特許 7155497 プローバシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-11

(45)【発行日】2022-10-19

(54)【発明の名称】プローバシステム

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/66 20060101AFI20221012BHJP

   G01R 31/26 20200101ALI20221012BHJP

【ＦＩ】

H01L21/66 B

G01R31/26 J

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2018062877

(22)【出願日】2018-03-28

(65)【公開番号】P2019176019

(43)【公開日】2019-10-10

【審査請求日】2021-03-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000151494

【氏名又は名称】株式会社東京精密

(74)【代理人】

【識別番号】100083116

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲三

(72)【発明者】

【氏名】石本 隆

(72)【発明者】

【氏名】村上 敬

【審査官】堀江 義隆

(56)【参考文献】

【文献】特表昭５９－５００８９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／０６５０９８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６６

Ｇ０１Ｒ ３１／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１インターフェイスを有するプローバと、前記第１インターフェイスに接続される第２インターフェイスを有するプローバ用表示装置と、を備えたプローバシステムであって、
前記プローバは、
前記第１インターフェイスと前記第２インターフェイスとの接続又は切断を検知する検知部を有するバッファ基板と、
前記プローバ用表示装置に前記バッファ基板を介して電源を供給する電源部と、
前記バッファ基板に接続され、 前記電源の供給のＯＮ／ＯＦＦを切り替える切替部と、
を備え、
前記バッファ基板は、 前記切替部がＯＦＦであることを第１条件とし、前記検知部が前記切断を検知したことを第２条件とした場合に、前記第１条件及び前記第２条件の少なくとも一方の条件を満たした場合に、前記第１インターフェイスへの前記電源の供給を遮断する電源遮断部を有する、
を備えるプローバシステム。

【請求項2】

前記電源遮断部は、前記第１条件及び前記第２条件の両方の条件を満たさない場合に、前記第１インターフェイスへの前記電源の供給を許容する、
請求項１に記載のプローバシステム。

【請求項3】

前記プローバを複数備え、
前記プローバ用表示装置は、複数の前記プローバで共通使用される、
請求項１又は２に記載のプローバシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体ウェーハに形成された複数のチップの電気的特性の検査を行うプローバシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

半導体製造工程は、多数の工程を有し、品質保証及び歩留まりの向上のために、各種の製造工程で各種の検査が行われる。例えば、半導体ウェーハに複数のチップが形成された段階で、ウェーハレベル検査が行われる。

【0003】

ウェーハレベル検査は、各チップの電極パッドにプローブを接触させるプローバを使用して行われる（例えば、特許文献１参照）。プローブは、テストヘッドの端子に電気的に接続されており、テストヘッドからプローブを介して各チップに電源及びテスト信号を供給するとともに、各チップからの出力信号を検出して正常に動作するかを測定する。

【0004】

このようなプローバは、プローバごとに表示装置（操作パネルとも言う。）が設けられており、このような表示装置として、タッチパネルを有するものも知られている（例えば、特許文献２参照）。この表示装置によれば、プローバのオペレータがタッチパネルを操作することによって、プローバの制御に関する指示及びウェーハの品種データ（レシピ）の設定を行うことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００９－６００３７号公報

【文献】特開２０１５－９５５５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、プローバ用表示装置は、量産工程に移行する前の設定工程（例えば、品種作成工程）で操作されるものであり、いったん量産工程に移行した後には、ほとんど操作されるものではない。上記の設定工程は、プローバの全稼働時間の中で圧倒的な時間を占める量産工程と比較して、非常に短時間で実施される工程である。また、設定工程では、複数台のプローバのうち１台のプローバのプローバ用表示装置で品種データを作成すれば、その品種データをコピーすることにより、他のプローバに転用することもできるためさらに操作時間は少なくなる。

【0007】

そこで、１つのプローバ用表示装置を、複数台のプローバで共通して使用できるようにすると便利であり、コスト的にもメリットがある。

【0008】

しかしながら、従来のプローバは、プローバ用表示装置がプローバに固定的に設置されているために、プローバ用表示装置を複数台のプローバで共通して利用可能な構成を前提としたものではない。また、プローバ用表示装置を複数台のプローバに共通して使用するために、プローバ用表示装置をプローバに対し着脱する構成とする場合には、プローバが運転中に着脱できることが求められるためプローバの制御機器が活線挿抜によって故障しないように、プローバにプローバ用表示装置を安全に着脱できるようにする必要がある。

