JP2010080742A - Method and apparatus for testing semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置の試験方法及び半導体装置の試験装置に関し、特に、プローブカードを使用して半導体装置の試験を行う半導体装置の試験方法及び半導体装置の試験装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device test method and a semiconductor device test apparatus, and more particularly to a semiconductor device test method and a semiconductor device test apparatus for testing a semiconductor device using a probe card.
半導体装置は、半導体ウエーハに繰り返して複数形成され、その後にチップ状に分割され、さらにモールド等のパッケージに覆われて使用される。ところで、半導体装置のコンタクト試験、リーク試験等の各種の試験は、分割前のウエーハ状態でも行われる。 A plurality of semiconductor devices are repeatedly formed on a semiconductor wafer, then divided into chips, and further used by being covered with a package such as a mold. By the way, various tests such as a contact test and a leak test of a semiconductor device are also performed in a wafer state before division.
ウエーハ状態にある半導体装置を構成する半導体素子、半導体集積回路は、例えば、プローブカードを備えた半導体装置用の試験装置により試験される。プローブカードは、半導体装置表面の複数の電極パッドに先端を接続するプローブ針と、プローブ針を支持するプローブ針支持部と、プローブ針に接続される配線を有する基台等から構成されている。
プローブ針は、テスターヘッド等を介してテスターに電気的に接続される。
A semiconductor element and a semiconductor integrated circuit which constitute a semiconductor device in a wafer state are tested by, for example, a test apparatus for a semiconductor device provided with a probe card. The probe card includes a probe needle that connects the tip to a plurality of electrode pads on the surface of the semiconductor device, a probe needle support portion that supports the probe needle, a base having wiring connected to the probe needle, and the like.
The probe needle is electrically connected to the tester via a tester head or the like.
そのような半導体装置の試験装置は、半導体ウエーハに形成された複数の半導体装置を一つずつ試験する単測型と、複数の半導体装置を同時に測定する同測型とがある。単測型のプローブカードは、半導体ウエーハにおける1つの半導体装置の複数の電極パッドに接続される複数のプローブ針を有している。また、同測型のプローブカードは、半導体ウエーハにおける複数の半導体装置の複数の電極パッドに同時に接続される複数のプローブ針を有している。
同測型のプローブカードにおいては、複数の半導体装置上の電極パッドに同じ押圧力でプローブ針を当てるための調整が難しく、測定エラーを生じさせる。また、測定時に、その調整が不十分な場合には、再度の調整が必要となり測定に時間がかかることがある。 In the probe card of the same measurement type, adjustment for applying the probe needle to the electrode pads on a plurality of semiconductor devices with the same pressing force is difficult, resulting in a measurement error. In addition, if the adjustment is insufficient at the time of measurement, it is necessary to adjust again, and the measurement may take time.
本発明の目的は、プローブカードを使用して半導体ウエーハ上の複数の半導体装置を同時に試験する時間の増加を抑制することができる半導体装置の測定方法及び半導体装置の試験装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a semiconductor device measurement method and a semiconductor device test apparatus capable of suppressing an increase in time for simultaneously testing a plurality of semiconductor devices on a semiconductor wafer using a probe card. .
本発明の1つの観点によれば、半導体ウエーハに形成された複数の半導体装置のそれぞれにプローブ針を接続する工程と、テスターにより前記プローブ針を介して複数の前記半導体装置のコンタクト電圧を測定するコンタクト試験を行う工程と、前記コンタクト電圧が規格値に該当する前記半導体装置を特定する工程と、前記規格値に該当しない前記半導体装置が存在する場合に、前記プローブ針に接続された複数の前記半導体装置のそれぞれの前記コンタクト電圧の最大値を求める工程と、前記規格値に該当しない前記半導体装置の前記最大値と前記規格値に該当する前記最大値の電圧差を求める工程と、前記電圧差を前記規格値に加えて前記規格値を補正することにより、前記規格値に該当しないと判断された前記半導体装置に適用される新たな規格値とする工程と、を有することを特徴とする半導体装置の試験方法が提供される。
本発明の他の観点によれば、複数の半導体装置が形成された半導体ウエーハを載置するチャックと、前記チャック上に載置される半導体ウエーハの電極パッドに接続するプローブ針を有するプローブカードと、前記プローブ針を介して複数の前記半導体装置のコンタクト電圧を測定し、前記コンタクト電圧が規格値に該当する前記半導体装置を特定し、前記規格値に該当しない前記半導体装置が存在する場合に前記プローブ針に接続された複数の前記半導体装置の最大値を求めるとともに、前記規格値に該当しない前記半導体装置の前記最大値と前記規格値に該当する前記最大値の電圧差を求め、前記電圧差を前記規格値に加えることにより前記規格値を補正して前記規格値に該当しない前記半導体装置に適用される新たな規格値とすることによりコンタクト試験を行うテスターと、を有することを特徴とする半導体装置の試験装置が提供される。
According to one aspect of the present invention, a step of connecting a probe needle to each of a plurality of semiconductor devices formed on a semiconductor wafer, and a contact voltage of the plurality of semiconductor devices are measured via the probe needle by a tester. A step of performing a contact test, a step of identifying the semiconductor device in which the contact voltage corresponds to a standard value, and a plurality of the devices connected to the probe needle when there is the semiconductor device not corresponding to the standard value Obtaining a maximum value of each contact voltage of the semiconductor device, obtaining a voltage difference between the maximum value of the semiconductor device not corresponding to the standard value and the maximum value corresponding to the standard value, and the voltage difference Is applied to the semiconductor device determined not to correspond to the standard value by correcting the standard value in addition to the standard value. Test method of a semiconductor device characterized by having the steps of a new standard value is provided.
