JPH06112285A

JPH06112285A - プローバ装置

Info

Publication number: JPH06112285A
Application number: JP4258511A
Authority: JP
Inventors: Shigeoki Mori; 薫興森
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1992-09-28
Filing date: 1992-09-28
Publication date: 1994-04-22

Abstract

(57)【要約】【目的】バーンインテストを行うことなく、被検査基
板上の測定体の欠陥を見出だすことができ、テストの際
のストレスによる不良発生を防止することができるとと
もに、テスト時間の短縮による生産効率の向上を図るこ
とのできるプローバ装置を提供する。【構成】プローブカード４の上方には、テストヘッド
８が載置されている。テストヘッド８の中央部分には、
開口９が形成されており、この開口９内には、レンズ等
からなる光学機構１０が配置されている。光学機構１０
の上方には、イメージインテンシファイアー１１が設け
られている。イメージインテンシファイアー１１による
検出信号は、コンピュータ等からなるコントローラ１３
に送られる。プローブカード４の下部にウエハ載置台２
の周囲を囲む如く筒状の遮光体１４が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プローバ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、プローバ装置による被検査体、例
えば、半導体ウエハ上の半導体デバイスのバーンインテ
ストにおいては、時間、電圧、温度等の検査条件を変化
させて不良の発生の有無を検出している。

【０００３】例えば、時間については、長時間プローバ
装置で半導体ウエハ上の半導体デバイスにプローブ針を
接触させ、テスタ内のドライバーセンサー回路により、
半導体デバイスからの電気信号の実測値が、期待値と比
較して許容電圧レベル内に入っているか否か、信号波形
の立上がり立ち下がりタイミングが許容時間内に行われ
ているか等を調べている。

【０００４】また、電圧については、半導体ウエハ上の
半導体デバイスが動作する環境を作り出すテスターか
ら、半導体ウエハ上の半導体デバイスに供給される電源
電圧、例えば５Ｖを、予め定められたレベル、例えば１
０％変動させて、この時の半導体デバイスからの電気信
号が期待値どおりとなるか否か等を調べている。

【０００５】また、温度については、プローバ装置のウ
エハ載置台に加熱及び冷却機構を備えた温度調整手段を
設け、半導体ウエハを予め定めた温度例えば６０℃〜１
５０℃の予め定められた温度に温度制御して、この時の
半導体デバイスからの電気信号が期待値どおりとなるか
否か等を調べている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のバーンインテスト方法では、次のような問題が
あった。

【０００７】すなわち、テストに長時間かかるため、生
産効率が低下し、大量生産を行う半導体デバイスの製造
工程における検査方法としては好ましくない。

【０００８】また、半導体ウエハから製造される製品と
してのＩＣが使用される条件以上のストレスが半導体ウ
エハに加えられることになるので、不良の発生する原因
となるおそれがある。

【０００９】さらに、テスト項目は異なるものの、半導
体ウエハの状態およびパッケージ化されたＩＣの状態で
それぞれ１回、合計２回のバーンインテストが行われる
ので、生産効率の低下が著しい。

【００１０】本発明は、かかる従来の事情に対処してな
されたもので、バーンインテストを行うことなく、被検
査基板上の測定体の欠陥を見出だすことができ、テスト
の際のストレスによる不良発生を防止することができる
とともに、テスト時間の短縮による生産効率の向上を図
ることのできるプローバ装置を提供しようとするもので
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明のプロ
ーバ装置は、被検査基板を載置してｘ、ｙ、ｚ、θ方向
に移動可能な載置台と、前記被検査基板上の測定体の電
極に対応したプローブ針を有するプローブカードと、こ
のプローブカードに設けられた透過孔を介して前記被検
査基板に対向して設けられた光検出装置と、前記光検出
装置に、前記被検査基板以外からの外光が入射すること
を防止する遮光機構と、前記被検査基板上の測定体に電
気信号を与えて試験するテスタとを備え、このテスタに
よる前記被検査基板上の測定体の試験に際して、前記光
検出装置で前記測定体からの発光を測定することを特徴
とする。

