TWI716808B - 探針模組及探針 - Google Patents

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Abstract

本發明係一種探針模組及探針，其中，伴隨著半導體裝置之微細化，晶圓上的劃片範圍亦有減少傾向。因此，亦有必要縮小配置於劃片範圍之TEG，而必須有效率地配置探針接觸用的電極墊。隨之，必須使探針對應於電極墊之有效率的布局。本發明之目的係提供：對應為了容易進行電性特性評估之TEG的電極墊之布局，和探針的技術者。 在本發明中，由將複數的探針排列成扇狀，或以MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術而製造者，解決上述之課題。

Description

探針模組及探針
本發明係有關半導體裝置之製造。
在半導體裝置之製造中，製造工程的管理技術係為了製品產率提升或產能提升而為重要。對於為了工程管理的檢查裝置，係有使稱為探子之探針直接接觸於試料，進行電性特性評估的裝置。
對於專利文獻1係揭示有：經由測定多數配置於半導體晶圓之劃片範圍的評估用之試料(Test Element Group；以下、稱為TEG)之時，可提升半導體裝置之產率之技術。對於專利文獻2係揭示有：具備連接於試料室，暫時儲存試料的試料交換室，和在試料交換室與試料室之間，搬送試料之搬送手段，並將探針粗略依靠畫像取得裝置並聯設置於電子光學系裝置，而使試料台及探針單元，在探針粗略依靠畫像取得裝置之垂直方向的位置與電子光學系裝置之垂直方向的位置之間，移動於水平方向之技術。對於專利文獻3係揭示有：包含將荷電粒子線照射於試料晶圓之荷電粒子光學裝置，和自由地移動在試料室內之試料台，和搭載設置有探針之點測機，自由地移動在試料室內之點測機台，和在粗略依靠點測機之位置時，取得試料晶圓之光學畫像的粗略依靠畫像取得單元，和掃描荷電粒子線同時進行照射時，依據自試料晶圓所釋放之二次荷電粒子的檢出信號，取得荷電粒子畫像的荷電粒子畫像取得單元，和檢出自探針所得到之電流或電壓之電流電壓檢出單元，和控制電腦所構成之半導體檢查裝置。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開2002-217258號公報 專利文獻2：日本特開2005-189239號公報 專利文獻3：日本特開2013-187510號公報
發明欲解決之課題
伴隨著半導體裝置之微細化，晶圓上的劃片範圍亦有減少傾向。因此，亦有必要縮小配置於劃片範圍之TEG，而必須有效率地配置探針接觸用的電極墊。隨之，必須使電極墊之有效率的布局與探針對應。在專利文獻1~3所揭示之技術中，獨立搭載有各個探針，而對於為了使各探針接觸於電極墊之控制，需要時間。
本發明之目的係提供：使為了容易進行電性特性評估之TEG的電極墊之布局，和探針對應的技術者。 為了解決課題之手段
在本發明中，由將複數的探針排列成扇狀，或以MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術而製造者，解決上述之課題。 發明效果
如根據本發明，可使為了容易進行電性特性評估之TEG的電極墊之布局，和探針對應者。進而可使在半導體裝置之製造的前工程之生產性提升者。
在以下的實施形態中，方便上其必要時，係分割成複數之部分或實施形態加以說明，但除了特別明示之情況，此等並非互相無關之構成，而一方係有著對於另一方之一部分或全部的變形例，詳細，補足說明等之關係。另外，在為了說明以下實施形態之全圖中，具有同一機能之構成係原則上附上同一的符號，其反覆之說明係省略之。以下，依據圖面而詳細說明本發明之實施形態。 實施例1
圖1係顯示可在本發明之實施例的半導體裝置之製造工程使用之電性特性評估裝置之一例。電性特性評估裝置100係於真空處理室內具備：掃描電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope；以下、稱為SEM)鏡筒103，和為了進行SEM觀察之檢出器104，和搭載保持於試料保持裝置105之試料101的試料台102，和接觸於試料101，進行電性特性評估之探針匣106，和搭載探針匣106而為了使其驅動之探針驅動機構107，和為了進行探針匣106之交換的探針交換機110，和為了控制SEM及探針單元的控制器108，和顯示試料101或探針匣106之SEM像的顯示裝置109，和試料室113。
SEM鏡筒103係具備：電子槍，和聚焦透鏡，和可動光圈，和偏轉器，和對物透鏡。電子槍係具備使一次電子束產生的電子源，電子源的種類係可使用絲狀方式，肖特基方式，或電場放射方式之任何亦可。另外，偏轉器係使一次電子束偏轉，為了掃描在試料101上所使用，使用磁場偏轉型或者靜電偏轉型。一般而言，SEM鏡筒103之對物透鏡係使用採用經由電場之電子的聚焦作用的磁場透鏡。檢出器104係如圖1所示，亦可為搭載於SEM鏡筒103之外部的構成，而搭載於SEM鏡筒103之內部的構成亦可。
試料台102係經由馬達而加以驅動，加上於X軸、Y軸、及Z軸方向，可傾斜或將Z軸作成中心之旋轉。然而，X軸及Y軸係水平方向，Z軸係正交於X軸及Y軸的方向。探針驅動機構107係使用壓電元件之構成，可以奈米級而使探針106驅動於X軸、Y軸、及Z軸方向者。
探針交換機110係具備：預備之探針匣112，和探針交換機構111。另外，探針交換機110係連接於預備排氣系統，而作為成可對於將真空處理室的試料室113，在未返回成大氣之狀態之探針匣106的探針匣112之交換。預先於探針交換機110，搭載複數個之預備的探針匣112，更由自動控制交換機構者，可進行半導體元件或配線的電性特性評估時之探針匣交換的自動化。
控制器108係具有：荷電粒子畫像取得單元114a，和電流電壓檢出單元114b，和電流電壓畫像取得單元114c，和控制電腦114d。荷電粒子畫像取得單元114a係使自荷電粒子線之SEM鏡筒103的電子束掃描之同時，照射於試料101時，取得自試料101所釋放之二次荷電粒子之檢出器104的檢出信號，再依據掃描其二次荷電粒子之檢出信號與荷電粒子線的電子束之控制信號，生成試料101之荷電粒子畫像而取得。然而，在本實施例中，因荷電粒子線為電子束之故，如此作為所取得之荷電粒子畫像係稱為SEM畫像。
電流電壓檢出單元114b係經由電流電壓檢出電路，電流電壓源電路等所構成，電性連接於試料室113內之探針匣106的各探針。即，電流電壓檢出單元114b係探針匣106的各探針則接觸於形成在試料101之電極墊或配線時，取得經由探針匣106的各探針所檢出之電流或電壓的值之同時，因應必要而對於探針匣106的各探針，供給電流或電壓。
電流電壓畫像取得單元114c係使自SEM鏡筒103的荷電粒子線之電子束掃描之同時，照射於試料101時，經由電流電壓檢出單元114b而取得自各探針所得到之電流或電壓信號，再依據其所取得之電流或電壓信號與掃描荷電粒子線之控制信號，生成試料101之電流電壓畫像而取得。
