晶圆检查装置以及晶圆检查装置的诊断方法与流程

本发明涉及一种晶圆检查装置以及晶圆检查装置的诊断方法。

背景技术：

以往，已知一种晶圆检查装置，具有：测试器，其用于对形成于晶圆的半导体器件施加电信号；以及探测器，其用于将半导体器件与测试器经由探针卡电连接。

在这种晶圆检查装置中，例如在装置启动时或维护之后将诊断板代替探针卡安装于测试头，来进行测试器的状态是否正常的诊断(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-308587号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

然而，在安装诊断板来进行诊断的情况下，作业人员等诸如操作测试器来进行用于诊断的设定、操作探测器来将诊断板安装于测试头之类的那样需要交替地进行对测试器的操作和对探测器的操作。因此，产生了在耗费工夫和工时的同时发生误操作之类的问题。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够削减工夫和工时并防止误操作的晶圆检查装置。

用于解决问题的方案

为了实现上述目的，本发明的一个方式所涉及的晶圆检查装置具有：测试器，其用于对形成于晶圆的半导体器件施加电信号；探测器，其用于使所述半导体器件与所述测试器电连接；测试器控制部，其用于控制所述测试器的动作；以及探测器控制部，其用于控制所述探测器的动作，其中，在对所述测试器的状态进行诊断的情况下，所述测试器控制部和所述探测器控制部相互进行通信。

发明的效果

根据公开的晶圆检查装置，能够削减工夫和工时并防止误操作。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式所涉及的晶圆检查装置的一例的概要截面图。

图2是在图1中的单点划线a-a处切断的截面图。

图3是用于说明晶圆检查装置中的测试器控制部和探测器控制部的图。

图4是示出本发明的实施方式所涉及的诊断处理的流程的序列图。

图5是示出诊断处理中的测试器的动作的流程图。

图6是示出诊断处理中的探测器的动作的流程图。

图7是示出本发明的实施方式所涉及的探针卡更换处理的流程的序列图。

图8是示出探针卡更换处理中的测试器的动作的流程图。

图9是示出探针卡更换处理中的探测器的动作的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。此外，在本说明书以及附图中，针对实质上相同的结构，通过标注同一附图标记来省去重复的说明。

〔晶圆检查装置〕

对本发明的实施方式所涉及的晶圆检查装置进行说明。图1是示出本发明的实施方式所涉及的晶圆检查装置的一例的概要截面图。图2是在图1中的单点划线a-a处切断的截面图。

如图1和图2所示，晶圆检查装置10具备检查室11。检查室11具有用于检查形成于晶圆w的各半导体器件的电特性的检查区域12、用于针对检查室11搬出搬入晶圆w的搬出搬入区域13以及设置在检查区域12与搬出搬入区域13之间的搬送区域14。

在检查区域12中配置有多个作为晶圆检查用的接口的测试器15。具体地说，检查区域12具有由水平地排列的多个测试器15构成的测试器列的多层构造、例如3层构造，与测试器列的各列对应地配置1个测试器侧摄像机16。各测试器侧摄像机16沿着对应的测试器列水平地移动，确认位于构成测试器列的各测试器15的前方且由后述的搬送台18搬送的晶圆w等的位置。另外，在检查区域12中配置用于控制测试器15的动作的测试器控制部100。

搬出搬入区域13被划分为多个收容空间17。在各收容空间17配置有端口17a、对准器17b以及装载器17c，其中，该端口17a用于接纳收容多个晶圆w的容器即foup，该对准器17b用于进行晶圆w的位置对准，该装载器17c用于搬出搬入探针卡、诊断板等。探针卡是在检查形成于晶圆w的半导体器件的电特性时使用的、用于将半导体器件的电极部与测试器电连接的治具。诊断板是形成有测试器15的诊断用电路的治具。也可以是，诊断板能够从与装载器17c不同的专用的端口(未图示)搬出搬入。另外，在收容空间17中配置有探测器控制部200，该探测器控制部200用于控制包括端口17a、对准器17b、装载器17c以及搬送台18等的探测器21的动作。

