JPH02265255A - プローブ装置システム - 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） 本発明は、プローブ装置システムに関する。

（従来の技術） 近年の半導体製造工程の技術革新により、特定用途向け
の大量のＩＣチップが要求されており、このため多量少
品種生産工程が増加してきている。

この一方で、ＩＣの高集積化のため半導体ウェハ１枚の
測定時間が長くなり、測定ステージにウェハをロード、
アンロードするためのローダ部の稼動率は低下している
。

従来、このようなウェハローダ部の稼動率の低下を防止
するために、一つのローダ部に対して、ウェハを測定す
るための複数のステージ機構を配置したプローブ装置が
提供されている（特開昭５７−６８０４３．特開昭５７
−１１５８４３　、特開昭６０−４９１３４２．特開昭
６１−１８８２３８．特開昭８１−２２０３４９　、特
開昭６３−１２９６４０　）。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記のような従来のプローブ装置にあっ
ては、２系統の測定ステージ間に単一のローダ部を配設
する場合には問題がないが、実際に測定ステージが３系
統以上となると、単一のローダ部の他に特別なローダ部
を設けなければ、ウェハを３系統目の測定ステージに搬
送することができない。

ここで、半導体ウェハの電気的特性検査を行うにあたっ
ては、この検査前にウェハの耐電圧をΔ−１定して、プ
ローブ検査を行う際の選別処理を行ったり、あるいは、
プローブ検査終了後に、検査結果に応じた不良チップへ
のマーキング処理、オープン、ショートパターンのりベ
ア処理等が実行される。このように、プローブ検査前後
の処理をも同一ローダ部よりウェハの供給を行おうとす
る場合には、上記処理はウェハ上の全てのチップに行う
必要がないため比較的スルーブツトが高く、複数台の測
定ステージに対して１台配設すれば足りる。

このように、ウェハの電気的特性検査及びその前後に要
する処理のためのウェハ供給稼動率を高める場合には、
３系統以上の装置に対してローダ部を共通化する必要が
あったが、従来の構成では実現不能であった。

そこで、本発明の目的とするところは、被処理体の電気
的特性検査及びこの検査の前及び／又は後に実施される
処理を、被処理体の供給１回収のための稼動率を高めて
実施できるプローブ装置システムを提供することにある
。

Ｃ発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、被処理体を複数枚収容したキャリアが移動す
る移動路と、 この移動路の途中に複数配設され、上記被処理体の電気
的特性検査を行う複数の測定ステージと、上記移動路の
途中に配設され、上記電気的特性検査の前及び／又は後
に実施される処理を行うための少なくとも一つの処理装
置と、 上記移動路の上記測定ステージ又は処理装置と対向する
位置にて上記キャリアを停止制御し、かつ、この位置で
の被処理体の受け渡し動作を制御する制御手段とを設け
たことを特徴とする。

（作　用） 本発明では、被処理体を収容したキャリアを複数のΔＰ
Ｉ定ステージ及び測定前後に実施される処理装置に対し
て移動可能とし、各停止位置にて被処理体の受け渡しが
可能であるので、キャリアからの被処理体の供給及びキ
ャリアへの被処理体の回収動作を一つのキャリアによっ
て実現でき、その稼動率を大幅に高めることができる。

（実施例） 以下、本発明を適用した一実施例について、図面を参照
して具体的に説明する。

第１図において、このプローブ装置システムは例えば２
５枚のウェハを水”平状態にて縦方向で所定ピッチ毎に
離間して収容した２つのキャリアカセットをキャリアと
しての移動部１０に搭載している。この移動部１０は、
移動路であるレール２０に沿って移動可能であり、かつ
、そのウェハの出入り口を１８０度回転できるようにな
っている。また、この移動部１０は、例えばこのレール
２０の一端に配置されたキャリアストッカ３０との間で
キャリアカセットの受け渡しが可能となっている。前記
キャリアストッカ３０は多段の棚構造を有し、このプロ
ーブ装置システムでの測定を要するウェハを搭載したキ
ャリアカセットを多数収容している。

前記レール２０の例えば両側にはウェハの測定部と、そ
の測定前後に要する処理部とを配設している。すなわち
、レール２０の片側に検査系例えば４台のプローバー４
０としてウエハプローバの測定ステージが設けられ、こ
れと反対側には処理系例えばマーキングブローバ５０．
ＶＴＨ用プローバー６０．処理系例えばりベア装置７０
がそれぞれ１台づつ配設されている。

