(57)【要約】【課題】非接触インタフェースを備えた半導体装置において、異なる種類の半導体装置を検査する際のコストが増大する。【解決手段】  検査用半導体装置は、検査用ＬＳＩを備え、その検査用ＬＳＩは検査対象半導体装置との間で非接触で信号を通信するための複数の非接触インタフェースと、非接触インタフェースに接続された通信部と、通信部を制御する通信制御部と、を有する。通信制御部は、検査対象半導体装置の構成に応じて通信部の動作状態を制御する。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査用ＬＳＩを備えた検査用半導体装置であって、
前記検査用ＬＳＩは、
検査対象半導体装置との間で非接触で信号を通信するための複数の非接触インタフェースと、
前記非接触インタフェースに接続された通信部と、
前記通信部を制御する通信制御部と、を有し、
前記通信制御部は、前記検査対象半導体装置の構成に応じて前記通信部の動作状態を制御する検査用半導体装置。
【請求項２】
前記非接触インタフェースは、前記検査用ＬＳＩに一の方向に周期性をもって配置されている請求項１に記載の検査用半導体装置。
【請求項３】
前記非接触インタフェースは、前記検査用ＬＳＩに二次元状に並設されている請求項１または２に記載の検査用半導体装置。
【請求項４】
前記通信部は、送信回路と受信回路とを有し、
前記通信制御部は前記送信回路と前記受信回路のいずれかを選択し、選択した前記送信回路または前記受信回路の動作状態と非動作状態の切り換えを制御する請求項１から３のいずれか一項に記載の検査用半導体装置。
【請求項５】
前記通信部は送信回路と受信回路のいずれか一方を有し、
前記通信制御部は前記通信部の動作状態と非動作状態の切り換えを制御する請求項１から３のいずれか一項に記載の検査用半導体装置。
【請求項６】
前記複数の非接触インタフェースのうち、前記検査用ＬＳＩにおける所定の領域に配置された非接触インタフェースが、前記送信回路を有する前記通信部に接続され、
前記複数の非接触インタフェースのうち、前記検査用ＬＳＩにおける前記所定の領域以外の領域に配置された非接触インタフェースが、前記受信回路を有する前記通信部に接続される、請求項５に記載の検査用半導体装置。
【請求項７】
前記所定の領域に配置された前記非接触インタフェースおよび前記前記所定の領域以外の領域に配置された前記非接触インタフェースは、行または列状に配置される請求項６に記載の検査用半導体装置。
【請求項８】
前記検査用ＬＳＩは、前記送信回路に接続されたセレクタと、前記セレクタに接続された複数の信号配線とを有し、
前記セレクタは、複数の前記信号配線の中から所定の前記信号配線を選択し、選択した前記信号配線から取得した信号を前記送信回路に出力する請求項４から７のいずれか一項に記載の検査用半導体装置。
【請求項９】
前記検査用ＬＳＩは、前記受信回路に接続されたスイッチと、前記スイッチに接続された複数の信号配線を有し、
前記スイッチは、複数の前記信号配線の中から所定の前記信号配線を選択し、前記受信回路から取得した信号を選択した前記信号配線に出力する請求項４から８のいずれか一項に記載の検査用半導体装置。
【請求項１０】
前記非接触インタフェースは、誘導性結合または容量性結合による非接触結合を用いる請求項１から９のいずれか一項に記載の検査用半導体装置。
【請求項１１】
前記非接触インタフェースごとに前記通信部が接続され、
前記通信部ごとに前記通信制御部が接続され、
前記非接触インタフェースごとに前記通信部と前記通信制御部とが近接して配置される請求項１から１０のいずれか一項に記載の検査用半導体装置。
【請求項１２】
前記検査用ＬＳＩと、前記検査対象半導体装置に電源を供給する電源供給部とを有する請求項１から１１のいずれか１項に記載の検査用半導体装置。
【請求項１３】
前記電源供給部は、誘導性結合または容量性結合による非接触結合を用いる請求項１２に記載の検査用半導体装置。
【請求項１４】
前記電源供給部は、ニードルである請求項１２に記載の検査用半導体装置装置。
【請求項１５】
検査対象半導体装置に対向して配置された検査用ＬＳＩが備える複数の非接触インタフェースの使用状態を、前記検査対象半導体装置の構成に応じて制御し前記非接触インタフェースを介して前記検査対象半導体装置を検査する半導体装置の検査方法。
【請求項１６】
前記非接触インタフェースの使用状態の制御は、動作状態もしくは非動作状態の一方、または、送信状態もしくは受信状態の一方を選択する請求項１５に記載の半導体装置の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査用半導体装置および半導体装置の検査方法に関し、特に、検査対象半導体装置と非接触で通信することが可能な検査用半導体装置および半導体装置の検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の一種類であるＬＳＩの検査では、テスタ装置から被検査ＬＳＩに電源および信号を供給してＬＳＩの内部動作を検査する。
