JP5599691B2 - 半導体検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、半導体検査装置に関し、特に、半導体チップをウエハ状態で検査する半導体ウェハの検査装置に関するものである。

従来から、ウエハ状態にある半導体チップ（つまり、半導体ウエハにおける半導体チップとなるべきチップ領域）を検査するための治具として、プローブカードが広く用いられている。

プローブカードを用いたウエハテストは、チップ領域の集積回路上に形成された電極にプローブ（探針）を接触させることにより行われる。

図９は、従来の半導体試験装置を説明する側面図であり、該半導体試験装置の全体構成を概略的に示している。

この半導体試験装置１０は、ウエハ状態での半導体チップを測定するプローバ２と、該プローバ２を制御する制御部１と、プローバ２の筐体２ａの上面に取り付けられ、不良判定のチップ領域にインクの塗布によりマークを付けるインカー（インク塗布装置）８と、該プローバ２の筐体２ａの上方に配置され、検査状態をモニタする顕微鏡（マイクロスコープ）３と、検査中の発熱による電極材料の酸化を防止するための、窒素ガスなどの抗酸化性ガスをチップ領域に吹き付けるためのガス供給管７とを有している。なお、検査中の発熱は、検査時の通電によるジュール熱と、プローブ針とチップ領域の電極との接触による摩擦熱に起因するものである。

ここで、このガス供給管７の先端は、窒素ガスを検査対象のチップ領域に向けて噴出する噴出ノズル７ｂとなっている。

また、上記インカー８は、通常プローバーの筐体上部に取り付けられた支持部材によって固定され、マイクロスコープ３の視野を妨げないようにウェハ表面に対して一定の角度を持たせて斜めに設置されている。

また、プローバ２は、その筐体２ａ内に配置され、半導体ウエハ５を載置するウエハステージ４と、該ウエハステージ４上に載置された半導体ウエハ５と対向するようプローバ筐体２ａの上面に取り付けられたカンチレバー型プローブカード６とを有している。ここで、ウエハステージ４は、支持機構（図示せず）により、プローバ筐体２ａに対して水平方向及び垂直方向に移動可能に支持されており、制御部１からの指令に基づいて、ステージ駆動機構（図示せず）により、水平面内の縦方向及び横方向、並びに垂直方向に移動するよう構成されている。

図１０は、プローバ２の主要部を説明する図であり、図１０（ａ）は上記プローバ２のプローブカード及びその周辺の構造を示す側面図、図１０（ｂ）は、プローブカードの構造を示す平面図である。

上記インカー８は、図１０（ａ）に示すように、インクを出射するインク出射ノズル８ｂと、プローバ筐体２ａの上面に支持部材９により取り付けられたインカー本体８ａとを有し、インカー本体８ａは、インクを出射するためのテグス部材（図示せず）を駆動する駆動機構と、インクを貯留するインクタンクとを備えている。

また、上記カンチレバー型プローブカード６は、プリント配線基板６１に複数のプローブ針６ａを取り付けたものである。このプリント配線基板６１の中央には概略矩形状の開口部６７が形成されており、上記複数のプローブ針６ａは、その先端が、該開口部６７内に位置するチップ領域（被検査体であるＬＳＩチップなど）の電極の配列に合うように、保持部材６３により開口部６７の周辺部に保持されている。また、プリント配線基板６１には、プローブ針６ａの後端部に対向するようスルーホール６４が形成されており、このスルーホール６４を介して複数のプローブ針６ａとプリント配線基板６１に設けられた配線パターン（図示せず）とが接続されている。

次に動作について説明する。

この半導体試験装置１０では、ウエハステージ４上に載置した半導体ウエハ５の各チップ領域毎にその電極にプローブ針６ａを接触させて検査を行う。

具体的には、ウエハステージ４上に半導体ウエハ５が載置された状態で、該半導体ウエハ５の検査対象のチップ領域の電極上にプローブ針６ａの先端が位置するようウエハステージ５が移動する。

次に、ウエハステージ４が、半導体ウエハ５のチップ領域の電極（以下、チップ電極ともいう。）とプローブ針６ａの先端とが接触するよう上昇する。このとき、チップ電極は、カンチレバー型のプローブ針６ａの先端によりその表面の酸化皮膜が除去されるよう削り取られる。

