JP2017534872A - プローブカード検査のための装置の組立 - Google Patents

Abstract

ある例示的プロセスは、第一の半導体ウェハから切断されたダイスを第二のウェハの上に載せる。この例示的プロセスは、ダイスを第二のウェハ上であるパターンに配置するステップを含み、第二のウェハの熱膨張率は、ダイスと実質的に同じ熱膨張率を有し、また第二のウェハに関して、ダイスのパターンにマッチするプローブカードを使用するステップを含む。

Description

本明細書は概して、プローブカード検査のための装置の組立に関する。

自動検査装置（ＡＴＥ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｅｓｔ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）とは、半導体、電子回路、およびプリント回路基板アセンブリ等の装置の検査のための、自動化された、一般にはコンピュータ駆動式のシステムのことである。ＡＴＥにより検査される装置は概して検査対象（ＤＵＴ：ｄｅｖｉｃｅ ｕｎｄｅｒ ｔｅｓｔ）と呼ばれる。ＡＴＥは通常、コンピュータシステムと、検査機器または対応する機能を有する単独の装置と、を含む。ＡＴＥの種類の中には、装置のウェハレベル検査を実行するように設計されているものがある。

ウェハレベル検査は、特に、ウェハ上の装置（例えば、ダイス）を検査するステップを含む。一般に、ダイスはウェハが切断される前に検査されるのであるが、ウェハは個々の装置へと切断されて、これらの装置に対して１つまたは複数の製造プロセスが行われる。製造プロセスによって、装置はより薄く、それゆえより脆くなり得、その結果、装置を個々に、壊さずに検査することが難しくなる。したがって、個々の装置は、ウェハからの切断後には検査されないことが多い。

ある例示的プロセスは、第一の半導体ウェハから切断されたダイスを第二のウェハ上に載せる。この例示的プロセスは、ダイスを第二のウェハ上であるパターンに配置するステップを含み、第二のウェハの熱膨張率は実質的にダイスと同じ熱膨張率を有する。いくつかの例において、方法は、第二のウェハに関して、ダイスのパターンとマッチするプローブカードを使用するステップを含む。この例示的プロセスは、後述の特徴の１つまたは複数を単独または組合せで有していてよい。

配置するプロセスは、構造に接着剤を塗布するステップと、ダイスを接着剤の上にそのパターンで載せるステップと、を含んでいてもよい。接着剤は接着性が熱に反応して、および／または紫外光に反応して低下してもよい。

第二のウェハが形成される材料の熱膨張率は、ダイスの熱膨張率とマッチするか、ダイスの熱膨張率を中心とする所定の範囲内にあってもよい。

第二のウェハが形成される材料は、ダイスの熱膨張率と実質的にマッチする熱膨張率を有するＵＶ透過性ガラスを含んでいてもよい。第二のウェハはＵＶ透過性ガラスから製作されてもよく、その上に接着剤が堆積され、接着剤は接着性が紫外光に反応して低下してもよい。第二のウェハはシリコンを含んでいてもよく、その上に接着剤が堆積され、接着剤は接着性が温度上昇に反応して低下してもよい。

ダイスは、第一のウェハと第二のウェハの上に同じパターンを有していてもよい。パターンは第一のパターンであってもよく、ダイスは第二のウェハ上で第二のパターンとされてもよい。第一のパターンは第二のパターンとは異なっていてもよい。第二のパターンにおいて、隣接する装置は第一のパターン内より離されていてもよい。

ダイスは、これらが第二のウェハ上に載せられる前に、１つまた複数の性能特性に関して選択または選別されていてもよい。

いくつかの実施例において、第一のウェハおよび／または第二のウェハは、丸以外の形状（例えば、正方形、長方形、楕円形、または他のあらゆる適当な形状）を有する。

例示的な自動検査装置（ＡＴＥ）は、検査のために、第一の半導体ウェハから切断されたダイスであって、第二のウェハ上にあるダイスと接触するように構成されたプローブカードと、プローブカードにより実行される検査を制御するための命令を実行する処理機器と、を含んでいてもよい。第二のウェハの熱膨張率は、ダイスと実質的に同じ熱膨張率を有していてもよい。この例示的なＡＴＥは、後述の特徴の１つまたは複数を単独または組合せで含んでいてもよい。

この例示的なＡＴＥは、第二のウェハとダイスとの間に接着剤を含んでいてもよく、接着剤はダイスを第二のウェハ上に保持する。接着剤は、接着剤が熱に反応して、および／または紫外光に反応して接着性を低下させるような組成を有していてもよい。

第二のウェハが形成される材料は、ダイスの熱膨張率とマッチするか、またはダイスの熱膨張率を中心とする所定の範囲内にある熱膨張率を有するシリコンを含んでいてもよい。第二のウェハはガラスを含んでいてもよく、その上に接着剤が堆積され、接着剤は、接着剤が紫外光に反応して接着性を低下させるような組成を有していてもよい。

