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公開番号2025015748
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-30
出願番号2024200942,2021032413
出願日2024-11-18,2021-03-02
発明の名称パーティクル計測装置、三次元形状測定装置、プローバ装置、パーティクル計測システム及びパーティクル計測方法
出願人株式会社東京精密
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G01B 11/24 20060101AFI20250123BHJP(測定;試験)
要約【課題】パーティクル発生量を管理することが可能なパーティクル計測装置、三次元形状測定装置、プローバ装置、パーティクル計測システム及びパーティクル計測方法を提供する。
【解決手段】プローブ針141がコンタクトしたプローブ針跡を含む電極パッドPの表面形状を示すパッド表面形状データに基づき、電極パッドPにおいてパッド基準面Rから陥没している凹部の体積VMRと、パッド基準面Rから突出している凸部の体積VMPを計算する凹凸計算部254と、凹部の体積VMRと凸部の体積VMPとの体積差からパーティクル発生量を算出するパーティクル発生量算出部255と、を備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
ウェーハの電気的特性を検査するために前記ウェーハの電極パッドにプローブ針がコンタクトした際に発生するパーティクルを計測するパーティクル計測装置であって、
前記プローブ針がコンタクトしたプローブ針跡を含む前記電極パッドの表面形状を示すパッド表面形状データに基づき、前記電極パッドにおいてパッド基準面から陥没している凹部の体積と、前記パッド基準面から突出している凸部の体積を計算する凹凸計算部と、
前記凹凸計算部が計算した前記凹部の体積と前記凸部の体積との体積差からパーティクル発生量を算出するパーティクル発生量算出部と、
を備える、パーティクル計測装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記ウェーハに含まれる複数の前記電極パッドについて前記パーティクル発生量算出部がそれぞれ算出した前記パーティクル発生量を積算する第１積算部と、
前記第１積算部が積算したパーティクル積算値を第１閾値と比較した結果に基づき、前記検査の結果に異常が生じる可能性を示す情報を出力する第１出力部と、
を更に備える、請求項１に記載のパーティクル計測装置。
【請求項３】
前記ウェーハの電気的特性を検査したプローバ装置毎に前記パーティクル発生量を積算する第２積算部と、
前記第２積算部が前記プローバ装置毎に積算したパーティクル積算値を第２閾値と比較した結果に基づき、前記検査の結果に異常が生じる可能性のあるプローバ装置を示す情報を出力する第２出力部と、
を更に備える請求項１又は２に記載のパーティクル計測装置。
【請求項４】
前記ウェーハの電気的特性を検査するために用いられたプローブカード毎に前記パーティクル発生量を積算する第３積算部と、
前記第３積算部が前記プローブカード毎に積算したパーティクル積算値を第３閾値と比較した結果に基づき、前記検査の結果に異常が生じる可能性のあるプローブカードを示す情報を出力する第３出力部と、
を更に備える請求項１から３のいずれか１項に記載のパーティクル計測装置。
【請求項５】
前記ウェーハの電気的特性を検査するために用いられたプローブカードが有するプローブ針毎に前記パーティクル発生量を積算する第４積算部と、
前記第４積算部が前記プローブ針毎に積算したパーティクル積算値を第４閾値と比較した結果に基づき、前記検査の結果に異常が生じる可能性のあるプローブ針を示す情報を出力する第４出力部と、
を更に備える請求項１から４のいずれか１項に記載のパーティクル計測装置。
【請求項６】
プローブ針がコンタクトしたプローブ針跡を含む前記電極パッドの表面形状を示すパッド表面形状データを作成する非接触三次元測定部と、
請求項１から５のいずれか１項に記載のパーティクル計測装置を備える、
三次元形状測定装置。
【請求項７】
プローブ針がコンタクトしたプローブ針跡を含む前記電極パッドの表面形状を示すパッド表面形状データを作成する非接触三次元測定部と、
請求項１から５のいずれか１項に記載のパーティクル計測装置と、
を備える、プローバ装置。
【請求項８】
ウェーハの電気的特性を検査するために前記ウェーハの電極パッドにプローブ針をコンタクトさせる、１以上のプローバ装置と、