According to another aspect of the present invention, a chuck for mounting a semiconductor wafer on which a plurality of semiconductor devices are formed, and a probe card having probe needles connected to electrode pads of the semiconductor wafer mounted on the chuck; Measuring a contact voltage of a plurality of the semiconductor devices via the probe needle, specifying the semiconductor device whose contact voltage corresponds to a standard value, and when there is the semiconductor device not corresponding to the standard value, Obtaining a maximum value of the plurality of semiconductor devices connected to a probe needle, obtaining a voltage difference between the maximum value of the semiconductor device not corresponding to the standard value and the maximum value corresponding to the standard value, and the voltage difference Is added to the standard value to correct the standard value to be a new standard value applied to the semiconductor device not corresponding to the standard value. Test apparatus for a semiconductor device characterized by having a tester to perform more contact test is provided.
本発明によれば、半導体ウエーハに形成された半導体装置に同測でコンタクト試験をする場合に、コンタクト電圧が規格値から外れた一部の半導体装置についてその規格値を補正している。そして、補正された新たな規格値は、不良とされた半導体装置に適用している。
これにより、軽微なコンタクト不良に起因するコンタクト試験が不良となった半導体装置について、コンタクト試験をやり直す場合に、プローブ針と半導体装置の相対的な位置の再調整を行う必要はなくなり、試験時間の短縮が可能である。
According to the present invention, when a contact test is performed on a semiconductor device formed on a semiconductor wafer by the same measurement, the standard value of a part of the semiconductor devices whose contact voltage deviates from the standard value is corrected. Then, the corrected new standard value is applied to the defective semiconductor device.
This eliminates the need to readjust the relative position of the probe needle and the semiconductor device when redoing the contact test for a semiconductor device in which the contact test due to a minor contact failure has failed. Shortening is possible.
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る半導体装置の試験方法を実行する試験装置の概要を示す側面図、図2(a)、(b)は、図1に示す試験装置に使用されるプローブカードを示す側面図とプローブ針の配置を示す平面図である。
図1に示す半導体装置の試験装置は、図3(a)に示す半導体ウエーハ1に形成された複数の半導体装置2を順に同測する装置であって、テスター10とウエーハプローバ11を有している。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side view showing an outline of a test apparatus for executing a semiconductor device test method according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2A and 2B are probes used in the test apparatus shown in FIG. It is a side view which shows a card | curd, and a top view which shows arrangement | positioning of a probe needle.
The semiconductor device testing apparatus shown in FIG. 1 is an apparatus that sequentially measures a plurality of
ウエーハプローバ11の筐体12内にはウエーハステージ13が配置され、また、ウエーハステージ13上にはウエーハチャック14が取り付けられている。ウエーハステージ13は、ウエーハチャック14を上下方向、前後方向、左右方向のそれぞれに移動し、さらに、水平方向に回動することができる構造を有している。
A wafer stage 13 is disposed in the housing 12 of the
筐体12の上部にはウエーハチャック14の上面を露出する開口部が設けられ、その開口部にはヘッドプレート15が開閉可能に取り付けられている。また、ヘッドプレート15の中央に形成された開口部にはフロックリング16が嵌め込まれている。
ヘッドプレート15の下面には、フロックリング16の下方でカードフォルダー19の外周のフランジを支持するクランプ20が取り付けられている。
An opening that exposes the upper surface of the wafer chuck 14 is provided in an upper portion of the housing 12, and a head plate 15 is attached to the opening so as to be opened and closed. A flock ring 16 is fitted in an opening formed in the center of the head plate 15.
