JP2006080405A - Device and method for wafer level burn-in - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウエーハに対して電気的負荷および温度的負荷を与えて不良品のスクリーニングを行うウエーハレベルバーンイン装置およびウエーハレベルバーンイン方法に関するものである。 The present invention relates to a wafer level burn-in apparatus and a wafer level burn-in method for screening defective products by applying an electrical load and a temperature load to a semiconductor wafer.
従来、バーンイン装置と呼ばれているスクリーニングテスト装置は、半導体ウエーハを個辺化して得られたICチップをパッケージングした後、所定温度(例えば125℃)の熱雰囲気中において通電試験をして、潜在欠陥を顕在化させ、不良品のスクリーニングを行っている。 Conventionally, a screening test apparatus called a burn-in apparatus performs an energization test in a thermal atmosphere at a predetermined temperature (for example, 125 ° C.) after packaging an IC chip obtained by individualizing a semiconductor wafer, Latent defects are revealed and defective products are screened.
このような従来装置は、大きな恒温装置が必要で、発熱量が多いため、他の製造ラインとは分離して、別室において行う必要があり、半導体装置の搬送、装置への装着、脱着等の手間を要するうえ、パッケージングの後に不良品が発見されるため、不良チップをもパッケージングすることになり、パッケージングに無駄が生じることになる。さらに、ICチップをパッケージ化しない、いわゆるベアチップの状態での品質保証が要求されるようになった。このような事情により、チップ化される前の半導体ウエーハの段階でバーンインテストを行うことが望まれている。 Such a conventional device requires a large thermostatic device and generates a large amount of heat, so it needs to be separated from other production lines and performed in a separate room, such as transporting semiconductor devices, mounting to and removing from the devices, etc. In addition, since a defective product is found after packaging, defective chips are also packaged, resulting in wasteful packaging. Furthermore, quality assurance in a so-called bare chip state in which an IC chip is not packaged has been required. Under such circumstances, it is desired to perform a burn-in test at the stage of a semiconductor wafer before being formed into chips.
このような要請に応えるためのバーンイン装置は、半導体ウエーハに熱負荷を加えるに際して、半導体ウエーハを均一な温度に維持する必要がある。この目的に使用される半導体ウエーハの温度調節プレートとして、銅やアルミニウム、或いはこれらの合金などの熱良導性素材からなる板状体に、一連の冷媒流路とヒータとを内蔵せしめ、冷媒流路には目標温度より低い温度に半導体ウエーハを冷却するための冷媒を流すと共に、ヒータを発熱させて板状体の温度を調整して、該板状体に接触せしめた半導体ウエーハを所定の目標温度に維持するようにした温度調節機能を備えたウエーハレベルバーンイン装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 A burn-in apparatus for meeting such a demand is required to maintain the semiconductor wafer at a uniform temperature when a thermal load is applied to the semiconductor wafer. As a temperature control plate for a semiconductor wafer used for this purpose, a series of refrigerant flow paths and a heater are incorporated in a plate-like body made of a heat conductive material such as copper, aluminum, or an alloy thereof, and the refrigerant flow A coolant for cooling the semiconductor wafer to a temperature lower than the target temperature is allowed to flow through the path, and the temperature of the plate body is adjusted by causing the heater to generate heat so that the semiconductor wafer brought into contact with the plate body has a predetermined target. There has been proposed a wafer level burn-in apparatus having a temperature control function that maintains the temperature (see, for example, Patent Document 1).
また、冷却応答性向上のため、冷却流路部分を冷却体として加熱体であるヒータ部分と分離し、冷却が必要となる時間のみ半導体ウエーハが保持されている部分と接触する構成のウエーハレベルバーンイン装置も提案されている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、従来のウエーハレベルバーンイン装置およびウエーハレベルバーンイン方法では、ICチップのチップサイズ縮小や印加電流の増大に伴い、半導体ウエーハを恒温で維持した中で電気的負荷を印加する際の過渡的な温度上昇により、半導体ウエーハに電気的負荷を印加するためのプローブの消耗が激しくなる、あるいは焼けるといった問題点がある。 However, in the conventional wafer level burn-in apparatus and wafer level burn-in method, as the IC chip size is reduced and the applied current is increased, a transient temperature when an electrical load is applied while the semiconductor wafer is maintained at a constant temperature. As a result of the increase, there is a problem that the probe for applying an electrical load to the semiconductor wafer becomes exhausted or burnt.
