JPH088311A - 半導体ウエハの測定方法及びその装置 - Google Patents
半導体ウエハの測定方法及びその装置Info
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- JPH088311A JPH088311A JP14176494A JP14176494A JPH088311A JP H088311 A JPH088311 A JP H088311A JP 14176494 A JP14176494 A JP 14176494A JP 14176494 A JP14176494 A JP 14176494A JP H088311 A JPH088311 A JP H088311A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】測定時間を短くでき、且つ、測定精度の向上も
図ることのできるので、生産効率を向上できる半導体ウ
エハの測定方法及びその装置を提供する。 【構成】針先３６と電極パッド３４面を接触させ、更
に、針先３６にオーバードライブを作用させるようにプ
ローブニードル１６又は半導体ウエハ３０の何れか一方
を移動させた後、引き続いて針先３６を電極パッド３４
面に接触させたままで、針先３６で電極パッド３４面上
を往復動するように前記何れか一方を移動させてから測
定するようにした。この針先３６の往復動により、オー
バードライブにより削られた埃３８や酸化膜３８の削り
滓と新たに削られた埃３８や酸化膜３８は、往復動の両
端に掻き寄せられ、電気的に良好な導通状態にある削ら
れた部分４０に、針先３６が接触された状態になり、こ
の状態で測定する。
図ることのできるので、生産効率を向上できる半導体ウ
エハの測定方法及びその装置を提供する。 【構成】針先３６と電極パッド３４面を接触させ、更
に、針先３６にオーバードライブを作用させるようにプ
ローブニードル１６又は半導体ウエハ３０の何れか一方
を移動させた後、引き続いて針先３６を電極パッド３４
面に接触させたままで、針先３６で電極パッド３４面上
を往復動するように前記何れか一方を移動させてから測
定するようにした。この針先３６の往復動により、オー
バードライブにより削られた埃３８や酸化膜３８の削り
滓と新たに削られた埃３８や酸化膜３８は、往復動の両
端に掻き寄せられ、電気的に良好な導通状態にある削ら
れた部分４０に、針先３６が接触された状態になり、こ
の状態で測定する。
Description
【０００１】
【発明の利用分野】本発明は半導体ウエハの測定方法及
びその装置に係り、特に、測定効率及び測定精度の改良
に関する。
びその装置に係り、特に、測定効率及び測定精度の改良
に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、半導体ウエハは、サイズの大型
化、高集積化及び高密度化により、一枚の半導体ウエハ
には極めて多数のチップが集積される。このことから、
ウエハ工程の最終チェックを行うマシンである半導体測
定装置（プロービングマシン）においては、半導体ウエ
ハに格子状に配列された多数のチップ（半導体素子）の
電気的特性を如何に効率的に、且つ精度良く測定できる
かが生産性向上の大きな課題となっている。
化、高集積化及び高密度化により、一枚の半導体ウエハ
には極めて多数のチップが集積される。このことから、
ウエハ工程の最終チェックを行うマシンである半導体測
定装置（プロービングマシン）においては、半導体ウエ
ハに格子状に配列された多数のチップ（半導体素子）の
電気的特性を如何に効率的に、且つ精度良く測定できる
かが生産性向上の大きな課題となっている。
【０００３】ウエハプロービングマシンでの半導体ウエ
ハの測定は、一般的に半導体ウエハを支持するＺステー
ジを、Ｚステージベース位置から上昇させ、チップの電
極パッドをプローブカードに設けられたプローブ針の針
先に接触させて、針先に通電することにより行われ、チ
ップ間を水平移動しながらチップの測定を順次行う。こ
の水平移動の際、半導体ウエハ面がプローブ針に接触し
て破損しないように、Ｚステージベース位置とプローブ
針の針先の間が約５００μｍ離れるように構成されてい
る。
ハの測定は、一般的に半導体ウエハを支持するＺステー
ジを、Ｚステージベース位置から上昇させ、チップの電
極パッドをプローブカードに設けられたプローブ針の針
先に接触させて、針先に通電することにより行われ、チ
ップ間を水平移動しながらチップの測定を順次行う。こ
の水平移動の際、半導体ウエハ面がプローブ針に接触し
て破損しないように、Ｚステージベース位置とプローブ
針の針先の間が約５００μｍ離れるように構成されてい
る。
【０００４】ところで、測定を正確に行うためには、プ
ローブ針の針先を電極パッドに接触させた後、針先にオ
ーバードライブ（針先と電極パッド面とが接触したあ
と、電気的接触を確実とする為に針先を電極パッド面に
食い込ませること）を作用させてから測定を行う際に、
針先に電極パッド面の埃や酸化膜の削り滓が付着して接
触不良を生じさせないようにすることが重要である。こ
の接触不良を防止する測定方法として、従来、ダブルコ
ンタクト方式が主として採用されており、図７、図８を
使用して説明する。図７において、縦線は、半導体ウエ
ハを支持するＺステージの上下動を半導体ウエハの電極
