JP2007157955A - Probe card, and measuring method and inspection apparatus using same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体集積回路(以下、LSI:Large Scale Integrationと称す)のプローブ検査において、同時測定(以下、同測)を実施する際に使用するプローブカードおよびこれを用いた測定方法、さらにそれらの検査装置に関するものである。 The present invention relates to a probe card used for carrying out simultaneous measurement (hereinafter referred to as the same measurement) in a probe inspection of a semiconductor integrated circuit (hereinafter referred to as LSI: Large Scale Integration), a measurement method using the same, and further This relates to the inspection apparatus.
従来のLSIテスタを用いてLSIデバイスをプローブ検査にて同測を実施する場合の測定手法について説明する。半導体ウェーハ上に形成されたN個の被測定対象LSIデバイス(以下DUT:Device Under Test)を検査する場合、検査に用いるプローブカードには1DUTの検査に必要なプローブ針数のN倍のプローブ針が設けられている。このプローブカードに設けられたプローブ針をチップに形成されたパッドにN個同時に接触させることによりN個のチップの検査を同時に実施する。 A measurement method in the case where the conventional LSI tester is used to perform the same measurement on the LSI device by probe inspection will be described. When inspecting N measurement target LSI devices (hereinafter DUT: Device Under Test) formed on a semiconductor wafer, the probe card used for the inspection has N times the number of probe needles required for 1DUT inspection. Is provided. N probes are simultaneously inspected by simultaneously bringing N probe needles provided on the probe card into contact with pads formed on the chip.
また以下で述べる同測の課題を解決する為に、同測数やDUT並びを容易に変更する方法として特許文献1の様にプローブ針を交換する方法も知られている。
しかしながら、従来の測定方法では、N個のチップに同時にプローブ針を接触させる事しかできない為、以下の不都合が生じる。 However, in the conventional measurement method, the probe needle can only be brought into contact with N chips at the same time.
1つ目は、検査対象である有効チップ領域に対して、有効チップのみにプローブ針を接触させることはできない事である。図2(a)において、有効チップ領域内の測定対象チップ23を検査する場合に、1度目のプロービング(1)では4個同測の4個全てのプローブ針が測定対象チップ上のパッドに接触するが、2度目のプロービング(2)では測定対象チップが1個しかないがプローブカードは4個のプローブユニットを備えている為、残り3個のプローブユニット(A)は有効チップ領域外に接触してしまう。有効チップ領域外ではパッドが形成されていないチップやウェーハエッジが存在する為、不要なプロービングによりプローブ針を傷めてしまう可能性が高いという課題がある。
The first is that the probe needle cannot be brought into contact with only the effective tip with respect to the effective tip region to be inspected. In FIG. 2A, when inspecting the
2つ目は、上記の有効チップ領域外へのプロービングを回避する為に、図2(b)の様に2度目のプロービングを1度目にプロービングしたチップ(B)に再度プロービングする場合がある。しかし、この場合は複数回のプロービングにより、チップ上のパッドを傷めてしまう課題がある。 Second, in order to avoid probing outside the effective chip area, the second probing may be reprobed to the chip (B) probed for the first time as shown in FIG. 2B. However, in this case, there is a problem that the pad on the chip is damaged by probing multiple times.
3つ目は、有効チップ領域内であっても、前工程での不良チップやプロービングに問題のあるチップの検査は避ける必要があるが、上記同様回避できずにプローブ針を傷めたり、複数回のプロービングによりパッドを傷めてしまう等の課題がある。 Thirdly, even within the effective tip area, it is necessary to avoid inspection of defective tips and probing tips in the previous process. There is a problem that the pad is damaged by probing.
4つ目は、同測プローブカードを製作するとその同測数でしか検査できないという課題がある。検査プログラムが不安定な場合や、検査設備の問題で特定端子の検査が出来ない場合、特定のプローブ針が傷んでいる場合等では、4個同測プローブカードを用いて、単測、2個測等と同測数を変えて検査を実施したいが、検査が可能な場合でも1チップの針当て回数が4回になってしまう。 The fourth problem is that when the same probe card is manufactured, it can be inspected only by the same number. If the inspection program is unstable, the specific terminal cannot be inspected due to a problem with the inspection equipment, or the specific probe needle is damaged, etc. Although it is desired to carry out the inspection by changing the same number as the measurement, etc., even if the inspection is possible, the number of times the needle is applied to one chip will be four times.
5つ目は、プローブ針とパッドの接触がうまく採れない場合に、接触圧力を変化させる場合があるが、全てのプローブユニットとの接触圧力を同時に変える事は可能であるが、個々のプローブユニットとの接触圧力を変える事は出来ない課題がある。 The fifth is that if the contact between the probe needle and the pad is not good, the contact pressure may be changed, but it is possible to change the contact pressure with all the probe units at the same time. There is a problem that the contact pressure cannot be changed.
したがって、本発明の目的は、上記を含む様々な課題を解決することで、プローブ検査により同時測定を行う際、測定対象チップ以外への不要なプロービングを回避する事により、プローブ針やパッドを傷めず、また特定のプローブ針が傷んでいる場合等において同測数を変えて検査を実施することができ、また個々のプローブユニットとの接触圧力を変えることができるプローブカードおよび測定手法を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to solve various problems including the above, and to damage the probe needle and the pad by avoiding unnecessary probing other than the measurement target chip when performing simultaneous measurement by probe inspection. In addition, a probe card and a measuring method that can perform inspection while changing the same measurement number when a specific probe needle is damaged, etc., and can change the contact pressure with each probe unit are provided. That is.
