JP2000294605A - 半導体装置及びその試験装置、並びに試験方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウエハ上の半導体装置に対する測定を行う場
合に、電極パッドに対する適正な接触位置にプローブを
確実に案内して測定結果の精度を高めることができる半
導体装置及びその試験装置、並びに試験方法を提供す
る。 【解決手段】 本発明の試験装置は、ウエハ２０上に形
成された半導体装置１３の複数の電極パッド４５に接触
する複数のプローブ２８を有している。この試験装置で
は、各プローブ２８の先端が、電極パッド４５に対する
正規の接触位置に案内される被ガイド面（２８ａ、２８
ｂ、２８ｃ）を形成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置及びそ
の試験装置、並びに試験方法に関し、更に詳しくは、ウ
エハ上に形成された半導体装置の電気的特性を測定する
試験装置及び試験方法、並びに、測定される半導体装置
における電極パッド構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、大規模半導体集積回路（以下、
ＬＳＩとも呼ぶ）は、ウエハ上に形成された格子状のス
クライブ線で区画された多数のペレット領域として形成
される。各ペレット領域に形成されたＬＳＩは、ウエハ
状態で、電気的特性がＩＣ試験装置を用いて測定（ダイ
ソートテスト）される。各ＬＳＩは、アルミニウム等の
金属膜で形成された電極パッドを有し、電気的信号や電
源電圧がこの電極パッドを介して外部から供給される。
測定時には、ＩＣ試験装置のテストヘッド部にプローブ
カードが装着される。プローブカードは、各電極パッド
に接触し、ＬＳＩとＩＣ試験装置との間で信号の授受を
行う多数の細長いプローブを有する。

【０００３】従来のプローブカードでは、ウエハ１枚当
たりで１００個程度が形成された各ＬＳＩ（半導体装
置）の電気的特性を測定する際に、１個〜数個のＬＳＩ
にプローブの先端を押し付けて電極パッドとオーミック
コンタクトをとる。プローブカードは、ＩＣ試験装置の
テストヘッド部に装着され、測定すべきＬＳＩをカード
本体のほぼ中心に位置させた状態で固定される。このと
き、各プローブの先端は、対応する電極パッドに接触す
る。

【０００４】上記プローブカードを用いたＬＳＩの測定
時には、試験対象のウエハを載置した載置台が水平方向
或いは垂直方向に微移動することによって、プローブの
先端がウエハ表面の酸化被膜を僅かに掻き破り、所定の
コンタクトポイントに接触する。この場合、接触したプ
ローブには、横方向に逃げるような力が働いて横ずれを
起こすと、尖った先端が電極パッドやその周囲のカバー
膜にダメージを与えるという問題が発生し、半導体装置
の寿命を低下させる。

【０００５】上記問題を解消するための半導体装置が、
特開平９−２１３７５９号公報に記載されている。この
公報に記載の半導体装置では、電極パッドが凹形状に形
成されており、この凹形状における周囲の凸部でプロー
ブの横方向の移動を抑えることによって、尖った先端が
カバー膜などにダメージを与える不都合を回避する。

【０００６】ところで、近年では、ＬＳＩ上の複数の電
極パッドに半田ボールを固着し、対応する配線基板の電
極に半田ボールを直接的に接続することによって、ＬＳ
Ｉを配線基板に電気的且つ機械的に結合するフリップチ
ップ方式(Flip Chip Ball Grid Array:ＦＣＢＧＡ)を採
用した半導体装置が出現している。この半導体装置で
は、電極パッドに対する半田ボールの親和性を向上さ
せ、接続を良好にするために、電極パッド表面が銅（Ｃ
ｕ）から構成されている。

【０００７】図１４はフリップチップ方式による製造工
程図であり、（ａ）〜（ｅ）は各工程を段階的に示す。
同図（ａ）の左側に示すように、ウエハ１１のペレット
領域１２には、複数のＬＳＩ１３が形成されている。ま
た、同図（ａ）の右側には、１つのＬＳＩ１３の電極パ
ッド近傍を拡大した断面図を示す。シリコン基板２０上
には、図示しないトランジスタ等の素子が形成され、各
素子間や各素子と電極パッド１５との間はアルミニウム
等の配線２３で接続されている。同図（ｂ）では、各ペ
レット領域１２をダイシングして複数のＬＳＩ１３に分
割する。

