JP2004111442A

JP2004111442A - Semiconductor inspecting device

Info

Publication number: JP2004111442A
Application number: JP2002268313A
Authority: JP
Inventors: Morihiko Hamada; 浜田　守彦; Kenji Togashi; 冨樫　健志; Koji Ogiwara; 荻原　康次; Masayoshi Shirakawa; 白川　正芳; Giichi Arisaka; 有坂　義一
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2002-09-13
Filing date: 2002-09-13
Publication date: 2004-04-08

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To surely prevent the oxidation of a probe needle and an object to be inspected, such as the wafer etc., and, at the same time, to improve the inspection reliability of a semiconductor inspecting device that inspects the object by connecting the probe needle to the object. <P>SOLUTION: The semiconductor inspecting device which performs electrical inspections on the object to be inspected by connecting the probe needle 1 to an electrode pad 5 is provided with an oxygen concentration sensor 30A which detects the oxygen concentration in an area A in which the probe needle 1 is connected to the electrode pad 5 and a gas supplying means (a gas supply device 15, an electromagnetic valve 16, and a nozzle 17) which supplies an oxidation preventing gas 20 which prevents the oxidation of the probe needle 1 to the needle 1 (area A). The device is constituted to supply the oxidation preventing gas to the probe needle 1 by driving the gas supplying means by means of a controller 18 when the device discriminates that the oxidation concentration in the area A exceeds a prescribed value based on the signal from the oxygen concentration sensor 30A. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体検査装置に係り、特にプローブ針をウェーハ等の被検査物に接続して検査を行なう半導体検査装置に関する。
【０００２】
一般に、半導体装置の検査工程では、プローブカードを用いて被検査部材（例えば半導体ウェーハ等）の検査が行なわれる。プローブカードは、基台に複数のプローブ針が配設された構成とされており、また各プローブ針は被検査部材の検査を行なうテスターに接続されている。
【０００３】
検査時において、プローブカードのプローブ針は、被検査部材の電極に当接することにより電気的接続される。テスターは、被に対してプローブ針を介して検査信号を供給し、また被検査部材からプローブ針を介して返信される信号に基づき被検査部材の検査を行なう。
【０００４】
従って、信頼性の高い半導体検査を行なうためには、プローブ針を被検査部材の電極に確実に電気的に接続する必要がある。
【０００５】
【従来の技術】
通常、プローブ針を用いて半導体ウェーハ等の被検査物に対して検査を実施する半導体検査装置は、一般雰囲気の環境下、すなわち酸素の含有率が約２０数％の環境下で使用される。このため、半導体検査装置に設けられるプローブ針の表面、及び被検査物であるウェーハの電極表面には、使用する金属材料によっては容易にその表面が酸化する。
【０００６】
例えば、半導体回路素子の動作試験を実施する半導体検査装置の場合、ウェーハ上に構成されている電極パッドの材質は一般的にアルミニウム若しくはアルミニウムに銅等を混入したものが用いられている。また、半導体検査装置に設けられるプローブ針は、一般的にタングステン若しくはタングステンレニュムであり、共、常温でも容易に酸化する金属である。従って、プローブ針及び電極パッドの表面は、容易に酸化してしまう。
【０００７】
図１は、プローブ針１の表面に表面酸化物７が形成された状態を、また図２はウェーハ４の電極パッド５上に表面酸化物９が形成された状態を示している。このように、表面酸化物７が形成されたプローブ針１を表面酸化物９が形成された電極パッド５に接続しようとした場合、通常表面酸化物７，９は絶縁性を有しているため、この表面酸化物７，９を突き破って、プローブ針１と電極パッド５の真面同士を接触させる必要がある。
【０００８】
このように、表面酸化物７，９を突き破ってプローブ針１を電極パッド５に電気的に接続するには、プローブ針１を電極パッド５に押し当てる際の接触圧Ｆ（図２に矢印で示す）を高める必要がある。しかしながら、この接触圧Ｆを上げると、プローブ針１が電極パッド５に与える応力が大きくなり、接続時に電極パッド５に発生する接触痕６が大きく深くなってしまう。
【０００９】
このように、接触痕６が大きく深くなると、この電極パッド５を有したウェーハから切り出された半導体チップをパッケージなどに封入する場合、ワイヤーボンディング工程でワイヤーと電極パッド５との接触性が悪くなり、製造不良となる障害が知られている。また、接触圧Ｆを上げると電極パッド５にその応力が印加されるため、この電極パッド５パッドの下層に回路部や配線層が存在する場合には、接触圧Ｆによる応力に起因して回路部が破壊されたり、配線が分断される障害が発生するおそれがある。
【００１０】
これを防止する手段として、半導体検査装置内に研磨シートを設け、プローブ針１に付着した表面酸化物７をこの研磨シートにより除去するものもある。しかしながら、研磨してもプローブ針１には研磨直後から酸化が発生してしまい、頻繁に研磨を実施することが必要となる。また、この研磨の度に半導体検査装置を停止させる必要が生じ、検査効率も低下してしまう。
【００１１】
そこで上記の問題点を解決するため、例えば特許文献１に開示されているように、プローブ針１及び電極パッド５に酸化を防止する酸化防止ガス（例えば、不活性ガス等）を供給し、これによりプローブ針１及び電極パッド５に表面酸化物７，９を発生させないようにした半導体検査装置が提案されている。
【００１２】
【特許文献１】
特開平１１−１４８９４７号公報（第００３３段落〜第００３４段落、図１１，図１２参照）
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特許文献１に開示された技術では、密閉された環境下で常時酸化防止ガスをプローブ針の先端に吹き付ける事で酸化を防止する構成とされている。しかしながら、検査時を含めプローブ針に対し常時酸化防止ガスを供給する方法では、検査時にウェーハの温度保証を行なう場合、特に高温における試験を実施する場合には、酸化防止ガスがウェーハにも吹き付けられてしまう。
【００１４】
このため、ウェーハが酸化防止ガスにより冷却されてしまい、被検査部材となるウェーハの検査温度の保証を維持することが困難となる。このようにウェーハの検査温度の保証ができない場合、検査の信頼性が著しく低下してしまう。
【００１５】
また、不活性ガスよりなる酸化防止ガスは高価なガスであるが、特許文献１に開示された技術のように常時プローブ針に供給し、またその流量制御を行なうことができない構成では、プローブ針に対する酸化のおそれが低いとき（例えば、酸素濃度が低い環境下における検査時等）においても、常時一定流量の酸化防止ガスが供給されるため、検査のランニングコストが高くなるという問題点がある。
【００１６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、プローブ針及び被検査物に対する酸化を確実に防止できると共に検査の信頼性の向上を図り得る半導体検査装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。
【００１８】
請求項１記載の発明は、
検査時にプローブ針を被検査物に接続して電気的検査を行なう半導体検査装置において、
前記被検査物が載置されるステージを駆動することにより、前記被検査物を前記プローブ針に接続させるステージ駆動手段と、
前記プローブ針の酸化を防止する酸化防止ガスを、前記プローブ針に向け供給するガス供給手段と、
前記駆動手段からの信号に基づき、少なくとも前記被検査物が前記プローブ針に接続するとき、前記ガス供給手段を駆動して前記プローブ針に酸化防止ガスを供給する制御手段とを設けたことを特徴とするものである。
【００１９】
上記発明によれば、駆動手段からの信号に基づき制御手段は、被検査物とプローブ針との間に摩擦熱が発生する接続時にプローブ針に酸化防止ガスを供給する。接続時は摩擦熱によりプローブ針は酸化し易い状態となるが、酸化防止ガスが供給されることによりプローブ針の酸化は防止される。これにより、プローブ針と被検査物との電気的接続を確実に行なうことが可能となり、よって半導体検査装置による検査の信頼性を高めることができる。
【００２０】
また、請求項２記載の発明は、
検査時にプローブ針を被検査物に接続して電気的検査を行なう半導体検査装置において、
前記被検査物が前記プローブ針と接続させる領域における酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段と、
前記プローブ針の酸化を防止する酸化防止ガスを、前記プローブ針に向け供給するガス供給手段と、
前記酸素濃度検出手段からの信号に基づき、前記領域の酸素濃度が前記プローブ針を酸化させる濃度を超えたとき、前記ガス供給手段を駆動して前記プローブ針に酸化防止ガスを供給する制御手段とを設けたことを特徴とするものである。
【００２１】
上記発明によれば、酸素濃度検出手段からの信号に基づき制御手段は、被検査物とプローブ針とが接続される領域の酸素濃度がプローブ針を酸化させる濃度を超えたとき、プローブ針に酸化防止ガスを供給する。よって、前記領域における酸素濃度は低下し、プローブ針の酸化は防止される。
【００２２】
