(57)【要約】【課題】インターポーザを用いることなく安価で容易に信頼性評価を実施することができる半導体チップ評価装置を提供する。【解決手段】表面が絶縁性を有し、バンプ３ａ乃至３ｉが形成された半導体チップ３のバンプ形成面の裏面をその表面に接着可能な基板２と、半導体チップ３の近傍の表面上に設けられる基板パッド５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄと、一端が基板パッド５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄに接続し、他端が外部装置１０に接続可能な基板２の接続部２ａに配置されている基板配線７と、バンプ３ａ乃至３ｉに埋め込まれたイニシャルボール４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを一端に有し、他端が基板パッド５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄに接続しているワイヤ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄとを有する。【選択図】図１
2008281363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面が絶縁性を有し、バンプが形成された半導体チップのバンプ形成面の裏面を前記表面に接着可能な基板と、
前記半導体チップの近傍の前記表面上に設けられる基板パッドと、
一端が前記基板パッドに接続し、他端が外部装置に接続可能な前記基板の接続部に配置されている基板配線と、
前記バンプに埋め込まれたイニシャルボールを一端に有し、他端が前記基板パッドに接続しているワイヤとを有することを特徴とする半導体チップ評価装置。
【請求項２】
前記イニシャルボールの幅は、前記イニシャルボールが埋め込まれている前記バンプに形成された穴の開口端の幅より大きいことを特徴とする請求項１に記載の半導体チップ評価装置。
【請求項３】
基板パッドの近傍の基板の絶縁性の表面に、バンプが形成された半導体チップのバンプ形成面の裏面を接着させるダイボンディング工程と、
ワイヤの先端にイニシャルボールを形成するボール形成工程と、
前記バンプに前記イニシャルボールを埋め込むボール埋め込み工程と、
前記ワイヤを前記基板パッドに接続させるワイヤ接続工程とを有することを特徴とする半導体チップからの配線引き出し方法。
【請求項４】
前記ボール埋め込み工程では、前記イニシャルボールに超音波振動を印加することを特徴とする請求項３に記載の半導体チップからの配線引き出し方法。
【請求項５】
前記ボール埋め込み工程で埋め込まれた前記イニシャルボールの幅は、前記ボール形成工程で形成されたときの前記イニシャルボールの直径より大きいことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の半導体チップからの配線引き出し方法。
【請求項６】
前記ボール埋め込み工程で前記イニシャルボールが埋め込まれたときにおいて、前記イニシャルボールの幅は、前記バンプに形成された穴の開口端の幅より大きいことを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれか１項に記載の半導体チップからの配線引き出し方法。
【請求項７】
請求項３乃至請求項６のいずれか１項に記載の半導体チップからの配線引き出し方法を実施した後に、
前記基板パッドを介して前記半導体チップに電流を流して、前記半導体チップのテストをするテスト工程を実施することを特徴とする半導体チップの評価方法。
【請求項８】
前記テスト工程において、前記基板と前記半導体チップを評価に必要な高温に設定することを特徴とする請求項７に記載の半導体チップの評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バンプが形成された半導体チップの電気的評価を行うための半導体チップ評価装置および半導体チップの評価方法に関し、特に、その電気的評価のための半導体チップからの配線引き出し方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップの内部構造の微細化が、以前より進められており、これに伴い、半導体チップから配線を引き出すための電極も小型化している。そして、この電極の形状もパッドからバンプに替わり、パッドでは２次元的に配線を引き出していたが、バンプでは３次元的に配線を引き出すことができ、引き出す配線の密度を高めることを可能にしている。
【０００３】
バンプにおいても、半導体チップの内部構造のさらなる微細化は、バンプの微細化を進めさせる結果となっている。このため、バンプを流れる電流の電流密度が上昇しており、バンプ周りの寿命の低下が懸念され、バンプ周りの信頼性を保証する必要が生じている。
