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JP2006261267A - Inspection apparatus and inspection method, integrated circuit element manufacturing method, integrated circuit element - Google Patents

Inspection apparatus and inspection method, integrated circuit element manufacturing method, integrated circuit element Download PDF

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JP2006261267A
JP2006261267A JP2005074439A JP2005074439A JP2006261267A JP 2006261267 A JP2006261267 A JP 2006261267A JP 2005074439 A JP2005074439 A JP 2005074439A JP 2005074439 A JP2005074439 A JP 2005074439A JP 2006261267 A JP2006261267 A JP 2006261267A
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Japan
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probe
inspection
probe needle
electrode
inspection apparatus
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Application number
JP2005074439A
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Japanese (ja)
Inventor
Hajime Kamiuchi
元 上内
Teruyuki Nishimori
輝幸 西森
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract


【課題】 1つのICチップの検査に必要なプローブ針を1枚のプローブカードに持たせ、複数パターンの測定が行なえるようにする。
【解決手段】 被検査物を載せる載置台と、該載置台を上下左右方向へ移動させるための駆動機構と、載置台に対向して配置された複数のプローブ針とを備え、駆動機構により載置台を移動させることで、載置台に載せた被検査物の複数の電極にプローブ針を接触させて、被検査物を検査する構成とし、前記被検査物の個々の電極と、各電極に対応する前記プローブ針の接触部分との相対距離を少なくとも1つ異ならせる。
【選択図】 図1

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a probe card necessary for inspection of one IC chip in one probe card so that a plurality of patterns can be measured.
SOLUTION: A mounting table for placing an object to be inspected, a driving mechanism for moving the mounting table in the vertical and horizontal directions, and a plurality of probe needles arranged to face the mounting table, are mounted by the driving mechanism. By moving the mounting table, the probe needle is brought into contact with a plurality of electrodes of the inspection object placed on the mounting table, and the inspection object is inspected. Each electrode of the inspection object corresponds to each electrode. And at least one relative distance from the contact portion of the probe needle.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、プローブ針を用いたウェハの検査装置及び検査方法、集積回路素子の製造方法、集積回路素子に関する。   The present invention relates to a wafer inspection apparatus and inspection method using a probe needle, an integrated circuit element manufacturing method, and an integrated circuit element.

図16の(a)は従来のプローブ針を用いたウェハチップの検査装置において、プローブ針がウェハチップに接触した状態を示す拡大平面図である。図16の(a)において、1はICチップ、2はプローブ針、3はプローブカード、4はICチップ1上にプローブ針2が当たる電極パッド、5はプローブ針2を固定する、プローブカード3に取り付けられた絶縁体である。プローブカード3には、すべての測定項目に必要なプローブ針2を用意してある。また図16の(c)は、規則正しい関係にICチップ1が形成されたウェハ6の平面図である。   FIG. 16A is an enlarged plan view showing a state in which the probe needle is in contact with the wafer chip in the conventional wafer chip inspection apparatus using the probe needle. In FIG. 16A, 1 is an IC chip, 2 is a probe needle, 3 is a probe card, 4 is an electrode pad on which the probe needle 2 hits the IC chip 1, and 5 is a probe card 3 for fixing the probe needle 2. It is an insulator attached to. The probe card 3 is provided with probe needles 2 necessary for all measurement items. FIG. 16C is a plan view of the wafer 6 on which the IC chips 1 are formed in a regular relationship.

図16の(b)に示すように、通常ウェハの各々のICチップ1を自動測定するために、ウェハ6を固定してXYZθ方向に移動が可能なウェハステージ7と、プローブ針2が取り付けてあるプローブカード3を用いる。ウェハステージ7上に置かれたウェハ6にプローブ針2を各々のチップに当て測定して行く。通常の測定では、テスト項目により使用するピンはそれぞれ違ってくるため、加電圧・加電流・測定ピンなどとして全ピンを同時に使用する事は少ない。全ピンのプローブ針2を備えたプローブカード3を用いて全ピンが電極パッド4に接触していても測定回路側で読み込むピンを選択して使用する方法が一般的である。   As shown in FIG. 16 (b), in order to automatically measure each IC chip 1 of a normal wafer, a wafer stage 7 which can be moved in the XYZθ direction with a wafer 6 fixed and a probe needle 2 are attached. A certain probe card 3 is used. Measurement is carried out by applying the probe needle 2 to each chip on the wafer 6 placed on the wafer stage 7. In normal measurement, the pins to be used differ depending on the test item, so it is rare to use all pins simultaneously as applied voltage, applied current, and measurement pin. A method is generally used in which a probe card 3 having probe pins 2 of all pins is used by selecting a pin to be read on the measurement circuit side even if all the pins are in contact with the electrode pad 4.

そして、ノイズの影響を受けやすいチップや配線容量が問題となるチップの場合、測定回路内に回路を切断する為のリレーを設ける。しかし、入力インピーダンスが大きく、アンプ増幅率が数百倍以上のチップや、測定周波数が数MHzを超えるようなチップでは、約20〜30mmのプローブ針がICチップの電極パッドに接触しているだけで、ノイズや容量の影響を受け、プローブ針を電極パッドから離しておかないと正常に測定できない項目がある。   In the case of a chip that is easily affected by noise or a chip in which the wiring capacity is a problem, a relay for cutting the circuit is provided in the measurement circuit. However, in a chip with a large input impedance and an amplifier gain of several hundred times or more, or a chip whose measurement frequency exceeds several MHz, the probe needle of about 20 to 30 mm is only in contact with the electrode pad of the IC chip. However, due to the effects of noise and capacitance, there are items that cannot be measured correctly unless the probe needle is separated from the electrode pad.

このような影響を受けるものとして、応答速度が高速のピックアップ用ICチップ、微小信号を入力するリモコン用ICチップ、チョッパレギュレータ用ICチップ、高耐ノイズ型フォトトライアックチップなどがある。   As such an influence, there are a pickup IC chip having a high response speed, a remote control IC chip for inputting a minute signal, a chopper regulator IC chip, a high noise resistance type phototriac chip, and the like.

この問題に対して従来は、測定に必要なプローブ針2のみを備えたプローブカード3を複数準備し、各々のプローブカード3で全てのICチップ1を測定した後にプローブカード3を取り替えて、複数回測定を行っていた。また、この問題点を改善するために、図17に示すように、同一プローブカード8内に、1つのICチップに対する検査用プローブ針のセットを測定進行方向に2つ並べて配置し、各々の検査用プローグ針のセットにおける電極に対する針の配置を異ならせることで、各々の検査用プローグ針のセットによる測定を連続して行い、1つのICチップの良否判定を行なうウェハテスト方法が特開平3−239341に開示されている。
特開平3−239341
Conventionally, a plurality of probe cards 3 having only probe needles 2 necessary for measurement are prepared for this problem. After all the IC chips 1 are measured with each probe card 3, the probe card 3 is replaced and a plurality of probe cards 3 are replaced. The measurement was performed once. In order to improve this problem, as shown in FIG. 17, two sets of test probe needles for one IC chip are arranged side by side in the measurement progress direction in the same probe card 8, and each test is performed. A wafer test method is disclosed in which the arrangement of needles with respect to the electrodes in the set of probe needles for use is made different so that the measurement by each set of probe needles for inspection is performed continuously to judge the quality of one IC chip. 239341.
JP-A-3-239341

しかしながら、前者の方法では、複数回測定する為に、測定に時間がかかり、プローブカードも複数準備することが必要になり、コストもかかる。またプローブカードの取り替えの作業も必要となり作業効率が悪い。   However, in the former method, since the measurement is performed a plurality of times, it takes time for the measurement, and it is necessary to prepare a plurality of probe cards, which also increases costs. In addition, the probe card needs to be replaced, which is inefficient.

一方後者の方法では、測定は1回で行うため測定時間はかなり短縮される。しかし、1つのICチップに対しすべての測定が同時では無い為、各々のデータを格納する処理や、判定するために合成する処理等、テスタのプログラムが複雑になり、テスタの種類によっては対応できないものもある。また、プローバについても位置情報の出力や、測定順序方向が決まっているため一定方向の動きに対応するものが必要となり限定される。   On the other hand, in the latter method, since the measurement is performed once, the measurement time is considerably shortened. However, since not all measurements are performed simultaneously on one IC chip, the tester program becomes complicated, such as the process of storing each data and the process of combining for determination, and cannot be supported depending on the type of tester. There are also things. Also, the prober is limited in that it outputs positional information and the measurement order direction is determined, so that a prober corresponding to movement in a certain direction is required.

さらに、もう一つの大きな問題点は、測定時間短縮のためによく行われる複数チップの同時測定の問題で、プローブ針の数が、更に複数倍必要になるため、プローブカード面積や、プローブカード上の配線数が増大することである。   Another major problem is the simultaneous measurement of multiple chips, which is often done to shorten the measurement time. The number of probe needles must be increased several times. The number of wires increases.

