除電装置の監視装置、除電装置の監視方法及び除電装置の監視用プログラム
【課題】半導体ウエハＷの電気的特性検査を行う際に、被処理体に帯電した静電気を除去する除電装置を監視して信頼性の高い電気的特性検査を行うことができる除電装置の監視装置を提供する。
【解決手段】本発明の除電装置の監視装置（監視回路）２２は、メインチャック１４とプローブカードが相対的に移動し、メインチャック１４上の半導体ウエハＷとプローブカード１５を接触させて半導体ウエハＷの電気的特性検査を行う際に、放電スイッチ回路２１を用いてメインチャック１４から半導体ウエハＷに帯電した静電気を除去する除電装置２０を監視する装置であって、除電装置２０の放電スイッチ回路２１Ａと連動し且つ放電スイッチ回路２１Ａの誤動作を検出する検出スイッチ回路２２Ａと、検出スイッチ回路２２Ａを開閉する検出駆動回路２２Ｂと、検出スイッチ回路２２Ａを介して放電スイッチ回路２１Ａの誤動作を判定する判定回路２２Ｃと、を備えている。
【解決手段】本発明の除電装置の監視装置（監視回路）２２は、メインチャック１４とプローブカードが相対的に移動し、メインチャック１４上の半導体ウエハＷとプローブカード１５を接触させて半導体ウエハＷの電気的特性検査を行う際に、放電スイッチ回路２１を用いてメインチャック１４から半導体ウエハＷに帯電した静電気を除去する除電装置２０を監視する装置であって、除電装置２０の放電スイッチ回路２１Ａと連動し且つ放電スイッチ回路２１Ａの誤動作を検出する検出スイッチ回路２２Ａと、検出スイッチ回路２２Ａを開閉する検出駆動回路２２Ｂと、検出スイッチ回路２２Ａを介して放電スイッチ回路２１Ａの誤動作を判定する判定回路２２Ｃと、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除電装置の監視装置、除電装置の監視方法及び除電装置の監視用プログラムに関し、更に詳しくは、被検査体の電気的特性検査を行う検査装置に用いられる除電装置の監視装置、除電装置の監視方法及び除電装置の監視用プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
検査装置は、前工程で製造された被検査体（例えば、半導体ウエハ）の電気的特性検査を行うために用いられる。検査装置は、半導体ウエハをカセット単位で収納するローダ室と、このローダ室から受け取った半導体ウエハの電気的特性検査を行うプローバ室とを備えている。
【０００３】
ローダ室は、半導体ウエハを一枚ずつ搬送するウエハ搬送機構と、ウエハ搬送機構を介して半導体ウエハを搬送する間に半導体ウエハの向きを揃えるプリアライメント機構（以下、「サブチャック」と称す。）と、を備えている。また、プローバ室は、半導体ウエハを載置してＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向で移動する載置台（以下、「メインチャック」と称す。）と、メインチャックの上方に配置されたプローブカードと、プローブカードのプローブとメインチャック上の半導体ウエハの電極パッドのアライメントを行うアライメント機構と、を備えている。また、プローバ室の上面を形成するヘッドプレートにはプローブカードと電気的に接触するテストヘッドが配置され、テストヘッドを介してテスタとプローブカードとの間で所定の信号を送受信する。
【０００４】
プローバ室内で半導体ウエハの電気的特性検査を行う場合には、メインチャックとアライメント機構が協働してメインチャック上の半導体ウエハの電極パッドとプローブカードのプローブとのアライメントを行った後、メインチャックが移動して半導体ウエハとプローブカードを電気的に接触させて半導体ウエハの複数のデバイスについて電気的特性検査を行う。検査後にはメインチャックが下降して半導体ウエハがプローブカードから離間した後、メインチャックが半導体ウエハのインデックス送りを行って全てのデバイスについての電気的特性検査を順次行う。
【０００５】
ところで、検査を行っている時にメインチャックの移動時の空気との摩擦等によりメインチャックや半導体ウエハに静電気が帯電する。この現象は避けがたく、そのまま放置すると静電気の影響で検査中にデバイスの配線構造が損傷する虞があった。特に、デバイスの微細構造化によりこのような現象が顕著になりつつある。そこで、本出願人は、特許文献１においてメインチャックを介して半導体ウエハに帯電した静電気を除去する除電装置を提案した。この除電装置は、プローバ室内で半導体ウエハの電気的特性検査を行う際に、メインチャックを介して半導体ウエハがプローブカードから離間し、半導体ウエハをインデックス送りする時にはメインチャック上の半導体ウエハに帯電した静電気を除去し、半導体ウエハとプローブカードが電気的に接触して半導体ウエハの電気的特性検査を行っている時には除電しないようにしている。
【０００６】
即ち、メインチャックは接地用配線を介して接地されており、この接地用配線に除電装置を構成するリレースイッチが設けられている。リレースイッチはコントローラの制御下で接地用配線の電路を開閉し、半導体ウエハとプローブカードが電気的に接触している時にはリレースイッチが接地用配線の電路を開いて除電せず、それ以外の時にはリレースイッチが接地用配線の電路を閉じてメインチャックを介して半導体ウエハに帯電した静電気を除電している。
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１８０５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の除電装置の場合には、リレースイッチを用いて除電しているため、リレースイッチが開閉動作を繰り返していると、リレースイッチの可動接点と固定接点が溶着することがある。リレースイッチが溶着すると、リレースイッチは接地用配線の電路を開くべき時に本来の動作をすることなく閉じたままであるため、半導体ウエハとプローブカードが電気的に接触してデバイスの電気的特性検査を行う時でもメインチャックからの放電を続けるため、半導体ウエハとプローブカードが電気的に接触して検査をしている最中に半導体ウエハの電磁気的な環境が大きく変動して半導体ウエハの電気的特性検査に悪影響を及ぼし、検査の信頼性を損なう虞があった。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、被検査体の電気的特性検査を行う際に、被処理体に帯電した静電気を除去する除電装置を監視して信頼性の高い電気的特性検査を行うことができる除電装置の監視装置、除電装置の監視方法及び除電装置の監視用プログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１に記載の除電装置の監視装置は、被検査体を載置した載置台とプローブカードが相対的に移動し、上記載置台上の上記被検査体と上記プローブカードが電気的に接触して上記被検査体の電気的特性検査を行う間に、放電スイッチ回路を用いて上記載置台を接地する接地用配線の電路を閉じて上記載置台から上記被検査体に帯電した静電気を除去する除電装置を監視する装置であって、上記放電スイッチ回路と連動し且つ上記放電スイッチ回路の誤動作を検出する検出スイッチ回路と、この検出スイッチ回路を開閉する検出駆動回路と、上記検出スイッチ回路を介して上記放電スイッチ回路の誤動作を判定する判定回路と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の請求項２に記載の除電装置の監視装置は、請求項１に記載の発明において、上記除電装置は、上記放電スイッチ回路と、上記放電スイッチ回路を開閉する放電駆動回路と、を有し、上記放電スイッチ回路は、上記被検査体と上記プローブカードが電気的に接触していない時に上記接地用配線の電路を閉じて上記載置台から上記被検査体に帯電した静電気を除去し、上記被検査体と上記プローブカードが電気的に接触している時に上記接地用配線の電路を開いて上記載置台からの放電を中断することを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の請求項３に記載の除電装置の監視装置は、請求項１または請求項２に記載の発明において、