(57)【要約】【課題】機械的な位置決め構造を有するとともに、電極において電流の偏流が発生することを抑制可能な電流印加装置を提供すること。【解決手段】第１方向Ｘに垂直な電流供給面５ＨＩを有し、第１方向Ｘの一方側に向かう電流を半導体素子１５に直接又はコレクタプローブ１２Ｃを介して間接的に電流供給面５ＨＩから供給するコレクタ電極５Ｃｌ，５Ｃｒと、第１方向Ｘに垂直な電流排出面５ＨＥを有し、第１方向Ｘの他方側に排出された電流を半導体素子１５から直接又はエミッタプローブ１２Ｅを介して間接的に電流排出面５ＨＥにより受けるエミッタ電極５Ｅとを備え、コレクタ電極５Ｃｌ，５Ｃｒは、第１方向Ｘの電流が第１方向Ｘに垂直な第２方向Ｙにおいて略均一となるように電流供給面５ＨＩから電流を供給し、エミッタ電極５Ｅは、第２方向Ｙにおいて略均一である第１方向Ｘの電流を電流排出面５ＨＥで受ける半導体検査装置１００である。【選択図】図６Ａ
2015172566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に垂直な電流供給面を有し、前記第１方向における一方側に向かう電流を被印加物に直接又は導電性部材を介して間接的に前記電流供給面から供給する供給部と、
前記第１方向に垂直な電流排出面を有し、前記第１方向における他方側に排出された電流を前記被印加物から直接又は導電性部材を介して間接的に前記電流排出面により受ける排出部と、を備え、
前記供給部は、前記第１方向の電流が前記第１方向に垂直な第２方向において略均一となるように前記電流供給面から電流を供給し、
前記排出部は、前記第２方向において略均一である前記第１方向の電流を前記電流排出面で受けることを特徴とする電流印加装置。
【請求項２】
前記供給部における前記第１方向に垂直な第２方向における電流の向きと、前記排出部における前記第２方向における電流の向きとが、少なくとも一部において互いに同じ向きとなるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の電流印加装置。
【請求項３】
前記供給部は、供給位置において該供給部の外部から電流が供給され、
前記排出部は、排出位置において該排出部の外部に電流を排出し、
前記供給位置は、前記供給部の前記第２方向における一端側に位置し、
前記排出位置は、前記排出部の前記第２方向における他端側に位置することを特徴とする請求項１又は２に記載の電流印加装置。
【請求項４】
前記供給部又は前記排出部は、それぞれの内部において、前記第２方向における電流の向きを所定位置で折り返して反対側に向かわせる絶縁部を有することを特徴とする請求項１から３いずれかに記載の電流印加装置。
【請求項５】
前記絶縁部には、絶縁体が充填されることを特徴とする請求項４に記載の電流印加装置。
【請求項６】
前記絶縁部は、前記第１方向に垂直な面方向に延びるように形成されることを特徴とする請求項４又は５に記載の電流印加装置。
【請求項７】
前記電流供給面と前記電流排出面とは、前記第１方向において、前記被印加物に対して同じ側に配置されることを特徴とする請求項１から６いずれかに記載の電流印加装置。
【請求項８】
外部から電流が供給される供給位置において前記供給部に接続され、前記供給部に電流を供給する電流供給端子と、
外部に電流を排出する排出位置において前記排出部に接続され、前記排出部からの電流を排出する電流排出端子と、を備え、
前記電流供給端子と前記電流排出端子とは、互いに隣接して配置されることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の電流印加装置。
【請求項９】
前記電流供給端子と前記電流排出端子とは、前記第２方向に延びるように配置されることを特徴とする請求項８に記載の電流印加装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載の電流印加装置を用いて、前記被印加物としての半導体素子に対して電流を印加する電流印加工程と、
前記電流印加工程の結果に応じて前記半導体素子の良否を判定する判定工程と、を含むことを特徴とする半導体素子の製造方法。
【請求項１１】
電流供給面を有し、電流を被印加物に直接又は導電性部材を介して間接的に前記電流供給面から供給する供給部と、
電流排出面を有し、電流を前記被印加物から直接又は導電性部材を介して間接的に前記電流排出面により受ける排出部と、を有する電流印加装置を備える検査装置であって、
前記被印加物と接触する接触体と、
前記接触体を複数装填して搬送する接触体搬送体と、
前記供給部の電流供給面及び前記排出部の電流排出面と接触するとともに、前記接触体を前記被印加物に押し付ける押圧ユニットと、
前記押圧ユニットを複数装填して搬送する押圧ユニット搬送体と、
前記複数の接触体のうち少なくとも１つと、前記複数の押圧ユニットのうち少なくとも１つと、前記被印加物とを、所定の位置に位置決めする位置決め機構と、を備えることを特徴とする検査装置。
【請求項１２】
前記接触体搬送体は、前記接触体を前記被印加物の表面の傾斜に応じて傾動可能に支持する傾動支持機構を備えることを特徴とする請求項１１に記載の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子等の被印加物に電流を印加する電流印加装置に関する。また、本発明は、該電流印加装置を用いた半導体素子の製造方法及び検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体検査装置等の電流印加装置では、例えば各半導体素子に対応するソケット及び接触子を容易に着脱可能とするとともに、ソケット、接触子及び電極における相互の位置を高精度に管理する必要があった。相互の位置を高精度に管理するため、例えばステッピングモーター、エンコーダー、ポジションセンサー等による電気的制御手法の適用も考えられるが、明瞭な装置構成及び確実な動作を求める場合には、位置決めピンによる機械的手法を適用する方が優位である。そこで、例えば電極近傍に位置決めピンを配置する手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１２８１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、相互の位置を高精度に管理するためには、位置決めピンを電極の近傍に配置する必要がある。即ち、電極の近傍に位置決めピンを配置するスペースを確保する必要がある。これに対して上記特許文献１の装置では、電極を変形させることで位置決めピンを配置するスペースを確保している。
しかしながら、電極を異形状にした場合には、平行平板構造を構成することが困難になり、また、局所的な電流集中、即ち偏流が生じる。これにより、装置側における抵抗が増大し、測定精度が低下する。
【０００５】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、機械的な位置決め構造を有するとともに、電極において電流の偏流が発生することを抑制可能な電流印加装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明は、第１方向（例えば、後述の第１方向Ｘ）に垂直な電流供給面（例えば、後述の電流供給面５ＨＩ）を有し、前記第１方向における一方側に向かう電流を被印加物（例えば、後述の半導体素子１５）に直接又は導電性部材（例えば、後述のコレクタプローブ１２Ｃ）を介して間接的に前記電流供給面から供給する供給部（例えば、後述のコレクタ電極５Ｃｌ，５Ｃｒ）と、前記第１方向に垂直な電流排出面（例えば、後述の電流排出面５ＨＥ）を有し、前記第１方向における他方側に排出された電流を前記被印加物から直接又は導電性部材（例えば、後述のエミッタプローブ１２Ｅ）を介して間接的に前記電流排出面により受ける排出部（例えば、後述のエミッタ電極５Ｅ）と、を備え、前記供給部は、前記第１方向の電流が前記第１方向に垂直な第２方向（例えば、後述の第２方向Ｙ）において略均一となるように前記電流供給面から電流を供給し、前記排出部は、前記第２方向において略均一である前記第１方向の電流を前記電流排出面で受けることを特徴とする電流印加装置（例えば、後述の半導体検査装置１００）を提供する。
【０００７】
本発明では、第１方向に垂直な電流供給面を有し且つ第１方向の一方側に向かう電流を被印加物に電流供給面から供給する供給部と、第１方向に垂直な電流排出面を有し且つ第１方向の他方側に排出された電流を被印加物から電流排出面により受ける排出部とを設ける。また、供給部を、第１方向の電流が第１方向に垂直な第２方向において略均一に電流供給面から電流を供給するように構成するとともに、排出部を、第２方向において略均一である第１方向の電流を電流排出面で受けるように構成する。
これにより、第２方向において均一な電流を被印加物に供給できるため、偏電流の発生を抑制できる。また、本発明の供給部と排出部を備える電極によれば、電流の入出力端子を、第２方向において電流供給面及び電流排出面から離隔した位置に配置できる。そのため、電極の近傍に位置決めピンを配置するスペースを十分確保でき、機械的な位置決め構造を有する電流印加装置が得られる。
【０００８】
前記供給部における前記第１方向に垂直な第２方向における電流の向きと、前記排出部における前記第２方向における電流の向きとが、少なくとも一部において互いに同じ向きとなるように構成されることが好ましい。
【０００９】
この発明では、供給部における第１方向に垂直な第２方向における電流の向きと、排出部における第２方向における電流の向きとが、少なくとも一部において互いに同じ向きとなるように構成する。これにより、電流の経路を略同一長とすることができるため、偏電流の発生を確実に抑制できる。
【００１０】
前記供給部は、供給位置（例えば、後述の供給位置ＣＰ）において該供給部の外部から電流が供給され、前記排出部は、排出位置（例えば、後述の排出位置ＥＰ）において該排出部の外部に電流を排出し、前記供給位置は、前記供給部の前記第２方向における一端側に位置し、前記排出位置は、前記排出部の前記第２方向における他端側に位置することが好ましい。
【００１１】
この発明では、供給部の第２方向における一端側から電流を供給するとともに、排出部の第２方向における他端側から電流を排出するように構成する。これにより、電流の経路をより確実に略同一長とすることができるため、偏電流の発生をより確実に抑制できる。
【００１２】
前記供給部又は前記排出部は、それぞれの内部において、前記第２方向における電流の向きを所定位置で折り返して反対側に向かわせる絶縁部（例えば、後述のスリット２５Ｓ，３５Ｓ）を有することが好ましい。
【００１３】
