JP2004342676A - 半導体ウエハ検査方法および半導体ウエハ検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】LSIチップのテストにおいて、コンタクトパッドとプローブ針の接触不良によりLSIチップが不良品と判定されることを防止する。
【解決手段】プローブ針をコンタクトパッド内の第1の位置に第1の圧力で接触させてコンタクトテストを行うステップ(S1)と、第1の位置に対して行ったコンタクトテストでLSIチップが不良と判断された場合に(S2)、コンタクトパッドを撮像した画像から(S3)、コンタクトパッド内の第1の位置以外の第2の位置を検出するステップ(S4〜S11)と、プローブ針をコンタクトパッド内の第2の位置に第1の圧力より大きい第2の圧力で接触させてコンタクトテストを行うステップ(S12〜S14)とを含む。
【選択図】 図4
【解決手段】プローブ針をコンタクトパッド内の第1の位置に第1の圧力で接触させてコンタクトテストを行うステップ(S1)と、第1の位置に対して行ったコンタクトテストでLSIチップが不良と判断された場合に(S2)、コンタクトパッドを撮像した画像から(S3)、コンタクトパッド内の第1の位置以外の第2の位置を検出するステップ(S4〜S11)と、プローブ針をコンタクトパッド内の第2の位置に第1の圧力より大きい第2の圧力で接触させてコンタクトテストを行うステップ(S12〜S14)とを含む。
【選択図】 図4
Description
【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ検査方法および半導体ウエハ検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体ウエハ上のLSIチップのテストは、半導体ウエハ検査装置によって行われ、LSIチップの良品・不良品が判断される。図5は、従来の半導体ウエハ検査装置300の概略構成を示す図である。図5に示すように、半導体ウエハ検査装置300は、検査対象の半導体ウエハ308をX、Y、Z方向に移動可能なチャック305と、半導体ウエハ308に設けられたコンタクトパッドに接触して電気測定を行うプローブ針307を備えたプローブカード304と、半導体ウエハ308の位置決めのための画像を取得するカメラ303とを備えるプローバー装置302と、得られた測定データを基準データと比較し、LSIチップの良品・不良品を判断するLSIテスタ301と、プローバー装置302とLSIテスタ301とのデータのやり取りを行うテスタヘッド306とを備える。
【0003】
このような半導体ウエハ検査装置300では、DCテスト、ファンクションテストの他に、コンタクトテストと呼ばれるテストが行われる。コンタクトテストは、先端が所定角度に折り曲げられた金属針からなるプローブ針307の先端を、LSIチップのコンタクトパッドに接触させることによって行われ、LSIテスタ301とLSIチップの内部回路との接続を確認するためのものである(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平7−22478号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の半導体ウエハ検査装置にあっては、接続検査であるコンタクトテストにおいてプローブ針の針圧不足などの接触不良によってLSIチップが不良品と判定されたのか、LSIチップの内部回路自体の故障で不良品と判定されたのか区別することができない。
【0006】
従って、プローブ針の接触不良の為に本来は良品であるはずのLSIチップが不良品と判定される場合が生じ、半導体ウエハの製造における歩留が低下するなどの問題点を有していた。
【0007】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、LSIチップのテストにおいて、コンタクトパッドとプローブ針の接触不良によりLSIチップが不良品と判定されることを防止する半導体ウエハ検査方法および半導体ウエハ検査装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1の半導体ウエハ検査方法は、半導体ウエハに形成されたLSIチップに設けられたコンタクトパッドに、プローブ針を接触させてコンタクトテストを行う半導体ウエハ検査方法であって、前記プローブ針を前記コンタクトパッド内の第1の位置に接触させて前記コンタクトテストを行うステップと、前記第1の位置に対して行った前記コンタクトテストで前記LSIチップが不良と判断された場合に、前記コンタクトパッドを撮像した画像から、前記コンタクトパッド内の第1の位置以外の第2の位置を検出するステップと、前記プローブ針を前記コンタクトパッド内の前記第2の位置に接触させて前記コンタクトテストを行うステップとを含むものである。
【0009】
請求項8の半導体ウエハ検査装置は、半導体ウエハに形成されたLSIチップに設けられたコンタクトパッドの画像を取得するカメラと、前記半導体ウエハを移動可能なチャックとを備え、前記コンタクトパッドにプローブ針を接触させてコンタクトテストを行う半導体ウエハ検査装置であって、前記コンタクトパッド内の第1の位置に前記プローブ針を接触させて行った前記コンタクトテストで前記LSIチップが不良と判断された場合に、前記カメラで取得した画像から、前記コンタクトパッド内の第1の位置以外の第2の位置を検出する画像処理装置と、前記チャックを駆動し、前記プローブ針を前記コンタクトパッド内の前記第2の位置に接触させる制御装置とを備えるものである。
【0010】