ダイスは、第一の半導体ウェハ上で、ダイスが第二のウェハ上で配置されるのと同じパターンとされてもよい。パターンは第一のパターンであってもよく、ダイスは第二のウェハ上で第二のパターンとされてもよく、第一のパターンは第二のパターンと異なる。第二のパターンにおいて、隣接するダイスは第一のパターン内より離されていてもよい。

いくつかの実施例において、第一の半導体ウェハおよび／または第二のウェハは丸以外の形状（例えば、四角形、長方形、楕円形、または他のあらゆる適当な形状）であってもよい。

この概要部分を含めた本明細書に記載されている特徴のうちのいずれかの２つまたはそれ以上を組み合わせて、本明細書に具体的に記載されていない実施例を形成することができる。

本明細書に記載されている検査システムと技術またはその一部はコンピュータプログラム製品として実装／コンピュータプログラム製品によって制御でき、これは１つまたは複数の非一時的機械読取可能記憶媒体上に保存され、１つまたは複数の処理装置上で実行可能であり、本明細書に記載されている動作を制御する（例えば調整する）命令を含む。本明細書に記載されている検査システムと技術またはその一部は、１つまたは複数の処理装置と、各種の動作を実施するために実行可能な命令を保存するメモリを含むことのできる装置、方法、または電子システムとして実施できる。

１つまたは複数の実施例の詳細は、添付の図面と以下の説明文の中に示されている。他の特徴と利点は、説明文と図面から、および特許請求の範囲から明らかとなるであろう。

ある例示的な支持構造の上に再構成されたある例示的ウェハの斜視図である。 支持構造の上に再構成されたウェハ上に対して実行される例示的な検査の概念的ブロック図である。 ある例示的検査プロセスを示すフローチャートである。 本明細書に記載されている例示的検査プロセスを実行するために使用できる例示的な自動検査装置（ＡＴＥ）を示すブロック図である。 本明細書に記載されている例示的検査プロセスを実行するために使用できる例示的な自動検査装置（ＡＴＥ）を示すブロック図である。

異なる図面中の同様の参照番号は同様の要素を示す。

製造者は製造の様々な段階で装置を検査する。ある例示的製造プロセスにおいて、集積回路は１枚のシリコンウェハ上で大量に製造される。ウェハは個々の装置（例えば、集積回路）に切断され、これはダイスと呼ばれる（本明細書において、「ダイス」は「ダイ」の複数形として使用される）。場合により、各ダイは１つのフレーム内に装填され、結合ワイヤがチップスケールパッケージに取り付けられて、ダイをフレームに接続する。次に、装填されたフレームはプラスチックまたはその他のパッケージ材料の中に封入されて、完成品が製造される。場合により、ダイスは、有機基板上に、ダイを基板に結合し、結合ワイヤを使用するかＣ４／フリップチッププロセスを介して実装されるＷＬＣＳＰ、すなわちＷａｆｅｒ Ｌｅｖｅｌ Ｃｈｉｐ Ｓｃａｌｅ Ｐａｃｋａｇｅへと構築されるか、または２−１／２もしくは３Ｄパッケージに構築されてもよく、この場合、これらはＣ４技術を使って有機またはシリコンインタポーザにすでに実装された別のダイに銅コラムを使って実装される。基板とチップまたはスタックは、構築されたところで封入される。ＷＬＣＳＰは製造中に封入される。

製造者は、製造プロセス中のできるだけ早い段階で不良部品を検出し、廃棄することに経済的動機を有する。したがって、多くの製造者が集積回路をウェハレベルで、ウェハがダイスに切断される前に検査する。欠陥のある回路にはマークが付けられ、一般に、パッケージ前に廃棄され、それゆえ、欠陥のあるダイスをパッケージするコストが削減される。最終チェックとして、製造者は各完成品を出荷前に検査してもよい。

大量の部品を検査するために、製造者は通常、ＡＴＥ（または「テスタ」）を使用する。テストプログラムセット（ＴＰＳ：ｔｅｓｔ ｐｒｏｇｒａｍ ｓｅｔ）の中の命令に応答して、例示的ＡＴＥは検査対象（ＤＵＴ）に印加される入力信号を自動的に生成し、出力信号をモニタする。ＡＴＥは出力信号を予想される応答と比較して、ＤＵＴに欠陥があるか否かを判断する。ＡＴＥは一般に、コンピュータシステムと、検査機器または対応する機能を有する単独の装置と、を含む。場合により、検査機器はＤＵＴに電源を供給する。

