JPH0645419A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体ウェーハのプローブ検査の段階で、半
導体ウェーハの完全なる位置決めがなされていないこと
によるボンディングパッドに対するプローブ針のずれを
事前に検知できる。 【構成】 半導体ウェハ１の主表面にボンディングパッ
ド４を備える半導体チップ３が複数個並設されて形成さ
れ、それぞれの半導体チップ３が同一の構成からなる半
導体装置において、前記半導体ウェハ１の主表面におけ
る、それぞれの半導体チップ３毎にその半導体チップ３
に対して同一の箇所に、前記半導体チップ３の並設方向
に沿って互に電気的に導通されかつ前記ボンディングパ
ッド４よりも小さな面積を有する少なくとも二個の導通
検出用パッド１１が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置に係り、特
に、半導体ウェハの主表面にボンディングパッドを備え
る半導体チップが複数個並設されて形成され、それぞれ
の半導体チップが同一の構成からなる半導体装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】このような半導体装置は、その半導体ウ
ェハからそれぞれの半導体チップがスクライブによって
分割されるようになっている。

【０００３】そして、このスクライブ前においては、半
導体ウェハの状態で、それぞれの半導体チップの電気的
特性の検査がなされるようになっている。

【０００４】この特性検査は、前記半導体ウェハを所定
の位置に精度よく位置決めした後、いわゆるプローバと
称される検査媒体が自動的にそれぞれの半導体チップ上
に順次位置付けられて、各半導体チップ毎に検査される
ものである。

【０００５】すなわち、前記プローバは、半導体チップ
面に形成されている複数のボンディングパッド（入出力
端子）にそれぞれ機械的に接触する複数のプローブ針が
設けられたものであり、このプローブ針を介して信号の
入出力を行なって検査を行なうようになっている。

【０００６】なお、半導体ウェーハのプローブテストに
関しては、電子材料１９８３年別冊１９５頁ないし１９
８頁に詳述されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなプローブテストにおいて、半導体ウェハを精度よく
位置付けたつもりでその回転方向にわずかなずれがあっ
た場合、最初の検査対象となる半導体チップの各ボンデ
ィングパッドに精度よく、換言すれば、各ボンディング
パッドの中央にそれぞれプローブ針が位置付けられて接
触していても、各半導体チップ毎の順次検査の段階で、
各プローブ針がそれぞれのボンディングパッドに対して
位置づれを起こしてくるという現象が発生してくる。

【０００８】これをそのまま放置していくと、その後の
各半導体チップ毎の順次検査の段階で、各プローブ針が
それぞれのボンディングパッド領域から外れてしまうと
いう問題が残されていた。

【０００９】この場合、通常、ボンディングパッドは、
半導体チップの主表面に形成されたパッシベーション膜
であるシリコン酸化膜に形成された孔から露呈され、こ
のボンディングパッドの周辺部は該シリコン酸化膜に覆
われた構成となっていることから、各プローブ針がそれ
ぞれのボンディングパッド領域から外れてしまうときに
該シリコン酸化膜を破壊してしまうということになる。

【００１０】このようにシリコン酸化膜を破壊してしま
った場合、その破壊部からの汚染物の浸入を免れること
はなく、したがって該シリコン酸化膜の破壊をもたらし
た半導体チップは不良品として扱われていた。

【００１１】このことから、半導体チップの順次検査の
段階で、ボンディングパッドの周辺のシリコン酸化膜の
破壊に到る前において、半導体ウェーハの位置ずれを検
知できることが要望されていた。

【００１２】それ故、本発明はこのような事情に基づい
てなされたものであり、その目的とするところのもの
は、半導体ウェーハのプローブ検査の段階で、半導体ウ
ェーハの完全なる位置決めがなされていないことによる
ボンディングパッドに対するプローブ針のずれを事前に
検知できる半導体装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、基本的には、半導体ウェーハの主
表面にボンディングパッドを備える半導体チップが複数
個並設されて形成され、それぞれの半導体チップが同一
の構成からなる半導体装置において、前記半導体ウェー
ハの主表面における、それぞれの半導体チップ毎にその
半導体チップに対して同一の箇所に、前記半導体チップ
の並設方向に沿って互に電気的に導通されかつ前記ボン
ディングパッドよりも小さな面積を有する少なくとも二
個の導通検出用パッドが設けられていることを特徴とす
るものである。

