JPH05312902A - 半導体装置の電気的特性検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウエハ段階および完成品段階双方の検査を共
用化する。 【構成】 ウエハプローバ１０のプローブボード１１は
ＩＣが多数個作り込まれたウエハ３にプローブ針１２群
を接触させることにより各ＩＣに順次電気的に接続させ
て行くように構成され、プローブボード１１には一端が
プローブ針１２群に電気的に接続されたボード側コネク
タ１５が設けられている。ボード側コネクタ１５に着脱
自在に装着される治具側コネクタ３３を有する治具３０
が用意される。治具３０にはオートハンドラ２０におい
て完成品ＩＣ４が着脱自在に装着されて電気的に接続さ
れるソケット３４が設備され、ソケット３４の端子群は
治具側コネクタ３３に電気的に接続されている。さら
に、治具３０にはオートハンドラ２０において、ソケッ
ト３４とテスタ２とを電気的に接続させるためのソケッ
ト側コネクタ３５が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の電気的特
性検査装置、特に、半導体集積回路装置（以下、ＩＣと
いう。）の製造工程において、半導体ウエハ（以下、ウ
エハという。）に作り込まれたＩＣについての良品不良
品の選別検査工程と、完成されたＩＣについての良品不
良品の選別検査工程とに半導体装置の電気的特性検査装
置を共用するための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣの製造工程においては、ウエハ段階
および完成品段階にて、製造されたＩＣについて良品不
良品の選別検査がそれぞれ実施されている。

【０００３】ウエハ段階における良品不良品の選別検査
は、作業装置の一例であるウエハプローバが使用されて
実施される。ウエハプローバはウエハにプローバ針群を
接触させることにより、ウエハに作り込まれた各ＩＣを
コンピュータによって構成された測定装置（以下、テス
タという。）に電気的に順次接続させて行くように構成
されている。

【０００４】他方、完成品段階における良品不良品の選
別検査は、作業装置の他の一例であるオートハンドラが
使用されて実施される。オートハンドラはソケットを介
して完成品ＩＣをテスタに電気的に接続させるように構
成されている。

【０００５】なお、ウエハプローバを述べてある例とし
ては、株式会社工業調査会発行「電子材料１９９１年１
１月号別冊」平成３年１１月２２日発行 Ｐ１５７〜Ｐ
１６１、がある。

【０００６】また、オートハンドラを述べてある例とし
ては、株式会社工業調査会発行「電子材料１９８９年１
１月号別冊」平成元年１１月１０日発行 Ｐ１６３〜Ｐ
１６７、がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、新製品の開
発や不良品のデータ解析等において、完成品ＩＣについ
てのデータをウエハプローバを使用して取得したい場合
等に際しては、完成品ＩＣをウエハプローバのプローブ
針群に電気的に接続させる必要がある。この場合、ウエ
ハプローバのプローブリングに完成品ＩＣを電気的に接
続するための治具が製作されることになる。

【０００８】しかし、このような場合に、特殊な治具を
製作し使用していたのでは次のような不都合がある

【０００９】 特殊な治具を必要の都度、製作してい
たのでは、新製品の開発期間を長期化させるばかりでな
く、コスト増が招来される。

【００１０】 治具が実際に使用されるに際して、ウ
エハプローバのプローブ針を取り外して治具が装着され
ることになるため、その着脱作業に時間が浪費される。

【００１１】本発明の目的は、ウエハ段階および完成品
段階双方の検査について共用化を図ることができる半導
体装置の電気的特性検査装置を提供することにある。

【００１２】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、次の通り
である。

【００１４】すなわち、電気的特性を測定するために半
導体装置と交信し、その交信に基づいて半導体装置の良
不良を判定するとともに、各種の指令を出力する測定装
置と、被検査物である半導体装置と測定装置とを電気的
に順次接続させて行き、測定装置の良不良の判定に従っ
て指定された処理を半導体装置に実施する少なくとも２
種類の作業装置とを備えている半導体装置の電気的特性
検査装置において、前記作業装置のうち一方の作業装置
は、前記半導体装置が多数個作り込まれた半導体ウエハ
にプローブ針群を接触させることにより、測定装置に各
半導体装置を順次電気的に接続させて行くプローブボー
ドを備えており、このプローブボードには一端が前記プ
ローブ針群に電気的に接続されているボード側コネクタ
が設けられており、他方、ボード側コネクタに着脱自在
に装着される治具側コネクタを有する治具が用意され、
この治具には前記作業装置の他方において前記半導体装
置が着脱自在に装着されて電気的に接続されるソケット
が設備されているとともに、このソケットの端子群は治
具側コネクタに電気的に接続されており、さらに、治具
には前記作業装置の他方において、ソケットと前記測定
装置とを電気的に接続させるためのソケット側コネクタ
が設けられていることを特徴とする。

