JP3061619B1 - プロ―ブの接触抵抗測定方法 - Google Patents
プロ―ブの接触抵抗測定方法Info
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Abstract
【要約】
【課題】 プローブのクリーニングの前後においてプロ
ーブの接触抵抗を測定可能とし、必要のないクリーニン
グ工程を除去し、またクリーニングの信頼性を向上す
る。 【解決手段】本発明は、検査対象となる電気部品の電
極、例えば半導体ウェハ上のチップのボンディングパッ
ドに対するプローブの接触抵抗を測定するための接触抵
抗測定方法に関する。本発明に係る接触抵抗測定方法
は、上記プローブの上記電極に対する接触端を研磨する
ための導電性のクリーニング部材を用意する工程と、上
記クリーニング部材に対して上記プローブの接触端を接
触させる工程と、上記クリーニング部材を介して上記プ
ローブに電流を流して上記プローブの上記クリーニング
部材に対する接触抵抗を測定する工程とを有する。
ーブの接触抵抗を測定可能とし、必要のないクリーニン
グ工程を除去し、またクリーニングの信頼性を向上す
る。 【解決手段】本発明は、検査対象となる電気部品の電
極、例えば半導体ウェハ上のチップのボンディングパッ
ドに対するプローブの接触抵抗を測定するための接触抵
抗測定方法に関する。本発明に係る接触抵抗測定方法
は、上記プローブの上記電極に対する接触端を研磨する
ための導電性のクリーニング部材を用意する工程と、上
記クリーニング部材に対して上記プローブの接触端を接
触させる工程と、上記クリーニング部材を介して上記プ
ローブに電流を流して上記プローブの上記クリーニング
部材に対する接触抵抗を測定する工程とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、検査対象となる電
気部品の電極、例えば、半導体ウェハ上のチップのボン
ディングパッドに対する、プローブの接触抵抗を測定す
るための接触抵抗測定方法に関する。
気部品の電極、例えば、半導体ウェハ上のチップのボン
ディングパッドに対する、プローブの接触抵抗を測定す
るための接触抵抗測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウェハ上に形成されたチップの検
査工程において、各半導体チップとＩＣテスターとをイ
ンタフェースするものとして、プローブカードと呼ばれ
る治具が用いられる。プローブカードは、その一方の面
側に多数のプローブ（探針）を備えており、その先端を
半導体チップのボンディングパッドに接触させることに
よって、半導体チップとＩＣテスターとを電気的に接続
する。
査工程において、各半導体チップとＩＣテスターとをイ
ンタフェースするものとして、プローブカードと呼ばれ
る治具が用いられる。プローブカードは、その一方の面
側に多数のプローブ（探針）を備えており、その先端を
半導体チップのボンディングパッドに接触させることに
よって、半導体チップとＩＣテスターとを電気的に接続
する。
【０００３】上記検査工程における安定した又は信頼性
のある測定結果は、上記プローブ先端と半導体チップの
ボンディングパッドとの間の接触抵抗に大きく影響され
る。通常、プローブは、プローブカードの下面から半導
体ウェハの面に対して所定の角度を持って延びている。
半導体ウェハに対しプローブカードを接近させることに
よって、チップの各ボンディングパッドに対し、プロー
ブの先端が接触される。この際、上記接触の押圧力によ
ってプローブの全長が上方に僅かに弾性変形され、この
変形によりプローブの先端はボンディングパッドの面に
対し僅かにずれる。このずれによって、両者間に介在す
ることがある絶縁物が除去され、両者間の良好な電気的
接触が確立される。
のある測定結果は、上記プローブ先端と半導体チップの
ボンディングパッドとの間の接触抵抗に大きく影響され
る。通常、プローブは、プローブカードの下面から半導
体ウェハの面に対して所定の角度を持って延びている。
半導体ウェハに対しプローブカードを接近させることに
よって、チップの各ボンディングパッドに対し、プロー
ブの先端が接触される。この際、上記接触の押圧力によ
ってプローブの全長が上方に僅かに弾性変形され、この
変形によりプローブの先端はボンディングパッドの面に
対し僅かにずれる。このずれによって、両者間に介在す
ることがある絶縁物が除去され、両者間の良好な電気的
接触が確立される。
【０００４】一方で、ボンディングパッドに対するプロ
ーブの接触を繰り返すことにより、ボンディングパッド
の表面層を形成するアルミニウムが、プローブの先端に
付着するという問題がある。原因は、上記ボンディング
パッドに対するプローブ先端のずれが、表層のアルミニ
ウムを削り取り、また、検査工程においてプローブとボ
ンディングパッドとの間を通過する電流が、表層のアル
ミニウムを溶解して、プローブ先端に付着させるためで
ある。プローブの先端に付着したアルミニウムは放置し
ておくと、空気中の酸素と反応して酸化アルミニウムと
なり、プローブとボンディングパッドの間の接触抵抗を
高くするので、これを定期的に除去する必要が生じる。
すなわち、酸化アルミニウムは絶縁体であり、これが付
着したプローブの先端領域は相互の電気的接続に寄与し
ないので、該付着によってプローブとボンディングパッ
ドとの間の電気的な接触面積が減少し、電気抵抗が上昇
する。
ーブの接触を繰り返すことにより、ボンディングパッド
の表面層を形成するアルミニウムが、プローブの先端に
付着するという問題がある。原因は、上記ボンディング
パッドに対するプローブ先端のずれが、表層のアルミニ
ウムを削り取り、また、検査工程においてプローブとボ
