(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハ上に形成された複数の半導体装置に対して電気的な導通を得るためのコンタクタ装置であって、
前記半導体装置の第一系統の端子に直接接触する接点を有する第１のコンタクタと、
前記第１のコンタクタとは電気的に経路が独立した別経路となっており、前記第１のコンタクタに対して移動可能であり、前記半導体装置の第二系統の端子と導通する接点を有する第２のコンタクタと
を有し、
前記第１のコンタクタは前記第１のコンタクタの前記第２のコンタクタに対向する面から前記半導体ウェハに対向する面まで延在する延在接点を有し、前記第２のコンタクタの接点は前記延在接点に接触することにより前記半導体装置の第二系統の端子と導通することを特徴とするコンタクタ装置。
【請求項２】
請求項１記載のコンタクタ装置であって、
前記第２のコンタクタを前記複数の半導体装置に対応する位置に順次移動させる移動機構を有することを特徴とするコンタクタ装置。
【請求項３】
請求項１記載のコンタクタ装置であって、
前記第１のコンタクタはメンブレンコンタクタであることを特徴とするコンタクタ装置。
【請求項４】
請求項１記載のコンタクタ装置であって、
前記第１のコンタクタを前記半導体ウェハに対して吸引する吸引機構を更に有することを特徴とするコンタクタ装置。
【請求項５】
請求項４記載のコンタクタ装置であって、
前記吸引機構は、前記半導体ウェハが取り付けられるカセットと、前記カセットに設けられた弾性シール部材と、前記カセットと前記第１のコンタクタと前記弾性シール部材とにより画成される空間に接続された吸引通路とを有し、
前記半導体ウェハは前記空間内に配置されることを特徴とするコンタクタ装置。
【請求項６】
請求項１乃至３のうちいずれか一項記載のコンタクタ装置であって、
前記第１のコンタクタの前記半導体ウェハに対向する面とは反対側の面に配置された弾性体を有し、前記弾性体を介して前記第１のコンタクタに押圧力を加えることを特徴とするコンタクタ装置。
【請求項７】
請求項１記載のコンタクタ装置であって、
前記第１のコンタクタの前記半導体ウェハに対向する面とは反対側の面に配置された異方導電性を有するシートを有し、前記シートを介して前記第２のコンタクタの接点を前記延在接点に押圧することにより前記接点を前記延在接点に導通させることを特徴とするコンタクタ装置。
【請求項８】
請求項１記載のコンタクタ装置であって、
前記半導体ウェハの第一系統の端子及び第二系統の端子には突起電極が形成されており、
前記第１のコンタクタの接点は前記突起電極の形状に対応した形状の凹面を有し、該凹面が前記突起電極に接触することを特徴とするコンタクタ装置。
【請求項９】
請求項１記載のコンタクタ装置であって、
前記第１のコンタクタの延在接点は、前記第２のコンタクタの接点と接触する凹部を有することを特徴とするコンタクタ装置。
【請求項１０】
請求項１乃至３のうちいずれか一項記載のコンタクタ装置であって、
前記半導体ウェハの温度を制御する温度制御手段を有することを特徴とするコンタクタ装置。
【請求項１１】
請求項１０記載のコンタクタ装置であって、
前記温度制御手段は、前記第２のコンタクタに設けられた流体通路を有しており、前記流体通路に所定温度の流体を供給することにより前記半導体ウェハの温度を局所的に温度制御することを特徴とするコンタクタ装置。
【請求項１２】
請求項１１記載のコンタクタ装置であって、
前記温度制御手段は、前記流体通路から吐出される流体の温度を検出する温度センサを有し、前記温度センサからの出力に基づいて前記流体通路に供給する流体の温度を制御することを特徴とするコンタクタ装置。
【請求項１３】
請求項１１記載のコンタクト装置であって、
前記半導体ウェハが取り付けられるカセットを有し、前記温度制御手段は前記カセットに設けられた媒体通路を有し、前記媒体通路に所定温度の媒体を流すことにより前記半導体ウェハの温度を制御することを特徴とするコンタクタ装置。
【請求項１４】
請求項１１記載のコンタクト装置であって、
前記半導体ウェハが取り付けられるカセットが離脱可能に取り付けられる温度制御ユニットを有し、前記温度制御手段は前記温度制御ユニットに設けられた媒体通路を有し、前記媒体通路に所定温度の媒体を流すことにより前記半導体ウェハの温度を制御することを特徴とするコンタクタ装置。
【請求項１５】
半導体ウェハに形成された複数の半導体装置を試験する方法であって、
前記半導体ウェハをカセットの所定の位置に取り付ける工程と、
前記半導体ウェハの半導体装置に形成された電源端子に直接接触する接点を有する第１のコンタクタを前記半導体ウェハ上に配置して固定する工程と、
