JP2005243939A - 探針プローブカード及びそれを用いたウエハ検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＣＩＳのような固体撮像素子の光学特性の検査で複数チップのウエハ上同時検査を可能にする。
【解決手段】 探針プローブカード１は、カード基板（回路基材）２に設けた開口部Ａ３、開口部Ｂ４、開口部Ｃ５と、それぞれの開口部Ａ３の一辺側（開口の長辺側）に設けた探針群６乃至１１を備えている。上記開口部Ａ３、開口部Ｂ４および開口部Ｃ５のところで同時に光学特性検査される固体撮像素子チップＡ１２、固体撮像素子チップＢ１３および固体撮像素子チップＣ１４は、チップ中心の長手方向の縁端部から縁端部まで延在する受光部１５，１６，１７が設けられ、各チップの長辺側に沿いチップパッド（検査パッド）群１８乃至２３が設けられている。ここで、探針群６，７、探針群８，９および探針群１０，１１が受光部１５，１６，１７上を横切らないようにしてある。
【選択図】 図１

Description

この発明は、探針プローブカード及びそれを用いたウエハ検査方法に係り、詳しくは、半導体ウエハ上の複数の固体撮像素子チップに対する光学特性検査を同時に行うための探針プローブカードとそれを用いたウエハ検査方法に関する。

近年、例えばスキャナー、コピー機あるいはデジタル機器の需要増大に伴い、これらの機器に使用されるリニアイメージセンサーのような固体撮像素子に対する需要が急増してきている。そして、この需要に対応するために、この半導体製品の製造効率を向上させてその生産量の増加とその製造コストの低減を図ることが急務になっている。イメージセンサーのような固体撮像素子製品の製造では、ウエハ上に形成した固体撮像素子チップの光学特性を高価な検査装置を用いて正確に検査しなければならないが、ここで固体撮像素子チップの上記検査に要する時間短縮を図ることは、固体撮像素子製品の製造効率を向上させる上で非常に有効な対応手段の１つになる。現在、この検査時間を短縮するために複数の固体撮像素子チップを並列処理して検査する手法が種々に提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

図６は、従来の技術におけるウエハ状態の固体撮像素子チップを２チップ同時に並列処理しウエハ検査するための探針プローブカードの平面図である。図６に示すように、探針プローブカード１０１は、斜線を施したカード基板１０２の中心領域に形成された開口部１０３と、開口部１０３の一辺側（開口の長辺側）に設けた探針群１０４，１０５および対向辺側に設けた探針群１０６，１０７と、を備えている。ここで、探針群１０４，１０５および１０６，１０７の針先はほぼ同一平面に位置するようにカード基板１０２に取り付けられ、図示しないが、カード基板１０２の裏面側に配設した配線にそれぞれ接続されている。そして、２チップ同時検査する細長い固体撮像素子チップ１０８と固体撮像素子チップ１０９では、それぞれその中心部にイメージセンサーの受光部１１０，１１１が設けられ、その縁端部にチップパッド群１１２，１１３および１１４，１１５がそれぞれ設けてある。

２チップ同時検査では、探針プローブカード１０１の探針群１０４，１０５を固体撮像素子チップ１０８のチップパッド群１１２，１１３に接触させ、探針群１０６，１０７を固体撮像素子チップ１０９のチップパッド群１１４，１１５に接触させ、カード基板１０２の上方から開口部１０３を通して受光部１１０，１１１に検査光を照射させる。そして、検査装置（不図示）から上記探針群１０４，１０５および１０６，１０７を通して制御信号をそれぞれ固体撮像素子チップ１０８，１０９に与えて固体撮像素子チップ１０８，１０９を並列動作させ、それらの光学特性を同時に検査して良品／不良品の判定を行う。

ここで、固体撮像素子チップ１０８，１０９は、入射された検査光の強弱に比例した電子を生成する横１列あるいは２列に並んだフォトダイオードを有する受光部１１０，１１１、フォトダイオードが生成した電子を転送する電荷転送部、転送した電荷をアナログ信号に変換する電荷検知部、電荷検知部で変換されたアナログ信号を増幅して出力するアンプ増幅回路部（不図示）を備えている。
特開２０００−２１６２０４号公報（段落「００１２」、図２）

