KR0140034B1

KR0140034B1 - 반도체 웨이퍼 수납기, 반도체 웨이퍼의 검사용 집적회로 단자와 프로브 단자와의 접속방법 및 그 장치, 반도체 집적회로의 검사방법, 프로브카드 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR0140034B1
Application number: KR1019940032588A
Authority: KR
Inventors: 요시로우 나가다; 도시오 야마다; 아쯔시 후지와라; 이사오 미야나가; 신 하시모또; 유끼하루 우라오까; 야쓰시 오꾸다; 겐조우 하따다
Original assignee: 모리시다 요이치; 마쯔시다 덴기 산교 가부시끼가이샤
Priority date: 1993-12-16
Filing date: 1994-12-02
Publication date: 1998-07-15
Anticipated expiration: 2014-12-02
Also published as: US6323663B1; US6005401A; US5945834A; KR950021323A

Abstract

본 발명은 반도체 칩을 검사하기 위한 복수의 집적회로단자를 갖는 반도체 웨이퍼를 유지하는 유지판과, 대응하는 상기 복수의 집적회로단자와 전기적으로 접속된 복수의 프로브단자를 갖는 프로브시트가 대향하도록 설치되어 있고, 프로브시트에 대해 유지판과 반대측에는 복수의 프로브단자와 전기적으로 접속된 배선을 갖는 절연성기판이 설치되어 있으며, 프로브시트와 절연성기판 사이에는 탄성체가 설치되어있고, 유지판과 프로브시트가 서로 접근하면 유지판에 유지된 반도체 웨이퍼의 각 집적회로단자와 프로브시트의 각 프로브단자가 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 한다.

Description

반도체 웨이퍼 수납기, 반도체 웨이퍼의 검사용 집적회로 단자와 프로브 단자와의 접속방법 및 그 장치, 반도체 집적회로의 검사방법, 프로브카드 및 그 제조방법

제1도 (a)는 본 발명의 제1 실시예에 관한 반도체 웨이퍼 수납기의 평면도.

제1도 (b)는 제1도 (a)에 있는 I-I선의 단면도.

제2도 (a)는 본 발명의 제2 실시예에 관한 반도체 웨이퍼 수납기의 평면도.

제2도 (b)는 제2도 (a)에 있는 Ⅱ-Ⅱ선의 단면도.

제3도 (a)는 본 발명의 제3 실시예에 관한 반도체 웨이퍼 수납기의 평면도.

제3도 (b)는 제3도 (a)에 있는 Ⅲ-Ⅲ선의 단면도.

제4도 (a)는 본 발명의 제4 실시예에 관한 반도체 웨이퍼 수납기의 평면도.

제4도 (b)는 제4도 (a)에 있는 Ⅳ-Ⅳ선의 단면도.

제5도 (a)는 본 발명의 제5 실시예에 관한 반도체 웨이퍼 수납기의 평면도.

제5도 (b)는 제5도 (a)에 있는 Ⅴ-Ⅴ선의 단면도.

제6도 (a)는 본 발명의 제6 실시예에 관한 반도체 웨이퍼 수납기의 평면도.

제6도 (b)는 제6도 (a)에 있는 Ⅵ-Ⅵ선의 단면도.

제7도는 상기 제6 실시예의 제1 변형예에 관한 반도체 웨이퍼 수납기의 단면도.

제8도는 상기 제6 실시예의 제2 변형예에 관한 반도체 웨이퍼 수납기의 단면도.

제9도 (a)는 본 발명의 제7 실시예에 관한 반도체 웨이퍼 수납기의 평면도.

제9도 (b)는 제9도 (a)에 있는 Ⅸ-Ⅸ선의 단면도.

제10도는 상기 제7 실시예의 제1 변형예에 관한 반도체 웨이퍼 수납기의 단면도.

제11도는 상기 제7 실시예의 제2 변형예에 관한 반도체 웨이퍼 수납기의 단면도.

제12도는 상기 제7 실시예의 제3 변형예에 관한 반도체 웨이퍼 수납기의 단면도.

제13도 (a)는 본 발명의 제8 실시예에 관한 반도체 웨이퍼 수납기의 평면도.

제13도 (b)는 제13도 (a)에 있는 ⅩⅢ-ⅩⅢ선의 단면도.

제14도 (a)(b)는 제1 ~제8 실시예에 나타낸 반도체 웨이퍼수납기를 이용하여 행하는 반도체 집적회로의 검사방법을 나타낸 도면.

제15도는 제1 ~제8 실시예에 나타낸 반도체 웨이퍼수납기를 이용하여 행하는 반도체 집적회로의 검사방법의 플로우챠트.

제16도는 본 발명의 제9 실시예에 관한 반도체 웨이퍼의 집적회로단자와 프로브단자를 접속하는 접속장치의 단면도.

제17도 (a)는 본 발명의 제10 실시예에 관한 프로브카드의 사시도.

제17도 (b)는 제17도 (a)에 있는 A-A선의 단면도.

제18도 (a)(b)는 프로브카드와 반도체 웨이퍼와의 얼라인먼트를 행하는 얼라인머트장치를 보이고 있으며,

제18도 (a)는 평면도.

제18도 (b)는 측면도이다.

제19도 (a)(b)는 본 발명의 제11 실시예에 관한 프로브카드의 사시도.

제20도 (a)~(c)는 상기 제10 실시예에 관한 프로브카드의 플렉시블기판의 제조공정을 나타낸 단면도.

제21도 (a)는 상기 제10 실시예에 관한 프로브카드의 플렉시블기판에 있는 인장응력과 장력왜곡과의 관계를 나타낸 도면.

제21도 (b)는 상기 제10 실시예에 관한 프로브카드의 플렉시블기판에 있어 온도와 탄성율과의 관계를 나타낸 도면.

제22도는 상기 제10 실시예에 관한 프로브카드의 플렉시블기판 및 강성링의 열팽창율의 온도의존성을 나타낸 도면.

제23도는 상기 제10 실시예에 관한 프로브카드의 플렉시블기판의 온도와 열수축율과의 관계를 나타낸 도면.

제24도는 본 발명의 제12 실시예에 관한 프로브카드의 단면도.

제25도 (a)(b)는 제12 실시예에 관한 프로브카드의 제조공정을 나타낸 단면도.

제26도 (a)(b)는 본 발명의 제13 실시예에 관한 프로브카드의 단면도.

제27도 (a)(b)는 본 발명의 제14 실시예에 관한 프로브카드를 나타내고,

제27도 (a)는 분해사시도이며,

제27도 (b)는 제27도 (a)에 있는 A-A선의 단면도.

제28도는 본 발명의 제15 실시예에 관한 반도체 집적회로의 검사방법의 대상인 반도체 웨이퍼의 평면도.

제29도는 제28도에 나타낸 반도체 웨이퍼의 부분확대도.

제30도 (a)(b)는 상기 제15 실시예에 관한 반도체 집적회로의 검사방법을 나타낸 단면도.

제31도 (a)(b)는 상기 제15 실시예에 관한 반도체 집적회로의 검사방법에 이용하는 프로브카드를 나타내고,

제31도 (a)는 평면도이며,

제31도 (b)는 부분확대 평면도.

제32도는 종래의 제1 반도체 집적회로 검사방법을 나타낸 사시도.

제33도는 종래의 제1 반도체 집적회로 검사방법을 나타낸 플로우챠트.

제34도 (a)(b)는 종래의 제2 반도체 집적회로의 검사방법을 나타낸 단면도.

제35도는 종래의 제3 반도체 집적회로 검사방법을 나타낸 평면도이다.

[발명의 배경]

본 발명은 반도체 웨이퍼상에 형성된 복수의 집적회로를 웨이퍼 상태에서 동시에 검사하는 기술에 관한 것이다.

최근, 반도체 집적회로장치를 탑재한 전자기기의 소형화 및 저가격화의 진보가 눈부시며, 이에따라 반도체 집적회로장치에 대한 소형화 및 저가격화의 요구가 강해지고 있다.

통상 반도체 집적회로장치는 반도체 칩과 리드프레임이 본딩와이어에 의해 전기적으로 접속된 후 반도체 칩이 수지 또는 세라믹에 의해 봉지된 상태로 공급되고, 프린트기판에 실장된다. 그런데, 전자기기의 소형화 요구 때문에 반도체 집적회로장치를 반도체 웨이퍼에서 잘라낸 상태(다이싱한 상태)(이후 이 상태의 반도체 집적회로장치를 베어칩 또는 칩이라 부른다.)에서 직접회로 기판에 실장하는 방법이 개발되어 품질이 보증된 베어칩을 낮은 가격으로 공급하는 것이 소망되고 있다.

베어첩에 대해 품질보증을 행하기 위해서는 반도체 집적회로장치를 웨이퍼 상태로 번인스크리닝 할 필요가 있다.

그러나, 반도체 웨이퍼에 대한 번인스크리닝은 반도체 웨이퍼 취급이 대단히 복잡한 것으로, 저가격화 요구에 맞지 않는다. 또 하나의 반도체 웨이퍼상에 형성되어 있는 복수의 베어칩을 1개 또는 수개씩 몇번에 나누어 번인스크리닝을 행하는 것은 많은 시간을 필요로 하는 것으로, 시간적으로도 비용상으로도 현실적이지는 않다.

그래서, 모든 베어칩을 웨이퍼 상태에서 일괄하여 동시에 번인스크리닝하는 것이 요구된다.

제32도는 종래의 프로바를 이용한 반도체 웨이퍼 검사방법의 개략을 나타낸 것이다. 제32도에 나타난 것처럼 프로바 내부의 웨이터스테이지(201)에 반도체 웨이퍼(202)를 고정함과 아울러, 예컨데 텅스텐으로 된 프로브침(203)을 갖는 프로브카드(204)를 반도체 웨이퍼(202)상에 배치하고 반도체 웨이퍼(202)상의 집적회로단자에 프로브침(203)을 접촉시켜 테스터 등으로 전원전압 또는 신호를 입력하고 집적회로로 부터의 출력신호를 한칩씩 검출하고 있다. 같은 종류의 집적회로를 단시간에 검사하는 경우에는 얼라인먼트 기능을 가진 하나의 칩씩 순서대로 자동적으로 측정을 행하는 플로트프로바가 이용되고 있다.

또, 제32도에 있어서 205는 배선, 206은 외부전극단자이다.

이하, 플로트프로바를 이용한 반도체 웨이퍼에 대한 종래 검사방법에 대하여 제32도 및 제33도를 참조하면서 설명한다.

우선, 스텝 SB1 에 있어서, 반도체 웨이퍼(202)를 웨이퍼 캐리어에서 웨이퍼 스테이지(201)상에 자동반송한다. 다음에 스텝 SB2에서 반도체 웨이퍼(202)상의 집적회로단자에 프로브침(203)을 접촉시키기 위해 CCD 카메라등을 이용하여 반도체 웨이퍼(202)의 위치정합을 행한 후 스텝 SB3에서 웨이퍼 스테이지(201)를 이동하여 반도체 웨이퍼(202)를 프로브카드(204) 아래에 배치한다.

다음에 스텝 SB4에서 반도체 웨이퍼(202)상의 집적회로단자에 프로브침(203)을 접촉시켜 집적회로에 전원전압 또는 신호를 입력함과 동시에 집적회로에서의 출력신호를 측정함에 의해 집적회로의 검사를 행한다. 하나의 집적회로의 검사가 완료되면 웨이퍼 스테이지(201)를 다음 집적회로로 이동하고, 다음 집적회로단자에 프로브침(203)을 접촉시켜 다음 집적회로의 측정을 행한다.

플로트프로바를 이용한 반도체 웨이퍼에 대한 종래의 검사방법에 있어서는 상기와 같이 하여 반도체 웨이퍼(202)상의 집적회로를 순차 측정하고 있다.

모든 집적회로에 대한 검사가 완료되면 스텝 SB5에서 반도체 웨이퍼(202)를 웨이퍼 스테이지(201)로 부터 웨이퍼 캐리어에 이송시킨다. 반도체 웨이퍼(202)가 복수인 경우에는 상기 공정이 반복하여 행해지며, 모든 반도체 웨이퍼(202)에 대한 측정이 완료되면 플로트프로바 동작은 종료한다.

하나의 칩당 시험시간을 단축하는 방법으로는 DRAM등의 메모리 번인스크리닝(고속동작)을 프로바를 이용하여 행하기 위해 자기시험회로(BIST 회로)를 설치하는 것도 있다.

그런데, 상기 프로바를 이용한 반도체 웨이퍼의 검사방법에 있어서 번인 스크리닝처리를 웨이퍼 상태에서 행할 때 스텝 SB1, 3, 5에 있어 반도체 웨이퍼(202)의 이동 및 스텝 SB2에 있어 반도체 웨이퍼(202)의 위치정합에 필요한 시간은 합계로 1분 이상이지만, 스텝 SB4에 있어 번인스크리닝에 대하여는 통상 수시간에서 수십시간을 필요로한다. 프로바를 이용한 종래 반도체 웨이퍼의 검사방법에 의하면 반도체 웨이퍼를 한장씩 밖에 검사할 수 없다. 따라서, 대량의 반도체 웨이퍼를 검사하는데, 특히 많은 시간이 필요하게 된다. 이것은 LSI 칩의 대폭적인 비용증가로 연결된다.

또, 검사중에는 프로바를 점유하는 것으로 오토프로바에 의한 검사에 있어서는 얼라인먼트 기능을 다른 종류의 반도체 웨이퍼에 대한 검사 또는 다른 용도에 사용하는 것이 불가능하다.

DRAM 등에 대해 행해지는 하나의 칩당 시험시간을 단축하기 위해 BIST 회로를 설치하는 것은 칩면적의 증대로 연결되므로, 하나의 웨이퍼당 칩수의 감소를 초래하여 칩코스트가 상승한다는 문제점을 갖고 있다.

베어칩에 대해 웨이퍼상태로 일괄하여 번인스크리닝을 행하는 데는 동일웨이퍼상에 형성된 복수칩에 전원전압 및 신호를 동시에 인가하고 그 복수칩을 동작시킬 필요가 있다. 이를 위해서는 대단히 많은(통상 수천개 이상) 프로브침을 가진 프로브카드를 준비할 필요가 있지만 이렇게 하는데는 종래 니들형 프로브카드로는 핀수의 면에서도 가격의 면에서도 대응할 수 없다는 문제가 있다.

그래서 플렉시블 기판상에 범프가 설치된 박막형 프로브카드가 제안되고 있다(일동기보 Vol. 28, No. 2(Oct. 1990 PP.57-62를 참조)).

이하, 범프달린 플렉시블기판을 이용한 번인스크리닝에 대하여 설명한다.

제34도 (a), (b)는 범프달린 플렉시블기판을 이용한 프로빙상태를 나타낸 단면도이다. 제34도 (a), (b)에 있어서 211은 프로브카드이고, 그 프로브카드는 폴리이미드기판(218)과 폴리이미드기판(218)상에 형성된 배선층(217) 및 범프전극(216)과 배선층(217)과, 범프전극(216)을 접속하는 스루홀배선(219)을 구비하고 있다.

제34도 (a)에 나타낸 것처럼 프로브카드(211)를 피검사기판에 있는 반도체 웨이퍼(212)에 압착하여 반도체웨이퍼(212)상의 패드(215)와 프로브카드(211)의 범프(216)를 전기적으로 접속한다. 실온상태에서의 검사라면 이 상태로 전원전압 또는 신호를 배선층(217)을 통해 펌프(216)에 인가함에 의해 검사가 가능하게 된다.

그러나, 종래 프로브카드(211)를 이용한 프로빙에 의하면 반도체 웨이퍼(212)의 직경이 예컨데, 6인치 정도로 크게되면 반도체웨이퍼(212)의 휨이나 범프(216) 높이의 불균일에 의해 범프(216)와 패드(215)가 전기적으로 접속되지 않은 개소가 발생한다는 제1의 문제가 있다.

또, 번인스크리닝에서는 온도가속을 행하기 위해 반도체웨이퍼(212)를 승온할 필요가 있다.

제34도 (b)는 실온 25℃에서 125℃까지 반도체웨이퍼(212)를 가열할 때의 단면구조를 나타내고 있다.

제34도 (b)에 있어서 좌측부분은 반도체웨이퍼(212)의 중심상태를, 우측 부분은 반도체웨이퍼(212)의 주연부 상태를 나타내고 있다.

폴리이미드 기판(218)을 구성하는 폴리이미드의 열팽창율이 반도체 웨이퍼(212)를 구성하는 실리콘의 열팽창율에 비해 크기 때문에(실리콘의 열팽창율이 3.5×10^-6/ ℃ 인 것에 대하여 폴리이미드의 열팽창율은 16×10^-6/ ℃ 이다) 반도체 웨이퍼(212)의 주연부에 있어서는 범프(216)과 패드(215) 사이에 엇갈림이 생기고 만다.

결국 상온에서 반도체 웨이퍼(212)와 프로브카드(211)를 얼라인먼트한 후 이들을 100℃로 승온하면 6인치 반도체 웨이퍼(212)의 경우 프로브카드(211)가 160㎛ 늘어나기 때문에 반도체 웨이퍼(212)는 35㎛ 늘어나는 것을 반도체 웨이퍼(212)의 주연부에 있어서는 패드(215)와 범프(216)가 전체적으로 125㎛ 엇갈린다.

이때문에 반도체 웨이퍼(212)의 주연부에서는 패드(215)와 범프(216)와의 전기적 접속이 불가능하게 된다.

