(57)【要約】  素子が形成された基板ウェハ（１）と、前記基板ウェハ（１）に対向して設けられたキャップウェハ（３）との間に気密空間（７）を有するパッケージが形成された半導体装置の試験方法であって、前記半導体装置を高湿環境に暴露した後冷却する水分付与工程と、前記基板ウェハ（１）に形成された素子（４）に電力を供給し、前記半導体装置が発生する音波を検出することにより前記パッケージのリークを判別するリーク判別工程と、を含むものである。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子が形成された基板ウェハと、前記基板ウェハに対向して設けられたキャップウェハとの間に気密空間を有するパッケージが形成された半導体装置の試験方法であって、
前記半導体装置を高湿環境に暴露した後冷却する水分付与工程と、
前記基板ウェハに形成された素子に電力を供給し、前記半導体装置が発生する音波を検出することにより前記パッケージのリークを判別するリーク判別工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の試験方法。
【請求項２】
素子が形成された基板ウェハと、前記基板ウェハに対向して設けられたキャップウェハとの間に気密空間を有するパッケージが形成された半導体装置の試験方法であって、
前記半導体装置を高湿環境に暴露する水分付与工程と、
前記基板ウェハに形成された素子に電力を供給し、前記半導体装置が発生する音波を検出して、前記素子への電力供給開始から前記音波が検出されるまでの時間により前記パッケージのリークを判別するリーク判別工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の試験方法。
【請求項３】
前記水分付与工程において、前記半導体装置を高湿環境に暴露した後、冷却する工程を含むことを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の試験方法。
【請求項４】
前記キャップウェハは単結晶材料で構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の半導体装置の試験方法。
【請求項５】
前記リーク判別工程において電力を供給する素子は、高周波増幅用トランジスタであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の半導体装置の試験方法。
【請求項６】
マイクにより前記音波の検出を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の半導体装置の試験方法。
【請求項７】
カンチレバーを用いて前記キャップウェハの振動を検出することにより前記音波の検出を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の半導体装置の試験方法。
【請求項８】
前記キャップウェハの表面に光を照射し、前記キャップウェハの表面で反射された反射光の変位で前記キャップウェハの振動を検出することにより前記音波の検出を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の半導体装置の試験方法。
【請求項９】
基板ウェハに素子を形成する素子形成工程と、
前記基板ウェハに対向してキャップウェハを設置して、前記素子が存在する領域に気密空間を有するパッケージを形成するパッケージ形成工程と、
前記請求項１から８のいずれか１項に記載の半導体装置の試験方法により前記パッケージのリークを判別する工程と
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記パッケージ形成工程において、１枚の前記基板ウェハに対して複数のパッケージが形成され、パッケージ毎に個片化する工程を含むことを特徴とする請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記パッケージ形成工程において、１枚の前記基板ウェハに対して複数のパッケージが形成され、個々のパッケージの隣り合うパッケージとの間となる前記キャップウェハに貫通孔を形成する工程を含むことを特徴とする請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はウェハレベル・チップスケール・パッケージ（ＷＬ-ＣＳＰ）構造の半導体装置の気密性評価に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の気密性評価は、デバイス作製後、数気圧で加圧されたヘリウム雰囲気に暴露し、気密性の悪いデバイスにヘリウムを注入した後、侵入したヘリウムをヘリウム検出器で評価する、通称ファインリーク試験と呼ばれる手法で評価していた（例えば特許文献１参照）。この手法はヘリウム加圧・検出に数時間を要するためデバイスを個別に評価することが難しく、数十から数百個のデバイスをまとめて評価する必要がある。このため、リークが発見された際、検査ロットをまとめて廃却するか、デバイスを少数に分割し何度も評価することが必要で、検査に時間がかかるという問題点があった。また、半導体デバイスがウェハレベル・チップスケール・パッケージの場合、通常の電子デバイスのパッケージに比べると容積が小さく、注入されるヘリウムの量が少ないため、リークの検出感度が充分に得られないという問題点があった。【０００３】
