JP2004342676A - Method and device for inspecting semiconductor wafer - Google Patents

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JP2004342676A
JP2004342676A JP2003134519A JP2003134519A JP2004342676A JP 2004342676 A JP2004342676 A JP 2004342676A JP 2003134519 A JP2003134519 A JP 2003134519A JP 2003134519 A JP2003134519 A JP 2003134519A JP 2004342676 A JP2004342676 A JP 2004342676A
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contact
semiconductor wafer
contact pad
probe needle
test
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Takahiro Sone
貴裕 曽根
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and a device for inspecting semiconductor wafer by which LSI (large-scale integrated circuit) chips can be prevented from being judged as defective chips due to the imperfect contact between a contact pad and a probe during the course of an LSI chip test. <P>SOLUTION: The method includes a step (S1) of performing a contact test by bringing the probe into contact with a first position in the contact pad with a first pressure, steps (S4-S11) of detecting a second position other than the first position in the contact pad from an image picked up from the contact pad (S3) when an LSI chip is discriminated as a defective chip as a result of the contact test performed on the first position (S2), and steps (S12-S14) of performing another contact test by bringing the probe into contact with the second position in the contact pad with a second pressure higher than the first pressure. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ検査方法および半導体ウエハ検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウエハ上のＬＳＩチップのテストは、半導体ウエハ検査装置によって行われ、ＬＳＩチップの良品・不良品が判断される。図５は、従来の半導体ウエハ検査装置３００の概略構成を示す図である。図５に示すように、半導体ウエハ検査装置３００は、検査対象の半導体ウエハ３０８をＸ、Ｙ、Ｚ方向に移動可能なチャック３０５と、半導体ウエハ３０８に設けられたコンタクトパッドに接触して電気測定を行うプローブ針３０７を備えたプローブカード３０４と、半導体ウエハ３０８の位置決めのための画像を取得するカメラ３０３とを備えるプローバー装置３０２と、得られた測定データを基準データと比較し、ＬＳＩチップの良品・不良品を判断するＬＳＩテスタ３０１と、プローバー装置３０２とＬＳＩテスタ３０１とのデータのやり取りを行うテスタヘッド３０６とを備える。
【０００３】
このような半導体ウエハ検査装置３００では、ＤＣテスト、ファンクションテストの他に、コンタクトテストと呼ばれるテストが行われる。コンタクトテストは、先端が所定角度に折り曲げられた金属針からなるプローブ針３０７の先端を、ＬＳＩチップのコンタクトパッドに接触させることによって行われ、ＬＳＩテスタ３０１とＬＳＩチップの内部回路との接続を確認するためのものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−２２４７８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の半導体ウエハ検査装置にあっては、接続検査であるコンタクトテストにおいてプローブ針の針圧不足などの接触不良によってＬＳＩチップが不良品と判定されたのか、ＬＳＩチップの内部回路自体の故障で不良品と判定されたのか区別することができない。
【０００６】
従って、プローブ針の接触不良の為に本来は良品であるはずのＬＳＩチップが不良品と判定される場合が生じ、半導体ウエハの製造における歩留が低下するなどの問題点を有していた。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ＬＳＩチップのテストにおいて、コンタクトパッドとプローブ針の接触不良によりＬＳＩチップが不良品と判定されることを防止する半導体ウエハ検査方法および半導体ウエハ検査装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の半導体ウエハ検査方法は、半導体ウエハに形成されたＬＳＩチップに設けられたコンタクトパッドに、プローブ針を接触させてコンタクトテストを行う半導体ウエハ検査方法であって、前記プローブ針を前記コンタクトパッド内の第１の位置に接触させて前記コンタクトテストを行うステップと、前記第１の位置に対して行った前記コンタクトテストで前記ＬＳＩチップが不良と判断された場合に、前記コンタクトパッドを撮像した画像から、前記コンタクトパッド内の第１の位置以外の第２の位置を検出するステップと、前記プローブ針を前記コンタクトパッド内の前記第２の位置に接触させて前記コンタクトテストを行うステップとを含むものである。
【０００９】
請求項８の半導体ウエハ検査装置は、半導体ウエハに形成されたＬＳＩチップに設けられたコンタクトパッドの画像を取得するカメラと、前記半導体ウエハを移動可能なチャックとを備え、前記コンタクトパッドにプローブ針を接触させてコンタクトテストを行う半導体ウエハ検査装置であって、前記コンタクトパッド内の第１の位置に前記プローブ針を接触させて行った前記コンタクトテストで前記ＬＳＩチップが不良と判断された場合に、前記カメラで取得した画像から、前記コンタクトパッド内の第１の位置以外の第２の位置を検出する画像処理装置と、前記チャックを駆動し、前記プローブ針を前記コンタクトパッド内の前記第２の位置に接触させる制御装置とを備えるものである。
【００１０】
上記構成によれば、プローブ針をコンタクトパッドの異なる位置に接触させて複数回のコンタクトテストを行うので、プローブ針の接触不良のためにＬＳＩチップが不良品と判定されることを防止し、コンタクトテストにおける半導体ウエハの歩留を向上させることができる。
【００１１】
