JPH0567654A

JPH0567654A - 半導体試験装置及び半導体集積回路装置の試験方法

Info

Publication number: JPH0567654A
Application number: JP22794791A
Authority: JP
Inventors: Naoto Yamada; 直人山田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-09-09
Filing date: 1991-09-09
Publication date: 1993-03-19

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は半導体試験装置に関し、信号授受に
係わり半導体チップの全パッド電極と試験用プローブ電
極との接触のみに依存することなく、該プローブ電極を
接触させることが困難なパッド電極については、該パッ
ド電極の信号変化を他の信号伝搬媒体により取得し、Ｌ
ＳＩ装置が高集積化，超微細化した場合であっても、電
気的良好な状態で試験をすることを目的とする。【構成】被測定対象１６に電子ビーム11ａを照射する
電子発生源１１と、前記電子ビーム11ａを偏向する偏向
駆動手段１２と、前記被測定対象１６から帰還する二次
電子や反射電子11ｂを検出する検出手段１３と、前記被
測定対象１６の被試験電極ＴＡに試験用プローブ電極14
Ａを接触させる電極接触手段１４と、前記電子発生源１
１，偏向駆動手段１２，検出手段１３及び電極接触手段
１４の入出力を制御する制御手段１５とを具備すること
を含み構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】〔目次〕産業上の利用分野従来の技術（図７）発明が解決しようとする課題（図８）課題を解決するための手段（図１，２）作用実施例（図３〜６）発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体試験装置及び半
導体集積回路装置の試験方法に関するものであり、更に
詳しく言えば、半導体チップの周辺部とコア部とにパッ
ド電極を有するフリップチップ型の半導体集積回路装置
の試験装置及び試験方法に関するものである。

【０００３】近年、半導体集積回路（以下ＬＳＩとい
う）装置の高集積化，超微細化に伴い、１チップに対し
てパッド電極が、数百〜数千単位、もしくはこれ以上設
置される傾向にある。また、ＬＳＩ装置の出荷時等に、
半導体チップの外周辺部に設けられたパッド電極にプロ
ーブ針を接触させて、その機能試験や動作試験をする試
験用プローブ装置が使用されている。

【０００４】これによれば、ＬＳＩ装置の高集積化，超
微細化に伴う多ピン化の要求により、プローブ針の小型
化，高密度化が進んでいる。また、その高集積化，超微
細化に伴いフリップチップ型のＬＳＩ装置が製造される
傾向にある。

【０００５】このため、従来型の試験用プロービング装
置によりフリップチップ型のＬＳＩ装置を試験すること
が困難となる。仮に、プローブ針に改良を加え、敢え
て、コア部のパッド電極に接触させるプローブ針と、そ
の外周辺部のパッド電極に接触させるプローブ針とを共
存したプローブ体が形成された場合であっても、その垂
直位置合わせが困難となる。

【０００６】そこで、試験用プローブ電極を接触させる
ことが困難なパッド電極については、該パッド電極の信
号変化を他の信号伝搬媒体により取得し、ＬＳＩ装置が
高集積化，超微細化した場合であっても、電気的良好な
状態で試験をすることができる装置及び方法が望まれて
いる。

【０００７】

【従来の技術】図７，８は、従来例に係る説明図であ
る。図７（ａ），（ｂ）は、従来例に係る半導体試験装
置の説明図であり、図７（ａ）は、その構成図を示して
いる。

【０００８】例えば、半導体チップ５の外周辺部のみに
パッド電極５Ａを有するＬＳＩ装置を試験する試験用プ
ロービング装置は、図７（ａ）において、半導体試験処
理回路１，プローブ体２ａ，複数のプローブ針（測定電
極群）２ｂ，ステージ駆動装置３及び試験制御装置４か
ら成る。

