JP2008241722A - Probe card and method of manufacturing semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、半導体装置を試験するにあたり用いられるプローブカードと、このプローブカードを用いた半導体装置の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a probe card used for testing a semiconductor device and a method for manufacturing a semiconductor device using the probe card.
図12及び図13を参照して、従来の半導体装置への動作電圧供給装置について説明する。図12は従来の半導体装置への動作電圧供給装置及び動作電圧供給方法を説明するための回路構成を概略的に示した図である。図13は、被試験用の半導体装置の電源端子とプローブとの間の接続状態を説明するための図である。 With reference to FIG. 12 and FIG. 13, a conventional operating voltage supply apparatus for a semiconductor device will be described. FIG. 12 is a diagram schematically showing a circuit configuration for explaining a conventional operating voltage supply apparatus and operating voltage supply method for a semiconductor device. FIG. 13 is a diagram for explaining a connection state between the power supply terminal of the semiconductor device under test and the probe.
電圧発生装置10は、可変電圧電源12及び電圧補償回路14を備えている。可変電圧電源12は、周知の通り、所要に応じて外部から設定された設定電圧Vsに等しい電圧を発生する。なお、以下の説明において電圧は、電圧発生装置10のシャーシグラウンドを基準とする。
The
電圧補償回路14は、第1演算増幅器30、及び第2演算増幅器40を含んで構成される。第1演算増幅器30の正入力端32は、電圧補償回路14の電圧入力端子22に接続されている。第1演算増幅器30の出力端36は、電圧補償回路14の電圧出力端子24に接続されている。第1演算増幅器30の負入力端34は、第2演算増幅器40の出力端46に接続されている。第2演算増幅器40の正入力端42は、電圧補償回路14の測定電圧入力端子26に接続されている。第2演算増幅器40の出力端46は、第2演算増幅器40の負入力端44と接続され、電圧フォロア回路が形成されている。電圧補償回路14の電圧出力端子24と測定電圧入力端子26とを導体28で接続して短絡することにより、第1演算増幅器30も導体28及び第2演算増幅器40を介して電圧フォロア回路を形成することになる。電圧補償回路14は、上述のように構成されているので、電圧入力端子22に入力される設定電圧Vsと測定電圧入力端子26に入力される測定電圧Vmとが等しくなるように動作する。すなわち、電圧出力端子24から、出力電圧Voとして設定電圧Vsと測定電圧Vmとの差電圧分ΔV(=Vs−Vm)だけ加算された電圧Vs+ΔVを出力する。電圧発生装置10の内部の接続は、設計に応じて、プリント基板または、配設された導体等により行われる。
The
プローブカード51は、電圧印加用プローブ55を備えている。電圧印加用プローブ55は、被試験用の半導体装置72の電圧印加パッド75と電圧発生装置10の電圧出力端子24との間を電気的に接続する。電圧発生装置10の電圧出力端子24から出力された電圧は、被試験用の半導体装置72の電圧印加パッド75に印加される。
The
電圧補償回路14により、電圧発生装置10の電圧出力端子24における出力電圧Voが、設定電圧Vsと等しくなることが保証されるが、被試験用の半導体装置72の電圧印加パッド75に対する印加電圧の精度を高めるには、電圧発生装置10の測定電圧入力端子26に電圧印加パッド75に近い場所での測定電圧が入力されていることが望ましい。
Although the
半導体装置の測定用プローブとしては、テスタを用いた測定用として、フォース用とセンス用のプローブとが、半導体装置に設けられた端子を介して接続されるようなプローブが提案されている(例えば、特許文献1)。 As a measurement probe for a semiconductor device, a probe in which a force probe and a sense probe are connected via a terminal provided in the semiconductor device has been proposed for measurement using a tester (for example, Patent Document 1).