【０００８】次いで、同図（ｃ）で、各ＬＳＩ１３の電
極パッド１５に半田ボール１６を固着し、同図（ｄ）
で、半田ボール１６が形成されたＬＳＩ１３を配線基板
１７に実装する。更に、同図（ｅ）で、ＬＳＩ１３と配
線基板１７との間に樹脂材１９を注入して硬化させた後
に、ヒートシンク（図示せず）を取り付け、配線基板１
７の裏面に外部端子ボール（図示せず）を形成する。

【０００９】図１５は、図１４で説明したＬＳＩ１３の
要部を拡大して示す断面図である。ＬＳＩ１３は、シリ
コン基板２０上に層間絶縁膜２１を有し、層間絶縁膜２
１上に、窒化チタン（ＴｉＮ）膜などのバリア膜２４で
挟まれた配線２３を有する。更に、層間絶縁膜２１上に
おける配線２３の周囲には絶縁膜２２が形成されてい
る。絶縁膜２２上にはＰＩ（ポリイミド）から成る絶縁
膜２５が形成され、絶縁膜２２及び絶縁膜２５の双方を
貫通するホール内にはバリア膜２７が形成されている。
バリア膜２７は、底部がバリア膜２４を介して配線２３
に接触し、上部がホールの周囲に広がる形状を有する。

【００１０】更に、バリア膜２７上には、半田ボール１
６の親和性を良好にする凹形状の銅膜２６が形成され、
バリア膜２７と銅膜２６とから電極パッド１５が構成さ
れる。バリア膜２７は、タングステンチタン（Ｔｉ
Ｗ）、窒化タンタル（ＴａＮ）などから構成され、銅の
拡散を防止している。

【００１１】図１６は、上記公報に記載のプローブカー
ドを用いて、図１４に示したＬＳＩ１３に対する測定を
行う際の側面断面図である。ダイソートテストを行う場
合、電極パッド１５にプローブ２９を押し当てて電気的
特性を測定する。電極パッド１５がアルミニウムで形成
されていると、その表面には通常、薄い自然酸化膜（図
示せず）が形成されるので、プローブ２９を電極パッド
１５に接触させただけでは良好な導通がとれず、正確な
電気的特性が測定できないことがある。このため、電極
パッド１５をプローブ２９に接触させた後、更にプロー
ブ２９を電極パッド１５に押しつけて、プローブ２９の
先端が自然酸化膜を突き抜けて電極パッド１５内、或い
は、更に下層の配線２３まで達するようにしている。上
記公報では、電極パッド１５がアルミニウムであり、ま
た、ワイヤボンディングを想定しているので、電極パッ
ド１５にこのような傷がついても特に問題はない。

【００１２】しかし、フリップチップ方式のＬＳＩで
は、電極パッドが銅材料から成るので、プローブによっ
て電極パッドが傷つき、プローブ２９がバリア膜２７及
びバリア膜２４を貫通すると、次のような問題が発生す
る。すなわち、銅とアルミニウムとは反応し易いので、
反応によってアルミニウムが銅に吸収されてアルミニウ
ム配線２３の体積が減少し、著しい場合にはアルミニウ
ム配線２３が断線する。更に、銅はシリコン基板中の熱
拡散係数が大きいので、銅が素子領域まで移動すると、
素子の特性を著しく劣化させる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】そこで、プローブの先
端を略半球状または略矩形状に形成して電極パッドに対
する接触面積を広くすることが考えられる。しかし、こ
のようにすると、プローブが銅製のバリア膜を貫通する
不具合を回避することはできるが、先端部両端の角部が
電極パッドの斜面に当接するとその場で停止し、適正な
接触位置に移動させることができないという新たな問題
が生じる。また、先端が半球状のプローブでは、電極パ
ッドとの接触面積が小さいことと、電極パッド表面に薄
い自然酸化膜が形成されていることなどから、良好な電
気的接触ができない。

