS上に搭載されたYステージYSは、は
り垂直面に沿ったX及びY方向に高精度の位置移動制御
がなされる。
上記類似のY駆動用のパルスモータにより回転制御が行
われる捻子シャフトとの捻子対偶によって垂直方向に移
動させられる類似のスライド機構からなる。これにより
、XステージXS上に搭載されたYステージYSは、は
り垂直面に沿ったX及びY方向に高精度の位置移動制御
がなされる。
上記Yステージ機構上には、その表面(垂直面)に対し
て垂直方向に上下動するZステージ及びそのZ軸に対し
て回転するθステージ機能を持つ測定載置台が設けられ
る。また、測定載置台は、特に制限されないが、その表
面に同心状の複数の溝とその溝の底面に設けられた複数
の真空吸引孔が設けられることにより、その表面に搭載
された半導体ウェハWFの裏面を真空吸着するものであ
る。このような各ステージ機構及び測定載置台の基本的
構成は、上記縦型にされるための特殊な構造を除き、上
記雑誌等によって公知の横型の半導体ウエハブローバの
それと類似の構成を利用できる。
て垂直方向に上下動するZステージ及びそのZ軸に対し
て回転するθステージ機能を持つ測定載置台が設けられ
る。また、測定載置台は、特に制限されないが、その表
面に同心状の複数の溝とその溝の底面に設けられた複数
の真空吸引孔が設けられることにより、その表面に搭載
された半導体ウェハWFの裏面を真空吸着するものであ
る。このような各ステージ機構及び測定載置台の基本的
構成は、上記縦型にされるための特殊な構造を除き、上
記雑誌等によって公知の横型の半導体ウエハブローバの
それと類似の構成を利用できる。
また、上記実施例のように半導体ウェハブローバを縦型
としたことに伴い、特に制限されないが、上記測定載置
台は、図示しないが被測定半導体ウェハWFの搬入及び
搬出のために、その中央部がその基準面に対して上に選
択的に押し上げられる。
としたことに伴い、特に制限されないが、上記測定載置
台は、図示しないが被測定半導体ウェハWFの搬入及び
搬出のために、その中央部がその基準面に対して上に選
択的に押し上げられる。
被測定半導体ウェハの搬入及び搬出に際しては、上記中
央部が持ち上げられ、被測定半導体ウェハをそのほり中
央部分のみで吸着する。そして、半導体ウェハの搬入/
搬出を行うトランスファーアームに取り付けられ、トラ
ンスファアームは、上記中央部に対応した部分を除く被
測定半導体ウェハの裏面において真空吸着を行う例えば
U字型の吸着部を持つものである。このトランスファア
ームを用いて、被半導体ウェハを測定載置台に対する搬
入/搬出を行うことができる。なお、本願においては、
上記測定S!載置台トランスファアームの構成は、直接
関係ないので図示されていない。
央部が持ち上げられ、被測定半導体ウェハをそのほり中
央部分のみで吸着する。そして、半導体ウェハの搬入/
搬出を行うトランスファーアームに取り付けられ、トラ
ンスファアームは、上記中央部に対応した部分を除く被
測定半導体ウェハの裏面において真空吸着を行う例えば
U字型の吸着部を持つものである。このトランスファア
ームを用いて、被半導体ウェハを測定載置台に対する搬
入/搬出を行うことができる。なお、本願においては、
上記測定S!載置台トランスファアームの構成は、直接
関係ないので図示されていない。
このような縦型の半導体ウエハプローバにおける半導体
ウェハの搬入/搬出やステージ機構等に関する技術は、
本願出願人の先願(特願昭61−47913号)におい
て詳しく述べられている。
ウェハの搬入/搬出やステージ機構等に関する技術は、
本願出願人の先願(特願昭61−47913号)におい
て詳しく述べられている。
この実施例では、プローブボードPBは、固定的に取り
付けられる。言い換えるならば、従来のようなリングイ
ンサート等の回転調整機構が不用にされる。ステージ機
構のX及びY軸に対するプローブボードPB(プローブ
針の尖端配列)のX及びY軸のθずれを検出するために
、上記YステージYSに撮像装置ITVIが取り付けら
れる。
付けられる。言い換えるならば、従来のようなリングイ
ンサート等の回転調整機構が不用にされる。ステージ機
構のX及びY軸に対するプローブボードPB(プローブ
針の尖端配列)のX及びY軸のθずれを検出するために
、上記YステージYSに撮像装置ITVIが取り付けら
れる。
この撮像装置ITVIは、上記ステージYSに取り付け
られることによって、上記ステージ機構の移動制御によ
って、撮像装置ITVIがプローブボードPBの下面側
の所定の位置まで移動させられ、上記フローブボードP
Bを下面側から撮影するようにされる。言い換えるなら
ば、撮像装置■TVIは、プローブ針の尖端と対向して
