JP2005037189A - フレーム搬送プローバ - Google Patents

Abstract

【課題】ダイシング用テープからのチップの剥れを事前に検出して、チップ、プローブカード針等の破損を防止することができるフレーム搬送プローバを提供する。
【解決手段】ダイシング用テープ１１に固定された多数の半導体チップ１０の電気的特性検査を行うフレーム搬送プローバ１が、該テープからのチップの剥れ又は飛び出しを検出する剥離検出手段９を備えている。この剥離検出手段は、レーザ光Ｌを発光する発光部９１、その受光部９２及び受光量の増減によりチップの剥れ及び飛び出しを判定部９３とを有している。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイシング用テープに固定された多数の半導体チップの電気的な特性検査を行うフレーム搬送プローバに関し、詳しくはダイシング用テープからの半導体チップの剥れを検出可能なフレーム搬送プローバに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ウェハの表面には同一の電気素子回路が形成された多数の半導体デバイスが形成されており、この電気素子回路を個々の半導体デバイス（半導体チップ）として切断する前に、各電気素子回路の電気的特性を検査するために、プローバによってその良・不良を判定している。このプローバは、一般にウェハの各半導体デバイスに対応する触針を有し、テスタに接続されるプローブカードと、ウェハの各半導体デバイスとを順次対応させて、半導体デバイスの電極パッドに触針を接触させるようにして、電気的な測定を行うように構成されている。
【０００３】
近年、電子機器、例えば、携帯電話、デジタルカメラ、携帯情報端末等の小型・軽量・薄型化を実現するために、半導体集積回路に対する実装技術は、チップ・サイズ・パッケージ（ＣＳＰ）又はウェハレベル・チップ・サイズ・パッケージ（ＷＣＳＰ）の段階に入っている。このような、ＣＳＰは、半導体チップを積層して使用するものである。
このためウェハにおいても、１００μｍ以下に薄化したウェハが要求されており、このように薄肉化したウェハでは、プローバによる電気的特性検査後のダイシング工程で個々の半導体チップに切断する過程において、不良がでる可能性が高くなる。また、出来るだけ半導体チップとしての製品の最終段階で電気的特性検査を行うことによって、実装製品の不良化率を少なくしたいという要望がある。
【０００４】
そこで、従来より半導体チップの状態で電気的特性検査を行うことが、フレーム搬送プローバによって行われている。その場合、ダイシング工程での切断によって半導体チップが個々にばらばらになるのを防止するため、多数の半導体デバイスが形成されたウェハの電子素子回路が形成されていない面にダイシング用テープを貼付してから、ウェハをダイシングするようにしている。このダイシング用テープもウェハの形状と同様の円形状をしており、ウェハをダイシングした後に、ダイシング用テープを拡径するように引き延ばして、リング状の金属製フレームによってその引き延ばした状態で保持される。即ち、ダイシングされた個々の半導体チップの間隔（切れ目）が多少拡げられた状態でダイシング用テープ上に貼り付けられたまま保持される。このような状態でフレームによって搬送され、フレーム搬送プローバのステージ上に保持された状態で個々の半導体チップの電気的特性検査が行われている。
【０００５】
しかしながら、上述した従来の方法では、時として半導体チップがダイシング用テープから剥れかかっている場合がある。この状態で電気的特性検査の測定を開始すると、剥れかかっている半導体チップがフレーム搬送プローバのプローブカード針に接触して、針やチップを破損したり、半導体チップを位置決めするためのアライメント実行時にアライメントカメラにぶつかり、アライメントカメラやチップを破損するといった問題が生じていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、半導体チップのダイシング用テープからの剥れ及び飛び出しを事前に検出して、半導体チップ、プローブカード針及びアライメントカメラ等の破損を防止することができるフレーム搬送プローバを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載のフレーム搬送プローバを提供する。
