(57)【要約】【課題】  半導体チップが溶融したときでもステージ部全体を交換する必要がなく、ステージ部全体を交換しなくても半導体チップの吸着力を調整することを可能とする。【解決手段】  半導体検査装置は、ステージ２４と、ステージ上に載置される複数のプレート３２，３４と、複数のプレートのうち最も下方に位置するプレートの下面側の下部空間を減圧して、複数のプレートのうち最も上方に位置するプレートの上面に載置される半導体チップをプレート側に吸着する減圧吸着機構を備えている。複数のプレート３２，３４のそれぞれには、１又は複数の貫通孔３３，３７が形成されている。各プレートに形成された貫通孔の一部が重なり合うことで前記下部空間と最も上方に位置するプレートの上面側の上部空間とが連通され、その重なり合った貫通孔によって半導体チップがプレート側に吸着される。【選択図】  図２
2013160726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップの試験を行う半導体検査装置であって、
ステージと、
積層された状態でステージ上に載置される複数のプレートと、
複数のプレートのうち最も下方に位置するプレートの下面側の下部空間を減圧して、複数のプレートのうち最も上方に位置するプレートの上面に載置される半導体チップをプレート側に吸着する減圧吸着機構と、を備えており、
複数のプレートのそれぞれには、複数の貫通孔が形成されており、
複数のプレートが積層された状態では、各プレートに形成された貫通孔の一部が重なり合うことで前記下部空間と最も上方に位置するプレートの上面側の上部空間とが連通され、その重なり合った貫通孔によって半導体チップがプレート側に吸着される、半導体検査装置。
【請求項２】
複数のプレートは、複数の貫通孔が第１の配置パターンで形成された第１プレートと、複数の貫通孔が第２の配置パターンで形成された第２プレートと、を有しており、
第１プレートと第２プレートが第１の位置関係で積層された状態では、第１プレートの複数の貫通孔の一部と第２プレートの複数の貫通孔の一部が重なり合うことで前記下部空間と前記上部空間とが連通され、
第１プレートと第２プレートが第２の位置関係で積層された状態では、第１プレートの複数の貫通孔の一部と第２プレートの複数の貫通孔の一部が重なり合うことで前記下部空間と前記上部空間とが連通され、
第１プレートと第２プレートが第１の位置関係で積層されたときに重なり合う貫通孔の数及び／又は位置が、第１プレートと第２プレートが第２の位置関係で積層されたときに重なり合う貫通孔の数及び／又は位置と相違する、請求項１に記載の半導体検査装置。
【請求項３】
第１プレートと第２プレートは、積層された状態で、第１の位置関係から第２の位置関係に相対変位が可能となっており、
第１プレートと第２プレートが第１の位置関係で積層されたときに重なり合う貫通孔の数が、第１プレートと第２プレートが第２の位置関係で積層されたときに重なり合う貫通孔の数より少ない、請求項２に記載の半導体検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示の技術は、半導体チップの試験を行う半導体検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、半導体チップの試験を行う半導体検査装置を開示している。この半導体検査装置は、円盤状のチャックステージを備えている。チャックステージの上面側にはステージ部材が設けられ、ステージ部材には５つの導電性部が形成されている。半導体チップは、５つの導電性部上に載置することができる。チャックステージの下方には真空機構が設けられ、真空機構によって半導体チップを導電性部に吸着固定することができる。この半導体検査装置では、半導体チップの上下面および導電性部にプローブを接触させて、半導体チップに縦方向（チップ厚さ方向）の電流を流すことによって、半導体チップの検査を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−４０９２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
パワー半導体が形成された半導体チップ等では、半導体チップに大電流を流して検査を行う場合がある。特許文献１に開示の半導体検査装置を用いて半導体チップに大電流を流して検査すると、半導体チップが溶融して、その溶融物が導電性部に付着することがある。導電性部に溶融物が付着していると、その後に載置する半導体チップが汚染される。特許文献１に記載された半導体検査装置では、導電性部が汚染された場合に、ステージ部材全体を交換する必要がある。