前記半導体ウェハの半導体装置に形成された信号端子に対して第２のコンタクタの接点を導通させる工程と、
前記第１のコンタクタを介して前記半導体装置に電源を供給しながら、前記第２のコンタクタを介して前記半導体装置に信号を入力してそれに対応する出力を検出することにより前記半導体装置の試験を行なう工程と
を有することを特徴とする試験方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の試験方法であって、
前記試験工程は、前記第２のコンタクタを移動しながら前記半導体装置を順次試験する工程を含むことを特徴とする試験方法。
【請求項１７】
請求項１５又は１６記載の試験方法であって、
前記試験工程は、前記第２のコンタクタを介して前記半導体ウェハの温度を制御しながら試験を行なう工程を含むことを特徴とする試験方法。
【請求項１８】
請求項１５又は１６記載の試験方法であって、
前記試験工程は、前記カセットを介して前記半導体ウェハの温度を制御しながら試験を行なう工程を含むことを特徴とする試験方法。
【請求項１９】
半導体ウェハ上に形成された複数の半導体装置に対して電気的な導通を得るためのコンタクタ装置であって、
前記半導体装置の電源端子に直接接触する接点を有する第１のコンタクタと、
前記第１のコンタクタとは電気的に経路が独立した別経路となっており、前記第１のコンタクタに対して移動可能であり、前記半導体装置の信号端子と導通する接点を有する第２のコンタクタと
を有し、
前記第１のコンタクタは前記第１のコンタクタの前記第２のコンタクタに対向する面から前記半導体ウェハに対向する面まで延在する延在接点を有し、前記第２のコンタクタの接点は前記延在接点に接触することにより前記半導体装置の信号端子と導通することを特徴とするコンタクタ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコンタクタ装置に係り、特にウェハ上に形成された複数の半導体装置の各々に対して電気的コンタクトを得るコンタクタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体装置の製造工程において、ウェハ状態のまま半導体装置の試験を行うことにより半導体装置の製造工程を簡略化する技術が開発されている。このような技術によれば、一枚のウェハ上に形成した複数の半導体装置をウェハ状態のままで各種半導体試験に供し、パッケージングまで行う。そして、ウェハ状態でパッケージングした半導体装置の各々を分離する。このような技術によれば、半導体装置をロット毎に管理することができる。また、不良半導体装置のパッケージングに費やされるコストを削減することができる。
【０００３】
一枚のウェハ上には多数の半導体装置が整列した状態で形成される。半導体装置の各々には電源供給用電極や入出力信号用電極のような電極が形成される。したがって、半導体装置を駆動しながら試験に供するためには、各半導体装置に対して電気的コンタクトをとる必要がある。すなわち、各半導体装置上に設けられた電極にコンタクトをとる必要がある。
【０００４】
一つの半導体装置に形成される電極の数は多い場合には数百個にもなる。また、１枚のウェハには１００個以上の半導体装置が形成される。したがって、ウェハ全体に対して一括でコンタクトをとるには、多い場合では数１０万個もの電極に対して一度にコンタクトをとらなければならない。一般的に、半導体装置の電極にコンタクトをとるには、半導体装置の電極の各々に個別に接触する接点を有するコンタクタが用いられる。したがって、ウェハ状態の半導体装置に一括してコンタクトをとるには、ウェハ上の電極の数と同じ数の接点をコンタクタ上に形成する必要がある。すなわち、数１０万個の電極を有するウェハを試験するためのコンタクタには、数１０万個もの接点を形成する必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように多数の接点を一括してコンタクトするには、非常に大きな圧力を必要とする。例えば、一つの接点に必要なコンタクト圧が数グラムであったとすると、ウェハ全体を一括してコンタクトを得るコンタクタでは数百キログラムもの圧力を加えなければならない。
【０００６】
また、数１０万個もの接点をコンタクタ上に形成した場合、これらの接点と外部端子とを電気的に接続するパターン配線をコンタクタ上に設ける必要がある。しかし、パターン配線を引き回すには大きな面積を必要とし、このような多数のパターン配線を１つのコンタクタ上に形成するのは困難であるといった問題がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の総括的な目的は、上述の問題を解消した改良された有用な半導体装置試験用コンタクタ装置及び半導体装置試験方法を提供することである。