なお、上記のようなウエハステージの移動は、制御部１からの制御信号により行われる。

その後、上記のようにチップ電極とプローブ針６ａの先端とが接触した状態で、制御部１からの制御信号により、プローバ２では、テスト信号がプローブ針６ａを介してチップ領域の電極に印加され、このテスト信号に応じた出力信号がチップ領域の回路からプローバ２を介して制御部１に供給される。このとき、チップ領域に大電流が流れ、チップ電極が発熱により酸化するのを防止するために、ガス供給管７のガス噴出ノズル７ｂからは窒素ガスが検査対象のチップ領域に吹き付けられる。なお、この窒素ガスは半導体ウエハの検査中は常時噴出されている状態となる。

制御部１では、テスト結果を示すチップ領域からの出力信号の解析により、集積回路が形成されたチップ領域の良否判定を行う。

この良否判定の結果、対象となるチップ領域が不良品と判定された場合は、このチップ領域の表面には、インカー８によりインクが塗布され、不良品であることを示すマークが付される。

以下、このインク塗布の処理を詳しく説明する。

図１１は、このような半導体ウエハの検査工程におけるインク塗布の処理を説明する図であり、図１１（ａ）、（ｃ）、（ｅ）、（ｇ）は、インク塗布時のテグス部材の動きを段階的に示す側面図であり、図１１（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）、（ｈ）は、図１１（ａ）、（ｃ）、（ｅ）、（ｇ）に対応する、テグス部材の動きを段階的に示す断面図である。

図１２は、半導体ウエハにおける検査対象のチップ領域５ａ及びこれに隣接する検査済みのチップ領域５ｂを示す図であり、図１２（ａ）は、不良品マークＰａが正常に形成された場合を示し、図１２（ｂ）は、不良品マークＰａが異常形成された場合を示している。

上記のとおり、テスト信号がチップ電極に印加され、テスト結果を示す出力信号がチップ領域からプローバ２に供給された後、ウエハステージ４は、チップ電極とプローブ針６ａとが離間するよう下降する。

この状態で、テスト結果が良品判定であるときは、ウエハステージ４は、隣接する未検査のチップ領域が、プローブ針６ａに対向するよう移動するが、テスト結果が不良品判定であるときは、このようなウエハステージ４の移動の前に、インカー８により不良品を示すマークが検査対象のチップ領域の表面に付けられる。

以下、インカー８により不良品のマークを付ける処理を詳しく説明する。

インカー８は、インカー本体８ａのインクタンクに溜まっているインクＰが、出射ノズル８ｂとその内部のテグス部材８ｃとの隙間から出射ノズル８ｂの先端部に導入され、表面張力により、出射ノズルの先端部内に保持されている。

この状態で、制御部１からの制御信号により、インカー本体８ａ内部のテグス駆動部（図示せず）がテグス８ｃを出射方向に移動させると、出射ノズル８ｂの先端部に溜まっているインクがテグス部材の動きに合わせて出射ノズル８ｂの外部に押し出される（図１１（ａ）、（ｂ））。

さらにテグス部材８ｃが移動して、その先端が出射ノズル８ｂの先端部から外部に出ると、テグス部材８ｃの先端は、インクの塊（以下、インクボールともいう。）Ｐａが付いた状態で検査対象のチップ領域の表面に近づく（図１１（ｃ）、（ｄ））。

その後、テグス部材８ｃがさらに下降してインクボールＰａが検査対象のチップ領域に接触すると（図１１（ｅ）、（ｆ））、インクボールＰａは、テグス部材８ｂの先端からチップ領域上に、その表面に吸い付けられるようにチップ領域の表面上に移動し、その後、テグス部材８ｂは上昇し（図１１（ｇ）、（ｈ））、出射ノズル８ｂ内に没入する。

このようなテグス部材８ｂの動きにより、検査対象のチップ領域の表面にインクが塗布され、不良判定されたチップ領域の表面に不良品マークＰａが付けられる。

このように、カンチレバー型プローブカード６を備えた従来の半導体試験装置１０では、プローブカードの基板中央の開口部を用いてインカーによるマーキングを行うと同時に、別に設置した窒素噴出ノズル７ｂより窒素ガスを検査対象のチップ領域に吹き付け、チップ領域の電極の加熱による酸化を防止している(例えば、特許文献１)。

なお、インカーには、図９〜図１１で説明したテグス部材によりインク噴出ノズルからインクを押し出すタイプのものの他に、図１３に示すように、インカー本体１８ａと該インカー本体１８ａに取り付けられたインクノズル１８ｂとを有し、該インクノズル１８ｂからインクＰｂをチップ領域に向けて飛ばして塗布するタイプのインカー１８もある。

