(57)【要約】【課題】コンタクタ、半導体装置の試験装置、及び半導体装置の製造方法において、試験の信頼性を高めること。【解決手段】第１の材料を含むコンタクタ母材１と、コンタクタ母材１の先端部１ａのうち、半導体装置３０の電極３１との接触面１ｂにのみ選択的に形成された、第２の材料を含む導体膜１０ａとを有するコンタクタ９による。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の材料を含むコンタクタ母材と、
前記コンタクタ母材の先端部のうち、半導体装置の電極との接触面にのみ選択的に形成された、第２の材料を含む導体膜と、
を有することを特徴とするコンタクタ。
【請求項２】
前記導体膜と前記コンタクタ母材との界面に、前記第１の材料と前記第２の材料との共有結合層が形成されたことを特徴とする請求項１に記載のコンタクタ。
【請求項３】
前記コンタクタ母材の表面に第３の材料を含む皮膜が形成され、
前記皮膜の上に前記導体膜が形成されたことを特徴とする請求項１に記載のコンタクタ。
【請求項４】
前記第２の材料と前記第３の材料のそれぞれの共有結合半径の差は、前記第２の材料と前記第１の材料のそれぞれの共有結合半径の差よりも小さいことを特徴とする請求項３に記載のコンタクタ。
【請求項５】
前記第２の材料は、前記電極に含まれる材料とは異なることを特徴とする請求項１に記載のコンタクタ。
【請求項６】
試験信号と、該試験信号の最大電圧よりも高く、かつ、試験に使用しない電圧のいずれか一方を選択してコンタクタに供給するスイッチ部を備えたことを特徴とする半導体装置の試験装置。
【請求項７】
前記コンタクタに接続されるテストボードを更に有し、
前記テストボードに、前記試験信号を生成する試験信号生成部と、前記電圧を発生する電圧発生部と、前記スイッチ部とが設けられたことを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の試験装置。
【請求項８】
半導体装置の電極にコンタクタの先端が接触した状態で、前記コンタクタから前記電極に試験信号を供給することにより、前記半導体装置に対して試験を行うステップと、
前記試験の後、第１の導電体に前記コンタクタの前記先端が当接した状態で、前記第１の導電体と前記コンタクタとの間に、前記試験信号の最大電圧よりも大きなクリーニング電圧を印加するステップと、
前記クリーニング電圧を印加した後、前記第１の導電体から前記コンタクタを離すことにより、該コンタクタの前記先端に付着している前記電極の材料を前記第１の導電体に移し、前記コンタクタをクリーニングするステップと、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記第１の導電体は弾性体の上に形成され、
前記クリーニング電圧を印加するステップは、前記コンタクタの前記先端が前記第１の導電体に当接して前記弾性体が変形した状態で行われることを特徴とする請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
第２の導電体に前記コンタクタの前記先端が当接した状態で、前記第２の導電体と前記コンタクタとの間に、前記試験信号の前記最大電圧よりも大きな転写電圧を印加するステップと、
前記転写電圧を印加した後、前記第２の導電体から前記コンタクタを離すことにより、前記第２の導電体の材料の一部を前記コンタクタの前記先端に転写するステップとを更に有することを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンタクタ、半導体装置の試験装置、及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
LSI等の半導体装置の製造工程では、半導体装置が所定の機能を有するかどうかを調べるため、半導体装置に対して電気的な試験が行われる。その試験は、ウエハレベルで行われる場合もあるし、パッケージング後に行われる場合もある。いずれの場合でも、半導体装置の電極にコンタクタと呼ばれる導電針を接触させ、そのコンタクタから半導体装置に対して試験信号を与えることにより、上記の試験が行われる。
【０００３】
ところが、そのような電気的な試験では、コンタクタが電極と接触を繰り返すにしたがい、コンタクタが次第に磨耗し、コンタクタと電極との間で接触抵抗が増大するようになる。
【０００４】
更に、電極との接触により、コンタクタの先端に電極パッドの材料が異物として堆積することもある。その異物は、酸化により大きな電気抵抗を有するようになり、これによってもコンタクタと電極との接触抵抗が増大する。
【０００５】
そのような接触抵抗の増大により、正確に試験を行うのが困難となり、試験結果の信頼性に疑義が生じてしまう。また、試験が不正確になることで、良品を不良品と誤認して半導体装置の歩留まりが低下するおそれもある。
【０００６】
異物の堆積に伴う接触抵抗の上昇を防止するため、コンタクタの先端部分に他の部分よりも柔らかい錫を予め選択的に溶着する技術もある。この技術によれば、電極との接触の度にコンタクタの先端部分の錫が剥がれ、当該先端には電極の材料が堆積しないとされている。
【０００７】
しかしながら、この技術では、加熱により溶融した錫内にコンタクタを浸漬して錫の溶着を行うので、コンタクタの先端だけでなく、本来なら錫の溶着が不要なコンタクタの側面にも錫が溶着してしまい、コンタクタ全体が不必要に肥厚化してしまう。
【０００８】
しかも、錫の溶融には、半導体装置の試験ラインには備わっていない溶融炉が必要となるため、試験ラインにおいてコンタクタに錫を溶着することができず、効率的でない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−１５５５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
コンタクタ、半導体装置の試験装置、及び半導体装置の製造方法において、試験の信頼性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下の開示の一観点によれば、第１の材料を含むコンタクタ母材と、前記コンタクタ母材の先端部のうち、半導体装置の電極との接触面にのみ選択的に形成された、第２の材料を含む導体膜とを有するコンタクタが提供される。
【００１２】
また、その開示の他の観点によれば、試験信号と、該試験信号の最大電圧よりも高く、かつ、試験に使用しない電圧のいずれか一方を選択してコンタクタに供給するスイッチ部を備えた半導体装置の試験装置が提供される。
【００１３】
更に、その開示の別の観点によれば、半導体装置の電極にコンタクタの先端が接触した状態で、前記コンタクタから前記電極に試験信号を供給することにより、前記半導体装置に対して試験を行うステップと、前記試験の後、第１の導電体に前記コンタクタの前記先端が当接した状態で、前記第１の導電体と前記コンタクタとの間に、前記試験信号の最大電圧よりも大きなクリーニング電圧を印加するステップと、前記クリーニング電圧を印加した後、前記第１の導電体から前記コンタクタを離すことにより、該コンタクタの前記先端に付着している前記電極の材料を前記第１の導電体に移し、前記コンタクタをクリーニングするステップとを有する半導体装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
以下の開示では、コンタクタの先端部に導電体膜を形成するので、半導体装置との接触でコンタクタの先端部が磨耗するのを防止でき、ひいては試験の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態の原理について説明するための断面図（その１）である。
【図２】第１実施形態の原理について説明するための断面図（その２）である。
【図３】第１実施形態のフローチャートである。
【図４】第１実施形態によりコンタクタ母材に転写された導体膜の顕微鏡写真をもとにして描いた図である。
【図５】第１実施形態において、導電体とコンタクタとの当接位置をずらしながら導体膜を転写する場合の断面図である。
【図６】第２実施形態の原理について説明するための断面図（その１）である。
