JP4018830B2 - Inspection method of semiconductor wafer - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は多数のICチップを保有する半導体ウエハのバーンイン検査等の検査方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ウエハバーンイン検査は、例えば特開平7−231019号公報の図8に示されるように、半導体ウエハと多層配線基板間に多数の接触子を保有するフレキシブル基板を介在し、該フレキシブル基板上の接触子群を介して上記半導体ウエハ上の全ICチップの外部接点たる電極端子群と配線基板上の電極パッド群とを接続し、検査装置本体から与えられる電源電圧及び信号を配線基板を経由し、更に上記電極パッド群と電極端子群を経由して半導体ウエハ上の全ICチップに印加し、バーンイン検査を行なっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、上記ウエハバーンイン検査において半導体ウエハ上の数百のICチップを効率的に検査するためには、全ICチップに対し一時に上記電源電圧を与えつつ、検査信号を入出力し検査するか、又は全ICチップをグループ分け(群分け)してグループ毎に上記電源電圧を与えつつ検査信号を入出力し検査する必要があるが、この時全ICチップ中、従って各ICチップグループ中にショートICチップが存在すると、このショートICチップに過電流が流れて、他のICチップに正常な電流が流れず、適正な検査を行ない難くする問題を招来する。
【0004】
加えて検査装置本体から多層配線基板間における配線数が超過密になり、これが上記検査ユニットの技術的難点とされ、実用化を妨げる要因となっている。又検査装置本体から配線基板を経て各ICチップへ至る線路距離が長くなり、検査の高速化を妨げノイズによる外乱が問題となっている。
【0005】
即ち配線が長くなることにより、その電気容量が大きくなって信号がなまり、信号の高速化ができないことや、信号間の相互干渉や外部ノイズが問題になる。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記問題を解決する手段として、半導体ウエハ上の多数のICチップをグループ分けしてグループ毎のICチップ群の検査を分担する単位中継検査ブロックを多数形成し、該各単位中継検査ブロックを介して半導体ウエハを形成している全ICチップに個別に電源電圧を印加して過電流が流れたショートICチップを特定する予備検査工程を実行する。
再述すると、上記グループ毎のICチップ群の検査を分担する電子回路部品を有する単位中継検査ブロックを多数形成し、該各単位中継検査ブロックを上記半導体ウエハと検査装置本体と接続されるマザー配線基板との間に積層して並列接続し、該検査装置本体から該マザー配線基板と各単位中継検査ブロックを介して半導体ウエハを形成している全ICチップに個別に電源電圧を印加し、上記各単位中継検査ブロックが上記マザー配線基板を介して過電流が流れたショートICチップを特定するための異常信号を上記検査装置本体へ出力し同本体においてショートICチップを記憶し特定する予備検査工程を実行する。
【0007】
然る後該ショートICチップを除外したICチップに上記単位中継検査ブロックを介し、電源電圧を印加しつつ検査信号を入出力しバーンイン検査等の検査を行なう検査方法を提供するものである。
【0008】
上記構成によって、ウエハバーンイン検査等の検査におけるショートICチップを適切に除外して、ウエハレベルでのバーンイン検査の信頼性を向上した。
【0009】
又各単位配線回路基板と各単位両面多点接続板とから成る各単位中継検査ブロックにてグループ分けされた各ICチップ群への配線及び検査を分担するので、検査装置本体からの配線数は各単位中継検査ブロックに接続する最小限の配線で足り、検査装置本体から半導体ウエハ上の全ICチップへの配線仕様を簡潔且つ合理的に設計でき、ひいては検査高速化や信頼性向上を図ることができる。
【0010】
又上記検査を分担する単位中継検査ブロックを半導体ウエハ上への全ICチップと極接近した距離に設置し検査を行えるので、ノイズ等の外乱要因を抑止し、検査の信頼性を一層向上できる。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1は半導体ウエハ1を示し、該半導体ウエハ1は平面設置された数百のICチップ2を保有し、各ICチップ2は外部接点たる数十〜数百の電極端子3を有し、従って数千〜数万の電極端子3が半導体ウエハ1の表面に配置されている。
【0012】
他方上記半導体ウエハ1上の全ICチップを複数群にグループ分けしてグループ毎の検査作業を分担する単位配線回路基板5を複数単位用意し、この各単位配線回路基板5と、半導体ウエハ1上のグループ分けされたICチップ2との接続媒体となる単位両面多点接続板6を複数単位用意する。
【0013】
上記単位配線回路基板5と単位両面多点接続板6とは一体積層体にして単位中継検査ブロック7を形成し、該単位中継検査ブロック7にて後述の単位配線分岐回路を形成する。
【0014】
例えば両者5,6は接着剤にて貼り合わせ一体積層体にする。上記単位中継検査ブロック7を形成する単位配線回路基板5は多層配線回路基板から成り、その一方表面に検査装置本体8と協働して検査を分担する多数のバッファIC9等の電子部品を搭載し、該バッファIC9等の電子部品を上記単位両面多点接続板6を介して半導体ウエハ1上のグループ分けされた一群のICチップ2の電極端子3に接続する配線パターン10とバッファIC9等の電子部品を検査装置本体8へ接続するための配線パターン11を有する。
【0015】
他方単位中継検査ブロック7を形成する単位両面多点接続板6は接続板の厚み方向において圧縮弾性を有する多数の接触子12を保有し、各接触子12の一端を半導体ウエハ1のグループ分けされた一群のICチップ2の電極端子3に加圧接触する。接触子12の他端は単位配線回路基板5のバッファIC9の搭載面とは反対側の表面に配された電極パッド14に加圧接触、或いは接合されている。
【0016】
