(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024151799
(43)【公開日】2024-10-25
(54)【発明の名称】半導体装置の試験装置および半導体装置の製造方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/66 20060101AFI20241018BHJP
G01R 31/26 20200101ALI20241018BHJP
G01R 31/28 20060101ALI20241018BHJP
【ＦＩ】
H01L21/66 B
G01R31/26 J
G01R31/26 A
G01R31/26 B
G01R31/28 K
【審査請求】未請求
【請求項の数】17
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023065517
(22)【出願日】2023-04-13
(71)【出願人】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088672
【弁理士】
【氏名又は名称】吉竹 英俊
(74)【代理人】
【識別番号】100088845
【弁理士】
【氏名又は名称】有田 貴弘
(72)【発明者】
【氏名】吉村 卓哉
【テーマコード（参考）】
2G003
2G132
4M106
【Ｆターム（参考）】
2G003AA01
2G003AA02
2G003AA10
2G003AG04
2G003AH05
2G003AH07
2G132AB12
2G132AF02
2G132AL31
4M106AA01
4M106BA01
4M106BA14
4M106DD22
4M106DJ01
(57)【要約】
【課題】電気的特性の試験の信頼性を向上させる半導体装置の試験装置を提供する。
【解決手段】試験装置は、ステージ１、プローブ保持部２、複数のプローブ３、風防壁５およびガス供給部７を備える。ステージ１は、半導体装置２０が形成された半導体ウエハ２１を保持可能である。プローブ保持部２は、ステージ１の上方に設けられている。複数のプローブ３の各々は、半導体装置２０に接触可能な先端部３Ａを含む。複数のプローブ３は、プローブ保持部２に保持されている。風防壁５は、複数のプローブ３の周囲を取り囲んでいる。ガス供給部７は、風防壁５の外側に設けられている。ガス供給部７は、ステージ１に向かう方向にガスを供給する。複数のプローブ３の各々は、先端部３Ａよりも基端側に位置する内包部３Ｂを含む。内包部３Ｂは、風防壁５によって囲われた風防空間９に内包されている。
【選択図】図１
【解決手段】試験装置は、ステージ１、プローブ保持部２、複数のプローブ３、風防壁５およびガス供給部７を備える。ステージ１は、半導体装置２０が形成された半導体ウエハ２１を保持可能である。プローブ保持部２は、ステージ１の上方に設けられている。複数のプローブ３の各々は、半導体装置２０に接触可能な先端部３Ａを含む。複数のプローブ３は、プローブ保持部２に保持されている。風防壁５は、複数のプローブ３の周囲を取り囲んでいる。ガス供給部７は、風防壁５の外側に設けられている。ガス供給部７は、ステージ１に向かう方向にガスを供給する。複数のプローブ３の各々は、先端部３Ａよりも基端側に位置する内包部３Ｂを含む。内包部３Ｂは、風防壁５によって囲われた風防空間９に内包されている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
半導体装置が形成された半導体ウエハを保持可能なステージと、
前記ステージの上方に設けられたプローブ保持部と、
各々が前記半導体装置に接触可能な先端部を含み、前記プローブ保持部に保持された複数のプローブと、
前記複数のプローブの周囲を取り囲む風防壁と、
前記風防壁の外側に設けられ、前記ステージに向かう方向にガスを供給するガス供給部と、を備え、
前記複数のプローブの各々は、前記先端部よりも基端側に位置する内包部を含み、
前記内包部は、前記風防壁によって囲われた風防空間に内包されている、半導体装置の試験装置。
前記ステージの上方に設けられたプローブ保持部と、
各々が前記半導体装置に接触可能な先端部を含み、前記プローブ保持部に保持された複数のプローブと、
前記複数のプローブの周囲を取り囲む風防壁と、
前記風防壁の外側に設けられ、前記ステージに向かう方向にガスを供給するガス供給部と、を備え、
前記複数のプローブの各々は、前記先端部よりも基端側に位置する内包部を含み、
前記内包部は、前記風防壁によって囲われた風防空間に内包されている、半導体装置の試験装置。
【請求項2】
複数の貫通孔を含み、前記複数の貫通孔の各々から前記先端部が突出するように前記複数のプローブが前記複数の貫通孔に通されたプレートをさらに備え、
前記風防空間は、前記プローブ保持部と前記プレートと前記風防壁とによって囲われている、請求項１に記載の半導体装置の試験装置。
前記風防空間は、前記プローブ保持部と前記プレートと前記風防壁とによって囲われている、請求項１に記載の半導体装置の試験装置。
【請求項3】
前記風防壁の外側に設けられ前記複数のプローブをさらに取り囲む囲繞部、をさらに備え、
前記ガス供給部は、
前記プローブ保持部に設けられ、平面視において、前記風防壁と前記囲繞部との間に位置するガス注入口と、
前記風防壁と前記囲繞部との間に設けられ、前記ステージに向かう方向に延伸するガス流路と、を含む、請求項１に記載の半導体装置の試験装置。
前記ガス供給部は、
前記プローブ保持部に設けられ、平面視において、前記風防壁と前記囲繞部との間に位置するガス注入口と、
前記風防壁と前記囲繞部との間に設けられ、前記ステージに向かう方向に延伸するガス流路と、を含む、請求項１に記載の半導体装置の試験装置。
【請求項4】
