JP2002217254A - Semiconductor measuring instrument - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハの電
気的特性試験を行う半導体測定装置に関する。特には、
プローブカードの針先の接触抵抗を測定する装置を備え
た半導体測定装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor measuring device for performing an electrical characteristic test on a semiconductor wafer. in particular,
The present invention relates to a semiconductor measuring device provided with a device for measuring a contact resistance of a probe card tip.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、この種の半導体測定装置には、プ
ローブカードの接触抵抗値を低減させる装置、例えばプ
ローブカードの針先の接触面を研磨する研磨板が備えら
れていた。その理由は、特にバンプ品と呼ばれる外部端
子としてバンプを有するウエハに電気的特性試験を行う
場合、プローブカードの針先に異物等が付着し易く、そ
れにより接触抵抗値が増えるので、プローブカードの針
先の接触面を研磨して接触抵抗値を低下させるためであ
る。2. Description of the Related Art Conventionally, this type of semiconductor measuring device has been provided with a device for reducing the contact resistance value of a probe card, for example, a polishing plate for polishing a contact surface of a probe tip of a probe card. The reason is that, especially when an electrical characteristic test is performed on a wafer having a bump as an external terminal called a bump product, foreign matter or the like easily adheres to the probe tip of the probe card, thereby increasing the contact resistance value. This is because the contact surface of the needle tip is polished to reduce the contact resistance value.
【０００３】通常、プローブ試験中に、オペレータがプ
ローブカードのみを半導体測定装置より取り外し、この
半導体測定装置とは別に設けられた接触抵抗測定装置に
プローブカードを持って行き、プローブカードの接触抵
抗を測定する。その結果、所定の接触抵抗値を超えてい
た場合は、このプローブカードの針先を研磨板で研磨修
正する。Usually, during a probe test, an operator removes only a probe card from a semiconductor measuring device, takes the probe card to a contact resistance measuring device provided separately from the semiconductor measuring device, and checks the contact resistance of the probe card. Measure. As a result, if the contact resistance exceeds a predetermined value, the probe tip of the probe card is polished and corrected with a polishing plate.
【０００４】また、他の従来の半導体測定装置では、プ
ローブカードの針先を例えば２００コンタクトに５回程
度、定期的に研磨することにより、プローブカードの接
触抵抗を下げて半導体測定装置の正常な運転を維持して
いた。In another conventional semiconductor measuring device, the probe tip of the probe card is periodically polished, for example, five times to 200 contacts, so that the contact resistance of the probe card is reduced and the semiconductor measuring device operates normally. Driving was maintained.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
半導体測定装置では、プローブカードの接触抵抗値チェ
ックはオペレータが関与したオフライン作業となるた
め、その間は半導体測定装置を停止することになる。従
って、半導体測定装置の稼働率低下の原因となる。As described above, in the conventional semiconductor measuring apparatus, checking the contact resistance value of the probe card is an off-line operation involving an operator, and the semiconductor measuring apparatus is stopped during that time. Therefore, it causes a decrease in the operation rate of the semiconductor measuring device.
【０００６】また、上述した他の従来の半導体測定装置
では、定期的に研磨するだけであるため、電気的特性を
測定する時にプローブカードの針先における正確な接触
抵抗値を把握することができず、また針先研磨後に確実
に異物を取り除くことができたか否かを判断することも
できないまま測定を続けていた。その結果、正常な接触
抵抗の状態で測定できない場合が発生することがあっ
た。Further, in the other conventional semiconductor measuring apparatus described above, since only regular polishing is performed, an accurate contact resistance value at the tip of the probe card can be grasped when measuring the electrical characteristics. In addition, the measurement was continued without being able to determine whether or not the foreign matter could be reliably removed after the needle tip polishing. As a result, in some cases, measurement cannot be performed in a state of normal contact resistance.
