JP2003142536A - 特性値測定装置、特性値測定方法、及びプローブ接触方法 - Google Patents
特性値測定装置、特性値測定方法、及びプローブ接触方法Info
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- JP2003142536A JP2003142536A JP2001335164A JP2001335164A JP2003142536A JP 2003142536 A JP2003142536 A JP 2003142536A JP 2001335164 A JP2001335164 A JP 2001335164A JP 2001335164 A JP2001335164 A JP 2001335164A JP 2003142536 A JP2003142536 A JP 2003142536A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の課題は、ウェーハ表面付近の特性値
測定の際、ウェーハに接触するプローブのプローブ圧を
好適に制御可能な特性値測定装置、特性値測定方法、及
びプローブ接触方法を提供することである。 【解決手段】 板バネ13に固着された歪センサ15に
より板バネ13の歪を検知し、この検知した歪信号を歪
測定器16で増幅してデジタルデータに変換し、当該デ
ジタル歪データをデータレコーダ18に記録したり、表
示部17に表示したりする。更に特性値測定装置1は、
上記歪データに基づいて駆動部50を駆動し、好適なプ
ローブ圧が実現するようにステージ30の高さを自動調
整する。
測定の際、ウェーハに接触するプローブのプローブ圧を
好適に制御可能な特性値測定装置、特性値測定方法、及
びプローブ接触方法を提供することである。 【解決手段】 板バネ13に固着された歪センサ15に
より板バネ13の歪を検知し、この検知した歪信号を歪
測定器16で増幅してデジタルデータに変換し、当該デ
ジタル歪データをデータレコーダ18に記録したり、表
示部17に表示したりする。更に特性値測定装置1は、
上記歪データに基づいて駆動部50を駆動し、好適なプ
ローブ圧が実現するようにステージ30の高さを自動調
整する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プローブを備えた
特性値測定装置、特性値測定方法、及びプローブ接触方
法に関する。
特性値測定装置、特性値測定方法、及びプローブ接触方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、例えば、TDDB(Time Depende
nt Dielectric Breakdown)特性、TZDB(Time Zero
Dielectric Breakdown)特性や、C―V(Capacitance
-Voltage)特性等の特性値測定は、ウェーハの表面付近
の品質を評価する有効な手法として広く用いられてい
る。
nt Dielectric Breakdown)特性、TZDB(Time Zero
Dielectric Breakdown)特性や、C―V(Capacitance
-Voltage)特性等の特性値測定は、ウェーハの表面付近
の品質を評価する有効な手法として広く用いられてい
る。
【0003】例えば、上記TDDB特性値測定では、ウ
ェーハ表面上に複数形成された電極(ポリシリコン電
極)の一つにプローブ(probe)を接触させ、このプロ
ーブを介してバイアス電圧を印加させることによりウェ
ーハ―電極間に形成された酸化膜に対するTDDB特性
値測定が行われる。
ェーハ表面上に複数形成された電極(ポリシリコン電
極)の一つにプローブ(probe)を接触させ、このプロ
ーブを介してバイアス電圧を印加させることによりウェ
ーハ―電極間に形成された酸化膜に対するTDDB特性
値測定が行われる。
【0004】ここで、図2を参照して、従来の特性値測
定装置100を用いたTDDB特性の特性値測定につい
て説明する。図2に示すように従来の特性値測定装置1
00は、プローブ11、プローブ11の脱着を行うプロ
ーブ脱着部12、プローブ脱着部12を介してプローブ
11を保持する板バネ13、板バネ13により保持され
たプローブ11の位置を3次元的に調整して固定するX
YZ調整ダイアル14、表面に複数のポリシリコン電極
