JP2010098197A - 半導体テストシステムおよび半導体テストシステムにおける検査対象となる半導の電極パッド表面の酸化被膜除去方法 - Google Patents

Abstract

【課題】検査対象の電極パッド表面に触れること無く、電極パッド表面の酸化被膜を除去することができる、半導体テストシステムおよび半導体テストシステムにおける検査対象となる半導体の電極パッド表面の酸化被膜除去方法を提供する。
【解決手段】複数のプローブを搭載したプローブカードと、半導体を積載するステージと、上記プローブカードと上記ステージとの距離を調節する移動機構と、上記プローブに接続された放電用電源と、上記プローブの先端にレーザーを照射するレーザー発振器を備え、検査対象となる上記半導体上に設けられた電極パッドと上記プローブが所定の距離で離れた状態で、上記プローブの先端にレーザーを照射し、上記放電用電源によって上記プローブの先端と上記半導体との間にアーク放電を生じさせたあと、上記移動機構によって上記プローブと上記半導体を接触させ、上記半導体の検査を行う。
【選択図】 図２

Description

本発明は、接触することなく検査対象となる半導体の電極パッド表面の酸化被膜を除去することができる半導体テストシステム、およびその半導体テストシステムにおける検査対象となる半導体の電極パッド表面の酸化被膜除去方法に関する。

ＬＳＩチップなどの半導体の電気的諸特性の検査は、半導体テストシステムのプローブカードに搭載されたプローブを検査対象となる電極パッドに接触させて行われる。検査の際、電極パッドとプローブとの電気的接続を確保するために、上記電極パッド表面の酸化被膜を除去する必要がある。

従来はプローブカードに所定の荷重を加え、オーバードライブによりプローブの先端で電極パッド表面の酸化被膜を機械的に削り取り、電極パッドの導電部分を露出させることが行われている。

このような、オーバードライブにより電極パッド表面の酸化膜を削り取る場合には、オーバードライブの量が多くてもスクラブ痕の増大を制御する必要があり特許文献１にも示されているように、プローブ形状に様々な工夫が成されていた。
特開２００２−３２８１３９

しかしながら、プローブカードの多ピン化が進む一方で、プローブカードに加えられる荷重には物理的に限度があることから、１本当りのプローブに加えられる荷重には制限があり、また、最近の半導体ウエハは電極パッドの密度が高くなると共に、電極パッド下が脆弱であることから、細いプローブで低荷重で少スクラブコンタクトを行う必要がある。

しかしながら、微小化するプローブでは、十分なコンタクト圧を確保するのが難しいという問題が発生する。また、酸化被膜の機械的破壊に伴って、電極パッド下のエレメントに損傷を与えることが考えられる。さらに、プローブ支持基板の強度不足で、多数プローブによる一括検査が難しくなってくる。

そこで、本発明はこのような従来の課題を解決するために、検査対象の半導体の電極パッド表面に触れること無く、電極パッド表面の酸化被膜を除去することができる、半導体テストシステムおよび半導体テストシステムにおける検査対象となる半導体の電極パッド表面の酸化被膜除去方法を提供することを目的とする。

本発明の半導体テストシステムは、複数のプローブを搭載したプローブカードと、半導体を積載するステージと、上記プローブカードと上記ステージとの距離を調節する移動機構と、上記プローブに接続された放電用電源と、上記プローブの先端にレーザーを照射するレーザー発振器を備え、検査対象となる上記半導体上に設けられた電極パッドと上記プローブが所定の距離で離れた状態で、上記プローブの先端にレーザーを照射し、上記放電用電源によって上記プローブの先端と上記半導体との間にアーク放電を生じさせたあと、上記移動機構によって上記プローブと上記半導体を接触させ、上記半導体の検査を行うことを特徴とする。