該電極パッド14は配線パターン10の一端部に形成され、同配線パターン10の一部配線はその他端部において電極パッド15が形成されており、この電極パッド15はバッファIC9等の電子部品の下面に配された電極端子に融着接続している。
【0017】
又バッファIC9等で構成された電子回路部品は必要に応じて単位配線回路基板5に形成された配線パターン11によりマザー配線基板16との接続用電極パッドに接続されている。
【0018】
これによってバッファIC9等の電子回路部品を配線パターン10と接触子12を介して半導体ウエハ1上のグループ分けされた一群のICチップ2に接続する。又配線パターン10の一部配線は直接マザー配線基板16との接続用電極パッドに導通している。
【0019】
即ち半導体ウエハ1と各単位配線回路基板5間に各単位両面多点接続板6を介在せしめ、両者1,5を接続する。
【0020】
よって各単位中継検査ブロック7を半導体ウエハ1上のグループ分けされた各ICチップ2群に接続する。
【0021】
例えば半導体ウエハ1上のICチップ2が200個であると仮定すると、例えばこれを20個づつの群にグループ分けし、この各グループの検査を上記各単位検査ブロック7が分担する。
【0022】
換言すると各単位配線回路基板5は上記半導体ウエハ1上の全ICチップ2中のグループ分けされたICチップ群の検査を分担する。上記単位配線回路基板5と単位両面多点接続板6と半導体ウエハ1とは上記順序で重ねられ、三者間の電気的接続が図られる。
【0023】
単位配線回路基板5と単位両面多点接続板6とを重ね貼り合せる等して一体積層体にし単位中継検査ブロック7を形成する場合には、接触子12と電極パッド14との加圧接触状態が事前に形成されており、この単位中継検査ブロック7を半導体ウエハ1に重ね加圧することによって接触子12と電極端子3との加圧接触が得られる。
【0024】
更に図2Aに示すように、検査装置本体8と上記各単位中継検査ブロック7間を接続する、換言すると検査装置本体8と各単位配線回路基板5間の接続手段となるマザー配線基板16を用意する。
【0025】
このマザー配線基板16は温度に対し収縮が少なく機械的強度の高いリジットなベース板17の表面に配線層18を一体に層着した複合板である。このリジットベース板17はセラミック板、ガラス板、金属板等から成る。
【0026】
上記マザー配線基板16の配線層18の表面に上記各単位中継検査ブロック7の各単位配線回路基板5の表面を重ね、図3に示すように、マザー配線基板16に対し各単位中継検査ブロック7を、即ち各単位配線回路基板5を並列に接続する。
【0027】
図2Bに示すように、上記マザー配線基板16はその端部に配線層18の端部に形成された多数の外部電極端子19を有し、この外部電極端子19を以って検査装置本体8と接続される。
【0028】
上記各単位配線回路基板5は上記バッファIC9やその他の電子部品を搭載した面域を除く表面において、例えば回路基板5の端部表面においてマザー配線基板16に直接又は間接に貼り合わせる。
【0029】
好ましくは上記各単位中継検査ブロック7の単位配線回路基板5の周囲表面を上記マザー配線基板16の配線層18に重ね一体積層体とする。即ち接着を介しての貼り合せ体か、螺子を介しての貼り合せ体にする。そして、単位配線回路基板5とマザー配線基板16間には、一定の空間20を設定し、この空間20内にバッファIC9を存置せしめる。
【0030】
例えば単位配線回路基板5の中間部領域に上記空間20を形成し、その周縁部表面をマザー配線基板16の表面に貼り合せる。この貼り合せ面域にマザー配線基板16の配線層18と単位中継検査ブロック7の単位配線回路基板5間を接続する接触子21を設ける。
【0031】
即ち、単位配線回路基板5のマザー配線基板16に対する重ね合せ面域に、基板厚み方向に圧縮弾性を有する上記接触子21を配する。詳述すると、多数の接触子21を保有する両面多点接続板22を形成し、この接続板22を上記マザー配線基板16の配線層18と、単位中継検査ブロック7の単位配線回路基板5との間に介在し重ね合せて、上記接触子21による接触を図る。上記接続板22はバッファIC9等の電子部品の逃げを形成する窓を有し、この窓により上記空間20を形成する。
【0032】
上記接触子21はその一端を上記配線層18の電極パッドに加圧接触し、他端を上記単位配線回路基板5の配線パターン11の端部に形成した電極パッドに加圧接触する。
【0033】
これによって検査装置本体8と各単位中継検査ブロック7の各単位配線回路基板5(バッファIC9等の電子回路部品)とは接触子21と配線パターン11を介して接続される。
【0034】
以上のように、マザー配線基板16と各単位中継検査ブロック7、即ちマザー配線基板16と各単位両面多点接続板22と各単位配線回路基板5と各単位両面多点接続板6とはこの順序で一体に重ね積層されて検査ユニットを形成する。
【0035】
各単位中継検査ブロック7はマザー配線基板16の表面に縦横に整列して且つ密集して並設される。
【0036】
上記検査ユニットを準備して置くことにより、この検査ユニットを半導体ウエハ1に重ねることによってバーンイン検査等を繰り返し効率的に実行できる。
【0037】
図3に示すように、検査装置本体8からのチップセレクト信号により、セレクトされた半導体ウエハ1上の全てのICチップ2に対し、検査装置本体8からの電源電圧を個別に印加する。
【0038】
この電源電圧はマザー配線基板16と各単位中継検査ブロック7を経由して各ICチップ2に個別に印加する。
【0039】
上記電源電圧印加によって各ICチップ2へ流入する電流が正常かどうかをチェックし、即ち過電流が流れるショートICチップをチェックし、単位中継検査ブロック7及びマザー配線基板16を介して異常信号を検査装置本体8に出力し、同本体8においてこのショートICチップを記憶する。即ちショートICチップを特定する。
【0040】
以上のショートICチップの特定を半導体ウエハ1上の全てのICチップ2に対し行なう。ショートICチップを特定し、爾後のバーンイン検査から除去する予備検査工程を設置し、この予備検査工程を経た後、上記ショートICチップを除いた全ICチップに改めて電源電圧を印加しつつ、検査信号の入出力を行なう。