また、耐湿性を試験する方法として、デバイスを動作させながら高温高湿雰囲気に暴露し、デバイス特性の変化からリークを検出する方法がある（例えば特許文献２）。この方法によれば、個々のデバイスに高温高湿状態で通電するためには複雑な構造の評価装置が必要であり、検出に数日以上を要するという問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２３０５４号公報
【特許文献２】特開２０１０−２４５３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のように、ファインリーク試験によれば、検査に時間を要し、またウェハレベル・チップスケール・パッケージに適用する場合、リークの検出感度が十分に得られず、検査精度が悪くなる恐れがあった。また特許文献２の方法においても、検査に時間を要するという問題があった。【０００６】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、検査に要する時間が短く、ウェハレベル・チップスケール・パッケージに適用した場合、リークの検出感度が高い半導体装置の試験方法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】
【０００７】
この発明に係わる半導体装置の試験方法は、素子が形成された基板ウェハと、基板ウェハに対向して設けられたキャップウェハとの間に気密空間を有するパッケージが形成された半導体装置の試験方法であって、半導体装置を高湿環境に暴露した後冷却する水分付与工程と、基板ウェハに形成された素子に電力を供給し、半導体装置が発生する音波を検出することによりパッケージのリークを判別するリーク判別工程と、を含むものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ウェハレベル・チップスケール・パッケージのリーク試験において、時間が短く、精度の高い試験を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１による半導体装置の試験方法を説明するための、半導体装置の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１による半導体装置の試験方法を含む半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態１による半導体装置の試験方法を説明するための、別の半導体装置の断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２による半導体装置の試験方法を説明するための、半導体装置の断面図である。
【図５】本発明の実施の形態２による半導体装置の試験方法を含む半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態２による半導体装置の試験方法を説明するための線図である。
【図７】本発明の実施の形態３による半導体装置の試験方法を説明するための、半導体装置の断面図である。
【図８】本発明の実施の形態３による半導体装置の試験方法を含む半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態４による半導体装置の試験方法を説明するための、半導体装置の断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態４による半導体装置の試験方法を含む半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態５による半導体装置の試験方法を説明するための、半導体装置の断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態５による半導体装置の試験方法を含む半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による半導体装置の試験方法を、試験対象の半導体装置１００の断面図を用いて説明するための図である。ＧａＡｓで構成された基板ウェハ１上に、例えば高周波増幅用のトランジスタ４が形成されている。図１では、トランジスタ４として、ソースＳ、ドレインＤ、ゲートＧを有するＦＥＴを例に図示している。トランジスタ４は、ＦＥＴに限らず、またトランジスタ以外の半導体素子でも、集積回路であっても、基板ウェハ１上に形成される素子であればどのような素子であってもよい。また、素子間を電気的に接続する回路が形成されていることが多い。ＧａＡｓで構成されたキャップウェハ３と金で形成された封止枠２とにより、トランジスタ４が形成されている領域に気密性が確保された気密空間７が形成されるように、キャップウェハ３が基板ウェハ１に対向して設けられている。キャップウェハ３には、トランジスタ４に電気を供給するために貫通するビアホール（Ｖ／Ｈ）５が形成されている。ビアホール５には外部から電気を供給するための電極パッド６が接続されている。以上の構成の半導体装置１００は、いわゆるウェハレベル・チップスケール・パッケージと呼ばれている（ウェハレベル・チップサイズ・パッケージとも呼ばれている）半導体装置に分類される。
