CN116964407B - 颗粒计测装置、三维形状测定装置、探测装置、颗粒计测***以及颗粒计测方法 - Google Patents

颗粒计测装置、三维形状测定装置、探测装置、颗粒计测***以及颗粒计测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116964407B
CN116964407B CN202280018290.5A CN202280018290A CN116964407B CN 116964407 B CN116964407 B CN 116964407B CN 202280018290 A CN202280018290 A CN 202280018290A CN 116964407 B CN116964407 B CN 116964407B
Authority
CN
China
Prior art keywords
probe
particle
wafer
pad
unit
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
CN202280018290.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116964407A (zh
Inventor
林菜摘
森井秀树
吉田彻夫
木村季文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Seimitsu Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Seimitsu Co Ltd
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
Application filed by Tokyo Seimitsu Co Ltd filed Critical Tokyo Seimitsu Co Ltd
Publication of CN116964407A publication Critical patent/CN116964407A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116964407B publication Critical patent/CN116964407B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/06711—Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2886—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/28—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring areas
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/073—Multiple probes
    • G01R1/07307—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
    • G01R1/07314—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card the body of the probe being perpendicular to test object, e.g. bed of nails or probe with bump contacts on a rigid support
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/073—Multiple probes
    • G01R1/07307—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
    • G01R1/07342—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card the body of the probe being at an angle other than perpendicular to test object, e.g. probe card
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2886—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
    • G01R31/2887—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks involving moving the probe head or the IC under test; docking stations

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

本发明提供能够管理颗粒产生量的颗粒计测装置、三维形状测定装置、探测装置、颗粒计测***以及颗粒计测方法。具备：取得部(252)，其取得表示包含探针(141)碰触的探针迹的电极焊盘(P)的表面形状的焊盘表面形状数据；检知部(253)，其基于焊盘表面形状数据，检知成为颗粒的计测的基准的焊盘基准面(R)；凹凸计算部(254)，其基于焊盘表面形状数据，计算电极焊盘(P)的表面形状中的从焊盘基准面(R)凹陷的凹部的体积(VMR)、及从焊盘基准面(R)突出的凸部的体积(VMP)；以及颗粒产生量计算部(255)，其根据凹部的体积(VMR)与凸部的体积(VMP)的体积差来计算颗粒产生量。

Description

颗粒计测装置、三维形状测定装置、探测装置、颗粒计测*** 以及颗粒计测方法
技术领域
本发明涉及计测当检查在半导体晶圆上形成有多个的半导体芯片的电特性时产生的颗粒的产生量的技术。
背景技术
半导体制造工序具有多个工序，为了确保品质以及提高成品率，在各种制造工序中进行各种检查。例如，在半导体晶圆(以下，称作晶圆)上形成了多个半导体芯片(以下，称作芯片)的阶段，进行晶圆级检查。
晶圆级检查使用使探针卡上形成的多个针状的探针(以下，称作探针)与各芯片的电极焊盘碰触(接触)的探测装置来进行。探针与测试头的端子电连接，从测试头经由探针向各芯片供给电源以及测试信号，并且通过测试头检测来自各芯片的输出信号以测定是否正常地动作。
公开了如下技术：在进行了上述那样的晶圆级检查后，以判断探针是否正常地与电极焊盘碰触为目的，通过相机拍摄在电极焊盘上形成的针迹，根据该拍摄的图像来检测电极焊盘的针迹(例如，参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-289818号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在探测装置中，在探针与电极焊盘碰触时，有时探针削掉电极焊盘的表面的一部分而产生颗粒(微细粒子)。在该颗粒中包含在电极焊盘的表面形成的氧化膜、金属膜等。颗粒若残留在晶圆上则成为电路的误动作的原因。另外，也有时颗粒附着于探针的针尖等。在该情况下，对由探针进行的电特性的测定造成不良影响。
因此，在以往的探测装置中，为了减轻由在探针与电极焊盘碰触时产生的颗粒造成的影响，例如对探测动作次数(探针的碰触次数)进行计数，在探测动作次数达到一定数量的情况下、或者在晶圆级检查的结果恶化的情况下，进行探测装置内的清扫、探针的针尖的清扫等。
但是，探测装置中的颗粒产生量也取决于探测动作时的运动学的条件(例如，探针的过驱动量)等，探测动作次数与实际的颗粒产生量相关性较低。因此，存在因实施无用的清扫引起的时间的浪费、清扫不足的问题。另外，在晶圆级检查的结果恶化之后已经晚了，成为检查效率降低的重要因素。
专利文献1所公开的技术只不过是为了判断探针是否与电极焊盘正常地碰触而检测电极焊盘的针迹的技术，难以掌握在探测装置中产生的颗粒的产生状况。
本发明鉴于上述那样的情况而作出，其目的在于，提供能够掌握由于探针与晶圆的电极焊盘碰触而产生的颗粒的产生状况的颗粒计测装置、三维形状测定装置、探测装置、颗粒计测***以及颗粒计测方法。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明的一方式的颗粒计测装置计测在为了检查晶圆的电特性而探针与所述晶圆的电极焊盘碰触时产生的颗粒。该颗粒计测装置具备：取得部，其取得表示包含所述探针碰触的探针迹的所述电极焊盘的表面形状的焊盘表面形状数据；检知部，其基于所述取得部取得的所述焊盘表面形状数据，从所述电极焊盘的表面之中检知成为所述颗粒的计测的基准的焊盘基准面；凹凸计算部，其基于所述取得部取得的所述焊盘表面形状数据，计算所述电极焊盘的表面形状中的从基准面凹陷的凹部的体积、及从所述焊盘基准面突出的凸部的体积；以及颗粒产生量计算部，其根据所述凹凸计算部计算出的所述凹部的体积与所述凸部的体积的体积差来计算颗粒产生量。由此，能够掌握在探针与电极焊盘碰触时产生的颗粒的产生状况。