A
カードフォルダー19には、複数の半導体装置2を同時に試験できる同測型のプローブカード17が取り付けられている。また、プローブカード17には、カードフォルダー19の中央の開口部からウエーハチャック14に向けて突出される複数のプローブ針18が取り付けられている。
A card-
プローブカード17は、図2(a)に示すように、複数の配線(不図示)が形成されたプリント基板17aと、プリント基板17aの下面に取り付けられたセラミックリング17bと、セラミックリング17bの下面に形成された樹脂製のプローブ支持部17cとを有している。
2A, the
プローブ支持部17cは、図2(b)に例示するように環状に形成されて複数のプローブ針18を支持する。プローブ針18は、その先端を図3(b)に示す半導体装置2の電極パッド2aに接触できる位置に支持される。プローブ針18は、例えば略L字状に屈曲された形状を有し、その後端はプリント基板17aの下面に形成された配線(不図示)に接続される。
The probe support portion 17c is formed in an annular shape as illustrated in FIG. 2B and supports a plurality of
プローブ針18は、プリント基板17aに形成された配線、ビア等を介してその上面の電極パッド17eに電気的に接続されている。
プローブカード17は、同測型であり、図2(b)に示す例では2つの半導体装置2に対応した測定領域17g、17hが横方向に2つ並んでいる。しかし、同測のプローブカード17は、測定領域を横に2つ並べた構造に限られるものではない。
The
The
例えば、図4(a)に示すように、斜め方向に配置した2つの測定領域17dを囲むようにプローブ針18の先端を配置した斜め2個同測型がある。或いは、図4(b)に示すように、斜め方向に配置した4つの測定領域17dを囲む位置に複数のプローブ針18の先端を配置した斜め4個同測型などがある。
なお、プリント基板17aの機械的強度を高めるために上面中央領域には、補強板17fが取り付けられている。
For example, as shown in FIG. 4A, there are two diagonal measurement types in which the tip of the
In order to increase the mechanical strength of the printed circuit board 17a, a reinforcing plate 17f is attached to the center area of the upper surface.
プローブカード17は、図1に示すように、カードフォルダー19を介してクランプ20に取り付けられ、さらにフロッグリング16の下面から突出した導電ピン16aに接続される。
筐体12には、フロッグリング16の導電ピン16aに電気的に接続されるパフォーマンスボード21を有するテスターヘッド23が取り付けられる。テスターヘッド23は、図示しないが、その内部に複数のドライバ、コンパレータ、コンタクトピン等を有し、コンタクトピンはパフォーマンスボード21のコンタクトピンに電気的に接続されている。
As shown in FIG. 1, the
A
テスターヘッド23は、信号線を有するケーブル24を介してテスター10に接続されている。これにより、テスター10は、テスターヘッド23、パフォーマンスボード21、フロッグリング16及びプローブカード17、プローブ針18等を介して半導体装置2の電極パッド2aに試験電圧、試験信号などを送信する一方、測定信号を受信する。測定結果は、テスター10内の記憶装置に記録される。
The
また、テスター10は、CPU、記憶装置、操作部等を備え、一連の試験用処理を記憶媒体組み込んだプログラムにより動作するコンピュータを有しており、電気的特性試験に利用される信号の生成、解析に関係するテストシステムが構築されている。
The
即ち、試験システムとして電気的特性試験に関する各種の試験項目が記述されたプログラムに従って、信号伝達系を介し半導体装置2に対して電気的特性試験が実行される。
半導体装置2からの電圧、電流、抵抗等の試験結果は、テスター10が受信する。そして、テスター10は、規格値、期待値等と比較するなどして半導体装置2の機能の良、不良を判定し、さらに入出力信号、電源部分の電圧、電流などのアナログ値等の測定、解析を行う。
That is, the electrical characteristic test is performed on the
The
次に、上記の半導体装置の試験装置を使用して半導体装置2を試験する方法について説明する。
まず、図1に示したカードフォルダー19、クランプ20を介してプローブカード17をヘッドプレート15に取り付ける。さらに、半導体ウエーハ1をウエーハチャック14に載せる。
Next, a method for testing the
First, the
また、フロックリング16の導電ピン16aをプローブカード17の電極パッド17eに接続する。
これにより、プローブカード17のプローブ針18は、フロックリング16、パフォーマンスボード21、テスターヘッド23、ケーブル24を介してテスター10に電気的に接続される。
Further, the conductive pin 16 a of the flock ring 16 is connected to the electrode pad 17 e of the
As a result, the
続いて、図5のaに示すように、テスター10からの信号に基づいてウエーハステージ13の位置を調整する。そして、半導体ウエーハ1のうち最初に同時に測定しようとする複数の半導体装置2の電極パッド2にプローブ針18を当てる。これにより、半導体装置2とテスター10の間で信号等を送受信できる状態にする。
Subsequently, as shown in FIG. 5 a, the position of the wafer stage 13 is adjusted based on the signal from the
次に、図5のbに示すように、テスター10により半導体装置2のコンタクト試験を行う。この場合、テスターヘッド23、プローブ針18等を介して半導体装置2の電極パッド2aに試験電流として定電流を流すことにより、電極パッド2aのコンタクト電圧を測定する。
Next, a contact test of the
ここで、テスター10は、図5のcに示すように、同測の半導体装置2のそれぞれのコンタクト電圧が規格値の範囲に入っているかどうかを判断する。そして、規格値よりも高い場合には、図6に示すフローに従った処理を行う。
まず、図6のdに示すように、同測の全ての半導体装置2のコンタクト試験が不良かどうかを判断する。
Here, the
First, as shown in FIG. 6d, it is determined whether or not the contact test of all the
そして、テスター10により同測の全ての半導体装置2のコンタクト試験が不良と判断された場合には、図6のkに示すように、同測された全ての半導体装置2の試験を終了する。このような不良は、半導体ウエーハ1の全体へのプローブ18の当て方が悪いか、内部の回路に接続不良が生じている等が主な原因であるからである。
When the
