(57)【要約】      （修正有）【課題】電子デバイス用試験装置及び試験方法に関し、プローブピンのストローク量不足による接触荷重不足を解消する試験装置及び試験方法を提供する。【解決手段】電子デバイスが形成されたウェーハ２を搭載し、平面Ｘ，Ｙ方向，高さＺ方向に駆動可能なステージ１と、前記ステージ１と相対する上部に位置するプローブカード４を固定するプローブ固定部と、前記ステージの下面に当接するように昇降可能な支持体３とを有し、前記支持体３の中心軸が前記プローブ部５の中心軸と一致し、前記ステージ１が上昇して前記プローブカード４に設けたプローブ部５を押圧して電気的接触を取る時に、前記支持体３を上昇させて前記ステージ１の下面に当接させて前記ウェーハ２への前記プローブカード４の押圧力を支持する昇降機構を有する。【選択図】図１
2014130898.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子デバイスが形成されたウェーハを搭載し、平面Ｘ，Ｙ方向，高さＺ方向に駆動可能なステージと、
前記ステージと相対する上部に位置するプローブカードを固定するプローブ固定部と、
前記ステージの下面に当接するように昇降可能な支持体と
を有し、
前記支持体の中心軸が前記プローブ部の中心軸と一致し、前記ステージが上昇して前記プローブカードに設けたプローブ部を押圧して電気的接触を取る時に、前記支持体を上昇させて前記ステージの下面に当接させて前記ウェーハへの前記プローブカードの押圧力を支持する昇降機構を有することを特徴とする電子デバイス用試験装置。
【請求項２】
前記支持体の内部に、
冷媒を流動させて前記支持体を冷却する冷却機構と、
電圧印加により前記支持体を加熱するヒータと、
前記支持体に配置した温度センサと
を備えた温度調整機構を有することを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス用試験装置。
【請求項３】
前記支持体の頂面に、熱伝導シート或いは熱伝導グリースのいずれかを設けたことを特徴とする請求項２に記載の電子デバイス用試験装置。
【請求項４】
前記プローブカードが複数のプローブ部を備えており、
前記支持体が前記複数のプローブ部に対応する複数の支持体からなり、
前記各支持体の内部に、
冷媒を流動させて前記各支持体を冷却する冷却機構と、
電圧印加により前記各支持体を加熱するヒータと、
前記各支持体に配置した温度センサと
を備えた温度調整機構を有することを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス用試験装置。
【請求項５】
電子デバイスが形成されたウェーハを搭載したステージを、前記ステージと相対する上部に位置するプローブ固定部に固定されたプローブカードに設けたプローブ部に対して水平方向の位置合わせを行う工程と、
前記ステージを上昇させて前記ウェーハの測定対象部を前記プローブ部に当接し押圧して電気的接触を取る工程と、
前記プローブ部の中心軸と自身の中心軸が一致する位置に配置された支持体を上昇させて、前記ステージの下面に当接させて前記ウェーハへの前記プローブカードの押圧力を支持する工程と
を有することを特徴とする試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイス用試験装置及び試験方法に関するものであり、例えば、半導体ウェーハの試験を精度良く安定に行うことが可能な試験装置及び試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器に要求される高機能化、高性能化に伴って、当該電子機器に搭載される半導体装置に対しても、より高集積度化、高速化及び大容量化が要求されている。このため、半導体装置においてはその動作速度が高速化されると同時に外部端子数、即ち、信号端子数、電源端子数及びグラウンド端子数が増加している。その結果、特性試験においては、外部端子数の増加により、試験ボード、プローブカードの接触ピン数が増加して、電気接触時に半導体装置に掛かる荷重が増大してしまう（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、同時に、高集積度化、高速化及び大容量化により電流容量が大きくなると同時に消費電力が大きくなるため、特性試験時の半導体装置の自己発熱量が大きくなる。そのため、特性試験で必要な温度条件を満足させるためには、より高速で高精度の温度制御機能、即ち、冷却・加熱の機能が必要となる。