しかしながら、図７に示すようなＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）のようにチップの長手方向の縁端部から縁端部まで受光部が設けられる固体撮像素子の場合には、従来の技術による２チップ同時検査において上記受光部に検査光を均一に照射することが困難になり、固体撮像素子の正確な光学特性の検査ができなくなるという問題が生じていた。これについて図７を参照して説明する。図７に示すように、探針プローブカード２０１の基本構造は、図６で説明したのと同様にカード基板２０２の中心領域に形成された開口部２０３、開口部２０３の長辺側に設けた探針群２０４，２０５および対向辺側に設けた探針群２０６，２０７と、を備えている。そして、ＣＩＳの細長い固体撮像素子チップ２０８と固体撮像素子チップ２０９では、それぞれそのチップ中心において長手方向の縁端部から縁端部まで延在する受光部２１０，２１１が設けられ、チップの長辺側に沿ってチップパッド群２１２，２１３および２１４，２１５がそれぞれ設けられている。

この場合の２チップ同時検査で、探針プローブカード２０１の探針群２０４，２０５が固体撮像素子チップ２０８のチップパッド群２１２，２１３に接触すると、上記受光部２０８がチップの長手方向の縁端部まで形成しているために、探針群２０４，２０５が図７に示すように受光部２０８上を横切るようになる。このために、カード基板２０２の上方から開口部２０３を通して受光部２１０，２１１に検査光を照射させても、探針群２０４，２０５の陰影が受光部２１０に投影され均一な検査光の照射ができなくなり、固体撮像素子チップ２０８の正確な光学特性を計測することができなくなる。この場合、固体撮像素子チップ２０９では、図７に示しているように探針群２０６，２０７が固体撮像素子チップ２０８の受光部２１１上を横切ることはなく正常な検査がなされる。

そこで、上記探針群２０４，２０５が受光部２０８上を横切ることのない様に、矩形状である開口部２０３の短辺側に探針群２０４，２０５を配置することも考えられる。しかし、この細長い固体撮像素子チップの短辺寸法は通常数百μｍと短いために、探針をチップパッドに接触させた時に探針間での接触が生じ易くなり、探針プローブカードの製造あるいは探針プローブカードのメンテナンスが困難になる。そして、このために固体撮像素子チップの外部端子数すなわちチップパッド数を増加させることが難しくなる。

また、固体撮像素子チップ２０８のチップパッド群２１２，２１３のチップ内での配列位置を変え、受光部２１０を挟んで対向する長辺側に沿ってチップパッド群２１２，２１３形成することで、上記探針群２０４，２０５が受光部２０８上を横切ることのない様にすることも考えられる。しかし、この場合には固体撮像素子チップ２０８と固体撮像素子チップ２０９とでチップパッド配置が異なり、固体撮像素子の製品仕様、特にそのピン配置仕様が煩雑になり現実的な解決策にならない。

この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、ＣＩＳのような固体撮像素子の複数チップのウエハ上同時検査を可能にする探針プローブカード及びそれを用いたウエハ検査方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、矩形状でその一辺に対し直交する方向に細長くウエハ状態にある固体撮像素子チップの電気特性あるいは光学特性を複数チップ同時に検査する探針プローブカードであって、回路基材の平面上において、前記固体撮像素子チップの前記一辺方向の寸法の整数倍になる離間距離で前記一辺に対応する方向に互いに等間隔に隔てて設けられた複数の開口部と、前記開口部のそれぞれの周縁部に取り付けられた探針群とを備え、前記ウエハに対向して配置した前記回路基材を前記ウエハ表面に接近させることによって、前記複数の開口部に取り付けられた探針それぞれの先端部が前記対向するウエハ表面の複数の固体撮像素子チップの検査パッドに接触するようにしたことを特徴としている。

請求項２記載の発明は、矩形状でその一辺に対し直交する方向に細長くウエハ状態にある固体撮像素子チップの光学特性を複数チップ同時に検査する探針プローブカードであって、回路基材の平面上において、前記固体撮像素子チップの前記一辺方向の寸法の整数倍になる離間距離で前記一辺に対応する方向に互いに等間隔に隔てて設けられた複数の開口部と、前記開口部のそれぞれの周縁部に取り付けられた探針群とを備え、前記ウエハ表面に対向して配置した前記回路基材を接近させて、前記複数の開口部に取り付けられた探針それぞれの先端部と前記対向するウエハ表面の複数の固体撮像素子チップの検査パッドとを接触させるとき、前記探針が前記固体撮像素子の受光部の上部を横切らないようにしたことを特徴としている。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の探針プローブカードに係り、前記複数チップの光学特性検査において前記複数の開口部上より検査光を照射するとき、前記固体撮像素子チップの各々の上へ投影された前記探針群の各々の影が前記固体撮像素子チップに設けられた受光部に投影されないようにしたことを特徴としている。

