(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体デバイスを基板から切り出すことなく検査する際にユーザの利便性が低下するのを防止することができる基板検査装置を提供する。【解決手段】ＷＬＳＬＴ装置１０はユーザコントローラ２９へ接続され、テストプログラムエンジン２７を有する。テストプログラムエンジン２７は各種プログラムをＷＬＳＬＴ装置１０において実行可能なエンジンであり、ユーザは所望のプログラムをテストプログラムエンジン２７へロードして所望の機能をＷＬＳＬＴ装置１０において実現させる。テストプログラムエンジン２７へ命令変換プログラムがロードされる。命令変換プログラムはＰＫＧＳＬＴ装置に特有の命令規約に従う命令をＷＬＳＬＴ装置１０に特有の命令規約に従う命令へ変換するプログラムであり、命令変換プログラムがロードされたテストプログラムエンジン２７は命令変換部として機能する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザが予め使用しているコントローラに接続され、基板に形成された半導体デバイスを当該基板から切り出すことなく検査する基板検査装置であって、
前記コントローラに特有の命令規約に従う命令を前記基板検査装置に特有の命令規約に従う命令へ変換する変換部を有することを特徴とする基板検査装置。
【請求項２】
前記コントローラは、完成品としての半導体デバイスであるパッケージを検査するパッケージ検査装置を制御するためのコントローラであることを特徴とする請求項１記載の基板検査装置。
【請求項３】
プログラムを実行するプログラムエンジンを有し、
前記プログラムエンジンへ前記命令の変換用のプログラムをロードすることによって前記変換部を実現することを特徴とする請求項１又は２記載の基板検査装置。
【請求項４】
前記プログラムエンジンは、前記基板検査装置の制御機能及びテストプログラムを実行するテストプログラム実行機能を有することを特徴とする請求項３記載の基板検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に形成された半導体デバイスを当該基板から切り出すことなく検査する基板検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
完成品としての半導体デバイスであるパッケージをマザーボードに実装した環境を再現した状態（以下、「実装環境」という。）で検査するパッケージシステムレベルテスト装置（以下、「ＰＫＧＳＬＴ装置」という。）が知られている  ＰＫＧＳＬＴ装置はハンドラとも称され、トレイに納められた多数のパッケージの１つ１つをピックアップしてソケットに装着し、各パッケージの電気的特性を検査する。通常、ＰＫＧＳＬＴ装置のユーザは、検査内容の変更や設定を自身で容易に行うためにＰＫＧＳＬＴ装置に対応するコントローラをソフトウェアやハードウェアを使って構築する。
【０００３】
ところで、半導体デバイスの製造工程における早い段階で欠陥等を発見するために、基板としての半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）に形成された半導体デバイスを当該ウエハから切り出すこと無く検査するための基板検査装置であるプローバが開発されている。
【０００４】
プローバは、多数のピン状のプローブを有するプローブカードと、ウエハを載置して上下左右に自在に移動するステージと、パッケージが実装される回路構成、例えば、マザーボードの回路構成を再現する検査回路とを備え、プローブカードの各プローブを半導体デバイスが有する電極パッドや半田バンプに接触させ、半導体デバイスからの信号を検査回路へ伝達させて半導体デバイスの電気的特性を実装環境で検査する（例えば、特許文献１参照。）。なお、このような、半導体デバイスをウエハから切り出すことなく実装環境で検査するプローバをウエハレベルシステムレベルテスト装置（以下、「ＷＬＳＬＴ装置」という。）と称する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−８４３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ＰＫＧＳＬＴ装置のユーザがＷＬＳＬＴ装置を利用する際、ＰＫＧＳＬＴ装置に特有の命令規約とＷＬＳＬＴ装置に特有の命令規約が異なるため、ＷＬＳＬＴ装置における検査内容の変更や設定を自身で行うためには、ＰＫＧＳＬＴ装置に対応するコントローラとは別のコントローラ（ＷＬＳＬＴ装置に対応するコントローラ）を構築する必要があり、ユーザの利便性が低下するという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、半導体デバイスを基板から切り出すことなく検査する際にユーザの利便性が低下するのを防止することができる基板検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の基板検査装置は、ユーザが予め使用しているコントローラに接続され、基板に形成された半導体デバイスを当該基板から切り出すことなく検査する基板検査装置であって、前記コントローラに特有の命令規約に従う命令を前記基板検査装置に特有の命令規約に従う命令へ変換する変換部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ユーザが予め使用しているコントローラに特有の命令規約に従う命令が、基板に形成された半導体デバイスを当該基板から切り出すことなく検査する基板検査装置に特有の命令規約に従う命令に変換されるので、ユーザは予め使用しているコントローラとは別のコントローラを構築すること無く、当該コントローラを用いて基板検査装置を制御することができる。したがって、半導体デバイスを基板から切り出すことなく検査する際にユーザの利便性が低下するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る基板検査装置としてのＷＬＳＬＴ装置の構成を概略的に説明するための斜視図である。
【図２】図１のＷＬＳＬＴ装置の構成を概略的に説明するための正面図である。
【図３】図１のＷＬＳＬＴ装置が備えるプローブカードの構成を概略的に示す正面図である。
【図４】ＰＫＧＳＬＴ装置及びユーザコントローラの関係を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるＷＬＳＬＴ装置及びユーザコントローラの関係を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１２】
図１は、本実施の形態に係る基板検査装置としてのＷＬＳＬＴ装置の構成を概略的に説明するための斜視図であり、図２は、同正面図である。図２は部分的に断面図として描かれ、後述する本体１２、ローダ１３及びテストボックス１４に内蔵される構成要素が示される。
【００１３】
図１及び図２において、ＷＬＳＬＴ装置１０は、ウエハＷを載置するステージ１１を内蔵する本体１２と、該本体１２に隣接して配置されるローダ１３と、本体１２を覆うように配置されるテストボックス１４とを備え、ウエハＷに形成されたＤＵＴ（Device Under Test）である半導体デバイスの電気的特性の検査を行う。本体１２は内部が空洞の筐体形状を呈し、当該内部には上述したステージ１１の他に、該ステージ１１に対向するようにプローブカード１５が配置され、プローブカード１５はウエハＷと対向する。プローブカード１５は、板状のカードボード１６と、カードボード１６におけるウエハＷと対向する下面に配置されるプローブヘッド１７とを有する。図３に示すように、プローブヘッド１７はウエハＷの半導体デバイスの電極パッドや半田バンプに対応する多数の針状のプローブ１８を有する。
【００１４】
ウエハＷはステージ１１に対する相対位置がずれないように該ステージ１１へ固定され、ステージ１１は水平方向及び上下方向に関して移動可能であり、プローブカード１５及びウエハＷの相対位置を調整して半導体デバイスの電極パッドや半田バンプをプローブヘッド１７の各プローブ１８へ接触させる。ローダ１３は、搬送容器であるＦＯＵＰ（図示しない）から半導体デバイスが形成されたウエハＷを取り出して本体１２の内部のステージ１１へ載置し、またウエハレベルシステムレベルテストが行われたウエハＷをステージ１１から除去してＦＯＵＰへ収容する。
【００１５】
プローブカード１５のカードボード１６には、ウエハＷから切り出された完成品としての半導体デバイスであるパッケージが実装される回路構成、例えば、マザーボードの回路構成の一部を再現するカード側検査回路１９が形成され（図３参照）、該カード側検査回路１９はプローブヘッド１７へ接続される。プローブヘッド１７の各プローブ１８がウエハＷの半導体デバイスの電極パッドや半田バンプに接触する際、各プローブ１８は半導体デバイスの電源へ電力を供給し、若しくは、半導体デバイスからの信号をカード側検査回路１９へ伝達する。
【００１６】
テストボックス１４は、配線であるハーネス２０と、検査制御ユニットや記録ユニット（いずれも図示しない）と、マザーボードの回路構成の一部を再現するボックス側検査回路２１が形成されるテストボード２２とを有する。ハーネス２０は、テストボックス１４のテストボード２２とプローブカード１５のカードボード１６とを接続し、カード側検査回路１９からの信号をボックス側検査回路２１へ伝達する。ＷＬＳＬＴ装置１０では、テストボックス１４が有するテストボード２２を取り替えることにより、複数種のマザーボードの回路構成の一部を再現することができる。
【００１７】
