JP4014813B2 - Semiconductor wafer and inspection method thereof - Google Patents
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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及びその検査方法に関わり、特に、ダイシングライン上に配置された拡張パッドに針を当てることにより、集積回路の正確な検査及び評価を行うことができ、歩留り及び信頼性が向上する半導体ウェハ及びその検査方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
図9に示すように、一般的に、1枚のウェハ70上には複数の半導体集積回路51が同時に形成される。そして、ウェハ70を切断(ダイシング)して個々の集積回路51をチップに分割する。図10は、図9の点線領域71を拡大した図である。集積回路51は、ダイシングの際に砥石により削り取られる領域の分だけ間隔をおいて1つのウェハ70上に配列されている。この砥石により削り取られる領域はダイシングライン53と呼ばれ、ウェハ70を切断してチップを形成する際の切り代として役割を果たす。従って、ダイシングライン上に最終製品を構成する要素(半導体素子或いはパッドなど)が形成されることはない。
【0003】
しかし、このダイシングライン53は切り代としての役割の他に以下のような利用方法がある。即ち、このダイシングライン53上に、DL−TEG(Dicing Line-Test Element Group)58などの小さな集積回路を形成することで、間接的に集積回路51の動作特性の情報を得ることができる。DL−TEG58は集積回路51を構成する半導体素子の基本的な動作特性を評価・検査するために使用される。また、集積回路51の外周にはボンディングパッド(55、56)が、集積回路51の中央には内部回路57がそれぞれ配置されている。
【0004】
また、一連の半導体製造工程の1工程として、ダイシングされる前のウェハ状態の集積回路51に対して、良品/不良品の判別、各種評価などからなるウェハダイソートテストが実施される。ウェハダイソートテストは、図11に示すように、固定(プローブ)カード59のピン60と集積回路51のボンディングパッド(55、56)とを電気的に接触させて実施される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
図12は、図11のA−A’切断面に沿った断面図であり、固定カード59から延びたピン60がボンディングパッド55に接触した状態を示す。一般的に、ピン60はタングステン(W)から形成され、ボンディングパッド(55、56)はアルミニウムなどから形成されている。従って、ピン60がボンディングパッド55に接触する時、ピン60の鋭利な先端はボンディングパッド55の内部に突き刺さり、ピン60に比べて柔らかい材料からなるボンディングパッド(55、56)に傷ができてしまう。
【0006】
ボンディングパッド55が受けるダメージが大きいと、チップに対してワイヤボンディングする際、ボンディングパッドとボンディングワイヤとが接触し難くなってしまい、ボンディングワイヤの接触不良、接触抵抗の増大などの歩留り低下、信頼性低下の原因が生じる惧れがある。また、一旦ワイヤをボンディングすることができても、振動などの影響で時間の経過と共に接触不良が発生する惧れもある。
【0007】
また、ウェハダイソートテストにおいて、電源電位(VDD)、接地電位(VSS)及び各種信号をピン60及びパッド(55、56)などを介して集積回路51へ供給する。従って、ピン60−パッド(55、56)間の接触抵抗、ノイズ(反射)などの低減化の要求が、集積回路51の大規模化、高速度化と共に高まっている。特に、集積回路51における接地電位の強化は共通の重要課題である。これに対して、パッケージング部材の一部に専用グランドプレーンを設置して、VSSのインピーダンスを低減させている。しかし、ウェハダイソートテストにおいて、ピン60の長さはボンディングワイヤよりも長いため、接触抵抗の増大、ノイズ発生などにより正確な特性評価を行うことが困難であった。
【0008】
本発明はこのような従来技術の問題点を解決するために成されたものであり、その目的は、集積回路の正確な検査及び評価を行うことができ、歩留り及び信頼性が高い半導体ウェハ及びその検査方法を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の第1の特徴は、所定の間隔をおいて配置された複数の集積回路と、集積回路の間に配置されたダイシングラインと、ダイシングライン上に配置された拡張パッドと、集積回路の内部に配置されたボンディングパッドと、ボンディングパッドと拡張パッドとを接続する拡張配線とを有する半導体ウェハであって、集積回路に対して所定の検査を実施するために、拡張パッド及びボンディングパッドに対して同時に針を接触させることが可能であり、拡張パッドは、ダイシングライン上に配置された小さな集積回路内に予め配置されている電極パッドであることである。
【0010】
本発明の特徴によれば、集積回路内のボンディングパッドは拡張配線により拡張パッドと接続されている。従って、固定カードの針(ピン)を拡張パッドに接触させて、ダイソートテストなどの半導体ウェハの評価・検査を実施することができる。半導体ウェハの評価・検査における集積回路内のボンディングパッドが受けるダメージを低減し、ボンディングパッドとボンディングワイヤの接触不良、接触抵抗を低減することができる。若しくはピン−パッド間の接触抵抗(インピーダンス)或いはノイズを低減することができる。
【0011】
本発明の第1の特徴において、1つのボンディングパッドが1つの拡張パッドに接続さていても良く、同種類の複数のボンディングパッドが、1つの拡張パッドに接続されていても構わない。
【0012】
後者の場合、以下に示す2つの特徴を更に有する。第1に、複数の集積回路の内部に配置された同種類の複数のボンディングパッドが、1つの拡張パッドに接続されていても構わない。複数の集積回路の間で1つの拡張パッドを共有することができる。従って、ダイシングライン上に効率的に拡張パッドを配置することができる。ダイシングライン上にDL−TEGなどの小さな集積回路が形成されている場合に特に有益である。第2に、1つの集積回路の内部に配置された同種類の複数のボンディングパッドが、1つの拡張パッドに接続されていても構わない。第1の場合と同様に、ダイシングライン上に効率的に拡張パッドを配置することができる。
