JP2012237645A - 半導体検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】実仕様に合致したより正確な光量検査を効率よく行う。
【解決手段】複数のステージ２１が設けられ、複数のステージ２１を移動させるインデックステーブル２と、ステージ２１上に搭載され、半導体チップとしてのＬＥＤ素子チップ５が内部に収容されて通電可能とされるソケット６と、半導体ウエハ４を個片化した後の複数のＬＥＤ素子チップ５のうち、これよりも数が少ない一または複数のＬＥＤ素子チップ５を、インデックステーブル２の複数のステージのうち、これよりも数が少ない一または複数のステージ２１上の各ソケット６に移送するピッカー７１と、一または複数のステージ２１に一または複数のＬＥＤ素子チップ５を搭載して一または複数のＬＥＤ素子チップ５を検査する検査手段を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばＬＳＩ素子や、ＬＥＤ素子およびレーザ素子などの発光素子などの検査対象デバイスに対して発光光量などを検査する半導体検査装置に関する。

従来、ＬＥＤ素子やレーザ素子などの発光素子の検査には、ＤＣ検査、光量検査およびＥＳＤ検査があるが、例えば光量検査は隣接の発光素子からの光が混ざって正確な検査が行えないことから、素子チップ毎に個々に行われていた。素子チップの個片化後に粘着シートを引き伸ばして、素子と隣接素子間に隙間を設け、素子チップ毎の各端子にプローブを接触させて光量検査を行っている。このように、ＬＥＤ素子周辺は、ウェハ個片化後に粘着シートを引き伸ばして素子と隣接素子間に隙間を設け、ＬＥＤ素子の光量測定を、シート状態で個々の素子チップを上面からプロービングして行っている。

図７は、従来の半導体検査装置による光量検査方法を説明するための模式図である。

図７に示すように、従来の半導体検査装置１００による光量検査方法としては、粘着シート１０１上で個片化され素子と隣接素子間に隙間を設けた半導体ウエハ１０２に多数設けられた各ＬＥＤ素子チップ１０３を粘着シート１０１の粘着シート状態のまま上方から各プローブ１０４，１０４を降下させてＬＥＤ素子チップ１０３の各端子１０３ａ，１０３ｂに各プローブ１０４，１０４を接触させる。続いて、各プローブ１０４，１０４間に所定電圧を印加して発光させて光量検査をし、隣接素子へ移動し同様な動作を繰り返す。また、粘着シート１０１から１チップ毎にピックアップして所定位置に位置決めする。次に、位置決めしたＬＥＤ素子チップ１０３を挟み込んだ状態で上方から各プローブ１０４，１０４を降下させてＬＥＤ素子チップ１０３の各端子１０３ａ，１０３ｂに各プローブ１０４，１０４を接触させる。続いて、各プローブ１０４，１０４間に所定電圧を印加して発光させて光量検査をする。その後、別の粘着シート上にＬＥＤ素子チップを貼り付けている。

次に、特許文献１には、粘着シート自体に電極をもたせてＬＥＤ素子チップの裏面コンタクトを可能とする装置が開示されている。

図８は、特許文献１に開示されている従来の半導体検査装置による検査方法を説明するための要部縦断面図である。

図８において、従来の半導体検査装置２００において、ウエハプロセスによって発光素子チップ２０１を多数設けられたウエハにおける発光素子チップ２０１の裏面２０１ａに導電性粘着シート２０２を貼付け、ウエハを分割し、導電性粘着シート２０２を広げて各導電性粘着シート２０２間を分離する。導電性粘着シート２０２にテスター２０３のリード２０４を接続する。分離した発光素子チップ２０１に、プローブ電極２０５、光路変換部２０６および受光素子２０７を含む移動台２０８を接近させる。発光素子チップ２０１の上部電極２０９を、テスター２０３に配線接続されたプローブ電極２０５の先端で押さえて、テスター２０３からプローブ電極２０５を通して駆動電流を上部電極２０９に流して発光素子チップ２０１を発光させる。発光素子チップ２０１の端面から横向きに出た光を光路変換部２０６で上向き光にして受光素子２０７で受光する。さらに、光路変換部２０６からの分岐光をスペクトルアナライザ２１０に入れて発光スペクトルを調べる。その後、移動台２０８を上げて伝導性のステージ２１１を横方向に移動して、次の発光素子チップ２０１の検査を導電性粘着シート２０２の上で順次行う。これによって、チップ搬送の回数を減少させ、搬送系をより簡単化し、搬送に伴う時間、手間を削減し、搬送に伴うチップ損傷の可能性を減少させている。

特開２００８−２８５８号公報

上記従来の半導体検査装置１００では、図７に示すように、粘着シート１０１上のＬＥＤ素子チップ１０３のｘ−ｙ−θ補正を行いながらプローブ１０４によりコンタクトしている。このため、位置合わせの時間を要するのと、粘着シート１０１を引き伸ばした状態で、半導体ウエハ１０２に多数設けられた各ＬＥＤ素子チップ１０３を順次検査するので、ＬＥＤ素子チップ１０３の配列ズレによってはプローブ１０４がコンタクトできないという問題があった。また、半導体ウエハ１０２に多数設けられた各ＬＥＤ素子チップ１０３を１個づつ順位測定するために多大な検査時間を要していた。

