(57)【要約】  【課題】バンプ端子の検査用電極に対する位置ずれを起こさないようにし、また、バンプ端子と孤立パッド端子との位置ずれを起こさないようにする。  【解決手段】検査用基板２０は、複数の検査用電極１２ａが形成された半導体ウェハ１２との対向面に複数の基板電極２８を有する配線基板２１と、半導体ウェハ１２と配線基板２１との間に設けられ、導体ウェハ１２との対向面に形成された複数のバンプ端子２３と配線基板２１との対向面に各バンプ端子２３と接続されるように形成された複数の孤立パッド端子とを有するバンプ付きシート２４と、配線基板２１とバンプ付きシート２４との間に設けられ、基板電極２８と孤立パッド端子２５とを電気的に接続する複数の導電性粒子列２９とを備えている。バンプ付きシート２４は、複数のバンプ端子２３の少なくとも１つを含むように複数の小片に分割されている。【選択図】        図１
2005156280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半導体チップの電気的特性をウェハレベルで一括に検査する検査用基板であって、
複数の検査用電極が形成された前記半導体ウェハとの対向面に複数の基板電極を有する配線基板と、
前記半導体ウェハと前記配線基板との間に設けられ、前記半導体ウェハとの対向面に形成された複数のバンプと前記配線基板との対向面に前記各バンプと接続されるように形成された複数の端子電極とを有するバンプ付きシートと、
前記配線基板と前記バンプ付きシートとの間に設けられ、前記基板電極と前記端子電極とを電気的に接続する複数の導電体とを備え、
前記バンプ付きシートは、前記複数のバンプの少なくとも１つを含むように複数の小片に分割されていることを特徴とする検査用基板。
【請求項２】
分割された前記バンプ付きシートの小片の大きさは、前記半導体ウェハの熱膨張率をＮ１、前記半導体ウェハの径をＬ１、前記バンプ付きシートの熱膨張率をＮ２、前記バンプ付きシートの小片の長辺をＬ２、前記端子電極のＸ方向の長さをＴ１、Ｙ方向の長さをＴ２とすると、式（１）及び式（２）を満たす関係
｜（Ｎ１×Ｌ１）−（Ｎ２×Ｌ２）｜＜（Ｔ１／２）………（１）
｜（Ｎ１×Ｌ１）−（Ｎ２×Ｌ２）｜＜（Ｔ２／２）………（２）
を有していることを特徴とする請求項１に記載の検査用基板。
【請求項３】
複数の半導体チップの電気的特性をウェハレベルで一括に検査し、複数の検査用電極が形成された前記半導体ウェハとの対向面に複数の基板電極を有する配線基板と、前記半導体ウェハと前記配線基板との間に設けられ、前記半導体ウェハとの対向面に形成された複数のバンプと前記配線基板との対向面に前記各バンプと接続されるように形成された複数の端子電極とを有するバンプ付きシートと、前記配線基板と前記バンプ付きシートとの間に設けられ、前記基板電極と前記端子電極とを電気的に接続する複数の導電体とを備え、前記バンプ付きシートは、前記複数のバンプの少なくとも１つを含むように複数の小片に分割された検査用基板の製造方法であって、
バンプ形成用シートの一の面上に複数の端子電極形成用導電膜を選択的に形成する工程と、
前記バンプ形成用シートの他の面上に前記各端子電極形成用導電膜と電気的に接続される複数のバンプを形成する工程と、
前記バンプ形成用シートから、前記各バンプが前記端子電極の中心に位置するように、前記バンプ付きシートを分割する工程とを備え、
前記端子電極形成用導電膜の平面寸法は、前記端子電極の平面寸法よりも大きく形成されていることを特徴とする検査用基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハに形成されている複数の半導体チップの電気的特性をウェハ状態で一括に査する検査用基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路装置（以下、半導体装置と称する。）を搭載した電子機器の小型化及び低価格化の進歩はめざましく、これに伴って、半導体装置に対する小型化及び低価格化の要求が強くなっている。
【０００３】
