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  • 特開-チップのテストパッド構造 図1
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022031629
(43)【公開日】2022-02-22
(54)【発明の名称】チップのテストパッド構造
(51)【国際特許分類】
   H01L 21/66 20060101AFI20220215BHJP
【FI】
H01L21/66 E
【審査請求】有
【請求項の数】17
【出願形態】OL
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2021126948
(22)【出願日】2021-08-02
(31)【優先権主張番号】63/059,178
(32)【優先日】2020-07-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】518253554
【氏名又は名称】シトロニックス テクノロジー コーポレーション
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】特許業務法人HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
(72)【発明者】
【氏名】クオ-ウェイ ツェン
(72)【発明者】
【氏名】ポ-チ チェン
(57)【要約】      (修正有)
【課題】チップ上のテストパッドへのプローブの接触を保証するテストパッド構造を提供する。
【解決手段】テスト装置40において、チップ10内に配置された複数の第1の内部テストパッド14及び複数の第2の内部テストパッド16は、ある距離だけ離隔している。複数の第1の延在テストパッド20は、複数の第1の内部テストパッド14に接続されている。複数の第2の延在テストパッド30は、複数の第2の内部テストパッド16に接続されている。複数の第1の延在テストパッド20及び複数の第2の延在テストパッド30は、複数のプローブ42が接触する接触面積を増大させる。複数のプローブでチップをテストするために、信号又は電力が、前複数の第1の延在テストパッド20及び複数の第2の延在テストパッド30を介して、前複数の第1の内部テストパッド14及び複数の第2の内部テストパッド16に伝送される。
【選択図】図4A
【特許請求の範囲】
【請求項1】
チップ内に配置された複数の第1の内部テストパッドと、
前記チップ内に配置され、前記複数の第1の内部テストパッドとある距離だけ離隔している、複数の第2の内部テストパッドと、
前記チップ上に配置され、前記複数の第1の内部テストパッドに接続され、前記複数の第1の内部テストパッドの上方に配置された、複数の第1の延在テストパッドと、
前記チップ上に配置され、前記複数の第2の内部テストパッドに接続され、前記複数の第2の内部テストパッドの上方に配置された、複数の第2の延在テストパッドと、
を備える、チップのテストパッド構造。
【請求項2】
前記複数の第1の延在テストパッドの面積が、前記複数の第1の内部テストパッドの面積よりも大きい、請求項1に記載のチップのテストパッド構造。
【請求項3】
前記複数の第2の延在テストパッドの面積が、前記複数の第2の内部テストパッドの面積よりも大きい、請求項1に記載のチップのテストパッド構造。
【請求項4】
前記複数の第1の延在テストパッドの長さが、前記複数の第1の内部テストパッドの長さよりも大きい、請求項1に記載のチップのテストパッド構造。
【請求項5】
前記複数の第2の延在テストパッドの長さが、前記複数の第2の内部テストパッドの長さよりも大きい、請求項1に記載のチップのテストパッド構造。
【請求項6】
前記複数の第1の延在テストパッドの幅が、前記複数の第1の内部テストパッドの幅以上である、請求項1に記載のチップのテストパッド構造。
【請求項7】
前記複数の第2の延在テストパッドの幅が、前記複数の第2の内部テストパッドの幅以上である、請求項1に記載のチップのテストパッド構造。
【請求項8】
前記複数の第1の延在テストパッドが、前記複数の第2の延在テストパッドの方へ延在する、請求項1に記載のチップのテストパッド構造。
【請求項9】
前記複数の第2の延在テストパッドが、前記複数の第1の延在テストパッドの方へ延在する、請求項1に記載のチップのテストパッド構造。