【０００４】
バンプ周りの信頼性は、バンプ周りの信頼性試験によって保証することができる。バンプに限らず半導体チップ全般の信頼性試験としては、半導体チップをセラミックパッケージ等にパッケージングして、このパッケージを複数個、チップ搭載用ボードに取り付け、チップ搭載用ボードごと高温槽に入れて、高温に設定したまま、半導体チップにストレス電流を流す信頼性テストが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
バンプ周りの信頼性試験では、バンプに電流を流すために、バンプからチップ搭載用ボードまで配線を引き出す必要がある。バンプから３次元的に引き出された配線を、チップ搭載用ボード上で２次元的に配線を引き回せるように再配線するインターポーザが用いられる。このインターポーザは、バンプとチップ搭載用ボードの間で互いを接続するようにパッケージングされることになる。
【特許文献１】特開２００１−１７４５０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のインターポーザを介して配線を引き出す方法では、このインターポーザが高価であるため、信頼性評価に要する費用が高額になってしまう問題があった。また、インターポーザは半導体チップ毎に形状が異なり個別に設計し作製する必要があるため、パッケージングに３〜４週間の時間を要するという問題があった。逆に、インターポーザを用いることなく半導体チップのバンプから配線が引き出せたら、インターポーザの費用が省け、テストまでの時間を１０分の１以下に大幅に短縮できる。そして、安価で容易に信頼性評価を実施することができる。
【０００７】
本発明は、前記問題点に鑑み、インターポーザを用いることなく半導体チップのバンプから配線が引き出せる（半導体チップからの）配線引き出し方法を提供することを目的とし、さらに、インターポーザを用いることなく安価で容易に信頼性評価を実施することができる半導体チップ評価装置および半導体チップの評価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】
本発明は、表面が絶縁性を有し、バンプが形成された半導体チップのバンプ形成面の裏面を前記表面に接着可能な基板と、
前記半導体チップの近傍の前記表面上に設けられる基板パッドと、
一端が前記基板パッドに接続し、他端が外部装置に接続可能な前記基板の接続部に配置されている基板配線と、
前記バンプに埋め込まれたイニシャルボールを一端に有し、他端が前記基板パッドに接続しているワイヤとを有する半導体チップ評価装置（チップ搭載用ボード）であることを特徴としている。
【０００９】
本発明によれば、半導体チップのまま、チップ搭載用ボードを構成する基板に直接ダイボンディング（接着）し、基板上の基板パッドと半導体チップのバンプとをワイヤボンディングにより接続することができるので、インターポーザを使用することなく、チップ搭載用ボードに半導体チップを接続することができる。そして、安価で容易に半導体チップの信頼性評価を実施できる。また、チップ搭載用ボードは、半導体チップを換えて繰り返し使用することができるので、信頼性評価のコストを低減することができる。
【００１０】
前記イニシャルボールの幅は、前記イニシャルボールが埋め込まれている前記バンプに形成された穴の開口端の幅より大きいことが好ましい。このことによれば、イニシャルボールがバンプから抜けないように、バンプがイニシャルボールを拘止することができる。
【００１１】
また、本発明は、基板パッドの近傍の基板の絶縁性の表面に、バンプが形成された半導体チップのバンプ形成面の裏面を接着させるダイボンディング工程と、
ワイヤの先端にイニシャルボールを形成するボール形成工程と、
前記バンプに前記イニシャルボールを埋め込むボール埋め込み工程と、
前記ワイヤを前記基板パッドに接続させるワイヤ接続工程とを有する半導体チップからの配線引き出し方法であることを特徴としている。
【００１２】
本発明の半導体チップからの配線引き出し方法によっても、半導体チップのまま、チップ搭載用ボードを構成する基板に直接ダイボンディング（接着）し、基板上の基板パッドと半導体チップのバンプとをワイヤボンディングにより接続することができるので、インターポーザを使用することなく、チップ搭載用ボードに半導体チップを接続することができる。
【００１３】
前記ボール埋め込み工程では、前記バンプと前記イニシャルボールの少なくともどちらか一方に、超音波振動を印加することが好ましい。このことによれば、バンプの中に、イニシャルボールを扁平につぶしながら容易に埋め込むことができる。
【００１４】
前記ボール埋め込み工程で埋め込まれた前記イニシャルボールの幅は、前記ボール形成工程で形成されたときの前記イニシャルボールの直径より大きいことが好ましい。このようにイニシャルボールの形状が変形すれば、イニシャルボールの表面積が大きくなるので、バンプとの接触抵抗を低減させることができる。また、イニシャルボールの上にバンプが覆い被さりやすくなるので、バンプはイニシャルボールを確実に拘止することができる。
