JPH0651860U - Semiconductor wafer elastic coefficient measuring device - Google Patents
Semiconductor wafer elastic coefficient measuring deviceInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体ウエハを破壊せず、製造工程の各工程
で同一の半導体ウエハの材料特性の変化を把握し得る半
導体ウエハ弾性係数測定装置を提供する。
【構成】 半導体ウエハ１０を支持手段２２上に載置
し、半導体ウエハ１０上に金属箔抵抗２４をエポキシ系
樹脂２６により貼着する。それから、ホイートストンブ
リッジ３６に電源３８及び電圧検出器４０を接続する。
更に、半導体ウエハ１０上に荷重手段２８を搭載して荷
重を加えると、半導体ウエハ１０は撓み、金属箔抵抗２
４の抵抗値が変化する。そして、金属箔抵抗２４の抵抗
値の変化によりホイートストンブリッジ３６に電流が流
れ、この電流の電圧を電圧検出器４０により検出する。
更に、電圧検出器４０により検出したホイートストンブ
リッジ３６の電圧に基づき、パーソナルコンピュータ４
４は、半導体ウエハ１０の弾性係数をメモリ４２の電圧
−歪みテーブルを参照して算出する。
(57) [Abstract] [PROBLEMS] To provide a semiconductor wafer elastic coefficient measuring device capable of grasping changes in material characteristics of the same semiconductor wafer in each step of a manufacturing process without destroying the semiconductor wafer. [Structure] The semiconductor wafer 10 is placed on a supporting means 22, and a metal foil resistor 24 is attached to the semiconductor wafer 10 with an epoxy resin 26. Then, the power supply 38 and the voltage detector 40 are connected to the Wheatstone bridge 36.
Further, when the load means 28 is mounted on the semiconductor wafer 10 and a load is applied, the semiconductor wafer 10 bends and the metal foil resistor 2
The resistance value of 4 changes. Then, a current flows through the Wheatstone bridge 36 due to a change in the resistance value of the metal foil resistor 24, and the voltage of this current is detected by the voltage detector 40.
Furthermore, based on the voltage of the Wheatstone bridge 36 detected by the voltage detector 40, the personal computer 4
4 calculates the elastic coefficient of the semiconductor wafer 10 with reference to the voltage-strain table of the memory 42.
Description
【０００１】[0001]
本考案は、半導体ウエハを非破壊によりその特性を各工程で順次に調査し得る 測定装置に係り、特に半導体ウエハの弾性係数を測定する半導体ウエハ弾性係数 測定装置に関する。 The present invention relates to a measuring device capable of sequentially inspecting the characteristics of a semiconductor wafer in each step by non-destructive method, and more particularly to a semiconductor wafer elastic coefficient measuring device for measuring an elastic coefficient of a semiconductor wafer.
【０００２】[0002]
従来、半導体ウエハの特性を検査するために様々な材料試験が行われている。 図９（ａ）は、硬度試験器（例えばビッカース硬度計）による半導体ウエハ１０ の硬度を測定する硬度測定であり、ビッカース硬度計の軸１２を半導体ウエハ１ ０に押圧し、軸１２が半導体ウエハ１０にめり込んだ寸法（Ｓ）を計る。なお、 ビッカース硬度計の他にブリネル、ロックウェル、ショア等の硬さ試験法も用い られている。 Conventionally, various material tests have been performed to inspect the characteristics of semiconductor wafers. FIG. 9A is a hardness measurement for measuring the hardness of the semiconductor wafer 10 by a hardness tester (for example, a Vickers hardness meter). The shaft 12 of the Vickers hardness meter is pressed against the semiconductor wafer 10, and the shaft 12 is a semiconductor wafer. Measure the dimension (S) embedded in 10. In addition to the Vickers hardness tester, hardness test methods such as Brinell, Rockwell, and Shore are also used.