請求項４記載の発明は、請求項１，２又は３記載の探針プローブカードに係り、前記複数チップの光学特性検査において前記複数の開口部上より検査光を照射するとき、前記検査光が前記複数の開口部を通りそれぞれ対応するウエハ上の固体撮像素子チップの受光部を均一に照射するようにしたことを特徴としている。

請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか一に記載の探針プローブカードに係り、前記回路基材の平面上において、前記開口部の周縁部のうち前記固体撮像素子チップの一辺に対応する方向に直交する周縁辺のみに前記探針群が取り付けられていることを特徴としている。

請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか一に記載の探針プローブカードに係り、前記検査のための電気信号を前記複数の開口部の探針群と検査装置との間で授受する配線構造と、前記信号授受のスイッチ制御部とを前記回路基材に備えていることを特徴としている。

請求項７記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか一に記載の探針プローブカードを用いたウエハ検査方法に係り、前記複数の固体撮像素子チップの電気特性あるいは光学特性の同時検査をウエハ上において前記一辺方向に順次に行うことを特徴としている。

請求項８記載の発明は、請求項７記載のウエハ検査方法に係り、前記複数の固体撮像素子チップの電気特性あるいは光学特性の同時検査において、前記複数の固体撮像素子チップの各々へ前記探針群の各々を介して各々独立に検査の信号を入力し、前記複数の固体撮像素子チップの各々からの出力信号を前記探針群の各々を介して各々独立に出力し、前記探針群の各々から各々独立に取り出した出力信号を、複数チャネル並列処理機能を有する検査装置を用いて同時並列に演算処理することを特徴としている。

請求項９記載の発明は、請求項７又は８記載のウエハ検査方法に係り、前記同時検査した固体撮像素子チップの順序をウエハ上でのチップ配列に並べ替えウエハマップデータとして格納することを特徴としている。

請求項１０記載の発明は、請求項７，８又は９記載のウエハ検査方法に係り、前記同時検査においてスイッチ制御部により所定の開口部の探針群と検査装置の間の信号授受を切断し、他の開口部の探針群のみで前記ウエハ上固体撮像素子チップの検査を行うことを特徴としている。

請求項１１記載の発明は、請求項７乃至１０のいずれか一に記載のウエハ検査方法に係り、検査不要のウエハ上チップとして前記同時検査の前に予め求めた固体撮像素子チップは、該固体撮像素子チップに対向する開口部の探針群と検査装置の間の信号授受をスイッチ制御部により切断し、前記同時検査しないことを特徴としている。

請求項１２記載の発明は、請求項１０又は１１記載のウエハ検査方法に係り、前記スイッチ制御部による前記開口部の探針群と前記検査装置の間の信号授受の切断は、前記検査装置に格納した前記ウエハ上チップのマップ情報に基づき行うことを特徴としている。

この発明の構成によれば、ＣＩＳのような固体撮像素子チップにおいて複数チップの光学特性の同時検査が可能になる。また、固体撮像素子チップの検査に要する時間が大幅に短縮すると共に検査の工程管理が簡便になり、その生産性向上とその低コスト化が実現する。

以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用いて具体的に行う。

図１は、この発明の第１実施例である探針プローブカードの平面図であり、図２乃至３は、この探針プローブカードを用いた同時検査方法を説明するためのウエハ上の模式的なチップ配列図である。図１に示すように、探針プローブカード１は、斜線を施したカード基板（回路基材）２に設けた開口部Ａ３、開口部Ｂ４、開口部Ｃ５と、開口部Ａ３の周縁部である一辺側（開口の長辺側）に設けた探針群６，７、開口部Ｂ４の一辺側（開口の長辺側）に設けた探針群８，９、開口部Ｃ５の一辺側（開口の長辺側）に設けた探針群１０，１１と、を備えている。ここで、上記探針群６〜１１はカード基板２の同一平面上に形成してあり、この探針群６〜１１の針先もほぼ同一平面に位置するようにカード基板２に取り付けられている。そして、図示しないが、カード基板２の裏面側には、それぞれの開口部Ａ３、開口部Ｂ４、開口部Ｃ５の探針群に接続する配線群が形成されている。このようにして、開口部Ａ３、探針群６，７、同様にして開口部Ｂ４、探針群８，９および開口部Ｃ５、探針群１０，１１はそれぞれ独立し分離して形成してある。また、これらの開口部Ａ３、開口部Ｂ４および開口部Ｃ５は、固体撮像素子チップの一辺方向すなわち図１に示す縦方向に固体撮像素子の４チップ分の寸法でピッチ配列し分離して形成してある。なお、これらの探針群に接続する配線において同じ制御信号を伝送する配線は共通になるようにカード基板２の裏面に配設される。