また、ＬＥＤ素子チップ１０３で発光した光は上方だけではなく下方の粘着シート１０１側にも照射されるが、粘着シート１０１が光を吸収して上側で光量を測定したとしても正確な光量検査を行うことができない。通常は、粘着シート１０１側には反射板が設けられてＬＥＤ素子チップ１０３から下側に照射された光も前方に向けられるようになっている。

次に、特許文献１に開示されている上記従来の半導体検査装置２００では、図８に示すように、粘着シート２０２自体に電極を持たせて裏面のコンタクトを可能とするものの、ＬＥＤ素子の場合、サファイヤガラスをベースとするため、サファイヤガラスの研磨により薄く削るなど、発光素子チップ２０１の裏面２０１ａに電極を形成することは非常に困難であった。

また、シート状態でのプローブ電極２０５と上部電極２０９とのコンタクトでは、大電流チップの測定の場合、発熱で粘着シート２０２が解ける可能性が高い。このときのシート温度は摂氏２００度以上になる虞がある。

さらに、従来技術のシート状態では、コンタクト裏面発光（フリップチップ）に対応できず、既存の装置では、粘着シート２０２を介して光学系の測定をするため、正確な測定が全くできない。

さらに、シート状態で発光光量を測定する場合、隣接チップとの距離により発光を妨げるため、正確な発光量の測定ができない。また、粘着シート２０２が介在することにより、裏面からの反射光を取れず、実仕様と異なった環境測定になってしまう。

さらに、シート方式の場合に粘着シート２０２を引き伸ばした状態でＬＥＤ素子チップ２０１を検査するので、各ＬＥＤ素子チップ２０１に粘着シート２０２の引き伸ばしによるθズレが発生するという問題があった。

本発明は、上記従来の問題を解決するもので、粘着シートを引き伸ばした状態での発光素子の光量検査時に生じる配列ズレによるミスコンタクトによる問題、多大な検査時間の問題、素子裏面端子の製作の問題や発熱の問題、裏面発光の問題を解消すると共に、実仕様に合致したより正確な光量検査を効率よく行うことができる半導体検査装置を提供することを目的とする。

本発明の半導体検査装置は、複数のステージが設けられ該複数のステージを移動させるインデックステーブル手段と、該複数のステージに複数の半導体チップを搭載して該複数の半導体チップを検査する検査手段とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。

また、好ましくは、本発明の半導体検査装置におけるステージ上に搭載され、前記半導体チップが内部に収容されて通電可能とされるソケット手段を更に有する。

さらに、好ましくは、本発明の半導体検査装置におけるソケット手段は、前記半導体チップの上面または下面の各端子に対して電気的に接続可能に構成されている。

さらに、好ましくは、本発明の半導体検査装置において、半導体ウエハを個片化した後の複数の半導体チップのうち、これよりも少ない複数の半導体チップを、前記インデックステーブルの複数のステージのうち、これよりも少ない複数のステージに移送する第１移送手段を更に有する。

さらに、好ましくは、本発明の半導体検査装置における半導体チップが発光素子チップであって、前記検査手段は該発光素子チップの光学検査およびＤＣ特性検査を行う。

さらに、好ましくは、本発明の半導体検査装置におけるソケット手段は、前記半導体チップの搭載面に反射板が設けられている。

さらに、好ましくは、本発明の半導体検査装置におけるソケット手段は、前記半導体チップの周辺部を開放しているかまたは該周辺部に光透過材が設けられている。

さらに、好ましくは、本発明の半導体検査装置における検査後のソケット手段内の半導体チップを別シートに検査結果に応じて移送する第２移送手段を更に有する。

さらに、好ましくは、本発明の半導体検査装置における第１移送手段および第２移送手段は、複数の半導体チップを一括して移送する場合に、移送先と移送元の該複数の半導体チップのピックアップピッチが異なっている。

さらに、好ましくは、本発明の半導体検査装置におけるソケット手段は、前記半導体チップを内部で位置決めする位置決め機構を有する。

さらに、好ましくは、本発明の半導体検査装置における検査手段は、前記インデックステーブル手段の各ステージに所定の各測定機能を有する。

さらに、好ましくは、本発明の半導体検査装置におけるインデックステーブル手段の各ステージに設けられた検査手段の全てを同時に駆動させて同時に検査する。

さらに、好ましくは、本発明の半導体検査装置におけるソケット手段は、ソケット蓋開閉機構により開閉が行われる。

さらに、好ましくは、本発明の半導体検査装置におけるインデックステーブル手段は、外形が平面視円形状、楕円形状、長円形状の他、角部分が丸くなった三角形状、四角形状、多角形状および半円形状、さらに一または複数の直線状のうちのいずれかである。

さらに、好ましくは、本発明の半導体検査装置におけるインデックステーブル手段はそのステージが複数連続して直線状に並ぶ部分を有する。

さらに、好ましくは、本発明の半導体検査装置におけるインデックステーブル手段は、個片化した半導体ウエハの検査対象の複数の半導体チップの配置位置の周囲近傍に、一または複数配置されている。

上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。

本発明においては、複数のステージが設けられ該複数のステージを移動させるインデックステーブル手段と、該複数のステージに複数の半導体チップを搭載して該複数の半導体チップを検査する検査手段とを有する。

