JP2008108930A - Inspection method of semiconductor device and probe card - Google Patents

Inspection method of semiconductor device and probe card Download PDF

Info

Publication number
JP2008108930A
JP2008108930A JP2006290780A JP2006290780A JP2008108930A JP 2008108930 A JP2008108930 A JP 2008108930A JP 2006290780 A JP2006290780 A JP 2006290780A JP 2006290780 A JP2006290780 A JP 2006290780A JP 2008108930 A JP2008108930 A JP 2008108930A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
probe
inspection
pressure
needle
card
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006290780A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keiji Sogo
啓二 十河
Takehiko Nakajima
威彦 中島
Koichi Osawa
幸一 大澤
Masahiko Shimamura
正彦 島村
Motoki Hamazaki
基貴 濱崎
Original Assignee
Matsushita Electric Ind Co Ltd
松下電器産業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Ind Co Ltd, 松下電器産業株式会社 filed Critical Matsushita Electric Ind Co Ltd
Priority to JP2006290780A priority Critical patent/JP2008108930A/en
Publication of JP2008108930A publication Critical patent/JP2008108930A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a probe card of a semiconductor wafer for conducting optimal probe inspection, regardless of a variation in temperature atmosphere at the time of probe inspection. <P>SOLUTION: The probe card 7 for conducting probe inspection of a chip on a sheet of semiconductor wafer 6 includes an adjusting means for keeping stylus pressure of a probe 8 on a pad 12 to a predetermined level according to expansion and contraction of the probe 8 caused by variation in temperature qualification. As the adjustment means, a camera 10 for measuring expansion and contraction level of the probe 8 is provided at the probe card main body 7a and the stylus pressure of the probe 8 is adjusted based on the measured result by the camera 10. In this way, in the case of probe inspection, where temperature qualification is changed, the probe 8 of the probe card 7 keeps stylus pressure constant on the pad 12 of the wafer 6 until all the probe inspection is finished. Then, poor contact of the probe and damage of another wiring caused by variation of stylus pressure can be eliminated. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体検査装置さらにはプローブカードに適用して特に有効な技術に関し、例えば製品化後のチップの使用温度を想定したプローブ検査に利用して有用な半導体装置の検査方法およびプローブカードに関する。   The present invention relates to a technique that is particularly effective when applied to a semiconductor inspection apparatus and further to a probe card. For example, the present invention relates to a semiconductor device inspection method and a probe card that are useful for probe inspection assuming the use temperature of a chip after commercialization. .
素子が形成された半導体ウェハ上の各チップの特性を検査するに当り、製品化後の使用状態を想定し、これに応じた温度雰囲気中でプローブ検査をして、その良品/不良品を選別するウェハプローブ検査が公知である(特許文献1)。このプローブ検査では、試験に必要な指令信号が、検査装置に接続されたテスタから当該プローブ検査装置に送られるようになっている。そして指令信号を受けたプローブ検査装置は、プローブカードを介して、検査信号を当該ウェハ上のチップに供給し、このときの出力信号を検知するようにしている。この出力信号は、上記プローブカードを介してテスタに入力され、テスタにはこの信号に基いて、チップの特性を解析する。   When inspecting the characteristics of each chip on the semiconductor wafer on which the element is formed, assuming the usage state after commercialization, probe inspection is performed in a temperature atmosphere corresponding to this, and the good / defective product is selected. Wafer probe inspection is known (Patent Document 1). In this probe inspection, a command signal necessary for the test is sent from the tester connected to the inspection apparatus to the probe inspection apparatus. Upon receiving the command signal, the probe inspection apparatus supplies the inspection signal to the chip on the wafer via the probe card, and detects the output signal at this time. This output signal is input to the tester via the probe card, and the tester analyzes the characteristics of the chip based on this signal.
ところで、上記プローブカードには、複数の入・出力ピン(探針)が設けられており、この探針が、チップ上の各パッドに当接した状態でプローブ検査が行われる。しかして、プローブカードに形成される探針の数には、位置合わせの精度等による制限があり、1回に検査できるチップの数は限られる。そしてこの1回の検査が終了すると、ウェハがステップ移動されて、次のチップに上記探針が当接されて次のプローブ検査が行われる。   By the way, the probe card is provided with a plurality of input / output pins (probes), and the probe inspection is performed in a state where the probes abut each pad on the chip. Thus, the number of probes formed on the probe card is limited by the accuracy of alignment and the number of chips that can be inspected at one time is limited. When this one inspection is completed, the wafer is moved stepwise, the probe is brought into contact with the next chip, and the next probe inspection is performed.
このプローブ検査において、検査時の温度条件を変化させると、ウェハが収縮し、これによって探針と、ウェハ上のパッド位置との間にずれが生じる。このため、従来のプローブ検査装置は、上記ステップ移動量を温度変化に応じて補正し、探針が所望のパッドに当るようにしていた。
特開平6−349909号公報
In this probe inspection, if the temperature condition at the time of inspection is changed, the wafer contracts, thereby causing a deviation between the probe and the pad position on the wafer. Therefore, the conventional probe inspection apparatus corrects the step movement amount according to the temperature change so that the probe hits a desired pad.
