JP3456782B2 - Semiconductor device inspection method and probe card - Google Patents

Semiconductor device inspection method and probe card

Info

Publication number
JP3456782B2
JP3456782B2 JP05399695A JP5399695A JP3456782B2 JP 3456782 B2 JP3456782 B2 JP 3456782B2 JP 05399695 A JP05399695 A JP 05399695A JP 5399695 A JP5399695 A JP 5399695A JP 3456782 B2 JP3456782 B2 JP 3456782B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor
probe card
operating current
pad
wafer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP05399695A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH08250559A (en
Inventor
典雄 小池
賢一郎 辰馬
伸一 沖
績 宮永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP05399695A priority Critical patent/JP3456782B2/en
Publication of JPH08250559A publication Critical patent/JPH08250559A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3456782B2 publication Critical patent/JP3456782B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
  • Measuring Leads Or Probes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は半導体ウェハ上の複数の
半導体チップを半導体ウェハ状態で同時に検査・バーン
インすることを目的とする半導体装置の検査方法に関
し、特に半導体装置の電極とプローブカードのプローブ
端子との接続を確認する方法に関するものである。 【0002】 【従来の技術】近年、半導体集積回路装置を搭載した電
子機器の小型化、低価格化の進歩は目ざましく、半導体
集積回路装置に対しても小型化、低価格化の要求が強く
なってきている。通常、半導体集積回路装置は、ワイヤ
ボンディング等によりリードフレームに電気的に接続さ
れ、樹脂又はセラミックに封止された形で供給され、電
子機器のプリント基板に実装される。 【0003】しかし、電子機器の小型化の要求から半導
体集積回路装置を半導体ウェハから切り出したままの状
態(以下ベアチップ状態と呼ぶ)で直接電子機器の回路
基板に実装する方法が開発されるに伴ない、品質保証さ
れたベアチップの低価格での供給が望まれている。 【0004】ベアチップ状態の半導体集積回路装置に対
して品質保証を行なうためには、半導体ウェハ状態又は
ベアチップ状態でバーンインを実施する必要がある。し
かしながら、ベアチップ状態でのバーンインは、取扱い
が非常に複雑になり低価格化の要求に答えられない。ま
た、半導体ウェハ上に同時に形成された多数の半導体装
置(以下半導体チップと呼ぶ)を1つずつ又は数個ずつ
何度にも分けてバーンインを行なうのは非常に時間を要
し、時間的にもコスト的にも現実的でない。そこで、半
導体ウェハ状態で一括して全ての半導体チップを同時に
バーンインすることが重要になってきている。 【0005】半導体ウェハ状態で一括バーンインを行な
うには、半導体ウェハ上に形成された複数の半導体チッ
プに同時に電源電圧や入力信号を印加し、動作させる必
要がある。このためには非常に多くのプローブ端子(通
常数千個以上)を持つプローブカードを用意する必要が
ある。しかし、従来のニードル型プローブカードではピ
ン数的にも、価格的にも対応できない。そこで、フレキ
シブル基板上にバンプが設けられた薄膜型プローブカー
ドが考えられている(日東技法 Vol.28,No.
2 Oct.1990 pp.57−62参照)。 【0006】以下、図面を参照しながら、薄膜型プロー
プカードによる半導体チップに対するバーンインについ
て説明する。図5はプローブカードのバンプと半導体チ
ップのパッドとが接触している様子を示す断面図であ
る。 【0007】図5において、28はプローブカード、3
1はNiよりなるバンプ、32はバンプ31と電気的に
接続されている配線層、33はポリイミド膜よりなるフ
レキシブル基板、34はバンプ31と配線層32とを電
気的に接続するためのコンタクトである。また、30は
半導体チップ29上に形成されているパッドである。 【0008】検査を行なう際には、図5に示すようにプ
ローブカード28のバンプ31と半導体チップ29のパ
ッド30とが接続するようにプローブカード28を半導
体チップ29に押し付ける。そして、この状態で配線層
32に電源電圧や入力信号を供給することによりバンプ
31を介して半導体チップ29のパッド30に電源電圧
や入力信号を印加して検査を行なう。 【0009】次に、プローブカードと半導体ウェハとの
アライメント方法について説明する。図6はプローブカ
ードと半導体ウェハとのアライメントを行なうアライメ
ント装置の側面図である。 【0010】図6において、2は半導体ウェハ、1は半
導体ウェハ2を固定する真空チャック、10はプローブ
カード、36は半導体ウェハステージ、35は半導体ウ
ェハステージ36上のプローブカード位置検出用カメ
ラ、37はプローブカード10のバンプ、39はプロー
ブカード10が取り付けられているプローブカードステ
ージ、38はプローブカードステージ39に取り付けら
れている半導体ウェハアライメント用カメラ、40はX
軸方向の位置を制御するX軸制御用モータ、41はY軸
方向の位置を制御するY軸制御用モータ、42はθ方向
の位置を制御するθ制御用モータ、43はZ軸方向の位
置を制御するZ軸制御機構、44は真空チャック1に設
けられたヒータである。 【0011】まず、半導体ウェハ2を真空チャック1上
に乗せ、真空チャック1の上面に設けられた複数の穴よ
り真空引きを行なって、半導体ウェハ2を真空チャック
1に固定する。真空チャック1は、内部にヒータ44と
温度感知装置(図示せず)とが装着されており、チャッ
ク1上に固定された半導体ウェハ2の温度をコントロー
ルできるようになっている。 【0012】次にプローブカード位置検出用カメラ35
によりプローブカード10の位置を検出すると共にプロ
ーブカード10のバンプ37を捕らえる。また、半導体
ウェハアライメント用カメラ38により半導体ウェハ2
の位置を検出すると共に半導体ウェハ2のパッド(図示
せず)を捕らえる。この際、プローブカード10が真空
チャック1に対して平行でない場合には平行になるよう
自動調整する。 【0013】次に、半導体ウェハ2を、X軸方向、Y軸
方向及びθ方向にX軸制御用モータ40、Y軸制御用モ
ータ41及びθ制御用モータ42によりアライメントし
つつ、プローブカード10の真下に移動し、半導体ウェ
ハ2がプローブカード10の真下に移動したときに、Z
軸制御機構43により真空チャック1を上昇させて半導
体ウェハ2のパッドとプローブカード10のバンプ37
とを接続させる。 【0014】通常はこの状態で電気測定を行なうが、半
導体ウェハ2のバーンイン時に高温下での測定を行なう
際は、真空チャック1のヒータ44に通電して真空チャ
ック1とその上に固定された半導体ウェハ2とを加熱す
る。 【0015】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来例では半導体ウェハ上の半導体チップのパッドとプロ
ーブカードのバンプとの電気的接続が確認できない。こ
のため、パッドとバンプとの電気的接続が不良な半導体
チップが生じ、このような半導体チップに対してはバー
ンインが実施されないという、いわゆるバーンインエス
ケープが発生するおそれがある。この結果、半導体ウェ
ハ状態でのバーンインを完全には実現できず、市場での
製品の信頼性が低下するという問題がある。 【0016】電気的接続の不良には次の2つの原因があ
る。第1の原因としては、半導体ウェハ上の半導体チッ
プのパッドとプローブカードのバンプとの位置ずれによ
る電気的接続の不良である。 【0017】これは、半導体ウェハとプローブカードと
をアライメントさせた状態では半導体ウェハ自体及びプ
ローブカード自体が視野をさえぎり、半導体ウェハ及び
プローブカードの接触面をカメラで観察できないので、
半導体ウェハのパッドやプローブカードのバンプの位置
検出が不可能となるためである。 【0018】このため、従来の方法に示すように半導体
ウェハとプローブカードとをアライメントさせる前に半
導体ウェハやプローブカードの位置及びパッドやバンプ
の位置の検出を正確に行なったとしても、その後、パッ
ドとバンプとを接続させるために行なう半導体ウェハの
水平方向又は垂直方向の移動の際に、半導体ウェハのパ
ッドとプローブカードのバンプとの相対位置に誤差が生
じる。このため、半導体ウェハとプローブカードとのア
ライメント時にパッドとバンプとの位置ずれによる電気
的接続に不良が生じる場合がある。 【0019】また、半導体ウェハとプローブカードとを
アライメントさせた後、高温で測定を行なうために半導
体ウェハとプローブカードとを昇温する際や昇温後に半
導体ウェハとプローブカードとを再び冷却して測定する
際に、半導体ウェハの熱膨脹率とプローブカードの熱膨
脹率との違い、あるいはプローブカードを構成する各部
分の熱膨張率の違い、さらには半導体ウェハステージ、
真空チャック及びプローブカードステージなどの周辺部
の熱膨張率の違いにより、半導体ウェハ上に形成された
半導体チップのパッドとプローブカードのバンプとの相
対位置が変動し、パッドとバンプとの位置ずれによる電
気的接続の不良が生じる場合もある。 【0020】これらの場合において、位置ずれによる電
気的接続の不良を確認し、位置ずれを修正してパッドと
バンプとの電気的接続を確保することは従来の方法では
不可能であった。 【0021】第2の不良原因として、半導体ウェハ上の
各半導体チップのパッドとプローブカードのバンプとの
間に絶縁性の異物が介在することによる電気的接続の不
良がある。 【0022】半導体チップの各パッドは通常アルミニウ
ムによって形成されており、このパッドの表面は空気中
で酸化されることにより電気的に絶縁性であるアルミナ
の膜で覆われている。バンプがパッドと機械的に接触さ
れる際に、両者が電気的に接続されるためにはバンプが
パッド表面のアルミナの膜を破る必要がある。 【0023】ところが、バンプの形状は通常半球状であ
るため、バンプをパッドに機械的に接触する際の条件、
例えばバンプをパッドに押しつける圧力が不適切である
と、パッド表面のアルミナの膜が破れずに残り、パッド
とバンプとの電気的接続に不良が生じることがある。 【0024】また、プローブカードを複数の半導体ウェ
ハに対して繰り返し使用すると、プローブカードのバン
プ表面に次第にアルミナが付着し、バンプ表面のアルミ
ナがパッドとバンプとの間に介在するので、パッドとバ
ンプとの電気的接続に不良が生じることがある。 【0025】これらの場合の他にもなんらかの理由で絶
縁性の異物が検査装置に紛れ込み、パッドとバンプとの
間に介在することにより電気的接続不良を生じることが
考えられる。これらの絶縁性の異物によって発生する電
気的接続の不良の発生を発見し、パッドとバンプとの接
触条件を変更したり、異物を取り除く等の対応を行なう
ことは従来の方法では不可能であった。 【0026】本発明は前記の点に鑑み、パッドとバンプ
との電気的接続に不良が発生した際に直ちに不良箇所を
発見して対応することができ、パッドとバンプとの確実
な電気的接続を実現するために、パッドとバンプとの電
気的接続を確認する方法を提供することを目的とする。 【0027】 【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項1の発明は、複数の半導体チップの各動作電
流の総和と複数の半導体チップの全動作電流との差が各
動作電流の最小値よりも小さい場合に半導体チップの全
ての電極とプローブカードの全てのプローブ端子とが接
続しているとみなすものである。 【0028】具体的に請求項1の発明が講じた解決手段
は、半導体装置の検査方法を、半導体ウェハ上に形成さ
れた複数の半導体チップの各動作電流値を実測する工程
と、前記各動作電流値の総和を計算により求める工程
と、前記複数の半導体チップの電極とプローブカードの
プローブ端子とを接続する工程と、前記複数の半導体チ
ップの全動作電流値を実測する工程と、前記各動作電流
値の総和と前記全動作電流値との差を計算により求める
工程と、前記各動作電流値の総和と前記全動作電流値と
の差が前記各動作電流値の最小値よりも小さい場合に、
前記複数の半導体チップの全ての電極と前記プローブカ
ードの全てのプローブ端子とが接続されているとみなす
工程とを備えた構成とするものである。 【0029】 【0030】 【0031】 【0032】 【0033】 【作用】請求項1の構成により、複数の半導体チップの
各動作電流の総和と複数の半導体チップの全動作電流と
の差が各動作電流の最小値よりも小さければ、複数の半
導体チップの全ての電極とプローブカードの全てのプロ
ーブ端子とが電気的に確実に接続していることが確認で
きる。 【0034】 【0035】 【0036】 【0037】 【実施例】以下、本発明に係る半導体装置の検査方法及
びプローブカードについて図面を参照しながら説明す
る。 【0038】図1は第1実施例に係る半導体装置の検査
方法における動作電流を測定する様子を示す説明図であ
る。図1において、1は真空チャック、2は半導体ウェ
ハ、2aは半導体チップ、3はプローブ針、4はニード
ル型プローブカード、5はニードル型プローブカード4
の各配線層、6は電源、7はグランド、8は入力信号
源、9は電流計である。 【0039】半導体ウェハ2のバーンイン前に、半導体
ウェハ2上の各半導体チップ2aは良品か不良品かを判
定するためにプローブ検査が行なわれる。プローブ検査
に際しては半導体ウェハ2上に形成された複数の半導体
チップ2aを半導体ウェハ状態で検査するには通常フル
オートプローバを使用する。半導体ウェハ2を、フルオ
ートプローバ内部の真空チャック1の上面に設けられた
複数個の穴より真空引きすることにより真空チャック1
に固定する。 【0040】次に、例えばタングステンなどで作られた
プローブ針3を有するプローブカード4を半導体ウェハ
2上に設置し、半導体ウェハ2上の半導体チップ2aの
各パッド(図示せず)上にプローブ針3を接続させ、プ
ローブカード4上の配線層5を介して、半導体チップ2
aの電源用のパッドを電流計9及び電源6に接続し、半
導体チップ2aのグランド用のパッドをグランド7に接
続し、半導体チップ2aの入力信号用のパッドをテスタ
(図示せず)の入力信号源8に接続し、出力信号を検出
することにより半導体チップ2aの検査を1チップずつ
行なう。 【0041】この際、電流計9により検査中の半導体チ
ップ2aの動作電流を実測する。その後、フルオートプ
ローバのアライメント機能により、次に検査すべき半導
体チップ2aの各パッドに各プローブ針3を接続し、前
記と同様に検査及び検査中の半導体チップ2aの動作電
流の実測を行なう。この手順を繰り返し、半導体ウェハ
2上の全ての半導体チップ2aに対して動作電流を実測
する。 【0042】このようにして得られた各半導体チップ2
aの動作電流の実測値の中から最小値を求めると共に、
半導体ウェハ2上の全ての半導体チップ2aの動作電流
の総和を計算により求める。 【0043】図2は第1実施例に係る半導体装置の検査
方法における全動作電流を測定する様子を示す説明図で
ある。図2において、1は真空チャック、2は半導体ウ
ェハ、2aは半導体チップ、10は薄膜型プローブカー
ド、11はテスタ(図示せず)の電源に接続されたプロ
ーブカード10上の第1の配線層、12はテスタのグラ
ンドに接続されたプローブカード10上の第2の配線
層、13は電流計、14はテスタの電源、15はテスタ
のグランドである。 【0044】全ての半導体チップ2aの動作電流の総和
の計算値を求めた半導体ウェハ2に対し、ウェハバーン
インを行なう際に、半導体ウェハ2上の半導体チップ2
aのパッドをプローブカード10のバンプに接続する。
半導体ウェハ2はプローブカード10とのアライメント
装置の真空チャック1上に、真空チャック1の上面に設
けられた複数個の穴より真空引きすることにより真空チ
ャック1に固定する。この真空チャック1をプローブカ
ード10の真下に移動し、半導体ウェハ2がプローブカ
ード10の真下にきたときに、半導体ウェハ2を上昇さ
せて半導体ウェハ2上の半導体チップ2aのパッドにプ
ローブカード10のバンプを接続する。そして、半導体
ウェハ2上の各半導体チップ2aの電源用のパッドを第
1の配線層11及び電流計13を介して、テスタの電源
14に接続する。同様にグランド用のパッドを第2の配
線層12を介して、テスタのグランド15に接続する。
そして、入力信号用のパッドをテスタの入力信号源(図
示せず)に接続する。 【0045】この後、先に行なったプローブ検査と同じ
電圧、入力信号及び温度条件で全ての半導体チップ2a
を同時に動作させる。このとき、テスタの電源14と全
ての半導体チップ2aの電源用のパッドに接続された第
1の配線層11との間の電流計13により、全ての半導
体チップの全動作電流を実測する。そして、先に求めた
各半導体チップ2aの動作電流の総和から全動作電流の
実測値を減算し、その差が先に求めた各半導体チップの
動作電流の最小値よりも小さい、例えば最小値の10%
よりも小さいことを確認する。 【0046】例えば、半導体チップ2a1個の動作電流
の実測値が10mAとすると、図1においては半導体ウ
ェハ2上の半導体チップ2aは20個であるから、プロ
ーブ検査時の動作電流の総和は200mAとなる。その
後、図2において、ウェハ状態で一括して測定した全動
作電流の実測値が200mAとなれば、動作電流の総和
から全動作電流を差し引けば、0mAとなり、全ての半
導体チップ2aのパッドとプローブカード10のバンプ
とが電気的に接続していることが確認できる。しかし、
もし1個でもバンプに接続していない半導体チップ2a
があると、ウェハ状態で一括して測定した全動作電流の
