JP4999735B2

JP4999735B2 - 半導体装置の検査装置、及び半導体装置の検査方法

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Publication number: JP4999735B2
Application number: JP2008062850A
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Inventors: 安博吉川
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Description

本発明は、半導体装置を検査するためのプローブを具えた検査装置に関し、特にプローブの配列構造に関する。

近年、ＩＣの微細化に対する要求に対応するために、いわゆるＣＳＰ（ＣｈｉｐＳｉｚｅＰａｃｋａｇｅ）と呼ばれる技術によって素子がパッケージされた半導体装置が周知である。このＣＳＰによる半導体装置を、例えば実装基板に実装する場合には、半導体装置のパッケージの裏面に行列状に配列された球欠状の外部端子（以下、球欠状端子とも称する）と、実装基板の外部端子とを接続することによって電気的な導通を図る。

ところで、周知の通り、半導体装置は、実装基板に実装される前において、電気的特性の検査が行われる。すなわち、上述したＣＳＰによる半導体装置を、チップ毎に検査基板と電気的に接続し、これら半導体装置及び検査基板間において検査信号の授受を行い、所定の電気的特性を検査する。このとき、半導体装置と検査基板とを電気的に接続するために、半導体装置及び検査基板間に、導電性接触子（以下、単に接触子とも称する）を具えたプローブを設置する。そして、プローブの接触子と半導体装置の球欠状端子とを接触させることによって、半導体装置と検査基板とを電気的に接続する。

ここで、上述の検査を行う際に、いわゆるケルビン測定と呼称される測定方法によって、接触子と球欠状端子とを接続し、電気的特性を検査する技術が周知である（例えば、特許文献１参照）。

ケルビン測定では、各球状端子に対して、電圧及び電圧を印加するためのフォース接触子と、電圧及び電流を測定するためのセンス接触子を含む２つの接触子をそれぞれ接続する。そして、ケルビン測定では、例えば特許文献１に開示のように、上述したフォース接触子及びセンス接触子のそれぞれを、これら各一対の接触子が横並びとなるように各球欠状端子の表面に接触させて、電気的特性の検査を行う。

このように、ケルビン測定では、電圧及び電圧の印加と電圧及び電流の測定とをそれぞれ個別の接触子で行うことによって、接触子及び球欠状端子間の接触抵抗を軽減することができる。そのため、ケルビン測定は、例えば球欠状端子からの出力電流特性の測定や、パッケージ内部の抵抗測定の測定等を行うに際に特に有効である。

また、ケルビン測定において用いられる周知のプローブがある（例えば特許文献２参照）。

特許文献２では、針状のフォース接触子と、このフォース接触子を同心円状に囲む筒状のセンス接触子を具えたプローブが開示されている。この特許文献２に開示のプローブは、ケルビン測定を行うに際し、上述した横並びにフォース接触子及びセンス接触子を配置する形態とは異なり、フォース接触子及びフォース接触子を囲むように具えられたセンス接触子とを一体的に具えている。そのため、特許文献２に開示のプローブは、上述したフォース接触子及びセンス接触子が横並びに配置された配置形態のプローブと比して、球欠状端子にプローブを接触させる際に、球欠状端子の表面から接触子がはみ出す可能性が低く、極端に小型化したパッケージを測定する場合にも対応が可能である。
特開平１１−０６４３８５号公報特開２００２−２２８６８２号公報

しかしながら、例えば特許文献１に開示のプローブにおいて、一対のフォース接触子及びセンス接触子を、行列状に配列した球欠状端子の行方向または列方向のいずれか一方向に沿って横並びとなるように配列し、各球欠状端子と各一対の接触子を接触させる際に、これら球欠状端子及び接触子間に位置ずれが生じた場合、接触子の荷重が各球欠状端子の一方向に加わる。