【0013】
また、本発明の第1の特徴において、「ダイシングライン上に配置された小さな集積回路」とは、ダイシングラインにより区切られた、最終製品としての集積回路とは異なり、ウェハ状態で集積回路の基本的な動作特性を評価検査するためのDL−TEGなどの小さな集積回路を示す。ダイシングラインの空スペースを探して拡張パッドを配置する必要が無くなり、大幅なパターン変更を伴わずに容易に拡張パッドを設けることができる。
【0014】
本発明の第2の特徴は、第1の特徴を有する半導ウェハにおいて、拡張パッド及びボンディングパッドに対して同時に針(ピン)を接触させるステップと、拡張パッド及びボンディングパッドに対して同時に針(ピン)を接触させた状態において、集積回路に対して所定の検査を実施するステップとを少なくとも有する半導体ウェハの検査方法であって、拡張パッドは、ダイシングライン上に配置された小さな集積回路内に予め配置されている電極パッドであることである。
【0016】
本発明の第2の特徴において、集積回路に対して所定の検査を実施するステップにおいて、拡張パッドに接続されたボンディングパッドに対して更に針(ピン)を接触させた状態で、所定の検査を実施する。即ち、拡張パッドにピンを接触させると同時に、拡張パッドに接続されたボンディングパッドにもピンを接触させて、半導体ウェハの検査を実施する。ピンとパッドの接触箇所が増加する。従って、ピン−パッド間の接触抵抗(インピーダンス)或いはノイズを低減することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図面の記載において同一あるいは類似部分には同一あるいは類似な符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと幅との関係、寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。また、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
【0018】
(第1の実施の形態)
第1の実施の形態に係る半導体ウェハは、複数の集積回路が形成され、ダイシング及びパッケージングなどの後工程を実施する前の半導体ウェハである。図1は、本発明の第1の実施の形態に係る半導体ウェハの構成を示す平面図である。図1は、半導体ウェハ上に形成された複数の集積回路の一部分を拡大して示している。第1の実施の形態に係る半導体ウェハは、所定の間隔をおいて配置された複数の集積回路1と、集積回路1の間に配置されたダイシングライン3と、ダイシングライン3上に配置された拡張パッド2と、集積回路1の内部に配置されたボンディングパッド(5、6)と、ボンディングパッド(5、6)と拡張パッド2とを接続する拡張配線4とを少なくとも有する。
【0019】
集積回路1の内部には、内部回路7とボンディングパッド(5、6)が配置されている。内部回路7には、例えば、ロジック回路、メモリ回路などのデジタル回路、及びアナログ回路などが含まれ、集積化が可能な半導体素子及びこれらの半導体素子を接続する配線などから構成されている。内部回路7は集積回路1の中央部に配置され、ボンディングパッド(5、6)は内部回路7の外周に配置されている。なお、ボンディングパッド(5、6)の一部が集積回路1の中央部に配置されていても構わない。また、ボンディングパッドは、電源電位(VDD)を供給する、或いは各種信号を入出力するためのボンディングパッド(PAD)5と、接地電位を供給するためのボンディングパッド(VSS)6とから少なくとも構成されている。図1においては、方形状の集積回路1の四隅にそれぞれVSS6が配置され、その他はPAD5が配置されている。
【0020】
ダイシングライン3は、マトリックス状に配列された集積回路1の間に配置されている。従って、ダイシングライン3自体は格子状の形状を有している。また、ダイシングライン3は、ダイシングの際に砥石により削り取られる領域である。通常、砥石により削り取られる領域の幅は数十〜数百μmである。ダイシングライン3上には、集積回路1を構成する半導体素子の基本的な動作特性を検査するためのDL−TEG(小さな集積回路)8が集積回路1と同時に形成されている。第1の実施の形態では、方形状の集積回路1の各辺に沿って4つのDL−TEG8が配置されている。また、図1には示さないが、ダイシングライン3上には、リソグラフィ工程で使用するマスクを半導体ウェハに対して位置合わせするためのマスク合わせマークも配置されている。
【0021】
ダイシングライン3上には、複数の拡張パッド2が配置されている。拡張パッド2と集積回路1内のVSS6とは拡張配線4により電気的に接続されている。1つの集積回路1に接続されている拡張パッド2及び拡張配線4の配置パターンは、集積回路1ごとに同一である。なお、第1の実施の形態においては、ボンディングパッド(VSS)6と拡張パッド2が、1対1に対応して接続されている。つまり、1つのVSS6に対して、1つの拡張パッド2が接続されている。また、拡張パッド2は、最寄のVSS6に接続され、拡張配線4の長さが最短になるような位置に配置されている。拡張パッド2及び拡張配線4の製造方法は特に問わない。例えば、拡張パッド2及び拡張配線4を集積回路1内のボンディングパッド(5、6)と同一工程において最上層の配線層として形成しても良く、下層の配線層においてボンディングパッド(5、6)と異なる工程で作成しても構わない。
【0022】
図2は、図1に示した半導体ウェハに対してウェハダイソートテストを行う際の固定(プローブ)カード9及びピン(10、11)の配置を示す平面図である。図2に示すように、固定カード9には、通常ピン10と追加ピン11が接続されている。通常ピン10は、集積回路1内部の各ボンディングパッド(5、6)に対してそれぞれ電気的に接触されている。追加ピン11は、ダイシングライン3上に配置された拡張パッド2に対してそれぞれ電気的に接触されている。通常ピン10及び追加ピン11は、共にタングステン(W)から形成され、ボンディングパッド(5、6)及び拡張パッド2はアルミニウム(Al)などから形成されている。固定カード9はガラスエポキシ基板等から形成されている。
【0023】