通常、半導体装置は、半導体チップとリードフレームとがボンディングワイヤによって電気的に接続された後、半導体チップ及びリードフレームが樹脂又はセラミクスにより封止された状態で供給され、プリント基板に実装される。ところが、電子機器の小型化の要求から、半導体ウェハから切り出されたままの半導体チップ、いわゆるベアチップを回路基板に直接に実装する方法が開発されており、この実装方法に対応するために、品質が保証されたベアチップを低価格で供給することが望まれている。
【０００４】
ベアチップの品質を保証するには、半導体ウェハに形成されている複数の半導体チップに対してウェハレベルでバーンイン等の検査をする必要がある。ところが、半導体ウェハ上の複数の半導体チップに対して１個又は数個づつ何度にも分けて検査を行なうことは多くの時間を要するので、時間的にもコスト的にも現実的ではない。そこで、半導体ウェハ上の全ての半導体チップに対してウェハレベルで一括してバーンイン等の検査を行なうことが要求される。
【０００５】
複数の半導体チップに対してウェハレベルで一括に検査するには、半導体ウェハ上に形成されている複数の半導体チップの検査用電極に電源電圧や信号を同時に印加し、これら複数の半導体チップを動作させる必要がある。このためには、非常に多く（通常、数千個以上）のプローブ端子を持つ検査用基板を用意する必要があるが、このようにするには、従来のニードル型の検査用基板ではピン数の点からも価格の点からも対応できない。
【０００６】
そこで、半導体ウェハ上の複数の半導体チップの複数の検査用電極に、バンプよりなる複数のプローブ端子を同時にコンタクトできる検査用基板が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
以下、従来の検査用基板について、図４の断面図を参照しながら説明する。
【０００８】
図４に示すように、ウエハトレイ１０１の上には、複数の半導体素子がチップ形成領域ごとに形成された半導体ウェハ１０２が保持されており、該半導体ウェハ１０２の主面（上面）には複数の検査用電極１０２ａが形成されている。
【０００９】
検査時には、配線基板２０１とバンプ付きシート２０４とを有する検査用基板２００が圧着される。
【００１０】
バンプ付きシート２０４は、半導体ウェハ１０２における検査用電極１０２ａとの対向位置に複数のバンプ端子２０２が形成される一方、配線基板２０１との対向面上に各バンプ端子２０２と電気的に接続される複数の孤立パッド端子２０３が形成されている。
【００１１】
配線基板２０１とバンプ付きシート２０４との間には、例えばゴムよりなる弾性シート部材２０５が設けられ、該弾性シート部材２０５は、配線基板２０１の下面に形成された下層配線２０６、上層配線２０７及び基板電極２０８を覆うように形成されている。下層配線２０６と上層配線２０７との間には、配線絶縁部材２０１ａが形成されている。
【００１２】
各基板電極２０８は、バンプ付きシート２０４の孤立パッド端子２０３と対応する位置に設けられており、各基板電極２０８と各孤立パッド端子２０３とは、バンプ付きシート２０４の厚さ方向に鎖状に繋がる複数の導電性粒子列（導電体）２０９により電気的に接続されている。ここで、弾性シート部材２０５の導電性粒子列２０９が形成されている部分はバンプ付きシート２０４側に突出する突出部をなしており、該突出部によってバンプ付きシート２０４のバンプ端子２０２は半導体ウェハ１０２に設けられた検査用電極１０２ａに押圧され、半導体ウェハ１０２に段差部が存在したり又は反りが生じたりしていても、半導体ウェハ１０２の全面にわたって各バンプ端子２０２と検査用電極１０２ａとの確実なコンタクトを確保できる。
【特許文献１】特開平７−２３１０１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、前記従来の検査用基板２００におけるバンプ付きシート２０４は、バンプ端子２０２が半導体ウェハ１０２上に形成された複数の検査用電極１０２ａのすべてに圧着されるよう一体に形成されている。このため、バンプ付きシート２０４を製造する際に、バンプ端子２０２の一部に不具合が発生して不良となったり、バンプ付きシート２０４に対する張力の制御ずれに起因したバンプ端子２０２の位置ずれによる不良が発生したり、さらにはバンプ端子２０２と孤立パッド端子２０３との互いの位置ずれによる不良が発生したりするという問題が生じる。
