(57)【要約】【課題】簡単な構成でウェハの裏面電極とウェハステージの接触抵抗を小さくできる半導体検査装置を提供する。【解決手段】ウェハを真空で吸着して表面に固定するウェハステージ(１０)を備える。ウェハステージ(１０)は、真空ポンプに真空経路を介して接続された複数の吸着用真空開口部(１１)を有する。ウェハステージ(１０)に固定するウェハの反り量が大きい部分に対応する吸着用真空開口部(１１)の単位面積あたりの吸着力を、ウェハの反り量が小さい部分に対応する吸着用真空開口部(１１)の単位面積あたりの吸着力よりも大きくする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハを真空で吸着して表面に固定するウェハステージを備え、
上記ウェハステージは、真空ポンプに真空経路を介して接続された複数の吸着用真空開口部を有し、
上記ウェハステージに固定する上記ウェハの反り量が大きい部分に対応する上記吸着用真空開口部の単位面積あたりの吸着力を、上記ウェハの反り量が小さい部分に対応する上記吸着用真空開口部の単位面積あたりの吸着力よりも大きくしたことを特徴とする半導体検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体検査装置において、
上記複数の吸着用真空開口部は、複数の吸着用真空溝であり、
上記ウェハステージに固定する上記ウェハの反り量が大きい部分に対応する上記吸着用真空溝間の間隔を、上記ウェハの反り量が小さい部分に対応する上記吸着用真空溝間の間隔よりも小さくしたことを特徴とする半導体検査装置。
【請求項３】
請求項１に記載の半導体検査装置において、
上記複数の吸着用真空開口部は、複数の吸着用真空溝であり、
上記ウェハステージに固定する上記ウェハの反り量が大きい部分に対応する上記吸着用真空溝の幅を、上記ウェハの反り量が小さい部分に対応する上記吸着用真空溝の幅よりも大きくしたことを特徴とする半導体検査装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１つに記載の半導体検査装置において、
上記ウェハステージに固定する上記ウェハの反り量が大きい部分に対応する上記吸着用真空開口部の吸着用真空圧を、上記ウェハの反り量が小さい部分に対応する上記吸着用真空開口部の吸着用真空圧よりも低くしたことを特徴とする半導体検査装置。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか１つに記載の半導体検査装置において、
上記ウェハステージに固定された上記ウェハの表面のうちのプローブ電極で測定される部分近傍を上記ウェハステージ側に押し付ける押付装置を備えたことを特徴とするウェハステージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体検査装置に関し、パワートランジスタなどのチップ表面と裏面に電極がある縦型半導体ウェハの電気的特性を検査する半導体検査装置に関するもので、特に、１Ａを超えるような大電流を印加し、飽和電圧やオン抵抗を精度よく測定する場合に用いられる半導体検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体検査装置としては、大電流を印加して低抵抗を測定する場合、測定器から半導体ウェハまでの配線抵抗やコネクタやプローブカード等の接触抵抗の影響を受けないように、定電流を印加するフォース端子と、電圧を測定するセンス端子を用いたケルビン接続(４端子法)で測定するのが一般的で、各電極に対して各々２本の配線とプローブ電極を用いるものがある。
【０００３】
また、ウェハの裏面電極としては、ウェハステージの電極が電気的に２分割されているケルビンステージが使用される。
【０００４】
図１２は、ウェハ３１１に形成されたパワートランジスタチップ領域の飽和電圧をケルビン接続で測定する場合の回路図を示しており、３１０はウェハステージ、３１１はウェハ、３１２はウェハ３１１裏面に形成された裏面電極である。
【０００５】
上記ケルビン接続で測定することにより、配線抵抗や、ウェハ３１１表面電極とプローブカードおよびウェハ３１１裏面電極３１２とウェハステージ３１０の接触抵抗の影響を受けることなく測定することが可能となる。
【０００６】
上記ウェハ３１１の表面電極は、複数の電極がパターニングされており、その電極部分にプローブ電極が接触するようなプローブカードやプローブ用マニュピュレータが準備され、ウェハステージ３１０を移動させることにより測定を行うチップ領域のみにプローブ電極を接触させる。一方、ウェハ３１１の裏面電極については、チップ裏面全面が一つの電極である場合が多く、ウェハステージ３１０へのウェハ３１１の固定方法は、平面な金属板にウェハ３１１を吸着するための吸着用真空穴や真空溝を設けた構造になっている。
