JPH0737951A

JPH0737951A - 半導体装置，半導体検査装置，およびその検査方法

Info

Publication number: JPH0737951A
Application number: JP5182643A
Authority: JP
Inventors: Toshikazu Yoshimizu; 敏和吉水; Tetsushi Hikawa; 哲士肥川
Original assignee: MegaChips Corp
Current assignee: MegaChips Corp
Priority date: 1993-07-23
Filing date: 1993-07-23
Publication date: 1995-02-07

Abstract

(57)【要約】【目的】半導体チップやマルチチップモジュールのベ
ース基板に、プローブ基板によりコンタクトを行なって
その検査をする際に、半導体チップもしくはベース基板
とプローブ基板との間のアライメント精度を測定するこ
と。【構成】半導体チップやマルチチップモジュールのベ
ース基板の表面に、コモン側パターン９とこれに電気的
に接続された個別パッド側パターン８とを設け、プロー
ブ基板側に、これらに相当する位置に相互に電気的に切
離して形成されたコモンパターンと個別パターンとを設
け、これらの間で電気的な導通経路が形成されるものの
個数と位置とによりアライメントを測定するようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置，半導体
検査装置およびその検査方法に関し、特にＣＰＵチップ
等の多ピンの半導体チップやマルチチップモジュールの
ベース基板の配線の断線等を検査する装置において、そ
のプロービングを行なう際にそのアライメント精度の向
上を達成できるように工夫した半導体装置，半導体検査
装置およびその検査方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】マルチチップモジュールは同一のパッケ
ージの中にベアチップ、即ちパッケージングしない状態
のＩＣチップをリードフレーム（プラスチックパッケー
ジの場合）やベース基板（セラミックパッケージの場
合）に複数搭載して直接実装するものであり、チップ自
体のパッケージが不要となるためインダクタンスとキャ
パシタンスが低減する。同時にその実装密度も向上する
ので、チップ間の配線が短くなり信号の伝搬遅延時間も
短くなる。従って、マルチチップ・モジュールを使用す
ることにより、ＣＰＵモジュールの場合では、ボード実
装方式では不可能であった１００ＭＨｚ程度での動作も
可能になるといわれている。このようなマルチチップ・
モジュールにおいて、ワークステーションのＣＰＵモジ
ュール等、高信頼性が要求されたり発熱対策を施す必要
がある分野では、セラミックパッケージを使用するのが
一般的であり、低価格を意図した分野ではプラスチック
パッケージを使用するのが一般的である。

【０００３】図３２はセラミックパッケージを使用する
マルチチップモジュールの一般的な構成を示す図であ
り、この図３２に示すように、マルチチップモジュール
は複数のＩＣチップ２０３とこれを搭載する配線基板で
あるベース基板２０２およびこのベース基板をそのキャ
ビティ部（凹部）２０１ａに収容するパッケージ２０１
より構成されている。ＩＣチップ２０３とベース基板２
０２間の接続には図３２(a) に示すようなＡｌワイヤ２
０４等によるワイヤーボンディングや、図３２(b) に示
すようなフリップチップ等の実装方式が用いられる。な
お、この図３２(a) において、２０３ａはＩＣチップ２
０３のボンディングパッド、２０２ａはベース基板２０
２のボンディングパッド、２０１ｂはパッケージ２０１
のボンディングパッドである。また、図３２(b) におい
て、２０３ｂはＩＣチップ２０３のバンプ電極である。
図３３はベース基板２０５のパターンの一例を示す。こ
のベース基板のパターンは、ベース基板２０５とパッケ
ージ間の接続用ボンディングパッド２０６と、ＩＣとベ
ース基板２０５との間の接続用ボンディングパッド２０
８と、これらのパッド間を接続する配線パターン２０９
とで構成されている。このベース基板２０５の配線は、
図３３にその一例を示すようにベース基板２０５の基板
上に、ベース基板２０５−パッケージ間用ボンディング
パッド（以下、Ａパッドと称す）２０６とベース基板２
０５−ＩＣ間用ボンディングパッド（以下、Ｂパッドと
称す）２０８との間の配線がなされている。また、この
図３３に２１０としてその例を示すように、Ａパッド
間，Ｂパッド間および各々複数パッド間等の配線もあ
る。そしてそのＩＣの搭載位置を図３３に破線２０７に
て示している。ワイヤーボンディング方式による実装を
行った場合、ボンディングパッド２０６とパッケージの
インナーリード，ボンディングパッド２０８とＩＣのボ
ンディングパッドとが各々接続される。

【０００４】次に、このベース基板の断面構造の一例を
図３４に示す。ベース基板はシリコン、セラミック等か
らなる基板本体２１１上にＳｉＯ₂，Ｓｉ₃Ｎ₄，ポリ
イミド等をその材質とする絶縁膜２１２を形成し、その
上に配線膜およびパターン形成を行い、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃ
ｒ等の第１配線層２１３を形成する。さらに、ポリイミ
ドやＳｉＯ₂等からなる層間絶縁膜２１４の形成をコン
タクトホールとともに行い、以下同様にして、配線層，
層間絶縁膜を交互に複数層形成し、最後に保護層２１８
の形成をボンディングパッドの開口とともに行う。この
ように、ベース基板はその上に複数の半導体チップを搭
載し、この半導体チップ間や外部との電気的な接続を行
なう配線基板であり、その本体は必ずしも半導体で形成
されるものではないが、その基板本体の上に設けられる
多層配線は通常の半導体プロセスと同様のプロセスで形
成され、またその多層配線上には上述のように複数の半
導体チップを搭載されて半導体装置が形成されるので、
このベース基板自身も通常の半導体装置の製造プロセス
と同様のプロセスで作成されるものであり、従って、ベ
ース基板自身も半導体装置の一種と言いうるものであ
る。そしてこのようなプロセスにより完成したベース基
板を検査するには、図３５に示すように、配線の断線，
配線間のショートおよび配線に付随する容量，配線抵抗
等を検出すればよく、このためには、ベース基板−パッ
ケージ間接続用ボンディングパッド（Ａパッド）２４１
およびベース基板−ＩＣチップ接続間用ボンディングパ
ッド（Ｂパッド）２４２の両者にプローブカードの針２
４３，２４４等を接触させ、その電気的な検査を行えば
よい。

【０００５】このように、従来技術においては、図３０
に示すようなベース基板１の表面に形成された検査を行
なうべき検査パッド（図示せず）にプローブ針３２を接
触させることにより電気的な検査を行っていた。しかし
ながら、マルチチップモジュール(Multi Chip Module：
以下、ＭＣＭと称す) のベース基板の検査パッドは、ベ
ース基板の周辺部に設けられＭＣＭとパッケージとの信
号のやりとりに介在するものだけではなく、図３１に符
号３３として示すように、ベース基板にＩＣチップを搭
載するためにベース基板の中央部分にも存在するのが通
常である。従って、プローブカードはデバイス周辺部の
みでなく中央部分にも針を形成した形状をとる必要があ
る。

【０００６】また、ベース基板の検査パッドは、ＭＣＭ
が複数のチップを搭載することを前提としているために
必然的に多くなる。

【０００７】このため、以上の２点、即ち中央部にも検
査パッドがある点および多ピンである点の２点を同時に
満足するプローブカードはそのピンの取付け作業が人手
に依存しているためにその作成が極めて困難となる。ま
た、ピン数が多いため極めて高価につく。

【０００８】例えば、ＣＰＵ、ＦＰＵ(Floating Point
Processing Unit)、キャッシュメモリを搭載するＭＣＭ
の場合、ＣＰＵが１９０ピン程度×１チップ、ＦＰＵが
８０ピン程度×１チップ、キャッシュメモリが４０ピン
程度×８チップであるとすると、ベース基板の周縁部の
パッドを含めたその全てのパッド数は８００ピン以上と
なる。通常、プローブカードは２００ピン程度がその最
大のピン数であり、従って、４枚程度のプローブカード
を作成することになる。このため、４枚のプローブカー
ドによる測定を実施してはじめて、１つのＭＣＭデバイ
スの検査が完了するが、これには、プローブカードの交
換がその都度必要であり、冶工具を交換する工程の増加
を招いてしまう。また、１枚であるべきプローブカード
が複数枚に分割されていることにより、パターン間のシ
ョートチェック項目において、チェックができないパタ
ーンが発生してしまう。

【０００９】そこで、このような事態を回避するため
に、全ての検査パッドの一括プロービングが可能とな
り、検査工数の低減が可能であるとともに検査冶具費用
についてもこれを低減でき、しかもパターン間のショー
トチェックを行なう際に、その検査できないパターンを
なくすことができる半導体検査装置が既に開発されてい
る。

【００１０】即ち、上述のような、全ての検査パッドの
一括プロービングを可能にすることや、検査工数や検査
治具費用の低減、さらにはパターン間のショートチェッ
ク項目における、検査できないパターンをなくすという
課題は、ベース基板の検査パッドの配置とミラー反転と
なるようなプローブ基板本体、即ちその表面同士が同じ
側を向くように配置したときに、ベース基板のパッドレ
イアウトとそのパッドレイアウトが軸対称となるように
配置した検査パッドを有するプローブ基板の本体をシリ
コンゴム等の弾力性のある異方性導電膜で覆い、この異
方性導電膜を介してベース基板とプローブ基板とを面接
触させることにより解決することが可能となる。以下そ
の詳細を述べる。

【００１１】図２４は上述のように被検査デバイスと面
接触を行なうことにより検査を行なう半導体検査装置の
プローブ基板を示す。図において、３４は検査対象であ
るところのＭＣＭのベース基板、３６はその表面にプロ
ーブ基板３４の表面に形成された検査パッドのレイアウ
トをミラー反転したレイアウトとなるように、即ち、ベ
ース基板３４とその表面同士が同じ側を向くようにこの
基板を並べたとき、同一の軸に関してそのレイアウトが
対称となるように検査パッドが形成されたプローブ基板
本体、３５はこのプローブ基板本体３６の表面を覆うよ
うに形成され、弾力性を有するともにその表面の検査パ
ッドが形成された位置とその裏面の検査パッドが形成さ
れた位置に相当する位置とを電気的に接続せしめる導電
性部材を含みこの導電性部材により部分的に導電性を持
つように構成された異方性導電膜である。

【００１２】ベース基板は図３１に示すようにその周縁
部および中央部に検査パッド（通常はボンディングパッ
ドである）３３を有するようにレイアウトされた多層の
配線基板である。

【００１３】これに対し、プローブ基板は、図２８に示
すようにその表面Ａ、即ちベース基板と接する側の面に
はベース基板検査パッドとミラー反転したレイアウトを
有するパターンで検査パッド４３が形成されている。ま
た、その裏面Ｂには、外部に容易に信号の取り出しが可
能となるように、そのパターンピッチが粗いパターンに
よるパッドが形成されており、これは例えば、半田付け
可能な２．５４ｍｍピッチのパッドが面状に形成されて
いる。Ａ面のパッドとＢ面のパッドとは１対１に接続さ
れており、プローブ基板をベース基板に面接触させるこ
とにより、結果的に、ベース基板のパッドがプローブ基
板のＢ面のパッドに接続されることとなる。

【００１４】ところで、ベース基板の表面は、通常、反
り等の凹凸が発生しており、これはプローブ基板の面Ａ
についても同様である。従って、ベース基板の表面とプ
ローブ基板のＡ面とを面接触させる際、これらのパッド
同士を完全に直接接触させることは困難である。そこ
で、シリコン樹脂等による異方性導電膜をプローブ基板
本体の表面を覆うように設け、この異方性導電膜をベー
ス基板とプローブ基板本体との間に介在させることによ
り、異方性導電膜の弾力性によりこの反り等の凹凸を吸
収させ、ベース基板とプローブ基板本体との間の確実な
電気的接触を可能とするようにしている。

