JP2005345262A

JP2005345262A - 半導体検査装置およびこれに用いる被検査部品トレー

Info

Publication number: JP2005345262A
Application number: JP2004165349A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ikeda; 毅池田; Hiroshi Miyagi; 弘宮城
Original assignee: Nigata Semitsu Co Ltd
Current assignee: NSC Co Ltd
Priority date: 2004-06-03
Filing date: 2004-06-03
Publication date: 2005-12-15
Also published as: CN1705095A; TW200620518A; US20050269240A1; KR20060048049A

Abstract

【課題】簡単な構成の被検査部品トレーを用いて複数の被検査部品を同時に検査できるようにする。
【解決手段】複数の被検査部品を収納する複数の溝部１を表面に有し、それぞれの溝部１に、収納された被検査部品の電極と電気的に接続するための導体が裏面まで形成されたコンタクト部を有するだけの非常に簡単な構成の被検査部品トレー１０を設け、被検査部品トレー１０に複数の被検査部品を収納した状態でこれを検査装置のトレーホルダに保持し、被検査部品トレー１０が備える複数のコンタクト部に複数のプローブ針を一度に当てることによって、複数の被検査部品の電気検査を同時に行うことができるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は半導体検査装置およびこれに用いる被検査部品トレーに関し、特に、検査対象の半導体部品にプローブ針を当てて電気的な検査を行う装置に用いて好適なものである。

従来、半導体チップ（ＩＣ）の電気検査は、被検査ＩＣの電極にテスタのプローブ針を当てることによって行われていた。具体的には、被検査ＩＣは、吸着ノズルを用いた真空吸着によりピックアップされ、検査台に搬送される。そして、この検査台においてプローブ針が被検査ＩＣの電極に当てられ、電気的特性が測定される。１つの被検査ＩＣの電気検査が終わると、吸着ノズルにより次の被検査ＩＣが検査台に搬送され、電気特性の測定が行われる。

このように、従来は被検査ＩＣを１つずつ検査台に搬送して電気特性の検査を行っていた。しかしながら、これでは、被検査ＩＣが多数ある場合に、非常に多くの時間がかかってしまうという問題があった。複数の被検査ＩＣを検査する場合の検査時間を短縮するためには、複数の被検査ＩＣを同時に検査できるようにすることが望まれる。従来、複数の半導体素子を同時に検査できるようにした装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−２５８４９３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の検査装置は、複数の半導体チップを挿入する複数の溝を有するトレー基板と、複数のプローブを有するコンタクタ基板と、半導体チップの電極とプローブとを接触させるための押圧基板と、それぞれの基板を固定する配線基板とから成る。そして、トレー基板に挿入された半導体チップの電極は、コンタクタ基板のプローブ、プローブから接続パッドまでの電極配線、接続パッドに接続された配線基板上の接続ピンおよび、接続ピンから外部ソケットまで配線基板の内部に立体的に形成された立体配線を介して外部ソケットと電気的に接続される。このような構造の検査装置は構成が複雑であり、多くの製造コストがかかってしまうという問題があった。

本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、簡単な構成の被検査部品トレーを用いて複数の被検査部品を同時に検査できるようにすることを目的とする。

上記した課題を解決するために、本発明の半導体検査装置では、複数の被検査部品を収納する複数の溝を表面に有し、それぞれの溝に、収納された被検査部品の電極と電気的に接続するための導体が裏面まで形成されたコンタクト部を更に有する被検査部品トレーを保持するトレーホルダと、トレーホルダに保持された被検査部品トレーの裏面まで形成されている複数のコンタクト部に一度に接続する複数の針を有するプローブと、プローブの針がコンタクト部に接触するようにプローブの動きを制御する制御部とを備えている。

本発明の他の態様では、トレーホルダは、被検査部品トレーをその表面が上方を向くように保持し、プローブの針は、トレーホルダに保持された被検査部品トレーの下方から被検査部品トレーの裏面のコンタクト部に接触するように成されている。

本発明の他の態様では、トレーホルダは、被検査部品トレーをその表面が下方を向くように保持し、プローブの針は、トレーホルダに保持された被検査部品トレーの上方から被検査部品トレーの裏面のコンタクト部に接触するように成されている。