上記接地用配線は、上記載置台の載置面に接続されていること特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の請求項４に記載の除電装置の監視装置は、請求項１または請求項２に記載の発明において、上上記検出スイッチ回路及び検出駆動回路は、リレースイッチとして構成されていること特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の請求項５に記載の除電装置の監視方法は、被検査体の載置台とプローブカードが相対的に移動し、上記載置台上の上記被検査体と上記プローブカードが電気的に接触して上記被検査体の電気的特性検査を行う間に、放電スイッチ回路を用いて上記載置台を接地する接地用配線の電路を閉じて上記載置台から上記被検査体に帯電した静電気を除去する除電装置を監視する方法であって、上記被検査体と上記プローブカードが電気的に接触していない時に上記載置台から上記静電気を除去するために上記接地用配線の電路を閉じた上記放電スイッチ回路を監視する第１の工程と、上記被検査体と上記プローブカードが電気的に接触している時に上記載置台からの静電気の除去を停止するために上記接地用配線の電路を開いた上記放電スイッチ回路を監視する第２の工程と、上記第１の工程で上記放電スイッチ回路が開いている時に上記放電スイッチ回路が誤動作していると判定する第３の工程と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の請求項６に記載の除電装置の監視用プログラムは、コンピュータが駆動して、被検査体の載置台とプローブカードが相対的に移動し、上記載置台上の上記被検査体と上記プローブカードが電気的に接触して上記被検査体の電気的特性検査を行う間に、放電スイッチ回路を用いて上記載置台を接地する接地用配線の電路を閉じて上記載置台から上記被検査体に帯電した静電気を除去する除電装置を監視する方法を実行するプログラムであって、上記被検査体と上記プローブカードが電気的に接触していない時に上記載置台から上記静電気を除去するために上記接地用配線の電路を閉じた上記放電スイッチ回路を監視する第１の工程と、上記被検査体と上記プローブカードが電気的に接触している時に上記載置台からの静電気の除去を停止するために上記接地用配線の電路を開いた上記放電スイッチ回路を監視する第２の工程と、上記第１の工程で上記放電スイッチ回路が開いている時に上記放電スイッチ回路が誤動作していると判定する第３の工程と、を実行させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、被検査体の電気的特性検査を行う際に、被処理体に帯電した静電気を除去する除電装置を監視して信頼性の高い電気的特性検査を行うことができる除電装置の監視装置、除電装置の監視方法及び除電装置の監視用プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の除電装置の一実施形態を適用した検査装置を部分的に破断して示す正面図である。
【図２】図１の示す検査装置に設置された除電装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図１、図２に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。
【００１９】
本実施形態の除電装置を備えた検査装置１０は、例えば図１に示すように、ローダ室１１と、プローバ室１２と、ローダ室１１及びプローバ室１２内の各種の機器を駆動制御する制御装置１３と、を備え、制御装置１３の制御下で各種の機器を駆動制御しながら半導体ウエハＷの電気的特性検査を行うように構成されている。
【００２０】
図１には図示してないが、ローダ室１１は、通常、複数の半導体ウエハＷをカセット単位で収納する収納部と、カセットに対して半導体ウエハＷを搬出入するウエハ搬送機構と、半導体ウエハＷのプリアライメントを行うサブチャックと、を備えている。ローダ室１１内では、ウエハ搬送機構が半導体ウエハＷを搬送する間にサブチャックにおいてプリアライメントした後、プローバ室１２との間で半導体ウエハＷの受け渡しを行う。
【００２１】
プローバ室１２は、図１に示すように、ウエハ搬送機構から受け取った半導体ウエハＷを載置し水平方向及び上下方向に移動する載置台（以下、「メインチャック」と称す。）１４と、このメインチャック１４の上方に配置されたプローブカード１５と、このプローブカード１５の複数のプローブ１５Ａとメインチャック１４上の半導体ウエハＷの複数の電極パッドとのアライメントを行うアライメント機構（図示せず）と、を備えている。プローバ室１２内では、アライメント機構によってメインチャック１４上の半導体ウエハＷの複数の電極パッドとプローブカード１５の複数のプローブ１５Ａとのアライメントを行った後、プローブカード１５の複数のプローブ１５Ａと半導体ウエハＷの複数の電極パッドを電気的に接触させて半導体ウエハＷの電気的特性検査を行う。半導体ウエハＷの電気的特性検査を行う際、プローブカード１５の上面に配置されたテストヘッドＴを介してテスタ（図示せず）とプローブカード１５との間で所定の信号を送受信する。尚、プローブカード１５は、ヘッドプレート１６の開口部に固定されている。
【００２２】
メインチャック１４は、図１に示すように、例えば半導体ウエハＷを真空吸着するチャックトップ１４Ａと、チャックトップ１４Ａを昇降させる昇降機構１４Ｂと、を備え、ＸＹテーブル１７を介して水平方向に移動すると共に昇降機構１４Ｂを介してチャックトップ１４Ａが昇降するように構成されている。チャックトップ１４Ａの表面には金等からなる導体膜が形成されている。このチャックトップ１４Ａには接地用配線１８が接続され、後述するように接地用配線１８を介してチャックトップ１４Ａ上の半導体ウエハＷに帯電した静電気を除去してアース側へ放電するようにしている。
【００２３】
半導体ウエハＷの電気的特性検査を行う際に、半導体ウエハＷに形成された多数のデバイスには静電気が帯電するため、この静電気によって個々のデバイスの電気的特性検査に悪影響を及ぼすことがある。そこで、本実施形態では例えば図１、図２に示す除電装置２０を検査装置１０のローダ室１１の上面に設置し、除電装置２０を用いてメインチャック１４上の半導体ウエハＷに帯電する静電気を除去すると共に、除電装置２０に付帯する監視装置によって除電装置２０を監視するようにしている。以下では、図１、図２に基づいて本実施形態の除電装置の監視装置及びこの監視装置を用いる本発明の除電装置の監視方法の一実施形態について説明する。本発明の監視方法を実施するための監視用プログラムは、制御装置１３であるコンピュータの記憶部に格納され、コンピュータを駆動して半導体ウエハＷの電気的特性検査を行う時に実行される。
【００２４】
本実施形態の監視装置が適用された除電装置２０は、例えば図１、図２に示すように、メインチャック１４上の半導体ウエハＷに帯電した静電気を接地用配線１８を介して除去する放電回路２１と、放電回路２１を監視する監視装置（以下、「監視回路」と称す。）２２と、放電回路２１及び監視回路２２をそれぞれ駆動制御するコントローラ２３と、これらを収納するハウジング２４と、を備え、ローダ室１１の上面に配置され、コントローラ２３の制御下で駆動するように構成されている。除電装置２０には接地用配線１８がコネクタ１９を介して接続されており、除電装置２０によってチャックトップ１４Ａ上の半導体ウエハＷに帯電した静電気を除去しアース側へ放電すると共に監視回路２２によって放電回路２１を監視するようにしている。この監視回路２２は、放電回路２１を介して除電装置２０を監視することができる。
【００２５】
放電回路２１は、図２に示すように、接地用配線１８の電路を開閉するように接地用配線１８に接続された放電スイッチ２１Ａと、放電スイッチ回路２１Ａを開閉する放電駆動回路２１Ｂと、を有し、コントローラ２３の制御下で放電駆動回路２１Ｂを介して駆動し接地用配線１８の電路を開閉するように構成されている。つまり、コントローラ２３は、除電装置２０を駆動させる指令信号を出力する出力回路２３Ａを有し、出力回路２３Ａからの指令信号に基づいて放電回路２１が駆動する。放電回路２１は、例えばリレースイッチによって構成されている。
