JP3237613B2 - Method of manufacturing probe card - Google Patents

Method of manufacturing probe card

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JP3237613B2
JP3237613B2 JP15948598A JP15948598A JP3237613B2 JP 3237613 B2 JP3237613 B2 JP 3237613B2 JP 15948598 A JP15948598 A JP 15948598A JP 15948598 A JP15948598 A JP 15948598A JP 3237613 B2 JP3237613 B2 JP 3237613B2
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pit
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a probe card which eliminates need for a tester in electrically inspecting a semiconductor device, enables electric inspection supporting high frequency and high speed and can be easily downsized, and a method for manufacturing the probe card. SOLUTION: A ball bump 5 is formed, a pit 16 having a recess is formed at a part corresponding to a position of the ball bump 5 on a semiconductor substrate 1 by etching, a conductor wire 4 is formed on an internal wall of the pit 16, and the ball bump 5 is formed on the pit 16 formed with the conductor wire 4. A circuit forming part (tester device) 2 for the purpose of electric characteristic inspection is formed in advance on the semiconductor substrate 1 by a semiconductor diffusion process.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、LSIチップから
なる半導体デバイスを用いてなるプローブカード及びそ
の製造方法に関するものであり、特にLSIチップにく
ぼみ状のピットを設けた接続部の構造に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a probe card using a semiconductor device composed of an LSI chip and a method of manufacturing the same, and more particularly to a structure of a connection portion provided with concave pits in the LSI chip. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体製品、例えばICチップ等の製造
の際、前工程の最終段階においてウェハー状態でのIC
チップの検査を行う場合、特開平3−126240号公
報に提案されているようなプローブカードが使用されて
いる。以下、このプローブカードについて図8を参照し
て説明する。半導体デバイスの前工程の最終段階に於い
て、ウェハー状態での電気的検査を実施する場合、図8
に示すようにP型、またはN型のシリコン等のシリコン
基板21に、エッチングによりウェハーチップのパッド
に対応するボールバンプ群22及びテスター端子に対応
するボールバンプ群22′をそれぞれ別個に突設形成す
る。それぞれのボールバンプ群に原子価+3、または原
子価+5の抵抗値低下用の不純物23を注入して、さら
に上記ウェハーチップに対応するボールバンプ群22と
テスター端子に対応するボールバンプ群22′との間に
適切な電送路24を配して、それ以外のシリコン基板2
1の表面を酸化皮膜等によって抵抗値を大としている。
又、このプローブカードの電送路24に高周波対策用の
補償回路25を、シリコン基板21上に配線したプロー
ブカードもある。
2. Description of the Related Art In the manufacture of semiconductor products, for example, IC chips, an IC in a wafer state is provided at the final stage of a pre-process.
When inspecting a chip, a probe card as proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-126240 is used. Hereinafter, this probe card will be described with reference to FIG. In the final stage of the pre-process of the semiconductor device, when performing an electrical inspection in a wafer state, FIG.
As shown in FIG. 2, a ball bump group 22 corresponding to a pad of a wafer chip and a ball bump group 22 'corresponding to a tester terminal are separately formed on a silicon substrate 21 such as P-type or N-type silicon by etching. I do. Impurity 23 for lowering the resistance of valence +3 or valence +5 is implanted into each ball bump group, and a ball bump group 22 corresponding to the wafer chip and a ball bump group 22 ′ corresponding to the tester terminal are formed. Between the other silicon substrate 2
The surface of No. 1 has a large resistance value by an oxide film or the like.
There is also a probe card in which a compensation circuit 25 for high-frequency measures is wired on a silicon substrate 21 in an electric transmission path 24 of the probe card.

【0003】上述した構造のプローブカードを使用し
て、ICチップが載置されるXYテーブルの適切な位置
決め(X・Y・O角度)がなされる事によって、ICチ
ップのパッドと、上記ボールバンプ群22との適切な押
圧接触によって、導通状態として、電送路24を通し
て、ボールバンプ群22′よりテスター側の接続端子へ
導通されて、ICチップの電気的特性検査を行ってい
る。
Using the probe card having the above-described structure, the XY table on which the IC chip is mounted is properly positioned (X, Y, and O angles), so that the pads of the IC chip and the ball bumps are formed. By an appropriate pressing contact with the group 22, the conductive state is brought into a conductive state from the ball bump group 22 'to the connection terminal on the tester side through the electric transmission path 24, and the electrical characteristics of the IC chip are tested.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のプロー
ブカードでは、ウェハーチップのパッドに接触して電気
的に導通を取るために、シリコン基板にエッチング法に
よって形成したシリコンの突起を用いている。しかしな
がら、エッチング法では突起の高さを数μmレベルに制
御するのは非常に難しい。そのため、狭ピッチ、タピン
化には対応できない。
In the above-mentioned conventional probe card, a silicon projection formed on a silicon substrate by an etching method is used in order to electrically connect with a pad of a wafer chip to establish electrical conduction. However, it is very difficult to control the height of the protrusion to a level of several μm by the etching method. Therefore, it is impossible to cope with narrow pitch and taping.