【００１１】
実施の形態１による半導体装置の試験方法では、半導体装置１００の素子を動作させて内部の温度を上昇させて、半導体装置が発生する音波を検出することにより、半導体装置１００の気密空間７中に水分２０が含まれているかどうかを試験する。以下に試験方法の詳細を、半導体装置の製造方法を含めて示す図２のフローチャートにより説明する。
【００１２】
ＧａＡｓなど単結晶材料の基板ウェハ１上に通常のデバイス作製プロセスによりトランジスタ４や回路を作製する（ステップＳＴ１）。この時、気密封止用の封止枠２を基板ウェハ１上に別途作製しておく（ステップＳＴ１）。ステップＳＴ１を素子形成工程と称することとする。この封止枠２は、たとえば金粒の集合体、蒸着やスパッタ、めっきで形成されている。金だけでなく、付着性を向上させるため、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｐｄなどの膜を積層する場合が多い。その後、基板ウェハ１と類似の、ＧａＡｓなどの単結晶材料で構成されたキャップウェハ３を窒素雰囲気、３００℃程度の高温で貼りつける（ステップＳＴ２）。キャップウェハ３には電極を外部に取り出すため、あらかじめビアホール５と貫通電極５０、電極パッド６を形成しておく。図１ではキャップウェハ３から電極を取り出した例を示したが、基板ウェハ１に貫通電極を形成してもよい。このようにして基板ウェハ１とキャップウェハ３との間に封止枠２で封止した気密空間７を有するパッケージを複数構成するように作製した半導体装置を、ダイシングやスクライブでパッケージ毎に個片化する（ステップＳＴ３）。ステップＳＴ２およびステップＳＴ３をパッケージ形成工程と称することとする。
【００１３】
個片化されたパッケージを高湿環境に暴露する（ステップＳＴ４）。ここでの高湿環境とは、相対湿度８０％以上の環境を言う。標準的な暴露条件としては、例えば、８５℃／８５％（温度／相対湿度）で約一日、もしくは１３０℃／８５％で２時間程度である。一般的に、ウェハレベル・チップスケール・パッケージでは封止枠２と基板ウェハ１およびキャップウェハ３との密着性を確保することが難しく、気密性が充分に得られない場合がある。気密性が悪い場合、デバイスの使用中に外部環境から水分がパッケージ内の気密空間７に侵入し、水分とトランジスタ４が反応することで、ウェハの酸化、電極の腐食、金属のイオンマイグレーションなどを誘発しデバイスの劣化を引き起こす。このため、気密性を確保することが重要な課題である。
【００１４】
実施の形態１による半導体装置の試験方法では、気密性試験として、まず高湿環境に暴露し加速的に故意にリーク部分から水分をパッケージ内に注入する。このときリークが存在するパッケージでは内部水分量が増加する。高湿環境に暴露した後、冷却する（ステップＳＴ５）ことにより、リークがあるパッケージでは、図１に示すように基板ウェハ１およびキャップウェハ３の内面に結露して水膜２１が形成される。ここでは、ステップＳＴ４およびＳＴ５を水分付与工程と称することとする。その後基板ウェハ１に形成された素子であるトランジスタ４を動作させるため電力を供給する（ステップＳＴ６）。トランジスタ４を動作させると温度が上昇して水膜２１が蒸発し内部圧力が急激に増加する。この急激な内圧増加により基板ウェハ１およびキャップウェハ３が微妙に弾性変形し、この変形に伴い微弱な音が発生する。この音波を高感度マイク９で検出する（ステップＳＴ７）ことで、内部水分の有無を判定し、非破壊で個別にパッケージリークを判別する（ステップＳＴ８）ことができる。図１では空気中を伝わる音波を測定する構成を示したが、キャップウェハ３または基板ウェハ１に直接高感度マイク９を取り付け、音を検出してもよい。ステップＳＴ６からステップＳＴ８をリーク判別工程と称することにする。
【００１５】
実施の形態１では温度上昇による水分の圧力上昇を音として検出する。化合物半導体デバイス、特に出力１ｍＷ以上の高周波増幅用トランジスタでは通常アナログ動作させるためトランジスタが発熱する。温度上昇は約１０℃から２００℃に達する。この温度上昇は動作バイアスにより自由に調整できる。上述のように、急激に上昇した内圧でウェハが膨らみ外気を押すことで音圧が発生する。非常に微小な音波であるが、高感度のマイクを用いれば充分に検出可能である。例えば半導体の欠陥密度を測定する光音響分光法で使用している高感度マイクは電子・正孔対の再結合で発生した音波を検出できるほどのマイクであり、このようなマイクを用いれば本発明の音波を検出することは容易である。
【００１６】