これによって、粘着シートを引き伸ばした状態で直に検査をするのではなく、インデックステーブル手段を介して検査するので、粘着シートを引き伸ばした状態での発光素子の光量検査時に生じる弊害が改善される。例えば配列ズレによるミスコンタクトによる問題、多大な検査時間の問題、素子裏面端子の製作の問題や発熱の問題、裏面発光の問題を解消すると共に、実仕様に合致したより正確な光量検査を効率よく行うことが可能となる。

以上により、本発明によれば、インデックス方式により複数個をチップズレのない状態で同時に測定が可能となる。また、インデックステーブルの採用により、ＤＣ特性検査、光学系検査（積分球）の配置およびその設置数を任意に配置できることで同測数を増やすことが可能となる。

また、ソケット方式のため、発熱および遮光の問題がなく測定ができ、かつコンタクト面発光、コンタクト裏面発光に容易に対応が可能であり、実仕様に近い状態での測定が可能となる。

このように、粘着シートを引き伸ばした状態での発光素子の光量検査時に生じる配列ズレによるミスコンタクトによる問題、多大な検査時間の問題、素子裏面端子の製作の問題や発熱の問題、裏面発光の問題を解消すると共に、実仕様に合致したより正確な光量検査を効率よく行うことができる。

本発明の実施形態１における半導体検査装置を用いた半導体検査方法を説明するための模式図である。 （ａ）は、第１光量検査と第１ＤＣ特性検査を行う場合の図１のインデックステーブルの平面図であり、（ｂ）は、第１光量検査と第１ＤＣ特性検査の後に第２光量検査と第２ＤＣ特性検査を行う場合の図１のインデックステーブルの平面図であり、（ｃ）〜（ｅ）は、図１のソケットの各事例を模式的に示す斜視図である。 （ａ）〜（ｃ）は、ＬＥＤ素子チップに対する図１のソケットの位置決め機構を説明するための縦断面図である。 図１の半導体検査装置に用いるソケット蓋開け機構を示す側面図である。 図１の半導体検査装置に用いるソケット蓋押さえ機構を示す側面図である。 本発明の実施形態２における半導体検査装置を用いた半導体検査方法を説明するための模式図である。 従来の半導体検査装置による光量検査方法を説明するための模式図である。 特許文献１に開示されている従来の半導体検査装置による検査方法を説明するための要部縦断面図である。

以下に、本発明の半導体検査装置の実施形態１、２について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図における構成部材のそれぞれの厚みや長さなどは図面作成上の観点から、図示する構成に限定されるものではない。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１における半導体検査装置を用いた半導体検査方法を説明するための模式図である。

図１において、本実施形態１の半導体検査装置１は、複数のステージが設けられ、複数のステージ２１を移動させる円形状のインデックステーブル手段としてのインデックステーブル２と、ステージ２１上に搭載され、半導体チップとしてのＬＥＤ素子チップ５が内部に収容されて通電可能とされるソケット手段としてのソケット６と、半導体ウエハ４を個片化した後の複数のＬＥＤ素子チップ５のうち、これよりも数が少ない一または複数のＬＥＤ素子チップ５を、インデックステーブル２の複数のステージのうち、これよりも数が少ない一または複数のステージ２１上の各ソケット６に移送する第１移送手段としてのピッカー７１と、複数のステージ２１に複数のＬＥＤ素子チップ５を搭載して複数のＬＥＤ素子チップ５を検査する検査手段と、検査後のソケット６内のＬＥＤ素子チップ５を別シートに検査結果に応じて移送する第２移送手段としてのピッカー７２，７３とを有している。

インデックステーブル２は、複数のステージ２１が等間隔に設けられた平面視円形の回転テーブルである。インデックステーブル２は、１ステージ２１分づつ回転し、各ステージ２１にはソケット６が脱着自在に搭載されている。

ソケット６は、粘着シート３上で個片化された半導体ウエハ４に多数設けられた各ＬＥＤ素子チップ５を順次載置して位置決めすると共にＬＥＤ素子チップ５の各端子に所定電圧を印加可能とする。このように、ソケット６は、ＬＥＤ素子チップ５を内部で位置決めする位置決め機構を有するので、チップサイズが変わっても対応できるように構成さている。ソケット６は、詳細に後述するソケット蓋開閉機構により開閉を行う。

ピッカー７１は、粘着シート３上のＬＥＤ素子チップ５をソケット６内にセットする。ピッカー７１は、粘着シート３上のＬＥＤ素子チップ５を吸引などによってピックアップして取り出し、そのＬＥＤ素子チップ５をソケット６内に載置する。ピッカー７２は、ソケット６内のＬＥＤ素子チップ５を良品シート８１に移送する。ピッカー７３は、ソケット６内のＬＥＤ素子チップ５を不良品シート８２に移送する。ピッカー７１〜７３において、１個のＬＥＤ素子チップ５を移送する場合の他に、複数のＬＥＤ素子チップ５を一括して移送する場合は、移送先と移送元の複数のＬＥＤ素子チップ５のピックアップピッチが異なっている。

検査手段は、発光素子チップとしてのＬＥＤ素子チップ５の光学検査（例えば光量検査の積分球９１，９２）およびＤＣ特性検査などを行う。インデックステーブル２の各ステージ２１毎に所定の各測定機能を有する検査手段が搭載されている。また、インデックステーブル２の各ステージ２１に設けられた検査手段の全てを別々または同時に駆動させて別々または同時に検査する。

