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JP3135888B2 - Burn-in inspection method - Google Patents

Burn-in inspection method

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JP3135888B2
JP3135888B2 JP10294757A JP29475798A JP3135888B2 JP 3135888 B2 JP3135888 B2 JP 3135888B2 JP 10294757 A JP10294757 A JP 10294757A JP 29475798 A JP29475798 A JP 29475798A JP 3135888 B2 JP3135888 B2 JP 3135888B2
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burn
probe
semiconductor chip
probe card
semiconductor
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義朗 中田
伸一 沖
政明 石坂
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Panasonic Holdings Corp
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Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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
に検査するために用いられるプローブカードを用いたバ
ーンイン検査方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a probe card using a probe card which is used for simultaneously inspecting a plurality of integrated circuits of chips formed on a semiconductor wafer in a wafer state.
The inspection method .

【0002】[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。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been remarkable progress in miniaturization and price reduction of electronic equipment equipped with a semiconductor integrated circuit device, and accordingly, demands for miniaturization and price reduction of the semiconductor integrated circuit device have increased. ing.

【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ッ
ク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。
Normally, in a semiconductor integrated circuit device, after a semiconductor chip and a lead frame are electrically connected by bonding wires, the semiconductor chip is supplied in a state of being sealed with resin or ceramic, and is mounted on a printed circuit board. You.

【0004】以下、樹脂封止された半導体チップのバー
ンイン検査を行なう従来のバーンイン装置について図面
を参照しながら説明する。
Hereinafter, a conventional burn-in apparatus for performing a burn-in test on a resin-sealed semiconductor chip will be described with reference to the drawings.

【0005】図5は従来のバーンイン装置の構成を模式
的に示している。図5に示すバーンイン装置100は、
バーンインチャンバ101と半導体チップ上の集積回路
に入力するための検査信号を生成するパターンジェネレ
ータ(PG)121を備えている。
FIG. 5 schematically shows the structure of a conventional burn-in device. The burn-in device 100 shown in FIG.
A burn-in chamber 101 and a pattern generator (PG) 121 for generating a test signal to be input to an integrated circuit on a semiconductor chip are provided.

【0006】バーンインチャンバ101内には、複数の
バーンイン(BI)ボード102がそれぞれコネクタ1
03に接続されて保持されている。ここでは、2枚のB
Iボード102を示したが、BIボード102同士の間
には上下方向に互いに間隔をおいて、さらに複数のBI
ボードが収納される。各BIボード102には、樹脂封
止された多数の半導体チップ104が検査信号が入力可
能に載置されている。
In a burn-in chamber 101, a plurality of burn-in (BI) boards 102 are connected to a connector 1 respectively.
03 and is held. Here, two B
Although the I board 102 is shown, a plurality of BI boards 102 are spaced apart from each other in the vertical direction.
The board is stored. A large number of resin-sealed semiconductor chips 104 are mounted on each BI board 102 so that an inspection signal can be input.

【0007】バーンインチャンバ101の外側には、P
G121と接続された信号線122とBIボード102
との間に該BIボード102とそれぞれ対応するドライ
バボード123がコネクタ103の外側部分に接続され
て保持されている。
[0007] Outside the burn-in chamber 101, P
Signal line 122 connected to G121 and BI board 102
A driver board 123 corresponding to the BI board 102 is connected to and held by an outer portion of the connector 103 between the two.

【0008】ドライバボード123上には、PG121
からの検査信号を駆動するドライバ及びBIボード10
2上の各半導体チップ104に対する期待値信号とその
出力信号とを比較して比較結果をPG121に出力する
コンパレータ等の、複数の能動素子124が載置されて
いる。
The PG 121 is provided on the driver board 123.
Driver and BI board 10 for driving inspection signal from
A plurality of active elements 124 such as a comparator for comparing an expected value signal for each of the semiconductor chips 104 on 2 and an output signal thereof and outputting a comparison result to the PG 121 are mounted.

【0009】一方、日経マイクロデバイス(1997年
7月号129ページ)に開示されているような、ウェハ
状態で一括して同時にバーンインを行なえる新規な構成
のプローブカードが提案されている。
On the other hand, there has been proposed a probe card having a novel configuration capable of simultaneously performing burn-in simultaneously in a wafer state, as disclosed in Nikkei Microdevice (July 1997, page 129).

【0010】図6は提案された一括バーンイン(以下、
ウェハ・バーンインと呼ぶ。)用のプローブカードの断
面構成を示している。図6に示すように、プローブカー
ド201は、ガラス等からなり、主面(図面における下
面)に配線層を有するカード本体201aと、周縁部が
セラミック等からなる剛性リング202に保持されたポ
リイミド薄膜からなるバンプ付きフィルム201bとか
ら構成されている。バンプ付きフィルム201bの主面
には、半導体ウェハ203上の半導体チップの検査用の
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204が形成されている。このバンプ20
4は、バンプ付きフィルム201bを貫通するコンタク
トを介してカード本体201aと電気的に接続されてい
る。
FIG. 6 shows a proposed batch burn-in (hereinafter, referred to as “burn-in”).
Called wafer burn-in. 3) shows a cross-sectional configuration of a probe card for (1). As shown in FIG. 6, a probe card 201 is made of glass or the like, and has a card body 201a having a wiring layer on a main surface (a lower surface in the drawing) and a polyimide thin film held by a rigid ring 202 having a peripheral portion made of ceramic or the like. And a bump-attached film 201b. On the main surface of the bumped film 201b, a plurality of bumps 204 serving as probe terminals provided at positions corresponding to the respective electrodes for testing semiconductor chips on the semiconductor wafer 203 are formed. This bump 20
Reference numeral 4 is electrically connected to the card body 201a via a contact penetrating the bumped film 201b.

【0011】このプローブカード201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201の
各バンプ204と半導体ウェハ203上に形成された半
導体チップ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203を保持するウェハトレイ211
が必要となる。
In order to perform wafer burn-in using the probe card 201, it is necessary to completely contact each bump 204 of the probe card 201 with each electrode of a semiconductor chip formed on the semiconductor wafer 203.
As a jig for this, a wafer tray 211 made of metal such as aluminum and holding the semiconductor wafer 203 is used.
Is required.

【0012】ウェハトレイ211におけるプローブカー
ド201の主面と対向する面(=主面)の周縁部には、
プローブカード201の主面とウェハトレイ211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212が設けられ、また、側部に密閉
空間と外部とを導通させ且つ減圧状態を維持する真空バ
ルブ213が設けられている。
At the peripheral portion of the surface (= main surface) of the wafer tray 211 facing the main surface of the probe card 201,
A seal ring 212 made of silicon rubber or the like for forming a sealed space is provided together with the main surface of the probe card 201 and the main surface of the wafer tray 211, and the side portion is electrically connected to the outside and maintains a reduced pressure state. Vacuum valve 213 is provided.