【００１４】
本発明は、前記従来の問題に鑑み、バンプ端子の検査用電極に対する位置ずれを起こさないようにし、また、バンプ端子と孤立パッド端子との位置ずれを起こさないようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記の目的を達成するため、本発明は、バンプ付きシートを幾つかの小片に分割する構成とする。
【００１６】
具体的に、本発明に係る検査用基板は、複数の半導体チップの電気的特性をウェハレベルで一括に検査する検査用基板を対象とし、複数の検査用電極が形成された半導体ウェハとの対向面に複数の基板電極を有する配線基板と、半導体ウェハと配線基板との間に設けられ、半導体ウェハとの対向面に形成された複数のバンプと配線基板との対向面に各バンプと接続されるように形成された複数の端子電極とを有するバンプ付きシートと、配線基板とバンプ付きシートとの間に設けられ、基板電極と端子電極とを電気的に接続する複数の導電体とを備え、バンプ付きシートは、複数のバンプの少なくとも１つを含むように複数の小片に分割されている。
【００１７】
本発明の検査用基板によると、バンプ付きシートを複数のバンプの少なくとも１つを含むように複数の小片に分割しているため、バンプ付きシートの製造時の不具合によるバンプの未形成部分（不良部分）を取り除くことができる。さらに、検査用基板の製造工程において個々の小片に切り分けてから配線基板に実装することが可能となるため、バンプ付きシートに対する張力の制御が不要となるので、バンプの位置ずれを防止できる。
【００１８】
本発明の検査用基板において、分割されたバンプ付きシートの小片の大きさは、半導体ウェハの熱膨張率をＮ１、半導体ウェハの径をＬ１、バンプ付きシートの熱膨張率をＮ２、バンプ付きシートの小片の長辺をＬ２、端子電極のＸ方向の長さをＴ１、Ｙ方向の長さをＴ２とすると、式（１）及び式（２）を満たす関係
｜（Ｎ１×Ｌ１）−（Ｎ２×Ｌ２）｜  ＜  （Ｔ１／２）………（１）
｜（Ｎ１×Ｌ１）−（Ｎ２×Ｌ２）｜  ＜  （Ｔ２／２）………（２）
を有していることが好ましい。このようにすると、バンプ付きシートの個々の個片の面積を大きくできるので、各バンプ付きシートを配線基板に張り合わせる工程が容易となる。
【００１９】
本発明に係る検査用基板の製造方法は、複数の半導体チップの電気的特性をウェハレベルで一括に検査し、複数の検査用電極が形成された半導体ウェハとの対向面に複数の基板電極を有する配線基板と、半導体ウェハと配線基板との間に設けられ、半導体ウェハとの対向面に形成された複数のバンプと配線基板との対向面に各バンプと接続されるように形成された複数の端子電極とを有するバンプ付きシートと、配線基板とバンプ付きシートとの間に設けられ、基板電極と端子電極とを電気的に接続する複数の導電体とを備え、バンプ付きシートは、複数のバンプの少なくとも１つを含むように複数の小片に分割された検査用基板の製造方法を対象とし、バンプ形成用シートの一の面上に複数の端子電極形成用導電膜を選択的に形成する工程と、バンプ形成用シートの他の面上に各端子電極形成用導電膜と電気的に接続される複数のバンプを形成する工程と、バンプ形成用シートから、各バンプが端子電極の中心に位置するように、バンプ付きシートを分割する工程とを備え、端子電極形成用導電膜の平面寸法は、端子電極の平面寸法よりも大きく形成されている。
【００２０】
本発明の検査基板の製造方法によると、バンプ及び端子電極が一括に形成されたバンプ形成用シートからバンプ付きシートを個々の小片に分割する際に、各バンプが端子電極の中心となるように容易に分割することができるため、バンプ付きシート自体の歩留まりが向上する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る検査用基板によると、バンプ付きシートを複数のバンプの少なくとも１つを含むように複数の小片に分割するため、バンプ付きシートに対する張力の制御が不要となるので、バンプの位置ずれを防止できる。
【００２２】
本発明の検査基板の製造方法によると、バンプ付きシート自体の歩留まりを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】