ンディングパッドとの間を通過する電流が、表層のアル
ミニウムを溶解して、プローブ先端に付着させるためで
ある。プローブの先端に付着したアルミニウムは放置し
ておくと、空気中の酸素と反応して酸化アルミニウムと
なり、プローブとボンディングパッドの間の接触抵抗を
高くするので、これを定期的に除去する必要が生じる。
すなわち、酸化アルミニウムは絶縁体であり、これが付
着したプローブの先端領域は相互の電気的接続に寄与し
ないので、該付着によってプローブとボンディングパッ
ドとの間の電気的な接触面積が減少し、電気抵抗が上昇
する。
【０００５】上記プローブの先端に付着したアルミニウ
ムを除去する方法として、クリーニングプレートと呼ば
れる研磨部材を用いて、その先端を定期的に研磨する方
法が一般的に採用されている。図６で示すように、表面
を研磨面としたアルミナセラミック製クリーニングプレ
ート１上に、プローブ２を配置する。クリーニングプレ
ート１を上昇し、プローブ２の先端にクリーニングプレ
ート１の研磨面を接触させる。クリーニングプレート１
の押圧によるプローブ２の変形時に、その先端が研磨面
に対し摺接されて、付着したアルミニウムが除去され
る。
ムを除去する方法として、クリーニングプレートと呼ば
れる研磨部材を用いて、その先端を定期的に研磨する方
法が一般的に採用されている。図６で示すように、表面
を研磨面としたアルミナセラミック製クリーニングプレ
ート１上に、プローブ２を配置する。クリーニングプレ
ート１を上昇し、プローブ２の先端にクリーニングプレ
ート１の研磨面を接触させる。クリーニングプレート１
の押圧によるプローブ２の変形時に、その先端が研磨面
に対し摺接されて、付着したアルミニウムが除去され
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来、
上記クリーニングプレートを用いた研磨の前後におい
て、プローブとボンディングパッドとの間の接触抵抗を
効率的に測定する手段がなかったため、以下のような問
題が生じていた。 （１）プローブとボンディングパッド間の接触抵抗が不
明であったため、該接触抵抗の増加による問題が発生す
る前に、一定周期で上記クリーニングを実施する必要が
あった。その結果、アルミニウムの付着量が少なく、ク
リーニングの必要のないような場合においても、クリー
ニングを行っていた。上記研磨部材を用いたクリーニン
グにおいては、付着したアルミニウムと共に、プローブ
先端も摩耗するので、クリーニングの実施回数に応じ
て、プローブを交換する必要がある。従って、従来、上
記必要のないクリーニングを実施することによって、プ
ローブの寿命が短くなるという問題があった。 （２）従来の研磨部材を用いたクリーニングでは、その
アルミニウムの付着量に拘わらず、経験的に一定時間或
いは一定回数これを実施している。しかしながら、プロ
ーブに対するアルミニウムの付着量が多かったり、その
融着が強固である場合には、プローブ先端からアルミニ
ウムが完全には除去されず、従って、従来のクリーニン
グにおいては、クリーニング後におけるプローブとボン
ディングパッドとの間の接触抵抗の回復を完全には保証
できないという問題があった。
上記クリーニングプレートを用いた研磨の前後におい
て、プローブとボンディングパッドとの間の接触抵抗を
効率的に測定する手段がなかったため、以下のような問
題が生じていた。 （１）プローブとボンディングパッド間の接触抵抗が不
明であったため、該接触抵抗の増加による問題が発生す
る前に、一定周期で上記クリーニングを実施する必要が
あった。その結果、アルミニウムの付着量が少なく、ク
リーニングの必要のないような場合においても、クリー
ニングを行っていた。上記研磨部材を用いたクリーニン
グにおいては、付着したアルミニウムと共に、プローブ
先端も摩耗するので、クリーニングの実施回数に応じ
て、プローブを交換する必要がある。従って、従来、上
記必要のないクリーニングを実施することによって、プ
ローブの寿命が短くなるという問題があった。 （２）従来の研磨部材を用いたクリーニングでは、その
アルミニウムの付着量に拘わらず、経験的に一定時間或
いは一定回数これを実施している。しかしながら、プロ
ーブに対するアルミニウムの付着量が多かったり、その
融着が強固である場合には、プローブ先端からアルミニ
ウムが完全には除去されず、従って、従来のクリーニン
グにおいては、クリーニング後におけるプローブとボン
ディングパッドとの間の接触抵抗の回復を完全には保証
できないという問題があった。
【０００７】従って本発明の目的は、上記クリーニング
に先立ってプローブの接触抵抗を測定可能とし、必要の
ないクリーニング工程を除去し、これによってプローブ
先端の摩耗を低減することにある。
に先立ってプローブの接触抵抗を測定可能とし、必要の
ないクリーニング工程を除去し、これによってプローブ
先端の摩耗を低減することにある。
【０００８】また本発明の別の目的は、上記クリーニン
グ後のプローブ先端の接触抵抗を測定可能とし、該接触
抵抗が十分に回復されていない場合に、再度クリーニン
グを実行することによって、該クリーニングによるアル
ミニウムの除去の信頼性を保証することにある。
グ後のプローブ先端の接触抵抗を測定可能とし、該接触
抵抗が十分に回復されていない場合に、再度クリーニン
グを実行することによって、該クリーニングによるアル
ミニウムの除去の信頼性を保証することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、検査対象とな
る電気部品の電極、例えば半導体ウェハ上の半導体チッ
プのボンディングパッドに対するプローブの接触抵抗を
測定するための接触抵抗測定方法に関する。本発明に係
るプローブの接触抵抗測定方法は、上記プローブの上記