【０００７】
ウェハ３１１は、ウェハステージ３１０上に設けられた吸着用真空穴や真空溝を真空ポンプ等によって真空にすること(大気圧より圧力を下げる)により、吸着されるが、ウェハ３１１の僅かな反りや吸着用の真空穴や真空溝の位置によっては、ウェハ３１１全面を均一に吸着することが困難である。吸着力が不均一な場合、吸着力の小さい部分は、ウェハ３１１の裏面電極３１２とウェハステージ３１０の接触抵抗が大きくなり、吸着力が大きく、接触抵抗が小さい部分に大きな電流が流れ、測定しているチップ領域から離れた位置の裏面電極から電流が流れることとなる。この場合、ウェハ３１１の裏面電極３１２とウェハステージ３１０の接触部分から測定しているチップ領域までの裏面電極３１２の抵抗が加算され、チップの特性を精度良く測定できない。
【０００８】
図１３はそのような状態を示したもので、ウェハ３２１に形成された中央のチップ領域に対応するウェハ３２１の裏面電極３２２とウェハステージ３１０の接触部分Ａは、接触が良い状態で、測定している右側のチップがウェハの反りによりウェハ３２１の裏面電極３２２とウェハステージ３１０との接触が悪い状態である。図１３において、３１０はウェハステージ、３２１はウェハ、３２２はウェハ３２１裏面に形成された裏面電極である。
【０００９】
このようなウェハ３２１の裏面電極３２２とウェハステージ３１０との接触が悪いという問題を解決するために、従来の別の半導体検査装置として、ウェハ裏面にもコンタクトピンを接触させるものがある(例えば、特開２００４−３１１７９９号公報(特許文献１)、特開２００４−２７３９８５号公報(特許文献２)参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−３１１７９９号公報
【特許文献２】特開２００４−２７３９８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
このようなウェハ裏面にもコンタクトピンを接触させる上記従来の半導体検査装置(特許文献１,２)は、ウェハステージやウェハの支持機構が非常に複雑になるという問題や、半導体検査装置が高価になるという問題がある。また、上記従来の半導体検査装置では、測定領域毎にコンタクトピンを接触させるので、プローブ電極の移動速度が低下してしまうために検査時間が長くなる。
【００１２】
そこで、この発明の課題は、簡単な構成でウェハの裏面電極とウェハステージの接触抵抗を小さくできる半導体検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、この発明の半導体検査装置は、
ウェハを真空で吸着して表面に固定するウェハステージを備え、
上記ウェハステージは、真空ポンプに真空経路を介して接続された複数の吸着用真空開口部を有し、
上記ウェハステージに固定する上記ウェハの反り量が大きい部分に対応する上記吸着用真空開口部の単位面積あたりの吸着力を、上記ウェハの反り量が小さい部分に対応する上記吸着用真空開口部の単位面積あたりの吸着力よりも大きくしたことを特徴とする。
【００１４】
また、一実施形態の半導体検査装置では、
上記複数の吸着用真空開口部は、複数の吸着用真空溝であり、
上記ウェハステージに固定する上記ウェハの反り量が大きい部分に対応する上記吸着用真空溝間の間隔を、上記ウェハの反り量が小さい部分に対応する上記吸着用真空溝間の間隔よりも小さくした。
【００１５】
また、一実施形態の半導体検査装置では、
上記複数の吸着用真空開口部は、複数の吸着用真空溝であり、
上記ウェハステージに固定する上記ウェハの反り量が大きい部分に対応する上記吸着用真空溝の幅を、上記ウェハの反り量が小さい部分に対応する上記吸着用真空溝の幅よりも大きくした。
【００１６】
また、一実施形態の半導体検査装置では、
上記ウェハステージに固定する上記ウェハの反り量が大きい部分に対応する上記吸着用真空開口部の吸着用真空圧を、上記ウェハの反り量が小さい部分に対応する上記吸着用真空開口部の吸着用真空圧よりも低くした。
【００１７】
また、一実施形態の半導体検査装置では、
上記ウェハステージに固定する上記ウェハの表面のうちのプローブ電極で測定される部分に対応する上記吸着用真空開口部の吸着用真空圧を、上記ウェハの反り量が小さい部分に対応する上記吸着用真空開口部の吸着用真空圧よりも低くした。
【００１８】
また、一実施形態の半導体検査装置では、
上記ウェハステージに固定された上記ウェハの表面のうちのプローブ電極で測定される部分近傍を上記ウェハステージ側に押し付ける押付装置を備えた。
【００１９】
また、一実施形態の半導体検査装置では、
上記押付装置は、上記ウェハステージに固定された上記ウェハの表面を上記ウェハステージ側に先端部で押し付ける棒状部材を有する。
