JP2004356597A - 半導体チップの検査方法及びそれに用いるプローブカード - Google Patents
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Abstract
【課題】プローブカードのプローブが半導体チップの電極に接触しない領域が生じるのを防ぎ、検査コストを削減する半導体チップの検査方法及びそれに用いるプローブカードを提供する。
【解決手段】プローブカードを用いた半導体チップの検査方法において、半導体チップの配置と対応する複数の方形領域からなるプローブ群配置領域が設けられ、方形領域は半導体チップm個分の区画を有し、複数のプローブ群がm個分の区画のうちn個分に配置され、かつ配置する区画の相対位置が相等しいプローブカードを用い、プローブカードを平行移動させて、半導体チップの電極とプローブ群におけるプローブとを接触させることにより、複数の半導体チップを同時的に検査する。
【選択図】 図3
【解決手段】プローブカードを用いた半導体チップの検査方法において、半導体チップの配置と対応する複数の方形領域からなるプローブ群配置領域が設けられ、方形領域は半導体チップm個分の区画を有し、複数のプローブ群がm個分の区画のうちn個分に配置され、かつ配置する区画の相対位置が相等しいプローブカードを用い、プローブカードを平行移動させて、半導体チップの電極とプローブ群におけるプローブとを接触させることにより、複数の半導体チップを同時的に検査する。
【選択図】 図3
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造工程における半導体ウエハ上の半導体チップの検査方法及び半導体チップの検査方法に用いるプローブカードに関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体装置の製造工程のうち、例えばシリコン製の半導体ウエハ上に形成された半導体チップの検査工程では、特許文献1または特許文献2に開示されているように、半導体チップの電極と半導体チップ検査装置(テスター)とをプローブカードによって電気的に接続し、半導体チップの電気的特性を検査する。
【0003】
図1(a)に、従来のプローブカードの底面図を示す。図1(a)に示すように、被検査対象である半導体チップの電極の位置に対応するように、複数のプローブ3、3、・・・からなるプローブ群が絶縁性を有する基板4に配置されている。
【0004】
図1(b)に、従来のプローブカードにおける縦断面図を示す。図1(b)に示すように、プローブ3に接続して基板4上に設けられた配線5の端部に、半導体チップ検査装置と接続する電極6が設けられている。プローブカード上の複数のプローブ3、3、・・・を半導体ウエハ1上に形成された複数の半導体チップ2の各端子(図示せず)に接触させることによって、半導体チップ2の検査を実行する。
【0005】
最近では、半導体チップの検査工数の減少、それに伴う製造コストの軽減を目的として、同時的に検査する半導体チップの数は増加傾向にあり、1つのプローブカードに設けられるプローブ群の数も増加しつつある。
【0006】
例えば、半導体チップ2を4個同時的に検査できるプローブカードにおけるプローブ3の配置例を図2に示す。図2は、斜線部で示される領域に、図1(a)に示すような複数個のプローブ3、3、・・・からなるプローブ群7がそれぞれ配置されることを模式的に示している。図2の例では、プローブカードにおけるプローブ群7を配置する面を、X方向に半導体チップ2個分、X方向と直交するY方向に半導体チップ2個分、合計4個分の区画に区分けしている。そして、4個の区画すべてに図1(a)に示すような複数個のプローブ3、3、・・・からなるプローブ群7を配置し、半導体ウエハ1上の4個の半導体チップ2の各電極にプローブ群7における複数個のプローブ3、3、・・・を接触させることで、半導体チップ2を4個同時的に検査する。
【0007】
【特許文献1】
特開昭58−50746号公報
【特許文献2】
特開2000−353728号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、同時的に検査できる半導体チップ2の数を増加するために1つのプローブカードに配置するプローブ群7の数を増加させる場合、プローブカードを半導体ウエハ1の半導体チップ2に対向させて、半導体チップ2の電極にプローブ3、3、・・・を接触させる回数(以下、コンタクト回数という)を減じることができることから検査効率が向上する。例えば半導体ウエハ1全体を検査することができる大きさを有する1つのプローブカードで検査する場合、半導体ウエハ1へのコンタクト回数は1回で済む。
【0009】
しかし、検査効率は向上するが、半導体チップ検査装置の電源チャンネルの追加が必要になる等、プローブカード自体のコスト増加だけでなく検査装置のコストも増加し、全体として検査コストの増加要因となる。斯かる検査効率と検査コストとのバランスを保つために、通常は複数のプローブ群が配置されている長方形状の基板を有するプローブカードを用い、該プローブカードを半導体ウエハ1と対向させ、複数個の半導体チップ2の電極に複数個のプローブ群7を接触させる作業を繰り返し行うことによって、半導体ウエハ1上のすべての半導体チップ2について検査を行っていた。
【0010】
しかし、一般に半導体ウエハ1は円形であり、長方形状のプローブカードを移動させて半導体チップ2の検査を行う場合、半導体ウエハ1の周縁部では、プローブ3が半導体チップ2の電極に接触しない領域が必ず発生する。該領域は、同時的に検査できる半導体チップ2が増加すればするほど、すなわち1つのプローブカードに配置されるプローブ群7の数が増加すればするほど多く発生することから、無駄な領域が多く生じ、検査効率が低下し、検査時間の増加、それに伴う検査コストの増大という問題を生じていた。
【0011】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、プローブカードのプローブ3が半導体チップ2の電極に接触しない領域が生じるのを防ぎ、検査コストを削減する半導体チップの検査方法及びそれに用いるプローブカードを提供することを目的とする。
【0012】
また本発明は、プローブカードの基板が半導体ウエハに対して安定した検査精度を維持することができるプローブカード及びプローブカードを用いた検査方法を提供することを目的とする。
【0013】
【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に係る半導体チップの検査方法は、半導体ウエハ上の半導体チップを検査する複数のプローブを被検査対象である1つの半導体チップの電極配置に対応させて配置したプローブ群を基板に複数配置したプローブカードを用い、同時的に複数の半導体チップを検査する検査方法において、前記基板のプローブ配置面に、被検査対象である複数の前記半導体チップの配置と対応するプローブ群配置領域が設けられ、前記プローブ群配置領域は、複数の方形領域からなり、前記方形領域は、被検査対象である前記半導体チップm(mは2以上の自然数)個分の区画を有し、複数の前記プローブ群が、複数の前記方形領域におけるm個分の区画のうちいずれかn(nは自然数、n<m)個分の区画に配置してあり、かつ前記方形領域での前記プローブ群が配置される区画の相対位置が、所定の方形領域での前記プローブ群が配置される区画の相対位置に対応する前記プローブカードを用い、前記プローブカードを前記半導体ウエハに対向させ、複数の前記半導体チップの電極と複数の前記プローブ群とを各接触させることにより、複数の前記半導体チップを同時的に検査し、前記プローブカードを、前記半導体チップn個分に相当する距離だけ平行移動させ、複数の前記半導体チップの電極と複数の前記プローブ群とを各接触させて、複数の前記半導体チップを同時的に検査することを特徴とする。
【0014】
本発明に係る半導体チップの検査方法では、半導体ウエハ上の半導体チップの個数にかかわらず、半導体ウエハに対するプローブカードのコンタクト回数が所定の回数だけで被検査対象である半導体ウエハ上のすべての半導体チップについて検査を完了することができ、同一のプローブ配置区画数を有する従来型のプローブカードと比較してコンタクト回数を減じることができ、全体として半導体チップの検査コストを削減することが可能となる。また、半導体ウエハに均一に圧力が加わるため、プローブカードの基板が半導体ウエハに対して傾斜することがなく、安定した検査精度を維持することが可能となる。さらに、半導体ウエハの周縁部におけるプローブが半導体チップに接触しない領域が発生せず、検査効率の向上を図ることができ、検査時間の短縮、それに伴う検査コストの軽減を図ることが可能となる。
