JP2003347372A

JP2003347372A - 被測定ウエハおよびそのウエハ試験装置

Info

Publication number: JP2003347372A
Application number: JP2002153053A
Authority: JP
Inventors: Katsu Sanada; 克眞田
Original assignee: NEC Electronics Corp
Current assignee: NEC Electronics Corp
Priority date: 2002-05-27
Filing date: 2002-05-27
Publication date: 2003-12-05
Also published as: US20030218474A1

Abstract

(57)【要約】【課題】特に少量多品種のＬＳＩに対する故障品選別の
ためのウエハバーンイン装置として、簡易なテスト構成
を実現する。【解決手段】ウエハ１０上に形成された多数のＬＳＩ１
１を一括して測定又は、バーンインテストするウエハ試
験装置において、金属基台２上に被測定ウエハ１０を搭
載し、このウエハ１０上に配線パターン４を有するフィ
ルム３がそのウエア１０の任意の電極箇所とフィルム３
の配線４とを接触させるように搭載し、そのフィルム３
上の押圧手段６を用いて被測定ウエハ１０とフィルム３
とを押圧固定すると共に、基台２上の端子はフィルム３
上の配線４と導通する手段を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被測定ウエハおよ
びそのウエハ試験装置に関して、特に少量多品種のＬＳ
Ｉに対する故障品選別のためのウエハバーンイン試験装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最初に、ウエハバーンインを可能にする
背景であるテスタ環境について説明する。まず、ウエハ
試験を実施するための大きな改善となるテスト方式の動
向について述べる。これは、例えばＤｅｓｉｇｎＷａ
ｖｅＭａｇａｚｉｎｅ２００１年３月号、ｐｐ．５５
−５６に記載されている。

【０００３】図２２（ａ）に示すように、従来のテスト
方式はストアド・テスト方式と呼ぶ、テストパターンを
ＬＳＩテスタ４０から被測定回路４２のＬＳＩ１１ｂの
入力パッドを介して入力し、その出力結果をＬＳＩの出
力パッドを介してＬＳＩテスタ４０に取り出し、ＬＳＩ
テスタ内で期待値との比較を行う方式である。このＬＳ
Ｉテスタ４０は、テストパターン発生回路４１と、テス
ト判定回路４３とからなる。

【０００４】これに対して、図２２（ｂ）に示すよう
に、近年のテストは、例えば、ＢＩＳＴ（Ｂｕｉｌｔ
ＩｎＳｅｌｆＴｅｓｔ）自己診断テストと呼ぶ、テ
ストパターン発生回路４１と、テスト結果判定回路４３
とをＬＳＩチップ１１ｃ内に取り込んだテスト方式で、
簡易機能テスタ４０ａにより測定するものである。すな
わち、このテスト方式の利点は多数パッドを有するＬＳ
Ｉにおいて、少数の入出力ピンでテストが可能であり、
さらに、テスト機能が不足したテスタにおいても、テス
ト回路として高調波発生機能を付けることで、遅いクロ
ック入力も内部回路にて高速動作を行うことができ、あ
たかもハイエンドテスタを用いたテスタが可能となる方
式である。

【０００５】ここでＢＩＳＴについて説明する。ＢＩＳ
ＴはＬＦＳＲ（ＬｉｎｅａｒＦｅｅｄｂa ｃｋＳｈ
ｉｆｔＲｅｓｉｓｔｅｒ）と呼ぶ疑似乱数パターン発
生回路は任意の回路にパターンを入力し、ＭＩＳＲ（Ｍ
ｕｌｔｉｐｌｅＩｎｐｕｔＳｉｇｎａｔｕｒｅＲｅ
ｓｉｓｔｅｒ）と呼ぶ出力された論理をパターン圧縮回
路を用いて圧縮し、出力する論理と期待値を比較するこ
とで動作回路の機能を判定する機構である。この場合、
使用するピン数はＬＦＳＲに最小限Ｃｌｏｃｋ信号のみ
で、ＭＩＳＲから出力する信号も１ピンのみでテストが
可能である。さらに、高度なテストを目指す場合、ＳＣ
ＡＮと呼ぶ順序回路ブロックをあたかも組合せ回路によ
うに扱う事で内部動作をより簡略化したり、任意の論理
を所望の組合せ回路に入力したりする機能を追加するこ
とができる。

【０００６】このように目的に応じた簡易なテストをウ
エハバーンインのテスト方式に適用することで、従来困
難であったウエハバーンインテストの可能性が見えてく
る。さらに、ウエハバーンインテストの主旨を考えた
時、バーンインは所望の温度（通常ＬＳＩ内部の接合部
温度として１２５℃〜１５０℃）にてＬＳＩ内部を動作
させることが主であり、任意の時間に取り出してテスタ
を用いて測定するフローが有効である。

【０００７】すなわち、バーンインによる論理動作時は
出力値をモニタしない仕様も可能である。その結果、複
雑な試験装置が必要なくなる。更に、下記に示す簡易な
試験装置のため、少量他品種対応で、ウエハ全体の一括
プロービングによるバーンインテストが容易となる。以
上述べたように、テスト環境の変化はハード面で小ピン
対応を可能とした点が重要である。

【０００８】さらに、ウエハバーンインの目的はウエハ
レベルで初期故障を含む故障ＬＳＩを選別する技術であ
り、出力期待値をバーンイン中にモニタする必要がない
点である。

【０００９】従来技術の問題としては、大きく２点ある
が、１つはバーンイン装置であり、もう１つはウエハレ
ベルにおけるバーンインのための接触シートである。ま
た、ＬＳＩ試験におけるバーンインテストには、２つの
目的がある。図２２はその目的を説明するためのバスタ
ブ曲線を示すグラフである。その１つ目は、図中のＡ点
にて示す出荷時における初期故障を含む故障品を除くた
めの選別を目的とするものであり、もう１つは、図中の
Ｂ点にて示す信頼性の観点から高温加速状態での劣化を
モニタを目的とするものである。本発明にて対応する技
術は前者である。

【００１０】従来、上記２つのテストは共に、ＬＳＩを
選別しチップ化した後にパッケージに搭載し、パッケー
ジ品をボードに差し込み、ボードを高温槽に入れ、ボー
ド端子とテスタ間を配線にて接続することでバーンイン
テストを実施していた。その違いは、テスト時間のみで
あり、テスト内容はほぼ同じであった。すなわち、ＬＳ
Ｉをフルに選別する機能テスト用パターンを入力端子に
入力することで内部論理動作を行い、任意の時間毎に高
温槽から取り出し、テスタにて電気的特性を測定し、Ｌ
ＳＩの良／不良の判定を行っていた。

【００１１】その後、後述する問題点のため、ウエハバ
ーンインテストが実施されるようになった。このウエハ
バーンインテストは、上述したＬＳＩ製造工程が終了し
たウエハ状態でのバーンインテストである。従来のウエ
ハバーンインテストは、ＬＳＩ内部のパッドをすべて使
用した形態でのテスト方式である。