図3は、図2に示した半導体ウェハに対する固定カード9及びピン(10、11)の配置を断面方向から見た時の模式図である。通常ピン10及び追加ピン11は固定カード9に固定されている。通常ピン10の先端は、集積回路1内部のボンディングパッド(VSS)6の内部に突き刺さり、追加ピン11の先端は、ダイシングライン3上の拡張パッド2の内部に突き刺さっている。図3には示さないが、通常ピン10の先端は、ボンディングパッド(PAD)5に同じように突き刺さっている。このように、柔らかいAlのパッドに硬いWのピンが突き刺さることにより、ピン(10、11)とパッド(2、5、6)が電気的に接触される。
【0024】
次に、第1の実施の形態に係る半導体装置の検査方法について説明する。
【0025】
(イ)まず、図1に示した半導体装置に対して、図2及び図3に示したように、通常ピン10及び追加ピン11をボンディングパッド(5、6)及び拡張パッド2にそれぞれ接触させる。
【0026】
(ロ)次に、ピン(10、11)をパッド(2、5、6)に接触させた状態において、ウェハダイソートテストを実施する。即ち、半導体ウェハ上に形成された各集積回路1に対して、良品/不良品の判別、各種評価などの検査を実施する。図2及び図3においては、1つの集積回路1ごとにウェハダイソートテストを実施する場合を示した。テスト時間を短縮させる観点から複数の集積回路1に対して一度にピンを接触させてダイソートテストを実施しても構わない。
【0027】
(ハ)次に、ダイソートテストにより、不良品と判定された集積回路(チップ)1に対して所定の印を付す。ここで、「所定の印を付す」とは、不良品の集積回路1に対して、良品/不良品を識別するための識別材料(インクなど)を塗布することである。その後、ダイシングライン3を砥石で削り取ることにより、半導体ウェハを半導体チップに分割(ダイシング)する。
【0028】
(ニ)最後に、識別材料が塗布されていない良品の集積回路(チップ)1に対してのみパッケージング工程などの後工程を実施して最終製品を製造する。一方、所定の印が付された集積回路に対しては、パッケージング工程などのダイソートテスト以後の製造工程を実施しない。
【0029】
以上説明したように、集積回路1内のボンディングパッド(VSS)6は拡張配線4により拡張パッド2に接続されている。そして、固定カード9の通常ピン10をVSS6に接触させるだけでなく、追加ピン11を拡張パッド2に接触させる。この状態において、ダイソートテストを実施することで、通常ピン10とVSS6とを接触させた場合に比して、接触箇所が倍増する。即ち、接地電位に対するピン(10、11)とパッド(2、6)との接触抵抗を半減することができる。従って、ピン−ボンディングパッド間の接触抵抗(インピーダンス)或いはノイズを低減することができる。特に、接地電位を供給するVSS6のインピーダンス或いはノイズを低減することで、実デバイスにより近い条件で正確なダイソートテストを実施することができ、集積回路1の正確な検査及び評価を行うことができる。
【0030】
また、拡張パッド2は、ダイシング工程において削り取られてしまうダイシングライン3上に形成される電極パッドである。また、拡張パッド2は、ダイシングライン3上のDL−TEG8或いはマスク合わせマークが形成されていない領域に形成されている。従って、拡張パッド2を設けることにより、集積回路1が占める領域の面積が減少したり、1つのウェハに形成することができる集積回路の数が減少したりすることなく、ウェハ上の空スペースを有効に利用することができる。
【0031】
なお、第1の実施の形態では、1つのVSS6に対して1つの拡張パッド2を接続した場合について示したが、1つのVSS6に対して複数の拡張パッド2を接続しても構わない。1つのVSS6に接続する拡張パッド2の数の増加と共に、接地電位に対する接触抵抗を低減することができる。
【0032】
(第2の実施の形態)
第1の実施の形態においては、拡張パッド2と、拡張パッド2に接続されたボンディングパッド6との双方にピン(10、11)を接触させて半導体ウェハの検査(ダイソートテスト)を実施する場合を示した。本発明はこれに限定されるものではなく、ピンを拡張パッド2にのみ接触させて実施しても構わない。第2の実施の形態では、集積回路1内のボンディングパッド6に対してピンを接触させる代わりに、ダイシングライン3上の拡張パッド2に対してピンを接触させてダイソートテストを実施する場合について説明する。
【0033】
第2の実施の形態に係る半導体ウェハの構成は、図1に示した第1の実施の形態係るそれと同一であり、ここでは説明を省略する。
【0034】
図4は、第2の実施の形態に係る半導体ウェハ上に形成された集積回路1に対してウェハダイソートテストを行う際の固定(プローブ)カード12及びピン(13、14)の配置を示す平面図である。図4に示すように、集積回路1内のボンディングパッド(VSS)6に接触される通常ピンが配置されていない点を除き、その他の構成は図2に示したものと同一である。図4に示すように、固定カード12には、通常ピン13と追加ピン14が接続されている。通常ピン13は、集積回路1内部の各ボンディングパッド(PAD)5に対してそれぞれ電気的に接触されている。追加ピン14は、ダイシングライン3上に配置された拡張パッド2に対してそれぞれ電気的に接触されている。
【0035】
図5は、図4に示した半導体ウェハに対する固定カード12及び追加ピン14の配置を断面方向から見た時の模式図である。通常ピンの先端が集積回路1内部のボンディングパッド(VSS)6に突き刺さっていない点を除いて、その他の構成は図3と同一である。追加ピン11の先端は、ダイシングライン3上の拡張パッド2の内部に突き刺さっている。
【0036】
図13は、第2の実施の形態に係る半導体ウェハ上の集積回路1を半導体チップに分割し、パッケージ内にアッセンブリした状態を示す。図13(a)は平面図を示し、図13(b)はB−B’切断面に沿った断面図であり、図13(c)はC−C’切断面に沿った断面図である。図13に示すように、集積回路1はベッド63の上に配置され、ベッド63はグランドプレーン(VSS強化基板)62の上に配置され、グランドプレーン62はパッケージ外枠61の上に配置されている。集積回路1内部のボンディングパッド(PAD)5は、ボンディングワイヤ66によりパッケージ外枠61上に配置された信号用ボンディングパッド64にそれぞれ接続されている。一方、集積回路1内部のボンディングパッド(VSS)6は、ボンディングワイヤ66によりグランドプレーン62上に配置されたVSS用ボンディングパッド65にそれぞれ接続されている。VSS6をグランドプレーン62に接続することにより、集積回路1の接地電位を強化することができる。また、ダイソートテストにおいてVSS6にはピンが接触されていないため、ワイヤとの接触状態も良好であり、接触不良の発生、接触抵抗の増大などを防止することができる。