【0009】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、プローバにプローバ用表示装置を安全に着脱することができるプローバシステムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明に係るプローバシステムは、上記目的を達成するために、第１インターフェイスを有するプローバと、第１インターフェイスに接続される第２インターフェイスを有するプローバ用表示装置と、を備えたプローバシステムであって、プローバは、第１インターフェイスと第２インターフェイスとの接続又は切断を検知する検知部と、プローバ用表示装置に電源を供給する電源部と、電源の供給のＯＮ／ＯＦＦを切り替える切替部と、切替部がＯＦＦであることを第１条件とし、検知部が切断を検知したことを第２条件とした場合に、第１条件及び第２条件の少なくとも一方の条件を満たした場合に、第１インターフェイスへの電源の供給を遮断する電源遮断部と、を備える。

【0011】

本発明の一形態は、電源遮断部は、第１条件及び第２条件の両方の条件を満たさない場合に、第１インターフェイスへの電源の供給を許容することが好ましい。

【0012】

本発明の一形態は、プローバを複数備え、プローバ用表示装置は、複数のプローバで共通使用されることが好ましい。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、プローバにプローバ用表示装置を安全に着脱することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施形態に係るプローバシステムの全体構成を示した外観図

【図2】図１に示したプローバシステムの構成を示したブロック図

【図3】複数台のプローバが配置された量産工場の概略平面図

【図4】プローバ本体に設けられた第１インターフェイスと電源スイッチの拡大図

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施形態について説明する。

【0016】

図１は、本発明の実施形態に係るプローバシステム１０の全体構成を示した外観図である。図２は、図１に示したプローバシステム１０の構成を示したブロック図である。

【0017】

図１及び図２に示すように、実施形態のプローバシステム１０は、プローバ１２とプローバ用表示装置１４とからなる。

【0018】

図３は、複数台のプローバ１２が配置された量産工場（半導体工場）１６の概略平面図である。図３によれば、複数台のプローバ１２は、破線Ａ、Ｂで囲まれたオペレータ用通路１８の両側に沿って所定の間隔をもって配置される。なお、図３のプローバ１２は、プローバ本体２０と、テストヘッド２２と、テスタメインフレーム２４とを備えている。

【0019】

実施形態のプローバ１２は、図１に示すように、プローバ１２ごとに備えられるプローバ用表示装置を有しておらず、１つのプローバ用表示装置１４をプローバ１２に着脱自在な構成となっている。

【0020】

また、実施形態のプローバ１２は、図２に示すように、第１インターフェイスとして機能するインターフェイスコネクタ２６を備えており、図３に示した他の複数台のプローバ１２においても共通のインターフェイスコネクタ２６を備えている。図２に示すインターフェイスコネクタ２６のデータ通信規格は、ＲＳ（Recommended Standard）２３２Ｃに準拠している。なお、データ通信規格は、ＲＳ２３２Ｃに限定されず、ＵＳＢ（Universal Serial Bus：登録商標）又は有線ＬＡＮ（Local Area Network）でもよい。また、インターフェイスコネクタ２６は、電源と映像信号のインターフェイスとしても機能している。映像信号としては、ＡｎａｌoｇＲＧＢ、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface：登録商標）、Ｄｉｓｐｌａｙ ｐｏｒｔ又はＤＶＩ（Digital Visual Interface）を適用可能である。

【0021】

一方、実施形態のプローバ用表示装置１４は、第２インターフェイスとして機能するインターフェイスコネクタ２８を備えている。このインターフェイスコネクタ２８は、複数台のプローバ１２の各々に設けられている共通のインターフェイスコネクタ２６に接続することが可能となっている。このインターフェイスコネクタ２８もインターフェイスコネクタ２６と同様に、データ通信規格は、ＲＳ２３２Ｃ規格に準拠している。なお、データ通信規格は、ＲＳ２３２Ｃに限定されず、ＵＳＢ又は有線ＬＡＮでもよい。また、インターフェイスコネクタ２８は、電源と映像信号のインターフェイスとしても機能している。映像信号としては、ＡｎａｌoｇＲＧＢ、ＨＤＭＩ、Ｄｉｓｐｌａｙ ｐｏｒｔ又はＤＶＩを適用可能である。

