半導体装置の製造方法及び半導体装置
【課題】容易に、プローブ検査工程後のワイヤーボンディングやバンプ接続の密着強度を向上させて接続不良を減少させ、信頼性を向上する手段の提供。
【解決手段】ワイヤーボンディング用ボールあるいはバンプを形成する前に、測定用プローブ針と滑り方向が正反対であり、かつ、前述測定用プローブ針のプローブ跡終点部を通過する状態でプローブ針が滑るようにプロービング屑平坦化用プローブ針５ｂをコンタクトさせることで、プローブ検査工程にて発生するプロービング屑３ａ，３ｂの平坦化が可能となり、その結果ワイヤーボンディング用ボールあるいはバンプの密着強度を向上することで、容易に、接続不良を減少し、かつ信頼性を向上することが可能である。
【解決手段】ワイヤーボンディング用ボールあるいはバンプを形成する前に、測定用プローブ針と滑り方向が正反対であり、かつ、前述測定用プローブ針のプローブ跡終点部を通過する状態でプローブ針が滑るようにプロービング屑平坦化用プローブ針５ｂをコンタクトさせることで、プローブ検査工程にて発生するプロービング屑３ａ，３ｂの平坦化が可能となり、その結果ワイヤーボンディング用ボールあるいはバンプの密着強度を向上することで、容易に、接続不良を減少し、かつ信頼性を向上することが可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極パッドにプローブ針をコンタクトさせて電気的検査を行った後、前述電気パッド上にワイヤーボンディング用ボールあるいはバンプを形成する半導体装置の製造方法及び半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタル化社会が進展するに従って、半導体装置の高機能化、小型化、低コスト化の要望が高まってきている。半導体装置の低コスト化のためには１ウエハあたりの半導体チップの採れ数を増やすことが有効であり、そのため拡散プロセスの微細化とともにチップ面積が縮小化している。このチップ面積の縮小化と多機能化に伴う多ピン化が相伴って、半導体チップの外周部分に存在する外部接続用の電極パッドを小さくし、高密度に配置する必要が出てきた。このため外部接続の際に用いるワイヤーボンディング用ボールやバンプなどのサイズのさらなる縮小化が必要となっている。
【０００３】
図１６は従来の半導体装置の製造方法を示す概略図であり、電極パッドにプローブ針をコンタクトさせて電気的検査を行った後、前述電気パッド上にワイヤーボンディング用ボールあるいはバンプを形成する工程を示している。
【０００４】
通常、半導体ウエハの拡散後、図１６（ａ）のように外部接続用の電極パッド１４にプローブ針５をコンタクトさせて電気的検査を行うプローブ検査工程を行う。その後、電極パッド１４上にワイヤーボンディング用ボール１７を形成し（図１６（ｃ））、ワイヤーボンディング用ボール１７にワイヤーボンディングすることにより半導体装置を製造している。
【特許文献１】特開平６−２６７８８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の半導体装置の製造方法によると、プローブ針５を電極パッド１４にコンタクトをさせる際、プローブ針５は図１６（ａ）に示された矢印の方向に滑って電極パッド１４を削りながらコンタクトされる。図１６（ｂ）はプローブ検査工程直後の電極パッドの状態を示している。前述のように、プローブ針５によって電極パッド１４が削りとられるため、電極パッド１４には削り跡であるプローブ跡２が残っている。また、プローブ跡２の終点部分には電極パッドの削り屑が堆積したプロービング屑３が存在している。前述のように近年チップサイズ縮小化と多ピン化に対応するため電極パッド１４の面積が小さくなっており、図１６（ｃ）のようにプローブ跡２及びプロービング屑３上にワイヤーボンディング用ボール１７を形成し接続すること必要となっている。さらに、電極パッド１４の面積が小さくなることによってワイヤーボンディング用ボール１７自体のサイズも小さくする必要がある。しかし、図１６（ｃ）のように、プローブ検査工程にて発生したプロービング屑３がワイヤーボンディング用ボール１７を押し上げる形でワイヤーボンディング用ボール１７と電極パッド１４との接合を阻害するため、密着強度が低下し、接続不良や信頼性低下を発生することが課題となっている。この課題はプローブ検査工程後のワイヤボンド接続工法だけでなく半田バンプやＡｕバンプなどのバンプ接続工法に対しても同様に発生している。
【０００６】
この課題に対して、プローブ跡２やプロービング屑３を、レーザーを用いてリセットする手法が考案されているが（例えば、特許文献１参照）、この場合特殊な専用装置が必要であり、設備費用がかかる上にかつウエハの入れ替えや搬送、ウエハのロードなどリセット工程の時間がかかることが課題である。
【０００７】
前記に鑑み、本発明は、容易に、プローブ検査工程後のワイヤーボンディングやバンプ接続の密着強度を向上させて接続不良を減少させ、信頼性を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の半導体装置の製造方法は、ウエハ状態で、半導体チップに形成された電極パッドに測定用プローブ針をコンタクトさせて電気的検査を行った後、前記電極パッド上にワイヤーボンディング用ボールあるいはバンプを形成する工程を備え、前記ワイヤーボンディング用ボールあるいはバンプを形成する工程の前に、前記測定用プローブ針と滑り方向が正反対でありかつ前記測定用プローブ針のプローブ跡終点部を通過する状態でプローブ針が滑るようにプロービング屑平坦化用プローブ針をコンタクトさせるプロービング屑平坦化工程を有することを特徴とする。
【０００９】
また、前記測定用プローブ針と前記プロービング屑平坦化用プローブ針の両方を備えるプローブカードを用いることを特徴とする。
また、前記プローブカードに前記測定用プローブ針と前記プロービング屑平坦化用プローブ針とを隣接させて形成し、前記各半導体チップに対して前記測定用プローブ針により前記電気的検査を行った後、隣接する前記プロービング屑平坦化用プローブ針でプロービング屑平坦化工程と前記測定用プローブ針で隣接する前記半導体チップの前記電気的検査を同時に行うことを特徴とする。
【００１０】
また、前記測定用プローブ針と前記プロービング屑平坦化用プローブ針の両方の機能を備える測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針が設けられるプローブカードを用いることを特徴とする。
【００１１】
また、前記プローブカードに複数の前記測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針を互いに隣接させて形成し、前記各半導体チップに対して１つの前記測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針により前記電気的検査を行った後、隣接する前記測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針でプロービング屑平坦化工程と前記１つの測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針で隣接する前記半導体チップの前記電気的検査を同時に行うことを特徴とする。
【００１２】
また、前記プローブカードに複数の前記測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針を互いに隣接させて形成し、前記各半導体チップに対して１つの前記測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針により前記電気的検査を行った後、隣接する前記測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針で再び前記電気的検査を行うと共に前記１つの測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針で隣接する前記半導体チップの前記電気的検査を行うことを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明の半導体装置は、前記半導体装置の製造方法によって製造されることを特徴とする。
