JP3379490B2 - 電荷測定装置 - Google Patents
電荷測定装置Info
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- G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
- G01R29/24—Arrangements for measuring quantities of charge
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Description
からなる基板上に複数の半導体装置を形成後、基板をダ
イシング工程に各半導体装置(以下、ダイという。)に
分離し、ダイをパッケイジに搭載し金線等でダイ上に形
成された電極と外部リードとを接続した後、例えば樹脂
を封入することで完成する。 【0002】半導体装置の不良は従来は基板上に半導体
装置を形成するプロセス中で例えばフォトリソグラフィ
が設計通りの寸法に形成できない、絶縁膜に下層配線と
上層配線とを接続させるためのコンタクト孔を形成した
際に、完全に孔が下層配線まで貫通していない等のプロ
セスに起因する原因でおこっていた。 【0003】しかしながら、近年の素子寸法の微細化に
伴い半導体装置の静電気に対する耐性が小さくなりプロ
セスに起因する不良以外に静電気に起因する不良が増大
してきた。 【0004】発明者等はこの原因を究明することを目的
として、特開平7―325119号公報にESDの測定
装置を発表している。 【0005】この測定装置を図面を用いて説明する。 【0006】図10は特開平7−325119号公報の
測定器の概略図である、金属棒14を容量値既知の誘電
体4で包み、その上から金属板15で包んで、金属板1
5を接地電位にする。被測定物から誘電体4迄の配線と
誘電体4とを、相互間の相対位置が不変であるように一
体化する。金属板15が外部からの電磁誘導を遮蔽する
ので、被測定物から誘電体4までの配線の変形や電磁誘
導による測定値の変動はない。又、誘電体4を、被測定
電荷の移動経路に沿って分布容量となるような構造に
し、誘電体4が被測定物に近い方から順次時間差をもっ
て充電されて行くようにして、被測定物1の高電圧が瞬
間的に電圧計5に加わのを防ぎ、被測定電荷が電圧計5
を通してグランドに漏れるのを防止する。 【0007】図2は、上記の測定装置をLSIの製造工
程に適用した例を示す図である。 【0008】この例では、図2(a)に示すように、L
SI16を斜めに設置した金属レール17上を滑らせ、
上から下へ搬送した場合に発生するリード端子の過剰動
電荷を測定した。 【0009】このような搬送方法は、LSIの製造工程
中ではよく用いられる方法である。先ず、図1に示すよ
うに、測定装置最外側の金属板15をグランドに接続
し、内側の金属棒14の末端とグランドとの間に電圧計
5を接続した上で、金属棒14と金属板15とを短絡さ
せ誘電体4を十分放電させる。 【0010】次に、図2(b)に示す部分拡大図のよう
に、金属棒14の尖った先端をレール17を滑り降りて
きたLSI16のリード端子18に接触させ、そのとき
の電圧計5の値を測定し、Q=CVにより、過剰動電荷
量Qを算出する。 【0011】近年半導体集積回路装置(DRAM、プロ
セッサ、CCD等)やハードディスクの磁気データを読
みとるMRヘッド(magunetro-resisitive reading hea
d)等の微細化が急激に進行している。 【0012】これらの寸法の微細化は製造時・組立時・
使用時にESDの影響を非寿にうけやすい状態になって
いるために今後ESD傷害を防止するための、ESDの
測定等の技術の改善が急務となっている。 【0013】 【発明が解決しようとする課題】従来のクーロンメータ
ーを用いた測定器は、被測定試料に直接静電気が蓄積さ
れた場合の測定には効果的であったが、誘起されて試料
に蓄積される静電気に対する測定は困難であった。 【0014】しかしながら、ノズルによる吸着、基板へ
の半導体装置の実装等生産ラインには電荷が製品に誘起
される工程が多々あり、従来の帯電した人体等から直接
製品に電荷が充電された場合の電荷の測定しかできない
と、製品に誘起される電荷による製品の不良原因の調査
ができず、生産ラインの静電気による不良の撲滅ができ
ないという問題があった。 【0015】このような問題は、1997年以降の先端
技術において、電子デバイスのみならず、記憶密度を高
めたハードディスク、ハイビジョン化による高精細な画
像を表示するための液晶表示装置、プラズマ表示装置等
の製品で静電気による傷害が生産ラインのみならずその
