JPH0425145A - 半導体測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、半導体測定装置に関する。

（従来の技術） 従来から、半導体製造に係る分野においては、製造工程
の監視、開発、不良解析等のために半導体ウェハ上に形
成した半導体素子（例えばトランジスタ等）の複数項目
のＤＣパラメータを測定することが行われている。

例えば、製造工程の監視等においては、半導体ウェハ上
に形成された通常の半導体チップの間に、テスト用のチ
ップ（ＴＥＣ：ｔｅｓｔ　ｅｌｅｍｅｎｔ　ｇｒｏｕｐ
）を予め設けておき、このテスト用のチップのＤＣパラ
メータを測定すること等が行われている。

このような半導体チップのＤＣパラメータを測定する装
置は、半導体ウェハ上に形成された多数の電極パッドに
探針を接触させて電気的な導通を得るいわゆるプローバ
と、このプローバの探針を介して半導体チップに電流、
電圧等を印加し、ＤＣパラメータの測定を実施する測定
機構とがら構成されている。

従来、このような半導体測定装置においては、測定結果
は、半導体ウェハの形状を模式的に示すウェハマツプ上
に、例えば色分は表示、等高線表示等によって、例えば
３〜１０程度の階級別に表示し、ＤＣパラメータ（テス
ト用のチップの特性）の半導体ウェハ上の分布を視覚的
に認知することができるよう構成されている。すなわち
、このような表示によれば、例えば半導体ウニ／’％の
中央部のチップの特性が良好で周辺部のチップの特性が
不良である等の判断を容易に行うことができる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、近年半導体チップが高集積化される傾向
にあり、これに伴い、上述したようなりＣパラメータ測
定においても、高精度な測定結果が要求されるようにな
りつつある。

ところが、前述した従来の半導体測定装置では、その本
来の７１１１１定精度は高いにもかかわらず、測定結果
を幾つかの階級に分けて色別あるいは等高線等によって
表すため、所望する測定情報、例えば高い精度の詳細な
測定情報を得ることができないという問題があった。

本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもので
、必要に応じて高精度の詳細な測定情報を得ることので
きる半導体測定装置を提供しようとするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） すなわち本発明は、半導体ウェハ上に複数配列された半
導体チップの複数項目のＤＣパラメタを測定する半導体
測定装置において、前記複数項ｌ」のＤＣパラメータの
測定結果を記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶さ
れた前記測定結果のうち出力する測定結果を指定すると
ともに、少なくとも出力桁数および出力単位を指定可能
に構成された入力手段と、この入力手段によって指定さ
れた前記測定結果を、前記出力桁数および前記出力単位
に従って、前記半導体ウェハおよび前記半導体チップの
形状を模式的に表すウェハマツプ上に数値で出力する出
力手段とを具備したことを特徴とする。

（作　用） 本発明の半導体測定装置では、入力手段によって所望の
出力桁数および出力単位等を指定することにより、所望
の測定結果をウエノ１７・ツブ上に上記出力桁数および
出力単位に従った数値で出力させることができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図に示すように、この実施例の半導体測定装置は、
７Ｉｌ１１定機構部１と、プローブ部２から構成されて
いる。

上記プローブ部２は、上面に半導体ウエノ＼３を保持し
、Ｘ−Ｙ−Ｚ方向に移動可能に構成された載置台４を備
えており、この載置台４の上部所定位置には、複数（例
えば５０本程度）の探針５を備えたプローブカード６が
固定されている。そして、マイクロコンピュータ等から
構成されるプローブ制御部７によって載置台４を駆動制
御することにより、半導体ウェハ３の通常の半導体チッ
プおよびテスト用のチップの電極パッドに探針５を接触
させ、電気的な導通を得るよう構成されている。

一方、測定機構部１には、測定部］１、測定制御部１２
、入出力部１３、記憶部１４が設けられている。

上記測定部］１は、電圧測定器、電流測定器、電気容量
測定器等から構成されている。また、これらの測定器は
、プローブカード６の各探針５に電気的に接続されてお
り、探針５を介して半導体ウェハ３上に形成された半導
体チップのＤＣパラメータを測定するよう構成されてい
る。

また、上記測定制御部１２は、例えばマイクロコンピュ
ータ等からなり、上記測定部１１の動作を制御するとと
もに、この測定部１１から測定結果を入力し、記憶部１
４に保存する。さらに、この測定制御部１２は、人出力
部１３から入力された測定条件に関する情報をプローブ
制御部７に送出し、載置台４の駆動制御がこの入力情報
に基いて実施されるよう制御する。

また、上記入出力部１３には、キーボード１５等の入力
手段と、例えばＣＲＴ、液晶表示器等からなる表示装置
］６およびプリンタ１７等が設けられており、測定制御
部１２に所望の測定条件に関する情報を入力したり、測
定結果の出力を要求し、表示あるいはプリントアウトさ
せるよう構成されている。このプリンタ１７による出力
は、第１図に示すようにウェハマツプ２０上に、測定し
た半導体チップの位置に応じた測定値２１が数値で表示
可能に構成されている。

上記構成のこの実施例の半導体測定装置では、預り定を
実施する前に、予め表示装置１６およびキーボード１５
を用いて、測定条件、すなわち、例えば測定を実施する
半導体チップの半導体ウェハ３」二の位置、複数の測定
項目（例えばスレッシュホールド電圧、抵抗値等）を入
力しておく。

すると、上記入力された測定条件が、測定制御部１２か
らプローブ制御部７に送られ、載置台４が駆動制御され
るとともに、測定制御部１２によって測定部１］が制御
され、所望の半導体チップの所望の測定項目についての
測定が自動的に実施される。そして、この４１す定結果
は、記憶部１４に記憶される。

