JP2000138268A - 半導体回路の検査方法及び検査装置 - Google Patents
半導体回路の検査方法及び検査装置Info
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- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】プローブカードの熱変形量を少なくし、プロー
ブテストの精度を向上させる。 【解決手段】ウエハ表面に形成した半導体回路を、ウエ
ハの裏面から加熱しながら、プローブカードに設けたプ
ローブを接触させて行う検査において、プローブカード
をウエハと接触しない面を加熱しながら行う半導体回路
の検査方法と、ウエハを固定する支持台と、支持台に設
けられたウエハを加熱する手段と、ウエハに接触させる
プローブを設けたプローブカードと、プローブカードに
接続された検査のためのアルゴリズムを有する計算機と
を備えた半導体回路の検査装置において、プローブカー
ドのウエハと接触しない面を加熱する手段を有する半導
体回路の検査装置。
ブテストの精度を向上させる。 【解決手段】ウエハ表面に形成した半導体回路を、ウエ
ハの裏面から加熱しながら、プローブカードに設けたプ
ローブを接触させて行う検査において、プローブカード
をウエハと接触しない面を加熱しながら行う半導体回路
の検査方法と、ウエハを固定する支持台と、支持台に設
けられたウエハを加熱する手段と、ウエハに接触させる
プローブを設けたプローブカードと、プローブカードに
接続された検査のためのアルゴリズムを有する計算機と
を備えた半導体回路の検査装置において、プローブカー
ドのウエハと接触しない面を加熱する手段を有する半導
体回路の検査装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ウエハ表面に形成
した半導体回路の検査方法及び検査装置に関する。
した半導体回路の検査方法及び検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＩＣパッケージなどの半導体装置の製造
工程は、ウエハに集積回路を形成するまでの工程（前工
程）と、形成したそれぞれの半導体チップを切断分割す
るダイシングからリードを取り付け電子部品化するパッ
ケージングまでの工程（後工程）とに大別できる。半導
体装置としての検査は、それぞれの工程の最終段階で実
施されるが、不良品を可能な限り工程の少ない時点で発
見し、以降の工程に流さないことで費用の低減を計るた
め、前工程での検査（以下、プローブテストという。）
に比重が置かれるようになってきた。この前工程での検
査では、ウエハに多数の半導体回路が形成された状態で
行わなければならず、量産の効率化に伴って、ウエハサ
イズの大口径化や半導体チップすなわちダイサイズの縮
小化が行われ、同時に検査する回路数が増加し、半導体
回路と検査のアルゴリズムを有する計算機とのインター
フェイスを担うプローブカードの役割が大きくなってき
ている。
工程は、ウエハに集積回路を形成するまでの工程（前工
程）と、形成したそれぞれの半導体チップを切断分割す
るダイシングからリードを取り付け電子部品化するパッ
ケージングまでの工程（後工程）とに大別できる。半導
体装置としての検査は、それぞれの工程の最終段階で実
施されるが、不良品を可能な限り工程の少ない時点で発
見し、以降の工程に流さないことで費用の低減を計るた
め、前工程での検査（以下、プローブテストという。）
に比重が置かれるようになってきた。この前工程での検
査では、ウエハに多数の半導体回路が形成された状態で
行わなければならず、量産の効率化に伴って、ウエハサ
イズの大口径化や半導体チップすなわちダイサイズの縮
小化が行われ、同時に検査する回路数が増加し、半導体
回路と検査のアルゴリズムを有する計算機とのインター
フェイスを担うプローブカードの役割が大きくなってき
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来、プローブテスト
においては、半導体チップに要求される環境温度の上限
での動作を保証するため、ウエハを９０℃〜１５０℃程
度に加熱しながら行われる。この結果、プローブカード
もウエハと共に加熱され、５０μｍ〜５００μｍ程度撓