前記プローバー４０は、ウェハを載置してＸ。

Ｙ平面、高さ方向のＺ方向及びＺ方向の回転方向である
θ方向にそれぞれ移動可能な測定ステージ４２を有し、
このステージ４２上方には図示しないプローブカード等
の触針が配置され、ウェハ上の各チップの電極パッドと
の接触が可能となっている。なお、各触針はプローバー
４０毎に配設された図示しないテスタに接続され、この
テスタより検査信号パターンを送信し、その出力をモニ
タすることで、各種電気的特性検査が可能となっている
。尚、１台のテスタを４台のプローバー４０に兼用する
ことも可能である。

前記プローバー４０では、測定ステージ４２上にてウェ
ハのプリアライメントが可能であり、その後ステージ４
２を図示しない画像認識機能を上方に有するアライメン
トブリッジ４４に移動させ、画像処理によるパターン認
識からファインアライメントを実行可能となっている。

前記マーキングプローバー５０は、同様にマーキングス
テージ５２．アライメントブリッジ５４を有し、前記各
プローバー４０での検査結果に基づき、不良チップへの
マーキングをスクラッチ方式あるいはインクジェット方
式等により実施するものである。

前記ＶＴＨ用プローバー６０は、前記プローバ４０での
測定前のウェハが所定の耐電圧を有するか否かを検査し
て、測定を要するウェハの選別処理を行うものである。

この耐電圧測定は、ウェハ上の予め定められた４点又は
５点のチップに対して実施される。

前記リペア装置７０は、前記プローバー４０のでの検査
結果に基づき、ビット救済が可能な不良箇所のみをリペ
アするものである。このリペアの内容は大別してショー
トパターンの切断処理及びオープンパターンの接続処理
とである。この種のりベア装置７０としては、集束イオ
ンビームを用いて、スパッタガス又は膜生成用ガスを導
入し、ショート箇所をスパッタにより接続し、オープン
箇所をデポジションの付着により接続するものを挙げる
ことができる（特公昭８３−２５８６０．月刊Ｓｅｍ１
ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　Ｗｏｒｌｄ　１９８Ｂ、Ｉ　Ｐ９
３〜１０３参照）。

前記移動部１０のキャリアカセットと、この移動部１０
の搬送途上にあるプローバー４０等とのウェハの受け渡
しは、ウェハハンドラー８０によって行われる。このウ
ェハハンドラー８０として、本出願人による先の出願（
特願昭６３−２３４４６１　）に開示されたものを好適
に採用することができる。

このウェハハンドラー８０は、第２図に示すように、一
対の多関節アーム８２．８４を、その移動平面が交差す
るように傾斜して配置している。

そして、両端が上記多関節アーム８２．８４と同一角度
で傾斜する傾斜部８６ａと、この間に形成された水平部
８６ｂとて構成されたアーム連結部材８６が設けられ、
前記傾斜部８６ａ、８６ａが前記一対の多関節アーム８
２．８４の移動端に回転自在に支持されている。そして
、このアーム連結部材８６上に、このアーム連結部材８
６の長平方向と直交する方向に沿ってピンセット８８が
固着されている。なお、このピンセット８８は、その両
端側でウェハＷを例えば真空吸着によって支持可能な真
空吸着部８８ａ、８８ａを有している。

一方の多関節アーム８２は、第１のアーム８２ａと第２
のアーム８２ｂとから構成され、同様に他方の多関節ア
ーム８４も第１アーム８４ａと第２のアーム８４ｂとか
ら構成され、上記各アームの両端を回転自在とする３関
節（ａ、ｂ、ｃ）ををする構造となっている。

また、前記第１アーム８２ａ、８４ａを回転自在に支持
する基台９０は、モータ９２．ベルト９４によって一方
の第１アーム８２ａを回転駆動し、かつ、基台９０自体
が、第２図のθ方向に回転可能であり、かつ、高さ方向
であるＺ方向に上下動可能となっている。この結果、ピ
ンセット８８は第２図のＡ、Ｂ方向に移動可能であり、
かつ、このピンセット８８を回転させ、かつ、上下動可
能としている。