【0037】
以上説明したように、ダイソートテストを実施する際、拡張パッド2に追加ピン14を接触させて、集積回路1内のボンディングパッド(VSS)6には通常ピンを接触させない。よって、集積回路1内のボンディングパッド(VSS)6がピンの接触によりダメージを受けることがない。従って、ボンディングパッド(VSS)6とボンディングワイヤとの接触不良、接触抵抗の増大などの歩留り低下、信頼性低下の原因が生じる惧れが無くなる。特に、接地電位を供給するボンディングパッド(VSS)6に対してピンを接触させないことにより、ボンディングパッド(VSS)6に対するワイヤボンディングの信頼性/歩留りが向上し、集積回路51における接地電位が強化される。
【0038】
(第3の実施の形態)
第1及び第2の実施の形態では、ボンディングパッド(VSS)6と拡張パッド2が、1対1に対応して接続されている場合について説明したが、1つの拡張パッド2を2つ以上のボンディングパッド(VSS)6で共有しても構わない。第3の実施の形態においては、隣接する2つの集積回路1の内部にそれぞれ配置された同種類の複数のボンディングパッド6が、1つの拡張パッド15にそれぞれ接続されている場合について説明する。
【0039】
図6は、本発明の第3の実施の形態に係る半導体ウェハの構成を示す平面図である。図6に示すように、ダイシングライン3上に配置された拡張パッド15は、ダイシングライン3の両側に配置された集積回路1内の各ボンディングパッド(VSS)6に接続されている。即ち、図1に示した半導体ウェハの構成と比して、隣接する集積回路1内の複数のVSS6が1つの拡張パッド15を共有している点が異なる。VSS6と拡張パッド15とは拡張配線16によって接続されている。その他の構成は、図1に示したものと同一であり、説明を省略する。
【0040】
図6に示した半導体ウェハに対してダイソートテストを実施する際、ピン(10、11)の配置は、図2及び図3に示した配置(第1の実施の形態)、或いは図4及び図5に示した配置(第1の実施の形態)の何れであっても構わない。つまり、ウェハダイソートテストを、VSS6及び拡張パッド2の双方にピン(10、11)を接触させて実施しても、拡張パッド2のみに追加ピン14を接触させて実施しても構わない。前者の場合には接地電位に対するインピーダンス及びノイズが低減され、後者の場合にはVSS6に対するワイヤボンディングの信頼性・歩留りが向上する。
【0041】
以上説明したように、隣接する2つの集積回路1の内部に配置されたVSS6を1つの拡張パッド15に接続することで、拡張パッド15の数を半減させることができる。また、第1或いは第2の実施の形態で示したピン配置を用いてダイソートテストを実施することができる。従って、第1及び第2の実施の形態に係る半導体ウェハ及びその検査方法が奏する作用効果を損なうことなく、ウェハ上の空スペースを更に有効に利用することができる。特に、DL−TEG8或いはマスク合わせマークなどの面積が比較的に大きい場合、ダイシングラインの空スペースが少ない場合などに有益である。
【0042】
なお、第3の実施の形態では、2つのボンディングパッド6を1つの拡張パッド15に接続した場合について述べたが、1つの拡張パッド15に接続されるボンディングパッド6の数は2つに限定されるものではない。異なる集積回路1に属する3つ以上のボンディングパッド6を1つの拡張パッド15に接続しても構わない。
【0043】
(第4の実施の形態)
第3の実施の形態では、異なる集積回路1に属する複数のボンディングパッド(VSS)6を1つの拡張パッドに接続する場合について説明した。しかし、本発明は、複数のボンディングパッド6が異なる集積回路1に属している場合に限定されるものではなく、1つの集積回路1内に属する複数のボンディングパッド6が1つの拡張パッドに接続していても構わない。本発明の第4の実施の形態においては、1つの集積回路1の内部に配置された同種類の複数のボンディングに対して1つの拡張パッドを接続する場合について説明する。
【0044】
図7は、第4の実施の形態に係る半導体ウェハの構成を示す平面図である。図7に示すように、1つの集積回路1の内部に配置された3つのボンディングパッド(VSS)6が、拡張配線17を介して1つの拡張パッド18にそれぞれ接続されている。接地電位を供給するためのVSS6は、方形状の集積回路1の四隅にそれぞれ配置され、更に対向する2辺の中央部にも配置されている。また、DL−TEG8は、前記対向する2辺に接するダイシングライン3上には配置されていない。
【0045】
図7に示した半導体ウェハに対して、ウェハダイソートテストを、VSS6及び拡張パッド18の双方にピンを接触させて実施しても、拡張パッド18のみに追加ピンを接触させて実施しても構わない。前者の場合には接地電位に対するインピーダンス及びノイズが低減され、後者の場合にはVSS6に対するワイヤボンディングの信頼性・歩留りが向上する。
【0046】
以上説明したように、1つの集積回路1の内部に配置された同種類の複数のボンディングに対して1つの拡張パッドを接続しても、ダイシングライン3上に形成される拡張パッド18の数を減らすことができる。よって、第1及び第2の実施の形態に係る半導体ウェハ及びその検査方法が奏する作用効果を損なうことなく、ウェハ上の空スペースを更に有効に利用することができる。特に、DL−TEG8或いはマスク合わせマークなどの面積が比較的に大きい場合、ダイシングライン3の空スペースが少ない場合などに有益である。
【0047】
なお、図7においては1つの拡張パッド18を、1つの集積回路1内の3つのVSS6で共有しているが、更に、隣接する集積回路1の間で1つの拡張パッド18を共有しても構わない。即ち、拡張配線17のパターンを一部変更して、隣接する2つの集積回路1の6つのVSS6が2つの拡張パッド18を共有しても構わない。
【0048】
(第5の実施の形態)
第1乃至第4の実施の形態においては、ダイシングライン3上のDL−TEG8が配置されていない領域に拡張パッドを配置した場合について説明した。しかし、DL−TEG8の内部にもピンを接触させるための電極パッドが配置されている場合もある。そこで、本発明の第5の実施の形態においては、DL−TEG8の内部に配置された電極パッドを拡張パッドとして使用する場合について説明する。
【0049】
