JPH05166894A - 半導体集積回路およびその検査用プローブカード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プローブカードを多数回半導体集積回路に押
し当てても、後工程のワイアボンディングに支障が少な
い半導体集積回路及びそれに用いられるプローブカード
を得る。 【構成】 中央部分に隆起部を有するボンディングパッ
ド４０を備えた半導体集積回路である。従って、前記ボ
ンディングパッド４０はプローブカードの押し当てに対
して切削されにくい。さらに、プローブカードのプロー
ブ４１の前記ボンディングパッド４０に接触する部分
を、半導体ウェハ４８面と平行な平面として構成した。
このため、このプローブ４１の先端の平坦面は、前記ボ
ンディングパッド４０の隆起部を押し潰し、ボンディン
グパッド４０を平坦な面とする。従って後工程のワイア
ボンディングにとって、かえって好適な結果をもたら
す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウェハ上に形成
された半導体集積回路に関する。また、上記半導体回路
の検査に対して好適な形状を有するプローブカードに関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体集積回路の発展は著しく、
多くの産業装置において半導体集積回路が用いられてい
る。半導体集積回路の製造工程は、半導体ウェハ上の各
チップ領域に半導体集積回路を完成させるまでの前工程
と、チップ毎に分離しそれぞれのチップをパッケージン
グする後工程とに大別される。前工程が終了した後、半
導体ウェハ上の各チップ領域に形成されているそれぞれ
の半導体集積回路について、電気特性の試験が行われ
る。この試験によって、後工程処理を行うチップを選別
し、後工程の歩留りを高めている。

【０００３】上述した電気特性の試験においては外部の
回路と半導体集積回路との一時的な電気的接続を行うた
めに、いわゆるプローブカードが主に用いられている。
図３には、従来のプローブカードの平面図が示されてい
る。図３に示されているように、プローブカードは、プ
リント基盤１０と、先端が折れ曲っている複数のプロー
ブ１２とから構成されている。前記プリント基盤１０の
中央部には直径数ｃｍ程度の覗き孔１４が設けられてい
る。プローブ１２の先端は、覗き孔１４からプリント基
盤１０の下面に突出するように折れ曲がっており、それ
ぞれのプローブ１２の先端部分が、半導体ウェハ上のボ
ンディングパッドに対応して配列されている。プローブ
１２の他の一端は、プリント基盤１０上の配線１６を通
じてプリント基盤１０のコネクタ部１８を通じて外部回
路へ電気的に接続されている。

【０００４】また、図４には従来の半導体集積回路に用
いられているボンディングパッドの構成を表す構成断面
図が示されている。図４には、また、そのボンディング
パッドに対応するプローブが示されている。図に示され
ているように、ボンディングパッドは、ポリシリコン層
２０と、その上の第１アルミニウム層２２と、さらにそ
の上の第２アルミニウム層２４とから形成される三層構
造をなしている。また、このボンディングパッドの周囲
は、保護膜２６によって絶縁されている。このボンディ
ングパッドにプローブ１２が接触することにより、電気
的な接続が形成される。なお、ボンディングパッドとそ
れに対応するプローブ１２との平面図が図５に示されて
いる。図５に示されているように、ボンディングパッド
は一辺がおよそ１００μｍの矩形をなしており、複数の
ボンディングパッドの間隔は、およそ３５μｍである。
図５の左側に示されているボンディングパッドは、その
形状を示すため、それに対応するプローブ１２は図中に
は省略してある。

【０００５】このようなプローブカードは、それぞれの
チップ上のボンディングパッドに、プローブカードのプ
ローブの先端がそれぞれ接触するように正確に位置合わ
せが行われながら、各ボンディングパッドと電気的に接
続される。

【０００６】このように、プローブカードのプローブが
それぞれ対応するボンディングパッドと接触し、電気的
に結合した後、コネクタ部１８を介して電源電圧や試験
信号を半導体集積回路に供給することができる。プロー
ブカードを用いた試験は以上のように行われていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のプロー
ブカードは、プローブ１２の先端部を半導体ウェハのボ
ンディングパッドに接触させてから、必要な接触圧を得
るためにさらにまた押し付けていた。このため、図６に
示すように、プローブ１２の先端部はボンディングパッ
ドを擦るような横方向の変位を生じ、ボンディングパッ
ド表面を切削していた。図６において、１２ａは１つの
プローブ１２がボンディングパッド表面に接触した状態
を示し、１２ｂは１２ａの状態からさらにプローブカー
ドが半導体ウェハに接近し、プローブ１２の先端がボン
ディングパッド上で横方向に変位した状態を示す。この
ため、ボンディングパッドの表面が損傷を受け、この損
傷が大きい場合には後工程におけるワイアボンディング
に支障が生じた。

