JPH05166903A - 半導体検査装置 - Google Patents
半導体検査装置Info
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- JPH05166903A JPH05166903A JP32861091A JP32861091A JPH05166903A JP H05166903 A JPH05166903 A JP H05166903A JP 32861091 A JP32861091 A JP 32861091A JP 32861091 A JP32861091 A JP 32861091A JP H05166903 A JPH05166903 A JP H05166903A
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- JP
- Japan
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- stage
- semiconductor element
- semiconductor
- distance measuring
- distance
- Prior art date
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
- G01R31/302—Contactless testing
- G01R31/308—Contactless testing using non-ionising electromagnetic radiation, e.g. optical radiation
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
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- Electromagnetism (AREA)
- Toxicology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体素子に傷をつけることなく、半導体素
子の高さ位置を正確に測定して、当該半導体素子の高さ
位置を精度良く調整することができる半導体検査装置を
提供する。 【構成】 距離測定ユニット２０が半導体ウエハ２が搭
載されたステージ３の上方位置に固定されており、検査
対象の半導体素子に向けて光ビームＬが照射されるとと
もに、その半導体素子により反射された反射光ビームが
受光され、その半導体素子までの距離が検出される。 【効果】 距離測定手段と半導体素子の間の距離が非接
触で検出されるので、半導体素子に傷をつけつことな
く、当該半導体素子の高さ位置を正確に測定することが
できる。また、その検出値に基づき、ステージの高さ位
置を制御することによって、当該半導体素子の高さ位置
を調整できる。
子の高さ位置を正確に測定して、当該半導体素子の高さ
位置を精度良く調整することができる半導体検査装置を
提供する。 【構成】 距離測定ユニット２０が半導体ウエハ２が搭
載されたステージ３の上方位置に固定されており、検査
対象の半導体素子に向けて光ビームＬが照射されるとと
もに、その半導体素子により反射された反射光ビームが
受光され、その半導体素子までの距離が検出される。 【効果】 距離測定手段と半導体素子の間の距離が非接
触で検出されるので、半導体素子に傷をつけつことな
く、当該半導体素子の高さ位置を正確に測定することが
できる。また、その検出値に基づき、ステージの高さ位
置を制御することによって、当該半導体素子の高さ位置
を調整できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体ウエハに形成
された半導体素子を検査するための半導体検査装置に関
する。
された半導体素子を検査するための半導体検査装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来より周知のように、プロセス工程終
了後アッセンブリ工程開始前に、半導体ウエハ上に形成
された半導体素子が良品かどうかを検査するウエハテス
トが実施されている。このウエハテストでは、通常、半
導体素子の所定位置にプローブ針を所定針圧で接触した
後、テストプログラムにしたがって適当な電気信号等が
プローブ針を介して印加されたり、逆に電気信号等が出
力される。
了後アッセンブリ工程開始前に、半導体ウエハ上に形成
された半導体素子が良品かどうかを検査するウエハテス
トが実施されている。このウエハテストでは、通常、半
導体素子の所定位置にプローブ針を所定針圧で接触した
後、テストプログラムにしたがって適当な電気信号等が
プローブ針を介して印加されたり、逆に電気信号等が出
力される。
【０００３】このプローブ針の半導体素子への接触は、
具体的には、以下のようにして行われている。すなわ
ち、まずプロセス工程が完了した半導体ウエハを３次元
的に移動可能なステージ上に固定する。そして、ステー
ジをゆっくりと上昇させながら、目視によってプローブ
針と半導体素子とが接触したかどうかを観察し、両者が
接触した時点でステージを停止させる。その後、ステー
ジをさらに所定量だけ上昇させて、針圧を一定値に調整
する。なお、以下の説明の便宜から、プローブ針と接触
した半導体素子の高さ位置から実際のテストを行う高さ
