(57)【要約】【課題】バンプが無い場合または極端に低い場合でもその半導体装置の良否を選別し、加えてバンプレベリング作業を効率的に行う。【解決手段】１枚の平らなプレート３にパッド２を設けて半導体装置上に水平に設置し、プレート３を半導体装置５全体に水平に押し当て、半導体装置５の電気特性評価測定と不均一なバンプ１の高さの調整を同時に行う。また、パッド２の表面に鋭角な凹凸を多数つけた凹凸部２ａを設けることで、パッド２とバンプ１との電気的接触をより良好にすることを可能にしている。半導体装置５の電気特性評価測定とバンプレベリングを同時に行うことと、さらに半導体装置５の半導体電極４上にバンプ１が形成されていない場合、または形成されたバンプ１が極端に低い場合にはストッパー６によりある一定の高さの調整を行っているため、その半導体装置５を異常として選別することが可能となる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１枚の平らなプレートと、前記プレートに対して水平に設置した導電性を有し、かつ半導体装置上のバンプより固い材質よりなるパッドとを備え、前記パッドにより前記半導体装置の電気特性評価測定と前記バンプの高さを調整するレベリングを同時に行うことを特徴とするバンプ付き半導体装置の電気特性評価測定およびバンプレベリング治具。
【請求項２】
前記パッドの表面に多数の鋭角な凹凸部を設けたことを特徴とする請求項１記載のバンプ付き半導体装置の電気特性評価測定およびバンプレベリング治具。
【請求項３】
前記パッドの表面の鋭角な凹凸部として、半導体装置の組立工程で用いる導電性粒子が補足可能な表面凹凸をバンプに形成することを特徴とする請求項２記載のバンプ付き半導体装置の電気特性評価測定およびバンプレベリング治具。
【請求項４】
前記パッドによりバンプのレベリングを行う際、前記バンプの調整する高さを一定とするストッパーを備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のバンプ付き半導体装置の電気特性評価測定およびバンプレベリング治具。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のバンプ付き半導体装置の電気特性評価測定およびバンプレベリング治具を前記半導体装置上面に設置し、前記治具をバンプ付き半導体装置全体に水平に押圧して前記バンプを加圧し、かつ前記治具を介して前記半導体装置に印加した電流値を計測することを特徴とするバンプ付き半導体装置の電気特性評価測定およびバンプレベリング方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のバンプ付き半導体装置の電気特性評価測定およびバンプレベリング治具を用いて、バンプのレベリングを行う際に、前記治具のパッドと、ある一定の高さ未満のバンプとが非接触となるように、ある一定の高さで前記バンプの押圧を停止し、かつ前記治具のプレートと前記半導体装置とを水平に保つことを特徴とするバンプ付き半導体装置の電気特性評価測定およびバンプレベリング方法。
【請求項７】
請求項６記載のバンプ付き半導体装置の電気特性評価測定およびレベリング方法を用いて、ある一定の高さ未満のバンプを有する前記半導体装置を異常として選別可能なことを特徴とするバンプ付き半導体装置の電気特性評価測定およびバンプレベリング装置。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか１項に記載のバンプ付き半導体装置の電気特性評価測定およびバンプレベリング方法によって、バンプ表面に半導体装置の組立工程で用いる導電性粒子を補足する表面凹凸を設けて形成したことを特徴とするバンプ付き半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バンプ付き半導体装置において電気特性評価測定およびバンプレベリングを同時に行うバンプ付き半導体装置の電気特性評価測定およびバンプレベリング治具、方法並びに装置とこれにより形成したバンプ付き半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のバンプ付き半導体装置の電気特性評価測定の方法は、図５に示すような構成により行われ、また、図６は従来のバンプ付き半導体装置のバンプレベリング方法について示した図である。
【０００３】
以上のような方法について、まず、図５のバンプ付き半導体装置の電気特性評価測定方法についてその内容を説明する。まず、バンプ付き半導体装置をウェハ状態のまま、電気特性評価測定装置にセットする。
