(57)【要約】【課題】ウェハレベルで一括に検査する検査用装置において、検査用電極の配置数が増えたとしても、検査用基板の検査用端子と半導体ウェハの検査用電極との接触抵抗が増大することなく確実に且つ安定したコンタクトを得られるようにする。【解決手段】ウェハトレイ１１には、凹部１１ａに流体を流通させる第１の流路１１ｂと、該第１の流路１１ｂを開閉可能とする第１のバルブ１６とが設けられている。ウェハトレイ１１における凹部１１ａとフレキシブルシート１２とからなる密閉空間４０に第１のバルブ１６及び第１の流路１１ｂを介して空気が流入されて、密閉空間４０が大気圧よりも高い加圧状態とされることにより、半導体ウェハ５０における複数の半導体集積回路素子の各検査用電極と検査用基板２０の各検査用端子とが電気的に接続される。【選択図】図１
2007294632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハの主面上に形成され、それぞれが電極を有する複数の半導体集積回路素子の各電極に電圧を印加して、前記複数の半導体集積回路素子の電気的特性をウェハレベルで一括に検査するための検査用装置であって、
前記半導体ウェハの主面と反対側の面を保持する伸縮性を有するシート材からなるウェハ保持シートと、
前記ウェハ保持シートを周縁部で保持し、前記ウェハ保持シートにおける前記半導体ウェハの保持領域の下側に形成された凹部を有するウェハトレイと、
前記ウェハ保持シートに保持された前記半導体ウェハの主面と対向し、前記複数の半導体集積回路素子の前記各電極と対応する位置にそれぞれバンプ端子を有する検査用基板と、
前記検査用基板における前記バンプ端子と反対側の面を固持する剛性基板と、
前記ウェハトレイと前記剛性基板とを圧着することにより、前記半導体ウェハの主面と前記検査用基板とを圧着する圧着手段とを備え、
前記ウェハトレイには、前記凹部に流体を流通させる第１の流路と、該第１の流路を開閉可能とする第１のバルブとが設けられており、
前記ウェハトレイの前記凹部と前記ウェハ保持シートとからなる第１の密閉空間に前記第１のバルブ及び第１の流路を介して流体が流入されて、前記第１の密閉空間が大気圧よりも高い加圧状態とされることにより、前記半導体ウェハにおける前記複数の半導体集積回路素子の各電極と前記検査用基板の各バンプ端子とが電気的に接続されることを特徴とする検査用装置。
【請求項２】
前記圧着手段は、前記ウェハトレイと前記剛性基板との両側部を保持する保持金具であることを特徴とする請求項１に記載の検査用装置。
【請求項３】
前記ウェハトレイと前記剛性基板との間であって、前記ウェハトレイの前記凹部を囲む第１のシールリングと、該第１のシールリングの外側に間隔をおいて囲む第２のシールリングとをさらに備え、
前記ウェハトレイには、該ウェハトレイ、剛性基板、第１のシールリング及び第２のシールリングからなる第２の密閉空間に流体を流通させる第２の流路と、該第２の流路を開閉可能とする第２のバルブとが設けられており、
前記圧着手段は、流体が前記第２の密閉空間から前記第２の流路及び第２のバルブを介して排出された減圧状態にある前記第２の密閉空間であることを特徴とする請求項１に記載の検査用装置。
【請求項４】
前記環状の第１のシールリングと前記第２のシールリングとに挟まれた領域の面積と減圧値の絶対値との積は、前記ウェハトレイの前記凹部の開口面積と陽圧値との積よりも大きいことを特徴とする請求項３に記載の検査用装置。
【請求項５】
前記ウェハトレイと前記剛性基板との間であって、前記ウェハトレイの前記凹部の周囲に配置されるシール部材をさらに備え、
前記剛性基板には、前記ウェハ保持シート、検査用基板及びシール部材からなる第３の密閉空間に流体を流通させる第３の流路と、該第３の流路を開閉可能とする第３のバルブとが設けられており、
前記第３の密閉空間から前記第３の流路及び第３のバルブを介して流体が排出されて、前記第３の密閉空間が減圧状態とされることにより、前記半導体ウェハと前記検査用基板とが押圧されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の検査用装置。