JP-A-6-349909
しかしながら、上述した技術には、次のような問題のある。即ち、高温雰囲気等温度条件を変えてプローブ検査を行った場合には、プローブカードが上下方向に反って、探針が装置内で上下方向にずれたり、探針自体が伸びたりして、検査時にチップのパッドにかかる針圧が変化する。因みに、針圧が大きくなったならば、パッドに生じる針跡が大きくなってこれがパッドから外れてしまい、他の配線パターン等を損傷する虞が生じる。一方、針圧が弱くなったならば、探針とパッド間の接触が不十分(接触不良)となってプローブ検査自体が不能となる。特に、プローブ検査では、ウェハ上の多数のチップに対してその検査を行っているため、仮に、プローブ検査開始初期に最適な針圧となるようにセッティングを行った場合でも、検査が進むにつれてプローブカードの温度が上昇すると、中盤または終盤にはその針圧が最適値とはならない。   However, the above-described technique has the following problems. In other words, when probe inspection is performed under changing temperature conditions such as high-temperature atmosphere, the probe card warps in the vertical direction, the probe is displaced in the vertical direction in the apparatus, or the probe itself is extended. Sometimes the needle pressure on the pad of the tip changes. Incidentally, if the needle pressure is increased, the needle trace generated on the pad becomes larger and is removed from the pad, which may damage other wiring patterns and the like. On the other hand, if the needle pressure becomes weak, the contact between the probe and the pad is insufficient (contact failure), and the probe inspection itself becomes impossible. In particular, probe inspection involves inspecting a large number of chips on a wafer, so even if the setting is made so that the needle pressure is optimal at the beginning of probe inspection, the probe will continue as the inspection proceeds. When the temperature of the card rises, the stylus pressure will not be the optimum value in the middle or final stage.
かかる不具合を回避すべく、ウェハとプローブカードの双方が充分に暖められた後にウェハアライメントを行うことも考えられるが、かかる手法では、プローブ検査開始までに要する時間が長くなりスループットが著しく低下する。又、1枚のウェハに対するプローブ検査が終了して次のウェハを装置に収納する際には、プローブカードの温度が低下し、再びアライメントをしなければならず、スループットが低下する。   In order to avoid such a problem, it is conceivable to perform wafer alignment after both the wafer and the probe card are sufficiently warmed. However, in this method, the time required to start the probe inspection is increased, and the throughput is significantly reduced. Further, when the probe inspection for one wafer is completed and the next wafer is accommodated in the apparatus, the temperature of the probe card is lowered, the alignment must be performed again, and the throughput is lowered.
したがって、本発明の目的は、かかる事情に鑑みてなされたもので、プローブ検査時の温後雰囲気の変化に係わらず、最適なプローブ検査を行うことができる半導体装置の検査方法およびプローブカードを提供することである。   Accordingly, an object of the present invention has been made in view of such circumstances, and provides a semiconductor device inspection method and a probe card capable of performing an optimal probe inspection regardless of changes in the atmosphere after warming during the probe inspection. It is to be.
上記目的を達成するために、本発明の請求項1記載の半導体装置の検査方法は、半導体ウェハのチップの電極部に、プローブカードに形成された探針を当接させて、チップの特性を検査するプローブ検査において、半導体ウェハを加熱若しくは冷却する際に、温度条件変化による探針の膨張、収縮度合いに応じて、探針の電極部への針圧を所定の値に保つように調整することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a method for inspecting a semiconductor device according to claim 1 of the present invention is characterized in that a probe formed on a probe card is brought into contact with an electrode portion of a chip of a semiconductor wafer to thereby improve the characteristics of the chip. In the probe inspection to be inspected, when heating or cooling the semiconductor wafer, the probe pressure to the electrode part of the probe is adjusted to be kept at a predetermined value according to the degree of expansion and contraction of the probe due to the temperature condition change. It is characterized by that.
請求項2記載の半導体装置の検査方法は、請求項1記載の半導体装置の検査方法において、探針の膨張、収縮度合いをカメラにて測定し、その測定値に基づいて探針の針圧を調整する。   The method for inspecting a semiconductor device according to claim 2 is the method for inspecting a semiconductor device according to claim 1, wherein the degree of expansion and contraction of the probe is measured with a camera, and the needle pressure of the probe is determined based on the measured value. adjust.
請求項3記載の半導体装置の検査方法は、請求項1記載の半導体装置の検査方法において、プローブカードに探針とは別に設けられた探知針の膨張、伸縮度合いをカメラにて測定し、その測定値に基づいて探針の針圧を調整する。   The method for inspecting a semiconductor device according to claim 3 is the method for inspecting a semiconductor device according to claim 1, wherein the degree of expansion and contraction of the probe provided separately from the probe on the probe card is measured by a camera, Adjust the probe needle pressure based on the measured value.
請求項4記載の半導体装置の検査方法は、請求項1記載の半導体装置の検査方法において、プローブカードに探針とは別に設けられた探知針と半導体ウェハとの接触による圧力を測定し、その測定値に基づいて探針の針圧を調整する。   A method for inspecting a semiconductor device according to claim 4 is the method for inspecting a semiconductor device according to claim 1, wherein the pressure due to contact between the probe provided on the probe card separately from the probe and the semiconductor wafer is measured, Adjust the probe needle pressure based on the measured value.
請求項5記載の半導体装置の検査方法は、請求項1記載の半導体装置の検査方法において、半導体ウェハ上の電極部とは別に設けられた測定用パッドと、探針との接触による圧力を測定し、その測定値に基づいて電極部に当接する探針の針圧を調整する。   The method for inspecting a semiconductor device according to claim 5 is the method for inspecting a semiconductor device according to claim 1, wherein the pressure due to contact between the measuring pad provided separately from the electrode portion on the semiconductor wafer and the probe is measured. Then, the needle pressure of the probe contacting the electrode portion is adjusted based on the measured value.
請求項6記載のプローブカードは、プローブカード本体と、プローブカード本体に設けられ半導体ウェハのチップの電極部に当接する探針とを有し、チップの特性を検査するプローブ検査に用いるプローブカードであって、温度条件変化による探針の膨張、収縮度合いに応じて、探針の電極部への針圧を所定の値に保つように調整する調整手段を備えたものである。   The probe card according to claim 6 is a probe card used for a probe inspection which has a probe card main body and a probe which is provided on the probe card main body and abuts against an electrode portion of a chip of a semiconductor wafer and inspects the characteristics of the chip. Thus, an adjusting means is provided for adjusting the needle pressure applied to the electrode portion of the probe to a predetermined value in accordance with the degree of expansion and contraction of the probe due to the temperature condition change.