電極に対する接触端を研磨するための導電性のクリーニ
ング部材を用意する工程と、上記クリーニング部材に対
して上記プローブの接触端を接触させる工程と、上記ク
リーニング部材を介して上記プローブに電流を流して上
記プローブの上記クリーニング部材に対する接触抵抗を
測定する工程とを有する。
る電気部品の電極、例えば半導体ウェハ上の半導体チッ
プのボンディングパッドに対するプローブの接触抵抗を
測定するための接触抵抗測定方法に関する。本発明に係
るプローブの接触抵抗測定方法は、上記プローブの上記
電極に対する接触端を研磨するための導電性のクリーニ
ング部材を用意する工程と、上記クリーニング部材に対
して上記プローブの接触端を接触させる工程と、上記ク
リーニング部材を介して上記プローブに電流を流して上
記プローブの上記クリーニング部材に対する接触抵抗を
測定する工程とを有する。
【００１０】この場合において、接触抵抗の測定の後に
上記プローブの接触端を研磨する工程を更に有すること
が好ましい。
上記プローブの接触端を研磨する工程を更に有すること
が好ましい。
【００１１】また、測定した接触抵抗の値を所定の値と
比較する工程と、上記接触抵抗の値が所定の値よりも大
きい場合に上記プローブの接触端を研磨する工程と、上
記プローブの上記クリーニング部材に対する接触抵抗を
再度測定する工程とを更に有することが好ましい。
比較する工程と、上記接触抵抗の値が所定の値よりも大
きい場合に上記プローブの接触端を研磨する工程と、上
記プローブの上記クリーニング部材に対する接触抵抗を
再度測定する工程とを更に有することが好ましい。
【００１２】上記プローブの接触抵抗測定方法において
用いられるクリーニング部材は、上記プローブの上記ク
リーニング部材に対する接触抵抗率が約1.0×104Ω・cm
以下であることが好ましい。また、その表面粗さが、約
0.289μm以上であることが好ましい。更に、その硬度
が、約1290Hv以上のものであることが好ましい。本発明
においては、上記クリーニング部材が、好ましくは、サ
ーメット又は超硬で構成される。
用いられるクリーニング部材は、上記プローブの上記ク
リーニング部材に対する接触抵抗率が約1.0×104Ω・cm
以下であることが好ましい。また、その表面粗さが、約
0.289μm以上であることが好ましい。更に、その硬度
が、約1290Hv以上のものであることが好ましい。本発明
においては、上記クリーニング部材が、好ましくは、サ
ーメット又は超硬で構成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に沿って説明する。以下では、半導体ウェハの検査工程
で使用されるプローブカードのプローブにおける接触抵
抗を測定する場合を例に、本発明の接触抵抗測定方法に
ついて説明する。もっとも本発明が、電気部品の電極に
対するプローブの接触抵抗を測定するための測定方法に
おいて広く適用できることは、以下の説明から明らかに
されるであろう。
に沿って説明する。以下では、半導体ウェハの検査工程
で使用されるプローブカードのプローブにおける接触抵
抗を測定する場合を例に、本発明の接触抵抗測定方法に
ついて説明する。もっとも本発明が、電気部品の電極に
対するプローブの接触抵抗を測定するための測定方法に
おいて広く適用できることは、以下の説明から明らかに
されるであろう。
【００１４】半導体ウェハの検査において、プローブ先
端に付着したアルミニウムを除去するため、プローブの
定期的なクリーニングが必要である。本発明に係るプロ
ーブの接触抵抗の測定は、該クリーニングの工程の前後
において、該工程と連続して行われる。図１は、本発明
に係る接触抵抗測定方法を実施するための基本的な装置
構成を示した図である。本発明の実施に際しては、半導
体ウェハの検査工程で用いられるＩＣテスター１０及び
プローブカード２０をそのまま用いる。ＩＣテスター１
０は、半導体ウェハ上に形成された各半導体チップの電
気的諸特性を測定するための電子計測装置である。本発
明では、ＩＣテスター１０を、クリーニングプレート３
０に接触させた多数のプローブから選択される２つのプ
ローブ２１、２１間の電気抵抗、延いてはプローブ２１
のクリーニングプレート３０に対する接触抵抗を測定す
るために用いる。
端に付着したアルミニウムを除去するため、プローブの
定期的なクリーニングが必要である。本発明に係るプロ
ーブの接触抵抗の測定は、該クリーニングの工程の前後
において、該工程と連続して行われる。図１は、本発明
に係る接触抵抗測定方法を実施するための基本的な装置
構成を示した図である。本発明の実施に際しては、半導
体ウェハの検査工程で用いられるＩＣテスター１０及び
プローブカード２０をそのまま用いる。ＩＣテスター１
０は、半導体ウェハ上に形成された各半導体チップの電
気的諸特性を測定するための電子計測装置である。本発
明では、ＩＣテスター１０を、クリーニングプレート３
０に接触させた多数のプローブから選択される２つのプ
ローブ２１、２１間の電気抵抗、延いてはプローブ２１
のクリーニングプレート３０に対する接触抵抗を測定す
るために用いる。
【００１５】プローブカード２０は、本来、半導体ウェ
ハ上に形成されたチップの検査工程において、各半導体
チップとＩＣテスターとをインタフェースするものであ
る。プローブカード２０には、その一方の面側に多数の
プローブ２１が備えられ、それらの先端が、半導体ウェ
ハに作り込まれた半導体チップの各ボンディングパッド
に接触される。プローブの接触抵抗の測定に際し、プロ
ーブカード２０の各プローブ２１の先端は、クリーニン
グプレート３０の表面に接触される。後に説明するよう
に、クリーニングプレート３０は、導電性を有する部材
