JP2008098534A - 半導体チップの電極パッド、およびその電極パッドを備えた半導体チップ - Google Patents

半導体チップの電極パッド、およびその電極パッドを備えた半導体チップ Download PDF

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Abstract

【課題】半導体チップの電気的特性を検査するためのプローブ針と電極パッドの安定したコンタクトを確保しつつ、半導体チップの面積を縮小できる半導体チップの電極パッドを提供する。
【解決手段】電極パッド3aの形状を、長手方向の長さがプローブ針4の滑り量を確保できる長さよりも短い長方形をスクライブライン2に対して傾けた形状であって、半導体チップの内部回路方向への電極パッド長さxがプローブ針4の滑り量を確保できる長さよりも短く、プローブ針4のコンタクト動作がスクライブライン2に対して斜めの方向に可能な形状にする。
【選択図】図2

Description

本発明は、半導体ウェハに形成された単数もしくは複数の半導体チップの電極パッド、およびその電極パッドを備えた半導体チップに関する。
半導体チップが正常に動作するか否かについての検査には、以下のような工程で行われるものがある。まず、半導体ウェハに形成された多数の半導体チップの電極パッドに、プローブ針を押し当てる。次に、半導体チップへプローブ針に接続されたテスタからの試験信号を印加し、半導体チップからの出力信号を検出する。次に、その検出した出力信号を基に、半導体チップが正常に動作するか否かを判定する。
この検査に使用されるのがプローバ装置であり、プローバ装置は半導体ウェハに形成された半導体チップにコンタクトさせるプローブ針を備え、そのプローブ針を半導体チップの電極パッドに物理的にコンタクトさせて、半導体チップの電気的特性を検査する。
図5は、プローバ装置の概略の構成を示す断面図である。プローバ装置には、プローブ針102が付いたプローブカード基板101が配置されている。プローブカード基板101の下に、半導体ウェハ103を保持するウェハステージ104が配置されている。
上記プローバ装置を用いた半導体チップの電気的特性検査について説明する。まず、半導体チップを形成した半導体ウェハ103をウェハステージ104に配置する。ウェハステージ104は、半導体ウェハ103を例えば真空吸着等により保持する。次に、駆動機構によってウェハステージ104を図5に示すX、Y方向へ移動させるとともに、X方向からY方向への回転方向θに回転させ、半導体チップの電極パッドとプローブ針102の位置を合わせる。
次に、図6に示すように、Z方向にウェハステージ104を上昇させ、半導体ウェハ103の半導体チップの電極パッドにプローブ針102を押し当てて、このプローブ針102を介してテスタにより電気的な検査を行う。
図7は、半導体ウェハ103に形成された半導体チップ105の電極パッド106とプローブ針102の関係を示す平面図である。半導体チップ105の電気的特性を検査するために、半導体チップ105の電極パッド106の全て、もしくは一部へプローブ針102がコンタクトして電気的な導通を得ている。
また、図8は、図7の拡大図である。プローブ針102は、電極パッド106のターゲット位置107にコンタクトできるように予め製作時に配置され、プローブ針102が滑ることにより生じるプローブ針跡108は、中心線109(電極パッド106の長手方向と平行)上に形成される。これは、昨今の微細プロセス化に伴って、チップサイズが縮小され、そのために電極パッド106も狭ピッチ化および小パッド化されており、80μmピッチを下回る電極パッドピッチの場合には、基本的には1つの方向に沿ってプローブ針102を配置しているためである。つまり、過去に実施していた放射状にプローブ針を並べる方法は位置決めの観点から困難になっている。
したがって、従来の電極パッド106は、図7に示すように、半導体チップ105のスクライブライン110に対して平行な直線と垂直な直線からなり、半導体チップ105の内部回路方向を長手方向とする長方形の形状をしていた(例えば、特許文献1参照。)。
この電極パッド106の半導体チップ105の内部回路方向への長さは、半導体チップ105の面積を増大させる要因であり、一枚のウェハあたりからの取れ数を減少させ、生産コストアップにつながっていた。
登録実用新案第3092390号公報(図1)
本発明は、上記問題点に鑑み、スクライブラインに対して垂直な方向の幅がプローブ針の滑り量を確保できる長さよりも短く、プローブ針のコンタクト動作がスクライブラインに対して斜めの方向に可能な形状の電極パッドとすることにより、プローブ針と電極パッドの安定したコンタクトを確保しつつ、半導体チップの面積を縮小することができる半導体チップの電極パッド、およびその電極パッドを備えた半導体チップを提供することを目的とする。
本発明の請求項1記載の半導体チップの電極パッドは、半導体ウェハに形成された半導体チップ上に、該半導体チップのスクライブラインに沿って配置された、該半導体チップの電気的特性を検査するためにプローブ針がコンタクトされる電極パッドであって、前記スクライブラインに対して垂直な方向の幅が、前記プローブ針のコンタクト動作による前記プローブ針の滑り量を確保できる長さよりも短く、前記プローブ針のコンタクト動作が前記スクライブラインに対して斜めの方向に可能な形状に形成されていることを特徴とする。
また、本発明の請求項2記載の半導体チップの電極パッドは、請求項1記載の半導体チップの電極パッドであって、前記スクライブラインに対して長方形あるいは正方形を傾けた形状に形成されていることを特徴とする。
また、本発明の請求項3記載の半導体チップの電極パッドは、請求項1記載の半導体チップの電極パッドであって、前記スクライブラインに対して長方形あるいは正方形を傾けた形状において、前記スクライブラインに対して垂直な方向に突出しているコーナー部のうちの少なくとも一方を直線にて面取りした五角形あるいは六角形の形状に形成されていることを特徴とする。
また、本発明の請求項4記載の半導体チップの電極パッドは、請求項3記載の半導体チップの電極パッドであって、前記面取りにより形成された辺よりも長い辺を少なくとも1辺有することを特徴とする。
また、本発明の請求項5記載の半導体チップは、請求項1ないし4のいずれかに記載の電極パッドを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、プローブ針と電極パッドの安定したコンタクトを確保しつつ、半導体チップの面積を縮小することができる。