特開平１１−２１８５４８号公報

しかしながら、従来の半導体検査装置１０では、プローブ針の先端側、つまり検査対象のチップ領域に向けて窒素ガスを吹き付けつつ、インカーを使用してインク塗布によるマーキングを行うため、図１０（ａ）に示すように、インカー８の出射ノズル８ｂから押し出されたインクがチップ領域に移動するとき、窒素噴出ノズルから噴出する窒素ガスＧｆが向かい風となり、インクボールが窒素ガスＧｆのガス流により大きな風圧を受けることとなる。

また、窒素ガスＧｆのガス流内に完全にインクボールが入り込んでしまうと、ベルヌーイの定理により、インクボールＰａは安定にガス流内で保持されるが、完全にガス流内に完全に入り込む途中では、インクボールＰａには、該インクボールＰａがガス流からの一方向への圧力がかかることとなり、インクボールが変形し、非常に不安定な状態となる。

このような不安定な状態で、インクボールＰａに大きな風圧が作用すると、インクボールＰａがテグス部材の先端からチップ領域の表面上に乗り移るときに、インクボールの一部が飛沫として隣接する良品チップの上に飛散するといった現象が生ずることとなる。この場合、図１２（ｂ）に示すように、この検査対象チップ５ａにはインクＰｂが塗布され、不良品を示すマークが付けられるが、インクボールがテグス部材の先端からチップ領域の表面上に乗り移るときに、糸を引いたようになり、この検査対象チップ５ａに隣接するチップ領域５ｂは良品であるにも拘わらず、チップ表面にインクＰｃが付着した状態となり、後工程の外観検査で不良品として排除されてしまうという問題がある。

図１３に示した、インクノズル１８ｂからインクＰｂをチップ領域に向けて飛ばして塗布するタイプのインカー１８でも、インクボールがテグス部材の先端からチップ領域の表面上に乗り移るときに、糸を引いたようになり、上記のようなインクの飛散は、テグス部材によりインクを押し出すタイプのものよりも、抗酸化性ガスのガス流の影響を受けることとなり、上記のようなインクの飛散の問題は一層顕著なものとなる。

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、ウエハ検査をチップ電極の加熱による酸化が抑えられるよう抗酸化性ガスをチップ領域に噴きつけながら行う際に、抗酸化性ガスのガス流の影響で、不良品判定された検査対象チップに塗布するインクが、これに隣接する良品判定されたチップに飛散するのを回避することができ、これにより、半導体検査におけるオーバーキル、つまりマーキング不良による過剰な不良品判定を回避することができる半導体検査装置を得ることを目的とする。

本発明に係る半導体検査装置は、プローブ針を有し、該プローブ針を、半導体ウエハ上に形成された、半導体チップとなるべき各チップ領域の電極に接触させてチップ領域毎に検査を行う半導体検査装置であって、該検査の結果不良判定されたチップ領域にインクを塗布してマークを付けるインク塗布装置と、該検査時の発熱による該チップ領域での電極材料の酸化が抑制されるよう、該検査対象となるチップ領域に抗酸化性ガスを吹き付けるためのガス噴出ノズルとを備え、該ガス噴出ノズルから吐出される抗酸化性ガスのガス流の水平速度成分の方向と、該インク塗布装置から出射されるインクの水平速度成分の方向とがなす角度が、９０度より小さくなるよう、該インクの出射方向に対して該ガス噴出ノズルを配置しているものであり、そのことにより上記目的が達成される。

本発明は、上記半導体検査装置において、前記インク塗布装置が前記インクを出射する出射軸と、前記ガス噴出ノズルから噴出される前記抗酸化性ガスのガス流の中心軸とは、前記検査対象の半導体チップの表面上の特定位置で交わるよう位置決めされていることが好ましい。

本発明は、上記半導体検査装置において、前記チップ領域上に塗布された前記インクが前記抗酸化性ガスのガス流から受ける圧力は、ベルヌーイの定理により該インクが前記特定位置に固定されるよう、該チップ領域上のインクに作用することが好ましい。

本発明は、上記半導体検査装置において、前記インク塗布装置は、インク材料を貯留するインクつぼと、該インクつぼに接続され、該インクを検査対象のチップ領域の近傍に導くインク供給管と、該インク供給管内にスライド可能の設けられ、該インク供給管の先端に溜まったインクを押し出すテグス部材と、該テグス部材をその先端が該インク供給管から出没するよう駆動するテグス駆動部とを有することが好ましい。