そして、上記開口部Ａ３、開口部Ｂ４および開口部Ｃ５のところで光学特性検査される固体撮像素子チップＡ１２、固体撮像素子チップＢ１３および固体撮像素子チップＣ１４は、チップ中心において上記一辺方向に直交する長手方向の縁端部から縁端部まで延在する受光部１５，１６，１７が設けられ、各チップの長辺側に沿ってチップパッド（検査パッド）群１８，１９、２０，２１および２２，２３がそれぞれに設けられている。

上述したような探針プローブカード１を用いた３チップ同時の光学特性検査では、探針プローブカード１の探針群６，７が固体撮像素子チップＡ１２のチップパッド群１８，１９に押圧接触し、探針群８，９が固体撮像素子チップＢ１３のチップパッド群２０，２１に接触し、更に探針群１０，１１が固体撮像素子チップＣ１４のチップパッド群２２，２３に接触する。そして、カード基板２の上方から開口部Ａ３、開口部Ｂ４および開口部Ｃ５を通して、それぞれの開口部に位置する固体撮像素子チップＡ１２の受光部１５、固体撮像素子チップＢ１３の受光部１６および固体撮像素子チップＣ１４の受光部１７に検査光が均一に照射される。更に、検査装置（不図示）から上記探針群６，７、８，９および１０，１１を通して制御信号がそれぞれ固体撮像素子チップＡ１２、固体撮像素子チップＢ１３および固体撮像素子チップＣ１４に印加され、これら３個の固体撮像素子チップが並列動作し、これらの光学特性が同時に検査され良品／不良品の判定がなされる。ここで、この探針群６，７、探針群８，９および探針群１０，１１がチップパッド群１８，１９、チップパッド群２０，２１およびチップパッド群２２，２３に押圧接触した状態において、探針群６，７、探針群８，９および探針群１０，１１が受光部１５，１６，１７上を横切ることは全くない。

ここで、ＣＩＳのような固体撮像素子チップの基本構成も、従来の技術で説明したのと同じでありフォトダイオードを有する受光部、フォトダイオードが生成した電子を転送する電荷転送部、転送した電荷をアナログ信号に変換する電荷検知部、電荷検知部で変換されたアナログ信号を増幅して出力するアンプ増幅回路部を備える。

上述した探針プローブカード１は一例として３個の固体撮像素子チップを同時検査するものであるが、同時検査のチップ数を３個以外、例えば２個あるいは４個以上にする場合には、カード基板に形成する開口部を同時検査チップ数と同じになるように設け各開口部に必要な探針群を取り付ける。この場合において、これらの探針群が固体撮像素子チップの受光部を横切らないように配置する。

次に、図１乃至３を参照してこの発明の探針プローブカードを用いたウエハ検査方法を更に詳細に説明する。ここで、探針プローブカードは３個の開口部Ａ、開口部Ｂ、開口部Ｃが形成されている場合について説明し、開口部Ａ、Ｂ、Ｃ間は、縦方向に固体撮像素子のｎチップ分の寸法でピッチ配列し分離して形成してあるとする。図２に示すように、はじめに開口部Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれの探針群を固体撮像素子チップＡ１、Ｂ１、Ｃ１のチップパッド群に接触させると共に、上記開口部Ａ、Ｂ、Ｃを通して固体撮像素子チップＡ１、Ｂ１、Ｃ１に検査光を照射する。そして、上記３個の固体撮像素子チップへ探針群側から各々独立に入力信号を印加し、探針群側の各々を介して３個の固体撮像素子チップからの出力信号を受け取る。続いて、３チャネル並列処理機能を有する検査装置にこれらの出力信号を与えて同時並列に演算処理させる。このようにして、３個の固体撮像素子チップの光学特性を同時検査しこれら３個の固体撮像素子チップの良品／不良品の判定を行う。そして、これら演算処理から得た結果である特性データ、ウエハ上での良品／不良品データ、不良チップの位置座標データ、各チップの品質データ等は電子情報化したＭＡＰデータとして検査装置の記憶部に格納される。