その撮影を行う。これによって、第1にはプローブ針の
尖端に正確にピントを合わせることによって、尖端のシ
ャープな映像信号を得ることができる。この場合、その
背景にピントのずれたプローブ針の折れ曲がり部分や支
持部に伸びる部分にとントボケの映像が尖端の映像の周
辺に生じるが、その中心部(尖端部)のシャープな画像
のみを処理すればよいから、パターン認識装置PTによ
る簡単な2値パターン処理によってその座標を正確に判
定することができる。
られることによって、上記ステージ機構の移動制御によ
って、撮像装置ITVIがプローブボードPBの下面側
の所定の位置まで移動させられ、上記フローブボードP
Bを下面側から撮影するようにされる。言い換えるなら
ば、撮像装置■TVIは、プローブ針の尖端と対向して
その撮影を行う。これによって、第1にはプローブ針の
尖端に正確にピントを合わせることによって、尖端のシ
ャープな映像信号を得ることができる。この場合、その
背景にピントのずれたプローブ針の折れ曲がり部分や支
持部に伸びる部分にとントボケの映像が尖端の映像の周
辺に生じるが、その中心部(尖端部)のシャープな画像
のみを処理すればよいから、パターン認識装置PTによ
る簡単な2値パターン処理によってその座標を正確に判
定することができる。
そして、上記パターン認識装置PTによって、第2図に
示すように、例えば1つ(又は複数)のプローブ針にお
ける第1点目PTIの座標(Xl。
示すように、例えば1つ(又は複数)のプローブ針にお
ける第1点目PTIの座標(Xl。
Yl)の位置を判定した後、ステージ機構を矢印を付し
たようにY(又はX)方向に移動させ上記目標のプロー
ブ針の尖端が同図に破線で示すような撮影可能な範囲か
らはずれない一定の距離りだけ移動させられることによ
って、第2点目PT2の座標(X2.Y2)を求める。
たようにY(又はX)方向に移動させ上記目標のプロー
ブ針の尖端が同図に破線で示すような撮影可能な範囲か
らはずれない一定の距離りだけ移動させられることによ
って、第2点目PT2の座標(X2.Y2)を求める。
上記同じ針の尖端位置の2つの測定点PT1.PT2で
の両座標(Xl、Yl)と(X2.Y2)との相対関係
からプローブボードにおけるY(又はX)軸とステージ
機構のY(又はY軸)に対するθずれを算出することが
できる。
の両座標(Xl、Yl)と(X2.Y2)との相対関係
からプローブボードにおけるY(又はX)軸とステージ
機構のY(又はY軸)に対するθずれを算出することが
できる。
このようなθずれの演算は、上記パターン認識装置PT
により行われる。この算出結果θは、ステージ制′a装
置5TGCに供給される。ステージ制御装置5TGCは
、上記算出結果θからステージ機構X及びY方向の移動
制i信号を受けると、上記θの補正をもってXステージ
機構の動的な制御信号X°とYステージ機構の動的な制
御信号y”を形成する。これにより、上記ステージ機構
が持つ真のY軸及びY軸に対して上記角度θだけ回転さ
れた動的な軸X”及び軸Y゛に対応した移動制御がなさ
れる。なお、上記パターン認識装置PTに含まれるマイ
クロコンピュータ等は、上記ステージ制御装置5TGC
の上記制御信号X゛とyoを形成するためにも用いるも
のであってもよい。すなわち、移動命令信号と上記角度
θから実際にステージ機構の移動量を決定する上記制御
信号X゛及びy”を形成する。これらの制御信号X°及
びyoは、パルス列(数)として出力される0例えば、
上記回転角度θが検出された後は、X軸方向に対する移
動命令は、上記θを持ってX゛方向移動させられるよう
にされる。このことは、Y方向の移動命令に対しても同
様である。
により行われる。この算出結果θは、ステージ制′a装
置5TGCに供給される。ステージ制御装置5TGCは
、上記算出結果θからステージ機構X及びY方向の移動
制i信号を受けると、上記θの補正をもってXステージ
機構の動的な制御信号X°とYステージ機構の動的な制
御信号y”を形成する。これにより、上記ステージ機構
が持つ真のY軸及びY軸に対して上記角度θだけ回転さ
れた動的な軸X”及び軸Y゛に対応した移動制御がなさ
れる。なお、上記パターン認識装置PTに含まれるマイ
クロコンピュータ等は、上記ステージ制御装置5TGC
の上記制御信号X゛とyoを形成するためにも用いるも
のであってもよい。すなわち、移動命令信号と上記角度
θから実際にステージ機構の移動量を決定する上記制御
信号X゛及びy”を形成する。これらの制御信号X°及
びyoは、パルス列(数)として出力される0例えば、
上記回転角度θが検出された後は、X軸方向に対する移