本発明は、上記半導体検査装置において、抗酸化性ガスを前記検査対象のチップ領域に導くガス供給管を備え、該ガス供給管の先端部が前記ガス噴出ノズルを構成しており、該ガス供給管の先端部は、該ガス供給管の本体部に対して所定の角度で折り曲げられていることが好ましい。

本発明は、上記半導体検査装置において、中央に開口を形成したプローブカードを備え、前記プローブ針は、該プローブカードの開口内にその先端が位置するよう、該プローブカードに取り付けられ、前記半導体ウエハのチップ領域の電極と接触したとき、該電極の表面の酸化被膜を削りとるよう、その先端部に爪部が形成されていることが好ましい。

本発明は、上記半導体検査装置において、前記抗酸化性ガスは窒素ガスであり、該抗酸化性ガスの流速は、毎分１リットル程度であることが好ましい。

本発明は、上記半導体検査装置において、前記ガス供給管は、前記インク塗布装置の筐体に結束部材に固定されていることが好ましい。

本発明は、上記半導体検査装置において、前記ガス供給管は、その先端部であるガス噴出ノズルの内部に、前記インク塗布装置のインク塗布ノズルを同軸状に含むよう構成されていることが好ましい。

本発明は、上記半導体検査装置において、前記ガス供給管は、前記インク塗布装置を支持する支持部材とは別の支持部材により支持されていることが好ましい。

次に作用について説明する。

本発明においては、インク塗布装置の出射ノズルからインクボールが半導体ウエハのチップ領域に移動する際に、ガス噴出ノズルから吐出される抗酸化性ガスのガス流が追い風となるようにガス噴出ノズルを、該インクの出射方向に対して位置決めしているので、ガス流からインクボールに及ぶ圧力を低減することができ、これにより、塗布されたインクの変形や飛散による良品チップへの付着を回避することができる。その結果、半導体検査工程でのオーバーキル、つまり良品を不良品として排除してしまうことを回避することができる。

また、本発明においては、インク塗布装置の出射ノズルからインクボールが出射される方向と、ガス噴出ノズルから窒素ガスが吐出される方向とを完全に一致させることで、窒素ガスのガス流がインクボールに及ぼす圧力を最小にすることができ、塗布されたインクの変形や飛散による良品チップへの付着をより確実に回避することができる。

以上のように、本発明に係る半導体検査装置によれば、抗酸化性ガスの噴出角度とインカーのインク噴出角度の差を小さくし、インク射出時に抗酸化性ガスの気流の影響を受けにくくしたことで、インクの変形がなくなり、良品チップへのインク飛散が無くなり、オーバーキルを低減することが可能となる。

図１は本発明の実施形態１による半導体検査装置を説明する図であり、その全体構成を模式的に示す側面図である。 図２は本発明の実施形態１による半導体検査装置を説明する図であり、該半導体検査装置の主要部であるインカー及び窒素ガス供給管を示している。 図３は、インクボールが窒素ガスのガス流から受ける圧力を説明する図であり、ガス流内部にインクボールが位置する状態（図３（ａ））、及びガス流に近接してインクボールが位置する状態（図３（ｂ））を示している。 図４は、上記実施形態１の半導体検査装置の動作（図４（ａ））及び詳細な構成（図４（ｂ））を説明する図である。 図５は本発明の実施形態２による半導体検査装置を説明する図であり、その全体構成を模式的に示す側面図である。 図６は本発明の実施形態２による半導体検査装置を説明する図であり、該半導体検査装置の主要部であるインカー及び窒素ガス供給管を示している。 図７は本発明の実施形態２による半導体検査装置を説明する図であり、その全体構成を模式的に示す側面図である。 図８は本発明の実施形態３による半導体検査装置を説明する図であり、該半導体検査装置の主要部であるインカー及び窒素ガス供給管を示している。 図９は、従来の半導体試験装置を説明する側面図であり、該半導体試験装置の全体構成を概略的に示している。 図１０は、上記従来の半導体試験装置におけるプローバ２の主要部を説明する図であり、図１０（ａ）は上記プローバ２のプローブカード及びその周辺の構造を示す側面図、図１０（ｂ）は、プローブカードの構造を示す平面図である。 図１１は、半導体ウエハの検査工程におけるインク塗布の処理を説明する図であり、図１１（ａ）、（ｃ）、（ｅ）、（ｇ）は、インク塗布時のテグス部材の動きを段階的に示す側面図であり、図１１（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）、（ｈ）は、図１１（ａ）、（ｃ）、（ｅ）、（ｇ）に対応する、テグス部材の動きを段階的に示す断面図である。 図１２は、従来の半導体検査装置を説明する図であり、半導体ウエハにおける検査対象のチップ領域５ａ及びこれに隣接する検査済みチップ領域５ｂを示し、図１２（ａ）は、不良品マークＰａが正常に形成された場合を示し、図１２（ｂ）は、不良品マークＰａが異常形成された場合を示している。 図１３は、従来の他の半導体検査装置を説明する図であり、インクノズルからインクをチップ領域に向けて飛ばして塗布するタイプのものを示している。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