이상 설명한 것처럼 종래의 번인 스크리닝에 의하면 번인스크리닝시에 반도체 웨이퍼가 가열되기 때문에 반도체웨이퍼에 접하는 프로브카드도 가열되며, 반도체 웨이퍼와 프로브카드와의 열팽창계수차에 의해 반도체 웨이퍼의 주연부에서는 패드와 범프가 엇갈리고 말아 패드와 범프가 전기적으로 접속되지 않는다는 제2의 문제가 있다.

또, 베어칩에 대하여 웨이퍼상태로 번인스크리닝을 행하는 데는 하나의 반도체 웨이퍼상에 형성된 복수의 베어첩에 대해 전원전압 및 신호를 동시에 인가하여 각 베어칩을 동작시킬 필요가 있다. 그러나, 전원전압 및 신호를 각 베어칩에 대해 독립하여 공급하기 위해서는 수천 또는 수만이라는 수의 배선을 반도체 웨이퍼상에 설치할 필요가 있는 것으로 이 방법은 코스트적으로 현실적이지는 못하다.

그래서 가능한한 많은 배선을 공통화하여 독립해 있는 배선수를 줄일 필요가 있다.

그러나, 배선을 공통화하면 공통배선에 접속된 하나의 베어칩에 이상전류가 흐르는 경우 이 영향은 다른 베어칩에도 미치게되므로 정상적인 번인스크리닝을 행하는 것이 곤란하게 된다.

그래서 번인스크리닝을 행할 때 이상한 베어칩을 공통의 배선으로 부터 전기적으로 격리시킬 필요가 있다.

이하, 웨이퍼 상태에서의 베어칩에 대한 번인스크리닝의 일례로 일본국 특개평 1-227467호 공보에 기재된 방법에 대하여 설명한다.

제35도는 반도체 웨이퍼상에 형성된 복수의 베어칩중 하나를 나타내고 있다.

제35도에서 240은 베어칩, 243은 베어칩(240)의 전원패드, 244는 베어칩(240)의 GND 패드, 241은 번인용 전원패드, 242는 P채널형 트랜지스터이고, 그 트랜지스터(242)의 드레인은 번인용 전원패드(241)에 접속되며, 트랜지스터(242)의 소스는 전원패드(243)에 접속되어 있다. 또, 제35도에서 245a는 트랜지스터(242)의 게이트에 접속된 제1 패드이며, 245b, 245c는 각각 제1 패드(245a)와 미세한(예컨데 3㎛폭) 알루미늄 패턴에 의해 접속된 제2 및 제3 패드이다. GND 패드(244)와 제2 패드(245b)와의 사이에는 제1 저항(246a)이 접속되어 있으며, 그 제1의 저항(246a)의 저항치는 비교적 낮은 값(예컨데, 10KΩ)으로 되어 있다. 번인용 전원패드(241)와 제3 패드(245c)와의 사이에는 제2 저항(246b)이 설치되어 있으며, 그 제2 저항(246b)의 저항치는 비교적 높은값(예컨데 100KΩ)으로 되어 있다.

우선, 번인전의 웨이퍼 테스트에 있어서는 외부측정장치(도시하지 않음)에 접속된 고정프로브침(도시하지 않음)에 의해 전원패드(243), GND 패드(244), 제1~제3 패드(245a~245c) 및 다른 필요한 패드(도시하지 않음)에 프로빙한다. 외부측정장치에 의해 전원패드(243)에 전원전압 번인전원패드(241) 및 GND 패드(244)에 GND를 각각 인가하고, 제1 패드(245a)에는 H레벨을 부여한다. 이 조건하에서는 트랜지스터(242)가 오프상태이기 때문에 전원패드(243)와 번인용패드(241)와의 사이에 전류는 흐르지 않으므로 베어칩(240)의 시험이 가능하다.

베어칩(240)에 대한 시험결과 베어칩(240)이 우량품이라면 다음 베어칩의 시험으로 이행하는 한편, 베어칩(240)이 불량품이면 제1 패드(245a)와 제2 패드(245b)와의 사이에 외부측정장치에 의해 대전류(예컨데 100㎃)를 흘려 제1 패드 (245a)와 제2 패드(245b) 사이의 미세한 알루미늄패턴을 용해시키고 다음 베어칩의 시험으로 이행한다.

이와같이 번인 전의 웨이퍼 테스트를 행함에 의해 번인스크리닝을 효과적으로 행하도록 하고 있다. 즉, 번인스크리닝에 있어서 번인용 전원패드(241)에 전압이 인가된 경우 번인 전의 웨이퍼 테스트에 의해 우량품으로 판정된 베어칩(240)에 있어서는 제1 저항(246a)에 비해 제2 저항(246b)쪽의 저항치가 충분히 크기때문에 게이트전위는 L 레벨로 되어 트랜지스터(242)는 온 상태로 된다.

이때문에 번인전압은 트랜지스터(242)를 통해 전원패드(243)에 공급된다.

한편, 번인전의 웨이퍼 테스트에 의해 불량품으로 판정된 베어칩(240)에 있어서는 제1 패드(245a)와 제2 패드(245b)와의 사이는 끊어져 있기 때문에 트랜지스터(242)의 게이트 전위는 H레벨로 되어 트랜지스터(242)는 오프 상태로 된다.

따라서, 번인전압은 전원패드(243)에는 공급되지 않는 것으로 불량인 베어칩(240)에는 전류가 흐르지 않는다.

이처럼 불량칩에 대하여 번인용 전원패드(241)에 전압을 인가하여도 불량칩에 대하여는 전원전류가 흐르지 않으므로 번인스크리닝에 있어서 우량품 칩에 악영향이 미치지 않는다.

그러나, 상기한 구성에 의하면 여분의 소자(트랜지스터(242), 제1 및 제2 저항(246a, 246b), 번인용 전원패드(241), 제1~제3의 저항(245a~245c), 퓨즈로서의 알루미늄배선)를 각 베어칩(240)상에 형성할 필요가 있는 외에 번인스크리닝시에 트랜지스터(242)를 통해 전압을 인가하는 것으로 되며, 번인용 전원패드(241)에 인가된 전압이 그대로 내부전원으로 인가되지 않으므로 베어칩(240)의 내부에서 전압강하를 야기한다고 하는 제3의 문제가 있다.

[발명의 개요]

본 발명의 제1 목적은, 반도체 웨이퍼의 직경이 크게 되어도 프로브시트의 모든 프로브단자를 반도체 웨이퍼의 모든 검사용단자에 확실히 접촉시킴과 함께 다수의 반도체 웨이퍼에 대해 동시에 번인스크리닝을 행하도록 하는 것이다.

본 발명의 제2 목적은, 번인스크리닝을 할 때에 직경이 큰 반도체 웨이퍼의 주연부에 있어서도 프로브시트의 범프가 반도체 웨이퍼의 검사용단자에 확실히 접촉될 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 제3의 목적은 번인스크리닝에 있어서 불량칩으로의 전원전압의 공급을 용이하고 확실하게 차단할 수 있도록 하는 것이다.

이하, 제1의 목적을 달성하는 기술에 대하여 설명한다.

제1의 반도체 웨이퍼 수납기는 반도체칩을 검사하기 위한 복수의 집적회로 단자를 갖는 반도체 웨이퍼를 유지하는 유지판과, 상기 유지판과 대향하도록 설치되어 대응하는 상기 복수의 집적회로단자와 전기적으로 접속되는 복수의 프로브단자를 갖춘 프로브시트와, 상기 프로브시트에 대해 상기 유지판과 반대측에 설치되어 상기 복수의 프로브단자와 전기적으로 접속된 배선을 갖춘 절연성기판과, 상기 배선과 전기적으로 접속되어 검사용 전원전압 또는 신호가 입력되는 외부전극과, 상기 프로브시트와 상기 절연성기판과의 사이에 설치된 탄성체와, 상기 유지판과 상기 프로브시트가 서로 접근하여 상기 유지판에 유지된 반도체 웨이퍼의 각 집적회로단자와, 상기 프로브시트의 각 프로브단자가 전기적으로 접속되도록 상기 유지판 및 상기 절연성기판중 적어도 한쪽을 누르는 압압수단을 구비하고 있다.

제1 반도체 웨이퍼 수납기에 의하면, 압압수단에 의해 유지판 및 절연성 기판중 적어도 한쪽을 누르면 유지판과 프로브시트가 서로 접근하여 유지판에 유지된 반도체 웨이퍼의 각 집적회로단자와 프로브시트의 각 프로브단자가 전기적으로 접속한다.

이 경우 프로브시트는 탄성체를 통하여 압압되기 때문에 탄성체가 프로브시트의 프로브단자 높이의 불균일을 흡수한다.

이에따라 반도체 웨이퍼의 각 집적회로단자와 프로브시트의 각 프로브단자는 확실히 접속됨과 아울러 각 프로브단자에는 균등하게 압압력이 작용하기 때문에 집적회로단자와 프로브단자 사이의 접촉저항을 저감시킬 수 있음과 함께 반도체 웨이퍼의 집적회로단자에 균질의 입력파형을 공급할 수 있으므로 검사정밀도 향상을 도모하는 것이 가능하다.

프로브시트와 절연성기판 사이에 탄성체가 설치되어 있기 때문에 반도체 웨이퍼상에 절연성기판을 배치하거나 또는 반도체 웨이퍼 수납기를 이동하거나 할 때에 탄성체가 완충재로 되므로 반도체 웨이퍼가 파손되는 사태를 회피할 수 있다.

반도체 웨이퍼 수납용기의 온도를 제어함에 의해 반도체 웨이퍼의 온도를 제어할 수 있다. 또 외부전극에 검사용 전원전압 또는 신호를 입력하면 전원전압 또는 신호는 절연성기판 배선을 통해 프로브단자에 입력된 후 반도체 웨이퍼의 집적회로단자에 입력된다.

따라서, 반도체 웨이퍼와 프로브시트와의 얼라인먼트공정과, 반도체 웨이퍼에 대한 온도제어공정과, 반도체 웨이퍼의 집적회로도의 전원전압 또는 신호의 입력공정을 각각 분리할 수 있으므로 다수의 반도체 웨이퍼에 대하여 동시에 검사를 하는 것이 가능하다.

제1의 반도체 웨이퍼 수납기는 상기 유지판과 상기 절연성기판과의 사이에 설치되고, 상기 유지판과 상기 절연성기판과의 사이에 밀봉공간을 형성하는 차폐재를 추가로 갖추며, 상기 압압수단은 상기 밀봉공간에 공급되는 가스 또는 액체로 된 고압의 유체인것이 바람직하다.

이와같이 하면, 즉 밀봉공간에 가스 또는 액체로 된 고압유체를 공급하면 절연성기판은 프로브시트를 반도체 웨이퍼 쪽으로 압압하는 것으로 반도체 웨이퍼의 각 집적회로단자와 프로브시트의 각 프로브단자는 확실하게 접속된다.

제1의 반도체 웨이퍼 수납기에 있는 유지판은 반도체 웨이퍼를 흡인하여 상기 유지판에 고정하는 수단을 갖추고 있는 것이 바람직하다.

이와같이 하면 반도체 웨이퍼를 유지판에 확실하게 고정하는 것이 가능하다.

제2의 반도체 웨이퍼 수납기는 반도체칩을 검사하기 위한 복수의 집적회로 단자를 갖는 반도체 웨이퍼를 유지하는 유지판과, 상기 유지판과 대향하도록 설치되어 대응하는 상기 복수의 집적회로단자와 전기적으로 접속되는 복수의 프로브단자를 갖는 프로브시트와, 상기 프로브시트에 대하여 상기 유지판과 반대측에 설치되어 상기 복수의 프로브단자와 전기적으로 접속된 배선을 갖춘 절연성기판과, 상기 배선과 전기적으로 접속되어 있으며 검사용 전원전압 또는 신호가 입력되는 외부전극과, 상기 유지판에 유지된 반도체 웨이퍼의 온도를 검출하는 온도검출수단을 구비하고 있다.

제2 반도체 웨이퍼 수납기에 의하면 제1의 반도체 웨이퍼 수납기와 같이 다수의 반도체 웨이퍼에 대하여 동시에 검사를 행하는 것이 가능함과 함께 유지판에 유지된 반도체 웨이퍼의 온도를 검출하는 온도검출수단을 갖추고 있는 것으로, 다수의 반도체 웨이퍼에 대하여 동시에 검사를 행할 때에 각 반도체 웨이퍼의 온도를 검출할 수 있고 반도체 웨이퍼에 대한 온도제어가 확실하게 된다.

제3의 반도체 웨이퍼 수납기는 반도체 칩을 검사하기 위한 복수의 집적회로 단자를 갖춘 반도체 웨이퍼를 유지하는 유지판과, 상기 유지판과 대향하도록 설치되어 대응하는 상기 복수의 집적회로단자와 전기적으로 접속되는 복수의프로브단자를 갖춘 프로브시트와, 상기 프로브시트에 대하여 상기 유지판과 반대측에 설치되어 상기 복수의 프로브단자와 전기적으로 접속된 제1의 배선을 갖춘 절연성기판과, 상기 절연성기판에 대하여 상기 유지판과 반대측에 설치되어 상기 제1의 배선과 전기적으로 접속된 제2의 배선을 갖춘 압압판과, 상기 유지판과 상기 압압판과의 사이에 설치되어 상기 유지판과 상기 압압판과의 사이에 밀봉공간을 형성하는 탄성을 갖는 씰(seal)재와, 상기 유지판과 상기 프로브시트가 서로 접근하여 상기 유지판에 유지된 반도체 웨이퍼의 각 집적회로단자와, 상기 프로브시트의 각 프로브단자가 전기적으로 접속되도록 상기 밀봉공간을 감압하는 감압수단과, 상기 제2의 배선과 전기적으로 접속되어 있으며, 검사용 전원전압 또는 신호가 입력되는 외부전극을 구비하고 있다.

제3의 반도체 웨이퍼 수납기에 의하면 제1의 반도체 웨이퍼 수납기와 같이 다수의 반도체 웨이퍼에 대하여 동시에 검사를 행할 수 있다.

또, 유지판과 압압판 사이에 형성되는 밀봉공간을 감안하면 유지판과 압압판이 접근함에 따라 반도체 웨이퍼와 프로브시트가 서로 접근하므로 반도체 웨이퍼의 각 집적회로단자와 프로브시트의 각 프로브단자는 전기적으로 확실히 접속된다.

제4의 반도체 웨이퍼의 수납기는 반도체 칩을 검사하기 위한 복수의 집적회로단자를 갖는 반도체 웨이퍼를 유지하는 유지판과, 상기 유지판과 대향하도록 설치되어 대응하는 상기 복수의 집적회로단자와 전기적으로 접속되는 복수의 프로브단자를 갖춘 프로브시트와, 상기 프로브시트에 대해 상기 유지판과 반대측에 설치되어 상기 복수의 프로브단자와 전기적으로 접속된 배선을 갖춘 절연성기판과, 상기 절연성기판에 대해 상기 유지판과 반대측에 설치된 강성판과 상기 절연성기판과 상기 강성판 사이에 설치된 탄성체로 된 압압대와, 상기 절연성기판과 상기 강성판을 양자 사이에 상기 압압대가 개재된 상태로 고정하는 고정수단과, 상기 유지판 프로브시트, 절연성기판, 강성판, 압압대 및 상기 고정수단을 수납하는 케이싱과, 상기 유지판과 상기 프로브시트가 서로 접근하여 상기 유지판에 유지된 반도체 웨이퍼의 각 집적회로단자와, 상기 프로브시트의 각 프로브단자와가 전기적으로 접속되도록 상기 케이싱내를 감압하여 상기 압압대를 팽창시키는 감압수단과, 상기 배선과 전기적으로 접속되어 있으며 검사용 전원전압 또는 신호가 입력되는 외부전극을 갖추고 있다.

제4의 반도체 웨이퍼 수납기에 의하면 제1의 반도체 웨이퍼 수납기와 같이 다수의 반도체 웨이퍼에 대하여 동시에 검사를 행할 수 있다.

제4의 반도체 웨이퍼 수납기에 의해 케이싱내를 감압하면 절연성기판과 강성판 사이에 설치된 탄성체로 된 압압대가 팽창하고, 압압대가 팽창하도록 하는 힘은 절연성기판을 통해 프로브시트로 전해지며, 프로브시트와 반도체 웨이퍼를 서로 접근시키는 것으로 프로브시트의 각 프로브단자와 반도체 웨이퍼의 각 집적회로 단자와는 전기적으로 확실하게 접속된다.

제4의 반도체 웨이퍼 수납기는 압압대 내부를 케이싱 내부로 연통시키는 연통수단을 갖추고 있는 것이 좋다.

이와같이 하면 케이싱내에 공기가 들어와 케이싱내 압력이 높아져도 압압대내의 압력을 높힘에 의해 압압대가 절연성기판을 통해 프로브시트를 압압하는 힘을 일정하게 유지할 수 있으므로 프로브시트의 각 프로브단자와 반도체 웨이퍼의 각 집적회로 단자와의 전기적인 접속을 유지할 수 있다.

제1~제4의 반도체 웨이퍼 수납기는 유지판에 유지된 반도체 웨이퍼의 온도를 제어하는 온도제어수단을 갖추고 있는 것이 바람직하다.

이처럼 하면 다수의 반도체 웨이퍼에 대하여 동시에 검사를 행하는 경우에 각 반도체 웨이퍼의 온도를 확실하게 제어할 수 있다.