【0022】

インターフェイスコネクタ２８は、図１に示すように、ケーブル３０を介してプローバ用表示装置１４に接続されている。また、プローバ用表示装置１４は、台車３２に搭載されて各プローバ１２の配置位置に移動される。

【0023】

次に、プローバ１２の構成について説明する。

【0024】

プローバ１２のプローバ本体２０は、検査するウェーハ（不図示）を供給及び回収するローダ部３４と、ローダ部３４に隣接して配置され、測定部（不図示）を有する測定ユニット３６とを備えている。測定ユニット３６は、ローダ部３４から測定部にウェーハが供給されると、測定部でそれぞれウェーハの各チップの電気的特性の検査（ウェーハレベル検査）が行われる。そして、測定部で検査されたウェーハはローダ部３４により回収される。なお、ウェーハレベル検査については、公知技術（例えば、特開２０１５－９５５５８号公報参照）であるのでその詳細についての説明は省略する。

【0025】

また、プローバ１２は、図２に示すように電源部３８、制御部４０、バッファ基板４２、電源スイッチ４４及びインターフェイスコネクタ２６等を有している。電源部３８は、プローバ１２全体を駆動する電源部として機能する。例えば、電源部３８からの電源は、ローダ部３４及び制御部４０に供給される。更に、電源部３８の電源は、プローバ用表示装置１４のＬＣＤ（Liquid Crystal Display）タッチパネル４６にバッファ基板４２等を介して供給される。

【0026】

バッファ基板４２は、制御部４０にて作成された映像信号を整形して増幅し、ＬＣＤタッチパネル４６に送信する機能と、本発明の電源遮断部としての機能とを備えている。また、バッファ基板４２は、本発明の検知部の一例である検知部５２を備えている。この検知部５２は、インターフェイスコネクタ２６とインターフェイスコネクタ２８との接続又は切断を検知する。

【0027】

電源スイッチ４４は、本発明の切替部の一例であり、この電源スイッチ４４をＯＮ側に切り替えると、電源供給のＯＮ信号がバッファ基板４２に伝送され、電源スイッチ４４をＯＦＦ側に切り替えると、電源供給のＯＦＦ信号がバッファ基板４２に伝送される。

【0028】

電源スイッチ４４とインターフェイスコネクタ２６は、図４に示すようにプローバ本体２０の正面パネル２１に上下に隣接して配置されている。図４によれば、電源スイッチ４４がＯＮ側又はＯＦＦ側に回動して切り替えらえることが示されている。

【0029】

図２に示す制御部４０は、主制御部４８とＰＣ（Personal Computer）のＬＣＤ入出力制御部５０とを備える。主制御部４８は、ＣＰＵ（central processing unit）を含む各演算処理回路と、メモリ等の記憶媒体と、入出力インターフェイスとを備えている。この入出力インターフェイスに図１に示したプローバ本体２０及びローダ部３４等が接続されている。また、図２に示す主制御部４８は、上記の記憶媒体に記憶されたプログラムがＣＰＵによって実行されることにより、入出力インターフェイスを介してプローバ本体２０及びローダ部３４の動作を制御する。

【0030】

ＬＣＤ入出力制御部５０は、所定の通信インターフェイスを介してバッファ基板４２に接続される。所定の通信インターフェイスは、一例としてＲＳ２３２Ｃが適用されるが、ＵＳＢ又は有線ＬＡＮ等の通信インターフェイスであってもよい。ＬＣＤ入出力制御部５０にて作成された映像信号（例えば、ＡｎａｌoｇＲＧＢ）は、バッファ基板４２で整形されて増幅された後、プローバ用表示装置１４のＬＣＤタッチパネル４６に伝送される。