請求項２の半導体ウエハ検査方法は、半導体ウエハに形成されたＬＳＩチップに設けられたコンタクトパッドに、プローブ針を接触させてコンタクトテストを行う半導体ウエハ検査方法であって、前記プローブ針を前記コンタクトパッドに第１の圧力で接触させて前記コンタクトテストを行うステップと、前記第１の位置に対して行った前記コンタクトテストで前記ＬＳＩチップが不良と判断された場合に、前記プローブ針を前記コンタクトパッドに前記第１の圧力より大きい第２の圧力で接触させて前記コンタクトテストを行うステップとを含むものである。
【００１２】
請求項９の半導体ウエハ検査装置は、コンタクトパッドを設けたＬＳＩチップが形成された半導体ウエハを移動可能なチャックを備え、前記コンタクトパッドにプローブ針を接触させてコンタクトテストを行う半導体ウエハ検査装置であって、前記プローブ針を前記コンタクトパッドに第１の圧力で接触させて行った前記コンタクトテストで前記ＬＳＩチップが不良と判断された場合に、前記チャックを駆動し、前記プローブ針を前記コンタクトパッドに前記第１の圧力より大きい第２の圧力で接触させる制御装置を備えるものである。
【００１３】
上記構成によれば、プローブ針をコンタクトパッドに異なる圧力で接触させて複数回のコンタクトテストを行うので、コンタクトパッドとプローブ針との接触信頼性を向上させることができるとともに、コンタクトテストにおける半導体ウエハの歩留を向上させることができる。
【００１４】
請求項３の半導体ウエハ検査方法は、半導体ウエハに形成されたＬＳＩチップに設けられたコンタクトパッドに、プローブ針を接触させてコンタクトテストを行う半導体ウエハ検査方法であって、前記プローブ針を前記コンタクトパッド内の第１の位置に第１の圧力で接触させて前記コンタクトテストを行うステップと、前記第１の位置に対して行った前記コンタクトテストで前記ＬＳＩチップが不良と判断された場合に、前記コンタクトパッドを撮像した画像から、前記コンタクトパッド内の第１の位置以外の第２の位置を検出するステップと、前記プローブ針を前記コンタクトパッド内の前記第２の位置に前記第１の圧力より大きい第２の圧力で接触させて前記コンタクトテストを行うステップとを含むものである。
【００１５】
請求項１０の半導体ウエハ検査装置は、半導体ウエハに形成されたＬＳＩチップに設けられたコンタクトパッドの画像を取得するカメラと、前記半導体ウエハを移動可能なチャックとを備え、前記コンタクトパッドにプローブ針を接触させてコンタクトテストを行う半導体ウエハ検査装置であって、前記コンタクトパッド内の第１の位置に第１の圧力で前記プローブ針を接触させて行った前記コンタクトテストで前記ＬＳＩチップが不良と判断された場合に、前記カメラで取得した画像から、前記コンタクトパッド内の第１の位置以外の第２の位置を検出する画像処理装置と、前記チャックを駆動し、前記プローブ針を前記コンタクトパッド内の前記第２の位置に前記第１の圧力より大きい第２の圧力で接触させる制御装置とを備えるものである。
【００１６】
上記構成によれば、プローブ針をコンタクトパッドの異なる位置に異なる圧力で接触させて複数回のコンタクトテストを行うので、プローブ針の接触不良のためにＬＳＩチップが不良品と判定されることを防止し、コンタクトパッドとプローブ針との接触信頼性を向上させることができ、コンタクトテストにおける半導体ウエハの歩留を向上させることができる。
【００１７】
請求項４の半導体ウエハ検査方法は、請求項１または３記載の半導体ウエハ検査方法において、前記第２の位置を、前記第１の位置と前記コンタクトパッドの縁との間の位置に選択するステップを含むものである。
【００１８】
請求項１１の半導体ウエハ検査装置は、請求項８または１０記載の半導体ウエハ検査装置であって、前記画像処理装置は、前記第２の位置を、前記第１の位置と前記コンタクトパッドの縁との間で検出するものである。
【００１９】
上記構成によれば、第２の位置を、第１の位置とコンタクトパッドの縁との間の位置に選択することで、画像処理における簡単な演算で第２の位置を求めることができ、コンタクトテストにかかる時間を短縮することができる。
【００２０】
請求項５の半導体ウエハ検査方法は、請求項１または３記載の半導体ウエハ検査方法において、前記第２の位置を、前記プローブ針が接触した位置以外の位置に選択するステップを含むものである。
【００２１】
請求項１２の半導体ウエハ検査装置は、請求項８または１０記載の半導体ウエハ検査装置であって、前記画像処理装置は、前記第２の位置を、前記プローブ針が接触した位置以外の位置で検出するものである。
【００２２】
上記構成によれば、第２の位置を、既に行ったコンタクトテストでプローブ針が接触した位置以外の位置に選択することで、コンタクトパッドとプローブ針との接触信頼性を向上させることができる。
【００２３】
請求項６の半導体ウエハ検査方法は、請求項２または３記載の半導体ウエハ検査方法において、所定の基準値以下の深さの位置の選択して前記第２の圧力でコンタクトテストを行うステップを含むものである。
【００２４】
請求項１３の半導体ウエハ検査装置は、請求項９または１０記載の半導体ウエハ検査装置であって、前記制御装置は、前記第２の圧力で接触させて行うコンタクトテストを、前記所定の基準値以下の深さの位置で行うように前記チャックを駆動させるものである。
【００２５】
上記構成によれば、第２の圧力で接触させて行うコンタクトテストを、所定の基準値以下の深さの位置で行うことで、コンタクトパッドとプローブ針との接触信頼性を向上させることができる。
【００２６】
請求項７の半導体ウエハ検査方法は、請求項６記載の半導体ウエハ検査方法において、前記所定の基準値以下の深さの位置をレーザー光を用いて測定するステップを含むものである。
【００２７】
請求項１４の半導体ウエハ検査装置は、請求項１３記載の半導体ウエハ検査装置であって、前記所定の基準値以下の深さの位置を測定するレーザー光測定装置を備えるものである。
【００２８】
上記構成によれば、レーザー光により測定することで、プローブ針の針跡の深さをを正確に検出することができ、コンタクトパッドとプローブ針との接触信頼性を向上させることができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態の半導体ウエハ検査装置の概略構成を示す図である。図１に示すように、半導体ウエハ検査装置１００は、検査対象の半導体ウエハ１１０をＸ、Ｙ、Ｚ方向に移動可能なチャック１０５と、半導体ウエハ１１０に設けられたコンタクトパッドに接触して電気測定を行うプローブ針１０９を備えたプローブカード１０４と、半導体ウエハ１１０の画像を取得するカメラ１０３と、コンタクトパッドに付けられたプローブ針１０９の針跡の深さを測定可能なレーザー光測定装置１１１とを含むプローバー装置１０２を備える。
【００３０】
さらに、半導体ウエハ検査装置１００は、カメラ１０３で取得した画像をコンタクトパッドのＸ、Ｙ座標と重ね合わせ、コンタクトパッドにおいてプローブ針１０９を接触させる位置を検出する画像処理装置１０６と、所定のプログラムによって動作するプロセッサを主体に構成されて装置全体を制御するとともに、プローブ針１０９を接触させる位置を示すＸ、Ｙ座標にチャック１０５を動かす制御装置１０７と、得られた測定データを基準データと比較し、ＬＳＩチップの良品・不良品を判断するＬＳＩテスタ１０１と、プローバー装置１０２とＬＳＩテスタ１０１とのデータのやり取りを行うテスタヘッド１０８とを備える。
【００３１】
図２は、検査対象である半導体ウエハ１１０を示す図である。半導体ウエハ１１０には、図２（ａ）に示すように、ＬＳＩチップ１１０−１、１１０−２、…１１０−２００が形成されている。また、各ＬＳＩチップ１１０−１、１１０−２、…１１０−２００には、図２（ｂ）に示すように、プローブ針１０９を接触させてコンタクトテストを行うコンタクトパッド２０１−１、２０１−２、…２０１−４４が形成されている。
【００３２】