実測値は190mA以下となり、動作電流の総和から全
動作電流を差し引いた値は10mA以上となり、明らか
に接続不良があることが分かる。本実施例において、各
半導体チップ2aの動作電流の最小値の10%という許
容範囲を設定したのは各半導体チップ2aの動作電流及
び全動作電流の測定誤差等を考慮したものである。この
場合、半導体チップ2a1個の動作電流の実測値は10
mAなので、許容範囲は1mAとなる。 【0047】第1実施例のパッドとバンプとの接続確認
方法では、動作電流の総和と全動作電流との差が各半導
体チップ2aの動作電流の最小値よりも小さいことが確
認された場合には、半導体ウェハ2とプローブカード1
0とのアライメントにより半導体ウェハ2の全てのパッ
ドとプローブカードの全てのバンプとが、電気的に正常
に接続されたと判断し、ウェハバーンインを行なう。 【0048】もし、動作電流の総和と全動作電流との差
が各半導体チップ2aの動作電流の最小値よりも小さい
ことが確認できない場合には、半導体ウェハ2上の半導
体チップ2aの電源用のパッド、グランド用のパッド、
あるいは入力信号用のハッドの中にパッドとバンプとの
電気的接続が不良である半導体チップ2aがあると判断
する。この場合には、適切な処置を施した後に、プロー
ブカード10と半導体ウェハ2とのアライメントをやり
直す。 【0049】尚、第1実施例ではパッド及びバンプの接
続時の温度がプローブ検査時と同一である必要がある。
ところが、半導体ウェハ2とプローブカード10とのア
ライメント後ウェハバーンインを行なう際には、半導体
ウェハ2を昇温する必要がある。このとき、半導体ウェ
ハ2が熱膨張してパッドとバンプとの相対位置がずれる
可能性がある。このときのパッドとバンプとの接続を確
認するためには、各半導体チップ2aをウェハバーンイ
ン時の温度に昇温して、各半導体チップ2aの動作電流
をフルオートプローバを用いて1つずつ測定し、その測
定値を用いて前記の方法でパッドとバンプとの接続を確
認すればよい。 【0050】図3は第2実施例に係る半導体装置の検査
方法における半導体チップに形成された入力保護回路の
半導体素子のしきい値電圧を測定する様子を示す説明図
である。図3において、10は薄膜型プローブカード、
16はプローブカード10のバンプ、17はプローブカ
ード10上の配線層、18は半導体チップのパッド、1
9は半導体チップ内の入力保護回路、20は入力保護回
路19内のNチャネル型MOSトランジスタ、21は入
力保護回路19内の抵抗、22は半導体チップの内部回
路、23は電流計、24は電圧源である。 【0051】まず、従来の技術で説明した方法によりプ
ローブカード10のバンプ16を半導体ウェハ(図示せ
ず)上の半導体チップのパッド18に接続する。そし
て、入力信号用のパッド18に、バンプ16と配線層1
7を介してテスタの電流計23及び電圧源24を接続す
る。この入力信号用のパッド18と接続されたバンプ1
6に電圧源24により0Vから時間とともに絶対値が大
きくなる負電圧を印加する。そのとき、バンプ16を通
じて流れる電流を電流計23により測定する。 【0052】半導体チップ2aの入力段には内部回路2
2を静電破壊等の高電圧入力による破壊から保護するた
め入力保護回路19が備わっている。その入力保護回路
19内で使用されているNチャネル型MOSトランジス
タ20のドレイン部のN型拡散層とP型基板あるいはP
ウェル間のPN接合には、負電圧の印加により順方向の
電圧が印加される。この測定中、PN接合の特性により
電圧が0V近傍ではほとんど電流が流れないが、順方向
電圧がある電圧以上になると急激に電流が流れ始める。
その電流が入力保護回路19の抵抗21、パッド18、
バンプ16、配線層17を介して流れ、電流計23によ
り測定される。ここで、抵抗21は電流によって電圧降
下を起こし、PN接合の順方向に過大な電圧が印加され
るのを防止する。 【0053】電流値がある一定値、この例では−10μ
Aとなる電圧をPN接合部のしきい値電圧とする。この
しきい値電圧があらかじめ用意された規格、例えば−
0.5Vから−0.7Vの範囲内にあることを確認す
る。この際、しきい値電圧は、あらかじめ抵抗21の抵
抗値が分かっているので、−10μAとなる印加電圧を
測定して計算により求めることができる。 【0054】第2実施例のパッド18とバンプ16との
接続確認方法では、半導体ウェハ2上の全ての良品の半
導体チップ2aに対し、入力信号用のパッド18の全部
又は一部の入力保護回路19内のNチャネル型MOSト
ランジスタ20のしきい値電圧を求め、このしきい値電
圧が、あらかじめ用意された規格の範囲内にあることが
確認された場合には半導体ウェハ2とプローブカード1
0とのアライメントにより半導体ウェハ2上の全ての半
導体チップ2aの全てのパッド18がプローブカード1
0の全てのバンプ16と電気的に正常に接続されたと判
断し、ウェハバーンインを行なう。 【0055】もし、入力保護回路19内のNチャネル型
MOSトランジスタ20のしきい値電圧が、あらかじめ
用意された規格内に入らない半導体チップ2aがある場
合には、その入力信号用のパッド18を始め、他にもパ
ッド18とバンプ16との電気的接続不良があると判断
する。この場合には適切な処置を施した後に、半導体ウ
ェハ2とプローブカード10とのアライメントをやり直
す。 【0056】この方法はパッド18とバンプ16との接
続を確認するときの温度が常温の場合だけでなくバーン
イン時の温度の場合にも適用することができる。このと
きはしきい値電圧の規格を、接続確認時の温度下での適
切な値に設定すればよい。 【0057】図4は第3実施例に係る半導体装置の検査
方法における行及び列のそれぞれに第1の配線群及び第
2の配線群を有するプローブカードを用いて各半導体チ
ップをスキャンする様子を示す説明図である。図4にお
いて、2は半導体ウェハ、2aは半導体チップ、16は
プローブカードのバンプ、25はテスタの電源に接続さ
れたプローブカード上の第1の配線群、26は信号源に
接続されたプローブカード上の第2の配線群、27はテ
スタの出力信号検出器に接続されたプローブカード上の
第3の配線群である。 【0058】プローブカード上の第1の配線群25は横
一列ずつ独立させて配置し、プローブカード上の第2の
配線群26及び第3の配線群27は縦一列ずつ独立させ
て配置する。また、テスタのグランドに接続された配線
層(図示せず)は全ての半導体チップ2aに対して共通
とする。 【0059】まず、従来の技術で説明したアライメント
装置により、半導体ウェハ2上の半導体チップ2aのパ
ッド(図示せず)にプローブカード10のバンプ16を
接続する。これにより半導体チップ2aの電源用のパッ
ド(図示せず)には第1の配線群25を、グランド用の
パッド(図示せず)にはテスタのグランドに接続された
配線層(図示せず)を、入力信号用のパッド(図示せ
ず)には第2の配線群26を、出力用のパッド(図示せ
ず)には第3の配線群27をバンプ16を介して接続す
る。 【0060】次に、第1の配線群25の中から1本を選
択し、選択された1本の配線層にのみ電源電圧を供給
し、それ以外の配線層は0Vとする。同時に第2の配線
群26の中から1本を選択し、この1本の配線層にのみ
入力信号を供給する。半導体チップ2aは電源電圧が0
Vの場合に出力がフローティング状態となるようにあら
かじめ設計しておく。 【0061】この結果、選択された第1の配線群のうち
の1本の配線層と第2の配線群のうちの1本の配線層と
が交差する所にある半導体チップ2aが選択され、この
1個の半導体チップ2aにのみ正常な電源電圧及び入力
信号が供給され、この半導体チップ2aが良品の場合に
正常に動作し、正常な出力信号が出力され、テスタの出
力信号検出器によって検出される。そして、選択する半
導体チップ2aに対して電源電圧及び入力信号をスキャ
ンさせることにより全ての半導体チップ2aの出力信号
を検出することができる。 【0062】第3実施例のパッド18とバンプ16との
接続確認方法では、半導体ウェハ2上の全ての良品チッ
プに対し、順次電源電圧及び入力信号を供給して、出力
信号を検出し、この出力信号が、あらかじめ用意された
規準を満たしていることが確認された場合には半導体ウ
ェハ2とプローブカード10とのアライメントにより半
導体ウェハ2上の全ての半導体チップ2aの全てのパッ
ド18がプローブカード10の全てのバンプ16と電気
的に正常に接続されたと判断し、ウェハバーンインを行
なう。 【0063】もし、電源電圧及び入力信号を供給した場
合の出力信号があらかじめ用意された規準を満たしてい
ない半導体チップ2aがある場合には、その半導体チッ
プ2aを始め、他の半導体チップにもパッド18とバン
プ16との電気的接続不良があると判断する。この場合
には適切な処置を施した後に、半導体ウェハ2とプロー
ブカード10とのアライメントをやり直す。 【0064】この方法はパッド18とバンプ16との接
続を確認するときの温度が常温の場合だけでなく、バー
ンイン時の温度の場合にも適用することができる。この
ときは出力信号の規準を接続確認時の温度下での適切な
規準に設定すれば良い。 【0065】 【発明の効果】請求項1に係る半導体装置の検査方法に
よれば、複数の半導体チップの全ての電極とプローブカ
ードの全てのプローブ端子とが電気的に確実に接続して
いることが確認できるので、半導体ウェハ上の複数の半
導体チップに対してウェハ状態で同時にバーンインする
ことができる。 【0066】 【0067】 【0068】
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
Inspect and burn semiconductor chips simultaneously in semiconductor wafer state
Inspection methods for semiconductor devices intended to
Especially for semiconductor device electrodes and probe card probes
It relates to a method of confirming connection with a terminal. 2. Description of the Related Art In recent years, electronic devices equipped with semiconductor integrated circuit devices have been developed.
The progress of miniaturization and price reduction of slave devices is remarkable, and semiconductors
Strong demands for downsizing and price reduction of integrated circuit devices
It has become to. Usually, a semiconductor integrated circuit device uses a wire.
It is electrically connected to the lead frame by bonding or the like.
Supplied in the form of resin or ceramic
It is mounted on the printed circuit board of the slave device. However, due to the demand for downsizing of electronic devices,
Body integrated circuit device as cut from semiconductor wafer
Circuit of electronic equipment directly in the state (hereinafter referred to as bare chip state)
As the method of mounting on the board is developed, quality assurance
It is desired that bare chips be supplied at a low price. For a semiconductor integrated circuit device in a bare chip state,
In order to perform quality assurance by
Burn-in must be performed in a bare chip state. I
However, burn-in in bare chip state is handled
Is very complicated and cannot meet the demand for price reduction. Ma
In addition, a large number of semiconductor devices formed simultaneously on a semiconductor wafer
(Hereinafter referred to as semiconductor chips) one by one or several
Performing burn-in over and over again takes a lot of time
However, it is not practical in terms of time and cost. So, half
At the same time, all the semiconductor chips in a conductor wafer state
Burning in is becoming important. [0005] Batch burn-in is performed in a semiconductor wafer state.
In this method, a plurality of semiconductor chips formed on a semiconductor wafer are
The power supply voltage and input signal must be applied to the
It is necessary. This requires a large number of probe terminals (through
It is necessary to prepare a probe card with
is there. However, conventional needle-type probe cards
Neither the number nor the price can be met. So flexible
Thin-film probe car with bumps on the shiver substrate
(Nitto Technique Vol. 28, No. 2).
2 Oct. 1990 pp. 57-62). Hereinafter, a thin film type probe will be described with reference to the drawings.
About burn-in of semiconductor chips by
Will be explained. Figure 5 shows the probe card bumps and semiconductor chips.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state where the pad is in contact with the pad.
You. In FIG. 5, 28 is a probe card, 3
1 is a bump made of Ni, 32 is electrically connected to the bump 31
The connected wiring layer 33 is a polyimide film.
The flexible substrate 34 connects the bump 31 and the wiring layer 32 to each other.
This is a contact for pneumatic connection. Also, 30
These are pads formed on the semiconductor chip 29. When performing an inspection, as shown in FIG.
The bump 31 of the lobe card 28 and the path of the semiconductor chip 29
Probe card 28 so that it is connected to
Press against body chip 29. And in this state the wiring layer
Bump by supplying power supply voltage and input signal to 32
The power supply voltage is applied to the pad 30 of the semiconductor chip 29 via
And an input signal is applied to perform the inspection. Next, the probe card and the semiconductor wafer
The alignment method will be described. Figure 6 shows the probe
Alignment that aligns semiconductor chips with semiconductor wafers
FIG. In FIG. 6, 2 is a semiconductor wafer, and 1 is a half.
Vacuum chuck for fixing the conductor wafer 2, 10 is a probe
Card, 36 is a semiconductor wafer stage, 35 is a semiconductor wafer stage.
Turtle for detecting probe card position on wafer stage 36
37, bumps on the probe card 10, 37 on the probe
Probe card stage to which the