반도체 웨이퍼의 복수의 검사용 집적회로단자와 복수의 프로브단자를 접속시키는 장치는 케이싱과, 상기 케이싱내에 이동가능하게 설치되어 상기 케이싱내를 제1의 영역과 제2의 영역으로 구분하는 칸막이와, 상기 제1 영역에 설치되어 상기 반도체 웨이퍼를 유지하는 유지판과, 상기 제1 영역에 상기 유지판과 대향하도록 설치되어 상기 복수의 프로브단자를 갖는 절연성기판과, 상기 칸막이가 상기 제1 영역쪽으로 이동하여 상기 절연성기판의 각 프로브단자와, 상기 유지판과 유지된 반도체 웨이퍼의 각 검사용 집적회로 단자가 전기적으로 접촉되도록 상기 제2 영역의 압력을 상기 제1 영역의 압력보다도 높게하는 압력제어수단을 구비하고 있다.

이 접속장치에 의하면 제2 영역의 압력을 제1 영역의 압력보다도 높게하면 칸막이가 제1 영역측으로 이동하여 절연성기판의 각 프로브단자와 유지판에 유지된 반도체 웨이퍼의 각 검사용 집적회로단자를 전기적으로 접속시키므로, 반도체 웨이퍼 수납기가 프로브시트와 반도체 웨이퍼를 접근시키는 압압수단을 갖추지 않아도 프로브시트의 프로브단자와 반도체 웨이퍼의 집적회로 단자를 전기적으로 접속시키는 것이 가능하다.

반도체 웨이퍼의 복수의 검사용 집적회로단자와 프로브시트의 복수 프로브단자를 접속시키는 접속방법은 상기 반도체 웨이퍼를 주연부에 탄선차폐재를 갖는 유지판 중앙부에 유지시키는 제1 공정과, 상기 프로브시트를 상기 반도체 웨이퍼 위에 상기 각 프로브단자와 상기 각 검사용 집적회로단자가 대향하도록 배치하는 제2 공정과, 상기 유지판의 탄성차폐재상에 압압판을 배치하여 상기 유지판, 탄성차폐재 및 압압판에 의해 밀봉공간을 형성하는 제3의 공정과, 상기 유지판과 상기 압압판이 서로 접근하여 상기 각 프로브단자와 상기 각 검사용 집적회로단자가 전기적으로 접속되도록 상기 밀봉공간을 감압하는 제4의 공정을 구비하고 있다.

이 접속방법에 의하면 밀봉공간을 감압할 때 유지판과 압압판이 서로 접근하여 프로브시트의 각 프로브단자와 유지판에 유지된 반도체 웨이퍼의 각 검사용 집적회로단자가 전기적으로 접속된다.

상기의 접속방법은 제2 공정과 제3 공정 사이에 상기 각 검사용 집적회로단자와 상기 각 프로브단자가 접촉하도록 상기 유지판 및 압압판중 적어도 한쪽을 미리 압압하는 공정을 추가로 갖추고 있는 것이 좋다.

이와같이 하면 각 검사용 집적회로단자와 각 프로브단자가 접촉한 상태로 밀봉공간을 감압할 수 있으므로 검사용 집적회로단자와 프로브단자와의 위치 어긋남이 생기지 않는다.

반도체 집적회로의 검사방법은 반도체 칩을 검사하기 위한 복수의 집적회로 단자를 갖는 반도체 웨이퍼를 유지판에 유지시키는 제1 공정과, 복수의 프로브단자를 갖는 프로브시트를 상기 반도체 웨이퍼 위에 상기 각 프로브단자와 상기 각 집적회로단자가 전기적으로 접속되도록 배치하는 제2 공정과, 상기 각 프로브단자 및 검사용 전원전압 또는 신호가 입력되는 외부전극과 각각 전기적으로 접속되는 배선을 갖는 절연성기판을 상기 각 프로브단자와 상기 외부전극이 상기 배선을 통해 전기적으로 접속되도록 배치하는 제3 공정과, 상기 외부전극에 전원전압 또는 신호를 입력함에 의해 상기 전원전압 또는 신호를 상기 배선 및 복수의 프로브단자를 통해 상기 집적회로단자에 입력하는 제4의 공정을 구비하고 있다.

상기의 반도체 집적회로의 검사방법에 의하면 외부전극에 전원전압 또는 신호를 입력할 때 전원전압 또는 신호가 절연성기판의 배선 및 프로브시트의 프로브단자를 통해 반도체 웨이퍼의 집적회로단자에 입력된다.

이때문에 반도체 웨이퍼와 프로브시트의 얼라인먼트공정과, 반도체 웨이퍼의 집적회로로의 전원전압 또는 신호의 입력공정을 각각 분리할 수 있으므로 다수의 반도체 웨이퍼에 대해 동시에 검사를 하는 것이 가능하다.

상기의 반도체 집적회로의 검사방법에 있어서 제1 공정이 상기 유지판에 유지된 반도체 웨이퍼를 소정의 온도로 가열하는 공정을 갖추고 있거나 또는 제5 공정이 상기 유지판에 유지된 반도체 웨이퍼를 소정온도로 가열하는 공정을 갖추고 있는 것이 좋다.

이와같이 하면 반도체 웨이퍼에 대해 번인스크리닝을 행하는 것이 가능하다.

이하, 상기 제2 목적을 달성하는 프로브카드 및 그 제조방법에 대하여 설명한다.

반도체 웨이퍼를 구성하는 칩의 전기특성을 검사하기 위한 제1 프로브카드는 하나의 주면상에 프로브단자를 갖는 탄성체로 된 플렉시블기판과, 상기 플렉시블기판의 주연부를 고정하는 강성체를 갖추고 상기 플렉시블기판은 상온에서 감사시의 온도까지의 온도범위내에 있어서 항상 장력왜곡을 가진 상태로 상기 강성체에 고정되어 있다.

제1 프로브카드에 의하면 플렉시블기판은 상온에서부터 검사시의 온도까지의 온도범위내에 있어서 항상 장력왜곡을 가진 상태로 강성체에 고정되어 있기 때문에 검사시에 프로브카드가 가열되어도 플렉시블기판의 장력왜곡이 완화될 뿐이며, 플렉시블기판은 팽창하지 않는다. 이때문에 반도체 웨이퍼의 주연부에 있어서도 프로브단자와 검사대상으로 되는 반도체 웨이퍼의 집적회로단자와의 사이에 위치어긋남이 생기지 않는다.

제1 프로브카드에 있어서 상기 강성체는 상기 강성체의 한 주면상에 형성된 제1 단자와, 상기 제1 단자와 전기적으로 접속된 배선층과를 갖추고, 상기 플렉시블기판은 상기 플렉시블기판의 다른 주면상에 형성되어 상기 프로브단자와 전기적으로 접속된 제2 단자를 갖추며, 상기 플렉시블기판은 상기 강성체에 상기 제1 단자와 상기 제2 단자가 대향하고 또한 전기적으로 접속되도록 고정되어 있는 것이 좋다.

이와같이 하면, 강성체의 배선층에 전원전압 또는 신호를 입력할 때 전원전압 또는 신호가 강성체의 제1 단자 및 플렉시블기판의 제2 단자를 통해 프로브단자로 전해지는 것으로 검사대상으로 되는 반도체 웨이퍼의 집적회로단자에 확실하게 입력된다.

제1 프로브카드에 있어서, 검사대상으로 되는 반도체 웨이퍼의 열팽창율과 상기 강성체의 열팽창율과의 차를 N1, 상기 반도체 웨이퍼의 직경을 L1, 상기 반도체 웨이퍼에 설치된 검사용 전극단자의 단경을 L2, 검사시 온도와 얼라인먼트시 온도와의 차를 T1으로 할때 N1 L2/(L1×T1)인 관계가 성립되어 있는 것이 좋다.

이와같이 하면 반도체 웨이퍼의 열팽창율과 강성체의 열팽창율과의 차가 커지지 않으므로, 반도체 웨이퍼의 가장외측의 집적회로단자와 프로브카드의 가장외측의 프로브단자 사이의 위치어긋남을 확실히 방지할 수 있다.

제1 프로브카드에 있어서 상기 플렉시블기판의 열팽창율은 상기 강성체의 열팽창율보다도 크고 상기 플렉시블기판의 열팽창율과 상기 강성체의 열팽창율과의 차를 N, 검사대상인 반도체 웨이퍼와 프로브카드를 얼라인먼트 할 때의 온도와 상기 반도체 웨이퍼 검사를 할 때의 온도와의 차를 T라 할때 상기 플렉시블기판의 장력왜곡은 얼라인먼트시의 온도에 있어서 면내에서 거의 균일하고 또 T×N 이상인 것이 좋다.

이와같이 하면 플렉시블기판이 번인스크리닝시의 온도까지 가열되어도 플렉시블기판은 항상 장력왜곡을 가진 상태이며, 플렉시블기판의 열팽창이 억제되므로 얼라인먼트시와 검사시에 있어서 플렉시블기판의 프로브단자와 반도체 웨이퍼의 집적회로단자 사이의 위치어긋남이 전혀 발생하지 않는다.

제1 프로브카드에 있어서 상기 플렉시블기판은 상기 강성체에 환상(고리모양)의 접착영역에서 접착됨에 의해 고정되어 있으며, 상기 접착영역의 내주는 원형인 것이 좋다. 이처럼하면 강성체가 열에 의해 팽창하여도 플렉시블기판은 그 주위에서 균일한 힘으로 인장되므로 플렉시블기판은 균일한 장력왜곡을 유지할 수 있다.

반도체 웨이퍼를 구성하는 칩의 전기특성을 검사하기 위한 제2 프로브카드는 한 주면상에 프로브단자를 갖는 탄성체로된 플렉시블기판과, 상기 플렉시블기판의 주연부를 고정하는 강성체와, 상기 강성체온도를 균일하게 상승시키는 온도제어수단을 갖추고 상기 강성체의 열팽창율은 상기 플렉시블기판의 열팽창율과 같거나 또는 크다.

강성체의 열팽창율이 플렉시블기판의 열팽창율 이상이기 때문에 검사시에 온도제어수단에 의해 강성체온도를 제어하여 플렉시블기판을 강성체 열팽창에 맞추어 넓히는 것이 가능하므로 반도체 웨이퍼의 주연부에 있어서도 플렉시블기판의 프로브단자와 반도체 웨이퍼의 집적회로단자 사이의 위치어긋남은 생기지 않는다.

제2 프로브카드에 있어서, 상기 온도제어수단이 상기 강성체의 온도를 검출하는 열전대와, 상기 강성체를 가열하는 히터를 갖추고 있으면 강성체의 온도제어를 확실하게 행할 수 있다.

반도체 웨이퍼를 구성하는 칩의 전기특성을 검증하기 위한 프로브카드의 제1 제조방법은 한 주면상에 프로브단자를 갖는 탄성체로 된 플렉시블기판을 가열하여 열팽창시키는 공정과, 상기 플렉시블기판이 열팽창하고 있는 상태로 그 주연부를 강성체에 의해 고정하는 공정을 갖추고 있다.

제1 제조방법에 의하면 플렉시블기판이 열팽창하고 있는 상태로 그 주연부를 강성체에 의해 고정지지하기 때문에 플렉시블기판에 같은 장력왜곡을 용이하고 확실하게 유지시키는 것이 가능하다.

반도체 웨이퍼를 구성하는 반도체칩의 전기특성을 검사하기 위한 프로브카드의 제2 제조방법은 한 주면상에 프로브단자를 갖는 탄성체로된 플렉시블기판의 주연부를 상온에서 강성체에 의해 고정하는 공정과, 상기 강성체에 고정된 플렉시블기판을 가열한 후에 상온으로 되돌림에 의해 상기 플렉시블기판에 가열수축을 일으켜 상기 플렉시블기판에 장력을 발생시키는 공정을 구비하고 있다.

제2의 제조방법에 의하면 강성체에 고정된 플렉시블기판은 가열한 후에 상온으로 되돌림에 의해 플렉시블기판에 가열수축을 일으키는 것으로 치수시프트를 발생시키는 일 없이 플렉시블기판에 장력왜곡을 유지시키는 것이 가능하다.

이 때문에 제1 또는 제2 제조방법에 의하면, 제1 프로브카드를 간단하고 확실하게 제조하는 것이 가능하다.

반도체 웨이퍼를 구성하는 칩의 전기특성을 검사하기 위한 제3의 프로브카드는 한 주면에 형성된 제1 단자와, 상기 제1 단자와 전기적으로 접속된 배선을 갖는 강성의 절연성기판과, 한 주면에 형성된 제2 단자와 다른주면에 형성되어 상기 제2 단자와 전기적으로 접속된 프로브단자를 갖추고 한 주면이 상기 절연성기판의 한 주면과 대향하도록 설치된 플렉시블기판과, 상기 절연성기판과 상기 플렉시블기판의 사이에 설치되어 주면과 수직한 방향으로만 도전성을 갖는 탄성체로된 이방성 도전막을 갖추고 상기 플렉시블기판은 상기 이방성도전막을 통해 상기 절연성기판에 고정되어 있으며, 상기 제1 단자와 상기 제2 단자와는 상기 이방성도전막을 통해 전기적으로 접속되어 있다.

제3 프로브카드에 의하면 절연성기판의 배선에 전원전압 또는 신호를 입력할 때 전원전압 또는 신호는 절연성기판의 제1 단자에서 플렉시블기판의 제2 단자를 통해 프로브단자에 전달되므로 검시대상인 반도체 웨이퍼의 집적회로단자에 확실하게 입력된다. 검사시에 반도체 웨이퍼가 열팽창과 더불어 플렉시블기판과 반도체 웨이퍼와의 사이에 열팽창율차가 존재하여도 검사시에는 플렉시블기판의 펌프는 반도체 웨이퍼에 맞닿아 있으므로, 상기 열팽창율차는 플렉시블기판에 있는 범프끼리의 휨에 의해 흡수된다.

또, 이방성 도전막은 강성을 갖는 절연성기판에 고정되어 있으므로, 이방성 도전막의 열팽창에 의한 변형은 절연성기판에 의해 억제된다.

이 때문에 반도체 웨이퍼의 주연부에 있어서도 프로브단자와 반도체 웨이퍼의 집적회로단자 사이의 위치 엇갈림은 생기지 않는다.

또, 절연성기판과 플렉시블기판 사이에 탄성체로 된 이방성 도전막이 개재하고 있으므로 반도체 웨이퍼의 요철 및 플렉시블기판의 프로브단자 높이의 불균일을 흡수하는 것이 가능하다.

제3 프로브카드에 있어서 상기 이방성도전막에 있는 상기 플렉시블기판의 상기 제2 단자와 접하고 있는 영역은 상기 플렉시블기판측으로 돌출하고 있거나, 또는 상기 이방성 도전막에 있는 상기 제1 단자와 상기 제2 단자를 도통시키는 영역은 다른 영역보다도 막두께가 큰 것이 좋다.

이와같이 하면 플렉시블기판의 프로브단자는 반도체 웨이퍼에 강하게 맞닿으므로 검사시에 반도체 웨이퍼가 열팽창하여도 반도체 웨이퍼의 집적회로단자와 플렉시블기판의 프로브단자가 위치 엇갈림이 없다.

제3 프로브카드에 있어서, 상기 이방성 도전막에 있는 상기 제1 단자와 상기 제2 단자간의 제1 도통영역의 허용전류밀도 보다도 상기 플렉시블기판에 있는 상기 제2 단자와, 상기 프로브단자간의 제2 도통영역의 허용전류밀도를 높여 이에따라 상기 제1 도통영역의 도통단면적은 상기 제2의 도통영역의 도통단면적보다도 큰 것이 좋다.

이와같이 하면 이방성 도전막에 있는 저항을 낮추는 것이 가능하므로 프로브단자의 피치를 적게할 수가 있다.

반도체 웨이퍼를 구성하는 칩의 전기특성을 검사하기 위한 제4의 프로브카드는 한주면에 형성된 단자와, 상기 단자와 전기적으로 접속된 배선을 갖는 강성의 절연성기판과, 한 주면이 상기 절연성기판의 상기 한주면에 접한상태로 상기 절연성기판에 고정되고, 다른 주면에 있는 상기 단자와 대응하는 부위에 프로브단자를 갖추어 주면과 수직한 방향으로만 도전성을 갖는 탄성체로 된 이방성 도전막을 구비하며, 상기 단자와 상기 프로브단자와는 상기 이방성 도전막을 통해 전기적으로 접속되어 있다.

제4의 프로브카드에 의하면 절연성기판의 배선에 전원전압 또는 신호를 입력할 때 전원전압 또는 신호는 절연성기판의 단자에서 이방성도전막의 프로브단자에 전해지는 것으로 검사대상으로 되는 반도체 웨이퍼의 집적회로단자에 확실하게 입력된다.

제4의 프로브카드에 의하면, 이방성 도전막은 강성을 갖는 절연성기판에 고정되어 있으므로 이방성도전막의 열팽창은 절연성기판에 의해 억제된다.

이때문에 반도체 웨이퍼의 주연부에 있어서도 프로브단자와 반도체 웨이퍼의 집적회로단자간의 위치 어긋남은 생기지 않는다.

제4 프로브카드에 의하면, 이방성도전막은 탄성체로 된 것으로, 반도체 웨이퍼의 요철 및 플렉시블기판의 프로브단자의 높이불균일을 흡수하는 것이 가능하고, 또 이방성도전막에 직접설치된 프로브단자는 반도체 웨이퍼의 집적회로단자에 형성된 포면보호막을 깨기 쉬우므로 프로브단자와 집적회로단자와의 접속이 확실하게 된다.