本発明は、前記従来の問題点を解決するもので、プローブの消耗、焼けを防止するウエーハレベルバーンイン装置およびウエーハレベルバーンイン方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a wafer level burn-in apparatus and a wafer level burn-in method for preventing the probe from being consumed and burned.
上記目的を達成するために、本発明の請求項1記載のウエーハレベルバーンイン装置は、半導体ウエーハ上の全てのチップを一括してコンタクトするプローブを用い、電気的負荷および温度的負荷を与えて不良品のスクリーニングを行うウエーハレベルバーンイン装置であって、あらかじめ前記半導体ウエーハ上のチップが分割された少なくとも2組以上のグループそれぞれに任意のタイミングで電気的負荷を印加する電気的負荷印加装置と、前記半導体ウエーハに温度的負荷を与える温度的負荷印加装置と、不良品のスクリーニングを行う検査装置とを有し、前記半導体ウエーハ上のチップに電気的負荷を印加するタイミングを制御することにより、前記半導体ウエーハの急激な温度上昇を抑制することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a wafer level burn-in apparatus according to
請求項2記載のウエーハレベルバーンイン装置は、請求項1記載のウエーハレベルバーンイン装置において、各グループのチップが前記半導体ウエーハ上で均等になるように分割されることを特徴とする。
The wafer level burn-in apparatus according to claim 2 is characterized in that, in the wafer level burn-in apparatus according to
請求項3記載のウエーハレベルバーンイン装置は、請求項1または請求項2のいずれかに記載のウエーハレベルバーンイン装置において、各チップが各辺において異なるグループのチップと接するように分割されることを特徴とする。
The wafer level burn-in apparatus according to claim 3 is the wafer level burn-in apparatus according to
請求項4載のウエーハレベルバーンイン装置は、請求項1または請求項2のいずれかに記載のウエーハレベルバーンイン装置において、複数のチップで構成される各エリアを前記グループとすることを特徴とする。
A wafer level burn-in apparatus according to claim 4 is the wafer level burn-in apparatus according to
請求項5記載のウエーハレベルバーンイン装置は、請求項1または請求項2または請求項3または請求項4のいずれかに記載のウエーハレベルバーンイン装置において、前記電気的負荷印加装置が各グループに独立して順番に電気的負荷を印加することを特徴とする。
The wafer level burn-in apparatus according to claim 5 is the wafer level burn-in apparatus according to
請求項6記載のウエーハレベルバーンイン装置は、請求項1または請求項2または請求項3または請求項4のいずれかに記載のウエーハレベルバーンイン装置において、前記電気的負荷印加装置が各グループにタイミングをずらして電気的負荷を印加することを特徴とする。
The wafer level burn-in apparatus according to claim 6 is the wafer level burn-in apparatus according to
請求項7記載のウエーハレベルバーンイン方法は、半導体ウエーハ上の全てのチップを一括してコンタクトするプローブを用い、電気的負荷および温度的負荷を与えて不良品のスクリーニングを行うウエーハレベルバーンイン方法であって、検査対象となる半導体ウエーハ上のチップを2組以上のグループに分割する工程と、前記グループそれぞれに任意のタイミングで電気的負荷を印加する工程と、温度的負荷を与える工程と、スクリーニング検査を行う工程とを有し、前記半導体ウエーハ上のチップに電気的負荷を印加するタイミングを制御することにより、前記半導体ウエーハの急激な温度上昇を抑制することを特徴とする。 The wafer level burn-in method according to claim 7 is a wafer level burn-in method in which defective probes are screened by applying an electrical load and a thermal load using a probe that contacts all chips on a semiconductor wafer at once. A step of dividing chips on a semiconductor wafer to be inspected into two or more groups, a step of applying an electrical load to each of the groups at an arbitrary timing, a step of applying a thermal load, and a screening inspection And a rapid temperature rise of the semiconductor wafer is suppressed by controlling the timing of applying an electrical load to the chip on the semiconductor wafer.
請求項8記載のウエーハレベルバーンイン方法は、請求項7記載のウエーハレベルバーンイン方法において、各グループのチップが前記半導体ウエーハ上で均等になるように分割されることを特徴とする。 A wafer level burn-in method according to an eighth aspect of the present invention is the wafer level burn-in method according to the seventh aspect, wherein the chips of each group are divided so as to be even on the semiconductor wafer.