【０００９】また、該装置の機能は、各種電気回路を組
み込んだ半導体チップ５がステージ駆動装置３によりＸ
−Ｙ方向に駆動され、その半導体チップ５のパッド電極
５Ａとプローブ体２ａに設けられたプローブ針２ｂとが
ステージ駆動装置３によりＺ方向に駆動されて垂直位置
合わせされる。この際に、図７（ｂ）に示すように半導
体チップ５の外周辺部に設けられたパッド電極５Ａとプ
ローブ針２ｂとが接触される。

【００１０】その後、パッド電極とプローブ針２ｂとを
接触させた状態で、該チップ内の電気回路に試験制御装
置４を介して試験データが供給され、その結果、半導体
試験処理回路１により試験結果データが処理される。こ
れにより、出荷時の該チップ内の電気回路の機能試験や
動作試験等が行われる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来例の試
験用プロービング装置によれば、半導体チップ５の外周
辺部に設けられたパッド電極５Ａにプローブ針２ｂを接
触させて、その機能試験や動作試験をしている。また、
ＬＳＩ装置の高集積化，超微細化に伴う多ピン化の要求
により、プローブ針２ｂの小型化，高密度化が進んでい
る。

【００１２】さらに、従来例によればＬＳＩ装置の高集
積化，超微細化に伴い、図８（ａ）に示すようなフリッ
プチップ型のＬＳＩ装置が製造される傾向にある。この
ため、次のような問題が生ずる。

【００１３】従来例の試験用プロービング装置によ
りフリップチップ型のＬＳＩ装置を試験することが困難
となる。これは、半導体チップ５のコア部に設けられた
パッド電極５Ｂに接触させるプローブ針と、その外周辺
部に設けられたパッド電極５Ａに接触させるプローブ針
２ｂとを共存したプローブ体を構成することが困難とな
るからである。

【００１４】なお、フリップチップ型のＬＳＩ装置と
は、図８（ａ）に示すように、半導体チップ５の外周辺
部に設けられたパッド電極５Ａの他に、破線で囲まれた
半導体チップ５のコア部にもパッド電極５Ｂを設けたも
のをいう。また、フリップチップ型のＬＳＩ装置は、図
８（ｂ）に示すように、半導体チップ５の外周辺部やそ
のコア部に設けられたパッド電極５Ａ，５Ｂがプリント
基板６Ａとバンプ６Ｂを介して接合されるものである。

【００１５】これは、半導体チップ５の高集積化，超微
細化に伴い、その外周辺部に数百〜数千単位の入出力用
のパッド電極５Ａを割り当てても、該電極の間隔や設置
数の増加から限界を生じ、例えば、出力パッド電極を半
導体チップ５のコア部に分割配置するものである。

【００１６】また、仮に、プローブ針２ｂに改良，
例えば、プローブ針２ｂを保持するプローブ体２ａを多
層構造にして、敢えて、コア部のパッド電極５Ｂに接触
させるプローブ針と、その外周辺部のパッド電極５Ａに
接触させるプローブ針２ｂとを共存したプローブ体を形
成した場合であっても、その垂直位置合わせが困難とな
る。

【００１７】これは、ＬＳＩ装置の高集積化，超微細化
に伴う多ピン化の要求からプローブ針２ｂの小型化，高
密度化が進んでおり、例えば、タングステンを材質とす
るプローブ針２ｂは極細化による接触抵抗が問題となる
ため、BeCu（ベリウム銅）やPd（パラジウム）を材質と
する軟質の極細針が使用されつつある。

【００１８】このことで、BeCuやPdを材質とするプロー
ブ針２ｂとパッド電極５Ａ，５Ｂとを正確に垂直位置合
わせをすることが益々困難となるものである。また、コ
ア部のパッド電極５Ｂに静電気等のストレスを与えない
ように、図８（ｃ）に示すような静電気保護回路を形成
する必要も生じてくる。これにより、電気的接触不良状
態でのＬＳＩ装置の試験をすることが予想され、その機
能試験や動作試験の信頼性の低下を招くこととなる。