位置までの上昇量を「送り込み量」と称する。
具体的には、以下のようにして行われている。すなわ
ち、まずプロセス工程が完了した半導体ウエハを３次元
的に移動可能なステージ上に固定する。そして、ステー
ジをゆっくりと上昇させながら、目視によってプローブ
針と半導体素子とが接触したかどうかを観察し、両者が
接触した時点でステージを停止させる。その後、ステー
ジをさらに所定量だけ上昇させて、針圧を一定値に調整
する。なお、以下の説明の便宜から、プローブ針と接触
した半導体素子の高さ位置から実際のテストを行う高さ
位置までの上昇量を「送り込み量」と称する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般的に
は、１つの半導体ウエハには複数の半導体素子が形成さ
れており、上記針圧調整は最初にウエハテストを実行す
る半導体素子に対してのみ行い、その他の半導体素子に
ついては針圧調整は実行されない。つまり、最初の針圧
調整時に得られたステージの高さデータに基づいて、ス
テージを上下方向に位置決めして、プローブ針と半導体
素子とを接触させている。
は、１つの半導体ウエハには複数の半導体素子が形成さ
れており、上記針圧調整は最初にウエハテストを実行す
る半導体素子に対してのみ行い、その他の半導体素子に
ついては針圧調整は実行されない。つまり、最初の針圧
調整時に得られたステージの高さデータに基づいて、ス
テージを上下方向に位置決めして、プローブ針と半導体
素子とを接触させている。
【０００５】そのため、次のような問題が生じている。
すなわち、半導体ウエハには部分的に凹凸が存在してお
り、凹部においては送り込み量が減少して針圧が低下す
る一方、凸部では送り込み量が多くなり針圧が増大す
る。その結果、正確なウエハテストを行うことができな
いという問題がある。また、ステージや半導体ウエハ自
体が傾いている場合にも、同様の問題が生じる。
すなわち、半導体ウエハには部分的に凹凸が存在してお
り、凹部においては送り込み量が減少して針圧が低下す
る一方、凸部では送り込み量が多くなり針圧が増大す
る。その結果、正確なウエハテストを行うことができな
いという問題がある。また、ステージや半導体ウエハ自
体が傾いている場合にも、同様の問題が生じる。
【０００６】このような問題を解消するためには、各半
導体素子の検査に先立って、毎回上記針圧調整を施すこ
とが望まれるが、作業能率が極端に悪化する。そこで、
例えば、プローブ針１と半導体ウエハ２とが接触した旨
を検出するステージアップセンサ４を設け、針圧調整を
自動化する技術が考えられる。
導体素子の検査に先立って、毎回上記針圧調整を施すこ
とが望まれるが、作業能率が極端に悪化する。そこで、
例えば、プローブ針１と半導体ウエハ２とが接触した旨
を検出するステージアップセンサ４を設け、針圧調整を
自動化する技術が考えられる。
【０００７】図６はステージアップセンサを備えた半導
体検査装置の断面図である。同図に示すように、このス
テージアップセンサ４は２つの針４ａ，４ｂからなり、
半導体ウエハ２と針４ａとが接触していない状態では、
針４ａ，４ｂは相互に接触しているが、ステージ３が上
昇して針４ａが半導体ウエハ２と接触すると、針４ａが
半導体ウエハ２に押し上げられて針４ａ，４ｂが相互に
離れる。これによって、プローブ針１と半導体ウエハ２
の接触を検出することができる。したがって、各半導体
素子（図示省略）のウエハテストを行うに先立って、ス
テージアップセンサ４によって半導体ウエハ２とプロー
ブ針１との接触を検知し、さらにその接触位置から所定
量だけステージ３を上昇させることにより送り込み量が
その所定量となり、針圧を一定値に設定することができ
る。
体検査装置の断面図である。同図に示すように、このス
テージアップセンサ４は２つの針４ａ，４ｂからなり、
半導体ウエハ２と針４ａとが接触していない状態では、
針４ａ，４ｂは相互に接触しているが、ステージ３が上
昇して針４ａが半導体ウエハ２と接触すると、針４ａが
半導体ウエハ２に押し上げられて針４ａ，４ｂが相互に
離れる。これによって、プローブ針１と半導体ウエハ２
の接触を検出することができる。したがって、各半導体
素子（図示省略）のウエハテストを行うに先立って、ス
テージアップセンサ４によって半導体ウエハ２とプロー
ブ針１との接触を検知し、さらにその接触位置から所定
量だけステージ３を上昇させることにより送り込み量が
その所定量となり、針圧を一定値に設定することができ
る。
【０００８】しかしながら、ウエハテスト毎にステージ
アップセンサ４の針４ａが半導体素子表面と接触し、そ
の半導体素子に傷をつけてしまう。また、半導体素子に
搭載された回路が複雑化するにつれて、ウエハテストに
必要となるプローブ針１の本数が増大する傾向にある
が、プローブ針１の本数増大を図る上でステージアップ
センサ４の設置がプローブ針１のレイアウトに支障とな
るおそれがある。また、半導体素子の傾き等を検出する
ことも不可能である。
アップセンサ４の針４ａが半導体素子表面と接触し、そ
の半導体素子に傷をつけてしまう。また、半導体素子に
搭載された回路が複雑化するにつれて、ウエハテストに
必要となるプローブ針１の本数が増大する傾向にある
が、プローブ針１の本数増大を図る上でステージアップ
センサ４の設置がプローブ針１のレイアウトに支障とな