제3 또는 제4 프로브카드에 있어서, 검사대상으로 되는 반도체 웨이퍼의 열팽창율과 상기 절연성기판의 열팽창율과의 차를 N1, 상기 반도체 웨이퍼의 직경을 L1, 상기 반도체 웨이퍼에 설치된 검사용 전극단자의 단경을 L2, 검사시 온도와 얼라인머트시 온도와의 차를 T1으로 할때 N1 L2/(L1×T1)인 관계가 성립되어 있는 것이 좋다.

이와같이 하면 반도체 웨이퍼의 열팽창율과 절연성기판의 열팽창율과의 차가 커지지 않으므로, 반도체 웨이퍼의 가장 외측집적회로단자와 프로브카드의 가장 외측프로브단자간의 위치어긋남을 확실히 방지할 수 있다.

이하, 상기 제3 목적을 달성하는 반도체 집적회로의 검사방법에 대하여 설명한다.

반도체 집적회로의 검사방법은 공통의 전원선 또는 신호선으로 된 배선과 그 배선과 전기적으로 접속된 프로브단자를 갖춘 프로브시트의 기록 프로브단자가 번인스크리닝시에 접속되는 검사용 집적회로단자를 반도체 웨이퍼의 각 칩에 설치되는 제1 공정과, 상기 각 칩에 대하여 전기특성의 검사를 행하는 제2 공정과, 상기 제2 공정에 있어서 전기특성이 불량으로 판단된 칩의 상기 검사용 집적회로단자상에 그 검사용 집적회로단자를 피복하도록 부도체층을 형성하는 제3 공정과, 상기 반도체 웨이퍼상의 복수칩의 상기 검사용 집적회로단자에 대하여 상기 프로브단자를 동시에 접촉시켜 번인스크리닝을 행하는 제4 공정을 구비하고 있다.

번인스크리닝전의 검사에 있어서 불량으로 판단된 칩의 검사용 집적회로단자에는 전원전압 또는 신호가 입력되지 않으므로 불량칩의 전기적 접속을 간단하고 확실하게 차단할 수 있고, 번인스크리닝을 양호한 칩에 대하여만 행하는 것이 가능하다.

상기의 반도체 집적회로의 검사방법에 있어서 제3 공정은 전기특성이 불량으로 판단된 칩의 상기 검사용 집적회로단자상에 부도체성의 액체를 도포한 후 상기 액체를 경화시켜 상기 부도체층을 형성하는 공정을 갖추고 있는 것이 좋다.

이와같이 하면 부도체층을 간단하고 확실하게 형성하는 것이 가능하다.

상기의 반도체 집적회로의 검사방법에 있어서, 제1 공정에 있는 프로브단자는 범프인 것이 좋다. 범프는 프로브칩과 다르며, 부도체층을 파괴하지 않으므로 번인스크리닝을 확실하게 행하는 것이 가능하다.

[실시예]

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.

제1도 (a)는 본 발명의 제1 실시예에 관한 반도체 웨이퍼 수납기의 평면도이며, 제1도 (b)는 제1도 (a)에 있는 I-I선의 단면도이다.

제1도 (a), (b)에 있어서 7은 반도체 웨이퍼(8)를 유지하는 세라믹으로된 유지판, 20은 유지판(7)에 형성되어 외부로 부터 반도체 웨이퍼(8)를 흡인하여 유지판(7)에 밀착시키기 위한 흡인공, 9는 폴리이미드로된 프로브시트, 10은 프로브시트(9)를 고정하는 세라믹링, 11은 두께 0.5㎜ 정도의 이방성도전고무이고, 그 이방성도전고무(11)은 주면과 수직한 방향으로만 도통한다.

또, 제1도 (a), (b)에 있어서, 12는 세라믹으로 된 배선기판, 13은 세라믹링(9)과 배선기판(12)을 고정하는 고정나사, 14는 프로브시트(9)상에 형성된 프로브단자로서의 범프이다.

범프(14)는 Ni로 되며, 높이 20㎛ 정도의 반구상으로 형성되고, Ni의 표면은 두께 1㎛의 Au에 의해 피복되어 있으며, 반도체 웨이퍼(8)의 검사용 직접회로단자(도시하지 않음)에 접속된다. 범프(14)는 이방성도전고무(11)을 통해 배선기판(12)내에 형성된 배선(15)에 접속되어 있으며, 배선(15)은 외부커넥터(17)에 접속되어 있다.

16은 배선기판(12)와 유지판(7)에 의해 반도체 웨이퍼(8) 및 프로브시트(9)를 협지하는 고정나사이며, 그 고정나사(16)와 이방성도전고무(11)에 의해 범프(14)는 반도체 웨이퍼(8)의 집적회로단자에 확실히 접촉되고 범프(14)와 집적회로단자와의 접촉저항을 낮출수가 있다.

제1 실시예에 관한 반도체 웨이퍼 수납기를 이용하여 번인스크리닝을 행하는 방법에 대하여 설명한다.

우선, 프로브시트(9) 및 이방성도전고무(11)을 고정나사(13)에 의해 배선기판(12)에 고정한다.

또, 유지판(7)상에 반도체 웨이퍼(8)를 재치함과 동시에 흡인공(20)에서 반도체 웨이퍼(8)를 흡인한다. 이에 따라 반도체 웨이퍼(8)는 유지판(7)에 고정됨과 아울러 반도체 웨이퍼(8)의 구부러짐이 없게 된다.

다음에 CCD 카메라에 의해 반도체 웨이퍼(8) 및 프로브시트(9)의 화상을 받아들여 종래의 얼라인먼트 기술에 의해 반도체 웨이퍼(8)와 프로브시트(9)와의 위치맞춤을 행하고 프로브시트(9)의 범프(14)와 반도체 웨이퍼(8)의 집적회로 단자와를 접촉시킨다.

그후 고정나사(16)에 의해 배선기판(12)과 유지판(7)을 서로 접근시킴에 의해 범프(14)와 집적회로단자를 전기적으로 확실하게 접속시킨다.

제1 실시예에 관한 반도체 웨이퍼 수납기에 의하면 이방성도전고무(11)가 범프(14)의 높이 불균일을 흡수하는 것으로 배선기판(12)와 유지판(7) 사이에 가해진 압압력을 각 범프(14)와 반도체 웨이퍼(8)의 각 집적회로단자 사이에 균등하게 분산시키는 것이 가능하다.

이에 따라 범프(14)와 반도체 웨이퍼(8)의 집적회로 단자와의 사이에 균일한 접촉저항을 얻는 것이 가능하기 때문에 범프(14)와 집적회로 단자 사이의 접촉불량이 없어짐과 더불어 반도체 웨이퍼(8)의 모든 집적회로에 균질의 입력파형을 공급할 수 있으므로 검사정밀도의 향상을 도모하는 것이 가능하다.

반도체 웨이퍼(8)상에 배선기판(12)을 재치할 때에 양자의 평행성 차이에 의해 반도체 웨이퍼(8)에 국부적인 압력이 집중하여 반도체 웨이퍼(8)가 파손되는 사태를 이방성도전고무(11)가 완충재로 되어 방지한다.

제2도 (a)는 본 발명의 제2 실시예에 관한 반도체 웨이퍼수납기의 평면도이며, 제2도 (b)는 제2도 (a)에 있는 Ⅱ-Ⅱ선의 단면도이다. 또, 이하의 각 실시예에 있어서는 제1 실시에와 같은 기능을 갖는 부재에 대하여는 제1 실시예와 동일부호를 부여함에 의해 설명을 생략한다.

제2 실시예는 제1 실시예와 같은 구성을 갖추고 있지만 제2 실시예의 특징은 배선기판(12)과 유지판(7)과의 고정방법이다.

즉, 제2 실시예에 있어서는 배선기판(12)과 유지판(7)을 고정지그(18)에 의해 협지함과 아울러 고정나사(24)에 의해 배선기판(12)을 유지판(7)에 압압하고 있다.

고정나사(24)는 배선기판(12) 및 유지판(7)을 관통하는 일 없이 배선기판(12)을 유지판(7)에 압압하는 구조로 되어 있다.

제2 실시예에 의하면 배선기판(12)을 배치할 때에 유지판(7)과 배선기판(12)을 위치 맞춤시킬 필요가 없다. 배선기판(12)과 유지판(7)에 재치된 반도체 웨이퍼(8)와의 사이에 제2도 (a)의 X, Y 방향으로 불균일이 생긴 경우에도 반도체 웨이퍼(8)의 위치에 맞추어 배선기판(12)을 배치하고, 범프(14)와 반도체 웨이퍼(8)의 집적회로단자와를 접촉시킨 후 고정나사(24)에 의해 배선기판(12)를 반도체 웨이퍼(8)에 압압하는 것이 가능하다.

제3도 (a)는 본 발명의 제3 실시예에 관한 반도체 웨이퍼 수납기의 평면도이며, 제3도 (b)는 제3도 (a)에 있는 Ⅲ-Ⅲ선의 단면도이다.

제3 실시예도 제1 실시예와 같은 구성을 갖추고 있지만, 제3 실시예의 특징은 세라믹으로 된 압압판(25)과 유지판(7)과를 고정나사(19)에 의해 고정하고, 양자 사이에 반도체 웨이퍼(8), 프로브시트(9), 이방성도전고무(11) 및 배선기판(12)을 끼워넣고 있는 점이다.

제3 실시예에 의하면, 고정나사(19)에 의해 유지판(7)에 고정되어 있는 것은 압압판(25)이기 때문에 배선기판(12)를 유지판(7)상에 재치된 반도체 웨이퍼(8)에 대하여 위치맞춤을 행함에 의해 범프(14)와 반도체 웨이퍼(8)의 집적회로 단자와를 위치맞춤시킬 수 있다.

또, 압압판(25)을 갖추고 있기 때문에 압압판(25)를 고가이어도 강성(剛性)을 갖는 재료에 의해 형성하고 배선기판(12)을 글라스등의 저가재료에 의해 형성하면 반도체 웨이퍼(8)상에 형성되는 집적회로 종류에 맞추어 배선기판(12)를 교환할 뿐이며, 어떠한 종류의 반도체 웨이퍼 수납기를 구성할 수 있으므로 반도체 웨이퍼 수납기의 코스트를 저감시킬 수가 있다.

제4도 (a)는 본 발명의 제4 실시예에 관한 반도체 웨이퍼 수납기의 평면도이며, 제4도 (b)는 제4도 (a)에 있어 Ⅳ-Ⅳ선의 단면도이다.

제4 실시예에 있어서는 제3 실시예에 더하여 배선기판(12)과 압압판(25)사이에 고무등의 신축성 좋은 재료에 의해 형성되어 내부에 공기등의 가스가 충진된 압압대(22)가 배치되어 있다.

제4 실시예에 의하면, 반도체 웨이퍼수납기를 승온상태로 할 때 열에 의해 압압대(22)내의 공기가 팽창한다. 압압판(25)과 유지판(7)은 고정나사(19)에 의해 고정되어 있기 때문에 압압대(22)가 팽창하도록 하는 힘은 배선기판(12)를 반도체 웨이퍼(8) 쪽에 압압하는 압압력으로 되는 것이며, 범프(14)와 반도체 웨이퍼(8)의 집적회로단자는 전기적으로 확실하게 접속된다.

이에 따라 범프(14)와 집적회로단자 사이의 전기적 접속확보 및 저 접촉저항이 도모되고, 접촉불량 방지 및 입력신호의 특성개선이 도모된다.

또, 반도체 웨이퍼 수납기의 승온시 열에 의해 압압대(22)를 팽창시키는 대신에 압압대(22)내에 가스를 주입하거나 또는 압압대(22)로 부터 가스를 방출하거나 하여 압압대(22)내의 가스압을 제어하여도 좋다.

이와같이 하면 반도체 웨이퍼 수납기를 승온하지 않아도 배선기판(12)을 반도체 웨이퍼(8)에 압압하는 것이 가능하다.

더우기, 압압대(22)의 내부에는 가스대신에 오일등의 액체를 주입하여도 좋다.

제5도 (a)는 본 발명의 제5 실시예에 관한 반도체 웨이퍼 수납기의 평면도이며, 제5도 (b)는 제5도 (a)에 있는 Ⅴ-Ⅴ선의 단면도이다.

제5 실시예의 특징은 범프(29)가 배선기판(12)에 직접 설치되어 있는 것, 유지판(7) 상면에 반도체 웨이퍼(8)의 온도를 감지하는 온도센서(28)가 설치되어 있는 것, 유지판(7) 상부에 반도체 웨이퍼(8)를 가열하는 히터(30)가 설치되어 있는 것, 및 히터(30)를 제어하는 온도제어장치(31)를 갖추고 있는 것이다.

제5 실시예에 의하면, 반도체 웨이퍼(8)의 온도를 온도센서(28)에 의해 검출하고, 그 온도센서(28)가 검출하는 반도체 웨이퍼(8)의 온도에 기초하여 온도제어장치(31)는 히터(30)의 온도, 더 나아가서는 반도체 웨이퍼(8)의 온도를 제어한다.

이 때문에 소망온도로 반도체 웨이퍼(8) 집적회로의 검사를 행하는 것이 가능하다.

또, 제5 실시예 대신에 히터(30)를 유지판(7) 하부에 설치하여도 좋고, 반도체 웨이퍼 수납기 주위분위기에 의해 반도체 웨이퍼(8)의 온도를 제어하여도 좋다.

또, 제5 실시예에 더하여 반도체 웨이퍼(8)상의 집적회로가 동작함에 의해 발생하는 자기발열을 방열하는 히트파이프를 설치하여도 좋다.

제6도 (a)는 본 발명의 제6 실시에에 관한 반도체 웨이퍼 수납기의 평면도이며, 제6도 (b)는 제6도 (a)에 있는 Ⅵ-Ⅵ선의 단면도이다.

제6 실시예가 제1 실시예와 다른 것은 제1 실시예에서는 고정나사(16)에 의해 배선기판(12)과 유지판(7)을 접근시켰지만 제6 실시예에서는 배선기판(12)과 유지판(7) 사이에 밀봉공간을 형성하고, 그 밀봉공간을 감압함에 의해 배선기판(12)과 유지판(7)을 접근시키는 점이다.

즉, 유지판(7) 주연부상에 가압되면 탄성적으로 크게 수축하는 링형상의 실리콘 고무등으로 된 씰(seal)재(33)를 배치하여 배선기판(12)과 유지판(7) 사이에 밀봉공간을 형성하고 유지판(7)에 설치된 개폐밸브(36)에 의해 개폐되는 흡인공(38)에서 상기 밀봉공간을 감압하는 것이다.

제6 실시예에서 배선기판(12), 유지판(7) 및 씰재(33)에 의해 둘러싸여 있는 공간부를 진공펌프를 이용해 예컨데, 200Torr 이하로 감압한다.

반도체 웨이퍼(8)의 사이즈를 예컨데 6인치로 하면 대기압은 약 760Torr 이므로 대기와 밀봉공간의 압력차에 의해 반도체 웨이퍼(8)상에는 적어도 130㎏ 이상의 하중이 가해진다. 씰재(33)은 실리콘 고무등으로 되어 수축성이 높으므로 130㎏ 이상의 하중 대부분은 프로브시트(9)를 통해 범프(14)에 균일하게 가해진다.

반도체 웨이퍼(8)상의 집적회로단자 재료가 예컨데 A1로 하면 하나의 펌프당 약 10g의 하중에 의해 0.5Ω 이하로 안정한 범프(14)와 집적회로 단자간의 접촉저항을 얻는 것이 가능하므로 10000개소 이상의 범프(14)와 집적회로단자 사이의 확실한 접촉이 가능해진다.

상기의 감압상태를 유지함에 의해 저저항으로 다수 범프(14)와 집적회로단자사이의 전기적 접속이 확보된 반도체 웨이퍼 수납기를 구성할 수 있으므로 범프(14)와 집적회로단자 사이의 접촉불량이 없게 됨과 아울러 반도체 웨이퍼(8)상의 모든 집적회로에 균질한 입력파형을 공급할 수 있는 것으로 검사정밀도의 향상을 도모할 수 있다.

또, 제6 실시예 대신에 배선기판(12)을 반도체 웨이퍼(8) 및 씰재(33)상에 배치한 후 배선기판(12) 또는 유지판(7)을 양자가 서로 접근되도록 압압하여 범프(14)와 집적회로단자를 접촉시켜 놓기 때문에 배선기판(12), 유지판(7) 및 씰재(33)에 의해 형성되는 밀봉공간을 감압하여도 좋다.

또, 제6 실시예 대신에 개폐밸브(36)를 배선기판(12)에 설치하여도 좋고 씰재(33)를 배선기판(12)에 접착해 놓아도 좋다.

또, 제7도에 나타난 것처럼 이방성도전고무(11)에 있는 범프(14)가 설치되어 있는 부위에 돌기부(11a)를 설치하고 그 돌기부(11a)를 프로브단자로 하여도 좋다.

이 경우에는 이방성도전고무(11)의 돌기부(11a)를 반도체 웨이퍼(8)상의 집적회로단자에 직접 접촉시킨다.

또, 제8도에 나타난 것처럼 이방성도전고무(11)을 생략하고 배선기판(12)에 범프(29)를 설치하고, 그 범프(29)를 반도체 웨이퍼(8)상의 집적회로단자와 전기적으로 접촉시켜도 좋다.

제9도 (a)는 본 발명의 제7 실시예에 관한 반도체 웨이퍼 수납기의 평면도이며, 제9도 (b)는 제9도 (a)에 있는 Ⅸ-Ⅸ선의 단면도이다.

제6 실시예에 있어서는 배선기판(12)과 유지판(7) 사이에 밀봉공간을 형성했지만 제7 실시예에 있어서는 배선기판(12)상에 압압판(25)를 설치하고, 그 압압판(25)과 유지판(7) 사이에 밀봉공간을 형성하고 있다.

