JP2001118890A - プローブカード解析及びスクラブマーク解析データを最適化するための方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 プローブカード解析及びスクラブマーク解析
データを最適化するための方法を提供する。 【解決手段】 プローブカード解析機械及びスクラブマ
ーク解析機械からのデータセットを併合して、プローブ
カードエラーを数量的に判断する。半導体ダイ表面のボ
ンデングパッド１４にプローブカードのコンタクトピン
が適正な位置に正しく圧接されるかどうかの許容範囲が
スクラブマーク３０としてイメージされる。図は、ａの
みが両者の相互関係が望ましい状態、他は一方又は相互
関係が不良であることを示す。相互のエラー値を最小に
することにより、プローブカード／プローブ機械の最適
組合せを予測できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体試験装置に
関する。特に、本発明は、半導体プローブカード及びプ
ローブ機械のエラーを判断するための方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】集積回路をテストするために集積回路の
製造者を助けるために、種々の装置及び技術が開発され
てきたが、半導体ウェハのダイの形態ではまだ開発され
ていない。（プローバ機械として知られている）電気的
テスト装置に対する各ダイの（「ボンディングパッド」
としても知られている）金属処理されたコンタクトパッ
ドを迅速且つ選択的に電気的に相互接続するために、細
いワイヤ又は他のコンタクト媒体のアレイが提供され
る。コンタクト媒体は、各半導体ダイと関連づけられた
金属処理されたコンタクトパッドに位置決め可能なよう
に、在来のプリント回路ボードに配置される。当業者に
周知なように、これらのプリント回路ボードテストカー
ドは、「プローブカード」又は「プローブアレイカー
ド」として知られてきており、コンタクト媒体は「プロ
ーブカードピン」又は「プローブピン」又は「プローブ
ワイヤ」として知られてきている。

【０００３】半導体回路のコンポーネント密度が増大す
るにつれて、各ダイと関係するコンタクトパッドは増大
する。単一のダイが、各ダイと電気的に接続された６０
０より多いパッドを有することは今日一般的ではない。
金属処理されたパッド自身は、５０μｍ乃至１００μｍ
のオーダーで中心から隔てられたそれらの間で十μｍギ
ャップと同じくらい小さいギャップを有する。その結
果、プローブアレイカードの細いプローブワイヤは、よ
り高密度パックになってきた。プローブが、プローバ機
械によって集積回路ダイの金属処理されたパッドにプレ
スダウンされるとき、プローブは、目標となっている
間、等しい力で実質的に同時にタッチダウンするよう
に、プローブの自由端又は「チップ（tips）」が共通の
水平面に配列され、並びに、面内で互いに関して位置決
めするプローバを有することは非常に望ましい。ここで
使用されたように、用語「タッチダウン」、「レスト
（rest）」及び「ファーストコンタクト（first contac
t）」は同じ意味を有する。パッドと電気的に接続させ
るプロセスでは、プローブは、プローブがそれらのレス
ト位置から「オーバートラベルして（over travele
d）」反れる。この運動は、用語「スクラブ（scrub）」
であり、プローブのレスト位置とオーバートラベル位置
とがプローブカードの仕様内であるかどうかを判断する
ことを考慮しなければならない。

【０００４】本発明の譲受人は、電気的特性、平面及び
水平のアライメント、並びに、種々のプローブカードの
スクラブ特性をテストするための装置を開発し、かかる
装置を、プローブカードアレイテスト及び再生状態のそ
のPrecision Point（トレードマーク）下で販売する。
これらの状況の重要なコンポーネントは、「チェックプ
レート（checkplate）」として知られる平面作動表面で
ある。チェックプレートは、プローブカードによってテ
ストを受ける半導体ダイをシミュレートし、プローブの
上述特性をチェックする。譲受人のPrecision Point
（トレードマーク）で使用するための適当なチェックプ
レートは、１９９０年４月１７日に発行されたStewart
等の米国特許第4,918,379号に詳細に記載されており、
ここにリファレンスとして組み入れる。対象プローブカ
ードが固定された位置で保持される間、チェックプレー
トは、水平相対位置をテストする際のステップにおいて
水平に、各プローブチップのタッチダウンコンタクト及
びオーバートラベル位置をテストする際のステップにお
いては垂直に移動する。以前、及び、上述の特許に記載
したように、各プローブチップの水平位置情報は、チェ
ックプレートの抵抗不連続にわたるステップにおいて、
絶縁されたプローブチップを移動することによって判断
される。近年では、この技術は、プローブチップがそこ
に属することができるように、十分に大きな表面積を備
えたチェックプレートの表面接触プレートに透明な光学
窓を配置することによって代替されている。チェックプ
レートが「オーバートラベル」までプローブが上昇した
とき、窓を介してプローブチップを見る電気的カメラ
は、プローブの最初のタッチダウンイメージ、及び、
「スクラブ」のためにプローブの置換位置をデジタル化
する。最初のタッチダウン位置は、その特定のプローブ
を再編成する際にオペレータを助けるために、予想され
たタッチダウン位置と比較される。