上記課題を解決するために、本発明の請求項1記載のプローブカードは、半導体ウェーハ上に形成された複数個の被測定対象のLSIデバイスを同時測定によりプローブ検査を実施することが可能なプローブカードであって、一つのLSIデバイスに接触させるプローブ針を有するプローブユニットを同時測定数備え、複数個のLSIデバイスに対応するプローブユニット毎に、プローブ針を半導体ウェーハとの接触面と垂直方向に移動可能とした。
In order to solve the above problems, a probe card according to
請求項2記載のプローブカードは、半導体ウェーハ上に形成された複数個の被測定対象のLSIデバイスを同時測定によりプローブ検査を実施することが可能なプローブカードであって、一つのLSIデバイスに接触させるプローブ針を有するプローブユニットを同時測定数備え、個々のプローブユニットを半導体ウェーハと水平に検査の走査方向に移動させることを可能とした。
The probe card according to
請求項3記載のプローブカードは、半導体ウェーハ上に形成された複数個の被測定対象のLSIデバイスを同時測定によりプローブ検査を実施することが可能なプローブカードであって、一つのLSIデバイスに接触させるプローブ針を有するプローブユニットを同時測定数備え、個々のプローブユニットを半導体ウェーハと水平な2方向に移動させることを可能とした。
The probe card according to
請求項4記載の測定方法は、請求項1記載のプローブカードを用い、測定対象のチップ上のパッドにプローブ針を接触させて検査する測定方法であって、測定対象のチップ数が同時測定数より少ないとき、測定対象のチップが対応しない検査に不要なプローブユニットを、半導体ウェーハのプローブ針接触面と垂直方向に移動させることにより、プローブユニットにおいてプローブ針とパッドが接触しない。
A measurement method according to
請求項5記載の測定方法は、請求項4記載の測定方法において、測定対象のチップ数は、半導体ウェーハ上の測定有効範囲の影響により同時測定数より少ない。
The measurement method according to claim 5 is the measurement method according to
請求項6記載の測定方法は、請求項4記載の測定方法において、測定対象のチップ数は、半導体ウェーハ上の特定のチップを検査することにより、同時測定数より少ない。
The measuring method according to claim 6 is the measuring method according to
請求項7記載の測定方法は、請求項1記載のプローブカードを用い、測定対象のチップ上のパッドにプローブ針を接触させて検査する測定方法であって、特定のプローブユニットを、半導体ウェーハのプローブ針接触面と垂直方向に移動させることにより、特定のプローブユニット以外のプローブユニットに対応するチップ上のパッドにのみプローブ針を接触させ、同一プローブカードにおいて同時測定数を変化させることを可能とした。
A measurement method according to claim 7 is a measurement method in which the probe card according to
請求項8記載の測定方法は、請求項1記載のプローブカードを用い、測定対象のチップ上のパッドにプローブ針を接触させて検査する測定方法であって、特定のチップに対応するプローブユニットを、半導体ウェーハのプローブ針接触面と垂直方向に所定量だけ移動させることにより、チップ毎にパッドとプローブ針の接触圧力および接触状態を変化させることを可能とした。
A measurement method according to claim 8 is a measurement method in which the probe card according to
請求項9記載の測定方法は、請求項2記載のプローブカードを用い、測定対象のチップ上のパッドにプローブ針を接触させて検査する測定方法であって、半導体ウェーハ上の特定のチップのみを検査する際、測定対象のチップに対応しない検査に不要なプローブユニットを半導体ウェーハと水平に検査方向に移動させることにより、測定対象外のチップのパッドとプローブ針が接触せず、測定対象外のチップに隣接する測定対象のチップの検査を実施することを可能とした。
A measurement method according to claim 9 is a measurement method in which the probe card according to
請求項10記載の測定方法は、請求項3記載のプローブカードを用い、測定対象のチップ上のパッドにプローブ針を接触させて検査する測定方法であって、半導体ウェーハ上の測定有効範囲内の測定対象のチップのみを検査する際、もしくは特定のチップのみを検査する際、プローブユニットを半導体ウェーハと水平な方向に移動させることにより、測定対象のチップ位置に合わせてプローブユニットの並びを変更しながら検査する。
A measurement method according to claim 10 is a measurement method in which a probe needle is brought into contact with a pad on a chip to be measured using the probe card according to
請求項11記載の測定方法は、請求項3記載のプローブカードを用い、測定対象のチップ上のパッドにプローブ針を接触させて検査する測定方法であって、プローブユニットを半導体ウェーハと水平な方向に移動させることにより、検査の目的に応じてプローブユニットの配置を測定対象のチップ並びに変更した状態で検査する。
A measurement method according to
請求項12記載の検査装置は、請求項4,5,6,7,8,9,10または11記載の測定方法に従ってプローブカードを制御する。
The inspection apparatus according to
本発明の請求項1記載のプローブカードによれば、一つのLSIデバイスに接触させるプローブ針を有するプローブユニットを同時測定数備え、複数個のLSIデバイスに対応するプローブユニット毎に、プローブ針を半導体ウェーハとの接触面と垂直方向に移動可能としたので、不要なプロービングが発生せず、プローブ針もLSIデバイスのパッドも傷めることなく、被測定対象のLSIデバイスの検査のみを実施することができる。このため、従来の方法での課題である同測全てのプローブ針を同時にしかパッドに接触させる事しか出来ない為に、パッドやプローブ針を傷めてしまう問題を回避出来る。また、同測数やDUT並びの変更をプローブカードの再作製無しに実施出来る為、コスト面でも効果が期待できる。 According to the probe card of the first aspect of the present invention, a probe unit having a probe needle to be brought into contact with one LSI device is provided at the same time, and a probe needle is provided for each probe unit corresponding to a plurality of LSI devices. Since it is movable in the direction perpendicular to the contact surface with the wafer, unnecessary probing does not occur, and it is possible to carry out only the inspection of the LSI device to be measured without damaging the probe needle and the pad of the LSI device. . For this reason, the problem of damaging the pad and the probe needle can be avoided because all the probe needles of the same measurement, which are problems in the conventional method, can only be brought into contact with the pad at the same time. In addition, since the same number of measurements and DUT alignment can be changed without re-creating the probe card, an effect can be expected in terms of cost.
