JPH11297776A - ウェハおよびウェハ・バーンイン方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バーンイン装置の構造を簡素化しうるウェハ
・バーンインに適したウェハとウェハ・バーンイン方法
とを提供する。 【解決手段】 ウェハ１上に形成された複数のチップ領
域の少なくとも１つを信号発生回路で置き換えている。
信号発生回路は電源を外部より供給するとバーンイン信
号を発生する。ウェハ１、フィルム１５及びプローブカ
ード６を重ねると、プローブカード６の電源供給バンプ
１０はウェハ１の電源受給パッド７と、プローブカード
６のアース供給バンプ１２はウェハ１のアース受給パッ
ド９と電気的に接続される。フィルム１５のバーンイン
信号供給用配線１７及びバンプ１６を介して、バーンイ
ン信号がウエハ１の信号発生回路からウェハ１の各チッ
プ領域に供給される。外部のバーンイン装置にバーンイ
ン信号の発生と供給を行なう必要をなくし、プローブカ
ードの構造を簡素化できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウェハ・バーンイ
ンを行うのに適した構造を持ったウェハおよびウェハ・
バーンイン方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体集積回路装置（以後、「半
導体装置」と称する。）を搭載した電子機器の小型化及
び低価格化の進展はめざましく、これに伴って半導体装
置に対する小型化，低価格化の要求が強くなっている。

【０００３】通常、半導体装置は、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ーによって電気的に
接続された後、半導体チップ及びリードフレームが樹脂
またはセラミクスにより封止された状態でプリント基板
に実装される。ところが、電子機器の小型化の要求か
ら、半導体装置をウェハから切り出したままの状態（以
後、この状態の半導体装置をベアチップと称する。）で
回路基板に直接実装する方法が開発され、品質が保証さ
れたベアチップを低価格で供給することが望まれてい
る。

【０００４】ベアチップに対して品質保証を行うために
は、半導体装置に対してウェハ状態でバーンインをする
必要がある。ところが、ウェハ上に形成されている多数
のベアチップに対して、１個または数個づつ何度にも分
けてバーンインを行うことは多くの時間を要するので、
時間的にもコスト的にも現実的ではない。そこで、全て
のベアチップに対してウェハ状態で一括してバーンイン
を行うことが望まれている。

【０００５】ベアチップに対してウェハ状態で一括して
バーンインを行うには、ウェハ上に形成された多数の半
導体チップの電極に電源電圧や信号を同時に印加し、多
数の半導体チップを動作させる必要がある。このために
は、非常に多くの（通常、数千個以上）のプローブ針を
持つプローブカードを用意する必要があるが、このよう
にするには、従来のニードル型プローブカードではピン
数の点からも価格の点からも対応できない。

【０００６】そこで、ウェハ上の多数のパッド電極に対
してプローブ電極を一括的にコンタクトできるプローブ
カードが提案されている（特開平７−２３１０１９号公
報参照）。この技術によれば、プローブカードに多数の
バンプを形成し、これらのバンプをプローブ電極として
用いる。

【０００７】図６は、従来のウェハ・バーンインを行う
際におけるウェハ１とプローブカード６の断面図であ
る。同図において、ウェハ１の各チップ領域には、電源
受給パッド７と、バーンイン信号受給パッド８と、アー
ス受給パッド９とが設けられている。また、プローブカ
ード６には、電源供給バンプ１０及び電源供給用配線１
３ａと、バーンイン信号供給バンプ１１及びバーンイン
信号供給用配線１３ｂと、アース供給バンプ１２及びア
ース供給用配線１３ｃとが設けられている。ウェハ１の
それぞれのパッドとプローブカードのそれぞれのバンプ
は、ウェハ１とプローブカードを重ねたとき位置が一致
するように作成されている。

【０００８】バーンインを行なうときには、ウェハ１上
にプローブカード６を載置することにより、電源受給パ
ッド７と電源供給バンプ１０、バーンイン信号受給パッ
ド８とバーンイン信号供給バンプ１１、アース受給パッ
ド９とアース供給パッド１２が電気的に接続された状態
となる。そして、プローブカード６内に多層状に形成さ
れた配線１３ａ〜１３ｃを介して、外部のバーンイン装
置とウェハ１内の各チップ領域の半導体素子等とを電気
的に接続し、電源、バーンイン信号、アースをウェハ１
に供給しバーンインを行うものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のウェハ一括型のプローブカードを用いてバーンイン
を行う場合には以下のような問題があった。