【請求項10】
前記複数の第1の延在テストパッドが、前記複数の第2の延在テストパッドから離れる方へ延在する、請求項1に記載のチップのテストパッド構造。
【請求項11】
前記複数の第2の延在テストパッドが、前記複数の第1の延在テストパッドから離れる方へ延在する、請求項1に記載のチップのテストパッド構造。
【請求項12】
前記複数の第1の延在テストパッドの側面と前記チップの側面との間の距離が、前記複数の第1の内部テストパッドの側面と前記チップの前記側面との間の距離よりも小さい、請求項1に記載のチップのテストパッド構造。
【請求項13】
前記複数の第2の延在テストパッドの側面と前記チップの側面との間の距離が、前記複数の第2の内部テストパッドの側面と前記チップの前記側面との間の距離よりも小さい、請求項1に記載のチップのテストパッド構造。
【請求項14】
前記複数の第1の延在テストパッドまたは/および前記複数の第2の延在テストパッドが、前記チップを越えて延在し;
前記複数の第1の内部テストパッドおよび前記複数の第2の内部テストパッドが、前記チップの内部に位置する、請求項1に記載のチップのテストパッド構造。
【請求項15】
前記複数の第1の延在テストパッドが、第1の側面と、第2の側面と、を含み、
前記複数の第2の延在テストパッドが、第1の側面と、第2の側面と、を含み、
前記複数の第1の延在テストパッドの前記第2の側面が、前記複数の第2の延在テストパッドの前記第2の側面に対向しており、
前記複数の第1の延在テストパッドの前記第1の側面および前記複数の第2の延在テストパッドの前記第1の側面が、第1のテスト距離だけ離隔しており、
前記複数の第1の延在テストパッドの前記第2の側面および前記複数の第2の延在テストパッドの前記第2の側面が、第2のテスト距離だけ離隔しており、
前記第1のテスト距離が、前記第2のテスト距離よりも大きく、
テスト装置が、プローブ距離だけ離隔した2つのプローブを含み、
前記第1のテスト距離が、前記プローブ距離よりも大きく、
前記第2のテスト距離が、前記プローブ距離よりも小さい、請求項1に記載のチップのテストパッド構造。
【請求項16】
前記複数の第1の延在テストパッドがそれぞれ、
第1の本体と、
前記第1の本体および前記複数の第1の内部テストパッドに接続された、第1の接続部材と、
を含む、請求項1に記載のチップのテストパッド構造。
【請求項17】
前記複数の第2の延在テストパッドがそれぞれ、
第2の本体と、
前記第2の本体および前記複数の第2の内部テストパッドに接続された、第2の接続部材と、
を含む、請求項1に記載のチップのテストパッド構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は一般に、チップのテストパッド構造に関し、特に、プローブ接触を保証することのできるテストパッド構造に関する。
【背景技術】
【0002】
時代が進み、ICデザインハウスが顧客のニーズおよび製品機能に応じて回路および回路レイアウトを設計し、チップ製造のファウンドリに該設計を提供するようになっている。チップが製造された後、かつチップがウェハからカットされる前に、ウェハ上のチップの回路の正常な動作および期待される機能を保証するために、チップのプロービングがウェハ上で行われ、各チップの品質を保証しなければならない。
【0003】
ウェハのテスト装置は、プローブカードを含む。プローブカードは、複数のプローブを含む。プローブは、チップ上のテストパッドに接触し、チップに信号または電力を伝送して、その機能性をテストする。
【0004】
図1を参照されたい。図1は、従来技術によるテストパッド構造の断面図を示す。図示のように、ウェハ70は、複数のチップ80を含む。各チップ80は、複数のテストパッド82と、複数の開口部84と、を含む。テストパッド82は、チップ80の内部に位置する。開口部84はテストパッド82に対応し、テストパッド82、およびチップ80の表面と連通している。テスト装置40の2つのプローブ42は開口部84に入り、チップ80に信号または電力を伝送してチップ80をテストするために、テストパッド82に接触する。残念なことに、マスクのアライメントエラーまたはエッチングエラー等のプロセスエラーゆえに、開口部84の断面積がプローブ42の断面積よりも大きく、かつプローブ42の断面積に近似しており、プローブ42が開口部84に入るのが困難なこともあるだろう。