(57)【要約】【課題】半導体デバイスをより正確な温度条件の下で、効率的に試験することができるテストチャンバを提供する。【解決手段】温度調整手段は、半導体デバイスＤが装着された各ソケットボードＳＢを予熱する予熱部５０と、該予熱部５０と連通して各試験ユニットＵ１〜Ｕ５内の温度を予熱部５０と同等に保つ温度保持手段（ダクト１００）と、検査済みの半導体デバイスＤが装着された各ソケットボードＳＢを除熱する除熱部６０とを備える。【選択図】図３
2010107311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体デバイスを挿脱可能に保持する複数のソケットを有する１または２以上のソケットボードを格納可能な試験ユニットと、
前記各ソケットボードの各ソケットに装着された半導体デバイスの周囲温度を所定の試験環境温度に調整する温度調整手段と、
前記各試験ユニット毎に設けられ、前記各ソケットに装着された各半導体デバイスの電極端子と電気的導通を行って各半導体デバイスの電気的特性を試験するデバイス検査手段と、
前記温度調整手段およびデバイス検査手段を制御する制御手段と、
を備えたテストチャンバであって、
前記温度調整手段は、
前記半導体デバイスが装着された各ソケットボードを予熱する予熱部と、
該予熱部と連通して前記各試験ユニット内の温度を前記予熱部と同等に保つ温度保持手段と、
検査済みの前記半導体デバイスが装着された各ソケットボードを除熱する除熱部と、
を備えることを特徴とするテストチャンバ。
【請求項２】
前記温度保持手段は、
前記予熱部で生成される加熱空気または冷却空気を前記各試験ユニット側に送給する送給手段と、
該送給手段を介して送給された前記加熱空気または冷却空気を前記各試験ユニット内に導入する導入手段と、
から構成されることを特徴とする請求項１に記載のテストチャンバ。
【請求項３】
前記送給手段は、前記予熱部に連通され、前記各試験ユニットの上方に延伸されるダクトで構成され、
前記導入手段は、前記ダクトに開口されて、前記加熱空気または冷却空気を前記各試験ユニット内に吹き出す複数の通気孔で構成されることを特徴とする請求項２に記載のテストチャンバ。
【請求項４】
前記各試験ユニットの前記予熱部側には、前記ダクトを介して導入された前記加熱空気または冷却空気を前記予熱部に戻す開口部が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のテストチャンバ。
【請求項５】
前記各試験ユニットと前記除熱部とは隣接され、前記各試験ユニットと前記除熱部との境界部には、前記デバイス検査手段による各半導体デバイスの電気的特性の検査中における前記各試験ユニットから前記除熱部への熱の伝導を遮断する開閉可能なシャッター機構が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載のテストチャンバ。
【請求項６】
前記デバイス検査手段は、前記各半導体デバイスと所定の対応関係をもって複数設けられ、前記各半導体デバイスに所定のテスト信号を入力するとともに、当該テスト信号に応じて前記半導体デバイスから出力された出力信号に基づいて前記半導体デバイスの検査を行うデバイステスト手段と、
前記半導体デバイスに入力される波形を生成する波形発生手段と、
を備えることを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載のテストチャンバ。
【請求項７】
前記波形発生手段は、パターン発生器および波形発生器の少なくとも何れかであることを特徴とする請求項６に記載のテストチャンバ。
【請求項８】
前記デバイステスト手段は、生成された波形を前記半導体デバイスに入力するドライバをさらに備えることを特徴とする請求項６または請求項７の何れかに記載のテストチャンバ。
【請求項９】
請求項１から請求項８の何れかに記載のテストチャンバに適用され、前記各試験ユニットに対して前記ソケットボードを搬入出させることを特徴とする半導体デバイステストシステムのソケットボード循環構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体デバイスの各種特性試験を行うためのテストチャンバおよび半導体デバイステストシステムにおけるソケットボードの循環構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、試験対象としての半導体デバイスに目的とする高温または低温の温度ストレスを与える恒温槽と、この恒温槽で熱ストレスが与えられた状態にある半導体デバイスをテストヘッドに電気的に接触させて電気的特性を試験するテストチャンバと、テストチャンバで試験された半導体デバイスから、与えられた熱ストレスを除去する除熱槽を備えた半導体デバイステスト装置（ＩＣ試験装置ともいう）がある。
