JPH0228344A - 半導体検査装置 - 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】 λ五立１血 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体検査装置に関するものである。

（従来の技術） 回路基盤などの半導体装置（被測定デバイス）の検査装
置における位置決めは、特に図示しないが、まずウェハ
をプリアライメントした後にその状態を保持したままア
ーム等で測定位置に搬送し。

測定位置の上方に設けたマイクロスコープによる目視に
て一枚目のウェハのみを精密に位置合わせし、同様にプ
リアライメントされた２枚目以降のウェハは測定位置以
外の位置にセットされた光学的センサＣＣＣＤ等）によ
り自動的にアライメントされ、測定されるのが通例であ
る。

また、最近では、テープキャリアで被測定デバイスを測
定位置に搬送し、マイコロスコープでの位置決めデータ
に基づいてテープ上のスプロケットの孔をガイドとして
、テープを自動搬送させた後、検査・測定を行う半導体
検査装置も使用されている。このようなテープキャリア
は、ボンディングの際にも使用されることが多く、流れ
作業を可能にする。この種のテープキャリア搬送装置に
おける位置決め機構として、特開昭６１−７８５８４号
公報などテープキャリアのスプロケットホ−ルを利用し
た位置決め機構がある。これは９例えば第３図に示すよ
うに、送り爪４０が図示しない駆動機構により同図ＥＦ
ＧＨ矢で示す行程で動き、フレーム４１　（テープキャ
リア）を一定ピッチ分だけ前方へ送る。次いで、この状
態から位置決めピン４２が上昇し、フレーム４１のスプ
ロケットホール４３にはまり込んで位置決めするもので
ある。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述のようにまずウェハをプリアライメ
ントした後で測定位置まで搬送するのでは、その移動距
離が大きい場合には時間がかかり、更に、位置決め精度
も低下する。特に、最近は、大型基板等の検査装置にお
いて、そのトータルスループットを上げると共に、位置
決め精度を上げなければならないという問題点があった
。

また、テープキャリア型の半導体検査装置における上述
の位置決め機構では、スプロケットホールの位置精度が
その材質等に原因して１０μ重の誤差を生じており、多
ピン用の微少パッドなどの高精度なテープに対してプロ
ービングを行うことができないという課題がある。しか
も５位置決めピン４２とスプロケットホール４３の挿合
により機械的に位置合わせを行うため、テープキャリア
に異常な力が加わって、キャリアの反り、歪みを生じ、
位置決め精度を狂わせるばかりか、装置に損傷を与える
おそれがあった。

本発明は、上述の課題に鑑み発明されたもので。

マイクロスコープでの測定に影響を与えることなく、？
ｌＩＭ定位置で高精度な自動位置合わせを行い。

しかもテープキャリア型においても装置に全く負担をか
けない半導体検査装置を提供することを目的とする。

七の構成 （課題を解決するための手段） 本発明は、上述の課題を解決するため、被測定デバイス
の測定位置にマイクロスコープを配設した半導体検査装
置において、高精度に移動可能なカメラ・光源を有する
光学的自動検出機構を具え。

測定位置に於いて被測定デバイス上のパターンを自動検
出することにより、該検出されたデータに基づいて、例
えば被測定デバイスの設定テーブルをＸ、Ｙ方向に補正
駆動することにより、コンタクトするプローブカードの
針合わせを高速に自動的に実行するように構成した。こ
の場合、該光学的自動検出機構はＸ、Ｙ方向に移動可能
であることが好ましい。

（作用） 本発明によれば、テープキャリア上のパッドパターン又
はターゲットパターンなどのパターンが高精度に移動可
能なカメラ・光源を有する光学的自動検出機構で自動検
出され、このデータに基づいて、測定位置の被測定デバ
イスのＸＹ方向位置決めが自動的に行われる。光学的手
段を用いているため、その検出精度は非常に高精度であ
り、テープキャリアを高精度ステージに設置することが
できるため、テープキャリア乃至被測定デバイスが損傷
することもなく、位置決め精度が落ちることもない。ま
た、測定位置で針合わせをするパターンを直接検出する
ため、テープの材質による位Ｃｔ誤差が影響しない。な
お、光学的自動検出機構が移動可能であるので、測定位
置においてマイクロスコープの視野を妨げることがなく
、スムースに初期の針合わせを行うことができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例につき図面に従って説明する。

第１図は、本発明をテープキャリア型半導体検査装置に
用いた一実施例を示したもので、同図（ａ）は測定位１
１Ａでの位置決め状態を示す要部概略図、同図（ｂ）は
光学的自動検出機構をＢ位置までスライドさせた状態を
示す部分平面図、同図（ｃ）は同図（ａ）に示した光学
的自動検出機構の拡大説明図、である。

