JP2005337824A - Probe card and electrical performance inspection method - Google Patents
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Abstract
【課題】 積層した半導体チップより構成される半導体装置に対して、総合的な電気的性能検査を可能にするプローブカードと組み立て工程の生産性を高める電気的性能検査方法の提供を目的とする。
【解決手段】 半導体チップ8上に他の半導体チップ10を積層して形成された半導体装置に対して電気的性能検査を行うのに用いるプローブカードの、ホルダー(2a,2b,2c)に積層する半導体チップの厚み分の段差を設けることにより、プローブピン(5a,5b,5c)が両方の半導体チップの電極パッドに正しく接続することができるため、積層した半導体チップより構成される半導体装置に対して、総合的な電気的性能検査を可能にするプローブカードと組み立て工程の生産性を高める電気的性能検査方法を提供することができるものである。
【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a probe card capable of comprehensive electrical performance inspection for a semiconductor device composed of stacked semiconductor chips and an electrical performance inspection method for improving productivity of an assembly process.
A probe card used for performing an electrical performance test on a semiconductor device formed by stacking another semiconductor chip on a semiconductor chip is stacked on a holder (2a, 2b, 2c). By providing a step corresponding to the thickness of the semiconductor chip, the probe pins (5a, 5b, 5c) can be correctly connected to the electrode pads of both semiconductor chips. Thus, it is possible to provide a probe card that enables comprehensive electrical performance inspection and an electrical performance inspection method that increases the productivity of the assembly process.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、積層半導体集積回路装置の電気的性能検査に用いるプローブカードと、それを用いた電気的性能検査方法に関するものである。 The present invention relates to a probe card used for electrical performance inspection of a laminated semiconductor integrated circuit device and an electrical performance inspection method using the same.
以下、従来のプローブ検査について説明する。
図7は従来のプローブカードとプローバステージの断面構造,図8は従来の電気的性能検査時のプローブカードとプローバステージの断面構造図である。
Hereinafter, conventional probe inspection will be described.
FIG. 7 is a cross-sectional structure of a conventional probe card and a prober stage, and FIG. 8 is a cross-sectional structure diagram of a probe card and a prober stage during a conventional electrical performance test.
まず、従来のプローブカードとプローバステージの構成について説明する。
図7において、ベース1に複数のコネクター3とその内周にリング4が取り付けられ、複数のコネクター3と複数のプローブピン5の根元が各々接続している。プローブピン5の先端は半導体ウエーハ8の電極パッドに接触し易いように折り曲げられている。リング4とプローブピン5を固定材6で固定し、プローブピン5の配置を補正する。ステージ7上に半導体ウエーハ8を回路面が上向きになるように配置し、半導体ウエーハ8回路面に形成した半導体チップの複数電極パッドに各々プローブピン5の先端が接触可能なように配置する。
First, the configuration of a conventional probe card and prober stage will be described.
In FIG. 7, a plurality of
以上のように構成された従来のプローブ検査の動作について図8を用いて説明する。
図8のように、ステージ7が上昇することによりプローブピン5の先端がステージ7上に配置した半導体ウエーハ8の複数電極パッドに接触し、電気的性能検査を行う。
The operation of the conventional probe inspection configured as described above will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 8, when the
積層した半導体チップより構成される半導体装置を製造する場合も、従来は各々の半導体チップは積層する前にウエーハ状態で電気的性能検査を行い、その後、個々の半導体チップに分断して半導体装置として組み立てられる(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、積層した半導体チップより構成される半導体装置を製造する場合、積層する前にウエーハ状態で電気的性能検査を行うと、積層した半導体チップ間の整合性までは検査できず、総合的な電気的性能検査は組み立て工程後となる。 However, when manufacturing a semiconductor device composed of stacked semiconductor chips, if the electrical performance inspection is performed in a wafer state before stacking, the consistency between the stacked semiconductor chips cannot be inspected. The performance inspection is after the assembly process.
