[go: up one dir, main page]

JP2008028103A - Wafer prober - Google Patents

Wafer prober Download PDF

Info

Publication number
JP2008028103A
JP2008028103A JP2006198315A JP2006198315A JP2008028103A JP 2008028103 A JP2008028103 A JP 2008028103A JP 2006198315 A JP2006198315 A JP 2006198315A JP 2006198315 A JP2006198315 A JP 2006198315A JP 2008028103 A JP2008028103 A JP 2008028103A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer
contact
probe
electrode pad
electrode
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.)
Pending
Application number
JP2006198315A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoharu Kumagai
知春 熊谷
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.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
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 Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Priority to JP2006198315A priority Critical patent/JP2008028103A/en
Publication of JP2008028103A publication Critical patent/JP2008028103A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Measuring Leads Or Probes (AREA)

Abstract

【課題】プローブカードの形式によらず、オーバードライブ量(接触圧)を適切に調整することができるウエハプローバを提供する。
【解決手段】ウエハ12上に形成されたICの電極パッドにプローブカード14の電極プローブ13が接触(針当て)することによって形成された針跡の深さを計測するために、走査型プローブ顕微鏡19を設ける。プローブカード14と走査型プローブ顕微鏡19とは並設されており、ウエハ12は、ウエハチャック15によって保持され、水平移動機構16により、プローブカード14下の針当て位置と走査型プローブ顕微鏡19下の針跡計測位置との間で水平移動される。昇降移動機構17は、針当て位置にてウエハチャック15を駆動し、所定のオーバードライブ量にて針当てを行う。制御部20内の針跡深さ判定部は、走査型プローブ顕微鏡19によって測定された針跡深さが規格範囲から外れている場合に、オーバードライブ量の補正を行う。
【選択図】図1
A wafer prober capable of appropriately adjusting an overdrive amount (contact pressure) regardless of the type of probe card.
A scanning probe microscope is used to measure the depth of a needle mark formed by contact (needle contact) of an electrode probe of a probe card with an electrode pad of an IC formed on a wafer. 19 is provided. The probe card 14 and the scanning probe microscope 19 are juxtaposed, and the wafer 12 is held by the wafer chuck 15, and the horizontal contact mechanism 16 allows the needle contact position below the probe card 14 and the scanning probe microscope 19 below. It is moved horizontally between the needle trace measurement positions. The elevating / lowering mechanism 17 drives the wafer chuck 15 at the needle contact position and performs needle contact with a predetermined overdrive amount. The needle trace depth determination unit in the control unit 20 corrects the overdrive amount when the needle trace depth measured by the scanning probe microscope 19 is out of the standard range.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、半導体製造工程中のウエハテスト時に使用するウエハプローバに関する。   The present invention relates to a wafer prober used during a wafer test during a semiconductor manufacturing process.

半導体製造工程中には、半導体ウエハ(以下、単にウエハと称す)上に形成された個々の半導体集積回路(IC)の良否を電気的に検査するウエハテスト工程が存在する。このウエハテストは、通常、ウエハプローバと呼ばれる装置にプローブカードを装着し、プローブカードの電極プローブを所望のICの電極パッドに接触させた状態で行なわれる。   In the semiconductor manufacturing process, there is a wafer test process for electrically inspecting the quality of individual semiconductor integrated circuits (ICs) formed on a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as a wafer). This wafer test is usually performed in a state where a probe card is mounted on an apparatus called a wafer prober and the electrode probe of the probe card is in contact with an electrode pad of a desired IC.

ICの電極パッドは、通常、アルミニウムによって形成されているため、その表面には、絶縁性の酸化皮膜が形成される。このため、電極プローブと電極パッドとを良好に導通させるには、電極プローブを電極パッドに接触させた後、さらに電極プローブを電極パッドに対して押し込むように圧力を加え、電極パッド表面の酸化皮膜を破壊する必要がある。電極プローブを電極パッドに物理的に接触させた後にさらに押し込むことは、オーバードライブと称され、また、この押し込み量(つまり、電極プローブと電極パッドとの接触圧)は、オーバードライブ量と称されている。   Since the electrode pad of the IC is usually made of aluminum, an insulating oxide film is formed on the surface thereof. For this reason, in order to ensure good conduction between the electrode probe and the electrode pad, after the electrode probe is brought into contact with the electrode pad, pressure is applied so that the electrode probe is further pushed into the electrode pad, and an oxide film on the surface of the electrode pad is formed. Need to be destroyed. Further pushing the electrode probe after physically contacting the electrode pad is called overdrive, and this pushing amount (that is, the contact pressure between the electrode probe and the electrode pad) is called overdrive amount. ing.

また、ICは複数の電極パッドを有し、各電極パッドの位置に合わせて、プローブカードには複数の電極プローブが設けられている。各電極プローブ先端の高さ方向の位置は、取り付け誤差や劣化等によって多少のばらつきが存在するため、全ての電極プローブを相対する電極パッドに完全に導通させるためにも上記のオーバードライブが必要である。   The IC has a plurality of electrode pads, and a plurality of electrode probes are provided on the probe card in accordance with the position of each electrode pad. The position of the tip of each electrode probe in the height direction varies slightly due to mounting errors, deterioration, etc. Therefore, the above overdrive is also required to completely connect all electrode probes to the opposing electrode pads. is there.

上記のように、電極プローブと電極パッドとを確実に導電させるにはオーバードライブが必要であるが、このオーバードライブ量が過大である場合には、電極パッド下に配された配線層や電極パッドの周囲に形成されたパッシベーション層(保護層)にクラック等のダメージを与えてしまう。また、過大なオーバードライブにより電極パッド上の針跡(接触痕)の深さが深くなると、ワイヤーの半田付け時にボイド等の不具合が生じる。よって、オーバードライブ量は、良好な導電性が得られ、かつ不具合が生じないように、適切な値に設定される必要がある。   As described above, overdrive is necessary to ensure electrical conduction between the electrode probe and the electrode pad, but if this overdrive amount is excessive, the wiring layer or electrode pad arranged under the electrode pad Damage to the passivation layer (protective layer) formed on the periphery of the substrate. Further, when the depth of the needle trace (contact trace) on the electrode pad becomes deep due to excessive overdrive, problems such as voids occur when soldering the wire. Therefore, the amount of overdrive needs to be set to an appropriate value so that good conductivity is obtained and no malfunction occurs.

通常、ウエハプローバは、オーバードライブ量の設定変更が可能に構成されており、オーバードライブ量の設定値に応じて、ウエハを保持したウエハチャックの基準位置を変化させている。従来、このオーバードライブ量の設定は、電極パッド上の針跡を作業者が顕微鏡で観察し、その針跡の大きさから適切なオーバードライブ量を作業者が判断することによって行われていた。   Normally, the wafer prober is configured so that the setting of the overdrive amount can be changed, and the reference position of the wafer chuck holding the wafer is changed according to the set value of the overdrive amount. Conventionally, this overdrive amount has been set by the operator observing the needle trace on the electrode pad with a microscope and determining the appropriate overdrive amount from the size of the needle trace.