【請求項６】
前記ウェハ保持シートを固持する環状の剛性部材をさらに備え、
前記シール部材は、前記剛性部材に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の検査用装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハに形成されている複数の半導体集積回路素子に対する検査をウェハ状態で一括に行なう検査用装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路装置（以下、半導体装置と称する。）を搭載した電子機器の小型化及び低価格化の進歩はめざましく、これに伴って、半導体装置に対する小型化及び低価格化の要求がますます強くなっている。
【０００３】
通常、半導体装置は、半導体素子が形成されたチップ（半導体チップ）とリードフレームとがボンディングワイヤによって電気的に接続され、接続された半導体チップ及びリードフレームは樹脂又はセラミクスにより封止された状態で供給され、その後、プリント基板に実装される。しかしながら、近年は、電子機器の小型化の要求により、半導体ウェハから切り出されたままの半導体チップ、いわゆるベアチップを回路基板に直接に実装する方法が開発されており、この新たな実装方法に対応するため、品質が保証されたベアチップを低価格で供給することが望まれている。
【０００４】
ベアチップの品質を保証するには、半導体ウェハに形成されている複数の半導体素子に対してウェハレベルでバーンイン等の検査を行なう必要がある。ところが、半導体ウェハに形成された複数の半導体素子に対して１個ずつ又は数個ずつ何度にも分けて検査を行なうことは多くの時間を要するため、時間的にもコスト的にも現実的ではない。そこで、半導体ウェハ上のすべての半導体素子に対してウェハレベルで一括にバーンイン等の検査を行なうことが要求されている。
【０００５】
半導体ウェハのウェハレベルで複数の半導体素子に対して一括に検査を行なうには、半導体ウェハ上に形成されている複数の半導体素子に設けられた複数の検査用電極に電源電圧や信号を同時に印加して、これら複数の半導体素子を同時に動作させる必要がある。従って、非常に多くの、通常数千個以上の検査用端子を持つ検査用基板を用意する必要があり、従来のニードル型のプローブを持つ検査用基板では、ピンの個数の点からも、価格の点からも対応することができない。
【０００６】
そこで、半導体ウェハ上の複数の半導体素子に設けられた複数の検査用電極に、バンプからなる複数の検査用端子を同時にコンタクトさせることができるウェハ一括検査装置に用いる検査用基板が提案されている。一例として、ウェハ状態で一括して同時にバーンインを行なえる従来のウェハカセットを図面を用いて説明する（例えば、特許文献１及び非特許文献１を参照。）。
【０００７】
以下、従来の検査用基板について、図６の断面図を参照しながら説明する。図６は従来の検査用基板を用いたウェハ一括検査装置の断面構成を示している。
【０００８】
図６に示すように、ウェハトレイ１１１の上には、複数の半導体素子がチップ形成領域ごとに形成された半導体ウェハ１１２が保持されており、半導体ウェハ１１２の主面（上面）の上には各半導体素子と電気的に接続された複数の検査用電極（図示せず）が形成されている。
【０００９】
ウェハトレイ１１１の上面の周縁部には、ウェハ保持領域を囲むように断面リップ状の弾性体からなる環状のシール部材１１４が設けられている。ウェハトレイ１１１におけるシール部材１１４とウェハ保持領域との間には、環状の減圧用凹状溝１１５が形成されている。ウェハトレイ１１１の一側部には、減圧用凹状溝１１５との流路を開閉する流路開閉バルブ１１６が設けられており、流路開閉バルブ１１６には真空ポンプ（図示せず）等の減圧手段が接続される。
【００１０】
検査用基板１２０は、ウェハトレイ１１１に保持された半導体ウェハ１１２を挟み込むようにウェハトレイ１１１と対向して配置される。検査用基板１２０における半導体ウェハ１１２との対向面上に形成された複数の検査用端子（図示せず）が、半導体ウェハ１１２のそれぞれ対応する検査用電極と圧着されて、各半導体素子の電気的特性を一括に検査することができる。