【００１５】

【作用】前記した手段において、完成された半導体装置
をプローブボードを介して測定装置に電気的に接続させ
たい場合には、治具がプローブボードに装着される。す
なわち、治具側のコネクタとプローブ側のコネクタとが
接続されることにより、治具がプローブボードに電気的
にかつ機械的に接続された状態になる。

【００１６】その後、治具のソケットに完成品半導体装
置が電気的かつ機械的に接続されると、その半導体装置
はソケット、２つのコネクタおよびプローブボードを介
して測定装置に電気的に接続された状態になる。したが
って、完成品半導体装置についてプローブボードを使用
した電気的特性測定が可能になる。

【００１７】

【実施例】図１は本発明の一実施例である半導体装置の
電気的特性検査装置の使用状態を示す一部省略一部切断
正面図である。図２はその半導体装置の電気的特性検査
装置における治具を示すもので、（ａ）は一部切断正面
図、（ｂ）は一部省略平面図、（ｃ）は一部省略底面図
である。図３および図４はその作用を説明するための各
一部省略一部切断正面図である。

【００１８】本実施例において、本発明に係る半導体装
置の電気的特性検査装置１は、ＩＣの製造工程におい
て、ウエハ段階でＩＣの選別検査を実施するとともに、
完成品段階で完成品ＩＣの選別検査を実施し得るように
構成されている。

【００１９】本実施例において、半導体装置の電気的特
性検査装置１は、１系統のテスタ２と、２種類の作業装
置としてのウエハプローバ１０およびオートハンドラ２
０とを備えている。テスタ２はコンピュータ等が用いら
れて構成されており、電気的特性を測定するために半導
体装置としてのＩＣと交信し、その交信に基づいてＩＣ
の良不良を判定するとともに、各種の指令を出力するよ
うに構成されている。

【００２０】２種類の作業装置のうちの一方であるウエ
ハプローバ１０は、プローブボード１１を備えている。
プローブボード１１はＩＣが多数個作り込まれたウエハ
３にプローブ針１２群を接触させることにより、ウエハ
３に作り込まれた各ＩＣ（図示せず）をテスタ２に順次
電気的に接続させて行くように構成されている。

【００２１】すなわち、このプローブボード１１にはプ
ローブ針１２群がプローブリング１３を介して装着され
ており、このプローブ針１２群はプローブボード１１の
ウエハ３に対する３次元移動に伴って、ウエハ３に作り
込まれた各ＩＣに順次接触して行くように構成されてい
る。

【００２２】他方、プローブボード１１にはテスタ２に
電気的に接続されるテスタ２用のコネクタ１４が周辺部
に配設されており、このコネクタ１４はプローブリング
１３を介してプローブ針１２群に電気的に接続されてい
る。そして、このテスタ用コネクタ１４にテスタ２が電
気的に接続されることにより、テスタ２はコネクタ１
４、プローブリング１３を介してプローブ針１２群に電
気的に接続されるようになっている。

【００２３】本実施例において、プローブボード１１に
はボード側コネクタ１５が、その上面におけるプローブ
リング１３の周囲に対向する位置に配されて突設されて
いる。このボード側コネクタ１５はコンセント形状の雌
形に形成されており、ボード側コネクタ１５の各端子は
プローブリング１３を介して各プローブ針１２に電気的
に接続されている。

【００２４】本実施例においては、治具３０が用意され
ており、この治具３０は本体３１を備えている。この本
体３１はガラス入りエポキシ樹脂板等から成る絶縁基板
が用いられて、略正方形の平板形状に形成されている。
この本体３１には各種の電気配線３２がスクリーン印刷
法等の適当な厚膜形成手段によって形成されている。ま
た、本体３１には各種の電気部品（図示せず）が搭載さ
れている。

【００２５】この治具３０には治具側コネクタ３３が設
備されている。治具側コネクタ３３はプラグ形状の雄形
に形成されており、前記プローブボード１１に設備され
たボード側コネクタ１５に電気的かつ機械的に接続し得
るように構成されている。また、治具側コネクタ３３と
ボード側コネクタ１５とは互いに着脱自在に装着し得る
ようにそれぞれ構成されている。

【００２６】この治具３０にはソケット３４がその上面
における中央部に配されて、着脱自在に突設されてい
る。このソケット３４の端子群は治具側コネクタ３３の
端子群に電気配線３２を介してそれぞれ電気的に接続さ
れている。したがって、ソケット３４は治具側コネクタ
３３およびボード側コネクタ１５を介してプローブボー
ド１１に電気的に接続されるようになっている。