【００１４】本発明は、上記に鑑み、ウエハ上の半導体
装置に対する測定を行う場合に、電極パッドに対する適
正な接触位置にプローブを確実に案内して測定結果の精
度を高めることができる半導体装置及びその試験装置、
並びに試験方法を提供することを目的とする。

【００１５】本発明は更に、上記目的を達成した上で、
プローブが電極パッドと下層の配線とを貫通する不都合
を回避することができる半導体装置及びその試験装置、
並びに試験方法を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の試験装置は、ウエハ上に形成された半導体
装置の複数の電極パッドに接触する複数のプローブを備
えた試験装置において、各プローブの先端が、前記電極
パッドに対する正規の接触位置に案内される被ガイド面
を形成することを特徴とする。

【００１７】本発明の試験装置では、例えばフリップチ
ップ方式の半導体装置をプローブカードで測定する際
に、電極パッドに対する正規の接触位置にプローブを容
易に案内できる。これにより、アライメント調整が簡単
になると共に、測定結果の精度を高めることができる。

【００１８】ここで、前記被ガイド面が第１及び第２の
凸部を端部に備えることが好ましい。この場合、プロー
ブ先端の第１及び第２の凸部、並びに各凸部間の凹部を
電極パッドに対して接触できるので、面接触となって接
触抵抗が低減すると共に、プローブが電極パッドと下層
の配線とを貫通する不都合を回避することができる。

【００１９】また、前記被ガイド面が第３の凸部を中央
部分に更に備えることが好ましい。この場合、プローブ
の先端の第１及び第２の凸部に加えて第３の凸部をも、
電極パッドによって正規の接触位置に案内できるので、
アライメント調整がより簡便になる。

【００２０】更に、前記第１及び第２の凸部を夫々、略
円形状又は略矩形状に形成することができる。この場
合、プローブの先端形状のバリエーションを増やすこと
ができる。

【００２１】好ましくは、前記被ガイド面が前記電極パ
ッドに対して少なくとも２面で接触可能な形状を有す
る。この場合、プローブカードによる測定時に、プロー
ブが電極パッドに対し少なくとも２面で接触するので、
接触抵抗が低減し、プローブが電極パッドに傷を付ける
ような不都合を回避できる。

【００２２】本発明の半導体装置は、複数の電極パッド
を備えた半導体装置において、各電極パッドの表面が、
接触されるプローブに備えた被ガイド面を正規の接触位
置に案内するガイド面を形成することを特徴とする。こ
の場合、プローブカードによる測定時に、電極パッドが
プローブを正規の接触位置に案内するので、アライメン
ト調整が簡便になる。

【００２３】また、前記ガイド面が中央部分に凹部、該
凹部の周囲に凸形状の接触導入部を備えることが好まし
い。この場合、正規の接触位置にプローブを案内するた
めの良好な形状を得ることができる。

【００２４】更に、前記ガイド面が中央部分に凸部、該
凸部の周囲に凹形状の接触導入部を備えることが好まし
い。この場合、プローブの先端を良好に面接触させる電
極パッド形状を得ることができる。

【００２５】前記ガイド面を多角形状又は円形状に形成
することができる。この場合、プローブの先端を良好に
面接触させることができる電極パッド形状が得られる。

【００２６】本発明の半導体装置は、複数の電極パッド
を備えた半導体装置において、各電極パッドは中央部分
が周縁部よりも突出する凸形状を有することを特徴とす
る。

【００２７】本発明の半導体装置では、プローブカード
を用いた測定時に、電極パッドに対する正規の接触位置
にプローブを容易に案内することができ、アライメント
調整が簡単になる。

【００２８】本発明の半導体装置は、複数の電極パッド
を備えた半導体装置において、各電極パッドは周縁部が
中央部分よりも突出する凹形状を有することを特徴とす
る。

【００２９】本発明の半導体装置では、プローブカード
を用いた測定時に、電極パッドに対する正規の接触位置
にプローブを容易に案内することができる。

【００３０】本発明の試験方法は、ウエハ上に形成され
た半導体装置の複数の電極パッドに夫々接触する複数の
プローブを有する試験装置を用いた試験方法において、
対応する前記電極パッドに備えた第１の凸部に、各プロ
ーブの先端に備えた第２の凸部を接触させつつ前記第１
の凸部に続く凹部に向かわせて、各プローブを前記電極
パッドに対する正規の接触位置に案内することを特徴と
する。