【００１１】
続いて、検査用基板１２０の検査用端子を半導体ウェハ１１２の検査用電極に圧着する方法を説明する。
【００１２】
まず、ウェハトレイ１１１に半導体ウェハ１１２の素子形成面を上にして保持し、検査用基板１２０の各検査用端子を半導体ウェハ１１２の各検査用電極と対向させた状態で、ウェハトレイ１１１と検査用基板１２０とを互いに接近させて、ウェハトレイ１１１、環状のシール部材１１４、検査用基板１２０及び減圧用凹状溝１１５からなる密閉空間１１７を形成する。
【００１３】
次に、流路開閉バルブ１１６と接続された真空ポンプ等の減圧手段を駆動して密閉空間１１７を減圧状態にする。密閉空間１１７を減圧することにより、検査用基板１２０の表面側と裏面側との間には圧力差を生じ、検査用基板１２０がウェハトレイ１１１に押圧される力（大気圧）が加えられる。この押圧される力により、環状のシール部材１１４の断面形状が弓状に弾性変形するため、検査用基板１２０とウェハトレイ１１１とが一層接近して、検査用基板１２０の検査用端子と半導体ウェハ１１２の検査用電極とが接触する。
【特許文献１】特開平７−２３１０１９号公報
【非特許文献１】日経マイクロデバイス（１９９７年７月号１２９ページ）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、前記従来の検査用装置は、検査用基板１２０の半導体ウェハ１１２を押圧する力に大気圧を利用する減圧法を用いているため、大気圧（１気圧）以上には押圧する力を高くすることができない。このため、半導体ウェハ１１２の検査用電極の配置数が増えるに従って、検査用基板１２０における検査用端子の半導体ウェハ１１２の検査用電極と圧着する１個当たりの力が小さくなる。その結果、検査用基板１２０の検査用端子と半導体ウェハ１１２の検査用電極１１３との接触抵抗が増大して、両者に安定したコンタクトを得られないという問題がある。
【００１５】
本発明は、前記従来の問題を解決し、ウェハレベルで一括に検査する検査用装置において、検査用電極の配置数が増えたとしても、検査用基板の検査用端子と半導体ウェハの検査用電極との接触抵抗が増大することなく確実に且つ安定したコンタクトを得られるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記の目的を達成するため、本発明は、検査用装置を、ウェハトレイにおけるウェハ保持領域の下側に形成された密閉空間を陽圧とすることにより、１気圧以上の押圧する力を生成可能とする構成とする。
【００１７】
具体的に、本発明に係る検査用装置は、半導体ウェハの主面上に形成され、それぞれが電極を有する複数の半導体集積回路素子の各電極に電圧を印加して、複数の半導体集積回路素子の電気的特性をウェハレベルで一括に検査するための検査用装置を対象とし、半導体ウェハの主面と反対側の面を保持する伸縮性を有するシート材からなるウェハ保持シートと、ウェハ保持シートを周縁部で保持し、ウェハ保持シートにおける半導体ウェハの保持領域の下側に形成された凹部を有するウェハトレイと、ウェハ保持シートに保持された前記半導体ウェハの主面と対向し、複数の半導体集積回路素子の各電極と対応する位置にそれぞれバンプ端子を有する検査用基板と、検査用基板におけるバンプ端子と反対側の面を固持する剛性基板と、ウェハトレイと剛性基板とを圧着することにより、半導体ウェハの主面と検査用基板とを圧着する圧着手段とを備え、ウェハトレイには、凹部に流体を流通させる第１の流路と、該第１の流路を開閉可能とする第１のバルブとが設けられており、ウェハトレイの凹部とウェハ保持シートとからなる第１の密閉空間に第１のバルブ及び第１の流路を介して流体が流入されて、第１の密閉空間が大気圧よりも高い加圧状態とされることにより、半導体ウェハにおける複数の半導体集積回路素子の各電極と検査用基板の各バンプ端子とが電気的に接続されることを特徴とする。
【００１８】
