JPH06168991A - マルチプロービング半導体検査方法 - Google Patents

マルチプロービング半導体検査方法

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JPH06168991A
JPH06168991A JP43A JP32006192A JPH06168991A JP H06168991 A JPH06168991 A JP H06168991A JP 43 A JP43 A JP 43A JP 32006192 A JP32006192 A JP 32006192A JP H06168991 A JPH06168991 A JP H06168991A
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JP
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semiconductor
semiconductor chips
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chip
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Etsuo Noguchi
悦夫 野口
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Tokyo Seimitsu Co Ltd
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/06705Apparatus for holding or moving single probes

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はマルチプロービングによる半導体検
査方法に関し、検査効率の向上を目的とする。 【構成】 触針をチップの電極パッドに接触させて電気
的特性を順次検査する時に、触針を複数個のチップ分設
けて、隣接する複数個のチップを同時に検査するマルチ
プロービング半導体検査方法において、同時に検査する
個数は2の階乗の値に制限されずに決定するように構成
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はプローバとテストヘッド
を組み合わせた半導体検査装置で行う半導体検査方法に
関し、特に複数個の半導体チップを同時に検査するマル
チプロービングを行う半導体検査方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体チップの製造工程においては、製
造効率を向上させるため、半導体ウエハ上に形成された
各半導体チップを、その電極パッドに触針を接触させ、
この触針を介して試験信号の印加及び検出を行うことに
より検査し、不良チップは後の組立工程より除くことが
行われる。この検査に使用されるのが半導体検査装置で
あり、図3にその構成を示す。
【0003】図3において、30は検査対象である半導
体ウエハであり、表面に半導体チップが形成されてい
る。31は半導体ウエハを真空吸着して保持するウエハ
チャックであり、32はウエハチャックを3次元で移動
・回転させる移動機構である。33はプローブカードで
あり、半導体チップの電極パッドに接触する触針34を
有し、上側にこの触針と電気的に接続された接続端子を
有している。35はフロッグリングであり、プローブカ
ード33の接続端子をテストヘッド36に接続するため
の接続用部材である。
【0004】テストヘッド36は各半導体チップに印加
する試験信号を出力し、それに応じた出力信号を受けて
検査を行うものであり、フロッグリング35との接続の
ためパフォーマンスボード37が取り付けられている。
テストヘッド36とパフォーマンスボード37は回転軸
38を中心として回転し、それ以外の部分から切り離す
ことができる。一般的にテストヘッド部分を除く他の部
分をプローバと称している。
【0005】図4は半導体ウエハ上に形成された半導体
チップを示す図である。図において、30は半導体ウエ
ハであり、43が半導体チップである。通常半導体ウエ
ハ30の周辺部には半導体チップを形成できない部分が
あり、42は有効部分の範囲を示す円である。以下の説
明においては、この有効部分に半導体チップを配列した
図を使用する。
【0006】図4に示すように半導体チップ43は半導
体ウエハ30上に碁盤の目状に配列されており、検査終
了後切り離された上で組み立てられる。検査は半導体ウ
エハ30をウエハチャック31に保持した上で位置調整
を行い、電極パッドが触針34に接触するように移動さ