動命令は、上記θを持ってX゛方向移動させられるよう
にされる。このことは、Y方向の移動命令に対しても同
様である。
なお、上記θ補正後に再び上記同様に同じプローブ針の
2つの測定点での座標を求めることが望ましい。この結
果にθずれが発生しているなら、その算出結果により再
び上記θ補正が行われるものである。このことを、θず
れが無くなるまで繰り返すとこによって、プローブボー
ドのY軸に対応して正確にステージ機構をY方向の移動
させることができる。このことは、X軸についても同様
である。
2つの測定点での座標を求めることが望ましい。この結
果にθずれが発生しているなら、その算出結果により再
び上記θ補正が行われるものである。このことを、θず
れが無くなるまで繰り返すとこによって、プローブボー
ドのY軸に対応して正確にステージ機構をY方向の移動
させることができる。このことは、X軸についても同様
である。
また、上記プローブ針の尖端の座標を正確に知ることを
利用して次のような機能を付加することができる。すな
わち、プローブボードは、半導体チップの測定毎にプロ
ーブ針が被測定半導体ウェハ上の半導体チップに対して
繰り返し圧着される。
利用して次のような機能を付加することができる。すな
わち、プローブボードは、半導体チップの測定毎にプロ
ーブ針が被測定半導体ウェハ上の半導体チップに対して
繰り返し圧着される。
このため、プローブ針の尖端位置は、上記繰り返し圧着
によるストレスによって、その位置が変移してしまう。
によるストレスによって、その位置が変移してしまう。
そこで、この実施例ではあるプローブ針の尖端を基準に
して、他のプローブ針の尖端との距離を求めることによ
って、各プローブ針の尖端のバラツキが許容範囲を超え
たか否かを判定することができる。これによって、不良
プローブボードの取り替えを自動的に判定できるという
新たな機能を付加することが可能となる。このような機
能の付加によって、不良プローブボードによる無駄な半
導体ウェハのテストを行わないから、テスト時間の短縮
化が可能となる。また、不良プローブ針の圧着によって
ポンディングパッドの表面に付ける傷を最小にできるか
ら、後の工程におけるボンダビリティを悪化させない。
して、他のプローブ針の尖端との距離を求めることによ
って、各プローブ針の尖端のバラツキが許容範囲を超え
たか否かを判定することができる。これによって、不良
プローブボードの取り替えを自動的に判定できるという
新たな機能を付加することが可能となる。このような機
能の付加によって、不良プローブボードによる無駄な半
導体ウェハのテストを行わないから、テスト時間の短縮
化が可能となる。また、不良プローブ針の圧着によって
ポンディングパッドの表面に付ける傷を最小にできるか
ら、後の工程におけるボンダビリティを悪化させない。
この結果、製品歩留まりを向上できる。
また、上記のように、プローブ針の尖端を撮影する撮像
装置ITVIがプローブボードPBの下面側に置かれる
ため、その上面側に自由空間を設けることができる。こ
れによって、大型で大重量からなる高周波テストヘッド
HFTHの取り付けが可能とされる。
装置ITVIがプローブボードPBの下面側に置かれる
ため、その上面側に自由空間を設けることができる。こ
れによって、大型で大重量からなる高周波テストヘッド
HFTHの取り付けが可能とされる。
また、同図に点線で示すようにステージ機構を移動させ
てプローブボードPBが設けられない、コースアライメ
ントステージには、半導体ウェハのX及びY軸とステー
ジ機構の上記θ補正を伴う動的なX軸及びY軸とを一致
させること、及び針合わせのための撮像装置ITV2が
設けられる。
てプローブボードPBが設けられない、コースアライメ
ントステージには、半導体ウェハのX及びY軸とステー
ジ機構の上記θ補正を伴う動的なX軸及びY軸とを一致
させること、及び針合わせのための撮像装置ITV2が
設けられる。
この撮像装置ITV2は、半導体ウェハを上面側から撮
影するように取り付けられる。上記撮像装置ITV2は
、その映像信号を上記パターン認識装置PTに送出し、
ここで第1に半導体ウェハのスクライプライン等のパタ
ーンiFJを行うことによってアライニングを行う。例
えば、ステージ機構を上記プローブボードPB(プロー
ブ針配列)のX及びY軸に対応した動的な軸X゛方向移
動させてその都度スクライブラインを検出して、その座
標が同じ座標上に存在するように、測定載置台のθ調整
を行う。このようなアライニングの調整の後に、1つの
半導体チップのポンディングパッドの配列を上記パター
ン認識装置PTによって認識する。この実施例では、上
記プローブボードPBの軸に合わせて、上記ステージ機
