(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的な試験を行う半導体デバイスに設けられ、且つ、互いに導電性の配線にて接続された複数の電極パッドに、第１プローブ及び第２プローブを有する複数のプローブを接触させる工程と、
前記複数のプローブのうち予め定めた少なくとも１つの第１プローブに電源を接続し、前記第１プローブから前記電極パッド及び前記配線を介して前記第２プローブへと前記半導体デバイスに電流又は電圧を供給する工程と、
前記半導体デバイスに供給された前記電流又は電圧に基づいて前記電極パッド及び前記プローブ間の接触抵抗を測定する工程と、
測定した前記接触抵抗が予め定めた所定値以上か否かを判断する工程と、
前記接触抵抗が前記所定値以上の場合に前記複数のプローブをクリーニングする工程と、
前記接触抵抗を測定する工程の前に、前記半導体デバイスの動作電圧に応じて前記所定値を設定する工程と、
を含むプローブの接触抵抗測定方法。
【請求項２】
電気的な試験を行う半導体デバイスに設けられ、且つ、互いに導電性の配線にて接続された複数の電極パッドに、第１プローブ及び第２プローブを有する複数のプローブを接触させる工程と、
前記複数のプローブのうち予め定めた少なくとも１つの第１プローブに電源を接続し、前記第１プローブから前記電極パッド及び前記配線を介して前記第２プローブへと前記半導体デバイスに電流又は電圧を供給する工程と、
前記半導体デバイスに供給された前記電流又は電圧に基づいて前記電極パッド及び前記プローブ間の接触抵抗を測定する工程と、
測定した前記接触抵抗が予め定めた所定値以上か否かを判断する工程と、
前記接触抵抗が前記所定値以上の場合に前記複数のプローブをクリーニングする工程と、
前記半導体デバイスに電流又は電圧を供給する工程の前に、前記半導体デバイスの動作電圧に応じて前記電源から前記第１プローブへと供給される前記電流又は電圧を設定する工程と、
を含むプローブの接触抵抗測定方法。
【請求項３】
半導体デバイスに設けられ、且つ、互いに導電性の配線にて接続された複数の電極パッドに、第１プローブ及び第２プローブを有する複数のプローブを接触させる工程と、
前記複数のプローブのうち予め定めた少なくとも１つの第１プローブに第１の電源を接続し、前記第１プローブから前記電極パッド及び前記配線を介して前記第２プローブへと前記半導体デバイスに電流又は電圧を供給する工程と、
前記半導体デバイスに供給された前記電流又は電圧に基づいて前記電極パッド及び前記プローブ間の接触抵抗を測定する工程と、
測定した前記接触抵抗が予め定めた所定値以上か否かを判断し、前記接触抵抗が前記所定値未満の場合に、前記第１プローブ及び前記第２プローブのそれぞれに電源電位を供給する第２の電源を接続し、前記第１プローブ及び前記第２のプローブから前記電極パッドに前記電源電位を与えることで前記半導体デバイスの電気的な試験を行う工程と、
を含む半導体デバイスの試験方法。
【請求項４】
半導体デバイスに設けられ、且つ、互いに導電性の配線にて接続された複数の電極パッドに、第１プローブ及び第２プローブを有する複数のプローブを接触させる工程と、
前記複数のプローブのうち予め定めた少なくとも１つの第１プローブに第１の電源を接続し、前記第１プローブから前記電極パッド及び前記配線を介して前記第２プローブへと前記半導体デバイスに電流又は電圧を供給する工程と、
前記半導体デバイスに供給された前記電流又は電圧に基づいて前記電極パッド及び前記プローブ間の接触抵抗を測定する工程と、
測定した前記接触抵抗が予め定めた所定値以上か否かを判断し、前記接触抵抗が前記所定値未満の場合に、前記第１プローブを電源電位を供給する第２の電源に接続すると共に、前記第２プローブは前記第２の電源と非接続とし、前記第１プローブから前記電極パッドに前記電源電位を与えることで前記半導体デバイスの電気的な試験を行う工程と、
を含む半導体デバイスの試験方法。
【請求項５】
前記請求項３又は請求項４記載の半導体デバイスの試験方法において、
前記第１の電源と前記第２の電源とは同一電源であることを特徴とする半導体デバイスの試験方法。
【請求項６】
半導体デバイスに設けられ、且つ、互いに導電性の配線にて接続された複数の電極パッドに、第１プローブ及び第２プローブを有する複数のプローブを接触させる工程と、
前記複数のプローブのうち予め定めた少なくとも１つの第１プローブに第１の電源を接続し、前記第１プローブから前記電極パッド及び前記配線を介して前記第２プローブへと前記半導体デバイスに電流又は電圧を供給する工程と、
前記半導体デバイスに供給された前記電流又は電圧に基づいて前記電極パッド及び前記プローブ間の接触抵抗を測定する工程と、
測定した前記接触抵抗が予め定めた所定値以上か否かを判断し、前記接触抵抗が前記所定値未満の場合に、前記第１プローブ及び前記第２プローブのそれぞれに接地電位を供給する第３の電源を接続し、前記第１プローブ及び前記第２のプローブから前記電極パッドに前記接地電位を与えることで前記半導体デバイスの電気的な試験を行う工程と、
を含む半導体デバイスの試験方法。