これに対し、電圧印加については、図12及び図13を参照して説明したように、1つのプローブでの印加が行われている。
しかしながら、上述の従来例の電圧の印加方法では、以下のような問題がある。今、プローブを用いた電圧測定の対象となる半導体装置を被試験用の半導体装置72とする。電圧印加用プローブ55の先端に抵抗成分を持つ付着物101が付着すると電圧印加用プローブ55と被試験用の半導体装置72の電圧印加パッド75との接触抵抗が増加する。電圧発生装置10の電圧出力端子24で、精度の高い電圧を出力していても、付着物101の抵抗成分により電圧降下が起こり、被試験用の半導体装置72の電圧印加パッド75では、設定電圧よりも低い電圧になってしまう。この付着物101は、プローブを端子に接触させるときに、被試験用の半導体装置72の電圧印加パッド75のアルミニウム等が削られ、酸化されたものが主であると考えられる。
However, the above-described conventional voltage application method has the following problems. Now, a semiconductor device to be subjected to voltage measurement using a probe is a
図14を参照して付着物101が付いた状態での試験の例について説明する。設定電圧Vsを3.0Vとした場合、電圧印加用プローブ55の先端には、3.0Vの電圧が供給される。ここで、被試験用の半導体装置72の動作時に電圧印加用プローブ55を流れる電流を100mA、付着物101による接触抵抗を5Ωとすると、電圧降下により、電圧印加パッド75には、3.0V−5Ω×100mA=2.5Vの電圧しか供給されないことになる。
An example of a test with the
電圧印加パッド75への印加電圧のマージンを10%とすると、低電圧仕様で動作するLSIに対して3V程度の電圧を印加する場合、設定電圧より低い電圧をかけていることにより、良品を不良品と判別してしまうなどの不具合が起きる。この不具合を回避するためには、一般的にはプローブ先端の研磨が行われているが、プローブカードの脱着や研磨の実行時間により生産性を低下させるという問題がある。
Assuming that the margin of the voltage applied to the
図15は、プローブのコンタクト回数に対する接触抵抗の変化の様子を示す図である。横軸はプローブの電源端子へのコンタクト回数を示し、縦軸は、接触抵抗の値を示している。図15の曲線Iは、電流を100mA流した状態で、プローブを電源端子にコンタクトした時のプローブの接触抵抗の変化を示している。図15の曲線IIは、電流を流さない状態で、プローブを電源端子にコンタクトした時のプローブの接触抵抗の変化を示している。100mAの電流を流しながらコンタクトした場合は、電流を流さない場合に比べて、少ないコンタクト回数で接触抵抗の値が大きくなる。 FIG. 15 is a diagram illustrating a change in contact resistance with respect to the number of contact times of the probe. The horizontal axis indicates the number of contacts to the power supply terminal of the probe, and the vertical axis indicates the value of contact resistance. A curve I in FIG. 15 shows a change in the contact resistance of the probe when the probe is contacted to the power supply terminal with a current of 100 mA flowing. A curve II in FIG. 15 shows a change in the contact resistance of the probe when the probe is brought into contact with the power supply terminal in a state where no current flows. When contact is made with a current of 100 mA flowing, the contact resistance value increases with a smaller number of contacts than when no current is passed.
市販のプローブを用いた場合、電流を流さない状態で使用しても、付着物等による接触抵抗の増加が起こるが、プローブの電源端子へのコンタクト回数が3、000回を超えても、接触抵抗は1Ω程度であるので、研磨なしで使用可能である(図15:曲線II参照)。 When using a commercially available probe, even if it is used in a state where no current flows, contact resistance increases due to deposits, etc., but even if the number of contacts to the power supply terminal of the probe exceeds 3,000, contact Since the resistance is about 1Ω, it can be used without polishing (see FIG. 15: curve II).
それに対し、100mAの電流を流しながらコンタクトしたプローブでは、500回程度のコンタクト回数で接触抵抗が5Ωを超える(図15:曲線I参照)。動作電流が100mAの場合、接触抵抗による電圧降下は5Ω×100mA=0.5Vである。 On the other hand, in a probe that is contacted while flowing a current of 100 mA, the contact resistance exceeds 5Ω with the number of contacts of about 500 (see curve I in FIG. 15). When the operating current is 100 mA, the voltage drop due to the contact resistance is 5Ω × 100 mA = 0.5V.
印加電圧が5Vより大きければ、電圧マージンの10%とした場合の許容範囲内であるが、例えば、低電圧仕様のLSIなどで、印加電圧が3.3Vの場合、10%の電圧マージンからはずれてしまう。 If the applied voltage is greater than 5V, it is within the allowable range when the voltage margin is 10%. However, for example, in an LSI with a low voltage specification, when the applied voltage is 3.3V, the voltage margin deviates from 10%. End up.
この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、この発明の目的は、プローブカードを半導体装置の動作電圧の供給と測定に繰り返し使用しても、プローブカードの脱着やプローブの研磨の回数を減らすことができるプローブカード、及びこのプローブカードを用いた半導体装置の製造方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to remove or attach a probe card or polish a probe even if the probe card is repeatedly used for supplying and measuring an operating voltage of a semiconductor device. And a method of manufacturing a semiconductor device using the probe card.
上述した目的を達成するために、この発明のプローブカードは、電圧が印加される入力端子と、一端側が入力端子と電気的に接続され、入力端子に印加された電圧を他端側から電圧印加対象へ印加する第1の電圧印加用プローブと、電圧印加対象の電圧を測定する第1の電圧測定用プローブと、第1の電圧測定用プローブの一端側と電気的に接続され、第1の電圧測定用プローブの他端側で測定されて一端側へ伝達された電圧を出力する出力端子とを有している。ここで、第1の電圧印加用プローブと第1の電圧測定用プローブとは、第1の電圧印加用プローブの一端と第1の電圧測定用プローブの一端との距離より第1の電圧印加用プローブの他端と第1の電圧測定用プローブの他端との距離が短くなるように配置されている。 In order to achieve the above-described object, the probe card according to the present invention has an input terminal to which a voltage is applied, one end side of which is electrically connected to the input terminal, and a voltage applied to the input terminal is applied from the other end side. A first voltage application probe to be applied to the object, a first voltage measurement probe for measuring the voltage to be applied, and one end side of the first voltage measurement probe; And an output terminal for outputting a voltage measured at the other end of the voltage measuring probe and transmitted to the one end. Here, the first voltage application probe and the first voltage measurement probe are the first voltage application probe based on the distance between one end of the first voltage application probe and one end of the first voltage measurement probe. It arrange | positions so that the distance of the other end of a probe and the other end of the 1st probe for voltage measurement may become short.