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。
図1は、本発明の実施の形態における半導体チップの電極パッドとプローブ針の関係を示す平面図である。
図1において、半導体チップ1は図示しない半導体ウェハに形成されている。半導体チップ1上には、半導体チップ1のスクライブライン2に沿って電極パッド3aが配置されている。電極パッド3aには、図1に示すように、半導体チップ1の電気的特性を検査するためにプローブ針4がコンタクトされる。また図1に示すように、本実施の形態では、プローブ針4は、その長手方向が半導体チップ1のスクライブライン2に対して垂直な方向から傾いた向きに配置されている。
図2は、図1の拡大図である。図2に示すように、電極パッド3aは、横幅よりも縦幅が大きい長方形をスクライブライン2に対して傾けた形状をしている。また、本実施の形態では、電極パッド3aの長手方向の長さを、プローブ針4のコンタクト動作によるプローブ針4の滑り量を安定して確保できる長さよりも短くしている。
また、図2に示すように、プローブ針4は、その長手方向が電極パッド3aの長手方向から傾いた向きとなるように配置されており、電極パッド3aにプローブ針4を電極パッド3aの長手方向から傾けてコンタクトさせる。よって、プローブ針4が電極パッド3aとコンタクトし、滑ることにより生じるプローブ針跡5は、図2に示すように、電極パッド3aの長手方向から傾いた方向に形成される。
プローブ針4は、電極パッド3a上の予め定められたターゲット位置とコンタクトし、電極パッド3aの中心線6から右回りに角度θ(−90°<θ<90°。但し、θ=0°を除く。)傾いた方向(図の矢印の方向)に、半導体チップの内部回路側へ滑る。角度θは、プローブ針跡5が電極パッド3a内に収まる範囲に設定される。例えば横60μm、縦100μmの長方形状の電極パッド3aに、長さ約35μmに亘るプローブ針跡5を形成する場合、角度θを30°に設定すれば、プローブ針4の滑り量を安定して確保できる。なお、無論、コンタクト動作方向は、中心線6から右回りに角度30°方向に限定されるものではない。
また、電極パッド3aのスクライブライン2に対する傾き角度は、半導体チップの内部回路方向への電極パッド長さ(スクライブライン2に対して垂直な方向の幅)xが、プローブ針4の滑り量を安定して確保できる長さよりも短くなるようにする。
続いて、本発明の他の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図3は、本発明の他の実施の形態における半導体チップの電極パッドとプローブ針の関係を示す平面図、図4は、図3の拡大図である。但し、図1、2に基づいて説明した部材と同一の部材には同一符号を付して、説明を省略する。
この他の実施の形態における電極パッドは、その形状が前述の図1、2に示す電極パッド3aと異なる。すなわち、図4に示すように、この他の実施の形態における電極パッド3bは、スクライブライン2に対して傾いた長方形において、スクライブライン2に対して垂直な方向に突出している1対のコーナー部をスクライブライン2に平行な直線で面取りし、その面取りにより形成された辺よりも長い辺を2辺有した形状となっている。
このように面取りした分だけ、半導体チップの内部回路方向への電極パッド長さ(スクライブライン2に対して垂直な方向の幅)は短くなる。よって、その分、半導体チップの面積を縮小できる。この面取りされた領域は、プローブ針4と電極パッド3bとのコンタクトに直接寄与しないため、電気的特性検査には影響を及ぼさない。なお、スクライブライン2に対して垂直な方向に突出している1対のコーナー部のうちの一方のみを面取りした場合にも、半導体チップの内部回路方向への電極パッド長さは短くなるので、その分、半導体チップの面積を縮小できる。また、正方形を傾けた形状に対して面取りをした形状であってもよい。また、例えば面取りにより形成された辺よりも長い辺を1辺有した形状としてもよい。また、面取りにより六角形あるいは五角形の形状とするのが好適であるが、これに限定されるものではなく、面取りにより形成された辺よりも長い辺を1辺あるいは2辺有する形状に限定されるものでもない。
なお、本実施の形態では、電極パッドの形状が長方形の場合と、長方形の1対のコーナー部を面取りした六角形、あるいは1対のコーナー部のうちの一方のみを面取りした五角形の場合について説明したが、電極パッドの形状はこれに限定されず、半導体チップの内部回路方向への電極パッド長さ(スクライブラインに対して垂直な方向の幅)が、プローブ針の滑り量を安定して確保できる長さよりも短い形状であればよく、例えば正方形や八角形などでもよい。但し、無論、プローブ針の滑り量を安定して確保できなくてはならならず、コンタクト動作方向はスクライブラインに対して垂直な方向以外の方向となる。さらに、半導体チップ外周に電極パッドが一列に整列された場合について説明したが、2列以上の多段パッドでも同様の効果を得ることができる。
以上のように、本実施の形態によれば、機能検査別に用意される各プローブ針を斜めにコンタクト動作をさせるのに必要な距離を確保しつつ、半導体チップ内部へ入り込む電極パッド領域を抑えることにより、半導体チップ面積を縮小することができる。
本発明にかかる半導体チップの電極パッド、およびその電極パッドを備えた半導体チップは、プローブ針と電極パッドの安定したコンタクトを確保しつつ、半導体チップの面積を縮小することができ、半導体の分野において利用可能である。
本発明の実施の形態における半導体チップの電極パッドとプローブ針の関係を示す平面図 本発明の実施の形態におけるプローブ針跡を示す拡大平面図 本発明の他の実施の形態における半導体チップの電極パッドとプローブ針の関係を示す平面図 本発明の他の実施の形態におけるプローブ針跡を示す拡大平面図 従来のプローバ装置の概略構成を示す断面図 従来のプローバ装置の概略構成を示す断面図 従来の半導体チップの電極パッドとプローブ針の関係を示す平面図 従来のプローブ針跡を示す拡大平面図
符号の説明
1、105 半導体チップ
2、110 スクライブライン
3a、3b、106 電極パッド
4、102 プローブ針
5、108 プローブ針跡
6、109 中心線
101 プローブカード基板
103 半導体ウェハ
104 ウェハステージ
107 ターゲット位置

