(57)【要約】  ウェーハトランスレータを用いて半導体ウェーハを試験するためのシステム及び方法が開示される。一実施形態では、半導体ダイを試験するための装置は、ダイに面するウェーハ側と、ウェーハ側の反対側である問い合わせ側とを含む。ウェーハトランスレータの問い合わせ側は第一組及び第二組の問い合わせ側接触構造を有する。第一組の問い合わせ側接触構造は、第二組の問い合わせ側接触構造と交互配置される。
2018524572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ダイを試験するための装置であって、
ウェーハトランスレータを備え、
前記ウェーハトランスレータが、
前記半導体ダイに面するウェーハ側であって、第一組のウェーハ側接触構造及び第二組のウェーハ側接触構造を有し、前記第一組のウェーハ側接触構造が第一ダイのダイコンタクトに面するように構成されていて、前記第二組のウェーハ側接触構造が第二ダイのダイコンタクトに面するように構成されている、ウェーハ側と
前記ウェーハ側の反対側である問い合わせ側であって、第一組の問い合わせ側接触構造及び第二組の問い合わせ側接触構造を有する問い合わせ側と、
前記第一組のウェーハ側接触構造を前記第一組の問い合わせ側接触構造に接続し、且つ前記第二組のウェーハ側接触構造を前記第二組の問い合わせ側接触構造に接続する導電トレースと、を有し、
前記第一組の問い合わせ側接触構造が前記第二組の問い合わせ側接触構造と交互配置されている、装置。
【請求項２】
前記ウェーハ側接触構造が第一スケールを有し、前記問い合わせ側接触構造が第二スケールを有し、前記第一スケールが前記第二スケールよりも小さい、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第一組のウェーハ側接触構造の問い合わせ側接触構造が第一パターンで配置され、前記第二組のウェーハ側接触構造の問い合わせ側接触構造が第二パターンで配置され、前記第一パターンと前記第二パターンが同じである、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記第一組の問い合わせ側接触構造が第一パターンを有し、前記第二組の問い合わせ側接触構造が第二パターンを有し、前記第一パターンが問い合わせ側接触構造一つ分だけ前記第二パターンからずらされている、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記第一組の問い合わせ側接触構造が第一パターンを有し、前記第二組の問い合わせ側接触構造が第二パターンを有し、前記第一パターンが問い合わせ側接触構造二つ分だけ前記第二パターンからずらされている、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記第一組のウェーハ側接触構造の問い合わせ側接触構造が第一パターンで配置され、前記第二組のウェーハ側接触構造の問い合わせ側接触構造が第二パターンで配置され、前記第一パターンと前記第二パターンが同じである、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
第三組のウェーハ側接触構造と、
前記導電トレースによって前記第三組のウェーハ側接触構造に接続された第三組の問い合わせ側接触構造と、を更に備え、
前記第三組のウェーハ側接触構造の問い合わせ側接触構造が、前記第一組のウェーハ側接触構造及び前記第二組のウェーハ側接触構造と交互配置されている、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記ウェーハトランスレータと接触する半導体ウェーハが前記半導体ダイを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
少なくとも一組の問い合わせ側接触構造と接触するように構成された試験接触器を更に備える請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記試験接触器と電気的に接触する試験器を更に備える請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記第一組のウェーハ側接触構造を前記第一組の問い合わせ側接触構造に接続する導電トレースが、前記ウェーハトランスレータの第一ルーティング層にルーティングされ、前記第二組のウェーハ側接触構造を前記第二組の問い合わせ側接触構造に接続する導電トレースが、前記ウェーハトランスレータの第二ルーティング層にルーティングされる、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
半導体ダイを試験するための方法であって、
半導体ウェーハ上の前記半導体ダイをウェーハトランスレータのウェーハ側のウェーハ側接触構造と接触させるステップと、
前記ウェーハトランスレータの問い合わせ側の第一組の問い合わせ側接触構造を試験接触器と接触させるステップであって、前記ウェーハトランスレータの問い合わせ側が前記ウェーハトランスレータのウェーハ側の反対側にあり、前記第一組の問い合わせ側接触構造が前記半導体ウェーハ上の第一ダイに電気的に接続される、ステップと、
第二組の問い合わせ側接触構造を前記試験接触器と接触させるステップであって、前記第二組の問い合わせ側接触構造が前記半導体ウェーハ上の第二ダイに電気的に接続される、ステップと、を備え、
前記第一組の問い合わせ側接触構造が前記第二組の問い合わせ側接触構造と交互配置される、方法。