【０００３】
特許文献１には、被検査ウェハ内の被検査ＬＳＩへの電源および信号を供給する方法として、電極間の容量性結合により信号を非接触で伝送し、電源は検査針（ニードル）を被検査ＬＳＩの電源パッドに接触させて供給する方法を用いた半導体装置の検査装置が開示されている。特許文献１に記載の半導体装置の検査装置が備えるプローブカードは、基板と、基板に配置され、ウェハ内の被検査ＬＳＩと同じサイズの検査用ＬＳＩと、検査用ＬＳＩに配置された外部信号電極とから構成される。外部信号電極は、被検査ＬＳＩにも配置される。そして、検査用ＬＳＩと被検査ＬＳＩとは、これらの外部信号電極を互いに近接させて容量結合を行うことにより、信号伝送を非接触で行う。
【０００４】
特許文献１に記載の半導体装置の検査装置は、信号の伝送をニードルによる接触方式ではなく、外部信号電極を非接触インタフェースとして用いた非接触方式を採用している。外部信号電極は狭ピッチで配置できるので、微細ピッチのＬＳＩの検査が可能となる。
【０００５】
一方、特許文献２には、信号を伝送するプローブピンを大量に備えたプローブカードを有し、被検査ＬＳＩの製品ごとに被検査ＬＳＩと接触するプローブピンを切り換え可能な半導体装置の検査装置が開示されている。これにより、各品種のプローブカードを共用化することが可能となるため、プローブカードの種類を削減してその開発費用を削減することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００７／０２９４２２号  （［００９３］、図１）
【特許文献２】特開２００４−０８５２８１号公報  （［００３３］、［００３６］、図７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示された技術においては、被検査ＬＳＩの外部信号電極の位置が被検査ＬＳＩごとに異なるため、プローブカードを被検査ＬＳＩごとに作り変える必要がある。そのため、プローブカードの製作コストが高くなるという問題があった。
【０００８】
また、特許文献２に開示された技術においては、プローブピンのピッチには制限があるため、プローブピンを高集積化することができないという問題があった。さらに、大量のプローブピンが必要となりプローブカードが高価になる、といった問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、上述した非接触方式を用いた半導体装置の検査装置においては異なる種類の半導体装置を検査する際のコストが増大するという課題を解決する検査用半導体装置および半導体装置の検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の検査用半導体装置は、検査用ＬＳＩを備え、検査用ＬＳＩは検査対象半導体装置との間で非接触で信号を通信するための複数の非接触インタフェースと、非接触インタフェースに接続された通信部と、通信部を制御する通信制御部と、を有し、通信制御部は、検査対象半導体装置の構成に応じて通信部の動作状態を制御する。
【００１１】
また、本発明の半導体装置の検査方法は、検査対象半導体装置に対向して配置された検査用ＬＳＩが備える複数の非接触インタフェースの使用状態を、検査対象半導体装置の構成に応じて制御し非接触インタフェースを介して検査対象半導体装置を検査する
【発明の効果】
【００１２】
本発明の検査用半導体装置によれば、異なる種類の半導体装置を検査する場合であっても、検査に要するコストの増大を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る検査用半導体装置を構成する検査用ＬＳＩの平面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る検査用半導体装置により検査される被検査ＬＳＩの平面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る検査用半導体装置を構成する検査用ＬＳＩの平面図であって、図２の被検査ＬＳＩを検査する際に動作状態にある非接触インタフェースを示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る検査用半導体装置を構成する検査用ＬＳＩの別の例の平面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る検査用半導体装置により検査される被検査ＬＳＩの別の例の平面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