(57)【要約】【課題】ウェハ保持部の周囲の密閉空間を減圧状態とすることにより、検査用基板の周縁部が中心部よりもウェハトレイ側に接近するように変形した場合においても、バンプ端子が検査用電極に均等に圧接され、バンプ端子と検査用電極との間の接触抵抗が上昇することがないウェハ一括検査装置を実現できるようにする。【解決手段】半導体ウェハ１２を保持するウェハトレイ１１と、検査用基板２０とを備えたウェハ一括検査装置の、検査用基板２０には複数の検査用端子１８が形成されている。検査用端子１８のうち検査用基板２０の外周部に形成された検査用端子１８は、他の検査用端子１８よりも基板面からの高さが低く、ウェハ保持部１７を囲む密閉空間１９を減圧して検査用端子１８を半導体ウェハ１２の検査用電極１３と圧接する際に、すべての検査用端子１８がそれぞれ対応する検査用電極１３と均等に圧接される。【選択図】  図１
2006148042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハを保持するウェハトレイと、
前記半導体ウェハの主面の上に形成された複数の半導体素子を一括して検査する検査用基板とを備え、
前記検査用基板は、前記ウェハトレイと対向して配置され且つ前記ウェハトレイと対向する面に複数の検査用端子を有し、
前記各検査用端子は、前記半導体ウェハの主面の上に形成され且つ前記各半導体素子と電気的に接続された各検査用電極とそれぞれ圧接されることにより、前記検査用基板と前記各半導体素子と電気的に接続し、
前記複数の検査用端子のうち前記検査用基板の周縁部に形成された検査用端子は、前記検査用基板の周縁部を除く領域に形成された検査用端子よりも前記検査用基板の基板面からの高さが低いことを特徴とするウェハ一括検査装置。
【請求項２】
前記ウェハトレイは、トレイ本体と、前記トレイ本体に設けられ、前記半導体ウェハを保持するウェハ保持部と、該ウェハ保持部を囲むように前記トレイ本体に設けられたシール部材とを有し、
前記シール部材は、前記検査用基板と密着することにより、前記ウェハ保持部の周囲の空間を密閉空間とし、
前記複数の検査用端子は、前記密閉空間を減圧することにより、それぞれ対応する前記検査用電極と圧接されることを特徴とする請求項１に記載のウェハ一括検査装置。
【請求項３】
前記検査用基板は、
配線基板と、前記ウェハトレイに保持された前記半導体基板と前記配線基板との間に配置されたバンプ付きシートと、前記配線基板と前記バンプ付きシートとの間に挟まれた異方導電弾性シートとを有し、
前記各検査用端子は、
前記バンプ付きシートの前記半導体基板と対向する面に設けられたバンプ端子と、
前記バンプ付きシートの前記バンプ端子と反対側の面に設けられ且つ前記バンプ端子と電気的に接続された接続端子と、
前記配線基板の前記バンプ付きシートと対向する面に設けられた基板電極と、
前記異方導電弾性シートを貫通するように形成され且つ前記基板電極と前記接続端子とを電気的に接続する導電体とを含み、
前記バンプ付きシートの周縁部に形成された前記バンプ端子は、前記バンプ付きシートの周縁部を除く領域に形成された前記バンプ端子よりも、前記バンプ付きシートのシート面からの高さが低いことを特徴とする請求項１又は２に記載のウェハ一括検査装置。
【請求項４】
前記検査用基板は、
配線基板と、前記ウェハトレイに保持された前記半導体基板と前記配線基板との間に配置されたバンプ付きシートと、前記配線基板と前記バンプ付きシートとの間に挟まれた異方導電弾性シートとを有し、
前記各検査用端子は、
前記バンプ付きシートの前記半導体基板と対向する面に設けられたバンプ端子と、
前記バンプ付きシートの前記バンプ端子と反対側の面に設けられ且つ前記バンプ端子と電気的に接続された接続端子と、
前記配線基板の前記バンプ付きシートと対向する面に設けられた基板電極と、
前記異方導電弾性シートを貫通するように形成され且つ前記基板電極と前記接続端子とを電気的に接続する導電体とを含み、
前記異方導電弾性シートの周縁部に形成された前記導電体は、前記異方導電弾性シートの周縁部を除く領域に形成された前記導電体よりも高さが低いことを特徴とする請求項１又は２に記載のウェハ一括検査装置。
【請求項５】
前記検査用基板は、
配線基板と、前記ウェハトレイに保持された前記半導体基板と前記配線基板との間に配置されたバンプ付きシートと、前記配線基板と前記バンプ付きシートとの間に挟まれた異方導電弾性シートとを有し、
前記各検査用端子は、
前記バンプ付きシートの前記半導体基板と対向する面に設けられたバンプ端子と、
前記バンプ付きシートの前記バンプ端子と逆の面に設けられ且つ前記バンプ端子と電気的に接続された接続端子と、
前記配線基板の前記バンプ付きシートと対向する面に設けられた基板電極と、
前記異方導電弾性シートを貫通するように形成され且つ前記基板電極と前記接続端子とを電気的に接続する導電体とを含み、
前記配線基板の周縁部に形成された前記基板電極は、前記配線基板の前記周縁部を除く領域に形成された基板電極よりも前記配線基板の基板面からの高さが低い位置に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のウェハ一括検査装置。
【請求項６】
半導体ウェハを保持するウェハトレイと、
前記半導体ウェハの主面の上に形成された複数の半導体素子を一括して検査する検査用基板とを備え、
前記検査用基板は、前記ウェハトレイと対向して配置され且つ前記ウェハトレイと対向する面に複数の検査用端子を有し、
前記ウェハトレイは、トレイ本体と、
前記トレイ本体に設けられ、前記半導体ウェハを搭載するウェハ保持部と、
前記ウェハ保持部を囲むように前記トレイ本体に設けられ、前記検査用基板と密着することにより前記ウェハ保持部の周囲の空間を密閉空間とするシール部材とを有し、
前記ウェハ保持部には、前記密閉空間を減圧することにより前記各検査用端子と前記各検査用電極とを圧接する際に前記検査用基板に生じる反りの形状と一致して、前記ウェハ保持部の中心部の高さが周縁部と比べて高くなった凸状領域が形成されていることを特徴とするウェハ一括検査装置。
【請求項７】
前記凸状領域は、前記ウェハ保持部から脱着可能な構造を有する凸状部材により形成されていることを特徴とする請求項６に記載のウェハ一括検査装置。
【請求項８】
ウェハトレイに保持された半導体ウェハの主面の上に形成された複数の半導体素子を一括して検査するウェハ一括検査装置に用いる複数の検査用端子を有する検査用基板の製造方法であって、
前記各検査用端子の基部である複数の基板電極を有する配線基板を形成する工程と、
前記各検査用端子の先端部である複数のバンプ端子と、前記各バンプ端子と電気的に接続された複数の接続端子とを有するバンプ付きシートを形成する工程と、
前記各基板電極と前記各接続端子とを電気的に接続する複数の導電体を有する異方導電弾性シートを形成する工程とを備え、
前記バンプ付きシートを形成する工程は、
導電性フィルムと絶縁性フィルムとが積層された積層フィルムに剛性リングを接着する工程と、
前記積層フィルムにおける所定の位置に、前記絶縁性フィルムを貫通し且つ前記導電性フィルムを露出させる複数のバンプホールを形成する工程と、
