KR100651359B1

KR100651359B1 - 프로브 방법 및 프로브 장치

Info

Publication number: KR100651359B1
Application number: KR1020057003651A
Authority: KR
Inventors: 가츠야 오쿠무라; 시게카즈 고마츠; 유이치 아베; 구니히로 후루야; 빈센트 베진; 겐이치 구보
Original assignee: 가부시끼가이샤 오크테크; 동경 엘렉트론 주식회사
Priority date: 2002-09-02
Filing date: 2003-09-01
Publication date: 2006-11-30
Also published as: EP1544909A1; WO2004023547A1; TWI342035B; TW200416779A; KR20050057118A; CN1695238A; CN1695238B; EP1544909A4

Abstract

본 발명의 프로브 방법은 포밍 가스를 이용하여 웨이퍼(W)의 전극을 환원 처리하는 공정과, 건조 분위기하에서 전극과 프로브 핀(14A)을 접촉시키는 공정을 구비하고 있다. 또한, 피검사체의 전극(P)의 환원 처리 전에, 피검사체를 불활성 가스 분위기에 있어서, 피검사체를 가열하는 것을 구비하고, 상기 환원 처리는 상압하에서 환원성 가스를 피검사체의 전극에 접촉시킴으로써 실시된다.

Description

프로브 방법 및 프로브 장치{PROBING METHOD, PROBE, AND MECHANISM FOR REDUCING/PLASMA ETCHING ELECTRODE}

본 발명은 프로브 방법, 프로브 장치 및 전극의 환원/플라즈마 에칭 처리 기구에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 피검사체(w')의 전극과 프로브 핀의 전기적 접촉 상태를 개선할 수 있는 프로브 방법, 프로브 장치 및 전극의 환원/플라즈마 에칭 처리 기구에 관한 것이다.

전기 제품, 전기 부품(예컨대, 반도체)을 제조하는 공정에는, 피처리체(예컨대, 웨이퍼)에 배선층 등의 각종 금속층을 형성하는 성막 공정, 웨이퍼상에 형성된 상태의 피검사체)를 검사하는 공정이나 패키지된 상태의 피검사체를 검사하는 공정 등의 여러 가지의 공정이 있다. 예컨대, 웨이퍼상에 형성된 피검사체의 전기적 특성을 검사하는 경우에는, 피검사체의 전극에 프로브 핀을 접촉시킨다. 테스터로부터 프로브 핀을 거쳐서 피검사체에 측정용 신호를 인가한다. 피검사체의 전극의 표면에 전기적으로 절연성의 산화막이 형성되어 있으면, 프로브 핀을 전극에 접촉시키기만 해서는, 양자간에 전기적 도통을 취할 수 없는 경우가 있다. 이 경우에 있어서는, 테스터로부터 전극에 검사용의 신호를 인가할 수가 없다. 종래는, 프로브 핀을 소정의 침압으로 전극에 접촉시킨 상태로, 프로브 핀을 전극 표면상에서 문지름으로써 전극 표면상의 산화막을 찢어서, 프로브 핀을 전극에 전기적으로 접촉시키고 있다.

반도체 제품의 초고집적화에 따라서, 반도체 제품의 각 성막층은 가속적으로 박막화되고 있다. 전극도 박막화되어, 종래의 프로브 방법과 같이, 프로브 핀을 산화막을 찢는 정도의 침압으로 전극에 접촉시키면, 프로브 핀으로부터의 침압이 반도체 제품의 전기적 특성을 변화시킬 우려가 있었다. 또한, 전극의 하층이 저유전율을 갖는 Low-k재와 같이 부드러운 재료인 경우, 프로브 핀을 이러한 침압으로 전극에 접촉시킬 수가 없었다.

또한, 성막 공정에서는, 금속층상의 산화막은 동층상에 다른 금속층을 형성할 때에 장해가 된다. 이 때문에, 클리닝 등에 의해 사전에 산화막을 환원, 제거할 필요가 있다. 예컨대, 일본 특허 공개 제 2000-311868 호 공보(특허청구범위중 청구항 14 및 [0041]란) 등에는, 다층 배선에 있어서의 다른 배선층간을 접속하기 위해서 비어홀을 형성하는 프로세스에 있어서, 상층의 금속 배선을 성막하기 전에 비어홀을 클리닝하는 공정이 설명되어 있다. 이 공정에서는, 수소 라디칼에 전자를 공급하여 생성한 수소 음이온을 사용하여 실리콘 기판 표면의 비어홀내에 형성된 자연 산화막 등을 제거하고 있다. 이 공정에 있어서는, 진공 용기내에서 수소 원자를 포함하는 가스에 마이크로파 방전을 조사함으로써, 수소 플라즈마를 발생시킨다. 전자 공급 장치가 이 수소 라디칼에 열전자를 공급하여 수소 음이온을 생성 시킨다. 상기 공보는 이 수소 음이온을 클리닝에 사용하고 있다.

또한, 검사 공정에서는, 웨이퍼 표면의 전극에 프로브 핀을 전기적으로 접촉시켜 프로브 핀 전극을 전기적으로 접촉시킨 상태로 피검사체의 검사를 실행한다. 이 때, 전극 표면상에 산화막이 있다면, 산화막은 절연체이기 때문에, 산화막이 프로브 핀 전극 사이의 전기적 도통을 방해한다. 이 때문에, 검사에 앞서 전극 표면의 산화막을 제거해야 한다. 이 산화막의 제거에, 일본 특허 공개 제 2000-311868 호 공보에 기재된 환원 방법을 이용할 수 있다. 그러나, 이 환원 방법은 웨이퍼를 가혹한 조건에 노출시키기 때문에, 웨이퍼상에 형성된 소자는 손상을 받아, 제품 비율이 저하될 우려가 있다.

미국 특허 제 6,191,416 B1 호 명세서(특허청구범위 및 제 4 란 제 4 행 내지 제 16 행)에는, 자유 원자 또는 라디칼 형상의 입자를 생성하는 장치가 기재되어 있다. 이 장치는, 예컨대 수소 가스나 할로겐 가스 등의 가스를 통과시키는 튜브와, 이 튜브에 따라 배열되고 또한 전원에 접속된 와이어를 구비한다. 전류를 와이어에 흘림으로써 와이어를 가열하고, 와이어의 복사열이 튜브내를 지나는 가스를 1500°K 내지 2500°K로 가열함으로써, 가스를 열분해하여 원자 형상 물질 혹은 라디칼을 형성한다. 이들 가스의 원자 형상 물질 혹은 라디칼은 다른 물질을 환원하기 위해 제공된다. 이 장치는 일본 특허 공개 제 2000-311868 호 공보의 경우와 비교하여, 조밀한 장치로 있어서 저렴한 비용이지만, 튜브를 고온으로 가열해야 한다.

또한, "수소 플라즈마에 의한 구리 표면 클리닝의 특성(Characterization of Cu surface cleaning by hydrogen plasma h)", 엠 알 바클라노프(M.R.Baklanov), 디 지 샤미랸(D.G.Shamiryan), 지이에스 토케이(Zs.Tokei), 지 피 베이어(G.P.Beyer), 티 코나드(T.Conard), 에스 반헤레미르쉬(S.Vanhaelemeersch) 및 케이 맥시 백(K.Maexj.Vac) 사이언스. 기술 B19(4), 2001년 7월/8월 (제 120l 페이지의 서언)에는, 진공으로, 150℃ 이상의 온도하에서, 이들의 동(銅) 산화물, 수산화 동 등을 열처리에 의해 물 등과 동 산화물로 열분해함으로써, 물 등을 금속 표면에서 제거하는 동시에, 잔류하는 동 산화물을 수소 플라즈마에 의해 환원 제거하는 기술이 보고되어 있다.

또한, 미국 특허 제 6,191,416 B1 호 명세서에 기재된 기술은, 비교적 간편한 장치로 수소 가스로부터 수소 라디칼이나 원자 형상 수소를 생성할 수 있다. 그러나, 이들의 수소 라디칼이나 원자 형상 수소의 환원 능력은 분명하지 않다.

또한, "수소 플라즈마에 의한 구리 표면 클리닝의 특성"은, 진공하에서 수소 플라즈마를 이용하여 150℃ 이상의 온도로 동(銅) 금속 표면의 동(銅) 산화물이나 수산화물 등을 환원한다. 이 때문에, 일본 특허 공개 제 2000-311868 호 공보와 같이 진공 분위기하에서 환원을 수행하지 않으면 안 되는 문제가 있었다.

발명의 요약

본 발명은 상기 과제를 근거로 하여, 이것들의 과제의 적어도 하나를 해결한다. 본 발명의 하나의 실시예에 의해, 프로브 핀을 매우 낮은 침압으로 전극에 전기적으로 접촉시킬 수 있는 프로브 방법, 프로브 장치 및 전극의 환원/플라즈마 에칭 처리 기구를 제공할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 상압(常壓)하에서, 비교적 낮은 가열 온도로 피처리체의 금속층 표면 혹은 전극층의 표면의 산화물 등을 환원할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 피처리체로의 손상을 경감할 수 있는 피처리체의 환원 방법을 제공할 수 있다.

본원 발명의 제 1 실시예에 따라서, 전극을 갖는 피검사체의 적어도 하나의 전극(P)에 프로브 핀을 전기적으로 접촉시켜, 피검사체의 전기적 특성을 검사하는 프로브 방법이 제공된다. 상기 프로브 방법은 ⓐ 상기 피검사체의 전극을 환원 처리 및 플라즈마 에칭 처리의 적어도 하나를 실시하는 단계와, ⓑ 비산화성 분위기하에서, 검사용 전극과 프로브 핀을 접촉시키는 단계와, ⓒ 피검사체의 전기적 특성을 검사하는 단계를 구비한다.

이 프로브 방법은 하기 구성 ⓐ 내지 ⓙ중 어느 하나, 혹은 이들의 구성중 임의의 어느 하나가 복수를 조합시켜 구비하는 것이 바람직하다.