パッド１の移動として示したものであり、横線は、プロ
ーブ針２がベンディングして針先３が電極パッド１面を
ズレる状態を示している。また、図８は、針先３が電極
パッド１面をズレることにより、電極パッド１面の埃４
や酸化膜４を削る状態を示している。このダブルコンタ
クト方式は、先ず、Ｚステージを、Ｚステージベース位
置から４００μｍ程度上昇させて、電極パッド１面をプ
ローブ針２の針先３に接触（タッチポイント位置）させ
た後、Ｚステージを更に１００μｍ程度上昇（オーバー
ドライブ位置）させて、針先にオーバドライブを作用さ
せる。これにより、プローブ針２がベンディングして針
先３が電極パッド１面に食い込みながら電極パッド１面
を図中のＡ点からＢ点にズレる。従って、電極パッド１
面の埃４や酸化膜４は、針先３で削られてＢ点に掻き寄
せられるので、削られた部分５は電気的に良好な導通状
態になる。次に、Ｚステージを、オーバードライブ位置
からＺステージベース位置まで戻し、再びオーバードラ
イブ位置まで上昇させて針先３と電極パッド１を接触さ
せて測定する。
ローブ針の針先を電極パッドに接触させた後、針先にオ
ーバードライブ（針先と電極パッド面とが接触したあ
と、電気的接触を確実とする為に針先を電極パッド面に
食い込ませること）を作用させてから測定を行う際に、
針先に電極パッド面の埃や酸化膜の削り滓が付着して接
触不良を生じさせないようにすることが重要である。こ
の接触不良を防止する測定方法として、従来、ダブルコ
ンタクト方式が主として採用されており、図７、図８を
使用して説明する。図７において、縦線は、半導体ウエ
ハを支持するＺステージの上下動を半導体ウエハの電極
パッド１の移動として示したものであり、横線は、プロ
ーブ針２がベンディングして針先３が電極パッド１面を
ズレる状態を示している。また、図８は、針先３が電極
パッド１面をズレることにより、電極パッド１面の埃４
や酸化膜４を削る状態を示している。このダブルコンタ
クト方式は、先ず、Ｚステージを、Ｚステージベース位
置から４００μｍ程度上昇させて、電極パッド１面をプ
ローブ針２の針先３に接触（タッチポイント位置）させ
た後、Ｚステージを更に１００μｍ程度上昇（オーバー
ドライブ位置）させて、針先にオーバドライブを作用さ
せる。これにより、プローブ針２がベンディングして針
先３が電極パッド１面に食い込みながら電極パッド１面
を図中のＡ点からＢ点にズレる。従って、電極パッド１
面の埃４や酸化膜４は、針先３で削られてＢ点に掻き寄
せられるので、削られた部分５は電気的に良好な導通状
態になる。次に、Ｚステージを、オーバードライブ位置
からＺステージベース位置まで戻し、再びオーバードラ
イブ位置まで上昇させて針先３と電極パッド１を接触さ
せて測定する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ダブルコンタクト方式は、図７から明らかなように、測
定する度に、Ｚステージのベース位置とオーバードライ
ブ位置の約５００μｍの間を、Ｚステージが３回上下動
（約１５００μｍ）する為、測定に時間がかかり測定効
率が悪いという欠点がある。また、この方式は、図８に
示すように、Ｚステージを２回目に上昇させた時に、タ
ッチポイント位置で、針先３が埃４や酸化膜４が存在し
ている部分と除去された部分の境界位置であるＡ点に当
たってからＢ点までズレる。この為、針先３の微妙な狂
いにより、針先３が埃４や酸化膜４が存在している部分
に当たると、針先３に埃４や酸化膜４を付着させた状態
で測定されることになる。これにより、接触不良が発生
し易くなるという欠点がある。
ダブルコンタクト方式は、図７から明らかなように、測
定する度に、Ｚステージのベース位置とオーバードライ
ブ位置の約５００μｍの間を、Ｚステージが３回上下動
（約１５００μｍ）する為、測定に時間がかかり測定効
率が悪いという欠点がある。また、この方式は、図８に
示すように、Ｚステージを２回目に上昇させた時に、タ
ッチポイント位置で、針先３が埃４や酸化膜４が存在し
ている部分と除去された部分の境界位置であるＡ点に当
たってからＢ点までズレる。この為、針先３の微妙な狂
いにより、針先３が埃４や酸化膜４が存在している部分
に当たると、針先３に埃４や酸化膜４を付着させた状態
で測定されることになる。これにより、接触不良が発生
し易くなるという欠点がある。
【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、測定時間を短くでき、且つ、測定精度の向上
も図ることのできるので、生産効率を向上できる半導体
ウエハの測定方法及びその装置を提供することを目的と
する。
たもので、測定時間を短くでき、且つ、測定精度の向上
も図ることのできるので、生産効率を向上できる半導体
ウエハの測定方法及びその装置を提供することを目的と
する。
【０００７】
【課題を解決する為の手段】本発明は、前記目的を達成
する為に、プローブニードルの針先と半導体ウエハの電
極パッド面とを接触させて電気的特性を測定する半導体
ウエハの測定方法に於いて、前記プローブニードル又は
前記半導体ウエハの何れか一方を移動させるように設定
し、先ず、タッチッポイント位置まで移動させて前記針
先と前記電極パッドとを接触させ、次に、オーバードラ
イブ位置まで移動させて前記針先にオーバードライブを
作用させ、次に、オーバードライブ位置を越えた所定位