（実施形態１）
図１及び図２は本発明の実施形態１による半導体検査装置を説明する図であり、図１はその全体構成を模式的に示す側面図であり、図２は、該半導体検査装置の主要部であるインカー及び窒素ガス供給管を示している。

なお、図１及び図２中、図９と同一符号は従来の半導体検査装置１０におけるものと同一のものであり、従って、制御部１及びプローバ２の構成は従来の半導体検査装置１０におけるものと同一である。

以下、詳述すると、本実施形態１の半導体試験装置１０ａは、ウエハ状態での半導体チップを測定するプローバ２と、該プローバ２を制御する制御部１と、プローバ２の筐体の上面に取り付けられ、不良判定のチップ領域にインクの塗布によりマークを付けるインカー（インク塗布装置）１８と、該プローバ２の筐体の上方に配置され、検査状態をモニタする顕微鏡（マイクロスコープ）３と、検査中のチップ電極の加熱による電極材料の酸化を防止するための、窒素ガスなどの抗酸化性ガスをチップ領域に吹き付けるためのガス供給管１７とを有している。

ここで、上記プローバ２は、中央に開口を形成したプローブカード６を備え、前記プローブ針６ａは、該プローブカードの開口内にその先端が位置するよう、該プローブカード６に取り付けられ、前記半導体ウエハのチップ領域の電極と接触したとき、該電極の表面の酸化被膜を削りとるよう、その先端部に爪部が形成されている。なお、このプローブカード６には、複数のプローブ針６ａが取り付けられているが、プローブカードは、１つのプローブ針のみ有するものでもよい。

この実施形態１では、このガス供給管１７は、インカー１８の筐体に結束部材１７ａに固定されている。また、このガス供給管１７は、その先端部１７ｂが、窒素ガスを検査対象のチップ領域に向けて噴出するガス噴出ノズルを構成するものであり、該ガス供給管の先端部は、該ガス供給管１７の本体部に対して所定の角度で折り曲げられており、窒素ガスの流速は、毎分１リットル程度である。

また、上記インカー（インク塗布装置）１８は、従来のインカー８と同様、プローバー２の筐体２ａ上部に取り付けられた支持部材１９によって固定され、マイクロスコープ３の視野を妨げないようにウェハ表面に対して一定の角度を持たせて斜めに設置されている。

このインカー１８は、インク材料を貯留するインクつぼ１８ａ２と、該インクつぼに接続され、該インクを検査対象のチップ領域の近傍に導くインク供給管１８ｂと、該インク供給管内にスライド可能の設けられ、該インク供給管の先端に溜まったインクを押し出すテグス部材１８ｃと、該テグス部材をその先端が該インク供給管から出没するよう駆動するテグス駆動部１８ａ１とを有しており、テグス駆動部１８ａ１とインクつぼ１８ａ２とは、インカー本体１８ａを構成している。ここで、インク供給管の内径は０．４ｍｍ、テグス部材の直径は０．３ｍｍである。また、テグス部材の退避位置（戻幅）は、供給管の先端から１〜２ｍｍ程度であり、また、テグス部材の突出位置（出幅）は、供給管の先端から１〜３ｍｍ程度である。従って、テグスのストロークは２〜５ｍｍ程度となっている（図４（ｂ）参照）。

そして、この実施形態１では、ガス噴出ノズル１７ｂから吐出される抗酸化性ガスのガス流の水平速度成分の方向と、該インク塗布装置から出射されるインクの水平速度成分の方向とがなす角度が、９０度より小さくなるよう、該インクの出射方向に対して該ガス噴出ノズルを配置している。

つまり、インカー１８の出射ノズル１８ｃからインクボールが半導体ウエハのチップ領域に移動する際に、ガス噴出ノズル１７ｂから吐出される抗酸化性ガスのガス流が向かい風とならないようにガス噴出ノズルを、該インクの出射方向に対して位置決めしている。

