(57)【要約】【課題】個片化されたＬＳＩチップに対応したウエハ検査工程において、従来よりも検査効率やコストに優れたウエハプローバ装置及び搬送トレーを提供する。【解決手段】搬送トレー１０１に、ＬＳＩチップ１０２が配置されるための支持台１０３と、支持台１０３上を可動するアーム１０５ａ、１０５ｂと、当該アームを支える支持部１０６ａ、１０６ｂを有し、支持台１０３上のＬＳＩチップ１０２を複数のアームで挟むことにより固定する構成としている。チップサイズに依らず、１つの搬送トレーでＬＳＩチップの電気特性の検査を行うことができる。【選択図】図1
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＳＩチップを配置するための支持台と、前記支持台上を可動するアームと、前記アームを支えるアーム支持部と、を有する搬送トレーであって、
前記ＬＳＩチップを前記可動するアームを含む複数のアームにより挟むことによって固定する機構を備えていることを特徴とする搬送トレー。
【請求項２】
前記複数のアームが前記支持台上のＸ軸とＹ軸とにそれぞれ２本ずつ配置されていることを特徴とする請求項１に記載の搬送トレー。
【請求項３】
前記複数のアームのうちの１本が前記アーム支持部により固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の搬送トレー。
【請求項４】
前記複数のアーム及び前記支持台がセラミック材料又はフェノール樹脂から成ることを特徴とする請求項１に記載の搬送トレー。
【請求項５】
ＬＳＩチップを搬送するための搬送トレーを備え、
外部から供給された前記搬送トレー上に固定された前記ＬＳＩチップの電気的特性を検査するためのウエハプローバ装置であって、
前記搬送トレーはＬＳＩチップを配置するための支持台と、前記支持台上を可動するアームと、前記アームを支えるアーム支持部と、を有し、
前記ＬＳＩチップを前記可動するアームを含む複数のアームにより挟むことによって固定される機構を備えていることを特徴とするウエハプローバ装置。
【請求項６】
前記複数のアームが前記支持台上のＸ軸とＹ軸にそれぞれ２本ずつ配置されていることを特徴とする請求項５に記載のウエハプローバ装置。
【請求項７】
前記複数のアームのうちの１本が前記アーム支持部により固定されていることを特徴とする請求項５または６に記載のウエハプローバ装置。
【請求項８】
前記複数のアーム及び前記支持台がセラミック材料またはフェノール樹脂から成ることを特徴とする請求項５に記載のウエハプローバ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体集積回路（ＬＳＩ）の電気的な特性検査を行うためのウエハプローバ装置及び搬送トレーに関わり、特に個片に切り出したＬＳＩチップに対応したウエハプローバ装置及び搬送トレーに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路（ＬＳＩ）の製造工程においては、通常、ウエハ製造工程においてウエハ内にＬＳＩチップを形成した後、ウエハ検査工程においてその電気的な特性を検査するためのテストを行う。ウエハ検査工程では、ウエハ内のＬＳＩチップに対して所要の電気特性を満足しているか否かについての良否判定を行う。
【０００３】
ウエハ検査工程では、ＬＳＩチップに電圧や信号パターンなどを供給するテスタ装置、そのテスタ装置からの電圧や信号パターンなどをＬＳＩチップに伝える治工具(以下、プローブカード)、そしてそのプローブカードにＬＳＩチップを接触させるウエハプローバ装置が必要である。
【０００４】
ウエハプローバ装置は、ウエハカセットからウエハを取り出し、測定ステージに搬送させること、及び測定ステージ上のウエハとプローブカードの位置合わせ（アライメント）を行うこと、の大きく分けて二つの機構がある。
【０００５】
近年、半導体集積回路の製造は少品種大量生産から多品種少量生産へと移り変わりつつある。これに伴い、出荷形態も、例えばウエハ単位の場合、ウエハをチップ単位で個片に切り出す場合（以下、ＬＳＩチップ）、ＬＳＩチップをパッケージングする場合等、多種多様になっている。通常、ウエハプローバ装置はウエハ単位での検査が前提になっており、近年のウエハ検査工程においては、個片に切り出されたＬＳＩチップ単位での測定、検査のできるウエハプローバ及び搬送トレーが求められていた。
【０００６】
