(57)【要約】  複数の半導体チップが形成された半導体ウエハと電気的に接続するプローブウエハであって、ウエハ接続面、および、ウエハ接続面の裏面に形成される装置接続面を有するピッチ変換用ウエハ基板と、ピッチ変換用ウエハ基板のウエハ接続面に形成され、それぞれの半導体チップに対して少なくとも一つずつ設けられ、対応する半導体チップの入出力端子と電気的に接続する複数のウエハ側接続端子と、ウエハ基板の装置接続面に、複数のウエハ側接続端子と一対一に対応して、ウエハ側接続端子とは異なる間隔で形成され、外部の装置と電気的に接続する複数の装置側接続端子と、対応するウエハ側接続端子および装置側接続端子を電気的に接続する複数の伝送路とを備えるプローブウエハを提供する。
2009118850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半導体チップが形成された半導体ウエハと電気的に接続するプローブウエハであって、
ウエハ接続面、および、前記ウエハ接続面の裏面に形成される装置接続面を有するピッチ変換用ウエハ基板と、
前記ピッチ変換用ウエハ基板の前記ウエハ接続面に形成され、それぞれの前記半導体チップに対して少なくとも一つずつ設けられ、対応する前記半導体チップの入出力端子と電気的に接続する複数のウエハ側接続端子と、
前記ウエハ基板の前記装置接続面に、前記複数のウエハ側接続端子と一対一に対応して、前記ウエハ側接続端子とは異なる間隔で形成され、外部の装置と電気的に接続する複数の装置側接続端子と、
対応するウエハ側接続端子および前記装置側接続端子を電気的に接続する複数の伝送路と
を備えるプローブウエハ。
【請求項２】
前記複数の装置側接続端子は、それぞれの前記装置側接続端子の間隔が、対応するそれぞれの前記ウエハ側接続端子の間隔より広くなるように形成される
請求項１に記載のプローブウエハ。
【請求項３】
前記ピッチ変換用ウエハ基板は、前記半導体ウエハと同一の半導体材料で形成される
請求項１に記載のプローブウエハ。
【請求項４】
前記ピッチ変換用ウエハ基板の前記ウエハ接続面は、前記半導体ウエハの前記半導体チップが形成される面と略同一の形状に形成される
請求項１に記載のプローブウエハ。
【請求項５】
前記装置側接続端子の少なくとも一つは、前記外部の装置から、前記半導体チップに供給すべき電源電力を受け取り、
当該装置側接続端子に対応する前記ウエハ側接続端子は、前記電源電力を前記半導体チップに供給する
請求項１に記載のプローブウエハ。
【請求項６】
それぞれの前記伝送路は、それぞれの前記ウエハ側接続端子および前記装置側接続端子を接続するように、前記ウエハ基板を貫通して形成される複数のスルーホールを有し、
前記電源電力を受け取る前記装置側接続端子に対応する前記スルーホールには、他の前記スルーホールとは異なる導電材料が充填される
請求項５に記載のプローブウエハ。
【請求項７】
前記異なる導電材料が充填される前記スルーホールが、それぞれの前記半導体チップに対して少なくとも一つずつ設けられる
請求項６に記載のプローブウエハ。
【請求項８】
複数の半導体チップが形成された半導体ウエハと電気的に接続するプローブ装置であって、
前記半導体ウエハと電気的に接続されるピッチ変換用のプローブウエハと、
前記ピッチ変換用のプローブウエハと電気的に接続される回路形成用のプローブウエハと
を備え、
前記ピッチ変換用のプローブウエハは、
ピッチ変換用のウエハ基板と、
前記ピッチ変換用のウエハ基板の前記半導体ウエハと対向する面に形成され、それぞれの前記半導体チップに対して少なくとも一つずつ設けられ、対応する前記半導体チップの入出力端子と電気的に接続する複数のウエハ側接続端子と、
前記ピッチ変換用のウエハ基板の前記回路形成用のプローブウエハと対向する面に、前記複数のウエハ側接続端子と一対一に対応して、前記ウエハ側接続端子とは異なる間隔で形成され、前記回路形成用のプローブウエハと電気的に接続する複数の第１の中間接続端子と、
対応するウエハ側接続端子および前記第１の中間接続端子を電気的に接続する複数の伝送路と
を有し、
前記回路形成用のプローブウエハは、
前記ピッチ変換用のウエハ基板の前記複数の第１の中間接続端子が形成される面と対向して設けられる回路形成用のウエハ基板と、
前記回路形成用のウエハ基板に形成され、前記複数の第１の中間接続端子と一対一に対応して設けられ、対応する前記第１の中間接続端子と電気的に接続される複数の第２の中間接続端子と、
それぞれの前記半導体チップに対して少なくとも一つずつ設けられ、対応する前記半導体チップに与えるべき信号を生成し、前記中間接続端子および前記ウエハ側接続端子を介して、対応する前記半導体チップに信号を供給する複数の回路部と
を有するプローブ装置。
【請求項９】
前記ピッチ変換用のウエハ基板に設けられ、それぞれの前記ウエハ側接続端子を、いずれの前記第１の中間接続端子に電気的に接続するかを切り替える切替部を更に備える
請求項８に記載のプローブ装置。
【請求項１０】
半導体ウエハに形成された複数の半導体チップを試験する試験システムであって、
それぞれの前記半導体チップに供給する試験信号を出力する信号生成部と、
前記信号生成部から受け取った前記試験信号をそれぞれの前記半導体チップに供給するプローブウエハと、
それぞれの前記半導体チップが前記試験信号に応じて出力する応答信号を、前記プローブウエハを介して受け取り、前記応答信号に基づいてそれぞれの前記半導体チップの良否を判定する判定部と
を備え、
前記プローブウエハは、
ウエハ接続面、および、前記ウエハ接続面の裏面に形成される装置接続面を有するピッチ変換用ウエハ基板と、
前記ピッチ変換用ウエハ基板の前記ウエハ接続面に形成され、それぞれの前記半導体チップに対して少なくとも一つずつ設けられ、対応する前記半導体チップの入出力端子と電気的に接続する複数のウエハ側接続端子と、
前記ウエハ基板の前記装置接続面に、前記複数のウエハ側接続端子と一対一に対応して、前記ウエハ側接続端子とは異なる間隔で形成され、前記信号生成部と電気的に接続する複数の装置側接続端子と、
対応するウエハ側接続端子および前記装置側接続端子を電気的に接続する複数の伝送路と
を有する試験システム。
【請求項１１】
半導体ウエハに形成された複数の半導体チップを試験する試験システムであって、
それぞれの前記半導体チップに供給する試験信号を出力する信号生成部と、
前記信号生成部から受け取った前記試験信号をそれぞれの前記半導体チップに供給するプローブ装置と、
それぞれの前記半導体チップが前記試験信号に応じて出力する応答信号を、前記プローブ装置を介して受け取り、前記応答信号に基づいてそれぞれの前記半導体チップの良否を判定する判定部と