るおそれがある。また、半導体素子の傾き等を検出する
ことも不可能である。
【０００９】この発明は上記問題点を解決するためにな
されたもので、半導体素子に傷をつけることなく、半導
体素子の高さ位置を正確に測定して、当該半導体素子の
高さを精度良く調整することができる半導体検査装置を
提供することを第１の目的とする。
されたもので、半導体素子に傷をつけることなく、半導
体素子の高さ位置を正確に測定して、当該半導体素子の
高さを精度良く調整することができる半導体検査装置を
提供することを第１の目的とする。
【００１０】また、この発明では、上記第１の目的に加
え、検査対象となる半導体素子の傾きを検出し、当該半
導体素子の傾きを修正することができる半導体検査装置
を提供することを第２の目的とする。
え、検査対象となる半導体素子の傾きを検出し、当該半
導体素子の傾きを修正することができる半導体検査装置
を提供することを第２の目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる半導体
検査装置の第１の態様は、半導体ウエハに形成された半
導体素子を検査するための半導体検査装置であって、上
記第１の目的を達成するために、前記半導体ウエハを保
持するステージと、前記ステージを上下駆動するステー
ジ駆動手段と、前記ステージの上方位置に固定され、検
査対象の半導体素子に向けて光ビームを照射するととも
に、その半導体素子により反射された反射光ビームを受
けて、前記半導体素子までの距離を検出する距離測定手
段と、前記距離測定手段によって検出された値に基づき
前記ステージ駆動手段を制御して、前記ステージの高さ
位置を調整する制御システムとを備えている。
検査装置の第１の態様は、半導体ウエハに形成された半
導体素子を検査するための半導体検査装置であって、上
記第１の目的を達成するために、前記半導体ウエハを保
持するステージと、前記ステージを上下駆動するステー
ジ駆動手段と、前記ステージの上方位置に固定され、検
査対象の半導体素子に向けて光ビームを照射するととも
に、その半導体素子により反射された反射光ビームを受
けて、前記半導体素子までの距離を検出する距離測定手
段と、前記距離測定手段によって検出された値に基づき
前記ステージ駆動手段を制御して、前記ステージの高さ
位置を調整する制御システムとを備えている。
【００１２】この発明の第２の態様は、半導体ウエハに
形成された半導体素子を検査するための半導体検査装置
であって、上記第２の目的を達成するために、前記半導
体ウエハを保持するステージと、それぞれ異なる箇所に
おいて前記ステージと連結され、前記ステージを上下駆
動する複数のステージ駆動手段と、前記ステージの上方
位置にそれぞれ固定され、検査対象の半導体素子のそれ
ぞれ異なる表面領域に光ビームを照射するとともに、そ
の半導体素子により反射された反射光ビームを受けて、
光ビーム照射領域までの距離をそれぞれ検出する複数の
距離測定手段と、前記複数の距離測定手段によって検出
された値に基づき前記複数のステージ駆動手段を個々に
制御して、前記複数の距離測定手段と前記半導体素子と
の距離が所定値となるように、前記ステージの高さ位置
を調整する制御システムとを備えている。
形成された半導体素子を検査するための半導体検査装置
であって、上記第２の目的を達成するために、前記半導
体ウエハを保持するステージと、それぞれ異なる箇所に
おいて前記ステージと連結され、前記ステージを上下駆
動する複数のステージ駆動手段と、前記ステージの上方
位置にそれぞれ固定され、検査対象の半導体素子のそれ
ぞれ異なる表面領域に光ビームを照射するとともに、そ
の半導体素子により反射された反射光ビームを受けて、
光ビーム照射領域までの距離をそれぞれ検出する複数の
距離測定手段と、前記複数の距離測定手段によって検出
された値に基づき前記複数のステージ駆動手段を個々に
制御して、前記複数の距離測定手段と前記半導体素子と
の距離が所定値となるように、前記ステージの高さ位置
を調整する制御システムとを備えている。
【００１３】
【作用】この発明における半導体検査装置の第１の態様
では、距離測定手段が半導体ウエハを搭載したステージ
の上方位置に固定されており、検査対象の半導体素子に
向けて光ビームが照射されるとともに、その半導体素子
により反射された反射光ビームが受光され、その半導体
素子までの距離が検出される。つまり、距離測定手段と
半導体素子の間の距離が非接触で検出される。そして、
その検出値に基づき、ステージ駆動手段が制御されて、
前記ステージの高さ位置が調整される。この発明の第２
の態様では、複数のステージ駆動手段がそれぞれ異なる
箇所においてステージと連結されている。また、複数の
距離測定手段が半導体ウエハを搭載したステージの上方
位置にそれぞれ固定されており、検査対象の半導体素子
のそれぞれ異なる表面領域に光ビームが照射されるとと
もに、その半導体素子により反射された反射光ビームが
受光されて、光ビーム照射領域までの距離がそれぞれ検
出される。そして、それらの検出値に基づき、前記複数
のステージ駆動手段が個々に制御されて、前記複数の距
離測定手段と前記半導体素子との距離が所定値となるよ
うに、前記ステージの高さ位置が調整される。
では、距離測定手段が半導体ウエハを搭載したステージ
の上方位置に固定されており、検査対象の半導体素子に
