(57)【要約】      （修正有）【課題】電圧ドロップを最小限に抑え、正しい電圧を供給することのできる半導体デバイス検査装置を提供する。【解決手段】ウエハステージ１、および前記ウエハステージ１の電位を設定するための電源装置３、前記電源装置３と前記ウエハステージ１を接続するフォースライン４、前記ウエハステージ１の所定位置に配置されたセンスとなる複数のピン５、前記複数のピン５のそれぞれに接続された複数のセンスライン６、および前記センスライン６と前記電源装置３との間に設けられ、前記ピン５のうちから１つのピンを選択して、選択した前記ピン５に対応する前記センスライン６を前記電源装置３に接続する切替えスイッチ７を備え、選択した前記ピン５の位置における電位を制御する。【選択図】図１
2008028251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハステージ、および前記ウエハステージの電位を設定するための電源装置、前記電源装置と前記ウエハステージを接続するフォースライン、前記ウエハステージの所定位置に配置されたセンスとなる複数のピン、前記複数のピンのそれぞれに接続された複数のセンスライン、および前記センスラインと前記電源装置との間に設けられ、前記ピンのうちから１つのピンを選択して、選択した前記ピンに対応する前記センスラインを前記電源装置に接続する切替えスイッチを備え、選択した前記ピンの位置における電位を制御するようにしたことを特徴とする半導体デバイス検査装置。
【請求項２】
前記切替えスイッチの操作を、検査対象の位置情報を参照して、検査対象に近い前記ピンを選択して行う切替え制御装置を備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体デバイス検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイス検査装置に関するもので、特にデバイスを検査する際の半導体ウエハの裏面における電位を制御する装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、パワーデバイスのように、ウエハの裏面が各チップの共通電極となっている半導体ウエハの裏面の電位、すなわちウエハステージの電位を制御するためには、図５（ａ）に示すように、電源装置２０のフォース端子２２とセンス端子２３の接続点をウエハステージ２１の端部の一点Ａに接続し、フォース端子２２によって与えられる接続点の電位を、センス端子２３から電源装置２０にフィードバックすることにより、フォース端子２２によって与えられる電位が所定の値となるように電源装置２０が制御されている。
【０００３】
これを電気回路として示すと図５（ｂ）のようになる。電源装置２０は、図５（ｂ）に示すように、例えば差動増幅器であって、接続点Ａにおける電位を任意に調節できるように構成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、半導体ウエハの大型化に伴ってウエハステージが大型になり、そのため、検査対象のデバイスの位置（ＤＵＴ点）を変化させる度に、接続点から検査対象のデバイス位置（ＤＵＴ点）までの距離が変化し、接続点ＡからＤＵＴ点迄の距離に応じた配線抵抗によって電圧降下が生じ、そのため、デバイスを検査する際のＤＵＴ点における半導体ウエハの裏面の電位を正確に制御できないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述の問題点を解消するために、検査対象となるデバイスの位置に応じた電位を検出して、その位置での電位が所定値となるように正確に制御できる半導体デバイス検査装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の半導体デバイス検査装置は、ウエハステージ、および前記ウエハステージの電位を設定するための電源装置、前記電源装置と前記ウエハステージを接続するフォースライン、前記ウエハステージの所定位置に配置されたセンスとなる複数のピン、前記複数のピンのそれぞれに接続された複数のセンスライン、および前記センスラインと前記電源装置との間に設けられ、前記ピンのうちから１つのピンを選択して、選択した前記ピンに対応する前記センスラインを前記電源装置に接続する切替えスイッチを備え、選択した前記ピンの位置における電位を制御するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
また、前記切替えスイッチの操作を、検査対象の位置情報を参照して、検査対象に近い前記ピンを選択して行う切替え制御装置を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の半導体デバイス検査装置は、ウエハステージ、および前記ウエハステージの電位を設定するための電源装置、前記電源装置と前記ウエハステージを接続するフォースライン、前記ウエハステージの所定位置に配置されたセンスとなる複数のピン、前記複数のピンのそれぞれに接続された複数のセンスライン、および前記センスラインと前記電源装置との間に設けられ、前記ピンのうちから１つのピンを選択して、選択した前記ピンに対応する前記センスラインを前記電源装置に接続する切替えスイッチを備え、選択した前記ピンの位置における電位を制御するようにしたことにより、電圧ドロップの補正ができ、半導体ウエハの裏面における電位を正確に制御することができる。
【０００９】
また、前記切替えスイッチの操作を、検査対象の位置情報を参照して、検査対象に近い前記ピンを選択して行う切替え制御装置を備えることにより、検査の進行状況に合わせて適切なピンを選択することが可能となり、電圧ドロップの補正をより効果的に行うことができ、より正確な電位の制御が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明について図を用いて以下に詳細に説明する。図１は、本発明の半導体デバイス検査装置１の概略構成図である。
