JP3106102B2 - 半導体装置の検査方法 - Google Patents
半導体装置の検査方法Info
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- JP3106102B2 JP3106102B2 JP08121211A JP12121196A JP3106102B2 JP 3106102 B2 JP3106102 B2 JP 3106102B2 JP 08121211 A JP08121211 A JP 08121211A JP 12121196 A JP12121196 A JP 12121196A JP 3106102 B2 JP3106102 B2 JP 3106102B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハ上に
形成された複数の半導体チップの集積回路をウェハ状態
で一括して検査する半導体装置の検査方法に関する。
形成された複数の半導体チップの集積回路をウェハ状態
で一括して検査する半導体装置の検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体集積回路装置（以後、半導
体装置を称する。）を搭載した電子機器の小型化及び低
価格化の進歩は目ざましく、これに伴って、半導体装置
に対する小型化及び低価格化の要求が強くなっている。
体装置を称する。）を搭載した電子機器の小型化及び低
価格化の進歩は目ざましく、これに伴って、半導体装置
に対する小型化及び低価格化の要求が強くなっている。
【０００３】通常、半導体装置は、半導体チップとリー
ドフレームとがボンディングワイヤによって電気的に接
続された後、半導体チップ及びリードフレームが樹脂又
はセラミクスにより封止された状態で供給され、プリン
ト基板に実装される。ところが、電子機器の小型化の要
求から、半導体装置を半導体ウエハから切り出したまま
の状態（以後、この状態の半導体装置をベアチップと称
する。）で回路基板に直接実装する方法が開発され、品
質が保証されたベアチップを低価格で供給することが望
まれている。
ドフレームとがボンディングワイヤによって電気的に接
続された後、半導体チップ及びリードフレームが樹脂又
はセラミクスにより封止された状態で供給され、プリン
ト基板に実装される。ところが、電子機器の小型化の要
求から、半導体装置を半導体ウエハから切り出したまま
の状態（以後、この状態の半導体装置をベアチップと称
する。）で回路基板に直接実装する方法が開発され、品
質が保証されたベアチップを低価格で供給することが望
まれている。
【０００４】ベアチップに対して品質保証を行なうため
には、半導体装置に対してウェハ状態でバーンイン等の
検査を行なう必要がある。ところが、半導体ウェハ上に
形成された複数のベアチップに対して１個又は数個づつ
何度にも分けて検査を行なうことは多くの時間を要する
ので、時間的にもコスト的にも現実的ではない。そこ
で、多数個例えば１０００個以上のベアチップに対して
ウェハ状態で一括してバーンイン等の検査を行なうこと
が要求される。
には、半導体装置に対してウェハ状態でバーンイン等の
検査を行なう必要がある。ところが、半導体ウェハ上に
形成された複数のベアチップに対して１個又は数個づつ
何度にも分けて検査を行なうことは多くの時間を要する
ので、時間的にもコスト的にも現実的ではない。そこ
で、多数個例えば１０００個以上のベアチップに対して
ウェハ状態で一括してバーンイン等の検査を行なうこと
が要求される。
【０００５】ベアチップに対してウェハ状態で一括して
検査を行なうには、半導体ウェハ上に形成された多数個
の半導体チップの検査用電極に電源電圧や信号を同時に
印加し、該多数個の半導体チップを動作させる必要があ
る。このためには、非常に多く（通常、数千個以上）の
プローブ端子を持つプローブカードを用意する必要があ
るが、このようにするには、従来から知られているニー
ドル針を検査用電極に接触させるニードル型プローブカ
ードではピン数の点からも価格の点からも対応できな
い。
検査を行なうには、半導体ウェハ上に形成された多数個
の半導体チップの検査用電極に電源電圧や信号を同時に
印加し、該多数個の半導体チップを動作させる必要があ
る。このためには、非常に多く（通常、数千個以上）の
プローブ端子を持つプローブカードを用意する必要があ
るが、このようにするには、従来から知られているニー
ドル針を検査用電極に接触させるニードル型プローブカ
ードではピン数の点からも価格の点からも対応できな
い。
【０００６】そこで、フレキシブル基板上に、半導体チ
ップの検査用電極と接続されるバンプよりなるプローブ
端子が設けられた薄膜型のプローブカードよりなるコン
タクタが提案されている（日東技報 Vol.28,No.2(Oct.
1990 PP.57-62 を参照）。
ップの検査用電極と接続されるバンプよりなるプローブ
端子が設けられた薄膜型のプローブカードよりなるコン
タクタが提案されている（日東技報 Vol.28,No.2(Oct.
