(57)【要約】本発明は半導体チップ調整装置及び検査方法を提供する。前記装置は一又は複数の半導体チップ(C)を受け入れるチップ温度制御手段(TE1,TE2,TE3)と対応する数のチップ結合台(S)とマザーボード(30)とを備える。前記制御手段は、温度制御用流体が流されるように構成され且つ前面(VS)から後面(RS)へ至る対応する数のリセス(GA)を有する基体(G)を備える。前記チップ結合台(S)は、前記基体（Ｇ）に熱的接触状態で前記リセス(GA)に挿入され、前面(VS)にチップ受入領域(SM)を且つ内部に前記チップ受入領域(SM)内の前記半導体チップ(C)に対して電気信号を送受信する電気信号配線手段(D1,D2)を有している。前記マザーボード(30)は、前記チップ結合台(S)の配線手段(D1,D2)が前記マザーボード(30)における配線手段(32)に電気的に接続されるように前記後面(RS)に装着されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一又は複数の半導体チップ（Ｃ）を受け入れるチップ温度制御手段（ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３）であって、温度制御用の流体が流され得る基体（Ｇ）を有し、前記基体（Ｇ）には前面（ＶＳ）から後面（ＲＳ）へ至る対応する数のリセス（ＧＡ）が設けられているチップ温度制御手段（ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３）と、
前記基体（Ｇ）と熱的接触する状態で前記リセス（ＧＡ）内に挿入される対応する数のチップ結合台（Ｓ）であって、前記前面（ＶＳ）上に設けられたチップ受入領域（ＳＭ）と前記チップ受入領域（ＳＭ）に挿入された前記半導体チップ（Ｃ）から又は当該半導体チップ（Ｃ）に電気信号を伝達するように内部に設けられた配線手段（Ｄ１、Ｄ２）とを有する対応する数のチップ結合台（Ｓ）と、
配線手段（３２）を有するマザーボード（３０）であって、前記チップ結合台（Ｓ）の前記配線手段（Ｄ１、Ｄ２）が前記配線手段（３２）に電気的に接続されるように前記基体（Ｇ）の後面（ＲＳ）に装着されるマザーボード（３０）とを備えることを特徴とする半導体チップ調整装置。
【請求項２】
前記チップ温度制御手段（ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３）は実質的に閉塞されたコンテナ（１）内に配置されており、前記コンテナ（１）は前記チップ受入領域（ＳＭ）より上方に位置し、前記半導体チップ（Ｃ）の装填及び取り出しのために開かれ得るカバー（１ａ）を有していることを特徴とする請求項１に記載の半導体チップ調整装置。
【請求項３】
複数の前記半導体チップ（Ｃ）の装填及び取り出しを同時に行うための処理装置（１００）が備えられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体チップ調整装置。
【請求項４】
前記チップ結合台（Ｓ）の近傍において前記基体（Ｇ）の前面（ＶＳ）に設けられ、且つ、対応する前記チップ受入領域（ＳＭ）にそれぞれの半導体チップ（Ｃ）を保持するように作動されるチップ保持手段（Ｈ１、Ｈ２）が備えられていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の半導体チップ調整装置。
【請求項５】
前記チップ保持手段（Ｈ１、Ｈ２）は、機械的に、空気圧で又は電気的に作動させられ得る保持アーム（Ａ１、Ａ２）を有することを特徴とする請求項４に記載の半導体チップ調整装置。
【請求項６】
前記基体（Ｇ）及び前記基体（Ｇ）に装着された前記マザーボード（３０）は、搬送テーブル（２０；２０ａ）に固着されていることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の半導体チップ調整装置。
【請求項７】
前記搬送テーブル（２０ａ）は、少なくとも１本の軸線（Ａ）回りに回転可能であることを特徴とする請求項６に記載の半導体チップ調整装置。
【請求項８】
前記コンテナ（１）の外方から前記コンテナ（１）内へ流体を供給して前記チップ温度制御手段（ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３）を通過させ、且つ、前記チップ温度制御手段（ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３）から排出された前記流体の少なくとも一部を前記コンテナ（１）内に供給して前記コンテナ（１）内の雰囲気を調整する為のライン手段（ｒ２、ｒ３、ｒ４、ｉ３、ｉ４）が備えられていることを特徴とする請求項２に記載の半導体チップ調整装置。
【請求項９】
前記ライン手段（ｒ２、ｒ３、ｒ４、ｉ３、ｉ４）は、
