JP2019046990A - プローバシステム - Google Patents

Abstract

【課題】制御装置が測定プログラムの変更や種類の増加を認識する。【解決手段】半導体装置（ＩＣチップ）にプローブを接触させるステージ装置３００と、該プローブを介して半導体装置の電圧・電流を測定する測定器２００と、制御装置１００とを備え、測定器２００と制御装置１００とが通信可能に接続されているプローバシステム１０００であって、測定器２００は、電圧・電流を測定する複数種類の測定プログラム（計測ファイル）を備え、制御装置１００は、測定プログラムを特定する複数の特定情報（計測ファイル名）を測定器２００から受信する特定情報取得部（計測ファイル取得部１４）と、ステージ装置３００を位置制御すると共に、受信した特定情報を測定器２００に送信することにより、測定器２００に電圧・電流を測定させる第１測定器制御部１５と備える。【選択図】図１

Description

本発明は、プローバシステムに関する。

プローバシステム、特に、セミオートプローバは、半導体装置に接触させるプローブの位置決めを行うステージ装置と、該プローブを介して、半導体装置の電圧・電流を測定する測定器とを備えたものである。そして、該測定器は、ステージ装置（ステージコントローラ）を制御する機能を備えていることが多い（非特許文献1参照）。

EasyEXPERTからセミオート・プローバを制御するためのヒント、［online］，［平成29年8月8日検索］，インターネット、<http://www.keysight.com/upload/cmc_upload/All/Hint_of_to_control_semi-auto_prober_from_EasyEXPERT.pdf?&cc=JP&lc=jpn>

半導体ウェハは同一構造の複数の半導体装置（半導体チップ）が形成されているので、測定器は、各半導体装置の電圧・電流特性のバラツキを評価する必要がある。この点、非特許文献１の技術は、測定器に測定結果を格納するので、測定結果の編集や評価が煩雑となる。このため、ＰＣ（Personal Computer）等の制御装置を測定器に接続し、その制御装置が、各半導体装置の測定結果を測定装置から受信し、受信した複数の測定結果を表計算ソフト等で編集し、評価することが好ましい。

ところで、測定器は、トランジスタやダイオード等の測定デバイスの相違や、電圧・電流・容量等の測定対象の相違に応じて、多数の種類の測定プログラムを内蔵している。これらの測定プログラムは、変更や種類の増加が行われることがある。作業者は、測定器に内蔵された測定プログラムに基づいて、測定シーケンスを作成する必要がある。このとき、作業者は、制御装置（ＰＣ）を用いて測定プログラムの変更や種類の増加を認識することができることが好ましい。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、制御装置が測定プログラムの変更や種類の増加を認識することができるプローバシステムを提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は、半導体装置（ＩＣチップ）にプローブを接触させるステージ装置（３００）と、前記プローブを介して前記半導体装置の電圧・電流を測定する測定器（２００）と、制御装置（１００）とを備え、前記測定器と前記制御装置とが通信可能に接続されているプローバシステム（１０００）であって、前記測定器は、前記電圧・電流を測定する複数種類の測定プログラム（例えば、計測ファイル１２１）を備え、前記制御装置は、前記測定プログラムを特定する複数の特定情報（例えば、計測ファイル名）を前記測定器から受信する特定情報取得部（例えば、計測ファイル取得部１４）と、前記ステージ装置を位置制御すると共に、受信した特定情報を前記測定器に送信することにより、前記測定器に前記電圧・電流を測定させる第１測定器制御部（１５）と備えることを特徴とする。なお、（ ）内の符号や文字は、例示である。

制御装置は、測定プログラムを特定する複数の特定情報を前記測定器から予め受信し、位置情報を用いて、ステージ装置を位置制御する共に、受信した特定情報を用いて、測定器を制御する。このため、測定器の測定プログラムの変更や種類の増加があったときであっても、制御装置は、起動時に、増加した測定プログラムを特定することができる。つまり、作業者は、測定器のバージョンアップによる測定プログラムの変更や種類の増加を意識することなく、制御装置（ＰＣ）に接続された表示部を介して認識することができる。

本発明によれば、制御装置が測定プログラムの変更や種類の増加を認識することができる。

本発明の実施形態であるプローバシステムの構成図である。 操作表示部が表示するウェハマップ作成画面である。 ウェハマップの中央部を拡大した拡大図である。 ＳｕｂＤｉｅ設定画面の拡大図である。 設定済ＳｕｂＤｉｅ表示画面である。 計測シーケンス（測定手順）の一例を示す図である。 切替部の動作を説明するフローチャートである。 第１測定器制御部の動作を説明するフローチャートである。 ステージ制御部の動作を説明するフローチャートである。 第２測定器制御部の動作を説明するフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態（以下、「本実施形態」と称する）につき詳細に説明する。なお、各図は、本実施形態を十分に理解できる程度に、概略的に示してあるに過ぎない。また、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。

図１は、本発明の実施形態であるプローバシステムの構成図である。
プローバシステム１０００は、制御装置１００と、測定器２００と、測定器２００に挿入される外部記憶媒体２５０と、プローバ装置３００とを備えて構成される。制御装置１００と測定器２００とは、ＧＰ−ＩＢ（General Purpose Interface Bus）、及びＬＡＮ(Local Area Network)で通信可能に接続される。制御装置１００とプローバ装置３００とは、ＧＰ−ＩＢで通信可能に接続される。