上記レーザー発振器によるレーザー照射位置を、上記プローブの先端と検査対象となる上記半導体上に設けられた電極パッドの間、電極パッドの表面とすることもできる。

また、上記レーザー発振器によるレーザー照射位置を検査対象となる電極パッドに合わせて順番に移動させることもできる。

本発明の半導体テストシステムにおける検査対象となる半導体の電極パッド表面の酸化被膜除去方法は、半導体テストシステムのプローブカードに搭載されたプローブの先端を、検査対象となる半導体の電極パッドに対して所定の間隔まで接近させ、レーザー発振器によって上記プローブの先端にレーザーを照射し、上記プローブに接続された放電用電源によって上記プローブの先端にアーク放電を生じさせることにより、上記電極パッド表面の酸化被膜を所定の範囲除去することを特徴とする。

上記レーザー発振器によるレーザー照射位置を、上記プローブの先端と検査対象となる上記半導体上に設けられた電極パッドの間、電極パッドの表面とすることもできる。

また、上記レーザー発振器によるレーザー照射位置を検査対象となる電極パッドに合わせて順番に移動させることもできる。

本発明の半導体テストシステムは、複数のプローブを搭載したプローブカードと、半導体を積載するステージと、上記プローブカードと上記ステージとの距離を調節する移動機構と、上記プローブに接続された放電用電源と、上記プローブの先端にレーザーを照射するレーザー発振器を備え、検査対象となる上記半導体上に設けられた電極パッドと上記プローブが所定の距離で離れた状態で、上記プローブの先端にレーザーを照射し、上記放電用電源によって上記プローブの先端と上記半導体との間にアーク放電を生じさせたあと、上記移動機構によって上記プローブと上記半導体を接触させ、上記半導体の検査を行うことによって、放電をスムーズに生じさせ、検査対象となる半導体の電極パッドに接触することなく、電極パッド表面の酸化被膜を除去することが可能となる。

また、上記レーザー発振器によるレーザー照射位置を検査対象となる電極パッドに合わせて順番に移動させることによって、複数の電極パッドの表面の酸化被膜を効率よく除去することができる。

本発明の半導体テストシステムにおける検査対象となる半導体の電極パッド表面の酸化被膜除去方法は、半導体テストシステムのプローブカードに搭載されたプローブの先端を、検査対象となる半導体の電極パッドに対して所定の間隔まで接近させ、レーザー発振器によって上記プローブの先端にレーザーを照射し、上記プローブに接続された放電用電源によって上記プローブの先端にアーク放電を生じさせることにより、上記電極パッド表面の酸化被膜を所定の範囲除去することにより、放電をスムーズに生じさせ、上記電極パッド表面の酸化被膜を所定の範囲除去することにより、検査対象となる電極パッドを傷付けることなく表面の酸化被膜を除去することが可能となる。

また、上記レーザー発振器によるレーザー照射位置を検査対象となる電極パッドに合わせて順番に移動させることによって、複数の電極パッドの表面の酸化被膜を効率よく除去することができる。

本発明の半導体テストシステムおよび半導体テストシステムにおける検査対象となる半導体の電極パッド表面の酸化被膜除去方法について以下に詳細に説明する。

本発明は、アーク放電を用いて、検査対象となる半導体ウエハ上に設けられた電極パッド表面に接触することなく、上記電極パッド表面の酸化被膜を除去することを特徴としている。

第１の実施形態の半導体テストシステム１について説明する。半導体テストシステム１は、図１に示すように、複数のプローブ２を搭載したプローブカード３と、半導体ウエハ９を積載するステージ４と、上記プローブカード３と上記ステージ４との距離を調節する移動機構５と、上記プローブ２に接続された放電用電源６と、レーザー発振器７と、不活性ガス噴射手段２１と、上記プローブ２に接続されたテスター１７を備える。

上記プローブカード３は、上記プローブ２を保持するガイド基板１８と、メイン基板１９と、補強板２０を備えた垂直型プローブカードである。一例として、垂直型プローブカードを用いて説明するが、特にこれに限定するものではなく、その他のカンチレバー型プローブカードを用いることも可能である。

上記放電用電源６は、上記プローブ２の先端にマイクロアーク放電を生じさせるために上記プローブ２と上記半導体ウエハ９の電極パッド１０に電気を流すために用いる電源であり、上記不活性ガス噴射手段２１は、アーク放電を生じさせる時に上記プローブ２の先端付近にＡｒ、Ｈｅといった不活性ガスを噴射するためのものである。