【０００８】
本発明のより具体的な目的は、一つのコンタクタに形成すべき接点の数を減らしてパターン配線の数を減らすことにより容易に製造可能なコンタクタ装置を提供することである。
【０００９】
上述の目的を達成するために、本発明の一つの面によれば、半導体ウェハ上に形成された複数の半導体装置に対して電気的な導通を得るためのコンタクタ装置であって、半導体装置の第一系統の端子に直接接触する接点を有する第１のコンタクタと、第１の端子とは電気的経路が独立した別経路となっており、第１のコンタクタに対して移動可能であり、半導体装置の第二系統の端子と導通する接点を有する第２のコンタクタとを有し、前記第１のコンタクタは前記第１のコンタクタの前記第２のコンタクタに対向する面から前記半導体ウェハに対向する面まで延在する延在接点を有し、前記第２のコンタクタの接点は前記延在接点に接触することにより前記半導体装置の第二系統の端子と導通することを特徴とするコンタクタ装置が提供される。
【００１０】
上述の発明によれば、半導体ウェハに形成される端子にコンタクトをとる接点を、第１のコンタクタと第２のコンタクタに分配することができる。このため、第１のコンタクタ及び第２のコンタクタの各々に形成するパターン配線の数は、半導体ウェハの全ての端子の数より少なくなり、第１のコンタクタ及び第２のコンタクタのパターン配線を容易に形成することができる。したがって、本発明によれば、非常に多くの端子が形成された半導体ウェハの試験を行なうためのコンタクタ装置を容易に製造することができる。
【００１１】
本発明によるコンタクタ装置は、第２のコンタクタを複数の半導体装置に対応する位置に順次移動させる移動機構を有することとしてもよい。また、第１のコンタクタはメンブレンコンタクタにより形成することが好ましい。
【００１２】
本発明の一実施例において、第１のコンタクタは開口を有し、第２のコンタクタの接点が設けられた部分が開口を通じて半導体装置の第二系統の端子に接触する。
【００１３】
また、本発明の他の実施例において、第１のコンタクタを半導体ウェハに対して吸引する吸引機構を更に有することとしてもよい。吸引機構は、半導体ウェハが取り付けられるカセットと、カセットに設けられた弾性シール部材と、カセットと第１のコンタクタと弾性シール部材とにより画成される空間に接続された吸引通路とを有し、半導体ウェハはその空間内に配置されることとしてもよい。
【００１４】
また、本発明によるコンタクタ装置は、第１のコンタクタの半導体ウェハに対向する面とは反対側の面に配置された弾性体を有し、弾性体を介して第１のコンタクタに押圧力を加えることとしてもよい。
【００１５】
さらに、本発明によるコンタクタ装置は、第１のコンタクタの半導体ウェハに対向する面とは反対側の面に配置された異方導電性を有するシートを有し、シートを介して第２のコンタクタの接点を延在接点に押圧することにより接点を接点に導通させることとしてもよい。
【００１６】
また、半導体ウェハの第一系統の端子及び第二系統の端子には突起電極が形成されており、第１のコンタクタの接点は突起電極の形状に対応した形状の凹面を有し、該凹面が突起電極に接触することとしてもよい。さらに、第１のコンタクタの延在接点は、第２のコンタクタの接点と接触する凹部を有することとしてもよい。
【００１７】
また、本発明によるコンタクタ装置は、半導体ウェハの温度を制御する温度制御手段を有することとしてもよい。
【００１８】
本発明の一実施例によれば、温度制御手段は、第２のコンタクタに設けられた流体通路を有しており、流体通路に所定温度の流体を供給することにより半導体ウェハの温度を局所的に温度制御することができる。また、温度制御手段は、流体通路から吐出される流体の温度を検出する温度センサを有し、温度センサからの出力に基づいて流体通路に供給する流体の温度を制御することとしてもよい。
【００１９】
本発明の他の実施例によれば、温度制御手段は、半導体ウェハが取り付けられるカセットに設けられた媒体通路を有し、媒体通路に所定温度の媒体を流すことにより半導体ウェハの温度を制御することができる。また、温度制御手段は、半導体ウェハが取り付けられるカセットが離脱可能に取り付けられる温度制御ユニットに設けられた媒体通路を有し、媒体通路に所定温度の媒体を流すことにより半導体ウェハの温度を制御することとしてもよい。
【００２０】