【００２６】
放電回路２１は以下のタイミングで接地用配線１８の電路を開閉する。即ち、制御装置１３の制御下でメインチャック１４上の半導体ウエハＷがプローブカード１５と接触していない時、つまり半導体ウエハＷがプローブカード１５と離接するために昇降する時や半導体ウエハＷのインデックス送りを行っている時には、コントローラ２３の制御下で放電スイッチ回路２１Ａが放電駆動回路２１Ｂを介して駆動して接地用配線１８の電路を閉じてメインチャック１４から半導体ウエハＷに帯電した静電気を除去してアース側へ放電し、半導体ウエハＷの電気的特性検査を行う時の静電気の影響を極力なくし、常に安定した信頼性の高い検査を行えるようにしている。また、制御装置１３の制御下でメインチャック１４上の半導体ウエハＷがプローブカード１５と電気的に接触して半導体ウエハＷの電気的特性検査を行っている時には、コントローラ２３の制御下で放電駆動回路２１Ｂが放電スイッチ回路２１Ａを駆動させて接地用配線１８の電路を開いてメインチャック１４からアース側Ａへの放電を中断し、半導体ウエハＷの電磁気的な環境を安定化している。
【００２７】
また、監視回路２２は、図２に示すように、接地用配線１８から分岐する配線１８Ａに接続され且つ放電回路２１の誤動作を検出する検出スイッチ回路２２Ａと、検出スイッチ回路２２Ａを開閉する検出駆動回路２２Ｂと、検出スイッチ回路２２Ｂを介して放電回路２１の誤動作を判定する判定回路２２Ｃと、判定回路２２Ｃに基準電圧位を付与する基準電圧回路２２Ｄと、を有している。検出スイッチ回路２２Ａ及び検出駆動回路２２Ｂは、チャックトップ１４Ａに接続された接地用配線１８に対して放電回路２１（放電スイッチ回路２１Ａ及び放電駆動回路２１Ｂ）とは並列に接続され、例えば放電回路２１と同様にリレースイッチとして構成されている。検出スイッチ回路２２Ａは、コントローラ２３の出力回路２３Ａからの指令信号に基づいて検出駆動回路２２Ｂが駆動して放電スイッチ回路２１Ａと逆のタイミングで配線１８Ａの電路を開閉する。つまり、検出スイッチ回路２２Ａは、放電スイッチ回路２１Ａが閉じている時には開き、放電スイッチ回路２１Ａが開いている時に閉じている。
【００２８】
監視回路２２は以下のタイミングで配線１８Ａの電路を開閉する。即ち、制御装置１３の制御下でメインチャック１４上の半導体ウエハＷがプローブカード１５と接触していない時、換言すれば、コントローラ２３の制御下で放電スイッチ回路２１Ａが接地用配線１８の電路を閉じてチャックトップ１４Ａから放電している時には、コントローラ２３の制御下で検出スイッチ回路２２Ａが検出駆動回路２２Ｂを介して駆動して配線１８Ａの電路を開いている。また、制御装置１３の制御下でメインチャック１４上の半導体ウエハＷがプローブカード１５と電気的に接触して半導体ウエハＷの電気的特性検査を行っている時、換言すれば、コントローラ２３の制御下で放電スイッチ回路２１Ａが接地用配線１８の電路を開いてチャックトップ１４Ａからの放電を中断している時には、コントローラ２３の制御下で検出スイッチ回路２２Ａが検出駆動回路２２Ｂを介して駆動して配線１８Ａの電路を閉じている。
【００２９】
検出スイッチ回路２２Ａと判定回路２２Ｃは、配線１８Ａを介して互いに接続されている。これらの検出スイッチ回路２２Ａと判定回路２２Ｃには配線１８Ａを介してそれぞれに固有の電圧が印加され、判定回路２２Ｃに印加された電圧は基準電圧に対する比較電圧として利用される。
【００３０】
監視回路２２において、例えば除電装置２０の継続使用によって放電スイッチ回路２１Ａの可動接点と固定接点が溶着すると、放電駆動回路２１Ｂが放電スイッチ回路２１Ａを開こうとしても開かなくなる。そのため、半導体ウエハＷとプローブカード１５とが電気的に接触して半導体ウエハＷの電気的特性検査を行っている時には本来なら放電スイッチ回路２１Ａが開いてチャックトップ１４Ａからの放電を中断しなくてはならないが、放電スイッチ回路２１Ａが閉じたままでチャックトップ１４Ａからアース側へ放電し続けることになる。
【００３１】
この時、監視回路２２でも検出スイッチ２２Ａが配線１８Ａを閉じているため、配線１８Ａも接地用配線１８及び放電スイッチ２１Ａを介して接地されて、判定回路２２Ｃの比較電圧が基準電圧より低下し、判定回路２２Ｃからコントローラ２３の入力回路２３Ｂへ放電スイッチ回路２１Ａの誤動作を示す判定信号を出力する。コントローラ２３は、入力回路２３Ａに入力した判定信号に基づいてＬｏｗ信号を制御装置１３へ出力し、放電回路２１の誤動作を制御装置１３に報知すると共に出力回路２３Ａから検出駆動回路２２ＢへＬｏｗ信号を出力して検出スイッチ２２Ａを開く。放電回路２１が正常に動作している時には監視回路２２の判定回路２２Ｃから制御装置１３へＨｉｇｈ信号を判定信号として出力して誤動作のないことを制御装置１３に報知すると共に出力回路２３Ａから検出駆動回路２２ＢへＨｉｇｈ信号を出力して検出スイッチ２２Ａを閉じたままにする。
【００３２】
次いで、本実施形態の監視用プログラムを用いる本発明の除電方法の一実施形態について説明する。
【００３３】
半導体ウエハＷの電気的特性検査を行う場合には、ローダ室１１内でウエハ搬送機構が半導体ウエハＷを収納部から搬出し、サブチャックにおいてプリアライメントを行った後、プローバ室１２内で待機するメインチャック１４上に半導体ウエハＷを載置する。半導体ウエハＷがカセットからメインチャック１４のチャックトップ１４Ａ上に載置されるまでの間に、除電装置２０では放電回路２１の放電スイッチ回路２１Ａが放電駆動回路２１Ｂを介して接地用配線１８の電路を閉じ、チャックトップ１４Ａに帯電した静電気を除去し、アース側へ放電する。
【００３４】
ウエハ搬送機構が半導体ウエハＷをチャックトップ１４Ａ上に載置すると、チャックトップ１４Ａ上で半導体ウエハＷを真空吸着した後、メインチャック１４が水平方向に移動する。チャックトップ１４Ａに半導体ウエハＷが吸着固定されると、チャックトップ１４Ａを介してそれまでに半導体ウエハＷに帯電した静電気がチャックトップ１４Ａを介して除去される。メインチャック１４が移動する間に、メインチャック１４はアライメント機構と協働して半導体ウエハＷの電極パッドとプローブカード１５のプローブ１５Ａとのアライメントを行う。この間にも静電気が半導体ウエハＷ及びチャックトップ１４Ａに帯電しようとするが、チャックトップ１４Ａが接地されているため、半導体ウエハＷがプローブ１５Ａと接触するまでの間に、半導体ウエハＷ及びチャックトップ１４Ａの静電気はチャックトップ１４Ａを介して除去されるため静電気が半導体ウエハＷに帯電することはない。
【００３５】
半導体ウエハＷのアライメント後、メインチャック１４が半導体ウエハＷ内の最初のデバイスがプローブ１５Ａの真下まで水平移動し、この位置でメインチャック１４の昇降機構１４Ｂが駆動して半導体ウエハＷが上昇し、デバイスの電極パッドとプローブ１５Ａとが接触する。この接触と同時にコントローラ２３の制御下で放電スイッチ回路２１Ａが放電駆動回路２１Ｂを介して接地用配線１８の電路を開き、チャックトップ１４Ａの接地を解除し、半導体ウエハＷ及びチャックトップ１４Ａからの除電を中断する。
【００３６】
最初のデバイスの検査を終えると、チャックトップ１４Ａが昇降機構１４Ｂを介して下降してデバイスの電極パッドとプローブ１５Ａの接触が解除される。この下降動作と同時に放電スイッチ回路２１Ａが放電駆動回路２１Ｂを介して接地用配線１８の電路を閉じて検査中に半導体ウエハＷ及びチャックトップ１４Ａに帯電した静電気をチャックトップ１４Ａから除去し、アース側へ放電する。
【００３７】
そして、メインチャック１４が水平方向へ移動して半導体ウエハＷをインデックス送りし、次のデバイスがプローブ１５Ａの真下に達した後、チャックトップ１４Ａが昇降機構１４Ｂを介して上昇し、デバイスの電極パッドとプローブ１５Ａが電気的に接触する。チャックトップ１４Ａの下降動作から接触動作までの間に半導体ウエハＷ及びチャックトップ１４Ａの静電気をチャックトップ１４Ａから除電する。デバイスの電極パッドとプローブ１５Ａの接触と同時にコントローラ２３の制御下で放電スイッチ回路２１Ａが放電駆動回路２１Ｂを介して接地用配線１８の電路を開き、チャックトップ１４Ａからの除電を中断する。この状態でデバイスの電気的特性検査を繰り返す。