んでしまう。従来は、それでも、回路の密度も大きく、
ウエハに形成された半導体チップの数も少ないときに
は、プローブカードに圧力を加えて撓みを矯正すること
で、接触不良を避けることはできたが、近年のように、
回路の密度が高く、ウエハに形成される半導体チップの
数も多くなると、プローブカードに圧力を加えて撓みを
矯正すると、プローブの位置が検査する回路からはずれ
てしまうようなことも起こり、また、撓んだままである
と、半導体回路の検査パッドとプローブカードのプロー
ブとの接触不良を誘発し、検査の続行が困難になるとい
う課題がある。
においては、半導体チップに要求される環境温度の上限
での動作を保証するため、ウエハを９０℃〜１５０℃程
度に加熱しながら行われる。この結果、プローブカード
もウエハと共に加熱され、５０μｍ〜５００μｍ程度撓
んでしまう。従来は、それでも、回路の密度も大きく、
ウエハに形成された半導体チップの数も少ないときに
は、プローブカードに圧力を加えて撓みを矯正すること
で、接触不良を避けることはできたが、近年のように、
回路の密度が高く、ウエハに形成される半導体チップの
数も多くなると、プローブカードに圧力を加えて撓みを
矯正すると、プローブの位置が検査する回路からはずれ
てしまうようなことも起こり、また、撓んだままである
と、半導体回路の検査パッドとプローブカードのプロー
ブとの接触不良を誘発し、検査の続行が困難になるとい
う課題がある。
【０００４】この現象を改善するために、例えば、プ
ローブカードの板厚を厚くする（現状で５〜６ｍｍ）、
プローブカードに金属コア層を追加し低熱膨張性・高
放熱性を付与する、等の対策が講じられてきたが、プロ
ーブカードの製造技術上、板厚の最大値は７ｍｍを超え
ることができず、その厚さでもやはり撓みを生じてしま
うこと、また、についても、プローブカード自体の配
線密度が高くなってきており、金属コア層を設けると、
接続のためのスルーホールやバイアホールを設けること
が困難になるという課題がある。さらには、プローブに
ついても、長さの短縮化、材質の高熱伝導化、低熱膨張
化等が図られ、また、プローブを固定するブロックにつ
いても、材質の高熱伝導化、低熱膨張化等が図られた
が、これらの対策によっても、撓みを抑制できなかっ
た。
ローブカードの板厚を厚くする（現状で５〜６ｍｍ）、
プローブカードに金属コア層を追加し低熱膨張性・高
放熱性を付与する、等の対策が講じられてきたが、プロ
ーブカードの製造技術上、板厚の最大値は７ｍｍを超え
ることができず、その厚さでもやはり撓みを生じてしま
うこと、また、についても、プローブカード自体の配
線密度が高くなってきており、金属コア層を設けると、
接続のためのスルーホールやバイアホールを設けること
が困難になるという課題がある。さらには、プローブに
ついても、長さの短縮化、材質の高熱伝導化、低熱膨張
化等が図られ、また、プローブを固定するブロックにつ
いても、材質の高熱伝導化、低熱膨張化等が図られた
が、これらの対策によっても、撓みを抑制できなかっ
た。
【０００５】本発明は、プローブカードの熱変形量を少
なくし、プローブテストの精度を向上させることを目的
とする。
なくし、プローブテストの精度を向上させることを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体回路の検
査方法は、ウエハ表面に形成した半導体回路を、ウエハ
の裏面から加熱しながら、プローブカードに設けたプロ
ーブを接触させて行う検査において、プローブカードを
ウエハと接触しない面を加熱しながら行うことを特徴と
する。
査方法は、ウエハ表面に形成した半導体回路を、ウエハ
の裏面から加熱しながら、プローブカードに設けたプロ
ーブを接触させて行う検査において、プローブカードを
ウエハと接触しない面を加熱しながら行うことを特徴と
する。
【０００７】このときに、プローブカードの両面の温度
差を少なくするように、プローブカードを加熱すること
が好ましい。
差を少なくするように、プローブカードを加熱すること
が好ましい。
【０００８】このような検査を行うために、本発明の半
導体回路の検査装置は、ウエハを固定する支持台と、支
持台に設けられたウエハを加熱する手段と、ウエハに接
触させるプローブを設けたプローブカードと、プローブ
