JP2003124271A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】検査装置内に、例えば被検ウェハの全面積など
といった広い面積を一括にカバーするに十分な数のプロ
ーブを配置し、ならびにそれらを良好に被検ウェハに対
してコンタクトさせることができる半導体検査工程を実
施して、簡略・効率的に半導体装置を製造できる半導体
製造装置の製造法を提供する。 【解決手段】ウエハ１ａの一主面に形成された半導体装
置の検査電極に接触するプローブ１０を複数備え、前記
プローブ１０と電気的に接続し前記プローブ１０の反対
側面に配置される二次電極と、を備えたコンタクタ５
と、複数の前記コンタクタ５と導通装置により電気的に
連絡される電極が配置された基板２とを有し、前記導通
装置は、前記プローブが前記検査電極に接触する状態に
おける前記導通装置に加わる応力が、前記プローブ１０
が前記検査電極に接触しない状態における前記導通装置
に加わる応力より大きくなるよう形成された検査装置３
を前記半導体装置の検査電極に接触させることにより行
う工程を含むようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に係わり、半導体装置の検査工程を簡略化、効率化
した半導体装置の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造過程において、特に検
査工程で用いる検査装置については、例えば、特開平７
−７０５２号公報に単結晶Si（シリコン）からなる片持
ち梁構造の表面に導通用の金属皮膜を形成し、これらを
導通配線パターンを形成した絶縁基板で保持して電気的
特性測定用プローブとしたものが開示されている。特開
２００１−５６３４４号公報にフィルム状プローブユニ
ットは、複数の配線をシート状部材に形成し、このプロ
ーブユニットは、矩形をした複数のプローブ領域をマト
リクス状に有し、各プローブユニットが単一基板上に固
定されているものが開示されている。特開２００１−７
１６５号公報には、絶縁物ボードと、複数のバンプが配
設され、被測定用ウェハと同様の材質からなるプローブ
カードウェハとを備え、プローブカードウェハには、被
測定用ウェハを真空吸着するために、被測定用ウェハと
プローブカードウェハとの間をシールするスペーサと、
真空引きのためのウェハ貫通孔を形成したものが開示さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平７−７
０５２号公報に開示された構成では、プローブ数の多数
化を図ろうとすると、各配線の形成領域の確保が困難と
なる。配線が梁のプローブ（突起）からこのプローブが
形成されている面（表面）を通って、プローブを形成す
る基板（一例として単結晶Si）の外周側面に形成されて
二次電極に到達せねばならず、その間に存在する他の配
線や素子を回避する必要があるからである。

【０００４】また、特開２００１−５６３４４号公報或
いは特開２００１−７１６５号公報に開示された構成で
は、多数のプローブを配置する構成が開示されている
が、基板とウエハとの反りなどがあった場合等であって
も、全体として良好なコンタクト或いは導通を図る構造
について開示されておらず、また、各プローブユニット
を基板に具体的に支持固定する方法等について開示がな
されていない。

【０００５】例えば、このように、この位置精度がプロ
ーブユニット間で相対的に不十分だと、被検ウェハのパ
ッドにプローブがコンタクトできないといった不都合を
生じる恐れがある。 また、各プローブユニットは常に
単一の基板（１６）に実質固定される構造においては、
全体構造を構成する上で基板の製造コストが莫大になる
おそれがある。、さらに例えばひとつでもプローブから
外部システムまでの配線系に故障が生じると、検査装置
の性質上これらを全て取り替えねばならず、そのリペア
にも莫大な費用を投じる必要がある。さらに、本発明に
おいて後述するような、面積（直径）の大きなウェハ中
の広い面積をカバーしようとしたときに、基板とウェハ
との反りを吸収できず、特定の場所では均一なコンタク
トがなされないといった性能的な不都合を生じるおそれ
があるので対応を図る必要がある。

【０００６】本発明の目的は、これらの問題点を解決
し、ひとつの検査装置内に、例えば被検ウェハの全面積
などといった広い面積を一括にカバーするに十分な数の
プローブを配置し、ならびにそれらを良好に被検ウェハ
に対してコンタクトさせることができる半導体検査工程
を実施して、簡略・効率的に半導体装置を製造できる半
導体製造装置の製造法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、半導体装置の
製造方法であって、ウエハの一主面に半導体装置を形成
する形成工程、前記ウエハに形成された半導体装置の不
良を検査する検査工程とを有し、前記検査工程は、被検
査半導体装置の検査電極に接触するプローブを複数備
え、前記プローブと電気的に接続し前記プローブの反対
側面に配置される二次電極と、を備えた複数のコンタク
タを有する複数のコンタクタユニットと、前記コンタク
タユニットと導通装置により電気的に連絡される電極が
形成された基板と、前記複数のコンタクタユニットを収
納し、前記コンタクタユニットの外周端を含む領域で前
記コンタクタユニットを支持するコンタクタ支持部材を
有し、前記コンタクタユニットが前記被検査半導体装置
に接触した際に前記コンタクタと前記コンタクタ支持部
材との間の位置変動を許容しうるよう形成された検査装
置を前記半導体装置の検査電極に接触させることにより
行う工程を含むことを特徴とする。

【０００８】前記コンタクタ支持部材は、例えば各コン
タクタユニットのプローブを有する面側の外側端部で支
持していることができる。また、前記コンタクタ支持部
材は、コンタクタユニットのXY軸方向のずれを抑制し、
Z軸方向の動きを許容するものであることが好ましい。
例えば、いわゆる枠体によりコンタクタユニットを支持
するようにしてもよい。また、前記コンタクタユニット
を横断する梁を有するものであることができる。なお、
前記梁は、前記コンタクタユニットに形成されるプロー
ブとそれに対応する貫通孔を結ぶ領域の外側に位置する
よう形成されることが好ましい。 検査すべき半導体装
置（ウェハ）にプローブが接触していない状態では、前
記導通装置には、それに接触する部材との導通に必要な
荷重よりも小なる荷重が作用している。

【０００９】具体的には例えば、プローブの集合体と、
プローブの集合体の形成面の反対面に設けた二次電極の
集合体と、プローブと二次電極とを電気的に接続する配
線とを備えたコンタクタと、コンタクタの各二次電極の
位置に合致するよう設けた、金属導体の部品からなる導
通手段の集合体を備えたピンベッドと、からなるコンタ
クタユニットを複数備えることができる。また、各コン
タクタユニットの相対位置を規定する位置決め枠と、複
数の配線層を有する基板と、位置決め枠と基板との相対
位置を規定する拘束手段と、を備えることができる。

【００１０】なお、ひとつのコンタクタの外形は被検ウ
ェハの外形よりも小さいように形成する。

【００１１】たとえば、コンタクタ支持材はコンタクタ
を下方から支持し、上方への移動を許容する構造。枠体
構造の上にコンタクタを配置している。検査すべき半導
体装置（ウェハ）と接触することによって各コンタクタ
ないしコンタクタユニットが前記コンタクタ支持部材か
ら離脱させる工程を有することができる。