置まで移動させてからオーバードライブ位置に戻して停
止させ、前記停止させた状態で前記プローブニードルに
電流を流して測定すると共に、前記針先と前記電極パッ
ド面とを接触させてから測定するまでの間、針先と電極
パッド面とを離間しないことを特徴とする。
する為に、プローブニードルの針先と半導体ウエハの電
極パッド面とを接触させて電気的特性を測定する半導体
ウエハの測定方法に於いて、前記プローブニードル又は
前記半導体ウエハの何れか一方を移動させるように設定
し、先ず、タッチッポイント位置まで移動させて前記針
先と前記電極パッドとを接触させ、次に、オーバードラ
イブ位置まで移動させて前記針先にオーバードライブを
作用させ、次に、オーバードライブ位置を越えた所定位
置まで移動させてからオーバードライブ位置に戻して停
止させ、前記停止させた状態で前記プローブニードルに
電流を流して測定すると共に、前記針先と前記電極パッ
ド面とを接触させてから測定するまでの間、針先と電極
パッド面とを離間しないことを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明は、プローブニードルの針先と半導体ウ
エハの電極パッド面とを、電気的に良好な接触状態で精
度良く接触させる操作を短時間で行うようにしたもので
あり、請求項１の発明で代表して説明する。請求項１の
発明によれば、プローブニードル又は半導体ウエハの何
れか一方を移動させるように設定し、先ず、タッチッポ
イント位置まで移動させてプローブニードルの針先と半
導体ウエハの電極パッド面とを接触させる。次に、オー
バードライブ位置まで移動させて前記針先にオーバード
ライブを作用させる。これにより、針先の接触圧力が大
きくなってプローブニードルがベンディングするので、
針先が電極パッド面の埃や酸化膜を削り取る。次に、オ
ーバードライブ位置を越える所定位置まで移動させてか
らオーバードライブ位置に戻して停止させる。これによ
り、プローブニードルのベンディング度合いが変化して
針先が電極パッド面上を往復動する。この往復動によ
り、オーバードライブにより削られた埃や酸化膜と、前
記往復動で削られた埃や酸化膜の削り滓は、往復動の両
端に掻き寄せられると共に、針先は電極パッド面の埃や
酸化膜が削り取られた部分に停止する。この結果、針先
と電極パッド面とは電気的に良好な接触状態を形成す
る。この状態で、測定するので接触不良が発生しない。
また、前記針先と前記電極パッド面とを接触させてから
測定するまで、前記針先と前記電極パッド面とは離間し
ないようにする。
エハの電極パッド面とを、電気的に良好な接触状態で精
度良く接触させる操作を短時間で行うようにしたもので
あり、請求項１の発明で代表して説明する。請求項１の
発明によれば、プローブニードル又は半導体ウエハの何
れか一方を移動させるように設定し、先ず、タッチッポ
イント位置まで移動させてプローブニードルの針先と半
導体ウエハの電極パッド面とを接触させる。次に、オー
バードライブ位置まで移動させて前記針先にオーバード
ライブを作用させる。これにより、針先の接触圧力が大
きくなってプローブニードルがベンディングするので、
針先が電極パッド面の埃や酸化膜を削り取る。次に、オ
ーバードライブ位置を越える所定位置まで移動させてか
らオーバードライブ位置に戻して停止させる。これによ
り、プローブニードルのベンディング度合いが変化して
針先が電極パッド面上を往復動する。この往復動によ
り、オーバードライブにより削られた埃や酸化膜と、前
記往復動で削られた埃や酸化膜の削り滓は、往復動の両
端に掻き寄せられると共に、針先は電極パッド面の埃や
酸化膜が削り取られた部分に停止する。この結果、針先
と電極パッド面とは電気的に良好な接触状態を形成す
る。この状態で、測定するので接触不良が発生しない。
また、前記針先と前記電極パッド面とを接触させてから
測定するまで、前記針先と前記電極パッド面とは離間し
ないようにする。
【０００９】このように、本発明の半導体ウエハの測定
方法は、従来のダブルコンタクト方式に比べて、測定の
為に移動する針先又は半導体ウエハの移動量が格段に短
くなるので、測定時間を大幅に短縮させることができ
る。また、本発明は、オーバードライブをかけた後、針
先を電極パッド面から一度離して再び接触させる従来の
ダブルコンタクト方式のように、電極パッド面の埃や酸
化膜が除去されていない部分に針先が再び接触してしま
うという危険性を確実に回避することができ、これによ
り測定精度を向上させることができる。
方法は、従来のダブルコンタクト方式に比べて、測定の
為に移動する針先又は半導体ウエハの移動量が格段に短
くなるので、測定時間を大幅に短縮させることができ
る。また、本発明は、オーバードライブをかけた後、針
先を電極パッド面から一度離して再び接触させる従来の
ダブルコンタクト方式のように、電極パッド面の埃や酸
化膜が除去されていない部分に針先が再び接触してしま
うという危険性を確実に回避することができ、これによ
り測定精度を向上させることができる。
【００１０】
【実施例】以下添付図面に従って本発明に係る半導体ウ
エハの測定方法及びその装置の好ましい実施例について
詳説する。図１は、本発明の半導体ウエハの測定装置１
０の概略構成図であり、測定装置１０の図示しないヘッ
ドステージに支持されたカードホルダ１２には、プロー