以上により、容易に、ワイヤーボンディングやバンプ接続の密着強度を向上させて接続不良を減少させ、信頼性を向上することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、ワイヤーボンディング用ボールあるいはバンプを形成する前に、測定用プローブ針と滑り方向が正反対であり、かつ、前述測定用プローブ針のプローブ跡終点部を通過する状態でプローブ針が滑るようにプロービング屑平坦化用プローブ針をコンタクトさせることで、プローブ検査工程にて発生するプロービング屑の平坦化が可能となり、その結果ワイヤーボンディング用ボールあるいはバンプの密着強度を向上することで、容易に、接続不良を減少し、かつ信頼性を向上することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施形態について説明する前提として、本発明で用いる用語の定義について、図１〜図３を参照しながら説明する。
図１は半導体ウエハの構成を示す平面図、図２はプローブ検査工程におけるプローブカードを用いて半導体ウエハを検査する状態を説明する図、図３はプローブ跡とプロービング屑を説明する図である。
【００１６】
図１（ａ）は一般的な半導体ウエハを示している。半導体ウエハ１１には複数の半導体チップ１２が形成されており、スクライブライン１３にそってダイシングを行うことで個片化し、組立工程を経て半導体装置が製造される。図１（ｂ）は図１（ａ）のＡの部分の拡大図である。このように、それぞれの半導体チップ１２の外周部分に外部接続用の電極パッド１４が存在する。ここで、本発明ではチップ内部の信号や電源とチップ外部の信号や電源のやりとりをする入出力用端子のことを「電極パッド」と定義する。また、スクライブライン１３側からみて電極パッド１４よりも内側の領域１５を「チップ内部領域」と定義する。
【００１７】
図２は半導体ウエハ１１上に形成された半導体チップ１２をウエハ状態で検査するいわゆるプローブ検査工程を示している。半導体ウエハ１１はチャックテーブル１６上に置かれ、プローブカード４に形成されたプローブ針５を半導体チップ１２内の電極パッド１４にコンタクトさせて電気的検査を行う。一般的にはプローバーと呼ばれる自動制御装置（図示せず）が用いられ、チャックテーブル１６を矢印の方向に引き上げることでプローブ針５と電極パッド１４を接続する方法がとられている。また、一般的にはテスターと呼ばれる検査装置（図示せず）からプローブカード４、プローブ針５、電極パッド１４を経由して半導体チップ１２内部に信号や電源を入出力することで電気的検査を行っている。プローブカード４とプローブ針５は一体のものであり、プローブカード４にプローブ針５が取り付けられている状態を、「プローブ針はプローブカード内に具備されている」と表現する。また、ここではプローブ針の役割を分類するため、電気的検査に用いられるプローブ針を「測定用プローブ針」、プロービング屑を平坦化するために用い電気的検査には用いないプローブ針を「プロービング屑平坦化用プローブ針」、電気的検査にもプロービング屑の平坦化にも用いられるプローブ針を「測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針」と定義する。なお、測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針は同一コンタクトのタイミングで電気的検査とプロービング屑の平坦化を実現してもしなくても良いとする。つまり、同一のプローブ針にてあるコンタクトタイミングでは電気的検査、また別のコンタクトタイミングではプロービング屑の平坦化の役割を示すプローブ針も「測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針」と定義する。また、プローブカードを具備するプローブ針の種類によって区別するため、測定用プローブ針のみを具備するプローブカードを「測定用プローブカード」、プロービング屑平坦化用プローブ針のみを具備するプローブカードを「プロービング屑平坦化用プローブカード」、測定用プローブ針とプロービング屑平坦化用プローブ針を両方具備するあるいは測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針を具備するプローブカードを「測定用兼プロービング屑平坦化用プローブカード」と定義する。この定義により、「測定用プローブカード」はプローブ検査工程のみ、「プロービング屑平坦化用プローブカード」はプロービング屑平坦化工程のみに使用が可能であるのに対し、「測定用兼プロービング屑平坦化用プローブカード」はプローブ検査工程とプロービング屑平坦化工程のどちらの工程も１枚のプローブカードで実現可能となる。
【００１８】
図３（ａ）はプローブ針が電極パッドにコンタクトする状態を示したものである。前述のように図２のチャックテーブル１６が上方向に引き上げられると、プローブ針５と電極パッド１４が接触し、さらにチャックテーブル１６を引き上げるとプローブ針５は矢印の方向に滑り電極パッド１４を削りながらコンタクトされる。図３（ｂ）はプローブ検査工程直後の電極パッドの状態を示している。前述のように、プローブ針５によって電極パッド１４が削りとられる。ここでは、電極パッド１４がコンタクト時にプローブ針５によって削りとられた傷跡を「プローブ跡」と定義する。このプローブ跡２は、図３（ｂ）のように電極パッド１４の本来の表面状態とは異なるため、金属顕微鏡による観測や断面解析によって容易に特定が可能である。また、プローブ跡２の形状は図３（ｂ）に示すようにプローブ針５の進入方向から滑っていく方向に向かって広がり深くなる形となるので、プローブ跡２からプローブの滑り方向を断定することも可能である。プローブ針５によって削りとられた電極パッド１４の大部分はプローブ跡２の終点部に堆積する。ここではこの堆積物を「プロービング屑」と定義する。図３（ｂ）に示すようにプロービング屑３は電極パッド１４の表面の位置より１μｍ以上盛り上がる場合があるため、前述のようにワイヤーボンディング用ボールあるいはバンプと電極パッド１４との接合を阻害する。
【００１９】
以下、本発明の半導体装置の製造方法についての実施の形態を、図を用いて説明する。
（第１の実施形態）
図４は第１の実施形態における測定用プローブ針を電極パッドにコンタクトする工程を示す図、図５は第１の実施形態におけるプロービング屑平坦化用プローブ針による電極パッドの平坦化工程を示す図、図６は第１の実施形態における電極パッドにワイヤーボンディング用ボールを形成した状態を示す図である。
【００２０】
図４（ａ）に示すように、まず、プローブ検査工程において測定用プローブ針５ａを電極パッド１４にコンタクトし、電気的検査を実施する。この工程の後、図４（ｂ）に示すように、電極パッド１４には前述のようにプローブ跡２ａ及びプロービング屑３ａが存在する。次に、図５（ａ）のようにプロービング屑平坦化用プローブ針５ｂを今度はプローブ検査工程時にコンタクトした測定用プローブ針５ａとは正反対の方向からコンタクトをさせる。この場合、矢印に示す方向にプローブ針５ｂは滑ることとなる。この時図５（ｂ）のように、検査工程後のプローブ跡２ａの終点部を通過する状態で、プロービング屑平坦化用プローブ針５ｂが滑るようにコンタクトさせる。つまり、検査工程後のプローブ跡２ａとプロービング屑平坦化後のプローブ跡２ｂは互いに重なる位置関係にする。このプロービング屑平坦化工程により、検査工程後に堆積したプロービング屑３ａは、プロービング屑平坦化用プローブ針５ｂによって削り取られる。また、プロービング屑平坦化用プローブ針５ｂによって新たにプロービング屑３ｂが発生するが、図５（ｂ）に示すように、検査工程後のプローブ跡２ａの削れた部分に埋め合わせる形に堆積する。図４（ｂ）に示すプロービング屑平坦化工程前と比較して図５（ｂ）に示すプロービング屑平坦化工程後の状態のほうが、電極パッド１４表面からのプロービング屑３の盛り上がりが低くなっている。プロービング屑平坦化工程後にワイヤーボンディング用ボール１７を形成した状態を示す図が図６である。従来の課題を示す図１６（ｃ）と比較すると図６のほうが、プロービング屑３によるワイヤーボンディング用ボール１７への押し上げによる阻害がないため、密着強度が従来に比べて強化される。本実施形態ではワイヤボンド工法を例にあげているが、バンプによる接続工法についても同様である。
【００２１】