また、この発明のプローブカードの好適実施形態によれば、一端側が入力端子と電気的に接続され、入力端子に印加された電圧を他端側から電圧印加対象へ印加する第2の電圧印加用プローブを、第1の電圧測定用プローブと第2の電圧印加用プローブとで、第1の電圧印加用プローブを挟むように配置するのが良い。 According to a preferred embodiment of the probe card of the present invention, one end side is electrically connected to the input terminal, and a voltage applied to the input terminal is applied to the voltage application target from the other end side. It is preferable to arrange the probe so that the first voltage application probe is sandwiched between the first voltage measurement probe and the second voltage application probe.
また、この発明のプローブカードの好適実施形態によれば、一端側が出力端子と電気的に接続され、電圧印加対象の電圧を測定する第2の電圧測定用プローブを、第1の電圧印加用プローブと第2の電圧測定用プローブとで、第1の電圧測定用プローブを挟むように配置するのが良い。 Further, according to a preferred embodiment of the probe card of the present invention, the second voltage measuring probe that is electrically connected to the output terminal at one end side and measures the voltage to be applied is replaced with the first voltage applying probe. And the second voltage measurement probe are preferably arranged so as to sandwich the first voltage measurement probe.
また、上述した目的を達成するために、この発明の半導体装置の製造方法によれば、上述のプローブカードを用いて、組立後に露出する電圧印加ピンが設けられた半導体装置に対して試験を行う。 In order to achieve the above-described object, according to the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, a test is performed on a semiconductor device provided with a voltage application pin exposed after assembly using the probe card described above. .
電圧印加ピンに第1の電圧印加用プローブと第1の電圧測定用プローブとを接触させて、第1の電圧印加用プローブから半導体装置の電圧印加ピンへ所定の電圧を印加するとともに、印加した電圧を第1の電圧測定用プローブへ伝達して、プローブカードの出力端子の電圧に基づき、入力端子に印加する電圧を調整する。 A first voltage application probe and a first voltage measurement probe are brought into contact with the voltage application pin, and a predetermined voltage is applied from the first voltage application probe to the voltage application pin of the semiconductor device and applied. The voltage is transmitted to the first voltage measuring probe, and the voltage applied to the input terminal is adjusted based on the voltage at the output terminal of the probe card.
また、この発明の半導体装置の製造方法の他の好適実施形態によれば、上述のプローブカードを用いて、組立後に露出する電圧印加ピンが設けられた半導体装置であって、電圧印加ピンと当該半導体装置内で電気的に接続された電圧測定ピンが設けられた半導体装置の試験を行う。 According to another preferred embodiment of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, a semiconductor device provided with a voltage application pin exposed after assembly using the probe card described above, wherein the voltage application pin and the semiconductor are provided. A semiconductor device provided with a voltage measuring pin electrically connected in the device is tested.
電圧印加ピンに第1の電圧印加用プローブを接触させ、及び、電圧測定ピンに第1の電圧測定用プローブを接触させて、第1の電圧印加用プローブから半導体装置の電圧印加ピンへ所定の電圧を印加するとともに、印加した電圧を第1の電圧測定用プローブへ伝達して、プローブカードの出力端子の電圧に基づき、入力端子に印加する電圧を調整する。 A first voltage application probe is brought into contact with the voltage application pin, and a first voltage measurement probe is brought into contact with the voltage measurement pin, and a predetermined voltage is applied from the first voltage application probe to the voltage application pin of the semiconductor device. A voltage is applied, the applied voltage is transmitted to the first voltage measuring probe, and the voltage applied to the input terminal is adjusted based on the voltage of the output terminal of the probe card.
この発明のプローブカードによれば、電圧印加用プローブ及び電圧測定用プローブが、互いに離間するように、被試験用の半導体装置に設けられた電源端子に接続される。電圧印加パッドに印加されている電圧を、電圧印加パッドと導体を介して接続された電圧測定パッドから、測定電圧として測定する。出力電圧を、設定電圧に設定電圧と測定電圧との差電圧分だけ加算して得られる補償電圧に変えて出力することにより、電圧印加用プローブの先端に抵抗成分を持つ付着物が付着しても、設定電圧が正確に電源端子に印加される。 According to the probe card of the present invention, the voltage application probe and the voltage measurement probe are connected to the power supply terminal provided in the semiconductor device under test so as to be separated from each other. A voltage applied to the voltage application pad is measured as a measurement voltage from a voltage measurement pad connected to the voltage application pad via a conductor. By changing the output voltage to the compensation voltage obtained by adding the set voltage and the measured voltage by the difference between the set voltage and the output voltage, an adhering substance having a resistance component adheres to the tip of the voltage application probe. Also, the set voltage is accurately applied to the power supply terminal.