図２（ａ）は、第１光量検査と第１ＤＣ特性検査を行う場合の図１のインデックステーブルの平面図であり、図２（ｂ）は、第１光量検査と第１ＤＣ特性検査の後に第２光量検査と第２ＤＣ特性検査を行う場合の図１のインデックステーブルの平面図であって、図２（ｃ）〜図２（ｅ）は図１のソケット６の各事例を模式的に示す斜視図である。

図２（ａ）に示すように、まず、ピッカー７１により粘着シート３上のＬＥＤ素子チップ５を取り出し、その取り出したＬＥＤ素子チップ５をソケット６内に載置した後にソケット６の蓋６１を閉める。次に、インデックステーブル２は１ステージ分だけ回転した後に上昇して積分球９の下方開口部にソケット６の上方開口部を合体することにより、ソケット６内のＬＥＤ素子チップ５に通電が為されて発光した光量を積分球９１により正確に測定する。続いて、そのステージ２１上のソケット６と共に下方に移動して積分球９１の下方開口部とソケット６の窓部６２との合体を解除した後に、インデックステーブル２は１ステージ分だけ回転し、ソケット６内のＬＥＤ素子チップ５に所定の電圧を印加したときに流れる電流値などを測定するＤＣ特性検査を行う。

その後、インデックステーブル２は１ステージ分だけ回転した後に、ソケット６の蓋が開放されて、第１光量検査と第１ＤＣ特性検査においてＬＥＤ素子チップ５が良品であった場合に、ピッカー７２により内部からＬＥＤ素子チップ５が取り出されて良品シート８１の所定位置に移送される。さらに、インデックステーブル２は更に１ステージ分だけ回転した後に、第１光量検査と第１ＤＣ特性検査の少なくともいずれかにおいてＬＥＤ素子チップ５が不良品であった場合に、ピッカー７３により内部からＬＥＤ素子チップ５が取り出されて不良品シート８２の所定位置に不良項目に分けて移送されて載置される。

このように、インデックステーブル２の任意のステージ２１に光学系測定ステージ（光量検査）および電気特性テストステージ（ＤＣ特性検査）を設け、同測数を容易に増減できる機構を持っている。なお、図２（ｂ）では、以上の第１光量検査と第１ＤＣ特性検査の後に第２光量検査と第２ＤＣ特性検査が行われる場合を示している。

次に、ソケット６の各事例について説明する。

図２（ｃ）に示すように、ソケット６は、蓋６１がケース６４に対して開閉するようになっている。ソケット６の蓋６１には、発光した光を取り出すための窓部６２が設けられている。窓部６２は開放されていてもよいし、窓部６２に光透過材が設けられていてもよい。要するに、ソケット６は、ＬＥＤ素子チップ５の周辺部を光取り出し用に開放されていてもよいし、または光取り出し用に周辺部に光透過材が設けられていてもよい。

ソケット６は、ＬＥＤ素子チップ５を内部で位置決めする位置決め機構を有する。窓部６２に対応する蓋６１の裏面からプローブまたは各端子６３ａ，６３ｂが下方に突出している。蓋６１を閉めることによって、ケース６４の凹部６５内に収容され、ピン６６によって押されて片側に寄せられて位置決めされた状態で吸着部６７で固定されたＬＥＤ素子チップ５の表面側の各端子に、そのプローブまたは各端子６３ａ，６３ｂがそれぞれ接触するようになっている。これによって、ＬＥＤ素子チップ５の表面側の各端子にプローブまたは各端子６３ａ，６３ｂを通して通電してＬＥＤ素子チップ５を発光させることができる。ソケット６は、ＬＥＤ素子チップ５の搭載面側に反射板が設けられており、ＬＥＤ素子チップ５からの発光が反射板によって窓部６２側に照射される。このソケット６を用いることによって、ＬＥＤ素子チップ５のチップサイズが変わっても容易に対応できる。

図２（ｄ）に示すように、ソケット６Ａも、蓋６１がケース６４に対して上下に開閉するようになっている。ソケット６Ａの蓋６１には、発光した光を取り出すための窓部６２Ａが設けられている。ケース６４の凹部６５の底面からプローブまたは各端子６３ａ，６３ｂが上方に突出している。裏面照射型であっても裏面を上にして表面側の各端子を下側にしてＬＥＤ素子チップ５を、ケース６４の凹部６５の内部に挿入すると共に蓋６１を閉めることによりＬＥＤ素子チップ５を位置決め機構により内部で位置決めすることができる。このように、蓋６１を閉めることにより位置決め機構を構成するピン６６を突出させて、ピン６６で押してＬＥＤ素子チップ５を片側に寄せて位置決めした状態で吸着部６７で固定する。ケース６４の凹部６５の底面からプローブまたは各端子６３ａ，６３ｂとＬＥＤ素子チップ５の各端子とを接触させることにより導通させて、ＬＥＤ素子チップ５からの発光を上側の窓部６２Ａから容易に取り出すことができる。この場合も、ソケット６Ａは、ＬＥＤ素子チップ５の搭載面側に反射板が設けられており、ＬＥＤ素子チップ５からの発光が反射板によって窓部６２Ａ側に照射される。このソケット６Ａを用いることによって、ＬＥＤ素子チップ５のチップサイズが変わっても容易に対応できる。

