(57)【要約】【課題】多くの入出力パッド有するＩＣチップの電気的特性を２つ同時に検査する際に問題となるプローブ針への異物の付着量を低減するとともに、プローブ針同士の接触を防止し、さらにはプローブ針の交換、調整作業を容易にしたＩＣチップ及び検査用プローブカードを提供する。【解決手段】本発明の第１実施例のＩＣチップ１、２は、互いの入力パッド５、６が向い合せて配置され、互いの出力パッド７、８が外側に配置された構成になっている。一方、本発明の第１実施例の検査用プローブカード２１は、ＩＣチップ１、２を同時に検査するものであり、プローブ針２３ａ〜２３ｄと、支持部２５と、中央が開口された絶縁部２６で構成されている。各プローブ針２３ａ〜２３ｄは、半田２８等の固定手段により、支持部２５に固定されている。また、支持部２５は、絶縁部２６にネジ止め等の固定手段により固定され、容易に取付け、取外しできる構成になっている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に集積回路を有し、上部に前記集積回路に接続された入出力パッドを有するＩＣチップにおいて、同時に電気的特性の検査が行なわれる隣接する２つのＩＣチップの入力パッドが互いに向かい合わせて配置されていることを特徴とするＩＣチップ。
【請求項２】
前記隣接する２つのＩＣチップにおける集積回路と入出力パッドの位置関係が、上下反転対称であることを特徴とする請求項１記載のＩＣチップ。
【請求項３】
前記隣接する２つのＩＣチップにおける集積回路と入出力パッドの位置関係が、ミラー反転対称であることを特徴とする請求項１記載のＩＣチップ。
【請求項４】
隣接する２つのＩＣチップの電気的特性を同時に検査するためのプローブ針を開口部の左右から延設した検査用プローブカードにおいて、入力用のプローブ針が内側に、出力用のプローブ針が外側に配置されていることを特徴とする検査用プローブカード。
【請求項５】
前記プローブ針を固定する保持部と、前記保持部を固定する絶縁部を有し、前記保持部が容易に前記絶縁部から脱着可能であることを特徴とする請求項４記載の検査用プローブカード。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェーハ（以下、ウェーハと言う）に形成されたＩＣチップ及び検査用プローブカードに関し、特に、多くの入出力パッドを有するＩＣチップの電気的特性を２つ同時に検査するのに好適なＩＣチップ及び検査用プローブカードに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスの製造工程においては、ウェーハプロセスが終了してウェーハ内にＩＣチップが完成した後、ＩＣチップの良否を判定するためにプローブテストと呼ばれる電気的特性の検査が行なわれる。
【０００３】
このようなプローブテストに使用されるプローブ装置は、例えば、特開２００２−１７６０７８号公報に開示されている。図５は、従来のプローブ装置４１を示す要部概略図である。図５に示すように、プローブ装置４１は、テスタ４２、テスタヘッド４３、プローブカード４４、ウェーハステージ４５、移動制御部４６で構成される。
【０００４】
テスタ４２は、ウェーハ４７に形成されたＩＣチップ４８からの信号を解析し、良否判定をするためのものであり、テスタヘッド４３は、テスト用の信号波形をＩＣチップ４８に入力するためのものである。また、プローブカード４４は、半田４９等の固定手段によりプローブ針５０を固定するものであり、中央に開口部を有する絶縁部５１で形成されている。プローブ針５０は、ＩＣチップ４８の入出力パッド５２に当接して信号の入出力を行うものであり、ＩＣチップ４８の入出力パッド５２に合わせて配置されている。このプローブ針５０は、テスタ４２及びテスタヘッド４３に電気的に接続されている。また、ウェーハステージ４５は、ウェーハ４７を真空吸着して保持するものであり、移動制御部４６によりＸ、Ｙ、θ方向に移動可能な構成になっている。
【０００５】
次に、このプローブ装置４１の動作を説明する。先ず、ウェーハステージ４５上にウェーハ４７を載置し、このウェーハステージ４５を移動制御部４６によりプローブカード４４の真下まで移動させる。次に、ウェーハステージ４５を垂直方向に上昇させ、ウェーハ４７に形成されたＩＣチップ４８の入出力パッド５２に、プローブ針５０を接触させる。このとき、入出力パッド５２は、その表面が空気で酸化して、薄い酸化アルミニウム膜で覆われた状態となっている。従って、内部のアルミニウムを露出させ良好なコンタクトを得るために、プローブ針５０を入出力パッド５２の表面に接触させつつ、オーバードライブをかける（プローブ針５０が入出力パッド５２に接触してから、さらに入出力パッド５２を上方に向けて引き上げる）ことにより、プローブ針５０の先端部で入出力パッド５２表面の酸化アルミニウム膜を擦り取り、内部のアルミニウムを露出させるようにしている。