【０００５】
また、検査対象となる半導体チップは、チップサイズが相違する場合がある。半導体チップのチップサイズが相違すると、半導体チップと導電性部の接触面積が相違する。半導体チップは真空機構によって導電性部に吸着されるため、半導体チップと導電性部の接触面積が相違すると、半導体チップを導電性部に吸着するための吸着力も相違することとなる。このため、半導体チップを導電性部に適切に吸着するためには、半導体チップのチップサイズに応じた導電性部を用いる必要がある。特許文献１に記載された半導体検査装置では、異なるチップサイズの半導体チップを適切に検査するためには、チップサイズに応じてステージ部材全体を交換する必要がある。
【０００６】
本明細書は、半導体チップが溶融したときでもステージ部全体を交換する必要がなく、また、ステージ部全体を交換しなくても半導体チップの吸着力を調整する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】
【０００７】
本明細書は、半導体チップの試験を行う半導体検査装置を開示する。この半導体検査装置は、ステージと、積層された状態でステージ上に載置される複数のプレートと、複数のプレートのうち最も下方に位置するプレートの下面側の下部空間を減圧して、複数のプレートのうち最も上方に位置するプレートの上面に載置される半導体チップをプレート側に吸着する減圧吸着機構を備えている。複数のプレートのそれぞれには、複数の貫通孔が形成されている。そして、複数のプレートが積層された状態では、各プレートに形成された貫通孔の一部が重なり合うことで前記下部空間と最も上方に位置するプレートの上面側の上部空間とが連通され、その重なり合った貫通孔によって半導体チップがプレート側に吸着される。
【０００８】
上記の半導体検査装置では、ステージ上に載置された複数のプレートの上面に半導体チップが載置される。したがって、半導体チップが溶融する等によりプレートが汚損した場合は、プレートのみを交換すればよい。また、複数のプレートは、積層された状態でステージ上に載置され、各プレートの貫通孔が重なるときに下部空間と上部空間とが連通し、その重なり合った貫通孔により半導体チップがプレート側に吸着される。このため、各プレートの相対的位置を変化させて、重なり合う貫通孔の数及び／又は位置を変化させることで、半導体チップの吸着力を変化させることができる。したがって、この半導体検査装置では、半導体チップが溶融したときでもステージ部全体を交換する必要はなく、また、ステージ部全体を交換しなくても半導体チップをプレート上面に吸着する吸着力を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１の半導体検査装置の斜視図。
【図２】図１に示す半導体検査装置のステージ部の分解斜視図。
【図３】第１プレートの平面図。
【図４】第２プレートの平面図。
【図５】図１に示す半導体検査装置のステージ部の平面図（プレートを外した状態）。
【図６】図１に示す半導体検査装置のステージ部の平面図（プレートを載置した状態（その１））。
【図７】図６のVII-VII線断面図。
【図８】図１に示す半導体検査装置のステージ部の平面図（プレートを載置した状態（その２））。
【図９】図８のIX-IX線断面図。
【図１０】図１に示す半導体検査装置でプローブカードを下方に移動させた状態を示す斜視図。
【図１１】実施例２に係る半導体検査装置のステージ部の分解斜視図（その１）。
【図１２】実施例２に係る半導体検査装置のステージ部の分解斜視図（その２）。
【図１３】実施例３の半導体検査装置に用いられる第２プレートの平面図。
【図１４】実施例３の半導体検査装置に用いられる第１プレートの平面図。
【図１５】実施例３の半導体検査装置のステージ部の平面図（試験開始時）。
【図１６】図１５のXVI−XVI線断面図。
【図１７】試験開始時における第１プレートと第２プレートの積層状態を説明するための図。
【図１８】試験終了時における第１プレートと第２プレートの積層状態を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。
【００１１】