1990 PP.57-62 を参照）。
【０００７】以下、前記従来のコンタクタを用いて行な
う半導体装置の検査方法について説明する。
う半導体装置の検査方法について説明する。
【０００８】コンタクタと半導体ウェハとのアライメン
トを行なった後、コンタクタを半導体ウェハに押し付け
て、コンタクタのプローブ端子を半導体チップの検査用
電極に接触させ、その後、プローブ端子に電源電圧や信
号電圧を印加して半導体装置の検査を行なう。
トを行なった後、コンタクタを半導体ウェハに押し付け
て、コンタクタのプローブ端子を半導体チップの検査用
電極に接触させ、その後、プローブ端子に電源電圧や信
号電圧を印加して半導体装置の検査を行なう。
【０００９】ところで、半導体チップの検査用電極は、
通常アルミニウム又はその合金（Ａｌ／Ｓｉ，Ａｌ／Ｓ
ｉ／Ｃｕ等）等により形成されているため、検査用電極
の表面はアルミナ等の表面自然酸化膜によって覆われて
いる。そこで、コンタクタのプローブ端子と検査用電極
との良好な電気的接続を得るために、コンタクタを半導
体ウェハに対して押圧して、コンタクタのプローブ端子
によって表面自然酸化膜を破る必要がある。
通常アルミニウム又はその合金（Ａｌ／Ｓｉ，Ａｌ／Ｓ
ｉ／Ｃｕ等）等により形成されているため、検査用電極
の表面はアルミナ等の表面自然酸化膜によって覆われて
いる。そこで、コンタクタのプローブ端子と検査用電極
との良好な電気的接続を得るために、コンタクタを半導
体ウェハに対して押圧して、コンタクタのプローブ端子
によって表面自然酸化膜を破る必要がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところが、半導体ウェ
ハに形成される半導体チップの数が多くなってくると、
コンタクタに形成されるプローブ端子の数が増加し、プ
ローブ端子１個当たりに加えられる押圧力は減少せざる
を得ない。このため、表面酸化膜をプローブ端子によっ
て確実に破ることができなくなり、プローブ端子と検査
用電極との間の接触抵抗が大きくなると共に接触抵抗に
バラツキが生じるという問題がある。すなわち、通常の
表面酸化膜が形成された検査用電極においては、プロー
ブ端子１個当たり１０ｇの荷重では表面酸化膜が破れ難
いので、表面酸化膜を確実に破るには、プローブ端子１
個当たり２０〜３０ｇの荷重を加えたり、プローブ端子
を半導体チップの主面に平行に移動させてスクラブ（ｓ
ｃｒｕｂ）することが必要である。
ハに形成される半導体チップの数が多くなってくると、
コンタクタに形成されるプローブ端子の数が増加し、プ
ローブ端子１個当たりに加えられる押圧力は減少せざる
を得ない。このため、表面酸化膜をプローブ端子によっ
て確実に破ることができなくなり、プローブ端子と検査
用電極との間の接触抵抗が大きくなると共に接触抵抗に
バラツキが生じるという問題がある。すなわち、通常の
表面酸化膜が形成された検査用電極においては、プロー
ブ端子１個当たり１０ｇの荷重では表面酸化膜が破れ難
いので、表面酸化膜を確実に破るには、プローブ端子１
個当たり２０〜３０ｇの荷重を加えたり、プローブ端子
を半導体チップの主面に平行に移動させてスクラブ（ｓ
ｃｒｕｂ）することが必要である。
【００１１】ところで、真空の吸引力を利用してコンタ
クタを半導体ウェハに押し付けて、コンタクタのプロー
ブ端子と半導体チップの検査用電極とを接触させる場
合、最大荷重は大気圧で１ｃｍ2 当り１０００ｇであ
る。このため、プローブ端子の数が１ｃｍ2 当り５０個
以下と少ない場合には、プローブ端子１個当たり２０〜
３０ｇの荷重を確保できるが、プローブ端子の数が増加
し１ｃｍ2 当り５０個以上になると、プローブ端子１個
当たりの荷重は２０ｇ以下になる。このため、プローブ
端子により検査用電極の表面酸化膜を確実に破ることが
できないという問題がある。特に、プローブ端子の数が
１０００個以上になると、前記の問題は顕著に表れる。
クタを半導体ウェハに押し付けて、コンタクタのプロー
ブ端子と半導体チップの検査用電極とを接触させる場
合、最大荷重は大気圧で１ｃｍ2 当り１０００ｇであ
る。このため、プローブ端子の数が１ｃｍ2 当り５０個
以下と少ない場合には、プローブ端子１個当たり２０〜
３０ｇの荷重を確保できるが、プローブ端子の数が増加
し１ｃｍ2 当り５０個以上になると、プローブ端子１個
当たりの荷重は２０ｇ以下になる。このため、プローブ
端子により検査用電極の表面酸化膜を確実に破ることが
できないという問題がある。特に、プローブ端子の数が
１０００個以上になると、前記の問題は顕著に表れる。
【００１２】もっとも、真空の吸引力よりも大きな荷重
をコンタクタに与えることは可能であるが、プローブ端
子１個当たり２０〜３０ｇの荷重を与えつつ行なう検査
を長期に亘って継続すると、プローブ端子の先端部が変
形してしまい、コンタクタの使用寿命が低下するという
問題もある。
をコンタクタに与えることは可能であるが、プローブ端
子１個当たり２０〜３０ｇの荷重を与えつつ行なう検査
を長期に亘って継続すると、プローブ端子の先端部が変
形してしまい、コンタクタの使用寿命が低下するという
問題もある。
【００１３】また、プローブ端子を半導体チップの主面
に平行に移動させてスクラブすることにより、検査用電
極の表面に形成されている酸化膜を破ることは、プロー
ブ端子の磨耗が激しいので、やはり、コンタクタの使用
寿命が低下するという問題がある。
