JPH11126807A - 半導体集積回路の検査方法 - Google Patents
半導体集積回路の検査方法Info
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- JPH11126807A JPH11126807A JP29089597A JP29089597A JPH11126807A JP H11126807 A JPH11126807 A JP H11126807A JP 29089597 A JP29089597 A JP 29089597A JP 29089597 A JP29089597 A JP 29089597A JP H11126807 A JPH11126807 A JP H11126807A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体集積回路素子の検査に最適な温度制御
を容易に且つ確実に行なえるようにする。 【解決手段】 半導体ウェハ１２には検査対象の半導体
集積回路素子２１が形成されており、該集積回路素子の
他に、プロセス管理用のＴＥＧ２４には該半導体ウェハ
１２の温度を検知するための、互いに異なる導電型の不
純物拡散領域が接合されてなるダイオード素子をあらか
じめ設けておく。次に、半導体ウェハ１２を所定温度に
まで加熱した後、所定の入力パターンを有する信号を入
力してバーンインを行なう。検査中には、ダイオード素
子が出力する電気信号を測定し、測定した結果に基づい
て半導体ウェハ１２の温度を所定温度に保つように制御
する。
を容易に且つ確実に行なえるようにする。 【解決手段】 半導体ウェハ１２には検査対象の半導体
集積回路素子２１が形成されており、該集積回路素子の
他に、プロセス管理用のＴＥＧ２４には該半導体ウェハ
１２の温度を検知するための、互いに異なる導電型の不
純物拡散領域が接合されてなるダイオード素子をあらか
じめ設けておく。次に、半導体ウェハ１２を所定温度に
まで加熱した後、所定の入力パターンを有する信号を入
力してバーンインを行なう。検査中には、ダイオード素
子が出力する電気信号を測定し、測定した結果に基づい
て半導体ウェハ１２の温度を所定温度に保つように制御
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハ上に
形成されたチップの複数の集積回路をウェハ状態で同時
に検査する検査方法に関し、特に、加熱温度を容易に且
つ確実に所定温度に保てる半導体集積回路の検査方法に
関する。
形成されたチップの複数の集積回路をウェハ状態で同時
に検査する検査方法に関し、特に、加熱温度を容易に且
つ確実に所定温度に保てる半導体集積回路の検査方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体集積回路装置を搭載した電
子機器の小型化及び低価格化の進歩は目ざましく、これ
に伴って、半導体集積回路装置に対する小型化及び低価
格化の要求が強くなっている。
子機器の小型化及び低価格化の進歩は目ざましく、これ
に伴って、半導体集積回路装置に対する小型化及び低価
格化の要求が強くなっている。
【０００３】通常、半導体集積回路装置は、半導体チッ
プとリードフレームとがボンディングワイヤによって電
気的に接続された後、半導体チップが樹脂又はセラミク
スにより封止された状態で供給され、プリント基板に実
装される。ところが、電子機器の小型化の要求から、半
導体集積回路装置を半導体から切り出したままの状態
（以後、この状態の半導体集積回路装置をベアチップ又
は単にチップと呼ぶ。）で直接回路基板に実装する方法
が開発され、品質が保証されたベアチップを低価格で供
給することが望まれている。
プとリードフレームとがボンディングワイヤによって電
気的に接続された後、半導体チップが樹脂又はセラミク
スにより封止された状態で供給され、プリント基板に実
装される。ところが、電子機器の小型化の要求から、半
導体集積回路装置を半導体から切り出したままの状態
（以後、この状態の半導体集積回路装置をベアチップ又
は単にチップと呼ぶ。）で直接回路基板に実装する方法
が開発され、品質が保証されたベアチップを低価格で供
給することが望まれている。
【０００４】ベアチップに対して品質保証を行なうため
には、半導体集積回路装置をウェハ状態でバーンインす
る必要がある。
には、半導体集積回路装置をウェハ状態でバーンインす
る必要がある。
【０００５】しかしながら、半導体ウェハ状態で一括に
行なうバーンイン（以下、ウェハ・バーンインと呼
ぶ。）は、半導体ウェハの取り扱いが非常に複雑になる
ので、低価格化の要求に応えられない。また、一の半導
体ウェハ上に形成されている複数のベアチップを１個又
は数個ずつ何度にも分けてバーンインを行なうのは、多
くの時間を要するので、時間的にもコスト的にも現実的
でないので、すべてのベアチップをウェハ状態で一括し
て同時にバーンインを行なうことが要求される。
行なうバーンイン（以下、ウェハ・バーンインと呼
ぶ。）は、半導体ウェハの取り扱いが非常に複雑になる
ので、低価格化の要求に応えられない。また、一の半導
体ウェハ上に形成されている複数のベアチップを１個又
は数個ずつ何度にも分けてバーンインを行なうのは、多
くの時間を要するので、時間的にもコスト的にも現実的
でないので、すべてのベアチップをウェハ状態で一括し
て同時にバーンインを行なうことが要求される。
【０００６】ここで、特開平８−５６６６号公報に開示
されたウェハ・バーンインが行なえるバーンイン装置を
説明する。
されたウェハ・バーンインが行なえるバーンイン装置を
説明する。
【０００７】図６は従来のウェハ・バーンイン装置の概