前記流体を前記コンテナ（１）の外方から前記コンテナ（１）の内部へ供給し且つ前記チップ温度制御手段（ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３）内へ供給する第１ライン（ｒ２）と、
前記流体を前記チップ温度制御手段（ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３）から排出させて前記コンテナ（１）のスペースの外方へ送る第２ライン（ｒ３）と、
前記コンテナ（１）から排出された前記流体を前記コンテナ（１）の外方から内部へ戻す第３ライン（ｒ４）と、
前記コンテナ（１）の外方において前記第２ライン（ｒ３）及び前記第３ライン（ｒ４）の間に設けられた温度制御手段（７０）とを有することを特徴とする請求項８に記載の半導体チップ調整装置。
【請求項１０】
前記第３のライン（ｒ４）の端部に排出部材（４０）が設けられていることを特徴とする請求項９に記載の半導体チップ調整装置。
【請求項１１】
前記半導体チップ（Ｃ）と前記基体（Ｇ）及び／又は前記チップ結合台（Ｓ）とに熱的接触するように、前記チップ受入領域（ＳＭ）に挿入された前記半導体チップ（Ｃ）に作用可能なカバープレート（ＤＰ；ＤＰ'）が備えられていることを特徴とする請求項１から１０の何れかに記載の半導体チップ調整装置。
【請求項１２】
前記カバープレート（ＤＰ'）は、制御可能な関節手段（Ｇ、Ａ１''）を介して作用されることを特徴とする請求項１１に記載の半導体チップ調整装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の装置を用いて半導体チップを調整する方法であって、
前記チップ温度制御手段（ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３）の前記チップ受入領域（ＳＭ）に対応する数の前記半導体チップ（Ｃ）を自動的に挿入するステップと、
前記チップ温度制御手段（ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３）を所定温度にするステップと、
所望検査手順に従って前記所定温度で前記チップ受入領域（ＳＭ）に挿入された前記半導体チップ（Ｃ）から及び／又は当該半導体チップ（Ｃ）に電気信号を伝達するステップと、
前記チップ温度制御手段（ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３）の前記チップ受入領域（ＳＭ）から前記半導体チップ（Ｃ）を自動的に取り除くステップとを備える半導体チップ調整方法。
【請求項１４】
前記基体（Ｇ）及び前記基体（Ｇ）に装着された前記マザーボード（３０）が少なくとも１本の軸線（Ａ）回りに回転可能とされた搬送テーブル（２０；２０ａ）に固定されており、
前記搬送テーブル（２０；２０ａ）の少なくとも２つの異なる回転位置において、所望検査手順に従って前記所定温度で前記チップ受入領域（ＳＭ）に挿入された前記半導体チップ（Ｃ）から及び／又は当該半導体チップ（Ｃ）に電気信号を伝達するステップを備えることを特徴とする請求項１３に記載の半導体チップ調整方法。
【請求項１５】
前記チップ結合台（Ｓ）の近傍において前記基体（Ｇ）の前面（ＶＳ）に設けられ、且つ、対応する前記チップ受入領域（ＳＭ）にそれぞれの半導体チップ（Ｃ）を保持するように作動されるチップ保持手段（Ｈ１、Ｈ２）が備えられており、
複数の半導体チップ（Ｃ）を自動的に挿入した後で且つ前記チップ受入領域（ＳＭ）に挿入された前記半導体チップ（Ｃ）から及び／又は当該半導体チップ（Ｃ）に電気信号を伝達する前に、前記チップ保持手段（Ｈ１、Ｈ２）を作動させるステップを備えることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の半導体チップ調整方法。
【請求項１６】
前記チップ温度制御手段（ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３）は実質的に閉塞されたコンテナ（１）内に配置されており、前記コンテナ（１）は前記チップ受入領域（ＳＭ）より上方に位置し、前記半導体チップ（Ｃ）の装填及び取り出しのために開かれ得るカバー（１ａ）を有しており、
前記カバーが開かれる際には前記コンテナ（１）に流体の過剰圧力を発生させるステップを備えることを特徴とする請求項１３から１５の何れかに記載の半導体チップ調整方法。
【請求項１７】
