(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置の試験を行う半導体試験装置であって、試験のために前記半導体装置が接合される測定治具と、前記半導体装置を前記測定治具へと搬送する搬送部と、前記半導体装置を試験するテスタと、前記測定治具と前記半導体装置との接合を示す信号を出力するセンサとを備え、
前記搬送部へ搬送を指示する信号と、前記センサからの前記測定治具と前記半導体装置との接合を示す信号とを監視して、これら信号が揃ったときに前記テスタへ前記半導体装置の試験開始を指示することを特徴とする半導体試験装置。
【請求項２】
前記搬送部による前記半導体装置の搬送を制御するハンドラをさらに備え、
前記搬送部へ搬送を指示する信号、前記センサからの前記測定治具と前記半導体装置との接合を示す信号、及び前記ハンドラからのテスト開始信号を監視して、これら信号が揃ったときに前記テスタへ前記半導体装置の試験開始を指示することを特徴とする、請求項１に記載の半導体試験装置。
【請求項３】
前記搬送部へ搬送を指示する信号、及び前記センサからの前記測定治具と前記半導体装置との接合を示す信号を受ける第１判定回路と、前記第１判定回路からの出力、及び前記ハンドラからのテスト開始信号を受けて前記テスタへ前記半導体装置の試験開始を指示する第２判定回路とを備える監視制御部をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の半導体試験装置。
【請求項４】
前記監視制御部の前記第１判定回路は、前記センサから前記測定治具と前記半導体装置との接合を示す信号が入力されないときには、前記ハンドラへコンタクト不良を示す信号を出力することを特徴とする、請求項３に記載の半導体試験装置。
【請求項５】
試験対象の半導体装置を測定治具へ搬送し、前記半導体装置を前記測定治具に接続し、半導体装置を試験する半導体試験方法において、
前記半導体装置の前記測定治具への搬送を指示する信号と、前記測定治具と前記半導体装置との接合を示す信号とを監視して、これら信号が揃ったときに前記半導体装置の試験を開始することを特徴とする半導体試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体試験装置及び半導体試験方法に関し、特に半導体集積回路のための試験装置のハンドラとテスタとのインターフェース制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
背景技術の半導体試験装置は、ハンドラの搬送部により半導体集積回路を測定治具まで搬送し、半導体集積回路とコンタクト部が接続し、ハンドラからテスタへテスト開始信号を送りテスタで測定を行っていた。半導体装置の検査においては、検査コストを下げるために効率よく検査処理を行うことが求められている。
【０００３】
特許文献１は、製品特性の良否を判定するテスタを備える半導体ハンドリング装置に関するものであり、製品の測定を開始する前に、前回の測定結果に係わる、良或いは不良を示す信号を監視しリセットすることが記載されている。これにより、テスタとハンドラのインターフェースにおいてタイミングずれに起因する誤判定を防止することが記載されている。
【０００４】
特許文献２は、複数のソケットを備え、複数個の半導体デバイスの測定を行える半導体試験装置に関するものである。図４はこの特許文献２に示される半導体試験装置の構成図である。この半導体試験装置は、ハンドラ１０７と、二つの半導体検査装置１０９ａ、１０９ｂと、半導体検査装置１０９ａ、１０９ｂに接続され、ソケット１０４ａ、１０４ｂを備える検査ボード１０８ａ、１０８ｂとを備えている。さらに、ハンドラ１０７は、二つのコンタクト用アーム１０１ａ、１０１ｂと、各コンタクト用アーム１０１ａ、１０１ｂの先端に取り付けられ、試験対象の半導体デバイス１０３ａ、１０３ｂを保持するコンタクト治具１０２ａ、１０２ｂと、コンタクト用アーム１０１ａ、１０１ｂの昇降動作を制御するアーム制御部１０６と、アーム制御部１０６と半導体検査装置１０９ａ、１０９ｂとの間で情報の授受を行うハンドラインターフェース１０５とを備えている。特許文献２では、コンタクト用アーム１０１ａ、１０１ｂ毎にアーム制御部１０６が制御タイミングを制御することにより、検査を効率的に実施することが記載されている。
【０００５】
特許文献３は、半導体装置の電気的特性の試験を行う半導体試験装置に関するものであり、ソケットに検査対象の半導体装置が移載されると、各ソケットに設けたセンサにより移載が検出され、このセンサからの信号をトリガとして、テスタにこのソケットに対する試験の開始を要求し、順次試験を行うことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平３−２４１７５７公報