(図示簡略化の為、一部のポリシリコン電極20a〜2
0dのみ符号を付してある)が形成されたシリコンウェ
ーハ20が中央に載置されたステージ30、特性値測定
装置100を集中制御する制御部400、ステージ30
を上下左右に駆動する駆動部50、及び、プローブ11
にバイアス電圧を印加する電源60、及び検流計70等
を備えて構成される。
定装置100を用いたTDDB特性の特性値測定につい
て説明する。図2に示すように従来の特性値測定装置1
00は、プローブ11、プローブ11の脱着を行うプロ
ーブ脱着部12、プローブ脱着部12を介してプローブ
11を保持する板バネ13、板バネ13により保持され
たプローブ11の位置を3次元的に調整して固定するX
YZ調整ダイアル14、表面に複数のポリシリコン電極
(図示簡略化の為、一部のポリシリコン電極20a〜2
0dのみ符号を付してある)が形成されたシリコンウェ
ーハ20が中央に載置されたステージ30、特性値測定
装置100を集中制御する制御部400、ステージ30
を上下左右に駆動する駆動部50、及び、プローブ11
にバイアス電圧を印加する電源60、及び検流計70等
を備えて構成される。
【0005】特に制御部400は、シリコンウェーハ2
0に所定バイアス電圧を印加し、当該バイアス電圧に対
するシリコンウェーハ20上の各ポリシリコン電極20
a〜20d等の耐久時間を計測する。
0に所定バイアス電圧を印加し、当該バイアス電圧に対
するシリコンウェーハ20上の各ポリシリコン電極20
a〜20d等の耐久時間を計測する。
【0006】ここで上記耐久時間とは、バイアス電圧に
よって電極に一定電流が流れた時点から、当該ポリシリ
コン電極20a〜20d等とシリコンウェーハ20との
間に形成された酸化膜が上記電流によって破壊されて抵
抗値が突然減少する(すなわち、一定電流を保つ為のバ
イアス電圧値が大きく減少する)までの時間である。
よって電極に一定電流が流れた時点から、当該ポリシリ
コン電極20a〜20d等とシリコンウェーハ20との
間に形成された酸化膜が上記電流によって破壊されて抵
抗値が突然減少する(すなわち、一定電流を保つ為のバ
イアス電圧値が大きく減少する)までの時間である。
【0007】更に、制御部400は、上記計測した耐久
時間を表示部17に表示したり、データレコーダ18に
記録したりすると共に、上記耐久時間毎に累積不良率
(すなわち、“破壊された電極数”/“被測定電極数”
×100)を算出し(図4参照)、その算出した累積不
良率データを上記耐久時間を示す電荷量(Qbd:“電
流値”ד耐久時間”)に対応付けて表示部17に表示
したり、データレコーダ18に記録したりする。
時間を表示部17に表示したり、データレコーダ18に
記録したりすると共に、上記耐久時間毎に累積不良率
(すなわち、“破壊された電極数”/“被測定電極数”
×100)を算出し(図4参照)、その算出した累積不
良率データを上記耐久時間を示す電荷量(Qbd:“電
流値”ד耐久時間”)に対応付けて表示部17に表示
したり、データレコーダ18に記録したりする。
【0008】上記特性値測定装置100を用いた特性値
測定操作は、シリコンウェーハ20上の各ポリシリコン
電極20a〜20d等に対してプローブ11を順次接触
させて行う。ここで、プローブ11の先端Aをポリシリ
コン電極20a〜20d等に接触させる際、顕微鏡を用
いた目視により、プローブの先端Aとポリシリコン電極
20a〜20d等との接触の度合いが調整される。
測定操作は、シリコンウェーハ20上の各ポリシリコン
電極20a〜20d等に対してプローブ11を順次接触
させて行う。ここで、プローブ11の先端Aをポリシリ
コン電極20a〜20d等に接触させる際、顕微鏡を用
いた目視により、プローブの先端Aとポリシリコン電極
20a〜20d等との接触の度合いが調整される。
【0009】例えば、図3に示すように、プローブ11
の先端Aとポリシリコン電極20aとを接触させる際、
操作者は先ず、顕微鏡を見ながら、プローブ11の先端
Aがプローブ11の先端Aの影Bとポリシリコン電極2
0a上の図中符号Cで重なる時点でステージ30の上昇
を停止させ、この高さデータを制御部400の内蔵メモ
リ(図示略)に記憶する。次に、プローブ11の先端A
をシリコンウェーハ20上の全てのポリコン電極に対し
確実に接触させる為、ステージ30を所定幅だけ上昇さ
せる。そして、シリコンウェーハ20に対するTDDB