【００２０】
また、一実施形態の半導体検査装置では、
上記押付装置は、上記ウェハステージに固定された上記ウェハの表面に気体を吹き付けるためのノズルを有する。
【００２１】
また、一実施形態の半導体検査装置では、
上記押付装置は、上記ウェハステージに固定された上記ウェハの表面を上記ウェハステージ側に先端部で押し付ける棒状部材が取り付けられたプローブカードである。
【発明の効果】
【００２２】
以上より明らかなように、この発明によれば、簡易な構成で測定ウェハの裏面電極とウェハステージとの接触抵抗を低減することができる半導体検査装置を実現することができる。また、この発明によれば、測定ウェハの裏面電極とウェハステージとの接触抵抗を低減することで、大電流による低抵抗の測定を高精度に行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１はこの発明の第１実施形態の半導体検査装置のウェハステージの平面図である。
【図２】図２は上記ウェハステージの真空経路を説明する平面図である。
【図３】図３は図２のIII−III線から見た断面図である。
【図４】図４は上記第１〜第３実施形態の半導体検査装置のウェハステージに有効なウェハの反り方向を示す図である
【図５】図５はこの発明の第２実施形態の半導体検査装置のウェハステージの平面図である。
【図６】図６はこの発明の第３実施形態の半導体検査装置のウェハステージの平面図である。
【図７】図７はこの発明の第４実施形態の半導体検査装置のウェハステージの平面図である。
【図８】図８は従来の半導体検査装置のウェハステージの平面図およびウェハステージの吸着用真空穴の位置とトランジスタチップの飽和電圧を示す図である。
【図９】図９はこの発明の第５実施形態の半導体検査装置の押付装置の側面図である。
【図１０】図１０はこの発明の第６実施形態の半導体検査装置の押付装置の側面図である。
【図１１】図１１はこの発明の第７実施形態の半導体検査装置の要部の側面図である。
【図１２】図１２はトランジスタチップの飽和電圧測定を説明する図である。
【図１３】図１３は測定チップの裏面の接触が悪い状態を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、この発明の半導体検査装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２５】
〔第１実施形態〕
図１は、この発明の第１実施形態の半導体検査装置のウェハステージ１０の平面図(上部から見た図)を示している。
【００２６】
この第１実施形態の半導体検査装置は、図１に示す円形のウェハステージ１０を備えている。このウェハステージ１０の電極１３(図２,図３に示す)上に、ウェハ(図示せず)を吸着するための吸着用真空開口部の一例としての複数の吸着用真空溝１１を形成している。複数の吸着用真空溝１１は、直径が夫々異なり、円形のウェハステージ１０の中心に対して同心円状に配置されている。なお、吸着用真空溝は、円ではなく、複数の円弧からなるものでもよい。
【００２７】
実際は、ウェハステージ１０は、図２,図３の平面図と断面図に示すように、絶縁性基部１２と、その絶縁性基部１２上に設けられた電極１３とを有する。上記絶縁性基部１２は、中空部１２aと、中空部１２aを真空にするためのパイプを接続するための接続部１４とを有する。また、電極１３には、複数箇所に絶縁性基部１２の中空部１２aと繋がる吸着用真空開口部の一例としての複数の真空穴１３aが設けられている。この複数の真空穴１３aは、電極１３の複数の吸着用真空溝１１と連通している。
【００２８】
従来のウェハステージは、吸着用真空溝間の間隔が一定になっているのに対して、この発明では、一定の間隔ではウェハの吸着力が弱いために接触抵抗が大きくなるような部分で吸着用真空溝１１間の半径方向の間隔を狭くしている。詳しくは、図１に示すように、ウェハステージ１０の中心側の吸着用真空溝１１間の半径方向の間隔Ｄ１を、ウェハステージ１０の外周側の吸着用真空溝１１間の半径方向の間隔Ｄ２よりも小さくしている。すなわち、この第１実施形態では、ウェハステージ１０の外側から中心に向かって徐々に吸着用真空溝１１間の半径方向の間隔を小さくしている。
【００２９】
このようにして、ウェハの吸着力が弱いためにウェハ裏面電極とウェハステージ１０との接触抵抗が大きくなる部分(この実施の形態では中央部分)において、吸着用真空溝１１の単位面積あたりの開口面積を大きくすることによって、ウェハ面をステージ面に均一に吸着させる。
【００３０】
この第１実施形態では、ウェハ中心部において吸着用真空溝１１間の半径方向の間隔を狭くして吸着力を大きくすることにより、図４に示すような凸型に反ったウェハ１の場合に有効になる。
【００３１】