ローダ１３は、電源、コントローラや簡素な測定モジュールからなるベースユニット２３を内蔵する。ベースユニット２３は配線２４によってボックス側検査回路２１へ接続され、コントローラはボックス側検査回路２１へ半導体デバイスの電気的特性の検査開始を指示する。ＷＬＳＬＴ装置１０では、上述したように、カードボード１６に形成されたカード側検査回路１９及びテストボード２２に形成されたボックス側検査回路２１のそれぞれがマザーボードの回路構成の一部を再現するが、ベースユニット２３は各種のマザーボードに共通する回路構成を再現する。したがって、カードボード１６、テストボード２２及びベースユニット２３が協働してパッケージが実装されるマザーボード全体を再現する。換言すれば、カードボード１６、テストボード２２及びベースユニット２３はパッケージをマザーボードに実装した環境である実装環境を再現する。
【００１８】
ＷＬＳＬＴ装置１０では、半導体デバイスの電気的特性の検査を行う際、例えば、ボックス側検査回路２１の検査制御ユニットが、カード側検査回路１９へデータを送信し、さらに、送信されたデータが半導体デバイスと接続されたカード側検査回路１９によって正しく処理されたか否かをカード側検査回路１９からの電気信号に基づいて判定する。また、ＷＬＳＬＴ装置１０では、テストボックス１４のテストボード２２とプローブカード１５のカードボード１６とがハーネス２０で接続されるが、テストボックス１４の底面にはカードボード１６に対応した大きさの底面口２５が設けられ、テストボード２２とカードボード１６が対向する。これにより、テストボード２２とカードボード１６を近接して配置することができ、ハーネス２０を極力短くすることができる。その結果、ウエハレベルシステムレベルテストにおいて、ハーネス２０の長さの影響、例えば、配線容量の変化の影響を極力抑えることができ、機能拡張カードやマザーボードを有する実機としてのコンピュータの作動環境に極めて近い実装環境でウエハレベルシステムレベルテストを行うことができる。
【００１９】
また、ＷＬＳＬＴ装置１０は当該ＷＬＳＬＴ装置１０の各構成要素の動作を制御する制御部２６を備える。制御部２６は、メモリやＣＰＵ等からなり、各種プログラムを実行する後述のテストプログラムエンジン２７（変換部）を構成する。
【００２０】
図４は、ＰＫＧＳＬＴ装置及びユーザコントローラの関係を示すブロック図である。なお、ＰＫＧＳＬＴ装置は、通常、テストボードやＤＵＴであるパッケージを取り付けるソケットが配置されるテストサイトを内蔵するが、図４では、説明の便宜上、ＰＫＧＳＬＴ装置とテストサイトを分けて描画する。
【００２１】
図４において、ＰＫＧＳＬＴ装置２８はユーザコントローラ２９へ接続される。ユーザコントローラ２９はＰＫＧＳＬＴ装置２８に特有であり、ソフトウェアやハードウェアを使って構築される。なお、ユーザコントローラ２９はユーザによって構築されるが、ＰＫＧＳＬＴ装置２８のベンダーによって構築されてもよい。
【００２２】
ユーザはユーザコントローラ２９においてパッケージの検査内容の変更や設定を行い、ユーザコントローラ２９はパッケージの検査内容の変更や設定に対応してＰＫＧＳＬＴ装置２８へ各種命令を発信することにより、ＰＫＧＳＬＴ装置２８を制御する。ユーザコントローラ２９が発信する各種命令はＰＫＧＳＬＴ装置２８に特有の命令規約に従う命令である。なお、上述したように、ユーザコントローラ２９はＰＫＧＳＬＴ装置２８に対応して構築されるため、ユーザコントローラ２９が発信する各種命令はユーザコントローラ２９に特有の命令規約に従う命令とも言える。ユーザコントローラ２９から各種命令を受信したＰＫＧＳＬＴ装置２８は、当該命令に応じ、テストサイト３０において各ＤＵＴ（パッケージ）３１をピックアップしてソケット（図示しない）へ取り付け、各ＤＵＴ３１の電気的特性の検査を行う。ソケットはテストボード３２へ取り付けられ、各ＤＵＴ３１からの信号をテストボード３２の検査回路（図示しない）へ伝達する。また、テストボード３２はユーザコントローラ２９へ直接接続され、ユーザコントローラ２９はテストボード３２へ各種命令を直接発信することにより、テストボード３２を制御する。
【００２３】
ところで、ＰＫＧＳＬＴ装置２８を利用するユーザがＷＬＳＬＴ装置１０を利用する際、ＰＫＧＳＬＴ装置２８に特有の命令規約とＷＬＳＬＴ装置１０に特有の命令規約が異なるため、ユーザコントローラ２９をＷＬＳＬＴ装置１０に接続しても、ユーザはユーザコントローラ２９を用いてＷＬＳＬＴ装置１０を制御することができない。本実施の形態では、これに対応して、ＷＬＳＬＴ装置１０がテストプログラムエンジン２７を備える。
【００２４】
図５は、本実施の形態におけるＷＬＳＬＴ装置及びユーザコントローラの関係を示すブロック図である。ＷＬＳＬＴ装置１０は、例えば、テストボード２２と、ウエハＷに形成されたＤＵＴである各半導体デバイスに接触するプローブ１８を有するプローブカード１５とが配置されるテストサイト３３を内蔵するが、図５でも、図４と同様に、説明の便宜上、ＷＬＳＬＴ装置１０とテストサイト３３を分けて描画する。