上記不活性ガスは、上記プローブ２の先端付近に噴射することが好ましいが、上記半導体システム１の内部を、Ａｒ等の不活性ガスで希釈した空気で置換してもよい。マイクロアーク放電はＡｒ濃度がゼロの場合でも生じるので、上記プローブ２と検査対象となる電極パッド１０の距離に応じてその濃度を適宜選択する。また、マイクロアーク放電が生じにくい場合には、上記半導体テストシステム１の内部を負圧にするとよい。

上記レーザー発振器７は、上記プローブ２の先端にレーザーを照射し、アーク放電を誘発するものであり、レーザーとしては、短時間にエネルギーを圧縮して発振を行い、極めて強いレーザー光をきわめて細かい範囲に照射することが可能なフェムトレーザーを用いる。また、レーザーの媒体による種類としては、ガスレーザーであるエキシマレーザー等を用いる。レーザーの種類については、特にこれらに限定するものではなく、その他のレーザーも用いることができる。

上述のような半導体テストシステム１を用いて、半導体ウエハ９上に設けられたＡｌの電極パッド１０の表面に付着しているＡｌ_２Ｏ_３の酸化被膜１１を除去する。そのために、上記電極パッド１０の表面と、半導体テストシステム１のプローブカード３に設けられたプローブ２の先端との間にアーク放電を生じさせる。アーク放電は−電極から＋電極へと電子が移動するときに生じる現象であり、ここでは、上記プローブ２を−電極、上記電極パッド１０を＋電極とする。

そして、上記プローブ２の先端を上記電極パッド１０に所定の間隔まで接近させ、上記不活性ガス噴射手段２１により不活性化ガスを上記電極パッド１０と上記プローブ２の間に噴射し、所定の雰囲気状態とする。

そして、図２（ａ）に示すように、上記レーザー発振器７によりレーザーを上記プローブ２の先端に照射し、上記プローブ２に接続した放電用電源６によって所定値の電流を流す。上記レーザーの照射によって上記プローブ２の先端が加熱されて熱電子が放出され、上記放電用電源６によって、図２（ｂ）に示すように、アーク放電８が発生する。このように、レーザーの照射を用いることによって、アーク放電８が容易に発生することができる。

上記アーク放電８の際に、上記電極パッド１０の表面から上記プローブ２の先端に電子が移動するが、この時、上記電極パッド１０の材質Ａｌと上記酸化被膜１１の材質Ａｌ_２Ｏ_３の仕事関数を比較すると、Ａｌ_２Ｏ_３の方が仕事関数が小さいことから、酸化被膜１１の方が上記電極パッド１０よりも電子を放出しやすいので、上記電極パッド１０の電子ではなく、上記酸化被膜１１の電子が上記プローブ２の先端へと移動して上記アーク放電８が発生する。

このようなアーク放電８が発生することにより、上記酸化被膜１１は電子が放出されて上記電極パッド１０の表面から除去されていく。上記プローブ２が接触する範囲の上記酸化被膜１１が除去されたら、上記放電用電源６および上記不活性ガス噴射手段２１を停止し、アーク放電を終了する。これによって、上記プローブ２が接触する範囲は、図２（ｃ）に示すように、上記電極パッド１０の表面が露出した状態となる。

このように検査対象となる電極パッド１０が露出された状態となれば、従来のようにオーバードライブによって上記プローブ２を上記電極パッド１０に押し付けて上記酸化被膜１１を除去する必要が無くなるので、上記移動機構５によって上記ステージ４上の半導体ウエハ９を移動させ、図２（ｄ）に示すように、上記プローブ２を上記電極パッド１０に接触させて、テスター１７を作動させると検査を行うことができる。なお、酸化被膜を除去したあと、電極パッド１０とプローブ２が所定の距離離れた状態で、アーク放電電圧にパルス電圧を印加した電圧を電極パッドとプローブの間に印加し、パルス波形の変化から半導体の検査を行うことも可能である。