現在のLSIデバイスは微細化、高集積化が進み、それに伴いパッドが素子の上に配置される等の構造を持つ物が多くなる等、パッドへの針当て回数が制限される事が多く存在する。さらにそれに伴い、プローブ針の材質も柔らかくなる等、プローブ針も傷み易くなりつつある。これらの背景から、本発明の効果は今後ますます微細化、高集積化の進む半導体分野において大きな効果を期待出来る。 Current LSI devices are increasingly miniaturized and highly integrated, and as a result, there are many cases where the number of needles applied to the pad is limited, such as an increase in the number of structures with pads arranged on the elements. To do. Further, along with this, the probe needle is becoming easily damaged, for example, the material of the probe needle becomes soft. From these backgrounds, the effect of the present invention can be expected to be significant in the semiconductor field where miniaturization and higher integration will continue.
本発明の請求項2記載のプローブカードによれば、一つのLSIデバイスに接触させるプローブ針を有するプローブユニットを同時測定数備え、個々のプローブユニットを半導体ウェーハと水平に検査の走査方向に移動させることを可能としたので、隣接しない被測定対象のLSIデバイスに全プローブユニットを使用してプロービングできる。その他、請求項1と同様の効果が得られる。 According to the probe card of the second aspect of the present invention, a probe unit having a probe needle to be brought into contact with one LSI device is provided at the same time, and each probe unit is moved horizontally in the inspection scanning direction with respect to the semiconductor wafer. Therefore, it is possible to perform probing using all probe units for LSI devices to be measured that are not adjacent to each other. In addition, the same effects as those of the first aspect can be obtained.
本発明の請求項3記載のプローブカードによれば、一つのLSIデバイスに接触させるプローブ針を有するプローブユニットを同時測定数備え、個々のプローブユニットを半導体ウェーハと水平な2方向に移動させることを可能としたので、半導体ウェーハの有効領域周辺等において、被測定対象のLSIデバイスの並びにプローブユニットの配置を変更できる。その他、請求項1と同様の効果が得られる。 According to the probe card of the third aspect of the present invention, a probe unit having a probe needle to be brought into contact with one LSI device is provided at the same time, and each probe unit is moved in two directions parallel to the semiconductor wafer. Since it is possible, the arrangement of the LSI devices to be measured and the probe units can be changed around the effective area of the semiconductor wafer. In addition, the same effects as those of the first aspect can be obtained.
本発明の請求項4記載の測定方法によれば、測定対象のチップ数が同時測定数より少ないとき、測定対象のチップが対応しない検査に不要なプローブユニットを、半導体ウェーハのプローブ針接触面と垂直方向に移動させることにより、プローブユニットにおいてプローブ針とパッドが接触しないので、不要なプロービングが発生せず、プローブ針もパッドも傷めることなく、測定対象チップの検査のみを実施することができる。
According to the measurement method of
請求項5では、測定対象のチップ数は、半導体ウェーハ上の測定有効範囲の影響により同時測定数より少ないので、有効範囲周辺において有効範囲内のチップにのみプロービングすることができる。 According to the fifth aspect, since the number of chips to be measured is smaller than the number of simultaneous measurements due to the influence of the measurement effective range on the semiconductor wafer, it is possible to probe only the chips within the effective range around the effective range.
請求項6では、測定対象のチップ数は、半導体ウェーハ上の特定のチップを検査することにより、同時測定数より少ないので、有効範囲内のチップであっても、不良チップを避けてプロービングすることができる。 In claim 6, since the number of chips to be measured is smaller than the number of simultaneous measurements by inspecting a specific chip on a semiconductor wafer, probing is avoided even if the chip is within the effective range. Can do.
本発明の請求項7記載の測定方法によれば、特定のプローブユニットを、半導体ウェーハのプローブ針接触面と垂直方向に移動させることにより、特定のプローブユニット以外のプローブユニットに対応するチップ上のパッドにのみプローブ針を接触させ、同一プローブカードにおいて同時測定数を変化させることを可能としたので、プローブカード側や検査設備、あるいは検査プログラムの問題等により応じて同時測定数を変更することができる。 According to the measurement method of the seventh aspect of the present invention, by moving the specific probe unit in the direction perpendicular to the probe needle contact surface of the semiconductor wafer, the chip on the chip corresponding to the probe unit other than the specific probe unit. It is possible to change the number of simultaneous measurements on the same probe card by contacting the probe needle only with the pad, so the number of simultaneous measurements can be changed according to the problem of the probe card side, inspection equipment, inspection program, etc. it can.
本発明の請求項8記載の測定方法によれば、特定のチップに対応するプローブユニットを、半導体ウェーハのプローブ針接触面と垂直方向に所定量だけ移動させることにより、チップ毎にパッドとプローブ針の接触圧力および接触状態を変化させることを可能としたので、プロービングした際にプローブ針とパッドがうまく接触しない場合でも、個々のプローブユニットのプローブ針とパッドの接触圧力を変更することができる。 According to the measurement method of the present invention, the probe unit corresponding to the specific chip is moved by a predetermined amount in the direction perpendicular to the probe needle contact surface of the semiconductor wafer, so that the pad and the probe needle are provided for each chip. Therefore, even when the probe needle and the pad do not come into good contact when probing, the contact pressure between the probe needle and the pad of each probe unit can be changed.
