JP2017084958A - Evaluation device and evaluation method for semiconductor device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an evaluation device and an evaluation method for a semiconductor device capable of detecting presence or absence of an ink dot on a semiconductor device at low cost.SOLUTION: A wafer 2 on which a plurality of semiconductor devices 3 are formed is fixed by a chuck stage 1. A probe 4 is fixed to an insulation substrate 5. An evaluation unit 10 applies a current to each semiconductor device 3 via the probe 4 to evaluate electric characteristics of the semiconductor device 3. An ink dot detector 13 for detecting presence or absence of an ink dot on the semiconductor device 3 is provided on the insulation substrate 5.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、インク打点検出機能を備えた半導体装置の評価装置及び評価方法に関する。   The present invention relates to an evaluation apparatus and an evaluation method for a semiconductor device having an ink dot detection function.

ウエハに形成された複数の半導体装置に対してそれぞれ電気特性等の評価が行われる。この評価において、不良と判断された半導体装置(不良チップ)にはインクを打点し、良好と判断された半導体装置(良品チップ)との区別を行う。しかし、不良判別後、つまりはインクを打点した後のウエハを購入する場合などでは、不良チップの位置情報(マップ情報)は無い。このため、ウエハに形成された全ての半導体装置の再テストにおいて、不良チップのインクがプローブに接触するため、再テストができない。また、目視により良品数や位置情報の取得となるため、手間がかかり、誤認識もある。   Electrical characteristics and the like are evaluated for each of a plurality of semiconductor devices formed on the wafer. In this evaluation, the semiconductor device (defective chip) determined to be defective is marked with ink, and distinguished from the semiconductor device (non-defective chip) determined to be good. However, there is no position information (map information) of defective chips after defect determination, that is, when a wafer is purchased after ink has been hit. For this reason, in the retest of all the semiconductor devices formed on the wafer, since the ink of the defective chip comes into contact with the probe, the retest cannot be performed. Moreover, since the number of non-defective products and position information are obtained by visual inspection, it takes time and is misrecognized.

このため、特に再テストにおいて、正確な不良チップの位置情報(マップ情報)を取得することは重要である。このような状況の下、マーキング後の良否選別方法として、磁性体を含有した磁気インクをマーキング材として使用し、良否選別を磁気センサにて行う手法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。また、TVカメラにより不良マークの適、不適を判別する装置も開示されている(例えば、特許文献2参照)。   For this reason, it is important to acquire accurate position information (map information) of defective chips particularly in retesting. Under such circumstances, as a quality screening method after marking, a method is disclosed in which magnetic ink containing a magnetic material is used as a marking material, and quality screening is performed with a magnetic sensor (see, for example, Patent Document 1). ). In addition, an apparatus for determining whether a defect mark is appropriate or inappropriate by a TV camera is also disclosed (for example, see Patent Document 2).

特開昭52−95965号公報JP-A-52-95965 特開昭62−136041号公報JP-A-62-136041

しかし、磁性体を含有した特殊な磁気インクを使用する方法ではコストが増加するという問題がある。そして、購入した半導体装置の再テストにおいては、購入元で磁性体を含有した特殊な磁気インクの検知が必要なため、運用に困難を伴う。さらに、従来の評価装置に容易に流用できるものではなかった。   However, the method using a special magnetic ink containing a magnetic material has a problem that the cost increases. In the retest of the purchased semiconductor device, it is difficult to operate because it is necessary to detect special magnetic ink containing a magnetic material at the purchase source. Furthermore, it cannot be easily applied to a conventional evaluation apparatus.

また、TVカメラを用いる方法ではTVカメラの設置位置が不明であり、従来の装置の流用が困難であった。そして、TVカメラの位置や角度を変えて評価対象の半導体装置に対向させることができず、複数の半導体装置に対応できるものではなかった。   Further, in the method using the TV camera, the installation position of the TV camera is unknown, and it is difficult to divert the conventional apparatus. Further, the position and angle of the TV camera cannot be changed so as to face the semiconductor device to be evaluated, and it has not been possible to deal with a plurality of semiconductor devices.

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は低コストで半導体装置のインク打点の有無を検出することができる半導体装置の評価装置及び評価方法を得るものである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a semiconductor device evaluation apparatus and an evaluation method capable of detecting the presence or absence of an ink hit point of a semiconductor device at low cost. is there.