控制電腦114d係由包含未圖示之輸入裝置或記憶裝置而加以構成。另外，控制電腦114d係連接於試料台102，SEM鏡筒103，檢出器104，探針驅動機構107，和探針交換機110，荷電粒子畫像取得單元114a，電流電壓檢出單元114b，電流電壓畫像取得單元114c，顯示裝置109等，總括性地控制此等。另外，控制電腦114d係各自取得經由荷電粒子畫像取得單元114a而取得之荷電粒子畫像的SEM畫像，經由電流電壓畫像取得單元114c而取得之電流電壓畫像，經由電流電壓檢出單元114b而取得之電流電壓之資料，顯示於顯示裝置109。
圖2係顯示本發明之實施例的探針模組201之概略圖。探針模組201係具有：鎢探針120，保持鎢探針120之探針保持裝置121，和探針驅動機構122。鎢探針120與探針保持裝置121之組合則對應圖1之探針匣106。探針驅動機構122則對應圖1之探針驅動機構107。鎢探針120之形狀係越前端越尖銳，而前端的曲率係奈米級。在本實施例中，鎢探針120的材質係作為鎢，但除了將探針本身的材質作為鎢以外，亦可作為塗層鎢之探針者。作為探針120的材質係亦可使用鎢基底之合金的鎢錸合金。作為探針120的材質係由使用鎢錸合金者，得到高強度，而可得到更細而高壽命的探針。另外，作為鎢以外的材料，可將與試料101之製造處理有親和性的其他材料，使用於探針本身的材質，或對於探針的塗層者。例如，可將鈦或白金，使用於對於探針的塗層者。在此，對於探針與試料101的製造處理具有親和性係例如，將在與試料101之半導體晶圓的製造工程所使用之材料之中的一種同種的材料，使用於探針的製造。作為在半導體晶圓之製造工程所使用之材料的例，係可舉出：銅，鈦，鎢，白金，鋁等。對於半導體裝置之製造工程，由加上圖35所示，形成TEG之電極墊於步驟S3501之半導體晶圓的劃片範圍之步驟，和經由與在後續之步驟S3502之該半導體晶圓的製造工程所使用之材料之中的一種同種之材料所製造之探針的檢查之步驟者，可對於探針具有與試料101之製造處理親和性。更且，由將探針前端的材料，和使探針前端接觸之試料101的電極墊，作為同種之材料者，在使探針前端接觸進行檢查時，將探針前端與露出於試料101表面之材料作為同種之材料，更可提高親和性。例如，如將探針前端的材料與試料101之電極墊的材料作為鎢即可。經由此，更可抑制經由探針的接觸之試料101表面的污染者。探針保持裝置121或探針驅動機構107之外裝係呈即使接觸有電子顯微鏡引起之荷電粒子，亦未帶電地，使用導電性材材而具有導電性者為佳。
圖3係試料101的例，顯示半導體晶圓130之概略圖。半導體晶圓130係具有：對應於以電晶體或電路等而加以構成之晶片的圖案131，和圖案與圖案之間的間隙之劃片範圍132。對於劃片範圍132，係配置有為了確定對於晶片有無不良之檢查用的TEG。
圖4(a)係顯示配置於劃片範圍132上之電場效果電晶體(Feild Effect Transister；以下、稱為FET)TEG之一例。FETTEG之情況，於FET140周辺，配置有基板用之電極墊141，和閘極用之電極墊142，和汲極用之電極墊143，和源極用之電極墊144。對於自FET140至各電極墊之電路圖案145，係使用金或銅等之電性傳導率高之材質。另外，劃片範圍132之寬度係100μm程度，而TEG之各電極墊係配置在劃片範圍132之寬度以下的寬度之中。
圖4(b)係顯示多數配置於劃片範圍132上，比較於圖4(a)之構成而為微小之FETTEG。微小FETTEG係微小之電極墊則配置於平坦的面上。此等係比較於圖4(a)之電極而為非常小之故，可多數配置於劃片範圍132上者。各電極墊141~144之尺寸係亦可細微化至與鎢探針120之前端同程度的數nm~數十nm，但作為考慮接觸阻抗或接觸位置精確度的尺寸者為佳。
圖5係顯示使用圖2之探針模組201而進行劃片範圍132之TEG的電性特性評估情況之一例的圖。探針模組201係搭載成扇狀於探針模組支持台150，各鎢探針106之前端則呈接近地加以配置。由探針模組201則搭載成扇狀於探針模組支持台150者，可將4支之鎢探針120配置成扇狀，相互接近4支之鎢探針120的前端，而可高密度地配置TEG之電極墊者。另外，探針模組支持台150係配置於軌道151。基本上，對於各鎢探針120前端的測定位置之相對位置的移動係由經由試料台102而使試料101移動者而進行。此係為了不將自驅動部分產生的灰塵掉落於試料101之半導體晶圓上，但由設置灰塵容器於試料101之半導體晶圓與探針模組支持台150間者，亦可防止灰塵之同時，使探針模組支持台150移動。
圖6(a)係顯示對應圖5所示之扇狀的探針模組配置之TEG的電極墊配置之一例的圖。圖6(a)所示之TEG的電極墊配置係經由配置TEG之基板用的電極墊141，和閘極用之電極墊142，和汲極用之電極墊143，和源極用之電極墊144為ㄈ字状之時，將配置成圖5所示之扇狀的探針模組之鎢探針120前端，適合於如圖6(a)所示地接近配置於扇狀之測定。經由此，成為可相互接近鎢探針120之前端，而可更高密度地配置TEG之電極墊者。與各鎢探針120前端對應之電極墊的接觸係經由使用SEM鏡筒103及檢出器104之SEM觀察，可經由檢出經由對於各鎢探針120之對應的電極墊之接觸的彎曲而進行檢測。對於圖6(b)及圖6(c)係各顯示圖6(a)所示之電極墊的配置之變形例。 實施例2
在本實施例中，取代在實施例1所說明之鎢探針120，而說明使用以MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術所製造之探針(以下、稱為MEMS探針)之實施例。
圖7(a)及圖7(b)係顯示本實施例的探針模組701的圖。圖7(a)為探針模組701之斜視圖，而圖7(b)為與面對探針模組701之試料101側相反側的平面圖。
如圖7(a)及圖7(b)所示，探針模組701係具有：探針驅動機構702，和後述之MEMS探針901，和保持MEMS探針901之探針保持裝置703。MEMS探針901及探針保持裝置703則對應圖1之探針匣106，而探針驅動機構702則對應圖1之探針驅動機構107。
探針驅動機構702係具有為了搭載探針匣的卡匣保持裝置704。另外，探針驅動機構702係具有為了與探針匣電性接合之電極，可在探針匣交換時容易地進行電性連接。
圖8(a)，圖8(b)，及圖8(c)係本實施例的探針匣801之概略圖。圖8(a)係與面對探針模組801之試料101側相反側的斜視圖。圖8(b)及圖8(c)係面對探針模組801之試料101側的斜視圖。
