JP2005043053A - プローブ検査方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】小さなチップ占有率で正確にプローブの接触抵抗を測定する。これにより、プローブと電極パッドとの間の接触抵抗の増加が検出される。
【解決手段】電極パッド３０と接地電位端とに接続された抵抗器２０を設けたウェハチップ１００を用いてプローブの検査を行うプローブ検査方法であって、前記接地電位端と前記電極パッドに接触されたプローブとの間の抵抗値を測定することによって、前記電極パッドと前記プローブとの間の接触抵抗を測定する。
【選択図】 図１
【解決手段】電極パッド３０と接地電位端とに接続された抵抗器２０を設けたウェハチップ１００を用いてプローブの検査を行うプローブ検査方法であって、前記接地電位端と前記電極パッドに接触されたプローブとの間の抵抗値を測定することによって、前記電極パッドと前記プローブとの間の接触抵抗を測定する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体のウェハ検査に使用されるプローブの検査に用いられるプローブ検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造プロセスにおける、工程検査・製品検査は、電極パッドを複数設けたウェハに複数のプローブ針を接触させ、素子の電気的特性や電圧電流を測定することにより行われる（図１（ａ）参照）。しかしながら、ウェハ検査が繰り返されると、プローブ先端に異物が堆積し接触抵抗が増加するため、異常値が発生するようになる。該異常値の原因がプローブ先端の汚染による測定系の異常であるのかウェハ製造工程の問題であるのかの判断を行うために電極パッドとプローブ針との接触抵抗を測定する技術が知られている。
特許文献１には、Ｎ個の点検用電極パッドとＮ個の点検用抵抗器とをウェハに設け、Ｎ個の点検用電極パッド間の抵抗値をプローブ針を用いて測定し、該点検用抵抗器の値のバラツキを解消しつつ、測定系の異常を検出する技術が開示されている。また、特許文献２には、導体間（たとえばグランド間）に設けられた電極パッド両端の抵抗値を測定することにより、プローブ針の異常を検出する技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−３００８２３号公報
【特許文献２】
特開２００１−３４３４２６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、接触抵抗は流れる電流により異なった値を示すので、実際の動作状態での電流で接触抵抗を測定することが好ましい。特許文献２記載の技術においては、抵抗値が低い導体間を直接測定するために、比較的大きな電流を流し、適正な電圧で接触抵抗を測定する必要があり、実際の動作状態の電流で測定することが困難である。また、特許文献１記載の技術においても、点検用電極パッドおよび点検用抵抗器を新たに複数設ける必要があり、大きなチップ占有率が必要になるという問題点があった。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、小さなチップ占有率で正確に接触抵抗を測定することができるプローブ検査方法を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明にあっては、下記構成を具備することを特徴とする。なお、括弧内は例示である。
請求項１記載のプローブ検査方法にあっては、電極パッド（点検用電極パッド）と接地電位端とに接続された抵抗器（点検用抵抗器）を設けたウェハチップを用いてプローブの検査を行うプローブ検査方法であって、前記接地電位端と前記電極パッドに接触されたプローブとの間の抵抗値を測定することによって、前記電極パッドと前記プローブとの間の接触抵抗を測定することを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
１． 実施形態の構成
本発明の一実施形態である接触抵抗検出機構を設けたウェハチップの構成を図１（ｂ）を参照して説明する。
図において、１００は実際のデバイス（ＬＳＩ）として動作する回路を有する量産用製品ウェハチップである。１０，１０，…，１０は電極パッドであり、ウェハ基板に形成された回路素子の電極である。なお、電極パッド１０には接地電位端の電極パッドが複数含まれる。２０，２０，２０，２０は接触抵抗検出のための点検用抵抗器であり、その抵抗値は数Ω程度（すなわち１０Ω以下）である。点検用抵抗器２０の一端がウェハ基板上に接続されており、該一端が接地電位にされている。３０，３０，３０，３０は接触抵抗測定のための点検用電極パッドであり、点検用抵抗器２０の他端に接続されている。以上の構成要素により、接触抵抗検出機構を備えたウェハチップ１００が構成される。なお、点検用電極パッド３０および点検用抵抗器２０は、ウェハチップ１００周辺における四隅の角部に各々形成されている。さらに、複数のウェハチップ１００が一枚のウェハ基板上に形成されている。
【０００７】
２． 実施形態の動作
ウェハ検査工程において、回路動作の確認・試験が行われる。まず、上述の接触抵抗検出機構を備えたウェハチップ１００が形成された量産用ウェハに、複数のプローブからなるプローブカードが接触される。それにより、電極パッド１０，１０，…，１０に対しプローブ２００が接触され、ウェハチップ１００に形成された回路素子の電圧電流が測定される（図１（ａ）参照）。ここで、基準電位には、接地電位端に接続されている複数の電極パッドが使用される。
【０００８】