本発明に係る半導体装置の評価装置は、複数の半導体装置が形成されたウエハを固定するチャックステージと、絶縁基板と、前記絶縁基板に固定されたプローブと、前記プローブを介して前記半導体装置に電流を流して前記半導体装置の電気特性を評価する評価部と、前記絶縁基板に設けられ、前記半導体装置のインク打点の有無を検出するインク打点検出部とを備えることを特徴とする。   An evaluation apparatus for a semiconductor device according to the present invention includes a chuck stage for fixing a wafer on which a plurality of semiconductor devices are formed, an insulating substrate, a probe fixed to the insulating substrate, and the semiconductor device via the probe. An evaluation unit that evaluates the electrical characteristics of the semiconductor device by passing an electric current, and an ink hit point detection unit that is provided on the insulating substrate and detects the presence or absence of an ink hit point of the semiconductor device.

本発明では、プローブが固定された絶縁基板にインク打点検出部を追加している。これにより、従来の評価装置を流用できるため、低コストで半導体装置のインク打点の有無を検出することができる。   In the present invention, an ink spot detection unit is added to the insulating substrate to which the probe is fixed. Thereby, since the conventional evaluation apparatus can be diverted, it is possible to detect the presence / absence of an ink dot of the semiconductor device at low cost.

本発明の実施の形態1に係る半導体装置の評価装置を示す図である。It is a figure which shows the evaluation apparatus of the semiconductor device which concerns on Embodiment 1 of this invention. プローブの動作を説明するための側面図である。It is a side view for demonstrating operation | movement of a probe. 評価対象である複数の半導体装置が形成されたウエハを示す平面図である。It is a top view which shows the wafer in which the several semiconductor device used as evaluation object was formed. 図3のI−IIに沿った断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along I-II in FIG. 3. 本発明の実施の形態1に係る半導体装置の評価方法を示す図である。It is a figure which shows the evaluation method of the semiconductor device which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る半導体装置の評価方法の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the evaluation method of the semiconductor device which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る半導体装置の評価装置を示す図である。It is a figure which shows the evaluation apparatus of the semiconductor device which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3に係る半導体装置の評価装置を示す図である。It is a figure which shows the evaluation apparatus of the semiconductor device which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4に係る半導体装置の評価装置を示す図である。It is a figure which shows the evaluation apparatus of the semiconductor device which concerns on Embodiment 4 of this invention.

本発明の実施の形態に係る半導体装置の評価装置及び評価方法について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。   A semiconductor device evaluation apparatus and an evaluation method according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, and repeated description may be omitted.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る半導体装置の評価装置を示す図である。チャックステージ1がウエハ2を固定する。ウエハ2には、評価対象である複数の半導体装置3が形成されている。チャックステージ1は、ウエハ2の設置面(裏面)と接触してウエハ2を固定する台座である。ウエハ2を固定する手段は例えば真空吸着であるが、これに限るものではなく静電吸着等でもよい。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a semiconductor device evaluation apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The chuck stage 1 fixes the wafer 2. A plurality of semiconductor devices 3 to be evaluated are formed on the wafer 2. The chuck stage 1 is a pedestal for fixing the wafer 2 in contact with the installation surface (back surface) of the wafer 2. The means for fixing the wafer 2 is, for example, vacuum suction, but is not limited to this and may be electrostatic suction or the like.

半導体装置3は、装置の縦方向(面外方向)に大きな電流を流す縦型構造の半導体装置3である。ただし、これに限るものではなく、半導体装置3は、その一面において入出力を行う横型構造の半導体装置でもよい。   The semiconductor device 3 is a semiconductor device 3 having a vertical structure in which a large current flows in the vertical direction (out-of-plane direction) of the device. However, the present invention is not limited to this, and the semiconductor device 3 may be a lateral type semiconductor device that performs input / output on one surface thereof.

複数のプローブ4が絶縁基板5に固定されている。複数のプローブ4は、絶縁基板5上に設けられた金属板等の配線(不図示)により接続部6に接続されている。複数のプローブ4、絶縁基板5、接続部6、及び配線(不図示)によりプローブ基体部7が構成される。プローブ基体部7は、移動アーム8により任意の方向へ移動可能である。ここでは、一つの移動アーム8でプローブ基体部7を保持する構成としたが、これに限るものではなく、複数の移動アームで安定的に保持してもよい。また、プローブ基体部7を移動させるのではなく、チャックステージ1及びウエハ2側を移動させてもよい。   A plurality of probes 4 are fixed to the insulating substrate 5. The plurality of probes 4 are connected to the connection portion 6 by wiring (not shown) such as a metal plate provided on the insulating substrate 5. A plurality of probes 4, an insulating substrate 5, connection portions 6, and wiring (not shown) constitute a probe base portion 7. The probe base 7 can be moved in any direction by the moving arm 8. Here, the probe base portion 7 is held by the single moving arm 8, but the present invention is not limited to this, and it may be stably held by a plurality of moving arms. Further, instead of moving the probe base 7, the chuck stage 1 and the wafer 2 may be moved.