【００１４】

【作用】このように構成した半導体装置は、その半導体
ウェーハの状態でプローブ検査をする際に、複数のプロ
ーブ針を指示したプローバが、各半導体チップの並設方
向に移動してそれぞれの半導体チップの上方に位置付け
られた場合に、各プローブ針が対応する各ボンディング
パッドに接触され、これにより、それぞれの半導体チッ
プの電気的特性が検査されるようになる。

【００１５】そして、本発明の場合、それぞれの半導体
チップに対して同一の箇所に、該半導体チップの並設方
向に沿って互に電気的に導通された少なくとも二個の導
通検出用パッドが設けられ、これら二個の導通検出用パ
ッドにそれぞれ接触するプローブ針を新たに前記プロー
バに設けておくことによって、この新たなプローブ針か
ら導通が検知されれば、少なくとも現時点において検査
している半導体チップは前記プローバに対して正確に位
置づけられていることになる。

【００１６】しかし、順次半導体チップを検査していく
段階で、新たに設けたプローブ針に導通が取れなくなっ
た場合、半導体ウェーハが完全に位置決めがなされてい
ないことに起因して現時点において検査している半導体
チップがプローバに対して正確に位置づけられていない
ことが判定できる。

【００１７】この場合、本発明では、前記少なくとも二
個の導通検出用パッドはボンディングパッドよりも小さ
い面積で構成されているため、各導通検出用パッドに対
するプローブ針のずれが、ボンディングパッドに対する
プローブ針のずれよりも前の段階において発生すること
から、ボンディングパッドに対するプローブ針のずれを
事前に検知できるようになる。

【００１８】

【実施例】図２は、本発明による半導体装置をプローブ
検査に適用した場合における説明図で、（ａ）は側面
図、（ｂ）は平面図である。

【００１９】同図において、半導体ウェハ１があり、こ
の半導体ウェハ１は半導体ウェハ支持台２に載置されて
いる。この半導体ウェハ１は円形状をなし、その周辺の
一部が切り欠かれた切欠き部１Ａを有し、この切欠き部
１Ａを基準として該半導体ウェハ支持台２に精度よく位
置決めして載置するようになっている。

【００２０】半導体ウェハ１の主表面には、矩形状から
なる半導体チップ３がマトリックス状に配置されて形成
されている。これら各半導体チップ３はそれぞれ同一の
工程で形成され、同一の構成となっている。また、これ
ら各半導体チップ３はその周辺（図では上下辺のそれぞ
れ）に入出力端子となるボンディングパッド４が配置さ
れている。

【００２１】半導体ウェハ１の上部には、前記半導体チ
ップ３の一に対向するようにしてプローバ５が配置さ
れ、このプローバ５は該半導体チップ３の各ボンディン
グパッド４のそれぞれに機械的に接触する複数のプロー
ブ針６と、これら各プローブ針６を支持するプローブ針
支持枠７とから構成されている。

【００２２】そして、この実施例では、特に、該プロー
ブ針支持枠７に支持され、かつ前記プローブ針６とは別
個に新たに設けた導通検出用プローブ８が設けられてい
る。この導通検出用プローブ８の機能については後に詳
述する。

【００２３】ここで、各半導体チップ３のボンディング
パッド４について、図３を用いて詳述する。同図（ａ）
は平面図であり、半導体チップ３の周辺を除く中央部に
は回路構成部３Ａが形成され、その周辺（図においては
上下辺部）には、前記回路構成部３Ａと電気的に接続さ
れたボンディングパッド４が複数個並設されている。