ⓐ 환원 처리는 수소 가스를 포함하는 가스 및 수소를 포함하는 가스를 촉매 금속에 의해 활성화한 가스중 하나를 피검사체의 전극의 표면에 접촉시킴으로써 실시되고, 플라즈마 에칭 처리는 플라즈마화된 수소 가스를 포함하는 가스에 의해 실시되고, 비산화성 분위기는 건조 분위기이다.

ⓑ 상기 촉매 금속은 백금족 금속 및 그 합금중 적어도 하나이다.

ⓓ 피검사체의 전극의 환원 처리 전에, 피검사체를 불활성 가스 분위기에 있어서, 피검사체를 가열하는 것을 구비하고, 상기 환원 처리는 상압하에서 환원성 가스를 피검사체의 전극에 접촉시킴으로써 실시된다.

ⓔ 상기 환원 처리에 있어서의 환원성 가스는 상온의 수소 가스를 포함하는 환원성 가스 및 상온의 포밍 가스(forming gas)중 하나이다.

ⓕ 피검사체의 전극을 환원 처리하기 전에 피검사체를 가열하는 온도는 150℃ 내지 270℃의 범위이다.

ⓖ 상기 촉매는 팔라듐을 포함한다.

ⓗ 상기 환원성 가스는 포밍 가스이다.

ⓘ 상기 전극은 동 및 동합금중 적어도 하나를 갖는다.

ⓙ 상기 불활성 가스는 질소 가스이다.

본원 발명의 제 2 실시예에 따라서, 전극을 갖는 피검사체의 적어도 하나의 전극에 프로브 핀을 전기적으로 접촉시켜, 피검사체의 전기적 특성을 검사하는 프로브 장치가 제공된다. 상기 프로브 장치는, 환원성 가스를 사용한 환원 처리 및 플라즈마 가스를 사용한 에칭 처리의 적어도 하나를 상기 피검사체의 전극에 대해 실시하는 환원/플라즈마 에칭 처리 기구와, 상기 피검사체와 상기 프로브 핀중 적어도 하나를 이동시킴으로써, 상기 피검사체의 전극과 상기 프로브 핀을 전기적으로 접촉시키는 기구를 구비한다.

상기 프로브 장치는 하기 구성 ⓚ 내지 ⓧ중 어느 하나, 혹은 이들의 구성중 임의의 어느 하나가 복수를 조합시켜 구비하는 것이 바람직하다.

ⓚ 환원성 가스는 수소 가스를 포함하는 가스 및 포밍 가스중 하나이다.

ⓛ 피검사체를 불활성 가스 분위기에 있어서, 피검사체를 가열하는 기구를 구비하여, 환원/플라즈마 처리 기구에 의한 환원 처리는 상압하에서 환원성 가스를 피검사체의 전극에 접촉시킴으로써 실시된다.

ⓜ 환원/플라즈마 처리 기구에 의한 환원 처리에 있어서의 환원성 가스는 상온의 수소 가스 및 상온의 포밍 가스중 하나이다.

ⓝ 가열 기구는 피검사체를 150℃ 내지 270℃의 범위로 가열한다.

ⓞ 환원/플라즈마 에칭 처리 기구에 의해 처리된 피검사체의 적어도 전극의 주위를 비산화성 분위기로 하는 기구.

ⓟ 비산화성 분위기로 하는 기구는 적어도 상기 전극의 주위를 건조 분위기로 한다.

ⓠ 상기 프로브 장치는 피검사체의 전기적 특성을 검사하는 프로브실을 구비하고, 환원/플라즈마 에칭 처리 기구는 상기 프로브실내에 배치되어 있다.

ⓡ 프로브 장치는 피검사체를 반입/반출하는 로더실을 구비하고, 상기 환원/플라즈마 에칭 처리 기구는 상기 로더실내에 설치된다.

ⓢ 상기 환원/플라즈마 에칭 처리 기구는 처리 용기와, 상기 처리 용기내에 배치되고 또한 상기 피검사체를 탑재하는 탑재대와, 이 탑재대의 온도 조정 기구와, 온도 조정 기구에 의해 가열된 상기 피검사체의 표면에 환원성 가스를 공급하는 기구 및 에칭 가스를 공급하는 기구중 적어도 하나를 갖는다.

ⓣ 피검사체의 표면에 환원성 가스를 공급하는 수단은 수소 가스를 포함하는 가스의 공급원과, 이 가스의 공급원에서 상기 가스가 공급되는 가스 유로와, 상기 가스 유로중에서 상기 가스를 활성화하는 수단.

ⓤ 상기 가스 유로중에서 상기 가스를 활성화하는 수단은 상기 가스 유로의 내면에 배치된 촉매 금속이다.

ⓥ 상기 촉매 금속은 백금족 금속 및 그 합금중 적어도 하나이다.

ⓦ 상기 촉매는 팔라듐이다.

ⓧ 상기 환원/플라즈마 에칭 기구는 처리 용기와, 상기 처리 용기내에 배치되고 또한 상기 피검사체를 탑재하는 탑재대와, 상기 처리 용기내에 상기 환원성 가스를 공급하는 기구와, 상기 처리 용기내에서 상기 환원성 가스로부터 플라즈마를 발생시키는 기구를 갖는다.

본 발명의 제 3 실시예에 따라서, 피검사체의 전기적 특성을 검사하는 프로브 장치에 있어서, 상기 피검사체의 전극을 환원 처리 및 에칭 처리중 적어도 하나를 실행하기 위해 환원/플라즈마 에칭 처리 기구가 제공된다. 상기 환원/플라즈마 에칭 처리 기구는 수소 가스를 포함하는 가스를 공급하는 가스원과, 상기 가스원에서 수소를 포함하는 가스가 공급되는 가스 유로와, 상기 가스 유로에 배치되어, 수소를 포함하는 가스의 활성화 처리 및 플라즈마화 처리중 적어도 하나를 처리하기 위한 처리 기구를 구비한다.

상기 환원/플라즈마 에칭 기구는 상기 가스 유로는 내벽면을 구비하며, 상기 내벽면의 표면은 촉매 금속을 구비하는 것이 바람직하다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 프로브 장치의 일 실시예를 도시한 단면도로서, 도 1a는 가스 공급 용기(15A)내에 히터(15B)를 구비한 프로브 장치이고, 도 1b는 동일 히터를 구비하지 않은 프로브 장치를 도시한 도면,

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 프로브 장치의 다른 실시예에 적용될 수 있는 환원 처리 장치를 도시한 단면도,

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 프로브 장치의 또다른 실시예에 적용된 환원/플라즈마 에칭 처리 장치를 도시한 단면도로서, 도 3a는 히터(15)를 구비한 환원/플라즈마 에칭 처리 장치를 도시한 단면도이고, 도 3b는 환원/플라즈마 에칭 처리 장치를 도시한 단면도,

도 4는 본 발명의 프로브 장치의 또다른 실시예에 적용된 환원/플라즈마 에칭 처리 장치를 도시한 단면도,

도 5는 본 발명의 프로브 방법의 일 실시예를 이용하여 동(銅) 웨이퍼의 환원 처리를 한 경우의 동박막내의 산소 농도의 분포를 비교예와 함께 나타낸 그래프,

도 6은 본 발명의 프로브 방법의 일 실시예를 이용하여 동 웨이퍼의 환원 처리를 하는 경우의 동 웨이퍼의 온도와 동박막내의 산소 농도의 분포를 나타내는 그래프,

도 7a 및 도 7b는 환원 후의 동 웨이퍼의 산화에 대한 습도의 영향을 도시하는 도면으로, 도 7a는 건조 공기, 대기중에 소정 시간 방치한 경우의 동 웨이퍼의 온도와 동박막내의 산소 농도의 분포를 나타내는 그래프이고, 도 7b는 건조 공기, 대기중에서의 산화 속도를 나타내는 그래프,

도 8a 내지 도 8c는 각각 본 발명의 프로브 방법의 일 실시예를 도시하는 도면으로, 오우버드라이브량과 접촉 저항값의 관계를 나타내는 그래프,

도 9a 내지 도 9c는 각각 환원 처리하지 않는 동 웨이퍼의 오우버드라이브량과 접촉 저항값의 관계를 도시하는 도면으로, 도 8a 내지 도 8c에 상당하는 그래프,

도 10a는 본 발명의 프로브 방법의 일 실시예에 의해 측정한 동 웨이퍼의 접촉 저항값의 시간 경과적 변화를 나타내는 그래프이고, 도 10b는 환원 후의 동 웨이퍼를 대기속에서 측정한 동 웨이퍼의 접촉 저항값의 시간 경과적 변화를 나타내는 그래프,

도 11의 (a) 내지 도 11의 (h)는 각각 본 발명의 피처리체의 환원 방법의 일 실시예의 각 공정을 나타내는 개념도,

도 12a 및 도 12b는 도 1의 검사 장치 등에 내장될 수 있는 환원 처리 장치의 다른 예를 나타내는 도면으로, 도 12a는 그 단면도이고, 도 12b는 그 평면도,

도 13은 본 발명의 제 6 실시예의 실험 결과를 나타내는 동박막층의 표면으로부터의 깊이와 산소 농도와의 관계를 나타내는 그래프,

도 14는 본 발명의 제 7 실시예의 실험 결과를 나타내는 동박막층의 표면으로부터의 깊이와 산소 농도와의 관계를 나타내는 그래프,

도 15는 본 발명의 제 8 실시예의 실험 결과를 나타내는 동박막층의 표면으로부터의 깊이와 산소 농도와의 관계를 나타내는 그래프.