前記コンテナ（１）内の雰囲気を調整するために前記チップ温度制御手段（ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３）から排出された流体の少なくとも一部を前記コンテナ（１）内に送ることで、前記過剰圧力が発生されることを特徴とする請求項１６に記載の半導体チップ調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップ調整装置及び前記装置を用いた検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップに対する検査測定は、一般的に、−２００℃から＋４００℃の間の温度範囲で行われることが知られている。温度制御のために、半導体チップは結合台に載置され、前記結合台を介して電子検査装置に接続される。前記結合台は、所望温度に応じて冷却及び／又は加熱され、半導体チップと共に気候検査室内で検査される。この場合、半導体チップの温度が周囲の気体媒質の露点より低くならないようにする必要がある。さもなければ、前記チップの表面上で水分の凝縮が生じたり又は結氷が生じることになるからである。これらの現象は、検査測定の障害となったり、検査測定を不可能にさせてしまう。
【０００３】
半導体ウエハの調整方法は、下記ステップを含むＥＰ１４９５４８６Ｂ１によって公知である。即ち、前記調整方法は、少なくとも部分的に囲まれ且つ半導体ウエハを受け入れるためにチャックが配置されたスペースを用意するステップと、前記ウエハの温度制御のために前記チャックを介して乾燥流体を送るステップとを含み、前記チャックから放出された流体の少なくとも一部が前記スペース内の雰囲気を調整するために使用される。
【０００４】
半導体チップを調整する既知の装置は、気候検査室への装填及び気候検査室からの取り出しに時間がかかるという点、凝縮の問題が発生する点、並びに、高い処理能力で複数のチップを検査することが不可能である点において、不利であることが判明している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＥＰ  １４９５４８６  Ｂ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、効率的な調整及び処理効率の向上を可能にする半導体チップ調整装置及び前記装置を用いた検査方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の特徴を有する本発明に係る装置及び請求項１３に係る対応する検査方法は、高い処理効率及び高い動作信頼性が確保される点、特には凝縮の問題が生じない点において、公知の手段に比して有利である。
【０００８】
本発明の基礎となっている思想は、チップ温度制御装置が一又は複数の半導体チップを受け入れるように構成されており、前記チップ温度制御装置は温度制御用の流体が流され且つ前面から後面へ至る対応する数の凹部を有する基体を備えていることである。
【０００９】
前記基体における一又は複数の凹部にはそれぞれチップ結合台が前記基体に対して熱的接触状態で挿入されており、前記チップ結合台は、前面にチップ受入領域を有し且つ内部に前記チップ受入領域に挿入された半導体チップから及び／又は当該半導体チップに電気信号を送受信する為の配線手段を有している。前記基体の後面にはマザーボードが装着されており、前記チップ結合台の配線手段が前記マザーボードの配線手段に電気的に接続されている。
【００１０】
したがって、一つ（又は複数）の前記チップ結合台を容易に交換でき且つ種々のチップ形状又はチップ結合配列に適合可能であるので、半導体チップの良好な熱的接続及び高い柔軟性を確保することができる。
【００１１】
本発明における主題に関する有益な開発と改良は従属請求項によって提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明に係る調整装置の第１実施形態の模式図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図１に示す本発明に係る調整装置の第１の温度制御手段のX-X'線に沿った模式断面図であり、チップが挿入された状態を示している。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図１に示す本発明に係る調整装置の第１の温度制御手段のX-X'線に沿った模式断面図であり、チップが取り除かれた状態を示している。
【図３】図３は、図１に示す本発明に係る調整装置の第１の温度制御手段の平面図であり、チップが取り除かれた状態を示している。
【図４】図４は、本発明に係る調整装置の第２実施形態を説明する為の温度制御手段、マザーボード及び搬送テーブルの模式正面図である。
【図５】図５は、本発明に係る調整装置の他の実施形態における第１の温度制御手段の模式断面図である。
【図６】図６は、本発明に係る調整装置のさらに他の実施形態における第１の温度制御手段の模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下において、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態について詳細に説明する。
