(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のプローブを被検査体側の面に支持するプローブカードを用いて行われる、被検査体の電気的特性の検査を行う検査方法であって、
前記プローブカードは、
２本一組のプローブ対と、前記プローブ対に接続される充放電部を有し、前記プローブ対が被検査体の端子に接触した状態で前記充放電部の電力により前記プローブ対に電圧を印加しフリッティング現象を利用してプローブと端子との間の電気的な導通を図る複数のフリッティング回路と、
前記複数のフリッティング回路が接続され、前記各フリッティング回路の充放電部に蓄電する電力供給回路と、
前記電力供給回路には電力供給用電源に対して前記複数のフリッティング回路が並列的に接続されており、当該電力供給回路と前記充放電部とを接続する接続線に設けられ、前記フリッティング回路相互間の通電を抑制する抵抗と、
前記複数のフリッティング回路に接続され、前記各フリッティング回路に設けられた前記プローブ対の少なくとも１本のプローブに検査用の電気信号を送信する検査回路と、
前記各フリッティング回路と前記検査回路との電気的な接続をオンオフするスイッチング素子と、を有し、
前記検査方法は、
前記電力供給回路により前記複数のフリッティング回路の前記充放電部に蓄電する蓄電工程と、
前記各フリッティング回路のプローブ対を被検査体の端子に接触させ前記充放電部の電力により前記プローブ対に電圧を印加しフリッティング現象を利用してプローブと被検査体の端子との間の電気的な導通を図る導通工程と、
その後、プローブを端子に接触させた状態で、プローブに検査用の電気信号を送り、被検査体の電気的特性の検査を行う検査工程と、を有し、
前記蓄電工程、前記導通工程及び前記検査工程は、被検査体上の複数の領域に対して順次行われ、
前記複数の領域のうち、一の領域で前記導通工程及び前記検査工程を行ってから他の領域で前記導通工程及び前記検査工程を行うまでの間に、前記蓄電工程を行うことを特徴とする、検査方法。
【請求項２】
前記充放電部はコンデンサであることを特徴とする、請求項１に記載の検査方法。
【請求項３】
前記各フリッティング回路には、前記充放電部とプローブ対との電気的な接続をオンオフするスイッチング素子が接続されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローブカードを用いて行われる被検査体の検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体ウェハ上に形成されたＩＣ、ＬＳＩなどの電子回路の電気的特性の検査は、検査装置を用いて行われている。検査装置は、テスタに電気的に接続されたプローブカードを有し、そのプローブカードの下面には、多数のプローブが取り付けられている。そして、電子回路の検査は、プローブを、ウェハ上の電子回路の各電極に接触させ、電極に電気信号を流すことにより行われている。
【０００３】
しかしながら、電極表面に酸化膜が形成されていると、電気信号が流れにくくなり、検査が適正に行われなくなる。また、導通を図るためにプローブを電極表面に強く押し付けると、プローブや電子回路が破損する恐れがある。このため、検査前に、２本一組の一対のプローブ（プローブ対）を電極に低圧力で接触させ、プローブ対の間に高電圧を印加することにより、フリッティング現象を起こし電極表面に絶縁破壊を生じさせ、プローブと電極との間に電気的に良好な導通を図ること（以下「フリッティング」という。）が提案されている（特許文献１〜３参照）。なお、フリッティング現象とは、酸化膜が形成された金属表面に１０５〜１０６Ｖ/ｃｍ程度の電位傾度を印加することにより、酸化膜が絶縁破壊され、金属表面に電流が流れる現象をいう。
【０００４】
ところで、検査されるウェハ上には、非常に多くの電極が形成されている。このため、プローブカードには、数百〜数千個のプローブ対が取り付けられている。そしてフリッティングを行う際には、これらのプローブ対に高電圧となる電力を供給する必要がある。
【０００５】
従来より、プローブ対への電力の供給は、各プローブ対毎に電源を設けるか、或いは一つの電源に多数のプローブ対を接続し、検査時に電源と各プローブ対との接続を順次切り替えることが行われていた。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−５３３１号公報
【特許文献２】特開２００２−１３９５４２号公報
