JP2002340933A

JP2002340933A - 半導体装置の検査治具およびその製造方法

Info

Publication number: JP2002340933A
Application number: JP2001148300A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Komiyama; 忠込山
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-05-17
Filing date: 2001-05-17
Publication date: 2002-11-27

Abstract

(57)【要約】【課題】各測定端子を各電極に確実に接触させること
ができるとともに、低コストにより製造可能な半導体装
置の検査治具およびその製造方法の提供を目的とする。【解決手段】半導体装置の電気的検査を行うため半導
体装置の複数の電極４に接触させる複数の測定端子２０
を基板１６上に設けた検査治具１０であって、測定端子
２０を熱硬化性の導電性樹脂で形成し弾性変形可能とし
た構成とした。その導電性樹脂は、エポキシ樹脂および
銀粉を主成分とする構成とした。なお測定端子２０は、
印刷方式またはディスペンサ方式で形成する構成とし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の検査治
具およびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体チップ等の半導体装置は、一連の
製造工程を経て半導体ウエハ上に形成される。一般に半
導体装置の周辺部には、電源および信号の入出力のた
め、約１００μｍ角のアルミニウム電極（パッド）が多
数形成されている。そして半導体装置の電気的検査を行
うため、この複数の電極と同時に接触する複数の測定端
子を有する検査治具が開発されている。なお電極の高さ
がばらつくので、各測定端子は高さ方向にある程度自由
に移動可能とする必要がある。そこで、ピンコンタクト
方式、ワイヤボンディング方式、多層ユニット方式など
の検査治具が開発されている。

【０００３】上記のうち、多層ユニット方式の検査治具
および半導体装置の電極の側面断面図を図７に示す。同
図（１）は検査前の状態である。この方式では、基板１
１２上に配線パターン１１８を形成し、その表面に異方
導電性を有する導電性ゴム１１７を貼り付ける。さらに
その導電性ゴムの表面には、金属製の測定端子１２０
を、半導体装置の電極１０４の位置に対応して形成す
る。この測定端子１２０の形成は、メッキやエッチング
などによって行う。このように形成した検査治具１１０
を、半導体装置を形成した半導体ウエハ１０２上に押し
付けると、各測定端子１２０が対応する電極１０４に接
触する。なお電極１０４の高さが少々ばらついていて
も、導電性ゴム１１７の弾性によりそのばらつきを吸収
して、全ての電極に測定端子を接触させることができ
る。その後、配線層１１８および測定端子１２０を介し
て電気信号を供給し、またこれらを介して電気信号を抽
出して、半導体装置の電気的検査を行う。なお異方導電
性を有する導電性ゴム１１７は、圧力の高い部分に沿っ
て導電性を示すため、測定端子１２０によって圧縮され
る垂直方向にのみ電気を導通することになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の多層ユニット方
式の検査治具では、電極１０４の高さのばらつきを吸収
するため、導電性ゴム１１７の弾性を利用している。し
かし、基板１１２上に貼り付けた導電性ゴム１１７の厚
さ方向の弾性率は高く、低硬度ゴム材料の使用やゴム厚
さの増加によりこれを低下させようとしても限界があ
る。従って、図７（２）に示すように、電極１０４の高
さのばらつきが大きい場合には、そのばらつきを吸収す
ることができずに、測定端子１２０を電極１０４に接触
させることができないという問題があった。

【０００５】本発明は上記問題点に着目し、各測定端子
を各電極に確実に接触させることができる半導体装置の
検査治具およびその製造方法の提供を目的とする。

【０００６】一方、上記の多層ユニット方式の検査治具
では、異方導電性を有する導電性ゴム１１７を使用する
ため、材料コストが高いという問題があった。また、配
線層１１８、導電性ゴム１１７および測定端子１２０を
それぞれ貼り合わせる必要があり、検査治具１１０の製
作が困難であるという問題があった。

【０００７】また、従来のメッキによる測定端子１２０
の形成方法では、使用する自動メッキ装置が高価である
ばかりでなく、高さの高い測定端子１２０が形成できな
いという問題があった。またエッチングによる測定端子
１２０の形成方法では、測定端子１２０の形成に時間が
かかるという問題があり、この問題は高さの高い測定端
子１２０を形成する場合ほど顕著であった。

【０００８】本発明は上記問題点に着目し、低コストに
より製造可能な半導体装置の検査治具およびその製造方
法の提供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る半導体装置の検査治具は、半導体装置
の電気的検査を行うため前記半導体装置の複数の電極に
接触させる複数の測定端子を基板上に設けた検査治具で
あって、前記測定端子を熱硬化性の導電性樹脂で形成し
弾性変形可能とした構成とした。導電性樹脂は、導電性
物質を成分とすることにより導電性を示すとともに、樹
脂成分を熱硬化させることにより弾性を示すことを特徴
とする。これにより、電極高さのばらつきが大きい場合
でもそのばらつきを吸収して、各測定端子を各電極に確
実に接触させることができる。また、材料費の高い導電
性ゴムではなく導電性樹脂を使用し、印刷方式またはデ
ィスペンサ方式により測定端子を形成することができる
ので、製造コストを低減することができる。