【請求項１３】
試験器から前記第一ダイ及び前記第二ダイに試験信号を送信するステップを更に備える請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記半導体ウェーハの各ダイが、前記第一組の問い合わせ側接触構造及び前記第二組の問い合わせ側接触構造に接触することによって、前記試験接触器に少なくとも一回は電気的に接続される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記半導体ウェーハの各ダイが、前記ウェーハトランスレータに四回接触することによって、前記試験接触器に少なくとも一回は電気的に接続される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記ウェーハ側接触構造が第一スケールを有し、前記問い合わせ側接触構造が第二スケールを有し、前記第一スケールが前記第二スケールよいも小さい、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記第一組の問い合わせ側接触構造が第一パターンを有し、前記第二組の問い合わせ側接触構造が第二パターンを有し、前記第一パターンが問い合わせ側接触構造一つ分だけ前記第二パターンからずらされる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
前記第一組のウェーハ側接触構造の問い合わせ側接触構造が第一パターンで配置され、前記第二組のウェーハ側接触構造の問い合わせ側接触構造が第二パターンで配置され、前記第一パターンと前記第二パターンが同じである、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本願は２０１５年６月１０日出願の米国仮出願第６２／２３０６０８号、及び２０１５年１１月１３日出願の米国仮出願第６２／２５５２３０号の優先権を参照し、両出願全体が参照として本願に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、一般的に半導体試験装置に係り、特に、半導体ダイの集積回路に対する試験信号／電力のルーティングのための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
集積回路は多様な製品において用いられる。集積回路はその価格が下がり続ける一方でその性能は上昇し続けており、最近の電子デバイスではありふれたものとなっている。性能／コストの比の改善は、少なくとも部分的には小型化に基づくものであり、集積回路製造技術の新世代毎に、より多くの半導体ダイをウェーハから製造することが可能になっている。更に、半導体ダイ上の信号及び電力／接地コンタクトの総数も、新規のより複雑なダイ設計では一般的には増加する。
【０００４】
半導体ダイを顧客に配送する前に、統計サンプルに基づいて、又は各ダイを試験することによって、集積回路の性能を試験する。半導体ダイの電気試験は、典型的には、電力／接地コンタクトを介してダイに電力供給すること、信号をダイの入力コンタクトに送信すること、そして、ダイの出力コンタクトにおいて結果としての信号を測定することを含む。従って、電気試験中には、ダイ上の少なくとも一部のコンタクトを電気的に接触させて、ダイを電力及び試験信号の源に接続しなければならない。
【０００５】
従来の試験接触器（コンタクタ）は、基板に取り付けられた接触ピンのアレイを含み、その基板は比較的硬質なプリント回路板（ＰＣＢ，ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｏａｒｄ）であり得る。動作時には、試験接触器をウェーハに押し付けて、接触ピンのアレイが、ウェーハのダイ（つまり、被試験デバイス（ＤＵＴ，ｄｅｖｉｃｅ  ｕｎｄｅｒ  ｔｅｓｔ））上の対応するダイコンタクト（例えば、パッドやはんだボール）のアレイと電気的に接触するようにする。次いで、ウェーハ試験器（テスタ）が、試験接触器を介して、ウェーハのダイの入力コンタクトに電気試験シーケンス（例えば、試験ベクトル）を送る。試験シーケンスに応答して、試験されるダイの集積回路が出力信号を生成し、その出力信号は、特定のダイが試験を通ったかどうかの分析及び決定のために試験接触器を介してウェーハ試験器に戻される。次いで、ウェーハ全体が試験されるまで、試験接触器を他のダイ、又は並列に試験されるダイの組の上に移していく。例えば、試験接触器が並列に試験されるダイの組と接触する場合、ウェーハの端近くのダイのいくつかの組を試験するためには、試験接触器をウェーハの端の上に移さなければならない。例えば、ウェーハ上の全てのダイを四回のタッチダウンで試験する場合、試験接触器は一回のタッチダウンでウェーハの四分の一と接触し得て、ウェーハのその部分のダイを試験した後に、次のタッチダウンでウェーハの他の四分の一と接触するように移動していく。このような試験接触器とウェーハとの間の接触シーケンスは、ウェーハの端の上で試験接触器のオーバーハング（はみ出し）を生じさせ得る。全ての接触ピンが被試験ダイと係合していない場合には接触器の力の負荷が不均一となるため、オーバーハングは一部の従来の接触器を損傷させ得る。
【０００６】