観を示している。図６に示すように、ウェハ・バーンイ
ン装置１００は、ウェハトレイ１０１とプローブカード
１０２とが減圧されて互いに圧着されるウェハカセット
１０３を複数収納できるラック１１０と、ウェハカセッ
ト１０３の減圧状態を維持する真空ポンプ１１１と、ウ
ェハカセット１０３に保持されている半導体ウェハに形
成されている複数の半導体集積回路素子をそれぞれ電気
的に駆動する駆動回路１１２とから構成されている。
観を示している。図６に示すように、ウェハ・バーンイ
ン装置１００は、ウェハトレイ１０１とプローブカード
１０２とが減圧されて互いに圧着されるウェハカセット
１０３を複数収納できるラック１１０と、ウェハカセッ
ト１０３の減圧状態を維持する真空ポンプ１１１と、ウ
ェハカセット１０３に保持されている半導体ウェハに形
成されている複数の半導体集積回路素子をそれぞれ電気
的に駆動する駆動回路１１２とから構成されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のウェハ・バーンイン装置は、半導体集積回路素子が
ますます微細化され、高集積化される昨今にあって、各
半導体集積回路素子の発熱流が増大し、ときには、所定
の加熱温度を越える事態も生じている。また、半導体ウ
ェハごとに回路素子の不良率が異なるため、複数の半導
体ウェハに画一的な温度制御を行なうだけでは所望の検
査が達成できなくなるという問題を有している。
来のウェハ・バーンイン装置は、半導体集積回路素子が
ますます微細化され、高集積化される昨今にあって、各
半導体集積回路素子の発熱流が増大し、ときには、所定
の加熱温度を越える事態も生じている。また、半導体ウ
ェハごとに回路素子の不良率が異なるため、複数の半導
体ウェハに画一的な温度制御を行なうだけでは所望の検
査が達成できなくなるという問題を有している。
【０００９】本発明は、前記従来の問題を解決し、半導
体集積回路素子の検査に最適な温度制御を容易に且つ確
実に行なえるようにすることを目的とする。
体集積回路素子の検査に最適な温度制御を容易に且つ確
実に行なえるようにすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明は、半導体ウェハ自体に温度検知素子を形成
するか、又は、発熱体を形成する構成とするものであ
る。
め、本発明は、半導体ウェハ自体に温度検知素子を形成
するか、又は、発熱体を形成する構成とするものであ
る。
【００１１】本発明に係る第１の半導体集積回路の検査
方法は、半導体ウェハ上に形成されている複数の半導体
集積回路素子の電気的特性をウェハレベルで一括して検
査する半導体集積回路の検査方法であって、あらかじ
め、半導体ウェハに該半導体ウェハの温度を検知する温
度検知素子を形成する準備工程と、半導体ウェハを所定
温度にまで加熱する加熱工程と、温度検知素子が出力す
る電気信号を測定し、測定した電気信号に基づいて半導
体ウェハの温度を所定温度に保つ保温工程とを備えてい
る。
方法は、半導体ウェハ上に形成されている複数の半導体
集積回路素子の電気的特性をウェハレベルで一括して検
査する半導体集積回路の検査方法であって、あらかじ
め、半導体ウェハに該半導体ウェハの温度を検知する温
度検知素子を形成する準備工程と、半導体ウェハを所定
温度にまで加熱する加熱工程と、温度検知素子が出力す
る電気信号を測定し、測定した電気信号に基づいて半導
体ウェハの温度を所定温度に保つ保温工程とを備えてい
る。
【００１２】第１の半導体集積回路の検査方法による
と、半導体ウェハに該半導体ウェハの温度を検知する温
度検知素子をあらかじめ形成しておき、半導体ウェハに
形成されている温度検知素子が検出した該半導体ウェハ
の温度に関する電気信号を測定するため、該電気信号を
温度に変換すれば、測定対象の温度を直接モニタするこ
とができる。
と、半導体ウェハに該半導体ウェハの温度を検知する温
度検知素子をあらかじめ形成しておき、半導体ウェハに
形成されている温度検知素子が検出した該半導体ウェハ
の温度に関する電気信号を測定するため、該電気信号を
温度に変換すれば、測定対象の温度を直接モニタするこ
とができる。
【００１３】第１の半導体集積回路の検査方法におい
て、温度検知素子は、半導体ウェハに形成された半導体
能動素子又は半導体受動素子であることが好ましい。
て、温度検知素子は、半導体ウェハに形成された半導体
能動素子又は半導体受動素子であることが好ましい。
【００１４】本発明に係る第２の半導体集積回路の検査
方法は、半導体ウェハ上に形成されている複数の半導体
集積回路素子の電気的特性をウェハレベルで一括して検
査する半導体集積回路の検査方法であって、あらかじ
め、半導体ウェハに該半導体ウェハを加熱する発熱素子
を形成する準備工程と、半導体ウェハを所定温度にまで
加熱する加熱工程と、半導体ウェハの温度を測定し、測
定した温度に基づき発熱素子を用いて半導体ウェハの温
度を所定温度に保つ保温工程とを備えている。
方法は、半導体ウェハ上に形成されている複数の半導体
集積回路素子の電気的特性をウェハレベルで一括して検
査する半導体集積回路の検査方法であって、あらかじ
め、半導体ウェハに該半導体ウェハを加熱する発熱素子
を形成する準備工程と、半導体ウェハを所定温度にまで
加熱する加熱工程と、半導体ウェハの温度を測定し、測
定した温度に基づき発熱素子を用いて半導体ウェハの温
度を所定温度に保つ保温工程とを備えている。
【００１５】第２の半導体集積回路の検査方法による
と、半導体ウェハに該半導体ウェハを加熱する発熱素子
をあらかじめ形成しておき、該発熱素子を用いて半導体
ウェハの温度を所定温度に保つため、個々の半導体ウェ
ハごとに直接的に温度制御をすることができる。
と、半導体ウェハに該半導体ウェハを加熱する発熱素子