を備え、
前記プローブ装置は、
前記半導体ウエハと電気的に接続されるピッチ変換用のプローブウエハと、
前記ピッチ変換用のプローブウエハと電気的に接続される回路形成用のプローブウエハと
を有し、
前記ピッチ変換用のプローブウエハは、
ピッチ変換用のウエハ基板と、
前記ピッチ変換用のウエハ基板の前記半導体ウエハと対向する面に形成され、それぞれの前記半導体チップに対して少なくとも一つずつ設けられ、対応する前記半導体チップの入出力端子と電気的に接続する複数のウエハ側接続端子と、
前記ピッチ変換用のウエハ基板の前記回路形成用のプローブウエハと対向する面に、前記複数のウエハ側接続端子と一対一に対応して、前記ウエハ側接続端子とは異なる間隔で形成され、前記回路形成用のプローブウエハと電気的に接続する複数の第１の中間接続端子と、
対応するウエハ側接続端子および前記第１の中間接続端子を電気的に接続する複数の伝送路と
を含み、
前記回路形成用のプローブウエハは、
前記ピッチ変換用のウエハ基板の前記複数の第１の中間接続端子が形成される面と対向して設けられる回路形成用のウエハ基板と、
前記回路形成用のウエハ基板に形成され、前記複数の第１の中間接続端子と一対一に対応して設けられ、対応する前記第１の中間接続端子と電気的に接続される複数の第２の中間接続端子と、
それぞれの前記半導体チップに対して少なくとも一つずつ設けられ、前記中間接続端子および前記ウエハ側接続端子を介して、対応する前記半導体チップを試験する複数の回路部と
を含む試験システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローブウエハ、プローブ装置、および、試験システムに関する。本発明は、特に、複数の半導体チップが形成される半導体ウエハと電気的に接続するプローブウエハに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップの試験において、複数の半導体チップが形成された半導体ウエハの状態で、各半導体チップの良否を試験する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。当該装置は、複数の半導体チップと一括して電気的に接続可能なプローブカードを備えることが考えられる。【０００３】
プローブカードは、試験装置の試験基板と、半導体ウエハとの間に配置される。ここで、試験基板における端子配列間隔と、半導体ウエハにおける端子配列間隔とが異なる場合、プローブカードに当該端子配列間隔を吸収する機能を持たせることが考えられる。例えば、プローブカードの表面および裏面において異なる間隔で端子を配置して試験基板および半導体ウエハと電気的に接続する。そして、プローブカード内で、表面および裏面の対応する端子を接続することが考えられる。
【特許文献１】特開２００２−２２２８３９号公報
【特許文献２】国際公開第２００３／０６２８３７号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般にプローブカードは、プリント基板等を用いて形成される（例えば、特許文献２参照）。当該プリント基板に複数のプローブピンを形成することで、複数の半導体チップと一括して電気的に接続することができる。【０００５】
しかし、半導体ウエハとプリント基板とは熱膨張率が異なるので、試験時における半導体チップの発熱、加熱試験時、または、冷却試験等により温度が変動すると、半導体チップとプローブカードとの間の電気的な接続がはずれることも考えられる。係る課題は、大面積の半導体ウエハに形成される半導体チップの試験時に、より顕著となる。【０００６】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできるプローブウエハ、プローブ装置、および、試験システムを提供することを目的とする。この目的は請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態においては、複数の半導体チップが形成された半導体ウエハと電気的に接続するプローブウエハであって、ウエハ接続面、および、ウエハ接続面の裏面に形成される装置接続面を有するピッチ変換用ウエハ基板と、ピッチ変換用ウエハ基板のウエハ接続面に形成され、それぞれの半導体チップに対して少なくとも一つずつ設けられ、対応する半導体チップの入出力端子と電気的に接続する複数のウエハ側接続端子と、ウエハ基板の装置接続面に、複数のウエハ側接続端子と一対一に対応して、ウエハ側接続端子とは異なる間隔で形成され、外部の装置と電気的に接続する複数の装置側接続端子と、対応するウエハ側接続端子および装置側接続端子を電気的に接続する複数の伝送路とを備えるプローブウエハを提供する。【０００８】
本発明の第２の形態においては、複数の半導体チップが形成された半導体ウエハと電気的に接続するプローブ装置であって、半導体ウエハと電気的に接続されるピッチ変換用のプローブウエハと、ピッチ変換用のプローブウエハと電気的に接続される回路形成用のプローブウエハとを備え、ピッチ変換用のプローブウエハは、ピッチ変換用のウエハ基板と、ピッチ変換用のウエハ基板の半導体ウエハと対向する面に形成され、それぞれの半導体チップに対して少なくとも一つずつ設けられ、対応する半導体チップの入出力端子と電気的に接続する複数のウエハ側接続端子と、ピッチ変換用のウエハ基板の回路形成用のプローブウエハと対向する面に、複数のウエハ側接続端子と一対一に対応して、ウエハ側接続端子とは異なる間隔で形成され、回路形成用のプローブウエハと電気的に接続する複数の第１の中間接続端子と、対応するウエハ側接続端子および第１の中間接続端子を電気的に接続する複数の伝送路とを有し、回路形成用のプローブウエハは、ピッチ変換用のウエハ基板の複数の第１の中間接続端子が形成される面と対向して設けられる回路形成用のウエハ基板と、回路形成用のウエハ基板に形成され、複数の第１の中間接続端子と一対一に対応して設けられ、対応する第１の中間接続端子と電気的に接続される複数の第２の中間接続端子と、それぞれの半導体チップに対して少なくとも一つずつ設けられ、対応する半導体チップに与えるべき信号を生成し、中間接続端子およびウエハ側接続端子を介して、対応する半導体チップに信号を供給する複数の回路部とを有するプローブ装置を提供する。【０００９】
