JP6692282B2 - 半導体チップ試験装置および半導体チップ試験方法 - Google Patents
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Description
本発明の半導体チップ試験装置は、ステージと、第1のプローブと、第2のプローブとを備えている。ステージは縦型半導体チップの第2の主表面に接触するように縦型半導体チップを載置する。第1のプローブは縦型半導体チップの第1の主表面側の電極に接触する。第2のプローブはステージ上に接触する。ステージの縦型半導体チップが載置される表面は、算術平均粗さが0.1μm以上1.6μm以下である。テスターと、受信装置と、交換機構とをさらに備える。テスターは、縦型半導体チップが破損したことによる縦型半導体チップからの信号を検出する。テスターは、信号を受信装置に送る。受信装置からステージの一部を交換する交換機構に指示信号を送ることによりステージの一部が交換可能である。
本発明の半導体チップ試験装置は、導電体と固定台とを含むステージと、第1のプローブと、第2のプローブとを備えている。ステージを構成する導電体は縦型半導体チップの第2の主表面に接触するように縦型半導体チップを載置する。ステージを構成する固定台は導電体を載置する。第1のプローブは縦型半導体チップの第1の主表面側の電極に接触する。第2のプローブは導電体上に接触する。導電体の縦型半導体チップが載置される表面は、算術平均粗さが0.1μm以上1.6μm以下である。
実施の形態1.
まず本実施の形態の半導体チップ試験装置の構成について、図1〜図3を用いて説明する。なお、説明の便宜のため、X方向、Y方向、Z方向が導入されている。図1〜図3においてX方向は図の左右方向に延びるステージX軸ロボットS1の延在方向であって、Y方向はX方向に直交し図の奥行き方向に延びるステージY軸ロボットS2の延在方向である。また図1におけるZ方向はX方向およびY方向の双方に直交する方向であって図の上下方向に延びるコレットZ軸ロボットC3の延在方向である。
本実施の形態においても、基本的に実施の形態1と同様の半導体チップ試験装置が用いられるため、装置構成についての詳細な説明は省略する。ただし図8を参照して、本実施の形態においては、ステージ10のうち半導体チップ1が載置される導電体11の表面にめっき膜11Cが形成されている点において、実施の形態1と異なっている。
図9は実施の形態3の半導体チップ試験装置の要部を図2と同様に抜き取りその部分を拡大して示している。図9を参照して、本実施の形態の半導体チップ試験装置3000は、実施の形態1の半導体チップ試験装置1000と基本的に同様の構成を有するため、同一の構成要素については同一の参照符号を付しその説明を繰り返さない。
実施の形態1のように導電体11の一方の主表面11Aの算術平均粗さRaを制御することにより、ここに接触するコレクタ電極9への傷などの形成を抑制することができる。しかしこの他にも以下のように、ステージ10自体が損傷を受ける場合がある。
図10は実施の形態4の半導体チップ試験装置の要部を図2と同様に抜き取りその部分を拡大して示し、図11はその要部の断面形状を示している。図10および図11を参照して、本実施の形態の半導体チップ試験装置4000は、実施の形態1の半導体チップ試験装置1000と基本的に同様の構成を有するため、同一の構成要素については同一の参照符号を付しその説明を繰り返さない。本実施の形態は、実施の形態3とは異なる、導電体11を固定台12から容易に取り外し可能とするためのステージ10の構成の他の一例を示している。
本実施の形態の作用効果は、基本的に実施の形態3の作用効果と同様である。すなわち実施の形態3の代わりに本実施の形態の構成を有する半導体チップ試験装置4000を用いても、実施の形態3と同様に、ステージ10から導電体11のみを容易に取り外し交換することができるといえる。導電体11の固定台12に対する位置は導電体位置決め穴44および位置決めピン45により極めて容易に決定することができ、導電体11の位置ずれを抑制することができる。このため導電体11の交換作業の効率を大幅に向上させることができる。
図12は実施の形態5の半導体チップ試験装置の要部を図2と同様に抜き取りその部分を拡大して示している。図12を参照して、本実施の形態の半導体チップ試験装置5000は、実施の形態1,3の半導体チップ試験装置1000,3000と基本的に同様の構成を有するため、同一の構成要素については同一の参照符号を付しその説明を繰り返さない。ただし本実施の形態においては、導電体11の厚みについて実施の形態1,3などと異なっている。