これにより、プローブ針と被検査物との電気的接続を確実に行なうことが可能となり、よって半導体検査装置による検査の信頼性を高めることができる。また、環境がプローブ針に酸化が発生するおそのある状態となったときのみ酸化防止ガスを供給する構成であるため、高価な酸化防止ガスの消費量が低減され、検査に要するランニングコストの低減を図ることができる。
【００２３】
また、請求項３記載の発明は、
検査時にプローブ針を被検査物に接続して電気的検査を行なう半導体検査装置において、
前記プローブ針の酸化を防止する酸化防止ガスを、前記プローブ針に向け供給するガス供給手段と、
前記被検査物が前記プローブ針と接続させる領域における前記酸化防止ガス濃度を検出するガス濃度検出手段と、
前記ガス濃度検出手段からの信号に基づき、前記領域の酸化防止ガス濃度が前記プローブ針の酸化防止を図りうる濃度より低下したとき、前記ガス供給手段を駆動して前記プローブ針に酸化防止ガスを供給する制御手段とを設けたことを特徴とするものである。
【００２４】
上記発明によれば、ガス濃度検出手段からの信号に基づき制御手段は、被検査物とプローブ針とが接続される領域の酸化防止ガス濃度がプローブ針の酸化防止を図りうる濃度を超えたとき、プローブ針に酸化防止ガスを供給する。これにより、前記領域における酸化防止ガス濃度は上昇しプローブ針の酸化は防止される。これにより、プローブ針と被検査物との電気的接続を確実に行なうことが可能となり、よって半導体検査装置による検査の信頼性を高めることができる。
【００２５】
また、請求項４記載の発明は、
請求項１乃至３のいずれかに記載の半導体検査装置において、
前記制御手段は、
前記検査時中においては、前記ガス供給手段によるプローブ針に向けた酸化防止ガスの供給を停止することを特徴とするものである。
【００２６】
上記発明によれば、検査時中においてはプローブ針に向けた酸化防止ガスの供給が停止されるため、プローブ針と被検査物との接続位置が酸化防止ガスにより冷却されることを防止できる。これにより、安定した温度環境下で検査を行なうことが可能となり、検査の信頼性を高めることができる。また、酸化防止ガスの消費量を低減することができ、検査コストの低減を図ることができる。
【００２７】
また、請求項５記載の発明は、
検査時において、検査台に装着された被検査物にプローブ針を接続して電気的検査を行なう半導体検査装置において、
前記プローブ針の酸化を防止する酸化防止ガスを、前記検査台から前記プローブ針に向け供給する構成としたことを特徴とするものである。
【００２８】
上記発明によれば、酸化防止ガスが検査台からプローブ針に向け供給されるため、被検査物とプローブ針との接続位置に極めて近接した位置から酸化防止ガスを供給することができ、よって確実にプローブ針の酸化防止を図ることができる。
また、請求項６記載の発明は、
請求項５記載の半導体検査装置において、
前記検査台に前記被検査物を加熱或いは冷却する温度調整機を設けると共に、該検査台内に前記酸化防止ガスが循環する通路を設け、
前記温度調整機により前記被検査物と共に前記酸化防止ガスが加熱されるよう構成したことを特徴とするものである。
【００２９】
上記発明によれば、酸化防止ガスは温度調整機により被検査物と共に加熱或いは冷却されるため、プローブ針に向け供給された際に酸化防止ガスの温度は被検査物の温度と等しくなっている。これにより、酸化防止ガスをプローブ針に向け供給しても被検査物とプローブ針との接続位置の温度が変化することはない。よって、酸化防止ガスを供給した状態のままで被検査物に対する検査を行なうことが可能となり、プローブ針に酸化が発生することをより確実に防止することができる。
【００３０】
また、請求項７記載の発明は、
請求項５または６記載の半導体検査装置において、
前記検査台に設けられる前記酸化防止ガスの噴出し孔を、前記検査台の前記被検査物の装着位置を囲繞する位置に設けたことを特徴とするものである。
【００３１】
上記発明によれば、酸化防止ガスは被検査物の装着位置を囲繞する位置から噴出されるため、被検査物の回りに酸化防止ガスによるカーテンが形成され、その内部（被検査物とプローブ針との接続位置）に酸素が侵入することができなくなる。これにより、プローブ針に酸化が発生することをより確実に防止することができる。
【００３２】
また、請求項８記載の発明は、
請求項５乃至７のいずれかに記載の半導体検査装置において、
前記検査台から前記プローブ針に向けた前記酸化防止ガスの供給を制御する制御手段を設け、少なくとも前記検査時中においては、前記制御手段により前記プローブ針に向けた酸化防止ガスの供給を停止することを特徴とするものである。
【００３３】
上記発明によれば、少なくとも検査時中においてはプローブ針に向けた酸化防止ガスの供給が停止されるため、プローブ針と被検査物との接続位置が酸化防止ガスにより冷却されることを防止できる。これにより、安定した温度環境下で検査を行なうことが可能となり、検査の信頼性を高めることができる。また、酸化防止ガスの消費量を低減することができ、検査コストの低減を図ることができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
【００３５】
図３は、本発明の第１実施例である半導体検査装置１０Ａの構成図である。この半導体検査装置１０Ａは、プローブ針１を用いて被検査物となるウェーハ４に対して所定の検査を実施するものである。
【００３６】
プローブカード２は、中央形成された開口部８の回りに複数のプローブ針１を設けた構成とされている。この各プローブ針１は、図示しないテスターに電気的に接続されている。よって、プローブ針１をウェーハ４の電極パッド５に接続することにより、プローブカード２を介してウェーハ４はテスターに電気的に接続され、ウェーハ４はテスターにより所定の電気的検査が行なわれる。
【００３７】
半導体検査装置１０Ａは、大略するとハウジング１１，ステージ１３Ａ，ステージ駆動装置１４，ガス供給装置１５，及び制御装置１８等により構成されている。ハウジング１１はプローブカード２が装着されるプローブカード装着部１２を有しており、このプローブカード装着部１２に装着されたプローブカード２を挟んで２上部空間室１９Ａと下部空間室１９Ｂに画成されている。
【００３８】
上部空間室１９Ａは、側部にノズル１７が設けられている。このノズル１７はガス供給装置１５に接続されており、またガス供給装置１５とノズル１７との間には電磁弁１６が配設されている。
【００３９】
ガス供給装置１５は、酸化防止ガス２０をノズル１７に向け供給する装置である。このガス供給装置１５から供給された酸化防止ガス２０は、電磁弁１６により流量を制御された上でノズル１７から上部空間室１９Ａに噴出される。また、電磁弁１６は制御装置１８に接続されており、この制御装置１８により電磁弁１６はその開弁度を制御される構成とされている。即ち、上部空間室１９Ａ内に噴射される酸化防止ガス２０の噴出量は、制御装置１８により制御することができる。
【００４０】
ここで、酸化防止ガス２０とは、プローブ針１及び電極パッド５を酸化させないガスである。この酸化防止ガス２０としては、例えばアルゴンガス，ヘリウムガス，窒素ガス等の不活性ガスを用いることができる。
【００４１】
一方、下部空間室１９Ｂは、ステージ１３Ａ及びステージ駆動装置１４が配設されている。ステージ１３Ａはウェーハ４を載置するものであり、その内部にはウェーハ４を吸着するためのチャック機構が設けられている。このステージ１３Ａは、ステージ駆動装置１４に取り付けられている。
【００４２】
ステージ駆動装置１４は、ステージ１３Ａを三次元的（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向）に移動可能な構成とされている。これにより、ステージ駆動装置１４は、ステージ１３Ａに搭載されたウェーハ４（電極パッド５）をプローブ針１と接続する位置（検査位置）まで搬送する。即ち、プローブカード２に設けられたプローブ針１と、ウェーハ４に形成された電極パッド５の電気的な接続は、ステージ駆動装置１４が駆動しウェーハ４を検査位置まで移動させるすることにより行なわれる。このステージ駆動装置１４は制御装置１８に接続されており、制御装置１８により駆動制御される構成とされている。
【００４３】
上記構成とされた半導体検査装置１０Ａは、制御装置１８により電磁弁１６が開弁された際、ガス供給装置１５からノズル１７を介して上部空間室１９Ａ内に酸化防止ガス２０が噴出される。この酸化防止ガス２０は、プローブカード２に形成されている開口部８を通り、プローブ針１と電極パッド５が接続される領域（図中、矢印Ａで示す領域）に供給される。これにより、プローブ針１及び電極パッド５の表面に酸化が発生することを防止することができる。
【００４４】
また、前記したように制御装置１８はステージ駆動装置１４と接続されており、このステージ駆動装置１４からウェーハ４の位置情報が送信される構成とされている。制御装置１８は、このステージ駆動装置１４から送信される位置情報に基づき電磁弁１６の開閉制御、換言すればプローブ針１と電極パッド５が接続される領域Ａに対する酸化防止ガス２０の供給量の制御を行なう。以下、図４を参照しつつ、制御装置１８が実施する酸化防止ガス２０の供給量制御処理について説明する。
【００４５】
図４に示す酸化防止ガス２０の供給量制御処理は、半導体検査装置１０Ａが起動すると同時に開始される。ステップ１０（図では、ステップをＳと略称している）では、制御装置１８はガス供給装置１５を起動する。これにより、ガス供給装置１５から酸化防止ガス２０が電磁弁１６に向け供給される。
【００４６】
続くステップ１１では、制御装置１８は電磁弁１６を開弁する。これにより、ガス供給装置１５から供給される酸化防止ガス２０は、電磁弁１６を通りノズル１７から上部空間室１９Ａに噴出される。上部空間室１９Ａに噴出された酸化防止ガス２０は、プローブカード２の開口部８を通りプローブ針１と電極パッド５が接続される領域Ａに進行し、これによりプローブ針１及び電極パッド５の表面に酸化物が発生することが防止される。
【００４７】
上記のように、酸化防止ガス２０が上記の領域Ａに供給されている状態において、図示しない別の試験制御処理に基づきウェーハ４に対する検査処理が開始される。ウェーハ４に対する検査処理が開始されると、ステージ駆動装置１４が起動し、ウェーハ４はプローブ針１と電極パッド５とが接続される検査位置まで移動される。この際、ウェーハ４の移動位置を示す位置信号は、ステージ駆動装置１４から制御装置１８に向け送信される。
【００４８】
ステップ１２では、このステージ駆動装置１４から送信される位置情報に基づき、制御装置１８はプローブ針１が電極パッド５と接続される検査位置までウェーハ４が移動したかどうかを判断する。このステップ１２で、ウェーハ４が検査位置まで移動していないと判断された場合、電磁弁１６の開弁状態を維持する。
【００４９】
一方、ステップ１２で、ウェーハ４が検査位置まで移動したと判断されると、処理はステップ１３に進み、制御装置１８は電磁弁１６を閉弁する。これにより、プローブ針１と電極パッド５が接続される領域Ａ（検査位置を含む）に対する酸化防止ガス２０の供給は停止される。この酸化防止ガス２０の供給が停止された状態において、ウェーハ４に対してテスターを用いた電気的な検査処理が実施さる（ステップ１４）。
【００５０】
このように本実施例では、プローブ針１と電極パッド５が接続されウェーハ４に対して検査処理が実施される検査時中は、プローブ針１に向けた酸化防止ガス２０の供給が停止される。即ち、プローブ針１と電極パッド５との接続位置に、酸化防止ガス２０が供給されない状態とすることができる。
【００５１】