いくつかの実施例において、ＡＴＥはプローブまたはプローブカード（単純に「プローブ」と呼ばれる）を含む。ウェハ検査中、プローブはウェハの一部である１つまたは複数のダイスと接触し、ダイスに信号を送信し、そこから信号を受信することによってダイスを検査する。ダイが検査に合格すると、これは“Ｋｎｏｗｎ Ｇｏｏｄ Ｄｉｅ”（ＫＧＤ）と呼ばれる。その後、場合により、様々な製造プロセスが検査済みのウェハに対して行われてもよい。場合により、スタックまたはその他の部品構造を形成する前に、２０、３０、またはそれ以上のプロセスが検査後にウェハに実行されてもよい。このようなプロセスには、化学機械研磨（ＣＭＰ）、研削、レーザ穴明け、エッチング、その他が含まれていてもよいが、これらに限定されない。これらのプロセスは、ウェハの構造的完全性および／またはウェアの厚さを、場合によっては例えば１００μＭ、８０μＭ、またはそれ以下に減少させる可能性がある。その結果、ウェハは脆く（または、より脆く）なり、多くの場合、脆くなりすぎてその後のプローブを用いた従来の検査が行えなくなる。すなわち、ダイスがウェハの形態のままであっても、プローブを用いて検査を行うことによってウェハが壊れるかもしれない。したがって、この段階ではそれ以上の検査は行われない。薄くされたウェハに関する他の問題は、場合により、これらに丸まる傾向があり、検査しにくくなる点である。むしろ、追加して行われる検査後加工の結果として、ＫＧＤは“Ｐｒｏｂａｂｌｙ Ｇｏｏｄ Ｄｉｅ”（ＰＧＤ）となることを前提とするべきである。

いくつかの例において、ＰＧＤから製作された部品は積み重ねられ、隣接するダイ間の電気接続は縦に行われる。例えば、電気ビアが様々なダイスを縦に通過して、ダイスとその下にある回路基板またはその他の構造との電気接続を確立させてもよい。場合により、スタックは３次元（３Ｄ）または２．５次元（２．５Ｄ）構成を有することができる。場合により、このような構成の結果、部品間のデータ伝送速度がより速くなる可能性があり、より効率的な動作につながり、それにより、他の構成と比較して電力消費量が縮減され、バッテリ寿命が長くなりうる。スタック型構成の問題は、スタック内の１つの部品に欠陥あると、スタック全体が欠陥品となることである。検査後の加工の後にＰＧＤベースの部品を検査しないと、欠陥のある構成部品およびそれゆえ、欠陥のあるスタックが発生する可能性が増大する。しかしながら、欠陥がありうるＰＧＤの問題はスタック型部品構成に限定されない。すなわち、検査後の加工の後に、ダイに欠陥が生じる可能性は一般に、検査後の加工の前より高い。

したがって、本明細書においては、検査後の加工の後にダイスを検査するための例示的なプロセスが記載されている。本明細書に記載されている例において、検査はダイスが検査後の加工によってより脆くなった場合であっても実行されてよい。例えば、いくつかの実施例において、検査と検査後の加工の後に、ウェハは個々のダイに切断される。切断されたこれらのダイは、適当な支持構造上にウェハ（例えば、ガラスウェハ、シリコンウェハ、または他の材料で製作されるウェハ）を再構成するために使用されてもよい。これに関して、ウェハはダイスが構造上でウェハ様のパターンに配置されるという意味で「再構成」されるのであり、そこからダイスが切断された、当初のシリコンを備える当初のウェハが再形成されるという意味ではない。再構成されたウェハの一部であるダイス（この時点ではＰＧＤである）は、支持構造の上でまとめて、場合によって当初のウェハの検査に使用されたものと同じプローブカードを使って（ただし、これは後述のように、本明細書に記載されているプロセスの必要条件ではない）検査されてもよい。この追加の一連の検査によって、ＰＧＤを再び、少なくとも適切な検査に合格したＰＧＤについて、テスタによりＫＧＤとして分類できる。その結果、上述のスタック型構造等、結果として得られた構造の、ダイスの検査後の加工に起因すると特定できる欠陥の可能性が低くなる。

本明細書には、半導体ウェハから切断された装置（例えば、ＰＧＤ）であって、これらの装置の脆さに影響を与える１つまたは複数の製造プロセスを受けたものの例示的検査方法が記載されている。ある例示的な方法は、装置を、その熱膨張率（ＣＴＥ：ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ）が装置および当初の半導体ウェハが形成された材料と実質的に同じＣＴＥを持つ構造上にあるパターンで配置するステップと、そのパターンに使用可能なプローブテスタを用いて構造上の装置を検査するステップと、を含む。これに関して、前述のように、この実施例において、ＰＧＤはそのＣＴＥが装置および当初の半導体ウェハが形成された材料と実質的に同じＣＴＥを有する構造上に配置され（、および付着され）る。その結果、一般的に起こるように、構造とＰＧＤは検査中に熱を持ち、組み立てられた構造の動きはＰＧＤ自体の膨張および、そこからＰＧＤが切断された当初の半導体ウェハの検査中に発生した膨張とマッチする（または、適当な範囲／誤差内でマッチする）。これに関して、加熱が検査プロセスの結果として起こりうることは真実であるが（前述のとおり）、加熱（または冷却）は不良の可能性をチェックするためにダイスにかけられるストレス要因として使用されることが多い。その他のストレス要因としては、過大電圧または過小電圧が含まれていてもよい。今日、チップは２００℃の高さまたは−５５℃の低さの温度で検査される。これらの温度は、ウェハが検査中に据えられるチャックを加熱または冷却することによって実現される。

