JP5244210B2 - High voltage inspection device - Google Patents

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Description

本発明は、例えばLSI素子や、LED素子およびレーザ素子などの発光素子などの検査対象デバイスに対してESD耐性を検査するESD試験装置を用いて高電圧印加検査を行う高電圧検査装置に関する。   The present invention relates to a high-voltage inspection apparatus that performs high-voltage application inspection using an ESD test apparatus that inspects ESD tolerance for inspection target devices such as LSI elements, light-emitting elements such as LED elements and laser elements.

従来、LSI素子では入力回路側に保護ダイオードが接続されており、保護ダイオードのESD耐性が検査される。LED素子およびレーザ素子などの発光素子では、発光素子自体がダイオード構造を持っている。このダイオード構造はp型拡散層とn型拡散層のpn接合で構成されるので、p型拡散層とn型拡散層のできばえに応じてESD耐性が異なることから、全数、ESD耐性を検査する必要がある。   Conventionally, in an LSI element, a protection diode is connected to the input circuit side, and the ESD resistance of the protection diode is inspected. In light emitting elements such as LED elements and laser elements, the light emitting elements themselves have a diode structure. Since this diode structure is composed of a pn junction of a p-type diffusion layer and an n-type diffusion layer, the ESD resistance differs depending on the quality of the p-type diffusion layer and the n-type diffusion layer. Need to be examined.

従来のESD印加に必要な基本的なESD回路は、高電圧電源とESD規格(HBM(ヒューマンボディモデル)・MM(マシンモデル)など)に沿った高圧コンデンサ、印加抵抗および水銀を用いた高耐圧リレーで構成されている。   The basic ESD circuit required for conventional ESD application is a high-voltage power supply and a high-voltage capacitor that uses ESD standards (HBM (Human Body Model), MM (Machine Model), etc.), applied resistance, and mercury. Consists of relays.

ESD回路の印加出力部分は、デバイスの端子に対して接続するためのコンタクトプローブを基板に固定搭載したプローブカードや、このコンタクトプローブをアームに固定したマニピュレータなどを用いて検査対象のデバイスに通電するようになっている。   The applied output portion of the ESD circuit energizes the device to be inspected by using a probe card in which a contact probe for connecting to the terminal of the device is fixedly mounted on the substrate, or a manipulator in which this contact probe is fixed to the arm. It is like that.

検査対象のデバイスへの供給電圧の大きさは、信頼性検査で代表的なESD試験(静電放電信頼性試験)などを対象としており、およそ1〜10KVレベルの高電圧を対象としている。人体や機械からの静電気がLSIチップなどの検査対象のデバイスに流れた場合の耐久性について試験するものである。   The magnitude of the supply voltage to the device to be inspected is intended for a typical ESD test (electrostatic discharge reliability test) or the like in the reliability inspection, and is intended for a high voltage of about 1 to 10 KV level. This test is for durability when static electricity from a human body or machine flows to a device to be inspected such as an LSI chip.

図21は、従来のESD試験装置の構成例を模式的に示す回路図である。   FIG. 21 is a circuit diagram schematically showing a configuration example of a conventional ESD test apparatus.

図21において、従来のESD試験装置100は、高電圧電源101の一方端子が高耐圧リレー102,103を通して印加抵抗104の一方端に接続されている。この印加抵抗104の他方端は検査対象のデバイス105の一方端子に接続されている。デバイス105の他方端子は、高電圧電源101の他方端子に接続されている。これらの高耐圧リレー102,103の接続点は、高圧コンデンサ106を通して、デバイス105の他方端子と高電圧電源101の他方端子との接続点に接続されており、この接続点は接地されている。これらの高耐圧リレー102,103のオン/オフを制御するタイミングコントローラ107が設けられている。これらの高耐圧リレー102,103を駆動するための電源が別途必要である。   In the conventional ESD test apparatus 100 shown in FIG. 21, one terminal of a high voltage power supply 101 is connected to one end of an applied resistor 104 through high voltage relays 102 and 103. The other end of the applied resistor 104 is connected to one terminal of the device 105 to be inspected. The other terminal of the device 105 is connected to the other terminal of the high voltage power supply 101. The connection point of these high voltage relays 102 and 103 is connected to the connection point of the other terminal of the device 105 and the other terminal of the high voltage power supply 101 through the high voltage capacitor 106, and this connection point is grounded. A timing controller 107 for controlling on / off of these high voltage relays 102 and 103 is provided. A power supply for driving these high voltage relays 102 and 103 is required separately.

上記構成により、まず、タイミングコントローラ107により充電用高耐圧リレー102がオンして高電圧電源101からの電流が高圧コンデンサ106に蓄積される。このとき、放電用高耐圧リレー103はタイミングコントローラ107によりオフ状態とされている。   With the above configuration, first, the charging high-voltage relay 102 is turned on by the timing controller 107 and the current from the high-voltage power supply 101 is accumulated in the high-voltage capacitor 106. At this time, the discharge high-voltage relay 103 is turned off by the timing controller 107.

次に、タイミングコントローラ107により充電用高耐圧リレー102がオフした後に、放電用高耐圧リレー103をオンするように制御が為される。これによって、高圧コンデンサ106に蓄積された高電圧が、高耐圧リレー103から印加抵抗104を通して検査対象のデバイス105の一方端子に印加される。   Next, after the charging high-voltage relay 102 is turned off by the timing controller 107, control is performed so that the discharging high-voltage relay 103 is turned on. As a result, the high voltage accumulated in the high-voltage capacitor 106 is applied from the high-voltage relay 103 to the one terminal of the device 105 to be inspected through the application resistor 104.

このように、これらの充電用高耐圧リレー102,放電用高耐圧リレー103をタイミングコントローラ107によりオン/オフ切替をして、高圧コンデンサ106を充電または放電して、検査対象のデバイス105に所定の高電圧を印加することができる。充電用高耐圧リレー102,放電用高耐圧リレー103の切替動作は、タイミングコントローラ107により規定のタイミングで行われる。ESD試験は、数種類の印加モデルと、それぞれに規格が定められており、検査対象のデバイス105に印加される電流波形(または電圧波形)によって適合が判断される。   As described above, the high-voltage relay 102 for charging and the high-voltage relay 103 for discharging are turned on / off by the timing controller 107 to charge or discharge the high-voltage capacitor 106, and a predetermined device 105 is inspected. A high voltage can be applied. The switching operation of the charging high-voltage relay 102 and the discharging high-voltage relay 103 is performed by the timing controller 107 at a specified timing. In the ESD test, several types of application models and standards are defined for each, and the conformity is determined by the current waveform (or voltage waveform) applied to the device 105 to be inspected.

要するに、ESD試験は、高電圧電源からESD印加回路、さらにソケット・アームなどの接触治具を介して検査対象のデバイスに高電圧が印加される。検査対象のデバイスに対して高電圧の供給源側端子(1本)とGND側端子(1本)を検査対象のデバイスの各端子に接触させて高電圧を印加する。この場合、検査対象のデバイスは単体で高電圧印加処理が行われる。検査対象のデバイスを複数セットできる装置はあるものの、実際のESD試験はシリアルに端子を変えて処理される。   In short, in an ESD test, a high voltage is applied to a device to be inspected from a high voltage power source through an ESD application circuit and a contact jig such as a socket / arm. A high voltage is applied to the device to be inspected by bringing a high-voltage supply source side terminal (1) and a GND-side terminal (1) into contact with each terminal of the device to be inspected. In this case, the device to be inspected is subjected to a high voltage application process alone. Although there is an apparatus that can set a plurality of devices to be inspected, an actual ESD test is processed by changing terminals serially.

特開2000−329818号公報JP 2000-329818 A

特許文献1に開示されている上記従来の従来のESD試験装置100では、水銀を用いた高耐圧リレーが用いられている。この水銀を用いた高耐圧リレーは高価であるだけではなく、水銀を用いているために規制対象(RoHS指令)となっている。また、複数のデバイスを一括して同時検査する場合に、この水銀を用いた高耐圧リレーを多数必要となる。また、水銀を用いた高耐圧リレーでは、リレー動作時間にmsec単位の時間差が生じてしまう。さらに、高耐圧リレーの駆動タイミングを制御するユニットが必要となると共に、高耐圧リレーを駆動する電源が別途必要になる。   In the conventional ESD testing apparatus 100 disclosed in Patent Document 1, a high voltage relay using mercury is used. This high-voltage relay using mercury is not only expensive, but is also subject to regulation (RoHS directive) because it uses mercury. In addition, when a plurality of devices are simultaneously inspected, a large number of high voltage relays using mercury are required. Further, in a high voltage relay using mercury, a time difference of msec unit occurs in the relay operation time. Furthermore, a unit for controlling the drive timing of the high voltage relay is required, and a power source for driving the high voltage relay is separately required.

本発明は、上記従来の問題を解決するもので、高耐圧リレーを用いることなく全体構成を簡略化して、規格に適合した電流波形(または電圧波形)で高電圧印加試験を行うことができる高電圧検査装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described conventional problems, and can simplify the overall configuration without using a high-voltage relay and can perform a high-voltage application test with a current waveform (or voltage waveform) conforming to the standard. An object is to provide a voltage inspection apparatus.

本発明の高電圧検査装置は、複数の検査対象デバイスに対してESD耐性を同時に検査する高電圧検査装置であって、複数の検査対象デバイスを搭載したコンタクトステージの上下動作により、スイッチ手段がオン/オフして、該複数の検査対象デバイスに1対1に対応する各高電圧容量手段の高電圧を充電/放電し、該各高電圧容量手段からの放電により当該複数の検査対象デバイスのESD検査を行うものであり、そのことにより上記目的が達成される。
High-voltage testing device of the present invention is a high-voltage testing device for simultaneously testing the ESD resistance to more device under test, the vertical movement of the contact stages equipped with the plurality of device under test, switch means oN / oFF, charging / discharging a high voltage of the high voltage capacitive means for one-to-one correspondence with the device under test the plurality of by discharge from respective high voltage capacitive means of the plurality of device under test The ESD inspection is performed, and the above object is achieved.

また、好ましくは、本発明の高電圧検査装置において、所定の高電圧を出力する高電圧電源と、該高電圧電源からの所定の高電圧を蓄積する前記複数の高電圧容量手段と、該複数の高電圧容量手段からの所定の高電圧を出力する複数の高電圧出力部とを有し、該複数の高電圧出力部と前記複数の検査対象デバイスの各端子を離間させると共に、前記スイッチ手段により該複数の高電圧容量手段を該高電圧電源側に接続する第1動作と、スイッチ手段により該複数の高電圧容量手段と該高電圧電源を遮断すると共に、該複数の高電圧出力部を該複数の検査対象デバイスの各端子に接続する第2動作とを、前記コンタクトステージの上下動作により切り替える。
Preferably, in the high-voltage testing device of the present invention, a high voltage power supply that outputs a predetermined high voltage, a plurality of high voltage capacitive means for storing a predetermined high voltage from the high voltage power source, said plurality of a plurality of high voltage output section that outputs a predetermined high voltage from the high voltage capacitor means and to separate the respective terminals of the with the plurality of high voltage output unit a plurality of device under test, said switching means first operation and, in conjunction with blocking the high voltage capacitive means and the high voltage power supply of said plurality of the said switch means, said plurality of high-voltage output unit for connecting the plurality of high voltage capacitive means to the high voltage side by the second operation and connected to each terminal of the plurality of device under test, switch the vertical movement of the contact stage.

さらに、好ましくは、本発明の高電圧検査装置における高電圧電源は、前記一括印加処理すべきデバイス個数分の前記複数の高電圧容量手段に応じた充電処理能力があるものを選定する。
Further, preferably, a high voltage power source in the high voltage inspection apparatus of the present invention is selected to have a charge processing capability corresponding to the plurality of high voltage capacity means corresponding to the number of devices to be collectively applied.

さらに、好ましくは、本発明の高電圧検査装置において、前記高電圧出力部および、GND電圧源に接続されるGND電圧出力部はそれぞれ、前記複数の検査対象デバイスの各端子に対して電気的に接続可能とされている複数の接触部材が配設された接触手段を有する。 Further preferably, in the high voltage inspection apparatus according to the present invention, the high voltage output unit and the GND voltage output unit connected to the GND voltage source are electrically connected to the terminals of the plurality of devices to be inspected. It has a contact means provided with a plurality of contact members that can be connected.

さらに、好ましくは、本発明の高電圧検査装置における接触手段は、アームに複数の接触部材を固定したマニピュレータと、複数の接触部材が固定されたプローブカードのいずれかである。   Further preferably, the contact means in the high voltage inspection device of the present invention is either a manipulator having a plurality of contact members fixed to an arm or a probe card having a plurality of contact members fixed thereto.

さらに、好ましくは、本発明の高電圧検査装置における接触部材は、放電熱耐性のインジュウムまたはタングステンの材質を用いる。   Further preferably, the contact member in the high voltage inspection apparatus of the present invention uses a material of indium or tungsten which is resistant to discharge heat.

さらに、好ましくは、本発明の高電圧検査装置におけるプローブカードの基板は、放電回避用の表層配線基板である。   Further preferably, the probe card substrate in the high voltage inspection apparatus of the present invention is a surface wiring substrate for avoiding discharge.

さらに、好ましくは、本発明の高電圧検査装置におけるコンタクトステージの上下動作による導電部材間距離に対する放電限界値の関係をパッセンの法則から計算で求めた理論値と、ESD試験を実際に行って求めた実測値とを繋いだ最短距離のラインを、隣接放電を回避するための該導電部材間距離の設計値に用いた。   Further, preferably, the relationship between the discharge limit value and the distance between the conductive members due to the vertical movement of the contact stage in the high voltage inspection apparatus of the present invention is obtained by actually conducting an ESD test and a theoretical value obtained by calculation from Passen's law. The shortest distance line connecting the measured values was used as the design value of the distance between the conductive members for avoiding adjacent discharge.

さらに、好ましくは、本発明の高電圧検査装置における高電圧電源は、半導体ウエハに配設された複数の検査対象デバイスのダイオード構造に対して逆バイアスとなるように負の高電圧を印加する。   Further preferably, the high voltage power supply in the high voltage inspection apparatus of the present invention applies a negative high voltage so as to be reverse-biased with respect to the diode structures of a plurality of devices to be inspected disposed on the semiconductor wafer.

さらに、好ましくは、本発明の高電圧検査装置における半導体ウエハに配置された複数の検査対象デバイス間がGND電位に短絡処理されている。   Further, preferably, a plurality of devices to be inspected arranged on the semiconductor wafer in the high voltage inspection apparatus of the present invention are short-circuited to the GND potential.

さらに、好ましくは、本発明の高電圧検査装置における半導体ウエハの導電外周部が電気的に前記GND電位に短絡処理され、前記複数の検査対象デバイス間で短絡されたGND電位と、該半導体ウエハの導電外周部が電気的に接続されるコンタクトステージ導電層のGND電位と、前記ESD回路のGND電位とを共通GND電位として接続することにより、該複数の検査対象デバイスのGND端子に対する接続処理を不要とする。   Further preferably, in the high voltage inspection apparatus of the present invention, the conductive outer periphery of the semiconductor wafer is electrically short-circuited to the GND potential, and the GND potential short-circuited between the plurality of devices to be inspected, and the semiconductor wafer By connecting the GND potential of the contact stage conductive layer to which the conductive outer peripheral portion is electrically connected and the GND potential of the ESD circuit as a common GND potential, connection processing to the GND terminals of the plurality of devices to be inspected is unnecessary. And

さらに、好ましくは、本発明の高電圧検査装置における半導体ウエハに配置された複数の検査対象デバイスに対する接続処理はプローバを用いて連続的に行う。   Further, preferably, the connection processing for the plurality of devices to be inspected arranged on the semiconductor wafer in the high voltage inspection apparatus of the present invention is continuously performed using a prober.

さらに、好ましくは、本発明の高電圧検査装置において、コンピュータシステムが、前記コンタクトステージの上下動作を制御すると共に前記プローバの動作を制御して、前記複数の検査対象デバイスのアドレスを示すウエハマップに基づいてプロービング制御を行う。   Still preferably, in a high voltage inspection apparatus according to the present invention, a computer system controls the vertical movement of the contact stage and the operation of the prober to display a wafer map indicating addresses of the plurality of devices to be inspected. Probing control is performed based on this.