続いて、固体撮像素子チップの縦方向の寸法分だけのステージのステップ移動によりステージに載置されたウエハを移動させて、探針プローブカードの開口部Ａ、Ｂ、Ｃのところに固体撮像素子チップＡ２、Ｂ２、Ｃ２を配置させ、こんどは、固体撮像素子チップＡ２、Ｂ２、Ｃ２の同時検査を上述した固体撮像素子チップＡ１、Ｂ１、Ｃ１の同時検査と全く同様に行う。以降、この同時検査を繰り返して固体撮像素子チップＡｎ、Ｂｎ、Ｃｎまで検査していく。そして、その結果は上述したＭＡＰデータとして検査装置の記憶部に格納される。ここで、開口部Ａ、開口部Ｂ、開口部Ｃからの出力信号を同時並列に演算処理した結果のＭＡＰデータは、それに順番を付け、単純に開口部ＡからのＭＡＰデータ、開口部ＢからのＭＡＰデータ、開口部ＣからのＭＡＰデータの順に格納していく規則にしておく。このようにすると、図３に示すように記憶部に取り込まれるＭＡＰデータの配置は、個体撮像素子チップＡ１、固体撮像素子チップＢ１、固体撮像素子チップＣ１・・・のようになり、ウエハ上での配置と異なってくる。このようなＭＡＰデータの格納の順位は、同時検査のチップ数が増加し探針プローブカードに形成する開口部が増加した場合でも同様な順番付けをすることでデータの格納処理が簡便化されるようになる。

上述した固体撮像素子チップＡｎ、Ｂｎ、Ｃｎまでの同時検査をした後は、ステージを移動させ図２に示すようなウエハのスキップ２４を行う。そして、引き続き図２の点線で示した固体撮像素子チップを上述したのと同様にして同時検査していき、その結果を検査装置の記憶部に順次格納していく。このようにしてウエハ上の固体撮像素子の全ての有効チップ（後述する）を検査する。ここで、スキップ２４は固体撮像素子チップ数のスキップ量で２ｎとなり、上記ステージの移動距離で２ｎ×ｗになる。但し、ｗは固体撮像素子チップの縦方向の短辺寸法である。なお、同時検査のチップ数（開口部の数に対応する）をｍとすると、一般に上記スキップ量は（ｍ−１）×ｎで表され、ステージの移動距離は（ｍ−１）×ｎ×ｗで表される。

このようにしてウエハ検査した固体撮像素子チップは、この製品製造の次工程であるマーキング工程においてその不良品に不良マークが印字される。この不良マークの印字はウエハ状態で行う。このために、上記検査工程で得たＭＡＰデータにおいて、図３に示したＭＡＰデータのチップ配置を、図２のウエハ上のチップ配置のＭＡＰデータにすると便利である。そこで、上述したところの開口部ＡからのＭＡＰデータ、開口部ＢからのＭＡＰデータ、開口部ＣからのＭＡＰデータの順に格納するという規則の逆処理を上記検査装置内で施し、実際のウエハ上チップ配列に従ったＭＡＰデータに並べ替えウエハマップデータとして上記マーキング工程で使用できるようにすることが好ましい。この最終のＭＡＰデータは後述するデータ格納装置に送られることになる。

このように、この実施の形態の構成によれば、第１に、ウエハ状態の複数の固体撮像素子チップにそれぞれ探針群を押圧接触し更に検査光照射しても、検査光の陰影が固体撮像素子の受光部に投影することは皆無になり、固体撮像素子チップの複数チップ同時検査を正確に行うことが可能となる。第２に、複数の固体撮像素子チップから各々独立した出力信号を、並列に検知し、光学特性等の検査を並列処理方式で行うのでウエハ検査の時間が大幅に短縮する。ここで、固体撮像素子により上記光学特性の検査項目が異なるためにその短縮の度合いは一津ではないが、３個の固体撮像素子チップの同時検査の場合で、検査時間は平均的に１／２程度に短縮する。そして、それに伴い検査処理能力が倍増し固体撮像素子製品の生産量が増加する。また、固体撮像素子チップの検査時間で発生する費用コストは従来の５０〜６０％に低減することができるといった効果も生じる。第３に、探針プローブカードの製造あるいは探針プローブカードのメンテナンスの点においても、従来の１個のチップ検査用の探針プローブカードの開口部および探針群の構造のものを複数個カード基板に設ける構造になっているために、その製造およびメンテナンスが非常に簡便になる。

上記第１実施例の場合の上述した同時検査においては、例えばウエハの上端から下端に向かってスキップ２４を繰り返しウエハ周辺に近づくと、全ての開口部および探針群での検査は必ずしも必要でなくなり、一部の開口部とその探針群のみの検査で充分になることが必ず生じる。また、ウエハ周辺においては、この光学特性検査の前工程において行われるウエハ外観チェックで不良品として予め判定されるチップ（後述の検査対象外チップ）が存在し、検査不要チップとして予め求められている場合がある。そこで、次に、上述したような場合において有効になる同時検査における制御手段について第２実施例として説明する。