【０００８】プローブ１２は、一端が固定された長さ数
ｃｍの複数のタングステン線等から形成されている。そ
して、その複数の先端部は互いに２００μｍ程度のピッ
チになるように配列されているため、半導体ウェハ上の
ボンディングパッドからの相対高さを複数のプローブ間
で互いに揃えることは非常に困難である。したがって、
ボンディングパッドとの電気的接続のために、各プロー
ブ１２はある程度の接触圧力でボンディングパッドに押
し当てられなければならない。

【０００９】この結果、従来のプローブカードを用いた
試験では、ボンディングパッドがある程度損傷を受ける
ことは避けることができなかった。そのため、後工程に
おけるワイアボンディングに支障が生じない程度の軽微
な損傷に押えるために、プローブカードを半導体ウェハ
上の各チップに押し当てる回数は、せいぜい１〜２回が
限度であった。

【００１０】本発明は、上記課題に鑑みなされたもの
で、その目的は、プローブカードを押し当てることによ
るボンディングパッドの損傷が少ないプローブカードを
得ることである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第一の本発明は、ワイア
ボンディングによって外部と電気的に接続されるボンデ
ィングパッドを有する半導体集積回路において、前記ボ
ンディングパッドがその中央部分に隆起部を有すること
を特徴とする半導体集積回路である。

【００１２】また、第二の本発明は、複数のボンディン
グパッドに接触する複数のプローブを有し、第一の本発
明による半導体集積回路の検査に用いられるプローブカ
ードにおいて、前記プローブは、その接触先端が、前記
半導体集積回路が形成されている半導体ウェハ面とほぼ
平行な接触平面を有することを特徴とするプローブカー
ドである。

【００１３】

【作用】第一の本発明によれば、ボンディングパッドが
その中央部分に隆起部を有しているため、プローブカー
ドを押し当てることによって、ボンディングパッドの表
面が多少切削されても、後工程のワイアボンディングに
対する影響が少ない。従って、プローブカードを押し当
てることに対して、耐久性の良い半導体集積回路が得ら
れる。

【００１４】また第二の本発明によれば、プローブは、
そのボンディングパッドに対する接触面が、半導体ウェ
ハ面とほぼ平行であるため、上記第一の本発明による半
導体集積回路の試験に適用した場合、前記ボンディング
パッドの隆起部を押し潰すことになる。従って、プロー
ブカードを数回押し当ても、前記ボンディングパッドの
隆起部が押し潰されて、かえって平坦な面になり、後工
程のワイアボンディングに対する影響が極めて小さい検
査を行うことができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づい
て説明する。

【００１６】図１は、本発明の一実施例を示す構成断面
図である。図１には、本発明によるボンディングパッド
４０の断面図と、本発明によるプローブカードのプロー
ブ４１の先端形状が示されている。図に示されているよ
うに、本実施例によるボンディングパッド４０は、それ
ぞれ面積の異なるポリシリコン層４２、第１アルミニウ
ム層４４、第２アルミニウム層４６とから構成されてい
る。また、図に示されているように本実施例によるプロ
ーブカードのプローブ４１の先端形状は、対向する半導
体ウェハ（シリコン）４８面とほぼ平行な平面となって
いる。図２は、本実施例によるボンディングパッド４０
の配置と、プローブ４１の位置関係を示す平面図であ
る。図に示されているように、それぞれのボンディング
パッド４０は一辺が例えば１００μｍの矩形であり、各
ボンディングパッド４０の間隔は例えば３５μｍであ
る。図の右側に示したように、各ボンディングパッド４
０には対応するプローブ４１が押し当てられることにな
る。なお、図の左側のボンディングパッド４０は、ボン
ディングパッド４０の平面形状を示すため、それに対応
するプローブ４１は図示されていない。

【００１７】図１に示されているように、本実施例によ
るボンディングパッド４０はまず、そのボンディングパ
ッド４０のほぼ中央位置に一辺が約６０μｍの矩形の形
状をなしているポリシリコン層４２を半導体ウェハ４８
上に形成する。このポリシリコン層４２は、その層の厚
さがおよそ１０μｍである。次に、このポリシリコン層
４２の上に一辺が２０μｍの矩形の形状をなしている第
１アルミニウム層４４がやはりこのボンディングパッド
４０の中央位置に形成される。そして、前記ポリシリコ
ン層４２、第１アルミニウム層４４とを覆うように、一
辺が１００μｍの矩形の形状をなしている第２アルミニ
ウム層４６が形成される。本実施例によるボンディング
パッド４０は、以上のように形成されるのでその中央部
分が隆起した形状となる。なお、本実施例によるボンデ
ィングパッド４０の周囲には、絶縁のため保護膜５０が
設けられている。この保護膜５０は、ボンディングパッ
ド４０の隆起部に対応し、およそ３０μｍの厚さとなっ
ている。

