KR20080077952A - 검사 방법 및 검사 장치 - Google Patents

검사 방법 및 검사 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20080077952A
KR20080077952A KR1020080077587A KR20080077587A KR20080077952A KR 20080077952 A KR20080077952 A KR 20080077952A KR 1020080077587 A KR1020080077587 A KR 1020080077587A KR 20080077587 A KR20080077587 A KR 20080077587A KR 20080077952 A KR20080077952 A KR 20080077952A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
probe
inspection
electrode
fritting
voltage
Prior art date
Application number
KR1020080077587A
Other languages
English (en)
Inventor
신지 이이노
기요시 다케코시
타다토모 수가
도시히로 이토
겐이치 가타오카
Original Assignee
도쿄엘렉트론가부시키가이샤
타다토모 수가
도시히로 이토
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=26598157&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR20080077952(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 도쿄엘렉트론가부시키가이샤, 타다토모 수가, 도시히로 이토 filed Critical 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Publication of KR20080077952A publication Critical patent/KR20080077952A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28Electrolytic cell components
    • G01N27/30Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2886Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
    • G01R31/2891Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks related to sensing or controlling of force, position, temperature
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2886Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/06794Devices for sensing when probes are in contact, or in position to contact, with measured object
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R3/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of measuring instruments, e.g. of probe tips

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
  • Measuring Leads Or Probes (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

본 발명은 검사용 전극(P)에 검사용 프로브(12A)를 전기적으로 접촉시켜서 디바이스의 전기적 특성 검사를 실시하는 검사 방법에 있어서, 프리팅 현상을 이용하여 검사용 전극(P)의 절연피막(O)을 파괴하고, 검사용 프로브(12A)와 검사용 전극(P)을 전기적으로 접촉시키는 콘택트 공정이 개시되어 있다.