【００１０】また、半導体装置の電気的検査を行うため
前記半導体装置の複数の電極に接触させる複数の測定端
子を基板上に設けた検査治具であって、前記測定端子を
前記基板側に接続した基礎部と前記電極に接触する先端
部とで構成し、前記先端部を弾性変形可能とした構成と
した。なお前記測定端子は、前記基板側に接続した前記
基礎部の表面に前記先端部を被覆して構成してもよい。
また前記測定端子は、前記基板側に接続した前記基礎部
の上に前記先端部を積層して構成してもよい。

【００１１】基礎部につき比較的弾性率の高い材料で形
成したので、配線層との接着を確保することができる。
また、測定端子全体の強度を向上させることができる。
一方、先端部の弾性率を基礎部の弾性率より低くしたの
で、電極との接触後に容易に弾性変形することができ
る。従って、電極高さのばらつきが大きい場合でもその
ばらつきを吸収して、各測定端子を各電極に確実に接触
させることができる。

【００１２】また前記基礎部および前記先端部は、熱硬
化性の導電性樹脂で形成されている構成とするのが好ま
しい。これにより、電極高さのばらつきが大きい場合で
もそのばらつきを吸収して、各測定端子を各電極に確実
に接触させることができる。また、印刷方式またはディ
スペンサ方式により測定端子を形成することができるの
で、製造コストを低減することができる。

【００１３】なお前記導電性樹脂は、エポキシ樹脂と銀
粉とを主成分とする構成とするのが好ましい。酸化され
にくく、導電性および熱伝導性が高い銀粉を主成分とす
ることにより、正確な検査を実施可能な測定端子を形成
することができる。また、紫外線硬化型接着剤であるエ
ポキシ樹脂を主成分とすることにより、配線層との良好
な接着を行うことができる。

【００１４】なお、前記基板上に弾性層を形成し、その
弾性層の上に検査用信号の伝達をなす配線層を形成し、
その配線層の上に前記測定端子を設けた構成とするのが
好ましい。弾性層の弾性と測定端子の弾性との相乗効果
により、電極高さのばらつきが大きい場合でもそのばら
つきを吸収して、各測定端子を各電極により確実に接触
させることができる。また弾性層には導電性が必要ない
ので、製造コストを低減することができる。なお前記弾
性層は、ラバーシートで形成されている構成とするのが
好ましい。これにより、製造コストをより低減すること
ができる。

【００１５】一方、本発明に係る半導体装置の検査治具
の製造方法は、半導体装置の電気的検査を行うため前記
半導体装置の複数の電極に接触させる複数の測定端子を
基板上に設けた検査治具の製造方法であって、前記測定
端子を形成すべき部分に貫通孔を有するマスクを前記基
板上に配置し、ペースト状の導電性樹脂を前記貫通孔に
押し込み、加熱して前記導電性樹脂を硬化させることに
より、前記測定端子を形成する構成とした。これによ
り、一括して複数の測定端子を形成することができるの
で、製造コストを低減することができる。また貫通孔内
で導電性樹脂を成型するので、高さの高い測定端子を形
成することができ、各測定端子を各電極に確実に接触さ
せることができる。

【００１６】また、半導体装置の電気的検査を行うため
前記半導体装置の複数の電極に接触させる複数の測定端
子を基板上に設けた検査治具の製造方法であって、前記
測定端子を形成すべき部分にペースト状の導電性樹脂を
ディスペンサ先端のノズルから滴下し、加熱して前記導
電性樹脂を硬化させることにより、前記測定端子を形成
する構成とした。この場合、汎用の設備を使用して測定
端子を形成することができるので、製造コストを低減す
ることができる。

【００１７】また、半導体装置の電気的検査を行うため
前記半導体装置の複数の電極に接触させる複数の測定端
子を基板上に設けた検査治具の製造方法であって、前記
測定端子を形成すべき部分に貫通孔を有するマスクを前
記基板上に配置し、ペースト状の導電性樹脂を前記貫通
孔に押し込み、前記測定端子が欠落した部分につきペー
スト状の導電性樹脂をディスペンサ先端のノズルから滴
下し、加熱して前記導電性樹脂を硬化させることによ
り、前記測定端子を形成する構成とした。これにより、
短時間で完全な検査治具を形成することができ、製造コ
ストを低減することができる。

【００１８】なお、同一部分につき前記導電性樹脂の滴
下を複数回繰り返すことにより、前記測定端子の高さ寸
法を確保するのが好ましい。これにより、電極高さのば
らつきが大きい場合でもそのばらつきを吸収して、各測
定端子を各電極に確実に接触させることができる。

【００１９】なお、請求項９ないし１２のいずれかに記
載の半導体装置の検査治具の製造方法を実施した後、前
記測定端子を埋め込む樹脂層を前記基板上に形成し、前
記樹脂層とともに前記測定端子の先端を研磨した後、前
記樹脂層を溶解して、前記測定端子の高さ寸法を一定化
する構成とするのが好ましい。これにより、電極高さの
ばらつきが大きい場合でもそのばらつきを吸収して、各
測定端子を各電極に確実に接触させることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明に係る半導体装置の検査治
具およびその製造方法の好ましい実施の形態を、添付図
面に従って詳細に説明する。なお以下に記載するのは本
発明の実施形態の一態様にすぎず、本発明はこれらに限
定されるものではない。