この実施例では、全体を図示しない半導体検査装置１の
テストヘッド２のヘッドプレート２ａにカメラ４・光源
５を有する光学的自動検出機構３を具えており、該光学
的自動検出機構３がテープキャリア６の被測定デバイス
７の搬送方向の水平位置にくるよう配置している。

この光学的自動検出機構３は、テープキャリア６により
搬送され測定位置Ａで停止した被測定デバイス７に向け
て、ハロゲンランプ等の光源から成るその光源５から被
測定デバイス７と平行な光ユ１−１４を集光レンズ１６
を通しミラー９，１０及びプリズム８を介してレンズ１
１により被測定デバイス７に照射する。そして、被測定
デバイス７上のパッドパターン又はターゲットパターン
などのパターンを照らした反射光をレンズ１１により平
行光に変換した後、プリズム８とハーフミラ−９を通し
て、前記パッドパターン又はターゲットパターン像をカ
メラ４に結像させる。このカメラ４に写されたパターン
位置データに基づいて、Ｘ、Ｙステージ１３を補正駆動
することにより、被測定デバイス７のＸ、Ｙ方向の位置
合わせを行い、プローブカード１２の針先１２ａと被測
定デバイス７のパッドを正確に自動的に合わせることが
できる。なお、上記光学的自動検出機構３は、上記プロ
ーブカード１２の周辺に配置されるメジャリングライン
の妨げにならない構造にする必要があるが、本機構の場
合、集光レンズ１１により照光ビーム化３及びユ６を数
ｍ■φに設定することができる。又、次に説明するとう
り、スライド駆動させることがその構造上簡単にできる
特徴を持っている。

但し１本発明の機構は図示したものに限らず、他の構造
とすることも可能である。

また１本実施例における光学的自動検出機構３は、テー
プキャリア６の被測定デバイス７の搬送方向の水平位置
を保持しつつ、図示しない駆動機構によりスライドして
移動可能なように構成されている。これは、測定位置Ａ
で位置決めした後、マイクロスコープ１５を用いて目視
にて最初の被測定デバイス７にプローブカードの針１２
ａを位置合わせする際、該光学的自動検出機構３を例え
ばその端部が図中Ｂ位置までくるように移動させること
で、マイクロスコープによる針合わせに影響を与えない
ようにするためであり、その時のマイクロスコープの視
野には、第１図（ｂ）に示すとおり被測定デバイス７と
プローブカードの針１２ａが十分に目視し得る。

また、光学的自動検出袋Ｍ３のシャッタ機構１４は、位
置合わせ時には開き、測定中は閉じるよう構成されてい
る。但し、光源５にＬＥＤ光源等を使用した場合には、
その耐久性を考慮して、シャッタ機構１４は除き、ＬＥ
Ｄのドライブを開閉する方式でもよい。

なお、図中１７は全体を図示しない半導体検査装置にお
けるプローブカードのリングインサートを示す。

上記実施例における具体的な位置決めは、まず図中Ａ位
置に被測定デバイス７がくるようにテープキャリア６を
停止せしめ、Ａ位置上の被測定デバイス７のパッドパタ
ーン又はターゲットパターンなどのパターンの像を光学
的自動検出機構３のカメラ４に写し、次いでその撮影デ
ータに基づいて測定位置のＸ、Ｙ方向位置合わせを自動
的に行って、被測定デバイス７の特定パターンがＡの位
置に設定される。次に、光学的自動検出装置３をＢの位
置に退避させ、マイクロスコープ１５によリプローブカ
ードの針１２ａと被測定デバイス７のパッドを手動で針
合わせする。この時のＸ、Ｙステージ１３の補正量は検
査装置１のコントローラ部に記憶させる。そして、光学
的自動検出装置３を再度Ａの位置に設定し、ブロービン
グを開始する。この場合、１つの被測定デバイス７毎に
上記の作動により被測定デバイス７の特定パターンを自
動検出し、前記ｘ、Ｙの補正量を加算することにより、
自動的に針合わせを行う。このようにして、テープ上の
被測定デバイス７の１デバイス毎の正確な位置合わせが
可能となる。ここで非常に重要なことは、上記光学的自
動検出装置３がスライドされることであり、実施に当っ
てはそのときの繰返し位置精度が確証される構造でなけ
ればならない。