在搬送区域14中配置有搬送台18，该搬送台18不仅向搬送区域14移动自如，还向检查区域12、搬出搬入区域13移动自如。搬送台18从搬出搬入区域13的端口17a领取晶圆w并向各测试器15搬送该晶圆w，并且将半导体器件的电特性的检查已结束的晶圆w从各测试器15向端口17a搬送。另外，搬送台18从搬出搬入区域13的装载器17c领取进行检查所需要的探针卡并向各测试器15搬送该探针卡，并且从各测试器15向装载器17c搬送检查中不需要的探针卡。并且，搬送台18从搬出搬入区域13的装载器17c或专用的端口领取进行诊断所需要的诊断板并向各测试器15搬送该诊断板，并且从各测试器15向装载器17c或专用的端口搬送诊断中不需要的诊断板。此外，探针卡和/或诊断板的搬送也可以由有别于搬送台18的另外的搬送装置进行。

在这种晶圆检查装置10中，各测试器15对晶圆w的各半导体器件施加电信号来检查电特性。此时，在搬送台18朝向一个测试器15搬送晶圆w的期间，其它测试器15能够检查其它晶圆w的各半导体器件的电特性。因此，能够使晶圆w的检查效率提高。

接着，对晶圆检查装置10的测试器控制部100和探测器控制部200进行说明。图3是用于说明图1的晶圆检查装置10的测试器控制部100和探测器控制部200的图。

如图3所示，晶圆检查装置10具有测试器15和探测器21。测试器15和探测器21的动作分别由测试器控制部100和探测器控制部200控制。

当测试器控制部100受理了用于对测试器15是否正常地动作等测试器15的状态进行诊断的诊断处理的开始操作时，测试器控制部100与探测器控制部200之间相互进行通信来自动地执行诊断处理。另外，当测试器控制部100受理了检查对象(dut：deviceundertest：待测器件)的检查内容的选择和检查开始的操作时，测试器控制部100与探测器控制部200之间相互进行通信来自动地执行探针卡更换处理。此外，后文叙述诊断处理和探针卡更换处理的详细内容。

这样，本发明的实施方式所涉及的晶圆检查装置10通过测试器控制部100与探测器控制部200相互进行通信，来进行诊断处理和/或探针卡更换处理。由此，能够削减进行诊断处理和/或探针卡更换处理时的工夫和工时并防止误操作。

〔诊断处理〕

接着，基于图4来说明由本发明的实施方式所涉及的晶圆检查装置10进行的诊断处理(诊断方法)。图4是示出本发明的实施方式所涉及的诊断处理的流程的序列图。在图4中，实线的箭头表示测试器控制部100与探测器控制部200之间的通信。

诊断处理是例如在装置启动时或维护之后将诊断板代替探针卡安装于测试器15的测试头来诊断测试器15的状态的诊断处理。

当受理了由作业人员等进行的诊断内容的选择和诊断开始的操作时，由晶圆检查装置10执行诊断处理。测试器控制部100与探测器控制部200相互进行通信，来自动地执行晶圆检查装置10的诊断处理。

最初，测试器15当受理了诊断内容的选择和诊断开始的操作时，在步骤s101中对探测器21发送诊断开始通知。诊断开始通知例如可以包括所选择的诊断内容。

探测器21当接收到步骤s101的诊断开始通知时，在步骤s102中将与诊断内容对应的诊断板搬入(装载)到测试器15。之后，探测器21在步骤s103中对测试器15发送可否执行诊断通知。可否执行诊断通知例如可以包括判定是否能够使用测试器15执行诊断的判定结果。

测试器15当接收到步骤s103的可否执行诊断通知时，在步骤s104中执行诊断。之后，测试器15在步骤s105中对探测器21发送诊断结束通知。诊断结束通知例如可以包括是否执行了诊断的信息、在执行了诊断的情况下的诊断结果。

探测器21当接收到步骤s105的诊断结束通知时，在步骤s106中从测试器15搬出(卸载)诊断板。之后，探测器21在步骤s107中对测试器15发送卸载结束通知。

测试器15当接收到步骤s107的卸载结束通知时，在步骤s108中显示诊断已完成，并结束诊断处理。

接着，基于图5对用于实现上述的动作的测试器15的详细的动作进行说明。图5是示出诊断处理中的测试器15的动作的流程图。本流程图所示的处理是通过由测试器控制部100按照输入信号、程序对测试器15的各部进行控制来实现的。测试器控制部100在判定为受理了由作业人员等进行的诊断内容的选择和诊断开始的操作的情况下，开始图5的流程图。

在步骤s201中，测试器控制部100对探测器控制部200发送诊断开始通知。诊断开始通知例如可以包括所选择的诊断内容。本步骤的处理相当于图4的步骤s101。

在步骤s202中，测试器控制部100判定是否从探测器控制部200接收到可否执行诊断通知。可否执行诊断通知例如可以包括判定是否能够使用测试器15执行诊断的判定结果。测试器控制部100在判定为接收到可否执行诊断通知的情况下，使处理向步骤s203转移，测试器控制部100在判定为没有接收到可否执行诊断通知的情况下，再次重复进行步骤s202。