（特徴１）本明細書に開示する半導体検査装置では、複数のプレートは、複数の貫通孔が第１の配置パターンで形成された第１プレートと、複数の貫通孔が第２の配置パターンで形成された第２プレートを有していてもよい。第１プレートと第２プレートが第１の位置関係で積層された状態では、第１プレートの複数の貫通孔の一部と第２プレートの複数の貫通孔の一部が重なり合うことで、前記下部空間と前記上部空間とが連通されてもよい。第１プレートと第２プレートが第２の位置関係で積層された状態では、第１プレートの複数の貫通孔の一部と第２プレートの複数の貫通孔の一部が重なり合うことで、前記下部空間と前記上部空間とが連通されてもよい。第１プレートと第２プレートが第１の位置関係で積層されたときに重なり合う貫通孔の数及び／又は位置が、第１プレートと第２プレートが第２の位置関係で積層されたときに重なり合う貫通孔の数及び／又は位置と相違してもよい。このような構成によると、第１プレートと第２プレートとを第１の位置関係又は第２の位置関係で積層することで、重なり合う貫通孔の数及び／又は位置が相違し、半導体チップをプレート上面に吸着する吸着力を調整することができる。
【００１２】
（特徴２）本明細書に開示する半導体検査装置では、第１プレートと第２プレートは、積層された状態で、第１の位置関係から第２の位置関係に相対変位が可能となっていてもよい。この場合、第１プレートと第２プレートが第１の位置関係で積層されたときに重なり合う貫通孔の数が、第１プレートと第２プレートが第２の位置関係で積層されたときに重なり合う貫通孔の数より少なくてもよい。このような構成によると、半導体チップの試験を行いながら、半導体チップをプレート上面に吸着する吸着力を調整することができる。このため、試験中の半導体チップの状態に応じて適切な吸着力を得ることができる。例えば、半導体チップの反りを抑制するために、半導体チップを加熱しながら試験する場合がある。このような場合に、半導体チップの温度が低いときは、第１プレートと第２プレートを第１の位置関係とし、半導体チップの温度が高くなると、第１プレートと第２プレートを第２の位置関係とする。このような手順で試験を行うと、半導体チップの温度が高くなると、重なり合う貫通孔の数が増加するため、半導体チップに大きな応力を発生させることなく、半導体チップをプレート上面に吸着することができる。
【実施例１】
【００１３】
実施例１の半導体検査装置１０は、半導体チップ６０の電気的試験を行う装置である。検査対象となる半導体チップ６０は、例えば、縦型のパワー半導体装置（例えば、ＩＧＢＴ，ＭＯＳ，ダイオード等）である。半導体チップ６０は、素子構造が形成された半導体基板と、半導体基板の表面に設けられた表面電極と、半導体基板の裏面に設けられた裏面電極を備えている。裏面電極が高電圧電極であり、表面電極が低電圧電極である。図１に示すように、半導体検査装置１０は、プローブカード１２と、半導体チップ６０を載置するステージ部２０を備えている。
【００１４】
プローブカード１２は、第１プローブ１４と、第２プローブ１６と、センスプローブ１８を備えている。プローブカード１２は、図示しないテスターに電気的に接続されている。第２プローブ１６とセンスプローブ１８は、それぞれプローブカード１２の内部配線を介してテスターに電気的に接続されている。第１プローブ１４と第２プローブ１６とセンスプローブ１８は、プローブカード１２内で互いに絶縁されている。
【００１５】
図１，２に示すように、ステージ部２０は、下部機構２８（図７，９に図示）に固定されたステージ２４と、ステージ２４上に載置されているプレート３２，３４と、下部機構２８に固定されたセンスブロック２２と、ステージ２４を下部機構２８に固定する固定ネジ２６を備えている。ステージ２４は、固定ネジ２６を緩めることによって、下部機構２８から取り外すことができる。
【００１６】
図５〜９に示すように、ステージ２４の上面には、第１プレート３４及び第２プレート３２を載置する凹部２４ａが形成されている。凹部２４ａのｘ軸方向の長さは、第１プレート３４のｘ軸方向の長さと略同一とされている。このため、凹部２４ａに第１プレート３４を載置すると、第１プレート３４の側面（ｘ軸方向の両端面）は凹部２４ａの側面（ｘ軸方向の両端面）に接して嵌り込むようになっている。一方、第１プレート３４のｙ軸方向の長さは、凹部２４ａのｙ軸方向の長さよりやや長くされている。このため、第１プレート３４を凹部２４ａに設置すると、第１プレート３４が凹部２４ａよりｙ軸方向に僅かに突出する。したがって、第１プレート３４をステージ２４から取り外す際は、第１プレート３４の凹部２４ａから突出した部分を支持すればよく、第１プレート３４を凹部２４ａから容易に取外すことができる。なお、凹部２４ａには、位置決めピン２４ｂ，２４ｂが形成されている（図２等参照）。位置決めピン２４ｂ，２４ｂは、プレート３２，３４の位置決め孔３１，３５に差込可能となっている。