【００１２】まず、特開平６−１４０４８３号公報（従
来例２）に示される構成がある。ＬＳＩを配列した被測
定ウエハを基台に搭載し、被測定ウエハ上に超高密度異
方導電性フィルムを重ね、その上に選別用ウエハを重
ね、さらに弾力的導通部材と、これらのウエハ間の導通
をとるための押圧手段からなるシステム構成となってお
り、この被測定用ウエハ上の信号や電源はＬＳＩ内部の
ボンデイングパッドから弾力的導通部材のエッジコネク
タにて取り出される形態になっている。すなわち、選別
用ウエハ上の任意のパッドは超高密度異方導電性フィル
ムを介して被測定ウエハ上のパッド部と導通し、選別用
ウエハの反対面に設けられた開孔部からの電極を取り出
し、この選別用ウエハ上の弾力的導通部材中の金属柱と
接触され、弾力的導通部材を介して端子が取り出され、
エッジコネクタに接続されている。選別用ウエハの上に
形成される端子は、「ＬＳＩの端子の配列パターンと同
じ配列パターンにて接点端子が設けられている」と記載
されているように、被測定用ウエハ上の各LSI の端子と
同一個数で同一配列を特徴としており、さらに、共通に
できる端子は同一配線上に設定され終端される。

【００１３】次に、特開平１０−３２１６８６号公報
（従来例３）に示される構成もある。ＬＳＩを配列した
被測定ウエハを温度調整機能を備え、昇降機能を備えた
ウエハ支持台に固定され、その上にポリイミドで作られ
たフレキシブル多層配線基板となるプローブカードがカ
バー部の空間を密閉するように装着されている。この密
閉部には流体が温度調整を兼ねて流し込むことで被測定
ウエハとプローブカードを接続するようにしている。ま
た、プローブカードの下面には導電性突起バンプが設け
られ、被測定ウエハ内の全LSI の全パッド部と対応する
ように配置されている。外部への電極はプローブカード
の終端と接触するカバー部にバンプがあり、このバンプ
接点からカバー部内の導電路を介して接続される。

【００１４】プローブカードに設けられた導電性突起バ
ンプは、被測定ウエハ内の全LSI の全パッド部と対応し
なければならないため、LSI にサイズの違いやパッド位
置及び、配置に違いによる品種の異なり毎にプローブカ
ードを準備しなければならないという問題がある。

【００１５】プローブカードと被測定用ウエハ間の接触
はプローブカードを固定するカバー部の密閉空間に流体
を流し込むことで調整する機構になっているが、プロー
ブカードがポリイミドといった固形のため、流体を高圧
にしなければその膨らみによる接触を実現できず、さら
に、密閉は完全な密閉を実現しなければならないという
問題があった。そのためプローブカード自体も下面との
接続孔を含むカード全体に空孔が発生しない精度の高い
カードを用いねばならないという問題があった。これら
は技術的な問題と共に、コスト高の問題も併発する。さ
らに、本発明の目的である、少量多品種に対応できない
という問題がある。

【００１６】さらに、特開平７−１１５１１３号公報
（従来例４）に示されるものは、被測定ウエハ上のＬＳ
Ｉをテストするためテステイング基板と被測定ウエハ間
を異方性導電膜を介して接触し、これらを押圧固定する
ことでパッド間の導通をとっている。テステイング基板
は熱膨張係数が１３×１０^-6／℃以下という大きな係数
を有したシリコン基板であり、テストに必要な電気回路
が構成されている。さらに、被測定ウエハは真空引きに
よるステージとの固定を行っている。

【００１７】また、ＬＳＩテステイングシンポジウム１
９９９，ｐｐ．１８２−１８７の「ウエーハレベルバー
ンインテスト技術」（従来例５）に示された、ＴＰＳ
（ＴｈｒｅｅＰａｒｔｓＳｔｒｕｃｔｕｒｅ）プロ
ーブと称する測定用ウエハ上の多数のパッドに電極を接
続するための配線基板、異方導電ゴム、バンプ付きポリ
イミド薄膜から構成されたプローバを測定用ウエハ上に
固定する構造になっていた。

【００１８】この方法は、配線基板及び、バンプ付きポ
リイミド薄膜を用いることで熱膨張によるバラツキをお
さえ、異方導電ゴムを用いることでウエハ上に形成され
たバンプの高低ばらつきを吸収するクッション性を高
め、さらに、ウエハトレーと配線基板間を気密シールと
することで大気圧による均一加圧を行うことでＴＰＳと
測定用ウエハ間のコンタクト性の向上を図っている。

【００１９】さらに、ウエハレベルにおけるバーンイン
のための接触シートに関して、以下の提案が為されてい
る。すなわち、特開平１０−２８４５５６（従来例６）
には、接触シートは多孔質基材をメインにしたシートで
あり、フルオロポリマーを基本にした重合体である。さ
らに、フッ化エチレンプロピレンを基本とした重合体で
あり、この重合体に接着材を挿入した重合体でもある。
これらの重合体は３０〜７０％の初期空隙体積を有する
多孔質記基材であり、その中にフィラー、ポリエステ
ル、ポリエチレンといった添加物を含んでいる。この接
触シートは被測定ウエハからの信号や電源を供給するた
め、複数の重合体の間に導電性金属による貫通孔を形成
している。さらに、上記のシートを組み合わせた大きく
３層構造をしている。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術は以
下に説明する問題点があった。まず、バーンイン装置と
して、パッケージ搭載したＬＳＩのバーンインテスト
は、本来、定常状態で正常と判定されているがバーンイ
ン工程で故障として発覚するＬＳＩもパッケージ搭載ま
での工数と時間、さらにコストが掛るという無駄となる
問題点があった。さらに、パッケージによるバーンイン
は個数に制限があり、全数テストができないという問題
点があった。

【００２１】これらの問題を解決すべくウエハバーンイ
ンテスト方式（従来例２）があるが、測定用ウエハとテ
スト用ウエハ間を異方性導電膜を介して接続する形態で
あるため、これら３部材を押さえるために最上部から強
力な圧力を加えなければならないという問題があった。

【００２２】ＬＳＩとのすべての信号や電源のやり取り
は、弾性用導通部材を介し、選別用ウエハ内の電極を介
して外部と接続される形態になり、さらに、選別用ウエ
ハ上のパッドは被測定ウエハ上のパッド部と同一位置に
設定しなければならないため、ＬＳＩレイアウトの変化
と共に、配線パターンを組み込んだ選別用ウエハを準備
せねばならない少量多品種にとってコスト高になる仕様
となっていた。また、信号や電源の出し入れのためにテ
スト用ウエハ上にこれらの接続のための弾性用導通部材
を設けねばならないためウエハバーンインを行う本体部
の構造が大規模となる問題点があった。

【００２３】また、従来例３では、プローブカードに設
けられた導電性突起バンプは、被測定ウエハ内の全ＬＳ
Ｉの全パッド部と対応しなければならないため、ＬＳＩ
にサイズの違いやパッド位置及び、配置に違いによる品
種の異なり毎にプローブカードを準備しなければならな
いという問題がある。

【００２４】プローブカードと被測定用ウエハ間の接触
はプローブカードを固定するカバー部の密閉空間に流体
を流し込むことで調整する機構になっているが、プロー
ブカードがポリイミドといった固形のため、流体を高圧
にしなければその膨らみによる接触を実現できず、さら
に、密閉は完全な密閉を実現しなければならないという
問題があった。そのためプローブカード自体も下面との
接続孔を含むカード全体に空孔が発生しない精度の高い
カードを用いねばならないという問題があった。これら
は技術的な問題と共に、コスト高の問題も併発する。さ
らに、少量多品種に対応できないという問題がある。