本発明は上記のような問題点を解決するためのものであり、被検査物を載せる載置台と、該載置台を上下左右方向へ移動させるための駆動機構と、前記載置台に対向して配置された複数のプローブ針とを備え、前記駆動機構により前記載置台を移動させることで、前記載置台に載せた被検査物の複数の電極に前記プローブ針を接触させて、前記被検査物を検査する検査装置において、前記被検査物の個々の電極と、各電極に対応する前記プローブ針の接触部分との相対距離を少なくとも1つ異ならせたことを特徴とする。   The present invention is for solving the above-described problems. A mounting table on which an object to be inspected is placed, a driving mechanism for moving the mounting table in the vertical and horizontal directions, and the mounting table. A plurality of probe needles arranged, and moving the mounting table by the drive mechanism to bring the probe needles into contact with a plurality of electrodes of the testing object placed on the mounting table; The inspection apparatus is characterized in that at least one relative distance between each electrode of the inspection object and a contact portion of the probe needle corresponding to each electrode is different.

また、前記検査物は、複数の電極を備えた集積回路素子であって、前記電極のうち、少なくとも1以上の電極の形状を他の電極の形状と異ならせたことを特徴とする。   The inspection object is an integrated circuit element including a plurality of electrodes, wherein at least one of the electrodes has a shape different from that of other electrodes.

また、被検査物を載置台に載せ、該載置台を上下左右方向へ移動させ、前記載置台に対向して配置された複数のプローブ針を前記載置台に載せた被検査物の複数の電極に接触させ、前記被検査物を検査する集積回路素子の検査方法において、前記被検査物の個々の電極と各電極に対応する前記プローブ針の接触部分との相対距離を少なくとも1つ異ならせた状態で、前記載置台を移動させることで前記電極とプローブ針を順次接触状態にして検査を行なうことを特徴とする。   Also, a plurality of electrodes of the inspection object in which a plurality of probe needles placed on the mounting table are placed on the mounting table, the mounting table is moved in the vertical and horizontal directions, and the probe needles arranged to face the mounting table are placed on the mounting table. In the integrated circuit device inspection method for inspecting the object to be inspected, at least one relative distance between each electrode of the object to be inspected and the contact portion of the probe needle corresponding to each electrode is made different In this state, the inspection is performed with the electrode and the probe needle sequentially brought into contact with each other by moving the mounting table.

また、シリコンウエハ基板に集積回路素子を形成する集積回路形成工程と、前記集積回路形成工程で集積回路素子が形成されたウェハを載置台に載せ、前記集積回路素子の個々の電極と各電極に対応する前記プローブ針の接触部分との相対距離を少なくとも1つ異ならせた状態で、前記載置台を移動させることで前記電極とプローブ針を順次接触状態にして検査を行なうウェハ検査工程と、前記ウェハ検査工程で検査したウェハを集積回路素子単位に切断するダイシング工程からなることを特徴とする。   Also, an integrated circuit forming process for forming an integrated circuit element on a silicon wafer substrate, and a wafer on which the integrated circuit element is formed in the integrated circuit forming process are placed on a mounting table, and each electrode and each electrode of the integrated circuit element are placed on the mounting table. A wafer inspection step in which inspection is performed by sequentially moving the electrode and the probe needle in a contact state by moving the mounting table in a state where the relative distance from the corresponding contact portion of the probe needle is different from one another; It comprises a dicing process for cutting the wafer inspected in the wafer inspection process into integrated circuit element units.

本発明によれば、集積回路素子の検査において、1チップの検査に必要なすべてのプローブ針を1枚のプローブカードに持たせるとともに、任意のプローブ針と集積回路素子の電極との位置関係を接触状態または非接触状態にすることができる。よって、検査対象となる1チップに1枚のプローブカードを割り当てた状態で、プローブ針を接触させる電極が異なる複数種類の測定パターンによる検査が行なうことができる。   According to the present invention, in integrated circuit element inspection, all probe needles necessary for inspection of one chip are held in one probe card, and the positional relationship between an arbitrary probe needle and electrodes of the integrated circuit element is determined. It can be in contact or non-contact. Therefore, in a state where one probe card is assigned to one chip to be inspected, it is possible to perform an inspection using a plurality of types of measurement patterns with different electrodes that contact the probe needle.

これにより、各測定に必要なプローブ針の組み合わせで測定が可能となり、測定に不要な電極に立てられたプローブ針からのノイズや容量の影響を回避できる。   As a result, measurement is possible with a combination of probe needles necessary for each measurement, and it is possible to avoid the influence of noise and capacitance from probe needles placed on electrodes unnecessary for measurement.

また、プローブカードにおいては測定する1チップ分を対象として測定に必要なプローブ針を1枚のプローブカードに立てる構造をとることが出来、1回のプローブカードの割当で複数回の測定が済む。   In addition, the probe card can have a structure in which probe needles necessary for measurement are set up on one probe card for one chip to be measured, and a plurality of measurements can be completed by assigning one probe card.

また、プローブカードの交換が不要となり、測定順序の制約をなくすことが出来る。   Moreover, it is not necessary to replace the probe card, and the restriction on the measurement order can be eliminated.

さらに、検査装置における測定後のデータ処理が容易となる。   Furthermore, data processing after measurement in the inspection apparatus is facilitated.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付しており、その繰り返しの説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments, and the repetitive description thereof will be omitted.

図1は本発明の検査装置の一例を示す概略図である。図2は本発明の検査対象となるICチップ(集積回路素子)を製造する製造工程を説明した説明図である。   FIG. 1 is a schematic view showing an example of an inspection apparatus according to the present invention. FIG. 2 is an explanatory view illustrating a manufacturing process for manufacturing an IC chip (integrated circuit element) to be inspected according to the present invention.

まず、ICチップ(集積回路素子)を製造する製造工程について、図2を用いて説明する。   First, a manufacturing process for manufacturing an IC chip (integrated circuit element) will be described with reference to FIG.

シリコンウェハ基板13に酸化膜14を成膜させ、レジスト感光剤15を塗布し硬化させる(図2(a))。そこにフォトマスクの回路レイアウトパターンデータを転写、露光、現像する(露光された部分のレジスト感光剤が剥離される。(図2(b)))。露出領域の酸化膜14をエッチングにて剥離削除し(図2(c))、その後、残りのレジスト感光剤15を除去する(図2(d))。その後、シリコンウェハ基板13に形成する、抵抗・トランジスタ・容量といった回路素子に応じた拡散工程、イオン注入工程等を行い、不純物拡散領域16を作成する(図2(e))。この酸化膜形成から不純物拡散までの工程を何度か繰り返すことで、シリコンウェハ基板13に集積回路素子を形成していく(図2(e)は集積回路抵抗素子を形成したときの概略断面である)。   An oxide film 14 is formed on the silicon wafer substrate 13, and a resist photosensitive agent 15 is applied and cured (FIG. 2 (a)). Then, the circuit layout pattern data of the photomask is transferred, exposed, and developed (the exposed portion of the resist photosensitive agent is peeled off (FIG. 2B)). The exposed oxide film 14 is removed by etching (FIG. 2C), and then the remaining resist photosensitive agent 15 is removed (FIG. 2D). Thereafter, a diffusion process, an ion implantation process, and the like corresponding to circuit elements such as resistors, transistors, and capacitors formed on the silicon wafer substrate 13 are performed to create an impurity diffusion region 16 (FIG. 2E). By repeating this process from oxide film formation to impurity diffusion several times, an integrated circuit element is formed on the silicon wafer substrate 13 (FIG. 2E is a schematic cross-section when the integrated circuit resistance element is formed). is there).

最後に、各素子の電極や回路配線部分兼用となる電極膜17の形成(図2(f))を行い、保護膜18を作成し(図2(g))、集積回路が形成される。   Finally, an electrode film 17 that also serves as an electrode of each element and a circuit wiring portion is formed (FIG. 2 (f)), a protective film 18 is formed (FIG. 2 (g)), and an integrated circuit is formed.

上述した製造工程によりICチップが形成されたシリコンウェハ基板(以後ウェハと称す)は、その良否を検査するためのウェハテストという検査工程において、ICチップに対する電気的特性の検査をおこなう。   A silicon wafer substrate (hereinafter referred to as a wafer) on which an IC chip is formed by the manufacturing process described above performs an inspection of electrical characteristics of the IC chip in an inspection process called a wafer test for inspecting its quality.

図1において、検査装置は、テスタ9、ソケットボード10、プローブカード3、ウェハステージ7、移動制御部11から構成されている。   In FIG. 1, the inspection apparatus includes a tester 9, a socket board 10, a probe card 3, a wafer stage 7, and a movement control unit 11.