【００２５】
図５において、ＷＬＳＬＴ装置１０はユーザコントローラ２９へ接続され、上述したように、テストプログラムエンジン２７を有する。テストプログラムエンジン２７は各種プログラムをＷＬＳＬＴ装置１０において実行可能なエンジンであり、ユーザは所望のプログラムをテストプログラムエンジン２７へロードして所望の機能をＷＬＳＬＴ装置１０において実現させる。本実施の形態では、テストプログラムエンジン２７へ命令変換プログラムがロードされる。命令変換プログラムはＰＫＧＳＬＴ装置２８に特有の命令規約に従う命令をＷＬＳＬＴ装置１０に特有の命令規約に従う命令へ変換するプログラムであり、命令変換プログラムがロードされたテストプログラムエンジン２７は命令変換部として機能する。
【００２６】
具体的には、ユーザがユーザコントローラ２９において半導体デバイスの検査内容の変更や設定を行うと、ユーザコントローラ２９は半導体デバイスの検査内容の変更や設定に対応してＷＬＳＬＴ装置１０へＰＫＧＳＬＴ装置２８に特有の命令規約に従う各種命令を発信する。このとき、発信される命令としては、例えば、ＤＵＴ（半導体デバイス）３４の個々について電気的特性の測定を開始することを示す個別測定開始命令、各ＤＵＴ３４について電気的特性の測定を実行するか否かを判定することを示す全体排除命令、特定のＤＵＴ３４を電気的特性の測定の対象から排除する個別排除命令、測定対象となる各半導体デバイスを設定する全体設定命令、電気的特性の測定の対象となるＤＵＴ３４を個別に指定する個別設定命令、ＤＵＴ３４の個々の電源をオン又はオフすることを示す個別電源制御命令、並びに、各ＤＵＴ３４、カードボード１６のカード側検査回路１９やテストボード２２のボックス側検査回路２１についてそれらの電源をオンするか又は当該電源をオフするかを示す全体電源制御命令が該当する。
【００２７】
ユーザコントローラ２９から各種命令を受信したＷＬＳＬＴ装置１０では、テストプログラムエンジン２７が、ＰＫＧＳＬＴ装置２８に特有の命令規約に従う各種命令を解釈した上でＷＬＳＬＴ装置１０に特有の命令規約に従う各種命令へ変換し、制御部２６が変換された各種命令に応じ、テストサイト３３において各ＤＵＴ３４へプローブカード１５の各プローブ１８を接触させ、各ＤＵＴ３４の電気的特性の検査を行う。なお、ＰＫＧＳＬＴ装置２８と同様に、ＷＬＳＬＴ装置１０では、テストボード２２がユーザコントローラ２９へ直接接続され、ユーザコントローラ２９はテストボード２２へ各種命令を直接発信することにより、テストボード２２を制御する。
【００２８】
また、ＷＬＳＬＴ装置１０は、ユーザがテストプログラムを構築可能なインターフェース、例えば、ＰＣ部（図示しない）を備える。ユーザはＰＣ部において命令変換プログラムを構築するが、ＷＬＳＬＴ装置１０の出荷前にベンダーが命令変換プログラムを構築し、制御部２６のメモリへ命令変換プログラムを予め格納させてもよい。さらに、テストプログラムエンジン２７は各種プログラムを実行することができるため、半導体デバイスの検査を実施する前に、例えば、内容が変更された半導体デバイスの検査が実施可能か否かを確認するためのテストプログラムを実行することができる。これにより、ユーザは内容が変更された半導体デバイスの検査の実施の可否の確認を、他の装置ではなく、実際に内容が変更された半導体デバイスの検査を行うＷＬＳＬＴ装置１０で実行することができ、テストプログラムのデバッグ作業において装置差を考慮する必要を無くすことができ、当該デバッグ作業の効率を向上することができる。
【００２９】
本実施の形態によれば、テストプログラムエンジン２７により、ＰＫＧＳＬＴ装置２８（ユーザコントローラ２９）に特有の命令規約に従う命令が、ＷＬＳＬＴ装置１０に特有の命令規約に従う命令に変換されるので、ＷＬＳＬＴ装置１０の利用に際して、ユーザコントローラ２９とは別のユーザコントローラ２９を構築すること無く、ユーザコントローラ２９を用いてＷＬＳＬＴ装置１０を制御することができる。したがって、半導体デバイスをウエハＷから切り出すことなく検査する際にユーザの利便性が低下するのを防止することができる。また、ＰＫＧＳＬＴ装置２８及びＷＬＳＬＴ装置１０を同一のユーザコントローラ２９によって制御することができるため、ユーザはＰＫＧＳＬＴ装置２８及びＷＬＳＬＴ装置１０の違いを意識することなくいずれの装置も利用することができ、もって、ユーザの利便性をより向上することができる。
【００３０】
さらに、本実施の形態では、ＰＫＧＳＬＴ装置２８に特有の命令規約に従う命令を、ＷＬＳＬＴ装置１０に特有の命令規約に従う命令に変換する機能は、テストプログラムエンジン２７へ命令変換プログラムをロードすることによって実現される。すなわち、命令を変換する機能の実現のために新たなハードウェアを用意する必要が無く、ＷＬＳＬＴ装置１０における無駄なコストの発生や構成の複雑化を防止することができる。