球欠状端子及び接触子間の位置ずれとは、球欠状端子に接触子を接触させる好適な位置、すなわち、各接触子からの荷重が、対応する各球欠状端子に対して均等に加わる位置からずれることをいう。そして、一対のフォース接触子及びセンス接触子を一方向に沿って横並びとなるように配列した場合、チップ内の各対応する球欠状端子及び接触子において、この位置ずれが一方向に生じる。

このように、球欠状端子及び接触子間の位置ずれに起因して、接触子の荷重が各球欠状端子の一方向に加わると、例えば、球欠状端子及び接触子間の接触不良、接触子が球欠状端子を破損することによる、球欠状端子の外観異常等の問題が生じる。

また、ケルビン測定が行われる際には、半導体装置は、チップ単位で、一体的なフィルム面に、貼り付いた状態で載置されて搬送される。そして、チップ毎に球欠状端子に接触子を接触させて、電気的特性の検査が行われる。そのため、あるチップを検査時において球欠状端子及び接触子間の位置ずれが生じた場合、上述した一方向の荷重の影響がフィルムを介して、その後に検査が行われるチップにまで及ぶ。その結果、上述の接触不良及び／または外観異常等の問題は、単一のチップのみならず、フィルム面に載置された各チップに連鎖的に生じる。

また、特許文献２では、このようなプローブの配列に起因した、接触不良及び／または外観異常等の問題について言及されていない。そのため、特許文献２に開示のプローブについても、行列状に配列した球欠状端子に対応させて、フォース接触子及びセンス接触子を具えたプローブを配列した場合に、上述の接触不良及び／または外観異常等の問題が発生する恐れがある。

この発明の目的は、ケルビン測定によって半導体装置の電気的特性を検査する場合に、球欠状端子及び接触子間の位置ずれにより、接触子の荷重が球欠状端子の一方向に加わることを防止するプローブの配列構造において配列されたプローブを具える検査装置、及びこの配列構造において配列されたプローブによって半導体装置を検査する方法を提案することにある。

上述の目的の達成を図るため、この発明による半導体装置の検査装置、及び半導体装置の検査方法は、以下の特徴を有する。

この発明の第１の要旨による半導体装置の検査装置は、複数個のケルビン測定用のプローブを、ターゲットの配列に対応させて、行列状に配列して成るプローブの配列構造において配列されたプローブを具える。各プローブは、同一配置形態で配設された２つの導電性接触子を有しており、行及び列方向にそれぞれ隣接する２つのプローブ同士の各導電性接触子の配置形態の向きは、９０°回転した関係であり、かつ斜め方向に隣接する２つのプローブ同士の各導電性接触子の配置形態の向きは、１８０°回転した関係で配設されている。各２つの導電性接触子は、球体をパッケージ面で切り取った一部である球欠状のターゲットに対し、ターゲットの同一直径上であって、ターゲットの頂点を挟んで対向し、かつ頂点からの距離が互いに等しい位置に、ターゲットの頂点、及びターゲットとパッケージ面との境界以外のターゲットの面上で接触するように配設されている。

また、この発明の第２の要旨による半導体装置の検査方法は、第１の要旨によるプローブの配列構造のプローブの配列構造において配列されたプローブと、ターゲットとを接触させてケルビン測定を行う。

この発明に係る半導体装置の検査装置、及び検査方法によれば、複数個のプローブは、それぞれ同一配置形態で配設された複数個の導電性接触子を有している。そして、行及び列方向に隣接する２つのプローブは、各導電性接触子の配置形態の向きが９０°回転した関係であり、斜め方向に隣接する２つのプローブは、各導電性接触子の配置形態の向きが１８０°回転した関係である。このような関係でプローブを配列することによって、行及び列方向に隣接する２つのプローブでは、それぞれ９０°回転した方向に荷重が加わる。そのため、行または列方向に加わる荷重が、行及び列方向に隣接する２つのプローブ同士で相殺される。更に、斜め方向に隣接する２つのプローブが、各導電性接触子の配置形態の向きが１８０°回転した関係であるため、導電性接触子とターゲットとを接触させた際に、導電性接触子の荷重が各ターゲットの一方向に加わることがなく、チップ内の各ターゲットに渡って分散される。