さらに、好ましくは、本発明の高電圧検査装置における高電圧電源はGND電位に対して正電源と負電源を搭載し、該正電源と該負電源とが切替可能に構成され、前記複数の検査対象デバイスに対して順方向バイアスと逆方向バイアスとが切替可能に構成されている。   Further preferably, the high-voltage power supply in the high-voltage inspection apparatus of the present invention includes a positive power supply and a negative power supply with respect to the GND potential, and is configured to be able to switch between the positive power supply and the negative power supply. A forward bias and a reverse bias can be switched with respect to the target device.

さらに、好ましくは、本発明の高電圧検査装置のプローブカードにおいて、複数あるプローブの針立て設計基準は、前記コンタクトステージの上下動作による導電部材間距離に対する放電限界値の関係をパッセンの法則から計算で求めた理論値と、ESD試験を実際に行って求めた実測値とを繋いだ最短距離のラインを、該導電部材間距離の最小設計値に用いたものであり、半導体チップサイズ以上の距離が必要な場合、例えば半導体チップを1個飛ばし又は2個飛ばし以上の空間距離を保つ設計とする。   Further preferably, in the probe card of the high voltage inspection apparatus according to the present invention, the probe stand design criteria for a plurality of probes calculates the relationship of the discharge limit value with respect to the distance between the conductive members due to the vertical movement of the contact stage from the law of Passen. The line with the shortest distance connecting the theoretical value obtained in step 3 and the actual value obtained by actually performing the ESD test is used as the minimum design value of the distance between the conductive members, and the distance is equal to or larger than the semiconductor chip size. Is required, for example, one semiconductor chip is skipped or two or more semiconductor chips are skipped.

さらに、好ましくは、本発明の高電圧検査装置のプローブカードにおいて、1回のコンタクトでプロービングされない空間領域の半導体チップは、パーソナルコンピュータPCを主体にした、プロービング制御により順次コンタクト処理され、もれなくESD印加を実行する。   Further preferably, in the probe card of the high-voltage inspection apparatus of the present invention, the semiconductor chip in the space area that is not probed by one contact is sequentially contact-processed by probing control mainly by the personal computer PC, and ESD is applied without fail. Execute.

上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。   With the above configuration, the operation of the present invention will be described below.

本発明においては、一または複数の検査対象デバイスに対してESD耐性を検査する高電圧検査装置において、該一または複数の検査対象デバイスを搭載したコンタクトステージの上下動作により、スイッチ手段がオン/オフして、一または複数の検査対象デバイスに1対1に対応する各高電圧容量手段の高電圧を充電/放電し、該各高電圧容量手段からの放電により当該一または複数の検査対象デバイスのESD検査を行う。   In the present invention, in a high-voltage inspection apparatus that inspects ESD tolerance for one or a plurality of devices to be inspected, the switch means is turned on / off by the up and down movement of the contact stage carrying the one or a plurality of devices to be inspected. Then, one or a plurality of devices to be inspected are charged / discharged with a high voltage of each high voltage capacity means corresponding to one-to-one, and the discharge of each high voltage capacity means causes the one or more devices to be inspected to Perform ESD inspection.

これによって、高耐圧リレーを用いることなく全体構成を簡略化して、規格に適合した電流波形(または電圧波形)で高電圧印加試験を行うことが可能となる。   As a result, the overall configuration can be simplified without using a high-voltage relay, and a high-voltage application test can be performed with a current waveform (or voltage waveform) conforming to the standard.

以上により、本発明によれば、高耐圧リレーを用いることなく全体構成を簡略化して、規格に適合した電流波形(または電圧波形)で高電圧印加試験を行うことができる。   As described above, according to the present invention, a high voltage application test can be performed with a current waveform (or voltage waveform) conforming to the standard by simplifying the overall configuration without using a high voltage relay.

本発明の実施形態1におけるESD試験装置の構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of the ESD test apparatus in Embodiment 1 of this invention. 半導体ウエハ平面内に多数マトリクス状に配列された半導体チップの隣接縦横の4個を模式的に示す平面図である。4 is a plan view schematically showing four adjacent vertical and horizontal semiconductor chips arranged in a matrix in a semiconductor wafer plane. FIG. 理論値と実測値をパラメータとした電極間距離に対する放電限界値の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the discharge limit value with respect to the distance between electrodes which used the theoretical value and the actual measurement value as a parameter. 図1のESD試験装置におけるデバイスへのコンタクト状態の拡大イメージを模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the enlarged image of the contact state to the device in the ESD test apparatus of FIG. 図1のESD試験装置におけるESD印加時の構成イメージ例を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the example of a structure image at the time of ESD application in the ESD test apparatus of FIG. 図1のESD試験装置における複数のESD印加器の設置イメージ例を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the example of installation image of the several ESD applicator in the ESD test apparatus of FIG. (a)は、図1のESD試験装置1における複数のESD印加器の別の設置イメージ例を模式的に示す平面図であり、(b)は、(a)のESD印加器とプローブカードおよびプローバの縦断面図である。(A) is a top view which shows typically the example of another installation image of the several ESD applicator in the ESD test apparatus 1 of FIG. 1, (b) is an ESD applicator of (a), a probe card, and It is a longitudinal cross-sectional view of a prober. (a)は、図7(a)のESD印加器を模式的に示す斜視図であり、(b)は、ESD試験で用いるESD印加電圧波形を示す図である。(A) is a perspective view which shows typically the ESD applicator of Fig.7 (a), (b) is a figure which shows the ESD applied voltage waveform used by an ESD test. パーソナルコンピュータPCを主体にしたウエハマップとプロービング管理を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a wafer map and probing management mainly using a personal computer PC. 本発明の実施形態2におけるESD試験装置の構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of the ESD test apparatus in Embodiment 2 of this invention. 図10のESD試験装置を用いて、半導体ウエハにマトリクス状に配置された多数の検査対象デバイスのESD耐圧検査を行う場合の模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram when an ESD withstand voltage test is performed on a large number of devices to be inspected arranged in a matrix on a semiconductor wafer using the ESD test apparatus of FIG. 10. 図1のESD試験装置を用いてプラス電源で逆バイアスの状態を設定する場合の模式図である。It is a schematic diagram in the case of setting the state of a reverse bias with a plus power supply using the ESD test apparatus of FIG. 図10のESD試験装置においてデバイスの複数個をESD印加対象としたときのプロービング実施例として、半導体チップの各端子へのプローブ配置について説明するための平面図である。FIG. 11 is a plan view for explaining probe arrangement at each terminal of a semiconductor chip as an example of probing when a plurality of devices are subjected to ESD application in the ESD test apparatus of FIG. 10. GND側のプローブを省略する場合の検査対象デバイスの接続を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the connection of the test object device in the case of abbreviate | omitting the probe by the side of GND. 本発明の実施形態3におけるESD試験装置においてコンタクトステージが上位置の場合を模式的に示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows typically the case where a contact stage is an upper position in the ESD test apparatus in Embodiment 3 of this invention. 図15のESD試験装置においてコンタクトステージが下位置の場合を模式的に示す縦断面図である。FIG. 16 is a longitudinal sectional view schematically showing a case where the contact stage is in a lower position in the ESD test apparatus of FIG. 15. 図15のスイッチの接点間ギャップを示しており、点線がコンタクトステージの下位置で、実線がコンタクトステージの上位置を示す図である。FIG. 16 shows a gap between the contacts of the switch of FIG. 15, in which a dotted line indicates a lower position of the contact stage and a solid line indicates an upper position of the contact stage. 本発明の実施形態3におけるESD試験装置の他の構成例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the other structural example of the ESD test apparatus in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施形態3におけるESD試験装置の更に他の構成例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the further another structural example of the ESD test apparatus in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施形態3におけるESD試験装置の別の構成例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows another structural example of the ESD test apparatus in Embodiment 3 of this invention. 特許文献1に開示されている従来のESD試験装置の構成例を模式的に示す回路図である。It is a circuit diagram which shows typically the structural example of the conventional ESD test apparatus currently disclosed by patent document 1. FIG.

以下に、本発明の高電圧検査装置の実施形態3としてESD試験装置に適用した場合について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実施形態1,2は上記実施形態3の参考例として用いる。即ち、上記実施形態1の高耐圧リレー3およびその駆動電源、ESDコントローラに代えて、本実施形態3のスイッチ52とコンタクトステージ53の上下動機構およびその周辺制御回路を用いることにより、水銀を用いた高耐圧リレー3を用いることなく、上記実施形態1の参考例を上記実施形態3に適用することができる。なお、各図における構成部材のそれぞれの厚みや長さなどは図面作成上の観点から、図示する構成に限定されるものではない。   Hereinafter, a case where the present invention is applied to an ESD test apparatus as Embodiment 3 of the high voltage inspection apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The first and second embodiments are used as a reference example of the third embodiment. That is, instead of the high-voltage relay 3 of the first embodiment and its driving power source and the ESD controller, the vertical movement mechanism of the switch 52 and the contact stage 53 of the third embodiment and its peripheral control circuit are used, so that mercury is used. The reference example of the first embodiment can be applied to the third embodiment without using the high withstand voltage relay 3. In addition, each thickness, length, etc. of the structural member in each figure are not limited to the structure to illustrate from a viewpoint on drawing preparation.

(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1におけるESD試験装置の構成例を示す回路図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration example of an ESD test apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

図1において、本実施形態1の高電圧検査装置としてのESD試験装置1は、所定の高電圧を出力する高電圧電源2と、高電圧電源2からの所定の高電圧を複数の検査対象デバイス6に対して一括して同時に印加するESD回路10とを有し、複数の検査対象デバイス6に対してESD耐性を検査する。   In FIG. 1, an ESD test apparatus 1 as a high voltage inspection apparatus according to the first embodiment includes a high voltage power supply 2 that outputs a predetermined high voltage, and a plurality of devices to be inspected with a predetermined high voltage from the high voltage power supply 2. 6 and an ESD circuit 10 that applies simultaneously to the plurality of devices 6, and inspects a plurality of devices to be inspected for ESD resistance.

このESD回路10は、高電圧電源2からの所定の高電圧を蓄積する高電圧容量手段としての複数の高圧コンデンサ4と、複数の高圧コンデンサ4からの各所定の高電圧を印加抵抗5をそれぞれ通して出力する複数の高電圧出力部と、この高電圧電源2からの所定の高電圧を高圧コンデンサ4側に接続するかまたは高圧コンデンサ4からの所定の高電圧を高電圧出力部側に接続するように切り替える複数の切替手段としての高耐圧リレー3とを有し、同一回路構成として、高圧コンデンサ4から高耐圧リレー3さらに印加抵抗5を通して高電圧出力部に至る回路を独立に、一括印加処理すべき複数の検査対象デバイス6の個数分だけ並列に有している。   The ESD circuit 10 includes a plurality of high voltage capacitors 4 as high voltage capacity means for storing a predetermined high voltage from the high voltage power supply 2 and a predetermined high voltage applied from the plurality of high voltage capacitors 4 to the application resistors 5. A plurality of high-voltage output units that output through and a predetermined high voltage from the high-voltage power supply 2 is connected to the high-voltage capacitor 4 side, or a predetermined high voltage from the high-voltage capacitor 4 is connected to the high-voltage output unit side A high voltage relay 3 as a plurality of switching means for switching, and as a single circuit configuration, a circuit extending from the high voltage capacitor 4 to the high voltage output unit 3 through the high voltage relay 3 and the application resistor 5 is independently and collectively applied. As many as the plurality of devices to be inspected 6 to be processed are provided in parallel.

ESD試験装置1は、高電圧電源2の一方端子が多接点(ここでは8接点)の高耐圧リレー3の各接点をそれぞれ介して複数(ここでは8個)の高圧コンデンサ4の各一方電極に接続され、複数(ここでは8個)の高圧コンデンサ4の各他方電極は、高電圧電源2の他方端子にそれぞれ接続されると共に接地されている。複数(ここでは8個)の高圧コンデンサ4の各一方電極は、多接点(ここでは8接点)の高耐圧リレー3の各接点からそれぞれ、各印加抵抗5をそれぞれ通して高電圧出力部から検査対象の各デバイス6の一方端子にそれぞれ接続されている。各デバイス6の他方端子はそれぞれ、GND電圧出力部から高電圧電源2の他方端子にそれぞれ接続されると共に接地されている。ここでは図示していないが、多接点(ここでは8接点)の高耐圧リレー3の同時接続切替を所定タイミングで制御する後述のESDコントローラ9が設けられている。この多接点(ここでは8接点)の高耐圧リレー3を駆動するための電源が別途必要である。   The ESD test apparatus 1 is configured such that one terminal of a high voltage power supply 2 is connected to each electrode of a plurality of (here, eight) high voltage capacitors 4 via each contact of a high voltage relay 3 having multiple contacts (here, eight contacts). The other electrodes of the plurality (eight in this case) of the high-voltage capacitors 4 are connected to the other terminal of the high-voltage power supply 2 and grounded. Each one electrode of the multiple (eight here) high-voltage capacitors 4 is inspected from the high-voltage output section through each applied resistor 5 from each contact of the multi-contact (here, eight contacts) high-voltage relay 3. Each of the target devices 6 is connected to one terminal. The other terminal of each device 6 is connected to the other terminal of the high voltage power supply 2 from the GND voltage output section and grounded. Although not shown here, there is provided an ESD controller 9 to be described later for controlling simultaneous connection switching of the multi-contact (here, 8 contacts) high-voltage relay 3 at a predetermined timing. A separate power source is required to drive the multi-contact (here, 8 contacts) high voltage relay 3.

高電圧電源2は、一括処理するべき高圧コンデンサ4の個数の容量分に応じて適切な充電処理能力があるものを選定して共用とする。   The high-voltage power supply 2 is selected and used in accordance with the capacity of the number of high-voltage capacitors 4 to be collectively processed.

高耐圧リレー3は、設置に方向性がある水銀リレーが用いられており、ここでは8接点のものでもよいが、4接点のものが2個でもよいし、2接点のものが4個でもよい。8接点の高耐圧リレー3に代えて1接点の高耐圧リレー3が8個設けられていてもよい。高耐圧リレー3は、高圧コンデンサ4に対して、図示しないESDコントローラ9により8接点が同時に、高圧コンデンサ4側を中心として高電圧電源2側とデバイス6側との間で切り替わる。8個の高圧コンデンサ4から8個のデバイス6への高電圧の独立の一括印加に対して高耐圧リレー3への制御信号は、単一同時制御とする。高耐圧リレー3は積み重ねて配置すると、コイル磁界によって動作する部品であるため、誤動作を起こす可能性があるので好ましくない。   As the high voltage relay 3, a mercury relay having directionality is used. Here, eight relays may be used, but four contacts may be two or two contacts may be four. . Instead of the eight-contact high-voltage relay 3, eight one-contact high-voltage relays 3 may be provided. The high-voltage relay 3 is switched between the high-voltage power supply 2 side and the device 6 side around the high-voltage capacitor 4 side at the same time by the ESD controller 9 (not shown) with respect to the high-voltage capacitor 4. The control signal to the high withstand voltage relay 3 is a single simultaneous control with respect to the independent high-voltage collective application from the eight high voltage capacitors 4 to the eight devices 6. If the high voltage relays 3 are stacked, the high voltage relay 3 is a component that operates by a coil magnetic field, which may cause a malfunction.

また、後述の図21のように、充電用の高耐圧リレー102と放電用の高耐圧リレー103のように独立した高耐圧リレーの構成であっても良い。   Further, as shown in FIG. 21 to be described later, an independent high-voltage relay configuration such as a high-voltage relay 102 for charging and a high-voltage relay 103 for discharging may be used.

高圧コンデンサ4は、ここでは8個用いられ、試験電圧に適した耐性を有するものを選定し、容量の選定においては、ESD試験の規格に合致するように、試験モデル毎に定められたものを選定する。例えば、HBM規格であれば100pF、MM規格であれば200pFである。   Here, eight high-voltage capacitors 4 are used, and those having tolerances suitable for the test voltage are selected. In selecting the capacity, those determined for each test model so as to meet the ESD test standard are selected. Select. For example, 100 pF for the HBM standard and 200 pF for the MM standard.