図１は、再構成されたウェハ１００のある実施例を示す。この例において、ウェハは、例えばＰｙｒｅｘ（登録商標）または他のあらゆる適当なホウケイ酸ガラス等のガラス構造１０１の上に再構成されるが、構造１０１には何れの適当な材料が使用されてもよい。この例において、Ｐｙｒｅｘ（登録商標）が使用されるが、それは、そのＣＴＥがシリコンと略同じ（例えば、シリコンのＣＴＥの適当な範囲／誤差内）であり、その結果、Ｐｙｒｅｘ（登録商標）がシリコンウェハから切断されたシリコンベースのダイスとの使用に適した構造であるからである。有利な態様として、ガラスウェハは平坦でもあり、それによってウェハの再構成が容易である。しかしながら、いくつかのシリコンウェハおよびシリコン以外の材料に基づくウェハにとっては、他の材料（ガラスまたはＰｙｒｅｘ（登録商標）以外）のほうが適当かもしれない。

いくつかの実施例において、構造１０１はガラスではなく、シリコンで製作された第二のウェハであってもよい。他の実施例においては、別の材料が使用されてもよい。

この例において、ダイス１０２は接着剤１０３を使って構造１０１の上に保持される。使用可能な接着剤の例を後述する。この例において、個々のダイは構造上で、そこからダイスが切断された当初のウェハ上のダイスのパターンおよび当初のウェハの形状と近似するように配置される。当初のウェハ上のダイスのパターンおよび当初のウェハの形状と近似するようにダイスを配置することは、これによって当初のウェハを検査したプローブを再構成されたウェハの検査にも使用できるため、有利でありうる。しかしながら、個々のダイを基板上で、そこからダイスが切断された当初のウェハ上のダイスのパターンおよび当初のウェハの形状と近似するように配置することは必要条件ではない。むしろ、個々のダイは構造上で何れの適当なパターンに配置して、何れの適当な形状を形成し、プローブカード上の対応する検査用接続部とマッチさせてもよい。いくつかの実施例において、ダイスを、それらが当初のウェハ上で配置されていたピッチを超えるピッチで配置することが有利かもしれない。すなわち、ダイスは再構成されたウェハ内で、当初のウェハ上より相互により離されていてもよい。より広いピッチによって、より検査しやすくなるかもしれず、これは、それによってより大きいピッチのプローブを使用できるからであり、これは小さいピッチのものより操作がより容易でありうるからである。他方で、より小さいピッチにより、検査スループットが高くなるかもしれない。有利であるように思われれば、ダイは当初の丸いウェハとマッチするパターンではなく、長方形またはその他の形状パターンに設置できる。

いくつかの実施例において、ダイスは、それらが検査のために構造上に載せられる前に、１つまたは複数の性能特性に関して選択または選別されてもよい。例えば、ダイスはそこに対して実行される検査に基づいて、または再構成されたウェハ上の他のダイスとの適合性に基づいて選択されてもよい。

ある実施例において、ダイスを構造１０１上に保持するために使用される接着剤は、テープのタイプまたは他の何れの適当な接着材料であってもよい。いくつかの実施例において、熱に反応して接着性（粘着性）が低下する接着剤が使用される。例えば、再構成されたウェハ上のＰＧＤを検査した後に、そこに熱を加えて、接着剤がその接着性を低下させるようにしてもよく、それによって検査されたＰＧＤ（今度は、再びＫＧＤである）を傷付けずに（または少なくとも、依然として粘着性を持つ接着剤からＫＧＤを剥がす場合より低い損傷の危険性で）取り外すことができる。いくつかの実施例においては、紫外（または他の波長の）光に反応して接着性が低下する接着剤が使用される。例えば、再構成されたウェハ上のＰＧＤを検査した後に、そこにＵＶ光を当て、接着剤が接着性を低下させるようにしてもよく、それによって検査されたＰＧＤ（今度は、再びＫＧＤである）を傷付けずに（または少なくとも、依然として粘着性を持つ接着剤からＫＧＤを剥がす場合より低い損傷の危険性で）取り外すことができる。いくつかの実施例において、熱や光以外の媒質または薬剤に反応して接着性が低下する接着剤が使用される。

いくつかの実施例において、ある接着剤が他の接着剤より使用に適しているかもしない。例えば、不透明な構造材料の場合、ＵＶ剥離接着剤より熱剥離接着剤の使用のほうが有利かもしれない。これは、不透明な構造の場合、ＵＶ（構造の下から当ててもよい）が接着剤に届かず、その結果、検査後にダイスが構造から外れないかもしれないからである。これに対して、シリコンベースの構造の場合、熱剥離接着剤のほうが有利かもしれない。

後述の実施例において、再構成されたウェハは検査プロセスの一部として使用される。しかしながら、本明細書に記載されているもののような再構成されたウェハは、検査に関しての使用に限定されず、何れの適当な目的のための何れの適当なプローブカードでも使用されてよい。