【００３１】本発明の試験方法では、例えばフリップチ
ップ方式の半導体装置をプローブカードで測定する際
に、電極パッドに対する正規の接触位置にプローブを容
易に案内できるので、アライメント調整が簡単になり、
プローブが電極パッドに傷を付けるような不都合が回避
できる。

【００３２】

【発明の実施の形態】図面を参照して本発明を更に詳細
に説明する。図１は、本発明の第１実施形態例の試験装
置におけるフリップチップ方式の電極パッドとプローブ
の先端とを示す側面断面図であり、図１５及び図１６と
同じ要素に同じ符号を付している。本実施形態例におけ
るプローブカードには、電極パッドに対してプローブを
略垂直に接触させる垂直針方式を採用している。

【００３３】プローブカード（図示せず）はプローブを
固定するカード本体を有し、カード本体には複数のプロ
ーブ２８がカード本体の面と直交する方向に延在してい
る。プローブは、ＬＳＩの電極パッド位置に対応して位
置決めされ、後端がカード本体に固定される。ウエハ上
には、所定の幅（例えば５０μｍ程度）で格子状に形成
されたスクライブ線で区画される多数のＬＳＩが形成さ
れている。各プローブ２８は、測定すべきＬＳＩが開口
のほぼ中心に位置する正規位置にプローブカードがセッ
トされたときに、対応する電極パッド４５と適正に接触
できるように、その位置及び長さが設定される。

【００３４】プローブ２８の先端には、電極パッド４５
の凹部３０ａに対応する先端平坦状の凸部２８ａと、凹
部３０ａ周囲の凸部３０ｂに対応する凹部２８ｂと、凸
部３０ｂの周囲の凹部２２ａに対応する凸部２８ｃとが
形成されている。ここで、凸部２８ｃの先端が略円形状
に形成されているが、これに限らず、略矩形状に形成す
ることもできる。

【００３５】図１６に示した従来のプローブの材質は、
例えばレニウムタングステン合金、タングステン、或い
は、ベリウム銅パラジウム合金などから構成されてい
た。これに対し、本実施形態例におけるプローブ２８
は、例えば、硬度がベリウム銅パラジウム合金とほぼ同
じ銀パラジウム合金から構成できる。各材質の硬度は、
レニウムタングステン合金＞タングステン＞ベリウム銅
パラジウム合金（=銀パラジウム合金）＞アルミニウム
＞銅となっている。これにより、電極パッド４５に対し
て物理的損傷を与え難いプローブ２８を得ることができ
る。

【００３６】図１に示すように、電極パッド３０は、上
下面にバリア膜２４を有するアルミニウム等の配線２３
に対応する位置の凹部（３０ａ）及びその両側の凸部２
２ｂ上に形成されている。凸部２２ｂは、上方から見る
と例えば八角形状に構成され（図４（ａ）参照）、凸部
２２ｂの周囲に凹部２２ａが形成されている。凸部２２
ｂの上方には、タングステンチタン（ＴｉＷ）等から成
るバリア膜３１と、銅膜３０とが順に形成されている。
配線２３のバリア膜２４上の電極パッド３０によって凹
部３０ａが構成され、凸部２２ｂ上の電極パッド３０に
よって凸部３０ｂが構成される。なお、図中の１０はウ
エハステージである。

【００３７】図２は、本実施形態例におけるプローブと
電極パッドとの接触状態を示す側面断面図である。プロ
ーブ２８が電極パッド４５に接触すると、プローブ２８
の凸部２８ａは電極パッド４５の凹部３０ａに、プロー
ブ２８の凹部２８ｂは電極パッド４５の凸部３０ｂに夫
々接触する。

【００３８】図３は、本実施形態例における電極パッド
の製造工程を示す図であり、（ａ）〜（ｃ）は各工程を
段階的に示す。同図では、図１５で説明したシリコン基
板２０及び層間絶縁膜２１等を省略している。