【特許文献３】特許第３６４２４５６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前者の場合、数百を超えるプローブ対毎に電源を設ける必要があるため、フリッティングのための回路構成が大掛かりになり、また非常に高価になる。後者の場合、多数のプローブ対を順次電源に接続する必要があるため、検査に非常に時間がかかる。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、フリッティングのための回路構成を単純化し、なおかつ検査時間を短くすることをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明は、複数のプローブを被検査体側の面に支持するプローブカードを用いて行われる、被検査体の電気的特性の検査を行う検査方法であって、前記プローブカードは、２本一組のプローブ対と、前記プローブ対に接続される充放電部を有し、前記プローブ対が被検査体の端子に接触した状態で前記充放電部の電力により前記プローブ対に電圧を印加しフリッティング現象を利用してプローブと端子との間の電気的な導通を図る複数のフリッティング回路と、前記複数のフリッティング回路が接続され、前記各フリッティング回路の充放電部に蓄電する電力供給回路と、前記電力供給回路には電力供給用電源に対して前記複数のフリッティング回路が並列的に接続されており、当該電力供給回路と前記充放電部とを接続する接続線に設けられ、前記フリッティング回路相互間の通電を抑制する抵抗と、前記複数のフリッティング回路に接続され、前記各フリッティング回路に設けられた前記プローブ対の少なくとも１本のプローブに検査用の電気信号を送信する検査回路と、前記各フリッティング回路と前記検査回路との電気的な接続をオンオフするスイッチング素子と、を有し、前記検査方法は、前記電力供給回路により前記複数のフリッティング回路の前記充放電部に蓄電する蓄電工程と、前記各フリッティング回路のプローブ対を被検査体の端子に接触させ前記充放電部の電力により前記プローブ対に電圧を印加しフリッティング現象を利用してプローブと被検査体の端子との間の電気的な導通を図る導通工程と、その後、プローブを端子に接触させた状態で、プローブに検査用の電気信号を送り、被検査体の電気的特性の検査を行う検査工程と、を有し、前記蓄電工程、前記導通工程及び前記検査工程は、被検査体上の複数の領域に対して順次行われ、前記複数の領域のうち、一の領域で前記導通工程及び前記検査工程を行ってから他の領域で前記導通工程及び前記検査工程を行うまでの間に、前記蓄電工程を行うことを特徴とする。なお、前記充放電部はコンデンサであってもよい。
【００１０】
本発明によれば、電力供給回路により複数のフリッティング回路の各充放電部に一括して蓄電し、その各充放電部の電力により各プローブ対に高電圧を印加してフリッティングを行うことができる。この場合、各フリッティング回路毎に電源を取り付ける必要がないので、フリッティングのための回路構成を単純化できる。また、各充放電部に一括して蓄電し、また各フリッティング回路において同時期にフリッティングを行うことができるので、検査時間を短縮することができる。
【００１２】
前記各フリッティング回路には、前記充放電部とプローブ対との電気的な接続をオンオフするスイッチング素子が接続されていてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、フリッティングのための回路構成が単純化し安価になる。また、被検査体の多数の端子に対し同時期にフリッティングを行うことができるので、検査時間も短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかる検査装置１の構成を示す説明図である。
【００２２】
検査装置１は、例えばプローブカード２と、被検査体としてのウェハＷを吸着保持するチャック３と、チャック３を移動させる移動機構４と、テスタ５などを備えている。
【００２３】
プローブカード２は、例えば数百以上の多数のプローブ１０を下面に支持したコンタクタ１１と、そのコンタクタ１１の上面側に取り付けられたプリント配線基板１２と、そのプリント配線基板１２の上面側に取り付けられた電力供給基板１３を備えている。各プローブ１０は、コンタクタ１１の本体を通じてプリント配線基板１２に電気的に接続されている。プローブカード２には、テスタ５が電気的に接続されており、テスタ５からプローブカード２を介して各プローブ１０に電気的特性の検査のための電気信号を送受信できる。プリント配線基板１２と電力供給基板１３の具体的な回路構成については後述する。
【００２４】
チャック３は、水平な上面を有する略円盤状に形成されている。チャック３の上面には、ウェハＷを吸着するための吸引口３ａが設けられている。吸引口３ａには、例えばチャック３の内部を通って外部の負圧発生装置１４に通じる吸引管３ｂが接続されている。
【００２５】
移動機構４は、例えばチャック３を昇降するシリンダなどの昇降駆動部２０と、昇降駆動部２０を水平方向の直交する２方向（Ｘ方向とＹ方向）に移動させるＸ−Ｙステージ２１を備えている。これにより、チャック３に保持されたウェハＷを三次元移動させ、ウェハＷの表面の各電極に、上方にある特定のプローブ１０を接触させることができる。