以上のソケット６，６Ａは、ＬＥＤ素子チップ５の上面または下面の各端子に対して電気的に接続可能に構成されている。

図２（ｅ）に示すように、ソケット６Ｂは、台部材６９の上側が開放されている。ソケット６Ｂは、ＬＥＤ素子チップ５を位置決めする位置決め機構を有している。平面視４角形の対角方向の二つの角部上に、対角位置に配置されたＬ字状部材６８がその内側隅部分を対角方向中心側に移動自在に構成されている。台部材６９の中央部分上からプローブまたは各端子６３ａ，６３ｂが上方に突出ており、ＬＥＤ素子チップ５を台部材６９上に搭載された時点で、対角位置の二つのＬ字状部材６８をＬＥＤ素子チップ５と共に対角方向中心側（互いに逆向き）に移動させてＬＥＤ素子チップ５を位置決めする。この位置決めした状態でＬＥＤ素子チップ５を吸着部６７で固定する。これによって、台部材６９から突出したプローブまたは各端子６３ａ，６３ｂとＬＥＤ素子チップ５の各端子とを接触させて導通させ、ＬＥＤ素子チップ５からの発光を上側に容易に取り出すことができる。ソケット６Ｂは、ＬＥＤ素子チップ５の周辺部を開放している。この場合も、ＬＥＤ素子チップ５のチップサイズが変わっても容易に対応できる。

次に、ＬＥＤ素子チップ５に対するソケット６の位置決め機構について図３（ａ）〜図３（ｃ）を用いて更に詳細に説明する。

図３（ａ）〜図３（ｃ）は、ＬＥＤ素子チップ５に対する図１のソケット６の位置決め機構を説明するための縦断面図である。

図３（ａ）に示すように、ソケット６において、ヒンジ６１ａにより蓋６１が開いた状態でＬＥＤ素子チップ５がピッカー７１によって移送されてケース６４の凹部６５内に載置される。

図３（ｂ）に示すように、ケース６４に対してヒンジ６１ａにより蓋６１が閉じるときに、これに連動して、ピン６６が突出してＬＥＤ素子チップ５の側面を押してＬＥＤ素子チップ５を片側に寄せて位置決めする。この場合、ケース６４の凹部６５の内側面に平面視でテーパが付いていれば、ピン６６の突出方向に直交する方向にもＬＥＤ素子チップ５を寄せることができてＬＥＤ素子チップ５を正確に位置決めすることができる。

図３（ｃ）に示すように、ソケット６において、ケース６４に対してヒンジ６１ａにより蓋６１が閉じた場合、蓋６１の先端のフック６１ｂがケース６４に係合して固定される。この場合に、プローブまたは各端子６３ａ，６３ｂとＬＥＤ素子チップ５の各端子とが１対１に対応して互いに接触する。これによって、プローブまたは各端子６３ａ，６３ｂとＬＥＤ素子チップ５の各端子とを導通させ、ＬＥＤ素子チップ５からの発光を上側の窓部６２を通して容易に取り出すことができる。ソケット６は、蓋６１を閉じると、その先端のフック６１ｂによりケース６４に係合して蓋６１が閉まったままになり、もう一度、蓋６１を押圧すると、フック６１ｂがケース６４に係合部から外れて蓋６１が容易にあくように構成されている。

ここで、ソケット６を開閉するソケット蓋開閉機構について説明する。ソケット蓋開閉機構は、図４のソケット蓋開け機構１０Ａと図５のソケット蓋押さえ機構１０Ｂとを有している。

図４は、図１の半導体検査装置１に用いるソケット蓋開け機構１０Ａを示す側面図である。

図４において、ソケット蓋開け機構１０Ａは、回転軸１１の上端にアーム１２が回転軸１１と共に回転自在に設けられており、アーム１２の先端部分が下方にＬ字状に屈曲した先端部１３によってソケット６の蓋６１上を押圧することにより、フック６１ｂが外れてソケット６の蓋６１を開けることができる。ソケット蓋開け機構１０Ａは、インデックステーブル２の下流側に設けられており、検査後のＬＥＤ素子チップ５を取り出すためにソケット６の蓋６１を押して開ける機構になっている。

図５は、図１の半導体検査装置１に用いるソケット蓋押さえ機構１０Ｂを示す側面図である。

図５において、ソケット蓋押さえ機構１０Ｂは、回転軸１５の上端にアーム１６が回転軸１５と共に回転自在に設けられており、アーム１６の先端部分が下方にＬ字状に屈曲した先端部１７およびその角部１８によって、ソケット６の蓋６１を角部１８で途中まで閉めて先端部１７で押えて完全に閉めるようになっている。ことにより、ソケット６の蓋６１を容易に閉めることができる。ソケット蓋押さえ１０Ｂは、インデックステーブル２の上流側に設けられ、検査前のＬＥＤ素子チップ５がピッカー７１によって移送されてソケット６内に収容された後に、ソケット６の蓋６１を閉めるようになっている。