도 1a 내지 도 10b를 참조하여 본 발명의 실시예가 설명된다. 본 발명의 실시예는, 예컨대 수소 가스 혹은 수소 가스를 포함하는 환원성 가스(예컨대, 수소 가스와 질소 가스의 혼합 가스인 포밍 가스)를 이용하여, 웨이퍼상의 전극 표면에 형성된 산화막을 환원 처리 혹은 플라즈마 에칭 처리함으로써, 산화막의 일부 혹은 전부를 제거한다(이하, 「산화막을 제거한다」라고 기재함).

전극상의 산화막을 제거함으로써, 프로브 핀을 낮은 침압으로 전극에 전기적으로 접촉시킬 수 있다. 이 결과, 프로브 핀에 의해 전극은 손상을 받지 않고, 프로브 핀의 수명도 연장시킬 수 있다.

본 실시예의 프로브 장치가 설명된다. 본 실시예의 프로브 장치(10)는, 예컨대 도 1a에 도시한 바와 같이 피처리체(예컨대, 웨이퍼)(W)를 반송하는 로더실[도 4의 참조부호(56)]과, 웨이퍼(W)상에 형성된 피검사체(w')(이하, 집적 회로라고 함)의 전기적 특성을 검사하는 프로브실(11)과, 이들 양 실내에 배치된 각종 기기를 제어하는 제어 장치(51)를 구비할 수 있다.

로더실은, 예컨대 25장의 웨이퍼(W)를 수납하는 카세트를 탑재하는 탑재부와, 이 카세트로부터 웨이퍼(W)를 1장씩 반송하는 웨이퍼 반송 기구와, 이 웨이퍼 반송 기구에 의해 웨이퍼(W)를 반송하는 사이에 웨이퍼를 소정 방향으로 가지런히 하는 서브 척을 구비할 수 있다.

프로브실(11)은 탑재대(13)와, 탑재대(13)의 상방에 배치된 프로브 카드(14)와, 프로브 카드(14)의 프로브 핀(14A)과 웨이퍼(W)상의 피검사체(w')의 전극(P)의 위치 정렬을 실행하는 정렬 기구(도시하지 않음)와, 웨이퍼(W)상의 피검사체 (w')의 전극을 환원 처리 및 플라즈마 에칭 처리중 적어도 하나를 실시하는 처리 수단(이하, 「환원/플라즈마 에칭 처리 기구」라고 기재함)(15)을 구비할 수 있다.

탑재대(13)는, 3축(X축, Y축, Z축) 이동 기구(12)에 의해 3축 방향으로 이동되고, 회전 기구에 의해 θ방향으로 정역(正逆) 회전될 수 있다. 탑재대(13)는 그 위에 탑재하는 피검사체(w')의 온도를 조정하는 온도 조정 기구(35J)를 구비할 수도 있다.

프로브 카드의 프로브 핀은 웨이퍼(W)상에 형성된 집적 회로의 전극과 접촉하여 테스터와 전극 사이를 접속한다. 전극은 예컨대 동, 동합금, 알루미늄 등의 도전성 금속에 의해 형성될 수 있다.

환원/플라즈마 에칭 처리 기구(15)는 탑재대(13)상의 피검사체(w')의 전극 표면에 형성된 산화막을 제거한다.

프로브 카드(14)는 프로브실(11)의 상부의 헤드 플레이트(16)에 고정될 수 있다. 이 헤드 플레이트(16)상에는 테스터(T)를 갖는 테스트 헤드(TH)가 프로브 카드(14)와 전기적으로 접속가능하게 배치되어 있다. 이동 기구(12)는, 도 1a 및 도 1b에 도시한 바와 같이, 프로브실(11)내의 바닥면상을 Y방향(도 1a 및 도 1b에서는 지면에 수직방향)으로 이동하는 Y 테이블(12A)과, Y 테이블(12A)상을 X방향으로 이동하는 X 테이블(12B)과, X 테이블(12B)상에 배치된 Z축 기구(12C)를 가질 수 있다. 이동 기구(12)는 리니어 모터의 원리를 이용한 기구라도 좋다. 이동 기구(12)는 탑재대(13)를 X, Y, Z방향으로 이동시킨다. 탑재대(13)는 그 위에 탑재되는 피검사체(w')의 온도를 예컨대 -55℃ 내지 400℃에서의 범위로 조정하는 온도 조정 기구를 내장할 수 있다. 탑재대(13)는 도시하지 않는 θ구동 장치에 의해 정역 방향으로 회전될 수 있다.

환원/플라즈마 에칭 처리 기구(이하, 환원 처리 기구」라고 함)(15)는 예컨대 프로브실(11)내에 공급되고, 또한 가열된 포밍 가스에 의해 상압 또는 감압하에서 탑재대(13)상에 탑재되고 또한 가열된 피검사체(w')의 전극 표면의 산화막을 환원 처리 및 플라즈마 에칭 처리중 적어도 하나의 처리를 한다. 환원 처리 수단(15)은, 예컨대 도 1a에 도시한 바와 같이, 헤드 플레이트(16)상에 배치되고 또한 예컨대 석영, 세라믹 등의 내열성 재료에 의해 형성된 가스 공급 용기(15A)와, 가스 공급 용기(15A)내에 설치된 히터(15B)와, 가스 공급 용기(15A)의 입구에 접속된 가스 공급관(15C)과, 가스 공급관(15C)에 접속되고 또한 포밍 가스를 공급하는 가스 공급원(15D)과, 가스 공급원(15D)으로부터의 포밍 가스의 유량을 제어하는 질량 흐름 제어기(mass flow controller)(또는 배기관)(15E)를 가질 수 있다. 환원 처리 수단(15)은 가스 공급 용기(15A)내의 히터(15B)에 의해 포밍 가스를 가열할 수 있다. 가열된 포밍 가스는 탑재대(13)상에서 가열된 피검사체(w')의 전극(P)상의 산화막을 환원 처리 혹은 플라즈마 에칭 처리한다.

가스 공급 용기(15A)는 단열 기구를 구비할 수 있다. 단열 기구는 가스 공급 용기(15A)내의 온도 저하를 방지한다. 가스 공급 용기(15A)의 가스 배출구(35K)는, 도 1a 및 도 1b에 도시한 바와 같이, 프로브 카드(14)에 인접하는 위치로 헤드 플레이트(16)를 관통하여, 탑재대(13)의 상면에 대향 배치할 수 있다. 프로브실(11)은 배기구(1lA)를 갖는다. 배기구(1lA)에는 배기관(15E)을 거쳐서 배기 장치(52)가 접속될 수 있다. 이동 기구(12)의 상부에는 그 상단부가 개구하고 또한 탑재대(13)를 둘러싸는 편평한 용기(15F)가 고정될 수 있다. 이 용기(15F)는 탑재대(13)의 직경보다도 큰 직경으로 형성될 수 있다. 용기(15F)는 가스 공급 용기(15A)에서 공급된 포밍 가스로 충만되고, 용기(15F)내는 포밍 가스로 환원성 분위기로 될 수 있다. 가스 공급 용기(15A)의 가스 배출구(35K)의 위치는 탑재대(13)가 이동하는 범위내라면 어느 장소라도 좋다.

포밍 가스는 수소 가스와 캐리어 가스(질소 가스)로 이루어진 혼합 가스로 할 수 있다. 프로브실(11)내의 포밍 가스는 질량 유량 제어기(15E)에 의해 수소 가스의 함유량이 방폭(防爆) 범위내(예컨대, 5용량% 이하, 구체적으로는 3용량% 정도)로 조정될 수 있다. 캐리어 가스로서는, 질소 가스 이외에, 예컨대 아르곤, 헬륨 등의 희박 가스를 이용할 수 있다.

프로브실(11)의 내면은 쉴드 부재(15G)를 가질 수 있다. 쉴드 부재(15G)는 프로브실(11)내를 기밀 상태로 유지하여, 프로브실내를 소정의 감압 상태로 유지할 수 있다. 프로브실(11)의 내외에는 산소 농도계(17)가 배치될 수 있다. 이들 산소 농도계(17)는 프로브실(11) 내외의 산소 농도를 측정한다. 산소 농도계(17)가 위험 영역의 산소 농도를 검출하면, 알람 등의 경보기(53)가 경보를 발생할 수 있다.

프로브 장치(10)는 건조 공기를 공급하는 수단(54)을 구비할 수 있다. 건조 공기 공급원(54)은 프로브실(11)내의 탑재대상에 건조 공기를 공급하여, 건조 분위기하에서 피검사체(w')의 전기적 특성이 검사될 수 있다. 건조 분위기는 환원 처리 기구(15)에 의해서 피검사체(w')의 산화막이 제거된 전극 표면이 공기중의 수분에 의해 재산화되는 것을 방지한다. 건조 공기를 프로브실(11)내에 공급하는 경우에는, 환원 처리 기구(15)의 가스 공급관(15C)을 이용할 수 있다.

다음에, 프로브 장치(10)를 이용한 프로브 방법의 일 실시예가 설명된다. 프로브실(11)내에서 프로브 핀(14A)과 피검사체(w')의 전극(P)의 위치 정렬이 수행된다. 배기관(15E)에서 프로브실(11)내의 공기를 배기하는 동시에, 가스 공급원(15D)으로부터의 포밍 가스가 가스 공급 용기(15A)내에 공급된다. 가스 공급 용기(15A)내의 히터(15B)가 포밍 가스를 가열한다. 가열된 포밍 가스는 가스 공급 용기(15A)의 배출구(35K)로부터 탑재대(13)상의 피검사체(w')를 향해 공급된다.

용기(15F)내는 포밍 가스로 충만되어, 용기(15F)내에 환원성 분위기가 형성된다. 포밍 가스는 이미 탑재대(13)의 온도 조정 기구(35J)에 의해, 예컨대 20℃ 이상의 온도까지 가열된 피검사체(w')의 전극(P)의 산화막을 환원하여, 전극 표면상의 산화막의 일부 또는 전부를 제거한다. 환원 처리후의 포밍 가스는 용기(15F)로부터 프로브실(11)내로 유출하고, 프로브실(11)로부터 배기관(15E)을 경유하여 프로브실(11) 외로 배기된다. 이 동작중, 프로브실(11)내에서 공기의 배기가 충분하지 않고, 산소 농도가 소정의 설정값보다도 높은 경우에는, 경보기가 경보를 발생한다.