And 38 are attached to the probe card stage 39.
Semiconductor wafer alignment camera, 40 is X
X-axis control motor for controlling the position in the axial direction, 41 is the Y-axis
Y-axis control motor for controlling the position in the direction, 42 is the θ direction
Control motor 43 for controlling the position of
A Z-axis control mechanism 44 for controlling the
The heater is turned off. First, the semiconductor wafer 2 is placed on the vacuum chuck 1.
And a plurality of holes provided on the upper surface of the vacuum chuck 1.
Vacuuming the semiconductor wafer 2 into a vacuum chuck.
Fix to 1. The vacuum chuck 1 has a heater 44 inside.
A temperature sensing device (not shown) is
Control the temperature of the semiconductor wafer 2 fixed on the workpiece 1
Can be used. Next, a probe card position detecting camera 35
To detect the position of the probe card 10 and
The bump 37 of the slave card 10 is caught. Also semiconductor
The semiconductor wafer 2 is adjusted by the wafer alignment camera 38.
Of the semiconductor wafer 2 (not shown)
Without). At this time, the probe card 10
If not parallel to chuck 1, make it parallel
Adjust automatically. Next, the semiconductor wafer 2 is moved in the X-axis direction and the Y-axis direction.
The X-axis control motor 40 and the Y-axis control motor
Alignment by the motor 41 and the θ control motor 42
While moving directly below the probe card 10
When C moves right below the probe card 10, Z
The vacuum chuck 1 is raised by the shaft control mechanism 43 and semiconductive.
Pads of the body wafer 2 and bumps 37 of the probe card 10
And is connected. Normally, electrical measurement is performed in this state.
Measurement at high temperature during burn-in of conductor wafer 2
In this case, the heater 44 of the vacuum chuck 1 is energized to
And heat the semiconductor wafer 2 fixed thereon.
You. SUMMARY OF THE INVENTION
In the conventional case, the pad and the
The electrical connection with the bump of the probe card cannot be confirmed. This
Semiconductor with poor electrical connection between pads and bumps
Chips are generated, and a bar
So-called burn-in S
Cape may occur. As a result, the semiconductor wafer
Burn-in in c
There is a problem that the reliability of the product is reduced. There are two causes for poor electrical connection:
You. The first cause is that the semiconductor chip on the semiconductor wafer
Misalignment between the pad of the probe and the bump of the probe card
Electrical connection failure. This is because a semiconductor wafer and a probe card
When the semiconductor wafer itself and the
The lobe card itself blocks the field of view, and the semiconductor wafer and
Since the contact surface of the probe card cannot be observed with a camera,
Positions of semiconductor wafer pads and probe card bumps
This is because detection becomes impossible. For this reason, as shown in the conventional method,
Before aligning the wafer and the probe card,
Conductor wafer and probe card position, pads and bumps
Even if the position of the
Of the semiconductor wafer to connect the bumps
During horizontal or vertical movement, the semiconductor wafer
Error in the relative position between the pad and the probe card bump
I will. Therefore, the gap between the semiconductor wafer and the probe card
Electricity due to misalignment between pad and bump during alignment
May result in poor connection. Further, the semiconductor wafer and the probe card are connected to each other.
After alignment, use the semiconductor to perform measurements at high temperatures.
When heating the body wafer and the probe card and after
Cool and measure the conductor wafer and probe card again
The thermal expansion coefficient of the semiconductor wafer and the thermal expansion of the probe card
Difference from expansion coefficient, or each part constituting probe card
Difference in thermal expansion coefficient, and also the semiconductor wafer stage,
Peripheral parts such as vacuum chuck and probe card stage
Formed on a semiconductor wafer due to the difference in the coefficient of thermal expansion of
Phase of semiconductor chip pad and probe card bump
The position of the pair fluctuates, and the power is
Poor air connection may also occur. In these cases, the power
Check for poor air connection, correct misalignment, and
Securing the electrical connection with the bump is a conventional method
It was impossible. The second cause of the defect is that the semiconductor wafer
Between the pads of each semiconductor chip and the bumps of the probe card
Electrical connection failure due to insulating foreign matter between
There is good. Each pad of a semiconductor chip is usually made of aluminum.
The surface of this pad is exposed to air.
Alumina which is electrically insulating by being oxidized by
Covered with a film. The bump makes mechanical contact with the pad
In order to connect both electrically,
It is necessary to break the alumina film on the pad surface. However, the shape of the bump is usually hemispherical.
Therefore, the conditions when mechanically contacting the bump with the pad,
For example, the pressure to press the bump against the pad is inappropriate
And the alumina film on the pad surface remains without tearing,
Failure may occur in the electrical connection between the bumps and the bumps. Further, the probe card is connected to a plurality of semiconductor wafers.
Repeated use of probe card
Alumina gradually adheres to the bump surface, and aluminum on the bump surface
The pad and the bump are interposed between the pad and the bump.
Failure may occur in the electrical connection with the pump. In addition to these cases, for some reason,
Marginal foreign matter gets into the inspection device and the pad and bump
Intermediary may cause poor electrical connection
Conceivable. Electricity generated by these insulating foreign substances
Detects the occurrence of poor air connection and detects the connection between the pad and bump.
Take measures such as changing the contact conditions and removing foreign matter
This was not possible with conventional methods. The present invention has been made in view of the above points, and has been made in consideration of the problems described above with respect to pads and bumps.
When a failure occurs in the electrical connection with the
Can be found and responded to, ensuring that pads and bumps
Electrical connection between pads and bumps to achieve
An object is to provide a method for confirming a pneumatic connection. [0027] In order to achieve the above object,
According to the first aspect of the present invention, each operating power of a plurality of semiconductor chips is provided.
The difference between the total current and the total operating current of the
If the operating current is smaller than the minimum value,
All electrodes are connected to all probe terminals of the probe card.
It is considered to be continued. [0028] Means for solving the problems specifically taken by the invention of claim 1
Is a semiconductor device inspection method formed on a semiconductor wafer.
Of actually measuring each operating current value of multiple semiconductor chips
Calculating the sum of the respective operating current values by calculation
And electrodes of the plurality of semiconductor chips and a probe card.
Connecting a probe terminal to the plurality of semiconductor chips;
The step of actually measuring the total operating current value of the
Find the difference between the sum of the values and the total operating current value by calculation
And the sum of the operating current values and the total operating current value.
Is smaller than the minimum value of each of the operating current values,
All electrodes of the plurality of semiconductor chips and the probe
Assumes that all probe terminals are connected
And a process. According to the first aspect of the present invention, a plurality of semiconductor chips are provided.
Sum of each operating current and total operating current of multiple semiconductor chips
If the difference is less than the minimum of each operating current,
All electrodes on the conductor chip and all the probes on the probe card
Check that the cable is securely connected to the
Wear. A method for testing a semiconductor device according to the present invention will now be described.