즉, 프로브시트(9) 및 이방성도전고무(11)는 고정나사(45)에 의해 세라믹(10)을 통해 배선기판(12)에 고정되어 있으며, 유지판(7)에는 제6 실시예와 같은 씰재(33)가 설치되어 있다. 압압판(25), 유지판(7) 및 씰재(33)에 의해 형성되는 밀봉공간은 압압판(25)에 설치된 개폐밸브(47)에 의해 개폐되는 흡인공(52)에서 감압된다.

프로브시트(9)에 설치된 범프(14)는 이방성도전고무(11)을 통해 배선기판(12)내의 배선(50)에 전기적으로 접속되고 있다. 배선(50)은 배선기판(12)에 설치된 커넥터(49) 및 압압판(25)에 설치된 커넥터(54)를 통해 압압판(25)내에 설치된 배선(53)에 전기적으로 접속되어 있다. 배선(53)은 압압판(25)에 설치된 외부커넥터(51)에 전기적으로 접속되어 있다.

제7 실시예에 있어서는 반도체 웨이퍼(8)를 유지판(7)에 고정한 후 범프(14)가 반도체 웨이퍼(8)의 집적회로단자(도시하지 않음)에 접촉되도록 배선기판(12)을 배치한다. 그 후 배선기판(12)의 커넥터(49)와 압압판(25)의 커넥터(54)가 상하에 대향하도록 압압판(25)을 배치하여 압압판(25), 유지판(7) 및 씰재(33)에 의해 밀봉공간을 형성한다. 그 밀봉공간을 흡인공(52)에서 감압하여 씰재(33)를 압축함에 의해 배선기판(12)의 커넥터(49)와 압압판(46)의 커넥터(54)를 전기적으로 접촉함과 함께 범프(14)를 반도체 웨이퍼(8) 집적회로단자에 전기적으로 접속한다.

이에 따라 제6 실시예와 같이 10000개소 이상의 범프(14)와 반도체 웨이퍼(8)의 집적회로단자 사이의 저저항인 접속이 실현가능하다.

제7 실시예에 의하면, 배선기판(12)상에 압압판(25)을 배치했으므로 압압판(25)을 고가이어도 강성을 갖는 재료로 형성하고, 배선기판(12)을 글라스등의 저가재료로 형성하면 반도체 웨이퍼(8)상에 형성되는 집적회로의 종류에 맞춰 배선기판(12)을 교환할 뿐이며, 어떤 종류라도 반도체 웨이퍼 수납기를 구성할 수 있으므로 반도체 웨이퍼수납기의 코스트를 저감할 수 있다.

또, 제7 실시예 대신에 압압판(25)을 배선기판(12)을 미리 고정해 놓은 상태에서 압압판(25) 및 배선기판(12)을 반도체 웨이퍼(8) 및 씰재(33)상에 동시에 배치하여도 좋다.

또, 제7 실시예 대신에 압압판(25)을 반도체 웨이퍼(8) 및 씰재(33)상에 배치한 후 압압판(25) 또는 유지판(7)을 양자가 서로 접근하도록 압압하여 압압판(25), 유지판(7) 및 씰재(33)에 의해 형성되는 밀봉공간을 감압하여도 좋다.

또, 제7 실시예 대신에 개폐밸브(47)을 유지판(7)에 설치하여도 좋고, 씰재(33)을 압압판(25)에 설치하여도 좋다.

또, 제10도에 나타낸 것처럼 이방성도전고무(11)에 있는 범프(14)가 설치되어 있는 부위에 돌기부(11a)를 설치하고, 그 돌기부(11a)를 프로브단자로하여 이용하여도 좋다. 이 경우에는 이방성도전고무(11)의 돌기부(11a)를 반도체 웨이퍼(8)의 집적회로단자에 직접 접속한다.

또, 제10도에 나타낸 것처럼 압압판(25)측부에 설치된 흡인공(52)외에 압압판(25) 상부에도 개폐밸브(48)에 의해 개폐되는 흡인공(53)을 설치하여도 좋다.

또, 제11도에 나타낸 것처럼 이방성도전고무(11)을 생략하고, 배선기판(12)에 범프(29)를 설치하고 그 범프(29)를 반도체 웨이퍼(8)의 집적회로단자와 전기적으로 접속하여도 좋다.

더우기 제12도에 나타낸 것처럼 이방성도전고무(11)를 생략하고, 이방성도전고무(11) 대신에 압압판(25)과 배선기판(12) 사이에 고무로 된 탄성체(56)를 배치해도 좋다. 이 경우에는 배선기판(12)의 커넥터(49)와 압압판(25)의 커넥터(54)는 와이어(60)에 의해 접속한다.

제13도 (a)는 본 발명의 제8 실시예에 관한 반도체 웨이퍼 수납기의 평면도이며, 제13도 (b)는 제13도 (a)에 있는 ⅩⅢ-ⅩⅢ선의 단면도이다.

제8 실시예의 특징은 제4 실시예에서 이방성도전고무(11)을 제외한 구조의 것이 케이싱(69)에 수납되어 있는 점이다.

즉, 유지판(7)과 강성판(63)은 고정나사(19)에 의해 고정되어 있으며, 강성판(63)과 배선기판(12) 사이에는 신축성 높은 고무로되어 내부에 공기등의 가스가 충전된 압압대(22)가 배치되어 있다. 케이싱(69) 상측부분과 하측부분 사이에는 고무로된 씰재(73)가 배치되어 케이싱(69)는 밀봉상태로 되어 있음과 아울러 케이싱(69)내는 개폐밸브(72)가 설치된 흡인공(74)에서 감압가능하다.

또, 배선기판(12)에 직접 설치된 범프(29)는 반도체 웨이퍼(8)의 집적회로단자(도시하지 않음)에 접속됨과 아울러 배선기판(12)에 설치된 배선(15) 및 커넥터(68)와 와이어(70)를 통해 케이싱(69) 외부에 설치된 외부단자(71)과 전기적으로 접속되어 있다.

제8 실시예에 있어서, 케이싱(69)내를 흡인공(73)에서 감압시키면 압압대(22)는 팽창하도록 하지만 유지판(7)과 강성판(25)는 고정나사(19)에 의해 고정되어 있는 것으로 압압대(22)가 팽창하도록 하는 힘은 배선기판(12)를 반도체 웨이퍼(8)쪽으로 압압하는 압압력이 되기 때문에 범프(29)와 반도체 웨이퍼(8)의 집적회로 단자는 전기적으로 확실하게 접속한다.

이에 따라 범프(29)와 집적회로단자 사이의 저접촉저항화가 이루어지며, 접촉불량방지 및 입력신호 특성개선이 이루어진다. 또, 케이싱(69)내를 진공펌프등에 의해 감압한 후 개폐밸브(72)에 의해 흡인공(73)을 닫아 케이싱(69)내를 감압상태로하여 반도체 웨이퍼 수납기를 지지운반할 때 공기가 흡인공(74)등에서 케이싱(69)내에 들어오므로 시간의 경과에 따라 케이싱(69)내의 기압은 상승한다. 그러나, 케이싱(69)내의 용적 및 케이싱(69)내의 압력을 적당히 설정함에 의해 시간이 경과하여도 케이싱(69)내를 소망의 압력이하로 콘트롤 하는 것이 가능하다.

또, 제8 실시예 대신에 압압대(22)의 공기도입부를 케이싱(69) 외부로 연통시켜 놓고 압압대(22)내의 압력을 외부에서 제어할 수 있도록 해놓으면 시간의 경과에 따라 케이싱(69)내의 압력이 높아져도 범프(29)에 가해진 압압력을 일정하게 유지하고 범프(29)와 반도체 웨이퍼(8)의 집적회로단자 사이의 접촉저항을 일정하게 유지할 수가 있다.

이상 설명한 제1~제8 실시예에 의하면, 외부단자에서 배선기판(12)까지의 특성임피던스를 50Ω 정도로 설계하는 것이 용이해지며, 또 배선기판(12)에서 반도체 웨이퍼(8)의 집적회로단자 까지의 거리는 0.5㎜ 정도 이하인 것으로 특히 고주파 특성에 우수한 반도체 웨이퍼 수납기를 실현할 수 있다.

제14도(a)(b)는 제1~제8 실시예에 나타낸 반도체 웨이퍼 수납기를 이용하여 행하는 반도체 집적회로의 검사방법을 나타낸 개념도이며, 제14도 (a)는 예컨데 제7 실시예의 반도체 웨이퍼 수납기의 사용상태를 보이고 있다.

우선, 배선기판측 스테이지(75)위에 범프(14)를 갖는 프로브시트(9), 이방성도전고무(11), 배선기판(12) 및 씰재(33)가 설치된 압압판(25)을 재치한다.

또, 웨이퍼측 스테이지(76)에 반도체 웨이퍼(8)가 고정되어 있는 유지판(7)을 유지시킨다. 다음에 제1 실시예에 있어서 설명한 것처럼 공지의 얼라인먼트 기술을 이용하여 반도체 웨이퍼(8)와 프로브시트(9)와의 위치맞춤을 행한 후 웨이퍼측 스테이지(76)을 화살표방향을 이동시켜 반도체 웨이퍼(8)의 집적회로단자와 프로브시트(9)의 범프(14)를 접촉시킨다.

다음에 유지판(7), 압압판(25) 및 씰재(33)에 의해 형성되는 밀봉공간을 흡인공(52)에서 감압하여 씰재(33)를 압축함에 의해 범프(14)를 반도체 웨이퍼(8)의 집적회로단자에 전기적으로 접속한다.

다음에 복수개의 반도체 웨이퍼 수납기 A를 제14도 (b)에 나타낸 것처럼 랙(rack) (77)에 삽입한다. 이때 개폐밸브(47)은 흡인공(52)를 닫아 놓으며, 반도체 웨이퍼 수납기 A 내부는 감압상태로 유지되어 있지만 랙(77)에 삽입된 반도체 웨이퍼 수납기 A는 진공펌프(78)에 의해 다시 감압된다. 랙(77)에는 전원, 패턴제네레이터 및 출력신호 검출기에 접속된 전극이 설치되어 있으며, 그 전극은 랙(77)에 삽입된 각 반도체 웨이퍼 수납기 A의 외부전극에 접속된다.

이에따라 각 반도체 웨이퍼(8)상의 집적회로에 전원전압 및 입력신호가 공급됨과 동시에 각 집적회로에서의 출력신호검출이 행해져 다수의 반도체 웨이퍼(8)를 동시에 검사할 수가 있다.

제15도는 상기 방법을 이용하여 복수의 반도체 웨이퍼(8)를 검사할 때의 플로우챠트를 나타내고 있다.

먼저, 스텝 SA1에 있어서, 반도체 웨이퍼(8)를 얼라인먼트하여 반도체 웨이퍼수납기 A를 형성하는 공정을 반복하여 행하고, 소정수의 반도체 웨이퍼수납기 A를 형성한다. 다음에 반도체 웨이퍼 수납기 A를 랙(77)에 삽입한 후 반도체 웨이퍼 수납기 A내를 감압하여 반도체 웨이퍼(8)의 집적회로에 전원전압 및 신호를 입력하여 반도체 웨이퍼(8)의 검사를 행한다.

이 검사공정에 있어서는 번인스크리닝을 행하기 위해 반도체 웨이퍼(8)를 승온하여도 좋다. 하나의 칩당 수십시간을 요하는 번인스크리닝처리를 대량의 반도체 웨이퍼(8)에 대하여 동시에 행하는 경우 스텝 SA1에서 모든 반도체 웨이퍼(8)에 대하여 반도체 웨이퍼 수납기 A를 형성한 후 스텝 SA2에서 모든 반도체 웨이퍼(8)에 대해 한번에 번인스크리닝을 행함에 의해 얼라인먼트 장치를 점유하지 않고 또한 번인스크리닝시간을 대폭으로 줄이는 것이 가능해지므로 검사코스트를 저감시킬 수있다.

또, 스텝 SA2에 있어서 반도체 웨이퍼(8)를 승온하여 테스트하는 경우 테스트때의 온도까지 반도체 웨이퍼(8)를 승온한 상태로 얼라인먼트를 행하여도 좋다.

이와같이 하면 온도상승에 의한 반도체 웨이퍼(8) 및 반도체 웨이퍼수납기 A의 열팽창을 고려한 얼라인먼트가 가능하다.

제16도는 본 발명의 제9 실시예에 관한 반도체 웨이퍼의 집적회로단자와 프로브단자를 접속하는 접속장치의 단면도이다.

제16도에 나타낸 것처럼 케이싱(80)의 내부에는 칸막이(81)가 제16도에 있어 좌우방향으로 이동가능하게 설치되어 있으며, 그 칸막이(81)에 의해 케이싱(80)의 내부는 제1 영역과 제2 영역으로 구획되어 있다. 케이싱(80)의 제1 영역에는 제1 개폐밸브(82)에 의해 개폐되는 제1 흡이공(83)이 설치되며, 케이싱(80)의 제2 영역에는 제2 개폐밸브(84)에 의해 개폐되는 제2의 흡인공(85)가 설치되어 있다. 칸막이(81)의 우측면에는 제1 세라믹판(86)이 고정되고 케이싱(80)의 좌벽면에는 제2 세라믹판(87)이 고정되어 있으며, 제2 세라믹판(87)은 프로브단자로 되는 범프(88)를 갖추고 있다.

제1 세라믹판(86)과 제2 세라믹판(87)은 반도체웨이퍼(88)를 협지한 상태로 고정나사(89)에 의해 서로 고정되어 있으며, 이를 제1 세라믹판(86)과 제2 세라믹판(87)에 의해 반도체 웨이퍼수납기(90)가 구성되어 있다.

제9 실시예에 있어서 제1 흡인공(83)에서 케이싱(80)의 제1 영역을 감압함과 동시에 제2 흡인공 (85)에서 케이싱(80)의 제2 영역을 가압하면 칸막이(81) 나아가서는 제1 세라믹판(86)이 제1 영역측으로 이동하므로 반도체웨이퍼(88)의 집적회로단자와 범프(88)가 전기적으로 접속하고 양자간을 낮은 저항으로 하는 것이 가능하다.

이때 반도체 웨이퍼수납기(90)의 외부커넥터(91)와 케이싱(80)내의 커넥터(92)가 접속되므로, 범프(88)은 제2의 세라믹판(87)의 배선(93) 및 케이싱(80)의 배선(94)를 통해 케이싱(80) 외측커넥터(93)에 접속된다.

제9 실시예에 의하면 반도체 웨이퍼수납기(90)가 범프(88)를 반도체웨이퍼(88)의 집적회로단자에 대해 압압하는 압압수단을 구비하지 않아도 반도체 웨이퍼수납기(90) 외부의 압압수단에 의해 범프(88)를 반도체 웨이퍼(88)의 집적회로 단자에 대해 압압하는 것이 가능하다.

제17도 (a) 및 (b)는 본 발명의 제10 실시예에 관한 프로브카드를 나타내고 있으며, 제17도 (a)는 사시도이고, 제17도 (b)는 제17도 (a)에 있는 A-A선의 단면도이다.

제17도 (a)(b)에 있어서, 101은 관통공(101a)을 갖는 플렉시블기판, 102는 세라믹으로 되어 나사구멍(102a)를 갖는 배선기판, 103은 세라믹으로 되어 관통공(103a)을 갖는 강성링, 104는 플렉시블기판(101)상에 형성된 프로브단자로서의 범프, 106은 관통공(103a), (101a)을 관통하여 나사구멍(102a)에 나사결합에 의해 플렉시블기판(101)을 사이에 개재시켜 강성링(103)과 배선기판(102)를 고정하는 나사, 107은 배선기판(102)에 형성된 오목부, 108은 강성링(103)에 형성된 링형상의 블록부이고, 이들 오목부(107)과 블록부(108)에 의해 플렉시블기판(101)은 배선기판(102) 및 강성링(103)에 확실하게 고정된다.

또, 109는 배선기판(102)에 형성된 외부전극이다. 플렉시블기판(101)로서는 종래예에 나타난 2층 플렉시블 프린트기재를 이용한다.

이하, 제20도에 기초하여 플렉시블기판(101)상에 범프(104)를 형성하는 방법에 대하여 설명한다. 2층 플렉시블 프린트기재는 폴리이미드층(111)과 동박(112)으로 된다.

우선, 제20도 (a)에 나타난 것처럼 두께 약 18㎛의 동박(112)에 폴리이미드(또는 폴리이미드 전구체)를 캐스팅한 후 폴리이미드를 가열하여 건조 및 경화시켜 폴리이미드층(111)을 형성한다. 경화 후 폴리이미드층(111)의 두께는 약 25㎛ 이다.

폴리이미드의 열팽창율은 구리의 열팽창율(16×10^-6/ ℃)와 거의 같은 것으로 열이력에 의한 2층 플렉시블 프린트기재의 휨은 거의 발생하지 않는다.

다음에 제20도 (b)에 나타난 것처럼 폴리이미드층(111)에 직경 약 30㎛의 스루홀(113)을 형성한다. 그 후 동박(112)표면(폴리이미드층(111)이 형성되지 않은면)에 레지스트를 도포한 후 동박(112)에 도금용전극의 한쪽을 접속하여 Ni의 전기도금을 행한다. 동박(112) 표면은 레지스트에 피복되어 있기 때문에 Ni는 도금되지 않는다.

도금은 스루홀(113)을 매립하도록 진행한 후 폴리이미드층(111) 표면에 달하면 등방적으로 넓어져 반구상으로 진전되어 범프(104)가 형성된다. 이 경우 범프(104)의 높이가 약 25㎛에 달할 때까지 도금을 행한다.