図４は、この発明の第２実施例で用いる制御手段あるいは制御方法を示すブロック図であり、図５は、この具体的なウエハ上のチップ配列図である。この実施例で使用する探針プローブカードは第１実施例で説明したのと同様なものであるが、その制御手段あるいは制御方法が異なる。

探針プローブカードは、図１で説明したようにカード基板に設けた複数の開口部、例えば開口部Ａ、開口部Ｂ、開口部Ｃと、それぞれの開口部一辺側に設けた探針群を備える。そして、図示しないが、カード基板の裏面側には、それぞれの開口部Ａ、開口部Ｂ、開口部Ｃの探針群に接続し制御信号を伝達するための配線群が形成してある。そして、第１実施例で説明したように、上記探針プローブカードを用いた３チップ同時の光学特性検査では、探針プローブカードのそれぞれの探針群がそれぞれ固体撮像素子チップＡ、Ｂ、Ｃのチップパッド群に接触し、カード基板の上方から開口部Ａ、開口部Ｂおよび開口部Ｃを通して、それぞれの開口部に位置する固体撮像素子チップＡ、Ｂ、Ｃの受光部に検査光を照射し、更に、検査装置から上記探針群を通して制御信号をそれぞれ固体撮像素子チップＡ、Ｂ、Ｃに印加し、これら３個の固体撮像素子チップを動作させ、これらのチップ検査をしてその良品／不良品を判定する。

上述したウエハ上の固体撮像素子チップの同時検査において、第１実施例で説明したスキップ２４を繰り返した時に、開口部ＢあるいはＣがウエハ周辺の有効チップ（後述する）の存在領域外に位置するようになり、一部の開口部たとえば開口部Ａとその探針群のみで固体撮像素子チップを検査すれば充分になる。この場合のこの発明の探針プローブカードを用いたウエハ検査方法では、図４に示すように、固体撮像素子チップＡのチップパッド群３１、固体撮像素子チップＢのチップパッド群３２、固体撮像素子チップＣのチップパッド群３３を、探針プローブカードの開口部Ａの探針群、開口部Ｂの探針群、開口部Ｃの探針群にそれぞれ接触させ、スイッチ制御部である制御信号切り換え用のスイッチＡ３４、スイッチＢ３５、スイッチＣ３６を介して、制御回路部３７からの上記チップパッド群３１、チップパッド群３２あるいはチップパッド群３３に対する制御信号の切断あるいは接続制御を行う。このスイッチＡ３４、スイッチＢ３５あるいはスイッチＣ３６の制御すなわちそのオン／オフ制御は、データ格納装置３８にあるウエハ上での有効チップのウエハ上チップのマップ情報に基づき検査装置３９によりなされる。このデータ格納装置３８には、光学特性検査以前の固体撮像素子の製造工程におけるウエハ管理データが存在する。その中に、各ウエハ上の固体撮像素子チップ配列データ、有効チップに関するウエハ上チップのマップ情報、上述した検査対象外チップに関するウエハ上チップのマップ情報がある。また、このデータ格納装置には、固体撮像素子チップの同時検査で得た検査装置の記憶部のデータあるいはその加工データがＭＡＰデータとして蓄えられることになる。なお、上記有効チップは、固体撮像素子を形成する製造工程でそのパターン焼付けが完全になされウエハ上で良品になる可能性のあるチップのことであり、この有効チップのウエハ上での配列は、フォトリソグラフィ工程でのパターン転写に用いるレチクル、そしてウエハ径サイズ等により予め決定できるものである。この有効チップ以外のウエハ上のチップも上述したところの検査不要のウエハ上チップになってくる。

例えば、図２で説明したスキップ２４を繰り返して、開口部Ａとその探針群のみで光学検査をすればよい状態になると、上述したスイッチＡ３１のみをオン状態に、スイッチＢとスイッチＣをオフ状態に制御し検査を続行する。このようにすると、制御回路３７は開口部Ａとその探針群を通した固体撮像素子チップだけと接続することになり、開口部Ａとその探針群のみでウエハ上の固体撮像素子チップを検査していくことになる。

上述した制御手段を用いたウエハ検査方法は、図５に示した斜線を施すウエハ周辺の検査対象外チップが存在する場合においても適用できる。ウエハ４１上には上述した有効チップのウエハ上で配列する領域すなわち有効チップ領域４２がある。また、この有効チップ領域４２内において、斜線を施した検査対象外チップ４３がウエハ４１の特に周辺部に存在する。これはウエハ毎に異なるものである。この検査対象外チップ４３は、光学特性検査の前工程の光学顕微鏡あるいは簡易型の電子顕微鏡によるウエハ外観検査で判定する外観不良のチップが該当する。このような外観不良のチップは光学特性検査で調べるまでもなく不良チップになるために、はじめから同時検査は不要になる。