【００１５】この異方性導電膜としては、例えば図２５
に示すような、シリコン樹脂等の材料からなり弾性およ
び絶縁性を併せ持つ基材部３７とこれに埋め込まれた直
径１０μｍ前後の細い金属細線３８により構成されてい
るものがある。この図２５のものでは、例えばＳＵＳ(S
teel Use Stainless) の表面に金メッキを施した直径１
２μφ等の金属細線を異方性導電膜内に埋め込むように
しているので、異方性導電膜に部分的に導電性を持たせ
る導電部材にも可撓性を持たせることができ、異方性導
電膜を押圧したときのその弾性変形が容易となる。

【００１６】また、この異方性導電膜としては、図２６
に示すようにシリコン樹脂等の材料による基材部４９
と、これに埋め込まれた金属バンプ５０により構成され
ているものがある。この図２６のものでは、例えば１０
μ以下の金，ニッケル等からなる金属バンプ部材を異方
性導電膜内に埋め込むようにしているので、異方性導電
膜のベース基板と接触する側の面側にバンプ電極が形成
されることになり、ベース基板とプローブ基板との電気
的接触が確実となる。

【００１７】さらに、この異方性導電膜としては、図２
７に示すように、シリコン樹脂等の材料による基材部５
１と、これに埋め込まれた金属粒子５２により構成され
ているもの等がある。この図２７のものでは、例えばニ
ッケル，半田，金等からなり数１０μφの大きさを有す
る金属粒子を用い、これを非押圧状態では異方性導電膜
内で相互に非接触かつベース基板が押圧され異方性導電
膜が弾性変形したときには相互に接触する状態で埋め込
むようにしているので、異方性導電膜の可撓性を損なう
可能性が少なくなり、ベース基板をプローブ基板の表面
により確実に接触することが可能となる。

【００１８】このように構成したプローブ基板とベース
基板とはその検査パッドの位置が合うようにアライメン
トすることが必要となる。このために、プローブ基板に
はアライメントマークを設ける必要がある。

【００１９】また、プローブ基板本体の材質をガラスと
することにより、プローブ基板の側から透過させてベー
ス基板を目視できるため、そのアライメント精度を向上
することが可能となる。

【００２０】なお、プロープ基板はそのサイズを大きく
することにより、Ｂ面の粗い検査パッドをＡ面のサイズ
を大きくした部分に設けることもでき、このように構成
することにより、プロープ基板をＡ面のみに配線が存在
する、単層基板とすることも可能である。

【００２１】そして、このように構成したプローブ基板
を、図２９に示すような検査装置本体に接続し、プロー
ブ基板をベース基板に押圧してベース基板の電気的な検
査を行なう。検査装置本体２０はミニコン等で構成され
ており、ベース基板の電気的な検査に必要なテスト信号
を発生し、これをプローブ基板３０に送る。プローブ基
板３０は上述のように、ベース基板に押圧されてベース
基板と面接触するが、このとき、ベース基板の表面が弾
性を有する異方性導電膜によって覆われているので、ベ
ース基板の反り等を吸収してベース基板とプローブ基板
とを確実に接触できることとなり、検査装置本体２０か
らのテスト信号をベース基板に確実に伝達できる。検査
装置本体２０はベース基板中の配線を流れたテスト信号
をプローブ基板３０を介して受取り、これとその内部に
予め用意されている期待値とを比較し、ベース基板内の
配線に断線やショートがあるか否かを検査する。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】このように、プローブ
基板を被検査半導体装置に面接触させることによりその
検査を行なう検査装置においては、被検査デバイス、即
ち、半導体チップそれ自体やマルチチップモジュールの
ベース基板等とプローブ基板との間のアライメントを行
なう必要がある。既に述べたように、このアライメント
はプローブ基板本体をガラス等の透明基板で構成すれば
容易に行なえるはずであるが、実際にはガラス等ではプ
ローブ基板を半導体検査装置に取りつける際の強度の点
で問題があり、強度の点で問題が生じない不透明材料と
せざるを得ない。そしてこのような理由でプローブ基板
を不透明材料とした場合、もはや目視によるアライメン
トは実行できないものであり、このため、被検査デバイ
スの外形位置をプローブ基板のアライメントマークに位
置合わせをすることによりそのアライメントを行ってい
た。

【００２３】即ち、上述のように、プローブカードでは
なくプローブ基板を用いて被検査デバイスに面接触によ
りコンタクトを行う装置においては、被検査デバイス１
とプローブ基板３との位置アライメントにおいて、被検
査デバイスとプローブ基板との間に異方性導電膜のよう
なコネクタを介してコンタクトを行うため、被検査デバ
イスおよびプローブ基板の接触面のパターンを直接目視
することはできない。従って、被検査デバイスの裏面よ
りプローブ基板側を目視し、かつプローブ基板にアライ
メントマークを設け、被検査デバイスの外形をアライメ
ントマークに位置合わせを行う方法をとることとなる。

【００２４】この場合、本来アライメントを行いたいの
は、被検査デバイスのパターンとプローブ基板のパター
ンであるが、上述のようなアライメント方法では、プロ
ーブ基板パターンと被検査デバイスの外形同士が揃うよ
うなアライメントを行なうこととなり、そのアライメン
ト精度は図３に示す被検査デバイスのパターン（検査パ
ッド）４と被検査デバイス７のダイシング後の外形との
ＸＹ方向の寸法公差５，６に依存することになる。ま
た、ダイシング後のチップの状態ではなくウエハ状態の
場合においては、ウエハのダイシングライン等にプロー
ブ基板端をアライメントするような寸法にプローブ基板
を予め形成しておき、プローブ基板外形（端）をウエハ
のダイシングライン等にアライメントする。この場合も
プローブ基板端とパターン間の精度がアライメント精度
に影響し、被検査デバイスパターンとプローブ基板のパ
ターンとの間のアライメント精度が悪くなる。また、上
述の課題は、アライメントに「ずれ」が生じていた場
合、どちらの方向にどれだけずれているかが判別できな
いため、アライメントが合うまで試行錯誤を繰り返すこ
とになり、検査の効率が悪くなる。また、この試行錯誤
の過程で正規の位置でない位置にコンタクトすることに
より、被検査デバイスに損傷を加えてしまう危険性が増
大する。

【００２５】また、上述のような従来技術においては、
被検査デバイスのプロービングの際に、被検査デバイス
１品種毎にこれに対応したプローブカードもしくはプロ
ーブ基板を用意し、これにより被検査デバイスとのテス
ト用信号の授受を行なっていた。このため、１品種の被
検査デバイスに対して必ず専用のプローブカードもしく
はプローブ基板を１個必要としていた。

【００２６】従って、複数品種の被検査デバイスの検査
を行う場合、プロービングを行う装置であるプローバー
を被検査デバイスの品種が変わる毎にこれに対応するプ
ローブ基板またはプローブカードを交換する作業が必要
があった。このためプローバーの段取りがえのための作
業が入り、作業効率の低下をまねいていた。

【００２７】また、品種毎にプローブ基板またはプロー
ブカードが必要となり、これが高価なものとなってい
た。しかも、この場合、品種毎にプローブ基板やプロー
ブカードを保管・管理する手間がかかっていた。

【００２８】この発明は、上記のような従来のものの問
題点を解消するためになされたもので、プローブ基板を
用いて被測定半導体デバイスと面接触を行なう半導体検
査装置における、プローブ基板と被測定半導体デバイス
とのコンタクトの際のアライメント精度を向上すること
ができる半導体装置および半導体検査装置を得ることを
目的とする。

【００２９】また、この発明は、複数の１種類のプロー
ブ基板を用意するだけで各種の被測定半導体デバイスと
のコンタクトが可能となり、かつその際のアライメント
精度を向上することができる半導体装置，半導体検査装
置およびその検査方法を得ることを目的とする。

【００３０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体装
置は、検査装置のプローブ基板と面接触してその検査が
行なわれるものの表面に、プローブ基板とのアライメン
ト精度を測定するための第１のアライメント精度測定用
パターンを設けるようにしたものである。

【００３１】また、この発明に係る半導体装置は、パッ
ケージに封入しない複数の半導体チップを同一パッケー
ジ内に搭載してなるマルチチップモジュールの半導体チ
ップを搭載するベース基板の表面またはチップ状態もし
くはウエハ状態の半導体チップの表面に、プローブ基板
とのアライメント精度を測定するためのパターンを設け
るようにしたものである。

【００３２】また、この発明に係る半導体装置は、その
第１のアライメント精度測定用のパターンとして、検査
装置のプローブ基板に設けられた第２のアライメント精
度測定用のパターンと接触することによりそのアライメ
ント測定が行なわれるものを設けるようにしたものであ
る。

【００３３】また、この発明に係る半導体装置は、その
第１のアライメント精度測定用パターンとして、長方形
のコモンパターンと、このコモンパターンの長辺に沿っ
て形成された複数の個別パターンと、個別パターンをコ
モンパターンに接続する複数の接続パターンとからなる
ものを設けるようにしたものである。

【００３４】また、この発明に係る半導体装置は、その
第１のアライメント精度測定用パターンとして、一対の
個別パターンと、この個別パターン同士を接続する接続
パターンとからなるものを設けるようにしたものであ
る。

【００３５】また、この発明に係る半導体検査装置は、
検査を行なうべき半導体装置とのアライメント精度を測
定するための第２のアライメント精度測定用パターンを
有し、この半導体装置と面接触するプローブ基板を設け
るようにしたものである。

【００３６】また、この発明に係る半導体検査装置は、
そのプローブ基板と面接触する半導体装置として、マル
チチップモジュールのベース基板，またはチップ状態も
しくはウエハ状態の半導体チップのいずれかとしたもの
である。

【００３７】また、この発明に係る半導体検査装置は、
その第２のアライメント精度測定用パターンが、半導体
装置の表面に設けられた第１のアライメント精度測定用
のパターンと接触することによりそのアライメント測定
を行なうようにしたものである。

【００３８】また、この発明に係る半導体検査装置は、
その第２のアライメント精度測定用パターンとして、長
方形のコモンパターンと、このコモンパターンの長辺に
対し所定の角度をなす線上に沿って形成された複数の個
別パターンとからなるものを設けるようにしたものであ
る。

【００３９】また、この発明に係る半導体検査装置は、
その第２のアライメント精度測定用パターンとして、プ
ローブ基板の一部にマトリクス状に複数個配置され、第
１のアライメント精度測定用のパターンとその複数個の
一部が共通に接触するものを設けるようにしたものであ
る。

【００４０】また、この発明に係る半導体検査装置は、
その第２のアライメント精度測定用パターンとして、プ
ローブ基板の全面にマトリクス状に複数個配置され、そ
のピッチの整数倍が上記第１のアライメント精度測定用
のパターンのピッチと等しくなっているテスト信号伝達
用のパターンを使用するようにしたものである。

【００４１】また、この発明に係る半導体検査装置の検
査方法は、半導体装置と面接触するプローブ基板に設け
られた第２のアライメント精度測定用パターンと半導体
基板に設けられた第１のアライメント精度測定用パター
ンとの電気的な導通を測定し、この導通測定により判明
した第１，第２のアライメント精度測定用パターンの導
通状況に応じて半導体装置とプローブ基板とのアライメ
ント精度を検出するようにしたものである。