ここで、測定値の異常が発生した場合に、製造工程の問題か測定系の異常かを判定するために、ウェハ検査時にウェハチップ毎に、点検用電極パッド３０とプローブ２００との接触抵抗の測定が行われる。この際、接触抵抗は電流値の関数になるため、点検用抵抗器２０に流れる電流値が実際の回路素子に流れる電流の値と同程度の値になるように点検用電極パッド３０に印加される電圧が制御される。そして、該電圧の値と電流値との比から抵抗器２０の抵抗値を減ずることにより接触抵抗が算出される。さらに、接触抵抗が基準値以上になった場合に「異常」と判定される。
【０００９】
以上のように本実施形態によれば、一端が接地電位端に接続された点検用抵抗器２０両端の電圧を測定して、接触抵抗を測定しているので、点検用電極パッド３０が一つでも測定可能である。それにより点検用パッド３０のチップ占有面積が少なくなる。さらに、点検用抵抗器２０に流れる電流値が実際の回路素子に流れる電流値と同程度の値になるように点検用電極パッド３０に印加される電圧が制御されるので、接触抵抗の値を正確に求めることが出来る。なお、測定の繰り返しにより、プローブ２００のクリーニング間隔の目安を算出することが出来る。
【００１０】
３． 変形例
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のように種々の変形が可能であり、全て本発明の範疇に含まれる。
（１）上記実施形態においては、ウェハチップ毎に接触抵抗の測定が行われるが、所定のウェハチップ間隔毎に接触抵抗を測定してもよい。接触抵抗が異常とならない間隔を目安として、所定のウェハチップ間隔毎に接触抵抗を測定するようにすればウェハ当たりの検査に要する時間を短縮することが出来る。
（２）上記実施形態においては、ウェハチップ１００内に点検用抵抗器２０と点検用電極パッド３０を構成して接触抵抗検出機構を備えるようにしたが、ウェハチップ１００と別に接触抵抗検出のための専用のチップを同じウェハ上に形成し、該チップに接触抵抗検出機構を備えるようにしてもよい。
【００１１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の構成によれば、抵抗器に流れる電流を制御しつつ、プローブと電極パッドとの間の接触抵抗を測定することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である接触抵抗検出機構を備えたウェハチップの使用図およびその外観図である。
【符号の説明】
１０…電極パッド、２０…点検用抵抗器、３０…点検用電極パッド、１００…ウェハチップ、２００…プローブ
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体のウェハ検査に使用されるプローブの検査に用いられるプローブ検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造プロセスにおける、工程検査・製品検査は、電極パッドを複数設けたウェハに複数のプローブ針を接触させ、素子の電気的特性や電圧電流を測定することにより行われる（図１（ａ）参照）。しかしながら、ウェハ検査が繰り返されると、プローブ先端に異物が堆積し接触抵抗が増加するため、異常値が発生するようになる。該異常値の原因がプローブ先端の汚染による測定系の異常であるのかウェハ製造工程の問題であるのかの判断を行うために電極パッドとプローブ針との接触抵抗を測定する技術が知られている。
特許文献１には、Ｎ個の点検用電極パッドとＮ個の点検用抵抗器とをウェハに設け、Ｎ個の点検用電極パッド間の抵抗値をプローブ針を用いて測定し、該点検用抵抗器の値のバラツキを解消しつつ、測定系の異常を検出する技術が開示されている。また、特許文献２には、導体間（たとえばグランド間）に設けられた電極パッド両端の抵抗値を測定することにより、プローブ針の異常を検出する技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−３００８２３号公報
【特許文献２】
特開２００１−３４３４２６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、接触抵抗は流れる電流により異なった値を示すので、実際の動作状態での電流で接触抵抗を測定することが好ましい。特許文献２記載の技術においては、抵抗値が低い導体間を直接測定するために、比較的大きな電流を流し、適正な電圧で接触抵抗を測定する必要があり、実際の動作状態の電流で測定することが困難である。また、特許文献１記載の技術においても、点検用電極パッドおよび点検用抵抗器を新たに複数設ける必要があり、大きなチップ占有率が必要になるという問題点があった。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、小さなチップ占有率で正確に接触抵抗を測定することができるプローブ検査方法を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明にあっては、下記構成を具備することを特徴とする。なお、括弧内は例示である。
請求項１記載のプローブ検査方法にあっては、電極パッド（点検用電極パッド）と接地電位端とに接続された抵抗器（点検用抵抗器）を設けたウェハチップを用いてプローブの検査を行うプローブ検査方法であって、前記接地電位端と前記電極パッドに接触されたプローブとの間の抵抗値を測定することによって、前記電極パッドと前記プローブとの間の接触抵抗を測定することを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
１． 実施形態の構成
本発明の一実施形態である接触抵抗検出機構を設けたウェハチップの構成を図１（ｂ）を参照して説明する。