【0005】又、シリコンの突起がシリコン基板と一体
となっているために、1ピンでも不良となった場合に
は、ICチップ1個に対応する部分のプローブカードが
不良となり、コスト高となってしまう。リペアーも不可
能であるためにプローブカード全体を廃棄することにな
る。同時にウェハーの検査状態が歯抜けとなり、再検査
が必要となる。
In addition, since the silicon projection is integrated with the silicon substrate, if even one pin becomes defective, the probe card corresponding to one IC chip becomes defective, resulting in high cost. Would. Since the repair is impossible, the entire probe card is discarded. At the same time, the inspection state of the wafer becomes missing, and a re-inspection is required.

【0006】又、ボールバンプ群22及び22′の抵抗
値を低下させるために、不純物を注入しているが多ピン
化になると狭ピッチとなるため、ピン〜ピン間でPNP
型或いはNPN型の寄生トランジスタが形成されて、一
定のリーク電流が流れてしまう。そのため正確な電気的
特性検査ができない。
In order to reduce the resistance value of the ball bump groups 22 and 22 ', impurities are implanted. However, when the number of pins is increased, the pitch becomes narrower.
Type or NPN type parasitic transistor is formed, and a certain leak current flows. Therefore, accurate electrical characteristics inspection cannot be performed.

【0007】又、従来のプローブカードは、ウェハーチ
ップのパッドに接触して電気的に導通を取るためと、テ
スターに接続するためとの2つの機能しか有していな
い。従って、プローブカードとテスターの双方が必要で
ある。このテスターは、非常に高価であるため莫大な設
備投資が必要となる。
Further, the conventional probe card has only two functions of contacting the pads of the wafer chip for electrical conduction and connecting to a tester. Therefore, both a probe card and a tester are required. This tester is very expensive and requires enormous capital investment.

【0008】又、一般的には、検査不良のチップに対し
て不良を明確にするために、不良マークを付けているが
従来技術ではその機能を有していない。
[0008] In general, a defect mark is attached to a chip having a defective inspection to clarify the defect, but the conventional technology does not have that function.

【0009】本発明の課題は、半導体デバイスの電気的
検査を行うにあたり、テスターを不要とし、高周波、高
速化対応の電気的検査を可能とし、小型化の容易なプロ
ーブカード及びその製造方法を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a probe card which does not require a tester in performing an electrical inspection of a semiconductor device, enables an electrical inspection corresponding to a high frequency and a high speed, is easy to miniaturize, and a method of manufacturing the same. It is to be.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、半導体
ウェハにレジストを塗布し、露光現像工程を経てピット
を形成する部分のレジストを取り除き、エッチングによ
り半導体基板上にくぼみ状のピット部を形成する工程
と、回路形成部及びデバイス表面を金属酸化物層で覆い
電気的に接続するためのコンタクトホールを形成する工
程と、前記金属酸化物層上にアルミニウムの導体配線を
形成する工程と、前記ピット部形成領域以外の領域に保
護膜を形成する工程と、前記ピット部へTi−Cu、N
i−Au、又はCr−Cu−Auからなる薄膜導体層を
薄膜形成する工程と、メタライズされた前記ピット部
に、ろう材に熱処理を行って得られるボールバンプを形
成する工程からなることを特徴とするプローブカードの
製造方法が得られる。
According to the present invention, a semiconductor wafer is coated with a resist, the resist is removed from portions where pits are to be formed through an exposure and development process, and a concave pit portion is formed on the semiconductor substrate by etching. Forming, forming a contact hole for electrically connecting the circuit forming portion and the device surface with a metal oxide layer, and forming an aluminum conductor wiring on the metal oxide layer, Forming a protective film in a region other than the pit portion forming region;
a step of forming a thin film conductor layer made of i-Au or Cr-Cu-Au, and a step of forming a ball bump on the metallized pit portion by subjecting the brazing material to a heat treatment. Is obtained.

【0011】さらに、本発明によれば、前記ボールバン
プの形成において、メタルメッキしたプラスチックボー
ルまたは導電性樹脂ボールを前記ろう材で熱処理により
ピット部に形成することを特徴とするプローブカードの
製造方法が得られる。
Further, according to the present invention, in the formation of the ball bump, a metal-plated plastic ball or conductive resin ball is formed in a pit portion by heat treatment with the brazing material. Is obtained.

