JPH03171749A - プローブカード及び半導体試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はプローブカード及び半導体試験装置に関するも
ので、特にウェーハの状態でバーンイン（ｂｕｒｎ　　
ｉｎ）を行うためのウェーハプローピング装置（ブロー
バ）に係わるものである。

（従来の技術） 一般に、半導体製品の信頼性向上のためのバーンインテ
ストは、パッケージ封止後に行われている。ところが、
近年、集積回路を始めとする半導体製品は多様化されて
おり、それに伴ってパッケージも様々な種類のものが開
発されている。このため、バーンインテストでは、それ
ぞれのパッケージに合わせたソケット、オーブン等が必
要となり、装置の多大化、大型化、複雑化等によるテス
トコストが増大するという欠点がある。

一方、ウェーハ又はチップの状態においてバーンインテ
ストを行う場合には、ブローブヵードと呼ばれる探針、
例えば１チップ上に形成される数百ビン程度の針の束に
よってウェーハ又はチップ電極へのコンタクトをとる方
法が用いられている。ところが、ウェーハのバーンイン
に必要な針の数は、数千乃至数十万本である。このため
、複数チップ又は全チップに同時にコンタクトすること
ができないという欠点がある。

（発明が解決しようとする課題） このように、従来では、パッケージの多様化に伴い、バ
ーンインテストのコストの増大という欠点があった。ま
た、ウェーハ又はチップの状態におけるバーンインテス
トでは、複数チップ又は全チップに同時にコンタクトす
ることができないという欠点があった。

よって、本発明は、ウェーハ又はチップの状態において
バーンインテストを行う際に、複数チップ又は全チップ
に同時にコンタクトすることができるようなプローブカ
ード及び半導体試験装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明のプローブカードは
、複数の半導体チップ領域を有するウ工一ハに対し、ウ
ェーハの状態のままでそのウ工一ハ内の任意の又は全て
の半導体チップ領域に同峙にバーンインを行うものであ
って、半導体ウェーハと、前記半導体ウェーハ上の所定
の位置に形成され、前記任意の又は全ての半導体チップ
領域の全電極にそれぞれコンタクトする複数のバンプと
、前記半導体ウェーハに形成され、前記複数のバンプに
それぞれ接続される所定の配線とを有している。

また、本発明の半導体試験装置は、バンプ方式のブロー
プカードを取り付ける第１のステージと、複数の半導体
チップ領域を有するウェーハを取り付ける第２のステー
ジと、前記プローブカードと前記ウェーハとの位置合せ
を行うアライメント手段と、前記ブロープカードのバン
プと前記ウ工一ハの電極とを安定にコンタクトさせる接
合手段と、前記ウェーハに所望の動作条件を与える条件
設定手段とを有している。

（作　用） このような構成によれば、パンプカードには、試験を行
うウェーハ内の複数の半導体チップ領域のうち、任意の
又は全ての半導体チップ領域の全電極にコンタクトする
複数のバンプが形成されている。また、前記バンプカー
ドには、バーンインに必要な所定の配線が施されている
。さらに、前記パンプカードと前記ウェーハとを完全に
コンタクトさせ、バーンインテストを行う駆動装置とし
ての半導体試験装置が構成されている。このため、ウェ
ーハ又はチップの状態においてバーンインを行う際、ウ
ェーハ内の複数チップ又は全チップに同時にコンタクト
することが可能となる。

（実施例） 以下、図面を参照しながら本発明の一実施例について詳
細に説明する。

！ｆ！１図は本発明の一実施例に係わるウェーハブロー
ピング装置を示すものである。ここで、■はバンプ（Ｂ
ｕｍｐ）カード、２はパンプヵード取付けステージ、３
はバーンインテスト用のウ工−ハ、４はプローバ２ステ
ージ、５は電源及び信号供給部、６はバンプカード取付
けステージＸ軸駆動モータ、７はパンブカード取付けス
テージＹ軸駆動モータ、８はヒータ用ライン、９は空冷
又は液冷用配管、１０はブローバ２ステージ駆動部、１
１は超音波振動器をそれぞれ示している。

