半導体装置の検査方法及び検査装置
【課題】密閉空間内の制御された雰囲気下でデバイス特性を安定且つ再現性良く検査する。
【解決手段】密閉空間内の制御された雰囲気下に配置された半導体装置の複数の電極パッドに複数の接続端子をそれぞれ同時に接触させ、密閉空間外と接続され且つ密閉空間内に配置された複数の信号配線及び複数の接続端子を介して複数の電極パッドに対して電気信号の授受を行うことで半導体装置を検査する。ここで、複数の接続端子のうち複数の信号配線がそれぞれ接続される複数の接続端子を密閉空間内において順次切り替えることにより、半導体装置の複数の電極パッドのうち電気信号の授受が行われる複数の電極パッドを順次切り替えて、半導体装置を検査する。
【解決手段】密閉空間内の制御された雰囲気下に配置された半導体装置の複数の電極パッドに複数の接続端子をそれぞれ同時に接触させ、密閉空間外と接続され且つ密閉空間内に配置された複数の信号配線及び複数の接続端子を介して複数の電極パッドに対して電気信号の授受を行うことで半導体装置を検査する。ここで、複数の接続端子のうち複数の信号配線がそれぞれ接続される複数の接続端子を密閉空間内において順次切り替えることにより、半導体装置の複数の電極パッドのうち電気信号の授受が行われる複数の電極パッドを順次切り替えて、半導体装置を検査する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置の検査方法及び検査装置に関する。特に、制御された雰囲気の中で検査を行わなければならない半導体装置の検査方法及び検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体の微細加工技術やＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術の進展に伴い、新たな機能デバイスの開発が進んでいる。その様な機能デバイスの中には、特定の環境下でないと動作しない、或いは有効に機能しないデバイス（素子）も多い。例えば、先端を鋭い形状に加工したコーン形状やタワー形状の微細な複数のエミッタを配列した冷陰極電子源素子は、エミッタ先端に印加した電界により電子を放出させるためには真空環境が必要であるので、内部を真空排気して密封（真空封止）したガラス管やガラスプレート内に実装して用いられる。また、近赤外線検出素子、イメージセンサ、或いはＸ線検出素子などは、良好な感度を得るためには０℃〜−１００℃に、更には液体窒素温度（７７Ｋ）や超伝導温度（〜４Ｋ以下）にまで冷却する必要がある。通常、冷却する必要のあるデバイスは、結露を防止するために気密封止して用いられる。
【０００３】
この様な特定の環境下でないと動作しない、或いは有効に機能しないデバイスの検査は、デバイスを真空封止或いは気密封止した後に行なわれるのが一般的である。しかし、デバイスの製造工程である実装工程や封止工程が得られるデバイスの特性に影響を及ぼす場合があるため、ウエハプロセス終了後の素子完成段階、例えば冷陰極電子源素子であればＳｉウエハ上に形成された状態で、近赤外線検出素子であればＩｎＧａＡｓウエハ上に形成された状態で検査すると、デバイス本来の性能が評価できる。また製造工程を考えると、ウエハプロセス終了後に検査して不良デバイスを選別できれば、その後の実装・封止工程でのロスを減らし歩留りの向上と製造コストの低減に非常に有効である。
【０００４】
ウエハプロセス終了後のデバイスを特定の環境下で検査するための方法として、内部を所定の環境に制御できるチャンバ（密閉容器）に、外部から操作が可能な複数のマニピュレータを取り付け、マニピュレータの先端に取り付けた複数のプローブピンを、チャンバ内のステージ上に載置されたウエハ上の被検査デバイスの電極パッド（信号入出力端子、即ち実装端子）に接触させて検査を行う方法がある。各々のプローブピンはチャンバの壁に取り付けられた信号導入端子を介してチャンバ外の計測器と接続されており、これにより被検査デバイスへの電圧印加や、被検査デバイスからの検出電流の計測器への取り込み等の操作が可能である。チャンバ内の空間は被検査デバイスの動作に必要な環境に制御可能で、例えば冷陰極電子源素子であれば１×１０-3Ｐａ以下の圧力に制御され、また近赤外線検出素子であれば１×１０-1Ｐａ以下の圧力で且つステージを０℃以下の所定の温度に制御される。このようにして、ウエハプロセス終了段階で各々のデバイスの本来の性能を評価することができる。
【０００５】
一方、近年フラットパネルディスプレイ分野で注目されているＦＥＤ（Field Emission Display）や近赤外領域まで検出可能な高感度ＣＣＤ（電荷結合型撮像素子）カメラなどの場合、基本セル（単位素子）、例えばＦＥＤであれば冷陰極電子源、また高感度ＣＣＤカメラであれば近赤外線検出素子がマトリックス状に配置されているため、一つの単位素子を制御するための電極パッドが非常に多い。例えば３０万画素のＦＥＤやカメラであれば、縦２５６本、横３２０本のライン状電極があり、駆動用ドライバが混載されていなければ、デバイス上には少なくとも５７６本（２５６本＋３２０本）の電極パッドが必要である。従って、このようなデバイスを検査する場合、上記のプローブピンを必要な数だけ備えたマニピュレータをチャンバに取り付けることは実質的に不可能である。
【０００６】
多数の電極パッドを有するデバイス、例えばＬＳＩなどを検査するには、通常、図８に示す様なプローブカード３０１が用いられる。プローブカード３０１は、中央に先端の尖った複数のプローブピン３０２が取り付けられている。複数のプローブピン３０２は、その先端が同一平面に位置するように高さが揃えられ、且つ、それぞれが被検査デバイス３０９の複数の電極パッドの位置に合うように配置されている。複数のプローブピン３０２は、プローブカード３０１上に形成された複数の接続配線３０３を介してプローブカード３０１上に配置された信号入出力用の複数のピン受け３０４と電気的に接続されている。これにより、複数のプローブピン３０２が被検査デバイス３０９の複数の電極パッドと接触すると、複数の電極パッドは複数のピン受け３０４とそれぞれ電気的に接続される。
【０００７】
図９は従来の半導体装置の検査装置の主要部の断面図である。サンプルステージ３０８上に保持された被検査デバイス３０９の検査は以下のようにして行われる。コネクタボード３０５がプローブカード３０１の上方に昇降可能に設けられている。コネクタボード３０５には、導電性スプリング３０６ａをそれぞれ備えた複数のコネクタピン３０６が設けられている。コネクタボード３０５が下降されると、コネクタピン３０６の導電性スプリング３０６ａがピン受け３０４と弾性的に接触する。複数のコネクタピン３０６は複数の信号配線３０７及びチャンバに設けられた複数の信号導入端子を介してチャンバ外に設置された計測器等（図示せず）に接続されている。以上により、チャンバ外の計測器等からの信号がプローブピン３０２を介して被検査デバイス３０９の電極パッドに供給され、また被検査デバイス３０９からの電流や信号等はプローブピン３０２を介してチャンバ外の計測器等に検出される。
【０００８】
以上のように、プローブカード３０１を用い、被検査デバイス３０９の複数の電極パッドと複数の信号配線３０７とを一対一で接続することで、被検査デバイス３０９の検査を行うことができる。通常は、複数のコネクタピン３０６及び複数のピン受け３０４の配置はできるだけ共通化され、複数のプローブピン３０２の配置のみが被検査デバイス３０９に応じて異なる複数のプローブカード３０１が予め作製される。そして、被検査デバイス３０９に応じてプローブカード３０１を交換することで、異なる種類のデバイスの検査が行われる。
【０００９】
プローブカード３０１に設けられるプローブピン３０２の数は、通常は数十本程度から多いものでは数百本の程度であるが、近年では千本を越える場合もある。
【特許文献１】特開平１１−２３１０２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記の従来の半導体装置の検査方法及び検査装置では、基本的には被検査デバイス３０９の電極パッドの数と同数の信号配線３０７がコネクタボード３０５に接続されており、信号配線３０７と同数の信号導入端子がチャンバに設けられている。被検査デバイス３０９が、一般的な環境下で評価可能なデバイスであれば何ら問題なく検査を行うことができる。しかしながら、前述したような真空中でなければ評価できないデバイスのように閉じた空間内に形成した特殊な環境下で検査を行う必要があるデバイスであって、且つ画素がマトリックス状に配置されたデバイスのように必要なプローブピンの数が非常に多いデバイスを検査する場合には以下のような問題が生じる。
【００１１】
第一に、信号配線の数が数百本から千本を越えるような場合、チャンバの内外を電気的に接続する信号導入端子を信号配線の数と同数だけ設けるためにチャンバ上に広い面積が必要であり、更に、信号配線を収納するためにチャンバ内に大きな空間が必要である。従って、大容量のチャンバが必要となり、また、チャンバ内を真空に維持するために高い能力を備えた排気系が必要となる。よって、全体として検査装置が巨大化し、検査装置のコストが上昇する。更に、検査装置を設置するための建屋を補強等する必要が生じ、更にコストが必要である。これらの結果、検査コストが上昇してしまう。
【００１２】
第二に、仮にコストを度外視して千本を超える信号配線をチャンバ内に収納した場合、信号配線の全表面からのガス放出は無視できない程になる。信号配線同士を互いに電気的に絶縁する必要があるため、多数の信号配線を取り扱う場合には一般的に樹脂で被覆された信号配線が用いられる。しかし、樹脂からは大量の水分が放出されるため十分な真空度を実現するのは非常に困難である。信号配線同士を絶縁する方法としては、樹脂で被覆する方法以外に、個々の信号配線をセラミックチューブに通す方法や、セラミックで被覆した信号配線を用いる方法もあるが、これらの方法を採った場合にも、信号配線数が膨大になるとその表面に吸着された水分の脱離量は無視できず、冷陰極電子源素子のようなデバイスでは特性劣化やデバイスの破壊等の悪影響を与える。また排気能力が低下することにより検査のスループットが低下し、検査コストの上昇につながる。
【００１３】
本発明は、上記の従来の問題を解決し、閉じた空間内の良好な環境を維持することができ、検査のスループットが低下することなく、更にデバイス特性を安定且つ再現性良く評価することができる半導体装置の検査方法及び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】
【００１４】
本発明の半導体装置の第１の検査方法では、密閉空間内の制御された雰囲気下に配置された半導体装置の複数の電極パッドに複数の接続端子をそれぞれ同時に接触させ、前記密閉空間外と接続され且つ前記密閉空間内に配置された複数の信号配線及び前記複数の接続端子を介して前記複数の電極パッドに対して電気信号の授受を行うことで前記半導体装置を検査する。
【００１５】
そして、前記複数の接続端子のうち前記複数の信号配線がそれぞれ接続される複数の接続端子を前記密閉空間内において順次切り替えることにより、前記半導体装置の前記複数の電極パッドのうち電気信号の授受が行われる複数の電極パッドを順次切り替えて、前記半導体装置を検査する。
【００１６】
本発明の半導体装置の第２の検査方法では、密閉空間内の制御された雰囲気下に配置された半導体装置の複数の電極パッドに複数の接続端子をそれぞれ同時に接触させ、前記密閉空間外と接続され且つ前記密閉空間内に配置された複数の信号配線及び前記複数の接続端子を介して前記複数の電極パッドに対して電気信号の授受を行うことで前記半導体装置を検査する。
【００１７】
ここで、前記半導体装置は、互いに平行な複数の第１ライン状電極と、前記複数の第１ライン状電極に対して交差して配置された互いに平行な複数の第２ライン状電極と、前記複数の第１ライン状電極及び前記複数の第２ライン状電極が交差する各位置にマトリックス状に配置された複数の単位素子とを備える。また、前記電極パッドが、前記複数の第１ライン状電極及び前記複数の第２ライン状電極のそれぞれに設けられている。
【００１８】
そして、前記複数の接続端子のうち前記複数の信号配線がそれぞれ接続される複数の接続端子を前記密閉空間内において順次切り替えることにより、前記複数の第１ライン状電極にそれぞれ設けられた複数の前記電極パッドのうち電気信号の授受が行われる電極パッドを順次切り替え、且つ、前記複数の第２ライン状電極にそれぞれ設けられた複数の前記電極パッドのうち電気信号の授受が行われる電極パッドを順次切り替えて、前記複数の単位素子を順次検査する。
【００１９】
本発明の半導体装置の第３の検査方法では、密閉空間内の制御された雰囲気下に配置された半導体装置の複数の電極パッドに複数の接続端子をそれぞれ同時に接触させ、前記密閉空間外と接続され且つ前記密閉空間内に配置された複数の信号配線及び前記複数の接続端子を介して前記複数の電極パッドに対して電気信号の授受を行うことで前記半導体装置を検査する。
【００２０】
ここで、前記半導体装置は、第１ライン状電極と、前記第１ライン状電極に対して交差して配置された複数の第２電極と、前記第１ライン状電極及び前記複数の第２電極が交差する各位置に一直線状に配置された複数の単位素子とを備える。また、前記電極パッドが、前記第１ライン状電極及び前記複数の第２電極のそれぞれに設けられている。