特性値(上記耐久時間と累積不良数)の測定を開始す
る。
の先端Aとポリシリコン電極20aとを接触させる際、
操作者は先ず、顕微鏡を見ながら、プローブ11の先端
Aがプローブ11の先端Aの影Bとポリシリコン電極2
0a上の図中符号Cで重なる時点でステージ30の上昇
を停止させ、この高さデータを制御部400の内蔵メモ
リ(図示略)に記憶する。次に、プローブ11の先端A
をシリコンウェーハ20上の全てのポリコン電極に対し
確実に接触させる為、ステージ30を所定幅だけ上昇さ
せる。そして、シリコンウェーハ20に対するTDDB
特性値(上記耐久時間と累積不良数)の測定を開始す
る。
【0010】上記操作は、ウェーハの厚さが変更された
り、プローブ交換等によりプローブ11の高さが変更さ
れる度にその都度行う。
り、プローブ交換等によりプローブ11の高さが変更さ
れる度にその都度行う。
【0011】ここで、上記耐久時間と累積不良率との相
関例を図4(a)に示す。図4(a)では、上記したよ
うに耐久時間を電荷量(Qbd)として示してある。
関例を図4(a)に示す。図4(a)では、上記したよ
うに耐久時間を電荷量(Qbd)として示してある。
【0012】例えば、図4(a)に示すように、電荷量
(Qbd)が増加するにつれ、酸化膜が破壊されたポリ
シリコン電極数は緩やかに増加していくが、図中符号D
に示す電荷量(Qbd)以上になると、上記増加量は急
激に増大する。
(Qbd)が増加するにつれ、酸化膜が破壊されたポリ
シリコン電極数は緩やかに増加していくが、図中符号D
に示す電荷量(Qbd)以上になると、上記増加量は急
激に増大する。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】上記特性値測定装置、
特性値測定方法、及びプローブ接触方法には以下のよう
な問題がある。プローブの先端を電極に強くあてると、
そのプローブ圧の影響で機械的なダメージが発生し、ウ
ェーハの特性が悪化してしまう。そこで、各電極に対す
るプローブ圧を好適に保つ必要があるが、プローブの先
端と電極との接触の度合いが顕微鏡を用いた目視により
行われる為、人為的なバラツキが生じてプローブ圧を好
適に保つことが困難となる。
特性値測定方法、及びプローブ接触方法には以下のよう
な問題がある。プローブの先端を電極に強くあてると、
そのプローブ圧の影響で機械的なダメージが発生し、ウ
ェーハの特性が悪化してしまう。そこで、各電極に対す
るプローブ圧を好適に保つ必要があるが、プローブの先
端と電極との接触の度合いが顕微鏡を用いた目視により
行われる為、人為的なバラツキが生じてプローブ圧を好
適に保つことが困難となる。
【0014】例えば、プローブと電極とを接触させる
際、目測を誤ってステージを必要以上に上昇させてしま
うと、電極に対するプローブ圧が過大となり、バイアス
電圧印加直後に初期不良が多発し、正確なTDDB特性
等の特性値測定を行うことが困難となる。
際、目測を誤ってステージを必要以上に上昇させてしま
うと、電極に対するプローブ圧が過大となり、バイアス
電圧印加直後に初期不良が多発し、正確なTDDB特性
等の特性値測定を行うことが困難となる。
【0015】すなわちプローブ圧が過大となった場合、
図4(b)に示すように、図中符号Eに示す耐久時間内
に酸化膜が破壊されたポリシリコン電極数(初期不良
数)が多くなり、正確な特性値測定が困難となってしま
う。
図4(b)に示すように、図中符号Eに示す耐久時間内
に酸化膜が破壊されたポリシリコン電極数(初期不良
数)が多くなり、正確な特性値測定が困難となってしま
う。
【0016】更に、どの電極にどれだけのプローブ圧が
かかり、その結果、バイアス電圧を印加した際の当該電
極における耐久時間がどれくらいであったか等を示す測
定結果が記録できず、従って、プローブ圧に基づいて特
性値の測定結果を評価することが困難となる。
かかり、その結果、バイアス電圧を印加した際の当該電
極における耐久時間がどれくらいであったか等を示す測
定結果が記録できず、従って、プローブ圧に基づいて特
性値の測定結果を評価することが困難となる。
【0017】本発明の課題は、ウェーハ表面付近の特性
値測定の際、ウェーハに接触するプローブのプローブ圧
を好適に制御可能な特性値測定装置、特性値測定方法、
及びプローブ接触方法を提供することである。
値測定の際、ウェーハに接触するプローブのプローブ圧