如上述，探針模組801係具有：MEMS探針901，和保持MEMS探針901之探針保持裝置703。探針保持裝置703係與MEMS探針901加以電性連接，而對於試料側的表面具有配線圖案。MEMS探針901之各探針和保持裝置703之對應的配線之電性連接，係例如可使用導線接合者。圖8(b)及圖8(c)所示之配線802a、配線802b、配線802c、配線802d、配線802e、及配線802f則電性連接於各對應之MEMS探針901的探針。配線802a係對於電極803a，配線802b係對於電極803b，配線802c係對於電極803c，配線802d係對於電極803d，配線802e係對於電極803e，配線802f係對於電極803f，各加以連接。在本實施例中，對於為了電晶體之評估用的探針，對於探針為4個而言，準備6條配線的點係後述之。
另外，探針保持裝置703係具有：配線804，和連接於配線804之電極805。配線804係與設置於與面對後述之MEMS探針901之試料側相反側的導電體層加以連接。經由此，可防止SEM觀察時之MEMS探針901的充電。配線804與MEMS探針901係例如，在經由焊錫而接合MEMS探針901與保持裝置703時，可進行電性連接者。
如此，探針匣801係在對於探針驅動機構107之搭載時，因具有為了電性連接之電極803a~f及電極805之故，電性特性評估中，對於探針產生有磨耗或破損等之不良情況，由交換探針匣801者，可容易交換新的探針。
以下，對於MEMS探針901加以說明。圖9係本實施例的探針之MEMS探針901的全體斜視圖。圖9係為了容易了解，而將有探針的側作為朝上而記載著。如圖9所示，MEMS探針901係具有：托架902，和支撐托架902之主體部903。主體部903係自矽支持基板904，埋入氧化膜905，及矽層906之層積構造的SOI(Silicon on Insulator)基板所形成。對於主體部903之矽層906上係形成有電極907a、電極907b、電極907c、電極907d、電極907e、及電極907f。電極907a~f係例如為鎢電極。電極907a係與探針保持裝置703之配線802a，而電極907b係與探針保持裝置703之配線802b，電極907c係與探針保持裝置703之配線802c，電極907d係與探針保持裝置703之配線802d，電極907e係與探針保持裝置703之配線802e，電極907f係與探針保持裝置703之配線802f，各例如由導線接合而加以連接。
對於圖10顯示托架902的擴大圖。對於托架902上係形成有探針1001a，和探針1001b，和探針1001c，和探針1001d。對於與形成有托架902及主體部903之探針1001a~d的面相反側的面，係形成有導電體層1002。導電體層1002係例如為鎢層。導電體層1002係與試料保持裝置105加以電性連接，抑制經由來自SEM鏡筒103之電子束的照射之MEMS探針901的充電。
對於探針1001a~d，使用MEMS探針901之平面圖的圖11而加以說明。探針1001a係具有：電極面1101a及電極面1101b。電極面1101a及電極面1101b係例如，由鎢而加以形成。電極面1101a係電性連接於配線1102a。配線1102a係電性連接於電極907a。電極面1101b係電性連接於配線1102b。配線1102b係電性連接於電極907b。配線1102a及配線1102b係例如，由鎢而加以形成。探針1001b之電極面係電性連接於配線1103。配線1103係電性連接於電極907c。探針1001b之電極面及配線1103係例如，由鎢而加以形成。探針1001c之電極面係電性連接於配線1104。配線1104係電性連接於電極907d。探針1001c之電極面及配線1104係例如，由鎢而加以形成。探針1001d係具有：電極面1105a及電極面1105b。電極面1105a及電極面1105b係例如，由鎢而加以形成。電極面1105a係電性連接於配線1106a。配線1106a係電性連接於電極907e。電極面1105b係電性連接於配線1106b。配線1106b係電性連接於電極907f。配線1106a及配線1106b係例如，由鎢而加以形成。在本實施例中，作為接觸於試料101之電極墊的電極面之材料，使用鎢，但作為鎢以外之材料，亦可使用與試料101有親和性的其他材料。在本實施例中，設置於探針1001a~d之各電極面則相當於實施例1之鎢探針120的前端。隨之，在本實施例中，探針的前端係設置於探針1001a~d之各電極面。
探針1001a係在接觸於電極墊時，由檢測電極面1001a與電極面1101b之間的導通者，作為對於電極墊的接觸感測器而作用。另外，探針1001d係在接觸於電極墊時，由檢測電極面1105a與電極面1105b之間的導通者，作為對於電極墊的接觸感測器而作用。
圖28(a)及圖28(b)係顯示探針1001d接觸於TEG之電極墊2801時之樣子的概略圖。圖28(a)係自托架902之側面而視接觸的樣子之概略圖，而圖28(b)係顯示自圖28(a)之箭頭2802的方向而視之接觸的樣子的圖。如圖28(a)所示，在探針1001d之電極面1105b則與電極墊2801接觸之狀態，成為相互平行。另外，由檢測電極面1105a與電極面1105b之間的導通者，可檢測對於電極墊2801之接觸。更且，對於電極墊的探針之接觸強度，係可由確認各探針的接觸阻抗為預先所決定的值以下者而確保。另外，各探針1001a與探針1001d則由作為接觸感測器而作用者，探針1001a~d之探針列與檢查對象的晶圓面則呈成為平行地，可在試料台102調整試料101之表面的傾斜，而可進行安定之檢查者。
圖12係顯示以圖11之A-A’間的虛線之MEMS探針901的剖面的圖。如前述，主體部903係自矽支持基板904，埋入氧化膜905，及矽層906之SOI基板所形成。主體部903之厚度係主要以矽支持基板904之厚度而加以調整。另外，如前述，對於與形成有托架902及主體部903之探針1001a~d的面相反側的面，係形成有導電體層1002。探針1001b之電極面係對於電極墊而言，探針1001b之電極面則在與電極墊平行之狀態呈接觸地，對於托架902而言有著傾斜。探針1001a，探針1001c，及探針1001d亦與探針1001b同樣地，各電極面係對於托架902而言有著傾斜。探針1001b係電性連接於配線1103。
將本實施例的MEMS探針901之製造方法，使用圖13與圖14(a)~(m)而加以說明。圖13係MEMS探針901之製造的流程圖。圖14(a)~(m)係為以圖11之A-A’間的虛線的剖面，說明MEMS探針901的製造工程的圖。
在圖13之步驟S1301中，如圖14(a)所示，於具有矽支持基板904，埋入氧化膜905，及矽層906之SOI基板的兩面，經由熱氧化而設置矽氧化膜1201與矽氧化膜1401，更且於矽氧化膜1401上，設置光阻膜1402。接著，在步驟S1302中，如圖14(b)所示，將光阻膜1402作為光罩，將矽氧化膜1401進行圖案化。