請求項１に記載のフレーム搬送プローバは、ダイシング用テープからの半導体チップの剥れ及び高さ方向の飛び出しを検出する剥離検出手段を備えるようにしたものであり、これにより、剥れかかっていたり、飛び出したりしている半導体チップを事前に取り除くことができ、これらのチップとの接触によるプローブカード針、アライメントカメラ及び半導体チップ等の破損を防止することができる。
【０００８】
請求項２のフレーム搬送プローバは、剥離検出手段が、発光部、受光部及び判定部とを有していて、発光部からのレーザ光を受光部で受光し、その受光量の増減で半導体チップの剥れや飛び出しを判定するようにしたものである。
請求項３のフレーム搬送プローバは、剥離検出手段が、発信部、受信部及び判定部とを有していて、発信部からの超音波を受信部で受信し、その受信量の増減で半導体チップの剥れや飛び出しを判定するようにしたものであり、レーザ光を使用した場合と同様の効果を奏する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態のフレーム搬送プローバについて説明する。通常のプローバとフレーム搬送プローバとは、先に述べたように、プローバがウェハ上に形成された半導体デバイスの電気特性検査を行うものであるのに対し、フレーム搬送プローバが、ウェハから個々にダイシングされた半導体チップの電気特性検査を行うものである点が異なるだけで、プローバとしての機構は、同様の機構を有するものである。図１は、本発明のフレーム搬送プローバの概略の全体構成を示す図である。図２は、本発明の特徴である剥離検出手段を説明する図である。
【００１０】
フレーム搬送プローバ１は、通常のプローバと同様に、ステージ２、ステージ駆動用モータ３、触針４１が設けられたプローブカード４、テスタ５、アライメント光学装置６、ステージ側のＣＣＤカメラ７及び制御部８等より構成されると共に、剥離検出手段９を有している。
ウェハからダイシングされた個々の半導体チップ１０は、ダイシング用フィルム１１上に貼着された状態でリング状のフレーム１２によって保持され、この状態で搬送される。この状態の半導体チップ１０を形成するのは、先に述べたように、電気素子回路の形成されていないウェハの裏面にダイシング用テープ１１を貼着し、ウェハをダイシングする。このダイシングによって個々の半導体チップ１０に切断されたままダイシング用テープ１１に貼り付けられた状態となる。次いで、ダイシング用テープ１１を径方向に等しく引き延ばして、この引き延ばした状態のままリング状のフレーム１２によって保持される。こうして、この状態で半導体チップ１０がフレーム１２で搬送される。
【００１１】
半導体チップ１０は、フレーム１２ごとステージ２の上部のチャック部２１に載置され、保持される。ステージ２は制御部８によって制御されるステージ駆動用モータ３によって、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向及びＺ軸を中心とするθ回転方向に移動可能に構成され、ステージ２のチャック部２１に保持された半導体チップ１０を３次元的に移動することができる。
【００１２】
半導体チップ１０の表面には、多数の電極パッド（図示せず）が形成されており、プローブカード４には、半導体チップ１０の電極パッドに対応する触針４１が設けられている。従ってテスタ５に接続されているプローブカード４の触針４１を半導体チップ１０の電極パッドに接触させることにより、半導体チップ１０の電気的特性を検査することができる。なお、複数の半導体チップ１０を一度に検査する場合は、プローブカード４にはそれらの電極パッドの数に対応した数の触針４１が設けられる。
【００１３】
なお、本発明のフレーム搬送プローバ１においても、通常のプローバと同様にプローブカード４の触針４１と半導体チップ１０の電極パッドとの位置合わせを行う、アライメントカメラをしたアライメント光学装置６を備えている。即ち、ステージ２には、触針４１を下方から撮像して針の先端位置を検出するＣＣＤカメラ７が取り付けられており、ステージ２を移動してＣＣＤカメラ７を動かし、その焦点を合わせながら触針４１の先端の位置を測定し、その結果を制御部８に入力するようにしている。またアライメント光学装置６は、半導体チップ１０のパターンを認識して制御部８に入力している。このようにして、制御部８ではアライメント光学装置６で得られた情報とステージ２のＣＣＤカメラ７で得られた触針４１の先端の位置情報とに基づき、公知の画像処理技術を用いて、触針４１の先端と半導体チップ１０の電極パッドとの位置合わせを自動で行うことができる。