をあらかじめ形成しておき、該発熱素子を用いて半導体
ウェハの温度を所定温度に保つため、個々の半導体ウェ
ハごとに直接的に温度制御をすることができる。
【００１６】第２の半導体集積回路の検査方法におい
て、発熱素子は、半導体ウェハにおける、周縁部、半導
体集積回路素子の周辺部又はスクライブレーンに形成さ
れた抵抗素子であることが好ましい。
て、発熱素子は、半導体ウェハにおける、周縁部、半導
体集積回路素子の周辺部又はスクライブレーンに形成さ
れた抵抗素子であることが好ましい。
【００１７】
（第１の実施形態）本発明の第１の実施形態について図
面を参照しながら説明する。
面を参照しながら説明する。
【００１８】図１は本発明の第１の実施形態に係る半導
体集積回路の検査装置であるバーンイン装置に投入する
ウェハカセットの構成を示している。ここで用いるバー
ンイン装置としては、従来例に示したようなウェハ・バ
ーンインを行なえる装置を想定している。図１に示すよ
うに、ガラス基板からなり、主面に多層配線層を有する
プローブカード１１には、その主面に半導体ウェハ１２
上の集積回路素子の検査用の各電極と対応する位置に設
けられたプローブ端子となる複数のバンプが形成されて
おり、これらのバンプは、プローブカード１１の周縁部
に設けられている外部端子と、多層配線層のうちのいず
れかの配線層を通じて電気的に接続されている。
体集積回路の検査装置であるバーンイン装置に投入する
ウェハカセットの構成を示している。ここで用いるバー
ンイン装置としては、従来例に示したようなウェハ・バ
ーンインを行なえる装置を想定している。図１に示すよ
うに、ガラス基板からなり、主面に多層配線層を有する
プローブカード１１には、その主面に半導体ウェハ１２
上の集積回路素子の検査用の各電極と対応する位置に設
けられたプローブ端子となる複数のバンプが形成されて
おり、これらのバンプは、プローブカード１１の周縁部
に設けられている外部端子と、多層配線層のうちのいず
れかの配線層を通じて電気的に接続されている。
【００１９】このプローブカード１１を用いてウェハ・
バーンインを行なうには、該プローブカード１１の各バ
ンプと半導体ウェハ１２上に形成された集積回路素子の
各電極とを完全に接触させる必要がある。そのための治
具として、アルミニウム等の金属からなり、半導体ウェ
ハ１２を保持するウェハトレイ１３を設けている。
バーンインを行なうには、該プローブカード１１の各バ
ンプと半導体ウェハ１２上に形成された集積回路素子の
各電極とを完全に接触させる必要がある。そのための治
具として、アルミニウム等の金属からなり、半導体ウェ
ハ１２を保持するウェハトレイ１３を設けている。
【００２０】ウェハトレイ１３におけるプローブカード
１１の主面と対向する面（＝主面）の周縁部には、プロ
ーブカード１１の主面とウェハトレイ１３の主面と共に
密閉空間を形成するためのシリコンゴム等からなるシー
ルリング１４が設けられ、また、側部に密閉空間と外部
空間とを導通させ且つ減圧状態を維持する真空バルブ１
５が設けられている。
１１の主面と対向する面（＝主面）の周縁部には、プロ
ーブカード１１の主面とウェハトレイ１３の主面と共に
密閉空間を形成するためのシリコンゴム等からなるシー
ルリング１４が設けられ、また、側部に密閉空間と外部
空間とを導通させ且つ減圧状態を維持する真空バルブ１
５が設けられている。
【００２１】図２はプローブカード１１と半導体ウェハ
１２との模式的な平面構成を示している。図２に示すよ
うに、半導体ウェハ１２の主面には、複数の半導体集積
回路素子２１が行列状に形成されており、該半導体集積
回路素子２１には、バーンイン装置からのチップ選択信
号が入力されるチップ選択信号入力パッド２２と、チッ
プ内の各素子の動作結果を出力する出力パッド２３とが
それぞれ設けられている。さらに、半導体ウェハ１２の
主面には、中心部と、該中心部に対してほぼ点対称とな
るように、半導体製造プロセスを管理するための５つの
ＴＥＧ（テストエレメント グループ）２４が形成され
ている。
１２との模式的な平面構成を示している。図２に示すよ
うに、半導体ウェハ１２の主面には、複数の半導体集積
回路素子２１が行列状に形成されており、該半導体集積
回路素子２１には、バーンイン装置からのチップ選択信
号が入力されるチップ選択信号入力パッド２２と、チッ
プ内の各素子の動作結果を出力する出力パッド２３とが
それぞれ設けられている。さらに、半導体ウェハ１２の
主面には、中心部と、該中心部に対してほぼ点対称とな
るように、半導体製造プロセスを管理するための５つの
ＴＥＧ（テストエレメント グループ）２４が形成され
ている。
【００２２】半導体ウェハ１２の主面と大気圧によって
圧着されるプローブカード１１の周縁部には、半導体集
積回路素子２１のチップ選択信号入力パッド２２とバン
プを介して電気的に接続されたチップ選択信号入力端子
３２と、半導体集積回路素子２１の出力パッド２３とバ
ンプを介して電気的に接続されたデータ出力端子３３
と、半導体集積回路素子２１のＴＥＧ２４と電気的に接
続されたモニタ端子３４がそれぞれ形成されている。こ
れらの各端子は、バーンイン装置に投入されることによ
り、バーンイン装置内で所定の信号線と電気的に接続さ
れる。ここで、モニタ端子３４は、１つのＴＥＧ２４に
入力用と出力用とのそれぞれの端子を必要とするが図面
の都合上簡略化して一つにまとめている。
圧着されるプローブカード１１の周縁部には、半導体集
積回路素子２１のチップ選択信号入力パッド２２とバン
プを介して電気的に接続されたチップ選択信号入力端子
３２と、半導体集積回路素子２１の出力パッド２３とバ
ンプを介して電気的に接続されたデータ出力端子３３
