(57)【要約】【課題】光信号を介したプローブ検査を実現し、プローブ針を接触させるタイプのプローブ検査が実施できない場合においても、半導体装置（ＬＳＩ）の電気的検査を行う。【解決手段】光インターフェースを介して外部と光学的に接続可能な半導体装置の電気的特性を検査する半導体検査装置であって、前記半導体装置に対して供給するテスト用電気信号の生成と、前記テスト用電気信号に対する前記半導体装置からのテスト用光信号に基づく計測とを行う計測器１０と、前記テスト用電気信号の光信号への変換と、前記テスト用光信号の電気信号への変換とを行う光電変換器１１と、光電変換器１１から出力される光信号の前記半導体装置への案内と、前記半導体装置から出力される光信号の光電変換器１１への案内とを行うプローブカード１２とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光インターフェースを介して外部と光学的に接続可能な半導体装置の電気的特性を検査する半導体検査装置であって、
前記半導体装置に対して供給するテスト用電気信号の生成と、前記テスト用電気信号に対する前記半導体装置からのテスト用光信号に基づく計測とを行う計測手段と、
前記テスト用電気信号の光信号への変換と前記テスト用光信号の電気信号への変換とを行う変換手段と、
変換した光信号の前記半導体装置への案内と前記半導体装置から出力される光信号の前記変換手段への案内とを行う案内手段と、
を備える半導体検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置の電気的特性を検査する半導体検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体検査装置では、プローブ針（プローブ端子）を検査対象の半導体装置の外部接続端子（接続ピン、パッド、バンプ電極等）に接触させることにより、電気的特性の検査を実施していた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−９４９１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
現状のＬＳＩは、外部接続端子を外部に導出したタイプのパッケージ構造を有するものがほとんどであるが、将来的には、光信号による入出力端子を備えるパッケージ構造を有するものが出現する可能性がある（例えば、光コンピュータを搭載するＬＳＩにおいて入出力インタフェースも光信号を用いて行う等）。このようなタイプの半導体装置（ＬＳＩ）については、従来の、プローブ針（プローブ端子）を接触させる方式のプローブ検査を行うことができない。
【０００４】
また、例えば、必要な外部接続端子の数が足らなくなったり、あるいは、キュービック型等の特殊な立体的構造をもつために、プローブ針の接触が困難になったりする等の事情が生じて、従来の、プローブ針（プローブ端子）を接触させる方式のプローブ検査を実施できなくなるような事態の発生も想定される。上記のようなケースでは、プローブ針（プローブ端子）を接触させて行う方式以外の、プローブ検査方式を採用する必要がある。
【０００５】
本発明は、光信号を介したプローブ検査を実現し、プローブ針を接触させるタイプのプローブ検査が実施できない場合においても、半導体装置（ＬＳＩ）の電気的検査を行え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】
【０００６】
本発明の半導体検査装置は、光インターフェースを介して外部と光学的に接続可能な半導体装置の電気的特性を検査する半導体検査装置であって、前記半導体装置に対して供給するテスト用電気信号の生成と、前記テスト用電気信号に対する前記半導体装置からのテスト用光信号に基づく計測とを行う手段と、前記テスト用電気信号の光信号への変換と、前記テスト用光信号の電気信号への変換とを行う手段と、前記光電変換手段から出力される光信号の前記半導体装置への案内と、前記半導体装置から出力される光信号の前記光電変換手段への案内とを行う手段とを備える。
【０００７】
検査対象の半導体装置が光学的な入出力インタフェースを備える場合、光ファイバをプローブ針の代わりに使用して、光信号を介した（非接触方式の）プロ−ブ検査を実現することができる。プローブ針の接触が困難な場合も適用でき、また、プローブ針の曲がりや摩耗といった問題も生じない。また、光通信技術（変調、多重等の技術）を利用して、光信号（テスト用の信号や半導体装置からの測定信号）を効率的に多重化して多くの情報を送信し、受信側で復調し、所定の回路に分配する等すれば、従来にない大容量の情報を超高速に処理できる検査システムの実現も可能となる。
【０００８】
光学的な入出力インタフェースを備える半導体装置の一態様では、パッケージ構造内に光信号を電気信号に変換する受光素子、電気信号を光信号に変換する発光素子を内蔵する。検査対象の半導体装置自体が、受光素子および発光素子を内蔵し、直接的に、光信号による入出力インタフェースが可能な場合を規定したものである。半導体装置が有する機能を活用して、効率的な検査を実施できるというメリットがある。
【０００９】