を好適に制御可能な特性値測定装置、特性値測定方法、
及びプローブ接触方法を提供することである。
【0018】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為、
本発明の特性値測定装置は、プローブの先端をウェーハ
に接触させ、ウェーハの特性値測定を行う特性値測定装
置において、前記プローブの先端を前記ウェーハに接触
させる際に生じるプローブ圧を検知するプローブ圧検知
部を備えたことを特徴としている。
本発明の特性値測定装置は、プローブの先端をウェーハ
に接触させ、ウェーハの特性値測定を行う特性値測定装
置において、前記プローブの先端を前記ウェーハに接触
させる際に生じるプローブ圧を検知するプローブ圧検知
部を備えたことを特徴としている。
【0019】また、上記プローブは、弾性体の保持部に
保持され、該保持部における歪測定に基づいて前記プロ
ーブ圧を検知することが好ましく、更に、上記プローブ
の先端を前記ウェーハに接離させる駆動部と、前記プロ
ーブ圧検知部により検知されたプローブ圧が所定の上限
値を越えないように前記駆動部を駆動制御しながら前記
プローブを前記ウェーハに接触させる駆動制御部とを備
えるのがより好ましい。
保持され、該保持部における歪測定に基づいて前記プロ
ーブ圧を検知することが好ましく、更に、上記プローブ
の先端を前記ウェーハに接離させる駆動部と、前記プロ
ーブ圧検知部により検知されたプローブ圧が所定の上限
値を越えないように前記駆動部を駆動制御しながら前記
プローブを前記ウェーハに接触させる駆動制御部とを備
えるのがより好ましい。
【0020】また、本発明の特性値測定装置における前
記プローブをバイアス電圧印加用のプローブとし、該プ
ローブの先端をウェーハ表面上の電極に接触させて、当
該電極にバイアス電圧を印加することにより、ウェーハ
の特性値測定を行うのがより効果的である。
記プローブをバイアス電圧印加用のプローブとし、該プ
ローブの先端をウェーハ表面上の電極に接触させて、当
該電極にバイアス電圧を印加することにより、ウェーハ
の特性値測定を行うのがより効果的である。
【0021】更に、本発明の特性値測定方法は、プロー
ブの先端をウェーハに接触させ、ウェーハの特性値測定
を行う特性値測定方法において、前記プローブの先端を
前記ウェーハに接触させる際に生じるプローブ圧を検知
し、この検知したプローブ圧に基づき前記プローブの先
端と前記ウェーハとの接触状態を調整することを特徴と
している。
ブの先端をウェーハに接触させ、ウェーハの特性値測定
を行う特性値測定方法において、前記プローブの先端を
前記ウェーハに接触させる際に生じるプローブ圧を検知
し、この検知したプローブ圧に基づき前記プローブの先
端と前記ウェーハとの接触状態を調整することを特徴と
している。
【0022】また、上記プローブ圧の検知を、前記プロ
ーブを保持する弾性体における歪測定に基づいて行うこ
とが好ましい。
ーブを保持する弾性体における歪測定に基づいて行うこ
とが好ましい。
【0023】また、本発明の特性値測定方法における前
記プローブをバイアス電圧印加用のプローブとし、該プ
ローブの先端をウェーハ表面上の電極に接触させて、当
該電極にバイアス電圧を印加することにより、ウェーハ
の特性値測定を行うのがより効果的である。
記プローブをバイアス電圧印加用のプローブとし、該プ
ローブの先端をウェーハ表面上の電極に接触させて、当
該電極にバイアス電圧を印加することにより、ウェーハ
の特性値測定を行うのがより効果的である。
【0024】更に、本発明のプローブ接触方法は、プロ
ーブの先端をウェーハに接触させるプローブ接触方法に
おいて、前記プローブの先端を前記ウェーハに接触させ
る際に生じるプローブ圧を検知し、この検知したプロー
ブ圧に基づき前記プローブの先端と前記ウェーハとの接
触状態を調整することを特徴としている。
ーブの先端をウェーハに接触させるプローブ接触方法に
おいて、前記プローブの先端を前記ウェーハに接触させ
る際に生じるプローブ圧を検知し、この検知したプロー
ブ圧に基づき前記プローブの先端と前記ウェーハとの接
触状態を調整することを特徴としている。
【0025】本発明の特性値測定装置、特性値測定方
法、及びプローブ接触方法によれば、大きなプローブ圧
による機械的ダメージの発生が抑制されてウェーハの特
性悪化が減少するので、より信頼性の高い特性値測定が