【０００４】
ここで、図１２及び図１３を参照して、従来の半導体試験装置を説明する。図１２は従来の半導体試験装置の概念的構成図であり、テストヘッド３０を設けたウェーハプローバ装置１０とＬＳＩテスタ４０とを備えている。ウェーハプローバ装置１０は、筐体１１の内部に半導体ウェーハ１６を搭載するステージ１５とステージ１５をＸ-Ｙ方向に動かすステージ移動機構を備えている。なお、ステージ１５を垂直方向に移動させるボールねじについてはここでは図示を省略している
【０００５】
ステージ移動機構は、ステージ１５をＸ方向に移動させるガイドレールＸ１３を備えたレール筐体１２と、レール筐体１２をＹ方向に移動させるガイドレールＹ１４を備えている。ステージ１５はガイドレールＸ１３に沿ってＸ方向に移動する。
【０００６】
テストヘッド３０は、プローブカード３１が取り付けられており、プローブカード３１には、ガイド部材３４で支持・固定されたプローブピン３３を備えたプローブ部３２が取り付けられている。ＬＳＩテスタ４０からの信号がテストヘッド３０を介してプローブピン３３を半導体ウェーハ１６に当接してテスト信号を印加し、その出力をＬＳＩテスタ４０へ出力することで試験が行われる。
【０００７】
図１３は従来の半導体試験装置の測定動作の説明図である。まず、図１３（ａ）に示すように、半導体ウェーハ１６を搭載したステージ１５をステージ移動機構を用いてプローブカード３１に対してＸ−Ｙ方向に相対的に移動させて測定対象チップがプローブピン３３の直下に来るように移動させる。
【０００８】
次いで、図１３（ｂ）に示すように、ステージ１５の中心軸に配置したボールねじ２９を送ることによりＺ方向に上昇させ、プローブピン３３を所定の圧力で測定対象半導体チップに当接して特性試験を行う。特性試験の終了後にボールネジ２９を下降させて、次の測定対象チップへステージ１５を移動させる。
【０００９】
また、電流容量が大きく消費電力が大きい半導体装置においては、特性試験時の自己発熱量の増大に対して特性試験で保証したい温度条件を満足する必要がある。そのためには、ウェーハを搭載したステージに設置している温度制御機能によりステージ温度を特性試験の温度条件に制御する必要がある。
【００１０】
図１４は、従来の温度調整機能付半導体測定装置の概念的構成図であり、ステージ１５の内部に、冷媒を循環させる冷却パイプ２６、ヒータ２７及び温度センサ２８を収容している。特性試験時には、測定対象チップ（ダイ）の温度を制御するために、温度センサ２８により温度を測定し、その出力に基づいて温度コントローラ２１によりスイッチ２３のオン-オフを制御してヒータ２７への電圧印加を制御するとともに、冷媒の循環量も制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】再表２０１０／０７３３５９号公報
【特許文献２】特開２００６-３２９８１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、特性試験に使用される外部端子が多く、押圧の総荷重が増大すると、中心軸から押圧部までの距離があると、押圧部において曲げモーメントが発生することでステージが傾いてしまうので、その事情を図１５を参照して説明する。
【００１３】
図１５は従来の半導体試験装置の問題点の説明図であり、中心軸から離れた端部に位置するチップを測定する場合、押圧部において発生する曲げモーメントが大きくなってステージ１５が傾いてしまう。その結果、ステージ１５を上昇させてコンタクトの押圧を掛けようとしても実際の、プローブピン３３のストローク量が不足してコンタクト不良を誘発し、接触荷重不足となってしまうという問題がある。
【００１４】
また、ウェーハ内の各々のチップの電流容量にばらつきがあると各々のチップの消費電力のばらつきが生じるため、測定対象チップを特性試験の必要温度条件に制御する必要がある。
【００１５】
しかし、温度調整機能付半導体測定装置の場合には、温度センサはステージの温度を測定しているだけで、測定対象チップの温度を直接測定していない。その結果、特性試験を行っている測定対象チップ個々の温度を必要な温度範囲に制御しながら特性試験を行うことができないという問題がある。