【００１２】

【作用】半導体デバイスにおいては、電流−光変換が生
じ、微弱であるが発光波長例えば４００ｎｍ〜１１００
ｎｍの光が発生する。特に、酸化膜、絶縁膜にリークが
発生すると、この漏れ電流により、通常発生しない光が
発生する。

【００１３】本発明のプローバ装置では、このような異
常光を光検出装置によって検出することにより、通常の
電気的な試験測定では発見することが難しい不良測定
体、例えば酸化膜、絶縁膜の微弱なリークが発生してい
る不良測定体を、バーンインテストを行うことなく発見
することができる。

【００１４】これにより、バーンインテストの際のスト
レスによる不良発生を防止することができるとともに、
テスト時間を短縮することができ、生産効率の向上を図
ることができる。

【００１５】

【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。

【００１６】図１に示すように、プローバ装置には、例
えば真空チャックにより、その上面に検査を行う半導体
ウエハ１を吸着保持し、この半導体ウエハ１をＸ、Ｙ、
Ｚおよびθ方向に移動させるウエハ載置台２が設けられ
ている。

【００１７】このウエハ載置台２の上方には、カード支
持機構３によってプローブカード４が支持されている。
このプローブカード４は、中央部に円孔５が形成された
プリント基板６と、半導体ウエハ１に形成された半導体
デバイスの電極パッドに対応してこのプリント基板６か
ら下方に向かって斜めに配列された複数のプローブ針７
とを備えている。これらのプローブ針７は、それぞれプ
リント基板６に形成された導体パターンを介して、プリ
ント基板６の周縁部に形成された図示しないコネクタと
電気的に接続されている。

【００１８】上記プローブカード４の上方には、テスト
ヘッド８が載置されている。このテストヘッド８の中央
部分には、プローブカード４の円孔５と対応する如く、
開口９が形成されており、この開口９内には、半導体ウ
エハ１に形成された半導体デバイスからの光を捕らえ、
集光するためのレンズ等からなる光学機構１０が配置さ
れている。

【００１９】この光学機構１０の上方には、検出装置と
してのイメージインテンシファイアー１１が設けられて
おり、光学機構１０によって捕らえられた微弱な光は、
イメージインテンシファイアー１１に導かれ、ここで増
倍されて検出されるよう構成されている。このイメージ
インテンシファイアー１１による検出信号は、光ケーブ
ル１２によってコンピュータ等からなるコントローラ１
３に送られる。また、外部からの光（外光）が光学機構
１０およびイメージインテンシファイアー１１に入射す
ることを防止するため、プローブカード４の下部にウエ
ハ載置台２の周囲を囲む如く筒状の遮光体１４例えば黒
色の布等が設けられている。

【００２０】また、テストヘッド８内には信号を一時記
憶するためのメモリー、電気信号を光信号に変換する変
換器、光信号を電気信号に変換する変換器（いずれも図
示せず）等が収容されている。そして、このテストヘッ
ド８は、テスタ１５と光ケーブル１６を介して接続され
ており、テスタ１５からの供給信号および半導体ウエハ
１に形成された半導体デバイスからの検出信号を光信号
に変換して、送受するよう構成されている。このよう
に、テストヘッド８とテスタ１５との間を光ケーブル１
６によって接続すると、ノイズの侵入や信号の減衰が少
なくなり、テストヘッド８とテスタ１５との間の距離を
長くすることができる。このため、例えばテスタ１５を
クリーンルーム外の離れた場所に設置することが可能と
なり、建設コストの高いクリーンルーム内の有効利用を
図ることができる。

【００２１】上記構成のこの実施例のプローブ装置で
は、予めウエハ載置台２を所定のウエハロード位置に位
置させておき、このウエハ載置台２上面に、図示しない
オートローダ等により所定の位置に位置決めした半導体
ウエハ１を載置する。

