JP2009111182A - Semiconductor tester and its control program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体検査装置およびその制御用プログラムに関する。 The present invention relates to a semiconductor inspection apparatus and a control program therefor.
近年、モバイル機器を中心として、小型化・軽量化が進んでおり、それに伴い、半導体素子の高集積化が急激に進んでいる。高集積化により電極パッドの狭ピッチ化が進み、半導体素子の測定に用いるプローブカードにも狭ピッチプローブや多ピンプローブが求められている。 In recent years, the reduction in size and weight has been progressing mainly in mobile devices, and accordingly, the integration of semiconductor elements has been rapidly progressing. As the integration becomes higher, the pitch of electrode pads has been reduced, and a probe card used for measuring a semiconductor element is also required to have a narrow pitch probe or a multi-pin probe.
そして、様々な半導体素子に対応するために、プローブカードの種類も増加し、１つの半導体検査装置に、多種のプローブカードを用いて検査する必要に迫られている。 In order to cope with various semiconductor elements, the types of probe cards are increasing, and it is necessary to inspect one semiconductor inspection apparatus using various probe cards.
多ピン化されたプローブカードを用いる場合、十分なコンタクト圧（実オーバードライブ量）が得られないケースが発生している。これにはいくつかの原因があり、その１つとして、プローブカードの逃げ量によるものがある。 When using a multi-pin probe card, there are cases where sufficient contact pressure (actual overdrive amount) cannot be obtained. This has several causes, one of which is due to the amount of escape of the probe card.
プローブカードの逃げ量とは、コンタクト圧によりカード基板が変形することによるものであり、このようなプローブカードの逃げ量に対応するための対応策も用いられている。 The amount of escape of the probe card is due to deformation of the card substrate due to contact pressure, and countermeasures for dealing with the amount of escape of the probe card are also used.
しかし、十分なコンタクト圧が得られないのは、上記プローブカードの逃げ量だけが原因ではなく、プローブカードホルダの逃げ量、およびテスターのヘッドの逃げ量が考えられる。上記プローブカードホルダの逃げ量とは、プローブカードを上記プローブカードホルダによって保持する際に生じる僅かな間隙によるものである。 However, the reason why a sufficient contact pressure cannot be obtained is not only due to the escape amount of the probe card but also the escape amount of the probe card holder and the escape amount of the tester head. The clearance amount of the probe card holder is due to a slight gap generated when the probe card is held by the probe card holder.
また、上記テスターのヘッドの逃げ量とは、例えばポゴピンによる機械的誤差及び変位量が相当する。これは、テスターのヘッドとプローブカードがポゴピンによって接続されており、このような機械的な構造物による接続では、微小な隙間による僅かな変位が生じる。 The escape amount of the head of the tester corresponds to, for example, a mechanical error and a displacement amount due to pogo pins. This is because the tester head and the probe card are connected by pogo pins, and such a mechanical structure connection causes a slight displacement due to a minute gap.
通常の機械的な構造物であれば、隙間無く組み付けを行えば、よほどの遊びが無ければ、圧力が加わっても変位するものではなく、たとえ極僅かに変位したとしても、機会の動作に影響を与えるものではない。しかし、半導体検査装置、特にプローブカードの場合は、半導体デバイスを検査対象とするプローブの数ミクロンの動きを考えると、微小な隙間によって生じる極僅かな変位量であったとしても、検査に大きな影響を与え問題となることがある。 If it is a normal mechanical structure, if it is assembled without gaps, it will not be displaced even if pressure is applied if there is not much play, even if it is displaced slightly, it will affect the operation of the opportunity. Does not give. However, in the case of a semiconductor inspection device, particularly a probe card, considering the movement of several microns of a probe whose inspection target is a semiconductor device, even if it is a very small displacement caused by a minute gap, it has a significant effect on the inspection. May cause problems.