印加抵抗5は、ここでは8個用いられ、例えばHBM規格であれば1.5KΩ程度のものを用い、MM規格であれば0KΩ(抵抗なし)とする。これらの高圧コンデンサ4と印加抵抗5は、一括処理するべきデバイス6の個数分を電気的に独立にした状態で搭載する。   Eight applied resistors 5 are used here, for example, about 1.5 KΩ for the HBM standard, and 0 KΩ (no resistance) for the MM standard. These high-voltage capacitors 4 and applied resistors 5 are mounted in a state where the number of devices 6 to be collectively processed is electrically independent.

デバイス6は、例えばLSI素子や、LED素子およびレーザ素子などの発光素子などである。   The device 6 is, for example, a light emitting element such as an LSI element, an LED element, or a laser element.

上記構成により、まず、図示しないESDコントローラ9により高耐圧リレー3の8個の接点が高電圧電源2側にオンして高電圧電源2から8つに分岐して電流が各高圧コンデンサ4に流れ込んで高電圧電源2の高電圧に均等に蓄積される。このとき、高耐圧リレー3のデバイス6側の8個の接点はESDコントローラ9によりオフ状態とされている。   With the above configuration, first, eight contacts of the high-voltage relay 3 are turned on to the high-voltage power source 2 side by the ESD controller 9 (not shown), branching from the high-voltage power source 2 to eight, and current flows into each high-voltage capacitor 4. Thus, the high voltage of the high voltage power supply 2 is uniformly accumulated. At this time, the eight contacts on the device 6 side of the high-voltage relay 3 are turned off by the ESD controller 9.

次に、ESDコントローラ9により高耐圧リレー3の高電圧電源2側の8個の接点がオフした後に、高耐圧リレー3のデバイス6側の8個の接点がオンするように制御が為される。これによって、高圧コンデンサ4に蓄積された高電圧が、高耐圧リレー3の8個の接点から各印加抵抗5をそれぞれ通して検査対象の各デバイス6の一方端子にそれぞれ印加される。この場合、各高圧コンデンサ4と検査対象の各デバイス6とは1対1に対応しており、明確でかつ正確なESD検査が大幅に効率よく行われる。   Next, after the eight contacts on the high-voltage power supply 2 side of the high-voltage relay 3 are turned off by the ESD controller 9, the control is performed so that the eight contacts on the device 6 side of the high-voltage relay 3 are turned on. . As a result, the high voltage accumulated in the high-voltage capacitor 4 is applied to one terminal of each device 6 to be inspected from the eight contacts of the high-voltage relay 3 through the application resistors 5. In this case, each high-voltage capacitor 4 and each device 6 to be inspected have a one-to-one correspondence, and a clear and accurate ESD inspection is performed greatly efficiently.

このように、これらの高耐圧リレー3の8個の接点をESDコントローラ9により高電圧電源2側から検査対象の各デバイス6側に切替えて、8個の高圧コンデンサ4を充電または放電をして、検査対象の各デバイス6にそれぞれ、8個の高圧コンデンサ4から所定の明確でかつ正確な高電圧をそれぞれ各高電圧出力部から印加することができる。高耐圧リレー3の8個の接点の切替動作は、ESDコントローラ9により規定のタイミングで同時に行われる。ESD試験は、数種類の印加モデルと、それぞれに規格が定められており、検査対象の各デバイス6に印加されるESD電流波形(またはESD電圧波形)によって適合が判断される。   In this way, the eight contacts of these high voltage relays 3 are switched by the ESD controller 9 from the high voltage power supply 2 side to each device 6 to be inspected, and the eight high voltage capacitors 4 are charged or discharged. A predetermined clear and accurate high voltage can be applied to each device 6 to be inspected from each of the eight high voltage capacitors 4 from each high voltage output section. The switching operation of the eight contacts of the high withstand voltage relay 3 is simultaneously performed by the ESD controller 9 at a specified timing. In the ESD test, several types of application models and standards are defined for each of them, and conformity is determined by an ESD current waveform (or ESD voltage waveform) applied to each device 6 to be inspected.

ESD試験は、高電圧電源2から高耐圧リレー3の8個の接点を介して、高圧コンデンサ4と印加抵抗5の直列回路が8個並列に接続されたESD印加回路、さらに、ソケットの他、アームに複数のプローブ(接触部材)を固定したマニピュレータ、複数のプローブ(接触部材)が固定されたプローブカードなどの接触手段としての接触治具を介して検査対象の各デバイス6に高電圧がそれぞれ印加される。検査対象の各デバイス6に対して高電圧の供給源側端子(1本)とGND側端子(1本)を検査対象のデバイス6の各端子にそれぞれ接触させて高電圧を8個同時に印加する。この場合、検査対象の各デバイス6は8個同時に高電圧印加処理が行われる。   The ESD test includes an ESD application circuit in which eight series circuits of a high-voltage capacitor 4 and an application resistor 5 are connected in parallel through eight contacts of a high-voltage relay 3 from a high-voltage power supply 2, and in addition to a socket, A high voltage is applied to each device 6 to be inspected via a contact jig as a contact means such as a manipulator having a plurality of probes (contact members) fixed to the arm, a probe card having a plurality of probes (contact members) fixed thereto, etc. Applied. Eight high voltages are simultaneously applied to each device 6 to be inspected by bringing a high-voltage supply-side terminal (one) and a GND-side terminal (one) into contact with each terminal of the device 6 to be inspected. . In this case, eight high voltage application processes are simultaneously performed on each device 6 to be inspected.

図2は、半導体ウエハ平面内に多数マトリクス状に配列された半導体チップの隣接縦横の4個を模式的に示す平面図である。   FIG. 2 is a plan view schematically showing four adjacent vertical and horizontal semiconductor chips arranged in a matrix in a semiconductor wafer plane.

図2において、半導体ウエハ平面内に多数マトリクス状に配列された検査対象のデバイス6としての半導体チップ11の両側に対向する端子12がそれぞれ設けられている。このように、半導体チップ11毎に2個の端子12が設けられ、矢印で示す高電圧印加用の接触部材としての例えばプローブ13が端子12の対向方向(三角△)に接触される場合と、矢印で示す高電圧印加用のプローブ13が端子12の隣接方向(クロスX)に接触される場合とがある。   In FIG. 2, terminals 12 facing each side of a semiconductor chip 11 as a device 6 to be inspected arranged in a matrix in a semiconductor wafer plane are provided. Thus, two terminals 12 are provided for each semiconductor chip 11, for example, when the probe 13 as a contact member for applying a high voltage indicated by an arrow is contacted in the opposite direction (triangle Δ) of the terminal 12, In some cases, the probe 13 for applying a high voltage indicated by an arrow is brought into contact with the adjacent direction (cross X) of the terminal 12.

図3は、理論値と実測値をパラメータとした電極間距離に対する放電限界値の関係を示す図である。   FIG. 3 is a diagram showing the relationship of the discharge limit value with respect to the interelectrode distance using the theoretical value and the actually measured value as parameters.

図3の三角プロット△で示す対向端子間の実測値は、図2に示すように矢印で示す高電圧印加用のプローブ13が端子12の対向方向(三角△)に接触させる場合の観測結果である。また、図3のクロスプロットXで示す隣接端子間の実測値は、図2に示すように矢印で示す高電圧印加用のプローブ13が端子12の隣接方向(三角X)に接触させる場合の観測結果である。   The measured values between the opposing terminals indicated by the triangle plot Δ in FIG. 3 are the observation results when the high voltage application probe 13 indicated by the arrow is in contact with the opposing direction (triangle Δ) of the terminal 12 as shown in FIG. is there. In addition, the measured value between adjacent terminals indicated by the cross plot X in FIG. 3 is an observation when the high voltage applying probe 13 indicated by the arrow is in contact with the adjacent direction (triangle X) of the terminal 12 as shown in FIG. It is a result.

図3では、電極間距離に対する放電限界値の関係を示しているが、四角プロット■は、パッセンの法則(高電圧を端子間に印加した状態で何処まで距離を縮じめたら放電するかを求めている)から計算で求めた理論値であるのに対して、三角プロット△およびクロスプロットXはESD試験を実際に行った状態で求めた実測値であって、高圧コンデンサ4からデバイス6の端子間に急激かつ瞬間的にESD印加電圧波形が印加される場合の観測結果である。三角プロット△は対向端子間の実測値(半導体チップ11の対向する2端子間に高電圧同士を印加する場合の放電距離)、クロスプロットXは隣接端子間の実測値(隣接する半導体チップ11間の隣接端子間に高電圧同士を印加する場合の放電距離)である。高電圧電源2から高圧コンデンサ4に蓄積する高電圧が、例えば1500Vの場合、放電開始電圧を1500Vとして、四角プロット■の理論値では、放電限界値の電極間距離は140μm程度であるが、三角プロット△における対向端子間の実測値では、放電限界値の電極間距離は50μm程度であるのに対して、クロスプロットXにおける隣接端子間の実測値では、放電限界値の電極間距離は95μm程度である。よって、隣接端子間の実測値よりも対向端子間の実測値の方が放電限界値が短いことが分かる。   Fig. 3 shows the relationship of the discharge limit value with respect to the distance between the electrodes, but the square plot ■ indicates Passen's law (how far the distance is reduced when high voltage is applied between the terminals and the discharge is reduced). The triangular plot Δ and the cross plot X are actually measured values obtained in the state where the ESD test was actually performed. It is an observation result when an ESD applied voltage waveform is applied between terminals suddenly and instantaneously. A triangular plot Δ is an actual measurement value between opposing terminals (discharge distance when a high voltage is applied between two opposing terminals of the semiconductor chip 11), and a cross plot X is an actual measurement value between adjacent terminals (between adjacent semiconductor chips 11). The discharge distance when a high voltage is applied between adjacent terminals. When the high voltage accumulated in the high-voltage capacitor 4 from the high-voltage power supply 2 is 1500 V, for example, the discharge start voltage is 1500 V, and the theoretical value of the square plot ■ indicates that the distance between the electrodes of the discharge limit value is about 140 μm. In the measured value between the opposing terminals in the plot Δ, the distance between the electrodes of the discharge limit value is about 50 μm, whereas in the measured value between the adjacent terminals in the cross plot X, the distance between the electrodes of the discharge limit value is about 95 μm. It is. Therefore, it can be seen that the measured value between the opposing terminals is shorter in the discharge limit value than the measured value between the adjacent terminals.

これらの実測値と理論値を繋いだ最短距離のラインを、ESD回路10、電極間距離およびプローブ間距離の設計値に対する放電限界値の関係として用いることができる。この場合、理論値のラインにおいて、端子間距離が150μm〜200μmの間で実測値のライン(クロスプロットXは隣接端子間の実測値のライン)に移行する。したがって、印加すべき高電圧に対して放電限界値の電極間距離に関し、高電圧のうちの低い電圧値側では理論値のラインを用い、高い電圧値側では実測値のラインを用いる。したがって、高電圧電源2から高圧コンデンサ4に蓄積する高電圧が例えば低い電圧値側の例えば1500Vの場合、放電開始電圧を1500Vとすれば、理論値140μmを越える電極間距離が必要となる。   The shortest distance line connecting these measured values and theoretical values can be used as the relationship of the discharge limit value to the design values of the ESD circuit 10, the interelectrode distance, and the interprobe distance. In this case, in the theoretical value line, when the distance between the terminals is 150 μm to 200 μm, the line shifts to the actual value line (cross plot X is the actual value line between adjacent terminals). Therefore, regarding the interelectrode distance of the discharge limit value with respect to the high voltage to be applied, the theoretical value line is used on the low voltage value side of the high voltage, and the actually measured value line is used on the high voltage value side. Therefore, when the high voltage stored in the high voltage capacitor 4 from the high voltage power supply 2 is, for example, 1500 V on the low voltage side, if the discharge start voltage is 1500 V, a distance between the electrodes exceeding the theoretical value of 140 μm is required.

図4は、図1のESD試験装置1におけるデバイス6へのコンタクト状態の拡大イメージを模式的に示す斜視図である。図5は、図1のESD試験装置1におけるESD印加時の構成イメージ例を模式的に示す斜視図である。   FIG. 4 is a perspective view schematically showing an enlarged image of a contact state with the device 6 in the ESD test apparatus 1 of FIG. FIG. 5 is a perspective view schematically showing an example of a configuration image when ESD is applied in the ESD test apparatus 1 of FIG.

図4および図5において、図1のESD試験装置1において、1台の高電圧電源2、8接点の高耐圧リレー3、8個の高圧コンデンサ4、および8個の印加抵抗5、その他の付加回路を搭載したESD基板を安全のために筐体内に収容し、高圧コンデンサ4から高耐圧リレー3の接点を通して印加抵抗5に至る直列回路の8回路分の配線出力部21aを有する8ch分のESD基板箱21と、ESD基板箱21の配線出力部21aからの各配線23が上面に設けられたコネクタ24を介して下面側のプローブ22a,22bの8セットにそれぞれ接続され、各デバイス6の2端子6a,6bに1対1に対応するようにプローブ22a,22bの8セットが下面から突出してそれぞれ設けられたプローブカード22とを備え、ウエハステージ7上の半導体ウエハ8にマトリクス状に多数設けられた検査対象の8個の各デバイス6の各端子6a,6bと、各高圧コンデンサ4にそれぞれ接続されたプローブ22a,22bの8セットとが、1対1に対応するように配置されている。   4 and 5, in the ESD test apparatus 1 of FIG. 1, one high-voltage power source 2, eight-contact high-voltage relay 3, eight high-voltage capacitors 4, eight applied resistors 5, and other additions An ESD board for 8 channels having a wiring output portion 21a for 8 circuits of a series circuit from the high voltage capacitor 4 to the applied resistance 5 through a contact of the high voltage relay 3 is accommodated in a housing for safety. The substrate box 21 and each wiring 23 from the wiring output portion 21a of the ESD substrate box 21 are connected to 8 sets of probes 22a and 22b on the lower surface side via connectors 24 provided on the upper surface, respectively. The wafer stage 7 includes a probe card 22 provided with eight sets of probes 22a and 22b protruding from the lower surface so as to correspond to the terminals 6a and 6b on a one-to-one basis. A pair of terminals 6a and 6b of each of the eight devices 6 to be inspected provided in a matrix on the semiconductor wafer 8 and eight sets of probes 22a and 22b connected to the high-voltage capacitors 4 respectively. 1 so as to correspond to 1.

ESD基板箱21の配線出力部21aからプローブカード22までの配線長が変わることによって、ESD印加電圧波形が変化する。したがって、高圧コンデンサ4からデバイス6の各端子6a,6bまでの配線長を全て同一配線長にしてデバイス6の各端子6a,6bに印加するESD電圧波形を同一にしている。ESD基板は、部品交換用にソケット部を有していてもよい。   As the wiring length from the wiring output part 21a of the ESD board box 21 to the probe card 22 changes, the ESD applied voltage waveform changes. Accordingly, the wiring lengths from the high voltage capacitor 4 to the terminals 6a and 6b of the device 6 are all the same, and the ESD voltage waveforms applied to the terminals 6a and 6b of the device 6 are the same. The ESD substrate may have a socket part for component replacement.

図6は、図1のESD試験装置1における複数のESD印加器の設置イメージ例を模式的に示す平面図である。   FIG. 6 is a plan view schematically showing an installation image example of a plurality of ESD applicators in the ESD test apparatus 1 of FIG.