前記複数のプローブは、複数の細線プローブである、請求項１に記載の半導体装置の試験装置。
【請求項5】
前記プローブ保持部を介して前記複数のプローブと電気的に接続され、前記複数のプローブを介して前記半導体装置に電圧を印加し、前記半導体装置の電気的特性を試験する試験部を、さらに備える、請求項１に記載の半導体装置の試験装置。
【請求項6】
前記風防壁の下端は、前記プレートよりも下方に位置し、かつ、前記複数のプローブの各々の前記先端部よりも上方に位置する、請求項２に記載の半導体装置の試験装置。
【請求項7】
前記風防空間に封入された充填材をさらに備え、
前記充填材は、スポンジまたはゴムである、請求項１に記載の半導体装置の試験装置。
前記充填材は、スポンジまたはゴムである、請求項１に記載の半導体装置の試験装置。
【請求項8】
半導体装置が形成された半導体ウエハを保持可能なステージと、
前記ステージの上方に設けられたプローブ保持部と、
各々が前記半導体装置に接触可能な先端部を含み、前記プローブ保持部に保持された複数のプローブと、
複数の貫通孔を含み、前記複数の貫通孔の各々から前記先端部が突出するように前記複数のプローブが前記複数の貫通孔に通されたプレートと、
前記プレートおよび前記複数のプローブの周囲を取り囲む囲繞部と、
前記プレートと前記囲繞部との間に設けられたガス配管を含み、前記ガス配管を介して前記ステージに向かう方向にガスを供給するガス供給部と、を備える、半導体装置の試験装置。
前記ステージの上方に設けられたプローブ保持部と、
各々が前記半導体装置に接触可能な先端部を含み、前記プローブ保持部に保持された複数のプローブと、
複数の貫通孔を含み、前記複数の貫通孔の各々から前記先端部が突出するように前記複数のプローブが前記複数の貫通孔に通されたプレートと、
前記プレートおよび前記複数のプローブの周囲を取り囲む囲繞部と、
前記プレートと前記囲繞部との間に設けられたガス配管を含み、前記ガス配管を介して前記ステージに向かう方向にガスを供給するガス供給部と、を備える、半導体装置の試験装置。
【請求項9】
前記ガス供給部は、前記ガス配管に接続されたガス注入口とガス噴出口とを含み、
前記ガス配管は、前記プローブ保持部から前記ステージに向かって延伸しており、
前記ガス注入口は、前記プローブ保持部に設けられ、平面視において、前記プレートと前記囲繞部との間に位置しており、
前記ガス噴出口の前記ステージからの高さは、前記プレートの前記ステージからの高さと同じである、請求項８に記載の半導体装置の試験装置。
前記ガス配管は、前記プローブ保持部から前記ステージに向かって延伸しており、
前記ガス注入口は、前記プローブ保持部に設けられ、平面視において、前記プレートと前記囲繞部との間に位置しており、
前記ガス噴出口の前記ステージからの高さは、前記プレートの前記ステージからの高さと同じである、請求項８に記載の半導体装置の試験装置。
【請求項10】
前記複数のプローブは、複数の細線プローブである、請求項８に記載の半導体装置の試験装置。
【請求項11】
前記プローブ保持部を介して前記複数のプローブと電気的に接続され、前記複数のプローブを介して前記半導体装置に電圧を印加し、前記半導体装置の電気的特性を試験する試験部を、さらに備える、請求項８に記載の半導体装置の試験装置。
【請求項12】
半導体装置が形成された半導体ウエハをステージに保持する工程と、
前記ステージの上方に設けられたプローブ保持部に保持された複数のプローブの各々の先端部を前記半導体装置に接触させる工程と、
前記複数のプローブの周囲を取り囲む風防壁の外側に設けられたガス供給部から、前記ステージに向かう方向にガスを供給する工程と、を備え、
前記複数のプローブの各々は、前記先端部よりも基端側に位置する内包部を含み、
前記内包部は、前記風防壁によって囲われた風防空間に内包されている、半導体装置の製造方法。
前記ステージの上方に設けられたプローブ保持部に保持された複数のプローブの各々の先端部を前記半導体装置に接触させる工程と、
前記複数のプローブの周囲を取り囲む風防壁の外側に設けられたガス供給部から、前記ステージに向かう方向にガスを供給する工程と、を備え、
前記複数のプローブの各々は、前記先端部よりも基端側に位置する内包部を含み、
前記内包部は、前記風防壁によって囲われた風防空間に内包されている、半導体装置の製造方法。
【請求項13】
複数の貫通孔を含み、前記複数の貫通孔の各々から前記先端部が突出するように前記複数のプローブが前記複数の貫通孔に通されたプレートをさらに備え、
前記風防空間は、前記プローブ保持部と前記プレートと前記風防壁とによって囲われている、請求項１２に記載の半導体装置の製造方法。
前記風防空間は、前記プローブ保持部と前記プレートと前記風防壁とによって囲われている、請求項１２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項14】
前記ガスを供給する前記工程は、
前記複数のプローブをさらに取り囲むように前記風防壁の外側に設けられた囲繞部と前記半導体ウエハとの間の加圧空間に、前記ガスを注入して、前記加圧空間を加圧することを含み、
前記ガスは、ガス注入口からガス流路を介して、前記加圧空間に注入され、
前記ガス注入口は、前記プローブ保持部に設けられ、かつ、平面視において、前記風防壁と前記囲繞部との間に位置しており、
前記ガス流路は、前記風防壁と前記囲繞部との間に設けられ、前記ステージに向かう方向に延伸している、請求項１２に記載の半導体装置の製造方法。
前記複数のプローブをさらに取り囲むように前記風防壁の外側に設けられた囲繞部と前記半導体ウエハとの間の加圧空間に、前記ガスを注入して、前記加圧空間を加圧することを含み、
前記ガスは、ガス注入口からガス流路を介して、前記加圧空間に注入され、
