JPH06163656A - 半導体測定装置 - Google Patents

半導体測定装置

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JPH06163656A
JPH06163656A JP31714992A JP31714992A JPH06163656A JP H06163656 A JPH06163656 A JP H06163656A JP 31714992 A JP31714992 A JP 31714992A JP 31714992 A JP31714992 A JP 31714992A JP H06163656 A JPH06163656 A JP H06163656A
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JP
Japan
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probe card
sample
measuring
measured
needle
Prior art date
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Application number
JP31714992A
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English (en)
Inventor
Hiroaki Yamagishi
弘明 山岸
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Publication of JPH06163656A publication Critical patent/JPH06163656A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】プローブカードの測定針のサンプルに対する針
圧を一定にコントロールする半導体測定装置を提供す
る。 【構成】ステージ7上に被測定物としてのサンプル6が
載置され、サンプル6に対向してプローブカード2が配
設されている。プローブカード2はサンプル6に接触さ
せ測定するための測定針1および周辺部にスペーサ9を
有する。このスペーサ9のサンプル6に対向した表面と
最も長い測定針1の先端との間の距離が30μm以上、
100μm以下となるように調整されている。プローブ
カード2は、スプリング10を介してプローブカード支
え台4に支持されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体測定装置に係
り、特に被測定物への測定針による針圧をコントロール
するための半導体測定装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体装置の製造段階において、その機
能が設計どうりにできているかを判定する機能試験、電
源電流などのDC特性を測定するDC特性試験、最高動
作周波数などのAC特性を測定するAC特性試験および
ゲート酸化膜に規定電圧を一定時間印加して破壊しない
ことを確かめるTDDB(Time Dependency Dielectric
Breakdown)試験等がある。次にこれらの試験の一例と
してTDDB測定について説明する。
【0003】図3は上記TDDB測定のための従来の半
導体測定装置の構成図である。図3に示すように、被測
定材としてのサンプル6がステージ7上に載置されてい
る。ゲート酸化膜の耐圧を測定するためのプローブカー
ド102がサンプル6と対向して上方に配置されてい
る。プローブカード102の表面には電圧の印加および
電流の測定のための測定針1がサンプル6と対向して配
設されている。測定針1は配線14を介して半導体テス
タ13に接続されている。
【0004】プローブカード102を支持するためのプ
ローブカード支え台104が支柱5に固定されている。
プローブカード支え台104上には、プローブカード1
02を上下に移動するためのプローバー上下位置調整ツ
マミ8およびプローブカード102がサンプル6に対し
て平行になるように調整するためのプローバー平行調整
ツマミ103が配設されている。サンプル6が測定針1
に対して所定の位置に位置するように、光学顕微鏡12
がプローブカード102と隔てて、サンプル6とは反対
側に配設されている。
【0005】上記半導体測定装置のプローバー調整手順
は、まず、プローブカード102がステージ7と平行に
なるように調整する。それには、ステージ7上にサンプ
ル6の代わりにアルミニウム板を載置し測定針1をアル
ミニウム板に接触させて、アルミニウム板についた接触
跡により所定のプローバー平行調整ツマミ103を回し
て調整を行う。
【0006】次に、サンプル6をステージ7上に載置
し、その後プローブカード102の測定針1がサンプル
6に対して所定の位置に位置するようにステージ7を移
動する。次に、プローバー上下位置調整ツマミ8を回し
て、プローブカード102を下げ測定針1がサンプル6
に接触することを光学顕微鏡12により確認する。次
に、全ての測定針1がサンプル6に接触したかどうかを
目視にて確認し、接触していない所があればプローバー
平行調整ツマミ103を再調整し、接触させるようにす
る。サンプル6に全ての測定針1が接触したことを確認
した後に、電圧を印加しTDDB試験を行う。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述したTDDB測定
の結果は、プローブカード102の測定針1のサンプル
6に対する針圧に依存し、針圧が高ければゲート酸化膜
に対して高電圧が印加されるのでゲート酸化膜が破壊さ
れ易くなる。従って正確な測定を行うためには針圧が一
定になるようにコントロールする必要がある。ところが
上述したように、測定針1は、光学顕微鏡12および目
視によりサンプル6に接触しているかどうかを確認して
いるのみで、針圧が一定になるようにはコントロールさ
れていない。
【0008】一方、TDDB測定の場合にはサンプル6
全体を同時に測定するのでプローブカード102の測定
針1が200本以上にもなり、測定針1の長さに製造上
30μm程度のバラツキが生じてしまう。従ってこの測
定針1の長さのバラツキにより、サンプル6に対する針
圧を一定にするには一層困難となる。
【0009】また、針圧がコントロールできないため、
針圧がサンプル6にかかり過ぎによるサンプル6の破壊
や測定針1の破損が生じ問題となる。
【0010】そこで本発明は、プローブカードの測定針
の被測定物としてのサンプルに対する針圧を一定にコン
トロールする半導体測定装置を提供することを目的とす
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によれ
ば、複数本の測定針を有し、対向して平行に配置される
被測定物の表面に前記複数本の測定針を接触させること
により測定するためのプローブカードと、該プローブカ
ードを支持するための支持手段とを備えた半導体測定装
置において、前記プローブカードが、周辺部の所定の場
所にスペーサを備え、かつ前記被測定物に対向する前記
スペーサの面と前記被測定物の表面との間の距離をAと
し、前記複数本の測定針の先端と前記被測定物の表面と
の間の各々の距離のうち最大の距離をBとしたとき、A
≧Bが成り立つように前記スペーサが配設されてなるこ