そのように同測の全ての半導体装置2の試験を終了した後には、図5のq、aに示すように最初に戻ってウエーハステージ13によりウエーハチャック14の位置を変え、次の順番の複数の半導体装置2の電極パッド2aにプローブ針18を当る。その後に、初めのコンタクト試験を開始する。
After completing the test of all the
ところで、フローチャートには記載していないが、図6のkに示すような試験の強制終了が所定回数連続して発生した場合には、半導体ウエーハ1の全ての半導体装置2の試験を終了してもよい。この場合には、半導体ウエーハ1をウエーハチャック14から外した後に、半導体装置2の電極パッド2aの表面をクリーニングし、或いは試験装置を再調整し、その後に、半導体ウエーハ1をウエーハチャック14に載置して再び試験を行ってもよい。
By the way, although not described in the flowchart, when the forced termination of the test as indicated by k in FIG. 6 occurs continuously a predetermined number of times, the test of all the
一方、図6のd、eに示すように、コンタクト試験で良、不良の半導体装置2が混在する場合には、同測の半導体装置2のそれぞれについてコンタクト電圧の最大値を求める。そして、図6のfに示すように、それらの最大値が許容値を越えているか否かを判断する。
On the other hand, as shown in d and e of FIG. 6, when the good and
許容値は、例えば、プローブ針18と電極パッド2aの過剰な接触不良が原因でコンタクト電圧が異常に高くなる場合に想定し得る値であり、実験値や経験値に基づいて設定される。
また、図6のiに示すように、不良な全ての半導体装置2のコンタクト電圧の最大値が許容値を越えている場合には、図5のrに示すように、コンタクト試験が良である半導体装置2についてのみ、次のリーク試験を行う。この場合には、不良の半導体装置2については試験を終了する。
The allowable value is, for example, a value that can be assumed when the contact voltage becomes abnormally high due to excessive contact failure between the
Further, as shown in i of FIG. 6, when the maximum value of the contact voltage of all
また、図6のiにおいて、不良とされた半導体装置2のコンタクト電圧の最大値のうち許容値を越えるものと越えないものが混在している場合には、許容値を越えた半導体装置2の試験を終了する。
この場合、コンタクト電圧が規格値を超え且つ許容値以下である半導体装置2に適用されるコンタクト試験用の規格値を次のように補正する。さらに、図6のfに示すように、不良とされた半導体装置2のコンタクト電圧が全て許容値を越えていない場合にも、それらの半導体装置2に適用されるコンタクト試験用の規格値を補正する。
Further, in i of FIG. 6, when the maximum value of the contact voltage of the
In this case, the standard value for the contact test applied to the
その補正は、まず、図6のgに示すように、同測の各半導体装置2のコンタクト電圧の最大値のうち、不良とされた半導体装置2のそれぞれの値と良の半導体装置2の値の差ΔVを求める。良の半導体装置2が複数ある場合には、それらのうち最も大きな又は最も小さな最大値を用いるか、最大値の平均値を用いてΔVを求める。また、不良の半導体装置2が複数ある場合には、それぞれについてΔVを求める。
First, as shown in g of FIG. 6, the correction is performed by setting each value of the
続いて、図6のhに示すように、不良の半導体装置2について、そのコンタクト試験の規格値をΔVだけ高くする補正を行い、その補正値を新たに適用される規格値として用いる。さらに、不良とされた半導体装置2について、コンタク試験用電流とΔVに基づいて、コンタクト電圧が規格値である場合のコンタクト抵抗に対する増加値ΔRを算出する。
以上のコンタクト試験の測定値、ΔV及びΔRは、同測の半導体装置2のアドレスと半導体装置2の電極パッド2aの番号に関連づけてテスター10内の記憶装置に記憶される。
Subsequently, as shown in h of FIG. 6, the
The above contact test measurement values ΔV and ΔR are stored in the storage device in the
ところで、図6のf、i、jの代わりに、半導体装置2の個々においてコンタクト電圧の最大値、最小値の差を求めてこれを各半導体装置2の単測内差分とするとともに、その差分と上記のコンタクト電圧の最大値の差ΔVを比較してもよい。そして、単測内差分が差ΔVよりも小さい半導体装置2についてのみ、上記の規格値の補正を行うようにしてもよい。
By the way, instead of f, i, and j in FIG. 6, the difference between the maximum value and the minimum value of the contact voltage is obtained for each
以上のようなコンタクト試験と規格値の補正を行った後に、図5のcに示すように、再びコンタクト試験を行う。この場合、コンタクト試験の規格値について補正された半導体装置2と既に良と判断された半導体装置2はコンタクト試験により良となる。なお、既に試験終了とされた半導体装置2は、コンタクト試験の対象から外される。
After performing the contact test and the correction of the standard value as described above, the contact test is performed again as shown in FIG. In this case, the
コンタクト試験において良と判断された半導体装置2については、図5のl、rに示すように、リーク試験が行われる。
リーク試験は、例えば、ダイオードに逆バイアスを印加してそのリーク電流の大きさを求め、或いは、MOSトランジスタのゲート電極をオフ電圧に設定した状態でソース・ドレイン間に流れるリーク電流の大きさを求める試験である。
For the
In the leak test, for example, the reverse bias is applied to the diode to obtain the magnitude of the leak current, or the magnitude of the leak current flowing between the source and drain with the gate electrode of the MOS transistor set to the off voltage. This is the test you want.