【００１７】
ステージ２４および下部機構２８を平面視したときの中央部（すなわち、凹部２４ａの中央）には、円筒形状の孔部２４ｃが設けられている（図５等を参照）。孔部２４ｃにはセンスステージ４０が下方側から差し込まれている。平面視したときに、孔部２４ｃの内面の描く円は、センスステージ４０の外周が描く円と略同一となっている。孔部２４ｃの内面とセンスステージ４０の外周面との間は、図示しないシール部材によってシールされている。ステージ２４の凹部２４ａに第１プレート３４が載置されると、第１プレート３４とセンスステージ４０及び孔部２４ｃの内面によって囲まれた空間３６が形成される（図７，９参照）。ステージ２４には、エアコネクタ５０と空間３６とを接続するエア通路３０が形成されている。エアコネクタ５０は減圧機構（図示していない）に接続されている。
【００１８】
センスステージ４０の上面には、複数のセンスピン４２が伸縮可能に固定されている。センスピン４２は、その下端がセンスステージ４０の上面に埋め込まれて固定されている。センスピン４２の上端には、半導体チップ６０に接触する先端部が形成されている。センスピン４２は、センスブロック２２と電気的に接続している。また、センスステージ４０の上面には、切欠き４４が形成されている。切欠き４４は、空間３６に連通している。したがって、センスステージ４０の上面が第１プレート３４の下面に近接する場合においても、切欠き４４によって、センスステージ４０の上面と第１プレート３４の下面との間の空間３６の体積が確保されている。一方、センスステージ４０の下面には、押し上げ棒４６が設けられている。押し上げ棒４６を駆動することで、センスステージ４０は、孔部２４ｃ内を上下方向に移動することができる。
【００１９】
第１プレート３４は、平面視すると方形状の板材であり、導電性を有する材料で形成されている。本実施例では、外表面にＡｕ／Ｎｉめっき（Ａｕが外表面側）が施されたＣｕ材料によって形成されている。第１プレート３４は、ステージ２４と電気的に接続している。図３に示すように、第１プレート３４には、位置決め孔３５ａ，３５ｂと、貫通孔３７ａ〜３７ｆが形成されている。位置決め孔３５ａ，３５ｂには、ステージ２４に形成された位置決めピン２４ｂ，２４ｂが差込可能となっている。すなわち、第１プレート３４がステージ２４の凹部２４ａに載置されると、位置決めピン２４ｂ，２４ｂが第１プレート３４の位置決め孔３５ａ，３５ｂに差し込まれる。これによって、第１プレート３４が、ステージ２４に対して予め設定された位置に位置決めされる。貫通孔３７ａ〜３７ｆは、センスステージ４０に固定されたセンスピン４２と同一の配置パターン（位置関係）で配置されている。このため、押し上げ棒４６によってセンスステージ４０を上方に移動させると、センスピン４２は第１プレート３４の貫通孔３７ａ〜３７ｆを通過することができる。
【００２０】
第２プレート３２は、平面視すると方形状の板材であり、第１プレート３４と同様、導電性を有する材料で形成されている。本実施例では、外表面にＡｕ／Ｎｉめっき（Ａｕが外表面側）が施されたＣｕ材料によって形成されている。第２プレート３２は、第１プレート３４と電気的に接続している。図１，２等に示すように、第２プレート３２は、第１プレート３４の上面に載置される。すなわち、第１プレート３４と第２プレート３２は、積層された状態でステージ２４の凹部２４ａ上に載置される。第２プレート３２の上面には、裏面電極が接触するように半導体チップ６０が載置される。図１，２から明らかなように、第２プレート３２のｘ軸方向の長さは、第１プレート３２のｘ軸方向の長さより短くされており、第２プレート３２のｙ軸方向の長さは、第１プレート３２のｙ軸方向の長さと同一とされている。
【００２１】
図４に示すように、第２プレート３２には、位置決め孔３１ａ〜３１ｄと、貫通孔３３ａ〜３３ｈが形成されている。位置決め孔３１ａ〜３１ｄには、ステージ２４に形成された位置決めピン２４ｂ，２４ｂが差込可能となっている。具体的には、第２プレート３２は、位置決めピン２４ｂ，２４ｂが位置決め孔３１ａ，３１ｃに差し込まれるように、第１プレート３４上に載置することができ（図８，９に示す状態）、また、位置決めピン２４ｂ，２４ｂが位置決め孔３１ｂ，３１ｄに差し込まれるように、第１プレート３４上に載置することができる（図６，７に示す状態）。したがって、第２プレート３２は、第１プレート３４に対して２通りの位置関係で載置することができる。