优选的是，所述颗粒计测装置还具备：第一累计部，其针对所述晶圆所包含的多个所述电极焊盘，累计所述颗粒产生量计算部分别计算出的所述颗粒产生量；以及第一输出部，其基于将所述第一累计部累计得到的颗粒累计值与第一阈值比较后的结果，输出表示在所述检查的结果中产生异常的可能性的信息(警告)。
颗粒计测装置定量地管理颗粒产生量，且在检查的结果中有可能产生异常的情况下输出警告，因此操作者能够针对需要清扫的晶圆适当地进行清扫。进而，能够提高半导体的制造工序的效率。
优选的是，所述颗粒计测装置还具备：第二累计部，其针对每个检查了所述晶圆的电特性的探测装置累计所述颗粒产生量；以及第二输出部，其基于将所述第二累计部针对每个所述探测装置累计得到的颗粒累计值与第二阈值进行比较后的结果，输出表示在所述检查的结果中有可能产生异常的探测装置的信息。
颗粒计测装置针对每个探测装置定量地管理颗粒产生量，且针对在检查的结果中有可能产生异常的探测装置输出警告，因此操作者能够针对需要清扫的探测装置或者探针适当地进行清扫。进而，能够提高半导体的制造工序的效率。
优选的是，所述颗粒计测装置还具备：第三累计部，其针对每个为了检查所述晶圆的电特性而使用的探针卡累计所述颗粒产生量；以及第三输出部，其基于将所述第三累计部针对所述探针卡累计得到的颗粒累计值与第三阈值进行比较后的结果，输出表示在所述检查的结果中有可能产生异常的探针卡的信息。
颗粒计测装置针对每个探针卡定量地管理颗粒产生量，且针对在检查的结果中有可能产生异常的探针卡输出警告，因此操作者能够针对需要更换的探针卡适当地进行更换。进而，能够提高半导体的制造工序的效率。
优选的是，所述颗粒计测装置还具备：第四累计部，其针对为了检查所述晶圆的电特性而使用的探针卡所具有每个探针累计所述颗粒产生量；以及第四输出部，其基于将所述第四累计部针对每个所述探针累计得到的颗粒累计值与第四阈值进行比较后的结果，输出表示在所述检查的结果中有可能产生异常的探针的信息。
颗粒计测装置针对每个探针定量地管理颗粒产生量，且针对在检查的结果中有可能产生异常的探针输出警告，因此操作者能够在清扫探针卡时对需要清扫的探针适当地进行清扫。由于能够高效地清扫探针卡，因此能够进一步提高半导体的制造工序的效率。
优选的是，三维形状测定装置具备：非接触三维测定部，其制作表示包含探针碰触的探针迹的所述电极焊盘的表面形状的焊盘表面形状数据；以及本发明的各实施方式的颗粒计测装置。
优选的是，探测装置具备：非接触三维测定部，其制作表示包含探针碰触的探针迹的所述电极焊盘的表面形状的焊盘表面形状数据；以及本发明的各实施方式的颗粒计测装置。通过将颗粒计测装置搭载于探测装置，能够在不对检查结束后的晶圆进行输送而将其装载于探测装置的状态下高效地计测颗粒。而且，能够继承使用在检查晶圆时使用的方案(晶圆的尺寸、芯片的配置等各种参数)，因此在这一方面也能够高效地计测颗粒。
优选的是，颗粒计测***具备：一个以上的探测装置，其为了检查晶圆的电特性而使探针与所述晶圆的电极焊盘碰触；非接触三维测定装置，其制作表示包含所述探针碰触的探针迹的所述电极焊盘的表面形状的焊盘表面形状数据；以及本发明的各实施方式的颗粒计测装置。
为了解决上述课题，本发明的另一方式的颗粒计测方法计测在为了检查晶圆的电特性而探针与所述晶圆的电极焊盘碰触时产生的颗粒。该颗粒计测方法包括如下步骤：取得表示包含所述探针碰触的探针迹的所述电极焊盘的表面形状的焊盘表面形状数据；基于所述焊盘表面形状数据，从所述电极焊盘的表面之中检知成为所述颗粒的计测的基准的焊盘基准面；基于所述焊盘表面形状数据，计算所述电极焊盘的表面形状中的从所述焊盘基准面凹陷的凹部的体积、及从所述焊盘基准面突出的凸部的体积；以及根据所述凹部的体积与所述凸部的体积的体积差来计算颗粒产生量。由此，能够掌握在探针与电极焊盘碰触时产生的颗粒的产生状况。
发明效果
根据本发明，能够掌握在为了进行晶圆的电气检查而探针与晶圆的电极焊盘碰触时产生的颗粒的产生状况。
附图说明
图1是第一实施方式的颗粒计测***的概要图。
图2是第一实施方式的探测装置的概要结构图。
图3是第一实施方式的三维形状测定装置的概要结构图。
图4是说明颗粒产生量的计算原理的图。
图5是说明第一实施方式的颗粒的计测步骤的一例的流程图。
图6是示出焊盘表面形状数据的一例的图。
图7是示出针迹区域的决定以及焊盘基准面的检知方法的一例的图。
图8是示出焊盘基准面的检知方法的又一例的图。
图9是示出焊盘基准面的检知方法的又一例的图。
图10是第二实施方式的颗粒计测***的概要图。
图11是第二实施方式的探测装置的概要结构图。
图12是第二实施方式的颗粒计测装置的概要结构图。
图13是示出第二实施方式中的数据库的一例的图。
图14是示出第二实施方式的颗粒的计测步骤的一例的流程图。
图15是示出第二实施方式的颗粒的计测步骤的一例的流程图。
图16是示出第三实施方式中的数据库的一例的图。
图17是示出第三实施方式的颗粒的计测步骤的一例的流程图。
图18是示出第三实施方式的颗粒的计测步骤的一例的流程图。
图19是第四实施方式的三维形状测定装置的概要结构图。
图20是示出第四实施方式中的数据库的一例的图。
图21是示出第四实施方式的颗粒的计测步骤的一例的流程图。
图22是说明电极焊盘的采样方法的一例的图。
图23是说明电极焊盘的采样方法的又一例的图。
图24是说明电极焊盘的采样方法的又一例的图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。在以下的说明中，对具有基本相同的结构的构件标注相同的附图标记。
[第一实施方式]
首先，对本发明的第一实施方式的颗粒计测装置进行说明。图1是第一实施方式的颗粒计测***1000的构成图。颗粒计测***1000具备探测装置100及三维形状测定装置(颗粒计测装置)200。在探测装置100与三维形状测定装置200之间设置有输送晶圆W的输送装置(未图示)。在图1中，X方向、Y方向以及Z方向是相互正交的方向，X方向是水平方向，Y方向是与X方向正交的水平方向，Z方向是铅垂方向。后述的其他附图也同样。
图2是探测装置100的概要结构图。探测装置100具备工作台(包括卡盘)120、工作台移动机构130、探针卡140、控制部150、操作部160、以及显示部170。
工作台120具有能够吸附晶圆W的保持面(吸附面)。工作台移动机构130支承工作台120的下表面(与保持面相反一侧的面)。工作台移动机构130构成为能够沿XYZ方向移动、并且能够沿θ方向(绕Z方向的旋转方向)旋转。由此，吸附保持于工作台120的保持面的晶圆W通过工作台移动机构130而能够与工作台120一体地沿XYZ方向移动以及沿θ方向旋转。
探针卡140设置于与工作台120对置的位置，且相对于工作台120的保持面平行地配置。探针卡140在与工作台120对置的面上形成有多个探针141。而且，探针卡140经由测试头180与未图示的测试器主体连接。
在晶圆W上形成有多个芯片C，各芯片C具备一个以上的电极焊盘P。通过工作台移动机构130使工作台120沿XYZ方向移动或者沿θ方向旋转，进行晶圆W与探针卡140的对位，以使得使各探针141与对应的电极焊盘P碰触。
控制部150例如通过个人计算机、工作站、PLC(Programmable Logic Controller)等来实现。控制部150包括控制探测装置100的各部分的动作的CPU(Central ProcessingUnit)、ROM(Read Only Memory)、储存控制程序的未图示的存储设备(例如，HDD(Hard DiskDrive)或者SSD(SolidState Drive)等)以及能够用作CPU的作业区域的SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)。控制部150经由操作部160接受由操作者进行的操作输入，将对应于操作输入的控制信号发送给探测装置100的各部分以控制各部分的动作。
操作部160是接受由操作者进行的操作输入的机构，例如包括键盘、鼠标或者触摸面板等。
显示部170是显示用于探测装置100的操作的操作GUI(Graphical UserInterface)以及图像的装置。作为显示部170，例如能够使用液晶显示器。
在通过探测装置100进行了探针141与电极焊盘P的对位以及碰触后，经由测试头180、探针卡140以及探针141，从测试器主体向芯片C发送电信号，进行晶圆W上的芯片C的电特性的检查。电特性的检查结果经由显示部170通知给操作者。