上記構成によれば、プローブ針をコンタクトパッドの異なる位置に接触させて複数回のコンタクトテストを行うので、プローブ針の接触不良のためにLSIチップが不良品と判定されることを防止し、コンタクトテストにおける半導体ウエハの歩留を向上させることができる。
【0011】
請求項2の半導体ウエハ検査方法は、半導体ウエハに形成されたLSIチップに設けられたコンタクトパッドに、プローブ針を接触させてコンタクトテストを行う半導体ウエハ検査方法であって、前記プローブ針を前記コンタクトパッドに第1の圧力で接触させて前記コンタクトテストを行うステップと、前記第1の位置に対して行った前記コンタクトテストで前記LSIチップが不良と判断された場合に、前記プローブ針を前記コンタクトパッドに前記第1の圧力より大きい第2の圧力で接触させて前記コンタクトテストを行うステップとを含むものである。
【0012】
請求項9の半導体ウエハ検査装置は、コンタクトパッドを設けたLSIチップが形成された半導体ウエハを移動可能なチャックを備え、前記コンタクトパッドにプローブ針を接触させてコンタクトテストを行う半導体ウエハ検査装置であって、前記プローブ針を前記コンタクトパッドに第1の圧力で接触させて行った前記コンタクトテストで前記LSIチップが不良と判断された場合に、前記チャックを駆動し、前記プローブ針を前記コンタクトパッドに前記第1の圧力より大きい第2の圧力で接触させる制御装置を備えるものである。
【0013】
上記構成によれば、プローブ針をコンタクトパッドに異なる圧力で接触させて複数回のコンタクトテストを行うので、コンタクトパッドとプローブ針との接触信頼性を向上させることができるとともに、コンタクトテストにおける半導体ウエハの歩留を向上させることができる。
【0014】
請求項3の半導体ウエハ検査方法は、半導体ウエハに形成されたLSIチップに設けられたコンタクトパッドに、プローブ針を接触させてコンタクトテストを行う半導体ウエハ検査方法であって、前記プローブ針を前記コンタクトパッド内の第1の位置に第1の圧力で接触させて前記コンタクトテストを行うステップと、前記第1の位置に対して行った前記コンタクトテストで前記LSIチップが不良と判断された場合に、前記コンタクトパッドを撮像した画像から、前記コンタクトパッド内の第1の位置以外の第2の位置を検出するステップと、前記プローブ針を前記コンタクトパッド内の前記第2の位置に前記第1の圧力より大きい第2の圧力で接触させて前記コンタクトテストを行うステップとを含むものである。
【0015】
請求項10の半導体ウエハ検査装置は、半導体ウエハに形成されたLSIチップに設けられたコンタクトパッドの画像を取得するカメラと、前記半導体ウエハを移動可能なチャックとを備え、前記コンタクトパッドにプローブ針を接触させてコンタクトテストを行う半導体ウエハ検査装置であって、前記コンタクトパッド内の第1の位置に第1の圧力で前記プローブ針を接触させて行った前記コンタクトテストで前記LSIチップが不良と判断された場合に、前記カメラで取得した画像から、前記コンタクトパッド内の第1の位置以外の第2の位置を検出する画像処理装置と、前記チャックを駆動し、前記プローブ針を前記コンタクトパッド内の前記第2の位置に前記第1の圧力より大きい第2の圧力で接触させる制御装置とを備えるものである。
【0016】
上記構成によれば、プローブ針をコンタクトパッドの異なる位置に異なる圧力で接触させて複数回のコンタクトテストを行うので、プローブ針の接触不良のためにLSIチップが不良品と判定されることを防止し、コンタクトパッドとプローブ針との接触信頼性を向上させることができ、コンタクトテストにおける半導体ウエハの歩留を向上させることができる。
【0017】
請求項4の半導体ウエハ検査方法は、請求項1または3記載の半導体ウエハ検査方法において、前記第2の位置を、前記第1の位置と前記コンタクトパッドの縁との間の位置に選択するステップを含むものである。
【0018】
請求項11の半導体ウエハ検査装置は、請求項8または10記載の半導体ウエハ検査装置であって、前記画像処理装置は、前記第2の位置を、前記第1の位置と前記コンタクトパッドの縁との間で検出するものである。
【0019】
上記構成によれば、第2の位置を、第1の位置とコンタクトパッドの縁との間の位置に選択することで、画像処理における簡単な演算で第2の位置を求めることができ、コンタクトテストにかかる時間を短縮することができる。
【0020】
請求項5の半導体ウエハ検査方法は、請求項1または3記載の半導体ウエハ検査方法において、前記第2の位置を、前記プローブ針が接触した位置以外の位置に選択するステップを含むものである。
【0021】
請求項12の半導体ウエハ検査装置は、請求項8または10記載の半導体ウエハ検査装置であって、前記画像処理装置は、前記第2の位置を、前記プローブ針が接触した位置以外の位置で検出するものである。
【0022】
上記構成によれば、第2の位置を、既に行ったコンタクトテストでプローブ針が接触した位置以外の位置に選択することで、コンタクトパッドとプローブ針との接触信頼性を向上させることができる。
【0023】
請求項6の半導体ウエハ検査方法は、請求項2または3記載の半導体ウエハ検査方法において、所定の基準値以下の深さの位置の選択して前記第2の圧力でコンタクトテストを行うステップを含むものである。
【0024】
請求項13の半導体ウエハ検査装置は、請求項9または10記載の半導体ウエハ検査装置であって、前記制御装置は、前記第2の圧力で接触させて行うコンタクトテストを、前記所定の基準値以下の深さの位置で行うように前記チャックを駆動させるものである。
【0025】
上記構成によれば、第2の圧力で接触させて行うコンタクトテストを、所定の基準値以下の深さの位置で行うことで、コンタクトパッドとプローブ針との接触信頼性を向上させることができる。