【０００５】水平（例えば、Ｘ−Ｙ）面における相対的
なプローブチップ位置を判断するための別の従来技術
が、Schwartz等の米国特許第5,657,394号に記載されて
おり、その開示はリファレンスとしてここに組み入れら
れる。そこに開示されたシステムは、光学窓を介してプ
ローブ位置を見るための知られた位置にビデオカメラを
位置決めするために正確な移動ステージを採用する。ビ
デオイメージ及びステージ位置情報の解析は、プローブ
ポイントの相対位置を判断するのに使用される。このタ
イプのシステムでは、「参照（reference）」プローブ
位置が、正確なステージからの位置情報と組み合わせ
て、ビデオカメラからの情報を介して第１に決定され
る。プローブカードのプローブピッチが十分小さいなら
ば、２つ又はそれ以上のプローブが、ビデオカメラで同
時にイメージ化され得る。次いで、この隣接したプロー
ブの位置は、ビデオカメラのみからの情報から「参照」
プローブに関して参照される。次いで、カメラは、第２
のプローブに隣接する第３のプローブに移動し、このプ
ロセスは、全体のプローブカードの各プローブがイメー
ジ化されるまで繰り返される。

【０００６】プローブカードの種々のパラメータを測定
するための上述のデバイスに加えて、装置は、プローバ
機械を備えたプローブカードによって押されたテストウ
ェハのプローブカードによって作られた実際の「スクラ
ブマーク」を測定するために利用可能である。あるかか
る装置は、プローブカード及びプローバ機械によって作
られたスクラブマークの高品質なイメージを提供するた
めに、米国ニューメキシコ州Las CrucesにあるVisionee
ring Research Laboratory, Inc.によって製造される。
プローブカード解析（以下、「ＰＣＡ」という。）機械
によって解析されたスクラブパターンが、スクラブマー
ク解析（以下「ＳＭＡ」という。）機械によってイメー
ジ化されたテストウェハに作り出されたスクラブマーク
と適合しない。テストウェハは、半導体ダイでボンディ
ングパッドの表面特性をモデル化する。

【０００７】上述のように、プローブカードアナライザ
の測定表面は典型的には、硬化鋼、又は最近では、サフ
ァイアのような透明な人工又は天然の結晶から作られ
る。このＰＣＡテスト表面は、半導体ボンディングパッ
ドのアルミ処理された表面よりも硬い。実際には、半導
体ボンディングパッドの典型的にアニールされたアルミ
ニウム表面は、半導体プローブ機械によって加えられる
圧力下で降伏し、かかる圧力は、ピンあたり５グラムの
オーダーであってよい。ピンの表面が非常に小さいこと
を思い出すと、加えられた圧力は、アルミニウムボンデ
ィングパッドの表面を破壊するのに十分であり、プロー
ブピンのオーバートラベル中にプローブチップが「突っ
込む（dig in）」ことを生じさせる。プローブカードが
その下方への移動が続いたとしても、短い距離の範囲内
で、プローブピンのチップはアルミニウム表面内の深く
まで進み、停止する。この現象は、本発明の譲受人によ
って「スタッビング（stubbing）」として特徴付けられ
た。逆に、プローブカード解析機械の硬い金属又はサフ
ァイア表面は、プローブピンからの圧力下で降伏しな
い。更に、プローブカード解析機械の金属又はサファイ
ア接触表面は、非常に研磨され、半導体ダイボンディン
グパッドのアルミニウム処理された表面のものよりもか
なり小さい摩擦係数を有する。その結果、プローブピン
は、プローブカード解析機械で「躓く（stub）」ことな
く、プローブピンチップは、アルミ処理されたボンディ
ングパッドよりも遠くに移動する。更に、プローブピン
が、アルミ処理されたボンディングパッド（又は、スク
ラブマーク解析機械においてボンディングパッドをシミ
ュレートするアルミ処理された半導体テストウェハ）と
最初に接触し、又は、プローブピンの「タッチダウン」
する位置は、アルミニウム表面に作られたスクラブマー
クにおいて容易には識別することができない。スクラブ
マークは、かすかな開始位置と、深く、明瞭に記された
終点位置とを備えたブラシストロークと似ている。逆に
言えば、プローブカード解析機械は、測定表面でプロー
ブピンのタッチダウン位置、並びに、それは躓くことな
しに表面にわたるその十分な移動を正確に捕捉する。そ
れ故、タッチダウン位置と、プローブカード解析機械の
プローブピンの移動位置の終点のいずれも、位置が、実
際のアルミニウムボンディングパッド、又は、スクラブ
マーク解析機械によってイメージ化された半導体テスト
ウェハのいずれにも対応しない。