これにより、プローブ針１と電極パッド５との接続位置が、酸化防止ガス２０により冷却されることを防止できる。ウェーハ４の特性は温度変化により変化する場合があり、また検査処理の中にはウェーハ４を所定温度まで加熱し、この加熱状態を維持して検査を行なうものがある。よって、酸化防止ガス２０が供給されたままで検査処理を行なった場合、酸化防止ガス２０が冷却風として機能してしまい、精度の高い検査を行なうことができないおそれがある。
【００５２】
しかしながら、本実施例のように、プローブ針１と電極パッド５が接続される検査時において酸化防止ガス２０の供給を停止することにより、安定した温度環境下で検査を行なうことが可能となり、検査の信頼性を高めることができる。また、常時酸化防止ガス２０を噴出したままとする構成に比べ、酸化防止ガス２０の消費量を低減することができ、検査コストの低減を図ることができる。
【００５３】
ステップガス供給装置１５では、ウェーハ４の検査が終了したかどうかを判断する。ウェーハ４の検査が終了するまで、酸化防止ガス２０の供給停止状態は維持される。
【００５４】
一方、ステップ１５でウェーハ４の検査が終了したと判断されると、処理はステップ１６に進んで、制御装置１８は電磁弁１６を開弁する。これにより、酸化防止ガス２０は再びプローブ針１と電極パッド５が接続される領域Ａに供給され、よってプローブ針１及び電極パッド５に表面酸化膜が形成されることが防止される。
【００５５】
続くステップ１７では、半導体検査装置１０Ａにおいて検査予定であった全てのウェーハ４に対する検査が終了したかどうかを判断する。全てのウェーハ４に対する検査が終了していない場合、処理は再びステップ１０に戻り、上記した処理を繰り返し実施する。一方、全てのウェーハ４に対する検査が終了したと判断すると、制御装置１８はガス供給装置１５を停止させる（ステップ１８）。
【００５６】
上記したように本実施例に係る半導体検査装置１０Ａによれば、プローブ針１及び電極パッド５に表面酸化物が形成されることを防止できる。これにより、プローブ針１と電極パッド５との電気的接続を確実に行なえると共に、接続時に電極パッド５に接続痕が発生することを防止できる。これについて、図５を用いて説明する。
【００５７】
図６（Ａ）は、プローブ針１の表面に表面酸化物７が形成され、また電極パッド５の表面に電極パッド５が形成されている時における接続痕の発生を示している。また、図６（Ｂ）は、本実施例において発生する接続痕を示している。
【００５８】
図６（Ａ）に示す表面酸化物７，９が形成されている場合では、プローブ針１と電極パッド５を電極パッド５と電気的に接続するには、絶縁材である表面酸化物７，９を突き破ってプローブ針１を電極パッド５に接続する必要がある。このため、接続時にプローブ針１を電極パッド５に押し当てる接触圧Ｆ１を高める必要がある。しかしながら、この接触圧Ｆ１を上げると、プローブ針１が電極パッド５に与える応力が大きくなり、接触痕（図中、矢印Ｗ１で示す）及び接触痕もぐり（図中、矢印Ｈ１で示す）が大きく深くなってしまう。
【００５９】
このように、接触圧Ｆ１を高め接触痕等が大きく深くなると、ワイヤーボンディング工程でワイヤーと電極パッド５との接触性が悪くなったり、また電極パッド５パッドの下層に位置する回路部が破壊されたり、配線が分断される障害が発生するおそれがあることは前述した通りある。
【００６０】
しかしながら、本実施例では酸化防止ガス２０を供給することにより、プローブ針１及び電極パッド５に表面酸化物７，９が形成されることはなく、仮に形成されていてもその厚さは極めて薄い。よって、低い接触圧Ｆ２（Ｆ２＜Ｆ１）でプローブ針１と電極パッド５とを接続することができ、また接続により発生する接触痕Ｗ２及び接触痕もぐりＨ２も、表面酸化物７，９が存在しているときに比べて小さくなる（Ｗ２＜Ｗ１，Ｈ２＜Ｈ１）。従って、ワイヤーボンディング工程でワイヤーと電極パッド５との接触性を良好とすることができ、また電極パッド５パッドの下層に位置する回路部が破壊されたり配線が分断される等の障害が発生することを確実に防止することができる。
【００６１】
次に、図６を参照しつつ、上記した酸化防止ガス２０の供給量制御処理の変形例について説明する。本変形例に係る酸化防止ガス２０の供給量制御処理は、図４に示した第１実施例による酸化防止ガス２０の供給量制御処理と略同一の処理を行なう構成とされている。
【００６２】
しかしながら、図４に示す第１実施例ではステップ１１，１６で電磁弁１６を開弁しているのに対し、図５に示す変形例ではステップ２１，２６において電磁弁１６を閉弁する構成としている。また、図４に示す第１実施例ではステップ１３で電磁弁１６を閉弁しているのに対し、図５に示す変形例ではステップ２３において電磁弁１６を開弁する構成としている。この各ステップにおいて、第１実施例と変形例は相違している。
【００６３】
図５に示す本変形例の処理を実施することにより、酸化防止ガス２０はプローブ針１と電極パッド５とが接続される検査時のみ供給され、他の時は電磁弁１６が閉弁されて酸化防止ガス２０はプローブ針１及び電極パッド５に供給されない構成となる。
【００６４】
ところで、プローブ針１と電極パッド５とが接続される際、両者の間には摩擦熱が発生することが知られている。この摩擦熱の温度は、場合によっては３００℃以上となることもあり、この熱によりプローブ針１及び電極パッド５は酸化しやすくなる。即ち、検査時において摩擦熱が発生した場合、この摩擦熱によってもプローブ針１及び電極パッド５に酸化が発生してしまう。
【００６５】
しかしながら、本変形例のようにプローブ針１及び電極パッド５との接続時（検査時）に、酸化防止ガス２０をプローブ針１と電極パッド５とが接続される領域Ａに向け供給する構成とすることにより、プローブ針１及び電極パッド５に表面酸化物７，９が発生することを防止することができる。これにより、プローブ針１と電極パッド５との電気的接続を確実に行なうことが可能となり、よって半導体検査装置１０Ａによる検査の信頼性を高めることができる。
尚、第１実施例で説明したように、酸化防止ガス２０の供給により領域Ａの温度が低下することが予想されるため、本変形例は温度に影響を受けることが少ない検査に適した処理である。
【００６６】
続いて、本発明の第２実施例について説明する。
図７は、本発明の第２実施例である半導体検査装置１０Ｂを示している。尚、図７において、図３に示した第１実施例に係る半導体検査装置１０Ａの構成と同一の構成については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００６７】
第２実施例である半導体検査装置１０Ｂは、その殆どの構成が第１実施例に係る半導体検査装置１０Ａ（図３参照）と同一であり、異なる点はプローブ針１の近傍域に酸素濃度センサ３０Ａを設けた点である。
【００６８】
酸素濃度センサ３０Ａは、本実施例ではプローブカード装着部１２に一体的に取り付けられており、プローブ針１と電極パッド５とが接続される領域Ａの酸素濃度を検出しうる構成とされている。この酸素濃度センサ３０Ａで測定された領域Ａの酸素濃度を示す酸素濃度信号は、制御装置１８に送信される構成とされている。
【００６９】
続いて、図８を参照しつつ、第２実施例において制御装置１８が実施する酸化防止ガス２０の供給量制御処理について説明する。
図８に示す酸化防止ガス２０の供給量制御処理も、半導体検査装置１０Ｂが起動すると同時に開始される。ステップ３０では、制御装置１８はガス供給装置１５を起動する。これにより、ガス供給装置１５から酸化防止ガス２０が電磁弁１６に向け供給される。
【００７０】
続くステップ３１では、制御装置１８は酸素濃度センサ３０Ａから供給される酸素濃度信号より、プローブ針１と電極パッド５とが接続される領域Ａの酸素濃度が所定値以上であるかどうかを判断する。ここで、所定値とは、プローブ針１及び電極パッド５が酸化しない状態を維持できる酸素濃度をいう。よって、領域Ａの酸素濃度がこの所定値以上となると、プローブ針１及び電極パッド５に表面酸化物７，９が形成されるおそれがある。
【００７１】
ステップ３１で、プローブ針１と電極パッド５とが接続される領域Ａの酸素濃度が所定値以上であると判断されると、処理はステップ３２に進み、制御装置１８は電磁弁１６を開弁する。これにより、ガス供給装置１５から供給される酸化防止ガス２０は、電磁弁１６を通りノズル１７から上部空間室１９Ａに噴出される。上部空間室１９Ａに噴出された酸化防止ガス２０は、プローブカード２の開口部８を通りプローブ針１と電極パッド５が接続される領域Ａに進行し、領域Ａにおける酸化防止ガス２０の濃度は上昇し、相対的に酸素濃度は低下する。これにより、プローブ針１及び電極パッド５の表面に酸化物が発生することが防止される。
【００７２】
一方、ステップ３１で、プローブ針１と電極パッド５とが接続される領域Ａの酸素濃度が所定値未満であると判断されると、処理はステップ３３に進み、制御装置１８は電磁弁１６を閉弁する。これにより、プローブ針１と電極パッド５とが接続される領域Ａに対する酸化防止ガス２０の供給は停止される。
【００７３】
前記したように、所定値とはプローブ針１及び電極パッド５が酸化しない状態を維持できる酸素濃度であるため、領域Ａの酸素濃度が所定値未満である場合には、プローブ針１及び電極パッド５に表面酸化物７，９が酸化するおそれがない状態である。よって本実施例では、このようにプローブ針１及び電極パッド５が酸化おそれがない状態では、酸化防止ガス２０の供給を停止する構成とした。
【００７４】
これにより、プローブ針１及び電極パッド５に表面酸化物７，９が発生することを抑制しつつ、酸化防止ガス２０の使用量を低減することができる。よって、本実施例によればプローブ針１及び電極パッド５に表面酸化物７，９が発生しないことにより検査の信頼性を高めることができると共に、高価な酸化防止ガス２０の消費量が低減されるため、検査のランニングコストを低減することができる．
ステップ３４では、半導体検査装置１０Ｂにおいて検査予定であった全てのウェーハ４に対する検査が終了したかどうかを判断する。全てのウェーハ４に対する検査が終了していない場合、処理は再びステップ３０に戻り、上記した処理を繰り返し実施する。一方、全てのウェーハ４に対する検査が終了したと判断すると、制御装置１８はガス供給装置１５を停止させる（ステップ３５）。
【００７５】
続いて、本発明の第３実施例について説明する。
本実施例に係る半導体検査装置は、図７に示した本発明の第２実施例である半導体検査装置１０Ｂと略同一構成とされており、第２実施例で配設されていた酸素濃度センサ３０Ａが、本実施例ではガス濃度センサ３０Ｂに変わった点でのみ相違している。
【００７６】
ガス濃度センサ３０Ｂは、プローブカード装着部１２に一体的に取り付けられており、プローブ針１と電極パッド５とが接続される領域Ａの酸化防止ガス２０の濃度（以下、ガス濃度という）を検出しうる構成とされている。このガス濃度センサ３０Ｂで測定された領域Ａのガス濃度を示すガス濃度信号は、制御装置１８に送信される構成とされている。
【００７７】
続いて、図９を参照しつつ、第３実施例において制御装置１８が実施する酸化防止ガス２０の供給量制御処理について説明する。
図９に示す酸化防止ガス２０の供給量制御処理も、半導体検査装置１０Ｂが起動すると同時に開始される。ステップ４０では、制御装置１８はガス供給装置１５を起動する。これにより、ガス供給装置１５から酸化防止ガス２０が電磁弁１６に向け供給される。
【００７８】