従来のセラミックや金属、樹脂パッケージでも同様の検出が可能であるが、セラミックや金属材料は多結晶の集合体であり、さらに多くの場合は密着性、機械強度、熱膨張係数を考慮して積層構造や複雑な構造をしているため、微視的にみると音の伝搬速度が部分的に異なり発生した音波の変動を正確に検出することが難しい場合もあると考えられる。ＧａＡｓなどの単結晶材料をパッケージの材料として用いる場合は、音の伝搬速度は単一であり、速度も正確に推定できるため、明確に音の発生として検出することができる。したがって、キャップウェハ３が単結晶材料で構成されていることが好ましい。特に、後述する実施の形態２の音波の伝搬速度の差を検出する方法では、音波の伝搬速度のバラツキは致命的であり、パッケージに単結晶材料を用いる必要性が高い。
【００１７】
図１では、封止枠２により空間を形成するウェハレベル・チップスケール・パッケージの例を示したが、図３に示すように、窪みを形成したキャップウェハ３と基板ウェハ１とにより気密空間７を形成、あるいは窪みを形成した基板ウェハとキャップウェハとにより気密空間を形成するなど、他の形状のウェハレベル・チップスケール・パッケージに適用することもできる。このように、素子が形成された基板ウェハと、基板ウェハに対向して設けられたキャップウェハとの間に気密空間を有するパッケージが形成された半導体装置であれば適用可能である。
【００１８】
実施の形態２．
図４は本発明の実施の形態２による半導体装置の試験方法を、試験対象の半導体装置１００の断面図を用いて説明するための図である。また図５は半導体装置の製造方法を含めて示すフローチャートである。半導体装置１００は図１に示したものと同じである。本実施の形態２では、トランジスタを動作させたときに発生する音の伝搬速度の違いにより内部水分の有無を判定し、パッケージのリークを判別する。
【００１９】
図５のフローチャートに示すステップＳＴ１からステップＳＴ４までは実施の形態１と同様である。実施の形態１と同様に高湿環境に暴露する（ステップＳＴ４）ことにより、リークのあるパッケージに水分が注入される。ここではステップＳＴ４を水分付与工程と称することにする。その後、基板ウェハ１に形成された素子であるトランジスタ４を動作させるため電力を供給する（ステップＳＴ６）。一般に、ＧａＡｓなどの化合物半導体材料の基板ウェハに形成されるデバイス、特に出力１ｍＷ以上の高周波増幅用トランジスタでは、パルス的に電力を供給することで、トランジスタ４がマイクロ秒オーダーで温度上昇する。この温度上昇によりトランジスタ周辺の気体が膨張し音波となって伝搬する。キャップウェハ３に達した音波はキャップウェハ３を変形させ、その振動がウェハ外部に伝わり音波となって高感度マイクで検出することができる。
【００２０】
図６は、トランジスタを動作させた時の検出音の時間変化を示す。例えば、乾燥空気０℃の条件では音波の伝搬速度、つまり音速は約３３１ｍ/sであり、トランジスタの動作開始から少し遅れてマイクで音波が検出される。水蒸気を含んだ湿った気体では音速が速くなる。極端な例では１００℃の乾燥空気では音速４０５m/sであるが、１００℃で湿度１００％では音速は４７７m/sになる。乾燥雰囲気の音速をcとすると、湿度雰囲気の音速c’は以下の式で計算できる。
【００２１】
【数１】
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ここで、pは水蒸気圧、Hは気圧、γwは水蒸気の定圧比熱と定積比熱との比、γは乾燥空気の定圧比熱と定積比熱との比である。
【００２２】
この関係式とパケージ形状から水蒸気量を推定することが出来る。図６に示すように、湿度雰囲気では乾燥雰囲気よりも早く音波が観測されるため、水分を含まないパッケージを基準パッケージとして、基準パッケージと試験対象のパッケージとで音波が検出されるまでの時間を測定し、音波が検出されるまでの時間差Δｔから内部水蒸気量を見積もることができる。トランジスタが動作し音波が検出されるまので時間はおよそ数マイクロ秒からミリ秒以下である。この時湿度が異なると最大約２０％の音速の相違が生じるため、基準パッケージとの時間差から湿度を求めることは容易である。このように、本実施の形態により、リークの有無だけでなくリークレートも簡便に推定することができる。
【００２３】
また、トランジスタを複数回パルスで動作させ、パルス毎にパルスの立ち上がりから音が検出されるまでの時間を測定して、例えば測定された時間の平均値を求める、あるいはノイズによる不正確な測定値を無視するなどの処理をすることにより、より精度の高い試験ができる。
【００２４】
なお、実施の形態１と同様に水分を注入後、結露条件までパッケージを冷却し水膜を形成したのちに、トランジスタを動作させてもよい。結露状態ではパッケージ内の湿度は１００％に保たれているため、リークがあるパッケージは音速が速くなり、音波が検出されるまでの時間は短くなる。水膜を形成したのちにトランジスタを動作させる場合、実施の形態１で説明した、トランジスタの発熱により与えられる熱量による水膜の爆発的な蒸発により音が発生することがあるが、この音はパッケージの温度が上昇した後に発生する。したがって、この音はトランジスタへの電力供給開始からある程度遅れて発生する。一方、本実施の形態２において検出する、トランジスタ自身の温度上昇によるトランジスタ周辺の気体の膨張により発生する音は、トランジスタの熱容量が小さいため、トランジスタに電力を供給開始した直後に発生する。このように、実施の形態２で説明した音は、実施の形態１で説明した音より前に発生するため、両者の音は区別できる。