【００１９】本発明は、かかる従来例の問題点に鑑みて
創作されたものであり、信号授受に係わり半導体チップ
の全パッド電極と試験用プローブ電極との接触のみに依
存することなく、該プローブ電極を接触させることが困
難なパッド電極については、該パッド電極の信号変化を
他の信号伝搬媒体により取得し、ＬＳＩ装置が高集積
化，超微細化した場合であっても、電気的良好な状態で
試験をすることが可能となる半導体試験装置及び半導体
集積回路装置の試験方法の提供を目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】図１は、本発明に係る半
導体試験装置の原理図であり、図２（ａ），（ｂ）は本
発明に係る半導体集積回路装置の試験方法の原理図をそ
れぞれ示している。

【００２１】本発明の半導体試験装置は、図１に示すよ
うに、被測定対象１６に電子ビーム11ａを照射する電子
発生源１１と、前記電子ビーム11ａを偏向する偏向駆動
手段１２と、前記被測定対象１６から帰還する二次電子
や反射電子11ｂを検出する検出手段１３と、前記被測定
対象１６の被試験電極ＴＡに試験用プローブ電極14Ａを
接触させる電極接触手段１４と、前記電子発生源１１，
偏向駆動手段１２，検出手段１３及び電極接触手段１４
の入出力を制御する制御手段１５とを具備することを特
徴とする。

【００２２】また、本発明の半導体集積回路装置の試験
方法は、図２（ａ）に示すような、電子ビームを用いた
半導体集積回路装置の試験方法において、図２（ｂ）の
フローチャートに示すように、まず、ステップＰ１で半
導体集積回路装置16Ａの被試験電極ＴＡに試験用プロー
ブ電極14Ａの接触処理をし、次に、ステップＰ２で前記
試験用プローブ電極14Ａが接触された半導体集積回路装
置16Ａに試験データＤの供給処理と該半導体集積回路装
置16Ａに電子ビーム11ａの照射／偏向処理とをし、その
後、ステップＰ３で前記半導体集積回路装置16Ａから帰
還する二次電子や反射電子11ｂの検出処理に基づいて半
導体集積回路装置16Ａの試験処理することを特徴とす
る。

【００２３】なお、前記半導体集積回路装置の試験方法
において、前記半導体集積回路装置16Ａの平面外周領域
に設けられた被試験電極ＴＡに試験用プローブ電極14Ａ
の接触処理をし、前記平面外周領域以外の平面内部領域
に設けられた他の被試験電極ＴＢに電子ビーム11ａを順
次、シリアル走査処理をすることを特徴とする。

【００２４】また、前記半導体集積回路装置の試験方法
において、前記平面外周領域以外の平面内部領域に設け
られた他の被試験電極ＴＢに電子ビーム11ａを順次、パ
ラレル走査処理をすることを特徴とし、上記目的を達成
する。

【００２５】

【作用】本発明の半導体試験装置によれば、図１に示
すように、電子発生源１１，偏向駆動手段１２，検出手
段１３，電極接触手段１４及び制御手段１５が具備され
ている。

【００２６】例えば、被測定対象１６の外周辺部に設け
られた被試験電極ＴＡに試験用プローブ電極14Ａが制御
手段１５を介して電極接触手段１４により接触され、こ
の状態で、電子発生源１１から被測定対象１６のコア部
分に設けられた被試験電極ＴＢに電子ビーム11ａが照射
される。

【００２７】これにより、該電子ビーム11ａが偏向駆動
手段１２により偏向され、被測定対象１６のコア部分の
被試験電極ＴＢから帰還する二次電子や反射電子11ｂが
検出手段１３により検出される。例えば、コア部に設け
られた被試験電極ＴＢの電圧レベル「Ｈ」（ハイ），
「Ｌ」（ロー）が検出される。

【００２８】このため、試験データやその試験結果デー
タの授受に係わり被測定対象１６の全ての被試験電極Ｔ
Ａ，ＴＢと試験用プローブ電極14Ａとを接触させること
なく、該プローブ電極14Ａを接触させることが困難な被
試験電極ＴＢについては、その信号変化を電子ビーム11
ａによる二次電子や反射電子11ｂにより取得することが
でき、ＬＳＩ装置が高集積化，超微細化した場合であっ
ても、電気的良好な状態で試験をすることが可能とな
る。