And the probe card will be described with reference to the drawings.
You. FIG. 1 shows the inspection of the semiconductor device according to the first embodiment.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state of measuring an operating current in the method.
You. In FIG. 1, 1 is a vacuum chuck and 2 is a semiconductor wafer.
C, 2a is a semiconductor chip, 3 is a probe needle, 4 is a need
Probe probe card, 5 is a needle probe card 4
, 6 is a power supply, 7 is a ground, and 8 is an input signal.
Source 9 is an ammeter. Before the burn-in of the semiconductor wafer 2, the semiconductor
Each semiconductor chip 2a on the wafer 2 is determined to be a good product or a defective product.
A probe test is performed to determine. Probe inspection
At this time, a plurality of semiconductors formed on the semiconductor wafer 2
To inspect the chip 2a in a semiconductor wafer state, it is usually full.
Use an auto prober. Semiconductor wafer 2
Provided on the upper surface of the vacuum chuck 1 inside the probe prober.
Vacuum chuck 1 by vacuuming from multiple holes
Fixed to. Next, for example, made of tungsten or the like
A probe card 4 having probe needles 3 is mounted on a semiconductor wafer.
2 and the semiconductor chip 2a on the semiconductor wafer 2
Connect the probe needle 3 to each pad (not shown),
Via the wiring layer 5 on the lobe card 4, the semiconductor chip 2
a, the power supply pad is connected to the ammeter 9 and the power supply 6;
The ground pad of the conductive chip 2a is connected to the ground 7.
Then, the pad for the input signal of the semiconductor chip 2a is connected to the tester.
Connect to input signal source 8 (not shown) to detect output signal
Inspection of the semiconductor chip 2a is performed one chip at a time
Do. At this time, the semiconductor chip under inspection by the ammeter 9 is used.
The operation current of the tip 2a is actually measured. After that,
The semiconductor to be inspected next by the alignment function of the rover
Connect each probe needle 3 to each pad of the body chip 2a,
In the same manner as described above, the operating current of the semiconductor chip 2a under inspection and inspection is
Measure the flow. Repeat this procedure for the semiconductor wafer
Measurement of operating current for all semiconductor chips 2a
I do. Each of the semiconductor chips 2 thus obtained
The minimum value is obtained from the measured values of the operating current a, and
Operating current of all semiconductor chips 2a on semiconductor wafer 2
Is obtained by calculation. FIG. 2 shows the inspection of the semiconductor device according to the first embodiment.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a state of measuring a total operating current in the method.
is there. In FIG. 2, 1 is a vacuum chuck and 2 is a semiconductor wafer.
2a is a semiconductor chip, 10 is a thin film probe car
And 11 are professionals connected to the power supply of a tester (not shown).
The first wiring layer 12 on the probe card 10 is
Wiring on the probe card 10 connected to the
Layer, 13 is an ammeter, 14 is a tester power supply, 15 is a tester
It is the ground of. Sum of operating currents of all semiconductor chips 2a
Wafer burn is applied to the semiconductor wafer 2 for which the calculated value of
When performing the semiconductor chip 2
The pad a is connected to the bump of the probe card 10.
Alignment of semiconductor wafer 2 with probe card 10
On the vacuum chuck 1 of the device,
Vacuum from multiple holes
Fix it to the jack 1. This vacuum chuck 1 is
The semiconductor wafer 2 moves to just below the
When the semiconductor wafer 2 is directly below the card 10, the semiconductor wafer 2 is lifted.
To the pads of the semiconductor chips 2a on the semiconductor wafer 2.
The bumps on the lobe card 10 are connected. And semiconductor
The power supply pad of each semiconductor chip 2a on the wafer 2 is
Power supply of the tester through the first wiring layer 11 and the ammeter 13
14. Similarly, connect the ground pad to the second
It is connected to the ground 15 of the tester via the wire layer 12.
Then, connect the input signal pad to the input signal source (Fig.
(Not shown). After that, the same as the probe inspection performed earlier
All semiconductor chips 2a under voltage, input signal and temperature conditions
Operate simultaneously. At this time, the power supply 14 of the tester
Connected to the power supply pads of all the semiconductor chips 2a.
By means of the ammeter 13 between the first wiring layer 11 and all
Measure the total operating current of the body chip. And I asked earlier
The sum of the operating current of each semiconductor chip 2a is used to calculate the total operating current.
The measured value is subtracted and the difference is calculated for each semiconductor chip.
Smaller than the minimum value of the operating current, for example, 10% of the minimum value
Make sure it is smaller than For example, the operating current of one semiconductor chip 2a
Assuming that the actual measured value is 10 mA, in FIG.
Since the number of semiconductor chips 2a on wafer 2 is twenty,
The sum of the operating currents at the time of the probe test is 200 mA. That
Later, in FIG. 2, all motions measured collectively in the wafer state
If the actual value of the operating current is 200 mA, the sum of the operating current
Subtract all operating current from
Pad of conductor chip 2a and bump of probe card 10
Can be confirmed to be electrically connected. But,
A semiconductor chip 2a that is not connected to at least one bump
Of the total operating current measured collectively in the wafer state
The measured value is 190 mA or less, and the total
The value obtained by subtracting the operating current is 10 mA or more,
It can be seen that there is a poor connection. In this example,
10% of the minimum operating current of the semiconductor chip 2a is allowed.
The range was set by the operating current of each semiconductor chip 2a.
And a measurement error of the total operating current. this
In this case, the actual measurement value of the operating current of one semiconductor chip 2a is 10
mA, the allowable range is 1 mA. Confirmation of connection between pad and bump in the first embodiment
The difference between the sum of the operating currents and the total operating current is
Is smaller than the minimum value of the operating current of the body chip 2a.
If approved, the semiconductor wafer 2 and the probe card 1
0, all packages of the semiconductor wafer 2 are aligned.
The probe and all bumps on the probe card are electrically normal
Is determined to be connected, and wafer burn-in is performed. If the difference between the sum of the operating currents and the total operating current
Is smaller than the minimum value of the operating current of each semiconductor chip 2a.
If this cannot be confirmed, the semiconductor
A power supply pad and a ground pad of the body chip 2a;
Alternatively, pads and bumps in the input signal
It is determined that there is a semiconductor chip 2a having a poor electrical connection.
I do. In this case, after taking appropriate measures,
Alignment of the blank 10 with the semiconductor wafer 2
cure. In the first embodiment, the contact between the pad and the bump is
The subsequent temperature must be the same as during the probe test.
However, the gap between the semiconductor wafer 2 and the probe card 10
When performing wafer burn-in after alignment,
It is necessary to raise the temperature of the wafer 2. At this time, the semiconductor wafer
C2 thermally expands and the relative position between the pad and the bump shifts
there is a possibility. Check the connection between the pad and the bump at this time.
In order to confirm that each semiconductor chip 2a is
The operating current of each semiconductor chip 2a.
Are measured one by one using a full auto prober, and the measurement is performed.
Confirm the connection between the pad and the bump by the above method using the fixed value.
You have to admit. FIG. 3 shows the inspection of the semiconductor device according to the second embodiment.
Of an input protection circuit formed on a semiconductor chip in a method
