(57)【要約】【課題】検査結果を半導体チップの外観から容易に識別できるマーキングを行なう。【解決手段】半導体チップ１１には、入出力パッド１２、識別用パッド１３が設けられている。プローバ装置２０は、第１プローブカード２１、第２プローブカード２２、プローブカード２１，２２がそれぞれ装着される第１及び第２テストヘッド２３，２４、半導体チップ１１を載せるステージ２６、ステージ駆動機構２７、筐体２８を備えている。プローブカード２１に設けられたプローブ針３１が入出力パッド１２に接触して半導体チップ１１の電気的特性の検査が行なわれた後、ステージ２６とともに半導体チップ１１が移動し、プローブカード２２に設けられたマーキング用プローブ針３２が識別用パッド１３に接触して針跡を付けることにより半導体チップ１１にマーキングする。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローバ装置の検査用プローブ針を接触させて電気的特性の検査を行なうための被検査用パッドと、前記被検査用パッドとは別の位置に設けられ、マーキング用プローブ針を接触させて針跡を付けることによりマーキングを行なうための識別用パッドとを備えたことを特徴とする半導体チップ。
【請求項２】
半導体チップに設けられた被検査用パッドに接触させて前記半導体チップと電気的な導通を行なう検査用プローブ針と、この検査用プローブ針及び前記入出力パッドを介して前記半導体チップと電気信号の授受を行なうことにより半導体チップの電気的特性を検査するテストヘッドと、このテストヘッドによる検査に基づいて半導体チップの良品又は不良品の判定を行なう判定回路とを備えたプローバ装置において、
前記判定回路の判定に基づいて前記半導体チップに設けられた識別用パッドに接触させることにより針跡を付けてマーキングを行なうマーキング用プローブ針を備えたことを特徴とするプローバ装置。
【請求項３】
前記検査用プローブ針及び前記マーキング用プローブ針がそれぞれ取り付けられた検査用プローブカード及びマーキング用プローブカードと、前記検査用プローブカードを前記半導体チップから離れた退避位置及び前記半導体チップに近接して前記検査を行なう検査位置の間で移動させる第１駆動手段と、前記マーキング用プローブカードを前記半導体チップから離れた退避位置及び前記半導体チップに近接して前記マーキングを行なうマーキング位置の間で移動させる第２駆動手段とを備えたことを特徴とする請求項２記載のプローバ装置。
【請求項４】
前記検査用プローブ針が固定されるとともに前記マーキング用プローブ針がスライド自在に取り付けられたプローブカードと、前記半導体チップから離れた退避位置及び前記半導体チップに近接して前記検査を行なう検査位置の間で前記プローブカードを移動させる駆動手段と、前記プローブカードの内部に収納される収納位置及び前記プローブカードから突出して前記マーキングを行なうマーキング位置の間で前記マーキング用プローブ針を移動させるシフト機構とを備えたことを特徴とする請求項２記載のプローバ装置。
【請求項５】
半導体チップに設けられた被検査用パッドに検査用プローブ針を接触させて、前記半導体チップの電気的特性を検査した後、前記被検査用パッドとは別の位置に設けられた識別用パッドに前記検査の結果に応じて識別用プローブ針を接触させて前記半導体チップにマーキングを行なうことを特徴とする半導体チップの識別マーキング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップ及びプローバ装置及び半導体チップの識別マーキング方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体チップの製造においては、半導体基板に多数の半導体チップが形成されたウェハ状態のとき、又はウェハから個別のダイに切り出されたときに、電気的特性を検査する検査工程が行なわれる。この検査工程では、プローバと呼ばれる装置にプローブカードを装着し、このプローブカードに設けられているプローブ針を半導体チップの電極に接触させる。そして、このプローブ針を介して上記電極に電気信号を導通し、半導体チップの電気的特性の検査を行なう。