に平行に移動させてスクラブすることにより、検査用電
極の表面に形成されている酸化膜を破ることは、プロー
ブ端子の磨耗が激しいので、やはり、コンタクタの使用
寿命が低下するという問題がある。
【００１４】前記に鑑み、本発明は、多数個例えば１０
００個以上のプローブ端子を半導体ウェハ上に形成され
た半導体チップの検査用電極に同時に接触させて、半導
体チップの検査をウェハ状態で行なう場合において、プ
ローブ端子１個当たりに加えられる荷重が小さくても、
また、プローブ端子を半導体チップの主面に平行に移動
させてスクラブしなくても、プローブ端子と半導体チッ
プの検査用電極とが電気的に確実に接続されるようにす
ることを目的とする。
００個以上のプローブ端子を半導体ウェハ上に形成され
た半導体チップの検査用電極に同時に接触させて、半導
体チップの検査をウェハ状態で行なう場合において、プ
ローブ端子１個当たりに加えられる荷重が小さくても、
また、プローブ端子を半導体チップの主面に平行に移動
させてスクラブしなくても、プローブ端子と半導体チッ
プの検査用電極とが電気的に確実に接続されるようにす
ることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る第１の半導体装置の検査方法は、半導
体ウェハ上に形成された半導体チップの主面上に検査用
電極を形成する第１の工程と、前記半導体チップの検査
用電極の表面に酸化され難い金属よりなるメッキ層を形
成する第２の工程と、コンタクタのプローブ端子を前記
メッキ層が形成された前記検査用電極に、前記プローブ
端子が前記半導体チップの主面に平行な方向へ移動しな
い状態で接触させる第３の工程と、前記プローブ端子が
前記検査用電極に接触した状態で、前記プローブ端子に
電圧を印加して前記半導体チップに対して検査を行なう
第４の工程とを備えている。
め、本発明に係る第１の半導体装置の検査方法は、半導
体ウェハ上に形成された半導体チップの主面上に検査用
電極を形成する第１の工程と、前記半導体チップの検査
用電極の表面に酸化され難い金属よりなるメッキ層を形
成する第２の工程と、コンタクタのプローブ端子を前記
メッキ層が形成された前記検査用電極に、前記プローブ
端子が前記半導体チップの主面に平行な方向へ移動しな
い状態で接触させる第３の工程と、前記プローブ端子が
前記検査用電極に接触した状態で、前記プローブ端子に
電圧を印加して前記半導体チップに対して検査を行なう
第４の工程とを備えている。
【００１６】第１の半導体装置の検査方法によると、第
２の工程において半導体チップの検査用電極の表面に酸
化され難い金属よりなるメッキ層を形成するため、検査
用電極の表面に酸化膜が形成され難くなるので、第３の
工程において、プローブ端子を半導体チップの主面に平
行な方向へ移動させてスクラブすることなく、またプロ
ーブ端子に小さい荷重を加えるだけで、すべてのプロー
ブ端子と検査用電極とを電気的に確実に接続させること
ができる。
２の工程において半導体チップの検査用電極の表面に酸
化され難い金属よりなるメッキ層を形成するため、検査
用電極の表面に酸化膜が形成され難くなるので、第３の
工程において、プローブ端子を半導体チップの主面に平
行な方向へ移動させてスクラブすることなく、またプロ
ーブ端子に小さい荷重を加えるだけで、すべてのプロー
ブ端子と検査用電極とを電気的に確実に接続させること
ができる。
【００１７】本発明に係る第２の半導体装置の検査方法
は、半導体ウェハ上に形成された半導体チップの主面上
に検査用電極を形成する第１の工程と、前記半導体チッ
プの検査用電極の表面に、表面に凹凸を有する無光沢メ
ッキ層を形成する第２の工程と、コンタクタのプローブ
端子を前記無光沢メッキ層が形成された前記検査用電極
に、前記プローブ端子が前記半導体チップの主面に平行
な方向へ移動しない状態で接触させる第３の工程と、前
記プローブ端子が前記検査用電極に接触した状態で、前
記プローブ端子に電圧を印加して前記半導体チップに対
して検査を行なう第４の工程とを備えている。
は、半導体ウェハ上に形成された半導体チップの主面上
に検査用電極を形成する第１の工程と、前記半導体チッ
プの検査用電極の表面に、表面に凹凸を有する無光沢メ
ッキ層を形成する第２の工程と、コンタクタのプローブ
端子を前記無光沢メッキ層が形成された前記検査用電極
に、前記プローブ端子が前記半導体チップの主面に平行
な方向へ移動しない状態で接触させる第３の工程と、前
記プローブ端子が前記検査用電極に接触した状態で、前
記プローブ端子に電圧を印加して前記半導体チップに対
して検査を行なう第４の工程とを備えている。
【００１８】第２の半導体装置の検査方法によると、第
２の工程において、半導体チップの検査用電極の表面
に、表面に凹凸を有する無光沢メッキ層を形成するた
め、第３の工程において、プローブ端子を検査用電極に
接触させる際の接触面積が小さくなるので、プローブ端
子を半導体チップの主面に平行な方向へ移動させてスク
ラブすることなく、またプローブ端子に小さい荷重を加
えるだけで、無光沢メッキ層の表面に形成された酸化膜
を破ることができる。
２の工程において、半導体チップの検査用電極の表面
に、表面に凹凸を有する無光沢メッキ層を形成するた
め、第３の工程において、プローブ端子を検査用電極に
接触させる際の接触面積が小さくなるので、プローブ端
子を半導体チップの主面に平行な方向へ移動させてスク