【0015】
また、本発明に係る半導体チップの検査方法は、第1発明において、前記nが1であり、前記プローブカードを、前記半導体チップ1個分に相当する距離だけ平行移動させ、複数の前記半導体チップの電極と複数の前記プローブ群とを各接触させて、複数の前記半導体チップを同時的に検査することを特徴とする。
【0016】
本発明に係る半導体チップの検査方法では、半導体ウエハ上の半導体チップの個数にかかわらず、半導体ウエハに対するプローブカードのコンタクト回数がm回だけで被検査対象である半導体ウエハ上のすべての半導体チップについて検査を完了することができ、同一のプローブ配置区画数を有する従来型のプローブカードと比較してコンタクト回数を減じることができ、全体として半導体チップの検査コストを削減することが可能となる。また、半導体ウエハに均一に圧力が加わるため、プローブカードの基板が半導体ウエハに対して傾斜することがなく、安定した検査精度を維持することが可能となる。さらに、半導体ウエハの周縁部におけるプローブが半導体チップに接触しない領域が発生せず、検査効率の向上を図ることができ、検査時間の短縮、それに伴う検査コストの軽減を図ることが可能となる。
【0017】
また、本発明に係る半導体チップの検査方法は、第1発明及び第2発明において、前記mが2、3、4のいずれかであることを特徴とする。
【0018】
本発明に係る半導体チップの検査方法では、半導体ウエハに対するプローブカードのコンタクト回数が4回以内であることから、プローブカードの製造コストと検査コストとがバランスよく調和し、全体として検査コストの軽減を図ることが可能となる。
【0019】
また、本発明に係る半導体チップの検査方法は、第1発明または第2発明において、前記mが4であり、前記方形領域は、一方向に被検査対象である前記半導体チップ2個分、前記一方向と交叉する他方向に前記半導体チップ2個分の面積に相当する4つの区画を有し、複数の前記プローブ群が、複数の前記方形領域における4つの区画のうちいずれか1つの区画に配置してあり、かつ前記方形領域での前記プローブ群が配置される区画の相対位置が、所定の方形領域での前記プローブ群が配置される区画の相対位置に対応することを特徴とする。
【0020】
本発明に係る半導体チップの検査方法では、半導体ウエハに対するプローブカードのコンタクト回数が4回であることから、プローブカードの製造コストと検査コストとがバランスよく調和し、全体として検査コストの軽減を図ることが可能となる。また、半導体ウエハに均一に圧力が加わるため、プローブカードの基板が半導体ウエハに対して傾斜することがなく、安定した検査精度を維持することが可能となる。
【0021】
また、本発明に係るプローブカードは、基板のプローブ配置面に、被検査対象である半導体チップの配置と対応するプローブ群配置領域を設け、前記プローブ群配置領域は、複数の方形領域からなり、前記方形領域は、前記プローブ群をm個配置することができる区画を有し、前記プローブ群を、複数の前記方形領域におけるm(mは2以上の自然数)個の区画のうちk(kは自然数、k<m)個の区画には配置せず、かつ前記方形領域での前記プローブ群を配置しない区画の相対位置が、所定の方形領域での前記プローブ群を配置しない区画の相対位置に対応することを特徴とする。
【0022】
本発明に係るプローブカードを用いて半導体チップの検査を行うことにより、半導体ウエハ上の半導体チップの個数にかかわらず、半導体ウエハに対するプローブカードのコンタクト回数が所定の回数だけで被検査対象である半導体ウエハ上のすべての半導体チップについて検査を完了することができ、同一のプローブ配置区画数を有する従来型のプローブカードと比較してコンタクト回数を減じることができ、全体として半導体チップの検査コストを削減することが可能となる。また、半導体ウエハに均一に圧力が加わるため、プローブカードの基板が半導体ウエハに対して傾斜することがなく、安定した検査精度を維持することが可能となる。さらに、半導体ウエハの周縁部におけるプローブが半導体チップに接触しない領域が発生せず、検査効率の向上を図ることができ、検査時間の短縮、それに伴う検査コストの軽減を図ることが可能となる。
【0023】
また、本発明に係るプローブカードは、第5発明において、前記mが2、3、4のいずれかであることを特徴とする。
【0024】
本発明に係るプローブカードを用いて半導体チップの検査を行うと、半導体ウエハに対するプローブカードのコンタクト回数が4回以内で済むことから、プローブカードの製造コストと検査コストとがバランスよく調和し、全体として検査コストの軽減を図ることが可能となる。
【0025】
また、本発明に係るプローブカードは、第5発明において、前記mが4であり、前記方形領域は、一方向に前記プローブ群を2個配置することができ、前記一方向と交叉する他方向に前記プローブ群を2個配置することができる4つの区画を有し、前記プローブ群を、複数の前記方形領域における4つの区画のうちいずれか3つの区画には配置せず、かつ前記方形領域で前記プローブ群を配置しない区画の相対位置が、所定の方形領域で前記プローブ群を配置しない区画の相対位置に対応することを特徴とする。
【0026】
本発明に係るプローブカードを用いて半導体チップの検査を行うことにより、半導体ウエハに対するプローブカードのコンタクト回数が4回で済むことから、プローブカードの製造コストと検査コストとがバランスよく調和し、全体として検査コストの軽減を図ることが可能となる。また、半導体ウエハに均一に圧力が加わるため、プローブカードの基板が半導体ウエハに対して傾斜することがなく、安定した検査精度を維持することが可能となる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。本発明の実施の形態に係るプローブカードのプローブ群配置のレイアウト構成例を図3に示す。本実施の形態では、方形領域が含む区画数mが4であり、プローブ群配置区画数nが1である場合について説明する。図3に示すように、本発明の実施の形態に係るプローブカードは、絶縁性を有する円形の基板4に、被検査対象である半導体チップ2の電極配置に対応した複数のプローブ3、3、・・・からなるプローブ群7を複数個配置している。基板4の大きさは略半導体ウエハと同じであり、被検査対象である半導体チップ2が配置されている位置と対応する位置にプローブ群7を配置している。
【0028】
図3における斜線部で示される領域は、複数個のプローブ3、3、・・・からなるプローブ群7が配置されることを模式的に示している。太実線で囲まれた部分は、プローブ群7が配置される領域における、X方向に半導体チップ2個分、X方向と直交するY方向に半導体チップ2個分の面積に相当する区画を有する方形領域を示しており、半導体チップ2の配置レイアウトと一致する領域がプローブ群7が配置される領域となる。
【0029】
図4は、該方形領域の説明図である。図4に示すように、方形領域の4つの区画に被検査対象である半導体チップ2の1チップ分の電極位置に対応したプローブ3、3、・・・からなるプローブ群7を配置している。そして、該方形領域における4個の区画のうち、相対位置が右上に位置する区画にのみプローブ群7を配置し、他の区画には配置していない。
【0030】
図5に本発明の実施の形態に係るプローブカードの図3のV−Vにおける部分断面図を示す。図5に示すように、プローブ3に接続して基板4上に設けられた配線5の端部に、半導体チップ検査装置と接続する電極6が設けられている。プローブカード上の半導体チップ2の1チップ分の電極位置に対応する複数のプローブ3、3、・・・からなる複数のプローブ群を、半導体ウエハ1上に形成された複数の半導体チップ2の各端子(図示せず)に接触させることによって、複数の半導体チップ2の検査を同時的に実行する。
【0031】