この時、各々ウエーハ状態時での電気的性能検査結果と、ウエーハから分断し半導体チップを積層した状態での総合的な電気的性能結果が異なる場合がある。つまり、各々の半導体チップは電気的性能検査良品であっても、積層した半導体チップとしては電気的検査良品でない場合もあり、生産ロスが発生し、組み立て工程の生産性が低下することがあるという問題点があった。 At this time, the electrical performance inspection result in each wafer state may be different from the overall electrical performance result in the state where the semiconductor chips are separated from the wafer and stacked. In other words, even if each semiconductor chip is a non-defective product for electrical performance inspection, the stacked semiconductor chip may not be a good product for electrical inspection, resulting in production loss and reduced assembly process productivity. There was a problem.
本発明は、積層した半導体チップより構成される半導体装置に対して、総合的な電気的性能検査を可能にするプローブカードと組み立て工程の生産性を高める電気的性能検査方法の提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide a probe card that enables a comprehensive electrical performance test for a semiconductor device composed of stacked semiconductor chips and an electrical performance test method that increases the productivity of the assembly process. .
上記目的を達成するために、本発明の請求項1記載のプローブカードは、第1の半導体チップ上に第2の半導体チップを積層して形成された半導体装置に対する電気的性能検査に用いるプローブカードであって、全体の骨格となるベースと、前記ベースに設置され独立して可動する複数のホルダーと、前記ホルダー毎に固定され外部の検査装置と電気的に接続する複数のコネクターと、前記それぞれのコネクターに電気的に接続され前記第1の半導体チップまたは前記第2の半導体チップの対応する電極パッドに電気的に接続される複数のプローブピンとを有し、前記プローブピンの先端部分の前記半導体装置に対する垂直方向の高さが、接続される半導体チップに対応して異なることを特徴とする。
To achieve the above object, a probe card according to
請求項2記載のプローブカードは、請求項1記載のプローブカードにおいて、前記第2の半導体チップに対応する前記ホルダーの厚さを、前記第1の半導体チップに対応する前記ホルダーの厚さより前記第2の半導体チップの厚さ分薄くすることにより、前記プローブピンの先端部分の前記半導体装置に対する垂直方向の高さに差異を設けることを特徴とする。
The probe card according to claim 2 is the probe card according to
請求項3記載のプローブカードは、請求項1記載のプローブカードにおいて、前記第2の半導体チップに対応する前記プローブピンの先端部分の前記半導体装置に対する垂直方向の高さが前記第1の半導体チップに対応する前記プローブピンの先端部分の前記半導体装置に対する垂直方向の高さより前記第2の半導体チップの厚さ分低くなるように、前記第1の半導体チップに対応する前記プローブピンの長さより前記第2の半導体チップに対応する前記プローブピンの長さを短くすることを特徴とする。
The probe card according to
請求項4記載のプローブカードは、請求項1または請求項2または請求項3のいずれか記載のプローブカードにおいて、前記ホルダーがベアリングを介して前記ベースに設置されることによりホルダーが可動となることを特徴とする。
The probe card according to
請求項5記載のプローブカードは、請求項1または請求項2または請求項3のいずれか記載のプローブカードにおいて、前記ホルダーがシリコーンゴムを介して前記ベースに設置されることによりホルダーが可動となることを特徴とする。
The probe card according to
請求項6記載の電気的性能検査方法は、第1の半導体チップ上に第2の半導体チップを積層して形成された半導体装置に対する電気的性能検査を請求項1または請求項2または請求項3のいずれかに記載のプローブカードを用いて行う電気的性能検査方法であって、前記プローブカードを介して前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップの接続を行うと共に、前記半導体チップの電極パッドとプローブピンの接続状態を最適化することを特徴とする。
6. The electrical performance inspection method according to
請求項7記載の電気的性能検査方法は、第1の半導体チップ上に第2の半導体チップを積層して形成された半導体装置に対する、リードフレームに搭載した状態での電気的性能検査を請求項1または請求項2または請求項3のいずれかに記載のプローブカードを用いて行う電気的性能検査方法であって、前記プローブカードを介して前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップの接続を行うと共に、前記半導体チップの電極パッドとプローブピンの接続状態を最適化することを特徴とする。
The electrical performance inspection method according to
以上により、積層した半導体チップより構成される半導体装置に対して、総合的な電気的性能検査を可能にするプローブカードと組み立て工程の生産性を高める電気的性能検査方法を提供することができる。 As described above, it is possible to provide a probe card that enables comprehensive electrical performance inspection and an electrical performance inspection method that enhances the productivity of the assembly process for a semiconductor device composed of stacked semiconductor chips.
