(57)【要約】【課題】本発明はウエハ固定治具および半導体装置の製造方法に関し、ウエハテストの工程において、ウエハの測定途中にプローブのクリーニングやコンタクトチェック等を実施することを可能とすることを目的とする。【解決手段】本発明のウエハ固定治具は、ウエハ固定板と、前記ウエハ固定板の片面に載置されたウエハを固定する、ウエハ固定手段と、前記ウエハ上のチップの電気的特性のプローブによる測定を補助するために前記片面に配置された測定補助治具と、前記測定補助治具を固定するための、測定補助治具固定手段と、を備える。【選択図】図１
2009218361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハ固定板と、
前記ウエハ固定板の片面に載置されたウエハを固定する、ウエハ固定手段と、
前記ウエハ上のチップの電気的特性のプローブによる測定を補助するために前記片面に配置された測定補助治具と、
前記測定補助治具を固定するための、測定補助治具固定手段と、
を備えることを特徴とするウエハ固定治具。
【請求項２】
前記測定補助治具が、プローブのコンタクトチェックを行うコンタクトチェックパタン、プローブのクリーニングを行うクリーニングパタンおよび、高周波プローブの校正に使用するキャリブレーションパタン、の少なくとも一つを備えることを特徴とする請求項１記載のウエハ固定治具。
【請求項３】
前記測定補助治具が、前記コンタクトチェックパタンおよび前記クリーニングパタンを備え、
前記コンタクトチェックパタンと前記クリーニングパタンが前記ウエハを挟むように配置されたことを特徴とする請求項２記載のウエハ固定治具。
【請求項４】
前記ウエハの裏面を接地する接地手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３記載のウエハ固定治具。
【請求項５】
前記ウエハ固定板が金属で構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項４記載のウエハ固定治具。
【請求項６】
前記測定補助治具が、前記ウエハの周囲の全方位で前記ウエハに沿うように配置されたことを特徴とする請求項１乃至請求項５記載のウエハ固定治具。
【請求項７】
前記測定補助治具が、前記ウエハの位置あわせのガイド機能を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項６記載のウエハ固定治具。
【請求項８】
ウエハ固定板からなるウエハ固定治具の片面にウエハを固定するウエハ固定工程と、
前記ウエハ固定工程後に、前記ウエハ固定治具をウエハステージまで搬送し、前記ウエハステージに固定する第一搬送工程と、
前記第一搬送工程後に、前記ウエハ固定治具を前記ウエハステージから取り外し、前記ウエハステージの外部に搬送する第二搬送工程と、
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記ウエハステージがウエハプローバのウエハステージであり、
前記片面に、前記ウエハ上のチップの電気的特性のプローブによる測定を補助するための測定補助治具が配置され、
前記第一搬送工程後で前記第二搬送工程前に、前記測定を行う測定工程と、前記測定補助治具により前記測定を補助する測定補助工程とを実行することを特徴とする請求項８記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記測定補助治具が前記ウエハの周囲で前記ウエハに沿うように配置され、
前記ウエハに、前記ウエハ上の一端から他端までチップが並んだチップ列が配列され、
前記測定工程が、前記測定を前記チップ列のチップについて前期一端から前記他端まで順に行うチップ列測定工程を備え、
前記測定補助工程が、
前記チップ列測定工程前に、前記一端に沿う位置にある前記測定補助治具により前記測定を補助する第一チップ列測定補助工程および、
前記チップ列測定工程後に、前記他端に沿う位置にある前記測定補助治具により前記測定を補助する第二チップ列測定補助工程、の少なくとも一つを備えることを特徴とする請求項９記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はウエハ固定治具および半導体装置の製造方法に係り、ウエハテストの工程において、ウエハの測定途中にプローブのクリーニングやコンタクトチェック等を実施することを可能とする、ウエハ固定治具および半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウエハテストはウエハをウエハプローバのステージに真空吸着によって固定して行う。また、ウエハテストでは、プローブのクリーニングやコンタクトチェック等の測定準備作業を行う必要がある。