在晶圆W上的芯片C的电特性的检查结束后，晶圆W通过未图示的输送装置被从探测装置100向三维形状测定装置200输送。
接下来，使用图3对本发明的第一实施方式的三维形状测定装置200的结构进行说明。三维形状测定装置200具备工作台220、工作台移动机构230、控制部250、操作部260、显示部270、非接触三维测定部280以及存储部290。
工作台220具备能够吸附晶圆W的保持面(吸附面)。工作台移动机构230支承工作台220的下表面(与保持面相反一侧的面)。工作台移动机构230构成为能够沿XYZ方向移动、并且能够沿θ方向(绕Z方向的旋转方向)旋转。由此，吸附保持于工作台220的保持面的晶圆W通过工作台移动机构230而能够与工作台220一体地沿XYZ方向移动以及沿θ方向旋转。
在芯片C的电特性的检查后，在电极焊盘P的表面上残留由于探针141而形成的探针迹M(参照图4)。非接触三维测定部280以非接触方式测定包含该探针迹M的电极焊盘P的表面的三维形状，并将测定结果作为焊盘表面形状数据储存于存储部290。或者，非接触三维测定部280也可以将焊盘表面形状数据直接输出至控制部250。
非接触三维测定部280能够采用任意的测定方法。例如，作为测定方法，可举出白光干涉法、聚焦变化法、SD-OCT法(Spectral Domain Optical Coherence Tomography)、FD-OCT法(Fourier Domain Optical Coherence Tomography)、激光共焦点法、三角测量法、光切断法、图案投影法、光疏(Optical Comb)法等。
在本实施方式中，作为非接触三维测定部280，优选应用使用白光干涉法来以非接触方式三维测定测定对象物(在本例中，电极焊盘P)的表面形状的表面形状测定装置。使用了白光干涉法的表面形状测定装置使用波长宽度宽的白色光(相干性少的低相干光)作为光源，使用迈克尔逊(Michelson)型、米罗(Mirou)型等干涉仪以非接触的方式测定测定对象物的被测定面的三维形状。上述那样的表面形状测定装置在例如日本特开2016-080564号公报、日本特开2016-161312号公报等中公开，由于是公知因而省略具体的说明。
控制部250通过解析焊盘表面形状数据，计算在探测装置100中产生的颗粒(微细粒子)的产生量。该颗粒是在探针141与电极焊盘P碰触时由于探针141削掉电极焊盘P的表面的一部分(氧化膜、金属膜等)而产生的。控制部250具备三维测定控制部251、取得部252、检知部253、凹凸计算部254、颗粒产生量计算部(相当于本发明的颗粒产生量计算部以及各累计部)255、以及判断部(相当于本发明的各输出部)256。狭义上，取得部252、检知部253、凹凸计算部254、颗粒产生量计算部255、以及判断部256相当于本发明的颗粒计测装置。广义上，三维形状测定装置200整体相当于本发明的颗粒计测装置。
操作部260是接受由操作者进行的操作输入的结构，例如包括键盘、鼠标或者触摸面板等。
显示部270是显示用于三维形状测定装置200的操作的操作GUI(Graphical UserInterface)以及图像的装置。作为显示部270，例如能够使用液晶显示器。
三维测定控制部251对由非接触三维测定部280进行的三维测定进行控制。取得部252从非接触三维测定部280或者存储部290取得表示电极焊盘P的表面的三维形状的焊盘表面形状数据。检知部253基于取得部252取得的焊盘表面形状数据，检知作为颗粒的计测的基准的焊盘基准面。
凹凸计算部254基于取得部252取得的焊盘表面形状数据，计算在电极焊盘P的表面形状中从焊盘基准面凹陷的部分的体积、以及从焊盘基准面突出的部分的体积。以下，将从焊盘基准面凹陷的部分(换句话说，高度比焊盘基准面低)称作凹部，将从焊盘基准面突出(换句话说，高度比焊盘基准面高)的部分称作凸部。
颗粒产生量计算部255根据凹凸计算部254计算出的凸部的体积与凹部的体积的体积差来计算颗粒产生量。判断部256累计颗粒产生量计算部255计算出的颗粒产生量，并判断该累计值是否超过规定的阈值。该规定的阈值是预先设定的值，例如可以在出厂时设定，也可以由用户设定或者变更。
控制部250例如通过个人计算机、工作站、PLC(Programmable Logic Controller)等来实现。控制部250包括CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、储存控制程序的未图示的存储设备(例如，HDD(Hard Disk Drive)或者SSD(Solid StateDrive)等)、以及能够用作CPU的作业区域的SDRAM(Synchronous Dynamic Random AccessMemory)。控制部250经由操作部260接受由操作者进行的操作输入，将对应于操作输入的控制信号发送至三维形状测定装置200的各部分以控制各部分的动作。
判断部256的判断结果输出至显示部270。用户根据显示来进行晶圆W的清扫、探测装置100的清扫、探针141的清扫等必要的处理。
[颗粒产生量的计算原理]
以下，使用图4对本发明中的颗粒产生量的计算原理进行说明。图4示意性地示出由于探针141将平面形状的电极焊盘P的表面削掉而形成的探针迹M。
如图4所示，探针迹M具有高度比电极焊盘P的焊盘基准面R高的凸部MP、以及高度比焊盘基准面R低的凹部MR。需要说明的是，焊盘基准面R能够通过后述的方法、根据从电极焊盘P除去探针迹M存在的区域后的区域的平均高度来检知。
在未产生从电极焊盘P剥离的颗粒的情况下，理论上，凹部MR的体积VMR与凸部MP的体积VMP一致。因此，在本发明中，根据电极焊盘P的表面的三维形状，计算探针迹M的凸部MP的体积VMP和凹部MR的体积VMR，将两者之差计算为颗粒产生量。在此，为了准确地测定凸部MP的体积VMP和凹部MR的体积VMR，在本发明中，使用非接触三维测定部280以非接触的方式测定包含探针迹M的电极焊盘P的表面的三维形状。
需要说明的是，在图4中，作为探针141的一例示出悬臂式探针，但并不意图限定探针141。本发明能够应用于任意的种类的探针141。作为探针141的其他种类，例如可举出棒状的针即垂直针、以及具有多个针尖的冠针(crown needle)等。
另外，在图4中，作为电极焊盘P的一例示出平面形状的电极焊盘，但并不意图限定电极焊盘P。本发明可以应用于任意种类的电极焊盘P。作为电极焊盘P的其他种类，例如可举出具有凸形状的曲面(例如半球状)的凸点焊盘。在电极焊盘P为凸点焊盘的情况下，通过计算与大区域的形状的焊盘基准面R的差量，能够计算凸部MP的体积VMP和凹部MR的体积VMR。
[颗粒的计测步骤]
接下来，使用图5对第一实施方式中的颗粒计测步骤进行说明。首先，将作为对象的晶圆W装载于三维形状测定装置200。换句话说，在三维形状测定装置200的工作台220上载置(吸附保持)晶圆W，使非接触三维测定部280与工作台220上的晶圆W对置(步骤S10)。接着，复位累计值∑ΔV(步骤S11)。通过工作台移动机构230使工作台220移动或者旋转，进行非接触三维测定部280与应测定的电极焊盘P之间的定位。进而，通过非接触三维测定部280测定该电极焊盘P的表面的三维形状并将其数值化，制作焊盘表面形状数据(步骤S12)。
在图6中示出通过非接触三维测定部280得到的电极焊盘P的焊盘表面形状数据的一例。图6是电极焊盘P形成于与XY平面大致平行的表面的针迹M表示的焊盘表面形状数据。图6的附图标记6A是在XY平面上示出各XY坐标处的高度方向的位置(Z轴坐标值)的图表，像素的Z轴坐标值的绝对值越大则被标注越浓的阴影。图6的附图标记6B是将附图标记6A所示的图表在XYZ正交坐标系中表示的图表。
接着，控制部250的取得部252从非接触三维测定部280直接地、或者经由存储部290间接地取得焊盘表面形状数据。控制部250的检知部253基于取得部252取得的焊盘表面形状数据，从电极焊盘P的表面之中，检测作为凹部与凸部的区别的基准的焊盘基准面R(步骤S13)。
更具体而言，检知部253在焊盘表面形状数据中，将以具有与周围的像素的Z轴坐标值大不相同的Z轴坐标值的像素作为中心的区域确定为针迹区域RM(参照图7)。接着，检知部253从焊盘表面形状数据除去针迹区域RM，计算剩余的区域的Z轴坐标值的平均值(平均Z轴坐标值)。接着，将具有该平均Z轴坐标值的XY平面检知为焊盘基准面R。
在此，检知部253能够使用任意的公知技术来决定针迹区域RM。例如，检知部253也可以在焊盘表面形状数据的XY俯视图表中，将包围Z轴坐标值的绝对值超过规定值的像素以及距该像素一定距离内的像素的矩形作为针迹区域RM。更具体而言，例如，如图7所示，检知部253也可以在图6的附图标记6A所示的XY俯视图表中，将包围Z轴坐标值的绝对值超过10的像素以及与该像素邻接的像素的矩形作为针迹区域RM。