本発明は、半導体チップ上に他の半導体チップを積層して形成された半導体装置に対して電気的性能検査を行うのに用いるプローブカードのプローブピンの電極パッドと接続する先端部分の半導体装置に対する垂直方向の高さ(以下、プローブピンの先端部分の高さと称す)に積層する半導体チップの厚み分に相当する差を設けることにより、プローブピンが両方の半導体チップの電極パッドに正しく接続することができるため、積層した半導体チップより構成される半導体装置に対して、総合的な電気的性能検査を可能にするプローブカードと組み立て工程の生産性を高める検査方法を提供することができるものである。 The present invention relates to a semiconductor device at a tip portion connected to an electrode pad of a probe pin of a probe card used for performing an electrical performance test on a semiconductor device formed by stacking another semiconductor chip on a semiconductor chip. Proper connection of the probe pin to the electrode pads of both semiconductor chips by providing a difference corresponding to the thickness of the semiconductor chip to be stacked on the vertical height (hereinafter referred to as the height of the tip of the probe pin) Therefore, it is possible to provide a probe card that enables comprehensive electrical performance inspection and an inspection method that increases the productivity of the assembly process for a semiconductor device composed of stacked semiconductor chips. .
特に、ホルダーに積層する半導体チップの厚み分の段差を設けることにより、プローブピンが両方の半導体チップの電極パッドに正しく接続することができるため、積層した半導体チップより構成される半導体装置に対して、総合的な電気的性能検査を可能にするプローブカードと組み立て工程の生産性を高める電気的性能検査方法を提供することができるものである。 In particular, by providing a step corresponding to the thickness of the semiconductor chip to be stacked on the holder, the probe pin can be correctly connected to the electrode pads of both semiconductor chips. It is possible to provide a probe card that enables comprehensive electrical performance inspection and an electrical performance inspection method that increases the productivity of the assembly process.
また、プローブピンの長さに積層する半導体チップの厚み分に相当する差を設けることにより、プローブピンが両方の半導体チップの電極パッドに正しく接続することができるため、積層した半導体チップより構成される半導体装置に対して、総合的な電気的性能検査を可能にするプローブカードと組み立て工程の生産性を高める検査方法を提供することができるものである。 Also, by providing a difference corresponding to the thickness of the semiconductor chip to be stacked on the length of the probe pin, the probe pin can be correctly connected to the electrode pads of both semiconductor chips, and therefore, it is composed of stacked semiconductor chips. Therefore, it is possible to provide a probe card that enables comprehensive electrical performance inspection and an inspection method that increases the productivity of the assembly process.
本発明のプローブカードは、半導体チップを積層して形成された半導体装置に対する電気的性能検査に用い、プローブピンの先端部分の高さを、接続する半導体チップに対応して異なるものにしている。 The probe card of the present invention is used for electrical performance inspection of a semiconductor device formed by stacking semiconductor chips, and the height of the tip portion of the probe pin is made different according to the semiconductor chip to be connected.
例えば、第1の半導体チップ上に第2の半導体チップを積層して形成された半導体装置に対して電気的性能検査を行う場合、あらかじめ、第2の半導体チップに接続するプローブピンを第2の半導体チップの厚さ分だけ第1の半導体チップに接続するプローブピンの先端部分の高さより高くしている。 For example, when an electrical performance test is performed on a semiconductor device formed by stacking a second semiconductor chip on a first semiconductor chip, a probe pin connected to the second semiconductor chip is previously connected to the second semiconductor chip. The height of the tip of the probe pin connected to the first semiconductor chip is made higher by the thickness of the semiconductor chip.