【００１５】
前記ボール埋め込み工程で前記イニシャルボールが埋め込まれたときにおいて、前記イニシャルボールの幅は、前記バンプに形成された穴の開口端の幅より大きいことが好ましい。このことによれば、イニシャルボールがバンプから抜けないように、バンプがイニシャルボールを拘止することができる。
【００１６】
前記半導体チップからの配線引き出し方法を実施した後に、前記基板パッドを介して前記半導体チップに電流を流して、前記半導体チップのテストをするテスト工程を実施することにより、半導体チップのバンプ周りの信頼性を電気的に評価する半導体チップの評価方法を実施することができる。そして、前記テスト工程において、前記基板と前記半導体チップを評価に必要な高温に設定することにより、テスト期間を短縮する（テストを加速させる）ことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、インターポーザを用いることなく半導体チップのバンプから配線が引き出せる（半導体チップからの）配線引き出し方法を提供でき、さらに、インターポーザを用いることなく安価で容易に信頼性評価を実施することができる半導体チップ評価装置および半導体チップの評価方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。
【００１９】
図１（ａ）は、本発明の実施形態に係る半導体チップ評価装置を構成するチップ搭載用ボード（ＤＵＴボード）１の平面図であり、図１（ｂ）はチップ搭載用ボード１に接着された半導体チップ３周辺の拡大図である。チップ搭載用ボード１は、１００℃以上に耐える耐熱性の基板２と、基板２上に形成された複数の基板パッド５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄと、基板２上に形成された複数本の基板配線７とを有している。
【００２０】
基板２の表面は、絶縁性を有しており、基板パッド５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは互いに絶縁されている。基板２の表面に限らず全体が絶縁性を有する絶縁基板であってもよく、絶縁基板としてはアルミナ等のセラミック基板を用いることができる。また、金属等の導電性の板の表面にセラミックやガラス等の絶縁膜を形成して基板２としてもよい。基板２の端部には、接続部２ａが設けられている。接続部２ａは、外部装置の計測器に接続するエッジコネクタ等のコネクタと接続可能になっている。基板２の表面には、複数の半導体チップ３が接着可能なように、半導体チップ３より少し大きめで、平坦なダイボンディングエリアが設けられ、そのダイボンディングエリアに半導体チップ３が貼り付けられている。半導体チップ３には、複数のバンプ３ａ乃至３ｉが形成されている。バンプ３ａ乃至３ｉが形成されている半導体チップ３のバンプ形成面の裏面が、基板２の表面に接着されている。
【００２１】
前記複数の基板パッド５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは、この４個の基板パッド５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄで１群を構成しつつ、対応する半導体チップ３の近傍の基板２の表面上に設けられている。１群を構成する基板パッド５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄのそれぞれは、対応する半導体チップ３にワイヤ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄにより接続されている。なお、半導体チップ３は、接合補強材１５に覆われている。図１（ａ）（ｂ）では、接合補強材（ポッティング材）１５を透視した半導体チップ３を記載している。なお、基板パッド５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの個数は４個に限らず、２個あるいは３個でもよく、５個以上でもよい。例えば８個や１６個でもよい。
【００２２】
ワイヤ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは、一端に、イニシャルボール４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを有している。イニシャルボール４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、バンプ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに埋め込まれている。ワイヤ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの他端は、基板パッド５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄに接続している。なお、埋め込みの詳細については後記する。