【００２１】
そして、前記複数の接続端子のうち前記複数の信号配線がそれぞれ接続される複数の接続端子を前記密閉空間内において順次切り替えることにより、前記複数の第２電極にそれぞれ設けられた複数の前記電極パッドのうち電気信号の授受が行われる電極パッドを順次切り替えて、前記複数の単位素子を順次検査する。
【００２２】
本発明の半導体装置の第４の検査方法では、密閉空間内の制御された雰囲気下に配置されたウエハ上に形成された複数の半導体装置に設けられた複数の電極パッドに複数の接続端子を同時に接触させ、前記密閉空間外と接続され且つ前記密閉空間内に配置された複数の信号配線及び前記複数の接続端子を介して前記複数の電極パッドに対して電気信号の授受を行うことで前記半導体装置を検査する。
【００２３】
そして、前記複数の接続端子のうち前記複数の信号配線がそれぞれ接続される複数の接続端子を前記密閉空間内において順次切り替えることにより、前記複数の半導体装置を順次検査する。
【００２４】
本発明の半導体装置の検査装置は、密閉空間を形成し、前記密閉空間内を所定の雰囲気に制御するチャンバと、前記チャンバの外内間の電気信号の授受を行うために前記チャンバに設けられた複数の信号導入端子と、前記チャンバ内に配置され、前記複数の信号導入端子にそれぞれ接続された複数の信号配線と、検査対象である半導体装置の複数の電極パッドにそれぞれ同時に接触される複数の接続端子とを備える。
【００２５】
そして、半導体装置の検査装置は、更に、前記複数の接続端子のうち前記複数の信号配線がそれぞれ接続される複数の接続端子を順次切り替えるスイッチング素子を前記チャンバ内に備える。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、多数の検査電極パッドを有するデバイスを制御された密閉空間内で検査する場合において、密閉空間内の信号配線の数を少なくすることができるので、密閉空間内の雰囲気を著しく汚染・劣化させることなく、信頼性の高い検査を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の半導体装置の第１の検査方法では、密閉空間内の制御された雰囲気下に配置された半導体装置の複数の電極パッドに複数の接続端子をそれぞれ同時に接触させ、前記密閉空間外と接続され且つ前記密閉空間内に配置された複数の信号配線及び前記複数の接続端子を介して前記複数の電極パッドに対して電気信号の授受を行うことで前記半導体装置を検査する。
【００２８】
そして、前記複数の接続端子のうち前記複数の信号配線がそれぞれ接続される複数の接続端子を前記密閉空間内において順次切り替えることにより、前記半導体装置の前記複数の電極パッドのうち電気信号の授受が行われる複数の電極パッドを順次切り替えて、前記半導体装置を検査する。
【００２９】
本発明の第１の検査方法によれば、被検査デバイスである半導体装置に備えられた電極パッドの数に対して、密閉空間内の信号配線の数を少なくすることができる。従って、検査装置を小型化することができ、信号配線から放出されるガス量を低減することができるので、密閉空間内の雰囲気の制御が容易になる。その結果、大気中では評価できないような半導体装置でも、ウエハプロセス終了段階でその本来の特性を評価することが可能となる。
【００３０】
本発明の半導体装置の第２の検査方法では、密閉空間内の制御された雰囲気下に配置された半導体装置の複数の電極パッドに複数の接続端子をそれぞれ同時に接触させ、前記密閉空間外と接続され且つ前記密閉空間内に配置された複数の信号配線及び前記複数の接続端子を介して前記複数の電極パッドに対して電気信号の授受を行うことで前記半導体装置を検査する。
【００３１】
ここで、前記半導体装置は、互いに平行な複数の第１ライン状電極と、前記複数の第１ライン状電極に対して交差して配置された互いに平行な複数の第２ライン状電極と、前記複数の第１ライン状電極及び前記複数の第２ライン状電極が交差する各位置にマトリックス状に配置された複数の単位素子とを備える。また、前記電極パッドが、前記複数の第１ライン状電極及び前記複数の第２ライン状電極のそれぞれに設けられている。
【００３２】
そして、前記複数の接続端子のうち前記複数の信号配線がそれぞれ接続される複数の接続端子を前記密閉空間内において順次切り替えることにより、前記複数の第１ライン状電極にそれぞれ設けられた複数の前記電極パッドのうち電気信号の授受が行われる電極パッドを順次切り替え、且つ、前記複数の第２ライン状電極にそれぞれ設けられた複数の前記電極パッドのうち電気信号の授受が行われる電極パッドを順次切り替えて、前記複数の単位素子を順次検査する。
【００３３】
本発明の第２の検査方法によれば、例えば、冷陰極電子源素子を用いたＦＥＤや近赤外線検出ＣＣＤのように、マトリックス状に配置された複数の単位素子を備え、大気中或いは室温では動作できない半導体装置の単位素子を、真空中において、破壊及び劣化させることなく、簡便且つ効率よく検査することが可能となる。その結果、検査コストを低減でき、また、早い段階で不良素子を排除することで製造コストも低減できる。
【００３４】
本発明の半導体装置の第３の検査方法では、密閉空間内の制御された雰囲気下に配置された半導体装置の複数の電極パッドに複数の接続端子をそれぞれ同時に接触させ、前記密閉空間外と接続され且つ前記密閉空間内に配置された複数の信号配線及び前記複数の接続端子を介して前記複数の電極パッドに対して電気信号の授受を行うことで前記半導体装置を検査する。
【００３５】
ここで、前記半導体装置は、第１ライン状電極と、前記第１ライン状電極に対して交差して配置された複数の第２電極と、前記第１ライン状電極及び前記複数の第２電極が交差する各位置に一直線状に配置された複数の単位素子とを備える。また、前記電極パッドが、前記第１ライン状電極及び前記複数の第２電極のそれぞれに設けられている。
【００３６】
そして、前記複数の接続端子のうち前記複数の信号配線がそれぞれ接続される複数の接続端子を前記密閉空間内において順次切り替えることにより、前記複数の第２電極にそれぞれ設けられた複数の前記電極パッドのうち電気信号の授受が行われる電極パッドを順次切り替えて、前記複数の単位素子を順次検査する。
【００３７】
本発明の第３の検査方法によれば、一直線状に配列された複数の単位素子を備えた、所謂ラインセンサと呼ばれるような半導体装置の単位素子を、真空中において、破壊及び劣化させることなく、簡便且つ効率よく検査することが可能となる。その結果、検査コストを低減でき、また、早い段階で不良素子を排除することで製造コストも低減できる。
【００３８】
本発明の半導体装置の第４の検査方法では、密閉空間内の制御された雰囲気下に配置されたウエハ上に形成された複数の半導体装置に設けられた複数の電極パッドに複数の接続端子を同時に接触させ、前記密閉空間外と接続され且つ前記密閉空間内に配置された複数の信号配線及び前記複数の接続端子を介して前記複数の電極パッドに対して電気信号の授受を行うことで前記半導体装置を検査する。
【００３９】
そして、前記複数の接続端子のうち前記複数の信号配線がそれぞれ接続される複数の接続端子を前記密閉空間内において順次切り替えることにより、前記複数の半導体装置を順次検査する。
【００４０】
本発明の第４の検査方法によれば、ウエハ上に同一の複数の半導体装置を形成した場合において、制御された密閉空間内で、複数の半導体装置に複数の接続端子を同時に接触させた状態で、個々の半導体装置を順に検査することが可能になる。このとき、信号配線としては、１つの半導体装置を検査するのに必要な信号配線のみで足りる。例えばＣＲＴ等に用いる冷陰極電子源素子を複数作製したウエハの検査を真空中において行なう場合、一度の接続端子の接続のみで複数の冷陰極電子源素子を順次検査することが可能となり、電極パッドに対する接続端子の位置合わせに要する時間を削減して検査効率を向上させることができる。
【００４１】
本発明の半導体装置の検査装置は、密閉空間を形成し、前記密閉空間内を所定の雰囲気に制御するチャンバと、前記チャンバの外内間の電気信号の授受を行うために前記チャンバに設けられた複数の信号導入端子と、前記チャンバ内に配置され、前記複数の信号導入端子にそれぞれ接続された複数の信号配線と、検査対象である半導体装置の複数の電極パッドにそれぞれ同時に接触される複数の接続端子とを備える。
【００４２】
そして、半導体装置の検査装置は、更に、前記複数の接続端子のうち前記複数の信号配線がそれぞれ接続される複数の接続端子を順次切り替えるスイッチング素子を前記チャンバ内に備える。
【００４３】
本発明の半導体装置の検査装置によれば、被検査デバイスである半導体装置に備えられた電極パッドの数に対して、密閉空間内の信号配線の数を少なくすることができる。従って、検査装置を小型化することができ、信号配線から放出されるガス量を低減することができるので、密閉空間内の雰囲気の制御が容易になる。その結果、大気中では評価できないような半導体装置でも、ウエハプロセス終了段階でその本来の特性を評価することが可能となる。
【００４４】
上記の本発明の半導体装置の検査装置において、前記スイッチング素子は、機械的に接点を切り替えるロータリースイッチ又はスライドスイッチであることが好ましい。
【００４５】
これにより、チャンバ内の雰囲気に影響を与えずに、且つ安価に、複数の信号配線が接続される複数の接続端子を順次切り替えることができる。また、接点の切り替えが機械的操作により行われるので、入出力される信号の電圧が高い場合でも何ら問題はなく、高電圧の半導体装置であっても安定且つ再現性良く検査することができる。
【００４６】
上記において、前記接点の切り替えは前記チャンバ外からの電気信号に基づいて行われることが好ましい。
【００４７】
これにより、スイッチング素子を小型化することができる。
【００４８】
上記の本発明の半導体装置の検査装置において、前記スイッチング素子は、複数ビットの電気信号に応じて、１つの入力端子に入力された信号が出力される１つの出力端子を複数の出力端子の中から選択する半導体素子（例えばデマルチプレクサ）であることが好ましい。
【００４９】
これにより、１つのスイッチング素子の出力端子数を非常に多くすることができるので、信号配線の数を劇的に少なくすることが可能となる。従って、検査装置を小型化することができ、また信号配線から放出されるガス量を低減することができるので、チャンバ内の雰囲気の制御が容易になり、環境が向上する。更に、信号配線の接続点が減ることにより検査装置の信頼性が向上する。
【００５０】
上記の本発明の半導体装置の検査装置において、前記複数の信号配線の総数は前記複数の接続端子の総数の７５％以下であることが好ましい。
【００５１】
これにより、信号配線の数が劇的に少なくなるので、チャンバ内の雰囲気の制御が容易になり、環境が向上し、更に、信号配線の接続点が減ることによる検査装置の信頼性が向上する。
【００５２】
以下、本発明を具体的な実施形態を示しながら説明する。但し、以下の実施形態や数値例は一例に過ぎず、本発明はこれらに限定されない。
【００５３】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の検査装置、及びこの検査装置を用いた半導体装置の検査方法を図面を参照しながら説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の検査装置の概略を示した切り欠き斜視図、図２は本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の検査装置の概略を示した配線図である。
【００５４】
本実施形態の半導体装置の検査装置は、密閉空間を形成するチャンバ１０１を備え、チャンバ１０１内に、コネクタボード１０８、プローブカード１１２、及び被検査デバイス１１６を載置するステージ１１５を備える。チャンバ１０１は、チャンバ１０１内を真空に維持するための真空ポンプなどが接続される排気口１０２と、チャンバ１０１内を所定のガス雰囲気に制御するためのガス導入口１０３と、チャンバ１０１の内部空間に全く影響を与えることなくチャンバ１０１の内外間で電気信号のやりとりをするための、相互に電気的に絶縁された複数の信号導入端子１０４と、チャンバ１０１内の様子を観察するための覗き窓１０５とを備えている。複数の信号導入端子１０４のチャンバ１０１外に露出した一端には、チャンバ１０１外に設置された計測器や制御電源等（図示せず）に接続された外部入出力用信号配線１０６（１０６ａ〜１０６ｄ）が接続され、複数の信号導入端子１０４のチャンバ１０１内に露出した他端には、コネクタボード１０８上の複数の端子にそれぞれ接続された複数の信号配線１０７がそれぞれ接続されている。
【００５５】
