JPH06151528A - 半導体ウエハ測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体ウエハ測定方法に関する。 【構成】 被測定半導体ウエハ内の各チップについてプ
ローブ針を順次接触させて電気的測定を行う工程と、こ
の工程により測定後の半導体ウエハの中のチップについ
て抜き取りで針跡を観察する工程と、この工程により上
記測定中プローブ針およびチップの電極パッドが適切な
接触であったかどうか判断する工程とを具備してなるこ
とを特徴とする。 【効果】 半導体ウエハに形成されている全半導体チッ
プの電気的測定後、抜き取りチップの針跡から測定時の
プローブ針と電極パッドとの接触状況を確認するので、
接触不良による測定ミスが検査不良になるのを防ぐこと
ができ、検査の信頼性が大幅に向上する。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野）この発明は半導体ウエハ測定方法
に関するものである。

（従来の技術および発明が解決しようとする課題）従来
の半導体ウエハ測定装置は、まずウエハ内に同一チップ
が数百個存在しているうちの１個のチップに対し、オペ
レーターがチップ内のパッドにプローブカード針を接触
させて適正な位置であることを顕微鏡、モニターテレビ
等で確認する。その後、半導体ウエハプロービング装置
の機械精度（自動認識装置の精度も含む）とチップの繰
り返し精度のみを信頼し、パッドにプローブカード針が
接触されているという仮定で、プローブカード針と接続
されているテスターでチップの良否を判定している。上
記の判定作業により、不良チップであると判定されたも
のには、測定中プローブカード針と電極パッドとの接触
が悪く不良になるものがある。このような誤った測定
は、良品と不良品とを判定するための測定装置として
は、あってはならないことである。また、半導体ウエハ
のチップの試験において、特に高集積度が進む今日、電
極パッドが小さくなり、このパッド内にぎりぎりの条件
でプローブカード針が接触する。その上、電極パッドの
表面には自然酸化膜が形成されており、この膜をその都
度プローブカード針で破ってコンタクトを取るため、オ
ーバードライブをかけているがこのオーバードライブも
最大限にはかけられず高集積されればされる程、このよ
うな誤検査が多々発生した。この発明は上記の問題点に
対処してなされたもので、測定時のプローブ針の被測定
体との接触状況を測定後判別できるようにした半導体ウ
エハ測定方法を提供するものである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）この発明の半導体ウエ
ハ測定方法は、被測定半導体ウエハ内の各チップについ
てプローブ針を順次接触させて電気的測定を行う工程
と、この工程により測定後の半導体ウエハの中のチップ
について抜き取りで針跡を観察する工程と、この工程に
より上記測定中プローブ針およびチップの電極パッドが
適切な接触であったかどうか判断する工程とを具備して
なることを特徴とする。

（作用）この発明の半導体ウエハ測定方法は、プローブ
針を接触させて測定した後この測定時の針跡を抜き取り
で検出し、この針跡からプローブ針の電気的接触状況を
検査して、この検査結果から次の検査の可否を決定する
ため、不良検査時間を減少させるとともに半導体ウエハ
検査結果の信頼性が向上するばかりでなく、良品を不良
品と判定する誤検査を減少させ、歩留りを向上させる効
果を有する。