測定器２００は、測定制御部１１０と、記憶部１２０と、通信部１３０とを備えて構成される。測定制御部１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、プログラムを実行することにより、各種の機能を実現する。通信部１３０は、ＧＰ−ＩＢ＿Ｉ／Ｆ１３１と、ＬＡＮ＿Ｉ／Ｆ１３２と、ＵＳＢ＿Ｉ／Ｆ１３３とを備える。記憶部１２０は、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)やＲＡＭ（Random Access Memory）であり、複数種類の計測ファイル１２１及び複数種類のステージ移動ファイル１２２のプログラムと、測定結果ファイルとを格納する。

測定制御部１１０は、制御装置１００を介して、ステージコントローラ２１０を制御するステージ移動命令を、ＧＰ−ＩＢ＿Ｉ／Ｆ１３１に送信させ、その応答信号としてのステージ移動完了信号を受信させる。測定制御部１１０は、ＬＡＮ＿Ｉ／Ｆ１３２を介して、制御装置１００に計測ファイル１２１の全ての計測ファイル名（計測ファイル１２１を特定する特定情報）を送信させる。測定制御部１１０は、個々の計測ファイル名を受信し、受信した計測ファイル名の計測ファイル１２１のプログラムを実行する。また、測定制御部１１０は、計測ファイル１２１のプログラム実行により、計測した測定結果を測定結果ファイル１２５として格納する。

計測ファイル１２１は、例えば、Ｖｔｈ＿Ｓｕｂ．ｅｘｅ、ＩＯＮ．ｅｘｅ、Ｖｄｓ＿Ｉｄ．ｅｘｅ等のＭＯＳトランジスタの特性を測定するプログラムである。
ＭＯＳトランジスタは、非飽和領域Ｖｇｓ＞Ｖｔｈ、Ｖｇｄ＞Ｖｔｈにおいて、
Ｉｄ＝ｋ｛（Ｖｇｓ−Ｖｔｈ）^２−（Ｖｇｄ−Ｖｔｈ）^２｝ ・・・・・（１）
で表現される。また、飽和領域Ｖｇｓ＞Ｖｔｈ、Ｖｇｄ＜Ｖｔｈにおいて、
Ｉｄ＝ｋ（Ｖｇｓ−Ｖｔｈ）^２ ・・・・・・・・・・・・・・・・・（２）
で近似できる。

Ｖｔｈ＿Ｓｕｂ．ｅｘｅは、ＮＭＯＳ＿ＦＥＴのドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓをパラメータとして指定して、閾値電圧Ｖｔｈを求めるものである。このとき、Ｖｔｈ＿Ｓｕｂ．ｅｘｅは、Ｖｇ−Ｉｄ特性を計測し、式（１）で最小二乗近似して、閾値電圧Ｖｔｈを求める。ＩＯＮ．ｅｘｅは、ドレイン電流Ｉｄの短絡ドレイン電流ＩＯＮを測定するものである。つまり、ＩＯＮ．ｅｘｅは、ゲート電圧Ｖｇをドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ＝電源電圧ＶＤＤにしたときのドレイン電流Ｉｄを複数、測定し、これらの平均値を求める。Ｖｄｓ＿Ｉｄ．ｅｘｅは、パラメータとしてのゲート電圧Ｖｇを変化して、ドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓとドレイン電流Ｉｄとの特性曲線を測定するものである。

ステージ移動ファイル１２２は、ステージコントローラ２１０に指示して、ＸＹＺθステージ２２０を駆動するものである。ステージ移動ファイル１２２は、例えば、Ｓｔａｒｔ．ｅｘｅ、ＮｅｘｔＤｉｅ．ｅｘｅ、ＮｅｘｔＳｕｂＤｉｅ．ｅｘｅ、Ｌｏａｄ．ｅｘｅのプログラムファイルである。
Ｓｔａｒｔ．ｅｘｅは、先頭位置（ＨＯＭＥポジション）への移動を行うプログラムファイルである。ＮｅｘｔＤｉｅ．ｅｘｅは、現在の大アドレス（Ｄｉｅ）から次の大アドレスへの移動を行うプログラムファイルである。ＮｅｘｔＳｕｂＤｉｅ．ｅｘｅは、現在の小アドレス（ＳｕｂＤｉｅ）から次の小アドレスへの移動を行うプログラムファイルである。Ｌｏａｄ．ｅｘｅは、退避位置の移動を行うプログラムファイルである。

測定結果ファイル１２５は、計測ファイル１２１を用いて測定した電圧・電流特性の値を格納する。具体的に、Ｖｔｈ＿Ｓｕｂ．ｅｘｅは、ドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ毎に、Ｖｇ−Ｉｄ特性の全ての値を格納する。ＩＯＮ．ｅｘｅは、複数測定したドレイン電流Ｉｄの値を全て格納し、求めた平均値を格納する。Ｖｄｓ＿Ｉｄ．ｅｘｅは、ゲート電圧Ｖｇ毎に、ドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓの値とドレイン電流Ｉｄの値との全てを格納する。