コネクタボード１０８には４つのスイッチング素子１０９（１０９ａ〜１０９ｄ）が設けられている。図２に示すように、スイッチング素子１０９ａ，１０９ｂの一次側は信号配線１０７、信号導入端子１０４及び外部入出力用信号配線１０６ｂを介してチャンバ１０１外に設置された計測器等（図示せず）に接続されており、二次側はコネクタボード１０８上に形成された複数の切り替え出力配線１１０ａ，１１０ｂに接続されている。同様に、スイッチング素子１０９ｃ，１０９ｄの一次側は信号配線１０７、信号導入端子１０４及び外部入出力用信号配線１０６ｄを介してチャンバ１０１外に設置された計測器等（図示せず）に接続されており、二次側はコネクタボード１０８上に形成された複数の切り替え出力配線１１０ｃ，１１０ｄに接続されている。また、スイッチング素子１０９ａ，１０９ｂは信号配線１０７、信号導入端子１０４及び外部入出力用信号配線１０６ａを介してチャンバ１０１外に設置された制御電源（図示せず）に接続されており、制御電源からの制御用信号に応じてスイッチング素子１０９ａ，１０９ｂは、その二次側に接続された複数の切り替え出力配線１１０ａ，１１０ｂのうちの１つを選択して一次側と接続する。同様に、スイッチング素子１０９ｃ，１０９ｄは信号配線１０７、信号導入端子１０４及び外部入出力用信号配線１０６ｃを介してチャンバ１０１外に設置された制御電源（図示せず）に接続されており、制御電源からの制御用信号に応じてスイッチング素子１０９ｃ，１０９ｄは、その二次側に接続された複数の切り替え出力配線１１０ｃ，１１０ｄのうちの１つのを選択して一次側と接続する。外部入出力用信号配線１０６ａ〜１０６ｄのうち、計測器等に接続された外部入出力用信号配線１０６ｂ，１０６ｄをデバイス検査用信号配線とも呼び、制御電源に接続された外部入出力用信号配線１０６ａ，１０６ｃをスイッチング素子駆動用信号配線とも呼ぶ。
【００５６】
複数のオスコネクタピン１１１ａがコネクタボード１０８を上下に貫通している。複数のオスコネクタピン１１１ａの上端に複数の切り替え出力配線１１０ａ〜１１０ｄが接続されている。複数のオスコネクタピン１１１ａの下端はコネクタボード１０８の下面より突出している。
【００５７】
コネクタボード１０８の下方にはプローブカード１１２が配置されている。プローブカード１１２の中心には開口が形成されている。この開口内から下方に向かって突出するように、複数のプローブピン（接続端子）１１４が取り付けられている。複数のプローブピン１１４の先端の位置は、被検査デバイス１１６の検査用電極パッドの位置に一致する。複数のプローブピン１１４は、プローブカード１１２上に突き出すように形成された複数のプローブピン接続配線１１３を介してプローブカード１１２上に配置された複数のメスコネクタピン１１１ｂに接続されている。
【００５８】
複数のオスコネクタピン１１１ａと複数のメスコネクタピン１１１ｂとは一対一に対応しており、コネクタボード１０８とプローブカード１１２とを上下に重ね合わせることにより、各オスコネクタピン１１１ａは対応するメスコネクタピン１１１ｂと電気的に接続される。更に、複数のプローブピン１１４は、ステージ１１５上に載置された被検査デバイス１１６の複数の検査用電極パッドにそれぞれ所定の圧力で押し付けられて電気的に接続される。この状態において、スイッチング素子１０９ａ〜１０９ｄは、被検査デバイス１１６の複数の電極パッドのうち、デバイス検査用信号配線１０６ｂ，１０６ｄと電気的に接続される電極パッドを順次切り替える。
【００５９】
図２に示す例では、被検査デバイス１１６は、Ｘ軸方向に延びる２２本のエミッタ電極がＹ軸方向に等間隔で配置され、且つ、Ｙ軸方向に延びる２２本のゲート電極がＸ軸方向に等間隔で配置された冷陰極電子源素子である。ここで、Ｘ軸及びＹ軸は、水平面内に含まれ、互いに直交する。
【００６０】
スイッチング素子１０９ａ〜１０９ｄのそれぞれの二次側には１２の電極端子が設けられている。被検査デバイス１１６の２２本のエミッタ電極のそれぞれの一端に設けられた電極パッド１１６ｙはプローブピン１１４等を介してスイッチング素子１０９ａ，１０９ｂの二次側と接続されている。また、被検査デバイス１１６の２２本のゲート電極のそれぞれの一端に設けられた電極パッド１１６ｘはプローブピン１１４等を介してスイッチング素子１０９ｃ，１０９ｄの二次側と接続されている。スイッチング素子１０９ａ〜１０９ｄのそれぞれの二次側の１２の電極端子のうちの１つには何も接続されていない（即ち、オープン状態である）。
【００６１】
スイッチング素子１０９ａ，１０９ｂのそれぞれの一次側は共通するデバイス検査用信号配線１０６ｂに接続されており、制御電源に接続された４本のスイッチング素子駆動用信号配線１０６ａから入力される制御用信号に応じてスイッチング素子１０９ａ，１０９ｂが独立して制御されることにより、デバイス検査用信号配線１０６ｂからの信号が任意のエミッタ電極に供給される。同様に、スイッチング素子１０９ｃ，１０９ｄのそれぞれの一次側は共通するデバイス検査用信号配線１０６ｄに接続されており、制御電源に接続された４本のスイッチング素子駆動用信号配線１０６ｃから入力される制御用信号に応じてスイッチング素子１０９ｃ，１０９ｄが独立して制御されることにより、デバイス検査用信号配線１０６ｄからの信号が任意のエミッタ電極に供給される。
【００６２】
即ち、図２の例では、合計４４個の検査用電極パッド１１６ｘ，１１６ｙを有する被検査デバイス１１６を、合計１０本の信号配線１０７で検査することができる。被検査デバイスの検査用電極パッドの数（即ち、プローブピンの数）と同数の信号配線が必要であった従来の検査装置に比べると、図２の例では信号配線の数を約２３％に削減することができる。
【００６３】
本実施形態では、スイッチング素子１０９ａ〜１０９ｄはパルスモーターで駆動されるロータリースイッチであるが、スイッチング素子はこれに限定されず、例えばリニアモーターで駆動されるスライドスイッチであっても良く、その場合も上記と同様の効果を得ることができる。
【００６４】
また、本実施形態では、スイッチング素子１０９ａ〜１０９ｄの操作は、パルスモーターをチャンバ外からの電気信号に基づいて駆動することで行われるが、本発明はこれに限定されない。例えば、チャンバ外からの電気信号に基づいて駆動されるアクチュエータを使用せずに、機械的な駆動機構でスイッチング素子を操作しても良い。
【００６５】
また、コネクタボード１０８として円形の例を示したが、コネクタボードの形状は円形に限定されず、例えばスイッチング素子としてリニアモーターで駆動されるスライドスイッチを用いる場合には、長方形のコネクタボードを用いると利便性が高い。
【００６６】
次に、図１及び図２に示した検査装置を用いた、マトリックス型の半導体装置である冷陰極電子源素子１１６の検査方法を示す。なお、図１には記載していないが、冷陰極電子源素子を検査する場合には電界放出された電子を捕捉するために、コネクタボード１０８及びプローブカード１１２中央の開口部を利用して冷陰極電子源素子１１６の上方にアノード電極が設けられる。
【００６７】
被検査デバイス１１６である冷陰極電子源素子において、互いに略直交する２２本のエミッタ電極と２２本のゲート電極が交差する各位置に合計４８４個（＝２２×２２）の冷陰極電子源（単位素子）が配置されている。２２本のエミッタ電極のうちスイッチング素子１０９ａ，１０９ｂにより選択されたエミッタ電極に外部入出力用信号配線１０６ｂを介して電圧が印加され、２２本のゲート電極のうちスイッチング素子１０９ｃ，１０９ｄにより選択されたゲート電極に外部入出力用信号配線１０６ｄを介して電圧が印加される。これにより、それぞれ電圧が印加されたエミッタ電極とゲート電極とが交差する位置にある冷陰極電子源を動作させることができる。例えば、Ｘ軸方向に延びる２２本のエミッタ電極のうちｍ番目のエミッタ電極をＸｍ、Ｙ軸方向に延びる２２本のゲート電極のうちｎ番目のゲート電極をＹｎとする。
【００６８】
冷陰極電子源が電子放出するための閾値電圧が３０Ｖであり、エミッタ電極とゲート電極との間に６０Ｖの電界を印加した時のエミッション電流を検査する場合を説明する。まず、スイッチング素子駆動用信号配線１０６ａに接続された制御電源によりスイッチング素子１０９ａ，１０９ｂを操作してエミッタ電極Ｘｍ及びこれに接続された切り替え出力配線１１０ａ（又は１１０ｂ）を選択し、且つ、スイッチング素子駆動用信号配線１０６ｃに接続された制御電源によりスイッチング素子１０９ｃ，１０９ｄを操作してゲート電極Ｙｎ及びこれに接続された切り替え出力配線１１０ｃ（又は１１０ｄ）を選択する。次に、アノード電極（図示せず）に５００Ｖ〜１ｋＶ程度の電圧を印加する。次に、チャンバ１０１外に設置されたソースメジャーユニット（ＳＭＵ）によりデバイス検査用信号配線１０６ｂに−３０Ｖの電圧を、同じくチャンバ１０１外に設置されたＳＭＵによりデバイス検査用信号配線１０６ｄに＋３０Ｖの電圧を印加する。これにより、スイッチング素子１０９ａ，１０９ｂにより選択されたエミッタ電極Ｘｍに−３０Ｖの電圧が印加され、且つ、スイッチング素子１０９ｃ，１０９ｄにより選択されたゲート電極Ｙｎに＋３０Ｖの電圧が印加され、エミッタ電極Ｘｍ及びゲート電極Ｙｎの交点に位置する冷陰極電子源のエミッタ電極上のエミッタとゲート電極との間に６０Ｖの電界が生じ、エミッタから電子ビームがアノード電極に向かって放出される。この電子ビームの電流値（即ち、エミッション電流）は、デバイス検査用信号配線１０６ｂに接続されたＳＭＵの電流計、及びアノード電極に接続された電流計により測定できる。このとき、エミッタ電極Ｘｍ以外のエミッタ電極及びゲート電極Ｙｎ以外のゲート電極には電圧が印加されないため、エミッタ電極Ｘｍとゲート電極Ｙｎとの交点に位置する冷陰極電子源以外の冷陰極電子源のエミッタ電極とゲート電極との間には電界が生じないから電子ビームは放出されず、エミッション電流は流れない。スイッチング素子１０９ａ，１０９ｂ及びスイッチング素子１０９ｃ，１０９ｄを操作してエミッタ電極及びゲート電極を任意に選択することで、マトリックス状に配置された４８４個の冷陰極電子源のうちの所望する１つについてエミッション特性等の検査を行なうことが可能となる。
【００６９】
以上のように、従来ならプローブピン１１４と同数の４４本の信号配線１０７が必要な上記マトリックス型の冷陰極電子源素子の検査において、本実施形態では信号配線１０７の数を１０本に削減することができる。本実施形態では、図面及び説明の分かり易さを考慮してマトリックス型半導体装置の単位素子の配置を２２行×２２列としたが、実際のデバイスでは単位素子の数は比較にならない程多い。例えばビデオカメラに用いられている様な電荷結合型撮像素子（ＣＣＤ）などでは、６４０行×４８０列にライン状電極が配置され、約３０万個の単位素子（画素）がマトリックス状に配列されている。更に、例えば赤外線検出用のＣＣＤである場合には、結露を防止する為に真空中で冷却しながら検査を行なわなければならない。１１２０本（６４０本＋４８０本）もの信号配線１０７をチャンバ１０１内に収納すると、信号配線の総表面積が著しく増大し、これから水分を主とした大量のガス成分が放出されることにより、チャンバ１０１内の真空環境が著しく劣化する。また、信号配線１０７と同数、即ち１１２０個の信号導入端子１０４をチャンバ１０１に設置するためには膨大な領域が必要となり、チャンバの容積が巨大になる。これらの結果、真空排気用ポンプを含めた装置の制作費が非常に高価になり、また、真空環境の劣化により被検査デバイスに特性劣化や破壊などの悪影響が生じる。しかしながら、本実施形態の検査装置を用いた場合には、６４０行のライン状電極に対して５９個、４８０列のライン状電極に対して４４個のスイッチング素子を用いることで、マトリックス状に配置された約３０万個の単位素子の中から任意の１つの単位素子を選択して検査することが可能である。この場合、必要な外部入出力用信号配線１０６の数は、６４０行のライン状電極に対してスイッチング素子駆動用信号配線として１１８本、デバイス検査用信号配線として１本、４８０列のライン状電極に対してスイッチング素子駆動用信号配線として８８本、デバイス検査用信号配線として１本の合計２０８本で済み、信号配線１０７の数もこれと同数でよいから、信号配線１０７の数は従来の約１９％に削減される。その結果、検査装置を小型化でき、検査装置の制作費が安価になる。更に、信号配線の数が激減することによりチャンバ内の真空環境を良好に維持することができるので、被検査デバイスに悪影響を与えることなく、デバイス本来の特性を検査することが可能となる。
【００７０】
図３は、代表的なマトリックス型半導体装置を検査する場合における、本実施形態に係る検査装置の効果を示した図である。図３において、「切り替え端子数」は１つのスイッチング素子が有する二次側の端子数である。「Ｈ」はマトリックス型半導体装置のＸ軸方向に延びるライン状電極の数、「Ｖ」はＹ軸方向に延びるライン状電極の数である。「プローブピン総数」はＸ軸方向及びＹ軸方向に延びるライン状電極の総数と一致し、更に従来の検査装置において必要な信号配線の数に一致する。「スイッチング素子数」は、検査装置に備えられるスイッチング素子の総数である。「信号配線数」は本実施形態に係る検査装置に必要な信号配線の総数である。「削減度合い」は、本実施形態に係る検査装置における、プローブピン１１４の総数に対する信号配線１０７の総数の割合（％）である。図３より、切り替え端子数が多いほど、削減度合いが小さくなり、従来に比べて信号配線の数の削減効果が大きくなる。
【００７１】
本実施形態では、被検査デバイスが単位素子（冷陰極電子源）がマトリックス状に配置されたマトリックス型半導体装置である場合を例に説明したが、本発明において被検査デバイスはこれに限定されず、如何なる半導体装置であっても良い。例えば、所謂ラインセンサと呼ばれるような複数の単位素子が一直線状に配列された半導体装置であっても良い。