【００１６】
したがって、電子デバイス用試験装置及び試験方法において、プローブピンのストローク量不足による接触荷重不足を解消することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
開示する一観点からは、電子デバイスが形成されたウェーハを搭載し、平面Ｘ，Ｙ方向，高さＺ方向に駆動可能なステージと、前記ステージと相対する上部に位置するプローブカードを固定するプローブ固定部と、前記ステージの下面に当接するように昇降可能な支持体とを有し、前記支持体の中心軸が前記プローブ部の中心軸と一致し、前記ステージが上昇して前記プローブカードに設けたプローブ部を押圧して電気的接触を取る時に、前記支持体を上昇させて前記ステージの下面に当接させて前記ウェーハへの前記プローブカードの押圧力を支持する昇降機構を有することを特徴とする電子デバイス用試験装置が提供される。
【００１８】
開示する別の観点からは、電子デバイスが形成されたウェーハを搭載したステージを、前記ステージと相対する上部に位置するプローブに固定されたプローブカードに設けたプローブ部に対して水平方向の位置合わせを行う工程と、前記ステージを上昇させて前記ウェーハの測定対象部を前記プローブ部に当接し押圧して電気的接触を取る工程と、前記プローブ部の中心軸と自身の中心軸が一致する位置に配置された支持体を上昇させて、前記ステージの下面に当接させて前記ウェーハへの前記プローブカードの押圧力を支持する工程とを有することを特徴とする試験方法が提供される。
【発明の効果】
【００１９】
開示の電子デバイス用試験装置及び試験方法によれば、プローブピンのストローク量不足による接触荷重不足を解消することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態の電子デバイス用試験装置の概念的要部構成図である。
【図２】本発明の実施例１の半導体試験装置の概念的構成図である。
【図３】本発明の実施例１の半導体試験装置の水平方向動作の説明図である。
【図４】本発明の実施例１の半導体試験装置の垂直方向動作の説明図である。
【図５】本発明の実施例２の半導体試験装置の概念的要部構成図である。
【図６】本発明の実施例３の半導体試験装置の概念的要部構成図である。
【図７】本発明の実施例４の半導体試験装置の概念的要部構成図である。
【図８】本発明の実施例５の半導体試験装置の概念的要部構成図である。
【図９】本発明の実施例６の半導体試験装置の概念的要部構成図である。
【図１０】本発明の実施例７の半導体試験装置の概念的要部構成図である。
【図１１】本発明の実施例８の半導体試験装置の概念的要部構成図である。
【図１２】従来の半導体試験装置の概念的構成図である。
【図１３】従来の半導体試験装置の測定動作の説明図である。
【図１４】従来の温度調整機能付半導体試験装置の概念的構成図である。
【図１５】従来の半導体試験装置の問題点の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
ここで、図１を参照して、本発明の実施の形態の電子デバイス用試験装置を説明する。図１は、本発明の実施の形態の電子デバイス用試験装置の概念的要部構成図であり、ウェーハ２を搭載するステンレス等のハードな部材からなるステージ１をＸＹＺ方向に移動可能にするとともに、ＸＹ方向の位置が固定された支持体３を設ける。この支持体３はその中心軸がプローブカード４のプローブ部５の中心軸と一致するように配置し、Ｚ方向の昇降機構を備えている。なお、中心軸の一致の程度は、数学的に厳密な一致を意味するものではなく、機械的な誤差を許容するものである。なお、支持体３の直径は、測定対象チップの長軸の例えば１．２倍〜２倍程度、同時測定で測定エリアが広い場合には、その測定エリアの１．２倍〜２倍程度が望ましい。
【００２２】
測定時には、ウェーハ２を搭載したステージ１をステージ移動機構を用いてプローブカード４のプローブ部５に対してＸ−Ｙ方向に相対的に移動させて測定対象チップがガイド部材７に支持・固定されたプローブピン６の直下に来るように移動させる。次いで、ステージ１に設けた昇降機構によりＺ方向に上昇させ、プローブピン６を所定の圧力で測定対象チップに当接する。
