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発明の名称 半導体装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−45419
公開日 平成6年(1994)2月18日
出願番号 特願平4−193607
出願日 平成4年(1992)7月21日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】秋田 収喜
発明者 竹内 芳治
要約 目的
半導体ウェーハのプローブ検査の段階で、半導体ウェーハの完全なる位置決めがなされていないことによるボンディングパッドに対するプローブ針のずれを事前に検知できる。

構成
半導体ウェハ1の主表面にボンディングパッド4を備える半導体チップ3が複数個並設されて形成され、それぞれの半導体チップ3が同一の構成からなる半導体装置において、前記半導体ウェハ1の主表面における、それぞれの半導体チップ3毎にその半導体チップ3に対して同一の箇所に、前記半導体チップ3の並設方向に沿って互に電気的に導通されかつ前記ボンディングパッド4よりも小さな面積を有する少なくとも二個の導通検出用パッド11が設けられている。
特許請求の範囲
【請求項1】 半導体ウェハの主表面にボンディングパッドを備える半導体チップが複数個並設されて形成され、それぞれの半導体チップが同一の構成からなる半導体装置において、前記半導体ウェハの主表面における、それぞれの半導体チップ毎にその半導体チップに対して同一の箇所に、前記半導体チップの並設方向に沿って互に電気的に導通されかつ前記ボンディングパッドよりも小さな面積を有する少なくとも二個の導通検出用パッドが設けられていることを特徴とする半導体装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置に係り、特に、半導体ウェハの主表面にボンディングパッドを備える半導体チップが複数個並設されて形成され、それぞれの半導体チップが同一の構成からなる半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】このような半導体装置は、その半導体ウェハからそれぞれの半導体チップがスクライブによって分割されるようになっている。
【0003】そして、このスクライブ前においては、半導体ウェハの状態で、それぞれの半導体チップの電気的特性の検査がなされるようになっている。
【0004】この特性検査は、前記半導体ウェハを所定の位置に精度よく位置決めした後、いわゆるプローバと称される検査媒体が自動的にそれぞれの半導体チップ上に順次位置付けられて、各半導体チップ毎に検査されるものである。
【0005】すなわち、前記プローバは、半導体チップ面に形成されている複数のボンディングパッド(入出力端子)にそれぞれ機械的に接触する複数のプローブ針が設けられたものであり、このプローブ針を介して信号の入出力を行なって検査を行なうようになっている。
【0006】なお、半導体ウェーハのプローブテストに関しては、電子材料1983年別冊195頁ないし198頁に詳述されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このようなプローブテストにおいて、半導体ウェハを精度よく位置付けたつもりでその回転方向にわずかなずれがあった場合、最初の検査対象となる半導体チップの各ボンディングパッドに精度よく、換言すれば、各ボンディングパッドの中央にそれぞれプローブ針が位置付けられて接触していても、各半導体チップ毎の順次検査の段階で、各プローブ針がそれぞれのボンディングパッドに対して位置づれを起こしてくるという現象が発生してくる。
【0008】これをそのまま放置していくと、その後の各半導体チップ毎の順次検査の段階で、各プローブ針がそれぞれのボンディングパッド領域から外れてしまうという問題が残されていた。
【0009】この場合、通常、ボンディングパッドは、半導体チップの主表面に形成されたパッシベーション膜であるシリコン酸化膜に形成された孔から露呈され、このボンディングパッドの周辺部は該シリコン酸化膜に覆われた構成となっていることから、各プローブ針がそれぞれのボンディングパッド領域から外れてしまうときに該シリコン酸化膜を破壊してしまうということになる。
【0010】このようにシリコン酸化膜を破壊してしまった場合、その破壊部からの汚染物の浸入を免れることはなく、したがって該シリコン酸化膜の破壊をもたらした半導体チップは不良品として扱われていた。
【0011】このことから、半導体チップの順次検査の段階で、ボンディングパッドの周辺のシリコン酸化膜の破壊に到る前において、半導体ウェーハの位置ずれを検知できることが要望されていた。