によって構成されているため、上記ＩＣテスター１０に
よって、選択された２つのプローブ間の電気抵抗の測定
が可能となる。
ハ上に形成されたチップの検査工程において、各半導体
チップとＩＣテスターとをインタフェースするものであ
る。プローブカード２０には、その一方の面側に多数の
プローブ２１が備えられ、それらの先端が、半導体ウェ
ハに作り込まれた半導体チップの各ボンディングパッド
に接触される。プローブの接触抵抗の測定に際し、プロ
ーブカード２０の各プローブ２１の先端は、クリーニン
グプレート３０の表面に接触される。後に説明するよう
に、クリーニングプレート３０は、導電性を有する部材
によって構成されているため、上記ＩＣテスター１０に
よって、選択された２つのプローブ間の電気抵抗の測定
が可能となる。
【００１６】クリーニングプレート３０は、上記プロー
ブ２１の先端をクリーニングするための研磨部材であ
る。クリーニングプレート３０は、後述する研磨特性を
有する研磨面３０ａを有しており、該研磨面３０ａに対
しプローブ２１の先端を繰り返し摺接させることによっ
て、その先端に付着した酸化アルミニウムを除去する。
プローブ２１の先端の研磨面３０ａに対する摺接動作
は、プローブ２１に対しクリーニングプレート３０を、
図中矢印方向に相対的に移動させることによって実現さ
れる。
ブ２１の先端をクリーニングするための研磨部材であ
る。クリーニングプレート３０は、後述する研磨特性を
有する研磨面３０ａを有しており、該研磨面３０ａに対
しプローブ２１の先端を繰り返し摺接させることによっ
て、その先端に付着した酸化アルミニウムを除去する。
プローブ２１の先端の研磨面３０ａに対する摺接動作
は、プローブ２１に対しクリーニングプレート３０を、
図中矢印方向に相対的に移動させることによって実現さ
れる。
【００１７】ここで上記クリーニングプレート３０は、
導電性を有する部材によって形成されている。クリーニ
ングプレート３０に導電性を持たせることによって、上
記プローブ間の電気抵抗の測定が可能となる。後述する
発明者によるクリーニングプレートの特性に関する評価
の結果から、クリーニングプレート３０の材料として、
超硬(RCCFN)又はサーメットが好適であることが明らか
にされた。
導電性を有する部材によって形成されている。クリーニ
ングプレート３０に導電性を持たせることによって、上
記プローブ間の電気抵抗の測定が可能となる。後述する
発明者によるクリーニングプレートの特性に関する評価
の結果から、クリーニングプレート３０の材料として、
超硬(RCCFN)又はサーメットが好適であることが明らか
にされた。
【００１８】次に、上記装置によってプローブのクリー
ニングプレートに対する接触抵抗を測定する具体的方法
について説明する。特定のプローブのクリーニングプレ
ートに対する接触抵抗は、次の手順により求められる。
すなわち、最初に２線式抵抗測定方法と呼ばれる測定方
法で、クリーニングプレートに接触された多数のプロー
ブから２つのプローブを選択し、その間の抵抗値を順次
測定する。そして、測定された抵抗値同士の演算によ
り、目的のプローブにおける接触抵抗を算出する。
ニングプレートに対する接触抵抗を測定する具体的方法
について説明する。特定のプローブのクリーニングプレ
ートに対する接触抵抗は、次の手順により求められる。
すなわち、最初に２線式抵抗測定方法と呼ばれる測定方
法で、クリーニングプレートに接触された多数のプロー
ブから２つのプローブを選択し、その間の抵抗値を順次
測定する。そして、測定された抵抗値同士の演算によ
り、目的のプローブにおける接触抵抗を算出する。
【００１９】図２は、上記装置による２線式抵抗測定方
法を示した構成図である。ＩＣテスター１０の電流源１
１と電圧計１２を用いた抵抗測定機能によって、２つの
プローブ２１間の抵抗値を測定する。この方法により測
定される抵抗値は、図で示すように、各プローブ２１の
クリーニングプレート３０に対する接触抵抗rc1、rc2及
び両プローブを結ぶクリーニングプレート３０上の抵抗
R1の合計、すなわち、R=rc1+rc2+R1となる。この測定を
選択するプローブを異ならせて順次行う。
法を示した構成図である。ＩＣテスター１０の電流源１
１と電圧計１２を用いた抵抗測定機能によって、２つの
プローブ２１間の抵抗値を測定する。この方法により測
定される抵抗値は、図で示すように、各プローブ２１の
クリーニングプレート３０に対する接触抵抗rc1、rc2及
び両プローブを結ぶクリーニングプレート３０上の抵抗
R1の合計、すなわち、R=rc1+rc2+R1となる。この測定を
選択するプローブを異ならせて順次行う。
【００２０】次いで、上記装置により測定された抵抗値
間で演算を行い、特定のプローブの接触抵抗を求める。
今、特定のプローブの接触抵抗rc3を求めたい場合、図
３に示すような３つの抵抗値RA、RB、RC間で演算を行
う。ここで、抵抗値RA、RB、RCは、以下の通りである。
間で演算を行い、特定のプローブの接触抵抗を求める。
今、特定のプローブの接触抵抗rc3を求めたい場合、図
３に示すような３つの抵抗値RA、RB、RC間で演算を行
う。ここで、抵抗値RA、RB、RCは、以下の通りである。
【００２１】RA = rc2 + R2 + rc3 RB = rc3 + R3 + rc4 RC = rc2 + R2 + R3 + rc4
【００２２】上記抵抗値から接触抵抗rc3は、下記の演
算で求められる。 rc3 = (RA + RB - RC)/2
算で求められる。 rc3 = (RA + RB - RC)/2
【００２３】以上の方法により、任意のプローブのクリ
ーニングプレートに対する接触抵抗を求めることができ
る。
ーニングプレートに対する接触抵抗を求めることができ