【００２９】これにより、従来例の試験用プロービング
装置に比べて本発明の半導体試験装置によれば、フリッ
プチップ型のＬＳＩ装置等の機能試験や動作試験を精度
良く行うことが可能となる。

【００３０】また、本発明の半導体集積回路装置の試験
方法によれば、図２（ｂ）のフローチャートに示すよう
に、ステップＰ２で試験用プローブ電極14Ａが接触され
た半導体集積回路装置16Ａに試験データＤの供給処理や
該半導体集積回路装置16Ａに電子ビーム11ａの照射／偏
向処理をしている。

【００３１】例えば、半導体集積回路装置16Ａの平面外
周領域に設けられた被試験電極ＴＡに試験用プローブ電
極14Ａが接触処理され、該平面外周領域以外の平面内部
領域に設けられた他の被試験電極ＴＢに電子ビーム11ａ
が順次、シリアル走査処理される。

【００３２】このため、ステップＰ３で半導体集積回路
装置16Ａから帰還する二次電子や反射電子11ｂの検出処
理に基づいて半導体集積回路装置16Ａの試験処理するこ
とにより、コア部に設けられた被試験電極ＴＢの電圧レ
ベル「Ｈ」（ハイ），「Ｌ」（ロー）を検出することが
可能となる。

【００３３】このことで、半導体集積回路装置16Ａのコ
ア部に設けられた被試験電極ＴＡに接触させる試験用プ
ローブ電極14Ａが不要となり、その外周辺部に設けられ
た被試験電極ＴＡに接触させる試験用プローブ電極14Ａ
の共存が強いられず、従来例のプローブ体の構成で十分
足りる。

【００３４】従って、試験用プローブ電極14Ａに改良を
加えることなく、その垂直位置合わせも従来例のような
外周辺部の被試験電極ＴＡのみである。また、コア部の
被試験電極ＴＡに試験用プローブ電極14Ａが当てられな
いので静電気等のストレスが避けられ、従来例のような
静電気保護回路の形成も不要となる。

【００３５】これにより、電気的接触の良好な状態で、
ＬＳＩ装置の出荷試験等をすることが可能となり、その
機能試験や動作試験を信頼性良く行うことが可能とな
る。

【００３６】

【実施例】次に、図を参照しながら本発明の実施例につ
いて説明をする。図３〜６は、本発明の実施例に係る半
導体試験装置及び半導体集積回路装置の試験方法を説明
する図であり、図３は、本発明の実施例に係る半導体試
験装置の構成図を示している。

【００３７】例えば、図５（ｂ）に示すような外周辺部
とコア部とにパッド電極ＴＡ，ＴＢを有する被測定対象
１６の試験をする半導体試験装置（以下電子ビーム装置
ともいう）は、図３において、電子銃２１，静電偏向器
22Ａ，電磁偏向器22Ｂ，その他の偏向部22Ｃ，偏向駆動
制御装置22Ｄ，二次電子検出器23Ａ，信号処理回路23
Ｂ，プローブ体24Ａ，プローブ制御装置24Ｂ，制御装置
２５，ステージ２６，ステージ移動装置２７から成る。

【００３８】すなわち、電子銃２１は電子発生源１１の
一実施例であり、制御装置２５からのビーム制御信号Ｓ
１に基づいて被測定対象１６に電子ビーム11ａを照射す
るものである。

【００３９】静電偏向器22Ａ，電磁偏向器22Ｂ，その他
の偏向部22Ｃ及び偏向駆動制御装置22Ｄは偏向駆動手段
１２の一実施例を構成するものであり、静電偏向器22Ａ
は電子ビーム11ａを静電偏向するものである。また、電
磁偏向器22Ｂは、電子ビーム11ａを電磁偏向するもので
あり、その他の偏向部22Ｃは電子レンズや焦点調整器で
ある。