ラブすることなく、またプローブ端子に小さい荷重を加
えるだけで、無光沢メッキ層の表面に形成された酸化膜
を破ることができる。
【００１９】第１又は第２の半導体装置の検査方法にお
いて、前記第３の工程は、常温下で前記プローブ端子を
前記検査用電極に接触させる工程を含むことが好まし
い。
いて、前記第３の工程は、常温下で前記プローブ端子を
前記検査用電極に接触させる工程を含むことが好まし
い。
【００２０】第１又は第２の半導体装置の検査方法にお
いて、前記第３の工程は、前記プローブ端子を前記検査
用電極に減圧力によって接触させる工程を含むことが好
ましい。
いて、前記第３の工程は、前記プローブ端子を前記検査
用電極に減圧力によって接触させる工程を含むことが好
ましい。
【００２１】第１又は第２の半導体装置の検査方法にお
いて、前記第４の工程における前記半導体チップに対し
て行なう検査はバーンインであることが好ましい。
いて、前記第４の工程における前記半導体チップに対し
て行なう検査はバーンインであることが好ましい。
【００２２】第１又は第２の半導体装置の検査方法にお
いて、前記プローブ端子の先端面はほぼ平坦な形状を有
していることが好ましい。
いて、前記プローブ端子の先端面はほぼ平坦な形状を有
していることが好ましい。
【００２３】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態） 以下、本発明の第１実施形態に係る半導体装置の検査方
法について図１〜図３を参照しながら説明する。
法について図１〜図３を参照しながら説明する。
【００２４】まず、図１（ａ），（ｂ）及び図２（ａ）
に示すように、半導体ウェハＡ上に形成された半導体チ
ップ１０の主面上に、アルミニウム又は銅よりなる検査
用電極１１を形成した後、該検査用電極１１が露出する
ように例えばＳｉ3 Ｎ4 よりなる表面保護膜１２を形成
する。
に示すように、半導体ウェハＡ上に形成された半導体チ
ップ１０の主面上に、アルミニウム又は銅よりなる検査
用電極１１を形成した後、該検査用電極１１が露出する
ように例えばＳｉ3 Ｎ4 よりなる表面保護膜１２を形成
する。
【００２５】次に、図２（ｂ）に示すように、検査用電
極１１の表面に、導電性に優れ且つ酸化し難い金属より
なるメッキ層１３を形成する。すなわち、酒酸（燐酸、
硝酸及び酢酸の混合液）に半導体ウェハＡをディッピン
グして、検査用電極１１の表面酸化膜を除去する。その
後、若干量のＨ3 ＢＯ3 を含むＮｉＳＯ4 ・６Ｈ2Ｏと
ＮｉＣｌ2 ・６Ｈ2Ｏ との混合液よりなる無電解メッキ
液を用いて検査用電極１１の表面にＮｉ膜を形成した
後、ＫＡｕ（ＣＮ）2 を含む無電解メッキ液を用いてＮ
ｉ膜の上にＡｕ膜を形成すると、Ｎｉ膜とＡｕ膜とから
なるメッキ層１３が形成される。
極１１の表面に、導電性に優れ且つ酸化し難い金属より
なるメッキ層１３を形成する。すなわち、酒酸（燐酸、
硝酸及び酢酸の混合液）に半導体ウェハＡをディッピン
グして、検査用電極１１の表面酸化膜を除去する。その
後、若干量のＨ3 ＢＯ3 を含むＮｉＳＯ4 ・６Ｈ2Ｏと
ＮｉＣｌ2 ・６Ｈ2Ｏ との混合液よりなる無電解メッキ
液を用いて検査用電極１１の表面にＮｉ膜を形成した
後、ＫＡｕ（ＣＮ）2 を含む無電解メッキ液を用いてＮ
ｉ膜の上にＡｕ膜を形成すると、Ｎｉ膜とＡｕ膜とから
なるメッキ層１３が形成される。
【００２６】尚、第１の実施形態においては、メッキ層
１３は、Ｎｉ膜とＡｕ膜とからなる２層構造を有してい
るが、これに代えて、Ｎｉ膜、Ｚｎ膜又はＡｕ膜よりな
る１層構造であってもよい。
１３は、Ｎｉ膜とＡｕ膜とからなる２層構造を有してい
るが、これに代えて、Ｎｉ膜、Ｚｎ膜又はＡｕ膜よりな
る１層構造であってもよい。
【００２７】前述したように、検査用電極１１の表面に
はメッキ層１３が形成されているため、検査用電極１１
が空気に触れないので、検査用電極１１の表面には酸化
膜が形成され難い。
はメッキ層１３が形成されているため、検査用電極１１
が空気に触れないので、検査用電極１１の表面には酸化
膜が形成され難い。
【００２８】次に、図２（ｃ）に示すように、表面にメ
ッキ層１３が形成された検査用電極１１に対して、ポリ
イミドシートからなるコンタクタ１４の主面上に形成さ
れた、ほぼ平坦な先端面を有する半径１０μｍ程度以上
の半球状のバンプ１５を接触させる。この場合、検査用
電極１１には表面酸化膜が形成されていないので、バン
プ１５を半導体チップ１０に対して垂直方向から接触さ
せるだけで、すべてのバンプ１５が検査用電極１１と低
い接触抵抗で電気的に確実に接続される。
ッキ層１３が形成された検査用電極１１に対して、ポリ
イミドシートからなるコンタクタ１４の主面上に形成さ
れた、ほぼ平坦な先端面を有する半径１０μｍ程度以上
の半球状のバンプ１５を接触させる。この場合、検査用
電極１１には表面酸化膜が形成されていないので、バン
プ１５を半導体チップ１０に対して垂直方向から接触さ
せるだけで、すべてのバンプ１５が検査用電極１１と低
い接触抵抗で電気的に確実に接続される。
【００２９】尚、第１の実施形態においては、プローブ
端子として、半球状のバンプ１５を用いたが、これに代
えて、四角柱状、円柱状又は角錐台状等のほぼ平坦な先
端部を有するバンプであってもよい。
端子として、半球状のバンプ１５を用いたが、これに代
えて、四角柱状、円柱状又は角錐台状等のほぼ平坦な先
端部を有するバンプであってもよい。
