(57)【要約】【課題】複数の縦型半導体装置を試験する際の作業性を改善し、試験時間を短縮することができ、多種のサイズの縦型半導体装置に容易に対応することができる半導体試験治具を得る。【解決手段】半導体試験治具は、下面電極３と上面電極４を有する複数の縦型半導体装置５を試験するために用いられる。導電性の基台１は、下面電極３が接触した状態で複数の縦型半導体装置５がそれぞれ個別に設置される複数の設置部６を有する。格子状の絶縁性の枠部２は、基台１上に設けられ、複数の設置部６を囲う。枠部２は、設置する縦型半導体装置５のサイズに応じて交換可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下面電極と上面電極を有する複数の縦型半導体装置を試験するための半導体試験治具であって、
前記下面電極が接触した状態で前記複数の縦型半導体装置がそれぞれ個別に設置される複数の設置部を有する導電性の基台と、
前記基台上に設けられ、前記複数の設置部を囲う格子状の絶縁性の枠部とを備え、
前記枠部は、設置する前記縦型半導体装置のサイズに応じて交換可能であることを特徴とする半導体試験治具。
【請求項２】
前記基台の上面に第１の嵌合部が設けられ、
前記枠部の下面に第２の嵌合部が設けられ、
前記第１の嵌合部と前記第２の嵌合部が互いに嵌め合わされていることを特徴とする請求項１に記載の半導体試験治具。
【請求項３】
前記枠部を前記基台に固定するネジを更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体試験治具。
【請求項４】
前記ネジは、前記複数の設置部が設けられた領域の外側に配置された第１のネジを有することを特徴とする請求項３に記載の半導体試験治具。
【請求項５】
前記ネジは、前記複数の設置部が設けられた領域内に配置された第２のネジを有することを特徴とする請求項３又は４に記載の半導体試験治具。
【請求項６】
前記縦型半導体装置に対向する前記枠部の側面が傾斜面であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の半導体試験治具。
【請求項７】
前記基台の上面において前記複数の設置部の周囲に凹部が設けられ、
前記枠部が前記凹部に嵌め合わされていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の半導体試験治具。
【請求項８】
前記枠部は、前記縦型半導体装置に対向する側面が傾斜面である枠本体と、前記枠本体の下に設けられ前記枠本体よりも広い幅を持つ土台部とを有し、
前記凹部に前記土台部が嵌め合わされていることを特徴とする請求項７に記載の半導体試験治具。
【請求項９】
前記枠部の前記傾斜面近傍において前記枠部の前記土台部に溝部が設けられていることを特徴とする請求項８に記載の半導体試験治具。
【請求項１０】
前記枠部の１つの開口が２つ以上の前記設置部を露出させることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の半導体試験治具。
【請求項１１】
前記基台は、少なくとも１つの位置決め部を有することを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載の半導体試験治具。
【請求項１２】
前記基台の裏面が接触した状態で前記基台が設置される導電性のステージと、
前記縦型半導体装置の前記上面電極に接触する導電性のプローブと、
前記縦型半導体装置が前記設置部に設置された状態で、前記基台、前記ステージ及び前記プローブを介して前記縦型半導体装置の試験を行う試験装置とを更に備えることを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載の半導体試験治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下面電極と上面電極を有する複数の縦型半導体装置を試験するための半導体試験治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
チップ状に細片化した複数の半導体装置の電気的特性を試験する際、それぞれの半導体装置を個別に位置決めして試験していた。このため、作業性が悪く、試験時間が長くなっていた。これに対して、ＩＣパッケージなどの複数の半導体装置を一括して位置決めできる絶縁性の搬送トレイ、及びそれを用いた試験装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。これにより、作業性を改善し、試験時間を短縮することができる。
【０００３】
縦型半導体装置は、装置の上面電極と下面電極との間に電流が流れる。この縦型半導体装置を試験する場合には、半導体装置の下面電極が接するステージが測定電極の一つとなる。このため、被測定物とステージの密着性が接触抵抗に影響し、電気的特性に影響を与える。
【０００４】