【００２１】最初に、第１実施形態について説明する。
図１に第１実施形態に係る半導体装置の検査治具および
半導体装置の電極の側面断面図を示す。同図（１）は検
査前の状態であり、同図（２）は検査時の状態である。
第１実施形態に係る半導体装置の検査治具は、半導体装
置の電気的検査を行うため半導体装置の複数の電極４と
同時に接触する複数の測定端子２０を基板１６上に設け
た検査治具１０であって、測定端子２０を熱硬化性の導
電性樹脂で形成したものである。

【００２２】検査治具１０の製作では、まず測定端子形
成基板１６を形成する。測定端子形成基板１６は、半導
体装置の基材である半導体ウエハ２の材料と同等の熱膨
張係数を示す材料で形成するのが好ましい。これによ
り、高温雰囲気（１３０℃程度）における半導体装置の
電気的検査（バーイン）において、半導体ウエハ２上の
電極４および検査治具１０の測定端子２０が同等に熱膨
張するので、両者が確実に接触して検査を実施すること
ができる。具体的には、半導体ウエハ２の材料である単
結晶シリコンにより測定端子形成基板１６を形成する。
また測定端子形成基板１６は、半導体ウエハ２に形成さ
れた複数の半導体装置における全ての電極４をカバーし
うる大きさに形成する。これにより、複数の半導体装置
の電気的検査を同時に行うことができる。

【００２３】なお、以下に述べる配線層１８および測定
端子２０の形成後に、測定端子形成基板１６を外部接続
用のベース基板１２に接着する。具体的には、ベース基
板１２の表面に接着剤を塗布して接着層１４を形成し、
測定端子形成基板１６を接着する。なお、接着層１４に
粘着シートを使用すれば、測定端子形成基板１６以下を
交換可能とすることができる。これにより、後述する測
定端子２０が摩耗した場合でも、新たに測定端子形成基
板１６以下のみを製作して交換すればよく、製造コスト
を低減できると同時に、交換を容易に行うことができ
る。

【００２４】測定端子形成基板１６の表面には、配線層
１８を形成する。配線層１８は単層構造としてもよい
が、電源側の配線とＧＮＤ側の配線とを絶縁層で分離し
て２層構造としてもよい。これにより、配線間の短絡に
よる検査不能を回避することができる。さらに複雑な配
線パターンが必要な場合には、配線間を多数の絶縁層で
分離した多層構造とすることもできる。なお配線層１８
の表面には、測定端子２０の形成部分を除きレジスト１
９を塗布して、配線の損傷を防止する。

【００２５】その配線層１８の表面に測定端子２０を形
成する。測定端子２０は熱硬化性の導電性樹脂で形成す
る。導電性樹脂は半導体チップのダイボンディング等に
利用されるペースト状の接着剤であり、加熱硬化させる
ことにより弾性を示すものである。導電性樹脂は、金属
粉や導電性カーボンなどの導電性物質を合成樹脂中に分
散させたものを主成分として、さらに添加剤や溶剤等を
加えて使用する。導電性物質としては、酸化されにく
く、導電性および熱伝導性が高く、樹脂加工条件で安定
している銀粉等を使用する。また合成樹脂としては、紫
外線硬化型接着剤であるエポキシ樹脂の他、シリコン樹
脂等を使用する。銀含有率は、導電性を発現させるため
少なくとも６０重量％以上とし、好ましくは８５〜９０
重量％程度として金属と同等の導電性が得られるように
する。なお金属粉や導電性カーボンなどの導電性物質の
含有率を高くすることにより、測定端子２０の耐摩耗性
を向上させることができる。これにより、測定端子形成
基板１６以下の交換頻度が少なくなり、製造コストを低
減することができる。

【００２６】測定端子２０は先細形状に形成し、電極４
との接触時に容易に変形して電極４に過大な荷重が入力
されないようにするのが好ましい。すなわち、底面の直
径が１００μｍ程度で、高さも１００μｍ程度の、弾頭
形状に形成する。そしてこの測定端子２０は、配線層１
８における配線上に形成する。なお導電性樹脂は接着性
を有するため、測定端子２０の成型と同時に配線との接
着を行うことができる。加えて測定端子２０は、検査す
べき半導体装置の電極４に対応する位置に形成する。こ
れにより、各測定端子２０は各電極４に接触可能とな
る。

【００２７】上記の測定端子は、以下の２つの方法によ
り形成する。第１の製造方法は、スクリーン印刷方式に
よるものである。図２に第１実施形態に係る半導体装置
の検査治具の、印刷方式による製造方法の説明図を示
す。同図（１）は製造装置の側面断面図である。印刷方
式による製造方法は、測定端子を形成すべき部分に貫通
孔３２ａを有するマスク３１を基板１６上に配置し、ペ
ースト状の導電性樹脂２３を貫通孔３２ａに押し込み、
加熱して導電性樹脂２３を硬化させるものである。

【００２８】まず、測定端子形成基板１６の表面に形成
した配線層１８の上に、マスク３１を配置する。マスク
３１はステンレス等の金属材料で形成し、その厚さは形
成すべき測定端子の高さに合わせて例えば１００μｍ程
度とする。また、マスク３１の測定端子を形成すべき部
分に、エッチング等により貫通孔３２ａを穿設する。そ
の直径は形成すべき測定端子の直径に合わせて、例えば
１００μｍ程度とする。

