JP2007311712A - 半導体ウエハー試験方法、プログラム、記録媒体、及び半導体ウエハー試験装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】予め得られた半導体ウエハーの面内温度分布情報から被試験半導体ウエハー106内のチップの温度情報に応じた検査規格を選択し、その検査規格に基づいて被試験半導体ウエハー106の検査を行うことにより、被試験半導体ウエハー106内のチップの温度が最適になり、ウエハー面内の温度ばらつきがあっても正確な試験が可能となる。
【選択図】図1
Description
このプローバーは、半導体ウエハーを載置するウエハーステージの温度を高温や低温に制御することで、半導体ウエハーの温度を任意の温度に制御して試験することが出来る。
以上で説明した本発明の半導体検査回路は、コンピュータで検査処理を実行させるプログラムによって実現されている。コンピュータとしては、例えばパーソナルコンピュータやワークステーションなどの汎用的なものが挙げられるが、本発明はこれに限定されるものではない。
ここで、記憶媒体としては、例えば、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)、フレキシブルディスク(FD)、CD−R(CD Recordable)、DVD(Digital Versatile Disk)などのコンピュータで読み取り可能な記憶媒体、HDD(Hard Disc Driver)、フラッシュメモリ、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、FeRAM(強誘電体メモリ)等の半導体メモリが挙げられる。
図2(a)はウエハーステージの平面図であり、図2(b)はウエハーステージの側面図である。
ウエハーテストにおいては、同図(a)、(b)に示すウエハーステージ107の上に被試験ウエハー(以下「ウエハー」と記す)106が載置される。
ウエハーステージ107の内部には、例えば、図3のウエハーステージ透視図に示すようにヒーター120が内蔵され高温に制御できるような構造になっている。
その結果、ウエハーステージ107の面内では場所によりヒーター120からの距離に差が生じ、わずかではあるが温度ばらつきが生じてしまう。その温度ばらつきは、当然ウエハーステージ107に載置された被試験半導体ウエハー(以下「ウエハー」と記す)106の面内の温度ばらつきとなる。
また、実際のウエハーテストにおいては半導体試験装置101とプローバー102とを接続し、テストに必要な治具や工具類(テストボード103、プローブカード105)を用いて試験を行う。この試験を行う半導体試験装置の構造を図1に示す。
同図に示す半導体ウエハー試験装置100は、ウエハー106を載置するウエハーステージ107と、ウエハー106の各チップにプローブを接触して電気的試験を行う半導体試験装置本体101とを備えた半導体試験装置であって、半導体試験装置本体101は、予め得られたウエハーの面内温度分布情報からウエハー内のチップの温度情報に応じた検査規格を選択し、その検査規格に基づいてウエハー106の検査を行うようにしたことを特徴とする。
図中、103はテストボード、104は接続リング、105はプローブカードを夫々示す。
半導体試験時、ウエハー106の中央部の被試験チップ(以下「チップ」と記す。但し図示せず)が試験される場合と、ウエハー106の周辺部のチップ(図示せず)が試験される場合とでは、図4(a)、(b)に示すようにチップの温度に与える周囲環境が大きく異なる。
ウエハー106の中央部のチップの場合はウエハー106とプローブカード105とが全面的に密着した状態になっており、隙間も少ないことからその空間はウエハー106と近似した空気温度になり、チップの温度は安定する傾向にある。
まず、検査前にウエハーステージ107(図1参照)上の温度分布を測定し、ウエハー106(図1参照)のチップレイアウトにあわせて、ウエハー温度分布データーを作成しておく。図5に示す温度情報はウエハー106のチップの位置を示すX軸のアドレスとY軸のアドレスとで設定されたマップ(地図)情報になっている。ウエハーテストではチップの位置をXYアドレス情報で制御しているので、テストプログラムでこのXYアドレスデーターを関数として取り扱う事が可能である。この関数を利用し、例えば下記のようにテストプログラム中でチップのXYアドレスに従って検査規格(下記テストプログラム中のLIMIT)を選択する方法がある。
IF Y=1 & X=1 THEN LIMIT=2.00V
:
IF Y=2 & X=6 THEN LIMIT=2.00V
IF Y=2 & X=7 THEN LIMIT=2.00V
IF Y=2 & X=8 THEN LIMIT=2.01V
IF Y=2 & X=9 THEN LIMIT=2.01V
IF Y=2 & X=10 THEN LIMIT=2.01V
:
IF Y=12 & X=8 THEN LIMIT=2.05V
:
IF Y=26 & X=16 THEN LIMIT=2.10V
通常、半導体ウエハーの試験においては1つの製品を複数の試験設備で行うことが多い。しかし試験に必要なテストプログラムは複数の試験設備でも共用して使用している。上記のウエハー面内温度ばらつきは、プローバー毎で異なるので、先に述べた方法では1台の試験設備に対して1つのテストプログラムを用意する必要があり、また、プローバーのメンテナンスなどにより温度分布が変わるたびにテストプログラムを修正する必要が生じる。かかる課題を解決するために、温度分布情報を独立した外部データーファイルとして設け、テストプログラムからはその試験設備毎に用意された外部データーファイルから温度情報を引用することで、試験設備で共通したテストプログラムとして運用管理することが可能となる。