例えば、シリコン基板を用いた大電流用のパワーデバイスの場合、裏面に半田ダイボンドが可能な多層の電極を厚膜で形成することが多く、さらに表面電極のようにパターニングをしていないため、シリコン基板と電極金属の熱膨張係数の違いによりウェハが反る場合が多い。ウェハ面の電極形成は、蒸着やスパッタリングにより行うが、電極形成時は高温になっていることが多く、形成後に常温に戻ることで裏面電極がシリコン基板より大きく縮むことにより凸型に反ることが多い。
【００３２】
上記第１実施形態の半導体検査装置によれば、ウェハステージ１０に固定するウェハ１の反り量が大きい部分に対応する吸着用真空溝１１の単位面積あたりの吸着力を、ウェハ１の反り量が小さい部分に対応する吸着用真空溝１１の単位面積あたりの吸着力よりも大きくすることによって、ウェハ面をステージ面に均一に吸着させることができ、簡単な構成でウェハ１の裏面電極とウェハステージ１０の接触抵抗を小さくできる。
【００３３】
また、上記ウェハステージ１０に固定するウェハ１の反り量が大きい部分に対応する吸着用真空溝１１間の間隔を、ウェハ１の反り量が小さい部分に対応する吸着用真空溝１１間の間隔よりも小さくすることによって、ウェハステージ１０に固定するウェハ１の反り量が大きい部分に対応する吸着用真空溝１１の単位面積あたりの吸着力を確実に大きくできる。
【００３４】
〔第２実施形態〕
図５は、この発明の第２実施形態の半導体検査装置のウェハステージ２０の平面図を示している。この第２実施形態の半導体検査装置のウェハステージ２０は、吸着用真空溝の幅を除いて第１実施形態の半導体検査装置のウェハステージ１０と同一の構成をしている。
【００３５】
この第２実施形態の半導体検査装置では、図５に示すように、ウェハステージ２０の中心側の吸着用真空開口部の一例としての吸着用真空溝２１の幅Ｗ１が広く、外周側の吸着用真空溝２１の幅Ｗ２が狭くなっている。ここで、吸着用真空溝２１間の間隔は略同じとしている。
【００３６】
このウェハステージ２０は、ウェハ(図示せず)の反りが大きくて吸着力が弱くなりやすいウェハステージ２０の中心部分の吸着用真空溝２１の幅を広くして吸着力を強くしたものである。
【００３７】
この第２実施形態の半導体検査装置では、ウェハステージ２０の中心側の吸着用真空溝２１の幅が広いため、第１実施形態に比べて、反りが大きいウェハでも最初の吸着が容易になるという利点がある。また、この第２実施形態の半導体検査装置は、吸着力を強くした吸着用真空溝２１の幅が広いので、吸着用真空溝２１のある部分と無い部分の小さな範囲での吸着力の差が大きくなるという欠点はあるが、ウェハが厚く反りが大きいウェハに特に有効である。
【００３８】
上記第２実施形態の半導体検査装置は、第１実施形態の半導体検査装置と同様の効果を有する。
【００３９】
また、上記ウェハステージ２０に固定するウェハの反り量が大きい部分に対応する吸着用真空溝２１の幅を、ウェハの反り量が小さい部分に対応する上記吸着用真空溝２１の幅よりも大きくすることによって、ウェハステージ２０に固定するウェハの反り量が大きい部分に対応する吸着用真空溝２１の単位面積あたりの吸着力を確実に大きくできる。
【００４０】
〔第３実施形態〕
図６は、この発明の第３実施形態の半導体検査装置のウェハステージ３０の平面図を示している。この第３実施形態の半導体検査装置のウェハステージ３０は、吸着用真空溝３１に接続された真空経路を除いて第１実施形態の半導体検査装置のウェハステージ１０と同一の構成をしている。
【００４１】
この第３実施形態の半導体検査装置では、図６に示すように、吸着用真空開口部の一例としての吸着用真空溝３１の真空経路を複数設けて、ウェハ(図示せず)の反りが大きくて吸着力が弱い部分の吸着用真空圧を他の部分よりも低くしたものである。
【００４２】
上記ウェハステージ３０に３つの接続部３２,３３,３４を設けると共に、接続部３２はウェハステージ３０の内側の２つの吸着用真空溝３１に真空経路(図示せず)を介して接続され、接続部３３はウェハステージ３０の中間の２つの吸着用真空溝３１に真空経路(図示せず)を介して接続され、接続部３４はウェハステージ３０の外側の１つの吸着用真空溝３１に真空経路(図示せず)を介して接続されている。
【００４３】
サイズが異なる数種類のウェハに対応するために真空経路が複数に分かれた構造のウェハステージの構造では、ウェハサイズに対応した部分のみを真空にするものが従来からあるが、この発明の半導体検査装置では、ウェハの反りの形状により夫々の真空経路の真空圧を変化させるものである。
【００４４】