【００１４】
更に本発明のフレーム搬送プローバ１には、本発明の特徴であるダイシング用テープ１１からの半導体チップ１０の剥れ又は飛び出しを検出する剥離検出手段９が設けられている。剥離検出手段９は、レーザ光Ｌを発光する発光部９１と、この発光部９１からのレーザ光Ｌを受光する受光部９２と、この受光部９２で受光されたレーザ光Ｌの受光量の増減によって半導体チップ１０の剥れ又は飛び出しを判定する判定部９３及びアンプ部９４とから構成されている。発光部９１で発光されたレーザ光Ｌは、レンズ９５によって平行光線に変えられ、半導体チップ１０上を受光部９２に向って進む。半導体チップ１０ａがダイシング用テープ１１から剥れて一部が浮いた状態にあるとき、一部のレーザ光Ｌはこの半導体チップ１０ａにより遮られ、受光部９２に達しない。このように、レーザ光Ｌを半導体チップ１０の上方で発光させ、例えば、ステージ２をＺ軸方向に移動させることにより、徐々に半導体チップ１０の上面に近づけて行き、受光部９２での受光量の増減でＹ軸に平行な列内での半導体チップ１０ａのダイシング用テープ１１からの剥れ又は飛び出しを検出することができる。
【００１５】
この場合、図３に示すように、ステージ２をＹ軸方向に走査することによって、Ｙ軸に平行な全ての列内での半導体チップ１０の剥れ又は飛び出しの存否を検出することができる。ＸＹ座標軸上での個々の半導体チップ１０の剥れ又は飛び出しの存否を正確に検出する場合は、図３に示すように、９０°位相をずらして配置した、もう一対の発光部・受光部を設け、ステージ２をＸ軸方向に走査することによって、Ｘ軸に平行な列内での半導体チップ１０の剥れ又は飛び出しを検出することができる。このようにして、ＸＹ座標軸での特定の半導体チップ１０の剥れ又は飛び出しを特定できる。
【００１６】
なお、ステージ２を９０°回転させることによって、一対の発光部・受光部でも、ＸＹ座標軸上で、半導体チップ１０の不具合を特定することも可能である。また、上記実施形態では、ステージ２側を走査させ、発光部９１及び受光部９２側を固定していたが、ステージ２側を固定し、発光部・受光部側を走査させるようにしてもよい。
【００１７】
このようにして、判定部９３で不具合として判定された半導体チップ１０は、手動又は自動で取り除かれるか、又はこの不具合の半導体チップ１０を避けるようにして、電気的特性検査が行われる。このようにして、剥れ又は飛び出した半導体チップとプローブカード針又はアライメントカメラ等との接触を避けることができ、これらの破損を防止することができる。
【００１８】
なお、上述の実施形態では、レーザ光Ｌを使用することで半導体チップ１０のダイシング用テープ１１からの剥れ又は飛び出しを検出しているが、レーザ光Ｌに代えて超音波を利用するようにしてもよい。当然この場合には、レーザ光の発光部９１に代えて超音波の発信部が、レーザ光の受光部に代えて超音波の受信部が使用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のフレーム搬送プローバの概略の全体構成を示す図である。
【図２】本発明のフレーム搬送プローバの剥離検出手段を説明する図である。
【図３】本発明のフレーム搬送プローバの剥離検出手段の配置平面図である。

Claims (3)

1. ダイシング用テープに固定された、ダイシング済みの多数の半導体チップの電気的特性検査を行うフレーム搬送プローバにおいて、このフレーム搬送プローバが、
   前記ダイシング用テープからの半導体チップの剥れ及び高さ方向の飛び出しを検出する剥離検出手段を備えていることを特徴とするフレーム搬送プローバ。
2. 前記剥離検出手段が、レーザ光を発光する発光部と、前記発光部からのレーザ光を受光する受光部と、前記受光部での受光量の増減で半導体チップの剥れ及び飛び出しを判定する判定部とを有していることを特徴とする請求項１に記載のフレーム搬送プローバ。
3. 前記剥離検出手段が、超音波を発信する発信部と、前記発信部からの超音波を受信する受信部と、前記受信部での受信量の増減で半導体チップの剥れ及び飛び出しを判定する判定部とを有していることを特徴とする請求項１に記載のフレーム搬送プローバ。

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