【００２３】
前記基板配線７は、それぞれの一端が、複数の基板パッド５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの１つずつに一対一に接続している。そして、基板配線７のそれぞれのもう一方の他端は、コネクタが接続可能な前記基板２の接続部２ａに配置されるように配線されている。このことにより、複数の基板パッド５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄのそれぞれを、基板配線７を介して、接続部２ａからコネクタ、さらには外部装置に接続させることができる。
【００２４】
実施の形態によれば、半導体チップ３のまま、チップ搭載用ボード１を構成する基板２に直接ダイボンディング（接着）し、基板２上の基板パッド５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄと半導体チップ３のバンプ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄとをワイヤ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄにより接続することができるので、インターポーザを使用することなく、チップ搭載用ボード１に半導体チップ３を接続することができる。そして、安価で容易に半導体チップ３、特にバンプ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ周りの信頼性評価を実施できる。
【００２５】
図２は、本発明の実施形態に係る半導体チップ評価装置８の斜視図であり、半導体チップ評価装置８は、図１（ａ）で説明したチップ搭載用ボード１と、扉９ａを備えた高温槽９と、扉９ａの外側の表面に設けられたエッジコネクタ等のコネクタ１２とを有している。チップ搭載用ボード１は、高温槽９の扉９ａを貫通しており、扉９ａの外側、すなわち高温槽９の外側に接続部２ａが配置されている。このため、接続部２ａを低温に設定することができ、コネクタ１２への接続を可能にしている。扉９ａは開閉自在であり、図２のように、扉９ａを開けた状態で、チップ搭載用ボード１の差し替えが行われる。なお、扉９ａは、蝶番を用いたドアのように開閉するが、これに限らず、引き出しのように扉９ａをスライドさせることにより開閉させてもよい。
【００２６】
図３は、本発明の実施形態に係る半導体チップ評価装置８の上方からの透視図である。エッジコネクタ等のコネクタ１２は、ケーブル１１を介して、計測器１０に接続している。高温槽９の扉９ａは閉じられた状態であり、チップ搭載用ボード１が扉９ａを貫通しているので、半導体チップ３は高温槽９内に配置したまま、接続部２ａが高温槽９の外に配置されている。接続部２ａは、コネクタ１２に接続され、信頼性評価の測定に使用する計測器１０、ケーブル１１、コネクタ１２は、高温槽９の外側の低温下のこれらの使用可能な温度領域で使用することができる。一方、半導体チップ３は、信頼性評価のために、高温槽９によって高温下に配置することができる。なお、半導体チップ３は、接合補強材１５に覆われている。
【００２７】
なお、チップ搭載用ボード１の基板２は、半導体チップ３を上にして、基板２の表面が水平になるように、高温槽９内に配置されている。このため、半導体チップ３が高温槽９の高温下に置かれて、基板２との接着力が低下しても、半導体チップ３を基板２上に載せて置くことができる。なお、ワイヤ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄが半導体チップ３に接続されているので、半導体チップ３が、ワイヤ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄに支持され、ダイボンディングエリアから移動し基板２から脱落することはない。
【００２８】
次に、本発明の実施形態に係る半導体チップからの配線引き出し方法について説明し、最終的には、半導体チップ評価装置８を用いての信頼性評価のための半導体チップの評価方法について説明する。
【００２９】
図４は、高温槽９の扉９ａ（図２参照）から引き抜かれた状態のチップ搭載用ボード１を示している。基板２の表面には、半導体チップ３はまだダイボンディングされておらず、複数の半導体チップ３が接着可能なように、半導体チップ３より少し大きめで、絶縁表面を有する平坦なダイボンディングエリア１３が複数設けられている。図４のＡ−Ａ方向の断面図を図５（ａ）に示すが、基板パッド５ｂ、５ｄの近傍にはまだ半導体チップ３は接着されていない。