請求項7記載のプローブカードは、請求項6記載のプローブカードにおいて、調整手段としてプローブカード本体に探針の膨張、収縮度合いを測定するカメラを設け、カメラにて測定した結果に基づいて探針の針圧を調整するようにした。   The probe card according to claim 7 is the probe card according to claim 6, wherein the probe card body is provided with a camera for measuring the degree of expansion and contraction of the probe as an adjusting means, and the probe is based on the result measured by the camera. Adjusted the needle pressure.
請求項8記載のプローブカードは、請求項6記載のプローブカードにおいて、調整手段としてプローブカード本体に探針とは異なる探知針と、探知針の膨張、収縮度合いを測定するカメラとを設け、カメラにて測定した結果に基づいて探針の針圧を調整するようにした。   The probe card according to claim 8 is the probe card according to claim 6, wherein the probe card main body is provided with a detection needle different from the probe and a camera for measuring the degree of expansion and contraction of the detection needle. The needle pressure of the probe was adjusted based on the result of measurement at.
請求項9記載のプローブカードは、請求項6記載のプローブカードにおいて、調整手段としてプローブカード本体に探針とは異なる探知針を設け、探知針と半導体ウェハとの接触による圧力を測定した結果に基づいて探針の針圧を調整するようにした。   The probe card according to claim 9 is the probe card according to claim 6, wherein the probe card body is provided with a detection needle different from the probe as an adjustment means, and the pressure measured by the contact between the detection needle and the semiconductor wafer is measured. The needle pressure of the probe was adjusted based on this.
請求項10記載のプローブカードは、請求項6記載のプローブカードにおいて、調整手段として半導体ウェハ上に電極部とは異なる測定用パッドを設け、探針と測定用パッドとの接触による圧力を測定した結果に基づいて電極部に当接する探針の針圧を調整するようにした。   The probe card according to claim 10 is the probe card according to claim 6, wherein a measuring pad different from the electrode part is provided on the semiconductor wafer as the adjusting means, and the pressure due to contact between the probe and the measuring pad is measured. Based on the result, the needle pressure of the probe contacting the electrode portion is adjusted.
本発明の半導体装置の検査方法によれば、半導体ウェハを加熱若しくは冷却する際に、温度条件変化による探針の膨張、収縮度合いに応じて、探針の電極部への針圧を所定の値に保つように調整するので、プローブ検査時に半導体ウェハの温度変化に応じて、プローブカードの探針と半導体ウェハのパッドとの針圧を常に適正にすることを可能にし、プローブ検査時に発生しがちであった接触不良、素子の損傷が発生しなくなり、且つスループットも向上する。   According to the method for inspecting a semiconductor device of the present invention, when heating or cooling a semiconductor wafer, the needle pressure applied to the electrode portion of the probe is set to a predetermined value according to the degree of expansion and contraction of the probe due to temperature condition change. Therefore, the probe pressure of the probe of the probe card and the pad of the semiconductor wafer can always be made appropriate according to the temperature change of the semiconductor wafer at the time of probe inspection. Thus, the contact failure and the damage of the element are not generated, and the throughput is improved.
本発明において、請求項2記載の半導体装置の検査方法によれば、探針の膨張、収縮度合いをカメラにて測定し、その測定値に基づいて探針の針圧を調整するので、探針の伸縮度合いを測定し所定の設定値以上に伸縮が起こった際、アライメントを実行することにより、探針の伸縮変化に関わらず電極部との針圧を一定に保つことができる。   According to the semiconductor device inspection method of the present invention, the degree of expansion and contraction of the probe is measured with a camera, and the probe pressure is adjusted based on the measured value. By measuring the degree of expansion and contraction and performing expansion when the expansion or contraction exceeds a predetermined set value, the needle pressure with the electrode portion can be kept constant regardless of changes in the expansion and contraction of the probe.
本発明において、請求項3記載の半導体装置の検査方法によれば、プローブカードに探針とは別に設けられた探知針の膨張、伸縮度合いをカメラにて測定し、その測定値に基づいて探針の針圧を調整するので、探針に代わりに探知針の伸縮度合いを測定することで請求項2と同様の効果が得られる。   According to the semiconductor device inspection method of the present invention, the degree of expansion and contraction of the probe provided separately from the probe on the probe card is measured with a camera, and the probe is detected based on the measured value. Since the needle pressure of the needle is adjusted, the same effect as in the second aspect can be obtained by measuring the degree of expansion / contraction of the detection needle instead of the probe.
本発明において、請求項4記載の半導体装置の検査方法によれば、プローブカードに探針とは別に設けられた探知針と半導体ウェハとの接触による圧力を測定し、その測定値に基づいて探針の針圧を調整するので、探知針が半導体ウェハに所定の針圧以上の力が働いた時、または所定の針圧に達しない時に、アライメントを実行することができる。このため、探針の針圧が変化する前に探知針の針圧を変化させることができるので、探針と電極部の接触を常に最適に保つことができ、かつ両者の距離・間隔を再調整するためのアライメントを必要と判断される最適なタイミングで実行させることが可能である。   According to the semiconductor device inspection method of the present invention, the pressure due to contact between the probe provided on the probe card separately from the probe and the semiconductor wafer is measured, and the probe is measured based on the measured value. Since the needle pressure of the needle is adjusted, alignment can be performed when the detection needle applies a force greater than or equal to a predetermined needle pressure to the semiconductor wafer or does not reach the predetermined needle pressure. For this reason, since the needle pressure of the probe can be changed before the needle pressure of the probe changes, the contact between the probe and the electrode can always be kept optimal, and the distance and interval between the two can be restored. It is possible to execute the alignment for adjustment at the optimum timing determined to be necessary.
