JP2917700B2 - マーキングプローバ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マーキングプローバに
係わり、特にマークの自動設定に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、マーキングブローバによるマーキ
ングは、不良の半導体チップ（以下、チップと称す）に
対して、目印をつけるためにチップに金属製の針で傷を
付ける方式（以下スクラッチ方式と称す）や、インクを
チップに付けることによりマークを付ける方式（以下イ
ンクマーク方式と称す）や、レーザによりチップに傷跡
を付ける方式（以下レーザマーク方式と称す）を用いて
いる。

【０００３】マーキングプローバにおいて上述したマー
キングを行う為に、半導体ウエハ（以下ウエハと称す）
上のチップと、マークをつける治具（以下、マーカと称
す）の取付け高さを合わせる作業が必要である。

【０００４】従来のマーキングにおいては、図７に示す
様に、ウエハ上に形成されたチップとマーカ芯１３の先
端を合わせる時は、マーカ１１を取付けてあるマニュピ
レータ６の調整ねじ２０をオペレータが調整することに
より、マーカ１１の高さ調整を行い、実際にチップにマ
ーキングしマークをつけて、その大きさをオペレータが
確認する事で、オペレータの判断によりマーカ高さを判
定していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この従来の、マーキン
グプローバによるマーキングでは、オペレータの判断に
よりマーカの高さを判定していた為、個人差によりマー
カの高さにばらつきが生じる為、マークの大きさが不均
一となる欠点がある。

【０００６】また、マーカの高さ調整は、マニュピレー
タで行なうため、調整操作が繁雑となる欠点があった。

【０００７】さらに、最近のウエハ検査工程において
は、ウエハの検査データを収集し、そのデータを基にマ
ーキング専用のマーキングプローバでマーキングを一括
して行なうグループマーキングが主流になってきてい
る。

【０００８】しかし、このマーキングプローバでのマー
カ調整を、人間が行なわないとならないため、完全自動
化が出来ないという欠点があった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では、マーカに導
体でできたマーカ芯ガイドと、マーカ芯ガイドとマーキ
ングプローバステージ上のウエハが接触した事を検出す
るコンタクト検知回路と、接触を検出するとマーキング
プローバステージの動作をストップさせ、その時のステ
ージ高さを認識するステージ制御部と、その時のステー
ジ高さと実際のマーカ芯先端までの距離を計算する演算
部とを有している。さらにマークを撮像する画像認識装
置（以下、カメラと称す）と、その画像を処理し、適正
なマークの大きさを判断する画像処理制御部と、これら
の制御部の動作を、統括制御するマーキングプローバ制
御部を備えていることが好ましい。

【００１０】

【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の第１の実施例のコンタクト検知状態
のマーカ図である。

【００１１】ステージ１の上にウエハ２が搭載されてい
る。マーカ芯ガイド３を有するマーカ１１は、スプリン
グ４とソレノイド５を備えている。マーカ１１は、マニ
ュピレータ６によりマーキングプローバに固定されると
共に、適度なマークを行うために必要な任意の傾きを与
えられる。ここで、マーカ芯ガイド３は導体で製作する
ものとし、また、マーカ芯ガイド３には、グランド接地
線７が接続されている。ステージ１にはコンタクト検知
回路８が接続されており、コンタクト検知回路８はコン
パレータ９とリレー１０から構成される。

【００１２】次に、図を参照しながらマーキング動作を
説明する。図２はマーカ芯１３を、マーキングの為、ウ
エハ２に接触させた状態のマーカ図である。

【００１３】図２の状態で、ウエハ上のチップに対する
マーキングが行なわれる。マーカ芯高さ１４は、マーカ
芯１３の実際にマーキングを行う状態にした時の、マー
カ芯ガイド３とウエハ２の表面との距離を示している。

【００１４】ウエハの厚さ１８はマーキングプローバに
より測定される。例えば、マーキングプローバで容量セ
ンサ等を使用して、ウエハ２の表面とステージ１の表面
の高さをそれぞれ測定し、この高さの差からウエハの厚
さ１８が求まる。