この設定方法では作業者によって設定値にばらつきが生じるため、作業者を介さず自動化する方法が提案されている(特許文献1,2参照)。特許文献1では、基準となる針跡と比較対象の針跡とをカメラによって検出して比較し、ずれ量に基づいてオーバードライブ量を補正している。また、特許文献2では、針跡の長さをカメラによって検出し、針跡の長さが所定の規格内に収まるようにオーバードライブ量を補正している。
特開平5−36765号公報 特開平7−29946号公報
In this setting method, since the setting value varies depending on the worker, an automatic method has been proposed without using the worker (see Patent Documents 1 and 2). In Patent Document 1, a reference needle trace and a comparison target needle trace are detected and compared by a camera, and the overdrive amount is corrected based on the deviation amount. In Patent Document 2, the length of the needle trace is detected by a camera, and the overdrive amount is corrected so that the length of the needle trace falls within a predetermined standard.
JP-A-5-36765 JP-A-7-29946

ところで、プローブカードには、周りから中心部に向けて斜め下方向に電極プローブが取り付けられたカンチレバー型(または水平型)と呼ばれるものと、上から下に垂直に電極プローブが取り付けられた垂直型と呼ばれるものがある。カンチレバー型プローブカードでは、電極プローブが電極パッドの表面に対して斜めに接触するので、オーバードライブ量が針跡の大きさに反映されやすく、特許文献1,2記載の方法は有効であるが、一方、垂直型プローブカードでは、電極プローブが電極パッドの表面に対して垂直に接触するので、オーバードライブ量が変化しても針跡の大きさは変化しにくく、特許文献1,2記載の方法は有効でない。   By the way, the probe card is called a cantilever type (or horizontal type) in which electrode probes are attached obliquely downward from the periphery toward the center, and a vertical type in which electrode probes are attached vertically from top to bottom. There is something called. In the cantilever type probe card, since the electrode probe contacts obliquely with respect to the surface of the electrode pad, the amount of overdrive is easily reflected in the size of the needle trace, and the methods described in Patent Documents 1 and 2 are effective. On the other hand, in the vertical probe card, since the electrode probe contacts the surface of the electrode pad perpendicularly, the size of the needle trace hardly changes even if the overdrive amount changes. Is not valid.

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、プローブカードの形式によらず、オーバードライブ量(接触圧)を適切に調整することができるウエハプローバを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a wafer prober capable of appropriately adjusting the overdrive amount (contact pressure) regardless of the type of the probe card.

上記目的を達成するために、本発明のウエハプローバは、ウエハ上に形成された半導体集積回路の電極パッドにプローブカードの電極プローブを所定の接触圧で接触させ、前記プローブカードを通してテスタとの間で信号の授受を行うウエハプローバにおいて、前記電極プローブとの接触によって前記電極パッドの表面に生じた接触痕の深さを計測する接触痕計測手段と、前記接触痕計測手段で計測された接触痕の深さが規格範囲内であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により接触痕の深さが前記規格範囲外であることが判定されたときに、前記接触圧を補正する接触圧補正手段と、を備えたことを特徴とするウエハプローバ。   In order to achieve the above object, the wafer prober of the present invention brings the electrode probe of the probe card into contact with the electrode pad of the semiconductor integrated circuit formed on the wafer at a predetermined contact pressure, and makes contact with the tester through the probe card. In the wafer prober that transmits and receives signals, the contact trace measuring means for measuring the depth of the contact trace generated on the surface of the electrode pad by the contact with the electrode probe, and the contact trace measured by the contact trace measuring means Determining means for determining whether or not the depth of the contact is within a standard range, and contact for correcting the contact pressure when the determination means determines that the depth of the contact mark is outside the standard range A wafer prober, comprising: a pressure correction unit;

なお、前記プローブカードと前記接触痕計測手段とを並設し、前記ウエハを前記半導体集積回路の形成面を上方に向けて保持するウエハ保持手段と、前記ウエハ保持手段を、前記プローブカードの下の第1の位置と前記接触痕計測手段の下の第2の位置との間で水平移動させる水平移動手段と、前記ウエハ保持手段を昇降移動させる昇降移動手段と、前記水平移動手段および前記昇降移動手段を制御し、前記ウエハ保持手段を前記第1の位置にて昇降移動させ、前記接触圧に基づいて前記電極パッドと前記電極プローブとを接触させた後、前記ウエハ保持手段を前記第1の位置から退避させ、前記第2の位置へ移動させる移動制御手段と、を設けたことが好ましい。   The probe card and the contact mark measuring means are arranged side by side, and a wafer holding means for holding the wafer with the formation surface of the semiconductor integrated circuit facing upward, and the wafer holding means are provided under the probe card. A horizontal movement means for horizontally moving between the first position of the first and the second position under the contact mark measurement means, a vertical movement means for moving the wafer holding means up and down, the horizontal movement means and the vertical movement The moving means is controlled, the wafer holding means is moved up and down at the first position, the electrode pad and the electrode probe are brought into contact with each other based on the contact pressure, and then the wafer holding means is moved to the first position. It is preferable to provide movement control means for retracting from the position and moving to the second position.

また、前記接触痕の深さが前記規格範囲内である場合に、前記テスタにテスト信号の供給を開始させるためのテスト開始信号を出力するテスト開始信号出力手段を設けたことが好ましい。   Preferably, a test start signal output means is provided for outputting a test start signal for causing the tester to start supplying a test signal when the depth of the contact mark is within the standard range.

また、前記電極パッドは、前記半導体集積回路内に複数設けられており、前記プローブカードには、前記電極プローブが前記各電極パッドに応じて複数設けられていることが好ましい。   Preferably, a plurality of the electrode pads are provided in the semiconductor integrated circuit, and the probe card is provided with a plurality of the electrode probes according to the electrode pads.

また、前記各電極パッドの前記接触痕の深さがばらつき、前記規格範囲の上限および下限をともに超えている場合に、前記プローブカードの交換を指示するためのプローブカード交換指示信号を出力するプローブカード交換指示信号出力手段を設けたことが好ましい。   A probe that outputs a probe card replacement instruction signal for instructing replacement of the probe card when the depth of the contact mark of each electrode pad varies and exceeds both the upper limit and the lower limit of the standard range It is preferable to provide card exchange instruction signal output means.

また、前記移動制御手段は、前記各電極パッドの前記接触痕の深さがばらつき、前記規格範囲の上限または下限のいずれか一方を超えている場合に、前記ウエハ内の他の半導体集積回路上に前記電極プローブが位置するように前記ウエハ保持手段の位置合わせを行い、前記接触痕計測手段によって補正された前記接触圧に基づいて該半導体集積回路の電極パッドを前記電極プローブに接触させることが好ましい。   Further, the movement control means may be arranged on another semiconductor integrated circuit in the wafer when the depth of the contact mark of each electrode pad varies and exceeds either the upper limit or the lower limit of the standard range. The wafer holding means is aligned so that the electrode probe is positioned at the same time, and the electrode pad of the semiconductor integrated circuit is brought into contact with the electrode probe based on the contact pressure corrected by the contact mark measuring means. preferable.

また、前記接触痕計測手段は、走査プローブを前記電極パッドの表面から離間させた状態で走査を行い、前記走査プローブと前記電極パッドとの間に作用する力または電流に基づいて凹凸情報を取得する走査型プローブ顕微鏡であることが好ましい。   Further, the contact mark measuring means performs scanning in a state where the scanning probe is separated from the surface of the electrode pad, and obtains unevenness information based on a force or current acting between the scanning probe and the electrode pad. A scanning probe microscope is preferable.

また、前記接触痕計測手段は、前記走査プローブがカンチレバーの先端に設けられ、前記走査プローブと前記電極パッドとの間に作用する原子間力により変位する前記カンチレバーの変位量を検出することによって凹凸情報を取得する原子間力顕微鏡であることが好ましい。   In addition, the contact mark measuring means is configured to detect unevenness by detecting a displacement amount of the cantilever which is provided at the tip of the cantilever and is displaced by an atomic force acting between the scanning probe and the electrode pad. It is preferably an atomic force microscope that acquires information.