本実施の形態においては、導電体11の厚みhが他の実施の形態よりも大幅に薄くなっている。このため、導電体11の一方の主表面11Aの形状がその真下の固定台12の一方の主表面12Aの形状に倣うように変形しやすくなる。ここで倣うとは、たとえば固定台12の一方の主表面12Aに凸形状があれば、その真上に重畳される導電体11の一方の主表面11Aも、当該凸形状の真上に凸形状が形成されるように変形することを意味する。このため本実施の形態によれば、固定台12の一方の主表面12Aの平面度および平行度を制御するだけで、導電体11の一方の主表面11Aの平面度および平行度を必然的に固定台12の当該平面度等とほぼ等しくなるように制御することができる。したがって導電体11の平面度等を制御するための加工を別途行なう手間を省くことができ、導電体11の表面加工の費用を削減することができる。
図13は実施の形態6の半導体チップ試験装置の全体構成を示し、図14は図13の要部であるステージ10の部分およびその上の半導体チップ1の部分を抜き取りその部分の構成をより詳細に示している。図13および図14を参照して、本実施の形態の半導体チップ試験装置6000は、実施の形態1の半導体チップ試験装置1000と同一の構成要素については同一の参照符号を付しその説明を繰り返さない。ただし本実施の形態は、ステージ10を構成する導電体11の態様において、他の実施の形態と大きく異なっている。
本実施の形態によれば、導電体11の特に半導体チップ1を載置すべき領域を供給ローラ52および回収ローラ53を用いて固定台12上に配置されるよう摺動させることができる。このため導電体11を固定台12上に設置する際に導電体11を吸着させ搬送する機構が不要となる。これにより、特に歩留まりが悪く導電体11に溶着物の付着などが起こりやすい半導体チップ1の測定を行なう場合、導電体11を交換せず摺動によりその使用する領域を変更するだけで対応可能となるため、生産性が著しく向上する。
本実施の形態においては、半導体チップ1の試験を行なう際の導電体11の準備方法において上記の各実施の形態と異なっている。以下、図15を用いて本実施の形態の半導体チップ試験方法について説明する。図15は当該試験方法の概略を示すフローチャートである。
上記のように、コレクタ電極9への傷の発生、および導電体11の表面上への溶着物の付着などの各問題に対処するため、ステージの半導体チップ1の載置される面は常に表面粗さ、平面度、および平行度などが良好な状態を維持する必要がある。このためコレクタ電極9の下地のニッケルめっきおよびシリコンなどを露出させるような粗い表面に対しては、半導体チップ1の品質維持の観点から、ステージ910(図6参照)を交換する必要がある。しかしステージ910の上側の主表面912A1は鏡面加工がされているためステージの加工費が高く、その交換費用が大きくなる問題がある。また第1固定台部912aを第2固定台部912bから取り外し可能でなく両者が一体として接合されている場合、実際に交換が必要となるのは半導体チップ1に直接載置される第1固定台部912aのみであるにもかかわらず、第2固定台部912bを含む固定台912の全体を交換する必要が生じる。
本実施の形態においては、テスター36を用いて、半導体チップ1の破損を検出し、導電体11を自動で交換することができる点において、実施の形態7に記載の試験方法と異なっており、また実施の形態1〜6の半導体チップ試験装置と異なっている。以下、図16および図17のフローチャートおよび図18の半導体チップ試験装置8000を用いて、本実施の形態の試験方法について、特に導電体を自動で交換する方法を中心に説明する。
本実施の形態によれば、実施の形態3などと同様に、半導体チップ1が破損して導電体11の一方の主表面11Aに形成された凹凸が生じたときに、導電体11のみを交換することで、交換をより容易にし、その作業効率を向上させコストを低減することができる。また実施の形態1などと同様に、当初の導電体11の一方の主表面11Aの算術平均粗さをたとえば0.1μm以上1.6μm以下としておくことにより、そもそもの半導体チップ1への傷の発生を抑制することができる。
上記の各実施の形態においては、ステージ10が導電体11と固定台12とを有する構成であり、特に導電体11の算術平均粗さが0.1μm以上1.6μm以下とされている。しかしたとえば図6に示す、導電体11を有さず固定台12のみからなるステージ910を有する、比較例としての半導体チップ試験装置9000において、固定台912の半導体チップ1が載置される上側の主表面912A1の算術平均粗さが0.1μm以上1.6μm以下とされた構成も、本発明の実施の形態として想定される。