【００４０】偏向駆動制御装置22Ｄは制御装置２５から
の偏向データＤ１に基づいて静電偏向器22Ａ，電磁偏向
器22Ｂ及びその他の偏向部22Ｃの出力を制御するもので
ある。

【００４１】二次電子検出器23Ａ，信号処理回路23Ｂは
検出手段１３の一実施例を構成するものであり、二次電
子検出器23Ａは被測定対象１６のコア部のパッド電極
（以下出力パッド電極という）ＴＢから帰還する二次電
子や反射電子11ｂを検出するものである。また、信号処
理回路23Ｂは、二次電子検出信号Ｓ２をアナログ／デジ
タル変換をして、電圧取得データＤ２を制御装置２５に
出力するものである。

【００４２】プローブ体24Ａ，プローブ制御装置24Ｂは
電極接触手段１４の一実施例を構成するものであり、従
来例の電子ビーム装置になく、本発明によって付加され
るものである。

【００４３】プローブ体24Ａは被測定対象１６の外周辺
部に設けられた複数の被試験電極（以下入力パッド電極
という）ＴＡに、１対１に対応付けて複数の試験用プロ
ーブ電極14Ａを接触させるものである。また、プローブ
制御装置24Ｂはプローブ体24Ａに試験データＤ３を供給
したり、試験用プローブ電極14Ａの接触状態を制御する
ものである。

【００４４】制御装置２５は制御手段１５の一実施例で
あり、電子銃２１，偏向駆動制御装置22Ｄ，信号処理装
置23Ｂ及びプローブ制御装置24Ｂ及びステージ移動装置
２７の入出力を制御するものである。

【００４５】なお、ステージ２６は、被測定対象１６を
載置するものであり、ステージ移動装置２７は、制御装
置２５からの移動制御データＤ４に基づいて該ステージ
２６をＸ−Ｙ−Ｚ方向に移動するものである。

【００４６】このようにして、本発明の実施例に係る半
導体試験装置によれば、図３に示すように、電子銃２
１，静電偏向器22Ａ，電磁偏向器22Ｂ，その他の偏向部
22Ｃ，偏向駆動制御装置22Ｄ，二次電子検出器23Ａ，信
号処理回路23Ｂ，プローブ体24Ａ，プローブ制御装置24
Ｂ，制御装置２５，ステージ２６，ステージ移動装置２
７が具備されている。

【００４７】例えば、被測定対象１６の外周辺部に設け
られた入力パッド電極ＴＡに試験用プローブ電極14Ａが
制御装置２５，プローブ制御装置24Ｂを介してプローブ
体24Ａにより接触され、この状態で、電子銃２１から被
測定対象１６のコア部分に設けられた出力パッド電極Ｔ
Ｂに電子ビーム11ａが照射される。

【００４８】これにより、偏向駆動制御装置22Ｄを介し
て静電偏向器22Ａ，電磁偏向器22Ｂ及びその他の偏向部
22Ｃにより電子ビーム11ａが静電偏／電磁偏向され、被
測定対象１６のコア部分の出力パッド電極ＴＢから帰還
する二次電子や反射電子11ｂが二次電子検出器23Ａを介
して信号処理回路23Ｂにより検出される。例えば、コア
部に設けられた出力パッド電極ＴＢの電圧レベル「Ｈ」
（ハイ），「Ｌ」（ロー）が信号処理回路23Ｂから制御
装置２５に出力される。

【００４９】このため、試験データＤ３やその電圧取得
データＤ２の授受に係わり被測定対象１６の全てのパッ
ド電極ＴＡ，ＴＢと試験用プローブ電極14Ａとを接触さ
せることなく、該プローブ電極14Ａを接触させることが
困難な出力パッド電極ＴＢについては、その信号変化を
電子ビーム11ａによる二次電子や反射電子11ｂにより取
得することができ、ＬＳＩ装置が高集積化，超微細化し
た場合であっても、電気的良好な状態で試験をすること
が可能となる。

【００５０】これにより、従来例の試験用プロービング
装置に比べて本発明の半導体試験装置によれば、フリッ
プチップ型のＬＳＩ装置等の機能試験や動作試験を精度
良く行うことが可能となる。

