JPH0638439B2 - 半導体装置の試験方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［概要］ パッドのみ露出させて、他を絶縁膜で被覆したチップの
中に、パッドのみ絶縁膜で被覆して、他を露出させた逆
カバーチップを設け、この逆カバーチップによつてプロ
ーブの位置ずれを検出するようにした試験方法である。

［産業上の利用分野］ 本発明は半導体装置の試験方法のうち、プローブテスト
方法に関する。

従来、ＩＣなどの半導体装置は、半導体ウエハー上に多
数の素子が形成され、これを個々のチップに分割する前
に、プローブ（探針）を接触させて、それらの素子の電
気的特性の良否を判別しており、これをウエハーのプロ
ーブテストと呼んでいる。

これは、ウエハー状態で予めプローブテストを行なつて
おけば、不良チップをパッケージに組み込む工数とパッ
ケージ等の材料が節約されるからで、このようなプロー
ブテストを経ると、半導体製品は殆ど100％に近い収率
が得られる。

そのため、プローブテストは極めて重要な工程となつて
いるが、その際に、ＩＣの品質が害されないように十分
に注意して試験されなければならない。

［従来の技術］ 第３図はプローブテストのヘッド部の概要断面図を示し
ており、１はウエハー，２はプローブカード，３は可動
ステージ，４は付属部品を含むテストステーションであ
る。プローブカード２には多数のプローブ（数十本ない
し百数十本のプローブ）が設けてあり、このプローブカ
ード２はＩＣの品種によつて取り替えされる。そのプロ
ーブカードの交換時、テストステーション４はアームに
よつて持ち上げられる。また、ウエハーは自動的に可動
ステージ３と共に移動して、順次にチップが試験される
が、その時、上方から顕微鏡（図示せず）で監視できる
ように、空洞がテストステーション４の中央部に設けら
れている。

次に、第４図はテストウエハー中の１個のチップ（通常
のチップ）の平面図を示しており、同図(a)はチップ10
全体の平面図で、11はボンディングワイヤーを接続する
ワイヤー接続用のアルミニウム(A1)パッド，12は二酸化
シリコン(SiO₂)膜からなるカバー絶縁膜（被覆絶縁膜）
である。同図は僅かに十六個のパッド11しか図示してい
ないが、実際には数十本ないし百数十本のプローブ本数
に対応する数10〜数100個のパッドが設けられている。

第４図(b)はチップ内の１つのパッド11部分の平面図を
示しており、SiO₂膜12の下にはパッド11に接続するアル
ミニウム配線13が設けられている。また、パッド11の部
分はパッド周囲に広くアルミニウム膜14がパターンニン
グされており、その周囲部分のアルミニウム膜をSiO₂膜
12が被覆している状態である。尚、このようなパッドの
大きさは、例えば100μｍ角程度のものになる。

かくして、このようなチップが多数設けられたテストウ
エハーが可動ステージによつて高速に送られて、次々に
チップが試験される。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、このようなプローブテストにおいて、プロー
ブの接触位置がずれて、カバー絶縁膜に触れてこれを破
損し、更に、下層のパッド周囲のアルミニウム膜に接触
した状態で試験がおこなわれると、なんら支障なくテス
トが完了する。しかし、接触したカバー絶縁膜は破損し
て、そこから亀裂が走つてカバー膜としての役目が果た
せなくなる。この破損は空中の不純物イオンがウエハー
内部に入り、ウエハーを汚染して、ＩＣの品質や信頼
性、あるいは歩留の低下を来たし、極めて影響の大きい
ものである。

従つて、現在、目視検査によつてカバー絶縁膜の破損や
亀裂を検出しているが、それでは、多くの工数と時間と
を要し、且つ、カバー絶縁膜が破損されたウエハーを除
去して、歩留を低下させることになる。

本発明は、このような欠点を除去した試験方法を提案す
るものである。

［問題点を解決するための手段］ その目的は、ワイヤー接続用のパッドのみ露出させて、
他部分を絶縁膜でカバーした複数個のチップが、整列し
て設けられている半導体ウエハーの任意のチップ位置
に、パッドのみ絶縁膜でカバーして、他部分を露出させ
た１個または複数個の逆カバーチップを設け、前記半導
体ウエハーのプローブテストの際に、該逆カバーチップ
にプローブを接触させて、プローブの位置ずれを検出す
るようにした半導体装置の試験方法によつて達成され
る。