プローバ装置３００は、ステージコントローラ２１０と、ステージ装置としてのＸＹＺθステージ２２０と、ウェハチャック２３０と、プローブカード２３５と、ＣＣＤカメラ２４０とを備える。
ステージコントローラ２１０は、制御装置１００によるＧＰ−ＩＢ制御により、ＸＹＺθステージ２１０を位置制御する。ＸＹＺθステージ２１０は、ステージコントローラ２１０に接続されて、ウェハチャック２３０をＸＹＺθの方向に移動させる物である。

ウェハチャック２３０は、複数の半導体装置（ＩＣチップ）が形成された半導体基板を固定する。プローブカード２３５は、ウェハチャック２３０に固定された半導体装置の各部に接触する接触子であり、測定器２００と電気的に接続されて、電圧・電流を測定する。ＣＣＤカメラ２４０は、ウェハチャック２３０に固定された半導体基板やプローブカード２３５を撮像する。これにより、ＣＣＤカメラ２４０は、ＸＹＺθステージ２１０が正確に位置決めされたか確認できる。

制御装置１００は、ＣＰＵを内蔵したＰＣ（Personal Computer）であり、ＯＳ（Operating System）２１の支配下で、アプリケーションプログラムを実行して、各種の機能を実現する。制御装置１００は、タッチパネル式の操作表示部１５０と接続する。制御装置１００は、制御部１０と、記憶部２０と、通信部３０とを備える。記憶部２０は、ＨＤＤやＲＡＭであり、ウェハマップデータ２２と、計測ファイル名２３と、ＯＳ２１とを格納する。通信部１３０は、ＵＳＢ＿Ｉ／Ｆ３１と、ＧＰ−ＩＢ＿Ｉ／Ｆ３２と、ＬＡＮ＿Ｉ／Ｆ３３とを備える。

制御部１０は、プログラムの実行により、ウェハマップ作成部１１と、位置データ変換部１２と、ステージ制御部１３と、計測ファイル取得部１４と、第１測定器制御部１５と、第２測定器制御部１６と、切替部としての測定器指定−ＰＣ指定選択処理部１７との機能を実現する。

図２は、操作表示部が表示するウェハマップ作成画面である。
ウェハマップ作成画面４００は、ウェハマップ作成部１１（図１）が操作表示部１５０に表示させる画面である。ウェハマップ作成画面４００は、主として、ウェハマップ４１０と、Ｄｉｅサイズ設定画面４２０と、ＳｕｂＤｉｅ設定画面４３０と、設定済ＳｕｂＤｉｅ表示画面４４０とを備える。

ウェハマップ４１０は、ウェハに形成された複数のＩＣチップ（Ｄｉｅ）を特定し、それぞれのＩＣチップの電圧・電流の測定位置（ＳｕｂＤｉｅ）を特定するものである。図２、及び図３においては、ウェハ中央の領域５と領域５を取り囲む領域１−４，６−９との９つの領域は、電圧・電流を測定する「Ｔｅｓｔ＿Ｄｉｅ」である。そして、「Ｔｅｓｔ＿Ｄｉｅ」以外の領域は、ステージ移動をスキップする「Ｓｋｉｐ＿Ｄｉｅ」又は「Ｎｏｎ−Ｔｅｓｔ＿Ｄｉｅ」である。

図３は、ウェハマップの中央部を拡大した拡大図である。
ウェハマップ４１０は、ウェハを二次元的に等分割し、分割した領域を整数Ｘ，Ｙの座標（Ｘ，Ｙ）で特定するものである。分割間隔Ｄｘ，Ｄｙは、Ｄｉｅサイズ設定画面４２０（図２参照）で設定し、ここでは、Ｄｉｅｓｉｚｅがｘ＝ｙ＝１００００［μｍ］、ＳｕｂＤｉｅの移動距離Ｄｘ＝Ｄｙ＝１０００［μｍ］で設定している。

ウェハマップ４１０は、ウェハ中央の領域５がＨＯＭＥ（０，０）である。画面右方向が正（Ｘ＞０）であり、左方向が負（Ｘ＜０）である。また、画面上方向が正（Ｙ＞０）であり、下方向が負（Ｙ＜０）である。具体的に、ＨＯＭＥ（０，０）から画面左上の領域１は、座標（−１，１）で特定され、ＨＯＭＥ（０，０）から画面右上の領域３は、座標（１，１）で特定される。また、ＨＯＭＥ（０，０）から画面左下の領域７は、座標（−１，−１）で特定され、ＨＯＭＥ（０，０）から画面右下の領域９は、座標（１，−１）で特定される。これらのＤｉｅの座標（Ｘ，Ｙ）は、絶対位置として特定される。

図４は、ＳｕｂＤｉｅ設定画面の拡大図である。
ＳｕｂＤｉｅ設定画面４３０は、ウェハマップ４１０のそれぞれのＤｉｅの左上の隅（角）を基準点［０，０］とし、測定点（ＳｕｂＤｉｅ）を移動距離［Ｄｘ，Ｄｙ］で特定する。つまり、ＳｕｂＤｉｅの移動距離［Ｄｘ，Ｄｙ］は、Ｄｉｅの左上の隅（角）を基準点［０，０］とする相対的移動量である。ここで、画面下方向が正（ｙ＞０）であり、上方向が負（ｙ＜０）である。すなわち、移動距離Ｄｙは、Ｄｉｅの領域を示す座標Ｙの方向に対して、正負が逆である。