【００２５】
実施の形態３．
図７は本発明の実施の形態３による半導体装置の試験方法を、試験対象の半導体装置１００の断面図により説明するための図である。また図８は半導体装置の製造方法を含めて示すフローチャートである。半導体装置１００は図１に示したものと同じである。
【００２６】
実施の形態１と同様にパッケージを作製後、高湿環境に暴露することによりリークのあるパッケージには水分が注入され、冷却して水膜を形成し、その後トランジスタを動作させて、ウェハを振動させるところまで（ステップＳＴ１〜ＳＴ６）は、実施の形態１と同じである。本実施の形態３ではウェハの振動を図７のようにカンチレバー９０で計測する（ステップＳＴ７２）。カンチレバー９０は、たとえば原子間力顕微鏡で用いているプローブを用いる。このプローブは原子1個レベルの変動も充分に検出できる感度があるため、ウェハの微小な変動も感度良く検出することができる。この振動の検出により水分の有無を判断してリークを判別する（ステップＳＴ８２）。
【００２７】
図８では、実施の形態１で説明した音の検出を行う例を示したが、カンチレバー９０による測定は、実施の形態２に適用することもできる。すなわち、カンチレバー９０を用いて、トランジスタの動作開始からから振動が計測されるまでの時間を測定すればよい。
【００２８】
実施の形態４．
図９は本発明の実施の形態４による半導体装置の試験方法を、試験対象の半導体装置１００の断面図を用いて説明するための図である。また図１０は半導体装置の製造方法を含めて示すフローチャートである。半導体装置１００は図１に示したものと同じである。
【００２９】
実施の形態１と同様にパッケージを作製後、高湿環境に暴露することによりリークのあるパッケージには水分が注入され、冷却して水膜を形成し、その後トランジスタを動作させて、ウェハを振動させるところまで（ステップＳＴ１〜ＳＴ６）は、実施の形態１と同じである。実施の形態４では図９のように、例えばレーザのような光源９１からの光９３がキャップウェハ３の表面で反射された光９４を光検出器９２により測定する。キャップウェハ３が振動することにより光検出器９２の位置で反射光が変位するため、反射光の変位からキャップウェハ３の振動を検出する（ステップＳＴ７３）。反射光の変位による方法は、原子間力顕微鏡でカンチレバーの変動量を精度よく検出する方法として用いられているが、本発明ではウェハの振動を直接検出するのに用いる。パッケージが通常のセラミックや樹脂で構成されている場合は、光が散乱され反射光の変位を感度良く検出することが難しい場合もあると考えられる。パッケージが単結晶材料で構成されている場合、表面が半導体鏡面のため平坦性がよく、反射光の変位も精度よく検出することができる。したがって、キャップウェハ３が単結晶材料で構成されていることが好ましい。この振動の検出により水分の有無を判断してリークを判別する（ステップＳＴ８３）。
【００３０】
図１０では、実施の形態１で説明した音の検出を行う例を示したが、反射光の変位により振動を検出する方法は、実施の形態２に適用することもできる。すなわち、反射光の変位の測定により、トランジスタの動作開始からから振動が計測されるまでの時間を測定すればよい。
【００３１】
実施の形態５．
図１１は本発明の実施の形態５による半導体装置の試験方法を、試験対象の半導体装置２００の断面図を用いて説明するための図である。また図１２は半導体装置の製造方法を含めて示すフローチャートである。実施の形態１において高湿環境に暴露する際、個々のパッケージに水分を侵入させるためにはダイシングなどによりパッケージ毎、個片に切断する必要があった。個片化しないと、各パッケージの周囲が他のパッケージで囲まれているため、外部から水分を供給できない。実施の形態５では、キャップウェハを貼り付けた（ステップＳＴ２）後、パッケージ毎に外部から水分を供給できるよう、個々のパッケージの隣り合うパッケージとの間となる位置のキャップウェハ３に貫通孔１４を形成する（ステップＳＴ３１）。その後、高湿環境に暴露する（ステップＳＴ４）。水分はこの貫通孔１４を通して各パッケージに供給される。
【００３２】
ウェハレベル・チップスケール・パッケージでは数インチのウェハ１枚に数百から数万個のパッケージが形成される。ダイシングやスクライブにより各パッケージに個片化してしまうと、後工程のハンドリングや測定が煩雑になる。実施の形態５では貫通孔１４から水分を各パッケージに供給できるため、個片化する必要は無くウェハのまま評価が可能になり、ハンドリングが容易で工程が簡便になる。
【００３３】