【００２３】
この時、支持体３を昇降機構によりＺ方向に上昇させて、ステージ１の内側天井面に当接させて、ステージ１に搭載したウェーハ２へのプローブピン６の押圧力を所定の値に保持することが可能になる。
【００２４】
近年、半導体装置の特性試験における外部端子数の増加により、プローブカードにより電気接触時に半導体装置に掛かる荷重が増大し、ウェーハプローバ装置のステージに掛かる荷重が増大する。例えば、外部端子数が２０、０００ピンある場合には、プローブカードの１ピン当たりのプローブ荷重を５ｇｆとすると、
５ｇｆ×２０、０００（ピン）＝１００、０００ｇｆ（＝１００ｋｇｆ）
となる。
【００２５】
したがって、ウェーハの端部に位置するチップの特性試験を行う場合には、押圧部において発生する曲げモーメントが非常に大きくなる。しかし、本発明の実施の形態においては、ステージ１だけでなく、ステージ１の内側天井面に配置した支持体３によりステージ１が下方向に撓むのを防止することができる。なお、支持体３の材質は任意であるが、ステージ１と同じステンレスが典型的なものである。
【００２６】
また、支持体３の内部には、冷媒を流動させて前記支持体を冷却する冷却機構と、電圧印加により支持体を加熱するヒータと、支持体の天井面に配置した温度センサとを備えた温度調整機構を設けることが望ましい。このような温度調整機構を設けることによって、ステージ１の温度ではなく、ウェーハ２の測定対象部の温度を精度良く測定することが可能になる。
【００２７】
この場合、冷却機構とヒータは、温度センサの測定結果に基づいて、温度コントローラで制御されることになる。なお、冷却機構としては、冷却水やフロリナート（３Ｍ社の登録商標）等の冷媒を循環させる冷却パイプが典型的なものである。
【００２８】
或いは、ステージ１の内部にも、冷媒を流動させてステージを冷却する冷却機構と、電圧印加によりステージを加熱するヒータと、ステージの内部天井面に配置した温度センサとを備えた温度調整機構を設けても良い。このように、ステージ１にも温度調整機構を設けることによって、より高速で所定の温度条件に到達することが可能になる。
【００２９】
また、支持体３とステージ１との当接面に熱伝導性の良好な、熱伝導シート或いは熱伝導グリースのいずれかを設けても良く、支持体３とステージ１との間の熱伝導が効率的に行われる。なお、熱伝導シートとしては、グラファイトシートやゴム製のシート等を用いることができる。このような熱伝導シート或いは熱伝導グリースは、支持体３の頂面に設けても良いし、ステージの下面に設けても良い。
【００３０】
また、温度調整機構を備えた支持体３に隣接して、同じ構造の第２の支持体を設けても良く、次の被測定チップの温度制御を事前に行うことが可能となる
【００３１】
また、プローブカード４に複数のプローブ部５を設けても良く、複数のチップ（ダイ）の特性試験を同時に行うことができる。その場合に、支持体３の平面形状を、複数のプローブ部５の平面外形に整合した形状、例えば、相似の形状にすることが望ましい。
【００３２】
また、プローブカード４に複数のプローブ部５を設けた場合には、各プローブ部に対応するように温度調整機能を備えた個別の支持体３を設けるようにしても良く、複数の被測定チップの温度制御を個別に同時に行うことが可能となる。
【００３３】
本発明の実施の形態によれば、半導体装置等の電子デバイスの特性試験に使用する試験装置において、ウェーハの外周付近のダイを測定する場合にステージが傾斜することにより誘発するプローブピンのストローク量不足を抑制することができる。また、電流容量が大きく消費電力が大きい電子デバイスの特性試験時の自己発熱量の増大に対して、ウェーハ内の各々の被測定ダイの温度制御が可能となる。
【００３４】
なお、被測定ウェーハの裏面側から温度調整器機構を備えたコンタクト部材を当接することが提案されている（特許文献２参照）。しかし、この提案においては、ウェーハを直接支持するハードな部材からなるステージは存在せず、ウェーハはダイシング用テープ上に支持されているので、ステージの傾きを防止する本発明の支持体とは全く異なるものである。
【実施例１】
【００３５】