【００１８】以上述べたように、本実施例によるボンデ
ィングパッド４０は、ボンディングパッド４０を形成す
る各層の大きさをそれぞれ異ならしめたため、従来のマ
スクの数を変えることなく、容易に中央部分が隆起した
ボンディングパッドを形成することが可能となる。

【００１９】さらに、本実施例によれば、図１に示され
ているようにプローブカードのプローブ４１の先端形状
が、対向する半導体ウェハ４８面とほぼ平行な平面形状
となっている。また、この接触平面は前記ボンディング
パッド４０の隆起部より広い面積を有している。従っ
て、前述した中央部分が隆起したボンディングパッド４
０に、このプローブカードを用いれば、隆起した部分を
押し潰すことになり、ボンディングパッド４０の切削は
ほとんど行われないこととなる。このように、本実施例
によるプローブカードを中央部分が隆起したボンディン
グパッドに強く押し当てても、隆起した部分が押し潰さ
れて平坦になるだけであり、後工程のワイアボンディン
グには何ら支障がない。また、プローブカードのプロー
ブ４１の先端位置のばらつきにより、プローブ４１がボ
ンディングパッド４０に強く押し当てられず、ボンディ
ングパッド４０の中央部分が隆起したままであっても、
後工程のワイアボンディングには特に支障とはならな
い。

【００２０】以上述べたように、本実施例によるプロー
ブカードは、そのプローブ４１の先端形状が平面となっ
ているため、中央部分が隆起したボンディングパッド４
０を有する半導体集積回路の試験に用いることにより、
ボンディングパッド４０の損傷を極めて軽微にすること
ができる。従って、本実施例による半導体集積回路及び
プローブカードを用いることにより、半導体集積回路の
特性試験の際プローブカードを半導体集積回路に押し当
てることが従来に比べてより多数回可能となる。そのた
め、より複雑な試験工程を有する製造工程が可能とな
り、半導体集積回路の製造の歩留り率が上昇するという
効果を奏する。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
半導体集積回路の中央部分を隆起させたため、プローブ
カードの押し当てに対し、切削されにくく、耐久性の高
い半導体集積回路を得ることができる。さらに、プロー
ブの先端形状を平面としたプローブカードを、前述した
中央部分が隆起したボンディングパッドを備えた半導体
集積回路に適用すれば、前記プローブの平面がボンディ
ングパッドの隆起部を押し潰すことになるため、かえっ
てボンディングパッドは平坦な面となり、ワイアボンデ
ィングに好適な結果をもたらす。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である半導体集積回路のボン
ディングパッドの部分の断面図と、それに対応するプロ
ーブの配置を示す構成図である。

【図２】本発明の一実施例である半導体集積回路とプロ
ーブカードのプローブの平面図である。

【図３】従来のプローブカードの形状を示す平面図であ
る。

【図４】従来の半導体集積回路のボンディングパッドの
部分の断面図と、それに対応するプローブカードのプロ
ーブの配置を示す構成図である。

【図５】従来の半導体集積回路のボンディングパッド
と、それに対応するプローブカードのプローブの平面図
である。

【図６】従来のプローブカードのプローブが、半導体集
積回路のボンディングパッドを切削する様子を示す説明
図である。

【符号の説明】

１０ プリント基板 １２ プローブ １４ 覗き孔 １６ 配線 １８ コネクタ部 ４０ ボンディングパッド ４１ プローブ ４２ ポリシリコン層 ４４ 第１アルミニウム層 ４６ 第２アルミニウム層 ４８ 半導体ウェハ ５０ 保護膜

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ワイアボンディングによって外部端子と電
   気的に接続されるボンディングパッドを有する半導体集
   積回路において、 前記ボンディングパッドがその中央部分に隆起部を有す
   ることを特徴とする半導体集積回路。
2. 【請求項２】複数のボンディングパッドに接触する複数
   のプローブを有し、請求項１記載の半導体集積回路の検
   査に用いられるプローブカードにおいて、 前記プローブは、その接触先端が、前記半導体集積回路
   が形成されている半導体ウェハ面とほぼ平行な接触平面
   を有することを特徴とするプローブカード。