【特許文献２】特開２００８−１４８４７公報
【特許文献３】特開２００１−２６４３８０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した背景技術による半導体検査装置には、以下のような課題がある。特許文献１の半導体ハンドリング装置では、測定開始を開始する際に、前回の測定結果に係わる信号を監視して半導体集積回路を試験するため、検査工数が増大するという課題が推測される。その理由は、測定結果とハンドリング装置のタイミングを個々にリセットして自己検診する処理時間がかかり、インデックス時間が増大するという課題があるためである。
【０００８】
特許文献２の半導体試験装置では、ハンドラ１０７が検査対象の半導体デバイス１０３ａをソケット１０４ａにコンタクトした後、アーム制御部１０６がハンドラインターフェース１０５を介して半導体検査装置１０９ａに検査開始信号を送信する。半導体検査装置１０９ａは、アーム制御部１０６からの検査開始信号を受信した後、半導体デバイス１０３ａの検査を開始している。しかしながら、検査対象の半導体デバイスに対する、コンタクト用アーム１０１ａ、１０１ｂによる昇降、半導体検査装置１０９ａ、１０９ｂによる検査など一連の動作タイミングについて考慮していないため各要素には待ち時間が必要であり、試験時間を十分に短縮できないという課題がある。
【０００９】
特許文献３に記載の半導体試験装置においても、検査対象の半導体装置の移載や搬送、テスタによる試験など一連の動作タイミングについて考慮していないため各要素には待ち時間が必要であり、試験時間が十分に短縮できないという課題がある。すなわち、特許文献３では、ハンドラの搬送装置が検査対象の半導体装置を搬送しソケットに固定するまでの時間だけ、ハンドラ内の制御プログラムで待ち時間を設定する必要がある。センサからの信号をハンドラ側で受けた後に、制御プログラムからテスタへの開始信号を送信しているため、処理時間を要してしまうという課題がある。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、効率的に半導体装置の試験を行える半導体試験装置及び半導体試験方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するため、本発明に係る半導体試験装置は、半導体装置の試験を行う半導体試験装置であって、試験のために上記半導体装置が接合される測定治具と、上記半導体装置を前記測定治具へと搬送する搬送部と、上記半導体装置を試験するテスタと、上記測定治具と上記半導体装置との接合を示す信号を出力するセンサとを備え、
上記搬送部へ搬送を指示する信号と、上記センサからの上記測定治具と上記半導体装置との接合を示す信号とを監視して、これら信号が揃ったときに上記テスタへ上記半導体装置の試験開始を指示することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る半導体試験方法は、試験対象の半導体装置を測定治具へ搬送し、上記半導体装置を上記測定治具に接合し、半導体装置を試験する半導体試験方法において、
上記半導体装置の上記測定治具への搬送を指示する信号と、上記測定治具と上記半導体装置との接合を示す信号とを監視して、これら信号が揃ったときに上記半導体装置の試験を開始することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、効率的に半導体装置の試験を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態による半導体試験装置及び半導体試験方法を説明するための概略図である。
【図２】図１の半導体試験装置の詳細図である。
【図３】本発明の本実施形態による半導体試験装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】特許文献２に示される半導体試験装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。本発明の一実施形態による半導体試験装置は、図１に示すように、試験対象の半導体集積回路を吸着するノズル１と、ノズル１を移動させる搬送部２と、試験対象の半導体集積回路が嵌合されるコンタクト部５を有する測定治具６と、半導体集積回路とコンタクト部５が正常に接合したことを示す信号を出力するセンサ４と、試験対象の半導体集積回路を試験するテスタ９と、搬送部２の動作を制御すると共にテスタ９にテスト開始のためにトリガとなる信号を出力するハンドラ３と、ハンドラ３とテスタ９とのインターフェース制御を行うと共にセンサ４からの出力信号を監視する監視制御部７と、ハンドラ３と監視制御部７との間及び監視制御部７とテスタとの間を結ぶインターフェース８とを備えている。
【００１６】