【００３０】図３（ａ），（ｂ）は、半導体チップ１０
の検査用電極１１にコンタクタ１４のバンプ１５を接触
させるための半導体ウェハ収納器の一例を示しており、
図３（ｂ）は図３（ａ）におけるＸ−Ｘ線の断面図であ
る。図３（ａ），（ｂ）において、２１は半導体ウェハ
Ａを保持するセラミックよりなる保持板、２４はコンタ
クタ１４を保持板２１に固定するためのセラミックリン
グ、２５は保持板２１とコンタクタ１４との間に介在す
る厚さ０．５ｍｍ程度の異方性導電ゴムシートであっ
て、該異方性導電ゴムシート２５は主面と垂直な方向に
のみ導通する。
の検査用電極１１にコンタクタ１４のバンプ１５を接触
させるための半導体ウェハ収納器の一例を示しており、
図３（ｂ）は図３（ａ）におけるＸ−Ｘ線の断面図であ
る。図３（ａ），（ｂ）において、２１は半導体ウェハ
Ａを保持するセラミックよりなる保持板、２４はコンタ
クタ１４を保持板２１に固定するためのセラミックリン
グ、２５は保持板２１とコンタクタ１４との間に介在す
る厚さ０．５ｍｍ程度の異方性導電ゴムシートであっ
て、該異方性導電ゴムシート２５は主面と垂直な方向に
のみ導通する。
【００３１】また、図３（ａ），（ｂ）において、２６
はセラミックよりなる配線基板、２７はセラミックリン
グ２４と配線基板２６とを固定する固定ねじであって、
該固定ねじ２７によりコンタクタ１４は配線基板２６に
固定される。また、２９は配線基板２６内に形成された
配線、３０は配線基板２６の周縁部に形成された外部コ
ネクタであって、これらにより、コンタクタ１４のバン
プ１５は異方性導電ゴムシート２５及び配線２９を介し
て外部コネクタ３０に接続される。
はセラミックよりなる配線基板、２７はセラミックリン
グ２４と配線基板２６とを固定する固定ねじであって、
該固定ねじ２７によりコンタクタ１４は配線基板２６に
固定される。また、２９は配線基板２６内に形成された
配線、３０は配線基板２６の周縁部に形成された外部コ
ネクタであって、これらにより、コンタクタ１４のバン
プ１５は異方性導電ゴムシート２５及び配線２９を介し
て外部コネクタ３０に接続される。
【００３２】また、図３（ａ），（ｂ）において、３１
は保持板２１に形成された第１の吸引孔であって、該第
１の吸引孔３１から半導体ウェハＡを吸引することによ
り半導体ウェハＡは保持板２１に密着する。また、３２
は保持板２１の周縁部上に設けられ加圧されると弾性的
に収縮するリング状のシール材、３３は保持板２１、配
線基板２６及びシール材３２によって形成される密封空
間を減圧するための第２の吸引孔、３４は第２の吸引孔
３３を開閉する開閉弁である。第２の吸引孔３３から密
封空間を減圧すると、配線基板２６と保持板２１とが接
近し、コンタクタ１４のバンプ１５が半導体ウェハＡ上
に形成された半導体チップ１０の検査用電極１１（図３
（ａ），（ｂ）においては図示を省略している。）に確
実に接触するので、バンプ１５と検査用電極１１との接
触抵抗が低減する。
は保持板２１に形成された第１の吸引孔であって、該第
１の吸引孔３１から半導体ウェハＡを吸引することによ
り半導体ウェハＡは保持板２１に密着する。また、３２
は保持板２１の周縁部上に設けられ加圧されると弾性的
に収縮するリング状のシール材、３３は保持板２１、配
線基板２６及びシール材３２によって形成される密封空
間を減圧するための第２の吸引孔、３４は第２の吸引孔
３３を開閉する開閉弁である。第２の吸引孔３３から密
封空間を減圧すると、配線基板２６と保持板２１とが接
近し、コンタクタ１４のバンプ１５が半導体ウェハＡ上
に形成された半導体チップ１０の検査用電極１１（図３
（ａ），（ｂ）においては図示を省略している。）に確
実に接触するので、バンプ１５と検査用電極１１との接
触抵抗が低減する。
【００３３】尚、第１の実施形態においては、半導体ウ
ェハＡ上のすべての半導体チップ１０に対して一括して
バーンイン等の検査を行なったが、これに代えて、半導
体ウェハＡ上の半導体チップ１０に対して数回に分けて
検査を行なってもよいし、半導体ウェハＡを数個に分割
して分割された半導体ウェハＡ上の半導体チップ１０に
対して一括して検査を行なってもよい。
ェハＡ上のすべての半導体チップ１０に対して一括して
バーンイン等の検査を行なったが、これに代えて、半導
体ウェハＡ上の半導体チップ１０に対して数回に分けて
検査を行なってもよいし、半導体ウェハＡを数個に分割
して分割された半導体ウェハＡ上の半導体チップ１０に
対して一括して検査を行なってもよい。
【００３４】図４は、本発明を評価するために行なった
評価テストの結果を示す図であって、横軸はバンプ１個
当たりに加えられる荷重を示し、縦軸はバンプと検査用
電極との接触抵抗を示している。尚、図４において、破
線は検査用電極の表面にメッキ層が施されていない従来
例の場合であり、実線は検査用電極の表面にＮｉ膜とＡ
ｕ膜とからなるメッキ層が施された第１の実施形態の場
合を示しており、測定電流はいずれの場合も１ｍＡであ
る。図４から明らかなように、従来例によると、接触抵
抗が大きいと共にバンプ１個当たり１０ｇ以下の荷重で
は接触抵抗にバラツキがある。これに対して第１の実施
形態によると、バンプ１個当たり１０ｇの荷重でも接触
抵抗が小さく且つ安定している。
評価テストの結果を示す図であって、横軸はバンプ１個
当たりに加えられる荷重を示し、縦軸はバンプと検査用
電極との接触抵抗を示している。尚、図４において、破