本発明の第３の形態においては、半導体ウエハに形成された複数の半導体チップを試験する試験システムであって、それぞれの半導体チップに供給する試験信号を出力する信号生成部と、信号生成部から受け取った試験信号をそれぞれの半導体チップに供給するプローブウエハと、それぞれの半導体チップが試験信号に応じて出力する応答信号を、プローブウエハを介して受け取り、応答信号に基づいてそれぞれの半導体チップの良否を判定する判定部とを備え、プローブウエハは、ウエハ接続面、および、ウエハ接続面の裏面に形成される装置接続面を有するピッチ変換用ウエハ基板と、ピッチ変換用ウエハ基板のウエハ接続面に形成され、それぞれの半導体チップに対して少なくとも一つずつ設けられ、対応する半導体チップの入出力端子と電気的に接続する複数のウエハ側接続端子と、ウエハ基板の装置接続面に、複数のウエハ側接続端子と一対一に対応して、ウエハ側接続端子とは異なる間隔で形成され、信号生成部と電気的に接続する複数の装置側接続端子と、対応するウエハ側接続端子および装置側接続端子を電気的に接続する複数の伝送路とを有する試験システムを提供する。【００１０】
本発明の第４の形態においては、半導体ウエハに形成された複数の半導体チップを試験する試験システムであって、それぞれの半導体チップに供給する試験信号を出力する信号生成部と、信号生成部から受け取った試験信号をそれぞれの半導体チップに供給するプローブ装置と、それぞれの半導体チップが試験信号に応じて出力する応答信号を、プローブ装置を介して受け取り、応答信号に基づいてそれぞれの半導体チップの良否を判定する判定部とを備え、プローブ装置は、半導体ウエハと電気的に接続されるピッチ変換用のプローブウエハと、ピッチ変換用のプローブウエハと電気的に接続される回路形成用のプローブウエハとを有し、ピッチ変換用のプローブウエハは、ピッチ変換用のウエハ基板と、ピッチ変換用のウエハ基板の半導体ウエハと対向する面に形成され、それぞれの半導体チップに対して少なくとも一つずつ設けられ、対応する半導体チップの入出力端子と電気的に接続する複数のウエハ側接続端子と、ピッチ変換用のウエハ基板の回路形成用のプローブウエハと対向する面に、複数のウエハ側接続端子と一対一に対応して、ウエハ側接続端子とは異なる間隔で形成され、回路形成用のプローブウエハと電気的に接続する複数の第１の中間接続端子と、対応するウエハ側接続端子および第１の中間接続端子を電気的に接続する複数の伝送路とを含み、回路形成用のプローブウエハは、ピッチ変換用のウエハ基板の複数の第１の中間接続端子が形成される面と対向して設けられる回路形成用のウエハ基板と、回路形成用のウエハ基板に形成され、複数の第１の中間接続端子と一対一に対応して設けられ、対応する第１の中間接続端子と電気的に接続される複数の第２の中間接続端子と、それぞれの半導体チップに対して少なくとも一つずつ設けられ、中間接続端子およびウエハ側接続端子を介して、対応する半導体チップを試験する複数の回路部とを含む試験システムを提供する。【００１１】
なお、上記の発明の概要は、発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一つの実施形態に係る試験システム４００の構成例を示す図である。
【図２】プローブウエハ１００の側面図の一例である。
【図３】プローブウエハ１００を有するプローブ装置２００の構成例を示す断面図である。
【図４】制御装置１０の構成例を示す概念図である。
【図５】プローブウエハ１００の側面図の他例を示す図である。
【図６】プローブウエハ１００の他の構成を示す図である。
【図７】試験システム４００の他の構成例を示す図である。
【図８】ピッチ変換用のプローブウエハ１００−１および回路形成用のプローブウエハ１００−２を有するプローブ装置２００の構成例を示す断面図である。
【図９】回路部１１０の構成例を示す図である。
【図１０】試験回路１２０の機能構成例を示すブロック図である。
【図１１】試験回路１２０の他の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００１３】
１０・・・制御装置、１２・・・メインフレーム、１４・・・テストヘッド、１００・・・プローブウエハ、１０２・・・ウエハ接続面、１０４・・・装置接続面、１１１・・・ウエハ基板、１１２・・・ウエハ側接続端子、１１３・・・第１の中間接続端子、１１４・・・装置側接続端子、１１５・・・第２の中間接続端子、１１６・・・スルーホール、１１７・・・配線、１１８・・・切替部、１１９・・・パッド、１２０・・・試験回路、１２２・・・パターン発生部、１２４・・・パターンメモリ、１２６・・・期待値メモリ、１２８・・・フェイルメモリ、１３０・・・波形成形部、１３２・・・ドライバ、１３４・・・コンパレータ、１３６・・・タイミング発生部、１３８・・・論理比較部、１４０・・・特性測定部、１４２・・・電源供給部、１５０・・・パッド、１６０・・・スイッチ、１７０・・・切替部、２００・・・プローブ装置、２１０・・・ウエハトレイ、２１２・・・保持部材、２２０・・・ウエハ側メンブレン、２２２・・・バンプ、２３０・・・ウエハ側ＰＣＲ、２４０・・・装置側ＰＣＲ、２５０・・・装置側メンブレン、２５２・・・バンプ、２６０・・・装置基板、２７０・・・中間ＰＣＲ、２８０・・・中間メンブレン、２８２・・・バンプ、３００・・・半導体ウエハ、３１０・・・半導体チップ、４００・・・試験システム
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。【００１５】
図１は、一つの実施形態に係る試験システム４００の構成例を示す図である。試験システム４００は、試験対象の半導体ウエハ３００に形成された複数の半導体チップ３１０を試験するシステムであって、プローブウエハ１００および制御装置１０を備える。なお図１では、半導体ウエハ３００およびプローブウエハ１００の斜視図の一例を示す。【００１６】
半導体ウエハ３００は、例えば円盤状の半導体基板であってよい。より具体的には、半導体ウエハ３００はシリコン、化合物半導体、その他の半導体基板であってよい。また、半導体チップ３１０は、半導体ウエハ３００において露光等の半導体プロセスを用いて形成されてよい。【００１７】
プローブウエハ１００は、半導体ウエハ３００と、制御装置１０とを電気的に接続する。より具体的には、プローブウエハ１００は、制御装置１０の各端子と、半導体ウエハ３００に形成された各端子との間に配置され、制御装置１０および半導体ウエハ３００において対応する端子を電気的に接続する。本例のプローブウエハ１００は、図２において後述するように、ピッチ変換用ウエハ基板１１１および複数のウエハ側接続端子１１２を有する。【００１８】
制御装置１０は、プローブウエハ１００を介して、半導体ウエハ３００のそれぞれの半導体チップ３１０を試験する。例えば制御装置１０は、プローブウエハ１００を介して、それぞれの半導体チップ３１０に試験信号を供給してよい。また、制御装置１０は、それぞれの半導体チップ３１０が試験信号に応じて出力する応答信号を、プローブウエハ１００を介して受け取り、応答信号に基づいてそれぞれの半導体チップ３１０の良否を判定してよい。【００１９】