本発明の検査用装置によると、伸縮性を有するウェハ保持シートと、該ウェハ保持シートを周縁部で保持し、半導体ウェハの保持領域の下側に形成された凹部を有するウェハトレイとを備えているため、該凹部とウェハ保持シートとからなる第１の密閉空間を陽圧とすることにより、半導体ウェハにおける複数の半導体集積回路素子の各電極と検査用基板の各バンプ端子とを１気圧以上の力で圧着することができる。これにより、半導体ウェハに設けられる検査用電極の数が増えたとしても、半導体ウェハの電極と検査用基板のバンプ端子との接触抵抗が増大することがなく、安定したコンタクトを得られるので、信頼性が高い検査用装置を実現できる。
【００１９】
本発明の検査用装置において、圧着手段は、ウェハトレイと剛性基板との両側部を保持する保持金具であることが好ましい。
【００２０】
また、本発明の検査用装置は、ウェハトレイと剛性基板との間であって、ウェハトレイにおける凹部を囲む第１のシールリングと、該第１のシールリングの外側に間隔をおいて囲む第２のシールリングとをさらに備え、ウェハトレイには、該ウェハトレイ、剛性基板、第１のシールリング及び第２のシールリングからなる第２の密閉空間に流体を流通させる第２の流路と、該第２の流路を開閉可能とする第２のバルブとが設けられており、圧着手段は、流体が第２の密閉空間から第２の流路及び第２のバルブを介して排出された減圧状態にある第２の密閉空間であることが好ましい。
【００２１】
この場合に、環状の第１のシールリングと第２のシールリングとに挟まれた領域の面積と減圧値の絶対値との積は、ウェハトレイの凹部の開口面積と陽圧値との積よりも大きいことが好ましい。
【００２２】
このようにすると、減圧状態にある第２の密閉空間が、半導体ウェハと検査用基板との圧着手段して確実に機能する。
【００２３】
また、本発明の検査用装置は、ウェハトレイと剛性基板との間であって、ウェハトレイの凹部の周囲に配置されるシール部材をさらに備え、剛性基板には、ウェハ保持シート、検査用基板及びシール部材からなる第３の密閉空間に流体を流通させる第３の流路と、該第３の流路を開閉可能とする第３のバルブとが設けられており、第３の密閉空間から第３の流路及び第３のバルブを介して流体が排出されて、第３の密閉空間が減圧状態とされることにより、半導体ウェハと検査用基板とが押圧されることが好ましい。
【００２４】
このように、ウェハ保持シート、検査用基板及びシール部材からなる第３の密閉空間が減圧状態とされることにより、半導体ウェハと検査用基板とが陰圧（大気圧）によりさらに押圧されるため、半導体ウェハの電極と検査用基板のバンプ端子とに対して、より安定したコンタクトを得ることができる。
【００２５】
本発明の検査用装置は、ウェハ保持シートを固持する環状の剛性部材をさらに備え、シール部材は、剛性部材に設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の検査用装置によると、ウェハトレイにおけるウェハ保持領域の下側に形成された密閉空間を陽圧とすることにより、検査用基板の複数のバンプ端子（検査用端子）と半導体ウェハに形成された複数の電極とを１気圧以上の押圧する力で圧着できるため、信頼性が高い検査用装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２８】
図１（ａ）及び図１（ｂ）は本発明の第１の実施形態に係る検査用装置の断面構造を示している。図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、第１の実施形態に係る検査用装置は、例えば金属（合金）よりなり、ウェハ保持領域の下側に凹部１１ａを有するウェハトレイ１１と、該ウェハトレイ１１の上面に凹部１１ａを覆うように貼られた伸縮性を有するウェハ保持シートであるフレキシブルシート１２と、該フレキシブルシート１２におけるウェハトレイ１１の凹部１１ａの上側に配置され、半導体ウェハ５０の素子形成面と対向して圧着される検査用基板２０と、該検査用基板２０のウェハトレイ１１と反対側の面を固持する剛性基板２１とから構成されている。
【００２９】