図３は、コンタクトテストを行った後のコンタクトパッド２０１の状態を示す図である。図３に示すように、コンタクトテストを行うと、コンタクトパッド２０１にはプローブ針１０９の針跡２０２が残される。なお、図３には、針跡の無い部分２０３、コンタクトパッド２０１の左縁中心２０４、針跡と左縁中心２０４との中心２０５等が示されているが、その説明は後述する。
【００３３】
次に、図４に示すコンタクトテストの概略フローチャートを参照して半導体ウエハ検査装置の動作について説明する。コンタクトテストでは、まず、プローブ針１０９をコンタクトパッド２０１の所定の位置（第１の位置）に接触させ、ＬＳＩテスタ１０１とＬＳＩチップの内部回路との接続を確認する（ステップＳ１）。
【００３４】
コンタクトテストの結果、ＬＳＩチップの良品・不良品が判断され（ステップＳ２）、良品と判断された場合（Ｙｅｓ）は他のテストに移行し、不良品と判断された場合（Ｎｏ）は、カメラ１０３によりコンタクトパッド２０１の画像を取得する（ステップＳ３）。
【００３５】
次に、再コンタクトテストを行うためのコンタクトパッド２０１の接触位置（第２の位置）を選択するために、コンタクトパッド２０１の左縁中心２０４（図３参照）と針跡２０２との中心２０５を求める（ステップＳ４）。
【００３６】
そして、その中心２０５にプローブ針１０９を接触させるスペースがあるか否かを判断し（ステップＳ５）、スペースがある場合（Ｙｅｓ）は、制御装置１０７がチャック１０５を動かし、その中心２０５にプローブ針１０９を接触させて再コンタクトテストを行う（ステップＳ１４）。
【００３７】
一方、コンタクトパッド２０１の左縁中心２０４と針跡２０２との間にプローブ針１０９を置けるスペースが無い場合（Ｎｏ）は、コンタクトパッド２０１の上縁中心２０６と針跡２０２との中心を求め（ステップＳ６）、その位置にプローブ針１０９を接触させるスペースがあるか否かを判断し（ステップＳ７）、スペースがある場合（Ｙｅｓ）は、制御装置１０７がチャック１０５を動かし、その位置にプローブ針１０９を接触させて再コンタクトテストを行う（ステップＳ１４）。
【００３８】
一方、コンタクトパッド２０１の上縁中心２０６と針跡２０２との間にプローブ針１０９を置けるスペースが無い場合（Ｎｏ）は、コンタクトパッド２０１の右縁中心２０７と針跡２０２との中心を求め（ステップＳ８）、その位置にプローブ針１０９を接触させるスペースがあるか否かを判断し（ステップＳ９）、スペースがある場合（Ｙｅｓ）は、制御装置１０７がチャック１０５を動かし、その位置にプローブ針１０９を接触させて再コンタクトテストを行う（ステップＳ１４）。
【００３９】
一方、コンタクトパッド２０１の右縁中心２０７と針跡２０２との間にプローブ針１０９を置けるスペースが無い場合（Ｎｏ）は、コンタクトパッド２０１の下縁中心２０８と針跡２０２との中心を求め（ステップＳ１０）、その位置にプローブ針１０９を接触させるスペースがあるか否かを判断し（ステップＳ１１）、スペースがある場合（Ｙｅｓ）は、制御装置１０７がチャック１０５を動かし、その位置にプローブ針１０９を接触させて再コンタクトテストを行う（ステップＳ１４）。
【００４０】
一方、コンタクトパッド２０１の下縁中心２０８と針跡２０２との間にプローブ針１０９を置けるスペースが無い場合（Ｎｏ）は、カメラ１０３、レーザー光測定装置１１１および画像処理装置１０６を用いてプローブ針１０９の針跡の深さを計算して所定の基準値以下の深さの位置を選択し、複数の針跡の中から最も浅い針跡を検出し（ステップＳ１２）、その針跡にプローブ針１０９の針圧を増加させて接触させ（ステップＳ１３）、再コンタクトテストを行う（ステップＳ１４）。
【００４１】
再コンタクトテストでは、再度ＬＳＩチップの良品・不良品を判断し（ステップＳ１５）、良品と判断された場合（Ｙｅｓ）は他のテストに移行し、不良品と判断された場合は、処理の終了となる。
【００４２】
本実施形態の半導体ウエハ検査装置によれば、プローブ針１０９をコンタクトパッド２０１の異なる位置に接触させて複数回のコンタクトテストを行うので、プローブ針１０９の接触不良のためにＬＳＩチップが不良品と判定されることを防止し、コンタクトテストにおける半導体ウエハ１０５の歩留を向上させることができる。
【００４３】
また、本実施形態の半導体ウエハ検査装置によれば、プローブ針１０９をコンタクトパッド２０１に異なる圧力で接触させて複数回のコンタクトテストを行うので、コンタクトパッド２０１とプローブ針１０９との接触信頼性を向上させることができるとともに、コンタクトテストにおける半導体ウエハの歩留を向上させることができる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、プローブ針をコンタクトパッドの異なる位置に接触させて複数回のコンタクトテストを行うので、プローブ針の接触不良のためにＬＳＩチップが不良品と判定されることを防止し、コンタクトテストにおける半導体ウエハの歩留を向上させることができる。また、プローブ針をコンタクトパッドに異なる圧力で接触させて複数回のコンタクトテストを行うので、コンタクトパッドとプローブ針との接触信頼性を向上させることができるとともに、コンタクトテストにおける半導体ウエハの歩留を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の半導体ウエハ検査装置の概略構成を示す図。
【図２】検査対象である半導体ウエハを示す図。
【図３】コンタクトテストを行った後のコンタクトパッドの状態を示す図。
【図４】半導体ウエハ検査装置で行われるコンタクトテストの処理の示すフローチャート。
【図５】従来の半導体ウエハ検査装置の概略構成を示す図。
【符号の説明】
１００、３００ 半導体ウエハ検査装置
１０１、３０１ ＬＳＩテスタ
１０２、３０２ プローバー装置
１０３、３０３ カメラ
１０４、３０４ プローブカード
１０５、３０５ チャック
１０６ 画像処理装置
１０７ 制御装置
１０８、３０６ テストヘッド
１０９、３０７ プローブ針
１１０、３０８ 半導体ウエハ
１１０−１、１１０−２ ＬＳＩチップ
１１１ レーザー光測定装置
２０１ コンタクトパッド
２０２ 針跡
２０３ 針跡の無い部分
２０４ コンタクトパッドの左縁中心
２０５ 針跡とコンタクトパッドの左縁中心との中心
２０６ コンタクトパッドの上縁中心
２０７ コンタクトパッドの右縁中心
２０８ コンタクトパッドの下縁中心[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor wafer inspection method and a semiconductor wafer inspection device.
[0002]
[Prior art]
A test of an LSI chip on a semiconductor wafer is performed by a semiconductor wafer inspection device, and a non-defective / defective LSI chip is determined. FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional semiconductor wafer inspection apparatus 300. As shown in FIG. 5, the semiconductor wafer inspection apparatus 300 contacts the chuck 305 capable of moving the semiconductor wafer 308 to be inspected in the X, Y, and Z directions and the contact pads provided on the semiconductor wafer 308 to perform electrical measurement. A probe card 304 provided with a probe needle 307 for performing an operation, a prober device 302 provided with a camera 303 for acquiring an image for positioning the semiconductor wafer 308, and the obtained measurement data are compared with reference data to obtain an LSI chip. An LSI tester 301 for determining non-defective / defective products and a tester head 306 for exchanging data between the prober device 302 and the LSI tester 301 are provided.
