(57)【要約】【課題】半導体素子を高精度に位置決めすることができ、生産効率を向上でき、半導体素子に過度な力がかかるのを防ぐことができる半導体検査装置を得る。【解決手段】規制部３，４がステージ１に固定されている。ガイド５，６は規制部３，４に対して可動し、半導体素子２の側面を真空吸着して規制部３，４に引き込んで位置決めを行う。位置決めされた半導体素子２にプローブ９が接触する。検査部１０はプローブ９を介して半導体素子２の電気特性を検査する。【選択図】図１
2018066612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステージと、
前記ステージに固定された規制部と、
前記規制部に対して可動し、半導体素子の側面を真空吸着して前記規制部に引き込んで位置決めを行うガイドと、
位置決めされた前記半導体素子に接触するプローブと、
前記プローブを介して前記半導体素子の電気特性を検査する検査部とを備えることを特徴とする半導体検査装置。
【請求項２】
前記ステージの上に前記半導体素子を搬送する搬送部を更に備え、
前記ガイドは、前記搬送部により搬送中の前記半導体素子の前記側面を真空吸着して前記規制部に引き込んで位置決めし、
前記搬送部は、前記半導体素子を前記規制部に引き込んだ際の衝撃を緩和する衝撃緩和部を有することを特徴とする請求項１に記載の半導体検査装置。
【請求項３】
前記規制部及び前記ガイドの材料は絶縁物であることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子の電気特性を検査する半導体検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子の電気特性を検査する際に、検査精度を確保するために検査用のプローブを正確に半導体素子の所定の位置に接触させる必要がある。これに対して、Ｌ字ブロックで半導体素子を押して位置決めする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、ステージに置かれた半導体素子の位置を画像処理で特定し、半導体素子の位置ずれ量を補正してプロービングを行う技術もある。また、半導体素子を規制部に押し付けて位置決めを行う技術もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２２３６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
Ｌ字ブロックを用いる場合、半導体素子のサイズによっては回転方向のずれを残したまま位置決めが完了してしまう場合がある。従って、半導体素子を高精度に位置決めすることができないという問題があった。
【０００５】
また、画像処理を行う場合、認識カメラ、照明及び画像処理装置が必要であるだけでなく、これらの機器を搭載するためのスペースも必要になる。さらに、実際に運用する際には処理条件の登録などの付帯作業も必要である。このため、生産効率が低下するという問題があった。
【０００６】
また、半導体素子を規制部に押し付けて位置決めを行う場合、挟まれた半導体素子に過度な力がかかるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は半導体素子を高精度に位置決めすることができ、生産効率を向上でき、半導体素子に過度な力がかかるのを防ぐことができる半導体検査装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る半導体検査装置は、ステージと、前記ステージに固定された規制部と、前記規制部に対して可動し、半導体素子の側面を真空吸着して前記規制部に引き込んで位置決めを行うガイドと、位置決めされた前記半導体素子に接触するプローブと、前記プローブを介して前記半導体素子の電気特性を検査する検査部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、ガイドが半導体素子の側面を真空吸着して規制部に引き込んで位置決めを行う。これにより、半導体素子を高精度に位置決めすることができる。また、機械精度のみで半導体素子を基準位置に位置決めできるため、生産効率を向上させることができる。