【０００３】 また、図９（ｂ）は、半導体ウエハ１０の衝撃に対するじん性を測定する衝撃 試験（例えばシャルピー衝撃試験）であり、試験片支持台１４に支持されている 半導体ウエハ１０を所定位置に持ち上げられたシャルピー衝撃試験器のハンマー １６により打撃し、半導体ウエハ１０を破壊した後のハンマー１６の振り上がる 位置により半導体ウエハ１０の衝撃に対するじん性を測定する。Further, FIG. 9B is an impact test (for example, Charpy impact test) for measuring the toughness of the semiconductor wafer 10 against impact, and the semiconductor wafer 10 supported by the test piece support base 14 is placed at a predetermined position. The toughness of the semiconductor wafer 10 against impact is measured by the hammer 16 of the Charpy impact tester, which is lifted up to the point of impact, and the position where the hammer 16 rises after breaking the semiconductor wafer 10.
【０００４】 更に、図９（ｃ）は、半導体ウエハ１０にメタル１８をメッキし、メタル１８ を軸２０により引き剥がしてメタル強度を測定するメタル強度測定である。Further, FIG. 9C is a metal strength measurement in which the metal 18 is plated on the semiconductor wafer 10 and the metal 18 is peeled off by the shaft 20 to measure the metal strength.
【０００５】 そして、図９（ｄ）は、半導体ウエハ１０の一端を反らせて半導体ウエハ１０ の反った距離ａを測定する反り測定である。Then, FIG. 9D is a warp measurement in which one end of the semiconductor wafer 10 is bent and the warped distance a of the semiconductor wafer 10 is measured.
【０００６】[0006]
図９（ａ）〜（ｃ）に示す従来の材料試験は、以上のように、半導体ウエハ１ ０を破壊してしまうため、次工程における半導体ウエハ１０の材料特性の変化を 確認することができないという問題点があった。 In the conventional material test shown in FIGS. 9A to 9C, the semiconductor wafer 10 is destroyed as described above, so that it is not possible to confirm the change in the material characteristics of the semiconductor wafer 10 in the next step. There was a problem.
【０００７】 また、図９（ｄ）に示す半導体ウエハ１０の反り測定では、半導体ウエハ１０ を破壊しないが、破壊しない範囲でぎりぎりまで反らせることが難しく、正確な 値が得られず、これにより問題が生じる工程あるいは装置の最適条件を把握する ことが困難であった。Further, in the warp measurement of the semiconductor wafer 10 shown in FIG. 9D, although the semiconductor wafer 10 is not destroyed, it is difficult to warp it to the limit within the range where it is not destroyed, and an accurate value cannot be obtained, which causes a problem. It was difficult to grasp the optimum conditions of the process or equipment in which the problem occurs.
【０００８】 本考案は、上記のような課題を解消するためになされたものであって、半導体 ウエハを破壊せず、製造工程の各工程で同一の半導体ウエハの材料特性の変化を 把握し得る半導体ウエハ弾性係数測定装置を提供することを目的とするものであ る。The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is possible to grasp changes in material characteristics of the same semiconductor wafer in each step of the manufacturing process without destroying the semiconductor wafer. An object of the present invention is to provide a semiconductor wafer elastic coefficient measuring device.
【０００９】[0009]
本考案は、上述事情に鑑みなされたものであって、この考案に係る半導体ウエ ハ弾性係数測定装置は、半導体ウエハを支持する支持手段と、支持手段により支 持される半導体ウエハに荷重を加える荷重手段と、半導体ウエハ上に貼着されて 歪みセンサを構成する金属箔抵抗と、金属箔抵抗及び金属箔抵抗と同じ抵抗値の ３個の抵抗からなるホイートストンブリッジ回路と、ホイートストンブリッジ回 路の電圧を検出する電圧検出器と、半導体ウエハに荷重を加えた場合、電圧検出 器により検出したホイートストンブリッジ回路の電圧に基づき、半導体ウエハの 弾性係数を算出する算出手段とを備えることを特徴とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and a semiconductor wafer elastic coefficient measuring device according to the present invention applies a load to a supporting means for supporting a semiconductor wafer and a semiconductor wafer supported by the supporting means. A load means, a metal foil resistor that is attached on a semiconductor wafer to form a strain sensor, a Wheatstone bridge circuit including a metal foil resistor and three resistors having the same resistance value as the metal foil resistor, and a Wheatstone bridge circuit. It is characterized by comprising a voltage detector for detecting a voltage and a calculating means for calculating the elastic coefficient of the semiconductor wafer based on the voltage of the Wheatstone bridge circuit detected by the voltage detector when a load is applied to the semiconductor wafer. It is a thing.