本発明の請求項9記載の測定方法によれば、半導体ウェーハ上の特定のチップのみを検査する際、測定対象のチップに対応しない検査に不要なプローブユニットを半導体ウェーハと水平に検査方向に移動させることにより、測定対象外のチップのパッドとプローブ針が接触せず、測定対象外のチップに隣接する測定対象のチップの検査を実施することを可能としたので、測定対象外のパッドを傷めることなく、隣接しない測定対象のチップに全プローブユニットを使用してプロービングできる。 According to the measurement method of the ninth aspect of the present invention, when inspecting only a specific chip on the semiconductor wafer, the probe unit unnecessary for the inspection not corresponding to the measurement target chip is moved in the inspection direction horizontally with the semiconductor wafer. This makes it possible to inspect the measurement target chip adjacent to the non-measurement chip without touching the pad of the non-measurement chip and the probe needle, so that the non-measurement pad is damaged. Without any problem, it is possible to perform probing by using all probe units on non-adjacent measurement target chips.
本発明の請求項10記載の測定方法によれば、半導体ウェーハ上の測定有効範囲内の測定対象のチップのみを検査する際、もしくは特定のチップのみを検査する際、プローブユニットを半導体ウェーハと水平な方向に移動させることにより、測定対象のチップ位置に合わせてプローブユニットの並びを変更しながら検査するので、有効範囲周辺において有効範囲内のチップにのみ全プローブユニットを使用してプロービングできる。また、測定対象のチップ並びにプローブユニットの配置を変更できる。 According to the measurement method of the tenth aspect of the present invention, when inspecting only the chip to be measured within the measurement effective range on the semiconductor wafer, or when inspecting only a specific chip, the probe unit is placed horizontally with the semiconductor wafer. Since the inspection is performed while changing the arrangement of the probe units in accordance with the position of the measurement target chip, the probe can be probed by using all the probe units only for the chips within the effective range around the effective range. Further, the arrangement of the measurement target chip and the probe unit can be changed.
本発明の請求項11記載の測定方法によれば、プローブユニットを半導体ウェーハと水平な方向に移動させることにより、検査の目的に応じてプローブユニットの配置を測定対象のチップ並びに変更した状態で検査するので、検査前に測定対象のチップ並びを変更することができる。 According to the measurement method of the eleventh aspect of the present invention, the probe unit is moved in the horizontal direction with respect to the semiconductor wafer, thereby inspecting the arrangement of the probe unit in accordance with the purpose of the inspection as well as the measurement target chip and the changed state. Therefore, it is possible to change the arrangement of chips to be measured before inspection.
本発明の請求項12記載の検査装置によれば、請求項4,5,6,7,8,9,10または11記載の測定方法に従ってプローブカードを制御するので、上記の効果が得られるプローバーやテスタ等の検査装置を提供することができる。 According to the inspection apparatus of the twelfth aspect of the present invention, the probe card is controlled according to the measurement method of the fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth, tenth, or eleventh aspect. And an inspection device such as a tester can be provided.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
本発明の第1の実施形態を図1に基づいて説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図1は本発明の第1の実施形態に係わるプローブカードの構成を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a probe card according to the first embodiment of the present invention.
図1に示すように、本発明の実施形態のプローブカード11は、一つの被測定対象のLSIデバイス(DUT)に接触させるプローブ針12を有するプローブユニット13を同時測定数備え、複数個のDUTに対応するプローブユニット13毎に、プローブ針12を半導体ウェーハとの接触面と垂直方向に移動可能としている。
As shown in FIG. 1, a
この場合、図1(a)の様にプローブカード11の中央にプローブユニット13を備えた構造を持つ。プローブユニット13は図1(b)の様に検査の際にチップ上のパッドに接触させるプローブ針12を1DUTの検査をするのに必要な本数分を取り纏めたものである。N個同測用のプローブカードの場合、プローブカード上にこのプローブユニットをN個備えた構造となる。
In this case, as shown in FIG. 1A, a
以下、説明を簡単に説明する為に、検査の走査方向に4個のプローブユニット13を備えたプローブカード11を用いて4個同測を実施する場合について説明をする。このプローブカード11は図1(b)では4個のプローブユニット13が並んで配置されており、隣接する4個のチップを測定できる構造である。さらにこのプローブカード11は、図1(c)の様にプローブユニット13を半導体ウェーハとの接触面と垂直方向に移動する事が可能な構造となっている。この構造を持つプローブカードを用いる事により、以下に記す実施の形態2〜5の測定手法にて検査を実施するものとする。
(実施の形態2)
本発明の第2の実施形態を図2に基づいて説明する。
Hereinafter, in order to explain simply, the case where four measurement is implemented using the
(Embodiment 2)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
第2の実施形態では、上記第1の実施形態で述べたプローブカードを用いた測定方法について図を参照しながら述べるものとする。 In the second embodiment, the measurement method using the probe card described in the first embodiment will be described with reference to the drawings.
本実施形態の測定方法は、測定対象のチップ数が同時測定数より少ないとき、測定対象のチップが対応しない検査に不要なプローブユニットを、半導体ウェーハのプローブ針接触面と垂直方向に移動させることにより、プローブユニットにおいてプローブ針とパッドが接触しないようする。 In the measurement method of this embodiment, when the number of chips to be measured is smaller than the number of simultaneous measurements, the probe unit unnecessary for the inspection that does not correspond to the chip to be measured is moved in the direction perpendicular to the probe needle contact surface of the semiconductor wafer. This prevents the probe needle and the pad from contacting each other in the probe unit.