以上のように、プローブピンの先端部分の高さが接続される半導体チップに対応して異なることにより、検査時に、プローブピンが両方の半導体チップの電極パッドに正しく接続することができるため、積層した半導体チップより構成される半導体装置に対して、総合的な電気的性能検査を可能にするプローブカードと組み立て工程の生産性を高める検査方法を提供することができるものである。
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1について、図面を参照しながら説明する。
図1は本発明の実施の形態1におけるプローブカードとプローバステージの断面構造図を示すものである。
As described above, since the height of the tip portion of the probe pin differs corresponding to the semiconductor chip to be connected, the probe pin can be correctly connected to the electrode pads of both semiconductor chips at the time of inspection. Thus, it is possible to provide a probe card that enables comprehensive electrical performance inspection and an inspection method that increases the productivity of the assembly process for a semiconductor device including the semiconductor chip.
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a cross-sectional structure diagram of a probe card and a prober stage according to
図1において、ベース1は全体の骨格となる。ホルダー2a・2b・2cはベース1と並行あるいは下方に位置する。コネクター3a・3b・3cはホルダー2a・2b・2cの下方に、固定部6a・6b・6cもホルダー2a・2b・2cの下方に位置する。コネクター3a・3b・3cはホルダー2a・2b・2cの各々外周に位置し、リング4a・4b・4cはホルダー2a・2b・2cの各々内周に位置する。プローブピン5a・5b・5cはコネクター3a・3b・3cと根元で接続し、固定材6a・6b・6cはプローブピン5a・5b・5cの中間付近でリング4a・4b・4c下部に位置し、それぞれプローブピン5a・5b・5cを固定する。ステージ7はベース1の下方に位置し、半導体ウエーハ8はステージ7上に、半導体チップ10は接着剤9を介して半導体ウエーハ8上に位置する。
In FIG. 1, the
次に、図1のプローブカードとプローバステージの構成について説明する。
ベース1は全体の骨格、ホルダー2a・2b・2cは各プローブピンを物理的に支持するパーツ、コネクター3a・3b・3cは各プローブピンを検査機器と電気的に接続するためのパーツ、リング4a・4b・4cは各プローブピンの高精度配置を補助するパーツ、プローブピン5a・5b・5cは半導体ウエーハの電極パッドに接触し電気的に接続するパーツ、固定材6a・6b・6cは各プローブピンの配置を固定するパーツ、ステージ7はウエーハを配置・固定するパーツである。
Next, the configuration of the probe card and prober stage of FIG. 1 will be described.
The
ベース1にベアリング(図示せず)を介することで上下に可動する複数のホルダー2a・2b・2cを組み込み、ホルダー毎に複数のコネクター3a・3b・3cとその内周にリング4a・4b・4cが取り付けられ、コネクター3a・3b・3cと複数のプローブピン5a・5b・5cの根元が各々接続している。プローブピン5a・5b・5cの先端は積層した半導体チップ10と半導体ウエーハ8の電極パッドに接触し易いように折り曲げられている。固定材6a・6b・6cはプローブピン5a・5b・5cの折り曲げ部位とコネクター3a・3b・3cとの間に位置し、リング4a・4b・4cとプローブピン5a・5b・5cを固定し、プローブピン5a・5b・5cの配置を補正する。ステージ7は上下に可動する。ここで、ホルダー2aとホルダー2b・2cの厚さは、積層する半導体チップ10の厚さの分だけ差がある。
A plurality of
以上のように構成された本発明の実施の形態1におけるプローブカードとプローバステージの動作を図2で説明する。
図2は本発明の実施の形態1における電気的性能検査時のプローブカードと積層した半導体チップの断面構造図を示すものである。
The operation of the probe card and the prober stage configured as described above according to
FIG. 2 shows a cross-sectional structure diagram of the semiconductor chip laminated with the probe card at the time of electrical performance inspection in
ステージ7が上昇することにより、プローブピン5aの先端が半導体チップ10の電極パッドに接触し、プローブピン5b・5cの先端が半導体ウエーハ8の電極パッドに接触する。半導体ウエーハ8に積層した半導体チップ10の電極パッドでは、半導体チップ10の厚さ分(100〜300μm)の段差が生じるが、ホルダー2a・2b・2cのホルダー間の段差が、厚さ分の段差を相殺する。さらにホルダーが可動であることにより各々の電極パッドに対し、プローブピンが均一に接触するようにホルダーの位置を調節して最適化することができる。
As the