【０００３】
このような半導体デバイステスト装置では、複数個の半導体デバイスを同時に試験するために、半導体デバイスを搭載する複数個のソケットを取付けたソケットボードを用いている。
【０００４】
さらに、前記半導体デバイステスト装置には、ソケットボードの各ソケットに対して試験対象としての半導体デバイスを装着するデバイスローダと、試験済みの半導体デバイスをソケットボードの各ソケットから外すデバイスアンローダが設けられている。
【０００５】
ところで、上述のような半導体デバイステスト装置においては、大量の半導体デバイスを効率的に試験するためには、複数のソケットボードを用意し、デバイスローダ→恒温槽→テストチャンバ→除熱槽→デバイスアンローダの順で各ソケットボードを循環させるソケットボードの循環構造を備えることが望まれる。
【０００６】
このようなソケットボードの循環構造を備えた半導体デバイステスト装置の構成は、例えば、特許第３４１２１１４号公報や特開２００３−２１５２０１号公報等に示されている。
【０００７】
その半導体デバイステスト装置および循環構造について図１０を参照して説明する。
【０００８】
図１０に示す半導体デバイステスト装置Ｓ１１０においては、恒温槽１５００の手前にデバイスローダ部１５０１を配置し、恒温槽１５００の下部直交面にテストチャンバ１５０２を連結し、テストチャンバ１５０２の手前に除熱槽１５０３を配置し、除熱槽１５０３の上部にデバイスアンローダ部１５０４を配置した構成としている。
【０００９】
なお、図上、符号ＳＢはソケットボード、符号１５０５ａは試験対象の半導体デバイスＤを保持する汎用トレイ、符号１５０５ｂは試験済みの半導体デバイスＤを保持する汎用トレイを示す。
【００１０】
そして、半導体デバイステスト装置Ｓ１１０が備える循環構造Ｃ１０は、ソケットボードＳＢを、デバイスローダ部１５０１から恒温槽１５００へ搬送する搬送路Ｒ１０１、恒温槽１５００からテストチャンバ１５０２へ搬送する搬送路Ｒ１０２、テストチャンバ１５０２から除熱槽１５０３へ搬送する搬送路Ｒ１０３、除熱槽１５０３からデバイスローダ部１５０１へ搬送する搬送路Ｒ１０４とを有している。なお、各搬送路Ｒ１０１〜Ｒ１０４等に設けられるアーム型ロボット等の搬送装置の図示は省略している。
【００１１】
したがって、この循環構造Ｃ１０では、搬送路Ｒ１０１→Ｒ１０２→Ｒ１０３→Ｒ１０４→Ｒ１０１→・・・の順で各ソケットボードＳＢを搬送することにより、半導体デバイステストシステム内でソケットボードＳＢを循環させて、効率良く半導体デバイスＤの試験を行うことができるというメリットがあった。
【特許文献１】特許第３４１２１１４号公報
【特許文献２】特開２００３−２１５２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところが、近年の半導体デバイスはその高密度化及び回路の複雑化に伴って一つの半導体デバイスの試験に要する時間が長くなる傾向にあり、テストコストの低廉化のためにテスト用チャンバ内で行われる半導体デバイス試験の一層の効率化が望まれている。
【００１３】
また半導体デバイスについて多品種で変量生産の傾向が強くなっているため、半導体デバイスの種類に応じて温度条件等の試験環境を頻繁に変更する必要性が高まっている。
【００１４】
特に、各種の半導体デバイスについて幅広い特性を一度に試験するためには、低温条件下と高温条件下で試験を実施する必要があるが、従来の半導体デバイステストシステムでは、高温用の試験装置と低温用の試験装置を別々に用意するのが一般的であった。
【００１５】
即ち、図１０の半導体デバイステスト装置Ｓ１１０に関していえば、高温用と低温用にそれぞれ恒温槽１５００、テストチャンバ１５０２、除熱槽１５０３等を別途設ける必要があった。
【００１６】
その理由は、仮に恒温槽１５００や除熱槽１５０３が、それぞれ高温用と低温用とに切り替えることができる構造であったとしても、例えば１００℃の高温状態から−３０℃の低温状態の試験に移行するためには切替処理に要する時間や除熱時間も含め相当の長時間を要するため、上記のような他品種の半導体デバイスについて試験の一層の効率化という要請を満たすことができないためである。
【００１７】
さらに、従来の半導体デバイステスト装置Ｓ１１０では、試験装置間でのソケットボードＳＢの移送を想定していない。即ち、図１０の半導体デバイステスト装置Ｓ１１０に関していえば、ソケットボードＳＢの循環は、１台のテスト装置内で完結しており、２台以上の半導体デバイステスト装置Ｓ１１０間でソケットボードＳＢを受け渡しすることは考慮されていない。
【００１８】