従来、ウエハテストにおけるプローブのクリーニングおよびコンタクトチェックは、特開２００１−３５１９５４号公報に開示されるように、測定補助治具をウエハプローバのステージに固定して行われていた。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３５１９５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来のウエハテストでは、プローブのクリーニングやコンタクトチェックを行うため、ステージから測定補助治具を取り外した後にウエハをステージに固定するという交換作業が必要であった。このため、この交換作業のための余分な時間がかかった。また、ウエハの測定途中にプローブのクリーニングやコンタクトチェックを行うことは困難であった。さらに、ウエハの測定途中にプローブに異常が発生した場合に、ウエハを再測定する必要が生じていた。
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、測定補助治具とウエハの交換作業を行わずにウエハテストを実施することを可能とする、ウエハ固定治具および半導体装置の製造方法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】
【０００６】
本発明に係るウエハ固定治具は、ウエハ固定板と、前記ウエハ固定板の片面に載置されたウエハを固定する、ウエハ固定手段と、前記ウエハ上のチップの電気的特性のプローブによる測定を補助するために前記片面に配置された測定補助治具と、前記測定補助治具を固定するための、測定補助治具固定手段と、を備えることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、ウエハ固定板からなるウエハ固定治具の片面にウエハを固定するウエハ固定工程と、前記ウエハ固定工程後に、前記ウエハ固定治具をウエハステージまで搬送し、前記ウエハステージに固定する第一搬送工程と、前記第一搬送工程後に、前記ウエハ固定治具を前記ウエハステージから取り外し、前記ウエハステージの外部に搬送する第二搬送工程と、を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、測定補助治具およびウエハの両方を固定したウエハ固定治具を、ステージに固定してウエハテストを実施できる。このため、ウエハテストにおいて測定補助治具とウエハの交換作業は不要となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
本実施形態は、ウエハテストにおいて測定途中にプローブのクリーニングを実施できる、ウエハ固定治具および半導体装置の製造方法に関する。図１は、本実施形態における、ウエハ固定治具１０およびウエハプローバのステージ１２の平面図である。図１に示すように、ウエハ固定治具１０はウエハ固定板１４と測定補助治具１６から構成される。ウエハ固定板１４はゲルパック（登録商標）で形成されたものである。このためウエハ固定治具１０にはウエハ２０を吸着させて固定できる。測定補助治具１６はウエハ固定板１４上の端部に配置されている。測定補助治具１６上にはセラミックス材研磨シート１８が設けられている。
【００１０】
［実施の形態１のウエハテスト］
図２は、上述したウエハ固定治具１０を使用しない場合における、ウエハテストの工程を示す平面図である。このウエハテストでは測定準備作業としてプローブのクリーニングを実施する。図２(a)、（b）は、それぞれ、プローブのクリーニングおよび、ウエハの測定を実施する形態を示す。図２（a）に示すように、プローブのクリーニングの際には、測定補助治具２２をウエハプローバのステージ１２に真空吸着させる。測定補助治具２２上にはセラミックス材研磨シート２４が設けられている。プローブはセラミックス材研磨シート２４での研磨によりクリーニングされる。プローブのクリーニング後にはステージ１２から測定補助治具２２を取り外す。測定補助治具２２を取り外した後に、図２（b）に示すように、ウエハ２６をステージ１２に真空吸着させる。この交換作業後に、ウエハ２６上のチップの電気特性の測定がプローブにより実行される。
【００１１】
以上のように、ウエハ固定治具１０を使用せずにウエハテストを行うためには、測定補助治具２２とウエハ２６の交換作業が必要となる。従って、交換作業のための時間が余分にかかる。また、ウエハ２６の測定途中にプローブのクリーニングを実施できない。さらに、ウエハ２６が薄い場合には、ウエハ２６が反ってしまい、ウエハ２６をステージ１２に真空吸着できないという問題が生じうる。
【００１２】