カードに接続された検査のためのアルゴリズムを有する
計算機とを備えた半導体回路の検査装置において、プロ
ーブカードのウエハと接触しない面を加熱する手段を有
することを特徴とする。
導体回路の検査装置は、ウエハを固定する支持台と、支
持台に設けられたウエハを加熱する手段と、ウエハに接
触させるプローブを設けたプローブカードと、プローブ
カードに接続された検査のためのアルゴリズムを有する
計算機とを備えた半導体回路の検査装置において、プロ
ーブカードのウエハと接触しない面を加熱する手段を有
することを特徴とする。
【０００９】この装置において、プローブカードの両面
の温度を検知し、比較し、両面の温度差を少なくするよ
うに、プローブカードのウエハと接触しない面を加熱す
る手段を制御する手段を有することが好ましい。
の温度を検知し、比較し、両面の温度差を少なくするよ
うに、プローブカードのウエハと接触しない面を加熱す
る手段を制御する手段を有することが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】ウエハを加熱する手段は、ウエハ
の支持台に設けることが好ましく、その熱容量は可能な
限り小さくすることが好ましい。また、同様に、プロー
ブカードのウエハと接触しない面を加熱する手段につい
ても、その熱容量は可能な限り小さくすることが好まし
く、具体的には、市販のセラミックヒータやポリイミド
フィルムやシリコンゴムシートの内部に、ニクロム等発
熱体のパターンを形成させた面状ヒータが適する。この
ウエハを加熱する手段と、プローブカードのウエハと接
触しない面を加熱する手段は、プローブカードを挟み込
むような位置関係となるのが好ましい。
の支持台に設けることが好ましく、その熱容量は可能な
限り小さくすることが好ましい。また、同様に、プロー
ブカードのウエハと接触しない面を加熱する手段につい
ても、その熱容量は可能な限り小さくすることが好まし
く、具体的には、市販のセラミックヒータやポリイミド
フィルムやシリコンゴムシートの内部に、ニクロム等発
熱体のパターンを形成させた面状ヒータが適する。この
ウエハを加熱する手段と、プローブカードのウエハと接
触しない面を加熱する手段は、プローブカードを挟み込
むような位置関係となるのが好ましい。
【００１１】プローブカードの両面の温度差を検出する
方法は、プローブカードの表面温度に可能な限り影響を
与えない方法であることが好ましく、熱電対のような熱
容量が小さなセンサをプローブカードの両面に接触させ
る方法や、赤外線温度センサにより非接触で測定する方
法が好ましい。
方法は、プローブカードの表面温度に可能な限り影響を
与えない方法であることが好ましく、熱電対のような熱
容量が小さなセンサをプローブカードの両面に接触させ
る方法や、赤外線温度センサにより非接触で測定する方
法が好ましい。
【００１２】
【実施例】（検査装置）本発明の検査装置は、図１に示
すように、ウエハ１１を固定する支持台（ウエハチャッ
ク１０）と、支持台に設けられたウエハ１１を加熱する
手段（第１のヒータ１４）と、ウエハ１１に接触させる
プローブ（プローブピン４）を設けたプローブカード３
と、プローブカード３に接続された検査のためのアルゴ
リズムを有する計算機（図示せず。）とを備えた半導体
回路の検査装置において、プローブカード３のウエハ１
１と接触しない面を加熱する手段（第２のヒータ１）を
有するものである。プローブカード３は、直径１００μ
ｍのポリイミド樹脂被覆銅ワイヤで形成したワイヤ回路
層４層、銅箔のエッチングにより形成した電源・グラン
ド回路１０層，ガラス繊維強化ポリイミド樹脂で形成し
た層間絶縁層及びスルーホールを有した板厚４．８ｍｍ
のマルチワイヤ配線板（日立化成工業株式会社製、商品
名）を作製し、この基板に、約６００本のタングステン
−銅製のプローブピン４をグラファイト充填ポリイミド
樹脂製のピンブロック５によって固定して作製し、ＰＣ
ホルダ９に装着した。プローブカード３の両面のほぼ同
じ箇所に、直径１００μｍのオメガエンジニアリング社
製の熱電対６に放熱用シリコンＳＣＨ−２０（サンハト
ヤ株式会社製、商品名）を塗布したものを、ポリイミド
接着テープで固定した。プローブカード３のウエハ１１
と接触しない面を加熱する手段（第２のヒータ１）とし