【0041】
この電源電圧及び検査信号は検査装置本体8からマザー配線基板16及びこれに並列接続された各単位検査ブロック7を経由して各ICチップ2に与えられる。 検査装置本体8はICチップ群のグループ選択、即ち単位中継検査ブロック7の選択を指令し、且つチップセレクト信号によりグループ内のICチップ2へ検査信号の入力を行なうか、同出力を行なうかを設定する。
【0042】
上記各ICチップ2への検査信号を各ICチップ2のどのアドレスに入力(書込み)し、且つ出力(読み出し)するかは、検査装置本体8から指令されるアドレス信号を配線基板16と単位中継検査ブロック7、即ち単位配線回路基板5を経由して各ICチップ2に印加し、該当するアドレスを開き行なう。
【0043】
上記各ICチップ2からの出力信号は検査装置本体8に記録し、バーンイン検査等の検査を完了する。
【0044】
上記の如くICチップ2の近くに電子回路を形成できることから、例えばその電源入力部近くにコンデンサーを設ける、或いは同出力部に抵抗を設けることができ、検査の高速化や高信頼性を確保できる。
【0045】
尚、上記バーンイン検査ユニットの形成にあたり、半導体ウエハ1と各単位両面接続板6間、又は単位配線回路基板5と各単位両面接続板22間、又はマザー配線基板16と各単位両面接続板22間に、異方性導電ゴムシートの如き導電エラストマーを介在し、これらを上記検査ユニットとして一体に重ね付けすることができる。
【0046】
上記単位配線回路基板5により形成される電子回路は、被検査半導体ウエハの種類やその検査内容によって様々に構築でき、又上記回路基板5は複数の回路基板で構成することができる。
【0047】
【発明の効果】
本発明によれば、上記予備検査工程を設置することにより、半導体ウエハ上のショートICチップを特定し、このショートICチップを除外したバーンイン検査を行なうことができ、これによりバーンイン検査時にショートICチップに過電流が流れて他のICチップには正常な電流が流れず、適正な検査を行ない難くする問題を解決し、ウエハレベルでのバーンイン検査の信頼性を向上し、その実施を促進することができる。
【0048】
又各単位中継検査ブロックにてグループ分けされた各ICチップ群への配線及び検査を分担するので、検査装置本体と各単位中継ブロックを並列接続する最小限の配線で足り、検査装置本体から半導体ウエハ上の全ICチップへの配線仕様を簡潔且つ合理的に設計でき、ひいては検査の信頼性向上を図ることができる。
【0049】
更に単位両面多点接続板と半導体ウエハとの熱膨張差による接触子の位置ずれが、ブロック毎に分割することで緩和することができる。又ブロック毎にしたことで、メンテナンスが容易となる。
【0050】
又上記検査を分担する単位中継検査ブロックを半導体ウエハ上への全ICチップと極接近した距離に設置し検査を行えるので、ノイズ等の外乱要因を抑止し、検査の信頼性を一層向上できると同時に、高速検査を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図1】半導体ウエハを概示する平面図。
【図2】Aは半導体ウエハの検査ユニットを概示する要部拡大断面図、Bはこの検査ユニットの検査装置本体との接続部を摘示する要部拡大断面図。
【図3】上記検査ユニットにより形成される検査回路を概示する図。
【符号の説明】
1 半導体ウエハ
2 ICチップ
3 電極端子
5 単位配線回路基板
6 単位両面多点接続板
7 単位中継検査ブロック
8 検査装置本体
9 バッファIC
10 配線パターン
11 配線パターン
12 接触子
14 電極パッド
15 電極パッド
16 マザー配線基板
17 リジットベース板
18 配線層
19 外部電極端子
20 空間
21 接触子
22 単位両面多点接続板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an inspection method such as burn-in inspection of a semiconductor wafer having a large number of IC chips.
[0002]
[Prior art]
In the wafer burn-in inspection, for example, as shown in FIG. 8 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-23310, a flexible substrate having a large number of contacts is interposed between a semiconductor wafer and a multilayer wiring substrate, and the contacts on the flexible substrate are interposed. A group of electrode terminals that are external contacts of all the IC chips on the semiconductor wafer and a group of electrode pads on the wiring board through the group, and a power supply voltage and a signal supplied from the inspection apparatus main body are routed through the wiring board; A burn-in inspection is performed by applying to all IC chips on the semiconductor wafer via the electrode pad group and the electrode terminal group.