続くステップ４１では、制御装置１８はガス濃度センサ３０Ｂから供給されるガス濃度信号より、プローブ針１と電極パッド５とが接続される領域Ａのガス濃度が所定値以下であるかどうかを判断する。ここで、所定値とは、プローブ針１及び電極パッド５が酸化しない状態を維持できる酸化防止ガス２０の濃度をいう。よって、領域Ａのガス濃度がこの所定値以下となると、プローブ針１及び電極パッド５に表面酸化物７，９が形成されるおそれがある。
【００７９】
ステップ４１で、プローブ針１と電極パッド５とが接続される領域Ａのガス濃度が所定値以下であると判断されると、処理はステップ４２に進み、制御装置１８は電磁弁１６を開弁する。これにより、ガス供給装置１５から供給される酸化防止ガス２０は、電磁弁１６を通りノズル１７から上部空間室１９Ａに噴出される。
【００８０】
上部空間室１９Ａに噴出された酸化防止ガス２０は、プローブカード２の開口部８を通りプローブ針１と電極パッド５が接続される領域Ａに進行し、領域Ａにおける酸化防止ガス２０の濃度は上昇し、相対的に酸素濃度は低下する。これにより、プローブ針１及び電極パッド５の表面に酸化物が発生することが防止される。
【００８１】
一方、ステップ４１で、プローブ針１と電極パッド５とが接続される領域Ａのガス濃度が所定値を超えていると判断されると、処理はステップ４３に進み、制御装置１８は電磁弁１６を閉弁する。これにより、プローブ針１と電極パッド５とが接続される領域Ａに対する酸化防止ガス２０の供給は停止される。
【００８２】
本実施例では、ステップ４０〜４３の処理が終了すると、続いてステップ４４〜５０の処理が実施されるが、このステップ４４〜５０は図５を用いて説明した第１実施例における供給量制御処理のステップ２２〜２８の処理と同一である。よって、このステップ４４〜５０の説明は省略するもとする。
【００８３】
上記のように本実施例においても、第２実施例と同様にプローブ針１及び電極パッド５が酸化おそれがない状態では、酸化防止ガス２０の供給が停止されるため、プローブ針１及び電極パッド５に表面酸化物７，９が発生することを抑制しつつ、酸化防止ガス２０の使用量を低減することができる。
【００８４】
よって、プローブ針１及び電極パッド５に表面酸化物７，９が発生しないことにより検査の信頼性を高めることができると共に、高価な酸化防止ガス２０の消費量が低減されるため、検査のランニングコストを低減することができる．また、ステップ４４〜４８の処理により、検査時に領域Ａが酸化防止ガス２０により冷却されることを防止できる。
【００８５】
続いて、本発明の第４実施例について説明する。
図１０は、本発明の第４実施例である半導体検査装置１０Ｃを示している。尚、図１０において、図３に示した第１実施例に係る半導体検査装置１０Ａの構成と同一の構成については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００８６】
前記した各実施例では、ガス供給装置１５から供給される酸化防止ガス２０をノズル１７から上部空間室１９Ａに噴出し、これによりプローブ針１と電極パッド５とが接続される領域Ａに酸化防止ガス２０を供給する構成としていた。これに対して本実施例では、ステージ１３Ｂ（検査台）からプローブ針１に向け供給するよう構成したものである。
【００８７】
尚、制御装置１８が実施する制御動作については、前記した各実施例で説明したと同様の制御動作（図４，図５，図８，図９参照）をそのまま適用することができるため、ここでは制御動作についての説明は省略するものとする。
【００８８】
ステージ１３Ｂは、図１０に加えて図１１に示すように、電極パッド５が装着される装着面に複数の噴出し孔２３が形成されている。この噴出し孔２３は、ステージ１３Ｂ内に形成された内部配管２２、及びこの内部配管２２に接続された配管２６により電磁弁１６に接続されている。よって、ガス供給装置１５から供給される酸化防止ガス２０は、電磁弁１６が開弁することにより配管２６，内部配管２２を通り噴出し孔２３から噴出される。また、この複数の噴出し孔２３は、図１１（Ａ）に示すように、ウェーハ４をチャックするチャック機構２１を囲繞するよう配設されている。
【００８９】
本実施例のように、酸化防止ガス２０をステージ１３Ｂから噴出す構成とすることにより、プローブ針１と電極パッド５とが接続される領域Ａに極めて近接した位置から酸化防止ガス２０を供給することができる。これにより、酸化防止ガス２０をプローブ針１及び電極パッド５に直接的に供給できるため、プローブ針１及び電極パッド５の酸化防止を確実に図ることができる。
【００９０】
また、酸化防止ガス２０が領域Ａに近接した位置から供給可能となることにより、ハウジング１１内における酸化防止ガス２０の領域Ａまでの流路が短縮され、よって酸化防止ガス２０の効率的利用を図ることができる。これにより、酸化防止ガス２０の消費量を低減することができ、酸化防止ガス２０Ｃのランニングコストを低減することができる。
【００９１】
また、酸化防止ガス２０の噴出し孔２３がウェーハ４の装着位置を囲繞するよう形成されているため、酸化防止ガス２０を噴出した際にウェーハ４の回りに酸化防止ガス２０によるカーテンが形成される（図１１（Ｂ）参照）。これにより、この酸化防止ガス２０によるカーテンの内部には、酸素が侵入することができなくなる。プローブ針１と電極パッド５との接続位置は、このカーテンの内部に位置するため、よってプローブ針１及び電極パッド５に酸化が発生することをより確実に防止することができる。
【００９２】
図１２は、上記した第３実施例で用いているステージ１３Ｂの変形例であるステージ１３Ｃを示している。このステージ１３Ｃは、内部にウェーハ４を加熱するための冷却或いは加熱を行なう装置（本実施例ではヒータ装置２４）が設けられた構成とされている。
【００９３】
本変形例では、内部配管２２をヒータ装置２４を取り巻くよう螺旋状に配設し、酸化防止ガス２０がヒータ装置２４を回りを循環して噴出し孔２３に到るよう構成している。これにより、内部配管２２内を通過する過程において、酸化防止ガス２０はヒータ装置２４により加熱される。
【００９４】
このように本実施例では、ヒータ装置２４はウェーハ４を加熱すると共に、内部配管２２内を通過する酸化防止ガス２０をも加熱する。このように、ヒータ装置２４がウェーハ４と内部配管２２を同時に加熱することにより、電磁弁１６が開弁し領域Ａに向け供給された酸化防止ガス２０の温度は、ウェーハ４の温度と等しくなる。
【００９５】
これにより、プローブ針１及び電極パッド５に向け、酸化防止ガス２０を検査時に供給してもウェーハ４の温度が変化することはない。よって、酸化防止ガス２０を供給したままの状態で、ウェーハ４に対して検査を行なうことが可能となる。これにより、酸化防止ガス２０を領域Ａに向け常時供給することが可能となり、プローブ針１及び電極パッド５に酸化が発生することをより確実に防止することができる。
【００９６】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、次に述べる種々の効果を実現することができる。
【００９７】
請求項１記載の発明によれば、摩擦熱が発生する接続時にプローブ針に酸化防止ガスが供給されるため、プローブ針の酸化を効率的に防止することができる。これにより、プローブ針と被検査物との電気的接続を確実に行なうことが可能となり、よって半導体検査装置による検査の信頼性を高めることができる。
【００９８】
また、請求項２及び請求項３記載の発明によれば、プローブ針に酸化が発生することを防止することができ、よってプローブ針と被検査物との電気的接続を確実に行なうことが可能となる。また、環境がプローブ針に酸化が発生するおそのある状態となったときにのみ、酸化防止ガスがプローブ針に向け供給する構成であるため、高価な酸化防止ガスの消費量が低減され、検査に要するランニングコストの低減を図ることができる。
【００９９】
また、請求項４及び請求項８記載の発明によれば、検査時中においてはプローブ針に向けた酸化防止ガスの供給が停止されるため、プローブ針と被検査物との接続位置が酸化防止ガスにより冷却されることを防止できる。これにより、安定した温度環境下で検査を行なうことが可能となり、検査の信頼性を高めることができる。また、酸化防止ガスの消費量を低減することができ、検査コストの低減を図ることができる。
【０１００】
また、請求項５記載の発明によれば、酸化防止ガスが検査台からプローブ針に向け供給されるため、被検査物とプローブ針との接続位置に極めて近接した位置から酸化防止ガスを供給することができ、よって確実にプローブ針の酸化防止を図ることができる。
また、請求項６記載の発明によれば、酸化防止ガスをプローブ針に向け供給しても被検査物とプローブ針との接続位置の温度が変化することはなく、よって酸化防止ガスを供給した状態のままで被検査物に対する検査を行なうことが可能となり、プローブ針に酸化が発生することをより確実に防止することができる。
【０１０１】
また、請求項７記載の発明によれば被検査物の回りに酸化防止ガスによるカーテンが形成され、被検査物とプローブ針との接続位置に酸素が侵入することができなくなるため、プローブ針に酸化が発生することをより確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の半導体検査装置で発生する問題点を説明するための図である。
【図２】従来の半導体検査装置で発生する問題点を説明するための図である。
【図３】本発明の第１実施例である半導体検査装置を示す構成図である。
【図４】本発明の第１実施例である半導体検査装置で実施される酸化防止ガスの供給量制御処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１実施例である酸化防止ガスの供給量制御処理の変形例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の効果を従来と比較しつつ説明するための図である。
【図７】本発明の第２実施例である半導体検査装置を示す構成図である。
【図８】本発明の第２実施例である半導体検査装置で実施される酸化防止ガスの供給量制御処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第３実施例である半導体検査装置で実施される酸化防止ガスの供給量制御処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第４実施例である半導体検査装置を示す構成図である。
【図１１】本発明の第４実施例である半導体検査装置に設けられるステージを拡大して示す図である。
【図１２】図１１に示すステージの変形例を示す図である。
【符号の説明】
１　プローブ針
２　プローブカード
４　ウェーハ
５　電極パッド
７　表面酸化物
１０Ａ〜１０Ｃ　半導体検査装置
１３Ａ〜１３Ｃ　ステージ
１４　ステージ駆動装置
１５　ガス供給装置
１６　電磁弁
１７　ノズル
１８　制御装置
１９　上部空間室
２０　酸化防止ガス
２１　チャック機構
２２　内部配管
２３　噴出し孔
２４　ヒータ装置
３０Ａ　酸素濃度センサ
３０Ｂ　ガス濃度センサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor inspection apparatus, and more particularly, to a semiconductor inspection apparatus that performs an inspection by connecting a probe needle to an inspection object such as a wafer.