【００４２】また、この発明に係る半導体検査装置の検
査方法は、導通測定を実行する際に使用される上記第１
のアライメント精度測定用パターンとして、長方形のコ
モンパターンと、このコモンパターンの長辺に沿って形
成された複数の個別パターンと、個別パターンをコモン
パターンに接続する複数の接続パターンとからなるもの
を用い、かつ第２のアライメント精度測定用パターンと
して、長方形のコモンパターンと、このコモンパターン
の長辺に対し所定の角度をなす線上に沿って形成された
複数の個別パターンとからなるものを用いるようにした
ものである。

【００４３】また、この発明に係る半導体検査装置の検
査方法は、導通測定の際において、第２のアライメント
精度測定用パターンのコモンパターン側に信号を印加
し、この信号が第１のアライメント精度測定用パターン
のコモンパターンと接続パターンと個別パターンとを介
して第２のアライメント精度測定用パターンの個別パタ
ーンのどのパターンに現れるかを測定するようにしたも
のである。

【００４４】また、この発明に係る半導体検査装置の検
査方法は、第２のアライメント精度測定用パターンとし
て、プローブ基板の一部にマトリクス状に複数個配置さ
れたものを用い、第１のアライメント精度測定用パター
ンとして、この複数個の一部と共通に接触する矩形パタ
ーンを用いるようにしたものである。

【００４５】また、この発明に係る半導体検査装置の検
査方法は、導通測定においては、第２のアライメント精
度測定用パターンの個々のパターンに順次信号を印加
し、矩形パターンを介して第２のアライメント精度測定
用パターンのうちのどのパターンに信号が現れるかを測
定するようにしたものである。

【００４６】また、この発明に係る半導体検査装置の検
査方法は、導通測定を実行する際に使用される第２のア
ライメント精度測定用パターンとして、プローブ基板の
全面にマトリクス状に複数個配置され、そのピッチの整
数倍が第１のアライメント精度測定用のパターンのピッ
チと等しくなっているテスト信号伝達用のパターンを用
い、かつ第１のアライメント精度測定用パターンとし
て、一対の個別パターンと、該個別パターン同士を接続
する接続パターンとからなるものを用いるようにしたも
のである。

【００４７】また、この発明に係る半導体検査装置の検
査方法は、導通測定において、第２のアライメント精度
測定用パターンの個々のパターンに順次信号を印加し、
第１のアライメント精度測定用パターンの一方の個別パ
ターン，接続パターン，他方の個別パターンを介して第
２のアライメント精度測定用パターンのうちのどのパタ
ーンに上記信号が現れるかを測定するようにしたもので
ある。

【００４８】

【作用】この発明における半導体装置においては、上述
のように構成したことにより、検査を行なうべき半導体
装置と半導体検査装置のプローブ基板とのアライメント
精度を容易に向上でき、アライメントに要する回数が減
少し、アライメントを行なうための試行錯誤の過程で、
半導体装置に損傷を与えるおそれが激減する。

【００４９】また、この発明における半導体装置におい
ては、上述のように構成したことにより、検査を行なう
べきベース基板またはチップ状態もしくはウエハ状態の
半導体チップと半導体検査装置のプローブ基板とのアラ
イメント精度を容易に向上でき、アライメントに要する
回数が減少し、アライメントを行なうための試行錯誤の
過程で、ベース基板に損傷を与えるおそれが激減する。

【００５０】また、この発明における半導体装置におい
ては、上述のように、被測定デバイスに設ける第１のア
ライメント精度測定用のパターンとして、検査装置のプ
ローブ基板に設けられた第２のアライメント精度測定用
のパターンと接触することによりそのアライメント測定
が行なわれるものを設けるようにしたので、そのアライ
メント測定が被測定デバイス側と検査装置側とが協調す
ることによりなされるため、確実なアライメント測定が
可能となる。

【００５１】また、この発明における半導体装置におい
ては、上述のように、第１のアライメント精度測定用の
パターンとして、長方形のコモンパターンと、このコモ
ンパターンの長辺に沿って形成された複数の個別パター
ンと、個別パターンをコモンパターンに接続する複数の
接続パターンとからなるものを設けるようにしたので、
コモンパターンから接続パターンを介して複数の個別パ
ターンにアライメント測定用の信号を伝達できる。

【００５２】また、この発明における半導体装置におい
ては、上述のように、その第１のアライメント精度測定
用パターンとして、一対の個別パターンと、この個別パ
ターン同士を接続する接続パターンとからなるものを設
けるようにしたので、一方の個別パターンから接続パタ
ーンを介して他方の個別パターンにアライメント測定用
の信号を伝達できる。

【００５３】また、この発明における半導体検査装置に
おいては、上述のように構成したことにより、検査を行
なうべき半導体装置と半導体検査装置のプローブ基板と
のアライメント精度を容易に向上でき、アライメントに
要する回数が減少し、アライメントを行なうための試行
錯誤の過程で、半導体装置に損傷を与えるおそれが激減
する。

【００５４】また、この発明における半導体検査装置に
おいては、上述のように構成したことにより、検査を行
なうべきベース基板またはチップ状態もしくはウエハ状
態の半導体チップと半導体検査装置のプローブ基板との
アライメント精度を容易に向上でき、アライメントに要
する回数が減少し、アライメントを行なうための試行錯
誤の過程で、ベース基板に損傷を与えるおそれが激減す
る。

【００５５】また、この発明における半導体検査装置に
おいては、上述のように、被測定デバイスに設けるアラ
イメント精度測定用のパターンとして、検査装置のプロ
ーブ基板に設けられたアライメント精度測定用のパター
ンと接触することによりそのアライメント測定が行なわ
れるものを設けるようにしたので、そのアライメント測
定が被測定デバイス側と検査装置側とが協調することに
よりなされるため、確実なアライメント測定が可能とな
る。

【００５６】また、この発明における半導体検査装置に
おいては、上述のように、その第２のアライメント精度
測定用パターンとして、長方形のコモンパターンと、こ
のコモンパターンの長辺に対し所定の角度をなす線上に
沿って形成された複数の個別パターンとからなるものを
設けるようにしたので、コモンパターンに印加したアラ
イメント測定用の信号が半導体装置側のアライメント精
度測定用パターンを介してどの個別パターンに現れるか
を判定することで、アライメント精度のずれが判明す
る。

【００５７】また、この発明における半導体検査装置に
おいては、上述のように、その第２のアライメント精度
測定用パターンとして、プローブ基板の一部にマトリク
ス状に複数個配置され、第１のアライメント精度測定用
のパターンとその複数個の一部が共通に接触するものを
設けるようにしたので、そのどれが導通するかを判定す
ることで半導体装置側のアライメント精度測定用パター
ンとのアライメント精度のずれが判明する。

【００５８】また、この発明における半導体検査装置に
おいては、上述のように、その第２のアライメント精度
測定用パターンとして、プローブ基板の全面にマトリク
ス状に複数個配置され、そのピッチの整数倍が上記第１
のアライメント精度測定用のパターンのピッチと等しく
なっているテスト信号伝達用のパターンを用いるように
したので、その１つをアライメントすることによりプロ
ーブ基板と半導体装置とのアライメントが可能となり、
アライメント後は各種の半導体装置に対しプローブ基板
を汎用的に使用できる。

【００５９】また、この発明における半導体検査装置の
検査方法においては、上述のように、半導体装置と面接
触するプローブ基板に設けられた第２のアライメント精
度測定用パターンと半導体基板に設けられた第１のアラ
イメント精度測定用パターンとの電気的な導通を測定
し、この導通測定により判明した第１，第２のアライメ
ント精度測定用パターンの導通状況に応じて半導体装置
とプローブ基板とのアライメント精度を検出するように
したので、この半導体検査装置にて実際に行なうべき検
査方法を提供できる。

【００６０】また、この発明における半導体検査装置の
検査方法においては、上述のように導通測定を実行する
際に使用される上記第１のアライメント精度測定用パタ
ーンとして、長方形のコモンパターンと、このコモンパ
ターンの長辺に沿って形成された複数の個別パターン
と、個別パターンをコモンパターンに接続する複数の接
続パターンとからなるものを用い、かつ第２のアライメ
ント精度測定用パターンとして、長方形のコモンパター
ンと、このコモンパターンの長辺に対し所定の角度をな
す線上に沿って形成された複数の個別パターンとからな
るものを用いるようにしたので、この第１のアライメン
ト精度測定用パターンの個別パターンが第２のアライメ
ント精度測定用パターンのどの個別パターンと接触する
かを判定することで、アライメント精度を測定できる。

【００６１】また、この発明に係る半導体検査装置の検
査方法においては、上述のように、導通測定の際におい
て、第２のアライメント精度測定用パターンのコモンパ
ターン側に信号を印加し、この信号が第１のアライメン
ト精度測定用パターンのコモンパターンと接続パターン
と個別パターンとを介して第２のアライメント精度測定
用パターンの個別パターンのどのパターンに現れるかを
測定するようにしたもので、上述のようなパターンを用
いる際の実際の検査方法を提供できる。

【００６２】また、この発明に係る半導体検査装置の検
査方法においては、上述のように、第２のアライメント
精度測定用パターンとして、プローブ基板の一部にマト
リクス状に複数個配置されたものを用い、第１のアライ
メント精度測定用パターンとして、この複数個の一部と
共通に接触する矩形パターンを用いるようにしたので、
マトリクス状に配置したどのパターン同士が第１のアラ
イメント精度測定用パターンにより導通するかを判定す
ることで、アライメント精度を測定できる。

【００６３】また、この発明に係る半導体検査装置の検
査方法においては、上述のように、導通測定において
は、第２のアライメント精度測定用パターンの個々のパ
ターンに順次信号を印加し、矩形パターンを介して第２
のアライメント精度測定用パターンのうちのどのパター
ンに信号が現れるかを測定するようにしたので、上述の
ようなパターンを用いる際の実際の検査方法を提供でき
る。

【００６４】また、この発明に係る半導体検査装置の検
査方法においては、上述のように、第２のアライメント
精度測定用パターンとして、プローブ基板の全面にマト
リクス状に複数個配置され、そのピッチの整数倍が第１
のアライメント精度測定用のパターンのピッチと等しく
なっているテスト信号伝達用のパターンを用い、かつ第
１のアライメント精度測定用パターンとして、一対の個
別パターンと、該個別パターン同士を接続する接続パタ
ーンとからなるものを用いるようにしたので、第２のア
ライメント精度測定用パターンのどの２つが第１のアラ
イメント精度測定用パターンにより導通するかを判定す
ることで、アライメント精度を測定できる。

【００６５】また、この発明に係る半導体検査装置の検
査方法においては、上述のように、導通測定において、
第２のアライメント精度測定用パターンの個々のパター
ンに順次信号を印加し、第１のアライメント精度測定用
パターンの一方の個別パターン，接続パターン，他方の
個別パターンを介して第２のアライメント精度測定用パ
ターンのうちのどのパターンに上記信号が現れるかを測
定するようにしたので、上述のようなパターンを用いる
際の実際の検査方法を提供できる。

【００６６】

【実施例】実施例１．上述のような、プローブ基板を用
いて被測定半導体デバイスと面接触を行なう半導体検査
装置において、プローブ基板と被測定半導体デバイスと
のコンタクトの際のアライメント精度を向上すること
や、アライメント精度を向上することにより、アライメ
ントにおける試行錯誤の過程で半導体装置に損傷を与え
るおそれを減少させることは、被検査デバイスに例えば
図１のようなアライメント精度測定用のパターンを設
け、かつプローブ基板に例えば図２のようなアライメン
ト精度測定用のパターンを設けることにより解決でき
る。