【００２７】このソケット３４は前記作業装置の他方で
あるオートハンドラ２０におけるソケットとして構成さ
れている。すなわち、このソケット３４は完成品ＩＣ４
が着脱自在に装着されるようになっている。また、治具
３０にはソケット側コネクタ３５がその周辺部に配設さ
れている。このソケット側コネクタ３５は挿入形端子群
から形成されており、オートハンドラ２０のハンドラ側
コネクタ２１が挿入され得るように構成されている。

【００２８】そして、治具３０のソケット側コネクタ３
５にオートハンドラ２０のハンドラ側コネクタ２１が電
気的かつ機械的に接続され、また、ソケット３４に完成
品ＩＣ４が装着されることにより、完成品ＩＣ４とテス
タ２とがソケット３４、両方のコネクタ３５、２１を介
して電気的に接続されることになる。

【００２９】本実施例において、前記ソケット３４の端
子群はその配列の方向が、前記プローブ針１２群の配列
方向と一致されている。すなわち、ソケット３４におけ
る第１番目の位置の端子と、プローブ針１２群の第１番
目の位置のプローブ針１２とは電気的関係が一致するよ
うになっている。

【００３０】また、ソケット３４は治具３０に着脱自在
に取り付けられ、被検査物である完成品ＩＣ４が変更さ
れるのに対応して、規格の異なるソケット３４が交換可
能に適宜装着されるようになっている。

【００３１】なお、オートハンドラ２０は被検査物であ
るＩＣ４とテスタ２とをソケット３４を介して順次、電
気的に接続させて行き、テスタ２の良不良の判定に従っ
て指定された処理を実施するように構成されている。

【００３２】次に、ウエハプローバ１０およびオートハ
ンドラ２０の作用、並びに、前記構成に係る治具３０の
使用方法を説明する。

【００３３】ウエハプローバ１０が使用されて、ウエハ
３の各ＩＣについて電気的特性検査が実施される際に
は、図３に示されているように、前記構成に係るプロー
ブボード１１がウエハプローバ１０に装着される。

【００３４】その後、プローブボード１１がウエハ３に
対して３次元に移動されることにより、プローブ針１２
群がウエハ３に作り込まれた各ＩＣに順次接触されて行
く。この接触によって、被検査物であるＩＣとテスタ２
とは、プローブ針１２群、プローブボード１１を介して
電気的に接続される。

【００３５】そして、被検査物であるＩＣとテスタ２と
の間でテスト信号が交わされて、所定の電気的特性測定
が実施される。この測定によって、各ＩＣについて良品
不良品の選別検査が実施される。

【００３６】オートハンドラ２０が使用されて、完成さ
れたＩＣ４について電気的特性検査が実施される際に
は、図４に示されているように、前記構成に係る治具３
０がオートハンドラ２０に装着される。また、治具３０
のソケット側コネクタ３５にオートハンドラ２０のハン
ドラ側コネクタ２１が接続される。これによって、ソケ
ット３４とテスタ２とが電気的に接続されることにな
る。

【００３７】その後、治具３０のソケット３４に被検査
物である完成品ＩＣ４が装着される。この装着によっ
て、完成品ＩＣ４とテスタ２とは、ソケット３４、両方
のコネクタ３５、２１を介して互いに電気的に接続され
る。

【００３８】そして、被検査物である完成品ＩＣ４とテ
スタ２との間でテスト信号が交わされて、所定の電気的
特性測定が実施される。この測定によって、完成品ＩＣ
４について良品不良品の選別検査が実施される。

【００３９】以降、ソケット３４に完成品ＩＣ４が交換
されて順次装着されて行くことにより、各完成品ＩＣ４
について所定の電気的特性測定、および、この測定に基
づく良品不良品の選別検査が順次実施されて行く。

【００４０】次に、完成品ＩＣ４について前記ウエハプ
ローバ１０が使用されて電気的特性に関する測定作業が
実施される場合を、説明する。

【００４１】この場合、図１に示されているように、前
記構成に係る治具３０がウエハプローバ１０に装着され
る。すなわち、治具側コネクタ３３とボード側コネクタ
１５とが接続されることにより、治具３０がプローブボ
ード１１に電気的にかつ機械的に接続された状態にな
る。

【００４２】その後、治具３０のソケット３４に完成品
ＩＣ４が電気的かつ機械的に接続されると、その完成品
ＩＣ４はソケット３４、２つのコネクタ３３、１５およ
びプローブボード１１を介してテスタ２に電気的に接続
された状態になる。

【００４３】そして、被検査物である完成品ＩＣ４とテ
スタ２との間でテスト信号が交わされて、所望の電気的
特性測定が実施される。この測定によって、完成品ＩＣ
４について電気的特性に関する所望のデータが得られる
ことになる。

【００４４】前記実施例によれば次の効果が得られる。 完成品ＩＣ４についてウエハプローバ１０が使用さ
れて電気的特性に関する測定作業が実施されるに際し
て、特殊な治具を必要の都度製作しなくて済むため、新
製品開発期間の長期化を回避することができ、また、治
具の製作費用の分だけ、コストを低減することができ
る。