この発明では、供給部又は排出部を、それぞれの内部において、第２方向における電流の向きを所定位置で折り返して反対側に向かわせる絶縁部を含んで構成する。これにより、電流の経路をより確実に略同一長とすることができるため、偏電流の発生をより確実に抑制できる。
【００１４】
前記絶縁部には、絶縁体（例えば、後述の仕切り板２８，３８）が充填されることが好ましい。
【００１５】
この発明では、絶縁部に絶縁体を充填する。これにより、絶縁部に絶縁体が充填されることで機械的強度が増し、強固な構造を有する電流印加装置が得られる。
【００１６】
前記絶縁部は、前記第１方向に垂直な面方向（例えば、後述の水平面方向）に延びるように形成されることが好ましい。
【００１７】
この発明では、絶縁部を、第１方向に垂直な面方向に延びるように形成する。ここで、供給部及び排出部は、電流供給面及び電流排出面に垂直な第１方向に押圧されるところ、この発明によれば、絶縁部が押圧方向に対して垂直に配置されるため、より強固な構造を有する電流印加装置が得られる。
【００１８】
前記電流供給面と前記電流排出面とは、前記第１方向において、前記被印加物に対して同じ側に配置されることが好ましい。
【００１９】
この発明では、電流供給面と電流排出面を、第１方向において被印加物に対して同じ側に配置する。これにより、例えば、ロードセル等を含む押圧機構を、第１方向において被印加物の反対側に配置できる。そのため、例えばソケットの交換時等にロードセルの測定値を利用できる。
【００２０】
外部から電流が供給される供給位置において前記供給部に接続され、前記供給部に電流を供給する電流供給端子（例えば、後述のコレクタ端子６Ｃ）と、外部に電流を排出する排出位置において前記排出部に接続され、前記排出部からの電流を排出する電流排出端子（例えば、後述のエミッタ端子６Ｅ）と、を備え、前記電流供給端子と前記電流排出端子とは、互いに隣接して配置されることが好ましい。
【００２１】
この発明では、供給部に電流を供給する電流供給端子と、排出部からの電流を排出する電流排出端子とを、互いに隣接して配置する。これにより、電流の入出力端子が隣接して配置されることで、電流により生じる磁束を解消できる。
【００２２】
前記電流供給端子と前記電流排出端子とは、前記第２方向に延びるように配置されることが好ましい。
【００２３】
この発明では、電流供給端子と電流排出端子を、第２方向に延びるように配置する。これにより、被印加物としての半導体素子の押圧方向とは垂直な方向に入出力端子を配置できるため、電極の近傍に位置決めピンを配置するスペースをより確実に確保できる。
【００２４】
また、上記いずれかの発明の電流印加装置（例えば、後述の半導体検査装置１００）を用いて、被印加物である半導体素子（例えば、後述の半導体素子１５）に対して電流を印加する電流印加工程と、前記電流印加工程の結果に応じて前記半導体素子の良否を判定する判定工程と、を含むことを特徴とする半導体素子の製造方法を提供する。
【００２５】
この発明では、上記いずれかの発明の電流印加装置を用いて、被印加物である半導体素子に対して電流を印加し、電流印加の結果に応じて半導体素子の良否を判定することで、半導体素子を製造する。これにより、半導体素子に電流を印加したときの性能を的確に判断でき、半導体素子を効率良く製造できる。
【００２６】
また、電流供給面（例えば、後述の電流供給面５ＨＩ，下面１０５Ｃｂ）を有し、電流を被印加物（例えば、後述の半導体素子１５）に直接又は導電性部材（例えば、後述のコレクタプローブ１２Ｃ，１１２Ｃ）を介して間接的に前記電流供給面から供給する供給部（例えば、後述のコレクタ電極５Ｃｌ，５Ｃｒ，１０５Ｃ）と、電流排出面（例えば、後述の電流排出面５ＨＥ，下面１０５Ｅｂ）を有し、電流を前記被印加物から直接又は導電性部材（例えば、後述のエミッタプローブ１２Ｅ，１１２Ｅ）を介して間接的に前記電流排出面により受ける排出部（例えば、後述のエミッタ電極５Ｅ，１０５Ｅ）と、を有する電流印加装置（例えば、後述の半導体検査装置１００，１００Ｂ）を備える検査装置であって、前記被印加物と接触する接触体（例えば、後述の接触子１４，１０８）と、前記接触体を複数装填して搬送する接触体搬送体（例えば、後述の接触子搬送体１６，１０７）と、前記供給部の電流供給面及び前記排出部の電流排出面と接触するとともに、前記接触体を前記被印加物に押し付ける押圧ユニット（例えば、後述のソケット１１，１１１）と、前記押圧ユニットを複数装填して搬送する押圧ユニット搬送体（例えば、後述のソケット搬送体１３，１１０）と、前記複数の接触体のうち少なくとも１つと、前記複数の押圧ユニットのうち少なくとも１つと、前記被印加物とを、所定の位置に位置決めする位置決め機構（例えば、後述の位置決めピン４，１０３１）と、を備えることを特徴とする検査装置（例えば、後述の検査装置１００Ａ）を提供する。
【００２７】
従来の検査装置（例えば、特開２０１４−３２１７２号公報）は、大電流を印加できるものの、被印加物に接触する接触体と、接触体を被印加物に押し付ける押圧ユニットは一体化されているため、消耗品であるこれら接触体と押圧ユニットを交換する際には全体を手作業で取り外す必要があり、作業が煩雑で相当な時間を要する。そのため、従来では、接触体と押圧ユニットとでは本来寿命が異なり交換時期が異なるにも関わらず同時に交換を行っているため、交換頻度が高くて効率が悪く、コストが嵩む。
これに対してこの発明では、被印加物と接触する接触体を複数装填して搬送する接触体搬送体を設けるとともに、別途、接触体を被印加物に押し付ける押圧ユニットを複数装填して搬送する押圧ユニット搬送体を設ける。また、接触体、押圧ユニット及び被印加物を所定の位置に位置決めする位置決め機構を設ける。
これにより、予備の接触体と予備の押圧ユニットとを、別体、即ち接触体搬送体と押圧ユニット搬送体とに分けて装填できる。そのため、交換時には、各搬送体を駆動させることで自動で予備を搬送できるとともに、位置決め機構により自動で位置決めできるため、接触体及び押圧ユニットの交換を容易にでき、メンテナンスを容易にできる。
また、被印加物に直接接触する接触体の方が押圧ユニットと比べて摩耗が激しく寿命が短い等、接触体と押圧ユニットとでは寿命が異なるところ、この発明によれば、それぞれの交換時期に合わせて個別に交換できるため、交換頻度を低減でき、コストを削減できる。
【００２８】
前記接触体搬送体は、前記接触体を前記被印加物の表面の傾斜に応じて傾動可能に支持する傾動支持機構（例えば、後述の半球体１６ａ，１０７ａ）を備えることが好ましい。
【００２９】
この発明では、接触体搬送体は、接触体を被印加物の表面の傾斜に応じて傾動可能に支持する傾動支持機構を備える。これにより、被印加物の表面が傾斜していた場合であっても、接触体が傾動して被印加物の表面全体に均一に接触することができるため、均一に電流を印加でき、大電流の印加が可能となる。また、接触体を介して押圧力が局所的に作用して被印加物が破損するおそれを回避できる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、機械的な位置決め構造を有するとともに、電極において電流の偏流が発生することを抑制可能な電流印加装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】半導体検査装置（電流印加装置）の一部を示す斜視図である。
【図２】半導体検査装置の一部を示す分解斜視図である。
【図３】半導体検査装置における接触子搬送体を示す斜視図である。
【図４】半導体検査装置におけるステージを示す斜視図である。
【図５Ａ】第１実施形態の電極を示す斜視図である。
【図５Ｂ】第１実施形態の電極を示す分解斜視図である。
【図６Ａ】第１実施形態の電極における電流の経路を示す斜視図である。
【図６Ｂ】第１実施形態の電極における電流の経路を示す断面図である。
【図６Ｃ】第１実施形態の電極におけるスリットが形成されない場合の電流の経路を示す図である。
【図７】第２実施形態の電極及び電流の経路を示す斜視図である。
【図８Ａ】第３実施形態の電極を示す斜視図である。
【図８Ｂ】第３実施形態の電極を示す分解斜視図である。
【図８Ｃ】第３実施形態の電極における電流の経路を示す図である。
【図９Ａ】第４実施形態の電極を示す斜視図である。
【図９Ｂ】第４実施形態の電極を示す分解斜視図である。
【図９Ｃ】第４実施形態の電極における電流の経路を示す断面図である。
【図１０Ａ】第５実施形態の電極を示す斜視図である。
【図１０Ｂ】第５実施形態の電極を示す分解斜視図である。
【図１１Ａ】半導体検査装置の検査準備段階における第１状態を示す要部断面図である。
【図１１Ｂ】半導体検査装置の検査準備段階における第２状態を示す要部断面図である。
【図１１Ｃ】半導体検査装置の検査準備段階における第３状態を示す要部断面図である。
【図１２Ａ】半導体検査装置の検査実行段階における第１状態を示す要部断面図である。
【図１２Ｂ】半導体検査装置の検査実行段階における第２状態を示す要部断面図である。
【図１２Ｃ】半導体検査装置の検査実行段階における第３状態を示す要部断面図である。
【図１３】半導体素子の製造方法の手順を示すフローチャートである。
【図１４】検査装置の斜視図である。
【図１５】半導体検査装置のサブヘッドの分解斜視図である。
【図１６】半導体検査装置のソケット及びソケット搬送体を説明するための斜視図である。
【図１７】半導体検査装置の接触子及び接触子搬送体を説明するための斜視図である。
【図１８】検査装置の要部断面図である。
【図１９】検査装置における電気の流れを示す図である。
【図２０】検査装置における電気の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳しく説明する。
【００３３】
［電流印加装置］
先ず、図１から図４を参照して、半導体検査装置１００（電流印加装置）の構成について説明する。
図１は、半導体検査装置（電流印加装置）の一部を示す斜視図である。図２は、半導体検査装置の一部を示す分解斜視図である。図３は、半導体検査装置における接触子搬送体を示す斜視図である。図４は、半導体検査装置におけるステージを示す斜視図である。
【００３４】
図１及び図２に示すように、半導体検査装置１００（電流印加装置）は、ベースプレート１と、バルクヘッド２と、ヘッド３と、複数の位置決めピン４と、電極５と、端子６と、当て板８と、ロードセル９と、受圧壁１０と、複数のソケット１１と、ソケット搬送体１３と、接触子１４と、接触子搬送体１６と、ステージ１８と、を備える。半導体検査装置１００は、半導体素子１５（被印加物、半導体チップ）に電流を印加可能に構成される。
【００３５】