【0026】
請求項7の半導体ウエハ検査方法は、請求項6記載の半導体ウエハ検査方法において、前記所定の基準値以下の深さの位置をレーザー光を用いて測定するステップを含むものである。
【0027】
請求項14の半導体ウエハ検査装置は、請求項13記載の半導体ウエハ検査装置であって、前記所定の基準値以下の深さの位置を測定するレーザー光測定装置を備えるものである。
【0028】
上記構成によれば、レーザー光により測定することで、プローブ針の針跡の深さをを正確に検出することができ、コンタクトパッドとプローブ針との接触信頼性を向上させることができる。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態の半導体ウエハ検査装置の概略構成を示す図である。図1に示すように、半導体ウエハ検査装置100は、検査対象の半導体ウエハ110をX、Y、Z方向に移動可能なチャック105と、半導体ウエハ110に設けられたコンタクトパッドに接触して電気測定を行うプローブ針109を備えたプローブカード104と、半導体ウエハ110の画像を取得するカメラ103と、コンタクトパッドに付けられたプローブ針109の針跡の深さを測定可能なレーザー光測定装置111とを含むプローバー装置102を備える。
【0030】
さらに、半導体ウエハ検査装置100は、カメラ103で取得した画像をコンタクトパッドのX、Y座標と重ね合わせ、コンタクトパッドにおいてプローブ針109を接触させる位置を検出する画像処理装置106と、所定のプログラムによって動作するプロセッサを主体に構成されて装置全体を制御するとともに、プローブ針109を接触させる位置を示すX、Y座標にチャック105を動かす制御装置107と、得られた測定データを基準データと比較し、LSIチップの良品・不良品を判断するLSIテスタ101と、プローバー装置102とLSIテスタ101とのデータのやり取りを行うテスタヘッド108とを備える。
【0031】
図2は、検査対象である半導体ウエハ110を示す図である。半導体ウエハ110には、図2(a)に示すように、LSIチップ110−1、110−2、…110−200が形成されている。また、各LSIチップ110−1、110−2、…110−200には、図2(b)に示すように、プローブ針109を接触させてコンタクトテストを行うコンタクトパッド201−1、201−2、…201−44が形成されている。
【0032】
図3は、コンタクトテストを行った後のコンタクトパッド201の状態を示す図である。図3に示すように、コンタクトテストを行うと、コンタクトパッド201にはプローブ針109の針跡202が残される。なお、図3には、針跡の無い部分203、コンタクトパッド201の左縁中心204、針跡と左縁中心204との中心205等が示されているが、その説明は後述する。
【0033】
次に、図4に示すコンタクトテストの概略フローチャートを参照して半導体ウエハ検査装置の動作について説明する。コンタクトテストでは、まず、プローブ針109をコンタクトパッド201の所定の位置(第1の位置)に接触させ、LSIテスタ101とLSIチップの内部回路との接続を確認する(ステップS1)。
【0034】
コンタクトテストの結果、LSIチップの良品・不良品が判断され(ステップS2)、良品と判断された場合(Yes)は他のテストに移行し、不良品と判断された場合(No)は、カメラ103によりコンタクトパッド201の画像を取得する(ステップS3)。
【0035】
次に、再コンタクトテストを行うためのコンタクトパッド201の接触位置(第2の位置)を選択するために、コンタクトパッド201の左縁中心204(図3参照)と針跡202との中心205を求める(ステップS4)。
【0036】
そして、その中心205にプローブ針109を接触させるスペースがあるか否かを判断し(ステップS5)、スペースがある場合(Yes)は、制御装置107がチャック105を動かし、その中心205にプローブ針109を接触させて再コンタクトテストを行う(ステップS14)。
【0037】
一方、コンタクトパッド201の左縁中心204と針跡202との間にプローブ針109を置けるスペースが無い場合(No)は、コンタクトパッド201の上縁中心206と針跡202との中心を求め(ステップS6)、その位置にプローブ針109を接触させるスペースがあるか否かを判断し(ステップS7)、スペースがある場合(Yes)は、制御装置107がチャック105を動かし、その位置にプローブ針109を接触させて再コンタクトテストを行う(ステップS14)。
【0038】
一方、コンタクトパッド201の上縁中心206と針跡202との間にプローブ針109を置けるスペースが無い場合(No)は、コンタクトパッド201の右縁中心207と針跡202との中心を求め(ステップS8)、その位置にプローブ針109を接触させるスペースがあるか否かを判断し(ステップS9)、スペースがある場合(Yes)は、制御装置107がチャック105を動かし、その位置にプローブ針109を接触させて再コンタクトテストを行う(ステップS14)。
【0039】
一方、コンタクトパッド201の右縁中心207と針跡202との間にプローブ針109を置けるスペースが無い場合(No)は、コンタクトパッド201の下縁中心208と針跡202との中心を求め(ステップS10)、その位置にプローブ針109を接触させるスペースがあるか否かを判断し(ステップS11)、スペースがある場合(Yes)は、制御装置107がチャック105を動かし、その位置にプローブ針109を接触させて再コンタクトテストを行う(ステップS14)。
【0040】