と、半導体集積回路素子２１のＴＥＧ２４と電気的に接
続されたモニタ端子３４がそれぞれ形成されている。こ
れらの各端子は、バーンイン装置に投入されることによ
り、バーンイン装置内で所定の信号線と電気的に接続さ
れる。ここで、モニタ端子３４は、１つのＴＥＧ２４に
入力用と出力用とのそれぞれの端子を必要とするが図面
の都合上簡略化して一つにまとめている。
【００２３】図３（ａ）は、半導体ウェハ１２における
ＴＥＧ２２に形成される温度検知素子である半導体能動
素子としてのＰＮ接合からなるダイオード素子２５Ａの
断面構成を示している。図３（ａ）に示すように、ダイ
オード素子２５Ａは、シリコンからなる半導体ウェハ１
２に、Ｐ型不純物が拡散されてなるＰ型拡散層２５ａ
と、該Ｐ型拡散層２５ａにＮ型不純物が拡散されてなる
Ｎ型拡散層２５ｂとからなり、Ｐ型拡散層２５ａとＮ型
拡散層２５ｂとの各上面にはアルミニウム等の導体膜か
らなる電極３５がそれぞれ形成されており、プローブカ
ード１１における該電極と対応する位置に設けられたバ
ンプ３６を介して前述のモニタ端子３４と電気的に接続
される。
ＴＥＧ２２に形成される温度検知素子である半導体能動
素子としてのＰＮ接合からなるダイオード素子２５Ａの
断面構成を示している。図３（ａ）に示すように、ダイ
オード素子２５Ａは、シリコンからなる半導体ウェハ１
２に、Ｐ型不純物が拡散されてなるＰ型拡散層２５ａ
と、該Ｐ型拡散層２５ａにＮ型不純物が拡散されてなる
Ｎ型拡散層２５ｂとからなり、Ｐ型拡散層２５ａとＮ型
拡散層２５ｂとの各上面にはアルミニウム等の導体膜か
らなる電極３５がそれぞれ形成されており、プローブカ
ード１１における該電極と対応する位置に設けられたバ
ンプ３６を介して前述のモニタ端子３４と電気的に接続
される。
【００２４】このダイオード素子２５Ａを用いた温度測
定回路を図３（ｂ）に示す。図３（ｂ）において、符号
１がバーンイン装置側を示し、符号２が半導体ウェハ側
を示している。
定回路を図３（ｂ）に示す。図３（ｂ）において、符号
１がバーンイン装置側を示し、符号２が半導体ウェハ側
を示している。
【００２５】以下、前記のように構成されたバーンイン
装置及びあらかじめ温度検知素子が形成された半導体ウ
ェハ上の複数の半導体集積回路素子のバーンイン方法を
説明する。
装置及びあらかじめ温度検知素子が形成された半導体ウ
ェハ上の複数の半導体集積回路素子のバーンイン方法を
説明する。
【００２６】まず、図１に示すウェハカセットに検査対
象の半導体集積回路素子２１とプロセス管理用のＴＥＧ
２４とが形成された半導体ウェハ１２を収納し、該半導
体ウェハ１２を収納したウェハカセットをバーンイン装
置に投入する。バーンイン装置には、ウェハカセットの
温度制御に用いる加熱用のヒータと冷却用の冷却器とが
設けられている。
象の半導体集積回路素子２１とプロセス管理用のＴＥＧ
２４とが形成された半導体ウェハ１２を収納し、該半導
体ウェハ１２を収納したウェハカセットをバーンイン装
置に投入する。バーンイン装置には、ウェハカセットの
温度制御に用いる加熱用のヒータと冷却用の冷却器とが
設けられている。
【００２７】次に、投入されたウェハカセットに対して
ヒータを用いて所定温度にまで加熱すると共に、バーン
インモードにおける所定の信号パターンを印加してバー
ンインを行なう。
ヒータを用いて所定温度にまで加熱すると共に、バーン
インモードにおける所定の信号パターンを印加してバー
ンインを行なう。
【００２８】各半導体集積回路素子２１は動作中に発熱
し、所定温度を越える場合もあり、このような場合には
冷却を行なわなければならず、温度制御を迅速且つ確実
に行なう必要がある。このためには、まず、半導体集積
回路素子１２が形成されている半導体ウェハ１２の温度
を的確に検出する必要がある。
し、所定温度を越える場合もあり、このような場合には
冷却を行なわなければならず、温度制御を迅速且つ確実
に行なう必要がある。このためには、まず、半導体集積
回路素子１２が形成されている半導体ウェハ１２の温度
を的確に検出する必要がある。
【００２９】本実施形態形態においては、半導体ウェハ
１２におけるプロセス管理用のＴＥＧ２４に、温度検知
素子であるダイオード素子２５Ａをあらかじめ設けてい
る。従って、図３（ｃ）の、ダイオード素子２５Ａの周
囲温度Ｔn （ｎ＝１，２，３，…）をパラメータとする
Ｖ−Ｉ特性に示すように、電流を所定値Ｉ0 で一定に保
つようにすると、周囲温度Ｔn が高くなるほど所定値Ｉ
0 を保持するために必要な電圧は小さくなるので、この
Ｖ−Ｉ特性を用いて、周囲温度Ｔn と電圧との関数を生
成すれば、ダイオード素子２５Ａの電圧を温度測定に利
用できる。その結果、ウェハカセットにおけるウェハト
レイを温度センサを用いて温度測定を行なう場合に比べ
て、半導体ウェハ自体の温度が直接且つ容易に測定でき
るため、温度制御を確実に行なうことができる。
１２におけるプロセス管理用のＴＥＧ２４に、温度検知
素子であるダイオード素子２５Ａをあらかじめ設けてい
る。従って、図３（ｃ）の、ダイオード素子２５Ａの周
囲温度Ｔn （ｎ＝１，２，３，…）をパラメータとする
Ｖ−Ｉ特性に示すように、電流を所定値Ｉ0 で一定に保
つようにすると、周囲温度Ｔn が高くなるほど所定値Ｉ
0 を保持するために必要な電圧は小さくなるので、この
Ｖ−Ｉ特性を用いて、周囲温度Ｔn と電圧との関数を生
成すれば、ダイオード素子２５Ａの電圧を温度測定に利
用できる。その結果、ウェハカセットにおけるウェハト
レイを温度センサを用いて温度測定を行なう場合に比べ
て、半導体ウェハ自体の温度が直接且つ容易に測定でき
るため、温度制御を確実に行なうことができる。
【００３０】なお、温度検知素子としてダイオード素子