一般的には、ダイの面積が小さくなり、その上に分布するダイコンタクトの数が増えると、より小さなコンタクトがより短い距離（例えば、より小さなピッチ）で間隔が空けられることになる。更に、試験接触器の接触ピンの特徴直径は、一般的に、半導体ダイ又はパッケージ上の接触構造の特徴寸法とスケーリングしている。従って、ダイ上の接触構造が小さくなると及び／又はより小さなピッチを有するようになると、試験接触器の接触ピンも小さくなる。しかしながら、試験接触器の接触ピンの直径及びピッチを大幅に低減することは困難である。その理由は、例えば、そのような小型部品を機械加工及び組み立てることの難しさであり、結果として、歩留まりが低くなり、試験接触器毎に性能が一致しなくなる。更に、試験接触器とウェーハとの間の正確な整列は、ウェーハ上の接触構造の比較的小さなサイズ／ピッチのために、困難である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、不均一な負荷によって損傷せず、また、ダイ上の接触構造のサイズ及びピッチと共にサイズがスケールダウン可能であるコスト効率的な試験接触器が必要とされている。
【０００８】
本発明の態様及びそれに付随する多くの利点は、添付図面と共に以下の詳細な説明を参照することによって、より明らかとなるものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】本開示技術の一実施形態に係る半導体ウェーハを試験するための試験積層体の一部分の分解図である。
【図１Ｂ】本開示技術の一実施形態に従って構成されたウェーハトランスレータの部分的概略上面図である。
【図１Ｃ】本開示技術の一実施形態に従って構成されたウェーハトランスレータの部分的概略底面図である。
【図２】本開示技術の一実施形態に係るウェーハトランスレータ及びウェーハのアセンブリの部分的概略上面図である。
【図２Ａ】図２に示されるアセンブリの詳細図である。
【図３】本開示技術の一実施形態に係るウェーハトランスレータのルーティングの部分的概略図である。
【図４Ａ】本開示技術の一実施形態に係るウェーハトランスレータのルーティングの部分的概略図である。
【図４Ｂ】本開示技術の一実施形態に係るウェーハトランスレータのルーティングの部分的概略図である。
【図４Ｃ】本開示技術の一実施形態に係るウェーハトランスレータのルーティングの部分的概略図である。
【図４Ｄ】本開示技術の一実施形態に係るウェーハトランスレータのルーティングの部分的概略図である。
【図５】本開示技術の一実施形態に係るウェーハトランスレータのルーティングの部分的概略図である。
【図６】本開示技術の他の実施形態に係るウェーハトランスレータのルーティングの部分的概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、例示的なウェーハトランスレータ及びそれに関連する使用及び製造の方法の複数の実施形態の具体的な詳細について説明する。ウェーハトランスレータは、ウェーハ上の半導体ダイを試験するのに使用可能である。半導体ダイは、例えば、メモリデバイス、論理デバイス、発光ダイオード、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）、及び／又はそれらデバイスの組み合わせを含み得る。また、本技術が追加の実施形態を有することができ、以下図１Ａ〜図６を参照して説明される実施形態の詳細のいくつかを有さずとも本技術が実施可能であることを当業者は理解するものである。
【００１１】
概説すると、半導体ウェーハ上のダイを試験するための方法及びデバイスが開示される。半導体ウェーハは複数の直径、例えば、１５０ｍｍ、２００ｍｍ、３００ｍｍ、４５０ｍｍ等で製造される。本方法及びシステムは、作業者が、小さなサイズ及び／又はピッチを有するパッド、はんだボール及び／又は他の接触構造を有するデバイスを試験することを可能にする。本願では、ダイ上のはんだボール、パッド及び／又は他の適切な導電素子をまとめて「接触構造」や「コンタクト」と称する。多くの実施形態において、一種又は複数種の接触構造に関して説明される技術を他の接触構造に適用することもできる。
【００１２】
一部実施形態では、ウェーハトランスレータのウェーハ側は、相対的に小さなサイズ及び／又はピッチ（まとめて「スケール」と称する）を有するウェーハ側接触構造を有する。ウェーハトランスレータのウェーハ側接触構造は、ウェーハトランスレータの反対側である問い合わせ（インクワイアリ）側において相対的に大きなサイズ及び／又はピッチを有する対応する問い合わせ側接触構造に電気的に接続される。従って、ウェーハ側接触構造が適切に整列されて半導体ウェーハに接触すると、反対側の問い合わせ側接触構造のより大きなサイズ／ピッチが、よりロバストな接触（例えば、あまり精度を要さない）を可能にする。問い合わせ側接触構造のより大きなサイズ／ピッチは、より確実な接触を与え得て、試験接触器のピンに対して整列させ易い。一部実施形態では、問い合わせ側コンタクトはｍｍスケールを有し得て、一方で、ウェーハ側コンタクトはサブｍｍ又はμｍスケールを有し得る。
【００１３】
少なくとも一部実施形態では、ウェーハトランスレータとウェーハとの間の接触は、ウェーハトランスレータとウェーハとの間の空間を真空にすることによって促進される。例えば、ウェーハトランスレータとウェーハとの間の空間の低圧（例えば、サブ大気圧）と外部の高圧（例えば、大気圧）との間の圧力差が、ウェーハトランスレータの問い合わせ側に対する力を発生させて、ウェーハ側接触構造とウェーハの対応するダイコンタクトとの間の十分な電気的接触をもたらすことができる。
【００１４】