上述のようなプローブカード、プローブカードホルダ、そして、テスターのヘッドの逃げ量が原因となって、予め初期設定されたオーバードライブ量と異なる結果となり、十分なコンタクト圧が得られないケースが発生している。 Due to the amount of relief of the probe card, probe card holder, and tester head as described above, the result may be different from the preset overdrive amount, and there may be cases where sufficient contact pressure cannot be obtained. ing.
また、プローブカードにおいてプローブ１本当りのコンタクト圧も半導体の種類やインデックス数によって様々であることから、従来の検査装置では、コンタクト圧を十分に制御できなくなってきているという問題もある。 In addition, since the contact pressure per probe in the probe card varies depending on the type of semiconductor and the number of indexes, there is a problem that the contact pressure cannot be sufficiently controlled in the conventional inspection apparatus.
このような様々な原因により、従来の半導体検査装置では十分な針圧が確保できなくなっており、半導体検査装置の検査精度が低下する恐れがある。 Due to such various causes, it is impossible to secure a sufficient needle pressure in the conventional semiconductor inspection apparatus, and there is a possibility that the inspection accuracy of the semiconductor inspection apparatus is lowered.
上述のような問題点に対し、本願発明は、逃げ量を正確に把握し、十分なコンタクト圧を得ることが可能な半導体検査装置およびその制御用プログラムを提供することを目的とする。 In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a semiconductor inspection apparatus capable of accurately grasping the escape amount and obtaining a sufficient contact pressure and a control program therefor.
本発明の半導体検査装置は、半導体デバイスとプローブカードとを接近させて、上記プローブカード上のプローブを所定のコンタクト圧で上記半導体デバイスに接触させることができる半導体検査装置であって、上記プローブカードのコンタクト圧によって決まる上記プローブカードの逃げ量と、上記プローブカードを保持するプローブカードホルダの、上記プローブカードのコンタクト圧によって決まるホルダの逃げ量と、上記プローブカードに接続されるテスターのヘッドの、上記プローブカードのコンタクト圧によって決まるヘッドの逃げ量と、上記半導体デバイスに接触する上記プローブの本数とによって、所定のコンタクト圧を得るためのオーバードライブ量を求める演算手段を備えることを特徴とする。 The semiconductor inspection apparatus of the present invention is a semiconductor inspection apparatus capable of bringing a probe on the probe card into contact with the semiconductor device with a predetermined contact pressure by bringing a semiconductor device and a probe card closer to each other. The amount of relief of the probe card determined by the contact pressure of the probe card, the probe card holder holding the probe card, the amount of relief of the holder determined by the contact pressure of the probe card, and the head of the tester connected to the probe card, Computation means is provided for obtaining an overdrive amount for obtaining a predetermined contact pressure based on the head escape amount determined by the contact pressure of the probe card and the number of probes contacting the semiconductor device.
本発明の半導体検査装置の制御用プログラムは、半導体デバイスとプローブカードとを接近させて、上記プローブカード上のプローブを所定のコンタクト圧で上記半導体デバイスに接触するように制御する半導体検査装置の制御用プログラムであって、上記プローブカードのコンタクト圧によって決まる上記プローブカードの逃げ量と、上記プローブカードを保持するプローブカードホルダの、上記プローブカードのコンタクト圧によって決まるホルダの逃げ量と、上記プローブカードに接続されるテスターのヘッドの、上記プローブカードのコンタクト圧によって決まるヘッドの逃げ量と、 上記半導体デバイスに接触する上記プローブの本数とによって、所定のコンタクト圧を得るためのオーバードライブ量を求める演算を行うことを特徴とする。 The program for controlling a semiconductor inspection apparatus according to the present invention controls a semiconductor inspection apparatus that controls a probe on the probe card so as to contact the semiconductor device with a predetermined contact pressure by bringing the semiconductor device and the probe card closer to each other. A probe card relief amount determined by the probe card contact pressure, a probe card holder holding the probe card holder escape amount determined by the probe card contact pressure, and the probe card The calculation of obtaining the overdrive amount for obtaining a predetermined contact pressure by the head escape amount determined by the contact pressure of the probe card and the number of the probes contacting the semiconductor device. Special to do To.