以下、半導体チップ2が720個形成されている半導体ウエハ1を例に挙げて、半導体チップ2を180個同時的に検査する本実施の形態に係るプローブカードを用いる半導体チップ検査方法について説明する。図6に半導体チップ2が720個形成されている半導体ウエハ1の模式図を示す。図6に示す各方形区画に、1個ずつ半導体チップ2が配置されている。半導体ウエハ1は、半導体ウエハ1の結晶軸を示すように、図6における下端部が切り取られたような形状を有し、半導体チップ2は、X方向に最大16個、Y方向に最大14個、円形の半導体ウエハ1上に配置される。
【0032】
図3の斜線部に示す位置にプローブ群7が配置されているプローブカードを用いた半導体チップ2の検査は以下の手順で行う。まず、該プローブカードと半導体ウエハ1とを対向させ、半導体チップ2の総数720個の4分の1に相当する180個のプローブ群7における各半導体チップ2の電極位置に対応して配置されているプローブ3、3、・・・を180個の半導体チップ2、2、・・・の電極と接触させ、180個のプローブ群7における各プローブ3、3、・・・と電極が接触する180個の半導体チップ2、2、・・・について同時的に検査を実行する。図7は、図3に示す本実施の形態に係るプローブカードを半導体ウエハ1に対向させた場合の、180個のプローブ群7におけるプローブ3、3、・・・に電極が接触する180個の半導体チップ2、2、・・・の位置を模式的に示す図である。
【0033】
図7の斜線部は、180個のプローブ群7におけるプローブ3、3、・・・と電極とが接触している180個の半導体チップ2、2、・・・の位置を示している。図7に示すように、本実施の形態に係るプローブカードを被測定対象である半導体ウエハ1に対向させると、半導体チップ4個につき1個の割合で、プローブ群7におけるプローブ3、3、・・・と電極とが接触する。
【0034】
すなわち、プローブカードにおけるX方向に半導体チップ2個分、X方向と直交するY方向に半導体チップ2個分の面積に相当する方形領域に対応する4個の半導体チップ2が配置されている方形区画では、相対位置が左上である半導体チップ2の電極のみがプローブ群7におけるプローブ3、3、・・・と接触することができ、同時的に検査されるのは斜線部で示されている180個の半導体チップ2、2、・・・のみとなる。
【0035】
次に、該プローブカードを半導体チップ2の1ピッチに相当する距離だけX方向へ横移動する。図8は、半導体チップ2の1ピッチに相当する距離だけ右へプローブカードを移動した場合の、180個のプローブ群7におけるプローブ3、3、・・・と電極6が接触している180個の半導体チップ2、2、・・・の配置位置の説明図である。図7の斜線部に加えて、新たに記載されている右隣の区画の斜線部が、横移動後の180個のプローブ群7におけるプローブ3、3、・・・に電極6が接触している半導体チップ2、2、・・・の位置を示している。図8に示すように、図7に示す斜線部の右隣に位置する180個の半導体チップ2、2、・・・の電極6に180個のプローブ群7におけるプローブ3、3、・・・が接触するようになることから、図8に示す斜線部まで半導体チップ2の検査が進行することになる。
【0036】
同様に、該プローブカードを半導体チップ2の1ピッチに相当する距離だけ下(Y)方向へ縦移動して、同様に180個のプローブ群7におけるプローブ3、3、・・・に電極が接触している180個の半導体チップ2、2、・・・の検査を実行し、さらに半導体チップ2の1ピッチに相当する距離だけX(左)方向へ横移動して、同様に180個のプローブ群7におけるプローブ3、3、・・・に電極が接触している180個の半導体チップ2、2、・・・の検査を実行する。このように検査を実行することで、半導体ウエハ1に対するプローブカードのコンタクト回数が4回だけで、半導体ウエハ1上の720個すべての半導体チップ2、2、・・・について検査を完了することができる。
【0037】
また、プローブカードをX方向へ横移動またはY方向へ縦移動させる際に、半導体チップ2の1ピッチに相当する距離ずつ移動させることから、プローブカードに配置されている180個のプローブ群におけるプローブ3、3、・・・が180個の半導体チップ2、2、・・・と接触しない領域が発生することがなく、無駄な移動工程のない半導体チップの検査を実行することが可能となる。
【0038】
すなわち、本実施の形態では、1回目の右方向への横移動で、最初検査された180個の半導体チップ2、2、・・・が配置されている方形領域における区画の右隣の区画に配置されている他の180個の半導体チップ2、2、・・・につき検査することができ、2回目の下方向への縦移動で、方形領域における右下の区画の他の180個の半導体チップ2、2、・・・につき検査することができ、3回目の左方向への横移動で、方形領域における下隣の区画の残り180個の半導体チップ2、2、・・・につき検査することができる。
【0039】
また、プローブカードの移動方向については、上記順序に限定されるものではなく、例えば2回目に斜め左下方向へ斜めに平行移動して、方形領域における左下の区画の半導体チップ2、2、・・・につき検査し、3回目に右方向へ横移動して、方形領域における右下の区画の半導体チップ2、2、・・・につき検査する方法であってもよく、方形領域におけるすべての区画の半導体チップ2、2、・・・を検査できるように移動する方法であれば何でもよい。
【0040】
このように、プローブカードを半導体ウエハ1に4回コンタクトさせることにより、プローブカードにおける方形領域に対応する位置に配置されている4個の半導体チップ2すべてが検査の対象になる。したがって、プローブ群7が配置されている区画の方形領域における相対位置に基づいて、半導体チップ2、2、・・・の検査におけるプローブカードの移動手順が決定される。方形領域に対応する方形区画に配置されている4個の半導体チップ2、2、・・・が順次検査の対象になるように、すなわちプローブ群7におけるプローブ3、3、・・・と半導体チップ2、2、・・・の電極6とが接触できるように移動させる必要がある。
【0041】
一方、従来の長方形状を有するプローブカードを用いる半導体チップの検査方法では、192個の半導体チップ2、2、・・・を同時的に検査するために、例えば図9の太実線で囲まれている部分のように、Y方向にプローブ群7を配置する区画を12個、Y方向と直交するX方向にプローブ群7を配置する区画を16個、合計192個のプローブ群7を配置する区画を有する長方形状のプローブカードを用いる。
【0042】
この場合、同じ半導体ウエハ1に対して検査を実行すると、図9に示すように、半導体ウエハ1の周縁部ではプローブ群7におけるプローブ3、3、・・・が接触することができる半導体チップ2、2、・・・の電極が存在しない領域が多く生じる。したがって、検査漏れのないように図9の上方から順次プローブカードを平行移動させて検査した場合、該半導体ウエハ1上に形成されるすべての半導体チップ2、2、・・・の検査を完了するためには、半導体ウエハ1に対するプローブカードのコンタクト回数が最低6回は必要となる。
【0043】
このように、本実施の形態に係るプローブカードを用いた半導体チップの検査方法は、半導体ウエハ1上の半導体チップ2、2、・・・の個数にかかわらず、半導体ウエハ1へのコンタクト回数が4回ですべての半導体チップ2、2、・・・の検査を完了することができる。したがって、上述の例では、プローブカードの半導体ウエハ1へのコンタクト回数が、ほぼ同数のプローブ配置区画数を有する従来型のプローブカードを用いる半導体チップの検査方法より2回少なくなり、検査コストを軽減することが可能となる。斯かる検査コスト削減効果は、同時的に検査する半導体チップの数が増加するほど増大する。
【0044】
さらに、半導体ウエハ1と略同一の円形状を有する基板4に、被検査対象となる半導体ウエハ1における半導体チップ2の配置位置と一致させてプローブ群7が配置されているプローブカードを用いる場合と比較しても、検査コストの削減に寄与できる。すなわち、半導体ウエハ1と略同一の円形状を有する基板4に、被検査対象となる半導体ウエハ1における720個の半導体チップ2、2、・・・のすべての電極に720個のプローブ群7におけるプローブ3、3、・・・が接触できるようにプローブ群7が配置されているプローブカードを用いる場合は、半導体ウエハ1へのコンタクト回数が1回のみで720個すべての半導体チップ2、2、・・・の検査を完了することが可能である。しかし、プローブカードに配置されているプローブ群7の配置区画数は本実施の形態に係るプローブカードの4倍となることから、大幅に半導体チップ検査装置の電源チャンネルを追加する必要がある等、半導体チップの検査全体にかかるコストは却って増加する。したがって、本実施の形態に係るプローブカードを用いる半導体チップ検査方法の方が検査コストの軽減により寄与することができる。