Claims (11)
- 第1の主表面と、前記第1の主表面の反対側の第2の主表面との双方に電極が形成された縦型半導体チップに通電して電気的特性を測定する半導体チップ試験装置であって、
前記第2の主表面に接触するように前記縦型半導体チップを載置する導電体と、前記導電体を載置する固定台とを含むステージと、
前記縦型半導体チップの前記第1の主表面側の電極に接触する第1のプローブと、
前記導電体上に接触する第2のプローブとを備え、
前記導電体の前記縦型半導体チップが載置される表面は、算術平均粗さが0.1μm以上1.6μm以下であり、
テスターと、受信装置と、交換機構とをさらに備え、
前記テスターは、前記縦型半導体チップが破損したことによる前記縦型半導体チップからの信号を検出し、
前記テスターは、前記信号を前記受信装置に送り、
前記受信装置から前記導電体を交換する前記交換機構に指示信号を送ることにより前記導電体が交換可能である、半導体チップ試験装置。 - 前記導電体の表面にはめっき膜が形成されている、請求項1に記載の半導体チップ試験装置。
- 前記ステージはガイド部材を含み、
前記導電体は、前記ガイド部材に接するように前記固定台に固定され、
前記固定台には吸引孔が形成されている、請求項1または2に記載の半導体チップ試験装置。 - 前記固定台は位置決めピンを有し、
前記導電体は、前記位置決めピンに貫通されることにより前記導電体を前記固定台に固定する貫通孔を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体チップ試験装置。 - 前記導電体の厚みは30μm以上200μm以下である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の半導体チップ試験装置。
- 前記導電体はテープ状に延在しており、供給ローラおよび回収ローラにより前記固定台上を摺動可能である、請求項5に記載の半導体チップ試験装置。
- 前記導電体を自動で交換可能である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の半導体チップ試験装置。
- 第1の主表面と、前記第1の主表面の反対側の第2の主表面との双方に電極が形成された縦型半導体チップに通電して電気的特性を測定する半導体チップ試験装置であって、
前記第2の主表面に接触するように前記縦型半導体チップを載置するステージと、
前記縦型半導体チップの前記第1の主表面側の電極に接触する第1のプローブと、
前記ステージ上に接触する第2のプローブとを備え、
前記ステージの前記縦型半導体チップが載置される表面は、算術平均粗さが0.1μm以上1.6μm以下であり、
テスターと、受信装置と、交換機構とをさらに備え、
前記テスターは、前記縦型半導体チップが破損したことによる前記縦型半導体チップからの信号を検出し、
前記テスターは、前記信号を前記受信装置に送り、
前記受信装置から前記ステージの一部を交換する前記交換機構に指示信号を送ることにより前記ステージの一部が交換可能である、半導体チップ試験装置。 - 第1の主表面と、前記第1の主表面の反対側の第2の主表面との双方に電極が形成された縦型半導体チップに通電して電気的特性を測定する半導体チップ試験方法であって、
前記縦型半導体チップが載置されるステージに含まれる導電体上に前記第2の主表面が接触するように、前記縦型半導体チップを載置する工程と、
前記縦型半導体チップの前記第1の主表面側の電極に第1のプローブを接触させる工程と、
前記導電体上に第2のプローブを接触させる工程と、
前記第1のプローブと前記第2のプローブとの間に電流を流し、前記縦型半導体チップの電気的特性を測定する工程とを備え、
前記導電体の前記縦型半導体チップが載置される表面は、算術平均粗さが0.1μm以上1.6μm以下であり、
前記電気的特性を測定する工程における前記縦型半導体チップの破損による前記縦型半導体チップからの信号を検出する工程と、
前記検出する工程において検出された前記信号を受信装置に送る工程と、
前記受信装置から前記導電体の交換機構に指示信号を送ることにより、前記導電体を交換する工程とをさらに備える、半導体チップ試験方法。 - 前記縦型半導体チップを載置する工程の前に、縦型半導体チップが載置されるステージ
に含まれる導電体の表面を、算術平均粗さが0.1μm以上1.6μm以下となるように表面加工する工程をさらに備える、請求項9に記載の半導体チップ試験方法。 - 前記導電体を自動で交換する、請求項9または10に記載の半導体チップ試験方法。
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