図8は、第5の実施の形態に係る半導体ウェハの構成を示す平面図である。図8に示すように、DL−TEG8の内部に拡張パッド19が配置されている。拡張パッド19とボンディングパッド(VSS)6とは拡張配線20によって接続されている。拡張パッド19は、DL−TEG8を用いて、集積回路1を構成する半導体素子の基本的な動作特性を検査する際にもピンが接触される電極パッドである。集積回路1の4辺に沿ってDL−TEG8が配置されている。1つの拡張パッド19に対して1つのVSS6が接続されている。
【0050】
図8に示した半導体ウェハに対しても、第3及び第4の実施の形態と同様に、ウェハダイソートテストを、VSS6及び拡張パッド18の双方にピンを接触させて実施しても、拡張パッド18のみに追加ピンを接触させて実施しても構わない。
【0051】
以上説明したように、DL−TEG8内に予め配置されている電極パッドに拡張配線20を介してボンディングパッド(VSS)6に接続することで、電極パッドを拡張パッド19として利用することができる。従って、ダイシングライン上のDL−TEG8或いはマスク合わせマークが配置されていない領域に拡張パッドを配置する必要がない。ダイシングライン3の空スペースを探して拡張パッドを配置する必要が無くなり、大幅なパターン変更を伴わずに容易に拡張パッドを設けることができる。特に、ダイシングライン3が、DL−TEG8及びマスク合わせマークなどにより埋め尽くされており、拡張パッドを設けるだけの空スペースがダイシングライン3上に残されていない場合などにおいて有益である。
【0052】
なお、図8においてはVSS6と拡張パッド20とが1対1に対応して接続されているが、第3又は第4の実施の形態で示したように、1つの拡張パッドに対して複数のVSS6を接続しても良く、或いは複数の拡張パッドに対して1つ又は複数のVSS6を接続しても構わない。
【0053】
なお、第1乃至第5の実施の形態では、接地電位を供給するボンディングパッド(VSS)6に対して拡張パッドを接続した場合について示したが、本発明はこれに限定されるものではない。集積回路1を構成するその他のパッド(電源電位を供給するパッド、信号の入出力を行うためのパッドなど)5に対して拡張パッド2を接続しても構わない。
【0054】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、集積回路の正確な検査及び評価を行うことができ、歩留り及び信頼性が高い半導体ウェハ及びその検査方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る半導体ウェハの構成を示す平面図であり、半導体ウェハ上に形成された複数の集積回路の一部分の拡大図である。
【図2】図1に示した半導体ウェハに対してウェハダイソートテストを行う際の固定(プローブ)カード及びピンの配置を示す平面図である。
【図3】図2に示した半導体ウェハに対する固定カード及びピンの配置を断面方向から見た時の模式図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態に係る半導体ウェハ上に形成された集積回路に対してウェハダイソートテストを行う際の固定(プローブ)カード及びピンの配置を示す平面図である。
【図5】図4に示した半導体ウェハに対する固定カード及び追加ピンの配置を断面方向から見た時の模式図である。
【図6】本発明の第3の実施の形態に係る半導体ウェハの構成を示す平面図であり、半導体ウェハ上に形成された複数の集積回路の一部分の拡大図である。
【図7】本発明の第4の実施の形態に係る半導体ウェハの構成を示す平面図であり、半導体ウェハ上に形成された複数の集積回路の一部分の拡大図である。
【図8】本発明の第5の実施の形態に係る半導体ウェハの構成を示す平面図であり、半導体ウェハ上に形成された複数の集積回路の一部分の拡大図である。
【図9】1枚のウェハに複数の集積回路が配列された、一般的な半導体ウェハの全体の構成を示す平面図である。
【図10】図9の点線領域を拡大した図である。
【図11】従来技術に係る、図10に示した半導体ウェハに対してウェハダイソートテストを行う際の固定(プローブ)カード及びピンの配置を示す平面図である。
【図12】図11におけるA−A’切断面に沿った断面図である。
【図13】図13は、第2の実施の形態に係る半導体ウェハ上の集積回路を半導体チップに分割し、パッケージ内にアッセンブリした状態を示す。図13(a)は平面図を示し、図13(b)はB−B’切断面に沿った断面図であり、図13(c)はC−C’切断面に沿った断面図である。
【符号の説明】
1 集積回路
2、15、18、19 拡張パッド
3 ダイシングライン
4、16、17、20 拡張配線
5 ボンディングパッド(PAD)
6 ボンディングパッド(VSS)
7 内部回路
8 DL−TEG
9、12 固定カード
10、13 通常ピン
11、14 追加ピン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor wafer and an inspection method thereof, and in particular, by applying a needle to an expansion pad arranged on a dicing line, an integrated circuit can be accurately inspected and evaluated, and yield and reliability are improved. The present invention relates to a semiconductor wafer and an inspection method thereof.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 9, generally, a plurality of semiconductor integrated
[0003]
However, the
[0004]
In addition, as one step of a series of semiconductor manufacturing processes, a wafer die sort test including discrimination of non-defective / defective products and various evaluations is performed on the integrated