以下説明する技術の多くの実施形態は、プログラム可能なコンピュータ又はコントローラによって実行されるルーチンを含むコンピュータ又はコントローラ実行可能命令の形式をとり得る。以下に示されて説明されるもの以外のコンピュータ／コントローラシステムでも本技術が実施可能であることを当業者は理解するものである。本技術は、以下で説明するコンピュータ実行可能命令のうち一つ以上を実行するように特別にプログラムされた、構成された、又は構築された専用のコンピュータ、コントローラ又はデータプロセッサにおいて具現化可能である。従って、本願において一般的に用いられている「コンピュータ」及び「コントローラ」との用語は、あらゆるデータプロセッサのことを称し、インターネット家電、携帯型デバイスを含み得る（パームトップコンピュータ、ウェアラブルコンピュータ、携帯電話、マルチプロセッサシステム、プロセッサベースの又はプログラム可能な家電、ネットワークコンピュータ、ミニコンピュータ等を含む）。これらコンピュータが取り扱う情報は、適切な表示媒体（ブラウン管ディスプレイや液晶ディスプレイ等）によって表示され得る。
【００１５】
本技術は、分散型環境においても実施可能であり、通信ネットワークを介して接続されたリモート処理デバイスによって、タスクやモジュールが行われる。分散型コンピューティング環境では、プログラムモジュールやサブルーチンは、ローカルやリモートのメモリストレージデバイスに位置し得る。以下で説明される技術の態様は、コンピュータ可読媒体（磁気的又は光学的に可読な又はリムーバブルなコンピュータディスクを含む）に記録又は分散し得て、また、ネットワーク上に電子的に分散し得る。本技術の態様に特有なデータ構造及びデータ送信も、本技術の実施形態の範囲内に含まれる。
【００１６】
図１Ａは、本開示技術の一実施形態に係る半導体ウェーハを試験するための試験積層体１００の一部分の分解図である。試験積層体１００は、信号及び電力を、試験器（図示せず）から、一つ以上の被試験デバイス（ＤＵＴ）を有するウェーハ又は他の基板にルーティングし、そして、個々のＤＵＴの性能の分析及び決定（例えば、ＤＵＴがパッケージング及び顧客への配送に適しているかどうか）のために出力信号をＤＵＴ（例えば、半導体ダイ）から試験器に戻すことができる。ＤＵＴは、単一の半導体ダイ、又は複数の半導体ダイ（例えば、並列試験法の場合）であり得る。試験器からの信号及び電力は、試験接触器３０を介してウェーハトランスレータ１０にルーティングされ、更にウェーハ２０上の半導体ダイにルーティングされ得る。
【００１７】
一部実施形態では、ケーブル３９を用いて、信号及び電力が試験器から試験接触器３０にルーティングされ得る。試験接触器基板３２が有する導電トレース３８が、ケーブル３９を、試験接触器基板３２の反対側のコンタクト３６に電気的に接続し得る。動作時には、試験接触器３０は、矢印Ａで示されるように、ウェーハトランスレータ１０の問い合わせ側１３に接触し得る。少なくとも一部実施形態では、相対的に大きな問い合わせ側接触構造１４が、試験接触器３０の対応するコンタクト３６との整列を改善することができる。問い合わせ側１３の接触構造１４は、ウェーハトランスレータ基板１２の導電トレース１８を介して、トランスレータ１０のウェーハ側１５の相対的に小さなウェーハ側接触構造１６に電気的に接続される。ウェーハ側接触構造１６のサイズ及び／又はピッチは、ウェーハ２０の対応するダイコンタクト２６と接触するのに適したものである。矢印Ｂは、ウェーハ２０のアクティブ側２５と接触するウェーハトランスレータ１０の移動を示す。上述のように、試験器からの信号及び電力はウェーハ２０のＤＵＴを試験することができ、試験されたＤＵＴからの出力信号が、ＤＵＴがパッケージング及び顧客への配送に適しているかどうかについての分析及び決定のために試験器に戻される。
【００１８】
ウェーハ２０はウェーハチャック４０によって支持される。矢印Ｃは、ウェーハチャック４０と係合するウェーハ２０の方向を示す。動作時には、ウェーハ２０は、例えば真空Ｖや機械的クランプを用いて、ウェーハチャック４０に対して保持され得る。
【００１９】
図１Ｂと図１Ｃはそれぞれ本開示技術の実施形態に従って構成されたウェーハトランスレータの部分的で概略的な上面図と底面図を示す。図１Ｂはウェーハトランスレータ１０の問い合わせ側１３を示す。隣接する問い合わせ側接触構造１４同士の間の距離（例えば、ピッチ）が、水平方向においてＰ１、垂直方向においてＰ２で示されている。図示されている問い合わせ側接触構造１４は幅Ｄ１と高さＤ２とを有する。実施形態に応じて、問い合わせ側接触構造１４は、正方形、矩形、円形又は他の形状のものとなり得る。更に、問い合わせ側接触構造１４は、均一なピッチ（例えば、Ｐ１、Ｐ２がトランスレータ１０にわたって等しい）又は不均一なピッチを有し得る。
【００２０】
図１Ｃは、ウェーハトランスレータ１０のウェーハ側１５を示す。一部実施形態では、隣接するウェーハ側接触構造１６同士の間のピッチは水平方向においてｐ１であり、垂直方向においてｐ２であり得る。ウェーハ側接触構造１６の幅と高さ（「特徴寸法」）はｄ１とｄ２で示されている。一部実施形態では、ウェーハ側接触構造１６は、ウェーハ上の対応するダイコンタクトに接触するピンであり得る（図１Ａ）。一般的に、問い合わせ側接触構造１４のサイズ／ピッチは、ウェーハ側接触構造１６のサイズ／ピッチよりも大きいので、試験接触器とウェーハトランスレータとの間の整列及び接触が改善される。ウェーハトランスレータ１０の個々のダイは、典型的にはウェーハストリート１９によって互いに分離される。
【００２１】
