JP4894582B2 - ウェハテスト方法及びプローブカード - Google Patents

Description

本発明は、ウェハ上に形成されたＩＣチップの電気的テストを行う際にウェハの温度を検知するウェハテスト方法及びプローブカードに関し、特にウェハ温度の検知精度及び検知速度を向上させることができるウェハテスト方法及びプローブカードに関するものである。

ウェハ上に形成されたＩＣチップの電気的テストを行う際にウェハの温度を検知する場合がある（例えば、特許文献１，２参照）。例えば、過熱保護機能を有するＩＣチップが形成されたウェハをテストする場合、トリップ温度やリセット温度を高精度にテストする必要がある。ここで、トリップ温度とは、素子温度が上昇して過熱保護動作が開始する温度であり、リセット温度とは、過熱保護動作の後に再び正常動作に戻る温度である。従って、トリップ温度やリセット温度を含む温度範囲での高温ウェハテストが必要である。

図８は、従来のウェハテスト方法を説明するための概念図であり、図９は、従来のプローブカードを用いたウェハテストの様子を示す断面図である。テストボード３１にプローブカード１７が取り付けられている。ウェハ１１を加熱するためのホットチャック１２上に、ウェハ１１が搭載されている。プローブカード１７は、プリント基板２０に取り付けられた複数のプローブ１８及び赤外線温度センサ３２から構成される。

ウェハ１１上に形成された複数のＩＣチップの各電極に、プローブカード１７のプローブ１８が接触してＩＣチップの電気的テストを行っている。プローブカード１７とコンピュータ２５との間で電気特性テスター３３を介して信号の送受信を行うことで、ＩＣチップの電気的テストが行われる。

このＩＣチップの電気的テストの際に、赤外線温度センサ３２をウェハ１１に近づけてウェハ１１の温度を検知する。この赤外線温度センサ３２からのチップ温度信号は、温度検知信号受信器３４を介してコンピュータ２５に入力される。また、ホットチャック１２の温度はウェハプロバー１３で設定及び検知される。ホットチャック温度信号は、温度検知インターフェース３５を介してコンピュータ２５に入力される。

特開平７−７４２１８号公報 実開平６−４１１４０号公報

赤外線温度センサ３２付きのプローブカード１７は、構造が簡素で製造コストが低いというメリットがある。しかし、赤外線温度センサ３２の熱電対とウェハ１１の間に存在する空気の熱抵抗は高く、またホットチャック１２上では空気の対流が強いなどの理由により、ウェハ１１の温度を高精度に検知することはできなかった。

また、ホットチャック１２とウェハ１１の間にシリコングリス等の密着剤が使われないため、熱伝導率が悪く、ホットチャック１２とウェハ１１には温度差が発生する。従って、ホットチャック１２の温度をウェハ１１の温度とみなして検知しても、ウェハ１１の温度を高精度に検知することはできなかった。

また、特許文献１，２では、ＩＣチップに温度センサープローブを接触させてウェハの温度を検知する。しかし、ＩＣチップ上において温度センサープローブを接触させることができる領域は小さいため、両者の接触面積は小さく、熱伝導率が悪い。従って、検知速度が遅く、ウェハ１１の温度を高精度に検知することはできなかった。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、ＩＣチップの電気的テストを行う際にウェハの温度を検知する場合に、ウェハ温度の検知精度及び検知速度を向上させることができるウェハテスト方法及びプローブカードを得るものである。

本発明に係るウェハテスト方法は、ウェハをホットチャック上に搭載し、ウェハ上に形成されたＩＣチップの各電極にプローブカードのプローブを接触させてＩＣチップの電気的テストを行う際に、前記ＩＣチップを取り囲むようにＩＣチップの周囲のダイシングラインに温度センサープローブを接触させてウェハの温度を検知する。

本発明に係るプローブカードは、ウェハ上に形成されたＩＣチップの各電極に接触してＩＣチップの電気的テストを行うプローブと、前記ＩＣチップを取り囲むようにＩＣチップの周囲のダイシングラインに接触してウェハの温度を検知する温度センサープローブとを有する。本発明のその他の特徴は以下に明らかにする。

本発明により、ＩＣチップの電気的テストを行う際にウェハの温度を検知する場合に、ウェハ温度の検知精度及び検知速度を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態に係るウェハテスト方法について図面を参照しながら説明する。

