(57)【要約】【課題】複数のＴＥＧ  ＰＡＤを有する半導体装置であって、カンチレバータイプのプローブカードを使用して同時に複数のＴＥＧ  ＰＡＤの測定を行う場合であっても、プローブのＰＡＤからの踏外しが生じにくい半導体装置を提供すること。また、このような半導体装置において、プローブのＰＡＤからの踏外しが生じにくいＴＥＧ  ＰＡＤの配列方法を提供すること。【解決手段】複数本の探針を同時に接触させて測定を行う複数のＴＥＧ  ＰＡＤを配列した半導体装置であって、各ＴＥＧ  ＰＡＤに投下される探針の投下位置と最終的に停止して接触する接触位置を対角として規定される長方形の領域内に、各ＴＥＧ  ＰＡＤの中心位置を配置したことを特徴とする半導体装置及びそのＴＥＧ  ＰＡＤ配列方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の探針を同時に接触させて測定を行う複数のＴＥＧ  ＰＡＤを配列した半導体装置であって、
各ＴＥＧ  ＰＡＤに投下される該探針の投下位置と最終的に停止して接触する接触位置を対角として規定される長方形の領域内に、該各ＴＥＧ  ＰＡＤの中心位置を配置したことを特徴とする、半導体装置。
【請求項２】
複数本の探針を同時に接触させて測定を行う複数のＴＥＧ  ＰＡＤを配列した半導体装置であって、
各ＴＥＧ  ＰＡＤの、該複数のＴＥＧ  ＰＡＤ配列長手方向に平行な辺の垂直２等分線が、該探針の投下位置と最終的に停止して接触する接触位置を対角として規定される長方形の領域を通過するように該各ＴＥＧ  ＰＡＤを配列したことを特徴とする、半導体装置。
【請求項３】
前記複数のＴＥＧ  ＰＡＤのうちの少なくとも一部を、前記複数の探針の配列ピッチよりも小さい配列ピッチで配列したことを特徴とする、請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記複数のＴＥＧ  ＰＡＤのうち、配列方向の外側領域に配列するＴＥＧ  ＰＡＤの配列ピッチを、中央領域に配列するＴＥＧ  ＰＡＤの配列ピッチよりも小さくしたことを特徴とする、請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記複数のＴＥＧ  ＰＡＤのうち、配列方向の外側領域に配列するＴＥＧ  ＰＡＤのサイズを、中央領域に配列するＴＥＧ  ＰＡＤのサイズよりも大きくし、かつ該外側領域に配列するＴＥＧ  ＰＡＤの配列ピッチを該中央領域に配列するＴＥＧ  ＰＡＤの配列ピッチよりも大きくしたことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載の半導体装置。
【請求項６】
複数本の探針を同時に接触させて測定を行う複数のＴＥＧ  ＰＡＤを配列した半導体装置のＴＥＧ  ＰＡＤ配列方法であって、
各ＴＥＧ  ＰＡＤに投下される探針の投下位置と最終的に停止して接触する接触位置を対角として規定される長方形の領域内に、該各ＴＥＧ  ＰＡＤの中心位置を配置することを特徴とする、ＴＥＧ  ＰＡＤ配列方法。
【請求項７】
複数本の探針を同時に接触させて測定を行う複数のＴＥＧ  ＰＡＤを配列した半導体装置のＴＥＧ  ＰＡＤ配列方法であって、
各ＴＥＧ  ＰＡＤの、複数のＴＥＧ  ＰＡＤ配列長手方向に平行な辺の垂直２等分線が、該探針の投下位置と最終的に停止して接触する接触位置を対角として規定される長方形の領域を通過するように該各ＴＥＧ  ＰＡＤを配列することを特徴とする、ＴＥＧ  ＰＡＤ配列方法。
【請求項８】
前記複数のＴＥＧ  ＰＡＤのうちの少なくとも一部を、前記複数の探針の配列ピッチよりも小さい配列ピッチで配列することを特徴とする、請求項６又は７に記載のＴＥＧ  ＰＡＤ配列方法。
【請求項９】
前記複数のＴＥＧ  ＰＡＤのうち、配列方向の外側領域に配列するＴＥＧ  ＰＡＤの配列ピッチを、中央領域に配列するＴＥＧ  ＰＡＤの配列ピッチよりも小さくすることを特徴とする、請求項６又は７に記載のＴＥＧ  ＰＡＤ配列方法。
【請求項１０】
前記複数のＴＥＧ  ＰＡＤのうち、配列方向の外側領域に配列するＴＥＧ  ＰＡＤのサイズを、中央領域に配列するＴＥＧ  ＰＡＤのサイズよりも大きくし、かつ該外側領域に配列するＴＥＧ  ＰＡＤの配列ピッチを該中央領域に配列するＴＥＧ  ＰＡＤの配列ピッチよりも大きくすることを特徴とする、請求項６〜８のいずれか一に記載のＴＥＧ  ＰＡＤ配列方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のＴＥＧ  ＰＡＤを有する半導体装置及び複数のＴＥＧ  ＰＡＤを有する半導体装置におけるＴＥＧ  ＰＡＤの配列方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の検査方法として、ＴＥＧ（Ｔｅｓｔ  Ｅｌｅｍｅｎｔ  Ｇｒｏｕｐ）を用いる方法がある。ＴＥＧは、ウエハのスクライブ線上又はチップ内に設けられた検査用の回路であるが、効率よく検査するためには、多くのＴＥＧ  ＰＡＤを短時間で検査する必要がある。