上記構成により、以下、その動作について説明する。

まず、インデックステーブル２の各ステージ２１にはチップサイズに合わせたソケット６が脱着式で搭載される。

次に、粘着シート２上で個片化された半導体ウエハ３に多数設けられた各ＬＥＤ素子チップ５を、粘着シート２を引っ張った状態で、粘着シート２から１チップ毎にピッカー７１でピックアップして取り出し、取り出したＬＥＤ素子チップ５をインデックステーブル２の所定のステージ２１上のソケット６内に載置する。この場合、ピッカー７１でＬＥＤ素子チップ５をソケット６内に移送後、ソケット６は位置決め機構を有するため、ピッカー７１でのチップ移送に精度が必要なく高速移送が可能となる。

次に、インデックステーブル２を１ステージ分回転すると共に、ソケット蓋押さえ機構１０Ｂによりソケット６の蓋６１を角部１８で途中まで閉めて先端部１７で押えてソケット６の蓋６１を完全に閉める。

続いて、インデックステーブル２は上昇して積分球９１の下方開口部にソケット６の窓部６２を合体することにより、ソケット６内のＬＥＤ素子チップ５に通電が為されて発光した光量を積分球９１により正確に測定する光量検査を行う。

さらに、インデックステーブル２は、そのステージ上のソケット６と共に下方に移動して積分球９１の下方開口部とソケット６の窓部６２との合体を解除した後に、インデックステーブル２は１ステージ分だけ回転し、ソケット６内のＬＥＤ素子チップ５に所定の電圧を印加したときに流れる電流値などを測定するＤＣ特性検査を行う。

さらに、インデックステーブル２は１ステージ分だけ回転した後に、光量検査とＤＣ特性検査においてＬＥＤ素子チップ５が良品であった場合に、ソケット蓋開け機構１０Ａによりソケット６の蓋が開放され、ピッカー７２により内部からＬＥＤ素子チップ５が取り出されて良品シート８１の所定位置に移送される。この場合に、測定により判定されたＬＥＤ素子チップ５が良品ランク別に良品シート８１に移載する。

さらに、インデックステーブル２は更に１ステージ分だけ回転した後に、光量検査と第１ＤＣ特性検査の少なくともいずれかにおいてＬＥＤ素子チップ５が不良品であった場合に、ソケット蓋開け機構１０Ａにより蓋６１が開放されたソケット６の内部からピッカー７３によりＬＥＤ素子チップ５が取り出されて不良品シート８２の所定位置に不良項目に分けて移送される。

以上により、本実施形態１によれば、複数のステージ２１が設けられ、複数のステージ２１を移動させるインデックステーブル２と、ステージ２１上に搭載され、半導体チップとしてのＬＥＤ素子チップ５が内部に収容されて通電可能とされるソケット６と、半導体ウエハ４を個片化した後の複数のＬＥＤ素子チップ５のうち、これよりも数が少ない一または複数のＬＥＤ素子チップ５を、インデックステーブル２の複数のステージのうち、これよりも数が少ない一または複数のステージ２１上の各ソケット６に移送するピッカー７１と、一または複数のステージ２１に一または複数のＬＥＤ素子チップ５を搭載して一または複数のＬＥＤ素子チップ５を検査する検査手段を有している。

これによって、インデックス方式により一または複数個をチップズレのない状態で同時に測定ができる。しかも、ソケット６に位置決め機構を設ける方式により、ＬＥＤ素子チップ５の位置ずれが発生せず、確実に検査を行うことができる。また、インデックステーブル２の採用により、ＤＣ特性検査、光学系検査（積分球）の配置およびその設置数を任意に配置できることで同測数を増やすことができる。

また、ソケット方式のため、発熱および遮光の問題がなく測定ができ、かつコンタクト面発光、コンタクト裏面発光に容易に対応が可能であり、実仕様に近い状態での測定が可能となる。さらに、インデックス方式により従来のシート発熱影響を受けない。

さらに、ソケット６自体を反射仕様にすることにより、実仕様に近く、遮光の影響を受けない正確な光量の測定が可能となる。

したがって、従来のように粘着シートを引き伸ばした状態での発光素子の光量検査時に生じる配列ズレによるミスコンタクトによる問題、多大な検査時間の問題、素子裏面端子の製作の問題や発熱の問題、裏面発光の問題を解消すると共に、実仕様に合致したより正確な光量検査を効率よく行うことができる。

（実施形態２）
上記実施形態１では、円形のインデックステーブル２の各ステージ２１上のソケット６にＬＥＤ素子チップ５を一または複数個（例えば２個）づつ移動させて順次または同時に検査する場合について説明したが、本実施形態２では、長円形のインデックステーブル２Ａの各ステージ２１Ａ上の複数のソケット６に各ＬＥＤ素子チップ５を更に多くの所定数を一括して同時に移動させて順次または同時に検査する場合について説明する。本実施形態２では、量産により対応することができる。

図６は、本発明の実施形態２における半導体検査装置を用いた半導体検査方法を説明するための模式図である。なお、図６では、図１の構成部材と同一の作用効果を奏する部材には同一の部材符号を付して説明する。