【００２２】この後、真空チャック等によってこの半導
体ウエハ１を吸着保持し、この半導体ウエハ１をプロー
ブカード５下部の所定の測定位置に搬送して半導体ウエ
ハ１の半導体デバイスにプローブ針７を接触させる。

【００２３】そして、このプローブ針７を介してテスタ
１５から半導体ウエハ１の半導体デバイスに電力および
測定信号を供給し、半導体デバイスの電気的な特性の検
査を行う。

【００２４】この時、光学機構１０によって、電気的試
験測定を行っている半導体デバイスの拡大象を得るよう
にしてその微弱な発光を、イメージインテンシファイア
ー１１によって増感して検出し、この信号をコントロー
ラ１３に送って解析する。

【００２５】ここで、コントローラ１３には、正常な半
導体デバイスの電気的な特性の検査を行った場合の発光
パターンが記憶されており、送られてきた光検出信号を
この発光パターンと比較する。そして、例えば半導体デ
バイスに酸化膜、絶縁膜の微弱なリークが発生してい
て、異常な発光が検出された場合は、不良半導体デバイ
スと判定して、テスタ１５にその旨の信号を送る。

【００２６】テスタ１５は、このようにしてコントロー
ラ１３による判定結果およびコントローラ１３による電
気的試験測定による判定結果を、半導体デバイスの半導
体ウエハ１上での位置情報とともに記憶する。この後、
ウエハ載置台２を移動させて、次の半導体デバイスにプ
ローブ針７を接触させ、同様にして次の半導体デバイス
の試験測定を実施する。このようにして、半導体ウエハ
１に形成された半導体デバイスの検査を順次行い、その
検査結果を記憶する。

【００２７】そして、１枚の半導体ウエハ１の検査が終
了すると、一旦ウエハ載置台２を前述したウエハロード
位置に移動させ、試験測定の終了した半導体ウエハ１を
ウエハ載置台２上から搬出し、ウエハ載置台２上に次の
半導体ウエハ１を載置して、所望枚数の半導体ウエハ１
の試験測定を順次実行する。

【００２８】以上のように、この実施例のプローバ装置
では、テスタ１５による半導体デバイスの電気的な試験
測定を行う際に、光学機構１０、イメージインテンシフ
ァイアー１１、コントローラ１３等からなる光検出装置
によって、半導体デバイスからの微弱な発光をモニタす
ることにより、バーンインテストを行うことなく、酸化
膜、絶縁膜の微弱なリーク等を発見することができる。
これにより、バーンインテストの際のストレスによる不
良発生を防止することができるとともに、テスト時間の
短縮による生産効率の向上を図ることができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のプローバ
装置によれば、被検査基板の電気的試験と同時に被検査
基板上の測定体の欠陥を異常発光として見出だすことが
でき、バーンインテストの際のストレスによる不良発生
を防止することができるとともに、テスト時間の短縮に
よる生産効率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のプローバ装置の構成を示す
図。

【符号の説明】

１半導体ウエハ２ウエハ載置台３カード支持機構４プローブカード５円孔６プリント基板７プローブ針８テストヘッド９開口１０光学機構１１イメージインテンシファイアー１２光ケーブル１３コントローラ１４遮光体１５テスタ１６光ケーブル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検査基板を載置してｘ、ｙ、ｚ、θ方
向に移動可能な載置台と、前記被検査基板上の測定体の電極に対応したプローブ針
を有するプローブカードと、このプローブカードに設けられた透過孔を介して前記被
検査基板に対向して設けられた光検出装置と、前記光検出装置に、前記被検査基板以外からの外光が入
射することを防止する遮光機構と、前記被検査基板上の測定体に電気信号を与えて試験する
テスタとを備え、このテスタによる前記被検査基板上の測定体の試験に際
して、前記光検出装置で前記測定体からの発光を測定す
ることを特徴とするプローバ装置。
【請求項２】光検出装置が赤外線検出装置であること
を特徴とする請求項１記載のプローバ装置。