また、本発明の他の面によれば、半導体ウェハに形成された複数の半導体装置を試験する方法であって、半導体ウェハをカセットの所定の位置に取り付ける工程と、半導体ウェハの半導体装置に形成された電源端子に直接接触する接点を有する第１のコンタクタを前記半導体ウェハ上に配置して固定する工程と、半導体ウェハの半導体装置に形成された信号端子に対して第２のコンタクタの接点を導通させる工程と、第１のコンタクタを介して半導体装置に電源を供給しながら第２のコンタクタを介して半導体装置に信号を入力してそれに対応する出力を検出することにより半導体装置の試験を行なう工程とを有することを特徴とする試験方法が提供される。
【００２１】
上述の発明において、試験工程は、第２のコンタクタを移動しながら半導体装置を順次試験する工程を含むこととしてもよい。また、試験工程は、第２のコンタクタを介して半導体ウェハの温度を制御しながら試験を行なう工程を含むこととしてもよい。さらに、試験工程は、カセットを介して半導体ウェハの温度を制御しながら試験を行なう工程を含むこととすることもできる。
【００２２】
また、本発明の他の面によれば、半導体ウェハ上に形成された複数の半導体装置に対して電気的な導通を得るためのコンタクタ装置であって、前記半導体装置の電源端子に直接接触する接点を有する第１のコンタクタと、前記第１のコンタクタとは電気的に経路が独立した別経路となっており、前記第１のコンタクタに対して移動可能であり、前記半導体装置の信号端子と導通する接点を有する第２のコンタクタとを有し、前記第１のコンタクタは前記第１のコンタクタの前記第２のコンタクタに対向する面から前記半導体ウェハに対向する面まで延在する延在接点を有し、前記第２のコンタクタの接点は前記延在接点に接触することにより前記半導体装置の信号端子と導通することを特徴とするコンタクタ装置。
【００２３】
本発明の他の目的、特徴及び利点は添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことにより、一層明瞭となるであろう。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施例について図面を参照しつつ説明する。なお、図中同等の構成部品には同じ符号を付す。
【００２５】
図１は本発明の第１実施例によるコンタクタ装置の構成を示す断面図である。本発明の第１実施例によるコンタクタは、第１のコンタクタ２と第２のコンタクタ４とにより構成され、ウェハ状態の複数のＩＣチップ（半導体装置）に対してコンタクトをとるよう構成されている。第１のコンタクタ２は半導体ウェハ６の略全面を覆うように構成される。一方、第２のコンタクタ４はウェハ６上に形成された複数の半導体装置の各々に対して個別にコンタクトを得るよう構成されている。
【００２６】
図１に示すように、第１のコンタクタ２は、例えばメンブレンコンタクタにより構成され、ウェハ状態の各ＩＣチップの所定の電極に対してコンタクトをとる。本実施例の場合、第１のコンタクタ２の接点は、各ＩＣチップの電源用電極（電源端子）６ａにコンタクトをとるように配列されている。したがって、第１のコンタクタ２をコンタクトさせて電圧を供給することにより、各ＩＣチップを作動状態とすることができる。
【００２７】
なお、第１のコンタクタ２はメンブレン上にニッケルや金メッキ等により接点２ｂを形成したものである。このように、第１のコンタクタ２をメンブレンコンタクタとすることによりコンタクタ２の厚さが減少し、後述するように第２のコンタクタ４を移動する際に、小さな垂直方向の移動距離で第１のコンタクタとの干渉を回避することができる。
【００２８】
第１のコンタクタ２は、所定の位置に開口２ａを有しており、第２のコンタクタ４の接点４ａが開口２ａを介してＩＣチップの信号用電極（信号端子）６ｂにコンタクトすることができる。すなわち、開口２ａは各ＩＣチップの信号端子６ｂの上に位置するように配列されており、第２のコンタクタ４の接点４ａが各ＩＣチップの信号端子６ｂにコンタクトをとることができる。なお、信号端子６ｂは信号入力端子と信号出力端子とを含むものである。
【００２９】
第２のコンタクタ４は、図１に示すように接点４ａが設けられる部分が突出した突出部４ｂを有し、突出部４ｂが第１のコンタクタ２の開口２ａに挿入される。第２のコンタクタ４の接点４ａは、コイルスプリング等により弾性的に移動可能なピンよりなる、いわゆるポゴピン型のコンタクトである。したがって、第２のコンタクタ４の接点４ａは、比較的大きなストロークにより安定したコンタクトを得ることができる。
【００３０】
なお、後述のように、第２のコンタクタ４は、一つのＩＣチップの試験が終了したら、例えば隣のＩＣチップのように次のＩＣチップの上に順次移動して、コンタクトをとる。これにより、半導体ウェハ６上のＩＣチップに対して順次試験を行うことができる。第２のコンタクタ４の移動は、移動機構７により行われるが、移動機構７の構成は周知の構成により達成することができるため、その具体的な構成についての説明は省略する。