【００２５】また、従来例４では、その構造が、テステ
イング基板と称するテスト回路を作り込んだウエハと測
定用ウエハを重ね合わせることで自己テストが可能な装
置であるが、これら全体を高温状態で駆動させるために
テステイング基板の素子も加速劣化され、複数回の使用
が困難となる問題があり、さらに測定用ウエハは平坦化
させるべくウエハステージの開孔部から真空引きするた
めの設備が必要となりウエハバーンインへの適用には問
題があった。

【００２６】また、被測定ウエハ上のＬＳＩのパッドと
対応した位置にテスト回路を形成したテステイング基板
のパッドが準備されているため、被測定ウエハのＬＳＩ
サイズやパッド位置の変更と共に、常にそのウエハに対
応したテステイング基板を準備しなければならないた
め、少量多品種ＬＳＩに対応することはコスト的に困難
となる問題点があった。さらに、本文にはテステイング
基板への外部装置からの電源供給機構の説明はないが、
提示している形態では電源供給は困難である。

【００２７】また、従来例５の場合は、配線基板、異方
導電ゴム、バンプ付きポリイミド薄膜から構成されたＴ
ＰＳプローブを用いて測定用ウエハ上の多数のパッドに
電極を接続しているが、ＴＰＳプローブ自体が大きなシ
ステムでありコストが掛るという問題点があった。

【００２８】さらに、従来例４と同様に、ＴＰＳプロー
バは下面に引き出されるコンタクト部が測定用ウエハの
パッド位置と対応を取らねばならず、測定用ウエハのＬ
ＳＩサイズの変更に対してその都度、ＬＳＩサイズに依
存したＴＰＳプローバを準備しなけばならず、少量多品
種に適用するには困難となる問題点があった。これらの
共通点としては、４つの従来例では大掛かりな装置とな
り、本来不良品を川上工程で選別するというコストと工
数の削減を目的としているにも関わらず、大掛かりな装
置と共に、測定用ウエハの各ＬＳＩからの信号を取り出
したり、測定したりするテスト基板やウエハは製品のレ
イアウトに依存する構造にならねばならいという問題点
があった。

【００２９】また、従来例６のバーンインのための接触
シートの場合、この場合に使用される重合体はフルオロ
ポリマーを主体としているため、ポリエステルやポリス
チレン及びフェラーといった色々な添加物を混合した複
重合体といえども、そのままではシリコンウエハの熱膨
張率に比べて５倍〜１０倍以上を有するという問題点が
あった。

【００３０】さらに、この接触シートは接着材を用いた
複合構造になっているため、バーンイン時の高温雰囲気
において有機ガスが発生しＬＳＩを汚染する危険性があ
る。さらに、この接触シートを用いたスクリーニング装
置は、機械的押圧機構のため、上記した複重合体下に導
電性Ｚ軸部材を、その下にラミネート加工の接触シート
を置き、被測定ウエハと接触するという緩衝を補完する
ために複雑な機構になっているためコスト高になるとい
う問題があった。

【００３１】本発明の目的は、これらの問題を解決し、
少量多品種のＬＳＩに対する故障品選別のためのウエハ
バーンイン装置として、簡易なテストを実現できるよう
にした被測定ウエハおよびそのウエハ試験装置を提供す
るこにある。

【００３２】

【課題を解決するための手段】本発明の構成は、ウエハ
上に形成された多数のＬＳＩを一括して測定又は、バー
ンインテストするウエハ試験装置において、基台上に被
測定ウエハを搭載し、このウエハ上を金属パターンを有
するフィルムで覆うことで、そのウエハ表面任意の電極
箇所とフィルム上の金属パターンと接触させ、このフィ
ルム上の押圧手段を用いて該被測定ウエハと該フィルム
を押圧固定すると共に、基台上の端子は被測定ウエハ上
の配線及び、フィルム上の配線と導通する手段を有する
ことを特徴とする。

【００３３】また、本発明の被測定ウエハの構成は、被
測定ウエハに搭載されている各ＬＳＩに対して本来の電
気回路機能に、テスト機能を付加した回路、レイアウト
を搭載した構成とし、そのレイアウトは、ＬＳＩ間を分
離するスクライブ線領域に金属配線を配線して各ＬＳＩ
の任意の入出力端子に接続し、この金属配線はウエハの
コーナ部に終端することができる。また、ＬＳＩ間を分
離するスクライブ線と入出力端子間にフリップフロップ
を設け、このフリップフロックと対応する入出力端子間
を接続し、スクライブ線領域にレイアウトされた金属配
線がフリップフロップの信号端子と接続されていること
ができる。

【００３４】また、本発明の被測定ウエハの構成は、Ｌ
ＳＩが製造されたウエハ面の裏面に、ＬＳＩを駆動する
低電位側電極パッド面から半導体基板に金属を充填した
貫通孔を形成し、裏面に金属バンプを設けたことを特徴
とし、そのウエハ裏面全体を金属で覆い、低電位側電極
パッド面と貫通孔を介して裏面に引き出された電極と導
通することができ、さらには、電気回路素子を構成する
領域内にパッドを設けたことを特徴とする。

【００３５】また、本発明の構成において、金属パター
ンを有するフィルムは、ウエハ表面と対面する該フィル
ム面に設けた金属パターンと該ウエハ上の任意の電極部
と接触させることを特徴とし、その金属パターン構造
は、等電位レイアウトパターンで構成され、また、任意
のパッド間を等電位レイアウトパターンで構成されてい
ることができる。

【００３６】また、本発明のフィルムの貫通孔は、この
フィルムで覆われた被測定用ウエハを構成する各ＬＳＩ
の任意のパッド部の一辺より長いサイズの貫通孔であ
リ、また、本発明のウエハ試験装置の構成における、フ
ィルムは、このフィルムで覆われた被測定用ウエハを構
成する任意のＬＳＩの位置に対して該ＬＳＩと同一サイ
ズ又は、近いサイズの開孔部を設けたことを特徴とし、
また、このフィルムで覆われた被測定用ウエハを構成す
る任意のＬＳＩのパッド部を含む周囲に開孔部を設けた
ことを特徴とする。

【００３７】また、本発明のウエハ試験装置の構成にお
けるフィルム裏面の金属突起部は、ウエハ表面と対面す
るこのフィルムに設けた金属パターン面の裏面の金属突
起部と該被測定ウエハ上の任意の電極部と接触するもの
て、また、このフィルム表面に設けた金属パターンと裏
面の金属突起部間を導通する貫通孔を設けてあることを
特徴とする。

【００３８】また、フィルム面の金属パターンは、全貫
通孔間が同一レイアウトで覆われており、また、任意の
貫通孔間を同一レイアウトで覆うこともでき、また、２
つに分離したパターンであることもできる。このフィ
ルム上の貫通孔は、フィルムで覆われた被測定用ウエハ
を構成する各ＬＳＩの任意のパッド部と同一位置に設け
られ、また、このフィルムで覆われた被測定用ウエハを
構成する各ＬＳＩの任意のパッド部の一辺より大きいサ
イズの貫通孔であることができる。