前記プローブ針がコンタクトしたプローブ針跡を含む前記電極パッドの表面形状を示すパッド表面形状データを作成する非接触三次元測定装置と、
請求項１から５のいずれか１項に記載のパーティクル計測装置と、
を備える、パーティクル計測システム。
【請求項９】
ウェーハの電気的特性を検査するために前記ウェーハの電極パッドにプローブ針がコンタクトした際に発生するパーティクルを計測するパーティクル計測方法であって、
前記プローブ針がコンタクトしたプローブ針跡を含む前記電極パッドの表面形状を示すパッド表面形状データに基づき、前記電極パッドにおいてパッド基準面から陥没している凹部の体積と、前記パッド基準面から突出している凸部の体積を計算し、
前記凹部の体積と前記凸部の体積との体積差からパーティクル発生量を算出する、
ことを備えるパーティクル計測方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハに複数形成された半導体チップの電気的特性を検査する際に生じたパーティクルの発生量を計測する技術に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程は、多数の工程を有し、品質保証及び歩留まりの向上のために、各種の製造工程で各種の検査が行われる。例えば、半導体ウェーハ（以下、ウェーハと称する）に複数の半導体チップ（以下、チップと称する）が形成された段階で、ウェーハレベル検査が行われる。
【０００３】
ウェーハレベル検査は、プローブカードに形成された多数の針状のプローブ（以下、プローブ針という）を各チップの電極パッドにコンタクト（接触）させるプローバ装置を使用して行われる。プローブ針はテストヘッドの端子に電気的に接続されており、テストヘッドからプローブ針を介して各チップに電源及びテスト信号を供給するとともに、各チップからの出力信号をテストヘッドで検出して正常に動作するかを測定する。
【０００４】
このようなウェーハレベル検査が行われた後、プローブ針が電極パッドに正常にコンタクトしたか否かを判定することを目的として、電極パッド上に形成された針跡をカメラによって撮像し、その撮像した画像から電極パッドの針跡を検出する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００９－２８９８１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、プローバ装置において、電極パッドに対するプローブ針のコンタクト時に、プローブ針が電極パッドの表面の一部を削り取ることによってパーティクル（微細粒子）が発生する場合がある。このパーティクルには、電極パッドの表面に形成された酸化膜や金属膜などが含まれる。パーティクルは、ウェーハ上に残ると回路の誤動作の原因になる。また、パーティグルがプローブ針の針先等に付着する場合もある。この場合には、プローブ針による電気的特性の測定に悪影響を与える。
【０００７】
そのため、従来のプローバ装置では、電極パッドに対するプローブ針のコンタクト時に発生したパーティクルによる影響を低減するために、例えばプロービング動作回数（プローブ針のコンタクト回数）をカウントし、プロービング動作回数が一定数に達した場合、または、ウェーハレベル検査の結果が悪化した場合に、プローバ装置内の清掃や、プローブ針の針先の清掃などを行っていた。
【０００８】
しかし、プローバ装置におけるパーティクル発生量はプロービング動作の際の運動学的な条件（例えば、プローブ針のオーバードライブ量）などにも依存しており、プロービング動作回数では実際のパーティクル発生量とは相関が低い。そのため、無駄な清掃の実施による時間の浪費や清掃不足の問題がある。また、ウェーハレベル検査の結果が悪化してからでは遅く、検査効率が低下する要因となる。
【０００９】
特許文献１に開示された技術は、プローブ針が電極パッドに正常にコンタクトしたか否かを判定するために電極パッドの針跡を検出する技術にすぎず、プローバ装置において発生するパーティクルの発生状況を把握することは困難である。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ウェーハの電極パッドにプローブ針がコンタクトすることによって生じるパーティクルの発生状況を把握することが可能なパーティクル計測装置、三次元形状測定装置、プローバ装置、パーティクル計測システム及びパーティクル計測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】
（【００１１】以降は省略されています）

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