【００１０】[0010]
上述構成に基づき、この考案に係る半導体ウエハ弾性係数測定装置は、半導体 ウエハを支持手段により支持し、半導体ウエハ上に歪みセンサを構成する金属箔 抵抗を貼着し、金属箔抵抗及び金属箔抵抗と同じ抵抗値の３個の抵抗からホイー トストンブリッジ回路を構成し、荷重手段により半導体ウエハに荷重を加え、ホ イートストンブリッジ回路の電圧を電圧検出器により検出し、電圧検出器により 検出したホイートストンブリッジ回路の電圧に基づき、算出手段により半導体ウ エハの弾性係数を算出する。これにより、半導体ウエハを破壊せず、製造工程の 各工程で同一の半導体ウエハの材料特性の変化を把握できる。 Based on the above-mentioned configuration, the semiconductor wafer elastic coefficient measuring device according to the present invention supports a semiconductor wafer by a supporting means, and a metal foil resistor forming a strain sensor is attached on the semiconductor wafer. A Wheatstone bridge circuit is composed of three resistors with the same resistance value as above, a load is applied to the semiconductor wafer by the load means, and the voltage of the Wheatstone bridge circuit is detected by the voltage detector and detected by the voltage detector. Based on the voltage of the Wheatstone bridge circuit, the elastic coefficient of the semiconductor wafer is calculated by the calculating means. This makes it possible to grasp changes in material properties of the same semiconductor wafer in each process of the manufacturing process without destroying the semiconductor wafer.
【００１１】[0011]
以下、この考案の一実施例を図を用いて説明する。 図１は、本考案に係る半導体ウエハ弾性係数測定装置の概略構成を示す図であ り、図２はその要部を示す拡大図である。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a semiconductor wafer elastic coefficient measuring device according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view showing a main part thereof.
【００１２】 半導体ウエハ弾性係数測定装置は、半導体ウエハ１０を支持する支持手段２２ を有しており、半導体ウエハ上には、歪みセンサを構成する金属箔抵抗２４がエ ポキシ系樹脂２６により貼着されている。更に、半導体ウエハ上には、支持手段 ２２から水平方向へ所定距離Ｌだけ離間した位置に半導体ウエハ１０に荷重を加 える荷重手段２８が搭載されている。The semiconductor wafer elastic coefficient measuring device has a supporting means 22 for supporting the semiconductor wafer 10, and a metal foil resistor 24 constituting a strain sensor is attached to the semiconductor wafer by an epoxy resin 26. Has been done. Further, a loading means 28 for applying a load to the semiconductor wafer 10 is mounted on the semiconductor wafer at a position horizontally separated from the supporting means 22 by a predetermined distance L.
【００１３】 また、金属箔抵抗２４は、金属箔抵抗２４と同じ抵抗値の３個の抵抗３０、３ ２、３４とホイートストンブリッジ３６を構成しており、ホイートストンブリッ ジ３６には、電源３８が接続されており、かつホイートストンブリッジ３６の電 圧を検出する電圧検出器４０が接続されている。そして、電圧検出器４０には、 電圧検出器４０が検出したホイートストンブリッジ３６の電圧に基づき、半導体 ウエハ１０の弾性係数をメモリ４２に予め格納されている実験により求めた電圧 −歪みテーブルを参照して算出する算出手段としてのパーソナルコンピュータ４ ４が接続されている。Further, the metal foil resistor 24 constitutes three resistors 30, 32, 34 having the same resistance value as the metal foil resistor 24 and the Wheatstone bridge 36, and the Wheatstone bridge 36 has a power source 38. A voltage detector 40 for detecting the voltage of the Wheatstone bridge 36 is connected. Then, the voltage detector 40 refers to a voltage-distortion table obtained by an experiment in which the elastic coefficient of the semiconductor wafer 10 is stored in advance in the memory 42 based on the voltage of the Wheatstone bridge 36 detected by the voltage detector 40. A personal computer 44 as a calculating means for performing the calculation is connected.