図７は第１の実施形態における半導体チップに対する測定用プローブ針のコンタクトの様子を示す図、図８は第１の実施形態における半導体チップの右側の辺に対するプロービング屑平坦化用プローブ針のコンタクトの様子を示す図、図９は第１の実施形態における半導体チップの上側の辺に対するプロービング屑平坦化用プローブ針のコンタクトの様子を示す図、図１０は第１の実施形態における半導体チップの左側の辺に対するプロービング屑平坦化用プローブ針のコンタクトの様子を示す図、図１１は第１の実施形態における半導体チップの下側の辺に対するプロービング屑平坦化用プローブ針のコンタクトの様子を示す図であり、プローブカードが半導体チップにコンタクトする様子を、プローブカードを透視してプローブカード上から見た様子を示す図である。
【００２２】
図７（ａ）のように測定用プローブカード４ａはプローブ針支持部１８を介して測定用プローブ針５ａを具備している。この測定用プローブカード４ａを用いてプローブ検査工程を実施すると、図７（ｂ）の矢印に示すスクライブラインからチップ内部領域に向かう方向にプローブ針５ａが滑り、プローブ跡を残すことになる。次に、図８（ａ）に示すようにプロービング屑平坦化用プローブ針５ｂを具備したプロービング屑平坦化用プローブカード４ｂを準備する。図８（ａ）に示すように、半導体チップ１２の右側の辺のみにプロービング屑平坦化用プローブカード４ｂを用いると、図８（ｂ）の矢印に示すように半導体チップ１２の右側の辺のみ、チップ内部からスクライブラインの方向に滑る状態でプロービング屑平坦化用プローブ針５ｂがコンタクトされる。本図では、視覚的に理解しやすいようわざと測定用プローブの滑り方向を示す矢印とプロービング屑平坦化用プローブ針の滑り方向を示す矢印が重ならないように図示しているが、実際には図４〜図６に示すように互いの滑り方向が正反対でありかつプローブ跡が重なり合う状態でコンタクトされている。以下の実施形態の説明においても同様とする。次に、図９（ａ）に示すようにプロービング屑平坦化用プローブカード４ｂを９０℃回転させてプロービング屑平坦化用プローブ針５ｂのコンタクトを実施する。この場合図９（ｂ）の矢印に示すように半導体チップ１２の上側の辺のみチップ内部からスクライブラインの方向に滑る状態でプロービング屑平坦化用プローブ針５ｂがコンタクトされる。さらに、図１０（ａ）に示すようにプロービング屑平坦化用プローブカード４ｂをさらに９０℃回転させてプロービング屑平坦化用プローブ針５ｂのコンタクトを実施する。この場合、図１０（ｂ）の矢印に示すように半導体チップ１２の左側の辺のみチップ内部からスクライブラインの方向に滑る状態でプロービング屑平坦化用プローブ針５ｂがコンタクトされる。同様にして、図１１（ａ）に示すようにプロービング屑平坦化用プローブカード４ｂをさらに９０℃回転させてプロービング屑平坦化用プローブ針５ｂのコンタクトを実施する。この場合、図１１（ｂ）の矢印に示すように半導体チップ１２の左側の辺のみチップ内部からスクライブラインの方向に滑る状態でプロービング屑平坦化用プローブ針５ｂがコンタクトされる。以上の工程で半導体チップ１２の各辺の電極パッド１４で、図５（ｂ）に示すようにプロービング屑の平坦化が実現される。
【００２３】
以上のように、測定用プローブ針にて測定時のコンタクトを行った後、プロービング屑平坦化用プローブ針にて、測定用プローブ針の進行方向と逆方向に、かつ、プローブ跡が重なり合う状態でコンタクトすることにより、プローブ検査工程にて発生するプロービング屑の平坦化が可能となり、その結果ワイヤーボンディング用ボールあるいはバンプの密着強度を向上させることで、容易に、接続不良を減少し、かつ信頼性を向上することが可能である。さらに本実施形態では、従来用いられているプローブカード、プローブ針、プローバーを用いて実現することが可能であるため、特殊な専用装置が不要であり、設備費用が抑えられる利点がある。
【００２４】
なお本実施形態では、半導体チップ外周部４辺に電極パッドがあり全て検査する場合について述べたが、電極パッドの配置や数、同測数が異なる場合においても、プロービング屑平坦化用プローブカードにおいて検査時と正反対の滑り方向にプローブ針立ての実現が可能な場合においては、同様の効果が得られる。また本実施形態では、プロービング屑平坦化用プローブカードを１種類で実現したが、２種類以上のプロービング屑平坦化用プローブカードを用いて実現してもよい。また本実施形態では、プロービング屑平坦化用プローブカードを４回回転させてコンタクトを実施したが、プロービング屑平坦化用プローブカードを３回以下で実現してもよく、複数あるいは全ての辺をコンタクトできるプロービング屑平坦化用プローブカードを用いてもよい。また、本実施例は半導体チップ内のすべての電極パッドにてプローブ検査工程とプロービング屑平坦化を実現したが、一部分の電極パッドにおいてのみ実現するだけでも接合不良による歩留まり低下を防止する効果が得られる。
（第１の実施形態の変形例）
図１２は測定用兼プロービング屑平坦化用プローブカードによる検査工程を説明する図、図１３は測定用兼プロービング屑平坦化用プローブカードによるプローブ屑平坦化工程を説明する図である。
【００２５】
本変形例では図１２（ａ）に示すように、プローブ針支持部１８を介して測定用プローブ針５ａとプロービング屑平坦化用プローブ針５ｂを具備した測定用兼プロービング屑平坦化用プローブカード４ｃを用いて、左右２辺の電極パッドを検査する例を示す。まず、図１２（ａ）の測定用兼プロービング屑平坦化用プローブカード４ｃを用いてプローブ検査工程を実施した図が図１２（ｂ）である。中央部の半導体チップ２にて測定用プローブ針５ａがコンタクトされており、電気的検査を実施している。プローブ針のすべり方向は矢印に示されたようになる。次に、図１３（ａ）に示すように、１チップ分チャックテーブルを左にずらして同様のコンタクトを実施すると図１３（ｂ）のように、右側の半導体チップ２にて測定用プローブ針５ａがコンタクトされ、電気的検査が実施される。さらに同じタイミングで、中央部の半導体チップ２にてプロービング屑平坦化用プローブ針５ｂが先ほどのプローブ方向とは逆の方向でコンタクトされる。これで中央部の半導体チップ２は検査した全ての電極パッドにおいて図５ｂ（ｄ）に示すようにプロービング屑の平坦化が実現される。ここで、半導体ウエハ上で左端の半導体チップ２を測定する場合プロービング屑平坦化用プローブ針５ｂは有効ショット外半導体チップあるいは半導体ウエハからはみ出てしまうが、いずれの場合もプロービング屑平坦化用プローブ針５ｂは機能しないだけで、特に問題はない。同様に半導体ウエハ上で右端の半導体チップ２を測定する場合、測定用プローブ針５ａは有効ショット外半導体チップ２あるいは半導体ウエハからはみ出てしまうが、いずれの場合も測定用プローブ針５ａは機能しないだけで、特に問題はない。実際には図１（ａ）のように半導体ウエハ１１上には多数の半導体チップ１２が存在するが前述フローを繰り返すことで、全ての半導体チップ２のプロービング屑３の平坦化が実現される。
【００２６】
以上のように、測定用兼プロービング屑平坦化用プローブカードを用い、半導体ウエハ上を１半導体チップ毎にシフトして検査を行うことにより、１つの測定用兼プロービング屑平坦化用プローブカードで検査とプロービング屑の平坦化を順次実施することができるため、プローブ検査工程にて発生するプロービング屑の平坦化を実現しながら、プローブカード製作費用を削減できる。さらに、プローバーにおいて１つの品種ファイルにて実現が可能なため、操作手順や運用が簡易であるだけでなく、プロービング屑平坦化工程によって新たに発生するプローブカードの交換や品種ファイル、アライメントなどの時間を大幅に削減することが可能となる。
【００２７】
図１４は測定用兼プロービング屑平坦化用プローブカードによる１回目の検査工程を説明する図、図１５は測定用兼プロービング屑平坦化用プローブカードによる２回目の検査工程を説明する図である。
【００２８】