【００１２】または、半導体装置の製造方法であって、
ウエハの一主面に半導体装置を形成する形成工程、前記
ウエハに形成された半導体装置の不良を検査する検査工
程とを有し、前記検査工程は、被検査半導体装置の検査
電極に接触するプローブを複数備え、前記プローブと電
気的に接続し前記プローブの反対側面に配置される二次
電極と、を備えたコンタクタを有する複数のコンタクタ
ユニットと、前記コンタクタユニットと導通装置により
電気的に連絡される電極が配置された基板と、を有し、
前記導通装置は、前記被検査半導体装置に前記プローブ
が接触していない状態で、前記導通装置と前記基板上の
電極或いは前記コンタクタ上の二次電極との間に間隙を
有し、前記被検査半導体装置に前記プローブが接触して
いる状態で、前記導通装置は前記コンタクタと前記基板
とを電気的に連絡するように構成する。

【００１３】前記導通装置は、前記プローブが前記検査
電極に接触する状態における前記導通装置に加わる応力
が、前記プローブが前記検査電極に接触しない状態にお
ける前記導通装置に加わる応力より大きくなる。

【００１４】前記導通装置は、前記コンタクタに対して
半導体装置の反対側に位置し、前記プローブが前記検査
電極に接触する状態における前記導通装置に加わる応力
が、前記プローブが前記検査電極に接触しない状態にお
ける前記導通装置に加わる応力より大きくなるよう形成
される。

【００１５】または、前記の半導体装置の製造方法にお
いて、前記導通装置は、応力緩和機構を備えることを特
徴とする。基板とコンタクタとの間の間隔の変動に対応
して自信の外形上の長さを変動させる機構を備える。具
体的には、弾性体を備えることができる。例えば、ばね
を備えたいわゆるポゴピンや板ばねを有することができ
る。前記導通装置は前記二次電極に対応する位置に配置
されることができる。

【００１６】または、前記の半導体装置の製造方法にお
いて、前記検査装置は、前記前記コンタクタ支持部材を
支持する支持部材を有する。また、前記コンタクタ支持
部材が枠体に収納されるようにしてもよい。

【００１７】または、半導体装置の製造方法であって、
ウエハの一主面に半導体装置を形成する形成工程、前記
ウエハに形成された半導体装置の不良を検査する検査工
程とを有し、前記検査工程は、被検査半導体装置の検査
電極に接触するプローブを複数備え、前記プローブと電
気的に接続し前記プローブの反対側面に配置される二次
電極と、を備えたコンタクタを有する複数のコンタクタ
ユニットと、を有し、前記コンタクタユニットの外側端
部に形成される第一のプローブに対応する前記二次電極
或いは前記貫通孔は前記プローブに対して第一の相対位
置に配置され、前記外側端部に形成される前記プローブ
より内側に形成される第二のプローブに対応する前記二
次電極或いは前記貫通孔は前記プローブに対して第二の
相対位置に配置されるよう形成された検査装置を前記半
導体装置の検査電極に接触させることにより行う工程を
含むことを特徴とする。

【００１８】また、前記半導体装置の製造方法におい
て、前記第一のプローブの前記貫通孔或いは前記二次電
極は、プローブに対して片側、或いは前記コンタクタユ
ニットの外側端と反対側及び前記コンタクタユニットの
外側端と隣接する側に形成され、前記第二のプローブの
前記貫通孔或いは前記二次電極は、プローブに対して両
側に配置されることを特徴とする。

【００１９】また、前記半導体装置の製造方法におい
て、前記検査装置は、前記前記コンタクタ支持部材を支
持する支持部材を有し、前記コンタクタ支持部材が前記
位置決め枠体に収納されるようにすることができる。こ
れによって位置決めをすることができる。

【００２０】本発明により、ひとつの検査装置内に、例
えば被検ウェハの全面積などといった広い面積を一括に
カバーするに十分な数のプローブを配置し、ならびにそ
れらを良好に被検ウェハに対してコンタクトさせること
ができる半導体検査工程を実施して、簡略・効率的に半
導体装置を製造できる半導体製造装置の製造法を提供す
ることができる。

【００２１】また、例えば不測の事態によってプローブ
から外部システムに通じる配線系に何らかの故障を生じ
ても、最小限の単位で容易にその部分のリペアを施すこ
とが可能な検査装置を提供できる。前記検査装置を検査
工程に適用して半導体装置を検査・製造し、結果的に半
導体装置の検査工程を簡略化、効率化しかつ検査コスト
の削減を可能ならしめることができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、そ
れぞれ図を用いて説明する。

【００２３】まず、半導体装置の製造方法について、図
を用いながら以下に概要を説明する。

【００２４】半導体装置の製造工程は、いわゆる前工程
と呼ばれる、ウェハ上へ多数のLSI（狭義には異なる
が、本文中では以下、チップと記す）を形成する工程
と、これらチップに対する各種の検査工程と、各チップ
を最終的な製品形態に仕上げる組立工程とに大別でき
る。以下、それらを詳細に説明する。 前工程 前工程を図２を用いて説明する。この図２は、チップが
形成された様子を示すウェハの外観図である。この前工
程は、例えば、直径２０cm、あるいは３０cm程度のSiウ
ェハ１aの表面に多数のチップ１bを形成する工程であ
る。この前工程は、さらに多くの工程に細別されるが、
ここではその詳細は省略する。

【００２５】この前工程を実行した結果、ウェハ表面に
は数百程度のチップ１bが形成される。

【００２６】ここで、各チップの表面には、電源、グラ
ンド、各種シグナルなどのパッド（電極）１c群が形成
・配置される。このパッド１cについて、図３を用いて
説明する。

【００２７】図３は、図２に示したチップ１bのうちの
ひとつを取り出して拡大した外観斜視図である。図３に
おいて。各パッド１cはチップ１b中の配線の一部を表面
に露出させたものであり、最表層には通常アルミニウ
ム、金、などを主材とする材質が用いられる。各パッド
１cの寸法は通常、一辺長が数十ないし百数十μm程度で
あり、また、配列のピッチも数十ないし百数十μm程度
である。これらパッド１cは、後の組立工程の段階で必
要に応じ半導体装置の外部端子に接続される。

【００２８】図４および図５は、ウェハ１a内のチップ
およびパッドのレイアウト例を示したものである。図４
では、図２および図３で説明したと同様に、チップ１b
の長手方向に実質一列にパッド１c群がレイアウトされ
ている。一方、図５では、パッド１cがチップ１bの周縁
部全体にレイアウトされている。 検査工程 この検査工程は、ウェハ１a上に形成した各チップ１bの
基本的特性および最終的な実性能を検査する工程であ
る。また、さらにはチップ１bの潜在不良を加速的に選
別し摘出する工程である。行われる検査の段階、性質、
内容等から、これらはウェハテスト、選別、バーンイン
等、種々の名称が存在する。またこれら各々の検査工程
は、通常７０℃ないし１２０℃程度の比較的高温中で行
われる場合が多い。 組立工程 組立工程は、ウェハ１a内の各チップ１bを個々の単位に
切断し、必要に応じてリードフレームへの接合や外周の
樹脂封止、およびリードフレームの成形等、いわゆる組
立を行って半導体装置の製品としての構造・形態を形成
する工程である。