本発明のウエハプローバによれば、ウエハ上に形成された半導体集積回路の電極パッドに電極プローブを接触させた後、該電極パッドに形成される接触痕の深さを測定し、測定された接触痕の深さに基づいて電極プローブと電極パッドとの接触圧を補正するので、垂直型・カンチレバー型などのプローブカードの形式に左右されず、接触圧を適切に調整することができる。   According to the wafer prober of the present invention, after the electrode probe is brought into contact with the electrode pad of the semiconductor integrated circuit formed on the wafer, the depth of the contact mark formed on the electrode pad is measured, and the measured contact Since the contact pressure between the electrode probe and the electrode pad is corrected based on the depth of the mark, the contact pressure can be appropriately adjusted regardless of the type of probe card such as a vertical type or a cantilever type.

図1は、ウエハテスト時に使用するウエハプローバ10およびテスタ11の構成を示す。ウエハプローバ10は、ウエハ12上に形成されたICの電極パッド配置に合わせて配設された電極プローブ13を有するプローブカード14と、ウエハ12をICの形成面12aを上方に向けて保持するウエハチャック15と、ウエハチャック15を水平方向(XY方向)に水平移動させる水平移動機構16と、ウエハチャック15を垂直方向(Z方向)に昇降移動させる昇降移動機構17と、水平移動機構16および昇降移動機構17を保持するベース18と、プローブカード14に対してY方向に並設され、ICの各電極パッド表面の凹凸を計測する走査型プローブ顕微鏡19と、不図示のケーブル等を介して各部を統括的に制御する制御部20とを備え、それらは筐体21に収容されている。   FIG. 1 shows the configuration of a wafer prober 10 and a tester 11 used during a wafer test. The wafer prober 10 includes a probe card 14 having electrode probes 13 arranged in accordance with the arrangement of electrode pads of the IC formed on the wafer 12, and a wafer for holding the wafer 12 with the IC formation surface 12a facing upward. The chuck 15, the horizontal movement mechanism 16 that horizontally moves the wafer chuck 15 in the horizontal direction (XY direction), the elevation movement mechanism 17 that moves the wafer chuck 15 up and down in the vertical direction (Z direction), the horizontal movement mechanism 16, and the elevation A base 18 that holds the moving mechanism 17, a scanning probe microscope 19 that is juxtaposed in the Y direction with respect to the probe card 14 and measures the unevenness of each electrode pad surface of the IC, and each part via a cable (not shown) And a control unit 20 that comprehensively controls the control unit 20.

プローブカード14は、垂直型プローブカードとして構成されており、タングステン等の金属で形成された電極プローブ13が、ウエハチャック15に保持されたウエハ12の表面12aに対してほぼ垂直(Z方向)となるように取り付けられている。なお、プローブカード14は、垂直型に限られず、カンチレバー型としてもよい。   The probe card 14 is configured as a vertical probe card, and the electrode probe 13 formed of a metal such as tungsten is substantially perpendicular (Z direction) to the surface 12 a of the wafer 12 held by the wafer chuck 15. It is attached to become. The probe card 14 is not limited to the vertical type, and may be a cantilever type.

水平移動機構16は、ウエハチャック15を、実線で示す「針当て位置」(第1の位置)と、2点鎖線で示す「針跡計測位置」(第2の位置)との間で移動させるとともに、針当て位置にてプローブカード14の電極プローブ13がウエハ12に形成された所望のICの電極パッド上に位置するように位置決めを行う。また、水平移動機構16は、針跡計測位置においてもウエハチャック15の水平位置を調整し、所望のICの電極パッド上に走査型プローブ顕微鏡19が位置するように位置決めを行う。   The horizontal movement mechanism 16 moves the wafer chuck 15 between a “needle contact position” (first position) indicated by a solid line and a “needle trace measurement position” (second position) indicated by a two-dot chain line. At the same time, positioning is performed so that the electrode probe 13 of the probe card 14 is positioned on the electrode pad of the desired IC formed on the wafer 12 at the needle contact position. The horizontal movement mechanism 16 also adjusts the horizontal position of the wafer chuck 15 at the needle mark measurement position, and positions the scanning probe microscope 19 on the electrode pad of a desired IC.

昇降移動機構17は、水平移動機構16によって位置決めが行われた状態で、ウエハチャック15をプローブカード14または走査型プローブ顕微鏡19に対して近接/離間させる。昇降移動機構17は、針当て位置においては、電極プローブ13の先端が物理的に電極パッドに接触する高さに所定のオーバードライブ量を加えた高さまでウエハチャック15を上昇させ、電極プローブ13を電極パッドに押圧(針当て)させる。また、昇降移動機構17は、針跡計測位置においては、ウエハチャック15とともにウエハ12を上昇させ、針当てされたICの電極パッドを、走査型プローブ顕微鏡19に電極プローブに近接させる。   The raising / lowering moving mechanism 17 moves the wafer chuck 15 close to / separated from the probe card 14 or the scanning probe microscope 19 in a state where the positioning is performed by the horizontal moving mechanism 16. The raising / lowering moving mechanism 17 raises the wafer chuck 15 to a height obtained by adding a predetermined overdrive amount to the height at which the tip of the electrode probe 13 physically contacts the electrode pad at the needle contact position, Press (needle contact) the electrode pad. In the needle trace measurement position, the lifting / lowering movement mechanism 17 raises the wafer 12 together with the wafer chuck 15 and brings the electrode pad of the IC applied to the needle close to the scanning probe microscope 19 to the electrode probe.

制御部20は、図2に示すように、移動制御部30、顕微鏡制御部31、針跡深さ判定部32、テスト開始信号出力部33、オーバードライブ量補正部34、およびプローブカード交換指示信号出力部35によって構成されている。   As shown in FIG. 2, the control unit 20 includes a movement control unit 30, a microscope control unit 31, a needle trace depth determination unit 32, a test start signal output unit 33, an overdrive amount correction unit 34, and a probe card replacement instruction signal. The output unit 35 is configured.

移動制御部30は、水平移動機構16および昇降移動機構17の動作を制御する。顕微鏡制御部31は、走査型プローブ顕微鏡19のプローブ走査を制御する。針跡深さ判定部32は、走査型プローブ顕微鏡19によって測定された各電極パッドの針跡深さが規格範囲内であるか否かを判定する。   The movement control unit 30 controls the operations of the horizontal movement mechanism 16 and the elevation movement mechanism 17. The microscope control unit 31 controls probe scanning of the scanning probe microscope 19. The needle trace depth determination unit 32 determines whether or not the needle trace depth of each electrode pad measured by the scanning probe microscope 19 is within the standard range.

テスト開始信号出力部33は、針当てされたICの全電極パッドの針跡深さが規格範囲内である場合に、テスト開始信号をテスタ本体22へ出力する。オーバードライブ量補正部34は、針跡深さが規格範囲の上限または下限のいずれか一方を超えている場合に、オーバードライブ量の補正を行う。プローブカード交換指示信号出力部35は、針跡深さが規格範囲の上限および下限をともに超えている場合に、プローブカード交換指示信号をモニタ等の報知装置(図示せず)へ出力する。   The test start signal output unit 33 outputs a test start signal to the tester body 22 when the needle mark depths of all the electrode pads of the IC applied with the needle are within the standard range. The overdrive amount correction unit 34 corrects the overdrive amount when the needle mark depth exceeds either the upper limit or the lower limit of the standard range. The probe card exchange instruction signal output unit 35 outputs a probe card exchange instruction signal to a notification device (not shown) such as a monitor when the needle mark depth exceeds both the upper limit and the lower limit of the standard range.

また、移動制御部30は、所定のオーバードライブ量に基づいて昇降移動機構17を制御し、針当てを行わせるが、オーバードライブ量補正部34によってオーバードライブ量の補正が行われた場合には、このーバードライブ量に基づいて昇降移動機構17を制御する。   Further, the movement control unit 30 controls the up-and-down movement mechanism 17 based on a predetermined overdrive amount to perform needle contact, but when the overdrive amount is corrected by the overdrive amount correction unit 34, The lifting / lowering mechanism 17 is controlled based on the amount of overdrive.

