JP6109032B2 - 半導体試験治具およびその搬送治具、ならびにそれらを用いた異物除去方法 - Google Patents

Description

本発明は、それぞれが下面電極と上面電極を有する複数の縦型半導体装置の設置面に接触させた状態で保持する半導体試験治具およびその搬送治具、ならびにそれらを用いた異物除去方法に関するものである。

チップ状に細片化した個々の半導体装置の電気的特性の試験を行う際、半導体装置について個々に位置決めを行った後に、測定電極を半導体装置に接触させて、個別に電気的特性の試験を行うことが一般的である。そのため、作業性が悪く、試験工程が増加する傾向にあった。

この問題を解消するために、ＩＣパッケージなどの複数の半導体装置を一括して取り扱うことが可能な半導体搬送トレイおよび試験用の検査装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

半導体装置の縦方向、すなわち、面外方向に電流を流す縦型構造の半導体装置（以下「縦型半導体装置」という）では、縦型半導体装置の設置面を固定した試験用の検査装置側のステージが測定電極の１つとなる。そのため、半導体装置とステージの密着性が接触抵抗に影響し、ひいては半導体装置の電気的特性に影響を与えることになる。

ステージ上にゴミ等の異物が存在すると、異物の上に縦型半導体装置が設置され、測定電極を縦型半導体装置に接触させる際、縦型半導体装置の設置面を異物に強く押し付けることになる。異物が大きい場合、縦型半導体装置におけるステージとの接触部およびその周辺部に、クラック等の欠陥が生じ、縦型半導体装置の一部を破損することになる。破損した縦型半導体装置は不良品としてカウントされる。

一方、異物の大きさが目視の困難なレベルの場合、例えば異物の大きさが数１０μｍ以下のような比較的小さい場合であっても、測定電極を縦型半導体装置に接触させる際に加えられる圧力で、縦型半導体装置に歪が導入される。そのため、ピエゾ効果に起因して漏れ電流が増加し、縦型半導体装置は不良品としてカウントされる。

そこで、ステージ上に存在する異物に起因する縦型半導体装置の不良率増加のための対策として、半導体基板の裏面側に応力緩衝膜を追加し、異物に起因する応力を緩和する手法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

細片化の際、半導体装置の側面から半導体ウエハ材料の小片、屑等が多数生じ、それらが異物となって側面および側面近傍に付着したまま、後の試験工程に持ち込まれることが知られている。異物の付着は、工程中に発生した帯電に起因することもある。また、製造工程中にメタルを巻き込むことで異物が発生することが知られている。さらに、ダイシングで発生した破片が、金属電極膜に繋がった状態で次工程に持ち込まれることで、異物となることも知られている。

そこで、ダイシングで発生した破片が金属電極膜に繋がった状態での異物対策としては、ダイシングライン上から金属電極膜を除去する手法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。

特開２００６−２９２７２７号公報 特開２００８−４７３９号公報 特開２００８−１４１１３５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の半導体搬送トレイおよび試験用の検査装置は、複雑な構成であり、また、縦型半導体装置に対応できるものではなかった。さらに、特許文献１に記載の半導体搬送トレイおよび試験用の検査装置には、異物対策が施されていなかった。

また、特許文献２に記載の半導体装置では、電気的特性を測定する全ての半導体基板に、異物に起因した半導体基板への応力を緩和する膜を付加することで、不良率の低減を実現している。しかし、全ての半導体基板に対して膜を付加する必要があるため、半導体装置の製造工程が増加するという問題があった。さらに、膜の追加によって半導体装置の製造コストが上昇するという問題があった。

また、特許文献３に記載の半導体装置では、ダイシングライン上から金属電極膜を除去することで、異物の発生を抑制している。しかし、半導体ウエハ毎に金属電極膜を除去する必要があるため、半導体装置の製造工程が増加するという問題があった。さらに、金属電極膜を除去するに際して、半導体ウエハ毎に粘着テープを貼り付けてから再度粘着テープを引き剥がすため、粘着テープの追加によって半導体装置の製造コストが上昇するという問題があった。

そこで、本発明は、試験時に、異物が縦型半導体装置の設置面に付着することを抑制するとともに、縦型半導体装置の製造工程の簡略化および製造コストを低減可能な技術を提供することを目的とする。

本発明に係る半導体試験治具は、それぞれが下面電極と上面電極を有する複数の縦型半導体装置を試験するための半導体試験治具であって、前記下面電極が接触した状態で前記複数の縦型半導体装置がそれぞれ個別に設置される複数の設置部を有する導電性の基台と、前記基台上に配置され、かつ、前記複数の設置部を平面視でそれぞれ囲うことにより各前記設置部を区画する、格子状の絶縁性の枠部と、前記枠部において、前記設置部上に設置された各前記縦型半導体装置と対向する位置に配置された研磨層とを備え、前記研磨層は、表面に砥粒を固定して構成されたものである。

また、本発明に係る半導体試験治具の搬送治具は、半導体試験治具を搬送するための半導体試験治具の搬送治具であって、前記半導体試験治具との接触部の周辺部に配置され、かつ、前記縦型半導体装置に振動を印加する振動機構を備えたものである。

