(57)【要約】【課題】検査対象の電極パッド表面に触れること無く、電極パッド表面の酸化被膜を除去することができる、半導体の電極パッド表面の酸化被膜除去方法および半導体の電極パッド表面の酸化被膜除去装置を提供する。【解決手段】チャンバ内に、半導体と、上記半導体と所定の間隔に平板電極を配置し、さらに、上記半導体と上記平板電極の間に上記半導体に設けられた電極と相対する位置に穴が設けられたメッシュ電極を配置し、チャンバ内を所定のガス雰囲気状態とし、上記平板電極と上記メッシュ電極に電圧を加えて上記平板電極と上記メッシュ電極の間にプラズマを発生させ、上記メッシュ電極に設けられた穴を通じて上記プラズマを上記電極へと誘導し、誘導されたプラズマによって上記電極の表面の酸化被膜を除去する。【選択図】  図１
2010093141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバ内に、半導体と、上記半導体と所定の間隔に平板電極を配置し、さらに、上記半導体と上記平板電極の間に上記半導体に設けられた電極と相対する位置に穴が設けられたメッシュ電極を配置し、チャンバ内を所定のガス雰囲気状態とし、上記平板電極と上記メッシュ電極に電圧を加えて上記平板電極と上記メッシュ電極の間にプラズマを発生させ、上記メッシュ電極に設けられた穴を通じて上記プラズマを上記電極へと誘導し、誘導されたプラズマによって上記電極の表面の酸化被膜を除去することを特徴とする半導体の電極パッド表面の酸化被膜除去方法。
【請求項２】
チャンバと、上記チャンバ内に設けられた平板電極と、上記平板電極と所定の間隔で半導体ウエハをセットするステージと、上記平板電極と上記ステージの間に配置されたメッシュ電極と、上記平板電極と上記メッシュ電極に電圧を印加する電源と、上記チャンバ内を真空雰囲気とする真空ポンプ、あるいは、上記チャンバ内を所定のガス雰囲気とするガス噴射手段を備え、
上記電源で上記平板電極と上記メッシュ電極に電圧を加えて、上記平板電極と上記メッシュ電極の間に発生したプラズマを、上記メッシュ電極に設けられた穴を通じて上記電極へと誘導することを特徴とする半導体の電極パッド表面の酸化被膜除装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体テストの際に検査対象となる半導体の電極パッド表面の酸化被膜除去方法および半導体の電極パッド表面の酸化被膜除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩチップなどの半導体の電気的諸特性の測定は、半導体テストシステムのプローブカードに搭載されたプローブを検査対象となる電極パッドに接触させて行われる。測定の際、電極パッドとプローブとの電気的接続を確保するために、上記電極パッド表面の酸化被膜を除去する必要がある。
【０００３】
従来はプローブカードに所定の荷重を加え、オーバードライブによりプローブの先端で電極パッド表面の酸化被膜を機械的に削り取り、電極パッドの導電部分を露出させることが行われている。
【０００４】
このような、オーバードライブにより電極パッド表面の酸化膜を削り取る場合には、オーバードライブの量が多くなるにつれて増加するスクラブ痕を制御する必要があり特許文献１にも示されているように、プローブ形状に様々な工夫が成されていた。
【特許文献１】特開２００２−３２８１３９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
プローブカードの多ピン化が進む一方で、プローブカードに加えられる荷重には物理的に限度があることから、１本当りのプローブに加えられる荷重には制限があり、また、最近の半導体ウエハは電極パッドの密度が高くなると共に、電極パッド下が脆弱であることから、細いプローブを用いて低荷重で少スクラブコンタクトを行う必要がある。
【０００６】
しかしながら、微小化するプローブでは、十分なコンタクト圧を確保するのが難しいという問題が発生する。また、酸化被膜の機械的破壊に伴って、電極パッド下エレメントを損傷することが考えられる。さらに、プローブ支持基板の強度不足で、多数プローブによる一括検査が難しくなってくる。
【０００７】