本実施形態におけるウエハテストでは、図１に示すように、ウエハ２０をウエハ固定治具１０上の所定位置に吸着させる。その後、ウエハ固定治具１０をウエハプローバのステージ１２まで搬送する。そして、ウエハ固定治具１０をステージ１２の所定位置に真空吸着させる。真空吸着後、ウエハ固定治具１０上の測定補助治具１６に設けたセラミックス材研磨シート１８によりプローブを研磨してクリーニングする。プローブのクリーニング後、ウエハ固定治具１０上に吸着したウエハ２０上のチップの電気特性をプローブにより測定する。測定終了後、ウエハ固定治具１０をステージ１２から取り外して、ステージ１２の外部に搬送する。ウエハテストではウエハ毎にこれらの工程を繰り返す。
【００１３】
本実施形態においては、ウエハ固定治具１０に測定補助治具１６を配置するとともにウエハ２０を吸着することができる。そして、ウエハ固定治具１０をステージ１２上に真空吸着させた状態での、プローブのクリーニングおよびウエハ２０の測定が可能である。従って、測定補助治具とウエハの交換作業は不要となる。そして、ウエハ２０の測定途中でのプローブのクリーニングが可能となる。また、ウエハ２０はウエハ固定治具１０に吸着して搬送されるため、ウエハ２０を安全に搬送できる。さらに、ウエハ２０が薄い場合でも、ゲルパック（登録商標）で形成されたウエハ固定板１４には、ウエハ２０を確実に吸着できる。このため、ウエハ２０が薄い場合でも、ウエハ２０の測定を確実に実施できる。
【００１４】
［実施の形態１の変形例］
本実施形態のウエハ固定治具１０はウエハ固定板１４と測定補助治具１６から構成される。本実施形態のウエハ固定治具１０の構成はこれに限定されない。ウエハ固定治具１０は、ウエハ２０裏面を接地するために接地部および配線を備える構成としてもよい。接地部は、ウエハ固定板１４上のウエハ２０を吸着する部分に導電性塗料をコーティングすることで形成する。配線は、接地部とステージ１２上面を電気的に接続するものである。なお、上記の変形は以下の他の実施の形態においても適用できる。
【００１５】
本実施形態のウエハ固定治具１０はゲルパック（登録商標）で形成されたウエハ固定板１４を使用するが、本実施形態はこれに限定されない。熱伝導率の高いウエハ固定板として金属製のウエハ固定板を使用してもよい。金属性のウエハ固定板にウエハを固定するためには真空吸着による方法を適用すればよい。金属性のウエハ固定板を使用することで、ウエハの測定で発生する熱が効率良く放熱され得る。なお、上記の変形は以下の他の実施の形態においても適用できる。
【００１６】
本実施形態の測定補助治具１６はセラミックス材研磨シート１８を備えるが、本実施形態はこれに限定されない。測定補助治具１６はプローブのクリーニングのためのブラシを備えるものとしてもよい。ブラシによりプローブをクリーニングする場合には、セラミックス材研磨シート１８による場合と異なり、プローブ先端が研磨されることはない。なお、上記の変形は以下の他の実施の形態においても適用できる。
【００１７】
本実施形態の測定補助治具１６はセラミックス材研磨シート１８を備えるが、本実施形態はこれに限定されない。測定補助治具１６はプローブのコンタクトチェックを行うためのコンタクトチェックパタンを備えるものとしてもよい。コンタクトチェックパタンは、一対のプローブの両プローブ間の抵抗値が所定値（例．１００Ω）となるように作成する。コンタクトチェックパタンを備える測定補助治具１６を使用する場合には、ウエハ２０の測定途中でのプローブのコンタクトチェックが可能となる。なお、上記の変形は以下の他の実施の形態においても適用できる。
【００１８】
本実施形態の測定補助治具１６はセラミックス材研磨シート１８を備えるが、本実施形態はこれに限定されない。測定補助治具１６は高周波プローブを校正するためのキャリブレーションパタンを備えるものとしてもよい。キャリブレーションパタンはスルー、ショート、ロード、オープンに対応するものとする。ロードには正確にトリミングされた５０Ωの抵抗を使用する。キャリブレーションパタンを備える測定補助治具１６を使用する場合には、ウエハ２０の測定途中でのプローブのキャリブレーションが可能となる。なお、上記の変形は以下の他の実施の形態においても適用できる。
【００１９】
実施の形態２．
［実施の形態２の構成］
本実施形態は、ウエハテストにおいて、ウエハの各チップ列を測定する直前、直後にプローブのクリーニングを行うことを可能とする、ウエハ固定治具および半導体装置の製造方法に関する。図３は本実施形態におけるウエハ固定治具２８およびウエハ固定治具２８に固定されたウエハ３０の平面図である。ウエハ３０は、チップが一端から他端まで並んだチップ列が、配列されたものである。測定補助治具３２は、ウエハ３０の周囲の全方位でウエハ３０に沿うように配置されている。測定補助治具３２にはセラミックス材研磨シート３４が設けられている。
【００２０】
［実施の形態２のウエハテスト］