縦型構造の半導体装置3の評価の際、複数のプローブ4が半導体装置3の表面に設けられた表面電極に電気的に接続され、チャックステージ1が半導体装置3の裏面に設けられた裏面電極に電気的に接続される。   When evaluating the semiconductor device 3 having the vertical structure, the plurality of probes 4 are electrically connected to the surface electrode provided on the surface of the semiconductor device 3, and the chuck stage 1 is provided on the back surface of the semiconductor device 3. Is electrically connected.

絶縁基板5の接続部6は、信号線9を介して評価・制御部10に接続されている。チャックステージ1の表面は、チャックステージ1の側面に設けられた接続部11及び信号線12を介して評価・制御部10に接続されている。評価・制御部10は複数のプローブ4を介して半導体装置3に電流を流して半導体装置3の電気特性を評価する。   The connection part 6 of the insulating substrate 5 is connected to the evaluation / control part 10 via a signal line 9. The surface of the chuck stage 1 is connected to the evaluation / control unit 10 via a connection unit 11 and a signal line 12 provided on the side surface of the chuck stage 1. The evaluation / control unit 10 evaluates the electrical characteristics of the semiconductor device 3 by passing a current through the semiconductor device 3 via the plurality of probes 4.

なお、評価用のプローブ4は大電流(例えば5A以上)を印加することを想定して複数個設置されている。各プローブ4に加わる電流密度が略一致するように、絶縁基板5の接続部6とチャックステージ1の接続部11の距離が、どのプローブ4を介しても略一致することが望ましい。従って、接続部6と接続部11はプローブ4を介して互いに対向する位置に配置されていることが望ましい。   Note that a plurality of evaluation probes 4 are installed on the assumption that a large current (for example, 5 A or more) is applied. It is desirable that the distance between the connection portion 6 of the insulating substrate 5 and the connection portion 11 of the chuck stage 1 is substantially the same through any probe 4 so that the current densities applied to the probes 4 are substantially the same. Therefore, it is desirable that the connecting portion 6 and the connecting portion 11 are disposed at positions facing each other with the probe 4 interposed therebetween.

本実施の形態では、インク打点検出部として画像処理用カメラ13が絶縁基板5に設けられている。画像処理用カメラ13は、評価時にプローブ4が接触する半導体装置3に対向する。画像処理用カメラ13は半導体装置3の表面を撮影する。この画像を画像処理部14が画像処理(例えば2値化で比較)して、被測定物である半導体装置3の表面に付与されたインク打点の有無を検出する。インク打点の有無により、各半導体装置3の表面にはコントラストの差が生じている。コントラストの差は、例えば2値化の画像処理手法を用いて認識可能なため、インク打点の検出が可能となる。   In the present embodiment, an image processing camera 13 is provided on the insulating substrate 5 as an ink hitting point detection unit. The image processing camera 13 faces the semiconductor device 3 with which the probe 4 contacts during evaluation. The image processing camera 13 photographs the surface of the semiconductor device 3. The image processing unit 14 performs image processing (for example, binarization) on the image to detect the presence / absence of an ink spot applied to the surface of the semiconductor device 3 that is the object to be measured. A difference in contrast occurs on the surface of each semiconductor device 3 depending on the presence or absence of ink dots. The difference in contrast can be recognized using, for example, a binarized image processing technique, so that it is possible to detect ink dots.

図2は、プローブの動作を説明するための側面図である。プローブ4は、半導体装置3の表面電極15と機械的かつ電気的に接触する先端部4aと、絶縁基板5に固定される基台であるバレル部4bと、内部に組み込まれたスプリング等のばね部材を介して接触時に摺動可能な押し込み部4cを含むプランジャ部4dと、プランジャ部4dと電気的に接続されて外部への出力端となる電気的接続部4eとを有する。   FIG. 2 is a side view for explaining the operation of the probe. The probe 4 includes a tip portion 4a that is in mechanical and electrical contact with the surface electrode 15 of the semiconductor device 3, a barrel portion 4b that is a base fixed to the insulating substrate 5, and a spring such as a spring incorporated therein. It has a plunger part 4d including a push-in part 4c slidable at the time of contact via a member, and an electrical connection part 4e that is electrically connected to the plunger part 4d and serves as an output end to the outside.