る。
【００２４】次に、本発明に係るクリーニングプレート
を用いたプローブの接触抵抗の測定及びクリーニングの
手順を図１及び図４に沿って説明する。図４は、本発明
に係る接触抵抗の測定手順を含むプローブのクリーニン
グの実施手順を示すフローチャートである。本実施手順
は、ＩＣテスター及びプローブカードを用いた半導体ウ
ェハの検査において、所定間隔で実施される。
を用いたプローブの接触抵抗の測定及びクリーニングの
手順を図１及び図４に沿って説明する。図４は、本発明
に係る接触抵抗の測定手順を含むプローブのクリーニン
グの実施手順を示すフローチャートである。本実施手順
は、ＩＣテスター及びプローブカードを用いた半導体ウ
ェハの検査において、所定間隔で実施される。
【００２５】システムからの制御命令を受けて、図４に
示す手順が開始される。最初の工程で、プローブカード
２０がクリーニング位置、すなわちクリーニングプレー
ト３０上に移動される（４０１）。プローブカード２０
をクリーニングプレート３０に対し相対的に移動して、
各プローブ２１をクリーニングプレートの研磨面３０ａ
に接触させる（４０２）。この状態で、ＩＣテスター１
０によってプローブ２１の接触抵抗が測定される（４０
３）。次いで、該接触抵抗と許容抵抗値を比較すること
により、プローブのクリーニングが必要か否かが判断さ
れる（４０４）。そして、クリーニングが必要な程に接
触抵抗が高くなっている場合には、プローブに対するク
リーニングプレートの接離を数回繰り返すことにより、
クリーニングを実施する（４０５）。一方で、接触抵抗
が許容抵抗値以下である場合には、クリーニングを行う
ことなく処理を終了する（４０６）。
示す手順が開始される。最初の工程で、プローブカード
２０がクリーニング位置、すなわちクリーニングプレー
ト３０上に移動される（４０１）。プローブカード２０
をクリーニングプレート３０に対し相対的に移動して、
各プローブ２１をクリーニングプレートの研磨面３０ａ
に接触させる（４０２）。この状態で、ＩＣテスター１
０によってプローブ２１の接触抵抗が測定される（４０
３）。次いで、該接触抵抗と許容抵抗値を比較すること
により、プローブのクリーニングが必要か否かが判断さ
れる（４０４）。そして、クリーニングが必要な程に接
触抵抗が高くなっている場合には、プローブに対するク
リーニングプレートの接離を数回繰り返すことにより、
クリーニングを実施する（４０５）。一方で、接触抵抗
が許容抵抗値以下である場合には、クリーニングを行う
ことなく処理を終了する（４０６）。
【００２６】工程４０５においてクリーニングを実施し
た場合、処理は工程４０２へ戻される。そして、プロー
ブ２１がクリーニングプレート３０へ接触され、再度そ
の接触抵抗が測定される（４０３）。続く工程４０４に
おいて、接触抵抗が許容抵抗値内に納まったかが判断さ
れ、許容抵抗値以下である場合には、処理は終了する。
先のクリーニングの実行にも拘わらず、接触抵抗が許容
抵抗値を依然として超えている場合には、許容抵抗値以
下になるまでクリーニングが繰り返される。
た場合、処理は工程４０２へ戻される。そして、プロー
ブ２１がクリーニングプレート３０へ接触され、再度そ
の接触抵抗が測定される（４０３）。続く工程４０４に
おいて、接触抵抗が許容抵抗値内に納まったかが判断さ
れ、許容抵抗値以下である場合には、処理は終了する。
先のクリーニングの実行にも拘わらず、接触抵抗が許容
抵抗値を依然として超えている場合には、許容抵抗値以
下になるまでクリーニングが繰り返される。
【００２７】以上のようにクリーニングの前後において
プローブの接触抵抗を測定することによって、不要なク
リーニング処理を行わないで済むと共に、クリーニング
を実施した場合には、その効果を保証することができ
る。
プローブの接触抵抗を測定することによって、不要なク
リーニング処理を行わないで済むと共に、クリーニング
を実施した場合には、その効果を保証することができ
る。
【００２８】図５（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明に係るクリ
ーニングプレートの具体的な設置態様をそれぞれ示す図
である。同図（Ａ）には、半導体ウェハを載置するウェ
ハチャック５０の近傍に、アーム５１によってクリーニ
ングプレート５２を固定した例が示されている。この例
ではクリーニングの実行に際し、プローブカード２０を
クリーニングプレート５２上に移動する。同図（Ｂ）
は、ウェハチャック５０の表面をクリーニングプレート
として構成した例を示している。この例では、クリーニ
ングに際し、ウェハチャック５０上の半導体ウェハを除
去し、ウェハチャックの表面に直接プローブを接触させ
る。また、同図（Ｃ）は、ウェハ形状のクリーニングプ
レート５３を用いた例を示している。この例では、半導
体ウェハを除去した後、ウェハチャック５０上にクリー
ニングプレート５３をローディングしてクリーニングを
実施する。なお、上記クリーニングプレートの設置態様
は、本発明を実施するための一例に過ぎず、本発明には
クリーニングプレートの他の設置態様や形状が含まれる
ことは、当業者にとって自明であろう。
ーニングプレートの具体的な設置態様をそれぞれ示す図
である。同図（Ａ）には、半導体ウェハを載置するウェ
ハチャック５０の近傍に、アーム５１によってクリーニ
ングプレート５２を固定した例が示されている。この例
ではクリーニングの実行に際し、プローブカード２０を
クリーニングプレート５２上に移動する。同図（Ｂ）
は、ウェハチャック５０の表面をクリーニングプレート
として構成した例を示している。この例では、クリーニ
ングに際し、ウェハチャック５０上の半導体ウェハを除
去し、ウェハチャックの表面に直接プローブを接触させ