[0003]
In such a semiconductor wafer inspection apparatus 300, a test called a contact test is performed in addition to the DC test and the function test. The contact test is performed by bringing the tip of a probe needle 307 made of a metal needle whose tip is bent at a predetermined angle into contact with the contact pad of the LSI chip to confirm the connection between the LSI tester 301 and the internal circuit of the LSI chip. (For example, see Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-7-22478
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional semiconductor wafer inspection apparatus, in the contact test, which is a connection inspection, whether the LSI chip is determined to be defective due to insufficient contact such as insufficient stylus pressure of the probe needle or the failure of the internal circuit itself of the LSI chip Cannot be discriminated as a defective product.
[0006]
Accordingly, there is a case where an LSI chip which should be a non-defective product is determined as a defective product due to a contact failure of the probe needle, and there is a problem that a yield in manufacturing a semiconductor wafer is reduced.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a test of an LSI chip, a semiconductor wafer inspection method and a semiconductor wafer inspection method for preventing an LSI chip from being determined to be defective due to poor contact between a contact pad and a probe needle. It is intended to provide a device.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
2. The semiconductor wafer inspection method according to claim 1, wherein a contact test is performed by bringing a probe needle into contact with a contact pad provided on an LSI chip formed on the semiconductor wafer, wherein the probe needle is connected to the contact pad. Performing the contact test by making contact with a first position in the pad, and imaging the contact pad when the LSI test is determined to be defective in the contact test performed on the first position Detecting a second position other than the first position in the contact pad from the obtained image, and performing the contact test by bringing the probe needle into contact with the second position in the contact pad. Is included.
[0009]
9. The semiconductor wafer inspection apparatus according to claim 8, further comprising: a camera that acquires an image of a contact pad provided on an LSI chip formed on the semiconductor wafer; and a chuck that can move the semiconductor wafer. A semiconductor wafer inspection apparatus for performing a contact test by contacting the probe chip with the first position in the contact pad and determining that the LSI chip is defective in the contact test. An image processing apparatus that detects a second position other than the first position in the contact pad from an image acquired by the camera, and drives the chuck to move the probe needle to the second position in the contact pad. And a control device for bringing the device into contact with the position.