２５Ａを用いたが、図４（ａ）に示すように、半導体ウ
ェハ１２にＮ型不純物が拡散されてなる半導体受動素子
としての抵抗素子２５Ｂを用いてもよい。この場合は、
温度測定回路は図４（ｂ）に示す回路となり、抵抗素子
２５Ｂにおける不純物拡散層は温度が上昇すると抵抗値
が下がるので、この特性を利用して温度検知素子の用い
ることができる。
２５Ａを用いたが、図４（ａ）に示すように、半導体ウ
ェハ１２にＮ型不純物が拡散されてなる半導体受動素子
としての抵抗素子２５Ｂを用いてもよい。この場合は、
温度測定回路は図４（ｂ）に示す回路となり、抵抗素子
２５Ｂにおける不純物拡散層は温度が上昇すると抵抗値
が下がるので、この特性を利用して温度検知素子の用い
ることができる。
【００３１】また、温度検知素子に半導体能動素子のう
ちのダイオード素子を用いたが、これに限らず、例えば
ＭＯＳトランジスタのような３端子の半導体能動素子で
あっても、ゲート、ドレイン及びソースの各電極端子の
うちのいずれか２端子を所定の抵抗値が得られるように
接続して用いてもよい。
ちのダイオード素子を用いたが、これに限らず、例えば
ＭＯＳトランジスタのような３端子の半導体能動素子で
あっても、ゲート、ドレイン及びソースの各電極端子の
うちのいずれか２端子を所定の抵抗値が得られるように
接続して用いてもよい。
【００３２】また、温度検知素子としての半導体受動素
子には不純物拡散層からなる抵抗素子を用いたが、これ
に限らず、例えば、ポリシリコンからなる抵抗素子を用
いてもよい。
子には不純物拡散層からなる抵抗素子を用いたが、これ
に限らず、例えば、ポリシリコンからなる抵抗素子を用
いてもよい。
【００３３】また、温度検知素子をプロセス管理用のＴ
ＥＧ２４に設けたが、これに限らず、各半導体集積回路
素子２１内に設けてもよい。
ＥＧ２４に設けたが、これに限らず、各半導体集積回路
素子２１内に設けてもよい。
【００３４】また、半導体ウェハ１２に直接形成される
これらの温度検知素子は、半導体集積回路の製造プロセ
スになじむため、わざわざ、温度検知素子を形成する工
程を付加する必要がない。
これらの温度検知素子は、半導体集積回路の製造プロセ
スになじむため、わざわざ、温度検知素子を形成する工
程を付加する必要がない。
【００３５】また、本実施形態のバーンイン装置に投入
するプローブカードに、バンプ付きで且つ該バンプが減
圧されて半導体ウェハと圧着されるウェハカセットを用
いたが、これに限らず、半導体ウェハ状態で検査が可能
なプローブカードであればよい。
するプローブカードに、バンプ付きで且つ該バンプが減
圧されて半導体ウェハと圧着されるウェハカセットを用
いたが、これに限らず、半導体ウェハ状態で検査が可能
なプローブカードであればよい。
【００３６】（第２の実施形態）本発明の第２の実施形
態について図面を参照しながら説明する。
態について図面を参照しながら説明する。
【００３７】図５は第２の実施形態形態に係る半導体集
積回路の検査方法に用いるプローブカード１１と半導体
ウェハ１２との模式的な平面構成を示している。本実施
形態においても、図１に示すようなウェハカセットを用
いることとし、バーンイン装置として従来例に示したよ
うなウェハ・バーンインを行なえる装置を想定してい
る。図５に示すように、半導体ウェハ１２の主面には、
複数の半導体集積回路素子２１が行列状に形成されてお
り、該半導体集積回路素子２１には、バーンイン装置か
らのチップ選択信号が入力されるチップ選択信号入力パ
ッド２２と、チップ内の各素子の動作結果を出力する出
力パッド２３とがそれぞれ設けられている。さらに、半
導体ウェハ１２の主面における各半導体集積回路素子２
１の周辺部及び、へき開領域であるスクライブレーンに
は、不純物ドープされたポリシリコンが堆積されてなる
抵抗素子からなる発熱素子２６が形成されている。
積回路の検査方法に用いるプローブカード１１と半導体
ウェハ１２との模式的な平面構成を示している。本実施
形態においても、図１に示すようなウェハカセットを用
いることとし、バーンイン装置として従来例に示したよ
うなウェハ・バーンインを行なえる装置を想定してい
る。図５に示すように、半導体ウェハ１２の主面には、
複数の半導体集積回路素子２１が行列状に形成されてお
り、該半導体集積回路素子２１には、バーンイン装置か
らのチップ選択信号が入力されるチップ選択信号入力パ
ッド２２と、チップ内の各素子の動作結果を出力する出
力パッド２３とがそれぞれ設けられている。さらに、半
導体ウェハ１２の主面における各半導体集積回路素子２
１の周辺部及び、へき開領域であるスクライブレーンに
は、不純物ドープされたポリシリコンが堆積されてなる
抵抗素子からなる発熱素子２６が形成されている。
【００３８】半導体ウェハ１２の主面と大気圧によって
圧着されるプローブカード１１の周縁部には、半導体集
積回路素子２１のチップ選択信号入力パッド２２とバン
プを介して電気的に接続されたチップ選択信号入力端子
３２と、半導体集積回路素子２１の出力パッド２３とバ
ンプを介して電気的に接続されたデータ出力端子３３
と、半導体集積回路素子２１の発熱素子２６と電気的に
接続された加熱用端子４１がそれぞれ形成されている。
これらの各端子は、バーンイン装置に投入されることに
より、バーンイン装置内で所定の信号線と電気的に接続
される。
圧着されるプローブカード１１の周縁部には、半導体集
積回路素子２１のチップ選択信号入力パッド２２とバン
プを介して電気的に接続されたチップ選択信号入力端子
３２と、半導体集積回路素子２１の出力パッド２３とバ
ンプを介して電気的に接続されたデータ出力端子３３
と、半導体集積回路素子２１の発熱素子２６と電気的に
接続された加熱用端子４１がそれぞれ形成されている。