Explanatory diagram showing how a threshold voltage of a semiconductor element is measured
It is. In FIG. 3, 10 is a thin-film probe card,
16 is a bump of the probe card 10, and 17 is a probe card.
A wiring layer on the chip 10, a pad 18 of the semiconductor chip,
9 is an input protection circuit in the semiconductor chip, and 20 is an input protection circuit.
N-channel MOS transistor in the path 19, 21
The resistance in the power protection circuit 19 and 22 are internal circuits of the semiconductor chip.
The path, 23 is an ammeter, and 24 is a voltage source. First, according to the method described in the background art,
The bump 16 of the lobe card 10 is connected to a semiconductor wafer (not shown).
)) Is connected to the pad 18 of the upper semiconductor chip. Soshi
The bump 16 and the wiring layer 1 are
7, the ammeter 23 and the voltage source 24 of the tester are connected.
You. The bump 1 connected to the input signal pad 18
6 The absolute value increases with time from 0 V by the voltage source 24.
A negative voltage is applied. At that time, pass through the bump 16
The current flowing immediately is measured by the ammeter 23. The internal circuit 2 is provided at the input stage of the semiconductor chip 2a.
2 to protect it from damage caused by high voltage input such as electrostatic breakdown.
An input protection circuit 19 is provided. Its input protection circuit
N-channel type MOS transistor used in 19
N-type diffusion layer at the drain of the transistor 20 and a P-type substrate or P-type substrate.
By applying a negative voltage, the PN junction between the wells
A voltage is applied. During this measurement, the characteristics of the PN junction
When the voltage is near 0 V, almost no current flows, but the forward direction
When the voltage exceeds a certain voltage, a current starts to flow rapidly.
The current flows through the resistor 21 of the input protection circuit 19, the pad 18,
The current flows through the bump 16 and the wiring layer 17 and is
Measured. Here, the voltage of the resistor 21 is reduced by the current.
And an excessive voltage is applied in the forward direction of the PN junction.
To prevent The current value is a constant value, in this example -10 μm
The voltage that becomes A is the threshold voltage of the PN junction. this
The threshold voltage is a standard prepared in advance, for example,-
Confirm that it is within the range of 0.5V to -0.7V
You. At this time, the threshold voltage is set in advance by the resistance of the resistor 21.
Since the resistance value is known, the applied voltage of -10 μA is
It can be measured and calculated. The connection between the pad 18 and the bump 16 of the second embodiment
In the connection confirmation method, half of all non-defective products on the semiconductor wafer 2 are
All of the input signal pads 18 are provided with respect to the conductor chip 2a.
Alternatively, the N-channel MOS transistor in some of the input protection circuits 19
The threshold voltage of the transistor 20 is determined, and the threshold voltage is determined.
Pressure is within the range of the prepared standard
If confirmed, the semiconductor wafer 2 and the probe card 1
Alignment of all the halves on the semiconductor wafer 2
All pads 18 of the conductor chip 2a are the probe card 1
It is determined that all the bumps 16 of 0 have been electrically connected normally.
And perform wafer burn-in. If the N-channel type in the input protection circuit 19
The threshold voltage of the MOS transistor 20 is
If there is a semiconductor chip 2a that does not fall within the prepared standard
In this case, the pad 18 for the input signal and other pads
It is determined that there is an electrical connection failure between the pad 18 and the bump 16
I do. In this case, after taking appropriate measures,
Redo alignment between wafer 2 and probe card 10
You. In this method, the contact between the pad 18 and the bump 16 is
Not only when the temperature is normal, but also when
It can be applied to the case of the temperature at the time of in. This and
The threshold voltage specification at the temperature at the time of connection confirmation.
It should just be set to a sharp value. FIG. 4 shows an inspection of a semiconductor device according to the third embodiment.
A first wiring group and a first wiring group in each of the rows and columns in the method.
Each semiconductor chip using a probe card having two wiring groups.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state of scanning a tip. In FIG.
2 is a semiconductor wafer, 2a is a semiconductor chip, 16 is
The probe card bumps, 25, are connected to the power supply of the tester.
The first wiring group on the probe card, 26, is
The second wiring group 27 on the connected probe card is
On the probe card connected to the output signal detector of the
This is a third wiring group. The first wiring group 25 on the probe card is horizontal.
Independently arranged row by row, the second on the probe card
The wiring group 26 and the third wiring group 27 are independent of each other in a vertical line.
Place. Also, the wiring connected to the tester ground
Layer (not shown) is common to all semiconductor chips 2a
And First, the alignment described in the prior art
The device allows the semiconductor chip 2a on the semiconductor wafer 2 to be
Bump (not shown) of the probe card 10
Connecting. Thereby, the power supply package of the semiconductor chip 2a is formed.
The first wiring group 25 is connected to the ground (not shown).
Pad (not shown) connected to tester ground
Wiring layers (not shown) are connected to pads (not shown) for input signals.
), A second wiring group 26 is provided with output pads (not shown).
3), the third wiring group 27 is connected via the bumps 16.
You. Next, one of the first wiring groups 25 is selected.
Power supply voltage to only one selected wiring layer
The other wiring layers are set to 0V. At the same time the second wiring
One of the groups 26 is selected, and only this one wiring layer
Supply the input signal. The power supply voltage of the semiconductor chip 2a is zero.
So that the output is in a floating state in the case of V
Design in advance. As a result, of the selected first wiring group,
One wiring layer and one wiring layer of the second wiring group
Is selected at the intersection of
Normal power supply voltage and input to only one semiconductor chip 2a
When a signal is supplied and this semiconductor chip 2a is a good product,
Normal operation, normal output signal output, tester output
Detected by force signal detector. And a half to choose
The power supply voltage and the input signal are scanned to the conductive chip 2a.
Output signals of all the semiconductor chips 2a
Can be detected. The pad 18 and the bump 16 of the third embodiment
In the connection confirmation method, all non-defective chips on the semiconductor wafer 2 are checked.
Power supply voltage and input signal to the
Signal, and this output signal is
If it is confirmed that the standards are met,
The alignment between wafer 2 and probe card 10 is half
All packages of all the semiconductor chips 2a on the conductor wafer 2
Is connected to all bumps 16 of the probe card 10
Connection is determined to be normal, and wafer burn-in is performed.
Now. If the power supply voltage and the input signal are supplied,
Output signal satisfies the predefined criteria.
If there is no semiconductor chip 2a,
In addition to the pad 2a, the pad 18 and the bump
It is determined that there is a poor electrical connection with the pump 16. in this case
After taking appropriate measures, the semiconductor wafer 2 and the probe
The alignment with the blank card 10 is redone. In this method, the contact between the pad 18 and the bump 16 is
Not only when the temperature is normal, but also when
The present invention can also be applied to the case of the temperature at the time of the intake. this
When the output signal criterion is
It should be set to the standard. According to the semiconductor device inspection method of the first aspect,
According to the report, all electrodes and probe
Make sure that all probe terminals of the
Can be confirmed, multiple semi-conductors on the semiconductor wafer
Simultaneous burn-in of conductor chips in wafer state
be able to. [0069]