【００３８】
半導体ウエハＷ内の最後のデバイスの検査を終了すると、チャックトップ１４Ａが下降する。この下降動作と同時にコントローラ２３の制御下で放電スイッチ回路２１Ａが放電駆動回路２１Ｂを介して接地用配線１８の電路を閉じて半導体ウエハＷ及びチャックトップ１４Ａの除電を行う。その後、メインチャック１４が検査、除電済みの半導体ウエハＷを引き渡すためにローダ室１１側へ移動する。ローダ室１１では待機しているウエハ搬送機構がメインチャック１４上の半導体ウエハＷを受け取り、検査済みの半導体ウエハＷをカセットへ戻した後、次の半導体ウエハＷをカセットから搬出する。
【００３９】
半導体ウエハＷの電気的特性検査を繰り返している間に、放電スイッチ回路２１Ａが溶着し、放電スイッチ回路２１Ａが誤動作することがある。この場合には、メインチャック１４が移動して半導体ウエハＷとプローブカード１５が電気的に接触して半導体ウエハの電気的特性検査を行っている時に、コントローラ２３の制御下で放電駆動回路２１Ｂが作動しても放電スイッチ回路２１Ａが接地用配線１８の電路を開くことができず、そのままチャックトップ１４Ａからの放電を継続しようとする。
【００４０】
このような場合でも本実施形態では半導体ウエハＷの検査中、常に監視回路２２が放電回路２１を監視しているため、放電回路２１の誤動作を瞬時に検出し、電気的特性検査を中断することができる。即ち、監視回路２２の検出スイッチ回路２２Ａが検出駆動回路２Ｂを介して配線１８Ａの電路を閉じているため、検出スイッチ回路２２Ａは配線１８Ａ及び接地用配線１８を介してアース側に接続されている。そのため、判定回路２２Ｃから検出スイッチ回路２２Ａに印加された電圧が急激に低下し、判定回路２２Ｃの比較電圧が基準電圧より小さくなってＬｏｗ信号を判定信号としてコントローラ２３の入力回路２３Ｂへ出力し、放電スイッチ回路２１Ａの誤動作、つまり接地用配線１８の電路を遮断しているはずの放電スイッチ回路２１Ａが遮断せず閉じていることをＬｏｗ信号として入力回路２３Ｂへ出力し、コントローラ２３から制御装置１３にその旨を報知する。制御装置１３は入力したＬｏｗ信号に基づいて半導体ウエハＷの電気的特性検査を中断する。このように放電回路２１が誤動作することがあると、半導体ウエハＷの電気的特性検査を中断するために、検査の信頼性を損なうことなく、安定した信頼性の高い検査を行うことができる。
【００４１】
以上説明したように本実施形態によれば、除電装置２０の監視装置は、放電スイッチ回路２１Ａと連動し且つ放電スイッチ回路２１Ａの誤動作を検出する検出スイッチ回路２２Ａと、検出スイッチ回路２２Ａを開閉する検出駆動回路２２Ｂと、検出スイッチ回路２２Ａを介して放電スイッチ回路２１Ａの誤動作を判定する判定回路２２Ｃと、を備えているため、監視用プログラムを用いて、半導体ウエハＷとプローブカード１５が電気的に接触していない時にメインチャック１４から静電気を除去するために接地用配線１８の電路を閉じた放電スイッチ回路２１Ａを監視する第１の工程と、半導体ウエハＷとプローブカード１５が電気的に接触している時にメインチャック１４からの静電気の除去を停止するために接地用配線１８の電路を開いた放電スイッチ回路２１Ａを監視する第２の工程と、第２の工程で放電スイッチ回路２１Ａが閉じている時に放電スイッチ回路２１Ａが誤動作していると判定する第３の工程と、を実行させることにより、半導体ウエハＷの電気的特性検査を行う際に、半導体ウエハＷに帯電した静電気を除去する除電装置２０を監視して信頼性の高い電気的特性検査を行うことができる。
【００４２】
また、本実施形態によれば、除電装置２０は、放電スイッチ回路２１Ａと、放電スイッチ回路２１Ａを開閉する放電駆動回路２１Ｂと、を有し、放電スイッチ回路２１Ａは、半導体ウエハＷとプローブカード１５が電気的に接触していない時に接地用配線１８の電路を閉じてメインチャック１４から半導体ウエハＷに帯電した静電気を除去し、半導体ウエハＷとプローブカード１５が電気的に接触している時に接地用配線１８の電路を開いてメインチャック１４からの放電を中断するため、監視回路２２の監視下で半導体ウエハＷに帯電した静電気をメインチャック１４から安定的に除去することができ、信頼性の高い電気的特性検査を行うことができる。
【００４３】
尚、本発明は上記実施形態に何ら制限されるものではなく、必要に応じて各構成要素を適宜変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、半導体製造分野の検査装置に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１０ 検査装置
１４ メインチャック（載置台）
１４Ａ チャックトップ
１５ プローブカード
１５Ａ プローブ
１８ 接地用配線
２０ 除電装置
２１ 放電回路
２１Ａ 放電スイッチ回路
２１Ｂ 放電駆動回路
２２ 監視回路
２２Ａ 検出スイッチ回路
２２Ｂ 検出駆動回路
２２Ｃ 基準電圧回路
Ｗ 半導体ウエハ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除電装置の監視装置、除電装置の監視方法及び除電装置の監視用プログラムに関し、更に詳しくは、被検査体の電気的特性検査を行う検査装置に用いられる除電装置の監視装置、除電装置の監視方法及び除電装置の監視用プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
検査装置は、前工程で製造された被検査体（例えば、半導体ウエハ）の電気的特性検査を行うために用いられる。検査装置は、半導体ウエハをカセット単位で収納するローダ室と、このローダ室から受け取った半導体ウエハの電気的特性検査を行うプローバ室とを備えている。
【０００３】
ローダ室は、半導体ウエハを一枚ずつ搬送するウエハ搬送機構と、ウエハ搬送機構を介して半導体ウエハを搬送する間に半導体ウエハの向きを揃えるプリアライメント機構（以下、「サブチャック」と称す。）と、を備えている。また、プローバ室は、半導体ウエハを載置してＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向で移動する載置台（以下、「メインチャック」と称す。）と、メインチャックの上方に配置されたプローブカードと、プローブカードのプローブとメインチャック上の半導体ウエハの電極パッドのアライメントを行うアライメント機構と、を備えている。また、プローバ室の上面を形成するヘッドプレートにはプローブカードと電気的に接触するテストヘッドが配置され、テストヘッドを介してテスタとプローブカードとの間で所定の信号を送受信する。
【０００４】
プローバ室内で半導体ウエハの電気的特性検査を行う場合には、メインチャックとアライメント機構が協働してメインチャック上の半導体ウエハの電極パッドとプローブカードのプローブとのアライメントを行った後、メインチャックが移動して半導体ウエハとプローブカードを電気的に接触させて半導体ウエハの複数のデバイスについて電気的特性検査を行う。検査後にはメインチャックが下降して半導体ウエハがプローブカードから離間した後、メインチャックが半導体ウエハのインデックス送りを行って全てのデバイスについての電気的特性検査を順次行う。
【０００５】
ところで、検査を行っている時にメインチャックの移動時の空気との摩擦等によりメインチャックや半導体ウエハに静電気が帯電する。この現象は避けがたく、そのまま放置すると静電気の影響で検査中にデバイスの配線構造が損傷する虞があった。特に、デバイスの微細構造化によりこのような現象が顕著になりつつある。そこで、本出願人は、特許文献１においてメインチャックを介して半導体ウエハに帯電した静電気を除去する除電装置を提案した。この除電装置は、プローバ室内で半導体ウエハの電気的特性検査を行う際に、メインチャックを介して半導体ウエハがプローブカードから離間し、半導体ウエハをインデックス送りする時にはメインチャック上の半導体ウエハに帯電した静電気を除去し、半導体ウエハとプローブカードが電気的に接触して半導体ウエハの電気的特性検査を行っている時には除電しないようにしている。