ここで、ウェハの反りの形状が一定の場合には、接続部３２,３３,３４夫々に接続された真空経路の圧力をレギュレータ等により、あらかじめ調整しておけばよい。また、ウェハの反りの形状が一定でない場合には、ウェハプローバに容量センサ等を用いたウェハ厚測定機能があり、測定前のアライメント(プローブ電極との位置あわせ)時に反り量を検知して、自動でレギュレータを制御することも可能である。また、測定時には、ウェハ裏面電極とウェハステージ１０との接触抵抗の測定値に基づいて、その接触抵抗の測定値が、予め設定された抵抗値を超えた場合は、測定部分の吸着用真空圧を強くし、再測定することも可能である。
【００４５】
この第３実施形態の半導体検査装置は、反りの形状が異なる全てのウェハに対応できることが特徴である。
【００４６】
上記第３実施形態の半導体検査装置は、第１実施形態の半導体検査装置と同様の効果を有する。
【００４７】
また、上記ウェハステージ３０に固定するウェハの反り量が大きい部分に対応する吸着用真空溝３１の吸着用真空圧を、ウェハの反り量が小さい部分に対応する吸着用真空溝３１の吸着用真空圧よりも低くすることによって、ウェハステージ３０に固定するウェハの反り量が大きい部分に対応する吸着用真空溝３１の単位面積あたりの吸着力を確実に大きくできる。
【００４８】
〔第４実施形態〕
図７は、この発明の第４実施形態の半導体検査装置のウェハステージ４０の平面図を示している。この第４実施形態の半導体検査装置のウェハステージ４０は、吸着用真空溝４１とその吸着用真空溝４１に接続された真空経路を除いて第１実施形態の半導体検査装置のウェハステージ１０と同一の構成をしている。
【００４９】
この第４実施形態の半導体検査装置では、図７に示すように、吸着用真空開口部の一例としての直線状の吸着用真空溝４１を互いに間隔をあけて略平行に設け、この複数の吸着用真空溝４１を３つのグループに分けて夫々のグループ毎に真空経路を設けることにより、測定している部分の吸着力を大きくし、測定部分の接触抵抗を他の部分よりも更に小さくするものである。
【００５０】
また、上記ウェハステージ４０に３つの接続部４２,４３,４４を設けると共に、接続部４２はウェハステージ３０の図中上側の３つの吸着用真空溝４１に真空経路(図示せず)を介して接続され、接続部４３はウェハステージ３０の図中の中間の５つの吸着用真空溝４１に真空経路(図示せず)を介して接続され、接続部４４はウェハステージ３０の図中下側の３つの吸着用真空溝４１に真空経路(図示せず)を介して接続されている。
【００５１】
前述の第１〜第３実施形態は、反りのあるウェハについて吸着の真空圧を制御し、ウェハ面内で吸着力を均一にし、ウェハ裏面電極とウェハステージ４０との接触抵抗も均一にするものである。ただし、更に測定電流が大きくなると、吸着力の少しの不均一で接触抵抗が変化し、接触抵抗の小さな部分に大部分の電流が流れて、測定精度が低下する。
【００５２】
しかしながら、例えば、測定ウェハに形成される素子がパワーデバイスの場合、電流が大きいことから、測定ウェハにおいて同時に測定するチップ数は、１チップから多くても４チップ程度であり、その測定中のチップの接触抵抗が低ければ他の部分は大きくても問題にならない。
【００５３】
そこで、この第４実施形態の半導体検査装置では、ウェハステージ４０の真空経路を複数に分割し、測定している部分のみ吸着するか、または、他の部分より吸着用真空圧を強くすることにより測定部分の接触抵抗を低くする。
【００５４】
この第４実施形態の半導体検査装置は、ウェハステージ４０の真空経路が複数に分かれている点では、第３実施形態のウェハステージ３０と同じであるが、ウェハ内の測定方向は、通常、横方向または縦方向に測定されるので、真空経路の切換えが少なくなるように、直線状の複数の吸着用真空溝４１を測定方向に沿って平行に設け、複数の吸着用真空溝４１を第１〜第３の真空経路に夫々連なる３つのグループに分割したものである。
【００５５】
ウェハ面内で均一に吸着できていれば、接触抵抗も均一で問題ないが、例えば図６の構造のウェハステージ３０で、内側、中央、外側の全ての真空経路から真空引きした場合よりも、この第４実施形態において内側の真空経路のみを真真空引きした方が、ウェハ内側の接触抵抗は小さくなり、逆にウェハ外側のみ真空引きした場合は外側の接触抵抗が小さくなる。
【００５６】
上記第４実施形態の半導体検査装置は、第１実施形態の半導体検査装置と同様の効果を有する。
【００５７】
また、上記ウェハステージ４０に固定するウェハの反り量が大きい部分に対応する吸着用真空溝４１の吸着用真空圧を、ウェハの反り量が小さい部分に対応する吸着用真空溝４１の吸着用真空圧よりも低くすることによって、ウェハステージ４０に固定するウェハの反り量が大きい部分に対応する吸着用真空溝４１の単位面積あたりの吸着力を確実に大きくできる。
【００５８】
図８は従来の半導体検査装置のウェハステージ５０の平面図であり、このウェハステージ５０は、比較のために説明するものであってこの発明ではない。
【００５９】