【００６７】以下、この発明の一実施例を図について説
明する。図１はこの発明の一実施例による半導体装置を
示すものである。図において、９は被検査デバイス、例
えば、ＣＰＵチップ等の多ピンの半導体チップやマルチ
チップモジュールのベース基板，ウエハ状態やチップ状
態の半導体チップ等の一角に設けられたコモン側のパタ
ーンであり、例えば１００μｍピッチであれば個別パッ
ド側のパターン８の２〜３倍の幅を有する。また、８は
接続パターン８ａを介してこのコモン側のパターン９に
電気的に接続される複数の個別パッド側のパターンであ
り、そのサイズはアライメント精度に依存するが、例え
ば１０μｍピッチであれば８μｍ程度の幅を有する。こ
のコモン側のパターン９と個別パッド側のパターン８と
はその表面に相当する領域のパッシベーション膜が除去
されて露出しており、コモン側のパターン９と個別パッ
ド側のパターン８とを電気的に接続するパターンの部分
はパッシベーション膜により被覆されたままである。な
お、既に述べたように、ベース基板はその本体は必ずし
も半導体で形成されるものではないが、その基板本体の
上に設けられる多層配線は通常の半導体プロセスと同様
のプロセスで形成され、またその多層配線上には複数の
半導体チップが搭載されて半導体装置が形成されるの
で、ベース基板自身も半導体装置の一種と考えられる。

【００６８】また、図２はこの発明の一実施例による半
導体検査装置を示すものである。図において、１１はこ
の半導体検査装置に設けられ、上述のような被検査デバ
イスと面接触するプローブ基板の一角、即ち図１のコモ
ン側のパターン９が形成された位置に相当する位置に設
けられたコモンパターン、１０は同じくこの被検査デバ
イスと面接触するプローブ基板の一角、即ち、図１の個
別パッド側のパターン８が形成された位置に相当する位
置に設けられた個別パッドであり、それぞれ図１の対応
するものと同程度のサイズを有する。なおこのコモンパ
ターン１１と個別パッドパターン１０とはその表面に相
当する領域が露出しており、この点では図１のコモン側
のパターン９および個別パッド側のパターン８と同様で
あるが、図１の被検査デバイスのコモンパターン９と個
別パッド側のパターン８とは異なり、互いに電気的に接
続されてはいない。なお、このコモンパターン１１と個
別パッドパターン１０とは実際にはプローブ基板上にで
はなく、図４に示すようなプローブ基板本体３上にこれ
を覆うように形成された異方性導電膜２のベース基板１
と接する側の表面に設けられており、異方性導電膜２内
の導電性部材により裏面に導かれてプローブ基板本体３
側に接続される。

【００６９】次に作用，効果について説明する。被検査
デバイスに設けるパターンは図１のようなコモン側パタ
ーン９と個別パッド側パターン８とに分かれており、個
別パッド側は図中左右方向の一定位置に整列している。
但し、この制約は必ずしもなくてもよい。これに対し、
プローブ基板側には図２に示すような、図１のコモンパ
ターン９に対応するコモンパターン１１があり、さらに
図中、個々の位置が左右方向に寸法ｌ2 ずつずれた個別
パッド１０がコモン側に結線されずに配置されている。
ここで図１におけるコモンパターンと個別パターンとの
間の寸法ｌ1 は図２における個別パターンの左右方向の
ずれの真中の個別パッドにおけるコモンパターンと個別
パターンとの間の寸法と等しくなっている。但し、プロ
ーブ基板のパターンはプローブ基板を裏返して被検査デ
バイスに面接触させるため、実際のパターンは図２のパ
ターンをミラー反転させたパターンとする必要がある。
また、各々のパターンは、図１，図２に示すようにコモ
ンおよび個別パッド部のみパッシベーション開口された
ようなパターンとする。

【００７０】例えば、図５の場合、被検査デバイス側パ
ターン、即ち、コモンパッド９、個別パッド８に対して
プローブ基板側のパターン１１，１０が重なり、この例
においては、，，，のパッドのみプローブ基板
と被検査デバイスとの間がコンタクトし、プローブ基板
側個別パッド１０−被検査デバイス側個別パッド８−被
検査デバイス側コモンパッド９−プローブ基板側コモン
パッド１１のパスで導通することとなる。また、，
，のパッドについてはこれらは導通しないこととな
る。これにより、図中の左右方向の位置について、プロ
ーブ基板−被検査デバイス間の相対位置を検出すること
ができる。

【００７１】また、例えば、図６のようにプローブ基板
と被検査デバイスとが上下方向にずれてしまった場合、
被検査デバイス側パターン、即ち、コモンパッド８、個
別パッド９に対してプローブ基板側のパターン１１，１
０が重なり、この例においては、，，のパッドの
みプローブ基板と被検査デバイスとの間がコンタクト
し、プローブ基板側個別パッド１０−被検査デバイス側
個別パッド９−被検査デバイス側コモンパッド８−プロ
ーブ基板側コモンパッド１１のパスで導通することとな
る。また、，，，のパッドについてはこれらは
導通しないこととなる。これにより、図中の上下方向の
位置について、プローブ基板−被検査デバイス間の相対
位置を検出することができる。

【００７２】また、例えば、図７のようにプローブ基板
と被検査デバイスとが斜め方向にずれてしまった場合、
被検査デバイス側パターン、即ち、コモンパッド８、個
別パッド９に対してプローブ基板側のパターン１１，１
０が重なり、この例においては、，，，，，
，の全てのパッドについて、プローブ基板と被検査
デバイスとの間がコンタクトし、プローブ基板側個別パ
ッド１０−被検査デバイス側個別パッド９−被検査デバ
イス側コモンパッド８−プローブ基板側コモンパッド１
１のパスで導通することとなる。また、導通しないパッ
ドはないものである。これにより、図中のプローブ基板
−被検査デバイス間の回転方向の相対位置を検出するこ
とができる。

【００７３】さらに、例えば、図８のようにプローブ基
板と被検査デバイスとが図７とは反対の斜め方向にずれ
てしまった場合、被検査デバイス側パターン、即ち、コ
モンパッド８、個別パッド９に対してプローブ基板側の
パターン１１，１０が重なり、この例においては、，
のパッドについて、プローブ基板と被検査デバイスと
の間がコンタクトし、プローブ基板側個別パッド１０−
被検査デバイス側個別パッド９−被検査デバイス側コモ
ンパッド８−プローブ基板側コモンパッド１１のパスで
導通することとなる。また、，，，，のパッ
ドはこれらは導通しないものである。これにより、図中
のプローブ基板−被検査デバイス間の回転方向の相対位
置を検出することができる。

【００７４】しかしながら、上記パターンは一点の一方
向のみの位置検出が可能であるため、プローブ基板−被
検査デバイス間の相対位置（アライメント精度）を完全
に検出するためには、図９(a) に示すように、図５のよ
うなパターンを被検査デバイスおよびプローブ基板のそ
れぞれの４隅のうちの対角の２箇所に各々Ｘ−Ｙ方向毎
に設ける必要がある。なお、この図９において、１６は
互いに重なり合った被検査デバイスおよびプローブ基板
を示し、１７は上述の位置検出パターンを示す。

【００７５】そして、この対角線上の２箇所にそれぞれ
２つずつ配置された４か所の位置検出パターンをそれぞ
れ測定することにより、ベース基板とプローブ基板のＸ
方向，Ｙ方向およびθ方向、即ち、横方向，縦方向およ
び回転方向のアライメント精度を導通チェックにより検
出することが可能となる。

【００７６】なお、この図９(a) は図５のようなアライ
メント測定用のパターンの配置個所を概略的に示すもの
であり、実際には図９(b) や図９(c) に５７，６７とし
て示すように、信号伝達用のパッド１３，４３とともに
ベース基板１やプローブ基板３上に配置されている。な
お、その際、パッドとして電源用のパッドやグランド用
のパッド等の、いわゆるコモンパターンを用いることに
より、アライメント測定用のパッドを特別に形成する必
要をなくすることもできる。

【００７７】次にこのような、半導体装置のアライメン
ト測定を行なう機能を有する、本発明の一実施例による
半導体検査装置の概略ブロック図を図１１に示す。この
図１１において、３０はその表面に形成された異方性導
電膜を介して被測定デバイス４０と面接触を行なうプロ
ーブ基板、４０はこのプローブ基板により面接触されて
その断線試験等が行なわれるＭＣＭのベース基板等の被
測定デバイスであり、このプローブ基板３０の異方性導
電膜および被測定デバイス４０の表面にはそれぞれ図１
および図２に示すようなパターンが形成されている。ま
た、２０は図２９に示されたものと同様の検査装置本体
であり、その中には、上述のように、プローブ基板側個
別パッド−被検査デバイス側個別パッド−被検査デバイ
ス側コモンパッド−プローブ基板側コモンパッドのパス
で導通しているパッドを検出する導通測定工程を実行す
る導通パッド検出手段２０ａと、アライメント精度検出
工程、即ち、この導通パッド検出手段２０ａにより検出
された導通しているパッドの個数とその位置とに基づい
て、プローブ基板と被検査デバイスとのアライメント精
度を算出，測定するアライメント精度検出工程を実行す
るアライメント精度測定手段２０ｂとが含まれている。

【００７８】次にその動作について説明する。プローブ
基板３０は被測定デバイス４０と面接触して、これに検
査装置本体２０からのテスト用信号を伝達し、被測定デ
バイス４０から戻ってきた信号とその内部の期待値とを
比較して被測定デバイス４０の良否を判定するわけであ
るが、このようなテストの実行に先立って、被測定デバ
イス４０とプローブ基板３０とのアライメント、即ち、
位置合わせを行う必要がある。このアライメントのため
に、検査装置の側には、上述のような導通パッド検出手
段２０ａとアライメント精度測定手段２０ｂとが検査装
置本体２０内に設けられている。また、プローブ基板３
０の表面には、図２に示す、コモンパターン１１と個別
パターン１０が形成されている。一方、被測定デバイス
４０の側には、図１に示す、コモン側パターン９と個別
パッド側パターン８が形成されている。

【００７９】アライメントを行なうにあたって検査装置
本体２０内の導通パッド検出手段２０ａはこのプローブ
基板３０に形成されたコモンパターン１１に直流電圧を
印加する。このコモンパターン１１は被測定デバイス４
０側のコモン側パターン９と接触することにより、被測
定デバイス４０内でこれと電気的に接続されている個別
パッド側パターン８に導通パッド検出手段２０ａからの
直流電圧を伝達する。この被測定デバイス４０の個別パ
ッド側パターン８は被測定デバイス４０とプローブ基板
３０とのアライメントの具合によりプローブ基板３０の
個別パターン１０と接触しあうものの位置や個数が異な
ることとなり、導通パッド検出手段２０ａはその接触し
あうものの位置や個数を検出する。これは単にプローブ
基板３０に形成されたどの個別パターン１０に直流電圧
が現れたかを検出するだけで可能である。