【００２６】
次に、上述のプリント配線基板１２と電力供給基板１３の回路構成について説明する。図２は、プリント配線基板１２と電力供給基板１３の回路構成の一例を示す説明図である。
【００２７】
上述のプローブカード２の多数のプローブ１０は、互いに近接したプローブ同士で２本一組のプローブ対１０ａ、１０ｂを構成している。プリント配線基板１２には、例えば複数ある各プローブ対１０ａ、１０ｂ毎にフリッティング回路３０が形成されている。フリッティング回路３０は、例えば両端にプローブ対１０ａ、１０ｂが接続されており、そのプローブ対１０ａ、１０ｂの間にコンデンサ３１、スイッチング素子３２及びダイオード３３が直列的に接続されて構成されている。
【００２８】
コンデンサ３１には、プローブ対１０ａ、１０ｂ間に３Ｖ以上の高電圧を印加するための電力を蓄電できる。このコンデンサ容量は、１０μＦ〜４７０μＦ程度である。スイッチング素子３２は、コンデンサ３１とプローブ対１０ａ、１０ｂとの電気的な接続をオンオフできる。このスイッチング素子３２の動作は、例えばテスタ５からのフリッティング開始・停止信号により制御できる。このフリッティング回路３０は、プローブカード２にある多数のプローブ対１０ａ、１０ｂ毎に形成されており、したがってプリント配線基板１２には、多数のフリッティング回路３０が形成されている。
【００２９】
上述の多数あるフリッティング回路３０は、総て電力供給基板１３の電力供給回路４０に接続されている。電力供給回路４０は、例えば一つのチャージ用電源４１を有し、各フリッティング回路３０のコンデンサ３１は、このチャージ用電源４１に対し並列的に接続されている。この電力供給回路４０のチャージ用電源４１により、複数のフリッティング回路３０の各コンデンサ３１に一括して蓄電することができる。また、電力供給回路４０とコンデンサ３１とを接続する接続線４０ａには、１ｋΩ〜２０ｋΩ程度の抵抗４２が設けられている。この抵抗４２により、電力供給回路４０を通じてフリッティング回路３０相互間で通電することを抑制できる。
【００３０】
各フリッティング回路３０には、テスタ５に通じる検査回路５０が接続されている。検査回路５０は、テスタ５からの検査用の電気信号をフリッティング回路３０を通じて各プローブ１０ａ、１０ｂに送ることができる。検査回路５０と各フリッティング回路３０との接続線５０ａには、検査回路５０とフリッティング回路３０の各プローブ１０ａ、１０ｂとの電気的な接続をオンオフするスイッチング素子５１が設けられている。スイッチング素子５１の動作は、例えばテスタ５からのテスト開始・停止信号により制御できる。
【００３１】
次に、以上のように構成された検査装置１で行われるウェハＷの電気的特性の検査プロセスについて説明する。
【００３２】
先ず、電力供給回路４０のチャージ用電源４１が作動し、例えばプローブカード２の総てのフリッティング回路３０の各コンデンサ３１に蓄電される。次に、図１に示すようにウェハＷがチャック３上に吸着保持され、移動機構４により、チャック３上のウェハＷが上昇され、図２に示すようにウェハＷ上の各電極Ｐに、各プローブ対１０ａ、１０ｂが接触される。この際、例えば図３に示すようにウェハＷ上の一部の第１の領域Ｒ１の各電極Ｐに各プローブ対１０ａ、１０ｂが接触される。
【００３３】
第１の領域Ｒ１の各電極Ｐにプローブ対１０ａ、１０ｂが接触されると、図２に示すスイッチング素子３２がオンに切り替えられ、プローブ対１０ａ、１０ｂとコンデンサ３１が電気的に接続される。これにより、コンデンサ３１に蓄電された電力により、プローブ対１０ａ、１０ｂ間に高電圧が印加される。こうすることにより、電極Ｐの表面に高電圧が印加され、フリッティング現象により電極Ｐの表面の酸化膜に絶縁破壊が起こり、プローブ１０ａ、１０ｂと電極Ｐとの電気的な導通が図られる。
【００３４】
その後、例えばスイッチング素子３２がオフに切り替えられ、代わりにスイッチング素子５１がオンに切り替えられ、検査回路５０とプローブ１０ａ、１０ｂが電気的に接続される。その後テスタ５からの検査用の電気信号が検査回路５０を通じて各プローブ１０ａ、１０ｂに送られ、ウェハＷ上の第１の領域Ｒ１の電子回路の電気的特性の検査が行われる。
【００３５】
第１の領域Ｒ１の電気的特性の検査が終了すると、スイッチング素子５１がオフに切り替えられ、その後チャック３によりウェハＷが移動され、各プローブ対１０ａ、１０ｂが例えば図３に示す次の第２の領域Ｒ２の各電極Ｐに接触される。例えばこの検査領域間の移動の間に、電力供給回路４０のチャージ用電源４１により、各フリッティング回路３０のコンデンサ３１に蓄電される。その後、上述と同様に各コンデンサ３１の電力により各プローブ対１０ａ、１０ｂに高電圧が印加され、第２の領域Ｒ２の電極Ｐでフリッティングが行われる。続いて検査回路５０を通じて各プローブ１０ａ、１０ｂに検査用の電気信号が送られ、第２の領域の電子回路の電気的特性の検査が行われる。このようにして、ウェハＷ上の複数の領域Ｒ１〜Ｒ４の電子回路の検査が順次行われ、各領域の検査の合間に、その都度各コンデンサ３１の蓄電が行われる。そして、総ての領域Ｒ１〜Ｒ４の電子回路の検査が終了すると、ウェハＷがチャック３から取り外されて一連の検査プロセスが終了する。