【００１０】すなわち、各ウェハに含まれる多数のチッ
プを同時に動作させることになるが、その場合、多数の
チップそれぞれに電源、バーンイン信号、アースを供給
しなくてはならないので、バーンイン装置側には多くの
バーンイン信号発生回路が必要であり、プローブカード
上には多くのバンプが必要になる。これでは、バーンイ
ン装置およびプローブカードの構造が複雑になるととも
に、コスト的にも高価になり、実用化が困難になるおそ
れがある。

【００１１】本発明は、上記の問題に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、バーンイン信号の発生回路をプ
ローブカードではなくウェハ内に配置することにより、
バーンイン装置及びプローブカードの構造の簡略化が可
能なウェハ・バーンインに適したウェハ及びウェハ・バ
ーンインテスト方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、以下のようなウェハとウェハ・バーンイ
ンに関する手段を講じている。

【００１３】本発明のウェハは、半導体素子を配設して
なる複数のチップ領域と、上記チップ領域に設けられ、
電源信号を受けるための電源受給パッドと、上記チップ
領域に設けられ、バーンイン信号を受けるためのバーン
イン信号受給パッドとを備えたウェハであって、電源受
給パッドとバーンイン信号供給パッドとを有し、上記電
源パッドから電源電圧を受けたときにバーンイン信号を
生成して上記バーンイン信号供給パッドから出力するよ
うに構成された信号発生回路を備えている。

【００１４】これにより、外部のバーンイン装置でバー
ンイン信号を発生してウェハに供給する必要がないの
で、バーンイン装置側の構造を簡素にできる。すなわ
ち、ウェハ・バーンインを行う際にプローブカードを使
用する場合には、プローブカードにバーンイン信号を供
給するための配線や端子を設ける必要がなくなり、プロ
ーブカードの構成が簡素化される。したがって、ウェハ
・バーンインに適したウェハが得られる。

【００１５】上記ウェハにおいて、各チップ領域間の領
域に形成され、上記信号発生回路のバーンイン信号供給
パッドと、上記チップ領域のバーンイン信号受給パッド
とを接続する信号配線をさらに備えることが好ましい。

【００１６】これにより、ウェハ内で発生させたバーン
イン信号をウェハ内で各チップ領域に供給できる構造と
なるので、プローブカードなどのバーンイン装置の構造
をさらに簡素化することができる。

【００１７】上記ウェハにおいて、上記信号発生回路
を、上記複数のチップ領域を形成するための領域のうち
少なくとも１つに置き換えて配置することができる。

【００１８】本発明の第１のウェハ・バーンイン方法
は、電源受給パッド及びバーンイン信号受給パッドを有
する複数のチップ領域と、電源受給パッド及びバーンイ
ン信号供給パッドを有しバーンイン信号を生成する機能
を有する信号発生回路とを備えたウェハを準備するステ
ップと、バーンイン信号受給端子と、バーンイン信号供
給端子と、上記バーンイン信号受給端子−バーンイン信
号供給端子間を接続する信号配線とを有するフィルムを
準備するステップと、上記フィルムのバーンイン信号受
給端子とウェハのバーンイン信号供給パッドとを電気的
に接続させる一方、上記フィルムのバーンイン信号供給
端子と上記各チップ領域のバーンイン信号受給パッドと
を電気的に接続させるステップと、外部から上記チップ
領域と信号発生回路との電源受給パッドに電源を供給す
るステップとを備え、上記信号発生回路で生成されたバ
ーンイン信号を上記フィルムを介して上記各チップ領域
に供給する方法である。

【００１９】この方法により、簡素な構造を有するプロ
ーブカードを使用してウェハ・バーンインを行なうこと
ができるので、実用性の大きいウェハ・バーンイン方法
を提供することができる。

【００２０】本発明の第２のウェハ・バーンイン方法
は、電源受給パッド及びバーンイン信号受給パッドを有
する複数のチップ領域と、電源受給パッド及びバーンイ
ン信号供給パッドを有しバーンイン信号を生成する機能
を有する信号発生回路と、上記各チップ領域のバーンイ
ン信号受給パッドと信号発生回路のバーンイン信号供給
パッドとを接続する信号配線とを備えたウェハを準備す
るステップと、外部から上記チップ領域と信号発生回路
との電源受給パッドに電源を供給するステップとを備
え、上記信号発生回路で生成されたバーンイン信号を上
記ウェハ内の信号配線を介して上記各チップ領域に供給
する方法である。