また、本発明の被検査部品トレーは、複数の被検査部品を収納する複数の溝を表面に有するとともに、それぞれの溝に、収納された被検査部品の電極と電気的に接続するための導体が裏面まで形成されたコンタクト部を更に有する。

本発明の他の態様では、溝の側壁が傾斜をもち、溝の開口端に比べて底面の面積が小さくなるように形成されており、溝の開口端の縦・横寸法は被検査部品の縦・横寸法よりも若干大きく形成され、溝の底面の縦・横寸法は被検査部品の縦・横寸法と略同じ大きさに形成されている。

本発明の他の態様では、溝に収納された被検査部品が動かないように被検査部品を押圧して固定する押圧部材を更に有する。

上記のように構成した本発明によれば、被検査部品トレーが備える複数の溝に複数の被検査部品を収納した状態でトレーホルダにトレーを保持し、被検査部品トレーが備える複数のコンタクト部に複数のプローブ針を一度に当てることによって、複数の被検査部品の電気検査を同時に行うことができ、検査時間を短縮することができる。また、本発明の被検査部品トレーは、複数の溝と、溝の底面から被検査部品トレーの裏面まで接続するコンタクト部とを形成するだけの非常に簡単な構成であるので、製造コストを抑制することもできる。

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、第１の実施形態による被検査部品トレー１０の構成例を示す図である。また、図２は、被検査部品トレー１０に形成されている溝部１の一つを示す拡大断面図である。また、図３は、被検査部品トレー１０を裏面から見た状態を示す図である。

図１に示すように、本実施形態の被検査部品トレー１０は、被検査部品である半導体チップ１００を収納する複数の溝部１を表面に有している。

図２に示すように、溝部１の側壁１ａは、ある程度の傾斜をもって形成されており、溝部１の開口端に比べて底面の方が、面積が小さくなっている。ここで、溝部１の開口端の縦・横寸法は、被検査部品である半導体チップ１００の縦・横寸法よりも若干大きく形成し、溝部１の底面の縦・横寸法は、被検査部品である半導体チップ１００の縦・横寸法と略同じ大きさに形成している。溝部１をこのような構造とすることにより、半導体チップ１００を溝部１に容易に挿入することが可能であるとともに、底面部の側壁１ａによって半導体チップ１００を容易かつ確実に位置決めすることが可能である。

個々の溝部１は、収納された半導体チップ１００の電極と電気的に接続するための導体が裏面まで形成されて成るコンタクト部２を有している。図２の例では、半導体チップ１００の電極はチップの外周に沿って設けられている場合を示している。この場合、コンタクト部２は、半導体チップ１００に形成されている複数の電極と個別に接続するように、各電極の位置と合致する位置に複数設けられている。図３は、各溝部１に収納される半導体チップ１００が備える各電極と合致する位置に複数のコンタクト部２が設けられている様子を示している。本実施形態の被検査部品トレー１０は、コンタクト部２以外の部分を、帯電がしにくい材料で構成している。

図４は、第１の実施形態による半導体検査装置２０の要部構成例を示す図である。図４に示すように、第１の実施形態による半導体検査装置２０は、検査ステージ２１上に設けられたトレーホルダ２２と、プローブ２３と、プローブ２３を移動させる移動機構２４と、移動機構２４の動きを制御するコントローラ２５とを備えて構成されている。移動機構２４およびコントローラ２５は、本発明の制御部に相当する。

トレーホルダ２２は、被検査部品トレー１０をその表面が上方を向くように保持する。これにより、被検査部品トレー１０の裏面まで形成されている複数のコンタクト部２が下方に向けられる。プローブ２３は、トレーホルダ２２に保持された被検査部品トレー１０が備える複数のコンタクト部２に一度に接続する複数のプローブ針２３ａを有している。このプローブ針２３ａは、トレーホルダ２２に保持された被検査部品トレー１０の下方からコンタクト部２に接触するように成されている。

移動機構２４は、コントローラ２５の制御に従って、複数のプローブ針２３ａが複数のコンタクト部２に接触するようにプローブ２３を移動させる。この移動機構２４は、移動板２４ａ、プローブ支持部２４ｂ、第１ガイドレール２４ｃおよび第２ガイドレール２４ｄを備えて構成されている。