次に、このプローブ装置システムの駆動制御系について
第３図を参照して説明する。

ＣＰＵ１００は、このシステムの全ての制御を司どるも
のであり、前記キャリアストッカ３０内の各キャリアカ
セットのロットの種別１枚数、現在測定中あるいは処理
中のキャリアカセットの内のウェハに関する情報（アラ
イメント情報、測定すべきチップアドレス、不良チップ
アドレス、不良内容等）を記憶、管理している。このＣ
ＰＵ１００には下記の゛各種駆動制御部が接続されてい
る。キャリア移動制御部１０２は、キャリアカセットを
搭載した前記移動部１０の駆動、停止を制御する。プロ
ーバー制御部１０４は、各プローバ−４０及びこれと対
向するウェハハンドラー８０に対応して４台設けられ、
各プローバー４０での測定動作、そのプローバー４０に
対するウェハのロード、アンロードを駆動制御する。マ
キレグプローバー制御部１０６．ＶＴＨ用プローバー制
御部１０８及びリペア装置制御部１１０も、各端末処理
部及びこれに対応するウェハハンドラー８０毎の個別的
な動作制御を行うようになっている。

次に、作用について説明する。

ＣＰＵ１００の指令を受けたキャリア移動制御部１０２
の制御に基づき、キャリアストッカ３０より移動部１０
に同一種類のウェハを搭載した２個のキャリアカセット
が搭載され、この移動部１０をまずＶＴＨ用プローバー
６０と対応する位置まで搬送して停止させる。そして、
このＶＴＨ用プローバー６０にて、キャリアカセット内
の全てのウェハに対し、予め定められた４〜５点のチッ
プに関する耐電圧の検査を行う。この測定結果はＣＰＵ
１００に送られ、不良を有するウェハについては以降の
測定から構成される装置が成される。尚、この際のウェ
ハのロード、アンロードは後述する通りである。

次に、上記移動部１０を一つのプローバー４０と対応す
る位置まで搬送して停止させる。この後、これと対応す
るプローバー制御部１０４の制御に基づき、移動部１０
に搭載されている一方のキャリアカセットからのウェハ
のロード動作が実施される。すなわち、ウェハハンドラ
ー８０を上下動してＺ方向位置をセットし、その後モー
タ９２の駆動によってビンセット８８を該ウェハの裏面
まで移動させ、キャリアカセットより浮かせた状態にて
ウェハを取り出す。その後、ウェハハンドラー８０を１
８０”回転させ、さらにモータ９２を駆動してこのウェ
ハを測定ステージ４２に搭載することでロード動作が終
了する。

この後、上述したウェハのプリアライメント。

ファインアライメントが実施され、その後、ステージ４
２上のウェハに対して触針を接触し、図示しないテスタ
にて各種電気的特性検査を実施する。

この際の不良チップのアドレス及び不良内容は、ＣＰＵ
１００に送られて記憶されることになる。

これと並行して、２台目以降の各プローバー４０に対し
ても同様なウェハロード動作を実行し、各プローバー４
０にて順次測定を開始させる。

この際、先に行われた耐電圧測定にて不良と判別された
ウェハのロードは阻止される。

各プローバー４０では、その測定開始タイミングがずれ
ているので、所定時間で終了する一枚のウェハに対する
検査終了時間もそれぞれずれている。従って、移動部１
０は、前記ＣＰＵ１００からの指令を受けるキャリア移
動制御部１０２の制御に基づき、測定の終了したプロー
バー４０と対応する位置に順次移動、停止し、測定の終
了したウェハをキャリアカセット内の基の位置にアンロ
ードすることになる。この際、ビンセット８８の両端が
真空吸着部３３ａ、８８ａとなっているので、次の新た
なウェハを一方の真空吸着部８８ａにて支持した状態で
、他方の真空吸着部８８ａにて測定ステージ４２より測
定済みウェハを受けとり、このビンセット８８を１８０
＠回転することて、即座に新たなウェハをロートするこ
とができ、スルーブツトが向上する。また、移動部１０
によって次にウェハの受け渡しを実行するプローバー４
０は予めＣＰＵ１００によってわかっているので、その
位置にて待機して即座にウェハの受け渡しを実施すれば
、さらにスループットが向上する。