[0002]
Generally, in a semiconductor device inspection process, an inspection target (for example, a semiconductor wafer or the like) is inspected using a probe card. The probe card has a structure in which a plurality of probe needles are provided on a base, and each probe needle is connected to a tester for inspecting a member to be inspected.
[0003]
At the time of inspection, the probe needles of the probe card are electrically connected by contacting the electrodes of the member to be inspected. The tester supplies an inspection signal to the object to be inspected via the probe needle, and inspects the inspected member based on a signal returned from the inspected member via the probe needle.
[0004]
Therefore, in order to perform a highly reliable semiconductor inspection, it is necessary to reliably electrically connect the probe needle to the electrode of the inspected member.
[0005]
[Prior art]
Normally, a semiconductor inspection apparatus for inspecting an inspection object such as a semiconductor wafer using a probe needle is used under an environment of a general atmosphere, that is, an environment having an oxygen content of about 20% or more. Therefore, the surface of the probe needle provided in the semiconductor inspection apparatus and the electrode surface of the wafer to be inspected are easily oxidized depending on the metal material used.
[0006]
For example, in the case of a semiconductor inspection device for performing an operation test of a semiconductor circuit element, the material of an electrode pad formed on a wafer is generally aluminum or aluminum mixed with copper or the like. In addition, the probe needle provided in the semiconductor inspection apparatus is generally tungsten or tungsten tungsten, and is a metal that easily oxidizes even at normal temperature. Therefore, the surfaces of the probe needle and the electrode pad are easily oxidized.
[0007]
FIG. 1 shows a state where a surface oxide 7 is formed on the surface of the probe needle 1, and FIG. 2 shows a state where a surface oxide 9 is formed on the electrode pad 5 of the wafer 4. As described above, when connecting the probe needle 1 on which the surface oxide 7 is formed to the electrode pad 5 on which the surface oxide 9 is formed, the surface oxides 7 and 9 usually have insulating properties. It is necessary to break through the surface oxides 7 and 9 to bring the probe needle 1 and the electrode pad 5 into contact with each other.
[0008]
As described above, in order to break through the surface oxides 7 and 9 and electrically connect the probe needle 1 to the electrode pad 5, the contact pressure F when the probe needle 1 is pressed against the electrode pad 5 (indicated by an arrow in FIG. 2). Shown) must be increased. However, when the contact pressure F is increased, the stress applied to the electrode pad 5 by the probe needle 1 increases, and the contact mark 6 generated on the electrode pad 5 during connection becomes large and deep.
[0009]
As described above, when the contact mark 6 becomes large and deep, when the semiconductor chip cut out from the wafer having the electrode pad 5 is sealed in a package or the like, the contact between the wire and the electrode pad 5 becomes poor in the wire bonding step. In addition, there are known obstacles that cause manufacturing defects. When the contact pressure F is increased, the stress is applied to the electrode pad 5. Therefore, when a circuit portion or a wiring layer exists under the electrode pad 5, the circuit is caused by the stress due to the contact pressure F. There is a possibility that a part may be destroyed or a wiring may be disconnected.
[0010]
As means for preventing this, there is a method in which a polishing sheet is provided in the semiconductor inspection apparatus, and the surface oxide 7 attached to the probe needle 1 is removed by the polishing sheet. However, even if the probe needle 1 is polished, the probe needle 1 is oxidized immediately after the polishing, and it is necessary to frequently perform the polishing. In addition, it is necessary to stop the semiconductor inspection apparatus every time this polishing is performed, and the inspection efficiency is reduced.
[0011]
Therefore, in order to solve the above-mentioned problem, an antioxidant gas (for example, an inert gas or the like) for preventing oxidation is supplied to the probe needle 1 and the electrode pad 5 as disclosed in Patent Document 1, for example. There has been proposed a semiconductor inspection apparatus in which surface oxides 7 and 9 are not generated on the probe needle 1 and the electrode pad 5 by the method.
[0012]
[Patent Document 1]
JP-A-11-148947 (paragraphs 0033 to 0034; see FIGS. 11 and 12)
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
In the technique disclosed in Patent Document 1, oxidation is prevented by constantly blowing an antioxidant gas to the tip of the probe needle in a closed environment. However, in the method in which the antioxidant gas is always supplied to the probe needle including the time of the inspection, when the temperature of the wafer is assured at the time of the inspection, particularly when the test is performed at a high temperature, the antioxidant gas is also sprayed on the wafer. Would.
[0014]
For this reason, the wafer is cooled by the antioxidant gas, and it is difficult to maintain the inspection temperature of the wafer to be inspected. If the inspection temperature of the wafer cannot be guaranteed in this way, the reliability of the inspection will be significantly reduced.
[0015]
The antioxidant gas composed of an inert gas is an expensive gas. However, in a configuration in which the antioxidant gas is always supplied to the probe needle and the flow rate cannot be controlled as in the technology disclosed in Patent Document 1, the probe needle Even when the risk of oxidation of the antioxidant gas is low (for example, during an inspection in an environment with a low oxygen concentration), a constant flow rate of the antioxidant gas is always supplied, so that the running cost of the inspection is high.
[0016]
The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide a semiconductor inspection apparatus that can reliably prevent oxidation of a probe needle and an object to be inspected and can improve the reliability of inspection.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention is characterized by taking the following means.
[0018]
The invention according to claim 1 is
In a semiconductor inspection device that performs an electrical inspection by connecting a probe needle to an object to be inspected during an inspection,
By driving a stage on which the inspection object is mounted, stage driving means for connecting the inspection object to the probe needle,
Gas supply means for supplying an antioxidant gas for preventing oxidation of the probe needle toward the probe needle,
A control means for driving the gas supply means and supplying an antioxidant gas to the probe needle when at least the test object is connected to the probe needle based on a signal from the drive means. It is assumed that.
[0019]
According to the invention, the control unit supplies the probe needle with the antioxidant gas at the time of connection where frictional heat is generated between the inspection object and the probe needle based on the signal from the driving unit. At the time of connection, the probe needle is easily oxidized by frictional heat, but the oxidation of the probe needle is prevented by supplying the antioxidant gas. This makes it possible to reliably perform the electrical connection between the probe needle and the object to be inspected, thereby improving the reliability of the inspection by the semiconductor inspection device.
[0020]
The invention according to claim 2 is
In a semiconductor inspection device that performs an electrical inspection by connecting a probe needle to an object to be inspected during an inspection,
Oxygen concentration detection means for detecting the oxygen concentration in a region where the test object is connected to the probe needle,
Gas supply means for supplying an antioxidant gas for preventing oxidation of the probe needle toward the probe needle,
Control means for driving the gas supply means to supply an antioxidant gas to the probe needle when the oxygen concentration in the region exceeds the concentration at which the probe needle is oxidized, based on a signal from the oxygen concentration detection means; Is provided.
[0021]
According to the invention, the control unit, based on the signal from the oxygen concentration detection unit, oxidizes the probe needle when the oxygen concentration in the region where the inspection object is connected to the probe needle exceeds the concentration at which the probe needle is oxidized. Supply preventive gas. Therefore, the oxygen concentration in the region decreases, and the oxidation of the probe needle is prevented.
[0022]
This makes it possible to reliably perform the electrical connection between the probe needle and the object to be inspected, thereby improving the reliability of the inspection by the semiconductor inspection device. Further, since the antioxidant gas is supplied only when the environment is in a state where oxidation is likely to occur in the probe needle, consumption of expensive antioxidant gas is reduced, and running cost required for inspection is reduced. Can be achieved.
[0023]
The invention according to claim 3 is:
In a semiconductor inspection device that performs an electrical inspection by connecting a probe needle to an object to be inspected during an inspection,
Gas supply means for supplying an antioxidant gas for preventing oxidation of the probe needle toward the probe needle,
Gas concentration detection means for detecting the antioxidant gas concentration in a region where the test object is connected to the probe needle,
Based on the signal from the gas concentration detecting means, when the concentration of the antioxidant gas in the region falls below a concentration that can prevent oxidation of the probe needle, the gas supply means is driven to supply the antioxidant gas to the probe needle. And a control means for supplying.
[0024]
According to the invention described above, the control unit, based on the signal from the gas concentration detection unit, determines whether the antioxidant gas concentration in the region where the inspection object and the probe needle are connected exceeds the concentration at which the oxidation of the probe needle can be prevented. Then, an antioxidant gas is supplied to the probe needle. As a result, the concentration of the antioxidant gas in the region increases, and oxidation of the probe needle is prevented. This makes it possible to reliably perform the electrical connection between the probe needle and the object to be inspected, thereby improving the reliability of the inspection by the semiconductor inspection device.
[0025]
The invention according to claim 4 is
The semiconductor inspection device according to claim 1,
The control means includes:
During the inspection, the supply of the antioxidant gas to the probe needle by the gas supply unit is stopped.
[0026]
According to the above invention, the supply of the antioxidant gas to the probe needle is stopped during the inspection, so that the connection position between the probe needle and the inspection object can be prevented from being cooled by the antioxidant gas. As a result, the inspection can be performed in a stable temperature environment, and the reliability of the inspection can be improved. Further, the consumption of the antioxidant gas can be reduced, and the inspection cost can be reduced.
[0027]
The invention according to claim 5 is
At the time of inspection, in a semiconductor inspection device that performs an electrical inspection by connecting a probe needle to an inspection object mounted on an inspection table,
An antioxidant gas for preventing oxidation of the probe needle is supplied from the inspection table to the probe needle.
[0028]
According to the above invention, since the antioxidant gas is supplied from the inspection table to the probe needle, the antioxidant gas can be supplied from a position very close to the connection position between the object to be inspected and the probe needle. Thus, oxidation of the probe needle can be prevented.
The invention according to claim 6 is:
The semiconductor inspection apparatus according to claim 5,
A temperature controller for heating or cooling the inspection object is provided on the inspection table, and a passage through which the antioxidant gas circulates is provided in the inspection table,
The antioxidant gas is heated together with the inspection object by the temperature controller.
[0029]
According to the above invention, since the antioxidant gas is heated or cooled together with the test object by the temperature controller, the temperature of the antioxidant gas when supplied to the probe needle is equal to the temperature of the test object. . Thus, even when the antioxidant gas is supplied toward the probe needle, the temperature at the connection position between the inspection object and the probe needle does not change. Therefore, it is possible to perform an inspection on the inspection object while the antioxidant gas is supplied, and it is possible to more reliably prevent the probe needle from being oxidized.
[0030]
The invention according to claim 7 is
The semiconductor inspection apparatus according to claim 5, wherein
A discharge hole for the antioxidant gas provided on the inspection table is provided at a position surrounding the mounting position of the inspection object on the inspection table.