本発明に係る半導体試験治具を用いた異物除去方法は、半導体試験治具に設置された前記縦型半導体装置に付着した異物を除去する半導体試験治具を用いた異物除去方法であって、前記縦型半導体装置に対して前記振動機構を用いて振動を印加する工程を備えたものである。

本発明に係る半導体試験治具の搬送治具を用いた異物除去方法は、半導体試験治具の搬送治具を用いて搬送される半導体試験治具に設置された前記縦型半導体装置に付着した異物を除去する半導体試験治具の搬送治具を用いた異物除去方法であって、前記縦型半導体装置に対して前記振動機構を用いて振動を印加する工程を備えたものである。

本発明によれば、半導体試験治具は、枠部において、設置部上に設置された各縦型半導体装置と対向する位置に配置された研磨層を備えたため、縦型半導体装置を半導体試験治具の設置部に設置する際、縦型半導体装置が研磨層に接触することで、縦型半導体装置に付着した異物が除去される。そのため、試験時に、異物が縦型半導体装置の設置面である下面電極に付着することを抑制できる。

また、縦型半導体装置を試験する際、半導体試験治具の設置部上に各縦型半導体装置が設置されるため、半導体試験治具に研磨層を配置することで、各縦型半導体装置に異物対策を施す必要がなくなる。これにより、縦型半導体装置の製造工程の簡略化および製造コストの低減を図ることが可能となる。研磨層は、表面に砥粒を固定して構成されたため、縦型半導体装置に付着した異物の巻き込みが容易であるとともに、その後の当該異物の剥離が容易である。

実施の形態１に係る半導体試験治具の平面図である。 実施の形態１に係る半導体試験治具の断面図である。 実施の形態１の変形例１に係る半導体試験治具の断面図である。 実施の形態１の変形例２に係る半導体試験治具の断面図である。 実施の形態２に係る搬送治具と、これに支持された半導体試験治具の平面図である。 実施の形態２に係る搬送治具と、これに支持された半導体試験治具の側面図である。 実施の形態２の変形例に係る搬送治具と、これに支持された半導体試験治具の平面図である。 実施の形態２の変形例に係る搬送治具と、これに支持された半導体試験治具の断面図である。

＜実施の形態１＞
本発明の実施の形態１について、図面を用いて以下に説明する。図１は、実施の形態１に係る半導体試験治具１の平面図である。図２は、半導体試験治具１の断面図であり、より具体的には、図１のA-A断面図である。なお、図２では、半導体試験治具１とともに、半導体試験治具１に設置された縦型半導体装置７も合わせて示したが、図１では、簡略化のために半導体試験治具１のみ示している。また、図１の紙面に向かって左右方向をＸ方向、上下方向をＹ方向として説明する。さらに、図２の紙面に向かって上下方向をＺ方向として説明する。以降の図面においても、図１と図２に示した矢印の方向を用いて説明する。

図１と図２に示すように、半導体試験治具１は、複数の縦型半導体装置７を試験するための治具であり、基台２と、枠部３と、研磨層１１と、溝部１０とを備えている。基台２は、縦型構造の半導体評価を想定し、導電性を有する金属（例えば、板状のアルミニウム）を用いて形成されている。基台２の上面（Ｚ方向の面）には、複数（例えば１６個）の縦型半導体装置７がそれぞれ個別に設置される複数（例えば１６個）の設置部６が配置されている。

設置部６は、縦型半導体装置７の設置面にダメージを与えないように、バリおよび突起が形成されていないフラットな面を確保することが望ましい。設置部６におけるフラットな面は、洗浄および研磨工程を経て形成されている。

ここで、縦型半導体装置７は、それぞれが下面電極と上面電極を有し、縦方向に電流が流れる半導体装置である。縦型半導体装置７は、基台２の設置部６に下面電極が接触した状態で設置されている。

枠部３は、個々の縦型半導体装置７間で導通しないように、絶縁性材料（例えば、ＰＰＳ等の樹脂）を用いて形成されている。枠部３は、基台２の上面に配置され、複数の設置部６を平面視でそれぞれ囲うことにより各設置部６を区画する格子状に形成されている。なお、１つの半導体試験治具１に、１６個の縦型半導体装置７を設置する構成を示したが、これに限ることなく、半導体試験治具１の大きさおよび縦型半導体装置７の大きさに応じて、設置される縦型半導体装置７の個数を増減してもよい。

枠部３は、基台２の上面から上方に突出する凸状部８を備えている。また、凸状部８は、断面視にて台形状に形成されている。凸状部８の形状について詳細に説明すると、凸状部８において、設置部６の上面に設置された各縦型半導体装置７の側面と対向する側面（すなわち、枠部３の格子状における内周部側の面）は、設置部６の上面に対し傾斜面に形成されている。他方、枠部３において外周部側の側面は、設置部６の上面に対し垂直面に形成されている。

研磨層１１は、縦型半導体装置７に付着した異物の除去を促進するために摩擦力を高めた層である。研磨層１１は、設置部６の上面に設置された各縦型半導体装置７の側面と対向する凸状部８の側面（例えば、凸状部８の側面の全域）に配置されている。

