JP2002303652A - 半導体集積回路の検査装置および検査方法 - Google Patents
半導体集積回路の検査装置および検査方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ウエハトレイ、配線基板及び環状のシール部
材によって形成される密封空間が減圧されたときに、配
線基板の周縁部がウエハトレイ側に変形する事態を防止
して、バンプの耐久性を向上させると共にバンプと外部
電極との間の接触抵抗を均一にする。 【解決手段】 配線基板１０１に固定された弾性シート
１０３における、半導体ウエハ１の外部電極２と対応す
る部位には、半球状のバンプ１０４が設けられている。
また、弾性シート１０３における半導体ウエハ１と対向
する面における周縁部には、半導体ウエハ１の方に突出
する複数のダミーバンプ１０６が設けられており、該複
数のダミーバンプ１０６は、ウエハトレイ１１１、環状
のシール部材１１２及び配線基板１０１によって形成さ
れる密封空間１１８が減圧されたときに、配線基板１０
１がウエハトレイ１１１の方に向かって変形することを
阻止する。
材によって形成される密封空間が減圧されたときに、配
線基板の周縁部がウエハトレイ側に変形する事態を防止
して、バンプの耐久性を向上させると共にバンプと外部
電極との間の接触抵抗を均一にする。 【解決手段】 配線基板１０１に固定された弾性シート
１０３における、半導体ウエハ１の外部電極２と対応す
る部位には、半球状のバンプ１０４が設けられている。
また、弾性シート１０３における半導体ウエハ１と対向
する面における周縁部には、半導体ウエハ１の方に突出
する複数のダミーバンプ１０６が設けられており、該複
数のダミーバンプ１０６は、ウエハトレイ１１１、環状
のシール部材１１２及び配線基板１０１によって形成さ
れる密封空間１１８が減圧されたときに、配線基板１０
１がウエハトレイ１１１の方に向かって変形することを
阻止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ上に
形成されている複数の半導体集積回路素子の電気的特性
をウエハレベルで一括して検査する半導体集積回路の検
査方法及び該検査方法に用いる検査装置に関する。
形成されている複数の半導体集積回路素子の電気的特性
をウエハレベルで一括して検査する半導体集積回路の検
査方法及び該検査方法に用いる検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体装置は、半導体チップとリ
ードフレームとがボンディングワイヤによって電気的に
接続された後、半導体チップ及びリードフレームのイン
ナーリードが樹脂又はセラミックスにより封止された状
態で供給されて、プリント基板に実装される。
ードフレームとがボンディングワイヤによって電気的に
接続された後、半導体チップ及びリードフレームのイン
ナーリードが樹脂又はセラミックスにより封止された状
態で供給されて、プリント基板に実装される。
【０００３】ところが、電子機器の小型化及び低価格化
の要求から、半導体チップ（半導体集積回路素子）を半
導体ウエハから切り出したままのベアチップ状態で回路
基板に実装する方法が開発されており、品質が保証され
たベアチップを低価格で供給することが望まれている。
ベアチップに対して品質保証を行なうためには、半導体
ウエハ上に形成されている複数の半導体集積回路素子に
対して一括してバーンインを行なうことが低コスト化の
点で好ましい。
の要求から、半導体チップ（半導体集積回路素子）を半
導体ウエハから切り出したままのベアチップ状態で回路
基板に実装する方法が開発されており、品質が保証され
たベアチップを低価格で供給することが望まれている。
ベアチップに対して品質保証を行なうためには、半導体
ウエハ上に形成されている複数の半導体集積回路素子に
対して一括してバーンインを行なうことが低コスト化の
点で好ましい。
【０００４】このため、半導体ウエハ上に形成された複
数の半導体集積回路素子の各外部電極と対応する位置に
プローブ端子を有する検査用基板を用いて、半導体ウエ
ハ上に形成されている複数の半導体集積回路素子の電気
的特性をウエハレベルで一括して検査するための半導体
集積回路の検査装置が提案されている。
数の半導体集積回路素子の各外部電極と対応する位置に
プローブ端子を有する検査用基板を用いて、半導体ウエ
ハ上に形成されている複数の半導体集積回路素子の電気
的特性をウエハレベルで一括して検査するための半導体
集積回路の検査装置が提案されている。
【０００５】図７は、従来の半導体集積回路の検査装置
の断面構造を示しており、半導体ウエハ１の上に形成さ
れた複数の半導体集積回路素子の表面には多数の外部電
極２が設けられており、各外部電極２の周縁部はパッシ
ベーション膜３によって覆われている。
の断面構造を示しており、半導体ウエハ１の上に形成さ
れた複数の半導体集積回路素子の表面には多数の外部電
極２が設けられており、各外部電極２の周縁部はパッシ
ベーション膜３によって覆われている。
【０００６】半導体ウエハ１の表面と対向するように検
査用基板４が設けられている。該検査用基板４は、配線
層５ａを有する配線基板５と、周縁部が剛性リング６に
よって配線基板５に固定された例えばポリイミド樹脂か
らなる弾性シート７と、該弾性シート７における半導体
ウエハ１の外部電極２と対応する部位に設けられた半球
状のバンプ８と、弾性シート７におけるバンプ８の反対
側に該バンプ８と一体に設けられた例えば銅膜からなる
孤立パターン９と、配線基板５と弾性シート７との間に
設けられ、配線基板５の配線層５ａの一端部と孤立パタ
ーン９とを電気的に接続する異方導電性ゴムシート１０
とを備えている。尚、異方導電性ゴムシート１０の内部
には直鎖状に配列された導電性粒子１０ａが設けられて
おり、配線層５ａの一端部と孤立パターン９とは導電性
粒子１０ａにより電気的に導通される。また、配線基板
５の配線層５ａの他端部は、電源電圧、接地電圧又は信
号電圧等の検査用電圧を供給する図示しないバーンイン
装置に接続される。
査用基板４が設けられている。該検査用基板４は、配線
層５ａを有する配線基板５と、周縁部が剛性リング６に
よって配線基板５に固定された例えばポリイミド樹脂か
らなる弾性シート７と、該弾性シート７における半導体
ウエハ１の外部電極２と対応する部位に設けられた半球
状のバンプ８と、弾性シート７におけるバンプ８の反対
側に該バンプ８と一体に設けられた例えば銅膜からなる
孤立パターン９と、配線基板５と弾性シート７との間に
設けられ、配線基板５の配線層５ａの一端部と孤立パタ
ーン９とを電気的に接続する異方導電性ゴムシート１０
とを備えている。尚、異方導電性ゴムシート１０の内部
には直鎖状に配列された導電性粒子１０ａが設けられて
おり、配線層５ａの一端部と孤立パターン９とは導電性
粒子１０ａにより電気的に導通される。また、配線基板
５の配線層５ａの他端部は、電源電圧、接地電圧又は信
号電圧等の検査用電圧を供給する図示しないバーンイン
装置に接続される。
【０００７】ウエハトレイ１１における半導体ウエハ１
を保持するウエハ保持部１１ａの周囲には、リップ状の
断面を有する弾性体からなる環状のシール部材１２が設
けられている。ウエハトレイ１１におけるウエハ保持部
１１ａとシール部材１２との間には環状の減圧用凹状溝
１３が形成されており、該減圧用凹状溝１３はウエハ保
持部１１ａの下側に形成されている連通路１４によって
も互いに連通している。ウエハトレイ１１の一側部には
流路開閉バルブ１５が設けられており、該流路開閉バル
ブ１５は減圧用配管１６を介して真空ポンプ１７に接続
される。
を保持するウエハ保持部１１ａの周囲には、リップ状の
断面を有する弾性体からなる環状のシール部材１２が設
けられている。ウエハトレイ１１におけるウエハ保持部
１１ａとシール部材１２との間には環状の減圧用凹状溝