構の動的なX゛軸及びY°軸と半導体ウェハWFのX軸
及びY軸が合わせられるため、半導体ウェハに形成され
る半導体チップの配列とプローブ針とを正確に合わせ込
むことができる。すなわち、この実施例では上記プロー
ブボードPBのθ検出と、半導体ウェハのθ調整のX、
Y軸の整合が共に実質的にステージ機構による位置制御
によって合わせ込まれる高精度の位置合わせが可能とな
る。上記ステージ機構にテレビカメラを搭載しない場合
には、そのテレビカメラの持つのX、Y軸とステージ機
構のX、Y軸との間の誤差がそのまま軸合わせの誤差と
して現れてしまう。
影するように取り付けられる。上記撮像装置ITV2は
、その映像信号を上記パターン認識装置PTに送出し、
ここで第1に半導体ウェハのスクライプライン等のパタ
ーンiFJを行うことによってアライニングを行う。例
えば、ステージ機構を上記プローブボードPB(プロー
ブ針配列)のX及びY軸に対応した動的な軸X゛方向移
動させてその都度スクライブラインを検出して、その座
標が同じ座標上に存在するように、測定載置台のθ調整
を行う。このようなアライニングの調整の後に、1つの
半導体チップのポンディングパッドの配列を上記パター
ン認識装置PTによって認識する。この実施例では、上
記プローブボードPBの軸に合わせて、上記ステージ機
構の動的なX゛軸及びY°軸と半導体ウェハWFのX軸
及びY軸が合わせられるため、半導体ウェハに形成され
る半導体チップの配列とプローブ針とを正確に合わせ込
むことができる。すなわち、この実施例では上記プロー
ブボードPBのθ検出と、半導体ウェハのθ調整のX、
Y軸の整合が共に実質的にステージ機構による位置制御
によって合わせ込まれる高精度の位置合わせが可能とな
る。上記ステージ機構にテレビカメラを搭載しない場合
には、そのテレビカメラの持つのX、Y軸とステージ機
構のX、Y軸との間の誤差がそのまま軸合わせの誤差と
して現れてしまう。
上記プローブホードPBのθ調整のために、所定のプロ
ーブ針の尖端座標が求められている。また、上記ステー
ジ機構は、その位置制御が高精度に行われることから、
上記プローブ針の尖端座標の位置を上記コースアライメ
ントステージまでのX/Yステージの移動量から算出で
きる。このため、コースアライメントステージにおいて
半導体チップのポンディングパッドのパターン認識(座
標認識)によって自動針合わせが可能にされる。
ーブ針の尖端座標が求められている。また、上記ステー
ジ機構は、その位置制御が高精度に行われることから、
上記プローブ針の尖端座標の位置を上記コースアライメ
ントステージまでのX/Yステージの移動量から算出で
きる。このため、コースアライメントステージにおいて
半導体チップのポンディングパッドのパターン認識(座
標認識)によって自動針合わせが可能にされる。
このように、コースアライメントステージにおいて、半
導体チップの回路やポンディングパッドのパターン認識
を行う場合、プローブ針が映像信号に含まれないため、
従来のようにプローブボードの開口部を通して半導体チ
ップの措影を行う場合に比べて、前述のようなピントボ
ケのプローブ針の映像を除く必要が無いため、パターン
認識処理が容易になる。
導体チップの回路やポンディングパッドのパターン認識
を行う場合、プローブ針が映像信号に含まれないため、
従来のようにプローブボードの開口部を通して半導体チ
ップの措影を行う場合に比べて、前述のようなピントボ
ケのプローブ針の映像を除く必要が無いため、パターン
認識処理が容易になる。
なお、この実施例の半導体ウエハプローバにおていは、
ステージ機構が縦型に配置されることにより、上記ウェ
ハチャックが搭載されるステージ11構(X/Y)に対
して、コントロールユニットは、縦方向の積み重ね方式
で結合させることができる。したがって、この実施例の
ように各ユニットを積み重ね方式とした場合、そのZ方
向のストロークが僅か1酊〜30m以下の微少であるこ
とより、縦型としたときの横幅を狭くでき、ステージ機
構の大型化や機能の拡張に伴って、縦方向に大きくされ
る結果、フロアスペスを大幅に小さくできる。このよう
にフロアスペースが小さくできると、多数の半導体ウェ
ハプローバを少ないフロアに設置できることの他、多数
の半導体ウエハプローバを用いて並列的な試験を行うI
Cテスター(コンピュータ)との距離を短くできる結果
、その信号伝送ケーブルの長さが短くでき高速試験を容
易にできる。
ステージ機構が縦型に配置されることにより、上記ウェ
ハチャックが搭載されるステージ11構(X/Y)に対
して、コントロールユニットは、縦方向の積み重ね方式