【００３９】さらに、本発明のウエハ試験装置のフィル
ムは、フィルムで覆われたウエハを構成する任意のＬＳ
Ｉ位置に対してそのＬＳＩと同一サイズ又は、近いサイ
ズの開孔部、または、フィルムで覆われたウエハを構成
する任意のＬＳＩのパッド部を含む周囲に開孔部を設け
ることができる。

【００４０】また、本発明のウエハ試験装置の構成にお
ける、押圧方式は、このフィルム上に重ねる基板に固定
された金属平板をネジにより圧力を制御することがで
き、また、フィルム上に重ねる基板に固定された平板の
裏面部に測定ウエハ面とフィルム面の重なり箇所全面を
覆う袋に流体を供給し、そのフィルム上に重ねる平板の
裏面部の袋への流体は気体または液体とし、その流体は
任意の温度に制御された流体であることができる。

【００４１】また、本発明のウエハ試験装置の構成にお
ける、フィルムに関しては、その基材は、セルロースを
主体とした繊維性重合体からなり、熱硬化性や熱可塑性
物質を混合した複重合体である事もできる。さらに、繊
維性重合体フィルム面の毛繊は全て一方向に向いてお
り、また、繊維性重合体フィルムの表面はポリイミドの
薄膜で覆われることができる。さらに、フィルムの構成
は、このフィルム下面の貫通孔間に窪みを設けること、
また、このフィルム上にスリットを設けることにより、
フィルムの熱膨張による問題を解決している。

【００４２】また、本発明のウエハ試験装置の構成にお
ける、電極の取り出し方式は、基台上の端子は被測定ウ
エハ上の配線及び、このフィルム上の配線と導通する手
段は、被測定ウエハのコーナ部に終端された配線と該基
台部の電極部及び、フィルムのコーナ部に終端された配
線と該基台部の電極部を接続することで該基台部の端子
に導通することが出来る。

【００４３】さらに、本発明のウエハ試験装置の構成に
おける、バーンインのための温度印加の方法は、金属基
台の下から熱を供給することで、この基台上の被測定ウ
エハ全体を任意の温度に保つか、または、熱供給手段
は、電気抵抗に発熱によるものや、基台下から任意の温
度の熱風を吹き付けるものとし、さらに、ウエハ試験装
置は全体を任意の恒温槽中に設置することで、該基台上
の被測定ウエハ全体を任意の温度に保つことが出来る。

【００４４】

【発明の実施の形態】次に、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。図１は本発明の一実施形
態のウエハ試験装置の構成図、図２（ａ）（ｂ）は図１
を部分に分解し、合成して示した断面図である。このウ
エハ試験装置は、被測定ウエハ１０を載置して温度など
の環境設定をし信号を取出すウエハボードシステム１
と、ごのウエハボードシステム１との信号接続と電源接
続を行う測定システム、パラメータ処理システムからな
るテストシステム（図示せず）とから構成される。

【００４５】ウエハボードシステム１は、被測定ウエハ
１０上に形成された多数のＬＳＩ１１を、前述したテス
ト環境を有する回路構成になっている。すなわち、基台
２上に搭載された被測定ウエハ１０の上に金属パターン
４を有するフィルム３が載せられ、その上から、被測定
ウエハ１０とフィルム３を押圧板６で押圧することによ
り、被測定ウエハ１０の表面任意の電極箇所とフィルム
３上の金属パターン４と接触させる構成となっている。
押圧手段５は、例えば、風船のように流体を流入させる
ことで膨張させた袋にて押圧する。

【００４６】このウエハボードシステム１は、図２
（ａ）のように、分解して示され、基台２に、被測定ウ
エハ１０を載置し、この被測定ウエハ１０の上から配線
（金属）パターン４を有するフィルム３をのせ、押圧板
６で押圧すると、基台２上に設けた外部リード配線５か
ら必要な信号、電極配線が取り出され、基台２に終端し
た端子を通して外部システムと接続される構成になって
いる。

【００４７】なお、図示されていないが、基台２の下部
からの温度制御を行い、または、上述した装置全体を恒
温槽に入れることでバーンイン試験を行うことができ
る。以上述べた構成の各部材の組合せた構成が、図２
（ｂ）に示される。

【００４８】上述したテスト環境を実現したＬＳＩは、
信号配線をウエハ１０上のスクライブ線（１５）上に設
け、電源電極をウエハ以外から取り込む、すなわち、こ
の電源電極は被測定ウエハ１０を搭載した基台２やフィ
ルム３の側から供給することで簡単にウエハ試験を実現
する形態となっている。

【００４９】まず、このウエハ試験装置に用いられる被
測定ウエハ１０について説明する。上述したテスト環境
を実現する被測定ウエハ１０は、そのテスト機能を付加
した回路、レイアウトを搭載した構成について説明す
る。１つ目は、図３（ａ）（ｂ）のウエハ１０の平面図
およびその部分拡大図に示される。すなわち、図３
（ａ）に示すように、ウエハ１０には多数のＬＳＩ１１
が配設され、その数個所にクロック信号終端部１４ａが
設けられている。各ＬＳＩ１１は、図３（ｂ）に示すよ
うに、パッド１２と、クロック信号線１４に接続するク
ロックパッド１３とがあるが、ＬＳＩ１１間を分離する
スクライブ線１５の領域に金属配線をレイアウトし、各
ＬＳＩの任意の入出力端子に接続し、その金属配線はウ
エハのコーナ部に終端することを特徴とする。

【００５０】２つ目は、図４に示すように、ＬＳＩ１１
間を分離するスクライブ線１５と入出力端子間にフリッ
プフロップ１６を設け、このフリップフロップ１６と対
応する入出力端子（パッド）１２の間を接続し、さらに
スクライブ線領域１５にレイアウトされた金属配線はフ
リップフロップ１６の信号端子と接続されている。これ
らフリップフロップ１６は、ブロック毎に全て連結され
でＳＣＡＮチェーン１７を構成し、このＳＣＡＮチェー
ン１７の最初の入力には、イネーブル信号の配線１８と
入力信号の配線１９とが接続される。

【００５１】さらに、この被測定ウエハ１０のウエハ一
括コンタクトを実現するために、図５（ａ）（ｂ）のよ
うな、ウエハ１０の配線を示す断面図およびその部分拡
大図を示す。この被測定ウエハ１０は、表面に酸化膜２
１が形成された半導体（シリコン）基板２０に、貫通孔
２２を設け、この貫通孔２２には金属が充填され、貫通
孔２２の表面にはＧＮＤ電極パッド２３が、その裏面に
は金属パターン２５と接続するＧＮＤ電極パッド２４が
設けられている。

【００５２】被測定ウエハ１０は、ＬＳＩ１１が製造さ
れたウエハ面の裏面に、ＬＳＩを駆動する低電位側電極
（ＧＮＤ）パッド２４の面から半導体基板２０に金属を
充填した貫通孔２２を形成し、裏面に金属バンプを設け
る事で被測定ウエハ１０を搭載する基台２からＧＮＤ電
位を供給することができる。