前記各バンプホールに導電性材料を充填すると共に、前記絶縁性フィルムの表面における前記各バンプホールの周辺領域に前記導電性材料を等方的に成長させることにより、前記導電性フィルムとそれぞれ電気的に接続された複数のバンプ端子を形成する工程と、
前記導電性フィルムにおける前記各バンプ端子との接続部分を残すようにパターニングを行い、それぞれが前記各バンプ端子と電気的に接続された複数の接続端子を形成する工程とを含み、
前記バンプホールを形成する工程は、前記積層フィルムの周縁部に、前記積層フィルムの周縁部を除く領域に形成するバンプホールよりも径が小さいバンプホールを形成する工程であることを特徴とする検査用基板の製造方法。
【請求項９】
前記バンプ端子を形成する工程は、電気メッキにより前記バンプホールの内部及び前記積層フィルムにおける前記バンプホールの周辺領域に前記導電性材料を堆積させる工程であることを特徴とする請求項８に記載の検査用基板の製造方法。
【請求項１０】
前記導電性材料は、ニッケルであることを特徴とする請求項９に記載の検査用基板の製造方法。
【請求項１１】
ウェハトレイに保持された半導体ウェハの主面の上に形成された複数の半導体素子を一括して検査するウェハ一括検査装置に用いる複数の検査用端子を有する検査用基板の製造方法であって、
前記各検査用端子の基部である複数の基板電極を有する配線基板を形成する工程と、
前記各検査用端子の先端部である複数のバンプ端子と、前記各バンプ端子と電気的に接続された複数の接続端子とを有するバンプ付きシートを形成する工程と、
前記各基板電極と前記各接続端子とを電気的に接続する複数の導電体を有する異方導電弾性シートを形成する工程とを備え、
前記異方導電弾性シートを形成する工程は、
互いに対向する部位に磁性体が埋め込まれた複数の導電体形成領域が設けられた一対の上金型と下金型とを用意する工程と、
導電性粒子を散在させた未硬化のシリコンゴムを前記一対の上金型と下金型との隙間で挟持する工程と、
前記一対の上金型と下金型の外部から磁場を与えて前記各磁性体に発生させた磁場により、前記シリコンゴム中に散在する前記導電性粒子を、前記各導電体形成領域において電気的に相互に接続された鎖状に配置して、前記異方導電弾性シートを貫通する複数の導電体を形成する工程と、
前記シリコンゴムを硬化させる工程とを含み、
前記一対の上金型と下金型とは、前記一対の上金型と下金型の周縁部に位置する前記導電体形成領域における前記一対の上金型と下金型との間の隙間が、前記一対の上金型と下金型の周縁部を除く部位に位置する前記導電体形成領域における前記一対の上金型と下金型との間の隙間よりも小さく設定されており、前記異方導電弾性シートの周縁部に位置する領域には、前記異方導電弾性シートの周縁部を除く領域に形成される導電体よりも高さが低い導電体が形成されることを特徴とする検査用基板の製造方法。
【請求項１２】
ウェハトレイに保持された半導体ウェハの主面の上に形成された複数の半導体素子を一括して検査するウェハ一括検査装置に用いる複数の検査用端子を有する検査用基板の製造方法であって、
前記各検査用端子の基部である複数の基板電極を有する配線基板を形成する工程と、
前記各検査用端子の先端部である複数のバンプ端子と、前記各バンプ端子と電気的に接続された複数の接続端子とを有するバンプ付きシートを形成する工程と、
前記各基板電極と前記各接続端子とを電気的に接続する複数の導電体を有する異方導電弾性シートを形成する工程とを備え、
前記配線基板を形成する工程は、
前記配線基板の基板本体の上における所定の領域に段差用の絶縁膜を形成する工程と、
前記段差用の絶縁膜の上を含む前記基板本体の上に少なくとも１層の層間絶縁膜を形成する工程と、
前記層間絶縁膜の上に複数の基板電極を形成する工程とを含み、
前記配線基板の周縁部において前記基板電極を、前記配線基板の前記周縁部を除く領域に形成された前記基板電極よりも前記基板本体からの高さが低い位置に形成することを特徴とする検査用基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハに形成されている複数の半導体素子の検査をウェハ状態で一括して行うウェハ一括検査装置及びそれに用いる検査用基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路装置（以下、半導体装置と称する。）を搭載した電子機器の小型化及び低価格化の進歩はめざましく、これに伴って、半導体装置に対する小型化及び低価格化の要求が強くなっている。
【０００３】
通常、半導体装置は、半導体素子のチップ（半導体チップ）とリードフレームとがボンディングワイヤによって電気的に接続された後、半導体チップ及びリードフレームが樹脂又はセラミクスにより封止された状態で供給され、プリント基板に実装される。しかし、電子機器の小型化の要求により、半導体ウェハから切り出されたままの半導体チップ、いわゆるベアチップを回路基板に直接実装する方法が開発されており、この実装方法に対応するために、品質が保証されたベアチップを低価格で供給することが望まれている。
【０００４】
ベアチップの品質を保証するには、半導体ウェハに形成されている複数の半導体素子に対してウェハレベルでバーンイン等の検査をする必要がある。ところが、半導体ウェハ上の複数の半導体素子に対して１個又は数個ずつ何度にも分けて検査を行うことは多くの時間を要するので、時間的にもコスト的にも現実的ではない。そこで、半導体ウェハ上のすべての半導体素子に対してウェハレベルで一括してバーンイン等の検査を行うことが要求されている。
【０００５】
複数の半導体素子に対してウェハレベルで一括に検査するには、半導体ウェハ上に形成されている複数の半導体素子に設けられた複数の検査用電極に電源電圧や信号を同時に印加し、これら複数の半導体素子を動作させる必要がある。従って、非常に多く（通常、数千個以上）の検査用端子を持つ検査用基板を用意する必要があるが、従来のニードル型の検査用基板ではピン数の点からも価格の点からも対応できない。
【０００６】
そこで、半導体ウェハ上の複数の半導体チップに設けられた複数の検査用電極に、バンプからなる複数の検査用端子を同時にコンタクトさせることができるウェハ一括検査装置にが提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００７】
以下、従来のウェハ一括検査装置について、図９の断面図を参照しながら説明する。図９は従来のウェハ一括検査装置の断面を示しており、図９（ａ）はウェハ一括検査装置の全体を示しており、図９（ｂ）は図９（ａ）の領域Ａを拡大して示している。
【０００８】
図９に示すように、ウェハトレイ１１１のウェハ保持部１１７の上には、複数の半導体素子がチップ形成領域ごとに形成された半導体ウェハ１１２が保持されており、半導体ウェハ１１２の主面（上面）の上には各半導体素子と電気的に接続された複数の検査用電極１１３が形成されている。
【０００９】
検査用基板１２０は、ウェハトレイ１１１に保持された半導体ウェハ１１２を挟み込むようにウェハトレイ１１１と対向して配置されている。検査用基板１２０の半導体ウェハ１１２と対向する面に形成された複数の検査用端子１１８が、それぞれ対応する検査用電極１１３と圧接されており、各半導体素子の特性を一括して検査することができる。
【００１０】