【００８０】次に、アライメント精度測定手段２０ｂ
は、この導通パッド検出手段２０ａにより検出された、
被測定デバイス４０の個別パッド側パターン８とプロー
ブ基板３０の個別パターン１０との接触個数やその接触
位置に基づきアライメント精度を検出する。これは、予
め被測定デバイス４０とプローブ基板３０とをＸ，Ｙ方
向のずれの位置やθ方向の回転角を様々に変化させなが
ら徐々にずらせてゆき、そのそれぞれの場合の接触個数
および接触位置との関係を表にしてメモリに記憶させた
ものを用意しておき、このメモリから適宜そのデータを
読み出すようにしてもよいし、また、接触個数および接
触位置から被測定デバイス４０とプローブ基板３０との
Ｘ，Ｙ方向のずれの位置やθ方向の回転角を初等幾何学
的に算出するようにしてもよい。

【００８１】そして、このようにして測定したアライメ
ント測定結果に応じて、被検査デバイスを搭載する検査
用ステージの側もしくはプローブ基板の側を、そのずれ
を解消するように適宜移動させることにより、被検査デ
バイスとプローブ基板との位置関係の整合をとることが
でき、その整合がとれた状態で本来の検査を行なうこと
になる。

【００８２】このように、上記実施例によれば、被検査
デバイスとプローブ基板に設けたアライメント精度測定
用のパッドの接触状況を電気的な導通試験で確認するこ
とにより、被検査デバイスとプローブ基板とのアライメ
ントを目視によることなく確認でき、プローブ基板と被
測定半導体デバイスとのコンタクトの際のアライメント
精度を向上することができる。被検査デバイスとプロー
ブ基板とのアライメントを外形を揃えることにより実行
する場合に必要となるアライメントが合うまでの試行錯
誤を解消することができ、検査の効率を向上させること
ができる。また、この試行錯誤の過程で正規の位置でな
い位置にコンタクトすることにより、被検査デバイスに
損傷を加えてしまうことがなくなる。

【００８３】なお、上記実施例においては、１組のパタ
ーンにて一方向のみの位置精度が測定可能であるとして
説明を行なったが、実際には、図５において図中上下方
向にも「ずれ」を生じているケースがほとんどであり、
従って、個別パッドのサイズは、図１０に示すように、
個別パッドの縦方向の長さｌ4 はプローブ基板−被検査
デバイス間のずれ寸法より大きなサイズとする必要があ
る。

【００８４】また、上記実施例では、プローブ基板側の
個別パターンがコモンパターンに対しある傾きをもった
直線上に配置されるものを示したが、個別パターンの配
列の仕方はこれに限るものではなく、例えば円弧状に配
列したりする等、他の配列パターンにしてもよいことは
言うまでもない。また、パッドの形状が矩形であるもの
として説明を行なったが、これは円形や楕円形等の他の
形状であってもよいことは言うまでもない。

【００８５】さらに、上記実施例では、被測定デバイス
である半導体チップやベース基板がダイシングにより互
いに切り離された後のものであるとして説明を行なった
が、これらはウエハ状態のままのものであってもよく、
上記実施例と同様の効果を奏する。

【００８６】実施例２．また、上述のような、プローブ
基板を用いて被測定半導体デバイスと面接触を行なう半
導体検査装置において、プローブ基板と被測定半導体デ
バイスとのコンタクトの際のアライメント精度を向上す
ることや、アライメント精度を向上することにより、ア
ライメントにおける試行錯誤の過程で半導体装置に損傷
を与えるおそれを減少させることは、被検査デバイスに
例えば図１４のようなアライメント精度測定用の矩形の
パターンを設け、かつプローブ基板の一角に例えば図１
３のようなアライメント精度測定用のマトリクス状のパ
ターンを設けることによっても解決できる。

【００８７】図１２はこの発明の第２の実施例による半
導体装置を示すものである。図において、２８は被検査
デバイス１の角部の近傍に設けられたパッドであり、こ
れは図１２に示すようにサイズＬ₃×Ｌ₄の矩形のパッ
ドである。

【００８８】また図１３は発明の第２の実施例による半
導体検査装置を示すものである。図において、２７は被
検査デバイスに設けるパターンであり、この図１３に示
すように、プローブ基板本体３の表面に設けた異方性導
電膜２の角部の近傍に、サイズＬ₁×Ｌ₂の矩形のパッ
ドをピッチｌ₁，ｌ₂で縦，横の面状に配置するととも
に、各々のパッドを信号取り出し用のピッチの大きなパ
ッドに１対１に接続するようにしている。

【００８９】この図１２および図１３のパターンはこれ
ら２つで１対のものであり、図１２の被検査デバイスに
設けるパターンは、図１４に示すように被検査デバイス
１の対角の位置に各々のパターン２８ａ，２８ｂを設け
ることになる。

【００９０】また、図１５に示すように、プローブ基板
においては、図１６の被検査デバイス１の対角の位置に
相当する位置に多数のパターン２７が形成されている。
なお、この図１５には図１２の被検査デバイスにおける
パターン２８も示されている。

【００９１】次に作用，効果について説明する。この図
１５の場合、パターン２７に図面の左側よりＡ，Ｂ，
…、上側より，，…と名称をつけると、被検査デバ
イス１にプローブ基板３を面接触させたとき、この図１
７の例ではＤ４，Ｄ５，Ｅ４，Ｅ５の４つのプローブ基
板パッド２７と被検査デバイスパッド２８とがコンタク
トすることになる。

【００９２】そこで、例えば図１６(a) に示すように、
プローブ基板のパッドＡ１に所定の電圧を印加し、この
パッドＡ１を除く全てのプローブ基板のパッドにこの電
圧が現れるか否かをモニタし、次に、図１６(b) に示す
ようにパッドＢ１に所定の電圧を印加し、このパッドＢ
１を除く全てのプローブ基板のパッドにこの電圧が現れ
るか否かをモニタし、以下、Ｃ１，Ｄ１，…と所定電圧
を印加するパッドを１つずつずらせてゆき、それに合わ
せてこのパッドＢ１，Ｃ１，…を除くすべてのパッドに
ついて電圧をモニタすることにより、被検査デバイスパ
ッド２８がどの位置にあるのかが判明する。即ち、この
図１５の例では、パッドＤ４に電圧を印加すると、この
パッドＤ４とパッドＤ５，Ｅ４，Ｅ５を含む４つのパッ
ドの間が１つの被検査デバイスパッド２８を通じて導通
するので、パッドＤ４に印加した電圧がパッドＤ５，Ｅ
４，Ｅ５から現れることになる。これに対し、上記４つ
のパッド以外のパッドとの間は導通がなくなり、従って
結果的にプローブ基板のパターン２７位置に対する被検
査デバイスパッド２８のアライメント位置を検出するこ
とが可能となる。そして上記のようなパターンを図１４
に示すようにデバイスの対角する位置に設けることによ
り、プローブ基板に対する被検査デバイスのＸ方向，Ｙ
方向，θ方向のアライメント位置が検出できる。なお、
所定の電圧を印加するパッドは１個に限るものではな
く、また電圧をモニタするパッドも例えは電圧を印加す
るパッドを左上隅とする４角形を構成する残りの３パッ
ドをモニタする等種々のケースが考えられる。

【００９３】次にこのような、半導体装置のアライメン
ト測定を行なう機能を有する、本発明の第２の実施例に
よる半導体検査装置の概略ブロック図を図１７に示す。
この図１７において、３０ａはその表面に形成された異
方性導電膜を介して被測定デバイス４０ａと面接触を行
なうプロープ基板、４０ａはこのプロープ基板により面
接触されてその断線試験等が行なわれるＭＣＭのベース
基板やＩＣチップ等の被測定デバイスであり、このプロ
ープ基板３０ａの異方性導電膜および被測定デバイス４
０ａの表面にはそれぞれ図１３および図１２に示すよう
なパターンが形成されている。また、２００は図２９に
示されたものと同様の検査装置本体であり、その中には
上述のように、プローブ基板側パッドと接触している被
検査デバイス側パッドを導通試験を行なうことより検出
する導通測定工程を実行する導通パッド検出手段２０ｃ
と、この導通パッド検出手段２０ｃにより検出された導
通しているパッドの個数とその位置とに基づいて、プロ
ーブ基板と被検査デバイスとのアライメント精度を算
出，測定するアライメント精度検出工程を実行するアラ
イメント精度測定手段２０ｄとが含まれている。

【００９４】次にその動作について説明する。プローブ
基板３０ａは被測定デバイス４０ａと面接触して、これ
に検査装置本体２００からのテスト用信号を伝達し、被
測定デバイス４０ａから戻ってきた信号とその内部の期
待値とを比較して被測定デバイス４０の良否を判定する
わけであるが、このようなテストの実行に先立って、被
測定デバイス４０ａとプローブ基板３０ａとのアライメ
ント、即ち、位置合わせを行う必要がある。このアライ
メントのために、検査装置の側には、上述のような導通
パッド検出手段２０ｃとアライメント精度測定手段２０
ｄとが検査装置本体２０内に設けられている。また、プ
ローブ基板３０ａの表面には、図１３に示す、プローブ
基板パッド２７がその角部の近傍にマトリクス状に形成
されている。一方、被測定デバイス４０ａの側には、図
１２に示す、被測定デバイスパッド２８がその角部の近
傍に形成されている。

【００９５】次に動作について説明する。アライメント
を行なうにあたって検査装置本体２００内の導通パッド
検出手段２０ｃはこのプローブ基板３０ａに形成された
パッド２７のいずれか１つに直流電圧を印加し、それ以
外の所要のパッド群にこの直流電圧が現れるか否かを検
出する。今、図１５のように、プローブ基板３０ａに形
成されたパッド２７のマトリクスのほぼ中央の位置に被
検査デバイスのパッド２８が位置していたとし、かつ図
１６(a) に黒で塗り潰したように、パッド２７のうちの
左上隅のパッドのみに直流電圧を印加していたとする。
この図１６(a)の状態では直流電圧を印加したパッド２
７は被測定デバイス４０ａ側のパッド２８とは接触しな
いので、この黒で塗り潰したもの以外のパッド２７をモ
ニタしてもこれらには直流電圧は現れない。次に、この
直流電圧を印加するパッドをマトリクス内で１つ右側に
動かし、図１６(b) に示す状態にしたとする。この状態
でも直流電圧を印加したパッド２７は被測定デバイス４
０ａ側のパッド２８とは接触しないので、この黒で塗り
潰したもの以外のパッド２７をモニタしてもこれらには
直流電圧は現れない。以下、同様にして直流電圧を印加
するパッドをスキャンしてゆき、電圧を印加しないでモ
ニタを行なうパッド２７も順次変更してゆく。

【００９６】そして、図１５におけるＤ４のパッドに直
流電圧を印加する状態となったとき、この電圧が被測定
デバイス側のパッド２８を介してＤ５，Ｅ５，Ｅ４のパ
ッドにのみ現れ、それ以外のパッド２７には現れない。

【００９７】従って、Ｄ４のパッドが被測定デバイス側
のパッド２８と接触していることが判明する。以下、同
様にしてスキャンしてゆくことにより、Ｄ５，Ｅ５，Ｅ
４のパッドが被測定デバイス側のパッド２８と接触して
いることが判明する。

【００９８】導通パッド検出手段２０ｃはこのようなパ
ッドのスキャニング動作を行なうことにより被測定デバ
イス側のパッド２８と接触しているパッド２７の位置や
個数を検出する。