図１に示す半導体テストシステム１は、上記プローブ２と上記電極パッド１０の距離をステージ４側に設けられた移動機構５で調整する構造であるが、上記ステージ４の位置を固定し、上記プローブカード３を移動させるように、上記移動機構５を設置しても良い。

本発明は、このようにして、従来のように上記プローブ２によって機械的に酸化被膜１１を削ることなく、全く上記電極パッド１０に触れずに酸化被膜１１を除去することが可能となる。

従って、上記プローブカード３に対して加える荷重は、上記電極パッド１０に対するコンタクト圧だけですむので、非常に小さくなる。また、上記電極パッド１０を機械的に削らないので、上記電極パッド１０を傷付けることもなくなる。

上記プローブカード３には複数のプローブ２が配置されている。そこで、上述のような酸化被膜の除去を複数の電極パッド１０に対して行う必要がある。その方法について説明する。

上記レーザー発振器７をプローブカード３の外側にセットし、上記レーザー発振器７のレーザー照射角度を水平及び垂直に可動にする。そして、対象となるプローブ２の位置に合わせてレーザー照射方向を変えていく。例えば、垂直方向にレーザー照射方向を変化させて、順番にプローブ２の先端にレーザーを照射する、あるいは、垂直および水平方向にレーザー照射位置を変化させて、順番にプローブ２の先端にレーザーを照射することによって、複数のプローブ２の先端にレーザーを照射する。

レーザーを照射する順番に合わせて、電源を印加し放電８を生じさせることにより、複数の電極パッド１０を順番に酸化被膜を除去することができる。全ての電極パッド１０の参加被膜を除去できたら、上記移動機構５によって上記ステージ４上の半導体ウエハ９を移動させ、上記プローブ２を上記電極パッド１０に接触させて、テスター１７を作動させると検査を行うことができる。レーザー発振器７を使えばガスの種類によらずにアーク放電の発生を支援することができるが、イオン化しやすいガスであれば、紫外線を使うことも考えられる。

次に、レーザーを照射する位置を上記プローブ２と上記電極パッド１０の間の空間に照射する場合について説明する。

図３（ａ）に示すように、上記レーザー発振器７によってレーザーを上記プローブ２と上記電極パッド１０の間の空間に焦点を合わせて水平に照射する。この時、電離気体による導通路が形成される。上記プローブ２と上記電極パッド１０に接続した放電用電源６によって所定値の電流を流すと、上記導通路に誘発されて放電８が発生する。

このように、上記プローブ２の先端に直接レーザーを照射せずに、上記プローブ２と上記電極パッド１０の間にレーザーを照射することで、放電を誘発することもできる。

この場合、複数の上記プローブ２と上記電極パッド１０の間にレーザーを照射するには、上記レーザー発振器７を水平方向のレーザー照射方向を変更可能とし、また、焦点を合わせる距離を変更可能とする。これにより、水平方向と焦点距離を変化させることで、任意のプローブ２と電極パッド１０の間にレーザーを順番に照射することができる。

その他の構成はプローブ２の先端にレーザーを照射する場合と同じであり、放電８によって電極パッド１０の表面の酸化被膜が除去されたら、図３（ｄ）に示すように、半導体ウエハ９の検査を行う。

次に、レーザーを照射する位置を上記電極パッド１０の表面とする場合について説明する。図４に示すのが第２の実施形態の半導体テストシステム１’であり、第２の実施形態の半導体テストシステム１’は、カンチレバー型のプローブ２’を搭載したプローブカード３’と、半導体ウエハ９を積載するステージ４と、上記プローブカード３’と上記ステージ４との距離を調節する移動機構５と、上記プローブ２’に接続された放電用電源６と、レーザー発振器７’と、不活性ガス噴射手段２１と、上記プローブ２’に接続されたテスター１７を備える。そして、上記プローブカード３’は、上記プローブ２’を保持するガイド基板１８と、メイン基板１９と、補強板２０を備える。

上記レーザー発振器７’は、検査対象となる半導体ウエハ９に設けられた電極パッド１０の表面にレーザーを照射し、アーク放電を誘発するものであり、上記電極パッド１０に対して斜め上方からレーザーを照射するために上記プローブ２’の上方に配置している。