接著，在步驟S1303中，將在S1302所圖案化之矽氧化膜1401作為光罩，由反應性離子蝕刻或濕蝕刻而將矽層906進行蝕刻者，如圖14(c)所示，形成有突起1403。在圖14(c)中，顯示對應於探針1001b之突起1403。對應各探針1001a、探針1001c、及探針1001d之突起亦與突起1403同樣地以步驟S1303而加以形成。接著，在步驟S1304中，使用緩衝氫氟酸(BHF)，如圖14(d)所示，除去在S1302所圖案化之矽氧化膜1401。
接著，在步驟S1305中，如圖14(e)所示，形成配線1103。具體而言，由以光阻劑而圖案化鎢層者，形成配線1103。另外，在步驟S1305中，配線1102a、配線1102b、配線1104、配線1106a、配線1106b、及電極907a~f均與配線1103同樣地加以形成。接著，在步驟S1306中，進行托架902之圖案化。托架902之圖案化係例如，以光微影法而進行。
接著，在步驟S1307中，由蝕刻矽氧化膜1201者，如圖14(f)所示，形成有為了形成主體部903之光罩。接著，在步驟S1308中，為了保護托架902，如圖14(g)所示，於托架902側，形成有光阻膜1404。
接著，在步驟S1309中，由利用在步驟S1307所形成之光罩，經由濕蝕刻而蝕刻矽支持基板904者，如圖14(h)所示，形成主體部903。接著，在步驟S1310中，經由緩衝氫氟酸(BHF)，如圖14(i)所示，經由蝕刻而除去除了主體部903之埋入氧化膜905，和矽氧化膜1201。
接著，在步驟S1311中，如圖14(j)所示於與形成有托架902及主體部903之探針1001a~d的面相反側的面，形成導電體層1002。接著，在步驟S1312中，如圖14(k)所示，除去在步驟S1308所形成之光阻膜1404。
接著，在步驟S1313中，經由聚焦離子束(FIB)，由削落突起1403之一部分者，如圖14(l)所示，於突起1404設置對於托架902而沿附上傾斜的面1405。對應各探針1001a、探針1001c、及探針1001d之突起亦與突起1403同樣地在步驟S1313而削落一部分。接著，在步驟S1314，由以使用聚焦離子束之化學蒸鍍法(FIB-CVD)而堆積鎢者，如圖14(m)所示，形成與配線1103電性連接之探針1001b之電極面。在此，如前述，傾斜的角度係探針1001d之電極面則在與TEG之電極墊平行之狀態，呈接觸於TEG之電極墊地進行設定。對於探針1001a，探針1001c，及探針1001d亦與探針1001b同樣地，形成圖11所示之各電極面。
以上，可製造本實施例的MEMS探針901者。在本實施例中，因經由根據MEMS技術之裝置之製造而製造MEMS探針901之故，可作為再現性佳之製造。
於圖15，顯示本實施例之變形例的MEMS探針之托架的擴大圖。如圖15所示，由將以托架902之虛線所圍繞之範圍1501的部分，經由FIB而削落者，以使用SEM鏡筒103及檢出器104之SEM觀察，可使隱藏於托架之面積減少。
於圖16，顯示本實施例之變形例的MEMS探針之托架的擴大圖。圖16所示，由將以托架902之虛線所圍繞之範圍1601的部分，經由FIB而削落，放入刻痕於各探針之間者，即使對於電極墊之高度有著不同之情況，由各探針的托架之彎曲，亦可確實地使各探針與電極墊接觸者。另外，在圖16之MEMS探針中，由4個探針之所有設置2個電極者，作為可檢出對於各探針之電極墊的接觸。
於圖17，顯示本實施例之變形例的MEMS探針之托架的擴大圖。在圖17所示之MEMS探針中，由將探針數作為8個者，可容易地進行反相器之檢查。
於圖18，顯示本實施例之變形例的MEMS探針之托架的擴大圖。在圖18所示之MEMS探針中，將2個探針之間隔的B―B’間之距離作為數mm，而可容易地進行配線的檢查者。配線圖案的評估係在使探針接觸於配線的一端之狀態，在自SEM鏡筒103，照射荷電粒子線的電子束於配線上時，可由依據流入至探針的吸收電流，描繪吸收電流畫像(包含吸收電壓畫像)而進行者。因此，探針間的距離係最大必須成為數mm程度。由改變探針間的距離而至作MEMS探針者，可對應種種寬度的配線圖案。
於圖19，顯示本實施例之變形例的MEMS探針之托架的擴大圖。在圖19所示之MEMS探針中，探針1004a~d係形成於共通的突起上。經由此，即使為可以容易地縮窄探針1004a~d之間隔，電極墊的排列之間距為短之情況，亦可進行檢查。探針1004a~d之間隔係例如，可作為數百nm~數十微米程度者。
於圖20，顯示本實施例之變形例的MEMS探針之托架的擴大圖。圖21係在通過圖20之探針1001c與連接於探針1001c之配線的剖面之MEMS探針的剖面圖。在圖20及圖21所示之MEMS探針中，由設置注入硼於托架902的矽層906之範圍2001而作為壓阻元件者，可檢出經由接觸於托架902之試料情況之彎曲。隨之，可自壓阻元件的阻抗變化檢測對於探針之試料的接觸。另外，此時，賦予振動於托架902，可自經由接觸之共振頻率的變化感測接觸。
伴隨著設置離子注入硼之範圍2001，而追加絕緣離子注入硼之範圍2001與連接於探針1001c之配線的絕緣體層2002，和絕緣離子注入之範圍2001與導電體層1002之絕緣體層2003。絕緣體層2002及絕緣體層2003係例如，可由經由濺鍍蒸鍍的矽氧化膜而形成者。另外，為了讀取壓阻元件的阻抗變化，對於絕緣體層2002係如圖20所示，設置有開口部2004a及開口部2004b，配線2005a及配線2005b則連接於離子注入硼之範圍2001。在此製造方法中，在圖13所示之步驟S1304之後，追加形成離子注入硼之範圍2001的工程，接著，追加形成設置有開口部2004a及開口部2004b之絕緣體層2002的工程。更且，在步驟S1310之後，追加，設置絕緣體層2003的工程。
即使在以壓阻元件而實現接觸感測器的情況，如圖11所示，併用設置2個電極面於一個探針，從電極面之間的導通檢測對於墊片的接觸之方式亦可。經由此，成為更可確實地檢測對於試料之探針的接觸者。 實施例3
在本實施例中，對於安裝於探針保持裝置703之MEMS之其他實施例加以說明。
圖22係本實施例的探針之MEMS探針2201的全體斜視圖。圖22係為了容易了解，而將有探針的側作為朝上而記載著。如圖22所示，MEMS探針2201係具有：金屬探針2202a，和金屬探針2202b，和金屬探針2202c，和金屬探針2202d，和支撐金屬探針2202a~d之主體部2203。
主體部2203係具有矽基板2204及矽氧化膜2205。對於主體部2203之矽氧化膜2205上係形成有電極2206a、電極2206b、電極2206c、及電極2206d。電極2206a~d係例如為鎢電極。電極2206a~d係與探針保持裝置703之配線802a~f之中之4個，各例如以導線接合而加以連接。