【００７２】
また、本実施形態では、ステージ上に単一の半導体装置を載置して検査する例（即ち、チップ状態での検査）を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ウエハ上に複数の半導体装置を形成した直後の状態、即ち、個々の半導体装置（チップ）に切断する前の状態にて検査することもできる（即ち、ウエハ状態での検査）。この場合、全ての半導体装置の電極パッドにプローブピンをそれぞれ接触させた状態で、個々の半導体装置を順に検査していくことができる。これにより、プローブカードを下降させて全ての半導体装置の電極パッドにプローブピンをそれぞれ接触させた後は、全ての半導体装置の検査が終了するまでプローブカードを上昇させることなく、検査しようとする半導体装置に応じてスイッチング素子を操作するだけで、全ての半導体装置を順に効率よく検査することができる。
【００７３】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の検査装置の概略を示した配線図である。本実施形態の検査装置は、スイッチング素子１２０として半導体素子を備えたデマルチプレクサ１２１を用いた点で、ロータリースイッチやスライドスイッチのように機械的に接点を切り替えるスイッチング素子１０９ａ〜１０９ｄを用いた第１の実施形態の検査装置と異なり、その他の基本的構成は第１の実施形態の検査装置と同じである。第１の実施形態の検査装置と同一の部材には同一の符号を付して，それらについての説明を省略する。図４において、１０２ａは排気口１０２に設けられたバルブ、１０３ａはガス導入口１０３に設けられたバルブである。
【００７４】
デマルチプレクサ１２１単体の制御方法を図５（Ａ）及び図５（Ｂ）を用いて説明する。このデマルチプレクサ１２１は、３ビットのアドレス端子Ａ０，Ａ１，Ａ２の電位を低電位（Ｌ）もしくは高電位（Ｈ）に設定することで８つの出力端子Ｙ０〜Ｙ７のうちのいずれか１つを選択し、入力端子Ｘ３に入力された基準電圧Ｖｃｃを選択された１つの出力端子から出力することができる（８ビット出力）。デマルチプレクサ１２１を単体で動作させる場合には、入力端子Ｘ１、Ｘ２を０Ｖ（接地電位）、入力端子Ｘ３を基準電圧Ｖｃｃとし、入力端子Ｘ３に入力される基準電圧Ｖｃｃを出力端子Ｙ０〜Ｙ７のいずれかに出力させる。この８ビット出力デマルチプレクサを用いた場合は、一次側にＡ０〜Ａ２及びＸ３（Ｘ１、Ｘ２はチャンバ内で接地）の４端子を備え、二次側にプローブピン１１４にそれぞれ接続されるＹ０〜Ｙ７の８端子を備える。検査装置がより多くのプローブピンを備える場合には、デマルチプレクサ１２１を複数並べて、第１の実施形態と同様に入力端子Ｘ３を共通する外部入出力用信号配線に接続すれば良い。
【００７５】
図６（Ａ）は図５（Ａ）に示したデマルチプレクサ１２１を４つ並列に備えた３２ビット出力のデマルチプレクサの回路図、図６（Ｂ）はその真理値表である。このデマルチプレクサは、一次側に３ビットのアドレス端子Ａ０〜Ａ２と３つの入力端子Ａ３〜Ａ５と基準電位Ｖｃｃが与えられる端子Ｖｃｃの合計７端子を備え、二次側にプローブピン１１４にそれぞれ接続されるＹ０〜Ｙ３１の３２端子を備える。
【００７６】
図７は、代表的なマトリックス型半導体装置を検査する場合における、本実施形態に係る検査装置の効果を示した図である。図７において、「Ｈ」はマトリックス型半導体装置のＸ軸方向に延びるライン状電極の数、「Ｖ」はＹ軸方向に延びるライン状電極の数である。「ビット数」とはスイッチング素子としてのデマルチプレクサのアドレス端子数、「入力端子数」とはスイッチング素子としてのデマルチプレクサのアドレス端子を含む一次側端子の総数、「出力端子数」とはスイッチング素子としてのデマルチプレクサの二次側端子の総数である。「スイッチング素子数」は、検査装置に備えられるデマルチプレクサの総数である。「削減度合い」は、本実施形態に係る検査装置における、プローブピン１１４の総数に対する信号配線１０７の総数の割合（％）である。
【００７７】
本実施形態も、第１の実施形態と同様に、信号配線１０７の数を従来に比べて削減することができる。その結果、検査装置が小型化でき、検査装置の制作費が安価になる。更に、信号配線の数が激減することによりチャンバ内の真空環境を良好に維持することができるので、被検査デバイスに悪影響を与えることなく、デバイス本来の特性を検査することが可能となる。
【００７８】
また、本実施形態では、スイッチング素子としてデマルチプレクサとして機能する半導体素子を用いるので、スイッチング素子を小型にすることができ、これにより検査装置の更なる小型化が可能である。特に、多くのプローブピンを必要とするデバイスを検査する検査装置においてその効果は顕著である。
【００７９】
以上の第１及び第２の実施形態では、スイッチング素子をコネクタボード１０８上に設置しているが、本発明はこれに限定されない。特に第２の実施形態のようにスイッチング素子としてデマルチプレクサとして機能する半導体素子を用いる場合にはスイッチング素子をプローブカード１１２上に設置してもよい。本発明においてスイッチング素子は、雰囲気を制御された密閉空間内に設置された被検査デバイスを検査する際に電極パッド（プローブピン）の数に比べて必要な信号配線の数を大幅に少なくするために設けられており、雰囲気を制御された密閉空間内であれば、その配置位置は特に限定されない。
【００８０】
また、以上の第１及び第２の実施形態では、被検査デバイスの電極パッドに対して電気信号の授受を行うために、プローブカードに備え付けられた針状のプローブピンを電極パッドに接触させる方法を用いたが、本発明はこれに限定されず、例えばバンプ技術を用いてフレキシブルフィルム上に形成されたバンプ状接続端子を電極パッドに押し当てる方法を用いても何ら問題ない。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明の利用分野は特に制限はないが、例えば、真空中での電子放出特性を評価する必要がある冷陰極電子源素子や、冷却した状態で評価する必要がある高感度赤外線検出素子などのように、特殊な環境下で検査する必要がある半導体装置の検査方法及び検査装置として好ましく利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の検査装置の概略を示した切り欠き斜視図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の検査装置の概略を示した配線図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の検査装置の効果を示す図である。
【図４】図４は、本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の検査装置の概略を示した配線図である。
【図５】図５（Ａ）は本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の検査装置で用いられるデマルチプレクサ単体の回路図、図５（Ｂ）はその真理値表である。
【図６】図６（Ａ）は本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の検査装置で用いられるデマルチプレクサの回路図、図６（Ｂ）はその真理値表である。
【図７】図７は、本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の検査装置の効果を示す図である。
【図８】従来の半導体装置の検査装置のプローブカードの平面図である。
【図９】従来の半導体装置の検査装置の主要部の断面図である。
【符号の説明】
【００８３】
１０１ チャンバ
１０２ 排気口
１０２ａ バルブ
１０３ ガス導入口
１０３ａ バルブ
１０４ 信号導入端子
１０５ 覗き窓
１０６ａ〜１０６ｄ 外部入出力用信号配線
１０７ 信号配線
１０８ コネクタボード
１０９ａ〜１０９ｄ スイッチング素子
１１０ａ〜１１０ｄ 切り替え出力配線
１１１ａ オスコネクタピン
１１１ｂ メスコネクタピン
１１２ プローブカード
１１３ プローブピン接続配線
１１４ プローブピン
１１５ ステージ
１１６ 被検査デバイス
１２０ スイッチング素子
１２１ デマルチプレクサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置の検査方法及び検査装置に関する。特に、制御された雰囲気の中で検査を行わなければならない半導体装置の検査方法及び検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体の微細加工技術やＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術の進展に伴い、新たな機能デバイスの開発が進んでいる。その様な機能デバイスの中には、特定の環境下でないと動作しない、或いは有効に機能しないデバイス（素子）も多い。例えば、先端を鋭い形状に加工したコーン形状やタワー形状の微細な複数のエミッタを配列した冷陰極電子源素子は、エミッタ先端に印加した電界により電子を放出させるためには真空環境が必要であるので、内部を真空排気して密封（真空封止）したガラス管やガラスプレート内に実装して用いられる。また、近赤外線検出素子、イメージセンサ、或いはＸ線検出素子などは、良好な感度を得るためには０℃〜−１００℃に、更には液体窒素温度（７７Ｋ）や超伝導温度（〜４Ｋ以下）にまで冷却する必要がある。通常、冷却する必要のあるデバイスは、結露を防止するために気密封止して用いられる。
【０００３】
この様な特定の環境下でないと動作しない、或いは有効に機能しないデバイスの検査は、デバイスを真空封止或いは気密封止した後に行なわれるのが一般的である。しかし、デバイスの製造工程である実装工程や封止工程が得られるデバイスの特性に影響を及ぼす場合があるため、ウエハプロセス終了後の素子完成段階、例えば冷陰極電子源素子であればＳｉウエハ上に形成された状態で、近赤外線検出素子であればＩｎＧａＡｓウエハ上に形成された状態で検査すると、デバイス本来の性能が評価できる。また製造工程を考えると、ウエハプロセス終了後に検査して不良デバイスを選別できれば、その後の実装・封止工程でのロスを減らし歩留りの向上と製造コストの低減に非常に有効である。
【０００４】
ウエハプロセス終了後のデバイスを特定の環境下で検査するための方法として、内部を所定の環境に制御できるチャンバ（密閉容器）に、外部から操作が可能な複数のマニピュレータを取り付け、マニピュレータの先端に取り付けた複数のプローブピンを、チャンバ内のステージ上に載置されたウエハ上の被検査デバイスの電極パッド（信号入出力端子、即ち実装端子）に接触させて検査を行う方法がある。各々のプローブピンはチャンバの壁に取り付けられた信号導入端子を介してチャンバ外の計測器と接続されており、これにより被検査デバイスへの電圧印加や、被検査デバイスからの検出電流の計測器への取り込み等の操作が可能である。チャンバ内の空間は被検査デバイスの動作に必要な環境に制御可能で、例えば冷陰極電子源素子であれば１×１０-3Ｐａ以下の圧力に制御され、また近赤外線検出素子であれば１×１０-1Ｐａ以下の圧力で且つステージを０℃以下の所定の温度に制御される。このようにして、ウエハプロセス終了段階で各々のデバイスの本来の性能を評価することができる。
【０００５】
一方、近年フラットパネルディスプレイ分野で注目されているＦＥＤ（Field Emission Display）や近赤外領域まで検出可能な高感度ＣＣＤ（電荷結合型撮像素子）カメラなどの場合、基本セル（単位素子）、例えばＦＥＤであれば冷陰極電子源、また高感度ＣＣＤカメラであれば近赤外線検出素子がマトリックス状に配置されているため、一つの単位素子を制御するための電極パッドが非常に多い。例えば３０万画素のＦＥＤやカメラであれば、縦２５６本、横３２０本のライン状電極があり、駆動用ドライバが混載されていなければ、デバイス上には少なくとも５７６本（２５６本＋３２０本）の電極パッドが必要である。従って、このようなデバイスを検査する場合、上記のプローブピンを必要な数だけ備えたマニピュレータをチャンバに取り付けることは実質的に不可能である。
【０００６】
多数の電極パッドを有するデバイス、例えばＬＳＩなどを検査するには、通常、図８に示す様なプローブカード３０１が用いられる。プローブカード３０１は、中央に先端の尖った複数のプローブピン３０２が取り付けられている。複数のプローブピン３０２は、その先端が同一平面に位置するように高さが揃えられ、且つ、それぞれが被検査デバイス３０９の複数の電極パッドの位置に合うように配置されている。複数のプローブピン３０２は、プローブカード３０１上に形成された複数の接続配線３０３を介してプローブカード３０１上に配置された信号入出力用の複数のピン受け３０４と電気的に接続されている。これにより、複数のプローブピン３０２が被検査デバイス３０９の複数の電極パッドと接触すると、複数の電極パッドは複数のピン受け３０４とそれぞれ電気的に接続される。
【０００７】