即ち、パンブカード（バンプ方式のプローブカードをい
う。以下同じ。）ｌは、パンプヵード取付けステージ（
第１のステージ）２に取り付けられている。また、複数
の半導体チップ領域を有するバーンインテスト用のウェ
ーハ３は、ブローバ２ステージ（第２のステージ）４上
に配置されている。パンプカードｌには、バーンインテ
スト用のウェーハ３の任意の又は全ての半導体チップ領
域の全電極にコンタクトが取れるように突起（バンプ）
　ｌａ，　ｔｂ・・・が設けられている。また、バンプ
カード取付けステージ２には、パンブヵード１とバーン
インテスト用のウェーハ３との位置合せを行うアライメ
ント（整合）手段として、バンプカード取付ｌナステー
ジＸ軸駆動モータ８及びパンブカード取付けステージＹ
軸駆動モータ７が設けられている。さらに、バーンイン
テスト用のウ工−ハ３に所望の動作条件を与える条件設
定手段として、パンブカードｌには、電源及び信号供給
部５が接続され、又ブローバＺステージ４には、バーン
インテスト用のウェーハ３の温度昇降（２５〜２００℃
）が短時間で行えるように、ヒータ用ライン８及び空冷
又は液冷用配管９が設けられている。また、パンブカー
ド１の突起１ａ，　ｌｂ・・・とバーンインテスト用の
ウェーハ３の電極とを安定にコンタクトさせる接合手段
として、ブローバＺステージ４には、ブローバＺステー
ジ駆動部ｌＯが設けられ、又バンプヵード取付けステー
ジ２及びプローバＺステージ４には、超音波振動器１ｌ
が設けられている。

第２図乃至第４図は、パンプヵ−ドＩとバ−？インテス
ト用のウェーハ３とを対照しながら示すものである。

パンブカードｌは、バーンインテスト用のウ工−ハ３の
半導体チップ領域３■Ｉ＋　　ａ−２・・・３１に対応
して、半導体チップ領域１−１．　　１−２・・・１−
．を有する半導体ウェーハにより構或されている（第２
図参照）。また、パンブカードｌの半導体チップ領域１
−１．　　１−２・・・　ｌ１には、バーンインテスト
用のウェーハ３の任意の又は全ての半導体チップ領域３
−１．　　３−２・・・３１の全電極３−．−，，　　
３■．．２．・・・にコンタクトが取れる突起１−ｓ−
１＋　　１−ｓ−２＋　・．．が設けられている。即ち
、パンブカードｌの半導体チップ領域１−ｉ　　ｔ−２
・・・　１■の突起１−＊−１＋１−＠−２＋　・・・
と、バーンインテスト用のウェーハ３の半導体チップ領
域３−１．　　３−２・・・　３■の電極３　，−　ｓ
　−　＋　＋　　３　−　ｎ　−　２　１　・・・とは
、対称的になるように設けられている。（第３図及び第
４図参照）。なお、この突起１−−−１．　　１−−−
２，・・・は、バーンインテスト用のウェーハ３の電極
３■−１＋　　３−＠−２＋　・・・と安定なコンタク
トが取れるような材質、例えば金、半田、アルミ等によ
り構成されている。また、パンプカードｌ内部では、バ
ーンインに必要な所定の配線がなされており、前記所定
の配線は突起１−ａ−１＋　　１−＃−２＋　・・・に
接続されている。

第５図は本発明によりバーンインテストを行う際のパン
ブカード１及びバーンインテスト用のウェーハ３の等価
回路を示すものである。

バーンインテスト用のウェーハ３の半導体チップ領域３
−１．　　３−２・・・３〜．の電極に印加する電気信
号は、各々の半導体チップ領域３−１．　　３−２・・
・３−。に対応したパンブカード１の半導体チップ領域
１−＋．　　１−２・・・　ｌ−．から与えられる。ま
た、バーンインに必要な所定の配線は、バンプカード１
内部で形成されている。さらに、バンプカード１からの
電源ＶＤＤ％接地ＧＮＤ，クロックパルスＣＰの引出し
線は、同様にバンプ方式により行われ、電源及び信号供
給部５に接続されている。即ち、バーンインテスト用の
ウェーハ３毎にパンブカードｌが異なることになる。

次に、前記第１図乃至第５図を参照しながら本発明の一
実施例に係わるウェーハブロービング装置の動作につい
て詳細に説明する。

まず、パンブカードｉをバンプカード取付けステージ２
に取り付ける。また、レーザ、ＣＣＤカメラ等の自動ア
ライメント（整合）方式により、パンブカード取付けス
テージＸ軸駆動モータ　８及びパンブカード取付けステ
ージＹ軸駆動モータ７を駆動し、バンプカード１の位置
決定を行う。次に、バーンインテスト用のウェーハ３を
プローバＺステージ４上に載せる。そして、バンプカー
ド１との位置合わせを行った後、ブローバＺステージ駆
動部ＩＯによりブローバＺステージ４を上昇させ、バン
プカード１の突起とバーンインテスト用のウェーハ３の
電極とのコンタクトを取る。次に、パンブカード取付け
ステージ２側、及びプローバ２ステージ４側にそれぞれ
設けられた超音波振動器１ｌにより、パンブカードｌ及
びバーンインテスト用のウェーハ３を振動させ、バンプ
ヵード１の突起とバーンインテスト用のウェーハ３の電
極とのコンタクト状態を完全なものとする。次に、電源
及び信号供給部５の電源ＶＤＤ等のスイッチをオン状態
にし、バーンインテスト用のウェーハ３の半導体チップ
領域Ｌ，，　　Ｌ２・・・３−．に電気信号を印加する
。この後、ヒータ用ライン８によりバーンインテスト用
のウェーハ３を設定温度（１５０℃以上）まで上昇させ
、かつ、設定時間まで前記電気信号を印加させ、バーン
インテストを行う。