於圖23，顯示MEMS探針2201之金屬探針2202a~d附近的平面圖。如圖23所示，金屬探針2202a~d係各前端則呈相互接近地加以形成。如此，金屬探針2202a~d係配列成扇狀。金屬探針2202a~d之各前端則接觸於TEG之電極墊。金屬探針2202a~d係例如以鎢而加以形成。在本實施例中，作為接觸於試料101之電極墊的金屬探針2202a~d之材料，使用鎢，但作為鎢以外之材料，亦可使用與試料101有親和性的其他材料。
金屬探針2202a係電性連接於配線2301a。配線2301a係電性連接於電極2206a。金屬探針2202b係電性連接於配線2301b。配線2301b係電性連接於電極2206b。金屬探針2202c係電性連接於配線2301c。配線2301c係電性連接於電極2206c。金屬探針2202d係電性連接於配線2301d。配線2301d係電性連接於電極2206d。配線2301a~d係例如以鎢而加以形成。
圖24係顯示以圖23之C-C’間的虛線之MEMS探針2201的剖面的圖。在MEMS探針2201中，如前述，於矽基板2204上，形成有矽氧化膜2205。對於絕緣層之矽氧化膜2205上係形成有配線2301b，與配線2301b而形成有金屬探針2202b。配線2301a、金屬探針2202a、配線2301c、金屬探針2202c、配線2301d、及金屬探針2202d亦與配線2301b及金屬探針2202b同樣地加以形成。另外，對於與形成有主體部2203之金屬探針2202a~d的面相反側的面，係形成有導電體層2401。導電體層2401係例如為鎢層。導電體層2401係呈未與金屬探針2202a~d加以電性連接地分離。
圖25係擴大圖24之虛線的圓2402之部分的圖。如圖25所示，矽氧化膜2205係位於較矽基板2204的邊緣為深的位置。如後述，經由濺鍍蒸鍍等而形成導電體層2401時，導電體層2401係經由矽氧化膜2205之深處的構造而與金屬探針2202a~d及配線2301a~d分離。導電體層2401係例如為鎢層。導電體層2401係與試料保持裝置105加以電性連接，抑制經由來自SEM鏡筒103之電子束的照射之MEMS探針2201的充電。然而，在圖24中雖省略，但如圖25所示，對於與接觸於金屬探針2202a~d之TEG的電極墊的面相反側，係在形成導電體層2401時，形成導電體層2501。
將本實施例的MEMS探針2201之製造方法，使用圖26與圖27(a)~(h)而加以說明。圖26係MEMS探針2201之製造的流程圖。圖27(a)~(h)係以圖23之C-C’間的虛線的剖面，說明MEMS探針2201的製造工程的圖。
在圖26之步驟S2601中，如圖27(a)所示地，經由熱氧化，於矽基板2204之一方的面設置矽氧化膜2205，但於另一方的面設置矽氧化膜2701。
接著，在步驟S2602中，經由使用氬氣等而濺鍍蝕刻矽氧化膜2205之表面，或離子注入不純物離子於矽氧化膜2205之表面之時，導入改質層於矽氧化膜2205之表面。經由此，在對於後述之矽氧化膜2205上的金屬層之形成時，可形成品質高的金屬層，而可得到品質高的金屬探針2202a~d者。
接著，在步驟S2603中，於矽氧化膜2205上形成金屬層，由進行圖案化者，如圖27(b)所示地，形成金屬探針2202a~d、配線2301a~d、及電極2206a~d。金屬層係例如，可經由鎢的濺鍍蒸鍍而形成者。此時，經由步驟S2602之改質層的導入，矽氧化膜2205之表面係成為存在有元素的原子鍵結的表面狀態，而期待形成有體心立方晶系構造的鎢的核，而體心立方晶系構造之鎢層的形成則進展者。經由此，形成有體心立方晶系構造的鎢大結晶粒，且在粒界之異物之偏析則變少，而可形成品質高之鎢層者。
接著，在步驟S2604中，由蝕刻矽氧化膜2701者，如圖27(c)所示，形成有為了形成主體部2203之光罩。接著，在步驟S2605中，為了保護金屬探針2202a~d，如圖27(d)所示，於金屬探針2202a~d側，形成有光阻膜2702。接著，在步驟S2606中，由利用在步驟S2604所形成之光罩，經由濕蝕刻而蝕刻矽基板2204者，如圖27(e)所示，形成主體部2203。
接著，在步驟S2607中，經由緩衝氫氟酸(BHF)，如圖27(f)所示，蝕刻除去除了主體部2203之矽氧化膜2205，和矽氧化膜2701。在步驟S2607之矽氧化膜2205的蝕刻時，如圖25所示，矽氧化膜2205則呈成為較矽基板2204之邊界為深的位置地，進行蝕刻。
接著，在步驟S2608中，如圖27(g)所示，於與形成有金屬探針2202a~d的面相反側的面，形成導電體層2401。導電體層2401係例如，可經由鎢的濺鍍蒸鍍而形成者。導電体層2401之厚度係較矽氧化膜2205之厚度為薄。經由濺鍍蒸鍍等而形成導電體層2401時，導電體層2401係與金屬探針2202a~d及配線2301a~d係矽氧化膜2205則對於較矽基板2204之邊緣為深處之部分係較蒸鍍未進行之情況，加以電性分離。接著，在步驟S2609中，如圖27(h)所示，除去在步驟S2605所形成之光阻膜2702。
以上，可製造本實施例的MEMS探針2201者。在本實施例中，因經由根據MEMS技術之裝置之製造而製造MEMS探針2201之故，可作為再現性佳之製造。 實施例4
在本實施例中，使用圖29(a)及圖29(b)，顯示對應實施例1~3之探針的陣列之FETTEG之布局的例。
在圖29(a)所示之FETTEG之布局的例中，FETTEG之電極墊係在延伸存在於橫方向之X方向之劃片範圍132與延伸存在於縱方向之Y方向之劃片範圍132中，在沿著各劃片範圍132之方向而加以配置電極墊。例如，位於X方向之劃片範圍132之FETTEG的電極墊群2901a與位於Y方向之劃片範圍132之FETTEG的電極墊群2901b係加以布局於相互正交之方向。
另外，在圖29(b)中，FETTEG之電極墊則所有沿著延伸存在於橫方向之X方向的劃片範圍132而加以配置。例如，位於X方向之劃片範圍132之FETTEG的電極墊群2901c與位於延伸存在於縱方向之Y方向之劃片範圍132之FETTEG的電極墊群2901d係加以布局於相同方向。然而，在圖29(b)中，於Y方向的劃片範圍寬度，配置有1個FETTEG，但由作為更微小之電極墊者，配置複數之FETTEG於Y方向之劃片範圍寬度亦可。圖29(b)所示之FETTEG之電極墊的排列係全為相同方向之故，可未改變對於試料101之探針匣106的方向，而連續評估X方向及Y方向之劃片範圍132的FETTEG者。經由此，可有效率地進行半導體裝置之製造者。 實施例5
在本實施例中，對於實施例1~3之探針匣106的各探針之檢查例加以敘述。圖30係顯示探針匣106的各探針之正常度確認用電極墊3001之概略圖。探針之正常度確認用電極墊3001係配置於劃片範圍132，配合各探針的前端位置而加以配置。各電極墊3001係以配線3002而加以電性連結。探針匣106的各探針之正常度的確認係以使各探針接觸於各電極墊3001之狀態，在施加電壓於任1個探針時，由測定流動於其他的探針之電流值而可實現。本實施例的探針之正常度的確認係在TEG之電性特性評估之前，為了確認有無各探針的異常或探針匣106之搭載不良之構成。 實施例6
