JP3022649B2 - 半導体検査装置 - Google Patents
半導体検査装置Info
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- JP3022649B2 JP3022649B2 JP3238654A JP23865491A JP3022649B2 JP 3022649 B2 JP3022649 B2 JP 3022649B2 JP 3238654 A JP3238654 A JP 3238654A JP 23865491 A JP23865491 A JP 23865491A JP 3022649 B2 JP3022649 B2 JP 3022649B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウェハ上に形成
された集積回路（以後ＩＣと呼ぶ）の電気特性試験を行
う半導体検査装置（以後プローバと呼ぶ）に関する。
された集積回路（以後ＩＣと呼ぶ）の電気特性試験を行
う半導体検査装置（以後プローバと呼ぶ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のプローバは図５に示すよ
うに、半導体ウェハ１を保持するための試料吸着台３
と、制御部８と、駆動部１０と、操作部１１と、顕微鏡
１２とを有している。
うに、半導体ウェハ１を保持するための試料吸着台３
と、制御部８と、駆動部１０と、操作部１１と、顕微鏡
１２とを有している。
【０００３】半導体ウェハ１上のＩＣ２に対して電気特
性試験を行うために、半導体テスター１３と、探針５を
複数設置しているプローブカード４とを接続し、プロー
ブカード４の探針５をＩＣ２の電極に接触させた状態で
ＩＣ２の電気特性試験が行われていた。
性試験を行うために、半導体テスター１３と、探針５を
複数設置しているプローブカード４とを接続し、プロー
ブカード４の探針５をＩＣ２の電極に接触させた状態で
ＩＣ２の電気特性試験が行われていた。
【０００４】前記プローブカード４については、ＩＣ２
の電極群に接触するための探針５が約２０本〜５００本
プローブカードの裏面側に設置されている。
の電極群に接触するための探針５が約２０本〜５００本
プローブカードの裏面側に設置されている。
【０００５】これらの探針５を設置するためには、熟練
した作業者が探針５を１本１本曲げ、ＩＣの電極群に対
応するため定められた位置に配置し、その後接着材によ
り配置された探針５を固定する。
した作業者が探針５を１本１本曲げ、ＩＣの電極群に対
応するため定められた位置に配置し、その後接着材によ
り配置された探針５を固定する。
【０００６】このような精密作業は、熟練した作業者で
あっても探針５の曲げる角度が定められた角度になって
いなかったり、探針５の高さを揃えることが難しい。
あっても探針５の曲げる角度が定められた角度になって
いなかったり、探針５の高さを揃えることが難しい。
【０００７】以上のようにして作製されたプローブカー
ド４は、プローバに接続され、その後作業者は顕微鏡１
２を見ながら探針５とＩＣ２の電極群の接触状態を確か
め、全ての探針５が接触した時点より、接触状態の安定
を図るため、さらに約１０〜２０μｍ試料吸着台３を探
針５に押し当てる。
ド４は、プローバに接続され、その後作業者は顕微鏡１
２を見ながら探針５とＩＣ２の電極群の接触状態を確か
め、全ての探針５が接触した時点より、接触状態の安定
を図るため、さらに約１０〜２０μｍ試料吸着台３を探
針５に押し当てる。
【０００８】一般には、約１０〜２０μｍ試料吸着台３
を探針５に押し当てることをオーバードライブと呼んで
おり、このときに押し当てた高さ分を制御部８に記憶さ
せる。
を探針５に押し当てることをオーバードライブと呼んで
おり、このときに押し当てた高さ分を制御部８に記憶さ
せる。
【０００９】このようにして、探針５とＩＣ２の電極群
が接触でき、且つオーバードライブ量が記憶され、はじ
めてＩＣ２の電気特性試験が行えるようになる。
が接触でき、且つオーバードライブ量が記憶され、はじ
めてＩＣ２の電気特性試験が行えるようになる。
【００１０】半導体ウェハ１上の各ＩＣ２に対してプロ
ーブカード４の探針５を数万回接触させると、プローブ
カード４は作製時に定められたとおりに作製されていな
い特定の探針５だけが摩耗したり、高さが変わってしま
うことがある。
ーブカード４の探針５を数万回接触させると、プローブ
カード４は作製時に定められたとおりに作製されていな
い特定の探針５だけが摩耗したり、高さが変わってしま
うことがある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】この従来のプローバに
おいては、顕微鏡によりＩＣの電極群と探針との接触確
認を行っているため、探針の多いプローブカードでは、
ＩＣの電極群との間で接触していない探針を見逃した
り、逆にＩＣの電極と探針との接触に気がつかず、オー
バードライブを加え過ぎてしまうことがある。
おいては、顕微鏡によりＩＣの電極群と探針との接触確