移動板２４ａは、第１ガイドレール２４ｃに沿って水平方向（Ｘ方向）に移動可能なように構成されており、図示しないＸ軸用モータにより駆動される。この移動板２４ａにはプローブ支持部２４ｂが設けられている。プローブ支持部２４ｂは、その下部においてプローブ２３を支持している。プローブ支持部２４ｂは、移動板２４ａの移動に伴ってＸ方向に移動する。これによりプローブ２３は、プローブ支持部２４ｂの移動に伴ってＸ方向に移動する。

また、プローブ支持部２４ｂは、図４の紙面に対して垂直な方向（Ｙ方向）に移動可能なように構成されるとともに、第２ガイドレール２４ｄに沿って上下方向（Ｚ方向）に移動可能なように構成されており、図示しないＹ軸用モータおよびＺ軸用モータにより駆動される。これによりプローブ２３は、プローブ支持部２４ｂの移動に伴ってＹ方向およびＺ方向に移動する。

以上のように構成した第１の実施形態による被検査部品トレー１０および半導体検査装置２０によれば、被検査部品トレー１０が備える複数の溝部１に複数の半導体チップ１００を収納した状態でトレーホルダ２２に被検査部品トレー１０を保持し、被検査部品トレー１０が備える複数のコンタクト部２に複数のプローブ針２３ａを一度に当てることによって、複数の半導体チップ１００の電気検査を同時に行うことができ、検査時間を短縮することができる。

また、被検査部品トレー１０は、複数の溝部１と、溝部１の底面から被検査部品トレー１０の裏面まで接続する直線状のコンタクト部２とを形成するだけの非常に簡単な構成であるので、製造コストを抑制することもできる。しかも、本実施形態の被検査部品トレー１０によれば、簡単な構成でありながら、半導体チップ１００を挿入して位置決めすることも簡単に行うことができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図５は、第２の実施形態による被検査部品トレー３０の構成例を示す図である。また、図６は、被検査部品トレー３０に形成されている溝部１の一つを示す拡大断面図である。

図５に示すように、本実施形態の被検査部品トレー３０は、被検査部品である半導体チップ１００を収納する複数の溝部１を表面に有するトレー部材３１と、溝部１に収納された半導体チップ１００が動かないように、当該半導体チップ１００を押圧して固定する押圧部材３２とを備えて構成されている。

トレー部材３１は、第１の実施形態で説明した被検査部品トレー１０と同じものである。押圧部材３２は、図６に示すように、トレー部材３１の各溝部１と対向する位置に、溝部１に収納された半導体チップ１００を当該溝部１の底面に押し付けるための凸部３をそれぞれ有している。押圧部材３２の縦・横寸法は、トレー部材３１の外壁４の内周面の縦・横寸法と略同じ大きさに形成されている。これにより、半導体チップ１００を押圧するときにトレー部材３１の外壁４の内側に押圧部材３２がちょうど嵌合し、逆さまにした程度では容易に離脱しないようになっている。

図７は、第２の実施形態による半導体検査装置４０の要部構成例を示す図である。図７に示すように、第２の実施形態の半導体検査装置４０も、第１の実施形態による半導体検査装置２０と同様に、検査ステージ２１上に設けられたトレーホルダ２２と、プローブ２３と、プローブ２３を移動させる移動機構２４と、移動機構２４の動きを制御するコントローラ２５とを備えて構成されている。

第２の実施形態による半導体検査装置４０が第１の実施形態による半導体検査装置２０と異なる点は、トレーホルダ２２による被検査部品トレー１０，３０の支持方法と、プローブ支持部２４ｂによるプローブ２３の支持構造である。すなわち、第２の実施形態では、トレーホルダ２２は、被検査部品トレー３０をその表面が下方を向くように保持する。これにより、被検査部品トレー３０の裏面まで形成されている複数のコンタクト部２が上方に向けられる。また、プローブ支持部２４ｂは、トレーホルダ２２に保持された被検査部品トレー３０の上方から複数のプローブ針２３ａがコンタクト部２に接触するような形態でプローブ２３を支持している。