【０００３】
ＴＥＧ測定を行う場合、ＴＡＴに大きく影響するのがプロービング回数である。そのためＴＡＴ短縮のためにはカードのピン数をできるだけ増やし、プロービング回数を少なくする必要がある。一方、限られた領域に多数の測定素子を搭載しようとすると、測定ＰＡＤのピッチはできるだけ狭くする必要がある。以上のことから、測定で使用するカードは、狭ピッチで多ピンかつ安価なカンチレバータイプのものがよく用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３４７４２７号公報
【特許文献２】特開２００８−９８５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなカンチレバータイプのプローブカードを使用して測定を行う場合の問題点について説明する。図４はカンチレバータイプのプローブカードの探針（以下、「針」又は「プローブ」ともいう。）と、ウエハ上ＰＡＤの位置関係を示した平面図である。プローブカード基板側のピッチｐ１は、ウエハ上ＰＡＤのピッチｐ０に比べて大きいため、ＰＡＤ列中央のＰＡＤ（符号５で示す）では針の進入方向がｙ方向（ＰＡＤ列に対して垂直方向）のみであるが、ＰＡＤ列の端になるほど斜め方向から進入することになる。この傾向は特に狭ピッチで多ピンの場合に顕著となる。
【０００６】
また、プロービングの際、確実にＰＡＤと針を電気的に接触させるためある程度針を押し付ける（オーバードライブ）が、これにより針先がＰＡＤに接触した状態で移動し、針先の投下位置からずれたところが最終的な接触位置となる。図５、図６、図７は針当ての状況を図示した図で、図５のように針当て前は投下位置の場所に針の先端があり、さらに針を降下させてＰＡＤに接触させた状態が図６である。これからさらにオーバードライブにより針を降下させるため、最終的に針が接触する位置は図７に示すように、投下位置から少しずれたところになる。
【０００７】
通常、プローブカードの探針は同じピッチで配列されているので、ＰＡＤ配列もその針のピッチと同じ間隔で同じ大きさのものを配置する。一度に検査するＰＡＤ数が少ないうちはこれで問題は生じなかったが、検査効率を上げるために一度に検査するＰＡＤ数が増えてくると、針がＰＡＤから踏外すという問題が生じてきた。
【０００８】
図８、９を用いてこの問題を説明する。図８はＰＡＤ数が１１で、ＰＡＤおよびプローブカードの針のピッチが８０μmの場合の従来例を示した平面図である。ＰＡＤ列とプローブカードを正確に位置合わせしているが、オーバードライブによりＰＡＤ列の両端のＰＡＤ１とＰＡＤ９の接触位置は、相反する端のぎりぎりのところにある。測定時にプローブカード位置合わせにばらつきが生じるため、図９のＰＡＤ１のように、ＰＡＤからの踏外しが生じて測定し損ねるという問題があった。
【０００９】
この問題を解決するための１つの方法として、プローブカードのプローブを改良することが考えられる。例えば特許文献１のように垂直方向に配列したプローブを有するプローブカードを用いることが考えられる。しかし特許文献１に開示されたような垂直針のプローブカードを使用すれば、技術的な問題は解決できるが、コスト的に割高となる。
【００１０】
特許文献２では、他の方法としてＰＡＤの配置を改良する方法、即ち針ずれの向きに合わせてＰＡＤに角度をつけて配置するという方法も提案されている。しかしＰＡＤが狭いピッチで並んでおり、しかも針ずれ方向が場所によって異なる場合にはレイアウトが困難であるという問題がある。
【００１１】
本発明は、複数のＴＥＧ  ＰＡＤを有する半導体装置であって、カンチレバータイプのプローブカードを使用して同時に複数のＴＥＧ  ＰＡＤの測定を行う場合であっても、プローブのＰＡＤからの踏外しが生じにくい半導体装置を提供することである。また、このような半導体装置において、プローブのＰＡＤからの踏外しが生じにくいＴＥＧ  ＰＡＤの配列方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の視点において、本発明に係る半導体装置は、複数本の探針を同時に接触させて測定を行う複数のＴＥＧ  ＰＡＤを配列した半導体装置であって、各ＴＥＧ  ＰＡＤに投下される該探針の投下位置と最終的に停止して接触する接触位置を対角として規定される長方形の領域内に、該各ＴＥＧ  ＰＡＤの中心位置を配置したことを特徴とする。