【００３９】図３（ａ）では、絶縁膜２２に対して、開
口４１ａ及びその周囲に開口４１ｂが形成されたマスク
４１を用いて露光を行い、更に、所定のウエットエッチ
ングを行ってフォトリソグラフィを施す。絶縁膜２２が
ドライエッチングされて、凹部２２ａ及び凸部２２ｂが
形成され、双方の凸部２２ｂ間ではアルミニウム配線２
３上のバリア膜２４が露出する。

【００４０】次いで、図３（ｂ）では、所定の工程によ
って、絶縁膜２２の凸部２２ｂ及びバリア膜２４上にバ
リア膜３１を形成する。

【００４１】更に、図３（ｃ）では、所定の工程によっ
て、バリア膜３１上に銅膜３０を形成する。これによ
り、凸部２２ｂ上に凸部３０ｂ、中心部分におけるバリ
ア膜３１上に凹部３０ａを夫々有する電極パッドが得ら
れる。これらの工程では、開口４１ａのみを有するマス
ク４１に開口４１ｂを加えるだけで、本実施形態例の電
極パッド４５が形成できるので、製造工程が大きく増加
することはない。

【００４２】図４は、本実施形態例における電極パッド
の採り得る形状例を示す３平面図である。同図（ａ）で
は、電極パッド４５が、上方から見たとき八角形状に構
成されており、凹部３０ａの周囲が凸部３０ｂによって
囲まれている。同図（ｂ）では、電極パッド４５が四角
形状に構成されており、凹部３０ａの周囲が凸部３０ｂ
で囲まれている。同図（ｃ）では、電極パッド４５が円
形状に構成されており、凹部３０ａの周囲が凸部３０ｂ
で囲まれている。電極パッド４５の形状は、これら以外
の多角形状に構成することもできる。

【００４３】上記構成のプローブを有するプローブカー
ドを用いて測定を行う場合には、まず、図示しないＩＣ
試験装置のテストヘッド部にプローブカードを装着し、
測定すべきＬＳＩをカード本体のほぼ中心に位置させた
状態でプローブカードを固定する。ウエハステージ１０
（図１）を上昇させると、電極パッド４５とプローブ２
８とが接触し、ウエハステージ１０を下降させると、プ
ローブ２８から電極パッド４５が離間する。また、ウエ
ハステージ１０を平行移動させることにより、プローブ
２８に対応する位置に各ＬＳＩを順次に送ることができ
る。測定すべきＬＳＩがカード本体のほぼ中心に位置し
た状態でウエハステージ１０を上昇させると、プローブ
２８がその対応する電極パッド４５に接触する。

【００４４】上記測定時に、電極パッド４５がプローブ
２８に対して接近するとき、電極パッド４５の正規の接
触位置からプローブ２８の先端がややずれていても、プ
ローブ２８の凸部２８ａが電極パッド４５の凸部３０ｂ
の内側の斜面に案内されて凹部３０ａに導入され、凸部
２８ｃが凸部３０ｂの外側の斜面に案内されて凹部２２
ａに導入される。これにより、電極パッド４５に対する
正規の接触位置にプローブ２８を確実に案内し、ＸＹ方
向のアライメント誤差を吸収してアライメント調整を簡
便に行うことができる。

【００４５】本実施形態例のように、垂直針方式では、
電極パッド４５の周囲の凸部３０ｂにプローブ２８を接
触させる際に、図１６のように接触する従来のプローブ
２９よりも上方からの力（オーバドライブ）を大きく作
用させる。しかし、プローブ２８は、図２に示すよう
に、凸部２８ａを凹部３０ａに、両端の凸部２８ｃの双
方を凹部２２ａに、凸部２８ａの両端の凹部２８ｂを双
方の凸部３０ｂに夫々当接させることによってオーバド
ライブを分散させる。このため、電極パッド４５にクラ
ック等の物理的損傷が生じるおそれを無くすことができ
る。また、凸部２８ａが平坦状に形成されるので、凹部
３０ａに均一に接触し、プローブ２８が電極パッド４５
に傷を付ける不都合を防止することができる。また、電
極パッド４５の凹部３０ａだけでなく、凸部３０ｂでも
プローブ２８と接触するようにしたので、接触面積が広
がり、電極パッド４５とプローブ２８との接触抵抗が低
減する。