【００２２】
貫通孔３３ａ〜３３ｈは、半導体チップ６０が載置される領域内に形成されている。したがって、第２プレート３２上に半導体チップ６０が載置されると、第２プレート３２の貫通孔３３ａ〜３３ｈが半導体チップ６０によって閉じられる。貫通孔３３ａ〜３３ｈのうち貫通孔３３ａ〜３３ｆは、センスステージ４０に固定されたセンスピン４２と同一の配置パターン（位置関係）で配置されている。また、貫通孔３３ｇ，３３ｈは、貫通孔３３ｃ，３３ｆをｘ軸方向（図４の横方向）に平行にシフトした位置に配置されている。
【００２３】
上述したことから明らかなように、位置決めピン２４ｂ，２４ｂが第２プレート３２の位置決め孔３１ｂ，３１ｄに差し込まれるように、第１プレート３４上に第２プレート３２を載置すると、第２プレート３２の貫通孔３３ａ〜３３ｆが第１プレート３４の貫通孔３７ａ〜３７ｆと重なり合う（図６，７の状態）。このため、第１プレート３４の下方の空間３６と第２プレート３２の上方の空間とが、６対の貫通孔（３７ａ〜３７ｆ，３３ａ〜３３ｆ）を介して連通する。したがって、第２プレート３２上に半導体チップ６０を載置すると、半導体チップ６０は６対の貫通孔（３７ａ〜３７ｆ，３３ａ〜３３ｆ）によって、第２プレート３２上に吸着される。また、上述したように、貫通孔３７ａ〜３７ｆと貫通孔３３ａ〜３３ｆは、センスピン４２と同一の配置パターンで形成されている。このため、押し上げ棒４６によってセンスステージ４０を上方に移動させると、センスピン４２は第１プレート３４の貫通孔３７ａ〜３７ｆ及び第２プレート３２の貫通孔３３ａ〜３３ｆを通過して、第２プレート３２の上面側に突出することができる。センスピン４２が第２プレート３２の上面側に突出すると、センスピン４２の先端は、第２プレート３２の上面に載置された半導体チップ６０の裏面電極に接触することができる。
【００２４】
一方、位置決めピン２４ｂ，２４ｂが第２プレート３２の位置決め孔３１ａ，３１ｃに差し込まれるように、第１プレート３４上に第２プレート３２を載置すると、第２プレート３２の貫通孔３３ｇ，３３ｈが第１プレート３４の貫通孔３７ｃ，３７ｆと重なり合う（図８，９の状態）。このため、第１プレート３４の下方の空間３６と第２プレート３２の上方の空間とは、２対の貫通孔（３７ｃ，３７ｆ；３３ｇ，３３ｈ）を介して連通する。したがって、第２プレート３２上に半導体チップ６０を載置すると、半導体チップ６０は、２対の貫通孔（３７ｃ，３７ｆ；３３ｇ，３３ｈ）によって第２プレート３２上に吸着される。また、２対の貫通孔（３７ｃ，３７ｆ；３３ｇ，３３ｈ）のみが重なり合うため、押し上げ棒４６によってセンスステージ４０を上方に移動させると、６本のセンスピン４２のうち中央の２本のセンスピンのみが第２プレート３２の上面側に突出する。残りのセンスピン４２は、第２プレート３２の下面にブロックされて、第２プレート３２の上面側には押し出されない。
【００２５】
次に、上述した半導体検査装置１０により半導体チップ６０を検査する手順を説明する。まず、ステージ２４の凹部２４ａに第１プレート３４及び第２プレート３２をセットし、第２プレート３２上に半導体チップ６０を載置する。半導体チップ６０を第２プレート３２上に載置すると、半導体チップ６０によって第２プレート３２の貫通孔３３が覆われる。この状態で減圧機構を作動すると、半導体チップ６０、プレート３２，３４、ステージ２４、センスステージ４０によって囲まれた空間３６が、エア通路３０等を介して減圧される。これによって、第１プレート３４がステージ２４側に吸着されるとともに、半導体チップ６０が第２プレート３２側に吸着される。したがって、エア通路３０、エアコネクタ５０および減圧機構は、半導体チップ６０を吸着する減圧吸着機構として機能する。ここで、図６，７に示す状態では、貫通孔３３ａ〜３３ｆと貫通孔３７ａ〜３７ｆとが重なり合うため、これら貫通孔（３３ａ〜３３ｆ，３７ａ〜３７ｆ）によって半導体チップ６０が吸着される。また、図８，９に示す状態では、貫通孔３３ｇ，３３ｈと貫通孔３７ｃ，３７ｆとが重なり合うため、これら貫通孔（３３ｇ，３３ｈ），（３７ｃ，３７ｆ）によって半導体チップ６０が吸着される。なお、この状態では、第１プレート３４の貫通孔３７ａ，３７ｂ，３７ｄ，３７ｅは第２プレート３２によって閉じられる。したがって、貫通孔３７ａ，３７ｂ，３７ｄ，３７ｅによって、第２プレート３２が第１プレート３４側に吸着される。