可能となる。更に、プローブの先端とウェーハとの接触
状態がプローブ圧検知部による検知データに基づいて調
整される為、ウェーハ上に対する全てのプローブ圧を好
適に保つことができ、高精度な特性値測定が可能とな
る。更に、測定結果と共にプローブ圧検知部により検知
されたプローブ圧データを併せて記録できるので、プロ
ーブ圧に基づいて特性値の測定結果を評価でき、利便
性、機能性の向上が図られる。
法、及びプローブ接触方法によれば、大きなプローブ圧
による機械的ダメージの発生が抑制されてウェーハの特
性悪化が減少するので、より信頼性の高い特性値測定が
可能となる。更に、プローブの先端とウェーハとの接触
状態がプローブ圧検知部による検知データに基づいて調
整される為、ウェーハ上に対する全てのプローブ圧を好
適に保つことができ、高精度な特性値測定が可能とな
る。更に、測定結果と共にプローブ圧検知部により検知
されたプローブ圧データを併せて記録できるので、プロ
ーブ圧に基づいて特性値の測定結果を評価でき、利便
性、機能性の向上が図られる。
【0026】
【発明の実施の形態】図1を参照して、本発明を適用し
た特性値測定装置1について詳細に説明する。
た特性値測定装置1について詳細に説明する。
【0027】なお、本実施の形態では、TDDB特性値
測定を行う場合について説明するが、これに限らず、本
発明はTZDB特性やC―V特性等の特性値測定、並び
に、プローブ圧が問題となる測定方法に対しても適用可
能である。また、本実施の形態においては、シリコンウ
ェーハを測定対象として説明するが、これに限らず、例
えば砒化ガリウム(GaAs)ウェーハや炭化シリコン(Si
C)ウェーハ等の化合物半導体ウェーハに対しても適用
可能である。
測定を行う場合について説明するが、これに限らず、本
発明はTZDB特性やC―V特性等の特性値測定、並び
に、プローブ圧が問題となる測定方法に対しても適用可
能である。また、本実施の形態においては、シリコンウ
ェーハを測定対象として説明するが、これに限らず、例
えば砒化ガリウム(GaAs)ウェーハや炭化シリコン(Si
C)ウェーハ等の化合物半導体ウェーハに対しても適用
可能である。
【0028】また、特性値測定装置1の説明は、図2に
示す従来の特性値測定装置100と異なる構成のみを詳
細に説明し、特性値測定装置100と同一の構成につい
ては同一符号を付して説明を省略する。
示す従来の特性値測定装置100と異なる構成のみを詳
細に説明し、特性値測定装置100と同一の構成につい
ては同一符号を付して説明を省略する。
【0029】特性値測定装置1は、従来の特性値測定装
置100の構成に加え、プローブ圧検知部として歪セン
サ15、歪測定器16等を更に備えると共に、特性値測
定装置100が備える制御部400に替えて制御部40
を具備する。
置100の構成に加え、プローブ圧検知部として歪セン
サ15、歪測定器16等を更に備えると共に、特性値測
定装置100が備える制御部400に替えて制御部40
を具備する。
【0030】歪センサ15は、板バネ13に固着され、
歪センサ15が備える金属(図示略)の歪(伸縮)と電
気抵抗との相関を利用して、板バネ13の歪を上記金属
の電気抵抗の変化として検知する。歪測定器16は、歪
センサ15により検知された歪信号を増幅し、デジタル
データとして出力する。
歪センサ15が備える金属(図示略)の歪(伸縮)と電
気抵抗との相関を利用して、板バネ13の歪を上記金属
の電気抵抗の変化として検知する。歪測定器16は、歪
センサ15により検知された歪信号を増幅し、デジタル
データとして出力する。
【0031】制御部40は、上記従来の制御部400が
有する機能に加え、歪測定器16により出力された歪デ
ータを上記耐久時間データと共にデータレコーダ18に
記録させたり、表示部17に表示させたりする。
有する機能に加え、歪測定器16により出力された歪デ
ータを上記耐久時間データと共にデータレコーダ18に
記録させたり、表示部17に表示させたりする。
【0032】また、制御部40は、歪測定器16による
歪データに基づいて、予め設定された適正な歪値に至る
まで駆動部50を駆動して好適なプローブ圧が実現する
ようにステージ30の高さを自動調整する。ここで、上
記適正な歪値とは、好適なプローブ圧となる板バネ13
の歪値である。
歪データに基づいて、予め設定された適正な歪値に至る
まで駆動部50を駆動して好適なプローブ圧が実現する