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in order to efficiently inspect hundreds of IC chips on the semiconductor wafer in the wafer burn-in inspection, the above-mentioned power supply voltage is applied to all IC chips at the same time, and inspection signals are input and output, Alternatively, it is necessary to divide all the IC chips into groups (grouping) and to input and output the inspection signal while applying the power supply voltage for each group. At this time, it is necessary to short-circuit in all the IC chips and therefore in each IC chip group. If an IC chip exists, an overcurrent flows through the short IC chip, and a normal current does not flow through other IC chips, causing a problem that it is difficult to perform an appropriate inspection.
[0004]
In addition, the number of wires between the inspection apparatus main body and the multilayer wiring board becomes excessively dense, which is regarded as a technical difficulty of the inspection unit and hinders practical use. Further, the line distance from the inspection apparatus main body to each IC chip through the wiring board becomes long, which hinders the speeding up of the inspection and causes disturbance due to noise.
[0005]
That is, as the wiring becomes longer, the electric capacity becomes larger and the signal becomes dull, which makes it impossible to increase the speed of the signal, mutual interference between signals, and external noise.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
As a means for solving the above problems, the present invention forms a large number of unit relay inspection blocks that divide a large number of IC chips on a semiconductor wafer into groups and share the inspection of the IC chip group for each group. A pre-inspection step is performed in which the power supply voltage is individually applied to all the IC chips forming the semiconductor wafer via the pin to identify the short IC chip in which the overcurrent flows.
In other words, a large number of unit relay inspection blocks having electronic circuit parts that share the inspection of the IC chip group for each group are formed, and each unit relay inspection block is connected to the semiconductor wafer and the inspection apparatus main body. Laminated between and connected in parallel to the substrate, the power supply voltage is individually applied from the inspection apparatus body to all the IC chips forming the semiconductor wafer via the mother wiring substrate and each unit relay inspection block, Preliminary inspection process in which each unit relay inspection block outputs an abnormal signal for identifying a short IC chip in which an overcurrent has passed through the mother wiring board to the inspection apparatus body, and stores and identifies the short IC chip in the body. Execute.