【0045】
なお、プローブ群7が配置されている区画が、複数の方形領域において相対的に統一された位置であることから、複数の半導体チップ2、2、・・・の検査時に半導体ウエハ1に均一に圧力が加わり、プローブカードの基板4が半導体ウエハ1に対して傾斜することがなく、安定した検査精度を維持することが可能となる。
【0046】
本実施の形態においては、半導体チップ4個分に相当する方形領域における2行2列の4つの区画の1つの区画にプローブ群7を配置する場合について説明しているが、1行4列の4つの区画の1つの区画にプローブ群7を配置しても同様の効果が期待できる。
【0047】
また、半導体チップ4個分に相当する方形領域に限定されるものではなく、従来のプローブカードを用いた半導体チップの検査方法よりも半導体ウエハ1へのコンタクト回数が少なく、かつプローブカード自体が高価にならない範囲であればよい。例えば半導体チップ3個分に相当する方形領域における1行3列の3つの区画の1つの区画にプローブ群7を配置する場合、または半導体チップ2個分に相当する方形領域における1行2列の2つの区画の1つの区画にプローブ群7を配置する場合についても、同様の効果が期待できる。
【0048】
さらに、プローブカードの平行移動ピッチも半導体チップ1ピッチ分に限定されるものではない。例えば1行4列の半導体チップ4個分に相当する方形領域の左端2区画にプローブ群7を配置する場合、半導体チップ2ピッチ分ずつ平行移動させることで同様の効果が期待できる。
【0049】
【発明の効果】
以上のように本発明に係る半導体チップの検査方法によれば、半導体ウエハ上の半導体チップの個数にかかわらず、半導体ウエハに対するプローブカードのコンタクト回数が所定に回数だけで被検査対象である半導体ウエハ上のすべての半導体チップについて検査を完了することができ、同一のプローブ配置区画数を有する従来型のプローブカードと比較してコンタクト回数を減じることができ、全体として半導体チップの検査コストを削減することが可能となる。また、半導体ウエハに均一に圧力が加わるため、プローブカードの基板が半導体ウエハに対して傾斜することがなく、安定した検査精度を維持することが可能となる。さらに、半導体ウエハの周縁部におけるプローブが半導体チップに接触しない領域が発生せず、検査効率の向上を図ることができ、検査時間の短縮、それに伴う検査コストの軽減を図ることが可能となる。
【0050】
また、本発明に係る半導体チップの検査方法によれば、半導体ウエハ上の半導体チップの個数にかかわらず、半導体ウエハに対するプローブカードのコンタクト回数がm回だけで被検査対象である半導体ウエハ上のすべての半導体チップについて検査を完了することができ、同一のプローブ配置区画数を有する従来型のプローブカードと比較してコンタクト回数を減じることができ、全体として半導体チップの検査コストを削減することが可能となる。また、半導体ウエハに均一に圧力が加わるため、プローブカードの基板が半導体ウエハに対して傾斜することがなく、安定した検査精度を維持することが可能となる。さらに、半導体ウエハの周縁部におけるプローブが半導体チップに接触しない領域が発生せず、検査効率の向上を図ることができ、検査時間の短縮、それに伴う検査コストの軽減を図ることが可能となる。
【0051】
また、本発明に係る半導体チップの検査方法によれば、半導体ウエハに対するプローブカードのコンタクト回数が4回以内であることから、プローブカードの製造コストと検査コストとがバランスよく調和し、全体として検査コストの軽減を図ることが可能となる。
【0052】
また、本発明に係る半導体チップの検査方法によれば、半導体ウエハに対するプローブカードのコンタクト回数が4回であることから、プローブカードの製造コストと検査コストとがバランスよく調和し、全体として検査コストの軽減を図ることが可能となる。また、半導体ウエハに均一に圧力が加わるため、プローブカードの基板が半導体ウエハに対して傾斜することがなく、安定した検査精度を維持することが可能となる。
【0053】
また、本発明に係るプローブカードを用いて半導体チップの検査を行う場合、半導体ウエハ上の半導体チップの個数にかかわらず、半導体ウエハに対するプローブカードのコンタクト回数が所定の回数だけで被検査対象である半導体ウエハ上のすべての半導体チップについて検査を完了することができ、同一のプローブ配置区画数を有する従来型のプローブカードと比較してコンタクト回数を減じることができ、全体として半導体チップの検査コストを削減することが可能となる。また、半導体ウエハに均一に圧力が加わるため、プローブカードの基板が半導体ウエハに対して傾斜することがなく、安定した検査精度を維持することが可能となる。さらに、半導体ウエハの周縁部におけるプローブが半導体チップに接触しない領域が発生せず、検査効率の向上を図ることができ、検査時間の短縮、それに伴う検査コストの軽減を図ることが可能となる。
【0054】
また、本発明に係るプローブカードを用いて半導体チップの検査を行う場合、半導体ウエハに対するプローブカードのコンタクト回数が4回以内で済むことから、プローブカードの製造コストと検査コストとがバランスよく調和し、全体として検査コストの軽減を図ることが可能となる。
【0055】
また、本発明に係るプローブカードを用いて半導体チップの検査を行う場合、半導体ウエハに対するプローブカードのコンタクト回数が4回で済むことから、プローブカードの製造コストと検査コストとがバランスよく調和し、全体として検査コストの軽減を図ることが可能となる。また、半導体ウエハに均一に圧力が加わるため、プローブカードの基板が半導体ウエハに対して傾斜することがなく、安定した検査精度を維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は従来のプローブカードの底面図、(b)は従来のプローブカードの構成を示す縦断面図である。
【図2】従来のプローブカードのプローブの配置区画の説明図である。
【図3】本発明の実施の形態に係るプローブカードのプローブ群の配置レイアウトを示す図である。
【図4】本発明の実施の形態に係るプローブカードのプローブ群の配置区画の説明図である。
【図5】半導体ウエハにおける半導体チップの配置位置の部分断面図である。
【図6】本発明の実施の形態に係るプローブカードを用いた半導体チップの検査方法におけるプローブ群配置状態の模式図である。
【図7】本発明の実施の形態に係るプローブカードを用いた半導体チップの検査方法の説明図である。
【図8】本発明の実施の形態に係るプローブカードを用いた半導体チップの検査方法の説明図である。
【図9】従来のプローブカードを用いた半導体チップの検査方法の説明図である。
【符号の説明】
1 半導体ウエハ
2 半導体チップ
3 プローブ(接触子)
4 基板
5 配線
6 電極
7 プローブ群
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造工程における半導体ウエハ上の半導体チップの検査方法及び半導体チップの検査方法に用いるプローブカードに関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体装置の製造工程のうち、例えばシリコン製の半導体ウエハ上に形成された半導体チップの検査工程では、特許文献1または特許文献2に開示されているように、半導体チップの電極と半導体チップ検査装置(テスター)とをプローブカードによって電気的に接続し、半導体チップの電気的特性を検査する。
【0003】
図1(a)に、従来のプローブカードの底面図を示す。図1(a)に示すように、被検査対象である半導体チップの電極の位置に対応するように、複数のプローブ3、3、・・・からなるプローブ群が絶縁性を有する基板4に配置されている。
【0004】
図1(b)に、従来のプローブカードにおける縦断面図を示す。図1(b)に示すように、プローブ3に接続して基板4上に設けられた配線5の端部に、半導体チップ検査装置と接続する電極6が設けられている。プローブカード上の複数のプローブ3、3、・・・を半導体ウエハ1上に形成された複数の半導体チップ2の各端子(図示せず)に接触させることによって、半導体チップ2の検査を実行する。