図2(a)において、21は半導体ウェーハ、22はその周辺のウェーハエッジを表している。半導体ウェーハ21上に形成されたチップには有効領域が設けられており、23がその領域内のチップであり、そのチップのみが測定対象である事が通常である。従来の4個同測プローブカードを用いた測定方法では、如何なる場合でも4個のチップに同時にプロービングする事しか出来ない為、プロービング領域24は4個同測プローブカードで測定可能な領域とする。
In FIG. 2A, 21 represents a semiconductor wafer, and 22 represents a peripheral wafer edge. A chip formed on the
図2(a)の有効領域の例では、1列目の左側のチップから検査を開始すると、1回目のプロービング(1)では通常通り4個同時にプロービングして問題ないが、2回目のプロービング(2)では測定対象チップ23にプロービングしようとすると、右側3個(A)のプローブ針は測定対象外のチップが形成されていない箇所やウェーハエッジにプローブ針を接触させてしまいプローブ針を傷めてしまう。
In the example of the effective area in FIG. 2 (a), when the inspection is started from the left chip in the first row, there is no problem in probing four at the same time as usual in the first probing (1), but the second probing ( In 2), when probing the
また、別の従来の方法として、図2(b)に示す様に2回目のプロービング(2)を有効領域内のチップのみに行う様にする場合もあるが、この場合は左側3個(B)のプローブ針は測定対象チップのパッドに対して2度目のプロービングとなり、パッドを傷めてしまう。 As another conventional method, as shown in FIG. 2 (b), the second probing (2) may be performed only on the chip in the effective area. In this case, the left three (B ) Of the probe needle becomes the second probing with respect to the pad of the measurement target chip, and the pad is damaged.
この課題を解決する為に第2の実施形態では、第1の実施形態であるプローブカードを用いると通常では有効領域外にプロービングしてしまう図2(a)の2回目のプロービング(2)では右側3個(A)のプローブユニットをウェーハと垂直方向に上に移動させる事により、領域(A)ではプローブ針はパッドに接触せず、一番左側のプローブ針のみ測定対象チップ23に接触して検査を実施できる。これにより、不要なプロービングは発生しないので、プローブ針もパッドも傷める事無く、測定対象チップ23の検査のみを実施する事が出来る。
In order to solve this problem, in the second embodiment, in the second probing (2) in FIG. 2 (a), the probe card of the first embodiment is normally used for probing outside the effective area. By moving the right three (A) probe units upward in the direction perpendicular to the wafer, the probe needle does not contact the pad in the region (A), and only the leftmost probe needle contacts the
第2の実施形態では、有効領域周辺ではプローブユニットをウェーハと垂直方向に移動させる事により、有効領域内のチップにのみプロービングする測定方法を提供する。
(実施の形態3)
本発明の第3の実施形態を図3に基づいて説明する。
In the second embodiment, there is provided a measurement method for probing only the chips in the effective area by moving the probe unit in the direction perpendicular to the wafer around the effective area.
(Embodiment 3)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
第3の実施形態では、上記第1の実施形態で述べたプローブカードを用いた測定方法について述べるものとする。 In the third embodiment, a measurement method using the probe card described in the first embodiment will be described.
図3において、第2の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。31は測定対象外チップである。半導体ウェーハの検査を実施する場合には、有効領域内のチップであっても、前工程での不良チップやプロービングに問題のあるチップ31の検査は避ける必要がある場合がある。この場合も従来の測定方法では全てのプローブ針を同時にプロービングする事しか出来ない為に、不要なプロービングを回避できずに図3の領域(C)のチップにもプロービングし、プローブ針を傷めたり、パッドを傷めたりする等の課題がある。
In FIG. 3, the same parts as those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
この課題を解決する為に第3の実施形態では、第1の実施形態であるプローブカードを用いると通常ではプロービングしてしまう図3の測定対象外チップ31の領域(C)に対応するプローブユニットをウェーハと垂直方向に上に移動させる事により、領域(C)ではプローブ針はパッドに接触せず、それ以外のプローブユニットのプローブ針のみ測定対象チップに接触して検査を実施できる。これにより、不要なプロービングは発生しないので、プローブ針もパッドも傷める事無く、測定対象チップの検査のみを実施する事が出来る。
In order to solve this problem, in the third embodiment, the probe unit corresponding to the region (C) of the
第3の実施形態では、測定対象外のチップ31に対応するプローブユニットをウェーハと垂直方向に移動させる事により、測定対象のチップにのみプロービングする測定方法を提供する。
(実施の形態4)
本発明の第4の実施形態を図4に基づいて説明する。
The third embodiment provides a measurement method for probing only the measurement target chip by moving the probe unit corresponding to the
(Embodiment 4)
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
第4の実施形態では、上記第1の実施形態で述べたプローブカードを用いた測定方法について述べるものとする。 In the fourth embodiment, a measurement method using the probe card described in the first embodiment will be described.
本実施形態の測定方法は、特定のプローブユニット42を、半導体ウェーハのプローブ針接触面と垂直方向に移動させることにより、特定のプローブユニット42以外のプローブユニット41に対応するチップ上のパッドにのみプローブ針12を接触させ、同一プローブカードにおいて同時測定数を変化させることを可能とする。
In the measurement method of this embodiment, the
従来のプローブカードは、プローブカードを製作した時の同測数でしか検査できないという課題がある。検査プログラムが不安定な場合や、検査設備の問題で特定端子の検査が出来ない場合、特定のプローブ針が傷んでいる場合等では、4個同測プローブカードを用いて、単測、2個測等と同測数を変えて検査を実施したいが、検査が可能な場合でも1チップの針当て回数が複数回になってしまう。 The conventional probe card has a problem that it can be inspected only by the same number of measurements when the probe card is manufactured. If the inspection program is unstable, the specific terminal cannot be inspected due to a problem with the inspection equipment, or the specific probe needle is damaged, etc. Although it is desired to carry out an inspection by changing the same number of measurements as the measurement, etc., even if the inspection is possible, the number of times the needle is applied to one chip will be multiple.