【０００４】
電気特性評価測定をスタートさせるが、その方法としては先端の尖った電気特性評価測定針７を用いる。この先端の尖った電気特性評価測定針７とバンプ１の表面を接触させる。この際、ある程度強くオーバードライブをかけてこの電気特性評価測定針７とバンプ１を接合させる。こうすることでバンプ１の表面上にある非導電性の異物を突き破り、電気特性評価測定針７とバンプ１がより強く確実に、電気的に接合することが可能となる。その後、電気特性評価測定針７からの信号がバンプ１を経て半導体装置内部に伝わり、正常に動作しているか否か、評価することが可能となる。
【０００５】
次に、バンプレベリングの方法について、その内容を説明する。図６（ａ）に示すように、まず、バンプ付き半導体装置をダイシング等でチップ状態にして、レベリング装置に水平になるようにセットする。
【０００６】
その後、バンプレベリングをスタートさせるが、その方法としてはレベリングツール８を半導体装置上のバンプに水平状態を保ちながら下降する。図６（ｂ）に示すように、バンプ１表面上を軽く押し付ける状態でレベリングを行う。図６（ｃ）に示すように、このレベリングツール８を引き上げ、バンプレベリングが完了する。
【特許文献１】特開平５−１０２２８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図５に示す電気特性評価測定方法では、例えば図７（ａ）に示すように１個のバンプ１が無いバンプ付き半導体装置や、図７（ｂ）に示すように１個のバンプ１のみが極端に低いバンプ付き半導体装置であっても電気的評価測定を行えば良品と判定してしまう恐れがあった。
【０００８】
また、図６（ａ）〜（ｃ）に示すバンプレベリングの方法では、電気特性評価測定と分けて作業を行うことが必要であり、装置および作業として別の工程を必要とするという課題があった。
【０００９】
本発明は、前記従来技術の課題を解決することに指向するものであり、バンプが無い場合または極端に低い場合でもその半導体装置を不良として選別し、加えてバンプレベリング作業を効率的に行うことができるバンプ付き半導体装置の電気特性評価測定およびバンプレベリング治具、方法並びに装置とこれにより形成したバンプ付き半導体装置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】
【００１０】
この目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載されたバンプ付き半導体装置の電気特性評価測定およびバンプレベリング治具は、１枚の平らなプレートと、プレートに対して水平に設置した導電性を有し、かつ半導体装置上のバンプより固い材質よりなるパッドとを備え、パッドにより半導体装置の電気特性評価測定とバンプの高さ調整するレベリングを同時に行うことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２〜４に記載されたバンプ付き半導体装置の電気特性評価測定およびバンプレベリング治具は、請求項１の治具であって、パッドの表面に多数の鋭角な凹凸部を設けたこと、パッドの表面の鋭角な凹凸部として、半導体装置の組立工程で用いる導電性粒子が補足可能な表面凹凸をバンプに形成すること、パッドによりバンプのレベリングを行う際、バンプの調整する高さを一定とするストッパーを備えた治具により、電気特性評価測定およびバンプレベリングを同時に行うことができる。
【００１２】
また、請求項５，６に記載されるバンプ付き半導体装置の電気特性評価測定およびバンプレベリング方法は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のバンプ付き半導体装置の電気特性評価測定およびバンプレベリング治具を半導体装置上面に設置し、治具をバンプ付き半導体装置全体に水平に押圧してバンプを加圧し、かつ治具を介して半導体装置に印加した電流値を計測すること、また前記治具を用いて、バンプのレベリングを行う際に、治具のパッドとある一定の高さ未満のバンプとが非接触となるように、ある一定の高さでバンプの押圧を停止し、かつ治具のプレートと半導体装置とを水平に保つことによって、半導体装置上である一定の高さ未満のバンプを判別することができ、かつ半導体装置の電気特性評価測定およびバンプレベリングを同時に行うことができる。
【００１３】