上述のような半導体テストシステム１’を用いて、半導体ウエハ９上に設けられたＡｌの電極パッド１０の表面に付着しているＡｌ_２Ｏ_３の酸化被膜１１を除去する。そのために、上記電極パッド１０の表面と、半導体テストシステム１のプローブカード３に設けられたプローブ２の先端との間にアーク放電を生じさせる。ここでは、上記プローブ２’を＋電極、上記電極パッド１０を−電極とする。

そして、上記プローブ２’の先端を上記電極パッド１０に所定の間隔まで接近させ、上記不活性ガス噴射手段２１により不活性化ガスを上記電極パッド１０と上記プローブ２’の間に噴射し、所定の雰囲気状態とする。

そして、図５（ａ）に示すように、上記レーザー発振器７’によりレーザーを上記電極パッド１０の表面に照射し、上記プローブ２に接続した放電用電源６によって所定値の電流を流す。上記レーザーの照射によって上記電極パッド１０の表面がイオン化されて電子が遊離され、上記放電用電源６によって、図５（ｂ）に示すように、アーク放電８が発生する。このように、レーザーの照射を用いることによって、アーク放電８が容易に発生することができる。

このようにしてアーク放電８が発生することにより、上記酸化被膜１１は電子が放出されて上記電極パッド１０の表面から除去されていく。上記プローブ２’が接触する範囲の上記酸化被膜１１が除去されたら、上記放電用電源６および上記不活性ガス噴射手段２１を停止し、アーク放電を終了する。これによって、上記プローブ２’が接触する範囲は、図５（ｃ）に示すように、上記電極パッド１０の表面が露出した状態となると、上記移動機構５によって上記ステージ４上の半導体ウエハ９を移動させ、図５（ｄ）に示すように、上記プローブ２’を上記電極パッド１０に接触させて、テスター１７を作動させると検査を行う。

このように、レーザーの照射位置を電極パッド１０の表面とした場合でも、上記アーク放電８の発生を誘発し、スムーズにアーク放電８を発生させ、酸化被膜の除去を行うことができる。

本実施形態において、複数の電極パッド１０に順番にレーザーを照射する場合は、上記レーザー発振器７’による上方からのレーザー照射角度を変化させ、電極パッド１０に対して順番にレーザーを照射し、アーク放電８を発生させて、複数の電極パッドの表面から順番に酸化被膜を除去し、検査を行う。

次に、異なる形状のプローブを用いた場合について説明する。第３の実施形態として、図６に示すような、１個の電極パッド１０に対して、＋電極のプローブ１２と−電極のプローブ１３の２本のプローブを一組でプローブカード３に配置し、上記放電用電源６に接続した半導体テストシステム１’’を用いて説明する。

本実施形態の半導体テストシステム１’’は、プローブ１２，１３以外の構成は、図１に示す半導体テストシステム１と同じであり、上記プローブ１２、１３を搭載したプローブカード３と、ステージ４と、移動機構５と、上記プローブ１２、１３に接続された放電用電源６と、不活性ガス噴射手段２１と、テスター１７と、レーザー発振器７を備える。さらに本実施形態では、上述のように、２本のプローブ１２，１３を一組として用いる。これは、２本のプローブ１２，１３の先端の間でアーク放電を生じさせるためである。

この２本のプローブ１２，１３の先端の間隔は、数μｍから４０μｍとしており、本実施形態では、２本のプローブ１２，１３の先端の間隔は２０μｍとする。検査対象となる電極パッド１０は、Ａｌの電極パッド１０とし、表面に付着しているのがＡｌ_２Ｏ_３の酸化被膜１１とする。

本実施形態の半導体テストシステム１’’において、単に、上記放電用電源６を用いて、上記プローブ１２と上記プローブ１３の先端の間で放電を生じさせても、上記酸化被膜１１を除去することはできない。そこで上記プローブ１２と上記プローブ１３の先端を上記電極パッド１０に接近させ、上記プローブ１２と上記プローブ１３の先端の間隔よりも、上記プローブ１２，１３の先端と上記電極パッド１０の表面との間隔を近づける必要がある。