研磨層１１は、表面に例えば＃４０００以上の粒径を有する砥粒を固定して構成されている。大きな粒径を有する砥粒を用いた場合、縦型半導体装置７を傷つけるおそれがあるためである。また、研磨層１１は、シート状に形成されているため、研磨層１１において、各縦型半導体装置７の側面と対向する面は、設置部６の上面に対し傾斜面である。

溝部１０は、縦型半導体装置７から除去された異物を収容するためのものであり、基台２において研磨層１１が配置された位置の周辺部に形成されている。より具体的には、溝部１０は、設置部６において枠部３の格子状の内周部に沿って、枠状に形成されている。溝部１０が、設置部６において枠部３の格子状の内周部に沿って形成されているため、設置した縦型半導体装置７と設置部６との間に異物が入り込むことを抑制し、縦型半導体装置７の不良発生を低減できる。

上記で説明した他、半導体試験治具１は、第１位置決め部４と、第２位置決め部５とを備えている。第１位置決め部４は、基台２における４つの角部のうちの少なくとも１つの角部に形成されている。第２位置決め部５は、貫通孔であり、基台２において対向する２辺にそれぞれ２つずつ形成されている。第１位置決め部４および第２位置決め部５は、基台２に対して、機械加工を行うことで形成されている。

第１位置決め部４および第２位置決め部５を用いて、電気的特性を測定（試験）する試験装置（図示省略）に対して、縦型半導体装置７の位置を決定する。より具体的には、第１位置決め部４および第２位置決め部５は、試験装置側から縦型半導体装置７に電気的に接触するコンタクトプローブ等に対して、縦型半導体装置７上に設けたパッドの位置を決定する。なお、半導体試験治具１は、電気的特性を測定する際に用いる試験治具であるが、半導体試験治具１を縦型半導体装置７の搬送用に流用することも可能である。

次に、実施の形態１に係る半導体試験治具１の異物除去方法を含む使用手順について説明する。最初に、縦型半導体装置７の設置面である下面電極を基台２の設置部６上に接触させた状態で、縦型半導体装置７を設置する。縦型半導体装置７は、例えば半導体ウエハから個片化した半導体チップそのものである。

縦型半導体装置７は、枠部３の凸状部８に配置された研磨層１１の傾斜面をガイドとして滑らすようにして、設置部６上に設置される。縦型半導体装置７を設置部６に設置する際、縦型半導体装置７の端部が研磨層１１と接触して摩擦することで、縦型半導体装置７の端部および端部の周辺部に付着した異物が除去される。

また、金属電極膜で繋がった異物も、研磨層１１と接触することで除去が可能となる。この研磨層１１との接触は、縦型半導体装置７を設置する際だけでなく、縦型半導体装置７を搬送する際に生じる振動、または振動を印加することでも生じ、異物を効果的に除去することができる。

各縦型半導体装置７は、設置方向が全て同じ方向になるように設置される。縦型半導体装置７を設置した半導体試験治具１は、電気的特性を測定する試験装置に設置される。半導体試験治具１を試験装置に設置する際、第１位置決め部４を用いて半導体試験治具１の方向を確認する。その後、第２位置決め部５を用いて、試験装置、ひいてはコンタクトプローブに対して、個々の縦型半導体装置７の位置を確定させる。

ここで、第２位置決め部５は貫通孔であり、試験装置側の凸部と嵌合する構成としたが、これに限るものではなく、個数も４つに限るものではない。このように、実施の形態１に係る半導体試験治具１では、１６個の縦型半導体装置７の位置決めが、一括して実施されることになる。

次に、半導体試験治具１の製造方法について説明する。射出成形を用いて形成された樹脂製の枠部３は、例えば枠部３の一部に設けたネジ止め部を用いて、基台２に固定される。図１と図２には、ネジ止め部を図示しないが、ネジ止め部は、枠部３の枠外または枠内の何れに設けられても構わない。ネジ止め部を用いた固定方法であれば、枠部３の交換が容易であり、枠部３を取り外して研磨層１１をメンテナンスすることが可能となる。

また、枠部３と基台２の何れかに不具合が生じたとき、何れか一方の交換が可能であり、半導体試験治具１のメンテナンスコストが低減するという利点もある。なお、枠部３と基台２について、ネジ止め部を用いた固定方法のみを示したが、これに限るものではない。枠部３と基台２のうちの一方に凸部を設け、他方に溝部または凹部を設けて、これらを嵌め合わせて固定する手法を採用してもよい。

以上のように、実施の形態１に係る半導体試験治具１では、半導体試験治具１は、枠部３において、設置部６上に設置された各縦型半導体装置７と対向する位置に配置された研磨層１１を備えたため、縦型半導体装置７を半導体試験治具１の設置部６に設置する際、縦型半導体装置７が研磨層１１に接触することで、縦型半導体装置７に付着した異物が除去される。そのため、試験時に、異物が縦型半導体装置７の設置面である下面電極に付着することを抑制できる。

縦型半導体装置７と設置部６との間に異物が付着することが抑制されるため、試験時に、縦型半導体装置７を設置部６に強く押し付けた場合にも、縦型半導体装置７における設置部６との接触部およびその周辺部に、クラック等の欠陥が生じない。これにより、縦型半導体装置７の歩留り向上を図ることが可能となる。