[0010]
According to the above configuration, since the contact test is performed a plurality of times by bringing the probe needle into contact with different positions of the contact pad, it is possible to prevent the LSI chip from being determined to be defective due to poor contact of the probe needle, The yield of the semiconductor wafer in the test can be improved.
[0011]
3. The semiconductor wafer inspection method according to claim 2, wherein a contact test is performed by bringing a probe needle into contact with a contact pad provided on an LSI chip formed on a semiconductor wafer. Performing a contact test by bringing the probe needle into contact with a pad at a first pressure; and, if the LSI test determines that the LSI chip is defective in the contact test performed on the first position, contacts the probe needle with the contact. Performing the contact test by contacting the pad with a second pressure greater than the first pressure.
[0012]
The semiconductor wafer inspection apparatus according to claim 9, further comprising a chuck capable of moving a semiconductor wafer on which an LSI chip provided with a contact pad is formed, and performing a contact test by bringing a probe needle into contact with the contact pad. When the LSI chip is determined to be defective in the contact test performed by bringing the probe needle into contact with the contact pad at a first pressure, the chuck is driven to move the probe needle to the contact pad. And a control device for contacting with a second pressure greater than the first pressure.
[0013]
According to the above configuration, since the contact test is performed a plurality of times by bringing the probe needle into contact with the contact pad at different pressures, the contact reliability between the contact pad and the probe needle can be improved, and the semiconductor wafer in the contact test can be improved. Yield can be improved.
[0014]
4. The semiconductor wafer inspection method according to claim 3, wherein a contact test is performed by bringing a probe needle into contact with a contact pad provided on an LSI chip formed on a semiconductor wafer, wherein the probe needle is connected to the contact pad. Performing the contact test by contacting the first position in the pad with a first pressure; and determining that the LSI chip is defective in the contact test performed on the first position. Detecting a second position other than the first position in the contact pad from an image obtained by imaging the contact pad; and moving the probe needle to the first pressure in the second position in the contact pad. Performing the contact test by contacting with a larger second pressure.
[0015]
11. The semiconductor wafer inspection apparatus according to claim 10, further comprising: a camera for acquiring an image of a contact pad provided on an LSI chip formed on the semiconductor wafer; and a chuck capable of moving the semiconductor wafer, wherein a probe needle is provided on the contact pad. A semiconductor wafer inspection apparatus for performing a contact test by contacting the probe needle with a probe needle at a first pressure in a first position in the contact pad. If determined, an image processing device that detects a second position other than the first position in the contact pad from the image acquired by the camera, and drives the chuck to move the probe needle to the contact pad. And a control device for contacting the second position in the second with a second pressure greater than the first pressure. That.
[0016]
According to the above configuration, a plurality of contact tests are performed by bringing the probe needle into contact with different positions of the contact pad with different pressures, thereby preventing the LSI chip from being determined as a defective product due to the probe needle contact failure. However, the contact reliability between the contact pad and the probe needle can be improved, and the yield of the semiconductor wafer in the contact test can be improved.
[0017]
A semiconductor wafer inspection method according to claim 4, wherein the second position is selected as a position between the first position and an edge of the contact pad in the semiconductor wafer inspection method according to claim 1 or 3. Is included.
[0018]
The semiconductor wafer inspection apparatus according to claim 11, wherein the image processing apparatus is configured to set the second position to the first position and an edge of the contact pad. It is to detect between.
[0019]
According to the above configuration, by selecting the second position as a position between the first position and the edge of the contact pad, the second position can be obtained by a simple calculation in image processing. The time required for the test can be reduced.
[0020]
A semiconductor wafer inspection method according to a fifth aspect of the present invention is the semiconductor wafer inspection method according to the first or third aspect, further comprising the step of selecting the second position to a position other than the position where the probe needle has contacted.
[0021]
The semiconductor wafer inspection apparatus according to claim 12 is the semiconductor wafer inspection apparatus according to claim 8 or 10, wherein the image processing apparatus detects the second position at a position other than the position where the probe needle has contacted. Is what you do.
[0022]
According to the above configuration, by selecting the second position to a position other than the position where the probe needle has contacted in the contact test already performed, the contact reliability between the contact pad and the probe needle can be improved.
[0023]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the semiconductor wafer inspection method according to the second or third aspect, further comprising the step of selecting a position having a depth equal to or less than a predetermined reference value and performing a contact test at the second pressure. It is a thing.
[0024]
The semiconductor wafer inspection device according to claim 13, wherein the control device performs a contact test performed by contacting with the second pressure, the contact test being performed at a predetermined value or less. The chuck is driven so as to perform the operation at the position of the depth.
[0025]
According to the above configuration, by performing the contact test performed by contacting with the second pressure at a position having a depth equal to or less than the predetermined reference value, contact reliability between the contact pad and the probe needle can be improved. .
[0026]
A semiconductor wafer inspection method according to a seventh aspect of the present invention is the semiconductor wafer inspection method according to the sixth aspect, further comprising the step of measuring a position having a depth equal to or less than the predetermined reference value using a laser beam.
[0027]
A semiconductor wafer inspection apparatus according to a fourteenth aspect is the semiconductor wafer inspection apparatus according to the thirteenth aspect, further comprising a laser beam measurement apparatus that measures a position at a depth equal to or less than the predetermined reference value.
[0028]
According to the above configuration, the depth of the trace of the probe needle can be accurately detected by measuring with the laser light, and the contact reliability between the contact pad and the probe needle can be improved.