この課題を解決する為に第4の実施形態では、第1の実施形態であるプローブカードを用いる事により、検査前に同時測定数を変更する事が可能となる。ここでは2×2の4個同測のプローブカードを例に図を用いて説明する。図4(a)が全てのプローブユニットがウェーハと垂直方向の同じ位置に並んでいる場合であり、4個のチップに同時にプロービング出来る4個同測(2×2)の状態である。この状態から図4(b)の様に上側2個のプローブユニット42をウェーハと垂直方向に移動させると、下の2個のプローブユニット41のみがプロービングされ、上の2個のプローブユニット42はプロービングされない。つまり、2個同測(2×1)の状態である。同様にして、図4(c)の2個同測(1×2)、図4(d)の単測と様々に同測数を変更できる。
In order to solve this problem, in the fourth embodiment, it is possible to change the number of simultaneous measurements before the inspection by using the probe card according to the first embodiment. Here, a 2 × 2 four-probe probe card will be described as an example with reference to the drawings. FIG. 4A shows a case in which all the probe units are arranged at the same position in the vertical direction with respect to the wafer, and is a state of four simultaneous measurement (2 × 2) that can be simultaneously probed on four chips. When the upper two
第4の実施形態では、特定のプローブユニットをウェーハとの接触面と垂直方向に移動させる事により、同測数やDUT並びを変更できる測定方法を提供する。
(実施の形態5)
本発明の第5の実施形態を説明する。
In the fourth embodiment, there is provided a measurement method capable of changing the same measurement number and DUT arrangement by moving a specific probe unit in a direction perpendicular to the contact surface with the wafer.
(Embodiment 5)
A fifth embodiment of the present invention will be described.
第5の実施形態では、上記第1の実施形態で述べたプローブカードを用いた測定方法について述べるものとする。 In the fifth embodiment, a measurement method using the probe card described in the first embodiment will be described.
本実施形態の測定方法は、特定のチップに対応するプローブユニットを、半導体ウェーハのプローブ針接触面と垂直方向に所定量だけ移動させることにより、チップ毎にパッドとプローブ針の接触圧力および接触状態を変化させることを可能とする。 In the measurement method of this embodiment, the probe unit corresponding to a specific chip is moved by a predetermined amount in a direction perpendicular to the probe needle contact surface of the semiconductor wafer, so that the contact pressure and contact state between the pad and the probe needle for each chip. Can be changed.
従来のプローブカードは、全てのプローブ針がプローブカード製作時と同じ位置であり、変更する事はできない。その為、実際にプロービングした際にプローブ針とパッドがうまく接触しない場合でも、全プローブ針の接触圧力を変更する事は出来ても、個々のプローブ針の接触圧力を変更する事は出来ない。 In the conventional probe card, all probe needles are in the same position as when the probe card was manufactured, and cannot be changed. Therefore, even if the probe needle and the pad do not contact well when probing actually, the contact pressure of each probe needle cannot be changed even if the contact pressure of all the probe needles can be changed.
この課題を解決する為に第5の実施形態では、第1の実施形態であるプローブカードを用いて個々のプローブユニットをウェーハの接触面と垂直方向に微量だけ移動させる事により、プローブ針とパッドとの接触圧力を変更する事が可能となる。 In order to solve this problem, in the fifth embodiment, the probe needle and the pad are moved by moving each probe unit by a minute amount in the direction perpendicular to the contact surface of the wafer using the probe card of the first embodiment. It is possible to change the contact pressure.
第5の実施形態では、個々のプローブユニットをウェーハ接触面と垂直方向に移動させる事により、個々のプローブユニットのプローブ針とパッドの接触圧力を変更する事が可能な測定方法を提供する。
(実施の形態6)
本発明の第6の実施形態を図5に基づいて説明する。
The fifth embodiment provides a measurement method capable of changing the contact pressure between the probe needle and the pad of each probe unit by moving the individual probe unit in the direction perpendicular to the wafer contact surface.
(Embodiment 6)
A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図5は本発明の第6の実施形態に係わるプローブカードの構成を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a probe card according to the sixth embodiment of the present invention.
図5に示すように、本発明の実施形態のプローブカード11は、一つのDUTに接触させるプローブ針12を有するプローブユニット13を同時測定数備え、個々のプローブユニット13を半導体ウェーハと水平に検査の走査方向に移動させることを可能とした。
As shown in FIG. 5, the
この場合、図5(a)の様にプローブカード11の中央にプローブユニット13を備えた構造を持ち、プローブユニット13はプローブユニット移動レール51にて、図5(b)(c)の様に検査の走査方向に移動できる構造を持つ。また、個々のプローブユニット13は1DUTの検査をするのに必要な本数分のプローブ針12を有する。N個同測用のプローブカードの場合、プローブカード上にこのプローブユニットをN個備えた構造となる。この構造を持つプローブカードを用いる事により、以下に記す実施の形態7の測定手法にて検査を実施するものとする。
(実施の形態7)
本発明の第7の実施形態を図5および図6に基づいて説明する。
In this case, as shown in FIG. 5 (a), the
(Embodiment 7)
A seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
第7の実施形態では、上記第6の実施形態で述べたプローブカードを用いた測定方法について述べるものとする。 In the seventh embodiment, a measurement method using the probe card described in the sixth embodiment will be described.