テストパッド82への接触が困難であるか、またはテストパッド82への接触がしっかりとしたものではない場合、テストの質に影響があるだろう。さらに、開口部84の断面積がプローブ42の断面積よりも小さく、プローブ42が開口部84に入れなくなることもあるだろう。加えて、もし開口部84の位置がずれた場合、2つの隣り合う開口部84の間の距離は、所定の距離だけずれることになるだろう。すると、2つのプローブ42は、2つの隣り合う開口部84に同時に位置合わせ(アライメント)されることができず、プローブ42が開口部84に入ることができなくなるだろう。いったんプローブ42が開口部84に入ることができなくなれば、チップ80をテストすることが不可能となる。
【0005】
上記の説明に基づき、従来技術によるテストパッド構造は、テスト装置のテストの質に影響を及ぼすか、またはチップのテストを不可能にすることさえあるだろうことが知られている。したがって、テストの質を向上させるために、チップ上のテストパッドへのプローブの接触を保証し得る構造の提供が求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の目的は、複数の内部テストパッドと、複数の延在テストパッドと、を備える、チップのテストパッド構造を提供することである。延在テストパッドは、プローブの接触する面積を増大させるために、内部テストパッドに接続されている。それにより、プローブは、延在テストパッドにしっかりと接触し得る。チップをテストするために、信号または電力が、延在テストパッドを介して内部テストパッドに伝送される。その結果、テストの質が向上し得る。
【0007】
本発明の別の目的は、プローブの接触する面積を増大させた、チップのテストパッド構造を提供することである。プローブの断面積が摩耗によって増大した場合、プローブは取替えなしに、依然としてテストパッド構造と接触し得る。これにより、プローブの寿命が延ばされ得、その結果、テストのコストが低減され得る。
【0008】
本発明のさらに別の目的は、プローブの接触する面積を増大させた、チップのテストパッド構造を提供することである。アライメントの範囲がより大きなものであれば、プローブは容易にテストパッド構造に位置合わせされ得、その結果、アライメントの問題が改善され得る。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、複数の第1の内部テストパッドと、複数の第2の内部テストパッドと、複数の第1の延在テストパッドと、複数の第2の延在テストパッドと、を備える、チップのテストパッド構造を提供するものである。前記複数の第1の内部テストパッドおよび前記複数の第2の内部テストパッドは、チップ内に配置されている。前記複数の第2の内部テストパッドおよび前記複数の第1の内部テストパッドは、ある距離だけ離隔している。前記複数の第1の延在テストパッドおよび前記複数の第2の延在テストパッドは、前記チップ上に配置されている。前記複数の第1の延在テストパッドは、前記複数の第1の内部テストパッドに接続され、前記複数の第1の内部テストパッドの上方に位置する。前記複数の第2の延在テストパッドは、前記複数の第2の内部テストパッドに接続され、前記複数の第2の内部テストパッドの上方に位置する。前記複数の第1の延在テストパッドおよび前記複数の第2の延在テストパッドは、複数のプローブの接触する接触面積を増大させ得る。それにより、前記複数のプローブは、前記複数の第1の延在テストパッドおよび前記複数の第2の延在テストパッドにしっかりと接触し得る。前記複数のプローブが前記チップをテストするために、信号または電力が、前記複数の第1の延在テストパッドおよび前記複数の第2の延在テストパッドを介して、前記複数の第1の内部テストパッドおよび前記複数の第2の内部テストパッドに伝送される。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】従来技術によるテストパッド構造の断面図を示す。
図2】本発明の第1の実施形態によるチップのテストパッド構造の上面図を示す。
図3】本発明の第1の実施形態によるチップのテストパッド構造の断面図を示す。
図4A図3の部分拡大図を示す。
図4B図3の部分拡大図を示す。