本発明において、請求項5記載の半導体装置の検査方法によれば、半導体ウェハ上の電極部とは別に設けられた測定用パッドと、探針との接触による圧力を測定し、その測定値に基づいて電極部に当接する探針の針圧を調整するので、探針が測定用パッドに所定の針圧以上の力が働いた時、または所定の針圧に達しない時に、アライメントを実行することができる。このため、電極部に当接する探針の針圧が変化する前に測定用パッドに当接する探針の針圧を変化させることができるので、請求項3と同様の効果が得られる。   In the present invention, according to the method for inspecting a semiconductor device according to claim 5, the pressure due to the contact between the measuring pad provided separately from the electrode part on the semiconductor wafer and the probe is measured, and the measured value is obtained. Based on this, the needle pressure of the probe that contacts the electrode is adjusted, so that alignment is performed when the probe is applied with a force greater than or equal to the predetermined needle pressure on the measurement pad or when the predetermined needle pressure is not reached. be able to. For this reason, since the needle pressure of the probe contacting the measurement pad can be changed before the needle pressure of the probe contacting the electrode portion changes, the same effect as in the third aspect can be obtained.
本発明のプローブカードによれば、温度条件変化による探針の膨張、収縮度合いに応じて、探針の電極部への針圧を所定の値に保つように調整する調整手段を備えたので、プローブ検査装置の温度調整機能により半導体ウェハが加熱若しくは冷却されたとき、その温度変化に応じてプローブカードの調整手段が探針の伸縮度合いを測り、最適な場面でアライメントを実行することで、ウェハに対する針圧を一定にすることができる。   According to the probe card of the present invention, since the probe card is provided with an adjusting means for adjusting the probe pressure to the electrode portion of the probe to a predetermined value according to the degree of expansion and contraction of the probe due to temperature condition change, When the semiconductor wafer is heated or cooled by the temperature adjustment function of the probe inspection device, the probe card adjustment means measures the degree of expansion and contraction of the probe according to the temperature change, and executes the alignment in the optimal situation. The needle pressure with respect to can be made constant.
本発明において、請求項7記載のプローブカードによれば、調整手段としてプローブカード本体に探針の膨張、収縮度合いを測定するカメラを設け、カメラにて測定した結果に基づいて探針の針圧を調整するようにしたので、探針の伸縮度合いを測定し所定の設定値以上に伸縮が起こった際、アライメントを実行することにより、探針の伸縮変化に関わらず電極部との針圧を一定に保つことができる。   According to the probe card of the present invention, the probe card body is provided with a camera for measuring the degree of expansion and contraction of the probe as an adjusting means, and the probe needle pressure is determined based on the result measured by the camera. Therefore, when the expansion / contraction of the probe is measured and the expansion / contraction exceeds the set value, the alignment is executed to adjust the needle pressure with the electrode regardless of the expansion / contraction change of the probe. Can be kept constant.
本発明において、請求項8記載のプローブカードによれば、調整手段としてプローブカード本体に探針とは異なる探知針と、探知針の膨張、収縮度合いを測定するカメラとを設け、カメラにて測定した結果に基づいて探針の針圧を調整するようにしたので、探針の代わりに探知針の伸縮度合いを測定することで請求項7と同様の効果が得られる。   According to the probe card of the present invention, the probe card main body is provided with a probe different from the probe as the adjusting means and a camera for measuring the degree of expansion and contraction of the probe as an adjusting means. Since the needle pressure of the probe is adjusted based on the result, the same effect as in the seventh aspect can be obtained by measuring the expansion / contraction degree of the probe instead of the probe.
本発明において、請求項9記載のプローブカードによれば、調整手段としてプローブカード本体に探針とは異なる探知針を設け、探知針と半導体ウェハとの接触による圧力を測定した結果に基づいて探針の針圧を調整するようにしたので、探知針が半導体ウェハに所定の針圧以上の力が働いた時、または所定の針圧に達しない時に、アライメントを実行することができる。このため、探針の針圧が変化する前に探知針の針圧を変化させることができるので、探針と電極部の接触を常に最適に保つことができ、かつ両者の距離・間隔を再調整するためのアライメントを必要と判断される最適なタイミングで実行させることが可能である。   In the present invention, according to the probe card of the ninth aspect, the probe card main body is provided with a probe different from the probe as the adjusting means, and the probe card is measured based on the result of measuring the pressure due to the contact between the probe and the semiconductor wafer. Since the needle pressure of the needle is adjusted, alignment can be performed when the detection needle exerts a force higher than a predetermined needle pressure on the semiconductor wafer or does not reach the predetermined needle pressure. For this reason, since the needle pressure of the probe can be changed before the needle pressure of the probe changes, the contact between the probe and the electrode can always be kept optimal, and the distance and interval between the two can be restored. It is possible to execute the alignment for adjustment at the optimum timing determined to be necessary.
本発明において、請求項10記載のプローブカードによれば、調整手段として半導体ウェハ上に電極部とは異なる測定用パッドを設け、探針と測定用パッドとの接触による圧力を測定した結果に基づいて電極部に当接する探針の針圧を調整するようにしたので、探針が測定用パッドに所定の針圧以上の力が働いた時、または所定の針圧に達しない時に、アライメントを実行することができる。このため、電極部に当接する探針の針圧が変化する前に測定用パッドに当接する探針の針圧を変化させることができるので、請求項7と同様の効果が得られる。   According to the probe card of the present invention, the probe card according to claim 10 is based on the result of measuring the pressure due to the contact between the probe and the measurement pad by providing a measurement pad different from the electrode part on the semiconductor wafer as the adjusting means. Therefore, the alignment of the probe when the probe is applied with a force higher than the specified needle pressure or does not reach the specified needle pressure is adjusted. Can be executed. For this reason, since the needle pressure of the probe that contacts the measurement pad can be changed before the needle pressure of the probe that contacts the electrode portion changes, the same effect as in the seventh aspect can be obtained.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態を図1及び図2を参照して説明する。図1は本発明の実施形態におけるプローブ検査装置の概略を示す側面図、図2はそのプローブカードの外観を示す側面図である。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a side view showing an outline of a probe inspection apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view showing the appearance of the probe card.