る。また、同図（Ｃ）は、ウェハ形状のクリーニングプ
レート５３を用いた例を示している。この例では、半導
体ウェハを除去した後、ウェハチャック５０上にクリー
ニングプレート５３をローディングしてクリーニングを
実施する。なお、上記クリーニングプレートの設置態様
は、本発明を実施するための一例に過ぎず、本発明には
クリーニングプレートの他の設置態様や形状が含まれる
ことは、当業者にとって自明であろう。
【００２９】
【実施例】本発明に係るクリーニングプレートの材料を
選定するために、２種の導電性セラミック、超硬(RCCF
N)、サーメット及び２種の導電性ダイアモンドについ
て、その硬度、導電性、研磨性及び抵抗値測定の再現性
を評価した。評価の結果、超硬及びサーメットが、クリ
ーニングプレートの材料として好適であることが明らか
にされた。以下に、各評価結果を示す。なお、表１は、
評価した上記各材料の物性値を示している。
選定するために、２種の導電性セラミック、超硬(RCCF
N)、サーメット及び２種の導電性ダイアモンドについ
て、その硬度、導電性、研磨性及び抵抗値測定の再現性
を評価した。評価の結果、超硬及びサーメットが、クリ
ーニングプレートの材料として好適であることが明らか
にされた。以下に、各評価結果を示す。なお、表１は、
評価した上記各材料の物性値を示している。
【００３０】
【表１】
【００３１】[硬度について]一般に、研磨作業を実施す
る場合、その研磨材は研磨対象物の３倍以上の硬度が必
要とされている。プローブは通常タングステン製で、そ
の硬度は４３０Ｈｖである。評価した材料の硬度は、表
１に示した通りであり、従って何れの材料も研磨材とし
ての硬度の点で問題はない。
る場合、その研磨材は研磨対象物の３倍以上の硬度が必
要とされている。プローブは通常タングステン製で、そ
の硬度は４３０Ｈｖである。評価した材料の硬度は、表
１に示した通りであり、従って何れの材料も研磨材とし
ての硬度の点で問題はない。
【００３２】[導電性について]クリーニングプレートに
必要とされる導電性の条件は、半導体ウェハの検査にお
いて、プローブ先端とボンディングパッド間の接触抵抗
測定と同等の測定結果を、プローブ先端とクリーニング
プレート間の測定において再現できることである。すな
わち、ニードル先端とクリーニングプレート間で測定し
た抵抗値と、ニードル先端とウェハ上のボンディングパ
ッド間で測定した抵抗値が近接していることが好まし
い。導電性の評価のためにダミーウェハ(内部回路が構
成されていないもの)を用意し、プローブとダミーウェ
ハ間の接触抵抗と、各評価材料における接触抵抗を比較
した。その結果を表２に示す。この表から明らかなよう
に、超硬及びサーメットの接触抵抗が、ダミーウェハの
それに最も近いことが示された。
必要とされる導電性の条件は、半導体ウェハの検査にお
いて、プローブ先端とボンディングパッド間の接触抵抗
測定と同等の測定結果を、プローブ先端とクリーニング
プレート間の測定において再現できることである。すな
わち、ニードル先端とクリーニングプレート間で測定し
た抵抗値と、ニードル先端とウェハ上のボンディングパ
ッド間で測定した抵抗値が近接していることが好まし
い。導電性の評価のためにダミーウェハ(内部回路が構
成されていないもの)を用意し、プローブとダミーウェ
ハ間の接触抵抗と、各評価材料における接触抵抗を比較
した。その結果を表２に示す。この表から明らかなよう
に、超硬及びサーメットの接触抵抗が、ダミーウェハの
それに最も近いことが示された。
【００３３】
【表２】
【００３４】[研磨性について]クリーニングプレートに
おける研磨性の条件は、プローブ先端に付着及び融着し
た酸化アルミニウムを除去可能なことである。機構的に
は、クリーニングプレートをプローブに接触させた際
に、プローブ先端がクリーニングプレートの研磨面に沿
って摺接することによって、プローブ先端の酸化アルミ
ニウムが研磨除去される。超硬及びサーメットについ
て、異なる表面粗さのサンプルを作成し、実際にプロー
ブのクリーニングを実施して、その性能を評価した。な
お、材料の研磨面は、ブラスト加工により、なし地パタ
ーンと呼ばれる表面粗さのばらつきが少ないパターンを
採用した。
おける研磨性の条件は、プローブ先端に付着及び融着し
た酸化アルミニウムを除去可能なことである。機構的に
は、クリーニングプレートをプローブに接触させた際
に、プローブ先端がクリーニングプレートの研磨面に沿
って摺接することによって、プローブ先端の酸化アルミ
ニウムが研磨除去される。超硬及びサーメットについ
て、異なる表面粗さのサンプルを作成し、実際にプロー
ブのクリーニングを実施して、その性能を評価した。な
お、材料の研磨面は、ブラスト加工により、なし地パタ
ーンと呼ばれる表面粗さのばらつきが少ないパターンを
採用した。
【００３５】
【表３】
【００３６】表において、プローブ移動距離は、クリー
ニングプレートにプローブ先端が接触してから、その面
に沿って移動した距離である。各評価において、２０本
のプローブを使用し、完全に酸化アルミニウムが除去さ
れたと判断できたものの割合を記録した。評価の結果、
プローブ先端に付着又は融着した酸化アルミニウムを完
全に除去できたのは、表面粗さRa=0.289μmの超硬及び
表面粗さRa=0.383μmのサーメットであり、これより必
要な表面粗さは、少なくともRa=0.289μm以上であるこ
とが確認された。
ニングプレートにプローブ先端が接触してから、その面
に沿って移動した距離である。各評価において、２０本
のプローブを使用し、完全に酸化アルミニウムが除去さ
れたと判断できたものの割合を記録した。評価の結果、
プローブ先端に付着又は融着した酸化アルミニウムを完
全に除去できたのは、表面粗さRa=0.289μmの超硬及び