ここで、半導体素子１５は、被検体であり、例えばＩＧＢＴ、ＭＯＳＦＥＴ、ＧＴＯ等のいわゆるパワー半導体である。半導体素子１５の上面は、大部分が表面電極で構成され、下面も、大部分が裏面電極で構成される。
【００３６】
ベースプレート１及びバルクヘッド２は、半導体検査装置１００全体を支えるフレーム（図示せず）に固定された構造体であり、負荷に対する十分な強度を有する。
【００３７】
ヘッド３は、バルクヘッド２に固定された構造体の一部である。ヘッド３は、先端に設けられた複数のシリンダ部３ａを有する。
複数のシリンダ部３ａには、それぞれに対応する位置決めピン４が挿入される。複数のシリンダ部３ａに挿入された位置決めピン４は、高精度に位置決めされた状態で矢印Ａ方向に摺動する（図２参照）。
【００３８】
電極５は、入力側のコレクタ電極５Ｃと、出力側のエミッタ電極５Ｅとを有する。電極５の構成については、後段で詳述する。
電極５は、リニアガイドやクロスローラーガイド等のスライド機構（図示せず）により、シリンダ部３ａ近傍において、ヘッド３に対して摺動可能に懸架される（図２中の矢印Ｂ参照）。
【００３９】
端子６は、電極５に一体的に延設される。端子６は、コレクタ端子６Ｃと、エミッタ端子６Ｅとを有する。
コレクタ端子６Ｃは、コレクタ電極５Ｃ（供給部）に供給位置ＣＰにおいて接続される（例えば、図６Ａ参照）。エミッタ端子６Ｅは、エミッタ電極５Ｅ（排出部）に排出位置ＥＰにおいて接続される（例えば、図６Ａ参照）。
【００４０】
電極５及び端子６は、いずれも絶縁のためのポリイミドフィルム７を介して互いに密着した平行平板を構成しながら電源部及び測定部（いずれも図示せず）に接続されている。
また、端子６は、途中にたわみ銅線あるいは可とう銅箔等の柔軟性を有する導体（図示せず）を配して、ヘッド３に対する摺動性を阻害しないように構成される。
【００４１】
当て板８は、上面がロードセル９の下部と、下面がコレクタ電極５Ｃ及びエミッタ電極５Ｅの上部と当接される。当て板８は、下方からの押圧力（図２中の矢印Ｃ参照）を、ロードセル９に伝達する。当て板８は、高強度な絶縁体、例えばセラミック等の材料より形成することが好ましい。
【００４２】
受圧壁１０は、前記フレームに固定された構造体の一部である。受圧壁１０は、垂直方向下側においてロードセル９の上部と接している。
ロードセル９は、垂直方向下側に配置される当て板８と、垂直方向上側に配置される受圧壁１０との間に配置される。ロードセル９は、圧力を測定する。
ロードセル９は、電極５及び当て板８とともに、前述のスライド機構に懸架された摺動体である。そして、受圧壁１０は固定端となっている。そのため、押圧力の全てはロードセル９に蓄積されるので、ロードセル９は、押圧力の値を直接計測することが可能となっている。
【００４３】
ソケット１１は、筐体１１ａと、複数のプローブ１２とを有するモジュールである。
筐体１１ａは、複数のプローブ１２を収容可能に構成される。
複数のプローブ１２は、両端が伸縮可能に構成される。複数のプローブ１２それぞれは、垂直方向に沿って配置される。複数のプローブ１２それぞれは、両端が筐体１１ａから垂直方向に突出して配置される。複数のプローブ１２それぞれの上端部は、電極５に当接される。下端部は接触子１４に当接される。
複数のプローブ１２は、コレクタ電極５Ｃに当接される複数のコレクタプローブ１２Ｃと、エミッタ電極５Ｅに当接される複数のエミッタプローブ１２Ｅとを有する。これらプローブとしては、微細で配列本数の拡大に有利なマイクロスプリングプローブ（例えば、径φ＝０．５ｍｍ、長さＬ＝１０ｍｍ）が好ましく用いられる。
ソケット１１は、コレクタプローブ１２Ｃ及びエミッタプローブ１２Ｅを一つの筐体１１ａに互いに近接して収容配置させている。
【００４４】
ソケット搬送体１３は、複数のソケット１１（本実施形態では４個）を着脱可能に搭載する。
ソケット搬送体１３は、精密に形成された複数の穴部１３ａを有する。複数の穴部１３ａそれぞれは、各ソケット１１毎に形成され、他の構成要素との位置を高精度に維持できるよう構成される。ソケット搬送体１３は、ソケット１１の基準面との位置決め構造や、ノックピン等により、ソケット１１との位置関係を高精度に維持可能に構成される。
【００４５】
ソケット搬送体１３は、中心軸１３ｂにより、ベースプレート１に回転可能に連結される（図２中の矢印Ｄ参照）。
ソケット搬送体１３は、半導体検査の状況に応じて、任意のソケット１１を変更可能に構成される。ソケット搬送体１３は、所望のソケット１１を電極５における下方に搬送する。
ソケット搬送体１３は、ベースプレート１に対して垂直方向（上下方向）にも可動するようになっている（図２中の矢印Ｅ参照）。ソケット搬送体１３は、電極５とプローブ１２との当接／離間を行うため、上昇及び下降可能に構成される。
ソケット搬送体１３は、通常、上昇して電極５とプローブ１２とを当接させているが、ソケットの入れ替え搬送時には当該ソケット搬送体１３の回動動作に支障をきたさないよう下降する。
【００４６】
また、ソケット搬送体１３は、上述の複数の位置決めピン４が挿入される複数の位置決め穴１３ｃを有する。
複数の位置決めピン４が複数の位置決め穴１３ｃに挿入されることで、互いに当接するとともに、電気回路の一部を構成する電極５とプローブ１２の互いの位置は、厳密に管理される。
【００４７】
接触子１４は、平板状の導体物である。接触子１４は、例えば、平板状の金属部材である。接触子１４は、例えば、ニッケルにより構成される。
接触子１４は、半導体素子１５（被印加体）よりも大きく、略長方形状であって、短手方向の辺が外側に突出する凸状の曲線形状である。
【００４８】
接触子１４は、長手方向の両端側に形成される位置決め穴１４ａを有する。位置決め穴１４ａには、後述する半球体１６ａが挿入される。位置決め穴１４ａに半球体１６ａが挿入されることで、接触子１４は、後述する接触子搬送体１６に位置決めされる。接触子１４は、電気鋳造後にプレス等により打ち抜き形成するか、電気鋳造において形成することができる。
【００４９】
接触子１４は、垂直方向上側の面がプローブ１２に接触され、垂直方向下側の面が半導体素子１５に当接するように配置される。
接触子１４は、半導体素子１５に当接する面側に形成される複数の突起（図示せず）を有する。当該複数の突起は、半導体素子１５の所望の部位に所定量の試験電流を印加できるように極めて高精度に配列される。
【００５０】
接触子１４は、半導体素子１５が不良であり、試験電流印加中に不良箇所において断線を引き起こした場合でも、当該接触子１４が犠牲となって、これより下流に位置するプローブ１２、電極５等の回路部材を断線時の衝撃から保護する。接触子１４は、極めて高精度な突起を有するにもかかわらず消耗品という扱いになるが、例えば電気鋳造法等を用いれば、安価にしてこれを得ることができる。
【００５１】
図２及び図３に示すように、接触子搬送体１６は、複数の接触子１４（本実施形態では３個）を着脱可能に搭載する。
接触子搬送体１６は、精密に形成された位置決め用の半球体１６ａを有する。半球体１６ａは、切削加工により造形することができ、また、金属球等を半埋設して形成することもできる。
【００５２】
半球体１６ａは、接触子１４における位置決め穴１４ａに挿通する。半球体１６ａに位置決め穴１４ａが挿通した状態において、接触子搬送体１６と接触子１４とは、互いの位置関係を高精度に維持される。
【００５３】
接触子搬送体１６は、互いに平行に配置される一対の搬送軸１７により、摺動移動可能に配置される。接触子搬送体１６は、ベースプレート１に摺動移動可能に連結される（図３中の矢印Ｆ参照）。接触子搬送体１６は、半導体検査の状況に応じて、任意の接触子１４を選択的に使用できるようソケット１１の直下に入れ替え搬送する。
【００５４】
また、接触子搬送体１６は、上述の複数の位置決めピン４が挿入される複数の位置決め穴１６ｂを有する。
複数の位置決めピン４が複数の位置決め穴１６ｂに挿入されることで、互いに当接するとともに電気回路の一部を構成するプローブ１２と接触子１４との互いの位置は、厳密に管理される。なお、接触子１４とプローブ１２は、通常は当接しておらず、所定のクリアランスを保っている。これについては、後段で詳述する。
【００５５】
図４に示すように、ステージ１８は、垂直方向上側面に形成される主面１８ａと、主面１８ａの周囲に配置される余白部１８ｂと、主面１８ａの外縁（本実施形態において角部）に形成される吸引穴１８Ｃと、を有する。また、ステージ１８は、導電部材により構成される。
【００５６】
主面１８ａは、半導体素子１５を搭載可能な領域である。主面１８ａには、例えば、外部のハンドラー（図示せず）により半導体素子１５が搭載される。ステージ１８は、主面１８ａに半導体素子１５を搭載した状態で、駆動機構（図示せず）により水平方向及び垂直方向（上下方向）に移動可能に構成される（図４中の矢印Ｇ参照）。主面１８ａに半導体素子１５が搭載されたステージ１８は、半導体素子１５が接触子１４の直下に位置するように水平方向に移動するとともに、半導体素子１５を接触子１４に当接／離間させるように垂直方向に移動可能に構成される。
【００５７】
余白部１８ｂは、コレクタプローブ１２Ｃに当接される領域である。主面１８ａに半導体素子１５が搭載された状態において余白部１８ｂにコレクタプローブ１２Ｃが当接されることで、電気回路が構成される。
つまり、電源部（図示せず）からの電流は、コレクタ端子６Ｃ、コレクタ電極５Ｃ、コレクタプローブ１２Ｃを経て余白部１８ｂに至る。そして、電流は、半導体素子１５の下面から上面へ抜け、接触子１４、エミッタプローブ１２Ｅ、エミッタ電極５Ｅ、エミッタ端子６Ｅへと流れる。なお、各実施形態の電極における電流の経路については、後段で詳述する。
【００５８】
吸引穴１８Ｃは、真空ポンプ（図示せず）に接続され、半導体素子１５を主面１８ａに吸着させる。これにより、半導体素子１５がステージ１８の移動時におけるずれが防止される。
【００５９】
ここで、主面１８ａは、ヒーター（図示せず）により昇温可能に構成される。本実施形態における半導体検査装置１００は、高温時における半導体素子１５の挙動を模擬できるよう構成される。半導体素子１５は、実使用時において、自己発熱で高温になる。そして、半導体素子１５は、一搬的に高温時において最も性能が低下する。半導体素子１５は、高温時において不具合が顕在化し、故障する場合がある。半導体素子１５の検査は、半導体素子１５にとって最も厳しい昇温条件でなされることが品質管理面から好ましい。
【００６０】
続けて、図５Ａから図１０Ｄにより、各実施形態の電極について説明する。