（実施例）以下に、本発明の半導体ウエハ測定装置を第
１図ないし第３図を用いて説明する。第３図の制御部１
０の制御により、測定機構１１の載置台３をＸ軸、Ｙ
軸、Ｚ軸方向およびＺ軸芯における周方向に駆動機構
（系）１２で移動させ、ウエハ１を位置決めした後、第
１図（ｂ）に示す載置台（３）に，被測定半導体ウエハ
１を真空吸着して仮固定する。次に制御部１０の制御
で、プローブカード針２でチップ４のパッド５上に接触
させ、当該チップの電気的な特性を測定する。このとき
第１図（ｂ）に示すごとく、プローブカード針２がチッ
プ４上に接触して、パッド５に針跡Ｒが付加する。この
ようにして当該半導体ウエハの全チップにつき測定す
る。次に測定が終了したウエハについてこの針跡Ｒが付
加された抜き取りチップ４を、第３図に示した認識装置
１３で認識する位置Ｐに移動する。この移動は、制御部
（系）１０の指示により駆動機構１２、すなわち載置台
３を動かすＸ軸、Ｙ軸用モータにより指定された位置ま
で移動させる。このような操作により第２図（ａ）で示
したすでに記憶（メモリ）１４に記憶されている指定面
積（条件）Ｑの読み出し情報と、第２図（ｂ）に示した
現実に上記手段により付加された針跡を位置Ｐで認識装
置１３により認識することにより得られた、付加された
針跡Ｒの面積とを比較する。その際、第１図に示すごと
く指定面積Ｑ内に針跡Ｒがあり、この針跡Ｒの面積が予
め定められた許容範囲内である場合には、プローブカー
ド針２とパッド５との接触は適切であると認識装置１３
で判断する。この結果を記憶１４に記憶する。判断の情
報が、「適切な接触」の場合は上記測定結果を検査結果
として判断する。同様にして第２図（ｃ）に示すよう
に、すでに記憶１４に設定してある指定面積（条件）Ｑ
内に現実に付加した針跡Ｒが位置していないと認識装置
１３で判断された場合には、プローブカード針２とパッ
ド５とは「不適切な接触」であると認識装置１３で判断
する。

（発明の効果）この発明の半導休ウエハ測定方法は、半
導体ウエハに形成されている全半導体チップの電気的測
定後、抜き取りチップの針跡から測定時のプローブ針と
電極パッドとの接触状況を確認するので、接触不良によ
る測定ミスが検査不良になるのを防ぐことができ、検査
の信頼性が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例説明図、第２図は第１図による
針跡検査を説明するための略図、第３図は第１図装置の
ブロック図である。 １…半導体ウエハ ２…プローブカード針 ３…載置台 ４…チップ ５…パッド １０…制御部 １１…測定機構 １２…駆動機構 １３…認識装置 １４…記憶 １５…テスタ Ｑ…指定面積 Ｒ…針跡

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【手続補正書】

【提出日】平成３年１月１４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】 半導体ウエハ測定方法

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の目的】

【０００２】

【産業上の利用分野】

【０００３】この発明は半導体ウエハ測定方法に関する
ものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体ウエハ測
定装置は、まずウエハ内に同一チップが数百個存在して
いるうちの１個のチップに対し、オペレーターがチップ
内のパッドにプローブカード針を接触させて適正な位置
であることを顕微鏡、モニターテレビ等で確認する。そ
の後、半導体ウエハプロービング装置の機械精度（自動
認識装置の精度も含む）とチップの繰り返し精度のみを
信頼し、パッドにプローブカード針が接触されていると
いう仮定で、プローブカード針と接続されているテスタ
ーでチップの良否を判定している。

【０００５】上記の判定作業により、不良チップである
と判定されたものには、測定中プローブカード針と電極
パッドとの接触が悪く不良になるものがある。このよう
な謝った測定は、良品と不良品とを判定するための測定
装置としては、あってはならないことである。

【０００６】また、半導体ウエハのチップの試験におい
て、特に高集積度が進む今日、電極パッドが小さくな
り、このパッド内にぎりぎりの条件でプローブカード針
が接触する。その上、電極パッドの表面には自然酸化膜
が形成されており、この膜をその都度プローブカード針
で破ってコンタクトを取るため、オーバードライブをか
けているがこのオーバードライブも最大限にはかけられ
ず高集積されればされる程、このような誤検査が多々発
生した。

【０００７】この発明は上記の問題点に対処してなされ
たもので、測定時のプローブ針の被測定体との接触状況
を測定後判別できるようにした半導体ウエハ測定方法を
提供するものである。

【０００８】

【発明の構成】

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の半導体ウエハ
測定方法は、被測定半導体ウエハ内の各チップについて
プローブ針を順次接触させて電気的測定を行う工程と、
この工程により測定後の半導体ウエハの中のチップにつ
いて抜き取りで針跡を観察する工程と、この工程により
上記測定中プローブ針およびチップの電極パッドが適切
な接触であったかどうか判断する工程とを具備してなる
ことを特徴とする。