【０００６】
即ち、メインチャックは接地用配線を介して接地されており、この接地用配線に除電装置を構成するリレースイッチが設けられている。リレースイッチはコントローラの制御下で接地用配線の電路を開閉し、半導体ウエハとプローブカードが電気的に接触している時にはリレースイッチが接地用配線の電路を開いて除電せず、それ以外の時にはリレースイッチが接地用配線の電路を閉じてメインチャックを介して半導体ウエハに帯電した静電気を除電している。
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１８０５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の除電装置の場合には、リレースイッチを用いて除電しているため、リレースイッチが開閉動作を繰り返していると、リレースイッチの可動接点と固定接点が溶着することがある。リレースイッチが溶着すると、リレースイッチは接地用配線の電路を開くべき時に本来の動作をすることなく閉じたままであるため、半導体ウエハとプローブカードが電気的に接触してデバイスの電気的特性検査を行う時でもメインチャックからの放電を続けるため、半導体ウエハとプローブカードが電気的に接触して検査をしている最中に半導体ウエハの電磁気的な環境が大きく変動して半導体ウエハの電気的特性検査に悪影響を及ぼし、検査の信頼性を損なう虞があった。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、被検査体の電気的特性検査を行う際に、被処理体に帯電した静電気を除去する除電装置を監視して信頼性の高い電気的特性検査を行うことができる除電装置の監視装置、除電装置の監視方法及び除電装置の監視用プログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１に記載の除電装置の監視装置は、被検査体を載置した載置台とプローブカードが相対的に移動し、上記載置台上の上記被検査体と上記プローブカードが電気的に接触して上記被検査体の電気的特性検査を行う間に、放電スイッチ回路を用いて上記載置台を接地する接地用配線の電路を閉じて上記載置台から上記被検査体に帯電した静電気を除去する除電装置を監視する装置であって、上記放電スイッチ回路と連動し且つ上記放電スイッチ回路の誤動作を検出する検出スイッチ回路と、この検出スイッチ回路を開閉する検出駆動回路と、上記検出スイッチ回路を介して上記放電スイッチ回路の誤動作を判定する判定回路と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の請求項２に記載の除電装置の監視装置は、請求項１に記載の発明において、上記除電装置は、上記放電スイッチ回路と、上記放電スイッチ回路を開閉する放電駆動回路と、を有し、上記放電スイッチ回路は、上記被検査体と上記プローブカードが電気的に接触していない時に上記接地用配線の電路を閉じて上記載置台から上記被検査体に帯電した静電気を除去し、上記被検査体と上記プローブカードが電気的に接触している時に上記接地用配線の電路を開いて上記載置台からの放電を中断することを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の請求項３に記載の除電装置の監視装置は、請求項１または請求項２に記載の発明において、上記接地用配線は、上記載置台の載置面に接続されていること特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の請求項４に記載の除電装置の監視装置は、請求項１または請求項２に記載の発明において、上上記検出スイッチ回路及び検出駆動回路は、リレースイッチとして構成されていること特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の請求項５に記載の除電装置の監視方法は、被検査体の載置台とプローブカードが相対的に移動し、上記載置台上の上記被検査体と上記プローブカードが電気的に接触して上記被検査体の電気的特性検査を行う間に、放電スイッチ回路を用いて上記載置台を接地する接地用配線の電路を閉じて上記載置台から上記被検査体に帯電した静電気を除去する除電装置を監視する方法であって、上記被検査体と上記プローブカードが電気的に接触していない時に上記載置台から上記静電気を除去するために上記接地用配線の電路を閉じた上記放電スイッチ回路を監視する第１の工程と、上記被検査体と上記プローブカードが電気的に接触している時に上記載置台からの静電気の除去を停止するために上記接地用配線の電路を開いた上記放電スイッチ回路を監視する第２の工程と、上記第１の工程で上記放電スイッチ回路が開いている時に上記放電スイッチ回路が誤動作していると判定する第３の工程と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の請求項６に記載の除電装置の監視用プログラムは、コンピュータが駆動して、被検査体の載置台とプローブカードが相対的に移動し、上記載置台上の上記被検査体と上記プローブカードが電気的に接触して上記被検査体の電気的特性検査を行う間に、放電スイッチ回路を用いて上記載置台を接地する接地用配線の電路を閉じて上記載置台から上記被検査体に帯電した静電気を除去する除電装置を監視する方法を実行するプログラムであって、上記被検査体と上記プローブカードが電気的に接触していない時に上記載置台から上記静電気を除去するために上記接地用配線の電路を閉じた上記放電スイッチ回路を監視する第１の工程と、上記被検査体と上記プローブカードが電気的に接触している時に上記載置台からの静電気の除去を停止するために上記接地用配線の電路を開いた上記放電スイッチ回路を監視する第２の工程と、上記第１の工程で上記放電スイッチ回路が開いている時に上記放電スイッチ回路が誤動作していると判定する第３の工程と、を実行させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、被検査体の電気的特性検査を行う際に、被処理体に帯電した静電気を除去する除電装置を監視して信頼性の高い電気的特性検査を行うことができる除電装置の監視装置、除電装置の監視方法及び除電装置の監視用プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の除電装置の一実施形態を適用した検査装置を部分的に破断して示す正面図である。
【図２】図１の示す検査装置に設置された除電装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図１、図２に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。
【００１９】
本実施形態の除電装置を備えた検査装置１０は、例えば図１に示すように、ローダ室１１と、プローバ室１２と、ローダ室１１及びプローバ室１２内の各種の機器を駆動制御する制御装置１３と、を備え、制御装置１３の制御下で各種の機器を駆動制御しながら半導体ウエハＷの電気的特性検査を行うように構成されている。
【００２０】
図１には図示してないが、ローダ室１１は、通常、複数の半導体ウエハＷをカセット単位で収納する収納部と、カセットに対して半導体ウエハＷを搬出入するウエハ搬送機構と、半導体ウエハＷのプリアライメントを行うサブチャックと、を備えている。ローダ室１１内では、ウエハ搬送機構が半導体ウエハＷを搬送する間にサブチャックにおいてプリアライメントした後、プローバ室１２との間で半導体ウエハＷの受け渡しを行う。
【００２１】