先ず、図５Ａ〜図６Ｃを参照して、第１実施形態の電極について説明する。図５Ａは、第１実施形態の電極を示す斜視図である。図５Ｂは、第１実施形態の電極を示す分解斜視図である。図６Ａは、第１実施形態の電極における電流の経路を示す斜視図である。図６Ｂは、第１実施形態の電極における電流の経路を示す断面図である。図６Ｃは、第１実施形態の電極におけるスリットが形成されない場合の電流の経路を示す図である。
【００６１】
図５Ａ及び図５Ｂに示すように、電極５は、導電体のブロック部材により構成される。電極５は、コレクタ電極５Ｃｌ及びコレクタ電極５Ｃｒと、エミッタ電極５Ｅと、を有する。コレクタ電極５Ｃｌ、コレクタ電極５Ｃｒ及びエミッタ電極５Ｅそれぞれは、導電体のブロック部材により構成される。
コレクタ電極５Ｃｌ、コレクタ電極５Ｃｒ及びエミッタ電極５Ｅは、隣接して配置される。コレクタ電極５Ｃｌ、コレクタ電極５Ｃｒ及びエミッタ電極５Ｅは、水平方向に並んで配置される。
電極５は、水平方向において中央に配置されるエミッタ電極５Ｅと、エミッタ電極５Ｅを挟むようにエミッタ電極５Ｅの両側に配置されたコレクタ電極５Ｃｌ及びコレクタ電極５Ｃｒと、を有する。
【００６２】
コレクタ電極５Ｃｌは、電流供給面５Ｈｌを有する。
電流供給面５Ｈｌは、垂直方向（第１方向Ｘ）に垂直な面である。電流供給面５Ｈｌは、半導体素子１５に（直接又は）コレクタプローブ１２Ｃ（導電性部材）を介して間接的に、垂直方向における下側に向かう電流を供給する。即ち、コレクタ電極５Ｃｌは、半導体素子１５に（直接又は）コレクタプローブ１２Ｃ（導電性部材）を介して間接的に電流供給面５Ｈｌから垂直方向における下側に向かう電流を供給する。
【００６３】
同様に、コレクタ電極５Ｃｒは、電流供給面５Ｈｒを有する。
電流供給面５Ｈｒは、垂直方向（第１方向Ｘ）に垂直な面である。電流供給面５Ｈｒは、半導体素子１５に（直接又は）コレクタプローブ１２Ｃ（導電性部材）を介して間接的に、垂直方向における下側に向かう電流を供給する。即ち、コレクタ電極５Ｃｒは、半導体素子１５に（直接又は）コレクタプローブ１２Ｃ（導電性部材）を介して間接的に電流供給面５Ｈｌから垂直方向における下側に向かう電流を供給する。
【００６４】
また、エミッタ電極５Ｅは、電流排出面５ＨＥを有する。
電流排出面５ＨＥは、垂直方向（第１方向Ｘ）に垂直な面である。電流排出面５ＨＥは、半導体素子１５から（直接又は）エミッタプローブ１２Ｅ（導電性部材）を介して間接的に、垂直方向における上側に向かう電流を受ける。即ち、エミッタ電極５Ｅは、半導体素子１５に（直接又は）エミッタプローブ１２Ｅ（導電性部材）を介して間接的に電流排出面５ＨＥから垂直方向における上側に向かう電流を受ける。
【００６５】
上述の通り、電流供給面５Ｈｌ、５Ｈｒ及び電流排出面５ＨＥは、垂直方向（第１方向Ｘ）において、半導体素子１５に対して同じ側（上側）に配置される。これにより、本実施形態において、押圧機構を垂直方向における電極５の一方側に集中して配置することができる。
また、電流供給面５Ｈｌ、５Ｈｒ及び電流排出面５ＨＥは、水平方向に並んで配置される。電流供給面５Ｈｌ、５Ｈｒ及び電流排出面５ＨＥは、同一平面を形成するように並んで配置される。
【００６６】
端子６は、コレクタ端子６Ｃｌ、６Ｃｒと、エミッタ端子６Ｅｌ、６Ｅｒと、を有する。ここで、エミッタ端子６Ｅは、エミッタ端子６Ｅｌ、６Ｅｒに２分割されているが、これはコレクタ端子６Ｃがコレクタ端子６Ｃｌ、６Ｃｒの２系統であることに同期させるためである。
【００６７】
コレクタ端子６Ｃｌ、６Ｃｒそれぞれは、コレクタ電極５Ｃｌ、５Ｃｒに接続される。コレクタ端子６Ｃｌ、６Ｃｒそれぞれは、コレクタ電極５Ｃｌ、５Ｃｒの水平方向（第２方向Ｙ）における一方側（図５Ａにおける左下側）に接続される。
詳細には、コレクタ端子６Ｃｌ、６Ｃｒそれぞれは、供給位置ＣＰにおいてコレクタ電極５Ｃｌ、５Ｃｒに接続される。
コレクタ端子６Ｃｌ、６Ｃｒは、スリット５Ｓｌ、５Ｓｒにより、コレクタ電極５Ｃｌ、５Ｃｒとコレクタ電極５Ｃｌ、５Ｃｒに平行に、水平方向（第２方向Ｙ）において一端から他端側に延びるように配置される。コレクタ端子６Ｃｌ、６Ｃｒは、コレクタ電極５Ｃｌ、５Ｃｒにスリット５Ｓｌ、５Ｓｒが形成されることで、コレクタ電極５Ｃｌ、５Ｃｒの一部がコレクタ端子６Ｃｌ、６Ｃｒとして機能するように形成される。スリット５Ｓｌ、５Ｓｒは、ワイヤカットや放電加工な等により形成可能である。これにより、供給位置ＣＰは、水平方向（第２方向Ｙ）において、排出位置ＥＰと反対側に配置される。
【００６８】
コレクタ端子６Ｃｌ、６Ｃｒそれぞれは、供給位置ＣＰにおいてコレクタ電極５Ｃｌ、５Ｃｒに電流を供給する。言い換えると、コレクタ電極５Ｃｌ、５Ｃｒは、供給位置ＣＰにおいて該コレクタ電極５Ｃｌ、５Ｃｒの外部から電流が供給される。
【００６９】
エミッタ端子６Ｅｌ、６Ｅｒそれぞれは、エミッタ電極５Ｅに接続される。エミッタ端子６Ｅｌ、６Ｅｒそれぞれは、エミッタ電極５Ｅの水平方向（第２方向Ｙ）における他方側（図５Ａにおける右上側）に接続される。
詳細には、エミッタ端子６Ｅｌ、６Ｅｒそれぞれは、排出位置ＥＰにおいてエミッタ電極５Ｅｌ、５Ｅｒに接続される。エミッタ端子６Ｅｌ、６Ｅｒそれぞれは、排出位置ＥＰにおいてエミッタ電極５Ｅｌ、５Ｅｒからの電流を排出する。言い換えると、エミッタ電極５Ｅｌ、５Ｅｒは、排出位置ＥＰにおいて該エミッタ電極５Ｅｌ、５Ｅｒの外部に電流を排出する。
【００７０】
ここで、供給位置ＣＰは、コレクタ電極５Ｃｌ、５Ｃｒの水平方向（第２方向Ｙ）における一端側に位置し、排出位置ＥＰは、エミッタ電極５Ｅの水平方向（第２方向Ｙ）における他端側に位置する。
【００７１】
コレクタ端子６Ｃｌ、６Ｃｒ及びエミッタ端子６Ｅｌ、６Ｅｒは、一体的に、水平方向（第２方向Ｙ）における一端側に集中して配置されている。コレクタ端子６Ｃｌ、６Ｃｒ及びエミッタ端子６Ｅｌ、６Ｅｒは、水平方向（第２方向Ｙ）に延びるように配置される。
これにより、端子６は、半導体素子１５が押圧される方向（垂直方向）とは異なる方向に延びるように配置されるので、半導体検査装置１００は、押圧機構の構造を簡易化できる。
また、電極５の水平方向における周囲は、端子６を除いて障害物が無く、位置決めピン４を近接して配置することが可能となる。
また、電極５の垂直方向上側には他の構造物が無いため、ロードセル９及び受圧壁１０等を配置することができる。
【００７２】
また、コレクタ端子６Ｃｌ、６Ｃｒ及びエミッタ端子６Ｅｌ、６Ｅｒは、いずれも板状である。コレクタ端子６Ｃｌ、６Ｃｒ及びエミッタ端子６Ｅｌ、６Ｅｒは、十分な幅があって、容量を満足しつつ、平行平板を構成して外部へ延設される。コレクタ端子６Ｃｌ、６Ｃｒ及びエミッタ端子６Ｅｌ、６Ｅｒは、互いに隣接して配置される。これにより、発生する磁束をキャンセルできる。
【００７３】
図６Ａ〜図６Ｃにより、電極５における電流の経路Ｒについて説明する。
図６Ａ及び図６Ｂに示すように、電流は、コレクタ端子６Ｃ、コレクタ電極５Ｃ、コレクタプローブ１２Ｃを経て余白部１８ｂに至る。そして、電流は、半導体素子１５の下面から上面へ抜け、接触子１４、エミッタプローブ１２Ｅ、エミッタ電極５Ｅ、エミッタ端子６Ｅへと流れる。
ここで、図６Ｃに示すように、スリット５Ｓｌ、５Ｓｒが形成されず、コレクタ端子６Ｃｌ、６Ｃｒが第２方向Ｙにおいてエミッタ端子６Ｅｌ、６Ｅｒと同じＹ２側においてコレクタ電極５Ｃｌ、５Ｃｒに接続された場合、電流は最も抵抗の少ない経路、即ち最も短い経路である経路Ｒ１ａに集中する。つまり、偏電流が発生する。
【００７４】
これに対し、本実施形態において、供給位置ＣＰは、第２方向Ｙにおいて排出位置ＥＰと反対側に配置される。詳細には、本実施形態において、スリット５Ｓｌが形成されることで、コレクタ端子６Ｃｌの端部がコレクタ電極５Ｃｌにおける第２方向ＹのＹ１側に位置される。
これにより、電流の経路Ｒにおいて、コレクタ電極５Ｃｌにおける第２方向における電流の向きと、エミッタ電極５Ｅにおける第２方向における電流の向きとが、少なくとも一部において互いに同じ向き（Ｙ２側に向かう）となる。
【００７５】
その結果、電流の経路Ｒにおいて、経路Ｒ１からＲ５のいずれの経路の長さも略同一になる。これにより、コレクタ電極５Ｃｌは、第１方向Ｘの電流が第２方向Ｙにおいて略均一となるよう、電流供給面５Ｈｌから電流を供給する。そして、エミッタ電極５Ｅは、第２方向Ｙにおいて略均一である第１方向Ｘの電流を電流排出面５ＨＥで受ける。
つまり、本実施形態の電極５は、電流の経路を略同一長とすることで、偏電流の発生を抑制可能に構成される。よって、本実施形態の電極５を有する半導体検査装置は、半導体素子１５に均一な試験電流を印加することが可能である。
【００７６】
続けて、図７により、第２実施形態の電極について説明する。図７は、第２実施形態の電極及び電流の経路を示す斜視図である。
図７に示すように、電極２５において、エミッタ電極２５Ｅは、水平方向に延びるスリット２５Ｓを有する。ここで、電極２５は、スリットがコレクタ電極に形成されておらず、エミッタ電極側に水平方向に延びるように形成されている他、第１実施形態の電極５と同様の構成である。第１実施形態と同様の構成や作用効果については、説明を省略する。
【００７７】
上述の通り、エミッタ電極２５Ｅは、水平方向に延びるスリット２５Ｓを有する。
本実施形態において、スリット２５Ｓには、絶縁体が挿入（充填）される。スリット２５Ｓには、仕切り板２８が挿入される。仕切り板２８は、例えば、強度と絶縁性とを兼ね備えるセラミック製の部材である。スリット２５Ｓに仕切り板２８が挿入されることで、電極２５は、構造が強固になる。特に、スリット２５Ｓは、第１方向Ｘ（垂直方向）に垂直な水平面方向に延びるように形成され、該スリット２５Ｓに強固なシート状部材が挿入されているので、電極２５（スリット２５Ｓ）は、押圧方向に対して強い構造となっている。
【００７８】
続けて、図７により、電流の経路について説明する。
図７に示すように、本実施形態において、供給位置ＣＰは、第２方向Ｙにおいて排出位置ＥＰと同じ側（Ｙ２側）に配置される。
ここで、上述の通り、エミッタ電極２５Ｅは、スリット２５Ｓを有する。スリット２５Ｓは、エミッタ電極２５Ｅにおいて、第２方向Ｙにおける電流の向きを所定位置で折り返して反対側に向かわせる。言い換えると、エミッタ電極２５Ｅは、該エミッタ電極２５Ｅの内部において、第２方向Ｙにおける電流の向きを所定位置で折り返して反対側に向かわせるスリット２５Ｓ（絶縁部）を有する。
【００７９】
つまり、エミッタ電極２５Ｅにおける底面（電流排出面）を通る第１方向ＸのＸ２側を向く電流は、スリット２５Ｓ（絶縁部）に沿って第２方向ＹのＹ１側に導かれ、スリット２５ＳのＹ１側の端部において第２方向ＹのＹ２側を向くように方向を変え、電流の排出位置ＥＰに向かう。
【００８０】
これにより、電流の経路Ｒ２０において、コレクタ電極２５Ｃにおける第２方向Ｙにおける電流の向きと、エミッタ電極２５Ｅにおける第２方向Ｙにおける電流の向きとが、少なくとも一部において互いに同じ向き（Ｙ１側に向かう）となる。