【００４６】本実施形態例では、図４（ａ）における凸
部３０ｂの上端と下端との間の距離Ａを約１１５〜１５
５μｍ程度、凹部３０ａの上端と下端との間の距離Ｂを
約９０μｍに夫々設定した。

【００４７】図５は、本発明の第２実施形態例の試験装
置における電極パッドとプローブの先端とを示す側面断
面図である。本実施形態例では、電極パッド４５は第１
実施形態例と同じ構成を有しているが、プローブ２８
が、先端における左右の凸部２８ｃをもたず中央部分の
凸部２８ａのみを有する点で第１実施形態例と異なる。

【００４８】図６は、本実施形態例におけるプローブと
電極パッドとの接触状態を示す側面断面図である。プロ
ーブ２８が電極パッド４５に接触すると、プローブ２８
の凸部２８ａは電極パッド４５の凹部３０ａに、プロー
ブ２８の凹部２８ｂは電極パッド４５の凸部３０ｂに夫
々接触する。

【００４９】本実施形態例における試験装置によって
も、第１実施形態例とほぼ同様の効果を得ることができ
る。

【００５０】図７は、本発明の第３実施形態例の試験装
置における電極パッドとプローブの先端とを示す側面断
面図である。本実施形態例における電極パッドは、フリ
ップチップ方式ではなく通常方式の電極パッドであり、
電極パッド及びプローブの双方の形状が第１実施形態例
とは異なる。

【００５１】本実施形態例における電極パッド３３は、
周囲ではなく中央部分にのみ凸部３３ａが形成され、銅
またはアルミニウム材料等から構成される。また、プロ
ーブ３２は、中央部分に凸部をもたずに両端部にのみ凸
部３２ｃを有する。電極パッド３３は、凸部３３ａの周
囲に、プローブ３２の凸部３２ｃを受け入れる凹部３３
ｂを有し、コンタクト３８によって、絶縁膜２２の下層
に位置するアルミニウム等の配線（図示せず）に接続さ
れる。凹部３３ｂの周囲には、カバー膜２５が形成され
る。なお、図中のＬは基準面を示す。

【００５２】図８は、本実施形態例における電極パッド
の製造工程を示す図であり、（ａ）〜（ｃ）は図３と同
様である。図８（ａ）では、絶縁膜２２に対して、開口
３４ａを有するマスク３４を用いて露光を行う。露光後
に所定のウエットエッチングを施し、絶縁膜２２をドラ
イエッチングすることにより、中央部分に凸部２２ｃ、
凸部２２ｃの周囲に凹部２２ｄを夫々形成する。

【００５３】同図（ｂ）では、凸部２２ｃ及び凹部２２
ｄ上に、所定の工程によってアルミニウム層を形成し、
電極パッド３３の凸部３３ａ及び凹部３３ｂとする。同
図（ｃ）では、凹部３３ｂの更に周囲にカバー膜２５を
形成する。

【００５４】図９は、本実施形態例におけるプローブと
電極パッドとの接触状態を示す側面断面図である。プロ
ーブ３２が電極パッド３３に接触すると、プローブ３２
の凹部３２ｂは電極パッド４５の凸部３３ａに、プロー
ブ２８の凸部３２ｃは電極パッド４５の凹部３３ｂに夫
々接触する。

【００５５】本実施形態例では、通常方式のＬＳＩをプ
ローブカードで測定する際に、プローブ３２が電極パッ
ド３３に傷を付ける不都合を回避することと共に、プロ
ーブ３２を電極パッド３３との正規の接触位置に簡便に
案内することができ、測定結果の精度を高めることがで
きる。

【００５６】また、電極パッド３３の凸部３３ａだけで
なく、凹部３３ｂでもプローブ３２と接触するようにし
たので、接触面積を広くすることができ、電極パッド３
３とプローブ３２との接触抵抗を低減することができ
る。