したがって、より大量の半導体デバイスの試験を実施する場合であっても、単純に半導体デバイステスト装置Ｓ１１０を複数台にわたって並設するしか方策がなく、各テスト装置Ｓ１１０毎にデバイスローダ部１５０１、デバイスアンローダ部１５０４を設ける必要がある。
【００１９】
また、各循環構造Ｃ１０毎に搬送路Ｒ１０１〜１０４が必要もあり、半導体デバイスを試験するシステム全体で考えると、重複する装置が存在するため余分な設置スペースを要し、設備コストや試験コストが嵩む原因ともなっていた。
【００２０】
また、図１０の半導体デバイステスト装置Ｓ１１０では、テストチャンバ１５０２においてソケットボードＳＢを１枚あるいは２〜３枚ずつ試験しているため、試験効率を上げるのに限界があった。
【００２１】
また、恒温槽１５００や除熱槽１５０３が、それぞれ高温用と低温用とに切り替えることができる構造である場合において、試験を行うまでに、加熱あるいは冷却された半導体デバイスの温度が下がったり、あるいは温度が上がってしまい、試験を行う際に正確な温度条件を満たすことができないという問題もあった。
【００２２】
そこで、本発明は、半導体デバイスをより正確な温度条件の下で、効率的に試験することができるテストチャンバおよび半導体デバイステストシステムにおけるソケットボードの循環構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記課題を解決するために、請求項１の発明に係るテストチャンバは、半導体デバイスを挿脱可能に保持する複数のソケットを有する１または２以上のソケットボードを格納可能な試験ユニットと、前記各ソケットボードの各ソケットに装着された半導体デバイスの周囲温度を所定の試験環境温度に調整する温度調整手段と、前記各試験ユニット毎に設けられ、前記各ソケットに装着された各半導体デバイスの電極端子と電気的導通を行って各半導体デバイスの電気的特性を試験するデバイス検査手段と、前記温度調整手段およびデバイス検査手段を制御する制御手段とを備えたテストチャンバであって、前記温度調整手段は、前記半導体デバイスが装着された各ソケットボードを予熱する予熱部と、該予熱部と連通して前記各試験ユニット内の温度を前記予熱部と同等に保つ温度保持手段と、検査済みの前記半導体デバイスが装着された各ソケットボードを除熱する除熱部とを備えることを特徴とする。
【００２４】
請求項２の発明に係るテストチャンバは、請求項１に記載の発明について、前記温度保持手段は、前記予熱部で生成される加熱空気または冷却空気を前記各試験ユニット側に送給する送給手段と、該送給手段を介して送給された前記加熱空気または冷却空気を前記各試験ユニット内に導入する導入手段とから構成されることを特徴とする。
【００２５】
請求項３の発明に係るテストチャンバは、請求項２に記載の発明について、前記送給手段は、前記予熱部に連通され、前記各試験ユニットの上方に延伸されるダクトで構成され、前記導入手段は、前記ダクトに開口されて、前記加熱空気または冷却空気を前記各試験ユニット内に吹き出す複数の通気孔で構成されることを特徴とする。
【００２６】
請求項４の発明に係るテストチャンバは、請求項３に記載の発明について、前記各試験ユニットの前記予熱部側には、前記ダクトを介して導入された前記加熱空気または冷却空気を前記予熱部に戻す開口部が設けられていることを特徴とする。
【００２７】
請求項５の発明に係るテストチャンバは、請求項１から請求項４の何れかに記載の発明について、前記各試験ユニットと前記除熱部とは隣接され、前記各試験ユニットと前記除熱部との境界部には、前記デバイス検査手段による各半導体デバイスの電気的特性の検査中における前記各試験ユニットから前記除熱部への熱の伝導を遮断する開閉可能なシャッター機構が設けられていることを特徴とする。
【００２８】
請求項６の発明に係るテストチャンバは、請求項１から請求項５の何れかに記載の発明について、記デバイス検査手段は、前記各半導体デバイスと所定の対応関係をもって複数設けられ、前記各半導体デバイスに所定のテスト信号を入力するとともに、当該テスト信号に応じて前記半導体デバイスから出力された出力信号に基づいて前記半導体デバイスの検査を行うデバイステスト手段と、前記半導体デバイスに入力される波形を生成する波形発生手段とを備えることを特徴とする。
【００２９】
請求項７の発明に係るテストチャンバは、請求項６に記載の発明について、前記波形発生手段は、パターン発生器および波形発生器の少なくとも何れかであることを特徴とする。
【００３０】
請求項８の発明に係るテストチャンバは、請求項６または請求項７の何れかに記載の発明について、前記デバイステスト手段は、生成された波形を前記半導体デバイスに入力するドライバをさらに備えることを特徴とする。
【００３１】