テスタ9は、ウェハ6に形成されたICチップに入力するための電気信号波形を作成したり、ICチップからの電気信号波形を解析し、良否判定をするためのものである。ソケットボード10は、そのボード上に電子部品12にて回路を構成し、テスタ9にて作成された電気信号波形を検査するICチップ用途にあわせて再形成する。プローブカード3はソケットボード10にねじ等で固定されており、電気的にも接続されたもの、交換可能なものとなっている。また、プローブカード3は中央部に開口部を有しており、その開口部には絶縁体5によりプローブ針2が固定されている。このプローブ針2はICチップの電極パッドに接触して電気信号波形の入出力をおこなうものであり、電極パッドの位置に合わせて配置されている。このプローブ針2はテスタ9、プローブカード3に電気的に接続されている。また、ウェハステージ7は、ウェハ6を真空吸着して保持するものであり、移動制御部11によりX、Y、Z、θ、に移動可能な構成になっている。   The tester 9 is used to create an electric signal waveform to be input to an IC chip formed on the wafer 6, and to analyze the electric signal waveform from the IC chip to determine pass / fail. The socket board 10 forms a circuit with the electronic component 12 on the board, and is re-formed according to the IC chip application for inspecting the electric signal waveform created by the tester 9. The probe card 3 is fixed to the socket board 10 with screws or the like, and is electrically connected or replaceable. The probe card 3 has an opening in the center, and the probe needle 2 is fixed to the opening by an insulator 5. The probe needle 2 is in contact with the electrode pad of the IC chip to input / output an electric signal waveform, and is arranged in accordance with the position of the electrode pad. The probe needle 2 is electrically connected to the tester 9 and the probe card 3. The wafer stage 7 holds the wafer 6 by vacuum suction, and is configured to be movable in the X, Y, Z, and θ directions by the movement control unit 11.

この検査装置の動作を説明する。ウェハステージ7上にウェハ6を搭載し、このウェハステージ7を移動制御部11によりプローブカード3開口部真下まで移動させる。次にウェハステージ7を垂直方向に上昇させて、ウェハ6に形成されたICチップの電極パッドにプローブ針2を接触させる。その後、テスタ9にて作成された電気信号波形をソケットボード10、プローブカード3、プローブ針2を介して入力させ、ICチップから出力された電気信号波形を入力時の逆のルートでテスタ9へ戻し、解析し、ICチップの良否判定を行う。検査が終了すると、ウェハステージ7を降下させて検査結果が不良を示していれば、そのICチップ1の表面には、図示しないインカーによりバッドマークとよばれるマーキングが施され、次のICチップの同様な検査へと移る。マーキングが施された不良ICチップは、後のダイボンド行程にて排除される。   The operation of this inspection apparatus will be described. The wafer 6 is mounted on the wafer stage 7, and the wafer stage 7 is moved by the movement control unit 11 to just below the opening of the probe card 3. Next, the wafer stage 7 is raised in the vertical direction, and the probe needle 2 is brought into contact with the electrode pad of the IC chip formed on the wafer 6. Thereafter, the electrical signal waveform created by the tester 9 is input via the socket board 10, the probe card 3, and the probe needle 2, and the electrical signal waveform output from the IC chip is input to the tester 9 through the reverse route at the time of input. Return, analyze, and judge the quality of the IC chip. When the inspection is completed, if the wafer stage 7 is lowered and the inspection result shows a defect, the surface of the IC chip 1 is marked with a bad mark by an inker (not shown), and the next IC chip is marked. Move to similar inspection. The defective IC chip that has been marked is eliminated in a later die-bonding process.

ここで、本発明の検査装置におけるプローブ針2と検査対象となるICチップの電極との配置関係について説明する。プローブ針2は、検査対象となるICチップに対して、種々の検査のために必要な複数のプローブ針が1組として配置されているが、検査対象となるICチップの個々の電極と、この電極に対応する個々のプローブ針との相対距離が異なるように、プローブ針またはICチップの電極が配置されている。すなわち、この相対距離とは、各検査の測定パターン毎に必要な針と電極との間が同じ距離となるようにしている。   Here, the arrangement relationship between the probe needle 2 and the electrode of the IC chip to be inspected in the inspection apparatus of the present invention will be described. In the probe needle 2, a plurality of probe needles necessary for various inspections are arranged as one set with respect to the IC chip to be inspected. The electrodes of the probe needle or the IC chip are arranged so that the relative distances from the individual probe needles corresponding to the electrodes are different. That is, the relative distance is set so that the distance between the needle and the electrode necessary for each measurement pattern of each inspection is the same.

例えば、図1に示す例では、任意のプローブ針の電極への接触部分の高さを異ならせて配置している。この状態で、ウェハステージ7の高さ位置を段階的に上昇させることで、少なくとも2種類以上のプローブ針の接触パターンを実現することができる。これにより、1つのICチップの検査用に1組のプローブ針をプローブカード3に設けるだけで、複数の測定パターンの検査を行なうことができるので、複数枚のプローブカードの交換が不要となる。また、2組以上のプローブ針をプローブカード3に設ける場合に較べて、1組のプローブ針で済むので検査の制御が効率的に行え、測定順序の制約をなくすことができる。   For example, in the example shown in FIG. 1, the height of the contact part to the electrode of an arbitrary probe needle is varied. In this state, by raising the height position of the wafer stage 7 stepwise, at least two types of probe needle contact patterns can be realized. Thus, since a plurality of measurement patterns can be inspected simply by providing a set of probe needles on the probe card 3 for inspecting one IC chip, it is not necessary to replace a plurality of probe cards. Further, compared to the case where two or more sets of probe needles are provided on the probe card 3, since only one set of probe needles is required, the inspection can be controlled efficiently and the restriction on the measurement order can be eliminated.

なお、図1においては、任意のプローブ針の電極への接触部分の高さを異ならせた実施形態を例示したがこれに限定されず、検査対象となるICチップに対して、検査のために必要な複数のプローブ針が1組として配置された状態において、検査対象となるICチップの個々の電極と、この電極に対応する個々のプローブ針との相対距離が異なるようになれば良く、発明者が検討した他の実施の形態については後程詳述する。   In addition, in FIG. 1, although embodiment which varied the height of the contact part to the electrode of arbitrary probe needles was illustrated, it is not limited to this, For an inspection with respect to the IC chip to be inspected In a state where a plurality of necessary probe needles are arranged as a set, it is sufficient that the relative distance between each electrode of the IC chip to be inspected and each probe needle corresponding to this electrode is different. Other embodiments studied by those will be described in detail later.

次に本発明の検査装置による測定方法について図15を用いて説明する。   Next, a measurement method using the inspection apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.

まず全てのプローブ針2を接触状態とする。図1に示す検査装置の例では、すべてのプローブ針2が接触する高さまでウェハステージ7を上昇させる(S1)。その状態で一部のプローブ針2を非接触にしないと測定結果が不良となる項目を測定する(S2)。結果が良品の場合は、接触状態を切り替えるプローブ針2が正常に接触していないと判断し、再度ウェハステージ7の高さを調整し、プローブ針2の接触動作を行う。結果が不良の場合は、正常に接触していると判断し、すべてのプローブ針2が接触している状態で測定ができる項目の測定をおこなう(S3)。その後、接触状態を切り替えるプローブ針2を非接触にし(S4)、一部のプローブ針2が非接触でないと測定できない項目を測定する(S5)。図1に示す検査装置の例では、ウェハステージ7を下降させることで高さの異なるプローブ針を非接触状態に切り替える。すべての測定結果が良品の場合、そのチップを良品、1つでも不良の項目がある場合は不良と判定し、次のチップへ移動する。   First, all probe needles 2 are brought into contact. In the example of the inspection apparatus shown in FIG. 1, the wafer stage 7 is raised to a height at which all the probe needles 2 are in contact (S1). In such a state, if some of the probe needles 2 are not brought into contact with each other, an item whose measurement result is defective is measured (S2). When the result is a non-defective product, it is determined that the probe needle 2 for switching the contact state is not in normal contact, the height of the wafer stage 7 is adjusted again, and the probe needle 2 is contacted. If the result is bad, it is determined that the probe is in normal contact, and the items that can be measured are measured with all the probe needles 2 in contact (S3). Thereafter, the probe needle 2 for switching the contact state is made non-contact (S4), and items that cannot be measured unless some of the probe needles 2 are non-contact are measured (S5). In the example of the inspection apparatus shown in FIG. 1, the probe needles having different heights are switched to the non-contact state by lowering the wafer stage 7. If all the measurement results are non-defective, the chip is determined to be defective if there is one non-defective item, and the chip moves to the next chip.

ここで、本発明によるICチップの測定時間と従来の2種類のプローブカードを用いた場合(比較例)との測定時間の結果について説明する。検査対象は、高速ピックアップ用受光チップ(1ウェハあたり25,200チップ)を用い、2種類の測定パターンによる検査を行なった。   Here, a description will be given of the measurement time results of the measurement time of the IC chip according to the present invention and the case where two conventional probe cards are used (comparative example). The inspection target was a light-receiving chip for high-speed pickup (25,200 chips per wafer), and inspection was performed with two types of measurement patterns.