【００３０】
そして、半導体チップ３からの配線引き出し方法のスタートとして、ダイボンディング工程を実施する。ダイボンディング工程では、図５（ｂ）と図６（ａ）（ｂ）に示すように、複数の基板パッド５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄで構成される群毎の近傍の基板２の絶縁性の表面に、バンプ３ａ乃至３ｉが形成された半導体チップ３のバンプ形成面の裏面をそれぞれ接着させる。接着にはエポキシ樹脂の接着剤を用いることができる。この接着剤で接着層１４が構成されている。接着層１４を基板２と半導体チップ３とで挟んだまま、１００℃前後に昇温して、接着層１４を硬化させ、基板２と半導体チップ３とを接着させる。
【００３１】
半導体チップ３の構造の概略を説明する。図５（ｂ）に示すように、半導体チップ３は、集積回路等の電気回路が作り込まれた半導体基板１９を有し、半導体基板１９の上にはチップパッド１６が形成されている。半導体基板１９としては、シリコン（Ｓｉ）基板を用いることができる。チップパッド１６は、半導体チップ３内に作り込まれた電気回路の入出力用の電極になっている。チップパッド１６としてはアルミニウム（Ａｌ）パッド、金（Ａｕ）パッド、銅（Ｃｕ）パッド等を用いることができる。パッシベーション膜１７は、チップパッド１６に窓を設けチップパッド１６が露出するようにし、他の半導体基板１９上を覆っている。パッシベーション膜１７としては、窒化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）膜等を用いることができる。ＵＢＭ（アンダー・バリア・メタル）層１８はチップパッド１６上の窓の場所に形成されている。ＵＢＭ層１８は、バンプ３ａ乃至３ｉを形成するための下地層さらにはバリア層として設けられている。ＵＢＭ層１８としては、下層にバリア層としてのチタン（Ｔｉ）層等と、上層に下地層としてのニッケル（Ｎｉ）層等との２層膜を用いることができる。また、半導体チップ３はバンプ３ａ乃至３ｉを有している。バンプ３ａ乃至３ｉは、略球形であり、ＵＢＭ層１８の上に設けられている。バンプ３ａ乃至３ｉとしては、半田（バンプ）または金（バンプ）などを用いることができ、特に、鉛フリー半田（バンプ）を用いることができる。
【００３２】
次に、図５（ｃ）に示すように、ボール形成工程を実施する。ボール形成工程では、ディープリーチ用のワイヤボンダ２１を用いる。ワイヤボンダ２１は、ワイヤ６を通す貫通孔を先端に有するキャピラリ２２を有する。キャピラリ２２は、ワイヤ６の巻かれたリール（図示省略）から引き出されたワイヤ６を、先端の貫通孔から導き出すことができる。貫通孔からワイヤ６が突出した状態で、電気トーチ法により、金線や、アルミ線等によるワイヤ６の先端にイニシャルボール４を形成する。形成されたイニシャルボール４の直径Ｗ４は、バンプ３ａ乃至３ｉの直径Ｗ３や高さＨより小さくすることにより、次工程のボール埋め込み工程で、バンプ３ａ乃至３ｉの中に、イニシャルボール４を容易に埋め込むことができるようになる。
【００３３】
なお、ワイヤボンダ２１は、キャピラリ２２に巻かれてコイル状のラジアントヒータ２３を有している。ラジアントヒータ２３は発熱して、イニシャルボール４を加熱し昇温させることができる。昇温により、イニシャルボール４の硬さを軟らかくすることができる。そして、イニシャルボール４の融点より低い適当な温度にイニシャルボール４を設定することにより、次工程のボール埋め込み工程で、バンプ３ａ乃至３ｉの中に、イニシャルボール４を埋め込みながら、つぶれるように変形できるようになる。なお、測定でき設定可能なイニシャルボール４の具体的な温度は、イニシャルボール４の材料によって変わるが、５０℃以上４５０℃以下の範囲の中で設定することができる。
【００３４】
次に、ボール埋め込み工程を実施する。ボール埋め込み工程では、チップ搭載用ボード１と半導体チップ３、さらにはバンプ３ａ乃至３ｉを昇温し、バンプ３ａ乃至３ｉの融点より低い適当な温度にバンプ３ａ乃至３ｉを設定しておく。この昇温により、バンプ３ａ乃至３ｉは軟らかくなり、バンプ３ａ乃至３ｉの中に、イニシャルボール４を埋め込みやすくできる。なお、具体的なバンプ３ａ乃至３ｉの温度は、バンプ３ａ乃至３ｉの半田の組成比によって変わり、５０℃以上２５０℃以下の範囲の中で設定することができる。金バンプの場合は、３００℃以下の範囲の中で設定することができる。
【００３５】
イニシャルボール４の形成されたキャピラリ２２を、ワイヤ６を接続しようとするバンプ３ｄの直上に配置し、キャピラリ２２に荷重をかけて降下させ、図７（ａ）に示すように、バンプ３ｄにイニシャルボール４（４ｄ）を埋め込む。埋め込みの際に、キャピラリ２２を介してイニシャルボール４に、超音波振動を印加させてもよい。超音波振動を印加させることにより、バンプ３ｄの中にイニシャルボール４（４ｄ）を扁平につぶしながら容易に埋め込むことができる。そして、バンプ３ｄの温度、イニシャルボール４（４ｄ）の温度、キャピラリ２２の荷重や、そして、超音波振動の出力（印加パワー）と印加時間を調整することにより埋め込み後のバンプ３ｄとイニシャルボールの形状を変えることができる。