【００２３】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２４】
図１は本発明の第１の実施形態に係る検査用基板と検査対象である半導体ウェハとの部分的な断面構成を示している。
【００２５】
図１に示すように、ウエハトレイ１１の上には、複数の半導体素子がチップ形成領域に形成された半導体ウェハ１２が保持されており、該半導体ウェハ１２の主面（上面）には複数の検査用電極１２ａが形成されている。
【００２６】
検査時には、配線基板２１と、該配線基板２１の半導体ウェハ１２との対向面であって、該半導体ウェハ１２における検査用電極１２ａとの対向位置に、例えばゴムよりなる弾性シート部材２２を介在させて形成された複数のバンプ端子２３とからなる検査用基板２０が圧着される。
【００２７】
各バンプ端子２３と弾性シート部材２２との間には、それぞれバンプ付きシート２４を介在させて孤立パッド端子２５が形成されており、弾性シート部材２５は、配線基板２１の下面に形成された下層配線２６、上層配線２７及び基板電極２８を覆うように形成されている。下層配線２６と上層配線２７との間には、配線絶縁部材２１ａが形成されている。
【００２８】
各基板電極２８は、孤立パッド端子２５と対応する位置に設けられており、各基板電極２８と各孤立パッド端子２５とは、弾性シート部材２２の厚さ方向に鎖状に繋がる複数の導電性粒子列（導電体）２９により電気的に接続されている。
【００２９】
ここで、弾性シート部材２２における導電性粒子列２９が設けられている部分は下方に突出する突出部をなしており、該突出部によって各バンプ端子２３は半導体ウェハ１２の検査用電極１２ａと圧着されるため、半導体ウェハ１２に段差部が存在したり又は反りが生じたりしていても、半導体ウェハ１２の全面にわたってプバンプ端子２３と検査用電極１２ａとが確実に接触する。
【００３０】
第１の実施形態の特徴として、複数のバンプ端子２３及び孤立パッド端子２５をそれぞれ保持する複数のバンプ付きシート２４は、１枚のシートに一括に形成された後、少なくとも一対のバンプ端子２３及び孤立パッド端子２５を含むように、複数の小片に分割されて形成されている。このため、シート状態のバンプ付きシート２４にそれぞれ複数のバンプ端子２３及び孤立パッド端子２５を形成する製造工程において、バンプ端子２３の未形成部分（不良部分）を取り除くことができる。
【００３１】
さらに、検査用基板２０の製造工程において、個々の小片に分割した後に、検査用基板２０の弾性シート部材２２に接着材３０により導電性粒子列２９にそれぞれ接着して実装するため、シート状態では必須となるバンプ付きシート２４に張力を持たせる制御が不要となり、その結果、バンプ付きシート２４に起因する張力によるバンプ端子２３の位置ずれを防止することができる。
【００３２】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態に係る検査用基板について図２を参照しながら説明する。図２において、図１に示す構成部材と同一の構成部材には同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００３３】
図２に示すように、第２の実施形態においては、バンプ付きシート２４の各小片の大きさに限定を設けている。
【００３４】
すなわち、半導体ウェハ１２の熱膨張率をＮ１、半導体ウェハ１２の径をＬ１、バンプ付きシート２４の熱膨張率をＮ２、バンプ付きシート２４の長辺をＬ２、孤立パッド端子２５のＸ方向の長さをＴ１、孤立パッド端子のＹ方向の長さをＴ２としたとき、次の式（１）及び式（２）を持たすように設定する。
【００３５】
｜（Ｎ１×Ｌ１）−（Ｎ２×Ｌ２）｜＜（Ｔ１／２）      …（１）
｜（Ｎ１×Ｌ１）−（Ｎ２×Ｌ２）｜＜（Ｔ２／２）      …（２）
本願発明者は、これらの条件を満たしていると、バンプ付きシート２４の各小片の大きさ（平面寸法）を第１の実施形態の場合よりも大きくしても、バンプ付きシート２４に対する張力の制御ずれによる各バンプ端子２３の位置ずれを防止することができるという知見を得ている。
【００３６】