【０００６】
その後、テスタヘッド４３から、テスト用の信号波形をＩＣチップ４８に入力し、出てきた出力信号をテスタ４２で解析して、ＩＣチップ４８の良否が判定される。検査が終了すると、ウェーハステージ４５を下降させ、プローブテスト結果が不良を示していれば、そのＩＣチップ４８の表面にはマーキングがされた後、次のＩＣチップについて同様の試験が行なわれる。マーキングが施された不良チップは、後のダイシング工程で排除される。
【０００７】
しかし、近年の半導体集積回路の高集積化に伴い、１チップ当りの素子数が増加するとともに、信号を入出力するための入出力パッドの数も増加する傾向にある。特に、ＬＣＤドライバ等に使用されるＩＣチップは、ＬＣＤパネルが高精度化し、入出力パッドの数やウェーハ１枚当りのＩＣチップの数が増加している。この増加したＩＣチップの全てに上述したプローブテストを行なうと、１枚のウェーハの検査に長い時間がかかり、生産性が低下することになる。このプローブテストのスループットを向上させるために、例えば、ウェーハに形成された隣接する２つのＩＣチップの各入出力パッドに複数のプローブ針をそれぞれ同時にプロービングすることにより、２つのＩＣチップを同時にプローブテストすることが行なわれている。
【０００８】
図６（ａ）、（ｂ）は、ＬＣＤドライバ等に使用される従来のＩＣチップ６１、６２及び検査用プローブカード７１を示す拡大平面図及び断面図である。隣接する２つのＩＣチップ６１、６２には、内部に集積回路が形成されており、その集積回路に電気的に接続された入出力パッド６３、６４及び６５、６６が各々の表面に形成されている。なお、このＩＣチップ６１、６２の平均的なサイズは横１ｍｍ×縦２０ｍｍであり、入力パッド６３、６５のサイズは横６０μｍ×縦８０μｍ、出力パッド６４、６６のサイズは横６０μｍ×縦３０μｍである。また、入力パッド６３、６５の数は約４０個、出力パッド６４、６６の数は約４００個である。
【０００９】
一方、従来の検査用プローブカード７１は、プローブ針７２ａ〜７２ｄを半田７３等の固定手段により固定した絶縁部７４により構成される。絶縁部７４の左側から延設されるプローブ針７２ａ、７２ｂは左側のＩＣチップ６１を検査し、絶縁部７４の右側から延設されるプローブ針７２ｃ、７２ｄは右側のＩＣチップ６２を検査する。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−１７６０７８号公報（第２，３頁、００１３段落〜００２１段落、図１）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＩＣチップ６１、６２及び検査用プローブカード７１には以下のような問題があった。オーバードライブをかけながらプローブテストを繰り返していくと、プローブ針７２ａ〜７２ｄの先端に、入出力パッド６３〜６６から削り取られたアルミニウム酸化膜、アルミニウム、金等の異物が付着する。このとき、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、ウェーハ上のＩＣチップ６１、６２は、集積回路、入力パッド、出力パッドが全て同じ配置で形成されているため、その中心部では、約４００個の出力パッド６４と約４０個の入力パッド６５との距離Ｘが約１８０μｍしかなく、非常に近接した状態になっている。このため、削り取られた異物の逃げるスペースがなくなり、プローブ針７２ｂ、７２ｃにはより多くの異物が付着する。付着した異物は、プローブ針７２ｂ、７２ｃの接触抵抗を増加させて検査精度を低下させたり、ショートを引き起こすので、他のプローブ針７２ａ、７２ｄよりも寿命が短くなる。
【００１２】
また、プローブ針７２ａ〜７２ｄは微細なタングステンで作られているため、繰り返しの検査によりオーバドライブのかかる中心方向に変形しやすい。多数のプローブ針７２ｂ、７２ｃが近接しているため、この変形等により両者が接触して誤動作するという問題もある。
【００１３】