【００４５】 共用のための治具３０が実際に使用さ
れるに際して、ウエハプローバ１０のプローブ針１２群
を取り外しさなくとも、治具３０をプローブボード１１
に装着することができるため、治具３０の着脱作業に時
間が浪費されるのを回避することができる。

【００４６】 ウエハプローバ１０による電気的測定
とオートハンドラ２０による電気的特性とについて、テ
ストボード差による特性のばらつきを抑制することがで
き、また、テストボードやテストプログラムの開発時間
を短縮化することができる。

【００４７】 ウエハプローバ１０が使用されている
量産工程において、プローブ針１２群が実装されたまま
で、完成品ＩＣ４によるデータを確認することができる
ため、メンテナンス性を向上することができる。

【００４８】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。

【００４９】例えば、ソケット３４はその端子群を挿入
形に構成するに限らず、その端子群を表面実装形に構成
してもよい。

【００５０】各種のコネクタの構成は、ウエハプローバ
１０やオートハンドラ２０、テスタ２との接続関係によ
って適宜選定することが望ましい。

【００５１】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるＩＣに
適用した場合について説明したが、それに限定されるも
のではなく、トランジスタやその他の電子部品や電子装
置についての電気的特性を検査する半導体装置の電気的
特性検査装置１全般に適用することができる。

【００５２】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次
の通りである。

【００５３】完成品半導体装置についてプローブボード
が使用されて電気的特性に関する測定作業が実施される
に際して、特殊な治具を必要の都度製作しなくて済むた
め、新製品開発期間の長期化を回避することができ、ま
た、治具の製作費用の分だけ、コストを低減することが
できる。

【００５４】さらに、共用のための治具が実際に使用さ
れるに際して、プローブボードのプローブ針を取り外し
さなくとも、治具をプローブボードに装着することがで
きるため、治具の着脱作業に時間が浪費されるのを回避
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である半導体装置の電気的特
性検査装置の共用状態を示す一部省略一部切断正面図で
ある。

【図２】図２は本発明の一実施例である半導体装置の電
気的特性検査装置における治具を示すもので、（ａ）は
一部切断正面図、（ｂ）は一部省略平面図、（ｃ）は一
部省略底面図である。

【図３】ウエハプローバによる検査状態を示す一部省略
一部切断正面図である。

【図４】オートハンドラによる検査状態を示す一部省略
一部切断正面図である。

【符号の説明】

１…半導体装置の電気的特性検査装置、２…テスタ（測
定装置）、３…ウエハ（半導体装置）、４…完成品ＩＣ
（半導体装置）、１０…ウエハプローバ、１１…プロー
ブボード、１２…プローブ針、１３…プローブリング、
１４…テスタ用コネクタ、１５…ボード側コネクタ、２
０…オートハンドラ、２１…ハンドラ側コネクタ、３０
…治具、３１…本体、３２…電気配線、３３…治具側コ
ネクタ、３４…ソケット、３５…ソケット側コネクタ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気的特性を測定するために半導体装置
   と交信し、その交信に基づいて半導体装置の良不良を判
   定するとともに、各種の指令を出力する測定装置と、被
   検査物である半導体装置と測定装置とを電気的に順次接
   続させて行き、測定装置の良不良の判定に従って指定さ
   れた処理を半導体装置に実施する少なくとも２種類の作
   業装置とを備えている半導体装置の電気的特性検査装置
   において、 前記作業装置のうち一方の作業装置は、前記半導体装置
   が多数個作り込まれた半導体ウエハにプローブ針群を接
   触させることにより、測定装置に各半導体装置を順次電
   気的に接続させて行くプローブボードを備えており、こ
   のプローブボードには一端が前記プローブ針群に電気的
   に接続されているボード側コネクタが設けられており、 他方、ボード側コネクタに着脱自在に装着される治具側
   コネクタを有する治具が用意され、 この治具には前記作業装置の他方において前記半導体装
   置が着脱自在に装着されて電気的に接続されるソケット
   が設備されているとともに、このソケットの端子群は治
   具側コネクタに電気的に接続されており、 さらに、治具には前記作業装置の他方において、ソケッ
   トと前記測定装置とを電気的に接続させるためのソケッ
   ト側コネクタが設けられていることを特徴とする半導体
   装置の電気的特性検査装置。
2. 【請求項２】 前記ソケットの端子群はその配列の方向
   が、前記プローブ針の配列方向と一致されていることを
   特徴とする請求項１に記載の半導体装置の電気的特性検
   査装置。
3. 【請求項３】 前記ソケットは治具に着脱自在に取り付
   けられ、交換可能に構成されていることを特徴とする請
   求項１に記載の半導体装置の電気的特性検査装置。