例えば、上記プローブ１２，１３の先端を上記電極パッド１０の表面から１０μｍまで近づける。そして、上記不活性ガス噴射手段２１によって不活性ガスを上記プローブ１２，１３の先端と上記電極パッド１０との間に噴射し、図６（ａ）に示すように、上記レーザー発振器７によって、−電極のプローブ１３の先端にレーザーを照射する。そして、上記放電用電源６によって、例えば、１０^−２Ａの電流を上記プローブ１２と上記プローブ１３に通すと、上記プローブ１２の先端と上記プローブ１３の先端との間に生じるアーク放電８’は、図６（ｂ）（プローブカード３を省略した図）に示すように、上記電極パッド１０の表面を通過して発生する。

このように、本実施形態では２本のプローブ１２，１３の先端の間隔よりも、上記プローブ１２，１３と上記電極パッド１０との間隔の方が小さくなるまで、上記プローブ１２，１３の先端を上記電極パッド１０の表面に接近させてアーク放電８’を生じさせ、上記アーク放電８’が上記電極パッド１０の表面を通過することによって、上記酸化被膜１１の電子が放出され、図６（ｃ）に示すように、上記電極パッド１０表面の上記酸化被膜１１が除去される。

所定の範囲の上記酸化被膜１１を除去したら、アーク放電を終了し、上記移動機構５によって上記ステージ４上の半導体ウエハ９を移動させ、図６（ｄ）に示すように、上記プローブ１２だけを上記電極パッド１０に接触させ、上記テスター１７を作動させて上記電極パッド１０の検査を行う。

このように、本実施形態では、２本のプローブ１２，１３を用いることによって、２本のプローブ１２，１３の間隔を調整して、容易に酸化被膜１１を除去する範囲を調節することが可能となる。

次に、第４の実施形態として、図７の断面図（プローブカード３を省略した概略断面図）に示すような、同軸形状のプローブ１４を用いた半導体テストシステム１’’’について説明する。

本実施形態の半導体テストシステム１’’’は、同軸形状のプローブ１４以外の構成は、上述の第１の実施形態と同様であって、上記プローブ１４を搭載したプローブカード３と、ステージ４と、移動機構５と、上記プローブ１４に接続された放電用電源６と、不活性ガス噴射手段２１と、テスター１７と、レーザー発振器７を備える。

ここでは、同軸形状のプローブ１４を中心に詳しく説明する。上記プローブ１４は、中央の針部１５と上記針部１５を取り囲むシールド部１６からなる同軸形状であり、上記針部１５の先端は上記シールド部１６から突出した状態としている。そして、上記針部１５を＋電極、上記シールド部１６を−電極として上記放電用電源６に接続し、上記放電用電源６によって上記針部１５の先端と上記シールド部１６の先端との間にアーク放電を生じさせる。

上記プローブ１４は、上記シールド部１６の直径を１０μｍとし、上記針部１５の直径を３μｍとしている。これにより、上記針部１５の先端と、上記シールド部１６の先端との間隔は、５μｍとなる。検査対象となる電極パッド１０は、Ａｌの電極パッド１０とし、表面に付着しているのがＡｌ_２Ｏ_３の酸化被膜１１とする。

本実施形態の半導体テストシステム１’’’において、アーク放電を用いて上記酸化被膜１１を除去するためには、上記針部１５の先端と、上記シールド部１６の先端との間隔よりも、上記針部１５の先端を上記電極パッド１０の表面に近づける必要がある。

例えば、上記針部１５の先端を上記電極パッド１０の表面から２μｍまで近づける。そして、上記不活性ガス噴射手段２１によって不活性ガスを上記プローブ１４の先端と上記電極パッド１０との間に噴射する。本実施形態では上記プローブ１５が同軸形状であるので、上記シールド部１６の内側、つまり上記シールド部１６と上記針部１５の間の空間に不活性ガスを噴射する。