[0031]
According to the above invention, since the antioxidant gas is ejected from the position surrounding the mounting position of the inspection object, a curtain of the antioxidant gas is formed around the inspection object, and the inside thereof (the inspection object and the probe needle) is formed. Oxygen cannot penetrate into the connection position). Thereby, it is possible to more reliably prevent the probe needle from being oxidized.
[0032]
The invention according to claim 8 is
The semiconductor inspection device according to claim 5,
A control unit for controlling the supply of the antioxidant gas from the inspection table to the probe needle is provided, and at least during the inspection, the supply of the antioxidant gas to the probe needle is stopped by the control unit. It is characterized by the following.
[0033]
According to the above invention, at least during the inspection, the supply of the antioxidant gas toward the probe needle is stopped, so that the connection position between the probe needle and the inspection object can be prevented from being cooled by the antioxidant gas. . As a result, the inspection can be performed in a stable temperature environment, and the reliability of the inspection can be improved. Further, the consumption of the antioxidant gas can be reduced, and the inspection cost can be reduced.
[0034]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0035]
FIG. 3 is a configuration diagram of the semiconductor inspection device 10A according to the first embodiment of the present invention. The semiconductor inspection apparatus 10A performs a predetermined inspection on a wafer 4 to be inspected using a probe needle 1.
[0036]
The probe card 2 has a configuration in which a plurality of probe needles 1 are provided around an opening 8 formed in the center. Each probe needle 1 is electrically connected to a tester (not shown). Therefore, by connecting the probe needles 1 to the electrode pads 5 of the wafer 4, the wafer 4 is electrically connected to the tester via the probe card 2, and the wafer 4 is subjected to a predetermined electrical test by the tester.
[0037]
The semiconductor inspection device 10A is roughly composed of a housing 11, a stage 13A, a stage driving device 14, a gas supply device 15, a control device 18, and the like. The housing 11 has a probe card mounting portion 12 on which the probe card 2 is mounted. The housing 11 has two upper space chambers 19A and a lower space chamber 19B sandwiching the probe card 2 mounted on the probe card mounting portion 12. Have been.
[0038]
The upper space chamber 19A is provided with a nozzle 17 on the side. The nozzle 17 is connected to the gas supply device 15, and an electromagnetic valve 16 is provided between the gas supply device 15 and the nozzle 17.
[0039]
The gas supply device 15 is a device that supplies the antioxidant gas 20 to the nozzle 17. The antioxidant gas 20 supplied from the gas supply device 15 is ejected from the nozzle 17 into the upper space chamber 19A after the flow rate is controlled by the electromagnetic valve 16. The electromagnetic valve 16 is connected to a control device 18, and the electromagnetic valve 16 is controlled by the control device 18 to control the degree of opening. That is, the ejection amount of the antioxidant gas 20 injected into the upper space chamber 19A can be controlled by the control device 18.
[0040]
Here, the antioxidant gas 20 is a gas that does not oxidize the probe needle 1 and the electrode pad 5. As the antioxidant gas 20, for example, an inert gas such as an argon gas, a helium gas, or a nitrogen gas can be used.
[0041]
On the other hand, the lower space chamber 19B is provided with the stage 13A and the stage driving device 14. The stage 13A mounts the wafer 4, and a chuck mechanism for sucking the wafer 4 is provided inside the stage 13A. The stage 13A is attached to a stage driving device 14.
[0042]
The stage driving device 14 is configured to be able to move the stage 13A three-dimensionally (X, Y, Z directions). Thereby, the stage driving device 14 transports the wafer 4 (electrode pad 5) mounted on the stage 13A to a position (inspection position) where the wafer 4 is connected to the probe needle 1. That is, the electrical connection between the probe needles 1 provided on the probe card 2 and the electrode pads 5 formed on the wafer 4 is performed by driving the stage driving device 14 to move the wafer 4 to the inspection position. . The stage driving device 14 is connected to a control device 18, and is configured to be driven and controlled by the control device 18.
[0043]
In the semiconductor inspection apparatus 10A having the above configuration, when the control valve 18 opens the electromagnetic valve 16, the antioxidant gas 20 is jetted from the gas supply device 15 into the upper space chamber 19A via the nozzle 17. The antioxidant gas 20 passes through the opening 8 formed in the probe card 2 and is supplied to a region where the probe needle 1 and the electrode pad 5 are connected (a region indicated by an arrow A in the drawing). Thereby, it is possible to prevent the oxidation of the surfaces of the probe needle 1 and the electrode pad 5.
[0044]
Further, as described above, the control device 18 is connected to the stage driving device 14, and the stage driving device 14 is configured to transmit the position information of the wafer 4. The control device 18 controls the opening and closing of the electromagnetic valve 16 based on the position information transmitted from the stage drive device 14, in other words, the supply amount of the antioxidant gas 20 to the region A where the probe needle 1 and the electrode pad 5 are connected. Perform control. Hereinafter, a supply amount control process of the antioxidant gas 20 performed by the control device 18 will be described with reference to FIG.
[0045]
The supply control process of the antioxidant gas 20 shown in FIG. 4 is started at the same time when the semiconductor inspection apparatus 10A is started. In step 10 (the step is abbreviated as S in the figure), the control device 18 starts the gas supply device 15. Thereby, the antioxidant gas 20 is supplied from the gas supply device 15 to the electromagnetic valve 16.
[0046]
In the following step 11, the control device 18 opens the solenoid valve 16. Thereby, the antioxidant gas 20 supplied from the gas supply device 15 is ejected from the nozzle 17 to the upper space chamber 19A through the electromagnetic valve 16. The antioxidant gas 20 jetted into the upper space chamber 19A passes through the opening 8 of the probe card 2 and proceeds to a region A where the probe needle 1 and the electrode pad 5 are connected. Oxide generation on the surface is prevented.
[0047]
As described above, in a state where the antioxidant gas 20 is supplied to the region A, the inspection process on the wafer 4 is started based on another test control process (not shown). When the inspection process for the wafer 4 is started, the stage driving device 14 is activated, and the wafer 4 is moved to an inspection position where the probe needle 1 and the electrode pad 5 are connected. At this time, a position signal indicating the movement position of the wafer 4 is transmitted from the stage driving device 14 to the control device 18.
[0048]
In step 12, based on the position information transmitted from the stage drive device 14, the control device 18 determines whether the wafer 4 has moved to an inspection position where the probe needle 1 is connected to the electrode pad 5. If it is determined in step 12 that the wafer 4 has not moved to the inspection position, the solenoid valve 16 is kept open.
[0049]
On the other hand, if it is determined in step 12 that the wafer 4 has moved to the inspection position, the process proceeds to step 13, where the control device 18 closes the electromagnetic valve 16. Thus, the supply of the antioxidant gas 20 to the region A (including the inspection position) where the probe needle 1 and the electrode pad 5 are connected is stopped. In a state where the supply of the antioxidant gas 20 is stopped, an electrical inspection process using a tester is performed on the wafer 4 (step 14).
[0050]
As described above, in the present embodiment, the supply of the antioxidant gas 20 to the probe needle 1 is stopped during the inspection in which the inspection process is performed on the wafer 4 while the probe needle 1 and the electrode pad 5 are connected. . That is, the antioxidant gas 20 is not supplied to the connection position between the probe needle 1 and the electrode pad 5.
[0051]
Thereby, the connection position between the probe needle 1 and the electrode pad 5 can be prevented from being cooled by the antioxidant gas 20. The characteristics of the wafer 4 may change due to a change in temperature. In some inspection processes, the wafer 4 is heated to a predetermined temperature, and the inspection is performed while maintaining the heated state. Therefore, when the inspection process is performed while the antioxidant gas 20 is supplied, the antioxidant gas 20 functions as a cooling air, and there is a possibility that a highly accurate inspection cannot be performed.
[0052]
However, by stopping the supply of the antioxidant gas 20 during the inspection in which the probe needle 1 and the electrode pad 5 are connected as in the present embodiment, the inspection can be performed in a stable temperature environment, and the inspection can be performed. Reliability can be improved. In addition, compared to a configuration in which the antioxidant gas 20 is always jetted, the consumption of the antioxidant gas 20 can be reduced, and the inspection cost can be reduced.
[0053]
The step gas supply device 15 determines whether the inspection of the wafer 4 has been completed. Until the inspection of the wafer 4 is completed, the supply stop state of the antioxidant gas 20 is maintained.
[0054]
On the other hand, if it is determined in step 15 that the inspection of the wafer 4 has been completed, the process proceeds to step 16, and the control device 18 opens the solenoid valve 16. As a result, the antioxidant gas 20 is supplied again to the region A where the probe needle 1 and the electrode pad 5 are connected, so that formation of a surface oxide film on the probe needle 1 and the electrode pad 5 is prevented.
[0055]
In a succeeding step 17, it is determined whether or not the inspection for all the wafers 4 to be inspected in the semiconductor inspection apparatus 10A has been completed. If the inspection for all the wafers 4 has not been completed, the process returns to step 10 again, and the above-described process is repeatedly performed. On the other hand, if it is determined that the inspection for all the wafers 4 has been completed, the control device 18 stops the gas supply device 15 (step 18).
[0056]
As described above, according to the semiconductor inspection apparatus 10 </ b> A according to the present embodiment, it is possible to prevent the surface oxide from being formed on the probe needle 1 and the electrode pad 5. Thereby, the electrical connection between the probe needle 1 and the electrode pad 5 can be reliably performed, and the occurrence of connection marks on the electrode pad 5 during the connection can be prevented. This will be described with reference to FIG.
[0057]
FIG. 6A shows the occurrence of connection traces when the surface oxide 7 is formed on the surface of the probe needle 1 and the electrode pad 5 is formed on the surface of the electrode pad 5. FIG. 6B shows connection traces generated in this embodiment.
[0058]
In the case where the surface oxides 7 and 9 shown in FIG. 6A are formed, the probe needle 1 and the electrode pad 5 are electrically connected to the electrode pad 5 in order to electrically connect the surface oxides 7 and 9 with the electrode pad 5. 9, the probe needle 1 must be connected to the electrode pad 5. Therefore, it is necessary to increase the contact pressure F1 for pressing the probe needle 1 against the electrode pad 5 at the time of connection. However, when the contact pressure F1 is increased, the stress applied to the electrode pad 5 by the probe needle 1 increases, and the contact marks (indicated by an arrow W1 in the figure) and the contact marks (indicated by an arrow H1 in the figure) increase. It will be deep.