【００９９】次に、アライメント精度測定手段２０ｄ
は、この導通パッド検出手段２０ｃにより検出された、
被測定デバイス４０ａのパッド２８とプローブ基板３０
のパッド２７との接触個数やその接触位置に基づきアラ
イメント精度を検出する。これは、予め被測定デバイス
４０ａとプローブ基板３０ａとをＸ，Ｙ方向のずれの位
置やθ方向の回転角を様々に変化させながら徐々にずら
せてゆき、そのそれぞれの場合の接触個数および接触位
置との関係を表にしてメモリに記憶させたものを用意し
ておき、このメモリから適宜そのデータを読み出すよう
にしてもよいし、また、接触個数および接触位置から被
測定デバイス４０ａとプローブ基板３０ａとのＸ，Ｙ方
向のずれの位置やθ方向の回転角を初等幾何学的に算出
するようにしてもよい。

【０１００】そして、このようにして測定したアライメ
ント測定結果に応じて、被検査デバイスを搭載する検査
用ステージの側もしくはプローブ基板の側を、そのずれ
を解消するように適宜移動させることにより、被検査デ
バイスとプローブ基板との位置関係の整合をとることが
でき、その整合がとれた状態で本来の検査を行なうこと
になる。

【０１０１】また、図１４に示すプローブ基板のパッド
アレイのパターンにおいて、パッド間ピッチｌ₁，ｌ₂
はこのアライメント位置検出パターンによる精度を決定
する。

【０１０２】例えば、ｌ₁およびｌ₂を１０μｍとした
場合、その検出能力は±１０μｍの精度が要求される。
Ｌ₁，Ｌ₂，Ｌ₃，Ｌ₄の寸法はプローブ基板と被検査
デバイス間のコンタクトを行う導電膜の接続能力によ
り、例えば１００μ□の面積により確実にコンタクト可
能であれば各々１００μｍとする必要がある。

【０１０３】このように、上記実施例２によれば、実施
例１に比べ単純な形状の検査用パターンを形成してその
間の電気的な導通を検査するだけで、アライメントを実
行することが可能となる。また、実施例１の図２のもの
では、個別パッドが所定の角度で配置されているため特
定の方向の回転のみを検出するのに限られるが、本実施
例では、その検査用パッドがマトリクス状に配置されて
いるため、そのアライメントのずれの方向に関係なく、
Ｘ方向，Ｙ方向，θ方向のいずれの方向のアライメント
のずれに対してもこれを同程度の精度で検出できる。

【０１０４】なお、上記実施例では、パッドの形状が矩
形であるものとして説明を行なったが、これは円形や楕
円形等の他の形状であってもよいことは言うまでもな
い。

【０１０５】さらに、上記実施例では、被測定デバイス
である半導体チップやベース基板がダイシングにより互
いに切り離された後のものであるとして説明を行なった
が、これらはウエハ状態のままのものであってもよく、
上記実施例と同様の効果を奏する。

【０１０６】なお、上記実施例ではパッドの形状が矩形
であるものとして説明を行なったが、これは円形や楕円
形等の他の形状であってもよいことは言うまでもない。

【０１０７】実施例３．ところで、既に述べた本発明の
第１の実施例および第２の実施例では、１品種の被検査
デバイス毎に１種類のプローブカードが必要であり、従
って、複数品種の被検査デバイスの検査を行う場合、プ
ロービングを行う装置であるプローバーに対し、被検査
デバイスの品種が変わる毎にプローブ基板を交換する作
業を実行する必要がある。このためプローバーの段取り
がえのための作業が入り、作業効率の低下を招いてい
た。また、品種毎にそれに合わせたプローブ基板が必要
となり、これが高価なものとなっていた。さらに、この
場合、品種毎のプローブ基板を保管・管理する手間がか
かっていた。

【０１０８】このような問題は、プローブ基板に図１８
に示すパターンを設けることにより解決される。以下、
その詳細を記す。

【０１０９】図１８はこの発明の第３の実施例による半
導体検査装置を示すものである。図において、３７は異
方性導電膜２の被検査デバイスと接触する側の表面全面
にマトリクス状に設けられたパッドであり、そのパッド
アレイの横方向の長さＬ₅および縦方向の長さＬ₆は例
えば６００〜８００μｍである。

【０１１０】ここで、図１９に示すように、プローブ基
板３の被検査デバイスと接する面をＡ面，もう一方の面
をＢ面とすると、プローブ基板のＡ面には図１８に示す
パターンを設ける。これは面状に、即ち、プローブ基板
のＡ面全面にＸ，Ｙ方向の２次元アレイ状にパッド３７
を配置したものである。このパッド３７はアライメント
検査が終了すると本来のテスト用の信号を授受するため
のパッドとして使用されるものである。そしてこのパッ
ドのピッチはＸ方向（図中右方向）にｌ₁、Ｙ方向（図
中上方向）にｌ₂とし、これは全パッドに対して同一の
値である。従って、パッドはＸ，Ｙ方向に各々一定ピッ
チｌ₁あるいはｌ₂（例えば１５０μｍ）で配置されて
いる。また、各パッドはＸ，Ｙ方向のサイズが各々
Ｌ₁，Ｌ₂の矩形となっており、全てのパッドは例えば
１００μ□の同一サイズである。なお、各パッドは矩形
としたが、これは一例であり、円形でもだ円でも多角形
でもかまわない。

【０１１１】また、図２０はこの半導体検査装置が検査
を行なう状態を示すものであり、図２０において、１は
チップ状態であったり、ウエハあるいは基板状態であっ
たりする被検査デバイス、３はこの被検査デバイス１に
対しテスト用信号の授受を行なうためのプローブ基板、
２はこのプローブ基板３の被検査デバイス１に対向する
面に設けられ被検査デバイス１と面状に接触するコネク
タであり、被検査デバイス１とプローブ基板３との間の
コンタクトはこれを弾力的に行うために異方導電膜等の
コネクタ２を介して面接触している。

【０１１２】図２１はこの半導体検査装置により検査が
行なわれる半導体装置を示すものである。図において、
７は被検査デバイス１の表面に形成されたパッドであ
り、例えば１００μ□程度の大きさを有し、そのうちの
１つのパッド７０は互いに隣接する２つのパッド本体７
０ａ，７０ｂとこれらを電気的に接続する導通パターン
７０ｃから構成されている。

【０１１３】一方、図１９に示すプローブ基板１９のＢ
面には、Ａ面のパッドより１対１に対応するパッドが形
成されており、これらが互いに結線されている。このＢ
面のパッドは半田付けもしくはフレキシブルテープでの
接続が可能な荒いピッチ、例えば２．５４ｍｍのピッチ
で形成されている。また、図１８に示す被検査デバイス
１のボンディングパッド（検査パッド）レイアウトにお
いては、Ｘ方向のパッドピッチは、ｌ₁の整数倍、Ｙ方
向のパッドピッチはｌ₂の整数倍値とする。なお、この
パッドピッチｌ₁，ｌ₂は例えば２００μｍ等の値を持
つ。ｌ₃₁＝ｌ₁×ｎ₁、ｌ₃₂＝ｌ₁×ｎ₂… ｌ₄₁＝ｌ₂×ｎ₃、ｌ₄₂＝ｌ₂×ｎ₄… 以上のような構成をとることにより、図２０の被検査デ
バイス１のパターン面とプローブ基板３とを面接触させ
た場合、被検査デバイスのパッドとプローブ基板のパッ
ドを１箇所アライメントする位置に各々合わせれば、図
２０に示す被検査デバイスの全てのパッドが図１８に示
すプローブ基板のパッドアレイのどこかのパッドに位置
合わせされることになる。

【０１１４】このアライメントは図１８に示すパッド７
０のように、例えば、被検査デバイスに形成するパッド
のうちの２つのパッド７０ａ，７０ｂを接続パターン７
０ｃにより電気的に接続して短絡し、プローブ基板のパ
ッドアレイのいずれか１つに所定の電圧を印加して残り
のパッドアレイにこの所定の電圧が現れるか否かを検出
し、この電圧を印加するパッドを１つずつずらせてゆ
き、これに合わせて電圧をモニタするパッドもずらせて
ゆくことにより実現できる。

【０１１５】そして、ある品種の被検査デバイスを検査
しようとした場合、そのデバイスのパッドレイアウトは
予め判明しており、従って被検査デバイスのパッド位置
に対応したプローブ基板のパッドアレイのパッドがどれ
かという情報は事前にわかっているため、そのパッドに
対応した上記Ｂ面のラフパターンのパッドもわかるた
め、そのパッドの信号のみを取り出すことにより、被検
査デバイスの検査が可能となる。

【０１１６】次に、このような半導体装置のアライメン
ト測定を行なう機能を有する、本発明の第３の実施例に
よる半導体検査装置の概略ブロック図を図２３に示す。
この図１７において、３０ｂはその表面に形成された異
方性導電膜を介して被測定デバイス４０ｂと面接触を行
なうプローブ基板、４０ｂはこのプローブ基板により面
接触されてその断線試験等が行なわれるＭＣＭのベース
基板等の被測定デバイスであり、このプローブ基板３０
ｂの異方性導電膜および被測定デバイス４０ｂの表面に
はそれぞれ図１８および図２１に示すようなパターンが
形成されている。また、２０００は図２９に示されたも
のと同様の検査装置本体であり、その中には上述のよう
に、プローブ基板側パッドと接触している被検査デバイ
ス側パッドを導通試験を行なうことにより検出する導通
測定工程を実行する導通パッド検出手段２０ｅと、この
導通パッド検出手段２０ｃにより検出された導通してい
るパッドの個数とその位置とに基づいて、プローブ基板
と被検査デバイスとのアライメント精度を算出，測定す
るアライメント精度検出工程を行なうアライメント精度
測定手段２０ｆとが含まれている。

【０１１７】次にその動作について説明する。プローブ
基板３０ｂは被測定デバイス４０ｂと面接触して、これ
に検査装置本体２０００からのテスト用信号を伝達し、
被測定デバイス４０ｂから戻ってきた信号とその内部の
期待値とを比較して被測定デバイス４０ｂの良否を判定
するわけであるが、このようなテストの実行に先立っ
て、被測定デバイス４０ｂとプローブ基板３０ｂとのア
ライメント、即ち、位置合わせを行う必要がある。この
アライメントのために、検査装置の側には、上述のよう
な導通パッド検出手段２０ｅとアライメント精度測定手
段２０ｆとが検査装置本体２０００内に設けられてい
る。また、プローブ基板３０ｂの表面には、図１８に示
すように、プローブ基板パッド３７がその全面にマトリ
クス状に形成されている。一方、被測定デバイス４０ｂ
の側には、図２１に示す、被測定デバイスパッド７がそ
の所要の位置に形成されている。また、このデバイスパ
ッド７のうちの１個のパッド７０は上述のように、互い
に隣接する２つのパッド本体７０ａ，７０ｂとこれらを
電気的に接続する導通パターン７０ｃから構成されてい
る。

【０１１８】アライメントを行なうにあたって検査装置
本体２０００内の導通パッド検出手段２０ｅはこのプロ
ーブ基板３０ｂに形成されたパッド３７のいずれか１つ
に直流電圧を印加し、それ以外の所要のパッド群にこの
直流電圧が現れるか否かを検出する。今、図２２(a) に
黒で塗り潰したように、パッド２７のうちの左上隅のパ
ッドのみに直流電圧を印加していたとする。この図２２
(a) の状態では直流電圧を印加したパッド３７は被測定
デバイス４０ｂ側のパッド７０とは接触しないので、こ
の黒で塗り潰したもの以外のパッド３７をモニタしても
これらには直流電圧は現れない。次に、この直流電圧を
印加するパッドをマトリクス内で１つ右側に動かし、図
２２(b) に示す状態にしたとする。この状態でも直流電
圧を印加したパッド３７は被測定デバイス４０ａ側のパ
ッド７０とは接触しないので、この黒で塗り潰したもの
以外のパッド３７をモニタしてもこれらには直流電圧は
現れない。なお、この電圧を印加するパッドは必ずしも
１つとは限らず、また電圧をモニタするパッドは例えば
電圧を印加するパッドを左上隅とする４角形を構成する
３つのパッド等さまざまなパターンが考えられる。以
下、同様にして直流電圧を印加するパッドをスキャンし
てゆき、電圧を印加しないでモニタを行なうパッド３７
もこれに合わせて順次変更してゆく。