図９は従来の半導体装置の検査装置の主要部の断面図である。サンプルステージ３０８上に保持された被検査デバイス３０９の検査は以下のようにして行われる。コネクタボード３０５がプローブカード３０１の上方に昇降可能に設けられている。コネクタボード３０５には、導電性スプリング３０６ａをそれぞれ備えた複数のコネクタピン３０６が設けられている。コネクタボード３０５が下降されると、コネクタピン３０６の導電性スプリング３０６ａがピン受け３０４と弾性的に接触する。複数のコネクタピン３０６は複数の信号配線３０７及びチャンバに設けられた複数の信号導入端子を介してチャンバ外に設置された計測器等（図示せず）に接続されている。以上により、チャンバ外の計測器等からの信号がプローブピン３０２を介して被検査デバイス３０９の電極パッドに供給され、また被検査デバイス３０９からの電流や信号等はプローブピン３０２を介してチャンバ外の計測器等に検出される。
【０００８】
以上のように、プローブカード３０１を用い、被検査デバイス３０９の複数の電極パッドと複数の信号配線３０７とを一対一で接続することで、被検査デバイス３０９の検査を行うことができる。通常は、複数のコネクタピン３０６及び複数のピン受け３０４の配置はできるだけ共通化され、複数のプローブピン３０２の配置のみが被検査デバイス３０９に応じて異なる複数のプローブカード３０１が予め作製される。そして、被検査デバイス３０９に応じてプローブカード３０１を交換することで、異なる種類のデバイスの検査が行われる。
【０００９】
プローブカード３０１に設けられるプローブピン３０２の数は、通常は数十本程度から多いものでは数百本の程度であるが、近年では千本を越える場合もある。
【特許文献１】特開平１１−２３１０２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記の従来の半導体装置の検査方法及び検査装置では、基本的には被検査デバイス３０９の電極パッドの数と同数の信号配線３０７がコネクタボード３０５に接続されており、信号配線３０７と同数の信号導入端子がチャンバに設けられている。被検査デバイス３０９が、一般的な環境下で評価可能なデバイスであれば何ら問題なく検査を行うことができる。しかしながら、前述したような真空中でなければ評価できないデバイスのように閉じた空間内に形成した特殊な環境下で検査を行う必要があるデバイスであって、且つ画素がマトリックス状に配置されたデバイスのように必要なプローブピンの数が非常に多いデバイスを検査する場合には以下のような問題が生じる。
【００１１】
第一に、信号配線の数が数百本から千本を越えるような場合、チャンバの内外を電気的に接続する信号導入端子を信号配線の数と同数だけ設けるためにチャンバ上に広い面積が必要であり、更に、信号配線を収納するためにチャンバ内に大きな空間が必要である。従って、大容量のチャンバが必要となり、また、チャンバ内を真空に維持するために高い能力を備えた排気系が必要となる。よって、全体として検査装置が巨大化し、検査装置のコストが上昇する。更に、検査装置を設置するための建屋を補強等する必要が生じ、更にコストが必要である。これらの結果、検査コストが上昇してしまう。
【００１２】
第二に、仮にコストを度外視して千本を超える信号配線をチャンバ内に収納した場合、信号配線の全表面からのガス放出は無視できない程になる。信号配線同士を互いに電気的に絶縁する必要があるため、多数の信号配線を取り扱う場合には一般的に樹脂で被覆された信号配線が用いられる。しかし、樹脂からは大量の水分が放出されるため十分な真空度を実現するのは非常に困難である。信号配線同士を絶縁する方法としては、樹脂で被覆する方法以外に、個々の信号配線をセラミックチューブに通す方法や、セラミックで被覆した信号配線を用いる方法もあるが、これらの方法を採った場合にも、信号配線数が膨大になるとその表面に吸着された水分の脱離量は無視できず、冷陰極電子源素子のようなデバイスでは特性劣化やデバイスの破壊等の悪影響を与える。また排気能力が低下することにより検査のスループットが低下し、検査コストの上昇につながる。
【００１３】
本発明は、上記の従来の問題を解決し、閉じた空間内の良好な環境を維持することができ、検査のスループットが低下することなく、更にデバイス特性を安定且つ再現性良く評価することができる半導体装置の検査方法及び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】
【００１４】
本発明の半導体装置の第１の検査方法では、密閉空間内の制御された雰囲気下に配置された半導体装置の複数の電極パッドに複数の接続端子をそれぞれ同時に接触させ、前記密閉空間外と接続され且つ前記密閉空間内に配置された複数の信号配線及び前記複数の接続端子を介して前記複数の電極パッドに対して電気信号の授受を行うことで前記半導体装置を検査する。
【００１５】
そして、前記複数の接続端子のうち前記複数の信号配線がそれぞれ接続される複数の接続端子を前記密閉空間内において順次切り替えることにより、前記半導体装置の前記複数の電極パッドのうち電気信号の授受が行われる複数の電極パッドを順次切り替えて、前記半導体装置を検査する。
【００１６】
本発明の半導体装置の第２の検査方法では、密閉空間内の制御された雰囲気下に配置された半導体装置の複数の電極パッドに複数の接続端子をそれぞれ同時に接触させ、前記密閉空間外と接続され且つ前記密閉空間内に配置された複数の信号配線及び前記複数の接続端子を介して前記複数の電極パッドに対して電気信号の授受を行うことで前記半導体装置を検査する。
【００１７】
ここで、前記半導体装置は、互いに平行な複数の第１ライン状電極と、前記複数の第１ライン状電極に対して交差して配置された互いに平行な複数の第２ライン状電極と、前記複数の第１ライン状電極及び前記複数の第２ライン状電極が交差する各位置にマトリックス状に配置された複数の単位素子とを備える。また、前記電極パッドが、前記複数の第１ライン状電極及び前記複数の第２ライン状電極のそれぞれに設けられている。
【００１８】
そして、前記複数の接続端子のうち前記複数の信号配線がそれぞれ接続される複数の接続端子を前記密閉空間内において順次切り替えることにより、前記複数の第１ライン状電極にそれぞれ設けられた複数の前記電極パッドのうち電気信号の授受が行われる電極パッドを順次切り替え、且つ、前記複数の第２ライン状電極にそれぞれ設けられた複数の前記電極パッドのうち電気信号の授受が行われる電極パッドを順次切り替えて、前記複数の単位素子を順次検査する。
【００１９】
本発明の半導体装置の第３の検査方法では、密閉空間内の制御された雰囲気下に配置された半導体装置の複数の電極パッドに複数の接続端子をそれぞれ同時に接触させ、前記密閉空間外と接続され且つ前記密閉空間内に配置された複数の信号配線及び前記複数の接続端子を介して前記複数の電極パッドに対して電気信号の授受を行うことで前記半導体装置を検査する。
【００２０】
ここで、前記半導体装置は、第１ライン状電極と、前記第１ライン状電極に対して交差して配置された複数の第２電極と、前記第１ライン状電極及び前記複数の第２電極が交差する各位置に一直線状に配置された複数の単位素子とを備える。また、前記電極パッドが、前記第１ライン状電極及び前記複数の第２電極のそれぞれに設けられている。
【００２１】
そして、前記複数の接続端子のうち前記複数の信号配線がそれぞれ接続される複数の接続端子を前記密閉空間内において順次切り替えることにより、前記複数の第２電極にそれぞれ設けられた複数の前記電極パッドのうち電気信号の授受が行われる電極パッドを順次切り替えて、前記複数の単位素子を順次検査する。
【００２２】
本発明の半導体装置の第４の検査方法では、密閉空間内の制御された雰囲気下に配置されたウエハ上に形成された複数の半導体装置に設けられた複数の電極パッドに複数の接続端子を同時に接触させ、前記密閉空間外と接続され且つ前記密閉空間内に配置された複数の信号配線及び前記複数の接続端子を介して前記複数の電極パッドに対して電気信号の授受を行うことで前記半導体装置を検査する。
【００２３】
そして、前記複数の接続端子のうち前記複数の信号配線がそれぞれ接続される複数の接続端子を前記密閉空間内において順次切り替えることにより、前記複数の半導体装置を順次検査する。
【００２４】
本発明の半導体装置の検査装置は、密閉空間を形成し、前記密閉空間内を所定の雰囲気に制御するチャンバと、前記チャンバの外内間の電気信号の授受を行うために前記チャンバに設けられた複数の信号導入端子と、前記チャンバ内に配置され、前記複数の信号導入端子にそれぞれ接続された複数の信号配線と、検査対象である半導体装置の複数の電極パッドにそれぞれ同時に接触される複数の接続端子とを備える。
【００２５】
そして、半導体装置の検査装置は、更に、前記複数の接続端子のうち前記複数の信号配線がそれぞれ接続される複数の接続端子を順次切り替えるスイッチング素子を前記チャンバ内に備える。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、多数の検査電極パッドを有するデバイスを制御された密閉空間内で検査する場合において、密閉空間内の信号配線の数を少なくすることができるので、密閉空間内の雰囲気を著しく汚染・劣化させることなく、信頼性の高い検査を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の半導体装置の第１の検査方法では、密閉空間内の制御された雰囲気下に配置された半導体装置の複数の電極パッドに複数の接続端子をそれぞれ同時に接触させ、前記密閉空間外と接続され且つ前記密閉空間内に配置された複数の信号配線及び前記複数の接続端子を介して前記複数の電極パッドに対して電気信号の授受を行うことで前記半導体装置を検査する。
【００２８】
そして、前記複数の接続端子のうち前記複数の信号配線がそれぞれ接続される複数の接続端子を前記密閉空間内において順次切り替えることにより、前記半導体装置の前記複数の電極パッドのうち電気信号の授受が行われる複数の電極パッドを順次切り替えて、前記半導体装置を検査する。
【００２９】
本発明の第１の検査方法によれば、被検査デバイスである半導体装置に備えられた電極パッドの数に対して、密閉空間内の信号配線の数を少なくすることができる。従って、検査装置を小型化することができ、信号配線から放出されるガス量を低減することができるので、密閉空間内の雰囲気の制御が容易になる。その結果、大気中では評価できないような半導体装置でも、ウエハプロセス終了段階でその本来の特性を評価することが可能となる。
【００３０】
本発明の半導体装置の第２の検査方法では、密閉空間内の制御された雰囲気下に配置された半導体装置の複数の電極パッドに複数の接続端子をそれぞれ同時に接触させ、前記密閉空間外と接続され且つ前記密閉空間内に配置された複数の信号配線及び前記複数の接続端子を介して前記複数の電極パッドに対して電気信号の授受を行うことで前記半導体装置を検査する。
【００３１】
ここで、前記半導体装置は、互いに平行な複数の第１ライン状電極と、前記複数の第１ライン状電極に対して交差して配置された互いに平行な複数の第２ライン状電極と、前記複数の第１ライン状電極及び前記複数の第２ライン状電極が交差する各位置にマトリックス状に配置された複数の単位素子とを備える。また、前記電極パッドが、前記複数の第１ライン状電極及び前記複数の第２ライン状電極のそれぞれに設けられている。
【００３２】
そして、前記複数の接続端子のうち前記複数の信号配線がそれぞれ接続される複数の接続端子を前記密閉空間内において順次切り替えることにより、前記複数の第１ライン状電極にそれぞれ設けられた複数の前記電極パッドのうち電気信号の授受が行われる電極パッドを順次切り替え、且つ、前記複数の第２ライン状電極にそれぞれ設けられた複数の前記電極パッドのうち電気信号の授受が行われる電極パッドを順次切り替えて、前記複数の単位素子を順次検査する。
【００３３】
本発明の第２の検査方法によれば、例えば、冷陰極電子源素子を用いたＦＥＤや近赤外線検出ＣＣＤのように、マトリックス状に配置された複数の単位素子を備え、大気中或いは室温では動作できない半導体装置の単位素子を、真空中において、破壊及び劣化させることなく、簡便且つ効率よく検査することが可能となる。その結果、検査コストを低減でき、また、早い段階で不良素子を排除することで製造コストも低減できる。
【００３４】
本発明の半導体装置の第３の検査方法では、密閉空間内の制御された雰囲気下に配置された半導体装置の複数の電極パッドに複数の接続端子をそれぞれ同時に接触させ、前記密閉空間外と接続され且つ前記密閉空間内に配置された複数の信号配線及び前記複数の接続端子を介して前記複数の電極パッドに対して電気信号の授受を行うことで前記半導体装置を検査する。
【００３５】
ここで、前記半導体装置は、第１ライン状電極と、前記第１ライン状電極に対して交差して配置された複数の第２電極と、前記第１ライン状電極及び前記複数の第２電極が交差する各位置に一直線状に配置された複数の単位素子とを備える。また、前記電極パッドが、前記第１ライン状電極及び前記複数の第２電極のそれぞれに設けられている。
【００３６】
そして、前記複数の接続端子のうち前記複数の信号配線がそれぞれ接続される複数の接続端子を前記密閉空間内において順次切り替えることにより、前記複数の第２電極にそれぞれ設けられた複数の前記電極パッドのうち電気信号の授受が行われる電極パッドを順次切り替えて、前記複数の単位素子を順次検査する。