【0031】

このように構成されたプローバシステム１０によれば、複数台のプローバ１２に着脱自在に構成された１つのプローバ用表示装置１４を有し、このプローバ用表示装置１４のインターフェイスコネクタ２８を、複数台のプローバ１２のうち１台のプローバ１２のインターフェイスコネクタ２６に接続する。これにより、プローバ用表示装置１４を操作して、作成された品種データ等をプローバ１２に送信することができる。このようにプローバシステム１０を構成することにより、プローバ１２には、プローバ１２ごとに設けられていたプローバ用表示装置が不要になるので、プローバ１２のコストを削減することができる。

【0032】

ここで、実施形態のプローバシステム１０では、複数台のプローバ１２に対して１つのプローバ用表示装置１４を共通使用可能とするために、プローバ１２にバッファ基板４２を設けている。

【0033】

例えば、バッファ基板４２が設けられていない場合、プローバの電源を切断することなくインターフェイスコネクタ２６にインターフェイスコネクタ２８を接続すると、その接続の際に生じる静電気、高電圧ノイズ又は突入電流等によってプローバの制御機器（例えば、制御部４０）が故障する場合がある。そのため、このような故障を防ぐため、プローバ用表示装置１４をプローバに接続する際は、オペレータは、プローバが測定中であるか待機中であるかにかかわらず、プローバの電源を切断する必要がある。また、プローバ用表示装置１４をプローバから取り外す際も同様に、活線挿抜による制御機器の故障を避けるために、プローバの電源を切断する必要がある。このように、バッファ基板４２が設けられていない場合には、プローバを故障させないように注意を払わなければならないので、オペレータに手間と負担がかかり、また、プローバの稼働率も低下するという問題があった。

【0034】

これに対し、実施形態のプローバ１２は、図２の如く、インターフェイスコネクタ２６と制御部４０とをバッファ基板４２を介して接続しているので、上記の静電気、高電圧ノイズ又は突入電流等に起因する故障範囲をバッファ基板４２に止めることができる。これにより、実施形態のプローバシステム１０によれば、プローバ１２の電源を切断することなく、プローバ１２にプローバ用表示装置１４を接続しても、制御機器の故障を防ぐことができる。このように、プローバ１２にバッファ基板４２を設けることにより、オペレータにかかる手間と負担を大幅に軽減することができる。また、プローバ１２にプローバ用表示装置１４を着脱する際に、プローバ１２の電源を切断する必要もないので、プローバ１２の稼働率を向上させることもできる。

【0035】

また、バッファ基板４２は、プローバ用表示装置１４の接続安定化を図るために以下の第１及び第２の電源遮断機能を有している。

【0036】

[第１の電源遮断機能]
バッファ基板４２は、電源スイッチ４４からＯＦＦ信号が出力された場合に、インターフェイスコネクタ２６への電源の供給を遮断する。このような第１の電源遮断機能によって、第２の機能と同様に活線挿抜による制御機器の故障を防ぐことができる。したがって、実施形態のプローバシステム１０によれば、プローバ１２にプローバ用表示装置１４を安全に着脱することができる。この第１の電源遮断機能は、本発明の第１条件に基づいた機能である。

【0037】

[第２の電源遮断機能]
バッファ基板４２は、検知部５２がインターフェイスコネクタ２６とインターフェイスコネクタ２８との切断を検知した場合に、インターフェイスコネクタ２６への電源の供給を遮断する。この第２の電源遮断機能によれば、プローバ用表示装置１４のＬＣＤタッチパネル４６に電源部３８からの電源が供給されている状態で、インターフェイスコネクタ２６からインターフェイスコネクタ２８が外れた場合、ＬＣＤタッチパネル４６に供給されている電源を自動的に遮断する。このような第２の電源遮断機能によって、インターフェイスコネクタ２６とインターフェイスコネクタ２８とを再び接続する際に生じる活線挿抜による制御機器の故障を防ぐことができる。したがって、実施形態のプローバシステム１０によれば、プローバ１２にプローバ用表示装置１４を安全に着脱することができる。この第２の電源遮断機能は、本発明の第２条件に基づいた機能である。