次に、図２乃至図４を参照して、本発明の実施例１の半導体試験装置を説明する。図２は本発明の実施例１の半導体試験装置の概念的構成図であり、従来の半導体試験装置と同様にテストヘッド３０を設けたウェーハプローバ装置１０とＬＳＩテスタ４０とを備えている。ウェーハプローバ装置１０は、筐体１１の内部に半導体ウェーハ１６を搭載するステージ１５とステージ１５をＸ-Ｙ方向に動かすステージ移動機構を備えている。なお、ステージ１５を垂直方向に移動させる機構についてはここでは図示を省略している。
【００３６】
ステージ移動機構は、従来と同様にステージ１５をＸ方向に移動させるガイドレールＸ１３を搭載するレール筐体１２と、レール筐体１２をＹ方向に移動させるガイドレールＹ１４を備えている。ステージ１５はガイドレールＸ１３に沿ってＸ方向に移動する。本発明においては、後述する支持体１７の昇降を妨げないように開口部１８を設けている。
【００３７】
テストヘッド３０は、プローブカード３１が取り付けられており、プローブカード３１には、ガイド部材３４で支持・固定されたプローブピン３３を備えたプローブ部３２が取り付けられている。ＬＳＩテスタ４０からの信号がテストヘッド３０を介してプローブピン３３を半導体ウェーハ１６に当接してテスト信号を印加し、その出力をＬＳＩテスタ４０へ出力することで試験が行われる。
【００３８】
本発明の実施例１においては、ウェーハ口径が３００ｍｍに対して例えば直径が１００ｍｍ程度のステンレス製の円筒状の支持体１７をステージ１５の下部に、且つ、支持体１７の中心軸とプローブカード３１のプローブ部３２の中心軸が一致するように配置する。
【００３９】
図３は、本発明の実施例１の半導体試験装置の水平方向動作の説明図であり、図３（ａ）に示すように、半導体ウェーハ１６の右下部のチップを測定する場合には、レール筐体１２をレールガイドＹ１４に沿ってＹ方向の上側に移動させる。次いで、ステージ１５をレールガイドＸ１３に沿ってＸ方向の左側に移動させて、測定対象チップが支持体１７の中心に位置するようステージ１５を移動させる。
【００４０】
左上に位置するチップを測定する場合には、図３（ｂ）に示すように、レール筐体１２をレールガイドＹ１４に沿ってＹ方向の下側に移動させる。次いで、ステージ１５をレールガイドＸ１３に沿ってＸ方向の右側に移動させて、測定対象チップが支持体１７の中心に位置するようステージ１５を移動させる。
【００４１】
図４は、本発明の実施例１の半導体試験装置の垂直方向動作の説明図であり、図４（ａ）は、図３に示した水平方向の位置合わせが中将した状態を示している。次いで、図４（ｂ）に示すように、ステージ１５を昇降機構により上昇させて半導体ウェーハ１６をプローブピン３３に当接させる。次いで、支持体１７を昇降機構により上昇させてステージ１５の内部天井面に当接させ、この状態で特性試験を行う。
【００４２】
本発明の実施例１においては、ステージの下側にプローブ部の中心軸とその中心軸が一致する支持体を設けているので、中心軸から離れているチップに対して、曲げモーメントを発生することなくステージを昇降が可能になる。その結果、ステージが傾いて荷重不足となることがない。
【実施例２】
【００４３】
次に、図５を参照して、本発明の実施例２の半導体試験装置を説明する。図５は本発明の実施例２の半導体試験装置の概念的要部構成図であり、プローブカードが複数のプローブ部を備えている以外は、上記の実施例１と同様である。
【００４４】
ここでは、プローブ部を２×２とし、支持体の平面形状は、４個のプローブ部の外形に整合させて正方形に近い矩形にしている。なお、図においては、プローブ部３２１、３２２のみを図示している。支持体１７を上昇させてステージ１５の内部天井面を支持することで、ステージ１５に搭載した半導体ウェーハ１６へのプローブカード３１の押圧力を測定する４個のチップ全てに対して一定の状態にし、一度に４個のチップの安定した同時測定が可能になる。
【実施例３】
【００４５】
次に、図６を参照して、本発明の実施例３の半導体試験装置を説明する。図６は本発明の実施例３の半導体試験装置の概念的要部構成図であり、支持体の内部に温度調整機構を設けた以外は、上記の実施例１と同様である。
【００４６】