在步骤s203中，测试器控制部100基于在步骤s202中接收到的可否执行诊断通知来确认是否能够进行诊断。测试器控制部100在判定为能够进行诊断的情况下，使处理向步骤s204转移。另一方面，测试器控制部100在判定为不能进行诊断的情况下，使处理向步骤s206转移。

在步骤s204中，测试器控制部100执行在步骤s201中受理的诊断内容的诊断。本步骤的处理相当于图4的步骤s104。

在步骤s205中，测试器控制部100确认在步骤s204中执行的诊断是否已结束。测试器控制部100在判定为诊断已结束的情况下，使处理向步骤s206转移。另一方面，测试器控制部100在判定为诊断没有结束的情况下，再次重复进行步骤s205。

在步骤s206中，测试器控制部100对探测器控制部200发送诊断结束通知。诊断结束通知例如可以包括是否执行了诊断的信息、在执行了诊断的情况下的诊断结果。本步骤的处理相当于图4的步骤s105。

在步骤s207中，测试器控制部100判定是否从探测器控制部200接收到卸载结束通知。测试器控制部100在判定为接收到卸载结束通知的情况下，使处理向步骤s208转移。另一方面，测试器控制部100在判定为没有接收到卸载结束通知的情况下，再次重复进行步骤s207。

在步骤s208中，测试器控制部100显示诊断已完成，并结束本流程图。本步骤的处理相当于图4的步骤s108。

接着，基于图6对用于实现上述的动作的探测器21的详细的动作进行说明。图6是示出诊断处理中的探测器的动作的流程图。本流程图所示的处理是通过由探测器控制部200按照输入信号、程序对探测器21的各部进行控制来实现的。

在步骤s301中，探测器控制部200判定是否从测试器控制部100接收到诊断开始通知。探测器控制部200在判定为接收到诊断开始通知的情况下，使处理向步骤s302转移。另一方面，探测器控制部200在判定为没有接收到诊断开始通知的情况下，再次重复进行步骤s301。

在步骤s302中，探测器控制部200确认对测试器15装载探针卡等的装载状态，来判定是否能够利用测试器15执行诊断。探测器控制部200在判定为能够执行诊断的情况下，使处理向步骤s303转移。另一方面，探测器控制部200在判定为不能执行诊断的情况下，使处理向步骤s307转移。具体地说，在虽然测试器15中装载有某探针卡但能够卸载该探针卡的情况下，探测器控制部200从测试器15卸载探针卡并判定为能够执行诊断。另外，在测试器15中没有装载探针卡的情况下，探测器控制部200判定为能够执行诊断。另一方面，在测试器15中装载有某探针卡且无法卸载该探针卡的情况下，或者在由于其它理由导致无法进行测试器15的自我诊断的情况下，探测器控制部200判定为不能执行诊断。

在步骤s303中，探测器控制部200基于在步骤s301中接收到的诊断开始通知来确认诊断内容。

在步骤s304中，探测器控制部200判定是否存在与在步骤s303中确认的诊断内容对应的诊断板。探测器控制部200在判定为存在诊断板的情况下，使处理向步骤s305转移。另一方面，探测器控制部200在判定为不存在诊断板的情况下，使处理向步骤s307转移。此外，当在步骤s303中确认出的诊断内容为不需要诊断板的内容的情况下，使处理向步骤s305转移。

在步骤s305中，探测器控制部200向测试器15装载与诊断内容对应的诊断板。此外，当在步骤s303中确认出的诊断内容为不需要诊断板的情况下，可以不向测试器15装载诊断板。本步骤的处理相当于图4的步骤s102。

在步骤s306中，探测器控制部200确认诊断板向测试器15的装载是否已结束。探测器控制部200在判定为诊断板向测试器15的装载已结束的情况下，使处理向步骤s307转移。另一方面，探测器控制部200在判定为诊断板向测试器15的装载没有结束的情况下，再次重复进行步骤s306。

在步骤s307中，探测器控制部200对测试器控制部100发送可否执行诊断通知。可否执行诊断通知例如可以包括判定是否能够使用测试器15执行诊断的判定结果。本步骤的处理相当于图4的步骤s103。

在步骤s308中，探测器控制部200判定是否从测试器控制部100接收到诊断结束通知。探测器控制部200在判定为接收到诊断结束通知的情况下，使处理向步骤s309转移。另一方面，探测器控制部200在判定为没有接收到诊断结束通知的情况下，再次重复进行步骤s308。