また、縦型半導体装置７を試験する際、半導体試験治具１の設置部６上に各縦型半導体装置７が設置されるため、半導体試験治具１に研磨層１１を配置することで、各縦型半導体装置７に異物対策を施す必要がなくなる。これにより、縦型半導体装置７の製造工程の簡略化および製造コストの低減を図ることが可能となる。

さらに、半導体試験治具１では、複数の縦型半導体装置７を一括して基台２にて位置決めするため、試験時間を短縮し、試験工程を簡略化することができる。

枠部３は凸状部８を備え、研磨層１１は、設置部６の上面に設置された各縦型半導体装置７の側面と対向する凸状部８の側面に配置され、かつ、研磨層１１が配置される凸状部８の側面は、設置部６の上面に対し傾斜面である。したがって、縦型半導体装置７を設置部６に設置する際、縦型半導体装置７の端部が研磨層１１と接触して摩擦することで、縦型半導体装置７の端部および端部の周辺部に付着した異物を除去することができる。また、縦型半導体装置７は、研磨層１１の傾斜面をガイドとして滑らすようにして、設置部６上に設置することができるため、縦型半導体装置７の設置が容易である。

研磨層１１は、表面に砥粒を固定して構成されたため、縦型半導体装置７に付着した異物の巻き込みが容易であるとともに、その後の当該異物の剥離が容易である。

なお、研磨層１１は、枠部３の凸状部８において、各縦型半導体装置７の側面と対向する傾斜面に、サンドペーパーまたは研磨布を貼り付けることで構成されてもよい。研磨層１１が、サンドペーパーを用いて構成された場合、研磨層１１の交換が容易である。他方、研磨層１１が、研磨布を用いて構成された場合、研磨層１１の交換が容易である。また、研磨布は、柔軟性に富む布を基材としているため、縦型半導体装置７に傷がつきにくく、縦型半導体装置７が破損することを抑制できる。

さらに、研磨層１１は、枠部３に形成された凹凸状の加工面を含む構成であってもよい。枠部３を射出成形で形成する場合、凹凸状の加工面を同時に形成できるため、半導体試験治具１の製造コストが低減する。

基台２において研磨層１１が配置された位置の周辺部に形成された溝部１０をさらに備えたため、主として縦型半導体装置７の端面から発生する異物（例えば、Ｓｉ屑）を溝部１０に収容することができる。これにより、縦型半導体装置７の下面電極への異物の移動および拡散を抑制できる。

＜実施の形態１の変形例１＞
次に、実施の形態１の変形例１に係る半導体試験治具１Ａを説明する。図３は、実施の形態１の変形例１に係る半導体試験治具１Ａの断面図である。図３に示すように、実施の形態１の変形例１に係る半導体試験治具１Ａは、半導体試験治具１に対して枠部と溝部の構造を変更し、振動機構１２を追加した例である。

枠部１３は、枠本体１４と、土台部１５とを備えている。枠本体１４は、凸状部よりなる。土台部１５は、枠本体１４の基端側に配置されている。また、土台部１５は、水平方向に延びる水平部を備え、枠本体１４の幅よりも広い幅を有している。基台２において、設置部６の端部から外周部に渡って凹部１７が形成されている。土台部１５は、基台２に形成された凹部１７に配置されている。

土台部１５の水平部は、枠本体１４の傾斜面の基端側から設置部６の端部側へ突出するように形成され、土台部１５の水平部の上面は、設置部６に設置された縦型半導体装置７の下面の端部と当接している。土台部１５は、基台２と枠部１３との接触面積を増加させることで、枠部１３の設置の安定性を増加させる。また、土台部１５は、隣り合う縦型半導体装置７の下面電極間の沿面距離を増加させることで、試験時に生じる放電を抑制する。

溝部１６は、土台部１５において研磨層１１が配置された位置の周辺部に形成されている。より具体的には、溝部１６は、土台部１５の水平部に形成されるとともに、枠本体１４の傾斜面と連なっている。これにより、縦型半導体装置７から除去された異物は、研磨層１１の傾斜面を伝って溝部１６に収容される。

また、基台２の内部に振動機構１２が配置されている。振動機構１２は、縦型半導体装置７に振動を印加することで、縦型半導体装置７からの異物の除去を促進させる。

縦型半導体装置７の設置時および半導体試験治具１の搬送時における縦型半導体装置７と研磨層１１との接触では、十分に異物の除去が行えない場合がある。そこで、縦型半導体装置７に対して積極的に振動を印加することで、縦型半導体装置７と研磨層１１との接触を促進させることが可能となる。

ここで、縦型半導体装置７の下面側の基台２内に、振動機構１２を配置したが、これに限るものではなく、枠部１３内に配置してもよい。縦型半導体装置７の設置時、半導体試験治具１の搬送時、または試験前後において、振動機構１２を用いて振動を印加することで、次工程に移る前に縦型半導体装置７から異物を除去し、次工程への異物の持込を抑制する。なお、振動機構１２は、例えば圧電素子を用いて構成される。圧電素子を用いることで、所望の振動を電気的に容易に発生させることができるためである。その他、偏心モータを用いて振動を発生させる構成を採用してもよい。