【００２６】
なお、センスステージ４０の上面が第１プレート３４の下面に近接する場合にも、切欠き４４によってセンスステージ４０の上面と第１プレート３４の下面との間の空間３６の体積が確保される。このため、第１プレート３４および半導体チップ６０は、ステージ２４に十分に吸着される。また、減圧吸着機構は、空間３６に連通するエア通路３０等のエア圧力を測定する機構をさらに備えていてもよい。エア圧力を測定することによって、半導体チップ６０がステージ２４に十分に吸着固定されているか否かをモニターすることができる。また、減圧機構の作動／停止を切り替えるだけで、プレート３２，３４の装着および取り外しを行なうことができるため、容易にプレート３２，３４を交換することができる。
【００２７】
上記のように減圧機構を作動させた状態では、半導体チップ６０の裏面電極（高電圧電極）は、第２プレート３２およびセンスピン４２に接触している。次いで、図１０に示すように、プローブカード１２を下方に移動させると、第１プローブ１４は、半導体チップ６０の表面電極（低電圧電極）に接触し、第２プローブ１６は、第２プレート３２の上面に接触し、センスプローブ１８は、センスブロック２２の上面に接触する。図１０に示す状態では、半導体チップ６０の裏面電極は、第２プレート３２、第２プローブ１６を介して、テスターに電気的に接続される。また、センスピン４２は、センスブロック２２、センスプローブ１８を介して、テスターに電気的に接続される。
【００２８】
図１０に示す状態で第１プローブ１４を接地し、第２プローブ１６に正電圧を印加すると、半導体チップ６０の裏面側から表面側へ電流が流れる。第２プローブ１６とセンスプローブ１８はテスターに電気的に接続されているため、テスターに電流信号が流れ、半導体チップ６０の検査を実施することができる。半導体チップ６０にはパワー半導体素子が形成されており、大電流を流して検査を行う。半導体チップ６０が不良品である場合には、不良箇所に電流集中が起こり、発熱により半導体チップ６０が溶融する場合がある。
【００２９】
本実施例に係る半導体検査装置１０によれば、電気的試験において半導体チップ６０が溶融する等により第２プレート３２及び／又は第１プレート３４が汚損した場合は、第２プレート３２及び／又は第１プレート３４のみを交換することができる。従来のように、ステージ部全体を交換する必要がないため、検査装置のメンテナンスを低コストで実施することができる。また、プレート３２，３４は、減圧吸着機構を作動することによってステージ２４に固定されている。このため、減圧吸着機構の作動を停止することによって、プレート３２，３４をステージ２４から容易に取り外すことができる。また、プレート３２，３４は、ステージ２４の位置決めピン２４ｂ，２４ｂによって位置決めされる。このため、ステージ２４にプレート３２，３４を取付ける際の位置合わせを容易に行うことができる。また、位置決めピン２４ｂ，２４ｂによって、ステージ２４に対するプレート３２，３４の位置ずれを抑制することができる。
【００３０】
さらに、本実施例に係る半導体検査装置１０では、第１プレート３２上に第２プレート３４を載置し、第１プレート３２に対する第２プレートの位置を２通りに設定でき、これによって、半導体チップ６０を吸着するための貫通孔の数及び位置を切り替えることができる。このため、ステージ部全体を交換しなくても、異なるサイズの半導体チップ６０を適切に第２プレート３２上に吸着することができる。特に、薄板化された半導体チップ６０では、試験時に発生する熱によって半導体チップ６０に比較的に大きな反りが発生する。半導体チップ６０に大きな反りが発生すると、半導体チップ６０と第１プローブ１４及び／又は第２プレート３２とのコンタクト不良が発生し易くなり、それによって、半導体チップ６０が溶融する可能性も高くなる。本実施例の半導体検査装置１０では、検査対象となる半導体チップ６０のサイズに応じて、半導体チップ６０をプレート３２に吸着するための貫通孔の数及び位置を変更できる。その結果、薄板化された半導体チップ６０の反りを抑制することができ、半導体チップ６０が溶融することを抑制することができる。
【００３１】