【図７】第２実施形態の原理について説明するための断面図（その２）である。
【図８】第２実施形態において、導体膜と導電性皮膜の各材料が異なる場合の断面図である。
【図９】第３実施形態の原理について説明するための断面図（その１）である。
【図１０】第３実施形態の原理について説明するための断面図（その２）である。
【図１１】第３実施形態のフローチャートである。
【図１２】第４実施形態の原理について説明するための断面図（その１）である。
【図１３】第４実施形態の原理について説明するための断面図（その２）である。
【図１４】第４実施形態の原理について説明するための断面図（その３）である。
【図１５】第４実施形態のフローチャートである。
【図１６】第５実施形態の原理について説明するための断面図である。
【図１７】第５実施形態のフローチャートである。
【図１８】第６実施形態に係るダミーウエハの斜視図である。
【図１９】第６実施形態に係るダミーパッケージの斜視図である。
【図２０】第６実施形態で使用するコンタクタ処理装置の断面図（その１）である。
【図２１】第６実施形態で使用するコンタクタ処理装置の断面図（その２）である。
【図２２】第６実施形態で使用するコンタクタ処理装置の断面図（その３）である。
【図２３】第６実施形態で使用するダミーウエハとダミーパッケージが備える補強板の好適な材料について説明するための断面図である。
【図２４】第７実施形態に係る試験装置の構成図である。
【図２５】第７実施形態で使用するプローブカードの平面図である。
【図２６】図２５の部分拡大断面図である。
【図２７】第７実施形態で試験の対象となるウエハの拡大平面図である。
【図２８】第７実施形態における各コンタクタの曲げ方の例を示す側面図である。
【図２９】図２８のA側から見た側面図である。
【図３０】第７実施形態における各コンタクタの側面図である。
【図３１】第７実施形態における各コンタクタの先端部に導電膜を転写した場合の側面図である。
【図３２】第７実施形態におけるコンタクタへの通電経路の一例を示す断面図（その１）である。
【図３３】第７実施形態におけるコンタクタへの通電経路の一例を示す断面図（その２）である。
【図３４】第８実施形態に係る試験装置の構成図である。
【図３５】第８実施形態に係る試験装置が備えるスプリングプローブの拡大断面図（その１）である。
【図３６】第８実施形態に係る試験装置が備えるスプリングプローブの拡大断面図（その２）である。
【図３７】第９実施形態に係る試験装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、各実施形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
（第１実施形態）
本実施形態に係るコンタクタについて、図１〜図３を参照しながら説明する。図１〜図２は本実施形態の原理について説明するための断面図であり、図３はそのフローチャートである。
【００１８】
図３の最初のステップＳ１では、図１（ａ）に示すように、針状のコンタクタ母材１と転写用導電体１０とを用意する。
【００１９】
コンタクタ母材１の材料は特に限定されない。コンタクタ母材１のばね性と導電性とを高めるという観点からすると、その材料としてベリリウム銅合金やタングステンを使用するのが好ましい。
【００２０】
一方、コンタクタ母材１の耐摩耗性や硬度を優先させたい場合には、コンタクタ母材１の材料として鉄を使用するのが好ましい。
【００２１】
その他に、銅をコンタクタ母材１の材料として使用してもよい。
【００２２】
次に、ステップＳ２に移る。
【００２３】
ステップＳ２では、図１（ｂ）に示すように、転写用導電体１０の表面にコンタクタ母材１の先端部１ａを当接させる。
【００２４】
そして、この状態で第１の電圧発生部２１において転写電圧V1を発生させ、その転写電圧V1の一方の極を転写用導電体１０に接続し、他方の極をコンタクタ母材１に接続する。
【００２５】
このようにすると、コンタクタ母材１と転写用導電体１０との間に電流I1が流れる。そして、この電流I1によって、コンタクタ母材１と転写用導電体１０のそれぞれの材料間で電子の移動が促され、これらの材料同士が共有結合するようになる。
【００２６】
なお、電圧V1の極性は特に限定されない。例えば、正極と負極を交互に入れ替えながら電圧を印加してもよい。
【００２７】
そして、ステップＳ３に移り、図２（ａ）のように転写用導電体１０からコンタクタ母材１を離す。このとき、上記のようにコンタクタ母材１と転写用導電体１０の材料同士が共有結合しているので、転写用導電体１０の一部が導体膜１０ａとしてコンタクタ母材１の先端部に転写され、その導体膜１０ａとコンタクタ母材１とを備えたコンタクタ９が得られる。
【００２８】
また、点線円内に示すように、導体膜１０ａとコンタクタ母材１との間には、上記の電流I1によって形成された転写用導電体１０とコンタクタ母材１のそれぞれの材料の共有結合層１０ｂが形成される。その共有結合層１０ｂは、典型的には、導体膜１０ａよりも薄くなる。
【００２９】
次に、ステップＳ４に移る。
【００３０】
ステップＳ４では、図２（ｂ）に示すように、測定対象の半導体装置３０を用意する。
【００３１】
そして、その半導体装置３０が備える電極３１にコンタクタ９の先端を接触させた状態で試験信号Sをコンタクタ９に供給し、半導体装置３０に対する電気的な試験を行う。
【００３２】
このとき、既述のようにコンタクタ９の先端部９ａには導体膜１０ａが形成されているので、コンタクタ母材１が電極３１に直接接触しない。そのため、試験を繰り返し行っても、電極３１との接触が原因でコンタクタ母材１が磨耗するのを防止でき、その磨耗によりコンタクタ９と電極３１との接触抵抗が上昇するのを抑制できる。
【００３３】
以上のように、本実施形態では、図１（ｂ）のようにコンタクタ母材１と転写用導電体１０との間に転写電圧V1を印加することにより導体膜１０ａを形成する。その転写電圧V1の印加の際には、コンタクタ母材１の先端部１ａのみが転写用導電体１０に接触しているので、その先端部１ａのうち半導体装置３０の電極３１との接触面１ｂにのみ選択的に導体膜１０ａを形成することができる。
【００３４】
よって、コンタクタ９の表面のうち、電極３１と接触しない部分にまで導体膜１０ａが不必要に形成されることがなく、コンタクタ９の肥厚化を避けることができる。
【００３５】
しかも、図１（ｂ）のような転写電圧V1の印加を試験装置を利用して行えば、半導体装置の試験ラインで導体膜１０ａを形成することができ、導体膜１０ａを溶着する場合に必要な導体を加熱・溶融するための大掛かりな設備も不要となる。
【００３６】
次に、転写用導電体１０の好適な材料について説明する。
【００３７】
導体膜１０ａの低抵抗化という観点からすると、金を転写用導電体１０の材料として用いるのが好ましい。
【００３８】
一方、図２（ｂ）のように半導体装置３０を試験するときに、コンタクタ９に電極３１の材料が付着するのを防止するには、金と比較して電極３１と親和性が小さい材料で転写用導電体１０を形成するのが好ましい。
【００３９】
二種類の材料の親和性はこれらの共有結合半径で決定される。例えば、一方の材料と他方の材料のそれぞれの共有結合半径の差が小さくなるほど、これらの材料同士が共有結合をして強固に結びつき、親和性が高くなる。逆に、各材料の共有結合半径の差が大きくなるほど、これらの材料同士が共有結合をし難くなり、親和性が低くなる傾向になる。
【００４０】
電極３１の材料がアルミニウム、錫、及び鉛のいずれかを含む場合、３族元素〜１０族元素は、金と比較して電極３１の材料との共有結合半径の差が大きく、電極３１との親和性が低い。
【００４１】
よって、転写用導電体１０の材料として３族元素〜１０族元素のいずれか或いはそれらの合金を用いれば、転写用導電体１０が金である場合と比較して、コンタクタ９に電極３１の材料が付着するのを抑制することができる。更に、３族元素〜１０族元素は、電気抵抗が比較的低いという利点も持ち合せる。
【００４２】
このような利点は、３族元素〜１０族元素のなかでも、特に８族元素〜１０族元素において顕著に現れる。