另外，例如，检知部253也可以制作表示焊盘表面形状数据内的像素的Z轴坐标值的频度的直方图，针对最频值附近的像素计算平均Z轴坐标值。图8是示出针对图7所示的焊盘表面形状数据制作的Z轴坐标值的频度的直方图，横轴表示Z轴坐标值，纵轴表示具有各Z轴坐标值的像素的数量(频度)。在图8所示的直方图中，Z轴坐标值0附近的频度最高，因此检知部253针对Z轴坐标值从-10到+10之间的像素计算Z轴坐标值的平均值。另外，例如，检知部253也可以将距具有Z轴坐标值的最大值以及最小值的像素一定距离内作为针迹区域RM。
在上述说明中，对检知电极焊盘P为与XY平面大致平行的平面形状的情况下的焊盘基准面R的方法进行了说明。接着，对电极焊盘P倾斜、或者具有平面形状以外的形状的情况下的焊盘基准面R的检知方法进行说明。
图9示出在电极焊盘P相对于XY平面倾斜的情况下得到的焊盘表面形状数据的一例，图9地附图标记9A与图6的附图标记6A同样地，是在XY平面上示出各XY坐标处的高度方向的位置(Z轴坐标值)的图表。
在电极焊盘P相对于XY平面倾斜或者具有平面以外的形状的情况下，例如，首先，检知部253通过使用图7所说明过的方法从焊盘表面形状数据除去针迹区域RM。接着，检知部253将焊盘表面形状数据的剩余的区域(参照图9的附图标记9B)的XYZ坐标值以最小二乘法近似而得到表示焊盘基准面R的近似式。在图9的附图标记9B所示的图表的情况下，近似结果如下。
Z(X，Y)＝aX+bY+c a＝0.2，b＝1.0，c＝4.2
需要说明的是，焊盘基准面R的检知方法并不限定于该例示，能够采用任意的公知技术。
在通过检知部253检知到焊盘基准面R时，控制部250的凹凸计算部254基于取得部252取得的焊盘表面形状数据，针对电极焊盘P中的包含针迹区域RM的区域，以焊盘基准面R为基准计算凹部MR的体积VMR和凸部MP的体积VMP(步骤S14)。
例如，在电极焊盘P倾斜或者具有平面形状以外的形状的情况下，凹凸计算部254能够使用表示检知部253计算出的焊盘基准面R的近似式“Z(X，Y)＝aX+bY+c”、以及以下的式(1)及式(2)，来计算凹部MR的体积VMR和凸部MP的体积VMP。
[式1]
[式2]
需要说明的是，在焊盘基准面R未倾斜的情况下，上述式(1)及式(2)中的Z＝aX+bY+c可以置换为常量的平均Z轴坐标值(参照步骤S13的说明)，因此可简化式(1)及式(2)。置换后的式子是显而易见的，因而省略。
接着，颗粒产生量计算部255计算凹凸计算部254计算出的凸部MP的体积VMP与凹部MR的体积VMR的体积差ΔV(步骤S15)。该体积差ΔV相当于当前测定出的从电极焊盘P的颗粒产生量。而且，颗粒产生量计算部255将计算出的体积差ΔV加上累计值∑ΔV(步骤S16)。
接着，颗粒产生量计算部255判断是否存在其他应测定的电极焊盘P(步骤S17)。例如，操作者(或者制造者)预先将指定成为测定对象的电极焊盘P的信息登记于存储部290，颗粒产生量计算部255基于该信息来进行步骤S17的判断。或者，也可以每次基于操作者的输入来进行步骤S17的判断。或者，也可以是，控制部250根据规定的规则自动地决定应测定的电极焊盘P，颗粒产生量计算部255基于该决定来进行步骤S17的判断。关于应测定的电极焊盘P的决定，将在后文叙述。
在判断为存在其他应测定的电极焊盘P的情况下(步骤S17：否)，处理返回步骤S12。在判断为没有其他应测定的电极焊盘P的情况下(步骤S17：是)，判断部256判断累计值∑ΔV是否大于规定的第一阈值(步骤S18)。在判断为累计值∑ΔV为规定的第一阈值以下的情况下(步骤S18：否)，结束针对该晶圆W的处理。
在判断为累计值∑ΔV大于规定的第一阈值的情况下(步骤S18：是)，判断部256将表示对芯片C的品质造成影响的可能性的信息(以下，称作警告)输出至显示部270(步骤S19)。接受警告，操作者根据需要清扫晶圆W，结束针对该晶圆W的处理。
以往，由于没有定量地管理颗粒产生量的方法，因此存在由于无用的清扫的实施而引起的时间的浪费、清扫不足的问题。
另一方面，第一实施方式的三维形状测定装置200定量地管理来自晶圆W的颗粒产生量，并在颗粒产生量超过了规定的阈值的情况下输出警告，因此操作者能够针对需要清扫的晶圆W适当地进行清扫。进而，能够提高半导体的制造工序的效率。
[第一实施方式的变形例]
在第一实施方式中，将探测装置100和三维形状测定装置200设为分体，构成具备探测装置100和三维形状测定装置200的颗粒计测***1000。然而，也可以通过在探测装置100中追加非接触三维测定部280以及控制部250的功能，从而通过一个装置实现探测装置100和颗粒计测装置。
在该情况下，在晶圆W上的芯片C的电特性的检查结束后，保持在工作台120上吸附保持晶圆W的状态，通过工作台移动机构130使工作台120从与探针卡140对置的位置移动至与非接触三维测定部280对置的位置。之后，通过非接触三维测定部280以非接触的方式测定包含探针迹M的电极焊盘P的表面的三维形状。之后的处理与第一实施方式相同。需要说明的是，也可以取代使工作台120移动，而将工作台120的位置固定，并使探针卡140及测试头180、以及非接触三维测定部280移动。
根据第一实施方式的变形例，除了通过上述的第一实施方式实现的效果之外，还具有能够廉价地实现颗粒计测装置的优点。另外，不需要从探测装置100向三维形状测定装置200输送并装载晶圆W，因此能够高效地计测颗粒。而且，能够继承使用在检查晶圆W使用的方案(晶圆W的尺寸、芯片C的配置等各种参数)，因此能够比第一实施方式更高效地计测颗粒。
[第二实施方式]
接下来，对本发明的第二实施方式的颗粒计测装置进行说明。在第一实施方式中，针对晶圆W管理颗粒产生量，从而能够对需要清扫的晶圆W适当地进行清扫。然而，也有时使用多个探测装置来检测多个晶圆W上的芯片C的电特性的检查。在上述那样的情况下，在第二实施方式中，一台颗粒计测装置针对每个探测装置管理颗粒产生量，从而能够对需要清扫的探测装置适当地进行清扫。
图10是第二实施方式的颗粒计测***2000的构成图。颗粒计测***2000具备多个探测装置2100-i(i为1以上的自然数)、以及三维形状测定装置2200。三维形状测定装置2200与多个探测装置2100-i经由有线以及/或者无线的网络N相互连接。而且，在三维形状测定装置2200与多个探测装置2100-i之间设置有输送晶圆W的输送装置(未图示)。需要说明的是，在图10中，作为例子，示出了3个探测装置2100-1、2100-2以及2100-3，但并不意图限定多个探测装置2100-i的数量。
以下，使用图11对各探测装置2100-i的结构进行说明。如图11所示，探测装置2100-i是在图2所示的探测装置100的基础上进一步追加了晶圆ID读取部300而成的。
各晶圆W具有作为识别晶圆W的信息的晶圆ID。晶圆ID例如通过印字、雕刻、一维条形码、二维条形码、RFID、IC标签等在各晶圆W上标注。晶圆ID读取部300对应于晶圆ID的种类而设置，读取在各晶圆W上标注的晶圆ID。例如，在晶圆ID为二维条形码的情况下，晶圆ID读取部300为条形码读取器。晶圆ID以及晶圆ID读取部300能够应用任意的公知技术，在此省略说明。
另外，各探测装置2100-i具有作为识别各探测装置2100-i的信息的探测器ID。
在图12中对第二实施方式的三维形状测定装置(颗粒计测装置)2200的结构进行说明。如图12所示，三维形状测定装置2200的结构是在图3所示的三维形状测定装置200的结构的基础上进一步追加晶圆ID读取部310而成的。晶圆ID读取部310与晶圆ID读取部300相同，因此省略关于晶圆ID读取部310的说明。
在第二实施方式中，三维形状测定装置2200的控制部250利用数据库针对每个探测装置2100-i管理颗粒产生量。在图13中示出保存于存储部290的数据库的一例。如图13所示，存储部290具有晶圆ID数据库320、以及累计值数据库330。晶圆ID数据库320将识别晶圆W的晶圆ID、与识别在检查该晶圆W时使用的探测装置2100-i的探测器ID关联地储存。累计值数据库330针对每个探测装置2100-i储存颗粒产生量的累计值∑Δ V。
接下来，使用图14以及图15对第二实施方式中的颗粒计测步骤进行说明。在第二实施方式中，在颗粒计测之前，进行晶圆ID的登记。以下，使用图14对晶圆ID的登记步骤进行说明。
首先，在各探测装置2100-i进行探测动作时，各探测装置2100-i的晶圆ID读取部300从晶圆W读取晶圆ID(步骤S30)。接着，各探测装置2100-i针对该晶圆W进行探测动作，进而进行晶圆W的检查(步骤S31)。在检查结束时，将在步骤S30中读取出的晶圆W的晶圆ID、以及该探测装置2100-i的探测器ID发送至三维形状测定装置2200(步骤S32)。三维形状测定装置2200将接收到的晶圆ID和探测器ID相关联地保存于存储部290的晶圆ID数据库320(步骤S33)。通过该登记步骤，制作图13所示那样的数据库。