この場合、コンタクト電圧の規格値が補正された半導体装置2のリーク試験は、所定の電圧に補正値ΔVを加えて電流が測定され、或いは、抵抗の増加分ΔRによる電圧降下を考慮してリーク電流の大きさが判断される。
In this case, in the leak test of the
そして、図5のm、s、tに示すように、テスター10は、リーク電流が規格値に収まっていない半導体装置2について、この段階でその半導体装置の試験を終了する。ここで、図5のm、sに示すように、同測の半導体装置2の全てのリーク電流が規格値から外れている場合には、それ以降の試験を終了する。
Then, as shown by m, s, and t in FIG. 5, the
その後には、図5のq、aに示すように、ウエーハステージ13を移動して、同じ半導体ウエーハ1の次の順の半導体装置2の電極パッド2aにプローブ18を当てて、コンタクト試験を含む各種の試験を行うか、全ての半導体2の試験が終了している場合には、半導体ウエーハ1の試験を終了する。
Thereafter, as shown in q and a of FIG. 5, the wafer stage 13 is moved, and the
一方、図5のm、n、s、tに示すように、リーク試験が規格値内に収まっている半導体装置2については次の機能試験に進む。
以上のリーク試験のデータは、同測の半導体装置2のアドレスと半導体装置2の電極パッド2aの番号に関連づけてテスター10内の記憶装置に記憶される。
On the other hand, as shown by m, n, s, and t in FIG. 5, the
The above leak test data is stored in the storage device in the
次に行われる機能試験は、例えば、MOSトランジスタのゲート電極にオン・オフ電圧を印可してソース・ドレイン間に電流の変化が現れることを確認する試験や、或いは、論理回路の入力信号に対して出力信号が適正に出力されることを確認する試験である。 The next functional test is, for example, a test for confirming that a change in current appears between the source and drain by applying an on / off voltage to the gate electrode of the MOS transistor, or for an input signal of the logic circuit. This is a test to confirm that the output signal is properly output.
そのような機能試験においても、印加電圧等に上記の電圧の増加分ΔVを加え、或いは、抵抗の増加分ΔRを用いて入出力信号の有無の判断を修正する。 Also in such a functional test, the above-described voltage increase ΔV is added to the applied voltage or the like, or the resistance increase / decrease ΔR is used to correct the determination of the presence or absence of the input / output signal.
そして、図5のo、uに示すように、正常に機能しない半導体素子、半導体集積回路を有する半導体装置2についてはこの段階で試験を終了する一方、正常に機能する半導体装置2については次の入出力レベル試験に進む。
機能試験の結果は、同測の半導体装置2のアドレスと半導体装置2の電極パッド2aの番号に関連づけてテスター10内の記憶装置に記憶される。
Then, as shown by o and u in FIG. 5, the test is finished at this stage for the
The result of the function test is stored in the storage device in the
ところで、図5のo、u、q、aに示すように、同測の半導体装置2の全ての機能試験が正常でない場合には、それ以降の試験を終了する。そして、ウエーハステージ13によりウエーハチャック14を移動して、同じ半導体ウエーハ1の次の順の半導体装置2にプローブ18を当てて、コンタクト試験を含む各種の試験を開始する。なお、全ての半導体2の試験が終了している場合には、半導体ウエーハ1の試験を終了する。
By the way, as shown by o, u, q, a in FIG. 5, when all the function tests of the
次に、機能試験が良と判断された半導体装置2については、図5のp、vに示すように、入出力レベル試験を行う。
入出力レベル試験として、例えば、MOSトランジスタのオン、オフ時にソース・ドレイン間に流れる電流の大きさが規格値の範囲にあることを確認する試験がある。その他に、論理回路の出力信号の入出力電圧の大きさや入出力電流の大きさが規格値の範囲にあることを確認する試験がある。
Next, for the
As an input / output level test, for example, there is a test for confirming that the magnitude of a current flowing between a source and a drain when a MOS transistor is turned on and off is within a standard value range. In addition, there is a test for confirming that the magnitude of the input / output voltage of the output signal of the logic circuit and the magnitude of the input / output current are within the standard value range.