【００４３】
本実施形態で使用し得る８族元素〜１０族元素とその合金としては、例えば、プラチナ、ニッケル、パラジウム、パラジウム−コバルト合金等がある。
【００４４】
なお、転写用導電体１０の材料として電極３１の材料と同一のものを使用したのでは、導体膜１０ａに電極材料が含まれて導体膜１０ａが酸化し易くなり、また、電極３１とは別に転写用導電体１０を用意する実益もなくなってしまう。よって、転写用導電体１０の材料としては、電極３１に含まれる材料とは異なるものを使用するのが好ましい。
【００４５】
ここで、共有結合層１０ｂ、導体膜１０ａ、及びコンタクタ母材１のそれぞれの硬度の大小関係は、これらの材料によって定まる。
【００４６】
例えば、導体膜１０ａの材料が金であり、コンタクタ母材１の材料がベリリウム銅合金である場合には、共有結合層１０ｂの硬度が最も高く、次いでコンタクタ母材１の硬度が高い。そして、導体膜１０ａの硬度が最も軟らかくなる。
【００４７】
一方、導体膜１０ａの材料がプラチナであり、コンタクタ母材１の材料が銅である場合には、共有結合層１０ｂの硬度が最も高く、次いで導電膜１０ａの硬度が高い。そして、コンタクタ母材１の硬度が最も軟らかくなる。
【００４８】
また、図１（ｂ）のステップにおいて使用する転写電圧V1の電圧値は特に限定されない。但し、短時間でコンタクタ９に導体膜１０ａを形成する観点からすると、試験信号Sの最大電圧よりも高い電圧に転写電圧V1を設定するのが好ましい。
【００４９】
このように転写電圧V1を高く設定することで、コンタクタ９と転写用導電体１０との間を流れる電流I1が増大し、短時間でコンタクタ９に導体膜１０ａを形成することが可能となる。
【００５０】
更に、その転写電圧V1をパルス電圧とすると、電流I1が断続的に流れるようになり、直流電圧と比較して電流I1に伴うジュール熱でコンタクタ９が過度に加熱されるのを防ぐことができる。
【００５１】
本願発明者は、転写電圧V1として、通電時間を１０００ミリ秒、電圧の遮断時間を５００ミリ秒とするパルス電圧を使用し、コンタクタ９と転写用導電体１０との間にそのパルス電圧を１０サイクル印加した。
【００５２】
図４は、これにより形成された導体膜１０ａの顕微鏡写真をもとにして描いた図である。
【００５３】
なお、この例では、コンタクタ母材１の材料として銅を使用し、転写用導電体１０の材料として金を使用した。また、コンタクタ母材１の直径は１．６mmで、転写電圧V1の印加によって流れた電流I1の電流密度は１８A／mmであった。
【００５４】
図４に示すように、このようなパルス電圧を使用することで、金と銅との共有結合により導体膜１０ａを形成することができた。また、その形成エリアは０．２mm×０．５mm程度であり、転写用導電体１０と接触した部分のコンタクタ母材１の表面にのみ選択的に導体膜１０ａを形成することができた。
【００５５】
なお、パルス電圧のデューティー比は特に限定されず、コンタクタ母材１の材料の性質等にあわせて適宜設定し得る。
【００５６】
例えば、ジュール熱によるコンタクタ母材１の軟化を防止するという観点からするとデューティー比をなるべく小さくするのが好ましい。一方、コンタクタ母材１の軟化が特に問題にならない場合には、デューティー比を大きくしたり連続通電を行ったりして共有結合層１０ｂの形成を促し、短時間で導体膜１０ａを形成するのが好ましい。
【００５７】
また、図５のように、導電体１０とコンタクタ９との当接位置をずらしながら、複数回に分けて導体膜１０ａを転写するようにしてもよい。このようにすると、コンタクタ９との接触で導電体１０の同じ部分が局所的に膜減りするのを防止しながら、導体膜１０ａの厚膜化を図ることが可能となる。
【００５８】
（第２実施形態）
本実施形態は、コンタクタ母材の表面に導電性皮膜を形成した点で第１実施形態と相違する。そのコンタクタについて、図６〜図７を参照しながら説明する。図６〜図７は、本実施形態の原理について説明するための断面図である。なお、図６〜図７において、第１実施形態で説明したのと同じ要素には第１実施形態と同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【００５９】
まず、図６（ａ）に示すように、コンタクタ母材１の表面に電界めっきにより導電性皮膜１１を形成する。この導電性皮膜１１の好適な材料については後述する。
【００６０】
また、そのコンタクタ母材１と共に、第１実施形態で説明した転写用導電体１０を用意する。
【００６１】
次いで、図６（ｂ）に示すように、導電性皮膜１１を介して転写用導電体１０の表面にコンタクタ母材１の先端部１ａを当接させ、この状態でコンタクタ母材１と転写用導電体１０との間に第１の電圧発生部２１で発生した転写電圧V1を印加する。
【００６２】
これにより、導電性皮膜１１と転写用導電体１０との間に電流I1が流れるので、導電性皮膜１１と転写用導電体１０の各材料間で電子の移動が促され、これらの材料同士が共有結合するようになる。
【００６３】
そのため、図７（ａ）のように転写用導電体１０からコンタクタ母材１を離すと、転写用導電体１０の一部が導体膜１０ａとして導電性皮膜１１に転写され、その導体膜１０ａとコンタクタ母材１とを備えたコンタクタ９が得られる。
【００６４】
その後に、図７（ｂ）に示すように、半導体装置３０の電極３１にコンタクタ９の先端を接触させた状態で試験信号Sをコンタクタ９に供給し、半導体装置３０に対する電気的な試験を行う。
【００６５】
このとき、第１実施形態と同様の理由により、電極３１との接触でコンタクタ母材１が磨耗するのを導体膜１０ａにより防止できる。
【００６６】
以上のように、本実施形態では、導体膜１０ａを形成する前に、予めコンタクタ母材１の表面に導電性皮膜１１を形成した。
【００６７】
導電性皮膜１１は導体膜１０ａによって保護されるので、試験を繰り返しても導電性皮膜１１が磨耗したり剥がれたりすることはなく、導電性皮膜１１を再度形成する工程が省ける。
【００６８】
導電性皮膜１１の機能はその材料により定まる。
【００６９】
例えば、導電性皮膜１１と導電体１０との親和性が、導電体１０とコンタクタ母材１との親和性よりも高ければ、導電性皮膜１１がない場合と比較してコンタクタ母材９に導体膜１０ａを転写し易くなり、導電性皮膜１１は導体膜１０ａのつなぎ材となる。
【００７０】
既述のように、二種類の材料は、それらの共有結合半径の差が小さいほど親和性が高くなる。
【００７１】
よって、転写用導電体１０と導電性皮膜１１のそれぞれの材料の共有結合半径の差が、転写用導電体１０とコンタクタ母材１のそれぞれの材料の共有結合半径の差よりも小さくなるように各材料を選択すれば、導電性皮膜１１が導体膜１０ａのつなぎ材となる。
【００７２】
図８は、この場合のコンタクタ９の断面図である。
【００７３】
図８に示されるように、導体膜１０ａと導電性皮膜１１との界面には、上記の電流I1によって、これらの材料の共有結合層１０ｃが形成される。その共有結合層１０ｃは、典型的には、導体膜１０ａよりも薄くなる。
【００７４】
この場合の各材料は特に限定されない。例えば、コンタクタ母材１としてベリリウム（共有結合半径９０pm）と銅の合金、導電性皮膜１１としてニッケル（共有結合半径１２１pm）、転写用導電体１０として金（共有結合半径は１４４pm）を使用し得る。
【００７５】
これによれば、金とニッケルのそれぞれの共有結合半径の差（２３pm）が、金とベリリウムのそれぞれの共有結合半径の差（５４pm）よりも小さくなり、導電性皮膜１１中のニッケルが導体膜１０ａ中の金に対するつなぎ材になる。
【００７６】
なお、ニッケルに代えて、ニッケルと金との合金を導電性皮膜１１の材料として使用してもよい。
【００７７】
また、導電性皮膜１１中のニッケルは、金と比較して酸化されやすいので、図６（ｂ）のステップで電流I1を通電する前に、薬液処理や機械研磨によって導電性皮膜１１の表層の自然酸化膜を予め除去しておくのが好ましい。これにより、自然酸化膜によって共有結合層１０ｃ（図８参照）の形成が阻害されるのを抑制でき、導電性皮膜１１上に共有結合層１０ｃを良好に形成できる。
【００７８】
一方、導電性皮膜１１の材料として、転写用導電体１０の材料と同一の材料を使用してもよい。
