(57)【要約】  【課題】  従来のバーンイン方法では、完成品で実施する場合は専用バーンインボード、ウェハ状態で実施するには専用プローブカードが品種ごとに必要であり、また各トランジスタがバーンインされるようにバーンイン専用回路及びパターンが必要であったため、品種が増大するとコスト面で課題になってくる。  【解決手段】  流体中にウェハを置いて、流体に圧力をかけることにより、すべてのトランジスタに物理的ストレスを印加することができるため、各トランジスタの断線しかけている部分をストレスにより破壊することで初期故障を取り除くことが可能になり、品種ごとに専用バーンインボードや専用プローブカードを必要とせず、また従来のバーンイン専用回路を必要としない半導体検査装置を提供できる。  【選択図】図１
2005093821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体集積回路の初期故障を取り除くためのバーンインテストを行う半導体検査装置であって、
流体が充填されたチャンバーと、
該流体に圧力をかける加圧手段とを有し、
バーンインテストを行うウェハを該流体中に配置し、該流体に圧力をかけることにより、該ウェハ内の各トランジスタに物理的圧力をかける、
ことを特徴とする半導体検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体検査装置において、
上記加圧手段は、ウェハ内の半導体素子の特性に合わせて、流体にかける圧力を制御可能とした、
ことを特徴とする半導体検査装置。
【請求項３】
請求項１に記載の半導体検査装置において、
上記流体は、液体の粘性抵抗の無い超流動の特性を有するものである、
ことを特徴とする半導体検査装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の半導体検査装置に使用するウェハであって、
内部の各トランジスタのゲート部に穴を設けた構造とした、
ことを特徴とするウェハ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体検査装置に関するものであり、特に、半導体集積回路の初期故障を取り除くための半導体検査装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体素子の生産数が非常に増加しており、半導体素子に電気的ストレスを与えることにより、初期故障を排除するためのバーンインが行われている。
【０００３】
通常バーンインを行う方法として、半導体素子のウェハの段階でプローブピンを当てて電圧をかけることにより、バーンインを実施するウェハレベルバーンインと、組立後、完成品の形でバーンインを実施するパッケージバーンインがある。図２はウェハレベルバーンインを用いた従来の半導体検査装置の構成図を示したものである。
【０００４】
図において、２０１はバーンインを受けるウェハ状態の半導体素子である。２０２は半導体素子２０１を支持する基板プレートである。２０３は半導体素子２０１にプローブピンを当てるプローブカードである。２０４はプローブカード２０３のプローブピンを通して、半導体素子２０１に信号を与えるテスタである。
【０００５】
次に図２に示した構成図の半導体検査装置の動作説明をする。基板プレート２０２は接地されており、０Vに固定されている。従って半導体素子２０１も０Vに固定される。次にテスタ２０４から信号を発生させることにより、プローブカード２０３のプローブピンを通して、半導体素子２０１に信号を与える。テスタ２０４からの信号により、半導体素子２０１内のチップが動作して、チップ内のゲート電極に電圧がかかる。従って半導体素子２０１内のゲート電極と基板との間に電気的なストレスがかかり、初期故障を排除するためのバーンインを実施している。
【特許文献１】特開２０００−３２３５４０号公報  (第５頁  図４)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来のバーンイン方法では、完成品で実施する場合は専用バーンインボード、ウェハ状態で実施するには専用プローブカードが品種ごとに必要であり、品種が増大するとコスト面で課題になってくる。また各トランジスタがバーンインされるようにバーンイン専用回路及びパターンが必要であった。