[0029]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a semiconductor wafer inspection apparatus according to one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a semiconductor wafer inspection apparatus 100 contacts a chuck 105 capable of moving a semiconductor wafer 110 to be inspected in X, Y, and Z directions and a contact pad provided on the semiconductor wafer 110 to perform electrical measurement. A probe card 104 provided with a probe needle 109 for performing a scanning operation, a camera 103 for acquiring an image of a semiconductor wafer 110, a laser light measuring device 111 capable of measuring a depth of a needle mark of the probe needle 109 attached to a contact pad, and Is provided.
[0030]
Further, the semiconductor wafer inspection apparatus 100 superimposes the image acquired by the camera 103 on the X and Y coordinates of the contact pad, detects the position at which the probe needle 109 is brought into contact with the contact pad, and a predetermined program. A control device 107 mainly configured of an operating processor controls the entire apparatus, moves the chuck 105 to X and Y coordinates indicating a position where the probe needle 109 contacts, and compares the obtained measurement data with reference data. And a tester head 108 for exchanging data between the prober device 102 and the LSI tester 101.
[0031]
FIG. 2 is a diagram showing a semiconductor wafer 110 to be inspected. As shown in FIG. 2A, LSI chips 110-1, 110-2,... 110-200 are formed on the semiconductor wafer 110. Also, as shown in FIG. 2B, the LSI chips 110-1, 110-2,... 110-200 are contact pads 201-1 and 201-2 for performing a contact test by bringing the probe needle 109 into contact therewith. ,... 201-44 are formed.
[0032]
FIG. 3 is a diagram showing a state of the contact pad 201 after performing a contact test. As shown in FIG. 3, when a contact test is performed, a trace 202 of the probe needle 109 is left on the contact pad 201. FIG. 3 shows a portion 203 without a needle mark, a center 204 of the left edge of the contact pad 201, a center 205 between the needle mark and the center 204 of the left edge, and the like, which will be described later.
[0033]
Next, the operation of the semiconductor wafer inspection apparatus will be described with reference to the schematic flowchart of the contact test shown in FIG. In the contact test, first, the probe needle 109 is brought into contact with a predetermined position (first position) of the contact pad 201, and the connection between the LSI tester 101 and the internal circuit of the LSI chip is confirmed (step S1).
[0034]
As a result of the contact test, a non-defective / defective product of the LSI chip is determined (step S2). If the product is determined to be non-defective (Yes), the process proceeds to another test. The image of the contact pad 201 is obtained by the step 103 (step S3).
[0035]
Next, in order to select a contact position (second position) of the contact pad 201 for performing the re-contact test, the center 205 of the left edge center 204 (see FIG. 3) of the contact pad 201 and the center 205 of the needle mark 202 are selected. It is determined (step S4).
[0036]
Then, it is determined whether or not there is a space for contacting the probe needle 109 at the center 205 (step S5). If there is a space (Yes), the control device 107 moves the chuck 105 and moves the probe needle to the center 205. The contact test is performed again by contacting the contact 109 (step S14).
[0037]
On the other hand, if there is no space where the probe needle 109 can be placed between the left edge center 204 of the contact pad 201 and the needle mark 202 (No), the center between the upper edge center 206 of the contact pad 201 and the needle mark 202 is obtained ( In step S6), it is determined whether or not there is a space for contacting the probe needle 109 at that position (step S7). If there is a space (Yes), the control device 107 moves the chuck 105 to move the probe needle to that position. The contact test is performed again by contacting the contact 109 (step S14).
[0038]
On the other hand, if there is no space for placing the probe needle 109 between the upper edge center 206 of the contact pad 201 and the needle mark 202 (No), the center between the right edge center 207 of the contact pad 201 and the needle mark 202 is obtained ( In step S8), it is determined whether or not there is a space for contacting the probe needle 109 at that position (step S9). If there is a space (Yes), the control device 107 moves the chuck 105 to move the probe needle to that position. The contact test is performed again by contacting the contact 109 (step S14).
[0039]
On the other hand, if there is no space for placing the probe needle 109 between the right edge center 207 of the contact pad 201 and the needle mark 202 (No), the center between the lower edge center 208 of the contact pad 201 and the needle mark 202 is obtained ( In step S10), it is determined whether or not there is a space for contacting the probe needle 109 at that position (step S11). If there is a space (Yes), the control device 107 moves the chuck 105 to move the probe needle to that position. The contact test is performed again by contacting the contact 109 (step S14).
[0040]
On the other hand, if there is no space for placing the probe needle 109 between the lower edge center 208 of the contact pad 201 and the needle mark 202 (No), the camera 103, the laser light measurement device 111 and the image processing device 106 are used to set the probe needle. The depth of the needle trace 109 is calculated to select a position at a depth equal to or less than a predetermined reference value, the shallowest needle trace is detected from a plurality of needle traces (step S12), and the probe needle is added to the trace. The contact is increased by increasing the needle pressure at 109 (step S13), and a re-contact test is performed (step S14).
[0041]
In the re-contact test, a non-defective / defective LSI chip is determined again (step S15). If it is determined to be non-defective (Yes), the process proceeds to another test, and if it is determined to be defective, the process ends. It becomes.
[0042]
According to the semiconductor wafer inspection apparatus of the present embodiment, the probe needle 109 is brought into contact with different positions of the contact pad 201 and the contact test is performed a plurality of times. The determination can be prevented, and the yield of the semiconductor wafer 105 in the contact test can be improved.
[0043]
Further, according to the semiconductor wafer inspection apparatus of the present embodiment, since the contact test is performed a plurality of times by bringing the probe needles 109 into contact with the contact pads 201 at different pressures, the contact reliability between the contact pads 201 and the probe needles 109 is reduced. The yield can be improved, and the yield of the semiconductor wafer in the contact test can be improved.
