(57)【要約】      （修正有）【課題】本発明は半導体手装置の不良品判別を行う半導体装置の試験方法に関し、ウエーハ上に封止樹脂等を形成した後であっても半導体素子の良否判定を行うことを課題とする。【解決手段】樹脂封止後に個片化される半導体装置の試験方法において、ウエーハ１０の半導体素子領域に検査用パッド１２を形成し、ウエーハ１０に対し実施した試験結果に基づきその良否を示す不良マーク（打痕）を検査用パッド１２に形成し、封止樹脂２８の封止後に検査用パッド１２に形成された不良マーク２０の有無をＸ線により検査することにより、半導体装置３０の良否判定を行う。【選択図】図１０
2008078204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂封止後に個片化される半導体装置の試験方法において、
基板の前記半導体装置が形成される領域に検査用パッドを形成し、
前記半導体装置に対し実施した試験結果に基づき、当該半導体装置の良否を示すマークとなる打痕を前記検査用パッドに形成し、
前記樹脂封止後、該検査用パッドに形成された打痕の有無をＸ線により検査することにより、前記半導体装置の良否判定を行うことを特徴とする半導体装置の試験方法。
【請求項２】
前記検査用パッドはアルミニウム製のバッドであり、前記打痕の形成後銅膜を皮膜されることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置の試験方法に係り、特に半導体装置の不良品判別を行う半導体装置の試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体装置は１枚のウエーハから多数個の半導体素子が一括的に形成され、その後に各半導体素子が個片化された後にパッケージグされて個々の半導体装置とされる。また、ウエーハサイズパッケージ構造として注目されているウエーハレベルＣＳＰ(Chip Size Package)は、１枚のウエーハから多数個の半導体素子が一括的に形成された後、この素子形成がされたウエーハに再配線を形成した上で封止樹脂を形成し、その後に封止樹脂と共にウエーハをダイシングして半導体装置を個片化することが行われている。
【０００３】
このような半ウエーハの製造方法では、歩留まりを高めるために、ウエーハに形成された半導体素子の良否を判定する試験が行われ、良品と判定されたもののみを製品として出荷することが行われている。この良品判定はテスターに接続されたプローブカードを用い、プローブをウエーハに形成された各半導体素子の端子にプロービングして行う。
【０００４】
この試験による良否ウエーハは、ウエーハの半導体装置の形成領域にマーキングされる。このマーキングの方法としては、例えば特許文献１に開示された方法が知られている。特許文献１に開ウエーハマーキング方法では、ウエーハの各半導体素子の形成領域上に、回路とは分離され通電により変色する標識パッドを設け、プローブテストにおいて不良と判定された半導体素子の標識パッドを通電により変色させて、不良チップにマーキングを行う。よって、この標識パッドの色判別を行うことにより、半導体素子の良否を確認することが可能となる。
【特許文献１】特開平０４−２８６１４０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、特許文献１に開示されたような、ウエーハ上に視覚により認識されるマーキングを行う方法では、ウエーハ上に再配線や封止樹脂を形成した場合、外部からマーキングしたマークが視認できなくなり、半導体素子の良否判断を行うことができなくなってしまう。
【０００６】
また、通電により標識バッドを変色させる必要があり、半導体素子のパッド（電極）として通常使用しないマグネシウムより標識パッドを形成する必要があり、半導体装置の製造工程が複雑化してしまうという問題点がある。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、ウエーハ上に封止樹脂等を形成した後であっても半導体素子の良否判定を行いうる半導体装置の試験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】
【０００８】
上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項１記載の発明は、
樹脂封止後に個片化される半導体装置の試験方法において、
基板の前記半導体装置が形成される領域に検査用パッドを形成し、
前記半導体装置に対し実施した試験結果に基づき、当該半導体装置の良否を示すマークとなる打痕を前記検査用パッドに形成し、