환원 처리 수단(15)이 전극(P)의 산화막을 제거한 후, 건조 공기(예컨대, 노점이 -70℃)가 용기(15F)내에 공급되어, 용기(15F)내는 건조 분위기로 된다. 이 상태로, 이동 기구(12)가 구동하고, 프로브 카드(14)의 프로브 핀(14A)과 피검사체(w')의 전극(P)이 접촉한다. 이 때, 전극(P)의 산화막이 제거되어 있기 때문에, 프로브 핀(14A)과 전극은 종래보다도 낮은 침압으로 접촉하는 것만으로 양자는 전기적으로 접촉하여, 테스터(T)가 피검사체(w')의 전기적 특성을 검사할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시예는 환원성 가스(예컨대, 포밍 가스)를 이용하여 전극(P)상의 산화막을 상압 또는 감압하에서 환원 처리하는 것과, 건조 분위기하에서 전극(P)과 프로브 핀(14A)을 전기적으로 접촉시키는 것을 구비하고 있기 때문에, 프로브 핀(14A)과 전극(P)을 매우 낮은 침압(예컨대, 0.2mN 이하)으로 접촉시키는 것만으로 이들 양자간을 전기적으로 접촉시킬 수 있다. 전극(P)이나 그 하지층 등의 박막화한 성막층을 프로브 핀(14A)이 낮은 침압으로 손상시키는 것을 회피할 수 있다. 본 실시예는 히터(15B)에 의해 포밍 가스중의 수소가스를 활성화한다. 활성화 수소를 사용한 환원 처리 혹은 플라즈마 에칭 처리는 전극(P)의 산화막을 단시간에 제거할 수 있다. 더구나 포밍 가스 및 피검사체(w')를 가열함으로써, 환원 반응/플라즈마 에칭 처리를 촉진할 수 있다.

상기 실시예는 히터(15B)를 갖는 환원 처리 수단(15)을 이용하고 있다. 그러나, 도 1b에 도시한 바와 같이 히터(15B)를 생략하여 가스 공급원(15D)만을 설치할 수 있다. 이 경우, 가스 공급원(15D)으로부터 환원성 가스(포밍 가스)를 프로브실(11)내에 공급하여, 탑재대(13)상에서 소정 온도(예컨대, 200℃ 이상)로 가열된 피검사체(w')를 환원한다.

도 2a는 환원 처리 기구의 다른 실시예를 나타낸다. 본 실시예의 프로브 장치는 환원 처리 기구에 대해서만, 상기 실시예와 상이하다. 본 실시예에 이용되는 환원 처리 기구(25)는, 도 2a에 도시한 바와 같이, 백금족 금속(예컨대, 팔라듐) 또는 그 합금에 의해 파이프 형상으로 형성된 팔라듐관(예컨대, 직경이 3mm 내지 100mm)(25A)을 갖는다. 팔라듐관(25A)은 가스 유로이다. 환원 처리 기구(25)는 팔라듐관(25A)을 둘러싸고 있는 파이프 형상의 히터(25B)와, 이 히터(25B)를 수용하는 단열관(25C)과, 이 단열관(25C)을 수용하는 2중벽 구조의 수납관(25D)을 가질 수 있다. 환원 처리 기구(25)는 헤드 플레이트에 부착할 수 있다.

팔라듐관(25A)의 상단부에는, 가스 공급관(25E)을 거쳐서 가스 공급원(15D)이 접속된다. 가스 공급원(15D)은 팔라듐관(25A)에 수소 가스를 포함하는 가스(예컨대, 포밍 가스)의 유량을 질량 유량 제어기(15E)에서 제어하면서 동일 가스를 공급한다. 단열관(25C) 및 수납관(25D)은 모두 중앙에 출구가 형성된 저면을 갖고 있다. 수납관(25D)은 바닥면도 이중 구조로 구성되어, 2중벽 사이로 질소 가스 등의 불활성 가스를 공급한다. 수납관(25D)의 출구로부터 프로브실내로 공급된 불활성 가스는 프로브실내의 공기와 치환된다. 팔라듐관(25A)은 수소 가스를 활성화하는 기능을 갖고 있다. 팔라듐관(25A)은 메쉬 형상 또는 스펀지 형상이라도 좋다. 팔라듐관(25A) 대신에, 내식성 재료에 의해 형성된 관내에 입상(粒狀)의 팔라듐 촉매 혹은 팔라듐제의 코일을 배치하더라도 좋다.

환원 처리 기구(25)의 동작이 설명된다. 우선 질소 가스가 수납관(25D)으로부터 프로브실내로 공급된다. 질소 가스는 프로브실내의 공기와 치환하는 동시에, 히터(25B)는 팔라듐관(25A)을 수소 가스의 활성화 온도(600℃ 이하) 혹은 수소를 플라즈마화하는 온도까지 가열한다. 이어서, 가스 공급원(15D)으로부터 포밍 가스가 팔라듐관(25A)으로 공급된다. 포밍 가스중의 수소 가스는 팔라듐관(25A)과 접촉함으로써 활성화된다. 포밍 가스가 프로브실내의 웨이퍼(W)를 향해 제공된다. 활성화된 수소 가스가 가열된 웨이퍼(W)상의 전극의 산화막을 환원 혹은 플라즈마 에칭한다. 이 환원 처리 기구(25)는, 예컨대 동 또는 동합금에 의해 형성된 금속을 환원 처리 혹은 에칭 처리하는 경우에 바람직하게 이용할 수 있다.

도 3a는 본 발명의 또다른 실시예의 프로브 장치에 이용되는 환원 처리 기구를 나타내고 있다. 본 실시예의 프로브 장치는 환원 처리 기구를 달리하는 것 이외는 상기 각 실시예에 준하여 구성될 수 있다. 본 실시예에 이용되는 환원 처리 및 에칭 처리중 적어도 하나를 실시하는 환원 처리 기구(15)는 도 3a에 도시한 바와 같이 로더실(16)내에 설치된다. 웨이퍼(W)상에 형성된 피검사체(w')의 검사 전에, 환원 처리 기구(15)는 로더실(16)내에서 웨이퍼(W)상에 형성된 피검사체(w')의 전극(P)의 산화막을 환원한다. 환원 처리 기구(15)는 처리 용기(35A)와, 처리 용기(35A)내에서 웨이퍼(W)를 가열, 냉각하는 온도 조정 기구(35J)와, 탑재대(13)와, 탑재대(13)상에서 웨이퍼(W)를 주고받기 위한 복수의 승강 핀(35C)과, 처리 용기(35A)의 상방에 설치하고 또한 히터(15B)를 갖는 가스 공급 용기(15A)와, 가스 공급 용기(15A)에 접속된 가스 공급관(15C)과, 가스 공급원(15D)과, 가스 공급 용기(15A)에 접속된 가스 배기관(15E)을 구비할 수 있다. 가스 공급원(15D)으로부터 가스 공급관(15C)을 거쳐 도입된 포밍 가스는 가스 공급 용기(15A)내에서 가열된다. 가열된 포밍 가스는 처리 용기(35A)내에 도입되고, 피검사체(w')의 전극(P)의 산화막을 환원하다. 로더실(16)내에는 웨이퍼 반송 기구(16A)가 설치된다. 웨이퍼 반송 기구(16A)는 카세트(C)와 처리 용기(35A) 사이에서 웨이퍼(W)를 반송한다. 로더실(16)내에는, 프로브실과 마찬가지로 건조 공기를 공급하고, 건조 분위기로 조정하는 것이 바람직하다. 참조부호(G)는 처리 용기(35A)를 개폐하는 개폐 도어이다.

다음에, 환원 처리 기구(15)의 동작이 설명된다. 로더실(16)내에서, 웨이퍼반송 기구(16A)가 카세트(C)로부터 웨이퍼(W)를 취출하고, 개방된 개폐 도어(G)로부터 처리 용기(15A)내에 웨이퍼(W)를 반송하고, 탑재대(13)로부터 상승한 승강 핀(35C)상에 웨이퍼(W)를 탑재한다. 승강 핀(35C)이 하강하여, 웨이퍼(W)를 탑재대(13)상에 탑재한다. 탑재대(13)의 온도 조정 기구(35J)가 웨이퍼(W)를 소정의 온도까지 가열하는 한편, 가스 공급원(15D)으로부터 포밍 가스를 가스 공급 용기(15A)내에 공급한다. 포밍 가스는 가스 공급 용기(15A)내에서 온도 조정 기구(35J)에 의해 가열된다[예컨대, 웨이퍼(W)와 대략 동일 온도]. 가열된 포밍 가스는 처리 용기(35A)내에 유입하고, 웨이퍼(W)상의 피검사체(w')의 전극(P)을 환원 혹은 에칭한다. 산화막을 환원 혹은 에칭한 후에, 웨이퍼 반송 기구(16A)는 처리 용기(35A)내로부터 웨이퍼(W)를 취출하고, 프로브실내에 반송한다. 반송된 웨이퍼(W)상에 형성된 피검사체(w')의 전기적 특성이 프로브실에서 검사된다.

도 3b는 도 3a에 도시한 장치에 비해 히터(15B)를 갖추고 있지 않은 점에서 상이하다. 도 3b에 도시된 환원 처리 기구(15)는 가스 공급원(15D)으로부터의 환원성 가스(예컨대, 포밍 가스)를 처리 용기(35A)에 공급한다. 환원성 가스는 처리 용기(35A)내에 배치된 탑재대(13)상의 가열된 피검사체(w')의 전극(P)의 산화막의 일부 혹은 전부를 환원하다.