向けて光ビームが照射されるとともに、その半導体素子
により反射された反射光ビームが受光され、その半導体
素子までの距離が検出される。つまり、距離測定手段と
半導体素子の間の距離が非接触で検出される。そして、
その検出値に基づき、ステージ駆動手段が制御されて、
前記ステージの高さ位置が調整される。この発明の第２
の態様では、複数のステージ駆動手段がそれぞれ異なる
箇所においてステージと連結されている。また、複数の
距離測定手段が半導体ウエハを搭載したステージの上方
位置にそれぞれ固定されており、検査対象の半導体素子
のそれぞれ異なる表面領域に光ビームが照射されるとと
もに、その半導体素子により反射された反射光ビームが
受光されて、光ビーム照射領域までの距離がそれぞれ検
出される。そして、それらの検出値に基づき、前記複数
のステージ駆動手段が個々に制御されて、前記複数の距
離測定手段と前記半導体素子との距離が所定値となるよ
うに、前記ステージの高さ位置が調整される。
【００１４】
【実施例】図１はこの発明にかかる半導体検査装置の第
１実施例を示すブロック図であり、第２図はその半導体
検査装置の部分斜視図である。この半導体検査装置に
は、これらの図に示すように、３次元的に移動可能なス
テージ３が設けられている。このステージ３には、Ｘ、
Ｙ，Ｚ方向にステージ３をそれぞれ駆動する駆動機構
（図示省略）が連結されており、Ｘ軸ドライバ１０X か
らの信号によってＸ方向の移動が、Ｙ軸ドライバ１０Y
からの信号によってＹ方向の移動が、またＺ軸ドライバ
１０Z からの信号によってＺ方向の移動が、それぞれ制
御される。このように、駆動機構とドライバ１０X ，１
０Y，１０Z とでステージ３を３次元的に移動させるス
テージ駆動手段が構成される。
１実施例を示すブロック図であり、第２図はその半導体
検査装置の部分斜視図である。この半導体検査装置に
は、これらの図に示すように、３次元的に移動可能なス
テージ３が設けられている。このステージ３には、Ｘ、
Ｙ，Ｚ方向にステージ３をそれぞれ駆動する駆動機構
（図示省略）が連結されており、Ｘ軸ドライバ１０X か
らの信号によってＸ方向の移動が、Ｙ軸ドライバ１０Y
からの信号によってＹ方向の移動が、またＺ軸ドライバ
１０Z からの信号によってＺ方向の移動が、それぞれ制
御される。このように、駆動機構とドライバ１０X ，１
０Y，１０Z とでステージ３を３次元的に移動させるス
テージ駆動手段が構成される。
【００１５】また、ステージ３の上方位置に固定プロー
ブ７が固定されており、半導体ウエハ２を搭載した状態
でステージ３をＺ方向に位置決めすることによって、プ
ローブ針１と半導体ウエハ２の半導体素子２ａが接触す
る。
ブ７が固定されており、半導体ウエハ２を搭載した状態
でステージ３をＺ方向に位置決めすることによって、プ
ローブ針１と半導体ウエハ２の半導体素子２ａが接触す
る。
【００１６】さらに、この固定プローブ７から一定距離
だけ離れた上方位置に距離測定ユニット２０が固定され
ている。図３は距離測定ユニット２０を示すブロック図
である。この距離測定ユニット２０では、半導体レーザ
２１からレーザビームＬがミラー２２を介して距離測定
対象たる半導体素子２ａに照射される。また、その半導
体素子２ａによって反射された反射レーザビームがＰＳ
Ｄ（=Photo SensitiveDetector ）２３に受光される。
そして、ＰＳＤ２３から出力される信号が演算部２４に
与えられ、この演算部２４で三角測量の原理に基づいて
半導体素子２ａまでの距離が求められ、その距離に関連
した信号Ｓが制御システム３０に出力される。
だけ離れた上方位置に距離測定ユニット２０が固定され
ている。図３は距離測定ユニット２０を示すブロック図
である。この距離測定ユニット２０では、半導体レーザ
２１からレーザビームＬがミラー２２を介して距離測定
対象たる半導体素子２ａに照射される。また、その半導
体素子２ａによって反射された反射レーザビームがＰＳ
Ｄ（=Photo SensitiveDetector ）２３に受光される。
そして、ＰＳＤ２３から出力される信号が演算部２４に
与えられ、この演算部２４で三角測量の原理に基づいて
半導体素子２ａまでの距離が求められ、その距離に関連
した信号Ｓが制御システム３０に出力される。
【００１７】次に、この半導体検査装置の動作について
説明する。まず、プロセス工程を終了した半導体ウエハ
２をステージ３に搭載する。そして、図示を省略する吸
着ユニットを作動させて半導体ウエハ２をステージ３に
吸着固定する。その後、制御システム３０からＸ軸及び
Ｙ軸ドライバ１０X ，１０Y に制御信号が送られて、検
査対象の半導体素子２ａが固定プローブ７直下に位置す
るように、ステージ３がＸ，Ｙ方向に位置決めされる。
説明する。まず、プロセス工程を終了した半導体ウエハ
２をステージ３に搭載する。そして、図示を省略する吸
着ユニットを作動させて半導体ウエハ２をステージ３に
吸着固定する。その後、制御システム３０からＸ軸及び
Ｙ軸ドライバ１０X ，１０Y に制御信号が送られて、検
査対象の半導体素子２ａが固定プローブ７直下に位置す
るように、ステージ３がＸ，Ｙ方向に位置決めされる。
【００１８】それに続いて、距離測定ユニット２０によ
って半導体素子２ａまでの距離が求められ、その距離に
関連する信号Ｓが制御システム３０に与えられる。一
方、制御システム３０において、この信号Ｓに基づきス