一方、コンタクトパッド201の下縁中心208と針跡202との間にプローブ針109を置けるスペースが無い場合(No)は、カメラ103、レーザー光測定装置111および画像処理装置106を用いてプローブ針109の針跡の深さを計算して所定の基準値以下の深さの位置を選択し、複数の針跡の中から最も浅い針跡を検出し(ステップS12)、その針跡にプローブ針109の針圧を増加させて接触させ(ステップS13)、再コンタクトテストを行う(ステップS14)。
【0041】
再コンタクトテストでは、再度LSIチップの良品・不良品を判断し(ステップS15)、良品と判断された場合(Yes)は他のテストに移行し、不良品と判断された場合は、処理の終了となる。
【0042】
本実施形態の半導体ウエハ検査装置によれば、プローブ針109をコンタクトパッド201の異なる位置に接触させて複数回のコンタクトテストを行うので、プローブ針109の接触不良のためにLSIチップが不良品と判定されることを防止し、コンタクトテストにおける半導体ウエハ105の歩留を向上させることができる。
【0043】
また、本実施形態の半導体ウエハ検査装置によれば、プローブ針109をコンタクトパッド201に異なる圧力で接触させて複数回のコンタクトテストを行うので、コンタクトパッド201とプローブ針109との接触信頼性を向上させることができるとともに、コンタクトテストにおける半導体ウエハの歩留を向上させることができる。
【0044】
【発明の効果】
本発明によれば、プローブ針をコンタクトパッドの異なる位置に接触させて複数回のコンタクトテストを行うので、プローブ針の接触不良のためにLSIチップが不良品と判定されることを防止し、コンタクトテストにおける半導体ウエハの歩留を向上させることができる。また、プローブ針をコンタクトパッドに異なる圧力で接触させて複数回のコンタクトテストを行うので、コンタクトパッドとプローブ針との接触信頼性を向上させることができるとともに、コンタクトテストにおける半導体ウエハの歩留を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の半導体ウエハ検査装置の概略構成を示す図。
【図2】検査対象である半導体ウエハを示す図。
【図3】コンタクトテストを行った後のコンタクトパッドの状態を示す図。
【図4】半導体ウエハ検査装置で行われるコンタクトテストの処理の示すフローチャート。
【図5】従来の半導体ウエハ検査装置の概略構成を示す図。
【符号の説明】
100、300 半導体ウエハ検査装置
101、301 LSIテスタ
102、302 プローバー装置
103、303 カメラ
104、304 プローブカード
105、305 チャック
106 画像処理装置
107 制御装置
108、306 テストヘッド
109、307 プローブ針
110、308 半導体ウエハ
110−1、110−2 LSIチップ
111 レーザー光測定装置
201 コンタクトパッド
202 針跡
203 針跡の無い部分
204 コンタクトパッドの左縁中心
205 針跡とコンタクトパッドの左縁中心との中心
206 コンタクトパッドの上縁中心
207 コンタクトパッドの右縁中心
208 コンタクトパッドの下縁中心
【発明が属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ検査方法および半導体ウエハ検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体ウエハ上のLSIチップのテストは、半導体ウエハ検査装置によって行われ、LSIチップの良品・不良品が判断される。図5は、従来の半導体ウエハ検査装置300の概略構成を示す図である。図5に示すように、半導体ウエハ検査装置300は、検査対象の半導体ウエハ308をX、Y、Z方向に移動可能なチャック305と、半導体ウエハ308に設けられたコンタクトパッドに接触して電気測定を行うプローブ針307を備えたプローブカード304と、半導体ウエハ308の位置決めのための画像を取得するカメラ303とを備えるプローバー装置302と、得られた測定データを基準データと比較し、LSIチップの良品・不良品を判断するLSIテスタ301と、プローバー装置302とLSIテスタ301とのデータのやり取りを行うテスタヘッド306とを備える。
【0003】
このような半導体ウエハ検査装置300では、DCテスト、ファンクションテストの他に、コンタクトテストと呼ばれるテストが行われる。コンタクトテストは、先端が所定角度に折り曲げられた金属針からなるプローブ針307の先端を、LSIチップのコンタクトパッドに接触させることによって行われ、LSIテスタ301とLSIチップの内部回路との接続を確認するためのものである(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平7−22478号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の半導体ウエハ検査装置にあっては、接続検査であるコンタクトテストにおいてプローブ針の針圧不足などの接触不良によってLSIチップが不良品と判定されたのか、LSIチップの内部回路自体の故障で不良品と判定されたのか区別することができない。
【0006】
従って、プローブ針の接触不良の為に本来は良品であるはずのLSIチップが不良品と判定される場合が生じ、半導体ウエハの製造における歩留が低下するなどの問題点を有していた。