電圧印加用プローブには、被試験用の半導体装置の動作に必要な電流が流れるが、この必要な電流が電圧印加用プローブの許容値以上である可能性がある。電圧印加用プローブを複数備えることにより、1つのプローブあたりに流れる電流を軽減することができるというさらなる効果を奏する。 A current necessary for the operation of the semiconductor device under test flows through the voltage application probe, but this necessary current may exceed the allowable value of the voltage application probe. By providing a plurality of voltage application probes, there is an additional effect that the current flowing per probe can be reduced.
電圧測定用プローブを複数備えることにより、電圧測定用プローブの接触不良による不具合の確率を低減することが可能となるというさらなる効果を奏する。 By providing a plurality of voltage measurement probes, there is an additional effect that it is possible to reduce the probability of malfunction due to poor contact of the voltage measurement probes.
付着物の抵抗値と、付着物を流れる電流が同じであれば、付着物の抵抗成分により降下する電圧の大きさが等しくなり、印加電圧が低い方が、その割合は大きくなる。この発明の半導体装置の製造方法を用いれば、3.3V以下の印加電圧でも、正確に電圧を印加することが可能となる。 If the resistance value of the deposit and the current flowing through the deposit are the same, the magnitudes of the voltage drops due to the resistance component of the deposit are equal, and the ratio increases as the applied voltage is lower. By using the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, it is possible to accurately apply a voltage even with an applied voltage of 3.3 V or less.
以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明するが、構成および配置関係についてはこの発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、数値的条件などは、単なる好適例にすぎず、従って、この発明は以下の実施の形態に限定されない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the configuration and the arrangement relationship are merely schematically shown to the extent that the present invention can be understood. Further, numerical conditions and the like are merely preferred examples, and therefore the present invention is not limited to the following embodiments.
(第1の実施形態)
図1及び図2を参照して、この発明の第1の実施形態を説明する。図1は本発明の半導体装置への動作電圧供給装置を説明するための回路構成を概略的に示した図である。図2は、電圧印加用プローブ54及び電圧測定用プローブ56と半導体装置、すなわち、電圧供給および電圧測定の対象とする被試験用の半導体装置70の電圧印加パッド74及び電圧測定パッド76との接続状態を説明するための図である。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram schematically showing a circuit configuration for explaining an operating voltage supply device to a semiconductor device of the present invention. FIG. 2 shows the connection between the
この発明の半導体装置への動作電圧供給装置は、電圧発生装置10とプローブカード50とを含んで構成されている。電圧発生装置10は、可変電圧電源12及び電圧補償回路14を備えている。電圧補償回路14は、電圧入力端子22、電圧出力端子24、測定電圧入力端子26、第1演算増幅器30、及び第2演算増幅器40を含んで構成される。なお、以下の説明において電圧は、電圧発生装置10のシャーシグラウンドを基準とする。また、被試験用の半導体装置のグラウンドは、電圧発生装置10のシャーシグラウンドに接続されている。
The operating voltage supply device for a semiconductor device according to the present invention includes a
可変電圧電源12は、設定された設定電圧Vsに等しい電圧を発生する。可変電圧電源12で発生した電圧は、電圧補償回路14の電圧入力端子22に印加される。第1演算増幅器30の正入力端32は、電圧補償回路14の電圧入力端子22に接続されている。第1演算増幅器30の出力端36は、電圧補償回路14の電圧出力端子24に接続されている。この電圧出力端子24から、出力電圧Voが出力される。第1演算増幅器30の負入力端34は、第2演算増幅器40の出力端46に接続されている。第2演算増幅器40の正入力端42は、電圧補償回路14の測定電圧入力端子26に接続されている。第2演算増幅器40の出力端46は、第2演算増幅器40の負入力端44と接続され、電圧フォロア回路が形成されている。
The variable
プローブカード50は、電圧印加用プローブ54及び電圧測定用プローブ56を互いに離間するように備えている。さらに、プローブカード50は、入力端子及び出力端子を有している。プローブカード50は、動作電圧供給装置の電圧発生装置10から脱着可能である。プローブカード50が電圧発生装置10に取り付けられているとき、プローブカード50の入力端子が、電圧発生装置10の電圧出力端子24と接続され、プローブカード50の出力端子が、電圧発生装置10の測定電圧入力端子26と接続される。電圧印加用プローブ54は、被試験用の半導体装置70に設けられた電圧印加パッド74と電圧発生装置10の電圧出力端子24との間を電気的に接続して、被試験用の半導体装置70の動作に必要な電圧を出力電圧として、電圧印加パッド74に印加する。電圧測定用プローブ56は、被試験用の半導体装置70に設けられた電圧測定パッド76と電圧発生装置10の測定電圧入力端子26との間を電気的に接続して被試験用の半導体装置70の動作電圧を測定電圧Vmとして測定する。ここで、被試験用の半導体装置70の電圧印加パッド74と電圧測定パッド76とは、被試験用の半導体装置70に設けられた導体78を介して接続されていて、電圧印加パッドと電圧測定パッドの電位は等しくなっている。