請求項９の発明に係る半導体デバイステストシステムのソケットボード循環構造は、請求項１から請求項８の何れかに記載のテストチャンバに適用され、前記各試験ユニットに対して前記ソケットボードを搬入出させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば以下の効果を奏することができる。
【００３３】
すなわち、請求項１に記載の発明によれば、温度調整手段は、半導体デバイスが装着された各ソケットボードを予熱する予熱部と、該予熱部と連通して各試験ユニット内の温度を予熱部と同等に保つ温度保持手段と、検査済みの前記半導体デバイスが装着された各ソケットボードを除熱する除熱部とを備えているので、半導体デバイスをより正確な温度条件の下で、効率的に試験することができるという効果がある。
【００３４】
請求項２に記載の発明によれば、温度保持手段は、予熱部で生成される加熱空気または冷却空気を各試験ユニット側に送給する送給手段と、該送給手段を介して送給された加熱空気または冷却空気を各試験ユニット内に導入する導入手段とから構成されているので、簡易な構成で、半導体デバイスをより正確な温度条件の下で、効率的に試験することができる。
【００３５】
請求項３に記載の発明によれば、送給手段は、予熱部に連通され、各試験ユニットの上方に延伸されるダクトで構成され、導入手段は、ダクトに開口されて、加熱空気または冷却空気を各試験ユニット内に吹き出す複数の通気孔で構成されているので、簡易な構成で、半導体デバイスをより正確な温度条件の下で、効率的に試験することができる。
【００３６】
請求項４に記載の発明によれば、各試験ユニットの予熱部側には、ダクトを介して導入された加熱空気または冷却空気を予熱部に戻す開口部が設けられているので、熱効率が高まり、低コストで効率的に試験することができる。
【００３７】
請求項５に記載の発明によれば、各試験ユニットと除熱部とは隣接され、各試験ユニットと除熱部との境界部には、デバイス検査手段による各半導体デバイスの電気的特性の検査中における前記各試験ユニットから除熱部への熱の伝導を遮断する開閉可能なシャッター機構が設けられているので、熱効率が一層高まり、低コストで効率的に試験することができる。
【００３８】
また本発明によれば、デバイス検査手段は、各半導体デバイスと所定の対応関係をもって複数設けられ、各半導体デバイスに所定のテスト信号を入力するとともに、当該テスト信号に応じて前記半導体デバイスから出力された出力信号に基づいて半導体デバイスの検査を行うデバイステスト手段と、半導体デバイスに入力される波形を生成する波形発生手段とを備えているので、検査対象である半導体デバイスが相互にアイソレーションされて隣設した半導体デバイスの動作ノイズの影響が大幅に低減されるというメリットもある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しつつさらに具体的に説明する。ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。なお、ここでの説明は本発明が実施される最良の形態であることから、本発明は当該形態に限定されるものではない。
【００４０】
図１は本発明の実施の形態に係るソケットボード循環構造を備える半導体デバイステストシステムＳ１の概略構成を示す平面図、図２は半導体デバイステストシステムＳ１の構成を示す正面図である。
【００４１】
図１、図２に示すように、本実施の形態に係るソケットボード循環構造Ｃ１を備える半導体デバイステストシステムＳ１は、ボードハンドラ１０と、このボードハンドラ１０に隣設（図上は右隣りに設置）させたソケットボードＳＢの搬送機構２０と、搬送機構２０に連なってソケットボードＳＢを搬送する自動搬送機構３０と、自動搬送機構３０で搬送されたソケットボードＳＢを予熱する予熱部５０と、第１のテストチャンバ（試験ユニット）Ｔ１と、この第１のテストチャンバＴ１に隣設（図上は右隣りに設置）させた第２のテストチャンバＴ２と、ソケットボードＳＢの除熱を行う除熱部６０とから構成されている。
【００４２】
なお、本実施の形態に係るソケットボード循環構造は、テストチャンバを３台以上並設させた半導体デバイステストシステムにも適用可能である。
【００４３】
ボードハンドラ１０は、検査対象としての半導体デバイスＤ（図３参照）を積載したローダトレイからソケットボードＳＢのソケット部（図示せず）に装着するデバイスローダ１１と、検査済みの半導体デバイスＤをソケットボードＳＢから外してアンローダトレイへ積載するデバイスアンローダ１２とから構成されている。
【００４４】
なお、本実施の形態では、半導体デバイスＤをローダトレイからソケットボードＳＢに直接搬送するのではなく、半導体デバイスＤをローダトレイ（図示せず）からテストトレイ（図示せず）に一旦載置し、そのテストトレイをソケットボードＳＢに搬送するようになっている。
【００４５】