プローバ室１２は、図１に示すように、ウエハ搬送機構から受け取った半導体ウエハＷを載置し水平方向及び上下方向に移動する載置台（以下、「メインチャック」と称す。）１４と、このメインチャック１４の上方に配置されたプローブカード１５と、このプローブカード１５の複数のプローブ１５Ａとメインチャック１４上の半導体ウエハＷの複数の電極パッドとのアライメントを行うアライメント機構（図示せず）と、を備えている。プローバ室１２内では、アライメント機構によってメインチャック１４上の半導体ウエハＷの複数の電極パッドとプローブカード１５の複数のプローブ１５Ａとのアライメントを行った後、プローブカード１５の複数のプローブ１５Ａと半導体ウエハＷの複数の電極パッドを電気的に接触させて半導体ウエハＷの電気的特性検査を行う。半導体ウエハＷの電気的特性検査を行う際、プローブカード１５の上面に配置されたテストヘッドＴを介してテスタ（図示せず）とプローブカード１５との間で所定の信号を送受信する。尚、プローブカード１５は、ヘッドプレート１６の開口部に固定されている。
【００２２】
メインチャック１４は、図１に示すように、例えば半導体ウエハＷを真空吸着するチャックトップ１４Ａと、チャックトップ１４Ａを昇降させる昇降機構１４Ｂと、を備え、ＸＹテーブル１７を介して水平方向に移動すると共に昇降機構１４Ｂを介してチャックトップ１４Ａが昇降するように構成されている。チャックトップ１４Ａの表面には金等からなる導体膜が形成されている。このチャックトップ１４Ａには接地用配線１８が接続され、後述するように接地用配線１８を介してチャックトップ１４Ａ上の半導体ウエハＷに帯電した静電気を除去してアース側へ放電するようにしている。
【００２３】
半導体ウエハＷの電気的特性検査を行う際に、半導体ウエハＷに形成された多数のデバイスには静電気が帯電するため、この静電気によって個々のデバイスの電気的特性検査に悪影響を及ぼすことがある。そこで、本実施形態では例えば図１、図２に示す除電装置２０を検査装置１０のローダ室１１の上面に設置し、除電装置２０を用いてメインチャック１４上の半導体ウエハＷに帯電する静電気を除去すると共に、除電装置２０に付帯する監視装置によって除電装置２０を監視するようにしている。以下では、図１、図２に基づいて本実施形態の除電装置の監視装置及びこの監視装置を用いる本発明の除電装置の監視方法の一実施形態について説明する。本発明の監視方法を実施するための監視用プログラムは、制御装置１３であるコンピュータの記憶部に格納され、コンピュータを駆動して半導体ウエハＷの電気的特性検査を行う時に実行される。
【００２４】
本実施形態の監視装置が適用された除電装置２０は、例えば図１、図２に示すように、メインチャック１４上の半導体ウエハＷに帯電した静電気を接地用配線１８を介して除去する放電回路２１と、放電回路２１を監視する監視装置（以下、「監視回路」と称す。）２２と、放電回路２１及び監視回路２２をそれぞれ駆動制御するコントローラ２３と、これらを収納するハウジング２４と、を備え、ローダ室１１の上面に配置され、コントローラ２３の制御下で駆動するように構成されている。除電装置２０には接地用配線１８がコネクタ１９を介して接続されており、除電装置２０によってチャックトップ１４Ａ上の半導体ウエハＷに帯電した静電気を除去しアース側へ放電すると共に監視回路２２によって放電回路２１を監視するようにしている。この監視回路２２は、放電回路２１を介して除電装置２０を監視することができる。
【００２５】
放電回路２１は、図２に示すように、接地用配線１８の電路を開閉するように接地用配線１８に接続された放電スイッチ２１Ａと、放電スイッチ回路２１Ａを開閉する放電駆動回路２１Ｂと、を有し、コントローラ２３の制御下で放電駆動回路２１Ｂを介して駆動し接地用配線１８の電路を開閉するように構成されている。つまり、コントローラ２３は、除電装置２０を駆動させる指令信号を出力する出力回路２３Ａを有し、出力回路２３Ａからの指令信号に基づいて放電回路２１が駆動する。放電回路２１は、例えばリレースイッチによって構成されている。
【００２６】
放電回路２１は以下のタイミングで接地用配線１８の電路を開閉する。即ち、制御装置１３の制御下でメインチャック１４上の半導体ウエハＷがプローブカード１５と接触していない時、つまり半導体ウエハＷがプローブカード１５と離接するために昇降する時や半導体ウエハＷのインデックス送りを行っている時には、コントローラ２３の制御下で放電スイッチ回路２１Ａが放電駆動回路２１Ｂを介して駆動して接地用配線１８の電路を閉じてメインチャック１４から半導体ウエハＷに帯電した静電気を除去してアース側へ放電し、半導体ウエハＷの電気的特性検査を行う時の静電気の影響を極力なくし、常に安定した信頼性の高い検査を行えるようにしている。また、制御装置１３の制御下でメインチャック１４上の半導体ウエハＷがプローブカード１５と電気的に接触して半導体ウエハＷの電気的特性検査を行っている時には、コントローラ２３の制御下で放電駆動回路２１Ｂが放電スイッチ回路２１Ａを駆動させて接地用配線１８の電路を開いてメインチャック１４からアース側Ａへの放電を中断し、半導体ウエハＷの電磁気的な環境を安定化している。
【００２７】
また、監視回路２２は、図２に示すように、接地用配線１８から分岐する配線１８Ａに接続され且つ放電回路２１の誤動作を検出する検出スイッチ回路２２Ａと、検出スイッチ回路２２Ａを開閉する検出駆動回路２２Ｂと、検出スイッチ回路２２Ｂを介して放電回路２１の誤動作を判定する判定回路２２Ｃと、判定回路２２Ｃに基準電圧位を付与する基準電圧回路２２Ｄと、を有している。検出スイッチ回路２２Ａ及び検出駆動回路２２Ｂは、チャックトップ１４Ａに接続された接地用配線１８に対して放電回路２１（放電スイッチ回路２１Ａ及び放電駆動回路２１Ｂ）とは並列に接続され、例えば放電回路２１と同様にリレースイッチとして構成されている。検出スイッチ回路２２Ａは、コントローラ２３の出力回路２３Ａからの指令信号に基づいて検出駆動回路２２Ｂが駆動して放電スイッチ回路２１Ａと逆のタイミングで配線１８Ａの電路を開閉する。つまり、検出スイッチ回路２２Ａは、放電スイッチ回路２１Ａが閉じている時には開き、放電スイッチ回路２１Ａが開いている時に閉じている。
【００２８】
監視回路２２は以下のタイミングで配線１８Ａの電路を開閉する。即ち、制御装置１３の制御下でメインチャック１４上の半導体ウエハＷがプローブカード１５と接触していない時、換言すれば、コントローラ２３の制御下で放電スイッチ回路２１Ａが接地用配線１８の電路を閉じてチャックトップ１４Ａから放電している時には、コントローラ２３の制御下で検出スイッチ回路２２Ａが検出駆動回路２２Ｂを介して駆動して配線１８Ａの電路を開いている。また、制御装置１３の制御下でメインチャック１４上の半導体ウエハＷがプローブカード１５と電気的に接触して半導体ウエハＷの電気的特性検査を行っている時、換言すれば、コントローラ２３の制御下で放電スイッチ回路２１Ａが接地用配線１８の電路を開いてチャックトップ１４Ａからの放電を中断している時には、コントローラ２３の制御下で検出スイッチ回路２２Ａが検出駆動回路２２Ｂを介して駆動して配線１８Ａの電路を閉じている。
【００２９】
検出スイッチ回路２２Ａと判定回路２２Ｃは、配線１８Ａを介して互いに接続されている。これらの検出スイッチ回路２２Ａと判定回路２２Ｃには配線１８Ａを介してそれぞれに固有の電圧が印加され、判定回路２２Ｃに印加された電圧は基準電圧に対する比較電圧として利用される。
【００３０】
監視回路２２において、例えば除電装置２０の継続使用によって放電スイッチ回路２１Ａの可動接点と固定接点が溶着すると、放電駆動回路２１Ｂが放電スイッチ回路２１Ａを開こうとしても開かなくなる。そのため、半導体ウエハＷとプローブカード１５とが電気的に接触して半導体ウエハＷの電気的特性検査を行っている時には本来なら放電スイッチ回路２１Ａが開いてチャックトップ１４Ａからの放電を中断しなくてはならないが、放電スイッチ回路２１Ａが閉じたままでチャックトップ１４Ａからアース側へ放電し続けることになる。
【００３１】
この時、監視回路２２でも検出スイッチ２２Ａが配線１８Ａを閉じているため、配線１８Ａも接地用配線１８及び放電スイッチ２１Ａを介して接地されて、判定回路２２Ｃの比較電圧が基準電圧より低下し、判定回路２２Ｃからコントローラ２３の入力回路２３Ｂへ放電スイッチ回路２１Ａの誤動作を示す判定信号を出力する。コントローラ２３は、入力回路２３Ａに入力した判定信号に基づいてＬｏｗ信号を制御装置１３へ出力し、放電回路２１の誤動作を制御装置１３に報知すると共に出力回路２３Ａから検出駆動回路２２ＢへＬｏｗ信号を出力して検出スイッチ２２Ａを開く。放電回路２１が正常に動作している時には監視回路２２の判定回路２２Ｃから制御装置１３へＨｉｇｈ信号を判定信号として出力して誤動作のないことを制御装置１３に報知すると共に出力回路２３Ａから検出駆動回路２２ＢへＨｉｇｈ信号を出力して検出スイッチ２２Ａを閉じたままにする。