【００７９】
その場合、転写用導電体１０と導電性皮膜１１のそれぞれの材料として金を使用するのが好ましい。金は、ニッケルと比較して酸化され難いので、上記のように導電性皮膜１１の自然酸化膜を除去しなくても、導電性皮膜１１上に導体膜１０ａを良好に形成することが可能となる。
【００８０】
（第３実施形態）
第１、第２実施形態では、コンタクタ９の先端に導体膜１０ａを形成することにより、コンタクタ９が磨耗するのを防いだ。
【００８１】
その導体膜１０ａは、試験を繰り返すうちに磨耗してその膜厚が薄くなるので、以下のようにして導体膜１０ａを修復するのが好ましい。
【００８２】
図９〜１０は、本実施形態の原理について説明するための断面図である。また、図１１はそのフローチャートである。
【００８３】
図１１の最初のステップＳ１０では、図９（ａ）に示すように、試験を繰り返し行ったコンタクタ９を用意する。
【００８４】
そのコンタクタ９においては、半導体装置の電極との接触により導体膜１０ａが磨耗しており、その表層部分１０ｘが消失している。
【００８５】
次に、ステップＳ１１に移る。
【００８６】
本ステップでは、図９（ｂ）に示すように、修復対象の導体膜１０ａと同一材料を含む転写用導電体１０にコンタクタ９の先端を当接させ、これらの間に第１の電圧発生部２１の転写電圧V1を印加する。これにより、転写用導電体１０とコンタクタ９との間に電流I1が流れ、導体膜１０ａの表層と転写用導電体１０の材料とが共有結合をするようになる。
【００８７】
次いで、ステップＳ１２に移り、図１０（ａ）のように転写用導電体１０からコンタクタ９を離す。このとき、上記のステップＳ１１において導体膜１０ａの表層と転写用導電体１０の材料とが共有結合しているので、転写用導電体１０の一部が導体膜１０ａに付着し、消失していた導体膜１０ａの表層部分１０ｘが修復される。
【００８８】
この後は、ステップＳ１３に移り、図１０（ｂ）のように修復されたコンタクタ９を用いて後続の半導体装置３０に試験信号Sを供給し、当該半導体装置３０に対する試験を行う。
【００８９】
以上のように、本実施形態では、磨耗により消失した導体膜１０の表層部分１０ｘを修復するので、試験を複数回繰り返し行ってもコンタクタ９の先端部分を導体膜１０ａで保護できるようになる。
【００９０】
（第４実施形態）
第１〜第３実施形態では、コンタクタ９の先端を磨耗から保護することについて説明した。
【００９１】
これに対し、本実施形態では、コンタクタ９に付着した電極材料をクリーニングにより除去することについて説明する。
【００９２】
図１２〜図１４は、本実施形態の原理について説明するための断面図である。また、図１５は、そのフローチャートである。なお、これらの図において、第１実施形態で説明したのと同じ要素には第１実施形態と同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【００９３】
図１５の最初のステップＳ２０では、図１２（ａ）に示すように、第１実施形態に従って先端に導体膜１０ａが形成されたコンタクタ９を用意する。
【００９４】
そして、ステップＳ２１において、半導体装置３０の電極３１にそのコンタクタ９の先端を接触させた状態で試験信号Sをコンタクタ９に供給し、半導体装置３０に対する電気的な試験を行う。
【００９５】
本ステップでは、このような試験を所定個数であるn個の半導体装置３０に対して連続的に行う。所定個数nは、例えば１００個である。
【００９６】
このように試験を行うと、図１２（ｂ）のように電極３１の材料３１ａがコンタクタ９の先端に付着することがある。
【００９７】
その材料３１ａが酸化すると、コンタクタ９と電極３１との接触抵抗が上昇し、試験精度が低下する。
【００９８】
そこで、コンタクタ９の先端に付着した材料３１ａを除去するため、以下のようなステップを行う。
【００９９】
まず、ステップＳ２２において、図１３（ａ）に示すように、クリーニング用導電体３５を用意する。そのクリーニング用導電体３５の好適な材料については後述する。
【０１００】
そして、ステップＳ２３に移り、図１３（ｂ）のようにクリーニング用導電体３５にコンタクタ９の先端を当接させ、クリーニング用導電体３５とコンタクタ９との間に第２の電圧発生部２２で発生したクリーニング電圧V2を印加する。
【０１０１】
このようにすると、電極材料３１ａとクリーニング用導電体３５との間に電流I2が流れ、その電流I2により、電極材料３１ａとクリーニング用導電体３５のそれぞれの間で電子の移動が促され、これらが共有結合をするようになる。
【０１０２】
なお、電圧V2の極性は特に限定されない。例えば、正極と負極を交互に入れ替えながら電圧を印加してもよい。
【０１０３】
その後、ステップＳ２４に移り、図１４（ａ）のように、クリーニング用導電体３５からコンタクタ９を離す。
【０１０４】
このとき、上記のように電極材料３１ａとクリーニング用導電体３５とが共有結合をしているので、電極材料３１ａはコンタクタ９を離れてクリーニング用導電体３５に付着するようになる。
【０１０５】
次に、ステップＳ２５に移る。
【０１０６】
本ステップでは、図１４（ｂ）に示すように、電極材料３１ａが除去されてクリーニングされたコンタクタ９から後続の半導体装置３０の電極３１に試験信号Sを供給し、その半導体装置３０に対して電気的な試験を行う。
【０１０７】
以上により、本実施形態の基本ステップを終了する。
【０１０８】
図１３（ｂ）に示したように、本実施形態では、クリーニング電圧V2の印加のみで簡単にコンタクタ９から電極材料３１ａを除去し、コンタクタ９をクリーニングすることができる。これにより、コンタクタ９に付着した電極材料３１ａの酸化が原因でコンタクタ９と電極３１（図１４（ｂ）参照）との間の接触抵抗が増大するのを抑制できるので、半導体装置３０に対する試験を正確に行うことが可能となる。
【０１０９】
しかも、このように電気的なエネルギを利用してコンタクタ９をクリーニングする方法では、コンタクタ９にブラッシングや研磨を行って電極材料３１ａを除去する場合とは異なり、コンタクタ９に機械的なダメージが入り難い。よって、過度なブラッシング等によってコンタクタ９が変形したりその先端が損失したりする心配がなく、クリーニング前と同程度の接触圧で電極３１にコンタクタ９を当てることができる。
【０１１０】
更に、ブラッシング等では電極材料３１ａのみを選択的に除去するのが困難で、その周囲のコンタクタ９も傷つけるおそれがあるが、本実施形態ではクリーニング用導電体３５と共有結合をした電極材料３１ａのみを選択的に除去することができる。
【０１１１】
なお、クリーニング電圧V2の電圧値は特に限定されないが、クリーニング用導電体３５に電極材料３１ａを確実に付着させるには、試験信号Sの最大電圧よりも大きな電圧値にクリーニング電圧V2を設定するのが好ましい。
【０１１２】
更に、電流I2に伴うジュール熱でコンタクタ９が受けるダメージを低減するためには、クリーニング電圧V2としてパルス電圧を使用し、電流I2が断続的に流れるようにするのが好ましい。
【０１１３】
次に、クリーニング用導電体３５の好適な材料について説明する。
【０１１４】
クリーニング用導電体３５に電極材料３１ａを付着させやすくするという観点からすると、クリーニング用導電体３５の材料としては、電極材料３１ａと親和性が高いものを使用するのが好ましい。
【０１１５】
既述のように、二種類の材料の親和性は、それらの共有結合半径が近いほど高くなる。
【０１１６】
よって、電極材料３１ａが錫や鉛等の１４族元素を含むときは、これらの元素と同程度の共有結合半径を有する１１族元素をクリーニング用導電体３５の材料として使用することで、クリーニング用導電体３５に電極材料３１ａを付着させ易くすることができる。これらの元素のうち、代表的なものの共有結合半径は次の表１のとおりである。
【０１１７】
【表１】
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【０１１８】
表１に示されるように、１１族元素は、８族元素や１０族元素と比較して共有結合半径が１４族元素に近く、クリーニング用導電体３５の材料として好適であることが理解される。