【００５３】さらに、図６（ａ）（ｂ）は、ウエハ１０
の他の配線を示す断面図およびその部分拡大図を示す。
図６では、被測定ウエハ１０の面全体を金属パターン２
５ａで覆い、低電位側電極（ＧＮＤ）パッド２３の面と
貫通孔２２を介して裏面に引き出された電極２４と導通
した構成により、図５と同様に、基台２からＧＮＤ電位
を供給することができる。

【００５４】この技術は、シリコン基板に貫通孔を形成
し、貫通孔の側面に絶縁膜を形成し、そして、貫通孔に
金属を充填することで可能である。ここで、シリコン基
板に貫通孔を形成には、ＲＩＥを用いた技術、レーザ加
工技術、そして、ＰＡＥＣＥ（ＰｈｏｔｏＡｓｓｉｓ
ｔＥｌｅｃｔｒｏＣｈｅｍｉｃａｌＥｔｃｈｉｎ
ｇ）法と呼ぶ光アシスト電解エッチング技術を用いたウ
エットエッチング方式が公知であるが、ＰＡＥＣＥ法は
Ｎ型シリコンにのみしか適用できないため、一般に使用
されているP型ウエハに対する貫通孔の形成にはＲＩＥ
法又は、レーザ加工法しかない。さらに、加工時間はＲ
ＩＥ加工は５０μｍ径を深さ方向に１０μｍ／分である
のに対して、レーザ加工は５０μｍ径を深さ方向に１秒
で形成可能である。但し、レーザ加工は反応生成物によ
る汚染の問題があり、ＲＩＥとレーザ加工の組み合わせ
による形成方式が一般化している。

【００５５】また、貫通孔内の絶縁はスチーム酸化によ
り形成できる。但し、今回の貫通孔はＰ型基板に最低電
位を貫通させるため、絶縁の必要性はない。貫通孔への
金属充填は、公知の溶融金属吸引法を用いたインジウ
ム、スズ、ハンダなどがある。図７はウエハ１０上の通
常のＬＳＩ１１の配置を示す平面図である。このＬＳＩ
１１は、その活性領域１１ａの周囲に正規のパッド１２
が配置され、活性領域１１ａの内部にテスト用パッド１
２ａが配置されている。このようなテスト用パッド１２
ａにフィルム３から信号が供給される。

【００５６】この本実施形態におけるフィルム３の形態
は２つある。その１つは、被測定ウエハ１０と対面する
側のフィルム３の面に金属パターン４を有する形態であ
り、もう１つは被測定ウエハ１０と対面する反対側のフ
ィルム３の面に金属パターンを有する形態である。まず
被測定ウエハ１０の表面と対面するフィルム３の面に金
属パターンを設けた場合について述べる。この試験とし
ては、図８に示すように、被測定ウエハとその表面と対
面する面に配線されたフィルムを接触させることで可能
となる。

【００５７】図８（ａ）〜（ｃ）は被測定ウエハ１０
とその表面と対面する面に配線されたフィルム３を接触
させた場合で、被測定ウエハ１０の表面と対面するフィ
ルム３の面に金属パターン４が設けられたものであり、
その組み合わせの傾斜図、その断面図およびその一部を
拡大した断面図を示す。図８（ａ）（ｂ）のように被測
定ウエハ１０とフィルム３が接触され、図８（ｃ）のよ
うに、被測定ウエハ１０上の配線１０ａとフィルム３の
裏面の配線４ｄとがフィルム３の金属突起部を介して接
続される。

【００５８】上述した電極の供給において、基台２側に
ＧＮＤ電極を設けたとき、フィルム３側からの電源は最
高電位であるＶＤＤのみである。従って、フィルム３面
の金属パターン４は、図８に示すように、一面を等電位
レイアウトパターンで構成した金属パターン４ｂでよ
い。図９（ａ）は基台２に搭載したＬＳＩ１０の上にフ
ィルム３を覆った形態を上から見た平面図であり、単一
パターンで構成された等電位パターンとなる金属パター
ン４ｂはフィルム３の裏面に位置している。図９（ｂ）
はその断面図である。さらに、図には記載されていない
が、金属パターンの終端４ｃは基台４上に位置し、基台
４の端末と接続されている。

【００５９】２つの電極（ＶＤＤ、ＧＮＤ）の供給をフ
ィルムから行う時のフィルム面の金属パターンは図１
０に示すように、ウエハ上のＶＤＤパッド側とＧＮＤパ
ッド側に接続される金属パターン４ｄが櫛状に配置し、
各パッド上に配置することで、１層にて金属パターン４
ａを構成できる。図１０（ａ）は基台に搭載したＬＳＩ
の上にフィルム３を覆った形態を上から見た平面図であ
り、２つの電極（ＶＤＤ、ＧＮＤ）を供給する等電位パ
ターン（３０）となる２分された金属パターン４ｅはフ
ィルムの裏面に位置している。図１０（ｂ）はこの形態
の断面図である。さらに、図には記載されていないが、
金属パターンの終端４ｃは基台２上に位置し、基台２の
端末と接続されている。ここで、電極の供給に関して述
べたが、この配置やパターン形状は複数の信号の供給に
関しても同様である。

【００６０】次に、Ｐ／Ｗにて不良判定されたＬＳＩ
を、バーンイン試験しないために、フィルムに設ける開
孔部を設ける方式について述べる。基本的に一方側の電
源を供給しない事で未試験が可能となる。１つは、図１
１の配置図に示すように、等電位パターン３０の配線
（金属パターン４ｅ）をもつフィルム３で覆われた被測
定用ウエハ１０を構成する任意のＬＳＩ１１の位置に対
して、このＬＳＩ１１と同一サイズ又は、近いサイズの
開孔部３ａを設けてあり、もう１つは図示していない
が、フィルム３で覆われた被測定用ウエハ１０を構成す
る任意のＬＳＩのパッド部１２を含む周囲に開孔部３ａ
を設けたものである。

【００６１】次に、被測定ウエハ１０の表面と対面する
反対面のフィルム面に金属パターンを設けた場合につい
て述べる。この場合の試験は図１２に示すように、被
測定ウエハ１０とその表面と対面する反対面に配線され
たフィルム３の貫通孔２２を介して裏面に設けた金属突
起部７とを接触させることで可能となる。図１２（ａ）
〜（ｃ）はその組み合わせの傾斜図、その断面図および
その一部を拡大した断面図である。

【００６２】フィルム３の表面の金属パターン４と裏面
の金属突起部７とは貫通孔２２を介して接続されてい
る。その金属突起部７の位置は被測定ウエハ１０上の任
意の電極部と接触する位置である。上述した電極の供給
において、基台２側にＧＮＤ電極を設けたとき、フィル
ム３の側からの電源は最高電位であるＶＤＤのみであ
る。従って、フィルム面の金属パターン４は図１３に
示すように、一面を等電位レイアウトパターンで構成し
た金属パターン４ａでよい。図１３（ａ）は基台（図面
上、省略）に搭載したＬＳＩの上にフィルム３を覆った
形態を上から見た平面図であり、単一パターンで構成さ
れた等電位パターンとなる金属パターン４ａはフィルム
３の表面に位置している。図１３（ｂ）はフィルム裏面
の図であり、被測定ウエハ１０上の対応するＧＮＤパッ
ドに対応する位置に金属突起部７を示している。電極パ
ターンの終端４ｃフィルム表面のコーナー部に設けてあ
り、基台の端末と接続される。