なお、上述した実施例では、第２プローブ１６を第２プレート３２に接触させたが、第２プローブ１６をステージ２４に接触させてもよい。この場合、半導体チップ６０の裏面電極は、第２プレート３２、第１プレート３４及びステージ２４を介して第２プローブ１６に電気的に接続することができる。このような構成によると、第２プローブ１６を第２プレート３２に接触させる必要がないため、第２プレート３２の寸法が第２プローブ１６の位置によって制限されることはない。
【実施例２】
【００３２】
実施例２の半導体検査装置は、実施例１の半導体検査装置１０のステージ部２０を変形したものである。従って、ここでは実施例１の半導体検査装置１０との相違点であるステージ部の構成についてのみ説明する。
【００３３】
図１１，１２に示すように、実施例２の半導体検査装置では、ステージ２４の凹部２４ａに４本の位置決めピン２５が設けられている。位置決めピン２５は、凹部２４の４つのコーナ部にそれぞれ配置されている。
【００３４】
ステージ２４の凹部２４ａには第１プレート７０が載置され、第１プレート７０の上面に第２プレート６２が載置される。第１プレート７０には、４つの位置決め孔７２と、６つの貫通孔７４が配置されている。第２プレート６２には、２つの貫通孔６４と、６つの貫通孔７４が配置されている。図１１に示すように、第２プレート６２の２つの貫通孔６４にセンスブロック２２側に配された２つの位置決めピン２５が差し込まれるように、第２プレート６２を第１プレート７０上に載置すると、第１プレート７０の６つの貫通孔７４と第２プレート６２の６つの貫通孔のそれぞれが重なり合う。したがって、この状態では、６つの貫通孔によって半導体チップ６０が第２プレート６２上に吸着される。一方、図１２に示すように、第２プレート６２の２つの貫通孔６４にセンスブロック２２と反対側に配された２つの位置決めピン２５が差し込まれるように、第２プレート６２を第１プレート７０上に載置すると、第１プレート７０の３つの貫通孔７４（引出し線を付した貫通孔）と第２プレート６２の３つの貫通孔６６（引出し線を付した貫通孔）のそれぞれが重なり合う。したがって、この状態では、３つの貫通孔によって半導体チップ６０が第２プレート６２上に吸着される。
【００３５】
実施例２の半導体検査装置では、第２プレート６２の位置決め孔６４を一辺に沿って配置することで、第１プレート７０に対して、第２プレート６２を水平方向に回転させて位置合わせしたり、第２プレート６２を裏返して位置合わせしたりすることができる。第２プレート６２を裏返して使用する場合は、一方の面が溶融物で汚染されても、他方の面を用いて検査を行うことができる。
【実施例３】
【００３６】
実施例３の半導体検査装置は、実施例１の半導体検査装置１０のステージ部２０を変形したものである。従って、ここでは実施例１の半導体検査装置１０との相違点であるステージ部の構成についてのみ説明する。
【００３７】
図１５，１６に示すように、実施例３のステージ部は、ステージ２４を加熱する加熱機構１９を備えている。加熱機構１９がステージ２４を加熱すると、それによって、第２プレート８０上に載置された半導体チップ６０も加熱される。また、実施例３のステージ部は、第１プレート９０をｘ軸方向に進退動させる駆動機構２１を備えている。駆動機構２１が第１プレート９０を移動させることで、第２プレート８０に対する第１プレート９０の位置が変化する。駆動機構２１には、押し上げ棒４６と連動するアクチュエータやバネ等を用いることができる。なお、ステージ２４の凹部２４ａには、対角線上に位置決めピン２７が設けられている。
【００３８】
図１４に示すように、第１プレート９０には、位置決め孔９２と、貫通孔９４ａ〜９４ｆが形成されている。位置決め孔９２と貫通孔９４ａ〜９４ｆは、第１プレート９０の移動方向（図１４において左右方向）に伸びる形状に形成されている。位置決め孔９２には、ステージ２４に形成された位置決めピン２７が差込可能となっている。位置決め孔９２が第１プレート９０の移動方向に伸びているため、位置決め孔９２に位置決めピン２７が差し込まれた状態のまま、第１プレート９０はステージ２４に対して移動することができる。
【００３９】
図１５に示すように、第２プレート８０には、位置決め孔８２と、貫通孔８４ａ〜８４ｆが形成されている。位置決め孔９２は、位置決めピン２７に対応した形状に形成されている。したがって、位置決め孔９２に位置決めピン２７が差し込まれた状態では、第２プレート８０はステージ２４に対して移動することができない。貫通孔８４ａ〜８４ｆは、センスピン４２と同様の位置関係で配置されている。
【００４０】