バーンインテストが終了したら、液冷又は空冷用配管９
によりプローバ２ステージ４を冷却し、バーンインテス
ト用のウェーハ３を冷却する。所定の温度まで冷却でき
たら、電源及び信号供給部５の電源ＶＤＤ等のスイッチ
をオフ状態にし、バーンインテスト用のウェーハ３の半
導体チップ領域３−１．　　３−２・・・３−，に印加
されている電気信号を遮断する。また、プローバＺステ
ージ駆動部ｌＯによりプローバ２ステージ４を下降させ
た後、バーンインテスト用のウェーハ３を取り除く。

このような構威によれば、パンブカード１には、バーン
インテスト用のウェーハ３の半導体チップ領域のうち、
任意の又は全ての半導体チップ領域の全電極にコンタク
トする複数のバンプが形成されている。また、パンプカ
ードｌには、バーンインテストに必要な所定の配線が形
成されている。さらに、バンプカードｌの製造方法は、
半導体ウェーハの製造方法と同様にして形成することが
できる。また、パンプカード１とバーンインテスト用の
ウェーハ３とを完全にコンタクトさせ、バーンインテス
トを行う駆動装置としての半導体試験装置が構成されて
いる。このため、ウェーハ又はチップの状態においてバ
ーンインテストを行う際、複数チップ又は全チップに同
時にコンタクトすることが可能となる。よって、パッケ
ージ封止後に行うバーンインテストのような多種多様で
コストの高い装置が削減できる。また、半導体製品の組
立て工程前においてウェーハ起因による不良品を選別す
ることが可能となり、無駄を省くことができる。

［発明の効果］ 以上、説明したように、本発明のプローブカード及び半
導体試験装置によれば、次のような効果を奏する。

パンプカードには、バーンインテスト用のウ工−ハの複
数の半導体チップ領域のうち、任意の又は全ての半導体
チップ領域の全電極に所望の電気信号を与えるための複
数のバンプが形成されている。また、バンプカードには
、バーンインテストに必要な所定の配線が施されている
。さらに、パンブカードを用いてバーンインテストを行
うためのプローバが構成されている。このため、ウ工−
ハ又はチップの状態においてバーンインテストを行う際
に、複数チップ又は全チップに同時にコンタクトするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わるウエ−　／＼ブロー
ピング装置を示す概略図、第２図はパンブカード及びバ
ーンインテスト用のウェーハを対照しながら示す概略図
、第３図は前記第２図のバンプカード及びバーンインテ
スト用のウェーハの半導体チップ領域をそれぞれ示す拡
大平面図、第４図は前記第３図の半導体チップ領域の拡
大側面図、第５図はバーンインテストを行う際のパンブ
カード及びバーンインテスト用のウェーハの等価回路を
示す図である。 １・・・パンブカード、２・・・バンプカード取付けス
テージ、３・・・バーンインテスト用のウェーハ、４・
・・ブローバ２ステージ、５・・・電源及び信号供給部
、６・・・パンブカード取付けステージＸ軸駆動モータ
、７・・・パンブカード取付けステージＹ軸駆動モータ
、８・・・ヒータ用ライン、９・・・空冷又は液冷用配
管、１０・・・プローバＺステージ駆動部、１１・・・
超音波振動器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の半導体チップ領域を有するウェーハに対し
   、ウェーハの状態のままでそのウェーハ内の任意の又は
   全ての半導体チップ領域に同時にバーンインを行うため
   のプローブカードであって、半導体ウェーハと、前記半
   導体ウェーハ上の所定の位置に形成され、前記任意の又
   は全ての半導体チップ領域の全電極にそれぞれコンタク
   トする複数のバンプと、前記半導体ウェーハに形成され
   、前記複数のバンプにそれぞれ接続される所定の配線と
   を具備することを特徴とするバンプ方式のプローブカー
   ド。
2. （２）バンプ方式のプローブカードを取り付ける第１の
   ステージと、複数の半導体チップ領域を有するウェーハ
   を取り付ける第２のステージと、前記プローブカードと
   前記ウェーハとの位置合せを行うアライメント手段と、
   前記プローブカードのバンプと前記ウェーハの電極とを
   安定にコンタクトさせる接合手段と、前記ウェーハに所
   望の動作条件を与える条件設定手段とを具備することを
   特徴とする半導体試験装置。