【００８１】
その結果、電流の経路Ｒ２０において、経路Ｒ２１、Ｒ２２のいずれの経路の長さも略同一になる。これにより、上述と同様、本実施形態の電極２５は、電流の経路を略同一長とすることで、偏電流の発生を抑制可能に構成される。よって、本実施形態の電極２５を有する半導体検査装置は、半導体素子１５に均一な試験電流を印加することが可能である。
その他、本実施形態は、第１実施形態に比べて、コレクタ端子の長さを短くできるという利点もある。
【００８２】
続けて、図８Ａ〜図８Ｃにより、第３実施形態の電極について説明する。図８Ａは、第３実施形態の電極を示す斜視図である。図８Ｂは、第３実施形態の電極を示す分解斜視図である。図８Ｃは、第３実施形態の電極における電流の経路を示す斜視図である。
【００８３】
図８Ａ及び図８Ｂに示すように、本実施形態において、電極３５と端子３６とは、別体として構成される。
端子３６は、導電性の薄板より構成されるコレクタ端子３６Ｃと、エミッタ端子３６Ｅとを有する。
コレクタ端子３６Ｃ及びエミッタ端子３６Ｅそれぞれは、電極３５に設けられたねじ穴部３５ｔにボルト３１により結合される。
また、端子３６は、ポリイミドフィルム３７によって絶縁を確保しながらも平行平板構造を構成するとともに、外部へ引出されている。
前述の通り、電極３５はヘッドに対して摺動可能に保つ必要があるが、本実施形態における端子３６が薄板状で柔軟性に富むため、たわみ銅線等の他の柔軟手段を設ける必要が無い。本実施形態の端子３６を採用することで、他の構成要素を含む全体の設計自由度も高くなる。そのため、端子３６における平行平板構造を崩すことなく、電極３５の直上にロードセル９を配置するための空間を設けることも容易である。
【００８４】
コレクタ電極３５Ｃは、水平方向に延びるスリット３５Ｓを有する。本実施形態において、スリット３５Ｓには、絶縁体である仕切り板３８が挿入される。仕切り板２８は、例えば、強度と絶縁性とを兼ね備えるセラミック製の部材である。スリット３５Ｓに仕切り板３８が挿入されることで、電極３５は、構造が強固になる。特に、スリット３５Ｓは、第１方向Ｘ（垂直方向）に垂直な水平面方向に延びるように形成され、該スリット３５Ｓに強固なシート状部材が挿入されているので、電極３５（スリット３５Ｓ）は、押圧方向に対して強い構造となっている。
【００８５】
続けて、図８Ｃにより、電流の経路について説明する。
図８Ｃに示すように、本実施形態において、供給位置ＣＰは、第２方向Ｙにおいて排出位置ＥＰと同じ側（Ｙ２側）に配置される。
ここで、上述の通り、コレクタ電極３５Ｃは、スリット３５Ｓを有する。スリット３５Ｓは、コレクタ電極３５Ｃにおいて、第２方向Ｙにおける電流の向きを所定位置で折り返して反対側に向かわせる。言い換えると、コレクタ電極３５Ｃは、該コレクタ電極３５Ｃの内部において、第２方向Ｙにおける電流の向きを所定位置で折り返して反対側に向かわせるスリット３５Ｓ（絶縁部）を有する。
【００８６】
つまり、コレクタ電極３５Ｃにおける第１方向ＸのＸ１側を向く電流は、スリット３５Ｓ（絶縁部）に沿って第２方向ＹのＹ２側に導かれ、スリット３５ＳのＹ２側の端部において第２方向ＹのＹ１側を向くように方向を変える。
【００８７】
これにより、電流の経路Ｒ３０において、コレクタ電極３５Ｃにおける第２方向Ｙにおける電流の向きと、エミッタ電極３５Ｅにおける第２方向Ｙにおける電流の向きとが、少なくとも一部において互いに同じ向き（Ｙ１側に向かう）となる。
【００８８】
その結果、電流の経路Ｒ３０において、経路Ｒ３１、Ｒ３２のいずれの経路の長さも略同一になる。これにより、上述と同様、本実施形態の電極３５は、電流の経路を略同一長とすることで、偏電流の発生を抑制可能に構成される。よって、本実施形態の電極３５を有する半導体検査装置は、半導体素子１５に均一な試験電流を印加することが可能である。
【００８９】
続けて、図９Ａ〜図９Ｃにより、第４実施形態の電極について説明する。図９Ａは、第４実施形態の電極を示す斜視図である。図９Ｂは、第４実施形態の電極を示す分解斜視図である。図９Ｃは、第４実施形態の電極における電流の経路を示す断面図である。
【００９０】
図９Ａ及び図９Ｂに示すように、端子４６は、コレクタ端子４６Ｃと、エミッタ端子６６Ｅとを有する。
コレクタ端子４６Ｃは、本実施形態おいては、端子４６の内側に配置される。コレクタ端子４６Ｃは、後述するコレクタ電極４５Ｃにおける第２方向ＹのＹ２側に接続される。
【００９１】
エミッタ端子４６Ｅは、本実施形態においては、端子４６の外側に配置される。エミッタ端子４６Ｅは、コレクタ端子４６Ｃの外周を囲むように配置され、後述するエミッタ電極４５Ｅにおける第２方向ＹのＹ１側に接続される。
【００９２】
続けて、図９Ｃにより、電流の経路について説明する。
図９Ｃに示すように、本実施形態において、供給位置ＣＰは、第２方向Ｙにおいて排出位置ＥＰと反対側に配置される。
【００９３】
これにより、電流の経路Ｒ４０において、コレクタ電極４５Ｃにおける第２方向Ｙにおける電流の向きと、エミッタ電極４５Ｅにおける第２方向Ｙにおける電流の向きとが、少なくとも一部において互いに同じ向き（Ｙ１側に向かう）となる。
【００９４】
その結果、電流の経路Ｒ４０において、経路Ｒ４１、Ｒ４２、Ｒ４３のいずれの経路の長さも略同一になる。これにより、上述と同様、本実施形態の電極４５は、電流の経路を略同一長とすることで、偏電流の発生を抑制可能に構成される。よって、本実施形態の電極４５を有する半導体検査装置は、半導体素子１５に均一な試験電流を印加することが可能である。本実施形態によれば、スリットを設けることなく試験電流の偏電流を抑制できる。
【００９５】
続けて、図１０Ａ〜図１０Ｄにより、第５実施形態の電極について説明する。図１０Ａは、第５実施形態の電極を示す斜視図である。図１０Ｂは、第５実施形態の電極を示す分解斜視図である。
【００９６】
図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、本実施形態において、電極５５と端子５６とは、別体として構成される。
端子３６は、導電性の薄板より構成されるコレクタ端子３６Ｃと、エミッタ端子３６Ｅとを有する。
コレクタ端子３６Ｃ及びエミッタ端子３６Ｅそれぞれは、コレクタ電極５５Ｃ及びエミッタ電極５５Ｅに溶着結合やボルト結合される。
また、端子５６は、ポリイミドフィルム３７によって絶縁を確保しながらも平行平板構造を構成するとともに、外部へ引出されている。
前述の通り、電極３５はヘッドに対して摺動可能に保つ必要があるが、本実施形態における端子５６が薄板状で柔軟性に富むため、たわみ銅線等の他の柔軟手段を設ける必要が無い。本実施形態の端子５６を採用することで、他の構成要素を含む全体の設計自由度も高くなる。
【００９７】
続けて、電流の経路について説明する。
本実施形態において、供給位置ＣＰは、コレクタ電極５５Ｃにおける第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに直交する第３方向Ｚの外側に配置されるとともに、第２方向Ｙにおいて長くなるよう構成される。これにより、第２方向Ｙにおいて、電流供給面から第１方向ＸのＸ１側に流れる電流の偏電流が抑制される。
【００９８】
また、排出位置ＥＰは、エミッタ電極５５Ｅにおける第２方向Ｙの外側に配置される。これにより、第２方向Ｙにおいて、電極５５の中心領域に電流が集中することを抑制できる。これにより、第２方向Ｙにおいて、電流供給面から第１方向ＸのＸ１側に流れる電流の偏電流が抑制される。
【００９９】
その結果、電流の経路の長さは、略同一になる。これにより、上述と同様、本実施形態の電極５５は、電流の経路を略同一長とすることで、偏電流の発生を抑制可能に構成される。よって、本実施形態の電極５５を有する半導体検査装置は、半導体素子１５に均一な試験電流を印加することが可能である。
【０１００】
次に、図１１Ａ〜図１１Ｃにより、半導体検査装置１００の検査準備段階における各状態について説明する。図１１Ａは半導体検査装置の検査準備段階における第１状態を示す要部断面図である。図１１Ｂは、半導体検査装置の検査準備段階における第２状態を示す要部断面図である。図１１Ｃは、半導体検査装置の検査準備段階における第３状態を示す要部断面図である。
【０１０１】
図１１Ａに示すように、半導体検査装置１００が第１状態である場合、位置決めピン４は、接触子搬送体１６の位置決め穴１６ｂ及びソケット搬送体１３の位置決め穴１３ｃに挿入されていない。また、ソケット搬送体１３は降下している。そして、プローブ１２は電極５から離間している。
半導体検査装置１００が第１状態である場合、ソケット搬送体１３は、自由回動可能な状態である。つまり、ソケット搬送体１３は、任意のソケットを電極５の直下へ搬送することができる状態である。
【０１０２】
図１１Ｂに示すように、半導体検査装置１００が第２状態である場合、位置決めピン４は、ソケット搬送体１３の位置決め穴１３Ｃに挿入されている。また、ソケット搬送体１３は、第１状態における位置よりも垂直方向（第１方向）に上昇している。そして、プローブ１２は、電極５に当接している。
半導体検査装置１００が第２状態である場合、ソケット搬送体１３は、電極５の直下に任意のソケット１１を正しい位置で固定する。さらに、ソケット搬送体１３は、プローブ１２と電極５との間の電気的導通を保障している。
ここで、半導体検査装置１００が第２状態である場合、接触子搬送体１６は、自由摺動可能な状態にあり、任意の接触子１４をソケット１１の直下へ搬送することができる。
【０１０３】
図１１Ｃに示すように、半導体検査装置１００が第３状態である場合、位置決めピン４は、接触子搬送体１６の位置決め穴１６ｂに挿入されている。
半導体検査装置１００が第３状態である場合、半導体検査装置１００は、ソケット１１の直下に任意の接触子１４を正しい位置で保持している。この状態において、半導体検査装置１００は、半導体検査の準備が整っている。
【０１０４】
続けて、図１２Ａ〜図１２Ｃにより、半導体検査装置の検査実行段階における各状態について説明する。図１２Ａは、半導体検査装置の検査実行段階における第１状態を示す要部断面図である。図１２Ｂは、半導体検査装置の検査実行段階における第２状態を示す要部断面図である。図１２Ｃは、半導体検査装置の検査実行段階における第３状態を示す要部断面図である。
【０１０５】
図１２Ａに示すように、半導体検査装置１００が第１状態である場合、半導体素子１５を搭載したステージ１８は、接触子１４の直下に移動している。半導体素子１５と接触子１４との当接位置は、接触子１４に形成された突起（前述）のレイアウトに支配され、厳密な位置合わせが必要である。