従って、導電性接触子の荷重が各ターゲットの一方向に加わることによる、接触不良、または外観異常等の問題を防止することができる。

以下、図面を参照して、この発明に係るプローブの配列構造について説明する。なお、各図は、この発明が理解できる程度に、各構成要素の形状、大きさ、及び配置関係を概略的に示してあるに過ぎない。従って、この発明の構成は、何ら図示の構成例にのみ限定されるものではない。

〈第１の実施の形態〉
第１の実施の形態では、２つの接触子を具えたプローブでケルビン測定を行うためのプローブの配列構造、この配列構造において配列されたプローブを具える検査装置、及びこの配列構造において配列されたプローブによって半導体装置を検査する方法について説明する。

図１及び２は、この発明のプローブの配列構造の第１の実施の形態の説明に供する図である。そして、図１は第１の実施の形態によるプローブの配列構造、及びこの配列構造において配列されたプローブを具える検査装置を説明する部分的平面図、また、図２は図１に示す構造体をＩ−Ｉ線で切断した断面図である。なお、図１は、プローブの配列構造及び検査装置を、検査基板側から見た平面図であるが、プローブの配列を明瞭に示すために検査基板を省略している。

まず、第１の実施の形態おいて、ケルビン測定の検査対象となる半導体装置１１について説明する。

検査対象である半導体装置１１は、ケルビン測定が行われる時点において、ダイシング工程を経てチップ毎に分割されている。そこで、この第１の実施の形態では、検査対象である半導体装置１１を、チップ１１とも称する。このとき、分割された各チップ１１は、一体的なフィルム１３の主表面１３ａ（以下、フィルム面１３ａとも称する）に、張り付いた状態で載置されている。そして、ケルビン測定を行う際には、各チップ１１をフィルム１３に載置した状態で搬送し、かつチップ１１毎に順次検査を行う。

また、ケルビン測定では、ターゲット、すなわち各チップ１１のパッケージ裏面１１ａ（以下、パッケージ面１１ａとも称する）に行列状に配列された外部端子１５に、後述するプローブの接触子を接触させて検査を行う。

チップ１１の外部端子１５は、球体をパッケージ面１１ａで切り取った一部である球欠状の形状であり、かつ従来から主に半田を材料として構成されている。ここで、以下、チップ１１の外部端子１５を球欠状端子１５とも称する。

そして、既に説明したように、検査対象である各チップ１１は、フィルム１３に載置された状態で搬送される。この第１の実施の形態では、球欠状端子１５をターゲットとして、チップ１１毎にターゲットの面上、すなわち球欠状端子１５の面１５ａ上にプローブの接触子を接触させて検査を行う。

そのために、第１の実施の形態によるプローブの配列構造、及びこの配列構造において配列されたプローブを具える検査装置では、検査装置１６は、複数個のケルビン測定用のプローブ１７を、ターゲット、すなわち球欠状端子１５の配列に対応させて、行列状に配列する。

なお、図１に示す構成例では、球欠状端子１５ｄと球欠状端子１５ｅとは同じ行に隣り合って配列されている。また、球欠状端子１５ｆと球欠状端子１５ｇとは同じ行に隣り合って配列されている。また、球欠状端子１５ｄと球欠状端子１５ｆとは同じ列に隣り合って配列されている。また、球欠状端子１５ｅと球欠状端子１５ｇとは同じ列に隣り合って配列されている。そして、図１では、プローブ１７ａを球欠状端子１５ｄに、プローブ１７ｂを球欠状端子１５ｅに、プローブ１７ｃを球欠状端子１５ｆに、プローブ１７ｄを球欠状端子１５ｇに、それぞれ対応させた構成例を示している。