1ウェハの測定時間の結果は、本発明を用いて1枚のプローブカードでの測定時間(途中1回、プローブ針の接触状態を変えるためにウェハステージ7を動かす)は125分/ウェハとなった。これに対して、比較例は、205分/ウェハ(1回目104分、プローブカード交換後、2回目101分)となり、本発明の場合、比較例と較べて約40%の時間短縮を実現する結果となった。   The result of the measurement time of one wafer is 125 minutes / wafer, using the present invention, the measurement time with one probe card (moving the wafer stage 7 once in the middle to change the contact state of the probe needle). It was. On the other hand, in the comparative example, 205 minutes / wafer (104 minutes for the first time, 101 minutes for the second time after the probe card exchange), and in the case of the present invention, a time reduction of about 40% is realized as compared with the comparative example. As a result.

さて、上述したウェハテストの工程を終えたウェハは、ICチップの状態にされ、リードフレームに固定され、電気接続され、樹脂パッケージに封じられ、電子部品として出荷される。または、次に説明するダイシング工程が完了した状態(ICチップ単位)で出荷される場合もある。   Now, the wafer after the above-described wafer test process is made into an IC chip state, fixed to a lead frame, electrically connected, sealed in a resin package, and shipped as an electronic component. Alternatively, the product may be shipped in a state (IC chip unit) in which the dicing process described below is completed.

ウェハテスト工程を終了したウェハが電子部品としての製品になるまでの、ダイシング工程、ダイボンド工程、ワイヤボンド工程、パッケージング工程を図3から図6を用いて、順に説明する。   A dicing process, a die bonding process, a wire bonding process, and a packaging process until the wafer that has finished the wafer test process becomes a product as an electronic component will be described in order with reference to FIGS.

ウェハテスト工程を終了したウェハは、その裏面に図示しないダイシングシートと呼ばれる粘着性のあるビニールシート等が貼られる。これは、ウェハ状態からICチップ状態へ切り分ける次のダイシング工程で各ICチップが離散しないようにするためである。   An adhesive vinyl sheet called a dicing sheet (not shown) is pasted on the back surface of the wafer that has finished the wafer test process. This is to prevent each IC chip from being separated in the next dicing process for dividing the wafer state into the IC chip state.

図3にウェハ表面の拡大図を示す。ダイシング工程では、ダイシングシートを貼られたウェハの、ICチップ1周囲に上述した製造工程で作られたスクライブライン19の中心部分20(実際のウェハには線として作られていない)をダイソーで切断される。   FIG. 3 shows an enlarged view of the wafer surface. In the dicing process, the center part 20 (not formed as a line on the actual wafer) of the scribe line 19 made in the manufacturing process described above around the IC chip 1 of the wafer on which the dicing sheet is pasted is cut with a die saw. Is done.

図4はダイボンド工程の説明図である。図4の(a)に示すように、ダイボンド工程で使用するリードフレーム21は複数個分の基板が連結されたものとなっている。この工程ではリードフレーム21のアイランド部分22にICチップ1を1個搭載、固定する。ダイシング工程を経たダイシングシートに載っているICチップ1はダイボンダと呼ばれる装置にて良品ICチップ1個が取り出され、図4の(b)に示すように、リードフレーム21のアイランド部分22に載せられる。そこには予め、熱により硬化する性質を持つ金属ペースト23が塗布されており、ICチップ1がリードフレーム21のアイランド部分22に粘着する。その後、ICチップ1の載ったリードフレーム21をオーブン装置に入れ、金属ペーストを硬化させ、リードフレーム21のアイランド部分22とICチップ1とを完全に固定させる。   FIG. 4 is an explanatory diagram of the die bonding process. As shown in FIG. 4A, the lead frame 21 used in the die bonding process is formed by connecting a plurality of substrates. In this step, one IC chip 1 is mounted and fixed on the island portion 22 of the lead frame 21. The IC chip 1 placed on the dicing sheet that has undergone the dicing process is taken out by a device called a die bonder, and a good IC chip is taken out and placed on the island portion 22 of the lead frame 21 as shown in FIG. . A metal paste 23 having a property of being cured by heat is applied in advance, and the IC chip 1 adheres to the island portion 22 of the lead frame 21. Thereafter, the lead frame 21 on which the IC chip 1 is placed is placed in an oven device, the metal paste is cured, and the island portion 22 of the lead frame 21 and the IC chip 1 are completely fixed.

図5はワイヤボンド工程の説明図である。ワイヤボンド工程では、リードフレーム21のアイランド部分22に載っているICチップ1の電極パッド4とリードフレームのリード24とを電気的に接続させるために、金線25にて架設する。   FIG. 5 is an explanatory diagram of the wire bonding process. In the wire bonding step, the electrode pad 4 of the IC chip 1 mounted on the island portion 22 of the lead frame 21 and the lead 24 of the lead frame are erected with a gold wire 25.

図6はパッケージング工程の説明図である。この工程では、リードフレーム21の外部リード部26を露出する形で樹脂封止体27で封止する(図6(a))。
その後、リードフレームの外枠を削除して、1個の電子部品が完成する(図6(b))。
FIG. 6 is an explanatory diagram of the packaging process. In this step, the external lead portion 26 of the lead frame 21 is sealed with a resin sealing body 27 so as to be exposed (FIG. 6A).
Thereafter, the outer frame of the lead frame is deleted to complete one electronic component (FIG. 6B).

続いて、本発明の検査装置の各実施例について図面を用いて説明する。   Subsequently, each embodiment of the inspection apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.

図7は本発明の検査装置の部分拡大図である。本実施例は、図1の検査装置において、絶縁体5に固定されているプローブ針2を可動とするために、プローブ針2の代わりに、プローブ針2が取り付けられている電磁ソレノイド29を設け、可動としたものである。その結果プローブ針2と電極パッド4とが接触と非接触の状態をプローブ針単位で任意に作ることが出来る。   FIG. 7 is a partially enlarged view of the inspection apparatus of the present invention. In this embodiment, in order to make the probe needle 2 fixed to the insulator 5 movable in the inspection apparatus of FIG. 1, an electromagnetic solenoid 29 to which the probe needle 2 is attached is provided instead of the probe needle 2. , Movable. As a result, a state in which the probe needle 2 and the electrode pad 4 are in contact with each other can be arbitrarily made in a probe needle unit.

29は電磁ソレノイド、30は可動鉄片、28はプローブカード3もしくはプローブカード3の開口部にある絶縁体5に固定する為の支持台であり、本実施例では支持台28は絶縁体5に固定された状態にある。プローブ針2の高さ位置を可変する可変機構は、電磁ソレノイド29、可動鉄片30から構成される。   29 is an electromagnetic solenoid, 30 is a movable iron piece, 28 is a support base for fixing to the probe card 3 or the insulator 5 at the opening of the probe card 3, and in this embodiment the support base 28 is fixed to the insulator 5. It is in the state that was done. A variable mechanism that varies the height position of the probe needle 2 includes an electromagnetic solenoid 29 and a movable iron piece 30.

プローブ針2は、可動鉄片30に絶縁物を介して固定されており、電磁ソレノイド29に通電されると、可動鉄片30が下方向に移動し接触状態になり、通電しない状態では、電磁ソレノイド29に内蔵されたバネにより元に戻り非接触状態となる構造である。電磁ソレノイド29は、測定回路を切り替えるリレーと同様、テスタ9からの制御信号により制御する。これにより瞬時にプローブ針2の接触状態を切り替えることが可能となる。   The probe needle 2 is fixed to the movable iron piece 30 via an insulator, and when the electromagnetic solenoid 29 is energized, the movable iron piece 30 moves downward to be in a contact state. The structure is restored to the non-contact state by a spring built in the housing. The electromagnetic solenoid 29 is controlled by a control signal from the tester 9 in the same manner as the relay for switching the measurement circuit. As a result, the contact state of the probe needle 2 can be instantaneously switched.

図8は本発明の検査装置の他の実施例における部分拡大図である。実施例1と同様、絶縁体5に固定されているプローブ針2を可動とするために、プローブ針2を支持する支持台28aと、支持台28bの間に可動部31を設けた。その結果プローブ針2と電極パッド4とが接触と非接触の状態を作ることが出来る(図8の(b)参照)。本実施例では支持台28bは絶縁体5に固定された状態にある。支持台28aは絶縁体が望ましい。   FIG. 8 is a partially enlarged view of another embodiment of the inspection apparatus of the present invention. As in Example 1, in order to make the probe needle 2 fixed to the insulator 5 movable, a movable portion 31 was provided between the support base 28a that supports the probe needle 2 and the support base 28b. As a result, the probe needle 2 and the electrode pad 4 can be brought into contact and non-contact (see FIG. 8B). In this embodiment, the support base 28 b is fixed to the insulator 5. The support base 28a is preferably an insulator.