【００２４】同図（ｂ）は同図（ａ）のｂ−ｂ線におけ
る断面図であり、半導体基板３Ｂの主表面に絶縁膜とな
るシリコン酸化膜３Ｃが形成され、このシリコン酸化膜
３Ｃの表面にたとえばアルミニュム（Ａｌ）からなるボ
ンディングパッド４が形成されている。そして、パッシ
ベーション膜となるシリコン酸化膜３Ｄが形成され、こ
のシリコン酸化膜３Ｄは前記ポンディングパッド４の周
辺を覆うようにして該ボンディングパッド４を露呈させ
るための孔９が設けられている。

【００２５】なお、従来においては、図４に示すよう
に、プローブ針６がボンディングパッド４の領域から位
置づれ（図中Ｐ方向のづれ）を起こして外れる段階で、
該ボンディングセパッド４の周辺を覆うシリコン酸化膜
３Ｄを破壊してしまうという問題点が残されていた。

【００２６】図１は、半導体ウェハ１の主表面における
各半導体チップ３の間のいわゆるスクライブ領域と称さ
れる部分の構成を示した構成図である。

【００２７】スクライブ領域１０には、各半導体チップ
３毎にかつ各半導体チップに対して同一の箇所に、導通
検出用パッド１１が形成されている。この導通検出用パ
ッドは、本実施例の場合、３個設けられ、しかも前記プ
ローバ５の移動方向に沿って並設されたものとなってい
る。ここで、それぞれの導通検出用パッド１１Ａ、導通
検出用パッド１１Ｂ、導通検出用パッド１１Ｃのパッド
幅をＷＡ、ＷＢ、ＷＣとした場合、前記ボンディングパ
ッド４のパッド幅Ｗに対して、次式（１）に示すような
関係を有している。 Ｗ＞ＷＡ＝ＷＣ＞ＷＢ ………（１） 同図（ａ）のｂ−ｂ線における断面図を図１（ｂ）に示
す。同図において、導通検出用パッド１１Ａ、１１Ｂ、
１１Ｃは、前記ボンディングパッド４と同一工程で形成
され、したがって、該ボンディングパッド４と同一高さ
となっている。そして、これら導通検出用パッド１１
Ａ、１１Ｂ、１１Ｃは、それぞれシリコン酸化膜３Ｃを
介在させて下層に設けた配線層１２によって互に導通さ
れている。

【００２８】また、パッシベーション膜としてのシリコ
ン酸化膜３Ｄには、前記導通検出用パッド１１Ａ、１１
Ｂ、１１Ｃとともにその周辺の領域をも充分露呈させた
状態で孔９が形成されている。

【００２９】このように構成された半導体装置は、一の
半導体チップ３を検査する際に、プローバ５の導通検出
用プローブ針８Ａ、８Ｂ、８Ｃは、図５に示すように、
それぞれの導通検出用パッド１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃに
機械的に接触し、その接触位置のずれが進むと、まず、
導通検出用プローブ針８Ａと８Ｂとの導通が取れなくな
る。この場合、導通検出用パッド１１Ａと１１Ｂとのパ
ッド幅がそれぞれＷＡ、ＷＢと定まっていることから該
ずれがどの程度のものかを推定することができるように
なる。

【００３０】さらに、このままの状態で検査を続行して
いった場合、導通検出用プローブ針８Ａと８Ｃとの導通
が取れなくなる。この場合、導通検出用パッド１１Ａと
１１Ｃとのパッド幅がそれぞれＷＡ＝ＷＣと定まってい
ることから該ずれがどの程度進んでいるかを推定するこ
とができるようになる。

【００３１】しかし、この場合においても、導通検出用
パッド１１Ａと１１Ｃとのパッド幅（ＷＡ＝ＷＣ）が前
記ボンディングパッド４のパッド幅Ｗよりも小さいこと
から、前記ボンディングパッド４の領域からはプローブ
針６が外れておらず、したがって、図４に示すようなシ
リコン酸化膜３Ｄの破壊を未然に防止することができる
ようになる。