図に示すように、プローブカード３１のプローブ部３２の直下の位置に配置した支持体１７の内部に冷却水を流動させて支持体１７を冷却する冷却パイプ１９、支持体１７を加熱するヒータ２０を設ける。冷却パイプ１９を循環する冷却水の循環量及びヒータ２０に対する電圧印加は支持体１７の内部に設けた温度センサ２２の検出出力に基づいて温度コントローラ２１により制御され、ヒータ２０に対しては、スイッチ２３のオン-オフにより電圧印加を制御する。この時、温度センサ２２は、支持体１７のなるべく天井面に近い位置に配置する。
【００４７】
本発明の実施例３においては、支持体の内部に温度制御機構を備えているので、測定部における荷重不足を招くことがなくなるとともに、温度センサにより、測定部位における温度を検知しているので、所定の温度範囲における特性試験が可能になる。
【実施例４】
【００４８】
次に、図７を参照して、本発明の実施例４の半導体試験装置を説明する。図７は本発明の実施例４の半導体試験装置の概念的要部構成図であり、支持体とステージの当接面に熱伝導グリースを設けた以外は、上記の実施例３と同様である。
【００４９】
図に示すように、プローブカード３１のプローブ部３２の直下の位置に配置した支持体１７の内部に冷却水を流動させて支持体１７を冷却する冷却パイプ１９、支持体１７を加熱するヒータ２０を設ける。冷却パイプ１９を循環する冷却水の循環量及びヒータ２０に対する電圧印加は支持体１７の内部に設けた温度センサ２２の検出出力に基づいて温度コントローラ２１により制御され、ヒータ２０に対しては、スイッチ２３のオン-オフにより電圧印加を制御する。この時、温度センサ２２は、支持体１７のなるべく天井面に近い位置に配置する。
【００５０】
この実施例４においては、支持体１７とステージ１５の当接面に例えば厚さ５μｍ〜２０ｍｍ程度となるように熱伝導グリース２４を塗布する。この熱伝導グリース２４は、支持体１７の頂面に塗布しても良いし、或いは、ステージ１５の天井面に塗布しても良い。
【００５１】
本発明の実施例４においては、上記の実施例３と同様な効果が得られる以外に、支持体とステージの当接面に熱伝導性が良好な熱伝導グリースを介在させているので、支持体とステージとの間の熱伝導を効率化してステージを精度よく温度制御することができる。
【実施例５】
【００５２】
次に、図８を参照して、本発明の実施例５の半導体試験装置を説明する。図８は本発明の実施例５の半導体試験装置の概念的要部構成図であり、支持体とステージの当接面に熱伝導シートを設けた以外は、上記の実施例３と同様である。
【００５３】
図に示すように、プローブカード３１のプローブ部３２の直下の位置に配置した支持体１７の内部に冷却水を流動させて支持体１７を冷却する冷却パイプ１９、支持体１７を加熱するヒータ２０を設ける。冷却パイプ１９を循環する冷却水の循環量及びヒータ２０に対する電圧印加は支持体１７の内部に設けた温度センサ２２の検出出力に基づいて温度コントローラ２１により制御され、ヒータ２０に対しては、スイッチ２３のオン-オフにより電圧印加を制御する。この時、温度センサ２２は、支持体１７のなるべく天井面に近い位置に配置する。
【００５４】
この実施例５においては、支持体１７の頂面に厚さが例えば５０μｍ〜８００μｍ程度のグラファイトシートからなる熱伝導シート２５を貼り付ける。その結果、支持体１７とステージ１５との当接面には熱伝導性が良好な熱伝導シートが介在した構造となる。
【００５５】
本発明の実施例５においては、上記の実施例３と同様な効果が得られる以外に、支持体とステージの当接面に熱伝導性が良好な熱伝導シートを介在させているので、支持体とステージとの間の熱伝導を効率化してステージを精度よく温度制御することができる。
【実施例６】
【００５６】
次に、図９を参照して、本発明の実施例６の半導体試験装置を説明する。図９は本発明の実施例６の半導体試験装置の概念的要部構成図であり、ステージの内部に温度調整機構を設けた以外は、上記の実施例１と同様である。
【００５７】
図に示すように、プローブカード３１のプローブ部３２の直下の位置に配置した支持体１７の内部に冷却水を流動させて支持体１７を冷却する冷却パイプ１９、支持体１７を加熱するヒータ２０を設ける。冷却パイプ１９を循環する冷却水の循環量及びヒータ２０に対する電圧印加は支持体１７の内部に設けた温度センサ２２の検出出力に基づいて温度コントローラ２１により制御され、ヒータ２０に対しては、スイッチ２３のオン-オフにより電圧印加を制御する。この時、温度センサ２２は、支持体１７のなるべく天井面に近い位置に配置する。