各プローブ１７は、複数個の導電性接触子１９（以下、単に接触子１９とも称する）を有している。

これら複数個の接触子１９を、球欠状端子１５と接触させることによって、チップ１１と電気的に導通させるために、各接触子１９は、導電性の金属で構成されている。

また、各プローブ１７が有する各複数個の接触子１９は、それぞれ対応する球欠状端子１５に対して、電流及び電圧を印加するためのフォース接触子と、電圧及び電流を測定するためのセンス接触子から構成される。そして、この第１の実施の形態では、各プローブ１７は、それぞれ２つの接触子１９を有しているため、一方の接触子１９をフォース接触子として用い、かつフォース接触子として用いるのとは異なる他方の接触子１９をセンス接触子として用いる。

また、接触子１９は、球欠状端子１５の面１５ａ上において接触を図ることができる接触子であって、例えばいわゆるポゴピン型の接触子、または一本の針状体からなる接触子等の従来周知の接触子等の中から、設計に応じた好適なものが用いられる。なお、この第１の実施の形態では、接触子１９として、周知のポゴピン型の接触子を用いた場合を例に挙げて図示すると共に説明する。

ポゴピン型の接触子１９は、スプリング２１と、このスプリング２１の両端にそれぞれ設置された２つのプランジャ、すなわちチップ側プランジャ２３及び検査基板側プランジャ２５と、これらスプリング２１、チップ側プランジャ２３、及び検査基板側プランジャ２５を同心円状に囲む筒状体２７とを含む。そして、検査基板側プランジャ２５は、スプリング２１に設置されているのとは反対側の端部において、検査基板２９のパッド３１と接触している。

また、ケルビン測定の際には、搬送されてくるチップ１１のパッケージ面１１ａに向かって、検査基板２９を接近させ接触子１９を球欠状端子１５に圧着させる。その結果、チップ側プランジャ２３は、スプリング２１に設置されているのとは反対側の端部において、ターゲットである球欠状端子１５と接触する。それによって、チップ１１と検査基板２９とを電気的に接続させて、ケルビン測定を行う。

このようなポゴピン型の接触子１９は、スプリング２１が伸縮することによって、接触子１９と球欠状端子１５との接触時の応力が緩和される。

また、第１の実施の形態では、各プローブ１７は、２つの接触子１９を同一配置形態で配設して有している。すなわち、各２つの接触子１９は、それぞれ等間隔で、各対応する球欠状端子１５の面１５ａに対し、それぞれ同じ角度で接触するように配設されている。

また、第１の実施の形態では、行及び列方向にそれぞれ隣接する２つのプローブ１７同士の各２つの接触子１９の配置形態の向きは、９０°回転した関係となっている。すなわち、行及び列方向にそれぞれ隣接する２つのプローブ１７では、これらプローブ１７が有する各２つの接触子１９を結ぶ線分（３３と３５；３３と３７；３５と３９；３７と３９）同士が、直交するように配設されている。

なお、図１に示す構成例では、プローブ１７ａは２つの接触子１９ａを有している。また、プローブ１７ｂは２つの接触子１９ｂを有している。また、プローブ１７ｃは２つの接触子１９ｃを有している。また、プローブ１７ｄは２つの接触子１９ｄを有している。

更に、第１の実施の形態では、斜め方向に隣接する２つのプローブ１７同士の各２つの接触子１９の配置形態の向きは、１８０°回転した関係である。従って、斜め方向に隣接する２つのプローブ１７が有する各２つの接触子１９は、同一配置形態、すなわち各２つの接触子１９を結ぶ線分同士（３３と３９、３５と３７）は平行に配設されている。

なお、図１に示す構成例では、プローブ１７ａ及びプローブ１７ｂは行方向で隣接している。また、プローブ１７ｃ及びプローブ１７ｄは行方向で隣接している。また、プローブ１７ａ及びプローブ１７ｃは列方向で隣接している。また、プローブ１７ｂ及びプローブ１７ｄは列方向で隣接している。また、プローブ１７ａ及びプローブ１７ｄは斜め方向で隣接している。また、プローブ１７ｂ及びプローブ１７ｃは斜め方向で隣接している。