また、半導体素子に過度な力がかかるのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る半導体検査装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る半導体検査装置を示す上面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る位置決め手順のフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１に係る半導体検査装置の変形例を示す上面図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る半導体検査装置を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る位置決め手順のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施の形態に係る半導体検査装置について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る半導体検査装置を示す斜視図である。図２は、本発明の実施の形態１に係る半導体検査装置を示す上面図である。図１及び図２は、ステージ１上に半導体素子２が載せられた状態を図示している。図１は半導体素子２が位置決めされる前の状態を示し、図２は半導体素子２が位置決めされた状態を示している。ステージ１は半導体素子２の下面に接続される電極としても機能する。
【００１３】
半導体素子２を配置すべきＸ方向及びＹ方向の基準位置に沿ってそれぞれ規制部３，４がステージ１に固定されている。ガイド５，６はそれぞれ規制部３，４に対してガイド駆動機構１５，１６によって可動する。ガイド駆動機構１５，１６には、例えばガイド付シリンダを利用することができる。ガイド５，６の先端部に半導体素子２の側面を真空吸着する吸着穴７が設けられている。そして、ガイド５，６がそれぞれ規制部３，４と接するように最も引き込まれたとき、その先端部、即ち半導体素子２が載せられている側の側面がＸ方向とＹ方向のそれぞれの基準位置と一致する。よって、それぞれの基準位置は規制部３，４を交換することで調整することができるようになっている。なお、吸着穴７の代わりに、半導体素子２の側面を真空吸着する溝を設けてもよい。
【００１４】
ガイド５は、ステージ１に載せられた半導体素子２の側面を真空吸着して、半導体素子２を規制部３に引き込んでＸ方向の位置決めを行う。同様に、ガイド６は、ステージ１に載せられた半導体素子２の側面を真空吸着して、半導体素子２を規制部４に引き込んでＹ方向の位置決めを行う。このようにＸ方向とＹ方向の位置決めを順に行う。なお、可動式のガイド５，６は回転方向にも動くことができ、半導体素子２の側面に対して垂直に吸着し、半導体素子２の側面の傾きを規制部３，４の側面に合わせながら引き込む。
【００１５】
コンタクト治具８に設けられた複数のプローブ９が、位置決めされた半導体素子２に接触する。検査部１０は、複数のプローブ９とステージ１を介して半導体素子２の上下に電流を流して、半導体素子２の電気特性を検査する。
【００１６】
なお、ステージ１及びコンタクト治具８の少なくとも一方は、Ｘ軸及びＹ軸に沿って駆動し、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸を回転軸としたθｘ，θｙ，θｚ回転も可能である。θｘ，θｙ回転は水平方向のアオリを調整する際に使用される。
【００１７】
図３は、本発明の実施の形態１に係る位置決め手順のフローチャートである。まず、搬送部（不図示）が例えばチップトレイから１つの半導体素子２をピックアップする（ステップＳ１）。次に、搬送部が半導体素子２をステージ１上に移動させる（ステップＳ２）。ここでは搬送部がステージ１に対して水平方向に移動するが、これに限らずステージ１側が水平方向に移動してもよい。次に、Ｚ軸に沿って半導体素子２を下降させる（ステップＳ３）。搬送部は半導体素子２をステージ１にリリースする（ステップＳ４）。次に、半導体素子２を規制部３，４に引き込んで位置決めを行う（ステップＳ５）。
【００１８】
以上説明したように、本実施の形態では、ガイド５，６が半導体素子２の側面を真空吸着して規制部３，４に引き込んで位置決めを行う。これにより、半導体素子２を高精度に位置決めすることができる。
【００１９】
また、機械精度のみで半導体素子２を基準位置に位置決めできるため、認識カメラ、照明及び画像処理装置が不要である。これにより、装置の低価格化、装置スペースの削減、運用時の画像処理条件の登録などの作業の省略が可能となる。この結果、生産効率を向上させることができる。
【００２０】
また、半導体素子２を真空吸着して引き込んで位置決めするため、半導体素子２に過度な力がかかるのを防ぐことができる。