【請求項７】
半導体デバイスに設けられ、且つ、互いに導電性の配線にて接続された複数の電極パッドに、第１プローブ及び第２プローブを有する複数のプローブを接触させる工程と、
前記複数のプローブのうち予め定めた少なくとも１つの第１プローブに第１の電源を接続し、前記第１プローブから前記電極パッド及び前記配線を介して前記第２プローブへと前記半導体デバイスに電流又は電圧を供給する工程と、
前記半導体デバイスに供給された前記電流又は電圧に基づいて前記電極パッド及び前記プローブ間の接触抵抗を測定する工程と、
測定した前記接触抵抗が予め定めた所定値以上か否かを判断し、前記接触抵抗が前記所定値未満の場合に、前記第２プローブを接地電位を供給する第３の電源に接続すると共に、前記第１プローブは前記第３の電源と非接続とし、前記第２プローブから前記電極パッドに前記接地電位を与えることで前記半導体デバイスの電気的な試験を行う工程と、
を含む半導体デバイスの試験方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プローブの接触抵抗測定方法及び半導体デバイスの試験方法に係り、より詳しくは、半導体デバイスを試験する際に使用されるプローブの接触抵抗測定方法及び半導体デバイスの試験方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ウェハ上に形成された半導体デバイスの試験では、複数のプローブと呼ばれる針を備えたプローブカードが用いられる。プローブの一端はテスタ等の計測手段に接続され、プローブの他端を半導体デバイスの電極パッドに接触させることにより半導体デバイスの電気的な試験を行う。
【０００３】
このような試験の測定結果は、プローブの先端と電極パッドとの間の接触抵抗に大きく影響される。このため、従来では、試験中に接触抵抗に異常があると思われる時や定期的なメンテナンス時に、接触抵抗測定用の専用装置を用いて測定していた。
【０００４】
この専用装置は、例えば金等の導電性部材で構成され接地された測定用ステージと、研磨部材で構成されたクリーニングステージとを備えたステージを備え、プローブを測定用ステージに接触させてプローブに電流を供給すると共にプローブの電圧を測定することにより接触抵抗を求める。そして、測定値が管理基準を越えている場合には、プローブの先端をクリーニングステージで研磨し、プローブと電極パッドとの接触性を回復させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように専用装置を用いて接触抵抗の測定を行う場合は、ウェハの試験中にプローブカードを試験装置から取り外して接触抵抗測定用の専用装置にセットしなければならないため、試験効率が低下する、という問題があった。
【０００６】
また、ウェハの試験中にプローブと試験対象の半導体デバイスの電極パッドとの接触抵抗値をモニタすることができないため、接触抵抗値に異常があることに気づかずに試験を継続してしまう場合があり歩留まりが低下する、という問題があった。
【０００７】
さらに、実際に試験中のウェハを使用して接触抵抗を測定するのではなく専用装置によって接触抵抗を測定するため、実際の接触抵抗と異なる場合があり、正確に接触抵抗を測定することができない、という問題もあった。
【０００８】
本発明は、上記事実に鑑みて成されたものであり、試験効率の低下を防ぐことができると共に、正確に接触抵抗値を測定することができるプローブの接触抵抗測定方法及び半導体デバイスの試験方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明のプローブの接触抵抗測定方法は、電気的な試験を行う半導体デバイスに設けられ、且つ、互いに導電性の配線にて接続された複数の電極パッドに、第１プローブ及び第２プローブを有する複数のプローブを接触させる工程と、前記複数のプローブのうち予め定めた少なくとも１つの第１プローブに電源を接続し、前記第１プローブから前記電極パッド及び前記配線を介して前記第２プローブへと前記半導体デバイスに電流又は電圧を供給する工程と、前記半導体デバイスに供給された前記電流又は電圧に基づいて前記電極パッド及び前記プローブ間の接触抵抗を測定する工程と、測定した前記接触抵抗が予め定めた所定値以上か否かを判断する工程と、前記接触抵抗が前記所定値以上の場合に前記複数のプローブをクリーニングする工程と、前記接触抵抗を測定する工程の前に、前記半導体デバイスの動作電圧に応じて前記所定値を設定する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、プローブと電極パッドとの接触抵抗を測定する時には、まず複数のプローブの各々を、対応する電極パッドに各々接触させ、第１プローブを電源に接続し、第１プローブから電極パッド及び配線を介して第２プローブへと半導体デバイスに電流又は電圧を供給する。これにより、電源からの電流が第１プローブ、電極パッド、配線、電極パッド、第２プローブの順に流れる。
【００１１】