る検査用半導体装置を構成する検査用ＬＳＩの別の例の平面図であって、図５の被検査ＬＳＩを検査する際に動作状態にある非接触インタフェースを示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る検査用半導体装置を構成する検査用ＬＳＩが備える非接触インタフェース及びその周辺部の構成を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る検査用半導体装置を構成する検査用ＬＳＩの別の例が備える非接触インタフェース及びその周辺部の構成を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る検査用半導体装置を構成する検査用ＬＳＩが備える非接触インタフェース及びその周辺部の構成を詳細に示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る検査用半導体装置と、被検査ウェハとの断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る検査用半導体装置と、被検査ウェハとの別の例の断面図である。
【図１２】図１０の検査用半導体装置の平面図である。
【図１３】図１０の被検査ウェハの平面図である。
【図１４】図１０の検査用半導体装置の平面図であって、図１３の被検査ウェハを検査する際に動作状態にある検査用ＬＳＩの非接触インタフェースを示す図である。
【図１５】図１０の被検査ウェハの別の例の平面図である。
【図１６】図１０の検査用半導体装置の平面図であって、図１５の被検査ウェハを検査する際に動作状態にある検査用ＬＳＩの非接触インタフェースを示す図である。
【図１７】本発明の第３の実施形態に係る検査用半導体装置の平面図である。
【図１８】図１７に示す検査用半導体装置により検査される被検査ウェハの例の平面図である。
【図１９】図１７に示す検査用半導体装置に係る検査用ＬＳＩが備える非接触インタフェース及びその周辺部の構成を示した図である。
【図２０】図１７に示す検査用半導体装置に係る検査用ＬＳＩが備える非接触インタフェース及びその周辺部の構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本明細書において用いる検査用ＬＳＩ、被検査ＬＳＩ、被検査ウェハ、検査対象半導体装置および検査用半導体装置の用語は、以下のように定義される。検査用ＬＳＩは検査に用いる半導体装置である。被検査ＬＳＩは検査される半導体装置である。被検査ウェハは、シリコン基板等の半導体基板単体を意味せず、それに形成された複数の半導体装置（ＩＣ，ＬＳＩを問わない）を含んだ半導体基板をいう。検査対象半導体装置は検査される半導体装置であり、被検査ＬＳＩと被検査ウェハを含む。検査用半導体装置は半導体装置の検査に用いるための装置である。検査用半導体装置は、例えば、プローブカードであっても良いし、さらにその他の構成を備えるものでも良い。なお、「ＬＳＩ」と記載するが「ＩＣ」であってもよく、これ以外の分類にかかる半導体装置であっても良い。
【００１５】
以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
【００１６】
〔第１の実施の形態〕
図１は、本発明の第１の実施形態に係る検査用半導体装置を構成する検査用ＬＳＩ１００の平面図である。検査用ＬＳＩ１００は、被検査ＬＳＩとの間で非接触で信号を通信するための非接触インタフェース１０１を複数備える。検査用ＬＳＩ１００は、非接触インタフェース１０１に接続された通信部と、通信部を制御する通信制御部とを有する。通信制御部は被検査ＬＳＩの構成に応じて通信部の動作状態を制御する。
【００１７】
非接触インタフェースは、例えば、誘導性結合または容量性結合による非接触結合を用いて被検査ＬＳＩと通信することができる。従って、非接触インタフェースは、例えばコイルなどのインダクタまたはコンデンサなどのキャパシタを用いた構成とすることができる。
【００１８】
本実施形態に係る検査用半導体装置を構成する検査用ＬＳＩの動作例について、図２、図３を用いて次に説明する。例えば、被検査ＬＳＩ１５０の非接触インタフェース１５１が図２に示す位置にあるとする。この場合、図３に示すように、通信制御部は通信部を制御することにより、検査用ＬＳＩ１００の非接触インタフェースのうち、被検査ＬＳＩ１５０の非接触インタフェース１５１と対向する非接触インタフェース１０５を含む実線で表されたものを動作状態にする。すなわち、非接触インタフェース１０５の使用状態を動作状態にする。この制御により、非接触インタフェース１０５は被検査ＬＳＩ１５０の非接触インタフェース１５１と信号伝送が可能な状態となる。一方、通信制御部は通信部を制御することにより、非接触インタフェース１０１を含む破線で表されたものを非動作状態にする。