ソケットボードＳＢは、例えば図４のように構成されている。特には限定されないが、ソケットボードＳＢには例えば１９２個（１２×１６列）のソケット２００が設けられており、各ソケット２００に半導体デバイスＤが装着されるようになっている。
【００４６】
また、ソケットボードＳＢから検査済みの半導体デバイスＤを外す際も同様であり、半導体デバイスＤをソケットボードＳＢからテストトレイに一旦載置し、そのテストトレイからアンローダトレイに半導体デバイスＤを積載するようになっている。
【００４７】
また、デバイスローダ１１およびデバイスアンローダ１２は、例えば、直交型のロボットおよびピックアップ機構で構成されている。
【００４８】
予熱部５０は、加熱装置または冷凍装置および温調装置５１を備え、温度保持手段としてのダクト１００C（詳細な構成については後述する）を介して、加熱装置または冷凍装置５１で生成された加熱空気または冷却空気を第１のテストチャンバＴ１および第２のテストチャンバＴ２に供給する。これにより、ソケットボードＳＢに装着された半導体デバイスＤを所望の試験環境に適した温度に加熱または冷却することができる。
【００４９】
なお、供給された加熱空気または冷却空気は、予熱部５０に戻されるようになっている（図２参照）。これにより、熱効率が高まり、低コストで効率的に試験することができる。
【００５０】
除熱部６０は、加熱または冷却されたソケットボードＳＢに対して乾燥空気などを吹き付けるなどして、ソケットボードＳＢに装着された半導体デバイスＤを室温に戻す。
【００５１】
また、第２のテストチャンバＴ２と除熱部６０との境界部には、第１のテストチャンバＴ１および第２のテストチャンバＴ２による各半導体デバイスＤの電気的特性の検査中における第１のテストチャンバＴ１および第２のテストチャンバＴ２から除熱部６０への熱の伝導を遮断する開閉可能なシャッター機構２１０が設けられている。これにより、熱効率が一層高まり、低コストで効率的に試験することができる。
【００５２】
また、第１のテストチャンバＴ１および第２のテストチャンバＴ２は、電源制御装置４５等を備えている。
【００５３】
また、特に限定されないが、本実施の形態において、保守用空間８０には、冷却水の生成等を行うチラー７０が配置されることもある。
【００５４】
次に、テストチャンバの構成について説明する。なお、各テストチャンバＴ１、Ｔ２の構成は同じであるので、ここでは第１のテストチャンバＴ１を例にとって説明する。
【００５５】
第１のテストチャンバＴ１内には、ソケットボードＳＢに載置された半導体デバイスＤをテストするテスト部Ｕが設けられている。
【００５６】
テスト部Ｕは、半導体デバイス試験用のテストボード等を備えるスロット状の複数の試験ユニット（例えばＵ１〜Ｕ５の５個）を垂直方向に複数段（５段）にわたって配設して構成されている。
【００５７】
なお、テスト部Ｕにおける試験ユニットの配設数は任意であり、段数も自由に変更できることはいうまでもない。
【００５８】
ここで、図３を参照して試験ユニットＵ１の構成について説明する。
【００５９】
なお、各試験ユニットＵ２〜Ｕ５は何れも同一の構成を備えている。
【００６０】
試験ユニットＵ１には、仕切部材（コンタクトボード）６０３によって仕切られて、ソケットボードＳＢを入れ換え可能に格納する第１の格納部Ｋ１と、デバイス検査手段としてのテスタボードユニットＴＢを格納する第２の格納部Ｋ２とが形成されている。
【００６１】
また、ソケットボードＳＢと、テスタボードユニットＴＢとは、仕切部材６０３を挟んで対向するように配置されている。
【００６２】
ソケットボードＳＢの底面には、各ソケット２００に接続された電極（例えば金メッキされたコンタクトパッド）２０１が設けられている。
【００６３】
また、テスタボードユニットＴＢの仕切部材６０３と対向する面には、テスタボードユニットＴＢに搭載されるテスト用素子７００に接続された電極７０１が設けられている。
【００６４】
なお、電極２０１と電極７０１とは、それぞれ対向するように位置決めがされる。
【００６５】
上述のような構成により、半導体デバイスＤの試験に用いる配線の配線長が短くて済み、試験速度を高めることができ、半導体デバイスＤをより効率的に試験することができる。
【００６６】
また、特には限定されないが、テスト用素子７００は、例えば２つ以上のテスト回路モジュール７０２を内蔵し、並列的に複数の半導体デバイスＤをテストすることができる。
【００６７】
仕切部材６０３は、例えばエポキシ樹脂等で成形され、断熱機能を備えている。これにより、熱の伝導や拡散を防止することができるので、半導体デバイスの試験を効率的に行うことができる。
【００６８】
また、仕切部材６０３には、電極２０１および電極７０１のそれぞれに対向させ、仕切部材６０３の表裏から接触端子が露出するように貫通して設けられる複数のプローブピン８００が設けられている。