図5】本発明の第2の実施形態によるチップのテストパッド構造の上面図を示す。
図6】本発明の第2の実施形態によるチップのテストパッド構造の断面図を示す。
図7図6の部分拡大図を示す。
図8】本発明の一実施形態による延在テストパッドの一部を除去した後のチップのテストパッド構造の断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明の構造および特性、ならびに有効性がさらに理解および認識されるようにするために、本発明の詳細な説明を、複数の実施形態および添付の図面とともに、以下に提供する。
【0012】
図2および図3を参照されたい。図2および図3はそれぞれ、本発明の第1の実施形態によるチップのテストパッド構造の上面図および断面図を示す。図示のように、ウェハ1は、複数のチップ10と、複数のスクライブレーン50と、を含む。スクライブレーン50は、チップ10の間に位置する。ウェハダイシングマシンがスクライブレーン50に沿ってウェハ1をカットすることにより、チップ10が得られうる。
【0013】
図2および図3、ならびに図4Aを参照されたい。図4Aは、図3の部分拡大図を示す。本発明によるテストパッド構造は、複数の第1の内部テストパッド14と、複数の第2の内部テストパッド16と、複数の第1の延在テストパッド20と、複数の第2の延在テストパッド30と、を備え、全て、チップ10内またはチップ10上に配置されている。一実施形態によれば、第1の内部テストパッド14および第2の内部テストパッド16は、チップ10の内部に位置する。第1の内部テストパッド14は、チップ10の第1の側に位置し、第2の内部テストパッドは、チップ10の第2の側に位置する。第1の内部テストパッド14は、第1の側面141と、第2の側面143と、を含む。第2の内部テストパッド16は、第1の側面161と、第2の側面163と、を含む。第2の側面143は第2の側面163に対向しており、両者は距離D0だけ離隔しているが、これは、第1の内部テストパッド14と第2の内部テストパッド16との間の距離が距離D0であることを意味する。複数の第1の延在テストパッド20はそれぞれ、複数の第1の内部テストパッド14に接続されており、第1の内部テストパッド14の上方に位置する。複数の第2の延在テストパッド30はそれぞれ、複数の第2の内部テストパッド16に接続されており、第2の内部テストパッド16の上方に位置する。
【0014】
図2および図4Aを参照されたい。本実施形態によれば、チップ10は、複数の第1の穴15および複数の第2の穴17を有する。第1の穴15は第1の内部テストパッド14に対応し、第1の内部テストパッド14上に位置する。第2の穴17は第2の内部テストパッド16に対応し、第2の内部テストパッド16上に位置する。第1の延在テストパッド20はそれぞれ、第1の本体22と、第1の接続部材24と、を含む。第1の本体22は、チップ10の表面上に位置する。第1の接続部材24は、第1の穴15内に挿入されている。第1の接続部材24は、第1の本体22および第1の内部テストパッド14に接続されている。第2の延在テストパッド30および第1の延在テストパッド20は、ある距離だけ離隔している。第2の延在テストパッド30はそれぞれ、第2の本体32と、第2の接続部材34と、を含む。第2の本体32は、チップ10の表面上に位置する。第2の接続部材34は、第2の穴17内に挿入されている。第2の接続部材34は、第2の本体32および第2の内部テストパッド16に接続されている。
【0015】
本実施形態によれば、第1の本体22は第2の本体32の方へ延在するが、これは、第1の延在テストパッド20が第2の延在テストパッド30の方へ延在することを意味する。第2の本体32は第1の本体22の方へ延在するが、これは、第2の延在テストパッド30が第1の延在テストパッド20の方へ延在することを意味する。図4Aに示すように、第1の内部テストパッド14の第2の側面143は、第1の内部テストパッド14の第1の側面141よりも、チップ10の第1の側面11から遠く離れている。第1の延在テストパッド20の第1の本体22は、第1の側面221と、第2の側面223と、を含む。第2の側面223は、第1の側面221よりも、チップ10の第1の側面11から遠く離れている。