接着，检查结束了的晶圆W通过未图示的输送部向三维形状测定装置2200输送，针对该晶圆W进行颗粒计测。
接着，使用图15对第二实施方式中的颗粒计测进行说明。如图15所示，在第二实施方式中，图5所示的第一实施方式的步骤Sl 1、S16、以及S18至S19分别被置换为步骤S34、S35、以及S36至S38。图15的其他步骤与第一实施方式的图5的步骤S12至S15相同，因此省略说明。
首先，在晶圆W被输送至三维形状测定装置2200、并装载于三维形状测定装置2200时(步骤S10)，三维形状测定装置2200的晶圆ID读取部310从晶圆W读取晶圆ID(步骤S34)。接下来，与第一实施方式同样地进行步骤S12至步骤S15，计算颗粒产生量ΔV。
接着，在计算颗粒产生量ΔV时(步骤S15)，控制部250的颗粒产生量计算部255从存储部290的晶圆ID数据库320读取与在步骤S34中读取出的晶圆ID相关联的探测器ID。接着，颗粒产生量计算部255参照存储部290的累计值数据库330，在与所取得的探测器ID对应的累计值∑ΔV上加上在步骤S15中计算出的颗粒产生量ΔV，从而更新累计值∑ΔV(步骤S35)。
之后，在判断为没有其他应测定的电极焊盘P的情况下(步骤S17：是)，判断部256判断在步骤S35中计算出的累计值∑ΔV是否超过了规定的第二阈值(步骤S36)。
在此，在第一实施方式中针对晶圆W管理颗粒产生量，但在第二实施方式中针对每个探测装置2100-i管理颗粒产生量，因此在第二实施方式的步骤S36中使用的第二阈值不一定与在第一实施方式中使用的第一阈值一致。
该第二阈值是与第一阈值同样地预先设定的值。第二阈值既可以在出厂时适当设定，也可以由用户在任意的时期适当设定、变更。当在探测装置2100-i中颗粒蓄积一定量以上时，有可能对晶圆W的检查造成影响，但操作者(或者制造者)能够根据探测装置2100-i的使用实绩经验地获知可能对检查造成影响的颗粒产生量。因此，操作者也可以基于经验来设定第二阈值。
在步骤S36中判断为累计值∑ΔV超过了规定的第二阈值的情况下，判断部256将确定与探测器ID对应的探测装置2100-i的信息、以及警告与在步骤S35中取得的探测器ID一起输出至显示部270(步骤S37)。接受警告，操作者根据需要对探测装置2100-i进行清扫。在进行了清扫的情况下，判断部256将存储于累计值数据库330的、与清扫后的探测装置2100-i对应地累计值∑ΔV复位(步骤S38)，之后，结束针对该晶圆W的处理。
以往，没有定量地管理颗粒产生量的方法，因此对原本不需要清扫的探测装置2100-i进行清扫，或者相反地探测装置2100-i的清扫不足。由此，半导体的制造工序的效率降低。
另一方面，本发明的第二实施方式的三维形状测定装置2200针对每个探测装置2100-i定量地管理来自晶圆W的颗粒产生量，并输出提醒颗粒产生量超过了规定的第二阈值的探测装置2100-i的清扫的警告。由此，操作者能够针对需要清扫的探测装置2100-i适当地进行清扫。进而，能够提高半导体的制造工序的效率。
[第二实施方式的变形例]
在第二实施方式中，接受了警告的操作者根据需要来进行探测装置2100-i的清扫，但也可以适当变更在步骤S36中使用的第二阈值，从而在与第二实施方式不同的时机输出警告。在第二实施方式的变形例中，也可以为了能够取代探测装置2100-i的清扫、而提醒搭载于探测装置2100-i的探针卡140的探针141的清扫，而将第二阈值调整为其他阈值。根据第二实施方式的变形例，操作者能够针对需要清扫的探针141适当地进行清扫。进而，能够提高半导体的制造工序的效率。
[第三实施方式]
在第二实施方式中，通过针对每个探测装置管理颗粒产生量来判断是否需要探测装置的清扫。然而，有时在一台探测装置中使用多个探针卡。在第三实施方式中，通过针对搭载于探测装置的每个探针卡管理颗粒产生量而能够适当地进行探针卡的更换。
第三实施方式的颗粒计测***(未图示)具备第二实施方式的探测装置2100及三维形状测定装置2200。探测装置2100以及三维形状测定装置2200的结构与第二实施方式相同，因此省略关于它们的说明。
在第三实施方式中，各探针卡140-j(j为1以上的自然数)具有作为识别探针卡的信息的探针卡ID。在搭载探针卡140-j时，探测装置2100取得探针卡140-j的探针卡ID。探针卡ID的取得例如通过由操作者进行的输入而进行。或者，也可以是，通过与上述的晶圆ID同样的方法，各探测装置2100-i通过未图示的读取部自动地从探针卡140-j读取探针卡ID。
在图16中示出在第三实施方式中保存于存储部290的数据库的一例。如图16所示，在第三实施方式中，存储部290具有晶圆ID数据库340、及累计值数据库350。晶圆ID数据库340将识别晶圆W的晶圆ID、与识别在检查该晶圆W时使用的探针卡140-j的探针卡ID相关联地储存。累计值数据库350针对每个探针卡140-j储存颗粒产生量的累计值∑ΔV。
使用图17以及图18，对第三实施方式中的颗粒计测的步骤进行说明。与第二实施方式同样地，在第三实施方式中也进行晶圆ID的登记。如图17所示，第三实施方式中的晶圆ID的登记步骤与图14所示的第二实施方式中的登记步骤几乎相同。不同点为，在第二实施方式中，在图14所示的步骤S32以及S33中发送并保存探测器ID，但在第三实施方式中，在图17所示的步骤S40以及S41中发送并保存探针卡ID。通过登记步骤制作图16所示的晶圆ID数据库340。
接着，结束了检查的晶圆W通过未图示的输送部输送至三维形状测定装置2200，针对该晶圆W进行颗粒计测。如图18所示，第三实施方式中的颗粒计测步骤与图15所示的第二实施方式中的颗粒计测步骤几乎相同。不同点为，图15的步骤S35至S38在图18中被变更为步骤S42至S45。
以下，仅对与第二实施方式的不同点进行说明。首先，在第三实施方式中，在步骤S42中，颗粒产生量计算部255参照存储部290的晶圆ID数据库340，取得与在步骤S34中读取出的晶圆ID对应的探针卡ID。进而，颗粒产生量计算部255参照存储部290的累计值数据库350，在与所取得的探针卡ID对应的累计值∑ΔV上加上在步骤S15中计算出的颗粒产生量ΔV，从而更新累计值∑ΔV。
之后，在判断为没有其他应测定的电极焊盘P的情况下(步骤S17：是)，在步骤S43中，控制部250的判断部256判断累计值∑ΔV是否超过规定的第三阈值。在此，第三阈值可以是与在第一以及第二实施方式中使用的第一以及第二阈值不同的值。第三阈值是预先设定的值。第三阈值既可以在出厂时适当设定，也可以由用户在任意的时期适当设定、变更。探针卡140-j在颗粒蓄积一定量以上时达到寿命而需要更换，但操作者(或者制造者)能够根据探针卡140-j的使用实绩来经验地获知探针卡140-j的更换。例如，操作者能够基于经验来设定第三阈值。
而且，在步骤S44中，将确定与探针卡ID对应的探针卡140-j的信息、以及警告与探针卡ID一起输出至显示部270。
接受警告，操作者根据需要来更换探针卡140-j。在进行了更换的情况下，在步骤S45中，判断部256将存储于累计值数据库350的、与更换后的探针卡140-j对应的累计值∑ΔV复位，之后，结束针对该晶圆W的处理。
以往，以预先确定的频度来更换探针卡，因此有时在原本不需要的情况下更换探针卡。另一方面，根据第三实施方式，通过针对每个探针卡140-j管理颗粒产生量，能够针对需要更换的探针卡140-j适当地进行更换。进而，能够提高半导体的制造工序的效率。
[第三实施方式的变形例]
也可以将第三实施方式与第二实施方式组合。由此，能够管理搭载探针卡140-j的探测装置2100-i。在该情况下，存储部290除了图16所示的晶圆ID数据库340以及累计值数据库350之外，还具备将探针卡ID和探测器ID相关联地储存的探测器ID数据库(未图示)。
在第三实施方式与第二实施方式的组合中，判断部256例如将需要更换的探针卡140-j的探针卡ID、搭载有该探针卡140-j的探测装置2100-i的探测器ID、以及提醒探针卡140-j的更换的警告输出至显示部270。由此，在具备多个探测装置2100-i的颗粒计测***中，也能够针对探针卡140-j适当地进行更换。
[第四实施方式]
在第三实施方式中，针对搭载于探测装置的每个探针卡管理颗粒产生量。在此，在探针卡的探针上附着颗粒，但针对每个晶圆W的种类使用的探针的种类不同，因此颗粒的附着量根据探针而不同。在第四实施方式中，能够针对探针作为颗粒附着量来管理颗粒产生量。
第四实施方式的颗粒计测***具备第二实施方式的探测装置2100及第四实施方式的三维形状测定装置4200。探测装置2100的结构如上述那样，因此省略说明。
以下，使用图19对第四实施方式的三维形状测定装置4200的结构进行说明。如图19所示，第四实施方式的三维形状测定装置4200是在第二实施方式的三维形状测定装置2200的基础上追加取得电极焊盘P的位置信息的位置信息取得部400而成的。在以下的说明中，作为示例，将位置信息作为XY坐标来进行说明。