図6に示すように、ESD試験装置1Aは、複数のESD印加器としての複数のESD基板31が中央円形部32を空けてその周囲に立てられて放射状に配置され、該複数のESD基板31における複数の同一回路構成の各出力端子がそれぞれ中央円形部32側に向けて設けられている。複数の同一回路構成の各出力端子から複数の高電圧出力部のそれぞれを、中央円形部32の下方側に設けられた複数の検査対象デバイス6の各端子に対して電気的に接続可能に構成されている。複数の同一回路構成の各出力端子から高電圧出力部のそれぞれを通した複数の検査対象デバイス6までの、一括印加処理すべきデバイス個数分の独立した配線を含む距離は全て同一距離として、高電圧電源2からの同一のESD印加電圧波形が複数の検査対象デバイス6の各端子にそれぞれ同時に明確かつ確実に印加されるように構成されている。   As shown in FIG. 6, the ESD test apparatus 1A includes a plurality of ESD substrates 31 as a plurality of ESD applicators, arranged in a radial manner with the central circular portion 32 standing around the periphery, and the plurality of ESD substrates 31. The plurality of output terminals having the same circuit configuration are provided toward the central circular portion 32 side. Each of a plurality of high voltage output units from a plurality of output terminals of the same circuit configuration can be electrically connected to each terminal of a plurality of devices 6 to be inspected provided below the central circular portion 32. Has been. The distances including the independent wiring for the number of devices to be collectively applied from the plurality of output terminals of the same circuit configuration to the plurality of devices 6 to be inspected through the high voltage output units are all the same distance. The same ESD applied voltage waveform from the voltage power supply 2 is configured to be clearly and reliably applied to each terminal of the plurality of devices to be inspected 6 simultaneously.

このESD試験装置1Aとして、ESD回路10における複数接点の高耐圧リレー3、複数の高圧コンデンサ4および複数の印加抵抗5が搭載された複数のESD基板31が中央円形部32を除いたドーナツ状で複数放射状(中央円形部32の中心に対して放射状)に配置されている。高耐圧リレー3の厚みは汎用的な4000V耐圧用でおよそ15mm、8000V耐圧用では、およそ30mmである。この厚みによって何枚分のESD基板31が配置できるかが決まる。高耐圧リレー3の厚みが4000V耐圧用の15mmで中央円形部32の内周直径が40cmの場合、64枚のESD基板31が配置できる。   As the ESD test apparatus 1A, a plurality of ESD substrates 31 on which a plurality of high-voltage relays 3, a plurality of high-voltage capacitors 4 and a plurality of applied resistors 5 are mounted in an ESD circuit 10 have a donut shape excluding a central circular portion 32. A plurality of radial shapes (radial with respect to the center of the central circular portion 32) are arranged. The thickness of the high withstand voltage relay 3 is about 15 mm for a general purpose 4000V withstand voltage and about 30 mm for an 8000V withstand voltage. This thickness determines how many ESD substrates 31 can be arranged. When the high withstand voltage relay 3 has a thickness of 15 mm for a withstand voltage of 4000 V and the inner peripheral diameter of the central circular portion 32 is 40 cm, 64 ESD substrates 31 can be arranged.

また、高耐圧リレー3の厚みによってESD基板31の厚みが決まるため、高耐圧リレー3の厚みの薄いものを用いるのがよい。例えば1枚のESD基板31が4chの場合で、8個の1接点の高耐圧リレー3を搭載する場合に、高耐圧リレー3の厚みが4000V耐圧用で13.5mmでは83枚のESD基板31が放射状に搭載できて全部で332ch分(デバイス6が332個同時にESD試験ができる)の能力がある。この場合のESD基板31の外周直径は約50cm程度である。   Further, since the thickness of the ESD substrate 31 is determined by the thickness of the high voltage relay 3, it is preferable to use a high voltage relay 3 having a small thickness. For example, when one ESD substrate 31 is 4ch and eight high-voltage relays 3 with one contact are mounted, the thickness of the high-voltage relay 3 is 4000V withstand voltage of 13.5 mm and 83 ESD substrates 31. Can be mounted radially and has a capacity of 332 channels in total (332 devices 6 can simultaneously perform an ESD test). In this case, the outer diameter of the ESD substrate 31 is about 50 cm.

複数のESD基板31の内周側から配線23が引き出されてプローブカード22のコネクタ24に接続され、プローブカード22の下面に設けられたプローブ22a,22bの複数セットを、ウエハステージ7上に吸着された半導体ウエハ8上にマトリクス状に多数設けられた検査対象の各デバイス6の端子6a,6bと、1対1に対応するように接続してESD試験が行われる。プローブ22a,22bとデバイス6の端子6a,6bとの位置関係は、自動搬送装置のプローバを構成するウエハステージ7側を正確に移動させつつ画像認識により正確に位置決めすることができる。ここでは、400μm×200μmのサイズの半導体チップ11を64個づつ1列でESD試験を行ってこれを繰り返し、ウエハのチップ全部(例えば10万個)を順次自動的に行うことができる。隣の列にプローブ22a,22bを立てるのが困難なことから、2列以上でESD試験を行うよりも、1列で行うのが接触ミスが起こり難くてよい。   A plurality of sets of probes 22 a and 22 b provided on the lower surface of the probe card 22 are sucked onto the wafer stage 7 by drawing the wiring 23 from the inner peripheral side of the plurality of ESD substrates 31 and connecting to the connector 24 of the probe card 22. An ESD test is performed by connecting the terminals 6a and 6b of each device 6 to be inspected provided in a matrix on the semiconductor wafer 8 in a one-to-one correspondence. The positional relationship between the probes 22a and 22b and the terminals 6a and 6b of the device 6 can be accurately determined by image recognition while accurately moving the wafer stage 7 side constituting the prober of the automatic transfer apparatus. Here, an ESD test is performed in a row of 64 semiconductor chips 11 each having a size of 400 μm × 200 μm, and this is repeated, so that all the chips on the wafer (for example, 100,000 chips) can be automatically and sequentially performed. Since it is difficult to place the probes 22a and 22b in the adjacent rows, it is less likely that contact mistakes occur in one row than in the ESD test in two or more rows.

また、プローブカードの針立て設計においては、導電部材間距離に対する放電限界値の関係をパッセンの法則から計算で求めた理論値と、ESD試験を実際に行って求めた実測値とを繋いだ最短距離が、半導体チップサイズ以上必要な場合、例えば半導体チップ1個飛ばし又は2個飛ばし以上の空間距離を保つ設計とし、隣接プローブ間に対する放電を回避する。1回のコンタクトでプロービングされない空間の半導体チップは、後述のパーソナルコンピュータPCを主体にした、プロービング制御によって、順次コンタクト処理され、もれなくESD印加を実行することが可能である。   In probe card needle holder design, the theoretical value obtained by calculating the relationship between the discharge limit value and the distance between the conductive members from the Passen's law and the actual value obtained by actually performing the ESD test are connected to each other. When the distance is required to be equal to or larger than the semiconductor chip size, for example, the design is such that one or two semiconductor chips are skipped, and a spatial distance of at least two is skipped to avoid discharge between adjacent probes. A semiconductor chip in a space that is not probed by a single contact is sequentially contact-processed by probing control mainly using a personal computer PC described later, and ESD application can be executed without any problem.

ESD基板31からデバイス6までの配線長は図8(b)のESD印加電圧波形の規格保持として20cm以下が望ましい。各ESD基板31から8個のデバイス6の各端子までの配線長を全て同一配線長にしてデバイス6の各端子に印加する図8(b)のESD電圧波形を同一にしている。これによって、ESD試験が均一になる。   The wiring length from the ESD substrate 31 to the device 6 is desirably 20 cm or less in order to maintain the standard of the ESD applied voltage waveform in FIG. The wiring length from each ESD substrate 31 to each terminal of the eight devices 6 is set to the same wiring length, and the ESD voltage waveform of FIG. 8B applied to each terminal of the device 6 is made the same. This makes the ESD test uniform.

図7(a)は、図1のESD試験装置1における複数のESD印加器の別の設置イメージ例を模式的に示す平面図であり、図7(b)は、図7(a)のESD印加器とプローブカードおよびプローバの縦断面図である。図8(a)は、図7(a)のESD印加器を模式的に示す斜視図であり、図8(b)は、ESD試験で用いるESD印加電圧波形を示す図である。   7A is a plan view schematically showing another installation image example of a plurality of ESD applicators in the ESD test apparatus 1 of FIG. 1, and FIG. 7B is an ESD diagram of FIG. 7A. It is a longitudinal cross-sectional view of an applicator, a probe card, and a prober. FIG. 8A is a perspective view schematically showing the ESD applicator of FIG. 7A, and FIG. 8B is a diagram showing an ESD applied voltage waveform used in the ESD test.

図7(a)、図7(b)および図8(a)において、ESD試験装置1Bは、複数の筐体である複数のESD基板箱21が中央円形部25を空けてその周囲に放射状に配置されている。複数のESD基板箱21内に収容された複数のESD基板31の複数の同一回路構成における各出力端子がそれぞれ中央円形部25側に向けて設けられている。複数の同一回路構成の各出力端子から複数の高電圧出力部のそれぞれを、中央円形部25の下方側に設けられた複数の検査対象デバイス6の各端子6a,6bに対して電気的に接続可能に構成されている。複数の同一回路構成の各出力端子から各高電圧出力部のそれぞれを通して複数の検査対象デバイス6までの、一括印加処理すべきデバイス個数分の独立した配線23を含む距離は全て同一距離として、高電圧電源2からの同一のESD印加電圧波形が複数の検査対象デバイス6にそれぞれ同時に印加されるように構成されている。なお、高電圧出力部としては、同一回路構成の出力端子であってもよいし、その出力端子から配線を介してプローブカード22のプローブ22a,22bまでを含めてもよい。   7 (a), 7 (b), and 8 (a), the ESD test apparatus 1B includes a plurality of ESD board boxes 21 that are a plurality of cases, with a central circular portion 25 spaced radially around it. Has been placed. Each output terminal in a plurality of the same circuit configurations of the plurality of ESD substrates 31 accommodated in the plurality of ESD substrate boxes 21 is provided toward the central circular portion 25 side. Each of the plurality of high voltage output units is electrically connected to each terminal 6a, 6b of the plurality of devices 6 to be inspected provided below the central circular portion 25 from each of the plurality of output terminals having the same circuit configuration. It is configured to be possible. The distances including the independent wires 23 for the number of devices to be collectively applied from the plurality of output terminals of the same circuit configuration to the plurality of devices 6 to be inspected through the high voltage output units are all the same distance. The same ESD applied voltage waveform from the voltage power supply 2 is configured to be simultaneously applied to the plurality of devices to be inspected 6. The high voltage output unit may be an output terminal having the same circuit configuration, or may include the probes 22a and 22b of the probe card 22 through the wiring from the output terminal.

ESD試験装置1Bとして、1台の高電圧電源2、8接点の高耐圧リレー3、8個の高圧コンデンサ4、および8個の印加抵抗5、その他の付加回路を搭載した複数のESD基板31を筐体内に収容し、高圧コンデンサ4から高耐圧リレー3の接点を通して印加抵抗5に至る直列回路の8回路分の配線出力部21aを有する8ch分のESD基板箱21が8個放射状に配設けられている。8個のESD基板箱21の内周側から配線23が引き出されてプローブカード22のコネクタ24に接続され、プローブカード22の下面に設けられたプローブ22a,22bの8セットを、自動搬送装置のプローバを構成するウエハステージ7上の半導体ウエハ8にマトリクス状に多数設けられた多数のデバイス6のうち、検査対象の8個の各デバイス6の各端子6a,6bと、1対1に対応するように接続してESD試験を行い、これを繰り返すようになっている。   As the ESD test apparatus 1B, a plurality of ESD boards 31 mounted with one high-voltage power source 2, eight-contact high-voltage relay 3, eight high-voltage capacitors 4, eight applied resistors 5, and other additional circuits are provided. Eight ESD channel boxes 21 for 8 channels having wiring output portions 21 a for 8 circuits in series connected from the high-voltage capacitor 4 to the applied resistor 5 through the contact of the high-voltage capacitor 3 from the high-voltage capacitor 4 are radially arranged. ing. The wiring 23 is drawn out from the inner peripheral side of the eight ESD substrate boxes 21 and connected to the connector 24 of the probe card 22, and eight sets of probes 22a and 22b provided on the lower surface of the probe card 22 are connected to the automatic transfer device. Of the many devices 6 provided in a matrix on the semiconductor wafer 8 on the wafer stage 7 constituting the prober, there is a one-to-one correspondence with the terminals 6a and 6b of the eight devices 6 to be inspected. Thus, an ESD test is performed and this is repeated.

この8ch分のESD基板箱21の配線出力部21aから各デバイス6までの配線長は図8(b)のESD印加電圧波形の規格保持として20cm以下が望ましい。各各ESD基板箱21の各配線出力部21aから8個の各デバイス6の各端子までの配線長を全て同一配線長にして各デバイス6の各端子に印加する図8(b)のESD電圧波形を同一にしている。これによって、ESD試験が均一になる。   The wiring length from the wiring output portion 21a of the 8-channel ESD board box 21 to each device 6 is desirably 20 cm or less in order to maintain the standard of the ESD applied voltage waveform in FIG. The ESD voltage shown in FIG. 8B is applied to each terminal of each device 6 with the same wiring length from each wiring output portion 21a of each ESD board box 21 to each terminal of each of the eight devices 6. The waveforms are the same. This makes the ESD test uniform.

図9は、パーソナルコンピュータPCを主体にしたウエハマップとプロービング管理を示すブロック図である。   FIG. 9 is a block diagram showing a wafer map and probing management mainly for the personal computer PC.

図9において、本実施形態1のESD試験装置1は、プロービング管理を行うパーソナルコンピュータPCと、1台の高電圧電源2と、パーソナルコンピュータPCからの指示を受けて駆動するESDコントローラ9と、ESDコントローラ9により、高耐圧リレー3の8接点を同時に高電圧電源2側に切り換えて8個の高圧コンデンサ4に高電圧電源2からの高電圧を蓄積し、その後、所定のタイミングで高耐圧リレー3の8接点を同時に8個の各印加抵抗5側に切り替える8つの並列回路で構成されたESD回路10と、ESD回路10から8個の各印加抵抗5をそれぞれ介したESD印加電圧を、ウエハステージ7の半導体ウエハ8を移動させた後に上昇させて、8個のデバイス6の各端子6a,6bにプローブカード22のプローブ22a,22bの8セットをそれぞれ接触させてそのプローブ22a,22bの8セットによりその各端子6a,6bに印加するためのプローバ20とを有している。半導体ウエハ8の10万個もの多数のチップを順次ESD試験する場合、プローバ20などの自動搬送装置を用いて連続的にプロービングを行う。   In FIG. 9, an ESD test apparatus 1 according to the first embodiment includes a personal computer PC that performs probing management, one high-voltage power supply 2, an ESD controller 9 that is driven in response to an instruction from the personal computer PC, and an ESD The controller 9 simultaneously switches the eight contacts of the high-voltage relay 3 to the high-voltage power supply 2 side to accumulate the high voltage from the high-voltage power supply 2 in the eight high-voltage capacitors 4, and then the high-voltage relay 3 at a predetermined timing. The ESD circuit 10 composed of eight parallel circuits that simultaneously switch the eight contacts of the eight applied resistors 5, and the ESD applied voltage from the ESD circuit 10 through the eight applied resistors 5, respectively, to the wafer stage 7 semiconductor wafers 8 are moved and then raised, and the probes of the probe card 22 are connected to the terminals 6a and 6b of the eight devices 6, respectively. 2a, and has the probe 22a is brought into contact respectively with 8 sets of 22b, the respective terminals 6a by 8 sets 22b, and a prober 20 for application to 6b. When performing an ESD test on as many as 100,000 chips on the semiconductor wafer 8 sequentially, probing is performed continuously using an automatic transfer device such as the prober 20.

プロービング管理は、パーソナルコンピュータPCを主体にして、半導体ウエハ8上のウエハマップ、即ち半導体ウエハ8上にマトリクス状に配置された多数(例えば10万個)の半導体チップ11の位置を示すアドレスに対して、どのアドレス範囲の半導体チップ11をESD試験し、どのアドレスの半導体チップ11がESD耐圧不良なのかを記憶することができる。ESD耐圧不良は、半導体チップ11のダイオード構造の逆方向電圧によるリーク電流が所定値を上回った場合にこれを測定器によって測定して不良と認定し、その半導体チップ11のアドレスをパーソナルコンピュータPCに記憶する。   The probing management is based on a personal computer PC and a wafer map on the semiconductor wafer 8, that is, an address indicating the positions of a large number (for example, 100,000) of semiconductor chips 11 arranged in a matrix on the semiconductor wafer 8. Thus, it is possible to store which address range of the semiconductor chip 11 is subjected to the ESD test and which address of the semiconductor chip 11 is defective in ESD withstand voltage. The ESD withstand voltage failure is measured by a measuring instrument when the leakage current due to the reverse voltage of the diode structure of the semiconductor chip 11 exceeds a predetermined value and is recognized as a failure, and the address of the semiconductor chip 11 is assigned to the personal computer PC. Remember.