[0044]
【The invention's effect】
According to the present invention, a plurality of contact tests are performed by bringing a probe needle into contact with different positions of a contact pad, so that it is possible to prevent an LSI chip from being determined as a defective product due to a probe needle contact failure, and The yield of the semiconductor wafer in the test can be improved. Further, since the contact test is performed a plurality of times by bringing the probe needle into contact with the contact pad at different pressures, the contact reliability between the contact pad and the probe needle can be improved, and the yield of the semiconductor wafer in the contact test can be improved. Can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a semiconductor wafer inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a semiconductor wafer to be inspected.
FIG. 3 is a diagram showing a state of a contact pad after a contact test is performed.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a contact test process performed by the semiconductor wafer inspection apparatus.
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional semiconductor wafer inspection apparatus.
[Explanation of symbols]
100, 300 Semiconductor wafer inspection device 101, 301 LSI tester 102, 302 Prober device 103, 303 Camera 104, 304 Probe card 105, 305 Chuck 106 Image processing device 107 Control device 108, 306 Test head 109, 307 Probe needle 110, 308 Semiconductor wafers 110-1 and 110-2 LSI chip 111 Laser beam measuring device 201 Contact pad 202 Needle trace 203 Part without trace 204 Center of left edge 205 of contact pad Center of left edge of needle pad and center of left edge of contact pad 206 Contact Center of upper edge of pad 207 Center of right edge of contact pad 208 Center of lower edge of contact pad

Claims (14)

半導体ウエハに形成されたＬＳＩチップに設けられたコンタクトパッドに、プローブ針を接触させてコンタクトテストを行う半導体ウエハ検査方法であって、
前記プローブ針を前記コンタクトパッド内の第１の位置に接触させて前記コンタクトテストを行うステップと、
前記第１の位置に対して行った前記コンタクトテストで前記ＬＳＩチップが不良と判断された場合に、前記コンタクトパッドを撮像した画像から、前記コンタクトパッド内の第１の位置以外の第２の位置を検出するステップと、
前記プローブ針を前記コンタクトパッド内の前記第２の位置に接触させて前記コンタクトテストを行うステップとを含む半導体ウエハ検査方法。A semiconductor wafer inspection method for performing a contact test by bringing a probe needle into contact with a contact pad provided on an LSI chip formed on a semiconductor wafer,
Performing the contact test by contacting the probe needle with a first position in the contact pad;
When the LSI chip is determined to be defective in the contact test performed on the first position, a second position other than the first position in the contact pad is determined from an image obtained by capturing the contact pad. Detecting
Performing the contact test by bringing the probe needle into contact with the second position in the contact pad. 半導体ウエハに形成されたＬＳＩチップに設けられたコンタクトパッドに、プローブ針を接触させてコンタクトテストを行う半導体ウエハ検査方法であって、
前記プローブ針を前記コンタクトパッドに第１の圧力で接触させて前記コンタクトテストを行うステップと、
前記第１の位置に対して行った前記コンタクトテストで前記ＬＳＩチップが不良と判断された場合に、前記プローブ針を前記コンタクトパッドに前記第１の圧力より大きい第２の圧力で接触させて前記コンタクトテストを行うステップとを含む半導体ウエハ検査方法。A semiconductor wafer inspection method for performing a contact test by bringing a probe needle into contact with a contact pad provided on an LSI chip formed on a semiconductor wafer,
Performing the contact test by bringing the probe needle into contact with the contact pad at a first pressure;
When the LSI chip is determined to be defective in the contact test performed on the first position, the probe needle is brought into contact with the contact pad at a second pressure larger than the first pressure, and Performing a contact test. 半導体ウエハに形成されたＬＳＩチップに設けられたコンタクトパッドに、プローブ針を接触させてコンタクトテストを行う半導体ウエハ検査方法であって、
前記プローブ針を前記コンタクトパッド内の第１の位置に第１の圧力で接触させて前記コンタクトテストを行うステップと、
前記第１の位置に対して行った前記コンタクトテストで前記ＬＳＩチップが不良と判断された場合に、前記コンタクトパッドを撮像した画像から、前記コンタクトパッド内の第１の位置以外の第２の位置を検出するステップと、
前記プローブ針を前記コンタクトパッド内の前記第２の位置に前記第１の圧力より大きい第２の圧力で接触させて前記コンタクトテストを行うステップとを含む半導体ウエハ検査方法。A semiconductor wafer inspection method for performing a contact test by bringing a probe needle into contact with a contact pad provided on an LSI chip formed on a semiconductor wafer,
Performing the contact test by contacting the probe needle at a first pressure with a first position in the contact pad;
When the LSI chip is determined to be defective in the contact test performed on the first position, a second position other than the first position in the contact pad is determined from an image obtained by capturing the contact pad. Detecting
Performing the contact test by bringing the probe needle into contact with the second position in the contact pad at a second pressure greater than the first pressure. 請求項１または３記載の半導体ウエハ検査方法であって、
前記第２の位置を、前記第１の位置と前記コンタクトパッドの縁との間の位置に選択するステップを含む半導体ウエハ検査方法。The semiconductor wafer inspection method according to claim 1 or 3,
A method of inspecting a semiconductor wafer, comprising: selecting the second position to a position between the first position and an edge of the contact pad. 請求項１または３記載の半導体ウエハ検査方法であって、
前記第２の位置を、前記プローブ針が接触した位置以外の位置に選択するステップを含む半導体ウエハ検査方法。The semiconductor wafer inspection method according to claim 1 or 3,
A semiconductor wafer inspection method including a step of selecting the second position to a position other than a position where the probe needle has contacted. 請求項２または３記載の半導体ウエハ検査方法であって、