【００２１】この方法により、ウェハ内におけるバーン
イン信号の発生と供給を利用したウェハ・バーンインが
可能になるので、より簡素なバーンインのための装置を
用いて、実用性の高いウェハ・バーンインを行なうこと
ができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しながら説明する。

【００２３】（第１の実施形態）図１は、本発明の第１
の実施形態に係るウェハの構造を概略的に示す平面図で
ある。同図において、１はウェハ、２は多数の半導体素
子が配設され後にチップとして切り出されるチップ領
域、３はウェハ・バーンイン信号を発生させるための信
号発生回路である。すなわち、ウェハ１上に多数存在す
るチップ領域２の一部（少なくとも１つ）を信号発生回
路３で置き換えた構造となっている。

【００２４】この信号発生回路３は、チップ領域２内に
各種半導体素子を形成するための処理を行なう過程にお
いて、ほぼ共通の処理により作成されるものである。ま
た、この信号発生回路３は電源受給パッド４とバーンイ
ン信号供給パッド５を備えていて、外部から電源受給パ
ッド４に電源電圧を供給することにより、信号発生回路
３内で自動的にバーンイン信号が発生され、バーンイン
信号供給パッド５から自動的にバーンイン信号が出力さ
れる構成となっている。一方、図１には図示されていな
いが、図３に示すように、各チップ領域２には、電源受
給パッドとバーンイン信号受給パッドとアース受給パッ
ドとが設けられている。

【００２５】なお、図１においては、数個の信号発生回
路３が均等に並んでいるが、それは制約されたものでな
く自由に数および作成場所を選べるものである。

【００２６】図２は、本実施形態におけるウェハ・バー
ンインを行なうときのウェハ１とプローブカード６との
関係を模式的に示す斜視図である。同図に示すように、
多層配線を有したプローブカード６をウェハ１の上方に
設置して、このプローブカード６と外部のバーンイン装
置を接続し、電源、バーンイン信号、アースをウェハ１
に供給してバーンインを行う。

【００２７】図３は、本実施形態におけるウェハ・バー
ンインに用いられるウェハとプローブカードの構造を示
す断面図である。ウェハ１の各チップ領域２には、電源
受給パッド７，バーンイン信号受給パッド８及びアース
受給パッド９が設けられている。この点は、図６に示す
従来のウェハと同じである。しかし、本実施形態におけ
るプローブカード６には、電源供給バンプ１０及び電源
供給用配線１３ａと、アース供給バンプ１２及びアース
供給用配線１３ｃとは設けられているものの、図６に示
すようなバーンイン信号供給パッド１１とバーンイン信
号供給用配線１３ｂとが設けられていない。これは、図
１に示すように、ウェハ１に形成した信号発生回路３に
よりバーンイン信号を発生し、各チップ領域２に供給す
るように構成されているため、外部のバーンイン装置か
らプローブカード６を介して半導体チップ２のバーンイ
ン信号受給パッド８にバーンイン信号を供給する必要が
ないためである。ただし、信号発生回路３から各チップ
領域２にバーンイン信号を供給する必要があるので、本
実施形態では、以下のような手段を講じている。

【００２８】図４は、本実施形態に係るウェハ１のチッ
プ領域２と信号発生回路３の間の信号配線の形成状態を
示す結線図である。同図において、１４はウェハ１のス
クライブレーン上に形成されたバーンイン信号供給用の
信号配線である。同図に示すように、チップ領域２が縦
と横にマトリクス状に配置されており、その各チップ領
域２の１つが信号発生回路３に置き換えられている。そ
して、各チップ領域２間にあるスクライブレーン内に
は、各チップ領域２のバーンイン信号受給パッド８と、
信号発生回路３のバーンイン信号供給パッド５とを接続
するための信号配線１４が設けられている。そして、信
号発生回路３で生成されたバーンイン信号は、バーンイ
ン信号供給パッド５から信号配線１４に出力され、バー
ンイン信号受給パッド８から各チップ領域２に供給され
る。ただし、図３に示す状態で、信号発生回路２の電源
供給パッド４にはプローブカード６の電源供給バンプ１
０の１つが接触した状態となっている。

【００２９】このような方法により、外部のバーンイン
装置からウェハ１にバーンイン信号を供給することな
く、ウェハ１内でバーンイン信号を発生し、ウェハ１内
で各チップ領域３にバーンイン信号を供給することがで
きる。