図２は、プローブウエハ１００の側面図の一例である。図１および図２に示すように、プローブウエハ１００は、ピッチ変換用ウエハ基板１１１、ウエハ側接続端子１１２、装置側接続端子１１４、スルーホール１１６、パッド１５０、および、配線１１７を有する。【００２０】
ピッチ変換用ウエハ基板１１１は、半導体ウエハ３００の基板と同一の半導体材料で形成される。例えばピッチ変換用ウエハ基板１１１は、シリコン基板であってよい。また、ピッチ変換用ウエハ基板１１１は、半導体ウエハ３００の基板と略同一の熱膨張率を有する半導体材料で形成されてもよい。また、ピッチ変換用ウエハ基板１１１は、図２に示すように、ウエハ接続面１０２、および、ウエハ接続面１０２の裏面に形成される装置接続面１０４を有する。ウエハ接続面１０２は、図１に示した半導体ウエハ３００と対向して形成され、装置接続面１０４は、図１に示した制御装置１０と対向して形成される。【００２１】
また、ピッチ変換用ウエハ基板１１１は、半導体ウエハ３００の半導体チップ３１０が形成される面と、略同一の形状に形成されたウエハ接続面を有する。ウエハ接続面は、半導体ウエハの面と略同一の直径の円形状を有してよい。ピッチ変換用ウエハ基板１１１は、ウエハ接続面が半導体ウエハ３００と対向するように配置される。また、ピッチ変換用ウエハ基板１１１は、半導体ウエハ３００より大きい直径の円盤状の半導体基板であってもよい。【００２２】
複数のウエハ側接続端子１１２は、ピッチ変換用ウエハ基板１１１のウエハ接続面１０２に形成される。また、ウエハ側接続端子１１２は、それぞれの半導体チップ３１０に対して少なくとも一つずつ設けられる。例えばウエハ側接続端子１１２は、それぞれの半導体チップ３１０のそれぞれの入出力端子に対して、一つずつ設けられてよい。つまり、それぞれの半導体チップ３１０が複数の入出力端子を有する場合、ウエハ側接続端子１１２は、それぞれの半導体チップ３１０に対して複数個ずつ設けられてよい。【００２３】
それぞれのウエハ側接続端子１１２は、半導体ウエハ３００におけるそれぞれの入出力端子と同一の間隔で設けられ、対応する半導体チップ３１０の入出力端子と電気的に接続される。なお、電気的に接続するとは、２つの部材間で電気信号を伝送可能となる状態を指してよい。例えば、ウエハ側接続端子１１２および半導体チップ３１０の入出力端子は、直接に接触、または、他の導体を介して間接的に接触することで、電気的に接続されてよい。また、ウエハ側接続端子１１２および半導体チップ３１０の入出力端子は、容量結合（静電結合）または誘導結合（磁気結合）等のように、非接触の状態で電気的に接続されてもよい。また、ウエハ側接続端子１１２および半導体チップ３１０の入出力端子の間の伝送線路の一部が、光学的な伝送線路であってもよい。【００２４】
複数の装置側接続端子１１４は、ピッチ変換用ウエハ基板１１１の装置接続面１０４に形成され、制御装置１０と電気的に接続される。また、装置側接続端子１１４は、複数のウエハ側接続端子１１２と一対一に対応して設けられる。ここで、装置側接続端子１１４は、制御装置１０の端子と同一の間隔で設けられる。このため図２に示すように、装置側接続端子１１４は、ウエハ側接続端子１１２とは異なる間隔で設けられてよい。【００２５】
スルーホール１１６、パッド１５０、および配線１１７は、ピッチ変換用ウエハ基板１１１に形成され、対応するウエハ側接続端子１１２および装置側接続端子１１４を電気的に接続する。例えば、パッド１５０は、装置接続面１０４において、ウエハ側接続端子１１２と対向する位置に設けられる。スルーホール１１６は、一端がウエハ側接続端子１１２に接続され、他端がパッド１５０に接続されるように、ピッチ変換用ウエハ基板１１１を貫通して形成される。また、配線１１７は、装置接続面１０４において、パッド１５０および装置側接続端子１１４を電気的に接続する。このような構成により、配列間隔が異なる装置側接続端子１１４およびウエハ側接続端子１１２を電気的に接続する。【００２６】
例えば、ウエハ側接続端子１１２は、半導体チップ３１０の各入力端子と電気的に接続するべく、各入力端子と同一の間隔で配置される。このため、ウエハ側接続端子１１２は、例えば図１に示すように、半導体チップ３１０毎に予め定められた領域に、微小な間隔で設けられる。【００２７】
これに対し、それぞれの装置側接続端子１１４は、一つの半導体チップ３１０に対応する複数のウエハ側接続端子１１２の間隔より広い間隔で設けられてよい。例えば装置側接続端子１１４は、装置接続面１０４の面内において、装置側接続端子１１４の分布が略均等となるように等間隔に配置されてよい。【００２８】
本例のプローブウエハ１００は、ピッチ変換用ウエハ基板１１１が、半導体ウエハ３００の基板と同一の半導体材料で形成されるので、周囲温度が変動したような場合であっても、プローブウエハ１００と半導体ウエハ３００との間の電気的な接続を良好に維持することができる。このため、例えば半導体ウエハ３００を加熱して試験を行うような場合であっても、半導体ウエハ３００を精度よく試験することができる。【００２９】
また、ピッチ変換用ウエハ基板１１１が半導体材料で形成されるので、ピッチ変換用ウエハ基板１１１に多数のウエハ側接続端子１１２等を容易に形成することができる。例えば、露光等を用いた半導体プロセスにより、ウエハ側接続端子１１２、装置側接続端子１１４、スルーホール１１６、および、配線１１７を容易に形成することができる。このため、多数の半導体チップ３１０に対応する多数のウエハ側接続端子１１２等を、ピッチ変換用ウエハ基板１１１に容易に形成することができる。また、プローブウエハ１００の端子は、導電材料をメッキ、蒸着等することでピッチ変換用ウエハ基板１１１に形成されてよい。【００３０】
なお本例では、プローブウエハ１００を、試験システム４００に用いる例を説明したが、プローブウエハ１００の用途は、試験システム４００に限定されない。例えば、半導体ウエハ３００に形成された状態で複数の半導体チップ３１０が電気機器等に使用される場合、プローブウエハ１００は、当該電気機器等に実装されて、半導体ウエハ３００と電気的に接続されてもよい。【００３１】
図３は、プローブウエハ１００を有するプローブ装置２００の構成例を示す断面図である。本例では、プローブ装置２００の各構成要素を離間させた図を用いて説明するが、プローブ装置２００の各構成要素は、図３の上下方向において隣り合う他の構成要素と接触して配置される。プローブ装置２００は、半導体ウエハ３００を保持して、プローブウエハ１００および半導体ウエハ３００を電気的に接続させる。【００３２】