で結合させることができる。したがって、この実施例の
ように各ユニットを積み重ね方式とした場合、そのZ方
向のストロークが僅か1酊〜30m以下の微少であるこ
とより、縦型としたときの横幅を狭くでき、ステージ機
構の大型化や機能の拡張に伴って、縦方向に大きくされ
る結果、フロアスペスを大幅に小さくできる。このよう
にフロアスペースが小さくできると、多数の半導体ウェ
ハプローバを少ないフロアに設置できることの他、多数
の半導体ウエハプローバを用いて並列的な試験を行うI
Cテスター(コンピュータ)との距離を短くできる結果
、その信号伝送ケーブルの長さが短くでき高速試験を容
易にできる。
また、高周波試験を行う場合には、スプリング性を持つ
高周波用のプローブを、上記半導体ウエハプローバに装
填されたプローブボードの電極への接続を行う大きな重
量を持つ高周波テストヘッドHFTHを水平方向の移動
によって結合させることができる。このため、高周波テ
ストヘッドHFTHの重量が大きくとも比較的小さな力
でもってそれを簡単に半導体ウヱハプローバに結合させ
ることができる。
高周波用のプローブを、上記半導体ウエハプローバに装
填されたプローブボードの電極への接続を行う大きな重
量を持つ高周波テストヘッドHFTHを水平方向の移動
によって結合させることができる。このため、高周波テ
ストヘッドHFTHの重量が大きくとも比較的小さな力
でもってそれを簡単に半導体ウヱハプローバに結合させ
ることができる。
第3図には、上記プローブボードPBが装填されるプロ
ーブボードアダプターと、高周波テストヘッドHFTH
との接続を示す概略断面図が示されている。
ーブボードアダプターと、高周波テストヘッドHFTH
との接続を示す概略断面図が示されている。
プローブボードPBは、プリント配線を介してプローブ
針と電気的に接続されるピンPが、プローブボードアダ
プター(ボードホルダー)PADのコネクタ挿入される
ことによって固定的に装填される。上記プローブボード
アダプタPADは、半導体ウェハブローバのベースBS
に固定的に取り付けられるものである。これによって、
プローブボードPBは、回転不能な状態で固定的に装填
されるものである。
針と電気的に接続されるピンPが、プローブボードアダ
プター(ボードホルダー)PADのコネクタ挿入される
ことによって固定的に装填される。上記プローブボード
アダプタPADは、半導体ウェハブローバのベースBS
に固定的に取り付けられるものである。これによって、
プローブボードPBは、回転不能な状態で固定的に装填
されるものである。
上記のようにプローブボードアダプターPADは、上記
プローブボードPDと同様なプリント基板を持ち、その
上面側に上記ピンPと電気的に接続されるプリント配線
PCが形成される。このプリント配線PCは放射状に延
びてアダプターPADの外周に接触用電極が形成される
。これによって、高密度に形成されるプローブボードの
接続ピンに対して、比較的大きな間隔を持って配列され
る電極を得ることができる。このような電極間の間隔を
広げることによって、次に説明するように伝送特性の良
い比較的大型のポコピンを多数配列させることができる
。
プローブボードPDと同様なプリント基板を持ち、その
上面側に上記ピンPと電気的に接続されるプリント配線
PCが形成される。このプリント配線PCは放射状に延
びてアダプターPADの外周に接触用電極が形成される
。これによって、高密度に形成されるプローブボードの
接続ピンに対して、比較的大きな間隔を持って配列され
る電極を得ることができる。このような電極間の間隔を
広げることによって、次に説明するように伝送特性の良
い比較的大型のポコピンを多数配列させることができる
。
上記高周波テストヘッドHFTT(は、支柱HAを介し
て取り付けられるベースに、上記アダプターPADの電
極に対応したボコビンPPが設けられる。このポコピン
PPからリードgLを介して内部の同軸ケーブル等から
なる伝送ケーブルに接続される。上記リード線りも同軸
ケーブルを使用してもよい。
て取り付けられるベースに、上記アダプターPADの電
極に対応したボコビンPPが設けられる。このポコピン
PPからリードgLを介して内部の同軸ケーブル等から
なる伝送ケーブルに接続される。上記リード線りも同軸
ケーブルを使用してもよい。
上記高周波テストヘッドHFTHのボコピンPPが設け
られるベースには、位置合わせ用のガイド穴が設けられ
る。このガイド穴に対応して、上記半導体ウェハブロー
バのベースBSには、位置合わせ用のガイドピンCPが
設けられる。上記のようにアダプターPADはベースB
Sに固定的に取り付けられることから、上記ガイドピン