テージ３がＺ方向に位置決めされる。すなわち、距離測
定ユニット２０によって半導体素子２ａと距離測定ユニ
ット２０との距離を連続的に検出しながら、ステージ３
をＺ方向にゆっくりと上昇させる。そして、プローブ針
１が半導体素子２ａと接触すると同時に制御システム３
０からの制御信号がＺ軸ドライバ１０Z に与えれられ
て、ステージ３が停止する。なお、接触したかどうかに
ついては、固定プローブ７と距離測定ユニット２０との
距離（一定値）と、距離測定ユニット２０によって測定
される値（半導体素子２ａまでの距離）との差分を求
め、その差分値が所定値になったかどうかで判断する。
って半導体素子２ａまでの距離が求められ、その距離に
関連する信号Ｓが制御システム３０に与えられる。一
方、制御システム３０において、この信号Ｓに基づきス
テージ３がＺ方向に位置決めされる。すなわち、距離測
定ユニット２０によって半導体素子２ａと距離測定ユニ
ット２０との距離を連続的に検出しながら、ステージ３
をＺ方向にゆっくりと上昇させる。そして、プローブ針
１が半導体素子２ａと接触すると同時に制御システム３
０からの制御信号がＺ軸ドライバ１０Z に与えれられ
て、ステージ３が停止する。なお、接触したかどうかに
ついては、固定プローブ７と距離測定ユニット２０との
距離（一定値）と、距離測定ユニット２０によって測定
される値（半導体素子２ａまでの距離）との差分を求
め、その差分値が所定値になったかどうかで判断する。
【００１９】その後で、さらにステージ３をＺ方向に送
り込み量だけ上昇させて針圧を調整する。そして、図示
を省略するテストユニットからプローブ針１を介して半
導体素子２ａに適当な電気信号等が印加されたり、逆に
プローブ針を介して電気信号等が取り出されて、予めプ
ログラムされたテスト処理が行われる。
り込み量だけ上昇させて針圧を調整する。そして、図示
を省略するテストユニットからプローブ針１を介して半
導体素子２ａに適当な電気信号等が印加されたり、逆に
プローブ針を介して電気信号等が取り出されて、予めプ
ログラムされたテスト処理が行われる。
【００２０】なお、上記操作は各半導体素子のテストご
と毎回実行される。
と毎回実行される。
【００２１】以上のように、この実施例では、光学的手
段（距離測定ユニット２０）によって半導体素子２ａま
での距離を非接触で検出しているので、半導体素子２ａ
に傷をつけることなく半導体素子２ａまでの距離を測定
することができる。しかも、各半導体素子２ａのテスト
に先立って、その距離に基づいてステージ３を移動させ
て半導体素子２ａを高さ方向Ｚに位置決めするようにし
ているので、半導体素子２ａにかかる針圧を一定にする
ことができ、高精度のテストを行うことができる。
段（距離測定ユニット２０）によって半導体素子２ａま
での距離を非接触で検出しているので、半導体素子２ａ
に傷をつけることなく半導体素子２ａまでの距離を測定
することができる。しかも、各半導体素子２ａのテスト
に先立って、その距離に基づいてステージ３を移動させ
て半導体素子２ａを高さ方向Ｚに位置決めするようにし
ているので、半導体素子２ａにかかる針圧を一定にする
ことができ、高精度のテストを行うことができる。
【００２２】図４はこの発明にかかる半導体検査装置の
第２実施例を示すブロック図であり、図５はその部分斜
視図である。この第２実施例が第１実施例と大きく相違
する点は、２点ある。まず第１点目は、ステージ３を上
下駆動するために３つの駆動機構が設けられている点で
ある。すなわち、３つの駆動機構は、それぞれ異なる箇
所においてステージ３に連結されており、Ｚ1 軸ドライ
バ１０Z1からの信号によってＺ1 軸に沿って、Ｚ2 軸ド
ライバ１０Z2からの信号によってＺ2 軸に沿って、また
Ｚ3 軸ドライバ１０Z3からの信号によってＺ3 軸に沿っ
てステージ３が移動するように構成されている。なお、
各Ｚ1 ，Ｚ2 ，Ｚ3 軸は両軸（Ｘ，Ｙ軸）に対してほぼ
直交する。
第２実施例を示すブロック図であり、図５はその部分斜
視図である。この第２実施例が第１実施例と大きく相違
する点は、２点ある。まず第１点目は、ステージ３を上
下駆動するために３つの駆動機構が設けられている点で
ある。すなわち、３つの駆動機構は、それぞれ異なる箇
所においてステージ３に連結されており、Ｚ1 軸ドライ
バ１０Z1からの信号によってＺ1 軸に沿って、Ｚ2 軸ド
ライバ１０Z2からの信号によってＺ2 軸に沿って、また
Ｚ3 軸ドライバ１０Z3からの信号によってＺ3 軸に沿っ
てステージ３が移動するように構成されている。なお、
各Ｚ1 ，Ｚ2 ，Ｚ3 軸は両軸（Ｘ，Ｙ軸）に対してほぼ
直交する。
【００２３】第２点目は、この第２実施例では、第１実
施例の距離測定ユニットと同一構成の距離測定ユニット
が３つ設けられている点である。なお、各距離測定ユニ
ット２０ａ，２０ｂ，２０ｃからのレーザビームＬa ，
Ｌb ，Ｌc はそれぞれ検査対象の半導体素子のそれぞれ
異なる表面領域に照射され、各光ビーム照射領域までの
距離がそれぞれ検出される。
施例の距離測定ユニットと同一構成の距離測定ユニット
が３つ設けられている点である。なお、各距離測定ユニ
ット２０ａ，２０ｂ，２０ｃからのレーザビームＬa ，
Ｌb ，Ｌc はそれぞれ検査対象の半導体素子のそれぞれ
異なる表面領域に照射され、各光ビーム照射領域までの