前記ガス注入口は、前記プローブ保持部に設けられ、かつ、平面視において、前記風防壁と前記囲繞部との間に位置しており、
前記ガス流路は、前記風防壁と前記囲繞部との間に設けられ、前記ステージに向かう方向に延伸している、請求項１２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項15】
前記複数のプローブは、複数の細線プローブである、請求項１２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項16】
前記プローブ保持部を介して前記複数のプローブと電気的に接続された試験部から、前記複数のプローブを介して前記半導体装置に電圧を印加し、前記半導体装置の電気的特性を試験する工程を、さらに備える、請求項１２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項17】
前記半導体装置に対する前記電圧の印加を停止する工程と、
前記ガスの供給を停止する工程と、
前記複数のプローブの各々の前記先端部を前記半導体装置から離す工程と、をさらに備える、請求項１６に記載の半導体装置の製造方法。
前記ガスの供給を停止する工程と、
前記複数のプローブの各々の前記先端部を前記半導体装置から離す工程と、をさらに備える、請求項１６に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、半導体装置の試験装置および半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体装置の試験装置は、半導体装置の電気的特性を検査する。検査の際、半導体装置には高電圧が印加される。ウエハ状態の半導体装置に対してその電気的特性の検査が行われる場合、ウエハの表面付近で放電が発生する可能性がある。その放電は、検査対象の半導体装置およびそれに隣接する半導体装置を破壊する。
【0003】
特許文献１に記載されたプローバは、プローブを取り囲むように配置された囲繞空間を備える。そのプローバは、囲繞空間に導入されるガスによって、ウエハの表面付近で発生する放電を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１８－１６０５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
半導体装置の性能の向上に伴い、その検査工程には、高電圧の印加および大電流の通電が要求されている。このような要求に応えるため、プローブの多ピン化および細線プローブの使用が提案されている。しかし、細線プローブは外部から与えられる応力によって変形しやすい。放電抑制のために注入されるガスが細線プローブに当たることによって、細線プローブは変形する。プローブに変形が生じた場合、プローブと検査対象の半導体装置との接触が不確実となり、電気的特性の試験の信頼性が低下する。
【0006】
本開示は、上記の課題を解決するため、プローブの変形およびウエハの表面付近における放電の発生を軽減し、電気的特性の試験の信頼性を向上させる半導体装置の試験装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示に係る半導体装置の試験装置は、ステージ、プローブ保持部、複数のプローブ、風防壁およびガス供給部を備える。ステージは、半導体装置が形成された半導体ウエハを保持可能である。プローブ保持部は、ステージの上方に設けられている。複数のプローブの各々は、半導体装置に接触可能な先端部を含む。複数のプローブは、プローブ保持部に保持されている。風防壁は、複数のプローブの周囲を取り囲んでいる。ガス供給部は、風防壁の外側に設けられている。ガス供給部は、ステージに向かう方向にガスを供給する。複数のプローブの各々は、先端部よりも基端側に位置する内包部を含む。内包部は、風防壁によって囲われた風防空間に内包されている。
【発明の効果】
【0008】
本開示によれば、プローブの変形およびウエハの表面付近における放電の発生を軽減し、電気的特性の試験の信頼性を向上させる半導体装置の試験装置が提供される。
【0009】
本開示の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白になる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】実施の形態１における半導体装置の試験装置の構成を示す図である。
【図2】実施の形態１における半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図3】実施の形態２における半導体装置の試験装置の構成を示す図である。
【図4】実施の形態３における半導体装置の試験装置の構成を示す図である。
【図5】実施の形態４における半導体装置の試験装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１における半導体装置２０の試験装置１０１の構成を示す図である。試験装置１０１は、ステージ１、プローブ保持部２、複数のプローブ３、コンタクトプレート４、風防壁５、囲繞部６、ガス供給部７および試験部８を含む。図１において、試験部８以外の構成は断面図によって示されている。
図１は、実施の形態１における半導体装置２０の試験装置１０１の構成を示す図である。試験装置１０１は、ステージ１、プローブ保持部２、複数のプローブ３、コンタクトプレート４、風防壁５、囲繞部６、ガス供給部７および試験部８を含む。図１において、試験部８以外の構成は断面図によって示されている。
【0012】
試験装置１０１は、半導体装置２０の電気的特性を試験する。実施の形態１の試験装置１０１は、ウエハ状態の半導体装置２０を試験する。半導体ウエハ２１には、少なくとも１つの半導体装置２０が形成されている。