そのため、ステージ１８の駆動機構は、ステージ１８上に搭載された半導体素子１５の位置を認識するカメラ（不図示）からの画像情報に基づいて高精度に制御される。
【０１０６】
接触子１４の位置は、前述した通り常に所定の位置に高精度で保持されるが、半導体素子１５の搭載位置精度はそれに比して劣っている。そのため、半導体素子１５が搭載されたステージ１８の移動距離は、半導体素子１５の搭載位置に応じて毎回調整する必要がある。
ここで、半導体素子１５の搭載位置精度を高精度に管理することも考えられる。しかし、そのためには、ハンドラー（前述）における動作をさらに精密な動作に変更することが必要であるが、半導体素子１５の搭載に要する時間が拡大するという課題が生じる。
【０１０７】
図１２Ｂに示すように、半導体検査装置１００が第２状態である場合、ステージ１８は上昇し、素子１５が接触子１４と接している。接触子１４は、接触子搬送体１６から離間しはじめている。
ここで、半導体素子１５は、必ずしも表裏面が完全に平行になっているとは限らず、通常、多少変形している場合が多い。したがって、半導体素子１５の表裏を面で押圧する場合、いずれか一方の面を押圧する部材は自由傾動可能である必要がある。これを無視すると、全面を当接させることはできず、押圧力が局所的に作用して、半導体素子１５が破損する場合もある。
【０１０８】
これに対し、本実施形態において、接触子１４は、位置決め穴１４ａに半球体１６ａが挿入された状態で位置決めされている。
つまり、位置決め穴１４ａが半球体１６ａに挿入されるので、接触子１４は、位置決めされた状態において、垂直方向上側へ力が加えられると容易に移動可能である。また、接触子１４は、位置決め穴１４ａが半球体１６ａから完全に離間していない状態においても、水平方向に対して傾いた姿勢に傾動可能である。
よって、本実施形態において、接触子１４は、垂直方向上側に移動されることで自由傾動可能となり、半導体素子１５の変形形状に対応して全面で当接可能となる。
【０１０９】
ここで、位置決め穴１４ａに陥入するものが、例えば円柱状のノックピンであった場合、接触子はノックピンの軸線方向に摺動可能となるも、傾動することはできない。仮に、傾動を可能にするため、位置決め穴よりも十分小径なノックピンを用いると、接触子の帰還位置が検査毎に大きくずれるということになる。これに対応するため、接触子の位置を認識するカメラを新たに追加して、前記半導体素子１５の位置のカメラと協調制御する方法も考えられるが、価格上昇及び装置の煩雑化は避けられない。この点において、半球体による接触子の保持方法は有利であるとともに、接触子を接触子搬送体に搭載する際にも挿入しやすく好都合である。
【０１１０】
図１２Ｃに示すように、半導体検査装置１００が第３状態である場合、接触子１４は、複数のプローブ１２と接している。この状態において、複数のプローブ１２は、押圧されて収縮している。複数のプローブ１２それぞれは、伸縮可能なばね機構を有している。そのため、素子１５の変形部分に対応して接触子１４が水平方向に傾斜した姿勢となっていても、電極５と半導体素子１５との電気的導通は保障される。
【０１１１】
この状態における押圧力は、受圧壁１０が受ける下方からの押圧力である。押圧力の値は、ロードセル９により測定される。
ロードセル９により測定された押圧力の値は、ステージ１８の昇降動作の制御に利用される。
例えば、ステージ１８の駆動機構は、ロードセル９により測定された押圧力の値が、半導体素子１５の種類や寸法、接触子１４の突起数等により予め算出されている値に達した場合、ステージ１８の上昇を停止させる。
そして、電極が電流の印加を開始することで、半導体検査装置１００は、半導体検査を開始する。
【０１１２】
次に、上記実施形態の電流印加装置が備える電極の製造方法について説明する。
上記実施形態の電極は、エミッタ側及びコレクタ側（スリットを有する場合には該スリットも）ともに、一枚の平面研磨された同一の導体板からワイヤカット等で切り出して製造することが好ましい。この製造方法によれば、各電極の厚さをほぼ等しくできるため、それぞれの電極はプローブ及び当て板との当接状態において差異が生ずることがなく均一となる。そのため、各々を個別に作成する場合と比べて、各電極が押圧力を均等に受けることができ、試験時の偏流をさらに確実に抑制できる。
【０１１３】
次に、上記実施形態の電流印加装置を用いた半導体素子の製造方法について説明する。
本実施形態に係る半導体素子の製造方法は、電流印加工程と、判定工程と、を含む。
電流印加工程は、上記実施形態の電流印加装置を用いて、被印加物である半導体素子に対して電流を印加する。
判定工程は、電流印加工程の電流印加結果に応じて、半導体素子の良否を判定する。
【０１１４】
ここで、図１３は、半導体素子の製造方法の手順を示すフローチャートである。本実施形態の半導体素子の製造方法では、評価項目ＲＢＳＯＡ（Reverse  Biased  Safe  Operation  Area：逆バイアス安全動作領域）による評価を実施する。
先ずステップＳ１では、半導体素子を製造する。
次いでステップＳ２では、ステップＳ１で製造した半導体素子について、大電流印加試験を実施する。具体的には、上記実施形態の電流印加装置を用いて、半導体素子に大電流を印加する。例えば、ＲＢＳＯＡの設計値（定格電流）が５００Ａであれば１０００Ａの電流を印加する。
【０１１５】
次いでステップＳ３では、ステップＳ２で印加した大電流によって、半導体素子が破壊されたか否かを判別する。この判別がＮＯの場合には、ステップＳ４に移って半導体素子が良品であると判定し、本処理を終了する。一方、この判別がＹＥＳの場合には、ステップＳ５に移って半導体素子が不良品であると判定し、本処理を終了する。
【０１１６】
本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
本実施形態では、第１方向Ｘに垂直な電流供給面５ＨＩを有し且つ第１方向Ｘの一方側に向かう電流を半導体素子１５に電流供給面５ＨＩから供給するコレクタ電極５Ｃ，５Ｃｌ，５Ｃｒと、第１方向Ｘに垂直な電流排出面５ＨＥを有し且つ第１方向Ｘの他方側に排出された電流を半導体素子１５から電流排出面５ＨＥにより受けるエミッタ電極５Ｅと、を設けた。また、コレクタ電極５Ｃ，５Ｃｌ，５Ｃｒを、第１方向Ｘの電流が第１方向Ｘに垂直な第２方向Ｙにおいて略均一に電流供給面５ＨＩから電流を供給するように構成するとともに、エミッタ電極５Ｅを、第２方向Ｙにおいて略均一である第１方向Ｘの電流を電流排出面５ＨＥで受けるように構成した。
これにより、第２方向Ｙにおいて均一な電流を半導体素子１５に供給できるため、偏電流の発生を抑制できる。また、本実施形態のコレクタ電極５Ｃ，５Ｃｌ，５Ｃｒとエミッタ電極５Ｅを備える電極５によれば、電流の入出力端子（コレクタ端子６Ｃ，エミッタ端子６Ｅ）を、第２方向Ｙにおいて電流供給面５ＨＩ及び電流排出面５ＨＥから離隔した位置に配置できる。そのため、電極５の近傍に複数の位置決めピン４を配置するスペースを十分確保でき、機械的な位置決め構造を有する半導体検査装置１００が得られる。
【０１１７】
また本実施形態では、コレクタ電極５Ｃ，５Ｃｌ，５Ｃｒにおける第１方向Ｘに垂直な第２方向Ｙにおける電流の向きと、エミッタ電極５Ｅにおける第２方向Ｙにおける電流の向きとが、少なくとも一部において互いに同じ向きとなるように構成した。これにより、電流の経路を略同一長とすることができるため、偏電流の発生を確実に抑制できる。
【０１１８】
また本実施形態では、コレクタ電極５Ｃ，５Ｃｌ，５Ｃｒの第２方向Ｙにおける一端側から電流を供給するとともに、エミッタ電極５Ｅの第２方向Ｙにおける他端側から電流を排出するように構成した。これにより、電流の経路をより確実に略同一長とすることができるため、偏電流の発生をより確実に抑制できる。
【０１１９】
また本実施形態では、コレクタ電極５Ｃ，５Ｃｌ，５Ｃｒ又はエミッタ電極５Ｅを、それぞれの内部において、第２方向Ｙにおける電流の向きを所定位置で折り返して反対側に向かわせる絶縁部としてのスリット２５Ｓ，３５Ｓを含んで構成した。これにより、電流の経路をより確実に略同一長とすることができるため、偏電流の発生をより確実に抑制できる。
【０１２０】
また本実施形態では、スリット２５Ｓ，３５Ｓに絶縁体の仕切り板２８，３８を充填した。これにより、機械的強度が増し、強固な構造を有する半導体検査装置１００が得られる。
【０１２１】
また本実施形態では、絶縁体の仕切り板２８，３８を充填したスリット２５Ｓ，３５Ｓを、第１方向Ｘに垂直な水平面方向に延びるように形成した。ここで、コレクタ電極５Ｃ，５Ｃｌ，５Ｃｒ及びエミッタ電極５Ｅは、電流供給面５ＨＩ及び電流排出面５ＨＥに垂直な第１方向Ｘに押圧されるところ、本実施形態によれば、絶縁体の仕切り板２８，３８を充填したスリット２５Ｓ，３５Ｓが押圧方向に対して垂直に配置されるため、より強固な構造を有する半導体検査装置１００が得られる。
【０１２２】
また本実施形態では、電流供給面５ＨＩと電流排出面５ＨＥを、第１方向Ｘにおいて半導体素子１５に対して同じ側に配置した。これにより、例えば、ロードセル９等を含む押圧機構を、第１方向Ｘにおいて半導体素子１５の反対側に配置できる。そのため、例えばソケットの交換時等にロードセルの測定値を利用できる。
【０１２３】
また本実施形態では、コレクタ電極５Ｃ，５Ｃｌ，５Ｃｒに電流を供給するコレクタ端子６Ｃと、エミッタ電極５Ｅからの電流を排出するエミッタ端子６Ｅとを、互いに隣接して配置した。これにより、電流の入出力端子が隣接して配置されることで、電流により生じる磁束を解消できる。
【０１２４】
また本実施形態では、コレクタ端子６Ｃとエミッタ端子６Ｅを、第２方向Ｙに延びるように配置した。これにより、半導体素子１５の押圧方向とは垂直な方向に入出力端子を配置できるため、電極５の近傍に複数の位置決めピン４を配置するスペースをより確実に確保できる。
【０１２５】
また本実施形態では、上述の半導体検査装置１００を用いて、半導体素子１５に対して電流を印加し、電流印加の結果に応じて半導体素子１５の良否を判定することで、半導体素子１５を製造した。これにより、半導体素子１５に電流を印加したときの性能を的確に判断でき、半導体素子１５を効率良く製造できる。
【０１２６】
また、従来の検査装置では、半導体素子に接触する接触子と、接触子を半導体素子に押し付ける押圧ユニットとしてのソケットは一体化されているため、消耗品であるこれら接触子とソケットを交換する際には全体を手作業で取り外す必要があり、作業が煩雑で相当な時間を要する。そのため、従来では、接触子とソケットとでは本来寿命が異なり交換時期が異なるにも関わらず同時に交換を行っているため、交換頻度が高くて効率が悪く、コストが嵩む。