プローブ4は導電性を有する材料、例えば銅、タングステン、レニウムタングステンといった金属材料により作製される。ただし、これらに限るものではなく、特に先端部4aには導電性向上や耐久性向上等の観点から、別の部材、例えば金、パラジウム、タンタル、プラチナ等を被覆してもよい。   The probe 4 is made of a conductive material, for example, a metal material such as copper, tungsten, or rhenium tungsten. However, the present invention is not limited to these, and the tip portion 4a may be coated with another member, for example, gold, palladium, tantalum, platinum, or the like from the viewpoint of improving conductivity or durability.

図2(a)の初期状態からプローブ4を半導体装置3に向けてZ軸下方に下降させると、まず図2(b)に示すように半導体装置3の表面電極15と先端部4aが接触する。さらに下降させると、図2(c)に示すように押し込み部4cがバレル部4b内にばね部材を介して押し込まれ、半導体装置3の表面電極15との接触を確実なものにする。   When the probe 4 is lowered below the Z-axis toward the semiconductor device 3 from the initial state of FIG. 2A, first, as shown in FIG. 2B, the surface electrode 15 and the tip portion 4a of the semiconductor device 3 come into contact with each other. . When further lowered, the pushing portion 4c is pushed into the barrel portion 4b via the spring member as shown in FIG. 2C, and the contact with the surface electrode 15 of the semiconductor device 3 is ensured.

ここでは、プローブ4はZ軸方向に摺動性を備えたバネ部を内蔵するが、これに限るものではなくバネ部を外部に備えたものでもよい。また、放電抑制の観点からスプリング式としているが、これに限るものではなくカンチレバー式、積層プローブ、又はワイヤープローブ等でもよい。   Here, the probe 4 incorporates a spring portion having slidability in the Z-axis direction, but the probe 4 is not limited to this and may be provided with a spring portion outside. In addition, the spring type is used from the viewpoint of suppressing discharge, but the invention is not limited to this, and a cantilever type, a laminated probe, a wire probe, or the like may be used.

図3は、評価対象である複数の半導体装置が形成されたウエハを示す平面図である。図4は図3のI−IIに沿った断面図である。複数の半導体装置3のうち不良チップにインク打点16が付与されている。ここでは4つのチップが不良であり、インク打点16は4つである。   FIG. 3 is a plan view showing a wafer on which a plurality of semiconductor devices to be evaluated are formed. 4 is a cross-sectional view taken along the line I-II in FIG. Of the plurality of semiconductor devices 3, ink dots 16 are given to defective chips. Here, four chips are defective, and there are four ink dots 16.

外部から購入したウエハ2に既に良品チップ、不良チップの判別が行われている場合があり、その場合には良品と区別するために不良チップにインク打点16のマーキング処理がなされている。インク打点16は、インカーによりインクがチップ表面に塗布され、硬化したもので、塗布量や塗布時のインク粘度等により異なるが、半導体装置の表面に対して数百μm程度凸状態となっている。   In some cases, a good chip and a defective chip are already determined on the wafer 2 purchased from the outside. In that case, in order to distinguish the defective chip from the non-defective product, the marking process of the ink dot 16 is performed on the defective chip. The ink hitting point 16 is obtained by applying ink to the chip surface by an inker and curing, and varies depending on the application amount, ink viscosity at the time of application, etc., but is in a convex state of about several hundred μm with respect to the surface of the semiconductor device. .

続いて、本実施の形態に係る半導体装置の評価方法を説明する。図5は、本発明の実施の形態1に係る半導体装置の評価方法を示す図である。まず、絶縁基板5に設けられた画像処理用カメラ13を用いて、ウエハ2に形成された複数の半導体装置3の全てについて1チップずつインク打点の有無を検出する。それに合わせて、ウエハ2における半導体装置3の位置情報(アドレス)を取得する。インク打点の有無と位置情報により不良チップ位置情報を形成する。図中の破線矢印は、インク打点検出時にプローブ基体部7が移動する方向を示す。検出結果は画像処理部14に接続された評価・制御部10にて保存する。その後、絶縁基板5に固定されたプローブ4を用いて、インク打点16が無い半導体装置の電気特性を評価する。   Subsequently, a method for evaluating a semiconductor device according to the present embodiment will be described. FIG. 5 is a diagram showing a method for evaluating a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. First, using the image processing camera 13 provided on the insulating substrate 5, the presence or absence of an ink hitting point is detected for each of the plurality of semiconductor devices 3 formed on the wafer 2 for each chip. In accordance with this, position information (address) of the semiconductor device 3 on the wafer 2 is acquired. Defective chip position information is formed based on the presence / absence of ink hit points and position information. A broken line arrow in the figure indicates a direction in which the probe base portion 7 moves when an ink hit point is detected. The detection result is stored in the evaluation / control unit 10 connected to the image processing unit 14. Thereafter, the electrical characteristics of the semiconductor device having no ink spot 16 are evaluated using the probe 4 fixed to the insulating substrate 5.