インカー１７ｂが前記インクを出射する出射軸Ｘａと、前記ガス噴出ノズル１７ｂから噴出される前記抗酸化性の窒素ガスのガス流の中心軸Ｘｂとは、前記検査対象の半導体チップの表面上の特定位置Ｃｐで鋭角に交わる。この特定位置Ｃｐは、インクボールを塗布する目標位置である。

従って、この特定位置Ｃｐに中心が位置するよう塗布されたインクボールは、図３（ａ）に示すように、窒素ガスのガス流によりこの特定位置Ｃｐに固定されるような圧力を受け、安定な形状に保たれる。

一方、この特定位置Ｃｐからずれた位置に塗布されたインクボールは、図３（ｂ）に示すように、ベルヌーイの定理により、窒素ガスのガス流により一方側に向けた偏った圧力を受け、糸を引いたような形状となったり、一部が飛散したりすることとなる。

次に動作について説明する。

この実施形態１の半導体試験装置１０ａにおいても、ウエハステージ４上に載置した半導体ウエハ５の各チップ領域毎に半導体チップとなるべき各チップ領域の電極にプローブ針６ａを接触させて、チップ領域毎に検査を行う。この各チップ領域に対する検査は、従来の半導体検査装置１０における検査と同様に行われる。

従って、この検査での良否判定の結果、対象となるチップ領域が不良品と判定された場合は、このチップ領域の表面には、インカー１８によりインクが塗布され、不良品であることを示すマークが付される。

以下、インカー１８により不良品のマークを付ける処理は、従来の半導体検査装置１０におけるものと同様に行われるが、図４（ａ）及び（ｂ）を用いて簡単に説明する。

インカー１８は、インカー本体１８ａのインクタンク１８ａ２に溜まっているインクが、出射ノズル１８ｂとその内部のテグス部材１８ｃとの隙間から出射ノズル１８ｂの先端部に導入され、表面張力により、出射ノズルの先端部内に保持されている（状態Ｔ１ａ）。

この状態でインクの出射動作が開始され、図１１（ｃ）〜図１１（ｆ）に示すように、テグス部材１８ｃが所定の速度で突出し（状態Ｔ１ｂ）、この状態Ｔ１ｂが５０〜１２０ｍｓｅｃの期間保持される。

その後、テグス部材１８ｃが退避し（状態Ｔ１ｃ）、この状態Ｔ１ｃが５０〜１２０ｍｓｅｃの期間保持され、次のチップ領域に対する検査が開示される（状態Ｔ２ａ）。

このような動作によりインカー１８により、不良判定されたチップ領域にはインクが塗布されることとなるが、本実施形態１では、インカー１８の出射ノズル１８ｂからインクボールが半導体ウエハ５のチップ領域に移動する際に、ガス噴出ノズル１７ｂから吐出される抗酸化性ガスのガス流Ｇｆが追い風となるようにガス噴出ノズル１７ｂを、該インクの出射方向Ｘａに対して位置決めしているので、ガス流Ｇｆからインクボールに及ぶ圧力を低減することができ、これにより、塗布されたインクの変形や飛散による良品チップへの付着を回避することができる。その結果、半導体検査工程でのオーバーキル、つまり良品を不良品として排除してしまうことを回避することができる。
（実施形態２）
図５及び図６は本発明の実施形態２による半導体検査装置を説明する図であり、図５は、その全体構成を模式的に示す側面図であり、図６は該半導体検査装置の主要部であるインカー及び窒素ガス供給管を示している。

この実施形態２の半導体検査装置１０ｂは、実施形態１の半導体検査装置１０ａとは構成が異なるインカー２８及びガス供給管２７を有しており、この実施形態２では、ガス供給管２７は、その先端部であるガス噴出ノズル２７ａの内部に、インカ２８のインク塗布ノズル２８ｂが同軸状に含むよう構成されている。

つまり、このインカー２８は、インク材料を貯留するインクつぼ２８ａ２と、該インクつぼに接続され、該インクを検査対象のチップ領域の近傍に導くインク供給管２８ｂと、該インク供給管内にスライド可能の設けられ、該インク供給管の先端に溜まったインクを押し出すテグス部材２８ｃと、該テグス部材をその先端が該インク供給管から出没するよう駆動するテグス駆動部２８ａ１とを有しており、テグス駆動部２８ａ１とインクつぼ２８ａ２とは、インカー本体２８ａを構成している。