ステージ上にゴミ等の大きな異物が存在すると、その上に被測定物が設置され、測定電極との接触部又はその近傍において被測定物の一部が破損して不良となる。異物の大きさが例えば数１０μｍ以下の目視の困難なレベルでも、測定電極との接触部又はその近傍において被測定物に圧力で歪が導入され、ピエゾ効果により漏れ電流が増加して、被測定物は不良と判定される。この対策として、半導体装置の裏面側に応力緩衝膜を付加し、異物による応力を緩和する手法が開示されている。（例えば、特許文献２参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２９２７２７号公報
【特許文献２】特開２００８−４７３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の絶縁性の搬送トレイに縦型半導体装置を設置したままでは、縦型半導体装置の試験を行うことはできなかった。また、設置する縦型半導体装置のサイズに応じて搬送トレイを作り直さなければならなかった。また、異物による不良発生を低減するために測定する全ての半導体装置に応力緩衝膜を付加すると、製造工程と製造コストが増加するという問題がある。
【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、その第１の目的は複数の縦型半導体装置を試験する際の作業性を改善し、試験時間を短縮することができ、多種のサイズの縦型半導体装置に容易に対応することができる半導体試験治具を得るものである。第２の目的は、製造工程と製造コストを増加することなく、異物による不良発生を低減することができる半導体試験治具を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る半導体試験治具は、下面電極と上面電極を有する複数の縦型半導体装置を試験するための半導体試験治具であって、前記下面電極が接触した状態で前記複数の縦型半導体装置がそれぞれ個別に設置される複数の設置部を有する導電性の基台と、前記基台上に設けられ、前記複数の設置部を囲う格子状の絶縁性の枠部とを備え、前記枠部は、設置する前記縦型半導体装置のサイズに応じて交換可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、複数の縦型半導体装置を試験する際の作業性を改善し、試験時間を短縮することができ、多種のサイズの縦型半導体装置に容易に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る半導体試験治具を示す上面図である。
【図２】図１のＩ−ＩＩに沿った断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る基台を示す上面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る半導体試験治具を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る半導体試験治具を示す上面図である。
【図６】本発明の実施の形態４に係る半導体試験治具を示す上面図である。
【図７】本発明の実施の形態４に係る半導体試験治具を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係る基台を示す上面図である。
【図９】本発明の実施の形態４に係る半導体試験治具の変形例を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態５に係る半導体試験治具を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態６に係る半導体試験治具を示す上面図である。
【図１２】本発明の実施の形態６に係る基台を示す上面図である。
【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試験治具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に係る半導体試験治具を示す上面図である。図２は、図１のＩ−ＩＩに沿った断面図である。図３は、本発明の実施の形態１に係る基台を示す上面図である。図１では説明の簡略化のため、基台１と枠部２からなる搬送トレイのみ示している。この半導体試験治具は、下面電極３と上面電極４を有する複数の縦型半導体装置５を試験するために用いられる。縦型半導体装置５は例えば半導体チップであるが、これに限るものではなく、半導体チップを仮組した基板でもよい。
【００１３】
基台１は、アルミニウムなどの導電性を持つ板状の金属からなる。基台１は１６個の設置部６を有する。設置部６には、下面電極３が接触した状態で複数の縦型半導体装置５がそれぞれ個別に設置される。設置部６は、縦型半導体装置５の下面電極３にダメージを与えないために、洗浄や研磨工程によりバリや突起が除去されたフラットな面であることが望ましい。設置部６の数量は１６個に限られず、試験装置や縦型半導体装置５の大きさに応じて増減してもよい。