図6は、本発明の実施の形態1に係る半導体装置の評価方法の変形例を示す図である。複数の半導体装置3の全てについて1チップずつインク打点の有無を検出する。それに合わせて、位置情報としてウエハ2の中心からの半導体装置3の距離(図中の破線矢印)を検出する。インク打点の位置をウエハマップレイアウトと重ね合わせて不良チップ位置情報を形成する。検出結果は画像処理部14に接続された評価・制御部10にて保存する。その後、絶縁基板5に固定されたプローブ4を用いて、インク打点16が無い半導体装置の電気特性を評価する。   FIG. 6 is a diagram showing a modification of the semiconductor device evaluation method according to the first embodiment of the present invention. The presence / absence of an ink hit point is detected for each of the plurality of semiconductor devices 3 for each chip. Accordingly, the distance of the semiconductor device 3 from the center of the wafer 2 (broken arrow in the figure) is detected as position information. Defective chip position information is formed by superimposing the position of the ink hitting point on the wafer map layout. The detection result is stored in the evaluation / control unit 10 connected to the image processing unit 14. Thereafter, the electrical characteristics of the semiconductor device having no ink spot 16 are evaluated using the probe 4 fixed to the insulating substrate 5.

また、各半導体装置について1つずつインク打点の有無の検出と電気特性の評価を連続して実施してもよい。これにより、ウエハ2上をプローブ基体部7が移動する回数が減るため、工程を短縮することができる。   Further, detection of the presence or absence of ink dots and evaluation of electrical characteristics may be successively performed for each semiconductor device. As a result, the number of times the probe base 7 moves on the wafer 2 is reduced, so that the process can be shortened.

以上説明したように、本実施の形態では、プローブ4が固定された絶縁基板5(プローブカード)にインク打点検出部である画像処理用カメラ13を追加している。これにより、従来の評価装置を流用できるため、低コストで半導体装置3のインク打点の有無を検出することができる。   As described above, in the present embodiment, the image processing camera 13 that is an ink spot detection unit is added to the insulating substrate 5 (probe card) to which the probe 4 is fixed. Thereby, since the conventional evaluation apparatus can be diverted, it is possible to detect the presence or absence of an ink dot on the semiconductor device 3 at a low cost.

また、画像処理用カメラ13は、評価時にプローブ4が接触する半導体装置3に対向する。これにより、評価の直前に、評価対象となる半導体装置3のインク打点の有無を検出することができる。   Further, the image processing camera 13 faces the semiconductor device 3 with which the probe 4 contacts during evaluation. Thereby, it is possible to detect the presence or absence of an ink hit point of the semiconductor device 3 to be evaluated immediately before the evaluation.

実施の形態2.
図7は、本発明の実施の形態2に係る半導体装置の評価装置を示す図である。実施の形態1ではインク打点検出部である画像処理用カメラ13が評価時にプローブ4が接触する半導体装置3に対向していたが、本実施の形態では画像処理用カメラ13は評価時にプローブ4が接触する半導体装置に隣接する半導体装置に対向する。即ち、画像処理用カメラ13はプローブ4に対して1つの半導体装置分だけ横方向にずらして配置されている。これにより、次に評価の対象となる半導体装置3のインク打点の有無を事前に検出することができるため、工程を短縮できる。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a semiconductor device evaluation apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. In the first embodiment, the image processing camera 13 that is the ink spot detection unit faces the semiconductor device 3 with which the probe 4 contacts at the time of evaluation. However, in this embodiment, the image processing camera 13 has the probe 4 at the time of evaluation. The semiconductor device is adjacent to a semiconductor device adjacent to the contacting semiconductor device. That is, the image processing camera 13 is shifted from the probe 4 by one semiconductor device in the lateral direction. Accordingly, it is possible to detect in advance the presence or absence of an ink hit point of the semiconductor device 3 to be evaluated next, so that the process can be shortened.