GPとガイド穴を用いて上記ボコピンPPとアダプター
PADの電極とを精度良く位置合わせすることが可能と
なる。
られるベースには、位置合わせ用のガイド穴が設けられ
る。このガイド穴に対応して、上記半導体ウェハブロー
バのベースBSには、位置合わせ用のガイドピンCPが
設けられる。上記のようにアダプターPADはベースB
Sに固定的に取り付けられることから、上記ガイドピン
GPとガイド穴を用いて上記ボコピンPPとアダプター
PADの電極とを精度良く位置合わせすることが可能と
なる。
この実施例では、上記アダプターPADに装填されるプ
ローブボードPBを取り替えることによって、簡単に異
なる品種、言い換えるならば、電極の配列が異なる半導
体チップが形成される半導体ウェハ測定が行われる。
ローブボードPBを取り替えることによって、簡単に異
なる品種、言い換えるならば、電極の配列が異なる半導
体チップが形成される半導体ウェハ測定が行われる。
上記のように、プローブボードをアダプターとともに固
定的に取り付けることから、高周波テストヘッドとの対
応が簡単になる。すなわち、プローブボードPBのθ調
整のための回転調整が不用になるから、プローブボード
PBと高周波テストヘッドとの間の伝送経路を単純にし
かも短くできるものである。これによって、高周波数の
伝送ロスを少なくできるから、試験可能な上限周波数を
高くできる。
定的に取り付けることから、高周波テストヘッドとの対
応が簡単になる。すなわち、プローブボードPBのθ調
整のための回転調整が不用になるから、プローブボード
PBと高周波テストヘッドとの間の伝送経路を単純にし
かも短くできるものである。これによって、高周波数の
伝送ロスを少なくできるから、試験可能な上限周波数を
高くできる。
上記の実施例から得られる作用効果は、下記の通りであ
る。
る。
<11プローブボードの持つX又はY軸と半導体ウェハ
を保持する測定載置台が搭載されるステージ機構のX又
はY軸との角度を検出して、それに応じて上記テスージ
機構の動的なX軸及びY軸を上記プローブボードの持つ
X軸及びY軸に一致させるように移動制御を行うことよ
り、プローブボードのθ調整手段が不用になるためプロ
ーブボードの取り付は機構を簡単にできるという効果が
得られる。
を保持する測定載置台が搭載されるステージ機構のX又
はY軸との角度を検出して、それに応じて上記テスージ
機構の動的なX軸及びY軸を上記プローブボードの持つ
X軸及びY軸に一致させるように移動制御を行うことよ
り、プローブボードのθ調整手段が不用になるためプロ
ーブボードの取り付は機構を簡単にできるという効果が
得られる。
(2)上記(1)により、プローブボードを回転させる
必要が無−′l/1から、高周波テストヘッドとの接続
経路を簡略化が可能となり、信頼性の高い高周波試験が
可能になるとともに、その上限周波数を高くできるとい
う効果が得られる。
必要が無−′l/1から、高周波テストヘッドとの接続
経路を簡略化が可能となり、信頼性の高い高周波試験が
可能になるとともに、その上限周波数を高くできるとい
う効果が得られる。
(3)上記プローブボード(プローブ針)の角度検出手
段として、被測定半導体ウェハを吸引固定する測定載置
台を移動させるX/Yステージ機構にプローブ針を被測
定半導体ウェハが置かれる側から撮影する撮像装置を取
り付け、この撮像装置の映像信号に基づいて上記角度を
検出することによって、プローブ針の尖端にピント合わ
せされたシャープな映像信号が得られることから正確な
尖端位置の認識が可能になること、及びX/Yステージ
の移動による撮像装置のX又はY方向の移動によって同
じ針の尖端位置の検出から正確なθずれを判定できる。
段として、被測定半導体ウェハを吸引固定する測定載置
台を移動させるX/Yステージ機構にプローブ針を被測
定半導体ウェハが置かれる側から撮影する撮像装置を取
り付け、この撮像装置の映像信号に基づいて上記角度を
検出することによって、プローブ針の尖端にピント合わ
せされたシャープな映像信号が得られることから正確な
尖端位置の認識が可能になること、及びX/Yステージ
の移動による撮像装置のX又はY方向の移動によって同
じ針の尖端位置の検出から正確なθずれを判定できる。
これによって、プローブ針の配列に影響されることなく
プローブボードの高精度のθ検出が可能になるから、上
記ステージ機構の動的なX軸及びY軸をプローブボード
のX軸及びY軸に高精度に一致させることができるとい
う効果かえられる。
プローブボードの高精度のθ検出が可能になるから、上
記ステージ機構の動的なX軸及びY軸をプローブボード
のX軸及びY軸に高精度に一致させることができるとい