ビングカード１４が取付けられており、このプロービン
グカード１４にはウエハ検査用測定子としての複数本の
プローブ針１６、１６…が前記プロービングカード１４
に対して所定の位置に設置されている。また、プロービ
ングカード１４は、図示しないテスタに接続され、プロ
ーブ針１６に電流を流すことができるようになってい
る。
エハの測定方法及びその装置の好ましい実施例について
詳説する。図１は、本発明の半導体ウエハの測定装置１
０の概略構成図であり、測定装置１０の図示しないヘッ
ドステージに支持されたカードホルダ１２には、プロー
ビングカード１４が取付けられており、このプロービン
グカード１４にはウエハ検査用測定子としての複数本の
プローブ針１６、１６…が前記プロービングカード１４
に対して所定の位置に設置されている。また、プロービ
ングカード１４は、図示しないテスタに接続され、プロ
ーブ針１６に電流を流すことができるようになってい
る。
【００１１】また、プロービングカード１４の下方に
は、位置決め装置１８が配置されており、この位置決め
装置１８は、Ｘ軸テーブル２０の上にＹ軸テーブル２２
が乗り、その上に更にＺステージ２４が支持される。ま
た、Ｚステージ２４は回転可能なチャック台２６を支持
すると共に、チャック台２６の先端部には、水平に固定
されたチャック２８が固定される。そして、チャック２
８に吸着固定された被測定物である半導体ウエハ３０
は、Ｘ軸テーブル２０とＹ軸テーブル２２により半導体
ウエハ３０に格子状に形成されたチップ（半導体素子）
の配列に従った水平移動が行われ、Ｚステージ２４によ
り上下移動が行われる。これにより、チップの電極パッ
ド面に、プロービングカード１４のプローブ針１６が正
しく接触するように正確に位置決めされると共に、一つ
のチップの測定が終わると、次のチップを測定するため
の正確な水平移動が行われる。そして、半導体ウエハ３
０の電極パッドと、プロービングカード１４のプローブ
針１６とを接触させた状態で、プローブ針１６に電流を
流すことによりチップの電気的特性の適否を検査する。
は、位置決め装置１８が配置されており、この位置決め
装置１８は、Ｘ軸テーブル２０の上にＹ軸テーブル２２
が乗り、その上に更にＺステージ２４が支持される。ま
た、Ｚステージ２４は回転可能なチャック台２６を支持
すると共に、チャック台２６の先端部には、水平に固定
されたチャック２８が固定される。そして、チャック２
８に吸着固定された被測定物である半導体ウエハ３０
は、Ｘ軸テーブル２０とＹ軸テーブル２２により半導体
ウエハ３０に格子状に形成されたチップ（半導体素子）
の配列に従った水平移動が行われ、Ｚステージ２４によ
り上下移動が行われる。これにより、チップの電極パッ
ド面に、プロービングカード１４のプローブ針１６が正
しく接触するように正確に位置決めされると共に、一つ
のチップの測定が終わると、次のチップを測定するため
の正確な水平移動が行われる。そして、半導体ウエハ３
０の電極パッドと、プロービングカード１４のプローブ
針１６とを接触させた状態で、プローブ針１６に電流を
流すことによりチップの電気的特性の適否を検査する。
【００１２】また、位置決め装置１８の移動方向、移動
量等の制御は制御装置３２により制御され、この制御装
置３２には、本発明の半導体ウエハの測定方法を行うプ
ログラムが入力されている。次に、図２乃至図３を使用
して、上記の如く構成された半導体ウエハの測定装置１
０により行われる本発明の半導体ウエハの測定方法を説
明する。図２において、縦線は、半導体ウエハ３０をチ
ャック２８を介して支持するＺステージ２４の上下動を
半導体ウエハ３０の電極パッド３４面の移動として示し
たものであり、横線は、プローブ針１６がベンディング
して針先３６が電極パッド３４面をズレる状態を示して
いる。また、図３は、針先３６が電極パッド３４面をズ
レることにより、電極パッド３４面の埃３８や酸化膜３
８を削る状態を示している。また、これらの図におい
て、からは、Ｚステージ２４の上下動の順序を示し
たものである。
量等の制御は制御装置３２により制御され、この制御装
置３２には、本発明の半導体ウエハの測定方法を行うプ
ログラムが入力されている。次に、図２乃至図３を使用
して、上記の如く構成された半導体ウエハの測定装置１
０により行われる本発明の半導体ウエハの測定方法を説
明する。図２において、縦線は、半導体ウエハ３０をチ
ャック２８を介して支持するＺステージ２４の上下動を
半導体ウエハ３０の電極パッド３４面の移動として示し
たものであり、横線は、プローブ針１６がベンディング
して針先３６が電極パッド３４面をズレる状態を示して
いる。また、図３は、針先３６が電極パッド３４面をズ
レることにより、電極パッド３４面の埃３８や酸化膜３
８を削る状態を示している。また、これらの図におい
て、からは、Ｚステージ２４の上下動の順序を示し
たものである。
【００１３】先ず、チャック２８上に半導体ウエハ３０
を載置して、真空吸着によりチャック２８に固定する。
この時、電極パッド３４は、Ｚステージ２４のベース位
置にある。次に、Ｚステージ２４を、Ｚステージベース
位置から４００μｍ上昇させて電極パッド３４面をプロ
ーブ針１６の針先３６に接触（タッチポイント位置）さ
せた後、Ｚステージ２４を更に１００μｍ程度上昇（オ
ーバードライブ位置）させて、針先３６にオーバドライ