線は検査用電極の表面にメッキ層が施されていない従来
例の場合であり、実線は検査用電極の表面にＮｉ膜とＡ
ｕ膜とからなるメッキ層が施された第１の実施形態の場
合を示しており、測定電流はいずれの場合も１ｍＡであ
る。図４から明らかなように、従来例によると、接触抵
抗が大きいと共にバンプ１個当たり１０ｇ以下の荷重で
は接触抵抗にバラツキがある。これに対して第１の実施
形態によると、バンプ１個当たり１０ｇの荷重でも接触
抵抗が小さく且つ安定している。
【００３５】（第２の実施形態） 以下、本発明の第２実施形態に係る半導体装置の検査方
法について図５を参照しながら説明する。
法について図５を参照しながら説明する。
【００３６】まず、第１実施形態と同様に、半導体チッ
プ１０の主面上に、アルミニウム又は銅よりなる検査用
電極１１を形成した後、該検査用電極１１が露出するよ
うに例えばＳｉ3 Ｎ4 よりなる表面保護膜１２を形成す
る。
プ１０の主面上に、アルミニウム又は銅よりなる検査用
電極１１を形成した後、該検査用電極１１が露出するよ
うに例えばＳｉ3 Ｎ4 よりなる表面保護膜１２を形成す
る。
【００３７】次に、無電解メッキ液を用いて、図５に示
すように、検査用電極１１の表面に、数μｍ〜数十μｍ
の粒径を持ち表面に凹凸を有するＮｉよりなる無光沢メ
ッキ層１３´を形成する。無光沢メッキ層１３´を形成
する方法としては、一般的に、メッキ液温度を上げて反
応速度を速くする等の方法が挙げられる。
すように、検査用電極１１の表面に、数μｍ〜数十μｍ
の粒径を持ち表面に凹凸を有するＮｉよりなる無光沢メ
ッキ層１３´を形成する。無光沢メッキ層１３´を形成
する方法としては、一般的に、メッキ液温度を上げて反
応速度を速くする等の方法が挙げられる。
【００３８】次に、第１実施形態と同様に、表面にメッ
キ層１３´が形成された検査用電極１１に対して、コン
タクタ１４の主面上に形成された半球状のバンプ１５を
接触させる。この場合、検査用電極１１上の無光沢メッ
キ層１３´の表面は酸化されているが、無光沢メッキ層
１３´の表面の凹凸のために、バンプ１５と検査用電極
１１との接触面積が極端に小さくなるので、数ｇ程度の
荷重を加えるだけで無光沢メッキ層１３´の表面酸化膜
は破られる。このため、バンプ１５と検査用電極１１と
は低い接触抵抗で電気的に接続される。
キ層１３´が形成された検査用電極１１に対して、コン
タクタ１４の主面上に形成された半球状のバンプ１５を
接触させる。この場合、検査用電極１１上の無光沢メッ
キ層１３´の表面は酸化されているが、無光沢メッキ層
１３´の表面の凹凸のために、バンプ１５と検査用電極
１１との接触面積が極端に小さくなるので、数ｇ程度の
荷重を加えるだけで無光沢メッキ層１３´の表面酸化膜
は破られる。このため、バンプ１５と検査用電極１１と
は低い接触抵抗で電気的に接続される。
【００３９】
【発明の効果】第１の半導体装置の検査方法によると、
第３の工程において、プローブ端子を半導体チップの主
面に平行な方向へ移動させてスクラブすることなく、ま
たプローブ端子に小さい荷重を加えるだけで、すべての
プローブ端子と検査用電極とが電気的に確実に接続し、
プローブ端子と検査用電極との接触抵抗が低減するの
で、半導体ウェハ上に形成された半導体チップに対して
一括して良好な検査を行なうことができる。
第３の工程において、プローブ端子を半導体チップの主
面に平行な方向へ移動させてスクラブすることなく、ま
たプローブ端子に小さい荷重を加えるだけで、すべての
プローブ端子と検査用電極とが電気的に確実に接続し、
プローブ端子と検査用電極との接触抵抗が低減するの
で、半導体ウェハ上に形成された半導体チップに対して
一括して良好な検査を行なうことができる。
【００４０】また、第３の工程において、プローブ端子
に加える荷重を大きくしたり、プローブ端子を半導体チ
ップの主面に平行に移動してスクラブする必要がなくな
るため、プローブ端子の先端部の変形及び磨耗を防止で
きるので、コンタクタの使用寿命が延びる。
に加える荷重を大きくしたり、プローブ端子を半導体チ
ップの主面に平行に移動してスクラブする必要がなくな
るため、プローブ端子の先端部の変形及び磨耗を防止で
きるので、コンタクタの使用寿命が延びる。
【００４１】第２の半導体装置の検査方法によると、第
３の工程において、プローブ端子を半導体チップの主面
に平行な方向へ移動させてスクラブすることなく、また
プローブ端子に小さい荷重を加えるだけで、無光沢メッ
キ層の表面の凹凸が押し潰されて無光沢メッキ層の表面
に形成されている不導電性の酸化膜が破られるため、す
べてのプローブ端子と検査用電極とが電気的に確実に接
続し、プローブ端子と検査用電極との接触抵抗が低減す
るので、半導体ウェハ上に形成された半導体チップに対
して一括して良好な検査を行なうことができる。
３の工程において、プローブ端子を半導体チップの主面
に平行な方向へ移動させてスクラブすることなく、また
プローブ端子に小さい荷重を加えるだけで、無光沢メッ
キ層の表面の凹凸が押し潰されて無光沢メッキ層の表面
に形成されている不導電性の酸化膜が破られるため、す
べてのプローブ端子と検査用電極とが電気的に確実に接
続し、プローブ端子と検査用電極との接触抵抗が低減す
るので、半導体ウェハ上に形成された半導体チップに対
して一括して良好な検査を行なうことができる。
【００４２】また、半導体チップの検査用電極の表面に
凹凸を設けるため、プローブ端子の表面が平坦であって
もつまりプローブ端子の表面に凹凸を設けなくても、プ
ローブ端子に加える荷重を大きくしたり、プローブ端子
を半導体チップの主面に平行に移動したりすることな
く、不導電性の表面酸化膜を破ることができるため、プ
ローブ端子の先端部の変形及び磨耗を防止できるので、
コンタクタの使用寿命が大きく延びる。
凹凸を設けるため、プローブ端子の表面が平坦であって
もつまりプローブ端子の表面に凹凸を設けなくても、プ
ローブ端子に加える荷重を大きくしたり、プローブ端子
を半導体チップの主面に平行に移動したりすることな
く、不導電性の表面酸化膜を破ることができるため、プ
ローブ端子の先端部の変形及び磨耗を防止できるので、
コンタクタの使用寿命が大きく延びる。
【００４３】第１又は第２の半導体装置の検査方法にお
いて、第３の工程が、常温下でプローブ端子を検査用電
極に接触させる行程を含むと、すべてのプローブ端子と
検査用電極とが電気的に確実に接続される。
いて、第３の工程が、常温下でプローブ端子を検査用電
極に接触させる行程を含むと、すべてのプローブ端子と
検査用電極とが電気的に確実に接続される。
【００４４】第１又は第２の半導体装置の検査方法にお
いて、第３の工程が、プローブ端子を検査用電極に減圧
力によって接触させる行程を含むと、プローブ端子に加
わる荷重が大きくならないので、プローブ端子ひいては
コンタクタの寿命が一層延びる。
いて、第３の工程が、プローブ端子を検査用電極に減圧
力によって接触させる行程を含むと、プローブ端子に加
わる荷重が大きくならないので、プローブ端子ひいては
コンタクタの寿命が一層延びる。
【００４５】第１又は第２の半導体装置の検査方法にお
いて、第４の工程において半導体チップに対して行なう
検査がバーンインであると、半導体チップに対して一括
して良好なバーンインを行なうことができる。
いて、第４の工程において半導体チップに対して行なう
検査がバーンインであると、半導体チップに対して一括
して良好なバーンインを行なうことができる。
【００４６】第１又は第２の半導体装置の検査方法にお
いて、プローブ端子の先端面がほぼ平坦な形状を有して
いると、プローブ端子の変形及び磨耗を一層防止できる
ので、コンタクタの使用寿命を一層延ばすことができ
る。
いて、プローブ端子の先端面がほぼ平坦な形状を有して
いると、プローブ端子の変形及び磨耗を一層防止できる
ので、コンタクタの使用寿命を一層延ばすことができ
る。
【図１】（ａ）は本発明の各実施形態に係る半導体装置
の検査方法に用いる半導体ウェハの平面図であり、
（ｂ）は前記半導体ウェハ上に形成された半導体チップ
の平面図である。
の検査方法に用いる半導体ウェハの平面図であり、
（ｂ）は前記半導体ウェハ上に形成された半導体チップ
の平面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は本発明の第１実施形態に係る
半導体装置の検査方法の各工程を示す断面図である。
半導体装置の検査方法の各工程を示す断面図である。
【図３】（ａ）は本発明の各実施形態に係る半導体装置
の検査方法に用いる半導体ウェハ収納器の平面図であ
り、（ｂ）は（ａ）におけるＸ−Ｘ線の断面図である。
の検査方法に用いる半導体ウェハ収納器の平面図であ
り、（ｂ）は（ａ）におけるＸ−Ｘ線の断面図である。
【図４】本発明を評価するために行なった評価テストの
結果を示す図である。
結果を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る半導体装置の検査
方法を示す断面図である。
方法を示す断面図である。
Ａ 半導体ウェハ １０ 半導体チップ １１ 検査用電極 １２ 表面保護膜 １３ メッキ層 １３´ 無光沢メッキ層 １４ コンタクタ １５ バンプ ２１ 保持板 ２４ セラミックリング ２５ 異方性導電ゴムシート ２６ 配線基板 ２７ 固定ねじ ２９ 配線 ３０ 外部コネクタ ３１ 第１の吸引孔 ３２ シール材 ３３ 第２の吸引孔 ３４ 開閉弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長尾 浩一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 畑田 賢造 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 森 薫興 東京都港区赤坂５丁目３番６号 東京エ レクトロン株式会社内 (72)発明者 佐藤 尚 東京都港区赤坂５丁目３番６号 東京エ レクトロン株式会社内 (72)発明者 佐野 國夫 東京都港区赤坂５丁目３番６号 東京エ レクトロン株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−50325（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−186743（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/66
Claims (4)
- 【請求項１】 複数の検査用電極を有する複数の半導体
チップが形成された半導体ウエハと、複数のプローブ端
子を有するコンタクタとを互いに対向させて配置し、前
記半導体ウエハと前記コンタクタとの間に形成された密
封空間を大気圧よりも小さい圧力に減圧することによ
り、前記半導体チップの各検査用電極と前記コンタクタ
の各プローブ端子とを互いに電気的に接続させて、前記
プローブ端子に電圧を印加して前記複数の半導体チップ
を一括して検査を行なう半導体装置の検査方法におい
て、 前記検査用電極の表面に、Ｎｉ膜、Ｚｎ膜、Ａｕ膜、又
はＮｉ膜とＡｕ膜との積層膜よりなる金属メッキ層が形
成されていることを特徴とする半導体装置の検査方法。 - 【請求項２】 前記プローブ端子はバンプよりなること
を特徴とする請求項１に記載の半導体装置の検査方法。 - 【請求項３】 前記コンタクタのプローブ端子の数は１
ｃｍ2 当たり５０個以上であることを特徴とする請求項
１に記載の半導体装置の検査方法。 - 【請求項４】 前記コンタクタのプローブ端子の１個当
たりの荷重は２０ｇｆ以下であることを特徴とする請求
項１に記載の半導体装置の検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08121211A JP3106102B2 (ja) | 1995-05-19 | 1996-05-16 | 半導体装置の検査方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12100895 | 1995-05-19 | ||
| JP7-121008 | 1995-05-19 | ||
| JP08121211A JP3106102B2 (ja) | 1995-05-19 | 1996-05-16 | 半導体装置の検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09115971A JPH09115971A (ja) | 1997-05-02 |
| JP3106102B2 true JP3106102B2 (ja) | 2000-11-06 |
Family
ID=26458482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08121211A Expired - Fee Related JP3106102B2 (ja) | 1995-05-19 | 1996-05-16 | 半導体装置の検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3106102B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2000180469A (ja) | 1998-12-18 | 2000-06-30 | Fujitsu Ltd | 半導体装置用コンタクタ及び半導体装置用コンタクタを用いた試験装置及び半導体装置用コンタクタを用いた試験方法及び半導体装置用コンタクタのクリーニング方法 |
| JP3761461B2 (ja) | 2001-12-13 | 2006-03-29 | Ｎｅｃエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| US7762822B2 (en) | 2005-04-27 | 2010-07-27 | Aehr Test Systems | Apparatus for testing electronic devices |
| US7667475B2 (en) * | 2007-04-05 | 2010-02-23 | Aehr Test Systems | Electronics tester with a signal distribution board and a wafer chuck having different coefficients of thermal expansion |
| US7800382B2 (en) | 2007-12-19 | 2010-09-21 | AEHR Test Ststems | System for testing an integrated circuit of a device and its method of use |
| US8030957B2 (en) | 2009-03-25 | 2011-10-04 | Aehr Test Systems | System for testing an integrated circuit of a device and its method of use |
| US10466292B2 (en) | 2016-01-08 | 2019-11-05 | Aehr Test Systems | Method and system for thermal control of devices in an electronics tester |
| CN110383092B (zh) | 2017-03-03 | 2022-04-01 | 雅赫测试系统公司 | 电子测试器 |
| EP4226165A1 (en) | 2020-10-07 | 2023-08-16 | AEHR Test Systems | Electronics tester |
-
1996
- 1996-05-16 JP JP08121211A patent/JP3106102B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH09115971A (ja) | 1997-05-02 |
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