図１２〜図１３の変形例と異なるのは、図１４（ａ）に示したように測定用兼プロービング屑平坦化用プローブカード４ｃに測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針５ｃを具備したことである。図１４（ｂ）の場合左半導体チップと中央半導体チップはともに測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針５ｃがコンタクトされプローブ検査工程が実施される。次に、図１５（ａ）に示すように、１チップ分チャックテーブルを左にずらして同様のコンタクトを実施すると、図１５（ｂ）に示すように、右側の半導体チップ２にて測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針５ｃがコンタクトされ、電気的検査が実施される。さらに同じタイミングで、中央部の半導体チップ２にてプロービング屑平坦化用プローブ針５ｃがコンタクトされるため、中央部の半導体チップ２でプロービング屑の平坦化が行われると同時に電気的検査も実施される。
【００２９】
以上のように、測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針を備える測定用兼プロービング屑平坦化用プローブカードを用いて、半導体ウエハ上を１半導体チップ毎にシフトして検査を行うことにより、プローブ針の滑る方向が正反対の測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針が１回ずつコンタクトされることになり、プローブカード製作費用を削減しながら、プローブ検査工程にて発生するプロービング屑の平坦化を実現できる。さらに、各半導体チップは計２回の検査を実施することが可能となり、例えばロジックやメモリなど２種類以上の検査が必要な半導体チップに対しては、従来の検査時間と同じ時間でプロービング屑平坦化が可能となる。また、検査が１種類の場合でも同じ検査を２回することで、コンタクト不良での不良を救済することが可能となり、出荷時の歩留まり向上が可能となる。
【００３０】
以上の変形例では、左右２辺に電極パッドが形成された半導体チップを例に説明したが、測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針を４辺あるいは任意の辺に設けた測定用兼プロービング屑平坦化用プローブカードを用いることにより、４辺あるいは任意の辺電極パッドが形成された半導体チップに対して実現することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、ワイヤーボンディングやバンプ接続の密着強度を向上させて接続不良を減少させ、信頼性を向上することができ、電極パッドにプローブ針をコンタクトさせて電気的検査を行った後、前述電気パッド上にワイヤーボンディング用ボールあるいはバンプを形成する半導体装置の製造方法及び半導体装置等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】半導体ウエハの構成を示す平面図
【図２】プローブ検査工程におけるプローブカードを用いて半導体ウエハを検査する状態を説明する図
【図３】プローブ跡とプロービング屑を説明する図
【図４】第１の実施形態における測定用プローブ針を電極パッドにコンタクトする工程を示す図
【図５】第１の実施形態におけるプロービング屑平坦化用プローブ針による電極パッドの平坦化工程を示す図
【図６】第１の実施形態における電極パッドにワイヤーボンディング用ボールを形成した状態を示す図
【図７】第１の実施形態における半導体チップに対する測定用プローブ針のコンタクトの様子を示す図
【図８】第１の実施形態における半導体チップの右側の辺に対するプロービング屑平坦化用プローブ針のコンタクトの様子を示す図
【図９】第１の実施形態における半導体チップの上側の辺に対するプロービング屑平坦化用プローブ針のコンタクトの様子を示す図
【図１０】第１の実施形態における半導体チップの左側の辺に対するプロービング屑平坦化用プローブ針のコンタクトの様子を示す図
【図１１】第１の実施形態における半導体チップの下側の辺に対するプロービング屑平坦化用プローブ針のコンタクトの様子を示す図
【図１２】測定用兼プロービング屑平坦化用プローブカードによる検査工程を説明する図
【図１３】測定用兼プロービング屑平坦化用プローブカードによるプローブ屑平坦化工程を説明する図
【図１４】測定用兼プロービング屑平坦化用プローブカードによる１回目の検査工程を説明する図
【図１５】測定用兼プロービング屑平坦化用プローブカードによる２回目の検査工程を説明する図
【図１６】従来の半導体装置の製造方法を示す概略図
【符号の説明】
【００３３】
１１ 半導体ウエハ
１２ 半導体チップ
１３ スクライブライン
１４ 電極パッド
１５ 領域
１６ チャックテーブル
１７ ワイヤーボンディング用ボール
１８ プローブ針支持部
２ プローブ跡
２ａ プローブ検査工程後のプローブ跡
２ｂ プロービング屑平坦化工程後のプローブ跡
３ プロービング屑
３ａ プロービング屑
３ｂ プロービング屑
４ プローブカード
４ａ 測定用プローブカード
４ｂ プロービング屑平坦化用プローブカード
４ｃ 測定用兼プロービング屑平坦化用プローブカード
５ プローブ針
５ａ 測定用プローブ針
５ｂ プロービング屑平坦化用プローブ針
５ｃ 測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極パッドにプローブ針をコンタクトさせて電気的検査を行った後、前述電気パッド上にワイヤーボンディング用ボールあるいはバンプを形成する半導体装置の製造方法及び半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタル化社会が進展するに従って、半導体装置の高機能化、小型化、低コスト化の要望が高まってきている。半導体装置の低コスト化のためには１ウエハあたりの半導体チップの採れ数を増やすことが有効であり、そのため拡散プロセスの微細化とともにチップ面積が縮小化している。このチップ面積の縮小化と多機能化に伴う多ピン化が相伴って、半導体チップの外周部分に存在する外部接続用の電極パッドを小さくし、高密度に配置する必要が出てきた。このため外部接続の際に用いるワイヤーボンディング用ボールやバンプなどのサイズのさらなる縮小化が必要となっている。
【０００３】
図１６は従来の半導体装置の製造方法を示す概略図であり、電極パッドにプローブ針をコンタクトさせて電気的検査を行った後、前述電気パッド上にワイヤーボンディング用ボールあるいはバンプを形成する工程を示している。
【０００４】
通常、半導体ウエハの拡散後、図１６（ａ）のように外部接続用の電極パッド１４にプローブ針５をコンタクトさせて電気的検査を行うプローブ検査工程を行う。その後、電極パッド１４上にワイヤーボンディング用ボール１７を形成し（図１６（ｃ））、ワイヤーボンディング用ボール１７にワイヤーボンディングすることにより半導体装置を製造している。
【特許文献１】特開平６−２６７８８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の半導体装置の製造方法によると、プローブ針５を電極パッド１４にコンタクトをさせる際、プローブ針５は図１６（ａ）に示された矢印の方向に滑って電極パッド１４を削りながらコンタクトされる。図１６（ｂ）はプローブ検査工程直後の電極パッドの状態を示している。前述のように、プローブ針５によって電極パッド１４が削りとられるため、電極パッド１４には削り跡であるプローブ跡２が残っている。また、プローブ跡２の終点部分には電極パッドの削り屑が堆積したプロービング屑３が存在している。前述のように近年チップサイズ縮小化と多ピン化に対応するため電極パッド１４の面積が小さくなっており、図１６（ｃ）のようにプローブ跡２及びプロービング屑３上にワイヤーボンディング用ボール１７を形成し接続すること必要となっている。さらに、電極パッド１４の面積が小さくなることによってワイヤーボンディング用ボール１７自体のサイズも小さくする必要がある。しかし、図１６（ｃ）のように、プローブ検査工程にて発生したプロービング屑３がワイヤーボンディング用ボール１７を押し上げる形でワイヤーボンディング用ボール１７と電極パッド１４との接合を阻害するため、密着強度が低下し、接続不良や信頼性低下を発生することが課題となっている。この課題はプローブ検査工程後のワイヤボンド接続工法だけでなく半田バンプやＡｕバンプなどのバンプ接続工法に対しても同様に発生している。
【０００６】
この課題に対して、プローブ跡２やプロービング屑３を、レーザーを用いてリセットする手法が考案されているが（例えば、特許文献１参照）、この場合特殊な専用装置が必要であり、設備費用がかかる上にかつウエハの入れ替えや搬送、ウエハのロードなどリセット工程の時間がかかることが課題である。