【０００３】
そして、プローバ装置による検査工程が行なわれた後、その検査結果を認識できるように半導体チップにマーキングなどを行なうことが一般的であり、従来の製造工程では、例えばインクで識別印を付与したりしていた。あるいは、上述の検査結果の他にウェハ状態のときのＸ，Ｙ座標位置や、ウェハ番号、組み立てロット番号などを含めたデータをデータシートとして添付することもあった。
【０００４】
また、特許文献１に記載された半導体装置の識別子付与方法では、半導体装置に付与する製品ＩＤ（識別子）の中に製造来歴情報を含めており、その来歴情報の一つとして、検査工程での結果をマーキングしている。さらにこの特許文献１では、半導体装置に製造ＩＤを付与する手段としてレーザービームによるレーザーマーキングや、チップ内に設けたＥＥＰＲＯＭなどの専用記憶領域に製造ＩＤなどの情報を書き込む方法を用いている。
【０００５】
さらにまた、特許文献２では、半導体装置内のパッドの一部分を従来のものよりも少し長めに形成しており、プローブ検査の終了後、そのパッドを長めに形成した部分に、ウェハ状態のときのＸ，Ｙ座標位置に対応した打点（レーザーマーク）を入れることで、個別の半導体チップに切り出した後もウェハ状態の座標を認識できるようにしている。
【特許文献１】特開平７−３３５５１０号公報
【特許文献２】特開平６−３７１５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のマーキング方法や、データ添付の方法では、コスト面、あるいは工程の容易性の点などから様々な問題点があった。先ず、マーキングにインクを使用する場合、インクに掛かるコストや環境問題の点から、さらにインク自体の耐熱性なども考慮しなければならなかった。また、データシートを添付する場合は、ウェハや組み立てロット毎に添付されることが多く、例えば順番を取り違えて並べられたり、違うロットのものが混入されているなどのミスがあったときには、どれが良品・不良品なのか認識することができなくなる。さらにまた個別の半導体チップ毎にデータシートを添付することは非常に手間が掛かり、コスト増加の原因となってしまう。
【０００７】
あるいは、上記特許文献１，２のように高価なレーザーマーキングを行なう場合、設備にコストがかかるため、半導体製品のコスト増加の原因となってしまう。また、半導体チップに専用記憶領域を設けて情報を書き込む場合には、読み取り用の出力パッドを設け、そこに読み取り装置を電気的に接続して読み出しを行なわなければ検査結果を認識することができず、非常に手間がかかる。さらに、もしその出力パッドにキズなどが付いてしまえば記憶領域に書き込んだ情報が読み出せなくなってしまう。
【０００８】
本発明は上記事情を考慮してなされたものであり、電気的特性の検査工程を行なったときの検査結果を半導体チップの外観から容易に識別できるマーキングをローコストに行なうことが可能な半導体チップ及びプローバ装置及び半導体チップの識別マーキング方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の半導体チップは、プローバ装置の検査用プローブ針を接触させて電気的特性の検査を行なうための被検査用パッドと、前記被検査用パッドとは別の位置に設けられ、マーキング用プローブ針を接触させて針跡を付けることによりマーキングを行なうための識別用パッドとを備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明のプローバ装置は、半導体チップに設けられた被検査用パッドに接触させて前記半導体チップと電気的な導通を行なう検査用プローブ針と、この検査用プローブ針及び前記入出力パッドを介して前記半導体チップと電気信号の授受を行なうことにより半導体チップの電気的特性を検査するテストヘッドと、このテストヘッドによる検査に基づいて半導体チップの良品又は不良品の判定を行なう判定回路とを備えたプローバ装置において、前記判定回路の判定に基づいて前記半導体チップに設けられた識別用パッドに接触させることにより針跡を付けてマーキングを行なうマーキング用プローブ針を備えたことを特徴とする。
【００１１】