【００３１】
また、図１に示す第２のコンタクタ４は、単一のＩＣチップに対してコンタクトをとる構成であるが、複数のＩＣチップに対応する数の接点を第２のコンタクタ４に設けることとしてもよい。このようにすれば、複数のＩＣチップに対して同時に試験を行うことができ、第２のコンタクタ４の移動回数を減少することができ、試験時間を短縮することができる。
【００３２】
図２は本発明の第１実施例によるコンタクタ装置の第２のコンタクタを移動する構成を説明するための図である。図２に示す第１のコンタクタ２はメンブレンコンタであり、半導体ウェハ６の各ＩＣチップの電源端子に対応する位置に接点２ａを有している。また、図２に示す第２のコンタクタ４は２個のＩＣチップの信号端子６ｂに対して一度にコンタクトをとることができるように構成されている。
【００３３】
したがって、まず第１のコンタクタ２をウェハ６上に配置して、各ＩＣチップの電源端子６ａにコンタクトをとり、電圧を供給することで各ＩＣチップを作動状態にしておく。次に、第２のコンタクタ４の接点４ａを試験すべきＩＣチップの信号端子６ｂに対してコンタクトして所定の信号入力端子に信号を供給し、信号出力端子の出力を測定することにより、ＩＣチップの試験を行う。試験が終了したら（図２においては２個のＩＣチップの試験を同時に行う）、第２のコンタクタ４を隣接する２個のＩＣチップ上に移動してコンタクトをとり、同様に試験を行う。
【００３４】
以上のように、本実施例によるコンタクタ装置によれば、コンタクタを電源端子６ａにコンタクトをとる第１のコンタクタ２と信号端子６ｂにコンタクトをとる第２のコンタクタ４とに分けて一つのコンタクタとしての機能を達成するので、半導体ウェハ６全体に形成される端子に対応して設けられる接点を第１のコンタクタ２及び第２のコンタクタ４に分配することができる。したがって、第１のコンタクタ２及び第２のコンタクタ４の各々に必要な接点の数は、ウェハ全体に形成される端子の数より少なくなり、接点を接続するパターン配線を小さな領域で容易に形成することができる。
【００３５】
次に、本発明の第２実施例によるコンタクタについて、図３を参照しながら説明する。図３は本発明の第２実施例によるコンタクタ装置の構造を示す断面図である。図３において、図２に示す構成部品と同等な部品には同じ符号を付し、その説明は省略する。
【００３６】
本発明の第２実施例によるコンタクタ装置は、上述の第１の実施例と同様に第１のコンタクタ８と第２のコンタクタ４とより構成される。第２のコンタクタ８は、図１に示す第２のコンタクタ２とは異なり、開口２ａを有していない。代わりに、第２のコンタクタ８は、半導体ウェハ６の電源端子６ａにコンタクトする接点８ａを有している。第１のコンタクタ８に設けられる接点８ａは、第１のコンタクタ８の厚み方向に貫通して延在している。接点８ａの一端は半導体ウェハ６の信号端子６ｂにコンタクトするように配列され、他端は第１のコンタクタ８の表面に露出している。
【００３７】
以上のような構成において、第２のコンタクタ４の接点４ａを、第１のコンタクタ８の接点８ａの露出した部分にコンタクトする。これにより、半導体ウェハ６の信号端子６ｂは第２のコンタクタ４の接点４ａに導通することとなり、第２のコンタクタ４によるコンタクトを達成することができる。
【００３８】
なお、本実施例においては、第１のコンタクタ８は半導体ウェハ６の端子６ａ，６ｂの数と同じ数の接点８ａ，８ｂを有しているが、接点８ａに対しては第１のコンタクタ８からは信号を入力することはないため、接点８ｂに対するパターン配線を第１のコンタクタ８に設ける必要はない。すなわち、接点８ｂは第２のコンタクタの接点４ａと半導体ウェハの信号端子６ｂとの間に配置されてこれらを導通するために設けられる。
【００３９】
また、図３に示す例では、第２のコンタクタ４が突出部４ｂを有しているが、本実施例においては接点４ａを開口に挿入する必要は無いので、必ずしも突出部４ｂを設ける必要はない。
【００４０】
図４は本発明の第２実施例によるコンタクタ装置の第１のコンタクタ８を固定する構成を説明するための図である。図４に示す第１のコンタクタ８はメンブレンコンタクタであり、半導体ウェハ６の各ＩＣチップの電源端子６ａに対応する位置に接点８ｂを有している。また、図４に示す第２のコンタクタ４は２個のＩＣチップの信号端子６ｂに対して一度にコンタクトをとることができるように構成されている。
【００４１】
まず、第１のコンタクタ８を半導体ウェハ６上に固定するために、半導体ウェハ６を試験装置のカセット１０の上に配置する。カセット１０には、半導体ウェハ６の外径より大きいが第１のコンタクタ８の外径より小さい径を有するＯリング１２が取り付けられている。半導体ウェハ６はＯリング１２の内側に形成された凹部１０ａに収容され、その上から第１のコンタクタ８が半導体ウェハ６及びＯリング１２を覆うように配置される。なお、Ｏリング１２はシリコンゴム等の耐熱性を有する材料で形成された弾性シール部材である。