【００６３】２つの電極（ＶＤＤ、ＧＮＤ）の供給をフ
ィルム３から行う時のフィルム面の金属パターンは、図
１４に示すように、ウエハ１０上のＶＤＤパッド側とＧ
ＮＤパッド側に接続される金属パターン４ｆを櫛状に配
置し、各パッド１２に位置する金属突起部７の貫通孔３
ａを介した表面部に配置することで、１層にて金属パタ
ーン４ｆを構成できる。図１４（ａ）は基台（図面上、
省略）に搭載したＬＳＩ１１の上にフィルムを覆った形
態を上から見た平面図であり、２つの電極（ＶＤＤ、Ｇ
ＮＤ）を供給する等電位パターンとなる金属パターン４
ｆはフィルムの表面に形成されている。図１４（ｂ）は
フィルム裏面の図であり、被測定ウエハ１０上の対応す
る２つの電極パッド１２に対応する位置に金属突起部７
を示している。電極パターンの終端４ｃは、フィルム表
面のコーナー部に設けてあり、基台の端末と接続され
る。さらに、図には記載されていないが、電極パターン
の終端は基台上に位置し、基台の端末と接続されてい
る。ここで、電極の供給に関して述べたが、この配置や
パターン形状は複数の信号の供給に関しても同様であ
る。

【００６４】次に、フィルム３の金属突起部７の形状に
関して述べる。このフィルム３の金属突起部７は、この
フィルム３で覆われた被測定用ウエハ１０を構成する各
ＬＳＩ１１の任意のパッド部１２の一辺より長いサイズ
であり、図１５（ａ）では金属突起部７が一辺方向にあ
り、図１５（ｂ）では十字方向に長い金属突起部７ａを
示す。さらに、図１５（ｃ）に示すように、金属突起部
７ｂはこのフィルム３で覆われた被測定用ウエハ１０を
構成する各ＬＳＩ１１の任意のパッド部１２より大きい
サイズである。以上の金属突起部７の形状は、後述する
フィルムと被測定ウエハ間の熱膨張率の違いにより、高
温時に対応すべき箇所間にずれが生じたとき、そのずれ
を補完する事で、フィルム３と被測定ウエハ１１との間
の接触を可能にできる。更に、この形状のサイズはウエ
ハの中心部から外側へ広がるにつれて、大きくすること
でより完全な接触の補完を可能にできる。

【００６５】次に、フィルム３上の金属パターン４につ
いて述べる。１つは、図１６の平面図にに示すように、
フィルム３表面に絶縁被膜で覆われた配線による金属細
線４ｇを任意の、金属を充填した貫通孔３ａ上に接続し
ていくことで可能となる。もう１つは、図１７に示すよ
うに、光蝕刻技術を用いた方式である。すなわち、絶縁
体であるフィルム３表面に約５〜１０μｍ厚の金属薄膜
８を付け、その上にフォトレジスト３２を塗布し、その
上からパターンを形成したフォトマスク３１を介して光
を照射し（図１７（ａ））、露光箇所以外をエッチング
にて除去することで所望の金属パターン８ａを形成する
（図１７（ｂ））事ができる。

【００６６】さらに、図１８に示すように、公知のレー
ザやイオンビーム３３により、例えばタングステンカル
ボニル（Ｗ（ＣＯ）₆ ）といった金属有機気体を用いた
金属ＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏ
ｓｉｔｉｏｎ）技術を用いて、金属パターン８ｂを形成
する事ができる。さらに、これらの技術を併用すること
で、複数の配線幅、配線膜厚をもつ金属パターンの形成
が可能である。

【００６７】さらに、被測定用ウエハ１０とフィルム３
の押圧方式は、１つは、図１９（ａ）（ｂ）に示すよう
に、このフィルム３上に重ねる基板に固定された金属平
板からなる固定金具６ａをネジにより圧力を制御するこ
とで押圧する方式がある。図は押圧した装置の構成部材
と、その構成図を示す。

【００６８】もう１つは、図２に示すように、フィルム
上に重ねる基板に固定された平板の裏面部に被測定ウエ
ハ面とフィルム面の重なり箇所全面を覆うように袋に流
体を供給（図中、供給管や省略）すること押圧する方式
である。そのフィルム上に重ねる平板の裏面部の袋への
流体は気体や、液体の利用が可能である。更に、それら
の流体は任意の温度に制御した流体を供給することが可
能である。

【００６９】また、本実施形態のフィルム３の素材が、
被測定用ウエハ１０と同等の熱膨張係数約３Ｘ１０^-6／
Ｋを持つ重合体が望ましい。この重合体は、また繊維性
重合体であり、また、この繊維性重合体は、炭素チェー
ンによる重合体に比べて膨張係数が低いセルロースを主
体とした重合体に熱硬化性や熱可塑性物質を混合した複
重合体がよい。例えば、ＥｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃＣ
ａｐａｃｉｔｏｒＰａｐｅｒＴｙｐｅＭＥＲ３が
ある。

【００７０】また、その多孔質の空間にフィラーや絶縁
金属を介在させることで膨張係数を制御できる。なお、
繊維ゴミ対策さらに、繊維性重合体フィルム面の毛繊は
微小硯材と化学エッチングを用いることで全て横方向に
向かす事ができる。また、繊維性重合体フィルムの表面
は、ポリイミドの薄膜で覆われている事とができる。

【００７１】さらに、このフィルム３の構造は、フィル
ム３の厚さが、約１００〜１５００μｍであり、例え
ば、空気圧による押圧でレキシブルに反応させることが
でき、また、フレキシブル性と膨張係数の制御のため
に、フィルムを約５０〜１００μｍの厚さに切り、それ
らの基材を複数枚重ねた構造にすることでより効果が上
がる。同様に、フィルムは平面方向に幅１００〜１５０
０μｍに切った小片を縦方向に重ねて平面を構成した
り、平面方向に幅１００〜１５００μｍ及び、長さ１０
０〜１５００μｍに切った小片を縦方向に重ねて平面を
構成することでよりフレキシブル性と膨張係数の制御を
可能にする。このようなフィルム構造体は横切片の小
片を縦方向に組合せたシート状にしたフィルムとしたた
め、フィルム横方向の膨張を抑える効果がある。

【００７２】また、フィルム３の構成として、特に熱膨
張率の違いによる被測定ウエハ１０とフィルム３間のず
れを解消するために、図２０（ａ）（ｂ）に示すよう
に、フィルム３下面の貫通孔３ａ間に窪み３ｃを設けた
構成にもできる。この構成は、フィルム３の熱による膨
張が大きいとき、接触箇所を基点に窪みにすれ分が吸収
されるため、接触箇所においてずれが発生しないためで
ある。