検査用基板１２０は、検査用端子１１８の基部となる基板電極１２６が設けられた配線基板１２１と、検査用端子１１８の先端部分となるバンプ端子１４３が設けられたバンプ付きシート１４１と、配線基板１２１とバンプ付きシート１４１との間に配置され且つ基板電極１２６とバンプ端子１４３とを電気的に接続する導電体１３３が設けられた異方導電弾性シート１３１とからなる。
【００１１】
バンプ付きシート１４１は、外周部が剛性リング１４５によって固定されたポリイミドからなる絶縁性フィルム１４２と、絶縁性フィルム１４２の一の面に形成された複数の半球状のバンプ端子１４３と、絶縁性フィルム１４２のバンプ端子１４３と逆の面に形成され、各バンプ端子１４３と電気的に接続された複数の接続端子１４４とからなる。
【００１２】
配線基板１２１は、バンプ付きシート１４１の各接続端子１４４と対応する位置に基板電極１２６がそれぞれ設けられており、また、各基板電極１２６は、上層配線１２４及び下層配線１２２からなる多層配線と電気的に接続されている。下層配線１２２と上層配線１２４との間には層間絶縁膜として下層絶縁膜１２３が形成されており、また、上層配線１２４の上には層間絶縁膜として上層絶縁膜１２５が形成されている。
【００１３】
異方導電弾性シート１３１は、シリコンゴム等の弾性部材１３２からなり、配線基板１２１とバンプ付きシート１４１との間に配置されている。異方導電弾性シート１３１のバンプ付きシート１４１の接続端子１４４と対向する部位には、異方導電弾性シート１３１の厚さ方向に鎖状に繋がった複数の導電性粒子からなる導電体１３３が埋め込まれており、配線基板１２１の基板電極１２６とバンプ付きシート１４１の接続端子１４４とは導電体１３３により電気的に接続されている。
【００１４】
また、異方導電弾性シート１３１におけるバンプ付きシート１４１の接続端子１４４と対向する部位には突出部が形成されており、配線基板１２１とバンプ付きシート１４１とを接近させる加圧力が作用すると、バンプ付きシート１４１のバンプ端子１４３は突出部の弾性力により半導体ウェハ１１２の検査用電極１１３の方に押圧されるので、半導体ウェハ１１２に段差部が存在したり又は反りが生じたりしていても、半導体ウェハ１１２の全面にわたって検査用端子１１８と検査電極１１３とを確実にコンタクトさせることができる。
【００１５】
検査用基板１２０の検査用端子１１８を検査用電極１１３に圧接するには以下のような方法が用いられている。
【００１６】
ウェハトレイ１１１の周囲には、ウェハ保持部１１７を取り囲むようにリップ状の断面を有する弾性体からなる環状のシール部材１１４が設けられている。ウェハトレイ１１１とシール部材１１４との間には環状の減圧用凹状溝１１５が形成されている。ウェハトレイ１１１の一側部には流路開閉バルブ１１６が設けられており、流路開閉バルブ１１６の先には真空ポンプ（図示せず）等の減圧手段が接続されている。
【００１７】
まず、ウェハトレイ１１１に半導体ウェハ１１２を保持させて、検査用基板１２０の各検査用端子１１８を各検査用電極１１３に対向させた状態で、検査用基板１２０を環状のシール部材１１４と密着させることによりウェハ保持部１１７を取り囲む密閉空間１１９を形成する。次に、真空ポンプ等の減圧手段を駆動して減圧用凹状溝１１５の内部を減圧することにより密閉空間１１９を減圧状態とする。
【００１８】
密閉空間１１９を減圧することにより、検査用基板１２０の表面側と裏面側との間には圧力差が生じ、検査用基板１２０をウェハトレイ１１１の方向に押圧する力が加えられる。これにより、環状のシール部材１１４の断面形状が弓状に弾性変形するので、検査用基板１２０とウェハトレイ１１１とが一層接近して検査用端子１１８と検査用電極１１３とが確実にコンタクトする。
【特許文献１】特開平７−２３１０１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、従来のウェハ一括検査装置には以下のような問題がある。検査用基板１２０は検査対象である半導体ウェハ１１２よりも大きく、検査用基板１２０の外側の領域には検査用端子１１８が設けられていない領域が存在する。密閉空間１１９を減圧することにより、検査用端子１１８と検査用電極１１３とを圧接する場合に、最も外側に形成されている検査用端子１１８とシール部材１１４が接触している部分との間に位置する領域には検査用基板１２０を支えるものがなにも存在していない。
【００２０】
また、シール部材１１４は弾性体であり、検査用端子１１８よりも変形しやすいため、検査用基板１２０の外側の領域は中央部よりもウェハトレイ１１１に接近する。その結果、検査用基板１２０にたわみが生じて検査用基板１２０の中央部は逆に浮き上がる。
【００２１】
このため、検査用基板１２０の周縁部に形成された検査用端子１１８を検査用電極１１３に圧接する力は非常に強くなる一方、検査用基板１２０の周縁部を除く中央部に位置する検査用端子１１８を検査用電極１１３に圧接する力は弱くなる。すなわち、検査用端子１１８と検査用電極１１３とを接触させようとする力は、半導体ウェハ１１２の面内において大きくばらついてしまう。その結果、中央部に位置する検査用端子１１８と検査用電極１１３との接触抵抗が増大するという問題が生じる。
【００２２】
これを解決する最も単純な方法は、検査用基板１２０の厚さを厚くして検査用基板１２０の剛性を大きくすることであるが、この場合には検査用基板１２０の重量が重くなり、検査工程における取り扱いが困難になるという問題がある。
【００２３】
本発明は、前記問題を解決し、ウェハ保持部の周囲の密閉空間を減圧状態とすることにより、検査用基板の周縁部が中央部よりもウェハトレイ側に接近するように変形した場合においても、検査用端子が検査用電極に均等に圧接され、検査用端子と検査用電極との間の接触抵抗が上昇することのない、ウェハ一括検査装置を実現できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
前記の目的を達成するため、本発明においてはウェハ一括検査装置を周縁部における検査用端子の高さが他の領域よりも低い検査用基板を備える構成とする。
【００２５】
具体的に、本発明に係る第１のウェハ一括検査装置は、半導体ウェハを保持するウェハトレイと、半導体ウェハの主面の上に形成された複数の半導体素子を一括して検査する検査用基板とを備え、検査用基板は、ウェハトレイと対向して配置され且つウェハトレイと対向する面に複数の検査用端子を有し、各検査用端子は、半導体ウェハの主面の上に形成され且つ各半導体素子と電気的に接続された各検査用電極とそれぞれ圧接されることにより、検査用基板と各半導体素子と電気的に接続し、複数の検査用端子のうち検査用基板の周縁部に形成された検査用端子は、検査用基板の周縁部を除く領域に形成された検査用端子よりも検査用基板の基板面からの高さが低いことを特徴とする。
【００２６】
第１のウェハ一括検査装置によれば、複数の検査用端子のうち検査用基板の周縁部に形成された検査用端子は、検査用基板の周縁部を除く領域に形成された検査用端子よりも検査用基板の基板面からの高さが低い検査用端子を検査用電極に圧接する際に検査用基板が変形した場合にも、各検査用端子がそれぞれ対応する検査用電極と均等に圧接されるので、検査用端子と検査用電極との間の接触抵抗の上昇を防止でき、その結果、信頼性の高いウェハ一括検査装置を実現できる。