１３が形成されており、該減圧用凹状溝１３はウエハ保
持部１１ａの下側に形成されている連通路１４によって
も互いに連通している。ウエハトレイ１１の一側部には
流路開閉バルブ１５が設けられており、該流路開閉バル
ブ１５は減圧用配管１６を介して真空ポンプ１７に接続
される。
【０００８】以下、前記の構造を有する半導体集積回路
の検査装置を用いて、半導体ウエハ１の上に形成された
複数の半導体集積回路素子の電気特性を検査する方法に
ついて説明する。
の検査装置を用いて、半導体ウエハ１の上に形成された
複数の半導体集積回路素子の電気特性を検査する方法に
ついて説明する。
【０００９】まず、半導体ウエハ１上の各外部電極２
と、検査用基板４の各バンプ８とを対向させた状態で、
ウエハトレイ１１と検査用基板４とを接近させて、ウエ
ハトレイ１１、環状のシール部材１２及び検査用基板４
によって密封空間１８を形成する。
と、検査用基板４の各バンプ８とを対向させた状態で、
ウエハトレイ１１と検査用基板４とを接近させて、ウエ
ハトレイ１１、環状のシール部材１２及び検査用基板４
によって密封空間１８を形成する。
【００１０】次に、真空ポンプ１７を駆動して減圧用凹
状溝１３の内部を減圧する。このようにすると、密封空
間１８が減圧されるため、環状のシール部材１２の断面
形状が弓状に弾性変形するので、検査用基板４とウエハ
トレイ１１とが一層接近してバンプ８と検査用電極２と
が確実に接触する。
状溝１３の内部を減圧する。このようにすると、密封空
間１８が減圧されるため、環状のシール部材１２の断面
形状が弓状に弾性変形するので、検査用基板４とウエハ
トレイ１１とが一層接近してバンプ８と検査用電極２と
が確実に接触する。
【００１１】この状態で、図示しない検査装置から検査
用電圧を、配線基板５の配線層５ａ、異方導電性ゴムシ
ート１０の導電性粒子１０ａ、孤立パターン９及びバン
プ８を介して、一部の外部電極２に印加すると共に、他
の外部電極２から出力される出力信号を検査装置に入力
して、該検査装置により各半導体集積回路素子の電気特
性を評価する。
用電圧を、配線基板５の配線層５ａ、異方導電性ゴムシ
ート１０の導電性粒子１０ａ、孤立パターン９及びバン
プ８を介して、一部の外部電極２に印加すると共に、他
の外部電極２から出力される出力信号を検査装置に入力
して、該検査装置により各半導体集積回路素子の電気特
性を評価する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述したよ
うに、密封空間１８を減圧すると、検査用基板４とウエ
ハトレイ１１とが接近してバンプ８と外部電極２とが確
実に接触するが、この際、環状のシール部材１２と最外
周部に位置するバンプ８との間の領域においても、配線
基板５とウエハトレイ１１とが接近しようとする。
うに、密封空間１８を減圧すると、検査用基板４とウエ
ハトレイ１１とが接近してバンプ８と外部電極２とが確
実に接触するが、この際、環状のシール部材１２と最外
周部に位置するバンプ８との間の領域においても、配線
基板５とウエハトレイ１１とが接近しようとする。
【００１３】この場合、環状のシール部材１２と最外周
部に位置するバンプ８との間の領域は比較的広い面積を
有しているため、該領域においては配線基板５とウエハ
トレイ１１とを接近させようとする強い力が働く。
部に位置するバンプ８との間の領域は比較的広い面積を
有しているため、該領域においては配線基板５とウエハ
トレイ１１とを接近させようとする強い力が働く。
【００１４】ところが、配線基板５とウエハトレイ１１
とを接近させようとする力に抵抗するのは、リップ状の
断面を有する環状のシール部材１２の弾性力のみであ
る。従って、ウエハトレイ１１に比べて剛性が小さい配
線基板５においては、その周縁部がウエハトレイ１１に
接近するように変形する。
とを接近させようとする力に抵抗するのは、リップ状の
断面を有する環状のシール部材１２の弾性力のみであ
る。従って、ウエハトレイ１１に比べて剛性が小さい配
線基板５においては、その周縁部がウエハトレイ１１に
接近するように変形する。
【００１５】もっとも、配線基板５の厚さを厚くする
と、配線基板５の剛性は大きくなるが、検査装置の重量
が大きくなり、検査工程が不便になるので、配線基板５
の厚さを厚くすることは好ましくない。
と、配線基板５の剛性は大きくなるが、検査装置の重量
が大きくなり、検査工程が不便になるので、配線基板５
の厚さを厚くすることは好ましくない。
【００１６】このため、弾性シート７の外周部に位置す
るバンプ８は外部電極２に対して強い力で押し付けられ
る一方、弾性シート７の中央部に位置するバンプ８は外
部電極２に弱い力で押し付けられる。すなわち、バンプ
８と外部電極２とを接触させようとする力は、半導体ウ
エハ１の面内において大きくばらついてしまう。その結
果、外周部に位置するバンプ８の先端部が大きく変形し
てバンプ８の耐久性が低下すると共に、中央部に位置す
るバンプ８と外部電極２との接触抵抗が増大するという
問題が発生する。尚、本件明細書においては、中央部と
は周縁部を除く広い領域を意味する。
るバンプ８は外部電極２に対して強い力で押し付けられ
る一方、弾性シート７の中央部に位置するバンプ８は外
部電極２に弱い力で押し付けられる。すなわち、バンプ
８と外部電極２とを接触させようとする力は、半導体ウ
エハ１の面内において大きくばらついてしまう。その結
果、外周部に位置するバンプ８の先端部が大きく変形し
てバンプ８の耐久性が低下すると共に、中央部に位置す
るバンプ８と外部電極２との接触抵抗が増大するという
問題が発生する。尚、本件明細書においては、中央部と
は周縁部を除く広い領域を意味する。
【００１７】図８は、バンプ８の半導体ウエハの面内に
おける位置（横軸）と、バンプ８の先端部に形成される
圧痕の面積比（相対比：縦軸）との関係を示している。
尚、図８は、ウエハトレイ１１、環状のシール部材１２
及び配線基板５によって形成される密封空間１８を所定
の圧力まで減圧した後、該密封空間１８を大気圧に戻し
たときに、バンプ８に形成されている圧痕の面積比をプ
ロットしたグラフである。図８から、外周部に位置する
バンプ８の圧痕の面積比は中心部に位置するバンプ８の
圧痕の面積比の２倍程度に達していることが分かる。
おける位置（横軸）と、バンプ８の先端部に形成される
圧痕の面積比（相対比：縦軸）との関係を示している。
尚、図８は、ウエハトレイ１１、環状のシール部材１２
及び配線基板５によって形成される密封空間１８を所定
の圧力まで減圧した後、該密封空間１８を大気圧に戻し
たときに、バンプ８に形成されている圧痕の面積比をプ
ロットしたグラフである。図８から、外周部に位置する
バンプ８の圧痕の面積比は中心部に位置するバンプ８の
圧痕の面積比の２倍程度に達していることが分かる。
【００１８】図９（ａ）は中心部に位置するバンプ８の
圧痕跡を示し、図９（ｂ）及び（ｃ）は互いに対向する
最外周部に位置する各バンプ８の圧痕跡を示しており、
図９（ａ）〜（ｃ）は同一の縮尺で示している。図９
（ａ）〜（ｃ）からも、最外周部に位置するバンプ８の
圧痕の面積は、中心部に位置するバンプ８の圧痕の面積
に比べて著しく大きいことが分かる。
圧痕跡を示し、図９（ｂ）及び（ｃ）は互いに対向する
最外周部に位置する各バンプ８の圧痕跡を示しており、
図９（ａ）〜（ｃ）は同一の縮尺で示している。図９
（ａ）〜（ｃ）からも、最外周部に位置するバンプ８の
圧痕の面積は、中心部に位置するバンプ８の圧痕の面積
に比べて著しく大きいことが分かる。
【００１９】前記に鑑み、本発明は、ウエハトレイ、配
線基板及び環状のシール部材によって形成される密封空
間が減圧されたときに、配線基板の周縁部がウエハトレ
イ側に変形する事態を防止して、バンプの耐久性を向上
させると共にバンプと外部電極との間の接触抵抗を均一
にすることを目的とする。
線基板及び環状のシール部材によって形成される密封空
間が減圧されたときに、配線基板の周縁部がウエハトレ