上記従来の半導体検査装置のウェハステージ５０は、図８に示すように、吸着用真空溝ではなく、円形のウェハステージ５０の中心に対して同心円状に配置された複数の吸着用真空穴５１が形成されている。
【００６０】
図８の上側のグラフは、ウェハ内のトランジスタチップの飽和電圧をコレクタ電流６Ａで測定した場合のウェハステージ５０上の位置に対するトランジスタチップの飽和電圧ＶＣＥの変化を示している。
【００６１】
この図８に示すウェハステージ５０では、吸着用真空穴５１に近い部分のチップの飽和電圧ＶＣＥは小さく、真空穴から遠い部分のチップの飽和電圧ＶＣＥは大きくなっている。
【００６２】
これに対して、上記第４実施形態の半導体検査装置では、直線状の複数の吸着用真空溝４１を測定方向に沿って測定することにより、変動の少ないチップ測定結果(飽和電圧ＶＣＥなど)が得られる。
【００６３】
〔第５実施形態〕
図９は、この発明の第５実施形態の半導体検査装置の押付装置１００の側面図を示している。
【００６４】
この発明の第５実施形態の半導体検査装置は、上記第１〜第４実施形態のウェハステージ１０,２０,３０,４０のいずれか１つと、図９に示す棒状部材６０と位置調整装置６１と固定台６２とを有する押付装置１００とを備えている。なお、図９では、ウェハステージを省略している。
【００６５】
図９に示すように、ＸＹＺ方向の位置調整が可能な位置調整装置６１(ポジショナー)の先端にチップ表面を押すための棒状部材６０が取り付けられており、その棒状部材６０の先端のウェハ表面と接触する部分には、ウェハを傷付けない例えば樹脂やゴムなどの絶縁物からなる先端部６０aが取り付けられている。この先端部６０aがウェハ表面を押すように、位置調整装置６１を固定台６２を介して半導体検査装置本体(図示せず)に取り付け、棒状部材６０の先端部６０aの位置と高さの調整を行う。また、位置調整装置６１によりウェハに一定の圧力を与えるように、棒状部材６０は弾力性のある材質であったり、棒状部材６０と位置調整装置６１との間にバネ状の機構を設けたりしてもよい。
【００６６】
上記第５実施形態の半導体検査装置は、第１実施形態の半導体検査装置と同様の効果を有する。
【００６７】
また、上記ウェハステージに固定されたウェハの表面のうちのプローブ電極で測定される部分近傍を押付装置１００によりウェハステージ側に押し付けることによって、ウェハ面をステージ面により均一に吸着させることができ、ウェハの裏面電極とウェハステージの接触抵抗をさらに小さくできる。
【００６８】
〔第６実施形態〕
図１０は、この発明の第６実施形態の半導体検査装置の押付装置２００の側面図を示している。
【００６９】
この発明の第６実施形態の半導体検査装置は、上記第１〜第４実施形態のウェハステージ１０,２０,３０,４０のいずれか１つと、図１０に示すノズル７０と位置調整装置６１と固定台６２とを有する押付装置２００とを備えており、上記第５実施形態の棒状部材６０の代わりに、気体を吹き付けるノズル７０を位置調整装置６１に取り付けたものである。なお、図１０では、ウェハステージを省略している。
【００７０】
この第６実施形態の半導体検査装置では、図１０に示すように、ノズル７０の先端が測定ウェハの上面に向くように調整している。ノズル７０から吹き出す気体は、半導体検査装置に良く使われる圧縮空気や窒素ガスでよい。
【００７１】
上記第６実施形態の半導体検査装置によれば、第５実施形態の場合に比べて、ウェハを押し付ける圧力は小さくなるが、ノズル７０の高さ調整が不要で、ウェハに傷を付けることもないので、反りが小さいウェハに適している。
【００７２】
上記第６実施形態の半導体検査装置は、第１実施形態の半導体検査装置と同様の効果を有する。
【００７３】
また、上記ウェハステージに固定されたウェハの表面に気体を吹き付けるためのノズル７０を用いることにより、簡単な構成でウェハの表面のうちのプローブ電極で測定される部分近傍をウェハステージ側に押し付けることができる。また、上記第６実施形態の半導体検査装置は、比較的小さなチップにも適している。
【００７４】
〔第７実施形態〕
図１１は、この発明の第７実施形態の半導体検査装置の要部の側面図を示している。
【００７５】
この発明の第７実施形態の半導体検査装置は、上記第１〜第４実施形態のウェハステージ１０,２０,３０,４０のいずれか１つと、図１１に示すノズル７０と位置調整装置６１と固定台６２とを有する押付装置の一例としてプローブカード８１とを備えており、ウェハ９０を押し付けるための棒状部材８０をプローブカード８１に取り付けたものである。なお、図１１では、ウェハステージを省略している。
【００７６】