図6に示すテストプログラムによれば、まず、設備の種類を選択する。例えば、設備Aを選択する。次にXYアドレスを入力する。例えば、XYアドレスとしてXを2とし、Yを1とすると、温度データーの回答が得られる。温度データーの回答として、ondo=75.1、すなわち75.1℃という温度データーが得られる。この温度データー75.1℃に基づいて温度分布データーを読み出すと、LIMIT=2.1Vというデーターが得られる。この電圧2.1Vが検査規格の一つである。
図7に示す半導体試験装置200は、ウエハー106を載置するウエハーステージ107と、ウエハー106の各チップにプローブを接触して電気的試験を行う半導体試験装置本体101とを備えた半導体試験装置であって、半導体試験装置本体101は、予め得られたウエハーの面内温度分布情報からウエハー106内のチップの温度情報に応じた検査規格を選択し、その検査規格に基づいてウエハー106の検査を行うようにしたことを特徴とする。
図中、103はテストボード、104は接続リング、105はプローブカードを夫々示す。
図7は、本発明に係る半導体試験方法を適用した半導体試験回路の他の実施例を示す図である。
また更に、昨今のチップの小型化によりウエハー面内のチップ数は著しく増加しており、ウエハーのチップ1つ1つに応じた温度データーを準備する事は膨大な時間を必要とする。一方で実際の温度分布は数十〜数百チップの単位エリアで分布する傾向にあり、その為、1チップ単位でデーターを持たずに数十〜数百チップをひとつの塊のグループとして取り扱うことで、簡略化することが可能である。
101 半導体ウエハー試験装置本体
102 プローバー
103 テストボード
104 接続リング
105 プローブカード
106 ウエハー(被試験ウエハー)
107 ウエハーステージ
Claims (13)
- 予め得られた半導体ウエハーの面内温度分布情報から被試験半導体ウエハー内のチップの温度情報に応じた検査規格を選択し、その検査規格に基づいて前記被試験半導体ウエハーの検査を行うことを特徴とする半導体ウエハー試験方法。
- 請求項1に記載の半導体ウエハー試験方法において、半導体ウエハーの面内温度分布情報を外部データーファイルとして設け、テストプログラムにより外部データーファイルを制御することを特徴とする半導体試験方法。
- 請求項1に記載の半導体ウエハー試験方法において、予め得られた半導体ウエハーの面内温度分布情報を外部に設けた記憶素子に記録し、前記被試験半導体ウエハーと接触するプローバーのXYアドレス信号によりデーターを制御することにより検査規格の選択を行うことを特徴とする半導体ウエハー試験方法。
- 請求項1に記載の半導体ウエハー試験方法において、前記被試験半導体ウエハー内の複数のチップを温度によりグループに分類し、グループ単位で検査規格の選択を行うことを特徴とする半導体ウエハー試験方法。
- 実質的なコンピュータに半導体ウエハーの試験を実施させるプログラムにおいて、前記コンピュータに、予め得られた半導体ウエハーの面内温度分布情報から被試験半導体ウエハー内のチップの温度情報に応じた検査規格を選択する処理、その検査規格に基づいて前記被試験半導体ウエハーの検査を行う処理を実行させることを特徴とするプログラム。
- 請求項5に記載のプログラムにおいて、前記コンピュータに、テストプログラムにより外部データーファイルとしての半導体ウエハーの面内温度分布情報を制御する処理を実行させることを特徴とするプログラム。
- 請求項5に記載のプログラムにおいて、前記コンピュータに、予め得られた半導体ウエハーの面内温度分布情報を外部に設けた記憶素子に記録する処理、前記被試験半導体ウエハーと接触するプローバーのXYアドレス信号によりデーターを制御することにより検査規格の選択を行う処理を実行させることを特徴とするプログラム。
- 請求項5に記載のプログラムにおいて、前記コンピュータに、前記被試験半導体ウエハー内の複数のチップを温度によりグループに分類する処理、グループ単位で検査規格の選択を行う処理を実行させることを特徴とするプログラム。
- 請求項5から8のいずれか1項記載のプログラムを記録したことを特徴とする記録媒体。
- 半導体ウエハーを載置するウエハーステージと、前記半導体ウエハーの各チップにプローブを接触して電気的試験を行う半導体試験装置本体とを備えた半導体試験装置において、前記半導体試験装置本体は、予め得られた半導体ウエハーの面内温度分布情報から被試験半導体ウエハー内のチップの温度情報に応じた検査規格を選択し、その検査規格に基づいて前記被試験半導体ウエハーの検査を行うようにしたことを特徴とする半導体試験装置。
- 請求項10に記載の半導体試験装置において、前記半導体試験装置本体は、前記予め得られた半導体ウエハーの面内温度分布情報を格納する外部データーファイルを備え、テストプログラムにより前記外部データーファイルを制御するようにしたことを特徴とする半導体試験装置。
- 請求項10に記載の半導体試験装置において、前記半導体試験装置本体は、予め得られた半導体ウエハーの面内温度分布情報を記録する外部記憶素子を備え、前記被試験半導体ウエハーと接触するプローバーのXYアドレス信号によりデーターを制御することにより検査規格の選択を行うようにしたことを特徴とする半導体試験装置。
- 請求項10に記載の半導体試験装置において、前記半導体試験装置本体は、前記被試験半導体ウエハー内の複数のチップを温度によりグループに分類し、グループ単位で検査規格の選択を行うようにしたことを特徴とする半導体試験装置。
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2006
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