[0059]
As described above, when the contact pressure F1 is increased and the contact mark becomes large and deep, the contact between the wire and the electrode pad 5 is deteriorated in the wire bonding step, or the circuit portion located below the electrode pad 5 pad is broken. As described above, there is a possibility that a failure in which the wiring is disconnected may occur.
[0060]
However, in this embodiment, by supplying the antioxidant gas 20, the surface oxides 7, 9 are not formed on the probe needle 1 and the electrode pad 5, and even if they are formed, their thickness is extremely small. . Therefore, the probe needle 1 and the electrode pad 5 can be connected with a low contact pressure F2 (F2 <F1), and the contact marks W2 and the contact marks H2 generated by the connection have surface oxides 7, 9 as well. (W2 <W1, H2 <H1). Therefore, the contact between the wire and the electrode pad 5 can be improved in the wire bonding step, and a failure such as breakage of the circuit portion located below the electrode pad 5 pad or disconnection of the wiring occurs. This can be reliably prevented.
[0061]
Next, a modification of the above-described supply control of the antioxidant gas 20 will be described with reference to FIG. The supply amount control process of the antioxidant gas 20 according to the present modification is configured to perform substantially the same process as the supply amount control process of the antioxidant gas 20 according to the first embodiment shown in FIG.
[0062]
However, in the first embodiment shown in FIG. 4, the solenoid valve 16 is opened in steps 11 and 16, whereas in the modification shown in FIG. 5, the solenoid valve 16 is closed in steps 21 and 26. I have. In the first embodiment shown in FIG. 4, the solenoid valve 16 is closed in step S13, whereas in the modification shown in FIG. 5, the solenoid valve 16 is opened in step S23. In each of these steps, the first embodiment and the modification are different.
[0063]
By performing the processing of the present modified example shown in FIG. 5, the antioxidant gas 20 is supplied only at the time of inspection when the probe needle 1 and the electrode pad 5 are connected, and at other times, the electromagnetic valve 16 is closed. The antioxidant gas 20 is not supplied to the probe needle 1 and the electrode pad 5.
[0064]
By the way, when the probe needle 1 and the electrode pad 5 are connected, it is known that frictional heat is generated between the two. The temperature of the frictional heat may be 300 ° C. or more in some cases, and the heat easily oxidizes the probe needle 1 and the electrode pad 5. That is, when frictional heat is generated during the inspection, the frictional heat also causes oxidation of the probe needle 1 and the electrode pad 5.
[0065]
However, a configuration in which the antioxidant gas 20 is supplied to the region A where the probe needle 1 and the electrode pad 5 are connected when the probe needle 1 and the electrode pad 5 are connected (at the time of inspection) as in the present modification. By doing so, it is possible to prevent the surface oxides 7 and 9 from being generated on the probe needle 1 and the electrode pad 5. As a result, electrical connection between the probe needle 1 and the electrode pad 5 can be reliably performed, and the reliability of the inspection by the semiconductor inspection device 10A can be improved.
As described in the first embodiment, since the temperature of the region A is expected to be reduced by the supply of the antioxidant gas 20, this modified example is a process suitable for an inspection that is less affected by the temperature. It is.
[0066]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 7 shows a semiconductor inspection device 10B according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 7, the same components as those of the semiconductor inspection apparatus 10A according to the first embodiment shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0067]
The semiconductor inspection device 10B according to the second embodiment has almost the same configuration as the semiconductor inspection device 10A according to the first embodiment (see FIG. 3). 30A is provided.
[0068]
In the present embodiment, the oxygen concentration sensor 30A is integrally attached to the probe card mounting portion 12, and is configured to detect the oxygen concentration in the region A where the probe needle 1 and the electrode pad 5 are connected. . The oxygen concentration signal indicating the oxygen concentration in the region A measured by the oxygen concentration sensor 30A is transmitted to the control device 18.
[0069]
Subsequently, a supply amount control process of the antioxidant gas 20 performed by the control device 18 in the second embodiment will be described with reference to FIG.
The supply control process of the antioxidant gas 20 shown in FIG. 8 is also started at the same time when the semiconductor inspection apparatus 10B is started. In step 30, the control device 18 activates the gas supply device 15. Thereby, the antioxidant gas 20 is supplied from the gas supply device 15 to the electromagnetic valve 16.
[0070]
In the following step 31, the control device 18 determines whether or not the oxygen concentration in the region A where the probe needle 1 and the electrode pad 5 are connected is equal to or higher than a predetermined value, based on the oxygen concentration signal supplied from the oxygen concentration sensor 30A. . Here, the predetermined value refers to an oxygen concentration that can maintain a state in which the probe needle 1 and the electrode pad 5 are not oxidized. Therefore, when the oxygen concentration in the region A is equal to or higher than the predetermined value, surface oxides 7 and 9 may be formed on the probe needle 1 and the electrode pad 5.
[0071]
If it is determined in step 31 that the oxygen concentration in the region A where the probe needle 1 and the electrode pad 5 are connected is equal to or higher than the predetermined value, the process proceeds to step 32, in which the control device 18 opens the solenoid valve 16. I do. Thereby, the antioxidant gas 20 supplied from the gas supply device 15 is ejected from the nozzle 17 to the upper space chamber 19A through the electromagnetic valve 16. The antioxidant gas 20 jetted into the upper space chamber 19A travels through the opening 8 of the probe card 2 to the area A where the probe needle 1 and the electrode pad 5 are connected, and the concentration of the antioxidant gas 20 in the area A becomes The oxygen concentration increases and the oxygen concentration relatively decreases. This prevents the generation of oxides on the surfaces of the probe needle 1 and the electrode pad 5.
[0072]
On the other hand, if it is determined in step 31 that the oxygen concentration in the region A where the probe needle 1 and the electrode pad 5 are connected is less than the predetermined value, the process proceeds to step 33, where the control device 18 controls the electromagnetic valve 16 to operate. Close the valve. Thus, the supply of the antioxidant gas 20 to the region A where the probe needle 1 and the electrode pad 5 are connected is stopped.
[0073]
As described above, the predetermined value is an oxygen concentration that can maintain a state where the probe needle 1 and the electrode pad 5 are not oxidized. Therefore, when the oxygen concentration in the region A is less than the predetermined value, the probe needle 1 and the electrode pad 5 5 is a state where there is no possibility that the surface oxides 7 and 9 are oxidized. Therefore, in this embodiment, the supply of the antioxidant gas 20 is stopped when the probe needle 1 and the electrode pad 5 are not oxidized.
[0074]
This can reduce the amount of the antioxidant gas 20 used while suppressing the generation of surface oxides 7 and 9 on the probe needle 1 and the electrode pad 5. Therefore, according to this embodiment, since the surface oxides 7 and 9 are not generated on the probe needle 1 and the electrode pad 5, the reliability of the inspection can be improved, and the consumption of the expensive antioxidant gas 20 can be reduced. Therefore, the running cost of the inspection can be reduced.
In step 34, it is determined whether or not the inspection for all the wafers 4 to be inspected in the semiconductor inspection apparatus 10B has been completed. If the inspection for all the wafers 4 has not been completed, the process returns to step 30 again, and the above-described process is repeatedly performed. On the other hand, if it is determined that the inspection for all the wafers 4 has been completed, the control device 18 stops the gas supply device 15 (step 35).
[0075]
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
The semiconductor inspection apparatus according to the present embodiment has substantially the same configuration as the semiconductor inspection apparatus 10B according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 7, and the oxygen concentration sensor provided in the second embodiment. 30A differs from the present embodiment only in that it is replaced by a gas concentration sensor 30B.
[0076]
The gas concentration sensor 30B is integrally attached to the probe card mounting portion 12, and detects the concentration of the antioxidant gas 20 in the region A where the probe needle 1 and the electrode pad 5 are connected (hereinafter referred to as gas concentration). It has a configuration that can be used. A gas concentration signal indicating the gas concentration in the area A measured by the gas concentration sensor 30B is transmitted to the control device 18.
[0077]
Subsequently, a supply amount control process of the antioxidant gas 20 performed by the control device 18 in the third embodiment will be described with reference to FIG.
The supply control process of the antioxidant gas 20 shown in FIG. 9 is also started at the same time when the semiconductor inspection apparatus 10B is started. In step 40, the control device 18 starts the gas supply device 15. Thereby, the antioxidant gas 20 is supplied from the gas supply device 15 to the electromagnetic valve 16.
[0078]
In a succeeding step 41, the control device 18 determines from the gas concentration signal supplied from the gas concentration sensor 30B whether or not the gas concentration in the region A where the probe needle 1 and the electrode pad 5 are connected is equal to or lower than a predetermined value. . Here, the predetermined value refers to a concentration of the antioxidant gas 20 that can maintain a state where the probe needle 1 and the electrode pad 5 are not oxidized. Therefore, when the gas concentration in the region A becomes lower than the predetermined value, surface oxides 7 and 9 may be formed on the probe needle 1 and the electrode pad 5.
[0079]
If it is determined in step 41 that the gas concentration in the region A where the probe needle 1 and the electrode pad 5 are connected is equal to or lower than the predetermined value, the process proceeds to step 42, in which the control device 18 opens the solenoid valve 16. I do. Thereby, the antioxidant gas 20 supplied from the gas supply device 15 is ejected from the nozzle 17 to the upper space chamber 19A through the electromagnetic valve 16.
[0080]
The antioxidant gas 20 jetted into the upper space chamber 19A travels through the opening 8 of the probe card 2 to the area A where the probe needle 1 and the electrode pad 5 are connected, and the concentration of the antioxidant gas 20 in the area A becomes The oxygen concentration increases and the oxygen concentration relatively decreases. This prevents the generation of oxides on the surfaces of the probe needle 1 and the electrode pad 5.
[0081]
On the other hand, if it is determined in step 41 that the gas concentration in the region A where the probe needle 1 and the electrode pad 5 are connected exceeds a predetermined value, the process proceeds to step 43, where the control device 18 sets the electromagnetic valve 16 Is closed. Thus, the supply of the antioxidant gas 20 to the region A where the probe needle 1 and the electrode pad 5 are connected is stopped.
[0082]
In the present embodiment, when the processing of Steps 40 to 43 is completed, the processing of Steps 44 to 50 is subsequently performed. The processing of Steps 44 to 50 is the same as that of the first embodiment described with reference to FIG. This is the same as the processing in steps 22 to 28 of the processing. Therefore, the description of steps 44 to 50 will be omitted.
[0083]
As described above, also in the present embodiment, the supply of the antioxidant gas 20 is stopped in a state where the probe needle 1 and the electrode pad 5 are not oxidized as in the second embodiment. The use amount of the antioxidant gas 20 can be reduced while suppressing the generation of the surface oxides 7 and 9 on the surface 5.