【００６９】
さらに、仕切部材６０３は、図示は省略するが、ソケットボードＳＢおよびテスタボードユニットＴＢを負圧吸引して保持する保持手段を備えている。なお、仕切部材６０３とソケットボードＳＢとの間には、ソケットボードＳＢおよびテスタボードユニットＴＢの負圧吸引を行う際に機密性を保つためのシール部材８０１、８０２が設けられている。
【００７０】
そして、例えば真空ポンプにより、ソケットボードＳＢと仕切部材６０３との間の空隙Ｂ１および仕切部材６０３とテスタボードユニットＴＢとの間の空隙Ｂ２を減圧することにより、ソケットボードＳＢおよびテスタボードユニットＴＢが仕切部材６０３側に吸引され、プローブピン８００を介して、ソケットボードＳＢとテスタボードユニットＴＢとが電気的に接続される。
【００７１】
また、空隙Ｂ１および空隙Ｂ２が、減圧されて真空状態とされることにより、結露防止や対流による熱伝導を抑制することができる。
【００７２】
また、テスタボードユニットＴＢは、図５に示すように、テスタマザーボード９５０の上に立設されている。なお、本実施の形態において、各テスタボードユニットＴＢは、テスト用素子７００および副制御部としてのサブコントローラ等を搭載している。
【００７３】
各テスタマザーボード９５０は、外部のパーソナルコンピュータ等にケーブルを介して接続され、テスト命令を受信したり、テスト結果を送信したりするようになっている。
【００７４】
また、特には限定されないが、各テスタボードユニットＴＢを冷却する冷却手段を設けるようにしてもよい。冷却手段としては、冷却ファンで空冷したり、各テスト用素子７００の表面に熱回路基板を設け、その熱回路基板に冷媒を送給して液冷する構成が考えられる。
【００７５】
ここで、テストボードユニットＴＢが備えるテスト回路モジュール９０１の機能構成について、図６を参照して説明する。
【００７６】
デバイステスト手段としてのテスト回路モジュール８２は、ソケット２００に装着されている各半導体デバイスＤに所定のテスト信号を入力するとともに、当該テスト信号に応じて半導体デバイスＤから出力された出力信号に基づいて半導体デバイスＤの検査を行うものであり、パターン発生器８２−１、ドライバ８２−２、コンパレータ８２−３、波形発生器８２−４、インターフェイス８２−５、テストエンジン８２−６、メモリ８２−７、電圧調整器８２−８、および電圧・電流印加計測ユニット８２−９を備えている。
【００７７】
ここで、複数個のテスト回路モジュール７０２に対応して、副制御部としてのサブコントローラ８３が設けられている。
【００７８】
このサブコントローラ８３は、ホストコントローラ１２３の制御下におかれ、対応する各テスト回路モジュール７０２へテストプログラムを送信し、半導体デバイスＤのテスト結果の管理を実行したり、ログの管理、ステータス管理などを実行する。
【００７９】
そして、テスト回路モジュール７０２には数種類（±１５Ｖ、＋５Ｖなど）の電圧が電源装置１３０から供給され、半導体デバイスＤには、電源装置１３０から供給される電圧を、テスト回路モジュール７０２が高精度に制御して供給する。
【００８０】
なお、テスト回路モジュール７０２は、テスト機能を有している限り、これら以外の機能構成であってもよく、これらの一部の機能構成しか有していなくてもよい。
【００８１】
ここで、波形発生手段の一つであるパターン発生器８２−１は、テスタ言語から波形用パラメータを抽出して波形をドライバ８２−２に入力する。ドライバ８２−２は、パターン発生器８２−１から入力された波形を所定の電圧にバッファリングし、テスト対象となっている半導体デバイスＤに入力する。
【００８２】
コンパレータ８２−３は、半導体デバイスＤからの出力波形を所定の基準電圧をベースにして「ハイ」「ロー」にし、テストエンジン８２−６に送る。
【００８３】
テストエンジン８２−６は、コンパレータ８２−３からの波形を期待値と比較して半導体デバイスＤのパス／フェイル（良否）を判定するとともに、外部コントローラとの制御を行う。
【００８４】
メモリ８２−７は、このようにしてテストエンジン８２−６で判定された半導体デバイスＤのパス／フェイルの情報および不良の発生した試験パターン毎のアドレス位置などを記憶する。
【００８５】
また、半導体デバイスＤがメモリＬＳＩの場合には、不良ビット位置の記憶、不良ビットのマスク、不良ビット数の実時間計数、ＲＯＭ用試験パターンの発生などを行う。
【００８６】
波形発生手段の他の一つである波形発生器８２−４は、サイン波、三角波、矩形波などの任意のアナログ波形を生成して半導体デバイスＤに入力する。
【００８７】