可動部31にはバイメタルを用いて、バイメタルに直接電流を流す事により、可動部31が発熱して湾曲し、その先に絶縁物32を介して固定されたプローブ針2が上下移動し、接触状態、非接触状態を作る。可動量が小さくて済む場合は、バイメタルの他にピエゾ素子等も応用できる。可動部31としては上述した特性を有する熱応動部材が好ましく、プローブ針2の高さ位置を可変する可変機構は、可動部31から構成される。   By using a bimetal for the movable part 31, when a current is directly applied to the bimetal, the movable part 31 generates heat and curves, and the probe needle 2 fixed to the tip of the movable part 31 via the insulator 32 moves up and down to contact. Make a state, non-contact state. If the movable amount is small, a piezo element or the like can be applied in addition to the bimetal. The movable portion 31 is preferably a thermally responsive member having the above-described characteristics, and the variable mechanism that varies the height position of the probe needle 2 is composed of the movable portion 31.

実施例1に比べて可動部を小さくすることが可能で、多くのプローブ針2を可動する場合に有利である。また可動速度もソレノイドより遅く、接触時にプローブ針2の針先や電極パッド4に与える衝撃を小さくする事ができる。   Compared to the first embodiment, the movable portion can be made smaller, which is advantageous when many probe needles 2 are movable. Further, the moving speed is slower than that of the solenoid, and the impact applied to the needle tip of the probe needle 2 and the electrode pad 4 at the time of contact can be reduced.

図9は本発明の検査装置の他の実施例における部分拡大図である。絶縁体5に固定されているプローブ針2を可動とするために、プローブカード3の上面より、プローブカード3に固定された支持台33に取り付けられた電磁ソレノイド29により、それに取り付けられたワイヤー42、絶縁体32とプローブ針2を引き上げる構造をとり、プローブ針2を可動としたものである。その結果プローブ針2と電極パッド4とが接触と非接触の状態を作ることが出来る。プローブ針2の高さ位置を可変する可変機構は、電磁ソレノイド29、ワイヤー42から構成される。   FIG. 9 is a partially enlarged view of another embodiment of the inspection apparatus of the present invention. In order to make the probe needle 2 fixed to the insulator 5 movable, the wire 42 attached thereto is attached from the upper surface of the probe card 3 by the electromagnetic solenoid 29 attached to the support base 33 fixed to the probe card 3. The insulator 32 and the probe needle 2 are pulled up to make the probe needle 2 movable. As a result, the probe needle 2 and the electrode pad 4 can be brought into contact and non-contact. The variable mechanism for changing the height position of the probe needle 2 is composed of an electromagnetic solenoid 29 and a wire 42.

電磁ソレノイド29に通電されると、ワイヤー42とプローブ針2は引き上げられ、非接触状態となり、通電しない状態では、他のプローブ針2と同様の高さまで戻る事により接触状態となる。この構造の特徴は、可動手段となる電磁ソレノイド29と引き上げるためのワイヤー42、それらを固定する支持台33を準備しておけば、通常のプローブカード3に容易に取り付ける事が可能な上、可動するプローブ針2を変更する事も可能であり、生産装置よりも、実験、開発用に用いると有効である。   When the electromagnetic solenoid 29 is energized, the wire 42 and the probe needle 2 are pulled up and brought into a non-contact state, and when not energized, the wire 42 and the probe needle 2 come into contact with each other by returning to the same height as the other probe needles 2. The feature of this structure is that it can be easily attached to an ordinary probe card 3 and can be moved by preparing an electromagnetic solenoid 29 as a movable means, a wire 42 for lifting, and a support base 33 for fixing them. It is also possible to change the probe needle 2 to be used, and it is more effective when used for experiments and development than the production apparatus.

図10は本発明の検査装置の他の実施例における部分拡大図である。絶縁体5に固定されているプローブ針2を可動とするために、プローブ針2の下方向より、プローブ針2を押し上げる構造をとり、プローブ針2を可動としたものである。その結果プローブ針2と電極パッド4とが接触と非接触の状態を作ることが出来る。   FIG. 10 is a partially enlarged view of another embodiment of the inspection apparatus of the present invention. In order to make the probe needle 2 fixed to the insulator 5 movable, the probe needle 2 is pushed up from below the probe needle 2 so that the probe needle 2 is movable. As a result, the probe needle 2 and the electrode pad 4 can be brought into contact and non-contact.

図10の(a)、(b)に示すようにプローブ針2の下の部分にセラミックやガラスエポキシ樹脂等の絶縁物を材料とした非円形のカム34を備え、そのカム34を回転するためのステッピングモータ36とそれらを連結するシャフト35により構成されている。プローブ針2の高さ位置を可変する可変機構は、非円形のカム34、シャフト35、ステッピングモータ36から構成される。   As shown in FIGS. 10A and 10B, a non-circular cam 34 made of an insulating material such as ceramic or glass epoxy resin is provided at the lower portion of the probe needle 2, and the cam 34 is rotated. The stepping motor 36 and the shaft 35 connecting them are configured. The variable mechanism for changing the height position of the probe needle 2 is composed of a non-circular cam 34, a shaft 35, and a stepping motor 36.

また、図10の(c)に示すように、ステッピングモータ36はプローブカード3上に配置されており、そこからシャフト35により可動とするプローブ針2下方へ伸ばし、プローブ針2真下にカム34を配置する。   Further, as shown in FIG. 10C, the stepping motor 36 is disposed on the probe card 3 and extends downward from the probe needle 2 to be movable by the shaft 35, and the cam 34 is placed just below the probe needle 2. Deploy.

ステッピングモータ36に信号が入り、シャフト35が回転し、カム34の凸部がプローブ針2を押し上げ、非接触状態をつくることができる。   A signal enters the stepping motor 36, the shaft 35 rotates, and the convex portion of the cam 34 pushes up the probe needle 2 to create a non-contact state.

図11は本発明の検査装置の他の実施例における部分拡大図である。ICチップの電極パッドは概ねICチップの両端に配置されている場合が多く、その配置に合わせプローブカード3も図16の(a)の従来例に示すようにプローブ針が2辺から内側方向に配置されている事が多い。図11の(a)はこのようなプローブカード3で、上述した実施例4の構造の可動方法を用いて、一つの可動装置で複数のプローブ針2を同時に可動させる構造である。   FIG. 11 is a partially enlarged view of another embodiment of the inspection apparatus of the present invention. In many cases, the electrode pads of the IC chip are generally arranged at both ends of the IC chip, and in accordance with the arrangement, the probe card 3 also has probe needles extending inward from the two sides as shown in the conventional example of FIG. It is often arranged. FIG. 11A shows such a probe card 3 having a structure in which a plurality of probe needles 2 are simultaneously moved by a single movable device using the movable method of the structure of the fourth embodiment described above.

すなわち、一つのステッピングモータ36でシャフト35に同じ方向で取り付けられた複数のカム34を駆動する事により、同時に複数のプローブ針2の接触状態を切り替える事が可能となる。また、図11の(b)のように複数のカム34の角度をそれぞれ変える事によりステッピングモータ36の制御で、複数のプローブ針2の接触状態を個別に切り替える事が可能となる。プローブ針2の高さ位置を可変する可変機構は、複数の非円形のカム34、シャフト35、ステッピングモータ36から構成される。   That is, by driving a plurality of cams 34 attached to the shaft 35 in the same direction by a single stepping motor 36, it is possible to simultaneously switch the contact state of the plurality of probe needles 2. Further, as shown in FIG. 11B, the contact state of the plurality of probe needles 2 can be individually switched by controlling the stepping motor 36 by changing the angles of the plurality of cams 34, respectively. The variable mechanism that varies the height position of the probe needle 2 includes a plurality of non-circular cams 34, a shaft 35, and a stepping motor 36.

図11の(a)のようなプローブカード3の場合、これらの構造の可動装置が2つあれば、複数のプローブ針の接触状態を自由に切り替える事が可能となる。実施例では可動手段をステッピングモータ36で説明したが、カム34が回転することが可能で、カム34の位置を制御できるものであれば他の方法でもよい。   In the case of the probe card 3 as shown in FIG. 11A, if there are two movable devices having these structures, the contact state of a plurality of probe needles can be freely switched. In the embodiment, the stepping motor 36 has been described as the movable means, but other methods may be used as long as the cam 34 can rotate and the position of the cam 34 can be controlled.