도 4는 본 발명의 또다른 실시예의 프로브 장치에 이용되는 환원 처리 기구(15)를 나타낸다. 본 실시예의 프로브 장치는 환원 처리 기구(15)를 달리한 것 이외는 상기 각 실시예에 준하여 구성될 수 있다. 본 실시예에 이용되는 환원 처리 기구(15)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 로더실(56)과, 로더실(56)에 도어(G)를 거쳐서 연통/차단가능하게 연결된 처리 용기(35)와, 처리 용기(35)내에 배치된 하부전극을 겸하는 탑재대(13)와, 탑재대(13)의 상방에 평행하게 배치되고 또한 다수의 가스 공급 구멍을 갖는 상부 전극(45C)과, 처리 용기(35)내에 포밍 가스를 공급하는 가스 공급원(15D)과, 처리 용기(35)내의 가스를 배기하는 배기 장치(52)를 구비할 수 있다. 로더실(56)은 건조 분위기로 될 수 있다.

탑재대(13)는, 예컨대 도 2a에 도시한 바와 같이, 11.56MHz의 고주파 전원(45E)에 접속된 하부 전극(45F)과, 히터를 갖는 가열부(45G)와, 가열부(45G)의 하측에 배치되고 또한 냉매 유로를 갖는 냉각부(45H)와, 웨이퍼(W)를 탑재면상에서 승강시키는 승강 핀[도 3a의 참조부호(35C)]를 구비할 수 있다. 소정의 감압하에서, 고주파 전원(45E)이 하부 전극(45F)에 고주파 전력을 인가함으로써, 상부 전극(45C) 사이에서 포밍 가스의 플라즈마를 발생시킨다. 가열부(45G) 및 냉각부(45H)는 탑재대(13)상의 웨이퍼(W)의 온도를 조정한다. 가스 공급원(15D)은, 예컨대 도 4에 도시한 바와 같이, 수소 가스를 공급하는 수소 가스 공급원(45I)과, 질소 가스를 공급하는 질소 가스 공급원(45J)과, 각각의 가스의 유량을 조정하는 질량 유량 제어기(15E)를 구비할 수 있다. 질량 유량 제어기(15E)는 수소 가스를 소정 농도로 조정하여 처리 용기(35)내에 공급한다. 처리 용기(35)내부터의 처리 후의 가스는 가스 배기관(15E)에서 배기된다.

환원 처리 기구(15)의 동작이 설명된다. 로더실(56)내에서 카세트로부터 웨이퍼(W)가 출력된다. 웨이퍼(W)상에 형성된 피검사체(w')의 전기적 특성을 검사하기 전에, 웨이퍼 반송 기구가 로더실(56)로부터 처리 용기(35)내의 탑재대(13)상에 웨이퍼(W)를 반송한다. 게이트 밸브(G)를 폐쇄하고, 처리 용기(35)내를 외기로부터 차단한 후, 배기 장치(52)가 처리 용기(35)내의 공기를 배기한다. 처리 용기(35)내의 공기를 질소 가스로 치환한 후, 가스 공급원(15D)으로부터 처리 용기(35)내로 수소 가스와 질소 가스로 이루어진 포밍 가스가 소정의 유량으로 공급되고, 공기는 포밍 가스로 치환되고, 처리 용기(35)내는 플라즈마가능한 압력으로 유지된다. 하부 전극(45F)에 고주파 전력이 인가되어, 상부 전극(45C) 사이에서 포밍 가스의 플라즈마가 발생한다. 이 플라즈마는 웨이퍼(W)상의 피검사체(w')의 동(銅) 전극(P)의 산화막을 에칭한다. 냉각부(45H)가 웨이퍼(W)를 급속 냉각하여, 웨이퍼(W)의 온도를 상온까지 내린 후, 포밍 가스의 공급 및 배기를 정지한다. 게이트 밸브(G)가 열리는 동시에, 웨이퍼 반송 기구가 처리 용기(35)내에 진입하여, 웨이퍼 반송 기구가 웨이퍼(W)를 처리 용기(35)내로부터 로더실내로 반출한다. 게이트 밸브(G)가 닫혀진다. 웨이퍼(W)는 건조 분위기로 조정된 로더실을 경유하여, 프로브실로 반송된다. 이 후에는 상기 각 실시예와 같이 프로브실내에서 웨이퍼(W)상의 피검사체(w')의 전기적 특성이 검사된다.

[실시예]

본 실시예에서는, 실험에 의해 동의 산화, 환원 현상 및 습도의 산화로의 영향에 대해 구체적으로 관찰하는 동시에, 본 발명의 프로브 방법을 구체적으로 실시하여 환원의 효과를 확인했다.

실시예 1

본 실시예에서는 포밍 가스의 환원 성능을 관찰했다. 참조용 동 웨이퍼(동박막=1㎛, TiN 기초=15nm)(이하, 단지 「참조 웨이퍼」라 칭함)의 산화막을 포밍 가스 분위기하에서 환원 처리하여, 동박막내의 산소 농도 분포에 대해 관찰했다. 구체적으로는, 참조 웨이퍼를 탑재대상에 탑재하고, 150℃로 온도 설정된 탑재대로 참조 웨이퍼를 가열하였다. 이 상태로 포밍 가스(수소 가스 농도=3용량%)를 공급하고, 포밍 가스 분위기하에서 참조 웨이퍼를 노출시킨 후, 그 동박막내의 산소 농도 분포를 X선 광전자 분광기(XPS)에 의해 관찰했었다. 마찬가지로 하여 참조 웨이퍼를 가열한 상태로, 질소 가스만을 공급하여, 질소 가스 분위기하에서 참조 웨이퍼를 노출시킨 후, 그 동박막내의 산소 농도 분포를 XPS에 의해 관찰했다. 도 5는 이들의 결과를 나타내고 있다. 도 5에 나타낸 결과에 따르면, 포밍 가스를 공급한 경우에는, 동박막 표면으로부터 깊이가 10nm에 도달하기 전에 산소 농도는 0at%로 되었다. 이것은 참조 웨이퍼와 비교하여 산화막이 각별히 두꺼워져 포밍 가스에 의해 산화막을 확실하게 환원하고 있는 것을 나타내다. 이에 대해, 질소 가스를 공급한 비산화성 분위기하에서는 산소 농도가 참조 웨이퍼보다도 높아져 있음을 알았다.

실시예 2

본 실시예에서는 포밍 가스를 이용하여 참조 웨이퍼의 산화막을 환원하는 경우의 탑재대의 온도의 영향에 대해 관찰했다. 즉, 도 6에 도시한 바와 같이, 탑재대의 온도를 250℃, 300℃, 325℃, 150℃으로 변화시키고, 각 온도에 있어서의 동박막내의 산소 농도 분포를 XPS에 의해서 관찰했다. 도 6은 이 결과를 나타내고 있다. 도 6에 나타낸 결과에 따르면, 탑재대의 온도가 높을수록 환원이 촉진되는 것을 알았다.

실시예 3

본 실시예에서는 산화에 대한 습도의 영향에 대해 관찰했다. 즉, 웨이퍼를 건조 공기(노점: -70℃), 대기(온도=25℃, 습도=50%) 및 질소 가스중에 도 7a에 나타낸 시간만 방치하여, 각각의 환경하에서의 동 웨이퍼(동박막=1㎛, TiN 기초=15nm)의 산화의 진행 경과를 관찰했다. 도 7a는 이 결과를 나타내고 있다. 건조 공기중의 산화 속도와 대기중의 산화 속도를 구했다. 도 7b는 이 결과를 나타내고 있다. 도 7a에 표시된 ◆표는 동 웨이퍼를 제작한 직후의 동박막내의 산소 농도의 분포를 나타내고 있다. 도 7a 및 도 7b에 나타낸 결과에 따르면, 습도가 높은 대기중에서의 방치 시간이 길수록 동박막의 산화가 진행하여, 환원해야 할 산화막 두께가 두꺼운 것을 알았다. 이에 대해 건조 공기속에서는 방치 시간이 길더라도 제작 직후의 동 웨이퍼와 비교하여 산화가 그 만큼 진행하지 않는 것을 알았다. 따라서, 환원 후이더라도 습도가 있는 대기중에서 검사를 하지 않고, 건조 공기속에서 검사하는 쪽이 낮은 침압으로 검사할 수 있는 것을 알았다.

실시예 4

본 실시예에서는 건조 분위기하에서, 프로브 핀의 침압과 동 웨이퍼의 산화막의 접촉 저항과의 관계를 관찰하였다. 수소 가스를 이용하여 하기 조건으로 동 웨이퍼를 환원 처리한 후, 질소 가스 분위기하에서 20분간 보관하였다. 그 후, 환원 동 웨이퍼를 탑재대상에 탑재하여, 건조 공기(노점=-70℃)하에서 탑재대를 0㎛, 10㎛, 30㎛의 3단계에서 오우버드라이브된 각 시점에서, 동 웨이퍼와 프로브 핀 사이의 접촉 저항을 측정하였다. 도 8a 내지 도 8c는 오우버드라이브량(침압)과 접촉 저항의 관계를 나타내고 있다. 비교를 위해, 환원 처리를 하지 않는 동 웨이퍼를 이용하여 건조 공기(노점: -70℃)하에서 프로브 핀의 침압과 접촉 저항을 마찬가지로 측정했다. 이 결과는 도 9a 내지도 9c에 나타내고 있다. 여기서, 오우버드라이브(OD)량이 OD=0㎛, OD=10 ㎛ 및 OD=30㎛일 때의 침압은 각각 0, 15mN, 50mN 이었다. 프로브 카드의 15개의 프로브 핀의 모두가 동 웨이퍼의 중앙에서 접촉하고, 저항값이 5Ω이하일 때를 OD=0㎛이었다. 또한, z방향의 편차는 10㎛ 이하였다.

