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JP3334659B2 - Probe card - Google Patents

Probe card

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Publication number
JP3334659B2
JP3334659B2 JP00295999A JP295999A JP3334659B2 JP 3334659 B2 JP3334659 B2 JP 3334659B2 JP 00295999 A JP00295999 A JP 00295999A JP 295999 A JP295999 A JP 295999A JP 3334659 B2 JP3334659 B2 JP 3334659B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
needle
positioning
probe card
pad
semiconductor substrate
Prior art date
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Japanese (ja)
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JP2000206148A (en
Inventor
美智代 有村
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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  • Measuring Leads Or Probes (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板の検査
工程に用いられるプローブカードに関し、特に、半導体
基板とプローブカードとの位置合わせ技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a probe card used in an inspection process of a semiconductor substrate, and more particularly, to a technique for aligning a semiconductor substrate with a probe card.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体基板の検査は、プローバー
装置を用いて、半導体基板内に形成された半導体チップ
の測定用端子(PAD、「パッド」という)と、プロー
ブカードの針(プローブ針)により、パッドに当接した
プローブカードの針跡を、プローバー装置のモニター画
面で確認して位置合わせを行った後、パッドとプローブ
カードの針を改めて接触させ、導通をとって半導体基板
の検査を行っている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a semiconductor substrate has been inspected by using a prober device and measuring terminals (PAD, referred to as "pads") of a semiconductor chip formed in the semiconductor substrate and needles (probe needles) of a probe card. After checking the needle trace of the probe card in contact with the pad on the monitor screen of the prober device and performing alignment, the pad and the needle of the probe card are brought into contact again, and the semiconductor substrate is inspected by taking conduction. Is going.

【0003】従来のプローブカードを用いた半導体基板
の位置合わせについて以下に説明する。図8乃至図10
は、従来のプローブカード及び半導体チップ、そのプロ
ービング方法を説明するための図である。このうち図8
(a)は、従来のプローブカードの側面図であり、図示
の如く、プローブカードは、絶縁基板43と測定用針4
1とから構成されている。
[0005] The alignment of a semiconductor substrate using a conventional probe card will be described below. 8 to 10
FIG. 2 is a diagram for explaining a conventional probe card, a semiconductor chip, and a probing method thereof. Figure 8 of these
(A) is a side view of a conventional probe card. As shown, the probe card is composed of an insulating substrate 43 and a measuring needle 4.
And 1.

【0004】図8(b)は、半導体基板44(ウエハ)
及び半導体基板44上に作成された半導体チップ45を
示す平面図である。図8(b)に示すように、ウエハ4
4上のスクライブ線46で区画された半導体チップ45
は、その周辺に測定用パッド48が配設されている。
FIG. 8B shows a semiconductor substrate 44 (wafer).
2 is a plan view showing a semiconductor chip 45 formed on a semiconductor substrate 44. FIG. As shown in FIG.
Semiconductor chip 45 partitioned by scribe lines 46 on 4
Is provided with a measuring pad 48 around it.

【0005】図9は、従来のプロービング方法を説明す
るための図であり、プローブカードで半導体チップをプ
ロービングした状態を示す側面図である。
FIG. 9 is a view for explaining a conventional probing method, and is a side view showing a state in which a semiconductor chip is probed by a probe card.

【0006】図8(b)に示した半導体基板44と、図
8(a)に示したプローブカードとの位置合わせは、事
前に、プローバー装置に、被検査対象の半導体基板のチ
ップサイズ等のチップ情報を入力しておくことで、自動
的に特定のチップが選択され、ある程度の位置確認を行
った後、マニュアル操作において、図9に示すように、
半導体チップ45に設けられた測定用パッド48上に測
定用針41を接触させ、測定用パッド48に付いた測定
用針41の針跡をプローバー装置の表示装置の画面(モ
ニター画面)で観察し、位置合わせの微調整を行う。
The alignment between the semiconductor substrate 44 shown in FIG. 8 (b) and the probe card shown in FIG. 8 (a) is performed in advance by using a prober device to determine the chip size of the semiconductor substrate to be inspected. By inputting the chip information, a specific chip is automatically selected, and after confirming the position to some extent, in a manual operation, as shown in FIG.
The measurement needle 41 is brought into contact with the measurement pad 48 provided on the semiconductor chip 45, and the needle trace of the measurement needle 41 attached to the measurement pad 48 is observed on the screen (monitor screen) of the display device of the prober device. , Fine adjustment of the alignment.

【0007】図10は、半導体基板とプローブカードの
位置合わせを行う時に、測定用パッド48にオーバード
ライブを加え、プロービングしている測定用パッド48
部分を拡大して示した説明図である。
FIG. 10 shows that, when the semiconductor substrate and the probe card are aligned, an overdrive is applied to the measuring pads 48 so that the probing measuring pads 48 are provided.
It is explanatory drawing which expanded and showed the part.