図１（ａ）に示すように、ウェハトレイ１１には、凹部１１ａから側面に通じる第１の流路１１ｂが形成されており、第１の流路１１ｂの外側の開口部には、該第１の流路１１ｂを開閉する第１のバルブ１６が設けられている。また、ウェハトレイ１１及び剛性基板２１の各側部には、保持金具用溝１１ｃ、２１ａがそれぞれ形成されている。図１（ｂ）に示すように、検査用基板２０と半導体ウェハ５０とを圧着する際には、ウェハトレイ１１の周縁部に配置されるシール部材１５を介在させた状態で、保持金具用溝１１ｃ、２１ａに保持金具３１の突起部を嵌合させる。
【００３０】
図２は図１（ｂ）の領域Ａを拡大した断面図であり、図２を用いて各構成部材の詳細を説明する。図２に示すように、フレキシブルシート１２の上に保持された半導体ウェハ５０の主面（素子形成面）には、半導体素子と電気的に接続された複数の検査用電極５１が形成されている。
【００３１】
検査用基板２０は、配線基板１２１、異方導電弾性シート１３１及びバンプ付きシート１４１から構成される。
【００３２】
バンプ付きシート１４１は、周縁部が剛性リング（図示せず）により固持されたポリイミドからなる絶縁性フィルム１４２と、該絶縁性フィルム１４２における半導体ウェハ５０の各検査用電極５１と対向する位置に形成された検査用端子１４３と、絶縁性フィルム１４２における半導体ウェハ５０との対向面上に各検査用端子１４３と接続された、それぞれ半球状の複数のバンプ端子１４４と、絶縁性フィルム１４２におけるバンプ端子１４４と反対側の面上に各検査用端子１４３と接するように形成され、各バンプ端子１４４と電気的に接続された複数の接続端子１４５とから構成される。
【００３３】
配線基板１２１は、基板本体１２８と該基板本体１２８の主面上に形成された基板電極及び配線とからなる。具体的には、基板本体１２８の主面上には、バンプ付きシート１４１に形成された各接続端子１４５と対応する位置に、各検査用端子１４３の基部となる複数の基板電極１２６が設けられている。各基板電極１２６は、上層配線１２４及び下層配線１２２からなる多層配線と電気的に接続されている。下層配線１２２と上層配線１２４との間には下層絶縁膜１２３が形成されており、上層配線１２４の上には上層絶縁膜１２５が形成されている。
【００３４】
異方導電弾性シート１３１は、シリコンゴム等の弾性部材１３２からなり、配線基板１２１とバンプ付きシート１４１との間に配置される。異方導電弾性シート１３１におけるバンプ付きシート１４１の接続端子１４５と対向する部位には、異方導電弾性シート１３１の厚さ方向に鎖状に繋がった複数の導電性粒子からなる導電体１３３が埋め込まれており、配線基板１２１の基板電極１２６とバンプ付きシート１４１の接続端子１４５とは導電体１３３により電気的に接続される。
【００３５】
また、異方導電弾性シート１３１は、バンプ付きシート１４１の接続端子１４５が対向する部位に突出部が形成されており、配線基板１２１とバンプ付きシート１４１とを接近させる際の加圧力が作用すると、バンプ付きシート１４１のバンプ端子１４４は突出部の弾性力により半導体ウェハ５０の検査用電極５１に押圧される。このため、半導体ウェハ５０の上面に段差部が存在したり、反りが生じたりしていても、半導体ウェハ５０の上面の全面にわたって検査用端子１４３と検査用電極５１とを確実に接触させることができる。
【００３６】
このように、検査用基板２０は、半導体ウェハ５０との対向面に形成された複数の検査用端子１４３がそれぞれ対応する半導体ウェハ５０の検査用電極５１と圧着されることにより、各半導体素子の特性を一括に検査することができる。
【００３７】
以下、検査用基板２０の検査用端子１４３を半導体ウェハ５０の検査用電極５１に圧着する方法を説明する。
【００３８】
まず、図１（ａ）に示すように、ウェハトレイ１１の上面に貼られた伸縮性を有するフレキシブルシート１２の上に検査対象である半導体ウェハ５０を保持し、検査用基板２０の各検査用端子１４３が半導体ウェハ５０の各検査用電極５１と対向するように位置合わせを行なう。その後、ウェハトレイ１１と検査用基板２０とをシール部材１５を挟むようにし、続いて、保持金具３１により、ウェハトレイ１１と剛性基板２１とを互いに圧着する。
【００３９】