【００２９】ここでは、上記した検査工程、組立工程
が、その順序で行われるように記したが、実際には、ま
た近年の半導体装置製品の多様化を受けて、その順序は
一様ではなく、例えば検査工程、組立工程の順序が逆転
する場合、あるいはそれら各工程の項で述べたさらに細
分化した工程が順序的に複雑に入り交じって行われる場
合もある。

【００３０】図１は、本発明で用いる検査装置の概断面
図である。簡単のため、例えばプローブや配線の数など
は実際よりも大幅に少なく記している。

【００３１】図１において、検査装置３には、複数のコ
ンタクタユニット４が存在している。各コンタクタユニ
ット４は、複数のプローブ１０、二次電極（図示せ
ず）、プローブ１０と二次電極とを各々電気的に接続す
る配線（図示せず）を有するコンタクタ５すなわちプロ
ーブの集合体と、補助プレート６と、各二次電極の位置
に合致したポゴピン７群を備えたピンベッド８と、これ
ら各々の機械的接続手段、すなわち接着材９とねじな
ど、から構成されている。

【００３２】複数のコンタクタユニット４は、コンタク
タ支持部材である位置決め枠１１に載置されることによ
りそれぞれの相対位置（間隔）が決定されている。な
お、場合によってはただ載置するのみではなく、例えば
磁力によって、あるいはねじなどによって機械的に固定
される。通常、各コンタクタユニット４はいずれも実質
同一形状および同一構成のものを用いる。

【００３３】コンタクタ支持部材である位置決め枠１１
は、さらに支持部材である位置決め枠支持構造１２上に
載置されている。位置決め枠支持構造１２は、基板２に
対して固定されていることが好ましい。位置決め枠１１
は、位置決め枠支持構造１２上にZ軸方向（上下方向）
に可動的に設置され、コンタクタユニット４は、位置決
め枠１１上にZ軸方向（上下方向）に可動的に設置され
る。

【００３４】基板２は、紙面上その下面にて各ポゴピン
７に合致する位置にパッド（図示せず）が存在してお
り、それらは必要に応じて基板２内に設けた多層の配線
２１層を通じて基板２の紙面上、上面へ電気的に接続さ
れる。基板２の上面では、それらがコンデンサ、抵抗、
その他の実装部品に接続される。それらを受け、配線２
１は最終的に基板の外周部へと引き延ばされ外部システ
ム（図示せず）へ接続するためのパッドへ通じる。

【００３５】基板２の紙面上上面には、補強板１４が接
合されている。これは、被検ウェハ１aとプローブ１０
がコンタクトしたときの荷重によって基板２に生じる反
りを低減するためのものである。

【００３６】ピンベッド８において、ポゴピン７群は筐
体１５の中で、ポゴピンの長手方向ならびに直径方向に
適度な遊びを持つよう構成される。また、ポゴピン７群
は、基板２（のパッド）との接触面に、初期、すなわち
検査を行う以前の状態にて適度な空隙を持つよう構成さ
れる。

【００３７】一方、ウェハプローバ（図示せず）内の一
構成要素であるウェハステージ１６には、被検ウェハ１
aが所定の位置に載置される。また、ウェハステージ１
６の、ウェハ１aの外周には、ウェハ１aの厚さとほぼ同
等の座ぐり１７が形成されている。さらに、ウェハステ
ージ１６の内部にはウェハを所定の検査温度に制御する
ためのヒータ１８が内蔵される。

【００３８】次に、図６を用いて、本検査装置の組立お
よび特定のコンタクタ（ユニット）のリペアの手順を説
明する。

【００３９】図６は、図１で示した検査装置の分解図で
ある。

【００４０】まず、コンタクタユニット４の組立につい
て説明する。

【００４１】コンタクタユニット４は、まずコンタクタ
５と補助プレート６とを、接着材９によって特にx、y方
向の相対位置に注意しながら接合する。接着材９には、
熱硬化性、熱可塑性いずれかの性質を有するものが用い
られ、硬化後ゴム弾性的性質を生じるものを選定しても
よい。あるいは、コンタクタ５と補助プレートとを一体
化する上で、溶融接合の手法を採る場合もある。

【００４２】次に、コンタクタ５と補助プレート６とを
一体化したものに対して、ピンベッドを接合する。これ
に際しては、その両者をねじ止めすることがよい。以上
により、コンタクタユニット４の構成が終了する。

【００４３】コンタクタユニット４を必要な個数構成し
た後、これらを位置決め枠１１に紙面上、上方向より載
置する。

【００４４】次に、位置決め枠１１を位置決め枠支持構
造１２に、紙面上、上方向より載置する。

【００４５】次に、位置決め枠支持構造１２を、基板２
に紙面上、下方向よりねじなどで機械的に固定する。

【００４６】一方、基板２には、予め補強板１４が接合
されている。また、実装部品１３がはんだ付け等により
実装されている。

【００４７】以上の作業により、本発明の検査装置の組
立が完了する。特定のコンタクタユニット４のリペアの
際には、これに準じた手順を採る。

【００４８】図７、図８、図９は、上述したコンタクタ
ユニット４の具体的形状の一例であり、図７は、図１の
検査装置に用いたコンタクタユニットの概断面図、また
図８はその斜視図、さらに図９はその分解図である。

【００４９】前記コンタクタユニット４はコンタクタ５
と補助プレート６を介してピンヘッド８と接続されてい
る。 なおここでは、その代表的形態として、コンタク
タ５とピンベッド８との間に補助プレート６を介した
が、補助プレート６により、 コンタクタ５の剛性向上（補強） コンタクタ５の製造プロセス上止むを得ず生じる反り
の矯正（平坦化） ポゴピン７の筐体１５からの突出部を確保するための
コンタクタ５とピンベッド８とのスペーサ を図ることができる。よって、これらが実質的に満足で
きるのであれば、例えばピンベッド８の筐体１５の形状
を、筐体１５と補助プレート６とが一体化したように変
更することによりその代替、すなわち補助プレート６の
省略も可能である。あるいはコンタクタ５に同様の措置
を施して補助プレート６を省略してもよい。

【００５０】続いて、コンタクタ５の一例の詳細を説明
する。

【００５１】図１０は、本発明で用いたコンタクタ５の
上面方向からの斜視図であり、また図１１は下面方向か
らの斜視図である。

【００５２】本コンタクタ５は、複数のプローブ１０を
単一のSi基板（ウェハ）内に、エッチングの手法により
形成し、プローブ１０形成面の反対面の二次電極、ない
しはその両者を電気的に接続する配線（図示せず）を、
めっきおよびスパッタリングにより形成したものであ
る。プローブ１０形成面とその反対面とを配線で繋ぐた
めに、ここではコンタクタ５の基板に貫通孔１９を予め
形成し、各貫通孔１９内を配線が通るようにしてある。
貫通孔１９は、ここでは配線の数（すなわちプローブ１
０あるいは二次電極の数）と同等設けたが、ひとつの貫
通孔１９に複数の配線を通すことも可能であり、この目
的に対しては貫通孔１９の形状、数、レイアウトに多く
のバリエーションが存在する。またさらに、貫通孔１９
を異方性エッチングにより形成した場合、その側壁は原
理的に所定角度を持った斜面をなす（図１０の貫通孔１
９を参照）ので、また前述のようにこの斜面にも配線の
一部が敷設されることになるから、この斜面を二次電極
とみなしてポゴピンを挿入するよう相互をレイアウトし
てもよい。この措置によって、 別途改めて図１０のように二次電極を形成する必要が
なくなるため、二次電極のレイアウトスペースが十分に
確保できない場合でもポゴピンとの接続が可能になる 斜面に対してポゴピンを挿入することになるから、両
者の相対位置が強制的に拘束される、すなわちセルフア
ライメントされることになるため、位置決め性が向上
し、結果、電気的接続信頼性が向上するといった利点が
享受される。