Description

검사 방법 및 검사 장치{INSPECTION METHOD AND INSPECTION APPARATUS}
도 1은 본 발명의 일 실시예의 검사 방법을 실시할 때에 이용되는 프리팅 장치의 원리도,
도 2는 도 1에 도시된 원리를 적용한 본 발명의 검사 장치의 일 실시예를 나타내는 구성도,
도 3은 본 발명의 검사 방법의 일 실시예를 나타내는 흐름도,
도 4는 도 2에 도시된 검사 장치를 이용하여 프리팅 현상에 의해 검사용 프로브와 검사용 전극을 전기적으로 접촉시키는 상태를 나타내는 설명도로서, 도 4a는 검사용 프로브 및 프리팅용 프로브가 검사용 전극에 접촉하여 전압이 인가된 상태를 나타내는 도면이고, 도 4b는 프리팅 현상에 의해 검사용 프로브와 검사용 전극이 전기적으로 접촉한 상태를 나타내는 도면,
도 5는 본 발명의 검사 장치의 다른 실시예를 나타내는 도면,
도 6은 프리팅 현상을 검증하기 위해 이용된 측정 장치를 나타내는 도면,
도 7은 전형적인 프리팅 현상을 나타내는 전류 및 전압의 파형을 나타내는 도면,
도 8은 절연막이 기계적으로 파괴되었을 때의 전류 및 전압의 파형을 나타내는 도면,
도 9는 프리팅시의 전류가 한계값에 도달하지 않은 경우의 전류 및 전압의 파형을 나타내는 도면,
도 10은 W 프로브의 침압(針壓)과 프리팅 전압의 관계를 나타내는 그래프,
도 11은 BeCu 프로브의 침압과 프리팅 전압의 관계를 나타내는 그래프,
도 12는 Pd 프로브의 침압과 프리팅 전압의 관계를 나타내는 그래프,
도 13은 W 프로브의 최대 전류와 접촉 저항의 관계를 나타내는 그래프,
도 14는 BeCu 프로브의 최대 전류와 접촉 저항의 관계를 나타내는 그래프,
도 15는 Pd 프로브의 최대 전류와 접촉 저항의 관계를 나타내는 그래프,
도 16은 W 프로브, BeCu 프로브, Pd 프로브의 프리팅 전압과 전류의 관계를 나타내는 그래프,
도 17은 W 프로브, BeCu 프로브, Pd 프로브의 프리팅 전압과 최대 전류의 관계를 나타내는 그래프,
도 18은 프리팅 후의 W 프로브와 전극의 접촉 저항과 분리력의 관계를 나타내는 그래프,
도 19는 프리팅 후의 BeCu 프로브와 전극의 접촉 저항과 분리력의 관계를 나타내는 그래프,
도 20은 프리팅 후의 Pd 프로브와 전극의 접촉 저항과 분리력의 관계를 나타내는 그래프,
도 21은 종래의 검사 방법을 나타내는 흐름도,
도 22는 종래의 검사 방법을 이용하여 프로브와 검사용 전극을 전기적으로 접촉시키는 상태를 나타내는 설명도로서, 도 2a는 프로브와 검사용 전극을 접촉시킨 상태를 나타내는 도면이고, 도 22b는 스크러브에 의해 프로브와 검사용 전극이 전기적으로 접촉한 상태를 나타내는 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1, 53 : 전원 2 : 전압 인가 버퍼 앰프
3 : 저항 4 : 인가 전류 리미터
5, 12 : 프로브 카드 10 : 검사 장치
11 : 프리팅 장치 13, 23 : 테스터
14 : 프리팅 회로 15 : 프리팅 제어 회로
16 : 범용 통신 회선 18 : 분리 기구
51 : 프로브 52 : 전자 저울
54 : 전류계 55 : 전압계
56, 57 : A/D 변환기 58 : 피에조 스테이지
59 : 피에조 드라이버 60 : 컴퓨터
본 출원은 2000년 8월 21일 및 2001년 3월 28일에 제출되고, 그 내용은 여기 에 포함되는, 이전의 일본 출원 2000-249702 및 2001-093303에 근거하여, 우선권을 주장한 것이다.
본 발명은 검사 방법 및 검사 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 프로브에 의해 피검사체의 검사용 전극에 부가되는 침압을 경감할 수 있는 검사 방법 및 검사 장치에 관한 것이다.
반도체 제조 공정에 있어서, 반도체 웨이퍼 상에 디바이스 등이 형성된다. 그 후, 이 반도체 웨이퍼 상태의 디바이스나 반도체 웨이퍼로부터 잘라 내어져서 패키지된 디바이스 등의 피검사체(이하 「디바이스」라 함)의 전기적 특성이 검사된다. 이들 검사 공정에서는, 디바이스의 검사용 전극에 전기적으로 접촉한 프로브(접촉자)를 통하여 전기 신호를 테스터에 송수신함으로써 디바이스를 검사한다.
검사용 전극이 알루미늄, 동, 땜납 등의 산화하기 쉬운 재료에 의하여 형성되는 경우, 검사 단계에 있어서의 검사용 전극의 표면에는 산화막 등의 절연피막이 형성되어 있다. 이 때문에 프로브와 검사용 전극을 접촉시켜도, 양자 사이의 전기적 접속은 안정되지 않는다. 특히 검사용 전극으로서 알루미늄이 사용되는 경우, 검사용 전극의 표면에는 매우 단단한 산화막이 형성된다. 이 때문에 프로브와 검사용 전극을 전기적으로 접촉시키는 것이 어렵다.
종래에는 도 21에 도시되는 흐름에 따라서 도 22a, 도 22b에 도시되는 형태로, 프로브는 검사용 전극에 전기적으로 접촉되어 있다. 즉, 디바이스를 검사하기 위한 준비가 실시된 후(S1), 도 22a에 도시되는 바와 같이 프로브(N)와 검사용 전극(P)은 소정의 압력(예, 10∼20g/1개)으로 접촉된다(S2). 양자가 전기적으로 접 촉했는지 여부가 판단되고(S3), 전기적으로 접촉해 있다고 판단된 경우 검사가 개시된다(S4). 통상은 프로브(N)와 검사용 전극(P)을 접촉한 것만으로는, 양자 사이에 절연피막(O)이 개재하는 결과, S3에 있어서 양자는 전기적으로 접촉해 있지 않다고 판단된다. 이에 대처하기 위해 프로브(N)와 검사용 전극(P)을 도 22b의 화살표로 도시되는 바와 같이, 상대적으로 좌우로 왕복 이동시킴(스크러브함)으로써 절연피막(O)은 깎아내어진다(S5). 이 공정(S5)에 의해 프로브(N)와 검사용 전극(P)은 전기적으로 접촉시켜진다. 전기적 접촉이 확인된 상태로, S4에서 검사가 개시된다.
절연피막(O)을 파괴하는 다른 방법으로서는, 프로브의 선단을 뾰족하게 하는 방법이 있다. 이 방법에서는 프로브가 검사용 전극에 인가하는 압력을 높게 할 수 있다. 이에 따라 프로브를 검사용 전극에 찔러 넣을 수 있어서 양자간의 전기적 접촉을 양호하게 한다. 이 경우 전기적 접촉을 확보하기 위해 프로브 선단을 검사용 전극에 최저 2000∼4000Å 정도 찔러 넣는 것이 필요하다.
최근에는, 예를 들면 마이크로 머신 가공 기술을 이용함으로써 실리콘 기판에 직경수 10㎛의 미소한 프로브를 협(狹)피치로 형성한 프로브 카드가 제안되고 있다. 이 프로브 카드는 마이크로 구조이기 때문에 고속 신호에 대응할 수 있다. 또한 실리콘 기판 상에 프로브가 형성되기 때문에, 가열 시험에 있어서 디바이스와의 사이의 열팽창 계수의 차이에 의한 영향이 없다는 이점이 있다.
절연피막을 깎아내는 방법에 있어서는, 프로브(N)에 깎아낸 부스러기가 부착함으로써 도통 불량이 발생할 가능성이 있다. 따라서 상기 방법에 의해서는 프로브와 검사용 전극의 전기적 접촉을 확보할 수 있는 보증은 없다. 또한 스크러브에 의해 프로브(N)의 수명이 단축되거나, 도 22b에 도시되는 바와 같이 검사용 전극(P)이 손상됨으로써 제조되는 디바이스의 양품률이 저하된다는 과제가 파악되었다. 스크러브에 의하여 이미 최적 위치에 세트된 프로브(N)와 검사용 전극(P)의 접촉 위치가 어긋난다는 과제가 파악되었다. 도 22b에 도시되는 바와 같이 절연피막(O)으로부터 비산(飛散)된 깎아낸 부스러기에 의해 디바이스가 오염된다는 과제가 파악되었다. 프로브(N)에 부착된 깎아낸 부스러기를 세척하는 것이 정기적으로 필요하게 되어 검사 효율이 저하한다는 과제가 파악되었다.
프로브의 선단을 검사용 전극에 찔러 넣는 방법에 관해서는, 검사용 전극에 대한 손상이 적지만, 상기 방법과 마찬가지로 검사용 전극은 손상된다. 프로브의 선단의 형상을 유지하기 위한 내구성도 요구된다. 최근에는 디바이스의 집적도가 매우 높아져 있기 때문에, 디바이스 구조의 미세화, 박막화가 비약적으로 진행되고 있다. 이 때문에 검사용 전극의 두께는 얇아지고, 프로브가 검사용 전극과 전기적으로 접촉하기까지 프로브를 찔러 넣으면 검사용 전극의 하지(下地)가 손상될 염려가 있다.
마이크로 머신 가공 기술을 이용하여 제작된 프로브 카드는 프로브의 구조가 미소하다. 이 때문에 프로브에 커다란 침압을 거는 것이 어렵다.
본 발명은 상기 과제의 적어도 하나를 해결하기 위해 이루어졌다.
본 발명의 한 관점의 목적은, 프로브가 측정용 전극에 인가하는 침압을 훨씬 작게 할 수 있는 검사 방법 및 검사 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 관점의 목적은, 검사용 전극이 받는 손상을 적게 하는 동시에, 프로브를 반복 사용할 수 있도록 프로브의 수명을 연장시킬 수 있는 검사 방법 및 검사 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 관점의 목적은, 프로브의 세척을 실행할 필요를 낮게 할 수 있어, 검사 효율을 높일 수 있는 검사 방법 및 검사 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 이하의 명세서에 기재되고, 그 일부는 해당 개시로부터 자명하거나, 또는 본 발명의 실행에 의해 얻어질 것이다. 본 발명의 해당 목적 및 이점은 여기에 특별히 지적되는 수단과 조합에 의해 실현되어, 얻어진다.
본원 발명의 제 1 특징에 따라서, 피검사체의 각 검사용 전극상에 형성된 절연피막의 일부에 프리팅 현상을 일어나게 함으로써 상기 절연피막의 일부를 파괴하고,
검사용 전극의 일부 표면에 검사용 프로브를 전기적으로 접촉시키고, 해당 검사용 전극의 일부 표면은 프리팅 현상에 의해 파괴되어 있으며,
이들 검사용 프로브에 접속된 테스터에 의해 피검사체의 전기적 특성을 검사 하는 공정을 구비하는 피검사체의 검사 방법이 제공된다.
이 검사 방법에 있어서, 상기 절연피막의 일부를 파괴하는 공정은,