ようにステージ30の高さを自動調整する。ここで、上
記適正な歪値とは、好適なプローブ圧となる板バネ13
の歪値である。
【0033】なお、特性値測定装置1の操作者は、表示
部17に表示された歪測定器16による歪データ、或い
はプローブ11と電極との接触状態を目視により直接確
認しながら、好適なプローブ圧となるようにステージ3
0の高さをマニュアル操作で調整することも可能であ
る。
部17に表示された歪測定器16による歪データ、或い
はプローブ11と電極との接触状態を目視により直接確
認しながら、好適なプローブ圧となるようにステージ3
0の高さをマニュアル操作で調整することも可能であ
る。
【0034】以上説明したように、本発明を適用した特
性値測定装置1は、板バネ13に固着された歪センサ1
5により板バネ13の歪を検知し、この検知した歪信号
を歪測定器16で増幅してデジタルデータに変換し、当
該デジタル歪データをデータレコーダ18に記録した
り、表示部17に表示したりする。更に特性値測定装置
1は、上記歪データに基づいて駆動部50を駆動し、好
適なプローブ圧が実現するようにステージ30の高さを
自動調整する。
性値測定装置1は、板バネ13に固着された歪センサ1
5により板バネ13の歪を検知し、この検知した歪信号
を歪測定器16で増幅してデジタルデータに変換し、当
該デジタル歪データをデータレコーダ18に記録した
り、表示部17に表示したりする。更に特性値測定装置
1は、上記歪データに基づいて駆動部50を駆動し、好
適なプローブ圧が実現するようにステージ30の高さを
自動調整する。
【0035】従って、大きなプローブ圧による機械的ダ
メージの発生が抑制されてシリコンウェーハ20の特性
悪化が減少するので、より信頼性の高い特性値測定が可
能となる。また、プローブ11の先端Aとポリシリコン
電極20a〜20d等との接触状態がプローブ圧検知部
(歪センサ15、歪測定器16)による検知データに基
づいて調整される為、シリコンウェーハ20上の全ての
ポリシリコン電極に対するプローブ圧を好適に保つこと
ができ、高精度な特性値測定が可能となる。また、測定
結果と共に歪センサ15により検知されたプローブ圧デ
ータを併せて記録できるので、プローブ圧に基づいてT
DDB特性値等の測定結果を評価でき、利便性、機能性
の向上が図られる。
メージの発生が抑制されてシリコンウェーハ20の特性
悪化が減少するので、より信頼性の高い特性値測定が可
能となる。また、プローブ11の先端Aとポリシリコン
電極20a〜20d等との接触状態がプローブ圧検知部
(歪センサ15、歪測定器16)による検知データに基
づいて調整される為、シリコンウェーハ20上の全ての
ポリシリコン電極に対するプローブ圧を好適に保つこと
ができ、高精度な特性値測定が可能となる。また、測定
結果と共に歪センサ15により検知されたプローブ圧デ
ータを併せて記録できるので、プローブ圧に基づいてT
DDB特性値等の測定結果を評価でき、利便性、機能性
の向上が図られる。
【0036】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れるものではない。すなわち、上記実施の形態は、例示
であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思
想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏す
るものは、いかなるものであっても本発明の技術範囲に
包含される。
れるものではない。すなわち、上記実施の形態は、例示
であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思
想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏す
るものは、いかなるものであっても本発明の技術範囲に
包含される。
【0037】例えば、本実施例では、特性値測定装置1
をTDDB特性値測定を行う測定装置としたが、これに
限らず、TZDB特性やC―V特性等の特性値測定、並
びに、プローブ圧が問題となる測定装置に対しても適用
可能である。
をTDDB特性値測定を行う測定装置としたが、これに
限らず、TZDB特性やC―V特性等の特性値測定、並
びに、プローブ圧が問題となる測定装置に対しても適用
可能である。