【0013】この真空バルブ213から密閉空間の空気
を排気して該密閉空間を減圧すると、プローブカード2
01の裏面とウェハトレイ211の裏面とが互いに大気
圧に押圧されるため、プローブカード201におけるバ
ンプ付きフィルム201bの主面に形成された各バンプ
204と半導体ウェハ203に形成された各電極とが接
近してさらに圧着されることになる。これにより、プロ
ーブカード201、半導体ウェハ203及びウェハトレ
イ211が一体化された状態で、プローブカード201
をバーンイン装置に投入すれば、ウェハ・バーンインを
行なうことができる。
When the air in the closed space is exhausted from the vacuum valve 213 to reduce the pressure in the closed space, the probe card 2
01 and the back surface of the wafer tray 211 are pressed against each other by the atmospheric pressure, so that each bump 204 formed on the main surface of the bumped film 201b of the probe card 201 and each electrode formed on the semiconductor wafer 203 come close to each other. Then, it is further crimped. As a result, the probe card 201, the semiconductor wafer 203, and the wafer tray 211 are integrated and the probe card 201 is
Is supplied to the burn-in apparatus, wafer burn-in can be performed.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】まず、樹脂封止型半導
体チップ用のバーンイン装置100は、バーンインチャ
ンバ101内の温度を125℃程度の高温にして各半導
体チップ104のバーンイン検査を行なっている。この
ため、各半導体チップ104をBIボード102に載置
したまま高温のバーンインチャンバ101に収納する必
要があり、一方、ドライバボード123上の能動素子1
24の動作を保証するにはこれらの能動素子124をバ
ーンインチャンバ101の外部に設置しなければならな
い。その結果、信号線122が長くなるため、信号の劣
化が生じやすく、また、高速動作試験に向かないという
問題を有している。
First, the burn-in apparatus 100 for a resin-encapsulated semiconductor chip performs a burn-in test on each semiconductor chip 104 by setting the temperature in the burn-in chamber 101 to about 125 ° C. For this reason, it is necessary to store each semiconductor chip 104 in the high-temperature burn-in chamber 101 with the semiconductor chip 104 mounted on the BI board 102.
In order to guarantee the operation of 24, these active elements 124 must be installed outside the burn-in chamber 101. As a result, since the signal line 122 becomes longer, there is a problem that the signal is liable to be deteriorated and is not suitable for a high-speed operation test.

【0015】次に、ウェハ・バーンイン型のバーンイン
装置は、前述の樹脂封止型半導体チップ用のバーンイン
装置と比べさらに多くの半導体チップに対して一括に検
査を行なうため、従来のようにチップごとに検査を行な
う場合に比べて、回路検査装置側の負荷が格段に増大す
るという問題を有している。
Next, the wafer burn-in type burn-in apparatus performs a batch inspection on a larger number of semiconductor chips as compared with the above-described burn-in apparatus for resin-encapsulated semiconductor chips. However, there is a problem that the load on the circuit inspection device side is significantly increased as compared with the case where the inspection is performed at the same time.

【0016】本発明は、前記従来の問題を解決し、検査
信号の劣化を防止すると共に、回路検査装置における検
査負荷の軽減を図ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned conventional problems, prevent deterioration of a test signal, and reduce a test load on a circuit test apparatus.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本願発明者らは、図6に
示したウェハ・バーンイン用のプローブカード201に
おいて、半導体ウェハ203に形成された多数の半導体
チップ104自体が動作時に発熱するため、半導体ウェ
ハ203を所定温度に維持するには、半導体ウェハ20
3と密着するウェハトレイ211のみの温度を局所的に
制御(加熱又は吸熱)すればよいということ、さらに、
このようにすると、複数のウェハトレイ211をバーン
イン装置に投入したとしても、プローブカード201の
周囲温度を適当に制御することにより、プローブカード
201の裏面の温度は70℃程度以下に制御可能である
ということの両知見を得ている。
In the probe card 201 for wafer burn-in shown in FIG. 6, a large number of semiconductor chips 104 formed on a semiconductor wafer 203 themselves generate heat during operation. In order to maintain the semiconductor wafer 203 at a predetermined temperature,
3 that only the temperature of the wafer tray 211 that is in close contact with 3 needs to be locally controlled (heated or absorbed).
By doing so, even if a plurality of wafer trays 211 are put into the burn-in apparatus, the temperature on the back surface of the probe card 201 can be controlled to about 70 ° C. or less by appropriately controlling the ambient temperature of the probe card 201. We have obtained both findings.

【0018】また、両知見に加えて、大気圧を受けるプ
ローブカード201の裏面には、従来のBIボード10
2にはない空き領域(スペース)が存在することにも注
目した結果、本発明を得ている。
In addition to the above findings, the conventional BI board 10
The present invention has been obtained as a result of paying attention to the fact that there is a free area (space) which does not exist in 2.

【0019】すなわち、本発明は、ウェハ・バーンイン
用のプローブカードを、該プローブカードの裏面(半導
体ウェハと対向する面と反対側の面)に、半導体チップ
に対してチップごとに制御又は試験を行なう素子を設け
たり、制御信号の変動を抑制する素子を設けたりする構
成とするものである。
That is, according to the present invention, a probe card for wafer burn-in is controlled or tested on the back surface of the probe card (the surface opposite to the surface facing the semiconductor wafer) for each semiconductor chip. This is a configuration in which an element for performing the control is provided or an element for suppressing a change in the control signal is provided.

【0020】具体的に、本発明に係るバーンイン検査方
法は、一面に複数のプローブ端子が一体に設けられたプ
ローブカードと、温度制御可能なウェハトレイに保持さ
れ、複数の半導体チップが形成された半導体ウェハと
を、複数のプローブ端子と半導体チップの各電極とが電
気的に接続されるように互いに対向して一体に保持した
状態でバーンイン装置に投入する投入工程と、プローブ
端子を通じて半導体チップの電極に電圧を印加して複数
の半導体チップの電気的特性をウェハレベルで一括にバ
ーンイン検査を行なう検査工程とを備えたバーンイン検
査方法を前提とし、プローブカードの他面に、該プロ
ーブカードに形成された貫通孔を通じてプローブ端子と
電気的に接続され、半導体チップの入出力を制御する制
御手段が半導体チップごとに一体に設けられており、検
査工程は、対応する半導体チップごとに、各制御手段を
介して半導体チップの各電極に電圧を印加する工程を含
む。
More specifically, a burn-in inspection method according to the present invention provides a probe card having a plurality of probe terminals integrally provided on one surface and a semiconductor card having a plurality of semiconductor chips formed on a temperature-controllable wafer tray. A loading step of loading a wafer into a burn-in apparatus while holding the wafer and the plurality of probe terminals and each electrode of the semiconductor chip oppositely and integrally so as to be electrically connected to each other; by applying a voltage assumes burn-in test method and a test step of performing a burn-in test to the bulk electrical characteristics of a plurality of semiconductor chips at the wafer level, the other surface of the probe card, formed on the probe card It is has been to probe terminals electrically through the through-hole connection, the control means semiconductor chip for controlling the input and output of the semiconductor chip Is provided integrally with each, Ken
The inspection step includes a step of applying a voltage to each electrode of the semiconductor chip via each control means for each corresponding semiconductor chip.
No.

【0021】本発明のバーンイン検査方法において、制
御手段が、駆動回路素子、試験機能回路素子及び周波数
増倍回路素子のうちのいずれかからなることがことが好
ましい。
In the burn-in inspection method of the present invention,
The control means is a drive circuit element, a test function circuit element, and a frequency.
It is preferable that it consists of any of the multiplying circuit elements.
Good.

【0022】本発明のバーンイン検査方法において、制
御手段が、プローブカードの他面における各半導体チッ
プと対応する位置にそれぞれ設けられていることが好ま
しい。
In the burn-in inspection method of the present invention,
The control means controls each semiconductor chip on the other side of the probe card.
It is preferable that the
New

【0023】本発明のバーンイン検査方法において、制
御手段が、信号圧縮回路素子、容量素子及び電流制限素
子のうちのいずれかからなることが好ましい。
In the burn-in inspection method of the present invention,
The control means is a signal compression circuit element, a capacitance element, and a current limiting element.
It preferably comprises any of the children.