Claims (5)

  1. 半導体ウェハに形成された半導体チップ上に、該半導体チップのスクライブラインに沿って配置された、該半導体チップの電気的特性を検査するためにプローブ針がコンタクトされる電極パッドであって、前記スクライブラインに対して垂直な方向の幅が、前記プローブ針のコンタクト動作による前記プローブ針の滑り量を確保できる長さよりも短く、前記プローブ針のコンタクト動作が前記スクライブラインに対して斜めの方向に可能な形状に形成されていることを特徴とする半導体チップの電極パッド。
  2. 請求項1記載の半導体チップの電極パッドであって、前記スクライブラインに対して長方形あるいは正方形を傾けた形状に形成されていることを特徴とする半導体チップの電極パッド。
  3. 請求項1記載の半導体チップの電極パッドであって、前記スクライブラインに対して長方形あるいは正方形を傾けた形状において、前記スクライブラインに対して垂直な方向に突出しているコーナー部のうちの少なくとも一方を直線にて面取りした五角形あるいは六角形の形状に形成されていることを特徴とする半導体チップの電極パッド。
  4. 請求項3記載の半導体チップの電極パッドであって、前記面取りにより形成された辺よりも長い辺を少なくとも1辺有することを特徴とする半導体チップの電極パッド。
  5. 請求項1ないし4のいずれかに記載の電極パッドを備えたことを特徴とする半導体チップ。
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