【００４２】
この状態で、第１のコンタクタ８の接点８ａ，８ｂがウェハ６上の電源端子６ａ及び信号端子６ｂに接触するように、第１のコンタクタ８を位置決めする。そして、第１のコンタクタ８と半導体ウェハ６とＯリング１２との間に画成された空間を真空引きする。すなわち、カセット１０には真空引き用の吸引通路１０ｂが設けられており、吸引通路１０ｂに真空ポンプ（吸引ポンプ）を接続することにより、上記空間を負圧に維持する。したがって、第１のコンタクタ８は大気圧により全体的に半導体ウェハ６に向かって押圧され（すなわち、第１のコンタクタ８は半導体ウェハ６に向かって吸引され）、カセット１０（すなわち半導体ウェハ６）に対して固定される。同時に、第１のコンタクタ８の接点８ａ，８ｂが半導体ウェハ６上の電源端子６ａ及び信号端子６ｂに確実に接触する。なお、上述のカセット１０と、Ｏリング１２と、カセット１０に設けられた吸引通路１０ｂとは吸引機構を構成する。
【００４３】
次に、第１のコンタクタ８を介して各ＩＣチップの電源端子６ａに電源電圧を供給することで各ＩＣチップを作動状態にしておく。そして、第２のコンタクタ４の接点４ａを試験すべきＩＣチップの信号端子６ｂ（信号入力端子）にコンタクトしている接点８ａに対してコンタクトして所定の信号を供給し、信号端子６ｂ（信号出力端子）からの出力を測定することにより、ＩＣチップの試験を行う。試験が終了したら（図４においては２個のＩＣチップの試験を同時に行う）、第２のコンタクタ４を隣接する２個のＩＣチップ上に移動してコンタクトをとり、同様に試験を行う。
【００４４】
以上のように、本実施例によるコンタクタ装置によれば、コンタクタを電源端子６ａにコンタクトをとる第１のコンタクタ８と信号端子６ｂにコンタクトをとる第２のコンタクタ４とに分けて一つのコンタクタとしての機能を達成するので、半導体ウェハ６全体に形成される全ての端子へのコンタクトを第１のコンタクタ８及び第２のコンタクタ４に分配することができる。したがって、第１のコンタクタ８に形成すべきパターン配線の数は、ウェハ全体に形成される端子の数より少なくなる。また、第２のコンタクタ４に必要な接点の数は、ウェハ全体に形成される端子の数より少なく、形成されるパターン配線の数も少なくなる。したがって、半導体ウェハ６に形成された端子に対応する接点に接続するパターン配線を第１のコンタクタ８及び第２のコンタクタ４に分配して容易に形成することができる。
【００４５】
次に上述の第１及び第２実施例によるコンタクタ装置の変形例について説明する。
【００４６】
図５は上述の第１実施例の変形例によるコンタクタ装置の構成を示す断面図である。図５に示すコンタクタは第１のコンタクタ２の上にシリコンゴム又はプラスチック等よりなる弾性板１４を設け、その上に剛体よりなる押さえ板１６を設けたものである。押さえ板１６を半導体ウェハ６に向かって押圧することにより、弾性板１４の弾性を利用して第１のコンタクタ２の接触圧を容易に得ることができる。なお、弾性板１４及び押さえ板１６には、第１のコンタクタ２の開口２ａに対応する位置にそれぞれ開口１４ａ，１６ａが設けられる。
【００４７】
図６は、上述の第２実施例の第１の変形例によるコンタクタ装置の構成を示す断面図である。図６に示すコンタクタは、第１のコンタクタ８の上に異方導電性を有する弾性板１８が設けられている。すなわち、第２のコンタクタ４の接点４ａを異方導電性を有する弾性板１８を介して、半導体ウェハ６の信号端子６ｂに接触している接点８ａに押圧することにより、第２のコンタクタ４の接点４ａと半導体ウェハの信号端子６ｂとを容易に導通することができる。
【００４８】
図６に示す例では、第２のコンタクタ４の接点４ａをポゴピン型とする必要はなく、固定されたピンであってもよい。また、図５に示すような開口を有する押さえ板を弾性板１８上に設けて、接点８ｂに対応する部分を押圧することとしてもよい。
【００４９】
図７は上述の第２実施例の第２の変形例によるコンタクタ装置の構成を示す断面図である。図７において、第２のコンタクタ４の図示は省略されている。図７に示すコンタクタは、半導体ウェハ６のＩＣチップの電極６ａ，６ｂ上にハンダボールのような突起電極６ｃが形成されている場合に用いられる。すなわち、図７に示す第１のコンタクタ８Ａの各接点８Ａａ，８Ａｂの先端部分は、突起電極６ｃの丸みを帯びた形状に適合する形状に加工されている。これにより、突起電極６ｃを傷付けることなく、広い接触面積でのコンタクトを達成することができる。
【００５０】