[0007]
Thereafter, an inspection method for performing an inspection such as a burn-in inspection by inputting / outputting an inspection signal while applying a power supply voltage to the IC chip excluding the short IC chip through the unit relay inspection block is provided.
[0008]
With the above configuration, the reliability of burn-in inspection at the wafer level is improved by appropriately excluding short IC chips in inspection such as wafer burn-in inspection.
[0009]
Also, since each unit relay inspection block consisting of each unit wiring circuit board and each unit double-sided multipoint connection board shares the wiring and inspection to each IC chip group, the number of wirings from the inspection device body is The minimum wiring to connect to each unit relay inspection block is sufficient, and the wiring specifications from the inspection device body to all IC chips on the semiconductor wafer can be designed concisely and rationally. As a result, inspection speed and reliability can be improved. Can do.
[0010]
In addition, since the unit relay inspection block for sharing the inspection can be installed at a distance that is in close proximity to all the IC chips on the semiconductor wafer, the disturbance factor such as noise can be suppressed and the inspection reliability can be further improved.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a
[0012]
On the other hand, all the IC chips on the
[0013]
The unit
[0014]
For example, both 5 and 6 are bonded together with an adhesive to form an integral laminate. The unit
[0015]
On the other hand, the unit double-sided multipoint connection plate 6 forming the unit
[0016]
The electrode pad 14 is formed at one end of the
[0017]
The electronic circuit components constituted by the
[0018]
Thus, electronic circuit components such as the
[0019]
That is, each unit double-sided multipoint connection plate 6 is interposed between the
[0020]
Therefore, each unit
[0021]
For example, assuming that there are 200
[0022]
In other words, each unit
[0023]
When the unit
[0024]
Further, as shown in FIG. 2A, a
[0025]
The
[0026]
The surface of each unit
[0027]
As shown in FIG. 2B, the
[0028]
Each unit
[0029]
Preferably, the peripheral surface of the unit
[0030]
For example, the
[0031]
That is, the
[0032]
One end of the
[0033]
As a result, the inspection apparatus
[0034]
As described above, the
[0035]
The unit relay inspection blocks 7 are arranged vertically and horizontally on the surface of the
[0036]
By preparing and placing the above-described inspection unit, burn-in inspection and the like can be repeatedly and efficiently executed by overlapping this inspection unit on the
[0037]
As shown in FIG. 3, the power supply voltage from the
[0038]
This power supply voltage is individually applied to each
[0039]
Check whether the current flowing into each
[0040]
The above short IC chips are specified for all the IC chips 2 on the
[0041]
The power supply voltage and the inspection signal are given from the inspection apparatus
[0042]
To which address of each
[0043]
The output signal from each
[0044]
Since an electronic circuit can be formed near the
[0045]
In forming the burn-in inspection unit, between the
[0046]
The electronic circuit formed by the unit
[0047]
【The invention's effect】
According to the present invention, by setting the preliminary inspection step, it is possible to specify a short IC chip on the semiconductor wafer and perform a burn-in inspection excluding the short IC chip, and thereby the short IC chip during the burn-in inspection. To solve the problem that normal current does not flow to other IC chips due to excessive current and makes it difficult to perform proper inspection, improve the reliability of burn-in inspection at the wafer level, and promote its implementation Can do.
[0048]
Also, since the wiring and inspection to each IC chip group divided into groups by each unit relay inspection block are shared, the minimum wiring that connects the inspection apparatus main unit and each unit relay block in parallel is sufficient, and the inspection apparatus main body to the semiconductor Wiring specifications to all the IC chips on the wafer can be designed concisely and rationally, and as a result, the reliability of inspection can be improved.
[0049]
Further, the positional deviation of the contact due to the thermal expansion difference between the unit double-sided multipoint connection plate and the semiconductor wafer can be alleviated by dividing each block. In addition, the maintenance is facilitated by performing each block.
[0050]
In addition, since the unit relay inspection block that shares the above inspection can be installed at a distance that is in close proximity to all the IC chips on the semiconductor wafer, it is possible to suppress disturbance factors such as noise and further improve the inspection reliability. At the same time, it enables high-speed inspection.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view schematically showing a semiconductor wafer.
FIG. 2A is an enlarged cross-sectional view of a main part schematically showing an inspection unit of a semiconductor wafer, and B is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a connection part of the inspection unit with an inspection apparatus main body.
FIG. 3 is a diagram schematically showing an inspection circuit formed by the inspection unit.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP37671998A JP4018830B2 (en) | 1998-12-27 | 1998-12-27 | Inspection method of semiconductor wafer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP37671998A JP4018830B2 (en) | 1998-12-27 | 1998-12-27 | Inspection method of semiconductor wafer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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