図1に戻り、テスタ11は、テスタ本体22と、回動軸23を介してテスタ本体22に接続され回動軸23を支点として回動するテストヘッド24と、テストヘッド24の下面に接続され、ウエハプローバ10のプローブカード14と電気信号をやり取りするためのパフォーマンスボード25とを備える。テストヘッド24は、メンテナンスやプローブカード14の交換の際にウエハプローバ10から引き離せるようになっており、プローブカード14の端子とパフォーマンスボード25の端子はバネを使用した接続端子機構、いわゆるポゴピン構造を有する。   Returning to FIG. 1, the tester 11 is connected to the tester main body 22, a test head 24 connected to the tester main body 22 via the rotating shaft 23, and rotating on the rotating shaft 23 as a fulcrum, and to the lower surface of the test head 24. A performance board 25 for exchanging electrical signals with the probe card 14 of the wafer prober 10 is provided. The test head 24 can be pulled away from the wafer prober 10 at the time of maintenance or replacement of the probe card 14, and the terminal of the probe card 14 and the terminal of the performance board 25 are connection terminal mechanisms using springs, so-called pogo pins. It has a structure.

テスタ本体22には、コンピュータ(図示せず)が内蔵されており、テスト時には、コンピュータに格納されたテストプログラムに基づいてテストヘッド24を制御し、テスト信号の発生を行わせる。テストヘッド24は、発生したテスト信号をパフォーマンスボード25およびプローブカード14を介してウエハ12内のテスト対象のICに入力する。テスト対象のICからの出力信号は、テスタ本体22に戻され、テスタ本体22は、該ICの良否判定を行う。   The tester body 22 has a built-in computer (not shown). During the test, the test head 24 is controlled based on a test program stored in the computer to generate a test signal. The test head 24 inputs the generated test signal to the test target IC in the wafer 12 via the performance board 25 and the probe card 14. The output signal from the test target IC is returned to the tester main body 22, and the tester main body 22 determines whether the IC is good or bad.

図3は、ウエハ12の構成を示す。ウエハ12は、ほぼ円盤状に形成された半導体シリコンであって、その表面12aには、2次元マトリクス状にIC40が形成されている。このIC40の具体例としては、CPUやマイコン等のロジックIC、DRAMやフラッシュEEPROM等のメモリIC、CCDやCMOSセンサ等のイメージセンサなどが挙げられる。IC40は、矩形であり、対向する2辺に沿って電極パッド41が等間隔に配設されている。電極パッド41は、内部回路に信号を入出力するための外部電極である。なお、ウエハ12上に設けるIC40の数および配置、IC40上に設ける電極パッド41の数および配置は、上記の例に限られず、IC40の種類によって適宜変更される。   FIG. 3 shows the configuration of the wafer 12. The wafer 12 is semiconductor silicon formed in a substantially disk shape, and ICs 40 are formed in a two-dimensional matrix on the surface 12a. Specific examples of the IC 40 include a logic IC such as a CPU and a microcomputer, a memory IC such as a DRAM and a flash EEPROM, and an image sensor such as a CCD and a CMOS sensor. The IC 40 has a rectangular shape, and electrode pads 41 are arranged at equal intervals along two opposing sides. The electrode pad 41 is an external electrode for inputting / outputting a signal to / from the internal circuit. Note that the number and arrangement of the ICs 40 provided on the wafer 12 and the number and arrangement of the electrode pads 41 provided on the IC 40 are not limited to the above example, and are appropriately changed depending on the type of the IC 40.

図4は、電極パッド41形成部分のウエハ12の断面を示す。電極パッド41の形成部分において、ウエハ12の基板42上には、第1層間絶縁膜43が積層されており、この第1層間絶縁膜43の上には、IC40内の内部回路と接続された配線層44が積層されている。第1層間絶縁膜43および配線層44の上には、配線層44を露呈させるための開口45aを有する第2層間絶縁膜45が積層されている。そして、開口44aを覆うように、配線層44の上には、電極パッド41が形成され、電極パッド41の周囲には、保護膜46が設けられている。基板42はシリコン、第1および第2層間絶縁膜43,45はシリコン酸化物、配線層44および電極パッド41はアルミニウム、保護膜46はシリコン窒化物によって形成されている。なお、各部の形成材料はこれに限られず、適宜変更してよい。   FIG. 4 shows a cross section of the wafer 12 where the electrode pad 41 is formed. In the portion where the electrode pad 41 is formed, a first interlayer insulating film 43 is laminated on the substrate 42 of the wafer 12. The first interlayer insulating film 43 is connected to an internal circuit in the IC 40. A wiring layer 44 is laminated. A second interlayer insulating film 45 having an opening 45 a for exposing the wiring layer 44 is laminated on the first interlayer insulating film 43 and the wiring layer 44. An electrode pad 41 is formed on the wiring layer 44 so as to cover the opening 44 a, and a protective film 46 is provided around the electrode pad 41. The substrate 42 is made of silicon, the first and second interlayer insulating films 43 and 45 are made of silicon oxide, the wiring layer 44 and the electrode pad 41 are made of aluminum, and the protective film 46 is made of silicon nitride. In addition, the forming material of each part is not restricted to this, You may change suitably.

ウエハテスト時には、電極プローブ13が電極パッド41中央部の垂直上方に位置するように位置決めされ、電極プローブ13の先端が電極パッド41の表面に対して垂直に押し付けられる。電極パッド41は、約800nm程度の厚さであり、その表面は酸化され、100nm程度の膜厚の酸化皮膜41aが形成されている。電極プローブ13は、図5に示すように、電極パッド41の表面の酸化皮膜41aを突き破り、電極パッド41に、オーバードライブ量に応じた深さの針跡41bを形成する。針跡41bの平面形状は、ほぼ円形である。なお、プローブカード14がカンチレバー型として構成されている場合には、電極プローブが電極パッド表面に対して斜めに接触するため、針跡の平面形状は、楕円に近い形状となる。   During the wafer test, the electrode probe 13 is positioned so as to be positioned vertically above the center of the electrode pad 41, and the tip of the electrode probe 13 is pressed perpendicularly to the surface of the electrode pad 41. The electrode pad 41 has a thickness of about 800 nm, and the surface thereof is oxidized to form an oxide film 41a having a thickness of about 100 nm. As shown in FIG. 5, the electrode probe 13 breaks through the oxide film 41 a on the surface of the electrode pad 41 to form a needle trace 41 b having a depth corresponding to the overdrive amount on the electrode pad 41. The planar shape of the needle mark 41b is substantially circular. When the probe card 14 is configured as a cantilever type, the electrode probe is in contact with the electrode pad surface obliquely, so that the planar shape of the needle trace is a shape close to an ellipse.

図6は、走査型プローブ顕微鏡19の構成を示す。走査型プローブ顕微鏡19は、先端部分に走査プローブ50が設けられたカンチレバー51と、カンチレバー51の基端部分を支持した支持部52と、支持部52に固設され、カンチレバー51の変位を測定する変位測定装置53と、支持部52をZ方向に移動させるZ方向圧電体54と、支持部52をXY方向に移動させるXY方向圧電体55と、Z方向圧電体54およびXY方向圧電体55を駆動する圧電体駆動装置56と、変位測定装置53から変位測定信号を受け取り、カンチレバー51の変位を一定に保つようにZ方向圧電体54を駆動するための制御信号(電圧信号)を生成する制御信号発生回路57とを備えている。   FIG. 6 shows the configuration of the scanning probe microscope 19. The scanning probe microscope 19 measures a displacement of the cantilever 51, a cantilever 51 provided with a scanning probe 50 at a distal end portion, a support portion 52 that supports a proximal end portion of the cantilever 51, and a support portion 52. A displacement measuring device 53, a Z-direction piezoelectric body 54 that moves the support portion 52 in the Z direction, an XY-direction piezoelectric body 55 that moves the support portion 52 in the XY direction, a Z-direction piezoelectric body 54, and an XY-direction piezoelectric body 55. Control that receives a displacement measurement signal from the piezoelectric drive device 56 to be driven and the displacement measurement device 53 and generates a control signal (voltage signal) for driving the Z-direction piezoelectric member 54 so as to keep the displacement of the cantilever 51 constant. And a signal generation circuit 57.