本発明の半導体検査装置は、半導体デバイスとプローブカードとを接近させて、上記プローブカード上のプローブを所定のコンタクト圧で上記半導体デバイスに接触させることができる半導体検査装置であって、上記プローブカードのコンタクト圧によって決まる上記プローブカードの逃げ量と、上記プローブカードを保持するプローブカードホルダの、上記プローブカードのコンタクト圧によって決まるホルダの逃げ量と、上記プローブカードに接続されるテスターのヘッドの、上記プローブカードのコンタクト圧によって決まるホルダの逃げ量と、上記半導体デバイスに接触する上記プローブの本数とによって、所定のコンタクト圧を得るためのオーバードライブ量を求める演算手段を備えることにより、逃げ量を正確に把握し、十分なコンタクト圧を得るための適切なオーバードライブに補正が可能となり、必要とされるコンタクト圧によって検査を行うことが可能となる。 The semiconductor inspection apparatus of the present invention is a semiconductor inspection apparatus capable of bringing a probe on the probe card into contact with the semiconductor device with a predetermined contact pressure by bringing a semiconductor device and a probe card closer to each other. The amount of relief of the probe card determined by the contact pressure of the probe card, the probe card holder holding the probe card, the amount of relief of the holder determined by the contact pressure of the probe card, and the head of the tester connected to the probe card, By providing a calculation means for obtaining an overdrive amount for obtaining a predetermined contact pressure according to the holder escape amount determined by the contact pressure of the probe card and the number of probes contacting the semiconductor device, the escape amount is reduced. Know exactly, enough The appropriate overdrive for obtaining Ntakuto pressure enables correction, it is possible to perform the inspection by the contact pressure required.
本発明の半導体検査装置の制御用プログラムは、半導体デバイスとプローブカードとを接近させて、上記プローブカード上のプローブを所定のコンタクト圧で上記半導体デバイスに接触するように制御する半導体検査装置の制御用プログラムであって、上記プローブカードのコンタクト圧によって決まる上記プローブカードの逃げ量と、上記プローブカードを保持するプローブカードホルダの、上記プローブカードのコンタクト圧によって決まるホルダの逃げ量と、上記プローブカードに接続されるテスターのヘッドの、上記プローブカードのコンタクト圧によって決まるホルダの逃げ量と、上記半導体デバイスに接触する上記プローブの本数とによって、所定のコンタクト圧を得るためのオーバードライブ量を求める演算を行うことにより、十分なコンタクト圧を得るための適切なオーバードライブに補正が可能となり、その結果、必要とされるコンタクト圧によって検査を行うことが可能となる。 The program for controlling a semiconductor inspection apparatus according to the present invention controls a semiconductor inspection apparatus that controls a probe on the probe card so as to contact the semiconductor device with a predetermined contact pressure by bringing the semiconductor device and the probe card closer to each other. A probe card relief amount determined by the probe card contact pressure, a probe card holder holding the probe card holder escape amount determined by the probe card contact pressure, and the probe card Calculation for obtaining the overdrive amount for obtaining a predetermined contact pressure by the amount of escape of the holder determined by the contact pressure of the probe card of the tester head connected to and the number of the probes contacting the semiconductor device By doing The appropriate overdrive to obtain sufficient contact pressure enables correction, as a result, it is possible to perform the inspection by the contact pressure required.