【００２９】次に、マスク３１上にペースト状の導電性
樹脂２３を供給する。その傍らに、ゴム材料等で平板状
に形成されたスキージ３３を配置する。そしてスキージ
３３とマスク３１との接線を中心軸として、導電性樹脂
２３を供給した方向にスキージ３３を傾倒させる。さら
にその傾倒方向にスキージ３３を水平移動させて、導電
性樹脂２３を貫通孔３２ａに押し込む。同様にして、マ
スク３１に形成した全ての貫通孔に、導電性樹脂２３を
押し込んでいく。

【００３０】次に、マスク３１を取り外す。ところで、
マスク３１における貫通孔をエッチングにより形成する
場合には、マスク３１の両表面から徐々にエッチングし
て貫通孔を形成するため、図２（２）に示すように、マ
スク３１表面部の直径が厚さ方向中央部の直径より大き
い貫通孔３２ｂが形成される。この貫通孔３２ｂ全体に
粘度の高い導電性樹脂２３を押し込んでマスク３１を持
ち上げると、マスク３１のアンダーカット部分３４が導
電性樹脂２３を引き上げるので、導電性樹脂２３が配線
層１８からはがされてしまう場合がある。そこで、導電
性樹脂２３の粘度をある程度低くする必要がある。もっ
とも粘度が低すぎると、マスク３１を取り外した後に導
電性樹脂２３が水平方向に広がって形状を維持すること
ができなくなる。従って、あらかじめ適当な粘度に設定
した導電性樹脂２３を供給するか、または導電性樹脂が
適当な粘度となるまで加熱硬化させた後にマスクを取り
外すようにする。

【００３１】次に、加熱して導電性樹脂２３を完全に硬
化させる。加熱条件は、例えば１８０℃程度で数分間保
持する。こうして、貫通孔３２ａの形状に成型された測
定端子を得る。なお、この測定端子は弾性を具備する。

【００３２】なお、測定端子の形成後にその先端を研磨
して、測定端子の高さ寸法および先端の平坦度を確保し
てもよい。図３に測定端子の研磨方法の説明図を示す。
まず図３（１）に示すように、測定端子２０を埋め込む
形で、測定端子形成基板１６の表面に樹脂層３５を形成
する。次に図３（２）に示すように、測定端子２０の先
端部分が削れるまで、樹脂層３５の表面を研磨する。な
お、研磨はラッピング等の方法によって行うことができ
るが、その際研磨材には粒度の小さいものを使用し、工
具の押し付け圧力を低くして、時間をかけて研磨するこ
とにより、測定端子２０の破損を防止することができ
る。次に樹脂層３５の表面に溶剤を塗布して溶解させ、
図３（３）に示すように測定端子２０を露出させる。な
お溶剤には、測定端子２０を溶解しないものを使用す
る。以上により、測定端子２０の高さ寸法を一定化する
とともに、端子先端の平面度を確保することができる。
これにより、電極高さのばらつきが大きい場合でもその
ばらつきを吸収して、各測定端子を各電極に確実に接触
させることができる。なお樹脂層３５を全部溶解するこ
となく、図３（３）のように配線層１８を被覆した状態
で残すことにより、上述したレジスト１９（図１参照）
の代わりに、配線の損傷防止に利用することができる。

【００３３】測定端子の第２の製造方法は、ディスペン
サ方式によるものである。図４に第１実施形態に係る半
導体装置の検査治具の、ディスペンサ方式による製造方
法の説明図を示す。同図（１）は製造装置の側面断面図
である。ディスペンサ方式による製造方法は、測定端子
を形成すべき部分にペースト状の導電性樹脂２３をディ
スペンサ４３先端のノズル４３ａから滴下し、加熱して
導電性樹脂２３を硬化させるものである。

【００３４】まず、配線層１８を形成した検査治具１０
をテーブル上にセットする。次に、ディスペンサ４３に
導電性樹脂２３を充填する。ディスペンサ４３は、半導
体チップをリードフレームに接着する場合等に使用され
るものであり、注射器と同じ原理で先端のノズル４３ａ
から導電性樹脂２３を滴下することができる。近時で
は、ノズル４３ａの直径が１００μｍ程度にまで小径化
されたディスペンサ４３が開発されており、直径１００
μｍ、高さ３０μｍ程度の測定端子が、１回の滴下で形
成可能である。なお、導電性樹脂２３の粘度が高すぎる
とノズル４３ａから滴下できなくなる一方で、粘度が低
すぎると滴下した後に導電性樹脂２３が水平方向に広が
って形状を維持することができなくなる。従って、あら
かじめ適当な粘度に設定した導電性樹脂２３を充填す
る。

【００３５】次に、測定端子を形成すべき部分にロボッ
ト等によりディスペンサ４３を移動させて、導電性樹脂
２３を滴下する。なお、ディスペンサ４３を移動させる
代わりに、ＸＹテーブル上にセットした検査治具１０を
移動させてもよい。いずれにしても汎用の設備を利用す
ることができる。同様にして、測定端子を形成すべき他
の部分にも導電性樹脂２３を滴下する。次に、加熱して
導電性樹脂２３を硬化させ、測定端子を得る。なお測定
端子の形成後に、上述した方法で測定端子の先端を研磨
して、測定端子の高さ寸法および先端の平坦度を確保し
てもよい。