【００５７】図１０は、本発明の第４実施形態例の試験
装置における電極パッドと２種類のプローブの先端とを
示す側面断面図であり、図１１は一方のプローブと電極
パッドとの接触状態、図１２は他方のプローブと電極パ
ッドとの接触状態を夫々示す側面断面図である。

【００５８】本実施形態例における電極パッド３７は、
凸部３７ａが第３実施形態例における凸部３３ａよりも
基準面Ｌから更に高く突出し、凸部３７ａの周囲に、プ
ローブ３５の凸部３５ｃ又はプローブ３６の凸部３６ｃ
を受け入れる凹部３７ｂが形成される。凹部３７ｂの周
囲にはカバー膜２５が形成されている。

【００５９】一方、プローブ３５の先端には、図１１に
示すように、電極パッド３７の凸部３７ａを受け入れる
曲面状の底部を有する凹部３５ｂと、凹部３７ｂに進入
する略円形状の凸部３５ｃが形成される。また、図１２
に示すように、プローブ３６の先端には、凸部３７ａを
受け入れる直線状の底部を有する凹部３６ｂと、凹部３
７ｂに進入する凸部３６ｃとが形成される。

【００６０】本実施形態例における試験装置によって
も、第３実施形態例とほぼ同様の効果を得ることができ
る。

【００６１】図１３は、本発明の第５実施形態例の試験
装置における電極パッドとプローブの先端とを示す側面
断面図である。

【００６２】本実施形態例では、電極パッドが周囲に凹
部２２ａ（図１）のような凹部を有しておらず、プロー
ブの先端形状が幅広になっていない。電極パッド３９
は、中心部分に凹部３９ａ、凹部３９ａの周囲に凸部３
９ｂを夫々有する凹形状に構成され、プローブ４０の先
端形状が半球状に形成される。このため、破線で示すよ
うに、先端４０ａは、凸部３９ｂと凹部３９ａとに１点
ずつの計２点で接触することができる。従って、プロー
ブの尖った先端がカバー膜２５や電極パッド３９にダメ
ージを与えるという従来の問題を防止でき、また、プロ
ーブ４０の先端が電極パッド３９に対して常に電極パッ
ド３９の底面と側面との２点で接触できるので、電極パ
ッド３９が平面の場合に比して接触抵抗が低減する。

【００６３】以上、本発明をその好適な実施形態例に基
づいて説明したが、本発明の半導体装置及びその試験装
置、並びに試験方法は、上記実施形態例にのみ限定され
るものではなく、上記実施形態例から種々の修正及び変
更を施した半導体装置及びその試験装置、並びに試験方
法も、本発明の範囲に含まれる。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体装
置及びその試験装置、並びに試験方法によると、ウエハ
上の半導体装置に対する測定を行う場合に、電極パッド
に対する適正な接触位置にプローブを確実に案内して測
定結果の精度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態例の試験装置におけるフ
リップチップ方式の電極パッドとプローブの先端とを示
す側面断面図である。

【図２】第１実施形態例におけるプローブと電極パッド
との接触状態を示す側面断面図である。

【図３】第１実施形態例における電極パッドの製造工程
を示す図であり、（ａ）〜（ｃ）は各工程を段階的に示
す。

【図４】第１実施形態例における電極パッドの形状を示
す平面図であり、（ａ）は八角形状の電極パッド、
（ｂ）は四角形状の電極パッド、（ｃ）は円形状の電極
パッドを夫々示す。