なお、前記検査用プローブ針及び前記マーキング用プローブ針がそれぞれ取り付けられた検査用プローブカード及びマーキング用プローブカードと、前記検査用プローブカードを前記半導体チップから離れた退避位置及び前記半導体チップに近接して前記検査を行なう検査位置の間で移動させる第１駆動手段と、前記マーキング用プローブカードを前記半導体チップから離れた退避位置及び前記半導体チップに近接して前記マーキングを行なうマーキング位置の間で移動させる第２駆動手段とを備えたことが好ましい。あるいは、前記検査用プローブ針が固定されるとともに前記マーキング用プローブ針がスライド自在に取り付けられたプローブカードと、前記半導体チップから離れた退避位置及び前記半導体チップに近接して前記検査を行なう検査位置の間で前記プローブカードを移動させる駆動手段と、前記プローブカードの内部に収納される収納位置及び前記プローブカードから突出して前記マーキングを行なうマーキング位置の間で前記マーキング用プローブ針を移動させるシフト機構とを備えたことが好ましい。
【００１２】
本発明の半導体チップの識別マーキング方法は、半導体チップに設けられた被検査用パッドに検査用プローブ針を接触させて、前記半導体チップの電気的特性を検査した後、前記被検査用パッドとは別の位置に設けられた識別用パッドに前記検査の結果に応じて識別用プローブ針を接触させて前記半導体チップにマーキングを行なうことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の半導体チップ及びプローバ装置及び半導体チップの識別マーキング方法によれば、半導体チップに設けられた被検査用パッドに検査用プローブ針を接触させて、半導体チップの電気的特性を検査した後、被検査用パッドとは別の位置に設けられた識別用パッドに、検査結果に応じて識別用プローブ針を接触させて針跡を付けることにより半導体チップにマーキングを行なっているので、電気的特性の検査結果を半導体チップの外観から容易に識別できるマーキングをローコストに行なうことができる。
【００１４】
また、検査用プローブ針及びマーキング用プローブ針がそれぞれ取り付けられた検査用プローブカード及びマーキング用プローブカードと、検査用プローブカードを半導体チップから離れた退避位置及び半導体チップに近接して検査を行なう検査位置の間で移動させる第１駆動手段と、マーキング用プローブカードを半導体チップから離れた退避位置及び半導体チップに近接して前記マーキングを行なうマーキング位置の間で移動させる第２駆動手段とを備えているので、さらに容易に識別マーキングを行なうことができる。
【００１５】
あるいは、検査用プローブ針が固定されるとともにマーキング用プローブ針がスライド自在に取り付けられたプローブカードと、半導体チップから離れた退避位置及び半導体チップに近接して検査を行なう検査位置の間でプローブカードを移動させる駆動手段と、前記プローブカードの内部に収納される収納位置及び前記プローブカードから突出して前記マーキングを行なうマーキング位置の間でマーキング用プローブ針を移動させるシフト機構とを備えているので、容易に識別マーキングを行なうことができるとともに、ローコスト化をさらに向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を用いて本発明を適用した半導体チップ及びプローバ装置について説明する。この半導体チップ１１は、図１に示すように、その一方の面に入出力パッド（被検査用パッド）１２、及び識別用パッド１３が設けられており、後述するプローバ装置２０によって、電気的特性の検査工程、及び識別マーキング工程が行なわれる。
【００１７】
半導体チップ１１は、シリコンウェハなどの半導体基板に多数設けられたものを個別のダイに切り出されて形成されたものである。入出力パッド１２は、外部機器などとの電気的接続に使用されて信号や電源の入出力端子となる。識別用パッド１３は、電気的接続などには使用されず、後述する識別用マーキング工程で使用されるものである。これらの入出力パッド１２と識別用パッド１３は、例えば、Ｃｕなどの金属を用いて形成されている。
【００１８】