【0024】本発明に係るプローブカードは、半導体ウ
ェハ上に形成されている複数の半導体チップの各電極に
電圧を印加して、複数の半導体チップの電気的特性をウ
ェハレベルで一括に検査するためのプローブカードを対
象とし、カード本体と、カード本体の一面における半導
体チップの各電極と対応する位置に設けられた複数のプ
ローブ端子と、カード本体の他面に設けられ、プローブ
端子と電気的に接続されている配線と、カード本体の他
面における配線とプローブ端子との間に設けられ、半導
体チップの入出力を制御する制御手段とを備えている。
A probe card according to the present invention applies a voltage to each electrode of a plurality of semiconductor chips formed on a semiconductor wafer to collectively inspect the electrical characteristics of the plurality of semiconductor chips at a wafer level. The probe card, the card body, a plurality of probe terminals provided at positions corresponding to each electrode of the semiconductor chip on one surface of the card body, and provided on the other surface of the card body and electrically connected to the probe terminals A control means is provided between the connected wiring and the wiring on the other surface of the card body and the probe terminal and controls input / output of the semiconductor chip.

【0025】本発明のプローブカードによると、カード
本体のプローブ端子が設けられている面と反対側の面
(裏面)における配線とプローブ端子との間に、半導体
チップの入出力を制御する制御手段が設けられているた
め、制御手段に駆動回路又は試験機能回路を用いた場合
には、該駆動回路又は該試験機能回路と半導体チップと
の配線の距離がきわめて短くなる。
According to the probe card of the present invention, the control means for controlling the input / output of the semiconductor chip between the wiring and the probe terminals on the surface (back surface) of the card body opposite to the surface on which the probe terminals are provided. Is provided, when a drive circuit or a test function circuit is used as the control means, the distance between the drive circuit or the test function circuit and the wiring between the semiconductor chip becomes extremely short.

【0026】本発明のプローブカードにおいて、配線が
カード本体に形成された貫通孔を通じてプローブ端子に
電圧を供給する電圧供給線であり、制御手段が駆動回路
素子からなることが好ましい。このようにすると、プロ
ーブ端子に電圧を供給する電圧供給線とプローブ端子と
の間、すなわち半導体チップの間近に駆動回路素子が設
けられることになるため、検査対象のチップの間近に位
置する駆動回路素子から出力される制御信号には品質の
劣化が生じない。
In the probe card according to the present invention, it is preferable that the wiring is a voltage supply line for supplying a voltage to the probe terminal through a through hole formed in the card body, and the control means is composed of a drive circuit element. In this case, since the drive circuit element is provided between the voltage supply line for supplying a voltage to the probe terminal and the probe terminal, that is, near the semiconductor chip, the drive circuit located near the chip to be inspected is provided. The quality of the control signal output from the element does not deteriorate.

【0027】本発明のプローブカードにおいて、配線が
カード本体に形成された貫通孔を通じてプローブ端子に
電圧を供給する電圧供給線であり、制御手段が試験機能
回路素子からなることが好ましい。このようにすると、
プローブ端子に電圧を供給する電圧供給線とプローブ端
子との間、すなわち半導体チップの間近に試験機能回路
素子が設けられることになるため、検査対象のチップの
間近に位置する試験機能回路素子から出力される試験信
号や制御信号には品質の劣化が生じない。
In the probe card of the present invention, it is preferable that the wiring is a voltage supply line for supplying a voltage to the probe terminal through a through hole formed in the card body, and the control means is composed of a test function circuit element. This way,
Since the test function circuit element is provided between the voltage supply line supplying the voltage to the probe terminal and the probe terminal, that is, in the vicinity of the semiconductor chip, the output from the test function circuit element located in the vicinity of the chip to be tested is provided. The quality of the test signal and control signal to be used does not deteriorate.

【0028】本発明のプローブカードにおいて、配線が
カード本体に形成された貫通孔を通じてプローブ端子に
電圧を供給する電圧供給線であり、制御手段が周波数増
倍回路素子からなることが好ましい。このようにする
と、プローブ端子に電圧を供給する電圧供給線とプロー
ブ端子との間、すなわち半導体チップの間近に周波数増
倍回路素子が設けられることになるため、回路検査装置
側から出力される高周波信号が持つ周波数よりも高い周
波数を持つ高周波信号を生成できると共に、周波数増倍
回路素子がプローブ端子の間近に設けられているので、
該周波数増倍回路素子により生成された高周波信号の品
質が劣化することがない。
In the probe card of the present invention, it is preferable that the wiring is a voltage supply line for supplying a voltage to the probe terminal through a through hole formed in the card main body, and the control means is composed of a frequency multiplying circuit element. With this configuration, the frequency multiplying circuit element is provided between the voltage supply line for supplying a voltage to the probe terminal and the probe terminal, that is, in the vicinity of the semiconductor chip. Since a high frequency signal having a frequency higher than the frequency of the signal can be generated and the frequency multiplying circuit element is provided near the probe terminal,
The quality of the high-frequency signal generated by the frequency multiplying circuit element does not deteriorate.

【0029】本発明のプローブカードにおいて、配線が
カード本体に形成された貫通孔を通じてプローブ端子か
ら出力を受けるデータ出力線であり、制御手段が信号圧
縮回路素子からなることが好ましい。このようにする
と、プローブ端子への出力信号が出力されるデータ出力
線とプローブ端子との間に信号圧縮回路素子が設けられ
ることになるため、出力信号が多数ビットとして出力さ
れる場合に、該出力信号のビット数を削減できる。
In the probe card according to the present invention, it is preferable that the wiring is a data output line for receiving an output from the probe terminal through a through hole formed in the card body, and the control means be composed of a signal compression circuit element. In this case, since the signal compression circuit element is provided between the data output line from which the output signal to the probe terminal is output and the probe terminal, when the output signal is output as many bits, The number of bits of the output signal can be reduced.

【0030】本発明のプローブカードにおいて、制御手
段が配線と並列に設けられた容量素子からなることが好
ましい。このようにすると、配線に印加される電源電圧
に過渡的な電圧変動が生じたとしても、この過渡的な電
圧変動をプローブ端子の間近で確実に抑制することがで
きる。
In the probe card of the present invention, it is preferable that the control means comprises a capacitance element provided in parallel with the wiring. With this configuration, even if a transient voltage fluctuation occurs in the power supply voltage applied to the wiring, the transient voltage fluctuation can be reliably suppressed near the probe terminal.

【0031】本発明のプローブカードにおいて、配線が
カード本体に形成された貫通孔を通じてプローブ端子に
電圧を供給する電圧供給線であり、制御手段が電流制限
素子からなることが好ましい。このようにすると、プロ
ーブ端子に電圧を供給する電圧供給線とプローブ端子と
の間、すなわち半導体チップの間近に電流制限素子が設
けられることになるため、複数の半導体チップのうちの
一の半導体チップがあらかじめ不良であったり、一括検
査中に不良になったりして異常に多量の電流が流れる
と、不良の半導体チップと対応する電流制限素子にも多
量の電流が流れ、該電流制限素子が高温になってその抵
抗値が著しく上昇する。
In the probe card of the present invention, it is preferable that the wiring is a voltage supply line for supplying a voltage to the probe terminal through a through hole formed in the card body, and the control means be formed of a current limiting element. With this configuration, the current limiting element is provided between the voltage supply line that supplies a voltage to the probe terminal and the probe terminal, that is, in the vicinity of the semiconductor chip. If a large amount of current flows beforehand due to a failure or a failure during the batch inspection, a large amount of current also flows to the current limiting element corresponding to the defective semiconductor chip, and the current limiting element And its resistance value rises significantly.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】(第1の実施形態) 本発明の第1の実施形態に係るプローブカード及び該プ
ローブカードを用いて行なう半導体集積回路の検査方法
について図1(a)及び(b)を参照しながら説明す
る。
(First Embodiment) FIGS. 1A and 1B show a probe card according to a first embodiment of the present invention and a method of inspecting a semiconductor integrated circuit using the probe card. This will be described with reference to FIG.