【００１９】
このように、本実施形態に係る検査用半導体装置を構成する検査用ＬＳＩは、通信制御部が通信部を制御して非接触インタフェースを個別に制御することにより、任意の非接触インタフェースを動作状態にすることができる。そのため、例えば、被検査ＬＳＩの非接触インタフェースの配置パターンに基づいて、検査用ＬＳＩの各非接触インタフェースを動作状態にするかしないかを切り換えることが可能となる。その結果、検査用ＬＳＩの共用化が可能となり、一種類の検査用ＬＳＩを用いて、非接触インタフェースの位置が異なる複数種類の被検査ＬＳＩを検査することができるようになる。従って、複数種類の被検査ＬＳＩの検査に要するコストの増大を抑制することができる。
【００２０】
非接触インタフェースは、検査用ＬＳＩ１００に一の方向に周期性をもって配置されることとしても良い。例えば、非接触インタフェースは、図１に示すように、図面上の上下方向に等間隔で配置されることとしても良い。
【００２１】
また、非接触インタフェースは、検査用ＬＳＩ１００に二次元状に並設される構成としてもよい。一例として図４に示すように、検査用ＬＳＩ１００に行及び列からなる格子状に配置されることとしても良い。図４に示す検査用ＬＳＩ１００を用いて、図５に示す被検査ＬＳＩ１５０を検査する場合は、図６に示すように、非接触インタフェース１０５を含む実線で表されたものを動作状態にすることとする。これにより、検査用ＬＳＩ１００の非接触インタフェース１０５は、被検査ＬＳＩ１５０の非接触インタフェース１５１と信号伝送を行うことができる。
【００２２】
次に、非接触インタフェースと通信部と通信制御部とについて図７を用いて詳しく説明する。ここで、通信部１１１は送信回路と受信回路とを備えるものとする。通信制御部１１０は通信部１１１を制御して、所定の通信部１１１を動作状態にする。具体的には、通信制御部１１０は、送信回路と受信回路のいずれかを選択し、選択した送信回路または受信回路の動作状態と非動作状態とを切り換える。通信制御部１１０が送信回路を動作状態にした場合は、通信部１１１は信号配線１２０から信号を取得し、必要に応じてその信号に処理を施して非接触インタフェース１０１へ出力する。そして、非接触インタフェース１０１は被検査ＬＳＩの非接触インタフェースに信号を送る。通信制御部１１０が受信回路を動作状態にした場合は、通信部は、非接触インタフェース１０１が被検査ＬＳＩから受信した信号に必要に応じて処理を施して信号配線１２０へ出力する。このように、通信制御部１１０は通信部１１１を制御することにより、非接触インタフェース１０１の送信動作と受信動作とを切り換えて、検査用ＬＳＩ１００と被検査ＬＳＩとの通信を制御することができる。
【００２３】
非接触インタフェースによる通信で用いる信号の形式と信号配線を伝わる信号の形式が異なる場合は、通信部が信号の形式を変換することとしても良い。例えば、非接触インタフェースがコイルを使った磁場信号を用いて通信する場合は、送信回路は配線を伝わる電気信号を磁場信号に変換し、受信回路は磁場信号を電気信号に変換することとしても良い。
【００２４】
なお、上述で説明した通信部は送信回路と受信回路の両方を備えたものとしたが、送信回路または受信回路のいずれか一方のみを備えたものとしても良い。
【００２５】
通信部は１個または複数個でも構わない。通信部が複数個ある場合は、非接触インタフェースごとに通信部を接続できる。通信部が１個のみの場合は、全ての非接触インタフェースがその通信部に接続されることとする。
【００２６】
通信制御部は１個または複数個でも構わない。通信制御部が複数ある場合は、通信部ごとに通信制御部を接続できる。通信制御部が１個のみの場合は、全ての通信部がその通信制御部に接続されることとする。
【００２７】
通信制御部と通信部を配置する場所は限定されない。従って、図７に示すように、検査用ＬＳＩ１００に各々の前記通信部及び各々の前記通信制御部を各々の非接触インタフェースに近接して配置しても良い。または、複数の通信制御部と複数の通信部を所定の場所にまとめ、これらと各々の非接触インタフェースを離して配置しても良い。
【００２８】
通信制御部１１０と通信部１１１は、図７に示すように、検査用ＬＳＩ１００に各々の非接触インタフェース１０１ごとに近接して配置され、さらに、非接触インタフェース１０１ごとに通信部１１１が接続され、通信部１１１ごとに通信制御部１１０が接続されるのが望ましい。通信部１１１と非接触インタフェース１０１とを近接して配置することにより、これらを接続する配線を短くできる。その結果、配線抵抗及び配線容量の増加による信号の遅延及び消費電力の増加を防止できる。また、非接触インタフェース１０１に大きな寄生抵抗及び寄生容量が加わって非接触インタフェース１０１の特性が変化するのを防止できるため、高い通信性能を実現できる。さらに、通信制御部１１０と非接触インタフェース１０１とを近接して配置することにより、これらを接続する配線を短くできる。従って、検査用ＬＳＩ内に設ける配線の量を減らすことができるため、検査用ＬＳＩの設計を簡素化することができる。