【0013】
試験対象の半導体装置２０は、活性領域２０Ａおよび終端領域２０Ｂを含む。活性領域２０Ａは半導体素子（図示せず）を含む。終端領域２０Ｂは、平面視において、活性領域２０Ａを囲うように配置されている。活性領域２０Ａに形成される半導体素子は、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）、ショットキーバリアダイオード等である。または、その半導体素子は、ＩＧＢＴおよび還流ダイオードが１つの半導体チップ内に形成されたＲＣ－ＩＧＢＴ（Reverse-Conducting IGBT）であってもよい。実施の形態１における半導体装置２０は、半導体ウエハ２１の上面と下面との間に電流が流れる縦型の半導体装置である。半導体装置２０は、例えば、パワー半導体装置である。半導体装置２０は、例えば、Ｓｉ等の半導体によって形成されている。その半導体は、ＳｉＣ、ＧａＮ、Ｇａ２Ｏ３、ダイヤモンド等のいわゆるワイドバンドギャップ半導体であってもよい。
【0014】
ステージ１は、半導体ウエハ２１を保持可能に構成されている。例えば、ステージ１は、半導体ウエハ２１の下面を吸着する吸着機構（図示せず）を含む。試験の際、半導体ウエハ２１は吸着機構によってステージ１の表面に固定される。その際、半導体ウエハ２１の下面は、ステージ１の表面と接触している。ステージ１の表面は、試験部８に電気的に接続されている。つまり、試験対象の半導体装置２０の下面は、ステージ１を介して試験部８に電気的に接続される。
【0015】
プローブ保持部２は、ステージ１の上方に設けられている。プローブ保持部２は、例えば、プローブカードである。
【0016】
複数のプローブ３は、プローブ保持部２に保持されている。プローブ３は、導電性を有する。プローブ３は、プローブ保持部２を介して、試験部８に電気的に接続されている。プローブ３は、試験の際、半導体装置２０に接触して電気的な入出力を行う。具体的には、プローブ３は、半導体装置２０に電圧を印加して電流を流す。試験装置１０１においては、複数のプローブ３が設けられているため、半導体装置２０に大電流を流すことが可能である。また、実施の形態１におけるプローブ３は細線構造を有する。プローブ３は、例えば、ワイヤープローブなどの細線プローブである。
【0017】
各プローブ３は、先端部３Ａおよび内包部３Ｂを含む。先端部３Ａは、試験の際、半導体装置２０の活性領域２０Ａ内の所定の位置に接触するように設けられている。例えば、先端部３Ａは、試験の際、半導体装置２０の上面に設けられた電極（図示せず）に接触する。内包部３Ｂは、プローブ３の先端部３Ａよりも基端側に位置する。ここでは、基端側とは、先端とは反対側つまりプローブ保持部２の方向に対応する。内包部３Ｂは、風防空間９に内包されている。風防空間９は、少なくとも風防壁５によって囲われた空間である。実施の形態１においては、その風防空間９は、プローブ保持部２とコンタクトプレート４と風防壁５とによって囲われた空間である。風防空間９は、後述するガス供給部７のガス流路７Ａから風防壁５によって隔離されている。
【0018】
コンタクトプレート４は、プローブ３の先端部３Ａとプローブ保持部２との間に設けられている。コンタクトプレート４は、試験の際、平面視において半導体装置２０の活性領域２０Ａと重なるように設けられている。コンタクトプレート４は、複数の貫通孔（図示せず）を含む。それら複数の貫通孔には、複数のプローブ３がそれぞれ通されている。プローブ３の先端部３Ａは貫通孔から露出している。プローブ３の先端部３Ａは、貫通孔から風防空間９の外側に、つまりステージ１側に向かって突出している。プローブ３は、貫通孔に固定されていない。そのため、プローブ３の垂直方向に負荷が加えられた場合、プローブ３はその貫通孔を介して自由に上下する。コンタクトプレート４は、例えば樹脂などの絶縁性を有する材料で形成されている。コンタクトプレート４は、プローブ３が半導体装置２０の活性領域２０Ａ内の所定の位置にコンタクトすることを担保している。
【0019】
風防壁５は、複数のプローブ３の周囲を取り囲むように設けられている。実施の形態１における風防壁５は、平面視において、矩形を有する。風防壁５は、複数のプローブ３の四方を取り囲んでいる。風防壁５は、断面視において、プローブ保持部２とコンタクトプレート４との間に設けられている。実施の形態１においては、風防壁５の上端とプローブ保持部２とは互いに接触しており、風防壁５はプローブ保持部２に保持されている。風防壁５の下端とコンタクトプレート４とは互いに接触しており、風防壁５はコンタクトプレート４を保持している。風防壁５は、プローブ保持部２とコンタクトプレート４との間を塞いでいる。
【0020】
囲繞部６は、風防壁５の外側に設けられ複数のプローブ３の周囲をさらに取り囲んでいる。実施の形態１における囲繞部６は、平面視において、矩形を有する。囲繞部６は、風防壁５およびコンタクトプレート４の四方を取り囲んでいる。風防壁５と囲繞部６との間には、隙間が設けられている。囲繞部６は、断面視において、プローブ保持部２からステージ１に向かって延伸している。
【0021】
ガス供給部７は、その風防壁５の外側に設けられている。実施の形態１におけるガス供給部７は、風防壁５に沿って設けられている。ガス供給部７は、ステージ１に向かう方向にガスを供給する。
【0022】
ガス供給部７は、ガス流路７Ａおよびガス注入口７Ｂを含む。ガス流路７Ａは、風防壁５と囲繞部６との間に設けられ、ステージ１に向かう方向に延伸している。実施の形態１におけるガス流路７Ａは、風防壁５と囲繞部６との間の隙間に対応する。ガス注入口７Ｂは、プローブ保持部２の上面に設けられている。ガス注入口７Ｂは、平面視において、風防壁５と囲繞部６との間、または、コンタクトプレート４と囲繞部６との間に位置している。試験の際、ガス供給部７は、ガス注入口７Ｂからガス流路７Ａを介して、囲繞部６と半導体ウエハ２１との間の加圧空間１０にガスを注入し、その加圧空間１０を加圧する。それにより、電圧印加時の放電の可能性が低下する。注入されるガスは、例えば、乾燥空気である。