そして、インクつぼ２８ａ２の先端には接続部材２２を介して、ガス供給管２７の先端部であるガス噴出ノズル２７ａが、インク供給管２８ｂを同軸状態で含むよう取り付けられている。ここで、ガス噴出ノズル２７ａは、インク射出ノズルの外側に設置されたプラスチックからなるカバーにより構成されており、このカバーには１／４インチの塩化ビニル管が用いられている。

この実施形態２のその他の構成は、この実施形態１におけるものと同一である。

このような構成の本実施形態２では、インカー２８の出射ノズル２８ｂからインクボールが半導体ウエハ５のチップ領域に移動する際に、ガス噴出ノズル２７ａから吐出される抗酸化性ガスのガス流Ｇｆが追い風となるようにガス噴出ノズル２７ａを、該インクの出射方向Ｘａに対して位置決めしているので、ガス流Ｇｆからインクボールに及ぶ圧力を低減することができ、これにより、塗布されたインクの変形や飛散による良品チップへの付着を回避することができる。

また、この実施形態では、インカー２８の出射ノズル２８ｂからインクボールが出射される方向と、ガス噴出ノズル２７ａから窒素ガスが吐出される方向とが完全に一致するため、窒素ガスのガス流がインクボールに及ぼす圧力を最小にすることができ、塗布されたインクの変形や飛散による良品チップへの付着をより確実に回避することができる。
（実施形態３）
図７及び図８は本発明の実施形態３による半導体検査装置を説明する図であり、図７は、その全体構成を模式的に示す側面図であり、図８は該半導体検査装置の主要部であるインカー及び窒素ガス供給管を示している。

この実施形態３の半導体検査装置１０ｃは、実施形態１の半導体検査装置１０ａとは構成が異なるインカー３８及びガス供給管３７を有しており、この実施形態３では、ガス供給管３７の本体３７ｂは、前記インカー３８を支持する支持部材３８ｆとは別の支持部材３７ａ２により、プローバ２の筐体２ａに固定されている。

つまり、このインカー３８は、インク材料を貯留するインクつぼ３８ａ２と、該インクつぼに接続され、該インクを検査対象のチップ領域の近傍に導くインク供給管３８ｂと、該インク供給管内にスライド可能の設けられ、該インク供給管の先端に溜まったインクを押し出すテグス部材３８ｂｃと、該テグス部材をその先端が該インク供給管から出没するよう駆動するテグス駆動部３８ａ１とを有しており、テグス駆動部３８ａ１とインクつぼ３８ａ２とは、インカー本体３８ａを構成している。

また、ガス供給管３７の本体３７ｂは、ガス供給管３７の本体３７を保持するホルダ３７ａ１と、このホルダ３７ａ１をプローバ２の筐体２ａに対して固定する支持部材３７ａ２とを有している。ここで、この支持部材は、ガス噴出ノズル３７ｃから噴出される窒素ガスのガス流の中心軸Ｘｂを調整可能な構成となっており、ここでは、インカー３８が前記インクを出射する出射軸Ｘａと、前記ガス噴出ノズル３７ｃから噴出される窒素ガスのガス流の中心軸Ｘｂとは、前記検査対象の半導体チップの表面上の特定位置Ｃｐで鋭角でもって交わるよう角度調整されている。この特定位置Ｃｐは、インクボールを塗布する目標位置である。

このような構成の本実施形態３では、インカー３８の出射ノズル３８ｂからインクボールが半導体ウエハ５のチップ領域に移動する際に、ガス噴出ノズル３７ｃから吐出される抗酸化性ガスのガス流Ｇｆが追い風となるようにガス噴出ノズル３７ｃを、該インクの出射方向Ｘａに対して位置決めしているので、ガス流Ｇｆからインクボールに及ぶ圧力を低減することができ、これにより、塗布されたインクの変形や飛散による良品チップへの付着を回避することができる。その結果、半導体検査工程でのオーバーキル、つまり良品を不良品として排除してしまうことを回避することができる。

以上のように、本発明の好ましい実施形態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。

本発明は、半導体チップをウエハ状態で検査する半導体ウェハの検査装置の分野において、ウエハ検査をチップ電極の加熱による酸化が抑えられるよう抗酸化性ガスをチップ領域に噴きつけながら行う際に、抗酸化性ガスのガス流の影響で、不良品判定された検査対象チップに塗布するインクが、これに隣接する良品判定されたチップに飛散するのを回避することができ、これにより、半導体検査におけるオーバーキル、つまりマーキング不良による過剰な不良品判定を回避することができる半導体検査装置を提供することができる。