以上のように、実施の形態１の変形例１に係る半導体試験治具１Ａでは、枠部１３は、凸状部よりなる枠本体１４と、枠本体１４の基端側に配置され枠本体１４の幅よりも広い幅を有する土台部１５とを備え、基台２に、土台部１５が配置される凹部１７が形成された。これにより、土台部１５の水平部の幅の分だけ、隣り合う縦型半導体装置７の下面電極間の沿面距離が増加するため、当該下面電極間に発生する放電を抑制することができ、測定精度の向上を図ることが可能となる。

また、基台２の凹部１７に、枠本体１４の幅よりも広い幅を有する土台部１５を配置したため、基台２と枠部１３との接触面積を増加させることができ、基台２に対する枠部１３の設置の安定性を増加させることが可能となる。これにより、高温下および低温下での試験においても土台部１５の変形および剥離等の形状変化が抑制され、縦型半導体装置７の安定した保持が可能となる。

また、土台部１５において研磨層１１が配置された位置の周辺部に形成された溝部１６をさらに備えたため、主として縦型半導体装置７の端面から発生する異物（例えば、Ｓｉ屑）を溝部１６に収容することができる。これにより、縦型半導体装置７の下面電極への異物の移動および拡散を抑制できる。

また、半導体試験治具１Ａは、枠部１３または基台２に配置され、かつ、縦型半導体装置７に振動を印加する振動機構１２をさらに備えた。そして、半導体試験治具１Ａを用いた異物除去方法では、縦型半導体装置７に対して振動機構１２を用いて振動を印加する工程を備えた。したがって、枠部１３または基台２から縦型半導体装置７に振動を印加することで、縦型半導体装置７と研磨層１１との接触を促進させることができ、縦型半導体装置７からの異物の除去を促進させることが可能となる。さらに、振動機構１２は、圧電素子を用いて構成されたため、振動機構１２を小型化することが可能となる。

＜実施の形態１の変形例２＞
次に、実施の形態１の変形例２に係る半導体試験治具１Ｂを説明する。図４は、実施の形態１の変形例２に係る半導体試験治具１Ｂの断面図である。図４に示すように、実施の形態１の変形例２に係る半導体試験治具１Ｂは、半導体試験治具１に対して枠部と溝部の構造を変更し、振動機構１２を追加した例である。

枠部２３は、枠本体２４と、土台部２５とを備えている。枠本体２４は、凸状部よりなり、断面視にて矩形状に形成されており、枠本体２４の側面は鉛直面である。枠本体２４の内部に、振動機構１２が配置されている。なお、縦型半導体装置７の下面側の基台２内に、振動機構１２を配置してもよい。

土台部２５は、枠本体２４の基端側に配置されている。また、土台部２５は、水平方向に延びる水平部を備え、枠本体２４における水平部の幅よりも広い幅を有している。基台２において、設置部６の端部から外周部に渡って凹部２７が形成されている。土台部２５は、基台２に形成された凹部２７に配置されている。

土台部２５の水平部は、枠本体２４の鉛直面の基端側から設置部６の端部側へ突出するように形成され、水平部の上面は、設置部６に設置された縦型半導体装置７の下面の端部と当接している。土台部２５は、基台２と枠部２３との接触面積を増加させることで、枠部２３の設置の安定性を増加させる。また、土台部２５は、隣り合う縦型半導体装置７の下面電極間の沿面距離を増加させることで、試験時に生じる放電を抑制する。土台部２５における水平部の幅は、研磨層１１と溝部２６を配置することができるように、図３の場合よりも大きな寸法に形成されている。

溝部２６は、土台部２５の水平部の先端部分に形成されている。換言すると、溝部２６は、水平部において設置部６の端部側に形成されている。研磨層１１は、土台部２５の水平部において溝部２６よりも基端側に配置されている。研磨層１１は、設置部６に設置された各縦型半導体装置７の下面と対向する土台部２５の水平部の上面に配置されている。土台部２５の水平部の上面は、設置部６の上面に対し平行である。より具体的には、土台部２５の水平部の上面と、設置部６の上面の高さは同一である。

このように、溝部２６は、研磨層１１と設置部６との間に配置されているため、除去された異物が、設置された縦型半導体装置７と設置部６との間に付着することを抑制する。

以上のように、実施の形態１の変形例２に係る半導体試験治具１Ｂでは、枠部２３は土台部２５の水平部を備え、研磨層１１は、設置部６の上面に設置された各縦型半導体装置７の下面と対向する土台部２５の上面に配置され、かつ、研磨層１１が配置される土台部２５の水平部の上面は、設置部６の上面に対し平行面である。これにより、土台部２５の水平部における水平部の幅の分だけ、隣り合う縦型半導体装置７の下面電極間の沿面距離が増加するため、当該下面電極間に発生する放電を抑制することができ、測定精度の向上を図ることが可能となる。

また、基台２の凹部２７に、枠本体２４の幅よりも広い幅を有する土台部２５を配置したため、基台２と枠部２３との接触面積を増加させることができ、基台２に対する枠部２３の設置の安定性を増加させることが可能となる。これにより、高温下および低温下での試験においても土台部２５の変形および剥離等の形状変化が抑制され、縦型半導体装置７の安定した保持が可能となる。さらに、図３の場合よりも基台２と枠部２３との接触面積を増加させたことで、金属電極膜で繋がった異物を、一層確実に除去できる。