認を行っているため、探針の多いプローブカードでは、
ＩＣの電極群との間で接触していない探針を見逃した
り、逆にＩＣの電極と探針との接触に気がつかず、オー
バードライブを加え過ぎてしまうことがある。
【００１２】探針高さバラツキに対してオーバードライ
ブを大きく加えると、ＩＣの電極と探針との接触抵抗は
安定するが、探針の針圧により、集積回路の電極を壊す
こともある。
ブを大きく加えると、ＩＣの電極と探針との接触抵抗は
安定するが、探針の針圧により、集積回路の電極を壊す
こともある。
【００１３】そのため、オーバードライブは約１０〜２
０μｍが適当であり、このとき、探針バラツキが約５μ
ｍ以上あると、電極と探針との接触抵抗のバラツキも大
きくなり、ＩＣの電気特性試験は正確に行えなくなる。
０μｍが適当であり、このとき、探針バラツキが約５μ
ｍ以上あると、電極と探針との接触抵抗のバラツキも大
きくなり、ＩＣの電気特性試験は正確に行えなくなる。
【００１４】しかも、従来のプローバには探針バラツキ
を測定する機能や、探針の高さからＩＣの電極群と探針
群の接触高さや、適切なオーバードライブを見つける機
能はなく、作業者の判断に頼るために、オーバードライ
ブや探針バラツキの判断に個人差があり、ＩＣの電気特
性試験が正確に行えないという問題がある。
を測定する機能や、探針の高さからＩＣの電極群と探針
群の接触高さや、適切なオーバードライブを見つける機
能はなく、作業者の判断に頼るために、オーバードライ
ブや探針バラツキの判断に個人差があり、ＩＣの電気特
性試験が正確に行えないという問題がある。
【００１５】本発明の目的は、かかる問題を解決する半
導体検査装置を提供することにある。
導体検査装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る半導体検査装置においては、半導体ウ
ェハ上に形成された集積回路にプロ−ブカ−ドの複数の
探針を接触させ該集積回路の電気特性試験を行う半導体
検査装置であって、プロ−ブカ−ドの探針の先端までの
高さを各々の探針につき計測する探針高さ計測部と、探
針高さ計測部からの情報に基づいて前記電気特性試験開
始の可否を判断し、かつ集積回路の電極群と探針との接
触位置の高さと適切なオ−バ−ドライブの値を算出する
機能をもつ制御部とを有するものである。
め、本発明に係る半導体検査装置においては、半導体ウ
ェハ上に形成された集積回路にプロ−ブカ−ドの複数の
探針を接触させ該集積回路の電気特性試験を行う半導体
検査装置であって、プロ−ブカ−ドの探針の先端までの
高さを各々の探針につき計測する探針高さ計測部と、探
針高さ計測部からの情報に基づいて前記電気特性試験開
始の可否を判断し、かつ集積回路の電極群と探針との接
触位置の高さと適切なオ−バ−ドライブの値を算出する
機能をもつ制御部とを有するものである。
【００１７】
【作用】本発明では、探針の高さを測定し、そのデータ
を統計処理し最適な接触位置の高さを算出するようにし
たものである。
を統計処理し最適な接触位置の高さを算出するようにし
たものである。
【００１８】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【００１９】（実施例１）図１は、本発明の実施例１を
示すプローバの断面図である。
示すプローバの断面図である。
【００２０】図において、本実施例に係るプローバは、
プローブカード４の探針５の先端までの高さを計測する
ためのレーザ光源６及びカメラ７より構成される探針高
さ計測部９と、探針高さ計測部９からの情報を使用し
て、ＩＣ２の電極群と探針５との接触位置の高さと適切
なオーバードライブの値を算出する機能を付加した制御
部８とを有するものである。その他の構成は従来例と同
様である。
プローブカード４の探針５の先端までの高さを計測する
ためのレーザ光源６及びカメラ７より構成される探針高
さ計測部９と、探針高さ計測部９からの情報を使用し
て、ＩＣ２の電極群と探針５との接触位置の高さと適切
なオーバードライブの値を算出する機能を付加した制御
部８とを有するものである。その他の構成は従来例と同
様である。
【００２１】次に、このプローバの動作について説明す
る。例えば、探針５の高さを確認する場合には、探針高
さ計測部９が計測する探針５の下へ移動して、探針５の
高さを自動的に見つけ出す。
る。例えば、探針５の高さを確認する場合には、探針高
さ計測部９が計測する探針５の下へ移動して、探針５の
高さを自動的に見つけ出す。
【００２２】探針５の高さを計測する原理は、図２
（Ａ）のように、探針５の下面に向けて下方から角度ａ
でレーザ光が入射し、探針５で反射されたレーザ反射光
はカメラ７に入射する。
（Ａ）のように、探針５の下面に向けて下方から角度ａ
でレーザ光が入射し、探針５で反射されたレーザ反射光
はカメラ７に入射する。
【００２３】レーザ光源６とカメラ７の中心距離Ｌは固
定されているため、反射光がカメラ７の中心に入射した
時の探針５の高さＨ1は、Ｈ1＝Ｌ／２ｔａｎａである。