図２を参照すると、再構成されたウェハを含むウェハ上のダイスを検査するための自動検査装置（ＡＴＥ）２００がブロック図の形態で示されている。本明細書に記載されている検査プロセスで使用されてもよいＡＴＥのより詳しい説明は、図４および５に関して提供される。図２に示されているように、ＡＴＥ ２００は、矢印２０２によって図式的に示されているような検査のためにダイスと接触するように構成されたプローブカード（または単純にプローブ）２０１と、矢印２０７により図式的に示されているように、プローブ２０１を介して実行される検査を制御するための命令を実行する１つまたは複数の処理装置２０４（例えば、１または複数のコンピュータ）と、その上にＰＧＤ ２０６（この例において）がプローブと接触するように配置される構造２０５と、を含む。本明細書で説明されているように、構造は接着剤を含み、そこにＰＧＤが付着される。

前述のように、この実施例において、構造２０５のＣＴＥは、そこからＰＧＤが切断された当初のウェハのＣＴＥと実質的に同じである。しかしながら、いくつかの実施例において、構造２０５のＣＴＥは既知であってもよいが、これはそこからＰＧＤが切断された当初のウェハの材料のＣＴＥと実質的に同じではない。

図３を参照すると、一部がＡＴＥ ２００により実行される検査および製造プロセス３００は以下の動作を含んでいてもよい。プロセス３００によれば、プローブ２０１は当初のウェハ（図示せず）と接触し（３０１）、その上に含まれるダイスを検査する。その検査に合格したダイスは、ＡＴＥによってＫＧＤとして特徴付けられる。その後、ＣＭＰ、研削、またはその他等の検査後の加工（３０２）がウェハに対して実行されて、ウェハはより脆くなる。その結果、ＫＧＤはＡＴＥによって再びＰＧＤとして特徴付けられる。個々のＰＧＤは、例えば上述のスタック型部品構成または他の何れかの適当な構成を含んでいてもよい電気装置の形成において使用するためにウェハから切断される（３０３）。しかしながら、電気装置を形成する前に、ＰＧＤを本明細書に記載されている方法で検査してもよい。ある例示的検査プロセスは、構造２０５上でウェハを再構成するステップと、再構成されたウェハに対し、プローブ２０１を使って検査を実行するステップと、を含む。上で説明したように、ウェハは、ダイスが構造上でウェハ様のパターンで配置されるという点で「再構成」されるのであり、当初のシリコンを備える当初のウェハが実際に物理的に再形成されるという意味ではない。

プロセス３００によれば、接着剤（例えば、光剥離接着剤、熱剥離接着剤、または他のあらゆる適当な接着剤）が構造２０５に塗布される（３０４）。いくつかの実施例において、この動作は、接着剤がＰＧＤを構造２０５に付着させるのに十分な粘着性を有しているかぎり、別の時点で行われてもよい。接着剤は、前述のように、テープであっても、または他の何れの適当な材料であってもよい。その後、ＰＧＤは構造２０５の上の接着剤の上に適当なパターン（例えば、プローブ２０１の検査用接続部に対応するパターン）で配置される（３０５）。ＰＧＤは、自動的に（例えば、１つまたは複数のロボットメカニズムを使って）、手動で、またはそれらの組合せにより配置されてもよい。ＰＧＤは接着剤に粘着／付着し、この例においては、ウェハ様のパターンであり、それによって再構成されたウェハを形成する。プローブ２０１はＰＧＤを、それがもともと、当初のウェハ上の当初のダイスを検査したものと同じ方法で検査する（３０６）。いくつかの例においては同じ検査が実行されてもよく、他の例においては異なる検査が実行されてもよい。

検査に合格したＰＧＤは再び、検査システムによってＫＧＤとして特徴付けられてもよい。検査後に、熱、適当な（例えばＵＶ）光、または他の何れの適当な接着性低下剤が接着剤に塗布され（３０７）、接着剤が接着性を低下させるようにされ、それによってＫＧＤを構造２０５から外す。すると、ＫＧＤを何れの適当な目的に使用してもよい。

本明細書に記載されている例示的な検査技術は、製造中に使用に限定されない。むしろ、これらは何れの適当な時点でダイスを検査するために応用されてもよい。例えば、この検査技術は、馴染みのない、または信頼できない供給元から購入されたかもしれないダイスのリールの検査に使用されてもよい。この検査技術は、改ざんされたダイス（例えば、故意に破損させられたもの）およびその他を特定するために使用されてもよい。

前述のように、本明細書に記載されている検査技術は、少なくとも一部に、ＡＴＥ上で実施されてもよい。ある例示的動作において、ＡＴＥ（「テスタ」または「検査システム」とも呼ばれる）は、テストプログラムセット（ＴＰＳ）の中の命令に従って動作して、上述のダイスまたはＰＧＤ等のＤＵＴに印加される入力信号を自動的に生成し、ＤＵＴからの出力信号をモニタする。ＡＴＥは出力信号を予想される応答と比較して、ＤＵＴに欠陥があるか否かを判断する。ＡＴＥは一般に、コンピュータシステムと、検査機器または対応する可能を有する単独の装置と、を含む。