走査プローブ50は、測定対象物である電極パッド41の表面に向けて、カンチレバー51の先端の下面側に取り付けられている。走査プローブ50と電極パッド41とは離間され、この離間距離に応じた原子間力が、走査プローブ50と電極パッド41との間に生じる。この原子間力の作用により、カンチレバー51は、たわみ、変位する。   The scanning probe 50 is attached to the lower surface side of the tip of the cantilever 51 toward the surface of the electrode pad 41 that is a measurement object. The scanning probe 50 and the electrode pad 41 are separated from each other, and an atomic force corresponding to the separation distance is generated between the scanning probe 50 and the electrode pad 41. The cantilever 51 is deflected and displaced by the action of the atomic force.

変位測定装置53は、半導体レーザ53aと分割フォトダイオード53bとからなる。半導体レーザ53aは、カンチレバー51の先端部分の上面にレーザ光を照射する。分割フォトダイオード53bは、カンチレバー51によって反射されたレーザ光を受光する。分割フォトダイオード53bが受光するレーザ光の位置は、カンチレバー51のたわみ量によって変化し、受光した位置に応じた信号を変位測定信号として制御信号発生回路57に入力する。   The displacement measuring device 53 includes a semiconductor laser 53a and a split photodiode 53b. The semiconductor laser 53 a irradiates the upper surface of the tip portion of the cantilever 51 with laser light. The divided photodiode 53b receives the laser beam reflected by the cantilever 51. The position of the laser beam received by the split photodiode 53b varies depending on the amount of deflection of the cantilever 51, and a signal corresponding to the received position is input to the control signal generation circuit 57 as a displacement measurement signal.

圧電体駆動装置56は、XY方向圧電体55を駆動して、支持部52に支持されたカンチレバー51を、電極パッド41表面にほぼ平行なXY方向に沿って2次元的に移動させるとともに、制御信号発生回路57からの制御信号に基づいてZ方向圧電体54を駆動し、カンチレバー51の変位を一定(つまり、走査プローブ50と電極パッド41との離間距離を一定)とする。   The piezoelectric body driving device 56 drives the XY direction piezoelectric body 55 to move the cantilever 51 supported by the support portion 52 two-dimensionally along the XY direction substantially parallel to the surface of the electrode pad 41 and performs control. The Z-direction piezoelectric body 54 is driven based on a control signal from the signal generation circuit 57, and the displacement of the cantilever 51 is made constant (that is, the separation distance between the scanning probe 50 and the electrode pad 41 is made constant).

制御信号発生回路57から出力される制御信号が電極パッド41表面の凹凸情報に相当し、この制御信号は、ウエハプローバ10の制御部20内の針跡深さ判定部32に入力される。また、制御部20内の顕微鏡制御部31は、圧電体駆動装置56を介してXY方向圧電体55を制御する。制御部20は、顕微鏡制御部31によって走査プローブ50をXY方向に走査しながら、電極パッド41表面の凹凸情報を取得し、針跡深さ判定部32により、針跡41bの深さdの判定(規格範囲との比較判定)を行う。なお、深さdは、電極パッド41表面から、針跡41bの最深部までの距離である。   The control signal output from the control signal generation circuit 57 corresponds to the unevenness information on the surface of the electrode pad 41, and this control signal is input to the needle trace depth determination unit 32 in the control unit 20 of the wafer prober 10. The microscope control unit 31 in the control unit 20 controls the XY direction piezoelectric body 55 via the piezoelectric body driving device 56. The control unit 20 acquires unevenness information on the surface of the electrode pad 41 while scanning the scanning probe 50 in the X and Y directions by the microscope control unit 31, and determines the depth d of the needle track 41 b by the needle track depth determination unit 32. (Comparison with the standard range). The depth d is a distance from the surface of the electrode pad 41 to the deepest portion of the needle trace 41b.

次に、以上のように構成されたウエハプローバ10の動作を、図7のフローチャートを用いて説明する。まず、不図示のローダ部にセットされたウエハ12が、ウエハチャック15上に移送され、IC40の形成面が上向きとされた状態で、ウエハチャック15により保持される(ステップS1)。ウエハ12を保持したウエハチャック15は、プローブカード14下の針当て位置に移動する(ステップS2)。このとき、ウエハチャック15の位置は、XY方向に調整が行われ、ウエハ12上の第1のIC40a(図3参照)の電極パッド41上に、プローブカード14の各電極プローブ13が位置するように位置合わせが行われる(ステップS3)。   Next, the operation of the wafer prober 10 configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the wafer 12 set in a loader unit (not shown) is transferred onto the wafer chuck 15 and held by the wafer chuck 15 with the IC 40 formation surface facing upward (step S1). The wafer chuck 15 holding the wafer 12 moves to the needle contact position under the probe card 14 (step S2). At this time, the position of the wafer chuck 15 is adjusted in the XY directions so that the electrode probes 13 of the probe card 14 are positioned on the electrode pads 41 of the first IC 40a (see FIG. 3) on the wafer 12. Is aligned (step S3).

次いで、移動制御部30は、予め設定された所定のオーバードライブ量の設定値に基づいて昇降移動機構17を制御し、ウエハチャック15の高さ基準位置を調節した上で、ウエハチャック15を所定量だけZ方向に上昇させ、各電極プローブ13と相対応する電極パッド41との針当てを実行する(ステップS4)。このとき、電極プローブ13には、テスト信号は供給されず、物理的な針当てのみが行われる。   Next, the movement control unit 30 controls the elevation moving mechanism 17 based on a preset value of a predetermined overdrive amount, adjusts the height reference position of the wafer chuck 15, and then moves the wafer chuck 15. A certain amount is raised in the Z direction, and needle contact with each electrode probe 13 and the corresponding electrode pad 41 is executed (step S4). At this time, a test signal is not supplied to the electrode probe 13 and only physical needle contact is performed.

この針当て後、ウエハチャック15は降下し、ウエハ12を保持したまま水平移動により、走査型プローブ顕微鏡19下の針跡計測位置に移動される(ステップS5)。このとき、ウエハチャック15の位置は、XY方向に調整が行われ、針当てがなされたIC40aが走査型プローブ顕微鏡19下に位置するように位置合わせが行われる。   After this stylus contact, the wafer chuck 15 is lowered and moved to the needle mark measurement position under the scanning probe microscope 19 by horizontal movement while holding the wafer 12 (step S5). At this time, the position of the wafer chuck 15 is adjusted in the X and Y directions, and alignment is performed so that the IC 40 a subjected to the needle contact is positioned under the scanning probe microscope 19.

次いで、ウエハチャック15は、Z方向に上昇し、走査型プローブ顕微鏡19の走査プローブ50がIC40aの1つの電極パッド41に近接される。この状態で、走査型プローブ顕微鏡19が動作制御され、走査プローブ50により該電極パッド41の表面が走査されるとともに、凹凸情報が取得される。1つの電極パッド41について走査が終了すると、走査プローブ50がIC40aの他の電極パッド41に近接され、同様に走査が行われる。この動作が繰り返し行われ、IC40aの各電極パッド41表面の凹凸が計測される(ステップS6)。   Next, the wafer chuck 15 is raised in the Z direction, and the scanning probe 50 of the scanning probe microscope 19 is brought close to one electrode pad 41 of the IC 40a. In this state, the operation of the scanning probe microscope 19 is controlled, the surface of the electrode pad 41 is scanned by the scanning probe 50, and unevenness information is acquired. When scanning is completed for one electrode pad 41, the scanning probe 50 is brought close to the other electrode pad 41 of the IC 40a, and scanning is performed in the same manner. This operation is repeated, and the unevenness on the surface of each electrode pad 41 of the IC 40a is measured (step S6).