図４に、従来用いられていたＬＳＩチップ検査用の搬送トレー１１（平面図）を示す（本従来技術は文献公知発明に係るものではないため、先行技術文献情報は記載していない）。ウエハ形状の支持台１２にはＬＳＩチップ（不図示）搭載するために、チップサイズに合わせた切り出し部１３が設けられている。切り出し部１３には測定ステージにＬＳＩチップを固定できるように真空吸着用の吸着口１４がある。なお、通常、支持台１２はセラミック材料から成っている。
【０００７】
図５は従来のウエハプローバ装置のステージ部（断面図）である。搬送トレー１１を載せるプローバステージ１５、テスタ装置（不図示）からの電圧や信号パターンなどをＬＳＩチップ１６に伝えるためのプローブカード１７、支持台１２に搭載されたＬＳＩチップ１６を備えている。搬送トレー１１は通常のウエハ形状をしているため、ウエハプローバ装置は搬送トレー１１を通常のウエハとして自動搬送することができる。
【０００８】
図６に従来の検査手順のフローチャート１８を示す。まず、測定対象となるＬＳＩチップを用意する（以上、「ＬＳＩチップ検査準備」）。次に、そのチップサイズが従来と同一かどうかの確認を行う（以上、「チップサイズは従来と同一か？」）。チップサイズが従来と同一であれば、ＬＳＩチップを搬送トレーの切り出し部に載せ、ウエハキャリアにセットする（以上、「ウエハプローバ検査準備」）。搬送トレーを測定ステージに搬送し、ＬＳＩチップとプローブカードのアライメントを行い、検査を開始することができる（以上、「検査開始」）。
【０００９】
一方、「チップサイズは従来と同一か？」の場面において、チップサイズが従来と同一でない場合は、そのＬＳＩチップのサイズに対応した専用のトレーを設計、製作することになる（以上、「専用搬送トレーの設計・製作」）。その後、作製した専用トレーを用い、前記「ウエハプローバ検査準備」を行い、「検査開始」に移行する。
【００１０】
また、関連する先行技術文献として、特許文献１にはダイシング用テープからのチップの剥がれを事前に検出する手段を有するフレーム搬送プローバが記載されている。特許文献２には、ダイシング用治具に貼り付けられたダイシングテープをチャックテーブルに固定し、ダイシング用治具に設けられたアライメントマークの認識を行うことによって、半導体チップとプローブの位置合わせを行い、プローブを半導体チップの電極パッドに接触させるプローバ装置が開示されている。
【特許文献１】特開2005-037189号公報
【特許文献２】特開2004-361084号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来技術においては以下の問題が生じていた。
【００１２】
図６に示す測定手順のフローチャートで説明したように、搬送トレーは使用するＬＳＩチップのサイズ毎に専用のトレーを設計・製作する必要があった。すなわち、ＬＳＩチップのサイズは適用される製品群毎に異なるのが通常であるため、搬送トレーはそれぞれのサイズに対応した専用品を用意する必要があった。特に、搬送トレーには熱伝導性等を考慮し、前述のとおりセラミック材料を用いている。セラミックは材料自身が高額であるのに加え、精密な加工精度を要求されるために、製作には多大な日数を要する。したがって、新たな搬送トレーを設計・製作することは、ＬＳＩチップの検査効率を大幅に悪化させるだけでなく、コスト面においても大きな問題となっていた。
【００１３】
また、ＬＳＩチップを搬送トレーの切り出し部に出し入れするためには、専用の冶具が必要である。すなわち、ＬＳＩチップをこれとほぼ同じ大きさの切り出し部にセットもしくは取り外すことは、通常のハンドリング用ピンセットを用いた操作では困難であり、例えば、チップ専用の真空ピンセット等の特殊な治具が必要とされた。
【００１４】
さらに、搬送トレーをウエハプローバ装置のステージに載せた後、ＬＳＩチップの位置合わせを行う際に、ウエハプローバ装置においてアライメントエラーが発生することがあった。搬送トレーの切り出し部は、ＬＳＩチップのダイシング精度等を考慮して、ある程度の公差を持たせる必要がある。よって、ＬＳＩチップの置き方によって公差が最大となった場合は、ＬＳＩチップのアライメントでエラーが発生してしまう。アライメントエラーが発生するとプローバ装置の動作が停止してしまい、ＬＳＩチップの検査効率を悪化させる問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明によれば、ＬＳＩチップを配置するための支持台と、前記支持台上を可動するアームと、前記アームを支えるアーム支持部と、を有する搬送トレーであって、前記ＬＳＩチップを前記可動するアームを含む複数のアームにより挟むことによって固定する機構を備えていることを特徴とする搬送トレー、が提供される。