これに対して本実施形態では、半導体素子１５と接触する接触子１４を複数装填して搬送する接触子搬送体１６を設けるとともに、別途、接触子１４を半導体素子１５に押し付ける押圧ユニットとしてのソケット１１を複数装填して搬送するソケット搬送体１３を設けた。また、接触子１４、ソケット１１及び半導体素子１５を所定の位置に位置決めする位置決めピン４を設けた。
これにより、予備の接触子１４と予備のソケット１１とを、別体、即ち接触子搬送体１６とソケット搬送体１３とに分けて装填できる。そのため、交換時には、各搬送体を駆動させることで自動で予備を搬送できるとともに、位置決めピン４により自動で位置決めできるため、接触子１４及びソケット１１の交換を容易にでき、メンテナンスを容易にできる。
また、半導体素子１５に直接接触する接触子１４の方がソケット１１と比べて摩耗が激しく寿命が短い等、接触子１４とソケット１１とでは寿命が異なるところ、本実施形態によれば、それぞれの交換時期に合わせて個別に交換できるため、交換頻度を低減でき、コストを削減できる。
【０１２７】
また本実施形態では、接触子搬送体１６は、接触子１４を半導体素子１５の表面の傾斜に応じて傾動可能に支持する傾動支持機構としての半球体１６ａを設けた。これにより、半導体素子１５の表面が傾斜していた場合であっても、接触子１４が傾動して半導体素子１５の表面全体に均一に接触することができるため、均一に電流を印加でき、大電流の印加が可能となる。また、接触子１４を介して押圧力が局所的に作用して半導体素子１５が破損するおそれを回避できる。
【０１２８】
また、本実施形態の電極構成は、端子を一端に集中して配置するとともに、スリットを設けたり、あるいは端子の結合部を乖離させる等して、電気的に不利となる要因を排除しつつも、位置決めピンを電極近傍に配置させることができ優位である。もっとも、位置決めピンを用いる構成に電気的手法を付加すれば、一層の高精度化及び確実性が得られることは言うまでもない。
【０１２９】
また、下方からの押圧力を厳密に管理する必要があるものにあっては、電極の直上にロードセルを配置してこれを直接計測することが好ましい。しかしながら、電極直上に端子が延設されているような場合、ロードセルを配置するスペースを確保できない。よって、何らかのリンク機構を経て間接的に押圧力を測定することになるが、その場合、測定精度の低下は避けられない。これに対して、本実施形態の電極構造では、端子を一端に集中配置しているので、電極直上には十分なスペースがあり、ロードセルを配置することになんら支障が無く優位である。
【０１３０】
また、本例のように検査準備段階において、ソケットを入れ替えするものは、ソケットと電極の当接状態、即ち、プローブと電極の当接圧力を、ソケットの入れ替え毎に判定しなくてはならない。これに対して本実施形態であれば、下方からの押圧力を計測するためのロードセルそのものがプローブとの当接圧力を計測できるので、別途専用のロードセルを設けるものより優位である。
【０１３１】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は本発明に含まれる。
例えば上記実施形態では、ベースプレート１、バルクヘッド２及びヘッド３を固定側とし、ステージ１８を可動側としているが、ステージを固定側としてもよい。即ち、フレーム側に昇降機能を設ければ、ステージ１８の昇降機構が必要無くなるため、駆動機構の一極集中化を回避できる。また、ソケット搬送体１３は、入れ替え搬送の際、降下するようになっているが、ヘッド３に昇降機能を持たせれば、同様にして駆動機構の分散化が図れる。
【０１３２】
［検査装置］
次に、本発明の半導体検査装置（電流印加装置）１００を備える検査装置１００Ａについて説明する。
なお、以下の説明において、上述した構成と同一の構成については同一の名称を付し、その説明を適宜省略する。
【０１３３】
図１４は、検査装置１００Ａの斜視図である。検査装置１００Ａは、大電流の印加が可能であるとともにメンテナンスが容易であり、後述するキャリア１５９に上述の半導体検査装置１００をそのまま装着できることを特徴としている。
図１４に示すように、検査装置１００Ａは、ベースプレート１５１と、バックプレート１５５と、キャリア１５９と、を備える。
【０１３４】
ベースプレート１５１は、検査装置１００Ａの下部に設けられる。ベースプレート１５１は、その前方に、Ｘ、Ｙ及びθ方向へ駆動するアクチュエータ１５２、１５３、１５４を備える。ステージ１８は、これらアクチュエータの最上部に位置している。
【０１３５】
バックプレート１５５は、ベースプレート１５１の後方に設けられる。バックプレート１５５は、ガイドレール１５６と、ボールねじ１５７と、このボールねじ１５７を駆動するモータ１５８と、を備える。
【０１３６】
キャリア１５９は、バックプレート１５５の前方に設けられる。キャリア１５９は、その背面に、ガイドブロック１６０と、ナット１６１と、を備える。また、キャリア１５９は、ガイドブロック１６０がガイドレール１５６に嵌合し、ナット１６１がボールねじ１５７と螺合することで構成された、Ｚ方向への駆動を行うアクチュエータ１６２を備える。
【０１３７】
図１４では、半導体検査装置１００の一例である半導体検査装置１００Ｂを装着した例を示している。半導体検査装置１００Ｂは、プライマリーバルクヘッド１０１と、セカンダリーバルクヘッド１０２と、メインヘッド１０３と、サブヘッド１０４と、電極１０５と、ベースプレート１０６と、接触子搬送体１０７と、接触子１０８と、サブプレート１０９と、ソケット搬送体１１０と、ソケット１１１と、を備える。
【０１３８】
ここで、プライマリーバルクヘッド１０１とセカンダリーバルクヘッド１０２は上述のバルクヘッド２に相当し、メインヘッド１０３とサブヘッド１０４は上述のヘッド３に相当する。これらプライマリーバルクヘッド１０１とセカンダリーバルクヘッド１０２は、各一枚の剛体板で構成され、それぞれ個別に上下方向にスライド可能となっている。
【０１３９】
電極１０５の先端は、ソケット１１１と接触し、ソケット１１１は接触子１０８の受圧体となる。また、接触子１０８は、半導体素子１５と接触する。電極１０５の後端は、図示しない電源及び計測器に接続される。ステージ１８は、既存装置の流用である。
【０１４０】
図１５は、半導体検査装置１００Ｂのサブヘッド１０４の分解斜視図である。図１５に示すように、サブヘッド１０４は、主面１０４ａと、受圧面１０４ｂと、スライドテーブル１０４１と、ハンガー１０４３と、ロードセル１０４４と、ボス１０４５と、を備える。
主面１０４ａは、プライマリーバルクヘッド１０１と平行である。この主面１０ａに、後述するスライドテーブル１０４１の固定側プレート１０４１ａが取り付けられる。
【０１４１】
スライドテーブル１０４１は、固定側プレート１０４１ａと、摺動側プレート１０４１ｂと、マイクロメーターヘッド１０４１ｃと、シンブル１０４１ｄと、を備える。
スライドテーブル１０４１の摺動側プレート１０４１ｂは、Ｚ方向に昇降可能となっている。
【０１４２】
マイクロメーターヘッド１０４１ｃは、微動ねじ送り機構であり、摺動側プレート１０４１ｂの上端に固定される。マイクロメーターヘッド１０４１ｃは、シンブル１０４１ｄを有し、そのねじ込み／戻しにより進退する図示しないスピンドルの先端を、固定側プレート１０４１ａの上端に当接させている。これにより、摺動側プレート１０４１ｂは、ねじ込みにより、Ｚ方向上昇側に微動する。ただし、ねじ込みで上昇させた位置よりもさらに上昇する側には自由である。即ち、マイクロメーターヘッド１０４１ｃは、自由落下しようとする摺動側プレート１０４１ｂの落下動作を阻止する。
【０１４３】
なお、サブヘッド１０４の主面１０４ａに、固定側プレート１０４１ａと同等の機能を設ければ、摺動側プレート１０４１ｂを直接配置することができる。また、サブヘッド１０４を、プライマリーバルクヘッド１０１に直結したり、メインヘッド１０３と融合させることも可能である。
【０１４４】
ハンガー１０４３は、主面１０４３ａと、受圧面１０４３ｂと、を備える。主面１０４３ａは、上述の摺動側プレート１０４１ｂに取り付けられる。
ロードセル１０４４は、受圧面１０４３ｂの上面に搭載され、先端の計測点１０４４ａがボス１０４５に当接する。ボス１０４５は、高剛性材料から成り、サブヘッド１０４に埋設される。
なお、計測点１０４４ａとボス１０４５の当接状態は、マイクロメーターヘッド１０４１ｃによって与圧方向に微調整される。
【０１４５】
電極１０５は、上述の電極５と基本的には同様の構成である。供給部としてのコレクタ電極１０５Ｃ及び排出部としてのエミッタ電極１０５Ｅの上面１０５Ｃｕ，１０５Ｅｕは、上述のハンガー１０４３の受圧面１０４３ｂと密着している。一方、電流供給面としての下面１０５Ｃｂ，電流排出面としての１０５Ｅｂは、メインヘッド１０３の開口部１０３ｃを貫通している。
【０１４６】
ハンガー１０４３は、Ｚ方向に昇降する摺動側プレート１０４１ｂに取り付けられることで、電極１０５も摺動側にある。これにより、コレクタ電極１０５Ｃ及びエミッタ電極１０５Ｅの下面１０５Ｃｂ，１０５Ｅｂに、Ｚ方向上向きの負荷が入力されると、その負荷がハンガー１０４３を介してロードセル１０４４に伝達する。ただし、摺動側プレート１０４１ｂとその付帯部材の自重、スライドテーブル１０４１の摺動抵抗、ボス１０４５との与圧量が阻害要素として含まれる。従って、負荷の正確な値は、それらを予め測定しておき、加減して求めればよい。
【０１４７】
図１６は、半導体検査装置１００のソケット１１１及びソケット搬送体１１０を説明するための斜視図である。
図１６に示すようにソケット１１１は、筐体１１１ａと、コレクタプローブ１１２Ｃ及びエミッタプローブ１１２Ｅからなるプローブ１１２と、を有するモジュールからなる押圧ユニットである。このソケット１１１の構成は、上述のソケット１１と同様である。
【０１４８】
ソケット搬送体１１０は、円盤形状を有し、上述のサブプレート１０９に収容されている。ソケット搬送体１１０は、穴部１１０ａと、中心軸１１０ｂと、位置決め穴１１０ｃと、を備える。このソケット搬送体１１０の構成は、上述のソケット搬送体１３と同様の構成である。
なお、ソケット搬送体１１０には、ポジションセンサーやエンコーダー等を設けて位置決め精度を高めてもよい。また、ソケット搬送体１１０の外周に、クロスローラーリング等を設けてより正確な回転が得られるようにしてもよい。
【０１４９】
また、ソケット搬送体１１０は、サブプレート１０９を介してセカンダリーバルクヘッド１０２に付随している。そのため、ソケット１１１を入れ替え搬送する際には、セカンダリーバルクヘッド１０２を降下させ、ソケット１１１と電極１０５を離間させる。