図において、１００は実際のデバイス（ＬＳＩ）として動作する回路を有する量産用製品ウェハチップである。１０，１０，…，１０は電極パッドであり、ウェハ基板に形成された回路素子の電極である。なお、電極パッド１０には接地電位端の電極パッドが複数含まれる。２０，２０，２０，２０は接触抵抗検出のための点検用抵抗器であり、その抵抗値は数Ω程度（すなわち１０Ω以下）である。点検用抵抗器２０の一端がウェハ基板上に接続されており、該一端が接地電位にされている。３０，３０，３０，３０は接触抵抗測定のための点検用電極パッドであり、点検用抵抗器２０の他端に接続されている。以上の構成要素により、接触抵抗検出機構を備えたウェハチップ１００が構成される。なお、点検用電極パッド３０および点検用抵抗器２０は、ウェハチップ１００周辺における四隅の角部に各々形成されている。さらに、複数のウェハチップ１００が一枚のウェハ基板上に形成されている。
【０００７】
２． 実施形態の動作
ウェハ検査工程において、回路動作の確認・試験が行われる。まず、上述の接触抵抗検出機構を備えたウェハチップ１００が形成された量産用ウェハに、複数のプローブからなるプローブカードが接触される。それにより、電極パッド１０，１０，…，１０に対しプローブ２００が接触され、ウェハチップ１００に形成された回路素子の電圧電流が測定される（図１（ａ）参照）。ここで、基準電位には、接地電位端に接続されている複数の電極パッドが使用される。
【０００８】
ここで、測定値の異常が発生した場合に、製造工程の問題か測定系の異常かを判定するために、ウェハ検査時にウェハチップ毎に、点検用電極パッド３０とプローブ２００との接触抵抗の測定が行われる。この際、接触抵抗は電流値の関数になるため、点検用抵抗器２０に流れる電流値が実際の回路素子に流れる電流の値と同程度の値になるように点検用電極パッド３０に印加される電圧が制御される。そして、該電圧の値と電流値との比から抵抗器２０の抵抗値を減ずることにより接触抵抗が算出される。さらに、接触抵抗が基準値以上になった場合に「異常」と判定される。
【０００９】
以上のように本実施形態によれば、一端が接地電位端に接続された点検用抵抗器２０両端の電圧を測定して、接触抵抗を測定しているので、点検用電極パッド３０が一つでも測定可能である。それにより点検用パッド３０のチップ占有面積が少なくなる。さらに、点検用抵抗器２０に流れる電流値が実際の回路素子に流れる電流値と同程度の値になるように点検用電極パッド３０に印加される電圧が制御されるので、接触抵抗の値を正確に求めることが出来る。なお、測定の繰り返しにより、プローブ２００のクリーニング間隔の目安を算出することが出来る。
【００１０】
３． 変形例
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のように種々の変形が可能であり、全て本発明の範疇に含まれる。
（１）上記実施形態においては、ウェハチップ毎に接触抵抗の測定が行われるが、所定のウェハチップ間隔毎に接触抵抗を測定してもよい。接触抵抗が異常とならない間隔を目安として、所定のウェハチップ間隔毎に接触抵抗を測定するようにすればウェハ当たりの検査に要する時間を短縮することが出来る。
（２）上記実施形態においては、ウェハチップ１００内に点検用抵抗器２０と点検用電極パッド３０を構成して接触抵抗検出機構を備えるようにしたが、ウェハチップ１００と別に接触抵抗検出のための専用のチップを同じウェハ上に形成し、該チップに接触抵抗検出機構を備えるようにしてもよい。
【００１１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の構成によれば、抵抗器に流れる電流を制御しつつ、プローブと電極パッドとの間の接触抵抗を測定することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である接触抵抗検出機構を備えたウェハチップの使用図およびその外観図である。
【符号の説明】
１０…電極パッド、２０…点検用抵抗器、３０…点検用電極パッド、１００…ウェハチップ、２００…プローブ
Claims (1)
- 電極パッドと接地電位端とに接続された抵抗器を設けたウェハチップを用いてプローブの検査を行うプローブ検査方法であって、
前記接地電位端と前記電極パッドに接触されたプローブとの間の抵抗値を測定することによって、前記電極パッドと前記プローブとの間の接触抵抗を測定することを特徴とするプローブ検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003199596A JP2005043053A (ja) | 2003-07-22 | 2003-07-22 | プローブ検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003199596A JP2005043053A (ja) | 2003-07-22 | 2003-07-22 | プローブ検査方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005043053A true JP2005043053A (ja) | 2005-02-17 |
Family
ID=34260307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003199596A Pending JP2005043053A (ja) | 2003-07-22 | 2003-07-22 | プローブ検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005043053A (ja) |
-
2003
- 2003-07-22 JP JP2003199596A patent/JP2005043053A/ja active Pending
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