【0008】図10を参照すると、測定用パッド48と
測定用針41とが接触した点から、矢印A方向(すなわ
ち半導体基板方向)に、数十マイクロメートルのオーバ
ードライブを加えることにより、弾性を持つ測定用針4
1の先端が、測定用パッド48面上で、矢印B方向に滑
るように動き、測定用パッド48に位置合わせのための
針跡49(けがき跡)を付ける。
Referring to FIG. 10, the elasticity is increased by applying an overdrive of several tens of micrometers in the direction of arrow A (ie, toward the semiconductor substrate) from the point where the measuring pad 48 and the measuring needle 41 come into contact. Measurement needle 4
The tip of 1 moves so as to slide in the direction of arrow B on the surface of the measuring pad 48, and makes a needle mark 49 (marking mark) for positioning on the measuring pad 48.

【0009】位置合わせのための針跡の確認は、半導体
基板44の各ポイント(例えば各チップ5点程度)で行
い、半導体基板44全体とプローブカードの位置合わせ
を行う。
The confirmation of the needle trace for alignment is performed at each point (for example, about 5 chips) of the semiconductor substrate 44, and the entire semiconductor substrate 44 and the probe card are aligned.

【0010】一般的に、測定用パッド48は、プローブ
カードの測定用針41との接触を考慮して、図8(b)
に示されているように、半導体チップ45の周辺に測定
用パッド48を設ける構造とされている。
In general, the measuring pad 48 is formed in consideration of the contact with the measuring needle 41 of the probe card, as shown in FIG.
As shown in FIG. 2, a structure is provided in which a measuring pad 48 is provided around a semiconductor chip 45.

【0011】微細化技術の進展に伴い高集積化・高機能
の一途を辿る近時の半導体集積回路においては、チップ
内に多様なシステムが搭載され、チップ当たりのピン数
が増大し(多ピン化)、ピン数によりチップサイズが決
定されることになる。
In recent semiconductor integrated circuits, which continue to be highly integrated and highly functional with the progress of miniaturization technology, various systems are mounted in a chip, and the number of pins per chip increases (multiple pins). And the number of pins determines the chip size.

【0012】そこで、チップサイズを大きくせずに、多
ピンチップを実現するために、素子形成面上(チップ全
面)にパッドを敷き詰める構成とした、超多ピン構造を
有するチップが増えてきている。
Therefore, in order to realize a multi-pin chip without increasing the chip size, chips having a super multi-pin structure in which pads are spread over the element formation surface (entire chip surface) are increasing.

【0013】図11及び図12は、このような超多ピン
構造のチップが形成された半導体基板の検査を行うため
のプローブカードの構成を示す図である。図11(a)
は、従来の超多ピン対応のプローブカードの側面図であ
り、図示の如く、絶縁基板53に対して垂直に複数本配
設された測定要針51からなる。
FIG. 11 and FIG. 12 are views showing the configuration of a probe card for inspecting a semiconductor substrate on which such a chip having a super multi-pin structure is formed. FIG. 11 (a)
FIG. 1 is a side view of a conventional probe card compatible with a very large number of pins, and includes a plurality of measurement needles 51 vertically arranged with respect to an insulating substrate 53 as shown.

【0014】図11(b)は、超多ピン構造の半導体チ
ップの平面図であり、半導体チップ55の素子形成面
(主面)上全面にパッド58がアレイ状に配設されてい
る。
FIG. 11B is a plan view of a semiconductor chip having a super multi-pin structure. Pads 58 are arranged in an array on the entire surface of the semiconductor chip 55 on the element forming surface (main surface).

【0015】図12は、従来の超多ピン対応のプロービ
ング方法を説明するための側面図である。
FIG. 12 is a side view for explaining a conventional probing method that supports a large number of pins.

【0016】半導体基板とプローブカードとの位置合わ
せは、図9に示した方法と同様にして行われるが、図1
1(a)に示したプローブカードは、図12に示すよう
に、測定用パッド58に対して、測定用針51が垂直に
接触する構造とされているため、針跡が付きにくい。
The alignment between the semiconductor substrate and the probe card is performed in the same manner as in the method shown in FIG.
As shown in FIG. 12, the probe card shown in FIG. 1A has a structure in which the measurement needle 51 is in vertical contact with the measurement pad 58, so that the needle mark is hardly formed.

【0017】このため、超多ピン対応の半導体基板にお
いては、プロービング時のオーバードライブ量を増や
し、位置合わせのための針跡が確認できるまで、何回も
測定用針51を測定用パッド58に接触させることで、
位置合わせを行っている。
For this reason, in the case of a semiconductor substrate compatible with a very large number of pins, the amount of overdrive during probing is increased, and the measuring needle 51 is repeatedly attached to the measuring pad 58 until a needle mark for alignment is confirmed. By contacting,
Positioning is being performed.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来の超多ピン構造のプローブカードは、下記記載の問題
点を有している。
By the way, the above-mentioned conventional probe card having a super multi-pin structure has the following problems.

【0019】第1の問題点は、半導体基板とプローブカ
ードの位置合わせが困難である、ということである。
The first problem is that it is difficult to align the semiconductor substrate with the probe card.

【0020】その理由は、プローブカードの針がパッド
に対して垂直に接触する構造とされているため、パッド
には、位置合わせのための針跡が付きにくく、位置合わ
せのための針跡が確認できるまで、何回も測定用針を測
定用パッドに接触させる必要があるためである。
The reason is that the probe card has a structure in which the needle of the probe card comes into vertical contact with the pad, so that it is difficult for the pad to have a needle mark for positioning, and a needle mark for positioning is formed. This is because it is necessary to bring the measuring needle into contact with the measuring pad many times until it can be confirmed.

