説明

デバイスの検査方法

【課題】 正常なデバイスを不良品として誤認識することのないデバイスの検査方法を提供することである。
【解決手段】 複数のバンプ電極が表面から突出して配設されたデバイスが分割予定ラインによって区画されて複数形成された半導体ウエーハに対して、プローブカードを用いてデバイスの品質を検査するデバイスの検査方法であって、半導体ウエーハをチャックテーブルに保持し、デバイスに配設されたバンプ電極の先端部を切削バイトで切削して各バンプ電極の頭を揃える切削工程と、該切削工程の後、プローブカードの接触子をデバイスの前記バンプ電極に接触させてデバイスの品質を検査する検査工程と、を具備したことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体ウエーハに複数形成された各デバイスの電気的特性を検査するデバイスの検査方法に関する。
【背景技術】
【0002】
IC、LSI等のデバイスが分割予定ラインによって区画されて表面に複数形成された半導体ウエーハは、ダイシング装置によって個々のデバイスに分割され、分割されたデバイスは携帯電話、パソコン等の各種電気機器に広く利用されている。
【0003】
半導体デバイスの軽薄短小化を実現するための技術には様々なものがある。一例としては、半導体ウエーハに形成されたデバイス表面に100μm〜200μm程度の高さのバンプ電極を複数形成し、これらのバンプ電極を配線基板に形成された電極に相対させて直接接合するフリップチップボンディングと呼ばれる技術が実用化されている。
【0004】
フリップチップボンディングでデバイスの実装を行うためには、ダイシング装置(切削装置)によって半導体ウエーハを個々のデバイスに分割する前に、個々のデバイスが正常に機能するか否かを検査するために、デバイスのバンプ電極に対応した接触子を備えたプローブカードによって電気的導通を図りデバイスの品質検査を行う必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平5−243344号公報
【特許文献2】特開平10−12679号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、デバイスの電極が100μm〜200μm突出したバンプ電極で形成されている場合には突出量に十数μmのばらつきがあるため、検査時にプローブカードの接触子の一部がバンプ電極に接触しない場合があり、正常なデバイスが不良品として誤認識されるという問題がある。
【0007】
また、プローブカードの全ての接触子がバンプ電極に接触していることを確認するために、プローブカードの構成及び制御が複雑になるという問題がある。
【0008】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡単な工程を付加することにより、プローブカードの接触子の全てがデバイスのバンプ電極の全てに確実に接触することのできるデバイスの検査方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明によると、複数のバンプ電極が表面から突出して配設されたデバイスが分割予定ラインによって区画されて複数形成された半導体ウエーハに対して、プローブカードを用いてデバイスの品質を検査するデバイスの検査方法であって、半導体ウエーハをチャックテーブルに保持し、デバイスに配設されたバンプ電極の先端部を切削バイトで切削して各バンプ電極の頭を揃える切削工程と、該切削工程の後、プローブカードの接触子をデバイスの前記バンプ電極に接触させてデバイスの品質を検査する検査工程と、を具備したことを特徴とするデバイスの検査方法が提供される。
【0010】
好ましくは、プローブカードは、平坦面を備えた基板と、基板の平坦面に頭が揃って配設された複数の接触子とを備えている。
【発明の効果】
【0011】
本発明によると、デバイスの表面から突出したバンプ電極の先端部を切削バイトで切削してバンプ電極の頭を揃え、その後プローブカードでデバイスの品質を検査するので、確実にプローブカードの接触子をデバイスのバンプ電極に接触させることができ、正常のデバイスが不良品として誤認識されることがない。
【0012】
また、プローブカードは、平坦面を備えた基板と、基板の平坦面に取り付けられた頭が揃った複数の接触子から構成されるため、構成が簡単になるとともに、接触を確認する制御も不要になり制御の簡素化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】切削加工装置の外観斜視図である。
【図2】半導体ウエーハの上面図である。