この場合にも、印加電圧等に上記の電圧の補正値ΔVを加え、或いは電圧や電流の値を検出する際に抵抗に増加値ΔRを用いて良、不良を判断する。
そして、入出力レベル試験がなされた半導体装置2について、テスター10は、それらの入出力レベルが良か不良かを判断するとともに、それらの結果を記憶装置に記憶させる。
なお、これに続いて他の試験があれば、入出力レベルが良と判断された半導体装置2についてその試験を行い、不良と判断された半導体装置2について試験は終了する。
Also in this case, whether the voltage correction value ΔV is added to the applied voltage or the like, or when the voltage or current value is detected, the increase value ΔR is used for the resistance to determine whether it is good or bad.
And about the
If there is another test following this, the test is performed on the
以上のような各種試験は、半導体ウエーハ1の各半導体装置2に対して図5、図6に示すフローに従って順に行われる。そして、全ての半導体装置2の試験を終えた後に、半導体ウエーハ1をウエーハステージ13から取り外す。
Various tests as described above are sequentially performed on each
以上の実施形態によれば、半導体ウエーハ1に形成された半導体装置2に同測でコンタクト試験をする場合に、コンタクト電圧が規格値から外れた一部の半導体装置2についてその規格値を補正している。その補正として、プローブ針18と半導体装置2の電極パッド2aの接続不良が予測できる許容値の範囲である場合に、不良と判断された半導体装置2と良と判断された半導体装置2のそれぞれのコンタクト電圧の最大値の差ΔVを規格値に加える補正を行っている。そして、補正された新たな規格値は、不良とされた半導体装置2に適用する。
According to the above embodiment, when a contact test is performed on the
さらに、電圧の差ΔVに基づいて抵抗成分の増加も算出し、その抵抗成分の増加値をリーク試験、機能試験、入出力レベル試験等の判定に使用しているので、それらの試験の測定値の精度も高くなる。
これにより、半導体装置2の電極パッド2aとプローブ針18について程度の低いコンタクト不良に起因する試験結果を良に変え、それ以降の試験を精度良く行うことができる。
Furthermore, the increase of the resistance component is calculated based on the voltage difference ΔV, and the increase value of the resistance component is used for the determination of the leak test, the function test, the input / output level test, etc. The accuracy of is also increased.
As a result, the test results resulting from the low contact failure of the electrode pad 2a and the
これに対して、同測間のコンタクト電位を比較したり、その差を確認したりしていないフローにより試験を行えば、コンタクト不良が生じた場合に直ちに試験を終了することになる。
しかし、そのような方法では、半導体ウエーハ1の水平成分を調整して再接続したり、或いは、半導体ウエーハ1上の電極パッド2aの表面の洗浄処理を行ったりすることになるので、試験時間が長くなってしまう。しかも、プローブ針18を半導体ウエーハ1の電極パッド2aに接続しなおせば、電極パッド2aが損傷するおそれもある。
On the other hand, if the test is performed according to a flow in which the contact potentials between the measurements are not compared or the difference is not confirmed, the test is immediately terminated when a contact failure occurs.
However, in such a method, the horizontal component of the
ところで、本実施形態では、コンタクト試験において、最初に不良と判断した半導体装置の規格値を補正する時間が必要となるが、その補正は演算によるものであり、プローブ針18を電極パッド2aに再接続する時間に比べれば処理時間が極めて短い。
以上の試験結果は、テスター10により、半導体ウエーハにおける半導体装置のアドレスに対応させて画像表示するようにしてもよい。
By the way, in this embodiment, in the contact test, it takes time to correct the standard value of the semiconductor device that is first determined to be defective. However, the correction is based on calculation, and the
The above test results may be displayed by the
以上説明した実施形態は典型例として挙げたに過ぎず、各構成要素を組み合わせること、或いはその変形およびバリエーションは当業者にとって明らかであり、当業者であれば本発明の原理および請求の範囲に記載した発明の範囲を逸脱することなく上述の実施形態の種々の変形を行えることは明らかである。 The embodiment described above is merely given as a typical example, and it is obvious for those skilled in the art to combine the components or modifications and variations thereof, and those skilled in the art will describe the principle of the present invention and the claims. Obviously, various modifications of the above-described embodiments can be made without departing from the scope of the invention as described above.