【００３７】
本発明の第３の検査方法によれば、一直線状に配列された複数の単位素子を備えた、所謂ラインセンサと呼ばれるような半導体装置の単位素子を、真空中において、破壊及び劣化させることなく、簡便且つ効率よく検査することが可能となる。その結果、検査コストを低減でき、また、早い段階で不良素子を排除することで製造コストも低減できる。
【００３８】
本発明の半導体装置の第４の検査方法では、密閉空間内の制御された雰囲気下に配置されたウエハ上に形成された複数の半導体装置に設けられた複数の電極パッドに複数の接続端子を同時に接触させ、前記密閉空間外と接続され且つ前記密閉空間内に配置された複数の信号配線及び前記複数の接続端子を介して前記複数の電極パッドに対して電気信号の授受を行うことで前記半導体装置を検査する。
【００３９】
そして、前記複数の接続端子のうち前記複数の信号配線がそれぞれ接続される複数の接続端子を前記密閉空間内において順次切り替えることにより、前記複数の半導体装置を順次検査する。
【００４０】
本発明の第４の検査方法によれば、ウエハ上に同一の複数の半導体装置を形成した場合において、制御された密閉空間内で、複数の半導体装置に複数の接続端子を同時に接触させた状態で、個々の半導体装置を順に検査することが可能になる。このとき、信号配線としては、１つの半導体装置を検査するのに必要な信号配線のみで足りる。例えばＣＲＴ等に用いる冷陰極電子源素子を複数作製したウエハの検査を真空中において行なう場合、一度の接続端子の接続のみで複数の冷陰極電子源素子を順次検査することが可能となり、電極パッドに対する接続端子の位置合わせに要する時間を削減して検査効率を向上させることができる。
【００４１】
本発明の半導体装置の検査装置は、密閉空間を形成し、前記密閉空間内を所定の雰囲気に制御するチャンバと、前記チャンバの外内間の電気信号の授受を行うために前記チャンバに設けられた複数の信号導入端子と、前記チャンバ内に配置され、前記複数の信号導入端子にそれぞれ接続された複数の信号配線と、検査対象である半導体装置の複数の電極パッドにそれぞれ同時に接触される複数の接続端子とを備える。
【００４２】
そして、半導体装置の検査装置は、更に、前記複数の接続端子のうち前記複数の信号配線がそれぞれ接続される複数の接続端子を順次切り替えるスイッチング素子を前記チャンバ内に備える。
【００４３】
本発明の半導体装置の検査装置によれば、被検査デバイスである半導体装置に備えられた電極パッドの数に対して、密閉空間内の信号配線の数を少なくすることができる。従って、検査装置を小型化することができ、信号配線から放出されるガス量を低減することができるので、密閉空間内の雰囲気の制御が容易になる。その結果、大気中では評価できないような半導体装置でも、ウエハプロセス終了段階でその本来の特性を評価することが可能となる。
【００４４】
上記の本発明の半導体装置の検査装置において、前記スイッチング素子は、機械的に接点を切り替えるロータリースイッチ又はスライドスイッチであることが好ましい。
【００４５】
これにより、チャンバ内の雰囲気に影響を与えずに、且つ安価に、複数の信号配線が接続される複数の接続端子を順次切り替えることができる。また、接点の切り替えが機械的操作により行われるので、入出力される信号の電圧が高い場合でも何ら問題はなく、高電圧の半導体装置であっても安定且つ再現性良く検査することができる。
【００４６】
上記において、前記接点の切り替えは前記チャンバ外からの電気信号に基づいて行われることが好ましい。
【００４７】
これにより、スイッチング素子を小型化することができる。
【００４８】
上記の本発明の半導体装置の検査装置において、前記スイッチング素子は、複数ビットの電気信号に応じて、１つの入力端子に入力された信号が出力される１つの出力端子を複数の出力端子の中から選択する半導体素子（例えばデマルチプレクサ）であることが好ましい。
【００４９】
これにより、１つのスイッチング素子の出力端子数を非常に多くすることができるので、信号配線の数を劇的に少なくすることが可能となる。従って、検査装置を小型化することができ、また信号配線から放出されるガス量を低減することができるので、チャンバ内の雰囲気の制御が容易になり、環境が向上する。更に、信号配線の接続点が減ることにより検査装置の信頼性が向上する。
【００５０】
上記の本発明の半導体装置の検査装置において、前記複数の信号配線の総数は前記複数の接続端子の総数の７５％以下であることが好ましい。
【００５１】
これにより、信号配線の数が劇的に少なくなるので、チャンバ内の雰囲気の制御が容易になり、環境が向上し、更に、信号配線の接続点が減ることによる検査装置の信頼性が向上する。
【００５２】
以下、本発明を具体的な実施形態を示しながら説明する。但し、以下の実施形態や数値例は一例に過ぎず、本発明はこれらに限定されない。
【００５３】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の検査装置、及びこの検査装置を用いた半導体装置の検査方法を図面を参照しながら説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の検査装置の概略を示した切り欠き斜視図、図２は本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の検査装置の概略を示した配線図である。
【００５４】
本実施形態の半導体装置の検査装置は、密閉空間を形成するチャンバ１０１を備え、チャンバ１０１内に、コネクタボード１０８、プローブカード１１２、及び被検査デバイス１１６を載置するステージ１１５を備える。チャンバ１０１は、チャンバ１０１内を真空に維持するための真空ポンプなどが接続される排気口１０２と、チャンバ１０１内を所定のガス雰囲気に制御するためのガス導入口１０３と、チャンバ１０１の内部空間に全く影響を与えることなくチャンバ１０１の内外間で電気信号のやりとりをするための、相互に電気的に絶縁された複数の信号導入端子１０４と、チャンバ１０１内の様子を観察するための覗き窓１０５とを備えている。複数の信号導入端子１０４のチャンバ１０１外に露出した一端には、チャンバ１０１外に設置された計測器や制御電源等（図示せず）に接続された外部入出力用信号配線１０６（１０６ａ〜１０６ｄ）が接続され、複数の信号導入端子１０４のチャンバ１０１内に露出した他端には、コネクタボード１０８上の複数の端子にそれぞれ接続された複数の信号配線１０７がそれぞれ接続されている。
【００５５】
コネクタボード１０８には４つのスイッチング素子１０９（１０９ａ〜１０９ｄ）が設けられている。図２に示すように、スイッチング素子１０９ａ，１０９ｂの一次側は信号配線１０７、信号導入端子１０４及び外部入出力用信号配線１０６ｂを介してチャンバ１０１外に設置された計測器等（図示せず）に接続されており、二次側はコネクタボード１０８上に形成された複数の切り替え出力配線１１０ａ，１１０ｂに接続されている。同様に、スイッチング素子１０９ｃ，１０９ｄの一次側は信号配線１０７、信号導入端子１０４及び外部入出力用信号配線１０６ｄを介してチャンバ１０１外に設置された計測器等（図示せず）に接続されており、二次側はコネクタボード１０８上に形成された複数の切り替え出力配線１１０ｃ，１１０ｄに接続されている。また、スイッチング素子１０９ａ，１０９ｂは信号配線１０７、信号導入端子１０４及び外部入出力用信号配線１０６ａを介してチャンバ１０１外に設置された制御電源（図示せず）に接続されており、制御電源からの制御用信号に応じてスイッチング素子１０９ａ，１０９ｂは、その二次側に接続された複数の切り替え出力配線１１０ａ，１１０ｂのうちの１つを選択して一次側と接続する。同様に、スイッチング素子１０９ｃ，１０９ｄは信号配線１０７、信号導入端子１０４及び外部入出力用信号配線１０６ｃを介してチャンバ１０１外に設置された制御電源（図示せず）に接続されており、制御電源からの制御用信号に応じてスイッチング素子１０９ｃ，１０９ｄは、その二次側に接続された複数の切り替え出力配線１１０ｃ，１１０ｄのうちの１つのを選択して一次側と接続する。外部入出力用信号配線１０６ａ〜１０６ｄのうち、計測器等に接続された外部入出力用信号配線１０６ｂ，１０６ｄをデバイス検査用信号配線とも呼び、制御電源に接続された外部入出力用信号配線１０６ａ，１０６ｃをスイッチング素子駆動用信号配線とも呼ぶ。
【００５６】
複数のオスコネクタピン１１１ａがコネクタボード１０８を上下に貫通している。複数のオスコネクタピン１１１ａの上端に複数の切り替え出力配線１１０ａ〜１１０ｄが接続されている。複数のオスコネクタピン１１１ａの下端はコネクタボード１０８の下面より突出している。
【００５７】
コネクタボード１０８の下方にはプローブカード１１２が配置されている。プローブカード１１２の中心には開口が形成されている。この開口内から下方に向かって突出するように、複数のプローブピン（接続端子）１１４が取り付けられている。複数のプローブピン１１４の先端の位置は、被検査デバイス１１６の検査用電極パッドの位置に一致する。複数のプローブピン１１４は、プローブカード１１２上に突き出すように形成された複数のプローブピン接続配線１１３を介してプローブカード１１２上に配置された複数のメスコネクタピン１１１ｂに接続されている。
【００５８】
複数のオスコネクタピン１１１ａと複数のメスコネクタピン１１１ｂとは一対一に対応しており、コネクタボード１０８とプローブカード１１２とを上下に重ね合わせることにより、各オスコネクタピン１１１ａは対応するメスコネクタピン１１１ｂと電気的に接続される。更に、複数のプローブピン１１４は、ステージ１１５上に載置された被検査デバイス１１６の複数の検査用電極パッドにそれぞれ所定の圧力で押し付けられて電気的に接続される。この状態において、スイッチング素子１０９ａ〜１０９ｄは、被検査デバイス１１６の複数の電極パッドのうち、デバイス検査用信号配線１０６ｂ，１０６ｄと電気的に接続される電極パッドを順次切り替える。
【００５９】
図２に示す例では、被検査デバイス１１６は、Ｘ軸方向に延びる２２本のエミッタ電極がＹ軸方向に等間隔で配置され、且つ、Ｙ軸方向に延びる２２本のゲート電極がＸ軸方向に等間隔で配置された冷陰極電子源素子である。ここで、Ｘ軸及びＹ軸は、水平面内に含まれ、互いに直交する。
【００６０】
スイッチング素子１０９ａ〜１０９ｄのそれぞれの二次側には１２の電極端子が設けられている。被検査デバイス１１６の２２本のエミッタ電極のそれぞれの一端に設けられた電極パッド１１６ｙはプローブピン１１４等を介してスイッチング素子１０９ａ，１０９ｂの二次側と接続されている。また、被検査デバイス１１６の２２本のゲート電極のそれぞれの一端に設けられた電極パッド１１６ｘはプローブピン１１４等を介してスイッチング素子１０９ｃ，１０９ｄの二次側と接続されている。スイッチング素子１０９ａ〜１０９ｄのそれぞれの二次側の１２の電極端子のうちの１つには何も接続されていない（即ち、オープン状態である）。
【００６１】
スイッチング素子１０９ａ，１０９ｂのそれぞれの一次側は共通するデバイス検査用信号配線１０６ｂに接続されており、制御電源に接続された４本のスイッチング素子駆動用信号配線１０６ａから入力される制御用信号に応じてスイッチング素子１０９ａ，１０９ｂが独立して制御されることにより、デバイス検査用信号配線１０６ｂからの信号が任意のエミッタ電極に供給される。同様に、スイッチング素子１０９ｃ，１０９ｄのそれぞれの一次側は共通するデバイス検査用信号配線１０６ｄに接続されており、制御電源に接続された４本のスイッチング素子駆動用信号配線１０６ｃから入力される制御用信号に応じてスイッチング素子１０９ｃ，１０９ｄが独立して制御されることにより、デバイス検査用信号配線１０６ｄからの信号が任意のエミッタ電極に供給される。
【００６２】
即ち、図２の例では、合計４４個の検査用電極パッド１１６ｘ，１１６ｙを有する被検査デバイス１１６を、合計１０本の信号配線１０７で検査することができる。被検査デバイスの検査用電極パッドの数（即ち、プローブピンの数）と同数の信号配線が必要であった従来の検査装置に比べると、図２の例では信号配線の数を約２３％に削減することができる。
【００６３】
本実施形態では、スイッチング素子１０９ａ〜１０９ｄはパルスモーターで駆動されるロータリースイッチであるが、スイッチング素子はこれに限定されず、例えばリニアモーターで駆動されるスライドスイッチであっても良く、その場合も上記と同様の効果を得ることができる。
【００６４】
また、本実施形態では、スイッチング素子１０９ａ〜１０９ｄの操作は、パルスモーターをチャンバ外からの電気信号に基づいて駆動することで行われるが、本発明はこれに限定されない。例えば、チャンバ外からの電気信号に基づいて駆動されるアクチュエータを使用せずに、機械的な駆動機構でスイッチング素子を操作しても良い。
【００６５】
また、コネクタボード１０８として円形の例を示したが、コネクタボードの形状は円形に限定されず、例えばスイッチング素子としてリニアモーターで駆動されるスライドスイッチを用いる場合には、長方形のコネクタボードを用いると利便性が高い。
【００６６】