【００５３】本コンタクタ５において、配線は、通常複
数の材質の積層構造を採る。それらは、めっき配線とSi
基板との相互接着性を向上させるためのスパッタリング
による下地膜、できる限り低抵抗を得る主配線、および
配線表面を酸化ないしは機械的衝撃から保護する保護膜
に大別される。それぞれの厚さは数十nmから数μｍ程度
の値とするのがよい。

【００５４】本発明のコンタクタ５では、各プローブ１
０は通常それぞれ独立の梁上に設けられる。各梁２０、
プローブ１０、および上述の貫通孔１９は、周囲のSi基
板を厚さ方向にエッチングすることにより得られる立体
である。それぞれの寸法はおおよそ次の程度に設定され
る。 梁 梁は、幅を被検ウェハのコンタクトすべきパッドの最小
間隔を基にして、それよりも小さくする。例えば最小間
隔が８０μｍであれば７５μｍ程度、１５０μｍであれ
ば１４０μｍ程度とする。また、厚さは数十μｍとし、
定めた幅と厚さ、およびこの梁を所定値たわませたとき
に得るべき荷重の必要値から長さが決定される。通常、
長さは０．５ｍｍないし２ｍｍ程度の値を採る。 プローブ プローブは、その高さを、最低限プローブ形成プロセス
において止むを得ず生じる個々の高さばらつきよりも高
くする必要がある。理想的には、高さを前記高さばらつ
きに所望の梁たわみ量を加えた値に設定するのがよい。
このことにより、梁が規定量だけたわんだときにコンタ
クタ５のプローブ１０形成側主面が被検ウェハに接触
し、結果、与える押圧荷重がそれ以上の値であれば梁の
たわみは常に一定値となるため、各プローブ１０と被検
ウェハのパッドとのコンタクト荷重が一定値に自動制御
され、特に慎重な荷重制御を施さなくても梁が破損する
といった不都合を回避することができる。これらを満足
するプローブの高さは通常１０から５０μｍ程度の範囲
に含まれる。 貫通孔 貫通孔は、上述したように異方性エッチングにより所定
の斜面を有するよう形成することにより、Si基板の厚さ
方向への配線の敷設（スパッタリング）の信頼性を向上
させることができる。この結果、通常は最も大きい部分
においてその一辺長が０．４ｍｍから１．０ｍｍ程度の
値になる。また、その反対表面の最も小さな部分は、Si
基板の両面で配線が確実に接続されることを条件として
その最低寸法が決定される。通常、一辺長数十μｍ程度
の寸法が必要である。

【００５５】ここでは、コンタクタ５をSiを基材として
構成した場合に限り説明したが、例えば既存の有機薄膜
を基材とするもの、もしくはセラミックを基材とするも
のでも、補助プレートに対して高精度に一体化させるこ
とを条件として代用することができる。

【００５６】続いて、補助プレートの詳細を、図１２、
図１３を用いて説明する。

【００５７】図１２は、本発明で用いた補助プレートの
上面方向からの斜視図であり、また図１３は下面方向か
らの斜視図である。

【００５８】図から明らかなように、補助プレート６に
は多くの貫通孔２２が存在する。この貫通孔２２は、補
助プレート６を介してコンタクタの二次電極とポゴピン
とが接触することができるようにするために採る措置で
ある。図１２、図１３の例では、図１０、図１１に示し
たコンタクタ５の貫通孔１９にポゴピンが挿入できるよ
うその位置をレイアウトしている場合の例である。 他
にポゴピンの配置によっては、図１０、図１１で示した
二次電極２６の位置に合致するよう貫通孔２２をレイア
ウトしてもよい。

【００５９】補助プレート６は、コンタクタが上述のSi
を基材とするものを前提とした場合、それにできる限り
線膨張係数を合致させることが好ましい。そのため、材
質として４２ニッケル合金、もしくはパイレックス（登
録商標）ガラス等を採用することができる。基材を４２
ニッケル合金とする場合は、その製法としてフォトファ
ブリケーションを採用するのがよく、これにより形状を
高精度に構成することができる。この製法を採る場合
は、複数の薄板を熱圧着して結果的に一枚の厚板を得る
手法を採る。ただし、注意すべき点として、コンタクタ
の配線同士が短絡せぬよう、配線と本補助プレート６が
直接接しないような形状的処理を施す、もしくは補助プ
レート６およびコンタクタの配線表面を絶縁処理する、
等の対策をすべきである。また、大きな面積を一括にカ
バーすべく、ひとつの検査装置内に多くのコンタクタユ
ニットを用いると、その自重により位置決め枠にたわみ
が生じる等の不都合が生じるので、それを軽減するため
に補助プレートはできる限り軽量化されることが望まし
い。そのためには、図１３でわかるように、コンタクタ
と直接接する部分２１の面積を少なくし、その他の部分
は肉厚を薄くするといった措置を講じることが好まし
い。さらに、補助プレート６は、前述したようにプロセ
ス上止むを得ない反りを生じたコンタクタを平坦に矯正
する役割も有するので、特にコンタクタとの接合面の平
坦性には気を遣うべきである。

【００６０】続いて、ピンベッドの詳細を、図１４、図
１５、図１６を用いて説明する。

【００６１】図１４は、図１の検査装置に用いたコンタ
クタユニット中の特にピンベッドの概断面図、また図１
５はその斜視図、さらに図１６はその分解図である。

【００６２】ピンベッド８は、これまでの記述から明ら
かなように、コンタクタと基板（ひいては外部システ
ム）との電気的接続を果たすインタフェース部品であ
る。その構成は、ポゴピン７および筐体１５よりなる。
また筐体１５は、特に図１６からわかるように上板１５
a、本体１５b、下板１５cの３つの部品よりなる。これ
らは樹脂モールドにより形成されることが多い。本体１
５bにはポゴピン７群が入る貫通孔が複数設けられてお
り、その上下より、本体１５bの貫通孔よりも小さな貫
通孔を有する上板１５a、下板１５cをねじ止めしてポゴ
ピン７の脱落を防止する。

【００６３】なお、ここではポゴピン７を用いた場合に
限り記述したが、そのコスト、電気的信頼性等によって
はこれを例えばプレスにより一体成形した金属ピンに置
き換えてもよい。