なお、図中、同様の又は機能的に同様の部材には同一の参照符号を付している。
【００１４】
図１に、本発明に係る調整装置の第１実施形態の模式断面図を示す。
【００１５】
図１において、参照符号１は、コンテナ５内のスペースを示している。このスペース１には、複数の半導体チップＣを受け入れる温度制御手段ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３が設けられている。
【００１６】
前記チップ温度制御手段ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３は、この例示では、３つの同一のモジュールＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３から構成されている。これらのモジュールＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３の各々は、乾燥空気等の温度制御用の流体が流される、例えば高品質スチール製の基体Ｇを備えている。前記基体Ｇは、当該基体Ｇの前面ＶＳから後面ＲＳへ至る複数のリセスＧＡを有している。
【００１７】
前記複数のリセスＧＡには、それぞれ、例えば同様の高品質スチール製のチップ結合台Ｓが前記基体Ｇと熱的接触状態で挿入されている。前記チップ結合台Ｓは、前面ＶＳに設けられたチップ受入領域ＳＭと内部に設けられた絶縁された配線手段Ｄ１、Ｄ２とを有している。前記配線手段Ｄ１、Ｄ２は、前記チップ受入領域ＳＭに挿入された半導体チップＣから及び／又は当該半導体チップＣに電気信号を送受信するように構成されている（図２Ａ、２Ｂ参照）。
【００１８】
前記基体Ｇの後面ＲＳにはマザーボード３０が取り付けられており、前記チップ結合台Ｓの配線手段Ｄ１、Ｄ２が前記マザーボード３０の配線手段３２に電気的に接続されている（図２Ａ、２Ｂ参照）。リボンケーブル３５が前記マザーボード３０の配線手段３２から前記コンテナ５の外部へ案内されており、検査信号を生成し且つ半導体チップＣの応答信号を評価する検査装置５００に接続されている。
【００１９】
前記基体Ｇ及び前記基体Ｇに取り付けられた前記マザーボード３０は、任意的に移動可能とされる搬送テーブル２０に固定されている。例えば、前記搬送テーブル２０は、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に位置調整可能とされる。
【００２０】
前記コンテナ５は、一般的に、１から１０リットルの間の容量であり、実質的に閉じられ、且つ、前記チップ受入領域ＳＭより上方にスライドカバー等のカバー１ａを有している。前記カバーは、半導体チップＣの装填及び取り出しのために自動的に開かれる。
【００２１】
複数の半導体チップＣの装填及び取り出しを同時に行うために、例えば吸引カップＤを有するロボットとされる処理装置１００が備えられる。即ち、複数の半導体チップの全てが前記ロボット１００の単一の作業ステップで装填又は取り出され得る。
【００２２】
前記コンテナ５は、電気ケーブル及び媒体供給ライン用のダクトを有し、必要に応じて、検査測定の実行時に外挿されて使用されるプローブ用のダクトを有する。しかしながら、用途によっては、前記スペース１は、前記コンテナ５によって必ずしも密閉される必要はないが、少なくとも過剰圧力を強めることよって湿った外気の不要な侵入を防止できる程度には閉じられる必要がある。
【００２３】
さらに、前記各基体Ｇには加熱手段９０が組み込まれている。前記加熱手段９０は、外部からケーブルｅ１を介して加熱用の電流が供給され、且つ、温度プローブ（図示せず）を有している。
【００２４】
参照符号１００は、前記コンテナ５内の露点を検出可能な露点センサである。前記露点センサ１００は、対応する信号をケーブルｅ２を介して前記コンテナ５の外部に伝達可能とされている。特に、前記露点センサ１００は装置開放時の安全性を保証し、例えば、凝縮を防ぐためにカウンタ加熱（counter-heating）が行われ得る。
【００２５】
さらに、前記コンテナには排出部材４０が設けられている（一般性を失わず、２つだけが示されている）。前記排出部材４０及びラインｒ４を介して、空気又は窒素等の同様の流体が外部から前記コンテナ内に導入され、これにより、湿った周囲空気が前記コンテナ５の外へ追い出される。
【００２６】
電気ケーブルｅ１、ｅ２及び媒体供給ラインｒ２、ｒ３、ｒ４を介して前記コンテナ５に接続された別体のユニットは下記構成を備えた温度制御ラック２である。
【００２７】
符号８０''は温度コントローラであり、前記加熱手段９０を加熱することによって前記チップ温度制御手段ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３のモジュールにおける前記基体Ｇの温度を制御し得る。以下においてより詳細に説明するように、前記基体Ｇには乾燥空気の形態をなす冷却用の流体が同時に又は択一的に流される。