次に、本発明の実施形態について特徴を付記する。
(付記1) 半導体ウエーハに形成された複数の半導体装置のそれぞれにプローブ針を接続する工程と、テスターにより前記プローブ針を介して複数の前記半導体装置のコンタクト電圧を測定するコンタクト試験を行う工程と、前記コンタクト電圧が規格値に該当する前記半導体装置を特定する工程と、前記規格値に該当しない前記半導体装置が存在する場合に、前記プローブ針に接続された複数の前記半導体装置のそれぞれの前記コンタクト電圧の最大値を求める工程と、前記規格値に該当しない前記半導体装置の前記最大値と前記規格値に該当する前記最大値の電圧差を求める工程と、前記電圧差を前記規格値に加えて前記規格値を補正することにより、前記規格値に該当しないと判断された前記半導体装置に適用される新たな規格値とする工程と、を有することを特徴とする半導体装置の試験方法。
(付記2) 前記コンタクト試験を終えた後に、前記プローブ針に接続されている前記半導体装置のリーク試験、機能試験、入出力レベル試験のうち少なくとも1つの試験を行うことを特徴とする付記1に記載の半導体装置の試験方法。
(付記3) 前記新たな規格値が使用される半導体装置についての前記リーク試験、前記機能試験、前記入出力レベル試験のうち少なくとも1つの結果は、前記電圧差を用いて求められることを特徴とする付記2に記載の半導体装置の試験方法。
(付記4) 前記規格値に該当しない前記半導体装置の前記コンタクト電圧が許容値以上である場合には、前記許容値以上の前記コンタクト電圧となる前記半導体装置の試験を終了することを特徴とする付記1に記載の半導体装置の試験方法。
(付記5) 前記許容値より小さい前記コンタクト電圧となる前記半導体装置について試験を継続することを特徴とする付記4に記載の半導体装置の試験方法。
(付記6) 前記電圧差とコンタクト試験の供給電流に基づき、前記規格値に該当しないと判断された前記半導体装置のコンタクト抵抗の抵抗増加値を求める工程を有することを特徴とする付記1乃至付記3のいずれか1つに記載の半導体装置の試験方法。
(付記7) 前記コンタクト試験を終えた後に、前記リーク電流、前記機能試験、前記入出力レベル試験の少なくとも1つの結果は、前記抵抗増加値を用いて求められることを特徴とする付記6に記載の半導体装置の試験方法。
(付記8) 複数の半導体装置が形成された半導体ウエーハを載置するチャックと、
前記チャック上に載置される半導体ウエーハの電極パッドに接続するプローブ針を有するプローブカードと、前記プローブ針を介して複数の前記半導体装置のコンタクト電圧を測定し、前記コンタクト電圧が規格値に該当する前記半導体装置を特定し、前記規格値に該当しない前記半導体装置が存在する場合に前記プローブ針に接続された複数の前記半導体装置の最大値を求めるとともに、前記規格値に該当しない前記半導体装置の前記最大値と前記規格値に該当する前記最大値の電圧差を求め、前記電圧差を前記規格値に加えることにより前記規格値を補正して前記規格値に該当しない前記半導体装置に適用される新たな規格値とすることによりコンタクト試験を行うテスターと、を有することを特徴とする半導体装置の試験装置。
(付記9) 前記テスターは、リーク試験、機能試験、入出力レベル試験のいずれかを行う信号を前記プローブカードとの間で送受信する構造を有することを特徴とする付記8に記載の半導体装置の試験装置。
Next, features of the embodiment of the present invention will be described.
(Appendix 1) A step of connecting a probe needle to each of a plurality of semiconductor devices formed on a semiconductor wafer, and a step of performing a contact test for measuring a contact voltage of the plurality of semiconductor devices via the probe needle by a tester The step of identifying the semiconductor device whose contact voltage corresponds to a standard value, and the semiconductor device not connected to the standard value when each of the plurality of semiconductor devices connected to the probe needle is present. Obtaining a maximum value of a contact voltage; obtaining a voltage difference between the maximum value of the semiconductor device not corresponding to the standard value and the maximum value corresponding to the standard value; and adding the voltage difference to the standard value By correcting the standard value, a new standard value applied to the semiconductor device determined not to correspond to the standard value is obtained. And a step of testing the semiconductor device.