그 후 범프(104)와 반도체 칩의 범프사이의 접촉저항을 안정시키기 위해 범프(104) 표면에 약 2㎛의 Au로 된 전기도금층(115)를 형성한다[제20도(c) 참조].

다음에 동박(112)의 표면에 도포된 레지스트를 제거한 후 제20도 (c)에 나타낸 것처럼 주지의 방법으로 동박(112)에 대해 에칭을 행하여 회로패턴(116)을 형성한다.

이때 회로패턴(116)은 너무 둘러치지 않고 범프(104) 근방에 중지해 놓는다.

그 이유는 폴리이미드기재에 인장력을 가하여 플렉시블 회로기판에 균일하게 장력왜곡을 발생시킬 때에 회로패턴(116)이 장력왜곡의 균일화를 저지하는 사태를 피하기 위함이다.

제10 실시예에서 이용된 폴리이미드기재의 특성을 (표 1)에 기재한다.

번인온도를 125℃, 얼라인먼트시의 온도를 250℃로 하면 번인온도와 얼라인먼트시의 온도사이의 온도차 T1은 100℃ 로 된다. 실리콘으로 된 반도체 웨이퍼의 직경 L1을 200㎜, 검사대상인 칩에 설치된 검사용전극(패드)의 한변의 길이 L2를 100㎛로 하면 L2/(L1×T1)은 5×10/ ℃ 로 되기 때문에 배선기판(102)와 반도체 웨이퍼와의 열팽창율차 N1이 5×10/℃ 이하로 되도록 배선기판(102)의 열팽창율을 선택한다.

또, 강성링(103)의 열팽창율은 배선기판(102)의 열팽창율과 일치시킨다.

반도체 웨이퍼의 열팽창율이 3.5×10/ ℃ 이고, 강성링(103) 및 배선기판(102)의 열팽창율은 -1.5~8.5×10/ ℃의 범위로 한다.

제10 실시예에 있어서는 패드와 범프와의 위치어긋남을 최소한으로 억제하기 위해 배선기판(102)으로는 열팽창율이 실리콘과 같은 3.5×10/ ℃인 무라이트계 세라믹(알루미나 (A1O와 산화실리콘 SO를 주성분으로 하는 세라믹)을 이용하고, 그 배선기판(102)상에 제17도 (a)에 보인것과 같은 배선층을 형성한다. 강성링(103)도 열팽창율을 일치시키기 위해 무라이트계 세라믹을 이용한다.

또, 제10 실시예에 있어서는 배선기판(102) 및 강성링(103)을 구성하는 재료로 무라이트계 세라믹(열팽창율:3.5×10/ ℃)를 이용했지만 피검사 반도체기판이 실리콘으로 된 반도체 웨이퍼인 경우에는 배선기판 (102) 및 강성링(103)을 구성하는 재료로, 실리콘(열팽창율:3.5×10/ ℃), 글라스 세라믹(열팽창율:3.0~4.2×10/ ℃), 질화 알루미늄(열팽창율:4.3~4.5×10/ ℃), 알루미나(열팽창율:7.3×10/ ℃)등을 이용해도 좋다.

피검사 반도체기판을 구성하는 재료와 플렉시블기판 (101)을 고정하는 강성체(배선기판(102) 및 강성링(103))을 구성하는 재료로는 다음조건을 만족하는 것이라면 좋다.

즉, 피검사반도체기판의 열팽창율과 플렉시블길판을 고정하는 강성체의 열팽창율차를 N1, 피검사반도체 기판의 직경(원형인 경우는 직경이며, 구형인 경우에는 대각선 길이이다)을 L1, 피검사반도체 기판에 설치된 검사용전극의 단변(구형인 때는 짧은쪽 변이며, 정방형인 경우는 한변이다.)의 길이를 L2, 검사시 온도와 얼라인먼트시 온도와의 차를 T1으로 할 때 N1L2/(L1×T1)인 조건을 만족하는 것이다.

다음에 플렉시블기판(101)을 배선기판(102)에 붙이고 프로브카드를 작성한다.

플렉시블기판(101)을 배선기판(102)에 붙혀 고정하는 방법으로는 다음 세가지 방법중 어느하나의 방법을 이용한다.

이하, 제1 고정방법에 대하여 설명한다.

플렉시블기판(101)을 그 주연부에서 바깥쪽으로 균등하게 잡아당겨 장력왜곡이 0.15%로 되도록한 상태에서 플렉시블기판(101)을 배선기판(102)와 강성링(103)에 의해 협지한다.

여기서 장력왜곡으로 0.15%를 채용한 이유는 다음과 같다.

즉, 플렉시블기판(101)과 배선기판(102) 사이의 열팽창율과 N=12.5×10/℃, 번인온도와 얼라이먼트 온도와의 온도차 T=100℃ 이기 때문에 T×N=0.125%로 되고, 장력왜곡의 값을 T×N 값이상으로 하기 위함이다.

제21도 (a)는 인장응력과 장력왜곡과의 관계를 나타내고, 제21도 (b)는 온도와 탄성율과의 관계를 나타내고 있다. 플렉시블기판(101)상의 배선패턴 및 범프위치는 잡아당김에 의해 생기는 장력왜곡을 고려하여 미리 0.15%정도 축소하여 형성해 놓는다. 플렉시블기판(101), 배선기판(102) 및 강성링(103)의 고정은 접착제 또는 제17도에 나타낸 것 같은 나사(106)에 의해 행한다.

이하, 제2의 고정방법에 대하여 설명한다.

플렉시블기판(101), 배선기판(102) 및 강성링(103)을 175℃로 가열한 상태에서 이들을 접착제 또는 나사(106)에 의해 고정한다. 이때 폴리이미드를 기재로하는 플렉시블기판(101)은 상온 25℃ 인때에 비해 0.24%, 배선기판(102) 및 강성링(103)은 0.05% 팽창하고 있다. 따라서, 이 상태로 플렉시블기판(101), 배선기판(102) 및 강성링(103)을 고정한 후에 이들을 상온으로 냉각하면 플렉시블기판(101)의 수축은 강성의 강한 배선기판(102) 및 강성링(103)에 지배되어 플렉시블기판(101)은 강성링(103)으로 주위에서 펼쳐지며, 0.19%의 장력왜곡을 내재한 상태로 된다.

제22도는 플렉시블기판(101)을 구성하는 폴리이미드와 배선기판(102) 및 강성링(103)을 구성하는 세라믹에 있어 열팽창율의 온도의존성을 나타내고 있다.

제2 고정방법에 있어서도 플렉시블기판(101)상의 배선패턴 및 범프위치는 인장에 의해 생성되는 장력왜곡을 고려하여 미리 0.19% 축소하여 형성해 놓는다.

또, 가열에 의한 수측을 최소한으로 억제하기 위해 단시간 사이에 고정 및 냉각을 행하는 것이 좋다.

제2 고정방법은 제1 고정방법에 비해 플렉시블기판(101)을 주위에서 균등하게 인장하여 플렉시블기판(101)에 균일한 장력왜곡을 발생시키는데 어려움이 없다.

또, 플렉시블기판(101), 배선기판(102) 및 강성링(103)을 175℃로 가열하여 플렉시블기판(101)을 고정했지만 가열온도는 이것에 한정되지 않으며, 다음의 것이어도 좋다.

즉, 상온에 있어 플렉시블기판(101)과 배선기판(102) 및 강성링(103)의 열팽창율차를 N으로 하고 프로브카드와 반도체 웨이퍼를 얼라인먼트 할 때의 온도와 반도체 웨이퍼에 대해 검사할 때의 온도와의 온도차를 T라 할 때 플렉시블 기판(101)의 장력왜곡이 얼라인먼트 때 온도에서 면내로 거의 균일하게 T×N 이상으로 되게한다.

따라서, 본 실시예에 있어서는 125℃ 이상의 온도로 가열해 놓으면 충분하다.

가열온도의 상한에 대하여는 폴리이미드기재의 글라스전이온도 299℃ 이하인 온도가 바람직하며, 가열에 의한 수축이 폴리이미드기재에 발생하기 어려운 200℃ 이하의 온도가 보다 바람직하다.

이하, 제3의 고정방법에 대하여 설명한다.

우선, 상온에 있어서 플렉시블기판(101)을 배선기판(102) 및 강성링(103)에 펼쳐맞춘 후 이들을 300℃ 까지 가열하여 가열상태로 30분 방치시킨 후 상온으로 냉각한다.

이에 따라 플렉시블기판(101)을 구성하는 폴리이미드기판은 0.13%의 가열수축을 일으킨다. 이 가열수측은 폴리이미드기판의 주연부가 배선기판(102) 및 강성링(103)에 고정된 상태에서 일어나기 때문에 상온으로 냉각할 때에도 면내에 있는 치수수축은 발생하지 않고, 폴리이미드기판은 0.13%의 장력왜곡을 내재한 상태로 된다.

제23도는 폴리이미드기재의 가열온도와 가열수축율과의 관계를 표시하고 있다.

제3의 고정방법은 플렉시블기판(101)을 배선기판(102) 및 강성링(103)에 펼쳐맞춘 후에 플렉시블기판(101)에 가열수축을 야기시키기 때문에 제1 및 제2 고정방법에 비해 치수변동이 없으므로 플렉시블기판(101)의 신축을 고려하여 배선패턴 및 범프위치를 미리 축소하거나 확대하거나 할 필요는 없다.

또, 플렉시블기판(101)의 고정에 접착제를 이용하는 경우에는 강성링(103)을 생략하여 플렉시블기판(101)을 배선기판(101)에 직접 접착하여도 좋다.

이하, 상기와같이 구성된 프로브카드를 이용하여 행하는 검사방법에 대하여 설명한다.

제18도 (a)(b)는 프로브카드(120)과 반도체웨이퍼(124)와의 얼라인먼트를 행하는 얼라인먼트 장치를 보이고 있으며, 제18도 (a)는 평면도, 제18도 (b)는 측면도이다.

제18도 (a)(b)에 있어서, 121은 반도체 웨이퍼(124)가 재치되는 진공척이고, 진공척(121)은 그 상면에 설치된 복수의 구멍에서 진공흡인을 하여 반도체웨이퍼(124)를 고정한다.

또, 진공척(121)은 그 내부에 히터(121a) 및 온도감지장치(도시하지 않음)를 갖추고 있으며, 반도체웨이퍼(124)의 온도를 제어할 수 있다.

제18도 (a)(b)에 있어서, 122는 척(121)과 같이 웨이퍼 스테이지(123)상에 고정된 프로브카드 얼라인먼트용 카메라이고, 그 카메라(122)는 프로브카드(120)의 범프(125)면을 포착하고 있다.

또, 126은 프로브카드(120)과 같이 프로브카드 스테이지(127)에 부착된 웨이퍼 얼라인먼트용 카메라이며, 그 카메라(126)은 반도체 웨이퍼(124)의 얼라인먼트 및 패드위치검출을 행한다.

우선, 진공척(121)상에 부착된 프로브카드 얼라인먼트용 카메라(122) 및 화상인식장치(도시하지 않음)에 의해 프로브카드(120)의 범프(125)의 위치 및 높이를 인식한다. 프로브카드 (120)이 진공척(121)의 상면과 평행하지 않는 경우에는 프로브카드(120)은 진공척(121) 상면과 평행하게 되도록 자동조정된다.

진공척(121)상에 운반되어온 반도체웨이퍼(124)의 X축, Y축 및 θ의 3축은 웨이퍼얼라인먼트용 카메라(126)을 이용하여 X축 제어모터(129), Y축 제어모터(128) 및 θ축 제어모터(130)에 의해 얼라인먼트되고 반도체웨이퍼(124)가 프로브카드(120)의 바로 아래로 이동하면 Z축 제어기구(131)에 의해 진공척(121)이 상승하여 반도체 웨이퍼(124)는 프로브카드(120)과 접촉한다.

통상은 이 상태에서 반도체 웨이퍼(124)에 대하여 전기특성의 측정을 행한다.

고온하에서 반도체 웨이퍼(124)에 대해 전기특성측정을 행하는 경우에는 진공척(121)의 히터(121a)에 통전하여 진공척(121) 및 반도체 웨이퍼(114)를 가열한다.

프로브카드(120)도 반도체 웨이퍼(124)에서 전해진 열에 의해 가열된다. 그러나, 전술한 것처럼 프로브카드(120)을 구성하는 플렉시블 회로기판(101)은 상온에서 장력왜곡을 지닌 상태로 강성링(103)에 고정되어 있기 때문에 플렉시블 회로기판(101)의 장력왜곡이 완화될 뿐이며, 플렉시블 회로기판(101)이 팽창하여 이완되지는 않는다.

따라서, 종래 프로브카드처럼 범프가 패드상에서 미끌리거나 펌프가 패드로 부터 벗어나고 마는 것같은 사태는 일어나지 않는다.

제10 실시예에 관한 프로브카드(120)에 의하면, 열팽창율이 비교적 큰 플렉시블기판(101)은 열팽창율이 반도체 웨이퍼와 비교적 가가운 배선기판(102) 및 강성링(103)에 상온에서 일정한 장력왜곡을 가진 상태로 고정되어 있으므로 프로브카드(120)이 가열된 상태에 있어서도 프로브카드(120)에 있는 이완 및 펌프와 패드와의 엇갈림은 생기지 않는다.

제19도 (a)(b)는 본 발명의 제11 실시예에 관한 프로브카드를 나타내고 있다.

제11 실시예에 있어서는 플렉시블기판(101)이 제10 실시예와 같다.

제11 실시예의 특징은 플렉시블기판(101)을 유지하는 강성링(140)의 열팽창율이 플렉시블기판(101)의 열팽창율 보다도 크다는 점과 강성링(140)에 히터(141)을 설치한 점이다. 히터(141)은 강성링(140)에 내장하여도 좋고 강성링(140)의 표면에 접착해도 좋다.

제11 실시예에 관한 프로브카드에 있어서는 플렉시블기판(101)이 접착제(143)에 의해 강성링(140)에 고정되어 있다. 강성링(140)을 구성하는 재료로는 알루미늄을 이용한다. 알루미늄의 열팽창율은 23.5×10/ ℃ 이고, 플렉시블기판(101)을 구성하는 폴리이미드의 16×10/ ℃ 보다도 크다.

또, 강성링(140)을 구성하는 재료로는 알루미늄이외에 구리(열팽창율:17.×10-6/ ℃)등과 같이 플렉시블기판(101) 보다도 열팽창율이 큰 강성의 재료를 이용할 수 있다.

이하, 제11 실시예에 관한 프로브카드의 제조방법에 대하여 설명한다.

우선, 상온에서 플렉시블기판(101)을 강성링(140)에 고정한 후 히터(141)에 통전함에 의해 강성링(140)을 소정의 온도로 가열하여 열팽창시킨다. 강성링(140)의 온도는 강성링(140)과 플렉시블기판(101) 사이에 끼워진 온도센서(142)에 의해 검출되고, 그 온도센서(142)가 검출한 온도에 기초하여 온도제어장치(144)가 히터(141)에 흐르는 전류를 제어함에 의해 강성링(140)의 온도는 제어된다. 강성링(140)의 열팽창에 의해 플렉시블기판(101)은 바깥쪽으로 인장되는 것을 플렉시블기판(101)은 닮은꼴로 넓어진다.

강성링(140)에 대하여 125℃의 가열을 행한 경우 상온과 가열온도 사이의 100℃ 온도차에 의해 강성링(140)은 0.235% 팽창하고, 플렉시블기판(101)도 전체로 0.235% 인장된다.

이에따라 플렉시블기판(101)은 0.235%의 장력왜곡을 가진 상태로 된다.

반도체 웨이퍼에 대해 125℃에서 측정하는 경우 반도체 웨이퍼는 0.035% 팽창하므로 플렉시블기판(101)은 미리 플렉시블기판(101)과 반도체 웨이퍼 사이의 열팽창율차(0.235%-0.035%), 결국 0.2% 만큼 축소하여 형성해 놓는다.

이 상태에서 제10 실시예와 같은 방법으로 하여 프로브카드의 범프높이 얼라인먼트와 위치검출을 행한다. 다음에 반도체 웨이퍼의 얼라인먼트를 행하여 프로브카드와 반도체 웨이퍼와의 전기적 접속을 행한다.

그 후 반도체 웨이퍼를 125℃로 가열해도 플렉시블기판(101)은 본래 같으면 그 열팽창율 때문에 약 0.16% 팽창하지만, 0.235%의 장력왜곡을 가지고 있어 열팽창율이 그 값을 넘지않게 한정하여 장력왜곡이 완화될 뿐이며, 플렉시블기판(101)의 팽창 및 이완은 생기지 않는다.

따라서, 범프와 패드사이의 위치어긋남은 일어나지 않는다.

제11 실시예에 관한 프로브카드에 의하면 열팽창율이 비교적 큰 플렉시블기판(101)을 그 플렉시블기판(101)의 열팽창율보다도 큰 열팽창율을 갖는 강성링(140)에 고정함과 아울러 강성링(140)을 가열하여 플렉시블기판(101)을 외측으로 인장하여 놓음에 의해 프로브카드가 가열된 상태에 있어서도 프로브카드에 이완을 발생시킴 없이 프로빙하는 것이 가능하다.

또, 플렉시블기판(101)을 유지하는 강성링(140)으로는 충분한 강성이 있으면 그 형상은 문제되지 않지만, 박막화 및 경량화를 고려하면 원형이 좋다. 원형으로 함에 의해 강성링(140)의 각 점에 작용하는 힘은 균일해지므로 강성링(140)의 형상에 왜곡이 생기지 않는다.