【０１１９】
また、電極材料３１ａと導体膜１０ａとの間の親和性と比較して、電極材料３１ａとクリーニング用導電体３５との間の親和性が強くなるように各材料を選択してもよい。このようにすると、電極材料３１ａは、親和性がより強いクリーニング用導電体３５側に付着しようとする。よって、導体膜１０ａ側に電極材料３１ａを残さずに、クリーニング用導電体３５側に電極材料３１ａを付着させることができるようになる。
【０１２０】
また、上記では、コンタクタ９の磨耗を防ぐべくその先端に導体膜１０ａを予め形成したが、導体膜１０ａが形成されていないコンタクタ９に対しても本実施形態を適用し、電極材料３１ａのクリーニングを行ってもよい。
【０１２１】
（第５実施形態）
第４実施形態では、n個の半導体装置３０に対して試験を行った後に、コンタクタ９のクリーニングを行った。
【０１２２】
これに対し、本実施形態では、コンタクタ９と電極３１との接触抵抗に基づいて、コンタクタ９をクリーニングするタイミングを決定する。
【０１２３】
図１６は、本実施形態の原理について説明するための断面図である。
【０１２４】
本実施形態では、図１６に示すように、二つのコンタクタ９に接触抵抗測定部５０を接続する。
【０１２５】
接触抵抗測定部５０は、基準電圧V3を発生する第３の電圧発生部５１と、抵抗値を計測する計測部５２とを有する。
【０１２６】
計測部５２は、二つのコンタクタ９と半導体装置３０の内部回路を流れる電流I3と基準電圧V3に基づき、各コンタクタ９の間の全抵抗Rを式R=V3／Iから求める。
【０１２７】
図１６に示すように、各コンタクタ９と電極３１との間には接触抵抗rが存在し、電流I3の通電経路には二つの接触抵抗rが直列接続されている。よって、上記の全抵抗Rには、これら二つの接触抵抗rも含まれる。試験を繰り返すうちに導体膜１０ａは磨耗し、これが原因で各接触抵抗rは次第に上昇する。計測部５２は、初回の試験時からの全抵抗Rの増分が接触抵抗rの２倍に等しいとみなし、接触抵抗rの値を計測する。
【０１２８】
図１７は、本実施形態の原理について示すフローチャートである。
【０１２９】
最初のステップＳ３０では、コンタクタ９を用いて半導体装置３０に対して試験を行う。
【０１３０】
次いで、ステップＳ３１に移り、ステップＳ３０の試験時にコンタクタ９と電極３１との接触抵抗rが所定値r0を超えていたかどうかを判断する。
【０１３１】
ここで、超えていない（ＮＯ）と判断された場合には、コンタクタ９のクリーニングは不要であるので、再びステップＳ３０を行い、後続の半導体装置３０に対して試験を行う。
【０１３２】
一方、越えている（ＹＥＳ）と判断された場合には、コンタクタ９の先端に電極材料３１ａが相当量付着していると考えられる。
【０１３３】
そこで、この場合はステップＳ３２に移行し、コンタクタ９のクリーニングを行う。クリーニング方法は、第４実施形態のＳ２１〜Ｓ２３と同じなので、ここでは省略する。
【０１３４】
そして、ステップＳ３３に移り、試験対象となる半導体装置３０がまだ存在するかどうかを判断する。
【０１３５】
ここで、存在する（ＹＥＳ）と判断した場合には再びステップＳ３０に移り、存在しない（ＮＯ）と判断した場合には処理を終える。
【０１３６】
以上説明した本実施形態によれば、コンタクタ９と電極３１との接触抵抗rを実際に測定してコンタクタ９のクリーニングの要否を判断する。よって、コンタクタ９の先端に少量の電極材料３１ａしか付着していない場合に不必要なクリーニングによって工程が増大するのを防止できる。
【０１３７】
（第６実施形態）
本実施形態では、第１〜第３実施形態で説明した転写用導電体１０や第４〜第５実施形態で説明したクリーニング用導電体３５の好適な形態について説明する。
【０１３８】
図１８は、本実施形態に係るダミーウエハの斜視図である。
【０１３９】
このダミーウエハ５７は、ステンレス板等の補強板５６の上に転写用導電体１０とクリーニング導電体３５のいずれか一方を形成してなり、ウエハ状の外形を有する。
【０１４０】
このようなダミーウエハ５７をウエハプローバ内で使用することで、製品ウエハに対する試験の合間に、第１〜第３実施形態のようにプローバ９に導体膜１０ａを転写したり、第４〜第５実施形態のようにプローバ９のクリーニングを行ったりすることができる。
【０１４１】
また、ダミーウエハ５７の外形が製品ウエハの外形と同じなので、既存のウエハプローバを改造せずに、そのウエハプローバ内でダミーウエハ５７を良好にハンドリングすることが可能となる。
【０１４２】
図１９は、本実施形態に係るダミーパッケージの斜視図である。
【０１４３】
このダミーパッケージ５９は、ステンレス板等の補強板５８の上に転写用導電体１０とクリーニング導電体３５のいずれか一方を形成してなり、半導体パッケージ状の外形を有する。
【０１４４】
このダミーパッケージ５９をＩＣテスタ内で使用することで、製品パッケージに対する試験の合間に、第１〜第３実施形態のようにプローバ９に導体膜１０ａを転写したり、第４〜第５実施形態のようにプローバ９のクリーニングを行ったりすることができる。
【０１４５】
更に、ダミーパッケージ５９が製品パッケージと同一の外形を有するので、既存のICテスタ内でダミーパッケージ５９を良好にハンドリングすることができる。
【０１４６】
なお、このようにウエハプローバやＩＣテスタを使用せずに、図２０のような専用のコンタクタ処理装置６０を使用してもよい。
【０１４７】
図２０は、本実施形態に係るコンタクタ処理装置６０の断面図である。
【０１４８】
このコンタクタ処理装置６０は、導電性のステージ６１と、既述の第１の電圧発生部２１を有する。そして、第１の電圧発生部２１で発生した転写電圧V1の一方の極がステージ６１に接続され、他方の極がコンタクタ９に接続される。
【０１４９】
また、ステージ６１の上には、補強板５６を下側にしてダミーウエハ５７が載置される。なお、図２０では、転写用導電体１０が形成されたダミーウエハ５７が載置された場合を例示している。
【０１５０】
このとき、補強板５６の材料としてステンレスのような導電性材料を使用すると、導電性のステージ６１を介して補強板５６に電流を供給することができる。よって、転写用導電体１０とコンタクタ９との間に電流I1が流れるようになり、第１実施形態のようにしてコンタクタ９の先端に導体膜１０ａを転写することができる。
【０１５１】
図２１は、上記の第１の電圧発生部２１に代えて、第２の電圧発生部２２を設けてなるコンタクタ処理装置６０の断面図である。
【０１５２】
この場合は、ステージ６１の上に、クリーニング用導電体３５が形成されたダミーウエハ５７を載置する。
【０１５３】
この場合も、補強板５６の材料として導電性材料を用いることで、クリーニング用導電体３５とコンタクタ９との間に電流I2が流れ、第３〜第４実施形態のようにしてコンタクタ９のクリーニングを行うことができる。
【０１５４】
なお、図２０及び図２１では、ステージ６１の上にダミーウエハ５７を載置した例を説明したが、ダミーウエハ５７に代えて図１９のダミーパッケージ５９を載置してもよい。
【０１５５】
図２２は、補強板５６の材料として樹脂やゴム等の絶縁体を使用する場合の断面図である。
【０１５６】
この場合は、補強板５６が絶縁体となるので、図２０及び図２１のように補強板５６を通じて導電体１０とコンタクタ９との間に電圧を印加することができない。
【０１５７】
そこで、図２２の例では、転写用導電体１０に二つのコンタクタ９を同時に当接し、これらのコンタクタ９と導電体１０とで電流経路を形成するようにする。この状態で二つのコンタクタ９の間に転写電圧V1を印加すると、補強板５６が絶縁体であっても、各コンタクタ９に電流I1を流すことができ、これらのコンタクタ９に導体膜１０ａを転写することができるようになる。
【０１５８】
なお、図２２の例では転写電圧V1を用いたが、これに代えてクリーニング電圧V2を用いてもよい。この場合、転写用導電体１０に代えてクリーニング用導電体３５を使用することで、二つのコンタクタ９の先端をクリーニングすることができる。
【０１５９】
図２３（ａ）〜（ｃ）は、これらダミーウエハ５７とダミーパッケージ５９の補強板５６の好適な材料について説明するための断面図である。
【０１６０】
図２３（ａ）の例では、補強板６１の材料としてゴム等の弾性体を使用する。
【０１６１】
この場合、ダミー５７、５９にコンタクタ９を接触させると、補強板５６が弾性変形し、コンタクタ９の先端部分が補強板５６の内部に埋め込まれるようになる。
【０１６２】
そのため、ダミー５７、５９が転写用導電体１０を備えている場合には、補強板５６が弾性変形している状態で転写用導電体１０とコンタクタ９との間に転写電圧V1を印加することで、コンタクタ９の先端の広範な範囲に導体膜１０ａを転写することができる。
【０１６３】
同様に、ダミー５７、５９がクリーニング用導電体３５を供えている場合には、クリーニング用導電体３５とコンタクタ９との間にクリーニング電圧V2を印加することで、コンタクタ９の先端の広範な範囲をクリーニングすることができる。
【０１６４】
図２３（ｂ）は、補強板５６として、導電性を有する弾性体を使用した場合の断面図である。
【０１６５】
そのような弾性体としては、例えば、補強板５６の主面の法線方向に平行な複数の金属細線が埋め込まれたゴムや、カーボン等の導電性粒子が分散されたゴムがある。導電性を有する弾性体を使用することで、図２０、図２１に示したように、補強板５６側からコンタクタ９に電流I1、I2を供給することができる。
【０１６６】
図２３（ｃ）は、コンタクタ９の先端部の断面形状を中央が凹んだ凹状にした場合の断面図である。
【０１６７】
凹状の先端は、第７実施形態において後述するように、電極３０がはんだバンプ等の突起電極である場合に好適である。
【０１６８】
（第７実施形態）
第１〜第６実施形態では、コンタクタ９を備えた試験装置について特に限定しなかった。
【０１６９】
本実施形態では、半導体装置をウエハレベルで試験するウエハプローバにコンタクタ９を使用する。
【０１７０】
図２４は、本実施形態に係る試験装置の構成図である。なお、図２４において、第１〜第６実施形態で説明したのと同じ要素にはこれらと同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【０１７１】
この試験装置７０は、ウエハプローバであって、テスタ７４、プローバ７６、試験部７７、スイッチ部７８、電圧発生部８０、及び制御部８１を有する。
【０１７２】
このうち、プローバ７６は、ステージ７２を収容した筐体７１を備える。ステージ７２は、不図示のステッピングモータにより、試験対象となるウエハWを水平面内や鉛直方向に駆動する。
【０１７３】
また、筐体７１内には複数のウエハＷを収容するマガジン７３が設けられており、搬送ロボット８３がステージ７２とマガジン７３との間でそのウエハWを往復させる。また、搬送ロボット８３は、ダミー置き場８４に置かれたダミーウエハ５７をステージ７２上に移動させる機能も有する。
【０１７４】
ステージ７２の上方の筐体７１上にはプローブカード７６が固定される。
【０１７５】
そのプローブカード７６には、第１〜第５実施形態で説明したコンタクタ９がプローブとして設けられる。また、プローブカード７６は、コンタクトリング７９に支持された複数のポゴピン８５に当接しており、そのポゴピン８５からコンタクタ９に試験信号Sが供給される。
【０１７６】
試験部７７は、上記の試験信号Sを生成して信号線８７に出力する試験信号生成部８６を有する。その試験信号Sに基づいてウエハWから出力された出力信号は、試験部７７内の判断部８２に取り込まれる。判断部８２は、ウエハWの各半導体装置からの出力信号に基づき、その半導体装置が所定の機能を有しているかどうかを判断する。
【０１７７】
更に、試験部７７には、第５実施形態で説明した接触抵抗測定部５０も設けられる。
【０１７８】
スイッチ部７８は、電圧発生部８０で発生した転写電圧V1やクリーニング電圧V2と、試験信号Sのいずれか一方を選択し、信号線８７を介してテスタ７４に供給する。
【０１７９】
このように、試験信号生成部８６とは別に電圧発生部８０を設けることで、試験に使用しない各電圧V1、V2の電圧値を試験信号Sの最大電圧よりも容易に高くすることができる。
【０１８０】
スイッチ部７８の構成は特に限定されないが、ポゴピン８５の個数に応じた複数のリレーをスイッチ部７８として使用するのが好ましい。
【０１８１】
また、スイッチ部７８のスイッチング動作により、プローブカード７６における全てのコンタクタ９を電圧発生部８０に接続したり、それらの一部のみを電圧発生部８０に接続したりすることができる。
【０１８２】
そのスイッチ部７８の切り替えのタイミングは、制御部８１から出力される切り替え信号T1により制御される。
【０１８３】
制御部８１は、切り替え信号T1の他に、搬送ロボット８３を駆動するための搬送信号T2と、ステージ７２の昇降量や水平面内での移動量を制御するためのステージ信号T3も出力する。これらの信号T2、T3により、搬送ロボット８３やステージ７２の動きが制御されることになる。
【０１８４】
更に、制御部８１は、各信号T1〜T3の出力タイミングを記憶するプログラム部８１ａを有する。
【０１８５】
各信号T1〜T3の出力タイミングは、ユーザが任意にプログラム部８１ａに記憶させることができる。これにより、制御部８１の制御下で、コンタクタ９の先端への導体膜１０ａの転写やコンタクタ９のリーニングのタイミングを任意のタイミングで行うことができ、図３、図１０、図１４、及び図１６等の各フローチャートを自動で実行することができる。
【０１８６】
図２５はプローブカード７６の平面図であり、図２６は図２５の部分拡大断面図である。
【０１８７】
プローブカード７６は、配線層と絶縁層とを積層してなる回路基板であって、図２５のようにその中央部には開口７６ａが形成される。
【０１８８】
図２６に示すように、プローブとして供せられるコンタクタ９は、そのプローブカード７６の上面から開口７６ａの下方に延出するように設けられる。
【０１８９】
なお、プローブカード７６の上面とコンタクタ９との間には絶縁性のスペーサ８８が設けられる。このスペーサ８８により、ウエハWの上面から測ったコンタクタ９の最大高さが高くなり、コンタクタ９とウエハWとの接触θを大きくとることができる。
【０１９０】
また、コンタクタ９の後端は、銅膜等をパターニングしてなる最上層の配線パターン８９に接続される。その配線パターン８９は、既述のポゴピン８５に当接し、そのポゴピン８５から試験信号Sの供給を受ける。
【０１９１】
図２７は、ウエハWの拡大平面図である。
【０１９２】
図２７に示すように、上記のようなプローブカード７６は、チップ領域の周辺部分に電極３１が配列されるペリフェラル型の半導体装置３０の試験に特に好適である。
【０１９３】
図２８は、コンタクタ９の曲げ方の例を示す側面図である。
【０１９４】
この例では、プローブカード７６の上面からの高さH1〜H3を各コンタクタ９で変えることにより各コンタクタ９同士の間隔を広め、プローブカード７６の上方でこれらのコンタクタ９同士が互いに接触する危険性を低減する。
【０１９５】
図２９は、図２８のA側から見た側面図である。
【０１９６】
図２９に示すように、各コンタクタ９の直径は、電極３１に接する先端部９ａで最も細く、先端部９ａから離れるについて太くなる。
【０１９７】
このように先端部９ａを細くすることで、電極３１の狭ピッチ化に対応することができる。また、先端部９ａから離れた部分で各コンタクタ９を太くすることで、コンタクタ９の強度を維持することができる。
【０１９８】
例えば、プローブカード７６の上方での各コンタクタ９の直径を１００μm〜１３０μmにしてその強度を維持しながら、配列ピッチが約５０μmの微細な電極３１に対応できる。
【０１９９】
図３０（ａ）〜（ｃ）は、上記した図２７に示した各コンタクタ９の側面図である。
【０２００】
上記のように各コンタクタ９に高低差を設けたことで、図２９（ａ）〜（ｃ）に示すように、ウエハWとの接触角θ1〜θ3はコンタクタ９ごとに異なることになる。
【０２０１】
図３１（ａ）〜（ｃ）は、図３０（ａ）〜（ｃ）のそれぞれのコンタクタ９の先端部９ａに、第１実施形態に従って導体膜１０ａを転写した場合の断面図である。
【０２０２】