【0005】
最近では、半導体チップの検査工数の減少、それに伴う製造コストの軽減を目的として、同時的に検査する半導体チップの数は増加傾向にあり、1つのプローブカードに設けられるプローブ群の数も増加しつつある。
【0006】
例えば、半導体チップ2を4個同時的に検査できるプローブカードにおけるプローブ3の配置例を図2に示す。図2は、斜線部で示される領域に、図1(a)に示すような複数個のプローブ3、3、・・・からなるプローブ群7がそれぞれ配置されることを模式的に示している。図2の例では、プローブカードにおけるプローブ群7を配置する面を、X方向に半導体チップ2個分、X方向と直交するY方向に半導体チップ2個分、合計4個分の区画に区分けしている。そして、4個の区画すべてに図1(a)に示すような複数個のプローブ3、3、・・・からなるプローブ群7を配置し、半導体ウエハ1上の4個の半導体チップ2の各電極にプローブ群7における複数個のプローブ3、3、・・・を接触させることで、半導体チップ2を4個同時的に検査する。
【0007】
【特許文献1】
特開昭58−50746号公報
【特許文献2】
特開2000−353728号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、同時的に検査できる半導体チップ2の数を増加するために1つのプローブカードに配置するプローブ群7の数を増加させる場合、プローブカードを半導体ウエハ1の半導体チップ2に対向させて、半導体チップ2の電極にプローブ3、3、・・・を接触させる回数(以下、コンタクト回数という)を減じることができることから検査効率が向上する。例えば半導体ウエハ1全体を検査することができる大きさを有する1つのプローブカードで検査する場合、半導体ウエハ1へのコンタクト回数は1回で済む。
【0009】
しかし、検査効率は向上するが、半導体チップ検査装置の電源チャンネルの追加が必要になる等、プローブカード自体のコスト増加だけでなく検査装置のコストも増加し、全体として検査コストの増加要因となる。斯かる検査効率と検査コストとのバランスを保つために、通常は複数のプローブ群が配置されている長方形状の基板を有するプローブカードを用い、該プローブカードを半導体ウエハ1と対向させ、複数個の半導体チップ2の電極に複数個のプローブ群7を接触させる作業を繰り返し行うことによって、半導体ウエハ1上のすべての半導体チップ2について検査を行っていた。
【0010】
しかし、一般に半導体ウエハ1は円形であり、長方形状のプローブカードを移動させて半導体チップ2の検査を行う場合、半導体ウエハ1の周縁部では、プローブ3が半導体チップ2の電極に接触しない領域が必ず発生する。該領域は、同時的に検査できる半導体チップ2が増加すればするほど、すなわち1つのプローブカードに配置されるプローブ群7の数が増加すればするほど多く発生することから、無駄な領域が多く生じ、検査効率が低下し、検査時間の増加、それに伴う検査コストの増大という問題を生じていた。
【0011】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、プローブカードのプローブ3が半導体チップ2の電極に接触しない領域が生じるのを防ぎ、検査コストを削減する半導体チップの検査方法及びそれに用いるプローブカードを提供することを目的とする。
【0012】
また本発明は、プローブカードの基板が半導体ウエハに対して安定した検査精度を維持することができるプローブカード及びプローブカードを用いた検査方法を提供することを目的とする。
【0013】
【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に係る半導体チップの検査方法は、半導体ウエハ上の半導体チップを検査する複数のプローブを被検査対象である1つの半導体チップの電極配置に対応させて配置したプローブ群を基板に複数配置したプローブカードを用い、同時的に複数の半導体チップを検査する検査方法において、前記基板のプローブ配置面に、被検査対象である複数の前記半導体チップの配置と対応するプローブ群配置領域が設けられ、前記プローブ群配置領域は、複数の方形領域からなり、前記方形領域は、被検査対象である前記半導体チップm(mは2以上の自然数)個分の区画を有し、複数の前記プローブ群が、複数の前記方形領域におけるm個分の区画のうちいずれかn(nは自然数、n<m)個分の区画に配置してあり、かつ前記方形領域での前記プローブ群が配置される区画の相対位置が、所定の方形領域での前記プローブ群が配置される区画の相対位置に対応する前記プローブカードを用い、前記プローブカードを前記半導体ウエハに対向させ、複数の前記半導体チップの電極と複数の前記プローブ群とを各接触させることにより、複数の前記半導体チップを同時的に検査し、前記プローブカードを、前記半導体チップn個分に相当する距離だけ平行移動させ、複数の前記半導体チップの電極と複数の前記プローブ群とを各接触させて、複数の前記半導体チップを同時的に検査することを特徴とする。
【0014】
本発明に係る半導体チップの検査方法では、半導体ウエハ上の半導体チップの個数にかかわらず、半導体ウエハに対するプローブカードのコンタクト回数が所定の回数だけで被検査対象である半導体ウエハ上のすべての半導体チップについて検査を完了することができ、同一のプローブ配置区画数を有する従来型のプローブカードと比較してコンタクト回数を減じることができ、全体として半導体チップの検査コストを削減することが可能となる。また、半導体ウエハに均一に圧力が加わるため、プローブカードの基板が半導体ウエハに対して傾斜することがなく、安定した検査精度を維持することが可能となる。さらに、半導体ウエハの周縁部におけるプローブが半導体チップに接触しない領域が発生せず、検査効率の向上を図ることができ、検査時間の短縮、それに伴う検査コストの軽減を図ることが可能となる。
【0015】
また、本発明に係る半導体チップの検査方法は、第1発明において、前記nが1であり、前記プローブカードを、前記半導体チップ1個分に相当する距離だけ平行移動させ、複数の前記半導体チップの電極と複数の前記プローブ群とを各接触させて、複数の前記半導体チップを同時的に検査することを特徴とする。
【0016】
本発明に係る半導体チップの検査方法では、半導体ウエハ上の半導体チップの個数にかかわらず、半導体ウエハに対するプローブカードのコンタクト回数がm回だけで被検査対象である半導体ウエハ上のすべての半導体チップについて検査を完了することができ、同一のプローブ配置区画数を有する従来型のプローブカードと比較してコンタクト回数を減じることができ、全体として半導体チップの検査コストを削減することが可能となる。また、半導体ウエハに均一に圧力が加わるため、プローブカードの基板が半導体ウエハに対して傾斜することがなく、安定した検査精度を維持することが可能となる。さらに、半導体ウエハの周縁部におけるプローブが半導体チップに接触しない領域が発生せず、検査効率の向上を図ることができ、検査時間の短縮、それに伴う検査コストの軽減を図ることが可能となる。
【0017】
また、本発明に係る半導体チップの検査方法は、第1発明及び第2発明において、前記mが2、3、4のいずれかであることを特徴とする。
【0018】
本発明に係る半導体チップの検査方法では、半導体ウエハに対するプローブカードのコンタクト回数が4回以内であることから、プローブカードの製造コストと検査コストとがバランスよく調和し、全体として検査コストの軽減を図ることが可能となる。
【0019】
また、本発明に係る半導体チップの検査方法は、第1発明または第2発明において、前記mが4であり、前記方形領域は、一方向に被検査対象である前記半導体チップ2個分、前記一方向と交叉する他方向に前記半導体チップ2個分の面積に相当する4つの区画を有し、複数の前記プローブ群が、複数の前記方形領域における4つの区画のうちいずれか1つの区画に配置してあり、かつ前記方形領域での前記プローブ群が配置される区画の相対位置が、所定の方形領域での前記プローブ群が配置される区画の相対位置に対応することを特徴とする。
【0020】