제24도는 본 발명의 제12 실시예에 관한 프로브카드의 단면도이다.

제24도에 있어서 151은 플렉시블기판, 152는 편재형 이방성도전 고무시트, 153은 세라믹으로 된 배선기판, 154는 실리콘으로 된 반도체 웨이퍼, 155는 반도체 웨이퍼(154)를 유지하는 강성유지판, 156은 이방성도전고무시트(152)의 휨, 157은 반도체 웨이퍼(154)에 형성된 패드, 159는 플렉시블기판(151)에 형성된 범프이다.

제25도는 (a)(b)는 제12 실시예에 관한 프로브카드의 제조공정을 나타낸 단면도이다.

제25도 (a)(b)에 있어서 161은 상측금형, 162는 하측금형, 163은 상측금형(161)에 매입된 자성체, 164는 하측금형(162)에 매입된 자성체, 165는 Au/Ni 볼, 166은 Au/Ni볼(165)가 충전된 실리콘고무, 167은 상측금형(161)에 설치된 위치 및 높이를 맞추기위한 돌기이다.

이하, 제24도에 나타낸 편재형 이방성도전고무(152)의 제조방법에 대하여 설명한다.

먼저, 제25도 (a)에 나타난 것처럼 고무시트 형성용 상측금형(161) 및 하측금형(162)를 준비한다. 금형재질로는 비자성체 재료인 수지금형을 이용한다.

상측금형(161) 및 하측금형(162)에 있어 서로 대향하는 부위에 자성체 매입용 구멍을 형성하고, 이 자성체 매입용 구멍에 자성체(163)(164)를 매입한다.

상측금형(161)에 있는 자성체(163)을 매입부분 및 그 주변부가 다른부분보다도 오목하도록 형성한다. 상측금형(161)과 하측금형(162)와의 틈새의 크기는 자성체(163)의 매입부에서 500㎛, 기타 부분에서 200㎛로 한다.

다음에 미경화실리콘 고무(166)중에 소중량의 도전입자로서의 Au/Ni 볼(165)를 산란시킨 것을 상측금형(161)과 하측금형(162)로 협지한다. Au/Ni 볼(165)로는 직경 10㎛의 Ni볼 표면에 약 1㎛의 금도금을 실시한 것을 사용한다.

이 상태에서 상측금형(161) 및 하측금형(162)의 외측에서 자석에 의해 자장을 부여한다.

이와같이 하면 실리콘고무(166)중에 산란한 Au/Ni볼(165)는 상측금형(161) 및 하측금형(162)에 매입된 자성체(163)(164)의 자장에 의해 이들 자성체(163)(164) 끼리를 연속시키도록 사슬모양으로 편재 배치된다.

이때 상측금형(161) 및 하측금형(162)에 초음파진동을 주면 Au/Ni볼(165)은 보다 효율적으로 편재배치된다. Au/Ni볼(165)가 소정위치에 배치된 상태로 실리콘고무(166)을 열경화시키면 이방성도전고무시트(152)가 형성된다.

다음에 제25도 (b)에 나타낸 것처럼 하측금형(162)의 자성체(164)를 들어올려 하측금형(162)과 이방성도전고무시트(152)를 이탈시킨다.

다음에 세라믹으로 된 배선기판(153)에 형성된 위치맞춤용 요부에 상측금형(161)의 돌기(167)을 감합하여 배선기판(153)을 상측금형(161)에 대하여 얼라인먼트 함에 의해 배선기판(153)에 이방성도전 고무시트(152)를 붙힌다.

그 후 자성체(163)을 눌러내림에 의해 이방성도전고무시트(152) 및 배선기판(153)을 상측금형(161)에서 이탈시킨다.

다음에 종래예에 나타난 방법에 의해 작성된 플렉시블기판(151)을 이방성도전고무시트(152) 및 배선기판(153)에 대해 얼라인먼트와 부착을 행하면 프로브카드가 완성된다.

이하, 제12 실시예에 관한 프로브카드를 이용한 시험방법에 대하여 제24도를 참조하면서 설명한다.

우선 상기 프로브카드의 배선기판(153)에서 외부로 취출된 전극(도시하지 않음)에 소정의 전원(도시하지 않음) 및 신호원(도시하지 않음)을 접속한다.

다음에 플렉시블기판(151)과 강성의 유지판(155)에 의해 유지된 반도체웨이퍼(154)를 얼라인먼트하고 플렉시블기판(151)의 범프(159)와 반도체웨이퍼(154)의 패드(157)과의 접속을 행한다.

이때 각 범프(159)에 대략 20g의 하중이 가해지도록 유지판(155) 및 배선기판(153)을 누른다. 유지판(155) 및 배선기판(153)에 가해진 압압력은 이방성도전고무시트(152)의 요철형상에 의해 효율좋게 범프(159) 부분에만 작용한다.

이에 따라 이방성도전고무시트(152)는 Au/Ni볼(165)가 매입된 볼록형상부에서 약 20%의 종방향 왜곡을 받는다. 범프(159)와 패드(157)과의 접촉을 확실하게 하기 위해 반도체웨이퍼(154)측 또는 배선기판(153)측으로 초음파진동을 주어 범프(159)의 패드(157)에의 침투를 확실하게 한다.

다음에 반도체 웨이퍼(154) 또는 계전체를 시험온도인 125℃까지 가열한다.

이 가열에 의해 각 재료는 열팽창을 일으킨다. 가열시 실온(25℃)에 대한 팽창율은 폴리이미드를 기판으로 하는 플렉시블기판(151)에서 0.16%, 세라믹으로 된 배선기판(153) 및 실리콘으로 된 반도체웨이퍼(154)에서 0.035%로 된다.

이 때문에 8인치 반도체 웨이퍼(154)에 있어 중심부와 주연부 사이에서 플렉시블기판(151)에 대해 125㎛의 열팽창율차가 생기고 만다.

그러나, 플렉시블기판(151)은 범프(159)에 의해 반도체웨이퍼(154)에 눌려부착된 상태이기 때문에 플렉시블기판(151)과 반도체웨이퍼(154) 사이의 열팽창율차는 플렉시블기판(151)에 있어 범프(159) 끼리의 휨(156)에 의해 흡수된다.

이 때문에 반도체 웨이퍼(154)의 주연부에 있어서도 패드(157)와 범프(159)와의 위치 어긋남이 없게 된다.

다음에, 상기와 같이하여 접속된 프로브카드 및 반도체웨이퍼에 배선기판의 배선층에 접속된 전원 및 신호원에서 전원전압 및 신호를 인가한 상태로 고온에 있어 시험을 행한다. 이때 이방성도전성고무시트(152)는 1% 정도 팽창하지만, 이방성도전성고무시트(152)는 인장(압축)탄성율이 0.14㎏/㎟ 이고, 대단히 적은 강체로 볼 수 있는 배선기판(153)에 고정되어 있기 때문에 이방성도전성고무시트(152)의 열팽창에 의한 변위는 배선기판(153)에 의해 충분히 억제할 수 있다.

이상 설명한 것처럼 제12 실시예에 관한 프로브카드는 범프(159)를 갖는 플렉시블기판(151)과, 요철형상의 이방성도전고무시트(152)와 배선을 갖는 배선기판(153)으로 된 것이고, 온도변화에 대하여도 범프(159)와 패드(157)의 위치어긋남을 발생시키지 않는 프로빙이 가능해진다.

또, 가압부분에 탄성체인 실리콘고무를 이용함에 의해 반도체 웨이퍼(154) 표면의 요철 및 범프 높이의 불균일을 흡수하는 것이 가능하다.

더우기 실로콘고무에 요철을 설치함에 의해 범프(159)와 패드(157) 사이에 효율좋게 압압력을 작용시키는 것이 가능하기 때문에 전체로서의 압압력을 저감시킬 수 있으므로 프로빙장치 전체의 구성을 보다 간단히 할 수 있다.

또, 제12 실시예에 있어서는 이방성도전고무시트(152)로 편재형 이방성도전고무(소정개소에만 도전입자를 편재시킨 이방성 도전고무)를 이용했지만 세라믹으로 된 다층배선기판(153)과 플렉시블기판(151)을 전기적으로 접속하기 위해서는 편재형이 아니어도 좋다. 다층배선기판(153)과 플렉시블기판(151)의 단자전극이 소정개소이외의 개소에서 도통하지 않도록 적어도 어느 한쪽의 기판단자 이외의 개소를 절연층으로 피복하는 등의 대책을 강구하면 분산형의 이방성도전고무를 이용할 수가 있다.

또, 단자전극의 돌출을 이용하면 가압형 이방성도전고무(가압된 개소만 도통하는 이방성 도전고무)를 이용하는 것도 가능하다.

또, 블렉시브리판(151)의 전류밀도에 비해 이방성도전고무시트(152)의 허용전류밀도가 적은 경우에도 제24도에 나타낸 것 같은 피치변환(158)을 함과 함께 플렉시블기판(151)상의 배선층(제20도에 있는 회로패턴(116))의 면적을 크게잡고 플렉시블기판(151)상의 배선층과 이방성도전고무시트(152)를 보다 넓은 면적으로 도통시킴에 의해 큰 전류를 좁은 피치로 반도체 웨이퍼에 공급할 수가 있다.

제26도 (a)는 본 발명의 제13 실시예에 관한 프로브카드의 단면도이다.

제26도 (a)에 있어서, 153은 세라믹으로 된 배선기판, 152는 이방성 도전고무시트이고, 이들은 제12 실시예와 같은 것이다. 배선기판(153) 및 이방성도전고무시트(152)의 제조방법 및 반도체 웨이퍼와 배선기판의 접속방법에 대하여도 제12 실시예와같은 방법이다.

제13 실시예의 특징은 이방성도전고무시트(152)상에 범프(170)을 직접 설치한 점이다. 이방성도전고무시트(152)의 범프(170)은 Au/Ni볼의 Au 도금 층상에만 Cu를 무전해 도금하는 것에 의해 형성된다.

이처럼하여 작성된 이방성도전고무시트 (152)는 패드표면에 형성된 알루미나막으로 된 보호막을 깨트리기 쉬우므로 양호한 접촉특성을 얻을 수 있다.

반도체 웨이퍼에 대한 시험방법에 대하여는 제12 실시예와 같다.

이상 설명한 것처럼 제13 실시예에 있어서는 이방성도전고무시트(152)상에 범프(170)을 설치했기 때문에 간단한 구조로 인해 웨이퍼 상태에서의 고온하에서의 프로빙이 가능하게 된다.

또, 이방성전고무시트(152)상의 범프(170)의 형성은 상기와 같은 무전해도금에 대신하여 전계도금이어도 좋고, 도금재료로는 Cu 이외에 Ni, Au, Ag, Ph 또는 이들의 조합이어도 좋다.

또, 이방성도전고무시트(152)상에 범프(170)의 형성은 도금에 대신하여 제26도 (b)에 나타낸 방법으로 행해도 좋다.

즉, 이방성도전고무시트(152)에 있는 범프(170) 형성영역에 비교적 큰 입경(10㎛~수십 ㎛)을 갖는 금속구(또는 표면에 금속이 도금된 구)(171)를 매입해 놓아도 좋다.

이 경우 금속구(171)는 그 절반이상의 부분이 이방성고무시트(152)내에 매립된 상태로하면 금속구(171)가 이방성고무시트(152)에서 탈락하기 어려우므로 바람직하다.

제27도 (a)(b)는 제10 실시예와 제12 실시예가 조합된 제14 실시예에 관한 프로브카드를 나타내고 있다.

제14 실시예(제27도 (a)(b))에 있어서는 제10 또는 제12 실시예와 같은 부재에 대하여는 같은 부호를 부여함에 의해 설명은 생략한다.

제10 실시예의 플렉시블기판(101) 및 배선기판(102) 사이에 제12 실시예의 이방성도전고무시트(152)를 개재시킴에 의해 플렉시블기판(1)의 열팽창에 의한 패드와 범프위치 어긋남을 해소할 수 있음과 아울러, 범프높이의 불균일 및 반도체 웨이퍼의 휨등에 의한 범프와 패드의 접촉저항의 불균일 경감 및 압압시에 있어 범프에로의 효과적인 가압을 행하는 것이 가능하다.

제28도~제31도는 본 발명의 제15 실시예에 관한 반도체집적회로의 검사 방법을 나타내고 있다.

제28도는 검사대상으로 되는 반도체웨이퍼를 보이고 있으며, 제28도에 있어서 181은 반도체 웨이퍼, 182는 반도체 웨이퍼 (181)상에 형성된 칩, 183은 스크라이브라인, 184는 전원패드, 185는 검사결과 불량으로 판정된 칩(182)의 전원패드(184)에 도포된 부도체 수지층이다.

제29도는 제28도의 부분적 확대도이고, 제29도에 있어서 186은 GND패드, 187은 신호선 패드이다.

제30도 (a)(b)는 전원패드(184)와 프로브카드(187)의 범프(188)와의 접촉 상태를 나타낸 단면도이다.

제30도 (a)는 우량품인 칩의 접속상태를 나타내고, 제30도 (b)는 불량칩에 있어서 접속이 차단된 상태를 보이고 있다.

제30도 (a)(b)에서 189는 프로브카드(187)를 구성하는 폴리이미드기판, 190은 폴리이미드기판(189)상에 형성된 배선, 191은 반도체 웨이퍼(181)상에 형성된 포면보호막이다.

먼저, 번인스크리닝전에 행하는 번인전 웨이퍼테스트에 대하여 설명한다.

외부측정장치(도시하지 않음)에 접속된 고정프로브침(도시하지 않음)을 칩(182)의 전원패드(184) 및 신호선패드(10)에 접촉시켜 외부측정장치에 의해 소정의 번인전 웨이퍼 테스트를 실시한다. 번인전 웨이퍼테스트에 있어서는 전원패드(184)와 GND패드(186) 사이의 쇼트 및 각 패드(도시하지 않음)와 전원패드(184) 또는 GND패드(186)사이의 쇼트를 시작으로 간단한 동작시험을 행한다. 칩(182) 내부에 자기시험회로(BIST회로)를 갖추고, 이에 의해 번인스크리닝을 행하는 경우에는 자기시험회로의 시험등도 행한다.

상기 시험결과 불량품으로 판단된 칩(182)에 있는 전원패드(184)에는 부도체수지를 도포하여 부도체수지층(185)를 형성한다. 부도체수지로는 휘발성용제에 녹인것으로 도포후에 건조하고 건조할때의 체적수축율이 큰것이 좋다.

그 이유는 부도체 수지층(185) 두께를 박막화하기 쉽기 때문이다.

부도체수지의 도포방법으로는 통상불량칩에 마킹을 행하는 마커를 사용한다.

또, 하나의 칩(182)내의 복수개소에 부도체수지를 도포할 필요가 있는 경우에는 마커를 복수개 준비하든가 또는 반도체웨이퍼(181)또는 마커를 이동시켜 도포한다.

부도체수지는 종래의 불량칩 마킹때와 같은 방법으로 적색등으로 착색한 것을 이용하면 불량칩 선별과 공용할 수 있다. 다음에 번인스크리닝에 대하여 설명한다.

번인스크리닝에 있어서는 반도체웨이퍼(181) 전면을 동시에 프로빙하기 때문에 전술한 구조의 프로브카드를 이용한다.

제31도 (a)는 프로브카드의 일예를 보이고 있다.

제31도 (a)에 있어서 제29도 또는 제30도 (a)(b)에 나타낸 것과 동일부재에 대하여는 동일부호를 부여함에 의해 설명은 생략한다.

제31도 (b)는 프로브카드에 있는 하나의 칩(182)과 대응하는 부위의 확대도이고, 제31도 (b)에 있어서 192는 전원배선, 193은 GND배선, 194는 각 칩 독립신호원, 195a~195d는 각 칩 공통신호원, 196은 반도체 웨이퍼(181)과의 접속을 행하기 위해 형성된 범프이다. 프로브카드(187)를 전술한 것 같은 방법으로 반도체웨이퍼(181)에 압부함에 의해 반도체웨이퍼(181)에 전체에 대하여 동시에 프로빙을 행한다.

이때 제30도 (b)에 나타난 것처럼 전술한 번인전 웨이퍼테스트에 있어서 불량으로 판단된 칩(182)의 전원패드(184)에는 부도체수지층(185)이 형성되어 있기 때문에 범프(196)는 전원패드(184)에 접속되지 않는다.

한편, 제30도 (a)에 나타난 것처럼 우량품으로 판단된 칩(182)의 전원패드(184)에는 부도체수지층(185)가 형성되지 않기 때문에 범프(196)는 전원패드(184)에 접속되어 칩(182)에 전원이 공급된다.

이처럼 하여 우량품인 칩(182)와 불량품인 칩(182)이 혼재한 반도체웨이퍼(181)에 있는 양품인 칩(182)에 대하여만 번인스크리닝이 행해진다.

이상과 같이 각 칩에 대하여 공통전원선 또는 신호선을 갖는 프로브수단에 의해 하나의 반도체웨이퍼상에 형성되어 있는 복수칩에 대하여 동시에 번인스크리닝을 행할때에 번인전 웨이퍼테스트에 있어서 불량으로 판단된 칩의 전원패드 또는 신호선 패드에 부도체수지층을 형성하는 것으로 불량칩에 대한 전원전압 또는 신호공급이 차단되어 우량품칩만에 전원전압 또는 신호가 공급된다.

