JPH04115544A - 半導体試験装置とその試験方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 本発明は、半導体装置の試験装置に係り、特に。

チップ状態の素子の試験装置に関し。

チップ状態で精度良く、確実に測定できる装置を得るこ
とを目的とし。

■半導体基板をデバイス毎にスクライブカットしてチッ
プとし、該チップにプローブニードルを接触させて、該
チップの電気的特性試験を行うように構成されているよ
うに。

■半導体基板をデバイス毎にスクライブカットしてチッ
プとし、該チップにプローブニードルを接触して、該チ
ップの電気的特性試験を行い、該チップの良否を判定す
るように構成する。

■前記チップにプローブニードルを接触するに際し、ト
レー上に配列された多数個のチップの内。

１〜複数個単位でＣＣＤ撮像装置により、該チップの位
置を認識して記憶し、該チップの１個づつに対して、該
トレーを真空吸着固定しているステージを回転及びＸＹ
力方向位置調整を行ない、チップ上の電極パッドにプロ
ーブニードルを接触させるように。

■前記トレーは個々のチップ収納部底部にチップ固定用
の真空穴が開口されているように構成する。

〔産業上の利用分野］ 本発明は、半導体装置の試験装置に係り、特に。

チップ状態の素子の試験装置に関する。

半導体装置の製造原価を低減させるに当たり。

あらゆる分野で不良品のりジェクト（選別除去）が行わ
れている。

しかし、チップがパッケージに組み込まれて完成品とな
り最終試験を行うにあたり、特性上において９種々の不
良が発生する。

完成品の不良は製造原価に大きなダメージを及ぼす事と
なり、完成品になるまえに各々の製造工程での不良品の
りジエクトが重要視されている。

最終試験で不良が発生した際に、半導体基板であればも
う一度つエバープローバーに半導体基板をセットして、
試験規格、試験条件を検討することもできるが、半導体
基板がスクライブカットされて、既にチップ状態となっ
ている場合、現在では、電気的な測定による良否の判別
手段を行う方法がなく、新しいチップの特性測定を行な
える装置の開発が必要となっている。

〔従来の技術〕

従来はチップで測定するチッププローバーのようなもの
はなく、ウェハーでの各素子の特性をウェハープローバ
ーで測定し、チップの良否選別を行った後、良品のチッ
プをパッケージに組み込み。

完成体としてから、最終試験で特性測定を行ってきた。

〔発明が解決しようとする課題〕

そのため、半導体装置の需要変動等による試験条件の変
更等に対処するためには、最終試験で不良が発生するこ
とを覚悟して完成品を製作し、不良のものを廃却してい
た。

従って、従来の最終試験では特性歩留りが悪くなっても
救済方法がなく、またパッケージの損失。

工程のロス等の費用も多くかかっていた。

そのため、どうしてもチップ状態での特性チエツクが必
要となり１本発明は１以上の点を鑑み。

チップ状態では各種の電気的特性を確実に、かつ迅速に
測定できる半導体測定装置の開発を目的として提供され
るものである。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の半導体試験装置の構成図、第２図はス
テージの構成図、第３図はチップトレイの構成図、第４
図はチップの電気的特性試験を行っている図第５図はＣ
ＣＤ撮像装置アライメント機構である。

図において、■はテスター、２はチッププローバー　３
はチップトレイ、４はキャリヤ、５はプローブカード、
６はプローブニードル、７はローグーベルト　８はアー
ム、９はステージ、１０は回転用モーター、１１はアラ
イメント機構、１１＾はＣＣＤ撮像装置、１１Ｂはパタ
ーン記憶装置、１２は吸着孔、　１３はＸＹマニピュレ
ーター、１４はチップ。

１５は電極パッド、１６はチップ吸着孔である。

本発明では、第３図に示すように、チ・ンプ１４をチッ
プトレイ３上に並べ、このチップトレー３を第２図に示
すステージ９に載せて、ステージ９の吸着孔１２と、第
３図に示すチップトレー３のチップ吸着孔１６によりス
テージ９にチップ１４とチップトレー３を同時に真空吸
着して固定し、ステージ９をＣＣＣＤ撮像装置アライメ
ント機構１１の下に移動し、チップ１４の１個づつか、
或いは第５図に示すように、４個、６個、８個と纏めて
、１個づつのチップ１４のチップトレー３の収納枠１７
中のその傾きや中心ずれの位置状態をＣＣＤ撮像装置１
１へのカメラを使用して読み取り、パターン記憶装置１
１Ｂに−々記憶してから、第１図に示すように。