The
電圧補償回路14の電圧出力端子24と測定電圧入力端子26とは、電圧印加用プローブ54、電圧印加パッド74、導体78、電圧測定パッド76、電圧測定用プローブ56を介して接続される。電圧出力端子24と測定電圧入力端子26とが電気的に接続されることにより、電圧補償回路14に含まれる第1演算増幅器も電圧フォロア回路を形成することになる。電圧補償回路14は、上述のように構成されているので、電圧入力端子22に入力される設定電圧Vsと測定電圧入力端子26に入力される測定電圧Vmとが等しくなるように動作する。すなわち、電圧出力端子24から出力電圧Voとして、設定電圧Vsに設定電圧Vsと測定電圧Vmとの差電圧分ΔV(=Vs−Vm)だけ加算された電圧Vs+ΔVを出力する。電圧発生装置10の内部の接続は、設計に応じて、プリント基板または、配設された導体等により行われる。電圧フォロア回路は、第1演算増幅器30の出力端36と負入力端34との間の抵抗値として、0Ωを含めた任意の値をとることが可能である。そのため、電圧印加用プローブ54の先端付近に付着物101が付着するなどして、電圧印加用プローブ54と被試験用の半導体装置70の電圧印加パッド74との間接触抵抗が増加しても電圧フォロア回路の動作に影響を与えることはない。
The
なお、電圧補償回路14として、演算増幅器を2個含んだものを説明したが、電圧補償回路の構成はこれに限定されない。電圧補償回路は、電圧入力端子、測定電圧入力端子及び電圧出力端子を備えていて、測定電圧入力端子から入力される測定電圧Vmが、電圧入力端子に入力される設定電圧Vsと等しくなるように、出力電圧を調整する機能を有する補償回路であれば良く、その構成は問わない。
Although the
図16は、プローブのコンタクト回数に対する電圧降下の変化の様子を示す図である。ここで、被試験用の半導体装置の動作に必要な電流を100mAとしている。横軸は、プローブの電源パッドへのコンタクト回数を示し、縦軸は、プローブを流れる電流を100mAとした時の、電圧降下の大きさを示している。図16の曲線IIIは、プローブに電流を100mA流した状態で、プローブを電源パッドにコンタクトしたときの電圧降下の変化の様子を示している。また、図16の曲線IVは、プローブに電流を流さない状態で、プローブを電源パッドにコンタクトしたときの電圧降下の変化の様子を示している。これまで説明した電圧供給装置を用いれば、プローブの研磨時期は、電流を流さないプローブの接触抵抗によって決まるので、研磨の頻度を減らすことができる。試験時の印加電圧に対するマージンを10%とした場合、従来の方法では、3.3Vの印加電圧では200回程度、また、2.0Vの印加電圧では100回程度のコンタクト回数で研磨が必要となるが、この発明の方法では、コンタクト回数が3000回以上であっても、研磨が不要である。このように、特に、被試験用の半導体装置に最大でも3.3V程度の低電圧を印加する場合、この発明の効果は顕著である。つまり、この半導体装置への動作電圧供給装置を使用して、被試験用の半導体装置の電圧印加パッドに動作電圧を供給するにあたり、設定電圧を最大でも3.3ボルトの電圧とするように可変電圧電源を設定し、電圧印加用プローブを電圧印加パッドに接触させると同時に、電圧測定用プローブを電圧測定パッドに接触させるのが良い。 FIG. 16 is a diagram illustrating a change in voltage drop with respect to the number of probe contacts. Here, the current required for the operation of the semiconductor device under test is 100 mA. The horizontal axis indicates the number of contacts of the probe with the power supply pad, and the vertical axis indicates the magnitude of the voltage drop when the current flowing through the probe is 100 mA. A curve III in FIG. 16 shows a change in voltage drop when the probe is contacted to the power supply pad with a current of 100 mA flowing through the probe. A curve IV in FIG. 16 shows a change in voltage drop when the probe is contacted with the power supply pad in a state where no current flows through the probe. If the voltage supply apparatus described so far is used, the polishing time of the probe is determined by the contact resistance of the probe that does not pass current, so the frequency of polishing can be reduced. When the margin for the applied voltage at the time of the test is 10%, the conventional method requires polishing with a contact count of about 200 times with an applied voltage of 3.3 V and about 100 times with an applied voltage of 2.0 V. However, the method of the present invention does not require polishing even if the number of contacts is 3000 or more. Thus, particularly when a low voltage of about 3.3 V at the maximum is applied to the semiconductor device under test, the effect of the present invention is remarkable. In other words, when the operating voltage is supplied to the voltage application pad of the semiconductor device under test using the operating voltage supply device for the semiconductor device, the set voltage can be varied to a maximum voltage of 3.3 volts. It is preferable to set the voltage power supply so that the voltage application probe is brought into contact with the voltage application pad, and at the same time, the voltage measurement probe is brought into contact with the voltage measurement pad.