【0007】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、LSIチップのテストにおいて、コンタクトパッドとプローブ針の接触不良によりLSIチップが不良品と判定されることを防止する半導体ウエハ検査方法および半導体ウエハ検査装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1の半導体ウエハ検査方法は、半導体ウエハに形成されたLSIチップに設けられたコンタクトパッドに、プローブ針を接触させてコンタクトテストを行う半導体ウエハ検査方法であって、前記プローブ針を前記コンタクトパッド内の第1の位置に接触させて前記コンタクトテストを行うステップと、前記第1の位置に対して行った前記コンタクトテストで前記LSIチップが不良と判断された場合に、前記コンタクトパッドを撮像した画像から、前記コンタクトパッド内の第1の位置以外の第2の位置を検出するステップと、前記プローブ針を前記コンタクトパッド内の前記第2の位置に接触させて前記コンタクトテストを行うステップとを含むものである。
【0009】
請求項8の半導体ウエハ検査装置は、半導体ウエハに形成されたLSIチップに設けられたコンタクトパッドの画像を取得するカメラと、前記半導体ウエハを移動可能なチャックとを備え、前記コンタクトパッドにプローブ針を接触させてコンタクトテストを行う半導体ウエハ検査装置であって、前記コンタクトパッド内の第1の位置に前記プローブ針を接触させて行った前記コンタクトテストで前記LSIチップが不良と判断された場合に、前記カメラで取得した画像から、前記コンタクトパッド内の第1の位置以外の第2の位置を検出する画像処理装置と、前記チャックを駆動し、前記プローブ針を前記コンタクトパッド内の前記第2の位置に接触させる制御装置とを備えるものである。
【0010】
上記構成によれば、プローブ針をコンタクトパッドの異なる位置に接触させて複数回のコンタクトテストを行うので、プローブ針の接触不良のためにLSIチップが不良品と判定されることを防止し、コンタクトテストにおける半導体ウエハの歩留を向上させることができる。
【0011】
請求項2の半導体ウエハ検査方法は、半導体ウエハに形成されたLSIチップに設けられたコンタクトパッドに、プローブ針を接触させてコンタクトテストを行う半導体ウエハ検査方法であって、前記プローブ針を前記コンタクトパッドに第1の圧力で接触させて前記コンタクトテストを行うステップと、前記第1の位置に対して行った前記コンタクトテストで前記LSIチップが不良と判断された場合に、前記プローブ針を前記コンタクトパッドに前記第1の圧力より大きい第2の圧力で接触させて前記コンタクトテストを行うステップとを含むものである。
【0012】
請求項9の半導体ウエハ検査装置は、コンタクトパッドを設けたLSIチップが形成された半導体ウエハを移動可能なチャックを備え、前記コンタクトパッドにプローブ針を接触させてコンタクトテストを行う半導体ウエハ検査装置であって、前記プローブ針を前記コンタクトパッドに第1の圧力で接触させて行った前記コンタクトテストで前記LSIチップが不良と判断された場合に、前記チャックを駆動し、前記プローブ針を前記コンタクトパッドに前記第1の圧力より大きい第2の圧力で接触させる制御装置を備えるものである。
【0013】
上記構成によれば、プローブ針をコンタクトパッドに異なる圧力で接触させて複数回のコンタクトテストを行うので、コンタクトパッドとプローブ針との接触信頼性を向上させることができるとともに、コンタクトテストにおける半導体ウエハの歩留を向上させることができる。
【0014】
請求項3の半導体ウエハ検査方法は、半導体ウエハに形成されたLSIチップに設けられたコンタクトパッドに、プローブ針を接触させてコンタクトテストを行う半導体ウエハ検査方法であって、前記プローブ針を前記コンタクトパッド内の第1の位置に第1の圧力で接触させて前記コンタクトテストを行うステップと、前記第1の位置に対して行った前記コンタクトテストで前記LSIチップが不良と判断された場合に、前記コンタクトパッドを撮像した画像から、前記コンタクトパッド内の第1の位置以外の第2の位置を検出するステップと、前記プローブ針を前記コンタクトパッド内の前記第2の位置に前記第1の圧力より大きい第2の圧力で接触させて前記コンタクトテストを行うステップとを含むものである。
【0015】
請求項10の半導体ウエハ検査装置は、半導体ウエハに形成されたLSIチップに設けられたコンタクトパッドの画像を取得するカメラと、前記半導体ウエハを移動可能なチャックとを備え、前記コンタクトパッドにプローブ針を接触させてコンタクトテストを行う半導体ウエハ検査装置であって、前記コンタクトパッド内の第1の位置に第1の圧力で前記プローブ針を接触させて行った前記コンタクトテストで前記LSIチップが不良と判断された場合に、前記カメラで取得した画像から、前記コンタクトパッド内の第1の位置以外の第2の位置を検出する画像処理装置と、前記チャックを駆動し、前記プローブ針を前記コンタクトパッド内の前記第2の位置に前記第1の圧力より大きい第2の圧力で接触させる制御装置とを備えるものである。
【0016】
上記構成によれば、プローブ針をコンタクトパッドの異なる位置に異なる圧力で接触させて複数回のコンタクトテストを行うので、プローブ針の接触不良のためにLSIチップが不良品と判定されることを防止し、コンタクトパッドとプローブ針との接触信頼性を向上させることができ、コンタクトテストにおける半導体ウエハの歩留を向上させることができる。
【0017】
請求項4の半導体ウエハ検査方法は、請求項1または3記載の半導体ウエハ検査方法において、前記第2の位置を、前記第1の位置と前記コンタクトパッドの縁との間の位置に選択するステップを含むものである。
【0018】
請求項11の半導体ウエハ検査装置は、請求項8または10記載の半導体ウエハ検査装置であって、前記画像処理装置は、前記第2の位置を、前記第1の位置と前記コンタクトパッドの縁との間で検出するものである。
【0019】