図1に示すように、半導体ウェハ6のチップの電極部に、プローブカード7に形成された探針8を当接させて、チップの特性を検査するプローブ検査において、プローブ検査装置2の温度調整機能により半導体ウェハ6を加熱若しくは冷却する際に、温度条件変化による探針8の膨張、収縮度合いに応じて、探針8の電極部への針圧を所定の値に保つように調整する。   As shown in FIG. 1, the temperature adjustment of the probe inspection apparatus 2 is performed in the probe inspection in which the probe 8 formed on the probe card 7 is brought into contact with the electrode portion of the chip of the semiconductor wafer 6 to inspect the characteristics of the chip. When the semiconductor wafer 6 is heated or cooled by the function, the needle pressure applied to the electrode portion of the probe 8 is adjusted to a predetermined value in accordance with the degree of expansion and contraction of the probe 8 due to the temperature condition change.
この場合、プローブカード7は、プローブカード本体7aと、プローブカード本体7aに設けられ半導体ウェハ6のチップの電極部に当接する探針8とを有する。また、プローブ検査装置2の本体中央に収納室3が形成され、プローブカード7、半導体ウェハ6、及びそれらを保持するための器具が設けられている。また、外部には各種動作を操作するための操作パネル9が設けられている。   In this case, the probe card 7 has a probe card main body 7 a and a probe 8 provided on the probe card main body 7 a and abutting against an electrode portion of a chip of the semiconductor wafer 6. In addition, a storage chamber 3 is formed in the center of the main body of the probe inspection apparatus 2, and a probe card 7, a semiconductor wafer 6 and instruments for holding them are provided. In addition, an operation panel 9 for operating various operations is provided outside.
半導体ウェハ6を保持するための器具として、収納室3の中央に検査対象たる半導体ウェハ6が搭載されるウェハステージ4が設けられている。このウェハステージ4は、その上面に半導体ウェハ6が真空チャック方式で搭載されるもので、テスタ1からの信号により移動するようになっている。   As an instrument for holding the semiconductor wafer 6, a wafer stage 4 on which the semiconductor wafer 6 to be inspected is mounted is provided in the center of the storage chamber 3. The wafer stage 4 has a semiconductor wafer 6 mounted on the upper surface thereof by a vacuum chuck method, and is moved by a signal from the tester 1.
また、プローブカード7を保持するための器具として、収納室3にプローブカード保持部5が設けられている。このプローブカード保持部5にはプローブカード7が取り付けられ、ウェハアライメントを行うことにより、該プローブカード7に設けられた探針(プローブ針)8がウェハステージ4上の半導体ウェハ6の電極部であるパッドに所定の針圧で当接されるようになっている。   Further, a probe card holding part 5 is provided in the storage chamber 3 as an instrument for holding the probe card 7. A probe card 7 is attached to the probe card holding unit 5, and by performing wafer alignment, a probe (probe needle) 8 provided on the probe card 7 is an electrode portion of the semiconductor wafer 6 on the wafer stage 4. A certain pad is brought into contact with a predetermined needle pressure.
このプローブ検査装置2は、ウェハ上の複数チップをグループ分けし、このグループに属するチップに対して並列同時測定することが可能である。そして、1つのグループに対する検査終了後、次のグループに対して検査を行うべく、ウェハステージ4が移動する。   The probe inspection apparatus 2 can group a plurality of chips on a wafer into groups and perform parallel simultaneous measurement on the chips belonging to the group. Then, after the inspection for one group is completed, the wafer stage 4 moves to inspect the next group.
高温雰囲気等温度条件を変えてプローブ検査を行う場合は、プローブカード検査装置2内の収納室3全体が加熱、又は冷却されることで、半導体ウェハ6及びプローブカード7を所望の温度にする。この時に温度変化によりプローブカード7の基盤(プローブカード本体)7aの反りや半導体ウェハ6及び探針8が膨張・収縮する。   When the probe inspection is performed while changing the temperature conditions such as the high temperature atmosphere, the entire storage chamber 3 in the probe card inspection apparatus 2 is heated or cooled to bring the semiconductor wafer 6 and the probe card 7 to a desired temperature. At this time, the warp of the base (probe card body) 7a of the probe card 7 and the semiconductor wafer 6 and the probe 8 expand / contract due to the temperature change.
そのため、温度条件変化による探針の膨張、収縮度合いに応じて、探針の電極部への針圧を所定の値に保つように調整する調整手段を備えている。この場合、プローブカード本体7aには探針(プローブ針)8の温度条件による伸縮率を察知するためのカメラ10を調整手段として設けている(図2参照)。探針8の伸縮度合いを測定し任意の設定値以上に伸縮が起こった場合、プローブカード検査装置2への指令信号を発し、アライメントを実行させる。これにより探針8の伸縮変化に関わらずパッド12との針圧を一定に保つことができる。また、時間経過によりさらに伸縮が進行した場合、同手順にてその都度アライメントを実行する。この時、探針8は複数本存在するため、基準となる探針を決める、若しくは、観測用の探知針11を設けこれをカメラ10にて測定してもよい。探知針11は膨張率を同じとするため、探針8と同じ材質である。   For this reason, there is provided adjusting means for adjusting the needle pressure applied to the electrode portion of the probe to a predetermined value in accordance with the degree of expansion and contraction of the probe due to the temperature condition change. In this case, the probe card body 7a is provided with a camera 10 as an adjusting means for detecting the expansion / contraction rate due to the temperature condition of the probe (probe needle) 8 (see FIG. 2). The degree of expansion / contraction of the probe 8 is measured, and when the expansion / contraction exceeds an arbitrary set value, a command signal to the probe card inspection device 2 is issued to execute alignment. Thereby, the needle pressure with the pad 12 can be kept constant regardless of the expansion / contraction change of the probe 8. In addition, when the expansion and contraction further progresses with time, alignment is executed every time in the same procedure. At this time, since there are a plurality of probes 8, a reference probe may be determined, or an observation probe 11 for observation may be provided and measured by the camera 10. The probe 11 is made of the same material as the probe 8 in order to have the same expansion rate.