【００２９】
通信制御部１１０は、動作状態にある非接触インタフェース１０１が送信する状態と受信する状態とを切り換える機能を有することとする。これにより、検査用ＬＳＩ１００の非接触インタフェース１０１は、被検査ＬＳＩ１５０の非接触インタフェース１５１の状態に応じて送信状態または受信状態になることができる。そして、これらの非接触インタフェース１０１，１５１が適切に通信して、信号の授受を行うことが可能となる。
【００３０】
次に、図８を用いて、検査用ＬＳＩに搭載される具体的な構成の一例として、非接触インタフェースの動作状態の切り換えおよび信号選択の制御を行う回路を説明する。非接触インタフェース１０１は金属面から構成され、被検査ＬＳＩと信号の授受を行うためのインダクタまたは被検査ＬＳＩと対となり信号を送受信するキャパシタとして機能することとする。通信部１１１は、信号送信波形を生成し、さらに、受信信号をデジタル信号に変換することとする。通信制御部１１０は通信部１１１の動作状態を切り換え、さらに、通信部１１１と接続する信号配線を選択することとする。通信部１１１は、通信制御部１１０からの制御に従って動作する。
【００３１】
個々の非接触インタフェース１０１及びその周辺部のより具体的な構成の例を図９に示す。通信部１１１は、送信回路１１２および受信回路１１３を備える。通信制御部１１０はシフトレジスタで構成することができる。通信制御部１１０は、制御信号を保存し、その制御信号を用いて通信部の動作状態を制御する。制御信号は、テスタ装置やプローブカードからシリアル入力される。通信部１１１は、通信制御部１１０からの制御信号に従って、送信回路１１２のみ動作状態にする、受信回路１１３のみ動作状態にする、両方とも非動作状態にする、のいずれかの状態を取ることとする。これにより、非接触インタフェース１０１の使用状態が制御される。送信回路１１２のみ動作状態になった場合、非接触インタフェース１０１は被検査ＬＳＩに信号を送信する。受信回路１１３のみ動作状態になった場合、非接触インタフェース１０１は被検査ＬＳＩから信号を受信する。送信回路１１２、受信回路１１３の両方が非動作状態になった場合は、非接触インタフェース１０１も非動作状態になる。信号配線１２０〜１２７は、テスタ装置やプローブカードから入力されるデータ、またはテスタ装置やプローブカードへ出力するデータを送信する配線である。セレクタ１１４は、通信制御部１１０が出力する制御信号の値に応じて信号配線１２０〜１２７から所定の信号配線を選択する。そして、選択した信号配線と送信回路１１２とを接続し、信号配線から取得した信号を送信回路１１２に出力する。スイッチ１１５は、通信制御部１１０が出力する制御信号の値に応じて信号配線１２０〜１２７から所定の信号配線を選択する。そして、選択した信号配線と受信回路１１３とを接続し、受信回路から取得した信号を信号配線に出力する。
【００３２】
図９に示す構成を例にして、各構成の動作について説明する。通信制御部１１０は、送信回路１１２を制御する制御信号として１ビット、受信回路１１３を制御する制御信号として１ビット、セレクタ１１４を制御する制御信号として８ビット、スイッチ１１５を制御する制御信号として８ビット、の計１８ビットの制御信号を出力するものとする。セレクタ１１４はスイッチ回路で構成され、通信制御部１１０が備える第１のシフトレジスタに格納された８ビットの制御信号を取得する。そして、セレクタ１１４は、通信制御部１１０から取得した８ビットの制御信号のｎ番目が「１」のときに、セレクタ１１４に接続される８本の信号配線１２０〜１２７の第ｎ番目の信号配線のデータを送信回路１１２に出力するものとする。また、スイッチ１１５はスイッチ回路で構成され、通信制御部１１０が備える第２のシフトレジスタに格納された８ビットの制御信号を取得する。そして、スイッチ１１５は、通信制御部１１０から取得した８ビットの制御信号のｎ番目が「１」のときに、受信回路１１２の出力を、スイッチ１１５に接続される信号配線１２０〜１２７の第ｎ番目の信号配線に渡すものとする。送信回路１１２は、通信制御部１１０が備える第３のシフトレジスタに格納された１ビットの制御信号を取得する。受信回路１１３は、制御信号が備える第４のシフトレジスタに格納された１ビットの制御信号を取得する。送信回路１１２と受信回路１１３は、電源スイッチなどのスイッチを備え、通信制御部１１０から取得する制御信号が「１」であった場合のみ動作するものとする。
【００３３】