例えば、ＳｕｂＮｏ．０は、基準点［０，０］からの移動距離Ｄｘ＝Ｄｙ＝０［μｍ］の位置である。また、ＳｕｂＮｏ．１は、基準点［０，０］からの移動距離Ｄｘ＝１０００［μｍ］の位置であり、移動距離Ｄｙ＝０［μｍ］であり、ＳｕｂＮｏ．２は、基準点［０，０］からの移動距離Ｄｘ＝０［μｍ］、移動距離Ｄｙ＝１０００［μｍ］の位置である。ＳｕｂＮｏ．３は、基準点［０，０］からの移動距離Ｄｘ＝Ｄｙ＝１０００［μｍ］の位置である。

図５は、設定済ＳｕｂＤｉｅ表示画面である。
設定済ＳｕｂＤｉｅ表示画面４４０は、全てのＤｉｅ（Ｔｅｓｔ＿Ｄｉｅ）についての測定点（ＳｕｂＤｉｅ）を列挙した一覧表である。例えば、測定点Ｎｏ．１，２，３，４は、（Ｘ，Ｙ）＝（−１，１）のＤｉｅのＳｕｂＮｏ．０，１，２，３である。次に、測定点Ｎｏ．５，６，７，８は、（Ｘ，Ｙ）＝（０，１）のＤｉｅのＳｕｂＮｏ．０，１，２，３である。次に、測定点Ｎｏ．９，１０，１１，１２は、（１，１）のＤｉｅのＳｕｂＮｏ．０，１，２，３である。

次に、測定点Ｎｏ．１３，１４，１５，１６は、（Ｘ，Ｙ）＝（１，０）のＤｉｅのＳｕｂＮｏ．０，１，２，３である。次に、測定点Ｎｏ．１７，１８，１９，２０は、（Ｘ，Ｙ）＝（０，０）のＤｉｅのＳｕｂＮｏ．０，１，２，３である。次に、測定点Ｎｏ．２１，２２，２３，２４は、（Ｘ，Ｙ）＝（−１，０）のＤｉｅのＳｕｂＮｏ．０，１，２，３である。このように、９つのＤｉｅに対して、４箇所のＳｕｂＤｉｅがあるので、全測定点（Number of test die）は３６種類である。

図６は、計測シーケンスの一例を示す図である。
ステップ１は、「Ｖｔｈ＿Ｓｕｂ＿０Ｖ」が設定され、Ｓｕｂ．Ｎｏ０のＳｕｂＤｉｅにおいて、ドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ＝０Ｖのときの閾値電圧Ｖｔｈを測定する。ステップ２は、「Ｖｔｈ＿Ｓｕｂ＿３Ｖ」が設定され、ドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ＝３Ｖのときの閾値電圧Ｖｔｈを測定する。ステップ３は、「Ｖｔｈ＿Ｓｕｂ＿５Ｖ」が設定され、ドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ＝５のときの閾値電圧Ｖｔｈを測定する。ステップ４は、「ＩＯＮ＿３Ｖ」が設定され、ゲート電圧Ｖｇ＝３Ｖのときの短絡ドレイン電流ＩＯＮを測定する。

ステップ５は、「ＳｕｂＤｉｅ＿Ｍｏｖｅ」が設定され、ＮｅｘｔＳｕｂＤｉｅ．ｅｘｅを実行し、次のＳｕｂＤｉｅ（Ｓｕｂ．Ｎｏ１（図４））に移動する。ステップ６は、「Ｖｄｓ＿Ｉｄ（１）」が設定され、Ｖｄｓ＿Ｉｄ特性を測定する。ステップ７，８，９は、「Ｖｔｈ＿Ｓｕｂ＿０Ｖ（１）」，「Ｖｔｈ＿Ｓｕｂ＿３Ｖ（１）」，「Ｖｔｈ＿Ｓｕｂ＿５Ｖ（１）」がそれぞれ設定され、ドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ＝０，３，５のときの閾値電圧Ｖｔｈを測定する。なお、「Ｖｔｈ＿Ｓｕｂ＿０Ｖ（１）」の「（１）」は、１番目の測定を意味し、前記した「Ｖｔｈ＿Ｓｕｂ＿０Ｖ」は、０番目の測定を意味する。ステップ１０は、「ＩＯＮ＿３Ｖ（１）」が設定され、ゲート電圧Ｖｇ＝３Ｖのときの短絡ドレイン電流を測定する。

ステップ１１は、「ＳｕｂＤｉｅ＿Ｍｏｖｅ（１）」が設定され、ＮｅｘｔＳｕｂＤｉｅ．ｅｘｅを実行し、次のＳｕｂＤｉｅ（Ｓｕｂ．Ｎｏ２（図４））に移動する。ステップ１２〜１６は、「Ｖｄｓ＿Ｉｄ（２）」，「Ｖｔｈ＿Ｓｕｂ＿０Ｖ（２）」，「Ｖｔｈ＿Ｓｕｂ＿３Ｖ（２）」，「Ｖｔｈ＿Ｓｕｂ＿５Ｖ（２）」，「ＩＯＮ＿３Ｖ（２）」が設定される。