本実施形態の測定方法は、半導体ウェーハ上の特定のチップのみを検査する際、測定対象のチップに対応しない検査に不要なプローブユニットを半導体ウェーハと水平に検査方向に移動させることにより、測定対象外のチップのパッドとプローブ針が接触せず、測定対象外のチップに隣接する測定対象のチップの検査を実施することを可能とする。 In the measurement method of the present embodiment, when only a specific chip on a semiconductor wafer is inspected, a probe unit unnecessary for an inspection that does not correspond to the measurement target chip is moved in the inspection direction horizontally with respect to the semiconductor wafer. The pad of the outer chip and the probe needle are not in contact with each other, and it is possible to inspect the measuring target chip adjacent to the non-measuring chip.
上記第3の実施形態では、測定対象外のチップに対応するプローブユニットをウェーハと垂直方向に移動させる事により、測定対象のチップにのみプロービングする事が可能となるが、この場合は4個のプローブユニットを所有しているにも関わらず、その内の3個しか使用していないと言ったスループット的な課題がある。 In the third embodiment, it is possible to probe only the measurement target chip by moving the probe unit corresponding to the non-measurement chip in a direction perpendicular to the wafer. Although there is a probe unit, there is a throughput problem that only three of them are used.
この課題を解決する為に第7の実施形態では、第6の実施形態であるプローブカードを用いると、所有している4個のプローブユニット13がウェーハの接触面と水平な方向(検査の走査方向)に移動出来る為、隣接しない4個のチップを同時に検査することが可能となる。通常は図5(b)の様に4個並んで配置されているプローブユニット13を図5(c)の様に移動させる事により、図6に示す様に領域(C)のチップ31を避けた隣接しない4個のチップ23にプロービングして検査を行うことが可能となる。
In order to solve this problem, in the seventh embodiment, when the probe card of the sixth embodiment is used, the four
第7の実施形態では、測定対象外のチップに対応するプローブユニットをウェーハと水平方向に検査走査方向に移動させる事により、隣接しない測定対象のチップに全プローブユニットを使用してプロービングできる測定方法を提供する。
(実施の形態8)
本発明の第8の実施形態を図7に基づいて説明する。
In the seventh embodiment, the probe unit corresponding to the chip not to be measured is moved in the inspection scanning direction in the horizontal direction with respect to the wafer, and the probe method can be used for probing by using all the probe units on the measurement target chips that are not adjacent I will provide a.
(Embodiment 8)
An eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図7は本発明の第8の実施形態に係わるプローブカードの構成を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a probe card according to the eighth embodiment of the present invention.
本発明の実施形態のプローブカードは、一つのDUTに接触させるプローブ針12を有するプローブユニット13を同時測定数備え、個々のプローブユニット13を半導体ウェーハと水平な2方向に移動させることを可能とした。
The probe card according to the embodiment of the present invention includes a
この場合、図7(a)の様にプローブカード11の中央にプローブユニット13を備えた構造を持ち、プローブユニット13はプローブユニット移動レール71にて、図7(b)(c)の様にウェーハと水平方向な2方向に移動できる構造を持つ。また、個々のプローブユニット13は1DUTの検査をするのに必要な本数分のプローブ針12を有する。N個同測用のプローブカードの場合、プローブカード上にこのプローブユニットをN個備えた構造となる。この構造を持つプローブカードを用いる事により、以下に記す実施の形態9および10の測定手法にて検査を実施するものとする。
(実施の形態9)
本発明の第9の実施形態を図7および図8に基づいて説明する。
In this case, as shown in FIG. 7 (a), the
(Embodiment 9)
A ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
第9の実施形態では、上記第8の実施形態で述べたプローブカードを用いた測定方法について述べるものとする。 In the ninth embodiment, a measurement method using the probe card described in the eighth embodiment will be described.
本実施形態の測定方法は、半導体ウェーハ上の測定有効範囲内の測定対象のチップのみを検査する際、もしくは特定のチップのみを検査する際、プローブユニット13を半導体ウェーハと水平な方向に移動させることにより、測定対象のチップ位置に合わせてプローブユニット13の並びを変更しながら検査する。
The measurement method of the present embodiment moves the
上記第2の実施形態では、有効領域周辺ではプローブユニットをウェーハと垂直方向に移動させる事により、有効領域内のチップにのみプロービングする事が可能となるが、この場合は4個のプローブユニットを所有しているにも関わらず、その内の3個しか使用していないと言った事が発生する等、スループット的な課題がある。 In the second embodiment, it is possible to probe only the chip in the effective area by moving the probe unit in the direction perpendicular to the wafer in the vicinity of the effective area. In this case, four probe units are provided. There is a problem in terms of throughput, such as the fact that only three of them are used even though they are owned.
この課題を解決する為に第9の実施形態では、第8の実施形態であるプローブカードを用いると、所有している4個のプローブユニットがウェーハの接触面と水平な2方向に移動出来る為、隣接しない4個のチップを同時に検査することが可能となる。通常は図7(b)の様にプローブユニット13は4個並んで配置され、図8に示す様に1回目のプロービング(1)では通常通り4個同時に領域81のチップにプロービングする。このプローブユニット13を図7(c)の様に移動させる事により、図8に示す様に2回目のプロービング(2)の際はプローブユニット13を移動させて、領域82のチップにプロービングして検査を行うことが可能となる。
In order to solve this problem, in the ninth embodiment, when the probe card according to the eighth embodiment is used, four owned probe units can move in two directions parallel to the contact surface of the wafer. It becomes possible to inspect four chips that are not adjacent to each other at the same time. Normally, as shown in FIG. 7B, four
第9の実施形態では、有効領域周辺ではプローブユニットをウェーハと水平な2方向に移動させる事により、有効領域内のチップにのみ全プローブユニットを使用してプロービングできる測定方法を提供する。
(実施の形態10)
本発明の第10の実施形態を図9に基づいて説明する。
In the ninth embodiment, there is provided a measurement method in which probing can be performed using only all the probe units only on chips in the effective area by moving the probe unit in two directions parallel to the wafer around the effective area.