피검사체의 검사용 전극에 프로브를 접촉시키고,
상기 프로브와 검사용 전극간에 전압을 인가하여 검사용 전극의 표면에 형성되어 있던 절연피막중에 프리팅 현상을 일어나게 하는 공정을 구비하는 것이 바람직하다.
이 검사 방법에 있어서, 상기 절연피막의 일부를 파괴하는 공정은,
피검사체의 각 검사용 전극에 제 1 프로브와 제 2 프로브를 접촉시키고,
상기 제 1 프로브와 제 2 프로브간에 전압을 인가하여 각 검사용 전극의 표면에 형성되어 있던 절연피막중에 프리팅 현상을 일어나게 하는 공정을 구비하는 것이 바람직하다.
이 검사 방법에 있어서, 검사용 전극의 일부 표면에 접촉해 있으며, 제 1 프로브 및 제 2 프로브중의 적어도 하나를 검사용 프로브로서 이용하여 피검사체의 전기적 특성을 검사하고, 해당 일부 표면은 절연피막중에 일어난 프리팅 현상에 의해 파괴되어 있는 공정을 구비하는 것이 바람직하다.
이 검사 방법에 있어서, 해당 제 1 프로브 및 제 2 프로브중의 적어도 하나를 검사용 프로브로서 이용하여 피검사체의 전기적 특성을 검사하는 공정은, 해당 제 1 프로브 및 해당 제 2 프로브중에서 검사용 프로브로서 이용되지 않는 프로브를, 해당 검사용 전극과 테스터중의 적어도 하나와의 전기적 접촉을 끊는 공정을 구비하는 것이 바람직하다.
이 검사 방법에 있어서, 해당 검사용 전극과의 전기적 접속을 끊는 상기 공정은 검사용 프로브로서 이용되지 않는 프로브를, 해당 검사용 전극으로부터 분리하는 공정을 구비하는 것이 바람직하다.
이 검사 방법에 있어서, 상기 분리하는 공정은 피에조 소자, 바이메탈, 정전 소자 중의 적어도 하나를 이용하여 실시되는 것이 바람직하다.
본원 발명의 제 2 특징에 따라서, 피검사체의 각 검사용 전극상에 형성된 절연피막의 일부에 전압을 인가하고, 해당 절연피막의 적어도 일부에 소정의 전위 경도를 형성시키기 위한 전원 회로━이 소정의 전위 경도에 의해 해당 절연피막중에 프리팅 현상이 일어나서 절연피막의 일부는 파괴됨━와,
검사용 전극의 일부 표면에 전기적으로 접촉되는 검사용 프로브━해당 일부 표면의 절연피막은 프리팅 현상에 의해 파괴되어 있음━와,
이들 검사용 프로브에 접속되어 피검사체의 전기적 특성을 검사하기 위한 테스터를 구비하는 피검사체의 검사 장치가 제공된다.
이 검사 장치는 상기 프로브와 상기 검사용 전극간의 통전 전류를 제한하는 전류 제한기를 더 구비하는 것이 바람직하다.
이 검사 장치에 있어서, 절연피막의 적어도 일부에 소정의 전위 경도를 형성시키기 위한 상기 전원 회로는,
피검사체의 각 검사용 전극에 접촉되는 제 1 프로브 및 제 2 프로브와,
각 검사용 전극의 표면에 형성되어 있던 절연피막중에 프리팅 현상을 일어나게 하는 전압을 상기 제 1 프로브 및 제 2 프로브 사이에 인가하는 수단을 구비하 는 것이 바람직하다.
이 검사 장치에 있어서, 상기 제 1 프로브 및 제 2 프로브중의 적어도 하나는 텅스텐, 팔라듐, 베릴륨-동 합금 중의 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.
이 검사 장치는 전원 회로를 제어하기 위한 제어기, 상기 제어기와 상기 테스터를 연결하는 통신 회선을 더 구비하는 것이 바람직하다.
이 검사 장치에 있어서, 해당 절연피막의 적어도 일부에 소정의 전위 경도를 형성시키기 위한 전원 회로는 테스터에 내장되어 있는 것이 바람직하다.
이 검사 장치에 있어서, 상기 프로브와 상기 검사용 전극간의 통전 전류를 제한하는 전류 제한기가 테스터에 더 내장되어 있는 것이 바람직하다.
이 검사 장치에 있어서, 해당 절연피막의 적어도 일부에 소정의 전위 경도를 형성시키기 위한 상기 전원 회로는,
피검사체의 각 검사용 전극에 접촉되는 제 1 프로브 및 제 2 프로브와,
각 검사용 전극의 표면에 형성되어 있던 절연피막중에 프리팅 현상을 일어나게 하는 전압을 상기 제 1 프로브 및 제 2 프로브 사이에 인가하는 전원을 구비하는 것이 바람직하다.
첨부한 도면은 명세서의 일부와 연계하여 일부를 구성하며, 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한다. 그리고, 첨부 도면은 상기에서 기술한 일반적인 기술과 이하에 후술하는 바람직한 실시예에 관한 상세한 설명에 의해, 본 발명의 설명에 도움이 되는 것이다.
(실시예)
이하, 도 1∼도 5에 도시된 실시예에 근거하여 본 발명이 설명된다. 본 발명의 실시예의 검사 방법은 프리팅 현상을 이용하여 디바이스의 검사용 전극의 표면에 형성된 산화막 등의 절연피막의 일부를 파괴한다. 본 발명의 실시예는 이 절연피막이 파괴된 부분에서 프로브와 검사용 전극을 전기적으로 접촉시킨다. 프리팅 현상을 이용함으로써 프로브와 검사용 전극간의 침압은 현상의 침압 이하(예, 0.1g 이하)로 할 수 있다. 이 때문에 검사용 전극은 손상되는 일이 없고, 프로브의 수명도 연장될 수 있다. 프리팅 현상이란, 금속(본 발명에서는 검사용 전극)의 표면에 형성된 산화막 등의 절연피막에 전위 경도가 105∼106V/cm 정도의 전압을 인가하면, 절연피막의 두께나 금속의 조성 불균일성에 의해 절연피막이 절연 파괴되어 전류로가 형성되는 현상을 말한다.
도 1은 프리팅 현상을 발생시키기 위한, 본 발명의 실시예에 이용되는 연구된 프리팅 장치를 나타내는 원리도이다. 이 프리팅 장치는 도 1에 도시되는 바와 같이 전원(예, 프로그래머블 전압원)(1), 전압 인가 버퍼 앰프(2), 저항(3) 및 인가 전류 리미터(4)를 구비한다. 프로그래머블 전압원(1)은 프로브 카드(5)의 제 1, 제 2 프로브(5A, 5B)에 전압을 인가한다. 제 1 프로브(5A)는 저항(3)을 통하여 전압 인가 버퍼 앰프(2)에 접속되고, 제 2 프로브(5B)는 전압 인가 버퍼 앰프(2)의 입력 단자측에 접속되어 있는 동시에 접지되어 있다. 이들 프로브(5A, 5B)로서는, 예를 들면 텅스텐(W), 베릴륨-동 합금(BeCu) 및 팔라듐(Pd) 등의 도전성 금속이 바람직하다.
상기 프리팅 장치는 이하와 같이 하여 동작한다. 프로브 카드(5)의 제 1, 제 2 프로브(5A, 5B)가 디바이스(D)의 검사용 전극(P)에 낮은 침압(예를 들면 0. 1g 이하)으로 접촉한다. 이 상태에서 프로그래머블 전압원(1)으로부터 전압 인가 버퍼 앰프(2) 및 저항(3)을 통하여 제 1 프로브(5A)에 전압이 인가된다. 절연피막(O)이 매우 얇은 경우에는 처음에는 아주 약간 터널 전류가 흐른다. 프로그래머블 전압원(1)으로부터의 전압을 서서히 승압함으로써 제 1, 제 2 프로브(5A, 5B)간의 전위 경도는 서서히 커지고, 소정의 전위 경도(105∼106V/cm 정도)에 도달한다. 제 1 프로브(5A) 및 제 2 프로브(5B)의 아래에 있는 절연피막(O)이 파괴되고, 제 1 프로브(5A) 및 제 2 프로브(5B)는 검사용 전극의 금속면과 접촉한다. 제 1 프로브(5A)와 제 2 프로브(5B)에 흐르는 전류는 급격히 커진다. 인가 전류 리미터(4)는 이 전류를 검출하고, 그 이상의 전류가 흐르지 않도록 전압 인가 버퍼 앰프(2)로부터 전압을 인가하는 것을 정지시킨다. 이 결과 제 1, 제 2 프로브(5A, 5B)와 검사용 전극(P)은 전기적으로 접촉하고, 디바이스의 전기적 특성을 검사하는 것이 가능해진다.
도 2는 본 발명의 실시예의 검사 장치를 나타내는 구성도이며, 상기 프리팅 장치의 원리를 채용하고 있다. 본 실시예의 검사 장치(10)는 도 2에 도시되는 바와 같이 프리팅 장치(11)와 프로브 카드(12)를 구비한다. 검사 장치(10)는 전원(13A)을 구비하는 테스터(13)와의 사이에서 통신 자유롭게 접속되어 있다. 프리팅 장치(11)는 프리팅 현상을 실현하는 프리팅 회로(14)와, 프리팅 회로(14)를 제어하는 프리팅 제어 회로(15)를 구비하고 있다. 이 프리팅 제어 회로(15)가 RS나 GPIB 등의 범용 통신 회선(16)을 통하여 테스터(13)와 접속되어 있다. 프로브 카드(12)에는 피검사체(W)상의 하나의 검사용 전극(P)에 함께 접촉하는 한쌍의 제 1, 제 2 프로브(12A, 12B)가 마련되어 있다. 이 제 1, 제 2 프로브(12A, 12B)의 쌍의 수는 피검사체(디바이스)(W)의 검사용 전극(P)의 수에 대응하여 설정될 수 있다. 하나의 디바이스상에 n개의 검사용 전극(P)이 형성되어 있으면, n쌍의 제 1, 제 2 프로브(12A, 12B)가 프로브 카드(12)에 마련될 수 있다. 제 2 프로브(12B)는 프리팅 현상에 의해 절연피막(O)을 파괴할 때에만 사용된다. 그래서 이하에서는 제 1 프로브(12A)를 검사용 프로브(12A), 제 2 프로브(12B)를 프리팅용 프로브(12B)라 한다. 전원 회로는 전원(13A), 프리팅 회로(14), 프리팅 제어 회로(15), 제 1, 제 2 프로브(12A, 12B)를 구비할 수 있다.
상기 프리팅 회로(14)는 인가 전압 버퍼 앰프(14A), 저항(14B), 전류 검출 앰프(14C), 전류 제한 앰프(14D) 및 릴레이 스위치(14E, 14F)로 이루어지는 회로를 n개 구비하고 있다. 이 n쌍은 검사용 프로브(12A) 및 프리팅용 프로브(12B)의 쌍의 수에 대응하고 있다. 프리팅 제어 회로(15)는 릴레이 스위치(14E, 14F)를 릴레이 제어한다. 릴레이 스위치(14E)는 검사용 프로브(12A)를 프리팅 장치(11)에 접속된 접점(14G)과 테스터(13)에 접속된 접점(14H)의 사이에서 전환한다. 릴레이 스위치(14F)는 접지 접점(14I)과 부유 접점(14J) 사이에서 전환된다. 릴레이 스위치(14E)에는 검사용 프로브(12A)가 접속되고, 릴레이 스위치(14F)는 프리팅용 프로브(12B)가 접속되어 있다. 프리팅용 프로브(12B)의 릴레이 스위치(14F)를 적극 프로브의 근처에 접속함으로써 그 고주파 특성이 개선된다. 프리팅 현상에 의해 절 연피막(O)을 파괴한 후 프리팅용 프로브(12B)는 테스터로의 배선이 끊어진 상태로 하는 것이 바람직하다. 이를 위해서는 상기 배선을 OFF로 하는 기구나 프리팅용 프로브(12B)를 상승시켜서 검사용 전극으로부터 분리하는 기구(18)가 채용될 수 있다. 이 분리하는 기구(18)로서는, 예를 들면 피에조 소자, 바이메탈, 정전 소자 등이 이용될 수 있다.