なお、接点８Ａｂの形状は図１に示す第１のコンタクタ２に設けられる接点２ｂに適用することもできる。すなわち、図１に示す半導体ウェハの電極上に突起電極が形成されている場合に、第１のコンタクタ２に設けられる接点２ｂの先端形状を接点８Ａｂと同様な形状とするものである。この場合、第２のコンタクタ４の接点４ａの先端形状も接点８Ａｂの形状と同様にすることが好ましい。
【００５１】
図８は上述の第２実施例の第３の変形例によるコンタクタ装置の構成を示す断面図である。図８に示すコンタクタは、第１のコンタクタ８Ｂの接点８Ｂａの第２のコンタクト４側の面に凹部を形成したものである。第２のコンタクタ４の接点４ａの先端部分は、接点８Ｂａの凹部に対応した凸形状を有している。これにより、第２のコンタクタ４の接点４ａを接点８Ｂａに対して正確に位置決めすることができ、確実なコンタクトをとることができる。
【００５２】
なお、図８に示す例では、接点８Ｂａに凹部を形成し、接点４ａの先端部分を凸形状としたが、接点４ａの先端部分に凹部を形成し、接点８Ｂａを凸形状としても同様の効果を得ることができる。
【００５３】
次に、上述の第１又は第２実施例によるコンタクタ装置を用いた試験方法について図９Ａ，９Ｂ，９Ｃを参照しながら説明する。図９Ａ，９Ｂ，９Ｃに示す例では、第２の実施例によるコンタクタを用いているが、試験方法については第１の実施例によるコンタクタも同様である。
【００５４】
まず、図９Ａに示すように、第１のコンタクタ８と第２のコンタクタ４とを準備する。次に、図９Ｂに示すように、カセット１０の凹部１０ａに試験すべきＩＣチップが形成された半導体ウェハ６を配置する。これにより半導体ウェハ６の位置合わせが行われる。
【００５５】
そして、図９Ｃに示すように、第１のコンタクタ８を半導体ウェハ６に対して押圧する。すなわち、第１のコンタクタ８の接点８ａ，８ｂを半導体ウェハ６の電源端子６ａ及び信号端子に６ｂ対してコンタクトさせる。そして、第２のコンタクタ４の接点４ａを第１のコンタクタ８の接点８ａに対してコンタクトさせることにより、第２のコンタクタ４と半導体ウェハ６のＩＣチップとを導通状態とする。これにより、第２のコンタクタ４を介してＩＣチップの入力信号端子に信号を供給することができ、入力に対する出力端子からの出力をチェックすることができる。そして、第２のコンタクタ４を移動させながら、半導体ウェハ６のＩＣチップに対して順次試験を行う。
【００５６】
次に、上述の第１及び第２実施例によるコンタクタ装置に温度制御手段を設けた例について説明する。温度制御手段とは、試験すべきＩＣチップの温度を制御する手段であり、ＩＣチップを加熱する場合もあり、また冷却する場合もある。
【００５７】
図１０は第２のコンタクタ４に温度制御手段を設けた例を示す断面図である。すなわち、図１０に示す第２のコンタクタ４には、温度制御された空気を供給するための空気通路４ｃが設けられている。空気通路４ｃは送風装置２０に接続されており、送風装置２０から供給される空気は、空気通路４ｃを通じて第２のコンタクタ４から吐出される。ここで、空気通路４ｃに供給される空気は、電気ヒータ等の加熱装置又は冷却装置２２により加熱又は冷却されて空気通路４ｃに供給される。ペルチェ素子を利用することにより、加熱装置及び冷却装置を一つの装置で実現することができる。
【００５８】
空気通路４ｃの吐出口は、第１のコンタクタ８の試験されるＩＣの真上の位置となるように配置されている。したがって、第２のコンタクタ４がコンタクトをとっているＩＣチップは、空気通路４ｃから吐出された空気により加熱又は冷却される。これにより、試験されるＩＣだけ温度を制御することができ、より広範囲な試験温度条件を設定することができる。
【００５９】
図１１は図１０に示す第２のコンタクタ４に温度センサ２４を設けた例を示す断面図である。温度センサ２４は空気通路４ｃの吐出口付近に配置され、吐出口から吐出される空気の温度を検出する。温度センサ２４からの出力は加熱装置又は冷却装置２２に送られる。加熱装置又は冷却装置２２は、温度センサ２４からの出力に基づいて、送風装置２０からの空気の温度を制御する。したがって、空気通路４ｃから吐出される空気の温度は、温度センサ２４からの出力によるフィードバック制御により正確に制御される。これにより、第２のコンタクタ４により試験されるＩＣチップの温度を正確に制御することができる。
【００６０】
なお、図１０及び図１１に示す例では、温度制御された空気を第２のコンタクタ４に供給する構成であるが、空気の代わりに不活性ガスや窒素等の所定のガスを供給することとしてもよい。この場合、送風装置２０は加熱装置又は冷却装置２２に供給される所定のガスのガス供給源に置き換えられる。
【００６１】