次に、半導体デバイスに供給された電流又は電圧に基づいて電極パッド及びプローブ間の接触抵抗を測定する。これは、第１プローブ側の電圧又は電流を測定し、この測定値と供給した電流値又は電圧値とから接触抵抗を測定することができる。
【００１２】
そして、測定した接触抵抗値が所定値以上の場合には、複数のプローブをクリーニングする。この所定値は、これ以上大きくなった場合に半導体デバイスの試験を正確に行うことができなくなる値に設定される。
また、所定値は、前記接触抵抗を測定する工程の前に、前記半導体デバイスの動作電圧に応じて前記所定値を設定する工程により設定される。これにより、半導体デバイスの動作電圧に応じて適切に接触抵抗を測定することが可能となる。
【００１３】
このように、接触抵抗測定時には、複数のプローブのうち第１プローブを電源に接続し、第１プローブから電極パッド及び配線を介して第２プローブへと半導体デバイスに電流又は電圧を供給するため、接触抵抗の測定時にプローブを装置から一旦外して専用装置にセットして接触抵抗を測定する必要がなく、また、接触抵抗測定工程から自動的にクリーニング工程に移行することができるため、検査効率を飛躍的に向上させることができる。また、実際に試験対象の半導体デバイスを用いて接触抵抗を測定することができるため、正確に接触抵抗を測定することができる。
【００１５】
また、請求項２に記載したように、前記半導体デバイスに電流又は電圧を供給する工程の前に、前記半導体デバイスの動作電圧に応じて前記電源から前記第１のプローブへと供給される前記電流又は電圧を設定する工程を含むようにしてもよい。これにより、半導体デバイスの動作電圧に応じて適切に接触抵抗を測定することが可能となる。
【００１７】
請求項３発明の記載の半導体デバイスの試験方法は、半導体デバイスに設けられ、且つ、互いに導電性の配線にて接続された複数の電極パッドに、第１プローブ及び第２プローブを有する複数のプローブを接触させる工程と、前記複数のプローブのうち予め定めた少なくとも１つの第１プローブに第１の電源を接続し、前記第１プローブから前記電極パッド及び前記配線を介して前記第２プローブへと前記半導体デバイスに電流又は電圧を供給する工程と、前記半導体デバイスに供給された前記電流又は電圧に基づいて前記電極パッド及び前記プローブ間の接触抵抗を測定する工程と、測定した前記接触抵抗が予め定めた所定値以上か否かを判断し、前記接触抵抗が前記所定値未満の場合に、前記第１プローブ及び前記第２プローブのそれぞれに電源電位を供給する第２の電源を接続し、前記第１プローブ及び前記第２のプローブから前記電極パッドに前記電源電位を与えることで前記半導体デバイスの電気的な試験を行う工程と、を含むことを特徴とする。
【００１８】
このように、接触抵抗が所定値未満の場合、すなわち、接触抵抗が半導体デバイスの電気的な試験を正確に行うことができる値の場合にのみ半導体デバイスの電気的な試験を行うため、試験の信頼性を向上させることができる。
【００１９】
なお、前記半導体デバイスの電気的な試験を行う場合、前記第１プローブ及び前記第２プローブのそれぞれに電源電位を供給する第２の電源を接続し、前記第１プローブ及び前記第２のプローブから前記電極パッドに前記電源電位を与えることで前記試験を行う。
【００２０】
この場合、電極パッドは電源用の電極パッドであり、半導体デバイスの電気的な試験時には、これらの電極パッドを全て本来の電源用として用いることができるため、効率よく試験を行うことができる。
【００２１】
また、請求項４に記載したように、前記半導体デバイスの電気的な試験を行う場合、前記第１プローブを電源電位を供給する第２の電源に接続すると共に、前記第２プローブは前記第２の電源と非接続とし、前記第１プローブから前記電極パッドに前記電源電位を与えることで前記試験を行うこともできる。
【００２２】
この場合、電極パッドは電源用の電極パッドであり、１つの電極パッドが接触抵抗測定専用となり、その他の電極パッドが本来の電源用の電極パッドとなる。１つの電極パッドは接触抵抗測定専用になってしまうが、試験時にプローブから電流が流れないため、他のプローブよりも汚れを少なくすることができ、当該他のプローブの接触抵抗のみを測定することができる。
【００２３】
また、請求項５に記載したように、前記請求項３又は請求項４記載の半導体デバイスの試験方法において、前記第１の電源と前記第２の電源とは同一電源である構成とすることが好ましい。このように接触抵抗測定用の第１の電源と半導体デバイスの電気的な試験用の第２の電源とを同一にすることにより、装置を簡単かつ安価に構成することができる。
【００２４】
また、請求項６に記載したように、前記半導体デバイスの電気的な試験を行う場合、前記第１プローブ及び前記第２プローブのそれぞれに接地電位を供給する第３の電源を接続し、前記第１プローブ及び前記第２のプローブから前記電極パッドに前記接地電位を与えることで前記試験を行うようにしてもよい。
【００２５】
この場合、電極パッドはグランド用の電極パッドであり、半導体デバイスの電気的な試験時には、これらの電極パッドを全て本来のグランド用として用いることができるため、効率よく試験を行うことができる。