【０００８】当業者に周知なように、解析及びテスト装
置の使用を介して、半導体ボンディングパッドのプロー
ブピンの起動を正確にモデル化することが望ましい。プ
ローブカード解析機械又はスクラブマーク解析機械のい
ずれもが単独で、金属処理されたボンディングパッドの
プローブの正しいタッチダウン位置、及び、アルミ処理
されたボンディングパッドのプローブピンの移動位置の
正しい終点として正確なデータを提供することができな
い。

【０００９】それ故、アルミ処理されたボンディングパ
ッドの半導体プローブカードピンの挙動を正確に予測す
る測定及び解析技術に関して必要性がある。

【００１０】プローブカードとプローバ機械との組合せ
が特定のタスクの許容差外であるとき、量的に判断する
プローブカード解析及び測定技術に関する必要性が更に
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】それ故、本発明の目的
は、半導体ボンディングパッドの半導体プローブカード
プローブピンの挙動を正確に予測する方法を提供するこ
とである。

【００１２】本発明の更なる目的は、上記目的を達成す
るために、タスクを正確に実行する際に、プローブカー
ドとプローバ機械との組合せの適切さに関係するデータ
を数量的に提供することである。

【００１３】本発明の更に別の目的は、半導体ボンディ
ングパッドの半導体プローブカードピンの予測された挙
動に基づいてプローブカード及び／又はプローバ機械の
性能を最適化するためのデータを提供することである。

【００１４】本発明は、これらの目的、及び、プローブ
カード解析機械を備えた半導体プローブカードピンのス
クラブパターンを測定し、関心のあるプローブカードを
備えたプローバ機械によって作られた半導体テストウェ
ハのスクラブマークを測定し、金属処理された半導体ダ
イ表面の複数のプローブカードプローブピンに関する予
想可能な正確なタッチダウン及び移動データの終点を有
するデータセットを提供するために結果のデータを組合
せ流ことによって、以下の記載から明らかになる目的及
び利点を達成する。

【００１５】本発明の好ましい実施形態では、エラー値
は、プローブカード解析機械からのデータセット、及
び、スクラブカード解析機械からのデータセットにおけ
る測定に対応する差に割り当てられる。次いで、エラー
値は、スクラブマーク解析機械からの対応するデータと
プローブカード解析機械との間の差が匹敵するまで、水
平、垂直、及び回転値（例えば、Ｘ，Ｙ及びΘ）を数学
的に反復して増加させることにより最小化される。