【０１１９】そして、図２１におけるパッド７０ａに対
応するパッド３７に直流電圧を印加する状態となったと
き、この電圧がパッド７０のパターン７０ｃを介してパ
ッド７０ｂに伝達され、このパッド７０ｂに対応するパ
ッド３７に現れ、それ以外のパッド３７には現れない。

【０１２０】導通パッド検出手段２０ｃはこのようなパ
ッドのスキャニング動作を行なうことにより被測定デバ
イス側のパッド７０と接触しているパッド３７の位置や
個数を検出する。

【０１２１】そしてその検出結果に基づいて被検査デバ
イスのパッドとプローブ基板のパッドを１箇所アライメ
ントする位置に各々合わせるように被検査デバイスを搭
載する検査用ステージの側もしくはプローブ基板の側
を、そのずれを解消するように適宜移動させることによ
り、被検査デバイスとプローブ基板との位置関係の整合
をとることができ、その整合のとれた状態で本来の検査
を行なうことになる。

【０１２２】そして、その際、被検査デバイスのパッド
レイアウトを、プローブ基板のパッドレイアウトのＸ，
Ｙ方向のピッチｌ₁およびｌ₂の整数倍のパッドピッチ
を持つパッドアレイとすることにより、このルールのも
とに設計された被検査デバイスであれば、図１８のパッ
ドアレイパターンをもつプローブ基板を使用することに
より、被検査デバイスの全てのパッドはプローブ基板の
パッドに必ず接触する。

【０１２３】そして、上述のように、ある品種の被検査
デバイスを検査しようとした場合、そのデバイスのパッ
ドレイアウトは予め判明しており、従って被検査デバイ
スのパッド位置に対応したプローブ基板のパッドアレイ
のパッドがどれかという情報も事前にわかっているた
め、そのパッドに対応した上記Ｂ面のラフパターンのパ
ッドもわかるため、そのパッドの信号のみを取り出すこ
とにより、被検査デバイスの検査が可能となる。

【０１２４】このように、本実施例によれば、プローブ
基板全面にその整数倍のピッチで被検査デバイスのパッ
ドが形成されるピッチでパッドをマトリクス状に設け、
このようなパッド配列とすることによりプローブ基板に
汎用性を持たせるとともに、このマトリクス状の個々の
パッド電極に順次所定電圧を印加し、これが被検査デバ
イスのアライメント検査用のパッドを介してマトリクス
状のどのパッドに現れるかを検出するようにしたので、
プローブ基板を交換することなく、複数品種の被検査デ
バイスの検査のためのプロービングが可能となり、かつ
そのアライメントを目視によることなく実行することが
できる。

【０１２５】なお、上記実施例では、パッドが矩形であ
るとしたが、円形や楕円形等の他の形状であってもよい
ことは言うまでもない。

【０１２６】

【発明の効果】以上のように、この発明に係る半導体検
査装置によれば、検査装置のプローブ基板と面接触して
その検査が行なわれるものの表面に、プローブ基板との
アライメント精度を測定するための第１のアライメント
精度測定用のパターンを設けるようにしたので、プロー
ブ基板を用いた面接触によるプローブコンタクトにおけ
る、半導体装置と半導体検査装置とのアライメント精度
を容易に向上でき、アライメントに要する回数が減少
し、アライメントを行なうための試行錯誤の過程で、半
導体装置に損傷を与えるおそれが激減する効果がある。

【０１２７】また、この発明に係る半導体装置によれ
ば、パッケージに封入しない複数の半導体チップを同一
パッケージ内に搭載してなるマルチチップモジュールの
半導体チップを搭載するベース基板の表面またはチップ
状態もしくはウエハ状態の半導体チップの表面に、プロ
ーブ基板とのアライメント精度を測定するための第１の
アライメント精度測定用のパターンを設けるようにした
ので、検査を行なうべきベース基板と半導体検査装置の
プローブ基板とのアライメント精度を容易に向上でき、
アライメントに要する回数が減少し、アライメントを行
なうための試行錯誤の過程で、ベース基板に損傷を与え
るおそれが激減できる効果がある。

【０１２８】また、この発明に係る半導体装置によれ
ば、その第１のアライメント精度測定用のパターンとし
て、検査装置のプローブ基板に設けられた第２のアライ
メント精度測定用のパターンと接触することによりその
アライメント精度が行なわれるものを設けるようにした
ので、そのアライメント測定が被測定デバイス側と検査
装置側とが協調することによりなされるため、確実なア
ライメント測定が可能となる効果がある。

【０１２９】また、この発明に係る半導体装置によれ
ば、第１のアライメント精度測定用のパターンとして、
長方形のコモンパターンと、このコモンパターンの長辺
に沿って形成された複数の個別パターンと、個別パター
ンをコモンパターンに接続する複数の接続パターンとか
らなるものを設けるようにしたので、コモンパターンか
ら接続パターンを介して複数の個別パターンにアライメ
ント測定用の信号を伝達できる効果がある。

【０１３０】また、この発明に係る半導体装置によれ
ば、その第１のアライメント精度測定用パターンとし
て、一対の個別パターンと、この個別パターン同士を接
続する接続パターンとからなるものを設けるようにした
ので、一方の個別パターンから接続パターンを介して他
方の個別パターンにアライメント測定用の信号を伝達で
きる効果がある。

【０１３１】また、この発明に係る半導体検査装置によ
れば、その良否を判定すべき半導体装置と面接触するプ
ローブ基板の表面に、半導体装置とのアライメント精度
を測定するための第２のアライメント精度測定用のパタ
ーンを設けるようにしたので、プローブ基板を用いた面
接触によるプローブコンタクトにおける、半導体装置と
半導体検査装置とのアライメント精度を容易に向上で
き、アライメントに要する回数が減少し、アライメント
を行なうための試行錯誤の過程で、半導体装置に損傷を
与えるおそれが激減する効果がある。

【０１３２】また、この発明に係る半導体検査装置によ
れば、その良否を判定すべきマルチチップモジュールの
ベース基板またはウエハ状態もしくはチップ状態の半導
体チップと面接触するプローブ基板の表面に、ベース基
板とのアライメント精度を測定するためのパターンを設
けるようにしたので、検査を行なうべきベース基板と半
導体検査装置のプローブ基板とのアライメント精度を容
易に向上でき、アライメントに要する回数が減少し、ア
ライメントを行なうための試行錯誤の過程で、ベース基
板に損傷を与えるおそれが激減する効果がある。

【０１３３】また、この発明に係る半導体検査装置によ
れば、被測定デバイスに設けるアライメント精度測定用
のパターンとして、検査装置のプローブ基板に設けられ
たアライメント精度測定用のパターンと接触することに
よりそのアライメント測定が行なわれるものを設けるよ
うにしたので、そのアライメント測定が被測定デバイス
側と検査装置側とが協調することによりなされるため、
確実なアライメント測定が可能となる効果がある。

【０１３４】また、この発明に係る半導体検査装置によ
れば、その第２のアライメント精度測定用パターンとし
て、長方形のコモンパターンと、このコモンパターンの
長辺に対し所定の角度をなす線上に沿って形成された複
数の個別パターンとからなるものを設けるようにしたの
で、コモンパターンに印加したアライメント測定用の信
号が半導体装置側のアライメント精度測定用パターンを
介してどの個別パターンに現れるかを判定することで、
アライメント精度のずれが判明するという効果がある。

【０１３５】また、この発明に係る半導体検査装置によ
れば、その第２のアライメント精度測定用パターンとし
て、プローブ基板の一部にマトリクス状に複数個配置さ
れ、第１のアライメント精度測定用のパターンとその複
数個の一部が共通に接触するものを設けるようにしたの
で、そのどれが導通するかを判定することで半導体装置
側のアライメント精度測定用パターンとのアライメント
精度のずれが判明するという効果がある。

【０１３６】また、この発明に係る半導体検査装置によ
れば、その第２のアライメント精度測定用パターンとし
て、プローブ基板の全面にマトリクス状に複数個配置さ
れ、そのピッチの整数倍が上記第１のアライメント精度
測定用のパターンのピッチと等しくなっているテスト信
号伝達用のパターンを用いるようにしたので、その１つ
をアライメントすることによりプローブ基板と半導体装
置とのアライメントが可能となり、アライメント後は各
種の半導体装置に対しプローブ基板を汎用的に使用でき
るという効果がある。

【０１３７】また、この発明に係る半導体検査装置の検
査方法によれば、半導体装置と面接触するプローブ基板
に設けられた第２のアライメント精度測定用パターンと
半導体基板に設けられた第１のアライメント精度測定用
パターンとの電気的な導通を測定し、この導通測定によ
り判明した第１，第２のアライメント精度測定用パター
ンの導通状況に応じて半導体装置とプローブ基板とのア
ライメント精度を検出するようにしたので、この半導体
検査装置にて実際に行なうべき検査方法を提供できると
いう効果がある。

【０１３８】また、この発明に係る半導体検査装置の検
査方法によれば、導通測定を実行する際に使用される上
記第１のアライメント精度測定用パターンとして、長方
形のコモンパターンと、このコモンパターンの長辺に沿
って形成された複数の個別パターンと、個別パターンを
コモンパターンに接続する複数の接続パターンとからな
るものを用い、かつ第２のアライメント精度測定用パタ
ーンとして、長方形のコモンパターンと、このコモンパ
ターンの長辺に対し所定の角度をなす線上に沿って形成
された複数の個別パターンとからなるものを用いるよう
にしたので、この第１のアライメント精度測定用パター
ンの個別パターンが第２のアライメント精度測定用パタ
ーンのどの個別パターンと接触するかを判定すること
で、アライメント精度を測定できるという効果がある。

【０１３９】また、この発明に係る半導体検査装置の検
査方法によれば、導通測定の際において、第２のアライ
メント精度測定用パターンのコモンパターン側に信号を
印加し、この信号が第１のアライメント精度測定用パタ
ーンのコモンパターンと接続パターンと個別パターンと
を介して第２のアライメント精度測定用パターンの個別
パターンのどのパターンに現れるかを測定するようにし
たもので、このようなパターンを用いる際の実際の検査
方法を提供できるという効果がある。

【０１４０】また、この発明に係る半導体検査装置の検
査方法によれば、第２のアライメント精度測定用パター
ンとして、プローブ基板の一部にマトリクス状に複数個
配置されたものを用い、第１のアライメント精度測定用
パターンとして、この複数個の一部と共通に接触する矩
形パターンを用いるようにしたので、マトリクス状に配
置したどのパターン同士が第１のアライメント精度測定
用パターンにより導通するかを判定することで、アライ
メント精度を測定できるという効果がある。

【０１４１】また、この発明に係る半導体検査装置の検
査方法によれば、導通測定においては、第２のアライメ
ント精度測定用パターンの個々のパターンに順次信号を
印加し、矩形パターンを介して第２のアライメント精度
測定用パターンのうちのどのパターンに信号が現れるか
を測定するようにしたので、このようなパターンを用い
る際の実際の検査方法を提供できるという効果がある。