また、設置部６の上面と、研磨層１１が配置される土台部２５の水平部の上面の高さが同一であるため、設置部６と縦型半導体装置７との間に空間が生じることを抑制し、設置部６と縦型半導体装置７の接触性を確保することができる。

なお、半導体試験治具１Ｂに、研磨層１１が配置される土台部２５の水平部の上面を含む部分を、鉛直方向に移動させる移動機構を配置してもよい。移動機構は、例えば、凹部２７と土台部２５の間にバネ機構を配置することで実現可能であるが、これに限るものではない。移動機構を配置した場合、設置部６の上面と、土台部２５の水平部の上面の高さを同一にすることで、設置部６と縦型半導体装置７の接触性を確保することができる。また、試験時は、研磨層１１の上面が設置部６の上面よりも低い高さになるように、土台部２５の水平部の上面を含む部分を下降させる。これにより、試験時に、縦型半導体装置７の端部は研磨層１１に接触しないため、縦型半導体装置７の破損を抑制できる。

＜実施の形態２＞
次に、実施の形態２に係る半導体試験治具の搬送治具３０について説明する。図５は、実施の形態２に係る搬送治具３０と、これに支持された半導体試験治具１の平面図であり、図６は、実施の形態２に係る搬送治具３０と、これに支持された半導体試験治具１の側面図である。なお、実施の形態２において、実施の形態１で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。

搬送治具３０は、半導体試験治具を搬送する際に用いる治具である。搬送治具３０は、縦型半導体装置７を半導体試験治具に設置した状態で、試験装置（図示省略）へ搬送される。なお、実施の形態２では、半導体試験治具１を搬送する場合について説明するが、他の半導体試験治具（例えば、半導体試験治具１Ａ，１Ｂなど）を搬送することも可能である。

図５と図６に示すように、搬送治具３０は、半導体試験治具１を両側（Ｘ方向側と−Ｘ方向側）から支持し、吊り下げた状態で搬送する治具である。搬送治具３０は、半導体試験治具１の両側（Ｘ方向側と−Ｘ方向側）を支持する一対の支持部３１と、各支持部３１を吊り下げる一対の吊下部３２とを備えている。

搬送治具３０における半導体試験治具１との接触部の周辺部、すなわち、支持部３１の内部には、振動機構３３が配置されている。振動機構３３は、搬送時に半導体試験治具１、ひいては縦型半導体装置７に振動を印加し、縦型半導体装置７からの異物の除去を促進させる。ここで、振動機構３３の構成は振動機構１２と同一であるため、詳細な説明については省略する。

吊下部３２は、支持部３１の外端部から上方に延びるように形成され、その途中部において内方に屈曲している。吊下部３２の屈曲部分に除電部３４が配置されている。すなわち、除電部３４は、吊下部３２において、支持部３１に支持された縦型半導体装置７の上面と対向する位置に配置されている。除電部３４は、例えば、イオナイザーを用いて構成されている。異物によっては、帯電したことで強固に付着するものがあるが、除電部３４を用いて、縦型半導体装置７に対して除電を行うことで、帯電した異物でも容易に除去することが可能となる。なお、除電部３４としては、加湿または過熱を用いた構成であってもよい。

以上のように、実施の形態２に係る半導体試験治具の搬送治具３０では、半導体試験治具１との接触部の周辺部に配置され、かつ、縦型半導体装置７に振動を印加する振動機構３３を備えた。半導体試験治具は縦型半導体装置７の大きさに応じて複数用意する必要があるが、搬送治具３０は種々の半導体試験治具を搬送できるようになっており、一般に、試験のために用意される搬送治具３０は、半導体試験治具の個数よりも少なくてもよい。そのため、個々の半導体試験治具に振動機構を配置した場合よりも、半導体試験に関するコストを低減できる。

また、半導体試験治具の搬送治具３０を用いた異物除去方法では、縦型半導体装置７に対して振動機構３３を用いて振動を印加する工程を備えたため、搬送治具３０から半導体試験治具１を介して縦型半導体装置７に振動を印加することで、縦型半導体装置７と研磨層１１との接触を促進させることができ、縦型半導体装置７から異物の除去を促進させることが可能となる。

搬送治具３０は、縦型半導体装置７に付着した異物を除電する除電部３４を備えたため、帯電した異物を予め除電しておくことで、帯電した異物を縦型半導体装置７から除去しやすくすることができるともに、当該異物を研磨層１１から剥離しやすくすることができる。また、除電部３４はイオナイザーを用いて構成されたため、容易に除電を行うことができる。

＜実施の形態２の変形例＞
次に、実施の形態２の変形例に係る半導体試験治具の搬送治具３０Ａを説明する。図７は、実施の形態２の変形例に係る搬送治具３０Ａと、これに支持された半導体試験治具１の平面図である。図８は、実施の形態２の変形例に係る搬送治具３０Ａと、これに支持された半導体試験治具１の断面図であり、より具体的には、図７のB-B断面図である。なお、実施の形態２の変形例では、半導体試験治具１を搬送する場合について説明するが、他の半導体試験治具（例えば、半導体試験治具１Ａ，１Ｂなど）を搬送することも可能である。