図２は、本開示技術の一実施形態に係るウェーハトランスレータ１１０及びウェーハ２０を含むアセンブリ２００の部分的概略上面図である。図示されている上面図は、ウェーハトランスレータ１１０の問い合わせ側１３と、ウェーハ２０のアクティブ側２５を含む。ウェーハ２０を隠さずに示すため、ウェーハトランスレータ１１０は、そのウェーハトランスレータの北西部分を除いた部分図で示されている。一部実施形態では、ウェーハトランスレータ１１０とウェーハ２０は、真空又は機械的クランプによって電気的に接触して保持され得る。一部実施形態では、試験接触器３０（図示せず）はウェーハトランスレータ１１０の問い合わせ側１３に接触して、ウェーハ２０（つまり、ウェーハのダイ）と試験器との間の電気的接触を確立し得る。
【００２２】
ウェーハ２０は、細部１００に示されるダイ１２０Ａ〜１２０Ｄの組を複数含む。図示されている実施形態では、その組において、ダイ１２０Ａは北西のダイを示し、ダイ１２０Ｂは北東のダイを示し、ダイ１２０Ｃは南西のダイを示し、ダイ１２０Ｄは南東のダイを示す。各ダイは、ダイ試験用の一組のダイコンタクト２６（例えば、一列のダイコンタクト２６）を含む。
【００２３】
ウェーハトランスレータ１１０の問い合わせ側１３は問い合わせ側接触構造１１４を含み、問い合わせ側接触構造１１４は、動作時には、試験信号／電力を試験器からウェーハ２０のダイに伝送し、また戻すために、試験接触器３０のコンタクトに接触することができる。図１Ａ〜図１Ｃを参照して説明したように、問い合わせ側接触構造１１４のサイズ／ピッチは、ウェーハトランスレータ１１０と試験接触器３０との間の整列をより簡単にするために相対的に大きいものであり得る。ウェーハトランスレータ１１０のウェーハ側１５は、対応するダイコンタクト２６に接触可能なウェーハ側接触構造１１６を有する。
【００２４】
図２Ａは、図２に示されるオーバーレイの細部１００の詳細図である。試験積層体細部１００は、ウェーハ２０の四つのダイ（１２０Ａ〜１２０Ｄ）と、ダイ１２０Ａ〜１２０Ｄの上に重なるウェーハトランスレータ１１０の対応する部分とを含む。図示されている実施形態では、ウェーハトランスレータ１１０は、ウェーハトランスレータ１１０の反対側のウェーハ側接触構造１１６の周りに分布した問い合わせ側接触構造１１４を含む。少なくとも一部実施形態では、問い合わせ側接触構造１１４は、ダイコンタクト２６に面する対応するウェーハ側接触構造１１６よりも大きなサイズ／ピッチを有し得る。適切に整列されると、ウェーハ側接触構造１１６は、対応するダイコンタクト２６に接触して、電気的接触を確立することができる。
【００２５】
図３は、本開示技術の一実施形態に係るウェーハトランスレータ１０のルーティングの部分的概略図である。導電トレース１１８が、問い合わせ側接触構造１１４からウェーハ側接触構造１１６に信号／電力をルーティングすることができる。導電トレース１１８は、ウェーハトランスレータ１０内のルーティング層にルーティングされ得る。一部実施形態では、導電トレース１１８は、問い合わせ側接触構造１１４からウェーハ側接触構造１１６までの比較的短く直接的なルートをとる。従って、比較的短く直接的なルートを用いて、問い合わせ側接触構造１１４がそれに近接するウェーハ側接触構造１１６にルーティングされる。結果として、特定のダイ（例えば、ダイ１２０Ａ）の上に重なる問い合わせ側接触構造１１４も、その特定のダイ（例えば、ダイ１２０Ａ）のダイコンタクト２６に接触するウェーハ側接触構造１１６にルーティングされる。
【００２６】
図４Ａ〜図４Ｄは、本開示技術の一実施形態に係るウェーハトランスレータのルーティングの部分的概略図である。少なくとも一部実施形態では、図４Ａ〜図４Ｄに示されるウェーハトランスレータのルーティングが、少ない回数のタッチダウン（例えば、四回のタッチダウン）でウェーハのダイを試験することを可能にする一方で、ウェーハトランスレータ及び／又はウェーハの端の上での試験接触器のオーバーハングをなくし、又は少なくとも最小にすることができる。図４Ａ〜図４Ｄに示されるパターンは、ウェーハ２０の大部分又は全体にわたって繰り返され得る。ルーティングのより良い図示のため、図４Ａ〜図４Ｄの概略図は、ダイコンタクト１１６Ａ〜１１６Ｄと、ウェーハトランスレータの接触構造１１６Ａ〜１１６Ｄと、導電トレース１１８Ａ〜１１８Ｄとを示すが、これらは少なくとも一部実施形態では上面図において直接視認可能ではない。ダイコンタクト、ウェーハトランスレータの接触構造、及び／又は導電トレースが、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ，ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ａｉｄｅｄ  ｄｅｓｉｇｎ）用のエンジニアリングソフトウェア、例えばケイデンス・デザイン・システムズ社のＡｌｌｅｇｒｏを用いて、レイアウト可能であることを当業者は理解するものである。
【００２７】
図４Ａは、ダイ１２０Ａに対応するウェーハトランスレータの試験積層体細部１００のルーティングを示す。一部実施形態では、ウェーハトランスレータ１１０の問い合わせ側接触構造１１４Ａは、ダイ１２０Ａのダイコンタクト２６に面するウェーハトランスレータ１１０のウェーハ側接触構造１１６Ａにルーティングされる。結果として、問い合わせ側接触構造１１４Ａを試験接触器３０と接触させることで、試験器とダイ１２０Ａとの間の電気的接触を確立して、ダイ１２０Ａを試験することができる。
【００２８】