【００２８】
前記温度コントローラ８０''は、前記加熱手段９０を加熱するのみならず、凝縮又は結氷のおそれがある場合に自動的にカウンタ加熱を開始し得るように前記ケーブルｅ２を介して前記露点センサ１００にも接続されている。また、前記温度コントローラ８０''は、制御ケーブルＳＴを介して温度制御手段７０の作動制御を行っており、中央温度制御システムの役割も果たしている。
【００２９】
符号７０は、例えば、ガスシリンダ又は空気乾燥機からラインｒ０及びｉ１を介して乾燥空気が供給される温度制御手段である。前記温度制御手段７０は冷却ユニット７１、７２に接続された熱交換器９５を有しており、前記熱交換器９５は前記乾燥空気を所定温度に設定する。
【００３０】
前記ラインｒ０及びｉ１を介して導入される乾燥空気は前記熱交換器９５を通過し、その後に、前記供給ラインｒ２を介して前記コンテナ５内の接続部Ｋ１へ案内され、そこから前記基体の流体入口ＦＩに並列的に供給され、対応する冷却スパイラル又は冷却パイプ（図示せず）を横断する。
【００３１】
前記基体Ｇを冷却した乾燥空気は、前記基体Ｇの流体出口ＦＯを介して並列的に排出され、接続部Ｋ２を介し、その後に、ラインｒ３を介して、前記コンテナ５の外へ送られる。
【００３２】
前記温度制御手段７０には、加熱手段１０５が追加的に組み込まれている。前記加熱手段１０５は前記熱交換器９５には直接的には接触していない。前記ラインｒ３を介してサンプラーテーブル１０から排出される乾燥空気が前記温度制御ラック２へ戻されて前記加熱手段１０５に供給されるように、前記ラインｒ３が前記加熱手段１０５に案内されている。
【００３３】
前記ラインｒ３を介して戻される乾燥空気の一部は、前記加熱手段１０５の上流側においてラインｉ３に分岐されて、前記熱交換器９５に通過される。ここで、前記乾燥空気の一部は、ラインｒ０、ｉ１を介して新たに導入される乾燥空気に対する冷却に寄与する。前記乾燥空気は、ラインｉ４を介して前記熱交換器９５を出て、前記加熱手段１０５を流れた空気と共に前記熱交換器１０５の下流側へ直接導かれる。この乾燥空気は、対応する接続部からラインｒ４及び前記排出部材４０を介して前記コンテナ５内に供給されて、前記コンテナ５の雰囲気を調整する。
【００３４】
前記スペース１の温度を記録する温度センサは参照符号４で示されており、対応する温度信号ＴＳを前記温度制御手段７０に伝達する。前記温度制御手段７０は前記加熱手段１０５によって温度を制御するために使用される。
【００３５】
本実施形態は、さらに、制御混合弁４６及びバイパスラインｒ１０を備えており、これらを用いて熱交換器９５をバイパスさせることができるようになっている。
【００３６】
この構成を用いることによって、前記乾燥空気は、二重の機能、詳しくは、まず前記基体Ｇを冷却し、その後、前記コンテナ５の開口部を介して外気中に戻される前に、前記スペース１の雰囲気を調整するという機能を果たし、より効果的に使用される。特別な利点は、前記基体Ｇから戻された乾燥空気の「残存冷たさ」が前記熱交換器９５を冷却するために使用されつつ、加熱された乾燥空気と共に前記コンテナ５に戻されることである。
【００３７】
図２Ａは、図１に示す本発明に係る調整装置における第１の温度制御手段のＸ−Ｘ'線に沿った模式断面図であり、前記チップが挿入された状態を示している。図２Ｂは、図１に示す本発明に係る調整装置における前記第１の温度制御手段のＸ−Ｘ'線に沿った模式断面図であり、前記チップが取り外された状態を示している。
【００３８】
図２Ａに示すように、前記基体Ｇは矩形断面を有しており、間隙ＧＡは略中央に設けられ、前記基体Ｇの前面ＶＳから後面ＲＳまで延びている。端面に、内部の複雑な冷却ラインに又は当該冷却ラインから延びる流体入口用開口部ＦＩ及び流体出口用開口部ＦＯが図示されている。符号９０ａは前記加熱手段９０の入口を示し、符号９０ｂは対応する出口を示している。前記加熱手段９０は、通常、埋込み型の抵抗器の形態で備えられる。前記チップ結合台Ｓは、略正方形の断面を有しており、前記間隙ＧＡに上方から挿入され、ここで、カラーＫＲが良好な装着状態を保証する。前記チップ結合台Ｓを前記基体Ｇに確実に装着させることで最適な熱的接続が確保される。特に、この熱的接続は、前記基体Ｇ及び前記チップ結合台Ｓの両方が同じ材料、本実施の形態においては高品質スチールで製造されることによって向上される。付随的に、前記基体Ｇに対する前記チップ結合台Ｓのネジ接続構造（本実施形態においては図示せず）を設けることができる。前記ネジ接続構造は、例えば前記カラーＫＲの領域に配置される。前記チップ受入領域ＳＭは、前記チップ結合台Ｓの中央に配置されており、前記基体Ｇの前面ＶＳよりも低く配置されている。前記チップ結合台Ｓに対向する、前記半導体チップＣにおける当接される側には当接面（図示せず）が配置されており、前記当接面は前記チップ結合台Ｓの内部に設けられた前記配線手段Ｄ１、Ｄ２に接続される。