請求項9記載のウエーハレベルバーンイン方法は、請求項7または請求項8のいずれかに記載のウエーハレベルバーンイン方法において、各チップが各辺において異なるグループのチップと接するように分割されることを特徴とする。 The wafer level burn-in method according to claim 9 is the wafer level burn-in method according to claim 7 or 8, wherein each chip is divided so as to be in contact with a different group of chips on each side. And
請求項10記載のウエーハレベルバーンイン方法は、請求項7または請求項8のいずれかに記載のウエーハレベルバーンイン方法において、複数のチップで構成される各エリアを前記グループとすることを特徴とする。 A wafer level burn-in method according to claim 10 is characterized in that, in the wafer level burn-in method according to claim 7 or 8, each area constituted by a plurality of chips is set as the group.
請求項11記載のウエーハレベルバーンイン方法は、請求項7または請求項8または請求項9または請求項10のいずれかに記載のウエーハレベルバーンイン方法において、前記電気的負荷印加装置が各グループに独立して順番に電気的負荷を印加することを特徴とする。 The wafer level burn-in method according to claim 11 is the wafer level burn-in method according to claim 7, claim 8, claim 9, or claim 10, wherein the electrical load application device is independent for each group. The electrical load is applied in order.
請求項12記載のウエーハレベルバーンイン方法は、請求項7または請求項8または請求項9または請求項10のいずれかに記載のウエーハレベルバーンイン方法において、前記電気的負荷印加装置が各グループにタイミングをずらして電気的負荷を印加することを特徴とする。 The wafer level burn-in method according to claim 12 is the wafer level burn-in method according to claim 7, claim 8, claim 9, or claim 10, wherein the electrical load application device sets timing to each group. It is characterized by applying an electrical load by shifting.
本構成によって、半導体ウエーハに同時に印加される電気的負荷が低減され、半導体ウエーハ温度の過渡的な上昇が抑制されるため、プローブの消耗、焼けを防止することができる。 With this configuration, the electrical load applied to the semiconductor wafer at the same time is reduced, and a transient rise in the semiconductor wafer temperature is suppressed, so that the probe can be prevented from being consumed or burnt.
本発明のウエーハレベルバーンイン装置およびウエーハレベルバーンイン方法は、ウエーハレベルバーンインにおいて、半導体ウエーハ上のチップをグループ化し、グループ毎に分散して電気的負荷を印加することにより、半導体ウエーハ全体の温度上昇が緩やかになり、半導体ウエーハの温度調整が有効に働き、過渡的な温度上昇を抑制できるため、プローブの消耗、焼けを防止することができる。 The wafer level burn-in apparatus and the wafer level burn-in method of the present invention can increase the temperature of the entire semiconductor wafer by grouping chips on the semiconductor wafer and applying an electrical load in groups for each wafer level burn-in. Since the temperature is moderated, the temperature adjustment of the semiconductor wafer works effectively, and the transient temperature rise can be suppressed, so that the probe can be prevented from being consumed or burnt.
本発明のウエーハレベルバーンイン装置およびウエーハレベルバーンイン方法は、半導体ウエーハ上の各チップを少なくとも2組のグループに分割し、各グループのチップへの電気的負荷を個別に任意のタイミングで印加する電気的負荷印加装置と、半導体ウエーハに温度的負荷を与える温度的負荷印加装置を用いて、半導体チップの不良品のスクリーニングを行う。この時、半導体ウエーハ上の全てのチップに同時に電気的負荷を印加しないので、半導体ウエーハの急激な温度上昇を抑制することができ、半導体ウエーハの温度調整が有効に働くため、過渡的な温度上昇を抑制でき、プローブの消耗、焼けを防止することができる。 The wafer level burn-in apparatus and the wafer level burn-in method according to the present invention divide each chip on a semiconductor wafer into at least two groups and apply an electrical load to each group of chips individually at an arbitrary timing. A defective semiconductor chip is screened using a load application device and a thermal load application device that applies a thermal load to the semiconductor wafer. At this time, since an electrical load is not applied to all the chips on the semiconductor wafer at the same time, the rapid temperature rise of the semiconductor wafer can be suppressed, and the temperature adjustment of the semiconductor wafer works effectively. Can be suppressed, and probe wear and burn can be prevented.