【００６４】続いて、位置決め枠について説明する。

【００６５】図１７は、図１の検査装置に用いた位置決
め枠の概断面図、また図１８はその上面方向からの斜視
図、さらに図１９はその下面方向からの斜視図、さらに
図２０はその分解図である。

【００６６】位置決め枠１１は、複数のコンタクタ（ユ
ニット）を被検ウェハのパッドレイアウトに合致するよ
う相対的に位置決めする上で重要な構成部品である。位
置決め枠１１には、コンタクタに予め設けられた位置決
め用のエッジ（図２９にて後述）をはめるための、相応
の寸法精度を有する貫通孔２４が設けられている。貫通
孔２４を設ける部分の板厚２５は、コンタクタのエッジ
部分がこれを貫通して検査装置表面に露出するようその
高さよりも小さくする必要があり、その結果通常位置決
め枠１１の周囲よりも大幅に薄くされる。一方、周囲
は、前述したようなコンタクタユニットの自重によるた
わみを低減する上で相応の厚さが必要になる。

【００６７】このように、部分によって板厚が異なり、
かつ特に貫通孔２４に相応の位置精度を要求するような
形状を実現するためには、フォトファブリケーションお
よび熱圧着の製法を採ることが有効である。このこと
を、図２０を用いて説明する。各々断面形状の異なる複
数の薄板１１a、１１b、１１c（、あるいはさらに多く
の薄板）をフォトファブリケーション（エッチング）に
より作製し、それらを熱圧着により一体化している。

【００６８】位置決め枠１１は、検査工程における温度
によって被検ウェハとの間に生じる熱膨張差をできる限
り小さくすることが好ましい。これは、両者の熱膨張差
によってプローブと被検ウェハのパッドとの間に位置ず
れを生じ、当該の双方がコンタクトできなくなる不都合
を回避するためである。そのため、上述の製法を採るこ
とが可能でかつ被検ウェハ（シリコン）との線膨張係数
の差が小さな４２ニッケル合金を材質に用いるのが好ま
しい。

【００６９】なお、位置決め枠１１に、コンタクタユニ
ットと同数のサブ基板を構成し、コンタクタユニットを
このサブ基板に搭載した後位置決め枠１１に紙面上、下
方向より取り付けてもよい。この措置により、コンタク
タユニットのリペア性をさらに向上させることができ
る。

【００７０】図２１は、本発明の検査装置の位置決め枠
支持構造に対して位置決め枠を配置し、さらに位置決め
枠に対して複数のコンタクタユニットを配置した状態
の、上面方向からの斜視図である。

【００７１】図２２、図２３は、複数のコンタクタを再
配置することによってウェハ内の広い面積をカバーする
構造を達成しようとしたときに考えられるユニットの形
態例を示す検査装置の概断面図である。そのうち図２２
は、コンタクタ、補助プレート、ピンベッド、さらに必
要に応じて設けるインタポーザのそれぞれを、同種の部
品ごとに一体化してユニットとした例（平面ユニット構
成）を示す図であり、また図２３は各部品をコンタクタ
の単位で一体化してユニットとした例（立体ユニット構
成）を示す図である。本発明では、これまでの記述から
明らかなように後者の立体ユニット構成を採っている。
これは、立体ユニット構成の方が平面ユニット構成に比
して次の点が有利であるためである。 特に被検ウェハをカバーする上で非常に多くのコンタ
クタを用いる必要がある場合、ユニット当たりの部品数
が少なく、したがってユニットの製造歩留が高い 特定のユニットが万一破損した際、リペアすることに
よる実損が少ない ユニットごとの動作のフレキシビリティが高い（図２
７にて後述） 被検ウェハとの熱膨張差が小さいよって、本発明では
後者の立体ユニット構成を採るものであり、本発明の特
徴のひとつである。

【００７２】続いて、本発明の検査装置における機構的
な作用について順次説明する。

【００７３】図２４は、本発明のように複数のコンタク
タ（ユニット）を用いて被検ウェハ内の大面積をカバー
しようとしたときに、各プローブごとに押圧荷重の不均
一を生じ、結果、必要なコンタクト信頼性が得られなく
なる原因を示す、検査装置および被検ウェハの構造概念
図である。よって、言い換えれば、図２４に示す各原因
を各々解決することにより上述の目的が達せられること
になる。

【００７４】まず、押圧不均一の各原因を、図２４中
から(10)に示す。それぞれは以下のとおりである。 １コンタクタ内のプローブ高さの個体差 コンタクタのプローブ形成面の凹凸（例えば反り） 被検ウェハのパッド形成面の凹凸（例えば反り） 基板のz方向の変形（例えば押圧時の反力による反
り、あるいは熱変形） コンタクタごとの不連続な高さばらつき コンタクタごとの、x、y方向の相対的位置ばらつき コンタクタとウェハとの相対的勾配 熱膨張に伴う、各プローブと各々当該するパッドとの
x、y方向の位置ずれ ウェハプローバのz方向ストローク（押圧量）ばらつ
き (10)コンタクタ面の凹凸（例えばコンタクタユニットの
自重による位置決め枠の反り） これらのうち、およびを除いてはいずれも、結果的
に各プローブと各々当該するパッドとの相対距離が各ペ
アごとに見かけ上変化してしまい、さらにその結果コン
タクト時の押圧量がばらついてしまう（最悪の場合押圧
量が０、すなわちコンタクトしない）現象を誘発するも
のである。本発明における、上述の各不均一要因への機
構的対応を、図を用いながら以下順序に沿って示す。 １コンタクタ内のプローブ高さの個体差 への対応 図２５は、本発明で用いるコンタクタのプローブ近傍の
概断面図である。

【００７５】本コンタクタ５では、各プローブ１０は各
々独立の梁２０の上に設けられている。このプローブ１
０を、被検ウェハ１aのパッド１cにコンタクトさせる
と、そのとき生じる荷重によって梁２０が図示のように
たわみを生じる。このため、各プローブ１０の高さに個
体差が存在しても、それを吸収することができる。 コンタクタのプローブ形成面の凹凸（例えば反り）
への対応 図２６は、本発明で用いるコンタクタユニットの補助プ
レートと、反りを生じたコンタクタの接合直前の概断面
図である。

【００７６】これまで述べたような、シリコンの基板に
対してエッチングによりプローブ、梁、その他の立体を
形成し、かつその表層に配線を施すコンタクタ５を用い
る場合には、コンタクタ５の基材であるシリコンウェハ
内に予め存在する残留応力が部分的に開放される作用、
ならびに配線を形成するプロセス的な応力等により、コ
ンタクタ５に反りを生じる場合がある。その量は、コン
タクタ５の形状や寸法にも左右されるが、通常数ないし
数十μｍ程度となることが多い。このことは、先に述べ
たように各プローブ１０の見かけ上の高さばらつきを生
じることになるから、コンタクトの不均一の要因とな
る。