第１実施形態で説明したように、導体膜１０ａは、電極３１ａと接触する部分の先端部９ａのみに選択的に形成される。そのため、本実施形態のようにウエハWとの接触角θ1〜θ3がコンタクタ９ごとに異なる場合には、導体膜１０ａが転写される部分についてもコンタクタ９ごとに異なることになる。
【０２０３】
めっき法ではこのようにコンタクタ９ごとに導体膜１０ａの転写位置を変えるのは非常に困難であるが、第１実施形態に従えば電極３１と当接する部分のコンタクタ９のみに簡単に導体膜１０ａを形成できる。
【０２０４】
図３２は、コンタクタ９への通電経路の一例を示す断面図である。
【０２０５】
この例では、ダミーウエハ５７の導電体１０に二つのコンタクタ９が当接する。そして、ポゴピン８５を介して、一方のコンタクタ９に転写電圧V1の一方の極を接続し、他方のコンタクタ９に転写電圧V1の他方の極を接続する。
【０２０６】
これにより、ステージ７２が導電性であるか絶縁性であるかを問わず、各コンタクタ９に電流I1を流すことができる。
【０２０７】
なお、コンタクタ９をクリーニングする場合には、転写電圧V1に代えてクリーニング電圧V2を印加し、転写用導電体１０に代えてクリーニング用導電体３５を用いればよい。
【０２０８】
このような通電経路によれば、転写電圧V1を印加するための特別な加工をダミーウエハ５７に施す必要がないので、市販されているウエハプローバを利用して既述の第１〜第６実施形態を実施することができる。
【０２０９】
なお、図３３に示すように、ステージ７２に転写電圧V1の一方の極を接続し、他方の極をコンタクタ９に接続してもよい。この場合は、ステージ７２とダミーウエハ５７の補強板５６の双方に導電性材料を使用することで、ステージ７２からコンタクタ９に至る通電経路が確保され、電流I1を流すことができる。
【０２１０】
また、図３３の例において、導体膜の転写に代えてクリーニングを行うときは、転写電圧V1に代えてクリーニング電圧V2を使用すると共に、転写用導電体１０に代えてクリーニング用導電体３５を使用すればよい。
【０２１１】
（第８実施形態）
第７実施形態では、半導体装置をウエハレベルで試験するウエハプローバについて説明した。
【０２１２】
これに対し、本実施形態では、個片化された半導体装置を試験するICテスタについて説明する。
【０２１３】
図３４は、本実施形態に係る試験装置９０の構成図である。なお、図３４において、第１〜第７実施形態で説明したのと同じ要素にはこれらの実施形態と同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【０２１４】
この試験装置９０は、ICテスタであって、テスタ９１と制御部１０２とを有する。
【０２１５】
このうち、テスタ９１内には、試験部９２、電圧発生部１００、及びスイッチ部１０１が設けられる。
【０２１６】
試験部９２は、試験信号Sを発生する試験信号生成部１０３と、試験対象の半導体装置３０の出力信号に基づいて当該半導体装置３０が所定の機能を有しているかどうかを判断する判断部１０４を備える。更に、既述の接触抵抗測定部５０も試験部９２に設けられる。
【０２１７】
一方、電圧発生部１００は、転写電圧V1やクリーニング電圧V2を発生し、それらをスイッチ部１０１に供給する。このように試験信号生成部１０３とは別に電圧発生部１００を設けることで、試験に使用しない各電圧V1、V2の電圧値を試験信号Sの最大電圧よりも容易に高くすることができる。
【０２１８】
スイッチ部１０１は、制御部１０２から出力される切り替え信号T5に基づいて、各電圧V1、V2と試験信号Sのいずれか一方を選択してポゴピン９３に出力する。
【０２１９】
スイッチ部１０１の構成は特に限定されないが、ポゴピン９３の個数に応じた複数のリレーをスイッチ部１０１として使用するのが好ましい。
【０２２０】
また、スイッチ部１０１のスイッチング動作により、ソケット９５におけるスプリングプローブ９６の全てを電圧発生部１００に接続したり、それらの一部のみを電圧発生部１００に接続したりすることができる。
【０２２１】
ポゴピン９３の上にはテストボード９４が載置される。テストボード９４は、配線パターンと絶縁層とを積層してなる回路基板であって、その上にはソケット９５が設けられる。
【０２２２】
ソケット９５は、スプリングプローブ９６と樹脂性のソケット本体９９とを有する。そのソケット９５の上方にはハンドラ９７が設けられ、ハンドラ９７に把持された半導体装置３０がスプリングプローブ９６に押圧される。
【０２２３】
ハンドラ９７の動きは、制御部１０２から出力される搬送信号T6により制御される。
【０２２４】
制御部１０２は、既述の接触抵抗測定部５０から出力される抵抗信号T7を受け、スプリングプローブ９６と半導体装置３０との間の接触抵抗値を把握することがき、第５実施形態のように接触抵抗値に基づいてクリーニングの要否を判断できる。
【０２２５】
更に、制御部１０２には、各信号T5、T6の出力タイミングを記憶するプログラム１０２ａが設けられる。各信号T5、T6の出力タイミングは、ユーザが任意にプログラム部１０２ａに記憶させることができる。これにより、制御部１０２の制御下において、スプリングプローブ９６の先端への導体膜１０ａの転写やコンタクタ９のリーニングのタイミングを任意のタイミングで行うことができ、図３、図１０、図１４、及び図１６等の各フローチャートを自動で実行することができる。
【０２２６】
図３５は、上記したスプリングプローブ９６の拡大断面図である。
【０２２７】
スプリングプローブ９６は、スプリング１１２を収容したスリーブ１１１を有する。スリーブ１１１の中には、プランジャとして機能する一対のコンタクタ９が設けられる。これらのコンタクタ９のうち、一方は半導体装置３０の電極３１に当接し、他方はテストボード９４の電極１０９に当接する。また、各コンタクタ９は、上記のスプリング１１２によって互いに離れる方向に付勢され、これにより各電極３１、１０９に十分な力で押圧される。
【０２２８】
コンタクタ９の先端部９ａの形状は特に限定されない。表面が平坦な電極３１に当接する場合は、試験時に電極３１の表面の自然酸化膜を破って電極３１と確実にコンタクトできるように、図３５のように錐状に尖った先端部９ａとするのが好ましい。
【０２２９】
試験時の磨耗からコンタクタ９を保護すべく、その先端部９ａには、第１実施形態で説明した導体膜１０ａが選択的に形成される。
【０２３０】
その導体膜１０ａをめっき法により形成することも考えられる。しかし、めっき法では先端部９ａのみに選択的に導体膜１０ａを形成するのが困難であり、コンタクタ９の全表面に導体膜１０ａが形成されてしまう。更に、スプリングプローブ９６を分解してコンタクタ９のみを取り出すのも困難なので、スプリング１１２やスリーブ１１１に不必要にめっきを施すことになってしまう。こうなると、スプリングプローブ９６の各部品の寸法がめっきの分だけ増大してスリーブ１１１内をコンタクタ９が摺動し難くなったり、スプリング１１２のバネ性が変動したりするという問題がある。
【０２３１】
これに対し、第１実施形態のように電気エネルギを利用してコンタクタ９に導体膜１０ａを転写すれば、電極３１に当接する先端部９ａのみに導体膜１０ａを形成でき、スプリングプローブ９６の各部の動きを阻害する問題がない。
【０２３２】
図３６は、先端部９ａの形状の別の例を示す断面図である。
【０２３３】
この例では、先端部９ａを中央が凹んだ凹状にする。このようにすると、電極３１がはんだバンプのような突起電極の場合、電極３１の表面の複数の点で先端部９ａが当接するようになる。そして、当接した部分では電極３１の表面の自然酸化膜が破れ、コンタクタ９を電極３１に電気的に確実に接続することが可能となる。
【０２３４】
なお、この場合においても、第１実施形態に従って先端部９ａに導体膜１０ａを転写し、試験時の磨耗から先端部９ａを保護するのが好ましい。
【０２３５】
（第９実施形態）
図３７は、本実施形態に係る試験装置１３０の模式図である。なお、図３７において、第８実施形態で説明したのと同じ要素には第７実施形態と同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。