前記樹脂封止後、該検査用パッドに形成された打痕の有無をＸ線により検査することにより、前記半導体装置の良否判定を行うことを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項２記載の発明は、
請求項１記載の半導体装置の試験方法において、
前記検査用パッドはアルミニウム製のバッドであり、前記打痕の形成後銅膜を皮膜されることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、半導体装置に対し実施した試験結果に基づき、基板の半導体装置が形成される領域に設けられた検査用パッドに当該半導体装置の良否を示すマークとなる打痕を形成し、この打痕の有無をＸ線により検査するため、後工程において樹脂封止を行った後においても半導体素子の良否判定が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明を実施するための最良の形態について図面と共に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施例である半導体装置の試験方法を説明するための図である。半導体装置の試験方法は、半導体装置の製造工程内において同時に行われる。このため図１では、本実施例に係る試験方法を半導体装置の製造方法と共に示している。尚、以下の説明においては、半導体装置としてウエーハレベルＣＳＰを例に挙げて説明するものとする。
【００１４】
図１（Ａ）は、ウエーハ処理工程（いわゆる、前工程）を実施することにより、主面に複数の半導体素子が形成されたウエーハ１０を示している。図２は、このウエーハ１０に形成された１つの半導体素子領域１３を拡大して示す断面図であり、図３は半導体素子領域１３の平面図である（半導体素子の電子回路の図示は省略）。各図に示すように、ウエーハ１０の各半導体素子領域１３には、電極パッド１１と共に検査用パッド１２が形成されている。
【００１５】
電極パッド１１は、半導体素子領域１３に形成された電子回路と電気的に接続されたパッドであり、後述するように絶縁層２２を介して外部接続端子として機能する半田ボール２６と接続される（図９参照）。これに対して検査用パッド１２は、半導体素子領域１３に形成された電子回路とは接続されていない。但し、検査用パッド１２はウエーハ処理工程において電極パッド１１と同時形成されるため、この検査用パッド１２を設けてもウエーハ処理工程が複雑化するようなことはない。
【００１６】
図１（Ｂ）は、ウエーハ１０に形成された各半導体素子に対し、それぞれが適正に動作するか否かの良否判定試験が実施される。この良品判定はテスター（図示せず）に接続されたプローブカード１５を用い、プローブカード１５に設けられているプローブ１６をウエーハ１０の各半導体素子領域１３に形成された電極パッド１１に当接（プロービング）することにより実施する。尚、プローブカード１５は図示しない移動装置により、ウエーハ１０上を任意に移動可能な構成とされている。
【００１７】
図４は、プローブ１６を電極パッド１１に当接した状態を示している。このように、プローブ１６を電極パッド１１に当接することにより、図５に示すように、各電極パッド１１には打痕１８が形成される。しかしながら、この良否判定試験においては、検査用パッド１２に対してプローブ１６が当接されることはない。
【００１８】
上記のようにウエーハ１０に形成された各半導体素子に対して良否判定試験が実施されると、テスターはこの試験結果に基づき、良品マップ情報を生成する（図１（Ｃ））。この良品マップ情報はテスターにおいて作成されるものであり、ウエーハ処理工程でウエーハ１０上に形成された半導体素子の形成位置を示すマップを作成し、このマップ上の個々の半導体素子領域に対応する位置に、当該位置に対応する半導体素子の良否を記録した情報である。
【００１９】
上記した良否判定試験が終了すると、不良品である半導体素子に対して不良マーク２０を付する処理が実施される（図１（Ｄ））。このプローブ１６は半導体素子の良否判定を行うためにテスターと電気的に接続されている。尚、マーキング用プローブ１７は次に述べるように不良マーク２０（打痕）を形成する機能のみを奏するプローブであるためテスターとは接続されていない。
【００２０】
前記した移動装置は、良品マップ情報に基づきマーキング用プローブ１７を不良と判定された半導体素子（以下、不良半導体素子という）上部に移動する。具体的には、移動装置によりマーキング用プローブ１７は、不良半導体素子領域１３に形成された検査用パッド１２の上部位置まで移動する。