【0021】第2の問題点は、検査工程時に素子を破壊
し、歩留まりの低下を招く可能性がある、ということで
ある。
The second problem is that the device may be destroyed during the inspection process, leading to a reduction in yield.

【0022】その理由は、上記した第1の問題点を回避
すべく、プロービング時のオーバードライブ量を増やし
て針跡を付けているため、パッドに通常のプロービング
時より過剰なストレスが加わり、このため、パッドにク
ラック等が入り、パッド直下に設けられている素子の破
壊に繋がる可能性が増大する、ためである。
The reason for this is that, in order to avoid the first problem described above, since the amount of overdrive during probing is increased to form a needle mark, excessive stress is applied to the pad as compared with normal probing. For this reason, cracks and the like are formed in the pad, and the possibility that the element provided immediately below the pad is broken is increased.

【0023】なおプローブカードに関する刊行物とし
て、特開平03−106048号公報には、上方から接
触した針を確認しやすくするために、基板から斜めに突
設された測定プローブ針を曲げ加工して、先端部分をウ
エハ面に対してほぼ垂直方向を向くようにした測定用プ
ローブが開示されており、また特開平05−09035
9号公報には半導体ウエハに位置合わせ電極を形成し、
プローブカードに位置合わせ用針を備えた構成が開示さ
れている。
As a publication related to a probe card, Japanese Patent Application Laid-Open No. 03-106048 discloses a method in which a measuring probe needle that is obliquely provided from a substrate is bent to make it easy to identify a needle that has come into contact with the probe card from above. A measurement probe having a tip portion oriented substantially perpendicular to the wafer surface is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 05-09035.
No. 9 discloses an alignment electrode formed on a semiconductor wafer,
A configuration in which a probe card is provided with a positioning needle is disclosed.

【0024】したがって、本発明は、上記問題点に鑑み
てなされたものであって、その主たる目的は、パッドに
過剰なストレスを加えることなく、半導体基板とプロー
ブカードの位置合わせを容易化するプローブカードを提
供することにある。これ以外の本発明の目的、特徴、利
点等は、以下の説明でさらに明らかとされる。
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and a main object of the present invention is to provide a probe which facilitates alignment between a semiconductor substrate and a probe card without applying excessive stress to pads. To provide a card. Other objects, features, advantages, and the like of the present invention will become more apparent in the following description.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明のプローブカードは、半導体チップを測定するための
測定用針と、プローブカードと半導体基板との位置合わ
せに用いる位置合わせ用針と、を備え、位置合わせを行
う時、前記位置合わせ用針の先端部が、前記測定用針よ
りも先に、前記位置合わせ用針に対応して前記半導体基
板に設けられた針跡確認用マークに当接するように構成
されている。
According to the present invention, there is provided a probe card for measuring a semiconductor chip, a positioning needle for positioning a probe card and a semiconductor substrate, When performing the alignment, the tip of the alignment needle, before the measurement needle, the needle mark confirmation mark provided on the semiconductor substrate corresponding to the alignment needle. It is configured to abut.

【0026】本発明においては、前記位置合わせ用針
が、前記測定用針よりも、被検査対象の前記半導体基板
側にさらに延在されている。
In the present invention, the positioning needle is further extended on the side of the semiconductor substrate to be inspected than the measuring needle.

【0027】本発明の一実施例においては、前記位置合
わせ用針が、その基部から先端部までの間の少なくとも
1箇所で折曲されているか、もしくは、前記位置合わせ
用針がその基部において所定角度傾斜された状態で突設
されそのまま延在するように構成してもよい。
In one embodiment of the present invention, the positioning needle is bent at at least one position between the base and the tip, or the positioning needle is fixed at a predetermined position at the base. You may comprise so that it may be protrudedly provided in the state inclined by angle and may extend as it is.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明
する。本発明のプローブカードは、好ましい実施の形態
において、半導体チップを測定するための測定用針(図
1の1)と、プローブカードと半導体基板との位置合わ
せに用いる位置合わせ用針(図1の2)と、を備え、位
置合わせを行う時、位置合わせ用針の先端部が、前記測
定用針よりも先に、前記位置合わせ用針に対応して半導
体基板に設けられた針跡確認用マーク(図2及び図3の
7)に当接するように構成されている。
Embodiments of the present invention will be described. In a preferred embodiment, the probe card of the present invention has a measuring needle (1 in FIG. 1) for measuring a semiconductor chip and a positioning needle (FIG. 1 in FIG. 1) used for positioning the probe card and the semiconductor substrate. 2) the alignment needle is provided so that, when performing alignment, the tip of the alignment needle is provided on the semiconductor substrate corresponding to the alignment needle before the measurement needle. It is configured to contact the mark (7 in FIGS. 2 and 3).

【0029】本発明のプローブカードは、好ましい実施
の形態において、位置合わせ用針が、測定用針よりも、
プローブカードに対向する被検査対象の半導体基板面側
に向って、さらに長く延在されている。
[0029] In a preferred embodiment of the probe card of the present invention, the positioning needle has a larger size than the measuring needle.
It extends further longer toward the surface of the semiconductor substrate to be inspected facing the probe card.