【0012】それ故、本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり、その目的とするところのものは、半導体ウェーハのプローブ検査の段階で、半導体ウェーハの完全なる位置決めがなされていないことによるボンディングパッドに対するプローブ針のずれを事前に検知できる半導体装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成するために、本発明は、基本的には、半導体ウェーハの主表面にボンディングパッドを備える半導体チップが複数個並設されて形成され、それぞれの半導体チップが同一の構成からなる半導体装置において、前記半導体ウェーハの主表面における、それぞれの半導体チップ毎にその半導体チップに対して同一の箇所に、前記半導体チップの並設方向に沿って互に電気的に導通されかつ前記ボンディングパッドよりも小さな面積を有する少なくとも二個の導通検出用パッドが設けられていることを特徴とするものである。
【0014】
【作用】このように構成した半導体装置は、その半導体ウェーハの状態でプローブ検査をする際に、複数のプローブ針を指示したプローバが、各半導体チップの並設方向に移動してそれぞれの半導体チップの上方に位置付けられた場合に、各プローブ針が対応する各ボンディングパッドに接触され、これにより、それぞれの半導体チップの電気的特性が検査されるようになる。
【0015】そして、本発明の場合、それぞれの半導体チップに対して同一の箇所に、該半導体チップの並設方向に沿って互に電気的に導通された少なくとも二個の導通検出用パッドが設けられ、これら二個の導通検出用パッドにそれぞれ接触するプローブ針を新たに前記プローバに設けておくことによって、この新たなプローブ針から導通が検知されれば、少なくとも現時点において検査している半導体チップは前記プローバに対して正確に位置づけられていることになる。
【0016】しかし、順次半導体チップを検査していく段階で、新たに設けたプローブ針に導通が取れなくなった場合、半導体ウェーハが完全に位置決めがなされていないことに起因して現時点において検査している半導体チップがプローバに対して正確に位置づけられていないことが判定できる。
【0017】この場合、本発明では、前記少なくとも二個の導通検出用パッドはボンディングパッドよりも小さい面積で構成されているため、各導通検出用パッドに対するプローブ針のずれが、ボンディングパッドに対するプローブ針のずれよりも前の段階において発生することから、ボンディングパッドに対するプローブ針のずれを事前に検知できるようになる。
【0018】
【実施例】図2は、本発明による半導体装置をプローブ検査に適用した場合における説明図で、(a)は側面図、(b)は平面図である。
【0019】同図において、半導体ウェハ1があり、この半導体ウェハ1は半導体ウェハ支持台2に載置されている。この半導体ウェハ1は円形状をなし、その周辺の一部が切り欠かれた切欠き部1Aを有し、この切欠き部1Aを基準として該半導体ウェハ支持台2に精度よく位置決めして載置するようになっている。
【0020】半導体ウェハ1の主表面には、矩形状からなる半導体チップ3がマトリックス状に配置されて形成されている。これら各半導体チップ3はそれぞれ同一の工程で形成され、同一の構成となっている。また、これら各半導体チップ3はその周辺(図では上下辺のそれぞれ)に入出力端子となるボンディングパッド4が配置されている。
【0021】半導体ウェハ1の上部には、前記半導体チップ3の一に対向するようにしてプローバ5が配置され、このプローバ5は該半導体チップ3の各ボンディングパッド4のそれぞれに機械的に接触する複数のプローブ針6と、これら各プローブ針6を支持するプローブ針支持枠7とから構成されている。
【0022】そして、この実施例では、特に、該プローブ針支持枠7に支持され、かつ前記プローブ針6とは別個に新たに設けた導通検出用プローブ8が設けられている。この導通検出用プローブ8の機能については後に詳述する。
【0023】ここで、各半導体チップ3のボンディングパッド4について、図3を用いて詳述する。同図(a)は平面図であり、半導体チップ3の周辺を除く中央部には回路構成部3Aが形成され、その周辺(図においては上下辺部)には、前記回路構成部3Aと電気的に接続されたボンディングパッド4が複数個並設されている。
【0024】同図(b)は同図(a)のb−b線における断面図であり、半導体基板3Bの主表面に絶縁膜となるシリコン酸化膜3Cが形成され、このシリコン酸化膜3Cの表面にたとえばアルミニュム(Al)からなるボンディングパッド4が形成されている。そして、パッシベーション膜となるシリコン酸化膜3Dが形成され、このシリコン酸化膜3Dは前記ポンディングパッド4の周辺を覆うようにして該ボンディングパッド4を露呈させるための孔9が設けられている。
【0025】なお、従来においては、図4に示すように、プローブ針6がボンディングパッド4の領域から位置づれ(図中P方向のづれ)を起こして外れる段階で、該ボンディングセパッド4の周辺を覆うシリコン酸化膜3Dを破壊してしまうという問題点が残されていた。
【0026】図1は、半導体ウェハ1の主表面における各半導体チップ3の間のいわゆるスクライブ領域と称される部分の構成を示した構成図である。