このように、上記シールド部１６の内側に不活性ガスを噴射した後、図７（ａ）に示すように、上記レーザー発振器７によってレーザーを上記プローブ１４と上記電極パッド１０の間の空間に焦点を合わせて照射する。そして、上記放電用電源６によって、例えば、１０^−２Ａの電流を上記針部１５とシールド部１６に通すと、上記針部１５の先端と上記シールド部１６の先端との間に生じるアーク放電８’’は、図７（ｂ）に示すように、上記電極パッド１０の表面を通過して発生する。

上記不活性ガスは、上記シールド部１６の内部に噴射されることから、上記プローブ１５の先端は、他の実施形態に較べて、より効果的に上記不活性ガスに囲まれた状態となり、上記アーク放電８’’が効果的に行われる。そして、上記アーク放電８’’は、上記針部１５を中心として上記シールド部１６に向って放射状に生じて、図７（ｃ）に示すように、上記電極パッド１０の表面の酸化被膜１１を除去する。

所定の範囲の上記酸化被膜１１を除去したら、アーク放電８’’を終了し、上記移動機構５によって上記ステージ４上の半導体ウエハ９を移動させ、図７（ｄ）に示すように、上記針部１５の先端だけを上記電極パッド１０にコンタクトさせ、上記テスター１７を作動させて上記電極パッド１０の検査を行う。

このように、本実施形態では、同軸形状のプローブ１４を用いることにより、不活性ガスを適切に噴射することが可能となり、より効果的にアーク放電を生じさせて確実に酸化被膜１１を除去することが可能となる。

このように、本発明では、検査対象となる電極パッドの表面に接触することなく、効果的に酸化被膜を除去することが可能であり、これによって、プローブカードに対して加える荷重は、上記電極パッドに対するコンタクト圧だけですむので、非常に小さくなる。また、上記電極パッドを機械的に削らないので、上記電極パッドを傷付けることもなくなる。

本発明の第１の実施形態の半導体テストシステムの概略断面図。 第１の実施形態の半導体テストシステムを用いてアーク放電を用いて酸化被膜を除去する方法を示す図であり、（ａ）が、プローブの先端にレーザを照射している状態、（ｂ）がアーク放電が発生している状態、（ｃ）が酸化被膜が除去された状態、（ｄ）が検査を行っている状態を示す。 第１の実施形態の半導体テストシステムを用いてアーク放電を用いて酸化被膜を除去する方法を示す図であり、（ａ）が、プローブと電極パッドの間にレーザを照射している状態、（ｂ）がアーク放電が発生している状態、（ｃ）が酸化被膜が除去された状態、（ｄ）が検査を行っている状態を示す。 本発明の第２の実施形態の半導体テストシステムの概略断面図。 第２の実施形態の半導体テストシステムを用いてアーク放電を用いて酸化被膜を除去する方法を示す図であり、（ａ）が、電極パッドの表面にレーザを照射している状態、（ｂ）がアーク放電が発生している状態、（ｃ）が酸化被膜が除去された状態、（ｄ）が検査を行っている状態を示す。 第３の実施形態の半導体テストシステムを用いてアーク放電を用いて酸化被膜を除去する方法を示す図であり、（ａ）が、プローブの先端にレーザを照射している状態、（ｂ）がアーク放電が発生している状態、（ｃ）が酸化被膜が除去された状態、（ｄ）が検査を行っている状態を示す。 第４の実施形態の半導体テストシステムを用いてアーク放電を用いて酸化被膜を除去する方法を示す概略断面図であり、（ａ）が、プローブと電極パッドの間にレーザを照射している状態、（ｂ）がアーク放電が発生している状態、（ｃ）が酸化被膜が除去された状態、（ｄ）が検査を行っている状態を示す。

符号の説明

１，１’，１’’，１’’’ 半導体テストシステム
２，２’ プローブ
３，３’ プローブカード
４ ステージ
５ 移動機構
６ 放電用電源
７，７’ レーザー発振器
８，８’，８’’ アーク放電
９ 半導体ウエハ
１０ 電極パッド
１１ 酸化被膜
１２ プローブ
１３ プローブ
１４ プローブ
１５ 針部
１６ シールド部
１７ テスター
１８ ガイド基板
１９ メイン基板
２０ 補強板
２１ 不活性ガス噴射手段