インターフェイス８２−５は、ホストコントローラ２３とテスト回路モジュール８２とのインターフェイスであり、具体的には、シリアルインターフェイスまたはパラレルインターフェイスである。電圧調整器８２−８は、ドライバ８２−２の入力電源および半導体デバイスＤの入力電源であり、所定の電圧の電源を供給する。
【００８８】
そして、電圧・電流印加計測ユニット８２−９は、半導体デバイスＤに電圧や電流を印加して半導体デバイスＤの動作電流や動作電圧を測定したり、半導体デバイスＤに形成された配線のオープン／ショートの測定を行う。
【００８９】
ここで、図７および図８を参照して、ダクト１００の構成例について説明する。
【００９０】
ダクト１００は、予熱部５０に連通して冷却空気または加熱空気が流通する流通部１００Ｃと、流通部１００Ｃから水平方向に延設され、各試験ユニットＵ２〜Ｕ５の上方に設置される複数段の中空の平板状のダクト本体１００Ａ（送給手段）と、各ダクト本体１００Ａの下面に複数にわたって穿設され、ダクト本体１００Ａに導入された冷却空気または加熱空気を第１のテストチャンバＴ１内および第２のテストチャンバＴ２内に吹き出す通気孔１００Ｂ（導入手段）とから構成されている。これにより、予熱部５０内と第１のテストチャンバＴ１内および第２のテストチャンバＴ２内との温度を同等とすることができ、半導体デバイスＤをより正確な温度条件の下で、効率的に試験することができる。
【００９１】
また、自動搬送機構３０は、垂直方向にソケットボードＳＢを運搬するエレベータ装置Ｅを備えている。
【００９２】
エレベータ装置Ｅの構成は、特には限定されないが、例えば図９に示すような構造を用いることができる。
【００９３】
エレベータ装置Ｅは、立設された二本の支柱５００と、支柱５００の間に摺動自在に設けられる昇降部５０１と、昇降部５０１のアクチュエータとしての例えばサーボモータ５０２等から構成されている。なお、２台のエレベータ装置Ｅの間には、ソケットボードＳＢを水平方向に搬送させるコンベア装置５１０が設けられている。
【００９４】
次に、図１および図２を参照して、上記構成のソケットボード循環構造Ｃ１を備える半導体デバイステストシステムＳ１の動作について説明する。
【００９５】
まず、デバイスローダ１１によりソケットボードＳＢに検査を行う半導体デバイスＤを装着する。
【００９６】
次いで、ソケットボードＳＢは、予熱部５０に搬送される（搬送路Ｒ１ａ→Ｒ１ｂ→Ｒ１ｃ→Ｒ１ｄ→Ｒ２）。
【００９７】
予熱部５０に搬入されたソケットボードＳＢは温調部の制御により所定の温度まで加熱または冷却が行われる。
【００９８】
次いで、ソケットボードＳＢは、搬送路Ｒ３ａ、Ｒ３ｂに沿って第１のテストチャンバＴ１、第２のテストチャンバＴ２に搬送され、エレベータ装置Ｅの垂直方向への搬送により、スロット状の各試験ユニットＵ１〜Ｕ５に一枚ずつ搬入される。
【００９９】
この際に、各試験ユニットＵ１〜Ｕ５には、各試験ユニットＵ１〜Ｕ５の上方に配設されたダクト１００の各ダクト本体１００Ａを介して、供給用循環ダクト１００Cより温調された空気が通気孔１００Bより噴き出され、テスト部Ｕへ流れ、その排気が予熱部５０へ流れる。その後、排気循環用ダクト１００Ｄでチャンバ上部へ戻って温調され、供給用循環ダクト１００Cへ流れる。これにより、予熱部５０内と各試験ユニットＵ１〜Ｕ５内との温度を同等とすることができ、半導体デバイスＤをより正確な温度条件の下で、効率的に試験することができる。
【０１００】
各ソケットボードＳＢと、テスタボードユニットＴＢとは、仕切部材６０３を挟んで、電極２０１と電極７０１とが対向するように位置決めがされる。
【０１０１】
次いで、保持手段が動作され、ソケットボードＳＢおよびテスタボードユニットＴＢは、仕切部材６０３側に負圧吸引されて保持される。
【０１０２】
これにより、仕切部材６０３が備える各プローブピンの両端が電極２０１と電極７０１とに接触されて、ソケットボードＳＢとテスタボードユニットＴＢとが電気的に接続される。
【０１０３】
そして、テストボードユニットＴＢによって、ソケットボードＳＢ上の各半導体デバイスＤに対する各種の試験が実行される。
【０１０４】
この際に、半導体デバイスＤの試験に用いる配線の配線長が従来よりも短くて済むため、試験速度を高めることができ、半導体デバイスＤをより効率的に試験することができる。
【０１０５】
次いで、シャッター機構２１０が開放され、試験が終了したソケットボードＳＢは、搬送路Ｒ４を介して除熱部６０に搬送される。
【０１０６】
除熱部３００では、温調部の制御により除熱が行われ、ソケットボードＳＢ上の各半導体デバイスＤが室温に戻される。
【０１０７】
次いで、搬送路Ｒ５、Ｒ６等を介して、各ソケットボードＳＢは、デバイスアンローダ１２の前まで搬送される。
【０１０８】
デバイスアンローダ１２は、各ソケットボードＳＢから検査済みの半導体デバイスＤを外して、一連の試験処理を終了する。