１ 半導体試験装置
２ プローバ
３ マイクロスコープ
４ ウエハステージ
５ ウエハ
６ カンチレバー型プローブカード
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ 半導体検査装置
１７、２７、３７ 窒素ガス供給管
１７ａ 結束部材
１７ｂ、２７ａ、３７ｃ 窒素噴出ノズル
１８、２８、３８ インカー
１８ｂ、２８ｂ、３８ｂ インク供給管
１８ｃ、２８ｃ、３８ｃ テグス部材

Claims (10)

1. プローブ針を有し、該プローブ針を、半導体ウエハ上に形成された、半導体チップとなるべき各チップ領域の電極に接触させてチップ領域毎に検査を行う半導体検査装置であって、
   該検査の結果不良判定されたチップ領域にインクを塗布してマークを付けるインク塗布装置と、
   該検査時の発熱に起因した該チップ領域での電極材料の酸化が抑制されるよう、該検査対象となるチップ領域に抗酸化性ガスを吹き付けるためのガス噴出ノズルとを備え、
   該ガス噴出ノズルから吐出される抗酸化性ガスのガス流の水平速度成分の方向と、該インク塗布装置から出射されるインクの水平速度成分の方向とがなす角度が、９０度より小さくなるよう、該インクの出射方向に対して該ガス噴出ノズルを配置しており、
   該インク塗布装置が該インクを出射する出射軸と、該ガス噴出ノズルから噴出される該抗酸化性ガスのガス流の中心軸とは、該出射軸と該中心軸とが該検査対象となるチップ領域の表面上の１つの特定位置を通るように位置決めされている、半導体検査装置。
2. 請求項１に記載の半導体検査装置において、
   前記出射軸と前記中心軸とは、前記特定位置で交わっている、半導体検査装置。
3. 請求項２に記載の半導体検査装置において、
   前記チップ領域上に塗布された前記インクが前記抗酸化性ガスのガス流から受ける圧力は、ベルヌーイの定理により該インクが前記特定位置に固定されるよう、該チップ領域上のインクに作用する、半導体検査装置。
4. 請求項１に記載の半導体検査装置において、
   前記インク塗布装置は、
   インク材料を貯留するインクつぼと、
   該インクつぼに接続され、該インクを前記検査対象のチップ領域の近傍に導くインク供給管と、
   該インク供給管内にスライド可能に設けられ、該インク供給管の先端に溜まったインクを押し出すテグス部材と、
   該テグス部材をその先端が該インク供給管から出没するよう駆動するテグス駆動部とを有する、半導体検査装置。
5. 請求項１に記載の半導体検査装置において、
   前記抗酸化性ガスを前記検査対象のチップ領域に導くガス供給管を備え、
   該ガス供給管の先端部が前記ガス噴出ノズルを構成しており、
   該ガス供給管の先端部は、該ガス供給管の本体部に対して所定の角度で折り曲げられている、半導体検査装置。
6. 請求項１に記載の半導体検査装置において、
   中央に開口を形成したプローブカードを備え、
   前記プローブ針は、該プローブカードの開口内にその先端が位置するよう、該プローブカードに取り付けられ、前記半導体ウエハのチップ領域の電極と接触したとき、該電極の表面の酸化被膜を削りとるよう、その先端部に爪部が形成されている、半導体検査装置。
7. 請求項１に記載の半導体検査装置において、
   前記抗酸化性ガスは窒素ガスであり、
   該抗酸化性ガスの流速は、毎分１リットル程度である、半導体検査装置。
8. 請求項５に記載の半導体検査装置において、
   前記ガス供給管は、前記インク塗布装置の筐体に結束部材に固定されている、半導体検査装置。
9. 請求項１に記載の半導体検査装置において、
   前記抗酸化性ガスを前記検査対象のチップ領域に導くガス供給管を備え、
   該ガス供給管の先端部が前記ガス噴出ノズルを構成しており、
   該ガス供給管は、該ガス噴出ノズルの内部に、前記インク塗布装置のインク塗布ノズルが同軸状に含まれることにより、前記出射軸と前記中心軸とが一致するよう構成されている、半導体検査装置。
10. 請求項５に記載の半導体検査装置において、
    前記ガス供給管は、前記インク塗布装置を支持する支持部材とは別の支持部材により支持されている、半導体検査装置。

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