【００３６】
以上の実施の形態によれば、検査装置１の多数あるプローブ対１０ａ、１０ｂ毎にフリッティング回路３０を形成し、各フリッティング回路３０にコンデンサ３１を設け、さらに電力供給回路４０にそれらのフリッティング回路３０を接続した。これにより、一つの電力供給回路４０により各フリッティング回路３０のコンデンサ３１に蓄電し、そのコンデンサ３１の電力によりプローブ対１０ａ、１０ｂによるフリッティングを行うことができるので、フリッティングを行う回路構成を単純化できる。また、電力供給回路４０により多数のコンデンサ３１の蓄電を同時期に行い、また各プローブ対１０ａ、１０ｂによるフリッティングも同時期に行うことができるので、短時間で検査を行うことができる。
【００３７】
電力供給回路４０の接続線４０ａに抵抗４２を接続したので、例えばフリッティング時の各フリッティング回路３０の電流が接続線４０ａを通じて他のフリッティング回路３０に流出することを抑制できる。これにより、各フリッティング回路３０における電圧を安定させることができる。また、検査回路５０から特定のフリッティング回路３０への検査用の電気信号が接続線４０ａを通じて他のフリッティング回路３０に入り込むことも抑制できる。この結果、各フリッティング回路３０におけるフリッティングや、検査用の電気信号による検査を適正に行うことができる。
【００３８】
各フリッティング回路３０にスイッチング素子３２を設けたので、各コンデンサ３１から各プローブ対１０ａ、１０ｂへの電力の供給により行われるフリッティングを所定のタイミングで行うことができる。また、検査回路５０と各フリッティング回路３０との接続線５０ａにスイッチング素子５１を設けたので、フリッティングと検査との切り替えを適正に行うことができる。
【００３９】
以上の実施の形態では、ウェハＷ上の各領域Ｒ１〜Ｒ４毎に順次検査を行い、プローブ１０ａ、１０ｂをその領域Ｒ１〜Ｒ４間で移動させる間にコンデンサ３１に蓄電するようにしたので、蓄電のための待ち時間がなく、検査時間をさらに短縮することができる。なお、上記実施の形態におけるウェハＷ上の検査領域Ｒ１〜Ｒ４は、かかる例に限られない。また、上記実施の形態において、ウェハＷがダイシングされた後のチップ単位で電気的特性の検査を行ってもよく、この場合には、例えばチップを交換する間に、コンデンサ３１に蓄電するようにしてもよい。
【００４０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に相到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。例えば以上の実施の形態で記載した電力供給回路４０は、プリント配線基板１２上の電力供給基板１３に形成されていたが、検査装置１内の他の部分、例えばプリント配線基板１２内に形成されていてもよい。また、以上の実施の形態で記載した検査装置１で検査される被検査体は、トランジスタなどの一般的な半導体デバイスが形成されたものであってもよいし、パワートランジスタ、パワーＭＯＳＦＥＴ（光電効果トランジスタ）、ＩＧＢＴ（insulated  gate  bipolar  transistor）などのパワーデバイスが形成されたものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、被検査体の電気的特性の検査を行う検査装置において、単純な回路構成を有し、検査時間を短縮する際に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】検査装置の構成の概略を示す側面図である。
【図２】フリッティング回路、電力供給回路及び検査回路の構成の概略を示す説明図である。
【図３】ウェハの検査領域の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１    検査装置
２    プローブカード
３    チャック
５    テスタ
１０ａ、１０ｂ  プローブ
１２  プリント配線基板
１３  電力供給基板
３０  フリッティング回路
３１  コンデンサ
４０  電力供給回路
４１  チャージ用電源
５０  検査回路
Ｐ    電極
Ｗ    ウェハ
【図１】
0004664334.tif 000002
【図２】
0004664334.tif 000003
【図３】
0004664334.tif 000004