【００２７】
第１のウェハ一括検査装置において、ウェハトレイは、トレイ本体と、トレイ本体に設けられ、半導体ウェハを保持するウェハ保持部と、該ウェハ保持部を囲むようにトレイ本体に設けられたシール部材とを有し、シール部材は、検査用基板と密着することにより、ウェハ保持部の周囲の空間を密閉空間とし、複数の検査用端子は、密閉空間を減圧することにより、それぞれ対応する検査用電極と圧接されることが好ましい。このような構成であれば、検査用端子を検査用電極に確実に圧接することができる。
【００２８】
第１のウェハ一括検査装置において、検査用基板は、配線基板と、ウェハトレイに保持された半導体基板と配線基板との間に配置されたバンプ付きシートと、配線基板とバンプ付きシートとの間に挟まれた異方導電弾性シートとを有し、各検査用端子は、バンプ付きシートの半導体基板と対向する面に設けられたバンプ端子と、バンプ付きシートのバンプ端子と反対側の面に設けられ且つバンプ端子と電気的に接続された接続端子と、配線基板のバンプ付きシートと対向する面に設けられた基板電極と、異方導電弾性シートを貫通するように形成され且つ基板電極と接続端子とを電気的に接続する導電体とを含み、バンプ付きシートの周縁部に形成されたバンプ端子は、バンプ付きシートの周縁部を除く領域に形成されたバンプ端子よりも、バンプ付きシートのシート面からの高さが低いことが好ましい。このようにすることにより、検査用基板の周縁部における検査用端子の高さを確実に低くすることができる。
【００２９】
第１のウェハ一括検査装置において、検査用基板は、配線基板と、ウェハトレイに保持された半導体基板と配線基板との間に配置されたバンプ付きシートと、配線基板とバンプ付きシートとの間に挟まれた異方導電弾性シートとを有し、各検査用端子は、バンプ付きシートの半導体基板と対向する面に設けられたバンプ端子と、バンプ付きシートのバンプ端子と反対側の面に設けられ且つバンプ端子と電気的に接続された接続端子と、配線基板のバンプ付きシートと対向する面に設けられた基板電極と、異方導電弾性シートを貫通するように形成され且つ基板電極と接続端子とを電気的に接続する導電体とを含み、異方導電弾性シートの周縁部に形成された導電体は、異方導電弾性シートの周縁部を除く領域に形成された導電体よりも高さが低いことが好ましい。このような構成であっても、検査用基板の周縁部における検査用端子の高さを確実に低くすることができる。
【００３０】
第１のウェハ一括検査装置において、検査用基板は、配線基板と、ウェハトレイに保持された半導体基板と配線基板との間に配置されたバンプ付きシートと、配線基板とバンプ付きシートとの間に挟まれた異方導電弾性シートとを有し、各検査用端子は、バンプ付きシートの半導体基板と対向する面に設けられたバンプ端子と、バンプ付きシートのバンプ端子と逆の面に設けられ且つバンプ端子と電気的に接続された接続端子と、配線基板のバンプ付きシートと対向する面に設けられた基板電極と、異方導電弾性シートを貫通するように形成され且つ基板電極と接続端子とを電気的に接続する導電体とを含み、配線基板の周縁部に形成された基板電極は、配線基板の周縁部を除く領域に形成された基板電極よりも配線基板の基板面からの高さが低い位置に形成されていることが好ましい。このような構成とした場合にも、検査用基板の周縁部における検査用端子の高さを確実に低くすることができる。
【００３１】
本発明に係る第２のウェハ一括検査装置は、半導体ウェハを保持するウェハトレイと、半導体ウェハの主面の上に形成された複数の半導体素子を一括して検査する検査用基板とを備え、検査用基板は、ウェハトレイと対向して配置され且つウェハトレイと対向する面に複数の検査用端子を有し、ウェハトレイは、トレイ本体と、トレイ本体に設けられ、半導体ウェハを搭載するウェハ保持部と、ウェハ保持部を囲むようにトレイ本体に設けられ、検査用基板と密着することによりウェハ保持部の周囲の空間を密閉空間とするシール部材とを有し、ウェハ保持部には、密閉空間を減圧することにより各検査用端子と各検査用電極とを圧接する際に検査用基板に生じる反りの形状に合わせて、ウェハ保持部の中心部から周縁部に向かって高さが次第に低くなる凸状領域が設けられていることを特徴とする。
【００３２】
第２のウェハ一括検査装置によれば、ウェハ保持部には、密閉空間を減圧することにより各検査用端子と各検査用電極とを圧接する際に検査用基板に生じる反りの形状と一致して、ウェハ保持部の中心部の高さが周縁部と比べて高くなった凸状領域が設けられているため、検査用端子を検査用電極に圧接する際に検査用基板の周縁部が中央部よりもウェハトレイ側に近づくように変形した場合においても、各検査用端子を対応する検査用電極にすべて均一に圧接させることが可能となる。従って、検査用端子と検査用電極との間の接触抵抗の上昇を防止でき、その結果、信頼性の高いウェハ一括検査装置を実現できる。
【００３３】
第２のウェハ一括検査装置において、凸状領域は、ウェハ保持部から着脱自在な構造を有する凸状部材により形成されていることが好ましい。このような構成とすることにより、検査用基板の変形の程度に応じて凸状部材を交換することが可能となり、各検査用端子と検査用電極とをさらに均一に圧接することができる。
【００３４】
本発明に係る第１の検査用基板の製造方法は、ウェハトレイに保持された半導体ウェハの主面の上に形成された複数の半導体素子を一括して検査するウェハ一括検査装置に用いる複数の検査用端子を有する検査用基板の製造方法を対象とし、各検査用端子の基部である複数の基板電極を有する配線基板を形成する工程と、各検査用端子の先端部である複数のバンプ端子と、各バンプ端子と電気的に接続された複数の接続端子とを有するバンプ付きシートを形成する工程と、各基板電極と各接続端子とを電気的に接続する複数の導電体を有する異方導電弾性シートを形成する工程とを備え、バンプ付きシートを形成する工程は、導電性フィルムと絶縁性フィルムとが積層された積層フィルムに剛性リングを接着する工程と、積層フィルムにおける所定の位置に、絶縁性フィルムを貫通し且つ導電性フィルムを露出させる複数のバンプホールを形成する工程と、各バンプホールに導電性材料を充填すると共に、絶縁性フィルムの表面における各バンプホールの周辺領域に導電性材料を等方的に成長させることにより、導電性フィルムとそれぞれ電気的に接続された複数のバンプ端子を形成する工程と、導電性フィルムにおける各バンプ端子との接続部分を残すようにパターニングを行い、それぞれが各バンプ端子と電気的に接続された複数の接続端子を形成する工程とを含み、バンプホールを形成する工程は、積層フィルムの周縁部に、積層フィルムの周縁部を除く領域に形成するバンプホールよりも径が小さいバンプホールを形成する工程であることを特徴とする。
【００３５】
第１の検査用基板の製造方法によれば、積層フィルムの周縁部に、積層フィルムの周縁部を除く領域に形成するバンプホールよりも直径が小さなバンプホールを形成する工程を備えているため、検査用基板の周縁部における検査用端子の高さを低くすることができるので、検査用端子を検査用電極に圧接する際に検査用基板が変形した場合にも、各検査用端子が対応する検査用電極にすべて均一に圧接される検査用基板を容易に得ることができる。