【0030】本発明の実施の形態において、位置合わせ
用針が、プローブカード基板側から、該基板垂直方向に
突設され、測定用針よりも、長く、延在されるように構
成してもよい。あるいは、位置合わせ用針が、プローブ
カード基板側から先端部までの間で、位置合わせを行う
時に、半導体基板上の針跡確認用のマークに針跡がつき
易くするように所定の角度をもって当接するように、少
なくとも1箇所で折曲されているようにしてもよい(図
6参照)。あるいは、位置合わせ用針が、位置合わせを
行う時に、半導体基板上の針跡確認用マークに針跡がつ
き易くするように所定の角度で当接するように、プロー
ブカード基板側から所定角度で突出しそのまま先端部ま
で延在される構成としてもよい(図7参照)。
In the embodiment of the present invention, the positioning needle may be provided so as to protrude from the probe card substrate side in the vertical direction of the substrate and to extend longer than the measuring needle. Good. Alternatively, when the alignment needle is positioned from the probe card substrate side to the tip, at a predetermined angle so that the needle mark is easily made on the mark for checking the needle mark on the semiconductor substrate. It may be bent at at least one place so as to be in contact (see FIG. 6). Alternatively, the alignment needle protrudes at a predetermined angle from the probe card substrate side so that the alignment needle comes into contact with the needle trace confirmation mark on the semiconductor substrate at a predetermined angle when the alignment is performed. It may be configured to extend to the tip as it is (see FIG. 7).

【0031】本発明の実施の形態において、半導体基板
上の前記針跡確認用のマークは、半導体チップに設けら
れた位置合わせ用パッド(図2の7)からなる。半導体
基板において、位置合わせ用パッド(図2の7)の直下
には素子は形成されない。
In the embodiment of the present invention, the mark for confirming the needle mark on the semiconductor substrate comprises a positioning pad (7 in FIG. 2) provided on the semiconductor chip. On the semiconductor substrate, no element is formed immediately below the alignment pad (7 in FIG. 2).

【0032】あるいは、半導体基板上の前記針跡確認用
のマークは、半導体基板のスクライブ線に設けられた針
跡確認用マーク(図5の10)で構成してもよい。
Alternatively, the mark for checking the needle mark on the semiconductor substrate may be constituted by a mark for checking the needle mark (10 in FIG. 5) provided on the scribe line of the semiconductor substrate.

【0033】本発明のプロービング方法は、その好まし
い実施の形態において、半導体チップを測定するための
測定用針と、プローブカードと半導体基板との位置合わ
せに用いる位置合わせ用針と、を備え、プローブカード
基板側に配設される前記位置合わせ用針は、前記測定用
針よりも、被検査対象の前記半導体基板側に、さらに長
く延在されている、プローブカードと、前記位置合わせ
用針に対応した位置に針跡確認用マークを備えた半導体
基板と、の位置合わせを行う時に、まず、前記プローブ
カードの前記位置合わせ用針の先端部を、前記測定用針
よりも先に、前記半導体基板に設けられた針跡確認用マ
ークに当接させて、所定のオーバドライブ量にて、前記
針跡確認用マークに針跡をつけ、位置合わせ完了後、前
記位置合わせ針を前記針跡確認用マークに接触させた状
態で、オーバドライブ量を増やすことで前記測定用針と
前記半導体チップの測定用パッドとを接触させて検査を
開始するようにしたものである。
In a preferred embodiment, the probing method of the present invention comprises a measuring needle for measuring a semiconductor chip, and a positioning needle used for positioning a probe card and a semiconductor substrate. The positioning needle disposed on the card substrate side is a probe card and a positioning card, which are further extended on the semiconductor substrate side to be inspected than the measurement needle. When aligning with a semiconductor substrate having a needle mark confirmation mark at a corresponding position, first, the tip of the alignment needle of the probe card is placed before the measurement needle, The needle trace confirmation mark provided on the substrate is brought into contact with the needle trace confirmation mark with a predetermined overdrive amount, and after the alignment is completed, the alignment needle is moved. In a state in contact with the Kihariato confirmation mark is obtained so as to initiate a test by contacting the measuring pad of the the measuring needle the semiconductor chip by increasing the overdrive amount.

【0034】このように、本発明は、プローブカードに
設けられた、位置合わせに用いる針が測定用の針より長
いため、位置合わせ時には、測定用の針が測定用パッド
に接触しない。このため、位置合わせ時に、測定用パッ
ドに過剰なストレスが加わることなく、針跡確認に用い
るマークに位置合わせのための針跡が付くように、プロ
ービング時のオーバードライブ量を増やすことができ、
半導体基板とプローブカードの位置合わせを容易に行う
ことが出来る。
As described above, according to the present invention, since the needle used for positioning provided on the probe card is longer than the needle for measurement, the needle for measurement does not contact the pad for measurement at the time of positioning. For this reason, at the time of alignment, the overdrive amount at the time of probing can be increased so that excessive stress is not applied to the measuring pad and the mark used for needle mark confirmation has a needle mark for alignment.
The alignment between the semiconductor substrate and the probe card can be easily performed.

【0035】[0035]

【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。本発明の第1の実施例について説明する。まず、
プローブカードの構成と、半導体基板(チップ)につい
て説明する。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. A first embodiment of the present invention will be described. First,
The configuration of the probe card and the semiconductor substrate (chip) will be described.