作为电极焊盘P的位置信息(XY坐标)的取得方法，例如可举出根据工作台移动机构230的驱动量来取得XY坐标的方法、通过非接触三维测定部280取得XY坐标的方法、根据由未图示的相机拍摄到的芯片C的图像来取得XY坐标的方法等。这些为公知技术，因而在此省略说明。
第四实施方式的三维形状测定装置4200的控制部250利用数据库管理每个探针141-k(k为自然数)的颗粒产生量。在图20中示出保存于存储部290的数据库的一例。如图20所示，存储部290具有晶圆种类数据库420、针数据库430、以及累计值数据库440。
晶圆种类数据库420将识别晶圆W的晶圆ID和识别晶圆W的种类的晶圆种类ID相关联地储存。针数据库430针对每个晶圆W的种类储存晶圆W上的电极焊盘P的配置信息。
具体而言，电极焊盘P的配置信息包括针对晶圆W上的各电极焊盘P识别电极焊盘P的焊盘ID、电极焊盘P的XY坐标、以及识别与该电极焊盘P碰触的探针141-k的针ID。在此，XY坐标例如可以是以晶圆W的规定的位置或者芯片C的规定的位置为基准的相对坐标。
晶圆种类数据库420以及累计值数据库440预先由操作者或者制造者登记于存储部290，根据需要而更新。累计值数据库440针对每个探针141-k储存颗粒产生量的累计值∑ΔV。
接下来，使用图21，对第四实施方式中的颗粒计测的步骤进行说明。第四实施方式中的颗粒计测的步骤与第二实施方式大致相同，但不同点在于，在图15的步骤S34之后追加步骤S50，且取代图15的步骤S35至S38而进行步骤S51至S54。
以下，仅对与第二实施方式的不同点进行说明。在第四实施方式中，在步骤S34中读取晶圆ID后，在步骤S50中，位置信息取得部400取得应测定的电极焊盘P的XY坐标。在此，取得的XY坐标也可以是以与储存于存储部290的晶圆种类数据库420的XY坐标相同的位置为基准的相对位置。
接着，在进行了步骤S12至步骤S15后，在步骤S51中，颗粒产生量计算部255从存储部290的晶圆种类数据库420取得与在步骤S34中读取的晶圆ID相关联的晶圆种类ID。进而，颗粒产生量计算部255参照针数据库430，基于与该晶圆种类ID对应的电极焊盘P的配置信息，取得识别与具有在步骤S50中取得的XY坐标的电极焊盘P碰触的探针141-k的针ID。进而，颗粒产生量计算部255参照累计值数据库440，在与所取得的针ID对应的累计值∑ΔV上加上在步骤S15中计算出的颗粒产生量ΔV，从而更新累计值∑ΔV(步骤S51)。
之后，在判断为没有其他应测定的电极焊盘P的情况下(步骤S17：是)，判断部256判断在步骤S51中计算出的累计值∑ΔV是否超过规定的第四阈值(步骤S52)。在此，第四阈值可以是与在第一至第三实施方式中使用的第一至第三阈值不同的值。第四阈值是预先设定的值，既可以在出厂时适当设定，也可以由用户在任意的时期适当设定、变更。在探针141-k上附着一定量以上的颗粒时有可能对晶圆W的检查造成影响，但操作者(或者制造者)能够根据探测装置2100-i的使用实绩经验地获知可能对检查造成影响的颗粒产生量。因此，操作者也可以基于经验来设定第四阈值。
在判断为累计值∑ΔV超过规定的第四阈值的情况下(步骤S52：是)，判断部256将在步骤S50中取得的电极焊盘P的坐标、确定与该坐标对应的探针141-k的信息、以及警告输出至显示部270(步骤S53)。接受了警告的操作者根据需要对探针卡140进行清扫(步骤S54)。
以往，没有针对每个探针141-k定量地管理颗粒产生量的方法。另一方面，根据本发明的第四实施方式，能够针对每个探针141-k定量地管理颗粒产生量，因此在清扫探针卡140时，能够对需要清扫的探针141-k适当地进行清扫。由此，能够高效地清扫探针卡140，因此能够提高半导体的制造工序的效率。
[作为测定对象的电极焊盘的决定]
在上述的第一至第四实施方式中，针对作为测定对象的电极焊盘P进行了颗粒计测。操作者(或者制造者)能够任意地决定作为该测定对象的电极焊盘P。例如，可以将晶圆W上的全部的电极焊盘P作为测定对象，也可以对全部的电极焊盘P中的一部分进行采样，并将其作为测定对象。在将全部的电极焊盘P中的一部分作为测定对象的情况下，在各实施方式的三维形状测定装置200、2200、4200的存储部290中预先存储与作为测定对象的电极焊盘P的采样有关的信息。通过对电极焊盘P进行采样，能够缩短颗粒计测所需要的时间，因此能够进一步提高半导体的制造工序的效率。
在将全部的电极焊盘P中的一部分作为测定对象的情况下，可以随机地对电极焊盘P进行采用，也可以按照对应于操作者的需求的规则对电极焊盘P进行采用。以下，对按照规则的电极焊盘P的采样方法的例子进行说明。
[第一采样方法]
首先，使用图22对第一采样方法进行说明。在晶圆W上存在多个芯片，但在第一采样方法中，将晶圆W上的特定的芯片C所包含的全部的电极焊盘P作为测定对象来进行采样。例如，在图22所示的例子中，将晶圆W上的多个芯片C中的、用粗实线表示的特定的芯片C所包含的4个电极焊盘P的全部作为测定对象来进行采样。需要说明的是，在图22中，作为特定的芯片C仅示出了一个芯片C，但当然也可以将多个芯片C决定为特定的芯片C。
根据第一采样方法，针对晶圆W上的特定的芯片C所包含的全部的电极焊盘P进行颗粒计测，因此芯片C整体成为均衡的采样。进而，能够高精度地推测晶圆W整体中的颗粒产生量。
[第二采样方法]
接下来，使用图23对第二采样方法进行说明。在晶圆W上存在多个芯片C，但在由探测装置100、2100、2100-i进行的探测动作中，有时无法一次地对晶圆W的整体进行探测动作。在该情况下，进行多次探测动作，但在第二采样方法中，将在多次的探测动作中的、一次以上的特定的探测动作中碰触了的全部的电极焊盘P作为测定对象来进行采样。
图23示出搭载于探测装置100、2100、2100-i的探针卡140能够同时地对两个芯片C进行探测动作的情况下的采样的一例。在图23中，一次的探测动作的范围由虚线圈起，包含两个芯片C。在晶圆W上存在7个芯片C，因此需要进行4次探测动作。在图23所示的例子中，将在4次探测动作中的特定的1次探测动作中碰触了的8个电极焊盘P的全部作为测定对象来进行采样。需要说明的是，在图23中，仅对在1次探测动作中碰触的电极焊盘P进行采样，但当然也而可以将在多次探测动作中碰触的电极焊盘P作为测定对象来进行采样。
根据第二采样方法，针对在1次探测动作中碰触的电极焊盘P的全部进行颗粒计测，因此即使在根据探针141而颗粒产生量不同的情况下，也能够高精度地推测晶圆W整体中的颗粒产生量。
[第三采样方法]
接下来，使用图24对第三采样方法进行说明。例如，在探针141为悬臂式探针的情况下，并不局限于全部的探针141相对于电极焊盘P从相同的方向碰触。在第三采样方法中，从全部的电极焊盘P之中，在每个碰触的方向上将一定比例的电极焊盘P作为测定对象来进行采样。
图24示出多个探针141相对于芯片C上的多个电极焊盘从多个不同的方向碰触了的情况下的采样的一例。在图24所示的例子中，从上下左右各个方向有3个探针141(全部有12个探针141)与各电极焊盘P碰触。在图24中，从相同的方向碰触的探针141用虚线圈起。
在图24所示的例子中，从上下左右各个碰触方向将1个电极焊盘P作为测定对象来进行采样。在图24中，将被作测定对象进行了采样的电极焊盘P用粗实线示出。通过该采样，与全部的探针141中的三分之一的探针141对应的电极焊盘成为测定对象。
需要说明的是，在图24中，针对各碰触方向将1个电极焊盘P(三分之一的比例)作为测定对象来进行了采样，但当然也可以针对各方向对多个电极焊盘P进行采样。
探针141与电极焊盘P的碰触状态由晶圆W与探针141的相对姿态和运动方向来决定。因此，根据探针141与电极焊盘P碰触的方向，颗粒产生量容易受到影响。因此，通过从多个碰触方向分别对一定比例的电极焊盘P进行采样，从而能够减轻由于碰触方向引起的颗粒产生量的测定结果的偏差。由此，能够高精度地推测晶圆W整体中的颗粒产生量。
[发明效果]
如以上所说明的那样，根据第一实施方式，能够定量地管理来自晶圆W的颗粒产生量。而且，在颗粒产生量超过规定的阈值的情况下输出警告，因此操作者能够针对需要清扫的晶圆W适当地进行清扫。进而，能够提高半导体的制造工序的效率。
在此，也可以通过在探测装置100的基础上追加非接触三维测定部280以及控制部250的功能，而通过一个装置实现探测装置100和颗粒计测装置。由此，能够廉价地实现颗粒计测装置。而且，不需要将晶圆W从探测装置100向三维形状测定装置200输送并装载于三维形状测定装置200，因此能够高效地计测颗粒。而且，能够继承使用在检查晶圆W时使用的方案(晶圆W的尺寸、芯片的配置等各种参数)，因此能够更高效地计测颗粒。
根据第二实施方式，能够针对每个探测装置2100-i定量地管理来自晶圆W的颗粒产生量，并输出确定颗粒产生量超过规定的阈值的探测装置2100-i的信息、以及警告。由此，操作者能够针对需要清扫的探测装置2100-i或者探针141适当地进行清扫。进而，能够提高半导体的制造工序的效率。