【００３６】
具体的に、図７（ａ）に示すように、ボール埋め込み工程で埋め込まれたイニシャルボール４ｄは、埋め込み方向に扁平につぶれて、イニシャルボール４ｄの幅Ｗ４０は、ボール形成工程で形成されたときのイニシャルボール４の直径Ｗ４（図５（ｃ）参照）より大きくすることができる。このようにイニシャルボール４ｄの形状が変形すれば、イニシャルボール４ｄの表面積が大きくなるので、バンプ３ｄとの電気的接触抵抗を低減させ、バンプ３ｄとの機械的接触抵抗（静止摩擦係数）を増加させることができる。また、イニシャルボール４ｄが横方向（埋め込み方向に垂直な方向）に伸びたことになるので、イニシャルボール４ｄのこの伸びた部分の上にバンプ３ｄが覆い被さりやすくなる。このことにより、イニシャルボール４ｄの幅Ｗ４０が、バンプ３ｄに形成された穴の開口端の幅Ｗ３１より大きくなる。イニシャルボール４ｄがバンプ３ｄから抜けないように、バンプ３ｄはイニシャルボール４ｄを拘止することになる。また、バンプ３ｄも、埋め込み方向につぶれて、ボール埋め込み工程で埋め込まれたバンプ３ｄの幅Ｗ３０は、ボール埋め込み工程で埋め込まれる前のバンプ３ｄの直径Ｗ３（図５（ｃ）参照）より大きくすることができる。このように、バンプ３ｄが埋め込み方向につぶれて、横方向（埋め込み方向に垂直な方向）に広がっていることが重要である。このことは、バンプ３ｄの中央の半田が周辺に移動したことを意味し、中央を押し込まれれば中央に容易に穴が形成できることになる。従来、半田にワイヤボンディングはできないと考えられてきた。すなわち、半田にワイヤは圧着しないと考えられてきた。これは、半田とワイヤとは原子的に結合しにくいためであると思われる。また、パッドのような板状の半田では、中央を押し込んでも周辺の半田が移動できないので中央の半田も移動しにくく穴が形成しにくかったと考えられる。本実施の形態では、半田のバンプ３ｄがイニシャルボール４ｄを包み込んでいるので、離れることなく接続できる。なお、この接続強度（機械的接触抵抗）は、イニシャルボール４ｄをバンプ３ｄに埋め込んだ後に、ワイヤ６をキャピラリ２２から引き出しながら基板パッド５ｄまで引き回すが、その際にイニシャルボール４ｄがバンプ３ｄから引き抜かれない程度の接続強度（機械的接触抵抗）であればよい。
【００３７】
次に、ワイヤ接続工程を実施する。ワイヤ接続工程では、ワイヤボンダ２１（図５（ｃ）参照）のキャピラリ２２を、ワイヤ６ｄを繰り出しながら、基板パッド５ｄまで移動させる。そして、キャピラリ２２を降下させてワイヤ６ｄを基板パッド５ｄに圧接させながら超音波振動を印加して、ワイヤ６ｄと基板パッド５ｄとを接続する。以上により、ワイヤ６ｄを介して、バンプ３ｄと基板パッド５ｄとが接続され、半導体チップ３から配線が引き出されたことになる。このことを繰り返すことにより、図７（ａ）に示すように、ワイヤ６ｂを介して、バンプ３ｂと基板パッド５ｂとを接続することができる。さらに、図１（ｂ）に示すように、ワイヤ６ａを介して、バンプ３ａと基板パッド５ａとを接続することができ、ワイヤ６ｃを介して、バンプ３ｃと基板パッド５ｃとを接続することができる。
【００３８】
最後に、図７（ｂ）に示すように、接合補強材（ポッティング材）１５の塗布を行う塗布工程を実施する。塗布工程では、接合補強材１５を半導体チップ３の周囲に塗布する。塗布後、接合補強材１５は硬化し、バンプとイニシャルボールの変形を防止し、バンプからイニシャルボールが抜けないようにすることができる。以上で、半導体チップ３からの配線引き出し方法は終了する。なお、この塗布工程は、省くことができ、省いても半導体チップの評価方法に十分耐えることができる。
【００３９】
実施の形態の半導体チップからの配線引き出し方法によれば、半導体チップ３のまま、チップ搭載用ボード１を構成する基板２に直接ダイボンディング（接着）し、基板２上の基板パッド５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄと半導体チップ３のバンプ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄとをワイヤ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄにより接続することができるので、インターポーザを使用することなく、チップ搭載用ボード１に半導体チップ３を接続することができる。
【００４０】
次に、半導体チップの評価方法について説明する。半導体チップの評価方法では、まず、半導体チップ３からの配線引き出し方法を実施した後に、図２に示すように、チップ搭載用ボード１を扉９ａに差し込み、扉９ａを通過した接続部２ａにコネクタ１２を接続させる。図３に示すように、扉９ａを閉め、基板２と半導体チップ３を信頼性評価に必要な高温に設定する。