【０００７】
前記に鑑み、本発明は、容易に、プローブ検査工程後のワイヤーボンディングやバンプ接続の密着強度を向上させて接続不良を減少させ、信頼性を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の半導体装置の製造方法は、ウエハ状態で、半導体チップに形成された電極パッドに測定用プローブ針をコンタクトさせて電気的検査を行った後、前記電極パッド上にワイヤーボンディング用ボールあるいはバンプを形成する工程を備え、前記ワイヤーボンディング用ボールあるいはバンプを形成する工程の前に、前記測定用プローブ針と滑り方向が正反対でありかつ前記測定用プローブ針のプローブ跡終点部を通過する状態でプローブ針が滑るようにプロービング屑平坦化用プローブ針をコンタクトさせるプロービング屑平坦化工程を有することを特徴とする。
【０００９】
また、前記測定用プローブ針と前記プロービング屑平坦化用プローブ針の両方を備えるプローブカードを用いることを特徴とする。
また、前記プローブカードに前記測定用プローブ針と前記プロービング屑平坦化用プローブ針とを隣接させて形成し、前記各半導体チップに対して前記測定用プローブ針により前記電気的検査を行った後、隣接する前記プロービング屑平坦化用プローブ針でプロービング屑平坦化工程と前記測定用プローブ針で隣接する前記半導体チップの前記電気的検査を同時に行うことを特徴とする。
【００１０】
また、前記測定用プローブ針と前記プロービング屑平坦化用プローブ針の両方の機能を備える測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針が設けられるプローブカードを用いることを特徴とする。
【００１１】
また、前記プローブカードに複数の前記測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針を互いに隣接させて形成し、前記各半導体チップに対して１つの前記測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針により前記電気的検査を行った後、隣接する前記測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針でプロービング屑平坦化工程と前記１つの測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針で隣接する前記半導体チップの前記電気的検査を同時に行うことを特徴とする。
【００１２】
また、前記プローブカードに複数の前記測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針を互いに隣接させて形成し、前記各半導体チップに対して１つの前記測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針により前記電気的検査を行った後、隣接する前記測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針で再び前記電気的検査を行うと共に前記１つの測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針で隣接する前記半導体チップの前記電気的検査を行うことを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明の半導体装置は、前記半導体装置の製造方法によって製造されることを特徴とする。
以上により、容易に、ワイヤーボンディングやバンプ接続の密着強度を向上させて接続不良を減少させ、信頼性を向上することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、ワイヤーボンディング用ボールあるいはバンプを形成する前に、測定用プローブ針と滑り方向が正反対であり、かつ、前述測定用プローブ針のプローブ跡終点部を通過する状態でプローブ針が滑るようにプロービング屑平坦化用プローブ針をコンタクトさせることで、プローブ検査工程にて発生するプロービング屑の平坦化が可能となり、その結果ワイヤーボンディング用ボールあるいはバンプの密着強度を向上することで、容易に、接続不良を減少し、かつ信頼性を向上することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施形態について説明する前提として、本発明で用いる用語の定義について、図１〜図３を参照しながら説明する。
図１は半導体ウエハの構成を示す平面図、図２はプローブ検査工程におけるプローブカードを用いて半導体ウエハを検査する状態を説明する図、図３はプローブ跡とプロービング屑を説明する図である。
【００１６】
図１（ａ）は一般的な半導体ウエハを示している。半導体ウエハ１１には複数の半導体チップ１２が形成されており、スクライブライン１３にそってダイシングを行うことで個片化し、組立工程を経て半導体装置が製造される。図１（ｂ）は図１（ａ）のＡの部分の拡大図である。このように、それぞれの半導体チップ１２の外周部分に外部接続用の電極パッド１４が存在する。ここで、本発明ではチップ内部の信号や電源とチップ外部の信号や電源のやりとりをする入出力用端子のことを「電極パッド」と定義する。また、スクライブライン１３側からみて電極パッド１４よりも内側の領域１５を「チップ内部領域」と定義する。
【００１７】
図２は半導体ウエハ１１上に形成された半導体チップ１２をウエハ状態で検査するいわゆるプローブ検査工程を示している。半導体ウエハ１１はチャックテーブル１６上に置かれ、プローブカード４に形成されたプローブ針５を半導体チップ１２内の電極パッド１４にコンタクトさせて電気的検査を行う。一般的にはプローバーと呼ばれる自動制御装置（図示せず）が用いられ、チャックテーブル１６を矢印の方向に引き上げることでプローブ針５と電極パッド１４を接続する方法がとられている。また、一般的にはテスターと呼ばれる検査装置（図示せず）からプローブカード４、プローブ針５、電極パッド１４を経由して半導体チップ１２内部に信号や電源を入出力することで電気的検査を行っている。プローブカード４とプローブ針５は一体のものであり、プローブカード４にプローブ針５が取り付けられている状態を、「プローブ針はプローブカード内に具備されている」と表現する。また、ここではプローブ針の役割を分類するため、電気的検査に用いられるプローブ針を「測定用プローブ針」、プロービング屑を平坦化するために用い電気的検査には用いないプローブ針を「プロービング屑平坦化用プローブ針」、電気的検査にもプロービング屑の平坦化にも用いられるプローブ針を「測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針」と定義する。なお、測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針は同一コンタクトのタイミングで電気的検査とプロービング屑の平坦化を実現してもしなくても良いとする。つまり、同一のプローブ針にてあるコンタクトタイミングでは電気的検査、また別のコンタクトタイミングではプロービング屑の平坦化の役割を示すプローブ針も「測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針」と定義する。また、プローブカードを具備するプローブ針の種類によって区別するため、測定用プローブ針のみを具備するプローブカードを「測定用プローブカード」、プロービング屑平坦化用プローブ針のみを具備するプローブカードを「プロービング屑平坦化用プローブカード」、測定用プローブ針とプロービング屑平坦化用プローブ針を両方具備するあるいは測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針を具備するプローブカードを「測定用兼プロービング屑平坦化用プローブカード」と定義する。この定義により、「測定用プローブカード」はプローブ検査工程のみ、「プロービング屑平坦化用プローブカード」はプロービング屑平坦化工程のみに使用が可能であるのに対し、「測定用兼プロービング屑平坦化用プローブカード」はプローブ検査工程とプロービング屑平坦化工程のどちらの工程も１枚のプローブカードで実現可能となる。
