JP4845897B2 - サンプルステージ - Google Patents
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Description
特許文献1に開示された半導体ウェーハの試験解析装置は、ウェーハチャックに半導体ウェーハを取り付け、金属針を設けたXYZ軸に可動なプローブカードにより、半導体ウェーハの表面の各電極パッドにテスト用パルス信号を供給すると共に、半導体ウェーハで発生した電流を電極パッドから検出し、光の照射、この照射した光の反射光の検出、さらには半導体ウェーハで発生した光の検出等の光学的解析は光学顕微鏡鏡体により半導体ウェーハの裏面側から行うようにし、半導体ウェーハを実際の動作状態にしてOBIC解析および発光解析等の不良箇所の解析を行なっている。
特許文献2に開示された検査装置は、透明基板の表面に配列された複数の撮像素子の電気的特性検査を行う検査装置であって、透明基板を保持する保持体と、この保持体を反転させて透明基板の裏面を上向きにする反転機構と、この反転機構を介して反転した透明基板の裏面へ光を照射する光源と、この光源から光が照射されている状態で撮像素子の電気的特性を検査する検査手段とを備えている。
第3プレート13は、第1の側面13aと、第1の側面13aに隣接して直交する第2の側面13bとを有している。第4プレート14は、第1の側面14aと、第1の側面14aに隣接して直交する第2の側面14bとを有している。
第3のプレート13の第1の側面13aと第4プレート14の第2の側面14bとが当接している。第4のプレート14の第1の側面14aと第1プレート11の第2の側面11bとが当接している。
ガイド溝16および凸部17は、例えばその断面がともに矩形状である。同様に、第2乃至第4プレート12、13、14にも、同じガイド溝16および凸部17が形成されている。
第2プレート12のガイド溝16に、第3プレート13の凸部17を対向させ、押し込んで嵌合させることにより、第2プレート12の第1の側面12aと第3プレート13の第1の側面13bとが当接する。
第4プレート14のガイド溝16に、第1プレート11の凸部17を対向させ、押し込んで嵌合させることにより、第4プレート14の第1の側面14aと第1プレート11の第2の側面11bとが当接する。
ここで比較例とは、サンプルステージが開口15を有せず、開口15に対応する位置に赤外光に対して透明な基板、例えばガラス板を有する場合を意味している。始めに、比較例について説明する。
半導体チップ31はサンプルステージ30のガラス板32上に載置され、半導体チップ31とサンプルステージ30の間にはアンダーフィル(図示せず)が充填され、アンダーフィルを介して半導体チップ31がガラス板32に密着している。
サンプルステージ30は、サンプルステージチャック(図示せず)により下向きに固定されている。
放熱36が不十分の場合は、発熱を抑える動作条件を選ばざるを得ないので、at speedで故障を再現させることができず、故障解析が難しくなる。
そのため、開口数(NA)の大きな対物レンズ35を使用することが難しくなり、分解能および集光効率が不足して、検出画像の画質が低下し、故障解析の感度、精度が低下する。
光学部品37により、半導体チップ31の裏面31bでの全反射を抑え、光の取出し効率が向上するので、十分な集光効率と高い分解能を得ることができる。
図5に示すように、例えば第1プレート11を矢印51のように−Y方向にδ1だけスライドさせ、第2プレート12を矢印52のように−X方向にδ2だけスライドさせる。第3プレート13を矢印53のように+Y方向にδ3だけスライドさせ、第4プレート14を矢印54のように+X方向にδ4だけスライドさせる。
従って、半導体チップ31の裏面31bから発光解析が可能なサンプルステージ10が得られる。
また、第1の側面と第2の側面とが当接する位置をスライドさせることにより、開口15のサイズを可変することができる。
図6は別の多辺形状のプレートを有するサンプルステージを示す平面図で、図7は要部を示す斜視図である。
図7に示すように、第1プレート61は第1の側面61aと、第1の側面61aに隣接して直交する第2の側面61bとを有し、第1の側面61aに端部68が開放されたガイド溝66が形成され、第2の側面61bにガイド溝66と嵌合する凸部67が形成されている。第2乃至第4プレート62、63、64についても同様であり、その説明は省略する。
例えば、図8に示すように、第1プレート11は、第1の側面11aから内側に向かって末広がり状のガイド溝16aと、第2の側面11bから外側に向かって末広がり状の凸部17aとを有していても構わない。
本実施例が実施例1と異なる点は、サンプルステージの開口のサイズを一方向にのみ可変できるようにしたことにある。