図６において、本実施形態２の半導体検査装置１Ａは、複数のステージが設けられ、複数のステージ２１を一部で一直線状に移動させるインデックステーブル手段としてのインデックステーブル２Ａと、ステージ２１Ａ上に搭載され、半導体チップとしてのＬＥＤ素子チップ５が内部に収容されて通電可能とされるソケット手段としてのソケット６と、半導体ウエハ４を個片化した後の複数のＬＥＤ素子チップ５のうち、これよりも数が少ない一または複数のＬＥＤ素子チップ５を、インデックステーブル２の複数のステージのうち、これよりも数が少ない一または複数のステージ２１上の各ソケット６に同時に一括して移送する第１移送手段としてのピッカー７４と、複数のステージ２１に一または複数のＬＥＤ素子チップ５を搭載して一または複数のＬＥＤ素子チップ５を順次または一括して検査する検査手段と、この検査後のソケット６内のＬＥＤ素子チップ５を別シートに検査結果に応じて移送する第２移送手段としてのピッカー７２，７３とを有している。

インデックステーブル２Ａは、複数のステージ２１Ａが等間隔に設けられた平面視長円形の回転テーブルである。インデックステーブル２Ａは、１ステージ分または所定ステージ数分づつ回転し、各ステージ２１にはソケット６がそれぞれ脱着自在に搭載されている。インデックステーブル２Ａは、平面視長円形であり、直線状部分に複数のステージ２１を設けることができる。

ソケット６は、上記実施形態１の場合と同様であり、このインデックステーブル２Ａの各ステージ２１Ａ上に配置されてＬＥＤ素子チップ５を通電駆動可能とする。

ピッカー７４は、粘着シート３上の所定数（複数）のＬＥＤ素子チップ５を一括して同時に、長円形の直線ラインに並んだ各ソケット６内にそれぞれセットすることができる。上記実施形態１の場合に複数のＬＥＤ素子チップ５を一括して同時に移送できたとしても、インデックステーブル２が円形であることから、２個のＬＥＤ素子チップ５やせいぜい数個である。これに対して、インデックステーブル２Ａでは直線状部分に多数のステージ２１を設けることができるので、より多くの同時検査に有利である。

ピッカー７４は、粘着シート３上の所定数（複数）のＬＥＤ素子チップ５の配列ピッチで１列に並んだ多数の吸着ノズル７４ａにより、粘着シート３上の一列の多数のＬＥＤ素子チップ５を一括して同時に吸引して取り出し、その一列の所定数のＬＥＤ素子チップ５を、インデックステーブル２Ａの直線ラインに並んだ多数のソケット６の配列ピッチに所定数の吸着ノズル７４ａのピッチを広げて、所定数のソケット６内にそれぞれ各吸着ノズル７４ａによって所定数（複数）のＬＥＤ素子チップ５を同時に載置することができる。

上記構成により、まず、粘着シート３を引き延ばした状態で、粘着シート３上の一列の所定数（多数）のＬＥＤ素子チップ５をピッカー７４で一括して取り出し、インデックステーブル２Ａの各ステージのピッチに各吸着ノズル７４ａのピッチを広げて、各ステージ２１Ａ上の各ソケット６内にそれぞれ１列の各吸着ノズル７４ａによって所定数（多数）のＬＥＤ素子チップ５を一括して同時に載置する。このように、ピッカー７４が粘着シート３上のチップサイズでチップを複数吸着後に、インデックステーブル２Ａのステージサイズに、所定数の各吸着ノズル７４ａが固定されたアームを広げることができるため、所定数（多数）のＬＥＤ素子チップ５を一度の移動によって一括して同時に各ソケット６内に載置することができる。その後は、上記実施形態１の場合と同様である。

以上により、本実施形態２によれば、ピッカー７４の吸着ノズル７４ａを複数個設置した構造にし、粘着シート３を広げたチップ間隔からインデックステーブル２Ａの直線部分のステージ間隔に間隔を広げる機構を持つことにより、検査処理能力で律速するピック＆プレース時間を大幅に削減することができる。また、任意のステージ２１Ａに光学系測定、電気特性テストステージを設け、同測数を容易に増減できる機構を持つことができる。

なお、上記実施形態１では、インデックステーブル２は、外形が平面視円形状で、そのステージ２１が外周側に所定間隔を空けて設けられるように構成し、上記実施形態２では、インデックステーブル２Ａは、外形が平面視長円形状で、そのステージ２１Ａが複数連続して直線状に並ぶ部分を有するように構成したが、これに限らず、外形が平面視楕円形状の他、角部分が丸くなった平面視三角形状、四角形状、多角形状および半円形状のうちのいずれかであってもよいし、さらに一または複数の直線状であるであってもよい。要するに、複数のステージ２１や２１Ａが複数連続して直線状に並ぶ部分を有するように構成されていれば、一括検査処理時に有利である。

なお、上記実施形態１では、インデックステーブル２，２Ａは、個片化した半導体ウエハ４の検査対象の複数の半導体チップとしての複数のＬＥＤ素子チップ５（例えば１０万個）の配置位置の周囲近傍に、一つ配置される場合について説明したが、これに限らず、インデックステーブル２，２Ａが、個片化した半導体ウエハ４の検査対象の複数のＬＥＤ素子チップ５（例えば１０万個）の配置位置の周囲近傍であって、互いに対向する反対側に２箇所配置されていてもよい。要するに、個片化した半導体ウエハ４の両側に、インデックステーブル２，２Ａのいずれかが設けられていてもよい。要するに、個片化した半導体ウエハ４の片側にインデックステーブル２が設けられ、個片化した半導体ウエハ４の他の片側にインデックステーブル２Ａが設けられていてもよい。要するに、インデックステーブル２，２Ａが、個片化した半導体ウエハ４の検査対象の複数のＬＥＤ素子チップ５（例えば１０万個）の配置位置の周囲近傍に複数箇所配置されていてもよい。