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. 11 and shows a state where the
[0006]
If the damage received by the
[0007]
In the wafer die sort test, the power supply potential (VDD), the ground potential (VSS), and various signals are supplied to the integrated
[0008]
The present invention has been made to solve such problems of the prior art, and an object of the present invention is to accurately test and evaluate an integrated circuit, and to obtain a semiconductor wafer having high yield and reliability. It is to provide an inspection method.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first feature of the present invention is that a plurality of integrated circuits arranged at a predetermined interval, a dicing line arranged between the integrated circuits, and a dicing line are arranged on the dicing line. A semiconductor wafer having an expansion pad, a bonding pad disposed inside an integrated circuit, and an expansion wiring connecting the bonding pad and the expansion padThus, in order to perform a predetermined test on the integrated circuit, it is possible to simultaneously contact the needle with the expansion pad and the bonding pad, and the expansion pad is a small integrated circuit disposed on the dicing line. It is that it is the electrode pad previously arrange | positioned in the inside.
[0010]
According to the feature of the present invention, the bonding pad in the integrated circuit is connected to the expansion pad by the expansion wiring. Therefore, evaluation and inspection of a semiconductor wafer such as a die sort test can be performed by bringing the needle (pin) of the fixed card into contact with the expansion pad. Damage to a bonding pad in an integrated circuit in evaluation / inspection of a semiconductor wafer can be reduced, and contact failure and contact resistance between the bonding pad and a bonding wire can be reduced. Alternatively, the contact resistance (impedance) or noise between the pin and the pad can be reduced.
[0011]
In the first feature of the present invention, one bonding pad may be connected to one extension pad, or a plurality of bonding pads of the same type may be connected to one extension pad.
[0012]
The latter case further has the following two characteristics. First, a plurality of bonding pads of the same type disposed inside a plurality of integrated circuits may be connected to one expansion pad. One extension pad can be shared among multiple integrated circuits. Therefore, the expansion pad can be efficiently arranged on the dicing line. This is particularly useful when a small integrated circuit such as DL-TEG is formed on the dicing line. Second, a plurality of bonding pads of the same type arranged inside one integrated circuit may be connected to one extension pad. As in the first case, the expansion pad can be efficiently arranged on the dicing line.