上記構成によれば、第2の位置を、第1の位置とコンタクトパッドの縁との間の位置に選択することで、画像処理における簡単な演算で第2の位置を求めることができ、コンタクトテストにかかる時間を短縮することができる。
【0020】
請求項5の半導体ウエハ検査方法は、請求項1または3記載の半導体ウエハ検査方法において、前記第2の位置を、前記プローブ針が接触した位置以外の位置に選択するステップを含むものである。
【0021】
請求項12の半導体ウエハ検査装置は、請求項8または10記載の半導体ウエハ検査装置であって、前記画像処理装置は、前記第2の位置を、前記プローブ針が接触した位置以外の位置で検出するものである。
【0022】
上記構成によれば、第2の位置を、既に行ったコンタクトテストでプローブ針が接触した位置以外の位置に選択することで、コンタクトパッドとプローブ針との接触信頼性を向上させることができる。
【0023】
請求項6の半導体ウエハ検査方法は、請求項2または3記載の半導体ウエハ検査方法において、所定の基準値以下の深さの位置の選択して前記第2の圧力でコンタクトテストを行うステップを含むものである。
【0024】
請求項13の半導体ウエハ検査装置は、請求項9または10記載の半導体ウエハ検査装置であって、前記制御装置は、前記第2の圧力で接触させて行うコンタクトテストを、前記所定の基準値以下の深さの位置で行うように前記チャックを駆動させるものである。
【0025】
上記構成によれば、第2の圧力で接触させて行うコンタクトテストを、所定の基準値以下の深さの位置で行うことで、コンタクトパッドとプローブ針との接触信頼性を向上させることができる。
【0026】
請求項7の半導体ウエハ検査方法は、請求項6記載の半導体ウエハ検査方法において、前記所定の基準値以下の深さの位置をレーザー光を用いて測定するステップを含むものである。
【0027】
請求項14の半導体ウエハ検査装置は、請求項13記載の半導体ウエハ検査装置であって、前記所定の基準値以下の深さの位置を測定するレーザー光測定装置を備えるものである。
【0028】
上記構成によれば、レーザー光により測定することで、プローブ針の針跡の深さをを正確に検出することができ、コンタクトパッドとプローブ針との接触信頼性を向上させることができる。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態の半導体ウエハ検査装置の概略構成を示す図である。図1に示すように、半導体ウエハ検査装置100は、検査対象の半導体ウエハ110をX、Y、Z方向に移動可能なチャック105と、半導体ウエハ110に設けられたコンタクトパッドに接触して電気測定を行うプローブ針109を備えたプローブカード104と、半導体ウエハ110の画像を取得するカメラ103と、コンタクトパッドに付けられたプローブ針109の針跡の深さを測定可能なレーザー光測定装置111とを含むプローバー装置102を備える。
【0030】
さらに、半導体ウエハ検査装置100は、カメラ103で取得した画像をコンタクトパッドのX、Y座標と重ね合わせ、コンタクトパッドにおいてプローブ針109を接触させる位置を検出する画像処理装置106と、所定のプログラムによって動作するプロセッサを主体に構成されて装置全体を制御するとともに、プローブ針109を接触させる位置を示すX、Y座標にチャック105を動かす制御装置107と、得られた測定データを基準データと比較し、LSIチップの良品・不良品を判断するLSIテスタ101と、プローバー装置102とLSIテスタ101とのデータのやり取りを行うテスタヘッド108とを備える。
【0031】
図2は、検査対象である半導体ウエハ110を示す図である。半導体ウエハ110には、図2(a)に示すように、LSIチップ110−1、110−2、…110−200が形成されている。また、各LSIチップ110−1、110−2、…110−200には、図2(b)に示すように、プローブ針109を接触させてコンタクトテストを行うコンタクトパッド201−1、201−2、…201−44が形成されている。
【0032】
図3は、コンタクトテストを行った後のコンタクトパッド201の状態を示す図である。図3に示すように、コンタクトテストを行うと、コンタクトパッド201にはプローブ針109の針跡202が残される。なお、図3には、針跡の無い部分203、コンタクトパッド201の左縁中心204、針跡と左縁中心204との中心205等が示されているが、その説明は後述する。
【0033】
次に、図4に示すコンタクトテストの概略フローチャートを参照して半導体ウエハ検査装置の動作について説明する。コンタクトテストでは、まず、プローブ針109をコンタクトパッド201の所定の位置(第1の位置)に接触させ、LSIテスタ101とLSIチップの内部回路との接続を確認する(ステップS1)。
【0034】
コンタクトテストの結果、LSIチップの良品・不良品が判断され(ステップS2)、良品と判断された場合(Yes)は他のテストに移行し、不良品と判断された場合(No)は、カメラ103によりコンタクトパッド201の画像を取得する(ステップS3)。
【0035】
次に、再コンタクトテストを行うためのコンタクトパッド201の接触位置(第2の位置)を選択するために、コンタクトパッド201の左縁中心204(図3参照)と針跡202との中心205を求める(ステップS4)。
【0036】
そして、その中心205にプローブ針109を接触させるスペースがあるか否かを判断し(ステップS5)、スペースがある場合(Yes)は、制御装置107がチャック105を動かし、その中心205にプローブ針109を接触させて再コンタクトテストを行う(ステップS14)。
【0037】