次に、図２を参照して、ハンドラ３、監視制御部７及びテスタ９の細部について、より詳細に説明する。ハンドラ３は、搬送部制御手段３ａ、テスタインターフェース手段３ｂ、判定手段３ｃを有している。搬送部制御手段３ａは、搬送部制御信号ａを搬送部２と監視制御部７の遅延回路７ａに出力する。テスタインターフェース手段３ｂは、テスト開始を指示する開始信号ｄを監視制御部７の第２判定回路７ｃに出力する。判定手段３ｃには、コンタクト不良を示す信号ｆ又はテスト終了を示す信号ｈが監視制御部７のゲート回路７ｄから入力される。
【００１７】
監視制御部７は、遅延回路７ａ、第１判定回路７ｂ、第２判定回路７ｃ及びゲート回路７ｄを有している。遅延回路７ａは、ハンドラ３の搬送部制御手段３ａの搬送部制御信号ａにより半導体集積回路１０が測定治具６へと搬送されるまでタイミング調整を行う。第１判定回路７ｂは、遅延回路７ａの出力信号ｂと、センサ４による半導体集積回路１０とコンタクト部５が正常に接合したことを示す信号ｃとを受けて、判定結果を示す信号ｅを出力する。第２判定回路７ｃは、第１判定回路７ｂからの信号ｅと、ハンドラ３のテスタインターフェース手段３ｂの出力信号ｄとを受けて、テスタ９への測定開始信号ｇを出力する。ゲート回路７ｄは、図２ではＯＲゲートであり、第１判定回路７ｂからのコンタクト不良を示す信号ｆと、テスタ９からのテスト終了手段９ｂの信号ｈとを受けて、ハンドラ３の判定手段３ｃへテスト終了を示す信号ｉを出力する。
【００１８】
テスタ９は、テスト開始手段９ａ及びテスト終了手段９ｂを有している。テスト開始手段９ａは、監視制御部７の第２判定回路７ｃから測定開始信号ｇを受けて、試験対象の半導体集積回路１０の試験を開始する。テスト終了手段９ｂは、テスト終了を示す信号ｈを監視制御部７の第１判定回路７ｂ、第２判定回路７ｃ及びゲート回路７ｄに出力し、ハンドラ３の判定手段３ｃにテスト終了を通知すると共に、監視制御部７の第１判定回路７ｂ及び第２判定回路７ｃをリセットする。
【００１９】
次に、本実施形態の半導体試験装置の動作について説明する。図３に示すように、ハンドラ３の搬送部制御手段３ａが搬送部制御信号ａを出力する（オン期間Ｔ１）。これを受けた搬送部２は、ノズル１に吸着した試験対象の半導体集積回路１０を測定治具６のコンタクト部５へと搬送する。搬送部制御信号ａを受けた監視制御部７の遅延回路７ａは信号ｂを出力する（オン期間Ｔ２）。このオン期間Ｔ２と信号ｂを出力するタイミングは、搬送部２が半導体集積回路１０を移動させて測定治具６のコンタクト部５まで移動させる移動時間とタイミング調整されている。このようなタイミング調整された状態となるよう、遅延回路７ａの遅延時間やオン期間Ｔ２が設定されている。
【００２０】
センサ４は、半導体集積回路１０とコンタクト部５とが正常に接合しているときは、正常に接合していることを示す信号ｃを出力する（オン期間Ｔ３）。半導体集積回路１０とコンタクト部５とが正常に接合していないときは、信号ｃが出力されない。
【００２１】
この遅延回路７ａが信号ｂを出力しているオン期間Ｔ２内に、センサ４から半導体集積回路１０とコンタクト部５が正常に接合したことを示す信号ｃが出力されると、監視制御部７の第１判定手段７ｂは判定結果を示す信号ｅを出力する（オン期間Ｔ５）。第１判定手段７ｂが信号ｅを出力している間に、ハンドラ３のテスタインターフェース手段３ｂからテスト開始を指示する信号ｄ（オン期間Ｔ４）が出力されると、第２判定手段７ｃはテスタ９への測定開始信号ｇを出力する（オン期間Ｔ６）。
【００２２】
そしてテスタ９は、試験対象の半導体集積回路１０に対し試験を実行する。試験対象の半導体集積回路１０に対する試験の完了後、テスタ９の終了手段９ｂはテスタ判定信号ｈを出力する（オン期間Ｔ７）。これにより、監視制御部７の第１判定手段７ｂの信号ｅ及び第２判定手段７ｃの信号ｇがリセットされ、監視制御部７のゲート回路７ｄはハンドラ３の判定手段３ｃへテスト終了を示す信号ｉを出力する（オン期間Ｔ８）。このような一連のシーケンスにより、試験対象の半導体集積回路１０の移動、コンタクト部５への嵌合、テスタ９による試験が行われる。
【００２３】
次に、半導体集積回路１０とコンタクト部５とが正常に接合しなかった、コンタクト不良が発生したときの動作について説明する。図３に示すように、ハンドラ３の搬送部制御手段３ａが搬送部制御信号ａを出力する（オン期間Ｔ１１）。これを受けた搬送部２は、ノズル１に吸着した試験対象の半導体集積回路１０を測定治具６のコンタクト部５へと搬送する。搬送部制御信号ａを受けた監視制御部７の遅延回路７ａは信号ｂを出力する（オン期間Ｔ１２）。このオン期間Ｔ１２と信号ｂを出力するタイミングは、上述したとおりであり、このようなタイミング調整ができるように遅延回路７ａは遅延時間やオン期間Ｔ１２が設定されている。オン期間Ｔ１２の長さはオン期間Ｔ２の長さと同じである。
【００２４】