また、半導体装置の他の態様では、光信号を電気信号に変換する受光素子、電気信号を光信号に変換する発光素子を内蔵する光学的インタフェース手段が外付けされて構成される。検査対象の半導体装置に、光学的インタフェース手段を外付けし、この光学的インタフェース手段を介して光信号の入出力を可能とする場合を規定したものである。光学素子を内蔵しない、あるいは、内蔵できない半導体装置に対しても光信号を介したプローブ検査が可能である。また、光学的インタフェース手段の、半導体装置への装着構造（着脱構造）を工夫することにより、種々の態様のパッケージに対して光学式のプローブ検査を適用できるようになる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、光ファイバをプローブ針の代わりに使用して、光信号を介した（非接触方式の）プロ−ブ検査を実現することができる。したがって、プローブ針を接触させるタイプのプローブ検査が実施できない場合においても、半導体装置（ＩＣ）の電気的検査を行えるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は本発明の半導体検査装置の全体構成の概略を示す図である。図示されるように、本発明の半導体検査装置は、計測器１０と、光電変換装置１１と、プローブ針（プローブ端子）として機能する光ファイバを備えるプローブカード１２と、を含んで構成される（図１では、光ファイバは不図示）。
【００１２】
計測器１０と光電変換器１１とは、電気信号の入力線（Ｌｉｎ１）、ならびに、電気信号の出力線（Ｌｏｕｔ１）によって接続されている。また、光電変換器１１とプローブカード１２は、光信号の入力線（Ｌｉｎ２）、ならびに、光信号の出力線（Ｌｏｕｔ２）によって接続されている。
【００１３】
計測器１０は、電気信号の出力線（Ｌｏｕｔ１）を介して、テスト用の電気信号を出力する。このテスト用の電気信号は、光電変換器１１によって光信号に変換される。光電変換によって生成された光信号は、光信号の出力線（Ｌｏｕｔ２）を介してプローブカード１２に送られ、光ファイバ（不図示）を介して、検査対象の半導体装置（ＩＣ：不図示）に送られる。
【００１４】
検査対象の半導体装置側から送られてくる光信号（所定の電気特性の測定信号等）は、プローブカード１２の光ファイバを経由し、さらに、光信号の入力線（Ｌｉｎ２）を介して光電変換器１１に到達し、光電変換によって、電気信号に変換される。光電変換によって得られた電気信号は、電気信号の入力線（Ｌｉｎ１）を介して計測器１０に入力される。計測器１０は、この入力信号に基づいて測定ならびに所定の検査（良品／不良品判定等）を実施する。
【００１５】
図２はプローブカードに備わる光ファイバと検査対象側の装置との間の、光信号の授受の概要を示す図である。図示されるように、プローブ針（プローブ端子）として機能する光ファイバ２１ａ（図１のＬｏｕｔ２に相当する）の一端から、光電変換器１１から出力された光信号（ＩＮ１）が入力され、この光ファイバ２１ａを伝播した光信号（ＩＮ２）は、光ファイバ２１ａの他端から取り出され、検査対象側の装置（検査対象の半導体装置を含む）４０上の受光素子３０に導かれる。そして、電気信号に変換され、検査対象の半導体装置（ＩＣ）の内部回路に、適宜、供給される。
【００１６】
同様に、検査対象側の装置（検査対象の半導体装置を含む）４０上の発光素子３１から出射された光（ＯＵＴ１）は、光ファイバ２１ｂ（図１のＬｉｎ２に相当する）の一端（検査対象側の装置４０寄りの一端）から入力され、この光ファイバ２１ｂを伝播した光信号（ＯＵＴ２）は、光ファイバ２１ｂの他端から取り出され、光電変換装置１１に導かれて電気信号に変換され、計測器１０に入力される。
【００１７】
図３は図１および図２に示される半導体検査装置における、信号処理経路の構成例を示す図である。図３では、計測器１０から検査対象側の装置（検査対象の半導体装置を含む）４０に信号を送信する経路のみが描かれている（逆の経路も、同様の構成である）。図示されるように、計測器１１に隣接する光電変換器１１は、直列に接続された、抵抗Ｒ１および発光ダイオードＤ１を含んで構成される。また、検査対象側の装置（検査対象の半導体装置を含む）４０に接続される受光素子３０は、少なくとも１個のフォトダイオード（あるいはフォトトランジスタ）により構成される。
【００１８】
図３から明らかなように、本実施形態の半導体検査装置では、従来のように導電体の物理的な接触ではなく、光ファイバを介した光通信によって情報の授受を行っており、テスタ側（計測器１０側）、ならびに、検査対象側の装置４０（検査対象の半導体装置を含む）側の双方において、光学的インタフェース手段を備えるのが構成上の特徴である。
【００１９】
本発明によれば、従来のような、プローブ針（プローブ端子）をＩＣの外部接続端子に接続するタイプとは全く異なる、非接触タイプのプローブ検査が可能となり、プローブ針（プローブ端子）の変形、摩耗等の問題が解消され、検査の信頼性が向上し、また、従来にない高速な検査を実施することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明の半導体検査装置は、光ファイバをプローブ針の代わりに使用して、光信号を介した（非接触方式の）プロ−ブ検査を実現することができるため、プローブ針を接触させるタイプのプローブ検査が実施できない場合においても、半導体装置（ＩＣ）の電気的検査を行えるようになるという効果を有し、半導体装置の電気的特性を検査する半導体検査装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の半導体検査装置の全体構成の概略を示す図
【図２】プローブカードに備わる光ファイバと検査対象側の装置との間の、光信号の授受の概要を示す図
【図３】図１および図２に示される半導体検査装置における、信号処理経路の構成例を示す図
【符号の説明】
【００２２】
１０  計測器
１１  光電変換器
１２  プローブカード
２１ａ，２１ｂ  プローブ端子として機能する光ファイバ
３０  受光素子
３１  発光素子
４０  検査対象側の装置（検査対象の半導体装置を含む）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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