本実施形態におけるウエハテストでは、まず、図３に示すようにウエハ３０を固定したウエハ固定治具２８をウエハプローバのステージの所定位置に真空吸着させる。そして、測定の対象エリアとしてセラミックス材研磨シート３４内のチップに隣接するエリアを含むインデックス送りによって、ステージを移動させ、各チップの測定とプローブのクリーニングを行う。具体的には、各チップ列の一端から他端までの各チップを順にプローブの位置に移動し測定する。そして、各チップ列の測定の直前、直後においては、各チップ列の一端、他端のチップに隣接するセラミックス材研磨シート３４内のエリアをプローブの位置に移動させるようにする。その際に、プローブを動かしてセラミックス材研磨シート３４で研磨するようにする。このような、各チップ列のチップの測定および、測定直前、直後におけるプローブの研磨が、全チップ列について配列順に実行される。ウエハの測定においてプローブの周期的なクリーニングが実現する。これにより、ウエハの測定途中において、プローブに異常が発生するのを極力低減できる。この結果、ウエハの再測定を行う頻度を極力低減できる。
【００２１】
［実施の形態２の変形例］
本実施形態のウエハテストは、ステージを移動させることで各チップの測定とプローブのクリーニングを行うものである。本実施形態はこれに限定されない。ステージの代わりにプローブをインデックス送りで移動させることで各チップの測定とプローブのクリーニングを行うこととしてもよい。なお、上記の変形は以下の他の実施の形態においても適用できる。
【００２２】
実施の形態３．
［実施の形態３の構成］
本実施形態は、ウエハテストにおいて、ウエハのチップ列の測定前後にプローブのクリーニングかコンタクトチェックを行うことを可能とする、ウエハ固定治具および半導体装置の製造方法に関する。図４は本実施形態におけるウエハ固定治具３６およびウエハ固定治具３６に固定されたウエハ３８の平面図である。測定補助治具４０および測定補助治具４２は、ウエハ３８を挟むように配置されている。測定補助治具４０および測定補助治具４２は、インデックス送りによるウエハ３８の移動方向と垂直な方向を長辺とする長方形の形状を有する。測定補助治具４０、測定補助治具４２には、それぞれセラミックス材研磨シート４４、コンタクトチェックパタン４６が設けられている。
【００２３】
［実施の形態３のウエハテスト］
本実施形態におけるウエハテストでは、まず、図４に示すようにウエハ３８を固定したウエハ固定治具３６を、ウエハプローバのステージの所定位置に真空吸着させる。そして、インデックス送りによる測定の対象エリアに、セラミックス材研磨シート４４およびコンタクトチェックパタン４６の、チップに隣接するエリアを含めるようにする。各チップ列の測定において、そのチップ列の一端、他端に、セラミックス材研磨シート４４かコンタクトチェックパタン４６が隣接する場合には、測定前後にプローブのクリーニングかコンタクトチェックを実行するようにする。これにより、ウエハの測定途中において、プローブに異常が発生するのを低減できる上、プローブに異常が発生することを事前に検知することも可能となる。
【００２４】
実施の形態４．
［実施の形態４の構成］
本実施形態は、ウエハテストにおいてウエハを固定する位置のガイド機能を備えるウエハ固定治具に関する。図５は本実施形態におけるウエハ固定治具４８およびウエハ固定治具４８に固定されたウエハ５０の平面図である。図５に示すように測定補助治具５２はウエハ５０の外周円と同一の曲率を有する凹型の曲線部５４を備える。曲線部５４はウエハ５０を固定すべき所定の位置をガイドするように設けられている。また、測定補助治具５２にはセラミックス材研磨シート５６が設けられている。
【００２５】
［実施の形態４のウエハテスト］
本実施形態におけるウエハテストでは、ウエハをウエハ固定治具４８に固定する際に、図５に示すようにウエハ５０を測定補助治具５２の曲線部５４に沿うように配置する。これによって、ウエハ５０をウエハ固定治具４８におけるウエハを固定すべき所定の位置に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態１のウエハ固定治具およびウエハプローバのステージの平面図である。
【図２】本発明の従来のウエハテストの工程を示す工程図である。
【図３】本発明の実施の形態２のウエハ固定治具の平面図である。
【図４】本発明の実施の形態３のウエハ固定治具の平面図である。
【図５】本発明の実施の形態４のウエハ固定治具の平面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０；２８；３６；４８  ウエハ固定治具
１２  ステージ
１４  ウエハ固定板
１６；２２；３２；４０；５２，４２  測定補助治具
２０；２６；３０；３８；５０  ウエハ
【図１】
2009218361.tif 000003
【図２】
2009218361.tif 000004
【図３】
2009218361.tif 000005
【図４】
2009218361.tif 000006
【図５】
2009218361.tif 000007