本発明の半導体検査装置１について図を用いて以下に詳しく説明を行う。
The
本実施形態の半導体検査装置１は、図１に示すように、テスター２、上記テスター２と接続されたテスターのヘッド３、プローブカードホルダ４に保持され上記テスターのヘッド３と接続されているプローブカード５、ウエハ載置装置８から構成されている。
As shown in FIG. 1, the
そして、上記テスターのヘッド３と上記プローブカード５が、上記テスターのヘッド３に設けられたポゴピン９によって接続され、上記プローブカード５には複数のプローブ６が設けられている。さらに、上記テスター２には、所定のコンタクト圧を得るためのオーバードライブ量を算出するための演算手段１０を備えている。
The tester head 3 and the probe card 5 are connected by pogo pins 9 provided on the tester head 3, and the probe card 5 is provided with a plurality of probes 6. Further, the
半導体検査を行う前に、プローブカードのコンタクト圧に対するテスターのヘッド３の逃げ量、プローブカードホルダ４の逃げ量、およびプローブカード５の逃げ量の測定を行いコンタクト圧と各逃げ量の関係を求める。 Before the semiconductor inspection, the amount of relief of the tester head 3, the amount of relief of the probe card holder 4 and the amount of relief of the probe card 5 with respect to the contact pressure of the probe card is measured to obtain the relationship between the contact pressure and each relief amount. .
測定されたプローブカードのコンタクト圧と各逃げ量の関係をデータ化し、上記半導体検査装置１の上記演算手段１０にインストールされている制御用プログラムに入力し、これらのデータを用いて所定のコンタクト圧に対するテスターのヘッド３の逃げ量、プローブカードホルダ４の逃げ量、およびプローブカード５の逃げ量をそれぞれ求めることができるようにし、適切なオーバードライブ量を設定することができるようにする。
The measured relationship between the contact pressure of the probe card and each relief amount is converted into data, and is input to a control program installed in the calculation means 10 of the
次に、上記演算手段１０を用いてどのようにオーバードライブ量を補正するのかを説明する。図２に示すのが、本発明の半導体検査装置の制御用プログラムにおけるオーバードライブ量の補正方法を示すフローチャートである。 Next, how to correct the overdrive amount using the arithmetic unit 10 will be described. FIG. 2 is a flowchart showing a method for correcting the overdrive amount in the control program of the semiconductor inspection apparatus of the present invention.
まず初めに、プローブカードのコンタクト圧の設定を行う。上記コンタクト圧を設定すると、上記制御用プログラムを用いて上記演算手段１０によって、上記コンタクト圧に対する上記プローブカード５の逃げ量、上記テスターの上記ヘッド３の逃げ量、および上記プローブカードホルダ４の逃げ量が各々計算される。 First, the contact pressure of the probe card is set. When the contact pressure is set, the calculation means 10 using the control program causes the escape amount of the probe card 5, the escape amount of the head 3 of the tester, and the escape of the probe card holder 4 to the contact pressure. Each quantity is calculated.
次に、半導体検査を行う際のインデックスに応じて実際に半導体デバイスに接触するプローブ６の本数を設定する。これは、図３に示すように、インデックスの設定として幾つか選択できるので、インデックス毎に半導体デバイス７上に設けられたデバイスとコンタクトするプローブ６の本数は変化するために、インデックス毎にプローブ６の１本あたりのコンタクト圧を求める必要があるからである。 Next, the number of probes 6 that actually contact the semiconductor device is set in accordance with an index when performing semiconductor inspection. As shown in FIG. 3, since several index settings can be selected, the number of probes 6 that contact a device provided on the semiconductor device 7 for each index changes. This is because it is necessary to obtain the contact pressure per one of the above.
このようなことから、上記演算装置１０において、上記プローブ６の本数を設定し、上記プローブ６の１本あたりのコンタクト圧を求める。 For this reason, in the arithmetic unit 10, the number of the probes 6 is set, and the contact pressure per one probe 6 is obtained.
続いて、上記制御用プログラムを用いて上記演算手段１０により、上記プローブ６の１本あたりのコンタクト圧に対して必要なオーバードライブ量の設定を行う。 Subsequently, a necessary overdrive amount is set for the contact pressure per probe 6 by the arithmetic means 10 using the control program.