なお、画像処理用カメラ13が、評価時にプローブ4が接触する半導体装置3と、その半導体装置3に隣接する半導体装置3の両方に対向するようにしてもよい。これにより、ダブルチェックで誤検出を防止することができる。   Note that the image processing camera 13 may face both the semiconductor device 3 with which the probe 4 contacts at the time of evaluation and the semiconductor device 3 adjacent to the semiconductor device 3. Thereby, erroneous detection can be prevented by double check.

また、絶縁基板5にスリットを設けて、画像処理用カメラ13が絶縁基板5に対して位置を変えることができるようにしてもよい。また、リンク機構等により、画像処理用カメラ13が絶縁基板5に対して角度を変えて、対向させる方向を変えることができるようにしてもよい。これにより、画像処理用カメラ13がインク打点の有無を検出できる範囲を容易に変えることができる。従って、評価対象となる半導体装置3の大きさが変わっても同一のプローブカードで対応できるため、低コストであり、工程を短縮できる。   Further, a slit may be provided in the insulating substrate 5 so that the position of the image processing camera 13 with respect to the insulating substrate 5 can be changed. In addition, the image processing camera 13 may change the angle with respect to the insulating substrate 5 by using a link mechanism or the like so that the facing direction can be changed. Thereby, the range in which the image processing camera 13 can detect the presence or absence of ink dots can be easily changed. Therefore, even if the size of the semiconductor device 3 to be evaluated changes, the same probe card can be used, so that the cost is low and the process can be shortened.

また、インク打点検出部は、画像処理用カメラ13に限らず、半導体装置3の表面までの距離を計測する光学式距離センサでもよい。光学式距離センサの光源は例えば半導体レーザ又は赤外線等である。インク打点がある部分は、半導体装置3の他の表面部分と比較して凸であるため、プローブカード側から光学式距離センサにて距離を計測することでインク打点の有無を容易に検出することができる。   Further, the ink spot detection unit is not limited to the image processing camera 13, but may be an optical distance sensor that measures the distance to the surface of the semiconductor device 3. The light source of the optical distance sensor is, for example, a semiconductor laser or infrared light. Since the portion having the ink hitting point is convex as compared with the other surface portion of the semiconductor device 3, the presence or absence of the ink hitting point can be easily detected by measuring the distance from the probe card side with the optical distance sensor. Can do.

また、インク打点検出部は、距離検出用カメラでもよい。距離検出用カメラがインク打点を撮影し、その表面にピントを合わせてインク打点までの距離を計測することでインク打点の有無を容易に検出することができる。距離検出用カメラであれば従来装置を流用できるため、低コストである。   The ink hit point detection unit may be a distance detection camera. The distance detection camera captures an ink hit point and focuses the surface to measure the distance to the ink hit point, thereby easily detecting the presence or absence of the ink hit point. Since a conventional device can be used for a distance detection camera, the cost is low.

また、インク打点検出部は、放射率を固定した放射温度計でもよい。物質の放射率は材質によって異なるため、半導体装置3の表面にある接続パッドの導電材とインク打点のインク材とは放射率が異なる。放射温度計によりそれらの表面温度を検出すると、検出時において同一温度であっても放射率が異なるため、検出温度に差が生じる。このような検出温度の変化でインク打点の有無を容易に検出することができる。   The ink spot detection unit may be a radiation thermometer with a fixed emissivity. Since the emissivity of the substance varies depending on the material, the emissivity is different between the conductive material of the connection pad on the surface of the semiconductor device 3 and the ink material of the ink hitting point. When those surface temperatures are detected by a radiation thermometer, the emissivity is different even at the same temperature at the time of detection, so that a difference occurs in the detected temperature. The presence or absence of an ink hitting point can be easily detected by such a change in detection temperature.

実施の形態3.
図8は、本発明の実施の形態3に係る半導体装置の評価装置を示す図である。実施の形態1,2では非接触でインク打点の検出を行うため、インク打点検出部をプローブ4の先端よりZ方向に凹ませてインク打点や半導体装置表面との接触を避けていた。これに対して、本実施の形態では、インク打点検出部として、半導体装置3に対向する接触センサ17を用いる。接触センサ17は、プローブ4の先端よりZ軸下方向に突出している。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 8 is a diagram showing an evaluation apparatus for a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention. In the first and second embodiments, since the ink hitting point is detected in a non-contact manner, the ink hitting point detection unit is recessed in the Z direction from the tip of the probe 4 to avoid contact with the ink hitting point and the surface of the semiconductor device. On the other hand, in the present embodiment, the contact sensor 17 facing the semiconductor device 3 is used as the ink hitting point detection unit. The contact sensor 17 projects downward from the tip of the probe 4 in the Z-axis direction.