また、請求項７に記載されるバンプ付き半導体装置の電気特性評価測定およびレベリング装置は、請求項６記載のバンプ付き半導体装置の電気特性評価測定およびレベリング方法を用いて、ある一定の高さ未満のバンプを有する半導体装置を異常として選別可能としたことによって、半導体装置上である一定の高さ未満のバンプを異常と判別することができ、かつ半導体装置の電気特性評価測定およびバンプレベリングを同時に行う装置を提供できる。
【００１４】
また、請求項８に記載されたバンプ付き半導体装置は、請求項５〜７のいずれか１項に記載のバンプ付き半導体装置の電気特性評価測定およびバンプレベリング方法によって、バンプ表面に半導体装置の組立工程で用いる導電性粒子を補足する表面凹凸を設けて形成したことにより、半導体装置のバンプの表面凹凸に導電性粒子を安定して補足でき接合信頼性を向上することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、バンプ付き半導体装置の電気特性評価測定とバンプレベリングを同時に行うことが可能となり、従来は分けて実施していた２つの工程を１つの工程に集約することで、時間短縮およびコストダウンが可能となり、また、バンプの中で１個のみが形成されていない場合や１個のみバンプが極端に低い場合には、その半導体装置を異常として選別することができ、さらに、半導体装置のバンプに後の組立工程で用いる導電性粒子が安定して補足できるように表面凹凸をつけることによって、より接合信頼性の良い半導体装置を提供することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明における実施の形態を詳細に説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施の形態におけるバンプ付き半導体装置の電気特性評価測定およびバンプレベリング治具を示す図である。また、図２（ａ）〜（ｃ）は本実施の形態におけるバンプ付き半導体装置の電気特性評価測定およびバンプレベリング方法の工程を示す図である。
【００１８】
以下、本実施の形態について、図１，図２（ａ）〜（ｃ）を参照しながらその内容について説明する。図１に示すようなバンプ付き半導体装置の電気特性評価測定およびバンプレベリング治具を用いて行う図２（ａ）〜（ｃ）に示した半導体装置の評価測定およびレベリングの方法について説明する。
【００１９】
まず、図１に示すバンプ付き半導体装置の電気特性評価測定およびバンプレベリング用ボード（以下、ボードという）３について説明する。このボード３は１枚の水平な板で作られており、その表面はフラットである。また図２（ａ）に示すように、このボード３に設置されている半導体電気特性評価測定用パッド（以下、パッドという）２は半導体装置５の半導体電極４と同じ数、同じ位置に設置されている。
【００２０】
このパッド２は配線により、半導体装置の電気特性評価測定が可能なテスターと電気的に繋がれた状態になっている。加えてパッド２は全て均一な厚みで作られており、またボード３に対してまったく平行に設置されている。また、このパッド２の半導体装置５側の表面に必要に応じて、フラットでは無く、多数の鋭角な凹凸を持つ凹凸部２ａが設けられ、俗にいうギザギザ形状になっている。
【００２１】
こうすることで、パッド２とバンプ１の電気的接触を良好にすることが可能となり、加えて半導体装置５のバンプ１に後の組立工程で使われる導電性粒子が補足できるような表面凹凸をつけることが可能となり、より組立条件が良好となった半導体装置５の提供が可能となる。
【００２２】
また、このボード３にはバンプレベリングを行う際、一定高さ以下にはバンプ１が押しつぶされないようにするためのストッパー６が設置されており、このストッパー６により一定高さ以下にバンプ１が押しつぶされることを防ぐことができる。
【００２３】
次に、バンプ付き半導体装置の電気特性評価測定およびバンプレベリング方法について説明する。まず、図２（ａ）に示すように、このボード３を半導体装置５と水平になるように設置する。その後、図２（ｂ）に示すように、このボード３を半導体装置５に向かって下降して、バンプ１をパッド２で加圧する。この際、バンプ１を強く押しつぶさないようにストッパー６によって、ある一定の高さ以下で下降させないようにする。
【００２４】
また、この治具を使用する前にストッパー６を下降させ加圧を停止させる位置において、本来のレベリングしようとしているバンプ１の高さと同一となっているか否かを確認した上で使用する。さらに、ボード３が半導体装置５に対して常に平行であるようにして行う。
【００２５】