【００３９】
前記配線手段Ｄ１、Ｄ２は、前記チップ結合台Ｓの上面で終焉しており、好ましくは、半導体チップＣの前記当接面と直接的に接触する小さな突出ピンが備えられる。斯かる構成によれば、プローブ針の形態での良好な電気的接続を確保することができる。
【００４０】
前記基体Ｇの前面ＶＳには、前記チップ接合台Ｓの近傍にチップ保持手段Ｈ１、Ｈ２（明瞭性を担保する為に図１においては図示せず）が設けられており、前記チップ保持手段Ｈ１、Ｈ２は、半導体チップＣを下方へ押圧することによって当該半導体チップＣを対応するチップ受入領域ＳＭ内に保持し得るように空気圧で作動させられ得る。この目的のために、前記チップ保持手段Ｈ１、Ｈ２は、空気圧で作動される保持アームＡ１、Ａ２を有している。前記保持アームＡ１、Ａ２は、前記半導体チップＣが挿入された状態の図２Ａ及び前記半導体チップＣが取り外された状態の図２Ｂにおいて図示されている。特に、前記半導体チップＣが取り外された状態、図２Ｂにおいては前記処理装置１００の前記吸引カップＤ上に配置されている状態においては、図２Ｂに示すように、前記保持アームＡ１、Ａ２は縦方向へ持ち上げられるだけではなく、横方向へも回転されており、これにより、前記半導体チップＣの連続的な取り外し及び設置が可能となっている。
【００４１】
前記配線手段３２に対する前記配線手段Ｄ１、Ｄ２の接続も、図２Ａ、２Ｂに明確に図示されている。前記配線手段３２は前記マザーボード３０に設けられ、図１に示すように前記リボンケーブル３５に接続されている。
【００４２】
図３は、前記チップが取り外された状態での図１に示す本発明に係る調整装置の前記第１の温度制御手段の平面図である。
【００４３】
図３に良く示されているように、前記基体Ｇは平面視においても矩形状である。図３には、前記配線手段Ｄ１、Ｄ２における針状プローブ型の上端部も明確に図示されている。
【００４４】
図４は、本発明に係る調整装置の第２実施形態を説明する為の温度制御手段、マザーボード及び搬送テーブルの模式正面図である。
【００４５】
図４に示される第２実施形態においては、前記温度制御手段ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３を有する前記マザーボード３０が載置される搬送テーブル２０ａが軸線Ａ回りに回動可能とされており、これにより、種々の角度姿勢での前記半導体チップＣの検査測定が可能となっている。前記半導体チップＣに対するこの種の角度依存測定は、特にＭＥＭＳ技術における加速度計にとってはチップ信号を較正可能とする為に必要となる。
【００４６】
図５は、本発明に係る調整装置の他の実施形態における第１の温度制御手段の模式断面図である。
【００４７】
図５は図２Ａと類似しており、参照符号Ｈ１'は変更されたチップ保持手段を示している。前記チップ保持手段Ｈ１'は保持アームＡ１'を有しており、前記保持アームＡ１'の端部には高品質スチール製のカバープレートＤＰが設けられている。前記カバープレートＤＰは、一方側において前記半導体チップＣと熱的接触し且つ他方側において前記結合台Ｓと熱的接触するように、前記チップ受入領域ＳＭに挿入された前記半導体チップＣに適用されている。ここで、前記カバープレートＤＰと前記チップ結合台Ｓとの間の当接領域が参照符号ＫＯで示されている。
【００４８】
この実施形態は、前記チップのさらに優れた熱的接続を確保できるという利点を有する。この形態において、好ましくは、前記カバープレートＤＰは、前記チップの全表面を覆うものとされる。
【００４９】
前記半導体チップＣを取り外す為に、前記保持アームＡ１'における前記カバープレートＤＰは、持ち上げられて、横方向に向きを変えられる。
【００５０】
図６は、本発明に係る調整装置のさらに他の実施形態における第１の温度制御手段の模式断面図である。
【００５１】
図６は図２Ａと類似しており、本実施形態においては、高品質スチール製のカバープレートＤＰ'が同様に設けられている。前記カバープレートＤＰ'は前記半導体チップＣ、前記チップ結合台Ｓ及び前記基体Ｇと熱的接触するように構成されている。ここで、前記温度制御手段ＴＥ１との当接領域は参照符号ＫＯ'で示されている。前記カバープレートＤＰ'は、保持アームＡ１''を介して関節手段Ｇに接続されており、前記間接手段Ｇは、制御信号ＳＫを介して、空気圧で又は電気的に又は機械的に制御され得る。
【００５２】
図１から６に示す本発明に係る調整装置の前記実施形態を作動させる際には、前記コンテナ５の前記カバー１ａが開放された状態で、前記処理装置１００によって複数の半導体チップＣが前記温度制御手段ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３の前記チップ受入領域ＳＭに自動的に挿入される。