せて検査を行う。これを図4の右側に示した矢印に沿う
ように各半導体チップについて行い、すべての半導体チ
ップの検査が終了すると1枚の半導体ウエハの検査が終
了する。
【0007】1枚の半導体ウエハ上には数百個もの半導
体チップが形成される。近年製造効率向上のため、半導
体ウエハの大口径化が進められており、1枚の半導体ウ
エハ上の半導体チップの個数は増大している。そのため
半導体検査の効率向上も求められており、各種対策が施
されている。この対策の1つが同時に複数個の半導体チ
ップを検査するマルチプロービングと呼ばれる方法であ
る。
【0008】テストヘッドの性能も向上しており、あま
り複雑な半導体チップでなければ、触針を電極パッドに
接触させる動作1回で、複数の半導体チップの検査が行
えるようになっている。そこで1個の半導体チップを検
査するのに必要な触針の組を複数組設け、隣接する複数
個の半導体チップを触針を電極パッドに接触させる動作
1回で検査できるようにしたのがマルチプロービング方
法である。なお用語を簡略化するため、触針を電極パッ
ドに接触させる動作1回で複数個の半導体チップを測定
することを、同時に複数個の半導体チップを測定すると
いうことにする。
【0009】マルチプロービング方法は非常に効果的で
あり、1枚の半導体ウエハの全検査時間が大幅に短縮化
される。特に同時に検査する半導体チップの個数を増加
させる程、全検査時間が短縮される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】マルチプロービング方
法で同時に検査できる半導体チップの個数は、半導体検
査装置で2、4、…という具合に2の階乗の値に決めら
れており、検査対象の半導体チップに応じて適当な個数
を選択した上で検査を行っていた。図5は従来のマルチ
プロービング方法で半導体ウエハを検査する時のグルー
プの配置と触針の軌跡を示す図である。42は半導体ウ
エハの有効部分であり、43で示した破線で示した部分
は半導体チップである。54は同時に検査する半導体チ
ップのグループであり、ここでは8個の半導体チップが
同時に検査される。
【0011】従来のマルチプロービング方法は同時に検
査する8個の半導体チップの組を1つのチップと見な
し、単1チップを測定するのと同様にこれが碁盤の目の
ように配列されているものとして、図5に示すような順
番で検査を行っていた。従って1個の半導体チップも含
まない組はその組が存在しないものとして検査を行わな
いが、1個でも半導体チップを含む組に対しては触針の
接触動作を行い、検査を行っていた。
【0012】そのため、図5では半導体チップの総数は
284個であり、同時に8個検査できるものであれば3
6回で検査できるはずであるが、触針を接触させて検査
を行うという動作は合計45回行っている。この動作回
数を低減して36回に近づけられればその分だけ検査時
間が短縮されるわけであり、検査効率の向上のためこの
動作回数の低減が求められている。
【0013】図6は図5と同じ半導体ウエハを、8個を
同時に検査するマルチプロービング方法によって検査す
る時の別の例を示す図である。触針を接触させて検査を
行う動作は44回であり、図5に比べて1回減少し、そ
の分だけ検査効率が向上する。しかし、中央の最上部の
半導体チップを検査する時の触針の位置、すなわちプロ
ーブカードの中心位置は、図5に比べて上側へ移動して
いる。プローブカードの中心位置に対する半導体ウエハ
の中心位置が、ウエハ移動装置の移動範囲である。図6
ではこれが図5に比べて大きくなっており、その分だけ
移動範囲を大きくする必要がある。ウエハ移動装置は精
密な移動を行うものであり、移動範囲が大きくなると大
型化及びコスト増を招くという問題がある。
【0014】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、半導体チップの検査を行う時に、高い検査効率
で、ウエハ移動装置の移動範囲の増加も招かないような
マルチプロービング半導体検査方法の実現を目的とす
る。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は、触針を半導体
ウエハ上の半導体チップの電極パッドに接触させ、テス
トヘッドが触針を介して試験信号の入出力を行うことで
半導体チップの電気的特性を順次検査する時に、隣接す
る複数個の半導体チップを同時に検査するため、触針を
複数個の半導体チップ分設け、テストヘッドは複数個の
半導体チップに対して同時に試験信号の入出力を行うマ
ルチプロービング半導体検査方法である。そして上記目
的を達成するため、同時に検査する半導体チップの個数
は、2の階乗の値に制限されることなく決定される。