イ側に変形する事態を防止して、バンプの耐久性を向上
させると共にバンプと外部電極との間の接触抵抗を均一
にすることを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る半導体集積回路の検査装置は、半導体
ウエハ上に形成された複数の半導体集積回路素子の電気
的特性を一括して検査するための半導体集積回路の検査
装置を対象とし、半導体ウエハを保持するウエハトレイ
と、ウエハトレイに保持されている半導体ウエハと対向
するように設けられ、外部から検査用電圧が入力される
配線層を有する配線基板と、ウエハトレイと配線基板と
の間に設けられ、ウエハトレイ及び配線基板と共に密封
空間を形成する環状のシール部材と、周縁部が配線基板
に保持されている弾性シートと、弾性シートにおける複
数の半導体集積回路素子の各外部電極と対応する部位に
設けられていると共に配線層と電気的に接続されている
複数のプローブ端子と、弾性シートにウエハトレイの方
に突出するように設けられており、密封空間が減圧され
たときに配線基板がウエハトレイの方に向かって変形す
ることを阻止する複数の突起物とを備えている。
め、本発明に係る半導体集積回路の検査装置は、半導体
ウエハ上に形成された複数の半導体集積回路素子の電気
的特性を一括して検査するための半導体集積回路の検査
装置を対象とし、半導体ウエハを保持するウエハトレイ
と、ウエハトレイに保持されている半導体ウエハと対向
するように設けられ、外部から検査用電圧が入力される
配線層を有する配線基板と、ウエハトレイと配線基板と
の間に設けられ、ウエハトレイ及び配線基板と共に密封
空間を形成する環状のシール部材と、周縁部が配線基板
に保持されている弾性シートと、弾性シートにおける複
数の半導体集積回路素子の各外部電極と対応する部位に
設けられていると共に配線層と電気的に接続されている
複数のプローブ端子と、弾性シートにウエハトレイの方
に突出するように設けられており、密封空間が減圧され
たときに配線基板がウエハトレイの方に向かって変形す
ることを阻止する複数の突起物とを備えている。
【００２１】また、前記の目的を達成するため、本発明
に係る半導体集積回路の検査方法は、それぞれが外部電
極を有する複数の半導体集積回路素子が形成された半導
体ウエハを保持するウエハトレイと、外部から検査用電
圧が入力される配線層を有する配線基板と、ウエハトレ
イと配線基板との間に設けられ、ウエハトレイ及び配線
基板と共に密封空間を形成する環状のシール部材と、周
縁部が配線基板に保持されている弾性シートと、弾性シ
ートにおける複数の半導体集積回路素子の各外部電極と
対応する部位に設けられていると共に配線層と電気的に
接続されている複数のプローブ端子と、弾性シートにウ
エハトレイの方に突出するように設けられた複数の突起
物とを備えた検査装置を用いて行なう半導体集積回路の
検査方法を対象とし、半導体ウエハをウエハトレイに、
複数の半導体集積回路素子の各外部電極と弾性シートの
各プローブ端子とが互いに対向するように保持させる工
程と、半導体ウエハを保持しているウエハトレイと配線
基板とを接近させて、ウエハトレイ、環状のシール部材
及び配線基板により密封空間を形成する工程と、密封空
間を減圧して、互いに対向する各外部電極と各プローブ
端子とを接触させる工程と、検査用電圧を、配線層及び
各プローブ端子を介して、各プローブ端子と接触してい
る各外部電極に印加して、半導体集積回路素子の電気特
性を一括して検査する工程とを備え、密封空間を減圧す
る工程は、複数の突起物をウエハトレイに保持されてい
る半導体ウエハに接触させることにより、配線基板がウ
エハトレイの方に向かって変形することを阻止する工程
を含む。
に係る半導体集積回路の検査方法は、それぞれが外部電
極を有する複数の半導体集積回路素子が形成された半導
体ウエハを保持するウエハトレイと、外部から検査用電
圧が入力される配線層を有する配線基板と、ウエハトレ
イと配線基板との間に設けられ、ウエハトレイ及び配線
基板と共に密封空間を形成する環状のシール部材と、周
縁部が配線基板に保持されている弾性シートと、弾性シ
ートにおける複数の半導体集積回路素子の各外部電極と
対応する部位に設けられていると共に配線層と電気的に
接続されている複数のプローブ端子と、弾性シートにウ
エハトレイの方に突出するように設けられた複数の突起
物とを備えた検査装置を用いて行なう半導体集積回路の
検査方法を対象とし、半導体ウエハをウエハトレイに、
複数の半導体集積回路素子の各外部電極と弾性シートの
各プローブ端子とが互いに対向するように保持させる工
程と、半導体ウエハを保持しているウエハトレイと配線
基板とを接近させて、ウエハトレイ、環状のシール部材
及び配線基板により密封空間を形成する工程と、密封空
間を減圧して、互いに対向する各外部電極と各プローブ
端子とを接触させる工程と、検査用電圧を、配線層及び
各プローブ端子を介して、各プローブ端子と接触してい
る各外部電極に印加して、半導体集積回路素子の電気特
性を一括して検査する工程とを備え、密封空間を減圧す
る工程は、複数の突起物をウエハトレイに保持されてい
る半導体ウエハに接触させることにより、配線基板がウ
エハトレイの方に向かって変形することを阻止する工程
を含む。
【００２２】本発明に係る半導体集積回路の検査装置又
は検査方法によると、密封空間が減圧されたときに、複
数の突起物は配線基板とウエハトレイとを接近させよう
とする力に抵抗するので、配線基板の周縁部がウエハト
レイに接近するように変形することを防止できる。この
ため、外周部に位置するプローブ端子が外部電極に対し
て強い力で押し付けられる事態が防止されるので、外周
部に位置するプローブ端子の先端部が大きく変形してプ
ローブ端子の耐久性が低下する事態を防止できると共
に、プローブ端子と外部電極とを接触させようとする力
が半導体ウエハの面内において均一になるので、中央部
に位置するプローブ端子と外部電極との接触抵抗が低減
する。
は検査方法によると、密封空間が減圧されたときに、複
数の突起物は配線基板とウエハトレイとを接近させよう
とする力に抵抗するので、配線基板の周縁部がウエハト
レイに接近するように変形することを防止できる。この
ため、外周部に位置するプローブ端子が外部電極に対し
て強い力で押し付けられる事態が防止されるので、外周
部に位置するプローブ端子の先端部が大きく変形してプ
ローブ端子の耐久性が低下する事態を防止できると共
に、プローブ端子と外部電極とを接触させようとする力
が半導体ウエハの面内において均一になるので、中央部
に位置するプローブ端子と外部電極との接触抵抗が低減
する。
【００２３】本発明に係る半導体集積回路の検査装置又
は検査方法において、複数の突起物は、弾性シートにお
ける複数のプローブ端子の分布密度が相対的に疎である
領域に設けられていることが好ましい。
は検査方法において、複数の突起物は、弾性シートにお
ける複数のプローブ端子の分布密度が相対的に疎である
領域に設けられていることが好ましい。
【００２４】このようにすると、プローブ端子の分布密
度が相対的に疎である領域においては、密閉空間の減圧
に伴って配線基板を変形させるような大きな力が作用す
るが、複数の突起物が、配線基板を変形させるような大
きな力に抵抗するので、外周部に位置するプローブ端子
の先端部が大きく変形する事態を防止できると共に、プ
ローブ端子と外部電極とを接触させようとする力が半導
体ウエハの面内において均一になる。
度が相対的に疎である領域においては、密閉空間の減圧
に伴って配線基板を変形させるような大きな力が作用す
るが、複数の突起物が、配線基板を変形させるような大
きな力に抵抗するので、外周部に位置するプローブ端子
の先端部が大きく変形する事態を防止できると共に、プ
ローブ端子と外部電極とを接触させようとする力が半導
体ウエハの面内において均一になる。
【００２５】本発明に係る半導体集積回路の検査装置又