プローバステージの上昇に伴いプローブピンと半導体ウエーハの電極パッドが物理的に非接触状態から接触状態に移り変わるが、この初期接触時の移動点より更に上昇させた場合の移動点までプローバステージ移動量がオーバードライブ量である。100μm未満を低オーバードライブ、100μm以上を高オーバードライブと区別し、本説明でのオーバードライブ量は上層の半導体チップ10を対象として示す。 As the prober stage is raised, the probe pin and the electrode pad of the semiconductor wafer are physically changed from the non-contact state to the contact state, but the prober stage movement amount exceeds the movement point when it is further raised from the movement point at the initial contact. Drive amount. A less than 100 μm is distinguished from a low overdrive, and a 100 μm or more is distinguished from a high overdrive.
比較として、図9に従来のプローブカードとプローバステージを用い低オーバードライブ量にて、積層した半導体チップを電気的性能検査した場合の断面構造を示す。
上層の半導体チップ10の電極パッドにはプローブピン5aが接触するが、下層の半導体ウエーハ8の電極パッドにはプローブピン1b・1cが接触せず、電気的導通を得られず、電気的性能検査が出来ない。
For comparison, FIG. 9 shows a cross-sectional structure in the case where an electrical performance test is performed on stacked semiconductor chips with a low overdrive amount using a conventional probe card and a prober stage.
The probe pins 5a are in contact with the electrode pads of the
もうひとつの比較として、図10に従来のプローブカードとプローバステージを用いて、高オーバードライブ量にて、積層した半導体チップを電気的性能検査した場合の断面構造を示す。 As another comparison, FIG. 10 shows a cross-sectional structure when a stacked semiconductor chip is inspected for electrical performance with a high overdrive amount using a conventional probe card and a prober stage.
下層の半導体ウエーハ8の電極パッドにはプローブピン1b・1cが接触するが、上層の半導体チップ10の電極パッドにはプローブピン5aが過剰に接触し、電極パッドの損傷・破損を引き起こし、電気的性能検査が出来ない。
The probe pins 1b and 1c are in contact with the electrode pads of the
本発明の実施の形態1では、以上のような電極パッドの損傷・破損を引き起こすことなく、プローブピンが確実に電極パッドに接触し、積層した半導体チップと半導体ウエーハの整合性を含めた、電気的性能検査を実施できる。 In the first embodiment of the present invention, the probe pin reliably contacts the electrode pad without causing the damage or breakage of the electrode pad as described above, and the electrical characteristics including the matching between the stacked semiconductor chip and the semiconductor wafer are included. Performance tests can be performed.
尚、本発明の実施の形態1ではベース5に組み込むホルダー8はベアリングを介して上下に可動すると説明したが、ベアリングを使わず、伸縮性のあるシリコーンゴムを介することで上下に可動する構成もある。
(実施の形態2)
次に、本発明の第2実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
In the first embodiment of the present invention, it has been described that the
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図3は本発明の実施の形態2におけるプローブカードとプローバステージの断面構造図である。
ベース1は全体の骨格となる。ホルダー2a・2b・2cはベース1と同位あるいは下方に位置する。コネクター3a・3b・3cはホルダー2a・2b・2cに下方に、固定部6a・6b・6cもホルダー2a・2b・2cに下方に位置する。コネクター3a・3b・3cはホルダー2a・2b・2cの外周に位置し、リング4a・4b・4cはホルダー2a・2b・2cの内周に位置する。
FIG. 3 is a cross-sectional structure diagram of the probe card and the prober stage according to the second embodiment of the present invention.