ステージ９をプローブカード５の下に設置し、チップ１
４の１個づつに対してステージ９を回転用モーター１０
を使用して回転させたり、ＸＹマニピュレーター１３を
使用してＸＹ力方向位置調整を行ない、自動的にプロー
ブニードル６をチップ１４の電極パッド１５に当て、電
気的特性を測定するものである。

即ち９本発明の目的は、半導体基板をデバイス毎にスク
ライブカットしてチップ１４とし、該チップ１４にプロ
ーブカード５のプローブニードル６を接触させて、該チ
ップ１４の電気的特性試験を行うように構成されている
ことにより。

また、半導体基板をデバイス毎にスクライブカットして
チップ１４とし、該チップ１４にプローブニードル６を
接触して、該チップ１４の電気的特性試験を行い、該チ
ップ１４の良否を判定することにより 更に、１個づつのチップを確実に試験するために、前記
チップにプローブニードルを接触するに際し、トレー上
に配列された多数個のチップの内。

１〜複数個単位でＣＣＤ撮像装置により、該チップの位
置を認識して記憶し、該チップの１個づつに対して、該
トレーを真空吸着固定しているステージを回転及びＸＹ
力方向位置調整を行ない、チップ上の電極パッドにプロ
ーブニードルを接触させることにより。

また、前記トレーは個々のチップ収納部底部にチップ固
定用の真空孔が開口されていることにより達成される。

〔作用〕

上記のように９本発明の装置及び試験方法により、チッ
プが詰められているチップトレー及びチップそのものを
吸着固定し、各々のチップを複数個単位でＣＣＤ画像装
置により位置認識を行い。

そして、測定するチップ１個づつに対して、ステージの
回転、ＸＹ力方向調整を行なって、チップ上の電極パッ
ドにプローブカードのニードルを当てて、チップをプロ
ーブニードルで電気的特性試験を行なえる。

これにより、チップの電気的特性試験による良否判定が
可能となる。

〔実施例〕

第１図は本発明の半導体試験装置の構成図、第２図はス
テージの構成図、第３図はチップトレイの構成図、第４
図はチップの電気的特性試験を行っている図、第５図は
ＣＣＤ撮像装置アライメント機構である。

以下、第１図〜第５図により９本発明の一実施例につい
て説明する。

第１図に示すように１本発明の半導体試験装置は、直流
、交流及び機能試験を行うテスター１と各チップ１４に
プローブカード５のプローブニードル６を当てるチップ
プローバー２より構成される。

チッププローバー２にはチップトレイ３が数枚収納でき
、上下できるキャリア４がセットされ。

その中に、チップ１４が詰められているチンブトレイ３
が段層状に置かれている。

チップトレイ３は第３図（ａ）に平面図で示すように、
各収納枠１７にチップ１４が１個づつ詰められている。

チップはウェハーをダイシングカットした後、自動的に
トレーに１個づつ収納されるため、チップは一定方向に
揃えであるが、トレー内のチップ１４を収納する収納枠
１７とチップ１４の間にはわずかの隙間（ＩＩＩＩＩ１
１以下）があり、そのためにチップＩ４はそれぞれが１
表面上で僅かの傾き及びＸＹ力方向ずれを生じている。

そのため、試験時にチップが動かないように、第３図（
ａ）のＡ−Ａ゛　ラインでカットした部分を第３図（ｂ
）に示すように、チップ１４をチップトレー３毎、ステ
ージ９に吸着するためのチップ吸着孔１６が収納枠１７
の下部に設けられている。

また、チップ１４の背面には電圧等を掛けて電気的特性
試験を行う場合があり、チップトレイ３の全体に、或い
はチップトレイ３の収納部の底面に共通接続している埋
め込み型の導電性の良い金属が用いられている。

そして、チップトレイ３はローグーベルト７により順次
１枚づつ引き出され、アーム８によりチッププローバー
２の下部にセットされているステージ９上に置かれる。

ステージ９の構成は、第２図に示すように形状は四角と
なっており、ステージ９の表面には多数の真空吸着のた
めの吸着孔１２が開いており、チップ吸着孔１６ととも
に、チップ１４を吸引により。