ブを作用させて、針先３６を電極パッド３４面に食い込
ませながら電図中のＡ点からＢ点までズラす。この時、
プローブ針１６は固定されているので、プローブ針１６
がベンディングことにより、針先３６が電極パッド３４
面をズレる。これにより、電極パッド３４面に付着した
埃３８や電極パッド３４面に生成された酸化膜３８のう
ち、針先３６がズレた前記Ａ点からＢ点の埃３８や酸化
膜３８が削られてＢ点に掻き寄せられる。
を載置して、真空吸着によりチャック２８に固定する。
この時、電極パッド３４は、Ｚステージ２４のベース位
置にある。次に、Ｚステージ２４を、Ｚステージベース
位置から４００μｍ上昇させて電極パッド３４面をプロ
ーブ針１６の針先３６に接触（タッチポイント位置）さ
せた後、Ｚステージ２４を更に１００μｍ程度上昇（オ
ーバードライブ位置）させて、針先３６にオーバドライ
ブを作用させて、針先３６を電極パッド３４面に食い込
ませながら電図中のＡ点からＢ点までズラす。この時、
プローブ針１６は固定されているので、プローブ針１６
がベンディングことにより、針先３６が電極パッド３４
面をズレる。これにより、電極パッド３４面に付着した
埃３８や電極パッド３４面に生成された酸化膜３８のう
ち、針先３６がズレた前記Ａ点からＢ点の埃３８や酸化
膜３８が削られてＢ点に掻き寄せられる。
【００１４】ここまでは、従来のダブルコンタクト方式
と同様である。次に、本発明の半導体ウエハの測定方法
では、Ｚステージ２４を、オーバードライブ位置から更
に５０μｍ上昇させて、電極パッド３４面上の針先３６
をＢ点からＣ点までズラした後、Ｚステージ２４を５０
μｍ下降させて、電極パッド３４面上で針先３６をズラ
しながらＣ点からＢ点まで戻す。この針先３６の往復動
において、針先３６がＢ点からＣ点にズレることによ
り、オーバードライブによりＢ点まで掻き寄せられたゴ
ミ３８や酸化膜３８と、Ｂ点からＣ点までの新たに削ら
れたゴミ３８や酸化膜３８は、Ｃ点まで掻き寄せられて
Ｃ点に堆積される。そして、針先３６がＣ点からＢ点ま
で戻る際に、針先３６に付着したまま残されたり、或い
は針先３６がＢ点からＣ点にズレた時に残存した埃３８
や酸化膜３８をＢ点に掻き寄せて、Ｂ点のＡ点側に堆積
される。即ち、針先３６にオーバードライブを作用させ
た後、引き続き針先３６を電極パッド３４面に接触させ
たままで電極パッド３４を往復動させることにより、電
極パッド３４面の埃３８や酸化膜３８は往復動の両端に
掻き寄せられ、電気的に良好な導通状態にある削られた
部分４０に、針先３６が接触された状態を形成する。こ
の状態のまま測定するので、接触不良が発生しない。
と同様である。次に、本発明の半導体ウエハの測定方法
では、Ｚステージ２４を、オーバードライブ位置から更
に５０μｍ上昇させて、電極パッド３４面上の針先３６
をＢ点からＣ点までズラした後、Ｚステージ２４を５０
μｍ下降させて、電極パッド３４面上で針先３６をズラ
しながらＣ点からＢ点まで戻す。この針先３６の往復動
において、針先３６がＢ点からＣ点にズレることによ
り、オーバードライブによりＢ点まで掻き寄せられたゴ
ミ３８や酸化膜３８と、Ｂ点からＣ点までの新たに削ら
れたゴミ３８や酸化膜３８は、Ｃ点まで掻き寄せられて
Ｃ点に堆積される。そして、針先３６がＣ点からＢ点ま
で戻る際に、針先３６に付着したまま残されたり、或い
は針先３６がＢ点からＣ点にズレた時に残存した埃３８
や酸化膜３８をＢ点に掻き寄せて、Ｂ点のＡ点側に堆積
される。即ち、針先３６にオーバードライブを作用させ
た後、引き続き針先３６を電極パッド３４面に接触させ
たままで電極パッド３４を往復動させることにより、電
極パッド３４面の埃３８や酸化膜３８は往復動の両端に
掻き寄せられ、電気的に良好な導通状態にある削られた
部分４０に、針先３６が接触された状態を形成する。こ
の状態のまま測定するので、接触不良が発生しない。
【００１５】そして、次のチップを測定する場合には、
Ｚステージ２４をＺステージのベース位置まで戻してか
ら次のチップに水平移動し、上記した順序に従ってＺス
テージ２４の上下動を行う。これにより、本発明の半導
体ウエハの測定方法は、従来のダブルコンタクト方式に
比べて、Ｚステージ２４の動作距離が格段に短くなるの
で、測定時間を短縮させることができる。即ち、一回の
測定当たりのＺステージ２４の動作距離は、上記した実
施例における本発明の半導体ウエハの測定方法では６０
０μｍであるのに対し、従来のダブルコンタクト方式で
の測定方法では１５００μｍとなり、本発明の方が２．
５倍速く測定できる。従って、測定効率を飛躍的に向上
させることができる。
Ｚステージ２４をＺステージのベース位置まで戻してか
ら次のチップに水平移動し、上記した順序に従ってＺス
テージ２４の上下動を行う。これにより、本発明の半導
体ウエハの測定方法は、従来のダブルコンタクト方式に
比べて、Ｚステージ２４の動作距離が格段に短くなるの
で、測定時間を短縮させることができる。即ち、一回の
測定当たりのＺステージ２４の動作距離は、上記した実
施例における本発明の半導体ウエハの測定方法では６０
０μｍであるのに対し、従来のダブルコンタクト方式で
の測定方法では１５００μｍとなり、本発明の方が２．
５倍速く測定できる。従って、測定効率を飛躍的に向上
させることができる。
【００１６】また、本発明の測定方法の場合、針先３６