以下本発明の具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
(実施の形態1)
まず、図1を用いてウエーハレベルバーンイン装置の概略と温度調整の機構について説明する。
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
First, an outline of a wafer level burn-in apparatus and a temperature adjustment mechanism will be described with reference to FIG.
図1は本発明の実施の形態1におけるウエーハレベルバーンイン装置の概略図である。
図1において、半導体ウエーハ101はウエーハ保持用トレイ102に保持され、半導体ウエーハに一括コンタクト可能なプローブ103により、電気的負荷を印加する基板104と接続され、電気的負荷印加装置105によって電気的負荷を印加される。ここで、電気的負荷印加装置105は、半導体ウエーハ上のチップに対してグループ毎に電気的負荷を非同期に印加することができる。温度的負荷は、温度調整用プレート106内に配置されたヒータ108、冷媒用流路107に流される水、アルコールなどの冷媒により温度調整用プレート106の温度を125℃にコントロールすることにより印加される。温度調整用プレート106の温度コントロールは温度センサ109にて計測された温度を基に、温度調整器110からヒータ108の発熱量および、冷媒用流路107を流れる冷媒の温度および流量を制御することによって行われる。
FIG. 1 is a schematic diagram of a wafer level burn-in apparatus according to
In FIG. 1, a
次に、図2,図3,図4,図5を用いて、ウエーハレベルバーンイン方法を説明する。
図2は半導体ウエーハ上のチップのグループ分割を例示した図,図3は実施の形態1における電気的負荷印加装置を説明する概略図,図4は実施の形態1における電気的信号の印加タイミングを示す図,図5は本実施の形態1におけるウエーハレベルバーンイン時のウエーハ温度変化を示す図である。
Next, the wafer level burn-in method will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is a diagram illustrating group division of chips on a semiconductor wafer, FIG. 3 is a schematic diagram for explaining an electrical load application device in the first embodiment, and FIG. 4 shows application timings of electrical signals in the first embodiment. FIG. 5 and FIG. 5 are diagrams showing a change in wafer temperature during wafer level burn-in in the first embodiment.
まず、図2に示すように、本例では半導体ウエーハ101上のチップを図2(a)の斜線部のグループ201aと図2(b)の斜線部のグループ201bに分割している。この2つのグループのチップに印加する電気的負荷を非同期で与える構成からなっている。分割の方法は任意であるが、各グループのチップが半導体ウエーハ上で均等になるように分割しても良く、図2のように、同一グループのチップ同士が各辺で接しないように分割しても良い。さらに、複数のチップで構成される複数のエリアに分割することもできる。
First, as shown in FIG. 2, in this example, the chips on the
次に、図3に示すように、電気的負荷印加装置において、分割されたチップの各グループ201a、201bはそれぞれ配線301a、301bと接続されている。電気的負荷印加装置105の電気的信号発生部302により発生した電気的負荷である電気的信号は、スイッチ303で切り替えられることによって分割されたチップの各グループ201a、201bに別タイミングで印加される。
Next, as shown in FIG. 3, in the electrical load application device, the
この時印加される電気的信号の印加タイミングは、図4の斜線部分に示すように、電気的信号印加開始時刻Tsより図2におけるグループ201aとグループ201bに対し、交互に電気的信号が印加される。実施の形態1では、2つのグループに分割する例について説明しているため、印加タイミングは2つのグループに交互に重ならないように制御されているが、3つ以上のグループに分割した場合には、各グループに対して順番に重ならないように電気的信号をスイッチング制御して電気的負荷を印加する。ここで、分割するグループ数を多くして一度に印加する電気的負荷を小さくすることによって、急激な半導体ウエーハ温度の上昇をより緩和することができる。
As shown in the shaded portion in FIG. 4, the application timing of the electrical signal applied at this time is such that electrical signals are alternately applied to the
このようなタイミングで電気的信号が印加されることにより、図5に示すように、半導体ウエーハ温度変化は従来に比べて安定するようになる。実線が本発明でチップをグループ分割した時の温度変化であり、破線が従来のグループ分割しない時の温度変化である。グループ分割しない場合は半導体ウエーハに電気的負荷がすべて同時に印加されることにより、半導体ウエーハの温度が急激に上昇して半導体ウエーハ温度が130℃を超えているが、グループ分割を実施した場合は、電気的負荷を印加されるチップが分散されるため、半導体ウエーハ全体の温度上昇が緩やかになり、半導体ウエーハの温度調整が有効に働き、過渡的な温度上昇を抑制できている。 By applying the electrical signal at such timing, as shown in FIG. 5, the temperature change of the semiconductor wafer becomes more stable than in the prior art. A solid line indicates a temperature change when the chips are group-divided according to the present invention, and a broken line indicates a temperature change when the conventional group-division is not performed. When the group division is not performed, all the electrical loads are simultaneously applied to the semiconductor wafer, so that the temperature of the semiconductor wafer rapidly increases and the semiconductor wafer temperature exceeds 130 ° C., but when the group division is performed, Since the chips to which the electrical load is applied are dispersed, the temperature rise of the entire semiconductor wafer is moderated, the temperature adjustment of the semiconductor wafer works effectively, and the transient temperature rise can be suppressed.