【0036】図1は、本発明の一実施例におけるプロー
ブカードを説明するための図であり、図1(a)はプロ
ーブカードの側面図、図1(b)はその平面図である。
FIG. 1 is a view for explaining a probe card according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 (a) is a side view of the probe card, and FIG. 1 (b) is a plan view thereof.

【0037】図1に示すように、プローブカードは、絶
縁基板3の一面に、同一長さの測定用針1が該絶縁基板
3の基板面に対して垂直に複数取り付けられており、測
定用針1の一面の最外周の四隅には、その長さが測定用
針1よりも長い、位置合わせ用針2が配設されている。
位置合わせ用針2は、測定用針1よりも、例えば50u
m(マイクロメートル)ほど長く設定されている。
As shown in FIG. 1, the probe card has a plurality of measuring needles 1 of the same length attached to one surface of an insulating substrate 3 perpendicular to the substrate surface of the insulating substrate 3. At the four outermost corners of one surface of the needle 1, positioning needles 2 whose length is longer than the measurement needle 1 are arranged.
The positioning needle 2 is, for example, 50u more than the measuring needle 1.
m (micrometer) is set longer.

【0038】図2は、本発明の一実施例で用いられる半
導体チップの平面図である。図2を参照すると、半導体
基板4(ウエハ)に形成された半導体チップ5の主面上
に、測定用パッド8が複数設けられており、さらに位置
合わせ用パッド7が四隅に設けられている。
FIG. 2 is a plan view of a semiconductor chip used in one embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, a plurality of measurement pads 8 are provided on a main surface of a semiconductor chip 5 formed on a semiconductor substrate 4 (wafer), and positioning pads 7 are provided at four corners.

【0039】図3は、本発明の一実施例における半導体
基板とプローブカードのプロービングを説明するための
側面図である。
FIG. 3 is a side view for explaining probing of a semiconductor substrate and a probe card in one embodiment of the present invention.

【0040】位置合わせ用針2と位置合わせ用パッド7
についてさらに詳細に説明する。
Positioning needle 2 and positioning pad 7
Will be described in more detail.

【0041】位置合わせ用針2は、測定用針1よりも例
えば50umほど長く設定されており、半導体基板4と
プローブカードとの位置合わせ時に、位置合わせ用針2
が位置合わせ用パッド7と接触するが、測定用針1は、
測定用パッド8と接触しないため、測定用パッド8にス
トレスを与えることなく位置合わせすることができる。
The positioning needle 2 is set to be, for example, about 50 μm longer than the measuring needle 1, and when positioning the semiconductor substrate 4 with the probe card, the positioning needle 2 is used.
Is in contact with the positioning pad 7, but the measuring needle 1
Since there is no contact with the measurement pad 8, the alignment can be performed without applying stress to the measurement pad 8.

【0042】さらに、本実施例では、位置合わせ用針2
を、プローブカードの四隅に配設したことにより、測定
時のずれを防止できる。
Further, in this embodiment, the positioning needle 2
Are arranged at the four corners of the probe card, it is possible to prevent deviation during measurement.

【0043】ところで、測定用針1の材質は、測定する
対象の材質にもよるが、ベリリウム銅、パラジウムなど
軟らかい材質を用いた場合、位置合わせ用針2は測定用
針1よりも長いため、プロービング時の針の消耗が激し
い。
The material of the measuring needle 1 depends on the material to be measured. However, when a soft material such as beryllium copper or palladium is used, the positioning needle 2 is longer than the measuring needle 1. Needle wear during probing is severe.

【0044】そこで、位置合わせ用針2には、測定用針
1よりも硬い材質、例えば、レニウムタングステン、タ
ングステンなどを用いることで、測定用針1と同程度の
寿命を確保することができる。
Therefore, by using a material harder than the measuring needle 1, for example, rhenium tungsten, tungsten, etc., for the positioning needle 2, the same life as the measuring needle 1 can be secured.

【0045】次に、位置合わせ用パッド7と測定用パッ
ド8のパッド構造は、半導体基板の製造工程において、
異なった構成とされており、測定用パッド8は、パッド
直下に素子を形成し、耐湿性及びボンディング強度等の
関係から、二重パッド構造となっている。
Next, the pad structure of the positioning pad 7 and the measuring pad 8 is used in a semiconductor substrate manufacturing process.
The measurement pad 8 has a different configuration. The measurement pad 8 has an element formed immediately below the pad, and has a double pad structure from the viewpoint of moisture resistance and bonding strength.

【0046】一方、位置合わせ用パッド7は、針跡確認
用マークであり、プロービング時に過剰なストレスが加
わるため、パッド直下では素子の形成が禁止されてお
り、またパッドを形成しているアルミニウム又は銅の膜
厚を厚くしている。
On the other hand, the positioning pad 7 is a mark for confirming a needle mark. Since excessive stress is applied during probing, the formation of elements is prohibited immediately below the pad. The thickness of copper is increased.

【0047】図5は、スクライブ線上に設けられた針跡
確認用マークの平面図である。
FIG. 5 is a plan view of a needle mark confirmation mark provided on a scribe line.