【００７３】また、図２１では、このフィルム３上にス
リット３ｂを設けたことで各スリット３ｂにより、ずれ
分を吸収するため、フィルム全体のずれが解消させる。
さらに、フィルムの上面を正の膨張係数をもつフィルム
を下面を負の膨張係数をもつフィルムで重ねた構造であ
り、この場合は双方のずれの引き合いによる効果で、フ
ィルム全体のずれが解消される。さらには、これらフィ
ルムは、上述の２つの形態を複合した構造を有すること
を特徴としている。

【００７４】このフィルム構造体は、フィルム裏面の金
属突起部間に窪みを設けているため、大きな熱膨張率を
有するフィルムであっても、シリコンウエハ間との熱に
よる、接触位置のずれを吸収でき、また、熱熱膨張率が
大きい部材であっても、スリットや膨張率の違いによる
２種類の組合せにおいて、シリコンウエハ間との熱によ
る、位置ずれが発生しないようにできる。

【００７５】次に、電極の取り出し方式について述べ
る。信号や電極の取り出しは基台上の端子に終端させる
構成になっている。すなわち、被測定ウエハのスクライ
ブ線上に設けた信号配線はコーナ部に終端され、基台部
の電極端末に接続される。また、フィルム上の金属パタ
ーンはコーナ部に終端され、基台部の電極端末に接続さ
れ、この基台部の外部端子から、外部に取り出す構成に
なっている。

【００７６】次に、バーンインのための加熱方法として
は、金属基台２の下から熱を供給することで、この基台
２上の被測定ウエハ１０全体を任意の温度に保つか、ま
たは、金属基台２の下から熱を供給手段は、電気抵抗に
発熱による熱供給を行う。さらに、金属基台の下から熱
を供給手段は、該基台下から任意の温度の熱風を吹き付
けることによる熱供給を行う。また、ウエハ試験装置は
全体を任意の恒温槽中に設置することで、基台上の被測
定ウエハ全体を任意の温度に保つことが可能である。

【００７７】

【発明の効果】以上説明した本発明の構成によれば、被
測定ウエハと最小限の金属配線を形成したフィルムを重
ね、その上から、簡単な圧力や、特に気体による押圧で
電源間を接触するだけで低コストで、少量多品種の試験
が容易に行うことができる大きな効果を有する。

【００７８】また、本発明のテスト方式ねおいて、ＬＳ
Ｉ内部にテスト機構を搭載した形態は、特に少ないピン
数でテストを行うコンセプトを有し、テストのために被
測定ウエハのスクライブ線上に信号線を設けることで信
号供給を実現し、電源は被測定ウエハ裏面と上面のフィ
ルムから供給する事で、簡易なテスト構成が実現できる
効果がある。

【００７９】まず、電源供給を被測定ウエハの裏面と表
面上のフィルムから供給し、信号線を被測定ウエハのス
クライブ線上に構成した形式のため、品種に依存する部
材はフィルムとなり、このフィルムも貫通孔の位置のみ
に依存するため、ほとんど工数をかけずに対応できるた
め、少量多品種に効果的な構成となる。さらに、ＬＳＩ
内部のテスト回路は多少のエリアを必要とするが、多ピ
ンＬＳＩにおいてＬＳＩ面積を決定するのはピン配置で
あるため、多ピンＬＳＩの場合、テスト回路の面積はま
ったく影響を及ぼさない。さらに、パッドとスクライブ
線間に設けたフリップフロップ回路も、通常のデザイン
ルールにおいて、チップ時のクラックによる障害を防ぐ
エリア内のため面積的に問題なく、従って、内部にテス
ト回路を設ける構造は、ＬＳＩのオーバヘッドがなくて
済む。

【００８０】また、本発明に用いるフィルムでは、フィ
ルム上の配線構造に関して、フィルム上の金属パターン
を一層構造でパターニングできる配線としたため、フィ
ルムの構成を簡単にでき、また、フィルム上の金属パタ
ーンは配線幅や膜圧を任意のサイズにできるため、使用
LSI の違いに柔軟に対応できる効果があり、さらにフィ
ルム上の金属パターンは絶縁皮膜で覆われた配線にて構
成できるため、金属パターンを容易に構成できる効果が
ある。また、フィルム上の任意の箇所に開孔部を設ける
ことで、試験を行いたくないＬＳＩの選択を容易に行う
ことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のウエハ試験装置の構成を
示す断面図。