【図５】本発明の第２実施形態例の試験装置における電
極パッドとプローブの先端とを示す側面断面図である。

【図６】第２実施形態例におけるプローブと電極パッド
との接触状態を示す側面断面図である。

【図７】本発明の第３実施形態例の試験装置における電
極パッドとプローブの先端とを示す側面断面図である。

【図８】第３実施形態例における電極パッドの製造工程
を示す図であり、（ａ）〜（ｃ）は各工程を段階的に示
す。

【図９】第３実施形態例におけるプローブと電極パッド
との接触状態を示す側面断面図である。

【図１０】本発明の第４実施形態例の試験装置における
電極パッドとプローブの先端とを示す側面断面図であ
る。

【図１１】第４実施形態例における一方のプローブと電
極パッドとの接触状態を示す側面断面図である。

【図１２】第４実施形態例における他方のプローブと電
極パッドとの接触状態を示す側面断面図である。

【図１３】本発明の第５実施形態例の試験装置における
電極パッドとプローブの先端とを示す側面断面図であ
る。

【図１４】フリップチップ方式を用いたＬＳＩの製造工
程図であり、（ａ）〜（ｅ）は各工程を段階的に示す。

【図１５】図１４で説明したＬＳＩの要部を拡大して示
す断面図である。

【図１６】従来のプローブカードを用いて図１４のＬＳ
Ｉに対する試験を行う際の側面断面図である。

【符号の説明】

１３：ＬＳＩ（半導体装置） ２０：シリコン基板 ２１：層間絶縁膜 ２２：絶縁膜 ２２ａ、２２ｄ、２８ｂ、３０ａ、３３ｂ：凹部 ２３：アルミニウム配線 ２４、２７、３１：バリア膜 ２５：カバー膜 ２８、３２、３５、３６、４０：プローブ ２８ａ：孔 ２２ｂ、２２ｃ、２８ａ、２８ｃ、３０ｂ：凸部 ３０：銅膜 ３２ｃ、３３ａ、３５ｃ、３６ｃ、３７ａ、３９ｂ：凸
部 ３３、３７、３９、４５：電極パッド ３４、４１：マスク ３４ａ、４１ａ、４１ｂ：孔 ３５ｂ、３６ｂ、３７ｂ、３９ａ：凹部 ３８：コンタクト ４０ａ：先端

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウエハ上に形成された半導体装置の複数
   の電極パッドに接触する複数のプローブを備えた試験装
   置において、 各プローブの先端が、前記電極パッドに対する正規の接
   触位置に案内される被ガイド面を形成することを特徴と
   する試験装置。
2. 【請求項２】 前記被ガイド面が第１及び第２の凸部を
   端部に備えることを特徴とする請求項１に記載の試験装
   置。
3. 【請求項３】 前記被ガイド面が第３の凸部を中央部分
   に更に備えることを特徴とする請求項２に記載の試験装
   置。
4. 【請求項４】 前記第１及び第２の凸部が夫々、略円形
   状又は略矩形状に形成されることを特徴とする請求項２
   又は３に記載の試験装置。
5. 【請求項５】 前記被ガイド面が前記電極パッドに対し
   て少なくとも２面で接触可能な形状を有することを特徴
   とする請求項１に記載の試験装置。
6. 【請求項６】 複数の電極パッドを備えた半導体装置に
   おいて、 各電極パッドの表面が、接触されるプローブに備えた被
   ガイド面を正規の接触位置に案内するガイド面を形成す
   ることを特徴とする半導体装置。
7. 【請求項７】 前記ガイド面が中央部分に凹部、該凹部
   の周囲に凸形状の接触導入部を備えることを特徴とする
   請求項６に記載の半導体装置。
8. 【請求項８】 前記ガイド面が中央部分に凸部、該凸部
   の周囲に凹形状の接触導入部を備えることを特徴とする
   請求項６に記載の半導体装置。
9. 【請求項９】 前記ガイド面が多角形状又は円形状に形
   成されることを特徴とする請求項６乃至８の内の何れか
   １項に記載の半導体装置。
10. 【請求項１０】 複数の電極パッドを備えた半導体装置
    において、 各電極パッドは中央部分が周縁部よりも突出する凸形状
    を有することを特徴とする半導体装置。
11. 【請求項１１】 複数の電極パッドを備えた半導体装置
    において、 各電極パッドは周縁部が中央部分よりも突出する凹形状
    を有することを特徴とする半導体装置。
12. 【請求項１２】 ウエハ上に形成された半導体装置の複
    数の電極パッドに夫々接触する複数のプローブを有する
    試験装置を用いた試験方法において、 対応する前記電極パッドに備えた第１の凸部に、各プロ
    ーブの先端に備えた第２の凸部を接触させつつ前記第１
    の凸部に続く凹部に向かわせて、各プローブを前記電極
    パッドに対する正規の接触位置に案内することを特徴と
    する試験方法。