インク打点16は半導体装置3の表面より凸なため、評価時にプローブ基体部7を半導体装置3に向けて下降した時、接触センサ17は評価用のプローブ4より先にインク打点16に接触する。接触センサ17による接触の検出時間が短ければインク打点ありと判断できるため、インク打点の有無を検出することができる。   Since the ink hitting point 16 is convex from the surface of the semiconductor device 3, the contact sensor 17 contacts the ink hitting point 16 prior to the evaluation probe 4 when the probe base portion 7 is lowered toward the semiconductor device 3 at the time of evaluation. If the contact detection time by the contact sensor 17 is short, it can be determined that there is an ink spot, so the presence or absence of an ink spot can be detected.

なお、接触センサ17として、電気的評価を行なわず押し込み量を検出するダミープローブを用いてもよい。半導体装置の表面に接触する場合と、インク打点に接触する場合とでは、押し込み量に差が生じるため、インク打点の有無を検出することができる。押し込み量を検出する場合には接触センサ17をプローブ4に対して突出させなくてもよい。   As the contact sensor 17, a dummy probe that detects the pushing amount without performing electrical evaluation may be used. Since there is a difference in the amount of pressing between the case of contacting the surface of the semiconductor device and the case of contacting the ink hitting point, the presence or absence of the ink hitting point can be detected. When detecting the push-in amount, the contact sensor 17 may not protrude from the probe 4.

実施の形態4.
図9は、本発明の実施の形態4に係る半導体装置の評価装置を示す図である。複数のインク打点検出部18を設けている。これにより、例えば、評価対象の半導体装置だけでなく、一つ評価前の半導体装置についてもインク打点の有無の検出を実施する。複数回検出を行うことにより誤検出の抑制が可能となる。複数のインク打点検出部18は上述のカメラ又はセンサ等であるが、同一の種類に限らず、異なる種類のものでもよい。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 9 is a diagram showing a semiconductor device evaluation apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. A plurality of ink spot detection units 18 are provided. Thereby, for example, the presence / absence of an ink hit point is detected not only for the semiconductor device to be evaluated but also for the semiconductor device before one evaluation. By detecting multiple times, it is possible to suppress erroneous detection. The plurality of ink spot detection units 18 are the above-described cameras or sensors, but are not limited to the same type, and may be different types.

1 チャックステージ、2 ウエハ、3 半導体装置、4 プローブ、5 絶縁基板、10 評価・制御部(評価部)、13 画像処理用カメラ(インク打点検出部)、14 画像処理部、17 接触センサ(インク打点検出部)、18 インク打点検出部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Chuck stage, 2 Wafer, 3 Semiconductor device, 4 Probe, 5 Insulating substrate, 10 Evaluation / control part (evaluation part), 13 Image processing camera (ink dot detection part), 14 Image processing part, 17 Contact sensor (ink) Dot spot detector), 18 Ink spot detector

Claims (16)