【００１３】
本発明の第２の視点において、本発明に係る半導体装置は、複数本の探針を同時に接触させて測定を行う複数のＴＥＧ  ＰＡＤを配列した半導体装置であって、各ＴＥＧ  ＰＡＤの、該複数のＴＥＧ  ＰＡＤ配列長手方向に平行な辺の垂直２等分線が、該探針の投下位置と最終的に停止して接触する接触位置を対角として規定される長方形の領域を通過するように該各ＴＥＧ  ＰＡＤを配列したことを特徴とする。
【００１４】
本発明の第３の視点において、本発明に係るＴＥＧ  ＰＡＤ配列方法は、複数本の探針を同時に接触させて測定を行う複数のＴＥＧ  ＰＡＤを配列した半導体装置のＴＥＧ  ＰＡＤ配列方法であって、各ＴＥＧ  ＰＡＤに投下される探針の投下位置と最終的に停止して接触する接触位置を対角として規定される長方形の領域内に、該各ＴＥＧ  ＰＡＤの中心位置を配置することを特徴とする。
【００１５】
本発明の第４の視点において、本発明に係るＴＥＧ  ＰＡＤ配列方法は、複数本の探針を同時に接触させて測定を行う複数のＴＥＧ  ＰＡＤを配列した半導体装置のＴＥＧ  ＰＡＤ配列方法であって、各ＴＥＧ  ＰＡＤの、複数のＴＥＧ  ＰＡＤ配列長手方向に平行な辺の垂直２等分線が、該探針の投下位置と最終的に停止して接触する接触位置を対角として規定される長方形の領域を通過するように該各ＴＥＧ  ＰＡＤを配列することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、これによりＰＡＤ列の両端のＰＡＤでの接触位置がＰＡＤ中央に近くなるため、測定時のプローブカードの位置合わせのばらつきによるＰＡＤからの踏外しが生じにくくなり、測定の安定性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る、ＰＡＤ配列の一実施例の平面模式図である。
【図２】本発明に係る、縦長ＰＡＤを配列した場合の一実施例の平面模式図である。
【図３】本発明に係る、ＰＡＤ配列ピッチとＰＡＤサイズの両者を変更した場合の一実施例の平面模式図である。
【図４】カンチレバー式プローブカードの針と、ウエハ上ＰＡＤの位置関係を示した平面模式図である。
【図５】プローブカード針位置（針当て前）の断面概略図である。
【図６】プローブカード針位置（針当て後、オーバードライブ前）の断面模式図である。
【図７】プローブカード針位置（針当て後、オーバードライブ後）の断面模式図である。
【図８】従来例による、プローブカード針の投下位置、接触位置、針跡を示した平面模式図である。
【図９】従来例による、プローブカードの位置合わせでずれが生じた場合の平面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
第１〜第４の視点において、前記複数のＴＥＧ  ＰＡＤのうちの少なくとも一部を、前記複数の探針の配列ピッチよりも小さい配列ピッチで配列することが好ましい。
【００１９】
さらに、前記複数のＴＥＧ  ＰＡＤのうち、配列方向の外側領域に配列するＴＥＧ  ＰＡＤの配列ピッチを、中央領域に配列するＴＥＧ  ＰＡＤの配列ピッチよりも小さくすることが好ましい。なお、ここでいう外側領域、中央領域とはある程度の範囲を持つ領域であり、当業者にはその範囲を適宜設定可能であることが、本明細書の記載から理解されるであろう。
【００２０】
さらに、前記複数のＴＥＧ  ＰＡＤのうち、配列方向の外側領域に配列するＴＥＧ  ＰＡＤのサイズを、中央領域に配列するＴＥＧ  ＰＡＤのサイズよりも大きくし、かつ該外側領域に配列するＴＥＧ  ＰＡＤの配列ピッチを該中央領域に配列するＴＥＧ  ＰＡＤの配列ピッチよりも大きくすることが好ましい。
【実施例】
【００２１】
（実施例１）
図１はＰＡＤ数が１１で、プローブカードの針のピッチが８０μmの場合の実施例である。本実施例１では、ＰＡＤの大きさは同じであるが、ＰＡＤの配列ピッチはすべてプローブカードの針のピッチより１μm少ない７９μmとしている。ＰＡＤ配列方向のＰＡＤサイズとスペースはそれぞれ５９μmと２０μmである。
【００２２】
まず、ＰＡＤ配列の中心と、針配列の中心が合うように位置合わせを行うので、中心のＰＡＤ（ＰＡＤ６）では針の投下位置（＋）とＰＡＤの中心位置（△）はＰＡＤ配列方向では一致している。