は検査方法において、複数の突起物は、弾性シートにお
ける複数のプローブ端子が設けられている領域よりも外
側の領域に設けられていることが好ましい。
は検査方法において、複数の突起物は、弾性シートにお
ける複数のプローブ端子が設けられている領域よりも外
側の領域に設けられていることが好ましい。
【００２６】通常、半導体ウエハの最外周部に位置する
半導体集積回路素子の外部電極及び該外部電極と対向す
るプローブ端子と、環状のシール部材との間には大きな
距離が必要になるが、複数の突起物が弾性シートにおけ
る複数のプローブ端子が設けられている領域よりも外側
の領域に設けられていると、複数の突起物が、配線基板
を変形させるような大きな力に抵抗するので、外周部に
位置するプローブ端子の先端部が大きく変形する事態を
防止できると共に、プローブ端子と外部電極とを接触さ
せようとする力が半導体ウエハの面内において均一にな
る。
半導体集積回路素子の外部電極及び該外部電極と対向す
るプローブ端子と、環状のシール部材との間には大きな
距離が必要になるが、複数の突起物が弾性シートにおけ
る複数のプローブ端子が設けられている領域よりも外側
の領域に設けられていると、複数の突起物が、配線基板
を変形させるような大きな力に抵抗するので、外周部に
位置するプローブ端子の先端部が大きく変形する事態を
防止できると共に、プローブ端子と外部電極とを接触さ
せようとする力が半導体ウエハの面内において均一にな
る。
【００２７】本発明に係る半導体集積回路の検査装置又
は検査方法において、複数の突起物は、弾性シートにお
ける半導体ウエハの周縁部と対向する領域に円周状に配
置されていることが好ましい。
は検査方法において、複数の突起物は、弾性シートにお
ける半導体ウエハの周縁部と対向する領域に円周状に配
置されていることが好ましい。
【００２８】このようにすると、弾性シートにおける環
状のシール部材と接する円周状の部位と複数の突起物が
配置されている円周状の部位との距離が一定になるの
で、配線基板の周縁部がウエハトレイに接近するように
変形する事態を確実に防止することができる。
状のシール部材と接する円周状の部位と複数の突起物が
配置されている円周状の部位との距離が一定になるの
で、配線基板の周縁部がウエハトレイに接近するように
変形する事態を確実に防止することができる。
【００２９】本発明に係る半導体集積回路の検査装置又
は検査方法において、複数のプローブ端子のそれぞれ
は、弾性シートにおける配線基板側の面に設けられ配線
層と電気的に接続される電気的接続用孤立パターンと、
弾性シートにおけるウエハトレイ側の面に電気的接続用
孤立パターンと一体に設けられたバンプとからなり、複
数の突起物のそれぞれは、弾性シートにおける配線基板
側の面に設けられたダミー孤立パターンと、弾性シート
におけるウエハトレイ側の面にダミー孤立パターンと一
体に設けられたダミーバンプとからなることが好まし
い。
は検査方法において、複数のプローブ端子のそれぞれ
は、弾性シートにおける配線基板側の面に設けられ配線
層と電気的に接続される電気的接続用孤立パターンと、
弾性シートにおけるウエハトレイ側の面に電気的接続用
孤立パターンと一体に設けられたバンプとからなり、複
数の突起物のそれぞれは、弾性シートにおける配線基板
側の面に設けられたダミー孤立パターンと、弾性シート
におけるウエハトレイ側の面にダミー孤立パターンと一
体に設けられたダミーバンプとからなることが好まし
い。
【００３０】このようにすると、ダミー孤立パターンを
電気的接続用孤立パターンと同じ構造にできると共に、
ダミーバンプをバンプと同じ構造にできるため、ダミー
バンプ及びダミー孤立パターンの設計及び製造プロセス
が簡単になる。
電気的接続用孤立パターンと同じ構造にできると共に、
ダミーバンプをバンプと同じ構造にできるため、ダミー
バンプ及びダミー孤立パターンの設計及び製造プロセス
が簡単になる。
【００３１】この場合、密封空間が減圧されたときに全
てのダミー孤立パターンに加わる加圧力は、密封空間が
減圧されたときに全ての電気的接続用孤立パターンに加
わる加圧力のほぼ３分の１以上であることが好ましい。
てのダミー孤立パターンに加わる加圧力は、密封空間が
減圧されたときに全ての電気的接続用孤立パターンに加
わる加圧力のほぼ３分の１以上であることが好ましい。
【００３２】このようにすると、中心部に位置するバン
プに加わる加圧力と、最外周部に位置するバンプに加わ
る加圧力との差が著しく低減するため、外周部に位置す
るバンプの耐久性が向上すると共に、中央部に位置する
バンプと外部電極との接触抵抗が低減する。
プに加わる加圧力と、最外周部に位置するバンプに加わ
る加圧力との差が著しく低減するため、外周部に位置す
るバンプの耐久性が向上すると共に、中央部に位置する
バンプと外部電極との接触抵抗が低減する。
【００３３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態に係る
半導体集積回路素子の検査装置について、図１〜図６を
参照しながら説明する。
半導体集積回路素子の検査装置について、図１〜図６を
参照しながら説明する。
【００３４】図１は、一実施形態に係る半導体集積回路
の検査装置の断面構造を示しており、半導体ウエハ１の
上に形成された複数の半導体集積回路素子の各表面には
多数の外部電極２が設けられており、各外部電極２の周
縁部はパッシベーション膜３によって覆われている。
の検査装置の断面構造を示しており、半導体ウエハ１の
上に形成された複数の半導体集積回路素子の各表面には
多数の外部電極２が設けられており、各外部電極２の周
縁部はパッシベーション膜３によって覆われている。
【００３５】半導体ウエハ１の表面と対向するように検
査用基板１００が設けられている。該検査用基板１００
は、従来と同様の構造を有しており、配線層１０１ａを
有する配線基板１０１と、周縁部が剛性リング１０２に
よって配線基板１０１に固定された例えばポリイミド樹
脂からなる弾性シート１０３と、該弾性シート１０３に
おける半導体ウエハ１の外部電極２と対応する部位に設
けられた半球状のバンプ（プローブ端子）１０４と、弾
性シート１０３におけるバンプ１０４の反対側にバンプ
１０４と一体に設けられた例えば銅膜からなる電気的接
続用孤立パターン１０５と、配線基板１０１と弾性シー
ト１０３との間に設けられ、配線基板１０１の配線層１
０１ａの一端部と電気的接続用孤立パターン１０５とを
電気的に接続する異方導電性ゴムシート１１０とを備え
ている。尚、異方導電性ゴムシート１１０の内部には直
鎖状に配列された導電性粒子１１０ａが設けられてお
り、配線層１０１ａの一端部とバンプ１０４とは導電性
粒子１１０ａにより電気的に導通される。また、バンプ
１０４と電気的接続用孤立パターン１０５とにより弾性
シート１０３を挟持することにより、バンプ１０４及び
電気的接続用孤立パターン１０５は弾性シート１０３に
保持されている。
査用基板１００が設けられている。該検査用基板１００
は、従来と同様の構造を有しており、配線層１０１ａを
有する配線基板１０１と、周縁部が剛性リング１０２に
よって配線基板１０１に固定された例えばポリイミド樹
脂からなる弾性シート１０３と、該弾性シート１０３に
おける半導体ウエハ１の外部電極２と対応する部位に設
けられた半球状のバンプ（プローブ端子）１０４と、弾
性シート１０３におけるバンプ１０４の反対側にバンプ
１０４と一体に設けられた例えば銅膜からなる電気的接
続用孤立パターン１０５と、配線基板１０１と弾性シー
ト１０３との間に設けられ、配線基板１０１の配線層１
０１ａの一端部と電気的接続用孤立パターン１０５とを
電気的に接続する異方導電性ゴムシート１１０とを備え
ている。尚、異方導電性ゴムシート１１０の内部には直
鎖状に配列された導電性粒子１１０ａが設けられてお
り、配線層１０１ａの一端部とバンプ１０４とは導電性