図12は本発明の検査装置の他の実施例における部分拡大図である。接触状態を切り替えるプローブ針37の針先の高さが他のプローブ針2の高さよりも予め高い構造となっており、ウェハステージ7の高さを調節することにより、プローブ針37の電極パッド4との接触状態と非接触状態を作る事が出来る。(図12(a))   FIG. 12 is a partially enlarged view of another embodiment of the inspection apparatus of the present invention. The height of the tip of the probe needle 37 that switches the contact state is higher than the height of the other probe needle 2 in advance, and the electrode pad 4 of the probe needle 37 is adjusted by adjusting the height of the wafer stage 7. The contact state and non-contact state can be made. (Fig. 12 (a))

移動制御部11によりウェハステージ7を上げていき、通常の高さ設定のプローブ針2が接触した状態では、まだプローブ針37は電極パッド4に接触していない。さらにウェハステージ7を上げていくとプローブ針37も電極パッドに接触する。通常ウェハステージ7は、測定時は上昇、移動時は下降の2段階の動作であるが、さらに上昇時の高さを移動制御部11からの信号により切り替える構成とする。接触状態を切り替えるプローブ針37の針先の高さは、プローブ針の製作時の高さバラツキや、非接触時の通常のプローブ針の加重(針圧)等を考慮すると、通常のプローブ針よりも50〜150μm高くする。またプローブ針の高さを3種類にし、ウェハステージ7の高さもそれに合わせ変化させれば、3種類の切り替えも可能となる。この方法の特徴は、プローブカード製作時の針の高さ調整だけでよく、針を可動する装置が不要な点である。多数のプローブ針が必要な場合に有効である。   When the movement control unit 11 raises the wafer stage 7 and the probe needle 2 with a normal height is in contact, the probe needle 37 is not yet in contact with the electrode pad 4. As the wafer stage 7 is further raised, the probe needle 37 also contacts the electrode pad. The normal wafer stage 7 is a two-stage operation that rises at the time of measurement and descends at the time of movement. Further, the height at the time of ascent is switched by a signal from the movement control unit 11. The height of the needle tip of the probe needle 37 for switching the contact state is higher than that of a normal probe needle in consideration of the height variation at the time of manufacturing the probe needle and the weight (needle pressure) of the normal probe needle at the time of non-contact. Is also increased by 50 to 150 μm. If the height of the probe needle is changed to three types, and the height of the wafer stage 7 is changed accordingly, three types of switching can be performed. The feature of this method is that it is only necessary to adjust the height of the needle when the probe card is manufactured, and a device for moving the needle is unnecessary. This is effective when a large number of probe needles are required.

これは、実施例6の構造の変形例である。図12の(a)に示すように、実施例6の構造では、プローブ針37が接触状態にある場合は、通常のプローブ針2の針圧は、適切な状態よりも大きく、電極パッド4に強く接触するため、電極パッド4に付く針跡が大きくなったり、針先により電極パッド4がえぐれたりする場合がある。針跡が大きくなったり、電極パッド4が大きくえぐれた場合は、その後のデバイスのパッケージ工程でワイヤボンド装置での電極パッド4の認識が悪くなったり、ワイヤボンドの強度が低下する等の問題が発生する。   This is a modification of the structure of the sixth embodiment. As shown in FIG. 12A, in the structure of the sixth embodiment, when the probe needle 37 is in a contact state, the needle pressure of the normal probe needle 2 is larger than an appropriate state, and the electrode pad 4 Since the contact is strong, the needle mark on the electrode pad 4 may increase, or the electrode pad 4 may be removed by the needle tip. When the needle trace becomes large or the electrode pad 4 is greatly damaged, there is a problem that the recognition of the electrode pad 4 in the wire bonding apparatus is deteriorated in the subsequent device packaging process or the strength of the wire bond is lowered. appear.

本実施例では、図12の(b)に示すように、針圧が大きくなる通常の高さのプローブ針38の先端を、接触状態を切り替えるプローブ針37の先端よりも太く、平らにし、大きな針圧が加わっても、電極パッド4に針跡がつきにくい構造にしたものである。また図示していないが、針圧が大きくなるプローブ針の針径を細くしたり、長くしたり、電極パッド表面にたいして小さい角度で針立てを行う等、プローブ針のバネ効果を調整する方法も有効である。   In this embodiment, as shown in FIG. 12 (b), the tip of the probe needle 38 having a normal height at which the needle pressure increases is made thicker and flatter than the tip of the probe needle 37 for switching the contact state. Even if the needle pressure is applied, the electrode pad 4 has a structure in which needle marks are difficult to stick. Although not shown, it is also effective to adjust the spring effect of the probe needle, such as making the needle diameter of the probe needle that increases the needle pressure narrower or longer, or performing a needle stand at a small angle with respect to the electrode pad surface. It is.

図13は本発明の検査方法を実現するICチップの部分拡大図である。本実施例によれば、上述した各実施例のように検査装置を用いずとも、ウェハステージ7の高さ移動により、接触したプローブ針2がウェハ3または電極パッド表面を横移動することを利用して、接触状態と非接触状態を作ることが出来る。   FIG. 13 is a partially enlarged view of an IC chip that realizes the inspection method of the present invention. According to the present embodiment, the probe needle 2 that is in contact with the surface of the wafer 3 or the electrode pad is moved laterally by the height movement of the wafer stage 7 without using an inspection apparatus as in the above-described embodiments. Thus, a contact state and a non-contact state can be created.

図13の(a)は接触状態を切り替える為のICチップの電極パッドである。図13の(a)では、ウェハステージ7の高さ移動により最初に接触する部分が電極パッドの一部に電極が無い部分40(非導電部)で、半導体基板の電極形成工程を含む製造工程にて作成される。図13の(b)は通常の電極パッドの平面図である。図13の(c)はこの2種類の電極パッドを有するICチップに通常のプローブカードを接触した状態であり、図13の(d)は更に、ウェハステージを上昇させ針圧を強くした状態である。図13の(c)の状態では、接触状態を切り替える電極パッド39に接触するプローブ針2の真下には、電極が無い為、非接触状態である。更にウェハステージ7を上昇させると、プローブ針2には針圧が加わり、図13の(d)に示すように傾斜をもって針立てが行われている場合、プローブ針は、表面の横方向移動により電極パッド電極のある部分39に接触し、接触状態となる。この方法の利点は、従来のプローブ針やプローブカードをそのまま使用できる事である。   FIG. 13A shows an electrode pad of an IC chip for switching the contact state. In FIG. 13A, the first contact portion due to the height movement of the wafer stage 7 is a portion 40 (non-conductive portion) in which no electrode is provided in a part of the electrode pad, and a manufacturing process including an electrode forming step of the semiconductor substrate. Created in. FIG. 13B is a plan view of a normal electrode pad. FIG. 13C shows a state in which an ordinary probe card is in contact with the IC chip having these two types of electrode pads. FIG. 13D further shows a state in which the needle pressure is increased by raising the wafer stage. is there. In the state of (c) of FIG. 13, since there is no electrode directly under the probe needle 2 which contacts the electrode pad 39 which switches a contact state, it is a non-contact state. When the wafer stage 7 is further raised, needle pressure is applied to the probe needle 2, and when the needle stand is tilted as shown in FIG. 13 (d), the probe needle is moved by the lateral movement of the surface. The electrode pad electrode is brought into contact with the portion 39 where the electrode pad electrode is present, and a contact state is established. The advantage of this method is that conventional probe needles and probe cards can be used as they are.

図14は本発明の検査方法を実現するICチップの他の実施例の部分拡大図である。本実施例は、実施例8の接触状態を切り替える電極パッドの変形例である。図14の(a)に示すように電極の有る部分39と無い部分40(非導電部)との境界を、半導体基板の電極形成工程を含む製造行程にて「く」の字型とする。プローブ針2は、電極パッド中央に滑りやすくなり(横方向移動)、「く」の字の中央部で止まる事によりプローブ針先端側面と電極パッドとの接触面積は、境界が直線の場合に比べ大きくなる。この事により接触状態がより確実なものになる。   FIG. 14 is a partially enlarged view of another embodiment of the IC chip for realizing the inspection method of the present invention. The present embodiment is a modification of the electrode pad that switches the contact state of the eighth embodiment. As shown in FIG. 14 (a), the boundary between the portion 39 having the electrode and the portion 40 having no electrode (non-conductive portion) is formed in a “<” shape in the manufacturing process including the electrode forming step of the semiconductor substrate. The probe needle 2 is easy to slide in the center of the electrode pad (moves in the lateral direction). By stopping at the center of the "<", the contact area between the probe needle tip side surface and the electrode pad is smaller than that of the case where the boundary is a straight line growing. This makes the contact state more reliable.