また、第１の実施の形態では、各２つの接触子１９と、これらがそれぞれ対応する球欠状端子１５とが接触する際に、接触子１９の荷重によって球欠状端子１５が破損しない位置、すなわち各接触子１９からの荷重が、対応する各球欠状端子１５に対して均等に加わる位置に、接触子１９を配設する。

そのために、各接触子１９を、ターゲット、すなわち球欠状端子１５に対し、この球欠状端子１５の直径上に配設する。このとき、各接触子１９が、球欠状端子１５の頂点１５ｂ、及び球欠状端子１５とパッケージ面１１ａとの境界１５ｃ以外の、球欠状端子１５の面１５ａ上で接触するように配設する。

また、例えば球欠状端子１５の直径が１６０μｍである場合には、各球欠状端子１５に対応する各２つの接触子１９間の離間距離を９０μｍとするのが好ましい。

次に、上述のように構成された第１の実施の形態によるプローブの配列構造、及びこの配列構造において配列されたプローブを具える検査装置を用いて、ケルビン測定によって半導体装置を検査する方法について説明する。

既に説明したように、検査対象である半導体装置は、チップ１１単位で、一体的なフィルム面１３ａに、貼り付いた状態で載置されて搬送される。このとき、各チップ１１を載置したフィルム面１３ａは、ある基準面に沿って搬送される。そこで、この第１の実施の形態に係る半導体装置の検査方法では、この基準面を、各チップ１１を載置したフィルム１３が設置されて水平方向に搬送される搬送面４１とする（図２参照）。そして、各チップ１１を載置したフィルム１３の搬送方向を、図２に矢印５３で示す。

まず、第１の実施の形態に係る半導体装置の検査方法では、検査対象であるチップ１１を、球欠状端子１５が、検査装置のプローブ１７と対向する向きで搬送面４１に設置する。この搬送面４１は、例えば周知のローラ等によって、チップ１１を載置したフィルム１３を一定速度で搬送する（図示せず）。

そして、検査対象である各チップ１１の各球欠状端子１５と、各対応するプローブ１７とが順次対面する毎に、搬送面４１は一時停止する。このとき、検査対象であるチップ１１のパッケージ面１１ａに向かって、検査基板２９を接近させ接触子１９を球欠状端子１５に圧着させる。その結果、チップ側プランジャ２３は、スプリング２１に設置されているのとは反対側の端部２３ａにおいて、ターゲットである球欠状端子１５と接触する。それによって、チップ１１と検査基板２９とを電気的に接続し、ケルビン測定を行う。

この発明の第１の実施の形態に係るプローブの配列構造、検査装置、及び検査方法によれば、複数個のプローブ１７は、それぞれ同一配置形態で配設された２つの接触子１９を有している。そして、行及び列方向に隣接する２つのプローブ１７は、各接触子１９の配置形態の向きが９０°回転した関係であり、斜め方向に隣接する２つのプローブ１７は、各接触子１９の配置形態の向きが１８０°回転した関係である。

このような関係でプローブ１７を配列することによって、行及び列方向に隣接する２つのプローブ１７では、それぞれ９０°回転した方向に荷重が加わる。

例えば、図１中に示した球欠状端子１５ｄ及び球欠状端子１５ｇには、線分３３及び線分３９に矢印で示した両方向の加重が加わる。また、これらに行または列方向に隣接する球欠状端子１５ｅ及び球欠状端子１５ｆでは線分３５及び線分３７に矢印で示した両方向の加重が加わる。このように、第１の実施の形態に係るプローブの配列構造、検査装置、及び検査方法では、ケルビン測定の際に、行及び列方向に隣接する２つのプローブ１７がそれぞれ対応する球欠状端子１５に対し、加わる荷重の方向が直交するため、これらの加重が互いに相殺される。