根据第三实施方式，通过针对每个探针卡140-j管理颗粒产生量，从而输出确定颗粒产生量超过规定的阈值的探针卡140-j的信息、以及警告。由此，能够针对需要更换的探针卡140-j适当地进行更换。进而，能够提高半导体的制造工序的效率。
根据第四实施方式，通过针对每个探针141-k定量地管理颗粒产生量，从而输出确定颗粒产生量超过规定的阈值的探针141-k的信息、以及警告。由此，在清扫探针卡140时，能够对需要清扫的探针141-k适当地进行清扫。由于能够高效地清扫探针卡140，因此能够进一步提高半导体的制造工序的效率。
在此，也可以将各实施方式相互组合。例如，也可以将第三实施方式和第二实施方式组合。由此，能够对搭载探针卡140-j的探测装置2100-i进行管理。
在各实施方式中，可以将晶圆W上的芯片C所具有的全部的电极焊盘P作为测定对象，也可以对全部的电极焊盘P中的一部分进行采样并作为测定对象。通过对电极焊盘P进行采样，能够缩短颗粒计测所需要的时间，能够进一步提高半导体的制造工序的效率。
以上，关于本发明的例子进行了说明，但本发明并不限定于上述的实施方式，当然能够在不脱离本发明的精神的范围内进行各种变形。
附图标记说明：
100、2100、2100-i…探测装置；120、220…工作台；230…工作台移动机构；140、140-j…探针卡；141、141-k…探针；150、250…控制部；160、260…操作部；170、270…显示部；180…测试头；200、2200、4200…三维形状测定装置；251…三维测定控制部；252…取得部；253…检知部；254…凹凸计算部；255…颗粒产生量计算部；256…判断部；290…存储部；300、310…晶圆ID读取部；320、340…晶圆ID数据库；330、350、440…累计值数据库；400…位置信息取得部；420…晶圆种类数据库；430…针数据库；1000、2000…颗粒计测***；C…芯片；M…探针迹；P…电极焊盘；W…晶圆；R…焊盘基准面；RM…针迹区域。

Claims (9)

1.一种颗粒计测装置，其计测在为了检查晶圆的电特性而探针与所述晶圆的电极焊盘碰触时产生的颗粒，其中，
所述颗粒计测装置具备：
取得部，其取得表示包含所述探针碰触的探针迹的所述电极焊盘的表面形状的焊盘表面形状数据；
检知部，其基于所述取得部取得的所述焊盘表面形状数据，从所述电极焊盘的表面之中检知成为所述颗粒的计测的基准的焊盘基准面；
凹凸计算部，其基于所述取得部取得的所述焊盘表面形状数据，计算所述电极焊盘的表面形状中的从所述焊盘基准面凹陷的凹部的体积以及从所述焊盘基准面突出的凸部的体积；以及
颗粒产生量计算部，其根据所述凹凸计算部计算出的所述凹部的体积与所述凸部的体积的体积差来计算颗粒产生量。
2.根据权利要求1所述的颗粒计测装置，其中，
所述颗粒计测装置还具备：
第一累计部，其针对所述晶圆所包含的多个所述电极焊盘，累计所述颗粒产生量计算部分别计算出的所述颗粒产生量；以及
第一输出部，其基于将所述第一累计部累计得到的颗粒累计值与第一阈值比较后的结果，输出表示在所述检查的结果中产生异常的可能性的信息。
3.根据权利要求1或2所述的颗粒计测装置，其中，
所述颗粒计测装置还具备：
第二累计部，其针对每个检查了所述晶圆的电特性的探测装置累计所述颗粒产生量；以及
第二输出部，其基于将所述第二累计部针对每个所述探测装置累计得到的颗粒累计值与第二阈值进行比较后的结果，输出表示在所述检查的结果中有可能产生异常的探测装置的信息。
4.根据权利要求1或2所述的颗粒计测装置，其中，
所述颗粒计测装置还具备：
第三累计部，其针对每个为了检查所述晶圆的电特性而使用的探针卡累计所述颗粒产生量；以及
第三输出部，其基于将所述第三累计部针对所述探针卡累计得到的颗粒累计值与第三阈值进行比较后的结果，输出表示在所述检查的结果中有可能产生异常的探针卡的信息。
5.根据权利要求1或2所述的颗粒计测装置，其中，
所述颗粒计测装置还具备：
第四累计部，其针对为了检查所述晶圆的电特性而使用的探针卡所具有每个探针累计所述颗粒产生量；以及
第四输出部，其基于将所述第四累计部针对每个所述探针累计得到的颗粒累计值与第四阈值进行比较后的结果，输出表示在所述检查的结果中有可能产生异常的探针的信息。
6.一种三维形状测定装置，其中，
所述三维形状测定装置具备：
非接触三维测定部，其制作表示包含探针碰触的探针迹的所述电极焊盘的表面形状的焊盘表面形状数据；以及
权利要求1至5中任一项所述的颗粒计测装置。
7.一种探测装置，其中，
所述探测装置具备：
非接触三维测定部，其制作表示包含探针碰触的探针迹的所述电极焊盘的表面形状的焊盘表面形状数据；以及
权利要求1至5中任一项所述的颗粒计测装置。
8.一种颗粒计测***，其中，
所述颗粒计测***具备：
一个以上的探测装置，其为了检查晶圆的电特性而使探针与所述晶圆的电极焊盘碰触；
非接触三维测定装置，其制作表示包含所述探针碰触的探针迹的所述电极焊盘的表面形状的焊盘表面形状数据；以及
权利要求1至5中任一项所述的颗粒计测装置。
9.一种颗粒计测方法，其计测在为了检查晶圆的电特性而探针与所述晶圆的电极焊盘碰触时产生的颗粒，其中，
所述颗粒计测方法包括如下步骤：
取得表示包含所述探针碰触的探针迹的所述电极焊盘的表面形状的焊盘表面形状数据；
基于所述焊盘表面形状数据，从所述电极焊盘的表面之中检知成为所述颗粒的计测的基准的焊盘基准面；
基于所述焊盘表面形状数据，计算所述电极焊盘的表面形状中的从所述焊盘基准面凹陷的凹部的体积以及从所述焊盘基准面突出的凸部的体积；以及
根据所述凹部的体积与所述凸部的体积的体积差来计算颗粒产生量。
CN202280018290.5A 2021-03-02 2022-02-28 颗粒计测装置、三维形状测定装置、探测装置、颗粒计测***以及颗粒计测方法 Active CN116964407B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-032413 2021-03-02
JP2021032413A JP2022133631A (ja) 2021-03-02 2021-03-02 パーティクル計測装置、三次元形状測定装置、プローバ装置、パーティクル計測システム及びパーティクル計測方法
PCT/JP2022/008158 WO2022186104A1 (ja) 2021-03-02 2022-02-28 パーティクル計測装置、三次元形状測定装置、プローバ装置、パーティクル計測システム及びパーティクル計測方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116964407A CN116964407A (zh) 2023-10-27
CN116964407B true CN116964407B (zh) 2024-03-08

Family

ID=83153741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280018290.5A Active CN116964407B (zh) 2021-03-02 2022-02-28 颗粒计测装置、三维形状测定装置、探测装置、颗粒计测***以及颗粒计测方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11940463B2 (zh)
JP (1) JP2022133631A (zh)
KR (1) KR20230130762A (zh)
CN (1) CN116964407B (zh)
TW (1) TWI798010B (zh)
WO (1) WO2022186104A1 (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005134204A (ja) * 2003-10-29 2005-05-26 Seiko Epson Corp 特性検査装置、特性検査方法および特性検査プログラム
JP2005175094A (ja) * 2003-12-10 2005-06-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd プローバ装置
CN1777985A (zh) * 2003-04-22 2006-05-24 东京毅力科创株式会社 半导体制造***
JP2006190974A (ja) * 2004-12-10 2006-07-20 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 針痕検出装置および針痕検出方法
CN101593714A (zh) * 2008-05-27 2009-12-02 东京毅力科创株式会社 针迹检查装置、探测装置、和针迹检查方法