距離がそれぞれ検出される。
【００２４】その他の構成については、第１実施例と同
様であるので、同一あるいは相当符号を付してその説明
を省略する。
様であるので、同一あるいは相当符号を付してその説明
を省略する。
【００２５】次に、この第２実施例の動作について説明
する。まず、第１実施例と同様に、プロセス工程を終了
した半導体ウエハ２をステージ３に搭載した後、ステー
ジ３に吸着固定する。そして、制御システム３０から制
御信号に基づき、検査対象の半導体素子２ａが固定プロ
ーブ７直下に位置するように、ステージ３がＸ，Ｙ方向
に位置決めされる。
する。まず、第１実施例と同様に、プロセス工程を終了
した半導体ウエハ２をステージ３に搭載した後、ステー
ジ３に吸着固定する。そして、制御システム３０から制
御信号に基づき、検査対象の半導体素子２ａが固定プロ
ーブ７直下に位置するように、ステージ３がＸ，Ｙ方向
に位置決めされる。
【００２６】それに続いて、各距離測定ユニット２０
ａ，２０ｂ，２０ｃによって半導体素子２ａまでの距離
ｈa 、ｈb ，ｈc がそれぞれ求められ、各距離ｈa 、ｈ
b ，ｈc に関連する信号Ｓa 、Ｓb ，Ｓc が制御システ
ム３０に与えられる。一方、制御システム３０では、信
号Ｓa 、Ｓb ，Ｓc を連続的に参照しつつ、ステージ３
をＺ1 ，Ｚ2 ，Ｚ3 軸に沿ってゆっくりと上昇させて、
距離測定ユニット２０ａ，２０ｂ，２０ｃの検出値ｈa
、ｈb ，ｈc が一定値になったと同時にステージ３を
停止させる。なお、半導体素子２ａが傾いている場合に
は、距離測定ユニット２０ａ，２０ｂ，２０ｃの検出値
ｈa 、ｈb ，ｈc は相互に一致しておらず、この場合に
はＺ1 軸，Ｚ2 軸，Ｚ3 軸に沿った移動量を独立して制
御し、上記のように検出値ｈa 、ｈb ，ｈc が一定値と
なるようにステージ３を位置決めする。こうすることに
よって、半導体素子２ａは傾くことなく、所定の高さ位
置に位置決めされる。その後で、さらにステージ３をＺ
方向に送り込み量だけ上昇させて針圧を調整する。そし
て、予めプログラムされたテスト処理が行われる。
ａ，２０ｂ，２０ｃによって半導体素子２ａまでの距離
ｈa 、ｈb ，ｈc がそれぞれ求められ、各距離ｈa 、ｈ
b ，ｈc に関連する信号Ｓa 、Ｓb ，Ｓc が制御システ
ム３０に与えられる。一方、制御システム３０では、信
号Ｓa 、Ｓb ，Ｓc を連続的に参照しつつ、ステージ３
をＺ1 ，Ｚ2 ，Ｚ3 軸に沿ってゆっくりと上昇させて、
距離測定ユニット２０ａ，２０ｂ，２０ｃの検出値ｈa
、ｈb ，ｈc が一定値になったと同時にステージ３を
停止させる。なお、半導体素子２ａが傾いている場合に
は、距離測定ユニット２０ａ，２０ｂ，２０ｃの検出値
ｈa 、ｈb ，ｈc は相互に一致しておらず、この場合に
はＺ1 軸，Ｚ2 軸，Ｚ3 軸に沿った移動量を独立して制
御し、上記のように検出値ｈa 、ｈb ，ｈc が一定値と
なるようにステージ３を位置決めする。こうすることに
よって、半導体素子２ａは傾くことなく、所定の高さ位
置に位置決めされる。その後で、さらにステージ３をＺ
方向に送り込み量だけ上昇させて針圧を調整する。そし
て、予めプログラムされたテスト処理が行われる。
【００２７】以上のように、第２実施例によれば、距離
測定ユニットを３つ設け、検査対象の半導体素子２ａの
それぞれ異なる表面領域に照射し、各光ビーム照射領域
までの距離ｈa 、ｈb ，ｈc をそれぞれ検出するように
しているので、半導体素子２ａの傾きを精度良く検出す
ることができる。しかも、検出値ｈa 、ｈb ，ｈc に基
づきステージ３を独立してＺ1 軸，Ｚ2 軸，Ｚ3 軸に沿
って移動するように構成しているので、容易にしかも精
度良く半導体素子２ａの傾きを修正することができる。
測定ユニットを３つ設け、検査対象の半導体素子２ａの
それぞれ異なる表面領域に照射し、各光ビーム照射領域
までの距離ｈa 、ｈb ，ｈc をそれぞれ検出するように
しているので、半導体素子２ａの傾きを精度良く検出す
ることができる。しかも、検出値ｈa 、ｈb ，ｈc に基
づきステージ３を独立してＺ1 軸，Ｚ2 軸，Ｚ3 軸に沿
って移動するように構成しているので、容易にしかも精
度良く半導体素子２ａの傾きを修正することができる。
【００２８】なお、上記第２実施例では、距離測定ユニ
ットを３つ設けた場合について説明したが、半導体素子
の傾きを検出するためには２つ以上設ければ足りる。
ットを３つ設けた場合について説明したが、半導体素子
の傾きを検出するためには２つ以上設ければ足りる。
【００２９】また、ステージ３を上下駆動するために３
つの駆動機構を設けているが、駆動機構の個数について
も上記距離測定ユニットと同様に、これに限定されるわ
けではなく、複数個設ければ良い。
つの駆動機構を設けているが、駆動機構の個数について
も上記距離測定ユニットと同様に、これに限定されるわ
けではなく、複数個設ければ良い。
【００３０】また、第１及び第２実施例の距離測定ユニ
ットでは、三角測量の原理を利用して半導体素子２ａま
での距離を測定しているが、これ以外の原理、例えば光
干渉を用いて距離測定するように構成してもよい。ま
た、光源として、半導体レーザを用いているが、光源の
種類は特に限定されるものではなく、赤外線，紫外線や
Ｘ線等を用いてもよい。なお、この明細書では、これら