(第2の実施形態)
図3を参照して、この発明の第2の実施形態について説明する。図3は、第2の実施形態の回路構成を概略的に示した図である。第1の実施形態との違いは、プローブカード50と電圧発生装置10との間に導体を設ける点である。その他の点については、第1の実施形態と同じである。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram schematically showing a circuit configuration of the second embodiment. The difference from the first embodiment is that a conductor is provided between the
電圧出力端子24及び電圧印加用プローブ54間を電気的に接続する第1導体64が設けられている。また、測定電圧入力端子26及び電圧測定用プローブ56間を電気的に接続する第2導体66が設けられている。
A
この第1導体64及び第2導体66により電圧発生装置10と被試験用の半導体装置70の配置を任意に選ぶことができる。このように、電圧出力端子及び電圧印加用プローブ間を電気的に接続する第1導体と、測定電圧入力端子及び電圧測定用プローブ間を電気的に接続する第2導体とを設けるのが良い。このようにすることで、電圧発生装置とプローブカードとの間に導体を接続することにより、導体の形状を自由に設定できるので、電圧発生装置と被試験用の半導体装置との配置を任意に選ぶことができるというさらなる効果を奏する。
With the
(第3の実施形態)
図4及び図5を参照して、第3の実施形態について説明する。図4は、第3の実施形態の回路構成を概略的に示した図である。電圧発生装置10の構成は第1の実施形態で説明したものと同じである。
(Third embodiment)
The third embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a diagram schematically showing a circuit configuration of the third embodiment. The configuration of the
被試験用の半導体装置71aは2つの電圧印加パッド74a及び74bと、電圧測定パッド76を備えている。各パッド間は導体79aで接続されている。
The
プローブカード50aは、第1の電圧印加用プローブ54b及び第2の電圧印加用プローブ54aと電圧測定用プローブ56を互いに離間するように備えている。第1の電圧印加用プローブ54b及び第2の電圧印加用プローブ54aは、ともに電圧発生装置10の電圧補償回路14に設けられている電圧出力端子24に接続されている。この場合、図4に示されるように、プローブカード50aの入力端子と接続される第1電圧印加用プローブ54bの一端と、プローブカード50aの出力端子と接続される電圧測定用プローブ56の一端との距離よりも、対象のパッド74b及び76に接続される、第1の電圧印加用プローブ54b及び電圧測定用プローブ56の他端との距離が短くなるように配置されている。また、第1の電圧測定用プローブ56と第2の電圧印加用プローブ54aとで、第1の電圧印加用プローブ54bを挟むように配置している。図5は、第1電圧印加用プローブ54b及び第2電圧印加用プローブ54aと電圧印加パッド74a及び74bの間に付着物101及び102が付着している様子を示している。
The
電圧印加用プローブには、被試験用の半導体装置の動作に必要な電流が流れるが、この電流が電圧印加用プローブの許容値以上である可能性がある。第3の実施形態では、電圧印加用プローブを2つ備えることにより、1つのプローブあたりに流れる電流が減るので、被試験用の半導体装置への電源供給能力を高めることができる。なお、電圧印加用プローブは、被試験用の半導体装置の動作に必要な電流及び電圧印加用プローブの許容値に応じて3つ以上備えても良い。つまり、電圧印加用プローブを複数個設けるのが良い。各電圧印加用プローブは、1つのプローブカードに備えられて、電圧出力端子に共通に接続される。 A current necessary for the operation of the semiconductor device under test flows through the voltage application probe, but this current may exceed the allowable value of the voltage application probe. In the third embodiment, by providing two voltage application probes, the current flowing per probe is reduced, so that the power supply capability to the semiconductor device under test can be increased. Note that three or more voltage application probes may be provided depending on the current required for the operation of the semiconductor device under test and the allowable value of the voltage application probe. That is, it is preferable to provide a plurality of voltage application probes. Each voltage application probe is provided in one probe card and is commonly connected to a voltage output terminal.