本発明に係る半導体チップの検査方法では、半導体ウエハに対するプローブカードのコンタクト回数が4回であることから、プローブカードの製造コストと検査コストとがバランスよく調和し、全体として検査コストの軽減を図ることが可能となる。また、半導体ウエハに均一に圧力が加わるため、プローブカードの基板が半導体ウエハに対して傾斜することがなく、安定した検査精度を維持することが可能となる。
【0021】
また、本発明に係るプローブカードは、基板のプローブ配置面に、被検査対象である半導体チップの配置と対応するプローブ群配置領域を設け、前記プローブ群配置領域は、複数の方形領域からなり、前記方形領域は、前記プローブ群をm個配置することができる区画を有し、前記プローブ群を、複数の前記方形領域におけるm(mは2以上の自然数)個の区画のうちk(kは自然数、k<m)個の区画には配置せず、かつ前記方形領域での前記プローブ群を配置しない区画の相対位置が、所定の方形領域での前記プローブ群を配置しない区画の相対位置に対応することを特徴とする。
【0022】
本発明に係るプローブカードを用いて半導体チップの検査を行うことにより、半導体ウエハ上の半導体チップの個数にかかわらず、半導体ウエハに対するプローブカードのコンタクト回数が所定の回数だけで被検査対象である半導体ウエハ上のすべての半導体チップについて検査を完了することができ、同一のプローブ配置区画数を有する従来型のプローブカードと比較してコンタクト回数を減じることができ、全体として半導体チップの検査コストを削減することが可能となる。また、半導体ウエハに均一に圧力が加わるため、プローブカードの基板が半導体ウエハに対して傾斜することがなく、安定した検査精度を維持することが可能となる。さらに、半導体ウエハの周縁部におけるプローブが半導体チップに接触しない領域が発生せず、検査効率の向上を図ることができ、検査時間の短縮、それに伴う検査コストの軽減を図ることが可能となる。
【0023】
また、本発明に係るプローブカードは、第5発明において、前記mが2、3、4のいずれかであることを特徴とする。
【0024】
本発明に係るプローブカードを用いて半導体チップの検査を行うと、半導体ウエハに対するプローブカードのコンタクト回数が4回以内で済むことから、プローブカードの製造コストと検査コストとがバランスよく調和し、全体として検査コストの軽減を図ることが可能となる。
【0025】
また、本発明に係るプローブカードは、第5発明において、前記mが4であり、前記方形領域は、一方向に前記プローブ群を2個配置することができ、前記一方向と交叉する他方向に前記プローブ群を2個配置することができる4つの区画を有し、前記プローブ群を、複数の前記方形領域における4つの区画のうちいずれか3つの区画には配置せず、かつ前記方形領域で前記プローブ群を配置しない区画の相対位置が、所定の方形領域で前記プローブ群を配置しない区画の相対位置に対応することを特徴とする。
【0026】
本発明に係るプローブカードを用いて半導体チップの検査を行うことにより、半導体ウエハに対するプローブカードのコンタクト回数が4回で済むことから、プローブカードの製造コストと検査コストとがバランスよく調和し、全体として検査コストの軽減を図ることが可能となる。また、半導体ウエハに均一に圧力が加わるため、プローブカードの基板が半導体ウエハに対して傾斜することがなく、安定した検査精度を維持することが可能となる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。本発明の実施の形態に係るプローブカードのプローブ群配置のレイアウト構成例を図3に示す。本実施の形態では、方形領域が含む区画数mが4であり、プローブ群配置区画数nが1である場合について説明する。図3に示すように、本発明の実施の形態に係るプローブカードは、絶縁性を有する円形の基板4に、被検査対象である半導体チップ2の電極配置に対応した複数のプローブ3、3、・・・からなるプローブ群7を複数個配置している。基板4の大きさは略半導体ウエハと同じであり、被検査対象である半導体チップ2が配置されている位置と対応する位置にプローブ群7を配置している。
【0028】
図3における斜線部で示される領域は、複数個のプローブ3、3、・・・からなるプローブ群7が配置されることを模式的に示している。太実線で囲まれた部分は、プローブ群7が配置される領域における、X方向に半導体チップ2個分、X方向と直交するY方向に半導体チップ2個分の面積に相当する区画を有する方形領域を示しており、半導体チップ2の配置レイアウトと一致する領域がプローブ群7が配置される領域となる。
【0029】
図4は、該方形領域の説明図である。図4に示すように、方形領域の4つの区画に被検査対象である半導体チップ2の1チップ分の電極位置に対応したプローブ3、3、・・・からなるプローブ群7を配置している。そして、該方形領域における4個の区画のうち、相対位置が右上に位置する区画にのみプローブ群7を配置し、他の区画には配置していない。
【0030】
図5に本発明の実施の形態に係るプローブカードの図3のV−Vにおける部分断面図を示す。図5に示すように、プローブ3に接続して基板4上に設けられた配線5の端部に、半導体チップ検査装置と接続する電極6が設けられている。プローブカード上の半導体チップ2の1チップ分の電極位置に対応する複数のプローブ3、3、・・・からなる複数のプローブ群を、半導体ウエハ1上に形成された複数の半導体チップ2の各端子(図示せず)に接触させることによって、複数の半導体チップ2の検査を同時的に実行する。
【0031】
以下、半導体チップ2が720個形成されている半導体ウエハ1を例に挙げて、半導体チップ2を180個同時的に検査する本実施の形態に係るプローブカードを用いる半導体チップ検査方法について説明する。図6に半導体チップ2が720個形成されている半導体ウエハ1の模式図を示す。図6に示す各方形区画に、1個ずつ半導体チップ2が配置されている。半導体ウエハ1は、半導体ウエハ1の結晶軸を示すように、図6における下端部が切り取られたような形状を有し、半導体チップ2は、X方向に最大16個、Y方向に最大14個、円形の半導体ウエハ1上に配置される。
【0032】
図3の斜線部に示す位置にプローブ群7が配置されているプローブカードを用いた半導体チップ2の検査は以下の手順で行う。まず、該プローブカードと半導体ウエハ1とを対向させ、半導体チップ2の総数720個の4分の1に相当する180個のプローブ群7における各半導体チップ2の電極位置に対応して配置されているプローブ3、3、・・・を180個の半導体チップ2、2、・・・の電極と接触させ、180個のプローブ群7における各プローブ3、3、・・・と電極が接触する180個の半導体チップ2、2、・・・について同時的に検査を実行する。図7は、図3に示す本実施の形態に係るプローブカードを半導体ウエハ1に対向させた場合の、180個のプローブ群7におけるプローブ3、3、・・・に電極が接触する180個の半導体チップ2、2、・・・の位置を模式的に示す図である。
【0033】
図7の斜線部は、180個のプローブ群7におけるプローブ3、3、・・・と電極とが接触している180個の半導体チップ2、2、・・・の位置を示している。図7に示すように、本実施の形態に係るプローブカードを被測定対象である半導体ウエハ1に対向させると、半導体チップ4個につき1個の割合で、プローブ群7におけるプローブ3、3、・・・と電極とが接触する。
【0034】
すなわち、プローブカードにおけるX方向に半導体チップ2個分、X方向と直交するY方向に半導体チップ2個分の面積に相当する方形領域に対応する4個の半導体チップ2が配置されている方形区画では、相対位置が左上である半導体チップ2の電極のみがプローブ群7におけるプローブ3、3、・・・と接触することができ、同時的に検査されるのは斜線部で示されている180個の半導体チップ2、2、・・・のみとなる。
【0035】
次に、該プローブカードを半導体チップ2の1ピッチに相当する距離だけX方向へ横移動する。図8は、半導体チップ2の1ピッチに相当する距離だけ右へプローブカードを移動した場合の、180個のプローブ群7におけるプローブ3、3、・・・と電極6が接触している180個の半導体チップ2、2、・・・の配置位置の説明図である。図7の斜線部に加えて、新たに記載されている右隣の区画の斜線部が、横移動後の180個のプローブ群7におけるプローブ3、3、・・・に電極6が接触している半導体チップ2、2、・・・の位置を示している。図8に示すように、図7に示す斜線部の右隣に位置する180個の半導体チップ2、2、・・・の電極6に180個のプローブ群7におけるプローブ3、3、・・・が接触するようになることから、図8に示す斜線部まで半導体チップ2の検査が進行することになる。