て、直径１８０ｍｍ、板厚１０ｍｍの熱セラミック板ヘ
ンニサル１５（田上機器株式会社製、商品名）の片面に
接着した直径１８０ｍｍの面状ヒータをＰＣホルダ９の
プローブカード３の裏面側に装着した。プローブカード
３の両面に取り付けた熱電対６に、デジタル温度計測装
置（図示せず。）を接続し、そのデジタル温度計測装置
の出力には計算機を接続して、プローブカード３の表裏
面のそれぞれの温度と、その温度差を記録しながら、第
１のヒータは、９０〜１５０℃の設定温度となるように
計算機に接続されたヒータの駆動回路を制御し、第２の
ヒータ１は、プローブカードの両面の温度差が小さくな
るようにヒータの駆動回路を制御した。
すように、ウエハ１１を固定する支持台（ウエハチャッ
ク１０）と、支持台に設けられたウエハ１１を加熱する
手段（第１のヒータ１４）と、ウエハ１１に接触させる
プローブ（プローブピン４）を設けたプローブカード３
と、プローブカード３に接続された検査のためのアルゴ
リズムを有する計算機（図示せず。）とを備えた半導体
回路の検査装置において、プローブカード３のウエハ１
１と接触しない面を加熱する手段（第２のヒータ１）を
有するものである。プローブカード３は、直径１００μ
ｍのポリイミド樹脂被覆銅ワイヤで形成したワイヤ回路
層４層、銅箔のエッチングにより形成した電源・グラン
ド回路１０層，ガラス繊維強化ポリイミド樹脂で形成し
た層間絶縁層及びスルーホールを有した板厚４．８ｍｍ
のマルチワイヤ配線板（日立化成工業株式会社製、商品
名）を作製し、この基板に、約６００本のタングステン
−銅製のプローブピン４をグラファイト充填ポリイミド
樹脂製のピンブロック５によって固定して作製し、ＰＣ
ホルダ９に装着した。プローブカード３の両面のほぼ同
じ箇所に、直径１００μｍのオメガエンジニアリング社
製の熱電対６に放熱用シリコンＳＣＨ−２０（サンハト
ヤ株式会社製、商品名）を塗布したものを、ポリイミド
接着テープで固定した。プローブカード３のウエハ１１
と接触しない面を加熱する手段（第２のヒータ１）とし
て、直径１８０ｍｍ、板厚１０ｍｍの熱セラミック板ヘ
ンニサル１５（田上機器株式会社製、商品名）の片面に
接着した直径１８０ｍｍの面状ヒータをＰＣホルダ９の
プローブカード３の裏面側に装着した。プローブカード
３の両面に取り付けた熱電対６に、デジタル温度計測装
置（図示せず。）を接続し、そのデジタル温度計測装置
の出力には計算機を接続して、プローブカード３の表裏
面のそれぞれの温度と、その温度差を記録しながら、第
１のヒータは、９０〜１５０℃の設定温度となるように
計算機に接続されたヒータの駆動回路を制御し、第２の
ヒータ１は、プローブカードの両面の温度差が小さくな
るようにヒータの駆動回路を制御した。
【００１３】実施例 （検査方法）被検査体である直径約２０ｃｍ（８イン
チ）のウエハ１１を、ウエハチャック１０に取り付け、
第１のヒータ１４を、ウエハ１１が９０℃、１２０
℃、１５０℃となるように保ち、検査を行う状態で、
プローブピン４の変位量を３次元測定器で測定し、プロ
ーブカード３の表裏の温度差を測定した。
チ）のウエハ１１を、ウエハチャック１０に取り付け、
第１のヒータ１４を、ウエハ１１が９０℃、１２０
℃、１５０℃となるように保ち、検査を行う状態で、
プローブピン４の変位量を３次元測定器で測定し、プロ
ーブカード３の表裏の温度差を測定した。
【００１４】比較例 実施例と同じ装置を用いたが、第２のヒータ１４を用い
ずに検査状態とし、プローブピン４の変位量と、プロー
ブカード３の表裏の温度差を測定した。
ずに検査状態とし、プローブピン４の変位量と、プロー
ブカード３の表裏の温度差を測定した。
【００１５】測定した結果を表１に示すように、実施例
の熱変形は、比較例に比べ小さかった。
の熱変形は、比較例に比べ小さかった。
【００１６】
【表１】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ウエハ温度 プローブピンの プローブカード （℃） 変位量（μｍ） 両面の温度差（℃） ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 実施例１ ９０ １ ０ 実施例２ １２０ ２ ０ 実施例３ １５０ ２ ０ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 比較例１ ９０ ２０ １ 比較例２ １２０ ５０ ２ 比較例３ １５０ １８０ ４ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