(Supplementary note 2) The
(Supplementary Note 3) The at least one result among the leak test, the functional test, and the input / output level test for a semiconductor device in which the new standard value is used is obtained using the voltage difference. The test method of the semiconductor device according to
(Supplementary Note 4) When the contact voltage of the semiconductor device not corresponding to the standard value is equal to or higher than an allowable value, the test of the semiconductor device having the contact voltage equal to or higher than the allowable value is terminated. A test method for a semiconductor device according to
(Supplementary Note 5) The test method for a semiconductor device according to
(Additional remark 6) It has the process of calculating | requiring the resistance increase value of the contact resistance of the said semiconductor device judged that it does not correspond to the said standard value based on the said voltage difference and the supply current of a
(Supplementary note 7) The
(Additional remark 8) The chuck | zipper which mounts the semiconductor wafer in which the several semiconductor device was formed,
A probe card having a probe needle connected to an electrode pad of a semiconductor wafer placed on the chuck, and a contact voltage of a plurality of the semiconductor devices is measured via the probe needle, and the contact voltage corresponds to a standard value The semiconductor device is identified, and when there is the semiconductor device that does not correspond to the standard value, the maximum value of the plurality of semiconductor devices connected to the probe needle is obtained, and the semiconductor device that does not correspond to the standard value A voltage difference between the maximum value and the maximum value corresponding to the standard value is obtained, and the standard value is corrected by adding the voltage difference to the standard value and applied to the semiconductor device not corresponding to the standard value. And a tester for performing a contact test by using a new standard value.
(Additional remark 9) The said tester has a structure which transmits / receives the signal which performs any of a leak test, a functional test, and an input-output level test between the said probe cards, The semiconductor device of
1 半導体ウエーハ
2 半導体装置
2a 電極パッド
10 テスター
11 ウエーハプローバ
13 ウエーハステージ
14 ウエーハチャック
16 フロックリング
17 プローブカード
18 プローブ針
21 パフォーマンスボード
23 テスターヘッド
24 ケーブル
DESCRIPTION OF
Claims (5)
テスターにより前記プローブ針を介して複数の前記半導体装置のコンタクト電圧を測定するコンタクト試験を行う工程と、
前記コンタクト電圧が規格値に該当する前記半導体装置を特定する工程と、
前記規格値に該当しない前記半導体装置が存在する場合に、前記プローブ針に接続された複数の前記半導体装置のそれぞれの前記コンタクト電圧の最大値を求める工程と、
前記規格値に該当しない前記半導体装置の前記最大値と前記規格値に該当する前記最大値の電圧差を求める工程と、
前記電圧差を前記規格値に加えて前記規格値を補正することにより、前記規格値に該当しないと判断された前記半導体装置に適用される新たな規格値とする工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の試験方法。 Connecting a probe needle to each of a plurality of semiconductor devices formed on a semiconductor wafer;
Performing a contact test for measuring contact voltages of the plurality of semiconductor devices via the probe needle by a tester;
Identifying the semiconductor device in which the contact voltage corresponds to a standard value;
A step of obtaining a maximum value of the contact voltage of each of the plurality of semiconductor devices connected to the probe needle when there is the semiconductor device not corresponding to the standard value;
Obtaining a voltage difference between the maximum value of the semiconductor device not corresponding to the standard value and the maximum value corresponding to the standard value;
Correcting the standard value by adding the voltage difference to the standard value to obtain a new standard value applied to the semiconductor device determined not to correspond to the standard value;
A method for testing a semiconductor device, comprising:
前記チャック上に載置される半導体ウエーハの電極パッドに接続するプローブ針を有するプローブカードと、
前記プローブ針を介して複数の前記半導体装置のコンタクト電圧を測定し、前記コンタクト電圧が規格値に該当する前記半導体装置を特定し、前記規格値に該当しない前記半導体装置が存在する場合に前記プローブ針に接続された複数の前記半導体装置の最大値を求めるとともに、前記規格値に該当しない前記半導体装置の前記最大値と前記規格値に該当する前記最大値の電圧差を求め、前記電圧差を前記規格値に加えることにより前記規格値を補正して前記規格値に該当しない前記半導体装置に適用される新たな規格値とすることによりコンタクト試験を行うテスターと、
を有することを特徴とする半導体装置の試験装置。 A chuck for mounting a semiconductor wafer on which a plurality of semiconductor devices are formed;
A probe card having a probe needle connected to an electrode pad of a semiconductor wafer placed on the chuck;
When the contact voltages of a plurality of the semiconductor devices are measured via the probe needles, the semiconductor device whose contact voltage corresponds to a standard value is specified, and the semiconductor device that does not correspond to the standard value exists. Determining a maximum value of the plurality of semiconductor devices connected to the needle, determining a voltage difference between the maximum value of the semiconductor device not corresponding to the standard value and the maximum value corresponding to the standard value, and calculating the voltage difference A tester for performing a contact test by correcting the standard value by adding to the standard value and setting a new standard value applied to the semiconductor device not corresponding to the standard value;
A test apparatus for a semiconductor device, comprising:
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CN112289698A (en) * | 2020-10-28 | 2021-01-29 | 天合光能股份有限公司 | Calibration method of sliced battery standard slice |
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2008
- 2008-09-26 JP JP2008248531A patent/JP2010080742A/en active Pending
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