【００２１】
また、規制部３，４及びガイド５，６の材料は、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）等の樹脂をはじめとする絶縁物である。これにより、半導体素子２に高電圧を印加して行う検査の場合であっても、半導体素子２と規制部３，４及びガイド５，６との間の放電を防止することができる。空間及び沿面距離を確保するなどの絶縁設計でも放電を回避できるが、素材を絶縁物にする方が装置の省スペース化の点で有利である。
【００２２】
図４は、本発明の実施の形態１に係る半導体検査装置の変形例を示す上面図である。規制部３は２つの円柱で構成され、その２つの円柱において半導体素子２が載せられる側の双方の側端部を結ぶ線がＸ方向の基準位置と一致する。これと同様に、規制部４も２つの円柱で構成され、その２つの円柱において半導体素子２が載せられる側の双方の側端部を結ぶ線がＹ方向の基準位置と一致する。そして、規制部３，４を構成する２つの円柱の間隔は、ガイド５，６の長手方向の長さより広く、かつ対応する半導体素子２の幅よりそれぞれ狭くなっている。これによってガイド５，６は２つの円柱の間を横切ってそれぞれ基準位置をまたいで可動する一方で、半導体素子２の動きは規制部３，４で規制されることになる。ガイド５，６がそれぞれ規制部３，４まで半導体素子２を引き込んで位置決めし、ガイド５，６はそこから更に引き込まれる。ステージ１の吸着穴（図示なし）から真空引きして半導体素子２が固定される。このような構成でも、上記と同様に半導体素子２を高精度に位置決めすることができる。なお、規制部３，４を２つの円柱で構成するとしたが、これに限定されるものではなく、四角柱などの他の形状でもよく、その数も３つ以上でもよい。
【００２３】
実施の形態２．
図５は、本発明の実施の形態２に係る半導体検査装置を示す断面図である。搬送部１１がステージ１の上に半導体素子２を搬送する。搬送部１１は、半導体素子２の上面を真空吸着する搬送パッド１２と、搬送パッド１２の上部に設けられた衝撃緩和部１３とを有する。
【００２４】
図６は、本発明の実施の形態２に係る位置決め手順のフローチャートである。まず、搬送部１１が例えばチップトレイから１つの半導体素子２をピックアップする（ステップＳ１１）。次に、搬送部１１が半導体素子２をステージ１上に移動させる（ステップＳ１２）。次に、ガイド５，６は、搬送部１１により搬送中の半導体素子２の側面を真空吸着して半導体素子２及び搬送部１１をＸ，Ｙ方向に水平移動させて規制部３，４に引き込んで位置決めする（ステップＳ１３）。Ｚ軸に沿って半導体素子２を下降させる（ステップＳ１４）。搬送部１１は半導体素子２をステージ１にリリースする（ステップＳ１５）。
【００２５】
衝撃緩和部１３は、半導体素子２が規制部３，４に当たった際の衝撃、即ち水平方向の反力を緩和する。これにより、半導体素子２をステージ１上に置く前に半導体素子２の位置決めを行う場合において、半導体素子２及び搬送部１１を規制部３，４に引き込んだ際の衝撃を緩和することができる。
【００２６】
衝撃緩和部１３は例えばゴム単体である。または、搬送部１１を直動ガイドによりＸ軸及びＹ軸の２軸動作可能とした場合に、衝撃緩和部１３として各軸の両側から搬送パッド１２を引っ張るばねを設ける。
【００２７】
また、ステージ１には規制部３の周辺に溝１４が設けられている。発生した異物は溝１４に落ちるため、半導体素子２に付着するのを防ぐことができる。
【００２８】
なお、実施の形態１，２では、半導体素子２はＩＧＢＴなどの縦型の半導体装置であるが、これに限らず、横型の半導体素子についても同様に本発明を適用することができる。また、半導体素子２の上面を天側に向けて検査を行っているが、上下を反転させてもよい。また、複数の半導体素子２を並列処理してもよい。また、半導体素子２を位置決めした後に、半導体素子２が更に移動することを防止するために、半導体素子２をステージ１に吸着固定してもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１  ステージ、２  半導体素子、３，４  規制部、５，６  ガイド、９  プローブ、１０  検査部、１１  搬送部、１３  衝撃緩和部
【図１】
2018066612.tif 000003
【図２】
2018066612.tif 000004
【図３】
2018066612.tif 000005
【図４】
2018066612.tif 000006
【図５】
2018066612.tif 000007
【図６】
2018066612.tif 000008