【００２１】
続いて、図６に示すように移動装置はマーキング用プローブ１７を下動させて検査用パッド１２に当接させ、これにより検査用パッド１２に不良マーク２０（打痕）を形成する。従って本実施例では、不良品である半導体素子の検査用パッド１２のみに不良マーク２０が形成され（図７参照）、良品である半導体素子の検査用パッド１２には不良マーク２０は形成されない（図５参照）。
【００２２】
尚、不良マーク２０となる打痕は、検査用パッド１２に対して傷程度のものではなく、ある程度の深さ（後述するＸ線により判定可能な程度の深さ）を有した打痕とされている。
【００２３】
上記した不良マーク２０の形成処理が終了すると、ウエーハ１０には再配線２１の形成処理が実施される（図１（Ｅ））。この再配線２１の形成処理では、ウエーハ１０の電極パッド１１及び検査用パッド１２の形成位置を除いて絶縁層２２を形成し、次にこの絶縁層２２上に電極パッド１１と電気的に接続するよう銅薄膜を形成し、続いてこの銅薄膜を所定形状にパターニングする。
【００２４】
図８は、再配線２１が形成されたウエーハ１０を示している。この再配線２１を形成する際、検査用パッド１２の上部にも銅膜２５を形成する。この銅膜２５の形成処理は、再配線２１の形成処理と同時かつ一括的に行われる。よって、検査用パッド１２上に銅膜２５を形成する構成としても、半導体装置の製造工程が複雑化するようなことはない。
【００２５】
再配線２１が形成されると、ウエーハ１０には封止樹脂２８が形成され（図１（Ｆ））、続いて再配線２１と接続して半田ボール２６が配設される（図１（Ｇ））。この際、封止樹脂２８は通常黒色を有したエポキシ樹脂を用いるため、半田ボール２６を形成した時点で、検査用パッド１２（正確には、銅膜２５が皮膜された検査用パッド１２）を外部から目視することはできなくなる。
【００２６】
封止樹脂２８及び半田ボール２６の形成処理が終了すると、続いてウエーハ１０をダイシングブレード２９を用いて半導体素子領域１３毎にダイシングする。これにより、ウエーハ１０は個片化され、半導体装置３０が形成される。
【００２７】
図９は、個片化された半導体装置３０を示している。しかしながら、個片化された複数の半導体装置３０には、良品であるものも不良品であるものも含まれている。そこで、個片化された半導体装置３０から、不良品を除去する必要がある。
【００２８】
このため個片化処理が終了した後、個片化された各半導体装置３０に対して良品の判別処理が実施される（図１（Ｉ））。図１０は、半導体装置３０に対して良品の判別処理を行う良品判別装置を示している。
【００２９】
同図に示すように良品判別装置は、Ｘ線照射装置３１，カメラ３２，画像処理装置３３，及び表示装置３４等により構成されている。Ｘ線照射装置３１は半導体装置３０に対してＸ線を照射する装置であり、本実施例では被検査物となる半導体装置３０の下部に配設された構成とされている。このＸ線照射装置３１は、少なくとも半導体装置３０に配設されている検査用パッド１２に対してＸ線を照射しうる構成とされている。
【００３０】
カメラ３２は、Ｘ線照射装置３１から照射され、半導体装置３０を透過したＸ線画像を撮像しうる構成とされている。カメラ３２で撮像された画像の信号は画像処理装置３３に送られ、画像処理装置３３では画像処理を実施する。そして、画像処理により生成された半導体装置３０のＸ線写真は、表示装置３４に表示される。
【００３１】
前記したように、不良品とされた半導体素子領域１３に形成された検査用パッド１２には、図１（Ｄ）に示した工程においてマーキング用プローブ１７により不良マーク２０（打痕）が付されている。また、この不良マーク２０は、封止樹脂２８により外部から目視により確認することができないことも前述した通りである。また、単にアルミニウムよりなる検査用パッド１２に不良マーク２０（打痕）が付した構成では、Ｘ線撮像を行っても不良マーク２０（打痕）が確認できない。
【００３２】
しかしながら、本実施例に係る試験方法では、アルミニウムよりなる検査用パッド１２に不良マーク２０を形成した後、その表面に銅膜２５を形成した構成としている。このため、不良マーク２０の打痕は銅膜２５にも転写され、よってＸ線を検査用パッド１２に照射した際に撮像画面に不良マーク２０が映し出される。
【００３３】
図１１（Ａ）は、不良品である半導体装置３０ＡのＸ線透過画像の例を示している。また、図１１（Ｂ）は、良品である半導体装置３０ＢのＸ線透過画像の例を示している。不良品である半導体装置３０Ａの検査用パッド１２には不良マーク２０が存在しており、良品である半導体装置３０Ｂの検査用パッド１２には不良マーク２０は存在しない。