図４Ｂは、ダイ１２０Ｂに対応するウェーハトランスレータの試験積層体細部１００のルーティングを示す。一部実施形態では、問い合わせ側接触構造１１４Ｂは、問い合わせ側接触構造１１４Ａに対して交互配置され、また均一にずらされ得る（例えば、問い合わせ側接触構造１１４Ｂのパターンは、問い合わせ側接触構造一つ分だけ、問い合わせ側接触構造１１４Ａのパターンから右にずらされる）。図示されている問い合わせ側接触構造１１４Ｂは、ルーティングトレース１１８Ｂによって、ダイ１２０Ｂのダイコンタクト２６に対応するウェーハ側接触構造１１６Ｂに接続され得る。従って、一部実施形態では、試験接触器３０を問い合わせ側接触構造一つ分だけ右に移動させること（例えば、接触構造１１４Ａとの接触から接触構造１１４Ｂとの接触に）によって、試験接触器３０が、ダイ１２０Ａとの電気的接触を終了して、試験器とダイ１２０Ｂとの間の電気的接触を確立することができる。
【００２９】
図４Ｃは、ダイ１２０Ｃに対応するウェーハトランスレータの試験積層体細部１００のルーティングを示す。図示されている実施形態では、問い合わせ側接触構造１１４Ｃは、接触構造１１４Ａと交互配置され、また、接触構造１１４Ａから下に（つまり、接触構造１１４Ｂから斜め下に）問い合わせ側接触構造一つ分だけ均一にずらされる。問い合わせ側接触構造１１４Ｃは、ルーティングトレース１１８Ｃによって、ダイ１２０Ｃのダイコンタクト２６に対応するウェーハ側接触構造１１６Ｃに接続され得る。従って、一部実施形態では、試験接触器３０を問い合わせ側接触構造一つ分だけ下に移動させること（例えば、接触構造１１４Ａとの接触から接触構造１１４Ｃとの接触に）又は斜め下に移動させること（例えば、接触構造１１４Ｂとの接触から接触構造１１４Ｃとの接触に）によって、試験接触器３０が、試験器とダイ１２０Ｃとの間の電気的接触を確立することができる。
【００３０】
図４Ｄは、ダイ１２０Ｄに対応するウェーハトランスレータの試験積層体細部１００のルーティングを示す。図示されている実施形態では、問い合わせ側接触構造１１４Ｄは、問い合わせ側接触構造一つ分だけ他問い合わせ側接触構造に対して（例えば、接触構造１１４Ａから斜め下に、接触構造１１４Ｃから右に、又は接触構造１１４Ｂから下に）ずらされる。従って、一部実施形態では、試験接触器３０を問い合わせ側接触構造一つ分だけ下に再配置すること（つまり、接触構造１１４Ａとの接触から接触構造１１４Ｄとの接触に）、又は試験接触器３０を接触構造１１４Ｂや１１４Ｃに対して同様に再配置することによって、試験接触器３０が、試験器とダイ１２０Ｄとの間の電気的接触を確立することができる。例えば、問い合わせ側接触構造１１４Ｄは、ルーティングトレース１１８Ｄによって、ダイ１２０Ｄのダイコンタクト２６に対応するウェーハ側接触構造１１６Ｄに接続され得る。
【００３１】
図５は、本開示技術の一実施形態に係るウェーハトランスレータのルーティングの部分的概略図である。図５は、図４Ａ〜図４Ｄに示されるルーティングを組み合わせるルーティングトレースを示す。ルーティング凡例は、試験接触器３０をウェーハトランスレータ１１０の問い合わせ側と、更には対応するダイ１２０Ａ〜１２０Ｄと接続させることができるウェーハトランスレータ１０の接触構造及びルーティングトレース（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）を示す。図示されている実施形態では、問い合わせ側接触構造１１４Ａ〜１１４Ｄが交互配置されて、例えば、各問い合わせ側接触構造１１４Ａが対応する問い合わせ側接触構造１１４Ｂに隣接するようにされる。他の実施形態では、問い合わせ側接触構造は、問い合わせ側接触構造二つ分以上の距離で交互配置され得る。問い合わせ側接触構造１１４Ａ〜１１４Ｄからウェーハ側接触構造１１６Ａ〜１１６Ｄへのルーティングは、インターディジタル型多対称ファンアウト（ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔｉｚｅｄ  ｐｏｌｙｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  ｆａｎｏｕｔ）と呼ばれることがある。
【００３２】
少なくとも一部実施形態では、試験接触器３０を問い合わせ側コンタクト一つ分だけ、例えば問い合わせ側コンタクト１１４Ｂから問い合わせ側コンタクト１１４Ｃに移すことによって、試験器が、ダイ１２０Ｂとの電気的接触を終了して、ダイ１２０Ｃとの電気的接触を確立する。そのプロセスは、試験接触器３０を問い合わせ側コンタクト一つ分だけ問い合わせ側コンタクト１１４Ｃから問い合わせ側コンタクト１１４Ａに移していくといったように続き得る。一部実施形態では、例えば、四つのダイ１２０Ａ〜１２０Ｄのパターンが半導体ウェーハ２０にわたって繰り返される場合、試験接触器３０は、ウェーハトランスレータ１０に対する試験接触器３０の四回のタッチダウンで、全て又はほぼ全てのダイとの電気的接触を確立し得る。少なくとも一部実施形態では、試験接触器３０とウェーハトランスレータとの間のタッチダウンのこのシーケンスが、半導体ウェーハ２０及び／又はウェーハトランスレータ１０の端の上での試験接触器３０のオーバーハングを低減し、又はなくすことができる。一部実施形態では、全てのダイ１２０Ａが、試験接触器３０の一回のタッチダウンで並列に試験され得て、これに続いて、全てのダイ１２０Ｂが次のタッチダウンで並列に試験されるといったようになり得る。
【００３３】