レーザビーム，赤外線，紫外線やＸ線等を総称して、
「光ビーム」と呼ぶ。
ットでは、三角測量の原理を利用して半導体素子２ａま
での距離を測定しているが、これ以外の原理、例えば光
干渉を用いて距離測定するように構成してもよい。ま
た、光源として、半導体レーザを用いているが、光源の
種類は特に限定されるものではなく、赤外線，紫外線や
Ｘ線等を用いてもよい。なお、この明細書では、これら
レーザビーム，赤外線，紫外線やＸ線等を総称して、
「光ビーム」と呼ぶ。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明にかかる
半導体検査装置の第１の態様によれば、半導体ウエハが
搭載されたステージの上方位置に距離測定手段を固定
し、検査対象の半導体素子に向けて光ビームを照射する
とともに、その半導体素子により反射された反射光ビー
ムを受けて、前記半導体素子までの距離を非接触で検出
しているので、当該半導体素子に傷をつけることなく、
当該半導体素子の高さ位置を正確に測定することができ
る。しかも、前記距離測定手段によって検出された値に
基づきステージ駆動手段を制御して、前記ステージの高
さ位置を調整するようにしているので、当該半導体素子
の高さを精度良く調整することができる。
半導体検査装置の第１の態様によれば、半導体ウエハが
搭載されたステージの上方位置に距離測定手段を固定
し、検査対象の半導体素子に向けて光ビームを照射する
とともに、その半導体素子により反射された反射光ビー
ムを受けて、前記半導体素子までの距離を非接触で検出
しているので、当該半導体素子に傷をつけることなく、
当該半導体素子の高さ位置を正確に測定することができ
る。しかも、前記距離測定手段によって検出された値に
基づきステージ駆動手段を制御して、前記ステージの高
さ位置を調整するようにしているので、当該半導体素子
の高さを精度良く調整することができる。
【００３２】また、この発明の第２の態様によれば、半
導体ウエハが搭載されたステージの上方位置に複数の距
離測定手段を固定し、検査対象の半導体素子のそれぞれ
異なる表面領域に光ビームを照射するとともに、その半
導体素子により反射された反射光ビームを受けて、各光
ビーム照射領域までの距離を非接触で検出しているの
で、当該半導体素子に傷をつけることなく、当該半導体
素子の高さ位置及び当該半導体素子の傾きを正確に測定
することができる。また、複数のステージ駆動手段をそ
れぞれ異なる箇所において前記ステージと連結し、さら
に、前記複数の距離測定手段によって検出された値に基
づき前記複数のステージ駆動手段を個々に制御して、前
記複数の距離測定手段と前記半導体素子との距離が所定
値となるように、前記ステージの高さ位置を調整するよ
うにしているので、当該半導体素子の傾きを修正するこ
とができる。
導体ウエハが搭載されたステージの上方位置に複数の距
離測定手段を固定し、検査対象の半導体素子のそれぞれ
異なる表面領域に光ビームを照射するとともに、その半
導体素子により反射された反射光ビームを受けて、各光
ビーム照射領域までの距離を非接触で検出しているの
で、当該半導体素子に傷をつけることなく、当該半導体
素子の高さ位置及び当該半導体素子の傾きを正確に測定
することができる。また、複数のステージ駆動手段をそ
れぞれ異なる箇所において前記ステージと連結し、さら
に、前記複数の距離測定手段によって検出された値に基
づき前記複数のステージ駆動手段を個々に制御して、前
記複数の距離測定手段と前記半導体素子との距離が所定
値となるように、前記ステージの高さ位置を調整するよ
うにしているので、当該半導体素子の傾きを修正するこ
とができる。
【図１】この発明の第１実施例である半導体検査装置を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２】図１の半導体検査装置の部分斜視図である。
【図３】距離測定ユニットを示すブロック図である。
【図４】この発明の第２実施例である半導体検査装置を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図５】図４の半導体検査装置の部分斜視図である。
【図６】従来の半導体検査装置を示す図である。
２ 半導体ウエハ ３ ステージ ２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ 距離測定ユニット ３０ 制御システム
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体ウエハに形成された半導体素子を
検査するための半導体検査装置において、 前記半導体ウエハを保持するステージと、 前記ステージを上下駆動するステージ駆動手段と、 前記ステージの上方位置に固定され、検査対象の半導体
素子に向けて光ビームを照射するとともに、その半導体
素子により反射された反射光ビームを受けて、前記半導
体素子までの距離を検出する距離測定手段と、 前記距離測定手段によって検出された値に基づき前記ス
テージ駆動手段を制御して、前記ステージの高さ位置を
調整する制御システムとを備えたことを特徴とする半導
体検査装置。 - 【請求項２】 半導体ウエハに形成された半導体素子を
検査するための半導体検査装置において、 前記半導体ウエハを保持するステージと、 それぞれ異なる箇所において前記ステージと連結され、