【０００７】本発明は上記のような事情を考慮してなさ
れたものであり、その目的は、プローブカードの接触抵
抗が常に正常な状態で測定でき、装置の稼働率低下を抑
制できる半導体測定装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to measure a semiconductor measuring device in which the contact resistance of a probe card can always be measured in a normal state and a decrease in the operating rate of the device can be suppressed. Is to provide.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る半導体測定装置は、半導体ウエハに電
気的特性試験を行うための半導体測定装置であって、プ
ローブカードの針先を接触させる導電性測定盤と、プロ
ーブカードの針先に定電圧を印加して流れる電流の値を
測定し、この電流値と電圧値とから該針先の接触抵抗値
を算出する接触抵抗測定ユニットと、この接触抵抗測定
ユニットにより測定された抵抗値が所定値より高い場合
にプローブカードの針先を研磨する研磨手段と、を具備
することを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, a semiconductor measuring apparatus according to the present invention is a semiconductor measuring apparatus for performing an electrical characteristic test on a semiconductor wafer. A contact resistance measuring unit for measuring a value of a current flowing by applying a constant voltage to a probe tip of the probe card, and calculating a contact resistance value of the probe tip from the current value and the voltage value; And a polishing means for polishing the tip of the probe card when the resistance value measured by the contact resistance measurement unit is higher than a predetermined value.
【０００９】上記半導体測定装置によれば、プローブカ
ードの針先の接触抵抗を測定ユニットにより測定し、そ
の測定結果である抵抗値がある一定値より高い場合は該
針先を研磨手段で研磨した後、このプローブカードで半
導体ウエハに電気的特性試験を行うことができる。この
ため、プローブ針の減りを少なくすることができ、プロ
ーブ針の寿命を延ばすことが可能となり、また電気的特
性試験時にプローブカードの針先における正確な接触抵
抗値を把握することができる。従って、プローブカード
の接触抵抗が常に正常な状態で測定できる。また、プロ
ーブカードの接触抵抗値チェックを自動でオペレータが
関与することなくオンライン作業で行うことができるた
め、半導体測定装置の稼働率低下を抑制することができ
る。According to the semiconductor measuring device, the contact resistance of the probe tip of the probe card is measured by the measuring unit, and when the measured resistance value is higher than a certain value, the probe tip is polished by the polishing means. Thereafter, an electrical characteristic test can be performed on the semiconductor wafer with the probe card. For this reason, the decrease in the number of the probe needles can be reduced, the life of the probe needles can be extended, and an accurate contact resistance value at the needle point of the probe card can be grasped at the time of an electrical characteristic test. Therefore, the measurement can be performed with the contact resistance of the probe card always normal. Further, since the contact resistance value of the probe card can be automatically checked online without involving an operator, a decrease in the operation rate of the semiconductor measuring device can be suppressed.
【００１０】本発明に係る半導体測定装置は、半導体ウ
エハに電気的特性試験を行うための半導体測定装置であ
って、プローブカードの針先を接触させる導電性測定盤
と、プローブカードの針先に定電流を流した際の電圧値
を測定し、この電圧値と電流値とから該針先の接触抵抗
値を算出する接触抵抗測定ユニットと、この接触抵抗測
定ユニットにより測定された抵抗値が所定値より高い場
合にプローブカードの針先を研磨する研磨手段と、を具
備することを特徴とする。A semiconductor measuring device according to the present invention is a semiconductor measuring device for performing an electrical property test on a semiconductor wafer, comprising: a conductive measuring panel for bringing a probe card into contact with a probe tip; A contact resistance measuring unit that measures a voltage value when a constant current is applied and calculates a contact resistance value of the stylus tip from the voltage value and the current value, and a resistance value measured by the contact resistance measuring unit is a predetermined value. A polishing means for polishing the tip of the probe card when the value is higher than the value.
【００１１】また、本発明に係る半導体測定装置におい
ては、上記接触抵抗測定ユニットでプローブカードの針
先の接触抵抗が所定値より低いことを確認した後に半導
体ウエハに電気的特性試験を行うことが好ましい。これ
により、針先研磨後に確実に異物を取り除くことができ
たか否かを確認することができる。Further, in the semiconductor measuring apparatus according to the present invention, it is possible to conduct an electrical characteristic test on the semiconductor wafer after confirming that the contact resistance at the tip of the probe card is lower than a predetermined value in the contact resistance measuring unit. preferable. This makes it possible to confirm whether or not the foreign matter has been reliably removed after the needle tip polishing.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１は、本発明に係る第１
の実施の形態による接触抵抗測定装置を備えた半導体測
定装置を示す構成図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a first embodiment according to the present invention.
