JP2005134224A

JP2005134224A - 半導体バーの通電装置

Info

Publication number: JP2005134224A
Application number: JP2003370007A
Authority: JP
Inventors: Isamu Kawashima; 勇川島
Original assignee: Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd; Kansai Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd; Kansai Nippon Electric Co Ltd
Priority date: 2003-10-30
Filing date: 2003-10-30
Publication date: 2005-05-26

Abstract

【課題】本発明の目的は、半導体バーに対して、一度に、複数の半導体チップの個々の表面電極と個別に接触することができ、かつ、半導体チップに過大な機械的ストレスを与えることなく確実で安定した接触が得られる上部電極を具備した半導体バーの通電装置を提供することである。
【解決手段】本発明の通電装置１０１は、主に、テスタに末端を接続された上部電極としての弾性を有する絶縁性フィルム１０２上に形成した金属膜で成る電極パターン１０３と、上部電極１０２，１０３を上から半導体レーザバー４に一定の圧力で押し付ける剛性を有するパッド１０４と、半導体レーザバー４の裏面を真空吸着するともに半導体レーザチップ３の裏面電極と当接して導通する下部電極５と、レーザ光を受光する受光素子部（図示せず）とで構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、多数の半導体チップがバー状に繋がった半導体バーの表裏面電極に、それぞれ上部電極と下部電極とを当接させ通電する半導体バーの通電装置に関する。

半導体チップの製造工程では、半導体ウェーハの状態から個々の半導体チップに分離するまでの途中の形態で電気的測定や通電試験を行う場合がある。

例えば、半導体レーザチップなどでは個々の半導体レーザチップに分離してから電気的測定や通電試験を行うよりも、取扱い易さや面倒な半導体レーザチップの整列作業を省略できる点などを考慮して、多数の半導体レーザチップがバー状に繋がった形態で電気的測定や通電試験を行うことがある。

従来の半導体バーの通電装置の一例として、半導体レーザチップの電気的特性を半導体レーザバーの形態で検査する検査装置に使用される通電装置の要部斜視図を図４に示す。

通電装置１は、主に、電気的特性を測定するテスタ（図示せず）に末端を接続された上部電極としてのプローブ針２と、多数の半導体レーザチップ３がバー状に繋がった半導体レーザバー４の裏面を真空吸着するともに半導体レーザチップ３の裏面電極と当接して導通する下部電極５と、半導体レーザチップ３が発するレーザ光を受光する受光素子部（図示せず）とで構成されている。

また、プローブ針２は、半導体レーザチップ３に対してやや斜めに傾けて取り付けられ、昇降機構（図示せず）により、測定のため下降し表面電極と接触し、測定後、上昇し、順次、隣の半導体レーザチップ３の位置までピッチ移動可能となっている。尚、プローブ針２を斜めに傾けて取り付けるのは、下降の際に尖ったプローブ針２の先端が半導体レーザチップ３表面に与える機械的ストレスを緩和させるためである。

また、下部電極５は、その表面に複数の吸着穴（図示せず）が設けられており、その吸着穴（図示せず）で半導体レーザバー４を真空吸着する。そして、測定電圧を印加する一方の測定用電極の役目もするため、少なくとも半導体レーザバー４の裏面電極に接する面は導電性のよい金属材料でできている。

また、半導体レーザチップ３が発するレーザ光を受光する受光素子部（図示せず）は、半導体レーザチップ３の発光部と対向する位置に取り付けられており、テスタ（図示せず）に接続されている。

次に、電気的特性の検査方法を説明する。

先ず、半導体レーザバー４は、吸着ノズル（図示せず）によって下部電極５上の所定位置に載置され真空吸着される。

次に、下部電極５は水平移動機構（図示せず）により、真空吸着された半導体レーザバー４の一方の端の半導体レーザチップ３がプローブ針２の直下にくる位置まで移動した後、半導体レーザチップ３の表面電極にプローブ針２が下降し、一定の圧力で押し付けられ電圧が印加される。

そして、半導体レーザチップ３が発するレーザ光を受光素子部（図示せず）で受光し所定の電気的特性を測定する。

その後、プローブ針２は半導体レーザチップ３の表面電極から離れ所定の待機位置まで上昇する。そして順次、次の半導体レーザチップ３がプローブ針２の下にくるように下部電極５が水平にピッチ移動し測定を繰り返す。

尚、上記では、下部電極５が水平ピッチ移動する構成で説明したが、プローブ針２が水平ピッチ移動する構成であってもよい。（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２−４０１０１（第２頁、０００４〜０００８段落、第３図）

しかしながら、上記の通電装置１では、１本のプローブ針２で順次、ピッチ移動しながら測定する構成であるため作業効率が悪い。そのため、これに対する改善案として例えば、図５に示すように、複数のプローブ針２を絶縁性のホルダー６に組み込んで１回の下降動作で一度に複数の半導体レーザチップ３の表面電極との接触を得て、測定電圧をプローブ針２毎に順次、切替えて通電する構成が考えられる。