【００５８】
この実施例６においては、ステージ１５の内部に冷却水を流動させてステージ１５を冷却する冷却パイプ２６、ステージ１５を加熱するヒータ２７を設ける。冷却パイプ２６を循環する冷却水の循環量及びヒータ２７に対する電圧印加はステージ１５の内部に設けた温度センサ２８の検出出力に基づいて温度コントローラ（図示を省略）により制御する。
【００５９】
本発明の実施例６においては、上記の実施例３と同様な効果が得られる以外に、ステージの内部に温度調整機構を設けているので、より高速で所定の温度条件に到達することが可能になる。即ち、ステージ上にウェーハを搭載した段階で一定の温度に加熱又は冷却して温調しておき、さらに支持体により特性試験の温度条件に加熱又は冷却して温調することで、より高速で所定の温度条件に到達することができる。
【実施例７】
【００６０】
次に、図１０を参照して、本発明の実施例７の半導体試験装置を説明する。図１０は本発明の実施例７の半導体試験装置の概念的要部構成図であり、次測定用の支持体を設けた以外は、上記の実施例３と同様である。
【００６１】
図に示すように、プローブカード３１のプローブ部３２の直下の位置に配置した支持体１７１の内部に冷却水を流動させて支持体１７１を冷却する冷却パイプ１９１、支持体１７１を加熱するヒータ２０１を設けるとともに、その隣に次測定用の支持体１７２を設ける。この次測定用の支持体１７２の内部にも冷却水を流動させて支持体１７２を冷却する冷却パイプ１９２、支持体１７２を加熱するヒータ２０２が設けられている。
【００６２】
冷却パイプ１９１，１９２を循環する冷却水の循環量及びヒータ２０１，２０２に対する電圧印加はそれぞれ支持体１７１，１７２の内部に設けた温度センサ２２１，２２２の検出出力に基づいて温度コントローラ２１１，２１２により制御される。ヒータ２０１，２０２に対しては、スイッチ２３１，２３２のオン−オフにより電圧印加を制御する。この時、温度センサ２２１，２２２は、支持体１７１，１７２のなるべく天井面に近い位置に配置する。
【００６３】
本発明の実施例７においては、上記の実施例３と同様な効果が得られる以外に、次測定用の支持体１７２を設けているので、支持体１７１と支持体１７２とを同時に上昇させて、被測定チップの温度制御と、次の被測定チップの温度制御を同時に行うことが可能となる。
【実施例８】
【００６４】
次に、図１１を参照して、本発明の実施例８の半導体試験装置を説明する。図１１は本発明の実施例８の半導体試験装置の概念的要部構成図であり、実施例２のマルチプローブ試験装置の各プローブに対応する温度調整機能を備えた個別の支持体を設けた以外は、上記の実施例２と同様である。
【００６５】
図に示すように、プローブカード３１のプローブ部３２１，３２２の直下の位置に配置した温度調整機能を有する平面形状が正方形に近い矩形の支持体１７１，１７２を配置する。この支持体１７１、１７２の内部に冷却水を流動させて支持体１７１，１７２を冷却する冷却パイプ１９１，１９２、支持体１７１，１７２を加熱するヒータ２０１，２０２を設ける。
【００６６】
冷却パイプ１９１，１９２を循環する冷却水の循環量及びヒータ２０１，２０２に対する電圧印加はそれぞれ支持体１７１，１７２の内部に設けた温度センサ２２１，２２２の検出出力に基づいて温度コントローラ２１１，２１２により制御される。ヒータ２０１，２０２に対しては、スイッチ２３１，２３２のオン-オフにより電圧印加を制御する。この時、温度センサ２２１，２２２は、支持体１７１，１７２のなるべく天井面に近い位置に配置する。
【００６７】
本発明の実施例８においては、上記の実施例２と同様な効果が得られる以外に、プローブ部に個々に対応する温度調整機能を有する支持体を設けているので、複数の被測定チップの温度制御を個別に同時に行うことが可能となる。
【００６８】
ここで、実施例１乃至実施例８を含む本発明の実施の形態に関して、以下の付記を付す。
（付記１）電子デバイスが形成されたウェーハを搭載し、平面Ｘ，Ｙ方向，高さＺ方向に駆動可能なステージと、前記ステージと相対する上部に位置するプローブカードを固定するプローブ固定部と、前記ステージの下面に当接するように昇降可能な支持体とを有し、前記支持体の中心軸が前記プローブ部の中心軸と一致し、前記ステージが上昇して前記プローブカードに設けたプローブ部を押圧して電気的接触を取る時に、前記支持体を上昇させて前記ステージの下面に当接させて前記ウェーハへの前記プローブカードの押圧力を支持する昇降機構を有することを特徴とする電子デバイス用試験装置。