【００３１】
以上、本発明について、上記実施の形態を用いて説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
【００３２】
例えば、上述したテストプログラムエンジン２７はＰＫＧＳＬＴ装置２８に特有の命令規約に従う命令を、ＷＬＳＬＴ装置１０に特有の命令規約に従う命令に変換する機能を実現するが、命令変換プログラムを変更することにより、例えば、他のベンダーのＷＬＳＬＴ装置に特有の命令規約に従う命令を、ＷＬＳＬＴ装置１０に特有の命令規約に従う命令に変換する機能を実現してもよい。これにより、他のベンダーのＷＬＳＬＴ装置及びＷＬＳＬＴ装置１０を同一のユーザコントローラによって制御することができるため、ユーザはＰＫＧＳＬＴ装置のベンダーの違いを意識することなくいずれの装置も利用することができる。
【００３３】
また、カード側検査回路１９やボックス側検査回路２１はマザーボードの回路構成の一部を再現したが、カード側検査回路１９やボックス側検査回路２１が再現する回路構成は、マザーボードの回路構成に限られない。すなわち、カード側検査回路１９やボックス側検査回路２１が再現する回路構成は、半導体デバイスが実装される回路構成であればよい。また、半導体デバイスも特に構成が限定されることは無く、例えば、カード側検査回路１９が再現する回路構成が拡張カードの回路構成である場合、半導体デバイスはＭＰＵ（Main Processing Unit）であってもよく、カード側検査回路１９やボックス側検査回路２１が再現する回路構成が上述したようにマザーボードの回路構成である場合、半導体デバイスはＤＲＡＭ、ＡＰＵ（Accelerated Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）であってもよく、カード側検査回路１９やボックス側検査回路２１が再現する回路構成がテレビの回路構成である場合、半導体デバイスはＲＦチューナーであってもよい。
【００３４】
また、本発明の目的は、上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、制御部２６に供給し、該制御部２６のＣＰＵが記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。
【００３５】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施の形態の機能を実現することになり、プログラムコード及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００３６】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、ＲＡＭ、ＮＶ−ＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ）等の光ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、他のＲＯＭ等の上記プログラムコードを記憶できるものであればよい。或いは、上記プログラムコードは、インターネット、商用ネットワーク、若しくはローカルエリアネットワーク等に接続される不図示の他のコンピュータやデータベース等からダウンロードすることによって制御部２６に供給されてもよい。
【００３７】
また、ＣＰＵが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、ＣＰＵ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００３８】
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、制御部２６に接続された機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００３９】
上記プログラムコードの形態は、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラムコード、ＯＳに供給されるスクリプトデータ等の形態から成ってもよい。
【符号の説明】
【００４０】
Ｗ  ウエハ
１０  ＷＬＳＬＴ装置
２６  制御部
２７  テストプログラムエンジン
２８  ＰＫＧＳＬＴ装置
【図１】
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【図２】
2018006407.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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