次に、図１（ｂ）に示すように、ウェハトレイ１１におけるウェハ保持部の下側に設けられた凹部１１ａに第１のバルブ１６及び第１の流路１１ｂを通して、例えば圧縮空気を流入することにより、ウェハトレイ１１の凹部１１ａとフレキシブルシート１２とからなる密閉空間４０を陽圧（加圧状態）とする。これにより、半導体ウェハ５０にはフレキシブルシート１２を介して検査用基板２０に押圧される力が加えられる。
【００４０】
これにより、半導体ウェハ５０に設けられる検査用電極５１の数が増えたとしても、半導体ウェハ５０と検査用基板２０とが１気圧以上の陽圧により圧着することができるため、検査用基板２０の複数の検査用端子１４３と半導体ウェハ５０の複数の検査用電極５１とをそれぞれ確実に接触させることができる。
【００４１】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００４２】
図３（ａ）及び図３（ｂ）は本発明の第２の実施形態に係る検査用装置の断面構造を示している。図２において、図１に示した構成部材と同一の構成部材には同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００４３】
ウェハトレイ１１と検査用基板２０に固持された剛性基板２１とを互いに圧着する手段として、第１の実施形態においてはシール部材１５及び保持金具３１を用いる機械的な手段を用いたが、第２の実施形態においては大気圧（陰圧）を用いる構成とする。
【００４４】
図３（ａ）に示すように、第２の実施形態に係るウェハトレイ１１及び剛性基板２１は、それぞれの径を大きくしており、互いの周縁部に配されるシール部材に、第１のシールリング１５Ａと該第１のシールリング１５Ａの外側に間隔をおいて配された第２のシールリング１５Ｂとを用いている。
【００４５】
ウェハトレイ１１には、その上面における第１のシールリング１５Ａと第２のシールリング１５Ｂとの間の領域とウェハトレイ１１の側面とを流通する第２の流路１１ｄが形成されており、第２の流路１１ｄの外側の開口部には、該第２の流路１１ｄを開閉する第２のバルブ１７が設けられている。
【００４６】
なお、第２の実施形態においては、保持金具３１を用いないため、ウェハトレイ１１及び剛性基板２１の側面には保持金具用溝１１ｃ、２１ａを設けていない。
【００４７】
以下、検査用基板２０の検査用端子を半導体ウェハ５０の検査用電極に圧着する方法を説明する。
【００４８】
まず、図３（ａ）に示すように、ウェハトレイ１１の上面に貼られた伸縮性を有するフレキシブルシート１２の上に検査対象である半導体ウェハ５０を保持し、検査用基板２０の各検査用端子が半導体ウェハ５０の各検査用電極と対向するように位置合わせを行なう。その後、ウェハトレイ１１と検査用基板２０とを第１のシールリング１５Ａ及び第２のシールリングを挟む状態とする。
【００４９】
次に、ウェハトレイ１１、第１のシールリング１５Ａ、第２のシールリング１５Ｂ及び剛性基板２１からなる密閉空間４１を第２の流路１１ｄ及び第２のバルブ１７を通して排気して、該密閉空間４１を減圧状態とすることにより、ウェハトレイ１１と剛性基板２１とを互いに圧着する。
【００５０】
この後は、図３（ｂ）に示すように、第１の実施形態と同様に、ウェハトレイ１１におけるウェハ保持部の下側に設けられた凹部１１ａに第１のバルブ１６及び第１の流路１１ｂを通して、例えば圧縮空気を流入することにより、ウェハトレイ１１の凹部１１ａとフレキシブルシート１２とからなる密閉空間４０を陽圧（加圧状態）とする。これにより、半導体ウェハ５０にはフレキシブルシート１２を介して検査用基板２０に押圧される力が加えられる。
【００５１】
これにより、半導体ウェハ５０に設けられる検査用電極の数が増えたとしても、半導体ウェハ５０と検査用基板２０とが１気圧以上の陽圧により圧着されて、検査用基板２０の複数の検査用端子と半導体ウェハ５０の複数の検査用電極とをそれぞれ確実に接触させることができる。
【００５２】
なお、第２の実施形態においては、ウェハトレイ１１と剛性基板２１とを大気圧により圧着しているため、ウェハトレイ１１に設けた凹部１１ａの陽圧により、ウェハトレイ１１と剛性基板２１とが離れてしまわないようにする必要がある。