【００３６】
第１の検査用基板の製造方法において、バンプ端子を形成する工程は、電気メッキによりバンプホールの内部及び積層フィルムにおけるバンプホールの周辺領域に導電性材料を堆積させる工程であることが好ましい。また、導電性材料は、ニッケルであることが好ましい。このようにすることにより、高さの異なるバンプホールを確実に形成することができる。
【００３７】
本発明の第２の検査用基板の製造方法は、ウェハトレイに保持された半導体ウェハの主面の上に形成された複数の半導体素子を一括して検査するウェハ一括検査装置に用いる複数の検査用端子を有する検査用基板の製造方法を対象とし、各検査用端子の基部である複数の基板電極を有する配線基板を形成する工程と、各検査用端子の先端部である複数のバンプ端子と、各バンプ端子と電気的に接続された複数の接続端子とを有するバンプ付きシートを形成する工程と、各基板電極と各接続端子とを電気的に接続する複数の導電体を有する異方導電弾性シートを形成する工程とを備え、異方導電弾性シートを形成する工程は、互いに対向する部位に磁性体が埋め込まれた複数の導電体形成領域が設けられた一対の上金型と下金型とを用意する工程と、導電性粒子を散在させた未硬化のシリコンゴムを一対の上金型と下金型との隙間で挟持する工程と、一対の上金型と下金型の外部から磁場を与えて各磁性体に発生させた磁場により、シリコンゴム中に散在する導電性粒子を、各導電体形成領域において電気的に相互に接続された鎖状に配置して、異方導電弾性シートを貫通する複数の導電体を形成する工程と、シリコンゴムを硬化させる工程とを含み、一対の上金型と下金型は、一対の上金型と下金型の周縁部に位置する導電体形成領域における一対の上金型と下金型との間の隙間が、一対の上金型と下金型の周縁部を除く部位に位置する導電体形成領域における一対の上金型と下金型との間の隙間よりも小さく設定されており、異方導電弾性シートの周縁部に位置する領域には、異方導電弾性シートの周縁部を除く領域に形成される導電体よりも高さが低い導電体を形成することを特徴とする。
【００３８】
第２の検査用基板の製造方法によれば、異方導電弾性シートの周縁部に位置する領域には、異方導電弾性シートの周縁部を除く領域に形成される導電体よりも高さが低い導電体が形成されるため、検査用基板の周縁部における検査用端子の高さを低くすることができるので、検査用端子を検査用電極に圧接する際に検査用基板が変形した場合にも、各検査用端子が対応する検査用電極にすべて均一に圧接される検査用基板を容易に得ることができる。
【００３９】
本発明の第３の検査用基板の製造方法は、ウェハトレイに保持された半導体ウェハの主面の上に形成された複数の半導体素子を一括して検査するウェハ一括検査装置に用いる複数の検査用端子を有する検査用基板の製造方法を対象とし、各検査用端子の基部である複数の基板電極を有する配線基板を形成する工程と、各検査用端子の先端部である複数のバンプ端子と、各バンプ端子と電気的に接続された複数の接続端子とを有するバンプ付きシートを形成する工程と、各基板電極と各接続端子とを電気的に接続する複数の導電体を有する異方導電弾性シートを形成する工程とを備え、配線基板を形成する工程は、配線基板の基板本体の上における所定の領域に段差用の絶縁膜を形成する工程と、段差用の絶縁膜の上を含む基板本体の上に少なくとも１層の層間絶縁膜を形成する工程と、層間絶縁膜の上に複数の基板電極を形成する工程とを含み、配線基板の周縁部において基板電極を、配線基板の周縁部を除く領域よりも基板本体からの高さが低い位置に形成することを特徴とする。
【００４０】
第３の検査用基板の製造方法によれば、配線基板の周縁部において基板電極を配線基板の周縁部を除く領域よりも基板本体からの高さが低い位置に形成するため、検査用基板の周縁部における検査用端子の高さを低くすることができるので、検査用端子を検査用電極に圧接する際に検査用基板が変形した場合にも、各検査用端子が対応する検査用電極にすべて均一に圧接される検査用基板を容易に得ることができる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明の検査用基板及びその製造方法並びにウェハトレイによれば、ウェハ保持部の周囲の密閉空間を減圧状態とすることにより、検査用基板の周縁部が中央部よりもウェハトレイ側に接近するように変形した場合においても、バンプ端子が検査用電極に均等に圧接され、バンプ端子と検査用電極との間の接触抵抗が上昇することのない、ウェハ一括検査装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は本実施形態に係る検査用基板を備えたウェハ一括検査用装置の断面構造を示しており、図１（ａ）は全体を示しており、図１（ｂ）は図１（ａ）の領域Ａを拡大して示している。
【００４３】
図１に示すように、本実施形態のウェハ一括検査用装置はウェハトレイ１１とウェハトレイ１１と主面が対向するように配置された検査用基板２０とによって構成されている。
【００４４】
ウェハトレイ１１のウェハ保持部１７に、半導体ウェハ１２を主面が上になるようにして保持する。半導体ウェハ１２の主面の上には、複数の半導体素子が各チップ形成領域に形成されており、各半導体素子にはそれぞれ複数の検査用電極１３が設けられている。
【００４５】
検査用基板２０の主面には、ウェハトレイ１１に保持された半導体ウェハ１２に設けられた複数の検査用電極１３のそれぞれに対応する位置に検査用端子１８が設けられている。各検査用電極１３のそれぞれに対応する検査用端子１８を圧接して、検査用基板２０と各半導体素子とを電気的に接続することにより、各半導体素子に対して電源電圧及び各種の信号を供給して、各半導体素子の動作状態のモニタ等を行う。これにより、ウェハ一括でバーンイン等の検査を行うことができる。
【００４６】
本実施形態の検査用基板２０は、配線基板２１と異方導電弾性シート３１とバンプ付きシート４１とによって構成されている。
【００４７】
バンプ付きシート４１は、外周部が剛性リング４５により固定されたポリイミドからなる絶縁性フィルム４２と、絶縁性フィルム４２のウェハトレイ１１と対向する面に設けられた複数のバンプ端子４３と、絶縁性フィルム４２のバンプ端子４３とは逆の面に設けられ且つ各バンプ端子と電気的に接続された接続端子４４とによって構成されている。本実施形態においてはバンプ端子４３として、直径が異なる２種類のバンプ端子が設けられており、検査用基板２０がウェハトレイ１１の側に大きく変形する周縁部に設けられたバンプ端子４３は、他の領域に設けられたバンプ端子４３よりも直径が小さく、高さも低くなっている。
【００４８】
配線基板２１は、ガラス基板である基板本体２８と、基板本体２８のウェハトレイ１１と対向する面（主面）に設けられた多層配線と、それぞれが多層配線と接続され且つバンプ付きシート４１の各接続端子４４と対向する位置に設けられた複数の基板電極２６とによって構成されている。本実施形態においては、多層配線は下層配線２２と上層配線２４との２層の配線からなり、下層配線２２及び上層配線２４はそれぞれ層間絶縁膜である下層絶縁膜２３及び上層絶縁膜２５に埋め込まれている。
【００４９】