ESDコントローラ9は、ESD回路の高耐圧リレー3の動作制御だけではなく、印加すべき電圧レベルの設定や印加回数、印加する極性条件をプログラム等であらかじめ設定したシーケンシャルに従って動作する。   The ESD controller 9 operates not only in accordance with the operation control of the high-voltage relay 3 of the ESD circuit but also in accordance with a sequence in which the setting of the voltage level to be applied, the number of times of application, and the polarity condition to be applied are set in advance by a program or the like.

以上により、本実施形態1によれば、量産時に、検査対象の複数個のデバイス6に対して一括して、規格に適合したESD印加電圧波形で明確かつ正確に高電圧印加試験を行うことにより、高電圧検査を大幅に効率よく行うことができる。   As described above, according to the first embodiment, the high voltage application test is performed clearly and accurately on the plurality of devices 6 to be inspected collectively with the ESD applied voltage waveform conforming to the standard at the time of mass production. The high voltage inspection can be performed greatly efficiently.

なお、本実施形態1では、特に詳細には説明しなかったが、半導体ウエハ8にマトリクス状に配設された個片化前(切断前)の多数のデバイス6としての各半導体チップ11に対してESD試験を行う他に、個片化後(切断後)であって保持テープが付いた状態(半導体チップ11がマトリクス状に配列されている状態)の各半導体チップ11に対してESD試験を行うことができる。   Although not described in detail in the first embodiment, each semiconductor chip 11 as a large number of devices 6 before singulation (before cutting) arranged in a matrix on the semiconductor wafer 8 is described. In addition to performing the ESD test, the ESD test is performed on each semiconductor chip 11 after separation (after cutting) and with a holding tape (the semiconductor chips 11 are arranged in a matrix). It can be carried out.

なお、上記実施形態1では、特に説明しなかったが、高電圧電源2はGND電位に対して正電源と負電源を搭載し、正電源と負電源とが切替可能に構成され、複数の検査対象デバイス6に対して、順方向バイアスと逆方向バイアスとが切替可能に構成されていてもよい。   Although not particularly described in the first embodiment, the high-voltage power supply 2 includes a positive power supply and a negative power supply with respect to the GND potential, and is configured to be able to switch between the positive power supply and the negative power supply. The target device 6 may be configured to be able to switch between a forward bias and a reverse bias.

(実施形態2)
上記実施形態1では、高電圧電源2からの所定の高電圧を複数の検査対象デバイス6に対して一括して同時に同一のESD印加電圧波形を正確に印加する場合について説明したが、本実施形態2では、これに加えて、半導体チップ11のGND側の各端子12bが電気的に短絡状の半導体ウエハの場合に、この半導体ウエハにマトリクス状に配置された多数の検査対象デバイス6のESD耐圧検査を安定して行う場合について説明する。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, a case has been described in which a predetermined high voltage from the high voltage power supply 2 is applied to a plurality of devices 6 to be inspected accurately and simultaneously with the same ESD application voltage waveform. 2, in addition to this, when each terminal 12 b on the GND side of the semiconductor chip 11 is an electrically short-circuited semiconductor wafer, the ESD withstand voltages of a large number of devices 6 to be inspected arranged in a matrix on the semiconductor wafer. A case where the inspection is performed stably will be described.

また、ESD試験にはデバイスの動作極性において、順方向バイアス印加と逆方向バイアス印加の2通りの印加方法がある。一般的に逆バイアス印加で試験を行うことが、高い信頼性を保証できることが公知であり、ここでは特に、逆方向バイアス時のESD規格を保持するための装置構成と、デバイスの出荷仕様にあわせて双方向のバイアス印加ができる装置の構成について説明する。   In addition, the ESD test has two application methods for the device operating polarity: forward bias application and reverse bias application. In general, it is known that performing a test with reverse bias can guarantee high reliability. Here, in particular, in accordance with the device configuration for maintaining the ESD standard at the time of reverse bias and the shipping specification of the device. The configuration of a device capable of bidirectional bias application will be described.

図10は、本発明の実施形態2におけるESD試験装置の構成例を示す回路図である。   FIG. 10 is a circuit diagram illustrating a configuration example of the ESD test apparatus according to the second embodiment of the present invention.

図10において、本実施形態2の高電圧検査装置としてのESD試験装置1Cは、所定の負の高電圧を出力する高電圧電源2Cと、高電圧電源2Cからの所定の負の高電圧を、半導体ウエハ8上にマトリクス状に配置された多数の検査対象デバイス6のうちの所定数の検査対象デバイス6に対して一括して同時に印加するESD回路10Cとを有し、半導体ウエハ8上の複数の検査対象デバイス6に対してESD耐性を検査する。   In FIG. 10, an ESD test apparatus 1C as a high voltage inspection apparatus according to the second embodiment includes a high voltage power supply 2C that outputs a predetermined negative high voltage, and a predetermined negative high voltage from the high voltage power supply 2C. An ESD circuit 10 </ b> C that applies simultaneously to a predetermined number of inspection target devices 6 among a large number of inspection target devices 6 arranged in a matrix on the semiconductor wafer 8, The ESD resistance of the device 6 to be inspected is inspected.

このESD回路10Cは、高電圧電源2からの所定の負の高電圧を蓄積する複数の高電圧容量手段としての複数の高圧コンデンサ4と、複数の高圧コンデンサ4からの各所定の負の高電圧を印加抵抗5をそれぞれ通して出力する複数の高電圧出力部と、この複数の高電圧電源2Cからの所定の負の高電圧を高圧コンデンサ4側に接続するかまたは高圧コンデンサ4からの所定の高電圧を高電圧出力部側に接続するように切り替える複数の切替手段としての一または複数の高耐圧リレー3とを有し、同一回路構成として、高圧コンデンサ4から高耐圧リレー3さらに印加抵抗5を通して高電圧出力部に至る回路を独立に、一括印加処理すべき複数の検査対象デバイス6の個数分だけ並列に有している。   The ESD circuit 10C includes a plurality of high voltage capacitors 4 as a plurality of high voltage capacity means for storing a predetermined negative high voltage from the high voltage power source 2, and each predetermined negative high voltage from the plurality of high voltage capacitors 4. Are connected to the high-voltage capacitor 4 side by a predetermined negative high voltage from the plurality of high-voltage power supplies 2C, or a predetermined voltage from the high-voltage capacitor 4 is output. One or a plurality of high withstand voltage relays 3 as a plurality of switching means for switching so as to connect the high voltage to the high voltage output unit side, and the same circuit configuration, from the high voltage capacitor 4 to the high withstand voltage relay 3 and the applied resistance 5 As many circuits as the plurality of devices to be inspected 6 to be batch-applied are provided in parallel.

ESD回路10Cは、ESDコントローラ9により、高耐圧リレー3の8接点を同時に高電圧電源2C側に切り換えて8個の高圧コンデンサ4に高電圧電源2Cからの負の高電圧を蓄積し、その後、所定のタイミングで高耐圧リレー3の8接点を同時に8個の各印加抵抗5側に切り替えて、8個の高圧コンデンサ4からの負の高電圧が高耐圧リレー3の8接点をそれぞれ介して8個の各印加抵抗5側にそれぞれ至る8つの並列回路で構成されている。   The ESD circuit 10C causes the ESD controller 9 to simultaneously switch the eight contacts of the high voltage relay 3 to the high voltage power supply 2C side and accumulate the negative high voltage from the high voltage power supply 2C in the eight high voltage capacitors 4, and then At the predetermined timing, the eight contacts of the high voltage relay 3 are simultaneously switched to the eight applied resistances 5 side, and the negative high voltage from the eight high voltage capacitors 4 is transmitted through the eight contacts of the high voltage relay 3 respectively. Each of the applied resistors 5 is composed of eight parallel circuits.

この場合の検査対象のデバイス6は、その内部にダイオード構造を持つLRD素子やレーザ素子などの発光素子である。高電圧電源2Cで蓄積した高圧コンデンサ4により、半導体ウエハ8上にマトリクス状に配置された複数の検査対象デバイス6のダイオード構造に対して逆バイアスとなるように負の高電圧を印加する。   In this case, the device 6 to be inspected is a light emitting element such as an LRD element or a laser element having a diode structure therein. A high voltage capacitor 4 stored in the high voltage power supply 2C applies a negative high voltage so as to be reverse biased to the diode structures of the plurality of devices 6 to be inspected arranged in a matrix on the semiconductor wafer 8.

ESD試験装置1Cは、負の高電圧を出力する高電圧電源2Cの一方端子が多接点(ここでは8接点)の高耐圧リレー3の各接点をそれぞれ介して複数(ここでは8個)の高圧コンデンサ4の各一方電極に接続され、複数(ここでは8個)の高圧コンデンサ4の各他方電極は、高電圧電源2Cの他方端子にそれぞれ接続されると共に接地されている。複数(ここでは8個)の高圧コンデンサ4の各一方電極は、多接点(ここでは8接点)の高耐圧リレー3の各接点からそれぞれ、各印加抵抗5をそれぞれ通して高電圧出力部から検査対象の各デバイス6の一方端子にそれぞれ接続されている。各デバイス6の他方端子はそれぞれ、GND電圧出力部から高電圧電源2Cの他方端子にそれぞれ接続されると共に接地されている。ここでは図示していないが、多接点(ここでは8接点)の高耐圧リレー3の同時接続切替を所定タイミングで制御する後述のESDコントローラ9が設けられている。この多接点(ここでは8接点)の高耐圧リレー3を駆動するための電源が別途必要である。   The ESD test apparatus 1C has a plurality of (eight in this case) high voltage via each contact of the high voltage relay 3 with one terminal of the high voltage power supply 2C that outputs a negative high voltage having multiple contacts (here, eight contacts). The other electrodes of the plurality of (eight in this case) high-voltage capacitors 4 are connected to the other electrode of the capacitor 4 and are connected to the other terminal of the high-voltage power source 2C and grounded. Each one electrode of the multiple (eight here) high-voltage capacitors 4 is inspected from the high-voltage output section through each applied resistor 5 from each contact of the multi-contact (here, eight contacts) high-voltage relay 3. Each of the target devices 6 is connected to one terminal. The other terminal of each device 6 is connected to the other terminal of the high voltage power source 2C from the GND voltage output section and grounded. Although not shown here, there is provided an ESD controller 9 to be described later for controlling simultaneous connection switching of the multi-contact (here, 8 contacts) high-voltage relay 3 at a predetermined timing. A separate power source is required to drive the multi-contact (here, 8 contacts) high voltage relay 3.

図11は、図10のESD試験装置1Cを用いて、半導体ウエハ8上にマトリクス状に配置された多数の検査対象デバイス6のESD耐圧検査を行う場合の模式図である。   FIG. 11 is a schematic diagram when an ESD withstand voltage test is performed on a large number of devices 6 to be inspected arranged in a matrix on the semiconductor wafer 8 using the ESD test apparatus 1C of FIG.

図11において、ESD試験装置1Cにおける高圧コンデンサ4には負の高電圧が充電されており、例えば−1500Vが検査対象の各デバイス6のアノード端子に印加され、0Vがカソード端子に印加される。このように、各デバイス6のアノード端子に−1500Vの負の高電圧が印加され、カソード端子に0Vが印加されるので、ダイオード構造にESD逆方向電圧が印加されてESD試験が行われる。この場合に、高電圧電源2Cを−電源とする。ESD10Cの電圧供給源側とGND側とが逆転する。n−GaN基板から高圧コンデンサ4の電荷規定量(例えば100pF)をアノード端子を介して吸引するため、アノード端子を通過する電荷量は一定である。デバイス単位でアノード電極は独立しているため、ESD条件としては問題とはならない。したがって、各デバイス6に対してそれぞれ、高圧コンデンサ4の電荷規定量(例えば100pF)の印加を確実に保証することができる。さらに高電圧電源2Cを+電源とすれば、順方向バイアスを実現することができる。   In FIG. 11, the high voltage capacitor 4 in the ESD test apparatus 1C is charged with a negative high voltage. For example, −1500 V is applied to the anode terminal of each device 6 to be inspected, and 0 V is applied to the cathode terminal. Thus, since a negative high voltage of −1500 V is applied to the anode terminal of each device 6 and 0 V is applied to the cathode terminal, an ESD reverse voltage is applied to the diode structure to perform an ESD test. In this case, the high voltage power source 2C is set as a negative power source. The voltage supply source side and the GND side of the ESD 10C are reversed. Since the charge regulation amount (for example, 100 pF) of the high-voltage capacitor 4 is sucked from the n-GaN substrate through the anode terminal, the amount of charge passing through the anode terminal is constant. Since the anode electrode is independent for each device, there is no problem as an ESD condition. Therefore, it is possible to reliably ensure the application of the charge regulation amount (for example, 100 pF) of the high-voltage capacitor 4 to each device 6. Furthermore, if the high voltage power supply 2C is a + power supply, a forward bias can be realized.

これに対して、図12に示すように、プラス電源を用い、印加回路(GND)の極性を反転することで逆バイアスの状態を設定すると、デバイス6のカソード端子から隣接デバイス6のアノード端子へのショートが発生する場合には、印加される電荷量はn−GaN基板に分散されて、同じデバイス6のカソード端子からアノード端子を通過する電荷量は不定となる。このように、ショート不良が混在する場合に、短絡箇所に貫通する電荷が集中するため、ESD規定から逸脱する。これを負の高電圧による図11のESD試験装置1Cによって解消することができる。   On the other hand, as shown in FIG. 12, when the reverse bias state is set by reversing the polarity of the application circuit (GND) using a positive power source, the cathode terminal of the device 6 is switched to the anode terminal of the adjacent device 6. When the short circuit occurs, the applied charge amount is dispersed in the n-GaN substrate, and the charge amount passing through the anode terminal from the cathode terminal of the same device 6 becomes indefinite. In this way, when short-circuit defects are present, the charge penetrating through the short-circuited portion concentrates, and thus deviates from the ESD regulations. This can be solved by the ESD test apparatus 1C of FIG. 11 with a negative high voltage.

図13は、図10のESD試験装置1Cにおいてデバイスの複数個をESD印加対象としたときのプロービング実施例として、半導体チップ11の各端子へのプローブ配置について説明するための平面図である。   FIG. 13 is a plan view for explaining probe arrangement at each terminal of the semiconductor chip 11 as an example of probing when a plurality of devices are subjected to ESD application in the ESD test apparatus 1C of FIG.

図13に示すように、ESD電荷供給源であるプローブ22aの各端子12aへの接触は、デバイス単位(半導体チップ11毎)で独立に行われ、印加回路(ESD回路10Cと高電圧出力部を含む回路)の搭載とプローブコンタクトを実施する。このように、図8(b)のESD電圧波形を印加する半導体チップ11の各端子12aへのプローブ22aは、半導体チップ11毎に独立に設けられるが、GND側端子である半導体チップ11の各端子12bへのプローブ22bは、半導体チップ11のGND側の各端子12bが電気的に短絡状態の半導体ウエハの場合には、ESD電圧波形の印加処理に対して1点(または半導体チップ11の複数素子毎)をコンタクト対象とすればよい。ESD回路10CのGND(COM)に接続されるプローブ22bが、複数デバイスのGND側の各端子12bが共にウエハ8内で電気的に短絡しているため、GND側の複数の端子12bのうちの少なくとも1点でコンタクトするだけで、全デバイス毎にコンタクトする状態と同じ状態となる。これによって、GND側のコンタクトプローブを少なくとも1つを残して他を不要とすることができる。   As shown in FIG. 13, the contact to each terminal 12a of the probe 22a which is an ESD charge supply source is performed independently for each device (each semiconductor chip 11), and the application circuit (the ESD circuit 10C and the high voltage output unit are connected). (Including circuit) mounting and probe contact. As described above, the probe 22a to each terminal 12a of the semiconductor chip 11 to which the ESD voltage waveform of FIG. 8B is applied is provided independently for each semiconductor chip 11, but each of the semiconductor chips 11 which are GND side terminals is provided. The probe 22b to the terminal 12b is one point (or a plurality of the semiconductor chips 11) for the ESD voltage waveform application processing when each terminal 12b on the GND side of the semiconductor chip 11 is an electrically shorted semiconductor wafer. Each element) may be a contact target. In the probe 22b connected to the GND (COM) of the ESD circuit 10C, since the terminals 12b on the GND side of the plurality of devices are both electrically short-circuited in the wafer 8, of the plurality of terminals 12b on the GND side. By contacting at least one point, the same state as that in which all devices are contacted is obtained. As a result, at least one contact probe on the GND side can be left out and the other can be made unnecessary.