상기 검사 장치(10)를 이용한 본 발명의 검사 방법의 일 실시예가 도 3, 도 4를 참조하면서 설명된다. 검사를 위한 준비 단계에서는 검사용 프로브(12A) 및 프리팅용 프로브(12B)와 디바이스(D)의 검사용 전극(P)의 위치 맞춤이 실행된다(S11). 이들 프로브(12A, 12B)는 디바이스(D)의 각 검사용 전극(P)에 도 4a에 도시되는 바와 같이 저침압(예를 들면, 0.1g 이하)으로 접촉한다(S12). 이 때 프리팅 제어 회로(15)를 통하여 릴레이 스위치(14E)가 접점(14G)으로 전환됨으로써 검사용 프로브(12A)는 프리팅 장치(11)에 접속된다. 그리고 릴레이 스위치(14F)가 접지 접점(14I)으로 전환됨으로써 접지된다. 이와 같이 프로브 카드(12)와 프리팅 장치(11)가 접속된다.
프리팅 제어 회로(15)로부터 인가 전압 버퍼 앰프(14A) 및 저항(14B)을 통하여 검사용 프로브(12A)에 전압이 인가됨으로써 프리팅 동작이 개시된다(S13). 절연피막(O)이 매우 얇은 경우에는, 전압이 인가되는 당초 단계에서는, 도 4a의 화살표로 도시되는 방향으로 터널 전류가 흐른다. 터널 전류는 제한 전류값보다 훨씬 작은 미소 전류이다. 이 제한 전류값은, 예를 들면 프리팅 현상에 의해 프로브(12A, 12B)(도 4b)가 검사용 전극에 접촉해 있는 저항값이 1Ω 이하(더욱 바람직 하게는 0.5Ω 이하)가 되는 값으로 정해질 수 있다. 이 미소 전류를 전류 검출 앰프(14C)가 저항(14B)을 통하여 검출한다. 검출값은 전류 제한 앰프(14D)로 출력된다. 이 전류 제한 앰프(14D)에는 프리팅 제어 회로(15)로부터 제한 전류가 기준 전류로서 출력되고 있다. 전류 제한 앰프(14D)는 전류 검출 앰프(14C)로부터의 검출 전류값과 프리팅 제어 회로(15)로부터의 제한 전류값(기준 전류값)을 비교하고, 검출 전류값이 제한 전류에 도달했는지 여부를 판단하고 있다(S14). 프리팅 제어 회로(15)로부터의 인가 전압을 서서히 승압하는 동안에 전류 제한 앰프(14D)는 저항(14B)의 전류가 제한 전류에 도달했는지 여부를 판단한다.
전압 버퍼 앰프(14A)로부터의 인가 전압을 서서히 승압함으로써 검사용 프로브(12A)와 프리팅용 프로브(12B)간의 전위 경도가 서서히 커진다. 전위 경도가 프리팅 현상을 발생하는 값으로까지 상승하면 프리팅 현상에 의해 검사용 전극(P)의 절연피막(O)이 파괴된다(도 4b). 전류 검출 앰프(14C)의 검출 전류가 급격히 커져서 제한 전류에 도달하면, 프리팅 현상에 의해 전류 제한 앰프(14D)를 통하여 인가 전압 버퍼 앰프(14A)로부터 전압을 인가하는 것이 정지된다. 이 시점에서 검사용 프로브(12A)와 프리팅용 프로브(12B)는 검사용 전극(P)과 전기적으로 접촉하여 검사 가능한 상태가 형성된다. 이 상태에서 프리팅 제어 회로(15)의 제어하에서 릴레이 스위치(14E)가 프리팅 장치(11)에 접속된 접점(14G)으로부터 테스터(13)에 접속된 접점(14H)으로 순차적으로 전환된다. 이와 동기하여 릴레이 스위치(14F)는 접지 접점(14I)으로부터 부유 접점(14J)으로 순차적으로 전환된다. 이에 따라 검사용 프로브(12A)는 테스터(13)에 접속되고, 프리팅용 프로브(12B)는 전기적으로 부유 상태가 된다. 이 상태에서 프리팅 제어 회로(15)는 검사 가능 상태가 된 것을 범용 통신 회선(16)을 통하여 테스터(13)에 통지한다. 테스터(13)는 검사용 신호를 검사용 프로브(12A)에 출력하여 피검사체의 전기적 특성이 검사된다(S15).
이상 설명한 바와 같이 본 실시예에 따르면, 검사용 프로브(12A)와 검사용 전극(P)을 저침압으로 접촉시킨 상태에서 프리팅 현상을 이용하여 검사용 전극(P)의 절연피막(O)을 파괴함으로써 검사용 프로브(12A)와 검사용 전극(P)을 전기적으로 접촉시켜서 피검사체의 전기적 특성 검사를 확실하게 실행할 수 있다. 검사용 프로브(12A)는 0.1g이라는 매우 낮은 침압으로 검사용 전극(P)에 전기적으로 접촉할 수 있기 때문에, 검사용 전극(P)을 손상하는 일은 없어서 피검사체의 양품률을 높일 수 있으며, 검사용 프로브(12A)의 수명을 연장시킬 수 있다. 검사용 프로브(12A)는 0.1g 이하의 침압으로 검사에 대응할 수 있기 때문에, 예를 들면 본딩 와이어 등으로 세워 설치한 단순한 프로브 구조이어도 확실하게 검사가 실시될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 검사용 전극(P)으로부터 깎아낸 부스러기가 발생하는 일이 없다. 이 때문에 피검사체가 깎아낸 부스러기에 의해 오염되거나 검사용 프로브(12A)에 깎아낸 부스러기가 부착하는 일이 없다. 양품률은 더욱 높일 수 있다. 검사용 프로브(12A)의 세척도 불필요하게 되어 검사 효율이 높아질 수 있다.
본 실시예에 따르면, 검사용 프로브(12A)에 걸리는 침압이 낮기 때문에 침선(針先) 및 대들보 구조의 자유도가 커진다. 검사용 프로브(12A)가 콘택트 개시 위치로부터 오버드라이브하는 이동량은 크게 취해질 수 있다. 동일한 침압을 얻기 위한 대들보의 길이를 짧게 할 수 있어서 프로브를 고밀도로 배치하는 것이 가능해 진다. 검사용 프로브(12A)의 침선 형상에 의하여 접촉의 안정성이 영향받기 어렵기 때문에 침선을 특별한 형상으로 가공(피라미드 형상 등)하는 것이 불필요해진다.
테스터의 드라이버를 프리팅 전원으로서 사용할 수 있는 경우, 도 5에 도시되는 바와 같이 프리팅용 프로브(22B)를 접지하는 릴레이(24F)를 위한 회로가 설치되면 된다. 즉, 검사용 프로브(22A)는 테스터(23)의 전압 전원(도시하지 않음)에 접속된다. 프리팅용 프로브(22B)는 릴레이 스위치(24F)에 접속된다. 릴레이 스위치(24F)의 제어를 위해 테스터(23)내의 I/O 드라이버가 사용될 수 있다. 테스터(23)를 사용하여 프리팅을 실시할 수 있는지 여부는 테스터(23)의 전원 전류 용량에 의존한다. 소프트면에서는 테스터(23)의 프로그램에 프리팅용의 프로그램을 추가하는 것만으로 좋고, 하드면에서는 릴레이 회로를 추가하는 것만으로 좋다. 또는 테스터 자체가 프리팅 전원, 프리팅 회로(14), 프리팅 제어 회로(15)를 구비하는 것도 가능하다. 이들 실시예에 있어서도 도 2에 나타내어진 실시예와 마찬가지의 작용 효과를 기할 수 있다.
프로브에 사용되는 재료와 프리팅 특성의 관계가 도 6에 도시된 측정 장치를 이용하여 검증되었다. 검증 결과가 도 7∼도 18에 도시된다. 도 6은 본 실시예에 이용된 측정 장치이다. 프로브(51)와 웨이퍼(W)의 전극의 사이의 하중(침압)은 전자 저울(52)에 의하여 측정되었다. 전원(53)에 의하여 인가된 전류와 전압의 측정에는 전류계(54), 전압계(55)가 이용되었다. 프리팅의 파형 측정에는 A/D 변환기(56, 57)가 이용되었다. 전류 및 전원 전압이 각각 측정되고, 기록되었다. 프 로브(51)의 Z방향의 제어에는 최대 변위량이 100㎛인 피에조 스테이지(58)가 이용되었다. 피에조 스테이지(58)는 피에조 드라이버(59)를 통하여 조작되었다. 전자 저울(52), 전원(53), 전류계(54), 전압계(55), A/D 변환기(56, 57) 및 피에조 스테이지(58)는 모두 통신 회선(GPIB, RS-232C)을 통하여 컴퓨터(60)에 접속되었다. 컴퓨터(60)를 통하여 인가 전압, 스테이지 위치의 제어 등이 실시되고, 측정 결과가 차례로 기록되었다. 전압 제어, 전압 측정, 전류 측정의 루프가 반복 실행되었다. 루프의 속도는 대략 10회/초이었다. A/D 변환기(56, 57)를 이용하여 고주파에서의 측정을 실행하고, 각 A/D 변환기(56, 57)는 각각을 흐르는 전원 전류, 전원 전압을 측정했다. A/D 변환기(56, 57)의 변환값은 이들 변환값과 전류계(54), 전압계(55)의 측정값의 관계를 구하고, 각각 전류계(54), 전압계(55)의 측정값을 이용하여 보정했다.
측정은 하기의 측정 조건으로 ①∼⑥의 순서에 따라서 실행되었다. ① 피에조 스테이지(58)를 구동함으로써 프로브(51)가 웨이퍼(W)의 전극에 가까워졌다. 이 때의 침압은 전자 저울(52)을 통하여 모니터된다. 침압이 설정 침압을 초과하는 시점에서 피에조 스테이지(58)는 정지한다. 이 시점에서의 침압이 접촉 하중으로 되었다. ② 전원(53)으로부터 전압이 스텝 형상으로 인가되고, 전류 또는 전압이 발생했다. 이 직전에 A/D 변환기(56, 57)가 시동되고, 변환값이 기록되었다. A/D 변환기(56, 57)의 메모리에는 이 스텝 형상의 전압 인가 전후의 모양이 기록되었다. ③ 전압 인가 후 1mA 이상의 전류가 흐르면 이것이 프리팅이라고 간주되었다. 전류가 흐르지 않으면 일단 인가 전압을 0으로 되돌리고, 설정 전압을 2배로 하여 ②의 측정이 다시 실행되었다. ④ 프리팅 현상이 일어난 후, 전류는 1mA로 설정되어 전압이 측정되었다. 이 값으로부터 계산되는 저항값을 접촉 저항으로 했다. ⑤ 인가 전압이 0으로 된 후 피에조 스테이지(58)를 구동함으로써 프로브(51)와 측정 전극이 분리되었다. 이 때에 측정되는 하중의 최소값이 분리력으로 되었다. ⑥ 콘택트 위치를 바꾸어서 ①∼⑤의 측정이 반복되었다.
[측정 조건]
(a) 전압 콘트롤 모드(S)
설정 전압 : 30V, 5V
전류 리미터 설정 : 10mA, 100mA, 250mA
침압 : 0.1g, 0.02g, 0.005g, 0.001g