在本實施例中，顯示使用實施例1~3之探針匣106的電性特性評估之流程的例。圖31係顯示使用探針匣106的電性特性評估之流程圖的例。
以下，說明評估步驟。最初，在步驟S3101中，經由探針交換機110，進行對於探針驅動機構107之探針匣106的安裝或探針匣106之交換。然而，探針匣106之安裝或交換係在移動探針驅動機構107於探針匣交換位置之狀態而加以進行。
接著，在步驟S3102中，確認是否正常地安裝探針匣106，再判斷測定可能之狀態。是否正常地安裝有探針匣106之判斷係經由與設置於探針驅動機構107之探針匣106的接觸確認用的感測器而加以進行。在此，探針匣106之安裝為異常的情況係返回置步驟S3101，進行探針匣106之交換。
正常的情況係在步驟S3103，自交換位置使探針驅動機構107移動至測定位置，接著，探針前端則呈來到進行電性特性評估，有著TEG之劃片範圍132地，使試料台102移動。
接著，在步驟S3104，對於探針之正常度確認用的電極墊3001而言，使所安裝之各探針接觸，進行探針的狀態確認。此時，對於各探針之電極墊3001的接觸係經由試料台102之移動，或者探針驅動機構107之擺動，某種程度接近電極墊3001與各探針之後，可經由探針驅動機構107之微動而進行。探針前端與電極墊的接觸確認方法係亦可使用以SEM畫像而確認各探針的形狀變化之方法，經由安裝於各探針之接觸感測器而感測的方法，或在接觸時，自流動至各探針的微弱之電流進行判斷的方法等之方法。正常度確認的結果，對於探針有問題之情況，返回至步驟S3101之探針匣106的交換。
對於探針為正常之情況，係前進至步驟S3105，而電性特性評估裝置100係對於劃片範圍132之TEG的各電極墊而言，使所安裝之各探針接觸，進行TEG之評估。在步驟S3105，亦以與對於接觸確認用的電極墊3001之接觸方法同樣的方法，電性特性評估裝置100係使各探針接觸於TEG的電極墊。確認接觸之後，電性特性評估裝置100係進行元件的電性特性評估。在電性特性評估結束之後，電性特性評估裝置100係使探針，經由探針驅動機構107，從接觸後之電極墊後退，移動至接下來的測定位置。接下來的測定位置自前次測定位置遠離之情況係必須使試料台102移動，但測定位置為近的情況，由經由探針驅動機構107而使探針106移動者，可移動至接下來之測定。
接著，在步驟S3106中，電性特性評估裝置100係等待來自是否結束測定之操作者的輸入。對於選擇不結束之情況，係返回至步驟S3103。 實施例7
在本實施例中，對於試料台105的例加以說明。保持於試料台105之試料101的半導體晶圓係必須盡可能避免污染。通常，半導體晶圓係經由機械的方式而保持，但在本實施例中，係成為靜電夾盤可能之試料台105，而由經由靜電夾盤，以試料保持裝置105而保持試料101之半導體晶圓者，加以減輕污染。
在此，經由作為靜電夾盤之時，成為對於試料101之半導體晶圓，經常加上電壓的狀態，而在保持如此係成為在使電性特性評估裝置100之各探針接觸而測定元件或配線之電性特性時之弊害。因此，在本實施例中，作為呈由加上與試料101之半導體晶圓相同電壓於電性特性評估裝置100之探針，或對於試料101而言，於與經由靜電夾盤所加上之電壓值相反方向之負的方向，加上相同值之電壓者，相抵電壓而可測定電性特性。
對於在電性特性評估裝置100之測定方式係有著吸收電流測定的方式與電性特性測定的方式。圖32(a)及圖32(b)係顯示使探針前端接觸於試料101，經由針測之電性測定方法的例的圖。圖32(a)係測定來自SEM鏡筒103之荷電粒子線3201的吸收電流，而圖32(b)係由未照射荷電粒子線3201而測定MOS(Metal Oxide Semiconductor)電晶體的特性的例。
在圖32(a)的例中，於形成於試料101之半導體晶圓上的導電性之配線3202之一端，使電性特性評估裝置100之探針3203的前端接觸，將探針3203接地之同時，對於探針3203與接地點之間係設置有電流計3204。在此狀態，當自SEM鏡筒103，將使其聚集之荷電粒子線3201照射至配線3202上時，依據電流計3204之輸出，可測定經由配線3201之荷電粒子線3201之所謂吸收電流者。
然而，電流計3204係包含於電流電壓檢出單元114b之構成要素，而具體而言，係經由檢出對應吸收電流的電壓之電路，和放大其電壓之放大電路等而加以構成。並且，經由其放大電路所放大的電壓值係適宜，進行AD(Analog to Digital)變換，讀取至控制電腦114d。
吸收電流係依據配線3202吸收荷電粒子線3201的電荷之電流，而一般而言，係相當於對於每單位時間，自經由荷電粒子線3201而供給至配線3202之電荷量(束電流)，減去自配線3202所反射或釋放之荷電粒子之電荷量的值。隨之，經由以電流計3204測定吸收電流之時，可知道自荷電粒子線3201之照射位置至探針3203之接觸位置為止之導通之有無者。
荷電粒子線3201係因可貫通薄的絕緣層等之故，即使由絕緣層等而被覆配線3202，在荷電粒子線3201到達之範圍內，對於其下層之配線亦可檢出吸收電流者。更且，如使2個探針3203接觸於不同位置之配線(省略圖示)，經由以至少一方的探針3203測定吸收電流之時，亦可得到在連結2個探針3203之配線的阻抗值之分布者。
另外，如圖32(b)所示，對於使複數之(例如，4個)探針3205a~d接觸於試料101之半導體晶圓上之情況，在未照射荷電粒子線3201之狀態，可取得形成於試料101之半導體晶圓的元件(例如，MOS電晶體元件)等之動作特性者。
在圖32(b)中，使探針3205a接觸於源極範圍3206，而使探針3205b接觸於閘極電極3207，使探針3205c接觸於汲極範圍3208，使探針3205d接觸於基板(基材)範圍3209。隨之，適宜施加電壓於各探針3205a~d，例如，如測定流動於探針3205a-探針3205c間之電流，可取得源極-汲極電流之閘極電壓特性等者。在圖32(b)中，顯示直接使探針3205a~d接觸於元件的例，但即使在使探針3205a~d接觸於連接於元件的電極墊的情況，亦在未照射電荷粒子線3201之狀態，可得到形成於試料101之半導體晶圓的元件(例如，MOS電晶體元件)等之動作特性者。
圖33係顯示依據吸收電流之測定所得到之吸收電流畫像(電流電壓畫像)的例圖。對於圖33之吸收電流畫像3301係顯示電性特性評估裝置100之探針3302之前端部的像，探針3302所接觸之墊片電極的像3303，最上層之配線的像3304，絕緣層之下層之配像的像3305的例。如圖33所示，在吸收電流畫像3301中，對於與探針3302有導通之配線或元件，係取得某些的像，在此係墊片電極的像3303，最上層之配線的像3304，及絕緣層之下層的配線的像3305，對於未導通的配線或元件係亦未取得任何的像。