Claims

반도체칩을 검사하기 위한 복수의 집적회로단자를 갖는 반도체웨이퍼를 유지하는 유지판과, 상기 유지판과 대향하도록 설치되어 대응하는 상기 복수의 집적회로단자와 전기적으로 접속되는 복수의 프로브단자를 갖는 프로브시트와, 상기 프로브시트에 대하여 상기 유지판과 반대측에 설치되어 상기 복수의 프르보단자와 전기적으로 접속된 배선을 갖는 절연성기판과, 상기 배선과 전기적으로 접속되어 있으며 검사용전원전압 또는 신호가 입력되는 외부전극과, 상기 프로브시트와 상기 절연성기판 사이에 설치된 탄성체와, 상기 유지판과 상기 프로브시트가 서로 접근하여 상기 유지판에 유지된 반도체웨이퍼의 각 집적회로단자와 상기 프로브시트의 각 프로브단자가 전기적으로 접속되도록 상기 유지판 및 상기 절연성기판중 적어도 한쪽을 압압하는 압압수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼수납기
제1항에 있어서, 상기 유지판에 유지된 반도체웨이퍼의 온도를 제어하는 온도제어수단을 더 구비하고 있는 것을 특징으로하는 반도체웨이퍼 수납기.
제1항에 있어서, 상기 유지판과 상기 절연성기판 사이에 설치되어 상기 유지판과 상기 절연성기판 사이에 밀봉공간을 형성하는 씰재를 더 구비하고, 상기 압압수단은 상기 밀봉공간에 공급되는 가스 또는 액체로된 고압유체인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼수납기.
제1항에 있어서, 상기 유지판은 반도체 웨이퍼를 흡인하여 상기 유지판에 고정하는 수단을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼수납기.
반도체 칩을 검사하기 위한 복수의 집적회로단자를 갖는 반도체웨이퍼를 유지하는 유지판과, 상기 유지판과 대향하도록 설치되어 대응하는 상기 복수의 집적회로단자와 전기적으로 접속되는 복수의 프로브단자를 갖는 프로브시트와, 상기 프로브시트에 대해 상기 유지판과 반대측에 설치되어 상기 복수의 프로브단자와 전기적으로 접속된 배선을 갖는 절연성기판과, 상기 배선과 전기적으로 접속되어 있으며 검사용 전원전압 또는 신호가 입력되는 외부전극과, 상기 유지판에 유지된 반도체웨이퍼의 온도를 검출하는 온도검출수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼수납기.
제5항에 있어서, 상기 유지판에 유지된 반도체웨이퍼의 온도를 제어하는 온도제어수단을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼수납기.
반도체 칩을 검사하기 위한 복수의 집적회로단자를 갖는 반도체 웨이퍼를 유지하는 유지판과, 상기 유지판과 대향하도록 설치되어 대응하는 상기 복수의 집적회로단자와 전기적으로 접속되는 복수의 프로브단자를 갖는 프로브시트와, 상기 프로브시트에 대해 상기 유지판과 반대측에 설치되어 상기 복수의 프로브단자와 전기적으로 접속된 제1 배선을 갖는 절연성기판과, 상기 절연성기판에 대해 상기 유지판과 반대측에 설치되어 상기 제1 배선과 전기적으로 접속된 제2 배선을 갖는 압압판과, 상기 유지판과 상기 압압판 사이에 설치되어 상기 유지판과 상기 압압판 사이에 밀봉공간을 형성하는 탄성을 갖는 씰재와, 상기 유지판과 상기 프로브시트가 서로 접근하여 상기 유지판에 유지된 반도체웨이퍼의 각 집적회로단자와 상기 프로브시트의 각 프로브단자가 전기적으로 접속되도록 상기 밀봉공간을 감압하는 감압수단과, 상기 제2 배선과 전기적으로 접속되어 있으며 검사용 전원전압 또는 신호가 입력되는 외부전극을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼수납기.
제7항에 있어서, 상기 유지판에 유지된 반도체 웨이퍼의 온도를 제어하는 온도제어수단을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼수납기.
반도체칩을 검사하기 위한 복수의 집적회로단자를 갖는 반도체웨이퍼를 유지하는 유지판과, 상기 유지판과 대향하도록 설치되어 대응하는 상기 복수의 집적회로단자와 전기적으로 접속되는 복수의 프로브단자를 갖는 프로브시트와, 상기 프로브시트에 대해 상기 유지판과 반대측에 설치되어 상기 복수의 프로브단자와 전기적으로 접속된 배선을 갖는 절연성기판과, 상기 절연성기판에 대해 상기 유지판과 반대측에 설치된 강성판과, 상기 절연성기판과 상기 강성판 사이에 설치된 탄성체로 된 압압대와, 상기 절연성기판과 상기 강성판을 양자 사이에 상기 압압대가 개재된 상태로 고정하는 고정수단과, 상기 유지판, 프로브시트, 절연성기판, 강성판, 압압대 및 상기 고정수단을 수납하는 케이싱과, 상기 유지판과 상기 프로브시트가 서로 접근하여 상기 유지판에 유지된 반도체웨이퍼의 각 집적회로단자와 상기 프로브시트 각 프로브단자가 전기적으로 접속되도록 상기 케이싱내를 감압하여 상기 압압대를 팽창시키는 감압수단과, 상기 배선과 전기적으로 접속되어 있으며, 검사용 전원전압 또는 신호가 입력되는 외부전극을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼수납기.
제9항에 있어서, 상기 유지판에 유지된 반도체 웨이퍼의 온도를 제어하는 온도제어수단을 더 구비하고 있는 것이 특징인 반도체 웨이퍼수납기.
제9항에 있어서, 상기 압압대의 내부를 상기 케이싱외부로 연통시키는 연통수단을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼수납기.
케이싱과, 상기 케이싱내로 이동가능하게 설치되어 상기 케이싱내를 제1 영역과 제2 영역으로 구획하는 칸막이와, 상기 제1 영역에 설치되어 상기 반도체웨이퍼를 유지하는 유지판과, 상기 제1 영역에 상기 유지판과 대향하도록 설치되어 상기 복수의 프로브단자를 갖는 절연성기판과, 상기 칸막이를 상기 제1 영역쪽으로 이동하여 상기 절연성기판의 각 프로브단자와 상기 유지판에 유지된 반도체 웨이퍼의 각 검사용 집적회로단자가 전기적으로 접속되도록 상기 제2 영역의 압력을 상기 제1 영역의 압력보다도 높히는 압력제어수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼의 복수의 검사용 집적회로단자와 복수의 프로브단자를 접속시키는 장치.
상기 반도체 웨이퍼를 주변부에 탄성씰재를 갖는 유지판중앙에 유지시키는 제1 공정과, 상기 프로브시트를 상기 반도체 웨이퍼위에 상기 각 프로브단자와 상기 각 검사용 집적회로단자가 대향하도록 배치하는 제2 공정과, 상기 유지판의 탄성 씰재 위에 압압판을 배치하여 상기 유지판, 탄성실재 및 압압판에 의해 밀봉공간을 형성하는 제3 공정과, 상기 유지판과 상기 압압판이 서로 접근하여 상기 각 프로브단자와 상기 각 검사용 집적회로단자가 전기적으로 접속되도록 상기 밀봉공간을 감압하는 제4공정을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼의 복수의 검사용 집적회로단자와 프로브시트의 복수의 프로브단자를 접속시키는 접속방법.
제13항에 있어서, 상기 제2 공정과 상기 제3 공정 사이에 상기 각 검사용 집적회로단자와 상기 각 프로브단자가 접촉하도록 상기 유지판 및 압압판중 적어도 한쪽을 미리 압압하는 공정을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼의 복수의 검사용 집적회로단자와 프로브시트의 복수의 프로브단자를 접속시키는 접속방법.
반도체 칩을 검사하기 위한 복수의 집적회로단자를 갖는 반도체 웨이퍼를 유지판에 유지시키는 제1 공정과, 복수의 프로브단자를 갖는 프로브시트를 상기 반도체 웨이퍼상에 상기 각 프로브단자와 상기 각 집적회로단자가 전기적으로 접속되도록 배치하는 제2 공정과, 상기 각 프로브단자 및 검사용 전원전압 또는 신호가 입력되는 외부전극과 각각 전기적으로 접속되는 배선을 갖는 절연성기판을 상기 각 프로브단자와 상기 외부전극이 상기 배선을 통해 전기적으로 접속되도록 배치하는 제3 공정과, 상기 외부전극에 전원전압 또는 신호를 입력함에 의해 상기 전원전압 또는 신호를 상기 배선 및 복수의 프로브단자를 통해 상기 집적회로단자에 입력하는 제4 공정을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 반도체 집적회로의 검사방법.
제15항에 있어서, 상기 제1 공정은 상기 유지판에 유지된 반도체 웨이퍼를 소정온도로 가열하는 공정을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 반도체 집적회로의 검사방법.
제15항에 있어서, 상기 제5공정은 상기 유지판에 유지된 반도체 웨이퍼를 소정온도로 가열하는 공정을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 반도체 집적회로의 검사방법.
반도체 웨이퍼를 구성하는 칩의 전기특성을 검사하기 위한 프로브카드는 한 주면상에 프로브단자를 갖는 탄성체로 된 플렉시블기판과, 상기 플렉시블기판의 주연부를 고정하는 강성체를 구비하고, 상기 플렉시블기판이 상온에서 검사시 온도까지의 온도 범위내에서 항상 장력왜곡을 가진 상태로 상기 강성체에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브카드.
제18항에 있어서, 상기 강성체는 상기 강성체의 한 주면상에 형성된 제1 단자와, 상기 제1 단자와 전기적으로 접속된 배선층을 갖추고, 상기 플렉시블기판은 상기 플렉시블기판의 다른 주면상에 형성되어 상기 프로브단자와 전기적으로 접속된 제2 단자를 구비하며, 상기 플렉시블 기판은 상기 강성체에 상기 제1 단자와 상기 제2 단자가 대향하고 전기적으로 접속되도록 고정되어 있는 것을 특징을 하는 프로브카드.
제18항에 있어서, 검사대상인 반도체 웨이퍼의 열팽창율과 상기 강성체의 열팽창율과의 차를 N1 상기 반도체 웨이퍼직경을 L1, 상기 반도체웨이퍼에 설치된 검사용 전극단자의 단경을 L2, 검사시 온도와 얼라인머트때의 온도차를 T1으로 할 때 N1L2/(L1×T1)의 관계가 성립되는 것을 특징으로 하는 프로브카드.
제18항에 있어서, 상기 플렉시블기판의 열팽창율은 상기 강성체의 열팽창율보다 크고 상기 플렉시블기판의 열팽창율과 상기 강성체의 열팽창율과의 차를 N, 검사대상인 반도체 웨이퍼와 프로브카드를 얼라인먼트할 때의 온도와 상기 반도체웨이퍼의 검사를 할때의 온도와의 차를 T라 할 때, 상기 플렉시블기판의 장력왜곡이 얼라인먼트시의 온도에서 면내로 거의 균일하고 T×N 이상인 것을 특징으로 하는 프로브카드.
제18항에 있어서, 상기 플렉시블기판은 상기 강성체에 링상의 접착영역에서 접착됨에 의해 고정되어 있으며, 상기 접착영역의 내주는 원형인 것을 특징으로 하는 프로브카드.
반도체 웨이퍼를 구성하는 칩의 전기특성을 검사하기 위한 프로브카드는 한 주면상에 프로브단자를 갖는 탄성체로 된 플렉시블기판과, 상기 플렉시블기판의 주연부를 고정하는 강성체와, 상기 강성체 온도를 균일하게 상승시키는 온도제어수단을 구비하고, 상기 강성체의 열팽창율은 상기 플렉시블기판의 열팽창율과 같거나 크게 한 것을 특징으로 하는 프로브카드.
제23항에 있어서, 상기 온도제어수단은, 상기 강성체온도를 검출하는 열전대와, 상기 강성체를 가열하는 히터를 갖추고 있는 것을 특징으로하는 프로브카드.
반도체 웨이퍼를 구성하는 칩의 전기특성을 검사하기 위한 프로브카드의 제조방법은, 한 주면상에 프로브단자를 갖는 탄성체로 된 플렉시블기판을 가열하여 열팽창시키는 공정과, 상기 플렉시블기판이 열팽창하고 있는 상태에서 그 주연부를 강성체에 의해 고정지지하는 공정을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 프로브카드의 제조방법.
반도체 웨이퍼를 구성하는 반도체칩의 전기특성을 검사하기 위한 프로브카드의 제조방법은, 한 주면상에 프로브단자를 갖는 탄성체로 된 플렉시블기판의 주연부를 상온에서 강성체에 의해 고정지지하는 공정과, 상기 강성체에 고정지지된 플렉시블기판을 가열한 후에 상온으로 되돌림에 의해 상기 플렉시블기판에 가열수축을 일으켜 상기 플렉시블기판에 장력을 발생시키는 공정을 구비한 것을 특징으로하는 프로브카드의 제조방법.
반도체 웨이퍼를 구성하는 칩의 전기특성을 검사하기 위한 프로브카드는, 한 주면에 형성된 제1 단자와 상기 제1 단자와 전기적으로 접속된 배선을 갖는 강성의 절연성기판과, 한주면에 형성된 제2 단자와, 다른 주면에 형성되어 상기 제2 단자와 전기적으로 접속된 프로브단자를 갖추고 한 주면이 상기 절연성기판의 한 주면과 대향하도록 설치된 플렉시블기판과, 상기 절연성기판과 상기 플렉시블기판 사이에 설치되어 주면과 수직한 쪽으로만 도전성을 갖는 탄성체로 된 이방성도전막을 구비하고, 상기 플렉시블기판은 상기 이방성도전막을 통해 상기 절연성기판에 고정되어 있으며, 상기 제1 단자와 상기 제2 단자와는 상기 이방성도전막을 통해 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브카드.
제27항에 있어서, 상기 이방성도전막에 있는 상기 플렉시블기판의 상기 제2 단자와 접하고 있는 영역은 상기 플렉시블기판측으로 돌출해 있는 것을 특징으로하는 프로브카드.
제27항에 있어서, 상기 이방성도전막에 있는 상기 제1 단자와, 상기 제2 단자를 도통시키는 영역은 다른 영역보다도 두께가 두꺼운 것을 특징으로 하는 프로브카드.
제27항에 있어서, 상기 이방성도전막에 있는 상기 제1 단자와, 상기 제2 단자 사이의 제1 도통영역의 허용전류밀도 보다도 상기 플렉시블기판에 있는 상기 제2의 단자와, 상기 프로브단자 사이의 제2도통영역의 허용전류밀도를 높게하고, 이에따라 상기 제1도통영역의 도통단면적은 상기 제2도통영역의 도통단면적 보다도 큰 것을 특징으로 하는 프로브카드.
제27항에 있어서, 검사 대상인 반도체 웨이퍼의 열팽창율과 상기 절연성기판의 열팽창율과의 차를 N1 상기 반도체 웨이퍼 직경을 L1, 상기 반도체 웨이퍼에 설치된 검사용 전극단자의 단경을 L2, 검사시의 온도와 얼라인먼트시의 온도차를 T1으로 할 때 N1L2/(L1×T1)인 관계가 성립되는 것을 특징으로 하는 프로브카드.
반도체 웨이퍼를 구성하는 칩의 전기특성을 검사하기 위한 프로브카드는, 한 주면에 형성된 단자와 상기 단자와 전기적으로 접속된 배선을 갖는 강성의 절연성기판과, 한 주면이 상기 절연성기판의 상기 제1 주면에 접한 상태로 상기 절연성기판에 고정되고, 다른 주면에 있는 상기 단자와 대응하는 부위에 프로브단자를 갖추며, 주면과 수직한 방향으로만 도전성을 갖는 탄성체로된 이방성 도전막을 갖추고 상기 단자와 상기 프로브단자와는 상기 이방성도전막을 통해 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로하는 프로브카드.
제32항에 있어서, 검사 대상인 반도체 웨이퍼의 열팽창율과 상기 절연성기판의 열팽창율과의 차를 N1 상기 반도체 웨이퍼 직경을 L1, 상기 반도체 웨이퍼에 설치된 검사용 전극단자의 단경을 L2, 검사시 온도와 얼라인먼트시의 온도와의 차를 T1으로 할 때 N1L2/(L1×T1)의 관계가 성립되는 것을 특징으로 하는 프로브카드.
공통전원선 또는 신호선으로 된 배선과 그 배선과 그 배선과 전기적으로 접속된 프로브단자를 갖는 프로브시트의 상기 프로브단자가 번인스크리닝때에 접속되는 검사용 집적회로단자를 반도체 웨이퍼의 각 칩에 설치하는 제1 공정과, 상기 각 칩에 대해 전기특성검사를 행하는 제2 공정과, 상기 제2 공정에 있어서 전기특성이 불량으로 판단된 칩의 상기 검사용 집적회로단자위에 그 검사용 집적회로단자를 피복하도록 부도체층을 형성하는 제3 공정과, 상기 반도체 웨이퍼상의 복수칩인 상기 검사용 집적회로단자에 대하여 상기 프로브단자를 동시에 접속시켜 번인스크리닝을 행하는 제4 공정을 구비한 것을 특징으로하는 반도체 집적회로의 검사방법.
상기 제3 공정은 전기특성이 불량으로 판정된 칩의 상기 검사용 집적회로 단자상에 부도체성 액체를 도포한 후 상기 액체를 경화시켜 상기 부도체층을 형성하는 공정을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 반도체 집적회로의 검사방법.
제34항에 있어서, 상기 제1 공정에 있어 프로브단자는 범프인 것을 특징으로하는 반도체 집적회로의 검사방법.