そこで、本発明はこのような従来の課題を解決するために、検査前に予め、検査対象の半導体の電極パッド表面に触れること無く、電極パッド表面の酸化被膜を除去することができる、半導体の電極パッド表面の酸化被膜除去方法および半導体の電極パッド表面の酸化被膜除去装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の半導体の電極パッド表面の酸化被膜除去方法は、チャンバ内に、半導体と、上記半導体と所定の間隔に平板電極を配置し、さらに、上記半導体と上記平板電極の間に上記半導体に設けられた電極と相対する位置に穴が設けられたメッシュ電極を配置し、チャンバ内を所定のガス雰囲気状態とし、上記平板電極と上記メッシュ電極に電圧を加えて上記平板電極と上記メッシュ電極の間にプラズマを発生させ、上記メッシュ電極に設けられた穴を通じて上記プラズマを上記電極へと誘導し、誘導されたプラズマによって上記電極の表面の酸化被膜を除去することを特徴とする。
【０００９】
本発明の半導体の電極パッド表面の酸化被膜除去装置は、チャンバと、上記チャンバ内に設けられた平板電極と、上記平板電極と所定の間隔で半導体ウエハをセットするステージと、上記平板電極と上記ステージの間に配置されたメッシュ電極と、上記平板電極と上記メッシュ電極に電圧を印加する電源と、上記チャンバ内を真空雰囲気とする真空ポンプ、あるいは、上記チャンバ内を所定のガス雰囲気とするガス噴射手段を備え、上記電源で上記平板電極と上記メッシュ電極に電圧を加えて、上記平板電極と上記メッシュ電極の間に発生したプラズマを、上記メッシュ電極に設けられた穴を通じて上記電極へと誘導することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の半導体の電極パッド表面の酸化被膜除去方法は、チャンバ内に、半導体と、上記半導体と所定の間隔に平板電極を配置し、さらに、上記半導体と上記平板電極の間に上記半導体に設けられた電極と相対する位置に穴が設けられたメッシュ電極を配置し、チャンバ内を所定のガス雰囲気状態とし、上記平板電極と上記メッシュ電極に電圧を加えて上記平板電極と上記メッシュ電極の間にプラズマを発生させ、上記メッシュ電極に設けられた穴を通じて上記プラズマを上記電極へと誘導し、誘導されたプラズマによって上記電極の表面の酸化被膜を除去することにより、プラズマを利用して、半導体の電極に接触することなく、電極の表面の酸化被膜を除去することができ、さらに半導体検査時のプローブによる余分なオーバードライブを省略することが可能となる。
【００１１】
本発明の半導体の電極パッド表面の酸化被膜除去装置は、チャンバと、上記チャンバ内に設けられた平板電極と、上記平板電極と所定の間隔で半導体ウエハをセットするステージと、上記平板電極と上記ステージの間に配置されたメッシュ電極と、上記平板電極と上記メッシュ電極に電圧を印加する電源と、上記チャンバ内を真空雰囲気とする真空ポンプ、あるいは、上記チャンバ内を所定のガス雰囲気とするガス噴射手段を備え、上記電源で上記平板電極と上記メッシュ電極に電圧を加えて、上記平板電極と上記メッシュ電極の間に発生したプラズマを、上記メッシュ電極に設けられた穴を通じて上記電極へと誘導することにより、半導体の検査を行う時に、上記電極表面に接触することなく、酸化被膜を除去することができ、半導体検査時の酸化被膜除去の工程を省略することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の半導体の電極パッド表面の酸化被膜除去装置および半導体の電極パッド表面の酸化被膜除去方法について以下に詳細に説明する。
【００１３】
図１に示すのが、本発明の半導体の電極パッド表面の酸化被膜除去装置１の概略構成図である。
【００１４】
本発明の半導体の電極パッド表面の酸化被膜除去装置１は、図１に示すように、チャンバ２と、上記チャンバ２内に設けられた平板電極３と、上記平板電極３と所定の間隔で半導体ウエハ９をセットするためのステージ６と、上記平板電極３と上記ステージ６の間に配置されたメッシュ電極４と、上記平板電極３と上記メッシュ電極４に電圧を印加する電源７と、上記チャンバ２内を真空雰囲気とするための真空ポンプ８を備える。上記メッシュ電極４は、複数の穴５が、上記半導体９を上記ステージ６にセットした時に上記半導体９の上に設けられている電極１０と相対する位置に設けられている。
【００１５】
上記電源７は、上記平板電極３と上記メッシュ電極４に電圧を印加し、上記平板電極３と上記メッシュ電極４の間でプラズマ１１を発生させる。このプラズマ１１を上記メッシュ電極４に設けられた穴５によって上記半導体９に設けられた電極１０へと誘導する構造となっている。