プローブピン5a・5b・5cはコネクター3a・3b・3cと各々の根元で接続し、固定部6a・6b・6cはプローブピン5a・5b・5cの中間付近でリング4a・4b・4c下部に位置する。
The probe pins 5a, 5b, and 5c are connected to the
ステージ7はベース5の下方に位置し、半導体ウエーハ8はステージ7上に、半導体チップ10は接着剤9を介して半導体ウエーハ8上に位置する。
次に、図3のプローブカードとプローバステージの構成について説明する。
The
Next, the configuration of the probe card and prober stage of FIG. 3 will be described.
骨格となるベース1にベアリング(図示せず)を介することで上下に可動する複数のホルダー2a・2b・2cを組み込み、ホルダー2a・2b・2c毎に複数のコネクター3a・3b・3cとその内周にリング4a・4b・4cが取り付けられ、コネクター3a・3b・3cと複数のプローブピン5a・5b・5cの根元が各々接続している。プローブピン5a・5b・5cの先端は半導体ウエーハ8と半導体チップ10の電極パッドに接触し易いように折り曲げられ、固定部6a・6b・6cはプローブピン5a・5b・5cの折り曲げ部位とコネクター3a・3b・3cとの間に位置し、リング4a・4b・4cとプローブピン4a・4b・4cを固定し、プローブピン4a・4b・4cの配置を補正する。ステージ7は上下に可動する。プローブピン5aの先端側の長さはプローブピン5b・5cの先端側の長さと異なり、プローブピン5b・5cの先端部分の高さよりプローブピン5aの先端部分の高さを半導体チップ9の厚さ分高くなる構成である。
A plurality of
以上のように構成された本発明のプローブカードとプローバステージの動作について図4を用いて説明する。
図4は本発明の実施の形態2における電気的性能検査時のプローブカードと積層した半導体チップの断面構造図である。
The operation of the probe card and the prober stage of the present invention configured as described above will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional structure diagram of a semiconductor chip laminated with a probe card at the time of electrical performance inspection in Embodiment 2 of the present invention.
ステージ7が上昇することによりプローブピン5aの先端が半導体チップ10の電極パッドに接触し、プローブピン5b・5cの先端がウエーハ8の電極パッドに接触する。ウエーハ8に積層した半導体チップ10の電極パッドでは、半導体チップ9の厚さ分(100〜300μm)の段差が生じるが、プローブピン5b・5cの先端部分の高さよりプローブピン5aの先端部分の高さを半導体チップ9の厚さ分高くすることにより半導体チップ10厚の段差を相殺する。さらに、ホルダー4a・4b・4cの可動により各々の電極パッドに対し、プローブピンが均一に接触する。また、プローブピン5a・5b・5cの折り曲げ部より根元側の形状は一定の長さに留めることにより、チップ厚段差のある電極パッド表面への応力が均等になり、プローブ痕は均一で且つ小さくできる。
As the
したがって、本発明の実施の形態2におけるプローブカードでは、電極パッドの損傷・破損を引き起こすことなく、プローブピンが確実に電極パッドに接触し、積層した半導体チップと半導体ウエーハの整合性を含めた、電気的性能検査を実施できる。
(実施の形態3)
次に、本発明の実施の形態3におけるプローブカードを用いた検査方法について図5を参照しながら説明する。
Therefore, in the probe card according to the second embodiment of the present invention, the probe pin surely contacts the electrode pad without causing damage / breakage of the electrode pad, and includes the consistency between the stacked semiconductor chip and the semiconductor wafer. Conduct electrical performance tests.