本実施形態によれば、プローブ検査時に半導体ウェハ6の温度変化に応じて、プローブカード7の探針8と半導体ウェハ6のパッド12との針圧を常に適正にすることを可能にし、プローブ検査時に発生しがちであった接触不良、素子の損傷が発生しなくなり、且つスループットも向上する。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態を図2を参照して説明する。
According to the present embodiment, according to the temperature change of the semiconductor wafer 6 during the probe inspection, it is possible to always make the needle pressure between the probe 8 of the probe card 7 and the pad 12 of the semiconductor wafer 6 appropriate. Contact failure and element damage that tend to occur sometimes do not occur, and throughput is improved.
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
本実施形態では、第1の実施形態において、調整手段としてプローブカード本体に探針とは異なる探知針を設け、探知針と半導体ウェハとの接触による圧力を測定した結果に基づいて探針の針圧を調整するようにした。   In this embodiment, in the first embodiment, a probe needle different from the probe is provided on the probe card body as the adjusting means, and the probe needle is based on the result of measuring the pressure due to the contact between the probe and the semiconductor wafer. The pressure was adjusted.
すなわち、上記した探知針11を観測用としてではなく、接触式の測定器として扱う方法である。探知針11はプローブ検査用の探針8よりも長くすることで、半導体ウェハ6もしくはパッド12に探針8よりも先に接触させる。加熱する場合、探知針11が半導体ウェハ6もしくはパッド12に所定の針圧以上の力が働いた時、一時停止する制御信号がテスタ1及びプローブ検査装置2に送られると同時にアライメントを実行する。また冷却する場合、探知針11がウェハ6もしくはパッド12に対する針圧が所定の値に達しない若しくは触れない時にもテスタ1及びプローブ検査装置2への制御信号が送られ、アライメントを実行する。   That is, this is a method of handling the above-described detection needle 11 as a contact-type measuring device, not for observation. By making the probe 11 longer than the probe 8 for probe inspection, the probe 11 is brought into contact with the semiconductor wafer 6 or the pad 12 before the probe 8. In the case of heating, when the detection needle 11 exerts a force greater than a predetermined needle pressure on the semiconductor wafer 6 or the pad 12, a control signal for temporarily stopping is sent to the tester 1 and the probe inspection apparatus 2 and alignment is executed at the same time. In the case of cooling, a control signal is sent to the tester 1 and the probe inspection device 2 even when the probe needle 11 does not reach or touch the needle pressure on the wafer 6 or the pad 12 to execute alignment.
以上説明したように、本実施形態のプローブカード7によれば、プローブ検査温度条件を変更する場合、温度条件の変化で膨張・収縮した探針8とパッド12との接触を常に最適に保つため、両者の距離・間隔を再調整するためのアライメントを必要と判断される最適なタイミングで実行させることが可能であり、プローブ検査にかかる時間を短縮することができ、スループットが向上する。また、探知針11を探針8と同じ長さとし、探知針11が探針8より膨張度の大きい材質を使用することも可能である。
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態を図2を参照して説明する。
As described above, according to the probe card 7 of the present embodiment, when the probe inspection temperature condition is changed, the contact between the probe 8 that has expanded and contracted due to the change of the temperature condition and the pad 12 is always kept optimal. Alignment for readjusting the distance and interval between the two can be executed at an optimal timing that is determined to be necessary, the time required for probe inspection can be shortened, and the throughput is improved. It is also possible to make the detection needle 11 have the same length as that of the probe 8 and to use a material that has a greater degree of expansion than the probe 8.
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
本実施形態では、第1の実施形態において、半導体ウェハ上に電極部とは異なる測定用パッドを調整手段として設け、探針と測定用パッドとの接触による圧力を測定した結果に基づいて電極部に当接する探針の針圧を調整するようにした。   In the present embodiment, in the first embodiment, a measurement pad different from the electrode section is provided on the semiconductor wafer as an adjusting means, and the electrode section is based on the result of measuring the pressure due to the contact between the probe and the measurement pad. The needle pressure of the probe in contact with the needle was adjusted.
すなわち、上記第2実施形態では、プローブカード7に探針8とパッド12との針圧を測る機能を持たせたが、半導体ウェハ6に同機能を持たせることで、針圧を測定する。半導体ウェハ6に形成されたパッド12とは異なる測定用パッド13を設ける。パッド12はプローブ検査のための電極部であるが、測定用パッド13は探針8との針圧測定用とする。なお、測定用パッド13はパッド12と同じ部材である。探針8が加熱若しくは冷却されたとき、膨張・収縮することによる針圧の大きさを感知し、テスタ1に制御信号を送り検査を止める。また同時にプローブ検査装置2に対しても制御信号を送りアライメントを実行する。   That is, in the second embodiment, the probe card 7 has the function of measuring the needle pressure between the probe 8 and the pad 12, but the semiconductor wafer 6 has the same function to measure the needle pressure. A measurement pad 13 different from the pad 12 formed on the semiconductor wafer 6 is provided. The pad 12 is an electrode part for probe inspection, but the measurement pad 13 is used for measuring the needle pressure with the probe 8. The measurement pad 13 is the same member as the pad 12. When the probe 8 is heated or cooled, the magnitude of the needle pressure due to expansion / contraction is detected, and a control signal is sent to the tester 1 to stop the inspection. At the same time, a control signal is sent to the probe inspection apparatus 2 to execute alignment.