ステップ１７は、「ＳｕｂＤｉｅ＿Ｍｏｖｅ（２）」が設定され、次のＳｕｂＤｉｅ（Ｓｕｂ．Ｎｏ３（図４））に移動する。ステップ１８〜２２は、「Ｖｄｓ＿Ｉｄ（３）」，「Ｖｔｈ＿Ｓｕｂ＿０Ｖ（３）」，「Ｖｔｈ＿Ｓｕｂ＿３Ｖ（３）」，「Ｖｔｈ＿Ｓｕｂ＿５Ｖ（３）」，「ＩＯＮ＿３Ｖ（３）」が設定される。

図１の構成図の説明に戻り、ステージ制御部１３は、ステージコントローラ２１０を介して、ＸＹＺθステージ２２０を位置制御する。位置データ変換部１２は、測定器２００から受信したステージ移動命令（例えば、Ｓｔａｒｔ．ｅｘｅ，ＮｅｘｔＤｉｅ．ｅｘｅ，ＮｅｘｔＳｕｂＤｉｅ．ｅｘｅ）を受信して、ウェハマップデータ２２を用いて、ＸＹＺθステージ２２０の位置データ（絶対位置）に変換する。

計測ファイル取得部１４は、測定器２００に格納されている計測ファイル１２１の全てのファイル名（計測ファイル名２３）をＬＡＮ＿Ｉ／Ｆ３３を介して取得し、記憶部２０に格納する。

第１測定器制御部１５は、計測シーケンス（図６参照）に基づいて、ステージ制御部１３を制御し、ＸＹＺθステージ２２０を位置制御させる。次に、第１測定器制御部１５は、計測シーケンス（図６参照）に基づいて、記憶部２０に格納されている全ての計測ファイル名から何れか一の計測ファイル名を選択し、選択された計測ファイル名を測定器２００に送信する。そして、第１測定器制御部１５は、その応答として、測定結果を受信し、受信した計測結果を記憶部２０に格納する。

第１測定器制御部１５は、測定結果編集部１５ａを備え、測定結果編集部１５ａは、記憶部２０に格納された測定結果を編集する。

第２測定器制御部１６は、ＧＰ−ＩＢ＿Ｉ／Ｆ３２を介して測定器２００からステージ移動命令（相対的移動量）を受信し、受信したステージ移動命令に基づいて、位置データ変換部１２に位置データ（絶対位置）を演算させ、演算した位置データをＵＳＢ＿Ｉ／Ｆ３１を介してプローバ装置３００に送信する。

これにより、第２測定器制御部１６は、プローバ装置３００からの返信信号として、ステージ移動完了信号を受信し、受信したステージ移動完了信号を測定器２００に返信する。これにより、測定器２００は、計測ファイル１２１に基づいて、電圧・電流の測定を行う。

測定器指定−ＰＣ指定選択処理部１７は、第１測定器制御部１５と、第２測定器制御部１６とを切り替える切替部である。第１測定器制御部１５は、測定器２００に格納されている計測ファイル１２１のファイル名を全て受信し、そのファイル名を用いて、計測ファイル１２１を指定する。つまり、第１測定器制御部１５は、制御装置（ＰＣ）が計測ファイル１２１を指定する。一方、第２測定器制御部１６は、計測ファイル１２１を指定することなく、測定器２００（測定制御部１１０）が計測ファイル１２１を指定することになる。つまり、測定器指定−ＰＣ指定選択処理部１７は、測定器２００が計測ファイル１２１を指定するモードと、ＰＣが計測ファイル１２１を指定するモードとを切り替える。

図７は、切替部の動作を説明するフローチャートである。
このルーチンは、制御装置１００、測定器２００、及びプローバ装置３００の電源投入時に起動する。
作業者は、測定器２００を用いて、予め、第２測定手順としての計測シーケンス（図６参照）を作成する（Ｓ１）。ここで、破線は、作業者の作業を意味する。同時期に、作業者は、制御装置１００を用いて、予め、ウェハマップデータ２２（図１）、及び第１測定手順としての計測シーケンス（図６参照）を作成する（Ｓ２）。なお、計測シーケンスの作成は、制御装置１００と測定器２００との何れか一方で構わない。

制御装置１００は、測定器指定／ＰＣ指定選択処理を切り替えるメニュー選択処理を実行する（Ｓ３）。つまり、測定器指定−ＰＣ指定選択処理部１７は、メニュー画面を起動し、第１測定器制御部１５と、第２測定器制御部１６との何れを使用するかを切り替える。このとき、作業者は、制御装置１００で計測シーケンス（図６参照）を作成したとき、第１測定器制御部１５に切り替え、測定器２００で計測シーケンス（図６参照）を作成したとき、第２測定器制御部１６に切り替える。