【0033】図1(a)はプローブカードにおける半導
体ウェハと対向する面(表面)と反対側の面(裏面)の
平面構成を示し、図1(b)はプローブカードの断面構
成を示している。図1(b)に示すように、半導体ウェ
ハ10上には複数の半導体チップ11が形成されてお
り、各半導体チップ11には検査用電極12が形成され
ている。なお、各半導体チップ11には通常、複数の検
査用電極12が形成されているが、図示の都合上、図1
(b)においては、各半導体チップ11に1つの検査用
電極12が形成されている場合を示している。また、図
1(a)における一点鎖線は、半導体チップ11の形成
領域を示している。
FIG. 1A shows a plan configuration of a surface (back surface) opposite to a surface (front surface) of the probe card facing the semiconductor wafer, and FIG. 1B shows a cross-sectional configuration of the probe card. . As shown in FIG. 1B, a plurality of semiconductor chips 11 are formed on a semiconductor wafer 10, and an inspection electrode 12 is formed on each semiconductor chip 11. Although a plurality of test electrodes 12 are usually formed on each semiconductor chip 11, for convenience of illustration, FIG.
FIG. 3B shows a case where one inspection electrode 12 is formed on each semiconductor chip 11. 1A indicates a region where the semiconductor chip 11 is formed.

【0034】図1(a)及び(b)に示すプローブカー
ドを構成するカード本体20は、セラミック薄膜からな
る絶縁層と銅等の導体膜からなる配線層とが交互に積層
されてなる多層配線構造を有している。
The card body 20 constituting the probe card shown in FIGS. 1A and 1B has a multilayer wiring in which an insulating layer made of a ceramic thin film and a wiring layer made of a conductor film such as copper are alternately laminated. It has a structure.

【0035】図1(a)及び(b)に示すように、カー
ド本体20の表面には、半導体チップ11の各検査用電
極12と対応してプローブ端子21が形成されており、
カード本体20の裏面におけるプローブ端子21と対応
する部位には、駆動回路素子としてのドライバ回路素子
31がそれぞれ配設されている。また、カード本体20
におけるプローブ端子21が形成されている部位にはカ
ード本体20を表裏方向に貫通するコンタクト23が形
成されており、コンタクト23の表面側はプローブ端子
21と接続され、コンタクト23の裏面側はドライバ回
路素子31と接続されている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, a probe terminal 21 is formed on the surface of the card body 20 so as to correspond to each test electrode 12 of the semiconductor chip 11.
A driver circuit element 31 as a drive circuit element is provided at a portion corresponding to the probe terminal 21 on the back surface of the card body 20. The card body 20
The contact 23 penetrating the card body 20 in the front and back direction is formed at the portion where the probe terminal 21 is formed, and the front side of the contact 23 is connected to the probe terminal 21 and the back side of the contact 23 is a driver circuit. It is connected to the element 31.

【0036】図1(a)に示すように、カード本体20
の裏面の周縁部には、外部装置から電圧が印加される外
部電極24が形成されており、カード本体20の裏面に
は、外部電極24と各ドライバ回路素子31とを接続す
る共通の電圧供給線25が分岐して延びている。これに
より、外部電極24に電圧が印加されると、印加された
電圧は共通の電圧供給線25、ドライバ回路素子31及
びコンタクト23を介して各プローブ端子21に印加さ
れる。なお、共通の電圧供給線25としては、電源電圧
を印加するための電源電圧供給線であってもよいし、接
地電圧を印加するための接地電圧供給線であってもよ
い。
As shown in FIG. 1A, the card body 20
An external electrode 24 to which a voltage is applied from an external device is formed on the periphery of the back surface of the card body 20. A common voltage supply connecting the external electrode 24 and each driver circuit element 31 is formed on the back surface of the card body 20. The line 25 branches and extends. Thus, when a voltage is applied to the external electrode 24, the applied voltage is applied to each probe terminal 21 via the common voltage supply line 25, the driver circuit element 31, and the contact 23. The common voltage supply line 25 may be a power supply voltage supply line for applying a power supply voltage or a ground voltage supply line for applying a ground voltage.

【0037】このように、本実施形態によると、半導体
チップ11ごとに該半導体チップ11を駆動するドライ
バ回路素子31が半導体チップ11の間近に配設されて
いるため、該ドライバ回路素子31が出力する制御信号
等の劣化を防止できるので、半導体チップ11の高速動
作試験を支障なく行なえる。また、半導体ウェハ20を
一括して検査するためにスペース的に余裕があるカード
本体20の裏面を有効に活用することができる。
As described above, according to the present embodiment, since the driver circuit element 31 for driving the semiconductor chip 11 is disposed near the semiconductor chip 11 for each semiconductor chip 11, the driver circuit element 31 Since it is possible to prevent deterioration of the control signal and the like, a high-speed operation test of the semiconductor chip 11 can be performed without any trouble. In addition, the back surface of the card body 20, which has a sufficient space for inspecting the semiconductor wafer 20 collectively, can be effectively used.

【0038】なお、本実施形態形態においては、半導体
チップ11ごとにドライバ回路素子31を設けたが、半
導体ウェハに形成される半導体チップ11の個数等も考
慮して、最適化可能なブロックに分け、該ブロック単位
にドライバ回路素子31を設けてもよい。
Although the driver circuit element 31 is provided for each semiconductor chip 11 in the present embodiment, it is divided into blocks which can be optimized in consideration of the number of semiconductor chips 11 formed on a semiconductor wafer. The driver circuit element 31 may be provided for each block.

【0039】また、半導体チップ11を駆動するドライ
バ回路素子31に代えて、例えば、BIST(Biult in
Self Test)回路やパターンジェネレータ等の、半導体
チップ11の試験機能を有する試験機能回路を搭載して
もよい。このようにすると、ドライバ回路素子31と同
様に、信号品質の劣化防止と回路検査装置の負荷分散と
を行なえる。
In place of the driver circuit element 31 for driving the semiconductor chip 11, for example, BIST (Biult in)
A test function circuit having a test function of the semiconductor chip 11 such as a self test circuit or a pattern generator may be mounted. In this manner, similarly to the driver circuit element 31, it is possible to prevent deterioration of the signal quality and distribute the load of the circuit inspection device.

【0040】また、半導体チップ11を駆動するドライ
バ回路素子31に代えて、周波数増倍回路としてのPL
L(Phase Locked Loop)回路素子を搭載してもよい。P
LL回路素子は、回路検査装置が出力する外部クロック
周波数を元により高い周波数の内部クロック周波数を生
成する。例えば、12.5MHzの外部クロック周波数
を受け、100MHzの内部クロック周波数を生成し
て、半導体チップ11ごとに供給する。このようにする
と、回路検査装置の機能を容易に向上させることができ
ると共に、信号品質の劣化防止と回路検査装置の負荷分
散とを行なえる。
In place of the driver circuit element 31 for driving the semiconductor chip 11, a PL as a frequency multiplication circuit is used.
An L (Phase Locked Loop) circuit element may be mounted. P
The LL circuit element generates a higher internal clock frequency based on the external clock frequency output from the circuit inspection device. For example, an external clock frequency of 12.5 MHz is received, an internal clock frequency of 100 MHz is generated, and supplied to each semiconductor chip 11. This makes it possible to easily improve the function of the circuit inspection apparatus, prevent signal quality deterioration, and distribute the load of the circuit inspection apparatus.