[0013]
Also,In the first aspect of the present invention, “a small integrated circuit disposed on a dicing line” means:Unlike an integrated circuit as a final product, which is divided by dicing lines, a small integrated circuit such as a DL-TEG for evaluating and inspecting basic operating characteristics of the integrated circuit in a wafer state is shown. There is no need to locate an expansion pad in search of an empty space in the dicing line, and the expansion pad can be easily provided without significant pattern change.
[0014]
A second feature of the present invention is a semiconductor wafer having the first feature,Expansion pads and bonding padsSimultaneously contacting a needle (pin) withExpansion pads and bonding padsA method for inspecting a semiconductor wafer having at least a step of performing a predetermined inspection on an integrated circuit in a state where needles (pins) are in contact with each other at the same time.Thus, the extension pad is an electrode pad that is previously arranged in a small integrated circuit arranged on the dicing line.
[0016]
In the second aspect of the present invention, in the step of performing a predetermined inspection on the integrated circuit, the predetermined inspection is performed in a state where a needle (pin) is further brought into contact with the bonding pad connected to the expansion pad.carry out. That is, the semiconductor wafer is inspected by bringing the pins into contact with the expansion pads and simultaneously bringing the pins into contact with the bonding pads connected to the expansion pads. Increased contact between pin and pad. Therefore, contact resistance (impedance) or noise between the pin and the pad can be reduced.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between thickness and width, the ratio of dimensions, and the like are different from the actual ones. In addition, it goes without saying that portions with different dimensional relationships and ratios are also included in the drawings.
[0018]
(First embodiment)
The semiconductor wafer according to the first embodiment is a semiconductor wafer on which a plurality of integrated circuits are formed and before performing post-processes such as dicing and packaging. FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a semiconductor wafer according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows an enlarged part of a plurality of integrated circuits formed on a semiconductor wafer. The semiconductor wafer according to the first embodiment is arranged on a plurality of
[0019]
Inside the
[0020]
The dicing lines 3 are arranged between the
[0021]
A plurality of
[0022]
FIG. 2 is a plan view showing the arrangement of fixed (probe) cards 9 and pins (10, 11) when performing a wafer die sort test on the semiconductor wafer shown in FIG. As shown in FIG. 2, the
[0023]
FIG. 3 is a schematic diagram when the arrangement of the fixed card 9 and the pins (10, 11) with respect to the semiconductor wafer shown in FIG. 2 is viewed from the cross-sectional direction. The
[0024]
Next, a semiconductor device inspection method according to the first embodiment will be described.
[0025]
(A) First, with respect to the semiconductor device shown in FIG. 1, as shown in FIGS. 2 and 3, the
[0026]
(B) Next, a wafer die sort test is performed in a state where the pins (10, 11) are in contact with the pads (2, 5, 6). That is, for each
[0027]
(C) Next, a predetermined mark is given to the integrated circuit (chip) 1 determined to be defective by the die sort test. Here, “applying a predetermined mark” is to apply an identification material (ink or the like) for identifying a non-defective product / defective product to the defective
[0028]
(D) Finally, a post-process such as a packaging process is performed only on the non-defective integrated circuit (chip) 1 to which the identification material is not applied to manufacture a final product. On the other hand, a manufacturing process after a die sort test such as a packaging process is not performed on an integrated circuit with a predetermined mark.
[0029]
As described above, the bonding pad (VSS) 6 in the
[0030]
The
[0031]
In the first embodiment, the case where one
[0032]
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the semiconductor wafer inspection (die sort test) is performed by bringing the pins (10, 11) into contact with both the
[0033]
The configuration of the semiconductor wafer according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, and the description thereof is omitted here.
[0034]
FIG. 4 shows the arrangement of fixed (probe)
[0035]
FIG. 5 is a schematic diagram when the arrangement of the fixed
[0036]
FIG. 13 shows a state in which the
[0037]
As described above, when the die sort test is performed, the
[0038]
(Third embodiment)
In the first and second embodiments, the case where the bonding pad (VSS) 6 and the
[0039]
FIG. 6 is a plan view showing a configuration of a semiconductor wafer according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, the extension pad 15 disposed on the
[0040]
When the die sort test is performed on the semiconductor wafer shown in FIG. 6, the arrangement of the pins (10, 11) is the arrangement shown in FIG. 2 and FIG. 3 (first embodiment), or FIG. Any of the arrangements (first embodiment) shown in FIG. 5 may be used. That is, the wafer die sort test may be performed with the pins (10, 11) being in contact with both the
[0041]
As described above, the number of the expansion pads 15 can be halved by connecting the
[0042]
In the third embodiment, the case where two
[0043]
(Fourth embodiment)
In the third embodiment, the case where a plurality of bonding pads (VSS) 6 belonging to different
[0044]
FIG. 7 is a plan view showing a configuration of a semiconductor wafer according to the fourth embodiment. As shown in FIG. 7, three bonding pads (VSS) 6 arranged inside one
[0045]
The wafer die sort test can be performed on the semiconductor wafer shown in FIG. 7 with the pins in contact with both the
[0046]
As described above, even if one extension pad is connected to a plurality of bondings of the same type arranged in one
[0047]
In FIG. 7, one extension pad 18 is shared by the three
[0048]
(Fifth embodiment)
In the first to fourth embodiments, the description has been given of the case where the expansion pad is arranged in the region where the DL-
[0049]
FIG. 8 is a plan view showing a configuration of a semiconductor wafer according to the fifth embodiment. As shown in FIG. 8, the
[0050]
Also for the semiconductor wafer shown in FIG. 8, as in the third and fourth embodiments, even if the wafer die sort test is carried out by bringing pins into contact with both the
[0051]
As described above, the electrode pad can be used as the
[0052]
In FIG. 8, the
[0053]
In the first to fifth embodiments, the expansion pad is connected to the bonding pad (VSS) 6 for supplying the ground potential. However, the present invention is not limited to this. The
[0054]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, an integrated circuit can be accurately inspected and evaluated, and a semiconductor wafer having a high yield and reliability and an inspection method thereof can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a semiconductor wafer according to a first embodiment of the present invention, and is an enlarged view of a part of a plurality of integrated circuits formed on the semiconductor wafer.