【００５３】
従って、ウェハトレイ１１の周縁部に配置された第１のシールリング１５Ａと第２のシールリング１５Ｂとの間の領域の面積Ｓ１及び減圧Ｐ１（絶対値）は、ウェハトレイ１１に設けた凹部１１ａの開口面積Ｓ２及び陽圧Ｐ２によって決定され、Ｓ１×Ｐ１＞Ｓ２×Ｐ２とする必要がある。これにより、ウェハトレイ１１と剛性基板２１とを確実に圧着することができる。
【００５４】
（第３の実施形態）
以下、本発明の第３の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００５５】
図４（ａ）及び図４（ｂ）は本発明の第３の実施形態に係る検査用装置の断面構造を示している。図４において、図１に示した構成部材と同一の構成部材には同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００５６】
第３の実施形態に係る検査用装置は、半導体ウェハ５０を検査用基板２０に圧着する際の押圧する力に、ウェハトレイ１１に設けた凹部１１ａの内部圧を陽圧を用いるだけでなく、半導体ウェハ５０を保持するフレキシブルシート１２と検査用基板２０との密閉空間の陰圧（大気圧）をも用いている。
【００５７】
図４（ａ）に示すように、第３の実施形態に係る検査用基板２０及び剛性基板２１には、該検査用基板２０及び剛性基板２１を表裏方向に貫通する少なくとも１つの管状部材からなる第３の流路２１ｂが形成されている。第３の流路２１ｂの上面の開口部には、該第３の流路２１ｂを開閉する第３のバルブ１８が設けられている。
【００５８】
フレキシブルシート１２はウェハトレイ１１に直接に固持されるのではなく、例えば金属からなる剛性リング３２の内側に固持されている。剛性リング３２の下面には陽圧部シール部材１５Ｃが固着され、その上面には減圧部シール部材１５Ｄが固着されている。
【００５９】
また、ウェハトレイ１１における剛性リング３２と対向する部分には、陽圧部シール部材１５Ｃが埋まる程度の深さを持つ剛性リング支持用溝１１ｅが形成されている。
【００６０】
以下、検査用基板２０の検査用端子を半導体ウェハ５０の検査用電極に圧着する方法を説明する。
【００６１】
まず、図４（ａ）に示すように、剛性リング３２に固持された伸縮性を有するフレキシブルシート１２の上に検査対象である半導体ウェハ５０を保持し、検査用基板２０の各検査用端子が半導体ウェハ５０の各検査用電極と対向するように位置合わせを行なう。その後、フレキシブルシート１２と検査用基板２０とを互いに接触させることにより、減圧部シール部材１５Ｄ、検査用基板２０及びフレキシブルシート１２からなる密閉空間４２が形成される。
【００６２】
次に、第３の流路２１ｂ及び第３のバルブ４１を通して密閉空間４２を排気し、該密閉空間４２を減圧状態とすることにより、フレキシブルシート１２と検査用基板２０とを互いに圧着する。これにより、図４（ｂ）に示す状態を得る。
【００６３】
次に、フレキシブルシート１２の上に保持された半導体ウェハ５０の位置がウェハトレイ１１の凹部１１ａと一致するように位置合わせをし、続いて、ウェハトレイ１１とフレキシブルシート１２とを互いに接触させて、剛性リング３２をウェハトレイ１１の剛性リング支持用溝１１ｅに嵌合する。その後、保持金具３１によって、ウェハトレイ１１と剛性リング３２とその側面で固定する。これにより、レキシブルシート１２に保持された半導体ウェハ５０の下側に凹部１１ａが設けられたウェハトレイ１１が、フレキシブルシート１２及び検査用基板２０と固定された状態となる。これにより、陽圧部シール部材１５Ｃによって、ウェハトレイ１１の凹部１１ａとフレキシブルシート１２との間に密閉空間４０が形成される。
【００６４】
この後は、図５に示すように、第１の実施形態と同様に、ウェハトレイ１１に設けられた凹部１１ａに第１のバルブ１６及び第１の流路１１ｂを通して、例えば圧縮空気を流入することにより、ウェハトレイ１１の凹部１１ａ、フレキシブルシート１２及び陽圧部シール部材１５Ｃとからなる密閉空間４０を陽圧（加圧状態）とする。これにより、半導体ウェハ５０にはフレキシブルシート１２を介して検査用基板２０に押圧される力がさらに加えられる。