【0048】針跡確認用マークとしては、図2に示した
ように、位置合わせ用パッド7を半導体チップ5上に設
けた構成に限定されるものでなく、例えば、図5に示す
ように、アルミニウムで構成された針跡確認用マーク
を、スクライブ線6内に設けてもよい。この場合、チッ
プ内に位置合わせ用パッドを設ける必要がないため、チ
ップサイズを増加させることなく、前記実施例と同様の
効果を得ることができる。
As shown in FIG. 2, the needle mark confirmation mark is not limited to the configuration in which the alignment pad 7 is provided on the semiconductor chip 5, and, for example, as shown in FIG. A needle mark confirmation mark made of aluminum may be provided in the scribe line 6. In this case, since it is not necessary to provide a positioning pad in the chip, it is possible to obtain the same effect as the above embodiment without increasing the chip size.

【0049】次に、本発明の一実施例におけるプロービ
ング方法について説明する。
Next, a probing method according to an embodiment of the present invention will be described.

【0050】事前に、プローバー装置にチップサイズ等
のチップ情報を入力しておくことにより、プローバー装
置が自動的にある程度の位置合わせを行い、マニュアル
操作で位置合わせの微調整を行った後、半導体基板の検
査を開始する。
By inputting chip information such as a chip size into the prober device in advance, the prober device automatically performs a certain degree of positioning, finely adjusts the positioning manually, and then performs a semiconductor operation. Inspection of the substrate starts.

【0051】図3に示すように、位置合わせ用針2と位
置合わせ用パッド7とは一対一対応しているため、プロ
ービング時のオーバードライブ量を増加させ、位置合わ
せのための針跡を付けることができる。
As shown in FIG. 3, since the positioning needle 2 and the positioning pad 7 are in one-to-one correspondence, the amount of overdrive during probing is increased, and a needle mark for positioning is formed. be able to.

【0052】プロービング時のオーバードライブ量は、
パッド構造にもよるが、一般的に測定用パッド8に50
um以上のオーバードライブを加えると、パッドにクラ
ックが入り、パッド直下の素子の破壊に繋がる。
The amount of overdrive during probing is
Although it depends on the pad structure, generally 50
When an overdrive of um or more is added, cracks occur in the pads, leading to destruction of the element immediately below the pads.

【0053】図4(a)は、プロービング時の側面図、
図4(b)はプロービング後のパッド部における針跡を
示す平面図である。
FIG. 4A is a side view at the time of probing.
FIG. 4B is a plan view showing needle marks on the pad portion after probing.

【0054】本発明の一実施例では、半導体基板におい
て位置合わせ用パッド7の直下には素子は形成されてい
ず、位置合わせ用パッド7は、アルミニウム又は銅の膜
厚を厚くしているため、プロービング時のオーバードラ
イブ量を50umに設定しても、位置合わせ用パッド7
直下の素子は破壊すること無く、また図4(b)に示し
たように、位置合わせ用針2によって、位置合わせ用パ
ッド7に、位置合わせのための針跡9を付けることがで
きる。
In one embodiment of the present invention, no element is formed immediately below the positioning pad 7 on the semiconductor substrate, and the positioning pad 7 has a thick aluminum or copper film. Even if the overdrive amount during probing is set to 50 μm, the positioning pad 7
The element immediately below is not broken, and as shown in FIG. 4B, the needle mark 9 for alignment can be attached to the alignment pad 7 by the alignment needle 2.

【0055】この位置合わせ用パッド7に付いた針跡9
を、プローバー装置のモニター画面で確認して位置合わ
せの微調整を行う。
The needle mark 9 attached to the positioning pad 7
Is checked on the monitor screen of the prober device, and fine adjustment of the alignment is performed.

【0056】位置合わせの微調整は、半導体基板全体の
位置合わせを行うために、半導体基板4の各ポイント
(各チップ5点程度)で行う。
The fine adjustment of the alignment is performed at each point (about 5 chips) of the semiconductor substrate 4 in order to align the entire semiconductor substrate.

【0057】そして、本発明の一実施例においては、位
置合わせ完了後、位置合わせ用針2は、位置合わせ用パ
ッド7に接触したままの状態で、オーバードライブ量を
更に20um程増やして、測定用パッド8と測定用針1
を接触させて測定を開始することができるため、半導体
基板とプローブカードとが、ずれることなく、半導体基
板の検査を行うことができる。
In one embodiment of the present invention, after the positioning is completed, the position of the positioning needle 2 is kept in contact with the positioning pad 7 and the overdrive amount is further increased by about 20 μm. Pad 8 and measuring needle 1
Can be contacted to start the measurement, so that the semiconductor substrate and the probe card can be inspected without displacement.

【0058】本実施例では、プローブカードの位置合わ
せ用針2と測定用針1の長さに50umの差があるの
で、位置合わせの時、位置合わせ用パッド7に針跡をつ
けるために、50umのオーバードライブを加えること
ができる。
In this embodiment, since there is a difference of 50 μm in the length between the positioning needle 2 and the measuring needle 1 of the probe card, in order to make a needle mark on the positioning pad 7 at the time of positioning, A 50um overdrive can be added.

【0059】この時、測定用針1は測定用パッド8に接
触せず、位置合わせ用パッド7には確実に位置合わせの
ための針跡9が付き、位置合わせが容易にできる。
At this time, the measuring needle 1 does not come into contact with the measuring pad 8, and the positioning pad 7 is provided with a needle mark 9 for accurate positioning, thereby facilitating the positioning.