第２図は本発明の他の実施例を示した要部概略図で、上
記実施例とほぼ同様の構造を有するものであるが、位置
決め手段が異なるものである。即ち、本実施例では、ま
ず図中Ｃ位置（測定位置Ａに搬送する途中に位置する）
において被測定デバイス７上のパッドパターン又はター
ゲットパターンの像をカメラ４に写し、次いでそのデー
タに基づいてテープキャリア６（同時に勿論被測定デバ
イス７）を搬送路上を移動させ、その撮影データに基づ
いて位置決めをし、測定位置Ａ′にてテープキャリア６
を停止させて被測定デバイス７をプロービングする。こ
のように搬送途中の位置でカメラ４の撮影を行うのは、
マイクロスコープ１５の視界の邪魔にならないためであ
り、そのための光学的自動検出機構３ではスライド機構
を必要としない。但し、Ｃ位置からＡ位置までのストロ
ークを駆動するためのステージ１３の精度を高くする必
要がある他、テープキャリア６の構造上テープを保持し
つつステージ１３により長いストロークを正確に駆動で
きる構造でなければならない。

次に、上記各実施例の作用について説明する。

上記第１実施例によれば、測定位置Ａにおけるテープキ
ャリア上の被測定デバイス７のパッドパターン又はター
ゲットパターンなどのパターンが高精度に移動可能なカ
メラ４・光源５を有する光学的自動検出機構３で自動検
出され、このデータに基づいて、測定位置の被測定デバ
イス７のＸＹ方向位置決めが自動的に行われる。光学的
手段を用いているため、その検出精度は非常に高精度で
あり、テープキャリア６を高精度ステージに設置するこ
とができるため、テープキャリア６乃至被測定デバイス
７が損傷することもなく、位置決め精度が落ちることも
ない。また、８１１１定位置で針合わせをするパターン
を直接検出するため、テープの材質による位置誤差が影
響しない。なお、光学的自動検出機構３が移動可能であ
るので、測定位置においてマイクロスコープ１５の視野
を妨げることがなく、スムースに初期の針合わせを行う
ことができる。

なお、第２実施例においては、光学的自動検出機構３が
移動せずに退避位置Ｃに設定されているため、測定位置
Ａにおいてマイクロスコープ１５の視野を妨げることが
なく、他の作用については上記第１実施例とほぼ同様で
ある。

」−記各実施例は、本発明をテープキャリア型の半導体
検査装置に適用したものであるが、本発明はウエハプロ
ーパなどの半導体検査装置においても実施し得ることは
いうまでもなく、半導体検査装置の全てに適用で゛きる
ものである。

見班勿倭末 以上説明したところから明らかなように、本発明によれ
ば、被測定デバイスの測定位置にマイクロスコープを配
設した半導体検査装置において。

光学的自動検出機構により極めて高精度に測定位置にお
ける被測定デバイスの位置合わせを行うことができ、多
ピン用微少パッドに対しても十分対応し得る。しかも位
置決めに際し、測定位置に配設されたマイクロスコープ
の視界に影響を全く与えることがないので、スムースに
位置決めを行うことができる。更に、１デバイス毎に位
置決めをする必要のあるウェハ、半導体基板、半導体の
組立工程における製造装置及び検査装置に対応して、正
確に被測定デバイスの位置決めを自動的に実行できると
いう効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の位置決め機構をテープキャリア型半
導体検査装置に用いた一実施例を示したもので、同図（
ａ）は測定位置Ａでの位置決め状態を示す要部概略図、
同図（ｂ）は光学的自動検出機構をＢ位置までスライド
させた状態を示す部分平面図、同図（ｃ）は同図（ａ）
に示した光学的自動検出機構の拡大説明図、第２図は本
発明の他の実施例を示す要部概略図であり、第３図は従
来のテープキャリア搬送装置におけるスプロケットホー
ルを利用した位置決め機構の概略斜視図である。 １・・・・半導体検査装置　２ ３・・・・光学的自動検出機構 ４・・・・カメラ ６・・・・テープキャリア ８・・・・プリズム １１．１６・・・・集光レンズ １５・・・・マイクロスコープ Ｂ、Ｃ・・・・退避位置 ａ・・・・ヘッドプレート ５・・・・光源 ７・・・・被測定デバイス ９．１０・・・・ミラー １３・・・・Ｘ、Ｙステージ Ａ・・・・測定位置 第１図 （ａ） 第１図 （ｂ） ｌ了 第１図 （Ｃ） 第２図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被測定デバイスの測定位置にマイクロスコープを
   配設した半導体検査装置において、高精度に移動可能な
   カメラ・光源を有する光学的自動検出機構を具え、測定
   位置に於いて被測定デバイス上のパターンを自動検出す
   ることにより、該検出されたデータに基づいてコンタク
   トするプローブカードの針合わせを高速に自動的に実行
   するように構成した半導体検査装置。
2. （２）該光学的自動検出機構がＸ、Ｙ方向に移動可能で
   ある請求項１記載の半導体検査装置。