【図3】半導体ウエーハの断面図である。
【図4】切削工程の説明図である。
【図5】切削工程により半導体ウエーハのバンプ電極表面に形成されるソーマークを示す模式図である。
【図6】プローブカードによる検査工程の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明のデバイスの検査方法を実施するのに適した切削加工装置の斜視図を示している。切削加工装置2のハウジング4は、水平ハウジング部分6と、垂直ハウジング部分8から構成される。
【0015】
垂直ハウジング部分8には上下方向に延びる一対のガイドレール12,14が固定されている。この一対のガイドレール12,14に沿って切削加工ユニット16が上下方向に移動可能に装着されている。切削加工ユニット16は支持部20を介して一対のガイドレール12,14に沿って上下方向に移動する移動基台18に取り付けられている。
【0016】
切削加工ユニット16は、支持部20に取り付けられたスピンドルハウジング22と、スピンドルハウジング22中に回転可能に収容されたスピンドル24と、スピンドル24を回転駆動するサーボモータ26を含んでいる。スピンドル24の先端部にはマウンタ30が固定されており、このマウンタ30に切削バイト52がねじ54で着脱可能に装着されている。
【0017】
切削加工装置2は、切削加工ユニット16を一対のガイドレール12,14に沿って上下方向に移動する切削加工ユニット送り機構44を備えている。切削加工ユニット送り機構44は、ボールねじ46と、ボールねじ46の一端部に固定されたパルスモータ48から構成される。パルスモータ48をパルス駆動すると、ボールねじ46が回転し、移動基台18の内部に固定されたボールねじ46のナットを介して移動基台18が上下方向に移動される。
【0018】
水平ハウジング部分6の凹部10には、チャックテーブル50が配設されている。チャックテーブル50は図示しないチャックテーブル移動機構によりY軸方向に移動される。70,72は蛇腹である。
【0019】
ハウジング4の水平ハウジング部分6には、第1のウエーハカセット74と、第2のウエーハカセット76と、ウエーハ搬送手段78と、ウエーハ仮載置手段80と、ウエーハ搬入手段82と、ウエーハ搬出手段84と、洗浄手段86が配設されている。更に、ハウジング4の前方にはオペレータが切削加工条件等を入力する操作手段88が設けられている。
【0020】
また、水平ハウジング部分6の概略中央部には、チャックテーブル50及び切削加工後のウエーハを洗浄する洗浄水噴射ノズル90が設けられている。この洗浄水噴射ノズル90は、チャックテーブル50がウエーハ搬入・搬出領域に位置づけられた状態において、チャックテーブル50に保持された切削加工後のウエーハに向けて洗浄水を噴出する。
【0021】
図2を参照すると、半導体ウエーハ11の平面図が示されている。半導体ウエーハ11は、例えば厚さが600μmのシリコンウエーハからなっており、表面11aに複数のストリート13が格子状に形成されているとともに、該複数のストリート13によって区画された複数の領域にそれぞれIC、LSI等のデバイス15が形成されている。
【0022】
このように構成された半導体ウエーハ11は、デバイス15が形成されているデバイス領域17と、デバイス領域17を囲繞する外周余剰領域19を備えている。また、半導体ウエーハ11の外周には、シリコンウエーハの結晶方位を示すマークとしてのノッチ21が形成されている。
【0023】
図3は半導体ウエーハ11のデバイス15部分の断面図である。シリコン基板23上によく知られた半導体製造プロセスによりデバイス15が形成されており、デバイス15上には複数のバンプ電極27が形成されている。バンプ電極27は例えば銅等の金属から形成されており、デバイス15の電極に接続されている。バンプ電極27の頭の高さは±数μmのばらつきがある。
【0024】
このように構成された切削加工装置2の切削加工作業について以下に説明する。第1のウエーハカセット74に収容された半導体ウエーハ11は、ウエーハ搬送手段78の上下動作及び進退動作により搬送され、ウエーハ仮載置手段80上に載置される。
【0025】
ウエーハ仮載置手段80上に載置されたウエーハは、複数の位置決めピンによって中心合わせが行われた後に、ウエーハ搬入手段82の旋回動作によって、ウエーハ搬入・搬出領域に位置せしめられているチャックテーブル50上に載置され、チャックテーブル50によって吸引保持される。
【0026】
このようにチャックテーブル50がウエーハ11を吸引保持したならば、チャックテーブル移動機構を作動して、チャックテーブル50を切削加工ユニット16に対向する切削加工位置に位置づける。