図14は、GND側のプローブを省略する場合の検査対象のデバイス6への接続を模式的に示す図である。   FIG. 14 is a diagram schematically showing connection to the device 6 to be inspected when the probe on the GND side is omitted.

図14において、ウエハステージ絶縁層41の表面側に、接地されたウエハステージ導電層42が設けられ、ウエハステージ導電層42上に半導体ウエハ8が搭載されている。半導体ウエハ8にマトリクス状に配置された複数の検査対象デバイス6は、製造プロセスにて複数の検査対象デバイス6間のGND側で短絡するように積極的に短絡処理が施されている。また、半導体ウエハ8のエッジ側面に導電性膜を形成して、検査対象デバイス6のグランド端子(GND端子)である各端子12bからウエハエッジ側面の導電性膜を介してウエハステージ導電層42に電気的に接続する。配線出力部21aからの各配線23がプローブカード22の上面に設けられたコネクタ24を介してプローブカード22の下面側のプローブ22aにそれぞれ接続され、各デバイス6に1対1に対応するようにプローブ22aが下面から突出してそれぞれ設けられている。   In FIG. 14, a grounded wafer stage conductive layer 42 is provided on the surface side of the wafer stage insulating layer 41, and the semiconductor wafer 8 is mounted on the wafer stage conductive layer 42. The plurality of inspection target devices 6 arranged in a matrix on the semiconductor wafer 8 are positively subjected to a shorting process so as to be short-circuited on the GND side between the plurality of inspection target devices 6 in the manufacturing process. Further, a conductive film is formed on the edge side surface of the semiconductor wafer 8, and the wafer stage conductive layer 42 is electrically connected from each terminal 12 b that is a ground terminal (GND terminal) of the device 6 to be inspected through the conductive film on the side surface of the wafer edge. Connect. Each wiring 23 from the wiring output unit 21 a is connected to the probe 22 a on the lower surface side of the probe card 22 via a connector 24 provided on the upper surface of the probe card 22 so as to correspond to each device 6 on a one-to-one basis. Probes 22a are provided so as to protrude from the lower surface.

各デバイス6間で短絡されたGNDと、ウエハステージ導電層42のGNDと、ESD回路10CのGNDとを共通GNDとして接続することにより、各デバイス6のGND端子に対するプロービングは全く不要とすることができる。   By connecting the GND that is short-circuited between the devices 6, the GND of the wafer stage conductive layer 42, and the GND of the ESD circuit 10 </ b> C as a common GND, probing the GND terminal of each device 6 may be completely unnecessary. it can.

以上により、本実施形態2によれば、検査対象の複数個のデバイス6に対して一括して、規格に適合したESD印加電圧波形で明確かつ正確に高電圧印加試験を行うことにより、高電圧検査を大幅に効率よく行うことができる。これに加えて、半導体ウエハ8上にマトリクス状に配置された多数の検査対象デバイス6間がGND側で短絡している場合やデバイス6間がGND側で短絡したウエハを用いる場合にも、ESD耐圧検査を正確かつ安定して大幅に効率よく行うことができる。   As described above, according to the second embodiment, a plurality of devices 6 to be inspected are collectively subjected to a high voltage application test clearly and accurately with an ESD application voltage waveform conforming to the standard. The inspection can be performed greatly efficiently. In addition to this, when a plurality of devices 6 to be inspected arranged in a matrix on the semiconductor wafer 8 are short-circuited on the GND side or when a wafer in which the devices 6 are short-circuited on the GND side is used. The withstand voltage inspection can be performed accurately and stably and greatly efficiently.

なお、上記実施形態1、2では、特に説明しなかったが、プローブカード22の基板は、多層配線基板ではなく、放電回避用の表層配線基板である。プローブカード22の基板として多層配線基板を用いる場合には、数千Vの高電圧であるため、配線間の誘電率(放電回避特性)、距離/電圧を考慮する。プローブには、放電熱耐性のインジュウムまたはタングステンの材質を用いるとよい。プローブは、放電回避用のプローブ間距離を保っている。ESD印加電圧波形をモニタリングする手段として、プローブカード22の基板のプローブ22a,22b元に丸ピンコネクタが設けられているのが望ましい。   Although not particularly described in the first and second embodiments, the substrate of the probe card 22 is not a multilayer wiring substrate but a surface wiring substrate for avoiding discharge. When a multilayer wiring board is used as the board of the probe card 22, since it is a high voltage of several thousand volts, the dielectric constant (discharge avoidance characteristics) between the wirings and the distance / voltage are taken into consideration. The probe may be made of an indium or tungsten material that is resistant to discharge heat. The probe maintains a distance between probes for avoiding discharge. As means for monitoring the ESD applied voltage waveform, it is desirable that a round pin connector is provided at the base of the probes 22a and 22b of the substrate of the probe card 22.

(実施形態3)
本実施形態3では、高耐圧リレー3としての水銀リレーを用いずにESD試験を行う場合について説明する。
(Embodiment 3)
In the third embodiment, a case where an ESD test is performed without using a mercury relay as the high-voltage relay 3 will be described.

図15は、本発明の実施形態3におけるESD試験装置においてコンタクトステージが上位置の場合を模式的に示す縦断面図である。図16は、図15のESD試験装置においてコンタクトステージが下位置の場合を模式的に示す縦断面図である。   FIG. 15 is a longitudinal sectional view schematically showing a case where the contact stage is in the upper position in the ESD test apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 16 is a longitudinal sectional view schematically showing the case where the contact stage is in the lower position in the ESD test apparatus of FIG.

図15において、一または複数の検査対象デバイスに対してESD耐性を検査する本実施形態3のESD試験装置1Dにおいて、一または複数の検査対象デバイス54を搭載したコンタクトステージ53の上下動作により、スイッチ手段としてのスイッチ52がオン/オフして、一または複数の検査対象デバイス54に1対1に対応する各高電圧容量手段としての高圧コンデンサ56の高電圧を充電/放電し、各高圧コンデンサ56からの放電により当該一または複数の検査対象デバイス54のESD検査を行う。   In FIG. 15, in the ESD test apparatus 1D of the third embodiment that inspects ESD tolerance for one or a plurality of devices to be inspected, the switch is operated by the vertical movement of the contact stage 53 on which the one or a plurality of devices to be inspected 54 are mounted. The switch 52 as the means is turned on / off to charge / discharge the high voltage of the high voltage capacitor 56 as the high voltage capacity means corresponding to one or a plurality of devices to be inspected one-to-one. The ESD inspection of one or a plurality of devices to be inspected 54 is performed by the discharge from.

本実施形態3のESD試験装置1Dは、所定の高電圧を出力する高電圧電源55と、高電圧電源55からの所定の高電圧を蓄積する一または複数の高圧コンデンサ56と、一または複数の高圧コンデンサ56からの所定の高電圧を出力する一または複数の高電圧出力部としてのプローブカード57のプローブ57a,57bとを有し、プローブカード57のプローブ57a,57bと一または複数の検査対象デバイス54の各端子54a,54bを離間させると共に、スイッチ52により一または複数の高圧コンデンサ56を高電圧電源55側に接続する第1動作と、スイッチ52により一または複数の高圧コンデンサ56と高電圧電源55を遮断すると共に、プローブカード57のプローブ57a,57bをそれぞれ通して一または複数の検査対象デバイス54の各端子54a,54bにそれぞれ接続する第2動作とを、コンタクトステージ53の上下動作により切り替える。   The ESD test apparatus 1D of the third embodiment includes a high voltage power supply 55 that outputs a predetermined high voltage, one or more high-voltage capacitors 56 that store a predetermined high voltage from the high voltage power supply 55, and one or more It has probes 57a and 57b of a probe card 57 as one or a plurality of high voltage output units that output a predetermined high voltage from the high voltage capacitor 56, and the probes 57a and 57b of the probe card 57 and one or a plurality of inspection objects. The first operation of separating the terminals 54 a and 54 b of the device 54 and connecting the one or more high-voltage capacitors 56 to the high-voltage power supply 55 side by the switch 52, and the one or more high-voltage capacitors 56 and the high voltage by the switch 52 The power supply 55 is shut off and one or more probes are passed through the probes 57a and 57b of the probe card 57. Each terminal 54a of 査 target device 54, the second operation and to connect respectively to 54b, switched by vertical movement of the contact stage 53.

さらに詳細に説明する。土台51上にスイッチ52の一方接点52aが固定されており、コンタクトステージ53の下面でスイッチ52の一方接点52a直上にスイッチ52の他方接点52bが固定されている。コンタクトステージ53上には、検査対象のデバイス54が固定されており、コンタクトステージ53が所定間隔で上下動自在に構成されている。検査対象のデバイス54は、ここでは1つだけしか示していないが、複数の検査対象のデバイス54が前後方向に設けられている。   Further details will be described. One contact 52 a of the switch 52 is fixed on the base 51, and the other contact 52 b of the switch 52 is fixed immediately below the one contact 52 a of the switch 52 on the lower surface of the contact stage 53. A device 54 to be inspected is fixed on the contact stage 53, and the contact stage 53 is configured to be movable up and down at a predetermined interval. Although only one device 54 to be inspected is shown here, a plurality of devices 54 to be inspected are provided in the front-rear direction.

スイッチ52の一方接点52aは高電圧電源55に接続され、スイッチ52の他方接点52bは高圧コンデンサ56を介して接地されている。高圧コンデンサ56はプローブカード57の高電圧側に接続され、プローブカード57のGND側は接地されている。   One contact 52 a of the switch 52 is connected to a high voltage power supply 55, and the other contact 52 b of the switch 52 is grounded via a high voltage capacitor 56. The high voltage capacitor 56 is connected to the high voltage side of the probe card 57, and the GND side of the probe card 57 is grounded.

各デバイス54の2端子54a,54bに1対1に対応するようにプローブ57a,57bがプローブカード57の下面から突出してそれぞれ設けられている。各デバイス54の各端子54a,54bと、高圧コンデンサ56にそれぞれ接続されたプローブカード57のプローブ57a,57bとが、1対1に対応するように配置されている。   Probes 57 a and 57 b are provided to protrude from the lower surface of the probe card 57 so as to correspond to the two terminals 54 a and 54 b of each device 54 on a one-to-one basis. The terminals 54a and 54b of each device 54 and the probes 57a and 57b of the probe card 57 respectively connected to the high-voltage capacitor 56 are arranged in a one-to-one correspondence.

高電圧電源55は、一括印加処理すべきデバイス個数分の複数の各高圧コンデンサ56に応じた充電処理能力があるものを選定する。   As the high-voltage power supply 55, one having a charge processing capability corresponding to a plurality of high-voltage capacitors 56 corresponding to the number of devices to be collectively applied is selected.

高電圧出力部および、GND電圧源に接続されるGND電圧出力部はそれぞれ、一または複数の検査対象デバイス54の各端子54a,54bに対して電気的に接続可能とされている複数の接触部材が配設された接触手段を有している。この接触手段は、アームに複数の接触部材を固定したマニピュレータと、複数の接触部材が固定されたプローブカード57のいずれかである。接触部材としては、放電熱耐性のインジュウムまたはタングステンの材質を用いる。ここでは、接触手段としてプローブカード57を用い、複数の接触部材としてプローブ57a,57bを用いている。プローブカード57の基板は、高電圧が印加されるため、多層配線基板ではなく、放電回避用の表層配線基板とする。   The high voltage output unit and the GND voltage output unit connected to the GND voltage source are each a plurality of contact members that can be electrically connected to the terminals 54a and 54b of one or a plurality of test target devices 54. Has contact means arranged. This contact means is either a manipulator having a plurality of contact members fixed to the arm or a probe card 57 having a plurality of contact members fixed thereto. As the contact member, a discharge heat resistant indium or tungsten material is used. Here, a probe card 57 is used as a contact means, and probes 57a and 57b are used as a plurality of contact members. Since a high voltage is applied to the substrate of the probe card 57, it is not a multilayer wiring substrate but a surface wiring substrate for avoiding discharge.

上記構成により、図15では、コンタクトステージ53が上位置にあって、高圧コンデンサ56からの高電圧が、プローブカード57の高電圧側のプローブ57aを介して各デバイス54の端子54aに印加されてESD試験が行われる。即ち、コンタクトステージ53が上位置にあるときは高圧コンデンサ56に対して高電圧電源55が遮断されて、各高圧コンデンサ56からの同一のESD印加電圧波形が各プローブ57aから各デバイス54の端子54aに印加される。このとき、各デバイス54の端子54bはプローブ57bを介して接地されている。   With the above configuration, in FIG. 15, the contact stage 53 is in the upper position, and the high voltage from the high voltage capacitor 56 is applied to the terminal 54 a of each device 54 via the probe 57 a on the high voltage side of the probe card 57. An ESD test is performed. That is, when the contact stage 53 is in the upper position, the high voltage power supply 55 is cut off from the high voltage capacitor 56, and the same ESD applied voltage waveform from each high voltage capacitor 56 is transmitted from each probe 57a to the terminal 54a of each device 54. To be applied. At this time, the terminal 54b of each device 54 is grounded via the probe 57b.

図16では、コンタクトステージ53が下位置にあって、高電圧電源55からの高電圧がスイッチ52を介して高圧コンデンサ56に充電される。即ち、コンタクトステージ53が下位置にあるときはプローブ57a、57bとデバイス54の各端子54a、54bとが離間し、高電圧電源55が高圧コンデンサ56に接続されて充電される。   In FIG. 16, the contact stage 53 is in the lower position, and the high voltage from the high voltage power supply 55 is charged to the high voltage capacitor 56 via the switch 52. That is, when the contact stage 53 is in the lower position, the probes 57a and 57b and the terminals 54a and 54b of the device 54 are separated from each other, and the high voltage power supply 55 is connected to the high voltage capacitor 56 and charged.

図17は、図15のスイッチ52の接点間ギャップを示しており、点線がコンタクトステージ53の下位置で、実線がコンタクトステージ53の上位置を示す図である。   FIG. 17 shows the gap between the contacts of the switch 52 of FIG. 15, where the dotted line is the lower position of the contact stage 53 and the solid line is the upper position of the contact stage 53.

図17において、ギャップ長Aはプローブ57a,57bのコンタクト高さであり、ギャップ長Bはスイッチ52の接点52a、52bのコンタクト高さである。このプローブ57a,57bは、所定のストローク範囲で、ばねや弾性体などにより一定付勢力で付勢されてデバイス54の各端子54a、54bと接触する。また、スイッチ52の接点52a、52bも、所定のストローク範囲で、ばねや弾性体などにより一定付勢力で付勢されて互いに接続する。   In FIG. 17, the gap length A is the contact height of the probes 57a and 57b, and the gap length B is the contact height of the contacts 52a and 52b of the switch 52. The probes 57a and 57b are urged with a constant urging force by a spring, an elastic body or the like within a predetermined stroke range, and come into contact with the terminals 54a and 54b of the device 54. Further, the contacts 52a and 52b of the switch 52 are also urged with a constant urging force by a spring, an elastic body, or the like within a predetermined stroke range and are connected to each other.