表面粗さRa=0.383μmのサーメットであり、これより必
要な表面粗さは、少なくともRa=0.289μm以上であるこ
とが確認された。
【００３７】[抵抗測定の再現性について]超硬及びサー
メットについて、プローブの接触位置を変えて繰り返し
その接触抵抗を測定し、ダミーウェハ上のものと比較す
ることによって抵抗測定の再現性を評価した。結果は、
表４の通りである。
メットについて、プローブの接触位置を変えて繰り返し
その接触抵抗を測定し、ダミーウェハ上のものと比較す
ることによって抵抗測定の再現性を評価した。結果は、
表４の通りである。
【００３８】
【表４】
【００３９】結果として、サーメットにおける抵抗測定
のばらつきが、ダミーウェハにおけるそれと最も近似し
ていた。しかし、超硬における抵抗測定のばらつきも、
許容範囲内のものと思われる。
のばらつきが、ダミーウェハにおけるそれと最も近似し
ていた。しかし、超硬における抵抗測定のばらつきも、
許容範囲内のものと思われる。
【００４０】以上、本発明の実施形態を図面に沿って説
明した。本発明の適用範囲が、上記実施形態において示
した事項に限定されないことは明らかである。
明した。本発明の適用範囲が、上記実施形態において示
した事項に限定されないことは明らかである。
【００４１】
【発明の効果】以上の如く本発明によれば、以下のよう
な利点が得られる。 （１）プローブのクリーニングに先立ってプローブの接
触抵抗を測定可能となり、よって必要のないクリーニン
グ工程を除去することができ、プローブ先端の摩耗を低
減することができる。
な利点が得られる。 （１）プローブのクリーニングに先立ってプローブの接
触抵抗を測定可能となり、よって必要のないクリーニン
グ工程を除去することができ、プローブ先端の摩耗を低
減することができる。
【００４２】（２）クリーニング後のプローブ先端の接
触抵抗を測定可能となり、該接触抵抗が十分に回復され
ていない場合に、再度クリーニングを実行することによ
って、該クリーニングによるアルミニウムの除去の信頼
性を保証することができる。
触抵抗を測定可能となり、該接触抵抗が十分に回復され
ていない場合に、再度クリーニングを実行することによ
って、該クリーニングによるアルミニウムの除去の信頼
性を保証することができる。
【図１】本発明に係る接触抵抗測定方法を実施するため
の基本的な装置構成を示した図である。
の基本的な装置構成を示した図である。
【図２】図１の装置による２線式抵抗測定方法を示した
構成図である。
構成図である。
【図３】図２の装置による抵抗値の測定の手順を説明す
るための図である。
るための図である。
【図４】本発明に係る接触抵抗の測定手順を含むプロー
ブのクリーニングの実施手順を示すフローチャートであ
る。
ブのクリーニングの実施手順を示すフローチャートであ
る。
【図５】本発明に係るクリーニングプレートの具体的な
設置態様をそれぞれ示す図である。
設置態様をそれぞれ示す図である。
【図６】従来のクリーニングプレートによるプローブの
研磨を示す図である。
研磨を示す図である。
１０ ＩＣテスター １１ 電流源 １２ 電圧計 ２０ プローブカード ２１ プローブ ３０ クリーニングプレート ３０ａ 研磨面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川又 信尋 茨城県稲敷郡美浦村木原2350 日本テキ サス・インスツルメンツ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−95645（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−166893（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−10176（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−1249（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−170933（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−152034（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−21831（ＪＰ，Ａ) 実開 平７−26772（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 27/02 G01R 1/073 G01R 31/26 H01L 21/66
Claims (8)
- 【請求項１】 検査対象となる電気部品の電極に対する
プローブの接触抵抗を測定するための接触抵抗測定方法
であって、 上記プローブの上記電極に対する接触端を研磨するため
の導電性のクリーニング部材を用意する工程と、 上記クリーニング部材に対して上記プローブの接触端を
接触させる工程と、 上記クリーニング部材を介して上記プローブに電流を流
して上記プローブの上記クリーニング部材に対する接触
抵抗を測定する工程と、を有するプローブの接触抵抗測
定方法。 - 【請求項２】 上記接触抵抗の測定の後に上記プローブ
の接触端を研磨する工程を更に有する請求項１に記載の
プローブの接触抵抗測定方法。 - 【請求項３】 測定した接触抵抗の値を所定の値と比較
する工程と、 上記接触抵抗の値が所定の値よりも大きい場合に上記プ
ローブの接触端を研磨する工程と、 上記プローブの上記クリーニング部材に対する接触抵抗
を再度測定する工程と、を更に有する請求項１に記載の
プローブの接触抵抗測定方法。 - 【請求項４】 上記プローブの上記クリーニング部材に