【0023】
試験部８は、プローブ保持部２を介して複数のプローブ３と電気的に接続されている。また、試験部８は、ステージ１の表面と電気的に接続されている。試験部８は、プローブ３およびステージ１の表面を介して半導体装置２０に電圧を印加して、その半導体装置２０の電気的特性を試験する。
【0024】
図２は、実施の形態１における半導体装置２０の製造方法を示すフローチャートである。この半導体装置２０の製造方法は、試験装置１０１による電気的特性の試験を行って半導体装置２０を製造する方法である。
【0025】
ステップＳ１において、半導体装置２０が形成された半導体ウエハ２１が準備される。
【0026】
ステップＳ２において、半導体ウエハ２１がステージ１に載置される。ここでは、半導体ウエハ２１は、吸着機構によってステージ１の表面に保持される。
【0027】
ステップＳ３において、各プローブ３の先端部３Ａが試験対象の半導体装置２０の活性領域２０Ａに接触する。
【0028】
ステップＳ４において、プローブ３の先端部３Ａが活性領域２０Ａに接触している状態で、ガス供給部７はステージ１に向かう方向にガスを供給する。具体的には、ガス供給部７は、加圧空間１０にガスを注入して、その加圧空間１０を加圧する。ガスは、ガス注入口７Ｂからガス流路７Ａを介して、加圧空間１０に注入される。
【0029】
ステップＳ５において、加圧空間１０が加圧された状態で、試験部８は複数のプローブ３を介して半導体装置２０に電圧を印加する。つまり、試験部８は、半導体装置２０に電流を流して、半導体装置２０の電気的特性の試験を行う。この際、半導体装置２０の用途によっては、例えば、数千ボルト以上の電圧が印加され、数百アンペア以上の電流が流れる。加圧空間１０が加圧された状態で電圧が印加されるため、半導体ウエハ２１の表面付近における放電の発生が抑制される。
【0030】
ステップＳ６において、試験部８は、半導体装置２０に対する電圧の印加を停止し、電流を止める。
【0031】
ステップＳ７において、ガス供給部７は、加圧空間１０へのガスの注入を停止する。加圧空間１０の圧力は常圧に戻る。
【0032】
ステップＳ８において、各プローブ３の先端部３Ａが半導体装置２０から離脱する。
【0033】
以上のステップＳ１からＳ８が、半導体装置２０の製造方法である。プローブ３の内包部３Ｂは、プローブ保持部２とコンタクトプレート４と風防壁５とによって囲われた風防空間９に内包されている。その風防空間９は、風防壁５によってガス流路７Ａから隔離されている。ガス注入口７Ｂから注入されるガスは、風防壁５に遮られ風防空間９に流れ込まない。そのため、プローブ３の内包部３Ｂは、そのガスの圧力によって変形することがない。ガスは、放電抑制のために加圧が必要な電圧印加時のみに、注入されることが好ましい。
【0034】
以上をまとめると、実施の形態１における半導体装置２０の試験装置１０１は、ステージ１、プローブ保持部２、複数のプローブ３、風防壁５およびガス供給部７を備える。ステージ１は、半導体装置２０が形成された半導体ウエハ２１を保持可能である。プローブ保持部２は、ステージ１の上方に設けられている。複数のプローブ３の各々は、半導体装置２０に接触可能な先端部３Ａを含む。複数のプローブ３は、プローブ保持部２に保持されている。風防壁５は、複数のプローブ３の周囲を取り囲んでいる。ガス供給部７は、風防壁５の外側に設けられている。ガス供給部７は、ステージ１に向かう方向にガスを注入する。複数のプローブ３の各々は、先端部３Ａよりも基端側に位置する内包部３Ｂを含む。内包部３Ｂは、風防壁５によって囲われた風防空間９に内包されている。
【0035】
このような試験装置１０１においては、プローブ３の先端部３Ａ以外の部分が風防空間９に内包されている。ガス供給部７によって注入されるガスは、風防壁５に遮られプローブ３の内包部３Ｂに直接当たらない。よって、プローブ３がそのガスの注入に起因して変形することが抑制または防止される。
【0036】
ワイヤープローブのような細線プローブがプローブ３に適用される場合、特に上記の効果が得られる。細線プローブは外部から与えられる応力によって変形しやすい。しかし、細線プローブの内包部３Ｂが風防空間９に内包されることにより、細線プローブの変形が抑制される。細線プローブの適用が可能となるため、大電流測定が可能となるとともに、そのプローブ３の接触による半導体装置２０のダメージが軽減される。
【0037】
半導体装置２０への電圧の印加時には、囲繞部６と半導体ウエハ２１との間の加圧空間１０が加圧される。そのため、半導体ウエハ２１の表面付近の放電の発生が軽減する。
【0038】
プローブ３の先端部３Ａは、風防空間９の外側に突出している。プローブ３は、コンタクトプレート４に固定されておらず、上下方向に自由に動くことが可能である。そのため、プローブ３の先端部３Ａは半導体装置２０に確実に接触する。
【0039】
このように、試験装置１０１は、プローブ３の変形および半導体ウエハ２１の表面付近における放電の発生を軽減し、電気的特性の試験の信頼性を向上させる。
【0040】
試験対象の半導体装置２０は、ウエハ状態であってもよいし、チップ状態であってもよい。ウエハ状態の半導体装置２０は、半導体ウエハ２１に形成された複数の半導体装置のうち個片化される前の１つの半導体装置に対応する。チップ状態の半導体装置２０は、半導体ウエハ２１から個片化された後の１つの半導体装置に対応する。
【0041】
＜実施の形態２＞