【００７７】これを回避するため、本発明では、所定の
平坦性を予め確保した補助プレート６にコンタクタ５を
接触させ、コンタクタ５を補助プレート６の接合面の平
坦度に倣わせるという措置を採る。よって、本発明にお
いては、コンタクタ５の曲げ剛性は補助プレート６に比
して小さくする。 被検ウェハのパッド形成面の凹凸（例えば反り） へ
の対応 図２７は、本発明のコンタクタが、反りを有するウェハ
に対してコンタクトしている状態を示す概断面図であ
る。

【００７８】本発明では、ひとつの検査装置についてコ
ンタクタ５は必ず複数存在し、またひとつのコンタクタ
５の外形は常に被検ウェハ１aの外形よりも小さくなっ
ている。さらに、各コンタクタ５はウェハ１aにコンタ
クトした状態で実質それぞれが独立なz方向移動量およ
び傾きを持つことができる（本作用は図３０、図３１の
説明時に詳述する）。この結果、各コンタクタ５は被検
ウェハ１a内の自らの直下部の凹凸に自在に対応できる
ことを意味する。すなわち、コンタクタ５の外形を被検
ウェハ１aに比して小さくすることにより、マクロ的に
反りを有するウェハは反りが見かけ上ある値の直線的な
勾配に変換され（コンタクタ５の微分効果）、それに対
して図２６の措置によって平面を保証されたコンタクタ
５が任意の勾配で接することを可能にする。よって、題
記の対応が可能になる。 基板のz方向の変形（例えば押圧時の反力による反
り、あるいは熱変形） への対応 図２８は、反りを有する基板の様子を示す概断面図であ
る。

【００７９】大きな面積内の多くのプローブを一活にコ
ンタクトさせようとすると、それに要する荷重の総和は
単一のプローブのコンタクトに必要な値にプローブ数を
乗じた値となり、例えば直径３０cmのウェハでは、その
値は１０００ないし２０００Ｎと大きなものになる。こ
のとき、検査装置の基板２には、その押圧力の総和に等
しい反力がかかるため、通常用いられるガラスエポキシ
などの材料では相当の反りを生じる。この反りに伴う基
板２の個々の点における勾配は、これまでの記載と同様
にプローブ高さを見かけ上変化させてしまうため、やは
りコンタクト不均一の要因となる。

【００８０】このため本発明では、基板２に対して部分
的に金属および相応の剛性を有する材質で補強板を構成
し、基板の曲げ変形を抑制する。 コンタクタごとの不連続な高さばらつき への対応 図２９は、複数のコンタクタと、それを再配置するのに
用いる位置決め枠の概断面図である。

【００８１】各コンタクタ５は、位置決め枠１１の貫通
孔２４の外形と相対的に合致する形状の段差２７を有し
ている。コンタクタ５の段差２７および位置決め枠１１
の貫通孔２４は、それぞれが主にエッチングの手法で形
成されることが好ましい。そうすることにより、その結
果通常の機械加工等の手法に比べ高い寸法精度を有して
いる。この状態で位置決め枠１１に対してコンタクタ５
を載置（搭載）することにより、両者が接触した段階で
自動的に各コンタクタのz方向の高さが定まる。ここ
で、コンタクタ５を図２６の措置によって平坦化し、か
つ位置決め枠１１の平坦性を保証し、さらにコンタクタ
５の段差２７相応の寸法公差で規定することにより題記
の対応が可能になる。 コンタクタごとの、x、y方向の相対的位置ばらつき
への対応 再度図２９を用いて説明する。

【００８２】と同様の措置によって、題記ばらつきを
所定値まで低減することができる。 コンタクタとウェハとの相対的勾配 への対応 コンタクタ５と被検ウェハ１aは、ウェハプローバの検
査装置取り付け部とウェハステージとの相対的勾配、あ
るいはそれらに検査装置ならびに被検ウェハをセットし
たときの誤差によりある程度の相対的勾配を有する。こ
の勾配は、これまでの記述と同様にプローブと被検ウェ
ハの当該パッドとの相対距離にばらつきを生じさせるこ
とになるから、押圧不均一の一要因となる。

【００８３】図３０は、本発明の検査装置と被検ウェハ
とがコンタクトする際の機構的作用の流れを示すフロー
チャートであり、また図３１はその機構的作用を示す本
発明の検査装置の主要部断面図である。両図を用いてこ
のことに対応する本発明の機構的作用を説明する。 ウェハプローバに被検ウェハをセット（ロード）し、
検査装置３のプローブ１０と被検ウェハ１aのパッド
（図示せず）とのx、y位置をアライメントする（図３１
（a））。

【００８４】次に、検査装置３とウェハステージ１６と
を相対的に接近させる。一般にはウェハステージ１６が
紙面上、上方に移動する。

【００８５】そのとき、経時的に、 まず、プローブ１０と被検ウェハ１aとが接触し、結
果としてコンタクタユニット４が位置決め枠１１から紙
面上上方に離脱し、かつ図３１（a）における基板２と
ポゴピン７の空隙２８が減少もしくは消滅する（図３１
（b））。このことにより、各コンタクタユニット４は
被検ウェハ１ａ上のしかるべき位置に自らの自重および
若干のポゴピン７のばね力のみによって一時的に固定さ
れることになり、結果、図２７で述べたように各コンタ
クタユニット４がその直下のウェハ１aの傾斜に沿う、
すなわちz方向のプリアライメントがなされる。 次に、位置決め枠１１とウェハステージ１６もしくは
被検ウェハ１aとが接触し、結果として位置決め枠１１
が位置決め枠支持構造１２から離脱し、かつポゴピン７
と基板２とがポゴピン７の縮み変形量に対応した荷重で
接触し、かつその荷重でコンタクタ５のプローブ１０と
被検ウェハ１a（のパッド）とがコンタクトする（プロ
ービングされる）（図３１（c））。このことにより、
コンタクタ５と被検ウェハ１a、およびコンタクタ５と
ポゴピン７、およびポゴピン７と基板２がそれぞれ電気
的に接続され、検査が行われることになる。

【００８６】上記の一連の動作からわかるように、本発
明の検査装置では、被検ウェハとプローブがコンタクト
していない状態では、プローブから基板までの導通はさ
れておらず、被検ウェハにコンタクトし、検査装置内部
にポゴピンのばね力による荷重が作用して初めてそれら
の導通が確保されることになる。この措置を採る理由
を、図３２を用いて説明する。

【００８７】図３２は、位置決め枠がコンタクタユニッ
トの自重によって紙面上、下に凸に反った上体を示す当
該部分の概断面図である。検査装置内部を予め導通させ
るために必要な荷重を検査装置内部に与えることは、そ
の荷重が前述のように膨大なために、図３２に破線で示
したように検査装置（のうち特に位置決め枠、あるいは
基板２）にたわみを生じてしまうことにつながる。本措
置はこの不都合を回避するためのものである。

【００８８】図３３によってこのことをさらに説明す
る。

【００８９】図３３は、本発明で用いるポゴピンの、内
蔵されたコイルばねの縮み変形量とそのときばねが発生
する荷重との関係、および本発明における当該ポゴピン
の用い方を示すグラフである。