【００５３】
その後に、前記コンテナ５の前記カバー１ａが閉塞されて、前記チップ温度制御手段ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３が所定の測定温度、例えば−４０℃にされる。所定の測定温度に達すると、所望の検査手順に従って、前記チップ受入領域ＳＭに挿入された半導体チップＣから及び／又は前記半導体チップＣに、検査装置５００の電気信号が伝達される。
【００５４】
測定が完了した後、前記カバー１ａが開かれる。この際、前記排出部材４０から排出される乾燥空気によって、結氷すること無く前記温度制御手段ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３が低温に保たれるような過剰圧力が確保される。
【００５５】
複数の半導体チップＣが前記チップ結合台Ｓの前記チップ受入領域ＳＭから自動的に取り外された後に、装填等が再び行われ得る。
【００５６】
前述の好ましい実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、様々な方法で変更することが可能である。
【００５７】
前記実施の形態においては、前記半導体チップの保持手段は、特に異なる角度姿勢での測定の際に前記半導体チップを前記チップ受入領域に保持するために、設けられているが、特に測定が水平状態で行われる場合には前記保持手段は必須ではない。また、前記保持手段は、空気圧による保持手段の形態だけではなく、電気的又は電気機械的な手段として備えられることも可能である。
【００５８】
前記基体及び前記チップ結合台の形状も例示に過ぎず、種々の変更が可能である。また、前記温度制御手段のモジュールの数は、用途に応じて選択され得る。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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【手続補正書】
【提出日】平成23年12月16日(2011.12.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一又は複数の半導体チップ（Ｃ）を受け入れるチップ温度制御手段（ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３）であって、温度制御用の流体が流され得る基体（Ｇ）を有し、前記基体（Ｇ）には前面（ＶＳ）から後面（ＲＳ）へ至る対応する数のリセス（ＧＡ）が設けられているチップ温度制御手段（ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３）と、
前記基体（Ｇ）と熱的接触する状態で前記リセス（ＧＡ）内に挿入される対応する数のチップ結合台（Ｓ）であって、前記前面（ＶＳ）上に設けられたチップ受入領域（ＳＭ）と前記チップ受入領域（ＳＭ）に挿入された前記半導体チップ（Ｃ）から又は当該半導体チップ（Ｃ）に電気信号を伝達するように内部に設けられた配線手段（Ｄ１、Ｄ２）とを有する対応する数のチップ結合台（Ｓ）と、
配線手段（３２）を有するマザーボード（３０）であって、前記チップ結合台（Ｓ）の前記配線手段（Ｄ１、Ｄ２）が前記配線手段（３２）に電気的に接続されるように前記基体（Ｇ）の後面（ＲＳ）に装着されるマザーボード（３０）と、
前記基体（Ｇ）及び前記基体（Ｇ）に装着された前記マザーボード（３０）が固着され且つ少なくとも１本の軸線（Ａ）回りに回転可能とされた搬送テーブル（２０；２０ａ）と、
前記チップ結合台（Ｓ）の近傍において前記基体（Ｇ）の前面（ＶＳ）に設けられ且つ対応する前記チップ受入領域（ＳＭ）に半導体チップ（Ｃ）を保持するように作動されるチップ保持手段（Ｈ１、Ｈ２）とを備え、
前記チップ保持手段（Ｈ１、Ｈ２）は、機械的に、空気圧で又は電気的に作動させられ且つ前記基体（Ｇ）に対して横方向へ回転可能とされた保持アーム（Ａ１、Ａ２）を有していることを特徴とする半導体チップ調整装置。
【請求項２】
前記チップ温度制御手段（ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３）は実質的に閉塞されたコンテナ（１）内に配置されており、前記コンテナ（１）は前記チップ受入領域（ＳＭ）より上方に位置し、前記半導体チップ（Ｃ）の装填及び取り出しのために開かれ得るカバー（１ａ）を有していることを特徴とする請求項１に記載の半導体チップ調整装置。
【請求項３】
複数の前記半導体チップ（Ｃ）の装填及び取り出しを同時に行うための処理装置（１００）が備えられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体チップ調整装置。
【請求項４】