(Embodiment 10)
A tenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
第10の実施形態では、上記第8の実施形態で述べたプローブカードを用いた測定方法について述べるものとする。 In the tenth embodiment, a measurement method using the probe card described in the eighth embodiment will be described.
本実施形態の測定方法は、プローブユニット13を半導体ウェーハと水平な方向に移動させることにより、検査の目的に応じてプローブユニット13の配置を測定対象のチップ並びに変更した状態で検査する。
In the measurement method of the present embodiment, the
従来のプローブカードは、プローブカードを製作した時のDUT並びでしか検査できないという課題がある。 The conventional probe card has a problem that it can be inspected only in the DUT alignment when the probe card is manufactured.
この課題を解決する為に第10の実施形態では、第8の実施形態であるプローブカードを用いる事により、ウェーハと水平な2方向にプローブユニットを移動出来る為、検査前にプローブユニットのDUT並びを変更する事が可能となる。4個同測のプローブカードであれば図9(a)〜(d)の様にプローブユニット13を様々なDUT並びに変更出来る。(a)は4×1、(b)は1×4、(c)は2×2、(d)は階段状の場合である。なお、プローブユニット移動レール71の構成は図7に示したものと同様である。
In order to solve this problem, in the tenth embodiment, by using the probe card according to the eighth embodiment, the probe units can be moved in two directions parallel to the wafer. Can be changed. If four probe cards are used, the
第10の実施形態では、特定のプローブユニットをウェーハと水平な2方向に移動させる事により、プローブユニットのDUT並びを変更できる測定方法を提供する。
(実施の形態11)
本発明の第11の実施形態を説明する。
The tenth embodiment provides a measurement method that can change the DUT alignment of probe units by moving a specific probe unit in two directions parallel to the wafer.
(Embodiment 11)
An eleventh embodiment of the present invention will be described.
第11の実施形態では、上記第1、6、8の実施形態であるプローブカードを上記第2〜5、7、9、10の実施形態である測定方法に従い制御を行うプローバーやテスタ等の検査装置を提供する。 In the eleventh embodiment, the probe card according to the first, sixth and eighth embodiments is controlled according to the measurement method according to the second to fifth, seventh, ninth and tenth embodiments. Providing the device.
本発明に係るプローブカードや測定方法および検査装置を用いる事により、同測数の増加や針材質の柔軟化、検査工程増加による針当て回数の制限が厳しくなる中での、不要なプロービングによってプローブ針やパッドを傷める課題を解決できる。さらに同測数やDUT並びを変更出来るなど検査の便宜性やスループットの向上に有益である。 By using the probe card, the measuring method and the inspection apparatus according to the present invention, the probe is probed by unnecessary probing while the increase in the number of measurements, the flexibility of the needle material, and the limitation of the number of times of needle contact due to the increase in the inspection process becomes severe. The problem of damaging needles and pads can be solved. Furthermore, it is useful for improving the convenience of inspection and throughput, such as changing the same measurement number and DUT arrangement.
11 プローブカード
12 プローブ針
13 プローブユニット(1DUT分)
21 ウェーハ
22 ウェーハエッジ
23 測定対象チップ
24 プロービング領域(4×1)
31 測定対象外チップ
41 プローブユニット(プロービングあり)
42 プローブユニット(プロービングなし)
51 プローブユニット移動レール
61 プローブビング領域(変更後)
71 プローブユニット移動レール
81 プローブビング領域(通常)
82 プローブビング領域(変更後)
11
21
31
42 Probe unit (without probing)
51 Probe
71 Probe
82 Probebing area (after change)
Claims (12)
一つの前記LSIデバイスに接触させるプローブ針を有するプローブユニットを同時測定数備え、複数個の前記LSIデバイスに対応する前記プローブユニット毎に、前記プローブ針を前記半導体ウェーハとの接触面と垂直方向に移動可能としたことを特徴とするプローブカード。 A probe card capable of performing probe inspection by simultaneous measurement of a plurality of LSI devices to be measured formed on a semiconductor wafer,
A probe unit having a probe needle to be brought into contact with one LSI device is provided at the same time, and for each of the probe units corresponding to a plurality of LSI devices, the probe needle is perpendicular to the contact surface with the semiconductor wafer. A probe card characterized by being movable.
一つの前記LSIデバイスに接触させるプローブ針を有するプローブユニットを同時測定数備え、個々の前記プローブユニットを前記半導体ウェーハと水平に検査の走査方向に移動させることを可能としたことを特徴とするプローブカード。 A probe card capable of performing probe inspection by simultaneous measurement of a plurality of LSI devices to be measured formed on a semiconductor wafer,
A probe comprising a probe unit having a probe needle to be brought into contact with one LSI device and capable of moving each of the probe units horizontally in the inspection scanning direction with respect to the semiconductor wafer. card.
一つの前記LSIデバイスに接触させるプローブ針を有するプローブユニットを同時測定数備え、個々の前記プローブユニットを前記半導体ウェーハと水平な2方向に移動させることを可能としたことを特徴とするプローブカード。 A probe card capable of performing probe inspection by simultaneous measurement of a plurality of LSI devices to be measured formed on a semiconductor wafer,
A probe card comprising a plurality of probe units each having a probe needle to be brought into contact with one LSI device and capable of moving each of the probe units in two directions parallel to the semiconductor wafer.
Priority Applications (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103366931A (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-23 | 三星电机株式会社 | Thin film coil and electronic device having the same |
-
2005
- 2005-12-05 JP JP2005350148A patent/JP2007157955A/en active Pending
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CN103366931A (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-23 | 三星电机株式会社 | Thin film coil and electronic device having the same |
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