これにより、第１の実施形態と同様にバンプ端子２３の位置ずれを防止できる上に、バンプ付きシート２４の各小片の面積を上記の式（１）及び式（２）を満たす範囲で大きくすることが可能となる。従って、各バンプ付きシート２４の孤立パッド端子２５と、検査用基板２０の弾性シート部材２２に設けた導電性粒子列２９とが接触するように接着材３０により固着する工程が容易となる。
【００３７】
（第３の実施形態）
以下、本発明の第３の実施形態に係る検査用基板について図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照しながら説明する。図３（ａ）及び図３（ｂ）において、図１に示す構成部材と同一の構成部材には同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００３８】
第３の実施形態においては、分割前のバンプ形成用シート２４Ａに、複数のバンプ端子２３及び該バンプ端子２３と対をなす孤立パッド端子２５を形成した後、小片に切り分けてバンプ付きシート２４を形成する方法を説明する。
【００３９】
図３（ｂ）に示すように、まず、分割前のバンプ形成用シート２４Ａの一の面（裏面）上に複数の孤立パッド端子形成用導電膜２５Ａを形成する。続いて、他の面（表面）上に各孤立パッド端子形成用導電膜２５Ａと電気的に接続されるように複数のバンプ端子２３を形成する。
【００４０】
ここで、孤立パッド端子２５を形成する孤立パッド端子形成用導電膜２５Ａの平面寸法は、孤立パッド端子２５の平面寸法よりも大きく形成されている。これにより、孤立パッド端子形成用導電膜２５Ａに対応して複数のバンプ端子２３を形成する際に、形成されたバンプ端子２３に位置ずれが生じたとしても、各バンプ端子２３が孤立パッド端子２５の中心に位置するように各バンプ付きシート形成領域２４ａを決定して、各バンプ付きシート２４を切り分けることが可能となる。その結果、１対のバンプ端子２３及び孤立パッド端子２５を有するバンプ付きシート２４の歩留まりが良好となる。
【００４１】
なお、バンプ形成用シート２４Ａからバンプ付きシート２４を切り分ける際には、例えば、レーザカッティングマシンを用いると良い。
【００４２】
このように、第３の実施形態によると、第１の実施形態と同様に、弾性シート部材２２に対する各バンプ端子２３の位置ずれを防止できる上に、バンプ付きシート２４自体の製造歩留まりを向上することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明に係る検査用基板は、バンプの位置ずれを防止でき、半導体ウェハに形成されている複数の半導体チップの電気的特性をウェハ状態で一括に査する検査用基板等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る検査用基板と検査対象である半導体ウェハとを示す部分的な構成断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る検査用基板と検査対象である半導体ウェハとを示す部分的な構成断面図である。
【図３】（ａ）は本発明の第３の実施形態に係る検査用基板を示す部分的な構成断面図である。（ｂ）は本発明の第３の実施形態に係るバンプ付きシートの製造方法を示す平面図である。
【図４】従来の検査用基板と検査対象である半導体ウェハとを示す部分的な構成断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１１    ウエハトレイ
１２    半導体ウェハ
１２ａ  検査用電極
２０    検査用基板
２１    配線基板
２１ａ  配線絶縁部材
２２    弾性シート部材
２３    バンプ端子
２４    バンプ付きシート（小片状）
２４Ａ  バンプ形成用シート
２４ａ  バンプ付きシート形成領域
２５    孤立パッド端子（端子電極）
２５Ａ  孤立パッド端子形成用導電膜
２６    下層配線
２７    上層配線
２８    基板電極
２９    導電性粒子列（導電体）
３０    接着材
【図１】
2005156280.tif 000003
【図２】
2005156280.tif 000004
【図３】
2005156280.tif 000005
【図４】
2005156280.tif 000006