【００１４】 図３は、支持手段２２を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 支持手段２２は、平板状のアルミ板４４と、平板状のアルミ板４４上に平行に 中心距離２０ｍｍだけ離間して立設された２枚のカッターナイフの刃４６と、２ 枚のカッターナイフの刃４６の間にはスペーサとしてのベーク板４８が配設され ている。そして、アルミ板４４の一端には、プリント基板５０が搭載されており 、プリント基板５０には、前記抵抗３０、３２、３４及び接点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、 Ｅ、Ｆが形成されており、接点Ａ、Ｂには金属箔抵抗２４が接続されている。更 に、接点Ｃ、Ｅには電源３８（図１参照）が接続されており、接点Ｄ、Ｆには電 圧検出器４０（図１参照）が接続されている。3A and 3B are views showing the supporting means 22, wherein FIG. 3A is a plan view and FIG. 3B is a side view. The supporting means 22 includes a flat plate-shaped aluminum plate 44, two blades 46 of cutter knives which are erected in parallel on the flat plate-shaped aluminum plate 44 with a center distance of 20 mm, and two cutter knives. A bake plate 48 as a spacer is arranged between the blades 46. The printed board 50 is mounted on one end of the aluminum plate 44, and the resistors 30, 32, 34 and the contacts A, B, C, D, E, F are formed on the printed board 50. A metal foil resistor 24 is connected to the contacts A and B. Further, a power source 38 (see FIG. 1) is connected to the contacts C and E, and a voltage detector 40 (see FIG. 1) is connected to the contacts D and F.
【００１５】 図４は、荷重手段２４を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 荷重手段２４は、スペーサ５２により１０ｍｍ離間して平行に固定された２枚 のカッターナイフの刃５４と、２枚のカッターナイフの刃５４上に搭載される３ ０ｇの重り（Ｗ）５６とから構成されている。FIG. 4 is a view showing the load means 24, (a) is a plan view and (b) is a side view. The loading means 24 is composed of two cutter knife blades 54 fixed in parallel by a spacer 52 at a distance of 10 mm, and a 30 g weight (W) 56 mounted on the two cutter knife blades 54. It is configured.
【００１６】 図５は、荷重手段２４により荷重をかけた際の半導体ウエハ１０の状態を示す 図であり、垂直応力をδ、縦歪みをε、半導体ウエハ１０に加わる力をＦ、半導 体ウエハ１０の横断面積をＡ、半導体ウエハ１０の伸びまたは縮みをλ、半導体 ウエハ１０の長さをｌとすると、半導体ウエハ１０の縦弾性係数（ヤング率）Ｅ は次式により求められる。 Ｅ＝δ／ε＝（Ｆ／Ａ）／（λ／ｌ） …１００ なお、半導体ウエハ１０は円盤状なので、横断面積の代りに断面係数Ａとして Ａ＝Ｄｄ2 ／６ …１０１ を用いなければならない。ただし、Ｄは半導体ウエハ１０の直径、ｄはその厚 みである。また、半導体ウエハ１０に加わる力をＦは重りＷと距離Ｌとから次式 のように表せられる。 Ｆ＝ＷＬ／２ …１０２ よって、第１０１式、及び第１０２式を第１００式に代入すると、第１００式は 次ぎのようになる。 Ｅ＝｛（ＷＬ／２）／（Ｄｄ2 ／６）｝／（λ／ｌ） 図６は、切削条件を変えた場合の半導体ウエハ１０の縦弾性係数及びウエハの 反りの変化を示す図である。Ａは現在の加工条件にて研削した場合であり、３２ ５番の砥石で、毎分１５０〜３００μｍの研削速度で２００μｍ研削し、その後 、２０００番の砥石で、毎分３０〜４０μｍの研削速度で３５μｍ研削した場合 である。ＢはＡの研削条件に対し、２０００番の砥石の研削速度を毎分１０μｍ とした場合である。ＣはＡの研削条件に対し２００番砥石の研削速度毎分１２０ μｍとしたものである。Ｄは３２５番の砥石のみにより２３５μｍを研削するも のである。図に示されるように、研削速度を大きくした場合に縦弾性係数及びウ エハの反り共に最大となっている。FIG. 5 is a diagram showing a state of the semiconductor wafer 10 when a load is applied by the load means 24. The vertical stress is δ, the vertical strain is ε, the force applied to the semiconductor wafer 10 is F, and the semiconductor is. Assuming that the cross-sectional area of the wafer 10 is A, the extension or contraction of the semiconductor wafer 10 is λ, and the length of the semiconductor wafer 10 is 1, the longitudinal elastic modulus (Young's modulus) E of the semiconductor wafer 10 is obtained by the following equation. E = δ / ε = (F / A) / (λ / l) ... 