異方導電弾性シート３１は、絶縁性のシリコンゴムである弾性体３２と弾性体３２を貫通する導電体３３とからなり、配線基板２１とバンプ付きシート４１との間に配置されている。導電体３３は、バンプ付きシート４１の各接続端子４４及び配線基板２１の各基板電極２６に対応する位置に設けられている。これにより、バンプ付きシート４１の各接続端子４４と対応する配線基板２１の各基板電極２６とがそれぞれ電気的に接続されて、検査用端子１８が形成されている。なお、本実施形態において導電体３３は、複数の導電性粒子が表面を接するように鎖状に配列された導電性粒子列として形成されている。導電性粒子には直径が１０μｍ程度の金メッキされたニッケルボール等を用いればよい。
【００５０】
異方導電弾性シート３１の導電体３３が形成されている部分は、バンプ付きシート４１の側に突出するように形成されている。このため、半導体ウェハ１２に段差部が存在したり、反りが生じたりしている場合においても、異方導電弾性シートの弾性により段差等の影響を吸収して確実に検査用端子１８を検査用電極１３に圧接することが可能となる。
【００５１】
本実施形態においては、検査用端子１８を検査用電極１３に圧接するために以下のような手法を用いている。
【００５２】
ウェハトレイ１１には、ウェハ保持部１７を取り囲むように環状のシール部材１４が設けられている。シール部材１４はリップ状の断面を有する弾性体であり、検査用基板２０と密着させることによりウェハ保持部１７を取り囲む密閉空間１９を形成する。
【００５３】
ウェハトレイ１１には、流路開閉バルブ１６と減圧用凹状溝１５が設けられており、流路開閉バルブ１６を開き真空ポンプ等の減圧手段により密閉空間１９を減圧する。密閉空間１９の内圧を大気圧よりも低くすることにより、検査用基板２０の主面と逆の面には、大気圧と密閉空間１９の内圧との差に相当する圧力が加わるため、検査用基板２０はウェハトレイ１１の側に押し付けられる。従って、検査用基板２０の主面に設けられた検査用端子１８と、ウェハトレイ１１に保持された半導体ウェハ１２の検査用電極１３とが圧接される。
【００５４】
検査用基板２０がウェハトレイ１１に押し付けられる際に、検査用基板２０の検査用端子１８が設けられている中央部は、検査用端子１８によって支えられる。一方、最も外側に形成されている検査用端子１８よりも外側の領域はシール部材１４のみによって支えられる。シール部材１４は弾性体であり、力が加えられたときに検査用端子１８と比べて大きく変形する。従って、検査用基板２０は外側の領域において中央部よりもウェハトレイ１１に近づくため歪みが生じ、検査用端子１８の高さが均一である場合には検査用端子１８が検査用電極１３に圧接される力は均一とならず、検査用基板２０の中心部ほど検査用端子１８を検査用電極に押し当てる力が弱くなり、導通不良が生じる。
【００５５】
本実施形態においては、バンプ付きシート４１のバンプ端子４３のうち、検査用基板２０がウェハトレイ１１の側に大きく変形する周縁部に設けられたバンプ端子４３の直径を、他の領域に設けられたバンプ端子４３よりも小さくし且つ高さも低くしている。これにより、検査用基板２０の周縁部に設けられた検査用端子１８は、他の領域に設けられた検査用端子１８よりも高さが低くなる。従って、密閉空間１９を減圧することにより、検査用基板２０の周縁部が中央部よりもウェハトレイ１１に近づくように変形した場合にも、各検査用端子１８が対応する各検査用電極１３と均一に圧接される。
【００５６】
以下、本実施形態に係る検査用基板を構成するバンプ付きシートの製造方法について、図２を参照しながら説明する。
【００５７】
図２は、バンプ付きシート４１の各製造工程における断面構成を工程順に示している。まず、図２（ａ）に示すように、厚さが約１８μｍの銅からなる導電性フィルム４６にポリイミド前駆体を約２５μｍの厚さにキャスティングする。続いて、ポリイミド前駆体を加熱することにより乾燥及び硬化させて、ポリイミドからなる絶縁性フィルム４２を形成して、銅とポリイミドとの積層フィルム４７を形成する。
【００５８】
次に、直径約１２インチ、厚さが約４ｍｍの円形の剛性リング４５の片面に熱硬化性接着剤を薄く均一に（５０μｍ〜１００μｍ）塗布したものを、積層フィルム４７の絶縁性フィルム４２の側に貼り付ける。続いて、剛性リング４５が貼り合わされた積層フィルム４７を接着剤の硬化温度以上に加熱して剛性リング４５を積層フィルム４７に接着する。
【００５９】
剛性リング４５の接着に用いる熱硬化性接着剤には、バーンイン等の試験の最高設定温度よりも０℃〜５０℃高い温度で硬化するものを使用する。本実施形態においては、検査の設定温度が８０℃〜１５０℃であるため、硬化温度が２００℃の熱硬化性接着剤を用い、２００℃の温度で３時間の熱処理を行った。
【００６０】
次に、剛性リング４５を接着した積層フィルム４７を常温まで冷却して、積層フィルム４７を加熱前の状態まで収縮させた後、剛性リング４５の外周に沿って剛性リング４５の外側の積層フィルム４７を切断除去する。
【００６１】
次に、積層フィルム４７における絶縁性フィルム４２の所定の位置に、エキシマレーザを用いてバンプホール４８を形成する。バンプホール４８の直径は、密閉空間１９が減圧されたときに検査用基板２０がウェハトレイ１１の側に向かって変形する変形状態に合わせて設定するする。本実施形態においては、検査用基板２０の周縁部となる領域に形成するバンプホール４８の直径を２０μｍとし、他の領域に形成するバンプホールの直径を４０μｍとした。
【００６２】
次に、図２（ｂ）に示すように、電気メッキを用いてバンプホール４８にニッケル（Ｎｉ）を埋め込む。バンプホール４８にＮｉが充填され絶縁性フィルム４２の表面に達すると、Ｎｉの皮膜は等方的に広がり、ほぼ半球状に成長する。従って、直径の異なるバンプホール４８には高さが異なるバンプ端子４３が形成される。
【００６３】
なお、電気メッキの際には導電性フィルム４６の表面には保護膜を形成し、導電性フィルム４６の表面がメッキされないようにする。
【００６４】
次に、図２（ｃ）に示すように、導電性フィルム４６上の全面にレジスト４９を塗布した後、図２（ｄ）に示すように、バンプ端子４３の裏側の領域のみにレジスト４９を残すようにパターニングする。
【００６５】
次に、図２（ｅ）に示すように、このレジストパターンをマスクにして、銅箔等の導電性フィルム４６をエッチングすることにより接続端子４４を形成する。その後、レジストパターンを除去することでバンプ付きシート４１が完成する。
【００６６】
ここで、導電性フィルムとして銅箔を、絶縁性フィルムとしてポリイミドフィルムを、導電性材料としてＮｉメッキを用いて説明したが、これらの材料に限定されるものではなく、それぞれの特性を有していれば他の材料を用いても何ら問題ない。
【００６７】
なお、本実施形態においてはＮｉを用いて硬質ニッケルのバンプ端子を形成したが、Ａｕ等の金属を主成分とする材料によりバンプ端子を形成してもよい。また、Ｎｉのバンプ表面にＡｕ等の合金が形成されていてもよい。また、バンプ端子の高さを低くする領域及びバンプ端子の高さを低くする割合は、検査用基板の大きさ、材質、密閉空間の真空度の設定等により適宜変更すればよい。
【００６８】
（第２の実施形態）