粒子１１０ａにより電気的に導通される。また、バンプ
１０４と電気的接続用孤立パターン１０５とにより弾性
シート１０３を挟持することにより、バンプ１０４及び
電気的接続用孤立パターン１０５は弾性シート１０３に
保持されている。
【００３６】ウエハトレイ１１１における半導体ウエハ
１を保持するウエハ保持部１１１ａの周囲には、リップ
状の断面を有する弾性体からなる環状のシール部材１１
２が設けられている。ウエハトレイ１１１におけるウエ
ハ保持部１１１ａとシール部材１１２との間には環状の
減圧用凹状溝１１３が形成されており、該減圧用凹状溝
１１３はウエハ保持部１１１ａの下側に形成されている
連通路１１４によっても互いに連通している。ウエハト
レイ１１１の一側部には流路開閉バルブ１１５が設けら
れており、該流路開閉バルブ１１５は減圧用配管１１６
を介して真空ポンプ１１７に接続される。
１を保持するウエハ保持部１１１ａの周囲には、リップ
状の断面を有する弾性体からなる環状のシール部材１１
２が設けられている。ウエハトレイ１１１におけるウエ
ハ保持部１１１ａとシール部材１１２との間には環状の
減圧用凹状溝１１３が形成されており、該減圧用凹状溝
１１３はウエハ保持部１１１ａの下側に形成されている
連通路１１４によっても互いに連通している。ウエハト
レイ１１１の一側部には流路開閉バルブ１１５が設けら
れており、該流路開閉バルブ１１５は減圧用配管１１６
を介して真空ポンプ１１７に接続される。
【００３７】本発明の一実施形態の特徴として、弾性シ
ート１０３におけるウエハトレイ１１１と対向する面
（下面）における周縁部には、ウエハトレイ１１１の方
に突出する複数のダミーバンプ（突起物）１０６が設け
られており、該複数のダミーバンプ１０６は、ウエハト
レイ１１１、環状のシール部材１１２及び配線基板１０
１によって形成される密封空間１１８が減圧されたとき
に、配線基板１０１がウエハトレイ１１１の方に向かっ
て変形することを阻止する。
ート１０３におけるウエハトレイ１１１と対向する面
（下面）における周縁部には、ウエハトレイ１１１の方
に突出する複数のダミーバンプ（突起物）１０６が設け
られており、該複数のダミーバンプ１０６は、ウエハト
レイ１１１、環状のシール部材１１２及び配線基板１０
１によって形成される密封空間１１８が減圧されたとき
に、配線基板１０１がウエハトレイ１１１の方に向かっ
て変形することを阻止する。
【００３８】弾性シート１０３におけるウエハトレイ１
１１と反対側の面（上面）には、ダミーバンプ１０６と
一体にダミー孤立パターン１０７が形成されており、こ
れらダミーバンプ１０６及びダミー孤立パターン１０７
は弾性シート１０３を挟持している。
１１と反対側の面（上面）には、ダミーバンプ１０６と
一体にダミー孤立パターン１０７が形成されており、こ
れらダミーバンプ１０６及びダミー孤立パターン１０７
は弾性シート１０３を挟持している。
【００３９】尚、ダミー孤立パターン１０７は電気的接
続用孤立パターン１０５と同じ工程により形成されると
共に、ダミーバンプ１０６はバンプ１０４と同じ工程に
より形成される。
続用孤立パターン１０５と同じ工程により形成されると
共に、ダミーバンプ１０６はバンプ１０４と同じ工程に
より形成される。
【００４０】図４は、弾性シート１０３におけるウエハ
トレイ１１１と対向する面（下面）の平面構造を示し、
図５は、弾性シート１０３におけるウエハトレイ１１１
と反対側の面（上面）の平面構造を示している。
トレイ１１１と対向する面（下面）の平面構造を示し、
図５は、弾性シート１０３におけるウエハトレイ１１１
と反対側の面（上面）の平面構造を示している。
【００４１】図４及び図５に示すように、ダミーバンプ
１０６は、弾性シート１０３におけるバンプ１０４の分
布密度が相対的に疎である領域、つまり、弾性シート１
０３におけるバンプ１０４が設けられている領域よりも
外側の領域に設けられている。具体的には、ダミーバン
プ１０６は、弾性シート１０３における半導体ウエハ１
の周縁部において、円周上の位置に設けられていると共
にバンプ１０４が配置されている線の延長上に設けられ
ている。
１０６は、弾性シート１０３におけるバンプ１０４の分
布密度が相対的に疎である領域、つまり、弾性シート１
０３におけるバンプ１０４が設けられている領域よりも
外側の領域に設けられている。具体的には、ダミーバン
プ１０６は、弾性シート１０３における半導体ウエハ１
の周縁部において、円周上の位置に設けられていると共
にバンプ１０４が配置されている線の延長上に設けられ
ている。
【００４２】本実施形態によると、ダミーバンプ１０６
が、弾性シート１０３におけるバンプ１０４の分布密度
が相対的に疎である領域（バンプ１０４が設けられてい
る領域よりも外側の領域）に設けられているため、密封
空間１１８が減圧されたときに、ダミーバンプ１０６が
配線基板１０１とウエハトレイ１１１とを接近させよう
とする力に抵抗するので、配線基板１０１の周縁部がウ
エハトレイ１１１に接近するように変形することが防止
される。このため、弾性シート１０３の外周部に位置す
るバンプ１０４が外部電極２に対して強い力で押し付け
られる事態が防止されるので、外周部に位置するバンプ
１０４の先端部が大きく変形してバンプ１０４の耐久性
が低下する事態が防止されると共に、バンプ１０４と外
部電極２とを接触させようとする力が半導体ウエハ１の
面内において均一になるので、中央部に位置するバンプ
１０４と外部電極２との接触抵抗が低減する。
が、弾性シート１０３におけるバンプ１０４の分布密度
が相対的に疎である領域（バンプ１０４が設けられてい
る領域よりも外側の領域）に設けられているため、密封
空間１１８が減圧されたときに、ダミーバンプ１０６が
配線基板１０１とウエハトレイ１１１とを接近させよう
とする力に抵抗するので、配線基板１０１の周縁部がウ
エハトレイ１１１に接近するように変形することが防止
される。このため、弾性シート１０３の外周部に位置す
るバンプ１０４が外部電極２に対して強い力で押し付け
られる事態が防止されるので、外周部に位置するバンプ
１０４の先端部が大きく変形してバンプ１０４の耐久性
が低下する事態が防止されると共に、バンプ１０４と外
部電極２とを接触させようとする力が半導体ウエハ１の
面内において均一になるので、中央部に位置するバンプ
１０４と外部電極２との接触抵抗が低減する。
【００４３】特に、ダミーバンプ１０６は、弾性シート
１０３における半導体ウエハ１の周縁部において円周状
に設けられているため、弾性シート１０３における環状
のシール部材１１２と接する円周状の部位（図４及び図
５において一点鎖線で示す部位）とダミーバンプ１０６
が配置されている円周状の部位との距離が一定になるの
で、配線基板１０１の周縁部がウエハトレイ１１１に接
近するように変形する事態を確実に防止することができ
る。
１０３における半導体ウエハ１の周縁部において円周状
に設けられているため、弾性シート１０３における環状
のシール部材１１２と接する円周状の部位（図４及び図
５において一点鎖線で示す部位）とダミーバンプ１０６
が配置されている円周状の部位との距離が一定になるの
で、配線基板１０１の周縁部がウエハトレイ１１１に接
近するように変形する事態を確実に防止することができ
る。
【００４４】また、ダミーバンプ１０６が、バンプ１０
４が配置されている直線上に配置されていると、設計上
及びプロセス上において有利である。
４が配置されている直線上に配置されていると、設計上
及びプロセス上において有利である。
【００４５】図２は、バンプの半導体ウエハの面内にお
ける位置（横軸）と、バンプの先端部に形成される圧痕
の面積比（相対比：縦軸）との関係を示しており、図２
において、実線は本発明の一実施形態の場合を示し、破
線は従来例の場合を示している。尚、図２は、図８に示
した従来の場合と同様、ウエハトレイ１１１、環状のシ
ール部材１１２及び配線基板１０１によって形成される