プローバ装置２０は、図２に示すように、第１プローブカード（検査用プローブカード）２１と、第２プローブカード（マーキング用プローブカード）２２と、プローブカード２１，２２がそれぞれ装着される第１及び第２テストヘッド２３，２４と、半導体チップ１１を載せるステージ２６、ステージ２６を移動させるステージ駆動機構２７と、筐体２８とを備えている。ステージ２６は、その上面に半導体チップ１１がセットされる。ステージ駆動機構２７は、ステージ２６を水平方向に移動させる。
【００１９】
第１プローブカード２１には、半導体チップ１１の入出力パッド１２の配置に合わせて配置された多数の検査用プローブ針３１がその下面側に取り付けられている。第１テストヘッド２３は、支持部材３３によって支持され、支持部材３３の端部に設けられた支点（図示せず）を中心にして回動自在に設けられている。この第１テストヘッド２３は、ヘッド駆動機構３５の駆動によって回動し、半導体チップ１１からプローブ針３１が離れる退避位置（実線で示す位置）と、検査用プローブ針３１が半導体チップ１１の入出力パッド１２に接触する検査位置（２点鎖線で示す位置）との間でプローブカード２１を移動させる。なお、プローブカード２１が検査位置に移動するときには、筐体２８に設けられた開口部２８ａにプローブカード２１が進入して所定位置に正確に位置決めされる。
【００２０】
この第１プローブカード２１と第１テストヘッド２３とは、電気的に接続されており、第１プローブカード２１のプローブ針３１が半導体チップ１１の入出力パッド１２に接触して電気的に導通するので、この第１プローブカード２１を介して第１テストヘッド２３と半導体チップ１１とが電気的に接続される。
【００２１】
第２プローブカード２２には、半導体チップ１１の識別用パッド１３の位置に合わせて配置されたプローブ針３２がその下面側に取り付けられている。第２テストヘッド２４は、支持部材３４によって支持されており、支持部材３２の端部に設けられた支点（図示せず）を中心にして回動自在に設けられている。この第２テストヘッド２４は、ヘッド駆動機構３６によって回動し、マーキング用プローブ針３２が半導体チップ１１から離れる退避位置（実線で示す位置）と、プローブ針３２が半導体チップ１１の識別用パッド１３に接触するマーキング位置（２点鎖線で示す位置）との間でプローブカード２２を移動させる。なお、プローブカード２２がマーキング位置に移動するときには、筐体２８に設けられた開口部２８ｂにプローブカード２２が進入して所定位置に正確に位置決めされる。
【００２２】
さらにプローバ装置２０には、各部の制御を行なうコントローラ４０が設けられている。コントローラ４０には、ヘッド駆動機構３５，３６、及びステージ駆動機構２７とともに、判定回路４１が接続されている。
【００２３】
プローバ装置２０では、半導体チップ１１の検査工程を行なった後、識別マーキング工程を行なうように構成されている。なお、検査工程前の初期状態では、第１及び第２プローブカード２１，２２はともに退避位置となっている。検査工程では先ずステージ２６の所定位置に半導体チップ１１がセットされると、ヘッド駆動機構３５によって第１プローブカード２１が退避位置から検査位置に移動する。そして、検査位置に移動した第１プローブカード２１の検査用プローブ針３１が接触している入出力パッド１２から電気信号を授受して半導体チップ１１の電気的特性を検査する。この特性検査を終えると第１プローブカード２１は退避位置に戻る。
【００２４】
そして、コントローラ４０は、判定回路４１を制御して電気的特性の検査に基づく半導体チップ１１についての良品・不良品の判定を行なう。そして、この判定回路４１の判定結果から次の識別マーキング工程が行なわれる。電気的特性の検査から半導体チップ１１が不良品と判定されたときには、ステージ駆動機構２７の駆動によって半導体チップ１１が第１プローブカード２１に対応する位置（実線で示す位置）から第２プローブカード２２に対応する位置（２点鎖線で示す位置）の方へ移動する。次にヘッド駆動機構２４によって第２プローブカード２２が退避位置からマーキング位置に移動する。そして、マーキング位置に移動した第２プローブカード２２では、マーキング用プローブ針３２が識別用パッド１３に接触するので、識別用パッド１３にキズ（針跡）を付けてマーキングを行なうことができる。このようにして、検査工程及び識別マーキング工程を終えると、プローブカード２２が退避位置に戻り、半導体チップ１１は次の工程へと搬送される。一方、判定回路４１によって良品と判定されたときには、第２プローブカード２２は退避位置のままで移動せず識別用パッド１３へのマーキングが行なわれない。そして、検査工程の後、第１プローブカード２１が退避位置に戻り、半導体チップ１１が次の工程へと搬送される。