【０００７】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、品種毎に専用バーンインボードや専用プローブカードを必要とせず、従来のバーンイン専用回路を必要とせずに、あらゆる品種で共通にバーンインテストを行うことができる半導体検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題を解決するために、本発明の請求項１に係る半導体検査装置は、半導体集積回路の初期故障を取り除くためのバーンインテストを行う半導体検査装置であって、流体が充填されたチャンバーと、該流体に圧力をかける加圧手段とを有し、バーンインテストを行うウェハを該流体中に配置し、該流体に圧力をかけることにより、該ウェハ内の各トランジスタに物理的圧力をかけるものである。
【０００９】
これにより、断線しかけている部分を、物理ストレスをかけて破壊することができ、特別な回路やパターンを用意しなくても、すべてのトランジスタにストレスを印加することができる。
【００１０】
また、本発明の請求項２に係る半導体検査装置は、請求項１に記載の半導体検査装置において、上記加圧手段は、ウェハ内の半導体素子の特性に合わせて、流体にかける圧力を制御可能としたものである。
【００１１】
これにより、品種毎に専用バーンインボードや専用プローブカードを必要とせずにバーンインテストを行うことができる半導体検査装置を提供することができる。
【００１２】
また、本発明の請求項３に係る半導体検査装置は、請求項１に記載の半導体検査装置において、上記流体は、液体の粘性抵抗の無い超流動の特性を有するものである。
【００１３】
これにより、ウェハ内の半導体素子にある、通常の流体では入りにくい微小な穴にも物理的ストレスを適切に加えることができる。
【００１４】
また、本発明の請求項４に係るウェハは、請求項１ないし３のいずれかに記載の半導体検査装置に使用するウェハであって、内部の各トランジスタのゲート部に穴を設けた構造としたものである。
【００１５】
これにより、ウェハ内の半導体素子の内側の部位にも流体からの圧力をかけることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る半導体検査装置によれば、半導体素子に対して電気的ストレスではなく、流体を用いることにより、流体に圧力をかけて、半導体素子に対して物理的なストレスを与えることで、品種ごとに専用バーンインボードや専用プローブカードを必要とせず、従来のバーンイン専用回路を必要としない半導体検査装置を提供することができる。
【００１７】
すなわち、本発明の請求項１に係る半導体検査装置によれば、半導体集積回路の初期故障を取り除くためのバーンインテストを行う半導体検査装置であって、流体が充填されたチャンバーと、該流体に圧力をかける加圧手段とを有し、バーンインテストを行うウェハを該流体中に配置し、該流体に圧力をかけることにより、該ウェハ内の各トランジスタに物理的圧力をかけるので、断線しかけている部分を、物理ストレスをかけて破壊することができ、特別な回路やパターンを用意しなくても、すべてのトランジスタにストレスを印加することができる効果がある。
【００１８】
また、本発明の請求項２に係る半導体検査装置によれば、請求項１に記載の半導体検査装置において、上記加圧手段は、ウェハ内の半導体素子の特性に合わせて、流体にかける圧力を制御可能としたので、品種毎に専用バーンインボードや専用プローブカードを必要とせずにバーンインテストを行うことができる半導体検査装置を提供することができる効果がある。
【００１９】
また、本発明の請求項３に係る半導体検査装置によれば、請求項１に記載の半導体検査装置において、上記流体は、液体の粘性抵抗の無い超流動の特性を有するものであるので、ウェハ内の半導体素子にある、通常の流体では入りにくい微小な穴にも物理的ストレスを適切に加えることができる効果がある。
【００２０】
また、本発明の請求項４に係るウェハによれば、請求項１ないし３のいずれかに記載の半導体検査装置に使用するウェハであって、内部の各トランジスタのゲート部に穴を設けた構造としたので、ウェハ内の半導体素子の内側の部位にも流体からの圧力をかけることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（実施の形態１）
図１に本発明の実施の形態１における半導体検査装置の構成図を示す。
図において、１０１はバーンインを受けるウェハ状態の半導体素子である。１０２はウェハ１０１にストレスを与える流体である。１０３は半導体素子のゲート部である。１０４は流体１０２に与える圧力を制御する圧力制御部である。１０５は装置内を超低温にするための真空ポンプである。１０６は流体１０２が充填されたチャンバーである。