【００２６】
また、請求項７に記載したように、前記半導体デバイスの電気的な試験を行う場合、前記第２プローブを接地電位を供給する第３の電源に接続すると共に、前記第１プローブは前記第３の電源と非接続とし、前記第２プローブから前記電極パッドに前記接地電位を与えることで前記試験を行うようにしてもよい。
【００２７】
この場合、電極パッドはグランド用の電極パッドであり、１つの電極パッドが接触抵抗測定専用となり、その他の電極パッドが本来のグランド用の電極パッドとなる。１つの電極パッドは接触抵抗測定専用になってしまうが、試験時にプローブから電流が流れないため、他のプローブよりも汚れを少なくすることができ、当該他のプローブの接触抵抗のみを測定することができる。
【００３１】
なお、上記のプローブの接触抵抗測定方法は、電源と、電気的な試験を行う半導体デバイスに設けられ、且つ、互いに導電性の配線にて接続された複数の電極パッドに、電源から供給された電流又は電圧を供給する第１プローブ及び第２プローブを有する複数のプローブと前記複数のプローブのうち予め定めた少なくとも１つの第１プローブに前記電源を接続し、前記第２プローブを接地して前記第１プローブから前記電極パッド及び前記配線を介して前記第２プローブへと前記半導体デバイスに電流又は電圧を供給するための接続手段とを備えたプローブカードと、前記半導体デバイスに供給された前記電流又は電圧に基づいて前記電極パッド及び前記プローブ間の接触抵抗を測定する測定手段と、測定した前記接触抵抗が予め定めた所定値以上の場合に前記複数のプローブをクリーニングするクリーニング手段と、を備えたプローバにより実現できる。
【００３２】
また、プローブカードは、上記のように、電気的な試験を行う半導体デバイスに設けられ、且つ、互いに導電性の配線にて接続された複数の電極パッドに、電源から供給された電流又は電圧を供給する第１プローブ及び第２プローブを有する複数のプローブと、前記複数のプローブのうち予め定めた少なくとも１つの第１プローブに前記電源を接続し、前記第２プローブを接地して前記第１プローブから前記電極パッド及び前記配線を介して前記第２プローブへと前記半導体デバイスに電流又は電圧を供給するための接続手段と、を備えた構成とすることができる。
【００３３】
このプローブカードによれば、接触抵抗測定時には、複数のプローブのうち予め定めた第１プローブが電源に接続され、第１プローブから電極パッド及び配線を介して第２プローブへと半導体デバイスに電流又は電圧が供給されるため、接触抵抗の測定時にプローブを装置から一旦外して専用装置にセットして接触抵抗を測定する必要がなく、また、接触抵抗測定工程から自動的にクリーニング工程に移行することができるため、検査効率を飛躍的に向上させることができる。また、実際に試験対象の半導体デバイスを用いて接触抵抗を測定することができるため、正確に接触抵抗を測定することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１実施形態について説明する。
【００３５】
図１には、本実施形態に係るプローバ１０の概略構成を示した。プローバ１０は、試験対象のウェハ１２上に形成された半導体デバイス（例えばＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭなど）の電気的特性等を試験したり、後述する接触抵抗の測定等を行うためのテスタ１４、テスタ１４に接続され、半導体デバイスの電極パッドにプローブ１６を接触させて半導体デバイスとテスタ１４とを電気的に接続するプローブカード１８、プローブ１６が半導体デバイスの電極パッドと接触するようにウェハ１２を移動させるテーブル２０等を備えている。
【００３６】
テスタ１４及びプローブカード１８は制御部２２によって制御される。テーブル２０は、駆動部２４を介して制御部２２により制御される。駆動部２４は、テーブル２０を、上下方向及び縦横方向に駆動する。すなわち、図１に示すＸ軸方向、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と直交するＺ軸方向に移動可能であり、またＺ軸を中心に回転も可能である。
【００３７】
制御部２２には、操作指示や各種パラメータの入力を行うための操作部２６、ウェハ１２の試験結果や、プローブ１６と半導体デバイスの電源パッドとの接触抵抗の測定結果等を表示するための表示部２８、及び後述する制御プログラムや試験対象のウェハ１２の設計情報等が記憶された記憶部３０が接続されており、これらを統括制御する。
【００３８】
テーブル２０は、図２に示すように、ウェハ１２を載置するための支持領域であるウェハステージ３２及びプローブ１６をクリーニングするための研磨材等で構成されたクリーニング領域であるクリーニングステージ３４を備えている。制御部２２は、プローブ１６のクリーニング時には、プローブ１６がクリーニングステージ３４上に位置するようにテーブル２０を移動させ、プローブ１６をクリーニングステージ３４に接触させることによってプローブ１６のクリーニングを行う。
【００３９】