【００１６】

【発明の実施の形態】半導体ウェハを図１の参照番号１
０で全体的に示す。半導体ウェハは、ウェハの表面にわ
たって直交した行と列に配置された複数のダイ１２を有
する。従来のウェハは、８インチまでの直径を有してお
り、各ダイに埋め込まれた半導体回路の複雑さにより、
ウェハあたりだいたい２００から数千のダイがある。代
表的なダイを、図２の参照番号１２で全体的に示す。ダ
イは、複数のボンディングパッド１４と、ボンディング
パッドによって囲まれた複数の半導体回路１６とを有す
る。典型的には、ボンディングパッドは、アルミニウム
処理されたアルミナイズド表面を有する。ボンディング
パッドは、集積回路１６の外側と、回路自身との間の電
気的中間として役立つ。小さなワイヤ（図示せず）が、
ボンディングパッド１４を半導体回路１６と相互接続す
る。別のセットの小さなワイヤ（図示せず）は、ボンデ
ィングパッドを、セラミックの外側ピン（図示せず）
と、又は、集積回路をより大きな回路に接続するための
ダブルインラインパッケージ（ＤＩＰ）と相互接続す
る。

【００１７】図３に示したように、ボンディングパッド
はまた、ボンディングパッドを接続するために、半導体
プローブカード２０に電気的プローブピン１８の一を提
供する。当業者には周知なように、半導体プローブカー
ド２０は、プローバマシン（図示せず）に受け入れら
れ、並びに、プローブピン１８がボンディングパッド１
４と接触するとき、複数の電気的テストが半導体回路１
６で実行されることができるような半導体ウェハ１０で
ある。

【００１８】また当業者に周知であるように、プローブ
カードピン１８が使用中にミスアラインとなることも一
般的である。いったんミスアライメントが所定の許容度
を超えると、プローブカードは、プローブピンのチップ
２２を平面的に戻すように導くように再生し及び／又は
再製品化しなければならず、同様に、互いに関して、及
びプローブカード２０に関して水平方向の記録に戻るよ
うにしなければならない。この目的のために、プローブ
カードアナライザとして知られる機械の多様性が構築さ
れ、しばしば「チェックプレート」と呼ばれる比較的硬
いテスト表面が、半導体ウェハ１０の適所に配置され
る。チェックプレートは、サファイア若しくは他の人工
結晶から作られる非常に硬い透明なウィンドウを備え、
又は、それぞれのピンチップ２２の水平位置決めが互い
に関して及びプローブカードに関して測定され得るよう
に、種々の電気的切断を有する硬化スチールから構築さ
れうる。かかるテストの間、プローブピンが垂直（即
ち、「Ｚ」）方向に行き過ぎ、チェックプレートの表面
に沿って「スクラブ」することも一般的である。図４の
参照番号２４で示した点線のように、プローブカード解
析スクラブパターンは、良好に構成されたスタート又は
「タッチダウン」ポイント２６、及び、良好に構成され
た移動ポイント２８の終端を有する。不幸にも、チェッ
クプレート表面の硬さのために、このスクラブパターン
は、実際のボンディングパッド又はテストウェハに作ら
れる図４に実線で示した対応するスクラブマーク３０と
適合しない。

【００１９】スクラブマーク３０は、適当なスクラブマ
ーク解析機械によって電気的にイメージされうる。プロ
ーブピン１８が、比較的小さな力をアルミ化された表面
に加えるので、半導体ダイボンディングパッドのような
アルミ処理された表面におけるスクラブマークのスター
ティング又はタッチダウンポイント３２は、識別するの
が困難である。実際に、プローブがプローブカード解析
チェックプレートにタッチダウンするとき、アルミ処理
された表面のタッチダウンポイントは、タッチダウンポ
イント２６が示された場所であるべきである。しかしな
がら、プローブはアルミ処理されたボンディングパッド
の表面に沿って「ステーク」され、その前に、識別可能
なマークを作るためにそれが始まり、プローブカード識
別機械によって測定されたタッチダウンポイント２６
と、スクラブマーク解析機械によって測定されたタッチ
ダウンポイント３２との間の距離は、出願人によって、
「ステーキング距離（staking distance）３４」と呼ば
れる。

【００２０】同様に、アルミ化されたボンディングパッ
ドと、スクラブマーク解析機械のテストウェハの表面と
のいずれかにおいて、プローブペンチップの移動３６の
終端は、プローブカード解析機械によって示されたよう
な移動ポイント２８の短い終端に落ち着く。これは、タ
ッチダウンポイント３２でのプローブタッチダウンの直
後のために、プローブチップは、地面を耕すように、ボ
ンディングパッドのアルミ化された表面に突っ込む。プ
ローブピンチップとボンディングパッドとの間の摩擦係
数は急速に上昇する。その結果、摩擦のための力が、プ
ローブピン１８を介してプローバ機械によって加えられ
た前方への力と等しくなるとき、プローブは金属処理さ
れた表面に「躓く（stubs）」。スクラブマーク解析機
械によって測定された移動ポイント３６の終端と、プロ
ーブカード解析機械によって測定された移動ポイント２
８の終端との間の距離は、出願人によって、「スタッビ
ング（stubbing）」距離３８と呼ばれる。