一方、測定の終了したウェハは、次に移動部１０の移動
によってマーキングプローバー５０に搬送され、同様な
ロード動作を実施してプローバー５０内にウェハを設定
する。このマーキングプローバー５０では、ＣＰＵ１０
０にて記憶している不良チップ位置情報に基づき、この
不良チップに対してのみマーキング動作を実行すること
になる。

また、ＣＰＵ１００にてビット救済が可能と判断された
チップを有するウェハについては、同様に移動部１０を
リペア装置７０に搬送し、ここで上述したビット救済措
置が行われることになる。

尚、本実施例では４台のプローバー４０に対し、マーキ
ングプローバー５０及びリペア装置７０をそれぞれ１台
づつ配置しているが、これはウェハの歩留まり（例えば
７０〜８０％）及びマーキング処理時間、ビット救済時
間と、全てのチップに対するプローブ検査時間とを考慮
すると、４二１の台数割合で充分に効率良く稼動するか
らである。

また、ＶＴＨ用プローバー６０も１台であるが、この検
査も１枚のウェハに付き４〜５点のチップであるので、
プローブ時間に比べれば充分短時間で終了するからであ
る。そして、この移動部１０の稼動率が高まるように、
前記ＣＰＵ１００によって移動部１０の移動先を指定し
て、キャリアカセット内の全てのウェハに関する測定、
処理等を実施することになる。

このように、本実施例装置では、移動部１０によって複
数のプローバー４０およびその測定前後に要する各処理
部に対してキャリアカセット毎ウェハを移動させている
ので、順次測定、処理の終了する各部に対して稼動率良
くウェハの供給１回収動作を行うことができ、各部毎に
ローダ部を設けるものと比較すれば、高価なりリーンル
ーム内に占める装置設置面積が大幅に減少し、かっ、ロ
ーダ部の総数も少なくてよいので、製造設備の大幅なコ
ストダウンを図ることができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。

例えば、上記実施例では移動部１０内にキャリアカセッ
トのみを搭載し、ロード、アンロードのためのウェハハ
ンドラー８０を各測定部毎に配設したが、移動部１０内
に搬送アームを内蔵するものでも良く、あるいは第４図
に示すように、前記ウェハハンドラー８０を各部の配設
位置に亘って移動可能とし、同一ラインに沿っである各
部へのウェハのロード、アンロード動作を−っのウェハ
ハンドラー８０によって兼用するものでもよい。

また、一つのプローブ装置システムに備えられるプロー
バー４０及びそのｎ１定前後の各処理部の数についても
種々の変形実施が可能であり、移動部１０を効率良く稼
動できる種々の組み合わせが可能である。

また、本発明ではキャリアカセットを移動する必要上、
この稼動に伴うゴミの発生が懸念されるが、これは稼動
部分を真空引きし、ウェハの存在する空間に飛散しない
構成とすること等で解決可能である。・ ［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば複数の測定ステー
ジ及びその、１１１Ｊ定の前及び／又は後に実施れさる
処理部への被処理体の供給１回収を、共通のキャリアに
よって実施でき、従って被処理体の供給１回収を行うキ
ャリアの稼動率を大幅に向上でき、特に多量少品種の測
定に好適なプローブ装置システムを提供できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明を適用したプローブ装置システムの一
実施例の概略説明図、 第２図は、第１図中のウェハハンドラーの概略斜視図、 第３図は、第１図の実施例装置の制御系ブロック図、 第４図は、ウェハハンドラーを移動可能とした変形例を
説明するための概略説明図である。 １０・・・移動部、２０・・・レール、３０・・・キャ
リアストッカ、 ４０・・・プローバー　４２・・・測定ステージ、５０
・・・マーキングプローバー ６０・・・ＴＶＨ用プローバー ７０・・・リペア装置、 ８０・・・ハンドラー　１００・・・制御手段。 代理人　弁理士　井　　上　　　−（他１名）Ａ ＼ 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被処理体を複数枚収容したキャリアが移動する移
   動路と、 この移動路の途中に複数配設され、上記被処理体の電気
   的特性検査を行う複数の測定ステージと、上記移動路の
   途中に配設され、上記電気的特性検査の前及び／又は後
   に実施される処理を行うための少なくとも一つの処理装
   置と、 上記移動路の上記測定ステージ又は処理装置と対向する
   位置にて上記キャリアを停止制御し、かつ、この位置で
   の被処理体の受け渡し動作を制御する制御手段とを設け
   たことを特徴とするプローブ装置システム。