かかる構成によれば、半導体ウエーハに同時に印加される電気的負荷を低減することにより、半導体ウエーハ温度の過渡的な上昇を抑制することで、プローブの消耗、焼けを防止することができる。さらに、印加する電気的負荷が増大した際にも、電気的負荷が印加されるチップが分散されるため、半導体ウエーハ温度の急激な上昇を抑制することができる。 According to such a configuration, it is possible to prevent the probe from being consumed and burned by suppressing a transient increase in the temperature of the semiconductor wafer by reducing the electrical load simultaneously applied to the semiconductor wafer. Furthermore, since the chips to which the electrical load is applied are dispersed even when the electrical load to be applied is increased, the rapid increase in the semiconductor wafer temperature can be suppressed.
なお、本実施の形態1において、電気的負荷を印加するグループの切り替えは、スイッチ303と各グループの配線301a、301bにより行っているが、これをプログラム等のソフトウェアで行う構成としても良い。また、温度調整用プレート106の冷却には冷媒用流路107を流れる冷媒を用いているが、温度調整用プレート106に放熱用フィンを配置し、ファンによって空気等の気体を循環させることによって冷却を行う構成としても良い。さらに、上記説明では、半導体ウエーハ上のチップを2グループに分割する例について説明したが、2グループ以上に分割して、それぞれの電気的負荷印加タイミングを分散することもできる。
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2では、図1に示す実施の形態1と同様の装置構成、図2に示すグループ分割を用いる。
In the first embodiment, the group to which the electrical load is applied is switched by the
(Embodiment 2)
In the second embodiment of the present invention, the same apparatus configuration as that of the first embodiment shown in FIG. 1 and the group division shown in FIG. 2 are used.
次に、図6,図7,図8を用いて、ウエーハレベルバーンイン方法を説明する。
図6は実施の形態2における電気的負荷印加装置を説明する概略図,図7は実施の形態2における電気的信号の印加タイミングを示す図であり、図6の構成による電気的信号の印加タイミングを図示したものである。図8は本実施の形態2におけるウエーハレベルバーンイン時の半導体ウエーハ温度変化を示す図である。
Next, the wafer level burn-in method will be described with reference to FIGS.
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining an electrical load application device according to the second embodiment, and FIG. 7 is a diagram showing the application timing of the electrical signal in the second embodiment. The application timing of the electrical signal according to the configuration of FIG. Is illustrated. FIG. 8 is a diagram showing a change in the semiconductor wafer temperature during wafer level burn-in in the second embodiment.