【0038】また、本実施の形態においては、シリコン
ウェーハ20を測定対象として説明するが、これに限ら
ず、例えば砒化ガリウム(GaAs)ウェーハや炭化シリコ
ン(SiC)ウェーハ等の化合物半導体ウェーハに対して
も適用可能である。
ウェーハ20を測定対象として説明するが、これに限ら
ず、例えば砒化ガリウム(GaAs)ウェーハや炭化シリコ
ン(SiC)ウェーハ等の化合物半導体ウェーハに対して
も適用可能である。
【0039】
【発明の効果】本発明の特性値測定装置、特性値測定方
法、及びプローブ接触方法によれば、大きなプローブ圧
による機械的ダメージの発生が抑制されてウェーハの特
性悪化が減少するので、より信頼性の高い特性値測定が
可能となる。更に、プローブの先端とウェーハとの接触
状態がプローブ圧検知部による検知データに基づいて調
整される為、ウェーハ上に対する全てのプローブ圧を好
適に保つことができ、高精度な特性値測定が可能とな
る。更に、測定結果と共にプローブ圧検知部により検知
されたプローブ圧データを併せて記録できるので、プロ
ーブ圧に基づいて特性値の測定結果を評価でき、利便
性、機能性の向上が図られる。
法、及びプローブ接触方法によれば、大きなプローブ圧
による機械的ダメージの発生が抑制されてウェーハの特
性悪化が減少するので、より信頼性の高い特性値測定が
可能となる。更に、プローブの先端とウェーハとの接触
状態がプローブ圧検知部による検知データに基づいて調
整される為、ウェーハ上に対する全てのプローブ圧を好
適に保つことができ、高精度な特性値測定が可能とな
る。更に、測定結果と共にプローブ圧検知部により検知
されたプローブ圧データを併せて記録できるので、プロ
ーブ圧に基づいて特性値の測定結果を評価でき、利便
性、機能性の向上が図られる。
【図1】本発明を適用した特性値測定装置1の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図2】従来の特性値測定装置100の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図3】従来の特性値測定装置100においてプローブ
と電極とに対する接触調整の説明図である。
と電極とに対する接触調整の説明図である。
【図4】(a)は、好適なプローブ圧によって測定され
るTDDB特性を示すグラフであり、(b)は、プロー
ブ圧が過大に加わった際に測定されるTDDB特性を示
すグラフである。
るTDDB特性を示すグラフであり、(b)は、プロー
ブ圧が過大に加わった際に測定されるTDDB特性を示
すグラフである。
1 特性値測定装置
11 プローブ
12 プローブ脱着部
13 板バネ
14 XYZ調整ダイアル
15 歪センサ
16 歪測定器
17 表示部
18 データレコーダ
20 シリコンウェーハ
20a〜20d ポリシリコン電極
30 ステージ
40 制御部
50 駆動部
60 電源
70 検流計
Claims (8)
- 【請求項1】 プローブの先端をウェーハに接触させ、
ウェーハの特性値測定を行う特性値測定装置において、
前記プローブの先端を前記ウェーハに接触させる際に生
じるプローブ圧を検知するプローブ圧検知部を備えたこ
とを特徴とする特性値測定装置。 - 【請求項2】 前記プローブは、弾性体の保持部に保持
され、該保持部における歪測定に基づいて前記プローブ
圧を検知することを特徴とする請求項1記載の特性値測
定装置。 - 【請求項3】 前記プローブの先端を前記ウェーハに接
離させる駆動部と、前記プローブ圧検知部により検知さ
れたプローブ圧が所定の上限値を越えないように前記駆
動部を駆動制御しながら前記プローブを前記ウェーハに
接触させる駆動制御部とを備えたことを特徴とする請求
項1或いは2に記載の特性値測定装置。 - 【請求項4】 前記プローブはバイアス電圧印加用のプ
ローブであり、該プローブの先端をウェーハ表面上の電
極に接触させ、当該電極にバイアス電圧を印加すること
により、ウェーハの特性値測定を行うことを特徴とする
請求項1乃至3の何れかに記載の特性値測定装置。 - 【請求項5】 プローブの先端をウェーハに接触させ、
ウェーハの特性値測定を行う特性値測定方法において、
前記プローブの先端を前記ウェーハに接触させる際に生
じるプローブ圧を検知し、この検知したプローブ圧に基
づき前記プローブの先端と前記ウェーハとの接触状態を