前記ステージを上下駆動する複数のステージ駆動手段
と、 前記ステージの上方位置にそれぞれ固定され、検査対象
の半導体素子のそれぞれ異なる表面領域に光ビームを照
射するとともに、その半導体素子により反射された反射
光ビームを受けて、光ビーム照射領域までの距離をそれ
ぞれ検出する複数の距離測定手段と、 前記複数の距離測定手段によって検出された値に基づき
前記複数のステージ駆動手段を個々に制御して、前記複
数の距離測定手段と前記半導体素子との距離が所定値と
なるように、前記ステージの高さ位置を調整する制御シ
ステムとを備えたことを特徴とする半導体検査装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32861091A JPH05166903A (ja) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | 半導体検査装置 |
| DE19924232277 DE4232277A1 (de) | 1991-12-12 | 1992-09-25 | Geraet zum testen einer halbleitervorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32861091A JPH05166903A (ja) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | 半導体検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05166903A true JPH05166903A (ja) | 1993-07-02 |
Family
ID=18212198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32861091A Pending JPH05166903A (ja) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | 半導体検査装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05166903A (ja) |
| DE (1) | DE4232277A1 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59188931A (ja) * | 1983-04-11 | 1984-10-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ウエハの高さ測定器 |
| JPH03141657A (ja) * | 1989-10-26 | 1991-06-17 | Tokyo Electron Ltd | 検査装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3806800A (en) * | 1972-12-26 | 1974-04-23 | Ibm | Method and apparatus for determining the location of electrically conductive members on a structure |
| JPS56150826A (en) * | 1980-04-25 | 1981-11-21 | Hitachi Ltd | Supporting mechanism of wafer |
| US4686468A (en) * | 1984-12-10 | 1987-08-11 | Aseco Corporation | Contact set for test apparatus for testing integrated circuit package |
| DE3800427C2 (de) * | 1988-01-09 | 1997-05-28 | Breitmeier Ulrich | Gerät zum Ermitteln des Abstands eines auf einer Prüffläche liegenden Prüfpunktes von einer Referenzfläche |
-
1991
- 1991-12-12 JP JP32861091A patent/JPH05166903A/ja active Pending
-
1992
- 1992-09-25 DE DE19924232277 patent/DE4232277A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59188931A (ja) * | 1983-04-11 | 1984-10-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ウエハの高さ測定器 |
| JPH03141657A (ja) * | 1989-10-26 | 1991-06-17 | Tokyo Electron Ltd | 検査装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4232277A1 (de) | 1993-06-17 |
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