(b) 전류 콘트롤 모드(l)
설정 전류 : 10mA, 100mA, 250mA
침압 : 0.1g, 0.02g, 0.005g, 0.001g
(c) 프로브 재료 :
텅스텐(W),
베릴륨-동 합금(BeCu),
팔라듐(Pd)
(d) 전극 :
알루미늄(Al)
1. 프리팅시의 파형
텅스텐 프로브를 이용하여 침압, 제한 전류, 설정 전압을 여러 가지로 변경했을 때의 전압, 전류의 경시 변화가 측정되었다. 프리팅 전후의 전압, 전류의 파형을 구한 결과 3개의 대표적인 패턴 파형이 얻어졌다. 그 결과는 도 7∼도 9에 도시된다.
텅스텐 프로브를 이용하여 0.01g의 침압으로 제한 전류를 10mA로 설정하고, 전류가 제어된 상태에서 A/D 변환기(56, 57)를 이용하여 전류 및 전압이 측정되었다. 도 7은 프리팅이 일어났을 때의 전류(동일 도면에 실선으로 나타냄)와 전압(동일 도면에 파선으로 나타냄)의 파형을 나타낸다. 이 도면은 프리팅 현상의 전형적인 파형을 나타내고 있다. 이 도면에 따르면, 전압이 절연 파괴를 일으키는 전압(프리팅 전압)에 도달한 곳에서 프리팅이 일어나서 전류가 흐르고, 저항이 내려간다. 전류의 최대값은 전류 리미터로 10mA로 설정되어 있는데, 전류 리미터가 작용하기까지 시간이 걸리기 때문에 순간적으로 커다란 전류가 흐르는 것을 알 수 있다. 즉, 전류가 흐르기 시작하는 순간에는 6V의 전압이 걸려서 170mA를 넘는 전류가 흐르고, 전류가 흐르기 시작하는 것과 대략 동시에 전류 리미터가 작동하여 전압이 내려가서, 전류가 제한 전류의 설정값의 10mA로 되어 있는 것을 알 수 있다.
텅스텐 프로브를 이용하여 0.1g의 침압으로 제한 전류를 250mA로 설정하고, 전압을 5V로 설정하며, 전류가 제어된 상태에서 A/D 변환기(56, 57)를 이용하여 전류 및 전압을 측정했다. 도 8은 전류가 흐르기 시작했을 때의 전류(동일 도면에 실선으로 나타냄)와 전압(동일 도면에 파선으로 나타냄)의 파형을 나타낸다. 이 도면과 같이, 절연막이 도 7에 나타내는 바와 같은 전기적 파괴가 아니고 기계적으로 파괴된 경우에는, 전압과 전류가 비례하여 변화한다.
텅스텐 프로브를 이용하여 0.02g의 침압으로 제한 전류를 250mA로 설정하고, 전압을 30V로 설정하며, 전류가 제어된 상태에서 A/D 변환기(56, 57)를 이용하여 전류 및 전압이 측정되었다. 도 9는 프리팅이 일어났을 때의 전류(동일 도면에 실선으로 나타냄)와 전압(동일 도면에 파선으로 나타냄)의 파형을 나타낸다. 이 도면에 따르면, 프리팅시의 전류가 제한 전류에 도달해 있지 않기 때문에, 프리팅 후에는 전압과 전류가 비례하여 상승하고, 제한 전류에 도달한 시점에서 전압, 전류가 일정값을 나타내고 있는 것을 알 수 있다.
2. 침압과 프리팅 전압의 관계
여기에서는 프리팅 전압은 전류가 처음으로 1mA를 초과한 순간 전압값의 것을 말한다. 프로브의 재료로서 W, BeCu, Pd가 이용되었다. 각각의 프로브 침압과 프리팅 전압의 관계가 도 10∼도 12에 도시되어 있다. 도 10∼도 12의 세로축은 전체를 1로 한 경우의 도수의 비율을 나타낸다. W 프로브, BeCu 프로브, Pd 프로브에 있어서의 프리팅 전압의 분포가 침압에 의하여 나누어서 도시되어 있다. 각 프로브에는 각각 0.001g(ㅧ표), 0.005g(△표), 0.02g(○표) 및 0.1g(□표)의 침압이 걸렸다. 도 10은 W 프로브, 도 11은 BeCu 프로브, 도 12는 Pd 프로브의 결과를 나타내고 있다.
도 10∼도 12에서 명백한 바와 같이, 침압이 작을 때에는 13V와 5V 부근의 2부분에 프리팅 전압이 분포해 있다. 침압이 커짐에 따라서 전체적으로 피크 전압 이 저전압측으로 시프트하는 동시에 1V 이하의 지점에 피크가 나타난다. 침압이 0.1g이 되면 13V 이상의 피크가 없어지고, 1V 이하에서도 전류가 흐르기 시작하여 5V 지점의 피크가 약 3V 지점으로 시프트하고 있는 것 같이 보인다.
이들 결과로부터 이하의 것이 추찰된다. ① 절연막은 2종류 있다. 하나의 절연막의 파괴에는 5V 정도의 전압을 요하고, 또 하나의 절연막의 파괴에는 필시 8V(=13V-5V) 정도의 전압을 요한다. 후자의 절연피막이 존재하는 경우와 존재하지 않는 경우가 있다. ② 침압이 커지면 낮은 전압에서 프리팅 현상이 발생할 확률이 높아진다. 0.1g의 침압에서는 8V의 파괴 전압을 나타내는 절연피막은 존재하지 않는다. 침압이 커지면 1V 이하에 피크가 나타나는데, 이것은 절연 파괴는 아니고 기계적인 파괴에 의한 것이라 생각된다. ③ 절연피막으로서는 Al의 산화막, 프로브 재료의 산화막, 또는 물 등의 오염층이 생각된다. ④ 침압을 0.1g으로 하면 5V 이하에서 거의 확실하게 프리팅이 일어난다고 생각된다.
3. 최대 전류와 접촉 저항의 관계
W 프로브, BeCu 프로브 및 Pd 프로브를 이용한 프리팅시의 최대 전류와 접촉 저항을 측정하고, 그 결과를 도 13∼도 15에 나타냈다. 도 13∼도 15는 각각 W 프로브, BeCu 프로브 및 Pd 프로브의 최대 전류와 접촉 저항의 관계를 나타내고 있다. 여기에서 최대 전류는 프리팅 현상이 일어난 순간에 흐르는 전류 최대값의 것을 말한다. 접촉 저항은 프리팅 현상 후에 전류를 1mA로 설정했을 때의 접촉 저항값의 것을 말한다. 각 도면에 있어서, □는 전압 콘트롤 모드에 의한 측정 결과, △는 전류 콘트롤 모드에 의한 측정 결과를 나타내고 있다.
각 프로브에 관하여 전류를 크게 하면 저항이 내려가는 경향이 보인다. W 프로브, BeCu 프로브의 경우에는 0.5A를 넘는 최대 전류가 흐르면 저항이 1Ω 이하로 내려가 있는 것을 알 수 있다. 또 전류가 동일한 경우에는 W 프로브와 BeCu 프로브가 거의 동일한 접촉 저항값을 나타내고, Pd 프로브가 W 프로브 및 BeCu 프로브의 1.5배의 접촉 저항값을 나타내고 있다. 이들로부터, 낮은 접촉 저항을 얻는 조건으로서는 프리팅의 최대 전류를 크게 하면 좋은 것을 알 수 있다.
4. 프리팅 전압과 최대 전류의 관계
도 16은 프리팅의 순간(1mA 이상의 전류를 검출하는 순간)에 있어서의 전압(프리팅 전압)과 전류의 관계를 나타낸다. 이 때의 플롯은 25Ω의 선상에 있는데, 이것은 회로 저항과 일치했다. 도 17은 프리팅 전압과 최대 전류의 관계를 나타내고 있다. 도 17에 따르면, 프리팅시에 흐르는 전류(도 16에서 나타내는 전류)가 제한 전류보다 작을 때에는 프리팅 후, 전류는 제한 전류에 도달하기까지 증가한다(도 9 참조). 프리팅 전압이 클 때에는 프리팅 순간의 전류가 최대 전류로 되어 있다. 본 실시예에서는 전원의 용량으로부터 최대 전류가 300mA이었지만, 500mA 이상의 전류를 흘릴 수 있는 전원을 이용하면, 도 13∼도 15에 나타낸 바와 같이 1Ω이하의 접촉 저항을 안정되게 얻을 수 있다고 생각된다.
프리팅시에 접촉부에 인가되는 전압을 제어하기 위해 전압을 일정값으로 설정한 상태에서 프로브를 전극에 접촉시키는 실험을 실시했다. 30V의 전압을 걸은 경우, 프리팅 순간에는 전류 리미터를 크게 초과하는 전류를 흘릴 수 있었다. 이 결과는 도시하고 있지 않지만 도 13∼도 15에 나타내어진 결과와 정확하게 일치하 고, 최대 전류가 클수록 접촉 저항을 작게 할 수 있는 것을 알 수 있다.
5. 접촉 저항과 분리력의 관계
프로브를 전극으로부터 분리할 때의 힘(분리력)이 측정되었다. 이 결과가 도 18∼도 20에 도시된다. 도 18은 W 프로브, 도 19는 BeCu 프로브, 도 20은 Pd 프로브에 관한 것이다. 도 18∼도 20에 나타내는 결과에 따르면, 접촉 저항이 클 때에는 분리력은 작다. 접촉 저항이 작아짐에 따라서 분리력이 커지는 것을 알 수 있었다. 이것은 실제의 접촉 부분의 면적에 관계하고 있다고 생각된다. 실제의 접촉 부분에서는 금속끼리가 접합해 있기 때문에, 이것을 분리하는 힘은 면적에 비례하는 한편, 접촉 면적이 커지면 접촉 저항이 작아진다고 생각된다. 동일한 접촉 저항에서는 Pd 프로브의 분리력이 가장 크고, BeCu 프로브, W 프로브의 순으로 작아진다.
본 발명은 상기 각 실시예에 전혀 제한되는 것은 아니다. 프리팅 현상을 발생시키는 회로 구성을 갖는 것이면 본 발명에 포함된다. 상기 실시예는 침압이 0.001∼0.1g까지 변화시킨 경우에 대하여 설명했는데, 본 발명은 이 범위의 침압에 제한되는 것은 아니고, 현상의 침압(침압=10∼20g/1개)보다 작고, 프리팅 현상이 얻어지는 침압이면 좋으며, 특정한 침압 범위에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예로부터 프리팅시의 최대 전류가 클수록 프로브와 전극간의 접촉 저항이 낮아지는 점이 설명되었는데, 프리팅시의 전류는 작아도 좋다. 본 발명은 프리팅 현상을 얻 을 수 있는 전류이면, 특정한 전류 범위에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 실시예에 따르면, 침압을 훨씬 작게 할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 검사용 전극의 손상을 없애는 동시에, 프로브의 수명을 연장시켜서 프로브를 반복 사용할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 프로브의 세척을 실행할 필요가 없고, 검사 효율을 높일 수 있는 검사 방법 및 검사 장치를 제공할 수 있다.
본원 발명의 특징 및 변경은 해당 기술분야의 당업자에게는 착상되는 바이다. 그 때문에 본 발명은 보다 넓은 관점에 있는 것이며, 특정한 상세한 설명 및 여기에 개시된 대표적인 실시예에 한정되는 것은 아니다. 따라서 첨부된 특허 청구 범위에 정의된 넓은 발명 개념 및 그 균등물의 해석과 범위에 있어서, 그곳에서 벗어나지 않고 각종 변경을 실시할 수 있다.