尚、図５では組み込むプローブ針２の本数を半導体レーザチップ３の個数と同じとして、一度にすべての半導体レーザチップ３の表面電極との接触が得られる構成を示している。しかし、プローブ針２の本数は特にこれに限るものではなく、例えば、プローブ針２を半導体レーザチップ３の個数の半数にして１つおきに配置し1回目の測定後、１ピッチ移動して２回目の測定を行うようにしてもよい。但し、少ない下降動作で済むように極力、多数のプローブ針２を組み込む構成とすることが望ましいことは言うまでもない。

ところがこのような複数のプローブ針２を組み込む構成においても以下の問題があった。

先ず、第１の問題点として、多数のプローブ針２を絶縁性のホルダー６に高精度に組み込む必要があり、上部電極５の製作自体が困難で高価なものとなった。

次に、第２の問題点として、初期的には多数のプローブ針２を高精度に組み込んだとしても、測定を繰り返すうちにプローブ針２の先端高さに差が生じ、その結果、接触圧力にばらつきが生じ接触不安定や接触不良を起こすおそれがあった。そして、これに対してプローブ針２と表面電極との接触圧力を増大させてこの不揃いを吸収しようとすると、プローブ針２先端が尖っているためプローブ針２によっては半導体レーザチップ３に過大な機械的ストレスを与え兼ねないと言う問題があった。

本発明の目的は、多数の半導体チップがバー状に繋がった半導体バーに対して、一度に、複数の半導体チップの個々の表面電極と個別に接触することができ、かつ、半導体チップに過大な機械的ストレスを与えることなく確実で安定した接触が得られる上部電極を具備した半導体バーの通電装置を提供することである。

本発明の半導体バーの通電装置は、表裏面にそれぞれ電極を有する多数の半導体チップがバー状に繋がった半導体バーに通電する通電装置であって、半導体チップのすべての裏面電極に共通に当接して導通する下部電極と、半導体チップの個々の表面電極と個別に当接して導通する上部電極とを備え、下部電極と上部電極との間に半導体バーを挟み込み通電する半導体バーの通電装置において、上部電極は、弾性を有する絶縁性フィルム上に形成した複数の半導体チップの個々の表面電極に個別に対応した金属膜で成る電極パターンであることを特徴とする半導体バーの通電装置である。

本発明の半導体バーの通電装置によれば、上部電極を弾性を有する絶縁性フィルム上に形成した複数の半導体チップの個々の表面電極に個別に対応した金属膜で成る電極パターンとしたので、多数の半導体チップがバー状に繋がった半導体バーに対して、一度に、複数の半導体チップの個々の表面電極と個別に接触することができ、かつ、その弾性を利用して確実で安定した接触が得られる。

多数の半導体チップがバー状に繋がった半導体バーに対して、一度に、複数の半導体チップの個々の表面電極に個別に安定して接触するという目的を、上部電極を弾性を有する絶縁性フィルム上に形成した複数の半導体チップの個々の表面電極に個別に対応した金属膜で成る電極パターンとすることで実現した。

本発明の半導体バーの通電装置の一例として、半導体レーザチップの電気的特性を半導体レーザバーの形態で検査する検査装置に使用される通電装置の要部斜視図を図１に、側面図を図２に示す。尚、図４，図５と同一部分には同一符号を付す。

本発明の通電装置１０１は、主に、電気的特性を測定するテスタ（図示せず）に末端を接続された上部電極としての弾性を有する絶縁性フィルム１０２上に形成した金属膜で成る電極パターン１０３と、上部電極１０２，１０３を上から半導体レーザバー４に一定の圧力で押し付ける剛性を有するパッド１０４と、多数の半導体レーザチップ３がバー状に繋がった半導体レーザバー４の裏面を真空吸着するともに半導体レーザチップ３のすべての裏面電極と共通に当接して導通する下部電極５と、半導体レーザチップ３が発するレーザ光を受光する受光素子部（図示せず）とで構成されている。

ここで、金属膜で成る電極パターン１０３は、すべての半導体レーザチップ３の表面電極に一対一で個別に対応する電極パターンであり、個々のパターン配線は末端で個別にテスタ（図示せず）に接続されており、測定電圧をパターン配線毎に順次、切替えて個別に通電可能となっている。

また、金属膜としては、導通性がよく、適度な柔らかさを有する例えば、ＡｕあるいはＡｌなどを含む蒸着膜とし、半導体レーザチップ３の表面電極をキズ付けることが少ない材料とする。

また、絶縁性フィルム１０２としては、ポリイミド樹脂、または、ポリエステル樹脂がよく、透明あるいは半透明であると半導体レーザチップ３の表面電極に対する位置出しが視認性よくできて好適である。