Ｓ３の後、制御装置１００は、測定器２００と起動同期を行う（Ｓ４，Ｓ５）。つまり、制御装置１００と測定器２００とは、ＧＰ−ＩＢ＿Ｉ／Ｆ３２，１３１及びＬＡＮ＿Ｉ／Ｆ３３，１３２を使用可能にする。

Ｓ４の後、制御装置１００は、ＧＰ−ＩＢ＿Ｉ／Ｆ３２，１３１を用いて、測定器２００のモード設定を行う（Ｓ６）。このモード設定により、制御装置１００は、測定器２００自身の計測シーケンスに基づいて、ステージ移動、及び測定を行うために、測定器２００自身が計測ファイル１２１の指定を行う測定器指定モードと、制御装置１００が計測ファイル１２１の指定を行うＰＣ指定モードとを区別するフラグが設定される。

Ｓ６のモード設定により、測定器２００は、自身の計測シーケンス（図６）に基づいて、ステージ移動、及び測定を行うために、測定器２００自身が計測ファイル１２１の指定を行うモードと、制御装置１００が計測ファイル１２１の指定を行うモードとの何れかに設定される（Ｓ７）。

Ｓ６の後、制御装置１００は、モード設定用フラグを判定する（Ｓ８）。測定器２００が計測ファイル１２１を指定するフラグに設定されているとき、制御装置１００は、測定器指定処理（Ｓ４０）を実行する。一方、ＰＣが計測ファイル１２１を指定するフラグに設定されているとき、制御装置１００は、ＰＣ指定処理を実行する（Ｓ１０）。このとき、測定器２００は、それぞれのモードに応じた計測処理を実行する（Ｓ１２，Ｓ４２）。また、プローバ装置３００は、ステージ移動処理を実行する（Ｓ９）。

図８は、第１測定器制御部の動作を説明するフローチャートである。
このルーチンは、ＰＣ指定処理（Ｓ１０）の実行により、起動する。
制御装置１００は、計測ファイル名送信指示をＬＡＮを介して測定器２００に送信する（Ｓ１１）。これにより、測定器２００は、計測ファイル名送信指示を受信し（Ｓ１２）、全計測ファイル名を制御装置１００に送信する（Ｓ１３）。これにより、制御装置１００は、全ての計測ファイル名２３（図１）を受信する（Ｓ１４）。

Ｓ１４の後、制御装置１００は、プローバ装置３００に対してステージ制御を行う（Ｓ１５）。これにより、プローバ装置３００は、ステージ移動を行う（Ｓ１６）。

図９は、ステージ制御部の動作を説明するフローチャートである。
制御装置１００のステージ制御部１３（図１）は、ＸＹＺθステージ２２０の位置データ（絶対位置）をステージコントローラ２１０（図１）に送信する。このとき、ステージ制御部１３は、位置データ変換部１２（図１）に対して、計測シーケンス、及びウェハマップデータ２２に基づいて、位置データ（絶対位置）を生成させる。そして、ステージコントローラ２１０は、位置データを受信する（Ｓ１８）。

ステージコントローラ２１０は、受信した位置データに基づいて、ステージ移動を行い（Ｓ１９）、移動完了信号を制御装置１００に送信（返信）する（Ｓ２０）。制御装置１００は、移動完了信号を受信し（Ｓ２１）、元のルーチン（図８参照）に戻る。

Ｓ１５（図８）の後、制御装置１００は、計測シーケンスに基づいて、測定ファイル名を測定器２００に送信する（Ｓ２２）。このとき、制御装置１００は、測定ファイル名と共に、パラメータや引数を、必要に応じて送信する。測定器２００は、測定ファイル名を受信し、計測ファイル１２１を実行し、電圧・電流の測定を行う（Ｓ２４）。測定後、測定器２００は、ＬＡＮで、測定結果（測定データ）を制御装置１００に送信する（Ｓ２５）。

制御装置１００は、測定結果を受信し（Ｓ２６）、データ仕分けを行う（Ｓ２７）。例えば、前記したように、Ｖｔｈ＿Ｓｕｂ．ｅｘｅは、ドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓを指定して、Ｖｇ−Ｉｄ特性を計測し、式（１）を用いて、閾値電圧Ｖｔｈを求めるものである。このＶｔｈ＿Ｓｕｂ．ｅｘｅのデータ仕分けは、計測したＶｇ−Ｉｄ特性の全てのデータと、閾値電圧Ｖｔｈとを区別するものである。また、ＩＯＮ．ｅｘｅは、ドレイン電流Ｉｄを複数、測定し、これらの平均値を求めるものである。このＩＯＮ．ｅｘｅのデータ仕分けは、ドレイン電流Ｉｄの複数の測定値と、平均値とを区別するものである。

Ｓ２７の後、制御装置１００は、単一モジュールの測定が終了したか否か判定する（Ｓ２８）。つまり、制御装置１００は、単一のＤｉｅにおける全てのＳｕｂＤｉｅについて測定したか否か判定する。全てのＳｕｂＤｉｅの測定が終了していなければ（Ｓ２８でＮｏ）、制御装置１００は、ステージ移動ファイル１２２のＮｅｘｔＳｕｂＤｉｅ．ｅｘｅを実行して（Ｓ２９）、処理をＳ１５に戻す。