【０１４２】また、この発明に係る半導体検査装置の検
査方法によれば、第２のアライメント精度測定用パター
ンとして、プローブ基板の全面にマトリクス状に複数個
配置され、そのピッチの整数倍が第１のアライメント精
度測定用のパターンのピッチと等しくなっているテスト
信号伝達用のパターンを用い、かつ第１のアライメント
精度測定用パターンとして、一対の個別パターンと、該
個別パターン同士を接続する接続パターンとからなるも
のを用いるようにしたので、第２のアライメント精度測
定用パターンのどの２つが第１のアライメント精度測定
用パターンにより導通するかを判定することで、アライ
メント精度を測定できるという効果がある。

【０１４３】また、この発明に係る半導体検査装置の検
査方法によれば、導通測定において、第２のアライメン
ト精度測定用パターンの個々のパターンに順次信号を印
加し、第１のアライメント精度測定用パターンの一方の
個別パターン，接続パターン，他方の個別パターンを介
して第２のアライメント精度測定用パターンのうちのど
のパターンに上記信号が現れるかを測定するようにした
ので、このようなパターンを用いる際の実際の検査方法
を提供できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による半導体装置の構成を
示す平面図である。

【図２】この発明の一実施例による半導体検査装置のプ
ローブ基板の構成を示す平面図である。

【図３】被検査デバイスのパターン（検査パッド）と被
検査デバイスのダイシング後の外形とのＸＹ方向の寸法
公差を示す平面図である。

【図４】図２のプローブ基板を図１の被測定デバイスに
面接触させた状態を示す側面図である。

【図５】図２のプローブ基板に形成されたアライメント
測定用のパターンを図１の被測定デバイスに形成された
アライメント測定用のパターンを接触させた状態の一例
を透視して示す平面図である。

【図６】図２のプローブ基板に形成されたアライメント
測定用のパターンを図１の被測定デバイスに形成された
アライメント測定用のパターンを接触させた状態の他の
例を透視して示す平面図である。

【図７】図２のプローブ基板に形成されたアライメント
測定用のパターンを図１の被測定デバイスに形成された
アライメント測定用のパターンを接触させた状態のさら
に他の例を透視して示す平面図である。

【図８】図２のプローブ基板に形成されたアライメント
測定用のパターンを図１の被測定デバイスに形成された
アライメント測定用のパターンを接触させた状態のさら
に他の例を透視して示す平面図である。

【図９】図１または図２のアライメント測定用のパター
ンを形成すべき位置を示す平面図である。

【図１０】図１の半導体装置の個別パターンが持つべき
サイズを示す平面図である。

【図１１】この発明の一実施例による半導体検査装置の
概略構成を示すブロック図である。

【図１２】この発明の第２の実施例による半導体装置を
示す平面図である。

【図１３】この発明の第２の実施例による半導体検査装
置のプローブ基板の構成を示す平面図である。

【図１４】この発明の第２の実施例による半導体装置を
示す平面図である。

【図１５】この発明の第２の実施例による半導体検査装
置のプローブ基板の構成を示す平面図である。

【図１６】図１５のプローブ基板の電圧を印加するパッ
ドを移動させる様子を示す図である。

【図１７】この発明の第２の実施例による半導体検査装
置の概略構成を示すブロック図である。

【図１８】この発明の第３の実施例による半導体検査装
置のプローブ基板の構成を示す平面図である。

【図１９】この発明の第３の実施例による半導体検査装
置のプローブ基板の表裏を示す側面図である。

【図２０】この発明の第３の実施例による半導体検査装
置のプローブ基板を被検査デバイスに装着した状態を示
す図である。

【図２１】この発明の第３の実施例による半導体装置の
構成を示す平面図である。

【図２２】この発明の第３の実施例による半導体検査装
置のプローブ基板の電圧を印加するパッドを移動させる
様子を示す図である。

【図２３】この発明の第３の実施例による半導体検査装
置の概略構成を示すブロック図である。

【図２４】被検査デバイスと面接触する半導体検査装置
のプローブ基板を示す断面図である。

【図２５】図２４のプローブ基板を構成する異方性導電
膜の構成の一例を示す図である。

【図２６】図２４のプローブ基板を構成する異方性導電
膜の構成の他の一例を示す図である。

【図２７】図２４のプローブ基板を構成する異方性導電
膜の構成のさらに他の一例を示す図である。

【図２８】図２４のプローブ基板を構成するプローブ基
板本体のパッドのレイアウトを示す平面図である。

【図２９】図２４のプローブ基板を有する半導体検査装
置の概略構成を示す図である。

【図３０】従来のベース基板の検査方法を示す側面図で
ある。

【図３１】ベース基板の一般的なパッドのレイアウトを
示す平面図である。

【図３２】マルチチップモジュールの一般的な構成を示
す断面図である。

【図３３】マルチチップモジュールのベース基板のパッ
ドおよび配線の様子を詳細に示す図である。

【図３４】マルチチップモジュールのベース基板のパッ
ドおよび配線の様子を詳細に示す断面図である。

【図３５】マルチチップモジュールのベース基板に形成
された配線の検査方法を示す図である。

【符号の説明】

１ベース基板２異方性導電膜３プローブ基板本体８個別パッド側パターン９コモン側パターン１０個別パターン１１コモンパターン２０ａ，２０ｃ，２０ｅ導通パッド検出手段２０ｂ，２０ｄ，２０ｆアライメント精度測定手段２７プローブ基板パッド２８被検査デバイスパッド３７パッド７０パッド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】検査装置のプローブ基板と面接触してそ
の検査が行なわれる半導体装置であって、その表面にプローブ基板とのアライメント精度を測定す
るための第１のアライメント精度測定用パターンを備え
たことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】上記第１のアライメント精度測定用パタ
ーンを有する上記半導体装置は、マルチチップモジュー
ルのベース基板，またはチップ状態もしくはウエハ状態
の半導体チップのいずれかであることを特徴とする請求
項１記載の半導体装置。
【請求項３】上記第１のアライメント精度測定用パタ
ーンは、検査装置のプローブ基板の表面に設けられた第
２のアライメント精度測定用パターンと接触することに
よりそのアライメント測定が行なわれるものであること
を特徴とする請求項１または２記載の半導体装置。
【請求項４】上記第１のアライメント精度測定用パタ
ーンは、長方形のコモンパターンと、このコモンパターンの長辺に沿って形成された複数の個
別パターンと、上記個別パターンを上記コモンパターンに接続する複数
の接続パターンとからなることを特徴とする請求項１な
いし３のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項５】上記第１のアライメント精度測定用パタ
ーンは、一対の個別パターンと、該個別パターン同士を接続する接続パターンとからなる
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の
半導体装置。
【請求項６】検査を行なうべき半導体装置とのアライ
メント精度を測定するための第２のアライメント精度測
定用パターンを有し、該半導体装置と面接触するプロー
ブ基板を備えたことを特徴とする半導体検査装置。
【請求項７】上記第２のアライメント精度測定用パタ
ーンを有するプローブ基板と面接触する上記半導体装置
は、マルチチップモジュールのベース基板，またはチッ
プ状態もしくはウエハ状態の半導体チップのいずれかで
あることを特徴とする請求項６記載の半導体検査装置。
【請求項８】上記第２のアライメント精度測定用パタ
ーンは、上記半導体装置の表面に設けられた第１のアラ
イメント精度測定用のパターンと接触することによりそ
のアライメント測定が行なわれるものであることを特徴
とする請求項６または７記載の半導体検査装置。
【請求項９】上記プローブ基板に設けられた上記第２
のアライメント精度測定用パターンは、長方形のコモン
パターンと、このコモンパターンの長辺に対し所定の角度をなす線上
に沿って形成された複数の個別パターンとからなること
を特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載の半導
体検査装置。
【請求項１０】上記第２のアライメント精度測定用パ
ターンは上記プローブ基板の一部にマトリクス状に複数
個配置され、第１のアライメント精度測定用のパターン
とその複数個の一部が共通に接触することを特徴とする
請求項６ないし９のいずれかに記載の半導体検査装置。
【請求項１１】上記第２のアライメント精度測定用パ
ターンとして、上記プローブ基板の全面にマトリクス状
に複数個配置され、そのピッチの整数倍が上記第１のア
ライメント精度測定用のパターンのピッチと等しくなっ
ているテスト信号伝達用のパターンを用いたことを特徴
とする請求項６ないし１０のいずれかに記載の半導体検
査装置。
【請求項１２】半導体装置と面接触するプローブ基板
に設けられた第２のアライメント精度測定用パターンと
半導体基板に設けられた第１のアライメント精度測定用
パターンとの電気的な導通を測定する導通測定工程と、この導通測定工程により判明した上記第１，第２のアラ
イメント精度測定用パターンの導通状況に応じて上記半
導体装置と上記プローブ基板とのアライメント精度を検
出するアライメント精度検出工程とを含むことを特徴と
する半導体検査装置の検査方法。
【請求項１３】上記導通測定工程を実行する際に使用
される上記第１のアライメント精度測定用パターンとし
て、長方形のコモンパターンと、このコモンパターンの
長辺に沿って形成された複数の個別パターンと、上記個
別パターンを上記コモンパターンに接続する複数の接続
パターンとからなるものを用い、上記第２のアライメント精度測定用パターンとして、長
方形のコモンパターンと、このコモンパターンの長辺に
対し所定の角度をなす線上に沿って形成された複数の個
別パターンとからなるものを用いることを特徴とする請
求項１０記載の半導体検査装置の検査方法。
【請求項１４】上記導通測定工程においては、上記第
２のアライメント精度測定用パターンのコモンパターン
側に信号を印加し、該信号が上記第１のアライメント精度測定用パターンの
コモンパターンと接続パターンと個別パターンとを介し
て第２のアライメント精度測定用パターンの個別パター
ンのどのパターンに現れるかを測定することを特徴とす
る請求項１２または１３記載の半導体検査装置の検査方
法。
【請求項１５】上記第２のアライメント精度測定用パ
ターンとして、上記プローブ基板の一部にマトリクス状
に複数個配置されたものを用い、上記第１のアライメント精度測定用パターンとして、該
複数個の一部と共通に接触する矩形パターンを用いたこ
とを特徴とする請求項１２記載の半導体検査装置の検査
方法。
【請求項１６】上記導通測定工程においては、上記第
２のアライメント精度測定用パターンの個々のパターン
に順次信号を印加し、上記矩形パターンを介して第２の
アライメント精度測定用パターンのうちのどのパターン
に上記信号が現れるかを測定することを特徴とする請求
項１２または１５記載の半導体検査装置の検査方法。
【請求項１７】上記導通測定工程を実行する際に使用
される上記第２のアライメント精度測定用パターンとし
て、上記プローブ基板の全面にマトリクス状に複数個配
置され、そのピッチの整数倍が上記第１のアライメント
精度測定用のパターンのピッチと等しくなっているテス
ト信号伝達用のパターンを用い、上記第１のアライメント精度測定用パターンとして、一
対の個別パターンと、該個別パターン同士を接続する接
続パターンとからなるものを用いることを特徴とする請
求項１２記載の半導体検査装置の検査方法。
【請求項１８】上記導通測定工程においては、上記第
２のアライメント精度測定用パターンの個々のパターン
に順次信号を印加し、上記第１のアライメント精度測定
用パターンの一方の個別パターン，接続パターン，他方
の個別パターンを介して第２のアライメント精度測定用
パターンのうちのどのパターンに上記信号が現れるかを
測定することを特徴とする請求項１２または１７記載の
半導体検査装置の検査方法。