更且，對於吸收電流畫像3301係來自SEM鏡筒103的荷電粒子線則只要能貫通到達絕緣層，即使為絕緣層之下層的配線，亦可得到吸收電流的像(下層之配線的像3305)。隨之，在吸收電流畫像3301中，在SEM畫像等荷電粒子畫像係無法觀察到，而可以非破壞觀察到在絕緣層下的配線構造者。吸收電流畫像3301係可顯示於顯示裝置109者。
吸收電流取得時係所測定之試料101的半導體晶圓上，電壓如非為0V之狀態而無法測定。如前述，對於經由以靜電夾盤而固定試料101之半導體晶圓之時，加上+V(V)之電壓於試料表面之情況，係對於試料表面而言，由加上-V(V)之電流者，抵銷電壓，在試料表面的測定部位中表面上由作為0V者，可測定吸收電流。
另外，測定電性特性時，亦可由同樣的方法進行測定，但電性特性測定之情況，通常使2支探針接觸於各測定位置，由加上1V之電位差於2支探針間者而流動電流，評估電性特性。隨之，例如，+V(V)之電壓加上於試料101之半導體晶圓上面之情況，由作為於一方的探針亦加上+V(V)之電壓，而對於另一方的探針係更追加1V，而加上+V+1(V)之電壓的狀態者，可進行電性特性的評估。 實施例8
在本實施例中，顯示適用前述之實施例1~8於半導體裝置之製造的例。圖34係顯示半導體裝置之製造工程之中的前工程之流程例的圖。
最初，在步驟S3401中，取回成為半導體之材料的晶錠。接著，在步驟S3402，使用金剛鑽刀等切斷晶錠，而得到晶圓。接著，在步驟S3403，進行晶圓的研磨，在步驟S3404，將晶圓放入至高溫的擴散爐之中，暴露於氧化性環境，使氧化膜形成於晶圓表面。此氧化膜係為了打印電路圖案而成為必要。
接著，在步驟S3405，於形成有氧化膜的晶圓上，塗佈光阻膜。接著，在步驟S3406，實施對於晶圓表面的圖案之形成。接著，在步驟S3407，由實施蝕刻者，進行不需要之氧化膜的除去。接著，在步驟S3408，在蝕刻後，經由氧化電漿而除去成為不需要的光阻膜，在洗淨裝置，將晶圓浸漬於藥液，進行殘留於晶圓上之不純物的除去。
接著，在步驟S3409，使用CVD裝置等而使氧化膜堆積，使層間絕緣膜形成。接著，在步驟S3410，以熱氧化法形成閘極絕緣膜後，使表面氮化，使用CVD法而形成閘極膜於其上方。並且，進行圖案形成而形成閘極電極之後，經由離子注入法而將不純物元素注入至矽基板，更經由高溫擴散，均一地使不純物擴散，形成源極汲極範圍。
接著，在步驟S3411，以CVD法而使氧化膜堆積，在CMP裝置進行研磨而平坦化表面。並且，將連接孔光阻圖案，對於光罩進行蝕刻處理，於絕緣膜形成連接孔。於此，以CVD法而埋入金屬膜，而多餘的膜係以CMP研磨而除去。接著，在步驟S3412，以CVD法再次形成絕緣膜，進行圖案形成，使成為配線的部分(凹槽)形成。將金屬膜埋入於此凹槽，多餘的膜係研磨而除去。有反覆此等者，使多層配線形成。並且，由自光阻劑的塗佈之步驟S3405，適宜反覆進行多層配線形成的步驟3412的工程者，使多層配線的半導體晶圓完成。
多層配線的半導體晶圓之完成後，在步驟S3413，實施晶圓檢查，如為良品，多層配線的半導體晶圓係傳送至半導體裝置之製造的後工程。在步驟S3413之前工程的檢查中，對於晶圓之中之一個一個的LSI晶片接觸點測機針，與連結之測定器進行通信，判別晶片的佳･不佳。對於半導體製造之後工程係未圖示，但一般而言將晶圓，切斷為每LSI晶片，將所切斷之晶片固定於金屬的引線架，以細微之線材而連結晶片與引線架，之後進行封裝，印字，最終檢查，作為半導體製品而完成。
在此，至前述工程完成晶圓之後，在步驟S3413進行檢查，即使發現不佳，其晶圓係不得不廢棄。即使作為實施經由在專利文獻1~3所示之以前的奈米點測機的檢查，為了特定不佳處，進行測定，而研磨結束前工程之晶圓，成為使LSI晶片內的配線露出同時之測定之故，結局係不得不廢棄檢查過之晶圓。另外，在檢查晶圓時，污染晶圓係失去作為製品之價值，其損失為大。
在此，使用在實施例1~7所示之裝置或方法，實施測定或檢查之情況，因以與探針為鎢等之試料101的半導體晶圓有親和性的材料加以製造之故，成為可顯著降低晶圓的污染者。因此，自前述之光阻劑的塗佈之步驟S3405，在多層配線形成之步驟3412之工程的適宜反覆作業之途中，投入半導體晶圓至電性特性評估裝置100，可進行不佳解析者。經由此，在各層之製造工程，由取的電性特性或吸收電流像者，早期回饋經由在工程之途中所發生之製造裝置或材料等之引起的不良狀況，可減少不佳晶圓之數量者。例如，以圖32(a)，圖32(b)，及圖33所示之方法，在電晶體層之生產工程中，經由實施不同之擴散層區域間的絕緣阻抗值之確認，以及測定閘極部的端部與端部之阻抗值之時，可電性地確認空間的製造之良惡者。此等係至此，僅對於測長SEM可能之作業，但在測長SEM之工程之後，經由新追加經由電性特性評估裝置100之蝕刻工程之時，由亦經由電性特性的取得而進行空間的製造之確認者，更可提升製造工程之信賴性。除空間的確認之其他，以圖32(a)及圖32(b)所示之方法，經由半導體之PN接合點之電性特性取得，或進行與閘極之其他區域的絕緣性能之確認之時，可發現從外觀形狀無法了解之電性之不良狀況者。至電晶體層以外的配線層係可經由電性特性評估裝置100，經由單純的配線端部與端部間之阻抗測定或配線間的阻抗測定，進行電性的配線層之導通或絕緣之確認者。另外，經由取得吸收電流像之時，可作為畫像而發現配線之斷線或配線間的短路等之不良處者。此係由較以測長SEM進行線寬度的確認，經由電性特性評估裝置100，可作為畫像而確認電性之連接之意思，使裝置生產工程之信賴度提升之構成。
如此，經由將根據測長SEM之各層生成工程時之空間的確認，和根據電性特性評估裝置100之電性的確認，放入於各生產工程之時，根據迅速地進行對於後續劃分之回饋之時，作為全體的晶圓之產率則提升，而生產原價亦可降低者。以往係晶圓完成，明確到有某些不良之後，為了進行不良解析，進行研磨之同時，進行確認作業之故，而不得不廢棄完成之晶圓，但如根據上述之實施形態，成為可將電性特性評估裝置100投入至生產工程，且迴避對於晶圓的污染，而成為可提升在半導體裝置之製造工程之中之前工程之許多場景之缺陷解析的效率者。
100‧‧‧電性特性評估裝置 101‧‧‧試料 102‧‧‧試料台 103‧‧‧SEM鏡筒 104‧‧‧檢出器 105‧‧‧試料保持裝置 106‧‧‧探針匣 107‧‧‧探針驅動機構 108‧‧‧控制器 109‧‧‧顯示裝置 110‧‧‧探針交換機 132‧‧‧劃片範圍 141‧‧‧基板用之電極墊 142‧‧‧閘極用之電極墊 143‧‧‧汲極用之電極墊 144‧‧‧源極用之電極墊 901‧‧‧MEMS探針 2201‧‧‧MEMS探針