また、プローブ針７２ａ〜７２ｄは、直接半田７３等により絶縁部７４に固定されているため、プローブ針７２ａ〜７２ｄが異物付着により不良になった場合、検査用プローブカード７１毎交換するのでメンテナンスにかかるコストが増大する。また、プローブ針７２ａ〜７２ｄの変形により位置を再調整する場合でも、プローブ装置を停止させて行なうので装置の稼動率が低下する。さらには、左側のプローブ針７２ａ、７２ｂと右側のプローブ針７２ｃ、７２ｄが非対称であるため、プローブ針の位置調整が難しい。特に、ＬＣＤドライバー用のＩＣチップの場合は、出力パッドが４００本にも及ぶので、プローブカードの作製に多大な工数を要するという問題もあった。
【００１４】
本発明は、上記問題点を解決するために考えられたもので、多くの入出力パッド有するＩＣチップの電気的特性を２つ同時に検査する際に問題となるプローブ針への異物の付着量を低減するとともに、プローブ針同士の接触を防止し、さらにはプローブ針の交換、調整作業を容易にしたＩＣチップ及び検査用プローブカードを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載のＩＣチップは、内部に集積回路を有し、上部に前記集積回路に接続された入出力パッドを有するＩＣチップであって、同時に電気的特性の検査が行なわれる隣接する２つのＩＣチップの入力パッドが互いに向かい合わせて配置されていることを特徴とする。この構成によれば、出力パッドよりも数の少ない入力パッドを２つのＩＣチップの中央部に配置するので、従来よりも発生する異物の量が低減できる。また、中央に配置するプローブ針の数も少なくなるので、プローブ針同士が接触する可能性も低減できる。
【００１６】
また、請求項２記載のＩＣチップは、請求項１記載のＩＣチップであって、前記隣接する２つのＩＣチップにおける集積回路と入出力パッドの位置関係が、上下反転対称であることを特徴とする。この構成によれば、集積回路を作り込むときに２つのＩＣチップを１単位として設計すればよく、製造工程を増加させることがない。
【００１７】
また、請求項３記載のＩＣチップは、請求項１記載のＩＣチップであって、前記隣接する２つのＩＣチップにおける集積回路と入出力パッドの位置関係が、ミラー反転対称であることを特徴とする。この構成によっても、集積回路を作り込むときに、２つのＩＣチップを１単位として設計すればよく、何ら製造工程に影響を及ぼすことがない。
【００１８】
また、請求項４記載の検査用プローブカードは、隣接する２つのＩＣチップの電気的特性を同時に検査するためのプローブ針を開口部の左右から延設した検査用プローブカードであって、入力用のプローブ針が内側に、出力用のプローブ針が外側に配置されていることを特徴とする。この構成によれば、同時に検査する２つのＩＣチップの中央部に入力用のプローブ針を配置するので、異物の発生量が低減できる。また、プローブ針の配置が左右対称であるので、検査用プローブカードの製作及びプローブ針の位置調整が容易になる。
【００１９】
また、請求項５記載の測定用プローブカードは、請求項４記載の検査用プローブカードであって、前記プローブ針を固定する保持部と、前記保持部を固定する絶縁部を有し、前記保持部が前記絶縁部から容易に脱着可能であることを特徴とする。この構成によれば、プローブカードからプローブ針の取外しが容易で、取付け、交換作業が容易になる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施例のＩＣチップ１、２を示す拡大平面図であり、図２（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１実施例の検査用プローブカード１１を示す拡大平面図及び断面図である。
【００２１】
図１に示した本実施例のＩＣチップ１、２は、ウェーハ上に多数配列されたＩＣチップの中で、同時に検査される隣接した２つのＩＣチップである。このＩＣチップ１、２は、内部に形成された集積回路３、４と、表面の長辺側の一辺に沿って配列された入力パッド５、６と、他の長辺側の一辺に沿って排出された出力パッド７、８を有している。集積回路３と入出力パッド５、７及び集積回路４と入出力パッド６、８は、各々アルミ配線などにより電気的に接続されている。
【００２２】
さらに、この隣接したＩＣチップ１、２は、互いの入力パッド５、６が向い合せて配置され、互いの出力パッド７、８が外側に配置された構成になっている。これらのＩＣチップ１、２における集積回路３、４と、入出力パッド５〜８の位置関係は上下反転対称であり、後のダイシング工程にてウェーハから分離されれば、全く同一構造のＩＣチップとなる。
【００２３】