【００３４】
従って、カメラ３２により撮像された半導体装置３０のＸ線画像より、撮像された当該半導体装置３０が良品であるか不良品であるかを選別することが可能となる。そして、良品と判定された半導体装置３０のみが出荷され、半導体装置３０の良否判定の試験及び半導体装置３０の製造処理が終了する（図１（Ｊ））。
【００３５】
このように、本実施例に係る検査方法によれば、封止樹脂２８を形成した後においても半導体装置３０の良否判定を行うことが可能となる。また、従来のように良否判定において検査用パッド１２に通電する必要もなく、よって良否判定を行う試験のために半導体装置３０の製造工程が複雑化するようなこともない。尚、本実施例においては、図１（Ｉ）においてカメラ３２により撮像される半導体装置３０のＸ線画像のみで良否判定を行う構成例を示したが、この良品判別処理において、図１（Ｃ）で示す工程においてテスターにより作成した良品マップ情報を利用することも可能である。
【００３６】
図１２は、検査用パッドの変形例を示している。図１２（Ａ）に示す変形例は、検査用パッドとして不良識別検査用パッド３５Ａ〜３５Ｃを設けたことを特徴とするものである。このように、複数の検査用パッド３５Ａ〜３５Ｃを設けることにより、この検査用パッド３５Ａ〜３５Ｃに対して不良マーク２０を形成する組合せにより、不良の原因を示すことが可能となる。
【００３７】
また、図１２（Ｂ）に示す変形例は、検査用パッドとして不良識別検査用パッド３５Ａ〜３５Ｃと共に良識別検査用パッド３６Ａ〜３６Ｃを設けたことを特徴とするものである。良品判定においては、ウエーハテスト時に印加する電圧を変化させ、それぞれの電圧に対して良否判定を行う場合があるが、本変形例によれば、このようなテスト条件を変化させた場合の夫々の検査結果を別個に良識別検査用パッド３６Ａ〜３６Ｃに印すことが可能となる。
【００３８】
尚、封止樹脂としてポリイミドを用いた場合には、光学顕微鏡でも上記したＸ線と同様の良否判定を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、本発明の一実施例である半導体装置の試験方法を説明するための図である。
【図２】図２は、ウエーハの半導体素子領域を拡大して示す断面図である。
【図３】図３は、ウエーハの半導体素子領域を拡大して示す平面図である。
【図４】図４は、ウエーハテストにおいてプローブが電極パッドに当接された状態を示す断面図である。
【図５】図５は、ウエーハテストにより電極パッドに打痕が形成された状態を示す平面図である。
【図６】図６は、ウエーハテストで不良と判断された半導体素子の検査用パッドにプローブを用いて不良マークの打痕を形成している状態を示す断面図である。
【図７】図７は、検査用パッドに不良マーク（打痕）が形成された状態を示す平面図である。
【図８】図８は、検査用パッド上に銅膜が形成された状態を示す断面図である。
【図９】図９は、ウエーハがダイシングされて個片化された半導体装置を示す断面図である。
【図１０】図１０は、封止樹脂が形成された半導体装置に対して良否判定処理を行っている状態を示す図である。
【図１１】図１１は、図１０で示す良否判定処理において得られる半導体装置の撮像画像を示す図である。
【図１２】図１２は、検査用パッドの変形例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  ウエーハ
１１  電極パッド
１２  検査用パッド
１３  半導体素子領域
１５  プローブカード
１６  プローブ
１７  マーキング用プローブ
１８  打痕
２０  不良マーク
２１  再配線
２５  銅膜
２８  封止樹脂
２９  ダイシングブレード
３０  半導体装置
３１  Ｘ線照射装置
３２  カメラ
３５Ａ〜３５Ｃ  不良識別検査用パッド
３６Ａ〜３６Ｃ  良識別検査用パッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
2008078204.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008078204.tif 000009
【図８】
2008078204.tif 000010
【図９】
2008078204.tif 000011
【図１０】
2008078204.tif 000012
【図１１】
2008078204.tif 000013
【図１２】
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