【００３６】なお上述したように、測定端子の第１の製
造方法である印刷方式において、マスクを取り外す際に
導電性樹脂が配線層から取り除かれてしまう場合があ
る。この場合に、測定端子の第２の製造方法であるディ
スペンサ方式によって補修を行うことができる。すなわ
ち、測定端子を形成すべき部分に貫通孔を有するマスク
を基板上に配置し、ペースト状の導電性樹脂を貫通孔に
押し込み、マスクを取り外す。次に、マスクとともに取
り除かれた測定端子の有無とその位置を検査する。そし
て測定端子が欠落した部分につき、ペースト状の導電性
樹脂をディスペンサ先端のノズルから滴下し、加熱して
前記導電性樹脂を硬化させることにより、新たな測定端
子を形成すればよい。これにより、短時間で完全な検査
治具を形成することができ、製造コストを低減すること
ができる。なお、印刷方式によるマスクを取り外した後
に加熱して導電性樹脂を硬化させてもよいが、ディスペ
ンサ方式による導電性樹脂の滴下後に加熱して全ての導
電性樹脂を硬化させるのが好ましい。これにより工程数
が少なくなり、製造コストを低減することができる。

【００３７】ところで、上記ディスペンサ方式では、高
さの高い測定端子を形成するのが困難である。そこで図
４（２）に示すように、同一部分につき導電性樹脂の滴
下を繰り返すことにより、測定端子２６の高さを確保す
ることができる。なお、滴下する度に加熱して導電性樹
脂を硬化させてもよいし、複数回の滴下後に加熱して導
電性樹脂をまとめて硬化させてもよい。図４（２）で
は、３回に分けて導電性樹脂２３の滴下と熱硬化を繰り
返している。この場合、１回の滴下によって形成される
測定端子２６ａの高さは３０μｍ程度であるが、３回の
滴下により測定端子２６の高さを９０μｍ程度とするこ
とができる。これにより、電極高さのばらつきが大きい
場合でもそのばらつきを吸収して、各測定端子を各電極
に確実に接触させることができる。

【００３８】上記のように形成した第１実施形態に係る
半導体装置の検査治具の使用方法を、図１を用いて説明
する。まず、検査対象である半導体装置を形成した半導
体ウエハ２上に、検査治具１０をセットする。その際、
半導体ウエハ２上の電極４の位置と、検査治具１０の測
定端子２０の位置とが一致するように、位置合わせした
上でセットする。そして図１（２）に示すように、両者
をウエハカセット６内に配置する。ウエハカセット６は
上板６ａ、下板６ｂおよびこれらの接触部分に配置され
たシール部材６ｃとで構成され、さらに真空ポンプ７が
接続されている。この真空ポンプ７によりウエハカセッ
ト６内の気圧を下げると、シール部材６ｃを圧縮しつつ
上板６ａと下板６ｂとの距離が小さくなり、これらの間
に配置された検査治具１０が半導体ウエハ２に押し付け
られる。これにより、検査治具１０の測定端子２０を半
導体ウエハ２上の電極４に接触させることができる。そ
の後、検査治具１０を介して半導体装置に電気信号を供
給し、また半導体装置からの電気信号を抽出して、半導
体装置の電気的検査を行う。

【００３９】上記のように構成した第１実施形態に係る
半導体装置の検査治具を上記のように使用することによ
り、検査治具の測定端子を半導体ウエハ上の電極に確実
に接触させることができる。この点、従来の多層ユニッ
ト方式による検査治具では、電極高さのばらつきを吸収
して測定端子を各電極に接触させるため、導電性ゴムの
弾性を利用していた。ところが、基板上に貼り付けた導
電性ゴムの厚さ方向の弾性率は高く、電極高さのばらつ
きが大きい場合にはそのばらつきを吸収することができ
ずに、測定端子を各電極に接触させることができないと
いう問題があった。

【００４０】しかし第１実施形態に係る半導体装置の検
査治具では、測定端子を熱硬化性の導電性樹脂で形成し
弾性変形可能とした構成とした。導電性樹脂は、導電性
物質を成分とすることにより導電性を示すとともに、樹
脂成分を熱硬化させることにより弾性を示すことを特徴
とする。これにより、図１に示すように電極４ｂの高さ
が電極４ａより極端に高い場合であっても、測定端子２
０ｂと電極４ｂとの接触後に測定端子２０ｂが容易に弾
性変形するので、検査治具１０が半導体ウエハ２にさら
に接近して、測定端子２０ａを電極４ａに接触させるこ
とができる。従って、各測定端子を各電極に確実に接触
させることができる。また、測定端子自体の高さにばら
つきがある場合にも同様に、各測定端子を各電極に確実
に接触させることができる。

【００４１】また第１実施形態に係る半導体装置の検査
治具は、従来の多層ユニット方式による検査治具とは異
なり、導電性ゴムを使用しない。材料費の高い導電性ゴ
ムではなく導電性樹脂を使用するので、製造コストを低
減することができる。また、従来の検査治具では測定端
子を形成すべき部分以外の部分にも導電性ゴムを配置し
ていたが、第１実施形態に係る検査治具では測定端子の
みを導電性樹脂で形成するので、この点でも製造コスト
を低減することができる。さらに、従来の検査治具では
導電性ゴムと配線層との接着および導電性ゴムと測定端
子との接着がいずれも困難であったが、第１実施形態に
係る検査治具では接着性を有する導電性樹脂を使用する
ので配線層との接着が容易であり、この点でも製造コス
トを低減することができる。加えて、印刷方式またはデ
ィスペンサ方式により測定端子を形成することができる
ので、この点でも製造コストを低減することができる。