また、図２（ａ）、（ｂ）に示した検査用プローブカード１１は、上述した２つのＩＣチップ１、２を同時に検査するものであり、プローブ針１２ａ〜１２ｄと、支持部１３ａ、１３ｂと、中央が開口された絶縁部１４により構成されている。各プローブ針１２ａ〜１２ｄは、半田１５等の固定手段により、支持部１３ａ、１３ｂに固定されている。また、支持部１３ａ、１３ｂは、絶縁部１４にネジ止め等の固定手段により固定され、容易に取付け、取外しできる構成になっている。さらに、各プローブ針１２ａ〜１２ｄは、支持部１３ａ、１３ｂ内の配線１６、コンタクトパッド１７、絶縁部１４内の配線１８を介し、図示しないテスタ及びテスタヘッドに電気的に接続されている。
【００２４】
プローブ針１２ａ、１２ｂは、ＩＣチップ１の入出力パッド５、７に当接して信号の入出力を行うものであり、プローブピン１２ｃ、１２ｄは、ＩＣチップ２の入出力パッド６、８に当接して信号の入出力を行うものである。
【００２５】
次に、ＩＣチップ１、２を検査用プローブカード１１により検査する方法を説明する。先ず、ウェーハステージ１９にウェーハを載置し、このウェーハステージ１９を移動制御部２０により検査用プローブカード１１の下まで移動させる。次に、ウェーハステージ１９を垂直方向に上昇させ、ウェーハに形成されたＩＣチップ１、２の入出力パッド５〜８にプローブ針１２ａ〜１２ｄを当接し、オーバードライブをかけて、図示しないテスタ及びテスタヘッドより、入出力信号の授受を行い、良否を検査する。
【００２６】
このように本実施例のＩＣチップ１、２では、入力パッド５、６を互いに向かい合わせて配置したので、近接するパッドの総数を減少させることができる。これにより、対応するプローブ針１２ｂ、１２ｃの総数も少なくなり、発生する異物の量を減少させることができる。また、プローブピン１２ｂ、１２ｃの変形等により互いに接触して、誤動作する可能性も大幅に低くなる。
【００２７】
また、各プローブ針１２ａ〜１２ｄが異物付着等で交換が必要になった場合でも、支持部１３ａ又は１３ｂのみを交換すればよい。従って、従来のようにプローブカード１１全体を交換する必要がなくなり、交換作業が遥かに簡単になる。予め、プローブ針１２ａ〜１２ｄを固定した支持部１３ａ、１３ｂを多数用意しておけば、交換にかかる工数やコストを大幅に低減させることができる。
【００２８】
次に、本発明の他の実施の形態を、図面を参照して説明する。図３は、本発明の第２実施例のＩＣチップ２１、２２を示す拡大平面図であり、図４（ａ）、（ｂ）は、第２実施例の検査用プローブカード３１を示す拡大平面図及び断面図である。
【００２９】
この実施例において上述した第１実施例と相違するところは、隣接する２つのＩＣチップ２１、２２における集積回路と入出力パッドの位置関係がミラー反転対称であること、及び検査用プローブカード３１の入出力用のプローブ針をプローブカードから別々に脱着できるようしたことである。
【００３０】
図３に示す本発明の第２実施例のＩＣチップ２１、２２は、ウェーハ上に多数配列されたＩＣチップの中で、その電気的特性が同時に検査される隣接した２つのＩＣチップである。このＩＣチップ２１、２２は、内部に形成された集積回路２３、２４と、表面の長辺側の一辺に沿って配列された入力パッド２５、２６と、他の長辺側の一辺に沿って配列された出力パッド２７、２８を有している。集積回路２３と入出力パッド２５、２７及び集積回路２４と入出力パッド２６、２８は、各々アルミ配線などにより電気的に接続されている。
【００３１】
さらに、この隣接したＩＣチップ２１、２２は、互いの入力パッド２５、２６が向い合せて配置され、互いの出力パッド２７、２８が外側に配置された構成になっている。これらのＩＣチップ２１、２２における集積回路２３、２４と、入出力パッド２５〜２８の位置関係はミラー反転対称であり、後のダイシング工程にてウェーハから分離されれば、集積回路２３、２４と入出力パッド２５〜２８の位置関係が異なるＩＣチップとなるが、各種の電気信号の授受を行なう入出力パッド２５〜２８同士の位置関係は変わらないので、ユーザでの使用に何ら支障をきたすことはない。
【００３２】
また、図４（ａ）、（ｂ）に示す本発明の第２実施例の検査用プローブカード３１は、上述した２つのＩＣチップ２１、２２を同時に検査するものであり、プローブ針３２ａ〜３２ｄと、支持部３３ａ〜３３ｄを有し、中央に開口部を設けた絶縁部３４により構成されている。
【００３３】
各プローブ針３２ａ〜３２ｄは、半田３５等の固定手段により、支持部３３ａ〜３３ｄに固定されている。また、支持部３３ａ〜３３ｄは、絶縁部３４にネジ等の固定手段（図示せず）により固定されており、容易に脱着可能な構成になっている。各プローブ針３２ａ〜３２ｄは、各支持部３３ａ〜３３ｄ内の配線３６、コンタクトパッド３７、絶縁部３４内の配線３８を介し、図示しないテスタ及びテスタヘッドに電気的に接続されている。