【0012】[0012]

【0013】[0013]

【0014】[0014]

【0015】[0015]

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【0018】[0018]

【0019】[0019]

【0020】[0020]

【0021】[0021]

【0022】[0022]

【0023】[0023]

【0024】[0024]

【作用】本発明の製造方法にて製造したプローブカード
によれば、半導体基板にピットを形成し、これにリペア
ー可能なボールバンプを形成してプローブカードのコン
タクト部としたこと、電送路を半導体基板の上、下両面
に形成したこと、半導体チップを搭載したこと、半導体
基板に開口部を設けたこと、発光デバイスを内蔵したこ
と、テスター用デバイスを内蔵したことにより、本発明
のプローブカードそのものがテスターとなる。その結
果、大面積が不要となり、莫大な投資も不要となる効果
がある。
According to the probe card manufactured by the manufacturing method of the present invention, a pit is formed on a semiconductor substrate, a repairable ball bump is formed on the pit, and a contact portion of the probe card is formed. The probe card itself of the present invention is formed on the upper and lower surfaces of the substrate, mounting a semiconductor chip, providing an opening in the semiconductor substrate, incorporating a light emitting device, and incorporating a tester device. Becomes a tester. As a result, there is an effect that a large area becomes unnecessary and a huge investment becomes unnecessary.

【0025】又、テスター規格の変更にも柔軟に対応で
き、不良の明確化もできる。さらにプローブカード自体
の大幅な小型化が可能となるとともに、高密度高精度な
多ピン化ができる。
Further, it is possible to flexibly cope with a change in the tester standard and to clarify a defect. Further, the probe card itself can be significantly reduced in size, and the number of pins can be increased with high density and high accuracy.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、図1を参照して本発明の製
造方法により製造されたプローブカードの第1の実施
の形態について述べる。図1に示すプローブカードは、
以下に述べる工程(図2参照)を経て製造される。尚、引
き出し線3は電源供給用のリード線であり、図1では、
半導体基板1の下面に形成されている保護膜及び薄膜導
体層は省略する。以下の図3〜図6においても上記同様
に省略する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, manufacturing of the present invention with reference to FIG. 1
The probe card manufactured by the manufacturing method will be described first embodiment. The probe card shown in FIG.
It is manufactured through the steps described below (see FIG. 2). Note that the lead wire 3 is a lead wire for supplying power, and in FIG.
The protective film and the thin film conductor layer formed on the lower surface of the semiconductor substrate 1 are omitted. The same applies to the following FIGS. 3 to 6 as well.

【0027】図2において、1はLSIチップからなる
半導体基板であり、その形状は4.5mm×12.0m
mである。2は回路形成部であり、12は回路形成部を
絶縁保護するためにもうけた金属酸化膜である。ここで
は、半導体基板1にシリコンチップを用いたので、金属
酸化膜12は酸化シリコンである。アルミニウムの導体
配線4は回路形成部2とコンタクトホール19を介して
電気的に接続されている。アルミニウム導体配線4は半
導体基板1に形成されたピット部16の内部にまでつな
がっている。このピット部16内部のアルミニウムの導
体配線4上にはボールバンプ5のメタライズ性と接続性
を向上させるためCr−Cu−Auの薄膜導体層14が
形成されている。また表面を保護するためにボールバン
プ5の形成部を除いた領域にポリイミドによる保護膜1
8を形成している。
In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a semiconductor substrate formed of an LSI chip, which has a size of 4.5 mm × 12.0 m.
m. Reference numeral 2 denotes a circuit forming portion, and 12 denotes a metal oxide film formed for insulating and protecting the circuit forming portion. Here, since a silicon chip is used for the semiconductor substrate 1, the metal oxide film 12 is silicon oxide. The aluminum conductor wiring 4 is electrically connected to the circuit forming portion 2 via a contact hole 19. The aluminum conductor wiring 4 is connected to the inside of the pit portion 16 formed in the semiconductor substrate 1. A thin film conductor layer 14 of Cr-Cu-Au is formed on the aluminum conductor wiring 4 inside the pit portion 16 in order to improve the metallization property and the connectivity of the ball bump 5. In order to protect the surface, a protective film 1 made of polyimide is formed in a region excluding a portion where the ball bump 5 is formed.
8 are formed.