以上説明したように、本実施形態の測定用パッド13を有する半導体ウェハ6によれば、プローブ検査温度条件を変更する場合、温度変化の影響による探針8の膨張・収縮による針圧のずれを最適なタイミングでアライメント実行させることで、プローブ検査にかかる時間を余分な時間を省ける。また従来のプローブカード7に手を加えることなく、そのまま適用可能である。   As described above, according to the semiconductor wafer 6 having the measurement pad 13 of the present embodiment, when the probe inspection temperature condition is changed, the change in the probe pressure due to the expansion / contraction of the probe 8 due to the temperature change is detected. By executing alignment at the optimal timing, it is possible to save extra time for probe inspection. Further, the present probe card 7 can be applied as it is without any modification.
本発明にかかる半導体装置の検査方法及びプローブカードは、常に適正なプローブ検査を可能にし、プローブ検査時に発生しがちであった接触不良、素子の損傷が発生しなくなり、且つスループットも向上するという効果を有し、例えば製品化後のチップの使用温度を想定したプローブ検査に有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The semiconductor device inspection method and the probe card according to the present invention can always perform appropriate probe inspection, prevent contact failure and element damage that tend to occur during probe inspection, and improve the throughput. For example, it is useful for probe inspection assuming the use temperature of the chip after commercialization.
本発明の実施形態におけるプローブ検査装置の概略を示す側面図である。It is a side view which shows the outline of the probe test | inspection apparatus in embodiment of this invention. 本発明の第1〜3実施形態に用いるプローブカード及び半導体ウェハの説明図である。It is explanatory drawing of the probe card and semiconductor wafer used for 1st-3rd embodiment of this invention.
符号の説明Explanation of symbols
1 テスタ
2 プローブカード検査装置
3 収納室
4 ウェハステージ
5 プローブカード保持部
6 半導体ウェハ
7 プローブカード
8 探針(プローブ針)
9 操作パネル
10 カメラ
11 探知針
12 パッド
13 測定用パッド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tester 2 Probe card inspection apparatus 3 Storage chamber 4 Wafer stage 5 Probe card holding part 6 Semiconductor wafer 7 Probe card 8 Probe (probe needle)
9 Operation panel 10 Camera 11 Detecting needle 12 Pad 13 Measurement pad

Claims (10)

  1. 半導体ウェハのチップの電極部に、プローブカードに形成された探針を当接させて、前記チップの特性を検査するプローブ検査において、前記半導体ウェハを加熱若しくは冷却する際に、温度条件変化による前記探針の膨張、収縮度合いに応じて、前記探針の前記電極部への針圧を所定の値に保つように調整することを特徴とする半導体装置の検査方法。   In the probe inspection for inspecting the characteristics of the chip by bringing a probe formed on the probe card into contact with the electrode portion of the chip of the semiconductor wafer, when the semiconductor wafer is heated or cooled, the temperature condition changes A method for inspecting a semiconductor device, comprising: adjusting a needle pressure applied to the electrode portion of the probe to a predetermined value according to a degree of expansion and contraction of the probe.
  2. 前記探針の膨張、収縮度合いをカメラにて測定し、その測定値に基づいて前記探針の針圧を調整する請求項1記載の半導体装置の検査方法。   The semiconductor device inspection method according to claim 1, wherein the degree of expansion and contraction of the probe is measured with a camera, and the needle pressure of the probe is adjusted based on the measured value.
  3. 前記プローブカードに前記探針とは別に設けられた探知針の膨張、伸縮度合いをカメラにて測定し、その測定値に基づいて前記探針の針圧を調整する請求項1記載の半導体装置の検査方法。   2. The semiconductor device according to claim 1, wherein a degree of expansion and contraction of a probe provided separately from the probe on the probe card is measured by a camera, and the needle pressure of the probe is adjusted based on the measured value. Inspection method.
  4. 前記プローブカードに前記探針とは別に設けられた探知針と前記半導体ウェハとの接触による圧力を測定し、その測定値に基づいて前記探針の針圧を調整する請求項1記載の半導体装置の検査方法。   2. The semiconductor device according to claim 1, wherein a pressure due to contact between a probe provided separately from the probe on the probe card and the semiconductor wafer is measured, and the probe pressure of the probe is adjusted based on the measured value. Inspection method.
  5. 前記半導体ウェハ上の電極部とは別に設けられた測定用パッドと、前記探針との接触による圧力を測定し、その測定値に基づいて前記電極部に当接する前記探針の針圧を調整する請求項1記載の半導体装置の検査方法。   Measures the pressure due to contact between the measurement pad provided separately from the electrode part on the semiconductor wafer and the probe, and adjusts the probe pressure of the probe contacting the electrode part based on the measured value A method for inspecting a semiconductor device according to claim 1.
  6. プローブカード本体と、前記プローブカード本体に設けられ半導体ウェハのチップの電極部に当接する探針とを有し、前記チップの特性を検査するプローブ検査に用いるプローブカードであって、温度条件変化による前記探針の膨張、収縮度合いに応じて、前記探針の前記電極部への針圧を所定の値に保つように調整する調整手段を備えたプローブカード。   A probe card having a probe card main body and a probe provided on the probe card main body and in contact with an electrode portion of a chip of a semiconductor wafer, and used for probe inspection for inspecting the characteristics of the chip, according to a change in temperature condition A probe card comprising adjustment means for adjusting a needle pressure applied to the electrode portion of the probe to a predetermined value according to the degree of expansion and contraction of the probe.