次に、図１及び図２に示した検査装置を用いた、マトリックス型の半導体装置である冷陰極電子源素子１１６の検査方法を示す。なお、図１には記載していないが、冷陰極電子源素子を検査する場合には電界放出された電子を捕捉するために、コネクタボード１０８及びプローブカード１１２中央の開口部を利用して冷陰極電子源素子１１６の上方にアノード電極が設けられる。
【００６７】
被検査デバイス１１６である冷陰極電子源素子において、互いに略直交する２２本のエミッタ電極と２２本のゲート電極が交差する各位置に合計４８４個（＝２２×２２）の冷陰極電子源（単位素子）が配置されている。２２本のエミッタ電極のうちスイッチング素子１０９ａ，１０９ｂにより選択されたエミッタ電極に外部入出力用信号配線１０６ｂを介して電圧が印加され、２２本のゲート電極のうちスイッチング素子１０９ｃ，１０９ｄにより選択されたゲート電極に外部入出力用信号配線１０６ｄを介して電圧が印加される。これにより、それぞれ電圧が印加されたエミッタ電極とゲート電極とが交差する位置にある冷陰極電子源を動作させることができる。例えば、Ｘ軸方向に延びる２２本のエミッタ電極のうちｍ番目のエミッタ電極をＸｍ、Ｙ軸方向に延びる２２本のゲート電極のうちｎ番目のゲート電極をＹｎとする。
【００６８】
冷陰極電子源が電子放出するための閾値電圧が３０Ｖであり、エミッタ電極とゲート電極との間に６０Ｖの電界を印加した時のエミッション電流を検査する場合を説明する。まず、スイッチング素子駆動用信号配線１０６ａに接続された制御電源によりスイッチング素子１０９ａ，１０９ｂを操作してエミッタ電極Ｘｍ及びこれに接続された切り替え出力配線１１０ａ（又は１１０ｂ）を選択し、且つ、スイッチング素子駆動用信号配線１０６ｃに接続された制御電源によりスイッチング素子１０９ｃ，１０９ｄを操作してゲート電極Ｙｎ及びこれに接続された切り替え出力配線１１０ｃ（又は１１０ｄ）を選択する。次に、アノード電極（図示せず）に５００Ｖ〜１ｋＶ程度の電圧を印加する。次に、チャンバ１０１外に設置されたソースメジャーユニット（ＳＭＵ）によりデバイス検査用信号配線１０６ｂに−３０Ｖの電圧を、同じくチャンバ１０１外に設置されたＳＭＵによりデバイス検査用信号配線１０６ｄに＋３０Ｖの電圧を印加する。これにより、スイッチング素子１０９ａ，１０９ｂにより選択されたエミッタ電極Ｘｍに−３０Ｖの電圧が印加され、且つ、スイッチング素子１０９ｃ，１０９ｄにより選択されたゲート電極Ｙｎに＋３０Ｖの電圧が印加され、エミッタ電極Ｘｍ及びゲート電極Ｙｎの交点に位置する冷陰極電子源のエミッタ電極上のエミッタとゲート電極との間に６０Ｖの電界が生じ、エミッタから電子ビームがアノード電極に向かって放出される。この電子ビームの電流値（即ち、エミッション電流）は、デバイス検査用信号配線１０６ｂに接続されたＳＭＵの電流計、及びアノード電極に接続された電流計により測定できる。このとき、エミッタ電極Ｘｍ以外のエミッタ電極及びゲート電極Ｙｎ以外のゲート電極には電圧が印加されないため、エミッタ電極Ｘｍとゲート電極Ｙｎとの交点に位置する冷陰極電子源以外の冷陰極電子源のエミッタ電極とゲート電極との間には電界が生じないから電子ビームは放出されず、エミッション電流は流れない。スイッチング素子１０９ａ，１０９ｂ及びスイッチング素子１０９ｃ，１０９ｄを操作してエミッタ電極及びゲート電極を任意に選択することで、マトリックス状に配置された４８４個の冷陰極電子源のうちの所望する１つについてエミッション特性等の検査を行なうことが可能となる。
【００６９】
以上のように、従来ならプローブピン１１４と同数の４４本の信号配線１０７が必要な上記マトリックス型の冷陰極電子源素子の検査において、本実施形態では信号配線１０７の数を１０本に削減することができる。本実施形態では、図面及び説明の分かり易さを考慮してマトリックス型半導体装置の単位素子の配置を２２行×２２列としたが、実際のデバイスでは単位素子の数は比較にならない程多い。例えばビデオカメラに用いられている様な電荷結合型撮像素子（ＣＣＤ）などでは、６４０行×４８０列にライン状電極が配置され、約３０万個の単位素子（画素）がマトリックス状に配列されている。更に、例えば赤外線検出用のＣＣＤである場合には、結露を防止する為に真空中で冷却しながら検査を行なわなければならない。１１２０本（６４０本＋４８０本）もの信号配線１０７をチャンバ１０１内に収納すると、信号配線の総表面積が著しく増大し、これから水分を主とした大量のガス成分が放出されることにより、チャンバ１０１内の真空環境が著しく劣化する。また、信号配線１０７と同数、即ち１１２０個の信号導入端子１０４をチャンバ１０１に設置するためには膨大な領域が必要となり、チャンバの容積が巨大になる。これらの結果、真空排気用ポンプを含めた装置の制作費が非常に高価になり、また、真空環境の劣化により被検査デバイスに特性劣化や破壊などの悪影響が生じる。しかしながら、本実施形態の検査装置を用いた場合には、６４０行のライン状電極に対して５９個、４８０列のライン状電極に対して４４個のスイッチング素子を用いることで、マトリックス状に配置された約３０万個の単位素子の中から任意の１つの単位素子を選択して検査することが可能である。この場合、必要な外部入出力用信号配線１０６の数は、６４０行のライン状電極に対してスイッチング素子駆動用信号配線として１１８本、デバイス検査用信号配線として１本、４８０列のライン状電極に対してスイッチング素子駆動用信号配線として８８本、デバイス検査用信号配線として１本の合計２０８本で済み、信号配線１０７の数もこれと同数でよいから、信号配線１０７の数は従来の約１９％に削減される。その結果、検査装置を小型化でき、検査装置の制作費が安価になる。更に、信号配線の数が激減することによりチャンバ内の真空環境を良好に維持することができるので、被検査デバイスに悪影響を与えることなく、デバイス本来の特性を検査することが可能となる。
【００７０】
図３は、代表的なマトリックス型半導体装置を検査する場合における、本実施形態に係る検査装置の効果を示した図である。図３において、「切り替え端子数」は１つのスイッチング素子が有する二次側の端子数である。「Ｈ」はマトリックス型半導体装置のＸ軸方向に延びるライン状電極の数、「Ｖ」はＹ軸方向に延びるライン状電極の数である。「プローブピン総数」はＸ軸方向及びＹ軸方向に延びるライン状電極の総数と一致し、更に従来の検査装置において必要な信号配線の数に一致する。「スイッチング素子数」は、検査装置に備えられるスイッチング素子の総数である。「信号配線数」は本実施形態に係る検査装置に必要な信号配線の総数である。「削減度合い」は、本実施形態に係る検査装置における、プローブピン１１４の総数に対する信号配線１０７の総数の割合（％）である。図３より、切り替え端子数が多いほど、削減度合いが小さくなり、従来に比べて信号配線の数の削減効果が大きくなる。
【００７１】
本実施形態では、被検査デバイスが単位素子（冷陰極電子源）がマトリックス状に配置されたマトリックス型半導体装置である場合を例に説明したが、本発明において被検査デバイスはこれに限定されず、如何なる半導体装置であっても良い。例えば、所謂ラインセンサと呼ばれるような複数の単位素子が一直線状に配列された半導体装置であっても良い。
【００７２】
また、本実施形態では、ステージ上に単一の半導体装置を載置して検査する例（即ち、チップ状態での検査）を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ウエハ上に複数の半導体装置を形成した直後の状態、即ち、個々の半導体装置（チップ）に切断する前の状態にて検査することもできる（即ち、ウエハ状態での検査）。この場合、全ての半導体装置の電極パッドにプローブピンをそれぞれ接触させた状態で、個々の半導体装置を順に検査していくことができる。これにより、プローブカードを下降させて全ての半導体装置の電極パッドにプローブピンをそれぞれ接触させた後は、全ての半導体装置の検査が終了するまでプローブカードを上昇させることなく、検査しようとする半導体装置に応じてスイッチング素子を操作するだけで、全ての半導体装置を順に効率よく検査することができる。
【００７３】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の検査装置の概略を示した配線図である。本実施形態の検査装置は、スイッチング素子１２０として半導体素子を備えたデマルチプレクサ１２１を用いた点で、ロータリースイッチやスライドスイッチのように機械的に接点を切り替えるスイッチング素子１０９ａ〜１０９ｄを用いた第１の実施形態の検査装置と異なり、その他の基本的構成は第１の実施形態の検査装置と同じである。第１の実施形態の検査装置と同一の部材には同一の符号を付して，それらについての説明を省略する。図４において、１０２ａは排気口１０２に設けられたバルブ、１０３ａはガス導入口１０３に設けられたバルブである。
【００７４】
デマルチプレクサ１２１単体の制御方法を図５（Ａ）及び図５（Ｂ）を用いて説明する。このデマルチプレクサ１２１は、３ビットのアドレス端子Ａ０，Ａ１，Ａ２の電位を低電位（Ｌ）もしくは高電位（Ｈ）に設定することで８つの出力端子Ｙ０〜Ｙ７のうちのいずれか１つを選択し、入力端子Ｘ３に入力された基準電圧Ｖｃｃを選択された１つの出力端子から出力することができる（８ビット出力）。デマルチプレクサ１２１を単体で動作させる場合には、入力端子Ｘ１、Ｘ２を０Ｖ（接地電位）、入力端子Ｘ３を基準電圧Ｖｃｃとし、入力端子Ｘ３に入力される基準電圧Ｖｃｃを出力端子Ｙ０〜Ｙ７のいずれかに出力させる。この８ビット出力デマルチプレクサを用いた場合は、一次側にＡ０〜Ａ２及びＸ３（Ｘ１、Ｘ２はチャンバ内で接地）の４端子を備え、二次側にプローブピン１１４にそれぞれ接続されるＹ０〜Ｙ７の８端子を備える。検査装置がより多くのプローブピンを備える場合には、デマルチプレクサ１２１を複数並べて、第１の実施形態と同様に入力端子Ｘ３を共通する外部入出力用信号配線に接続すれば良い。
【００７５】
図６（Ａ）は図５（Ａ）に示したデマルチプレクサ１２１を４つ並列に備えた３２ビット出力のデマルチプレクサの回路図、図６（Ｂ）はその真理値表である。このデマルチプレクサは、一次側に３ビットのアドレス端子Ａ０〜Ａ２と３つの入力端子Ａ３〜Ａ５と基準電位Ｖｃｃが与えられる端子Ｖｃｃの合計７端子を備え、二次側にプローブピン１１４にそれぞれ接続されるＹ０〜Ｙ３１の３２端子を備える。
【００７６】
図７は、代表的なマトリックス型半導体装置を検査する場合における、本実施形態に係る検査装置の効果を示した図である。図７において、「Ｈ」はマトリックス型半導体装置のＸ軸方向に延びるライン状電極の数、「Ｖ」はＹ軸方向に延びるライン状電極の数である。「ビット数」とはスイッチング素子としてのデマルチプレクサのアドレス端子数、「入力端子数」とはスイッチング素子としてのデマルチプレクサのアドレス端子を含む一次側端子の総数、「出力端子数」とはスイッチング素子としてのデマルチプレクサの二次側端子の総数である。「スイッチング素子数」は、検査装置に備えられるデマルチプレクサの総数である。「削減度合い」は、本実施形態に係る検査装置における、プローブピン１１４の総数に対する信号配線１０７の総数の割合（％）である。
【００７７】
本実施形態も、第１の実施形態と同様に、信号配線１０７の数を従来に比べて削減することができる。その結果、検査装置が小型化でき、検査装置の制作費が安価になる。更に、信号配線の数が激減することによりチャンバ内の真空環境を良好に維持することができるので、被検査デバイスに悪影響を与えることなく、デバイス本来の特性を検査することが可能となる。
【００７８】
また、本実施形態では、スイッチング素子としてデマルチプレクサとして機能する半導体素子を用いるので、スイッチング素子を小型にすることができ、これにより検査装置の更なる小型化が可能である。特に、多くのプローブピンを必要とするデバイスを検査する検査装置においてその効果は顕著である。
【００７９】
以上の第１及び第２の実施形態では、スイッチング素子をコネクタボード１０８上に設置しているが、本発明はこれに限定されない。特に第２の実施形態のようにスイッチング素子としてデマルチプレクサとして機能する半導体素子を用いる場合にはスイッチング素子をプローブカード１１２上に設置してもよい。本発明においてスイッチング素子は、雰囲気を制御された密閉空間内に設置された被検査デバイスを検査する際に電極パッド（プローブピン）の数に比べて必要な信号配線の数を大幅に少なくするために設けられており、雰囲気を制御された密閉空間内であれば、その配置位置は特に限定されない。
【００８０】
また、以上の第１及び第２の実施形態では、被検査デバイスの電極パッドに対して電気信号の授受を行うために、プローブカードに備え付けられた針状のプローブピンを電極パッドに接触させる方法を用いたが、本発明はこれに限定されず、例えばバンプ技術を用いてフレキシブルフィルム上に形成されたバンプ状接続端子を電極パッドに押し当てる方法を用いても何ら問題ない。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明の利用分野は特に制限はないが、例えば、真空中での電子放出特性を評価する必要がある冷陰極電子源素子や、冷却した状態で評価する必要がある高感度赤外線検出素子などのように、特殊な環境下で検査する必要がある半導体装置の検査方法及び検査装置として好ましく利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の検査装置の概略を示した切り欠き斜視図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の検査装置の概略を示した配線図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の検査装置の効果を示す図である。
