JP2002277509A

JP2002277509A - デバイス検査装置

Info

Publication number: JP2002277509A
Application number: JP2001074757A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Terada; 茂樹寺田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-03-15
Filing date: 2001-03-15
Publication date: 2002-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】デバイス検査装置において、静電気によるデ
バイスの破壊を防止し、同時にノイズの放射アンテナ化
を防止して電磁ノイズを低減する。【解決手段】チャック１３を絶縁体製とし、さらに、
このチャック１３のデバイス４の装着面を覆うように高
抵抗導電膜１２を形成する。この高抵抗導電膜１２をケ
ーブル９でプローバ筐体８に接地することにより、デバ
イス４をチャック１３から取り外す際に発生する静電気
は、高抵抗導電膜１２を通して接地側に逃げる。一方、
チャック１３は絶縁物であるため、ノイズの放射アンテ
ナになることが防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイスや
液晶デバイス等の電気的な検査を行うデバイス検査装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、半導体デバイス又は液晶デバ
イスのアレイ基板を電気的に検査する装置として、ウェ
ハダイソータ、またはアレイテスタと呼ばれる装置が知
られている。図２は、従来のこの種のデバイス検査装置
の概略構成を示す斜視図である。デバイス検査装置１０
０は、プローバ１とテスタ本体２に大別され、プローバ
１内のチャック３に固定されたデバイス４に設けられた
検査用パッド５に、テスタの各種電源、信号源又は各種
センシング回路を接続するためのプローブ６を当てて、
デバイス４を動作させ、出力や消費電流などを測定す
る。

【０００３】上記のようなデバイス検査装置１００で
は、プローバ１に備えられたチャック３を動かすＸＹＺ
θステージ（以下、ステージ）７から発生する電磁ノイ
ズやプローバ１が設置された外部環境から侵入する電磁
ノイズが測定誤差の大きな原因になっていた。一般的な
電磁ノイズ対策の一つとして、デバイス４を載せるチャ
ック３が導電体でできている場合、チャック３をプロー
バ匿体８にケーブル９で接地した構成とし、チャック３
をプローバ筐体８と同電位に保つようにしたものがあ
る。

【０００４】ところで、チャック３はステージ７の上に
あり、このステージの動作範囲内を移動するため、必然
的にケーブル９の長さは移動距離程度に長くなる。例え
ば、液晶ディスプレイ用アレイ基板においては、最大で
長辺が１ｍ近くにもなり、さらに基板を最大２７０度回
転しなければならない場合は配線長が３ｍ以上にもなる
場合がある。このような場合、接地の効果が得られるの
は直流成分だけであり、１０ＭＨｚ以上の高周波領域で
は、ケーブル９のインピーダンスの影響により十分な接
地の効果を得ることはできない。しかも、高周波領域で
はチャック３自体がノイズ放射アンテナとなって、デバ
イス測定時のＳ／Ｎ比を低下させるという問題があっ
た。この対策のために、チャック３を絶縁体で製作する
ことで、ノイズ放射アンテナとしての作用を防止する対
策が考えられている。

【０００５】しかし、チャック３を絶縁体で製作する事
によって電磁気ノイズを防止する事はできるものの、副
作用としてチャック３とデバイス４の基板間で発生する
静電気が問題となる。図２において、絶縁体製のチャッ
ク３にデバイス４をバキューム圧を用いて固定し、各種
の測定を実施した後、デバイス４を取り外そうとする
と、デバイス４とチャック３間の剥離帯電及びデバイス
−チャック間にできる強い空気の流れが起こす摩擦帯電
によって、デバイス４の基板とチャック３がそれぞれ帯
電する。