【0060】また、測定時には測定用針1と測定用パッ
ド8を接触させるために、さらに20um程度のオーバ
ードライブを加える。
Further, at the time of measurement, an overdrive of about 20 μm is further applied to bring the measurement needle 1 into contact with the measurement pad 8.

【0061】前述したように、測定用パッドに50um
以上のオーバードライブを加えるとパッドに異常が発生
するが、本実施例では、測定用パッド8には、オーバー
ドライブ50um以下の20um程度しか加わらないの
で、パッドクラックの発生等は確実に回避される。
As described above, 50 μm is applied to the measuring pad.
When the above-mentioned overdrive is applied, an abnormality occurs in the pad. However, in the present embodiment, since only about 20 μm or less of the overdrive of 50 μm or less is applied to the measurement pad 8, generation of a pad crack or the like is reliably avoided. .

【0062】次に、本発明の第2の実施例について説明
する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

【0063】図6は、本発明の第2の実施例のプローブ
カードの構成を示す図であり、図6(a)は側面図、図
6(b)は平面図である。
FIG. 6 is a view showing the structure of a probe card according to a second embodiment of the present invention. FIG. 6 (a) is a side view and FIG. 6 (b) is a plan view.

【0064】本発明の第2の実施例において、プローブ
カードは、図6に示すように、位置合わせ用針32が、
針跡確認用マークに対して30度の角度をもって接触す
るように、位置合わせ用針22の先端を曲げて構成され
ている。
In the second embodiment of the present invention, as shown in FIG.
The tip of the positioning needle 22 is bent so as to contact the needle mark confirmation mark at an angle of 30 degrees.

【0065】位置合わせ用針22は、図9に示した従来
のプローブカードの測定針用41と同様に、プロービン
グ時にオーバードライブをかけた時、弾性を持つ位置合
わせ用針22の先端が滑るように動き、針跡確認用マー
クに針跡(けがき跡)を付けることができる。
As in the case of the conventional probe card 41 shown in FIG. 9, the tip of the positioning needle 22 having elasticity slides when overdrive is applied during probing, similarly to the measuring needle 41 of the conventional probe card shown in FIG. The needle mark can be added to the needle mark confirmation mark.

【0066】このため、前記第1の実施例と同様、針跡
の確認を容易に認識することができ、さらにオーバード
ライブ量を過剰にかける必要がないことから、測定用パ
ッドに影響はなく、位置合わせを行うことができる。
Therefore, similarly to the first embodiment, confirmation of the needle trace can be easily recognized, and there is no need to apply an excessive amount of overdrive. Positioning can be performed.

【0067】図7(a)は、本発明の第2の実施例の変
形として、位置合わせ用針を絶縁基板に所定の角度を持
たせて設置したプローブカードの側面図であり、図7
(b)はその平面図である。図7に示すように、位置合
わせ用針32の先端部が針跡確認用マークに対して30
度で接触するように、絶縁基板34に対して位置合わせ
用針32を角度を持たせて配設されている。
FIG. 7A is a side view of a probe card in which positioning needles are set at a predetermined angle on an insulating substrate as a modification of the second embodiment of the present invention.
(B) is a plan view thereof. As shown in FIG. 7, the tip of the alignment needle 32 is positioned 30 degrees from the needle mark confirmation mark.
The positioning needle 32 is arranged at an angle with respect to the insulating substrate 34 so as to make contact at a certain degree.

【0068】[0068]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば下
記記載の効果を奏する。
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.

【0069】本発明の第1の効果は、プローブカードの
位置合わせ時、半導体基板上の測定用パッド(製品パッ
ド)が破壊すること無く、確実に針跡を付けることがで
き、位置合わせを容易化する、ということである。
The first effect of the present invention is that, at the time of positioning the probe card, it is possible to surely make a needle mark without breaking the measuring pad (product pad) on the semiconductor substrate, and to facilitate the positioning. That is,

【0070】その理由は、本発明においては、位置合わ
せを行うとき、プローブカードの位置合わせに用いる針
が測定用針よりも先に、位置合わせ用パッドに接触し、
位置合わせ用のパッドを用いてオーバードライブ量を調
整し、測定用パッド(製品パッド)が破壊することも無
く、確実に針跡を付けることができるためである。
The reason is that, in the present invention, when performing positioning, the needle used for positioning the probe card comes into contact with the positioning pad before the measuring needle,
This is because the amount of overdrive is adjusted by using the positioning pad, and the needle mark can be reliably formed without breaking the measuring pad (product pad).

【0071】本発明の第2の効果は、組立工程における
ボンディング強度の信頼性を向上する、ということであ
る。
A second effect of the present invention is that the reliability of the bonding strength in the assembling process is improved.

【0072】その理由は、本発明においては、位置合わ
せを行うとき、測定用針よりも先に接触する位置合わせ
に用いる位置合わせ用針を用いているため、測定用パッ
ドに何回も針を接触させることが無いためである。
The reason for this is that, in the present invention, when the positioning is performed, the positioning needle used for positioning that comes into contact before the measuring needle is used. This is because there is no contact.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例の構成を示す図であり、
(a)はプローブカードの側面図、(b)は平面図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention;
(A) is a side view of the probe card, and (b) is a plan view.