そして、上記プローブカード５の逃げ量、上記テスターのヘッド３の逃げ量および上記プローブカードホルダ４の逃げ量を基に初期設定された上記オーバードライブ量の補正を行う。この補正により、最終的に適切なオーバードライブ量が設定され、上記オーバードライブ量によって検査を行う。これにより、必要とされるコンタクト圧による半導体検査が可能となる。 The initial overdrive amount is corrected based on the escape amount of the probe card 5, the escape amount of the head 3 of the tester, and the escape amount of the probe card holder 4. By this correction, an appropriate overdrive amount is finally set, and the inspection is performed based on the overdrive amount. Thereby, the semiconductor inspection by the required contact pressure becomes possible.
このように、従来であれば、補正することができなかったプローブカードホルダ、テスターのヘッドおよびプローブカードの逃げ量を、演算手段を用いて制御プログラムによって予測し、適切なオーバードライブ量となるように補正することで、所定のコンタクト圧による検査が可能となる。 As described above, the amount of relief of the probe card holder, the tester head, and the probe card, which could not be corrected in the conventional case, is predicted by the control program using the calculation means so that an appropriate overdrive amount is obtained. By correcting to, inspection with a predetermined contact pressure becomes possible.
１ 半導体検査装置
２ テスター
３ テスターのヘッド
４ プローブカードホルダ
５ プローブカード
６ プローブ
７ 半導体デバイス
８ ウエハ載置装置
９ ポゴピン
１０ 演算手段
DESCRIPTION OF
Claims (2)
上記プローブカードのコンタクト圧によって決まる上記プローブカードの逃げ量と、
上記プローブカードを保持するプローブカードホルダの、上記プローブカードのコンタクト圧によって決まるホルダの逃げ量と、
上記プローブカードに接続されるテスターのヘッドの、上記プローブカードのコンタクト圧によって決まるヘッドの逃げ量と、
上記半導体デバイスに接触する上記プローブの本数とによって、
所定のコンタクト圧を得るためのオーバードライブ量を求める演算手段を備えることを特徴とする半導体検査装置。 A semiconductor inspection apparatus capable of bringing a probe on the probe card into contact with the semiconductor device with a predetermined contact pressure by bringing the semiconductor device and the probe card close to each other,
The amount of relief of the probe card determined by the contact pressure of the probe card,
The amount of escape of the holder determined by the contact pressure of the probe card of the probe card holder holding the probe card,
The head escape amount determined by the contact pressure of the probe card of the tester head connected to the probe card, and
With the number of probes in contact with the semiconductor device,
A semiconductor inspection apparatus comprising a calculation means for obtaining an overdrive amount for obtaining a predetermined contact pressure.
上記プローブカードのコンタクト圧によって決まる上記プローブカードの逃げ量と、
上記プローブカードを保持するプローブカードホルダの、上記プローブカードのコンタクト圧によって決まるホルダの逃げ量と、
上記プローブカードに接続されるテスターのヘッドの、上記プローブカードのコンタクト圧によって決まるヘッドの逃げ量と、
上記半導体デバイスに接触する上記プローブの本数とによって、
所定のコンタクト圧を得るためのオーバードライブ量を求める演算を行うことを特徴とする半導体検査装置の制御用プログラム。 A program for controlling a semiconductor inspection apparatus for controlling a probe on the probe card so as to contact the semiconductor device with a predetermined contact pressure by bringing the semiconductor device and the probe card closer to each other,
The amount of relief of the probe card determined by the contact pressure of the probe card,
The amount of escape of the holder determined by the contact pressure of the probe card of the probe card holder holding the probe card,
The head escape amount determined by the contact pressure of the probe card of the tester head connected to the probe card, and
With the number of probes in contact with the semiconductor device,
A program for controlling a semiconductor inspection apparatus, wherein a calculation for obtaining an overdrive amount for obtaining a predetermined contact pressure is performed.
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