これらの各端子は、バーンイン装置に投入されることに
より、バーンイン装置内で所定の信号線と電気的に接続
される。
【００３９】以下、前記のように構成されたバーンイン
装置及びあらかじめ発熱素子が形成された半導体ウェハ
上の複数の半導体集積回路素子のバーンイン方法を説明
する。
装置及びあらかじめ発熱素子が形成された半導体ウェハ
上の複数の半導体集積回路素子のバーンイン方法を説明
する。
【００４０】まず、図１に示すウェハカセットに検査対
象の半導体集積回路素子２１及び発熱素子２６が形成さ
れた半導体ウェハ１２を収納し、半導体ウェハ１２を収
納したウェハカセットをバーンイン装置に投入する。バ
ーンイン装置には、ウェハカセットの温度制御に用いる
加熱用のヒータと冷却用の冷却器とが設けられている。
象の半導体集積回路素子２１及び発熱素子２６が形成さ
れた半導体ウェハ１２を収納し、半導体ウェハ１２を収
納したウェハカセットをバーンイン装置に投入する。バ
ーンイン装置には、ウェハカセットの温度制御に用いる
加熱用のヒータと冷却用の冷却器とが設けられている。
【００４１】次に、投入されたウェハカセットに対して
ヒータを用いて所定温度にまで加熱すると共に、バーン
インモードにおける所定の信号パターンを印加してバー
ンインを行なう。
ヒータを用いて所定温度にまで加熱すると共に、バーン
インモードにおける所定の信号パターンを印加してバー
ンインを行なう。
【００４２】第１の実施形態においても述べたように、
各半導体集積回路素子２１は動作中に発熱して所定温度
を越える場合もあり、このような場合には冷却を行なわ
なければならず、温度制御を迅速且つ確実に行なう必要
がある。
各半導体集積回路素子２１は動作中に発熱して所定温度
を越える場合もあり、このような場合には冷却を行なわ
なければならず、温度制御を迅速且つ確実に行なう必要
がある。
【００４３】しかしながら、冷却器には水冷方式を用い
る場合が一般的であり、冷却水の温度を制御することは
効率がよくないため加熱温度を制御することになる。こ
のためには、集積回路素子が形成されている半導体ウェ
ハ１２ごとに加熱制御を行なうことが望ましい。
る場合が一般的であり、冷却水の温度を制御することは
効率がよくないため加熱温度を制御することになる。こ
のためには、集積回路素子が形成されている半導体ウェ
ハ１２ごとに加熱制御を行なうことが望ましい。
【００４４】本実施形態形態においては、半導体ウェハ
１２における半導体集積回路素子２１の周辺部及びスク
ライブレーンに、あらかじめ発熱素子２６を設けてお
り、温度センサ等を用いて半導体ウェハ１２の温度を測
定し、所定温度よりも低下した場合には、発熱素子２６
に通電して直接半導体ウェハ１２を加熱することができ
る。
１２における半導体集積回路素子２１の周辺部及びスク
ライブレーンに、あらかじめ発熱素子２６を設けてお
り、温度センサ等を用いて半導体ウェハ１２の温度を測
定し、所定温度よりも低下した場合には、発熱素子２６
に通電して直接半導体ウェハ１２を加熱することができ
る。
【００４５】このように、本実施形態形態によると、複
数のウェハカセットを同時にバーンインする際に、半導
体ウェハ１２ごとに半導体集積回路素子２１の不良の発
生率が異なるため、半導体ウェハ１２ごとの発熱量に差
異が生じて所定温度よりも低下することがあっても、ウ
ェハトレイを介さずに直接半導体ウェハ１２に形成した
発熱素子２６を用いて温度の制御を行なえるので、迅速
に温度を上げることができる。また、バーンイン装置側
にはこのような補助的な加熱手段を新たに設ける必要が
ないので、検査装置に負担をかけることもない。
数のウェハカセットを同時にバーンインする際に、半導
体ウェハ１２ごとに半導体集積回路素子２１の不良の発
生率が異なるため、半導体ウェハ１２ごとの発熱量に差
異が生じて所定温度よりも低下することがあっても、ウ
ェハトレイを介さずに直接半導体ウェハ１２に形成した
発熱素子２６を用いて温度の制御を行なえるので、迅速
に温度を上げることができる。また、バーンイン装置側
にはこのような補助的な加熱手段を新たに設ける必要が
ないので、検査装置に負担をかけることもない。
【００４６】なお、半導体ウェハ１２に直接形成される
発熱素子２６は、半導体集積回路の製造プロセスになじ
むため、わざわざ、発熱素子を形成する工程を必要とし
ない。
発熱素子２６は、半導体集積回路の製造プロセスになじ
むため、わざわざ、発熱素子を形成する工程を必要とし
ない。
【００４７】なお、本実施形態のバーンイン装置に投入
するプローブカードに、バンプ付きで且つ該バンプが減
圧されて半導体ウェハと圧着されるウェハカセットを用
いたが、これに限らず、半導体ウェハ状態で検査が可能
なプローブカードであればよい。
するプローブカードに、バンプ付きで且つ該バンプが減
圧されて半導体ウェハと圧着されるウェハカセットを用
いたが、これに限らず、半導体ウェハ状態で検査が可能
なプローブカードであればよい。
【００４８】
【発明の効果】本発明に係る第１の半導体集積回路の検
査方法によると、半導体ウェハに該半導体ウェハの温度
を検知する温度検知素子をあらかじめ形成しておき、半
導体ウェハに形成されている温度検知素子が検出した該
半導体ウェハの温度に関する電気信号を測定するため、
該電気信号を温度に変換すれば、測定対象の温度を直接
モニタすることができる。従って、ウェハカセット等の
ウェハ収納器の外部側から温度センサを用いて温度測定
を行なう場合に比べて、半導体ウェハ自体の温度が直接
且つ容易に測定できるため、温度制御を確実に行なうこ
とができる。
査方法によると、半導体ウェハに該半導体ウェハの温度
を検知する温度検知素子をあらかじめ形成しておき、半
導体ウェハに形成されている温度検知素子が検出した該