【0027】スクライブ領域10には、各半導体チップ3毎にかつ各半導体チップに対して同一の箇所に、導通検出用パッド11が形成されている。この導通検出用パッドは、本実施例の場合、3個設けられ、しかも前記プローバ5の移動方向に沿って並設されたものとなっている。ここで、それぞれの導通検出用パッド11A、導通検出用パッド11B、導通検出用パッド11Cのパッド幅をWA、WB、WCとした場合、前記ボンディングパッド4のパッド幅Wに対して、次式(1)に示すような関係を有している。
W>WA=WC>WB ………(1)
同図(a)のb−b線における断面図を図1(b)に示す。同図において、導通検出用パッド11A、11B、11Cは、前記ボンディングパッド4と同一工程で形成され、したがって、該ボンディングパッド4と同一高さとなっている。そして、これら導通検出用パッド11A、11B、11Cは、それぞれシリコン酸化膜3Cを介在させて下層に設けた配線層12によって互に導通されている。
【0028】また、パッシベーション膜としてのシリコン酸化膜3Dには、前記導通検出用パッド11A、11B、11Cとともにその周辺の領域をも充分露呈させた状態で孔9が形成されている。
【0029】このように構成された半導体装置は、一の半導体チップ3を検査する際に、プローバ5の導通検出用プローブ針8A、8B、8Cは、図5に示すように、それぞれの導通検出用パッド11A、11B、11Cに機械的に接触し、その接触位置のずれが進むと、まず、導通検出用プローブ針8Aと8Bとの導通が取れなくなる。この場合、導通検出用パッド11Aと11Bとのパッド幅がそれぞれWA、WBと定まっていることから該ずれがどの程度のものかを推定することができるようになる。
【0030】さらに、このままの状態で検査を続行していった場合、導通検出用プローブ針8Aと8Cとの導通が取れなくなる。この場合、導通検出用パッド11Aと11Cとのパッド幅がそれぞれWA=WCと定まっていることから該ずれがどの程度進んでいるかを推定することができるようになる。
【0031】しかし、この場合においても、導通検出用パッド11Aと11Cとのパッド幅(WA=WC)が前記ボンディングパッド4のパッド幅Wよりも小さいことから、前記ボンディングパッド4の領域からはプローブ針6が外れておらず、したがって、図4に示すようなシリコン酸化膜3Dの破壊を未然に防止することができるようになる。
【0032】上述した実施例のように構成した半導体装置は、その半導体ウェーハ1の状態でプローブ検査をする際に、複数のプローブ針6を支持したプローバ5が、各半導体チップ3の並設方向に移動してそれぞれの半導体チップ3の上方に位置付けられた場合に、各プローブ針6が対応する各ボンディングパッド4に接触され、これにより、それぞれの半導体チップ4の電気的特性が検査されるようになる。
【0033】そして、本実施例の場合、それぞれの半導体チップ3に対して同一の箇所に、該半導体チップ3の並設方向に沿って互に電気的に導通された少なくとも二個の導通検出用パッド11(11Aおよび11C、あるいは11Aおよび11B)が設けられ、これら二個の導通検出用パッド11にそれぞれ接触するプローブ針8を新たに前記プローバ5に設けておくことによって、この新たなプローブ針8から導通が検知されれば、少なくとも現時点において検査している半導体チップは前記プローバに対して正確に位置づけられていることになる。
【0034】しかし、順次半導体チップ4を検査していく段階で、新たに設けたプローブ針8に導通が取れなくなった場合、半導体ウェーハ1が完全に位置決めがなされていないことに起因して現時点において検査している半導体チップ4がプローバ5に対して正確に位置づけられていないことが判定できる。
【0035】この場合、本実施例では、前記少なくとも二個の導通検出用パッド11はボンディングパッドよりも小さい面積で構成されているため、各導通検出用パッド11に対するプローブ針8のずれが、ボンディングパッド4に対するプローブ針6のずれよりも前の段階において発生することから、ボンディングパッド4に対するプローブ針6のずれを事前に検知できるようになる。
【0036】上述した実施例では、導通検出用パッド11は3個設けるようにしたものであるが、それ以上であってもよいし、また2個のみ設けるようにしても同様の効果が得られることはもちろんである。
【0037】上述した実施例では、複数の導通検出用パッド11のそれぞれの導通は、下層に設けた配線層12によって行なったものであるが、該導通検出用パッド11と同一層として設けてもよいことはもちろんである。
【0038】上述した実施例では、導通検出用パッド11を半導体チップ3の領域外のいわゆるスクライブ領域に形成したものであるが、これに限定されることはなく、半導体チップ3の領域内に設けるようにしてもよいことはいうまでもない。
【0039】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、本発明による半導体装置によれば、半導体ウェーハのプローブ検査の段階で、半導体ウェーハの完全なる位置決めがなされていないことによるボンディングパッドに対するプローブ針のずれを事前に検知できるようになる。




 

 


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