【0028】本プローブカードの構造を実現するために
次のようなプロセスを採用した。まず、図2(a)に示
すように半導体シリコンウェハを用い半導体拡散プロセ
ス技術を利用して、半導体基板1に回路形成部2を形成
する。次に、図2(b)に示すように半導体基板1のパ
ッド部にエッチング方法によってピット部16を形成す
る。ここで用いたシリコンは、(100)面を持ったも
のでピット形成に際してはエッチングで行った。エッチ
ングは、リソグラフィ技術を用いてレジストをマスクに
してKOH溶液で行った。ピット形状はデバイス表面で
0.1mm×0.1mmの正方形で四角錐的に深さ方向
に狭くなり、深さは0.08mmのところでエッチング
を止めた。次に、図2(c)に示すように半導体デバイ
スの回路形成部2を絶縁保護するために酸化シリコンの
金属酸化膜12を形成し、アルミニウムの導体配線4と
電気的に接続させるため金属酸化膜12にコンタクトホ
ール19を形成する。次に、図2(d)に示すように、
金属酸化膜12上にはアルミニウムの導体配線4をスパ
ッタまたは蒸着等の方法により形成する。
The following process was employed to realize the structure of the probe card. First, as shown in FIG. 2A, a circuit forming portion 2 is formed on a semiconductor substrate 1 using a semiconductor silicon wafer and utilizing a semiconductor diffusion process technique. Next, as shown in FIG. 2B, a pit portion 16 is formed on the pad portion of the semiconductor substrate 1 by an etching method. The silicon used here had a (100) plane and was etched by pit formation. The etching was performed with a KOH solution using a resist as a mask by lithography. The pit shape was a square of 0.1 mm × 0.1 mm on the device surface and narrowed in the depth direction like a quadrangular pyramid. Etching was stopped at a depth of 0.08 mm. Next, as shown in FIG. 2C, a metal oxide film 12 of silicon oxide is formed to insulate and protect the circuit forming portion 2 of the semiconductor device, and a metal oxide film 12 is formed to electrically connect with the aluminum conductor wiring 4. A contact hole 19 is formed in the film 12. Next, as shown in FIG.
Aluminum conductor wiring 4 is formed on metal oxide film 12 by a method such as sputtering or vapor deposition.

【0029】次に図2(e)に示すように、アルミニウ
ムの導体配線4上であって、ピット部16の形成領域を
除いた領域にポリイミド樹脂により保護膜18を形成す
る。ピット部16の形成領域におけるアルミニウムの導
体配線4上には、図2(f)に示すようにボールバンプ
5のメタライズ性や濡れ性、密着性、さらにはバリアメ
タル的な目的で、スパッタ、蒸着、電解メッキあるいは
無電解メッキ法によりCr−Cu−Auの薄膜導体層1
4を形成する。次に図2(g)に示すように、ピット部
16上にボールバンプ5を形成する。ボールバンプ5は
まずPb−Sn系を主成分としたはんだボールを用意し
ピット部16に配列する。はんだのメルトする温度まで
加熱し、はんだボールを溶融することにより下地の金属
と接続されたボールバンプが形成できる。最後に、図2
(h)に示すように、電源供給用の引き出し線3を取り
付けて終了する。
Next, as shown in FIG. 2E, a protective film 18 made of a polyimide resin is formed on the aluminum conductor wiring 4 in a region excluding the region where the pit portion 16 is formed. As shown in FIG. 2F, sputtering and vapor deposition are performed on the aluminum conductor wiring 4 in the formation area of the pit portion 16 for the purpose of metallizing, wettability, and adhesion of the ball bump 5 and further as a barrier metal. Thin-film conductor layer 1 of Cr-Cu-Au by electrolytic plating or electroless plating
4 is formed. Next, as shown in FIG. 2G, the ball bump 5 is formed on the pit portion 16. For the ball bump 5, first, a solder ball mainly containing Pb—Sn is prepared and arranged in the pit portion 16. By heating to the temperature at which the solder melts and melting the solder balls, ball bumps connected to the underlying metal can be formed. Finally, FIG.
As shown in (h), the power supply lead wire 3 is attached, and the process ends.

【0030】ここで、半導体デバイスとしての回路形成
部2をテスター用デバイスとすることによって、テスタ
ー用デバイス内蔵のプローブカードが得られ、プローブ
カードそのものがテスターとして機能する。このような
構造をもつことによって以下の効果が得られる。
Here, by using the circuit forming section 2 as a semiconductor device as a tester device, a probe card with a built-in tester device is obtained, and the probe card itself functions as a tester. With such a structure, the following effects can be obtained.

【0031】1.プローブカードそのものにテスター用
のデバイスが形成されているため、高価なテスターが不
要となる。
1. Since a tester device is formed on the probe card itself, an expensive tester is not required.

【0032】2.プローブカードの材質が被テストデバ
イスと同じであるために、材料差による歪が発生しない
ので、ズレ、コンタクト不良等が発生しない。
2. Since the material of the probe card is the same as that of the device under test, no distortion due to the difference in the material occurs, so that displacement, contact failure and the like do not occur.