密封空間１１８を所定の圧力まで減圧した後、該密封空
間１１８を大気圧に戻したときに、バンプ１０４に形成
されている圧痕の面積比をプロットしたグラフである。
ける位置（横軸）と、バンプの先端部に形成される圧痕
の面積比（相対比：縦軸）との関係を示しており、図２
において、実線は本発明の一実施形態の場合を示し、破
線は従来例の場合を示している。尚、図２は、図８に示
した従来の場合と同様、ウエハトレイ１１１、環状のシ
ール部材１１２及び配線基板１０１によって形成される
密封空間１１８を所定の圧力まで減圧した後、該密封空
間１１８を大気圧に戻したときに、バンプ１０４に形成
されている圧痕の面積比をプロットしたグラフである。
【００４６】図２から分かるように、本発明の一実施形
態によると、外周部に位置するバンプの圧痕の面積比は
従来例に比べて低減していると共に、中心部に位置する
バンプの圧痕の面積比は従来例に比べて増加している。
すなわち、本発明の一実施形態によると、外周部に位置
するバンプの圧痕の面積比と中心部に位置するバンプの
圧痕の面積比との差は減少している。
態によると、外周部に位置するバンプの圧痕の面積比は
従来例に比べて低減していると共に、中心部に位置する
バンプの圧痕の面積比は従来例に比べて増加している。
すなわち、本発明の一実施形態によると、外周部に位置
するバンプの圧痕の面積比と中心部に位置するバンプの
圧痕の面積比との差は減少している。
【００４７】尚、ダミーバンプ１０６を、図４及び図５
に示すレイアウトに比べて、より外周端側に配置したり
又はより密に配置したりすると、外周部に位置するバン
プの圧痕の面積比と中心部に位置するバンプの圧痕の面
積比との差は、より一層減少する。
に示すレイアウトに比べて、より外周端側に配置したり
又はより密に配置したりすると、外周部に位置するバン
プの圧痕の面積比と中心部に位置するバンプの圧痕の面
積比との差は、より一層減少する。
【００４８】図３（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形
態に係る検査装置を用いた場合にバンプに形成される圧
痕跡を示しており、図３（ａ）は中心部に位置するバン
プの圧痕跡を示し、図３（ｂ）及び（ｃ）は互いに対向
する最外周部に位置する各バンプの圧痕跡を示してい
る。図３（ａ）〜（ｃ）と図９（ａ）〜（ｃ）との対比
から、本発明の一実施形態に係る検査装置を用いると、
最外周部に位置するバンプの圧痕の面積の、中心部に位
置するバンプの圧痕の面積に対する倍率は低減すること
が分かる。
態に係る検査装置を用いた場合にバンプに形成される圧
痕跡を示しており、図３（ａ）は中心部に位置するバン
プの圧痕跡を示し、図３（ｂ）及び（ｃ）は互いに対向
する最外周部に位置する各バンプの圧痕跡を示してい
る。図３（ａ）〜（ｃ）と図９（ａ）〜（ｃ）との対比
から、本発明の一実施形態に係る検査装置を用いると、
最外周部に位置するバンプの圧痕の面積の、中心部に位
置するバンプの圧痕の面積に対する倍率は低減すること
が分かる。
【００４９】図６は、（全てのダミー孤立パターン１０
７に加わる加圧力）／（全ての電気的接続用孤立パター
ン１０５に加わる加圧力）を横軸にとり、（中心部のバ
ンプ１０４の圧痕面積）／（最外周部のバンプ１０４の
圧痕面積）を縦軸にとったときのグラフである。
７に加わる加圧力）／（全ての電気的接続用孤立パター
ン１０５に加わる加圧力）を横軸にとり、（中心部のバ
ンプ１０４の圧痕面積）／（最外周部のバンプ１０４の
圧痕面積）を縦軸にとったときのグラフである。
【００５０】尚、全てのダミー孤立パターン１０７に加
わる加圧力又は全ての電気的接続用孤立パターン１０５
に加わる加圧力とは、密封空間１１８を所定の圧力まで
減圧したときに、ダミー孤立パターン１０７又は電気的
接続用孤立パターン１０５に加わる圧力を意味する。
わる加圧力又は全ての電気的接続用孤立パターン１０５
に加わる加圧力とは、密封空間１１８を所定の圧力まで
減圧したときに、ダミー孤立パターン１０７又は電気的
接続用孤立パターン１０５に加わる圧力を意味する。
【００５１】また、（全てのダミー孤立パターン１０７
に加わる加圧力）／（全ての電気的接続用孤立パターン
１０５に加わる加圧力）の値は、以下に示す関係式によ
り求めることができる。すなわち、（全てのダミー孤立
パターン１０７に加わる加圧力）／（全ての電気的接続
用孤立パターン１０５に加わる加圧力）の値をＸとし、
ダミー孤立パターン１０７の面積の総和をＳ１とし、検
査用基板１０１における減圧力が作用する面積の総和を
Ｓ２とし、半導体ウエハ１に形成されている半導体集積
回路素子（半導体チップ）の有効面積をＳ３とし、電気
的接続用孤立パターン１０５の面積の総和をＳ４とした
ときに、Ｘ＝（Ｓ１／（Ｓ２−Ｓ３））÷（Ｓ３／Ｓ
４）の式で求めることができる。
に加わる加圧力）／（全ての電気的接続用孤立パターン
１０５に加わる加圧力）の値は、以下に示す関係式によ
り求めることができる。すなわち、（全てのダミー孤立
パターン１０７に加わる加圧力）／（全ての電気的接続
用孤立パターン１０５に加わる加圧力）の値をＸとし、
ダミー孤立パターン１０７の面積の総和をＳ１とし、検
査用基板１０１における減圧力が作用する面積の総和を
Ｓ２とし、半導体ウエハ１に形成されている半導体集積
回路素子（半導体チップ）の有効面積をＳ３とし、電気
的接続用孤立パターン１０５の面積の総和をＳ４とした
ときに、Ｘ＝（Ｓ１／（Ｓ２−Ｓ３））÷（Ｓ３／Ｓ
４）の式で求めることができる。
【００５２】図６から分かるように、密封空間１１８が
減圧されたときに全てのダミー孤立パターン１０７に加
わる加圧力が、密封空間１１８が減圧されたときに全て
の電気的接続用孤立パターン１０５に加わる加圧力のほ
ぼ３分の１以上であると、中心部のバンプ１０４の圧痕
面積と、最外周部のバンプ１０４の圧痕面積との割合が
著しく近くなること、つまり、中心部に位置するバンプ
１０４に加わる加圧力と、最外周部に位置するバンプ１
０４に加わる加圧力との差を著しく低減できることが分
かる。
減圧されたときに全てのダミー孤立パターン１０７に加
わる加圧力が、密封空間１１８が減圧されたときに全て
の電気的接続用孤立パターン１０５に加わる加圧力のほ
ぼ３分の１以上であると、中心部のバンプ１０４の圧痕
面積と、最外周部のバンプ１０４の圧痕面積との割合が
著しく近くなること、つまり、中心部に位置するバンプ
１０４に加わる加圧力と、最外周部に位置するバンプ１
０４に加わる加圧力との差を著しく低減できることが分
かる。
【００５３】尚、本実施形態においては、ダミーバンプ
１０６は、弾性シート１０３におけるバンプ１０４が設
けられている領域よりも外側の領域に設けられていた
が、これに代えて、弾性シート１０３における中央部の
領域であってバンプ１０４の分布密度が相対的に疎であ
る領域にダミーバンプ１０６を配置してもよい。このよ
うにしても、配線基板１０１が変形する事態を防止でき
る。
１０６は、弾性シート１０３におけるバンプ１０４が設
けられている領域よりも外側の領域に設けられていた
が、これに代えて、弾性シート１０３における中央部の
領域であってバンプ１０４の分布密度が相対的に疎であ
る領域にダミーバンプ１０６を配置してもよい。このよ
うにしても、配線基板１０１が変形する事態を防止でき
る。
【００５４】また、本実施形態においては、突起物は、
独立した半球状のダミーパターンであったが、突起物の
形状は特に限定されず、複数のダミーパターンが連続し
てなる帯状であってもよい。
独立した半球状のダミーパターンであったが、突起物の
形状は特に限定されず、複数のダミーパターンが連続し
てなる帯状であってもよい。
【００５５】以下、前述の構造を有する半導体集積回路
の検査装置を用いて、半導体ウエハ１の上に形成された
複数の半導体集積回路素子の電気特性を検査する方法に
ついて説明する。
の検査装置を用いて、半導体ウエハ１の上に形成された