まず、図6に示すように、電気的負荷印加装置において、分割されたチップの各グループ201a、201bはそれぞれ配線601a、601bと接続されている。電気的負荷印加装置105の電気的信号発生部602により発生した電気的信号は、スイッチ603a、603bでそれぞれ分割され、チップの各グループ201a、201bに任意のタイミングで印加される。
First, as shown in FIG. 6, in the electrical load application device, the
この時印加される電気的信号の印加タイミングは、図7の斜線部分に示すように、時刻Ts1にてグループ201aに対する電気的信号印加を開始し、Ts1から時間をずらしたTs2にてグループ201bに対する電気的信号の印加を開始する。3つ以上のグループに分割した場合、同時に電気的負荷を印加するグループを少なくすることにより、半導体ウエーハの急激な温度上昇をより緩和できる。
As shown in the hatched portion in FIG. 7, the application timing of the electrical signal applied at this time starts application of the electrical signal to the
このようなタイミングで電気的信号が印加されることにより、図8に示すように、半導体ウエーハ温度変化は従来に比べて安定するようになる。実線が本発明でチップをグループ分割した時の温度変化であり、破線が従来のグループ分割しない時の温度変化である。グループ分割しない場合は半導体ウエーハに電気的負荷がすべて同時に印加されることにより、半導体ウエーハの温度が急激に上昇して半導体ウエーハ温度が130℃を超えているが、グループ分割を実施した場合は、電気的負荷を印加されるチップが分散されるため、半導体ウエーハ全体の温度上昇が緩やかになり、半導体ウエーハの温度調整が有効に働き、過渡的な温度上昇を抑制できている。 By applying the electrical signal at such timing, as shown in FIG. 8, the semiconductor wafer temperature change becomes more stable than the conventional one. A solid line indicates a temperature change when the chips are group-divided according to the present invention, and a broken line indicates a temperature change when the conventional group-division is not performed. When the group division is not performed, all the electrical loads are simultaneously applied to the semiconductor wafer, so that the temperature of the semiconductor wafer rapidly increases and the semiconductor wafer temperature exceeds 130 ° C., but when the group division is performed, Since the chips to which the electrical load is applied are dispersed, the temperature rise of the entire semiconductor wafer is moderated, the temperature adjustment of the semiconductor wafer works effectively, and the transient temperature rise can be suppressed.
かかる構成によれば、半導体ウエーハに同時に印加される電気的負荷を低減することにより、半導体ウエーハ温度の過渡的な上昇を抑制することで、プローブの消耗、焼けを防止することができる。さらに、印加する電気的負荷が増大した際にも、電気的負荷が印加されるチップが分散されるため、半導体ウエーハ温度の急激な上昇を抑制することができる。 According to such a configuration, it is possible to prevent the probe from being consumed and burned by suppressing a transient increase in the temperature of the semiconductor wafer by reducing the electrical load simultaneously applied to the semiconductor wafer. Furthermore, since the chips to which the electrical load is applied are dispersed even when the electrical load to be applied is increased, the rapid increase in the semiconductor wafer temperature can be suppressed.
なお、本実施の形態2において、電気的負荷を印加するグループの切り替えは、スイッチ603a、603bと各グループの配線601a、601bにより行っているが、これをプログラム等のソフトウェアで行う構成としても良い。また、温度調整用プレート106の冷却には冷媒用流路107を流れる冷媒を用いているが、温度調整用プレート106に放熱用フィンを配置し、ファンによって空気等の気体を循環させることによって冷却を行う構成としても良い。さらに、上記説明では、半導体ウエーハ上のチップを2グループに分割する例について説明したが、2グループ以上に分割して、それぞれの電気的負荷印加タイミングを分散することもできる。
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3では、図1に示す実施の形態1と同様の装置構成を用いる。
In the second embodiment, the group to which the electrical load is applied is switched by the
(Embodiment 3)
In the third embodiment of the present invention, the same apparatus configuration as that of the first embodiment shown in FIG. 1 is used.
次に、図9、図10、図11、図12を用いてウエーハレベルバーンイン方法を説明する。
図9は実施の形態3における半導体ウエーハ上のチップのエリア分割を例示した図、図10は実施の形態3における電気的負荷印加装置を説明する概略図、図11は実施の形態3における電気的信号の印加タイミングを示す図、図12は本実施の形態3におけるウエーハレベルバーンイン時のウエーハ温度変化を示す図である。
Next, the wafer level burn-in method will be described with reference to FIGS. 9, 10, 11, and 12. FIG.
FIG. 9 is a diagram illustrating an area division of a chip on a semiconductor wafer in the third embodiment, FIG. 10 is a schematic diagram for explaining an electrical load applying device in the third embodiment, and FIG. 11 is an electrical diagram in the third embodiment. FIG. 12 is a diagram showing a signal application timing, and FIG. 12 is a diagram showing a change in wafer temperature during wafer level burn-in in the third embodiment.