【図2】本発明の一実施例で用いる半導体チップの平面
図である。
FIG. 2 is a plan view of a semiconductor chip used in one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例における半導体基板とプロー
ブカードのプロービングを説明するための側面図であ
る。
FIG. 3 is a side view for explaining probing of a semiconductor substrate and a probe card in one embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例におけるプロービングを説明
するための図であり、(a)はプロービング時の側面
図、(b)はプロービング後の針跡の平面図である。
4A and 4B are views for explaining probing in one embodiment of the present invention, wherein FIG. 4A is a side view at the time of probing, and FIG. 4B is a plan view of a needle mark after probing.

【図5】本発明の一実施例の変形として、スクライブ線
上に針跡確認用マークを備えた半導体基板の平面図であ
る。
FIG. 5 is a plan view of a semiconductor substrate provided with a needle mark confirmation mark on a scribe line as a modification of the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2実施例の構成を示す図であり、
(a)プローブカードの側面図、(b)は平面図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a second embodiment of the present invention;
(A) is a side view of the probe card, and (b) is a plan view.

【図7】本発明の第2の実施例の変形を示す図であり、
(a)は位置合わせ用針を絶縁基板に角度を持たせて配
設したプローブカードの側面図、(b)は平面図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a modification of the second embodiment of the present invention;
(A) is a side view of a probe card in which positioning needles are arranged at an angle on an insulating substrate, and (b) is a plan view.

【図8】(a)は従来のプローブカードの側面図、
(b)は従来の半導体チップの平面図である。
FIG. 8A is a side view of a conventional probe card,
(B) is a plan view of a conventional semiconductor chip.

【図9】従来のプローブカードによる半導体基板のプロ
ービングを説明するための側面図である。
FIG. 9 is a side view for explaining probing of a semiconductor substrate by a conventional probe card.

【図10】従来のプローブカードの位置合わせ時にオー
バードライブを加えた時のパッドの状態を説明するため
の図である。
FIG. 10 is a diagram for explaining a state of a pad when an overdrive is applied during positioning of a conventional probe card.

【図11】従来の超多ピン対応のプローブカードの構成
を示す図であり、(a)は側面図、(b)は従来の超多
ピン対応の半導体チップの平面図である。
11A and 11B are diagrams showing a configuration of a conventional probe card compatible with an ultra-high pin count, in which FIG. 11A is a side view and FIG. 11B is a plan view of a conventional semiconductor chip compatible with an ultra-high pin count.

【図12】従来の超多ピン対応のプローブカードを用い
たプロービングを説明するための側面図である。
FIG. 12 is a side view for explaining probing using a conventional ultra-high pin count compatible probe card.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、21、41、41 測定用針 2、22、42 位置合わせ用針 3、23、43、43、53 絶縁基板 4、44、44 半導体基板 5、45、45 半導体チップ 6、46、46 スクライブ線 7 位置合わせ用パッド 8、48、48 測定用パッド 9、49 針跡 10 針跡確認用マーク 1, 21, 41, 41 Measurement needle 2, 22, 42 Positioning needle 3, 23, 43, 43, 53 Insulating substrate 4, 44, 44 Semiconductor substrate 5, 45, 45 Semiconductor chip 6, 46, 46 Scribe Line 7 Positioning pad 8, 48, 48 Measurement pad 9, 49 Needle mark 10 Needle mark confirmation mark

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 1/06 - 1/073 G01R 31/26 H01L 21/64 - 21/66 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01R 1/06-1/073 G01R 31/26 H01L 21/64-21/66

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】被検査対象の半導体基板を測定するための
測定用針と、前記半導体基板との位置合わせに用いる位
置合わせ用針と、を備え、 位置合わせを行う時、前記測定用針が前記半導体基板の
測定用端子に当接するよりも先に、前記位置合わせ用針
の先端部が、前記位置合わせ用針に対応して前記半導体
基板に設けられた針跡確認用のマークに当接する、よう
に構成されてなることを特徴とするプローブカード。
1. A measuring needle for measuring a semiconductor substrate to be inspected, and a positioning needle used for positioning with the semiconductor substrate, wherein the measuring needle is used for positioning. Prior to contacting the measurement terminal of the semiconductor substrate, the tip of the positioning needle abuts a needle mark confirmation mark provided on the semiconductor substrate corresponding to the positioning needle. A probe card characterized by being configured as follows.
【請求項2】請求項記載のプローブカードにおいて、
前記位置合わせ用針が、プローブカード基板側から、被
検査対象の前記半導体基板面側に向って、前記測定用針
よりも、長く、延在されている、ことを特徴とするプロ
ーブカード。
2. The probe card according to claim 1 , wherein
The probe card, wherein the positioning needle extends from the probe card substrate side to the semiconductor substrate surface side of the inspection target longer than the measurement needle.
【請求項3】請求項記載のプローブカードにおいて、
前記位置合わせ用針が、プローブカード基板側から、該
基板面にほぼ垂直方向に突設され、前記測定用針より
も、長く、延在されている、ことを特徴とするプローブ
カード。
3. The probe card according to claim 1 , wherein
The probe card, wherein the positioning needle projects from the probe card substrate side in a direction substantially perpendicular to the substrate surface, and is longer and extends than the measuring needle.
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