【0041】(第2の実施形態) 以下、本発明の第2の実施形態に係るプローブカード及
び該プローブカードを用いて行なう半導体集積回路の検
査方法について図2を参照しながら説明する。
Second Embodiment A probe card according to a second embodiment of the present invention and a method for inspecting a semiconductor integrated circuit using the probe card will be described below with reference to FIG.

【0042】本実施形態においては、カード本体20の
裏面に搭載する制御手段としての能動素子を出力側に設
けることにより、回路検査装置の負荷分散や検査の簡略
化を図る構成としている。
In the present embodiment, an active element as a control means mounted on the back surface of the card body 20 is provided on the output side, so that the load of the circuit inspection apparatus and the inspection can be simplified.

【0043】図2はプローブカードの裏面の平面構成を
示している。図2において、図1(a)に示す構成部材
と同一の構成部材には同一の符号を付すことにより説明
を省略する。図2に示すように、カード本体20の表面
には、半導体チップ11の各出力パッドと対応してプロ
ーブ端子(図示せず)が形成されており、カード本体2
0の裏面におけるプローブ端子と対応する部位には、信
号圧縮回路素子32がそれぞれ配設されている。また、
カード本体20のプローブ端子が形成されている部位に
はカード本体20を表裏方向に貫通するコンタクト(図
示せず)が形成されており、コンタクトの表面側はプロ
ーブ端子と接続され、コンタクトの裏面側は信号圧縮回
路素子32と接続されている。
FIG. 2 shows a plan view of the rear surface of the probe card. In FIG. 2, the same components as those shown in FIG. 1A are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. As shown in FIG. 2, probe terminals (not shown) are formed on the surface of the card body 20 so as to correspond to the respective output pads of the semiconductor chip 11.
Signal compression circuit elements 32 are respectively provided at portions corresponding to the probe terminals on the back surface of 0. Also,
A contact (not shown) that penetrates the card body 20 in a front-to-back direction is formed at a portion of the card body 20 where the probe terminal is formed, and the front side of the contact is connected to the probe terminal, and the back side of the contact. Is connected to the signal compression circuit element 32.

【0044】図2に示すように、カード本体20の裏面
の周縁部には、外部装置に検査結果を出力する外部デー
タ出力端子24Aが形成されている。カード本体20の
裏面には、外部データ出力端子24Aと各信号圧縮回路
素子32とを接続するデータ出力線25Aが、マトリク
ス状に形成されている半導体チップ11の行単位に延び
ている。これにより、各半導体チップ11から、例え
ば、32ビットデータがプローブ端子及びコンタクトを
介して各信号圧縮回路素子32に出力されるとすると、
各信号圧縮回路素子32は、例えば、32ビットデータ
の全ビットの論理和を演算する等して、演算結果をデー
タ出力線25Aにそれぞれ出力する。
As shown in FIG. 2, an external data output terminal 24A for outputting an inspection result to an external device is formed at a peripheral portion of the back surface of the card body 20. On the back surface of the card body 20, data output lines 25A connecting the external data output terminals 24A and the respective signal compression circuit elements 32 extend in row units of the semiconductor chips 11 formed in a matrix. Accordingly, if 32-bit data is output from each semiconductor chip 11 to each signal compression circuit element 32 via a probe terminal and a contact, for example,
Each signal compression circuit element 32 outputs a calculation result to the data output line 25A, for example, by calculating a logical sum of all the bits of the 32-bit data.

【0045】このように、本実施形態によると、半導体
チップ11ごとに該半導体チップ11のマルチビットデ
ータを圧縮する信号圧縮回路素子32が半導体チップ1
1の間近に配設されているため、出力結果を受ける側の
回路検査装置の負荷が軽減されると共に、半導体ウェハ
20を一括して検査するためにスペース的に余裕がある
カード本体20の裏面を有効に活用することができる。
As described above, according to the present embodiment, the signal compression circuit element 32 for compressing the multi-bit data of the semiconductor chip 11 is provided for each semiconductor chip 11.
1, the load on the circuit inspection apparatus on the side receiving the output result is reduced, and the back surface of the card body 20 has sufficient space for inspecting the semiconductor wafer 20 collectively. Can be effectively utilized.

【0046】(第3の実施形態) 以下、本発明の第3の実施形態に係るプローブカード及
び該プローブカードを用いて行なう半導体集積回路の検
査方法について図3(a)及び(b)を参照しながら説
明する。
Third Embodiment Hereinafter, a probe card according to a third embodiment of the present invention and a method for inspecting a semiconductor integrated circuit using the probe card will be described with reference to FIGS. 3 (a) and 3 (b). I will explain while.

【0047】本実施形態においては、カード本体20の
裏面に搭載する制御手段を前述の能動素子に代えて受動
素子を用いることにより、制御信号の変動を抑制する構
成としている。
In the present embodiment, the control means mounted on the back surface of the card body 20 is configured to use a passive element instead of the above-described active element, thereby suppressing the fluctuation of the control signal.

【0048】図3(a)はプローブカードの裏面の平面
構成を示し、図3(b)はプローブカードの断面構成を
示している。ここで、図3(a)及び(b)において、
図1(a)及び(b)に示す構成部材と同一の構成部材
には同一の符号を付すことにより説明を省略する。図3
(a)及び(b)に示すように、カード本体20の表面
には、半導体チップ11の各検査用電極12と対応して
プローブ端子21が形成されている。カード本体20の
裏面における周縁部の一端には、外部装置から電源電圧
が印加される外部電源電極24Bが形成されており、カ
ード本体20の裏面には、外部電源電極24Bと各プロ
ーブ端子21とを接続する共通の電源電圧供給線25B
が分岐して延びている。
FIG. 3A shows a plan configuration of the back surface of the probe card, and FIG. 3B shows a cross-sectional configuration of the probe card. Here, in FIGS. 3A and 3B,
The same components as those shown in FIGS. 1A and 1B are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. FIG.
As shown in (a) and (b), probe terminals 21 are formed on the surface of the card body 20 so as to correspond to the test electrodes 12 of the semiconductor chip 11. An external power supply electrode 24B to which a power supply voltage is applied from an external device is formed at one end of a peripheral portion on the back surface of the card body 20, and the external power supply electrode 24B and each probe terminal 21 are formed on the back surface of the card body 20. Power supply line 25B
Extends fork.

【0049】また、カード本体20の裏面における周縁
部の他端には、外部装置から接地電圧が印加される外部
接地電極24Cが形成されており、カード本体20の裏
面には、外部接地電極24Cと図示されていないプロー
ブ端子とを接続する共通の接地電圧供給線25Cが分岐
して延びている。
An external ground electrode 24C to which a ground voltage is applied from an external device is formed at the other end of the peripheral portion on the back surface of the card body 20, and an external ground electrode 24C is formed on the back surface of the card body 20. And a common ground voltage supply line 25C that connects to a probe terminal (not shown).