第1の内部テストパッド14の第2の側面143とチップ10の第1の側面11とは、距離D4だけ離隔している;第1の延在テストパッド20の第2の側面223とチップ10の第1の側面11とは、距離D5だけ離隔している。距離D5は、距離D4よりも大きい。第2の内部テストパッド16の第2の側面163は、第2の内部テストパッド16の第1の側面161よりも、チップ10の第2の側面13から遠く離れている。第2の延在テストパッド30の第2の本体32は、第1の側面321と、第2の側面323と、を含む。第2の側面323は、第1の側面321よりも、チップ10の第2の側面13から遠く離れている。第2の側面323は、第2の側面223に対向している。第2の内部テストパッド16の第2の側面163とチップ10の第2の側面13とは、距離D6だけ離隔している;第2の延在テストパッド30の第2の側面323とチップ10の第2の側面13とは、距離D7だけ離隔している。距離D7は距離D6よりも大きい。
【0016】
再び図4Aを参照されたい。第1の内部テストパッド14の第1の側面141とチップ10の第1の側面11とは、距離D8だけ離隔している;第1の延在テストパッド20の第1の側面221とチップ10の第1の側面11とは、距離D9だけ離隔している。距離D9は距離D8よりも小さいが、これは、第1の延在テストパッド20が第2の延在テストパッド30から離れる方へも延在することを意味する。第2の内部テストパッド16の第1の側面161とチップ10の第2の側面13とは、距離D10だけ離隔している;第2の延在テストパッド30の第1の側面321とチップ10の第2の側面13とは、距離D11だけ離隔している。距離D11は距離D10よりも小さいが、これは、第2の延在テストパッド30が第1の延在テストパッド20から離れる方へも延在することを意味する。
【0017】
図4Aに示すように、第1の穴15および第2の穴はそれぞれ、直径D1を有し、これは第1の穴15および第2の穴17の開口部の大きさを表している。第1の内部テストパッド14および第2の内部テストパッド16はそれぞれ、長さD2を有する。第1の内部テストパッド14の長さと第2の内部テストパッド16の長さとは、異なっていてもよい。第1の本体22および第2の本体32はそれぞれ、長さD3を有する。長さD3は直径D1および長さD2よりも大きいが、これは、第1の本体22の上面の面積、すなわち、第1の延在テストパッド20の表面の面積が、図3に示すように、第1の穴15の開口部の面積および第1の内部テストパッド14の表面の面積よりも大きいことを意味する。同様に、第2の本体32の上面の面積、すなわち、第2の延在テストパッド30の表面の面積は、図3に示すように、第2の穴17の開口部の面積および第2の内部テストパッド16の表面の面積よりも大きい。一実施形態によれば、第1の本体22の長さおよび第2の本体32の長さは、異なっていてもよい。さらに、図2に示すように、第1の内部テストパッド14および第2の内部テストパッド16はそれぞれ、幅W1を有する。第1の内部テストパッド14の幅および第2の内部テストパッド16の幅は、異なっていてもよい。第1の本体22および第2の本体32はそれぞれ、幅W2を有する。幅W2は幅W1よりも大きい。一実施形態によれば、幅W2は幅W1と等しくてもよく、第1の本体22の幅および第2の本体32の幅は異なっていてもよい。
【0018】
図2および図4Bを参照されたい。図4Aと同様に、図4Bは、図3の部分拡大図を示す。図示のように、テスト装置40は、チップ10をテストするために使用され、2つのプローブ42を含む。2つのプローブ42は、第1の延在テストパッド20の第1の本体22および第2の延在テストパッド30の第2の本体32に接触し得る。第1の穴15および第2の穴17は、距離D12だけ離隔している。第1の延在テストパッド20の第1の側面221および第2の延在テストパッド30の第1の側面321は、第1のテスト距離D13だけ離隔している;第1の延在テストパッド20の第2の側面223および第2の延在テストパッド30の第2の側面323は、第2のテスト距離D14だけ離隔している。第1のテスト距離D13は、第2のテスト距離D14よりも大きい。2つのプローブ42は、プローブ距離D15だけ離隔している。本実施形態によれば、距離D12および第2のテスト距離D14は、プローブ距離D15よりも小さい;第1のテスト距離D13はプローブ距離D15よりも大きい。2つのプローブ42は、第1の延在テストパッド20および第2の延在テストパッド30の表面に接触し得る。チップ10をテストするために、信号または電力が、第1の延在テストパッド20および第2の延在テストパッド30を介して、第1の内部テストパッド14および第2の内部テストパッド16に伝送され得る。