【００２３】
ＰＡＤ配列の外側領域のＰＡＤでは、オーバードライブによる最終的な針の接触位置（○）は、投下位置（＋）に対しＰＡＤ配列の内側方向（ないし中央方向）にずれることになる。内側方向にずれるのは図４に示したようにｐ０＜ｐ１のためＰＡＤへの針当て進入角度がＰＡＤ配列の内側方向になるためである。このオーバードライブによる接触位置（○）と投下位置（＋）の差は通常１０μｍ以上となる。
【００２４】
一方、ＰＡＤの配列ピッチが針のピッチより１μｍずつ小さいため、投下位置（＋）はＰＡＤの中心位置（△）よりＰＡＤ配列の外側方向にずれる。そのずれ量は、図１に示すようにＰＡＤ１及び１１において最大５μｍとなる。
【００２５】
したがって、ＰＡＤ配列中央からの配置は、接触位置（○）、ＰＡＤの中心位置（△）、投下位置（＋）の順で並ぶため、接触位置（○）と投下位置（＋）を対角として規定される四角形の内部にＰＡＤの中心位置（△）が位置することになる。
【００２６】
このようにＰＡＤ配列ピッチをプローブカードの針のピッチより１μm少なくしたため、各ＰＡＤの中心位置はプローブカードの針の位置に対してＰＡＤ配列の内側方向にずれて位置することになる。各ＰＡＤでみると、針の接触位置がＰＡＤ中央に近い側にシフトしており、一番端のＰＡＤ１及びＰＡＤ１１では５μmの差となる。
【００２７】
この差はプローブカードの位置合わせばらつきのマージンとして寄与し、それによって各ＰＡＤの中心点は、各ＰＡＤにおける針の投下位置と接触位置とを対角として規定される長方形の領域内に位置することになり、ＰＡＤからの踏外しが生じにくくなり、測定の安定性が向上する。
【００２８】
実施例１では、配列方向の中央領域も外側領域もすべてのＰＡＤ間の配列ピッチを一律に小さくしたが、中央領域では針のピッチと同じにしておき、外側領域のＰＡＤでその配列ピッチを小さくするという配列でもよい（図示せず）。即ち、外側領域に配列するＴＥＧ  ＰＡＤの配列ピッチを、中央領域に配列するＴＥＧ  ＰＡＤの配列ピッチよりも小さくするように配列することでも同じ効果が得られる。実施例１では針のピッチよりも１μm小さいピッチで均等に配列したが、外側領域のみ小さくする場合は、そのピッチの減少幅を１μmより大きくする。
【００２９】
（実施例２）
図２はＰＡＤ配列方向のピッチは図１の実施例１と同じであるが、縦長のＰＡＤを使用した場合の実施例である。縦長のＰＡＤの場合、各ＰＡＤの中心位置が、プローブカードの針の投下位置と接触位置を対角として規定される長方形の領域内に必ずしも位置しない。しかし、ＰＡＤ配列の長手方向に平行な辺の垂直２等分線が、プローブカードの針の投下位置と接触位置を対角として規定される長方形の領域内を通過するように配列することで、針のＰＡＤからの踏外しが生じにくくなり、測定の安定性が向上し、実施例１と同じ効果が得られる。
【００３０】
この実施例２は実施例１の変形例であり、ＰＡＤの配列を外側領域のほうを中央領域方向へ若干ずらすという観点で実施例１と共通するものである。
【００３１】
（実施例３）
図３はＰＡＤ配列方向のピッチとＰＡＤサイズを同時に変更した場合の実施例である。ＰＡＤ配列中央領域のＰＡＤサイズは小さくし、針の進入角が斜め方向となるＰＡＤ配列外側領域のＰＡＤサイズを大きくするとともに、外側領域のＰＡＤ配列ピッチを中央領域のＰＡＤ配列ピッチよりも大きくすることによっても、実施例１と同等の効果が得られる。このように、ＰＡＤサイズとピッチはそれぞれを組み合わせて、針の投下位置と接触位置とを対角として規定される長方形の領域が各ＰＡＤの中心部にくるように配置することができる。
【００３２】
以上、本発明を上記実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態の構成にのみ制限されるものでなく、本発明の範囲内で当業者であればなし得るであろう各種変形、修正及び開示した要素ないし組成の、目的に応じた任意の選択、組み合わせを含むことは勿論である。
【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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【図８】
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【図９】
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