100 Here, since the semiconductor wafer 10 is disk-shaped, unless a A = Dd 2/6 ... 101 as the section modulus A instead of the cross-sectional area I won't. However, D is the diameter of the semiconductor wafer 10 and d is its thickness. Further, the force F applied to the semiconductor wafer 10 can be expressed by the following equation from the weight W and the distance L. F = WL / 2 ... 102 Therefore, if the 101st and 102nd equations are substituted into the 100th equation, the 100th equation becomes as follows. E = {(WL / 2) / (Dd 2/6)} / (λ / l) Fig. 6 is a diagram showing a longitudinal elastic coefficient and the change of the warp of the wafer of the semiconductor wafer 10 when changing the cutting conditions is there. A is the case where grinding is performed under the current processing conditions. Grinding wheel No. 325 grinds 200 μm at a grinding speed of 150 to 300 μm per minute, and then grindstone No. 2000 at a grinding speed of 30 to 40 μm per minute. This is the case of grinding by 35 μm. B is the case where the grinding speed of No. 2000 grindstone was 10 μm / min under the grinding conditions of A. C is the grinding speed of No. 200 grindstone for the grinding conditions of A and 120 μm / min. D is to grind 235 μm only with the No. 325 grindstone. As shown in the figure, when the grinding speed is increased, both the longitudinal elastic modulus and the warp of the wafer are maximized.
【００１７】 図７は、半導体ウエハ１０の異常品と正常品とのメタル強度および縦弾性係数 を示す図である。異常品は正常品に比べ縦弾性係数が約５倍に変化し、縦弾性係 数で半導体ウエハ１０が異常品か正常品かを判定することがメタル強度に比べ容 易に行えることが分かる。FIG. 7 is a diagram showing the metal strength and the longitudinal elastic coefficient of the abnormal product and the normal product of the semiconductor wafer 10. It can be seen that the abnormal product has a longitudinal elastic coefficient which is approximately five times as large as that of the normal product, and whether the semiconductor wafer 10 is an abnormal product or a normal product can be easily determined by the longitudinal elastic coefficient as compared with the metal strength.
【００１８】 次に、本実施例の作用について説明する。 半導体ウエハ１０を支持手段２２上に載置し、半導体ウエハ１０上に金属箔抵 抗２４をエポキシ系樹脂２６により貼着する。それから、金属箔抵抗２４を接点 Ａ、Ｂに接続し、接点Ｃ、Ｅに電源３８を接続し、接点Ｄ、Ｆに電圧検出器４０ を接続する。更に、半導体ウエハ１０上に荷重手段２８を搭載し、半導体ウエハ １０に荷重を加えると、半導体ウエハ１０は、図５に示すように撓み、金属箔抵 抗２４の抵抗値が変化する。Next, the operation of this embodiment will be described. The semiconductor wafer 10 is placed on the supporting means 22, and the metal foil resistor 24 is attached to the semiconductor wafer 10 with the epoxy resin 26. Then, the metal foil resistor 24 is connected to the contacts A and B, the power source 38 is connected to the contacts C and E, and the voltage detector 40 is connected to the contacts D and F. Further, when the load means 28 is mounted on the semiconductor wafer 10 and a load is applied to the semiconductor wafer 10, the semiconductor wafer 10 bends as shown in FIG. 5, and the resistance value of the metal foil resistor 24 changes.