【００４１】
最後に、テスト工程を実施する。テスト工程では、基板２と半導体チップ３を高温に設定したまま、ワイヤ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、基板パッド５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、コネクタ１２、ケーブル１１を介して、半導体チップ３に計測器１０の電源装置からストレス電流を流すか、又は、ストレス電圧を印加するかして、半導体チップ３の信頼性テストをし、信頼性評価のデータを記録・記憶させる。
【００４２】
なお、半導体チップ３のバンプ３ａ乃至３ｉ周りの信頼性評価をするのであれば、具体的には、ＥＭ（Electro Migration）試験を行うことになる。もちろん、本実施の形態によれば、バンプ３ａ乃至３ｉ周りに限らず、他の配線のＥＭ試験も行うことができる。さらに、配線に限らず、ＴＤＤＢ（Time Dependence Dielectric Breakdown）試験と、ＨＣＩ（Hot Carrier Injection）試験と、ＢＴ（Bias and Temperature Test）試験等の信頼性評価も半導体チップ３に対して実施することができる。ＥＭ試験を含め、これらの試験では、信頼性テストを行うために、半導体チップ３を高温槽９の高温下において試験が行われることになる。半導体チップ３には、それぞれ、ＥＭ試験、ＴＤＤＢ試験、ＨＣＩ試験とＢＴ試験等の試験をそれぞれ専用に実施するためのＴＥＧ（Test Element Group）が、半導体チップ内に形成されている。ＴＥＧには、ストレス電流を流すための２つの端子（バンプ）と、測定するための２つの端子（バンプ）とを合わせて４端子（バンプ）有するものがある。また、ストレス電圧を２つの端子（バンプ）間に印加し、この同じ端子（バンプ）間を使い測定するＴＥＧもある。また、ストレス電圧を２つの端子（バンプ）間に印加し、他に２つの端子（バンプ）を設け測定するＴＥＧもある。このように、ＴＥＧは、２端子（バンプ）又は４端子（バンプ）を有しているので、信頼性評価用の全てのＴＥＧに対応するように、チップ搭載用ボード１では、基板パッド５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄが４つで１群になるように構成している。
【００４３】
以上で、１回分の信頼性評価を終えることができる。この実施形態の半導体チップの評価方法によれば、半導体チップ３のまま、基板２に接着し、基板２上の基板パッド５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄと半導体チップ３とをワイヤ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄにより接続することで、高価なインターポーザを使用する必要がなく、安価で容易に信頼性評価を実施することができる。なお、実施の形態の半導体チップの評価方法は、信頼性評価に限られない、半導体チップ３の他の電気的な測定評価、例えば、集積回路等の電気回路が正常に動作するかの不良判定のための電気的テストや、不良解析のための電気的テストにも用いることができる。
【００４４】
また、実施形態の半導体チップの評価方法は、信頼性評価等を繰り返し実施することができ、信頼性評価のコストを軽減することができる。以下では、繰り返し実施について説明する。
【００４５】
テスト工程の後に、除去工程が実施されるが、この除去工程では、半導体チップ３とワイヤ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄを除去する。接着層１４と接合補強材１５は、高温槽９の高温下におかれたことで接着性を失っており、半導体チップ３と接着層１４および接合補強材１５は、ワイヤ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄに支えられて基板２の上に載っているだけになっている。よって、半導体チップ３と接着層１４と接合補強材１５は、ピンセット等でつまんで容易に除去することができる。このときワイヤ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄも除去される。基板パッド５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ上にはワイヤ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの痕跡が残るのみである。この痕跡を避けてもワイヤボンディングが行えるように、基板パッド５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを大きくすることで、複数回のワイヤボンディングを支障なく行うことができる。