また、絶縁性フィルム１０２は、耐熱性を有する材料とすると半導体レーザチップ３を高温に晒しながら電気的特性を検査したりする場合などに好適である。

また、上部電極１０２，１０３は、その電極パターン１０３が形成された面を半導体レーザチップ３側に向けて配置され、昇降機構（図示せず）により、測定のため下降し、表面電極と接触し、測定後、所定の待機位置まで上昇可能となっている。

また、下部電極５は、その表面に複数の吸着穴（図示せず）が設けられており、その吸着穴（図示せず）で半導体レーザバー４を真空吸着する。そして、測定のための電圧を印加する一方の測定用電極の役目もするため、少なくとも半導体レーザバー４の裏面電極に接する面は導電性のよい金属材料でできている。

次に、電気的特性の検査方法を説明する。

次に、下部電極５は水平移動機構（図示せず）により、真空吸着された半導体レーザバー４のすべての半導体レーザチップ３の個々の表面電極と、上部電極１０２，１０３の電極パターン１０３とが一対一で対応する位置まで移動した後、半導体レーザチップ３の表面電極に上部電極１０２，１０３が下降する。そして、さらにその上からパッド１０４で押し付けた状態で測定電圧をパターン配線毎に順次、切替えて通電する。

その後、上部電極１０２，１０３は、半導体レーザチップ３の表面電極から離れ所定の待機位置まで上昇する。

このようにすると、１回の下降動作で、一度に、すべての半導体レーザチップ３の表面電極と接触することができ作業効率がよい。また、絶縁性フィルム１０２の有する弾性を利用したフレキシブルな上部電極であるため表面電極および電極パターン１０３の高さのばらつきを吸収できる。また、プローブ針のように先端が尖っていないため接触時に過大な機械的ストレスが加わるおそれがなく、それらの結果として、確実で安定した通電が可能となる。

尚、上記では、電極パターン１０３をすべての半導体レーザチップ３の表面電極に一対一で個別に対応する電極パターンとして説明したが、特にこれに限るものではなく例えば、図３に示すように、半導体レーザチップ３の表面電極に一つおきに個別に対応する電極パターンとして、先ず、図３（ａ）に示すように、先ず、１回目の測定として、１つおきの半数の半導体レーザチップ３の表面電極と接触し測定した後、図３（ｂ）に示すように、１ピッチ移動して、図３（ｃ）に示すように、２回目の測定として、残りの半数の測定を行うようにしてもよい。

多数の半導体チップがバー状に繋がった半導体バーに対して、一度に、複数の半導体チップの個々の表面電極と個別に接触することができ、かつ、半導体チップに過大な機械的ストレスを与えることなく確実で安定した接触が得られる上部電極を具備した半導体バーの通電装置に適用できる。

本発明の通電装置の一例の要部斜視図本発明の通電装置の一例の側面図本発明の通電装置の他の例の側面図従来の通電装置の一例の要部斜視図従来の通電装置の他の例の要部斜視図

符号の説明

１従来の通電装置
２プローブ針
３半導体レーザチップ
４半導体レーザバー
５下部電極
６絶縁性のホルダー
１０１本発明の通電装置
１０２絶縁性フィルム
１０３電極パターン
１０４パッド

Claims

表裏面にそれぞれ電極を有する多数の半導体チップがバー状に繋がった半導体バーに通電する通電装置であって、前記半導体チップのすべての裏面電極に共通に当接して導通する下部電極と、前記半導体チップの個々の表面電極と個別に当接して導通する上部電極とを備え、前記下部電極と前記上部電極との間に前記半導体バーを挟み込み通電する半導体バーの通電装置において、前記上部電極は、弾性を有する絶縁性フィルム上に形成した複数の前記半導体チップの個々の表面電極に個別に対応した金属膜で成る電極パターンであることを特徴とする半導体バーの通電装置。
前記金属膜で成る電極パターンは、すべての前記半導体チップの表面電極に一対一で個別に対応する電極パターンであることを特徴とする請求項１に記載の半導体バーの通電装置。
前記金属膜で成る電極パターンは、前記半導体チップの表面電極に一つおきに個別に対応する電極パターンであることをことを特徴とする請求項１に記載の半導体バーの通電装置。
前記絶縁性フィルムは、透明または半透明であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の半導体バーの通電装置。
前記絶縁性フィルムは、耐熱性を有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の半導体バーの通電装置。
前記絶縁性フィルムは、ポリイミド樹脂またはポリエステル樹脂のいずれかであることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の半導体バーの通電装置。
前記金属膜は、Ａｕ，Ａｌのいずれかを含むことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の半導体バーの通電装置。
前記半導体チップは半導体レーザチップであることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の半導体バーの通電装置。
前記上部電極を上から前記半導体バーに押え付けるパッドをさらに備えたことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の半導体バーの通電装置。