各電極パッド41の走査が終了すると、ウエハチャック15は降下し、ウエハ12を保持したまま水平移動により、針当て位置に移動される(ステップS7)。このとき、同時に、走査型プローブ顕微鏡19内の制御信号発生回路57から各電極パッド41の凹凸情報が、制御部20内の針跡深さ判定部32に入力され、各電極パッド41の針跡深さdが規格範囲内であるか否かが判定される(ステップS8)。なお、針跡深さの規格範囲としては、電極パッド41の膜厚の1/3〜1/2の範囲とすることが好ましい。本実施形態では、電極パッド41の膜厚を約800nmとしており、好ましい規格範囲は、約270nm〜400nmの範囲である。   When the scanning of each electrode pad 41 is completed, the wafer chuck 15 is lowered and moved to the needle contact position by horizontal movement while holding the wafer 12 (step S7). At the same time, the unevenness information of each electrode pad 41 is input from the control signal generation circuit 57 in the scanning probe microscope 19 to the needle trace depth determination unit 32 in the control unit 20, and the needle trace of each electrode pad 41 is input. It is determined whether or not the depth d is within the standard range (step S8). The standard range of the needle mark depth is preferably in the range of 1/3 to 1/2 of the film thickness of the electrode pad 41. In this embodiment, the film thickness of the electrode pad 41 is about 800 nm, and a preferable standard range is a range of about 270 nm to 400 nm.

図8(A)に示すように、IC40aの各電極パッド41の針跡深さd(A〜Jとして区別している)が規格範囲に収まっている場合(ステップS8のYES判定)には、テスト開始信号出力部35からテスタ本体22にテスト開始信号が送信される(ステップS9)。この後、上記と同様な針当てが所望のIC40に対して行われるとともに、テスタ本体22は、テストヘッド24にテスト信号の供給を開始させ、針当て中のIC40のテストを実行する(ステップS10)。なお、このとき、針跡深さの検査を行ったウエハに対してそのままテストを開始してもよいし、また、テスト開始前に新たなウエハに変更してもよい。   As shown in FIG. 8A, when the needle mark depth d (distinguished as A to J) of each electrode pad 41 of the IC 40a is within the standard range (YES determination in step S8), a test is performed. A test start signal is transmitted from the start signal output unit 35 to the tester body 22 (step S9). Thereafter, needle contact similar to that described above is performed on the desired IC 40, and the tester body 22 starts supplying the test signal to the test head 24 and executes the test of the IC 40 during needle contact (step S10). ). At this time, the test may be started as it is for the wafer subjected to the inspection of the needle trace depth, or may be changed to a new wafer before the test is started.

一方、針跡深さdが規格範囲に収まっていない場合(ステップS8のNO判定)には、針跡深さ判定部32により、さらに、規格範囲の上限および下限をともに超えているか否かが判定される(ステップS11)。図8(B)に示すように、上限および下限を超えた針跡深さdが存在する場合(ステップS11のYES判定)には、オーバードライブ量の補正によって対処することができず、使用中のプローブカード14は、電極プローブ13の配列不良(NG)と判断される(ステップS12)。このとき、プローブカード交換指示信号出力部35からモニタ等の報知装置にプローブカード交換指示信号が送信され、作業者にプローブカード14の交換が指示される。   On the other hand, when the needle trace depth d is not within the standard range (NO determination in step S8), the needle trace depth determination unit 32 further determines whether both the upper limit and the lower limit of the standard range are exceeded. Determination is made (step S11). As shown in FIG. 8B, when the needle trace depth d exceeds the upper limit and the lower limit (YES determination in step S11), it cannot be dealt with by correcting the overdrive amount, and is in use. The probe card 14 is determined to be defective (NG) of the electrode probes 13 (step S12). At this time, a probe card replacement instruction signal is transmitted from the probe card replacement instruction signal output unit 35 to a notification device such as a monitor, and the operator is instructed to replace the probe card 14.

そして、規格範囲の上限または下限のいずれか一方を越えている場合(ステップS11のNO判定)には、オーバードライブ量補正部34により、オーバードライブ量が補正される(ステップS13)。具体的には、図9(A)に示すように、針跡深さdが規格範囲の下限を下回っている場合には、オーバードライブ量が小さすぎ、電極プローブ13と電極パッド41との電気的な接触性が問題となるため、補正によりオーバードライブ量が増加される。一方、図9(B)に示すように、針跡深さdが規格上限値を上回っている場合には、オーバードライブ量が大きすぎ、電極パッド41下の配線層44や電極パッド41周囲の保護膜46へのダメージが問題となるため、補正によりオーバードライブ量が減少される。   If either the upper limit or the lower limit of the standard range is exceeded (NO determination in step S11), the overdrive amount correction unit 34 corrects the overdrive amount (step S13). Specifically, as shown in FIG. 9A, when the needle trace depth d is below the lower limit of the standard range, the overdrive amount is too small, and the electrical connection between the electrode probe 13 and the electrode pad 41 is reduced. As a result, the amount of overdrive is increased by correction. On the other hand, as shown in FIG. 9B, when the needle mark depth d exceeds the standard upper limit value, the overdrive amount is too large, and the wiring layer 44 under the electrode pad 41 and the surroundings of the electrode pad 41 are Since damage to the protective film 46 becomes a problem, the amount of overdrive is reduced by correction.

この後、第2のIC40b(図3参照)の電極パッド41上に、プローブカード14の各電極プローブ13が位置するように位置合わせが行われ(ステップS14)、ステップS4の針当てに移行する。ステップS4では、補正されたオーバードライブ量に基づいて針当てが行われる。以後、上記の動作が繰り返し行われる。なお、ステップS13にてオーバードライブ量の補正が適正になされた場合には、次の針跡深さの判定(ステップS8)をパスして、テストが開始される。   Thereafter, alignment is performed so that each electrode probe 13 of the probe card 14 is positioned on the electrode pad 41 of the second IC 40b (see FIG. 3) (step S14), and the process proceeds to the needle contact of step S4. . In step S4, needle contact is performed based on the corrected overdrive amount. Thereafter, the above operation is repeated. If the overdrive amount is properly corrected in step S13, the next needle mark depth determination (step S8) is passed and the test is started.

以上説明したように、本発明のウエハプローバ10によれば、ウエハ上に形成されたICの電極パッドに電極プローブを接触させた後、該電極パッドに形成される接触痕の深さを測定し、測定された接触痕の深さに基づいて電極プローブと電極パッドとの接触圧を補正するので、垂直型・カンチレバー型などのプローブカードの形式に左右されず、オーバードライブ量を正確に調整することができる。   As described above, according to the wafer prober 10 of the present invention, after the electrode probe is brought into contact with the electrode pad of the IC formed on the wafer, the depth of the contact mark formed on the electrode pad is measured. Because the contact pressure between the electrode probe and electrode pad is corrected based on the measured contact mark depth, the overdrive amount can be accurately adjusted regardless of the type of probe card such as vertical or cantilever type. be able to.

なお、上記実施形態では、走査型プローブ顕微鏡19は、原子間力顕微鏡として構成して構成されており、カンチレバー51の変位が、光てこ方式によって構成された変位測定装置53によって測定されているが、本発明はこれに限定されず、レーザ干渉方式やトンネル電流検出方式によって構成された変位測定装置によってカンチレバー51の変位を測定してもよい。   In the above embodiment, the scanning probe microscope 19 is configured as an atomic force microscope, and the displacement of the cantilever 51 is measured by the displacement measuring device 53 configured by an optical lever method. The present invention is not limited to this, and the displacement of the cantilever 51 may be measured by a displacement measuring device configured by a laser interference method or a tunnel current detection method.