【００９０】ポゴピンに内蔵されたばね（あるいはばね
機構）は、使用する縮み変形量の範囲で線形（弾性）挙
動を示す。プローブと被検ウェハがコンタクトしていな
い状態では、ポゴピンは基板との間に空隙を有するか
ら、ばねの縮み変形のエネルギはポゴピン内部にのみ作
用しており、結果、検査装置に与える荷重はほぼ０であ
る。プローブと被検ウェハとを相対的に近づけるとそれ
に伴ってばねが縮み、応じて荷重が増加する。ウェハプ
ローバのオーバードライブ量、すなわち押し付け量を、
結果的に導通が保証される荷重値に達するまでばねを縮
ませるように設定することにより、初期的にはたわみを
生じず、検査の段階で導通する検査装置の機械系が成立
することになる。

【００９１】なお、図３０のフローチャートでは、それ
ぞれの処理がフィードバック制御のもとに行われるので
はなく、一連の動作が連続的に、しかも一瞬のうちに行
われるものであっても良い。 熱膨張に伴う、各プローブと各々当該するパッドとの
x、y方向の位置ずれ への対応 位置決め枠を例えば４２ニッケル合金などのように、線
膨張係数が比較的被検ウェハに近い値をもつ材質で構成
する（図１７、図１８、図１９、図２０の説明で前述）
ことができる。 ウェハプローバのz方向ストローク（押圧量）ばらつ
き への対応 この現象による荷重ばらつきは、本発明の機構によれば
ポゴピンの縮み変形量のばらつきに伴う値と等価であ
る。よって、この現象が懸念されるときには、用いる各
ポゴピンのばね定数を小さくする。 (10)コンタクタ面の凹凸（例えばコンタクタユニットの
自重による位置決め枠の反り） への対応 ・図３２、図３３にて説明したようにすることができ
る。 ・位置決め枠の厚い部分の厚さをできる限り厚く構成
し、曲げ剛性を高めることも考えられる。 ・ポゴピンのばね力で反りを生じぬよう、初期的に基板
とポゴピンとの間に空隙を設ける。

【００９２】続いて、図２４で示した以外の押圧時の不
都合、ならびに本発明でのそれへの対応を、図３４、図
３５および図３６を用いて説明する。

【００９３】図３４は、一般的なウェハステージそれに
設置された被検ウェハ、および本発明の検査装置の主要
部断面図であり、また図３５は図３４の構成における不
都合を示す主要部断面図である。さらに、図３６は本発
明のウェハステージを用いた場合の主要部断面図であ
る。

【００９４】本発明の検査装置では、用いる複数のコン
タクタユニット４はその互換性を高める上からも実質同
一のものを用いる。その結果、一般に略円形の被検ウェ
ハに対して全面を一括にカバーできるようこれらを再配
置しようとすると、通常被検ウェハの外周にコンタクタ
ユニット４一部がはみ出す場合が多い。このこと自体
は、検査に際して特に悪影響を与えるものではなく、は
み出した部分はそれを無視すればよい。しかし、この状
態でコンタクタユニット４に押し付け荷重を与えると、
図３５のようにコンタクタユニット４が傾いてしまう場
合がある。

【００９５】そこで、このような現象を回避するため、
本発明では図３６に示したように、ウェハステージ１６
の被検ウェハ１a外周部に、被検ウェハ１aの厚さとでき
る限り等しい座ぐり１７を設ける。

【００９６】続いて、本発明におけるコンタクタのひと
つの実施形態について述べる。

【００９７】図３７は、本発明の検査装置における被検
ウェハの輪郭と、その全体をカバーすべく再配置された
複数のコンタクタのレイアウトを示す略上面図であり、
図３８はここで用いた各コンタクタの一例を示す上面図
である。

【００９８】図３７において、各矩形はコンタクタ（ユ
ニット）の上面形状を、また円形の一点鎖線は被検ウェ
ハの上面形状を示すものである。各コンタクタ（ユニッ
ト）はできる限り外形を小さくし、隣接間に隙間２９を
確保することが必要である。この隙間２９には、例えば
図８で示したようなコンタクタユニットのねじ止めのた
めのリブ３０その他必要な機能を配置する。また、コン
タクタ（ユニット）の使用数量を必要最小限に留めるた
め、被検ウェハの紙面上上下部は他に比べコンタクタ
（ユニット）配置数を少なくしてもよい。このことは同
時に、検査装置の外形を小さく留める上でも有効であ
る。

【００９９】複数のコンタクタ（ユニット）を再配置す
る上では、ひとつのコンタクタの面積は当該コンタクタ
がカバーするチップの総面積よりも小さいことが幾何学
的必要条件である。コンタクタには外形を小さくするた
めのレイアウト的な措置が必要になる。図３８からわか
るように、各チップのコンタクトすべきパッドに対応す
る梁２０（およびプローブ）の配置は被検ウェハの形状
に依存するため変更は不可能であるが、コンタクタ５の
その他の構成部品、すなわち貫通孔１９や二次電極２６
などは、上記に応じてレイアウトを変更する。図３８に
おいて採られた措置は、まずコンタクタ５の紙面上、上
下の貫通孔１９１は、その内側にある貫通孔１９と異な
り、コンタクタ５の内側へ配置してある。 なお、最外
周に配置するコンタクタの形成されるプローブと二次電
極を連絡する貫通孔は、その内側に位置するコンタクタ
に形成される貫通孔と異なる配置（プローブと貫通孔と
の相対的配置）をとる。内側に位置するコンタクタに形
成される貫通孔は、対応するプローブの複数の側に形成
される。一方、最外側に位置するコンタクタに形成され
る貫通孔は、対応するプローブの片側、或いは内側及び
外側と隣接する側に形成される。つまり、外側を除く側
に形成されることが好ましい。

【０１００】また二次電極２６は、それがコンタクタ５
の外周部に位置せぬよう可能な限り内側に纏めて配置し
てある。これらの結果、コンタクタ５の外形は、当該コ
ンタクタ５がカバーすべきチップの総面積よりも小さく
なっており、さらにこの結果、複数のコンタクタを実質
同一面上にある隙間を持って再配置することが幾何学的
に可能になっている。

【０１０１】

【発明の効果】本発明により、ひとつの検査装置内に、
例えば被検ウェハの全面積などといった広い面積を一括
にカバーするに十分な数のプローブを配置し、ならびに
それらを良好に被検ウェハに対してコンタクトさせるこ
とができる半導体検査工程を実施して、簡略・効率的に
半導体装置を製造できる半導体製造装置の製造法を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】検査装置の概断面図