すなわち、再び、異なる半導体チップ３に対してダイボンディング工程を実施し、ワイヤボンディング工程を実施する場合には、基板パッド５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの表面内に対して、すでにワイヤボンディングがされていた箇所を避けて、新たなワイヤボンディングを行う。こうすることで、半導体チップ３を換えた繰り返しの信頼性評価の測定を容易に行うことができる。そして、基板パッド５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの表面の面積を広くすれば広くする程、繰り返しワイヤボンディングの回数も増やすことができ、信頼性評価の測定の回数を増やすことができる。具体的に、ワイヤ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの太さが２５μｍであれば、一辺３ｍｍの正方形の基板パッド５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄで、１００回程度のボンディングが可能である。逆に、通常、半導体チップ３のＴＥＧのパッドは、数回のワイヤボンディングが可能なような面積を持つように設定されているが、基板パッド５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄの面積を、ＴＥＧのパッドより大きくし、ＴＥＧのパッドの面積の１００倍程度にすれば、同一のチップ搭載用ボード１で数百回程度のワイヤボンディングが可能になり、信頼性評価を数百回程度繰り返し実施することができる。このことにより、テストのコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態に係る半導体チップ評価装置のチップ搭載用ボードの平面図であり、（ｂ）はチップ搭載用ボードに接着された半導体チップ周辺の拡大図である。
【図２】本発明の実施形態に係る半導体チップ評価装置の斜視図であり、チップ搭載用ボードが、半導体チップ評価装置を構成する高温槽の扉を貫通している状態を示している。
【図３】本発明の実施形態に係る半導体チップ評価装置の上方からの透視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る半導体チップからの配線引き出し方法のダイボンディング工程の前におけるチップ搭載用ボードの平面図である。
【図５】（ａ）は図４のＡ−Ａ方向の断面図であり、ダイボンディング工程前の状態を示し、（ｂ）は、（ａ）と同じ場所のダイボンディング工程後の断面図（図６（ｂ）のＢ−Ｂ方向の断面図）であり、（ｃ）は（ａ）と同じ場所にワイヤボンダを配置した後の断面図である。
【図６】（ａ）は本発明の実施形態に係る半導体チップからの配線引き出し方法のダイボンディング工程の後におけるチップ搭載用ボードの平面図であり、（ｂ）はチップ搭載用ボードに接着された半導体チップ周辺の拡大図である。
【図７】（ａ）は図５（ａ）と同じ場所のワイヤボンディング工程後の断面図であり、（ｂ）は図１（ｂ）のＣ−Ｃ方向の断面図（（ａ）と同じ場所の接合補強材の塗布後の断面図）である。
【符号の説明】
【００４７】
１      チップ搭載用ボード
２      基板
２ａ    接続部
３      半導体チップ
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇ、３ｈ、３ｉ  バンプ
４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ  イニシャルボール
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ  基板パッド
６、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ  ワイヤ
７      基板配線
８      半導体チップ評価装置
９      高温槽
９ａ    扉
１０    計測器
１１    ケーブル
１２    コネクタ
１３    ダイボンディングエリア
１４    接着層
１５    接合補強材
１６    チップパッド
１７    パッシベーション膜
１８    ＵＢＭ層
１９    半導体基板
２１    ワイヤボンダ
２２    キャピラリ
２３    ラジアントヒータ
【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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【図７】
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