【００１１】
図１に示すように本発明の半導体デバイス検査装置１は、半導体ウエハ１０をセットするためのウエハステージ２、および前記ウエハステージ２の電位を設定するための電源装置３、前記電源装置３と前記ウエハステージ２を接続するフォースライン４、前記ウエハステージ２の所定位置に配置されたセンスとなる複数のピン５、前記複数のピン５にそれぞれ接続された複数のセンスライン６、および前記センスライン６と前記電源装置３との間に設けられ、前記ピン５から１つのピン５を選択して、選択した前記ピン５に対応する前記センスライン６を前記電源装置３に接続する切替えスイッチ７を備える。
【００１２】
前記ウエハステージ２は、前記フォースライン４と接続されて全体がフォースとされる。そして、前記複数のピン５から検査対象となる半導体デバイスのチップに近いピン５を一つ選択し、前記切替えスイッチ７により前記ピン５に接続されたセンスライン６を前記電源装置３と接続し、前記１つのピン５がセンスとされる。これにより、半導体ウエハ１０の裏面側（コレクタ）において１個のフォース・センス接続点が生じ、半導体ウエハの裏面の電位の制御が行われる。
【００１３】
上述の構成を回路図で示すと図３のようになる。図３に示すようにフォース・センス接続点９はスポットとなり、前記フォース・センス接続点は、切替えスイッチ７により、検査の進行に応じて切替えられる。この時、検査対象となるデバイスの位置情報を参照して、適切な切り替えを行う。
【００１４】
すなわち、フォース・センス接続点の適切な切り替えを行うために、図１に示すように切替え制御装置８を本発明の半導体デバイス検査装置１に備える。この切替え制御装置８は、検査対象となる半導体デバイスの位置情報を参照し、複数のピン５からどの場所のピン５を選択すればよいかを判断し、その結果を基に、切替えスイッチ７により、選択されたピン５に接続されたセンスライン６と電源装置３との接続へと切替える。
【００１５】
前記ウエハステージ２は導電体であり、前記ピン５も導電体であるが、ウエハステージ２とピン５は絶縁体を介することにより互いに絶縁されて、図２に示すように配置されている。前記ピン５の構造としては、ポゴピンのようなスプリングピン、あるいはウエハステージ２と面一のピンなどを用いることができる。
【００１６】
前記ピン５の配置は、検査対象の半導体デバイスの種類に応じて適切に配置されることが好ましい。前記ピン５は、半導体ウエハ１０における半導体デバイスのチップ数や配置状況に対応して配置されるが、２チップを一つの領域として、ウエハステージ上に複数の領域を設定し、各領域に１本ずつピンを配置したり、あるいは４チップで一つの領域として、各領域に１本ずつピンを配置することが可能である。
【００１７】
このように、従来であれば、半導体ウエハ１０の全てのデバイスに対して１つのセンスで対応していたのが、例えば２チップに一つあるいは４チップに一つといった領域をウエハステージ上に複数設定し、各領域に１本ずつピン５を配置し、適切なピン５を選択して電源装置３との接続を切替えスイッチ７により切替えることにより、より検査対象のデバイスに近い位置に、フォース・センス接続点を設けることが可能となり、電圧ドロップによる設定誤差を最小限に抑えることができる。そして、正確に電位を制御することが可能となる。
【００１８】
図４に示す本発明の半導体デバイス検査装置１における切替え制御装置８および切替えスイッチ７のシステムを説明する。まず初めに、切替え制御装置８は、半導体ウエハ１０の検査を行うプローブカード１１を備えるプローバーから検査対象となるデバイスの位置情報（アドレスＸ，Ｙ）を入手する。そして、予めデータとして入力されているピン５の位置テーブルを参照し、前記被検査デバイスの位置情報と対比させる。
【００１９】
その結果、複数のピン５の中から、どのピン５が検査対象デバイスと近いかを判断し、選択されたピン５に接続されたセンスライン６に切替えるように、切替えスイッチ７に伝達する。そして、切り替えスイッチ７により、選択された前記ピン５に接続された前記センスライン６と電源装置３との接続に切替える。
【００２０】
検査の進行に合わせて、上述の過程を繰り返し行い、全てのデバイスの検査を行うことにより、絶えず、検査中のデバイスに近い位置にフォース・センス接続点を設けることが可能となる。したがって、半導体デバイスとフォース・センス接続点までの配線抵抗を小さくすることができ、電圧ドロップの補正が可能となるので、半導体デバイスの位置に関係なく、適切な電位制御を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の半導体デバイス検査装置の概略構成図。
【図２】複数のピンが配置されたウエハステージの平面図。
【図３】本発明の半導体デバイス検査装置の概略回路図。
【図４】切替え制御装置および切替えスイッチのシステム図。
【図５】（ａ）は、従来の半導体デバイス検査装置の概略構成図、（ｂ）は従来の半導体デバイス検査装置の電気回路図。
【符号の説明】
【００２２】
１    半導体デバイス検査装置
２    ウエハステージ
３    電源装置
４    フォースライン
５    ピン
６    センスライン
７    切替えスイッチ
８    切替え制御装置
９    フォース・センス接続点
１０  半導体ウエハ
１１  プローブカード
２０  電源装置
２１  ウエハステージ
２２  フォース端子
２３  センス端子
【図１】
2008028251.tif 000003
【図２】
2008028251.tif 000004
【図３】
2008028251.tif 000005
【図４】
2008028251.tif 000006
【図５】
2008028251.tif 000007