【００２５】
上記構成の作用について、以下に説明する。半導体チップ１１及びプローバ装置２０では、第１プローブカード２１による検査工程の後、第２プローブカード２２による識別用パッド１３へのマーキングを行なっているので、検査結果に基づく良品・不良品の識別マーキングを容易に且つ確実に行なうことが可能であり、インクを使うマーキングやレーザーマークに比較して設備をローコスト化することができる。さらに、識別用パッド１３に付けたキズ（針跡）の有無というマーキングなので、半導体チップ１１の外観を一見しただけで良品・不良品の識別を容易に行なうことができる。
【００２６】
なお、上記実施形態においては、２つのプローブカード２１，２２を備え、これらのプローブカード２１，２２が検査工程、識別マーキング工程をそれぞれ行なう構成としているが本発明はこれに限るものではない。以下に示す本発明の第２実施形態では、１つのプローブカードで検査工程及び識別マーキング工程を行なう構成を説明する。本発明の第２実施形態を適用したプローバ装置５０は、図３に示すように、プローブカード５１と、このプローブカード５１が装着されるテストヘッド５２と、テストヘッド５２を駆動するヘッド駆動機構５３と、テストヘッド５２を支持する支持部材５４と、プローブカード５１に取り付けられた検査用プローブ針５６と、マーキング用プローブ針５７と、テストヘッド５２に組み込まれマーキング用プローブ針５７を移動させるシフト機構５８と、ステージ５９と、各部の制御を行なうコントローラ６０と、判定回路６１と、筐体６２とを備えている。なお、このプローバ装置５０によって検査工程及び識別マーキングを行なう半導体チップ１１は上記第１の実施形態と同様のものである。
【００２７】
このテストヘッド５２は、ヘッド駆動機構５３によって回動し、半導体チップ１１からプローブ針５７が離れる退避位置（２点鎖線で示す位置）と、検査用プローブ針５６が半導体チップ１１の入出力パッド１２に接触する検査位置（実線で示す位置）との間でプローブカード５１を移動させる。なお、プローブカード５１が検査位置にあるときには、筐体６２の開口部６２ａに進入して正確に位置決めされる。
【００２８】
マーキング用プローブ針５７は、プローブカード５１に対してスライド自在に取り付けられており、シフト機構５８によって、プローブカード５１の内部に収納された収納位置（２点鎖線で示す位置）と、プローブカード５１から突出して半導体１１の識別用パッド１３に接触するマーキング位置（実線で示す位置）との間で移動される。なお、シフト機構５８の構成としてはソレノイド駆動や、カム板を使用したモータ駆動によるもの、あるいは圧電素子による駆動のものなど、プローブ針５７を短い間隔で移動可能とし、且つテストヘッド５３に組み込み可能な構成であればどのようなものでもよい。
【００２９】
プローバ装置５０で検査工程及び識別マーキング工程を行なうとき、先ずステージ２６の所定位置に半導体チップ１１がセットされると、ヘッド駆動機構５３によってプローブカード５１が退避位置から検査位置に移動する。そして、検査位置に移動したプローブカード５１の検査用プローブ針５６が接触している入出力パッド１２から電気信号を授受して半導体チップ１１の電気的特性を検査する。
【００３０】