【0027】
次いで、図示しない第1リニアゲージでチャックテーブル50の上面高さを測定するとともに、第2リニアゲージを半導体ウエーハ11のバンプ電極27に当接させて、バンプ電極27を含んだウエーハ11の高さを測定する。
【0028】
二つのリニアゲージの読みの差からウエーハ11の厚みを算出する。次いで、算出したウエーハ11の厚みを元に、チャックテーブル50に保持されたウエーハ11の目標切削高さを設定する。
【0029】
このように目標切削高さを設定したなら、図4に示すように切削バイト52を矢印A方向に例えば6000rpmで回転させながら、チャックテーブル50を矢印Y方向に例えば2mm/秒で送ることによりバンプ電極27を切削バイト52で切削する。
【0030】
この切削により、半導体ウエーハ11の電極27には図5に示すようなソーマーク32が形成される。ソーマーク32の間隔は例えば20μm以内であり、切削バイト52の切刃の幅が30μmであることから、バンプ電極27の切削加工が終了すると、図6に示すように各バンプ電極27の高さが一様となる。即ち、バンプ電極27の頭が揃って配設されることになる。
【0031】
このようにバンプ電極27を切削加工してその突出高さを一様にした後、図6に示すプローブカード34を用いてデバイス15の検査を実施する。プローブカード34は、平坦面40aを備えた基板40と、基板40の平坦面40aに頭が揃って配設された複数の接触子(プローブ)42を含んでいる。
【0032】
プローブカード34は4個の取り付け部材37(2個のみ図示)により図示しない検査装置のアーム37に取り付けられている。プローブカード34とアーム37との間にはコイルばね38が介装されており、これによりプローブカード34は弾性的に、即ちその傾きを吸収可能にアーム36に取り付けられていることになる。
【0033】
プローブカード34の各接触子42をデバイス15のバンプ電極27に接触させて接触子42及びバンプ電極27間の電気的導通をとり、接触子42とプローブカード34上の配線を介して接続された図示しない検査装置からデバイス15に所定の検査信号を供給し、この信号に応答して出力される信号を測定することによりデバイス15の検査を実施する。
【0034】
上述した実施形態のデバイスの検査方法では、デバイス15の表面から突出したバンプ電極27の先端部を切削バイトで切削してバンプ電極27の頭を揃え、その後プローブカード34でデバイス15の品質を検査するので、確実にプローブカード34の接触子42をデバイス15のバンプ電極27に接触させることができ、正常なデバイスが不良品として誤認識されるという問題を回避できる。
【0035】
また、プローブカード34は、平坦面40aを備えた基板40と、基板40の平坦面40aに配設された頭が揃った複数の接触子42から構成されるので、構成が簡単になるとともに接触子42とバンプ電極27の接触を確認する制御も不要になり、全体的制御も簡素化される。
【符号の説明】
【0036】
2 切削加工装置
11 半導体ウエーハ
15 デバイス
16 切削加工ユニット
23 基板
27 バンプ電極
34 プローブカード
40 基板
42 接触子
50 チャックテーブル
52 切削バイト

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のバンプ電極が表面から突出して配設されたデバイスが分割予定ラインによって区画されて複数形成された半導体ウエーハに対して、プローブカードを用いてデバイスの品質を検査するデバイスの検査方法であって、
半導体ウエーハをチャックテーブルに保持し、デバイスに配設されたバンプ電極の先端部を切削バイトで切削して各バンプ電極の頭を揃える切削工程と、
該切削工程の後、プローブカードの接触子をデバイスの前記バンプ電極に接触させてデバイスの品質を検査する検査工程と、
を具備したことを特徴とするデバイスの検査方法。
【請求項2】
該プローブカードは、平坦面を備えた基板と、該基板の平坦面に頭が揃って配設された複数の接触子とを有する請求項1記載のデバイスの検査方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2011−9561(P2011−9561A)
【公開日】平成23年1月13日(2011.1.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−152713(P2009−152713)
【出願日】平成21年6月26日(2009.6.26)
【出願人】(000134051)株式会社ディスコ (2,397)
【Fターム(参考)】