【0033】3.従来技術のボールバンプ群に対応する
場所に、リソグラフィー技術を使用して形成しているた
め、狭ピッチ、多ピン化、アレイ配置化等も容易とな
り、均一で正確なピットが形成できる。このピットにボ
ールバンプを形成しているため、被デバイスに対して精
度の高いコンタクトがとれる。
3. Since lithography technology is used to form the pits at locations corresponding to the conventional ball bump group, narrow pitch, multi-pin configuration, array arrangement, and the like are easy, and uniform and accurate pits can be formed. Since a ball bump is formed in the pit, a highly accurate contact can be made with the device.

【0034】4.ピット間及びボールバンプ間が酸化膜
によって電気的に絶縁されているため、ボールバンプ間
のリークが発生しない、その結果、電気的精度の高い検
査ができる。
4. Since the pits and the ball bumps are electrically insulated by the oxide film, no leak occurs between the ball bumps. As a result, inspection with high electrical accuracy can be performed.

【0035】5.従来技術のボールバンプ群に対応する
ボールバンプが、リペアーの出来るボールバンプとなっ
ているため、不良バンプのみの交換で済むことになり低
コストとなる。
5. Since the ball bumps corresponding to the ball bump group of the prior art are repairable ball bumps, only the defective bumps need to be replaced and the cost is reduced.

【0036】6.テスターが不要となるため、従来のオ
ートプローバーと同等の床面積でよく設備配置効率が高
くなる。
6. Since a tester is not required, the floor space is the same as that of a conventional auto prober, and the equipment layout efficiency is improved.

【0037】7.本発明の製造方法によれば、プローブ
カードは、半導体プロセスによって容易に製作すること
ができる。従って高度な技術は不要である。
7. According to the manufacturing method of the present invention , the probe card can be easily manufactured by a semiconductor process. Therefore, no advanced technology is required.

【0038】次に、本発明の製造方法にて製造された
ローブカードの第2の実施の形態について、図3を参
照して説明する。図3において、回路形成部2の中に、
発光デバイス6が形成されていることを除いて、上記し
た第1の実施の形態と同様である。この場合は、半導体
基板1にGaAsを使用し、半導体の拡散プロセスを用
いる事により容易に形成できる。この発光デバイス6
は、半導体デバイスの電気的検査を実施している際、不
良品へのマーキングの役目を果たす。不良品発生の時
は、発光デバイス6より、光7を発光し、不良品にマー
キングを行うようになっている。このような構造をとる
ことにより、良否の判別を明確に残すことができる。そ
の他の効果は、上記第1の実施の形態と同様である。
Next, the flop <br/> probe cards manufactured by the manufacturing method of the present invention, a second embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 3, in the circuit forming portion 2,
Except that the light emitting device 6 is formed, it is the same as the first embodiment described above. In this case, it can be easily formed by using GaAs for the semiconductor substrate 1 and using a semiconductor diffusion process. This light emitting device 6
Plays a role in marking a defective product when an electrical inspection of a semiconductor device is performed. When a defective product occurs, the light emitting device 6 emits light 7 to mark the defective product. By adopting such a structure, it is possible to clearly determine the acceptability. Other effects are the same as those of the first embodiment.

【0039】次に、本発明の製造方法にて製造された
ローブカードの第3の実施の形態について、図4を参
照して説明する。まず、半導体基板1の下面にピット部
16とボールバンプ5を形成する。次に、半導体基板1
の上面には、導体配線4で回路パターンを形成する。こ
の導体配線4に半導体チップ8をボールバンプ9によっ
て接続し、テスター用の電気回路を形成する。最後に引
き出し線3を取り付ける。尚、半導体チップ8の中に
は、テスターの規格変更用の役目を果たすものも含まれ
ていて、リペアーによって規格変更を実施する。このよ
うな構造をとることによって、容易にテスター用の電子
回路をまとめることができる。従って、テスター用デバ
イスが完成する前に他の半導体チップ8によってテスタ
ー用電子回路が形成できるので、短納期に対応できる。
その他の効果は、上記第1の実施の形態と同様である。
Next, the flop <br/> probe cards manufactured by the manufacturing method of the present invention, a third embodiment will be described with reference to FIG. First, the pit portion 16 and the ball bump 5 are formed on the lower surface of the semiconductor substrate 1. Next, the semiconductor substrate 1
A circuit pattern is formed by the conductor wiring 4 on the upper surface. A semiconductor chip 8 is connected to the conductor wiring 4 by a ball bump 9 to form an electric circuit for a tester. Finally, the lead wire 3 is attached. Note that some of the semiconductor chips 8 serve to change the standard of the tester, and the standard is changed by repair. With such a structure, an electronic circuit for a tester can be easily assembled. Therefore, the tester electronic circuit can be formed by the other semiconductor chip 8 before the tester device is completed, so that a short delivery time can be dealt with.
Other effects are the same as those of the first embodiment.