1 is a configuration diagram illustrating a semiconductor measurement device including a contact resistance measurement device according to an embodiment.
【００１３】この半導体測定装置は、半導体ウエハに電
気的特性試験を行うためにプローブを接触させるプロー
バ（図示せず）を有するものである。このプローバは、
プローブカード２の針先の接触抵抗を自動的に測定する
装置１を備えると共に、プローブカード２の針先を研磨
する研磨手段（図示せず）を備えている。この研磨手段
は、針先を研磨できるものであれば種々の手段を用いる
ことが可能であり、例えば針先を擦り付けることで研磨
する研磨板、レーザー光を照射して研磨する手段、針先
に電流を流して異物を除去する手段などを用いることも
可能である。This semiconductor measuring apparatus has a prober (not shown) for bringing a probe into contact with a semiconductor wafer for conducting an electrical characteristic test. This prober
The apparatus includes a device 1 for automatically measuring the contact resistance of a probe tip of the probe card 2 and a polishing means (not shown) for polishing the probe tip of the probe card 2. As the polishing means, various means can be used as long as it can polish the needle tip.For example, a polishing plate for polishing by rubbing the needle tip, a means for polishing by irradiating laser light, It is also possible to use means for removing a foreign substance by flowing an electric current.
【００１４】この接触抵抗測定装置１は導電性の高い測
定盤３を有している。この測定盤３は、プローブカード
針２をコンタクトして接触抵抗を測定するものであり、
接地電位に接続されている。The contact resistance measuring device 1 has a measuring board 3 having high conductivity. This measuring panel 3 is for measuring the contact resistance by contacting the probe card needle 2,
Connected to ground potential.
【００１５】プローブカード針２の基端はテスタ／接触
抵抗測定切換えリレー４に接続されている。このテスタ
／接触抵抗測定切換えリレー４は、テスタチャンネルに
接続するか、測定ユニット５に接続するかを切換えるた
めのリレーである。この切換えリレー４の一方側はテス
タチャンネルに接続されており、切換えリレー４の他方
側は測定ユニット割込みリレー６に接続されている。こ
の測定ユニット割込みリレー６は測定ユニット５におけ
る電流計７に接続可能とされており、この電流計７は定
電圧源８に接続されている。定電圧源８は接地電位に接
続されている。The base end of the probe card needle 2 is connected to a tester / contact resistance measurement switching relay 4. The tester / contact resistance measurement switching relay 4 is a relay for switching between connection to a tester channel and connection to the measurement unit 5. One side of the switching relay 4 is connected to a tester channel, and the other side of the switching relay 4 is connected to a measurement unit interrupt relay 6. The measurement unit interrupt relay 6 can be connected to an ammeter 7 in the measurement unit 5, and the ammeter 7 is connected to a constant voltage source 8. The constant voltage source 8 is connected to the ground potential.
【００１６】次に、上記半導体測定装置を用いて半導体
ウエハの電気的特性試験を行う方法について説明する。Next, a method for performing an electrical characteristic test on a semiconductor wafer using the above-described semiconductor measuring apparatus will be described.
【００１７】まず、テスタ／接触抵抗測定切換えリレー
４、測定ユニット割込みリレー６を測定ユニット５の接
続側に切換えてプローブカード２を測定ユニット５の電
流計７及び定電圧源８に接続する。次に、図１に示すよ
うに、プローブカード２の針先を測定盤３に接触させた
状態で、該針先に定電圧源８により一定電圧を印加し、
電流計７により該針先に流れる電流値を測定する。そし
て、この電流値及び電圧値からプローブカードの針先の
接触抵抗を算出する。このような演算は図示せぬ演算部
で行う。First, the tester / contact resistance measurement switching relay 4 and the measurement unit interrupt relay 6 are switched to the connection side of the measurement unit 5, and the probe card 2 is connected to the ammeter 7 and the constant voltage source 8 of the measurement unit 5. Next, as shown in FIG. 1, in a state where the probe tip of the probe card 2 is in contact with the measuring board 3, a constant voltage is applied to the probe tip by the constant voltage source 8,
The value of the current flowing through the needle tip is measured by the ammeter 7. Then, the contact resistance of the tip of the probe card is calculated from the current value and the voltage value. Such calculation is performed by a calculation unit (not shown).