プローブ装置２００は、ウエハトレイ２１０、ウエハ側メンブレン２２０、ウエハ側ＰＣＲ２３０、プローブウエハ１００、装置側ＰＣＲ２４０、装置側メンブレン２５０、および、装置基板２６０を有する。ウエハトレイ２１０は半導体ウエハ３００を保持する。例えばウエハトレイ２１０は、半導体ウエハ３００の端子３１２が形成されていない面と対向して配置される。また、ウエハトレイ２１０は、半導体ウエハ３００を保持する保持部材２１２を有してよい。【００３３】
保持部材２１２は、半導体ウエハ３００をウエハトレイ２１０に係止する係止部材であってよい。また保持部材２１２は、半導体ウエハ３００をウエハトレイ２１０に吸着してもよい。この場合、ウエハトレイ２１０には貫通孔が形成されており、保持部材２１２は、当該貫通孔を介して半導体ウエハ３００をウエハトレイ２１０に吸着してよい。【００３４】
ウエハ側メンブレン２２０は、半導体ウエハ３００およびウエハ側ＰＣＲ２３０の間に配置され、半導体ウエハ３００およびウエハ側ＰＣＲ２３０を電気的に接続する。ウエハ側メンブレン２２０は、絶縁材料で形成されたシートの表裏を貫通する、複数の導電体のバンプ２２２が設けられる。バンプ２２２は、半導体ウエハ３００における各半導体チップ３１０の各端子と電気的に接続する。バンプ２２２は、プローブウエハ１００のウエハ側接続端子１１２と同一の配置で設けられてよい。【００３５】
ウエハ側ＰＣＲ２３０は、ウエハ側メンブレン２２０およびプローブウエハ１００の間に配置され、ウエハ側メンブレン２２０のバンプ２２２と、プローブウエハ１００のウエハ側接続端子１１２とを電気的に接続する。ウエハ側ＰＣＲ２３０は、バンプ２２２およびウエハ側接続端子１１２により押圧されることでバンプ２２２およびウエハ側接続端子１１２を電気的に接続する、異方性導電膜で形成されたシートであってよい。【００３６】
装置側ＰＣＲ２４０は、プローブウエハ１００および装置側メンブレン２５０の間に配置され、プローブウエハ１００の装置側接続端子１１４と、装置側メンブレン２５０のバンプ２５２とを電気的に接続する。装置側ＰＣＲ２４０は、装置側接続端子１１４およびバンプ２５２により押圧されることで装置側接続端子１１４およびバンプ２５２を電気的に接続する、異方性導電膜で形成されたシートであってよい。【００３７】
装置側メンブレン２５０は、装置側ＰＣＲ２４０および装置基板２６０の間に配置され、装置側ＰＣＲ２４０および装置基板２６０を電気的に接続する。装置側メンブレン２５０は、絶縁材料で形成されたシートの表裏を貫通する複数の導電体のバンプ２５２が設けられる。バンプ２５２は、装置基板２６０における各端子と電気的に接続する。バンプ２５２は、プローブウエハ１００の装置側接続端子１１４と同一の配置で設けられてよい。【００３８】
装置基板２６０は、ウエハトレイ２１０から装置側メンブレン２５０までの構成が固定される。例えば、ネジ止め、真空吸着等により、ウエハトレイ２１０から装置基板２６０までの構成を固定してよい。また、装置基板２６０は、制御装置１０と、装置側メンブレン２５０の各バンプ２５２とを電気的に接続する。装置基板２６０は、プリント基板であってよい。【００３９】
なお、それぞれのメンブレンは、メンブレンを介して電気的に接続される端子（パッド）の面積が小さいか、または、端子がアルミ膜等であり、表面に酸化膜が形成されるような場合に有効となる。このため、メンブレンを介して電気的に接続される端子の面積が十分に大きいような場合、メンブレンを省略してもよい。例えば、装置基板２６０の端子は、大面積且つ金メッキ等にすることが容易であるので、プローブ装置２００は、装置側メンブレン２５０を有さずともよい。【００４０】
このような構成により、プローブウエハ１００および半導体ウエハ３００を電気的に接続することができる。また、プローブウエハ１００および制御装置１０を電気的に接続することができる。なお、ウエハ側メンブレン２２０は、半導体ウエハ３００の基板と同程度の熱膨張率を有する材料で形成されることが好ましい。また、装置側メンブレン２５０は、ピッチ変換用ウエハ基板１１１と同程度の熱膨張率を有する材料で形成されることが好ましい。【００４１】
図４は、制御装置１０の構成例を示す概念図である。制御装置１０は、メインフレーム１２およびテストヘッド１４を有する。メインフレーム１２は、テストヘッド１４を制御して、半導体ウエハ３００のそれぞれの半導体チップ３１０を試験させる。テストヘッド１４は、メインフレーム１２からの制御に応じて試験信号を生成して、プローブ装置２００を介してそれぞれの半導体チップ３１０に供給する。例えばテストヘッド１４は、それぞれの半導体チップ３１０に対して同一の試験信号を供給してよい。【００４２】
また、テストヘッド１４は、プローブ装置２００を介してそれぞれの半導体チップ３１０の応答信号を受け取る。テストヘッド１４は、それぞれの応答信号に基づいて、それぞれの半導体チップ３１０の良否を判定してよい。テストヘッド１４は、それぞれの半導体チップ３１０の良否判定結果を、メインフレーム１２に伝送してよい。このような構成により、半導体チップ３１０を試験することができる。【００４３】
なお、図４においては、メインフレーム１２およびテストヘッド１４を別個の装置として示しているが、メインフレーム１２およびテストヘッド１４は、一体の装置であってもよい。例えば、制御装置１０が有するテストリソースが少ない場合、メインフレーム１２およびテストヘッド１４を一つの筐体に格納することができる。【００４４】
図５は、プローブウエハ１００の側面図の他例を示す図である。本例におけるプローブウエハ１００は、図２に関連して説明したプローブウエハ１００の構成に加え、スイッチ１６０を更に有する。【００４５】
スイッチ１６０は、パッド１５０と、装置側接続端子１１４との間に形成され、パッド１５０および装置側接続端子１１４とを配線１１７を介して接続するか否かを切り替える。スイッチ１６０は、半導体プロセスで形成されるトランジスタにより、当該接続を切り替えてよい。【００４６】
スイッチ１６０は、全ての装置側接続端子１１４に対して設けられてよく、また、一部の装置側接続端子１１４に対して設けられてもよい。このような構成により、制御装置１０と、半導体チップ３１０とを電気的に接続するか否かを、半導体チップ３１０のピン毎に切り替えることができる。【００４７】