とを特徴とする半導体測定装置によって解決される。
【0012】また上記課題は本発明によれば、前記被測
定物に対向する前記スペーサの面が上下に移動可能なる
ことを特徴とする半導体測定装置によって好適に解決さ
れる。
【0013】また、上記課題は本発明によれば、前記被
測定物に対向する前記スペーサの面と前記被測定物の表
面との間の距離をAとし、前記複数本の測定針のうち前
記被測定物に最も近接する測定針の先端と前記被測定物
の表面との間の距離をCとしたとき、30μm≦A−C
≦100μmなる関係が成り立つように前記スペーサが
配設されていることを特徴とする半導体測定装置によっ
て好適に解決される。
【0014】また上記課題は本発明によれば、前記プロ
ーブカードがスプリングにより前記支持手段に支持され
てなることを特徴とする半導体測定装置によって好適に
解決される。
【0015】
【作用】本発明によれば、図1に示すようにサンプル6
に対向して配置されているプローブカード2の周辺部に
スペーサ9が配設され、プローブカード2はスプリング
10を介してプローブカード支え台4に支持されてい
る。サンプル6に対向するスペーサ9の面とサンプル6
の表面との間の距離をAとし、複数本の測定針1の先端
とサンプル6の表面との間の各々の距離のうち最大の距
離をBとしたとき、A≧Bが成り立つようにスペーサ9
が配設されているので、スペーサ9がサンプル6に接触
した状態では、全ての測定針1がサンプル6に接触して
いるので、測定針1のサンプル6への接触の確認を容易
にかつ確実に行うことができる。
【0016】また、サンプル6に最も近接する測定針1
の先端とサンプル6の表面との間の距離をCとしたとき
30μm≦A−C≦100μmなる関係が成り立つよう
にスペーサ9が配設されているので、測定針1の長さの
製造上のバラツキが30μm程度あっても全ての測定針
1をサンプル6に接触させることができ、しかも測定針
1のサンプル6に対する針圧を所定の値以下にできるの
で針圧による測定結果の影響を避けることができる。
【0017】さらに、スペーサ9が上下に移動可能であ
るので、測定針1のサンプル6に対する針圧を好適にコ
ントロールすることができる。
【0018】また、プローブカード2がスプリング10
を介してプローブカード支え台4に支持されているの
で、プローブカード2とサンプル6とが平行になるよう
に自動調整される。
【0019】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。
【0020】図1は本発明に係るTDDB測定のための
半導体測定装置の一実施例を示す断面図である。図1に
示すように、被測定物としてのサンプル6が、ステージ
7上に載置されており、ステージ7をx−y各方向へ移
動させてサンプル6を所定の位置に移動する。電圧をゲ
ート酸化膜に印加し、ゲート酸化膜の耐圧を測定するた
め、プローブカード2に配設された測定針1がサンプル
6に対向して配置されている。
【0021】プローブカード支え台4の内側上下に対向
してスプリング10が配設されている。プローブカード
2が、対向したスプリング10の先端とプローブカード
2の所定の位置に設けられた欠損部とを嵌合させること
によりプローブカード支え台4に支持されている。プロ
ーブカード支え台4上には、プローブカード2を上下に
移動するためのプローバー上下位置調整ツマミ8が配設
されている。プローブカード支え台4は支柱5に支持さ
れている。
【0022】プローブカード2の周辺部には、サンプル
6に対向して金属からなるスペーサ9が上下に移動可能
なようにネジにより固定されている。
【0023】図2は、図1に示したプローブカード2の
部分拡大図である。図2に示すようにスペーサ9のサン
プル6に対向する面と、最も長い測定針1との間の距離
をΔlとしたとき、30μm≦Δl≦100μmとなる
ようにスペーサ9がプローブカード2に配設されてい
る。
【0024】次に、Δlの上述の範囲の値の設定理由を
説明する。プローブカード2に測定針1が200本程度
あるとき、測定針1の針の長さのバラツキは製造上30
μm程度あるのでΔlを30μm以上すると、サンプル
6の表面にスペーサ9が接触した状態では、全ての測定
針1がサンプル6に接触する。一方、TDDBの測定結
果に影響を与える針圧は、測定針1がサンプル6に接触
してからプローブカード2を100μm以上下げたとこ
ろから生じる。従って、Δlを100μmとすると、ス
ペーサ9がサンプル6に接触した状態では全ての測定針
1がサンプル6に接触してからプローブカード2を10
0μm以内下げた所に位置させられる。従ってΔlを3
0μm以上100μm以下とすることにより測定針1の
針圧がTDDBの測定結果に影響を与えることなく測定
することができる。
【0025】次に、図1に示した半導体測定装置を用い
てプローバーの調整手順を説明する。
【0026】まず、サンプル6をステージ7上に載置
し、その後サンプル6と反対側に配設された光学顕微鏡
(図示せず)でサンプル6と測定針1との位置を確認し
ながら、ステージ7をスキャンしサンプル6を所定の位
置に移動する。次にプローバー上下位置調整ツマミ8の
ネジを回して、スペーサ9がサンプル6に接触するまで
プローブカード2を下げる。プローブカード2がスプリ
ング10で支えられているので、プローブカード2がサ
ンプル6に対して平行位置からずれていても、自動的に
プローブカード2が平行になるように調整される。
【0027】次に測定針1が配線14を介して半導体テ
スタ(図示せず)に接続されているので、測定針1に電
圧を印加しTDDB測定を行う。上述したように、スペ
ーサ9と最も長い測定針1との間の距離Δlを30μm
以上100μm以下となるようにスペーサ9をネジによ
り調整してあるので測定針1の針圧が測定結果に影響を
与えることなくTDDB測定することができる。
【0028】また、サンプル6に対する測定針1の針圧
をコントロールすることができるので、サンプル6およ
び測定針1の損傷をなくすことができる。
【0029】本実施例では、スプリングをプローブカー
ド支え台に固定したがプローブカード支え台に欠損部を
設け、スプリングをプローブカードに固定し、スプリン
グの先端とプローブカード支え台の欠損部とを嵌合させ
てプローブカードをスプリングを介してプローブカード
支え台に固定することも可能である。
【0030】また本実施例においてはTDDB測定用の
プローブカードを用いたが、勿論チップ毎に行う試験用
のプローブカードについても適用可能である。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば全
ての測定針を所定の針圧でサンプルに接触させることが
できるので、正確な測定を行うことができる。しかも、
サンプルおよび測定針の損傷をなくすことができ信頼性
を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例による半導体測定装置の断面図である。
【図2】プローブカード部分拡大図である。
【図3】従来例による半導体測定装置の構成図である。
【符号の説明】
1 測定針 2 プローブカード 4 プローブカード支え台 5 支柱 6 サンプル 7 ステージ 8 プローバー上下位置調節ツマミ 9 スペーサ 10 スプリング 12 光学顕微鏡 13 半導体テスタ 14 配線 102 プローブカード 103 プローバー平行調整ツマミ 104 プローブカード支え台