図３には、ウェハ１２の試験時におけるテスタ１４、プローブカード１８、及びウェハ１２の接続関係を模式的に示した。
【００４０】
図３に示すように、テスタ１４は、ウェハ１２の試験時、つまり、半導体デバイスの電気的な試験を行う時には電圧源３６としての機能を有している。プローブカード１８は、接続手段としてのリレー３８及びプローブ１６Ａ〜１６Ｃを備えている。ウェハ１２には、半導体デバイスの一部として、電源供給用の電源パッド４０Ａ〜４０Ｃが導電性の配線４２により接続されている。
【００４１】
本実施形態では、プローブカード１８が３つのプローブ１６Ａ〜１６Ｃを備え、ウェハ１２上に形成された半導体デバイスが電源パッド４０Ａ〜４０Ｃを備えた場合について説明する。
【００４２】
なお、半導体デバイスは、複数のモジュール（ブロック）を備え、ウェハの状態では各モジュールに電源を供給するための複数の電源パッドが導電性の配線により接続された構成となる場合があり、実際は電源パッド４０Ａ〜４０Ｃは離間している場合が多いが、本実施形態では、便宜上図３に示すように電源パッド４０Ａ〜４０Ｃが隣接しているものとして説明する。
【００４３】
プローブ１６Ｂ，１６Ｃの一端は、導電性の配線４４を介してテスタ１４の電圧源３６のプラス側と接続されており、プローブ１６Ａの一端はリレー３８と接続されている。
【００４４】
リレー３８は、半導体デバイスの試験時には、図３に示すようにプローブ１６Ａと半導体デバイスを試験する際に使用される電源（テスタ１４の電圧源３６）とを接続し、プローブと電極パッドとの接触抵抗の測定時には、プローブ１６Ａを接地する。
【００４５】
なお、電圧源３６は本発明の第２の電源に相当し、プローブ１６Ｂ、１６Ｃは本発明の第１プローブに相当し、プローブ１６Ａは本発明の第２プローブに相当し、制御部２２、駆動部２４、及びクリーニングステージ３４は本発明のクリーニング手段に相当する。
【００４６】
そして、半導体デバイスの試験時には、プローブ１６Ａ〜１６Ｃの他端の各々が対応する電源パッド４０Ａ〜４０Ｃに接触するようにテーブル２０が移動制御され、試験対象の半導体デバイスの動作電圧が電圧源３６からプローブ１６Ａ〜１６Ｃの全てに供給される。これにより、プローブ１６Ａ〜１６Ｃと接触した電源パッド４０Ａ〜４０Ｃに電源電位の電圧が印加され、半導体デバイスの試験が行われる。
【００４７】
このように、半導体デバイスの試験時には、プローブ１６Ａ〜１６Ｃから電源パッド４０Ａ〜４０Ｃに電圧が印加されるが、これが繰り返されると、プローブの接触圧力によって電源パッドの表面のアルミニウム等が削り取られ、これがプローブと電源パッドとの間に流れる電流によって溶解してプローブ先端に付着して酸化する。これにより、プローブと電源パッドとの接触抵抗が高くなり正確に試験することができなくなってしまう場合がある。従って、正確に試験するためには、接触抵抗を正確に測定すると共に、測定した接触抵抗値が正確に試験することができなくなるほど接触抵抗が高くなる前にプローブをクリーニングする必要がある。
【００４８】
そこで、本実施形態では、図４に示すように、プローブと電源パッドとの接触抵抗の測定時には、制御部２２は、プローブ１６Ａが接地されるようにリレー３８を制御する。
【００４９】
また、テスタ１４は、接触抵抗測定時は図４に示すように、プローブ１６Ｂ、１６Ｃに接触抵抗測定用の電流を供給する電流源４６としての機能と、プローブ１６Ａ、１６Ｃの電圧を測定するための電圧計４８としての機能を有する。なお、電流源４６は本発明の第１の電源に相当する。
【００５０】
接触抵抗測定時には、接触抵抗測定用の電流が図４に示す矢印の方向に流れる。すなわち、プローブ１６Ａがリレー３８によって接地されグランド用プローブとして機能するため、プローブ１６Ｂ、１６Ｃの一端に接続された、接触抵抗測定の際に使用される電源（テスタ１４の電流源４６）から供給された電流は、電源用プローブとしてのプローブ１６Ｂ、１６Ｃ、電源パッド４０Ｂ，４０Ｃ、配線４２、電源パッド４０Ａ、プローブ１６Ａ、リレー３８の順に流れる。なお、電流源４６から供給される電流の電流値は、例えば試験対象の半導体デバイスの動作電圧に応じて決定されることが望ましい。
【００５１】
そして、電圧計４８により電圧を測定し、測定した電圧値と電流源４６から供給された電流の電流値とからオームの法則によりプローブ１６Ａ〜１６Ｃと電源パッド４０Ａ〜４０Ｃとの各々の接触抵抗値から全体の接触抵抗値を求めることができる。すなわち、プローブ１６Ａと電源パッド４０Ａとの接触抵抗値をＲＡ、プローブ１６Ｂと電源パッド４０Ｂとの接触抵抗値をＲＢ、プローブ１６Ｃと電源パッド４０Ｃとの接触抵抗値をＲＣで表した場合、接触抵抗値のみに着目すると図５に示すような等価回路で表すことができるため、図中Ｑ点の電圧を電圧計４８で測定することにより、この等価回路全体の抵抗値Ｒｔを測定することができる。そして、この等価回路の接触抵抗値Ｒｔが所定値以上の場合には、プローブがクリーニングステージ３４上に位置するようにテーブル２０を移動させてクリーニングする。
【００５２】