定されているため、反射光がカメラ７の中心に入射した
時の探針５の高さＨ1は、Ｈ1＝Ｌ／２ｔａｎａである。
【００２４】従って、図２（Ｂ）のように、カメラ７へ
の入射光が中心からｄｌ程ズレた場合、探針５までの高
さＨ2＝（Ｌｃｏｓａ＋ｄｌ）×Ｈ1／Ｌｃｏｓａで表わ
される。
の入射光が中心からｄｌ程ズレた場合、探針５までの高
さＨ2＝（Ｌｃｏｓａ＋ｄｌ）×Ｈ1／Ｌｃｏｓａで表わ
される。
【００２５】レーザ光源６の中心とカメラ７の中心が試
料吸着台３の表面と同じ高さに取付けられている時、半
導体ウェハ１の厚さをＷとすると、試料吸着台３から探
針５までの高さは、Ｈ＝Ｈ2−Ｗにより算出できる。
料吸着台３の表面と同じ高さに取付けられている時、半
導体ウェハ１の厚さをＷとすると、試料吸着台３から探
針５までの高さは、Ｈ＝Ｈ2−Ｗにより算出できる。
【００２６】この探針５の高さの計測を各探針５に対し
てそれぞれ行い、制御部８で探針５の高さバラツキが５
μｍ以下ならば、探針５の高さの平均値を算出し、これ
にオーバードライブを加えた上で、ＩＣ２の電気特性試
験を開始する。
てそれぞれ行い、制御部８で探針５の高さバラツキが５
μｍ以下ならば、探針５の高さの平均値を算出し、これ
にオーバードライブを加えた上で、ＩＣ２の電気特性試
験を開始する。
【００２７】また、探針５の高さバラツキが５μｍを超
える場合は、作業を中断し、作業者にプローブカード４
の交換を行うよう知らせる。
える場合は、作業を中断し、作業者にプローブカード４
の交換を行うよう知らせる。
【００２８】（実施例２）図３は、本発明の実施例２を
示す断面図である。
示す断面図である。
【００２９】本実施例２では、実施例１において使用し
ているカメラ７及びレーザ光源６に代えて、レーザの入
射波と反射波の相互干渉により位置検出を行うレーザ干
渉計を用いた探針高さ計測部９を設ける。
ているカメラ７及びレーザ光源６に代えて、レーザの入
射波と反射波の相互干渉により位置検出を行うレーザ干
渉計を用いた探針高さ計測部９を設ける。
【００３０】レーザ光の干渉の原理は、図４（Ａ），
（Ｂ）に示すように、入射波と反射波が相互干渉を起こ
し、光の強さが探針５の先端よりレーザ光の１／４波長
ごとに、暗，明，暗，明…を繰り返す。
（Ｂ）に示すように、入射波と反射波が相互干渉を起こ
し、光の強さが探針５の先端よりレーザ光の１／４波長
ごとに、暗，明，暗，明…を繰り返す。
【００３１】従って、この例では、干渉したレーザ光の
強弱（明暗）により探針５の高さを計測する。
強弱（明暗）により探針５の高さを計測する。
【００３２】この実施例２においても、例えばレーザ干
渉計から得た計測値を制御部８でＩＣ２から探針５まで
の高さを算出し、これにオーバードライブを加えた上
で、ＩＣの電気特性試験を行う。
渉計から得た計測値を制御部８でＩＣ２から探針５まで
の高さを算出し、これにオーバードライブを加えた上
で、ＩＣの電気特性試験を行う。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように本発明のプローバ
は、探針の高さ位置データを統計処理し、最適な接触位
置の高さを算出するため、ＩＣと探針の接触高さと適切
なオーバードライブを迅速に発見でき、且つ自動的にチ
ェックでき、作業者による接触の判断の個人差や、接触
抵抗のバラツキはなくなり、正確な電気特性試験が行え
るという効果を得る。
は、探針の高さ位置データを統計処理し、最適な接触位
置の高さを算出するため、ＩＣと探針の接触高さと適切
なオーバードライブを迅速に発見でき、且つ自動的にチ
ェックでき、作業者による接触の判断の個人差や、接触
抵抗のバラツキはなくなり、正確な電気特性試験が行え
るという効果を得る。
【００３４】また、各探針がどの程度摩耗しているとい
う情報も同時に得ることができ、さらに探針の高さバラ
ツキが５μｍを超える場合は作業を中断し、作業者にプ
ローブカードの交換を行うよう知らせることができる。
う情報も同時に得ることができ、さらに探針の高さバラ
ツキが５μｍを超える場合は作業を中断し、作業者にプ
ローブカードの交換を行うよう知らせることができる。
【図１】本発明の実施例１を示す半導体検査装置の断面
図である。
図である。
【図２】図１に示した探針の高さ位置計測実行中の様子
と計測原理を示す略図であり、（Ａ）は探針が摩耗して
いない場合、（Ｂ）は探針が摩耗した場合を示す図であ
る。
と計測原理を示す略図であり、（Ａ）は探針が摩耗して
いない場合、（Ｂ）は探針が摩耗した場合を示す図であ
る。
【図３】本発明の実施例２を示す半導体検査装置の断面
図である。
図である。
【図４】（Ａ）は、図３において、レーザ光の入射波と
反射波の一例を示す図、（Ｂ）は、図４（Ａ）において
レーザ光の干渉の様子を示す図である。
反射波の一例を示す図、（Ｂ）は、図４（Ａ）において
レーザ光の干渉の様子を示す図である。
【図５】従来例を示す断面図である。