【００１９】 そして、金属箔抵抗２４の抵抗値の変化によりホイートストンブリッジ３６に 電流が流れ、この電流の電圧を電圧検出器４０により検出する。更に、電圧検出 器４０により検出したホイートストンブリッジ３６の電圧に基づき、パーソナル コンピュータ４４は、半導体ウエハ１０の弾性係数をメモリ４２に予め格納され ている実験により求めた電圧−歪みテーブルを参照して算出する。それから、求 めた縦弾性係数により半導体ウエハ１０が正常品か異常品かを判定する。Then, a current flows through the Wheatstone bridge 36 due to a change in the resistance value of the metal foil resistor 24, and the voltage of this current is detected by the voltage detector 40. Further, based on the voltage of the Wheatstone bridge 36 detected by the voltage detector 40, the personal computer 44 calculates the elastic coefficient of the semiconductor wafer 10 by referring to the voltage-strain table obtained by the experiment stored in the memory 42 in advance. To do. Then, it is determined whether the semiconductor wafer 10 is a normal product or an abnormal product based on the obtained longitudinal elastic modulus.
【００２０】 そして、正常品のみ金属箔抵抗２４を剥離して次工程を行い、次工程終了後、 再び半導体ウエハ１０上に金属箔抵抗２４をエポキシ系樹脂２６により貼着して 半導体ウエハ１０の縦弾性係数を求めて、求めた縦弾性係数により半導体ウエハ １０が正常品か異常品かを判定し、正常品のみ金属箔抵抗２４を剥離して更に次 の工程を行う。Then, only the normal product is peeled off the metal foil resistor 24 to perform the next step, and after the next step is finished, the metal foil resistor 24 is attached again on the semiconductor wafer 10 with the epoxy resin 26. The longitudinal elastic modulus is obtained, and it is determined whether the semiconductor wafer 10 is a normal product or an abnormal product based on the obtained longitudinal elastic coefficient. Only the normal product is stripped of the metal foil resistor 24, and the next step is performed.
【００２１】 図８は、本考案の他の実施例を示すブロック図である。 上述実施例においては、１個の半導体ウエハ１０を順次に半導体ウエハ弾性係 数測定装置にセットして縦弾性係数の測定を行っているが、図８に示すように、 複数の半導体ウエハ１０をセットするようにしてもよい。このようにした場合、 複数のホイートストンブリッジ３６を用意し、複数のホイートストンブリッジ３ ６をリレーボックス５８に接続し、リレーボックス５８に電源３８と電圧検出器 ４０とを接続し、リレーボックス５８により、電源３８から供給される電圧を所 定のホイートストンブリッジ３６に供給すると共に、そのホイートストンブリッ ジ３６の電圧を電圧検出器４０に入力するように切り換える。FIG. 8 is a block diagram showing another embodiment of the present invention. In the above-described embodiment, one semiconductor wafer 10 is sequentially set in the semiconductor wafer elastic coefficient measuring device to measure the longitudinal elastic coefficient. However, as shown in FIG. You may set it. In this case, a plurality of Wheatstone bridges 36 are prepared, the plurality of Wheatstone bridges 36 are connected to the relay box 58, the power source 38 and the voltage detector 40 are connected to the relay box 58, and the relay box 58 The voltage supplied from the power supply 38 is supplied to the predetermined Wheatstone bridge 36, and the voltage of the Wheatstone bridge 36 is switched to the voltage detector 40.
【００２２】 そして、それぞれの半導体ウエハ１０上に荷重手段２８を搭載し、半導体ウエ ハ１０に荷重を加えると、半導体ウエハ１０は、図５に示すように撓み、金属箔 抵抗２４の抵抗値が変化する。Then, when the load means 28 is mounted on each semiconductor wafer 10 and a load is applied to the semiconductor wafer 10, the semiconductor wafer 10 bends as shown in FIG. 5, and the resistance value of the metal foil resistor 24 is changed. Change.