なお、所定値は、これ以上大きくなると試験を正常に行うことができなくなる値に設定される。具体的に、本実施形態における所定値は、プローブ購入時に予め規定されている抵抗値、またはクリーニングされた状態のプローブと実際に電気的な試験が行われる半導体デバイスの電極パッドとが接触されて最初に測定された抵抗値に基づき設定される。所定値と所定値を設定する際に基準となる抵抗値の差（マージン）は、試験対象の半導体デバイスの動作電圧により適宜決定され、動作電圧が低い半導体デバイスほど、接触抵抗の増加に伴う電圧降下の影響を大きく受けるため、所定値と基準となる抵抗値の差は小さく設定されることが望ましい。
【００５３】
このように、プローブカード１８内に試験時にはプローブ１６Ａをテスタ１４の電圧源３６に接続し、接触抵抗測定時にはプローブ１６Ａを接地するリレー３８を設けたため、接触抵抗の測定時にプローブカード１８を装置から一旦外して専用装置にセットして接触抵抗を測定する必要がない。これにより、検査効率を向上させることができる。
【００５４】
次に、本実施形態の作用として、接触抵抗測定時において制御部２２が実行する制御ルーチンについて図６に示すフローチャートを参照して説明する。
【００５５】
なお、図６に示す制御ルーチンは、例えばウェハ１２の試験が行われる度に毎回行ってもよいし、ウェハ１２の試験が所定回数行われる毎に定期的に行ってもよい。
【００５６】
まず、ステップ１００では、記憶部３０に記憶された試験対象のウェハ１２の設計情報を読み取る。この設計情報には、例えばプローブ１６Ａ〜１６Ｃを接触させるべき電源パッド４０Ａ〜４０Ｃの位置情報（座標情報）や試験対象の半導体デバイスの動作電圧等、半導体デバイスの設計に関する情報が含まれる。
【００５７】
次に、ステップ１０２では、接触抵抗の測定に必要なパラメータを設定する。このパラメータには、例えばテスタ１４の電流源４６が供給する電流の電流値や、プローブのクリーニングを行うか否かを判断するための所定値がある。これらのパラメータは、例えば半導体デバイスの動作電圧に応じて設定されるが、一例として、電流源４６が供給する電流の電流値は２５０ｍＡ、所定値は１０Ω程度に設定される。
【００５８】
なお、半導体デバイスの動作電圧とパラメータとの対応関係を予め記憶部３０に記憶しておき、この対応関係からパラメータを求めて自動的に設定してもよいが、オペレータの操作により操作部２６から入力された値を用いてもよい。
【００５９】
次に、ステップ１０４では、ウェハステージ３２にウェハ１２を載置させ、ウェハ１２上に形成された電源パッド４０Ａ〜４０Ａがプローブ１６Ａ〜１６Ｃに接触するようにテーブル２０を移動させるべく、設計情報に基づいて駆動部２４を制御する。これにより、駆動部２４がテーブル２０を移動させ、電源パッド４０Ａ〜４０Ａとプローブ１６Ａ〜１６Ｃとを各々接触させる。
【００６０】
次に、ステップ１０６では、接触抵抗の測定を行う。具体的には、接触抵抗を測定する際に使用される電源（テスタ１４の電流源４６）から設定された電流値の電流がプローブ１６Ｂ、１６Ｃに供給されるようにテスタ１４を制御すると共に、プローブ１６Ａが接地されるように、プローブカード１８のリレー３８を制御する。
【００６１】
これにより、電流源４６からの電流がプローブ１６Ｂ、１６Ｃ、電源パッド４０Ｂ，４０Ｃ、配線４２、電源パッド４０Ａ、プローブ１６Ａ、リレー３８の順に流れる。
【００６２】
そして、電圧計４８により電圧を測定し、この測定した電圧値と電流値とから全体の接触抵抗値Ｒｔを測定する。
【００６３】
次に、ステップ１０８では、測定した接触抵抗値Ｒｔが設定された所定値以上か否か、すなわち、正確に試験をすることができない値以上か否かを判断する。
【００６４】
そして、接触抵抗値Ｒｔが所定値以上でない場合には、ステップ１０８の判断が否定され、本ルーチンを終了する。すなわち、半導体デバイスの試験を正確に行うことができない程プローブが汚れておらず、クリーニングの必要がないと判断し、プローブのクリーニングをせずに次の試験を行う。
【００６５】
一方、接触抵抗値Ｒｔが所定値以上の場合には、ステップ１０８の判断が肯定され、ステップ１１０へ移行する。
【００６６】
ステップ１１０では、プローブ１６Ａ〜１６Ｃがクリーニングステージ３４上に位置するようにテーブル２０を移動させるべく駆動部２４を制御する。これにより、駆動部２４がテーブル２０を移動させ、プローブ１６Ａ〜１６Ｃがクリーニングステージ３４上に位置する。
【００６７】
そして、ステップ１１２において、プローブ１６Ａ〜１６Ｃをクリーニングする。具体的には、プローブ１６Ａ〜１６Ｃの先端をクリーニングステージ３４が押圧するようにテーブル２０を駆動する。これを数回繰り返すことにより、プローブ１６Ａ〜１６Ｃの先端がクリーニングステージ３４によって研磨され、プローブ１６Ａ〜１６Ｃに付着したアルミニウムなどを除去することができる。従って、接触抵抗値が正常の状態に戻り、半導体デバイスの試験を正確に行うことができる。
【００６８】