【００３２】
次いで、本実施形態の監視用プログラムを用いる本発明の除電方法の一実施形態について説明する。
【００３３】
半導体ウエハＷの電気的特性検査を行う場合には、ローダ室１１内でウエハ搬送機構が半導体ウエハＷを収納部から搬出し、サブチャックにおいてプリアライメントを行った後、プローバ室１２内で待機するメインチャック１４上に半導体ウエハＷを載置する。半導体ウエハＷがカセットからメインチャック１４のチャックトップ１４Ａ上に載置されるまでの間に、除電装置２０では放電回路２１の放電スイッチ回路２１Ａが放電駆動回路２１Ｂを介して接地用配線１８の電路を閉じ、チャックトップ１４Ａに帯電した静電気を除去し、アース側へ放電する。
【００３４】
ウエハ搬送機構が半導体ウエハＷをチャックトップ１４Ａ上に載置すると、チャックトップ１４Ａ上で半導体ウエハＷを真空吸着した後、メインチャック１４が水平方向に移動する。チャックトップ１４Ａに半導体ウエハＷが吸着固定されると、チャックトップ１４Ａを介してそれまでに半導体ウエハＷに帯電した静電気がチャックトップ１４Ａを介して除去される。メインチャック１４が移動する間に、メインチャック１４はアライメント機構と協働して半導体ウエハＷの電極パッドとプローブカード１５のプローブ１５Ａとのアライメントを行う。この間にも静電気が半導体ウエハＷ及びチャックトップ１４Ａに帯電しようとするが、チャックトップ１４Ａが接地されているため、半導体ウエハＷがプローブ１５Ａと接触するまでの間に、半導体ウエハＷ及びチャックトップ１４Ａの静電気はチャックトップ１４Ａを介して除去されるため静電気が半導体ウエハＷに帯電することはない。
【００３５】
半導体ウエハＷのアライメント後、メインチャック１４が半導体ウエハＷ内の最初のデバイスがプローブ１５Ａの真下まで水平移動し、この位置でメインチャック１４の昇降機構１４Ｂが駆動して半導体ウエハＷが上昇し、デバイスの電極パッドとプローブ１５Ａとが接触する。この接触と同時にコントローラ２３の制御下で放電スイッチ回路２１Ａが放電駆動回路２１Ｂを介して接地用配線１８の電路を開き、チャックトップ１４Ａの接地を解除し、半導体ウエハＷ及びチャックトップ１４Ａからの除電を中断する。
【００３６】
最初のデバイスの検査を終えると、チャックトップ１４Ａが昇降機構１４Ｂを介して下降してデバイスの電極パッドとプローブ１５Ａの接触が解除される。この下降動作と同時に放電スイッチ回路２１Ａが放電駆動回路２１Ｂを介して接地用配線１８の電路を閉じて検査中に半導体ウエハＷ及びチャックトップ１４Ａに帯電した静電気をチャックトップ１４Ａから除去し、アース側へ放電する。
【００３７】
そして、メインチャック１４が水平方向へ移動して半導体ウエハＷをインデックス送りし、次のデバイスがプローブ１５Ａの真下に達した後、チャックトップ１４Ａが昇降機構１４Ｂを介して上昇し、デバイスの電極パッドとプローブ１５Ａが電気的に接触する。チャックトップ１４Ａの下降動作から接触動作までの間に半導体ウエハＷ及びチャックトップ１４Ａの静電気をチャックトップ１４Ａから除電する。デバイスの電極パッドとプローブ１５Ａの接触と同時にコントローラ２３の制御下で放電スイッチ回路２１Ａが放電駆動回路２１Ｂを介して接地用配線１８の電路を開き、チャックトップ１４Ａからの除電を中断する。この状態でデバイスの電気的特性検査を繰り返す。
【００３８】
半導体ウエハＷ内の最後のデバイスの検査を終了すると、チャックトップ１４Ａが下降する。この下降動作と同時にコントローラ２３の制御下で放電スイッチ回路２１Ａが放電駆動回路２１Ｂを介して接地用配線１８の電路を閉じて半導体ウエハＷ及びチャックトップ１４Ａの除電を行う。その後、メインチャック１４が検査、除電済みの半導体ウエハＷを引き渡すためにローダ室１１側へ移動する。ローダ室１１では待機しているウエハ搬送機構がメインチャック１４上の半導体ウエハＷを受け取り、検査済みの半導体ウエハＷをカセットへ戻した後、次の半導体ウエハＷをカセットから搬出する。
【００３９】
半導体ウエハＷの電気的特性検査を繰り返している間に、放電スイッチ回路２１Ａが溶着し、放電スイッチ回路２１Ａが誤動作することがある。この場合には、メインチャック１４が移動して半導体ウエハＷとプローブカード１５が電気的に接触して半導体ウエハの電気的特性検査を行っている時に、コントローラ２３の制御下で放電駆動回路２１Ｂが作動しても放電スイッチ回路２１Ａが接地用配線１８の電路を開くことができず、そのままチャックトップ１４Ａからの放電を継続しようとする。
【００４０】
このような場合でも本実施形態では半導体ウエハＷの検査中、常に監視回路２２が放電回路２１を監視しているため、放電回路２１の誤動作を瞬時に検出し、電気的特性検査を中断することができる。即ち、監視回路２２の検出スイッチ回路２２Ａが検出駆動回路２Ｂを介して配線１８Ａの電路を閉じているため、検出スイッチ回路２２Ａは配線１８Ａ及び接地用配線１８を介してアース側に接続されている。そのため、判定回路２２Ｃから検出スイッチ回路２２Ａに印加された電圧が急激に低下し、判定回路２２Ｃの比較電圧が基準電圧より小さくなってＬｏｗ信号を判定信号としてコントローラ２３の入力回路２３Ｂへ出力し、放電スイッチ回路２１Ａの誤動作、つまり接地用配線１８の電路を遮断しているはずの放電スイッチ回路２１Ａが遮断せず閉じていることをＬｏｗ信号として入力回路２３Ｂへ出力し、コントローラ２３から制御装置１３にその旨を報知する。制御装置１３は入力したＬｏｗ信号に基づいて半導体ウエハＷの電気的特性検査を中断する。このように放電回路２１が誤動作することがあると、半導体ウエハＷの電気的特性検査を中断するために、検査の信頼性を損なうことなく、安定した信頼性の高い検査を行うことができる。
【００４１】
以上説明したように本実施形態によれば、除電装置２０の監視装置は、放電スイッチ回路２１Ａと連動し且つ放電スイッチ回路２１Ａの誤動作を検出する検出スイッチ回路２２Ａと、検出スイッチ回路２２Ａを開閉する検出駆動回路２２Ｂと、検出スイッチ回路２２Ａを介して放電スイッチ回路２１Ａの誤動作を判定する判定回路２２Ｃと、を備えているため、監視用プログラムを用いて、半導体ウエハＷとプローブカード１５が電気的に接触していない時にメインチャック１４から静電気を除去するために接地用配線１８の電路を閉じた放電スイッチ回路２１Ａを監視する第１の工程と、半導体ウエハＷとプローブカード１５が電気的に接触している時にメインチャック１４からの静電気の除去を停止するために接地用配線１８の電路を開いた放電スイッチ回路２１Ａを監視する第２の工程と、第２の工程で放電スイッチ回路２１Ａが閉じている時に放電スイッチ回路２１Ａが誤動作していると判定する第３の工程と、を実行させることにより、半導体ウエハＷの電気的特性検査を行う際に、半導体ウエハＷに帯電した静電気を除去する除電装置２０を監視して信頼性の高い電気的特性検査を行うことができる。
【００４２】
また、本実施形態によれば、除電装置２０は、放電スイッチ回路２１Ａと、放電スイッチ回路２１Ａを開閉する放電駆動回路２１Ｂと、を有し、放電スイッチ回路２１Ａは、半導体ウエハＷとプローブカード１５が電気的に接触していない時に接地用配線１８の電路を閉じてメインチャック１４から半導体ウエハＷに帯電した静電気を除去し、半導体ウエハＷとプローブカード１５が電気的に接触している時に接地用配線１８の電路を開いてメインチャック１４からの放電を中断するため、監視回路２２の監視下で半導体ウエハＷに帯電した静電気をメインチャック１４から安定的に除去することができ、信頼性の高い電気的特性検査を行うことができる。
【００４３】
尚、本発明は上記実施形態に何ら制限されるものではなく、必要に応じて各構成要素を適宜変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、半導体製造分野の検査装置に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１０ 検査装置