在步骤s309中，探测器控制部200确认在测试器15中是否存在诊断板。探测器控制部200在判定为在测试器15中存在诊断板的情况下，使处理向步骤s310转移。另一方面，探测器控制部200在判定为在测试器15中不存在诊断板的情况下，使处理向步骤s312转移。

在步骤s310中，探测器控制部200从测试器15卸载诊断板。本步骤的处理相当于图4的步骤s106。

在步骤s311中，探测器控制部200确认诊断板的卸载是否已结束。探测器控制部200在判定为诊断板的卸载已结束的情况下，使处理向步骤s312转移。另一方面，探测器控制部200在判定为诊断板的卸载没有结束的情况下，再次重复进行步骤s311。

在步骤s312中，探测器控制部200对测试器控制部100发送卸载结束通知，并结束本流程图。本步骤的处理相当于图4的步骤s107。

如以上说明的那样，在本发明的实施方式所涉及的晶圆检查装置10中，测试器控制部100和探测器控制部200一边相互进行通信，一边自动地进行一系列的诊断处理。由此，能够起到以下效果。

通过由测试器控制部100和探测器控制部200自动地判断、执行一系列的操作，能够提高晶圆检查装置10整体的操作性，能够削减作业人员等的作业过程。

另外，作业人员等仅通过由一方的控制部进行的一次操作就能够执行晶圆检查装置10的诊断处理，因此不需要交替地操作测试器控制部100和探测器控制部200，能够缩短诊断时间。

另外，测试器控制部100和探测器控制部200按照由作业人员等选择的诊断内容来自动地判断、执行，因此能够防止由作业人员等导致的人为的操作错误。其结果，能够抑制由误操作导致的测试器15、探测器21的破损、晶圆w的损伤等。

另外，通过测试器控制部100与探测器控制部200协作，两方的控制部能够掌握在测试器15中是否装载了探针卡和/或诊断板的状态，因此能够防止在不能执行诊断的状态下的误执行。

〔探针卡更换处理〕

接着，基于图7来说明由本发明的实施方式所涉及的晶圆检查装置10进行的探针卡更换处理。图7是示出本发明的实施方式所涉及的探针卡更换处理的流程的序列图。在图7中，实线的箭头表示测试器控制部100与探测器控制部200之间的通信。

探针卡更换处理例如是在伴随dut的变更而发生了检查内容的变更时进行的处理。当受理了由作业人员等进行的检查内容的选择和检查开始的操作时，由晶圆检查装置10执行探针卡更换处理。测试器控制部100与探测器控制部200相互进行通信，来自动地执行晶圆检查装置10的探针卡更换处理。

最初，测试器15当受理了检查内容的选择和检查开始的操作时，在步骤s501中进行dut的类型分析。之后，测试器15在步骤s502中对探测器21发送dut类型信息通知。dut类型信息通知例如可以包括所选择的检查内容所需要的探针卡的种类的信息。

探测器21当接收到步骤s502的dut类型信息通知时，在步骤s503中向测试器15装载与类型内容对应的探针卡。之后，探测器21在步骤s504中对测试器15发送装载结束通知。装载结束通知例如可以包括在测试器15中是否装载了所选择的检查内容所需要的探针卡的信息。

测试器15当接收到步骤s504的装载结束通知时，在步骤s505中显示检查准备已完成，并结束探针卡更换处理。

接着，基于图8对用于实现上述的动作的测试器15的详细的动作进行说明。图8是示出探针卡更换处理中的测试器15的动作的流程图。本流程图所示的处理是通过由测试器控制部100按照输入信号、程序对测试器15的各部进行控制来实现的。测试器控制部100在判定为受理了由作业人员等进行的检查内容的选择和检查开始的操作的情况下，开始图8的流程图。

在步骤s601中，测试器控制部100进行dut的类型分析。具体地说，测试器控制部100基于所选择的检查内容来确定检查所需要的探针卡的种类。本步骤的处理相当于图7的步骤s501。

在步骤s602中，测试器控制部100对探测器控制部200发送dut类型信息通知。dut类型信息通知例如可以包括所选择的检查内容所需要的探针卡的种类的信息。本步骤的处理相当于图7的步骤s502。

在步骤s603中，测试器控制部100判定是否从探测器控制部200接收到装载结束通知。测试器控制部100在判定为接收到装载结束通知的情况下，使处理向步骤s604转移，在判定为没有接收到装载结束通知的情况下，再次重复进行步骤s603。