【００１７】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によっ
て、プローブカードの熱変形量を少なくし、プローブテ
ストの精度を向上させることのできる検査方法と検査装
置を提供することができる。
て、プローブカードの熱変形量を少なくし、プローブテ
ストの精度を向上させることのできる検査方法と検査装
置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す検査装置の概略図であ
る。
る。
１．第２のヒータ ３．プローブカ
ード ４．プローブピン ５．ピンブロッ
ク ６．熱電対 ９．ＰＣホルダ １０．ウエハチャック １１．ウエハ １４．第１のヒータ
ード ４．プローブピン ５．ピンブロッ
ク ６．熱電対 ９．ＰＣホルダ １０．ウエハチャック １１．ウエハ １４．第１のヒータ
Claims (4)
- 【請求項１】ウエハ表面に形成した半導体回路を、ウエ
ハの裏面から加熱しながら、プローブカードに設けたプ
ローブを接触させて行う検査において、プローブカード
をウエハと接触しない面を加熱しながら行うことを特徴
とする半導体回路の検査方法。 - 【請求項２】プローブカードの両面の温度差を少なくす
るように、プローブカードを加熱することを特徴とする
請求項１に記載の半導体回路の検査方法。 - 【請求項３】ウエハを固定する支持台と、支持台に設け
られたウエハを加熱する手段と、ウエハに接触させるプ
ローブを設けたプローブカードと、プローブカードに接
続された検査のためのアルゴリズムを有する計算機とを
備えた半導体回路の検査装置において、プローブカード
のウエハと接触しない面を加熱する手段を有することを
特徴とする半導体回路の検査装置。 - 【請求項４】プローブカードの両面の温度を検知し、比
較し、両面の温度差を少なくするように、プローブカー
ドのウエハと接触しない面を加熱する手段を制御する手
段を有することを特徴とする請求項３に記載の半導体回
路の検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10313079A JP2000138268A (ja) | 1998-11-04 | 1998-11-04 | 半導体回路の検査方法及び検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10313079A JP2000138268A (ja) | 1998-11-04 | 1998-11-04 | 半導体回路の検査方法及び検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000138268A true JP2000138268A (ja) | 2000-05-16 |
Family
ID=18036944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10313079A Pending JP2000138268A (ja) | 1998-11-04 | 1998-11-04 | 半導体回路の検査方法及び検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000138268A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005508499A (ja) * | 2001-11-02 | 2005-03-31 | フォームファクター，インコーポレイテッド | プローブカードの熱誘発動作を補償する方法およびシステム |
| EP1925945A2 (en) | 2006-11-21 | 2008-05-28 | Shinko Electric Industries Co., Ltd. | Probe device with heating unit |
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