と電極パッド３４面が接触してから測定が終了するま
で、針先３６と電極パッド３４とは接触された状態を維
持するので、針先３６を電極パッド３４面から一度離し
て再び接触させる従来のダブルコンタクト方式のよう
に、電極パッド３４面の埃３８や酸化膜３８が除去され
ていない部分（Ａ点）に針先３６が再び接触してしまう
という危険性を確実に回避することができる。これによ
り接触不良が発生する確率が飛躍的に低減するので、測
定精度を向上させることができる。
と電極パッド３４面が接触してから測定が終了するま
で、針先３６と電極パッド３４とは接触された状態を維
持するので、針先３６を電極パッド３４面から一度離し
て再び接触させる従来のダブルコンタクト方式のよう
に、電極パッド３４面の埃３８や酸化膜３８が除去され
ていない部分（Ａ点）に針先３６が再び接触してしまう
という危険性を確実に回避することができる。これによ
り接触不良が発生する確率が飛躍的に低減するので、測
定精度を向上させることができる。
【００１７】次に、図４に従って、本発明の半導体ウエ
ハの測定方法の別の態様を説明する。第１実施例では、
オーバードライブをかけた後、Ｚステージ２４の上昇と
下降を同距離（５０μｍ）だけ行って、針先３６オーバ
ードライブ位置（Ｂ点）まで戻すようにしたが、図４に
示すように、タッチポイント位置以下にならなければ、
下降距離が上昇距離よりも小さくても（Ｅ点）、大きく
ても（Ｄ点）よい。これにより、測定する際に、針先３
６が電極パッド３４に接触する接触圧力を最適条件にセ
ットすることができる。
ハの測定方法の別の態様を説明する。第１実施例では、
オーバードライブをかけた後、Ｚステージ２４の上昇と
下降を同距離（５０μｍ）だけ行って、針先３６オーバ
ードライブ位置（Ｂ点）まで戻すようにしたが、図４に
示すように、タッチポイント位置以下にならなければ、
下降距離が上昇距離よりも小さくても（Ｅ点）、大きく
ても（Ｄ点）よい。これにより、測定する際に、針先３
６が電極パッド３４に接触する接触圧力を最適条件にセ
ットすることができる。
【００１８】次に、図５に従って、本発明の半導体ウエ
ハの測定方法の更に別の態様を説明する。第１及び第２
の実施例は、針先３６にオーバードライブを作用させた
後、Ｚステージ２４を先ず上昇させてから下降させた。
しかし、これに限定する必要はなく、図５のように、先
ず、オーバードライブ位置とタッチポイント位置の中間
位置程度まで下降させてから上昇させるようにしてもよ
い。この場合も、Ｚステージ２４の下降と上昇を同距離
にする必要はなく、図６に示すように、タッチポイント
位置以下にならなければ、上昇距離が下降距離よりも小
さくても（Ｄ点）、大きくても（Ｅ点）よく、これによ
り、針先の接触圧力を最適条件にセットすることができ
る。
ハの測定方法の更に別の態様を説明する。第１及び第２
の実施例は、針先３６にオーバードライブを作用させた
後、Ｚステージ２４を先ず上昇させてから下降させた。
しかし、これに限定する必要はなく、図５のように、先
ず、オーバードライブ位置とタッチポイント位置の中間
位置程度まで下降させてから上昇させるようにしてもよ
い。この場合も、Ｚステージ２４の下降と上昇を同距離
にする必要はなく、図６に示すように、タッチポイント
位置以下にならなければ、上昇距離が下降距離よりも小
さくても（Ｄ点）、大きくても（Ｅ点）よく、これによ
り、針先の接触圧力を最適条件にセットすることができ
る。
【００１９】尚、本実施例では、半導体ウエハ３０をＺ
ステージ２４により上下動させて、プローブ針１６の針
先３６に接触させるようにしたが、プローブ針１６を支
持するプロービングカード１４を上下動させるようにし
てもよい。また、オーバードライブの後に、針先が電極
パッド面を１回だけ往復動する例で説明したが、複数回
往復動してもよい。また、本実施例で使用したオーバー
ドライブ量や、オーバードライブ後の上下動の量は、こ
れに限定するものではない。
ステージ２４により上下動させて、プローブ針１６の針
先３６に接触させるようにしたが、プローブ針１６を支
持するプロービングカード１４を上下動させるようにし
てもよい。また、オーバードライブの後に、針先が電極
パッド面を１回だけ往復動する例で説明したが、複数回
往復動してもよい。また、本実施例で使用したオーバー
ドライブ量や、オーバードライブ後の上下動の量は、こ
れに限定するものではない。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体ウ
エハの測定方法及びその装置によれば、プローブニード
ル又は半導体ウエハの何れか一方を移動させるように設
定し、先ず、針先を電極パッド面に接触させるように移
動させ、次に、針先にオーバードライブを作用させるよ
うに移動させた後、引き続き針先が電極パッド面に接触
したままで針先を電極パッド面上を往復動させるように
移動させてから測定するようにした。
エハの測定方法及びその装置によれば、プローブニード
ル又は半導体ウエハの何れか一方を移動させるように設
定し、先ず、針先を電極パッド面に接触させるように移
動させ、次に、針先にオーバードライブを作用させるよ
うに移動させた後、引き続き針先が電極パッド面に接触
したままで針先を電極パッド面上を往復動させるように
移動させてから測定するようにした。
【００２１】これにより、プローブニードルの針先と半