【００２２】
そして、本実施の形態１において、流体１０２として液体Ｈｅを用いると、流体１０２が粘性抵抗の無い超流動性質を持つのは約２．２Kと超低温であるため、真空ポンプ１０５を用いてチャンバー１０６内を真空状態にして、半導体検査装置を超低温にしておくことにより、半導体検査装置内を液体で満たす。
【００２３】
さらに、流体１０２は上述したように、超流動の特性を持つことにより、粘性抵抗が無いので通常の流体では通ることが難しい微小な穴にも浸透する。また流体１０２はパスカルの原理により、流体１０２の一部に加えられた圧力はすべての方向に等しく伝わるため、流体１０２に接触している部位に均一に圧力をかけることが可能となる。またプロセスや材質などにより、断線しかけている部分等を破壊するのに必要な圧力は変化するために、流体１０２に加える圧力は圧力制御部１０４により調整する。
【００２４】
なお、ウェハ１０１内の半導体素子は多層構造になっているのが通常であり、すべてのトランジスタのゲート部に、断線しかけている部分等を破壊するのに必要な圧力を加えるために、あらかじめ半導体素子のゲート部１０３に穴を設けておくことが望ましい。
【００２５】
次に、本発明の実施の形態１に係る半導体検査装置の動作を説明する。
まず、本実施の形態１に係る半導体検査装置の流体１０２中にバーンインテストを行うウェハ１０１を配置する。そして、圧力制御部１０４により、ウェハ内の半導体素子の特性に合わせた圧力で流体を加圧し、流体１０２中のウェハ１０１に物理的ストレスを加える。
【００２６】
このようにして、ウェハ１０２内の各トランジスタの断線しかけている部分を、物理的ストレスをかけて破壊することで、半導体集積回路の初期故障を取り除くことが可能になる。
【００２７】
以上のような本発明の実施の形態１に係る半導体検査装置は、チャンバー１０６内に充填された超流動の特性を有する流体１０２中にウエハ１０１を配置し、流体１０２に圧力を加えることにより、ウェハ内の各トランジスタに対して物理的圧力をかけ、断線しかけている部分等を破壊するようにしたので、品種毎に専用バーンインボードや専用プローブカードを必要とせず、また、従来のバーンイン専用回路を使用せずに、半導体集積回路の初期故障を取り除くことができる半導体検査装置を提供することができる。
【００２８】
また、ウェハ内の半導体素子の特性に合わせて流体１０２にかける圧力を制御できる圧力制御部１０４を備えているので、品種毎に専用治具を用意する必要がない。
【００２９】
また、流体１０２は粘性抵抗の無い超流動の特性を有するものとしたので、通常の流体では通ることが難しい微小な穴にも物理的ストレスを適切に加えることができる。
【００３０】
また、流体１０２中に配置するウェハの内部の各トランジスタのゲート部１０３に穴を設けているので、ウェハ内の半導体素子の内側の部位にも流体１０２からの圧力をかけることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明における半導体検査装置は、品種ごとに専用バーンインボードや専用プローブカードを必要とせず、従来のバーンイン専用回路を必要としないため、コストダウンに非常に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態１における、流体として超流動を用いて、半導体素子のすべてのトランジスタに対して適切な流体の圧力がかかるようにして初期故障を取り除く半導体検査装置を示す図である。
【図２】ウェハ状態での電気的ストレスを与えることにより初期故障を取り除く、従来の半導体検査装置を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０１  バーンインを受けるウェハ
１０２  ウェハ１０１にストレスを与える流体
１０３  半導体素子のゲート部
１０４  流体１０２に与える圧力を制御する圧力制御部
１０５  真空ポンプ
１０６  チャンバー
２０１  バーンインを受けるウェハ状態の半導体素子
２０２  半導体素子２０１を支持する基板プレート
２０３  半導体素子２０１にプローブピンを当てるプローブカード
２０４  半導体素子２０１に信号を与えるテスタ
【図１】
2005093821.tif 000003
【図２】
2005093821.tif 000004