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の第1実施例に係る半導体装置の検査方
法における動作電流を測定する様子を示す説明図であ
る。 【図2】本発明の第1実施例に係る半導体装置の検査方
法における全動作電流を測定する様子を示す説明図であ
る。 【図3】本発明の第2実施例に係る半導体装置の検査方
法における半導体チップに形成された入力保護回路の半
導体素子のしきい値電圧を測定する様子を示す説明図で
ある。 【図4】本発明の第3実施例に係る半導体装置の検査方
法における行及び列のそれぞれに第1の配線群及び第2
の配線群を有するプローブカードを用いて各半導体チッ
プをスキャンする様子を示す説明図である。 【図5】プローブカードのバンプと半導体チップのパッ
ドとが接続している様子を示す断面図である。 【図6】アライメント装置の側面図である。 【符号の説明】 1 真空チャック 2 半導体ウェハ 2a 半導体チップ 3 プローブ針 4 ニードル型プローブカード 5 ニードル型プローブカード上の各配線層 6,14 電源 7,15 グランド 8 入力信号源 9,13,23 電流計 10,37 薄膜型プローブカード 11 第1の配線層 12 第2の配線層 16,31 バンプ 17 入力信号用の配線層 18,30 パッド 19 入力保護回路 20 Nチャネル型MOSトランジスタ 21 抵抗 22 内部回路 24 電圧源 25 第1の配線群 26 第2の配線群 27 第3の配線群 28 プローブカード 29 半導体チップ 32 配線層 33 フレキシブル基板 34 コンタクト 35 プローブカード位置検出用カメラ 36 半導体ウェハステージ 38 半導体ウェハアライメント用カメラ 39 プローブカードステージ 40 X軸制御用モータ 41 Y軸制御用モータ 42 θ制御用モータ 43 Z軸制御機構 44 ヒータ
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory diagram showing how an operating current is measured in a semiconductor device inspection method according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a state of measuring a total operating current in the semiconductor device inspection method according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a state of measuring a threshold voltage of a semiconductor element of an input protection circuit formed on a semiconductor chip in a semiconductor device inspection method according to a second embodiment of the present invention. FIG. 4 shows a first wiring group and a second wiring group in each of a row and a column in a semiconductor device inspection method according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a state in which each semiconductor chip is scanned using a probe card having the wiring group of FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state where bumps of a probe card are connected to pads of a semiconductor chip. FIG. 6 is a side view of the alignment device. [Description of Signs] 1 Vacuum chuck 2 Semiconductor wafer 2a Semiconductor chip 3 Probe needle 4 Needle-type probe card 5 Wiring layers 6, 14 on needle-type probe card Power supply 7, 15 Ground 8 Input signal sources 9, 13, 23 Current 10, 37 Thin film probe card 11 First wiring layer 12 Second wiring layer 16, 31 Bump 17 Input signal wiring layer 18, 30 Pad 19 Input protection circuit 20 N-channel MOS transistor 21 Resistor 22 Internal circuit 24 voltage source 25 first wiring group 26 second wiring group 27 third wiring group 28 probe card 29 semiconductor chip 32 wiring layer 33 flexible substrate 34 contact 35 probe card position detection camera 36 semiconductor wafer stage 38 semiconductor wafer alignment Camera 39 Probe card stage 40 X Control motor control motor 41 Y-axis control motor 42 theta 43 Z-axis control mechanism 44 heater