実施の形態２において、実施の形態１と同様の構成要素には、同一の参照符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。
実施の形態２において、実施の形態１と同様の構成要素には、同一の参照符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。
【0042】
【0043】
風防壁５は、実施の形態１と同様に、断面視において、プローブ保持部２とコンタクトプレート４との間に設けられている。風防壁５は、プローブ保持部２とコンタクトプレート４との間を塞いでいる。実施の形態２においては、その風防壁５の下端５Ａは、コンタクトプレート４よりも下方に位置している。言い換えると、風防壁５は、コンタクトプレート４よりも下方に突出する延長部を含む。また、その風防壁５の下端５Ａは、複数のプローブ３の各々の先端部３Ａよりも上方に位置する。
【0044】
実施の形態２における半導体装置２０の製造方法は、実施の形態１と同様である。ステップＳ３からＳ７において、各プローブ３の先端部３Ａは試験対象の半導体装置２０に接触しているが、風防壁５の下端５Ａは半導体ウエハ２１に接触していない。
【0045】
このような構成においては、プローブ３の内包部３Ｂだけでなく先端部３Ａの少なくとも一部が風防壁５によって囲われる。ガス供給部７によって注入されるガスは、プローブ３の先端部３Ａに直接当たりにくい。試験装置１０２は、加圧空間１０に注入されるガスによってプローブ３の先端部３Ａが変形することを抑制しまたは防ぐ。
【0046】
＜実施の形態３＞
実施の形態３において、実施の形態１または２と同様の構成要素には、同一の参照符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。
実施の形態３において、実施の形態１または２と同様の構成要素には、同一の参照符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。
【0047】
【0048】
試験装置１０３は、充填材１１を備える。充填材１１は、プローブ保持部２、コンタクトプレート４および風防壁５によって囲われた風防空間９に封入されている。充填材１１は、絶縁性および弾性を有する材料で形成されている。充填材１１は、例えばスポンジまたはゴムである。各プローブ３は、その充填材１１によって覆われている。言い換えると、各プローブ３は充填材１１に内包されている。充填材１１は、防風壁５およびコンタクトプレート４と一体であってもよい。すなわち、風防空間９を形成する風防壁５およびコンタクトプレート４は、充填材１１と同じ材料で形成された１つの部材であってもよい。
【0049】
実施の形態３における半導体装置２０の製造方法は、実施の形態１と同様である。ステップＳ３からＳ７において、各プローブ３の先端部３Ａは試験対象の半導体装置２０に接触しており、例えば充填材１１と同じ材料で形成された弾性を有するコンタクトプレート４の下端（換言すれば一体である充填材１１の下端）も半導体装置２０の活性領域２０Ａに接触している。ただし、コンタクトプレート４の下端（換言すれば一体である充填材１１の下端）は、半導体装置２０の終端領域２０Ｂには接触していない。
【0050】
このような構成においては、プローブ３が、充填材１１に内包されている。ガス供給部７によって注入されるガスはプローブ３に当たらない。試験装置１０３は、加圧空間１０に注入されるガスによってプローブ３が変形することをより効果的に抑制しまたは防ぐ。
【0051】
＜実施の形態４＞
実施の形態４において、実施の形態１から３のいずれかと同様の構成要素には、同一の参照符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。
実施の形態４において、実施の形態１から３のいずれかと同様の構成要素には、同一の参照符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。
【0052】
図５は、実施の形態４における半導体装置２０の試験装置１０４の構成を示す図である。試験装置１０４は、ステージ１、プローブ保持部２、複数のプローブ３、コンタクトプレート４、支柱１２、囲繞部１６、ガス供給部１７および試験部８を含む。図５において、試験部８以外の構成は断面図によって示されている。ステージ１、プローブ保持部２、複数のプローブ３、コンタクトプレート４および試験部８の構成は、実施の形態１におけるそれらと同じである。
【0053】
試験装置１０４には、風防壁５は設けられておらず、支柱１２が設けられている。支柱１２は、プローブ保持部２とコンタクトプレート４との間に設けられている。支柱１２の上端とプローブ保持部２とは互いに接触しており、支柱１２の下端とコンタクトプレート４とは互いに接触している。コンタクトプレート４は、支柱１２を介してプローブ保持部２に保持されている。
【0054】
囲繞部１６は、コンタクトプレート４および複数のプローブ３の周囲を取り囲んでいる。実施の形態４における囲繞部１６は、平面視において、矩形を有する。囲繞部１６は、コンタクトプレート４および複数のプローブ３の四方を取り囲んでいる。
【0055】
ガス供給部１７は、ガス配管１７Ａ、ガス注入口１７Ｂおよびガス噴出口１７Ｃを含む。ガス配管１７Ａは、プローブ保持部２からステージ１に向かって延伸している。ガス配管１７Ａは、複数のプローブ３と囲繞部１６との間に設けられ、かつ、コンタクトプレート４と囲繞部１６との間に設けられている。ガス供給部１７は、ガス配管１７Ａを介してステージ１に向かう方向にガスを供給する。
【0056】
ガス注入口１７Ｂは、ガス配管１７Ａに接続されている。ガス注入口１７Ｂは、プローブ保持部２の上面に設けられている。また、そのガス注入口１７Ｂは、平面視において、コンタクトプレート４と囲繞部１６との間に位置している。