このように、接触抵抗測定時にプローブ１６Ａを接地するリレー３８を設けたため、接触抵抗の測定時にプローブカード１８を装置から一旦外して専用装置にセットして接触抵抗を測定する必要がなく、また、接触抵抗測定工程から自動的にクリーニング工程に移行することができるため、検査時間を短縮することができ検査効率を飛躍的に向上させることができる。また、実際に試験対象の半導体デバイスを用いて接触抵抗を測定するため、正確に接触抵抗を測定することができる。また、接触抵抗測定用の専用パッドを設ける必要がないため、今後の多パッド化に適する。
【００６９】
なお、本実施形態では、電流を供給して電圧を測定することにより接触抵抗を測定したが、電圧を供給して電流を測定することにより接触抵抗を測定してもよい。しかしながら、電極パッド４０に接触されるプローブ１６に一定電流以上の電流が流れてしまうと、プローブ１６の先端に電極パッド表面のアルミニウム等の溶解が起きてしまう。そのため、接触抵抗の測定を行う場合においては、電極パッド４０及びプローブ１６間に流れる電流量を制御しやすい、電流を供給して電圧を測定する方法を用いることが望ましい。
【００７０】
また、電源電位が供給される半導体デバイスの電極パッドを接触抵抗の測定に使用する、本第１実施形態においては、半導体デバイスの電気的試験を行う際に使用される試験用電源と、電極パッド及びプローブ間の接触抵抗を測定する際に使用される接触抵抗測定用電源とを、同一電源としてもよい。
【００７１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一部分には同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００７２】
図７には、ウェハ１２の試験時におけるテスタ１４、プローブカード１８、及びウェハ１２の接続関係を模式的に示した。
【００７３】
本実施形態に係るプローブカード１８内に設けられたリレー５０は、ウェハ１２の試験時には、プローブ１６Ａをテスタ１４の電圧源３６に接続せず、オープンにする。一方、接触抵抗測定時には、リレー５０は、図８に示すようにプローブ１６Ａを接地する。接触抵抗の測定については第１実施形態と同様である。
【００７４】
このように、ウェハ１２の試験時にはプローブ１６Ａがオープンとなり非接続状態となるため、プローブ１６Ａには電流が流れない。これにより、プローブ１６Ａはプローブ１６Ｂ、１６Ｃと比較して汚れが少なくなる。
【００７５】
このため、プローブ１６Ａの接触抵抗値ＲＡは接触抵抗値ＲＢ、接触抵抗値ＲＣと比較して小さいため、実質的にプローブ１６Ｂ、１６Ｃの接触抵抗のみを測定することが可能となり、この場合測定値を２で除算することにより、プローブ１６Ｂのみ、１６Ｃのみの接触抵抗を測定することができる。
【００７６】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態では、接地用のグランドパッドとプローブとの接触抵抗を測定する場合について説明する。なお、第１実施形態と同一部分には同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００７７】
図９には、ウェハ１２の試験時におけるテスタ１４、プローブカード１８、及びウェハ１２の接続関係を模式的に示した。
【００７８】
テスタ１４は、電流源４６及び電圧計４８の機能を有するユニット５１を備えている。また、ウェハ１２は、複数の接地用のグランドパッド５２Ａ〜５２Ｃを備えており、これらは配線５４により接続されている。
【００７９】
プローブカード１８内に設けられたリレー５６は、試験時には、図９に示すようにプローブ１６Ａを接地手段５３に接地し、接触抵抗測定時には、図１０に示すようにプローブ１６Ａを電流源４６と接続して電源用プローブとして機能させる。
【００８０】
これにより、ウェハ１２の試験時には、グランドパッド５２Ａ〜５２Ｃの各々が対応するプローブ１６Ａ〜１６Ｃに接触して接地される。
【００８１】
なお、ユニット５１及び接地手段５３は本発明の第３の電源に相当し、プローブ１６Ａは本発明の第１プローブに相当し、プローブ１６Ｂ、１６Ｃは本発明の第２プローブに相当する。
【００８２】
接触抵抗測定時には、電流源４６から供給された電流が、リレー５６、プローブ１６Ａ、グランドパッド５２Ａ、配線５４、グランドパッド５２Ｂ及び５２Ｃ、グランド用プローブとしてのプローブ１６Ｂ及び１６Ｃ、配線４４の順に流れる。この場合の等価回路は図１１に示すような回路となる。
【００８３】
そして、電圧計４８により電圧を測定し、この測定値と流した電流の電流値とから全体の接触抵抗値Ｒｔを求めることができる。
【００８４】
このように、試験時にプローブ１６Ａには電流を接地し、接触抵抗測定時にプローブ１６Ａを電流源４６に接続するリレー３８を設けたため、接触抵抗の測定時にプローブカード１８を装置から一旦外して専用装置にセットして接触抵抗を測定する必要がなく、また、接触抵抗測定工程から自動的にクリーニング工程に移行することができるため、検査時間を短縮でき検査効率を飛躍的に向上させることができる。また、接触抵抗測定用の専用パッドを設ける必要がないため、今後の多パッド化に適する。さらに、実際に試験対象の半導体デバイスを用いて接触抵抗を測定するため、正確に接触抵抗を測定することができる。