一部実施形態では、ウェーハトランスレータ１０は、導電トレース１１８Ａ〜１１８Ｄをルーティングするための複数のルーティング層を含み得る。例えば、各組の導電トレース１１８Ａ〜１１８Ｄが、四層ウェーハトランスレータ１１０のうち専用のルーティング層でルーティングされ得る。他のルーティング法も可能であり、例えば、一つのルーティング層を二組の導電トレースに用いて、二層ウェーハトランスレータ１０とする（例えば、導電トレース１１８Ａ及び１１８Ｃが一方のルーティング層にあり、導電トレース１１８Ｂ及び１１８Ｄが他方のルーティング層にある）。ルーティング層内での導電トレースの他の分布も可能である。
【００３４】
図６は、本開示技術の他の実施形態に係るウェーハトランスレータのルーティングの部分的概略図である。図示されている試験積層体細部１００は、四つのダイ１２０Ａ〜１２０Ｄの上に重なるウェーハトランスレータ１１０の一部分を含む。図示されている実施形態では、ウェーハトランスレータ１１０の問い合わせ側接触構造１１４Ｅと１１４Ｆがそれぞれウェーハ側接触構造１１６Ｅと１１６Ｆにルーティングされる。ルーティング凡例は、試験接触器３０を対応するダイ１２０Ａ〜１２０Ｄと接続することができる接触構造及びルーティングトレース（Ｅ、Ｆ）を示す。図示されている実施形態では、試験接触器３０は、ウェーハトランスレータ１０に対する試験接触器３０の二回のタッチダウンのみで、全て又はほぼ全てのダイとの電気的接触を確立することができる。例えば、試験接触器は、問い合わせ側接触構造１１４Ｅと接触して、４つ一組のダイ１２０Ａ〜１２０Ｄのうちダイ１２０Ａ及び１２０Ｂとの電気的接触を確立し得る。一部実施形態では、ダイ１２０Ａ及び１２０Ｂの試験後に、試験接触器３０を、問い合わせ側接触構造１１４Ｆと接触するように再配置して、ダイ１２０Ｃ及び１２０Ｄとの電気的接触を確立し得るが、これは例えば、試験接触器３０を問い合わせ側接触構造一つ分だけ下方に移すこと（例えば、問い合わせ側接触構造１１４Ｅから問い合わせ側接触像１１４Ｆに）による。半導体ウェーハ上の他の組の四つのダイ（図２に示す）も、タッチダウン毎に二つのダイ（例えば、ダイ１２０Ａ／１２０Ｂ、又はダイ１２０Ｃ／１２０Ｄ）を試験接触器３０と電気的に接触させることができる。一部実施形態では、半導体ウェーハ上の全て又はほぼ全てのダイをこのタッチダウンのシーケンスによって試験する一方で、半導体ウェーハ２０及びウェーハトランスレータ１０の端の上での試験接触器３０のオーバーハングをなくす、又は少なくとも低減し得る。一部実施形態では、導電トレース１１８Ｅ、１１８Ｆは、ルーティングトレースの密集を低減するためにウェーハトランスレータ１０の複数のルーティング層（例えば、三層又は四層のルーティング層）にルーティングされ得る。
【００３５】
以上、本技術の具体的な実施形態を例示目的で説明してきたが、本開示から逸脱せずに多様な修正を行い得ることを理解されたい。例えば、一部実施形態では、ダイの試験は、ウェーハトランスレータが有する試験リソース（例えば、試験ベクトルを発生させる試験チップ）を用いて行われ得て、又は、試験リソースは試験器が一部を有し、ウェーハトランスレータが一部を有するものとなり得る。
【００３６】
更に、特定の実施形態に関して多様な利点及び特徴をその実施形態の文脈において説明してきたが、他の実施形態もそのような利点及び／又は特徴を示し得て、必ずしも全ての実施形態が、本技術の範囲内にあるためにそのような利点及び／特徴を示す必要はない。従って、本開示は、本願で明示的には示されていない又は説明されていない他の実施形態も含み得るものである。
【符号の説明】
【００３７】
１０  ウェーハトランスレータ
１２  ウェーハトランスレータ基板
１３  問い合わせ側
１４  問い合わせ側接触構造
１５  ウェーハ側
１６  ウェーハ側接触構造
１８  導電トレース
２０  半導体ウェーハ
２５  アクティブ側
２６  ダイコンタクト
３０  試験接触器
３２  試験接触器基板
３６  コンタクト
３８  導電トレース
３９  ケーブル
４０  ウェーハチャック
【図１Ａ】
2018524572.tif 000003
【図１Ｂ】
2018524572.tif 000004
【図１Ｃ】
2018524572.tif 000005
【図２】
2018524572.tif 000006
【図２Ａ】
2018524572.tif 000007
【図３】
2018524572.tif 000008
【図４Ａ】
2018524572.tif 000009
【図４Ｂ】
2018524572.tif 000010
【図４Ｃ】
2018524572.tif 000011
【図４Ｄ】
2018524572.tif 000012
【図５】
2018524572.tif 000013
【図６】
2018524572.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成30年2月9日(2018.2.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ダイを試験するための装置であって、
ウェーハトランスレータを備え、
前記ウェーハトランスレータが、
前記半導体ダイに面するウェーハ側であって、第一組のウェーハ側接触構造及び第二組のウェーハ側接触構造を有し、前記第一組のウェーハ側接触構造が第一ダイのダイコンタクトに面するように構成されていて、前記第二組のウェーハ側接触構造が第二ダイのダイコンタクトに面するように構成されている、ウェーハ側と
前記ウェーハ側の反対側である問い合わせ側であって、第一組の問い合わせ側接触構造及び第二組の問い合わせ側接触構造を有する問い合わせ側と、