もし、この平行状態が保たれていない状態となると、バンプ１が片潰れしてしまう可能性があるからである。以上のことから、高く形成されたバンプ１は大きく潰れ、低く形成されたバンプ１は小さく潰れるため、バンプ１のレベリングが可能となる。また、この状態を保ちながら、半導体装置５の電気特性評価測定を行う。
【００２６】
この電気特性評価測定方法としては、パッド２からの信号がバンプ１を経て半導体装置５内部に伝わり、正常に動作しているか否かの評価測定を行う。このとき、例えば図３（ａ）に示すように、バンプ１の中で１個のバンプ１のみが無い場合や、図３（ｂ）に示すように、１個のバンプ１のみが他のバンプ１より低い場合などは、前述したように、ある一定高さ以下しかバンプ１を潰さないように加圧しているため、パッド２がバンプ１と接触せず、そのために電気的に接合が不可能となり、不良として選別することができる。つまり、バンプ無しおよび低バンプの不良選別がこの方法により可能となる。その後、図２（ｃ）に示すように、電気特性評価測定が終了した場合には、ボード３を引き上げる。以上のように、前述の治具を用いて電気特性評価測定を行う装置を構成することによって、電気特性評価測定とバンプレベリングが同一工程によって行うことが可能となる。
【００２７】
次に、前述した治具、方法によって、電気特性評価測定およびバンプレベリングを行ったバンプ付き半導体装置について説明する。図４（ａ）に示す前記の治具を用いた方法によって、電気特性評価測定およびバンプレベリングを行ったバンプ付き半導体装置のバンプ１部分を示す図である。バンプ１表面には図２に示す治具のパッド２による表面凹凸１ａが形成されていることが特徴である。
【００２８】
図４（ｂ）は、半導体装置の後工程として行われる代表的な組立工程のＣＯＧ（Ｃhip Ｏn Ｇlass）に使用した場合を示す図である。バンプ１と外部装置電極１０を導電性粒子９により接合させる。この導電性粒子９は導電性を有しているため導電性粒子９を介してバンプ１と外部装置電極１０との導通が取られ、半導体装置５と外部装置１１との電気的導通を取ることが可能となる。
【００２９】
本組立においては、この導電性粒子９が表面凹凸１ａに確実に補足され導通状態が良好となって最終的には、より組立条件が良くなるバンプ付き半導体装置を提供することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明に係るバンプ付き半導体装置の電気特性評価測定およびバンプレベリング治具、方法並びに装置とこれにより形成したバンプ付き半導体装置は、バンプ付き半導体装置の電気特性評価測定とバンプレベリングを同時に行うことができ、半導体装置バンプに導電性粒子が安定して補足できる表面凹凸を設けてより接合信頼性の良い半導体装置を得ることができ、バンプ付き半導体装置における電気特性評価測定およびバンプレベリングの処理等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態におけるバンプ付き半導体装置の電気特性評価測定およびバンプレベリング治具を示す図
【図２】本実施の形態におけるバンプ付き半導体装置の電気特性評価測定およびバンプレベリング方法の工程（ａ）〜（ｃ）を示す図
【図３】本実施の形態におけるバンプの中で１個のバンプが無い場合（ａ）、１個のバンプが他のバンプより低い場合（ｂ）を示す図
【図４】本実施の形態における電気特性評価測定およびバンプレベリングを行った（ａ）はバンプ付き半導体装置のバンプ部分、（ｂ）は半導体装置の後工程のＣＯＧ（Ｃhip Ｏn Ｇlass）に使用した場合を示す図
【図５】従来のバンプ付き半導体装置の電気特性評価測定の方法を示す図
【図６】従来のバンプ付き半導体装置のバンプレベリング方法を示す図
【図７】従来のバンプ付き半導体装置における１個のバンプが無い場合（ａ）、１個のバンプのみが極端に低い場合（ｂ）の電気的評価測定を示す図
【符号の説明】
【００３２】
１  バンプ
１ａ  表面凹凸
２  パッド（電気特性評価測定用パッド）
２ａ  凹凸部
３  ボード（電気特性評価測定およびバンプレベリング用ボード）
４  半導体電極
５  半導体装置
６  ストッパー
７  電気特性評価測定針
８  レベリングツール
９  導電性粒子
１０  外部装置電極
１１  外部装置
【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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