2 is a plan view showing the arrangement of fixed (probe) cards and pins when a wafer die sort test is performed on the semiconductor wafer shown in FIG. 1; FIG.
3 is a schematic view of the arrangement of fixed cards and pins with respect to the semiconductor wafer shown in FIG. 2 when viewed from a cross-sectional direction.
FIG. 4 is a plan view showing the arrangement of fixed (probe) cards and pins when performing a wafer die sort test on an integrated circuit formed on a semiconductor wafer according to a second embodiment of the present invention. .
5 is a schematic view when the arrangement of the fixed card and the additional pins with respect to the semiconductor wafer shown in FIG. 4 is viewed from the cross-sectional direction.
FIG. 6 is a plan view showing a configuration of a semiconductor wafer according to a third embodiment of the present invention, and is an enlarged view of a part of a plurality of integrated circuits formed on the semiconductor wafer.
FIG. 7 is a plan view showing a configuration of a semiconductor wafer according to a fourth embodiment of the present invention, and is an enlarged view of a part of a plurality of integrated circuits formed on the semiconductor wafer.
FIG. 8 is a plan view showing a configuration of a semiconductor wafer according to a fifth embodiment of the present invention, and is an enlarged view of a part of a plurality of integrated circuits formed on the semiconductor wafer.
FIG. 9 is a plan view showing a general configuration of a general semiconductor wafer in which a plurality of integrated circuits are arranged on one wafer.
10 is an enlarged view of a dotted line area in FIG. 9;
11 is a plan view showing an arrangement of fixing (probe) cards and pins when performing a wafer die sort test on the semiconductor wafer shown in FIG. 10 according to the prior art.
12 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ in FIG. 11;
FIG. 13 shows a state in which an integrated circuit on a semiconductor wafer according to a second embodiment is divided into semiconductor chips and assembled in a package. 13A is a plan view, FIG. 13B is a cross-sectional view taken along the line BB ′, and FIG. 13C is a cross-sectional view taken along the line CC ′. .
[Explanation of symbols]
1 Integrated circuits
2, 15, 18, 19 Expansion pad
3 Dicing line
4, 16, 17, 20 Extended wiring
5 Bonding pads (PAD)
6 Bonding pad (VSS)
7 Internal circuit
8 DL-TEG
9,12 Fixed card
10, 13 Normal pin
11, 14 Additional pin
Claims (5)
前記集積回路の間に配置されたダイシングラインと、
前記ダイシングライン上に配置された拡張パッドと、
前記集積回路の内部に配置されたボンディングパッドと、
前記ボンディングパッドと前記拡張パッドとを接続する拡張配線とを有し、
前記集積回路に対して所定の検査を実施するために、前記拡張パッド及び前記ボンディングパッドに対して同時に針を接触させることが可能であり、
前記拡張パッドは、前記ダイシングライン上に配置された小さな集積回路内に予め配置されている電極パッドである
ことを特徴とする半導体ウェハ。A plurality of integrated circuits arranged at predetermined intervals; and
A dicing line disposed between the integrated circuits;
An expansion pad disposed on the dicing line;
A bonding pad disposed inside the integrated circuit;
An extension wiring connecting the bonding pad and the extension pad;
In order to perform a predetermined test on the integrated circuit, it is possible to simultaneously contact a needle with the expansion pad and the bonding pad;
The expansion pad is an electrode pad arranged in advance in a small integrated circuit arranged on the dicing line.
前記拡張パッド及び前記ボンディングパッドに対して同時に針を接触させた状態において、前記集積回路に対して所定の検査を実施するステップとを有し、
前記拡張パッドは、前記ダイシングライン上に配置された小さな集積回路内に予め配置されている電極パッドである
ことを特徴とする半導体ウェハの検査方法。A plurality of integrated circuits arranged at predetermined intervals, a dicing line arranged between the integrated circuits, an expansion pad arranged on the dicing line, and a bonding arranged inside the integrated circuit In a semiconductor wafer having a pad and an extension wiring that connects the bonding pad and the extension pad, a step of bringing a needle into contact with the extension pad and the bonding pad at the same time;
Carrying out a predetermined test on the integrated circuit in a state in which a needle is simultaneously in contact with the expansion pad and the bonding pad;
The method of inspecting a semiconductor wafer, wherein the extension pad is an electrode pad previously disposed in a small integrated circuit disposed on the dicing line.
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