対する接触抵抗率が約1.0×104Ω・cm以下である請求項
１、２又は３記載のプローブの接触抵抗測定方法。 - 【請求項５】 上記クリーニング部材の表面粗さが約0.
289μm以上である請求項１、２、３又は４に記載のプロ
ーブの接触抵抗測定方法。 - 【請求項６】 上記クリーニング部材の硬度が約1290Hv
以上である請求項１、２、３、４又は５に記載のプロー
ブの接触抵抗測定方法。 - 【請求項７】 上記クリーニング部材がサーメット又は
超硬で構成されている請求項１、２又は３記載のプロー
ブの接触抵抗測定方法。 - 【請求項８】 上記電気部品が半導体チップであり、上
記プローブがプローブカードに設けられている請求項
１、２、３、４、５、６又は７に記載のプローブの接触
抵抗測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11151928A JP3061619B1 (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | プロ―ブの接触抵抗測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11151928A JP3061619B1 (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | プロ―ブの接触抵抗測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3061619B1 true JP3061619B1 (ja) | 2000-07-10 |
| JP2000338152A JP2000338152A (ja) | 2000-12-08 |
Family
ID=15529274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11151928A Expired - Fee Related JP3061619B1 (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | プロ―ブの接触抵抗測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3061619B1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100958167B1 (ko) * | 2008-01-30 | 2010-05-14 | 연세대학교 산학협력단 | 유, 무기 분말 및 용액의 면저항 측정용 몰딩 장치 |
| EP2980839A4 (en) * | 2013-03-28 | 2016-11-30 | Tokyo Electron Ltd | PROBE DEVICE |
| WO2021149668A1 (ja) * | 2020-01-24 | 2021-07-29 | ミネベアミツミ株式会社 | プローブ、測定装置、及び測定方法 |
| CN117405954A (zh) * | 2023-12-14 | 2024-01-16 | 北京智芯微电子科技有限公司 | 探针卡氧化层去除方法、清洁及测试*** |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002043194A (ja) | 2000-07-21 | 2002-02-08 | Tokyo Weld Co Ltd | ワーク検査装置 |
| JP2009020974A (ja) * | 2007-07-13 | 2009-01-29 | Hitachi High-Technologies Corp | 磁気特性検査方法、検査装置およびコンタクトプローブユニットの清掃用あるいは検査用の治具 |
| CN110850268A (zh) * | 2018-08-21 | 2020-02-28 | 华邦电子股份有限公司 | 测试***及其方法 |
| CN110187255B (zh) * | 2019-04-15 | 2021-10-15 | 上海华力集成电路制造有限公司 | 一种建立探针测试程式时确定过驱动量的方法 |
-
1999
- 1999-05-31 JP JP11151928A patent/JP3061619B1/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100958167B1 (ko) * | 2008-01-30 | 2010-05-14 | 연세대학교 산학협력단 | 유, 무기 분말 및 용액의 면저항 측정용 몰딩 장치 |
| EP2980839A4 (en) * | 2013-03-28 | 2016-11-30 | Tokyo Electron Ltd | PROBE DEVICE |
| WO2021149668A1 (ja) * | 2020-01-24 | 2021-07-29 | ミネベアミツミ株式会社 | プローブ、測定装置、及び測定方法 |
| CN117405954A (zh) * | 2023-12-14 | 2024-01-16 | 北京智芯微电子科技有限公司 | 探针卡氧化层去除方法、清洁及测试*** |
| CN117405954B (zh) * | 2023-12-14 | 2024-04-16 | 北京智芯微电子科技有限公司 | 探针卡氧化层去除方法、清洁及测试*** |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000338152A (ja) | 2000-12-08 |
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