図７と図８に示すように、搬送治具３０Ａは、半導体試験治具１の下側を支持した状態で搬送する治具である。搬送治具３０Ａは、平面視にて矩形状に形成され、ザグリ部４０と、吸気溝４１と、吸気口４２とを備えている。搬送治具３０Ａの上面には、半導体試験治具１を設置するためのザグリ部４０が形成されている。

ここで、搬送治具３０Ａのザグリ部４０に設置される半導体試験治具１は、実施の形態１に係る半導体試験治具１と同じ符号を付されているが、その構造が若干異なっている。具体的に説明すると、ザグリ部４０に設置される半導体試験治具１には、溝部１０と連通する排出孔３６が形成されている。

ザグリ部４０に半導体試験治具１が設置された状態で、吸気溝４１は、ザグリ部４０において、排出孔３６と連通する位置に形成されている。複数の吸気溝４１のうちの一部には、吸気口４２が形成されている。吸気口４２は、搬送治具３０Ａの外部に設けられた吸気手段（図示省略）と接続されている。縦型半導体装置７から除去された異物は、半導体試験治具１の溝部１０に収容され、半導体試験治具１の溝部１０に収容された異物は、排出孔３６、吸気溝４１および吸気口４２を介して、外部へ排出することができる。また、吸気溝４１において吸気口４２が形成されていない場合は、半導体試験治具１の溝部１０に収容された異物は、排出孔３６を介して吸気溝４１に収容される。

吸気手段は、例えば、回転ファンであるが、これに限るものではない。例えば、枠部３を用いて仕切られた縦型半導体装置７を設置する空間を閉じた領域とし、当該空間内の空気を真空排気してもよい。また、異物の除去は、搬送時に、振動を印加した後に行うことが好ましい。これにより、試験装置における評価前に、効果的に異物を除去することが可能となる。なお、搬送治具３０Ａにおける半導体試験治具１との接触部の周辺部、すなわち、搬送治具３０Ａの内部において縦型半導体装置７の下側に振動機構を配置してもよい。

以上のように、実施の形態２の変形例において、半導体試験治具１は、溝部１０と連通する排出孔３６をさらに備えたため、縦型半導体装置７から除去された異物について、排出孔３６を介して効果的に排出することができる。これにより、縦型半導体装置７から除去された異物が縦型半導体装置７に再付着することを抑制できる。

搬送治具３０Ａは、半導体試験治具１の排出孔３６と連通する吸気溝４１を備えたため、縦型半導体装置７から除去された異物について、吸気溝４１を介して効果的に外部へ排出することができる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１ 半導体試験治具、１Ａ 半導体試験治具、１Ｂ 半導体試験治具、２ 基台、３ 枠部、６ 設置部、７ 縦型半導体装置、８ 凸状部、１０ 溝部、１１ 研磨層、１２ 振動機構、１３ 枠部、１４ 枠本体、１５ 土台部、１６ 溝部、１７ 凹部、２３ 枠部、２４ 枠本体、２５ 土台部、２６ 溝部、２７ 凹部、３０ 搬送治具、３０Ａ 搬送治具、３３ 振動機構、３４ 除電部、３６ 排出孔、４１ 吸気溝、４２ 吸気口。

Claims (24)