【００４２】また従来の検査治具では、コスト削減のた
め測定端子をハンダで形成する場合があった。ところが
ハンダによる測定端子は、高温雰囲気における検査で溶
融して半球状になり水平方向に広がってしまうので、測
定端子間のピッチが狭い場合（例えば１５０μｍ程度の
場合）には端子どうしが短絡する可能性があった。また
ハンダの表面に酸化被膜が形成されて、測定端子の抵抗
値が変化する場合があった。しかし第１実施形態に係る
検査治具では、測定端子を導電性樹脂で形成した構成と
した。これにより、高温雰囲気における検査でも溶融す
ることがないので、測定端子どうしが短絡する可能性も
ない。従って、測定端子間のピッチを狭くすることがで
きる。また、測定端子が酸化されにくく、その抵抗値が
変化することもない。

【００４３】一方、印刷方式で測定端子を形成する第１
実施形態に係る検査治具の製造方法により、製造コスト
を低減することができる。この点、従来のメッキによる
測定端子の形成方法では、使用する自動メッキ装置が高
価であるばかりでなく、高さの高い測定端子が形成でき
ないという問題があった。またエッチングによる測定端
子の形成方法では、測定端子の形成に時間がかかるとい
う問題があり、この問題は高さの高い測定端子を形成す
る場合ほど顕著であった。

【００４４】しかし、第１実施形態に係る検査治具の製
造方法では、測定端子を形成すべき部分に貫通孔を有す
るマスクを基板上に配置し、ペースト状の導電性樹脂を
貫通孔に押し込み、加熱して導電性樹脂を硬化させるこ
とにより、印刷方式で測定端子を形成する構成とした。
安価でスペースをとらない印刷機により、一括して複数
の測定端子を形成することができるので、製造コストを
低減することができる。また貫通孔内で導電性樹脂をあ
る程度硬化させて成型するので、高さの高い測定端子を
形成することができる。従って、各測定端子を各電極に
確実に接触させることができる。なお高さの高い測定端
子を形成すれば、研磨やエッチング等の加工を施すこと
により、測定端子の高さ寸法を一定化することができる
とともに、端子先端の平面度を確保することができる。
従って、各測定端子を各電極により確実に接触させるこ
とができる。

【００４５】また、ディスペンサ方式により測定端子を
形成する第１実施形態に係る検査治具の製造方法では、
測定端子を形成すべき部分にペースト状の導電性樹脂を
ディスペンサ先端のノズルから滴下し、加熱して導電性
樹脂を硬化させることにより、測定端子を形成する構成
とした。この場合、汎用の設備を使用して測定端子を形
成することができるので、製造コストを低減することが
できる。また、印刷方式のようにマスクを形成する必要
がない。さらに、印刷方式のようにマスクの取り外しと
ともに測定端子が欠落することがなく、全ての測定端子
を確実に形成することができる。

【００４６】次に、第２実施形態について説明する。図
５に第２実施形態に係る半導体装置の検査治具の側面断
面図を示す。第２実施形態に係る半導体装置の検査治具
は、半導体装置の電気的検査を行うため半導体装置の複
数の電極に接触させる複数の測定端子５０、６０を基板
１６上に設けた検査治具１０であって、測定端子５０、
６０を基板１６側に接続した基礎部５３、６３と電極４
に接触する先端部５２、６２とで構成し、先端部５２、
６２を弾性変形可能としたものである。なお、第１実施
形態と同じ構成となる部分については、その説明を省略
する。

【００４７】図５（１）に被覆構造の測定端子の側面断
面図を示す。被覆構造の測定端子５０では、配線層１８
の表面における測定端子形成位置の中央部に、基礎部５
３を形成する。基礎部５３は比較的弾性率の高い導電性
樹脂で形成し、具体的にはエポキシ樹脂等の合成樹脂に
銀粉等の導電性物質を比較的多く混合したものを使用す
る。また、基礎部５３の直径は測定端子５０の直径の半
分程度に形成し、基礎部５３の高さは測定端子５０の高
さより若干低く形成する。一方、基礎部５３の表面を被
覆するように先端部５２を形成して、測定端子５０を得
る。先端部５２は基礎部５３より弾性率の低い導電性樹
脂で形成し、具体的には基礎部５３と同様にエポキシ樹
脂等の合成樹脂に銀粉等の導電性物質を比較的少なく混
合したものや、ゴム系の合成樹脂にカーボン等を混合し
たもの等を使用する。

【００４８】上記の被覆構造の測定端子５０は、以下の
方法で製造する。まず、第１実施形態で述べた印刷方式
により基礎部５３を形成する。なお、マスクの厚さは形
成すべき基礎部５３の高さと一致させ、マスクに形成す
る貫通孔の直径は基礎部５３の直径と一致させる。次
に、第１実施形態で述べたディスペンサ方式により先端
部５２を形成する。具体的には、上記マスクを取り外し
た後に、基礎部５３の上から導電性樹脂を滴下して基礎
部５３を被覆し、さらに加熱硬化させて形成する。な
お、先端部５２は印刷方式により形成してもよい。この
場合、基礎部５３を形成したマスクとは別に、先端部５
２の高さおよび直径に合わせたマスクを使用する。