(Embodiment 3)
Next, an inspection method using the probe card according to
図5は本発明の実施の形態3における電気的性能検査時のプローブカードと積層した半導体チップの断面構造図である。
図5において、まず、上層になる半導体チップ10はウエーハ状態ではチップ毎に電気的性能検査を実施しないままバックグラインド工程とダイシング工程を経て、個々に分断する。次に、下層になる半導体ウエーハ8もウエーハ状態ではチップ毎には電気的性能検査を実施しないまま、半導体ウエーハ8回路面上に半導体チップ10を回路面が上向きとなるように接着剤9を介して接着する。この時点で半導体チップ10を積層した半導体ウエーハ8が存在する。半導体チップ10を積層した半導体ウエーハ8をプローバステージ7の上に配置し、本発明の実施の形態1または実施の形態2におけるプローブカードを用いて、半導体チップ10の外部導出用電極パッドにプローブピン1aを接触、半導体ウエーハ8の内部インターフェース用の電極パッドにプローブピン1bを接触、半導体ウエーハ8の外部導出用電極パッドにプローブピン1cを接触させ、電気的に接続する。この時、プローブピンの先端部分の高さに半導体チップ10の厚さ分の差があるため、両半導体チップへのプローブピンの接続が可能となり、さらに、上下に可動するホルダーにより、より確実な接続状態となるようにプローブピンの高さを調整して接続状態の最適化が可能となる。また、半導体ウエーハ8の内部インターフェース用電極パッドと、内部インターフェース用電極パッドと後工程にてワイヤーで結線し電気的に導通する半導体チップ10の外部導出用電極パッドがプローブカード内の回路を通じて導通することにより、個々の半導体チップの電気的性能検査のみならず、ウエーハ8上に積層した半導体チップ10を1つのユニットとなった半導体チップとして整合性を含めた電気的性能検査が実施できる。
(実施の形態4)
次に、本発明の実施の形態4におけるプローブカードを用いた検査方法について図6を参照しながら説明する。
FIG. 5 is a cross-sectional structure diagram of a semiconductor chip laminated with a probe card at the time of electrical performance inspection in
In FIG. 5, first, the
(Embodiment 4)
Next, an inspection method using a probe card according to
図6は本発明の実施の形態4における電気的性能検査時のプローブカードと積層した半導体チップの断面構造図である。
図6において、まず、下層になる半導体チップ14はウエーハ状態ではチップ毎に電気的性能検査を実施しないままバックグラインド工程とダイシング工程を経て、個々の半導体チップに分断する。次に、上層になる半導体チップ10もウエーハ状態ではチップ毎に電気的性能検査を実施しないままバックグラインド工程とダイシング工程を経て、個々の半導体チップに分断する。その後、半導体チップ14を回路面が上向きになるようにリードフレーム11上に絶縁性接着剤12を介して固着し、半導体チップ14の回路面上に半導体チップ10を回路面が上向きになるように接着フィルム13を介して固着する。リードフレームが搬送できるようにガイドレールを配備したステージ15上に積層したリードフレーム11を配置し、本発明の実施の形態1または実施の形態2のプローブカードを用いて、半導体チップ10の外部導出用電極パッドにプローブピン5aを接触、半導体ウエーハ14の内部インターフェース用の電極パッドにプローブピン5bを接触、外部導出用電極パッドにプローブピン5cを接触させ、電気的に接続する。この時、プローブピンの先端部分の高さに半導体チップ10の厚さ分の差があるため、両半導体チップへのプローブピンの接続が可能となり、さらに、上下に可動するホルダーにより、より確実な接続状態となるようにプローブピンの高さを調整して接続状態の最適化が可能となる。また、半導体ウエーハ14の内部インターフェース用電極パッドと、内部インターフェース用電極パッドと後工程にてワイヤーで結線し電気的に導通する半導体チップ10の外部導出用電極パッドがプローブカード内の回路を通じて導通することにより、個々の半導体チップの電気的性能検査のみならず、リードフレーム11上に積層した半導体チップ10と半導体チップ14が1つのユニットになった半導体チップとして整合性を含めた電気的性能検査が実施できる。
FIG. 6 is a cross-sectional structure diagram of a semiconductor chip laminated with a probe card at the time of electrical performance inspection in
In FIG. 6, first, in the wafer state, the
本発明のプローブカードおよび電気的性能検査は、積層した半導体チップより構成される半導体装置に対して、総合的な電気的性能検査を可能にするプローブカードと組み立て工程の生産性を高める検査方法を提供することができ、積層半導体集積回路装置の電気的性能検査に用いるプローブカードと、それを用いた電気的性能検査方法等として有用である。 The probe card and electrical performance inspection of the present invention are a probe card that enables comprehensive electrical performance inspection for a semiconductor device composed of stacked semiconductor chips and an inspection method that increases the productivity of the assembly process. The probe card can be provided, and is useful as a probe card used for electrical performance inspection of a stacked semiconductor integrated circuit device, and an electrical performance inspection method using the same.