[환원 처리조건]

처리실내의 압력: 133.332Pa

탑재대의 온도: 400℃

탑재대의 승온 시간: 5분

수소 가스에 의한 환원 처리 시간: 15분

수소 가스의 유량: 500 sccm

웨이퍼의 냉각 시간: 15분

도 8a 내지 도 8c에 나타낸 결과에 따르면, 오우버드라이브량이 0㎛의 경우(즉, 동 웨이퍼와 프로브 핀이 접촉한 만큼의 경우)에서는, 도 8a에 도시한 바와 같이 접촉 저항값이 1.0Ω을 초과하였다. 그러나, 측정 회수가 늘어나면 접촉 저항이 저하하는 것을 알았다. 오우버드라이브량이 10㎛이 되면 측정 초기로부터 접촉 저항값이 0.2Ω이하로 각별히 낮게 되어, 동박막과 프로브 핀 사이의 도통성이 매우 좋음을 알았다. 또한, 오우버드라이브량이 30㎛에 도달하더라도 10㎛의 경우와 접촉 저항값이 거의 변하지 않는 것을 알았다. 따라서, 10㎛의 오우버드라이브량, 즉 15mN이라는 낮은 침압으로 웨이퍼의 검사를 확실하게 수행할 수 있는 것을 알았다.

이에 대해, 환원 처리를 하지 않는 동 웨이퍼의 경우에는, 도 9a 내지 도 9c에 나타낸 결과로부터도 분명한 바와 같이, 건조 공기 분위기하에서도, 오우버드라이브량이 30㎛, 즉 50mN이라는 높은 침압이 아니면 웨이퍼의 검사를 수행할 수 없는 것을 알았다.

실시예 5

본 실시예에서는 환원 후의 동 웨이퍼와 프로브 핀 사이의 접촉 저항에 대한 습도의 영향에 대해 관찰했다. 건조 공기(노점=-70℃)를 300 L/분의 유량으로 공급하여, 건조 분위기하에서 동 웨이퍼를 10㎛ 만큼 오우버드라이브함으로써 동 웨이퍼와 프로브 핀을 접촉시켜 동 웨이퍼 전면의 접촉 저항을 측정하였다. 이 결과는 도 10a에 나타내었다. 또한, 대기(온도=25℃, 습도=50.1%) 중에서 환원 후의 동 웨이퍼를 10㎛ 만큼 오우버드라이브함으로써 동 웨이퍼와 프로브 핀을 접촉시켜 동 웨이퍼 전면의 접촉 저항을 측정했다. 이 결과를 도 10b에 나타냈다.

도 10a 및 도 10b에 나타낸 결과에 따르면, 건조 분위기하에서는 동 웨이퍼 전면으로 1Ω 이하의 낮은 저항값으로 안정하고 있지만, 대기 중에서는 측정 시간의 중간 만큼 접촉 저항값이 현저하게 높을 것을 알았다. 본 실시예에서는 프로브 카드로서는 10㎛의 오우버드라이브로 0.2mN의 하중이 발생하는 14핀 형태도 사용하였다.

이상으로부터, 환원 처리 실시후 건조 공기 중에 있으면 4시간 이상의 장시간에서도 0.2mN 정도의 저침압으로 확실하게 검사할 수 있는 것을 알았다. 대기 중에서의 검사에서는 탑재 대상의 동 웨이퍼는 중앙부가 주연부보다 낮기 때문에, 동일한 오우버드라이브량이라도 중앙부가 주연부보다 침압이 낮아서 접촉 저항이 높아진다.

다음에, 도 3b에 나타낸 환원 처리 기구(15)를 이용한 본 발명의 환원 방법의 다른 실시예를 도 2b, 도 11 내지 도 12를 참조하면서 설명한다. 도 11은 도 3b에 나타낸 처리 용기(35A)내의 처리를 나타내는 관점에서, 도 3b 중의 처리 용기(35A)만을 나타내고 있다. 도 11의 (a)에 도시한 바와 같이, 반송 기구가 로더실(56)내에서 개폐 도어(G)를 거쳐서, 웨이퍼(W)를 처리 용기(35A)내의 탑재대(13)의 승강 핀(35C)상에 반송한다. 탑재대(13)의 승강 핀이 하강하여, 탑재대(13)상에 웨이퍼(W)를 탑재한다. 탑재대는 진공 흡착 기구에 의해 웨이퍼(W)를 고정할 수 있다. 개폐 도어(G)가 폐쇄된다[도 11의 (b) 참조]. 이어서, 불활성 가스(예컨대, 질소 가스, 1L/분 내지 2L/분의 유량)를 처리 용기(35A)내로 공급한다. 처리 용기(35A)내의 공기는 질소 가스로 치환되어, 처리 용기(35A)내에서는 불활성 가스 분위기가 형성된다.

도 11의 (c)에 도시한 바와 같이, 불활성 가스 분위기하에서, 가스 공급관(15C)에서 환원성 가스(예컨대, 상온의 포밍 가스, 1L/분 내지 2L/분의 유량)가 처리 용기(35A)내의 탑재대(13)상의 웨이퍼(W)를 향해 공급된다.

가스 공급관(15C)은, 예컨대 도 2b에 도시한 바와 같이, 백금족 금속(예컨대, 팔라듐)에 의해 형성된 관(15C)(예컨대, 직경이 3mm 내지 100 mm) 혹은 팔라듐박을 포함하는 관(15C)이 이용될 수 있다.

도 11의 (d)에 도시한 바와 같이, 온도 조정 기구(35J)가 탑재대(13)를 가열하여 탑재대(13)상의 웨이퍼(W)를 예컨대 150℃ 내지 270℃까지 단시간(예컨대 5분)으로 급속 가열한다. 이 온도에서 도 11의 (e)에 도시한 바와 같이, 포밍 가스가 웨이퍼(W)의 동, 동합금 등에 의해 형성된 전극을 소정 시간(예컨대, 5분 내지 20분간) 환원하다. 환원 처리후, 도 11의 (f)에 도시한 바와 같이, 계속하여 포밍 가스를 공급하면서, 온도 조정 기구(35J)가 웨이퍼(W)를 상온까지 단시간(예컨대 5분)에 급속 냉각한다. 도 11의 (g)에 도시한 바와 같이, 포밍 가스의 공급을 정지한 후, 질소 가스를 가스 공급관(15C)으로부터 처리 용기(35A)로 공급한다. 처리 용기(35A)내의 공기는 질소 가스로 치환되어, 처리 용기(35A)내에 불활성 가스 분위기가 형성된다. 개폐 도어(G)를 개방하여, 반송 기구가 환원 처리 후의 웨이퍼(W)를 처리 용기(35A)로부터 로더실을 경유하여 프로브실(11)(도 1a)내에 반송한다. 프로브실내에서, 웨이퍼(W)상에 형성된 피검사체(w')의 전기적 특성이 검사된다.

온도 조정 기구(35J)가 냉각 수단을 갖지 않는 경우에도, 탑재대(13)를 가열하고, 개폐 도어(G)를 폐쇄하고, 처리 용기(35A)내의 공기를 포밍 가스로 치환한 후, 웨이퍼(W)를 탑재대(13)에 흡착 고정하여, 가열 환원 처리할 수 있다.

온도 조정 기구(35J)와는 별도로, 예컨대 도 12a 및 도 12b에 도시한 냉각 장치(35M')를 설치할 수도 있다. 이 냉각 장치(35M')는, 도 12a 및 도 12b에 도시한 바와 같이, 신축 이동가능한 한쌍의 냉각 플레이트(22C)를 갖고 있다. 이 냉각 장치를 사용하는 경우를 설명한다. 상술한 바와 같이, 처리 용기(35A)내의 탑재대(13)상에서 웨이퍼(W)를 가열하여, 환원 처리한다. 포밍 가스를 처리 용기(35A)내에 흘린 상태로, 승강 핀(35C)이 웨이퍼(W)를 탑재대(13)로부터 들어올린다. 이 상태로 냉각 플레이트(22C)가 승강 핀(35C)을 사이에 두도록, 웨이퍼(W)와 탑재대(13) 사이에 진출한다. 승강 핀(35C)이 웨이퍼(W)를 냉각 플레이트(22C)상에 탑재한 상태, 혹은 간신히 냉각 플레이트(22C)로부터 이간된 상태로 배치한다. 웨이퍼(W)는 냉각 플레이트(22C)에 의해 냉각된다. 냉각후, 한쌍의 냉각 플레이트(22C)는 탑재대(l3)상으로부터 퇴피(退避)한다. 반송 기구(16A)가 승강 핀(35C)에서 지지된 웨이퍼(W)를 프로브실(11)로 반송한다. 냉각 플레이트(22C)를 이용하지 않고서, 포밍 가스를 처리 용기(35A)내에 흘리는 상태로, 승강 핀(35C)이 웨이퍼(W)를 탑재대(13)로부터 들어올린 상태로, 웨이퍼(W)를 냉각할 수도 있다. 웨이퍼(W)를 들어올린 후에 포밍 가스를 흘리도록 하더라도 좋다.

실시예

다음에, 도 13 내지 도 15를 참조하면서, 동 웨이퍼(동박막= 1㎛, TiN 기초= 15nm)의 산화막의 환원을 상온의 포밍 가스로 실시하는 경우와, 가열하여 포밍 가스로 실시하는 경우를 설명한다. 또한, 환원 처리 전후의 공정은 상기 각 실시예에 준하여 실시한다.