Claims (15)

  1. 피검사체의 검사용 전극에 적어도 하나의 프로브를 접촉시키고,
    상기 적어도 하나의 프로브와 검사용 전극 사이에 전압을 인가하여, 검사용 전극의 표면에 형성되어 있던 절연 피막중에 프리팅 현상을 일으키고,
    상기 적어도 하나의 프로브와 검사용 전극 사이에 흐르는 전류가 제한 전류치에 도달했을 때에, 상기 적어도 하나의 프로브와 검사용 전극 사이로의 전압의 인가를 정지하며,
    상기 검사용 전극의 일부 표면에, 프리팅 현상을 야기하기 위해 사용되는 적어도 하나의 프로브를 전기적으로 접촉시키되, 상기 검사용 전극의 일부 표면의 절연막은 프리팅 현상에 의해 파괴되고,
    상기 적어도 하나의 프로브에 접속된 테스터에 의해 피검사체의 전기적 특성을 검사하는
    공정을 구비하는 피검사체의 검사 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제한 전류치는 500㎃~1A인 피검사체의 검사 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    검사용 전극의 표면에 형성되어 있던 절연피막중에 프리팅 현상을 일으키는 공정은,
    피검사체의 각 검사용 전극에 상기 적어도 하나의 프로브와 제 2 프로브를 접촉시키고,
    상기 적어도 하나의 프로브와 제 2 프로브 사이에 전압을 인가하여, 각 검사용 전극의 표면에 형성되어 있던 절연 피막중에 프리팅 현상을 일으키는
    공정을 구비하는 피검사체의 검사 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    적어도 하나의 프로브를 이용하여 피검사체의 전기적 특성을 검사하는 공정은,제 2 프로브가 검사용 전극의 일부 표면에 접촉하고 있는 동안에 실시되고, 이때, 상기 일부 표면의 절연 피막은 절연 피막중에 생긴 프리팅 현상에 의해 파괴되는, 피검사체의 검사 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 프로브를 이용하여 피검사체의 전기적 특성을 검사하는 공정은, 상기 제 2 프로브를, 상기 검사용 전극과 테스터 중 적어도 하나와 전기적 접촉을 끊는 공정을 구비하는, 피검사체의 검사 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    제 2 프로브를 상기 검사용 전극과의 전기적 접촉을 끊는 상기 공정은, 제 2 프로브를, 상기 검사용 전극으로부터 물리적으로 분리하는 공정을 구비하는 피검사체의 검사 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 분리하는 공정은, 피에조 소자, 바이메탈, 정전 소자 중 적어도 하나를 이용하여 실시되는 피검사체의 검사 방법.
  8. 피검사체의 검사용 전극에 적어도 하나의 프로브를 접촉시키기 위한 접촉 기구,
    피검사체의 각 검사용 전극 상에 형성된 절연 피막의 일부에 상기 적어도 하나의 프로브를 사용하여 전압을 인가하여, 상기 절연 피막의 적어도 일부에 소정의 전위 경도를 형성시키기 위한 전원 회로로서, 여기서, 이 소정의 전위 경도에 의해 상기 절연 피막중에 프리팅 현상이 생기고, 절연 피막의 일부는 파괴되는, 상기 전원 회로,
    상기 적어도 하나의 프로브와 검사용 전극 사이에 흐르는 전류가 제한 전류치에 도달했을 때에, 상기 적어도 하나의 프로브와 검사용 전극 사이로의 전압의 인가를 정지하는 회로,
    검사용 전극의 일부 표면에, 프리팅 현상을 일으키기 위해 전기적으로 접촉되는 검사용 프로브로서, 상기 일부 표면의 절연 피막은 프리팅 현상에 의해 파괴되는, 상기 검사용 프로브로서,
    이들 검사용 프로브에 접속되어, 피검사체의 전기적 특성을 검사하기 위한 테스터
    를 구비하는 피검사체의 검사 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로브와 상기 검사용 전극 사이의 통전 전류를 제한하는 전류 제한기를 더 구비하는 피검사체의 검사 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    절연피막의 적어도 일부에 소정의 전위 경도를 형성시키기 위한 상기 전원 회로는,
    피검사체의 각 검사용 전극에 접촉되는 상기 적어도 하나의 프로브와 검사용 프로브,
    상기 적어도 하나의 프로브와 검사용 프로브 사이에 전압을 인가하는 수단으로서, 상기 전압은 각 검사용 전극의 표면에 형성되어 있던 절연 피막중에 프리팅 현상을 일으키는, 상기 수단
    을 구비하는 피검사체의 검사 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로브 및 검사용 프로브 중 적어도 하나는, 텅스텐, 팔라듐, 베릴륨-동 합금 중 어느 하나로 이루어지는 피검사체의 검사 장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    전원 회로를 제어하기 위한 제어기,
    상기 제어기와 상기 테스터를 연결하는 통신 회선
    을 더 구비하는 피검사체의 검사 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 절연 피막의 적어도 일부에 소정의 전위 경도를 형성시키기 위한 전원 회로는 테스터에 내장되어 있는 피검사체의 검사 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로브와 상기 검사용 전극 사이의 통전 전류를 제한하는 전류 제한기가 테스터에 내장되어 있는 피검사체의 검사 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 절연 피막의 적어도 일부에 소정의 전위 경도를 형성시키기 위한 상기 전원 회로는
    피검사체의 각 검사용 전극에 접촉되는 상기 적어도 하나의 프로브와 검사용 프로브,
    상기 적어도 하나의 프로브와 검사용 프로브 사이에 전압을 인가하는 전원으로서, 상기 전압은 검사용 전극의 표면에 형성되어 있던 절연 피막 중에 프리팅 현상을 일으키는, 상기 전원
    을 구비하는 피검사체의 검사 장치.
KR1020080077587A 2000-08-21 2008-08-07 검사 방법 및 검사 장치 KR20080077952A (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000249702 2000-08-21
JPJP-P-2000-00249702 2000-08-21
JPJP-P-2001-00093303 2001-03-28
JP2001093303A JP4841737B2 (ja) 2000-08-21 2001-03-28 検査方法及び検査装置