【０１０９】
以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって開示された技術に限定されるものではないと考えるべきである。即ち、本発明の技術的な範囲は、上記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈すべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲内でのすべての変更が含まれる。
【０１１０】
例えば、ソケットボードＳＢとテスタボードユニットＴＢとの電気的な接続手段として、プローブピンに代えて、導電性を有する異方性接触シートを用いてもよい。
【０１１１】
また、上記の説明では、予熱部５０でソケットボードＳＢを予熱（加熱）して高温テストを行う場合について述べたが、低温テストを行う場合には、ソケットボードＳＢを所定の温度まで冷却するようにしてもよい。その場合には、除熱部６０でソケットボードＳＢを室温まで戻すこととなる。
【０１１２】
また、ソケットボードとテスタボード入出力ピンをもつコンタクトボード間に密閉された空間を設け、この空間を減圧することにより小さなスペースで接続を可能にする構成とることができる。このように構成した場合には、ソケットボード上の被テストデバイスとテスタの入出力ピンを均一に接続することができ、且つ小スペースで接続することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明によるテストチャンバおよび半導体デバイステストシステムのソケットボード循環構造は、特性テストが必要な様々な半導体デバイスの検査装置に適用できるものであり、ＳＤＲＡＭ、スタティックＲＡＭ、フラッシュメモリ、ロジックデバイス、ロジック・アナログ混載デバイスなど、様々な半導体デバイスをテスト対象として適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の実施の形態に係るソケットボード循環構造を備える半導体デバイステストシステムＳ１の概略構成を示す平面図である。
【図２】半導体デバイステストシステムＳ１の概略構成を示す正面図である。
【図３】試験ユニットＵ１の構成を示す構成図である。
【図４】ソケットボードＳＢの構成を示す平面図である。
【図５】テスタボードユニットＴＢの配列を示す平面図（ａ）および側面図（ｂ）である。
【図６】テスタボードユニットＴＢの機能構成を示すブロック図である。
【図７】ダクト１００の構成を示す斜視図である。
【図８】ダクト１００の構成を示す側方断面図である。
【図９】エレベータ装置Ｅの構成を示す正面図である。
【図１０】従来の半導体デバイステスト装置および循環構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１１５】
Ｓ１  半導体デバイステストシステム
Ｃ１  ソケットボード循環構造
Ｔ１、Ｔ２  テストチャンバ
Ｕ１〜Ｕ１０  試験ユニット
ＳＢ  ソケットボード
Ｄ  半導体デバイス
Ｅ  エレベータ装置
Ｋ１  第１の格納部
Ｋ２  第２の格納部
ＴＢ  テスタボードユニットＴＢ（デバイス検査手段）
１２  デバイスローダ
１３  デバイスアンローダ
２３  ホストコントローラ
５０    予熱部
５１  温調部
６０    除熱部
８２  テスト回路モジュール
８２−１  パターン発生器
８２−２  ドライバ
８２−３  コンパレータ
８２−４  波形発生器
８２−５  インターフェイスユニット
８２−６  テストエンジン
８２−７  メモリ
８２−８  電圧調整器
８２−９  電圧・電流印加計測ユニット
８３  サブコントローラ
１００  ダクト（温度保持手段）
１００Ａ  ダクト本体（送給手段）
１００Ｂ  通気孔（導入手段）
１００Ｃ  供給用循環ダクト（流通部）
１００Ｄ  排気循環用ダクト
１２３  ホストコントローラ（制御手段）
１３０  電源装置
２００  ソケット
２０１  電極
２１０  シャッター機構
５０１  通気孔
６０３  仕切部材
６０５  開口部
７００  テスト用素子
７０１  電極
７０２  テスト回路モジュール
８００  プローブピン（接続手段）
８０１、８０２  シール部材
９０１  テスト回路モジュール
９５０  テスタマザーボード
９５１  ボード
９５２  ボード
１５００  恒温槽
１５０１  デバイスローダ部
１５０２  テストチャンバ
１５０３  除熱槽
１５０４  デバイスアンローダ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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