在步骤s604中，测试器控制部100显示dut检查的准备已完成或者不存在dut检查所需要的探针卡，结束本流程图。本步骤的处理相当于图7的步骤s505。

接着，基于图9对用于实现上述的动作的探测器21的详细的动作进行说明。图9是示出探针卡更换处理中的探测器的动作的流程图。本流程图所示的处理是通过由探测器控制部200按照输入信号、程序对探测器21的各部进行控制来实现的。

在步骤s701中，探测器控制部200判定是否从测试器控制部100接收到dut类型信息通知。探测器控制部200在判定为接收到dut类型信息通知的情况下，使处理向步骤s702转移。另一方面，探测器控制部200在判定为没有接收到dut类型信息通知的情况下，再次重复进行步骤s701。

在步骤s702中，探测器控制部200基于dut类型信息通知来确认是否存在所选择的检查内容所需要的探针卡。探测器控制部200在判定为存在所选择的检查内容所需要的探针卡的情况下，使处理向步骤s703转移。另一方面，探测器控制部200在判定为不存在所选择的检查内容所需要的探针卡的情况下，使处理向步骤s705转移。

在步骤s703中，探测器控制部200向测试器15装载所选择的检查内容所需要的探针卡。本步骤的处理相当于图7的步骤s503。

在步骤s704中，探测器控制部200确认探针卡向测试器15的装载是否已结束。探测器控制部200在判定为探针卡向测试器15的装载已结束的情况下，使处理向步骤s705转移。另一方面，探测器控制部200在判定为探针卡向测试器15的装载没有结束的情况下，再次重复进行步骤s704。

在步骤s705中，探测器控制部200对测试器控制部100发送装载结束通知，并结束本流程。装载结束通知例如可以包括在测试器15中是否装载了所选择的检查内容所需要的探针卡的信息。本步骤的处理相当于图7的步骤s504。

如以上说明的那样，在本发明的实施方式所涉及的晶圆检查装置10中，测试器控制部100与探测器控制部200一边相互进行通信，一边自动地进行一系列的探针卡更换处理。由此，能够起到以下效果。

通过由测试器控制部100和探测器控制部200自动地判断、执行一系列的操作，能够提高晶圆检查装置10整体的操作性，能够削减作业人员等的作业过程。

另外，作业人员等仅通过由一方的控制部进行的一次操作就能够执行晶圆检查装置10的探针卡更换处理，因此不需要交替地操作测试器控制部100和探测器控制部200，能够缩短探针卡的更换时间。

另外，测试器控制部100和探测器控制部200按照由作业人员等选择的检查内容来自动地判断、执行，因此能够防止由作业人员等导致的探针卡的选择错误等人为的错误。其结果，能够抑制由误操作导致的测试器15、探测器21的破损、晶圆w的损伤等。

以上，对用于实施本发明的方式进行了说明，但上述内容并不用于限定发明的内容，能够在本发明的范围内进行各种变形和改良。

在上述的实施方式中，举例说明了当测试器控制部100受理了用于进行诊断处理的操作时开始进行诊断处理的情况，但本发明并不限定于此。例如，也可以在探测器控制部200受理了用于进行诊断处理的操作的情况下开始进行诊断处理。在该情况下，能够省略图4中的步骤s101。

另外，在上述的实施方式中，举例说明了当测试器控制部100受理了用于进行探针卡更换处理的操作时开始进行探针卡更换处理的情况，但本发明并不限定于此。例如，也可以在探测器控制部200受理了用于进行探针卡更换处理的操作的情况下开始进行探针卡更换处理。在该情况下，由探测器控制部200进行图7中的dut的类型分析(步骤s501)即可。另外，能够省略步骤s502。

另外，也可以在测试器控制部100和探测器控制部200的上级设置能够与这些控制部进行通信的上级控制器等控制装置。在该情况下，作业人员等能够通过操作控制装置来使测试器控制部100和探测器控制部200执行上述的诊断处理、探针卡更换处理。另外，通过将控制装置设置在例如与设置有晶圆检查装置10的场所不同的场所，作业人员等能够通过远程操作来使控制装置执行诊断处理和探针卡更换处理。

本国际专利申请是以2017年3月22日申请的日本专利申请第2017-056523号为优先权主张基础的申请，并将该申请的全部内容引用到本国际专利申请中。

附图标记说明

15：测试器；21：探测器；100：测试器控制部；200：探测器控制部；w：晶圆。