また、装置側接続端子１１４の少なくとも一つは、制御装置１０から、半導体チップ３１０に供給すべき電源電力を受け取ってよい。例えば、半導体チップ３１０毎に、少なくとも一つの装置側接続端子１１４が、制御装置１０から電源電力を受け取ってよい。これらの装置側接続端子１１４に対応するウエハ側接続端子１１２は、スルーホール１１６を介して電源電力を受け取り、対応する半導体チップ３１０に電源電力を供給する。【００４８】
なお、電源電力を受け取る装置側接続端子１１４に対応するスルーホール１１６には、信号を伝送する他のスルーホール１１６とは異なる導電材料が充填されてよい。例えば、電源電力を伝送するスルーホール１１６は、高周波の信号を精度よく伝送せずともよいので、他のスルーホール１１６よりも、高周波特性が比較的に低い導電材料を充填してよい。例えば、電源電力を伝送するスルーホール１１６には銅が充填されてよく、他のスルーホール１１６には金が充填されてよい。【００４９】
図６は、プローブウエハ１００の他の構成を示す図である。図６においては、プローブウエハ１００の装置接続面１０４を示す。本例におけるプローブウエハ１００は、図２に関連して説明したプローブウエハ１００の構成に加え、切替部１７０を更に有する。【００５０】
切替部１７０は、それぞれの装置側接続端子１１４を、いずれのパッド１５０に接続するかを切り替える。例えば切替部１７０は、それぞれの装置側接続端子１１４、および、それぞれのパッド１５０と配線１１７を介して接続される。そして、それぞれの装置側接続端子１１４に対応する配線１１７を、いずれのパッド１５０に対応する配線１１７に電気的に接続するかを切り替えてよい。例えば切替部１７０は、複数のトランジスタを用いて、これらの配線１１７の接続を切り替えてよい。【００５１】
なお図６では、一つの切替部１７０が全ての配線１１７の接続を制御する例を示したが、他の例では、複数の切替部１７０を用いて配線１１７の接続を制御してもよい。例えば、プローブウエハ１００を所定の領域毎に分割して、それぞれの切替部１７０は、対応する領域内における配線１１７の接続を制御してもよい。複数の切替部１７０は、複数の半導体チップ３１０に対応して設けられ、それぞれの切替部１７０は、各半導体チップ３１０に対応するウエハ側接続端子１１２および装置側接続端子１１４との接続を切り替えてよい。【００５２】
また、パッド１５０、配線１１７、および、切替部１７０は、ウエハ接続面１０２に設けられてもよい。この場合、スルーホール１１６は、一端が装置側接続端子１１４に接続され、他端がパッド１５０に接続される。また、配線１１７は、それぞれのパッド１５０、および、それぞれのウエハ側接続端子１１２を切替部１７０に接続する。切替部１７０は、それぞれのパッド１５０を、いずれのウエハ側接続端子１１２に接続するかを切り替える。【００５３】
一般に、複数の装置側接続端子１１４に接続される制御装置１０の複数の試験モジュールに対しては、その機能に応じて、テストヘッド１４のいずれのスロットに配置すべきかが定められる。例えば、電源供給モジュールとして機能する試験モジュールは、半導体チップ３１０の電源ピンに対応する装置側接続端子１１４に接続すべく、当該装置側接続端子１１４に対応するスロットに配置される。【００５４】
これに対し、本例のプローブウエハ１００は、複数の装置側接続端子１１４と、複数のウエハ側接続端子１１２との接続関係を変更することができる。このため、任意のスロットに配置されたそれぞれの試験モジュールを、切替部１７０における設定を変更することで、半導体チップ３１０の所定の端子３１２に接続することができる。つまり、本例の試験システム４００は、テストヘッド１４の設計の自由度を高めることができる。【００５５】
図７は、試験システム４００の他の構成例を示す図である。本例の試験システム４００は、ピッチ変換用のプローブウエハ１００−１、回路形成用のプローブウエハ１００−２、および、制御装置１０を備える。プローブウエハ１００−１は、半導体ウエハ３００と、プローブウエハ１００−２との間に設けられる。また、プローブウエハ１００−２は、プローブウエハ１００−１と、制御装置１０との間に設けられる。プローブウエハ１００−１およびプローブウエハ１００−２のそれぞれは、半導体ウエハ３００の半導体チップ３１０が形成される面と略同一の直径の円形状に形成された面を有してよい。【００５６】
プローブウエハ１００−１は、図１から図６に関連して説明したプローブウエハ１００と同一の機能および構成を有してよい。ただし、プローブウエハ１００−１の装置接続面１０４には、複数の装置側接続端子１１４に代えて、複数の第１の中間接続端子が形成され、第１の中間接続端子を介してプローブウエハ１００−２と電気的に接続される。第１の中間接続端子の構造は、装置側接続端子１１４と同一であってよい。【００５７】
プローブウエハ１００−２は、回路形成用のウエハ基板１１１−２、複数の回路部１１０、複数の第２の中間接続端子１１５、および、複数の装置側接続端子を有する。ウエハ基板１１１−２は、プローブウエハ１００−１のピッチ変換用の基板１１１−１と同一の材料で形成されてよい。【００５８】
複数の第２の中間接続端子１１５は、ウエハ基板１１１−２においてプローブウエハ１００−１と対向する面に形成される。複数の第２の中間接続端子１１５は、プローブウエハ１００−１の第１の中間接続端子と一対一に対応して設けられ、それぞれ対応する第１の中間接続端子と電気的に接続される。プローブウエハ１００−２は、第２の中間接続端子１１５を介して、プローブウエハ１００−１と信号を受け渡す。【００５９】
複数の装置側接続端子は、図１から図６に関連して説明した装置側接続端子１１４と同様に、制御装置１０と電気的に接続される。また、それぞれの装置側接続端子は、対応する第２の中間接続端子１１５と、スルーホール等を介して電気的に接続される。【００６０】
回路部１１０は、それぞれの半導体チップ３１０に対して少なくとも一つずつ設けられる。それぞれの回路部１１０は、ウエハ基板１１１−２に形成され、第２の中間接続端子１１５、および、プローブウエハ１００−１を介して、対応する半導体チップ３１０と信号を受け渡す。また、それぞれの回路部１１０は、装置側接続端子を介して、制御装置１０と信号を受け渡す。【００６１】
それぞれの回路部１１０は、対応する半導体チップ３１０を試験する試験信号を生成して、半導体チップ３１０に供給してよい。また、それぞれの回路部１１０は、対応する半導体チップ３１０が出力する応答信号を受け取ってよい。それぞれの回路部１１０は、それぞれの応答信号の論理パターンと、予め定められた期待値パターンとを比較することで、それぞれの半導体チップ３１０の良否を判定してよい。【００６２】