また、１ｌｌｌ！Ｉ定か終了し、測定結果を出力する際
には、以下のようにして出力、例えばプリンタ］７によ
る出力を行う。

すなわち、入出力部］３（キーボード１５）からの出力
要求があると、測定制御部１２は出力ルチンをスタート
し、第２図に示すように、まず情報記憶エリアを初期化
する（１０１）。

次に、コマンド入力を要求しく１．０２）、入力コマン
ドが１０ット要求」であるか（１，０３）、「条件設定
」であるか（１，０４）、「出力処理」であるか（］、
　０５　）、「終了」であるか（１０６）を順次判断す
る。

そして、それぞれの入力コマンドに応じて、ロット情報
入力処理（１０７）　、条件設定処理（１０８）、出力
処理（１，０９）を実施する。また１、入力コマンドか
「終了」である場合は終了（１１０）する。

上記ロット情報入力処理（１０７）は、出力を行うロッ
トを指定するためのものである。すなわぢ、この実施例
の半導体測定装置では、−度に９０ット（１０ツトは例
えば１ウ工ハカセツト分）までの測定結果を出力するこ
とができるよう構成されており、そのロットを指定する
ためのものである。

この処理においては、第３図に示すように、まず、ロッ
ト数が１０未満であるかを判定する（２０］）。そして
、ロット数が１０未満である場合は、順次ロット番号入
力要求（２０２）、出力モード入力要求（２０３）を出
力し、この後終了する（２０４）。また、ロット数が１
０以上である場合は、−度に出力できるロット数を越え
ているため直ぢに終了する（２０４）。

また、第１図における条件設定処理（１０８）は、どの
ような形で出力を行うかを設定するためのもので、この
処理においては、第４図に示すように、ます、前述した
ような出力を行うロットに関するロットデータの確認を
行う（３０１）。

そして、ロットデータが入力されているか否かを判断し
く３０２）、ロットデータが入力されていない場合は処
理を終了する（３１０）。

一方、ロットデータが入力されている場合は、出力条件
が設定されているか否かを判断する（３０３）。

そして、既に出力条件が設定されている場合は、この出
力条件を読み込み（３０４）　、一方、出力条件が設定
されていない場合は、条件を初期化する（３０５）。

この後、設定条件を表示装置１６に表示しく３０６）、
出力条件、例えば表示桁数、表示単位（例えばミリボル
ト、マイクロボルト等）等の入力要求を出力する（３０
７）。なお、このような出力条件は、ロット毎に異った
設定とすることができる。

しかる後、上記ステップで設定された設定条件を保存（
セーブ）するか否かの選択を促しく３０８）、保存する
場合はファイルに書き込み（３０９）、終ｒする（３１
０）。一方、保存しない場］０ 合は、そのまま終了する（３１０）。

また、第１図における出力処理（１，０９）は、上述し
たロット情報入力処理（１０７）および条件設定処理（
１０ｇ）によって入力された条件に従って出力を実行す
るための処理である。

この処理においては、まず、出力条件ｎ（ロットデータ
ｎに対応する）を読み取り（４０１）、この後ロットデ
ータｎを読み取る（４０２）。

そして、これらのデータに従って記憶部１４内に収容さ
れている測定結果からマツプデータファイルを作成しく
４０３）、プリンタ１７に出力する（４０４）。

なお、第１図に示したように、上記プリンタ１７の出力
は、ウェハマツプ２０上に、測定した半導体チップの位
置に応じて、その測定値２１（数値）を配列した形で出
力される。また、この測定値２１の桁数および単位等は
、前述の如く設定された設定条件に従って出力される。

この後、次の出力すべきロットがあるか否かを判断しく
４０５）、出力すべきロットがある場合は、次のロッｈ
（ｎ＋　１．）について上記（４０１，）からのステッ
プを繰り返して実行し、出力を行い、出力すべきロット
かなくなると処理を終了する（４０６）。

このように、この実施例の半導体測定装置では、所望の
桁数および所望の単位で、ウェハマツプ２０上に、測定
した半導体チップの位置に応じて、その測定値２］が出
力される。したがって、所望の精度の詳細な測定情報を
得ることができ、例えば微少な測定値の差異等も検知す
ることが可能となる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の半導体測定装置によれば
、必要に応じて高精度の詳細な測定情報を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の半導体測定装置の構成を示
す図、第２図ないし第５図は第１図の半導体測定装置の
出力条件入力手順を説明するためのフローチャートであ
る。 １・・・・・・測定機構部、２・・・・・・プローブ部
、３・・・・・・半導体ウェハ、４・・・・・・載置台
、５・・・・・・探針、６・・・・・・プローブカード
、７・・・・・・プローブ制御部、１１・・・・・・測
定部、１２・・・・・・測定制御部、１３・・・・・・
入出力部、１４・・・・・・記憶部、１５・・・・・・
キーボード、１６・・・・・・表示装置、］７・・・・
・・プリンタ、２０・・・・・・ウェハマツプ、２１・
・・・・・測定値。 出願人　　東京エレクトロン株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体ウェハ上に複数配列された半導体チップの
   複数項目のＤＣパラメータを測定する半導体測定装置に
   おいて、 前記複数項目のＤＣパラメータの測定結果を記憶する記
   憶手段と、 この記憶手段に記憶された前記測定結果のうち出力する
   測定結果を指定するとともに、少なくとも出力桁数およ
   び出力単位を指定可能に構成された入力手段と、 この入力手段によって指定された前記測定結果を、前記
   出力桁数および前記出力単位に従って、前記半導体ウェ
   ハおよび前記半導体チップの形状を模式的に表すウェハ
   マップ上に数値で出力する出力手段とを具備したことを
   特徴とする半導体測定装置。