まず、図9に示すように、本例では半導体ウエーハ101上のチップを図9(a)の斜線部のエリアによるグループ901a、図9(b)の斜線部のエリアによるグループ901bと図9(c)の斜線部のエリアによるグループ901cに分割している。この3つのグループのチップに印加する電気的負荷を非同期で与える構成からなっている。分割の方法は任意であるが、ウエーハ中央部に比べウエーハ外周部では熱が発散しやすいことから、図9のように、同心円状に分割することで、熱伝達の差異による温度変化の違いに対応することができる。更に、熱伝達の差異に対応して、さらに細分化したグループに分割することもできる。
First, as shown in FIG. 9, in this example, chips on the
次に、図10に示すような電気的負荷印加装置において、分割されたチップの各グループ901a、901b、901cはそれぞれ配線1001a、1001b、1001cと接続されている。電気的負荷印加装置105の電気的信号発生部1002により発生した電気的信号は、スイッチ1003a、1003b、1003cでそれぞれ分割され、チップの各グループ901a、901b、901cに任意のタイミングで印加される。
Next, in the electrical load application apparatus as shown in FIG. 10, the
このとき印加される電気的信号の印加タイミングは、図11の斜線部分に示すように、時刻Ts1にてグループ901aに対する電気的信号を開始し、Ts1から時間をずらしたTs2にてグループ901bに対する電気的信号の印加を開始、更に時間をずらしたTs3にてグループ901cに対する電気的信号の印加を開始する。4つ以上のグループに分割した場合でも、同時に電気的負荷を印加するグループを少なくすることにより、半導体ウエーハの急激な温度上昇をより緩和できる。
As shown in the shaded area in FIG. 11, the application timing of the electrical signal applied at this time starts the electrical signal for the
このようなタイミングで電気的信号が印加されることにより、図12に示すように、半導体ウエーハ温度変化は従来に比べて安定するようになる。実線が本発明でチップをグループ分割した時の温度変化であり、破線が従来のグループ分割しない時の温度変化である。グループ分割しない場合は半導体ウエーハに電気的負荷がすべて同時に印加されることにより、半導体ウエーハの温度が急激に上昇して半導体ウエーハ温度が130℃を超えているが、グループ分割を実施した場合は、電気的負荷を印加されるチップが分散されるため、半導体ウエーハ全体の温度上昇が緩やかになり、半導体ウエーハの温度調整が有効に働き、過渡的な温度上昇を抑制できている。 By applying the electrical signal at such timing, as shown in FIG. 12, the semiconductor wafer temperature change becomes more stable than in the prior art. A solid line indicates a temperature change when the chips are group-divided according to the present invention, and a broken line indicates a temperature change when the conventional group-division is not performed. When the group division is not performed, all the electrical loads are simultaneously applied to the semiconductor wafer, so that the temperature of the semiconductor wafer rapidly increases and the semiconductor wafer temperature exceeds 130 ° C., but when the group division is performed, Since the chips to which the electrical load is applied are dispersed, the temperature rise of the entire semiconductor wafer is moderated, the temperature adjustment of the semiconductor wafer works effectively, and the transient temperature rise can be suppressed.
かかる構成によれば、半導体ウエーハに同時に印加される電気的負荷を低減することにより、半導体ウエーハ温度の過渡的な上昇を抑制することで、プローブの消耗、焼けを防止することができる。さらに、印加する電気的負荷が増大した際にも、電気的負荷が印加されるチップが分散されるため、半導体ウエーハ温度の急激な上昇を抑制することができる。 According to such a configuration, it is possible to prevent the probe from being consumed and burned by suppressing a transient increase in the temperature of the semiconductor wafer by reducing the electrical load simultaneously applied to the semiconductor wafer. Furthermore, since the chips to which the electrical load is applied are dispersed even when the electrical load to be applied is increased, the rapid increase in the semiconductor wafer temperature can be suppressed.