【００１８】次いで、この算出された接触抵抗値がある
一定以上の値であれば、プローブカードの針先に異物等
が付着していることになるので、プローブカード２を研
磨盤上に移動させ、プローブカードの針先を研磨盤で研
磨する。これにより、プローブカードの針先の異物等を
除去する。Next, if the calculated contact resistance value is a certain value or more, it means that foreign matter or the like has adhered to the probe tip of the probe card. Then, the tip of the probe card is polished with a polishing machine. This removes foreign matter and the like at the tip of the probe card.
【００１９】この後、再びプローブカード２の針先を測
定盤３に接触させ、前述したのと同様の方法により該針
先の接触抵抗を測定する。そして、この測定された接触
抵抗値がある一定値より低い値であることを確認する。
その後、プローブカード２の基端側の接続をリレー４で
テスターチャンネル側に切換えて、プローブカード２を
被試験用のウエハ上に移動させる。そして、そのウエハ
にプローブカードの針先を接触させて電気的特性試験を
行う。Thereafter, the probe tip of the probe card 2 is brought into contact with the measuring board 3 again, and the contact resistance of the probe tip is measured by the same method as described above. Then, it is confirmed that the measured contact resistance value is lower than a certain value.
Thereafter, the connection on the base end side of the probe card 2 is switched to the tester channel side by the relay 4, and the probe card 2 is moved onto the wafer under test. Then, the probe of the probe card is brought into contact with the wafer to perform an electrical characteristic test.
【００２０】次に、上記電気的特性試験を所定枚数のウ
エハに施した後、再び、テスタ／接触抵抗測定切換えリ
レー４、測定ユニット割込みリレー６を測定ユニット５
の接続側に切換えてプローブカード２を測定ユニット５
の電流計７及び定電圧源８に接続する。次に、前述した
のと同様の方法で、プローブカードの針先の接触抵抗を
測定する。Next, after the electrical characteristic test is performed on a predetermined number of wafers, the tester / contact resistance measurement switching relay 4 and the measurement unit interrupt relay 6 are again connected to the measurement unit 5.
To the connection side of the probe card 2 and the measuring unit 5
Connected to the ammeter 7 and the constant voltage source 8. Next, the contact resistance of the tip of the probe card is measured by the same method as described above.
【００２１】この後は、前述したのと同様に、この測定
された接触抵抗値がある一定以上の値であれば、プロー
ブカード２の針先を研磨盤で研磨することにより、プロ
ーブカードの針先の異物等を除去した後、再び、プロー
ブカード２の針先の接触抵抗を測定し、この測定された
接触抵抗値がある一定値より低い値であることを確認
し、その後、所定枚数のウエハに電気的特性試験を行
う。Thereafter, as described above, if the measured contact resistance value is a certain value or more, the probe tip of the probe card 2 is polished by a polishing machine, so that the needle of the probe card is polished. After removing the foreign matter and the like, the contact resistance of the probe tip of the probe card 2 is measured again, and it is confirmed that the measured contact resistance value is lower than a certain value. An electrical property test is performed on the wafer.