半導体ウェハの温度に関する電気信号を測定するため、
該電気信号を温度に変換すれば、測定対象の温度を直接
モニタすることができる。従って、ウェハカセット等の
ウェハ収納器の外部側から温度センサを用いて温度測定
を行なう場合に比べて、半導体ウェハ自体の温度が直接
且つ容易に測定できるため、温度制御を確実に行なうこ
とができる。
【００４９】第１の半導体集積回路の検査方法におい
て、温度検知素子が、半導体ウェハに形成された半導体
能動素子又は半導体受動素子であると、温度検知素子を
形成する工程が半導体集積回路素子を形成する製造プロ
セスになじむため、新たな工程を増やすことなく、容易
に且つ確実に形成することができる。
て、温度検知素子が、半導体ウェハに形成された半導体
能動素子又は半導体受動素子であると、温度検知素子を
形成する工程が半導体集積回路素子を形成する製造プロ
セスになじむため、新たな工程を増やすことなく、容易
に且つ確実に形成することができる。
【００５０】本発明に係る第２の半導体集積回路の検査
方法によると、半導体ウェハに該半導体ウェハを加熱す
る発熱素子をあらかじめ形成しておき、該発熱素子を用
いて半導体ウェハの温度を所定温度に保つため、個々の
半導体ウェハごとに直接的に温度制御をすることができ
る。従って、複数のウェハカセットを同時に検査する際
に、半導体ウェハごとに半導体集積回路素子の不良の発
生率が異なり、半導体ウェハごとの発熱量に差異が生じ
て所定温度よりも低下することがあっても、ウェハ収納
器等を介さずに直接半導体ウェハ１２に形成した発熱素
子を用いて温度の制御を行なえるので、迅速に温度を上
げることができる。また、検査装置側にはこのような補
助的な加熱手段を新たに設ける必要がないので、検査装
置に負担をかけることもない。
方法によると、半導体ウェハに該半導体ウェハを加熱す
る発熱素子をあらかじめ形成しておき、該発熱素子を用
いて半導体ウェハの温度を所定温度に保つため、個々の
半導体ウェハごとに直接的に温度制御をすることができ
る。従って、複数のウェハカセットを同時に検査する際
に、半導体ウェハごとに半導体集積回路素子の不良の発
生率が異なり、半導体ウェハごとの発熱量に差異が生じ
て所定温度よりも低下することがあっても、ウェハ収納
器等を介さずに直接半導体ウェハ１２に形成した発熱素
子を用いて温度の制御を行なえるので、迅速に温度を上
げることができる。また、検査装置側にはこのような補
助的な加熱手段を新たに設ける必要がないので、検査装
置に負担をかけることもない。
【００５１】第２の半導体集積回路の検査方法におい
て、発熱素子が、半導体ウェハにおける、周縁部、半導
体集積回路素子の周辺部又はスクライブレーンに形成さ
れた抵抗素子であると、発熱素子を形成する工程が半導
体集積回路素子を形成する製造プロセスになじむため、
新たな工程を増やすことなく、容易に且つ確実に形成す
ることができる。
て、発熱素子が、半導体ウェハにおける、周縁部、半導
体集積回路素子の周辺部又はスクライブレーンに形成さ
れた抵抗素子であると、発熱素子を形成する工程が半導
体集積回路素子を形成する製造プロセスになじむため、
新たな工程を増やすことなく、容易に且つ確実に形成す
ることができる。
【図１】本発明の第１の実施形態に係る半導体集積回路
の検査方法に用いるウェハカセットを示す構成図であ
る。
の検査方法に用いるウェハカセットを示す構成図であ
る。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る半導体集積回路
の検査方法に用いるウェハカセットのプローブカード及
び半導体ウェハを示す模式的な平面図である。
の検査方法に用いるウェハカセットのプローブカード及
び半導体ウェハを示す模式的な平面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る半導体集積回路
の検査方法に用いる温度検知素子を示し、（ａ）は構成
断面図であり、（ｂ）は温度測定用の回路図であり、
（ｃ）は電圧電流特性を示す特性図である。
の検査方法に用いる温度検知素子を示し、（ａ）は構成
断面図であり、（ｂ）は温度測定用の回路図であり、
（ｃ）は電圧電流特性を示す特性図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る半導体集積回路
の検査方法に用いる温度検知素子を示し、（ａ）は構成
断面図であり、（ｂ）は温度測定用の回路図である。
の検査方法に用いる温度検知素子を示し、（ａ）は構成
断面図であり、（ｂ）は温度測定用の回路図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る半導体集積回路
の検査方法に用いるウェハカセットのプローブカード及
び半導体ウェハを示す模式的な平面図である。
の検査方法に用いるウェハカセットのプローブカード及
び半導体ウェハを示す模式的な平面図である。
【図６】従来のウェハ・バーンイン装置の概観図であ
る。
る。
１１ プローブカード １２ 半導体ウェハ １３ ウェハトレイ １４ シールリング １５ 真空バルブ ２１ 半導体集積回路素子 ２２ チップ選択信号入力パッド ２３ 出力パッド ２４ ＴＥＧ ２５Ａ ダイオード素子（半導体能動素子） ２５Ｂ 抵抗素子（半導体受動素子） ２６ 発熱素子 ３２ チップ選択信号入力端子 ３３ データ出力端子 ３４ モニタ端子 ３５ 電極 ３６ バンプ ４１ 加熱用端子
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体ウェハ上に形成されている複数の
半導体集積回路素子の電気的特性をウェハレベルで一括