圖1係本發明之實施例的電性特性評估裝置之概略圖。 圖2係本發明之實施例的探針模組之概略圖。 圖3係試料的例之半導體晶圓的概略圖。 圖4(a)係顯示劃片範圍上之FETTEG之電極墊的配置例的圖。 圖4(b)係顯示劃片範圍上之微小FETTEG之電極墊的配置例的圖。 圖5係顯示探針模組之配置的一例的圖。 圖6(a)係顯示劃片範圍上之FETTEG之電極墊配置例的圖。 圖6(b)係顯示劃片範圍上之FETTEG之電極墊配置之變形例的圖。 圖6(c)係顯示劃片範圍上之FETTEG之電極墊配置之變形例的圖。 圖7(a)係顯示搭載本發明之實施例的MEMS探針的探針模組的概略之斜視圖。 圖7(b)係顯示搭載本發明之實施例的MEMS探針的探針模組的概略之平面圖。 圖8(a)係與面對本發明之實施例的探針匣之試料側相反側的斜視圖。 圖8(b)係面對本發明之實施例的探針匣之試料側的斜視圖。 圖8(c)係面對本發明之實施例的探針匣之試料側的斜視圖。 圖9係本發明之實施例的MEMS探針之全體斜視圖。 圖10係本發明之實施例的MEMS探針之托架的斜視圖。 圖11係本發明之實施例的MEMS探針之平面圖。 圖12係本發明之實施例的MEMS探針之剖面圖。 圖13係本發明之實施例的MEMS探針之製造流程圖。 圖14(a)係說明本發明之實施例的MEMS探針之製造工程的圖。 圖14(b)係說明本發明之實施例的MEMS探針之製造工程的圖。 圖14(c)係說明本發明之實施例的MEMS探針之製造工程的圖。 圖14(d)係說明本發明之實施例的MEMS探針之製造工程的圖。 圖14(e)係說明本發明之實施例的MEMS探針之製造工程的圖。 圖14(f)係說明本發明之實施例的MEMS探針之製造工程的圖。 圖14(g)係說明本發明之實施例的MEMS探針之製造工程的圖。 圖14(h)係說明本發明之實施例的MEMS探針之製造工程的圖。 圖14(i)係說明本發明之實施例的MEMS探針之製造工程的圖。 圖14(j)係說明本發明之實施例的MEMS探針之製造工程的圖。 圖14(k)係說明本發明之實施例的MEMS探針之製造工程的圖。 圖14(l)係說明本發明之實施例的MEMS探針之製造工程的圖。 圖14(m)係說明本發明之實施例的MEMS探針之製造工程的圖。 圖15係本發明之實施例的MEMS探針之平面圖。 圖16係本發明之實施例的MEMS探針之平面圖。 圖17係本發明之實施例的MEMS探針之平面圖。 圖18係本發明之實施例的MEMS探針之平面圖。 圖19係本發明之實施例的MEMS探針之托架的斜視圖。 圖20係本發明之實施例的MEMS探針之托架的斜視圖。 圖21係本發明之實施例的MEMS探針之剖面圖。 圖22係本發明之實施例的MEMS探針之全體斜視圖。 圖23係本發明之實施例的MEMS探針之平面圖。 圖24係本發明之實施例的MEMS探針之剖面圖。 圖25係本發明之實施例的MEMS探針之剖面圖。 圖26係本發明之實施例的MEMS探針之製造流程圖。 圖27(a)係說明本發明之實施例的MEMS探針之製造工程的圖。 圖27(b)係說明本發明之實施例的MEMS探針之製造工程的圖。 圖27(c)係說明本發明之實施例的MEMS探針之製造工程的圖。 圖27(d)係說明本發明之實施例的MEMS探針之製造工程的圖。 圖27(e)係說明本發明之實施例的MEMS探針之製造工程的圖。 圖27(f)係說明本發明之實施例的MEMS探針之製造工程的圖。 圖27(g)係說明本發明之實施例的MEMS探針之製造工程的圖。 圖27(h)係說明本發明之實施例的MEMS探針之製造工程的圖。 圖28(a)係顯示探針接觸於TEG之電極墊時的樣子之概略圖。 圖28(b)係顯示探針接觸於TEG之電極墊時的樣子之概略圖。 圖29(a)係顯示劃片範圍上之FETTEG配置例的圖。 圖29(b)係顯示劃片範圍上之FETTEG配置例的圖。 圖30係探針匣之各探針的正常度確認用電極墊的例之概略圖。 圖31係使用探針匣之電性特性評估的流程的例。 圖32(a)係顯示照射荷電粒子線而進行電性特性測定的例的圖。 圖32(b)係顯示在未照射荷電粒子線之照射的狀態而進行電性特性測定的例的圖。 圖33係顯示吸收電流畫像的例的圖。 圖34係顯示半導體裝置之製造工程之中的前工程之流程例的圖。 圖35係顯示本發明之半導體裝置之製造工程的例的圖。
2201‧‧‧MEMS探針
2202a~d‧‧‧金屬探針
2203‧‧‧主體部
2204‧‧‧矽基板
2205‧‧‧矽氧化膜
2206a~d‧‧‧電極

Claims (13)

  1. 一種探針模組，其特徵為具有：複數之探針；和前述複數之探針的保持裝置；形成於矽基板上之絕緣層；和於前述絕緣層上，各連接於前述複數之探針的配線；前述複數之探針係排列成扇狀；於與配置有前述複數之探針側相反側，具有導電層；前述導電層與前述複數之探針係對於前述矽基板而言，前述絕緣層則經由深邃形狀而加以絕緣。
  2. 如申請專利範圍第1項記載之探針模組，其中，具有4支前述探針者。
  3. 如申請專利範圍第2項記載之探針模組，其中，前述4支探針的前端係排列成扇狀者。
  4. 如申請專利範圍第1項記載之探針模組，其中，前述複數之探針係為鎢探針者。
  5. 如申請專利範圍第1項記載之探針模組，其中，與面對前述保持裝置之試料側相反側的面係具有導電性者。
  6. 一種探針，其特徵為具有：複數之探針；前述複數之探針的保持裝置；形成於矽基板上之絕緣層；和於前述絕緣層上，各連接於前述複數之探針的配線；前述複數之探針係排列成扇狀；於托架之一方的面，具有：擁有第1金屬的面之突起、及連接於前述第1金屬的面之第1配線；於前述托架之另一方的面，具有導電層；前述導電層與前述複數之探針係對於前述矽基板而言，前述絕緣層則經由深邃形狀而加以絕緣。
  7. 如申請專利範圍第6項記載之探針，其中，前述突起係具有：與前述第1金屬的面電性分離之第2金屬的面，和連接於前述第2金屬的面之第2配線者。
  8. 如申請專利範圍第7項記載之探針，其中，前述第1金屬的面及第2金屬的面係接觸於一個之電極墊者。
  9. 如申請專利範圍第7項記載之探針，其中，前述突起係具有：與前述第1及第2金屬的面電性分離之第3金屬的面，和連接於前述第3金屬的面之第3配線 者。
  10. 如申請專利範圍第6項記載之探針，其中，於前述托架，形成有壓阻元件者。
  11. 如申請專利範圍第6項記載之探針，其中，前述金屬係為鎢者。
  12. 一種探針，其特徵為具有：板狀之複數的金屬探針；支撐前述複數之金屬探針的主體；形成於矽基板上之絕緣層；和於前述絕緣層上，各連接於前述複數之金屬探針的配線；前述複數之金屬探針係前端位置則使其一致成略直線狀；於與配置有前述主體之前述複數之金屬探針側相反側，具有導電層；前述導電層與前述複數之金屬探針係對於前述矽基板而言，前述絕緣層則經由深邃形狀而加以絕緣。
  13. 如申請專利範圍第12項記載之探針，其中，具有4支前述金屬探針者。
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