【０００６】ここで、チャック３が導電体で作られてい
た場合は、チャック３側は筐体８に対して接地されてい
るので帯電せず、更にデバイス４を取り外した瞬間に発
生する静電気の帯電圧も、直近にある導電体製のチャッ
ク３のために、図３（ａ）の特性図に示したカーブＡに
示すようにチャック−基板間距離に関して緩やかに上昇
していく。このために、イオナイザなどの帯電除電装置
により容易に対策する事が可能となる。図３（ａ）及び
（ｂ）は、デバイス４をチャック３から取り外した際の
帯電圧特性を示す特性図である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、電磁気ノイズ
を防止するためにチャック３を絶縁体で製作すると、一
度帯電したチャック３は帯電しつづけ、デバイスの交換
毎に更に帯電していくので、最終的にはデバイス自身の
静電気破壊を発生させることが多い。また、帯電直後よ
りデバイス４の近辺に接地された導電体が無いため、図
３（ｂ）の特性図に示したカーブのように、突然大きな
帯電圧がデバイスに発生することになる。したがって、
イオナイザによる除電が間に合わず、デバイス４の静電
破壊を発生させる可能性が高いという問題が生じる。

【０００８】本発明の目的は、静電気によるデバイスの
破壊を防止でき、また同時にノイズの放射アンテナ化を
防止して電磁ノイズを低減することができるデバイス検
査装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、デバイスを装着する絶縁体製の
チャックを筐体内に有し、前記チャックの上に装着され
たデバイスを電気的に測定器に接続して前記デバイスの
各種特性を測定するデバイス検査装置において、前記チ
ャックの少なくとも前記デバイス装着面を覆うように形
成された高抵抗導電膜と、前記高抵抗導電膜を基準電位
に接続する接続手段とを具備することを特徴とする。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１において、前
記高抵抗導電膜が、サーメットをプラズマ溶射技術を使
用してセラミック又はグラナイト製のチャックの表面に
溶融した状態で吹き付けて固着することにより形成され
ることを特徴とする。

【００１１】請求項３の発明は、請求項１又は２におい
て、前記高抵抗導電膜のシート抵抗が、１０3 Ω／ｃｍ
以上１０7 Ω／ｃｍ以下であることを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係わるデバ
イス検査装置１０１の要部の概略構成を示す斜視図であ
る。但し、図２に示す従来例と同等部分には同一符号を
付して説明する。

【００１３】本例のデバイス検査装置１０１のチャック
１３は絶縁体で製作され、そのデバイス装着面を覆うよ
うに高抵抗導電膜１２が形成されている。この高抵抗導
電膜１２のシート抵抗は、１０^３Ω／ｃｍ以上１０
^７Ω／ｃｍ以下に設定されるものとする。また、チャ
ック１３はステージ７の上にあり、このステージ７の動
作範囲内を移動する。

【００１４】なお、本例のデバイス検査装置１０１の他
の構成は省略してあるが、図２に示した従来例と同様で
あり、チャック１３はデバイス４を真空圧で固定するバ
キュームチャックである。

【００１５】次に、本例のチャック１３の製造方法を説
明する。チャック１３上に発生する静電気が蓄積しない
ようにし、且つデバイス４上に発生する帯電圧の急激な
増大を防止するためには、先に述べたようにチャック１
３を導電体とすることが有効である。しかし、チャック
１３を電磁気ノイズの発生源としないためには絶縁物と
する必要がある。この背反する条件を満たすために、本
例では表面に高抵抗導電膜１２を付着させた絶縁体のチ
ャック１３を製作する。

【００１６】例えば、高抵抗導電膜１２はサーメット(C
ermet)を使用する。サーメットは溶射により容易に大面
積のチャック１３上に均一な膜厚の皮膜を作ることがで
きると共に、高抵抗の安定した耐磨耗性など、機械的強
度に優れた皮膜特性を有している。