【００５１】次に、本発明の実施例に係る半導体試験装
置を用いた半導体集積回路装置の試験方法について、当
該半導体試験装置の動作を補足しながら説明をする。図
４は本発明の実施例に係る半導体集積回路装置の試験フ
ローチャートであり、図５，６はその補足説明図をそれ
ぞれ示している。

【００５２】例えば、図３に示すような電子ビーム装置
を用いて図５（ａ）に示すような半導体集積回路（以下
ＬＳＩという）装置16Ａが多数形成された半導体ウエハ
３６の試験をする場合、図４のフローチャートに示すよ
うに、まず、ステップＰ１でＬＳＩ装置16Ａが形成され
た半導体ウエハ３６を電子ビーム鏡筒内のステージ２６
に載置し、電子ビーム鏡筒内を真空引き処理をする。

【００５３】次に、ステップＰ２で最初のＬＳＩ装置16
Ａの入力パッド電極ＴＡに試験用プローブ電極14Ａの接
触処理をする。この際に、図５（ｂ）に示すようにＬＳ
Ｉ装置16Ａの平面外周領域に設けられた入力パッド電極
ＴＡに試験用プローブ電極14Ａの接触処理をする。

【００５４】なお、プローブ体24ＡによりＬＳＩ装置16
Ａの外周辺部に設けられた複数の入力パッド電極ＴＡと
複数の試験用プローブ電極14Ａとが１対１に対応付けら
れて接触される。また、半導体ウエハ３６が載置された
ステージ２６は、移動制御データＤ４に基づいてステー
ジ移動装置２７によりＸ−Ｙ−Ｚ方向に移動される。

【００５５】さらに、ステップＰ３で試験用プローブ電
極14Ａが接触されたＬＳＩ装置16Ａに試験データＤ３の
供給処理をする。この際に、プローブ制御装置24Ｂから
プローブ体24Ａに試験データＤ３が供給され、また、試
験用プローブ電極14Ａの接触状態がプローブ制御装置24
Ｂにより制御される。

【００５６】併せて、ステップＰ４でＬＳＩ装置16Ａに
電子ビーム11ａの照射／偏向処理をする。この際に、図
５（ｂ）に示すように、ＬＳＩ装置16Ａの平面外周領域
以外の平面内部領域（コア部）に設けられた出力パッド
電極ＴＢに電子ビーム11ａを順次、シリアル走査処理を
する。例えば、ビーム制御信号Ｓ１に基づいて電子銃２
１から被測定対象１６に電子ビーム11ａが照射される
と、偏向データＤ１に基づいて静電偏向器22Ａ，電磁偏
向器22Ｂ及びその他の偏向部22Ｃの出力が偏向駆動制御
装置22Ｄにより制御される。

【００５７】これにより、静電偏向器22Ａにより電子ビ
ーム11ａが静電偏向され、また、電磁偏向器22Ｂにより
電子ビーム11ａが電磁偏向され、複数の出力パッド電極
ＴＢに電子ビーム11ａをシリアル走査することできる。

【００５８】その後、ステップＰ５でＬＳＩ装置16Ａか
ら帰還する二次電子や反射電子11ｂの検出処理をする。
この際に、ＬＳＩ装置16Ａのコア部の出力パッド電極Ｔ
Ｂから帰還する二次電子や反射電子11ｂが二次電子検出
器23Ａにより検出される。

【００５９】また、二次電子検出信号Ｓ２が図６（ａ）
に示すように、信号処理回路23Ｂによりアナログ／デジ
タル変換されて、その閾値電圧Ｖthを基準にした電圧取
得データＤ２が該回路23Ｂから制御装置２５に出力され
る。

【００６０】さらに、ステップＰ６で検出処理に基づい
てＬＳＩ装置16Ａの試験処理する。この際に、制御装置
２５では、例えば、試験結果となる電圧取得データＤ２
と期待値データとが比較処理され、当該ＬＳＩ装置16Ａ
の評価される。