この棒状部材８０は、プローブカード８１のプローブ電極８２と同じ例えばタングステンなどを使用し、棒状部材８０によりウェハを押し付ける圧力は、プローブ電極８２の針径に応じて調節すればよい。図１１では、ウェハ９０の分割されるチップ領域９１の中央部になっているが、ウェハ９０を傷付けたくない場合は、ウェハ９０上に設けられ、チップ領域を分割するときに用いるダイシングライン上を押すように配置してもよい。
【００７７】
この第７実施形態の半導体検査装置によれば、棒状部材８０をプローブカード８１に取り付けることにより、棒状部材８０の先端部８０aの位置調整や高さ調整が不要になるという利点がある。
【００７８】
上記第７実施形態の半導体検査装置は、第１実施形態の半導体検査装置と同様の効果を有する。
【００７９】
また、上記ウェハの表面をウェハステージ側に先端部で押し付ける棒状部材８０をプローブカード８１に取り付けることにより、プローブ電極８２といっしょに移動することで棒状部材８０の位置調整や高さ調整をする必要がなく、簡単な構成でウェハの表面のうちのプローブ電極８２で測定される部分をウェハステージ側に押し付けることができる。
【００８０】
上記第１〜第７実施形態の半導体検査装置では、異なる構成によりウェハをウェハステージ側に吸着されたり押し付けしたりしたが、更に大きな効果を得るためには、これらを２以上組み合わせてもよい。
【００８１】
この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。
【００８２】
この発明の半導体検査装置は、
ウェハ１を真空で吸着して表面に固定するウェハステージ１０,２０,３０,４０を備え、
上記ウェハステージ１０,２０,３０,４０は、真空ポンプに真空経路を介して接続された複数の吸着用真空開口部１１,２１,３１,４１を有し、
上記ウェハステージ１０,２０,３０,４０に固定する上記ウェハ１の反り量が大きい部分に対応する上記吸着用真空開口部１１,２１,３１,４１の単位面積あたりの吸着力を、上記ウェハ１の反り量が小さい部分に対応する上記吸着用真空開口部１１,２１,３１,４１の単位面積あたりの吸着力よりも大きくしたことを特徴とする。
【００８３】
上記構成によれば、ウェハステージ１０,２０,３０,４０に固定するウェハ１の反り量が大きい部分に対応する吸着用真空開口部１１,２１,３１,４１の単位面積あたりの吸着力を、ウェハ１の反り量が小さい部分に対応する吸着用真空開口部１１,２１,３１,４１の単位面積あたりの吸着力よりも大きくすることによって、ウェハ面をステージ面に均一に吸着させることができ、簡単な構成でウェハ１の裏面電極とウェハステージ１０,２０,３０,４０の接触抵抗を小さくできる。
【００８４】
また、一実施形態の半導体検査装置では、
上記複数の吸着用真空開口部１１,２１,３１,４１は、複数の吸着用真空溝１１,２１,３１,４１であり、
上記ウェハステージ１０,２０,３０,４０に固定する上記ウェハ１の反り量が大きい部分に対応する上記吸着用真空溝１１,２１,３１,４１間の間隔を、上記ウェハ１の反り量が小さい部分に対応する上記吸着用真空溝１１,２１,３１,４１間の間隔よりも小さくした。
【００８５】
上記実施形態によれば、ウェハステージ１０,２０,３０,４０に固定するウェハ１の反り量が大きい部分に対応する吸着用真空溝１１,２１,３１,４１間の間隔を、ウェハ１の反り量が小さい部分に対応する吸着用真空溝１１,２１,３１,４１間の間隔よりも小さくすることによって、ウェハステージ１０,２０,３０,４０に固定するウェハ１の反り量が大きい部分に対応する吸着用真空溝１１,２１,３１,４１の単位面積あたりの吸着力を確実に大きくできる。
【００８６】
また、一実施形態の半導体検査装置では、
上記複数の吸着用真空開口部１１,２１,３１,４１は、複数の吸着用真空溝１１,２１,３１,４１であり、
上記ウェハステージ１０,２０,３０,４０に固定する上記ウェハ１の反り量が大きい部分に対応する上記吸着用真空溝１１,２１,３１,４１の幅を、上記ウェハ１の反り量が小さい部分に対応する上記吸着用真空溝１１,２１,３１,４１の幅よりも大きくした。
【００８７】
上記実施形態によれば、ウェハステージ１０,２０,３０,４０に固定するウェハ１の反り量が大きい部分に対応する吸着用真空溝１１,２１,３１,４１の幅を、ウェハ１の反り量が小さい部分に対応する上記吸着用真空溝１１,２１,３１,４１の幅よりも大きくすることによって、ウェハステージ１０,２０,３０,４０に固定するウェハ１の反り量が大きい部分に対応する吸着用真空溝１１,２１,３１,４１の単位面積あたりの吸着力を確実に大きくできる。
【００８８】
また、一実施形態の半導体検査装置では、
上記ウェハステージ１０,２０,３０,４０に固定する上記ウェハ１の反り量が大きい部分に対応する上記吸着用真空開口部１１,２１,３１,４１の吸着用真空圧を、上記ウェハ１の反り量が小さい部分に対応する上記吸着用真空開口部１１,２１,３１,４１の吸着用真空圧よりも低くした。