図１２では、高湿環境に暴露した後、音を検出してリークを判別する方法として実施の形態１の方法を例に示しているが、図１１に示す半導体装置は、実施の形態１〜４で説明したいずれの試験方法も適用できることは言うまでもない。
【００３４】
本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１  基板ウェハ、３  キャップウェハ、４  トランジスタ（素子）、７  気密空間、２０  水分、２１  水膜、１００、２００  半導体装置
【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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【手続補正書】
【提出日】令和2年2月25日(2020.2.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子が形成された基板ウェハと、前記基板ウェハに対向して設けられたキャップウェハとの間に気密空間を有するパッケージが形成された半導体装置の試験方法であって、
前記半導体装置を高湿環境に暴露した後冷却する水分付与工程と、
前記基板ウェハに形成された素子に電力を供給し、前記半導体装置が発生する音波を検出することにより前記パッケージのリークを判別するリーク判別工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の試験方法。
【請求項２】
素子が形成された基板ウェハと、前記基板ウェハに対向して設けられたキャップウェハとの間に気密空間を有するパッケージが形成された半導体装置の試験方法であって、
前記半導体装置を高湿環境に暴露する水分付与工程と、
前記基板ウェハに形成された素子に電力を供給し、前記半導体装置が発生する音波を検出して、前記素子への電力供給開始から前記音波が検出されるまでの時間により前記パッケージのリークを判別するリーク判別工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の試験方法。
【請求項３】
前記水分付与工程において、前記半導体装置を高湿環境に暴露した後、冷却する工程を含むことを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の試験方法。
【請求項４】
前記キャップウェハは単結晶材料で構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の半導体装置の試験方法。
【請求項５】
前記リーク判別工程において電力を供給する素子は、高周波増幅用トランジスタであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の半導体装置の試験方法。
【請求項６】
マイクにより前記音波の検出を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の半導体装置の試験方法。
【請求項７】
カンチレバーを用いて前記キャップウェハの振動を検出することにより前記音波の検出を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の半導体装置の試験方法。
【請求項８】
前記キャップウェハの表面に光を照射し、前記キャップウェハの表面で反射された反射光の変位で前記キャップウェハの振動を検出することにより前記音波の検出を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の半導体装置の試験方法。
【請求項９】
基板ウェハに素子を形成する素子形成工程と、
前記基板ウェハに対向してキャップウェハを設置して、前記素子が存在する領域に気密空間を有するパッケージを形成するパッケージ形成工程と、
請求項１から８のいずれか１項に記載の半導体装置の試験方法により前記パッケージのリークを判別する工程と
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記パッケージ形成工程において、１枚の前記基板ウェハに対して複数のパッケージが形成され、パッケージ毎に個片化する工程を含むことを特徴とする請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記パッケージ形成工程において、１枚の前記基板ウェハに対して複数のパッケージが形成され、個々のパッケージの隣り合うパッケージとの間となる前記キャップウェハに貫通孔を形成する工程を含むことを特徴とする請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
図８では、実施の形態１で説明した音の検出を行う例を示したが、カンチレバー９０による測定は、実施の形態２に適用することもできる。すなわち、カンチレバー９０を用いて、トランジスタの動作開始から振動が計測されるまでの時間を測定すればよい。
【国際調査報告】
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