コンタクトステージ53の上下動作による導電部材間距離(プローブ57a、57bとデバイス54の各端子54a、54bの距離や、スイッチ52の接点間距離)に対する放電限界値の関係をパッセンの法則から計算で求めた理論値と、ESD試験を実際に行って求めた実測値とを繋いだ最短距離のラインを、導電部材間距離の設計値に用いている。   The relationship between the discharge limit value with respect to the distance between the conductive members (the distance between the probes 57a and 57b and the terminals 54a and 54b of the device 54 and the distance between the contacts of the switch 52) due to the vertical movement of the contact stage 53 is calculated from the law of Passen. The line with the shortest distance connecting the theoretical value and the actually measured value obtained by actually conducting the ESD test is used as the design value of the distance between the conductive members.

半導体ウエハ8の自動搬送装置のプローバを構成するコンタクトステージ53は、もともと、複数の検査対象のデバイス54(または半導体ウエハ8)を吸着して、上下動をするだけではなく、次の複数の検査対象のデバイス54のESD検査を行うために平面を水平移動すると共に、垂直移動する。コンタクトステージ53の上下動作(垂直移動)が、ESD回路に必要な高耐圧リレー(水銀リレー)の動作に対応しており、電気的回路動作に代替している。   The contact stage 53 constituting the prober of the automatic transfer apparatus for the semiconductor wafer 8 originally adsorbs a plurality of devices 54 (or the semiconductor wafer 8) to be inspected and moves up and down, but also performs the following plurality of inspections. In order to perform the ESD inspection of the target device 54, the plane is horizontally moved and vertically moved. The up / down operation (vertical movement) of the contact stage 53 corresponds to the operation of a high voltage relay (mercury relay) necessary for the ESD circuit, and is replaced with an electric circuit operation.

以上により、本実施形態3によれば、コンタクトステージ53の上下動作によりスイッチ52がオン/オフして高圧コンデンサ56を充電/放電し、検査対象のデバイス54のESD検査を行うため、検査対象のデバイス54が多いほど多くの高耐圧リレー(水銀リレー)を不要とすることができると共に、これを駆動させる電源およびESDコントローラをも不要とすることができる。   As described above, according to the third embodiment, the switch 52 is turned on / off by the vertical movement of the contact stage 53 to charge / discharge the high-voltage capacitor 56 and perform the ESD inspection of the device 54 to be inspected. The more devices 54, the more high-voltage relays (mercury relays) can be made unnecessary, and the power source and the ESD controller for driving them can be made unnecessary.

本実施形態3においても、上記実施形態1,2の場合と同様に、量産時に、検査対象の複数個のデバイス6に対して一括して、規格に適合したESD印加電圧波形で明確かつ正確に高電圧印加試験を行うことにより、高電圧検査を大幅に効率よく行うことができる。   Also in the third embodiment, as in the first and second embodiments, at the time of mass production, a plurality of devices 6 to be inspected are collectively and clearly and accurately applied with an ESD applied voltage waveform conforming to the standard. By performing a high voltage application test, a high voltage test can be performed significantly more efficiently.

なお、本実施形態3では、一つの高圧コンデンサ56に対してプローブ57a、57bとデバイス54の各端子54a、54bとがそれぞれ1対1対応するように構成しているが、検査対象のデバイス個数分だけこれに1対1対応するように高圧コンデンサ56の数が設けられている。   In the third embodiment, the probes 57a and 57b and the terminals 54a and 54b of the device 54 are in a one-to-one correspondence with one high-voltage capacitor 56. The number of high-voltage capacitors 56 is provided so as to correspond to this one by one.

なお、本実施形態3では、コンタクトステージ53の上下動作によりスイッチ52をオン・オフして高圧コンデンサ56の充電/放電を制御したが、これに限らず、ESD試験装置1Eにおいて、スイッチ52に代えて、図18の絶縁ガス充填スイッチ61としてもよい。絶縁ガス充填スイッチ61は、高電圧のために、スイッチ接点が収容される密閉空間内の接点間にアークを引いても絶縁耐性の高いガスをその密閉空間内に充填するので、長寿命となる。   In the third embodiment, the charging / discharging of the high-voltage capacitor 56 is controlled by turning the switch 52 on and off by the vertical movement of the contact stage 53. However, the present invention is not limited to this, and instead of the switch 52 in the ESD test apparatus 1E. Thus, the insulating gas filling switch 61 in FIG. 18 may be used. Since the insulating gas filling switch 61 has a high voltage, even if an arc is drawn between the contacts in the sealed space in which the switch contacts are accommodated, the insulating space filling gas is filled in the sealed space with a long insulation life. .

高電圧差のある状態で、スイッチ52(またはコンタクトプローブ間)の電気的開閉を行うと、光や熱を放射する放電現象が確認できる。スイッチ52(またはコンタクトプローブ間)で放電が起こった場合、気中放電による発熱がスイッチ52の接点で起こるため、この放電熱によって、接触面が酸化し、電気的な接触自体が困難となったり、スイッチ52の接触抵抗の変化により規格に従ったESD印加が継続できなくなる。   When the switch 52 (or between contact probes) is electrically opened and closed with a high voltage difference, a discharge phenomenon that emits light or heat can be confirmed. When a discharge occurs in the switch 52 (or between the contact probes), heat generated by air discharge occurs at the contact point of the switch 52. Therefore, the contact surface is oxidized by this discharge heat, and electrical contact itself becomes difficult. The ESD application according to the standard cannot be continued due to the change in the contact resistance of the switch 52.

上記高電圧の放電閾値は、印加電圧やスイッチの接点間距離、温度・湿度などによって変化する。現行技術として、高電圧設備における絶縁開閉装置などの電力機器の絶縁媒体や消弧媒体として利用される高絶縁性を有するガスを用いることが知られているが、同様の手法としてスイッチ接点箇所を密閉し絶縁性ガスを充填することにより、絶縁ガス充填スイッチ61のようにスイッチの保護を目的とした対策が可能となる。   The high-voltage discharge threshold varies depending on the applied voltage, the distance between contact points of the switch, temperature and humidity, and the like. As a current technology, it is known to use a gas having high insulation used as an insulation medium or arc extinguishing medium for power equipment such as an insulation switchgear in a high voltage facility. By sealing and filling with an insulating gas, a measure for protecting the switch, such as the insulating gas filling switch 61, can be realized.

コンタクトプローブ部の保護としては、プローブの表面酸化による接触抵抗の増大に対して、針先のモニタリングと定期的な研磨処理により規格に基づいたESD印加を継続する。または、有害性のないガスであれば、コンタクト部分に常時この気体を吹き付けることも有効な手段である。   To protect the contact probe portion, against the increase in contact resistance due to the surface oxidation of the probe, the ESD application based on the standard is continued by monitoring the needle tip and periodically polishing. Alternatively, if the gas is not harmful, it is also an effective means to always blow this gas on the contact portion.

なお、本実施形態3では、コンタクトステージ53(ウエハプローバ)の上下動作によりスイッチ52をオン・オフして高圧コンデンサ56の充電/放電を制御したが、これに限らず、図19では、ESD試験装置1Fにおいて、スイッチ52に代えて、コンタクトステージ53の上下動作を行う駆動源としての軸71およびこれを上下駆動させるラックとピニオン72が設けられ、軸71の先端部(下端面)にスイッチ73を設けてもよい。即ち、半導体ウエハ58が上面に固定されたコンタクトステージ53を上下動作するシャフト(軸71)の下端面にスイッチ73を設けてもよい。コンタクトステージ53が軸71と共に下側に動いたときにスイッチ73がオンして高電圧電源55が高圧コンデンサ56を充電する。また、コンタクトステージ53が軸71と共に上側に動いたときにスイッチ73はオフして高電圧電源55と高圧コンデンサ56が遮断され、ESD試験が実行される。   In the third embodiment, charging / discharging of the high-voltage capacitor 56 is controlled by turning on / off the switch 52 by the vertical movement of the contact stage 53 (wafer prober). In the apparatus 1F, instead of the switch 52, a shaft 71 as a drive source for moving the contact stage 53 up and down, a rack and a pinion 72 for driving the contact stage 53 up and down are provided, and a switch 73 is provided at the tip (lower end surface) of the shaft 71. May be provided. That is, the switch 73 may be provided on the lower end surface of the shaft (axis 71) that moves up and down the contact stage 53 with the semiconductor wafer 58 fixed on the upper surface. When the contact stage 53 moves downward together with the shaft 71, the switch 73 is turned on and the high voltage power supply 55 charges the high voltage capacitor 56. Further, when the contact stage 53 moves upward together with the shaft 71, the switch 73 is turned off, the high voltage power supply 55 and the high voltage capacitor 56 are shut off, and the ESD test is executed.

なお、本実施形態3では、コンタクトステージ53(ウエハプローバ)の上下動作によりスイッチ52をオン・オフして高圧コンデンサ56の充電/放電を制御したが、これに限らず、図20では、ESD試験装置1Gにおいて、土台51上のスイッチ52の接点52aが接地され、コンタクトステージ53側のスイッチ52の接点52bに5V程度の電圧源が接続されており、この5V程度の低電圧源82が高耐圧トランジスタ81(絶縁ゲートバイポーラトランジスタIGBT)の制御端子に接続され、高電圧電源55が高耐圧トランジスタ81を介して高圧コンデンサ56に接続されている。スイッチ52がオンすることによって5V程度の低電圧源82が機能し、高耐圧トランジスタ81(絶縁ゲートバイポーラトランジスタIGBT)がオンして、高電圧電源55からの高電圧が高圧コンデンサ56に充電される。また、スイッチ52がオフすると、高圧コンデンサ56に充電された高電圧がESD印加電圧波形として各デバイス54の各端子54aに印加される。このとき、低電圧源82が機能せず、これによって高耐圧トランジスタ81(絶縁ゲートバイポーラトランジスタIGBT)がオフして、高圧コンデンサ56に対して高電圧電源55が遮断状態となっている。このメリットは、図17の場合と比べて、数千Vもの高電圧がメカのスイッチ52に直に印加されず、安全で高寿命である。   In the third embodiment, the charging / discharging of the high-voltage capacitor 56 is controlled by turning on / off the switch 52 by the up / down operation of the contact stage 53 (wafer prober). In the apparatus 1G, the contact 52a of the switch 52 on the base 51 is grounded, a voltage source of about 5V is connected to the contact 52b of the switch 52 on the contact stage 53 side, and the low voltage source 82 of about 5V has a high withstand voltage. The high-voltage power supply 55 is connected to the high-voltage capacitor 56 through the high-breakdown-voltage transistor 81 and is connected to the control terminal of the transistor 81 (insulated gate bipolar transistor IGBT). When the switch 52 is turned on, the low voltage source 82 of about 5V functions, the high breakdown voltage transistor 81 (insulated gate bipolar transistor IGBT) is turned on, and the high voltage from the high voltage power supply 55 is charged in the high voltage capacitor 56. . When the switch 52 is turned off, the high voltage charged in the high voltage capacitor 56 is applied to each terminal 54a of each device 54 as an ESD applied voltage waveform. At this time, the low voltage source 82 does not function, whereby the high voltage transistor 81 (insulated gate bipolar transistor IGBT) is turned off, and the high voltage power supply 55 is cut off from the high voltage capacitor 56. Compared to the case of FIG. 17, this merit is that a high voltage of several thousand volts is not directly applied to the mechanical switch 52 and is safe and has a long life.

なお、本実施形態3では、特に説明しなかったが、上記実施形態2の参考例を適用することができる。即ち、高電圧電源55は、コンタクトステージ53(ウエハプローバ)上に半導体ウエハを搭載し、この半導体ウエハに配設された複数の検査対象デバイス54のダイオード構造に対して逆バイアスとなるように負の高電圧を印加する。この場合、半導体ウエハに配置された複数の検査対象デバイス間がGND電位に短絡処理されている。さらに、半導体ウエハの導電外周部が電気的にGND電位に短絡処理され、複数の検査対象デバイス54間で短絡されたGND電位と、半導体ウエハの導電外周部が電気的に接続されるコンタクトステージ53の上面導電層のGND電位と、高圧コンデンサ56および高電圧出力部からなるESD回路のGND電位とを共通GND電位として接続することにより、複数の検査対象デバイス54のGND端子に対する接続処理を不要とするようにしてもよい。   Although not specifically described in the third embodiment, the reference example of the second embodiment can be applied. That is, the high voltage power supply 55 has a semiconductor wafer mounted on the contact stage 53 (wafer prober) and is negatively biased so as to be reversely biased with respect to the diode structures of the plurality of devices to be inspected 54 arranged on the semiconductor wafer. Apply high voltage. In this case, the plurality of inspection target devices arranged on the semiconductor wafer are short-circuited to the GND potential. Further, the conductive outer peripheral portion of the semiconductor wafer is electrically short-circuited to the GND potential, and the GND potential short-circuited between the plurality of devices to be inspected 54 is electrically connected to the conductive outer peripheral portion of the semiconductor wafer. By connecting the GND potential of the upper surface conductive layer and the GND potential of the ESD circuit composed of the high-voltage capacitor 56 and the high-voltage output unit as a common GND potential, connection processing to the GND terminals of the plurality of devices to be inspected 54 becomes unnecessary. You may make it do.

なお、本実施形態3では、特に説明しなかったが、上記実施形態1の参考例を適用することができる。上記実施形態1の高耐圧リレー3およびその駆動電源、ESDコントローラ9に代えて、本実施形態3のスイッチ52とコンタクトステージ53の上下動機構およびその周辺制御回路を用いることにより、水銀を用いた高耐圧リレー3を用いることなく、上記実施形態1の参考例を適用することができる。即ち、コンタクトステージ53(ウエハプローバ)上に半導体ウエハを搭載し、この半導体ウエハに配置された複数の検査対象デバイス54に対する接続処理はプローバを用いて連続的に行う。コンピュータシステムが、コンタクトステージ53の上下動作を制御すると共にプローバの動作を制御して、複数の検査対象デバイス54のアドレスを示すウエハマップに基づいてプロービング制御を行うものである。高電圧電源55はGND電位に対して正電源と負電源を搭載し、正電源と負電源とが切替可能に構成され、複数の検査対象デバイス54に対して順方向バイアスと逆方向バイアスとが切替可能に構成されている。   Although not specifically described in the third embodiment, the reference example of the first embodiment can be applied. Mercury was used by using the switch 52 and contact stage 53 vertical movement mechanism and its peripheral control circuit in place of the high withstand voltage relay 3 and its drive power supply and ESD controller 9 of the first embodiment. The reference example of the first embodiment can be applied without using the high voltage relay 3. That is, a semiconductor wafer is mounted on the contact stage 53 (wafer prober), and the connection processing for the plurality of devices to be inspected 54 arranged on the semiconductor wafer is continuously performed using the prober. The computer system controls the vertical movement of the contact stage 53 and the operation of the prober to perform the probing control based on the wafer map indicating the addresses of the plurality of inspection target devices 54. The high voltage power supply 55 includes a positive power supply and a negative power supply with respect to the GND potential, and can be switched between a positive power supply and a negative power supply, and a forward bias and a reverse bias are applied to a plurality of devices to be inspected 54. It is configured to be switchable.