【００１８】
図３（ａ）はプローブ針が電極パッドにコンタクトする状態を示したものである。前述のように図２のチャックテーブル１６が上方向に引き上げられると、プローブ針５と電極パッド１４が接触し、さらにチャックテーブル１６を引き上げるとプローブ針５は矢印の方向に滑り電極パッド１４を削りながらコンタクトされる。図３（ｂ）はプローブ検査工程直後の電極パッドの状態を示している。前述のように、プローブ針５によって電極パッド１４が削りとられる。ここでは、電極パッド１４がコンタクト時にプローブ針５によって削りとられた傷跡を「プローブ跡」と定義する。このプローブ跡２は、図３（ｂ）のように電極パッド１４の本来の表面状態とは異なるため、金属顕微鏡による観測や断面解析によって容易に特定が可能である。また、プローブ跡２の形状は図３（ｂ）に示すようにプローブ針５の進入方向から滑っていく方向に向かって広がり深くなる形となるので、プローブ跡２からプローブの滑り方向を断定することも可能である。プローブ針５によって削りとられた電極パッド１４の大部分はプローブ跡２の終点部に堆積する。ここではこの堆積物を「プロービング屑」と定義する。図３（ｂ）に示すようにプロービング屑３は電極パッド１４の表面の位置より１μｍ以上盛り上がる場合があるため、前述のようにワイヤーボンディング用ボールあるいはバンプと電極パッド１４との接合を阻害する。
【００１９】
以下、本発明の半導体装置の製造方法についての実施の形態を、図を用いて説明する。
（第１の実施形態）
図４は第１の実施形態における測定用プローブ針を電極パッドにコンタクトする工程を示す図、図５は第１の実施形態におけるプロービング屑平坦化用プローブ針による電極パッドの平坦化工程を示す図、図６は第１の実施形態における電極パッドにワイヤーボンディング用ボールを形成した状態を示す図である。
【００２０】
図４（ａ）に示すように、まず、プローブ検査工程において測定用プローブ針５ａを電極パッド１４にコンタクトし、電気的検査を実施する。この工程の後、図４（ｂ）に示すように、電極パッド１４には前述のようにプローブ跡２ａ及びプロービング屑３ａが存在する。次に、図５（ａ）のようにプロービング屑平坦化用プローブ針５ｂを今度はプローブ検査工程時にコンタクトした測定用プローブ針５ａとは正反対の方向からコンタクトをさせる。この場合、矢印に示す方向にプローブ針５ｂは滑ることとなる。この時図５（ｂ）のように、検査工程後のプローブ跡２ａの終点部を通過する状態で、プロービング屑平坦化用プローブ針５ｂが滑るようにコンタクトさせる。つまり、検査工程後のプローブ跡２ａとプロービング屑平坦化後のプローブ跡２ｂは互いに重なる位置関係にする。このプロービング屑平坦化工程により、検査工程後に堆積したプロービング屑３ａは、プロービング屑平坦化用プローブ針５ｂによって削り取られる。また、プロービング屑平坦化用プローブ針５ｂによって新たにプロービング屑３ｂが発生するが、図５（ｂ）に示すように、検査工程後のプローブ跡２ａの削れた部分に埋め合わせる形に堆積する。図４（ｂ）に示すプロービング屑平坦化工程前と比較して図５（ｂ）に示すプロービング屑平坦化工程後の状態のほうが、電極パッド１４表面からのプロービング屑３の盛り上がりが低くなっている。プロービング屑平坦化工程後にワイヤーボンディング用ボール１７を形成した状態を示す図が図６である。従来の課題を示す図１６（ｃ）と比較すると図６のほうが、プロービング屑３によるワイヤーボンディング用ボール１７への押し上げによる阻害がないため、密着強度が従来に比べて強化される。本実施形態ではワイヤボンド工法を例にあげているが、バンプによる接続工法についても同様である。
【００２１】
図７は第１の実施形態における半導体チップに対する測定用プローブ針のコンタクトの様子を示す図、図８は第１の実施形態における半導体チップの右側の辺に対するプロービング屑平坦化用プローブ針のコンタクトの様子を示す図、図９は第１の実施形態における半導体チップの上側の辺に対するプロービング屑平坦化用プローブ針のコンタクトの様子を示す図、図１０は第１の実施形態における半導体チップの左側の辺に対するプロービング屑平坦化用プローブ針のコンタクトの様子を示す図、図１１は第１の実施形態における半導体チップの下側の辺に対するプロービング屑平坦化用プローブ針のコンタクトの様子を示す図であり、プローブカードが半導体チップにコンタクトする様子を、プローブカードを透視してプローブカード上から見た様子を示す図である。
【００２２】
図７（ａ）のように測定用プローブカード４ａはプローブ針支持部１８を介して測定用プローブ針５ａを具備している。この測定用プローブカード４ａを用いてプローブ検査工程を実施すると、図７（ｂ）の矢印に示すスクライブラインからチップ内部領域に向かう方向にプローブ針５ａが滑り、プローブ跡を残すことになる。次に、図８（ａ）に示すようにプロービング屑平坦化用プローブ針５ｂを具備したプロービング屑平坦化用プローブカード４ｂを準備する。図８（ａ）に示すように、半導体チップ１２の右側の辺のみにプロービング屑平坦化用プローブカード４ｂを用いると、図８（ｂ）の矢印に示すように半導体チップ１２の右側の辺のみ、チップ内部からスクライブラインの方向に滑る状態でプロービング屑平坦化用プローブ針５ｂがコンタクトされる。本図では、視覚的に理解しやすいようわざと測定用プローブの滑り方向を示す矢印とプロービング屑平坦化用プローブ針の滑り方向を示す矢印が重ならないように図示しているが、実際には図４〜図６に示すように互いの滑り方向が正反対でありかつプローブ跡が重なり合う状態でコンタクトされている。以下の実施形態の説明においても同様とする。次に、図９（ａ）に示すようにプロービング屑平坦化用プローブカード４ｂを９０℃回転させてプロービング屑平坦化用プローブ針５ｂのコンタクトを実施する。この場合図９（ｂ）の矢印に示すように半導体チップ１２の上側の辺のみチップ内部からスクライブラインの方向に滑る状態でプロービング屑平坦化用プローブ針５ｂがコンタクトされる。さらに、図１０（ａ）に示すようにプロービング屑平坦化用プローブカード４ｂをさらに９０℃回転させてプロービング屑平坦化用プローブ針５ｂのコンタクトを実施する。この場合、図１０（ｂ）の矢印に示すように半導体チップ１２の左側の辺のみチップ内部からスクライブラインの方向に滑る状態でプロービング屑平坦化用プローブ針５ｂがコンタクトされる。同様にして、図１１（ａ）に示すようにプロービング屑平坦化用プローブカード４ｂをさらに９０℃回転させてプロービング屑平坦化用プローブ針５ｂのコンタクトを実施する。この場合、図１１（ｂ）の矢印に示すように半導体チップ１２の左側の辺のみチップ内部からスクライブラインの方向に滑る状態でプロービング屑平坦化用プローブ針５ｂがコンタクトされる。以上の工程で半導体チップ１２の各辺の電極パッド１４で、図５（ｂ）に示すようにプロービング屑の平坦化が実現される。
【００２３】
以上のように、測定用プローブ針にて測定時のコンタクトを行った後、プロービング屑平坦化用プローブ針にて、測定用プローブ針の進行方向と逆方向に、かつ、プローブ跡が重なり合う状態でコンタクトすることにより、プローブ検査工程にて発生するプロービング屑の平坦化が可能となり、その結果ワイヤーボンディング用ボールあるいはバンプの密着強度を向上させることで、容易に、接続不良を減少し、かつ信頼性を向上することが可能である。さらに本実施形態では、従来用いられているプローブカード、プローブ針、プローバーを用いて実現することが可能であるため、特殊な専用装置が不要であり、設備費用が抑えられる利点がある。
【００２４】
なお本実施形態では、半導体チップ外周部４辺に電極パッドがあり全て検査する場合について述べたが、電極パッドの配置や数、同測数が異なる場合においても、プロービング屑平坦化用プローブカードにおいて検査時と正反対の滑り方向にプローブ針立ての実現が可能な場合においては、同様の効果が得られる。また本実施形態では、プロービング屑平坦化用プローブカードを１種類で実現したが、２種類以上のプロービング屑平坦化用プローブカードを用いて実現してもよい。また本実施形態では、プロービング屑平坦化用プローブカードを４回回転させてコンタクトを実施したが、プロービング屑平坦化用プローブカードを３回以下で実現してもよく、複数あるいは全ての辺をコンタクトできるプロービング屑平坦化用プローブカードを用いてもよい。また、本実施例は半導体チップ内のすべての電極パッドにてプローブ検査工程とプロービング屑平坦化を実現したが、一部分の電極パッドにおいてのみ実現するだけでも接合不良による歩留まり低下を防止する効果が得られる。