【００２２】上記第１の実施の形態によれば、プローブ
カード２の針先の接触抵抗を測定ユニット５により測定
し、その測定結果である抵抗値がある一定値より高い場
合は該針先を研磨盤で研磨した後、再び、測定ユニット
５により該針先の接触抵抗値を測定し、その測定結果で
ある抵抗値がある一定値より低いことを確認した後、こ
のプローブカードでウエハに電気的特性試験を行ってい
る。このため、電気的特性試験時にプローブカードの針
先における正確な接触抵抗値を把握することができ、針
先研磨後に確実に異物を取り除くことができたか否かを
判断することができる。従って、正常な接触抵抗の状態
で測定できない場合を無くすことができる。According to the first embodiment, the contact resistance of the probe tip of the probe card 2 is measured by the measuring unit 5, and if the measured resistance value is higher than a certain value, the probe tip is measured. After polishing with a polishing machine, the contact resistance value of the needle tip is measured again by the measuring unit 5 and it is confirmed that the measured resistance value is lower than a certain value. Characteristic test. Therefore, an accurate contact resistance value at the probe tip of the probe card can be grasped at the time of the electrical characteristic test, and it can be determined whether or not the foreign matter has been reliably removed after the polishing of the probe tip. Therefore, it is possible to eliminate a case where measurement cannot be performed in a state of normal contact resistance.
【００２３】また、本実施の形態では、従来技術のよう
にただ定期的に針先の研磨を行うのではなく、プローブ
カードの針先の接触抵抗値がある一定以上の値である場
合のみに該針先の研磨を行っている。このため、プロー
ブ針の減りを少なくすることができ、プローブ針の寿命
を延ばすことが可能となる。In this embodiment, the tip of the probe card is not periodically polished as in the prior art, but only when the contact resistance of the tip of the probe card is a certain value or more. The needle tip is polished. For this reason, the decrease in the number of the probe needles can be reduced, and the life of the probe needles can be extended.
【００２４】また、本実施の形態では、プローブカード
の接触抵抗値チェックを自動でオペレータが関与するこ
となくオンライン作業で行っているため、半導体測定装
置の稼働率低下を抑制することができる。In this embodiment, since the contact resistance value of the probe card is automatically checked online without involving an operator, it is possible to suppress a decrease in the operation rate of the semiconductor measuring apparatus.
【００２５】図２は、本発明に係る第２の実施の形態に
よる接触抵抗測定装置を備えた半導体測定装置を示す構
成図であり、図１と同一部分には同一符号を付し、異な
る部分についてのみ説明する。FIG. 2 is a block diagram showing a semiconductor measuring device provided with a contact resistance measuring device according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 2, the same parts as those in FIG. Will be described only.
【００２６】測定ユニット割込みリレー６は測定ユニッ
ト１５における電圧計１１及び定電流源１２に接続可能
とされており、電圧計１１は定電流源１２に接続されて
いる。電圧計１１は接地電位に接続されており、定電流
源１２は接地電位に接続されている。The measurement unit interrupt relay 6 can be connected to the voltmeter 11 and the constant current source 12 in the measurement unit 15, and the voltmeter 11 is connected to the constant current source 12. The voltmeter 11 is connected to the ground potential, and the constant current source 12 is connected to the ground potential.
【００２７】次に、上記半導体測定装置を用いて半導体
ウエハの電気的特性試験を行う方法について説明する。
但し、第１の実施の形態と同一部分の説明は省略する。Next, a method for conducting an electrical characteristic test on a semiconductor wafer using the above-described semiconductor measuring apparatus will be described.
However, description of the same parts as in the first embodiment will be omitted.
【００２８】図２に示すように、プローブカード２の針
先を測定盤３に接触させた状態で、該針先に定電流源１
２により一定電流を流し、電圧計１１により該針先に印
加される電圧値を測定する。そして、この電圧値及び電
流値からプローブカードの針先の接触抵抗を算出する。
このような演算は図示せぬ演算部で行う。As shown in FIG. 2, in a state where the probe tip of the probe card 2 is in contact with the measuring panel 3, a constant current source 1 is connected to the probe tip.
2, a constant current is passed, and a voltmeter 11 measures a voltage value applied to the needle tip. Then, the contact resistance of the tip of the probe card is calculated from the voltage value and the current value.
Such calculation is performed by a calculation unit (not shown).