一方、コンタクトパッド201の左縁中心204と針跡202との間にプローブ針109を置けるスペースが無い場合(No)は、コンタクトパッド201の上縁中心206と針跡202との中心を求め(ステップS6)、その位置にプローブ針109を接触させるスペースがあるか否かを判断し(ステップS7)、スペースがある場合(Yes)は、制御装置107がチャック105を動かし、その位置にプローブ針109を接触させて再コンタクトテストを行う(ステップS14)。
【0038】
一方、コンタクトパッド201の上縁中心206と針跡202との間にプローブ針109を置けるスペースが無い場合(No)は、コンタクトパッド201の右縁中心207と針跡202との中心を求め(ステップS8)、その位置にプローブ針109を接触させるスペースがあるか否かを判断し(ステップS9)、スペースがある場合(Yes)は、制御装置107がチャック105を動かし、その位置にプローブ針109を接触させて再コンタクトテストを行う(ステップS14)。
【0039】
一方、コンタクトパッド201の右縁中心207と針跡202との間にプローブ針109を置けるスペースが無い場合(No)は、コンタクトパッド201の下縁中心208と針跡202との中心を求め(ステップS10)、その位置にプローブ針109を接触させるスペースがあるか否かを判断し(ステップS11)、スペースがある場合(Yes)は、制御装置107がチャック105を動かし、その位置にプローブ針109を接触させて再コンタクトテストを行う(ステップS14)。
【0040】
一方、コンタクトパッド201の下縁中心208と針跡202との間にプローブ針109を置けるスペースが無い場合(No)は、カメラ103、レーザー光測定装置111および画像処理装置106を用いてプローブ針109の針跡の深さを計算して所定の基準値以下の深さの位置を選択し、複数の針跡の中から最も浅い針跡を検出し(ステップS12)、その針跡にプローブ針109の針圧を増加させて接触させ(ステップS13)、再コンタクトテストを行う(ステップS14)。
【0041】
再コンタクトテストでは、再度LSIチップの良品・不良品を判断し(ステップS15)、良品と判断された場合(Yes)は他のテストに移行し、不良品と判断された場合は、処理の終了となる。
【0042】
本実施形態の半導体ウエハ検査装置によれば、プローブ針109をコンタクトパッド201の異なる位置に接触させて複数回のコンタクトテストを行うので、プローブ針109の接触不良のためにLSIチップが不良品と判定されることを防止し、コンタクトテストにおける半導体ウエハ105の歩留を向上させることができる。
【0043】
また、本実施形態の半導体ウエハ検査装置によれば、プローブ針109をコンタクトパッド201に異なる圧力で接触させて複数回のコンタクトテストを行うので、コンタクトパッド201とプローブ針109との接触信頼性を向上させることができるとともに、コンタクトテストにおける半導体ウエハの歩留を向上させることができる。
【0044】
【発明の効果】
本発明によれば、プローブ針をコンタクトパッドの異なる位置に接触させて複数回のコンタクトテストを行うので、プローブ針の接触不良のためにLSIチップが不良品と判定されることを防止し、コンタクトテストにおける半導体ウエハの歩留を向上させることができる。また、プローブ針をコンタクトパッドに異なる圧力で接触させて複数回のコンタクトテストを行うので、コンタクトパッドとプローブ針との接触信頼性を向上させることができるとともに、コンタクトテストにおける半導体ウエハの歩留を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の半導体ウエハ検査装置の概略構成を示す図。
【図2】検査対象である半導体ウエハを示す図。
【図3】コンタクトテストを行った後のコンタクトパッドの状態を示す図。
【図4】半導体ウエハ検査装置で行われるコンタクトテストの処理の示すフローチャート。
【図5】従来の半導体ウエハ検査装置の概略構成を示す図。
【符号の説明】
100、300 半導体ウエハ検査装置
101、301 LSIテスタ
102、302 プローバー装置
103、303 カメラ
104、304 プローブカード
105、305 チャック
106 画像処理装置
107 制御装置
108、306 テストヘッド
109、307 プローブ針
110、308 半導体ウエハ
110−1、110−2 LSIチップ
111 レーザー光測定装置
201 コンタクトパッド
202 針跡
203 針跡の無い部分
204 コンタクトパッドの左縁中心
205 針跡とコンタクトパッドの左縁中心との中心
206 コンタクトパッドの上縁中心
207 コンタクトパッドの右縁中心
208 コンタクトパッドの下縁中心
Claims (14)
- 半導体ウエハに形成されたLSIチップに設けられたコンタクトパッドに、プローブ針を接触させてコンタクトテストを行う半導体ウエハ検査方法であって、
前記プローブ針を前記コンタクトパッド内の第1の位置に接触させて前記コンタクトテストを行うステップと、
前記第1の位置に対して行った前記コンタクトテストで前記LSIチップが不良と判断された場合に、前記コンタクトパッドを撮像した画像から、前記コンタクトパッド内の第1の位置以外の第2の位置を検出するステップと、
前記プローブ針を前記コンタクトパッド内の前記第2の位置に接触させて前記コンタクトテストを行うステップとを含む半導体ウエハ検査方法。 - 半導体ウエハに形成されたLSIチップに設けられたコンタクトパッドに、プローブ針を接触させてコンタクトテストを行う半導体ウエハ検査方法であって、
前記プローブ針を前記コンタクトパッドに第1の圧力で接触させて前記コンタクトテストを行うステップと、