なお、本実施の形態3において、電気的負荷を印加するグループの切り替えは、スイッチ1003a、1003b、1003cと各グループの配線1001a、1001b、1001cにより行っているが、これをプログラム等のソフトウェアで行う構成としても良い。また、温度調整用プレート106の冷却には冷媒用流路107を流れる冷媒を用いているが、温度調整用プレート106に放熱用のフィンを配置し、ファンによって空気等の気体を循環させることにより冷却を行う構成としても良い。さらに、上記説明では、半導体ウエーハ上のチップを3グループに分割する例について説明したが、3グループ以上に分割して、それぞれの電気的負荷印加タイミングを分散することもできる。
In the third embodiment, the group to which the electrical load is applied is switched by the
本発明のウエーハレベルバーンイン装置およびウエーハレベルバーンイン方法は、プローブの消耗、焼けを防止することができ、半導体ウエーハに対して電気的負荷および温度的負荷を与えて不良品のスクリーニングを行うウエーハレベルバーンイン装置およびウエーハレベルバーンイン方法等に有用である。 The wafer level burn-in apparatus and wafer level burn-in method of the present invention can prevent the probe from being consumed and burned, and perform wafer level burn-in for screening defective products by applying an electrical load and a thermal load to the semiconductor wafer. It is useful for an apparatus and a wafer level burn-in method.
101 半導体ウエーハ
102 ウエーハ保持用トレイ
103 プローブ
104 基板
105 電気的負荷印加装置
106 温度調整用プレート
107 冷媒用流路
108 ヒータ
109 温度センサ
110 温度調整器
201a グループ
201b グループ
301a 配線
301b 配線
302 電気的信号発生部
303 スイッチ
601a 配線
601b 配線
602 電気的信号発生部
603a スイッチ
603b スイッチ
901a グループ
901b グループ
901c グループ
1001a 配線
1001b 配線
1001c 配線
1002 電気的信号発生部
1003a スイッチ
1003b スイッチ
1003c スイッチ
DESCRIPTION OF
Claims (12)
あらかじめ前記半導体ウエーハ上のチップが分割された少なくとも2組以上のグループそれぞれに任意のタイミングで電気的負荷を印加する電気的負荷印加装置と、
前記半導体ウエーハに温度的負荷を与える温度的負荷印加装置と、
不良品のスクリーニングを行う検査装置と
を有し、前記半導体ウエーハ上のチップに電気的負荷を印加するタイミングを制御することにより、前記半導体ウエーハの急激な温度上昇を抑制することを特徴とするウエーハレベルバーンイン装置。 A wafer level burn-in apparatus that performs screening of defective products by applying an electrical load and a thermal load using a probe that contacts all chips on a semiconductor wafer at the same time.
An electrical load applying device that applies an electrical load at an arbitrary timing to each of at least two or more groups in which chips on the semiconductor wafer are divided in advance;
A thermal load applying device for applying a thermal load to the semiconductor wafer;
An inspection apparatus for screening defective products, and controlling a timing of applying an electrical load to a chip on the semiconductor wafer to suppress a rapid temperature rise of the semiconductor wafer. Level burn-in device.
検査対象となる半導体ウエーハ上のチップを2組以上のグループに分割する工程と、
前記グループそれぞれに任意のタイミングで電気的負荷を印加する工程と、
温度的負荷を与える工程と、
スクリーニング検査を行う工程と
を有し、前記半導体ウエーハ上のチップに電気的負荷を印加するタイミングを制御することにより、前記半導体ウエーハの急激な温度上昇を抑制することを特徴とするウエーハレベルバーンイン方法。 A wafer level burn-in method for screening defective products by applying an electrical load and a temperature load using a probe that contacts all chips on a semiconductor wafer at once.
Dividing the chips on the semiconductor wafer to be inspected into two or more groups;
Applying an electrical load to each of the groups at an arbitrary timing;
Providing a temperature load; and
A wafer level burn-in method comprising: controlling a timing of applying an electrical load to a chip on the semiconductor wafer by controlling a timing at which an electrical load is applied to the chip on the semiconductor wafer. .
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---|---|---|---|
JP2004264768A JP2006080405A (en) | 2004-09-13 | 2004-09-13 | Device and method for wafer level burn-in |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007026458A1 (en) * | 2005-08-29 | 2007-03-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Wafer-level burn-in method and wafer-level burn-in apparatus |
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CN106248241A (en) * | 2016-08-30 | 2016-12-21 | 广东爱晟电子科技有限公司 | Strengthen the method and device of heat sensitive chip and temperature sensor electric property stability |
CN109298867A (en) * | 2018-08-01 | 2019-02-01 | 京信通信系统(中国)有限公司 | The offline method for burn-recording of chip, device, system and computer readable storage medium |
-
2004
- 2004-09-13 JP JP2004264768A patent/JP2006080405A/en active Pending
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