【００１４】
基台１上に格子状の枠部２が設けられている。枠部２は複数の設置部６をそれぞれ囲う。縦型半導体装置５に対向する枠部２の側面が傾斜面である。枠部２は、射出成形されたＰＰＳ樹脂などの絶縁性材料からなり、隣接する縦型半導体装置５が互いに導通するのを防ぐ。
【００１５】
ネジ７が枠部２のネジ穴８を貫通して枠部２を基台１に固定する。嵌合部として、基台１の上面に凹部９が設けられ、枠部２の下面に凸部１０が設けられている。凹部９と凸部１０が互いに嵌め合わされることで、枠部２が基台１に対して位置決めされ、かつ基台１に固定されている。
【００１６】
機械加工により基台１に位置決め部１１，１２が設けられている。位置決め部１１は、基台１の少なくとも一つの角部に設けられた切り欠きである。４つの位置決め部１２は、基台１に設けられた貫通孔であり、ステージ１３の凸部と嵌合する。ただし、位置決め部１２は、これに限るものではなく、個数も４つに限るものではない。
【００１７】
導電性のステージ１３に、基台１の裏面が接触した状態で基台１が設置される。導電性のプローブ１４が縦型半導体装置５の上面電極４に接触する。試験装置１５は、縦型半導体装置５が設置部６に設置された状態で、基台１、ステージ１３及びプローブ１４を介して縦型半導体装置５の試験を行う。
【００１８】
続いて、上記の半導体試験治具を用いた試験方法を説明する。まず、枠部２の傾斜面を滑らすように、枠部２に囲まれた基台１の設置部６に縦型半導体装置５を設置する。この際に、縦型半導体装置５の下面電極３が基台１の設置部６に接触する。複数の縦型半導体装置５の設置方向が全て同じになるようにする。
【００１９】
次に、複数の縦型半導体装置５を設置した搬送トレイをステージ１３上に設置する。この際に、位置決め部１１を用いて搬送トレイの方向を確認する。次に、位置決め部１２を用いて個々の縦型半導体装置５の上面電極４の位置を確定して、プローブ１４を縦型半導体装置５の上面電極４に接触させる。そして、試験装置１５により縦型半導体装置５の試験を行う。
【００２０】
以上説明したように、基台１と枠部２からなる搬送トレイにより、複数の縦型半導体装置５を一括して位置決めできる。そして、基台１が導電性であるため、基台１そのものを測定電極として機能させることができる。従って、搬送トレイに設置したままで縦型半導体装置５の試験を行うことができる。よって、複数の縦型半導体装置５を試験する際の作業性を改善し、試験時間を短縮することができる。
【００２１】
また、枠部２は設置する縦型半導体装置５のサイズに応じて交換可能であるため、多種のサイズの縦型半導体装置５に容易に対応することができる。基台１を交換せずに、枠部２の交換のみで対応できる。また、枠部２と基台１の一方に不具合が生じたとき、その修理・交換だけで済む。このため、コストを低減することができる。
【００２２】
また、ネジ７を用いることで枠部２を基台１に簡単・安定的に固定することができ、かつ枠部２の交換が容易になる。また、ネジ７を複数の設置部６が設けられた領域の外側に配置することで、設置部６の領域を広く取ることができる。
【００２３】
また、基台１の凹部９と枠部２の凸起１０は位置決めに用いるだけでなく、両者の嵌め合いの精度を上げれば枠部２を基台１に固定するのに用いることができる。これにより、ネジ７を省略することができるため、基台１と枠部２の固定を簡略化することができる。
【００２４】
また、枠部２の側面が傾斜面であるため、縦型半導体装置５の設置が容易である。また、基台１が少なくとも１つの位置決め部１１，１２を有するため、位置決め時間を短縮でき、位置決め精度を向上させることができる。
【００２５】
実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２に係る半導体試験治具を示す断面図である。説明の簡略化のため、基台１と枠部２からなる搬送トレイのみ示している。嵌合部として、基台１の上面に凸部１６が設けられ、枠部２の下面に凹部１７が設けられている。凸部１６と凹部１７が互いに嵌め合わされることで、枠部２が基台１に対して位置決めされ、かつ基台１に固定されている。このように基台１側の嵌合部を凸部１６とすることで、基台１側の嵌合部に異物やゴミなどが堆積するのを防ぐことができる。なお、削り加工により凸部１６を残す作製方法は高価であるため、凸部１６を基台１の表面に接着等により後付するのが望ましい。
【００２６】
実施の形態３．
図５は、本発明の実施の形態３に係る半導体試験治具を示す上面図である。説明の簡略化のため、基台１と枠部２からなる搬送トレイのみ示している。枠部２を基台１に固定するためにネジ７だけでなくネジ１８も用いられる。ネジ１８は複数の設置部６が設けられた領域内に配置されている。これにより、枠部２の伸縮等による基台１からの枠部２の剥離又は分離を抑制することができる。また、ネジ７，１８の両方を用いることで枠部２の固定を安定化できる。