１ 半導体ウェハ ２ ＩＣ（集積回路） ３ 試料吸着台 ４ プローブカード ５ 探針 ６ レーザ光源 ７ カメラ ８ 制御部 ９ 探針高さ計測部 １０ 駆動部 １１ 操作部 １２ 顕微鏡 １３ 半導体テスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−227448（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−286324（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−38855（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−39021（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/66 B
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体ウェハ上に形成された集積回路に
プロ−ブカ−ドの複数の探針を接触させ該集積回路の電
気特性試験を行う半導体検査装置であって、プロ−ブカ
−ドの探針の先端までの高さを各々の探針につき計測す
る探針高さ計測部と、探針高さ計測部からの情報に基づ
いて前記電気特性試験開始の可否を判断し、かつ集積回
路の電極群と探針との接触位置の高さと適切なオ−バ−
ドライブの値を算出する機能をもつ制御部とを有するこ
とを特徴とする半導体検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3238654A JP3022649B2 (ja) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | 半導体検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3238654A JP3022649B2 (ja) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | 半導体検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0555317A JPH0555317A (ja) | 1993-03-05 |
| JP3022649B2 true JP3022649B2 (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=17033346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3238654A Expired - Fee Related JP3022649B2 (ja) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | 半導体検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3022649B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07161783A (ja) * | 1993-12-13 | 1995-06-23 | Nec Corp | 半導体測定装置及びその測定状態設定方法 |
| JP4536525B2 (ja) * | 2005-01-12 | 2010-09-01 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 半導体装置の試験装置及び試験方法 |
| JP4752080B2 (ja) * | 2005-02-15 | 2011-08-17 | 株式会社三友製作所 | 電子顕微鏡微細作業用マニピュレーション装置 |
| KR100948805B1 (ko) * | 2009-08-07 | 2010-03-24 | 주식회사 에이디엔티 | 전자 방해 검출 장치 및 그 제어 방법 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2501613B2 (ja) * | 1988-03-08 | 1996-05-29 | 東京エレクトロン株式会社 | ウエハプロ―バ |
| JPH01286324A (ja) * | 1988-05-12 | 1989-11-17 | Canon Inc | ウエハプローバ |
-
1991
- 1991-08-26 JP JP3238654A patent/JP3022649B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0555317A (ja) | 1993-03-05 |
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Legal Events
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980303 |
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