それぞれの回路部１１０は、図４に示したメインフレーム１２およびテストヘッド１４の機能の全て若しくは一部を有してよい。このような構成により、制御装置１０の規模を低減することができる。例えば制御装置１０は、回路部１１０に対して試験の開始等のタイミングを通知する機能、回路部１１０における試験結果を読み出す機能、回路部１１０および半導体チップ３１０の駆動電力を供給する機能の各機能を有すればよい。【００６３】
また、ウエハ基板１１１−２が半導体材料で形成されるので、ウエハ基板１１１−２に高密度の回路部１１０を容易に形成することができる。例えば、露光等を用いた半導体プロセスにより、ウエハ基板１１１に高密度の回路部１１０を容易に形成することができる。このため、多数の半導体チップ３１０に対応する多数の回路部１１０を、ウエハ基板１１１に容易に形成することができる。【００６４】
以上説明したように、本例の試験システム４００によれば、温度変動等による端子間の接触不良を低減することができる。また、試験システム４００の規模を低減することができる。また、ピッチ変換用のプローブウエハ１００−１および回路形成用のプローブウエハ１００−２を設けるので、例えば、試験内容が同一で、端子間隔が異なる半導体ウエハ３００を試験する場合、回路形成用のプローブウエハ１００−２を共通に用い、ピッチ変換用のプローブウエハ１００−１を交換すればよいので、試験コストを低減することができる。【００６５】
図８は、ピッチ変換用のプローブウエハ１００−１および回路形成用のプローブウエハ１００−２を有するプローブ装置２００の構成例を示す断面図である。本例では、プローブ装置２００の各構成要素を離間させた図を用いて説明するが、プローブ装置２００の各構成要素は、図８の上下方向において隣り合う他の構成要素と接触して配置される。【００６６】
プローブ装置２００は、ウエハトレイ２１０、ウエハ側メンブレン２２０、ウエハ側ＰＣＲ２３０、プローブウエハ１００、装置側ＰＣＲ２４０、装置側メンブレン２５０、中間ＰＣＲ２７０、中間メンブレン２８０、および、装置基板２６０を有する。ウエハトレイ２１０は半導体ウエハ３００を保持する。【００６７】
ウエハトレイ２１０、ウエハ側メンブレン２２０、および、ウエハ側ＰＣＲ２３０は、図３に関連して説明したウエハトレイ２１０、ウエハ側メンブレン２２０、および、ウエハ側ＰＣＲ２３０と同一の機能および構造を有してよい。なお、ウエハ側ＰＣＲ２３０は、ウエハ側メンブレン２２０と、プローブウエハ１００−１との間に配置され、ウエハ側メンブレン２２０のバンプ２２２と、プローブウエハ１００−１におけるウエハ側接続端子１１２とを電気的に接続する。【００６８】
また、プローブウエハ１００−１は、中間ＰＣＲ２７０と対向する面に、複数の第１の中間接続端子１１３を有する。それぞれの第１の中間接続端子１１３は、図２に関連して説明した装置側接続端子１１４と同様に、スルーホール１１６を介して、対応するウエハ側接続端子１１２と電気的に接続されてよい。また、複数の第１の中間接続端子１１３は、後述する第２の中間接続端子１１５と同一の配置で設けられる。また、第１の中間接続端子１１３は、ウエハ側接続端子１１２とは異なる配置で設けられてよい。【００６９】
中間ＰＣＲ２７０は、プローブウエハ１００−１と、中間メンブレン２８０との間に配置され、プローブウエハ１００−１における第１の中間接続端子１１３と、中間メンブレン２８０のバンプ２８２とを電気的に接続する。中間ＰＣＲ２７０は、第１の中間接続端子１１３およびバンプ２８２により押圧されることで第１の中間接続端子１１３およびバンプ２８２を電気的に接続する、異方性導電膜で形成されたシートであってよい。【００７０】
中間メンブレン２８０は、中間ＰＣＲ２７０と、プローブウエハ１００−２との間に配置され、中間ＰＣＲ２７０とプローブウエハ１００−２とを電気的に接続する。中間メンブレン２８０は、絶縁材料で形成されたシートの表裏を貫通する複数の導電体のバンプ２８２が設けられる。バンプ２８２は、プローブウエハ１００−２における第２の中間接続端子１１５と電気的に接続する。バンプ２８２は、プローブウエハ１００−２の第２の中間接続端子１１５と同一の配置で設けられてよい。【００７１】
また、プローブウエハ１００−２は、ウエハ基板１１１−２において中間メンブレン２８０と対応する面に、複数の第１の中間接続端子１１３と一対一に対応して設けられた複数の第２の中間接続端子１１５を有する。それぞれの第２の中間接続端子１１５は、ウエハ基板１１１−２を貫通して形成されるスルーホールを介して、対応する装置側接続端子１１４と電気的に接続されてよい。第２の中間接続端子１１５は、装置側接続端子１１４と同一の配置で設けられてよい。【００７２】
装置側ＰＣＲ２４０、装置側メンブレン２５０、および、装置基板２６０は、図３に関連して説明した装置側ＰＣＲ２４０、装置側メンブレン２５０、および、装置基板２６０と同一の機能および構造を有してよい。なお、装置側ＰＣＲ２４０は、プローブウエハ１００−２と、装置側メンブレン２５０との間に配置され、プローブウエハ１００−２と、装置側メンブレン２５０とを電気的に接続する。このような構成により、２つのプローブウエハ１００を用いて半導体ウエハ３００を試験することができる。【００７３】
なお、図３に関連して説明したように、本例のプローブ装置２００においても、いずれかのメンブレンを省略してよい。例えば、図３に関連して説明した例と同様に、プローブ装置２００は、装置側メンブレン２５０を有さずともよい。また、プローブウエハ１００の端子も、大面積且つ金メッキ等で形成することが比較的に容易であるので、プローブ装置２００は、中間メンブレン２８０を有さずともよい。【００７４】
図９は、回路部１１０の構成例を示す図である。本例では、ウエハ基板１１１−２において、制御装置１０と対向する面に回路部１１０が形成される例を説明する。なお、ウエハ基板１１１−２に形成される複数の回路部１１０は、各々が同一の構成を有してよい。【００７５】
それぞれの回路部１１０は、複数の試験回路１２０および複数の切替部１１８を有する。また、回路部１１０には、複数のパッド１１９が設けられる。複数のパッド１１９は、図７および図８に関連して説明したように、第２の中間接続端子１１５と、スルーホールを介して電気的に接続される。【００７６】
それぞれの試験回路１２０は、装置側接続端子１１４を介して制御装置１０に接続される。それぞれの試験回路１２０は、制御装置１０からの制御信号、電源電力等が与えられてよい。また、通常時は第１の試験回路１２０−１が動作して、他の試験回路１２０は、第１の試験回路１２０−１が故障した場合に動作する。複数の試験回路１２０は、各々が同一の回路であってよい。【００７７】