【００２１】半導体ボンディングパッドのプローブカー
ドピンの挙動を予測する際に、半導体プローバ機械の作
業者に対して主に関心のある、移動ポイント３６のスク
ラブマーク解析（ＳＭＡ）機械の終端と、プローブカー
ド解析（ＰＣＡ）機械タッチダウンポイント２６とであ
ることは明らかである。半導体ダイの柔らかい保護層上
のボンディングパッド領域の外側にプローブカードピン
タッチダウンを有することは望ましくない（及び、種々
の半導体製品の軍の標準違反）。パッドを損傷させ、又
は、ピンを曲げるような、ボンディングパッドの過剰な
圧力をかけるように、スタッビング距離３８によって表
された過剰なスタッビングによって猛烈に変形されたプ
ローブピン１８を有することも望ましくない。更に、図
５に示すように、プローブ機械自身のエラーのために、
プローブカード及びプローバ機械のコンビネーションに
おいてエラーの原因を判断することは非常に望ましい。

【００２２】図５は、プローブカード／プローバコンビ
ネーションによって残されスクラブマークを有する半導
体ダイの一連のボンディングパッドを概略的に図示す
る。図５（ａ）に示すように、全てのスクラブマーク
は、所望なように実質的にパッドの中央にある。図５
（ｂ）は、プローブピン又はどちらかといえばプローブ
機械自身のいずれかが、Ｘ軸の負の方向にピンをオフセ
ットしたことを図示する。図５（ｃ）は、プローブ機械
が多分、Ｙ軸の正方向にオフセットした状態を図示す
る。図５（ｄ）は、プローブカードがＺ軸を中心として
時計回りに回転した状態、又は、ピンがその方向に回転
された状態を図示する。図５（ｅ）は、Ｘ及びＹ軸の両
方で過剰に長いスクラブマークを図示し、プローバは多
分、プローブピンに強すぎる力をかけたことを示す。逆
に、図５（ｆ）は、細長くない小さなスクラブマークを
有し、プローバ機械によってＺ軸方向に不十分な力が加
えられたことを示す。図５（ｇ）は、ダイの左側に細長
いスクラブマークを示し、ダイの右側には非常に短いス
クラブマークを示す。この構成は、Ｙ軸に関するピッチ
エラーを示す。図５（ｈ）は、ダイの上部においてプロ
ーブピンに強すぎる圧力がかけられ、ダイの下部におい
てピンに小さすぎる圧力がかけられたため、Ｘ軸に関す
るロールエラーを示す。

【００２３】スクラブマークアナライザからのスクラブ
マーク解析データと、プローブカード解析機械からのス
クラブパターンデータとを組み合わせることによって、
半導体ダイメタライゼーションでのプローブピンの挙動
をより正確に予測することができ、並びに、プローブピ
ン一のエラーの原因がプローブ機械によるものなのか、
プローブカード自身に関するプローブピンの位置による
ものなのか切り分けることができる。