上述した構成を用いて、信号配線１２０のデータを非接触インタフェース１０１を用いて送信するときの動作は次のとおりである。通信制御部１１０は、セレクタ１１４に制御信号「１０００００００」出力し、送信回路１１２に制御信号「１」を出力する。これにより、信号配線１２０のデータを非接触インタフェース１０１を用いて送信できる。このとき、信号配線１２１〜１２７に信号配線１２０のデータが混ざるのを防ぐために、スイッチ１１５に制御信号「００００００００」を出力し、受信回路１１３に制御信号「０」を出力するのが望ましい。これにより、受信回路１１３を非動作状態とすることができる。
【００３４】
非接触インタフェースを非動作状態にする場合は、通信制御部が出力する１８ビット全ての制御信号を「０」にすれば良い。このような制御信号を通信部が取得した場合、その通信部に接続された非接触インタフェースは送信動作、受信動作のいずれも行わない。
【００３５】
図８および図９の構成により、通信制御部１１０は通信部１１１を制御して、非接触インタフェース１０１ごとに信号配線１２０〜１２７のどの信号配線と接続するかを決定することができる。さらに、通信制御部１１０は通信部１１１を制御して、非接触インタフェース１０１が被検査ＬＳＩに信号を送信するか、または、被検査ＬＳＩから信号を受信するか、または、非動作状態になるかを決定することができる。従って、検査用ＬＳＩを上述した構成にすることにより、図３、図６のように、動作状態にする非接触インタフェースの切り換えおよび非接触インタフェースによる信号の送受信方向の制御を行うことができる。
【００３６】
通信部１１１と信号配線１２０〜１２７との接続方法は本実施形態に限定されるものではない。例えば、非接触インタフェースごとにそれ専用の信号配線を設けることができる。一方、本実施形態に係る検査用半導体装置を構成する検査用ＬＳＩは、図８、図９に示すように、それぞれの通信部１１１に複数の信号配線が接続され、通信部１１１がセレクタ１１４及びスイッチ１１５が備える構成とした。このような構成にすることにより、一本の信号配線を複数の非接触インタフェースで共用化できるため、検査用ＬＳＩの設計が容易となり、さらに、検査用ＬＳＩの使用時の電力消費を削減することができる。
【００３７】
本実施形態に係る検査用半導体装置を構成する検査用ＬＳＩは、非接触インタフェースの動作の切り換えを電気的に行うことにより、機械的に切り換えるものよりも動作の切り換えを高速に行うことができる。
【００３８】
非接触インタフェースは、ニードルよりも細かいピッチで配置可能である。そのため、単位面積当たりに配置できる非接触インタフェースの数が増える。また、非接触インタフェースの配置の自由度が高くなる。その結果、より汎用性の高い検査用ＬＳＩを作製することが可能となる。
【００３９】
本実施形態に係る検査用半導体装置を構成する検査用ＬＳＩは、構造的な制限が無い限りは、いかなるサイズの被検査ＬＳＩの検査に用いることができる。
【００４０】
非接触インタフェースはニードルよりも１個当たりのコストが安い。そのため、本実施形態の検査用半導体装置を構成する検査用ＬＳＩを、ニードルを備えたものよりも安価に作製できる。
【００４１】
本実施形態によれば、多品種の被検査ＬＳＩに対応可能な検査用ＬＳＩを安価に得ることができる。
【００４２】
〔第２の実施の形態〕
以下に、図面を参照して第２の実施の形態を説明する。
【００４３】
本実施形態に係る検査用半導体装置は、検査用ＬＳＩとプローブカード基板を備える。図１０は、検査用ＬＳＩ２００およびプローブカード基板２０２を備えた検査用半導体装置２０５ならびに被検査ウェハ２５２の位置関係を示す。検査用ＬＳＩ２００は複数の非接触インタフェース２０１を備えることとする。被検査ウェハ２５２は複数の被検査ＬＳＩを備え、被検査ＬＳＩは、複数の非接触インタフェース２５１を備えることとする。電源ニードル２０３は、被検査ウェハ２５２の周辺部に配置された電源パッド２５３に接触して、被検査ウェハ２５２に電源を供給することとする。
【００４４】
本実施形態に係る検査用半導体装置では、被検査ウェハ２５２に備えられた複数の非接触インタフェース２５１と検査用ＬＳＩ２００に備えられた複数の非接触インタフェース２０１とを向かい合わせて配置することにより、これらの非接触インタフェース２０１、２５１間で信号を授受することが可能となる。
【００４５】
なお、検査用ＬＳＩと被検査ウェハは一対一の関係である必要はなく、検査用ＬＳＩと被検査ウェハは、一対多、多対一、多対多のいずれの関係にあっても良い。例えば、図１１に示すように、１枚の被検査ウェハ３５２を２枚の検査用ＬＳＩ３００を用いて検査することができる。また、一枚の検査用ＬＳＩを用いて、複数の被検査ウェハを検査しても良い。
【００４６】
なお、プローブカード基板は図１０に示すように電源ニードルを備えた構成としても良いし、電源ニードルを備えない構成としても良い。