図５に示すウエハ４１のウエハ検査をする場合、上述した探針プローブカードを用い、図示したＪ個の固体撮像素子チップをウエハ４１の上端から下端に向かって図２で説明したスキップ２４を繰り返して同時検査していく。そして、上述した検査対象外チップ４３に達すると、その開口部と探針群に接続する制御信号切り換え用のスイッチを選択的にオフ状態にする。このようにして、検査対象外チップ４３の検査は行わないようにする。そして、引続いて図示したＫ個の固体撮像素子チップをウエハ４１の上端から下端に向かって同様にして検査対象外チップ４３の検査を避けて図２で説明したスキップ２４を繰り返して同時検査していく。最後に図示したＬ個の固体撮像素子チップをウエハ４１の上端から下端に向かって同様にして検査対象外チップ４３の検査を避けて同時検査していく。この具体例で判るように、この発明で用いる探針プローブカードでは、カード基板に設ける複数の開口部は、同時検査するチップの短辺方向に対応した所定ピッチの配列で互いに分離して形成することが好ましい。そして、同時検査でのウエハのスキップ方向は、図５で説明したようにチップの短辺方向にすることが好ましい。

この実施の形態の構成によれば、図５で説明したＪ、Ｋ、Ｌ値を上述したところの（ｍ×ｎ）で除し剰余（残り）が出る場合、すなわち、この発明の探針プローブカードを用い全ての開口部および探針群での検査が必ずしも必要でなくなった場合に、一部の開口部とその探針群のみで確実に、しかも、制御信号を生成する制御回路部を完全に保護して、上記残りの固体撮像素子チップの検査ができるようになる。ここで、全ての開口部とその探針群に制御回路より制御信号がされると、固体撮像素子チップのチップパッドに接触しない探針群で不測の過電流等の悪影響が出ることがあるが、この実施の形態ではこのような不測の事態が完全に回避され安定した同時検査ができるようになる。また、これまで説明していないがＤＣ（直流電圧）検査でチップ破壊を検出した場合にも、そのチップを同時検査しないようにすることで、探針群で生じる過電流等の悪影響を未然に防止し制御信号を生成する制御回路部を完全に保護することができる。

また、この実施の形態の構成によれば、検査不要のウエハ上チップを予め同時検査から除外しておくことで検査時間の更なる短縮が実現される。この場合の短縮効果は、当然ではあるが上述した検査不要チップの増加に伴い増大する。

上述した実施の形態においては、同一の半導体製品が半導体ウエハ上に配列している場合について説明している。この発明は、このような場合に限定されるものではない。この発明は、カスタム製品のような多品種製品が複数種、同一半導体ウエハ上に製造されて配列している場合においても同様に適用できる。ここで、半導体ウエハ上の複数種の半導体チップのうちで同一製品の半導体チップの光学特性を同時検査し、同製品の良品／不良品の判定を行う。

上述した実施の形態において、この発明は、固体撮像素子チップの電気特性を光学特性と共に測定し複数の固体撮像素子チップの同時検査を行う場合においても同様に適用できる。

以上、この発明の実施の形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。

この発明の第１実施例にける探針プローブカードの構成を示す平面図である。 同実施例の同時検査におけるウエハ上のチップ配列を示す模式的な平面図である。 同検査後のチップ配列を示す模式的な平面図である。 この発明の第２実施例の同時検査における制御手段を示すブロック図である。 同検査におけるウエハ上のチップ配列を示す具体的な平面図である。 従来の技術の探針プローブカードの構成を示す平面図である。 同技術における課題を示す探針プローブカードの平面図である。

符号の説明

１ 探針プローブカード
２ カード基板（回路基材）
３ 開口部Ａ
４ 開口部Ｂ
５ 開口部Ｃ
６，７，８，９，１０，１１ 探針群
１２ 固体撮像素子チップＡ
１３ 固体撮像素子チップＢ
１４ 固体撮像素子チップＣ
１５，１６，１７ 受光部
１８，１９，２０，２１，２２，２３，３１，３２，３３ チップパッド（検査パッド）群
３４ スイッチＡ（スイッチ制御部）
３５ スイッチＢ（スイッチ制御部）
３６ スイッチＣ（スイッチ制御部）
３７ 制御回路部
３８ データ格納装置
３９ 検査装置
４１ ウエハ
４２ 有効チップ領域
４３ 検査対象外チップ