【００１５】マーカ芯高さ１４をパラメータとして、キ
ーボードまたはディップスイッチなどによりマーキング
プローバに予め入力する。

【００１６】図３はマーカ芯１３が、ウエハ２に接触し
ていない時のマーカ図である。マーカ芯１３はソレノイ
ド５が動作しない時は、マーカ芯ガイド３の中に入って
いる。マーカ芯１３はソレノイド５が動作した時に、マ
ーカ芯高さ１４の寸法で適正なマークを付ける事が出来
る様に、マーカ芯ガイド３から出る。

【００１７】図３において、マーキングプローバのステ
ージ１にウエハ２をのせた状態で、プローバでウエハの
厚さ１８を測定したのち、マーカ芯ガイド３とウエハ２
をコンタクトさせるための、ウエハ２上に指定された任
意の位置に、ステージ１を移動させる。

【００１８】次に、マーカ芯ガイド３とウエハ２をコン
タクトさせるため、ステージ１を上昇させる。マーカ芯
ガイド３とウエハ２がコンタクトすると、マーカ芯ガイ
ド３は導体で出来ている為、コンタクト検知回路８との
間で回路が形成される。コンタクト検知回路８では、マ
ーカ芯ガイド３とウエハ２の間で導通がとれると、検出
信号１７をステージ制御部３２へ出力しマーキングプロ
ーバのステージ１の動作をストップし、リレー１０の接
点を開いてコンタクト検出を停止する。

【００１９】この時のマーキングプローバのステージの
高さを、図４のステージ制御部３２で記憶しておき、こ
の位置から、ウエハ厚さ１８とマーカ芯高さ１４の合計
を演算部３３で計算し減算することにより、図２で示す
実際のウエハ２とマーカ芯１３により、適正なマーキン
グ状態となるコンタクト位置１９となるようにステージ
１を制御するとともに、ステージ制御部３２へ記憶させ
る。

【００２０】このコンタクト位置１９で、ウエハ２にマ
ークの大きさを調整する為のマーキングを行なう。この
マーキングはウエハ上に任意に指定される特定の位置で
行う。

【００２１】次に、マーキングプローバのステージ制御
部３２に、マーキングを行ったウエハ上の特定の位置が
ステージ１のＸ，Ｙ軸上のどの位置にあるかを記憶させ
る。そして、図４に示すマーキングプローバに備えられ
たカメラ３０の下にこのマーキングを行なった特定の位
置がくるようステージ１をＸ，Ｙ軸上で移動させる。

【００２２】ここで図５のウエハ２上にマーキングされ
たマーク４０を図４に示すカメラ３０で撮像し、画像の
パターンマッチングを行う事により、マーク４０の認識
を行う。

【００２３】例えば、マークの二値化処理を行なうこと
によりマーク４０を認識する方法を説明する。ここで、
マーク４０の形を確実に認識出来る様にする為に、二値
化のしきい値を、プローバのキーボードからの入力によ
り任意に変更出来る様にしておく。

【００２４】図５において、マーク４０を取り囲む様に
マークエリア４１をプローバのモニタ上で設定する。こ
こで例えばマークを二値化後に‘１’と表現すると、こ
のエリア内において‘１’の占める範囲が何％であれば
適正なマークであるかをパラメータとしてプローバにキ
ーボードなどにより予め入力しておく。

【００２５】ここで、例えば‘１’の占める範囲が設定
したパラメータ値より少なければ、図４の画像処理制御
部３１は、パラメータ値より少ないと判断し、プローバ
制御部３４を経由してステージ制御部３２ヘパラメータ
値より少ないと報告する。ステージ制御部３２は、パラ
メータ値より少ない時は、ステージ１をプローバのパラ
メータで設定した任意の値だけ上昇する様に制御する。
逆に‘１’の範囲がパラメータ値より大きかったり、マ
ークエリア４１の外に‘１’が存在する場合、同様な制
御系を経てステージ１を下降する様に制御する。