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮永 績 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−310577(JP,A) 特開 平2−216477(JP,A) 特表 平5−507177(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/66 G01R 1/073 G01R 31/26 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Akira Miyanaga 1006 Kazuma Kadoma, Kazuma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-6-310577 (JP, A) JP-A-2- 216477 (JP, A) Special Table Hei 5-507177 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/66 G01R 1/073 G01R 31/26

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 半導体ウェハ上に形成された複数の半導
体チップの各動作電流値を実測する工程と、 前記各動作電流値の総和を計算により求める工程と、 前記複数の半導体チップの電極とプローブカードのプロ
ーブ端子とを接続する工程と、 前記複数の半導体チップの全動作電流値を実測する工程
と、 前記各動作電流値の総和と前記全動作電流値との差を計
算により求める工程と、 前記各動作電流値の総和と前記全動作電流値との差が前
記各動作電流値の最小値よりも小さい場合に、前記複数
の半導体チップの全ての電極と前記プローブカードの全
てのプローブ端子とが接続されたとみなす工程とを備え
ていることを特徴とする半導体装置の検査方法。
(57) [Claim 1] A step of actually measuring each operating current value of a plurality of semiconductor chips formed on a semiconductor wafer, and a step of calculating a sum of the respective operating current values by calculation; Connecting the electrodes of the plurality of semiconductor chips to the probe terminals of the probe card; measuring the total operating current value of the plurality of semiconductor chips; and summing the operating current values and the total operating current value. Calculating the difference between the two, and when the difference between the sum of the operating current values and the total operating current value is smaller than the minimum value of the operating current values, all the electrodes of the plurality of semiconductor chips and A step of deeming that all probe terminals of the probe card are connected.
JP05399695A 1995-03-14 1995-03-14 Semiconductor device inspection method and probe card Expired - Lifetime JP3456782B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP05399695A JP3456782B2 (en) 1995-03-14 1995-03-14 Semiconductor device inspection method and probe card