【0040】次に、本発明の製造方法にて製造された
ローブカードの第4の実施の形態について図5を参照
して説明する。上記第3の実施の形態で述べた構造の中
で半導体チップの代わりに発光デバイス6を設け、発光
デバイス6の直下の場所に、開口部10を半導体基板1
にレーザー、エッチング法等によって形成したものであ
る。このような構造をとることによって、不良品に対し
て発光デバイス6から発光される光7によって不良マー
キングすることができるため、良否の判別を明確に残す
ことができる。その他の効果は、上記第1及び第3の実
施の形態と同様である。
Next, the flop <br/> probe cards manufactured by the manufacturing method of the present invention will be described with reference to FIG. 5, a fourth embodiment. The light emitting device 6 is provided in place of the semiconductor chip in the structure described in the third embodiment, and the opening 10 is formed in the place immediately below the light emitting device 6 by the semiconductor substrate 1.
Formed by a laser, an etching method or the like. By adopting such a structure, a defective product can be marked with the light 7 emitted from the light emitting device 6, so that the quality can be clearly determined. Other effects are the same as those of the first and third embodiments.

【0041】次に本発明の製造方法にて製造されたプロ
ーブカードの第5の実施の形態について図6を参照し
て説明する。上記第1の実施の形態に示したプローブカ
ードの半導体基板1の中央部に開口部10を設けて、レ
ーザーなどの光7や探針等を通過させて不良品に対して
マーキングをするようにしたものである。従って、良否
の判別を明確に残すことができる。その他の効果は上記
第1の実施の形態と同様である。
Next , a fifth embodiment of the probe card manufactured by the manufacturing method of the present invention will be described with reference to FIG. An opening 10 is provided in the center of the semiconductor substrate 1 of the probe card shown in the first embodiment so that a defective product is marked by passing a light 7 such as a laser, a probe, or the like. It was done. Therefore, the quality judgment can be clearly left. Other effects are the same as those of the first embodiment.

【0042】次に本発明の製造方法にて製造されたプロ
ーブカードの第6の実施の形態について図7を参照し
て説明する。本実施の形態は、基本的に上記第2の実施
の形態及び上記第3の実施の形態を組み合わせたもので
ある。半導体基板1の上面には、規格変更デバイス11
のみを搭載し、下面には回路形成部2と発光デバイス6
を形成したものである。このような構造によって、規格
変更に対して柔軟に対応ができると同時に、良否の判別
も明確にできるようになる。その他の効果は上記第1の
実施の形態と同様である。
Next , a sixth embodiment of the probe card manufactured by the manufacturing method of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is basically a combination of the second embodiment and the third embodiment. On the upper surface of the semiconductor substrate 1, a standard changing device 11 is provided.
Only, the circuit forming section 2 and the light emitting device 6
Is formed. With such a structure, it is possible to flexibly cope with a change in the standard, and at the same time, it is possible to clearly determine the quality. Other effects are the same as those of the first embodiment.

【0043】図7(b)は、図7(a)のA部の部分拡
大図である。半導体基板1の上、下両面の導体配線4を
電気的に接続するための接続構造の断面図である。全体
のプロセスフローは図2に示した工程通りである。図7
(b)において、回路形成部2が形成されている半導体
基板1にピット部16を形成する。次にレーザーあるい
はエッチング法等によって半導体基板1の上面までスル
ーホール17を形成する。その後、金属酸化膜12を形
成し、半導体基板1と絶縁する。アルミニウムの導体配
線4をスパッター、蒸着法等により形成しパターンニン
グする。その後ピット16部を除き保護膜18を形成す
る。その上に薄膜導体層としてNi層14−1及びAu
層14−2を電解あるいは無電解メッキ法等で形成す
る。最後にボールバンプ5を接続する。基本技術は半導
体の拡散プロセス技術によって容易に形成できる。
FIG. 7B is a partially enlarged view of a portion A in FIG. 7A. FIG. 2 is a cross-sectional view of a connection structure for electrically connecting upper and lower conductor wirings 4 on the semiconductor substrate 1. The overall process flow is as shown in FIG. FIG.
In (b), a pit portion 16 is formed on the semiconductor substrate 1 on which the circuit forming portion 2 is formed. Next, through holes 17 are formed up to the upper surface of the semiconductor substrate 1 by laser or etching. After that, a metal oxide film 12 is formed and is insulated from the semiconductor substrate 1. Aluminum conductor wiring 4 is formed by sputtering, vapor deposition, or the like, and is patterned. Thereafter, a protective film 18 is formed except for the pits 16. A Ni layer 14-1 and a Au layer are formed thereon as a thin film conductor layer.
The layer 14-2 is formed by electrolytic or electroless plating. Finally, the ball bumps 5 are connected. The basic technology can be easily formed by a semiconductor diffusion process technology.