CN103969267A (zh) * 2014-05-20 2014-08-06 上海华力微电子有限公司 一种探针卡探针的颗粒物清洁控制方法
CN108132021A (zh) * 2017-12-21 2018-06-08 上海华力微电子有限公司 探针自动监控方法
CN108417516A (zh) * 2018-04-23 2018-08-17 上海华虹宏力半导体制造有限公司 晶圆背面异物的检测***及其检测方法
CN109786278A (zh) * 2019-03-01 2019-05-21 上海华力微电子有限公司 一种探针卡的针尖的智能检测及处理方法
CN111308302A (zh) * 2018-12-12 2020-06-19 东京毅力科创株式会社 探针卡管理***和探针卡管理方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4828741B2 (ja) * 2001-08-23 2011-11-30 大日本スクリーン製造株式会社 プローブ痕測定方法およびプローブ痕測定装置
JP3993044B2 (ja) * 2002-08-09 2007-10-17 株式会社トプコン 外観検査方法、外観検査装置
KR100487658B1 (ko) * 2003-01-29 2005-05-03 삼성전자주식회사 프로브 침 클리닝장치 및 방법
WO2009113486A1 (ja) * 2008-03-14 2009-09-17 富士フイルム株式会社 プローブカード
JP6053579B2 (ja) * 2013-03-06 2016-12-27 エスアイアイ・セミコンダクタ株式会社 半導体装置の製造方法
JP6355023B2 (ja) 2014-10-20 2018-07-11 株式会社東京精密 表面形状測定装置における測定対象物アライメント方法及び表面形状測定装置
US9859138B2 (en) * 2014-10-20 2018-01-02 Lam Research Corporation Integrated substrate defect detection using precision coating
JP6417645B2 (ja) 2015-02-27 2018-11-07 株式会社東京精密 表面形状測定装置のアライメント方法
DE102016106508B9 (de) * 2016-04-08 2018-01-11 Infineon Technologies Ag Verfahren und Vorrichtung zur Waferprüfung
GB2576863B (en) * 2018-02-13 2021-06-09 Npl Management Ltd A method and apparatus for quantifying volume of a deposited skin-print
WO2019182913A1 (en) * 2018-03-20 2019-09-26 Tokyo Electron Limited Self-aware and correcting heterogenous platform incorporating integrated semiconductor processing modules and method for using same

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1777985A (zh) * 2003-04-22 2006-05-24 东京毅力科创株式会社 半导体制造***
JP2005134204A (ja) * 2003-10-29 2005-05-26 Seiko Epson Corp 特性検査装置、特性検査方法および特性検査プログラム
JP2005175094A (ja) * 2003-12-10 2005-06-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd プローバ装置
JP2006190974A (ja) * 2004-12-10 2006-07-20 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 針痕検出装置および針痕検出方法
CN101593714A (zh) * 2008-05-27 2009-12-02 东京毅力科创株式会社 针迹检查装置、探测装置、和针迹检查方法
CN103969267A (zh) * 2014-05-20 2014-08-06 上海华力微电子有限公司 一种探针卡探针的颗粒物清洁控制方法
CN108132021A (zh) * 2017-12-21 2018-06-08 上海华力微电子有限公司 探针自动监控方法
CN108417516A (zh) * 2018-04-23 2018-08-17 上海华虹宏力半导体制造有限公司 晶圆背面异物的检测***及其检测方法
CN111308302A (zh) * 2018-12-12 2020-06-19 东京毅力科创株式会社 探针卡管理***和探针卡管理方法
CN109786278A (zh) * 2019-03-01 2019-05-21 上海华力微电子有限公司 一种探针卡的针尖的智能检测及处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20230417797A1 (en) 2023-12-28
JP2022133631A (ja) 2022-09-14
WO2022186104A1 (ja) 2022-09-09
CN116964407A (zh) 2023-10-27
TW202243063A (zh) 2022-11-01
KR20230130762A (ko) 2023-09-12
US11940463B2 (en) 2024-03-26
TWI798010B (zh) 2023-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111308302B (zh) 探针卡管理***和探针卡管理方法
US7772862B2 (en) Alignment method, tip position detecting device and probe apparatus
US8198906B2 (en) Method of applying the analysis of scrub mark morphology and location to the evaluation and correction of semiconductor testing, analysis, and manufacture
KR950015701A (ko) 프로우빙 방법 및 프로우브 장치
US9003670B2 (en) System and method for measuring a workpiece relative to a common measurement coordinate system
CN116964407B (zh) 颗粒计测装置、三维形状测定装置、探测装置、颗粒计测***以及颗粒计测方法
TWI631346B (zh) 探針機及探針尖端位置定位和獲得探針與清針紙接觸資訊的方法
TWM628587U (zh) 探針檢測系統
JPH0837211A (ja) 半導体装置の検査装置
TW201913847A (zh) 檢查裝置、檢查方法及記憶媒體
JP7362507B2 (ja) 電子部品搬送装置、電子部品検査装置およびポケット位置検出方法
JP2024084366A (ja) 検査装置及び検査方法
KR102382569B1 (ko) Pcba 검사장치의 pcba 검사방법
WO2024070678A1 (ja) 検査方法、検査装置及びプログラム
KR100615086B1 (ko) 반도체 웨이퍼 칩 검사장치 및 이를 이용한 검사방법
JP2005351807A (ja) プローブカードおよびプローブカードの管理方法
JP2009259942A (ja) 検査方法及び検査装置
JP2024084365A (ja) 検査装置及び検査方法
TW202235884A (zh) 檢查裝置之設定方法及檢查裝置
JP2022133631A5 (zh)
JPH03209842A (ja) 全自動ウエハプローバ
JP2004079733A (ja) プローバ精度の測定方法
JPH07109837B2 (ja) プロ−ブ装置
JPH08248100A (ja) プロービング方法及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant