(57)【要約】【課題】オンチップアンテナからの信号の反射や、被検査チップの非動作といった現象が生じず、また、シート上のチップが傾いて検査用アンテナ基板と接触するといったトラブルを防止することが可能な検査装置を提供する。【解決手段】本発明に係る半導体装置の検査装置２０は、半導体ウエハの一面側にアンテナ（「オンチップアンテナ」とも呼ぶ）１が配された半導体装置３の検査装置であって、絶縁基板２１上に形成された半導体装置３側のアンテナと非接触で信号の送受信が可能な検査用アンテナ１０と、検査用アンテナ１０に対向する位置に配されたステージ３０と、ステージ３０上に配され、ダイシングされた半導体装置３が貼られたシート３１と、シート３１に貼られた半導体装置３を、ステージ３０上に吸着固定する吸引手段３２と、を備え、ステージ３０が、ポーラス状の非磁性材料からなること、を特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエハの一面側にアンテナが配された半導体装置の検査装置であって、
絶縁基板上に形成された前記半導体装置側のアンテナと非接触で信号の送受信が可能な検査用アンテナと、
前記検査用アンテナに対向する位置に配されたステージと、
前記ステージ上に配され、ダイシングされた前記半導体装置が貼られたシートと、
前記シートに貼られた前記半導体装置を、前記ステージ上に吸着固定する吸引手段と、を備え、
前記ステージが、ポーラス状の非磁性材料からなることを特徴とする半導体装置の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣチップ上にアンテナが一体形成されている半導体装置の、検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＣチップと無線通信用のアンテナコイルを有し、このアンテナコイルによって信号の送受信を行う半導体モジュールが提案されている。このＩＣモジュールはＲＦ−ＩＤ（Radio Frequency IDentification systems）と呼ばれる無線認証システムで、ＩＣチップによる高い情報処理能力を有し、また非接触で信号の読み取りや書き込みができる。このため近年ではアクセスコントロール、電子マネー、偽造防止技術や物流などの分野で普及が進んでいる。
【０００３】
このような半導体モジュールは、一般にＩＣチップが設けられた絶縁基板上の同一面内に、リーダライタから受信した電波から電磁誘導によって動作電力を得るための外付けタイプの渦巻状アンテナコイルが形成されたものであり、カード型、タグ型、コイン型などがある。
【０００４】
このように、アンテナとＩＣチップは別体であったために、従来の非接触ＩＣカードを実装するときには、両者を電気的に接続しなければならなかった。しかし、微小なＩＣチップの端子とアンテナの接続は技術的困難性を伴う上に、接続点には可撓性のあるカードの使用時に特に応力が加わり断線の原因となっていた。
【０００５】
上記の問題を解決するためと、またさらなる半導体モジュールの小型化、低価格化のため、電極が設けられたＩＣチップ上の同一面内かつ直上に半導体プロセスを応用してアンテナコイルが形成されたオンチップ型アンテナが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
このような従来の外付けアンテナ製の非接触ＩＣカードは、ＩＣチップとアンテナコイルが別々に製造され、カードに実装された後に互いに接続されていた。その後にタグ全体としての性能検査がなされることとなる。したがって従来の非接触ＩＣカードはＩＣチップとアンテナが接続された後にようやく検査ができるため、製造効率が悪かった。また、完成品の検査もタグを並べる手間などがかかり、非常に時間がかかる。
また、特許文献２にはオンチップアンテナに対応した検査評価方法が示されるが、ダイシング後にトレイ詰めされたチップを評価していることからトレイ詰めの時間がロスされることが問題となる。
【０００７】
そこで本発明者らは、オンウエハでそのまま非接触検査する方法を検討した。しかし、オンウエハ検査系におけるステージがＳＵＳなどの金属製であり、またダイシングされた状態でテープに貼られたウエハの吸着が、吸着孔を利用した構造の場合には、ステージが金属製であると、被検査チップの非動作といった現象が生じたり、また、信号の反射などによる隣接チップとの干渉などが発生することが確認された。
さらに、吸着孔が数百μｍ程度の径であると、ダイシング済みのチップがその孔の上に載った場合、チップが傾いてしまい、検査用のアンテナに接触する虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３３４７１３８号公報
【特許文献２】特開２００３-２４８０３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて考案されたものであり、オンチップアンテナからの信号の反射や、被検査チップの非動作といった現象が生じず、また、シート上のチップが傾いて検査用アンテナ基板（プローブカード）と接触するといったトラブルを防止することが可能な検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１に記載の半導体装置の検査装置は、半導体ウエハの一面側にアンテナが配された半導体装置の検査装置であって、絶縁基板上に形成された前記半導体装置側のアンテナと非接触で信号の送受信が可能な検査用アンテナと、前記検査用アンテナに対向する位置に配されたステージと、前記ステージ上に配され、ダイシングされた前記半導体装置が貼られたシートと、前記シートに貼られた前記半導体装置を、前記ステージ上に吸着固定する吸引手段と、を備え、前記ステージが、ポーラス状の非磁性材料からなること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の検査装置では、ステージをポーラス状の非磁性材料（たとえば、多孔質セラミック）から構成することで、オンチップアンテナからの信号がステージにて反射することもなく、被検査チップの非動作といった現象を防止することができる。また、本発明では、ミクロンサイズの気孔径のポーラス状の非磁性材料を用いることで、シート上のチップが傾いて検査用アンテナ基板と接触するといったトラブルの発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明で用いられる検査用アンテナの一例を模式的に示す説明図。
【図２】本発明の検査装置の一形態例およびそれを用いた検査方法の一例を模式的に示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、最良の形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
図１は、本発明で用いられる検査用アンテナの一例を模式的に示す説明図である。図２は、本発明の検査装置の一形態例およびそれを用いた検査方法の一例を模式的に示す説明図である。
【００１４】
本発明に係る半導体装置の検査装置２０は、半導体ウエハの一面側にアンテナが配された半導体装置３の検査装置であって、絶縁基板２１上に形成された半導体装置３側のアンテナと非接触で信号の送受信が可能な検査用アンテナ１０と、検査用アンテナ１０に対向する位置に配されたステージ３０と、ステージ３０上に配され、ダイシングされた半導体装置３が貼られたシート３１と、シート３１に貼られた半導体装置３を、ステージ３０上に吸着固定する吸引手段３２と、を備え、ステージ３０が、ポーラス状の非磁性材料からなること、を特徴とする。
この検査装置２０では、ステージ３０をポーラス状の非磁性材料から構成することにより、オンチップアンテナからの信号が反射することもなく、被検査チップの不動作といった現象を防止することができる。また、本発明では、ミクロンサイズの気孔径のポーラス状の非磁性材料を用いることで、シート３１上のチップが傾いて検査用アンテナ基板と接触するといったトラブルの発生を防止することができる。
【００１５】
図１および図２に示すように、本形態例の検査装置２０は、絶縁基板２１上に検査用アンテナ１０が配列されている。
検査用アンテナ１０の絶縁基板２１の一方の面２１ａにはアンテナパターン１１が形成されている。アンテナパターン１１は、被測定物であるウエハ状態のアンテナ（以下「オンチップアンテナ」という。）１と非接触で信号の送受信が可能な距離で、オンチップアンテナ１に対向する位置に配置される。アンテナパターン１１とオンチップアンテナ１との距離は、オンチップアンテナ１の仕様や使用状況などに合わせ任意の距離でよいが、例えば０．１〜５ｍｍである。
【００１６】
本形態例の検査装置２０の場合、図１に示すように、検査用アンテナ１０のアンテナパターン１１は、ループアンテナ形状をなしている。そのループアンテナの内径が、検査されるオンチップアンテナに隣接するオンチップアンテナとの干渉を回避するため、検査されるオンチップアンテナと同程度のサイズであることが好ましい。
なお、検査用アンテナ１０のアンテナ形状は、ダイポールアンテナ、モノポールアンテナ、ループアンテナ、スロットアンテナ、マイクロストリップアンテナなど当業界で周知のアンテナを適用することができる。いずれの場合も、検査されるオンチップアンテナと同程度のサイズであることが好ましい。
【００１７】
図１に示すように、絶縁基板２１の他方の面２１ｂには配線１４が形成されている。この配線１４は、絶縁基板２１をその厚さ方向に貫通するスルーホール１２に設けられたビア１３を介してアンテナパターン１１に導通されている。配線１４には、所望の共振周波数を得るために、端子１５ａ，１５ｂがそれぞれアンテナパターン１１の両端と導通するように、コンデンサ１５が接続されている。コンデンサ１５は、例えばチップコンデンサや可変容量コンデンサ等が挙げられる。可変容量コンデンサは、共振周波数の調整が容易になるので好ましい。コンデンサ１５は、各アンテナパターン１１に対し、少なくとも１個ずつ設けることが好ましい。１つのアンテナパターン１１の共振周波数の調整に複数個のコンデンサを用いても構わない。
【００１８】
配線１４は、接続配線として絶縁基板２１の外周部まで延長されている。接続配線の端にはコネクタ接続部１７が設けられている。図２に示すように、コネクタ接続部は、同軸ケーブル等のケーブル１８により、リーダライタ装置や制御ＰＣ（プログラマブルコントローラ）などに接続されている。
【００１９】
本形態例の検査装置は、絶縁基板２１に銅等の導体でアンテナパターン１１や配線１４が形成されたものである。この検査装置を製造するための材料としては、絶縁基板の両面に銅箔が積層された両面銅貼り基板が挙げられる。
絶縁基板としては、ガラスエポキシ樹脂製のＦＲ４基板のように、樹脂、ガラス、セラミック等の絶縁体からなる基板が挙げられる。
【００２０】
アンテナや配線等の導体パターンを形成する方法は、銅箔等のエッチングで導体パターンを形成する方法、めっきや蒸着等で導体層を形成する方法、導電性ペーストを印刷する方法等が挙げられる。導体には、銅（銅箔や銅めっきなど）、銀、アルミニウムなど適宜の導体が使用でき、特に限定されるものではない。
本形態例の検査装置２０の場合、あらかじめ両面に銅箔等の金属層が積層された基板を用い、不要な部分をエッチング等で除去する方法であると、導体層形成のコストを低減でき、好ましい。
【００２１】
また、本発明の半導体装置の検査装置２０は、前記検査用アンテナ１０に対向する位置に配されたステージ３０と、前記ステージ上に配され、ダイシングされた前記半導体装置３が貼られたシート３１と、前記シート３１に貼られた前記半導体装置３を、前記ステージ上に吸着固定する吸引手段３２と、を備える。
【００２２】
半導体ウエハ２は、例えばシリコン（Ｓｉ）ウエハであり、各アンテナを介して送受信される情報を処理するため、ＩＣ素子が形成されている。
半導体装置３は、半導体ウエハ２の一面側にアンテナ１が形成されたものであり、半導体ウエハ２はダイシングされることにより、複数個のオンチップアンテナ（ＩＣチップ上に形成されたアンテナ）とされ、シート３１上に複数、並べられて貼り付けられている。
【００２３】
複数の半導体装置３が貼られたシート３１は、半導体装置３の重みでたるまないようにステージ３０上に配されている。
また、シート３１に貼られた半導体装置３は、吸引手段３２により、ステージ３０上に吸着固定されている。これにより、半導体装置３が貼られたシート３１を、浮き上がったりすることなく、ステージ３０上に平らに固定することができる。
【００２４】
そして本発明の検査装置２０においては、前記ステージ３０が、ポーラス状の非磁性材料からなること、を特徴とする。
本発明では、ステージ３０をポーラス状の非磁性材料（たとえば、多孔質セラミック）から構成することで、オンチップアンテナからの信号が反射することもなく、被検査チップの非動作といった現象を防止することができる。
【００２５】
また、ポーラス状の非磁性材料は、ミクロンサイズの気孔径を有することが好ましい。ポーラス状の非磁性材料として、たとえば、ミクロンサイズの気孔径の多孔質セラミック、多孔質ガラス等を用いることで、シート３１上の半導体装置３が、従来設けられていた吸着孔に落ち込んで傾き、検査用アンテナ基板と接触するといったトラブルの発生を防止することができる。ポーラス状の非磁性材料がミクロンサイズの気孔径を有することで、シート３１に貼られた半導体装置３をステージ３０上に吸着することができるとともに、孔が小さいため、半導体装置３が孔に落ち込むこともない。
【００２６】
次に、このような検査装置２０を用いた、半導体装置の検査方法について説明する。
本形態例の検査装置２０を用いたオンチップアンテナの検査方法は、図２に示すように、多孔質セラミックにて作製されたステージ３０上に、ダイシングされた状態でシート３１に貼られた、オンチップアンテナ１の形成された半導体装置３を置き、オンチップアンテナ１に対向する位置に検査用アンテナ１０を配置する。オンチップアンテナ１と検査用アンテナ１０の距離はオンチップアンテナのアプリケーションや使用状況に合わせ任意の距離で検査してよいが、例えば０．１ｍｍ〜５ｍｍ程度である。
【００２７】
ダイシングされたオンチップアンテナ１を、複数個シート３１に貼り付けた状態でステージ３０上に置き、吸引手段３２によりステージ３０上に吸着固定する。そしてオンチップアンテナ１に対向する位置に検査装置２０のアンテナパターン１１を配置して、非接触でオンチップアンテナ１との送受信を行うものである。
検査時に不良判定されたオンチップアンテナは、シート３１上における位置を記録するなどして後に除去することができる。
【００２８】
特に本発明では、ステージ３０が多孔質セラミックから構成されているので、オンチップアンテナからの信号が反射することもなく、被検査チップの非動作といった現象を防止することができる。また、本発明では、ミクロンサイズの気孔径の多孔質セラミックを用いることで、シート３１上のチップが傾いて検査用アンテナ基板と接触するといったトラブルの発生を防止することができる。
【００２９】
以上、本発明の、半導体装置の検査装置について説明してきたが、本発明はこれに限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、ＩＣチップ上にアンテナが一体形成されている半導体装置の検査装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１  オンチップアンテナ、３  半導体装置、１０  検査用アンテナ、１１  アンテナパターン、１２  スルーホール、１３  ビア、１４  配線、１５  コンデンサ、２０  検査装置、２１  絶縁基板、３０  ステージ、３１  シート、３２  吸引手段。
【図１】
2011085458.tif 000003
【図２】
2011085458.tif 000004