【0044】[0044]

【実施例】上記実施の形態において、本プローブカード
の保護膜はポリイミド樹脂により形成される旨述べた
が、これ以外にも、例えば、有機物であればエポキシ樹
脂ベンゾシクロブテン等でもよく、無機物であれば各種
金属酸化膜を用いてもよい。
[Embodiment] In the above embodiment, the protection film of the present probe card is described as being formed of a polyimide resin. However, other than this, for example, an organic resin such as an epoxy resin benzocyclobutene may be used. If so, various metal oxide films may be used.

【0045】又、薄膜導体層14は、Cr−Cu−Au
の導体層を例にあげたが、Ti−Auの導体層又はNi
−Auの導体層でもよい。
The thin film conductor layer 14 is made of Cr—Cu—Au.
The conductor layer of Ti-Au or Ni
-Au may be a conductor layer.

【0046】又、上記実施の形態において、ボールバン
プ5の材料としてPb−Sn系を例にあげたがSn−A
g系、Sn−Zn系、Au−Sn系、Au、若しくはI
nを主成分としたろう材を用いてもよい。
In the above-described embodiment, a Pb-Sn-based material has been described as an example of the material of the ball bump 5, but Sn-A
g-based, Sn-Zn-based, Au-Sn-based, Au, or I
A brazing material containing n as a main component may be used.

【0047】[0047]

【発明の効果】本発明の製造方法にて製造されたプロー
ブカードによれば半導体基板にピットを形成し、これに
リペアー可能なボールバンプを形成してプローブカード
のコンタクト部としたこと、電送路を半導体基板の上下
両面に形成したこと、半導体チップを搭載したこと、半
導体基板に開口部を設けたこと、発光デバイスを内蔵し
たこと、テスター用デバイスを内蔵したこと等により、
本発明のプローブカードそのものがテスターとなりう
る。その結果、大面積が不要となり、莫大な投資も不要
となる効果がある。
According to the probe card manufactured by the manufacturing method of the present invention, a pit is formed on a semiconductor substrate, and a repairable ball bump is formed on the pit to form a contact portion of a probe card. That the transmission path was formed on both upper and lower surfaces of the semiconductor substrate, that the semiconductor chip was mounted, that the semiconductor substrate was provided with an opening, that the light emitting device was built in, that the tester device was built in, etc.
The probe card of the present invention itself can be a tester. As a result, there is an effect that a large area becomes unnecessary and a huge investment becomes unnecessary.

【0048】又、テスター規格の変更にも柔軟に対応で
き、更に不良の明確化もできる。
Further, it is possible to flexibly cope with a change in the tester standard and to clarify a defect.

【0049】さらに、プローブカード自体の大幅な小型
化が可能となるとともに、高密度高精度な多ピン化がで
きる。
Furthermore, the size of the probe card itself can be greatly reduced, and the number of pins can be increased with high density and high accuracy.

【0050】又、本発明のプローブカードの製造方法に
よれば、プローブカードは、半導体の拡散プロセス技術
によって容易にできるので高度な技術は不要である。従
って、低コストで製作する事が出来る。本発明の説明
は、1チップの説明となっているがマルチチップ対応
や、ウェハース対ウェハースの一括プロービングもでき
ることは言うまでもなく、同時に電気的特性検査も可能
となる。
The method for manufacturing a probe card according to the present invention
According to this, a probe card can be easily formed by a semiconductor diffusion process technique, and thus no advanced technique is required. Therefore, it can be manufactured at low cost. Although the description of the present invention is for one chip, it goes without saying that multi-chip support and wafer-to-wafer collective probing can be performed, and at the same time, electrical characteristic inspection can be performed.

【0051】さらに、被検査デバイスとのコンタクトに
ボールバンプを用いているため、接続距離が短くなって
いる。その結果、高周波、高速化対応の電気的検査もで
きる。従って、従来、パッケージに組立てなければ測定
出来なかった検査項目も本発明の製造方法にて製造され
プローブカードによって可能となる。
Further, since the ball bump is used for the contact with the device to be inspected, the connection distance is short. As a result, an electrical test corresponding to high frequency and high speed can be performed. Therefore, inspection items that could not be measured unless assembled in a package in the past are also manufactured by the manufacturing method of the present invention.
This is made possible by a probe card.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施の形態に係るプローブカードの構造
を示した断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a structure of a probe card according to a first embodiment.

【図2】図1の半導体デバイスの製造工程を示した断面
図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a manufacturing process of the semiconductor device of FIG. 1;

【図3】第2の実施の形態に係るプローブカードの構造
を示した断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing a structure of a probe card according to a second embodiment.