導体ウエハの電極パッド面とを、電気的に良好な接触状
態で精度良く接触させる操作を短時間で行うことができ
る。従って、本発明は、従来のダブルコンタクト方式に
比べて、測定時間を大幅に短縮させることができると共
に測定精度を向上させることができ、生産性を高めるこ
とができる。
導体ウエハの電極パッド面とを、電気的に良好な接触状
態で精度良く接触させる操作を短時間で行うことができ
る。従って、本発明は、従来のダブルコンタクト方式に
比べて、測定時間を大幅に短縮させることができると共
に測定精度を向上させることができ、生産性を高めるこ
とができる。
【図１】本発明に係る半導体ウエハの測定装置の概略構
成図
成図
【図２】本発明の半導体ウエハの測定方法を説明する説
明図で、Ｚステージの上下動を示す。
明図で、Ｚステージの上下動を示す。
【図３】本発明に係る半導体ウエハの測定方法の説明図
で、針先が電極パッド面をズレることにより、電極パッ
ド面の埃や酸化膜を削る状態を示す。
で、針先が電極パッド面をズレることにより、電極パッ
ド面の埃や酸化膜を削る状態を示す。
【図４】本発明の半導体ウエハの測定方法の別の態様を
説明する説明図
説明する説明図
【図５】本発明の半導体ウエハの測定方法の更に別の態
様を説明する説明図
様を説明する説明図
【図６】本発明の半導体ウエハの測定方法の更に別の態
様を説明する説明図
様を説明する説明図
【図７】従来の半導体ウエハの測定方法を説明する説明
図で、Ｚステージの上下動を示す。
図で、Ｚステージの上下動を示す。
【図８】従来の半導体ウエハの測定方法を説明する説明
図で、針先が電極パッド面をズレることにより、電極パ
ッド面の埃や酸化膜を削る状態を示す。
図で、針先が電極パッド面をズレることにより、電極パ
ッド面の埃や酸化膜を削る状態を示す。
１０…半導体ウエハの測定装置 １４…プローブカード １６…プローブ針 １８…位置決め装置 ２０…Ｘ軸テーブル ２２…Ｙ軸テーブル ２４…Ｚステージ ２８…チャック ３０…半導体ウエハ ３２…制御装置 ３４…電極パッド ３６…針先 ３８…電極パッド面の埃や酸化膜 ４０…電極パッド面の削られた部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒川 英治 東京都港区芝５丁目７番１号 日本電気株 式会社内
Claims (8)
- 【請求項１】プローブニードルの針先と半導体ウエハの
電極パッド面とを接触させて電気的特性を測定する半導
体ウエハの測定方法に於いて、 前記プローブニードル又は前記半導体ウエハの何れか一
方を移動させるように設定し、 先ず、タッチッポイント位置まで移動させて前記針先と
前記電極パッドとを接触させ、 次に、オーバードライブ位置まで移動させて前記針先に
オーバードライブを作用させ、 次に、オーバードライブ位置を越えた所定位置まで移動
させてからオーバードライブ位置に戻して停止させ、 前記停止させた状態で前記プローブニードルに電流を流
して測定すると共に、前記針先と前記電極パッド面とを
接触させてから測定するまでの間、針先と電極パッド面
とを離間しないことを特徴とする半導体ウエハの測定方
法。 - 【請求項２】前記オーバードライブ位置を越えた所定位
置まで移動させてからオーバードライブ位置の手前まで
戻して停止させることを特徴とする請求項１の半導体ウ
エハの測定方法。 - 【請求項３】前記オーバードライブ位置を越えた所定位
置まで移動させてからオーバードライブ位置とタッチッ
ポイント位置との間に戻して停止させることを特徴とす
る請求項１の半導体ウエハの測定方法。 - 【請求項４】プローブニードルの針先と半導体ウエハの
電極パッド面とを接触させて電気的特性を測定する半導
体ウエハの測定方法に於いて、 前記プローブニードル又は半導体ウエハの何れか一方を
移動させるように設定し、 先ず、タッチッポイント位置まで移動させて前記針先と
前記電極パッドとを接触させ、 次に、オーバードライブ位置まで移動させて前記針先に
オーバードライブを作用させ、 次に、前記オーバードライブ位置と前記タッチッポイン
ト位置の間に移動させてからオーバードライブ位置に戻
して停止させ、 前記停止させた状態で前記プローブニードルに電流を流
して測定すると共に、前記針先と前記電極パッド面とを
接触させてから測定するまでの間、針先と電極パッド面
とを離間しないことを特徴とする半導体ウエハの測定方
法。 - 【請求項５】前記オーバードライブ位置と前記タッチッ
ポイント位置の間に移動させてからオーバードライブ位
置を越える所定位置まで移動させて停止させることを特
徴とする請求項４の半導体ウエハの測定方法。 - 【請求項６】前記オーバードライブ位置と前記タッチッ
ポイント位置の間に移動させてからオーバードライブ位
置の手前まで戻して停止させることを特徴とする請求項
４の半導体ウエハの測定方法。 - 【請求項７】プローブニードルの針先と半導体ウエハの
電極パッド面とを接触させて電気的特性を測定する半導
体ウエハの測定装置に於いて、 前記プローブニードルを支持する支持装置と、 前記支持装置下方に設けられ、前記半導体ウエハを載置
する載置装置と、 前記支持装置と前記載置装置の何れか一方を上下方向に
移動させる移動手段と、 前記支持装置又は前記載置装置の何れか一方を、タッチ
ッポイント位置まで移動させて前記針先と電極パッドと
を接触させ、次に、オーバードライブ位置まで移動させ