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060048355A Division KR20060066165A (ko) 2000-08-21 2006-05-29 검사 방법 및 검사 장치

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100008515A Division KR20100018603A (ko) 2000-08-21 2010-01-29 검사 방법 및 검사 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20080077952A true KR20080077952A (ko) 2008-08-26

Family

ID=26598157

Family Applications (5)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010050240A KR20020015294A (ko) 2000-08-21 2001-08-21 검사 방법 및 검사 장치
KR1020060048355A KR20060066165A (ko) 2000-08-21 2006-05-29 검사 방법 및 검사 장치
KR1020080077587A KR20080077952A (ko) 2000-08-21 2008-08-07 검사 방법 및 검사 장치
KR1020100008515A KR20100018603A (ko) 2000-08-21 2010-01-29 검사 방법 및 검사 장치
KR1020100136160A KR101132904B1 (ko) 2000-08-21 2010-12-28 검사 방법 및 검사 장치

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010050240A KR20020015294A (ko) 2000-08-21 2001-08-21 검사 방법 및 검사 장치
KR1020060048355A KR20060066165A (ko) 2000-08-21 2006-05-29 검사 방법 및 검사 장치

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100008515A KR20100018603A (ko) 2000-08-21 2010-01-29 검사 방법 및 검사 장치
KR1020100136160A KR101132904B1 (ko) 2000-08-21 2010-12-28 검사 방법 및 검사 장치

Country Status (7)

Country Link
US (4) US6777967B2 (ko)
EP (1) EP1182460B1 (ko)
JP (1) JP4841737B2 (ko)
KR (5) KR20020015294A (ko)
AT (1) ATE309547T1 (ko)
DE (1) DE60114730T2 (ko)
TW (1) TW497194B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110187255A (zh) * 2019-04-15 2019-08-30 上海华力集成电路制造有限公司 一种建立探针测试程式时确定过驱动量的方法