【００２３】 そして、リレーボックス５８により電源３８及び電圧検出器４０に接続された 所定のホイートストンブリッジ３６の金属箔抵抗２４の抵抗値の変化により所定 のホイートストンブリッジ３６に電流が流れ、この電流の電圧を電圧検出器４０ により検出する。更に、電圧検出器４０により検出した所定のホイートストンブ リッジ３６の電圧に基づき、パーソナルコンピュータ４４は、半導体ウエハ１０ の弾性係数をメモリ４２に予め格納されている実験により求めた電圧−歪みテー ブルを参照して算出する。それから、求めた縦弾性係数により半導体ウエハ１０ が正常品か異常品かを判定する。Then, due to the change in the resistance value of the metal foil resistor 24 of the predetermined Wheatstone bridge 36 connected to the power supply 38 and the voltage detector 40 by the relay box 58, a current flows through the predetermined Wheatstone bridge 36, and the voltage of this current Is detected by the voltage detector 40. Further, based on the voltage of the predetermined Wheatstone bridge 36 detected by the voltage detector 40, the personal computer 44 uses the voltage-strain table obtained by an experiment in which the elastic coefficient of the semiconductor wafer 10 is stored in the memory 42 in advance. Calculate with reference. Then, it is determined whether the semiconductor wafer 10 is a normal product or an abnormal product based on the obtained longitudinal elastic coefficient.
【００２４】 そして、リレーボックス５８により次のホイートストンブリッジ３６を電源３ ８及び電圧検出器４０に接続し、前述同様の動作を行い、半導体ウエハ１０の縦 弾性係数を求める。Then, the next Wheatstone bridge 36 is connected to the power supply 38 and the voltage detector 40 by the relay box 58, and the same operation as described above is performed to obtain the longitudinal elastic modulus of the semiconductor wafer 10.
【００２５】 なお、半導体ウエハ１０は所定の抵抗値を有しているので、正確な歪み測定は できないが、相対的比較程度であれば、金属箔抵抗２４の代りに半導体ウエハ１ ０自体をホイートストンブリッジの１つの抵抗（歪みセンサ）として用いること も可能である。Since the semiconductor wafer 10 has a predetermined resistance value, accurate strain measurement cannot be performed. However, in the case of relative comparison, the semiconductor wafer 10 itself is replaced by the Wheatstone instead of the metal foil resistor 24. It is also possible to use it as one resistance (strain sensor) of the bridge.
【００２６】[0026]
以上説明したように、本考案によれば、半導体ウエハ上に歪みセンサを構成す る金属箔抵抗を貼着し、金属箔抵抗及び金属箔抵抗と同じ抵抗値の３個の抵抗か らホイートストンブリッジ回路を構成し、荷重手段により半導体ウエハに荷重を 加え、ホイートストンブリッジ回路の電圧を電圧検出器により検出し、電圧検出 器により検出したホイートストンブリッジ回路の電圧に基づき、算出手段により 半導体ウエハの弾性係数を算出するように構成したので、半導体ウエハを破壊せ ずに製造工程の各工程で同一の半導体ウエハの材料特性の変化を把握することが でき、これにより問題が生じる工程あるいは装置の最適条件を把握することがで きる。 As described above, according to the present invention, a metal foil resistor forming a strain sensor is attached on a semiconductor wafer, and a Wheatstone bridge is formed from the metal foil resistor and three resistors having the same resistance value as the metal foil resistor. A circuit is constructed, a load is applied to the semiconductor wafer by the load means, the voltage of the Wheatstone bridge circuit is detected by the voltage detector, and the elastic coefficient of the semiconductor wafer is calculated by the calculation means based on the voltage of the Wheatstone bridge circuit detected by the voltage detector. Since it is configured to calculate the change in material properties of the same semiconductor wafer in each process of the manufacturing process without destroying the semiconductor wafer, the optimum condition of the process or the device causing the problem can be determined. You can figure it out.
【図１】本考案に係る半導体ウエハ弾性係数測定装置の
概略構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a semiconductor wafer elastic coefficient measuring device according to the present invention.
【図２】本考案に係る半導体ウエハ弾性係数測定装置の
要部を示す拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view showing a main part of a semiconductor wafer elastic coefficient measuring device according to the present invention.
【図３】本考案に係る支持手段を示す図で、（ａ）は平
面図、（ｂ）は側面図である。3A and 3B are views showing a supporting means according to the present invention, wherein FIG. 3A is a plan view and FIG. 3B is a side view.
【図４】本考案に係る荷重手段を示す図で、（ａ）は平
面図、（ｂ）は側面図である。4A and 4B are views showing a load means according to the present invention, in which FIG. 4A is a plan view and FIG. 4B is a side view.