【0050】カード本体20におけるプローブ端子21
が形成されている部位にはカード本体20を表裏方向に
貫通し、電源電圧供給線25Bと電気的に接続されたコ
ンタクト23が形成されており、また、カード本体20
の裏面におけるプローブ端子21と対応する部位の近傍
には、電源電圧供給線25Bと接地電圧供給線25Cと
に並列に接続された容量素子としてのチップコンデンサ
33がそれぞれ配設されている。
Probe terminal 21 in card body 20
The contact 23 is formed in a portion where the card body 20 is formed, penetrating the card body 20 in the front and back direction, and electrically connected to the power supply voltage supply line 25B.
In the vicinity of a portion corresponding to the probe terminal 21 on the back surface of the device, chip capacitors 33 as capacitance elements connected in parallel to the power supply voltage supply line 25B and the ground voltage supply line 25C are provided.

【0051】これにより、外部電源電極24B及び外部
接地電極24Cに電圧が印加されると、印加された電圧
は共通の電源電圧供給線25B及びコンタクト23を介
して各プローブ端子21に印加される。このとき、外部
電源電極24Bと外部接地電極24Cとの間に過渡的な
電圧変動が生じたとしても、プローブ端子21の近傍に
おいて、電源電圧供給線25Bと接地電圧供給線25C
との間に並列に接続されたチップコンデンサ33が電圧
変動を吸収するため、プローブ端子21に印加される電
圧を確実に安定させることができる。
Thus, when a voltage is applied to the external power supply electrode 24B and the external ground electrode 24C, the applied voltage is applied to each probe terminal 21 via the common power supply voltage supply line 25B and the contact 23. At this time, even if a transient voltage fluctuation occurs between the external power supply electrode 24B and the external ground electrode 24C, the power supply voltage supply line 25B and the ground voltage supply line 25C near the probe terminal 21.
Since the chip capacitor 33 connected in parallel between the two terminals absorbs the voltage fluctuation, the voltage applied to the probe terminal 21 can be reliably stabilized.

【0052】このように、本実施形態によると、半導体
チップ11ごとに電源電圧を安定させられると共に、半
導体ウェハ20を一括して検査するためにスペース的に
余裕があるカード本体20の裏面を有効に活用すること
ができる。
As described above, according to the present embodiment, the power supply voltage can be stabilized for each of the semiconductor chips 11 and the back surface of the card body 20 which has a sufficient space for inspecting the semiconductor wafer 20 collectively can be effectively used. It can be used for

【0053】なお、本実施形態形態においては、半導体
チップ11ごとにチップコンデンサ33を設けたが、電
源電圧を安定させられる範囲でブロックに分け、該ブロ
ック単位にチップコンデンサ33を設けてもよい。
In this embodiment, the chip capacitor 33 is provided for each semiconductor chip 11, but the chip capacitor 33 may be provided for each block as long as the power supply voltage can be stabilized.

【0054】(第4の実施形態) 以下、本発明の第4の実施形態に係るプローブカード及
び該プローブカードを用いて行なう半導体集積回路の検
査方法について図4(a)及び(b)を参照しながら説
明する。
(Fourth Embodiment) Hereinafter, a probe card according to a fourth embodiment of the present invention and a method of inspecting a semiconductor integrated circuit using the probe card will be described with reference to FIGS. 4 (a) and 4 (b). I will explain while.

【0055】本実施形態も、制御手段に受動素子を用い
る構成である。
This embodiment also has a configuration in which a passive element is used for the control means.

【0056】図4(a)はプローブカードの裏面の平面
構成を示し、図4(b)はプローブカードの断面構成を
示している。ここで、図4(a)及び(b)において、
図1(a)及び(b)に示す構成部材と同一の構成部材
には同一の符号を付すことにより説明を省略する。
FIG. 4A shows a plan configuration of the back surface of the probe card, and FIG. 4B shows a cross-sectional configuration of the probe card. Here, in FIGS. 4A and 4B,
The same components as those shown in FIGS. 1A and 1B are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0057】カード本体20の表面には、半導体チップ
11の各検査用電極12と対応してプローブ端子21が
形成されており、カード本体20の裏面におけるプロー
ブ端子21と対応する部位には、電流制限素子としての
PTC(Positive Temperature Coefficient)素子34
がそれぞれ配設されている。また、カード本体20にお
けるプローブ端子21が形成されている部位にはカード
本体20を表裏方向に貫通するコンタクト23が形成さ
れており、コンタクト23の表面側はプローブ端子21
と接続され、コンタクト23の裏面側はPTC素子34
と接続されている。
Probe terminals 21 are formed on the front surface of the card body 20 so as to correspond to the respective test electrodes 12 of the semiconductor chip 11. PTC (Positive Temperature Coefficient) element 34 as limiting element
Are arranged respectively. A contact 23 penetrating the card body 20 in a front-to-back direction is formed at a portion of the card body 20 where the probe terminal 21 is formed.
And the back side of the contact 23 is a PTC element 34
Is connected to

【0058】カード本体20の裏面の周縁部には、外部
装置から電圧が印加される外部電極24が形成されてい
ると共に、カード本体20の裏面には、外部電極24と
各PTC素子34とを接続する共通の電圧供給線25が
分岐して延びている。これにより、外部電極24に電圧
が印加されると、印加された電圧は共通の電圧供給線2
5、PTC素子34及びコンタクト23を介して各プロ
ーブ端子21に印加される。なお、共通の電圧供給線2
5としては、電源電圧を印加するための電源電圧供給線
であってもよいし、接地電圧を印加するための接地電圧
供給線であってもよい。
An external electrode 24 to which a voltage is applied from an external device is formed on the periphery of the back surface of the card body 20, and the external electrode 24 and each PTC element 34 are formed on the back surface of the card body 20. A common voltage supply line 25 to be connected is branched and extends. Thus, when a voltage is applied to the external electrode 24, the applied voltage is applied to the common voltage supply line 2
5, is applied to each probe terminal 21 via the PTC element 34 and the contact 23. Note that the common voltage supply line 2
5 may be a power supply voltage supply line for applying a power supply voltage, or may be a ground voltage supply line for applying a ground voltage.

【0059】PTC素子34としては、ポリマー系PT
C素子やチタン酸バリウム(BaTiO3 )等からなる
セラミック系PTC素子等を用いることができる。
As the PTC element 34, a polymer PT
A C-type element or a ceramic PTC element made of barium titanate (BaTiO 3 ) or the like can be used.

【0060】ポリマー系PTC素子は、導電性のカーボ
ンと、ポリオレフィンやフッ素樹脂等の絶縁性のポリマ
ーとが配合されてなる抵抗素子であって、平常状態で
は、ポリマー中に分散されたカーボンが多数の導電性パ
スを形成しているので、低い固有抵抗値を有している。
ところが、平常状態から徐々に温度を上昇させると、ポ
リマーの熱膨張率はカーボンの熱膨張率よりも高いの
で、カーボンの導電性パスが次第に切断されて、緩やか
なPTC特性を示す。そして、所定温度(導電性のカー
ボンと絶縁性のポリマーとの配合割合又は絶縁性ポリマ
ーの種類を選択することにより、所望の温度を選択する
ことができる。)を過ぎると、急激にPTC効果が現わ
れる。すなわち、ポリマーの融解による数10%にも及
ぶ体積変化がカーボンの導電性パスを次々に切断するの
で、抵抗値が数桁例えば5桁程度増大する。
The polymer-based PTC element is a resistance element in which conductive carbon and an insulating polymer such as polyolefin or fluororesin are blended. In a normal state, a large amount of carbon dispersed in the polymer is used. Has a low specific resistance value.
However, when the temperature is gradually increased from the normal state, the thermal expansion coefficient of the polymer is higher than the thermal expansion coefficient of carbon, so that the conductive path of carbon is gradually cut off, and a gradual PTC characteristic is exhibited. Then, after a predetermined temperature (a desired temperature can be selected by selecting a compounding ratio of conductive carbon and insulating polymer or a type of insulating polymer), the PTC effect rapidly increases. Appear. That is, since the volume change of several tens of percent due to the melting of the polymer cuts the conductive paths of carbon one after another, the resistance value increases by several digits, for example, about 5 digits.