調整することを特徴とする特性値測定方法。 - 【請求項6】 前記プローブ圧の検知を、前記プローブ
を保持する弾性体における歪測定に基づいて行うことを
特徴とする請求項5記載の特性値測定方法。 - 【請求項7】 前記プローブはバイアス電圧印加用のプ
ローブであり、該プローブの先端をウェーハ表面上の電
極に接触させ、当該電極にバイアス電圧を印加すること
により、ウェーハの特性値測定を行うことを特徴とする
請求項5或いは6の何れかに記載の特性値測定方法。 - 【請求項8】 プローブの先端をウェーハに接触させる
プローブ接触方法において、前記プローブの先端を前記
ウェーハに接触させる際に生じるプローブ圧を検知し、
この検知したプローブ圧に基づき前記プローブの先端と
前記ウェーハとの接触状態を調整することを特徴とする
プローブ接触方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001335164A JP2003142536A (ja) | 2001-10-31 | 2001-10-31 | 特性値測定装置、特性値測定方法、及びプローブ接触方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001335164A JP2003142536A (ja) | 2001-10-31 | 2001-10-31 | 特性値測定装置、特性値測定方法、及びプローブ接触方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003142536A true JP2003142536A (ja) | 2003-05-16 |
Family
ID=19150183
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001335164A Pending JP2003142536A (ja) | 2001-10-31 | 2001-10-31 | 特性値測定装置、特性値測定方法、及びプローブ接触方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003142536A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012132777A (ja) * | 2010-12-21 | 2012-07-12 | Fujitsu Ltd | プローブ装置及びプローブ測定方法 |
CN103293342A (zh) * | 2012-03-01 | 2013-09-11 | 旺矽科技股份有限公司 | 探针针压设定方法以及应用该方法的点测方法与系统 |
CN108745954A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-11-06 | 常州机电职业技术学院 | 一种碳膜片阻值精度分检系统及其工作方法 |
KR20230005744A (ko) | 2021-07-01 | 2023-01-10 | 가부시키가이샤 니혼 마이크로닉스 | 검사장치, 위치 조정 유닛 및 위치 조정 방법 |
-
2001
- 2001-10-31 JP JP2001335164A patent/JP2003142536A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012132777A (ja) * | 2010-12-21 | 2012-07-12 | Fujitsu Ltd | プローブ装置及びプローブ測定方法 |
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US11965911B2 (en) | 2021-07-01 | 2024-04-23 | Kabushiki Kaisha Nihon Micronics | Inspection apparatus having a contactor for inspecting electrical characteristics of an object, a contactor tip position adjusting unit, and a position adjusting method therefor |
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