１４ メインチャック（載置台）
１４Ａ チャックトップ
１５ プローブカード
１５Ａ プローブ
１８ 接地用配線
２０ 除電装置
２１ 放電回路
２１Ａ 放電スイッチ回路
２１Ｂ 放電駆動回路
２２ 監視回路
２２Ａ 検出スイッチ回路
２２Ｂ 検出駆動回路
２２Ｃ 基準電圧回路
Ｗ 半導体ウエハ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査体を載置した載置台とプローブカードが相対的に移動し、上記載置台上の上記被検査体と上記プローブカードが電気的に接触して上記被検査体の電気的特性検査を行う間に、放電スイッチ回路を用いて上記載置台を接地する接地用配線の電路を閉じて上記載置台から上記被検査体に帯電した静電気を除去する除電装置を監視する装置であって、上記放電スイッチ回路と連動し且つ上記放電スイッチ回路の誤動作を検出する検出スイッチ回路と、この検出スイッチ回路を開閉する検出駆動回路と、上記検出スイッチ回路を介して上記放電スイッチ回路の誤動作を判定する判定回路と、を備えたことを特徴とする除電装置の監視装置。
【請求項２】
上記除電装置は、上記放電スイッチ回路と、上記放電スイッチ回路を開閉する放電駆動回路と、を有し、上記放電スイッチ回路は、上記被検査体と上記プローブカードが電気的に接触していない時に上記接地用配線の電路を閉じて上記載置台から上記被検査体に帯電した静電気を除去し、上記被検査体と上記プローブカードが電気的に接触している時に上記接地用配線の電路を開いて上記載置台からの放電を中断することを特徴とする請求項１に記載の除電装置の監視装置。
【請求項３】
上記接地用配線は、上記載置台の載置面に接続されていること特徴とする請求項１または請求項２に記載の除電装置の監視装置。
【請求項４】
上記検出スイッチ回路及び検出駆動回路は、リレースイッチとして構成されていること特徴とする請求項１または請求項２に記載の除電装置の監視装置。
【請求項５】
被検査体の載置台とプローブカードが相対的に移動し、上記載置台上の上記被検査体と上記プローブカードが電気的に接触して上記被検査体の電気的特性検査を行う間に、放電スイッチ回路を用いて上記載置台を接地する接地用配線の電路を閉じて上記載置台から上記被検査体に帯電した静電気を除去する除電装置を監視する方法であって、上記被検査体と上記プローブカードが電気的に接触していない時に上記載置台から上記静電気を除去するために上記接地用配線の電路を閉じた上記放電スイッチ回路を監視する第１の工程と、上記被検査体と上記プローブカードが電気的に接触している時に上記載置台からの静電気の除去を停止するために上記接地用配線の電路を開いた上記放電スイッチ回路を監視する第２の工程と、上記第１の工程で上記放電スイッチ回路が開いている時に上記放電スイッチ回路が誤動作していると判定する第３の工程と、を備えたことを特徴とする除電装置を監視方法。
【請求項６】
コンピュータが駆動して、被検査体の載置台とプローブカードが相対的に移動し、上記載置台上の上記被検査体と上記プローブカードが電気的に接触して上記被検査体の電気的特性検査を行う間に、放電スイッチ回路を用いて上記載置台を接地する接地用配線の電路を閉じて上記載置台から上記被検査体に帯電した静電気を除去する除電装置を監視する方法を実行するプログラムであって、上記被検査体と上記プローブカードが電気的に接触していない時に上記載置台から上記静電気を除去するために上記接地用配線の電路を閉じた上記放電スイッチ回路を監視する第１の工程と、上記被検査体と上記プローブカードが電気的に接触している時に上記載置台からの静電気の除去を停止するために上記接地用配線の電路を開いた上記放電スイッチ回路を監視する第２の工程と、上記第１の工程で上記放電スイッチ回路が開いている時に上記放電スイッチ回路が誤動作していると判定する第３の工程と、を実行させることを特徴とする除電装置の監視用プログラム。
【請求項１】
被検査体を載置した載置台とプローブカードが相対的に移動し、上記載置台上の上記被検査体と上記プローブカードが電気的に接触して上記被検査体の電気的特性検査を行う間に、放電スイッチ回路を用いて上記載置台を接地する接地用配線の電路を閉じて上記載置台から上記被検査体に帯電した静電気を除去する除電装置を監視する装置であって、上記放電スイッチ回路と連動し且つ上記放電スイッチ回路の誤動作を検出する検出スイッチ回路と、この検出スイッチ回路を開閉する検出駆動回路と、上記検出スイッチ回路を介して上記放電スイッチ回路の誤動作を判定する判定回路と、を備えたことを特徴とする除電装置の監視装置。
【請求項２】
上記除電装置は、上記放電スイッチ回路と、上記放電スイッチ回路を開閉する放電駆動回路と、を有し、上記放電スイッチ回路は、上記被検査体と上記プローブカードが電気的に接触していない時に上記接地用配線の電路を閉じて上記載置台から上記被検査体に帯電した静電気を除去し、上記被検査体と上記プローブカードが電気的に接触している時に上記接地用配線の電路を開いて上記載置台からの放電を中断することを特徴とする請求項１に記載の除電装置の監視装置。
【請求項３】
上記接地用配線は、上記載置台の載置面に接続されていること特徴とする請求項１または請求項２に記載の除電装置の監視装置。
【請求項４】
上記検出スイッチ回路及び検出駆動回路は、リレースイッチとして構成されていること特徴とする請求項１または請求項２に記載の除電装置の監視装置。
【請求項５】
被検査体の載置台とプローブカードが相対的に移動し、上記載置台上の上記被検査体と上記プローブカードが電気的に接触して上記被検査体の電気的特性検査を行う間に、放電スイッチ回路を用いて上記載置台を接地する接地用配線の電路を閉じて上記載置台から上記被検査体に帯電した静電気を除去する除電装置を監視する方法であって、上記被検査体と上記プローブカードが電気的に接触していない時に上記載置台から上記静電気を除去するために上記接地用配線の電路を閉じた上記放電スイッチ回路を監視する第１の工程と、上記被検査体と上記プローブカードが電気的に接触している時に上記載置台からの静電気の除去を停止するために上記接地用配線の電路を開いた上記放電スイッチ回路を監視する第２の工程と、上記第１の工程で上記放電スイッチ回路が開いている時に上記放電スイッチ回路が誤動作していると判定する第３の工程と、を備えたことを特徴とする除電装置を監視方法。
【請求項６】
コンピュータが駆動して、被検査体の載置台とプローブカードが相対的に移動し、上記載置台上の上記被検査体と上記プローブカードが電気的に接触して上記被検査体の電気的特性検査を行う間に、放電スイッチ回路を用いて上記載置台を接地する接地用配線の電路を閉じて上記載置台から上記被検査体に帯電した静電気を除去する除電装置を監視する方法を実行するプログラムであって、上記被検査体と上記プローブカードが電気的に接触していない時に上記載置台から上記静電気を除去するために上記接地用配線の電路を閉じた上記放電スイッチ回路を監視する第１の工程と、上記被検査体と上記プローブカードが電気的に接触している時に上記載置台からの静電気の除去を停止するために上記接地用配線の電路を開いた上記放電スイッチ回路を監視する第２の工程と、上記第１の工程で上記放電スイッチ回路が開いている時に上記放電スイッチ回路が誤動作していると判定する第３の工程と、を実行させることを特徴とする除電装置の監視用プログラム。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−５４７６２（Ｐ２０１１−５４７６２Ａ）
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０２４３１（Ｐ２００９−２０２４３１）
【出願日】平成２１年９月２日（２００９．９．２）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２日（２００９．９．２）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
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