複数の半導体集積回路素子の電気特性を検査する方法に
ついて説明する。
【００５６】まず、半導体ウエハ１上の各外部電極２
と、検査用基板１００の各バンプ１０４とを対向させた
状態で、ウエハトレイ１１１と検査用基板１００とを接
近させて、ウエハトレイ１１１、環状のシール部材１１
２及び検査用基板１００によって密封空間１１８を形成
する。
と、検査用基板１００の各バンプ１０４とを対向させた
状態で、ウエハトレイ１１１と検査用基板１００とを接
近させて、ウエハトレイ１１１、環状のシール部材１１
２及び検査用基板１００によって密封空間１１８を形成
する。
【００５７】次に、真空ポンプ１７を駆動して減圧用凹
状溝１１３の内部を減圧する。このようにすると、密封
空間１１８が減圧されるため、環状のシール部材１１２
が弓状の断面形状に弾性変形するので、検査用基板１０
０とウエハトレイ１１１とが一層接近してバンプ１０４
と検査用電極２とが確実に接触する。
状溝１１３の内部を減圧する。このようにすると、密封
空間１１８が減圧されるため、環状のシール部材１１２
が弓状の断面形状に弾性変形するので、検査用基板１０
０とウエハトレイ１１１とが一層接近してバンプ１０４
と検査用電極２とが確実に接触する。
【００５８】このとき、弾性シート１０３におけるウエ
ハトレイ１１１と対向する面（下面）における周縁部に
設けられ、ウエハトレイ１１１の方に突出する複数のダ
ミーバンプ（突起物）１０６は、ウエハトレイ１１１、
環状のシール部材１１２及び配線基板１０１によって形
成される密封空間１１８が減圧されたときに、配線基板
１０１がウエハトレイ１１１の方に向かって変形するこ
とを阻止する。
ハトレイ１１１と対向する面（下面）における周縁部に
設けられ、ウエハトレイ１１１の方に突出する複数のダ
ミーバンプ（突起物）１０６は、ウエハトレイ１１１、
環状のシール部材１１２及び配線基板１０１によって形
成される密封空間１１８が減圧されたときに、配線基板
１０１がウエハトレイ１１１の方に向かって変形するこ
とを阻止する。
【００５９】この状態で、図示しない検査装置から検査
用電圧を、配線基板１０１の配線層１０１ａ、異方導電
性ゴムシート１１０の導電性粒子１１０ａ、孤立パター
ン１０５及びバンプ１０４を介して、一部の外部電極２
に印加すると共に、他の外部電極２から出力される出力
信号を検査装置に入力して、該検査装置により各半導体
集積回路素子の電気特性を評価する。
用電圧を、配線基板１０１の配線層１０１ａ、異方導電
性ゴムシート１１０の導電性粒子１１０ａ、孤立パター
ン１０５及びバンプ１０４を介して、一部の外部電極２
に印加すると共に、他の外部電極２から出力される出力
信号を検査装置に入力して、該検査装置により各半導体
集積回路素子の電気特性を評価する。
【００６０】
【発明の効果】本発明に係る半導体集積回路の検査装置
又は検査方法によると、密封空間が減圧されたときに、
複数の突起物は配線基板とウエハトレイとを接近させよ
うとする力に抵抗するので、配線基板の周縁部がウエハ
トレイに接近するように変形することを防止できる。こ
のため、外周部に位置するプローブ端子が外部電極に対
して強い力で押し付けられる事態が防止されるので、外
周部に位置するプローブ端子の先端部が大きく変形して
プローブ端子の耐久性が低下する事態を防止できると共
に、プローブ端子と外部電極とを接触させようとする力
が半導体ウエハの面内において均一になるので、中央部
に位置するプローブ端子と外部電極との接触抵抗が低減
する。
又は検査方法によると、密封空間が減圧されたときに、
複数の突起物は配線基板とウエハトレイとを接近させよ
うとする力に抵抗するので、配線基板の周縁部がウエハ
トレイに接近するように変形することを防止できる。こ
のため、外周部に位置するプローブ端子が外部電極に対
して強い力で押し付けられる事態が防止されるので、外
周部に位置するプローブ端子の先端部が大きく変形して
プローブ端子の耐久性が低下する事態を防止できると共
に、プローブ端子と外部電極とを接触させようとする力
が半導体ウエハの面内において均一になるので、中央部
に位置するプローブ端子と外部電極との接触抵抗が低減
する。
【図１】本発明の一実施形態に係る半導体集積回路の検
査装置の部分断面図である。
査装置の部分断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る半導体集積回路の検
査装置において、バンプの半導体ウエハの面内における
位置（横軸）と、バンプの先端部に形成される圧痕の面
積比（相対比：縦軸）との関係を示す図である。
査装置において、バンプの半導体ウエハの面内における
位置（横軸）と、バンプの先端部に形成される圧痕の面
積比（相対比：縦軸）との関係を示す図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る
半導体集積回路の検査装置において、バンプに形成され
る圧痕跡を示しており、（ａ）は中心部に位置するバン
プの圧痕跡を示し、（ｂ）及び（ｃ）は互いに対向する
最外周部に位置する各バンプの圧痕跡を示している。
半導体集積回路の検査装置において、バンプに形成され
る圧痕跡を示しており、（ａ）は中心部に位置するバン
プの圧痕跡を示し、（ｂ）及び（ｃ）は互いに対向する
最外周部に位置する各バンプの圧痕跡を示している。
【図４】本発明の一実施形態に係る半導体集積回路の検
査装置を構成する弾性シートにおけるウエハトレイと対
向する面の部分平面図である。
査装置を構成する弾性シートにおけるウエハトレイと対
向する面の部分平面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る半導体集積回路の検
査装置を構成する弾性シートにおけるウエハトレイの反
対側の面の部分平面図である。
査装置を構成する弾性シートにおけるウエハトレイの反
対側の面の部分平面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る半導体集積回路の検
査装置において、（全てのダミー孤立パターンに加わる
加圧力）／（全ての電気的接続用孤立パターンに加わる
加圧力）と、（中心部のバンプの圧痕面積）／（最外周
部のバンプの圧痕面積）との関係を示すグラフである。
査装置において、（全てのダミー孤立パターンに加わる
加圧力）／（全ての電気的接続用孤立パターンに加わる
加圧力）と、（中心部のバンプの圧痕面積）／（最外周
部のバンプの圧痕面積）との関係を示すグラフである。
【図７】従来の半導体集積回路の検査装置の部分断面図
である。
である。
【図８】従来の半導体集積回路の検査装置において、バ
ンプの半導体ウエハの面内における位置（横軸）と、バ
ンプの先端部に形成される圧痕の面積比（相対比：縦
軸）との関係を示す図である。
ンプの半導体ウエハの面内における位置（横軸）と、バ
ンプの先端部に形成される圧痕の面積比（相対比：縦
軸）との関係を示す図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、従来の半導体集積回路の検
査装置において、バンプに形成される圧痕跡を示してお
り、（ａ）は中心部に位置するバンプの圧痕跡を示し、
（ｂ）及び（ｃ）は互いに対向する最外周部に位置する
各バンプの圧痕跡を示している。
査装置において、バンプに形成される圧痕跡を示してお
り、（ａ）は中心部に位置するバンプの圧痕跡を示し、
（ｂ）及び（ｃ）は互いに対向する最外周部に位置する
各バンプの圧痕跡を示している。