同時にチップトレイ３毎９強くステージ９に固定するよ
うになっている。またステージ９は下部に。

試験時に個々のチップの僅かな回転方向の角度を調整す
る回転用モーター１０とＸＹ力方向ずれを調整するＸＹ
マニピュレーター１３とを備えており。

ステージの移動や前後左右９回転方向の微小なアライメ
ントを行なえるようになっている。

チップトレイ３を吸着したステージ９はＸＹマニピュレ
ータ１３により、ＣＣＤ撮像装置アライメント機構１１
の下まで移動させる。

装置のテーブル上には、チップ１４を単体、または、４
チツプ、６チツプ、８チツプ、または、１６チツプ単位
でその位置を記憶するＣＣＤ画像処理装置１１が取り付
けられており、第５図に示すように、ＣＣＤ撮像装置１
１＾のカメラで収納枠１７とチップ１４の位置関係を撮
像し、パターン記憶装置ＩＩＢに記憶させる。

次に、チップ１４の電極バッド１５とＩＣテスター１と
を接続させるプローブカード５の真下にステージ９を移
動する。

そして、第４図に示すように、順次、チップ１４を１個
づづ、記憶した収納枠１７とチップ１４の位置関係デー
タにより、収納枠１７内でチップ１４の回転及びＸＹ力
方向微小アライメントを繰り返しながら、プローブカー
ド５のプローブニードル６をチップ１４の電極バッド１
５に当てて、電気的特性試験を行ない、試験規格に伴っ
て、良否を判定してい〔発明の効果〕 以上の説明で明らかなように１本発明によれば。

半導体基板がスクライブカットされ、半導体素子のチッ
プとなった状態からでも、１個づつ、ＣＣＤ撮像装置を
利用して、チップとプローブニードルのアライメントを
行ないながら各種の電気的特性試験を行って、チップの
良否の判別ができ、半導体装置の最終試験歩留りの向上
、工程の短縮。

製造原価の低減に寄与するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の半導体試験装置の構成図。 第２図はステージの構成図。 第３図はチップトレイの構成図。 第４図はチップの電気的特性試験を行っている図。 第５図はＣＣＤ撮像装置アライメント機構である。 図において。 １はテスター、　　　　２はチッププローバー３はチッ
プトレ→、　　４はキャリヤ。 ５はプローブカード、６はプローブニードル。 ７はローダ−ベルト、８はアーム。 ９はステージ、　　　　　１０は回転用モーター１１は
ＣＣＤ撮像装置アライメント機構。 １１ＡはＣＣＤ撮像装置。 １１Ｂはパターン記憶装置。 １２は吸着孔。 １３はＸＹマニピュレーター １４はチップ、１５は電極バッド。 １６はチップ吸着孔、１７は収納枠 ナソ７°トレイ／）Ｍ〜べ月］ 惰 ヌ７−ジＩ）構心譲ａ １２月 ＋７７７つ電５へ白９４奇・［主客ｆく吟鮭イ１飄１Ｚ
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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）半導体基板をデバイス毎にスクライブカットしてチ
   ップとし、該チップにプローブニードルを接触させて、
   該チップの電気的特性試験を行うように構成されている
   ことを特徴とする半導体試験装置。 ２）半導体基板をデバイス毎にスクライブカットしてチ
   ップとし、該チップにプローブニードルを接触して、該
   チップの電気的特性試験を行い、該チップの良否を判定
   することを特徴とする半導体装置の試験方法。 ３）前記チップにプローブニードルを接触するに際し、
   トレー上に配列された多数個のチップの内、１〜複数個
   単位でＣＣＤ撮像装置により、該チップの位置を認識し
   て記憶し、該チップの１個づつに対して、該トレーを真
   空吸着固定しているステージを回転及びＸＹ方向の位置
   調整を行ない、チップ上の電極パッドにプローブニード
   ルを接触させることを特徴とする請求項２記載の半導体
   装置の試験方法。 ４）前記トレーは個々のチップ収納部底部にチップ固定
   用の真空穴が開口されていることを特徴とする請求項３
   記載の半導体装置の試験方法。