(第4の実施形態)
図6及び図7を参照して、第4の実施形態について説明する。図6は、第4の実施形態の回路構成を概略的に示した図である。電圧発生装置10の構成は第1の実施形態で説明したものと同じである。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a diagram schematically showing a circuit configuration of the fourth embodiment. The configuration of the
被試験用の半導体装置71bは、電圧印加パッド74と、2つの電圧測定パッド76a及び76bとを備えている。各パッド間は導体79bで接続されている。
The
プローブカード50bは、第1の電圧印加用プローブ54と第1の電圧測定用プローブ56a及び第2の電圧測定用プローブ56bとを互いに離間するように備えている。第1の電圧測定用プローブ56a及び第2の電圧測定用プローブ56bは、ともに電圧発生装置10の電圧補償回路14に設けられている測定電圧入力端子26に接続されている。この場合、図6に示されるように、プローブカード50bの入力端子と接続される第1の電圧印加用プローブ54の一端と、プローブカード50bの出力端子と接続される第1の電圧測定用プローブ56aの一端との距離よりも、対象のパッド74及び76aに接続される、第1の電圧印加用プローブ54及び第1の電圧測定用プローブ56aの他端との距離が短くなるように配置されている。また、第1の電圧印加用プローブ54と第2の電圧測定用プローブ56bとで、第1の電圧測定用プローブ56aを挟むように配置している。
The
電圧測定用プローブと電圧測定パッドの接触不良が起こった場合、設定電圧以上の電圧が電圧印加パッドに印加される恐れがある。電圧測定用プローブを複数備えることで、電圧測定用プローブと電圧測定パッドとの接触不良による不具合の確率を低減することが可能となる。なお、電圧測定用プローブは、3つ以上備えても良い。つまり、電圧測定用プローブを複数個設けるのが良い。各電圧測定用プローブは、1つのプローブカードに備えられて、測定電圧入力端子に共通に接続される。 When a contact failure occurs between the voltage measurement probe and the voltage measurement pad, a voltage higher than the set voltage may be applied to the voltage application pad. By providing a plurality of voltage measurement probes, it is possible to reduce the probability of malfunction due to poor contact between the voltage measurement probe and the voltage measurement pad. Note that three or more voltage measurement probes may be provided. In other words, it is preferable to provide a plurality of voltage measuring probes. Each voltage measurement probe is provided in one probe card, and is commonly connected to a measurement voltage input terminal.
(第5の実施形態)
図8及び図9を参照して、第5の実施形態について説明する。図8は、第5の実施形態の回路構成を概略的に示した図である。電圧発生装置10の構成は第1の実施形態と同じである。
(Fifth embodiment)
The fifth embodiment will be described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. 8 is a diagram schematically showing a circuit configuration of the fifth embodiment. The configuration of the
第5の実施形態では、被試験用の半導体装置72に1つのパッド75が設けられている。
In the fifth embodiment, one
プローブカード50は、電圧印加用プローブ54及び電圧測定用プローブ56を互いに離間するように備えている。電圧印加用プローブ54及び電圧測定用プローブ56は、1つのパッド75に接続される。一般にパッドの大きさは80μm×80μm程度であり、プローブの太さは直径20〜30μm程度であるので、互いに離間するようにパッドに接続することが可能である。この場合、図8に示されるように、プローブカード50の入力端子と接続される電圧印加用プローブ54の一端と、プローブカード50の出力端子と接続される電圧測定用プローブ56の一端との距離よりも、電圧印加対象のパッド75に接続される、電圧印加用プローブ54及び電圧測定用プローブ56の他端との距離が短くなるように配置されている。
The
被試験用の半導体装置72にパッドが1つしか設けられていない場合でも、この発明の動作電圧供給装置を用いることが可能である。つまり、電圧印加パッドと電圧測定パッドは共通のパッドとするのが良い。このようにすることで、電圧印加パッドと電圧測定パッドを共通のパッドとすることにより、被試験用の半導体装置に予め用意する電源パッドの個数を減らすことができるというさらなる効果を奏する。
Even when the
(第6の実施形態)
これまでの説明では、ウエハ状態における半導体装置への動作電圧供給装置を説明したが、組立後の試験においても同様の装置が適用可能である。組立後の試験においては、プローブカードをインタフェースボードに、プローブを接触子に、被試験用の半導体装置に設けられた電源パッドを電源ピンに置き換えれば良い。
(Sixth embodiment)
In the description so far, the operation voltage supply device to the semiconductor device in the wafer state has been described, but the same device can be applied in the test after assembly. In the test after assembly, the probe card may be replaced with the interface board, the probe may be replaced with the contact, and the power supply pad provided on the semiconductor device to be tested may be replaced with the power supply pin.
図10を参照して、第6の実施形態について説明する。図10は第6の実施形態の回路構成を概略的に示した図である。 A sixth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a diagram schematically showing a circuit configuration of the sixth embodiment.
電圧発生装置10は、第1の実施形態で説明したものと同じである。インタフェースボード90は、電圧印加用接触子94及び電圧測定用接触子96を備えている。
The
組立後の被試験用の半導体装置80aには、電圧印加ピン84と電圧測定ピン86が用意されている。電圧印加ピン84と電圧測定ピン86との間は導体88で接続されている。電圧印加用接触子94は電圧印加ピン84に接続し、電圧測定用接触子96は電圧測定ピン86に接続されている。組立後の試験においても、被試験用の半導体装置の電圧印加ピン84に正確な電圧を印加することが可能となる。
A
(第7の実施形態)
図11を参照して、第7の実施形態について説明する。図11は第7の実施形態の回路構成を概略的に示した図である。
(Seventh embodiment)
The seventh embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a diagram schematically showing a circuit configuration of the seventh embodiment.