【０２３６】
また、図３７ではテストボード９４については平面図で表し、それ以外の要素については断面図で表している。
【０２３７】
本実施形態では、試験部９２、電圧発生部１００、及びスイッチ部１０１をテストボード９４に設ける。
【０２３８】
このうち、試験部９２には、第７実施形態と同様に接触抵抗測定部５０、試験信号生成部、及び判断部１０４が設けられる。
【０２３９】
また、電圧発生部１００は、例えば、外部電源１１０からポゴピン９３を通じて供給された電圧を昇圧する昇圧回路であって、スイッチング部１０１に対して既述の転写電圧V1やクリーニング電圧V2を出力する。
【０２４０】
そして、スイッチ部１０１は、例えばリレーであって、上記の各電圧V1、V2と試験部９２から出力された試験信号Sのいずれか一方を選択してソケット９５に対して出力する。
【０２４１】
また、切り替え信号T5はポゴピン９３を介してスイッチ部１０１に供給され、抵抗信号T7はポゴピン９３を介して制御部１０２に取り込まれる。
【０２４２】
この場合、スイッチ部１０１は、ソケット９５の全てのスプリングプローブ９６を、一括して電圧発生部１００か試験部９２のどちらかに接続する。これにより、全てのスプリングプローブ９６を電圧発生部１００に同時に接続し、各スプリングプローブ９６に同時に導体膜１０ａを転写したりクリーニングしたりすることができるようになる。
【０２４３】
以上説明した各実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【０２４４】
（付記１）  第１の材料を含むコンタクタ母材と、
前記コンタクタ母材の先端部のうち、半導体装置の電極との接触面にのみ選択的に形成された、第２の材料を含む導体膜と、
を有することを特徴とするコンタクタ。
【０２４５】
（付記２）  前記導体膜と前記コンタクタ母材との界面に、前記第１の材料と前記第２の材料との共有結合層が形成されたことを特徴とする付記１に記載のコンタクタ。
【０２４６】
（付記３）  前記コンタクタ母材の表面に第３の材料を含む皮膜が形成され、
前記皮膜の上に前記導体膜が形成されたことを特徴とする付記１に記載のコンタクタ。
【０２４７】
（付記４）  前記第２の材料と前記第３の材料のそれぞれの共有結合半径の差は、前記第２の材料と前記第１の材料のそれぞれの共有結合半径の差よりも小さいことを特徴とする付記３に記載のコンタクタ。
【０２４８】
（付記５）  前記第２の材料と前記第３の材料は同一であることを特徴とする付記３に記載のコンタクタ。
【０２４９】
（付記６）  前記第２の材料は、３族元素〜１０族元素のいずれかであることを特徴とする付記１〜３のいずれかに記載のコンタクタ。
【０２５０】
（付記７）  前記電極は、アルミニウム、錫、及び鉛のいずれかを含むことを特徴とする付記６に記載のコンタクタ。
【０２５１】
（付記８）  前記第２の材料は、前記電極に含まれる材料とは異なることを特徴とする付記１に記載のコンタクタ。
【０２５２】
（付記９）  試験信号と、該試験信号の最大電圧よりも高く、かつ、試験に使用しない電圧のいずれか一方を選択してコンタクタに供給するスイッチ部を備えたことを特徴とする半導体装置の試験装置。
【０２５３】
（付記１０）  前記コンタクタに接続されるテストボードを更に有し、
前記テストボードに、前記試験信号を生成する試験信号生成部と、前記電圧を発生する電圧発生部と、前記スイッチ部とが設けられたことを特徴とする付記９に記載の半導体装置の試験装置。
【０２５４】
（付記１１）  ダミーの表面に設けられた導電体に前記コンタクタが当接した状態で、該コンタクタに前記電圧が供給されることを特徴とする付記９又は付記１０に記載の半導体装置の試験装置。
【０２５５】
（付記１２）  前記ダミーが載置される導電性のステージを更に有し、
前記ステージに前記電圧の一方の極が接続され、前記コンタクタに前記電圧の他方の極が接続されることを特徴とする付記１１に記載の半導体装置の試験装置。
【０２５６】
（付記１３）  前記コンタクタが二つ設けられ、該二つのコンタクタの両方が前記導電体に当接している状態で、一方の前記コンタクタに前記電圧の一方の極が印加され、他方の前記コンタクタに前記電圧の他方の極が接続されることを特徴とする付記１１に記載の半導体装置の試験装置。
【０２５７】
（付記１４）  半導体装置の電極にコンタクタの先端が接触した状態で、前記コンタクタから前記電極に試験信号を供給することにより、前記半導体装置に対して試験を行うステップと、
前記試験の後、第１の導電体に前記コンタクタの前記先端が当接した状態で、前記第１の導電体と前記コンタクタとの間に、前記試験信号の最大電圧よりも大きなクリーニング電圧を印加するステップと、
前記クリーニング電圧を印加した後、前記第１の導電体から前記コンタクタを離すことにより、該コンタクタの前記先端に付着している前記電極の材料を前記第１の導電体に移し、前記コンタクタをクリーニングするステップと、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【０２５８】
（付記１５）  前記電極と前記コンタクタとの接触抵抗を測定するステップを更に有し、
前記第１の導電体と前記コンタクタとの間に前記クリーニング電圧を印加するステップは、前記接触抵抗が所定値を超えたときに行われることを特徴とする付記１４に記載の半導体装置の製造方法。
【０２５９】
（付記１６）  前記第１の導電体は弾性体の上に形成され、
前記クリーニング電圧を印加するステップは、前記コンタクタの前記先端が前記第１の導電体に当接して前記弾性体が変形した状態で行われることを特徴とする付記１４に記載の半導体装置の製造方法。
【０２６０】
（付記１７）  第２の導電体に前記コンタクタの前記先端が当接した状態で、前記第２の導電体と前記コンタクタとの間に、前記試験信号の前記最大電圧よりも大きな転写電圧を印加するステップと、
前記転写電圧を印加した後、前記第２の導電体から前記コンタクタを離すことにより、前記第２の導電体の材料の一部を前記コンタクタの前記先端に転写するステップとを更に有することを特徴とする付記１４に記載の半導体装置の製造方法。
【０２６１】
（付記１８）  前記転写電圧として、パルス電圧を使用することを特徴とする付記１７に記載の半導体装置の製造方法。
【０２６２】
（付記１９）  前記第２の導電体と前記コンタクタとの間に前記転写電圧を印加するステップは、前記第２の導電体と前記コンタクタとの当接位置をずらしながら、複数回に分けて行われることを特徴とする付記１７に記載の半導体装置の製造方法。
【符号の説明】
【０２６３】
１…コンタクタ母材、１ａ、９ａ…先端部、１ｂ…接触面、９…コンタクタ、１０…転写用導電体、１０ａ…導体膜、１０ｂ、１０ｃ…共有結合層、１１…導電性皮膜、２１…第１の電圧発生部、２２…第２の電圧発生部、３０…半導体装置、３１…電極、３１ａ…電極材料、３５…クリーニング用導電体、５０…接触抵抗測定部、５１…第３の電圧発生部、５２…計測部、５６…補強板、５７…ダミーウエハ、５８…補強板、５９…ダミーパッケージ、６０…コンタクタ処理装置、６１…ステージ、７０…試験装置、７１…筐体、７２…ステージ、７３…マガジン、７４…テスタ、７６…プローバ、７７…試験部、７８…スイッチ部、７９…コンタクトリング、８０…電圧発生部、８１…制御部、８１ａ…プログラム部、８２…判断部、８３…搬送ロボット、８４…ダミー置き場、８５…ポゴピン、８６…試験信号生成部、８７…信号線、８８…スペーサ、８９…配線パターン、９０…試験装置、９１…テスタ、９２…試験部、９３…ポゴピン、９４…テストボード、９５…ソケット、９６…スプリングプローブ、９７…ハンドラ、９９…ソケット本体、１００…電圧発生部、１０１…スイッチ部、１０２…制御部、１０３…試験信号生成部、１０４…判断部、１０９…電極、１１０…外部電源、１１１…スリーブ、１１２…スプリング、１３０…試験装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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