所定の基準値以下の深さの位置の選択して前記第２の圧力でコンタクトテストを行うステップを含む半導体ウエハ検査方法。The semiconductor wafer inspection method according to claim 2 or 3,
A semiconductor wafer inspection method including a step of selecting a position having a depth equal to or less than a predetermined reference value and performing a contact test at the second pressure. 請求項６記載の半導体ウエハ検査方法であって、
前記所定の基準値以下の深さの位置をレーザー光を用いて測定するステップを含む半導体ウエハ検査方法。7. The semiconductor wafer inspection method according to claim 6, wherein
A method for inspecting a semiconductor wafer, comprising: measuring a position having a depth equal to or less than the predetermined reference value using a laser beam. 半導体ウエハに形成されたＬＳＩチップに設けられたコンタクトパッドの画像を取得するカメラと、前記半導体ウエハを移動可能なチャックとを備え、前記コンタクトパッドにプローブ針を接触させてコンタクトテストを行う半導体ウエハ検査装置であって、
前記コンタクトパッド内の第１の位置に前記プローブ針を接触させて行った前記コンタクトテストで前記ＬＳＩチップが不良と判断された場合に、前記カメラで取得した画像から、前記コンタクトパッド内の第１の位置以外の第２の位置を検出する画像処理装置と、
前記チャックを駆動し、前記プローブ針を前記コンタクトパッド内の前記第２の位置に接触させる制御装置とを備える半導体ウエハ検査装置。A semiconductor wafer including a camera for acquiring an image of a contact pad provided on an LSI chip formed on a semiconductor wafer, and a chuck capable of moving the semiconductor wafer, and performing a contact test by bringing a probe needle into contact with the contact pad An inspection device,
When the LSI chip is determined to be defective in the contact test performed by bringing the probe needle into contact with the first position in the contact pad, the first image in the contact pad is obtained from the image acquired by the camera. An image processing device for detecting a second position other than the position of
A control device for driving the chuck to bring the probe needle into contact with the second position in the contact pad. コンタクトパッドを設けたＬＳＩチップが形成された半導体ウエハを移動可能なチャックを備え、前記コンタクトパッドにプローブ針を接触させてコンタクトテストを行う半導体ウエハ検査装置であって、
前記プローブ針を前記コンタクトパッドに第１の圧力で接触させて行った前記コンタクトテストで前記ＬＳＩチップが不良と判断された場合に、前記チャックを駆動し、前記プローブ針を前記コンタクトパッドに前記第１の圧力より大きい第２の圧力で接触させる制御装置を備える半導体ウエハ検査装置。A semiconductor wafer inspection apparatus comprising a chuck capable of moving a semiconductor wafer on which an LSI chip provided with a contact pad is formed, and performing a contact test by bringing a probe needle into contact with the contact pad.
When the LSI chip is determined to be defective in the contact test performed by bringing the probe needle into contact with the contact pad at a first pressure, the chuck is driven to move the probe needle to the contact pad. A semiconductor wafer inspection device comprising a control device that makes contact with a second pressure greater than the first pressure. 半導体ウエハに形成されたＬＳＩチップに設けられたコンタクトパッドの画像を取得するカメラと、前記半導体ウエハを移動可能なチャックとを備え、前記コンタクトパッドにプローブ針を接触させてコンタクトテストを行う半導体ウエハ検査装置であって、
前記コンタクトパッド内の第１の位置に第１の圧力で前記プローブ針を接触させて行った前記コンタクトテストで前記ＬＳＩチップが不良と判断された場合に、前記カメラで取得した画像から、前記コンタクトパッド内の第１の位置以外の第２の位置を検出する画像処理装置と、
前記チャックを駆動し、前記プローブ針を前記コンタクトパッド内の前記第２の位置に前記第１の圧力より大きい第２の圧力で接触させる制御装置とを備える半導体ウエハ検査装置。A semiconductor wafer including a camera for acquiring an image of a contact pad provided on an LSI chip formed on a semiconductor wafer, and a chuck capable of moving the semiconductor wafer, and performing a contact test by bringing a probe needle into contact with the contact pad An inspection device,
When the LSI chip is determined to be defective in the contact test performed by bringing the probe needle into contact with a first position in the contact pad at a first pressure, the contact obtained from the image obtained by the camera is determined from the image obtained by the camera. An image processing device that detects a second position other than the first position in the pad;
A control device that drives the chuck to bring the probe needle into contact with the second position in the contact pad at a second pressure greater than the first pressure. 請求項８または１０記載の半導体ウエハ検査装置であって、
前記画像処理装置は、前記第２の位置を、前記第１の位置と前記コンタクトパッドの縁との間で検出する半導体ウエハ検査装置。The semiconductor wafer inspection device according to claim 8, wherein:
The image processing apparatus is a semiconductor wafer inspection apparatus that detects the second position between the first position and an edge of the contact pad. 請求項８または１０記載の半導体ウエハ検査装置であって、
前記画像処理装置は、前記第２の位置を、前記プローブ針が接触した位置以外の位置で検出する半導体ウエハ検査装置。The semiconductor wafer inspection device according to claim 8, wherein:
The image processing apparatus is a semiconductor wafer inspection apparatus that detects the second position at a position other than the position where the probe needle has contacted. 請求項９または１０記載の半導体ウエハ検査装置であって、
前記制御装置は、前記第２の圧力で接触させて行うコンタクトテストを、前記所定の基準値以下の深さの位置で行うように前記チャックを駆動させる半導体ウエハ検査装置。The semiconductor wafer inspection apparatus according to claim 9 or 10,
The semiconductor wafer inspection apparatus, wherein the control device drives the chuck so that a contact test performed by making contact with the second pressure is performed at a position having a depth equal to or less than the predetermined reference value. 請求項１３記載の半導体ウエハ検査装置であって、
前記所定の基準値以下の深さの位置を測定するレーザー光測定装置を備える半導体ウエハ検査装置。The semiconductor wafer inspection apparatus according to claim 13,
A semiconductor wafer inspection device including a laser light measurement device that measures a position at a depth equal to or less than the predetermined reference value.
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