同じく、図14を用いて実施例10を示す。実施例8の接触状態を切り替える電極パッドの改善であり、図14の(b)に示すように電極のない部分40(非導電部)を電極パッドの中央部に円形で配置したものを半導体基板の電極形成工程を含む製造工程にて作成する。上記、実施例9は、プローブ針2の横方向移動を利用したもので、電極の有る部分39(導電部)と無い部分40(非導電部)との境界は、プローブ針2の方向に対してほぼ「く」の字の中央とが一致しなければならない。しかしプローブ針2の電極パッドに向かって針を立て方向は、プローブ針2により異なり一定ではない。よって電極パッドの電極の有る部分39(導電部)と無い部分40(非導電部)の境界の方向も針立て方向により変えることが必要となる。そこで図14の(b)に示すように、電極パッドの電極の無い部分40(非導電部)を円形でチップの中央に配置し、電極パッドの電極の無い部分40(非導電部)の中央にプローブ針2を接触させる事により、すべての針立て方向に対応できる。   Similarly, Example 10 is shown using FIG. FIG. 14B shows an improvement of the electrode pad for switching the contact state in Example 8, and a semiconductor substrate in which a portion 40 (non-conductive portion) having no electrode is circularly arranged at the center of the electrode pad as shown in FIG. It is created in a manufacturing process including the electrode forming process. In the ninth embodiment, the lateral movement of the probe needle 2 is used, and the boundary between the portion 39 (conductive portion) with the electrode and the portion 40 (non-conductive portion) without the electrode is in the direction of the probe needle 2. The center of the letter “ku” must match. However, the direction in which the needle is raised toward the electrode pad of the probe needle 2 differs depending on the probe needle 2 and is not constant. Therefore, the direction of the boundary between the portion 39 (conductive portion) where the electrode of the electrode pad is located and the portion 40 (non-conductive portion) where the electrode is not present needs to be changed depending on the needle stand direction. Therefore, as shown in FIG. 14B, a portion 40 (non-conductive portion) without electrode of the electrode pad is circular and arranged at the center of the chip, and the center of the portion 40 (non-conductive portion) without electrode of the electrode pad is arranged. By contacting the probe needle 2 with the probe needle 2, it is possible to cope with all the needle stand directions.

さらに、図14を用いて実施例11を示す。実施例8の接触状態を切り替える電極パッドの改善であり、半導体基板の電極形成工程を含む製造行程にて、図14の(c)に示すように非導電部としての絶縁体を通常の電極パッド39上に、電極保護膜となる窒化膜やポリイミド膜41で形成したものである。本実施例は、電極パッドの電極の無い部分を作ることが困難な場合や、電極パッド4下に回路があり、プローブ針の圧力を直接与えたくない場合に好適である。   Furthermore, Example 11 is shown using FIG. 14 is an improvement of the electrode pad for switching the contact state in Example 8, and in the manufacturing process including the electrode forming step of the semiconductor substrate, an insulator as a non-conductive portion is used as a normal electrode pad as shown in FIG. A nitride film or a polyimide film 41 serving as an electrode protection film is formed on 39. This embodiment is suitable when it is difficult to make a portion without an electrode of the electrode pad, or when there is a circuit under the electrode pad 4 and it is not desired to directly apply the probe needle pressure.

なお、図14の接触状態を切り替える電極パッドについては、電極パッドの電極が、通常の電極パッドにくらべ小さくなるため、後工程でのワイヤボンド等で問題となる場合は、ワイヤボンド用電極パッドとは別にウェハテスト用として平行して設けてもよい。   Note that the electrode pad for switching the contact state in FIG. 14 has a smaller electrode than the normal electrode pad. Therefore, if there is a problem in wire bonding in a later process, Alternatively, they may be provided in parallel for wafer testing.

本発明の検査装置の概略図。Schematic of the inspection apparatus of the present invention. 本発明の検査装置で使用するICチップの製造工程の説明図。Explanatory drawing of the manufacturing process of IC chip used with the inspection apparatus of this invention. 本発明の検査装置で使用するウェハ表面の拡大図Enlarged view of the wafer surface used in the inspection apparatus of the present invention ダイボンド工程の説明図。Explanatory drawing of a die-bonding process. ワイヤボンド工程の説明図。Explanatory drawing of a wire bond process. パッケージング工程の説明図。Explanatory drawing of a packaging process. 本発明の実施例1における検査装置の部分拡大図。The elements on larger scale of the inspection apparatus in Example 1 of this invention. 本発明の実施例2における検査装置の部分拡大図。The elements on larger scale of the inspection apparatus in Example 2 of this invention. 本発明の実施例3における検査装置の部分拡大図。The elements on larger scale of the inspection apparatus in Example 3 of this invention. 本発明の実施例4における検査装置の部分拡大図。The elements on larger scale of the inspection apparatus in Example 4 of this invention. 本発明の実施例5における検査装置の駆動機構を示す部分拡大図。The elements on larger scale which show the drive mechanism of the inspection apparatus in Example 5 of this invention. 本発明の実施例6、7における検査装置の部分拡大図。The elements on larger scale of the inspection apparatus in Example 6, 7 of this invention. 本発明の実施例8におけるICチップの部分拡大図。The elements on larger scale of the IC chip in Example 8 of this invention. 本発明の実施例9、10、11におけるICチップの電極断平面図。FIG. 6 is a plan view of an IC chip electrode cut according to Examples 9, 10, and 11 of the present invention. 本発明の検査装置による測定方法のフローチャート。The flowchart of the measuring method by the test | inspection apparatus of this invention. 従来例1のプローブカードの拡大平面図。The enlarged plan view of the probe card of the prior art example 1. FIG. 従来例2のプローブカードの拡大平面図。The enlarged plan view of the probe card of the prior art example 2. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 ICチップ
2 プローブ針
3 プローブカード
4 電極パッド
5 絶縁体
6 ウェハ
7 ウェハステージ
8 プローブカード支持台
9 テスタ
10 ソケットボード
11 移動制御部
12 電子部品
13 シリコンウェハ基板
14 酸化膜
15 レジスト感光剤
16 不純物拡散領域
17 電極膜
18 保護膜
19 スクライブライン
20 スクライブラインの中心部分
21 リードフレーム
22 リードフレームのアイランド部
23 金属ペースト
24 リードフレームのリード
25 金線
26 リードフレームの外部リード部
27 樹脂封止体
28 支持台
29 電磁ソレノイド
30 可動鉄片
31 可動部(バイメタル、ピエゾ素子等)
32 絶縁体
33 支持台
34 絶縁体のカム
35 シャフト
36 ステッピングモータ
37 高さの異なるプローブ針
38 針先形状の異なるプローブ針
39 電極(Al等の導体)
40 電極の無い部分(SiO2等の絶縁体)
41 窒化膜やポリイミド等の絶縁膜
42 ワイヤー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 IC chip 2 Probe needle 3 Probe card 4 Electrode pad 5 Insulator 6 Wafer 7 Wafer stage 8 Probe card support stand 9 Tester 10 Socket board 11 Movement control part 12 Electronic component 13 Silicon wafer substrate 14 Oxide film 15 Resist photosensitive agent 16 Impurity Diffusion region 17 Electrode film 18 Protective film 19 Scribe line 20 Scribe line center portion 21 Lead frame 22 Lead frame island portion 23 Metal paste 24 Lead frame lead 25 Gold wire 26 Lead frame external lead portion 27 Resin sealing body 28 Support base 29 Electromagnetic solenoid 30 Movable iron piece 31 Movable part (bimetal, piezo element, etc.)
32 Insulator 33 Support Base 34 Insulator Cam
35 shaft
36 Stepping motor 37 Probe needle with different height 38 Probe needle with different needle tip shape 39 Electrode (conductor such as Al)
40 Parts without electrodes (insulators such as SiO2)
41 Insulating film such as nitride film or polyimide 42 Wire

Claims (20)