【0016】また別の態様では、同時に検査する半導体
チップが配列される方向の各チップ列を同時に検査する
グループに分割した時、両端のグループに属する半導体
チップの合計個数は、同時に検査する半導体チップの個
数より大きくなるようにする。更に別の態様では、同時
に検査する半導体チップが配列される方向の各チップ列
を同時に検査するグループに分割した時、両端のグルー
プに属する半導体チップの個数の差は1以下であるよう
にする。
【0017】
【作用】同時に検査できる半導体チップの最大個数は、
テストヘッドの検査能力と半導体チップの仕様によって
決定される。例えばテストヘッドの入出力端子数と半導
体チップの電極パッド数である。しかし、これまでは、
最大個数以内で2の階乗になる個数に決められていた。
このような系列の個数に制限されてきたのは、テストヘ
ッドにおける個数入力がこのような値に制限されていた
等の理由であり、本質的な原因によってこのような個数
に制限されていたわけではない。
【0018】そこで同時に検査する半導体チップの個数
を、テストヘッドの検査能力と半導体チップの仕様によ
って決定される最大可能な個数とする。これによってマ
ルチプロービング方法で同時に検査する半導体チップの
個数が増加するため、検査効率が向上する。第2の態様
においては、従来のように同時に検査する半導体チップ
の組を1つのチップと見なし、それが碁盤の目のように
配列されていると考えない。各チップ列を同時に検査す
るグループに分割した時、両端のグループで実際に存在
する半導体チップの個数が、同時に検査する個数より少
なくなることが起きる。両端のグループに属する半導体
チップの合計個数が、同時に検査できる個数以下であれ
ば、そのチップ列は1個少ないグループに分割できるは
ずである。このような分割をすることにより、隣接する
チップ列とは分割位置が異なり、各グループは碁盤の目
のようには配列されなくなる。しかし実際の動作では、
各グループが碁盤の目のように配列される必要はなく、
グループの数が1個減少することにより、検査効率が向
上する。
【0019】第3の態様においては、各チップ列をグル
ープに分割した時、両端のグループに属する半導体チッ
プの個数の差を1以下とする。これにより両端のグルー
プは半導体ウエハの中心に対して、ほぼ対称な位置にあ
ることになるので、一方の端のグループのみが中心から
離れ、ウエハチャックの移動範囲を拡大させる必要を生
じることはない。
【0020】
【実施例】図1は本発明の実施例におけるマルチプロー
ビング方法での同時に検査する半導体チップのグループ
の配置と触針の軌跡である。なお半導体検査装置として
図3に示したものが使用されるが、ここでは説明を省略
する。図1において、2は半導体ウエハであり、3は半
導体チップである。4はマルチプロービング方法で同時
に検査する半導体チップのグループである。5はプロー
ブカードのほぼ中心の位置の半導体ウエハ2に対する軌
跡である。
【0021】図1の半導体ウエハは図5のものと同じも
のである。本実施例では、テストヘッドの検査能力と半
導体チップの仕様から、同時に検査できる半導体チップ
の個数は12個と定められた。中央の縦方向には、34
個の半導体チップが存在するが、図示のように3グルー
プに分割され、上下のグループにはそれぞれ11個の半
導体チップが存在する。
【0022】検査は、図示のように右上のグループaか
ら左側に隣接する7個のグループを検査する。次のチッ
プ列は12個の半導体チップが存在するだけであるか
ら、2つのグループに分割される。その上側のグループ
hを検査した後、グループgの下側のグループから右側
で順次検査を行う。このような動作を順次行って、すべ
ての検査が終了する。
【0023】図1においては、触針を接触させて検査を
行う動作は、合計で28回であり、図5及び図6に比べ
て大幅に減少する。本実施例では、同時に検査する半導
体チップの個数は12個であり、各チップ列の両端のグ
ループに属する半導体チップの個数差は1以下であり、
更に各チップ列をできるだけ少ないグループに分割して
いる。そのため図1に示すように隣接するビット列でグ
ループ数が変化する時には、グループの中心はグループ
の長さの半ピッチ分、すなわち6個の半導体チップの幅
分だけずれる。もし同時に検査する半導体チップの個数
が13個であれば、ずれる幅は6個又は7個の半導体チ
ップの幅になる。
【0024】図2は各チップ列の両端のグループに属す
る半導体チップの個数差が1以下になるようにする場合
と、そのような制限を設けずに一方の端から順にグルー
プに分割した場合の中央における比較を示している。上
側の一方の端から順にグループ4に分割した時を示して
おり、下側が両端のグループ24での個数差を小さくし