【0061】セラミック系PTC素子は、不純物の添加
量を調整することにより、PTC効果が現われる所定温
度を選択することができ、例えば、チタン酸バリウムか
らなるセラミック系PTC素子では、不純物としてPb
を添加するとPTC効果が現われる所定温度を高温側に
シフトでき、Pbの添加量の増加に伴って所定温度は高
温側にシフトする。
In the ceramic PTC element, a predetermined temperature at which the PTC effect appears can be selected by adjusting the amount of impurities added. For example, in a ceramic PTC element made of barium titanate, Pb is used as an impurity.
When Pb is added, the predetermined temperature at which the PTC effect appears can be shifted to a higher temperature side, and the predetermined temperature shifts to a higher temperature side as the amount of Pb added increases.

【0062】一般に、PTC素子に多量の電流が流れた
り、PTC素子の温度が上昇したりして、PTC素子の
抵抗値が定常状態に比べて著しく高抵抗になる現象はト
リップと称される。定常状態ではPTC素子の抵抗値は
負荷に対して非常に低い値で安定しているが、流れる電
流の量がPTC素子の特性によって決まる基準(トリッ
プ電流)を超えると、自己発熱によりPTC素子の抵抗
が高くなり、該PTC素子を流れる電流は微小に制限さ
れる。PTC素子が一旦トリップ状態になると、PTC
素子は抵抗値が高くなった状態で安定するため、PTC
素子はトリップ状態を保持し続ける。そして、電源が切
られてPTC素子の温度が元に戻るか、又は、回路の電
圧が十分に低くなる(PTC素子の発熱量が放熱量に比
べて小さくなる)と、PTC素子は自動的に定常状態に
戻る。
Generally, a phenomenon in which a large amount of current flows through the PTC element or the temperature of the PTC element rises so that the resistance value of the PTC element becomes significantly higher than in a steady state is called a trip. In the steady state, the resistance value of the PTC element is very low and stable with respect to the load, but when the amount of flowing current exceeds a reference (trip current) determined by the characteristics of the PTC element, self-heating causes the PTC element to lose its resistance. The resistance is increased, and the current flowing through the PTC element is slightly limited. Once the PTC element has tripped, the PTC
The element stabilizes when the resistance value is high, so PTC
The device keeps the trip state. Then, when the power is turned off and the temperature of the PTC element returns to its original state, or when the voltage of the circuit becomes sufficiently low (the amount of heat generated by the PTC element becomes smaller than the amount of heat radiation), the PTC element is automatically turned off. Return to steady state.

【0063】以下、第4の実施形態に係るプローブカー
ドを用いて行なう半導体装置の検査方法について説明す
る。
Hereinafter, a method of inspecting a semiconductor device using the probe card according to the fourth embodiment will be described.

【0064】まず、半導体ウェハ10上に形成されてい
る複数の半導体チップ11の各検査用電極12とプロー
ブカードの各プローブ端子21とを接続した状態で、プ
ローブカードの外部電極24に電源電圧又は接地電圧を
印加する。この場合、半導体チップ11の基板が接地電
圧に接続されるときには外部電極24に電源電圧を印加
し、半導体チップ11の基板が電源電圧に接続されると
きには外部電極24に接地電圧を印加する。外部電極2
4に印加された電圧は共通の電圧供給線25、PTC素
子34、コンタクト23及びプローブ端子21を介して
各検査用電極12に印加される。
First, with the test electrodes 12 of the plurality of semiconductor chips 11 formed on the semiconductor wafer 10 connected to the probe terminals 21 of the probe card, a power supply voltage or an external electrode 24 of the probe card is applied to the external electrodes 24 of the probe card. Apply the ground voltage. In this case, the power supply voltage is applied to the external electrodes 24 when the substrate of the semiconductor chip 11 is connected to the ground voltage, and the ground voltage is applied to the external electrodes 24 when the substrate of the semiconductor chip 11 is connected to the power supply voltage. External electrode 2
The voltage applied to 4 is applied to each inspection electrode 12 via a common voltage supply line 25, PTC element 34, contact 23 and probe terminal 21.

【0065】次に、各検査用電極12に電圧を印加した
状態で半導体ウェハ10及びプローブカードをバーンイ
ンのための所定の温度下で保持する。複数の半導体チッ
プ11のうちのいずれかの半導体チップ11に不良があ
ったり又はバーンイン工程で不良が発生したりして不良
の半導体チップ11に異常に多量の電流が流れると、不
良の半導体チップ11に接続されているPTC素子34
にも多量の電流が流れるため、多量の電流が流れたPT
C素子34は高温になって抵抗値が著しく上昇するの
で、不良の半導体チップ11には電圧が印加されなくな
る。
Next, the semiconductor wafer 10 and the probe card are held at a predetermined temperature for burn-in while a voltage is applied to each inspection electrode 12. If any of the plurality of semiconductor chips 11 has a defect or a defect occurs in a burn-in process and an abnormally large amount of current flows through the defective semiconductor chip 11, the defective semiconductor chip 11 Element 34 connected to
Since a large amount of current also flows through the PT
Since the resistance of the C element 34 rises significantly due to the high temperature, no voltage is applied to the defective semiconductor chip 11.

【0066】このため、不良の半導体チップ11の温度
上昇が阻止されるので、不良の半導体チップ11に隣接
する他の半導体チップ11が異常に高温になってバーン
インが正常に行なわれなくなるという事態が回避される
と共に、不良の半導体チップ11を介して電源電圧線と
接地電圧線とが短絡し、良品の半導体チップ11に電圧
が印加されなくなるという事態が回避される。
As a result, the temperature of the defective semiconductor chip 11 is prevented from rising, so that another semiconductor chip 11 adjacent to the defective semiconductor chip 11 becomes abnormally hot and burn-in cannot be performed normally. At the same time, the power supply voltage line and the ground voltage line are short-circuited via the defective semiconductor chip 11, so that the voltage is not applied to the good semiconductor chip 11.

【0067】また、第4の実施形態においては、複数の
プローブ端子21をカード本体20の表面に設け、共通
の電圧供給線25をカード本体21の裏面に設けたた
め、カード本体20の裏面にスペース的に余裕ができる
ので、PTC素子34をカード本体20の裏面に半導体
チップ11ごとに設けることが可能になる。
In the fourth embodiment, the plurality of probe terminals 21 are provided on the front surface of the card body 20 and the common voltage supply line 25 is provided on the back surface of the card body 21. Since there is enough space, the PTC element 34 can be provided on the back surface of the card body 20 for each semiconductor chip 11.

【0068】なお、本発明の各実施形態においては、プ
ローブカードを構成するカード本体20には、セラミッ
クからなる絶縁層と導体膜からなる配線層とが交互に積
層されてなる剛性基板を用いたが、これに限らず、主面
にポリイミド等からなる絶縁層と導体膜からなる配線層
とが交互に積層されてなる多層配線を有するガラス基板
を用いてもよい。
In each of the embodiments of the present invention, a rigid substrate in which insulating layers made of ceramic and wiring layers made of conductive films are alternately laminated is used for the card body 20 constituting the probe card. However, the present invention is not limited to this, and a glass substrate having a multilayer wiring in which an insulating layer made of polyimide or the like and a wiring layer made of a conductive film are alternately laminated on the main surface may be used.