以下に、本発明の第２の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図３は本実施形態に係る検査用基板を備えたウェハ一括検査装置の断面構造を示しており、図３（ａ）は全体を示しており、図３（ｂ）は図３（ａ）の領域Ａを拡大して示している。なお、図３において、図１と同一の構成要素には同一の符号を附すことにより説明を省略する。
【００６９】
図３に示すように、本実施形態においては、検査用基板２０を構成する異方導電弾性シート３１に形成された導電体３３の高さが、検査用基板２０の周縁部において他の領域よりも低くなっている。このため、検査用基板２０の周縁部において他の領域よりも検査用端子１８の高さが低くなる。従って、ウェハ保持部１７を取り囲む密閉空間１９を減圧した際に、検査用基板２０の周縁部が中央部よりもウェハトレイ１１に近づくように変形した場合にも、検査用基板２０の中央部に設けられた検査用端子１８を検査用電極１３と圧接する圧力が、検査用基板２０の周縁部に設けられた検査用端子１８を検査用電極１３と圧接する圧力に比べて小さくなることはなく、すべての検査用端子１８が均一な圧力で検査用電極１３と圧接される。
【００７０】
以下に、本実施形態に係る検査用基板を構成する異方導電弾性シートの製造方法について、図４を参照しながら説明する。
【００７１】
図４は、異方導電弾性シートの各製造工程における断面構成を工程順に示している。
【００７２】
まず、図４（ａ）に示すように、ゴムシート形成用の上金型３４及び下金型３５を用意する。金型の材質としては非磁性体材料の樹脂金型を用いる。上金型３４及び下金型３５所定の部位には複数の導電体形成領域が設けられており、上金型３４の各導電体形成領域には磁性体３６が埋め込まれており、対向する下金型３５の各導電体形成領域には磁性体３７が埋め込まれている。
【００７３】
上金型３４における各導電体形成領域には窪みが形成されており、上金型３４と下金型３５との間隔が他の領域よりも広くなっている。これにより、導電体３３が埋め込まれた領域を突出した形状に成形することができる。なお、本実施形態において、上金型３４と下金型３５との隙間は、導電体形成領域では４００μｍ〜６００μｍとし、他の領域では２００μｍとした。
【００７４】
次に、導電性ボールを分散させた未硬化のシリコンゴム３８を上金型３４と下金型３５とにより挟持する。シリコンゴム３８中に分散させる導電性ボールには、直径１０μｍのニッケルボールの表面に約１μｍの金メッキを施したものを用いた。
【００７５】
次に、図４（ｂ）に示すように、この状態で上金型３４及び下金型３５の外側から磁石によって磁場を与える。これにより、シリコンゴム３８中に分散させた導電性ボールは、磁性体３６及び磁性体３７の磁場により、導電体形成領域に局在化し、互いに表面を接して鎖状に配置され、弾性体３２を貫通する導電体３３となる。
【００７６】
次に、金型を加熱することによりシリコンゴム３８を熱硬化させると、弾性体３２を貫通する複数の導電体３３を有する異方導電弾性シート３１が得られる。本実施形態においては、導電体形成領域における上金型３４と下金型３５との間隔を変えることにより、検査用基板２０の周縁部となる領域における導電体３３の高さを他の領域における導電体３３の高さよりも低くしている。これにより、検査用基板２０の周縁部において他の領域よりも検査用端子１８の高さを低くすることができる。
【００７７】
（第３の実施形態）
以下に、本発明の第２の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図５は本実施形態に係る検査用基板を備えたウェハ一括検査用装置の断面構造を示しており、図５（ａ）は全体を示しており、図５（ｂ）は図５（ａ）の領域Ａを拡大して示している。なお、図５において、図１と同一の構成要素には同一の符号を附すことにより説明を省略する。
【００７８】
図６に示すように本実施形態においては、検査用基板２０を構成する配線基板２１の中心部に段差形成用絶縁膜２７が設けられており、基板電極２６は検査用基板２０の周縁部において中心部よりも基板本体２８からの高さが低い位置に形成されている。
【００７９】
このため、検査用基板２０の周縁部において他の領域よりも検査用端子１８の高さが低くなる。従って、密閉空間１９を減圧した際に、検査用基板２０の周縁部が中央部よりもウェハトレイ１１に近づくように変形した場合にも、検査用基板２０の中心部に設けられた検査用端子１８を検査用電極１３と圧接する圧力が、検査用基板２０の周縁部に設けられた検査用端子１８を検査用電極１３と圧接する圧力と比べて小さくなることはなく、すべての検査用端子１８が均一な圧力で検査用電極１３と圧接される。
【００８０】
以下に、本実施形態に係る検査用基板を構成する配線基板の製造方法について、図６を参照しながら説明する。
【００８１】
図６は、本実施形態の配線基板の各製造工程における断面構成を工程順に示している。
【００８２】
まず、図６（ａ）に示すように表面を平らに研磨した厚さ５ｍｍのガラスからなる基板本体２８の片面に、スパッタ法により膜厚が約３００オングストロームのクロム（Ｃｒ）膜、膜厚が約２．５μｍの銅（Ｃｕ）膜及び膜厚が約０．３μｍのニッケル（Ｎｉ）膜を順次成膜して、導電体積層膜を形成する。ここで、ＣｒはガラスとＣｕに対する密着力を強化する目的で設けている。また、ＮｉはＣｕの酸化を防止する目的、レジストに対する密着力を強化する目的及びＣｕとポリイミドとの反応によってコンタクトホール（ビア）底部にポリイミドが残留するのを防止する目的で設けている。なお、Ｎｉ膜の形成方法はスパッタ法に限定されず、電解メッキ法等により形成してもよい。また、Ｎｉ膜上に金（Ａｕ）膜等をスパッタ法、電解メッキ法又は無電解メッキ法により形成して、コンタクト抵抗の低減を図ることも可能である。
【００８３】
次に、所定のフォトリソグラフィ工程（レジストコート、露光、現像及びエッチング）を行い、導電体積層膜をパターニングして下層配線２２を形成する。
【００８４】
次に、下層配線２２上に感光性ポリイミド前駆体をスピナ等により１０μｍの厚さに塗布する。塗布した感光性ポリイミド前駆体を８０℃で３０分間ベークした後、所定のマスクを用いて露光、現像することにより基板本体２８の周縁部から感光性ポリイミド前駆体を除去すると共に、所定の位置にコンタクトホール（図示せず）を形成する。
【００８５】
次に、窒素雰囲気中にて３５０℃で４時間キュアを行い感光性ポリイミド前駆体を完全にポリイミド化して段差形成用絶縁膜２７を形成する。キュア後のポリイミドからなる段差形成用絶縁膜２７の膜厚は、塗布後の膜厚の約半分（５μｍ）に減少する。その後、プラズマ処理によって、ポリイミド表面を粗面化して次工程にて形成する２層目の配線層との密着力を高める。
【００８６】
次に、図６（ｂ）に示すように、前記、段差形成用絶縁膜２７が形成された領域を含む基板本体２８の全面に感光性ポリイミド前駆体をスピナ等により１０μｍの厚みで塗布する。これを段差用絶縁膜と同様にコンタクトホール（図示せず）を形成した後、キュアして下層絶縁膜２３を形成する。
【００８７】