前記第1の位置に対して行った前記コンタクトテストで前記LSIチップが不良と判断された場合に、前記プローブ針を前記コンタクトパッドに前記第1の圧力より大きい第2の圧力で接触させて前記コンタクトテストを行うステップとを含む半導体ウエハ検査方法。 - 半導体ウエハに形成されたLSIチップに設けられたコンタクトパッドに、プローブ針を接触させてコンタクトテストを行う半導体ウエハ検査方法であって、
前記プローブ針を前記コンタクトパッド内の第1の位置に第1の圧力で接触させて前記コンタクトテストを行うステップと、
前記第1の位置に対して行った前記コンタクトテストで前記LSIチップが不良と判断された場合に、前記コンタクトパッドを撮像した画像から、前記コンタクトパッド内の第1の位置以外の第2の位置を検出するステップと、
前記プローブ針を前記コンタクトパッド内の前記第2の位置に前記第1の圧力より大きい第2の圧力で接触させて前記コンタクトテストを行うステップとを含む半導体ウエハ検査方法。 - 請求項1または3記載の半導体ウエハ検査方法であって、
前記第2の位置を、前記第1の位置と前記コンタクトパッドの縁との間の位置に選択するステップを含む半導体ウエハ検査方法。 - 請求項1または3記載の半導体ウエハ検査方法であって、
前記第2の位置を、前記プローブ針が接触した位置以外の位置に選択するステップを含む半導体ウエハ検査方法。 - 請求項2または3記載の半導体ウエハ検査方法であって、
所定の基準値以下の深さの位置の選択して前記第2の圧力でコンタクトテストを行うステップを含む半導体ウエハ検査方法。 - 請求項6記載の半導体ウエハ検査方法であって、
前記所定の基準値以下の深さの位置をレーザー光を用いて測定するステップを含む半導体ウエハ検査方法。 - 半導体ウエハに形成されたLSIチップに設けられたコンタクトパッドの画像を取得するカメラと、前記半導体ウエハを移動可能なチャックとを備え、前記コンタクトパッドにプローブ針を接触させてコンタクトテストを行う半導体ウエハ検査装置であって、
前記コンタクトパッド内の第1の位置に前記プローブ針を接触させて行った前記コンタクトテストで前記LSIチップが不良と判断された場合に、前記カメラで取得した画像から、前記コンタクトパッド内の第1の位置以外の第2の位置を検出する画像処理装置と、
前記チャックを駆動し、前記プローブ針を前記コンタクトパッド内の前記第2の位置に接触させる制御装置とを備える半導体ウエハ検査装置。 - コンタクトパッドを設けたLSIチップが形成された半導体ウエハを移動可能なチャックを備え、前記コンタクトパッドにプローブ針を接触させてコンタクトテストを行う半導体ウエハ検査装置であって、
前記プローブ針を前記コンタクトパッドに第1の圧力で接触させて行った前記コンタクトテストで前記LSIチップが不良と判断された場合に、前記チャックを駆動し、前記プローブ針を前記コンタクトパッドに前記第1の圧力より大きい第2の圧力で接触させる制御装置を備える半導体ウエハ検査装置。 - 半導体ウエハに形成されたLSIチップに設けられたコンタクトパッドの画像を取得するカメラと、前記半導体ウエハを移動可能なチャックとを備え、前記コンタクトパッドにプローブ針を接触させてコンタクトテストを行う半導体ウエハ検査装置であって、
前記コンタクトパッド内の第1の位置に第1の圧力で前記プローブ針を接触させて行った前記コンタクトテストで前記LSIチップが不良と判断された場合に、前記カメラで取得した画像から、前記コンタクトパッド内の第1の位置以外の第2の位置を検出する画像処理装置と、
前記チャックを駆動し、前記プローブ針を前記コンタクトパッド内の前記第2の位置に前記第1の圧力より大きい第2の圧力で接触させる制御装置とを備える半導体ウエハ検査装置。 - 請求項8または10記載の半導体ウエハ検査装置であって、
前記画像処理装置は、前記第2の位置を、前記第1の位置と前記コンタクトパッドの縁との間で検出する半導体ウエハ検査装置。 - 請求項8または10記載の半導体ウエハ検査装置であって、
前記画像処理装置は、前記第2の位置を、前記プローブ針が接触した位置以外の位置で検出する半導体ウエハ検査装置。 - 請求項9または10記載の半導体ウエハ検査装置であって、
前記制御装置は、前記第2の圧力で接触させて行うコンタクトテストを、前記所定の基準値以下の深さの位置で行うように前記チャックを駆動させる半導体ウエハ検査装置。 - 請求項13記載の半導体ウエハ検査装置であって、
前記所定の基準値以下の深さの位置を測定するレーザー光測定装置を備える半導体ウエハ検査装置。
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CN100395878C (zh) * | 2005-09-29 | 2008-06-18 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 用于半导体器件可靠性相似度的方法与*** |
US8884604B2 (en) | 2006-11-13 | 2014-11-11 | Cambridge Silicon Radio Limited | Adaptive feedback cascode |
CN117316262A (zh) * | 2023-11-30 | 2023-12-29 | 深圳市领德创科技有限公司 | 一种自动flash芯片检测机台 |
CN117706316A (zh) * | 2024-02-06 | 2024-03-15 | 合肥晶合集成电路股份有限公司 | 一种探针台的晶圆测试方法、装置、设备及介质 |
-
2003
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