前記第一組のウェーハ側接触構造を前記第一組の問い合わせ側接触構造に接続し、且つ前記第二組のウェーハ側接触構造を前記第二組の問い合わせ側接触構造に接続する導電トレースと、を有し、
前記第一組の問い合わせ側接触構造の問い合わせ側接触構造が第一パターンで配置され、前記第二組の問い合わせ側接触構造の問い合わせ側接触構造が第二パターンで配置され、前記第一パターンと前記第二パターンが同じであり、
前記第一組の問い合わせ側接触構造が前記第二組の問い合わせ側接触構造と交互配置されている、装置。
【請求項２】
前記ウェーハ側接触構造が第一スケールを有し、前記問い合わせ側接触構造が第二スケールを有し、前記第一スケールが前記第二スケールよりも小さい、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第一組の問い合わせ側接触構造が第一パターンを有し、前記第二組の問い合わせ側接触構造が第二パターンを有し、前記第一パターンが問い合わせ側接触構造一つ分だけ前記第二パターンからずらされている、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記第一組の問い合わせ側接触構造が第一パターンを有し、前記第二組の問い合わせ側接触構造が第二パターンを有し、前記第一パターンが問い合わせ側接触構造二つ分だけ前記第二パターンからずらされている、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
第三組のウェーハ側接触構造と、
前記導電トレースによって前記第三組のウェーハ側接触構造に接続された第三組の問い合わせ側接触構造と、を更に備え、
前記第三組の問い合わせ側接触構造の問い合わせ側接触構造が、前記第一組の問い合わせ側接触構造及び前記第二組の問い合わせ側接触構造と交互配置されている、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記ウェーハトランスレータと接触する半導体ウェーハが前記半導体ダイを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
少なくとも一組の問い合わせ側接触構造と接触するように構成された試験接触器を更に備える請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記試験接触器と電気的に接触する試験器を更に備える請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記第一組のウェーハ側接触構造を前記第一組の問い合わせ側接触構造に接続する導電トレースが、前記ウェーハトランスレータの第一ルーティング層にルーティングされ、前記第二組のウェーハ側接触構造を前記第二組の問い合わせ側接触構造に接続する導電トレースが、前記ウェーハトランスレータの第二ルーティング層にルーティングされる、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
半導体ダイを試験するための方法であって、
半導体ウェーハ上の前記半導体ダイをウェーハトランスレータのウェーハ側のウェーハ側接触構造と接触させるステップと、
前記ウェーハトランスレータの問い合わせ側の第一組の問い合わせ側接触構造を試験接触器と接触させるステップであって、前記ウェーハトランスレータの問い合わせ側が前記ウェーハトランスレータのウェーハ側の反対側にあり、前記第一組の問い合わせ側接触構造が前記半導体ウェーハ上の第一ダイに電気的に接続される、ステップと、
第二組の問い合わせ側接触構造を前記試験接触器と接触させるステップであって、前記第二組の問い合わせ側接触構造が前記半導体ウェーハ上の第二ダイに電気的に接続される、ステップと、を備え、
前記第一組の問い合わせ側接触構造の問い合わせ側接触構造が第一パターンで配置され、前記第二組の問い合わせ側接触構造の問い合わせ側接触構造が第二パターンで配置され、前記第一パターンと前記第二パターンが同じであり、
前記第一組の問い合わせ側接触構造が前記第二組の問い合わせ側接触構造と交互配置される、方法。
【請求項１１】
試験器から前記第一ダイ及び前記第二ダイに試験信号を送信するステップを更に備える請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記半導体ウェーハの各ダイが、前記第一組の問い合わせ側接触構造及び前記第二組の問い合わせ側接触構造に接触することによって、前記試験接触器に少なくとも一回は電気的に接続される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記半導体ウェーハの各ダイが、前記ウェーハトランスレータに四回接触することによって、前記試験接触器に少なくとも一回は電気的に接続される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記ウェーハ側接触構造が第一スケールを有し、前記問い合わせ側接触構造が第二スケールを有し、前記第一スケールが前記第二スケールよいも小さい、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記第一組の問い合わせ側接触構造が第一パターンを有し、前記第二組の問い合わせ側接触構造が第二パターンを有し、前記第一パターンが問い合わせ側接触構造一つ分だけ前記第二パターンからずらされる、請求項１０に記載の方法。
【国際調査報告】
2018524572.tif 000015
2018524572.tif 000016
2018524572.tif 000017