１ 半導体ウエハ ２ 外部電極 ３ パッシベーション膜 １００ 検査用基板 １０１ 配線基板 １０１ａ 配線層 １０２ 剛性リング １０３ 弾性シート １０４ バンプ（プローブ端子） １０５ 電気的接続用孤立パターン １０６ ダミーバンプ １０７ ダミー孤立パターン １１０ 異方導電性ゴムシート １１０ａ 導電性粒子 １１１ ウエハトレイ １１１ａ ウエハ保持部 １１２ 環状のシール部材 １１３ 減圧用凹状溝 １１４ 連通路 １１５ 流路開閉バルブ １１６ 減圧用配管 １１７ 真空ポンプ １１８ 密封空間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G003 AA10 AC01 AG03 AG04 AG08 AG12 AH07 2G011 AA03 AA16 AB08 AC14 AC21 AE03 AE22 2G132 AF02 AL26 4M106 AA01 BA01 BA14 DD01 DD09 DD10
Claims (12)
- 【請求項１】 半導体ウエハ上に形成された複数の半導
体集積回路素子の電気的特性を一括して検査するための
半導体集積回路の検査装置であって、 前記半導体ウエハを保持するウエハトレイと、 前記ウエハトレイに保持されている前記半導体ウエハと
対向するように設けられ、外部から検査用電圧が入力さ
れる配線層を有する配線基板と、 前記ウエハトレイと前記配線基板との間に設けられ、前
記ウエハトレイ及び前記配線基板と共に密封空間を形成
する環状のシール部材と、 周縁部が前記配線基板に保持されている弾性シートと、 前記弾性シートにおける前記複数の半導体集積回路素子
の各外部電極と対応する部位に設けられていると共に前
記配線層と電気的に接続されている複数のプローブ端子
と、 前記弾性シートに前記ウエハトレイの方に突出するよう
に設けられており、前記密封空間が減圧されたときに前
記配線基板が前記ウエハトレイの方に向かって変形する
ことを阻止する複数の突起物とを備えていることを特徴
とする半導体集積回路の検査装置。 - 【請求項２】 前記複数の突起物は、前記弾性シートに
おける前記複数のプローブ端子の分布密度が相対的に疎
である領域に設けられていることを特徴とする請求項１
に記載の半導体集積回路の検査装置。 - 【請求項３】 前記複数の突起物は、前記弾性シートに
おける前記複数のプローブ端子が設けられている領域よ
りも外側の領域に設けられていることを特徴とする請求
項１に記載の半導体集積回路の検査装置。 - 【請求項４】 前記複数の突起物は、前記弾性シートに
おける前記半導体ウエハの周縁部と対向する領域に円周
状に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の
半導体集積回路の検査装置。 - 【請求項５】 前記複数のプローブ端子のそれぞれは、
前記弾性シートにおける前記配線基板側の面に設けられ
前記配線層と電気的に接続される電気的接続用孤立パタ
ーンと、前記弾性シートにおける前記ウエハトレイ側の
面に前記電気的接続用孤立パターンと一体に設けられた
バンプとからなり、 前記複数の突起物のそれぞれは、前記弾性シートにおけ
る前記配線基板側の面に設けられたダミー孤立パターン
と、前記弾性シートにおける前記ウエハトレイ側の面に
前記ダミー孤立パターンと一体に設けられたダミーバン
プとからなることを特徴とする請求項１に記載の半導体
集積回路の検査装置。 - 【請求項６】 前記密封空間が減圧されたときに全ての
前記ダミー孤立パターンに加わる加圧力は、前記密封空
間が減圧されたときに全ての前記電気的接続用孤立パタ
ーンに加わる加圧力のほぼ３分の１以上であることを特
徴とする請求項５に記載の半導体集積回路の検査装置。 - 【請求項７】 それぞれが外部電極を有する複数の半導
体集積回路素子が形成された半導体ウエハを保持するウ
エハトレイと、外部から検査用電圧が入力される配線層
を有する配線基板と、前記ウエハトレイと前記配線基板
との間に設けられ、前記ウエハトレイ及び前記配線基板
と共に密封空間を形成する環状のシール部材と、周縁部
が前記配線基板に保持されている弾性シートと、前記弾
性シートにおける前記複数の半導体集積回路素子の各外
部電極と対応する部位に設けられていると共に前記配線
層と電気的に接続されている複数のプローブ端子と、前
記弾性シートに前記ウエハトレイの方に突出するように
設けられた複数の突起物とを備えた検査装置を用いて行
なう半導体集積回路の検査方法であって、 前記半導体ウエハを前記ウエハトレイに、前記複数の半
導体集積回路素子の各外部電極と前記弾性シートの各プ
ローブ端子とが互いに対向するように保持させる工程
と、 前記半導体ウエハを保持している前記ウエハトレイと前
記配線基板とを接近させて、前記ウエハトレイ、前記環
状のシール部材及び前記配線基板により密封空間を形成
する工程と、 前記密封空間を減圧して、互いに対向する前記各外部電
極と前記各プローブ端子とを接触させる工程と、 前記検査用電圧を、前記配線層及び前記各プローブ端子
を介して、前記各プローブ端子と接触している前記各外
部電極に印加して、前記半導体集積回路素子の電気特性
を一括して検査する工程とを備え、 前記密封空間を減圧する工程は、前記複数の突起物を前
記ウエハトレイに保持されている前記半導体ウエハに接
触させることにより、前記配線基板が前記ウエハトレイ
の方に向かって変形することを阻止する工程を含むこと
を特徴とする半導体集積回路の検査方法。 - 【請求項８】 前記複数の突起物は、前記弾性シートに
おける前記複数のプローブ端子の分布密度が相対的に疎
である領域に設けられていることを特徴とする請求項７
に記載の半導体集積回路の検査方法。 - 【請求項９】 前記複数の突起物は、前記弾性シートに
おける前記複数のプローブ端子が設けられている領域よ
りも外側の領域に設けられていることを特徴とする請求
項７に記載の半導体集積回路の検査方法。 - 【請求項１０】 前記複数の突起物は、前記弾性シート
における前記半導体ウエハの周縁部と対向する領域に円
周状に配置されていることを特徴とする請求項７に記載
の半導体集積回路の検査方法。 - 【請求項１１】 前記複数のプローブ端子のそれぞれ
は、前記弾性シートにおける前記配線基板側の面に設け
られ前記配線層と電気的に接続される電気的接続用孤立
パターンと、前記弾性シートにおける前記ウエハトレイ
側の面に前記電気的接続用孤立パターンと一体に設けら
れたバンプとからなり、 前記複数の突起物のそれぞれは、前記弾性シートにおけ
る前記配線基板側の面に設けられたダミー孤立パターン
と、前記弾性シートにおける前記ウエハトレイ側の面に
前記ダミー孤立パターンと一体に設けられたダミーバン
プとからなることを特徴とする請求項７に記載の半導体
集積回路の検査方法。 - 【請求項１２】 前記密封空間が減圧されたときに全て
の前記ダミー孤立パターンに加わる加圧力は、前記密封
空間が減圧されたときに全ての前記電気的接続用孤立パ
ターンに加わる加圧力のほぼ３分の１以上であることを
特徴とする請求項１１に記載の半導体集積回路の検査方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2001255602A JP3631451B2 (ja) | 2001-02-05 | 2001-08-27 | 半導体集積回路の検査装置および検査方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001-28597 | 2001-02-05 | ||
| JP2001028597 | 2001-02-05 | ||
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Publications (2)
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| JP3631451B2 JP3631451B2 (ja) | 2005-03-23 |
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|---|---|---|---|
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