Claims (8)

1. 複数のプローブを搭載したプローブカードと、半導体を積載するステージと、上記プローブカードと上記ステージとの距離を調節する移動機構と、上記プローブに接続された放電用電源と、上記プローブの先端にレーザーを照射するレーザー発振器を備え、検査対象となる上記半導体上に設けられた電極パッドと上記プローブが所定の距離で離れた状態で、上記プローブの先端にレーザーを照射し、上記放電用電源によって上記プローブの先端と上記半導体との間にアーク放電を生じさせたあと、上記移動機構によって上記プローブと上記半導体を接触させ、上記半導体の検査を行うことを特徴とする半導体テストシステム。
2. 複数のプローブを搭載したプローブカードと、半導体を積載するステージと、上記プローブカードと上記ステージとの距離を調節する移動機構と、上記プローブに接続された放電用電源と、上記プローブの先端と検査対象となる上記半導体上に設けられた電極パッドの間にレーザーを照射するレーザー発振器を備え、上記電極パッドと上記プローブが所定の距離で離れた状態で、上記プローブの先端と上記電極パッドの間に照準を合わせてレーザーを照射し、上記放電用電源によって上記プローブの先端と上記半導体との間にアーク放電を生じさせたあと、上記移動機構によって上記プローブと上記半導体を接触させ、上記半導体の検査を行うことを特徴とする半導体テストシステム。
3. 複数のプローブを搭載したプローブカードと、半導体を積載するステージと、上記プローブカードと上記ステージとの距離を調節する移動機構と、上記プローブに接続された放電用電源と、検査対象となる上記半導体上に設けられた電極パッドの表面にレーザーを照射するレーザー発振器を備え、上記電極パッドと上記プローブが所定の距離で離れた状態で、上記電極パッドの表面にレーザーを照射し、上記放電用電源によって上記プローブの先端と上記半導体との間にアーク放電を生じさせたあと、上記移動機構によって上記プローブと上記半導体を接触させ、上記半導体の検査を行うことを特徴とする半導体テストシステム。
4. 上記レーザー発振器によるレーザー照射位置を検査対象となる電極パッドに合わせて順番に移動させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体テストシステム。
5. 半導体テストシステムのプローブカードに搭載されたプローブの先端を、検査対象となる半導体の電極パッドに対して所定の間隔まで接近させ、レーザー発振器によって上記プローブの先端にレーザーを照射し、上記プローブに接続された放電用電源によって上記プローブの先端にアーク放電を生じさせることにより、上記電極パッド表面の酸化被膜を所定の範囲除去することを特徴とする半導体テストシステムにおける検査対象となる半導体の電極パッド表面の酸化被膜除去方法。
6. 半導体テストシステムのプローブカードに搭載されたプローブの先端を、検査対象となる半導体の電極パッドに対して所定の間隔まで接近させ、レーザー発振器によって上記プローブの先端と上記電極パッドの間に照準を合わせてレーザーを照射し、上記プローブに接続された放電用電源によって上記プローブの先端にアーク放電を生じさせることにより、上記電極パッド表面の酸化被膜を所定の範囲除去することを特徴とする半導体テストシステムにおける検査対象となる半導体の電極パッド表面の酸化被膜除去方法。
7. 半導体テストシステムのプローブカードに搭載されたプローブの先端を、検査対象となる半導体の電極パッドに対して所定の間隔まで接近させ、レーザー発振器によって上記プローブの先端と上記電極パッドの間に照準を合わせてレーザーを照射し、上記プローブに接続された放電用電源によって上記プローブの先端にアーク放電を生じさせることにより、上記電極パッド表面の酸化被膜を所定の範囲除去することを特徴とする半導体テストシステムにおける検査対象となる半導体の電極パッド表面の酸化被膜除去方法。
8. 上記レーザー発振器によるレーザー照射位置を検査対象となる電極パッドに合わせて順番に移動させて、複数の電極パッドの表面の酸化被膜を順番に除去することを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の半導体の電極パッド表面の酸化被膜除去方法。

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