センサ４は、半導体集積回路１０とコンタクト部５とが正常に接合していないときは、信号ｃが出力されない。遅延回路７ａが信号ｂを出力しているオン期間Ｔ１２内に、センサ４から信号ｃが出力されないので、監視制御部７の第１判定手段７ｂは判定結果を示す信号ｅを出力せず、第１判定手段７ｂはコンタクト不良を示す信号ｆを出力する（オン期間Ｔ１４）。言い換えると、搬送部２が半導体集積回路１０を移動させて測定治具６のコンタクト部５まで移動させる移動時間、すなわち遅延回路７ａの遅延時間が経過しても、センサ４から信号ｃが出力されないときは、第１判定手段７ｂはコンタクト不良を示す信号ｆを出力する（オン期間Ｔ１４）。
【００２５】
第１判定手段７ｂが信号ｅを出力していないため、ハンドラ３のテスタインターフェース手段３ｂからテスト開始を指示する出力信号ｄ（オン期間Ｔ１３）が出力されても、第２判定手段７ｃはテスタ９へ測定開始信号ｇを出力せず、テスタ９は半導体集積回路１０に対し試験を開始しない。コンタクト不良を示す信号ｆはゲート回路７ｄへ出力され、ゲート回路７ｄはハンドラ３の判定手段３ｃへテスト終了を示す信号ｉを出力する（オン期間Ｔ１５）。このような一連のシーケンスにより、半導体集積回路１０とコンタクト部５とが正常に接合しなかった、コンタクト不良が発生したときには、コンタクト不良の発生が速やかにハンドラ３に通知され、テスタ９による試験は行われない。
【００２６】
本実施形態の監視制御部７は、ハンドラ３からテスタ９にテスタインターフェース手段３ｂの開始信号ｄと搬送部２への搬送開始信号のタイミングを制御することにより、半導体集積回路１０が測定治具６のコンタクト部５に接合を検出するセンサ４の信号ｃが出力されると、直ちにテスタ９で測定を開始することができる。また、半導体集積回路１０と測定治具６のコンタクト部５とが接合できない場合には、テスタ９によるコンタクト不良のテストを省くことができ、テスタ９の測定時間を削減することができる。搬送部２の搬送時間と同等の、遅延回路７ａの遅延時間が経過してもセンサ４からの信号ｃがない場合、判定回路７ｂによりハンドラ３へコンタクト不良信号ｆを送信することで、テスタ９によるコンタクト不良のテストを省くことができる。
【００２７】
さらに、本実施形態の監視制御部７は、背景技術のようなハンドラから搬送部の制御が完了した後でテスタへの測定開始信号を送るような、タイミングの時間調整を必要としない。例えば、ハンドラ３の搬送部制御手段３ａの搬送部制御信号ａとハンドラ３のテスタインターフェース手段３ｂのテスト開始を指示する信号ｄとを同時に出力しても、半導体集積回路１０と測定治具６のコンタクト部５との接合を監視したセンサ４からの信号ｃを第１判定回路７ｂに入力することにより、第２判定回路７ｃを介してテスタ９への測定開始信号ｇを送信できる。ハンドラ３の搬送部制御手段３ａの搬送部制御信号ａとハンドラ３のテスタインターフェース手段３ｂのテスト開始を指示する信号ｄとを同時に送信することで、測定対象の半導体集積回路１０への測定開始のセットアップ時間を削減することができる。
【００２８】
第１判定回路７ｂ及び第２判定回路７ｃは、ＡＮＤゲートなどのロジックゲートで実現でき、ソフトウェアが制御する時間調整を必要としないので、測定対象の半導体集積回路１０への測定開始のセットアップ時間を削減することができる。
【００２９】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。たとえば、上述した実施形態の遅延回路は、カウンタのパルス幅を変えることによっても実現でき、また半導体集積回路と測定治具のコンタクト部に嵌合を監視するセンサとのタイミング調整のため、シフトレジスタや時定数回路による遅延で実現することもできる。
【００３０】
また、図３では、正論理、すなわちハイアクティブの信号を用いた例で説明しているが、負論理、すなわちローアクティブの信号を用いても本発明の半導体試験装置や半導体試験方法を実現できる。その場合、図２のＯＲゲート回路７ｄの代わりにＡＮＤゲート回路を用いればよい。
【符号の説明】
【００３１】
１    ノズル
２    搬送部
３    ハンドラ
３ａ    搬送部制御手段
３ｂ    テスタインターフェース手段
３ｃ    判定手段
４    センサ
５    コンタクト部
６    測定治具
７    監視制御部
７ａ    遅延回路
７ｂ    第１判定回路
７ｃ    第２判定回路
７ｄ    ゲート回路
８    インターフェース
９    テスタ
９ａ    テスト開始手段
９ｂ    テスト終了手段
１０    半導体集積回路
【図１】
0005462228.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005462228.tif 000004
【図４】
0005462228.tif 000005