【００２９】上記第２の実施の形態においても第１の実
施の形態と同様の効果を得ることができる。In the second embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
【００３０】尚、本発明は上記実施の形態に限定され
ず、種々変更して実施することが可能である。例えば、
プローブカードの全ての針先において接触抵抗を測定す
る必要は必ずしも無く、厳格な接触抵抗の制御が要求さ
れる針先の接触抵抗のみを測定することも可能である。The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be implemented with various modifications. For example,
It is not always necessary to measure the contact resistance at all the tips of the probe card, and it is also possible to measure only the contact resistance of the tip where strict control of the contact resistance is required.
【００３１】[0031]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、プ
ローブカードの針先の接触抵抗を測定する測定ユニット
を備えている。したがって、プローブカードの接触抵抗
が常に正常な状態で測定でき、装置の稼働率低下を抑制
できる半導体測定装置を提供することができる。As described above, according to the present invention, there is provided a measuring unit for measuring the contact resistance of the probe tip of the probe card. Therefore, it is possible to provide a semiconductor measuring device that can always measure the contact resistance of the probe card in a normal state and can suppress a decrease in the operation rate of the device.
【図１】本発明に係る第１の実施の形態による接触抵抗
測定装置を備えた半導体測定装置を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a semiconductor measuring device including a contact resistance measuring device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明に係る第２の実施の形態による接触抵抗
測定装置を備えた半導体測定装置を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a semiconductor measuring device including a contact resistance measuring device according to a second embodiment of the present invention.
１，１０…接触抵抗測定装置 ２…プローブカード ３…測定盤 ４…テスタ／接触抵抗測定切換えリレー ５，１５…測定ユニット ６…測定ユニット割込みリレー ７…電流計 ８…定電圧源 １１…電圧計 １２…定電流源 1, 10: Contact resistance measuring device 2: Probe card 3: Measurement board 4: Tester / contact resistance measurement switching relay 5, 15: Measurement unit 6: Measurement unit interrupt relay 7: Ammeter 8: Constant voltage source 11: Voltmeter 12 ... constant current source
Claims (3)
めの半導体測定装置であって、 プローブカードの針先を接触させる導電性測定盤と、 プローブカードの針先に定電圧を印加して流れる電流の
値を測定し、この電流値と電圧値とから該針先の接触抵
抗値を算出する接触抵抗測定ユニットと、 この接触抵抗測定ユニットにより測定された抵抗値が所
定値より高い場合にプローブカードの針先を研磨する研
磨手段と、 を具備することを特徴とする半導体測定装置。1. A semiconductor measuring device for performing an electrical property test on a semiconductor wafer, comprising: a conductive measuring board for bringing a probe card into contact with a probe tip; and a constant voltage applied to the probe card tip for flowing. A contact resistance measuring unit for measuring a current value and calculating a contact resistance value of the needle tip from the current value and the voltage value; and a probe when the resistance value measured by the contact resistance measuring unit is higher than a predetermined value. A semiconductor measuring device comprising: a polishing means for polishing a needle of a card.
めの半導体測定装置であって、 プローブカードの針先を接触させる導電性測定盤と、 プローブカードの針先に定電流を流した際の電圧値を測
定し、この電圧値と電流値とから該針先の接触抵抗値を
算出する接触抵抗測定ユニットと、 この接触抵抗測定ユニットにより測定された抵抗値が所
定値より高い場合にプローブカードの針先を研磨する研
磨手段と、 を具備することを特徴とする半導体測定装置。2. A semiconductor measuring device for performing an electrical property test on a semiconductor wafer, comprising: a conductive measuring panel for bringing a probe card into contact with a probe tip; A contact resistance measurement unit that measures a voltage value and calculates a contact resistance value of the needle tip from the voltage value and the current value; and a probe card when the resistance value measured by the contact resistance measurement unit is higher than a predetermined value. And a polishing means for polishing the tip of the semiconductor device.
ードの針先の接触抵抗が所定値より低いことを確認した
後に半導体ウエハに電気的特性試験を行うことを特徴と
する請求項１又は２に記載の半導体測定装置。3. The semiconductor wafer is subjected to an electrical characteristic test after the contact resistance measurement unit confirms that the contact resistance at the tip of the probe card is lower than a predetermined value. Semiconductor measuring equipment.
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