なお、本実施形態3では、特に詳細には説明しなかったが、半導体試験装置の垂直方向および水平方向に振幅するコンタクトステージ53を有する装置において、この振幅動作が、ESD印加に必要な電気的回路動作に代替している。コンタクトステージ53の振幅機構が、ESD印加回路に必要なスイッチング機構である。高耐圧リレー3と、この動作に必要なタイミングコントローラであるESDコントローラ9と高耐圧リレー駆動電源とを必要としない。スイッチ52を共用し、デバイス54に対してESD印加を行うための配線と高圧コンデンサ56を増加することでデバイス多数個一括処理を実現することができる。スイッチ52は複数個の印加対象に対して、一律して同期制御となる。高電圧出力部をプローブカード57の構成とし、デバイス54をウェハ状態で処理する。前述したが、コンタクトステージ53を駆動するシャフトの端面にスイッチ機構を備えている。コンタクトステージ53の振幅動作により、高電圧電源55から高耐圧コンデンサ56に充電する機能である。コンタクトステージ53の振幅動作により、高耐圧コンデンサ56に充電された電荷をデバイス54に通電する。デバイスコンタクト53の上下動作自体がESD印加のスイッチング機構である。スイッチ52の接点やプローブ57a、57bと各端子54a,54bのギャップ長は、コンタクトステージ53の振幅距離により決まる。スイッチ52の接点やプローブ57a、57bと各端子54a,54bのギャップ長は、高電圧放電を回避するための基準として、パッセンに従った計算値より決定される。スイッチ52は、絶縁耐性の高いガスを充てんし、密閉された状態に設置してもよい。   Although not described in detail in the third embodiment, in an apparatus having a contact stage 53 that swings in a vertical direction and a horizontal direction of a semiconductor test apparatus, this amplitude operation is an electrical function necessary for ESD application. Substitutes for circuit operation. The amplitude mechanism of the contact stage 53 is a switching mechanism necessary for the ESD application circuit. The high withstand voltage relay 3, the ESD controller 9 which is a timing controller necessary for this operation, and the high withstand voltage relay drive power supply are not required. By sharing the switch 52 and increasing the number of wirings and high-voltage capacitors 56 for applying ESD to the device 54, it is possible to realize a batch processing of a large number of devices. The switch 52 is uniformly controlled for a plurality of application targets. The high voltage output unit is configured as a probe card 57, and the device 54 is processed in a wafer state. As described above, the switch mechanism is provided on the end surface of the shaft that drives the contact stage 53. This is a function of charging the high voltage capacitor 56 from the high voltage power supply 55 by the amplitude operation of the contact stage 53. Due to the amplitude operation of the contact stage 53, the charge charged in the high voltage capacitor 56 is passed through the device 54. The vertical movement itself of the device contact 53 is an ESD application switching mechanism. The contact length of the switch 52 and the gap length between the probes 57 a and 57 b and the terminals 54 a and 54 b are determined by the amplitude distance of the contact stage 53. The contact length of the switch 52 and the gap length between the probes 57a and 57b and the terminals 54a and 54b are determined from the calculated values according to the passenger as a reference for avoiding high voltage discharge. The switch 52 may be installed in a sealed state filled with a gas having high insulation resistance.

以上のように、本発明の好ましい実施形態1〜3を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態1〜3に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態1〜3の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。   As mentioned above, although this invention has been illustrated using preferable Embodiment 1-3 of this invention, this invention should not be limited and limited to this Embodiment 1-3. It is understood that the scope of the present invention should be construed only by the claims. It is understood that those skilled in the art can implement an equivalent range based on the description of the present invention and the common general technical knowledge from the description of specific preferred embodiments 1 to 3 of the present invention. Patents, patent applications, and documents cited herein should be incorporated by reference in their entirety, as if the contents themselves were specifically described herein. Understood.

本発明は、例えばLSI素子や、LED素子およびレーザ素子などの発光素子などの検査対象デバイスに対してESD耐性を検査するESD試験装置を用いて高電圧印加検査を行う高電圧検査装置の分野において、検査対象の複数個のデバイスに対して一括して、規格に適合した電流波形(または電圧波形)で明確かつ正確に高電圧印加試験を行うことにより、高電圧検査を大幅に効率よく行うことができる。   The present invention is in the field of a high-voltage inspection apparatus that performs high-voltage application inspection using an ESD test apparatus that inspects ESD resistance for inspection target devices such as LSI elements, light-emitting elements such as LED elements and laser elements, for example. Execute high-voltage inspection significantly and efficiently by performing a clear and accurate high-voltage application test with a current waveform (or voltage waveform) conforming to the standard for multiple devices to be inspected. Can do.

1、1A〜1G ESD試験装置
2,2C 高電圧電源
3 高耐圧リレー
4 高圧コンデンサ
5 印加抵抗
6 検査対象デバイス
6a,6b 端子
7 ウエハステージ
8 半導体ウエハ
9 ESDコントローラ
10,10C ESD回路
11 半導体チップ
12、12a、12b 端子
13 プローブ
20 プローバ(自動搬送装置)
21 ESD基板箱
21a 配線出力部
22 プローブカード(接触手段)
22a,22b プローブ(接触部材)
23 配線
24 コネクタ
25 中央円形部
31 ESD基板
32 中央円形部
41 ウエハステージ絶縁層
42 ウエハステージ導電層
51 土台
52 スイッチ
52a 一方接点
52b 他方接点
53 コンタクトステージ
54a,54b 端子
54 検査対象のデバイス
55 高電圧電源
56 高圧コンデンサ
57 プルーブカード
57a,57b プローブ
58 半導体ウエハ
61 絶縁ガス充填スイッチ
71 軸受
72 ラックピニオン
73 スイッチ
81 高耐圧トランジスタ(絶縁ゲートバイポーラトランジスタIGBT)
82 低電圧源
100 従来型のESD試験装置
101 高電圧電源
102 充電用高耐圧リレー
103 放電用高耐圧リレー
104 印加抵抗
105 検査対象デバイス
106 高圧コンデンサ
107 タイミングコントローラ
200 静電気放電試験用冶具
206 ガン保持具
201 電子部品
202 プリント配線板
202a 配線パタン
203 導電プレート
204 プリント板支持具
205 静電気発生ガン
PC パーソナルコンピュータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A-1G ESD test apparatus 2,2C High voltage power supply 3 High voltage relay 4 High voltage capacitor 5 Applied resistance 6 Device 6a, 6b Terminal 7 Wafer stage 8 Semiconductor wafer 9 ESD controller 10, 10C ESD circuit 11 Semiconductor chip 12 , 12a, 12b Terminal 13 Probe 20 Prober (automatic transfer device)
21 ESD board box 21a Wiring output part 22 Probe card (contact means)
22a, 22b Probe (contact member)
23 Wiring 24 Connector 25 Central Circular Portion 31 ESD Substrate 32 Central Circular Portion 41 Wafer Stage Insulating Layer 42 Wafer Stage Conductive Layer 51 Base 52 Switch 52a One Contact 52b Other Contact 53 Contact Stage 54a, 54b Terminal 54 Inspected Device 55 High Voltage Power supply 56 High-voltage capacitor 57 Probe card 57a, 57b Probe 58 Semiconductor wafer 61 Insulating gas filling switch 71 Bearing 72 Rack pinion 73 Switch 81 High voltage transistor (insulated gate bipolar transistor IGBT)
82 Low Voltage Source 100 Conventional ESD Test Device 101 High Voltage Power Supply 102 High Voltage Relay for Charging 103 High Voltage Relay for Discharge 104 Applied Resistance 105 Device to be Tested 106 High Voltage Capacitor 107 Timing Controller 200 Electrostatic Discharge Test Jig 206 Gun Holder 201 Electronic Component 202 Printed Wiring Board 202a Wiring Pattern 203 Conductive Plate 204 Printed Board Supporting Tool 205 Static Electricity Generation Gun PC Personal Computer

Claims (16)

複数の検査対象デバイスに対してESD耐性を同時に検査する高電圧検査装置であって、複数の検査対象デバイスを搭載したコンタクトステージの上下動作により、スイッチ手段がオン/オフして、該複数の検査対象デバイスに1対1に対応する各高電圧容量手段の高電圧を充電/放電し、該各高電圧容量手段からの放電により当該複数の検査対象デバイスのESD検査を行う高電圧検査装置。 A high-voltage testing device for simultaneously testing the ESD resistance to more device under test, the vertical movement of the contact stages equipped with the plurality of device under test, switch means is turned on / off, the plurality of A high voltage inspection apparatus that charges / discharges a high voltage of each high voltage capacity unit corresponding to the inspection target device on a one-to-one basis, and performs ESD inspection of the plurality of inspection target devices by discharging from the high voltage capacity unit. 請求項1に記載の高電圧検査装置において、
所定の高電圧を出力する高電圧電源と、該高電圧電源からの所定の高電圧を蓄積する前記複数の高電圧容量手段と、該複数の高電圧容量手段からの所定の高電圧を出力する複数の高電圧出力部とを有し、該複数の高電圧出力部と前記複数の検査対象デバイスの各端子を離間させると共に、前記スイッチ手段により該複数の高電圧容量手段を該高電圧電源側に接続する第1動作と、スイッチ手段により該複数の高電圧容量手段と該高電圧電源を遮断すると共に、該複数の高電圧出力部を該複数の検査対象デバイスの各端子に接続する第2動作とを、前記コンタクトステージの上下動作により切り替える高電圧検査装置。
The high voltage inspection apparatus according to claim 1,
And outputs a high voltage power supply that outputs a predetermined high voltage, a plurality of high voltage capacitive means for storing a predetermined high voltage from the high voltage power source, a predetermined high voltage from said plurality of high voltage capacitive means and a plurality of high-voltage output unit, with to separate the respective terminals of the with the plurality of high voltage output unit a plurality of device under test, the high voltage side of said plurality of high voltage capacitive means by said switching means first operation and to connect to, along with blocking the high voltage capacitive means and the high voltage power supply of said plurality of the said switch means, second connecting said plurality of high voltage output unit to the terminals of said plurality of device under test A high-voltage inspection apparatus that switches between two operations by an up-and-down operation of the contact stage.
請求項2に記載の高電圧検査装置において、
前記高電圧電源は、前記一括印加処理すべきデバイス個数分の前記複数の高電圧容量手段に応じた充電処理能力があるものを選定する高電圧検査装置。
The high voltage inspection apparatus according to claim 2,
A high-voltage inspection apparatus that selects a high-voltage power supply that has a charge processing capability corresponding to the plurality of high-voltage capacity means for the number of devices to be collectively applied.
請求項2に記載の高電圧検査装置において、
前記高電圧出力部および、GND電圧源に接続されるGND電圧出力部はそれぞれ、前記複数の検査対象デバイスの各端子に対して電気的に接続可能とされている複数の接触部材が配設された接触手段を有する高電圧検査装置。
The high voltage inspection apparatus according to claim 2,
Each of the high voltage output unit and the GND voltage output unit connected to the GND voltage source is provided with a plurality of contact members that can be electrically connected to the terminals of the plurality of devices to be inspected. High voltage inspection apparatus having contact means.
請求項4に記載の高電圧検査装置において、
前記接触手段は、アームに複数の接触部材を固定したマニピュレータと、複数の接触部材が固定されたプローブカードのいずれかである高電圧検査装置。
The high voltage inspection apparatus according to claim 4,
The contact means is a high voltage inspection apparatus which is either a manipulator having a plurality of contact members fixed to an arm or a probe card having a plurality of contact members fixed thereto.
請求項4に記載の高電圧検査装置において、
前記接触部材は、放電熱耐性のインジュウムまたはタングステンの材質を用いる高電圧検査装置。
The high voltage inspection apparatus according to claim 4,
The contact member is a high-voltage inspection device using a discharge heat resistant indium or tungsten material.
請求項5に記載の高電圧検査装置において、
前記プローブカードの基板は、放電回避用の表層配線基板である高電圧検査装置。
In the high voltage inspection apparatus according to claim 5,
The probe card substrate is a high-voltage inspection device which is a surface wiring substrate for avoiding discharge.
請求項1に記載の高電圧検査装置において、
前記コンタクトステージの上下動作による導電部材間距離に対する放電限界値の関係をパッセンの法則から計算で求めた理論値と、ESD試験を実際に行って求めた実測値とを繋いだ最短距離のラインを、該導電部材間距離の最小設計値に用いた高電圧検査装置。
The high voltage inspection apparatus according to claim 1,
A line with the shortest distance connecting the theoretical value obtained by calculation from the Passen's law and the actual measurement value obtained by actually performing the ESD test on the relationship between the discharge limit value and the distance between the conductive members due to the vertical movement of the contact stage. A high voltage inspection device used for the minimum design value of the distance between the conductive members.
請求項2に記載の高電圧検査装置において、
前記高電圧電源は、半導体ウエハに配設された複数の検査対象デバイスのダイオード構造に対して逆バイアスとなるように負の高電圧を印加する高電圧検査装置。
The high voltage inspection apparatus according to claim 2,
The high voltage power supply is a high voltage inspection apparatus that applies a negative high voltage so as to be reverse-biased with respect to a diode structure of a plurality of devices to be inspected disposed on a semiconductor wafer.
請求項9に記載の高電圧検査装置において、
前記半導体ウエハに配置された複数の検査対象デバイス間がGND電位に短絡処理されている高電圧検査装置。
The high voltage inspection apparatus according to claim 9,
A high-voltage inspection apparatus in which a plurality of inspection target devices arranged on the semiconductor wafer are short-circuited to a GND potential.
請求項10に記載の高電圧検査装置において、
前記半導体ウエハの導電外周部が電気的に前記GND電位に短絡処理され、前記複数の検査対象デバイス間で短絡されたGND電位と、該半導体ウエハの導電外周部が電気的に接続されるコンタクトステージ導電層のGND電位と、前記ESD回路のGND電位とを共通GND電位として接続することにより、該複数の検査対象デバイスのGND端子に対する接続処理を不要とする高電圧検査装置。
The high voltage inspection apparatus according to claim 10,
A contact stage in which the conductive outer peripheral portion of the semiconductor wafer is electrically short-circuited to the GND potential, and the GND potential short-circuited between the plurality of devices to be inspected is electrically connected to the conductive outer peripheral portion of the semiconductor wafer. A high-voltage inspection apparatus that eliminates connection processing to the GND terminals of the plurality of devices to be inspected by connecting the GND potential of the conductive layer and the GND potential of the ESD circuit as a common GND potential.
請求項1に記載の高電圧検査装置において、
半導体ウエハに配置された複数の検査対象デバイスに対する接続処理はプローバを用いて連続的に行う高電圧検査装置。
The high voltage inspection apparatus according to claim 1,
A high-voltage inspection apparatus in which connection processing for a plurality of inspection target devices arranged on a semiconductor wafer is continuously performed using a prober.
請求項12に記載の高電圧検査装置において、
コンピュータシステムが、前記コンタクトステージの上下動作を制御すると共に前記プローバの動作を制御して、前記複数の検査対象デバイスのアドレスを示すウエハマップに基づいてプロービング制御を行う高電圧検査装置。
The high voltage inspection apparatus according to claim 12,
A high-voltage inspection apparatus in which a computer system controls probing of the contact stage and also controls the operation of the prober to perform probing control based on a wafer map indicating addresses of the plurality of devices to be inspected.
請求項2に記載の高電圧検査装置において、
前記高電圧電源はGND電位に対して正電源と負電源を搭載し、該正電源と該負電源とが切替可能に構成され、前記複数の検査対象デバイスに対して順方向バイアスと逆方向バイアスとが切替可能に構成されている高電圧検査装置。
The high voltage inspection apparatus according to claim 2,
The high-voltage power source includes a positive power source and a negative power source with respect to a GND potential, and is configured to be switchable between the positive power source and the negative power source, and forward bias and reverse bias for the plurality of devices to be inspected. A high-voltage inspection device that can be switched between.
請求項5に記載の高電圧検査装置において、
前記プローブカードにおいて、
複数あるプローブの針立て設計基準は、前記コンタクトステージの上下動作による導電部材間距離に対する放電限界値の関係をパッセンの法則から計算で求めた理論値と、ESD試験を実際に行って求めた実測値とを繋いだ最短距離のラインを、該導電部材間距離の最小設計値に用いたものであり、半導体チップサイズ以上の距離が必要な場合、例えば半導体チップを1個飛ばし又は2個飛ばし以上の空間距離を保つ設計とする高電圧検査装置。
In the high voltage inspection apparatus according to claim 5,
In the probe card,
The probe stand design criteria for a plurality of probes are the theoretical values obtained by calculating from the Passen's law the relationship between the discharge limit value and the distance between the conductive members due to the vertical movement of the contact stage, and the actual measurement obtained by conducting an ESD test. The line with the shortest distance connecting the values is used as the minimum design value of the distance between the conductive members. When a distance larger than the semiconductor chip size is required, for example, one or two semiconductor chips are skipped. High-voltage inspection device designed to maintain a large spatial distance.
請求項15に記載の高電圧検査装置において、
前記プローブカードにおいて、
1回のコンタクトでプロービングされない空間領域の半導体チップは、パーソナルコンピュータPCを主体にした、プロービング制御により順次コンタクト処理され、もれなくESD印加を実行する高電圧検査装置。
The high voltage inspection apparatus according to claim 15,
In the probe card,
A semiconductor chip in a spatial region that is not probed by a single contact is a high-voltage inspection apparatus that is subjected to contact processing sequentially by probing control, mainly using a personal computer PC, and executes ESD application.
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