実施例３の半導体検査装置では、第２プレート８０に対して第１プレート９０を移動させることで、図１７に示す状態と、図１８に示す状態に切り替えることができる。図１７に示す状態では、第１プレート９０の２つの貫通孔９４ｃ，９４ｆと、第２プレート８０の２つの貫通孔８４ｃ，８４ｆが重なり合う。このため、これら２つの貫通孔（９４ｃ，８４ｃ），（９４ｆ，８４ｆ）によって、半導体チップ６０が第２プレート８０に吸着される。また、これら２つの貫通孔（９４ｃ，８４ｃ），（９４ｆ，８４ｆ）に対応するセンスピン４２が、半導体チップ６０の裏面電極に接触する。
【００４１】
一方、図１８に示す状態では、第１プレート９０の６つの貫通孔９４ａ〜９４ｆと、第２プレート８０の６つの貫通孔８４ａ〜８４ｆが重なり合う。このため、これら６つの貫通孔（９４ａ〜９４ｆ），（８４ａ〜８４ｆ）によって、半導体チップ６０が第２プレート８０に吸着される。また、この状態では、全てのセンスピン４２が、半導体チップ６０の裏面電極に接触する。
【００４２】
上記の半導体検査装置で検査を行う際は、まず、加熱機構１９によってステージ２４及びプレート８０，９０を加熱しておく。次に、図１７に示す状態に第１プレート９０を位置決めし、第２プレート８０上に半導体チップ６０を載置する。したがって、半導体チップ６０は、中央に配置された２つの貫通孔（９４ｃ，８４ｃ），（９４ｆ，８４ｆ）によって第２プレート８０に吸着される。半導体チップ６０を第２プレート８０上に載置した初期においては、半導体チップ６０の温度が低い。このため、半導体チップ６０の中央部のみを吸着することで、半導体チップ６０に大きな応力が発生することが防止される。すなわち、半導体チップ６０の温度が低く、かつ、半導体チップ６０に反りが生じている状態（図１７に示す状態）で、半導体チップ６０を６つの貫通孔（９４ａ〜９４ｆ），（８４ａ〜８４ｆ）の全てを使って吸着すると、半導体チップ６０に大きな応力が発生する。したがって、このような状態では、半導体チップ６０の中央部のみを吸着する。これによって、半導体チップ６０に大きな応力が作用することが防止される。
【００４３】
第２プレート８０上に載置された半導体チップ６０の温度が上昇すると、それによって半導体チップ６０の反りが緩和される。このため、第１プレート９０を図１８に示す状態となるように移動させ、半導体チップ６０を６つの貫通孔（９４ａ〜９４ｆ），（８４ａ〜８４ｆ）の全てを使って吸着する（図１８に示す状態）。これによって、半導体チップ６０に大きな応力が発生することなく、半導体チップ６０の裏面全体を第２プレート８０に吸着することができる。なお、第１プレート９０の移動速度は、半導体チップ６０の温度上昇速度に応じて適宜決定することができる。また、第１プレート９０を移動させる際には、減圧吸着機構による吸着力を低くしておくことが好ましい。これによって、第１プレート９０の移動を容易に行うことができる。一方、第１プレート９０の移動が終了すると、減圧吸着機構による吸着力を大きくし、第１プレート９０の移動を規制することが好ましい。
【００４４】
実施例３の半導体検査装置では、ステージ２４及び第２プレート８０に対して第１プレート９０を移動させることで、半導体チップ６０を吸着する貫通孔の数及び位置を変化させることができる。このため、半導体チップ６０に大きな応力が発生することを抑制しながら、半導体チップ６０の温度（すなわち、半導体チップ６０の反りの状態）に応じた適切な吸着力で半導体チップ６０を第２プレート８０に吸着することができる。
【００４５】
なお、上述した実施例３の半導体検査装置では、第２プレート８０に対して第１プレート９０を一方向にスライド移動させたが、このような形態に限られず、第１プレートを２方向にスライド移動させてもよい。また、第１プレートを第２プレートに対して回転するように移動させてもよい。
【００４６】
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【００４７】
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００４８】
１０  半導体検査装置
１２  プローブカード
１４  第１プローブ
２０  ステージ部
２４  ステージ
３２  第２プレート
３４  第１プレート
６０  半導体チップ
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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