【0036】
同様に、該プローブカードを半導体チップ2の1ピッチに相当する距離だけ下(Y)方向へ縦移動して、同様に180個のプローブ群7におけるプローブ3、3、・・・に電極が接触している180個の半導体チップ2、2、・・・の検査を実行し、さらに半導体チップ2の1ピッチに相当する距離だけX(左)方向へ横移動して、同様に180個のプローブ群7におけるプローブ3、3、・・・に電極が接触している180個の半導体チップ2、2、・・・の検査を実行する。このように検査を実行することで、半導体ウエハ1に対するプローブカードのコンタクト回数が4回だけで、半導体ウエハ1上の720個すべての半導体チップ2、2、・・・について検査を完了することができる。
【0037】
また、プローブカードをX方向へ横移動またはY方向へ縦移動させる際に、半導体チップ2の1ピッチに相当する距離ずつ移動させることから、プローブカードに配置されている180個のプローブ群におけるプローブ3、3、・・・が180個の半導体チップ2、2、・・・と接触しない領域が発生することがなく、無駄な移動工程のない半導体チップの検査を実行することが可能となる。
【0038】
すなわち、本実施の形態では、1回目の右方向への横移動で、最初検査された180個の半導体チップ2、2、・・・が配置されている方形領域における区画の右隣の区画に配置されている他の180個の半導体チップ2、2、・・・につき検査することができ、2回目の下方向への縦移動で、方形領域における右下の区画の他の180個の半導体チップ2、2、・・・につき検査することができ、3回目の左方向への横移動で、方形領域における下隣の区画の残り180個の半導体チップ2、2、・・・につき検査することができる。
【0039】
また、プローブカードの移動方向については、上記順序に限定されるものではなく、例えば2回目に斜め左下方向へ斜めに平行移動して、方形領域における左下の区画の半導体チップ2、2、・・・につき検査し、3回目に右方向へ横移動して、方形領域における右下の区画の半導体チップ2、2、・・・につき検査する方法であってもよく、方形領域におけるすべての区画の半導体チップ2、2、・・・を検査できるように移動する方法であれば何でもよい。
【0040】
このように、プローブカードを半導体ウエハ1に4回コンタクトさせることにより、プローブカードにおける方形領域に対応する位置に配置されている4個の半導体チップ2すべてが検査の対象になる。したがって、プローブ群7が配置されている区画の方形領域における相対位置に基づいて、半導体チップ2、2、・・・の検査におけるプローブカードの移動手順が決定される。方形領域に対応する方形区画に配置されている4個の半導体チップ2、2、・・・が順次検査の対象になるように、すなわちプローブ群7におけるプローブ3、3、・・・と半導体チップ2、2、・・・の電極6とが接触できるように移動させる必要がある。
【0041】
一方、従来の長方形状を有するプローブカードを用いる半導体チップの検査方法では、192個の半導体チップ2、2、・・・を同時的に検査するために、例えば図9の太実線で囲まれている部分のように、Y方向にプローブ群7を配置する区画を12個、Y方向と直交するX方向にプローブ群7を配置する区画を16個、合計192個のプローブ群7を配置する区画を有する長方形状のプローブカードを用いる。
【0042】
この場合、同じ半導体ウエハ1に対して検査を実行すると、図9に示すように、半導体ウエハ1の周縁部ではプローブ群7におけるプローブ3、3、・・・が接触することができる半導体チップ2、2、・・・の電極が存在しない領域が多く生じる。したがって、検査漏れのないように図9の上方から順次プローブカードを平行移動させて検査した場合、該半導体ウエハ1上に形成されるすべての半導体チップ2、2、・・・の検査を完了するためには、半導体ウエハ1に対するプローブカードのコンタクト回数が最低6回は必要となる。
【0043】
このように、本実施の形態に係るプローブカードを用いた半導体チップの検査方法は、半導体ウエハ1上の半導体チップ2、2、・・・の個数にかかわらず、半導体ウエハ1へのコンタクト回数が4回ですべての半導体チップ2、2、・・・の検査を完了することができる。したがって、上述の例では、プローブカードの半導体ウエハ1へのコンタクト回数が、ほぼ同数のプローブ配置区画数を有する従来型のプローブカードを用いる半導体チップの検査方法より2回少なくなり、検査コストを軽減することが可能となる。斯かる検査コスト削減効果は、同時的に検査する半導体チップの数が増加するほど増大する。
【0044】
さらに、半導体ウエハ1と略同一の円形状を有する基板4に、被検査対象となる半導体ウエハ1における半導体チップ2の配置位置と一致させてプローブ群7が配置されているプローブカードを用いる場合と比較しても、検査コストの削減に寄与できる。すなわち、半導体ウエハ1と略同一の円形状を有する基板4に、被検査対象となる半導体ウエハ1における720個の半導体チップ2、2、・・・のすべての電極に720個のプローブ群7におけるプローブ3、3、・・・が接触できるようにプローブ群7が配置されているプローブカードを用いる場合は、半導体ウエハ1へのコンタクト回数が1回のみで720個すべての半導体チップ2、2、・・・の検査を完了することが可能である。しかし、プローブカードに配置されているプローブ群7の配置区画数は本実施の形態に係るプローブカードの4倍となることから、大幅に半導体チップ検査装置の電源チャンネルを追加する必要がある等、半導体チップの検査全体にかかるコストは却って増加する。したがって、本実施の形態に係るプローブカードを用いる半導体チップ検査方法の方が検査コストの軽減により寄与することができる。
【0045】
なお、プローブ群7が配置されている区画が、複数の方形領域において相対的に統一された位置であることから、複数の半導体チップ2、2、・・・の検査時に半導体ウエハ1に均一に圧力が加わり、プローブカードの基板4が半導体ウエハ1に対して傾斜することがなく、安定した検査精度を維持することが可能となる。
【0046】
本実施の形態においては、半導体チップ4個分に相当する方形領域における2行2列の4つの区画の1つの区画にプローブ群7を配置する場合について説明しているが、1行4列の4つの区画の1つの区画にプローブ群7を配置しても同様の効果が期待できる。
【0047】
また、半導体チップ4個分に相当する方形領域に限定されるものではなく、従来のプローブカードを用いた半導体チップの検査方法よりも半導体ウエハ1へのコンタクト回数が少なく、かつプローブカード自体が高価にならない範囲であればよい。例えば半導体チップ3個分に相当する方形領域における1行3列の3つの区画の1つの区画にプローブ群7を配置する場合、または半導体チップ2個分に相当する方形領域における1行2列の2つの区画の1つの区画にプローブ群7を配置する場合についても、同様の効果が期待できる。
【0048】
さらに、プローブカードの平行移動ピッチも半導体チップ1ピッチ分に限定されるものではない。例えば1行4列の半導体チップ4個分に相当する方形領域の左端2区画にプローブ群7を配置する場合、半導体チップ2ピッチ分ずつ平行移動させることで同様の効果が期待できる。
【0049】
【発明の効果】
以上のように本発明に係る半導体チップの検査方法によれば、半導体ウエハ上の半導体チップの個数にかかわらず、半導体ウエハに対するプローブカードのコンタクト回数が所定に回数だけで被検査対象である半導体ウエハ上のすべての半導体チップについて検査を完了することができ、同一のプローブ配置区画数を有する従来型のプローブカードと比較してコンタクト回数を減じることができ、全体として半導体チップの検査コストを削減することが可能となる。また、半導体ウエハに均一に圧力が加わるため、プローブカードの基板が半導体ウエハに対して傾斜することがなく、安定した検査精度を維持することが可能となる。さらに、半導体ウエハの周縁部におけるプローブが半導体チップに接触しない領域が発生せず、検査効率の向上を図ることができ、検査時間の短縮、それに伴う検査コストの軽減を図ることが可能となる。
【0050】