う効果かえられる。
(4)コースアライメントステージにおいて、半導体ウ
ェハの表面からそのパターンを認識するための撮像装置
を設けることによって、上記ステージ機構の動的なX軸
又はY軸を基準にしたアライニングを行うことができ、
それにより針合わせも自動化できるという効果かえられ
る。
ェハの表面からそのパターンを認識するための撮像装置
を設けることによって、上記ステージ機構の動的なX軸
又はY軸を基準にしたアライニングを行うことができ、
それにより針合わせも自動化できるという効果かえられ
る。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。例えば、プローブボー
ドの持つX又はY軸と、ステージ機構の持つX又はY軸
との相対的な回転角度を検出する手段は、プローブボー
ドの開口部からプローブ針の尖端とその下に位置する半
導体ウェハの表面とを撮像装置により撮影して、その映
像信号からパターン認識を行い回転角度を算出するもの
であってもよい。この場合には、撮像装置が1つで構成
できる。ただし、前記のような高周波テストヘッドの取
り付けを可能にするため、上記撮像装置は移動可能に取
り付ける必要がある。
体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。例えば、プローブボー
ドの持つX又はY軸と、ステージ機構の持つX又はY軸
との相対的な回転角度を検出する手段は、プローブボー
ドの開口部からプローブ針の尖端とその下に位置する半
導体ウェハの表面とを撮像装置により撮影して、その映
像信号からパターン認識を行い回転角度を算出するもの
であってもよい。この場合には、撮像装置が1つで構成
できる。ただし、前記のような高周波テストヘッドの取
り付けを可能にするため、上記撮像装置は移動可能に取
り付ける必要がある。
また、半導体ウェハのアライニングは、ステージ機構の
真のX軸又はY軸と半導体ウェハのX軸又はY軸を一致
させるものであってもよい。この場合には、ステージ機
構は半導体チップの測定時に、上記プローブボードの軸
に従った動的なX”軸及びY゛軸に従って移動制御がな
される。言い換えるならば、上記アライニング終了後に
測定載置台は前記角度θだけ回転され、上記動的なX゛
軸及びY°軸に従った移動制御が行われる。
真のX軸又はY軸と半導体ウェハのX軸又はY軸を一致
させるものであってもよい。この場合には、ステージ機
構は半導体チップの測定時に、上記プローブボードの軸
に従った動的なX”軸及びY゛軸に従って移動制御がな
される。言い換えるならば、上記アライニング終了後に
測定載置台は前記角度θだけ回転され、上記動的なX゛
軸及びY°軸に従った移動制御が行われる。
半導体ウェハプローバを構成するX/Yステージ機構は
、上記縦型であることには限定されれず、従来と同様に
横型のものであってもよい。
、上記縦型であることには限定されれず、従来と同様に
横型のものであってもよい。
この発明は、半導体ウエハプローバとして広く利用でき
るものである。
るものである。
本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。すなわち、プローブボードの持つX又はY軸と半導体
ウェハを保持する測定!3!置装が搭載されるステージ
機構のX又はY軸との角度を検出して、それに応じて上
記テスージ機構の動的なY軸及びY軸を上記プローブボ
ードの持つY軸及びY軸に一致させるように移動制御を
行うことより、プローブボードのθ調整手段が不用にな
るためプローブボードの取り付は機構が簡単にできると
ともに、高周波テストヘッドとの接続経路を簡略化が可
能となり信頼性の高い高周波試験を実現できる。
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。すなわち、プローブボードの持つX又はY軸と半導体
ウェハを保持する測定!3!置装が搭載されるステージ
機構のX又はY軸との角度を検出して、それに応じて上
記テスージ機構の動的なY軸及びY軸を上記プローブボ
ードの持つY軸及びY軸に一致させるように移動制御を
行うことより、プローブボードのθ調整手段が不用にな
るためプローブボードの取り付は機構が簡単にできると
ともに、高周波テストヘッドとの接続経路を簡略化が可
能となり信頼性の高い高周波試験を実現できる。
第1図は、この発明に係る半導体ウエハプローバの主要
部の概略側面図、 第2図は、プローブボードのθずれの検出方法を説明す
るための図、 第3図は、上記プローブボードと高周波テストヘッドと
の接続部の一実施例を示す概略断面図である。 BS・・ベース、XS・・Xステージ、YS・・Yステ