電圧発生装置10は、第1の実施形態で説明したものと同じである。インタフェースボード90は、第6の実施形態で説明したものと同じである。
The
組立後の被試験用の半導体装置80bには、電圧印加ピン84が用意されている。電圧印加用接触子94及び電圧測定用接触子96が電圧印加ピン84に接続されている。この方法により、組立後の試験で、ピンが1つしか設けられていない場合でも、被試験用の半導体装置の電圧印加ピン84に正確な電圧を印加することが可能となる。
A
10 電圧発生装置
12 可変電圧電源
14 電圧補償回路
22 電圧入力端子
24 電圧出力端子
26 測定電圧入力端子
28、73、78、79a、79b、88 導体
30 第1演算増幅器
32 第1演算増幅器の正入力端
34 第1演算増幅器の負入力端
36 第1演算増幅器の出力端
40 第2演算増幅器
42 第2演算増幅器の正入力端
44 第2演算増幅器の負入力端
46 第2演算増幅器の出力端
50、50a、50b、51 プローブカード
54、54a、54b、55 電圧印加用プローブ
56、56a、56b 電圧測定用プローブ
64 第1導体
66 第2導体
70、71a、71b、72、80a、80b 被試験用の半導体装置
74、74a、74b、75 電圧印加パッド
76、76a、76b 電圧測定パッド
84 電圧印加ピン
86 電圧測定ピン
90 インタフェースボード
94 電圧印加用接触子
96 電圧測定用接触子
101、102 付着物
DESCRIPTION OF
Claims (5)
一端側が該入力端子と電気的に接続され、該入力端子に印加された電圧を他端側から電圧印加対象へ印加する第1の電圧印加用プローブと、
前記電圧印加対象の電圧を測定する第1の電圧測定用プローブと、
前記第1の電圧測定用プローブの一端側と電気的に接続され、該第1の電圧測定用プローブの他端側で測定されて前記第1の電圧測定用プローブの一端側へ伝達された電圧を出力する出力端子と
を有し、
前記第1の電圧印加用プローブと前記第1の電圧測定用プローブとは、前記第1の電圧印加用プローブの一端と前記第1の電圧測定用プローブの一端との距離より前記第1の電圧印加用プローブの他端と前記第1の電圧測定用プローブの他端との距離が短くなるように配置されている
ことを特徴とするプローブカード。 An input terminal to which a voltage is applied;
A first voltage application probe having one end side electrically connected to the input terminal and applying a voltage applied to the input terminal from the other end side to a voltage application target;
A first voltage measuring probe for measuring the voltage to be applied;
Voltage electrically connected to one end of the first voltage measuring probe, measured at the other end of the first voltage measuring probe, and transmitted to one end of the first voltage measuring probe And an output terminal for outputting
The first voltage application probe and the first voltage measurement probe are the first voltage based on the distance between one end of the first voltage application probe and one end of the first voltage measurement probe. A probe card, wherein the distance between the other end of the application probe and the other end of the first voltage measurement probe is reduced.
ことを特徴とする請求項1に記載のプローブカード。 One end side is electrically connected to the input terminal, and a second voltage application probe for applying a voltage applied to the input terminal from the other end side to a voltage application target is provided with the first voltage measurement probe and the first voltage measurement probe. 2. The probe card according to claim 1, wherein the probe card is arranged so as to sandwich the first voltage application probe with a second voltage application probe.
ことを特徴とする請求項1に記載のプローブカード。 One end side is electrically connected to the output terminal, and a second voltage measurement probe that measures the voltage to be applied is a first voltage application probe and a second voltage measurement probe. The probe card according to claim 1, wherein the probe card is arranged so as to sandwich the first voltage measurement probe.
前記電圧印加ピンに前記第1の電圧印加用プローブと前記第1の電圧測定用プローブとを接触させて、前記第1の電圧印加用プローブから前記半導体装置の前記電圧印加ピンへ所定の電圧を印加するとともに、該印加した電圧を前記第1の電圧測定用プローブへ伝達して、
該プローブカードの前記出力端子の電圧に基づき、前記入力端子に印加する電圧を調整する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 When performing a test of a semiconductor device provided with a voltage application pin exposed after assembly using the probe card according to claim 1.
The first voltage application probe and the first voltage measurement probe are brought into contact with the voltage application pin, and a predetermined voltage is applied from the first voltage application probe to the voltage application pin of the semiconductor device. And applying the applied voltage to the first voltage measuring probe,
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: adjusting a voltage applied to the input terminal based on a voltage of the output terminal of the probe card.
前記電圧印加ピンに前記第1の電圧印加用プローブを接触させ、及び、前記電圧測定ピンに前記第1の電圧測定用プローブを接触させて、前記第1の電圧印加用プローブから前記半導体装置の前記電圧印加ピンへ所定の電圧を印加するとともに、該印加した電圧を前記第1の電圧測定用プローブへ伝達して、
該プローブカードの前記出力端子の電圧に基づき、前記入力端子に印加する電圧を調整する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 A semiconductor device provided with a voltage application pin exposed after assembly using the probe card according to claim 1, wherein a voltage measurement pin electrically connected within the semiconductor device is provided. When testing semiconductor devices
The first voltage application probe is brought into contact with the voltage application pin, and the first voltage measurement probe is brought into contact with the voltage measurement pin. Applying a predetermined voltage to the voltage application pin, and transmitting the applied voltage to the first voltage measuring probe,
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: adjusting a voltage applied to the input terminal based on a voltage of the output terminal of the probe card.
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