【００２４】本発明の第１の好ましい実施形態では、
Ｘ，Ｙ及びΘ方向（図６に示したように左右、上下、及
び時計回り逆時計回り）における補正ファクタは、図４
に示したようなスタッビング距離３８に対するデータセ
ットにおいて差を最小にするように計算される。図６
は、Ｘ及びＹ方向において、半導体ダイ表面１２で直交
ボンディングパッド１４の表示セットを図示する。パッ
ドは、スクラブマーク解析機械によって解析されるよう
に、スクラブマーク３０を有する。反復の仕方では、
Ｘ，Ｙ及びΘ方向における補正因子が、米国ワシントン
州レドモンドのマイクロソフトコーポレーションから入
手できるExcelデータベースプログラムのような在来の
コンピュータプログラムによってコンピュータにストア
された結合されたデータセットに加えられる。次いで、
エラー値は、ボンディングパッド１４と関係する各プロ
ーブピン１８に関して測定されたスタッビング距離３９
と関係付けられる。Ｘ，Ｙ及びΘ補正因子又は「オフセ
ット値」が増加するにつれて、スタッビング距離３８に
よって表された最小エラー値が見つかる。その最小エラ
ー値、及び、対応するＸ，Ｙ及びΘオフセットは、プロ
ーブカードとプローブ機械との組合せが、許容差外であ
る度合いを量的に示す。エラー値は、スタッビング距離
３８の単純和によって、又は、上述のように、全てのパ
ッドに関するスタッビング距離の全ての平均、又は、平
均スタッビング値の間の差と、プローブカード解析期間
とスクラブマーク解析機械との間の移動位置の終点の差
との平方和、又は、スクラブマーク解析とプローブマー
ク解析機械との間の終点位置の際の標準偏差によって計
算されうる。当業者の熟練工が使用する特定の数値的方
法は、本発明に関してはとるに足らないものである。

【００２５】変形実施形態において、本発明の第２の好
ましい実施形態では、エラー値は、図４に示したような
ステーク距離３４と関係する。本発明のこの変形実施形
態では、エラー値はそれぞれ、全てのスクラブマーク３
０に関する平均ステーク距離３４と、プローブカード解
析機械によって測定されたようなタッチダウンポイント
２６及び３２とスクラブマーク解析機械との間の差の和
との差の合計に割り当てられる。本発明の第１の好まし
い実施形態に関して述べたように、平方差の合計、又
は、標準偏差技術はまた、エラー値を定義するのに使用
されうる。第１の好ましい実施形態に関して述べたよう
に、Ｘ方向，Ｙ方向及びΘ方向におけるこの変形実施形
態の補正因子では、エラー値が最小になるまで、ステー
ク距離と相関するタッチダウンポイントの測定された位
置に増加しながら加えられる。従って、Ｘ，Ｙ及びΘの
補正因子は、プローブカードとプローブ機械との組合せ
が許容差外である度合いに関係する。

【００２６】本発明の第３の実施形態では、スクラブマ
ークの中心は、タッチダウンポイント３２と、スクラブ
マーク解析機械によって測定された移動ポイント３６の
終点との間の直線、及び、タッチダウンポイント２６
と、プローブカード解析機械によって定義され、測定さ
れた移動ポイント２８の終点との間の数学的直線とし
て、スクラブマーク解析機械によって数学的に定義され
る。このスクラブマーク中心線４０はまた図６に示した
ように、Ｘ軸においてボンディングパッド１４の左又は
右端から、及び、Ｙ軸において低端の頂部又は底部端か
ら、スクラブマーク解析機械によって直接測定されう
る。次いで、エラー値はまた、それらのそれぞれのボン
ディングパッドに関して中心線４０の絶対値の合計とし
て、又は、それらの測定の平方和として割り当てられ得
る。Ｘ，Ｙ及びΘ方向における補正因子を増大させるこ
とにより、その増加解析から得られる最小エラー値は、
プローブカードとプローバ機械との組合せが許容差外で
ある度合いを表すＸ，Ｙ及びΘ補正因子を与える。

【００２７】本発明の第４の実施形態では、スクラブマ
ークのマイナー軸４２は、スクラブマーク解析機械とプ
ローブマーク解析機械の両方によって測定され、エラー
因子は、本発明の第３の実施形態に関して上で説明した
ように適用される。

【００２８】更に、プローブカード解析機械からのスク
ラブパターン、スクラブマーク解析機械からのスクラブ
マーク、及び、図５に示したようなエラーの方位に関し
て収集されたデータセットを比較することにより、エラ
ーがカードに関するプローブのミスアライメントによる
ものなのか、プローブ機械に関するカードによるものな
のか判断することができる。これらのエラーは特に、テ
ストされているダイが半導体ウェハの周囲に配置されて
いるときに明らかである。

【００２９】最後に、ホットチャック、又は、関心のあ
る集積回路の適当な作動温度まで、ウェハ及びプローブ
カード２０を加熱するための他の手段を備えたプローブ
機械において、テストウェハ１０をスクラブすることが
望ましい。その結果、スクラブマーク及びそれらの位置
は、それらの実際のボンディングパッドスクラブマー
ク、又は、プローブ機械でテストされる半導体ダイに似
ている。適当なホットチャックは、米国マサチューセッ
ツ州ニュートンにあるTemptronic Corporationから入手
可能である、モデル名「Thermochunck TPO 3000」であ
る。ホットチャックはまた、それらの測定の正確さを改
善するために、ステップをイメージするスクラブマーク
解析機械中に使用される。