[0084]
Therefore, since the surface oxides 7, 9 are not generated on the probe needle 1 and the electrode pad 5, the reliability of the inspection can be improved, and the consumption of the expensive antioxidant gas 20 can be reduced. Costs can be reduced. Further, the processing in steps 44 to 48 can prevent the region A from being cooled by the antioxidant gas 20 during the inspection.
[0085]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 10 shows a semiconductor inspection apparatus 10C according to a fourth embodiment of the present invention. In FIG. 10, the same components as those of the semiconductor inspection apparatus 10A according to the first embodiment shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0086]
In each of the above-described embodiments, the antioxidant gas 20 supplied from the gas supply device 15 is jetted from the nozzle 17 into the upper space chamber 19A, thereby preventing the region A where the probe needle 1 and the electrode pad 5 are connected from being oxidized. The gas 20 was supplied. On the other hand, in the present embodiment, the supply is performed from the stage 13B (inspection table) to the probe needle 1.
[0087]
The control operation performed by the control device 18 can be the same as the control operation described in each of the above-described embodiments (see FIGS. 4, 5, 8, and 9). Then, the description of the control operation is omitted.
[0088]
As shown in FIG. 11 in addition to FIG. 10, the stage 13B has a plurality of ejection holes 23 formed on a mounting surface on which the electrode pads 5 are mounted. The ejection hole 23 is connected to the solenoid valve 16 by an internal pipe 22 formed in the stage 13B and a pipe 26 connected to the internal pipe 22. Therefore, the antioxidant gas 20 supplied from the gas supply device 15 is ejected from the ejection hole 23 through the pipe 26 and the internal pipe 22 when the solenoid valve 16 is opened. In addition, as shown in FIG. 11A, the plurality of ejection holes 23 are provided so as to surround a chuck mechanism 21 that chucks the wafer 4.
[0089]
By adopting a configuration in which the antioxidant gas 20 is ejected from the stage 13B as in the present embodiment, the antioxidant gas 20 is supplied from a position very close to the region A where the probe needle 1 and the electrode pad 5 are connected. be able to. Thus, the antioxidant gas 20 can be directly supplied to the probe needle 1 and the electrode pad 5, so that the oxidation of the probe needle 1 and the electrode pad 5 can be reliably prevented.
[0090]
Further, since the antioxidant gas 20 can be supplied from a position close to the region A, the flow path of the antioxidant gas 20 to the region A in the housing 11 is shortened, and thus the efficient use of the antioxidant gas 20 is achieved. Can be planned. Thus, the consumption of the antioxidant gas 20 can be reduced, and the running cost of the antioxidant gas 20C can be reduced.
[0091]
Further, since the ejection hole 23 of the antioxidant gas 20 is formed so as to surround the mounting position of the wafer 4, a curtain of the antioxidant gas 20 is formed around the wafer 4 when the antioxidant gas 20 is ejected. (See FIG. 11B). As a result, oxygen cannot enter the interior of the curtain due to the antioxidant gas 20. Since the connection position between the probe needle 1 and the electrode pad 5 is located inside the curtain, it is possible to more reliably prevent the probe needle 1 and the electrode pad 5 from being oxidized.
[0092]
FIG. 12 shows a stage 13C which is a modification of the stage 13B used in the third embodiment. The stage 13C has a configuration in which a device (a heater device 24 in this embodiment) for cooling or heating for heating the wafer 4 is provided inside.
[0093]
In this modification, the internal pipe 22 is spirally disposed so as to surround the heater device 24, and the antioxidant gas 20 circulates around the heater device 24 to reach the ejection holes 23. Thus, the antioxidant gas 20 is heated by the heater device 24 in the process of passing through the internal pipe 22.
[0094]
As described above, in the present embodiment, the heater device 24 heats the wafer 4 and also heats the antioxidant gas 20 passing through the internal pipe 22. As described above, when the heater device 24 simultaneously heats the wafer 4 and the internal piping 22, the solenoid valve 16 is opened, and the temperature of the antioxidant gas 20 supplied to the region A becomes equal to the temperature of the wafer 4. .
[0095]
As a result, even when the antioxidant gas 20 is supplied toward the probe needle 1 and the electrode pad 5 during the inspection, the temperature of the wafer 4 does not change. Therefore, it is possible to inspect the wafer 4 while the antioxidant gas 20 is supplied. This makes it possible to always supply the antioxidant gas 20 toward the region A, and it is possible to more reliably prevent the probe needle 1 and the electrode pad 5 from being oxidized.
[0096]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the following various effects can be realized.
[0097]
According to the first aspect of the present invention, the antioxidant gas is supplied to the probe needle at the time of connection where frictional heat is generated, so that oxidation of the probe needle can be efficiently prevented. This makes it possible to reliably perform the electrical connection between the probe needle and the object to be inspected, thereby improving the reliability of the inspection by the semiconductor inspection device.
[0098]
According to the second and third aspects of the present invention, it is possible to prevent the probe needle from being oxidized, so that the electrical connection between the probe needle and the inspection object can be reliably performed. It becomes. In addition, since the antioxidant gas is supplied to the probe needle only when the environment is in a state where oxidation of the probe needle is likely to occur, consumption of expensive antioxidant gas is reduced, and inspection is performed. The running cost required for the above can be reduced.
[0099]
According to the fourth and eighth aspects of the present invention, since the supply of the antioxidant gas to the probe needle is stopped during the inspection, the connection position between the probe needle and the inspection object is prevented from being oxidized. Cooling by gas can be prevented. As a result, the inspection can be performed in a stable temperature environment, and the reliability of the inspection can be improved. Further, the consumption of the antioxidant gas can be reduced, and the inspection cost can be reduced.
[0100]
According to the fifth aspect of the present invention, since the antioxidant gas is supplied from the inspection table to the probe needle, the antioxidant gas is supplied from a position very close to a connection position between the inspection object and the probe needle. Therefore, oxidation of the probe needle can be reliably prevented.
According to the invention of claim 6, even when the antioxidant gas is supplied toward the probe needle, the temperature of the connection position between the inspection object and the probe needle does not change, and thus the antioxidant gas is supplied. Inspection of the inspection object can be performed in the state, and oxidation of the probe needle can be more reliably prevented.
[0101]
Further, according to the invention of claim 7, since a curtain is formed by an antioxidant gas around the object to be inspected, and oxygen cannot enter the connection position between the object to be inspected and the probe needle, the Oxidation can be more reliably prevented from occurring.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining a problem that occurs in a conventional semiconductor inspection device.
FIG. 2 is a diagram for explaining a problem that occurs in a conventional semiconductor inspection device.
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a semiconductor inspection apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing a process for controlling a supply amount of an antioxidant gas performed by the semiconductor inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a flowchart illustrating a modification of the supply control of the antioxidant gas according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram for explaining the effect of the present invention while comparing it with the related art.
FIG. 7 is a configuration diagram illustrating a semiconductor inspection apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart showing a supply control process of an antioxidant gas performed in a semiconductor inspection apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart showing a supply control process of an antioxidant gas performed by a semiconductor inspection apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a configuration diagram showing a semiconductor inspection apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is an enlarged view showing a stage provided in a semiconductor inspection apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a view showing a modification of the stage shown in FIG. 11;
[Explanation of symbols]
1 Probe needle
2 Probe card
4 wafer
5 electrode pad
7 Surface oxide
10A-10C Semiconductor inspection equipment
13A to 13C stage
14 Stage drive
15 Gas supply device
16 Solenoid valve
17 nozzle
18 Control device
19 Upper space room
20 Antioxidant gas
21 Chuck mechanism
22 Internal piping
23 Vent hole
24 Heater device
30A oxygen concentration sensor
30B Gas concentration sensor

Claims

In a semiconductor inspection device that performs an electrical inspection by connecting a probe needle to an object to be inspected during an inspection,
By driving a stage on which the inspection object is mounted, stage driving means for connecting the inspection object to the probe needle,
Gas supply means for supplying an antioxidant gas for preventing oxidation of the probe needle toward the probe needle,
A control means for driving the gas supply means and supplying an antioxidant gas to the probe needle when at least the test object is connected to the probe needle based on a signal from the drive means. Semiconductor inspection equipment.

In a semiconductor inspection device that performs an electrical inspection by connecting a probe needle to an object to be inspected during an inspection,
Oxygen concentration detection means for detecting the oxygen concentration in a region where the test object is connected to the probe needle,
Gas supply means for supplying an antioxidant gas for preventing oxidation of the probe needle toward the probe needle,
Control means for driving the gas supply means to supply an antioxidant gas to the probe needle when the oxygen concentration in the region exceeds the concentration at which the probe needle is oxidized, based on a signal from the oxygen concentration detection means; A semiconductor inspection device comprising:

In a semiconductor inspection device that performs an electrical inspection by connecting a probe needle to an object to be inspected during an inspection,
Gas supply means for supplying an antioxidant gas for preventing oxidation of the probe needle toward the probe needle,
Gas concentration detection means for detecting the antioxidant gas concentration in a region where the test object is connected to the probe needle,
Based on a signal from the gas concentration detecting means, when the concentration of the antioxidant gas in the region falls below a concentration that can prevent oxidation of the probe needle, the gas supply means is driven to supply the antioxidant gas to the probe needle. A semiconductor inspection device, comprising: a control unit for supplying the semiconductor inspection device.

The semiconductor inspection device according to claim 1,
The control means includes:
A semiconductor inspection apparatus, wherein the supply of the antioxidant gas to the probe needle by the gas supply means is stopped during the inspection.

At the time of inspection, in a semiconductor inspection device that performs an electrical inspection by connecting a probe needle to an inspection object mounted on an inspection table,
A semiconductor inspection apparatus, wherein an antioxidant gas for preventing oxidation of the probe needle is supplied from the inspection table to the probe needle.

The semiconductor inspection apparatus according to claim 5,
A temperature controller for heating or cooling the inspection object is provided on the inspection table, and a passage through which the antioxidant gas circulates is provided in the inspection table,
The antioxidant gas is heated together with the inspection object by the temperature controller.

The semiconductor inspection apparatus according to claim 5, wherein
A semiconductor inspection apparatus, wherein the antioxidant gas ejection hole provided on the inspection table is provided at a position surrounding the mounting position of the inspection object on the inspection table.

The semiconductor inspection device according to claim 5,
Control means for controlling the supply of the antioxidant gas from the inspection table to the probe needle is provided, and at least during the inspection, the supply of the antioxidant gas to the probe needle is stopped by the control means. A semiconductor inspection device characterized by the above-mentioned.