次に、図６（ｃ）に示すように、下層絶縁膜２３の上に下層配線２２と同様にして導電体積層膜からなる上層配線２４及び基板電極２６を形成する。次に、基板電極２６にだけ、酸化を防止する目的及び異方導電弾性シート３１の導電体３３との電気的コンタクト性を良くする等の目的で、Ｎｉ膜の上に厚さが０．３μｍの金（Ａｕ）膜を無電解メッキ法により形成する（図示せず）。
【００８８】
次に、基板上に絶縁膜としてのポリイミドを塗布した後、基板電極２６部分のポリイミドのみを除去して上層絶縁膜２５を形成する。
【００８９】
このように配線基板２１の中心部にのみ段差形成用絶縁膜２７を設けることにより、基板電極２６を配線基板２１の周縁部において他の領域よりも低い位置に形成することができる。これにより、検査用基板２０の周縁部において他の領域よりも検査用端子１８の高さを低くすることができる。
【００９０】
なお、第１の実施形態から第３の実施形態においては、それぞれバンプ端子、導電体又は基板電極の高さを、検査用基板の周縁部が他の領域よりも低くなるように２種類設定する例を示したが、これに限定されるものではなく、ウェハトレイの中心部から周縁部に向かって段階的に変化する３種類以上の高さを設定してもよい。また、中心部から周縁部に向かって連続的に変化するようにしてもよい。このようにすればバンプ端子と検査用電極とウェハ面内においてさらに均一に圧接できる。
【００９１】
（第４の実施形態）
以下に、本発明の第４の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図７は第４の実施形態に係るウェハ一括検査用装置の断面構造を示している。図７において、図１と同一の構成要素には同一の符号を附すことにより説明を省略する。
【００９２】
図７に示すように本実施形態においては、ウェハトレイ１１の主面に設けられ、半導体ウェハ１２を保持するウェハ保持部１７の表面に凸状領域５０が設けられている。凸状領域５０は、検査用基板２０と環状のシール部材１４とを密着させることにより形成した密閉空間１９を減圧した際に、検査用基板２０に生じる反りの形状に合わせて、ウェハ保持部１７の中心部から周縁部に向かって高さが次第に低くなるように形成されている。
【００９３】
このため、検査用基板２０と半導体ウェハ１２との距離を半導体ウェハ１２の全面において一定とすることができ、検査用基板２０に設けられた各検査用端子１８を半導体ウェハ１２に設けられた対応する各検査用電極１３と均一に圧接することが可能となる。
【００９４】
凸状領域５０は、ウェハトレイ１１の主面を所定の形状に研磨することにより形成すればよい。また、ウェハトレイ１１の主面に別に形成した凸状の部材を固着させてもよい。
【００９５】
例えば図８に示すように、ウェハトレイ１１の主面に凹部５２を形成し、凸状部材５１を凹部５２にはめ込むようにし、凸状部材５１を交換可能としてもよい。このように、凸状部材５１を交換可能とすることにより、検査対象の半導体ウェハ１２に応じて検査用基板２０を交換した際に、凸状領域５０の形状を変更することが可能となる。これにより、どのような検査用基板２０を用いた場合においても、すべての検査用端子１８を対応する検査用電極１３と均一に圧接することが可能となる。
【００９６】
なお、凸状領域５０の高さが連続的に変化している例を示したが、階段状に変化していてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明に係るウェハ一括検査装置及び検査用基板の製造方法は、ウェハ保持部の周囲の密閉空間を減圧状態にすることにより、検査用基板の周縁部が中心部よりもウェハトレイ側に接近するように変形した場合においても、バンプ端子が検査用電極に均等に圧接され、バンプ端子と検査用電極との間の接触抵抗が上昇することのないウェハ一括検査装置を実現できるため、半導体ウェハに形成されている複数の半導体チップの検査をウェハ状態で一括して行うウェハ一括検査装置及びそれに用いる検査用基板の製造方法等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る検査用基板を備えたウェハ一括検査装置の示す断面図であり、（ａ）は全体図であり、（ｂ）は（ａ）の領域Ａの拡大図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る検査用基板を構成するバンプ付きシートの製造方法を工程順に示す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る検査用基板を備えたウェハ一括検査装置を示す断面図であり、（ａ）は全体図であり、（ｂ）は（ａ）の領域Ａの拡大図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る検査用基板を構成する異方導電ゴムシートの製造方法を工程順に示す断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る検査用基板を備えたウェハ一括検査装置を示す断面図であり、（ａ）は全体図であり、（ｂ）は（ａ）の領域Ａの拡大図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る検査用基板を構成する配線基板の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係るウェハトレイを備えたウェハ一括検査装置を示す断面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係るウェハトレイの一例を示す断面図である。
【図９】従来例に係る検査用基板を備えたウェハ一括検査装置を示す断面図であり、（ａ）は全体図であり、（ｂ）は（ａ）の領域Ａの拡大図である。
【符号の説明】
【００９９】
１１    ウェハトレイ
１２    半導体ウェハ
１３    検査用電極
１４    シール部材
１５    減圧用凹状溝
１６    流路開閉バルブ
１７    ウェハ保持部
１８    検査用端子
１９    密閉空間
２０    検査用基板
２１    配線基板
２２    下層配線
２３    下層絶縁膜
２４    上層配線
２５    上層絶縁膜
２６    基板電極
２７    段差形成用絶縁膜
２８    基板本体（ガラス基板）
３１    異方導電弾性シート
３２    弾性体
３３    導電体
３４    上金型
３５    下金型
３６    磁性体
３７    磁性体
３８    未硬化のシリコンゴム
４１    バンプ付きシート
４２    絶縁性フィルム
４３    バンプ端子
４４    接続端子
４５    剛性リング
４６    導電性フィルム
４７    積層フィルム
４８    バンプホール
４９    レジスト
５０    凸状領域
５１    凸状部材
５２    凹部
【図１】
2006148042.tif 000003
【図２】
2006148042.tif 000004
【図３】
2006148042.tif 000005
【図４】
2006148042.tif 000006
【図５】
2006148042.tif 000007
【図６】
2006148042.tif 000008
【図７】
2006148042.tif 000009
【図８】
2006148042.tif 000010
【図９】
2006148042.tif 000011