【００８９】
上記実施形態によれば、ウェハステージ１０,２０,３０,４０に固定するウェハ１の反り量が大きい部分に対応する吸着用真空開口部１１,２１,３１,４１の吸着用真空圧を、ウェハ１の反り量が小さい部分に対応する吸着用真空開口部１１,２１,３１,４１の吸着用真空圧よりも低くすることによって、ウェハステージ１０,２０,３０,４０に固定するウェハ１の反り量が大きい部分に対応する吸着用真空開口部１１,２１,３１,４１の単位面積あたりの吸着力を確実に大きくできる。
【００９０】
また、一実施形態の半導体検査装置では、
上記ウェハステージ１０,２０,３０,４０に固定する上記ウェハ１の表面のうちのプローブ電極で測定される部分に対応する上記吸着用真空開口部１１,２１,３１,４１の吸着用真空圧を、上記ウェハ１の反り量が小さい部分に対応する上記吸着用真空開口部１１,２１,３１,４１の吸着用真空圧よりも低くした。
【００９１】
上記実施形態によれば、ウェハステージ１０,２０,３０,４０に固定するウェハ１の表面のうちのプローブ電極で測定される部分に対応する吸着用真空開口部１１,２１,３１,４１の吸着用真空圧を、ウェハ１の反り量が小さい部分に対応する吸着用真空開口部１１,２１,３１,４１の吸着用真空圧よりも低くすることによって、ウェハステージ１０,２０,３０,４０に固定するウェハ１の反り量が大きい部分に対応する吸着用真空開口部１１,２１,３１,４１の単位面積あたりの吸着力を確実に大きくできる。
【００９２】
また、一実施形態の半導体検査装置では、
上記ウェハステージ１０,２０,３０,４０に固定された上記ウェハ１の表面のうちのプローブ電極で測定される部分近傍を上記ウェハステージ１０,２０,３０,４０側に押し付ける押付装置１００を備えた。
【００９３】
上記実施形態によれば、ウェハステージ１０,２０,３０,４０に固定されたウェハ１の表面のうちのプローブ電極で測定される部分近傍を押付装置１００によりウェハステージ１０,２０,３０,４０側に押し付けることによって、ウェハ面をステージ面により均一に吸着させることができ、ウェハ１の裏面電極とウェハステージ１０,２０,３０,４０の接触抵抗をさらに小さくできる。
【００９４】
また、一実施形態の半導体検査装置では、
上記押付装置１００は、上記ウェハステージ１０,２０,３０,４０に固定された上記ウェハ１の表面を上記ウェハステージ１０,２０,３０,４０側に先端部６０aで押し付ける棒状部材６０を有する。
【００９５】
上記実施形態によれば、ウェハ１の表面をウェハステージ１０,２０,３０,４０側に先端部で押し付ける棒状部材６０を用いることにより、簡単な構成でウェハ１の表面のうちのプローブ電極で測定される部分をウェハステージ１０,２０,３０,４０側に押し付けることができる。
【００９６】
また、一実施形態の半導体検査装置では、
上記押付装置２００は、上記ウェハステージ１０,２０,３０,４０に固定された上記ウェハ１の表面に気体を吹き付けるためのノズル７０を有する。
【００９７】
上記実施形態によれば、ウェハステージ１０,２０,３０,４０に固定されたウェハ１の表面に気体を吹き付けるためのノズル７０を用いることにより、簡単な構成でウェハ１の表面のうちのプローブ電極で測定される部分をウェハステージ１０,２０,３０,４０側に押し付けることができる。
【００９８】
また、一実施形態の半導体検査装置では、
上記押付装置は、上記ウェハステージ１０,２０,３０,４０に固定された上記ウェハ１の表面を上記ウェハステージ１０,２０,３０,４０側に先端部で押し付ける棒状部材８０が取り付けられたプローブカード８１である。
【００９９】
上記実施形態によれば、ウェハ１の表面をウェハステージ１０,２０,３０,４０側に先端部で押し付ける棒状部材８０をプローブカード８１に取り付けることにより、プローブ電極８２といっしょに移動することで棒状部材８０の位置調整や高さ調整をする必要がなく、簡単な構成でウェハ１の表面のうちのプローブ電極８２で測定される部分をウェハステージ１０,２０,３０,４０側に押し付けることができる。
【符号の説明】
【０１００】
１…ウェハ
１０,２０,３０,４０,５０…ウェハステージ
１１,２１,３１,４１…吸着用真空溝
１２…絶縁性基部
１３…電極
１４,３２,３３,３４,４２,４３,４４…接続部
５１…吸着用真空穴
６０,８０…棒状部材
６０a…先端部
６１…位置調整装置
６２…固定台
７０…ノズル
８１…プローブカード
８２…プローブ電極
９０…ウェハ
１００,２００…押付装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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