【００１０】

【作用】この発明の半導体ウエハ測定方法は、プローブ
針を接触させて測定した後この測定時の針跡を抜き取り
で検出し、この針跡からプローブ針の電気的接触状況を
検査して、この検査結果から次の検査の可否を決定する
ため、不良検査時間を減少させるとともに半導体ウエハ
検査結果の信頼性が向上するばかりでなく、良品を不良
品と判定する誤検査を減少させ、歩留りを向上させる効
果を有する。

【００１１】

【実施例】以下に、本発明の半導体ウエハ測定装置を第
１図ないし第３図を用いて説明する。

【００１２】第３図の制御部１０の制御により、測定機
構１１の載置台２をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向およびＺ軸芯
における周方向に駆動機構（系）１２で移動させ、ウエ
ハ１を位置決めした後、第１図（ｂ）に示す載置台
（３）に、被測定半導体ウエハ１を真空吸着して仮固定
する。次に制御部１０の制御で、プローブカード針２で
チップ４のパッド５上に接触させ、当該チップの電気的
な特性を測定する。このとき第１図（ｂ）に示すごと
く、プローブカード針２がチップ４上に接触して、パッ
ド５に針跡Ｒが付加する。このようにして当該半導体ウ
エハの全チップにつき測定する。次に測定が終了したウ
エハについてこの針跡Ｒが付加された抜き取りチップ４
を、第３図に示した認識装置１３で認識する位置Ｐに移
動する。この移動は、制御部（系）１０の指示により駆
動機構１２、すなわち載置台３を動かすＸ軸、Ｙ軸用モ
ータにより指定された位置まで移動させる。

【００１３】このような操作により第２図（ａ）で示し
たすでに記憶（メモリ）１４に記憶されている指定面積
（条件）Ｑの読み出し情報と、第２図（ｂ）に示した現
実に上記手段により付加された針跡を位置Ｐで認識装置
１３により認識することにより得られた、付加された針
跡Ｒの面積とを比較する。その際、第１図に示すごとく
指定面積Ｑ内に針跡Ｒがあり、この針跡Ｒの面積が予め
定められた許容範囲内である場合には、プローブカード
針２とパッド５との接触は適切であると認識装置１３で
判断する。この結果を記憶１４に記憶する。判断の情報
が、「適切な接触」の場合は上記測定結果を検査結果と
して判断する。

【００１４】同様にして第２図（ｃ）に示すように、す
でに記憶１４に設定してある指定面積（条件）Ｑ内に現
実に付加した針跡Ｒが位置していないと認識装置１３で
判断された場合には、プローブカード針２とパッド５と
は「不適切な接触」であると認識装置１３で判断する。

【００１５】このような工程を第４図のフローチャート
によって説明すると、先ず測定機構の載置台にウエハを
セットし、上記載置台を移動させて各チップ毎にプロー
ブ針を接触させる（ａ）。その際各チップのパッドに針
跡が付加される（ｂ）。

【００１６】次いで各チップ毎に通常の電気的測定を行
ったのち（ｃ）、針跡を付加したチプを適宜抜き取る
（ｄ）。そして上記載置台を移動させてチップを認識装
置上に位置させる（ｅ）。そして、プローブカード針と
バッドとの接触状態をみて、上記接触が適切か不適切か
を判断する（ｆ）。

【００１７】

【発明の効果】この発明の半導体ウエハ測定方法は、半
導体ウエハに形成されている全半導体チップの電気的測
定後、抜き取りチップの針跡から測定時のプローブ針と
電極パッドとの接触状況を確認するので、接触不良によ
る測定ミスが検査不良になるのを防ぐことができ、検査
の信頼性が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を説明するためのフローチャート。

【符号の説明】 １ 半導体ウエハ ２ プローブカード針 ３ 載置台 ４ チップ ５ パッド １０ 制御部 １１ 測定機構 １２ 駆動機構 １３ 認識装置 １４ 記憶 １５ テスタ Ｑ 指定面積 Ｒ 針跡

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】追加

【補正内容】

【図１】 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成３年９月６日

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】削除

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．被測定半導体ウエハ内の各チップについてプローブ
   針を順次接触させて電気的測定を行う工程と、この工程
   により測定後の半導体ウエハの中のチップについて抜き
   取りで針跡を観察する工程と、この工程により上記測定
   中プローブ針およびチップの電極パッドが適切な接触で
   あったかどうか判断する工程とを具備してなることを特
   徴とする半導体ウエハ測定方法。