ージ、Z・・Xステージ、θ・・θステージ、WF−・
半導体ウェハ、ITVI、ITV2・・措像装置、PT
・・パターン認識装置、5TGC・・ステージ制御装置
、PB・・プローブボード、HFTH・・高周波テスト
ヘッド、PAD・・プローブボードアダプター、HA・
・支柱、P・・ピン、PC・・プリント配線、PP・・
ボコピン、L・・リード線、CP・・位置合わせガイド
ピン
部の概略側面図、 第2図は、プローブボードのθずれの検出方法を説明す
るための図、 第3図は、上記プローブボードと高周波テストヘッドと
の接続部の一実施例を示す概略断面図である。 BS・・ベース、XS・・Xステージ、YS・・Yステ
ージ、Z・・Xステージ、θ・・θステージ、WF−・
半導体ウェハ、ITVI、ITV2・・措像装置、PT
・・パターン認識装置、5TGC・・ステージ制御装置
、PB・・プローブボード、HFTH・・高周波テスト
ヘッド、PAD・・プローブボードアダプター、HA・
・支柱、P・・ピン、PC・・プリント配線、PP・・
ボコピン、L・・リード線、CP・・位置合わせガイド
ピン
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、複数のプローブ針が固定的に設けられてなるプロー
ブボードが装填された状態で持つX又はY軸と半導体ウ
ェハを保持する測定載置台が搭載されるステージ機構の
X又はY軸との相対的角度に応じて、上記ステージ機構
の動的なX軸及びY軸を上記プローブボードの持つX軸
及びY軸に一致させるように移動制御を行うコントロー
ラを含むことを特徴とする半導体ウェハプローバ。 2、上記角度は、上記ステージ機構に取り付けられ、プ
ローブ針を被測定半導体ウェハが置かれる側から撮影す
る撮像装置と、この撮像装置により形成される映像信号
を受けるパターン認識装置とからなる角度検出手段を用
い、上記ステージ機構をX又はY方向に一定距離だけ移
動させたときの特定のプローブ針尖端の2点座標情報か
ら算出されるものであ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プローバ。 3、固定プローブボードは、高周波テストヘッドに対応
して固定的に取り付けられるものであることを特徴とす
る特許請求の範囲第2項記載の半導体ウェハプローバ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62094918A JPS63260143A (ja) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | 半導体ウエハプロ−バ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62094918A JPS63260143A (ja) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | 半導体ウエハプロ−バ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63260143A true JPS63260143A (ja) | 1988-10-27 |
Family
ID=14123373
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62094918A Pending JPS63260143A (ja) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | 半導体ウエハプロ−バ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63260143A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012255700A (ja) * | 2011-06-08 | 2012-12-27 | Saunders & Associates Llc | 電子部品計測装置 |
-
1987
- 1987-04-17 JP JP62094918A patent/JPS63260143A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012255700A (ja) * | 2011-06-08 | 2012-12-27 | Saunders & Associates Llc | 電子部品計測装置 |
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