【００１６】
また、ＬＳＩチップを搬送するための搬送トレーを備え、外部から供給された前記搬送トレー上に固定された前記ＬＳＩチップの電気的特性を検査するためのウエハプローバ装置であって、前記搬送トレーはＬＳＩチップを配置するための支持台と、前記支持台上を可動するアームと、前記アームを支えるアーム支持部と、を有し、前記ＬＳＩチップを前記可動するアームを含む複数のアームにより挟むことによって固定される機構を備えていることを特徴とするウエハプローバ装置、が提供される。
【００１７】
搬送トレーに、ＬＳＩチップが配置されるための支持台と、支持台上を可動するアームと、当該アームを支える支持部を有し、支持台上のＬＳＩチップを複数のアームで挟むことによって固定する構成としているため、チップサイズによらず、１つの搬送トレーでＬＳＩチップの電気特性を検査することができる。
【００１８】
よって、チップサイズに応じて、専用の搬送トレーを設計・製作する工程を省くことができ、ＬＳＩチップの検査効率が大幅に改善される。同時に、搬送トレーの設計・製作に関わるコストを大幅に削減することができる。さらに、チップの配置は、常に搬送トレー上の同一位置に固定されるために、ウエハプローバ装置でのアライメントエラーによる検査効率の悪化をも防ぐことができる。従来のように切り出し部が無いため、ＬＳＩチップのセットや取り外しについても従来のウエハハンドリング用ピンセットを用いて行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、検査効率やコスト面において従来よりも優れたウエハプローバ装置及び搬送トレーを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２１】
図1に本実施例に係る搬送トレー１０１を示す（平面図）。搬送トレー１０１は、ＬＳＩチップ１０２を配置するための支持台１０３である搬送トレー用ウエハを備えている。また、ＬＳＩチップ1０２を固定するために、Ｘ軸に固定アーム１０４ａ、可動アーム１０５ａ、Ｙ軸に固定アーム１０４ｂ、可動アーム１０５ｂを備えている。これらのアームは支持台１０３端に設けられたアーム支持部１０６ａ、１０６ｂにより支持されている。当該アーム支持部内にはレール１１０（点線で表示）が設けられている。
固定アーム１０４ａ、１０４ｂは、それぞれアーム支持部１０６ａ、１０６ｂにより固定されている。一方、可動アーム１０５ａ、１０５ｂは、それぞれアーム支持部１０６ａ、１０６ｂ中に設けられたレール１１０を介して、図中の矢印で示すように、Ｘ軸の可動アーム１０５ａについては上下に、Ｙ軸の可動アーム１０５ｂについては左右に、それぞれ自在に動く構成となっている。
【００２２】
アームの設置高さおよびその厚さの詳細に関しては、図２を用いて説明する。図２はウエハプローバ装置の断面図である。搬送トレー１０１がプローバステージ１０７上に搭載されている状態でのウエハプローバ装置の測定ステージ部を示している。テスタ装置（不図示）からの電圧や信号パターンなどをＬＳＩチップ１０２に伝えるためのプローブカード１０８を備えている。プローブカード１０８はＬＳＩチップの回路パターン等により適宜変換される。
【００２３】
図２において、搬送トレー１０１上のＬＳＩチップ１０２は各アームによって固定されている。Ｘ軸の固定アーム１０４ａと可動アーム１０５ａ、Ｙ軸の固定アーム１０４ｂと可動アーム１０５ｂはＬＳＩチップ１０２を挟むために、それぞれ同じ高さに設置される（ここで、Ｘ軸の固定アーム１０４ａは、可動アーム１０５ａと重なる位置に配置されているため、隠れて見えない）。また、Ｘ軸とＹ軸のアームは異なる高さに配置される。本実施例では、Ｘ軸のアーム１０４ａ（不図示）、１０５ａは支持台１０３直上に配置され、Ｘ軸の支持台１０６ａにより支持されている。また、Ｙ軸のアーム１０４ｂ、１０５ｂについては、Ｘ軸のアーム１０４ａ、１０５ａの直上に配置されている（Ｙ軸の支持台１０６ｂの図示は省略）。
【００２４】
一方、アームの厚さについては、ＬＳＩチップ１０２の安定化のため、図２のように２本のアームが重なった状態でＬＳＩチップの高さ程度になることが望ましい。よって、１本のアーム厚としては、ＬＳＩチップの厚さの半分程度が好ましく、例えば５００ミクロン程度のものを用いることができる。
【００２５】