【００８５】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。なお、第３実施形態と同一部分には同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００８６】
図１２には、ウェハ１２の試験時におけるテスタ１４、プローブカード１８、及びウェハ１２の接続関係を模式的に示した。
【００８７】
本実施形態に係るプローブカード１８内に設けられたリレー５８は、ウェハ１２の試験時には、プローブ１６Ａをオープンにして非接続状態にする。一方、接触抵抗測定時には、リレー５８は、図１３に示すようにプローブ１６Ａを電流源４６に接続する。接触抵抗の測定については第１実施形態と同様である。
【００８８】
このように、ウェハ１２の試験時にはプローブ１６Ａがオープンとなり非接続状態となるため、プローブ１６Ａには電流が流れない。これにより、プローブ１６Ａはプローブ１６Ｂ、１６Ｃと比較して汚れが少なくなる。
【００８９】
このため、プローブ１６Ａの接触抵抗値ＲＡは接触抵抗値ＲＢ、接触抵抗値ＲＣと比較して小さいため、実質的にプローブ１６Ｂ、１６Ｃの接触抵抗のみを測定することが可能となり、この場合測定値を２で除算することにより、プローブ１６Ｂのみ、１６Ｃのみの接触抵抗を測定することができる。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、試験効率の低下を防ぐことができると共に、正確に接触抵抗値を測定することができる、という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るプローバの概略構成図である。
【図２】テーブルの平面図である。
【図３】第１実施形態に係る試験時におけるテスタ、プローブカード、及び半導体デバイスの電極パッドの接続関係構成を模式的に表した図である。
【図４】第１実施形態に係る接触抵抗測定時におけるテスタ、プローブカード、及び半導体デバイスの電極パッドの接続関係構成を模式的に表した図である。
【図５】接触抵抗測定時における等価回路図である。
【図６】接触抵抗測定時の制御ルーチンの流れを示すフローチャートである。
【図７】第２実施形態に係る試験時におけるテスタ、プローブカード、及び半導体デバイスの電極パッドの接続関係構成を模式的に表した図である。
【図８】第２実施形態に係る接触抵抗測定時におけるテスタ、プローブカード、及び半導体デバイスの電極パッドの接続関係構成を模式的に表した図である。
【図９】第３実施形態に係る試験時におけるテスタ、プローブカード、及び半導体デバイスの電極パッドの接続関係構成を模式的に表した図である。
【図１０】第３実施形態に係る接触抵抗測定時におけるテスタ、プローブカード、及び半導体デバイスの電極パッドの接続関係構成を模式的に表した図である。
【図１１】接触抵抗測定時における等価回路図である。
【図１２】第４実施形態に係る試験時におけるテスタ、プローブカード、及び半導体デバイスの電極パッドの接続関係構成を模式的に表した図である。
【図１３】第４実施形態に係る接触抵抗測定時におけるテスタ、プローブカード、及び半導体デバイスの電極パッドの接続関係構成を模式的に表した図である。
【符号の説明】
１０    プローバ
１２    ウェハ
１４、３６    テスタ
１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ    プローブ
１８    プローブカード
２０    テーブル
２２    制御部
２４    駆動部
２６    操作部
２８    表示部
３０    記憶部
３２    ウェハステージ
３４    クリーニングステージ
３６    電圧源
３８、５０、５６、５８    リレー
４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ    電源パッド
４２、４４、５４    配線
４６    電流源
４８    電圧計
５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ    グランドパッド
５３    接地手段
【図１】
0003574444.tif 000002
【図２】
0003574444.tif 000003
【図３】
0003574444.tif 000004
【図４】
0003574444.tif 000005
【図５】
0003574444.tif 000006
【図６】
0003574444.tif 000007
【図７】
0003574444.tif 000008
【図８】
0003574444.tif 000009
【図９】
0003574444.tif 000010
【図１０】
0003574444.tif 000011
【図１１】
0003574444.tif 000012
【図１２】
0003574444.tif 000013
【図１３】
0003574444.tif 000014