前記コンテナ（１）の外方から前記コンテナ（１）内へ流体を供給して前記チップ温度制御手段（ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３）を通過させ、且つ、前記チップ温度制御手段（ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３）から排出された前記流体の少なくとも一部を前記コンテナ（１）内に供給して前記コンテナ（１）内の雰囲気を調整する為のライン手段（ｒ２、ｒ３、ｒ４、ｉ３、ｉ４）が備えられていることを特徴とする請求項２に記載の半導体チップ調整装置。
【請求項５】
前記ライン手段（ｒ２、ｒ３、ｒ４、ｉ３、ｉ４）は、
前記流体を前記コンテナ（１）の外方から前記コンテナ（１）の内部へ供給し且つ前記チップ温度制御手段（ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３）内へ供給する第１ライン（ｒ２）と、
前記流体を前記チップ温度制御手段（ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３）から排出させて前記コンテナ（１）のスペースの外方へ送る第２ライン（ｒ３）と、
前記コンテナ（１）から排出された前記流体を前記コンテナ（１）の外方から内部へ戻す第３ライン（ｒ４）と、
前記コンテナ（１）の外方において前記第２ライン（ｒ３）及び前記第３ライン（ｒ４）の間に設けられた温度制御手段（７０）とを有することを特徴とする請求項４に記載の半導体チップ調整装置。
【請求項６】
前記第３のライン（ｒ４）の端部に排出部材（４０）が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の半導体チップ調整装置。
【請求項７】
前記半導体チップ（Ｃ）と前記基体（Ｇ）及び／又は前記チップ結合台（Ｓ）とに熱的接触するように、前記チップ受入領域（ＳＭ）に挿入された前記半導体チップ（Ｃ）に作用可能なカバープレート（ＤＰ；ＤＰ'）が備えられていることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の半導体チップ調整装置。
【請求項８】
前記カバープレート（ＤＰ'）は、制御可能な関節手段（Ｇ、Ａ１''）を介して作用されることを特徴とする請求項７に記載の半導体チップ調整装置。
【請求項９】
請求項１に記載の装置を用いて半導体チップを調整する方法であって、
処理装置（１００）を用いて、前記チップ温度制御手段（ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３）の前記チップ受入領域（ＳＭ）に対応する数の前記半導体チップ（Ｃ）を自動的に挿入するステップと、
前記半導体チップ（Ｃ）を対応する前記チップ受取領域（ＳＭ）内に保持する為に、前記保持アーム（Ａ１、Ａ２）が前記基体（Ｇ）に対して横方向へ回動されるように前記保持手段（Ｈ１、Ｈ２）を作動させるステップと、
前記チップ温度制御手段（ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３）を所定温度にするステップと、
前記搬送テーブル（２０；２０ａ）の少なくとも２つの異なる回転位置において、所望検査手順に従って前記所定温度で前記チップ受入領域（ＳＭ）に挿入された前記半導体チップ（Ｃ）から及び／又は当該半導体チップ（Ｃ）に電気信号を伝達するステップと、
前記チップ温度制御手段（ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３）の前記チップ受入領域（ＳＭ）から前記半導体チップ（Ｃ）を自動的に取り除くステップとを備える半導体チップ調整方法。
【請求項１０】
前記チップ温度制御手段（ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３）は実質的に閉塞されたコンテナ（１）内に配置されており、前記コンテナ（１）は前記チップ受入領域（ＳＭ）より上方に位置し、前記半導体チップ（Ｃ）の装填及び取り出しのために開かれ得るカバー（１ａ）を有しており、
前記カバーが開かれる際には前記コンテナ（１）に流体の過剰圧力を発生させるステップを備えることを特徴とする請求項９に記載の半導体チップ調整方法。
【請求項１１】
前記コンテナ（１）内の雰囲気を調整するために前記チップ温度制御手段（ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３）から排出された流体の少なくとも一部を前記コンテナ（１）内に送ることで、前記過剰圧力が発生されることを特徴とする請求項１０に記載の半導体チップ調整方法。
【国際調査報告】
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