［作用］ 即ち、所要チップの中に、逆カバーを設けたチップを設
け、この逆カバーチップをテスト初期やその他の試験中
の適時にプローブテストして、プローブの位置ずれを検
出する。そして、位置ずれのある場合、プローブ位置を
修正する。

そうすれば、目視検査に頼ることなく、プローブの位置
ずれが検出され、且つ、所要チップのカバー絶縁膜の破
損もなくなる。

［実施例］ 以下、図面を参照して実施例によつて詳細に説明する。

第１図は本発明にかかる逆カバーチツプの平面図を示し
ており、21はSiO₂膜で被覆した絶縁パッド，22はアルミ
ニウム膜が露出している導電領域である。

このような逆カバーチップを設けたウエハーの平面図を
第２図に示しており、本例はウエハーの中に４個の逆カ
バーチップ20が設けられており、その他は通常のチップ
10である。このような逆カバーチップ20は通常のチップ
10と同時に形成することができる。即ち、通常のチップ
10のアルミニウム膜と同時に被着して、逆カバーチップ
20は配線パターンを形成しないで、そのままアルミニウ
ム膜を全面に残存させる。次いで、SiO₂膜からなるカバ
ー膜を通常のチップ10と同時に被着して、通常のチップ
10のパッド11を窓開けする際、逆カバーチップ20のSiO₂
膜も同時にパターンニングする。

かようにして形成さた逆カバーチップを複数個設けたウ
エハーの平面図を第２図に示している。これを、第３図
に示すようなプローブテストヘッドに取付けて、まず、
逆カバーチップ20にプローブを接触させる。この時、逆
カバーチップ20のアルミニウム膜が露出した導電領域22
はウエハー基板を介してステージと同電位にしておく。
それは全面にアルミニウム膜を被着する前の処理によつ
て、ウエハー基板とアルミニウム膜とを接触させておく
ことができる。

そうして、プローブを接触させた時、プローブの位置が
正常な場合は、そのパッドはすべて絶縁パッドであるか
ら、測定不能と出力される。そうすれば、通常のチップ
10の試験を開始する。他方、もしプローブの位置がずれ
ている場合は、そのパッドからステージと短絡している
と出力される。その時は、プローブの位置を再調整し
て、再びプローブを逆カバーチップ20に接触させて、位
置の可否を検知する。最近のプローブテスト装置は、測
定チップを任意に指定できるため、このようなチェック
は常に可能である。

このようにして、１ウエハーをプローブテストする際、
所定のチップ数毎に逆カバーチップ20に接触させて、プ
ローブ位置を検知する。あるいは、最初に１ウエハーの
中の４つの逆カバーチップ20でプローブ位置を検知して
おく。あるいは、プローブの精度が若干悪くても良い場
合は、３〜４枚のウエハー毎に逆カバーチップ20で、プ
ローブ位置を検知する。

また、逆に、プローブの精度が極めて高い場合は、通常
のチップ10のパッド11と同面積の逆カバーチップ20の絶
縁パッド21とせずに、絶縁パッド21の面積をパッド11の
面積より少し小さくしておく。例えば、縦横ともに10μ
ｍ小さくした絶縁パッドを設ける。そうすれば、プロー
ブの位置精度を一層良くすることができる。

このような、本発明にかかる試験方法によれば、従来の
ような目視検査によるプローブずれ検査（カバー絶縁膜
の破損や亀裂の検査）の必要がなくなり、試験の信頼性
は改善される。

［発明の効果］ 従つて、上記の説明から明らかなように、本発明によれ
ばカバー絶縁膜の破損や亀裂の目視検査をなくすること
ができ、且つ、試験の信頼性や試験歩留を向上できる効
果の大きいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に関係ある逆カバーチップの平面図、 第２図は本発明にかかるウエハーの平面図、 第３図はプローブテストヘッドの概要断面図、 第４図は通常のチップの平面図である。 図において、 10は通常のチップ、11はパッド、 12はカバー絶縁膜、 13,14は絶縁膜下のアルミニウム配線や膜、 20は逆カバーチップ、21は絶縁パッド、 22は導電領域 を示している。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ワイヤー接続用のパッドのみ露出させて、
   他部分を絶縁膜でカバーした複数個のチップが、整列し
   て設けられている半導体ウエハーの任意のチップ位置
   に、パッドのみ絶縁膜でカバーして、他部分を露出させ
   た１個または複数個の逆カバーチップを設け、前記半導
   体ウエハーのプローブテストの際に、該逆カバーチップ
   にプローブを接触させて、プローブの位置ずれを検出す
   るようにしたことを特徴とする半導体装置の試験方法。