【0057】
ガス噴出口１７Ｃは、ガス配管１７Ａに接続されている。ガス噴出口１７Ｃは、ガス配管１７Ａのステージ１側に端部に設けられている。ガス噴出口１７Ｃのステージ１からの高さは、コンタクトプレート４のステージ１からの高さと同じであることが好ましい。
【0058】
実施の形態４における半導体装置２０の製造方法は、実施の形態１と同様である。ステップＳ３からＳ７において、各プローブ３の先端部３Ａは試験対象の半導体装置２０に接触しているが、ガス噴出口１７Ｃは半導体ウエハ２１に接触していない。
【0059】
ステップＳ４において、ガス供給部１７は、加圧空間１０にガスを注入して、その加圧空間１０を加圧する。ガスは、ガス注入口１７Ｂからガス配管１７Ａに供給され、ガス噴出口１７Ｃから加圧空間１０に注入される。
【0060】
ステップＳ５において、加圧空間１０が加圧された状態で、試験部８は複数のプローブ３を介して半導体装置２０に電圧を印加する。加圧空間１０が加圧された状態で電圧が印加されるため、半導体ウエハ２１の表面付近における放電の発生が抑制される。
【0061】
このような試験装置１０４においては、ガス供給部１７によって注入されるガスは、プローブ３に直接当たらない。よって、プローブ３がそのガスの注入に起因して変形することがない。半導体装置２０への電圧の印加時には、囲繞部１６と半導体ウエハ２１との間の加圧空間１０が加圧される。そのため、半導体ウエハ２１の表面付近の放電の発生が軽減する。実施の形態４における試験装置１０４は、プローブ３の変形および半導体ウエハ２１の表面付近における放電の発生を軽減し、電気的特性の試験の信頼性を向上させる。
【0062】
本開示は、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【0063】
以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。
【0064】
（付記１）
半導体装置が形成された半導体ウエハを保持可能なステージと、
前記ステージの上方に設けられたプローブ保持部と、
各々が前記半導体装置に接触可能な先端部を含み、前記プローブ保持部に保持された複数のプローブと、
前記複数のプローブの周囲を取り囲む風防壁と、
前記風防壁の外側に設けられ、前記ステージに向かう方向にガスを供給するガス供給部と、を備え、
前記複数のプローブの各々は、前記先端部よりも基端側に位置する内包部を含み、
前記内包部は、前記風防壁によって囲われた風防空間に内包されている、半導体装置の試験装置。
半導体装置が形成された半導体ウエハを保持可能なステージと、
前記ステージの上方に設けられたプローブ保持部と、
各々が前記半導体装置に接触可能な先端部を含み、前記プローブ保持部に保持された複数のプローブと、
前記複数のプローブの周囲を取り囲む風防壁と、
前記風防壁の外側に設けられ、前記ステージに向かう方向にガスを供給するガス供給部と、を備え、
前記複数のプローブの各々は、前記先端部よりも基端側に位置する内包部を含み、
前記内包部は、前記風防壁によって囲われた風防空間に内包されている、半導体装置の試験装置。
【0065】
（付記２）
複数の貫通孔を含み、前記複数の貫通孔の各々から前記先端部が突出するように前記複数のプローブが前記複数の貫通孔に通されたプレートをさらに備え、
前記風防空間は、前記プローブ保持部と前記プレートと前記風防壁とによって囲われている、付記１に記載の半導体装置の試験装置。
複数の貫通孔を含み、前記複数の貫通孔の各々から前記先端部が突出するように前記複数のプローブが前記複数の貫通孔に通されたプレートをさらに備え、
前記風防空間は、前記プローブ保持部と前記プレートと前記風防壁とによって囲われている、付記１に記載の半導体装置の試験装置。
【0066】
（付記３）
前記風防壁の外側に設けられ前記複数のプローブをさらに取り囲む囲繞部、をさらに備え、
前記ガス供給部は、
前記プローブ保持部に設けられ、平面視において、前記風防壁と前記囲繞部との間に位置するガス注入口と、
前記風防壁と前記囲繞部との間に設けられ、前記ステージに向かう方向に延伸するガス流路と、を含む、付記１または付記２に記載の半導体装置の試験装置。
前記風防壁の外側に設けられ前記複数のプローブをさらに取り囲む囲繞部、をさらに備え、
前記ガス供給部は、
前記プローブ保持部に設けられ、平面視において、前記風防壁と前記囲繞部との間に位置するガス注入口と、
前記風防壁と前記囲繞部との間に設けられ、前記ステージに向かう方向に延伸するガス流路と、を含む、付記１または付記２に記載の半導体装置の試験装置。
【0067】
（付記４）
前記複数のプローブは、複数の細線プローブである、付記１から付記３のいずれか１項に記載の半導体装置の試験装置。
前記複数のプローブは、複数の細線プローブである、付記１から付記３のいずれか１項に記載の半導体装置の試験装置。
【0068】
（付記５）
前記プローブ保持部を介して前記複数のプローブと電気的に接続され、前記複数のプローブを介して前記半導体装置に電圧を印加し、前記半導体装置の電気的特性を試験する試験部を、さらに備える、付記１から付記４のいずれか１項に記載の半導体装置の試験装置。
前記プローブ保持部を介して前記複数のプローブと電気的に接続され、前記複数のプローブを介して前記半導体装置に電圧を印加し、前記半導体装置の電気的特性を試験する試験部を、さらに備える、付記１から付記４のいずれか１項に記載の半導体装置の試験装置。
【0069】
（付記６）
前記風防壁の下端は、前記プレートよりも下方に位置し、かつ、前記複数のプローブの各々の前記先端部よりも上方に位置する、付記２に記載の半導体装置の試験装置。