【0038】

以上の如く、バッファ基板４２は、第１条件及び第２条件の少なくとも一方の条件を満たした場合に、インターフェイスコネクタ２６への電源の供給を遮断する。換言すれば、バッファ基板４２は、第１条件及び第２条件の両方を満たさない場合、具体的には、電源スイッチ４４がＯＮ側に切り替えられ、かつ検知部５２がインターフェイスコネクタ２６とインターフェイスコネクタ２８との接続を検知した場合のみ、インターフェイスコネクタ２６への電源の供給を許容する。つまり、プローバ用表示装置１４のＬＣＤタッチパネル４６には、電源スイッチ４４がＯＮ側に切り替えられ、かつ検知部５２が上記の接続を検知した場合のみ、電源部３８からの電源が供給される。これにより、実施形態のプローバシステム１０によれば、活線挿抜による制御機器の故障を防ぐことができるので、プローバ１２にプローバ用表示装置１４を安全に着脱することができる。

【0039】

次に、実施形態のプローバシステム１０の好ましい使用手順を説明する。

【0040】

１：プローバ１２のインターフェイスコネクタ２６に、プローバ用表示装置１４のインターフェイスコネクタ２８を接続する。

【0041】

２：電源スイッチ４４をＯＮ側に切り替える。このとき、インターフェイスコネクタ２６にインターフェイスコネクタ２８が確実に接続されていることを検知部５２が検知した場合、電源部３８からの電源がバッファ基板４２、インターフェイスコネクタ２６及びインターフェイスコネクタ２８を介してＬＣＤタッチパネル４６に供給され、プローバ用表示装置１４が使用可能な状態となる。なお、検知部５２が上記の接続を検知しない場合には、ＬＣＤタッチパネル４６には電源は供給されず、未接続状態となる。

【0042】

３：プローバ用表示装置１４のＬＣＤタッチパネル４６を操作して品種データの作成や、他のプローバで作成された品種データのコピーをする。

【0043】

４：品種データの作成やコピー後、電源スイッチ４４をＯＦＦ側に切り替えて、ＬＣＤタッチパネル４６への電源供給を遮断する。

【0044】

５．インターフェイスコネクタ２６からインターフェイスコネクタ２８を取り外す。

【0045】

以上の操作によって、１つのプローバ用表示装置１４を使用して、複数台のプローバ１２のうち所望のプローバ１２で品種データを作成することができる。また、他のプローバ１２で品種データを作成する場合には、上記の１～５の手順に従って実施すればよい。

【0046】

以上、本発明について説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

【0047】

例えば、図１に示した実施形態のプローバシステム１０は、プローバ１２とプローバ用表示装置１４とをコネクタ（インターフェイスコネクタ２６、２８）にて接続した有線形式のデータ通信を示しているが、無線形式のデータ通信にしてもよい。なお、無線による装置の操作が禁止されている量産工場１６（図３参照）の場合には、実施形態の如くコネクタにて双方を接続する。

【0048】

また、プローバ１２の変形例として、プローバ用表示装置１４等の接続機器の接続状態を制御部４０に通知する通知部をプローバ１２に設けることが好ましい。このような通知部をプローバ１２に設けることで、例えば、接続機器に電源が供給されている状態で、接続機器が長時間操作されていない場合に自動的に電源を切断することができる。これにより、プローバ１２の節電を図ることができる。また、通知部が接続機器に電源が投入されたことを認識して、制御部４０に任意の初期動作を行わせることもできる。

【符号の説明】

【0049】

１０…プローバシステム、１２…プローバ、１４…プローバ用表示装置、１６…量産工場、１８…オペレタータ用通路、２０…プローバ本体、２２…テストヘッド、２４…テスタメインフレーム、２６…インターフェイスコネクタ、２８…インターフェイスコネクタ、３０…ケーブル、３２…台車、３４…ローダ部、３６…測定ユニット、３８…電源部、４０…制御部、４２…バッファ基板、４４…電源スイッチ、４６…ＬＣＤタッチパネル、４８…主制御部、５０…ＬＣＤ入出力制御部、５２…検知部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】