（第１の実施形態の変形例）
図１２は測定用兼プロービング屑平坦化用プローブカードによる検査工程を説明する図、図１３は測定用兼プロービング屑平坦化用プローブカードによるプローブ屑平坦化工程を説明する図である。
【００２５】
本変形例では図１２（ａ）に示すように、プローブ針支持部１８を介して測定用プローブ針５ａとプロービング屑平坦化用プローブ針５ｂを具備した測定用兼プロービング屑平坦化用プローブカード４ｃを用いて、左右２辺の電極パッドを検査する例を示す。まず、図１２（ａ）の測定用兼プロービング屑平坦化用プローブカード４ｃを用いてプローブ検査工程を実施した図が図１２（ｂ）である。中央部の半導体チップ２にて測定用プローブ針５ａがコンタクトされており、電気的検査を実施している。プローブ針のすべり方向は矢印に示されたようになる。次に、図１３（ａ）に示すように、１チップ分チャックテーブルを左にずらして同様のコンタクトを実施すると図１３（ｂ）のように、右側の半導体チップ２にて測定用プローブ針５ａがコンタクトされ、電気的検査が実施される。さらに同じタイミングで、中央部の半導体チップ２にてプロービング屑平坦化用プローブ針５ｂが先ほどのプローブ方向とは逆の方向でコンタクトされる。これで中央部の半導体チップ２は検査した全ての電極パッドにおいて図５ｂ（ｄ）に示すようにプロービング屑の平坦化が実現される。ここで、半導体ウエハ上で左端の半導体チップ２を測定する場合プロービング屑平坦化用プローブ針５ｂは有効ショット外半導体チップあるいは半導体ウエハからはみ出てしまうが、いずれの場合もプロービング屑平坦化用プローブ針５ｂは機能しないだけで、特に問題はない。同様に半導体ウエハ上で右端の半導体チップ２を測定する場合、測定用プローブ針５ａは有効ショット外半導体チップ２あるいは半導体ウエハからはみ出てしまうが、いずれの場合も測定用プローブ針５ａは機能しないだけで、特に問題はない。実際には図１（ａ）のように半導体ウエハ１１上には多数の半導体チップ１２が存在するが前述フローを繰り返すことで、全ての半導体チップ２のプロービング屑３の平坦化が実現される。
【００２６】
以上のように、測定用兼プロービング屑平坦化用プローブカードを用い、半導体ウエハ上を１半導体チップ毎にシフトして検査を行うことにより、１つの測定用兼プロービング屑平坦化用プローブカードで検査とプロービング屑の平坦化を順次実施することができるため、プローブ検査工程にて発生するプロービング屑の平坦化を実現しながら、プローブカード製作費用を削減できる。さらに、プローバーにおいて１つの品種ファイルにて実現が可能なため、操作手順や運用が簡易であるだけでなく、プロービング屑平坦化工程によって新たに発生するプローブカードの交換や品種ファイル、アライメントなどの時間を大幅に削減することが可能となる。
【００２７】
図１４は測定用兼プロービング屑平坦化用プローブカードによる１回目の検査工程を説明する図、図１５は測定用兼プロービング屑平坦化用プローブカードによる２回目の検査工程を説明する図である。
【００２８】
図１２〜図１３の変形例と異なるのは、図１４（ａ）に示したように測定用兼プロービング屑平坦化用プローブカード４ｃに測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針５ｃを具備したことである。図１４（ｂ）の場合左半導体チップと中央半導体チップはともに測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針５ｃがコンタクトされプローブ検査工程が実施される。次に、図１５（ａ）に示すように、１チップ分チャックテーブルを左にずらして同様のコンタクトを実施すると、図１５（ｂ）に示すように、右側の半導体チップ２にて測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針５ｃがコンタクトされ、電気的検査が実施される。さらに同じタイミングで、中央部の半導体チップ２にてプロービング屑平坦化用プローブ針５ｃがコンタクトされるため、中央部の半導体チップ２でプロービング屑の平坦化が行われると同時に電気的検査も実施される。
【００２９】
以上のように、測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針を備える測定用兼プロービング屑平坦化用プローブカードを用いて、半導体ウエハ上を１半導体チップ毎にシフトして検査を行うことにより、プローブ針の滑る方向が正反対の測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針が１回ずつコンタクトされることになり、プローブカード製作費用を削減しながら、プローブ検査工程にて発生するプロービング屑の平坦化を実現できる。さらに、各半導体チップは計２回の検査を実施することが可能となり、例えばロジックやメモリなど２種類以上の検査が必要な半導体チップに対しては、従来の検査時間と同じ時間でプロービング屑平坦化が可能となる。また、検査が１種類の場合でも同じ検査を２回することで、コンタクト不良での不良を救済することが可能となり、出荷時の歩留まり向上が可能となる。
【００３０】
以上の変形例では、左右２辺に電極パッドが形成された半導体チップを例に説明したが、測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針を４辺あるいは任意の辺に設けた測定用兼プロービング屑平坦化用プローブカードを用いることにより、４辺あるいは任意の辺電極パッドが形成された半導体チップに対して実現することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、ワイヤーボンディングやバンプ接続の密着強度を向上させて接続不良を減少させ、信頼性を向上することができ、電極パッドにプローブ針をコンタクトさせて電気的検査を行った後、前述電気パッド上にワイヤーボンディング用ボールあるいはバンプを形成する半導体装置の製造方法及び半導体装置等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】半導体ウエハの構成を示す平面図
【図２】プローブ検査工程におけるプローブカードを用いて半導体ウエハを検査する状態を説明する図
【図３】プローブ跡とプロービング屑を説明する図
【図４】第１の実施形態における測定用プローブ針を電極パッドにコンタクトする工程を示す図
【図５】第１の実施形態におけるプロービング屑平坦化用プローブ針による電極パッドの平坦化工程を示す図
【図６】第１の実施形態における電極パッドにワイヤーボンディング用ボールを形成した状態を示す図
【図７】第１の実施形態における半導体チップに対する測定用プローブ針のコンタクトの様子を示す図
【図８】第１の実施形態における半導体チップの右側の辺に対するプロービング屑平坦化用プローブ針のコンタクトの様子を示す図
【図９】第１の実施形態における半導体チップの上側の辺に対するプロービング屑平坦化用プローブ針のコンタクトの様子を示す図
【図１０】第１の実施形態における半導体チップの左側の辺に対するプロービング屑平坦化用プローブ針のコンタクトの様子を示す図
【図１１】第１の実施形態における半導体チップの下側の辺に対するプロービング屑平坦化用プローブ針のコンタクトの様子を示す図
【図１２】測定用兼プロービング屑平坦化用プローブカードによる検査工程を説明する図
【図１３】測定用兼プロービング屑平坦化用プローブカードによるプローブ屑平坦化工程を説明する図
【図１４】測定用兼プロービング屑平坦化用プローブカードによる１回目の検査工程を説明する図
【図１５】測定用兼プロービング屑平坦化用プローブカードによる２回目の検査工程を説明する図
【図１６】従来の半導体装置の製造方法を示す概略図
【符号の説明】
【００３３】
１１ 半導体ウエハ
１２ 半導体チップ
１３ スクライブライン
１４ 電極パッド
１５ 領域
１６ チャックテーブル
１７ ワイヤーボンディング用ボール
１８ プローブ針支持部
２ プローブ跡
２ａ プローブ検査工程後のプローブ跡
２ｂ プロービング屑平坦化工程後のプローブ跡
３ プロービング屑
３ａ プロービング屑