【図５】本考案に係る荷重手段により荷重をかけた際の
半導体ウエハ１０の状態を示す図である。FIG. 5 is a view showing a state of the semiconductor wafer 10 when a load is applied by the load means according to the present invention.
【図６】切削条件を変えた場合の半導体ウエハの縦弾性
係数及びウエハの反りの変化を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing changes in longitudinal elastic coefficient of a semiconductor wafer and warpage of the wafer when cutting conditions are changed.
【図７】半導体ウエハの異常品と正常品とのメタル強度
および縦弾性係数を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a metal strength and a longitudinal elastic coefficient of an abnormal product and a normal product of a semiconductor wafer.
【図８】本考案の他の実施例を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.
【図９】従来の材料試験を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a conventional material test.
１０ 半導体ウエハ ２２ 支持手段 ２４ 金属箔抵抗 ２８ 荷重手段 ３０、３２、３４ 抵抗 ３６ ホイートストンブリッジ ３８ 電源 ４０ 電圧検出器 ４２ メモリ ４４ パーソナルコンピュータ 10 Semiconductor Wafer 22 Support Means 24 Metal Foil Resistance 28 Loading Means 30, 32, 34 Resistance 36 Wheatstone Bridge 38 Power Supply 40 Voltage Detector 42 Memory 44 Personal Computer
Claims (1)
荷重手段と、 半導体ウエハ上に貼着されて歪みセンサを構成する金属
箔抵抗と、 金属箔抵抗及び金属箔抵抗と同じ抵抗値の３個の抵抗か
らなるホイートストンブリッジ回路と、 ホイートストンブリッジ回路の電圧を検出する電圧検出
器と、 半導体ウエハに荷重を加えた場合、電圧検出器により検
出したホイートストンブリッジ回路の電圧に基づき、半
導体ウエハの弾性係数を算出する算出手段と、 を備えることを特徴とする半導体ウエハ弾性係数測定装
置。1. A supporting means for supporting a semiconductor wafer, a loading means for applying a load to the semiconductor wafer supported by the supporting means, a metal foil resistor which is stuck on the semiconductor wafer to form a strain sensor, and a metal foil. A Wheatstone bridge circuit consisting of three resistors with the same resistance value as the resistance and the metal foil resistance, a voltage detector that detects the voltage of the Wheatstone bridge circuit, and a Wheatstone detected by the voltage detector when a load is applied to the semiconductor wafer. A semiconductor wafer elastic coefficient measuring apparatus comprising: a calculating unit that calculates an elastic coefficient of a semiconductor wafer based on a voltage of a bridge circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6290192U JPH0651860U (en) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | Semiconductor wafer elastic coefficient measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6290192U JPH0651860U (en) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | Semiconductor wafer elastic coefficient measuring device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0651860U true JPH0651860U (en) | 1994-07-15 |
Family
ID=13213624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6290192U Pending JPH0651860U (en) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | Semiconductor wafer elastic coefficient measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0651860U (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63165754A (en) * | 1986-12-26 | 1988-07-09 | Fujitsu Ltd | Method for measuring lattice flaw in semiconductor |
| JPS63246654A (en) * | 1987-04-01 | 1988-10-13 | Fujitsu Ltd | Method and apparatus for measuring density of impurities in crystal |
| JPH0198960A (en) * | 1987-10-13 | 1989-04-17 | Fujitsu Ltd | Measuring element for sound velocity in silicon and its manufacture |
| JPH01307588A (en) * | 1988-06-06 | 1989-12-12 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Engagement measurement for double pipe |
-
1992
- 1992-09-08 JP JP6290192U patent/JPH0651860U/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63165754A (en) * | 1986-12-26 | 1988-07-09 | Fujitsu Ltd | Method for measuring lattice flaw in semiconductor |
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| JPH0198960A (en) * | 1987-10-13 | 1989-04-17 | Fujitsu Ltd | Measuring element for sound velocity in silicon and its manufacture |
| JPH01307588A (en) * | 1988-06-06 | 1989-12-12 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Engagement measurement for double pipe |
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