まず、図１に示すように、ウェハ１１をホットチャック１２上に搭載する。ウェハプロバー１３によりホットチャック１２の温度を１００℃程度の高温に設定する。図２は、ウェハを示す平面図であり、図３は、図２の要部を拡大した平面図である。ウェハ１１上には複数のＩＣチップ１４が形成されている。ＩＣチップ１４上には複数の電極１５が形成されている。ＩＣチップ１４の周囲にあるダイシングライン１６により各ＩＣチップ１４が隔離されている。ダイシングライン１６とは、ダイシング工程においてウェハ１１をカットして一つ一つのＩＣチップ１４に分離する際の切りしろである。ダイシングライン１６の幅は約１００μｍである。

次に、図４，５に示すように、プローブカード１７を用いてウェハテストを行う。ここで、プローブカード１７は、ＩＣチップ１４の電気的テストを行うプローブ１８と、ウェハ１１の温度を検知する温度センサープローブ１９と、プローブ１８と温度センサープローブ１９が取り付けられたプリント基板２０とを有する。温度センサープローブ１９は、薄型の熱電対２１と、接続コンタクト２２と、これらを接続する素線２３とから構成される。熱電対２１は、図６に示すように、幅が１００μｍ以下で例えば８０μｍ、厚みが５０μｍであり、細熱電対の先端部を圧延等することで製作したものである。

上記のプローブカード１７を用いたウェハテストについて以下に詳細に説明する。まず、ＩＣチップ１４の周囲のダイシングライン１６に温度センサープローブ１９を接触させてウェハ１１の温度（ＩＣチップ１４の実温度Ｔａ）を検知する。ウェハ温度の検知結果は、マルチメータ２４を介してコンピュータ２５に入力される。

次に、ウェハ１１上に形成されたＩＣチップ１４の各電極１５にプローブカード１７のプローブ１８を接触させてＩＣチップ１４の電気的テストを行う。このＩＣチップ１４の電気的特性の実測値と実温度Ｔａに基づいて、図７に示すように、過熱保護動作時のトリップ温度Ｔｔ・リセット温度を推定する。この推定結果によりテスト条件を設定して、トリップ温度やリセット温度を含む温度範囲での高温ウェハテストを行う。

上記のように、本実施の形態では、ＩＣチップの周囲のダイシングラインに温度センサープローブを接触させてウェハの温度を検知する。このようにダイシングライン上であれば、温度センサープローブを接触させることができる領域を広くとることができる。このため、両者の接触面積を大きくして熱伝導率を高くすることができる。また、熱電対自体の熱容量は小さい。従って、ＩＣチップの電気的テストを行う際にウェハの温度を検知する場合に、ウェハ温度の検知精度及び検知速度を向上させることができる。また、温度センサープローブをＩＣチップ自体に押し付けないので、ＩＣチップの表面を傷つけることもない。

ウェハをホットチャック上に搭載する様子を示す図である。 ウェハを示す平面図である。 図２の要部を拡大した平面図である。 本発明の実施の形態に係るプローブカードを用いてウェハテストを行う様子を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係るプローブカードを用いてウェハテストを行う様子を示す上面図である。 本発明の実施の形態に係る熱電対を説明するための図である。 温度とＩＣチップの電気的特性との関係を示す図である。 従来のウェハテスト方法を説明するための概念図である。 従来のプローブカードを用いたウェハテストの様子を示す断面図である。

符号の説明

１１ ウェハ
１２ ホットチャック
１４ ＩＣチップ
１５ 電極
１６ ダイシングライン
１７ プローブカード
１８ プローブ
１９ 温度センサープローブ

Claims (2)

1. ウェハをホットチャック上に搭載し、前記ウェハ上に形成されたＩＣチップの各電極にプローブカードのプローブを接触させて前記ＩＣチップの電気的テストを行う際に、前記ＩＣチップを取り囲むように前記ＩＣチップの周囲のダイシングラインに温度センサープローブを接触させて前記ウェハの温度を検知することを特徴とするウェハテスト方法。
2. ウェハ上に形成されたＩＣチップの各電極に接触して前記ＩＣチップの電気的テストを行うプローブと、
   前記ＩＣチップを取り囲むように前記ＩＣチップの周囲のダイシングラインに接触して前記ウェハの温度を検知する温度センサープローブとを有することを特徴とするプローブカード。

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