て前記針先にオーバードライブを作用させ、次に、オー
バードライブ位置を越える所定位置まで移動させてから
オーバードライブ位置に戻して停止させるように前記移
動手段を制御する制御手段と、 前記プローブ針に電流を通電して測定する測定器と、か
ら成り、 前記針先と前記電極パッド面とを接触させてから測定す
るまでの間、前記針先と前記電極パッド面とを離間しな
いことを特徴とする半導体ウエハの測定装置。 - 【請求項８】プローブニードルの針先と半導体ウエハの
電極パッド面とを接触させて電気的特性を測定する半導
体ウエハの測定装置に於いて、 前記プローブニードルを支持する支持装置と、 前記支持装置下方に設けられ、前記半導体ウエハを載置
する載置装置と、 前記支持装置と前記載置装置の何れか一方を上下方向に
移動させる移動手段と、 前記支持装置と前記載置装置の何れか一方を、タッチッ
ポイント位置まで移動させて前記針先と電極パッドとを
接触させ、次に、オーバードライブ位置まで移動させて
前記針先にオーバードライブを作用させ、次に、オーバ
ードライブ位置とタッチッポイント位置の間に移動させ
てからオーバードライブ位置に戻して停止させるように
前記移動手段を制御する制御手段と、 前記プローブ針に電流を通電して測定する測定器と、か
ら成り、 前記針先と前記電極パッド面とを接触させてから測定す
るまでの間、前記針先と前記電極パッド面とを離間しな
いことを特徴とする半導体ウエハの測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06141764A JP3101755B2 (ja) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | 半導体ウエハの測定方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06141764A JP3101755B2 (ja) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | 半導体ウエハの測定方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH088311A true JPH088311A (ja) | 1996-01-12 |
| JP3101755B2 JP3101755B2 (ja) | 2000-10-23 |
Family
ID=15299642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06141764A Expired - Lifetime JP3101755B2 (ja) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | 半導体ウエハの測定方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3101755B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009093323A1 (ja) * | 2008-01-24 | 2009-07-30 | Advantest Corporation | 電子部品の試験方法及び電子部品試験装置 |
| JP2011106980A (ja) * | 2009-11-18 | 2011-06-02 | Advantest Corp | プローブカード |
| JP2015170627A (ja) * | 2014-03-05 | 2015-09-28 | 株式会社東京精密 | コンタクト位置制御方法 |
| JP2017123435A (ja) * | 2016-01-08 | 2017-07-13 | 株式会社東京精密 | プローバ及びプローブコンタクト方法 |
-
1994
- 1994-06-23 JP JP06141764A patent/JP3101755B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009093323A1 (ja) * | 2008-01-24 | 2009-07-30 | Advantest Corporation | 電子部品の試験方法及び電子部品試験装置 |
| JPWO2009093323A1 (ja) * | 2008-01-24 | 2011-05-26 | 株式会社アドバンテスト | 電子部品の試験方法及び電子部品試験装置 |
| JP2011106980A (ja) * | 2009-11-18 | 2011-06-02 | Advantest Corp | プローブカード |
| JP2015170627A (ja) * | 2014-03-05 | 2015-09-28 | 株式会社東京精密 | コンタクト位置制御方法 |
| JP2017123435A (ja) * | 2016-01-08 | 2017-07-13 | 株式会社東京精密 | プローバ及びプローブコンタクト方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3101755B2 (ja) | 2000-10-23 |
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