1. それぞれが下面電極と上面電極を有する複数の縦型半導体装置を試験するための半導体試験治具であって、
   前記下面電極が接触した状態で前記複数の縦型半導体装置がそれぞれ個別に設置される複数の設置部を有する導電性の基台と、
   前記基台上に配置され、かつ、前記複数の設置部を平面視でそれぞれ囲うことにより各前記設置部を区画する、格子状の絶縁性の枠部と、
   前記枠部において、前記設置部上に設置された各前記縦型半導体装置と対向する位置に配置された研磨層と、
   を備え、
   前記研磨層は、表面に砥粒を固定して構成された、半導体試験治具。
2. それぞれが下面電極と上面電極を有する複数の縦型半導体装置を試験するための半導体試験治具であって、
   前記下面電極が接触した状態で前記複数の縦型半導体装置がそれぞれ個別に設置される複数の設置部を有する導電性の基台と、
   前記基台上に配置され、かつ、前記複数の設置部を平面視でそれぞれ囲うことにより各前記設置部を区画する、格子状の絶縁性の枠部と、
   前記枠部において、前記設置部上に設置された各前記縦型半導体装置と対向する位置に配置された研磨層と、
   を備え、
   前記研磨層は、サンドペーパーを用いて構成された、半導体試験治具。
3. それぞれが下面電極と上面電極を有する複数の縦型半導体装置を試験するための半導体試験治具であって、
   前記下面電極が接触した状態で前記複数の縦型半導体装置がそれぞれ個別に設置される複数の設置部を有する導電性の基台と、
   前記基台上に配置され、かつ、前記複数の設置部を平面視でそれぞれ囲うことにより各前記設置部を区画する、格子状の絶縁性の枠部と、
   前記枠部において、前記設置部上に設置された各前記縦型半導体装置と対向する位置に配置された研磨層と、
   を備え、
   前記研磨層は、研磨布を用いて構成された、半導体試験治具。
4. それぞれが下面電極と上面電極を有する複数の縦型半導体装置を試験するための半導体試験治具であって、
   前記下面電極が接触した状態で前記複数の縦型半導体装置がそれぞれ個別に設置される複数の設置部を有する導電性の基台と、
   前記基台上に配置され、かつ、前記複数の設置部を平面視でそれぞれ囲うことにより各前記設置部を区画する、格子状の絶縁性の枠部と、
   前記枠部において、前記設置部上に設置された各前記縦型半導体装置と対向する位置に配置された研磨層と、
   を備え、
   前記研磨層は、前記枠部に形成された凹凸状の加工面を含む、半導体試験治具。
5. 前記枠部は凸状部を備え、
   前記研磨層は、前記設置部の上面に設置された各前記縦型半導体装置の側面と対向する前記凸状部の側面に配置され、かつ、前記研磨層が配置される前記凸状部の前記側面は、前記設置部の前記上面に対し傾斜面である、請求項１〜４のいずれか１つに記載の半導体試験治具。
6. それぞれが下面電極と上面電極を有する複数の縦型半導体装置を試験するための半導体試験治具であって、
   前記下面電極が接触した状態で前記複数の縦型半導体装置がそれぞれ個別に設置される複数の設置部を有する導電性の基台と、
   前記基台上に配置され、かつ、前記複数の設置部を平面視でそれぞれ囲うことにより各前記設置部を区画する、格子状の絶縁性の枠部と、
   前記枠部において、前記設置部上に設置された各前記縦型半導体装置と対向する位置に配置された研磨層と、
   を備え、
   前記枠部は水平部を備え、
   前記研磨層は、前記設置部の上面に設置された各前記縦型半導体装置の下面と対向する前記水平部の上面に配置され、かつ、前記研磨層が配置される前記水平部の前記上面は、前記設置部の前記上面に対し平行面である、半導体試験治具。
7. 前記設置部の前記上面と、前記研磨層が配置される前記水平部の前記上面の高さが同一である、請求項６記載の半導体試験治具。
8. 前記研磨層が配置される前記水平部の前記上面を含む部分を、鉛直方向に移動させる移動機構をさらに備えた、請求項６記載の半導体試験治具。
9. 前記研磨層は、表面に砥粒を固定して構成された、請求項６〜８のいずれか１つに記載の半導体試験治具。
10. 前記研磨層は、サンドペーパーを用いて構成された、請求項６〜８のいずれか１つに記載の半導体試験治具。
11. 前記研磨層は、研磨布を用いて構成された、請求項６〜８のいずれか１つに記載の半導体試験治具。
12. 前記研磨層は、前記枠部に形成された凹凸状の加工面を含む、請求項６〜８のいずれか１つに記載の半導体試験治具。
13. 前記基台において前記研磨層が配置された位置の周辺部に形成された溝部をさらに備えた、請求項１〜１２のいずれか１つに記載の半導体試験治具。
14. 前記枠部は、凸状部よりなる枠本体と、前記枠本体の基端側に配置され前記枠本体の幅よりも広い幅を有する土台部とを備え、
    前記基台に、前記土台部が配置される凹部が形成された、請求項１〜４のいずれか１つに記載の半導体試験治具。
15. 前記土台部において前記研磨層が配置された位置の周辺部に形成された溝部をさらに備えた、請求項１４記載の半導体試験治具。
16. 前記溝部と連通する排出孔をさらに備えた、請求項１３または請求項１５記載の半導体試験治具。
17. 前記枠部または前記基台に配置され、かつ、前記縦型半導体装置に振動を印加する振動機構をさらに備えた、請求項１〜１６のいずれか１つに記載の半導体試験治具。
18. 前記振動機構は、圧電素子を用いて構成された、請求項１７記載の半導体試験治具。
19. 請求項１〜１６のいずれか１つに記載の半導体試験治具を搬送するための半導体試験治具の搬送治具であって、
    前記半導体試験治具との接触部の周辺部に配置され、かつ、前記縦型半導体装置に振動を印加する振動機構を備えた、半導体試験治具の搬送治具。
20. 請求項１６記載の半導体試験治具を搬送するための半導体試験治具の搬送治具であって、
    前記排出孔と連通する吸気溝を備えた、半導体試験治具の搬送治具。
21. 請求項１〜１６のいずれか１つに記載の半導体試験治具を搬送するための半導体試験治具の搬送治具であって、
    前記縦型半導体装置に付着した異物を除電する除電部を備えた、半導体試験治具の搬送治具。
22. 前記除電部はイオナイザーを用いて構成された、請求項２１記載の半導体試験治具の搬送治具。
23. 請求項１７記載の半導体試験治具に設置された前記縦型半導体装置に付着した異物を除去する半導体試験治具を用いた異物除去方法であって、
    前記縦型半導体装置に対して前記振動機構を用いて振動を印加する工程を備えた、半導体試験治具を用いた異物除去方法。
24. 請求項１９記載の半導体試験治具の搬送治具を用いて搬送される半導体試験治具に設置された前記縦型半導体装置に付着した異物を除去する半導体試験治具の搬送治具を用いた異物除去方法であって、
    前記縦型半導体装置に対して前記振動機構を用いて振動を印加する工程を備えた、半導体試験治具の搬送治具を用いた異物除去方法。

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