第1の側面71aと第2の側面72bとが当接する位置、および第1の側面72aと第2の側面71bが当接する位置をスライドさせることにより、開口73のサイズをスライド方向(第1の側面に対して平行な方向)に可変することができる。
ガイド溝74および凸部75は、例えばその断面がともに矩形状である。同様に、第2プレート72にも、同じガイド溝74および凸部75が形成されている。
図11に示すように、例えば第1プレート71を矢印81のように+X方向にδ5だけスライドさせ、第2プレート72を矢印82のように−X方向にδ6だけスライドさせる。これにより、サンプルステージ70の開口73よりスライド方向のサイズの小さい矩形状の開口83を有するサンプルステージ80が得られる。
また、スライドする方向を反対にすることにより、サンプルステージ70の開口73よりスライド方向のサイズの大きい開口が得られる。
本実施例が実施例1と異なる点は、サンプルステージの開口の周りの半導体チップとオーバラップする領域に、内部回路からの光に対して透明な部材が配置され、透明な部材の周りに透明な部材より熱伝導率の高い部材が配置されていることにある。
第2乃至第4プレート92、93、94についても同様であり、その説明は省略する。
サンプルステージ90は、サンプルステージチャック(図示せず)により下向きに固定されている。
図15に示すように、サンプルステージ110は、中央部にサイズが半導体チップ31より小さく、且つ内部からの光を検出する領域より大きい開口111を有している。
11、61、71、91 第1プレート
11a、12a、13a、14a、61a、62a、63a、64a 第1の側面
12、62、72、92 第2プレート
11b、12b、13b、14b、61b、62b、63b、64b 第2の側面
13、63、93 第3プレート
14、64、94 第4プレート
15、55、65、73、83、99、111 開口
16、16a、66、74、101 ガイド溝
17、17a、67、75、102 凸部
18、68、76、100 端部
31 半導体チップ
31a 電極面(第1の面)
31b 裏面(第2の面)
32 ガラス板
33 プローブカード
34 プローブ
35、40 対物レンズ
36、39 放熱
37 光学部品
38 オーバラップ部
51、52、53、54、81、82 スライド方向
δ1〜δ6 スライド量
95、96、97、98 透明部材
103 凹部
105 光
106 電極パッド
Claims (5)
- 半導体チップを、前記半導体チップの第1の面に形成された電極パッドにプロービングして内部回路に通電可能にするとともに、前記第1の面と対向する第2の面に光学部品を近接または密着させて前記内部回路からの光を検出可能に載置するサンプルステージであって、
サイズが前記半導体チップより小さく、且つ前記内部回路からの光を検出する領域より大きい開口と、前記開口の周りに前記半導体チップとのオーバラップ部を有し、前記オーバラップ部に前記半導体チップの前記電極パッドを形成可能とすることを特徴とするサンプルステージ。 - 第1の側面と、前記第1の側面に隣接して直交する第2の側面とを有する多辺形状の第1乃至第4プレートを具備し、
前記第1プレートの前記第1の側面に前記第2プレートの前記第2の側面を当接し、前記第2プレートの前記第1の側面に前記第3プレートの前記第2の側面を当接し、前記第3プレートの前記第1の側面に前記第4プレートの前記第2の側面を当接し、前記第4プレートの前記第1の側面に前記第1プレートの前記第2の側面を当接することにより、矩形状の前記開口を形成し、前記第1の側面と前記第2の側面とが当接する位置をスライドさせることにより、前記開口のサイズを可変することを特徴とする請求項1に記載のサンプルステージ。 - 第1の側面と、前記第1の側面に平行、且つ対向しない第2の側面とを有するL字状の第1および第2プレートを具備し、
前記第1プレートの前記第1の側面に前記第2プレートの前記第2の側面を当接し、前記第2プレートの前記第1の側面に前記第1プレートの前記第2の側面を当接することにより、矩形状の前記開口を形成し、前記第1の側面と前記第2の側面とが当接する位置をスライドさせることにより、前記開口のサイズを可変することを特徴とする請求項1に記載のサンプルステージ。 - 前記プレートは、前記第1の側面に形成されたガイド溝と、前記第2の側面に形成され、前記ガイド溝に嵌合する凸部とを具備することを特徴とする請求項2または請求項3に記載のサンプルステージ。
- 前記開口の周りの前記半導体チップとオーバラップする領域に前記内部回路からの光に対して透明な部材が配置され、前記透明な部材の周りに前記透明な部材より熱伝導率の高い部材が配置されていることを特徴とする請求項1に記載のサンプルステージ。
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