３ｂ プロービング屑
４ プローブカード
４ａ 測定用プローブカード
４ｂ プロービング屑平坦化用プローブカード
４ｃ 測定用兼プロービング屑平坦化用プローブカード
５ プローブ針
５ａ 測定用プローブ針
５ｂ プロービング屑平坦化用プローブ針
５ｃ 測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハ状態で、半導体チップに形成された電極パッドに測定用プローブ針をコンタクトさせて電気的検査を行った後、前記電極パッド上にワイヤーボンディング用ボールあるいはバンプを形成する工程を備え、
前記ワイヤーボンディング用ボールあるいはバンプを形成する工程の前に、
前記測定用プローブ針と滑り方向が正反対でありかつ前記測定用プローブ針のプローブ跡終点部を通過する状態でプローブ針が滑るようにプロービング屑平坦化用プローブ針をコンタクトさせるプロービング屑平坦化工程
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記測定用プローブ針と前記プロービング屑平坦化用プローブ針の両方を備えるプローブカードを用いることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記プローブカードに前記測定用プローブ針と前記プロービング屑平坦化用プローブ針とを隣接させて形成し、前記各半導体チップに対して前記測定用プローブ針により前記電気的検査を行った後、隣接する前記プロービング屑平坦化用プローブ針でプロービング屑平坦化工程と前記測定用プローブ針で隣接する前記半導体チップの前記電気的検査を同時に行うことを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記測定用プローブ針と前記プロービング屑平坦化用プローブ針の両方の機能を備える測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針が設けられるプローブカードを用いることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記プローブカードに複数の前記測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針を互いに隣接させて形成し、前記各半導体チップに対して１つの前記測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針により前記電気的検査を行った後、隣接する前記測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針でプロービング屑平坦化工程と前記１つの測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針で隣接する前記半導体チップの前記電気的検査を同時に行うことを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記プローブカードに複数の前記測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針を互いに隣接させて形成し、前記各半導体チップに対して１つの前記測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針により前記電気的検査を行った後、隣接する前記測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針で再び前記電気的検査を行うと共に前記１つの測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針で隣接する前記半導体チップの前記電気的検査を行うことを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜請求項６に記載の半導体装置の製造方法によって製造されることを特徴とする半導体装置。
【請求項１】
ウエハ状態で、半導体チップに形成された電極パッドに測定用プローブ針をコンタクトさせて電気的検査を行った後、前記電極パッド上にワイヤーボンディング用ボールあるいはバンプを形成する工程を備え、
前記ワイヤーボンディング用ボールあるいはバンプを形成する工程の前に、
前記測定用プローブ針と滑り方向が正反対でありかつ前記測定用プローブ針のプローブ跡終点部を通過する状態でプローブ針が滑るようにプロービング屑平坦化用プローブ針をコンタクトさせるプロービング屑平坦化工程
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記測定用プローブ針と前記プロービング屑平坦化用プローブ針の両方を備えるプローブカードを用いることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記プローブカードに前記測定用プローブ針と前記プロービング屑平坦化用プローブ針とを隣接させて形成し、前記各半導体チップに対して前記測定用プローブ針により前記電気的検査を行った後、隣接する前記プロービング屑平坦化用プローブ針でプロービング屑平坦化工程と前記測定用プローブ針で隣接する前記半導体チップの前記電気的検査を同時に行うことを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記測定用プローブ針と前記プロービング屑平坦化用プローブ針の両方の機能を備える測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針が設けられるプローブカードを用いることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記プローブカードに複数の前記測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針を互いに隣接させて形成し、前記各半導体チップに対して１つの前記測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針により前記電気的検査を行った後、隣接する前記測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針でプロービング屑平坦化工程と前記１つの測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針で隣接する前記半導体チップの前記電気的検査を同時に行うことを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記プローブカードに複数の前記測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針を互いに隣接させて形成し、前記各半導体チップに対して１つの前記測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針により前記電気的検査を行った後、隣接する前記測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針で再び前記電気的検査を行うと共に前記１つの測定用兼プロービング屑平坦化用プローブ針で隣接する前記半導体チップの前記電気的検査を行うことを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜請求項６に記載の半導体装置の製造方法によって製造されることを特徴とする半導体装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００９−２８９７６７（Ｐ２００９−２８９７６７Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１３７３４７（Ｐ２００８−１３７３４７）
【出願日】平成２０年５月２７日（２００８．５．２７）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月２７日（２００８．５．２７）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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