そのため、接触子１９及び球欠場端子１５が接触する際に、接触子の荷重がチップ内の各球欠状端子１５に渡って一方向に加わることがないため、これら接触子１９及び球欠場端子１５間に位置ずれが生じる可能性を抑制できる。従って、第１の実施の形態に係るプローブの配列構造、検査装置、及び検査方法では、荷重の偏りに起因して生じる接触不良、または外観異常等の問題を防止することができる。

〈第２の実施の形態〉
第２の実施の形態では、３つの接触子を具えたプローブでケルビン測定を行う場合の、プローブの配列構造、この配列構造において配列されたプローブを具える検査装置、及びこの配列構造において配列されたプローブによって半導体装置を検査する方法について説明する。

この第２の実施の形態によるプローブの配列構造、検査装置、及び検査方法が第１の実施の形態によるプローブの配列構造、及び検査装置と構成上相違するのは、プローブが３つの接触子を有する点である。その他の構成要素及び作用効果は、同様であるので、共通する構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。

図３及び図４は、この発明のプローブの配列構造の第２の実施の形態の説明に供する図である。そして、図３は第２の実施の形態によるプローブの配列構造、及びこの配列構造において配列されたプローブを具える検査装置を説明する部分的平面図、また、図４は図３に示す構造体をＩＩ−ＩＩ線で切断した断面図である。なお、図３は、プローブの配列構造及び検査装置を、検査基板側から見た平面図であるが、プローブの配列を明瞭に示すために検査基板を省略している。

上述した第１の実施の形態おいて既に説明したように、ケルビン測定の検査対象となる半導体装置１１は、チップ単位でフィルム面１３ａに貼り付いた状態で搬送され、検査が行われる。

また、第２の実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同様に、検査対象である各チップ１１は、フィルム１３に載置された状態で搬送される。そして、搬送される球欠状端子１５をターゲットとして、チップ１１毎にターゲットの面上、すなわち球欠状端子１５の面１５ａ上にプローブの接触子を接触させて検査を行う。

そのために、第２の実施の形態によるプローブの配列構造、及びこの配列構造において配列されたプローブを具える検査装置においても、第１の実施の形態と同様に、検査装置４６は、複数個のケルビン測定用のプローブ１８を、ターゲット、すなわち球欠状端子１５の配列に対応させて、行列状に配列する。

第２の実施の形態では、各プローブ１８は、３つの接触子２０を有している。

各プローブ１８が有する各複数個の接触子２０は、第１の実施の形態と同様に、それぞれ対応する球状端子１５に対して、電圧及び電圧を印加するためのフォース接触子と、電圧及び電流を測定するためのセンス接触子から構成される。そして、この第２の実施の形態では、各プローブ１８がそれぞれ有する３つの接触子２０は、２つの接触子２０をフォース接触子として用い、１つの接触子２０をセンス接触子として用いる。

このように、第２の実施の形態に係るプローブの配列構造及び検査装置では、１つの球状端子１５に２つのフォース接触子を対応させることによって、１つのフォース接触子では賄えない値の電圧及び電圧を印加することが可能である。そのため、第２の実施の形態に係る測定装置では、例えば大電流対応の半導体装置等をケルビン測定する際に有効である。なお、この第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様に、接触子２０として、周知のポゴピン型の接触子を用いた場合を例に挙げて図示する。

また、第２の実施の形態では、各プローブ１８は、３つの接触子２０を同一配置形態で配設して有している。すなわち、各３つの接触子２０は、互いに合同な二等辺三角形の各頂点に配設されている。そして、互いに対応する角に配設された接触子２０が、各対応する球欠状端子１５の面１５ａに対し、それぞれ同じ角度で接触するように配設されている。

なお、図３に示す構成例では、プローブ１８ａは３つの接触子２０ａを有している。また、プローブ１８ｂは３つの接触子２０ｂを有している。また、プローブ１８ｃは３つの接触子２０ｃを有している。また、プローブ１８ｄは３つの接触子２０ｄを有している。