また、本発明に係る半導体チップの検査方法によれば、半導体ウエハ上の半導体チップの個数にかかわらず、半導体ウエハに対するプローブカードのコンタクト回数がm回だけで被検査対象である半導体ウエハ上のすべての半導体チップについて検査を完了することができ、同一のプローブ配置区画数を有する従来型のプローブカードと比較してコンタクト回数を減じることができ、全体として半導体チップの検査コストを削減することが可能となる。また、半導体ウエハに均一に圧力が加わるため、プローブカードの基板が半導体ウエハに対して傾斜することがなく、安定した検査精度を維持することが可能となる。さらに、半導体ウエハの周縁部におけるプローブが半導体チップに接触しない領域が発生せず、検査効率の向上を図ることができ、検査時間の短縮、それに伴う検査コストの軽減を図ることが可能となる。
【0051】
また、本発明に係る半導体チップの検査方法によれば、半導体ウエハに対するプローブカードのコンタクト回数が4回以内であることから、プローブカードの製造コストと検査コストとがバランスよく調和し、全体として検査コストの軽減を図ることが可能となる。
【0052】
また、本発明に係る半導体チップの検査方法によれば、半導体ウエハに対するプローブカードのコンタクト回数が4回であることから、プローブカードの製造コストと検査コストとがバランスよく調和し、全体として検査コストの軽減を図ることが可能となる。また、半導体ウエハに均一に圧力が加わるため、プローブカードの基板が半導体ウエハに対して傾斜することがなく、安定した検査精度を維持することが可能となる。
【0053】
また、本発明に係るプローブカードを用いて半導体チップの検査を行う場合、半導体ウエハ上の半導体チップの個数にかかわらず、半導体ウエハに対するプローブカードのコンタクト回数が所定の回数だけで被検査対象である半導体ウエハ上のすべての半導体チップについて検査を完了することができ、同一のプローブ配置区画数を有する従来型のプローブカードと比較してコンタクト回数を減じることができ、全体として半導体チップの検査コストを削減することが可能となる。また、半導体ウエハに均一に圧力が加わるため、プローブカードの基板が半導体ウエハに対して傾斜することがなく、安定した検査精度を維持することが可能となる。さらに、半導体ウエハの周縁部におけるプローブが半導体チップに接触しない領域が発生せず、検査効率の向上を図ることができ、検査時間の短縮、それに伴う検査コストの軽減を図ることが可能となる。
【0054】
また、本発明に係るプローブカードを用いて半導体チップの検査を行う場合、半導体ウエハに対するプローブカードのコンタクト回数が4回以内で済むことから、プローブカードの製造コストと検査コストとがバランスよく調和し、全体として検査コストの軽減を図ることが可能となる。
【0055】
また、本発明に係るプローブカードを用いて半導体チップの検査を行う場合、半導体ウエハに対するプローブカードのコンタクト回数が4回で済むことから、プローブカードの製造コストと検査コストとがバランスよく調和し、全体として検査コストの軽減を図ることが可能となる。また、半導体ウエハに均一に圧力が加わるため、プローブカードの基板が半導体ウエハに対して傾斜することがなく、安定した検査精度を維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は従来のプローブカードの底面図、(b)は従来のプローブカードの構成を示す縦断面図である。
【図2】従来のプローブカードのプローブの配置区画の説明図である。
【図3】本発明の実施の形態に係るプローブカードのプローブ群の配置レイアウトを示す図である。
【図4】本発明の実施の形態に係るプローブカードのプローブ群の配置区画の説明図である。
【図5】半導体ウエハにおける半導体チップの配置位置の部分断面図である。
【図6】本発明の実施の形態に係るプローブカードを用いた半導体チップの検査方法におけるプローブ群配置状態の模式図である。
【図7】本発明の実施の形態に係るプローブカードを用いた半導体チップの検査方法の説明図である。
【図8】本発明の実施の形態に係るプローブカードを用いた半導体チップの検査方法の説明図である。
【図9】従来のプローブカードを用いた半導体チップの検査方法の説明図である。
【符号の説明】
1 半導体ウエハ
2 半導体チップ
3 プローブ(接触子)
4 基板
5 配線
6 電極
7 プローブ群
Claims (7)
- 半導体ウエハ上の半導体チップを検査する複数のプローブを被検査対象である1つの半導体チップの電極配置に対応させて配置したプローブ群を基板に複数配置したプローブカードを用い、同時的に複数の半導体チップを検査する検査方法において、
前記基板のプローブ配置面に、被検査対象である複数の前記半導体チップの配置と対応するプローブ群配置領域が設けられ、
前記プローブ群配置領域は、複数の方形領域からなり、
前記方形領域は、被検査対象である前記半導体チップm(mは2以上の自然数)個分の区画を有し、
複数の前記プローブ群が、複数の前記方形領域におけるm個分の区画のうちいずれかn(nは自然数、n<m)個分の区画に配置してあり、かつ前記方形領域での前記プローブ群が配置される区画の相対位置が、所定の方形領域での前記プローブ群が配置される区画の相対位置に対応する前記プローブカードを用い、
前記プローブカードを前記半導体ウエハに対向させ、複数の前記半導体チップの電極と複数の前記プローブ群とを各接触させることにより、複数の前記半導体チップを同時的に検査し、
前記プローブカードを、前記半導体チップn個分に相当する距離だけ平行移動させ、複数の前記半導体チップの電極と複数の前記プローブ群とを各接触させて、複数の前記半導体チップを同時的に検査することを特徴とする半導体チップの検査方法。 - 前記nが1であり、
前記プローブカードを、前記半導体チップ1個分に相当する距離だけ平行移動させ、複数の前記半導体チップの電極と複数の前記プローブ群とを各接触させて、複数の前記半導体チップを同時的に検査することを特徴とする請求項1に記載の半導体チップの検査方法。 - 前記mが2、3、4のいずれかであることを特徴とする請求項1または2記載の半導体チップの検査方法。
- 前記mが4であり、
前記方形領域は、一方向に被検査対象である前記半導体チップ2個分、前記一方向と交叉する他方向に前記半導体チップ2個分の面積に相当する4つの区画を有し、
複数の前記プローブ群が、複数の前記方形領域における4つの区画のうちいずれか1つの区画に配置してあり、かつ前記方形領域での前記プローブ群が配置される区画の相対位置が、所定の方形領域での前記プローブ群が配置される区画の相対位置に対応することを特徴とする請求項1または2記載の半導体チップの検査方法。 - 基板のプローブ配置面に、被検査対象である半導体チップの配置と対応するプローブ群配置領域を設け、
前記プローブ群配置領域は、複数の方形領域からなり、
前記方形領域は、前記プローブ群をm個配置することができる区画を有し、
前記プローブ群を、複数の前記方形領域におけるm(mは2以上の自然数)個の区画のうちk(kは自然数、k<m)個の区画には配置せず、かつ前記方形領域での前記プローブ群を配置しない区画の相対位置が、所定の方形領域での前記プローブ群を配置しない区画の相対位置に対応することを特徴とするプローブカード。 - 前記mが2、3、4のいずれかであることを特徴とする請求項5記載のプローブカード。
- 前記mが4であり、
前記方形領域は、一方向に前記プローブ群を2個配置することができ、前記一方向と交叉する他方向に前記プローブ群を2個配置することができる4つの区画を有し、
前記プローブ群を、複数の前記方形領域における4つの区画のうちいずれか3つの区画には配置せず、かつ前記方形領域で前記プローブ群を配置しない区画の相対位置が、所定の方形領域で前記プローブ群を配置しない区画の相対位置に対応することを特徴とする請求項5記載のプローブカード。
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JP2007227444A (ja) * | 2006-02-21 | 2007-09-06 | Ricoh Co Ltd | Icテスト方法、プローブカード、検査プローバー、及びicテスト装置 |
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2003
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