以上のように、本発明の好ましい実施形態１、２を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態１、２に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態１、２の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。

本発明は、例えばＬＳＩ素子や、ＬＥＤ素子およびレーザ素子などの発光素子などの検査対象デバイスに対して発光光量などを検査する半導体検査装置の分野において、インデックス方式により複数個をチップズレのない状態で同時に測定が可能となる。また、インデックステーブルの採用により、ＤＣ特性検査、光学系検査（積分球）の配置およびその設置数を任意に配置できることで同測数を増やすことが可能となる。また、ソケット方式のため、発熱および遮光の問題がなく測定ができ、かつコンタクト面発光、コンタクト裏面発光に容易に対応が可能であり、実仕様に近い状態での測定が可能となる。したがって、粘着シートを引き伸ばした状態での発光素子の光量検査時に生じる配列ズレによるミスコンタクトによる問題、多大な検査時間の問題、素子裏面端子の製作の問題や発熱の問題、裏面発光の問題を解消すると共に、実仕様に合致したより正確な光量検査を効率よく行うことができる。

１，１Ａ 半導体検査装置
２，２Ａ インデックステーブル
２１，２１Ａ ステージ
３ 粘着シート
４ 半導体ウエハ
５ ＬＥＤ素子チップ
６，６Ａ，６Ｂ ソケット
６１ 蓋
６１ａ ヒンジ
６１ｂ フック
６４ ケース
６２，６２Ａ 窓部
６３ａ，６３ｂ プローブまたは各端子
６５ ケースの凹部
６６ ピン
６７ 吸着部
６８ Ｌ字状部材
６９ 台部材
７１〜７４ ピッカー
７４ａ 吸着ノズル
８１ 良品シート
８２ 不良品シート
９１，９２ 積分球
１０Ａ ソケット蓋開け機構
１１ 回転軸
１２ アーム
１３ 先端部
１０Ｂ ソケット蓋押さえ機構
１５ 回転軸
１６ アーム
１７ 先端部
１８ 角部

Claims (16)

1. 複数のステージが設けられ該複数のステージを移動させるインデックステーブル手段と、該複数のステージに複数の半導体チップを搭載して該複数の半導体チップを検査する検査手段とを有する半導体検査装置。
2. 前記ステージ上に搭載され、前記半導体チップが内部に収容されて通電可能とされるソケット手段を更に有する請求項１に記載の半導体検査装置。
3. 前記ソケット手段は、前記半導体チップの上面または下面の各端子に対して電気的に接続可能に構成されている請求項２に記載の半導体検査装置。
4. 半導体ウエハを個片化した後の複数の半導体チップのうち、これよりも少ない複数の半導体チップを、前記インデックステーブルの複数のステージのうち、これよりも少ない複数のステージに移送する第１移送手段を更に有する請求項１に記載の半導体検査装置。
5. 前記半導体チップが発光素子チップであって、前記検査手段は該発光素子チップの光学検査およびＤＣ特性検査を行う請求項１に記載の半導体検査装置。
6. 前記ソケット手段は、前記半導体チップの搭載面に反射板が設けられている請求項２または３に記載の半導体検査装置。
7. 前記ソケット手段は、前記半導体チップの周辺部を開放しているかまたは該周辺部に光透過材が設けられている請求項２、３および６のいずれかに記載の半導体検査装置。
8. 検査後のソケット手段内の半導体チップを別シートに検査結果に応じて移送する第２移送手段を更に有する請求項１または４に記載の半導体検査装置。
9. 前記第１移送手段および第２移送手段は、複数の半導体チップを一括して移送する場合に、移送先と移送元の該複数の半導体チップのピックアップピッチが異なっている請求項４または８に記載の半導体検査装置。
10. 前記ソケット手段は、前記半導体チップを内部で位置決めする位置決め機構を有する請求項２または３に記載の半導体検査装置。
11. 前記検査手段は、前記インデックステーブル手段の各ステージに所定の各測定機能を有する請求項１に記載の半導体検査装置。
12. 前記インデックステーブル手段の各ステージに設けられた検査手段の全てを同時に駆動させて同時に検査する請求項１１に記載の半導体検査装置。
13. 前記ソケット手段は、ソケット蓋開閉機構により開閉が行われる請求項２または３に記載の半導体検査装置。
14. 前記インデックステーブル手段は、外形が平面視円形状、楕円形状、長円形状の他、角部分が丸くなった三角形状、四角形状、多角形状および半円形状、さらに一または複数の直線状のうちのいずれかである請求項１に記載の半導体検査装置。
15. 前記インデックステーブル手段はそのステージが複数連続して直線状に並ぶ部分を有する請求項１４に記載の半導体検査装置。
16. 前記インデックステーブル手段は、個片化した半導体ウエハの検査対象の複数の半導体チップの配置位置の周囲近傍に、一または複数配置されている請求項１に記載の半導体検査装置。