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7750654B2 (en) 2002-09-02 2010-07-06 Octec Inc. Probe method, prober, and electrode reducing/plasma-etching processing mechanism
TW200416779A (en) * 2002-09-02 2004-09-01 Octec Inc Probing method, probing apparatus, and restoring/plasma etch processing mechanism of electrode
JP4456325B2 (ja) * 2002-12-12 2010-04-28 東京エレクトロン株式会社 検査方法及び検査装置
JP2004265942A (ja) 2003-02-20 2004-09-24 Okutekku:Kk プローブピンのゼロ点検出方法及びプローブ装置
US8466703B2 (en) * 2003-03-14 2013-06-18 Rudolph Technologies, Inc. Probe card analysis system and method
JP2004319840A (ja) * 2003-04-17 2004-11-11 E-Beam Corp ウェハのチャキング装置およびチャキング方法
JP4387125B2 (ja) 2003-06-09 2009-12-16 東京エレクトロン株式会社 検査方法及び検査装置
JP2005037199A (ja) * 2003-07-18 2005-02-10 Yamaha Corp プローブユニット、導通試験方法及びその製造方法
DE10355296B3 (de) * 2003-11-27 2005-06-09 Infineon Technologies Ag Testeinrichtung zum Wafertest von digitalen Halbleiterschaltungen
JP2006010572A (ja) * 2004-06-28 2006-01-12 Sharp Corp 電子部品の電気特性の測定方法およびその測定装置
US7084648B2 (en) * 2004-09-29 2006-08-01 Agere Systems Inc. Semiconductor testing
JP4573794B2 (ja) * 2005-03-31 2010-11-04 東京エレクトロン株式会社 プローブカードおよび微小構造体の検査装置
WO2006106876A1 (ja) * 2005-03-31 2006-10-12 Octec Inc. 微小構造体のプローブカード、微小構造体の検査装置、検査方法およびコンピュータプログラム
JP2006319209A (ja) * 2005-05-13 2006-11-24 Tokyo Electron Ltd パワーデバイス用の検査装置
JP5011661B2 (ja) * 2005-06-03 2012-08-29 富士電機株式会社 半導体素子の試験方法
JPWO2007018186A1 (ja) * 2005-08-11 2009-02-19 東京エレクトロン株式会社 微小構造体の検査装置,検査方法および検査プログラム
JP2007147575A (ja) * 2005-11-30 2007-06-14 Tokyo Electron Ltd ホイートストンブリッジの抵抗測定システム、抵抗測定回路、抵抗測定方法及びコンピュータプログラム
JP5048942B2 (ja) * 2005-12-06 2012-10-17 東京エレクトロン株式会社 プローブピン,プローブカード及びプローブ装置
JP5108238B2 (ja) * 2006-02-24 2012-12-26 東京エレクトロン株式会社 検査方法、検査装置及び制御プログラム
JP2008157818A (ja) 2006-12-25 2008-07-10 Tokyo Electron Ltd 検査方法、検査装置及びプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体
WO2008081752A1 (ja) * 2006-12-27 2008-07-10 Tokyo Electron Limited 検査方法、検査装置及びプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体
JP4664334B2 (ja) * 2007-07-20 2011-04-06 東京エレクトロン株式会社 検査方法
US8451015B2 (en) * 2009-07-30 2013-05-28 Medtronic, Inc. Method for making electrical test probe contacts
JP5089721B2 (ja) * 2010-03-24 2012-12-05 株式会社荏原製作所 ウェハのチャッキング装置およびチャッキング方法
DE102012109208B4 (de) 2012-09-28 2019-05-23 Osram Oled Gmbh Verfahren zum Bearbeiten einer Vorrichtung mit wenigstens einer elektrischen Schichtenstruktur und Bauelementanordnung hierfür
JP6155725B2 (ja) * 2013-03-19 2017-07-05 富士電機株式会社 半導体装置の検査方法及びその方法を用いた半導体装置の製造方法
JP6247055B2 (ja) * 2013-09-03 2017-12-13 株式会社富士通テレコムネットワークス福島 充放電試験装置
JP6375661B2 (ja) * 2014-03-26 2018-08-22 日本電産リード株式会社 抵抗測定装置、基板検査装置、検査方法、及び検査用治具のメンテナンス方法
CN110383077B (zh) 2017-03-07 2022-03-29 卡普雷斯股份有限公司 用于测试测试样品的电特性的探针
CN109239575B (zh) * 2018-08-01 2020-12-29 上海移远通信技术股份有限公司 一种检测装置、检测方法及自动化检测系统

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3566263A (en) * 1968-05-07 1971-02-23 Benjamin Z Meers Jr Digital notch filter
FR2477324A1 (fr) * 1980-02-28 1981-09-04 Dassault Electronique Dispositif de contact electrique pour appareil de traitement de cartes electroniques
US4904946A (en) * 1985-10-02 1990-02-27 Seiko Instruments Inc. Method for evaluating insulating films
JPH0673568B2 (ja) * 1985-11-18 1994-09-21 株式会社三洋物産 パチンコ遊技機
US4851707A (en) 1987-07-16 1989-07-25 Lindsay Audiophyle Associates "Fritting" technique and apparatus for improving the sound of switches and connectors in audio circuits
JPS6448038A (en) * 1987-08-18 1989-02-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd Active matrix array
JPS6448038U (ko) 1987-09-18 1989-03-24
JPH03229163A (ja) * 1990-02-03 1991-10-11 Murata Mfg Co Ltd コンデンサの容量測定方法
US5258654A (en) 1992-03-30 1993-11-02 Eaton Corporation Computer-checking of the position of a switch whose contacts where oxidized
JP2921270B2 (ja) * 1992-07-16 1999-07-19 三菱電機株式会社 経時絶縁膜破壊評価方法および経時絶縁膜破壊評価装置
JP2879807B2 (ja) 1992-07-30 1999-04-05 矢崎総業株式会社 スイッチの腐食防止回路
US5600578A (en) * 1993-08-02 1997-02-04 Advanced Micro Devices, Inc. Test method for predicting hot-carrier induced leakage over time in short-channel IGFETs and products designed in accordance with test results
AU6406696A (en) * 1996-01-24 1997-08-20 Intel Corporation Improved method and apparatus for scrubbing the bond pads of an integrated circuit during wafer sort
US5773987A (en) 1996-02-26 1998-06-30 Motorola, Inc. Method for probing a semiconductor wafer using a motor controlled scrub process
JPH10163280A (ja) * 1996-12-02 1998-06-19 Tokyo Electron Ltd 検査方法及び検査装置
US5936419A (en) * 1997-06-05 1999-08-10 Extech Electronics Co., Ltd. Test method and apparatus utilizing reactive charging currents to determine whether a test sample is properly connected
JP3789220B2 (ja) * 1997-12-25 2006-06-21 松下電器産業株式会社 絶縁膜評価方法および装置ならびにプロセス評価方法
US6049213A (en) * 1998-01-27 2000-04-11 International Business Machines Corporation Method and system for testing the reliability of gate dielectric films
JP3642456B2 (ja) * 1998-02-24 2005-04-27 株式会社村田製作所 電子部品の検査方法および装置
US6188234B1 (en) * 1999-01-07 2001-02-13 International Business Machines Corporation Method of determining dielectric time-to-breakdown
JP3595796B2 (ja) * 1999-06-02 2004-12-02 松下電器産業株式会社 半導体集積回路装置の寿命推定方法及びその管理方法
JP3681683B2 (ja) * 1999-06-15 2005-08-10 松下電器産業株式会社 絶縁膜の寿命推定方法及び半導体装置の管理方法
JP2001153886A (ja) * 1999-11-26 2001-06-08 Mitsubishi Electric Corp プローブカード、及びこれを備えたテスト装置
US6858448B2 (en) * 2001-06-07 2005-02-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for evaluating and manufacturing a semiconductor device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110187255A (zh) * 2019-04-15 2019-08-30 上海华力集成电路制造有限公司 一种建立探针测试程式时确定过驱动量的方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW497194B (en) 2002-08-01
EP1182460A3 (en) 2003-08-20
EP1182460B1 (en) 2005-11-09
KR20060066165A (ko) 2006-06-15
US6777967B2 (en) 2004-08-17
US20070229101A1 (en) 2007-10-04
KR20100018603A (ko) 2010-02-17
DE60114730D1 (de) 2005-12-15
EP1182460A2 (en) 2002-02-27
US7304489B2 (en) 2007-12-04
ATE309547T1 (de) 2005-11-15
US7319339B2 (en) 2008-01-15
JP2002139542A (ja) 2002-05-17
US20020021142A1 (en) 2002-02-21
DE60114730T2 (de) 2006-07-20
US20060192578A1 (en) 2006-08-31
KR101132904B1 (ko) 2012-04-03
KR20020015294A (ko) 2002-02-27
JP4841737B2 (ja) 2011-12-21
US20040174177A1 (en) 2004-09-09
KR20110004346A (ko) 2011-01-13
US7061259B2 (en) 2006-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101132904B1 (ko) 검사 방법 및 검사 장치
EP1574866B1 (en) Inspection method and inspection equipment
EP1637893B1 (en) Method and apparatus for testing electrical characteristics of object under test
KR100965440B1 (ko) 검사 방법, 검사 장치 및 프로그램을 기억한 컴퓨터 판독가능한 기억 매체
US20040046580A1 (en) Probe card, and testing apparatus having the same
JP6155725B2 (ja) 半導体装置の検査方法及びその方法を用いた半導体装置の製造方法
JP5056736B2 (ja) 検査装置、及び検査方法
JP2009097860A (ja) 電気接続方法および電気接続装置
US7679387B2 (en) Inspection method, inspection apparatus, and control program for performing electrical inspection by using probe
KR100521441B1 (ko) 반도체 소자의 테스트 장치, 및 그 탐침 번트 방지방법
JPS60102707A (ja) 薄膜形成品のスクリ−ニング方法
JPH04217338A (ja) 電気接触端子のコンタクト方法および装置
JP2000074976A (ja) 回路基板プロービング方式
JPH0877897A (ja) リードスイッチの接触抵抗測定方法及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
A107 Divisional application of patent
WITB Written withdrawal of application
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20091230

Effective date: 20100210