組立ラインで多発していることが背景にある。 【0016】例えば、大規模半導体集積回路装置はその
配線ルールが0.25μmを切り2000年には0.1
8μmになろうとしている。さらに、画像CCDが画像
の細密性を向上させるために各画素面積を微細化してい
る。 【0017】これに対し、ハードディスクも記憶密度が
5〜15GBit/inchi2とますます高密度かの一
途をたどり、この結果読みとり・書き込みのためのヘッ
ドの寸法を微細化されている。 【0018】さらに、液晶表示装置(以下、LCDと略
す)も画素寸法を微細化することで解像度等の向上に努
めている。今後、デジタル放送が本格化し、ハイビジョ
ンテレビが一般化するとプラズマ表示装置等の画像表示
装置も画素寸法が微細化され、当然静電気の影響を受け
るようになる。 【0019】しかし、今後の微細化に対するESD耐性
は従来技術で示した装置の精度を超え、さらなる装置の
改善が必要となってきた。 【0020】一方、欧米のみならず日本においても生産
拠点が東南アジアにシフトし、生産ライン及び市場での
静電気による傷害が発生し、これらの撲滅を図ることが
急務となっているが、このためにはより改善された精度
良くしかも簡単に静電気の測定を行えるようにする必要
がある。 【0021】 【発明の目的】本願発明の目的は、従来は試験素子に直
接帯電された電荷しか測定できず、試験素子に誘起され
る電荷の測定を可能とし、例えばノズルによる吸着等電
荷が誘起される工程での電荷が誘起される原因を追及す
ることで生産ラインの電荷の誘起による生産ラインの静
電気による不良を撲滅するものである。 【0022】 【課題を解決するための手段】本発明は、導電板に接続
された高抵抗は、電源又は接地のいずれかとスイッチを
介し接続され、前記導電板上に絶縁体を介して載置され
た被測定物と前記被測定物上に配された探針と該探針と
は絶縁他を介し接続され前記導電板と略平行な接地板と
を有し、前記探針は前記接地板と接続されたクーロンメ
ータ又は前記接地板にスイッチを介して接続されること
を特徴とする電荷測定装置である。 【0023】 【発明の実施の形態】本発明の1実施例である電界誘導
電荷計(以下、F−CDMと略す)を図1を用いて説明
する。 【0024】F−CDMは、金属等の導電材料で作られ
た導電板1上に載置された絶縁フィルム4と、絶縁膜5
で作られた試料を固定する台とで構成され、探針7は、
絶縁体を介し金属等の導電材料で作られた表面接地板2
に固定されている。測定される試験素子8は絶縁膜5で
作られた台上に固定される。表面接地板3は導電板1と
略平行に形成されている。表面接地板3にはクロンメー
タ4と検流計が接続され探針7とはスイッチを介し接続
されるようになっている。検流計はオシロスコープ1が
接続されると共に接地されている。導電板1は電源10
又はアースとスイッチを介して接続される。 【0025】試験素子が半導体装置でる場合端子の直上
に探針7を配することで測定が行われる。表面接地板が
無いと試験素子に直接帯電した電荷の測定は可能である
が、摩擦等の原因で試験素子に誘起される電荷の測定が
できない。 【0026】表面接地板3を設け試料を載置する導電板
1に電源10が接続されることで表面接地板7と導電板
1との間で試験素子8に対し電荷を誘起させることが可
能となる。 【0027】この装置で電荷をどのように測定するかは
いうまでもなく自明である。 【0028】 【発明の効果】従来の電荷測定器では直接測定対象物に
蓄積される電荷しか測定できなかった、本願発明の測定
器を用いることで、試料に誘起される電荷の測定も可能
となり、生産ラインの静電不良の原因となる全ての要因
が測定可能となり、この結果、生産ラインの静電気に起
因する不良を完全に把握し、撲滅することができるよう
になった。 【0029】ハードディスクの組立ラインで立ち上げ時
に65〜70%あった不良が、この測定器等を用いて原
因となる工程を同定し対策を施すことで静電気に起因す
る不良をほぼ0%にまで低減することができた。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 導電板に接続された高抵抗は、電源又は
接地のいずれかとスイッチを介し接続され、前記導電板
上に絶縁体を介して載置された被測定物と前記被測定物
上に配された探針と該探針とは絶縁他を介し接続され前
記導電板と略平行な接地板とを有し、前記探針は前記接
地板と接続されたクーロンメータ又は前記接地板にスイ
ッチを介して接続されることを特徴とする電荷測定装
置。
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