一方、全てのＳｕｂＤｉｅの測定が完了していたら（Ｓ２８でＹｅｓ）、制御装置１００は、全モジュールの測定が終了したか否か判定する（Ｓ３０）。つまり、制御装置１００は、全てのＤｉｅについて測定したか否か判定する。全てのＤｉｅの測定が終了していなければ（Ｓ３０でＮｏ）、制御装置１００は、ステージ移動ファイル１２２のＮｅｘｔＤｉｅ．ｅｘｅを実行して（Ｓ３１）、処理をＳ１５に戻す。

一方、全てのＤｉｅの測定が完了していたら（Ｓ３０でＹｅｓ）、制御装置１００は、測定データの編集を行う（Ｓ３２）。この測定データの編集は、全てのＤｉｅについての測定値の平均値を演算したり、最大・最小値を演算したり、測定値が規格内に入っているか否か判定したりすることである。つまり、測定結果編集部１５ａは、ウェハマップデータ２２、及び測定値を区別するための計測ファイル名（計測ファイル１２１を特定する特定情報）の何れか一方又は双方を用いて、Ｓ２６で受信した測定結果を編集する。

図１０は、第２測定器制御部の動作を説明するフローチャートである。
このルーチンは、測定器指定処理（Ｓ４０、図７）の実行により、起動する。また、予め、測定器２００で、計測シーケンス（図６）が作成されており、制御装置１００でウェハマップデータ２２が作成されている。
制御装置１００は、ＧＰ−ＩＢで測定器２００を制御し、計測シーケンスを実行させる（Ｓ４１）。測定器２００は、計測シーケンスを実行する（Ｓ４２）。これにより、測定器２００は、ステージ移動ファイル１２２を実行し、測定器２００は、制御装置１００に相対的移動量を示すステージ移動命令を送信する（Ｓ４３）。制御装置１００は、ステージ移動命令を受信し（Ｓ４４）、ステージ制御を行う（Ｓ４５）。このとき、プローバ装置３００は、ステージ移動を行う（Ｓ４６）。ここで、Ｓ４５，４６の処理は、前記したＳ１６，１７の処理（図９参照）と同一なので、説明を省略する。

Ｓ４５の処理後、制御装置１００は、プローバ装置３００から受信したステージ移動完了信号（Ｓ２１，図９）を測定器２００に送信する（Ｓ４７）。測定器２００は、ステージ移動完了信号を受信し（Ｓ４８）、計測シーケンスに基づいて、計測ファイル１２１（図１）を実行する（Ｓ４９）。Ｓ４９の処理後、測定器２００は、測定結果（測定データ）を外部記憶媒体２５０に保存する（Ｓ５０）。Ｓ５０の処理後、測定器２００は、計測シーケンスの処理が終了したか否か判定する（Ｓ５１）。処理が終了していなければ（Ｓ５１でＮｏ）、測定器２００は、Ｓ４３の処理に戻り、適宜、ステージ移動ファイル１２２を実行する。一方、処理が終了していれば（Ｓ５１でＹｅｓ）、測定器２００は、処理を終了する。

本実施形態のプローバシステム１０００は、制御装置１００の第１測定器制御部１５が計測ファイル１２１を指定するＰＣ指定モードと、測定器２００が計測ファイル１２１を指定する測定器指定モードとを有している。ＰＣ指定モードによれば、制御装置１００は、計測ファイル１２１を特定する複数の計測ファイル名を測定器２００から予め受信する。制御装置１００は、計測シーケンス（第１測定手順）に基づいて、ウェハマップデータ２２を用いて演算した位置情報（絶対位置）を用いて、ＸＹＺθステージ２２０を位置制御する共に、受信した計測ファイル名を用いて、測定器２００を制御する。

このため、測定器２００の測定プログラムの変更や種類の増加があったときであっても、制御装置１００は、起動時に、増加した測定プログラムを特定することができる。つまり、作業者は、測定器のバージョンアップによる測定プログラムの変更や種類の増加を意識することなく、制御装置（ＰＣ）に接続された表示部を介して認識することができる。

一方、測定器指定モードによれば、制御装置１００は、計測シーケンス（第２測定手順）に基づいて、測定器２００からステージ移動命令を受信し、受信したステージ移動命令、及びウェハマップデータ２２を用いて、ＸＹＺθステージ２２０を位置制御する。そして、測定器２００は、位置制御された位置で、計測ファイル１２１を用いて、電圧・電流を測定し（Ｓ４９）、測定結果を外部記憶媒体２５０に保存する（Ｓ５０）。つまり、測定器指定モードによって、測定結果の編集を行うときには、制御装置１００の第２の測定器制御部１６は、外部記憶媒体２５０からデータを取り込むことになる。

（比較例）
比較例のプローバシステムは、測定器２００と、プローバ装置３００とがＧＰ−ＩＢで接続されたものである。つまり、測定器２００は、直接、プローバ装置３００を位置制御する機能を有している。

測定器２００は、各半導体装置の電圧・電流特性のバラツキを評価する必要がある。この点、測定器に測定結果を格納するので、測定結果の編集や評価が煩雑となる。このため、ＰＣ（Personal Computer）等の制御装置を測定器に接続し、その制御装置が、各半導体装置の測定結果を測定装置から受信し、受信した複数の測定結果を表計算ソフト等で編集し、評価することになる。