【００４７】
検査用ＬＳＩや被検査ウェハに電源を供給する方法は限定されるものではない。検査用ＬＳＩや被検査ウェハへの電源供給は、例えば、プローブカード基板を介して、非接触方式またはニードルを用いた接触方式を用いる電源供給部により行うことができる。非接触方式を用いる電源供給部は、誘導性結合または容量性結合による非接触結合を用いることができる。一方、接触方式を用いる電源供給部は、図１０、図１１に示すように、電源ニードル２０３、３０３、３０４を構成とすることができる。この場合、被検査ウェハ２５２、３５２の内側や周辺部の任意の位置には、電源ニードル２０３、３０３、３０４が接触する電源パッド２５３、３５３が配置される。
【００４８】
図１２は、図１０に示す検査用半導体装置２０５の平面図である。検査用ＬＳＩ２００は格子状に配置された非接触インタフェース２０１を備える。各非接触インタフェース２０１の動作状態を制御する制御信号は、プローブカード基板２０２を搭載するテスタ装置から送信される。各非接触インタフェース２０１はその制御信号に基づいて動作する。
【００４９】
検査用ＬＳＩの非接触インタフェースの動作例を、図１３、１４を用いて説明する。図１３は、図１０に示す被検査ウェハ２５２の平面図である。被検査ウェハ２５２は４個の被検査ＬＳＩ２５０を備え、各被検査ＬＳＩ２５０は複数の非接触インタフェース２５１を備える。非接触インタフェース２５１は所定のパターンに配置される。本実施形態に係る検査用半導体装置は、図１３に示す被検査ウェハ２５２を検査する場合、検査用ＬＳＩ２００の非接触インタフェース２０１のうち、図１４の実線で示す非接触インタフェースのみを動作状態にする。そして、その他の非接触インタフェースは非動作状態にして、信号の授受を停止状態にする。
【００５０】
このように、本実施形態に係る検査用半導体装置により、被検査ウェハに備えられた複数の被検査ＬＳＩの非接触インタフェースの配置パターンに基づいて、検査用ＬＳＩの各非接触インタフェースを動作状態にするかしないかを切り換えることが可能となる。その結果、多品種の被検査ＬＳＩに対して検査装置の共用化が可能となる。
【００５１】
また、本実施形態に係る検査用半導体装置により、被検査ウェハに含まれる複数の被検査ＬＳＩを同時に検査することが可能となる。
【００５２】
また、本実施形態に係る検査用半導体装置により、異なる大きさの被検査ＬＳＩを備えた被検査ウェハを検査することが可能となる。例えば、図１５に示すように、２種類の異なる大きさの被検査ＬＳＩ２５０を備えた被検査ウェハ２５２があるとする。このような被検査ウェハ２５２を検査する場合は、図１６の実線で示す非接触インタフェース２０１を動作させれば良い。このように、被検査ＬＳＩの大きさ及び非接触インタフェースの配置パターンに依存せずに、同一の検査用ＬＳＩにより、異なる大きさの被検査ＬＳＩまたは非接触インタフェースの異なる配置パターンを持つ被検査ＬＳＩを検査することが可能となる。
【００５３】
検査に用いるテストベクトルのデータと被検査ＬＳＩの非接触インタフェースの配置パターンとは、検査前に、テスタ装置に入力され、保存されるのが望ましい。これにより、動作させる検査用ＬＳＩの非接触インタフェースを検査時に瞬時に決定でき、正確な検査を行うことが可能となる。
【００５４】
被検査ＬＳＩの非接触インタフェースの配置パターンは、検査する際に決定されることとしても良い。例えば、被検査ウェハの全ての非接触インタフェースから信号が常に出力される状態にしておき、この信号を受信できた検査用ＬＳＩの非接触インタフェースを動作させることとしてもよい。
【００５５】
検査用ＬＳＩをプローブカード基板に搭載する方法は特に限定されるものではない。例えば、プローブカード基板の下面の所定の箇所に複数の電極を設け、これらを検査用ＬＳＩに設けられた貫通電極に接続しても良い。
【００５６】
〔第３の実施の形態〕
次に、図面を参照して第３の実施の形態を説明する。第３の実施の形態は、通信部が送信回路と受信回路のいずれか一方を有し、通信制御部は通信部の動作状態と非動作状態の切り換えを制御することを特徴とする。そして、複数の非接触インタフェースのうち、前記検査用ＬＳＩにおける所定のに配置された非接触インタフェースが、前記送信回路を有する前記通信部に接続され、前記複数の非接触インタフェースのうち、前記検査用ＬＳＩにおける前記所定の領域以外の領域に配置された非接触インタフェースが、前記受信回路を有する前記通信部に接続される構成とされる。
本実施形態の一例として、図１７には、送信回路を有する通信部に接続された非接触インタフェースが列状に配置された第１の領域と、受信回路を有する通信部に接続された非接触インタフェースが列状に配置されたものを示す。なお、これら第１と第２の領域は列に限定されるものでなく、例えば一または複数の行であっても良い。また、行または列でなくとも、検査用ＬＳＩ４００における任意の領域を、第１と第２の領域とすることができる。