それぞれの切替部１１８は、複数の試験回路１２０から、動作している試験回路１２０を選択する。また、通常時は第１の切替部１１８−１が動作して、他の切替部１１８は、第１の切替部１１８−１が故障した場合に動作する。複数の切替部１１８は、各々が同一の回路であってよい。切替部１１８は、選択した試験回路１２０を、パッド１１９を介して第２の中間接続端子１１５に接続して、対応する半導体チップ３１０を試験させる。【００７８】
上述したように回路部１１０は半導体のウエハ基板１１１に形成されるので、半導体素子を有する試験回路１２０を高密度に形成することができる。このため、半導体チップ３１０に対応する領域内に、予備回路を含む複数の試験回路１２０等を容易に設けることができる。なお、回路部１１０は、一つの試験回路１２０を有しており、切替部１１８を有さない構成であってもよい。【００７９】
図１０は、試験回路１２０の機能構成例を示すブロック図である。試験回路１２０は、パターン発生部１２２、波形成形部１３０、ドライバ１３２、コンパレータ１３４、タイミング発生部１３６、論理比較部１３８、特性測定部１４０、および、電源供給部１４２を有する。なお、試験回路１２０は、接続される半導体チップ３１０の入出力ピンのピン毎に、図５に示した構成を有してよい。【００８０】
パターン発生部１２２は、試験信号の論理パターンを生成する。本例のパターン発生部１２２は、パターンメモリ１２４、期待値メモリ１２６、および、フェイルメモリ１２８を有する。パターン発生部１２２は、パターンメモリ１２４に予め格納された論理パターンを出力してよい。パターンメモリ１２４は、試験開始前に制御装置１０から与えられる論理パターンを格納してよい。また、パターン発生部１２２は、予め与えられるアルゴリズムに基づいて当該論理パターンを生成してもよい。【００８１】
波形成形部１３０は、パターン発生部１２２から与えられる論理パターンに基づいて、試験信号の波形を成形する。例えば波形成形部１３０は、論理パターンの各論理値に応じた電圧を、所定のビット期間ずつ出力することで、試験信号の波形を成形してよい。【００８２】
ドライバ１３２は、波形成形部１３０から与えられる波形に応じた試験信号を出力する。ドライバ１３２は、タイミング発生部１３６から与えられるタイミング信号に応じて、試験信号を出力してよい。例えばドライバ１３２は、タイミング信号と同一周期の試験信号を出力してよい。ドライバ１３２が出力する試験信号は、切替部１１８等を介して、対応する半導体チップ３１０に供給される。【００８３】
コンパレータ１３４は、半導体チップ３１０が出力する応答信号を測定する。例えばコンパレータ１３４は、タイミング発生部１３６から与えられるストローブ信号に応じて応答信号の論理値を順次検出することで、応答信号の論理パターンを測定してよい。【００８４】
論理比較部１３８は、コンパレータ１３４が測定した応答信号の論理パターンに基づいて、対応する半導体チップ３１０の良否を判定する判定部として機能する。例えば論理比較部１３８は、パターン発生部１２２から与えられる期待値パターンと、コンパレータ１３４が検出した論理パターンとが一致するか否かにより、半導体チップ３１０の良否を判定してよい。パターン発生部１２２は、期待値メモリ１２６に予め格納された期待値パターンを、論理比較部１３８に供給してよい。期待値メモリ１２６は、試験開始前に制御装置１０から与えられる論理パターンを格納してよい。また、パターン発生部１２２は、予め与えられるアルゴリズムに基づいて当該期待値パターンを生成してもよい。【００８５】
フェイルメモリ１２８は、論理比較部１３８における比較結果を格納する。例えば、半導体チップ３１０のメモリ領域を試験する場合、フェイルメモリ１２８は、半導体チップ３１０のアドレス毎に、論理比較部１３８における良否判定結果を格納してよい。制御装置１０は、フェイルメモリ１２８が格納した良否判定結果を読み出してよい。例えば、装置側接続端子１１４は、フェイルメモリ１２８が格納した良否判定結果を、プローブウエハ１００−２の外部の制御装置１０に出力してよい。【００８６】
また、特性測定部１４０は、ドライバ１３２が出力する電圧または電流の波形を測定する。例えば特性測定部１４０は、ドライバ１３２から半導体チップ３１０に供給する電流または電圧の波形が、所定の仕様を満たすか否かに基づいて、半導体チップ３１０の良否を判定する判定部として機能してよい。【００８７】
電源供給部１４２は、半導体チップ３１０を駆動する電源電力を供給する。例えば電源供給部１４２は、試験中に制御装置１０から与えられる電力に応じた電源電力を、半導体チップ３１０に供給してよい。また、電源供給部１４２は、試験回路１２０の各構成要素に駆動電力を供給してもよい。【００８８】
試験回路１２０がこのような構成を有することで、制御装置１０の規模を低減した試験システム４００を実現することができる。例えば制御装置１０として、汎用のパーソナルコンピュータ等を用いることができる。【００８９】
図１１は、試験回路１２０の他の構成例を示す図である。本例の試験回路１２０は、図１０において説明した試験回路１２０の構成のうちの一部を有する。例えば試験回路１２０は、ドライバ１３２、コンパレータ１３４、および、特性測定部１４０を有してよい。ドライバ１３２、コンパレータ１３４、および、特性測定部１４０は、図１０において説明したドライバ１３２、コンパレータ１３４、および、特性測定部１４０と同一であってよい。【００９０】
この場合、制御装置１０は、図１０において説明したパターン発生部１２２、波形成形部１３０、タイミング発生部１３６、論理比較部１３８、および、電源供給部１４２を有してよい。試験回路１２０は、制御装置１０から与えられる制御信号に応じて試験信号を出力する。また、試験回路１２０は、コンパレータ１３４における測定結果を、制御装置１０に伝送する。このような試験回路１２０の構成によっても、制御装置１０の規模を低減することができる。【００９１】
また、プローブウエハ１００は、所定の個数の半導体チップ３１０ごとに、一つの回路部１１０を有してもよい。この場合、それぞれの回路部１１０は、対応する複数の半導体チップ３１０のうち、選択したいずれかの半導体チップ３１０を試験してよい。【００９２】
以上、発明を実施の形態を用いて説明したが、発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
【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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【国際調査報告】
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