【００３０】本実施形態のウェハ及びバーンイン方法に
より、従来必要とされたプローブカード６における数千
〜数万のバンプやこれに接続される配線のうち、バーン
イン信号供給パッド１１およびこれに接続される信号用
配線１３ｂ（図６参照）を削減することができ、プロー
ブカードの構造を簡略化することができる。よって、ウ
ェハ・バーンインに適したウェハの構造と、実用性の高
いウェハ・バーンインを行なうことができる。

【００３１】（第２の実施形態）ここで、プローブカー
ド６におけるバーンイン信号供給用のバンプや配線を削
減するための具体的な方法として、上記第１の実施形態
の方法だけでなく、以下に説明する第２の実施形態にお
けるウェハ・バーンイン方法がある。

【００３２】本実施形態において、ウェハ１の基本的な
構造は、図１に示すとおりであるが、各チップ領域２と
信号配線回路３との間を接続する信号配線１４は設けら
れていない。図５は、本実施形態におけるウェハ・バー
ンイン方法を示す断面図である。同図に示すように、本
実施形態では、配線層を有するフィルム１５をウェハ１
とプローブカード６との間に介在させてウェハ・バーン
インを行なう。プローブカード６の構造は、上記第１の
実施形態で説明したとおりである。

【００３３】図５において、１５は配線を有するフィル
ム、１６はフィルム１５に形成されたバーンイン信号供
給バンプ、１７はフィルム１５の中に形成されたバーン
イン信号供給用配線、１８はプローブカード６の他のバ
ンプをウェハ１に接続するためにフィルム１５に形成さ
れた穴である。ただし、図示されていないが、フィルム
１５には、信号発生回路３のバーンイン信号供給パッド
５に接続するためのバーンイン信号受給バンプも設けら
れていて、このバーンイン信号受給バンプもバーンイン
信号供給用配線１７に接続されている。そして、フィル
ム１５とウェハ１を重ねたとき、バーンイン信号供給バ
ンプ１６はウェハ１の各チップ領域のバーンイン信号受
給パッド８に位置が一致するように、バーンイン信号受
給バンプは信号発生回路３のバーンイン信号供給パッド
５に位置が一致するように設けられている。

【００３４】したがって、ウェハ１、フィルム１５及び
プローブカード６を重ね合わせることにより、プローブ
カード６の電源供給バンプ１０はウェハ１の電源受給パ
ッド７と、フィルム１５のバーンイン信号供給バンプ１
６はウェハ１のバーンイン信号受給パッド８と、フィル
ム１５のバーンイン信号受給バンプは信号発生回路３の
バーンイン信号供給パッド５と、プローブカード６のア
ース供給バンプ１２はウェハ１のアース受給パッド９と
それぞれ電気的に接続されるようになっている。その結
果、各チップ領域２のバーンイン信号受給パッド８は、
フィルム１５のバーンイン信号供給用配線１７を介し
て、信号発生回路３のバーンイン信号供給パッド５に電
気的に接続された状態となる。このような方法によっ
て、電源とアースはプローブカード６を介して半導体チ
ップ２に供給されるが、バーンイン信号についてはウェ
ハ１上の信号発生回路３で作成しフィルム１５を介して
半導体チップ２に供給されることになる。

【００３５】したがって、本実施形態によっても、外部
バーンイン装置のバーンイン信号発生回路が不要になり
外部バーンイン装置を簡略化できる。ただし、プローブ
カード６に加えてフィルム１５が必要となるが、その代
わりに、ウェハ１上には第１の実施形態のごとき信号配
線１４（図４参照）が不要となるという利点がある。な
お、プローブカード６の構造を簡略化できるという点で
は、第１の実施形態と同じ効果を発揮することができ
る。

【００３６】なお、上記各実施形態では、信号発生回路
３をチップ領域２を形成すべき領域に、チップ領域２と
置き換えるようにして設けたが、本発明はかかる実施形
態に限定されるものではなく、信号発生回路をウェハの
端部付近などの他の領域に形成してもよい。