【００６１】次いで、ステップＰ７で当該ＬＳＩ装置16
Ａの試験終了か否かの判断をする。この際に、該装置16
Ａの試験が終了した場合（ＹES）には、ステップＰ８に
移行する。該装置16Ａの試験が終了しない場合（ＮＯ）
には、ステップＰ６に戻って試験処理を継続する。

【００６２】さらに、ステップＰ８で当該半導体ウエハ
３６全体の試験終了か否かの判断をする。この際に、該
ウエハの試験が全部終了した場合（ＹES）には、試験処
理を終了する。また、該ウエハの試験が全部終了しない
場合（ＮＯ）には、ステップＰ２に戻って次のＬＳＩ装
置16Ａの試験処理を継続する。

【００６３】このようにして、本発明の実施例に係る半
導体集積回路装置の試験方法によれば、図４のフローチ
ャートに示すように、ステップＰ３で試験用プローブ電
極14Ａが接触されたＬＳＩ装置16Ａに試験データＤ３の
供給処理やステップＰ４で該ＬＳＩ装置16Ａに電子ビー
ム11ａの照射／偏向処理をしている。

【００６４】例えば、ステップＰ２でＬＳＩ装置16Ａの
平面外周領域に設けられた入力パッド電極ＴＡに試験用
プローブ電極14Ａが接触処理され、ステップＰ４でその
平面外周領域以外の平面内部領域に設けられた他の出力
パッド電極ＴＢに電子ビーム11ａが順次、シリアル走査
処理される。

【００６５】このため、ステップＰ５でＬＳＩ装置16Ａ
から帰還する二次電子や反射電子11ｂの検出処理に基づ
いてＬＳＩ装置16Ａの試験処理することにより、コア部
に設けられた出力パッド電極ＴＢの電圧レベル「Ｈ」
（ハイ），「Ｌ」（ロー）を検出することが可能とな
る。

【００６６】このことで、ＬＳＩ装置16Ａのコア部に設
けられた出力パッド電極ＴＢに接触させる試験用プロー
ブ電極14Ａが不要となり、その外周辺部に設けられた入
力パッド電極ＴＡに接触させる試験用プローブ電極14Ａ
の共存が強いられず、従来例のプローブ体の構成で十分
足りる。

【００６７】従って、試験用プローブ電極14Ａに改良を
加えることなく、その垂直位置合わせも従来例のような
外周辺部の入力パッド電極ＴＡのみである。また、コア
部の出力パッド電極ＴＢに試験用プローブ電極14Ａが当
てられないので静電気等のストレスが避けられ、従来例
のような静電気保護回路の形成も不要となる。

【００６８】さらに、真空中において試験が行われるこ
とからゴミやちり等の影響が極力抑制される。これによ
り、電気的接触の良好な状態で、ＬＳＩ装置の出荷試験
等をすることが可能となり、その機能試験や動作試験を
信頼性良く行うことが可能となる。

【００６９】なお、本発明の実施例に係る半導体集積回
路装置の試験方法によれば、出力パッド電極ＴＢに電子
ビーム11ａを順次、シリアル走査する方法について述べ
たが、図６（ｂ）に示すように該出力パッド電極ＴＢに
電子ビーム11ａを順次、パラレル走査処理をしても良
い。

【００７０】これにより、半導体集積回路装置の機能試
験や動作試験等を高速に行うことが可能となる。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体試
験装置によれば、電子発生源，偏向駆動手段，検出手
段，電極接触手段及び制御手段が具備され、被測定対象
のコア部分に設けられた被試験電極に電子ビームが照射
される。

【００７２】このため、試験データやその試験結果デー
タの授受に係わり被測定対象の全ての被試験電極と試験
用プローブ電極とを接触させることなく、該プローブ電
極を接触させることが困難な被試験電極については、そ
の信号変化を電子ビームによる二次電子や反射電子によ
り取得することができ、ＬＳＩ装置が高集積化，超微細
化した場合であっても、電気的良好な状態で試験をする
ことが可能となる。