また、走査型プローブ顕微鏡19は、原子間力顕微鏡に限られず、走査プローブと電極パッドとの間に流れるトンネル電流に基づいて凹凸情報を取得する走査型トンネル顕微鏡として構成することも可能である。   Further, the scanning probe microscope 19 is not limited to an atomic force microscope, and can also be configured as a scanning tunnel microscope that acquires unevenness information based on a tunnel current flowing between the scanning probe and the electrode pad.

テスタおよびウエハプローバの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of a tester and a wafer prober. 制御部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a control part. ウエハの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of a wafer. ウエハの電極パッド部分の断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross section of the electrode pad part of a wafer. 針当て時の電極パッドの断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross section of the electrode pad at the time of needle | hook contact. 走査型プローブ顕微鏡の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of a scanning probe microscope. ウエハプローバの動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of a wafer prober. 針跡深さの測定データを例示するグラフであり、(A)は、測定値が規格範囲内に入っている場合、(B)は、測定値が規格範囲の上限および下限を超えている場合を示す。It is a graph illustrating measurement data of needle trace depth, (A) is when the measured value is within the standard range, (B) is when the measured value exceeds the upper and lower limits of the standard range Indicates. 針跡深さの測定データを例示するグラフであり、(A)は、測定値が規格下限を超えている場合、(B)は、測定値が規格上限を超えている場合を示す。It is a graph which illustrates the measurement data of needle trace depth, (A) shows the case where a measured value exceeds a standard lower limit, and (B) shows the case where a measured value exceeds a standard upper limit.

符号の説明Explanation of symbols

10 ウエハプローバ
11 テスタ
12 ウエハ
13 電極プローブ
14 プローブカード
15 ウエハチャック(ウエハ保持手段)
16 水平移動機構(水平移動手段)
17 昇降移動機構(昇降移動手段)
19 走査型プローブ顕微鏡(接触痕計測手段)
20 制御部
30 移動制御部(移動制御手段)
31 顕微鏡制御部
32 針跡深さ判定部(判定手段)
33 テスト開始信号出力部(テスト開始信号出力手段)
34 オーバードライブ量補正部(接触圧補正手段)
35 プローブ交換指示信号出力部(プローブ交換指示信号出力手段)
40 半導体集積回路
41 電極パッド
41a 酸化皮膜
41b 針跡
50 走査プローブ
51 カンチレバー
53 変位測定装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Wafer prober 11 Tester 12 Wafer 13 Electrode probe 14 Probe card 15 Wafer chuck (wafer holding means)
16 Horizontal movement mechanism (horizontal movement means)
17 Elevating / moving mechanism (Elevating / moving means)
19 Scanning probe microscope (contact trace measuring means)
20 control unit 30 movement control unit (movement control means)
31 Microscope control unit 32 Needle mark depth determination unit (determination means)
33 Test start signal output unit (test start signal output means)
34 Overdrive amount correction unit (contact pressure correction means)
35 Probe replacement instruction signal output unit (probe replacement instruction signal output means)
40 Semiconductor Integrated Circuit 41 Electrode Pad 41a Oxide Film 41b Needle Trace 50 Scanning Probe 51 Cantilever 53 Displacement Measuring Device

Claims (8)

ウエハ上に形成された半導体集積回路の電極パッドにプローブカードの電極プローブを所定の接触圧で接触させ、前記プローブカードを通してテスタとの間で信号の授受を行うウエハプローバにおいて、
前記電極プローブとの接触によって前記電極パッドの表面に生じた接触痕の深さを計測する接触痕計測手段と、
前記接触痕計測手段で計測された接触痕の深さが規格範囲内であるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により接触痕の深さが前記規格範囲外であることが判定されたときに、前記接触圧を補正する接触圧補正手段と、
を備えたことを特徴とするウエハプローバ。
In a wafer prober that sends and receives signals to and from a tester through the probe card by bringing the electrode probe of the probe card into contact with the electrode pad of the semiconductor integrated circuit formed on the wafer at a predetermined contact pressure,
Contact trace measuring means for measuring the depth of the contact trace generated on the surface of the electrode pad by contact with the electrode probe;
Determining means for determining whether or not the depth of the contact mark measured by the contact mark measuring means is within a standard range;
Contact pressure correction means for correcting the contact pressure when the determination means determines that the depth of the contact mark is outside the standard range;
A wafer prober characterized by comprising:
前記プローブカードと前記接触痕計測手段とを並設し、
前記ウエハを前記半導体集積回路の形成面を上方に向けて保持するウエハ保持手段と、
前記ウエハ保持手段を、前記プローブカードの下の第1の位置と前記接触痕計測手段の下の第2の位置との間で水平移動させる水平移動手段と、
前記ウエハ保持手段を昇降移動させる昇降移動手段と、
前記水平移動手段および前記昇降移動手段を制御し、前記ウエハ保持手段を前記第1の位置にて昇降移動させ、前記接触圧に基づいて前記電極パッドと前記電極プローブとを接触させた後、前記ウエハ保持手段を前記第1の位置から退避させ、前記第2の位置へ移動させる移動制御手段と、
を設けたことを特徴とする請求項1記載のウエハプローバ。
The probe card and the contact trace measuring means are arranged side by side,
Wafer holding means for holding the wafer with the formation surface of the semiconductor integrated circuit facing upward;
Horizontal moving means for horizontally moving the wafer holding means between a first position under the probe card and a second position under the contact mark measuring means;
Elevating and moving means for moving the wafer holding means up and down;
Controlling the horizontal movement means and the elevation movement means, moving the wafer holding means up and down at the first position, and contacting the electrode pad and the electrode probe based on the contact pressure; Movement control means for retracting the wafer holding means from the first position and moving the wafer holding means to the second position;
The wafer prober according to claim 1, wherein:
前記接触痕の深さが前記規格範囲内である場合に、前記テスタにテスト信号の供給を開始させるためのテスト開始信号を出力するテスト開始信号出力手段を設けたことを特徴とする請求項1または2記載のウエハプローバ。   The test start signal output means for outputting a test start signal for starting the test signal supply to the tester when the depth of the contact mark is within the standard range is provided. Or the wafer prober of 2. 前記電極パッドは、前記半導体集積回路内に複数設けられており、前記プローブカードには、前記電極プローブが前記各電極パッドに応じて複数設けられていることを特徴とする請求項1ないし3いずれか記載のウエハプローバ。   4. The electrode pad according to claim 1, wherein a plurality of electrode pads are provided in the semiconductor integrated circuit, and a plurality of electrode probes are provided on the probe card in accordance with the electrode pads. Or a wafer prober. 前記各電極パッドの前記接触痕の深さがばらつき、前記規格範囲の上限および下限をともに超えている場合に、前記プローブカードの交換を指示するためのプローブカード交換指示信号を出力するプローブカード交換指示信号出力手段を設けたことを特徴とする請求項4記載のウエハプローバ。   Probe card replacement for outputting a probe card replacement instruction signal for instructing replacement of the probe card when the depth of the contact mark of each electrode pad varies and exceeds both the upper limit and the lower limit of the standard range 5. A wafer prober according to claim 4, further comprising instruction signal output means. 前記移動制御手段は、前記各電極パッドの前記接触痕の深さがばらつき、前記規格範囲の上限または下限のいずれか一方を超えている場合に、前記ウエハ内の他の半導体集積回路上に前記電極プローブが位置するように前記ウエハ保持手段の位置合わせを行い、前記接触痕計測手段によって補正された前記接触圧に基づいて該半導体集積回路の電極パッドを前記電極プローブに接触させることを特徴とする請求項4または5記載のウエハプローバ。   When the depth of the contact mark of each electrode pad varies and exceeds one of the upper limit and the lower limit of the standard range, the movement control unit is arranged on the other semiconductor integrated circuit in the wafer. The wafer holding means is aligned so that the electrode probe is positioned, and the electrode pad of the semiconductor integrated circuit is brought into contact with the electrode probe based on the contact pressure corrected by the contact mark measuring means. A wafer prober according to claim 4 or 5. 前記接触痕計測手段は、走査プローブを前記電極パッドの表面から離間させた状態で走査を行い、前記走査プローブと前記電極パッドとの間に作用する力または電流に基づいて凹凸情報を取得する走査型プローブ顕微鏡であることを特徴とする請求項1ないし6いずれか記載のウエハプローバ。   The contact mark measuring means performs scanning in a state where the scanning probe is separated from the surface of the electrode pad, and obtains unevenness information based on a force or current acting between the scanning probe and the electrode pad. 7. The wafer prober according to claim 1, wherein the wafer prober is a scanning probe microscope. 前記接触痕計測手段は、前記走査プローブがカンチレバーの先端に設けられ、前記走査プローブと前記電極パッドとの間に作用する原子間力により変位する前記カンチレバーの変位量を検出することによって凹凸情報を取得する原子間力顕微鏡であることを特徴とする請求項7記載のウエハプローバ。   The contact mark measuring means detects unevenness information by detecting a displacement amount of the cantilever that is displaced by an atomic force acting between the scanning probe and the electrode pad, the scanning probe being provided at a tip of the cantilever. 8. The wafer prober according to claim 7, wherein the wafer prober is an atomic force microscope to be acquired.
JP2006198315A 2006-07-20 2006-07-20 Wafer prober Pending JP2008028103A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006198315A JP2008028103A (en) 2006-07-20 2006-07-20 Wafer prober