【００３７】

【発明の効果】本発明のウェハおよびウェハ・バーンイ
ン方法を用いれば、ウェハ上のバーンイン信号発生回路
からバーンイン信号を発生し、ウェハ上のチップ領域に
バーンイン信号を供給できるようにしたので、外部のバ
ーンイン装置によりウェハ・バーンイン信号を発生し、
プローブカードによりウェハ上の半導体チップに供給す
る必要がなくなり、バーンイン装置のバーンイン信号発
生回路とプローブカードなどのバーンイン信号供給用の
端子が不要となることにより、ウェハ・バーンイン装置
とプローブカードの簡略化と安価化が実現できる。よっ
て、ウェハ・バーンインに適したウェハ及び実用性の高
いバーンイン方法の提供を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１，第２の実施形態に係る信号発生
回路を配置したウェハの平面図である。

【図２】本発明の第１の実施形態におけるウェハ・バー
ンインを行なう際のプローブカードとウェハの位置関係
を示す斜視図である。

【図３】本発明の第１の実施形態におけるウェハ・バー
ンインに用いられるウェハとプローブカードの断面図で
ある。

【図４】本発明の第１の実施形態におけるウェハの一部
を拡大して、信号発生回路と各チップ領域との間の信号
配線の状態を示す結線図である。

【図５】本発明の第２の実施形態におけるウェハ・バー
ンインに用いられるウェハとプローブカードと配線層を
有するフィルムの断面図である。

【図６】従来のウェハ・バーンインに用いられるウェハ
とプローブカードの断面図である。

【符号の説明】

１ ウェハ ２ 半導体チップ ３ 信号発生回路 ４ 電源受給パッド ５ バーンイン信号供給パッド ６ プローブカード ７ 電源受給パッド ８ バーンイン信号受給パッド ９ アース受給パッド １０ 電源供給バンプ １１ バーンイン信号供給バンプ １２ アース供給バンプ １３ａ 電源供給用配線 １３ｂ バーンイン信号供給用配線 １３ｃ アース供給用配線 １４ 信号配線 １５ フィルム １６ バーンイン信号供給バンプ １７ バーンイン信号供給用配線 １８ 穴

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体素子を配設して構成され、バーン
   イン信号を受けるためのバーンイン信号受給パッドを有
   する複数のチップ領域を備えたウェハにおいて、 電源受給パッドとバーンイン信号供給パッドとを有し、
   上記電源パッドから電源電圧を受けたときにバーンイン
   信号を生成して上記バーンイン信号供給パッドから出力
   するように構成された信号発生回路を備えていることを
   特徴とするウェハ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のウェハにおいて、 上記信号発生回路のバーンイン信号供給パッドと上記チ
   ップ領域のバーンイン信号受給パッドとを接続するため
   の信号配線をさらに備えていることを特徴とするウェ
   ハ。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のウェハにおいて、 上記信号発生回路は、上記複数のチップ領域を形成する
   ための領域のうち少なくとも１つに置き換えられて配置
   されていることを特徴とするウェハ。
4. 【請求項４】 電源受給パッド及びバーンイン信号受給
   パッドを有する複数のチップ領域と、電源受給パッド及
   びバーンイン信号供給パッドを有しバーンイン信号を生
   成する機能を有する信号発生回路とを備えたウェハを準
   備するステップと、 バーンイン信号受給端子と、バーンイン信号供給端子
   と、上記バーンイン信号受給端子−バーンイン信号供給
   端子間を接続する信号配線とを有するフィルムを準備す
   るステップと、 上記フィルムのバーンイン信号受給端子とウェハのバー
   ンイン信号供給端子とを電気的に接続させる一方、上記
   フィルムのバーンイン信号供給端子と上記各チップ領域
   のバーンイン信号受給パッドとを電気的に接続させるス
   テップと、 外部から上記チップ領域と信号発生回路との電源受給パ
   ッドに電源を供給するステップとを備え、 上記信号発生回路で生成されたバーンイン信号を上記フ
   ィルムを介して上記各チップ領域に供給することを特徴
   とするウェハ・バーンイン方法。
5. 【請求項５】 電源受給パッド及びバーンイン信号受給
   パッドを有する複数のチップ領域と、電源受給パッド及
   びバーンイン信号供給パッドを有しバーンイン信号を生
   成する機能を有する信号発生回路と、上記各チップ領域
   のバーンイン信号受給パッドと信号発生回路のバーンイ
   ン信号供給パッドとを接続する信号配線とを備えたウェ
   ハを準備するステップと、 外部から上記チップ領域と信号発生回路との電源受給パ
   ッドに電源を供給するステップとを備え、 上記信号発生回路で生成されたバーンイン信号を上記ウ
   ェハ内の信号配線を介して上記各チップ領域に供給する
   ことを特徴とするウェハ・バーンイン方法。