【００１６】
本発明の半導体の電極パッド表面の酸化被膜除去装置１を用いた半導体の電極パッド表面の酸化被膜除去方法について説明する。
【００１７】
まず初めに、電極１０の表面に酸化被膜が付着している検査前の半導体９を、半導体の電極パッド表面の酸化被膜除去装置１のチャンバ２に入れ、上記ステージ６の所定の位置にセットする。この時、上記半導体９に設けられた電極１０が、上記メッシュ電極４に設けられた穴５と相対する位置にセットする。
【００１８】
上記半導体９を所定の位置にセットしたら、上記真空ポンプ８を作動させ、上記チャンバ２内部を真空雰囲気にするが、プラズマが発生する程度の圧力（空気）を残しておく。そして、上記電源７によって上記平板電極３と上記メッシュ電極４に電圧を印加し、上記平板電極３と上記メッシュ電極４の間に、図２に示すようなプラズマ１１を発生させる。
【００１９】
上記平板電極３と上記メッシュ電極４の間に発生したプラズマ１１は、上記メッシュ電極４に設けられた穴５を通過し、上記メッシュ電極４の下方にセットされた上記半導体９の表面へと移行する。
【００２０】
上記メッシュ電極４を通過したプラズマ１１は、上記半導体９の表面に設けられた電極１０の表面へと到達し、上記電極１０の表面を覆っている酸化被膜を除去する。酸化被膜が除去されたら、上記電源７による電圧の印加を停止し、酸化被膜の除去が完了する。酸化被膜が除去された半導体９は、プローブカードによる半導体検査工程へと移される。上記電源７は、直流電源でも良いが、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）電源のほうが好ましい。
【００２１】
このように、本発明では、プラズマによるエッチングを酸化被膜の除去に利用することによって、半導体９の電極パッド１０に接触することなく、効果的に酸化被膜を除去することが可能となる。そして、この後のプローブカードによる検査の際に、プローブに対して加える荷重は、上記電極パッド１０に対するコンタクト圧だけですむので、非常に小さくなり、上記電極パッドを傷付けることなく検査することができる。
【００２２】
また、上記真空ポンプ８に加えて、図３に示すように、上記チャンバ２内をＨｅ雰囲気あるいはＡｒ雰囲気とするためのガス噴射手段１２を用いることも可能である。上記ガス噴射手段１２を備えたのが、半導体の電極パッド表面の酸化被膜除去装置１’である。表面浄化には、Ｆ系あるいはＣｌ系腐食性ガスも有用である。腐食性ガスの作用後、不活性ガスで置換えするプロセスも効果的である。
【００２３】
上記半導体の電極パッド表面の酸化被膜除去装置１’は、図３に示すように、半導体の電極パッド表面の酸化被膜除去装置１の真空ポンプ８に加えてガス噴射手段１２を備えたものであり、その他の構造は同じである。上記ガス噴射手段１２は、ＨｅあるいはＡｒをチャンバ２内に噴射する。これによって、チャンバ２内を真空雰囲気の変わりに、Ｈｅ雰囲気あるいはＡｒ雰囲気とする。
【００２４】
上記半導体の電極パッド表面の酸化被膜除去装置１’による酸化被膜の除去方法は、上記真空ポンプ８を作動させて上記チャンバ２内をまず真空にした後、上記ガス噴射手段１２を作動させてＨｅあるいはＡｒガスを噴射する。上記チャンバ２内を、Ｈｅ雰囲気あるいはＡｒ雰囲気とした後に、電源７によって、上記平板電極３と上記メッシュ電極４に電圧を印加し、上記平板電極３と上記メッシュ電極４の間にプラズマ１１を発生させて、上記メッシュ電極４の穴５を通過したプラズマ１１によって、上記半導体９の表面に設けられた電極１０の表面を覆っている酸化被膜を除去する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の半導体の電極パッド表面の酸化被膜除去装置の概略断面図
【図２】プラズマが発生した状態を示す概略断面図
【図３】ガス噴射手段を用いた場合の酸化被膜除去装置の概略断面図
【符号の説明】
【００２６】
１，１’  半導体の電極パッド表面の酸化被膜除去装置
２    チャンバ
３    平板電極
４    メッシュ電極
５    穴
６    ステージ
７    電源
８    真空ポンプ
９    半導体
１０  電極
１１  ガス噴射手段
【図１】
2010093141.tif 000003
【図２】
2010093141.tif 000004
【図３】
2010093141.tif 000005