図４を参照すると、ウェハまたは再構成されたウェハ上のダイス等の検査対象（ＤＵＴ）４０１を検査するためのＡＴＥ ４００は、検査機器４０２を含む。検査機器４０２を制御するために、システム４００はハードワイヤ接続４０４により検査機器４０２と連通する検査コンピュータシステム４０３を含む。通常、コンピュータシステム４０３は、コマンドを検査機器４０２に送り、ＤＵＴ ４０１（例えば、ウェハまたは再構成されたウェハの一部の上のダイ）に対するルーチンおよび機能の実行を開始する。このように検査ルーチンを実行することにより、検査信号の生成とＤＵＴ ４０１への送信が開始され、ＤＵＴからの応答が収集されてもよい。各種のＤＵＴはシステム４００によって検査されてもよい。例えば、ＤＵＴは半導体装置であってもよく、これは、集積回路（ＩＣ）チップ（例えば、メモリチップ、マイクロプロセッサ、アナログ−デジタル変換器、デジタル−アナログ変換器、その他）を含むが、これらに限定されない。

検査信号を供給し、ＤＵＴからの応答を収集するために、検査機器４０２のプローブカード４１０は、ＤＵＴ ４０１上のコンタクトと連通できるようにする１つまたは複数のコネクタコンタクトに接続される。導体４０５（例えば、ケーブル）はプローブカード４１０に接続されて、検査信号（例えば、パラメータ測定ユニット（ＰＭＵ：ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｕｎｉｔ）検査信号、コンタクト電子機器（ＰＥ：ｃｏｎｔａｃｔ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）検査信号、その他）をＤＵＴ ４０１の内部回路に供給するために使用される。導体４０５はまた、検査機器４０２により供給される検査信号に応答した信号を検出する。例えば、電圧信号または電流信号が検査信号に応答してコンタクトで検出されて、解析のために導体４０５に沿って検査機器４０２に送信されてもよい。このようなシングルポート検査はまた、ＤＵＴ ４０１内に含まれる他のコンタクトで実行されてもよい。例えば、検査機器４０２は検査信号をコンタクトに供給し、（供給された信号を搬送する）導体に沿って反射して戻される、それに関連する信号を収集してもよい。ある検査シナリオではデジタル信号が導体４０５に沿ってＤＵＴ ４０１上のコンタクトに送信され、ＤＵＴ ４０１にデジタル値が保存されてもよい。いったん保存されると、ＤＵＴ ４０１にアクセスして、保存されたデジタル値を読み出し、導体４０５に沿って検査機器４０２に送信してもよい。その後、読み出されたデジタル値が特定されて、正しい値がＤＵＴ ４０１に保存されたか否かが判断されてもよい。

１ポート測定の実行と共に、２ポート検査も検査機器４０２によって実行されてよい。例えば、検査信号は導体４０５に沿ってＤＵＴコンタクトへと注入されてもよく、応答信号は、ＤＵＴ ４０１の１つまたは複数の他のコンタクトから収集されてもよい。この応答信号は検査機器４０２に供給されて、数量、例えば利得応答、位相応答、およびその他のスループット測定量が判定される。

図５も参照すると、検査信号を送信し、ＤＵＴ（または複数のＤＵＴ）の複数のコンタクトから収集するために、半導体装置検査機器４０２は、ＤＵＴのコンタクトと通信可能なインタフェースカード５０１を含む。例えば、インタフェースカード５０１は、検査信号をＤＵＴのコンタクトに（プローブカードを介して）送信し、対応する応答を収集してもよい。コンタクトへの各通信リンクはチャネルと呼ばれ、検査信号を多数のチャネルに供給することによって、複数の検査を同時に実行できるため、検査時間が短縮される。インタフェースカード上に多くのチャネルを有することと共に、検査機器４０２の中に多数のインタフェースカードを含めることによって、全体のチャネル数が増え、その結果、検査時間はさらに短縮される。この例では、２つの追加のインタフェースカード５０２および５０３が、複数のインタフェースカードを検査機器４０２にポピュレートできることを実証するために示されている。

各インタフェースカードは、特定の検査機能を実行するための専用の集積回路（ＩＣ）チップ（例えば、特定用途集積回路（ＡＳＩＣ））を含む。例えば、インタフェースカード５０３は、パラメータ測定ユニット（ＰＭＵ）検査およびコンタクト電子機器（ＰＥ）検査を実行するための１つまたは複数のＩＣチップを含む。これらの機能を実行するために、１つまたは複数のＩＣチップは、ＰＭＵ検査を実行するための回路を含むＰＭＵステージ５０６とＰＥ検査を実行するための回路を含むＰＥステージ５０７を含む。これに加えて、インタフェースカード５０１および５０２は各々、ＰＭＵおよびＰＥ回路を含む１つまたは複数のＩＣチップを含む。