【００２６】ステージ１を制御駆動させた後、再度、マ
ークの大きさを調整する為の特定な位置にステージ１移
動し、上記したようにマーク４０をつけてマーク４０の
大きさを判定する。

【００２７】マーク４０の大きさが、マークエリア４１
内に入り、任意の適正範囲を占めている時マーク準備完
了として、チップに対するマーキング作業を行なう。

【００２８】以上が、本発明を用いた一実施例の説明で
ある。

【００２９】本発明の第２の実施例として、図６のよう
に例えばレーザマークを行なう場合、レーザマーカ５０
では、レーザ出力の焦点を合わせる為、ある特定のワー
クディスタンス５１を必要とする。ここで、レーザマー
カ５０の傾き５２とワークディスタンス５１を入力する
事により、傾き５２をθとすると、ワークディスタンス
５１とｓｉｎθの積をマーキングプローバで計算するこ
とにより、レーザマーカ５０とプローバステージ１との
距離５３を得る事が出来る。

【００３０】この距離５３を得る事が出来れば、レーザ
マーカ５０を導体で製作する事により、第１の実施例で
説明したと同様な方法で適正なマーク位置を得る事が出
来る。

【００３１】

【発明の効果】本発明では、マーキングプローバで使用
するマーカに導体で製作したマーカ芯ガイドを取付け、
これをグランドに接地し回路の一部とし、且つマーカ芯
高さをパラメータとして持たせ、またマーキングプロー
バに取付けたカメラからマーキング跡を抽出し、適度な
大きさになる様に判別させステージ高さをコントロール
する事により、完全にマーキングプローバのマーキング
調整を自動化出来るとうい効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のコンタクト検知状態を
示す図。

【図２】本発明の第１の実施例のマーカ芯をウエハに接
触させた状態を示す図。

【図３】本発明の第１の実施例のマーカ芯が接触してい
ない時の状態を示す図。

【図４】本発明の第１の実施例のプローバシステム構成
を示す図。

【図５】本発明の第１の実施例のマークの大きさ認識を
説明する図。

【図６】本発明の第２の実施例のレーザマーカを示す
図。

【図７】従来の技術を説明する図。

【符号の説明】

１ ステージ ２ ウエハ ３ マーカ芯ガイド ４ スプリング ５ ソレノイド ６ マニュピレータ ７ グランド接地線 ８ コンタクト検知回路 ９ コンパレータ １０ リレー １１ マーカ １２ コンタクト点 １３ マーカ芯 １４ マーカ芯高さ １５ マーカ芯ガイドとウエハの距離 １６ マーカ芯ガイドの最下端 １７ 検出信号 １８ ウエハの厚さ １９ コンタクト位置 ２０ 調整ねじ ３０ カメラ ３１ 画像処理制御部 ３２ ステージ制御部 ３３ 演算部 ３４ プローバ制御部 ４０ マーク ４１ マークエリア ５０ レーザマーカ ５１ ワークディスタンス ５２ 傾き ５３ 距離

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体ウエハ上に形成された半導体チッ
   プの電気特性試験の良否判定を表わすマークをつけるマ
   ーキングプローバにおいて、マークをつけるマーカに導
   体で出来且つ回路の一部を構成するようなマーカ芯ガイ
   ドを設け、かつ、前記マーカ芯ガイドと半導体ウエハの
   コンタクトを検知するコンタクト検知回路と、前記コン
   タクト検知回路からの信号により、マーキングプローバ
   のステージ動作を制御する制御部とを有することを特徴
   としたマーキングプローバ。
2. 【請求項２】 マーク検出用の画像認識装置と、前記マ
   ーク検出用の画像認識装置から取り込んだ画像を処理す
   る画像処理制御部とを設け、半導体チップにマーキング
   したマークの大きさを前記マーク検出用の画像認識装置
   で認識することにより、適正なマークの大きさになるま
   でマーキングプローバのステージ高さを補正する事を特
   徴とした請求項１に記載のマーキングプローバ。