【図２】（ａ）（ｂ）は図１に示すウエハ試験装置の部
分分解し、また組合せた構成を示す断面図。

【図３】（ａ）（ｂ）は図１に示す被測定ウエハ１０の
平面図およびその部分拡大図。

【図４】図１に示す被測定ウエハ１０に入出力回路を設
けた部分平面図。

【図５】（ａ）（ｂ）は図１の被測定ウエハ１０の配線
構造を示す断面図およびその部分拡大図。

【図６】（ａ）（ｂ）は図１の被測定ウエハ１０の配線
構造を示す他の断面図およびその部分拡大図。

【図７】通常のＬＳＩの電気回路素子を構成する領域内
にパッドを設けた場合の平面図。

【図８】（ａ）〜（ｃ）は図１の被測定ウエハに対向し
て配線されたフィルムの斜視図、断面図およびその部分
拡大図。

【図９】（ａ）（ｂ）は図１の被測定ウエハに対向して
配線された他のフィルムの平面図およびその断面図。

【図１０】（ａ）（ｂ）は図１の被測定ウエハに対向し
て配線されたさらに他のフィルムの平面図およびその断
面図。

【図１１】図１の被測定ウエハに対向して配線されたさ
らに別のフィルムの平面図。

【図１２】（ａ）〜（ｃ）は図１の被測定ウエハに対向
して配線された別のフィルムの斜視図、断面図およびそ
の部分拡大図。

【図１３】（ａ）（ｂ）は図１のフィルムの正面図およ
び裏面図。

【図１４】（ａ）（ｂ）は図１の他のフィルムの正面図
および裏面図。

【図１５】（ａ）（ｂ）（ｃ）は図１のウエハのパッド
に対応する３つの金属突起部の平面図。

【図１６】図１のフィルム３に金属細線を用いた場合の
断面図。

【図１７】図１のフィルム３に金属薄膜を用いた場合の
製造方法を示す断面図。

【図１８】図１のフィルム３に金属薄膜を用いた場合の
他の製造方法を示す断面図。

【図１９】本発明のウエハ試験装置の第２の実施形態に
おける部材の分解し、さらに組合せた断面図。

【図２０】（ａ）（ｂ）は図１のフィルム下面の貫通孔
間に窪みを設けた場合の断面図およびその部分拡大図。

【図２１】図１のフィルム３にスリットを設けた構造を
示す平面図。

【図２２】（ａ）（ｂ）は従来のＬＳＩのテスト方式の
ストアド・テスト方式およびＢＩＴＳ方式を説明するブ
ロック図。

【図２３】一般の製品の故障率を説明し、縦軸に故障
率、横軸に時間をとったバスタブ曲線を示すグラフ。

【符号の説明】

１ウエハボードシステム２基台３フィルム３ａ開孔部３ｂスリット３ｃ窪み４配線パターン４ａ，４ｂ，４ｆ，２５，２５ａ金属パターン４ｃ金属パターンの終端部４ｄ，１０ａ配線４ｅ二分した金属パターン５外部リード配線６押圧板６ａ固定金具７，７ａ，７ｂ金属突起部８金属薄膜１０被測定ウエハ１１，１１ｂ，１１ｃＬＳＩ１１ａ活性領域１２パッド１２ａテストパッド１３クロックパッド１４クロック信号線１５スクライブ線１６フリップフロップ（Ｆ／Ｆ）１７ＳＣＡＮチェーン１８配線（入力）１９配線（イネーブル）２０シリコン基板２１酸化膜２２貫通孔２３，２４電極パット３０等電位パターン３１フォトマスク３２レジスト３３レーザビーム４０ＬＳＩテスタ４０ａ簡易ＬＳＩテスタ４１テストパターン発生回路４２被測定回路４３テスト判定回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被測定ウエハ上に形成された多数のＬＳＩ
を一括して測定、又は、バーンインテストするウエハ試
験装置において、前記被測定ウエハを搭載する基台と、
前記被測定用ウエハ上を覆って接続する金属パターンを
有するフィルムと、前記被測定ウエハ表面の任意の電極
箇所と前記フィルム上の金属パターンと接触させ、前記
測定ウエハと前記フィルムを押圧固定する押圧手段と、
前記基台上の端子は前記被測定ウエハ上の配線及び、前
記フィルム上の配線と導通させる導通手段とを有するこ
とを特徴とするウエハ試験装置。
【請求項２】請求項１のウエハ試験装置により試験さ
れる被測定ウエハにおいて、ＬＳＩが必要とする電気回
路機能に、テスト機能を付加した回路がレイアウトされ
ていることを特徴とする被測定ウエハ。
【請求項３】ウエハ上のテスト機能を付加した回路
は、ＬＳＩ間を分離するスクライブ線領域に金属配線が
レイアウトされ、これら金属配線が前記各ＬＳＩの任意
の入出力端子に接続され、前記金属配線が前記ウエハの
コーナ部に終端された請求項２記載の被測定ウエハ。
【請求項４】ウエハ上のテスト機能を付加した回路
は、ＬＳＩ間を分離するスクライブ線と入出力端子間に
複数のフリップフロップを設け、これらフリップフロッ
プが対応する入出力端子間に接続され、スクライブ線領
域にレイアウトされた金属配線が前記フリップフロップ
の信号端子と接続された請求項３記載の被測定ウエハ。
【請求項５】ウエハは、ＬＳＩが製造されたウエハ面
の裏面に、ＬＳＩを駆動する低電位側電極パッドから、
このウエハの半導体基板に金属を充填した貫通孔が形成
され、その裏面に金属バンプが設けられた請求項２，３
または４記載の被測定ウエハ。
【請求項６】ウエハは、ウエハ裏面全体を金属で覆わ
れ、低電位側電極パッド面と貫通孔を介して裏面に引き
出された電極と導通した請求項２，３または４記載の被
測定ウエハ。
【請求項７】金属パターンを有するフィルムは、ウエ
ハ表面と対面するフィルム面に設けた金属パターンと前
記ウエハ上の任意の電極部とを接触させた請求項１記載
のウエハ試験装置。
【請求項８】金属パターンを有するフィルムは、ウエ
ハ表面と対面するフィルム面に設けた金属パターン面の
裏面に金属突起部を設け、この金属突起部が前記ウエハ
上の任意の電極部と接触すようにした請求項７記載ウエ
ハ試験装置。
【請求項９】金属パターンを有するフィルムは、この
フィルム表面に設けた金属パターンと裏面の金属突起部
の間を導通する貫通孔を設けた請求項８記載のウエハ試
験装置。
【請求項１０】フィルム面の金属パターンは、等電位
レイアウトパターンで構成された請求項７，８または９
記載のウエハ試験装置。
【請求項１１】フィルム面の金属パターンは、任意の
パッド間を等電位レイアウトパターンで構成された請求
項７，８または９記載のウエハ試験装置。
【請求項１２】フィルム面の金属パターンは、２つに
分離したパターンである請求項７，８または９記載のウ
エハ試験装置。
【請求項１３】フィルム面の金属パターンは、全貫通
孔が同一パターン、または所定の貫通孔間が同一パター
ンで覆われている請求項９記載のウエハ試験装置。
【請求項１４】フィルム上の貫通孔は、ウエハ内の各
ＬＳＩの所定パッドと同一位置に設けられた請求項９記
載のウエハ試験装置。
【請求項１５】フィルム上の貫通孔は、ウエハ内の各
ＬＳＩの所定パッドよりも大きい形状である請求項９記
載のウエハ試験装置。
【請求項１６】フィルムは、ウエハ中で不良と判定さ
れた特定のＬＳＩ位置に対してこのＬＳＩと同一サイ
ズ、又はこれと近いサイズの開孔部を設け、またはその
特定のＬＳＩのパッド部を含む周囲に開孔部を設け、そ
のＬＳＩを試験しないようにした請求項７，８または９
記載のウエハ試験装置。
【請求項１７】フィルムは、その基材が、セルロース
を主体とした繊維性重合体、または、熱硬化性や熱可塑
性物質を混合した複重合体からなり、また、繊維性重合
体フィルム面の毛繊が全て一方向に向いたり、また、繊
維性重合体フィルムの表面がポリイミドの薄膜で覆われ
ることができる請求項７，８または９記載のウエハ試験
装置。
【請求項１８】フィルムは、このフィルム下面の貫通
孔の間に、窪みを配設し、このフィルム材質による膨張
が吸収されるようにした請求項９記載のウエハ試験装
置。
【請求項１９】フィルムは、このフィルム面上に所定
間隔毎にスリットが設けられ、このフィルム材質による
膨張が吸収されるようにした請求項７，８または９記載
のウエハ試験装置。
【請求項２０】フィルム上の押圧手段は、フィルム上
に重ねる基板に固定された金属平板をネジにより圧力を
制御することで押圧する請求項１記載のウエハ試験装
置。
【請求項２１】フィルム上の押圧手段は、フィルム上
に重ねる基板に固定された平板の裏面部にウエハ面とフ
ィルム面の重なり箇所全面を覆う袋に気体または液体の
流体が供給されて押圧される請求項１記載のウエハ試験
装置。
【請求項２２】流体が、所定の温度に制御され、ウエ
ハが温度制御される請求項２１記載のウエハ試験装置。
【請求項２３】基台上の端子が、ウエハ上の配線及び
フィルム上の配線と導通する手段は、前記ウエハのコー
ナ部に終端された配線と前記基台の電極部及び、前記フ
ィルムのコーナ部に終端された配線と前記基台部電極部
を接続することにより前記基台の端子に接続させる請求
項１記載のウエハ試験装置。
【請求項２４】ウエハを所定温度に保つ熱供給手段
が、基台の下側から熱を供給され、前記基台上のウエハ
全体を所定温度に保つようにした請求項１記載のウエハ
試験装置。
【請求項２５】熱供給手段が、電気抵抗による加熱さ
れる請求項２４記載のウエハ試験装置。
【請求項２６】ウエハを所定温度に保つ熱供給手段
が、ウエハ試験装置全体を任意の恒温槽中に配置するこ
とにより、基台上のウエハ全体を所定温度にした請求項
１記載のウエハ試験装置。