被検査物を載せる載置台と、該載置台を上下左右方向へ移動させるための駆動機構と、前記載置台に対向して配置された複数のプローブ針とを備え、前記駆動機構により前記載置台を移動させることで、前記載置台に載せた被検査物の複数の電極に前記プローブ針を接触させて、前記被検査物を検査する検査装置において、
前記被検査物の個々の電極と、各電極に対応する前記プローブ針の接触部分との相対距離を少なくとも1つ異ならせたことを特徴とする検査装置。
A mounting table for placing an object to be inspected, a drive mechanism for moving the mounting table in the vertical and horizontal directions, and a plurality of probe needles arranged to face the mounting table; In the inspection apparatus for inspecting the inspection object by bringing the probe needle into contact with a plurality of electrodes of the inspection object placed on the mounting table, by moving
An inspection apparatus in which at least one relative distance between each electrode of the object to be inspected and a contact portion of the probe needle corresponding to each electrode is varied.
前記プローブ針の接触部分の高さ位置を可変するための可変機構を備えたことを特徴とする請求項1に記載の検査装置。   The inspection apparatus according to claim 1, further comprising a variable mechanism for changing a height position of a contact portion of the probe needle. 前記プローブ針の接触部分の高さ位置を予め異なるように配置したことを特徴とする請求項1に記載の検査装置。   The inspection apparatus according to claim 1, wherein height positions of contact portions of the probe needles are arranged differently in advance. 前記被検査物の個々の電極のうち、少なくとも1以上の電極の導電部の形状を他の電極の導電部の形状と異ならせたことを特徴とする請求項1に記載の検査装置。   2. The inspection apparatus according to claim 1, wherein among the individual electrodes of the object to be inspected, the shape of the conductive portion of at least one electrode is different from the shape of the conductive portion of the other electrode. 前記可変機構は、前記プローブ針が設けられた電磁ソレノイドであることを特徴とする請求項2に記載の検査装置。   The inspection apparatus according to claim 2, wherein the variable mechanism is an electromagnetic solenoid provided with the probe needle. 前記可変機構は、熱応動部材からなることを特徴とする請求項2に記載の検査装置。   The inspection apparatus according to claim 2, wherein the variable mechanism includes a thermally responsive member. 前記可変機構は、前記プローブ針の先端側を釣支するためのワイヤーと前記ワイヤーを引き上げる電磁ソレノイドからなることを特徴とする請求項2に記載の検査装置。   The inspection apparatus according to claim 2, wherein the variable mechanism includes a wire for supporting a tip end side of the probe needle and an electromagnetic solenoid for pulling up the wire. 前記可変機構は、前記プローブ針に接触し、回転可能に設けられた非円形のカムと前記カムを回転させるモータからなることを特徴とする請求項2に記載の検査装置。   The inspection apparatus according to claim 2, wherein the variable mechanism includes a non-circular cam that is rotatably provided in contact with the probe needle and a motor that rotates the cam. 前記プローブ針毎に複数のカムがシャフトを介して回転可能に設けられており、少なくとも1つ以上のカムが、他のカムに較べて前記プローブ針との接触部分の角度が異なるように前記シャフトに配されていることを特徴とする請求項8に記載の検査装置。   A plurality of cams are rotatably provided for each probe needle via a shaft, and at least one of the cams has a different contact angle with the probe needle compared to the other cams. The inspection apparatus according to claim 8, wherein the inspection apparatus is disposed in 前記プローブ針の接触部分の高さ位置の差は50〜150μmであることを特徴とする請求項3に記載の検査装置。   The inspection apparatus according to claim 3, wherein a difference in height position of a contact portion of the probe needle is 50 to 150 μm. 前記プローブ針のうち、接触部分の高さ位置が低い方の先端部の形状を平らにしたことを特徴とする請求項3または10に記載の検査装置。   The inspection apparatus according to claim 3 or 10, wherein a shape of a tip portion of the probe needle having a lower height position of the contact portion is flattened. 前記電極のうち、少なくとも1つ以上の電極は導電部と絶縁部とからなり、前記絶縁部を、対応するプローブ針の接触部分に近い側に設けたことを特徴とする請求項4に記載の検査装置。   The at least one electrode among the electrodes includes a conductive portion and an insulating portion, and the insulating portion is provided on a side close to a contact portion of a corresponding probe needle. Inspection device. 前記検査物は、複数の電極を備えた集積回路素子であって、
前記電極のうち、少なくとも1以上の電極の形状を他の電極の形状と異ならせたことを特徴とする請求項1に記載の検査装置。
The inspection object is an integrated circuit element having a plurality of electrodes,
The inspection apparatus according to claim 1, wherein the shape of at least one of the electrodes is different from the shape of other electrodes.
前記電極のうち、少なくとも1つ以上の電極は導電部と絶縁部とからなり、前記電極において、前記絶縁部を、対応するプローブ針の接触部分に近い位置に設けたことを特徴とする請求項13に記載の検査装置。   The at least one electrode among the electrodes includes a conductive portion and an insulating portion, and the insulating portion is provided in a position near a contact portion of a corresponding probe needle in the electrode. 13. The inspection apparatus according to 13. 前記導電部と前記絶縁部との境界をくの字形としたことを特徴とする請求項14に記載の検査装置。   The inspection apparatus according to claim 14, wherein a boundary between the conductive portion and the insulating portion is formed in a dogleg shape. 前記絶縁部の形状を円形とし、前記導電部の略中央に配置したことを特徴とする請求項14に記載の検査装置。   The inspection apparatus according to claim 14, wherein the insulating portion has a circular shape and is disposed substantially at the center of the conductive portion. 被検査物を載置台に載せ、該載置台を上下左右方向へ移動させ、前記載置台に対向して配置された複数のプローブ針を前記載置台に載せた被検査物の複数の電極に接触させ、前記被検査物を検査する集積回路素子の検査方法において、
前記被検査物の個々の電極と各電極に対応する前記プローブ針の接触部分との相対距離を少なくとも1つ異ならせた状態で、前記載置台を移動させることで前記電極とプローブ針を順次接触状態にして検査を行なうことを特徴とする集積回路素子の検査方法。
Place the object to be inspected on the mounting table, move the mounting table in the up / down / left / right direction, and contact the plurality of probe needles arranged facing the mounting table with the electrodes on the testing object placed on the mounting table. In the method for inspecting an integrated circuit element for inspecting the inspection object,
The electrodes and probe needles are sequentially contacted by moving the mounting table in a state where at least one relative distance between each electrode of the object to be inspected and a contact portion of the probe needle corresponding to each electrode is different. An inspection method for an integrated circuit element, wherein the inspection is performed in a state.
前記被検査物のすべての電極に対して、前記プローブ針が接触状態にある状態まで前記載置台を移動し、その状態で検査を行い、検査結果が異常となった場合に、再度前記載置台を移動させることで前記電極とプローブ針を順次接触状態にして検査を行なうことを特徴とする請求項17に記載の集積回路素子の検査方法。   When the probe table is moved to a state where the probe needle is in contact with all the electrodes of the inspection object, the inspection table is inspected in that state, and when the inspection result becomes abnormal, the table table is again described. 18. The method for inspecting an integrated circuit element according to claim 17, wherein the inspection is performed by sequentially moving the electrode and the probe needle into contact with each other by moving the probe. シリコンウエハ基板に集積回路素子を形成する集積回路形成工程と、
前記集積回路形成工程で集積回路素子が形成されたウェハを載置台に載せ、前記集積回路素子の個々の電極と各電極に対応する前記プローブ針の接触部分との相対距離を少なくとも1つ異ならせた状態で、前記載置台を移動させることで前記電極とプローブ針を順次接触状態にして検査を行なうウェハ検査工程と、
前記ウェハ検査工程で検査したウェハを集積回路素子単位に切断するダイシング工程からなることを特徴とする集積回路素子の製造方法。
An integrated circuit forming step of forming integrated circuit elements on a silicon wafer substrate;
The wafer on which the integrated circuit element is formed in the integrated circuit forming step is placed on a mounting table, and at least one relative distance between each electrode of the integrated circuit element and the contact portion of the probe needle corresponding to each electrode is changed. A wafer inspection process for inspecting the electrodes and probe needles in sequential contact with each other by moving the mounting table in the state described above,
A method of manufacturing an integrated circuit element, comprising: a dicing process of cutting the wafer inspected in the wafer inspection process into integrated circuit element units.
請求項19の集積回路素子の製造方法を用いて製造された集積回路素子。
An integrated circuit element manufactured using the method for manufacturing an integrated circuit element according to claim 19.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009016745A (en) * 2007-07-09 2009-01-22 Micronics Japan Co Ltd Probe assembly
JP2013123009A (en) * 2011-12-12 2013-06-20 Dexerials Corp Solar cell, output measurement method and manufacturing method for solar cell, and manufacturing method for solar cell module
JP2015105834A (en) * 2013-11-28 2015-06-08 東京エレクトロン株式会社 Electronic component inspection apparatus, electronic component inspection method, and inspection method program
JP2016171353A (en) * 2016-06-28 2016-09-23 デクセリアルズ株式会社 Solar cell, solar cell output measurement method, solar cell manufacturing method, and solar cell module manufacturing method
CN107942223A (en) * 2016-10-12 2018-04-20 肖敏 Device and its manufacture method for chip testing and programming

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009016745A (en) * 2007-07-09 2009-01-22 Micronics Japan Co Ltd Probe assembly
JP2013123009A (en) * 2011-12-12 2013-06-20 Dexerials Corp Solar cell, output measurement method and manufacturing method for solar cell, and manufacturing method for solar cell module
WO2013089060A1 (en) * 2011-12-12 2013-06-20 デクセリアルズ株式会社 Solar battery cell, method for measuring output of solar battery cell, method for producing solar battery cell, and method for producing solar battery cell module
JP2015105834A (en) * 2013-11-28 2015-06-08 東京エレクトロン株式会社 Electronic component inspection apparatus, electronic component inspection method, and inspection method program
JP2016171353A (en) * 2016-06-28 2016-09-23 デクセリアルズ株式会社 Solar cell, solar cell output measurement method, solar cell manufacturing method, and solar cell module manufacturing method
CN107942223A (en) * 2016-10-12 2018-04-20 肖敏 Device and its manufacture method for chip testing and programming

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