【００２７】
実施の形態４．
図６は、本発明の実施の形態４に係る半導体試験治具を示す上面図である。図７は、本発明の実施の形態４に係る半導体試験治具を示す断面図である。図８は、本発明の実施の形態４に係る基台を示す上面図である。説明の簡略化のため、基台１と枠部２からなる搬送トレイのみ示している。
【００２８】
基台１の上面において複数の設置部６の周囲に凹部１９が設けられている。枠部２は、縦型半導体装置５に対向する側面が傾斜面である枠本体２０と、枠本体２０の下に設けられ枠本体２０よりも広い幅を持つ土台部２１とを有する。枠部２の断面は略Ｌ字型である。この枠部２の土台部２１が基台１の凹部１９内に嵌め合わされている。その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００２９】
これにより、基台１と枠部２の接触面積が増加するため、設置の安定性が増加する。これに伴って、高温下や低温下の試験において枠部２の変形や剥離等の形状変化を抑制できるため、縦型半導体装置５を安定して保持できる。また、近隣の縦型半導体装置５との沿面距離を増加して放電を抑制できるため、測定精度を向上することもできる。
【００３０】
また、枠部２を基台１の凹部１９内に嵌め合わすことで、枠部の位置決めが容易及び確実になる。枠部２の歪みと変形を防止することもできる。枠部２を基台１の凹部１９内に嵌め合わして固定することで、固定方法を簡略化できる。
【００３１】
嵌合部として、基台１の凹部１９の底面４ヶ所に凹部９が設けられ、枠部２の下面に凸部１０が設けられている。凹部９と凸部１０が互いに嵌め合わされることで、枠部２が基台１に対して位置決めされ、かつ基台１に固定されている。なお、ネジ止め等を付加すれば更に固定が安定化する。
【００３２】
縦型半導体装置５が例えばシリコンウエハからダイシングして作製した半導体チップである場合、縦型半導体装置５の端部からシリコン屑などの異物が生じやすい。また、枠部２の傾斜面を滑らすように縦型半導体装置５を設置する場合、摩擦等によって、付着していたシリコン屑などの落下や新たなシリコン屑などの異物が生じやすい。そこで、枠部２の傾斜面近傍において枠部２の土台部２１に溝部２２が設けられている。縦型半導体装置５の端部の下方に配置される溝部２２内に異物を収めることで、縦型半導体装置５の下面電極３と基台１の設置部６との間に異物が入り込むのを防ぐことができる。この結果、製造工程と製造コストを増加することなく、異物による不良発生を低減することができる。
【００３３】
図９は、本発明の実施の形態４に係る半導体試験治具の変形例を示す断面図である。このように、試験に用いる縦型半導体装置５のサイズに応じて枠本体２０と土台部２１の幅を設定した枠部２を用いることで、縦型半導体装置５の位置決め精度が向上する。
【００３４】
なお、基台１の設置部６と枠部２の土台部２１の上面の高さが略同一又は土台部２１の方が低ければ、基台１の設置部６と縦型半導体装置５の接触性を確保することができる。
【００３５】
実施の形態５．
図１０は、本発明の実施の形態５に係る半導体試験治具を示す断面図である。説明の簡略化のため、基台１と枠部２からなる搬送トレイのみ示している。嵌合部として、基台１の凹部１９の底面４ヶ所に凸部１６が設けられ、枠部２の下面に凹部１７が設けられている。凸部１６と凹部１７が互いに嵌め合わされることで、枠部２が基台１に固定されている。このように基台１側の嵌合部を凸部１６とすることで、基台１側の嵌合部に異物やゴミなどが堆積するのを防ぐことができる。
【００３６】
実施の形態６．
図１１は、本発明の実施の形態６に係る半導体試験治具を示す上面図である。図１２は、本発明の実施の形態６に係る基台を示す上面図である。説明の簡略化のため、基台１と枠部２からなる搬送トレイのみ示している。本実施の形態では枠部２の１つの開口が２つ以上の設置部６を露出させる。従って、各設置部６に１つの縦型半導体装置５を設置するのではなく、２つ以上の設置部６に１つの縦型半導体装置５を設置する。枠部２を交換するだけで、基台１に設けた設置部６に囚われることなく、多種のサイズの縦型半導体装置５に容易に対応することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１  基台、２  枠部、３  下面電極、４  上面電極、５  縦型半導体装置、６  設置部、７，１８  ネジ、９  凹部（第１の嵌合部）、１０  凸部（第２の嵌合部）、１１，１２  位置決め部、１３  ステージ、１４  プローブ、１５  試験装置、１６  凸部（第１の嵌合部）、１７  凹部（第２の嵌合部）、１９  凹部、２０  枠本体、２１  土台部、２２  溝部
【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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