실시예 6

본 실시예 6에서는 실온의 수소 가스와 가열(활성화)한 수소 가스의 환원 성능을 관찰하였다. 처리 용기(35A)내를 질소 분위기로 한 후, 동 웨이퍼상의 산화막을 포밍 가스 분위기하에서 환원 처리한다. 환원 처리한 동박막층내의 산소 원자의 농도 분포(이하, 단지「산소 농도 분포」라 칭함)를 관찰했다. 구체적으로는, 동 웨이퍼를 350℃로 온도 설정된 탑재대(13)상에 탑재된 탑재대(11)상에 탑재하고, 동 웨이퍼를 270℃로 가열한다. 이 가열된 상태로, 실온의 포밍 가스(수소 가스 농도=3용량%, 1L/분 내지 2L/분의 유량)를 동 웨이퍼를 향해 공급함으로써, 20분간 환원 처리한다. 그 후, 동 박막층내의 산소 농도 분포를 X선 광분자 분광기(XPS)에 의해 관찰했다. 이 결과는 도 13에 ■표 플롯(plot)으로 나타내었다. 마찬가지로 하여, 335℃로 가열한 포밍 가스(수소 가스는 활성화되어 있음)를 동 웨이퍼를 향해 공급하여, 20분간 환원 처리한다. 그 후, 동 박막층내의 산소 농도 분포를 XPS에 의해서 관찰했다. 이 결과는 도 13에 ▲표 플롯으로 나타내어 있다. 또한, 환원 처리전의 동 웨이퍼의 산소 농도 분포는 도 5에 ◆표 플롯으로 나타내어 있다.

도 13에 나타낸 결과에 따르면, 실온의 포밍 가스를 공급한 경우에는, 도 13에 ■표로 나타낸 바와 같이 동 박막층 표면으로부터 깊이가 20nm에 도달하기 전에 산소 농도가 0at%로 되어 있다. 한편, 가열된 포밍 가스를 공급한 경우에는, 도 13에 ▲표로 나타낸 바와 같이 동 박막층 표면으로부터 깊이가 20nm에서는 7at% 내지 8at%의 산소 농도를 나타냈다. 가열된 포밍 가스를 사용한 경우는 실온의 포밍 가스를 사용한 경우보다도, 수소에 의한 환원 성능이 저하되어 있다. 따라서, 실온의 포밍 가스, 즉 실온의 수소 가스는 가열된 수소 가스보다도 환원 능력이 높은 것을 알았다. 이 결과로부터, 실온의 수소를 사용하는 경우에는, 동 웨이퍼의 표면에 수소가 흡착되어, 웨이퍼의 온도에 의해 활성화된다. 활성화된 수소가 산화동을 환원한다. 동 박막층의 표면과 그 내측 사이에는 산소 농도의 구배를 할 수 있는 결과, 내부에서 표면측을 향해 산소 원자의 확산이 촉진된다. 이와 동시에, 실온의 수소 가스에 의해 온도 저하한 동 박막층 표면과 그 내측 사이에 온도차가 형성된다. 이 온도 구배는 동 박막층내에서 산소 원자를 표면측으로 확산시킨다. 확산된 산소 원자가 수소에 의해 환원 처리되는 것으로 추찰(推察)된다. 이에 대해, 가열 수소를 사용하는 경우에는, 동 웨이퍼의 동 박막층내의 온도는 표면의 온도보다도 높다. 동 박막층내의 산소 원자의 확산이 늦춰진 결과, 수소에 의한 환원 반응이 늦는 것으로 추찰된다. 즉, 동막층내에 있어서의 산소 원자의 확산이 환원 반응의 속도를 제어하고 있는 것이 추찰된다.

실시예 7

본 실시예 7에서는, 질소 가스 분위기하에서 동 웨이퍼를 배치하고, 이것에 실온의 수소 가스를 공급한 경우와 공급하지 않는 경우에 있어서, 동 웨이퍼의 산막층내의 산소 농도 분포를 관찰했다. 실시예 1의 경우와 같이, 350℃로 가열된 탑재대(13)상에 동 웨이퍼를 탑재하였다. 270℃로 가열된 동 웨이퍼에, 실온의 포밍 가스를 1L/분 내지 2L/분의 유량으로 공급하여 20분간 환원 처리했다. 그 동 박막층내의 산소 농도 분포를 X선 광전자 분광기(XPS)에 의해 관찰했다. 이 결과는 도 14에 ●표로 나타낸 산소 농도 분포가 얻었다. 또한, 질소 가스 분위기하에서 동 웨이퍼를 335℃로 20분간 가열한 후, 그 동 박막층내의 산소 농도 분포를 XPS에 의해 관찰했다. 이 결과는 도 14에 ■표로 나타낸 산소 농도 분포를 얻었다. 또한, 환원 처리전의 동 웨이퍼의 산소 농도 분포는 도 14에 ◆표 플롯으로 나타내고 있다.

도 14에 나타낸 결과에 따르면, 실온의 포밍 가스를 실시예 6과 동일한 조건으로 공급한 경우에는, 도 14에 ●표로 나타낸 바와 같이 동 박막층에서의 환원이 촉진된다고 하는 실시예 6과 동일한 결과를 얻을 수 있었다. 이에 대해, 질소 가스 분위기하에서 동 웨이퍼를 가열 처리한 경우에는, 도 14에 ■표로 나타낸 바와 같이, 질소 가스중에 불순물로서 포함된 산소에 의한 산화 반응이 진행하여, 도 14에 ◆표로 나타낸 미처리의 동 웨이퍼보다도 산소 농도가 높게 된다.

실시예 8

본 실시예 8에서는, 환원 반응에 대한 동 웨이퍼의 온도의 영향에 대해 관찰했다. 본 실시예 8에서는 실시예 7의 경우보다도 동 웨이퍼의 온도를 올려 환원 및 열처리를 수행했다. 즉, 동 웨이퍼를 환원하는 경우에는, 동 웨이퍼의 온도를 340℃로 높인 것 이외는 실시예 6 및 7과 동일한 조건으로 동 박막층의 환원 처리를 했다. 그 결과, 도 15에 ●표로 나타낸 산소 농도 분포를 얻었다. 또한, 동 웨이퍼의 온도를 400℃로 높인 것 이외는 실시예 7과 동일한 조건으로 동 박막층의 열처리를 했다. 그 결과, 도 15에 ■표로 나타낸 산소 농도 분포를 얻었다. 또한, 환원 처리전의 동 웨이퍼의 산소 농도 분포는 도 15에 ◆표 플롯으로 나타냈다.

도 15에 나타낸 결과에 따르면, 실온의 포밍 가스로 환원 처리를 한 경우에는, 도 15에 ●표로 도시한 바와 같이 실시예 6 및 7과 동일한 결과를 얻었다. 따라서, 실온의 수소 가스에 의해 동 웨이퍼를 환원하는 경우에는, 도 15에 ●표로 나타낸 바와 같이 동 웨이퍼의 온도를 겨우 270℃까지 가열하면 좋은 것을 알았다. 이에 대해, 질소 가스 분위기하에서 동 웨이퍼를 가열 처리한 경우에는, 도 15에 ■표로 나타낸 바와 같이, 동 웨이퍼의 온도가 높아질수록 산화 반응이 진행하여, 동 산화물의 막두께가 두꺼워지는 것을 알았다.

또한, 상기 각 실시예에는 270℃ 이하에서의 환원 반응에 대해 설명을 생략했다. 동 웨이퍼의 온도가 150℃ 내지 270℃의 범위에서는 상기 각 실시예에 준한 환원 결과를 얻었다. 이 온도 범위보다도 높은 온도로 웨이퍼(W)를 가열하더라도 환원 능력이 향상하지 않는 것을 알았다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 동 웨이퍼에 형성된 동 박막층의 산화막을 상압하에서 환원할 때에, 미리 질소 가스 분위기를 형성한 후, 동 웨이퍼를 150℃ 내지 270℃의 범위로 가열하여, 가열 후의 동 웨이퍼의 표면에 실온의 포밍 가스를 분사하도록 했다. 이 때문에, 상압하에서도 비교적 낮은 가열 온도로 동 웨이퍼의 동 박막층 표면의 동 산화물을 환원시킬 수 있고, 더구나 동 웨이퍼의 손상을 방지할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따르면, 웨이퍼의 동 또는 동합금으로 이루어진 전극에 프로브 핀을 접촉시켜 웨이퍼의 전기적 특성 검사를 실행하는 것에 앞서, 전극의 산화막을 상압하에서 환원한다. 이 환원은 로더실(56)의 처리 용기(15a)내에 미리 질소 가스 분위기를 형성한 후, 웨이퍼를 150℃ 내지 270℃의 범위로 가열한다. 가열 후의 웨이퍼의 표면에 실온의 포밍 가스를 분사하도록 함으로써, 상압하에서도 비교적 낮은 가열 온도로 웨이퍼의 전극 표면의 동 산화물을 환원할 수 있다. 웨이퍼의 전기적 특성 검사를 실행할 때에, 프로브 핀과 전극을 매우 낮은 침압(예컨대, 0.2mN 이하)으로 접촉시키는 것만으로, 이들 양자간을 전기적으로 접촉시킬 수 있다. 종래와 비교하여 프로브 핀과 전극 사이의 침압을 각별히 억제할 수 있다. 전극 등의 손상을 방지할 수 있다.

따라서, 전극이나 그 하지층 등 성막층이 박막화하여도 프로브 핀으로부터의 침압으로 성막층을 손상시키지 않고 안정된 신뢰성이 높은 검사를 실행할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상압하에서도 비교적 낮은 가열 온도로 피처리체의 금속층 표면 혹은 전극층의 표면의 산화물 등을 환원할 수 있고, 피처리체의 손상을 경감할 수 있는 피처리체의 환원 방법을 제공할 수 있다.

본 발명은 상기 실시예에 어떠한 제한이 되는 것이 아니다. 예컨대, 웨이퍼의 환원 처리 수단은 상기 각 실시예에 나타내는 구성 이외에도 여러 가지의 형태를 채용할 수 있다. 수소 가스를 포함하는 가스는 포밍 가스에 한정되는 것이 아니라, 필요에 따라 캐리어 가스를 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. 웨이퍼의 환원 처리는 카세트내의 웨이퍼를 일괄하여 실행하는 것으로도 할 수 있다. 상기 실시예에서는 피검사체(w')로서 웨이퍼(W)상에 형성된 집적 회로를 이용했지만, 웨이퍼 이외의 패키지품에도 본 발명을 적용할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 검사용 전극 등의 성막층이 박막화하더라도 프로브 핀을 매우 낮은 침압으로, 성막층을 손상시키는 일없이 검사용 전극에 전기적으로 접촉시켜, 양자간을 확실하게 도통시켜 신뢰성이 높은 검사를 확실하게 실행할 수 있는 프로브 방법, 프로브 장치 및 전극을 환원/플라즈마 에칭하는 기구를 제공할 수 있다.