ＰＭＵ検査は、ＤＣ電圧または電流信号をＤＵＴに供給して、入力および出力インピーダンス、電流リーク、およびその他の種類のＤＣ性能特性等の数量を判定するステップを含む。ＰＥ検査は、ＡＣ検査信号または波形をＤＵＴ（例えば、ＤＵＴ ４０１）に供給するステップと、応答を収集して、ＤＵＴの性能をさらに特徴付けるステップと、を含む。例えば、ＰＥステージは（ＤＵＴに）、ＤＵＴ上に保存するための２進値のベクトルを表すＡＣ検査信号を送信してもよい。いったんこれらの２進値が保存されると、検査機器４０２がＤＵＴにアクセスして、正しい２進値が保存されたか否かを判断してもよい。デジタル信号は一般に、急激な電圧遷移を含むため、ＰＥステージ内の回路はＰＭＵステージ内の回路に関して高速で動作してもよい。

インタフェースカード５０１からＤＵＴ ４０１へとＤＣおよびＡＣ検査信号の両方を送信するために、導電トレース５１０がインタフェースボードコネクタ５１１に接続され、これによって信号をインタフェースボードと送受信できる。インタフェースボードコネクタ５１１はまた、導体５１２にも接続され、これによって信号を検査機器４０２と送受信できる。この例において、導体５１２は検査機器４０２とＤＵＴとの間の双方向信号送受信のためにインタフェースコネクタ５１１に接続される。

この例において、検査機器４０２は、特に各種のＰＭＵステージの動作を調整するためのＰＭＵ制御回路５１４と、特に各種のＰＥステージの動作を調整するためのＰＥ制御回路５１５と、ネットワークまたはハードワイヤ接続により検査コンピュータシステム４０３と通信するためのネットワークインタフェース５１６と、を含む。テスタ４０１はまた、この例において、プログラム可能ハードウェア５１７、例えばＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ−ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）半導体装置等も含み、これは、検査機器４０２がＤＵＴ ４０１と相互作用して各種の検査動作を実行できるようにプログラムすることができる。

本明細書には「検査」および「検査システム」に関する実施例が記載されているが、本明細書に記載されているプロセスとそれに関連する回路は何れの適当なシステムにおいて使用されてもよく、本明細書に記載されている検査システムおよび製造プロセスに限定されない。

本明細書に記載されているように実行される検査は、ハードウェアまたはハードウェアとソフトウェアの組合せを使って実施されてもよい。例えば、本明細書に記載されているもののような検査システムは、様々な地点に位置付けられた様々なコントローラおよび／または処理装置を含んでいてもよい。中央コンピュータは、様々なコントローラまたは処理装置間の動作を調整してもよい。中央コンピュータ、コントローラ、および処理装置は、検査と較正の制御と調整に影響を与えるような様々なソフトウェアルーチンを実行してもよい。

検査は、少なくとも一部に、１つまたは複数のコンピュータプログラム製品、例えば１つまたは複数のデータ処理装置、例えばプログラム可能プロセッサ、コンピュータ、複数のコンピュータ、および／またはプログラム可能ロジックコンポーネント等によって実行されるため、またはその動作を制御するための、１つまたは複数の非一時的機械読取可能媒体等の１つまたは複数の情報担体の中に埋め込まれた１つまたは複数のコンピュータプログラムを使って制御できる。

コンピュータプログラムは、コンパイラ型またはインタプリタ型言語を含む何れの形態のプログラム言語で書くこともでき、また、独立型プログラムとしても、またはモジュール、コンポーネントサブルーチン、もしくはコンピューティング環境での使用に適したその他のユニットを含む何れの形態でも実装できる。コンピュータプログラムは１つのコンピュータ上で、または、１箇所にある、または複数の箇所に分散され、ネットワークで相互接続された複数のコンピュータ上で実行するように実装できる。

検査および較正の全部または一部を実施することに関連する動作は、本明細書に記載されている機能を実行するための１つまたは複数のコンピュータプログラムを実行する１つまたは複数のプログラム可能プロセッサによって実行できる。検査および較正の全部または一部は、特殊目的の論理回路、例えばＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）および／またはＡＳＩＣ（特定用途集積回路）等を使って実施できる。

コンピュータプログラムの実行に適したプロセッサには、例えば、汎用および特殊目的の両方のマイクロプロセッサ、およびあらゆる種類のデジタルコンピュータの何れかの１つまたは複数のプロセッサが含まれる。一般に、プロセッサは、読取専用記憶領域またはランダムアクセス記憶領域またはその両方から命令とデータを受け取る。コンピュータ（サーバを含む）の要素には、命令を実行するための１つまたは複数のプロセッサと、命令とデータを保存するための１つまたは複数の記憶領域が含まれる。一般に、コンピュータはまた、データを保存するための多数のＰＣＢ等の１つまたは複数の機械読取可能記憶媒体、例えば磁気、磁気光ディスク、または光ディスク等も含むか、またはそこからデータを受け取り、もしくはそこにデータを送信する。コンピュータプログラム命令とデータを具現化するのに適した機械読取可能記憶媒体は、あらゆる形態の不揮発性記憶領域を含み、これには例えば半導体記憶領域装置、例えばＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、およびフラッシュメモリ領域装置、磁気ディスク、例えば内蔵ハードディスクまたはリムーバブルディスク、磁気光ディスク、およびＣＤ−ＲＯＭおよびＤＶＤ−ＲＯＭディスクが含まれる。