1 ベース
2a ホルダー
2b ホルダー
2c ホルダー
3 コネクター
3a コネクター
3b コネクター
3c コネクター
4 リング
4a リング
4b リング
4c リング
5 プローブピン
5a プローブピン
5b プローブピン
5c プローブピン
6 固定材
6a 固定材
6b 固定材
6c 固定材
7 ステージ
8 半導体ウエーハ
9 接着剤
10 半導体チップ
11 リードフレーム
12 絶縁性接着剤
13 接着フィルム
14 半導体チップ
15 ガイドレールを配備したステージ
1
Claims (7)
全体の骨格となるベースと、
前記ベースに設置され独立して可動する複数のホルダーと、
前記ホルダー毎に固定され外部の検査装置と電気的に接続する複数のコネクターと、
前記それぞれのコネクターに電気的に接続され前記第1の半導体チップまたは前記第2の半導体チップの対応する電極パッドに電気的に接続される複数のプローブピンと
を有し、前記プローブピンの先端部分の前記半導体装置に対する垂直方向の高さが、接続される半導体チップに対応して異なることを特徴とするプローブカード。 A probe card used for electrical performance inspection of a semiconductor device formed by stacking a second semiconductor chip on a first semiconductor chip,
The base that is the whole skeleton,
A plurality of holders installed on the base and independently movable;
A plurality of connectors fixed for each holder and electrically connected to an external inspection device;
A plurality of probe pins electrically connected to the respective connectors and electrically connected to corresponding electrode pads of the first semiconductor chip or the second semiconductor chip; A probe card, wherein a height in a vertical direction with respect to the semiconductor device is different according to a semiconductor chip to be connected.
前記プローブカードを介して前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップの接続を行うと共に、前記半導体チップの電極パッドとプローブピンの接続状態を最適化することを特徴とする電気的性能検査方法。 An electrical performance test is performed on the semiconductor device formed by stacking the second semiconductor chip on the first semiconductor chip using the probe card according to claim 1, claim 2, or claim 3. An electrical performance inspection method,
Electrical performance inspection characterized in that the first semiconductor chip and the second semiconductor chip are connected via the probe card, and the connection state between the electrode pads and the probe pins of the semiconductor chip is optimized. Method.
前記プローブカードを介して前記第1の半導体チップと前記第2の半導体チップの接続を行うと共に、前記半導体チップの電極パッドとプローブピンの接続状態を最適化することを特徴とする電気的性能検査方法。 4. The electrical performance inspection of the semiconductor device formed by stacking the second semiconductor chip on the first semiconductor chip in a state of being mounted on the lead frame. An electrical performance inspection method performed using the probe card described in 1.
Electrical performance inspection characterized in that the first semiconductor chip and the second semiconductor chip are connected via the probe card, and the connection state between the electrode pads and the probe pins of the semiconductor chip is optimized. Method.
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---|---|---|---|---|
JP2011169772A (en) * | 2010-02-19 | 2011-09-01 | Hioki Ee Corp | Probe unit and circuit board inspection apparatus |
CN102901886A (en) * | 2011-07-27 | 2013-01-30 | 三星电机株式会社 | Apparatus for detecting electrical condition |
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-
2004
- 2004-05-26 JP JP2004155381A patent/JP2005337824A/en not_active Withdrawn
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