（付記２）前記支持体の内部に、冷媒を流動させて前記支持体を冷却する冷却機構と、電圧印加により前記支持体を加熱するヒータと、前記支持体に配置した温度センサとを備えた温度調整機構を有することを特徴とする付記１に記載の電子デバイス用試験装置。
（付記３）前記ステージの内部に、冷媒を流動させて前記ステージを冷却する冷却機構と、電圧印加により前記ステージを加熱するヒータと、前記ステージの内部天井面に配置した温度センサとを備えた温度調整機構を有することを特徴とする付記２に記載の電子デバイス用試験装置。
（付記４）前記支持体の頂面に、熱伝導シート或いは熱伝導グリースのいずれかを設けたことを特徴とする付記２に記載の電子デバイス用試験装置。
（付記５）前記ステージの少なくとも前記支持体と当接可能な全面に、熱伝導シート或いは熱伝導グリースのいずれかを設けたことを特徴とする付記２に記載の電子デバイス用試験装置。
（付記６）前記温度調整機構を備えた支持体に隣接して第２の支持体を設け、前記第２の支持体の内部に、冷媒を流動させて前記第２の支持体を冷却する冷却機構と、電圧印加により前記第２の支持体を加熱するヒータと、前記第２の支持体に配置した温度センサとを備えた温度調整機構を有することを特徴とする付記２乃至付記５のいずれか１に記載の電子デバイス用試験装置。
（付記７）前記プローブカードが複数のプローブ部を備えており、前記支持体の平面形状が、前記複数のプローブ部の平面外形に整合した形状であることを特徴とする付記１に記載の電子デバイス用試験装置。
（付記８）前記プローブカードが複数のプローブ部を備えており、前記支持体が前記複数のプローブ部に対応する複数の支持体からなり、前記各支持体の内部に、冷媒を流動させて前記各支持体を冷却する冷却機構と、電圧印加により前記各支持体を加熱するヒータと、前記各支持体に配置した温度センサとを備えた温度調整機構を有することを特徴とする付記１に記載の電子デバイス用試験装置。
（付記９）電子デバイスが形成されたウェーハを搭載したステージを、前記ステージと相対する上部に位置するプローブ固定部に固定されたプローブカードに設けたプローブ部に対して水平方向の位置合わせを行う工程と、前記ステージを上昇させて前記ウェーハの測定対象部を前記プローブ部に当接し押圧して電気的接触を取る工程と、前記プローブ部の中心軸と自身の中心軸が一致する位置に配置された支持体を上昇させて、前記ステージの下面に当接させて前記ウェーハへの前記プローブカードの押圧力を支持する工程とを有することを特徴とする試験方法。
（付記１０）前記支持体の内部に、冷媒を流動させて前記支持体を冷却する冷却機構と、電圧印加により前記支持体を加熱するヒータと、前記支持体に配置した温度センサとを備えており、前記支持体を前記ステージの下面に当接させた時に、前記ウェーハの測定対象部の温度を所定の温度範囲に制御することを特徴とする付記９に記載の試験方法。
【符号の説明】
【００６９】
１  ステージ
２  ウェーハ
３  支持体
４  プローブカード
５  プローブ部
６  プローブピン
７  ガイド部材
１０  ウェーハプローバ装置
１１  筐体
１２  レール筐体
１３  ガイドレールＸ
１４  ガイドレールＹ
１５  ステージ
１６  半導体ウェーハ
１７，１７１,１７２  支持体
１８  開口部
１９，１９１,１９２  冷却パイプ
２０，２０１,２０２  ヒータ
２１，２１１,２１２  温度コントローラ
２２，２２１,２２２  温度センサ
２３，２３１,２３２  スイッチ
２４  熱伝導グリース
２５  熱伝導シート
２６  冷却パイプ
２７  ヒータ
２８  温度センサ
２９  ボールねじ
３０  テストヘッド
３１  プローブカード
３２，３２１,３２２  プローブ部
３３，３３１,３３２  プローブピン
３４，３４１，３４２  ガイド部材
４０  ＬＳＩテスタ
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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