【００３０】上述の観点で、当業者は、上で詳細に記載
しなかった本発明の他の実施形態を想像し得るだろう。
それ故、本発明は特許請求の範囲によって範囲を決定さ
れるべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】複数のダイを有する半導体ウェハの概略図を示
す。

【図２】図１の円周領域に示された半導体ダイの細長い
概略図を示す。

【図３】複数のプローブピンｊと、半導体ウェハを有す
るプローブカードの断面概略図を示す。

【図４】スクラブマーク解析機械によって解析されたス
クラブマークと、プローブカード解析機械によって解析
されたスクラブパターンとの概略図を示す。

【図５】（ａ乃至ｈは、）種々のプローブカード及び／
又はプローバ機械エラーのためにそこにスクラブマーク
を有する半導体ダイボンディングパッドの概略図を示
す。

【図６】本発明のデータセットを組み合わせるための方
法の概略を示す。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体プローブカードとプローバ機械との
   組合せの直交する行と列において整列されたプローブピ
   ンチップ（先端）の代表的なミスアライメントを測量す
   るための方法であって、 プローブカードデータセットを構成するプローブカード
   の複数のプローブピンに関するプローブカードアナライ
   ザのタッチダウン及び終端移動位置を得るための、比較
   的硬く滑らかな測定表面を備えたプローブカードアナラ
   イザのプローブカードピンの複数の細長いスクラブパタ
   ーンを測定し、 硬さ及び表面摩擦で半導体ボンディングパッドをきっち
   りとモデル化するピン接触表面を備えたテストウェハで
   プローバ機械を備えたプローブカードピンを押し、スク
   ラブマークアナライザデータセットを構成する終端移動
   位置及びスクラブマークアナライザタッチダウン位置を
   得るためにスクラブマークアナライザ機械を備えた接触
   表面で作り出された複数の細長いスクラブマークを測定
   し、 プローブカードアナライザデータセットからのタッチダ
   ウンデータと、スクラブマークアナライザデータセット
   からの終端移動データとを備えた併合されたデータセッ
   トを生成するために、プローブカードアナライザとスク
   ラブマークアナライザデータセットとを併合し、 対応するスクラブマークアナライザと、併合されたデー
   タセットにおけるプローブカードアナライザデータとの
   間の差にエラー値を割り当て、 エラー値を最小にするために、併合されたデータセット
   を直交及び回転オフセットで数学的に最適化し、直交及
   び回転オフセットが、プローブカードとプローバ機械と
   の組合せにおけるプローブピンの量的なミスアライメン
   トを表す、ステップを有する方法。
2. 【請求項２】エラー値が、プローブカードアナライザ及
   びスクラブマークアナライザ終端移動位置の間の差とし
   て定義されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】エラー値が、プローブカードアナライザ及
   びスクラブマークアナライザタッチダウン位置の間の差
   として定義されることを特徴とする請求項１に記載の方
   法。
4. 【請求項４】タッチダウンと終端移動位置との間の大き
   な軸が、プローブカードスクラブパターンパスと、スク
   ラブマークアナライザスクラブマークパスとを構成し、 プローブカードスクラブパターンパス及びスクラブマー
   クアナライザスクラブマークパスが、併合されたデータ
   セットから数学的に決定され、 エラー値が、スクラブカードアナライザスクラブパター
   ンパスとスクラブマークアナライザスクラブマークパス
   との間の差として定義される、ことを特徴とする請求項
   １に記載の方法。
5. 【請求項５】テストウェハピン接触表面が、プローブカ
   ードピンの直交する位置と全体的に対応する直交する行
   と列に配列された複数の接触パッドを有することを特徴
   とする請求項４に記載の方法。
6. 【請求項６】テストウェハが、プローブカード押圧ステ
   ップ及びスクラブマーク測定ステップ中に、関心のある
   半導体デバイスのおおよその作動温度まで加熱されるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の方法。