【００１７】それには、基材となるＳｉＯに任意の割合
でＣｒ等の金属粉末を混ぜ、希望する抵抗値として、例
えば１ＭΩ／ｃｍのシート抵抗を持つように、ブラズマ
溶射技術を使用して、例えばセラミック、またはグラナ
イト（御影石）などの絶縁物上に溶融した状態で吹き付
けて固着させ、サーメット膜とする。膜の表面は適当な
精度の平面度と表面粗さになるように研削加工し、装置
に組み付ける。製作された高抵抗導電膜１２はプローバ
１のプローバ筐体８に対してケーブル９で接続して接地
する。

【００１８】次に、本実施形態の動作について説明す
る。高抵抗導電膜１２を付着した絶緑体製のチャック１
３を使用することにより、図２に示した導電体製のチャ
ック１３に近い帯電圧の特性（図３（ａ）参照）を得る
ことができる。また、高抵抗導電膜１２は、導電膜では
あるが抵抗が高いので内部に誘導される電磁気ノイズの
中の高周波成分が減衰しやすく、アンテナにはならな
い。

【００１９】本実施形態では、プローバ筐体８に接地さ
れた高抵抗導電膜１２により発生した静電気をプローバ
筐体８側に逃すことができる。その上、チャック１３自
体は絶縁体であり、しかも高抵抗導電膜１２は高抵抗で
あるために、チャック１３がノイズの放射アンテナにな
ることが防止され、電磁ノイズを低減することができ
る。

【００２０】そして、上記効果により、テスタで測定で
きる信号のＳ／Ｎ比を向上させることができ、測定精度
の向上、または測定時の平均化処理の削減により測定時
間の短縮を実現できる。

【００２１】更に、チャック１３全体を高抵抗導電材
料、例えば導電性セラミックやサーメット焼結体で製作
する場合と比較すると、本例のチャック１３はその表面
に高価な高抵抗導電膜を付着してある構成であるため、
コストが高くなる危惧がある。しかし、高抵抗導電材は
高価であっても、それをチャック表面に少量使用するだ
けであるので、チャック１３の製造コストが上昇するこ
とはなく、安価に上記効果を得ることができる。

【００２２】尚、本実施の形態では、高抵抗導電膜の作
成にサーメット膜を使用し、プラズマ溶射を使用して薄
膜化したが、その他の材料、方法により同様な薄膜を得
て、同様な効果を得る事ができる。例えばサーメット膜
の代替として適当な厚さや酸素含有量を調整して高抵抗
化したＩＴＯ膜を蒸着することによって、上記実施の形
態と同様な効果を得ることもできる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
静電気によるデバイスの破壊を防止でき、同時にノイズ
の放射アンテナ化を防止して電磁ノイズを低減すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係わるデバイス検査装置の要部の概
略構成を示す斜視図。

【図２】従来のデバイス検査装置の概略構成を示す斜視
図。

【図３】（ａ）、（ｂ）はデバイスをチャックから取り
外した際の帯電電圧特性を示す特性図。

【符号の説明】

１…プローバ３，１３…チャック４…デバイス７…ＸＹＺθステージ８…プローバ筐体９…ケーブル１２…高抵抗導電膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】デバイスを装着する絶縁体製のチャック
を筐体内に有し、前記チャック上に装着されたデバイス
を測定器に電気的に接続して前記デバイスの各種特性を
検査するデバイス検査装置において、前記チャックの少なくとも前記デバイス装着面を覆うよ
うに形成された高抵抗導電膜と、前記高抵抗導電膜を基準電位に接続する接続手段と、を具備することを特徴とするデバイス検査装置。
【請求項２】前記高抵抗導電膜は、サーメットをプラ
ズマ溶射技術を使用してセラミック又はグラナイト製の
チャックの表面に溶融した状態で吹き付けて固着するこ
とにより形成されることを特徴とする請求項１に記載の
デバイス検査装置。
【請求項３】前記高抵抗導電膜のシート抵抗率は、１
０^３Ω／□以上１０^７Ω／□以下であることを特徴
とする請求項１又は２に記載のデバイス検査装置。