【００７３】また、本発明の半導体集積回路装置の試験
方法によれば、試験用プローブ電極が接触された半導体
集積回路装置に試験データの供給処理や該半導体集積回
路装置に電子ビームの照射／偏向処理をしている。

【００７４】このため、半導体集積回路装置から帰還す
る二次電子や反射電子の検出処理に基づいてコア部に設
けられた被試験電極の電圧レベルを検出することが可能
となる。このことで、半導体集積回路装置のコア部に被
試験電極が設けられた場合であっても、試験用プローブ
電極を接触させることなく、その信号変化を二次電子や
反射電子により取得することができ、従来例のプローブ
体の構成で十分足りる。

【００７５】これにより、フリップチップ型の半導体集
積回路装置の機能試験や動作試験を精度良く行うことが
可能な半導体試験装置の提供に寄与するところが大き
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る半導体試験装置の原理図である。

【図２】本発明に係る半導体集積回路装置の試験方法の
原理図である。

【図３】本発明の実施例に係る半導体試験装置の構成図
である。

【図４】本発明の実施例に係る半導体集積回路装置の試
験フローチャートである。

【図５】本発明の実施例に係る試験フローチャートの補
足説明図（その１）である。

【図６】本発明の実施例に係る試験フローチャートの補
足説明図（その２）である。

【図７】従来例に係る半導体試験装置の説明図である。

【図８】従来例に係る問題点を説明する半導体集積回路
装置の構成図である。

【符号の説明】

１１…電子発生源、１２…偏向駆動手段、１３…検出手段、１４…電極接触手段、１５…制御手段、 14Ａ…試験用プローブ電極、 11ａ…電子ビーム、 11ｂ…二次電子や反射電子、ＴＡ，ＴＢ…被試験電極，他の被試験電極、Ｄ…試験データ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被測定対象（１６）に電子ビーム（11
ａ）を照射する電子発生源（１１）と、前記電子ビーム
（11ａ）を偏向する偏向駆動手段（１２）と、前記被測
定対象（１６）から帰還する二次電子や反射電子（11
ｂ）を検出する検出手段（１３）と、前記被測定対象
（１６）の被試験電極（ＴＡ）に試験用プローブ電極
（14Ａ）を接触させる電極接触手段（１４）と、前記電
子発生源（１１），偏向駆動手段（１２），検出手段
（１３）及び電極接触手段（１４）の入出力を制御する
制御手段（１５）とを具備することを特徴とする半導体
試験装置。
【請求項２】電子ビーム（11ａ）を用いた半導体集積
回路装置の試験方法において、半導体集積回路装置（16
Ａ）の被試験電極（ＴＡ）に試験用プローブ電極（14
Ａ）の接触処理をし、前記試験用プローブ電極（14Ａ）
が接触された半導体集積回路装置（16Ａ）に試験データ
（Ｄ）の供給処理と該半導体集積回路装置（16Ａ）に電
子ビーム（11ａ）の照射／偏向処理とをし、前記半導体
集積回路装置（16Ａ）から帰還する二次電子や反射電子
（11ｂ）の検出処理に基づいて半導体集積回路装置（16
Ａ）の試験処理することを特徴とする半導体集積回路装
置の試験方法。
【請求項３】請求項２記載の半導体集積回路装置の試
験方法において、前記半導体集積回路装置（16Ａ）の平
面外周領域に設けられた被試験電極（ＴＡ）に試験用プ
ローブ電極（14Ａ）の接触処理をし、前記平面外周領域
以外の平面内部領域に設けられた他の被試験電極（Ｔ
Ｂ）に電子ビーム（11ａ）を順次、シリアル走査処理を
することを特徴とする半導体集積回路装置の試験方法。
【請求項４】請求項２記載の半導体集積回路装置の試
験方法において、前記平面外周領域以外の平面内部領域
に設けられた他の被試験電極（ＴＢ）に電子ビーム（11
ａ）を順次、パラレル走査処理をすることを特徴とする
半導体集積回路装置の試験方法。