【図４】図４は、本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の検査装置の概略を示した配線図である。
【図５】図５（Ａ）は本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の検査装置で用いられるデマルチプレクサ単体の回路図、図５（Ｂ）はその真理値表である。
【図６】図６（Ａ）は本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の検査装置で用いられるデマルチプレクサの回路図、図６（Ｂ）はその真理値表である。
【図７】図７は、本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の検査装置の効果を示す図である。
【図８】従来の半導体装置の検査装置のプローブカードの平面図である。
【図９】従来の半導体装置の検査装置の主要部の断面図である。
【符号の説明】
【００８３】
１０１ チャンバ
１０２ 排気口
１０２ａ バルブ
１０３ ガス導入口
１０３ａ バルブ
１０４ 信号導入端子
１０５ 覗き窓
１０６ａ〜１０６ｄ 外部入出力用信号配線
１０７ 信号配線
１０８ コネクタボード
１０９ａ〜１０９ｄ スイッチング素子
１１０ａ〜１１０ｄ 切り替え出力配線
１１１ａ オスコネクタピン
１１１ｂ メスコネクタピン
１１２ プローブカード
１１３ プローブピン接続配線
１１４ プローブピン
１１５ ステージ
１１６ 被検査デバイス
１２０ スイッチング素子
１２１ デマルチプレクサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉空間内の制御された雰囲気下に配置された半導体装置の複数の電極パッドに複数の接続端子をそれぞれ同時に接触させ、前記密閉空間外と接続され且つ前記密閉空間内に配置された複数の信号配線及び前記複数の接続端子を介して前記複数の電極パッドに対して電気信号の授受を行うことで前記半導体装置を検査する半導体装置の検査方法であって、
前記複数の接続端子のうち前記複数の信号配線がそれぞれ接続される複数の接続端子を前記密閉空間内において順次切り替えることにより、前記半導体装置の前記複数の電極パッドのうち電気信号の授受が行われる複数の電極パッドを順次切り替えて、前記半導体装置を検査することを特徴とする半導体装置の検査方法。
【請求項２】
密閉空間内の制御された雰囲気下に配置された半導体装置の複数の電極パッドに複数の接続端子をそれぞれ同時に接触させ、前記密閉空間外と接続され且つ前記密閉空間内に配置された複数の信号配線及び前記複数の接続端子を介して前記複数の電極パッドに対して電気信号の授受を行うことで前記半導体装置を検査する半導体装置の検査方法であって、
前記半導体装置は、互いに平行な複数の第１ライン状電極と、前記複数の第１ライン状電極に対して交差して配置された互いに平行な複数の第２ライン状電極と、前記複数の第１ライン状電極及び前記複数の第２ライン状電極が交差する各位置にマトリックス状に配置された複数の単位素子とを備え、
前記電極パッドが、前記複数の第１ライン状電極及び前記複数の第２ライン状電極のそれぞれに設けられており、
前記複数の接続端子のうち前記複数の信号配線がそれぞれ接続される複数の接続端子を前記密閉空間内において順次切り替えることにより、前記複数の第１ライン状電極にそれぞれ設けられた複数の前記電極パッドのうち電気信号の授受が行われる電極パッドを順次切り替え、且つ、前記複数の第２ライン状電極にそれぞれ設けられた複数の前記電極パッドのうち電気信号の授受が行われる電極パッドを順次切り替えて、前記複数の単位素子を順次検査することを特徴とする半導体装置の検査方法。
【請求項３】
密閉空間内の制御された雰囲気下に配置された半導体装置の複数の電極パッドに複数の接続端子をそれぞれ同時に接触させ、前記密閉空間外と接続され且つ前記密閉空間内に配置された複数の信号配線及び前記複数の接続端子を介して前記複数の電極パッドに対して電気信号の授受を行うことで前記半導体装置を検査する半導体装置の検査方法であって、
前記半導体装置は、第１ライン状電極と、前記第１ライン状電極に対して交差して配置された複数の第２電極と、前記第１ライン状電極及び前記複数の第２電極が交差する各位置に一直線状に配置された複数の単位素子とを備え、
前記電極パッドが、前記第１ライン状電極及び前記複数の第２電極のそれぞれに設けられており、
前記複数の接続端子のうち前記複数の信号配線がそれぞれ接続される複数の接続端子を前記密閉空間内において順次切り替えることにより、前記複数の第２電極にそれぞれ設けられた複数の前記電極パッドのうち電気信号の授受が行われる電極パッドを順次切り替えて、前記複数の単位素子を順次検査することを特徴とする半導体装置の検査方法。
【請求項４】
密閉空間内の制御された雰囲気下に配置されたウエハ上に形成された複数の半導体装置に設けられた複数の電極パッドに複数の接続端子を同時に接触させ、前記密閉空間外と接続され且つ前記密閉空間内に配置された複数の信号配線及び前記複数の接続端子を介して前記複数の電極パッドに対して電気信号の授受を行うことで前記半導体装置を検査する半導体装置の検査方法であって、
前記複数の接続端子のうち前記複数の信号配線がそれぞれ接続される複数の接続端子を前記密閉空間内において順次切り替えることにより、前記複数の半導体装置を順次検査することを特徴とする半導体装置の検査方法。
【請求項５】
密閉空間を形成し、前記密閉空間内を所定の雰囲気に制御するチャンバと、
前記チャンバの外内間の電気信号の授受を行うために前記チャンバに設けられた複数の信号導入端子と、
前記チャンバ内に配置され、前記複数の信号導入端子にそれぞれ接続された複数の信号配線と、
検査対象である半導体装置の複数の電極パッドにそれぞれ同時に接触される複数の接続端子と
を備えた半導体装置の検査装置であって、
更に、前記複数の接続端子のうち前記複数の信号配線がそれぞれ接続される複数の接続端子を順次切り替えるスイッチング素子を前記チャンバ内に備えることを特徴とする半導体装置の検査装置。
【請求項６】
前記スイッチング素子は、機械的に接点を切り替えるロータリースイッチ又はスライドスイッチである請求項５に記載の半導体装置の検査装置。
【請求項７】
前記接点の切り替えは前記チャンバ外からの電気信号に基づいて行われる請求項６に記載の半導体装置の検査装置。
【請求項８】
前記スイッチング素子は、複数ビットの電気信号に応じて、１つの入力端子に入力された信号が出力される１つの出力端子を複数の出力端子の中から選択する半導体素子である請求項５に記載の半導体装置の検査装置。
【請求項９】
前記複数の信号配線の総数は前記複数の接続端子の総数の７５％以下である請求項５に記載の半導体装置の検査装置。
【請求項１】
密閉空間内の制御された雰囲気下に配置された半導体装置の複数の電極パッドに複数の接続端子をそれぞれ同時に接触させ、前記密閉空間外と接続され且つ前記密閉空間内に配置された複数の信号配線及び前記複数の接続端子を介して前記複数の電極パッドに対して電気信号の授受を行うことで前記半導体装置を検査する半導体装置の検査方法であって、
前記複数の接続端子のうち前記複数の信号配線がそれぞれ接続される複数の接続端子を前記密閉空間内において順次切り替えることにより、前記半導体装置の前記複数の電極パッドのうち電気信号の授受が行われる複数の電極パッドを順次切り替えて、前記半導体装置を検査することを特徴とする半導体装置の検査方法。
【請求項２】
密閉空間内の制御された雰囲気下に配置された半導体装置の複数の電極パッドに複数の接続端子をそれぞれ同時に接触させ、前記密閉空間外と接続され且つ前記密閉空間内に配置された複数の信号配線及び前記複数の接続端子を介して前記複数の電極パッドに対して電気信号の授受を行うことで前記半導体装置を検査する半導体装置の検査方法であって、
前記半導体装置は、互いに平行な複数の第１ライン状電極と、前記複数の第１ライン状電極に対して交差して配置された互いに平行な複数の第２ライン状電極と、前記複数の第１ライン状電極及び前記複数の第２ライン状電極が交差する各位置にマトリックス状に配置された複数の単位素子とを備え、
前記電極パッドが、前記複数の第１ライン状電極及び前記複数の第２ライン状電極のそれぞれに設けられており、
前記複数の接続端子のうち前記複数の信号配線がそれぞれ接続される複数の接続端子を前記密閉空間内において順次切り替えることにより、前記複数の第１ライン状電極にそれぞれ設けられた複数の前記電極パッドのうち電気信号の授受が行われる電極パッドを順次切り替え、且つ、前記複数の第２ライン状電極にそれぞれ設けられた複数の前記電極パッドのうち電気信号の授受が行われる電極パッドを順次切り替えて、前記複数の単位素子を順次検査することを特徴とする半導体装置の検査方法。
【請求項３】
密閉空間内の制御された雰囲気下に配置された半導体装置の複数の電極パッドに複数の接続端子をそれぞれ同時に接触させ、前記密閉空間外と接続され且つ前記密閉空間内に配置された複数の信号配線及び前記複数の接続端子を介して前記複数の電極パッドに対して電気信号の授受を行うことで前記半導体装置を検査する半導体装置の検査方法であって、
前記半導体装置は、第１ライン状電極と、前記第１ライン状電極に対して交差して配置された複数の第２電極と、前記第１ライン状電極及び前記複数の第２電極が交差する各位置に一直線状に配置された複数の単位素子とを備え、
前記電極パッドが、前記第１ライン状電極及び前記複数の第２電極のそれぞれに設けられており、
前記複数の接続端子のうち前記複数の信号配線がそれぞれ接続される複数の接続端子を前記密閉空間内において順次切り替えることにより、前記複数の第２電極にそれぞれ設けられた複数の前記電極パッドのうち電気信号の授受が行われる電極パッドを順次切り替えて、前記複数の単位素子を順次検査することを特徴とする半導体装置の検査方法。
【請求項４】
密閉空間内の制御された雰囲気下に配置されたウエハ上に形成された複数の半導体装置に設けられた複数の電極パッドに複数の接続端子を同時に接触させ、前記密閉空間外と接続され且つ前記密閉空間内に配置された複数の信号配線及び前記複数の接続端子を介して前記複数の電極パッドに対して電気信号の授受を行うことで前記半導体装置を検査する半導体装置の検査方法であって、
前記複数の接続端子のうち前記複数の信号配線がそれぞれ接続される複数の接続端子を前記密閉空間内において順次切り替えることにより、前記複数の半導体装置を順次検査することを特徴とする半導体装置の検査方法。
【請求項５】
密閉空間を形成し、前記密閉空間内を所定の雰囲気に制御するチャンバと、
前記チャンバの外内間の電気信号の授受を行うために前記チャンバに設けられた複数の信号導入端子と、
前記チャンバ内に配置され、前記複数の信号導入端子にそれぞれ接続された複数の信号配線と、
検査対象である半導体装置の複数の電極パッドにそれぞれ同時に接触される複数の接続端子と
を備えた半導体装置の検査装置であって、
更に、前記複数の接続端子のうち前記複数の信号配線がそれぞれ接続される複数の接続端子を順次切り替えるスイッチング素子を前記チャンバ内に備えることを特徴とする半導体装置の検査装置。
【請求項６】
前記スイッチング素子は、機械的に接点を切り替えるロータリースイッチ又はスライドスイッチである請求項５に記載の半導体装置の検査装置。
【請求項７】
前記接点の切り替えは前記チャンバ外からの電気信号に基づいて行われる請求項６に記載の半導体装置の検査装置。
【請求項８】
前記スイッチング素子は、複数ビットの電気信号に応じて、１つの入力端子に入力された信号が出力される１つの出力端子を複数の出力端子の中から選択する半導体素子である請求項５に記載の半導体装置の検査装置。
【請求項９】
前記複数の信号配線の総数は前記複数の接続端子の総数の７５％以下である請求項５に記載の半導体装置の検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−３０５８７９（Ｐ２００７−３０５８７９Ａ）
【公開日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１３４３３６（Ｐ２００６−１３４３３６）
【出願日】平成１８年５月１２日（２００６．５．１２）
【出願人】（５０３２１７７８３）ＭＴ映像ディスプレイ株式会社 (176)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月１２日（２００６．５．１２）
【出願人】（５０３２１７７８３）ＭＴ映像ディスプレイ株式会社 (176)
【Ｆターム（参考）】
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