図１２は半導体ウェハ６を取り付けるカセットに温度制御手段を設けた例を示す断面図である。すなわち、図１２に示すカセット１０Ａには、半導体ウェハ６の温度を制御するための媒体（例えば冷媒）を流すための媒体通路２６が設けられる。媒体通路２６の供給口２６ａには、所定の温度に制御された媒体が媒体供給装置２８から供給される。媒体は媒体通路２６を流れて排出口２６ｂから排出される。
【００６２】
カセット１０Ａの温度は媒体通路２６を流れる媒体によって制御され、それによりカセット１０Ａに取り付けられた半導体ウェハ６の温度も制御される。したがって、媒体供給装置２８から供給する媒体の温度を制御することにより、半導体ウェハ６の温度を制御することができる。
【００６３】
図１３はカセットとは異なるユニットに媒体通路を設けた例を示す断面図である。すなわち、図１３において、温度制御ユニット３０に媒体通路２６が設けられ、温度制御ユニット３０にカセット１０が離脱可能に取り付けられる。図１３に示す例によれば、カセット１０に媒体通路２６を設けないので、カセット１０を簡単な構造とすることができる。
【００６４】
なお、図１２及び１３に示す構成に、図１１又は図１２に示す構成を組み合わせることにより、半導体ウェハ６全体を温度制御しながら、第２のコンタクタ４で試験するＩＣチップを局所的に更に温度制御することができる。これにより、試験に供されるＩＣはチップの温度を精度よく制御することができる。
【００６５】
本発明は上述の具体的に開示された実施例に限られることなく、本発明の範囲内で様々な変形及び改良がなされるであろう。
【００６６】
【発明の効果】
本発明によれば、半導体ウェハに形成される端子にコンタクトをとる接点を、第１のコンタクタと第２のコンタクタに分配することができる。このため、第１のコンタクタ及び第２のコンタクタの各々に形成するパターン配線の数は、半導体ウェハの全ての端子の数より少なくなり、第１のコンタクタ及び第２のコンタクタのパターン配線を容易に形成することができる。したがって、本発明によれば、非常に多くの端子が形成された半導体ウェハの試験を行なうためのコンタクタ装置を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施例によるコンタクタ装置の構成を示す断面図である。
【図２】  本発明の第１実施例によるコンタクタの第２のコンタクタ装置を移動する構成を説明するための図である。
【図３】  本発明の第２実施例によるコンタクタ装置の構成を示す断面図である。
【図４】  本発明の第２実施例によるコンタクタ装置の第１のコンタクタを固定する構成を説明するための図である。
【図５】  図５は本発明の第１実施例の変形例によるコンタクタ装置の構成を示す断面図である。
【図６】  本発明の第２実施例の第１の変形例によるコンタクタ装置の構成を示す断面図である。
【図７】  本発明の第２実施例の第２の変形例によるコンタクタ装置の構成を示す断面図である。
【図８】  本発明の第２実施例の第３の変形例によるコンタクタ装置の構成を示す断面図である。
【図９】  図９Ａ，９Ｂ，９Ｃは本発明の第２の実施例によるコンタクタ装置を用いた半導体装置試験方法を説明するための図である。
【図１０】  第２のコンタクタに温度制御手段を設けた例を示す断面図である。
【図１１】  図１０に示す第２のコンタクタに温度センサを設けた例を示す断面図である。
【図１２】  半導体ウェハを取り付けるカセットに温度制御手段を設けた例を示す断面図である。
【図１３】  はカセットとは異なるユニットに媒体通路を設けた例を示す断面図である。
【符号の説明】
２  第１のコンタクタ
２ａ  開口
４  第２のコンタクタ
４ａ  接点
４ｂ  突出部
４ｃ  空気通路
６  半導体ウェハ
６ａ  電源端子
６ｂ  信号端子
７  移動機構
８  第１のコンタクタ
８ａ，８ｂ  接点
１０  カセット
１０ａ  凹部
１０ｂ  吸引通路
１２  Ｏリング
１４  弾性板
１４ａ  開口
１６  押さえ板
１６ａ  開口
１８  弾性板
２０  送風装置
２２  冷却装置
２４  温度センサ
２６  媒体通路
３０  温度制御ユニット
【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９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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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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