そして、コントローラ６０は、判定回路６１を制御して電気的特性の検査結果からその半導体チップ１１についての良品・不良品の判定を行なわせる。電気的特性の検査結果から、半導体チップ１１が不良品と判定されたときには、シフト機構５８の駆動によってマーキング用プローブ針５７が退避位置からマーキング位置に移動する。そして、マーキング位置に移動したマーキング用プローブ針５７は、識別用パッド１３に接触しているので、識別用パッド１３にキズを付けてマーキングすることができる。このようにして、検査工程及び識別マーキング工程を終えると、マーキング用プローブ５７が退避位置に戻り、さらにプローブカード５１が退避位置に戻って半導体チップ１１は次の工程へと搬送される。一方、判定回路６１によって良品と判定されたときには、マーキング用プローブ針５７は退避位置のままで移動せず識別用パッド１３へのマーキングが行なわれない。そして、検査工程の後、プローブカード５１が退避位置に戻り、半導体チップ１１が次の工程へと搬送される。
【００３１】
本実施形態の構成とすることによって、上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、プローブカード及びテストヘッドなどを１個ずつで構成することができるので、上記第１の実施形態よりもさらにローコスト化を図ることができる。
【００３２】
なお、上記第１及び第２の実施形態では、識別マーキング工程で、良品・不良品の識別結果のみマーキングを行なっているが、本発明はこれに限るものではない。例えば図４に示すように半導体チップ７１に複数の識別用パッド７２を一列に並べて設け、これらの識別用パッド７２が、半導体チップ７１の組み立てロット番号をそれぞれ示すようにしてもよい。そして、その半導体チップ７１が組み立てられたときのロット番号に応じた識別用パッド７２にプローブ針によってキズを付けてマーキングを行なうようにする。また、この場合、識別用パッド７２が組み立てロットの番号ではなく、半導体チップ７１に切り出される前のウェハを示す番号などにしてもよい。さらにまた、これらに限らず、ウェハ状態のときのＸ，Ｙ座標を半導体チップにマーキングすることもできる。この場合、例えば図５に示すように、半導体チップ７６にＸ座標を示す複数の識別用パッド７７、Ｙ座標を示す複数の識別用パッド７８をそれぞれ一列に並べて設けるようにする。そして、半導体チップ７６がウェハ状態だったときのＸ，Ｙ座標に対応する識別用パッド７７，７８にそれぞれマーキングを行なうようにすればよい。
【００３３】
なお、上記実施形態においては、プローブ針を取り付けたプローブカードからなるプローバ装置を例に上げているが、本発明はこれに限るものではなく、周知のカンチレバーからなるプローバ装置に適用することもできる。この場合、検査用カンチレバー及び識別用カンチレバーを含めた複数のカンチレバーを備えた構成にすればよい。
【００３４】
また、上記実施形態においては、ウェハの状態から個別に切り出された半導体チップの検査工程及び識別マーキング工程を例に上げて説明しているが、本発明はこれに限るものではなく、ウェハ状態で検査工程及び識別マーキング工程を行なう場合にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１実施形態を適用した半導体チップの一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態を適用したプローバ装置の一例を示す正面図である。
【図３】本発明の第２実施形態を適用したプローバ装置の一例を示す正面図である。
【図４】半導体チップの第２実施例を示す平面図である。
【図５】半導体チップの第３実施例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１１  半導体チップ
１２  入出力パッド（被検査用パッド）
１３  識別用パッド
２０，５０  プローバ装置
２１，２２，５１  プローブカード
３１，５６  検査用プローブ針
３５，３６，５３  ヘッド駆動機構（駆動手段）
３２，５７  マーキング用プローブ針
４１，７１  判定回路
５８  シフト機構
【図１】
2006351947.tif 000003
【図２】
2006351947.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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