【図4】第3の実施の形態に係るプローブカードの構造
を示した断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing a structure of a probe card according to a third embodiment.

【図5】第4の実施の形態に係るプローブカードの構造
を示した断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a structure of a probe card according to a fourth embodiment.

【図6】第5の実施の形態に係るプローブカードの構造
を示した断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing a structure of a probe card according to a fifth embodiment.

【図7】(a)は第6の実施の形態に係るプローブカー
ドの構造を示した断面図であり、(b)は(a)のA部
における部分拡大断面図である。
FIG. 7A is a cross-sectional view showing a structure of a probe card according to a sixth embodiment, and FIG. 7B is a partially enlarged cross-sectional view of a portion A in FIG.

【図8】(a)の(イ),(ロ),(ハ),(ニ)は従
来のプローブカードの製造工程を示した図であり、
(b)は、ウェーハチップ側のバンプ群を示した平面図
であり、(c)はテスター側のバンプ群を示した平面図
である。
8 (a), (b), (c), and (d) are views showing a process for manufacturing a conventional probe card.
(B) is a plan view showing a bump group on the wafer chip side, and (c) is a plan view showing a bump group on the tester side.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2 回路形成部 3 引き出し線 4 導体配線 5,9 ボールバンプ 6 発光デバイス 7 光 8 半導体チップ 10 開口部 11 規格変更デバイス 12 金属酸化膜 14 薄膜導体層 14−1 Ni層 14−2 Au層 16 ピット部 17 スルーホール 18 保護膜 19 コンタクトホール DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor substrate 2 Circuit formation part 3 Leader 4 Conductor wiring 5, 9 Ball bump 6 Light emitting device 7 Light 8 Semiconductor chip 10 Opening 11 Standard change device 12 Metal oxide film 14 Thin film conductor layer 14-1 Ni layer 14-2 Au Layer 16 pit 17 through hole 18 protective film 19 contact hole

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01L 21/92 604T 604H (56)参考文献 特開 平6−43210(JP,A) 特開 平5−121409(JP,A) 特開 平5−167004(JP,A) 特開 昭63−20855(JP,A) 特開 昭62−296446(JP,A) 特開 平2−23623(JP,A) 特開 平3−214750(JP,A) 特開 平4−346242(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 1/073 H01L 21/321 H01L 21/60 H01L 21/66 Front page continued (51) Int.Cl. 7 identifications FI H01L 21/92 604T 604H (56) References Patent Rights 6-43210 (JP, A) Patent Rights 5-121409 (JP, A) JP JP-A-5-167004 (JP, A) JP-A-63-20855 (JP, A) JP-A-62-296446 (JP, A) JP-A-2-23623 (JP, A) JP-A-3-214750 (JP) (A) JP-A-4-346242 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01R 1/073 H01L 21/321 H01L 21/60 H01L 21/66

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体ウェハにレジストを塗布し、露光
現像工程を経てピットを形成する部分のレジストを取り
除き、エッチングにより半導体基板上にくぼみ状のピッ
ト部を形成する工程と、回路形成部及びデバイス表面を
金属酸化物層で覆い電気的に接続するためのコンタクト
ホールを形成する工程と、前記金属酸化物層上にアルミ
ニウムの導体配線を形成する工程と、前記ピット部形成
領域以外の領域に保護膜を形成する工程と、前記ピット
部へTi−Cu、Ni−Au、又はCr−Cu−Auか
らなる薄膜導体層を薄膜形成する工程と、メタライズさ
れた前記ピット部に、ろう材に熱処理を行って得られる
ボールバンプを形成する工程からなることを特徴とする
プローブカードの製造方法。
A step of applying a resist to a semiconductor wafer, removing the resist in a portion where a pit is to be formed through an exposure and development step, and forming a concave pit portion on the semiconductor substrate by etching; a circuit forming portion and a device Forming a contact hole for electrical connection by covering the surface with a metal oxide layer, forming an aluminum conductor wiring on the metal oxide layer, and protecting a region other than the pit portion formation region. A step of forming a film, a step of forming a thin film conductor layer made of Ti-Cu, Ni-Au, or Cr-Cu-Au on the pit portion, and a heat treatment of the brazing material on the metallized pit portion. A method for manufacturing a probe card, comprising a step of forming a ball bump obtained by performing the method.
【請求項2】 前記ボールバンプの形成において、メタ
ルメッキしたプラスチックボールまたは導電性樹脂ボー
ルを前記ろう材で熱処理によりピット部に形成すること
を特徴とする請求項記載のプローブカードの製造方
法。
2. A formation of the ball bumps, the probe card manufacturing method according to claim 1, wherein the forming the pit portion by a heat treatment of plastic balls or conductive resin balls metal plated with the brazing material.
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