また、第２の実施の形態では、行及び列方向にそれぞれ隣接する２つのプローブ１８同士の各２つの接触子２０の配置形態の向きは、９０°回転した関係となっている。すなわち、行及び列方向にそれぞれ隣接する２つのプローブ１８では、これらプローブ１８が有する、各３つの接触子２０が構成する二等辺三角形の対称軸に相当する線分（４３と４５；４３と４７；４５と４９；４７と４９）同士が、直交するように配設されている。

更に、第２の実施の形態では、斜め方向に隣接する２つのプローブ１８同士の各２つの接触子２０の配置形態の向き、すなわち二等辺三角形の向きは、１８０°回転した関係である。従って、斜め方向に隣接する２つのプローブ１８が有する各３つの接触子２０が構成する二等辺三角形は、その底角同士を結ぶ辺に平行な対称軸に対して、線対称の関係となっている。

なお、図３に示す構成例では、プローブ１８ａ及びプローブ１８ｂは行方向で隣接している。また、プローブ１８ｃ及びプローブ１８ｄは行方向で隣接している。また、プローブ１８ａ及びプローブ１８ｃは列方向で隣接している。また、プローブ１８ｂ及びプローブ１８ｄは列方向で隣接している。また、プローブ１８ａ及びプローブ１８ｄは斜め方向で隣接している。また、プローブ１８ｂ及びプローブ１８ｃは斜め方向で隣接している。

また、第２の実施の形態では、各２つの接触子２０と、これらがそれぞれ対応する球欠状端子１５とが接触する際に、接触子２０の荷重によって球欠状端子１５が破損しない位置、すなわち各接触子２０からの荷重が、対応する各球欠状端子１５に対して分散される位置に、接触子２０を配設する。

そのために、各接触子２０を、これら接触子２０が構成する各二等辺三角形の対称軸と、ターゲット、すなわち球欠状端子１５の直径とが重なるように配設する。このとき、各接触子２０が、球欠状端子１５の頂点１５ｂ、及び球欠状端子１５とパッケージ面１１ａとの境界１５ｃ以外の、球欠状端子１５の面１５ａ上で接触するように配設する。

また、例えば球欠状端子１５の直径が１６０μｍである場合には、各球欠状端子１５に対応する各３つの接触子２０が構成する２等辺三角形を、頂角が６０°、及び２つの底角が６０°に設定するのが好ましい。そして、その場合には、頂角と底角とを結ぶ辺を８０μｍ、及び２つの底角を結ぶ辺を８０μｍに設定するのが好ましい。

また、以上のように構成された第２の実施の形態によるプローブの配列構造、及びこの配列構造において配列されたプローブを具える検査装置を用いて、ケルビン測定によって半導体装置を検査する場合には、上述した第１の実施の形態による検査方法と同様の方法で、プローブ１８と球欠状端子１５とを接触させて検査を行う。

すなわち、第２の実施の形態に係る半導体装置の検査方法では、各チップ１１を載置したフィルム１３を、搬送面４１に設置して水平方向に搬送する（図４参照）。なお、各チップ１１を載置したフィルム１３の搬送方向を、図４に矢印５３で示す。

そして、第１の実施の形態と同様に、第２の実施の形態に係る半導体装置の検査方法では、検査対象であるチップ１１を、球欠状端子１５が、検査装置のプローブ１８と対向する向きで搬送面４１に設置する。

次に、検査対象である各チップ１１の各球欠状端子１５と、各対応するプローブ１８とが順次対面する毎に、搬送面４１は一時停止する。このとき、検査対象であるチップ１１のパッケージ面１１ａに向かって、検査基板２９を接近させ接触子２０を球欠状端子１５に圧着させる。その結果、チップ側プランジャ２３は、スプリング２１に設置されているのとは反対側の端部において、ターゲットである球欠状端子１５と接触する。それによって、チップ１１と検査基板２９とを電気的に接続し、ケルビン測定を行う。