Claims (12)

1. 矩形状でその一辺に対し直交する方向に細長くウエハ状態にある固体撮像素子チップの電気特性あるいは光学特性を複数チップ同時に検査する探針プローブカードであって、
   回路基材の平面上において、前記固体撮像素子チップの前記一辺方向の寸法の整数倍になる離間距離で前記一辺に対応する方向に互いに等間隔に隔てて設けられた複数の開口部と、
   前記開口部のそれぞれの周縁部に取り付けられた探針群と、を備え、
   前記ウエハに対向して配置した前記回路基材を前記ウエハ表面に接近させることによって、前記複数の開口部に取り付けられた探針それぞれの先端部が前記対向するウエハ表面の複数の固体撮像素子チップの検査パッドに接触するようにしたことを特徴とする探針プローブカード。
2. 矩形状でその一辺に対し直交する方向に細長くウエハ状態にある固体撮像素子チップの光学特性を複数チップ同時に検査する探針プローブカードであって、
   回路基材の平面上において、前記固体撮像素子チップの前記一辺方向の寸法の整数倍になる離間距離で前記一辺に対応する方向に互いに等間隔に隔てて設けられた複数の開口部と、
   前記開口部のそれぞれの周縁部に取り付けられた探針群と、を備え、
   前記ウエハ表面に対向して配置した前記回路基材を接近させて、前記複数の開口部に取り付けられた探針それぞれの先端部と前記対向するウエハ表面の複数の固体撮像素子チップの検査パッドとを接触させるとき、前記探針が前記固体撮像素子の受光部の上部を横切らないようにしたことを特徴とする探針プローブカード。
3. 前記複数チップの光学特性検査において前記複数の開口部上より検査光を照射するとき、前記固体撮像素子チップの各々の上へ投影された前記探針群の各々の影が前記固体撮像素子チップに設けられた受光部に投影されないようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の探針プローブカード。
4. 前記複数チップの光学特性検査において前記複数の開口部上より検査光を照射するとき、前記検査光が前記複数の開口部を通りそれぞれ対応するウエハ上の固体撮像素子チップの受光部を均一に照射するようにしたことを特徴とする請求項１，２又は３記載の探針プローブカード。
5. 前記回路基材の平面上において、前記開口部の周縁部のうち前記固体撮像素子チップの一辺に対応する方向に直交する周縁辺のみに前記探針群が取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載の探針プローブカード。
6. 前記検査のための電気信号を前記複数の開口部の探針群と検査装置との間で授受する配線構造と、前記信号授受のスイッチ制御部とを前記回路基材に備えていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一に記載の探針プローブカード。
7. 請求項１乃至６のいずれか一に記載の探針プローブカードを用いたウエハ検査方法であって、前記複数の固体撮像素子チップの電気特性あるいは光学特性の同時検査をウエハ上において前記一辺方向に順次に行うことを特徴とするウエハ検査方法。
8. 前記複数の固体撮像素子チップの電気特性あるいは光学特性の同時検査において、前記複数の固体撮像素子チップの各々へ前記探針群の各々を介して各々独立に検査の信号を入力し、前記複数の固体撮像素子チップの各々からの出力信号を前記探針群の各々を介して各々独立に出力し、前記探針群の各々から各々独立に取り出した出力信号を、複数チャネル並列処理機能を有する検査装置を用いて同時並列に演算処理することを特徴とする請求項７記載のウエハ検査方法。
9. 前記同時検査した固体撮像素子チップの順序をウエハ上でのチップ配列に並べ替えウエハマップデータとして格納することを特徴とする請求項７又は８記載のウエハ検査方法。
10. 前記同時検査においてスイッチ制御部により所定の開口部の探針群と検査装置の間の信号授受を切断し、他の開口部の探針群のみで前記ウエハ上固体撮像素子チップの検査を行うことを特徴とする請求項７，８又は９記載のウエハ検査方法。
11. 検査不要のウエハ上チップとして前記同時検査の前に予め求めた固体撮像素子チップは、該固体撮像素子チップに対向する開口部の探針群と検査装置の間の信号授受をスイッチ制御部により切断し、前記同時検査しないことを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか一に記載のウエハ検査方法。
12. 前記スイッチ制御部による前記開口部の探針群と前記検査装置の間の信号授受の切断は、前記検査装置に格納した前記ウエハ上チップのマップ情報に基づき行うことを特徴とする請求項１０又は１１記載のウエハ検査方法。
    

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