  7. 前記調整手段として前記プローブカード本体に前記探針の膨張、収縮度合いを測定するカメラを設け、前記カメラにて測定した結果に基づいて前記探針の針圧を調整するようにした請求項6記載のプローブカード。   7. The probe card body as the adjusting means is provided with a camera for measuring the degree of expansion and contraction of the probe, and the needle pressure of the probe is adjusted based on a result measured by the camera. Probe card.
  8. 前記調整手段として前記プローブカード本体に前記探針とは異なる探知針と、前記探知針の膨張、収縮度合いを測定するカメラとを設け、前記カメラにて測定した結果に基づいて前記探針の針圧を調整するようにした請求項6記載のプローブカード。   As the adjustment means, the probe card body is provided with a detection needle different from the probe and a camera for measuring the degree of expansion and contraction of the detection needle, and the probe needle is based on the result measured by the camera. The probe card according to claim 6, wherein the pressure is adjusted.
  9. 前記調整手段として前記プローブカード本体に前記探針とは異なる探知針を設け、前記探知針と前記半導体ウェハとの接触による圧力を測定した結果に基づいて前記探針の針圧を調整するようにした請求項6記載のプローブカード。   As the adjusting means, a probe needle different from the probe is provided in the probe card body, and the needle pressure of the probe is adjusted based on the result of measuring the pressure due to contact between the probe needle and the semiconductor wafer. The probe card according to claim 6.
  10. 前記調整手段として前記半導体ウェハ上に前記電極部とは異なる測定用パッドを設け、前記探針と前記測定用パッドとの接触による圧力を測定した結果に基づいて前記電極部に当接する前記探針の針圧を調整するようにした請求項6記載のプローブカード。   As the adjusting means, a measurement pad different from the electrode part is provided on the semiconductor wafer, and the probe abutting on the electrode part based on a result of measuring a pressure due to contact between the probe and the measurement pad The probe card according to claim 6, wherein the needle pressure is adjusted.
JP2006290780A 2006-10-26 2006-10-26 Inspection method of semiconductor device and probe card Pending JP2008108930A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006290780A JP2008108930A (en) 2006-10-26 2006-10-26 Inspection method of semiconductor device and probe card

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006290780A JP2008108930A (en) 2006-10-26 2006-10-26 Inspection method of semiconductor device and probe card

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008108930A true JP2008108930A (en) 2008-05-08

Family

ID=39442031

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006290780A Pending JP2008108930A (en) 2006-10-26 2006-10-26 Inspection method of semiconductor device and probe card

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008108930A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8797055B2 (en) 2008-12-26 2014-08-05 Fujitsu Semiconductor Limited Prober and method of inspecting semiconductor chip
CN104215892A (en) * 2013-05-31 2014-12-17 立锜科技股份有限公司 Test handler, test carrier and related test method
JP2017098289A (en) * 2015-11-18 2017-06-01 三菱電機株式会社 Device and method of evaluating semiconductor device
KR101746292B1 (en) 2015-10-29 2017-06-12 세메스 주식회사 Method of aligning probe card
CN104704623B (en) * 2012-10-09 2017-07-25 东京毅力科创株式会社 Probe card installation method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8797055B2 (en) 2008-12-26 2014-08-05 Fujitsu Semiconductor Limited Prober and method of inspecting semiconductor chip
CN104704623B (en) * 2012-10-09 2017-07-25 东京毅力科创株式会社 Probe card installation method
CN104215892A (en) * 2013-05-31 2014-12-17 立锜科技股份有限公司 Test handler, test carrier and related test method
KR101746292B1 (en) 2015-10-29 2017-06-12 세메스 주식회사 Method of aligning probe card
JP2017098289A (en) * 2015-11-18 2017-06-01 三菱電機株式会社 Device and method of evaluating semiconductor device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4950719B2 (en) Probe tip position detection method, alignment method, needle tip position detection device, and probe device
JP5260119B2 (en) Alignment method
TWI444644B (en) Needle stitch transfer member and probe device
KR101347767B1 (en) Methods and apparatuses for improved positioning in a probing system
JP5295588B2 (en) Probe card tilt adjustment method, probe card tilt detection method, and program recording medium recording probe card tilt detection method
JP2005072143A (en) Probe unit
US7183783B2 (en) Method and apparatus for pad aligned multiprobe wafer testing
JP2005079253A (en) Inspection method and inspection apparatus
JP2008108930A (en) Inspection method of semiconductor device and probe card
JP2008103528A (en) Inspection method and probe card for semiconductor device
JP2007121183A (en) Device for inspecting circuit board
JP6821910B2 (en) Prover and probe needle contact method
JP2011108695A (en) Semiconductor inspection device, method of inspecting semiconductor device, and inspection program of semiconductor device
JP5571224B2 (en) Needle tip position detection device and probe device
JP4932618B2 (en) Inspection method and program recording medium recording this method
JP2012503189A (en) Method for inspecting a plurality of electronic components having a repetitive pattern under a predetermined temperature condition
KR100977328B1 (en) Aligning method of needles of prober system
JP5008877B2 (en) IC test method
JP6157270B2 (en) Probe apparatus and probe method
JP2006318965A (en) Method and apparatus for inspecting semiconductor device
JP2021052199A (en) Prober and contact method of probe needle
JP2008187023A (en) Test method and test device for semiconductor wafer
JP2008010473A (en) Wafer probing equipment, and wafer probing method
JP2007157955A (en) Probe card, and measuring method and inspection apparatus using same
JP2005286050A (en) Inspection method and device of semiconductor wafer