Claims

전극(P)을 갖는 피검사체(w')의 적어도 하나의 전극에 프로브 핀(14A)을 전기적으로 접촉시켜, 피검사체의 전기적 특성을 검사하는 프로브 방법에 있어서,

ⓐ 수소를 포함하는 가스를 촉매 금속에 의해 활성화한 가스를 피검사체의 전극의 표면에 접촉시킴으로써, 상기 피검사체의 전극을 환원 처리하는 단계와,

ⓑ 비산화성 분위기하에서, 피검사체의 전극과 프로브 핀을 접촉시키는 단계와,

ⓒ 피검사체의 전기적 특성을 검사하는 단계를 구비하는

프로브 방법.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 촉매 금속은 백금족 금속 및 그 합금 중 적어도 하나인

프로브 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 환원 처리는 상기 피검사체(w')를 가열하는 단계를 구비하는

프로브 방법.
제 1 항에 있어서,

피검사체(w')의 전극(P)의 환원 처리 전에, 피검사체를 불활성 가스 분위기에 두고, 피검사체를 가열하는 단계를 더 구비하며,

상기 환원 처리는 상압하에서 환원성 가스를 피검사체의 전극에 접촉시킴으로써 실시되는

프로브 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 환원 처리에 있어서의 환원성 가스는, 수소 가스를 포함하는 상온의 환원성 가스 및 상온의 포밍 가스 중 하나인

프로브 방법.
제 5 항에 있어서,

피검사체(w')의 전극(P)을 환원 처리하기 전에 피검사체를 가열하는 온도는 150℃ 내지 270℃의 범위인

프로브 방법.
전극(P)을 갖는 피검사체(w')의 적어도 하나의 전극에 프로브 핀(14A)을 전기적으로 접촉시켜, 피검사체의 전기적 특성을 검사하는 프로브 장치(10)에 있어서,

수소를 포함하는 가스를 촉매 금속에 의해 활성화한 가스를 피검사체의 전극(P)의 표면에 접촉시킴으로써, 환원성 가스를 사용하여 환원 처리를 실시하는 환원 처리 기구(15)와,

비산화성 분위기에서 상기 피검사체 및 상기 프로브 핀 중 적어도 하나를 이동시킴으로써, 상기 피검사체의 전극과 상기 프로브 핀을 전기적으로 접촉시키는 기구(12A, 12B, 12C)를 구비하는

프로브 장치.
삭제
제 8 항에 있어서,

피검사체의 전극을 환원 처리하기 전에, 피검사체를 불활성 가스 분위기에 두고, 피검사체를 가열하는 기구(35J)를 더 구비하며,

상기 환원 처리 기구(15)에 의한 환원 처리는 상압하에서 환원성 가스를 피검사체의 전극(P)에 접촉시킴으로써 실시되는

프로브 장치.
제 8 항에 있어서,

환원 처리에 있어서의 환원성 가스는 상온의 수소 가스 및 상온의 포밍 가스 중 하나인

프로브 장치.
제 8 항에 있어서,

피검사체의 전극을 환원 처리하기 전에, 피검사체를 가열하는 온도는 150℃ 내지 270℃의 범위인

프로브 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 환원 처리 기구(15)에 의해 처리된 피검사체의 전극의 주위를 비산화성 분위기로 하는 기구(54)를 더 구비하는

프로브 장치.
제 13 항에 있어서,

비산화성 분위기로 하는 상기 기구(54)는 상기 전극의 주위를 건조 분위기로 하는

프로브 장치.
제 13 항에 있어서,

상기 프로브 장치(10)는 피검사체의 전기적 특성을 검사하는 프로브실(11)을 구비하고,

상기 환원 처리 기구(15)는 상기 프로브실(11) 내에 배치되어 있는

프로브 장치
삭제
제 8 항에 있어서,

상기 환원 처리 기구(15)는 처리 용기(35A)와, 상기 처리 용기내에 배치되고 또한 상기 피검사체를 탑재하는 탑재대(13)와, 상기 탑재대의 온도 조정 기구(35J)와, 상기 온도 조정 기구에 의해 가열된 상기 피검사체의 표면에 환원성 가스를 공급하는 기구(35K)를 구비하는

프로브 장치.
제 17 항에 있어서,

피검사체(w')의 표면에 환원성 가스를 공급하는 상기 기구(35K)는 수소 가스를 포함하는 가스의 공급원(15D)과, 상기 가스의 공급원으로부터 상기 가스가 공급되는 가스 유로(15C)와, 상기 가스 유로중에서 상기 가스를 활성화하는 수단(15B)을 구비하는

프로브 장치.
제 18 항에 있어서,

상기 가스 유로(15C)중에서 상기 가스를 활성화하는 상기 수단(15B)은 상기 가스 유로의 내면에 배치된 촉매 금속인

프로브 장치.
삭제
삭제
삭제
전극(P)을 갖는 피검사체(w')의 적어도 하나의 전극에 프로브 핀(14A)을 전기적으로 접촉시켜, 피검사체의 전기적 특성을 검사하는 프로브 방법에 있어서,

(a) 플라즈마화된 수소 가스를 포함하는 가스에 의해 피검사체의 전극에 플라즈마 에칭 처리를 실시하는 단계와,

(b) 비산화성 분위기하에서 피검사체의 전극과 프로브 핀을 접촉시키는 단계와,

(c) 피검사체의 전기적 특성을 검사하는 단계를 구비하는

프로브 방법.
제 23 항에 있어서,

상기 플라즈마 에칭 처리 단계는 피검사체를 가열하는 단계를 구비하는

프로브 방법.
제 23 항에 있어서,

피검사체의 전극의 플라즈마 에칭 처리 전에, 피검사체를 불활성 가스 분위기에 두고 피검사체를 가열하는 단계를 구비하는

프로브 방법.
전극(P)을 갖는 피검사체(w')의 적어도 하나의 전극에, 프로브 핀(14A)을 전기적으로 접촉시켜 피검사체의 전기적 특성을 검사하는 프로브 장치(10)에 있어서,

(a) 플라즈마화된 수소 가스를 포함하는 가스에 의해, 피검사체의 전극에 플라즈마 가스를 사용하여 에칭 처리를 실시하는 플라즈마 에칭 처리 기구(15)와,

(b) 비산화성 분위기하에서, 피검사체의 전극과 프로브 핀을 접촉시키는 기구(12A, 12B, 12C)와,

(c) 피검사체의 전기적 특성을 검사하는 기구(T, TH)를 구비하는

프로브 장치.
제 26 항에 있어서,

상기 플라즈마 에칭 처리 기구(15)는 피검사체를 가열하는 기구(35J)를 구비하는

프로브 장치.
제 26 항에 있어서,

불활성 가스 분위기 중에 두고, 피검사체의 전극(P)을 플라즈마 에칭 처리 하기 전에, 피검사체를 가열하는 기구(35J)를 더 구비하는

프로브 장치.
제 26 항에 있어서,

플라즈마 에칭 처리에 있어서의 수소를 포함하는 가스는, 수소 가스를 포함하는 상온의 환원성 가스 및 상온의 포밍 가스 중 하나인

프로브 장치.
제 26 항에 있어서,

상기 플라즈마 에칭 처리 기구(15)에 의해 처리된 피검사체의 전극(P)의 주위를 비산화성 분위기로 하는 기구(54)를 더 구비하는

프로브 장치.
제 30 항에 있어서,

비산화성 분위기로 하는 상기 기구(54)는 상기 전극의 주위를 건조 분위기로 하는

프로브 장치.
제 26 항에 있어서,

상기 프로브 장치(10)는 피검사체의 전기적 특성을 검사하는 프로브실(11)을 구비하고,

상기 플라즈마 에칭 처리 기구(15)는 상기 프로브실 내에 배치되어 있는

프로브 장치.
제 32 항에 있어서,

상기 플라즈마 에칭 처리 기구(15)는, 처리 용기(35A)와, 상기 처리 용기 내에 배치되고 또한 상기 피검사체를 탑재하는 탑재대(13)와, 상기 탑재대의 온도 조정 기구(35J)와, 수소를 포함하는 가스를 처리 용기에 공급하는 기구(15D, 15C, 15A)와, 수소를 포함하는 가스를 플라즈마화하는 기구(15B)를 구비하는

프로브 장치.
전극(P)을 갖는 피검사체(w')의 적어도 하나의 전극에 프로브 핀(14A)을 전기적으로 접촉시켜, 피검사체의 전기적 특성을 검사하는 프로브 장치(10)에 있어서,

피검사체의 전극에 대하여, 플라즈마 가스를 사용한 에칭 처리 및 환원성 가스를 사용한 환원 처리 중 적어도 하나를 실시하는 환원/플라즈마 에칭 처리 기구(15)와,

피검사체 및 프로브 핀 중 적어도 하나를 이동시켜, 피검사체의 전극과 프로브 핀을 전기적으로 접촉시키는 기구(12A, 12B, 12C)와,

피검사체가 반입 및 반출하는 로더실(56)을 구비하고,

상기 환원/플라즈마 에칭 처리 기구(15)는 상기 로더실에 배치되는

프로브 장치.
제 34 항에 있어서,

로더실(56)을 건조 분위기로 하는 기구(54)는 건조 공기를 사용하여 건조 분위기를 형성하는

프로브 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 촉매 금속은 백금족 금속 및 그 합금 중 적어도 하나인

프로브 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 환원 처리 기구는 상기 피검사체(w')를 가열하는 기구(35J)를 구비하는

프로브 장치.