【図２】被検体であるウェハの一例

【図３】ウェハ内に複数形成されているチップの拡大図

【図４】図２および図３で示したと同様のチップの例

【図５】パッドが各チップの外周に配置されているチッ
プの例

【図６】図１で示した検査装置の分解図

【図７】図１の検査装置に用いたコンタクタユニットの
概断面図

【図８】図７に関する斜視図

【図９】図７に関する分解図

【図１０】コンタクタの上面方向からの斜視図

【図１１】下面方向からの斜視図

【図１２】補助プレートの上面方向からの斜視図

【図１３】下面方向からの斜視図

【図１４】図１の検査装置に用いたコンタクタユニット
中の特にピンベッドの概断面図

【図１５】図１４に関する斜視図

【図１６】図１４に関する分解図

【図１７】図１の検査装置に用いた位置決め枠の概断面
図

【図１８】図１７に関する上面方向からの斜視図

【図１９】図１７に関する下面方向からの斜視図

【図２０】図１７に関する分解図

【図２１】検査装置の位置決め枠支持構造に対して位置
決め枠を配置し、さらに位置決め枠に対して複数のコン
タクタユニットを配置した状態の、上面方向からの斜視
図

【図２２】ウェハ内の広い面積をカバーする構造の形態
例を示す検査装置の概断面図

【図２３】ウェハ内の広い面積をカバーする構造の形態
例を示す検査装置の概断面図

【図２４】検査装置および被検ウェハの構造概念図

【図２５】コンタクタのプローブ近傍の概断面図

【図２６】コンタクタユニットの補助プレートとコンタ
クタの接合直前の概断面図

【図２７】コンタクタが、反りを有するウェハに対して
コンタクトしている状態を示す概断面図

【図２８】反りを有する基板の様子を示す概断面図

【図２９】複数のコンタクタと、それを再配置するに用
いる位置決め枠の概断面図

【図３０】検査装置と被検ウェハとがコンタクトする際
の機構的作用の流れを示すフローチャート

【図３１】検査装置の主要部断面図

【図３２】位置決め枠がコンタクタユニットの自重によ
って紙面上、下に凸に反った上体を示す当該部分の概断
面図

【図３３】ポゴピンの、内蔵されたコイルばねの縮み変
形量とそのときばねが発生する荷重との関係を示すグラ
フ

【図３４】ウェハステージそれに設置された被検ウェ
ハ、および本発明の検査装置の主要部断面図

【図３５】図３４の構成における不都合を示す主要部断
面図

【図３６】ウェハステージを用いた場合の主要部断面図

【図３７】被検ウェハの輪郭と、その全体をカバーすべ
く再配置された複数のコンタクタのレイアウトを示す略
上面図

【図３８】各コンタクタの一例を示す上面図

【符号の説明】

1a：ウェハ、1b：チップ、1c：パッド、２：基板、２
１：配線、１０：プローブ、３：検査装置、４：コンタ
クタユニット、５：コンタクタ、６：補助プレート、
７：ポゴピン、８：ピンベッド、９：接着材、１０：ね
じ、１１：位置決め枠、１１a、１１b、１１c：薄板、
１２：位置決め枠支持構造、１３：実装部品、１４：補
強板、１５：筐体、１５a：上板、１５b：本体、１５
c：下板、１６：ウェハステージ、１７：座ぐり、１
８：ヒータ、１９：貫通孔、１９１：貫通孔、２０：
梁、２１：コンタクタと直接接する部分、２２：貫通
孔、２３：電極、２４：貫通孔、２５：板厚、２６：二
次電極、２７：段差、２８：空隙、２９：隙間、３０：
リブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金丸 昌敏 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 清水 浩也 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 青木 英之 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体グループ内 Ｆターム(参考） 2G011 AA16 AA21 AB10 AC06 AE03 2G132 AA00 AB03 AE03 AE04 AF02 AL12 4M106 AA01 BA01 BA14 DD03 DD04 DD13

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体装置の製造方法であって、ウエハの
   一主面に半導体装置を形成する形成工程、前記ウエハに
   形成された半導体装置の不良を検査する検査工程とを有
   し、前記検査工程は、被検査半導体装置の検査電極に接
   触するプローブを複数備え、前記プローブと電気的に接
   続し前記プローブの反対側面に配置される二次電極と、
   を備えた複数のコンタクタを有する複数のコンタクタユ
   ニットと、前記コンタクタユニットと導通装置により電
   気的に連絡される電極が形成された基板と、前記複数の
   コンタクタユニットを収納し、前記コンタクタユニット
   の外周端を含む領域で前記コンタクタユニットを支持す
   るコンタクタ支持部材を有し、前記コンタクタユニット
   が前記被検査半導体装置に接触した際に前記コンタクタ
   と前記コンタクタ支持部材との間の位置変動を許容しう
   るよう形成された検査装置を前記半導体装置の検査電極
   に接触させることにより行う工程を含むことを特徴とす
   る半導体装置の製造方法。
2. 【請求項２】半導体装置の製造方法であって、ウエハの
   一主面に半導体装置を形成する形成工程、前記ウエハに
   形成された半導体装置の不良を検査する検査工程とを有
   し、前記検査工程は、被検査半導体装置の検査電極に接
   触するプローブを複数備え、前記プローブと電気的に接
   続し前記プローブの反対側面に配置される二次電極と、
   を備えたコンタクタを有する複数のコンタクタユニット
   と、前記コンタクタユニットと導通装置により電気的に
   連絡される電極が配置された基板と、を有し、前記導通
   装置は、前記被検査半導体装置に前記プローブが接触し
   ていない状態で、前記導通装置と前記基板上の電極或い
   は前記コンタクタ上の二次電極との間に間隙を有し、前
   記被検査半導体装置に前記プローブが接触している状態
   で、前記導通装置は前記コンタクタと前記基板とを電気
   的に連絡することを特徴とすることを特徴とする半導体
   装置の製造方法。
3. 【請求項３】請求項１の半導体装置の製造方法におい
   て、前記導通装置は、応力緩和機構を備えることを特徴
   とする半導体装置の製造方法。
4. 【請求項４】請求項１の半導体装置の製造方法におい
   て、前記検査装置は、前記前記コンタクタ支持部材を支
   持する支持部材を備えることを特徴とする半導体装置の
   製造方法。
5. 【請求項５】半導体装置の製造方法であって、ウエハの
   一主面に半導体装置を形成する形成工程、前記ウエハに
   形成された半導体装置の不良を検査する検査工程とを有
   し、前記検査工程は、被検査半導体装置の検査電極に接
   触するプローブを複数備え、前記プローブと電気的に接
   続し前記プローブの反対側面に配置される二次電極と、
   を備えたコンタクタを有する複数のコンタクタユニット
   と、を有し、前記コンタクタユニットの外側端部に形成
   される第一のプローブに対応する前記二次電極或いは前
   記貫通孔は前記プローブに対して第一の相対位置に配置
   され、前記外側端部に形成される前記プローブより内側
   に形成される第二のプローブに対応する前記二次電極或
   いは前記貫通孔は前記プローブに対して第二の相対位置
   に配置されるよう形成された検査装置を前記半導体装置
   の検査電極に接触させることにより行う工程を含むこと
   を特徴とする半導体装置の製造方法。
6. 【請求項６】請求項５の半導体装置の製造方法におい
   て、前記第一のプローブの前記貫通孔或いは前記二次電
   極は、プローブに対して片側、或いは前記コンタクタユ
   ニットの外側端と反対側及び前記コンタクタユニットの
   外側端と隣接する側に形成され、前記第二のプローブの
   前記貫通孔或いは前記二次電極は、プローブに対して両
   側に配置されることを特徴とする半導体装置の製造方
   法。