ＬＳＩチップ１０２は２本の固定アーム１０４ａと１０４ｂの交点１１１（図１）に配置され、さらに２本の可動アーム１０５ａと１０５ｂで挟み込むことによって、固定することができる。この際、可動アーム１０５ａ、１０５ｂは、それぞれアーム支持部１０６ａ、１０６ｂ中のねじ止め等により固定可能なため、ＬＳＩチップ１０２を固定することができる。
【００２６】
以上のような構成により、チップサイズに依らず、個片に切り出したＬＳＩチップを安定に支持台上に固定することができる。また、ＬＳＩチップのハンドリングは通常のピンセットで操作可能であり、特殊な治具を必要としない。
【００２７】
なお、アームには高温または低温測定の場合においても変位量が少ないセラミック材料あるいはフェノール樹脂などを用いることができる。また、支持台（搬送トレー用ウエハ）にもアームの場合と同様な理由により、セラミック材料あるいはフェノール樹脂などを用いることができる。支持台の大きさとしては、使用するウエハプローバ装置の仕様に合わせ、１２インチウエハ用プローバ装置であれば１２インチサイズを、８インチウエハ用プローバ装置であれば８インチサイズのものを用いる。
【００２８】
図３は本実施例に関わる検査手順を示したフローチャート１０９である。まず、測定対象となるＬＳＩチップを用意する（以上、「ＬＳＩチップ検査準備」）。次に、ＬＳＩチップを搬送トレーに設置し、ウエハキャリアにセットする（以上、「ウエハプローバ検査準備」）。搬送トレーを測定ステージ上に搬送し、ＬＳＩチップとプローブカードのアライメントが行われ、検査が開始される（以上、「検査開始」）。
【００２９】
本実施例で用いられる搬送トレーはＬＳＩチップを４本のアームで固定する構成となっているため、従来のようにチップサイズにより専用の搬送トレーを用意する必要がない。よって、従来の課題であったチップサイズに応じて専用の搬送トレーを設計・製作する工程を省くことができ、ＬＳＩチップの検査効率が大幅に改善される。同時に搬送トレーの設計・製作に関わるコストを大幅に削減することができる。さらに、チップの配置は、常に支持台１０３上の同一位置に固定されるために、プローバ装置でのアライメントエラーによる検査効率の悪化を防ぐことができる。ＬＳＩチップの取り外しについては、従来のウエハハンドリング用ピンセットを用いて行うことができる。
【００３０】
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明した。この実施の形態は例示であり、種々の変形例が可能であること、またそうした変形例も本発明の範囲であることは当業者に理解されるところである。
【００３１】
例えば、本実施例ではＬＳＩチップを挟む２本のアームのうち一方は固定アームとしたが、２本とも可動アームであっても良い。また、本実施例では１個のＬＳＩチップの検査について示したが、適宜、アームの数を増加させた構成を取ることにより、複数のＬＳＩチップの検査に対応することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本実施例に係る搬送トレーの平面図である。
【図２】本実施例に係るウエハプローバ装置ステージ部の断面図である。
【図３】本実施例に係るＬＳＩチップの測定手順を示すフローチャートである。
【図４】従来技術を示した搬送トレーの平面図である。
【図５】従来技術を示したウエハプローバ装置ステージ部の断面図である。
【図６】従来技術を示したＬＳＩチップの測定手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３３】
１１  搬送トレー
１２  支持台
１３  切り出し部
１４  吸着口
１５  プローバステージ
１６  ＬＳＩチップ
１７  プローブカード
１８  検査手順のフローチャート
１０１  搬送トレー
１０２  ＬＳＩチップ
１０３  支持台
１０４ａ  Ｘ軸の固定アーム
１０４ｂ  Ｙ軸の固定アーム
１０５ａ  Ｘ軸の可動アーム
１０５ｂ  Ｙ軸の可動アーム
１０６ａ  Ｘ軸のアーム支持部
１０６ｂ  Ｙ軸のアーム支持部
１０７  プローバステージ
１０８  プローブカード
１０９  検査手順のフローチャート
１１０  アーム支持部内のレール
１１１  固定アームの交点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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