【００４９】一方、図５（２）に積層構造の測定端子の
側面断面図を示す。積層構造の測定端子６０では、配線
層１８の表面における測定端子形成位置の全体に、基礎
部６３を形成する。基礎部６３の直径は測定端子６０の
直径と同等に形成し、基礎部６３の高さは測定端子６０
の半分程度に形成する。一方、基礎部６３の上に積み重
ねるように先端部６２を形成して、測定端子６０を得
る。なお、基礎部６３および先端部６２の材料は、それ
ぞれ被覆構造の測定端子５０における基礎部５３および
先端部５２の材料と同様である。

【００５０】上記の積層構造の測定端子６０は、以下の
方法で製造する。まず、第１実施形態で述べた印刷方式
により基礎部６３を形成する。この場合、マスクの厚さ
は形成すべき基礎部６３の高さと一致させ、マスクに形
成する貫通孔の直径は基礎部６３の直径と一致させる。
なお、基礎部６３はディスペンサ方式により形成しても
よい。次に、第１実施形態で述べたディスペンサ方式に
より先端部６２を形成して、測定端子６０を得る。具体
的には、上記マスクを取り外した後に、基礎部６３の上
から導電性樹脂を滴下し、基礎部６３に積み重ねて形成
する。

【００５１】上記のように、第２実施形態に係る半導体
装置の検査治具は、測定端子を基板側に接続した基礎部
と電極に接触する先端部とで構成し、先端部を弾性変形
可能とした構成とした。基礎部につき比較的弾性率の高
い材料で形成したので、配線層との接着を確保すること
ができる。また、測定端子全体の強度を向上させること
ができる。なお基礎部は、例えば金属等で形成してもよ
い。この場合でも、上記と同様の効果を得ることができ
る。一方、先端部の弾性率を基礎部の弾性率より低くし
たので、電極との接触後に容易に弾性変形することがで
きる。従って、電極高さのばらつきが大きい場合でもそ
のばらつきを吸収して、各測定端子を各電極に確実に接
触させることができる。また電極との接触後に容易に弾
性変形することができるので、測定端子自体、検査治
具、半導体ウエハおよび電極等の破損を防止することが
できる。

【００５２】また第２実施形態に係る半導体装置の検査
治具は、基礎部および先端部をいずれも導電性樹脂で形
成する構成とした。これにより、基礎部と先端部との間
を良好に接着することができる。また、第１実施形態で
説明した印刷方式またはディスペンサ方式により測定端
子を形成することができるので、製造コストを低減する
ことができる。

【００５３】次に、第３実施形態について説明する。図
６に第３実施形態に係る半導体装置の検査治具の側面断
面図を示す。第３実施形態に係る半導体装置の検査治具
は、基板１６上に弾性層１７を形成し、その弾性層１７
の上に検査用信号の伝達をなす配線層１８を形成し、そ
の配線層１８の上に測定端子２１を設けたものである。
なお、第１または第２実施形態と同じ構成となる部分に
ついては、その説明を省略する。

【００５４】測定端子形成基板１６を形成した後、その
表面に弾性層１７を形成する。弾性層１７は、ラバーシ
ートを測定端子形成基板１６に接着して形成する。半導
体装置の電気的検査を実施可能とするため、ラバーシー
トには十分な弾性および耐熱性が必要である。特に、高
温雰囲気における電気的検査に使用する検査治具である
ため、耐熱性として熱膨張率が小さく、なおかつ接着性
が悪化しないことが必要である。具体的には、ポリアセ
タール樹脂、ポリアミド樹脂またはシリコン樹脂等のラ
バーシートを使用する。一方、弾性層１７の表面に検査
用信号の伝達をなす配線層１８を形成し、さらにその上
に測定端子２１を形成する。従って、弾性層１７には導
電性が不要であり、従来技術のように導電性を有するラ
バーシートを使用する必要がない。

【００５５】上記のように構成した第３実施形態に係る
半導体装置の検査治具では、弾性層の弾性と測定端子の
弾性との相乗効果により、電極高さのばらつきが大きい
場合でもそのばらつきを吸収して、各測定端子を各電極
に確実に接触させることができる。また弾性層には導電
性が必要ないので、製造コストを低減することができ
る。なお、第３実施形態の構成は、第１および第２実施
形態に係るいずれの半導体装置の検査治具にも適用する
ことができ、いずれの場合も上記の効果を得ることがで
きる。

【００５６】

【発明の効果】半導体装置の電気的検査を行うため前記
半導体装置の複数の電極に接触させる複数の測定端子を
基板上に設けた検査治具であって、前記測定端子を熱硬
化性の導電性樹脂で形成し弾性変形可能とした構成とし
たので、各測定端子を各電極に確実に接触させることが
できるとともに、製造コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係る半導体装置の検査治具およ
び半導体装置の電極の側面断面図であり、（１）は検査
前の状態であり、（２）は検査時の状態である。

【図２】第１実施形態に係る半導体装置の検査治具の、
印刷方式による製造方法の説明図であり、（１）は製造
装置の側面断面図であり、（２）はマスクの側面断面図
である。

【図３】測定端子の研磨方法の説明図である。

【図４】第１実施形態に係る半導体装置の検査治具の、
ディスペンサ方式による製造方法の説明図であり、
（１）は製造装置の側面断面図であり、（２）は高さの
高い測定端子の製造方法の説明図である。

【図５】第２実施形態に係る半導体装置の検査治具の側
面断面図であり、（１）は被覆構造の測定端子の側面断
面図であり、（２）は積層構造の測定端子の側面断面図
である。