【００３４】
プローブ針３２ａ、３２ｂは、ＩＣチップ２１の入出力パッド２５、２７に当接して信号の入出力を行うものであり、プローブ針３２ｃ、３２ｄは、ＩＣチップ２２の入出力パッド２６、２８に当接して信号の入出力を行うものである。
【００３５】
この検査用プローブカード３１によるＩＣチップ２１、２２の検査方法は、上述した第１実施例の場合と同様であり、プローブ針３２ａ〜３２ｄを入出力パッド２５〜２８に当接し、オーバードライブをかけて、図示しないテスタ及びテスタヘッドより、入出力信号の授受を行い、良否を検査する。
【００３６】
このように本実施例のＩＣチップ２１、２２においても、入力パッド２５、２６を互いに向かい合わせて配置したので、上述した第１実施例と同様に、近接するパッドの総数を減少させることができる。これにより、対応するプローブ針３３ｂ、３３ｃの総数が少なくなり、発生する異物の量を低減させることができる。また、プローブピン３３ｂ、３３ｃの変形等により互いに接触して、誤動作する可能性も大幅に低くなる。
【００３７】
また、各プローブ針３２ａ〜３２ｄが異物付着等で、交換が必要になった場合でも、支持部３３ａ〜３３ｄのみを交換すればよい。従って、従来のようにプローブカード２１全体を交換する必要がなくなり、交換作業が遥かに簡単になる。予め、プローブ針３２ａ〜３２ｄを固定した支持部３３ａ〜３３ｄを多数用意しておけば、交換にかかる工数やコストを大幅に低減させることができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のＩＣチップによれば、隣接するＩＣチップのレイアウトを変更し、互いの入力パッドを向かい合わせて配置したので、近接するプローブ針の総数を減らすことができる。これにより、プローブ針に付着する異物の総量を低減でき、高価なプローブ針の寿命を延ばすことができる。加えて、プローブ針同士が接触する確率も低くなり、検査精度も向上する。
【００３９】
また、本発明の検査用プローブカードによれば、プローブ針を固定する支持部を新たに設け、プローブ針が不良なった場合でも、プローブカードから容易にプローブ針を取り外せる構造にしたので、交換作業が非常に簡単になる。また、予めプローブ針を固定した支持部を多数用意しておけば、短時間で取付けることができ、プローブ装置の稼動率が大きく向上する。また、プローブ針の配置レイアウトが左右対称になるので、検査用プローブカードの製作も容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例のＩＣチップを示す拡大平面図
【図２】本発明の第１実施例の検査用プローブカードを示す拡大平面図及び断面図
【図３】本発明の第２実施例のＩＣチップを示す拡大平面図
【図４】本発明の第２実施例の検査用プローブカードを示す拡大平面図及び断面図
【図５】従来のプローブ装置を示す要部概略図
【図６】従来のＩＣチップ及び検査用プローブカードを示す拡大平面図及び断面図
【符号の説明】
１、２  本発明の第１実施例のＩＣチップ
３、４  集積回路
５、６  入力パッド
７、８  出力パッド
１１  本発明の第１実施例の検査用プローブカード
１２ａ〜１２ｄ  プローブ針
１３ａ、１３ｂ  保持部
１４  絶縁部
１５  半田
１６  配線
１７  コンタクトパッド
１８  配線
１９  ウェーハステージ
２０  移動制御部
２１、２２  本発明の第２実施例のＩＣチップ
２３、２４  集積回路
２５、２６  入力パッド
２７、２８  出力パッド
３１  本発明の第２実施例の検査用プローブカード
３２ａ〜３２ｄ  プローブ針
３３ａ〜３３ｄ  保持部
３４  絶縁部
３５  半田
３６  配線
３７  コンタクトパッド
３８  配線
４１  従来のプローブ装置
４２  テスタ
４３  テスタヘッド
４４  プローブカード
４５  ウェーハステージ
４６  移動制御部
４７  ウェーハ
４８  ＩＣチップ
４９  半田
５０  プローブ針
５１  絶縁部
５２  入出力パッド
６１、６２  従来のＩＣチップ
６３、６５  入力パッド
６４、６６  出力パッド
７１  従来の検査用プローブカード
７２ａ〜７２ｄ  プローブ針
７３  半田
７４  絶縁部
【図１】
2004304132.tif 000003
【図２】
2004304132.tif 000004
【図３】
2004304132.tif 000005
【図４】
2004304132.tif 000006
【図５】
2004304132.tif 000007
【図６】
2004304132.tif 000008