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数本の測定針を有し、対向して平行に
    配置される被測定物の表面に前記複数本の測定針を接触
    させることにより測定するためのプローブカードと、該
    プローブカードを支持するための支持手段とを備えた半
    導体測定装置において、 前記プローブカードが、周辺部の所定の場所にスペーサ
    を備え、かつ前記被測定物に対向する前記スペーサの面
    と前記被測定物の表面との間の距離をAとし、前記複数
    本の測定針の先端と前記被測定物の表面との間の各々の
    距離のうち最大の距離をBとしたとき、A≧Bが成り立
    つように前記スペーサが配設されてなることを特徴とす
    る半導体測定装置。
  2. 【請求項2】 前記被測定物に対向する前記スペーサの
    面が上下に移動可能なることを特徴とする請求項1記載
    の半導体測定装置。
  3. 【請求項3】 前記被測定物に対向する前記スペーサの
    面と前記被測定物の表面との間の距離をAとし、前記複
    数本の測定針のうち前記被測定物に最も近接する測定針
    の先端と前記被測定物の表面との間の距離をCとしたと
    き、30μm≦A−C≦100μmなる関係が成り立つ
    ように前記スペーサが配設されていることを特徴とする
    請求項1または2記載の半導体測定装置。
  4. 【請求項4】 前記プローブカードがスプリングにより
    前記支持手段に支持されてなることを特徴とする請求項
    1または2または3記載の半導体測定装置。
JP31714992A 1992-11-26 1992-11-26 半導体測定装置 Pending JPH06163656A (ja)

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JP31714992A JPH06163656A (ja) 1992-11-26 1992-11-26 半導体測定装置

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JP31714992A JPH06163656A (ja) 1992-11-26 1992-11-26 半導体測定装置

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JPH06163656A true JPH06163656A (ja) 1994-06-10

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ID=18084994

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100553675B1 (ko) * 1999-04-22 2006-02-24 삼성전자주식회사 오염 검출 테스터
US7138653B1 (en) * 2000-06-08 2006-11-21 Micron Technology, Inc. Structures for stabilizing semiconductor devices relative to test substrates and methods for fabricating the stabilizers
WO2009047836A1 (ja) * 2007-10-09 2009-04-16 Fujitsu Microelectronics Limited プローブカード、検査装置及び検査方法
JP2010243177A (ja) * 2009-04-01 2010-10-28 Advanced Systems Japan Inc フローティングプローブヘッド構造のプローブカード
US8063652B2 (en) 2005-11-11 2011-11-22 Tokyo Electron Ltd. Probing apparatus and method for adjusting probing apparatus

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