「電気接続」とは、本明細書において使用されるかぎり、すべて、直接的な物理的接続または、介在部品を含むが、それにかかわらず、接続された構成部品間で電気信号（無線信号を含む）が流れるような接続を意味するかもしれない。本明細書に記載されている電気回路にかかわる「接続」はすべて、特にことわりがないかぎり、電気接続であり、「接続」の修飾語として「電気」という単語が使用されているか否かにかかわらず、必ずしも直接物理的に接続されているとはかぎらない。

本明細書に記載されている異なる実施例の要素を組み合わせて、具体的には上述されていない他の実施形態を形成してもよい。要素は、本明細書に記載されている構造から、その動作に不利な影響を与えずに除外されてもよい。さらに、各種の別々の要素を組み合わせて、本明細書に記載されている機能を実行する１つまたは複数の個々の要素にしてもよい。

Claims (24)

1. 第一の半導体ウェハから切断されたダイスを第二のウェハの上に載せる方法であって、
   前記ダイスを前記第二のウェハ上のパターンに配置するステップを含み、
   前記第二のウェハの熱膨張率は前記ダイスと実質的に同じ熱膨張率を有する方法。
2. 配置するステップは、
   前記構造に接着剤を塗布するステップと、
   前記パターンの前記接着剤の上に前記ダイスを載せるステップと
   を含む請求項１の方法。
3. 前記接着剤は熱に反応して接着性が低下する、請求項１の方法。
4. 前記接着剤は紫外光に反応して接着性が低下する、請求項１の方法。
5. 前記第二のウェハが形成される材料の熱膨張率は、前記ダイスの熱膨張率にマッチするか、または前記ダイスの前記熱膨張率を中心とした所定の範囲内にある、請求項１の方法。
6. 前記第二のウェハが形成される材料は、前記ダイスの前記熱膨張率に実質的にマッチする熱膨張率を有するＵＶ透過性ガラスを含む、請求項１の方法。
7. 前記第二のウェハは、接着剤が堆積されたＵＶ透過性ガラスからなり、
   前記接着剤は紫外光に反応して接着性が低下する、請求項１の方法。
8. 前記第二のウェハは、接着剤が堆積されたシリコンからなり、
   前記接着剤は温度上昇に反応して接着性が低下する、請求項１の方法。
9. 前記ダイスは前記第一のウェハ上および前記第二のウェハ上で同じパターンとされる、請求項１の方法。
10. 前記パターンは第一のパターンであり、前記ダイスは前記第二のウェハ上で第二のパターンとされ、前記第一のパターンは前記第二のパターンと異なる、請求項１の方法。
11. 前記第二のパターンにおいて、隣接する装置は、前記第一のパターンにおいてよりも離れている、請求項１０の方法。
12. 前記ダイスは、それらが前記第二のウェハ上に載せられる前に、１以上の性能特性について選択または選別されている、請求項１の方法。
13. 自動検査装置（ＡＴＥ）であって、
    検査を目的として、第一の半導体ウェハから切断されて第二のウェハ上にあるダイスと接触するように構成されたプローブカードと、
    前記プローブカードによって実行される検査を制御する命令を実行する処理装置と
    を含み、
    前記第二のウェハは、前記ダイスと実質的に同じ熱膨張率を有するＡＴＥ。
14. 前記第二のウェハと前記ダイスとの間に接着剤をさらに含み、
    前記接着剤が前記ダイスを前記第二のウェハ上に保持する、請求項１３のＡＴＥ。
15. 前記接着剤は、前記接着剤が熱に反応して接着性を低下させる組成を有する、請求項１３のＡＴＥ。
16. 前記接着剤は、前記接着剤が紫外光に反応して接着性を低下させる組成を有する、請求項１３のＡＴＥ。
17. 前記第二のウェハを形成する材料は、前記ダイスの熱膨張率にマッチするか、または前記ダイスの前記熱膨張率を中心とした所定の範囲内にある熱膨張率を有するシリコンを含む、請求項１３のＡＴＥ。
18. 前記第二のウェハは、接着剤が堆積されたガラスを含み、
    前記接着剤は、前記接着剤が紫外光に反応して接着性を低下させる組成を有する、請求項１３のＡＴＥ。
19. 前記ダイスは前記第一の半導体ウェハ上で、前記ダイスが前記第二のウェハ上で配置されるのと同じパターンとされる、請求項１３のＡＴＥ。
20. 前記パターンは第一のパターンであり、前記ダイスは前記第二のウェハ上で第二のパターンとされ、前記第一のパターンは前記第二のパターンと異なる、請求項１３のＡＴＥ。
21. 前記第二のパターンにおいて、隣接するダイスは、前記第一のパターンにおいてよりも離れている、請求項２０のＡＴＥ。
22. 前記第一のウェハまたは前記第二のウェハは丸以外の形状を有する、請求項１の方法。
23. 前記第一の半導体ウェハまたは前記第二のウェハは丸以外の形状を有する、請求項１３のＡＴＥ。
24. 前記第二のウェハに関して、ダイスのパターンにマッチするプローブカードを使用するステップをさらに含む、請求項１の方法。

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