【００３２】上述した実施例のように構成した半導体装
置は、その半導体ウェーハ１の状態でプローブ検査をす
る際に、複数のプローブ針６を支持したプローバ５が、
各半導体チップ３の並設方向に移動してそれぞれの半導
体チップ３の上方に位置付けられた場合に、各プローブ
針６が対応する各ボンディングパッド４に接触され、こ
れにより、それぞれの半導体チップ４の電気的特性が検
査されるようになる。

【００３３】そして、本実施例の場合、それぞれの半導
体チップ３に対して同一の箇所に、該半導体チップ３の
並設方向に沿って互に電気的に導通された少なくとも二
個の導通検出用パッド１１（１１Ａおよび１１Ｃ、ある
いは１１Ａおよび１１Ｂ）が設けられ、これら二個の導
通検出用パッド１１にそれぞれ接触するプローブ針８を
新たに前記プローバ５に設けておくことによって、この
新たなプローブ針８から導通が検知されれば、少なくと
も現時点において検査している半導体チップは前記プロ
ーバに対して正確に位置づけられていることになる。

【００３４】しかし、順次半導体チップ４を検査してい
く段階で、新たに設けたプローブ針８に導通が取れなく
なった場合、半導体ウェーハ１が完全に位置決めがなさ
れていないことに起因して現時点において検査している
半導体チップ４がプローバ５に対して正確に位置づけら
れていないことが判定できる。

【００３５】この場合、本実施例では、前記少なくとも
二個の導通検出用パッド１１はボンディングパッドより
も小さい面積で構成されているため、各導通検出用パッ
ド１１に対するプローブ針８のずれが、ボンディングパ
ッド４に対するプローブ針６のずれよりも前の段階にお
いて発生することから、ボンディングパッド４に対する
プローブ針６のずれを事前に検知できるようになる。

【００３６】上述した実施例では、導通検出用パッド１
１は３個設けるようにしたものであるが、それ以上であ
ってもよいし、また２個のみ設けるようにしても同様の
効果が得られることはもちろんである。

【００３７】上述した実施例では、複数の導通検出用パ
ッド１１のそれぞれの導通は、下層に設けた配線層１２
によって行なったものであるが、該導通検出用パッド１
１と同一層として設けてもよいことはもちろんである。

【００３８】上述した実施例では、導通検出用パッド１
１を半導体チップ３の領域外のいわゆるスクライブ領域
に形成したものであるが、これに限定されることはな
く、半導体チップ３の領域内に設けるようにしてもよい
ことはいうまでもない。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明による半導体装置によれば、半導体ウェーハのプ
ローブ検査の段階で、半導体ウェーハの完全なる位置決
めがなされていないことによるボンディングパッドに対
するプローブ針のずれを事前に検知できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （ａ）は本発明による半導体装置の一実施例
を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線における断面
図である。

【図２】 （ａ）は本発明による半導体装置を適用した
プローブ検査装置の一実施例を示す側面図、（ｂ）は平
面図である。

【図３】 （ａ）は本発明による半導体装置の半導体チ
ップの一実施例を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ
線における断面図である。

【図４】 従来における半導体装置の問題点を示す説明
図である。

【図５】 本発明による半導体装置の効果を示す説明図
である。

【符号の説明】

１…半導体ウェハ、３…半導体チップ、４…ボンディン
グパッド、１１…導通検出用パッド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体ウェハの主表面にボンディングパ
   ッドを備える半導体チップが複数個並設されて形成さ
   れ、それぞれの半導体チップが同一の構成からなる半導
   体装置において、前記半導体ウェハの主表面における、
   それぞれの半導体チップ毎にその半導体チップに対して
   同一の箇所に、前記半導体チップの並設方向に沿って互
   に電気的に導通されかつ前記ボンディングパッドよりも
   小さな面積を有する少なくとも二個の導通検出用パッド
   が設けられていることを特徴とする半導体装置。