して検査する半導体集積回路の検査方法であって、 あらかじめ、前記半導体ウェハに該半導体ウェハの温度
を検知する温度検知素子を形成する準備工程と、 前記半導体ウェハを所定温度にまで加熱する加熱工程
と、 前記温度検知素子が出力する電気信号を測定し、測定し
た電気信号に基づいて前記半導体ウェハの温度を前記所
定温度に保つ保温工程とを備えていることを特徴とする
半導体集積回路の検査方法。 - 【請求項２】 前記温度検知素子は、 前記半導体ウェハに形成された半導体能動素子又は半導
体受動素子であることを特徴とする請求項１に記載の半
導体集積回路の検査方法。 - 【請求項３】 半導体ウェハ上に形成されている複数の
半導体集積回路素子の電気的特性をウェハレベルで一括
して検査する半導体集積回路の検査方法であって、 あらかじめ、前記半導体ウェハに該半導体ウェハを加熱
する発熱素子を形成する準備工程と、 前記半導体ウェハを所定温度にまで加熱する加熱工程
と、 前記半導体ウェハの温度を測定し、測定した温度に基づ
き前記発熱素子を用いて前記半導体ウェハの温度を前記
所定温度に保つ保温工程とを備えていることを特徴とす
る半導体集積回路の検査方法。 - 【請求項４】 前記発熱素子は、 前記半導体ウェハにおける、周縁部、前記半導体集積回
路素子の周辺部又はスクライブレーンに形成された抵抗
素子であることを特徴とする請求項３に記載の半導体集
積回路の検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29089597A JPH11126807A (ja) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | 半導体集積回路の検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29089597A JPH11126807A (ja) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | 半導体集積回路の検査方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11126807A true JPH11126807A (ja) | 1999-05-11 |
Family
ID=17761903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29089597A Pending JPH11126807A (ja) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | 半導体集積回路の検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11126807A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7187002B2 (en) | 2004-02-02 | 2007-03-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Wafer collective reliability evaluation device and wafer collective reliability evaluation method |
| JP2007129090A (ja) * | 2005-11-04 | 2007-05-24 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | ウエハテストシステム、プローバ、ウエハテスト方法及びプローブカード |
| JP2007227444A (ja) * | 2006-02-21 | 2007-09-06 | Ricoh Co Ltd | Ｉｃテスト方法、プローブカード、検査プローバー、及びｉｃテスト装置 |
-
1997
- 1997-10-23 JP JP29089597A patent/JPH11126807A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7187002B2 (en) | 2004-02-02 | 2007-03-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Wafer collective reliability evaluation device and wafer collective reliability evaluation method |
| CN100386858C (zh) * | 2004-02-02 | 2008-05-07 | 松下电器产业株式会社 | 批量晶片可靠性评价装置及批量晶片可靠性评价方法 |
| JP2007129090A (ja) * | 2005-11-04 | 2007-05-24 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | ウエハテストシステム、プローバ、ウエハテスト方法及びプローブカード |
| JP2007227444A (ja) * | 2006-02-21 | 2007-09-06 | Ricoh Co Ltd | Ｉｃテスト方法、プローブカード、検査プローバー、及びｉｃテスト装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040430 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040921 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050201 |