た時を示している。図示のように、上側では右端のグル
ープが移動範囲2より大きくはみ出しているが、下側で
ははみ出しは小さい。プローブカードの中心が移動する
範囲を矢印で示したが、下側の方が移動範囲が左右で釣
り合っていることがわかる。移動範囲は中心から端まで
の距離で決まるため、上側の方がxで示した分だけ移動
範囲を大きくする必要がある。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のマルチプ
ロービング半導体検査方法であれば、検査効率が大幅に
向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例におけるマルチプロービング方
法での半導体チップの分割と触針の軌跡を示す図であ
る。
【図2】ウエハの移動範囲の差の説明図。
【図3】半導体検査装置の構成を示す図である。
【図4】半導体ウエハとその上に形成された半導体チッ
プの配列を示す図である。
【図5】従来のマルチプロービング方法におけるチップ
の分割と触針の軌跡を示す図である。
【図6】従来のマルチプロービング方法の他の例を示す
図である。
【符号の説明】
3…半導体チップ 4…同時に測定するグループ 5…触針中心の軌跡

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 触針を半導体ウエハ上の半導体チップの
    電極パッドに接触させ、テストヘッドが前記触針を介し
    て試験信号の入出力を行うことで前記半導体チップの電
    気的特性を順次検査する時に、隣接する複数個の前記半
    導体チップを同時に検査するため、前記触針を複数個の
    半導体チップ分設け、前記テストヘッドは複数個の半導
    体チップに対して同時に試験信号の入出力を行うマルチ
    プロービング半導体検査方法において、 同時に検査する半導体チップの個数は、2の階乗の値に
    制限されることなく決定されることを特徴とするマルチ
    プロービング半導体検査方法。
  2. 【請求項2】 同時に検査する前記半導体チップが配列
    される方向の各チップ列を同時に検査するグループに分
    割した時、両端のグループに属する半導体チップの合計
    個数は、同時に検査する半導体チップの個数より大きい
    ことを特徴とするマルチプロービング半導体検査方法。
  3. 【請求項3】 触針を半導体ウエハ上の半導体チップの
    電極パッドに接触させ、テストヘッドが前記触針を介し
    て試験信号の入出力を行うことで前記半導体チップの電
    気的特性を順次検査する時に、隣接する複数個の前記半
    導体チップを同時に検査するため、前記触針を複数個の
    半導体チップ分設け、前記テストヘッドは複数個の半導
    体チップに対して同時に試験信号の入出力を行うマルチ
    プロービング半導体検査方法において、 同時に検査する前記半導体チップが配列される方向の各
    チップ列を同時に検査するグループに分割した時、両端
    のグループに属する半導体チップの合計個数は、同時に
    検査する半導体チップの個数より大きいことを特徴とす
    るマルチプロービング半導体検査方法。
  4. 【請求項4】 同時に検査する前記半導体チップが配列
    される方向の各チップ列を同時に検査するグループに分
    割した時、両端のグループに属する半導体チップの個数
    の差は1以下であることを特徴とする請求項1から3の
    いずれか1項に記載のマルチプロービング半導体検査装
    置。
  5. 【請求項5】 触針を半導体ウエハ上の半導体チップの
    電極パッドに接触させ、テストヘッドが前記触針を介し
    て試験信号の入出力を行うことで前記半導体チップの電
    気的特性を順次検査する時に、隣接する複数個の前記半
    導体チップを同時に検査するため、前記触針を複数個の
    半導体チップ分設け、前記テストヘッドは複数個の半導
    体チップに対して同時に試験信号の入出力を行うマルチ
    プロービング半導体検査方法において、 同時に検査する前記半導体チップが配列される方向の各
    チップ列を同時に検査するグループに分離した時、両端
    のグループに属する半導体チップの個数の差は1以下で
    あることを特徴とするマルチプロービング半導体検査装
    置。
JP43A 1992-11-30 1992-11-30 マルチプロービング半導体検査方法 Pending JPH06168991A (ja)

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