【0019】
上記の説明によれば、プローブ42が穴15、17に入る必要はない。その代わりに、チップ10をテストするために、プローブ42は第1の延在テストパッド20および第2の延在テストパッド30に接触するだけでよい。言い換えれば、プローブ42の接触する面積が増大する。加えて、第1の延在テストパッド20および第2の延在テストパッド30の面積は、プローブ42の接触する面積をさらに増大させるために、第1の内部テストパッド14および第2の内部テストパッド16の面積よりも大きくてもよい。さらに、第1の延在テストパッド20および第2の延在テストパッド30の、プローブ42が接触する面積の増大は、プローブ42のためのアライメント範囲の増大を意味する。もし2つのプローブ42の間のプローブ距離D15が長期間の使用により増大または減少しても、プローブ42は依然として、第1の延在テストパッド20および第2の延在テストパッド30に位置合わせされ得、プローブ42の取替えが必要とされない。さらに、プローブ42の断面積が摩耗によって増大した場合、プローブ42は依然として、第1の延在テストパッド20および第2の延在テストパッド30にしっかりと接触し得、プローブ42の取替えが必要とされない。これにより、プローブ42の寿命を延ばし得、テストのコストを低減し得る。
【0020】
図5図6および図7を参照されたい。図5および図6は、本発明の第2の実施形態によるチップのテストパッド構造の上面図および断面図を示し、図7は、図6の部分拡大図を示す。図示のように、第1の延在テストパッド20の第1の本体22は第2の延在テストパッド30から離れる方へ、チップ10を越えてスクライブレーン50まで延在し、その結果、第1の本体22の面積をさらに増大させている。同様に、第2の延在テストパッド30の第2の本体32は第1の延在テストパッド20から離れる方へ、チップ10を越えてスクライブレーン50まで延在し、その結果、第2の本体32の面積をさらに増大させている。
【0021】
図8は、本発明の一実施形態による延在テストパッドの一部を除去した後のチップのテストパッド構造の断面図を示す。テスト装置がウェハ1上のチップ10のテストを終了した後、第1の延在テストパッド20の第1の本体22の一部および第2の延在テストパッド30の第2の本体32の一部が除去され得る。その結果、ウェハ1からカットされたチップ10は、第1の延在テストパッド20および第2の延在テストパッド30を、テストのために、依然として維持する。別の実施形態によれば、第1の延在テストパッド20および第2の延在テストパッド30は、完全に除去され得る。言い換えれば、第1の本体22、第1の接続部材24、第2の本体32および第2の接続部材34は、完全に除去される。一実施形態によれば、第1の延在テストパッド20および第2の延在テストパッド30の材料は、第1の内部テストパッド14および第2の内部テストパッド16の材料とは異なるものであってもよい。それにより、特定のエッチャントを用いることによって、第1の内部テストパッド14および第2の内部テストパッド16を除去することなく、第1の延在テストパッド20および第2の延在テストパッド30が除去されるだろう。
【0022】
要約すれば、本発明は、複数の内部テストパッドに接続する複数の延在テストパッドを備える、チップのテストパッド構造を提供するものである。それにより、プローブは、当該複数の延在テストパッドに接触することによって、当該複数の内部テストパッドに信号または電力を伝送し、チップをテストし得る。
【0023】
したがって、本発明はその新規性、非自明性および有用性ゆえに、法的要件に適合している。しかしながら、上述の説明は、単に本発明の実施形態に過ぎず、本発明の範囲を限定するために使用されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載された形状、構造、特徴、または趣旨にしたがってなされる、それら均等な変更または修正は、本発明の特許請求の範囲内に含まれている。
図1
図2
図3
図4A
図4B
図5
図6
図7
図8
【外国語明細書】