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006198315A JP2008028103A (en) 2006-07-20 2006-07-20 Wafer prober

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008028103A true JP2008028103A (en) 2008-02-07

Family

ID=39118439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006198315A Pending JP2008028103A (en) 2006-07-20 2006-07-20 Wafer prober

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008028103A (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010112919A (en) * 2008-11-10 2010-05-20 Micronics Japan Co Ltd Probe unit for electrical inspection, electrical inspection device, and lighting inspection device
KR101024893B1 (en) 2008-05-01 2011-03-31 가부시키가이샤 도쿄 웰드 Work characteristic measuring device and work characteristic measuring method
KR101059603B1 (en) 2008-05-15 2011-08-25 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 How to Calibrate Probe Devices and Contact Positions
CN111146103A (en) * 2018-11-06 2020-05-12 长鑫存储技术有限公司 Wafer detection method and detection equipment
CN114252761A (en) * 2021-12-28 2022-03-29 北京半导体专用设备研究所(中国电子科技集团公司第四十五研究所) Probe equipment needle mark control device suitable for ultralow temperature environment
CN114295959A (en) * 2021-12-17 2022-04-08 珠海市科迪电子科技有限公司 Double-line driving chip testing method and device
CN116342590A (en) * 2023-05-24 2023-06-27 合肥晶合集成电路股份有限公司 Method and device for detecting wafer test needle mark
CN117706316A (en) * 2024-02-06 2024-03-15 合肥晶合集成电路股份有限公司 Wafer testing method, device, equipment and medium of probe station
CN118409181A (en) * 2024-06-26 2024-07-30 无锡奇众电子科技有限公司 Full-automatic test probe equipment of semiconductor
CN118818403A (en) * 2024-09-13 2024-10-22 道格特半导体科技(江苏)有限公司 A probe card detection method and system for confirming needle puncture marks

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101024893B1 (en) 2008-05-01 2011-03-31 가부시키가이샤 도쿄 웰드 Work characteristic measuring device and work characteristic measuring method
KR101059603B1 (en) 2008-05-15 2011-08-25 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 How to Calibrate Probe Devices and Contact Positions
JP2010112919A (en) * 2008-11-10 2010-05-20 Micronics Japan Co Ltd Probe unit for electrical inspection, electrical inspection device, and lighting inspection device
CN111146103A (en) * 2018-11-06 2020-05-12 长鑫存储技术有限公司 Wafer detection method and detection equipment
CN114295959A (en) * 2021-12-17 2022-04-08 珠海市科迪电子科技有限公司 Double-line driving chip testing method and device
CN114252761B (en) * 2021-12-28 2023-06-06 北京半导体专用设备研究所(中国电子科技集团公司第四十五研究所) Probe mark control device of probe equipment suitable for ultralow temperature environment
CN114252761A (en) * 2021-12-28 2022-03-29 北京半导体专用设备研究所(中国电子科技集团公司第四十五研究所) Probe equipment needle mark control device suitable for ultralow temperature environment
CN116342590A (en) * 2023-05-24 2023-06-27 合肥晶合集成电路股份有限公司 Method and device for detecting wafer test needle mark
CN116342590B (en) * 2023-05-24 2023-11-03 合肥晶合集成电路股份有限公司 Method and device for detecting wafer test needle mark
CN117706316A (en) * 2024-02-06 2024-03-15 合肥晶合集成电路股份有限公司 Wafer testing method, device, equipment and medium of probe station
CN117706316B (en) * 2024-02-06 2024-04-09 合肥晶合集成电路股份有限公司 Wafer testing method, device, equipment and medium of probe station
CN118409181A (en) * 2024-06-26 2024-07-30 无锡奇众电子科技有限公司 Full-automatic test probe equipment of semiconductor
CN118818403A (en) * 2024-09-13 2024-10-22 道格特半导体科技(江苏)有限公司 A probe card detection method and system for confirming needle puncture marks

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4950719B2 (en) Probe tip position detection method, alignment method, needle tip position detection device, and probe device
JP5295588B2 (en) Probe card tilt adjustment method, probe card tilt detection method, and program recording medium recording probe card tilt detection method
US8130004B2 (en) Probe apparatus and method for correcting contact position by adjusting overdriving amount
JP2008243861A (en) Inspection apparatus and inspection method
JP4339631B2 (en) Inspection method and inspection apparatus
US7626406B2 (en) Probing method, probe apparatus and storage medium
KR20100101451A (en) Apparatus and method for testing semiconductor device
JP2005079253A (en) Inspection method and inspection apparatus
JP2008028103A (en) Wafer prober
JP5529605B2 (en) Wafer chuck tilt correction method and probe apparatus
CN110770885B (en) Probe device and stitch transfer method
JP4156968B2 (en) Probe apparatus and alignment method
JP2006186130A (en) Semiconductor inspection equipment
JP4246010B2 (en) Inspection device
JP2011108695A (en) Semiconductor inspection device, method of inspecting semiconductor device, and inspection program of semiconductor device
JP2008192861A (en) Semiconductor inspection apparatus and semiconductor inspection method
JP2009164298A (en) Tilt adjusting device for placement body and probe device
JP2006177787A (en) Needle pressure adjustment probe card, probe needle needle pressure adjustment method, and semiconductor device characteristic inspection method
JP2004342676A (en) Semiconductor wafer inspection method and semiconductor wafer inspection apparatus
TWI903032B (en) Setting method and inspection device
JP2006023229A (en) Probe card quality evaluation method and apparatus, and probe inspection method
JP2025134442A (en) Semiconductor device handling equipment and semiconductor device testing equipment
JP2008227124A (en) Semiconductor device and measuring method thereof
JP2008084929A (en) Inspection device adjustment method and semiconductor device inspection method
JP2023006993A (en) Inspection device, position adjustment unit and position adjustment method