【0069】また、本発明の各実施形態に係るプローブ
カードを用いて行なう半導体装置の検査方法は、ウェハ
レベルのバーンインに限らず、通常の電気的特性の検査
であってもよい。
The method of inspecting a semiconductor device using the probe card according to each embodiment of the present invention is not limited to the burn-in at the wafer level, but may be an inspection of ordinary electrical characteristics.

【0070】[0070]

【発明の効果】本発明に係るバーンイン検査方法による
と、プローブカードにおける半導体ウェハと対向する対
向面の裏面に、該プローブカードに形成された貫通孔を
通じてプローブ端子と電気的に接続され、半導体チップ
の入出力を制御する制御手段を半導体チップごとに一体
設けるため、該制御手段に駆動回路又は試験機能回路
を用いた場合には、これら駆動回路又は試験機能回路と
半導体チップとの配線の距離がきわめて短くなるため、
信号の劣化を防止できる。その結果、半導体チップの高
速動作試験をも行なえると共に、スペース的に余裕があ
るプローブカードの裏面を有効に使うことにより、回路
検査装置の負荷分散を行なえる。
According to the burn-in inspection method according to the present invention, the semiconductor chip is electrically connected to the probe terminals through the through holes formed in the probe card on the back surface of the probe card facing the semiconductor wafer. Control means for controlling the input and output of each semiconductor chip
When a drive circuit or a test function circuit is used for the control means, the distance between the drive circuit or the test function circuit and the wiring between the semiconductor chip becomes extremely short.
Signal degradation can be prevented. As a result, a high-speed operation test of the semiconductor chip can be performed, and the load on the circuit inspection apparatus can be distributed by effectively using the back surface of the probe card having a sufficient space.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係るプローブカード
を示し、(a)は平面図であり、(b)は構成断面図で
ある。
FIGS. 1A and 1B show a probe card according to a first embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is a plan view and FIG.

【図2】本発明の第2の実施形態に係るプローブカード
を示す構成断面図である。
FIG. 2 is a configuration sectional view showing a probe card according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施形態に係るプローブカード
を示し、(a)は平面図であり、(b)は構成断面図で
ある。
FIGS. 3A and 3B show a probe card according to a third embodiment of the present invention, wherein FIG. 3A is a plan view and FIG.

【図4】本発明の第4の実施形態に係るプローブカード
を示し、(a)は平面図であり、(b)は構成断面図で
ある。
FIGS. 4A and 4B show a probe card according to a fourth embodiment of the present invention, wherein FIG. 4A is a plan view and FIG.

【図5】従来の樹脂封止型半導体チップ用のバーンイン
装置を示す模式的斜視図である。
FIG. 5 is a schematic perspective view showing a conventional burn-in device for a resin-encapsulated semiconductor chip.

【図6】従来のウェハ・バーンイン用のプローブカード
を示す構成断面図である。
FIG. 6 is a configuration sectional view showing a conventional probe card for wafer burn-in.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 半導体ウェハ 11 半導体チップ 12 検査用電極 20 カード本体 21 プローブ端子 23 コンタクト 24 外部電極 24A 外部データ出力端子 24B 外部電源電極 24C 外部接地電極 25 電圧供給線 25A データ出力線 25B 電源電圧供給線 25C 接地電圧供給線 31 ドライバ回路素子(駆動回路素子) 32 信号圧縮回路素子 33 チップコンデンサ(容量素子) 34 PTC素子(電流制限素子) Reference Signs List 10 semiconductor wafer 11 semiconductor chip 12 inspection electrode 20 card body 21 probe terminal 23 contact 24 external electrode 24A external data output terminal 24B external power supply electrode 24C external ground electrode 25 voltage supply line 25A data output line 25B power supply voltage supply line 25C ground voltage Supply line 31 Driver circuit element (drive circuit element) 32 Signal compression circuit element 33 Chip capacitor (capacitance element) 34 PTC element (current limiting element)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−252031(JP,A) 特開 平7−153298(JP,A) 特開 平7−111280(JP,A) 特開 平8−340030(JP,A) 実開 昭63−146770(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/66 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-9-252031 (JP, A) JP-A-7-153298 (JP, A) JP-A-7-111280 (JP, A) JP-A 8- 340030 (JP, A) Japanese Utility Model 63-146770 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/66

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 一面に複数のプローブ端子が一体に設け
られたプローブカードと、温度制御可能なウェハトレイ
に保持され、複数の半導体チップが形成された半導体ウ
ェハとを、前記複数のプローブ端子と前記半導体チップ
の各電極とが電気的に接続されるように互いに対向して
一体に保持した状態でバーンイン装置に投入する投入工
程と、 前記プローブ端子を通じて前記半導体チップの電極に電
圧を印加して前記複数の半導体チップの電気的特性をウ
ェハレベルで一括にバーンイン検査を行なう検査工程と
を備えたバーンイン検査方法において、 前記プローブカードの他面に、該プローブカードに形
成された貫通孔を通じて前記プローブ端子と電気的に接
続され、前記半導体チップの入出力を制御する制御手段
が半導体チップごとに一体に設けられており、 前記検査工程は、対応する前記半導体チップごとに、
制御手段を介して前記半導体チップの各電極に電圧
を印加する工程を含むことを特徴とするバーンイン検査
方法。
1. A probe card having a plurality of probe terminals integrally provided on one surface and a semiconductor wafer held on a temperature-controllable wafer tray and having a plurality of semiconductor chips formed thereon, the plurality of probe terminals and the plurality of probe terminals An input step for inputting to a burn-in device in a state where each electrode of the semiconductor chip is opposed and integrally held so as to be electrically connected to each other.
A test step of applying a voltage to the electrodes of the semiconductor chip through the probe terminals to perform a burn-in test collectively at a wafer level on electrical characteristics of the plurality of semiconductor chips.
In a burn-in test method wherein the other surface of the probe card is connected the probe terminal and electrically through the through hole formed in the probe card, control means for controlling the input and output of the semiconductor chip
Are provided integrally for each semiconductor chip, and the inspection step includes, for each corresponding semiconductor chip, a step of applying a voltage to each electrode of the semiconductor chip via each of the control means. Burn-in inspection method.
【請求項2】 前記制御手段は、駆動回路素子、試験機
能回路素子及び周波数増倍回路素子のうちのいずれかか
らなることを特徴とする請求項1に記載のバーンイン検
査方法。
2. The burn-in inspection method according to claim 1, wherein said control means comprises one of a drive circuit element, a test function circuit element and a frequency multiplication circuit element.
【請求項3】 前記制御手段は、前記プローブカードの
他面における前記各半導体チップと対応する位置にそれ
ぞれ設けられていることを特徴とする請求項1又は2に
記載のバーンイン検査方法。
3. The burn-in inspection method according to claim 1, wherein the control unit is provided at a position corresponding to each of the semiconductor chips on the other surface of the probe card.
【請求項4】 前記制御手段は、信号圧縮回路素子、容
量素子及び電流制限素子のうちのいずれかからなること
を特徴とする請求項1に記載のバーンイン検査方法。
4. The burn-in inspection method according to claim 1, wherein said control means comprises one of a signal compression circuit element, a capacitance element, and a current limiting element.
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