図１６に示すように、待機中のソケット１１１ｗは、オープンな状態に保たれている。これにより、ソケット搬送体１１０に、未使用あるいは異なる種類のソケットを搬入・搬出する際に、外部からのアクセスが容易となっている。
【０１５０】
なお、図１６に示すように、メインヘッド１０３は、主面１０３ａと、シリンダ１０３ｂと、開口部１０３ｃと、位置決めピン１０３１と、を備える。メインヘッド１０３は、イケール形状を有し、プライマリーバルクヘッド１０１の前方側に設けられる。
主面１０３ａには、Ｚ方向に延びる複数のシリンダ１０３ｂが設けられ、各シリンダ１０３ｂに位置決めピン１０３１が挿通される。各位置決めピン１０３１は、図示しない駆動機構によりシリンダ１０３ｂ内を高精度に摺動する。また、主面１０３ａには、シリンダ１０３ｂに囲まれた中央に開口部１０３ｃが設けられ、この開口部１０３ｃに電極１０５が挿通される。
【０１５１】
図１７は、半導体検査装置１００Ｂの接触子１０８及び接触子搬送体１０７を説明するための斜視図である。
図１７に示すように、接触子１０８は、上面１０８ａと、下面１０８ｂと、位置決め穴１０８ｃと、余裕部１０８ａｍと、を備える。この接触子１０８は、上述の接触子１４と同様の構成である。なお、余裕部１０８ａｍは、エミッタプローブ１１２Ｅが確実に接触子１０８に当接できるように設けられている。
【０１５２】
接触子搬送体１０７は、半球体１０７ａと、位置決め穴１０７ｂと、挿通口１０７ｔと、を備える。この接触子搬送体１０７の構成は、上述の接触子搬送体１６と同様の構成である。
【０１５３】
また、図１７に示すように、ベースプレート１０６は、一対の搬送軸１０６１と、サイドトラック１０６２と、ストッパー１０６３と、を備える。
搬送軸１０６１には、図示しない駆動機構が設けられており、これにより、接触子搬送体１０７をＸ方向に摺動させる。
【０１５４】
サイドトラック１０６２は、Ｘ方向（図１７では右方向だが左方向としてもよい）に延設され、接触子搬送体１０７の可動範囲を拡大する。これにより、接触子搬送体１０７に、未使用あるいは種類の異なる接触子１０８を搬入・搬出する際に、外部からのアクセスが容易となっている。
ストッパー１０６３は、サイドトラック１０６２とともに、搬送軸１０６１の支持体としてベースプレート１０６に固定されている。
【０１５５】
以上の構成を備える検査装置１００Ａは、以下のように動作する。
検査装置１００Ａの要部断面図である図１８を参照して説明する。先ず、ハンドラーにより、半導体素子１５をステージ１８上に搬送する（いずれも図１８では図示せず）。次いで、各アクチュエータにより、ステージ１８を接触子１０８の直下まで移動させる。このとき、プライマリーバルクヘッド１０１とセカンダリーバルクヘッド１０２を、それぞれ個別に上下方向にスライドさせて位置調整する。その後、キャリア１５９の降下を開始し、半導体素子１５の表面電極に接触子１０８を当接させる。次いで、キャリア１５９の降下を続行し、接触子１０８にソケット１１１を当接させ、さらにキャリア１５９の降下を続行し、接触子１０８を押圧する。そして、電流を印加することで、動作を計測する。その後、キャリア１５９及びステージ１８を初期位置まで戻し、半導体素子１５を回収して検査を終了する。
なお、検査準備段階における各状態と、検査実行段階における各状態は、上述した通りである。
【０１５６】
ここで、図１９は、検査装置１００Ａにおける電気の流れを示す図である。より詳しくは、図１９は、電極１０５、ソケット１１１、接触子１０８、半導体素子１５及びステージ１８の分解斜視図である。ここで、ステージ１８は、コレクタプローブ１１２Ｃと当接するため、ベースプレート１０６、サブプレート１０９及び接触子搬送体１０７にそれぞれ形成された挿通口１０６ｔ、１０９ｔ、１０７ｔを通って貫通している。
【０１５７】
図１９に示すように、電源からの電流は、先ず、コレクタ電極１０５Ｃ及びコレクタプローブ１１２Ｃを通って、ステージ１８の余白部１８ｂに達する。そして、半導体素子１５を通り抜けて、接触子１０８及びエミッタプローブ１１２Ｅを通って、エミッタ電極１０５Ｅに至る（図１９中の矢印Ｉｃ及びＩｅ参照）。
【０１５８】
以上説明した検査装置１００Ａによれば、従来よりも大電流の印加が可能である。その理由は以下の２つのケースで説明できる。
第１は、電流容量が致命的に不足するケースである。従来のスプリングプローブを用いた装置がこれに該当する。スプリングプローブは、電流容量が概ね１Ａｈ／本であり、ピッチが概ね１ｍｍであることから、２０ｍｍ四方の半導体素子に適用できる最大本数は４００本程度であり、実使用状態を再現するには電流容量が明らかに足りない。つまり、単位当たりの電流容量と配列可能本数の組み合わせを最大効率となるように設計しても、所望の電流容量を得ることはできない。
【０１５９】
第２は、軽微な編流にも電流容量が不足するケースである。スプリングプローブよりも細い従来のワイヤープローブを用いた装置がこれに該当する。図２０は、その概念を説明するための図である。いくつか機能しないセルを有する半導体素子１５Ａがあったとし、これにワイヤーロープからなる接点Ｑｗを当接させる。機能しないセル領域に当接したプローブには、想定より少ない電流しか通過しない。一方、機能するセル領域に当接したプローブには、想定内の電流に加え、上述のプローブが担うはずであった電流がなだれ込む。つまり、表面電極Ｖｅに編流が生じる。想定内の電流と、なだれ込む電流の合計がプローブの容量を超えたときには、焼損に至る。電流容量に余裕が無いプローブは、本来良品とすべき軽微な編流しか生じない半導体素子であっても、焼損に至る。
【０１６０】
これに対して接触子１０８を備える検査装置１００Ａは、以下の点で優れる。
先ず、接触子１０８は、上記いずれのプローブよりも格段に大きな電流容量を有する。従って、接触子は、軽微な編流を生じさせる半導体素子に当接しても、電流のなだれ込みに対する余裕があり、焼損に至ることがない。
加えて、接触子は編流を緩和する。つまり、編流は、一枚の一様な金属内を通過する際、均一化され、接触子下流において一定となる。よって、ここに当接するエミッタプローブには、想定内の電流しか通過しない。
【０１６１】
さらに本実施形態のようにプローブとの当接面に余裕部１８ａｍがあることで、表面電極Ｖｅのパターンに左右されることなく、エミッタプローブの配列本数を拡大できる。
ただし、接触子による編流効果は限定的でなければならず、そのために上述の突起が設けられている。突起は、大きさが数ミクロン程度であり、半導体素子の仕様に応じて大きさ、数、配列パターンが設定される。
以上により、検査装置１００Ａは従来よりも大電流の印加が可能となっている。
【０１６２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は本発明に含まれる。
上記実施形態では、電極１０５を固定側とし、各搬送体を可動側としたがこれに限定されず、例えば電極１０５を可動側としてもよい。
上記実施形態では、スライドコア式の昇降機構を適用したがこれに限定されない。例えば、ボールねじ、摺動アクチュエータ、ラック・ギア等の従来公知の昇降機構を適用してもよい。
上記実施形態では、ソケット搬送体を回転式としたがこれに限定されない。ソケット搬送体を接触子搬送体のように摺動式としてもよい。同様に、接触子搬送体を回転式としてもよい。
また、上記実施形態では、電極１０５を備える電流印加装置１００を用いたが、これに限定されない。例えば、第１実施形態〜第５実施形態に係る電極５，２５，３５，４５，５５を備える電流印加装置１００を用いてもよい。
【符号の説明】
【０１６３】
４，１０３１…位置決めピン（位置決め機構）
５，１０５…電極
５Ｃ，５Ｃｌ，５Ｃｒ，１０５Ｃ…コレクタ電極（供給部）
５Ｅ，１０５Ｅ…エミッタ電極（排出部）
５ＨＥ…電流排出面
５ＨＩ…電流供給面
６Ｃ…コレクタ端子（電流供給端子）
６Ｅ…エミッタ端子（電流排出端子）
１２，１１２…プローブ
１２Ｃ，１１２Ｃ…コレクタプローブ（導電性部材）
１２Ｅ，１１２Ｅ…エミッタプローブ（導電性部材）
１１，１１１…ソケット（押圧ユニット）
１３，１１０…ソケット搬送体（押圧ユニット搬送体）
１４，１０８…接触子（接触体）
１５…半導体素子（被印加物）
１６，１０７…接触子搬送体（接触体搬送体）
１６ａ，１０７ａ…半球体（傾動支持機構）
２５Ｓ，３５Ｓ…スリット（絶縁部）
２８，３８…仕切り板（絶縁体）
１００，１００Ｂ…半導体検査装置（電流印加装置）
１００Ａ…検査装置
１０５Ｃｂ…下面（電流供給面）
１０５Ｅｂ…下面（電流排出面）
ＣＰ…供給位置
ＥＰ…排出位置
Ｘ…第１方向
Ｙ…第２方向
【図１】
2015172566.tif 000003
【図２】
2015172566.tif 000004
【図３】
2015172566.tif 000005
【図４】
2015172566.tif 000006
【図５Ａ】
2015172566.tif 000007
【図５Ｂ】
2015172566.tif 000008
【図６Ａ】
2015172566.tif 000009
【図６Ｂ】
2015172566.tif 000010
【図６Ｃ】
2015172566.tif 000011
【図７】
2015172566.tif 000012
【図８Ａ】
2015172566.tif 000013
【図８Ｂ】
2015172566.tif 000014
【図８Ｃ】
2015172566.tif 000015
【図９Ａ】
2015172566.tif 000016
【図９Ｂ】
2015172566.tif 000017
【図９Ｃ】
2015172566.tif 000018
【図１０Ａ】
2015172566.tif 000019
【図１０Ｂ】
2015172566.tif 000020
【図１１Ａ】
2015172566.tif 000021
【図１１Ｂ】
2015172566.tif 000022
【図１１Ｃ】
2015172566.tif 000023
【図１２Ａ】
2015172566.tif 000024
【図１２Ｂ】
2015172566.tif 000025
【図１２Ｃ】
2015172566.tif 000026
【図１３】
2015172566.tif 000027
【図１４】
2015172566.tif 000028
【図１５】
2015172566.tif 000029
【図１６】
2015172566.tif 000030
【図１７】
2015172566.tif 000031
【図１８】
2015172566.tif 000032
【図１９】
2015172566.tif 000033
【図２０】
2015172566.tif 000034