以上のように構成した第２の実施形態による被検査部品トレー３０および半導体検査装置４０によれば、被検査部品トレー３０が備える複数の溝部１に複数の半導体チップ１００を収納した状態でトレーホルダ２２に被検査部品トレー３０を保持し、被検査部品トレー３０が備える複数のコンタクト部２に複数のプローブ針２３ａを一度に当てることによって、複数の半導体チップ１００の電気検査を同時に行うことができ、検査時間を短縮することができる。

また、被検査部品トレー３０のトレー部材３１は、複数の溝部１と、溝部１の底面からトレー部材３１の裏面まで接続する直線状のコンタクト部２とを形成するだけの非常に簡単な構成である。押圧部材３２も、単に凸部３を形成するだけで良く、特に電気的な配線をする必要が全くないので、製造コストを抑制することもできる。

しかも、本実施形態の被検査部品トレー３０によれば、簡単な構成でありながら、半導体チップ１００を挿入して位置決めすることも簡単に行うことができる。さらに、押圧部材３２を用いることによって、半導体チップ１００の電極とコンタクト部２との間に押付け力を作用させることができる。これにより、半導体チップ１００の電極とコンタクト部２とが確実に接触して良好な電気的導通を得ることができる。

なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその精神、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

本発明は、検査対象の半導体部品にプローブ針を当てて電気的な検査を行う装置に有用である。

第１の実施形態による被検査部品トレーの構成例を示す図である。第１の実施形態による被検査部品トレーに形成されている溝部の一つを示す拡大断面図である。被検査部品トレーを裏面から見た状態を示す図である。第１の実施形態による半導体検査装置の要部構成例を示す図である。第２の実施形態による被検査部品トレーの構成例を示す図である。第２の実施形態による被検査部品トレーに形成されている溝部および凸部の一つを示す拡大断面図である。第２の実施形態による半導体検査装置の要部構成例を示す図である。

符号の説明

１溝部
１ａ溝部の側壁
２コンタクト部
３凸部
４トレー部材の外壁
１０，３０被検査部品トレー
２０，４０半導体検査装置
２２トレーホルダ
２３プローブ
２３ａプローブ針
２４移動機構
２５コントローラ
３１トレー部材
３２押圧部材
１００半導体チップ（被検査部品）

Claims

複数の被検査部品を収納する複数の溝を表面に有し、それぞれの溝に、収納された上記被検査部品の電極と電気的に接続するための導体が裏面まで形成されたコンタクト部を更に有する被検査部品トレーを保持するトレーホルダと、
上記トレーホルダに保持された上記被検査部品トレーの裏面まで形成されている複数の上記コンタクト部に一度に接続する複数の針を有するプローブと、
上記プローブの針が上記コンタクト部に接触するように上記プローブの動きを制御する制御部とを備えたことを特徴とする半導体検査装置。
上記トレーホルダは、上記被検査部品トレーをその表面が上方を向くように保持し、
上記プローブの針は、上記トレーホルダに保持された上記被検査部品トレーの下方から上記被検査部品トレーの裏面の上記コンタクト部に接触するように成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体検査装置。
上記トレーホルダは、上記被検査部品トレーをその表面が下方を向くように保持し、
上記プローブの針は、上記トレーホルダに保持された上記被検査部品トレーの上方から上記被検査部品トレーの裏面の上記コンタクト部に接触するように成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体検査装置。
複数の被検査部品を収納する複数の溝を表面に有するとともに、それぞれの溝に、収納された上記被検査部品の電極と電気的に接続するための導体が裏面まで形成されたコンタクト部を更に有することを特徴とする被検査部品トレー。
上記溝の側壁が傾斜をもち、上記溝の開口端に比べて底面の面積が小さくなるように形成されており、上記溝の開口端の縦・横寸法は上記被検査部品の縦・横寸法よりも若干大きく形成され、上記溝の底面の縦・横寸法は上記被検査部品の縦・横寸法と略同じ大きさに形成されていることを特徴とする請求項４に記載の被検査部品トレー。
上記溝に収納された被検査部品が動かないように上記被検査部品を押圧して固定する押圧部材を更に有することを特徴とする請求項４に記載の被検査部品トレー。