複数の半導体装置が形成されたウエハを固定するチャックステージと、
絶縁基板と、
前記絶縁基板に固定されたプローブと、
前記プローブを介して前記半導体装置に電流を流して前記半導体装置の電気特性を評価する評価部と、
前記絶縁基板に設けられ、前記半導体装置のインク打点の有無を検出するインク打点検出部とを備えることを特徴とする半導体装置の評価装置。
A chuck stage for fixing a wafer on which a plurality of semiconductor devices are formed;
An insulating substrate;
A probe fixed to the insulating substrate;
An evaluation section that evaluates the electrical characteristics of the semiconductor device by passing a current through the semiconductor device via the probe;
An evaluation apparatus for a semiconductor device, comprising: an ink dot detection unit that is provided on the insulating substrate and detects the presence or absence of an ink dot of the semiconductor device.
前記インク打点検出部は、評価時に前記プローブが接触する半導体装置に対向することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の評価装置。   The semiconductor device evaluation apparatus according to claim 1, wherein the ink dot detection unit faces a semiconductor device with which the probe contacts during evaluation. 前記インク打点検出部は、評価時に前記プローブが接触する前記半導体装置に隣接する半導体装置に対向することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の評価装置。   The semiconductor device evaluation apparatus according to claim 1, wherein the ink dot detection unit faces a semiconductor device adjacent to the semiconductor device with which the probe contacts during evaluation. 前記インク打点検出部は、評価時に前記プローブが接触する半導体装置と、その半導体装置に隣接する半導体装置の両方に対向することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の評価装置。   2. The evaluation apparatus for a semiconductor device according to claim 1, wherein the ink spot detection unit faces both the semiconductor device with which the probe contacts during evaluation and a semiconductor device adjacent to the semiconductor device. 前記インク打点検出部は、前記絶縁基板に対して位置を変えることができることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の半導体装置の評価装置。   5. The evaluation apparatus for a semiconductor device according to claim 1, wherein a position of the ink spot detection unit can be changed with respect to the insulating substrate. 6. 前記インク打点検出部は、前記絶縁基板に対して角度を変えることができることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の半導体装置の評価装置。   The semiconductor device evaluation apparatus according to claim 1, wherein the ink spot detection unit can change an angle with respect to the insulating substrate. 前記インク打点検出部は、前記半導体装置の表面を撮影する画像処理用カメラと、前記画像処理用カメラが撮影した画像を画像処理する画像処理部とを有することを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の半導体装置の評価装置。   The ink spot detection unit includes an image processing camera that captures the surface of the semiconductor device, and an image processing unit that performs image processing on an image captured by the image processing camera. The evaluation apparatus for a semiconductor device according to any one of the above. 前記インク打点検出部は、前記半導体装置の表面までの距離を計測する光学式距離センサを有することを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の半導体装置の評価装置。   The semiconductor device evaluation apparatus according to claim 1, wherein the ink spot detection unit includes an optical distance sensor that measures a distance to the surface of the semiconductor device. 前記インク打点検出部は、前記半導体装置の表面までの距離を計測する距離検出用カメラを有することを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の半導体装置の評価装置。   The semiconductor device evaluation apparatus according to claim 1, wherein the ink hitting point detection unit includes a distance detection camera that measures a distance to the surface of the semiconductor device. 前記インク打点検出部は、放射率を固定した放射温度計を有することを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の半導体装置の評価装置。   The semiconductor device evaluation apparatus according to claim 1, wherein the ink spot detection unit includes a radiation thermometer with a fixed emissivity. 前記インク打点検出部は、接触センサを有することを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の半導体装置の評価装置。   The evaluation apparatus for a semiconductor device according to claim 1, wherein the ink hit point detection unit includes a contact sensor. 絶縁基板に設けられたインク打点検出部を用いて、ウエハに形成された複数の半導体装置のインク打点の有無を検出する工程と、
前記絶縁基板に固定されたプローブを用いて、前記インク打点が無い半導体装置の電気特性を評価する工程とを備えることを特徴とする半導体装置の評価方法。
Detecting the presence or absence of ink spots on a plurality of semiconductor devices formed on a wafer using an ink spot detection unit provided on an insulating substrate; and
And a step of evaluating electrical characteristics of the semiconductor device having no ink spot using a probe fixed to the insulating substrate.
前記複数の半導体装置の全てについてインク打点の有無と位置情報を検出した後に、前記インク打点が無い半導体装置の電気特性を評価することを特徴とする請求項12に記載の半導体装置の評価方法。   13. The method of evaluating a semiconductor device according to claim 12, wherein after detecting presence / absence and position information of an ink hit point for all of the plurality of semiconductor devices, an electrical characteristic of the semiconductor device having no ink hit point is evaluated. 前記位置情報として前記ウエハの中心からの前記半導体装置の距離を検出することを特徴とする請求項13に記載の半導体装置の評価方法。   The semiconductor device evaluation method according to claim 13, wherein a distance of the semiconductor device from the center of the wafer is detected as the position information. 各半導体装置について1つずつ前記インク打点の有無の検出と前記電気特性の評価を連続して実施することを特徴とする請求項12に記載の半導体装置の評価方法。   13. The method for evaluating a semiconductor device according to claim 12, wherein the detection of the presence or absence of the ink spot and the evaluation of the electrical characteristics are successively performed for each semiconductor device. 評価対象の半導体装置だけでなく、一つ評価前の半導体装置についても前記インク打点の有無の検出を実施することを特徴とする請求項15に記載の半導体装置の評価方法。   16. The method of evaluating a semiconductor device according to claim 15, wherein the presence or absence of the ink hitting point is detected not only for the semiconductor device to be evaluated but also for the semiconductor device before one evaluation.
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