【００６５】
このように、第３の実施形態においては、検査用基板２０と半導体ウェハ５０とを互いに押圧する力を、半導体ウェハ５０が保持されたフレキシブルシート１２の下側からの陽圧による力だけでなく、該フレキシブルシート１２の上側の密閉空間４２を陰圧とすることによって増大している。
【００６６】
これにより、半導体ウェハ５０に設けられる検査用電極の数が増えたとしても、半導体ウェハ５０と検査用基板２０とが１気圧以上の陽圧と陰圧とにより圧着されて、検査用基板２０の複数の検査用端子と半導体ウェハ５０の複数の検査用電極とをそれぞれ確実に接触させることができる。
【００６７】
従って、検査用基板２０の検査用端子と半導体ウェハ５０の検査用電極との接触抵抗を増大させることなく、安定した電気的接触を得られるため、信頼性が高い検査用装置を実現できる。
【００６８】
なお、第３の実施形態においても、ウェハトレイ１１と剛性基板２１との圧着手段として、保持金具３１に代えて、第２の実施形態のように大気圧を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明に係る検査用装置は、検査用基板の複数のバンプ端子（検査用端子）と半導体ウェハに形成された複数の電極とを１気圧以上の押圧する力で圧着できるため、信頼性が高い検査用装置を実現でき、半導体ウェハに形成されている複数の半導体集積回路素子に対する検査をウェハ状態で一括に行なう検査用装置等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は本発明の第１の実施形態に係る検査用装置を示し、（ａ）は半導体ウェハと検査用基板との圧着前の状態を示す断面図であり、（ｂ）は圧着後の状態を示す断面図である。
【図２】図１（ｂ）の領域Ａを拡大した断面図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は本発明の第２の実施形態に係る検査用装置を示し、（ａ）は半導体ウェハと検査用基板との圧着前の状態を示す断面図であり、（ｂ）は圧着後の状態を示す断面図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は本発明の第３の実施形態に係る検査用装置を示し、（ａ）は半導体ウェハと検査用基板との圧着前の状態を示す断面図であり、（ｂ）は圧着後の状態を示す断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る検査用装置であって、剛性基板（検査用基板）とウェハトレイとの圧着後の状態を示す断面図である。
【図６】従来例に係る検査用装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
１１    ウェハトレイ
１１ａ  凹部
１１ｂ  第１の流路
１１ｃ  保持金具用溝
１１ｄ  第２の流路
１１ｅ  剛性リング支持用溝
１２    フレキシブルシート（ウェハ保持シート）
１５    シール部材
１５Ａ  第１シール部材
１５Ｂ  第２シール部材
１５Ｃ  陽圧部シール部
１５Ｄ  減圧部シール部材
１６    第１のバルブ
１７    第２のバルブ
１８    第３のバルブ
２０    検査用基板
２１    剛性基板
２１ａ  保持金具用溝
３１    保持金具
３２    剛性リング（剛性部材）
４０    密閉空間
４１    密閉空間
４２    密閉空間
５０    半導体ウェハ
１２１  配線基板
１２２  下層配線
１２３  下層絶縁膜
１２４  上層配線
１２５  上層絶縁膜
１２６  基板電極
１２８  基板本体
１３１  異方導電弾性シート
１３２  弾性部材
１３３  導電体
１４１  バンプ付シート
１４２  絶縁性フィルム
１４３  検査用端子
１４４  バンプ端子
１４５  接続端子
【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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