【００５７】
図１７は、本実施形態に係る検査用半導体装置を構成する検査用ＬＳＩ４００と検査用ＬＳＩ４００を搭載するプローブカード基板４０２との平面図である。図１８は、図１７に示す検査用ＬＳＩ４００及びプローブカード基板４０２により検査される被検査ＬＳＩ４５０の例を上から見た平面図である。検査用ＬＳＩ４００に格子状に配置された非接触インタフェース４０１の所定の列は、送信のみを行う送信器４４０として機能する非接触インタフェースから構成されるものとする。送信器４４０と接続する通信部は、送信回路を備え、受信回路を備えない。また、非接触インタフェース４０１の所定の列は、受信のみを行う受信器４４１として機能する非接触インタフェースから構成されるものとする。受信器４４１と接続する通信部は、受信回路を備え、送信回路を備えない。被検査ＬＳＩ４５０は、図１８に示すように、検査用ＬＳＩ４００と向かい合わせた際に、検査用ＬＳＩ４００の送信器４４０に対応する位置に受信器４９１を備え、検査用ＬＳＩ４００の受信器４４１に対応する位置に送信器４９０を備えた被検査ＬＳＩであれば、異なる品種であっても同一の検査用ＬＳＩを用いることができる。
【００５８】
送信器として機能する非接触インタフェースと受信器として機能する非接触インタフェースのより具体的な構成を、図１９、図２０を用いて説明する。送信器として機能する非接触インタフェース４０１には、図１９に示すように、送信回路４１２が接続される。セレクタ４１４により選ばれた信号配線４２０〜４２７のうちの一つの信号配線の信号は、送信回路４１２を介して非接触インタフェース４０１に出力される。そして、この信号は、非接触インタフェース４０１により、被検査ＬＳＩに送られる。送信回路４１２の動作状態及び非動作状態の切り換え、並びに、セレクタ４１４による信号配線４２０〜４２７の選択は、通信制御部４１０により制御される。一方、受信器として機能する非接触インタフェース４０１には、図２０に示すように、受信回路４１３が接続される。非接触インタフェース４０１が受信した信号は、受信回路４１３を介して、スイッチ４１５により選ばれた信号配線４２０〜４２７のうちの一つの信号配線に出力される。受信回路４１３の動作状態及び非動作状態の切り換え、並びに、スイッチ４１５による信号配線４２０〜４２７の選択は、通信制御部４１０により制御される。
【００５９】
このように、格子状に配置された非接触インタフェースのうち、所定の領域に配置されたものを送信専用、その他のものを受信専用とすることにより、非接触インタフェースに接続する回路の構成を簡素化することができる。そのため、送信と受信の両方を行う回路を構成とする場合と比較して、その他の回路をより多く検査用ＬＳＩに搭載することできる。さらに、検査用ＬＳＩ全体の消費電力を少なくすることができる。
【００６０】
また、所定の非接触インタフェースを送信専用、その他のものを受信専用とすることにより、非接触インタフェースの使用状態の制御が容易となる。非接触インタフェースが送受信可能である場合、非接触インタフェースの使用状態の制御は、動作状態または非動作状態のみならず、動作状態の場合における送信状態または受信状態を選択する。一方、非接触インタフェースが送信専用または受信専用と決まっている場合は、非接触インタフェースの使用状態の制御は動作状態と非動作状態の選択のみで十分である。
【００６１】
本発明は上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００６２】
１００、２００、３００、４００    検査用ＬＳＩ
１０１、１０５、２０１、３０１、４０１    非接触インタフェース
１１０、２１０、４１０    通信制御部
１１１、２１１    通信部
１１２、４１２    送信回路
１１３、４１３    受信回路
１１４、４１４    セレクタ
１１５、４１５    スイッチ
１２０、１２１、１２２、１２７、４２０、４２１、４２２、４２７    信号配線
１５０、２５０、３５０、４５０    被検査ＬＳＩ
１５１、２５１、３５１、４５１    非接触インタフェース
２０２、３０２、４０２    プローブカード基板
２０３、３０３、３０４、４０３    電源ニードル
２０５、３０５    検査用半導体装置
２５２、３５２    被検査ウェハ
２５３、３５３、４５３    電源パッド
４４０、４９０    送信器
４４１、４９１    受信器
【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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