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP05399695A JP3456782B2 (en) 1995-03-14 1995-03-14 Semiconductor device inspection method and probe card

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08250559A JPH08250559A (en) 1996-09-27
JP3456782B2 true JP3456782B2 (en) 2003-10-14

Family

ID=12958227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP05399695A Expired - Lifetime JP3456782B2 (en) 1995-03-14 1995-03-14 Semiconductor device inspection method and probe card

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3456782B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008227148A (en) * 2007-03-13 2008-09-25 Micronics Japan Co Ltd Test method for semiconductor wafer and apparatus therefor

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11148951A (en) * 1997-11-18 1999-06-02 Pfu Ltd Impedance measuring device and its wiring

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008227148A (en) * 2007-03-13 2008-09-25 Micronics Japan Co Ltd Test method for semiconductor wafer and apparatus therefor

Also Published As

Publication number Publication date
JPH08250559A (en) 1996-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5701666A (en) Method for manufacturing a stimulus wafer for use in a wafer-to-wafer testing system to test integrated circuits located on a product wafer
US7479793B2 (en) Apparatus for testing semiconductor test system and method thereof
KR19980032057A (en) Probe card and test device using it
TWI738842B (en) Component inspection circuit, component inspection device and probe card
JP3456782B2 (en) Semiconductor device inspection method and probe card
JP3395304B2 (en) Inspection method for semiconductor integrated circuit
JP3196173B2 (en) Contactor and semiconductor device inspection method
US11307223B2 (en) Inspection device and method of controlling temperature of probe card
US6340604B1 (en) Contactor and semiconductor device inspecting method
JPH08330368A (en) Semiconductor circuit device group and its probe test
JP3495835B2 (en) Semiconductor integrated circuit device and inspection method thereof
JP3202669B2 (en) Electrical characteristics measurement method
KR200169688Y1 (en) Test device of semiconductor wafer
JP3474669B2 (en) Semiconductor device inspection method and probe card
JPH10199943A (en) Method of testing semiconductor integrated circuit and probe card
JPH10223710A (en) Semiconductor integrated circuit device and testing method thereof
US7123042B2 (en) Methods, apparatus and systems for wafer-level burn-in stressing of semiconductor devices
JPH08306747A (en) Inspection method for semiconductor device and probe card being employed in inspection
JP3346707B2 (en) Inspection method for semiconductor integrated circuit device
JPH11126807A (en) Method for inspecting semiconductor integrated circuit
JP2002334966A (en) Multi-chip module and inspection method therefor
JPH065674A (en) Semiconductor integrated circuit device
JP2002100658A (en) Semiconductor device inspection apparatus
JPH07280868A (en) Method and apparatus for inspecting wiring pattern on ceramic substrate
KR0151836B1 (en) Wafer level burn-in and its method

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20030715

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070801

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080801

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080801

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090801

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090801

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100801

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110801

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110801

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120801

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130801

Year of fee payment: 10

EXPY Cancellation because of completion of term