しかしながら、本実施形態のプローバシステム１０００のＰＣ指定モードによれば、制御装置１００は、ウェハマップデータ２２に基づいて、プローバ装置３００を制御し、測定器２００から測定結果を受信しているので、全てのＤｉｅについての測定値の平均値を演算したり、最大・最小値を演算したり、測定値が規格内に入っているか否か判定したりする測定データの編集（Ｓ３２、図８）が容易である。

１０ 制御部
１１ ウェハマップ作成部
１２ 位置データ変換部
１３ ステージ制御部
１４ 計測ファイル取得部（特定情報取得部）
１５ 第１測定器制御部
１５ａ 測定結果編集部
１６ 第２測定器制御部
１７ 測定器指定−ＰＣ指定選択処理部（切替部）
２０ 記憶部
２２ ウェハマップデータ
２３ 計測ファイル名
３０，１３０ 通信部
１００ 制御装置
１１０ 測定制御部
１２０ 記憶部
１２１ 計測ファイル
１２２ ステージ移動ファイル
１２５ 測定結果ファイル
２００ 測定器
２１０ ステージコントローラ
２２０ ＸＹＺθステージ（ステージ装置）
２５０ 外部記憶媒体
３００ プローバ装置
４１０ ウェハマップ
１０００ プローバシステム

前記目的を達成するために、本発明は、半導体装置（ＩＣチップ）にプローブを接触させるステージ装置（３００）と、前記プローブを介して前記半導体装置の電圧・電流を測定する測定器（２００）と、制御装置（１００）とを備え、前記測定器と前記制御装置とが通信可能に接続されているプローバシステム（１０００）であって、前記測定器は、前記電圧・電流を測定する複数種類の測定プログラム（例えば、計測ファイル１２１）を備え、前記制御装置は、前記複数種類の測定プログラムを特定する全ての特定情報（例えば、計測ファイル名）を前記測定器から受信する特定情報取得部（例えば、計測ファイル取得部１４）と、前記ステージ装置を位置制御すると共に、受信した特定情報を前記測定器に送信することにより、前記測定器に前記電圧・電流を測定させる第１測定器制御部（１５）と備えることを特徴とする。なお、（ ）内の符号や文字は、例示である。

制御装置は、測定プログラムを特定する全ての特定情報を前記測定器から予め受信し、位置情報を用いて、ステージ装置を位置制御する共に、受信した特定情報を用いて、測定器を制御する。このため、測定器の測定プログラムの変更や種類の増加があったときであっても、制御装置は、起動時に、増加した測定プログラムを特定することができる。つまり、作業者は、測定器のバージョンアップによる測定プログラムの変更や種類の増加を意識することなく、制御装置（ＰＣ）に接続された表示部を介して認識することができる。

Claims (5)

1. 半導体装置にプローブを接触させるステージ装置と、前記プローブを介して前記半導体装置の電圧・電流を測定する測定器と、制御装置とを備え、前記測定器と前記制御装置とが通信可能に接続されているプローバシステムであって、
   前記測定器は、前記電圧・電流を測定する複数種類の測定プログラムを備え、
   前記制御装置は、
   前記測定プログラムを特定する複数の特定情報を前記測定器から受信する特定情報取得部と、
   前記ステージ装置を位置制御すると共に、受信した特定情報を前記測定器に送信することにより、前記測定器に前記電圧・電流を測定させる第１測定器制御部と
   を備えることを特徴とするプローバシステム。
2. 請求項１に記載のプローバシステムであって、
   前記制御装置は、前記半導体装置と前記プローブとが接触する絶対位置を示すウェハマップを作成するウェハマップ作成部をさらに備え、
   前記第１測定器制御部は、第１測定手順に従い、前記測定器を制御すると共に、前記ウェハマップを参照して前記ステージ装置を位置制御し、
   前記測定器は、前記第１測定手順に従って測定した測定結果を前記制御装置に送信し、
   前記第１測定器制御部は、前記ウェハマップ、及び前記特定情報の何れか一方又は双方を用いて、前記測定結果を編集する測定結果編集部をさらに備える
   ことを特徴とするプローバシステム。
3. 請求項２に記載のプローバシステムであって、
   前記測定器は、第２測定手順に従い、前記測定プログラムを実行すると共に、相対的移動量を示すステージ移動命令を前記制御装置に送信する測定制御部をさらに備え、
   前記制御装置は、前記測定器から前記ステージ移動命令を受信すると、前記ステージ装置を位置制御する第２測定器制御部と、
   前記第１測定器制御部と前記第２測定器制御部とを切り替える切替部とをさらに備える
   ことを特徴とするプローバシステム。
4. 請求項３に記載のプローバシステムであって、
   前記測定器は、前記第２測定手順に従って測定した測定結果を外部記憶装置に格納する
   ことを特徴とするプローバシステム。
5. 請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載のプローバシステムであって、
   前記特定情報は、前記測定プログラムのファイル名である
   ことを特徴とするプローバシステム。

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