この発明の第２の実施の形態に係るプローブの配列構造、検査装置、及び検査方法によれば、複数個のプローブ１８は、それぞれ同一配置形態で配設された３つの接触子２０を有している。そして、行及び列方向に隣接する２つのプローブ１８は、各接触子２０の配置形態の向きが９０°回転した関係である。

このような関係でプローブ１８を配列することによって、行及び列方向に隣接する２つのプローブ１８では、それぞれ９０°回転した方向に荷重が加わる。

例えば、図３中に示した球欠状端子１５ｄ及び球欠状端子１５ｇには、線分４３及び線分４９に矢印で示した両方向の加重が加わる。また、これらに行または列方向に隣接する球欠状端子１５ｅ及び球欠状端子１５ｆでは線分４５及び線分４７に矢印で示した両方向の加重が加わる。

更に、斜め方向に隣接する２つのプローブ１８は、各接触子２０の配置形態の向きが１８０°回転した関係である。そのため、例えば、図３中に示した球欠状端子１５ｄに加わる線分４３の方向の加重と、球欠状端子１５ｇに加わる線分４９の方向の加重は、１８０°回転した方向、すなわち反対方向となる。

このように、第２の実施の形態に係るプローブの配列構造、検査装置、及び検査方法では、ケルビン測定の際に、行列方向に隣接する２つのプローブ１８、及び斜め方向に隣接する２つのプローブ１８から、それぞれ対応する球欠状端子１５に対し加わる荷重の方向が、チップ内に渡って分散するため、これらの加重が互いに相殺される。

そのため、接触子２０及び球欠状端子１５が接触する際に、接触子の荷重がチップ内の各球欠状端子１５に渡って一方向に加わることがないため、これら接触子２０及び球欠状端子１５間に位置ずれが生じる可能性を抑制できる。従って、第２の実施の形態に係るプローブの配列構造、検査装置、及び検査方法では、加重の偏りに起因して生じる接触不良、または外観異常等の問題を防止することができる。

第１の実施の形態を説明する平面である。図１に示す構造体をＩ−Ｉ線で切断した切断面を、矢印方向から見た断面図である。第２の実施の形態を説明する平面である。図３に示す構造体をＩＩ−ＩＩ線で切断した切断面を、矢印方向から見た断面図である。

符号の説明

１１：半導体装置（チップ）
１３：フィルム
１５：外部端子（球欠状端子）
１６、４６：検査装置
１７、１８：プローブ
１９、２０：導電性接触子（接触子）
２１：スプリング
２３：チップ側プランジャ
２５：検査基板側プランジャ
２７：筒状体
２９：検査基板
３１：パッド
４１：搬送面

Claims

複数個のケルビン測定用のプローブを、ターゲットの配列に対応させて、行列状に配列して成るプローブの配列構造において配列されたプローブを具え、
前記各プローブは、同一配置形態で配設された２つの導電性接触子を有しており、
行及び列方向にそれぞれ隣接する２つの前記プローブ同士の各導電性接触子の前記配置形態の向きは、９０°回転した関係であり、かつ斜め方向に隣接する２つの前記プローブ同士の各導電性接触子の前記配置形態の向きは、１８０°回転した関係であり、
各前記２つの導電性接触子は、球体をパッケージ面で切り取った一部である球欠状の前記ターゲットに対し、該ターゲットの同一直径上であって、該ターゲットの頂点を挟んで対向し、かつ前記頂点からの距離が互いに等しい位置に、該ターゲットの頂点、及び該ターゲットと前記パッケージ面との境界以外の当該ターゲットの面上で接触するように配設されている
ことを特徴とする半導体装置の検査装置。
請求項１に記載の半導体装置の検査装置におけるプローブと、前記ターゲットとを接触させる
ことを特徴とする半導体装置の検査方法。