【図６】第３実施形態に係る半導体装置の検査治具の側
面断面図である。

【図７】従来技術に係る半導体装置の検査治具および半
導体装置の電極の側面断面図であり、（１）は検査前の
状態であり、（２）は検査時の状態である。

【符号の説明】

２………半導体ウエハ４，４ａ，４ｂ………電極６………ウエハカセット６ａ………上板６ｂ………下板６ｃ………シール部材７………真空ポンプ１０………検査治具１２………ベース基板１４………接着層１６………測定端子形成基板１７………弾性層１８………配線層１９………レジスト２０，２０ａ，２０ｂ………測定端子２１………測定端子２３………導電性樹脂２６，２６ａ………測定端子３１………マスク３２ａ，３２ｂ………貫通孔３３………スキージ３４………アンダーカット部３５………樹脂層４３………ディスペンサ４３ａ………ノズル５０………測定端子５２………先端部５３………基礎部６０………測定端子６２………先端部６３………基礎部１０２………半導体ウエハ１０４………電極１１０………検査治具１１２………ベース基板１１７………弾性層１１８………配線層１２０………測定端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2G003 AA10 AG03 AG04 AG07 AG12 AH00 2G011 AA03 AA12 AB08 AC14 AE03 AF07 2G132 AF07 AL03 4M106 AA01 BA01 CA61 DD03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体装置の電気的検査を行うため前記
半導体装置の複数の電極に接触させる複数の測定端子を
基板上に設けた検査治具であって、前記測定端子を熱硬
化性の導電性樹脂で形成し弾性変形可能としたことを特
徴とする半導体装置の検査治具。
【請求項２】半導体装置の電気的検査を行うため前記
半導体装置の複数の電極に接触させる複数の測定端子を
基板上に設けた検査治具であって、前記測定端子を前記
基板側に接続した基礎部と前記電極に接触する先端部と
で構成し、前記先端部を弾性変形可能としたことを特徴
とする半導体装置の検査治具。
【請求項３】前記測定端子は、前記基板側に接続した
前記基礎部の表面に前記先端部を被覆して構成したこと
を特徴とする請求項２に記載の半導体装置の検査治具。
【請求項４】前記測定端子は、前記基板側に接続した
前記基礎部の上に前記先端部を積層して構成したことを
特徴とする請求項２に記載の半導体装置の検査治具。
【請求項５】前記先端部は、熱硬化性の導電性樹脂で
形成されていることを特徴とする請求項２ないし４のい
ずれかに記載の半導体装置の検査治具。
【請求項６】前記導電性樹脂は、エポキシ樹脂と銀粉
とを主成分とすることを特徴とする請求項１または５に
記載の半導体装置の検査治具。
【請求項７】前記基板上に弾性層を形成し、その弾性
層の上に検査用信号の伝達をなす配線層を形成し、その
配線層の上に前記測定端子を設けたことを特徴とする請
求項１ないし６のいずれかに記載の半導体装置の検査治
具。
【請求項８】前記弾性層は、ラバーシートで形成され
ていることを特徴とする請求項７に記載の半導体装置の
検査治具。
【請求項９】半導体装置の電気的検査を行うため前記
半導体装置の複数の電極に接触させる複数の測定端子を
基板上に設けた検査治具の製造方法であって、前記測定
端子を形成すべき部分に貫通孔を有するマスクを前記基
板上に配置し、ペースト状の導電性樹脂を前記貫通孔に
押し込み、加熱して前記導電性樹脂を硬化させることに
より、前記測定端子を形成することを特徴とする半導体
装置の検査治具の製造方法。
【請求項１０】半導体装置の電気的検査を行うため前
記半導体装置の複数の電極に接触させる複数の測定端子
を基板上に設けた検査治具の製造方法であって、前記測
定端子を形成すべき部分にペースト状の導電性樹脂をデ
ィスペンサ先端のノズルから滴下し、加熱して前記導電
性樹脂を硬化させることにより、前記測定端子を形成す
ることを特徴とする半導体装置の検査治具の製造方法。
【請求項１１】半導体装置の電気的検査を行うため前
記半導体装置の複数の電極に接触させる複数の測定端子
を基板上に設けた検査治具の製造方法であって、前記測
定端子を形成すべき部分に貫通孔を有するマスクを前記
基板上に配置し、ペースト状の導電性樹脂を前記貫通孔
に押し込み、前記マスクを取り外した後、前記測定端子
が欠落した部分につきペースト状の導電性樹脂をディス
ペンサ先端のノズルから滴下し、加熱して前記導電性樹
脂を硬化させることにより、前記測定端子を形成するこ
とを特徴とする半導体装置の検査治具の製造方法。
【請求項１２】同一部分につき前記導電性樹脂の滴下
を複数回繰り返すことにより、前記測定端子の高さ寸法
を確保することを特徴とする請求項１０または１１に記
載の半導体装置の検査治具の製造方法。
【請求項１３】請求項９ないし１２のいずれかに記載
の半導体装置の検査治具の製造方法を実施した後、前記
測定端子を埋め込む樹脂層を前記基板上に形成し、前記
樹脂層とともに前記測定端子の先端を研磨し、前記樹脂
層を溶解して、前記測定端子の高さ寸法を一定化するこ
とを特徴とする半導体装置の検査治具の製造方法。