前記風防壁の下端は、前記プレートよりも下方に位置し、かつ、前記複数のプローブの各々の前記先端部よりも上方に位置する、付記２に記載の半導体装置の試験装置。
【0070】
（付記７）
前記風防空間に封入された充填材をさらに備え、
前記充填材は、スポンジまたはゴムである、付記１から付記６のいずれか１項に記載の半導体装置の試験装置。
前記風防空間に封入された充填材をさらに備え、
前記充填材は、スポンジまたはゴムである、付記１から付記６のいずれか１項に記載の半導体装置の試験装置。
【0071】
（付記８）
半導体装置が形成された半導体ウエハを保持可能なステージと、
前記ステージの上方に設けられたプローブ保持部と、
各々が前記半導体装置に接触可能な先端部を含み、前記プローブ保持部に保持された複数のプローブと、
複数の貫通孔を含み、前記複数の貫通孔の各々から前記先端部が突出するように前記複数のプローブが前記複数の貫通孔に通されたプレートと、
前記プレートおよび前記複数のプローブの周囲を取り囲む囲繞部と、
前記プレートと前記囲繞部との間に設けられたガス配管を含み、前記ガス配管を介して前記ステージに向かう方向にガスを供給するガス供給部と、を備える、半導体装置の試験装置。
半導体装置が形成された半導体ウエハを保持可能なステージと、
前記ステージの上方に設けられたプローブ保持部と、
各々が前記半導体装置に接触可能な先端部を含み、前記プローブ保持部に保持された複数のプローブと、
複数の貫通孔を含み、前記複数の貫通孔の各々から前記先端部が突出するように前記複数のプローブが前記複数の貫通孔に通されたプレートと、
前記プレートおよび前記複数のプローブの周囲を取り囲む囲繞部と、
前記プレートと前記囲繞部との間に設けられたガス配管を含み、前記ガス配管を介して前記ステージに向かう方向にガスを供給するガス供給部と、を備える、半導体装置の試験装置。
【0072】
（付記９）
前記ガス供給部は、前記ガス配管に接続されたガス注入口とガス噴出口とを含み、
前記ガス配管は、前記プローブ保持部から前記ステージに向かって延伸しており、
前記ガス注入口は、前記プローブ保持部に設けられ、平面視において、前記プレートと前記囲繞部との間に位置しており、
前記ガス噴出口の前記ステージからの高さは、前記プレートの前記ステージからの高さと同じである、付記８に記載の半導体装置の試験装置。
前記ガス供給部は、前記ガス配管に接続されたガス注入口とガス噴出口とを含み、
前記ガス配管は、前記プローブ保持部から前記ステージに向かって延伸しており、
前記ガス注入口は、前記プローブ保持部に設けられ、平面視において、前記プレートと前記囲繞部との間に位置しており、
前記ガス噴出口の前記ステージからの高さは、前記プレートの前記ステージからの高さと同じである、付記８に記載の半導体装置の試験装置。
【0073】
（付記１０）
前記複数のプローブは、複数の細線プローブである、付記８または付記９に記載の半導体装置の試験装置。
前記複数のプローブは、複数の細線プローブである、付記８または付記９に記載の半導体装置の試験装置。
【0074】
（付記１１）
前記プローブ保持部を介して前記複数のプローブと電気的に接続され、前記複数のプローブを介して前記半導体装置に電圧を印加し、前記半導体装置の電気的特性を試験する試験部を、さらに備える、付記８から付記１０のいずれか１項に記載の半導体装置の試験装置。
前記プローブ保持部を介して前記複数のプローブと電気的に接続され、前記複数のプローブを介して前記半導体装置に電圧を印加し、前記半導体装置の電気的特性を試験する試験部を、さらに備える、付記８から付記１０のいずれか１項に記載の半導体装置の試験装置。
【0075】
（付記１２）
半導体装置が形成された半導体ウエハをステージに保持する工程と、
前記ステージの上方に設けられたプローブ保持部に保持された複数のプローブの各々の先端部を前記半導体装置に接触させる工程と、
前記複数のプローブの周囲を取り囲む風防壁の外側に設けられたガス供給部から、前記ステージに向かう方向にガスを供給する工程と、を備え、
前記複数のプローブの各々は、前記先端部よりも基端側に位置する内包部を含み、
前記内包部は、前記風防壁によって囲われた風防空間に内包されている、半導体装置の製造方法。
半導体装置が形成された半導体ウエハをステージに保持する工程と、
前記ステージの上方に設けられたプローブ保持部に保持された複数のプローブの各々の先端部を前記半導体装置に接触させる工程と、
前記複数のプローブの周囲を取り囲む風防壁の外側に設けられたガス供給部から、前記ステージに向かう方向にガスを供給する工程と、を備え、
前記複数のプローブの各々は、前記先端部よりも基端側に位置する内包部を含み、
前記内包部は、前記風防壁によって囲われた風防空間に内包されている、半導体装置の製造方法。
【0076】
（付記１３）
複数の貫通孔を含み、前記複数の貫通孔の各々から前記先端部が突出するように前記複数のプローブが前記複数の貫通孔に通されたプレートをさらに備え、
前記風防空間は、前記プローブ保持部と前記プレートと前記風防壁とによって囲われている、付記１２に記載の半導体装置の製造方法。
複数の貫通孔を含み、前記複数の貫通孔の各々から前記先端部が突出するように前記複数のプローブが前記複数の貫通孔に通されたプレートをさらに備え、
前記風防空間は、前記プローブ保持部と前記プレートと前記風防壁とによって囲われている、付記１２に記載の半導体装置の製造方法。
【0077】
（付記１４）
前記ガスを供給する前記工程は、
前記複数のプローブをさらに取り囲むように前記風防壁の外側に設けられた囲繞部と前記半導体ウエハとの間の加圧空間に、前記ガスを注入して、前記加圧空間を加圧することを含み、
前記ガスは、ガス注入口からガス流路を介して、前記加圧空間に注入され、
前記ガス注入口は、前記プローブ保持部に設けられ、かつ、平面視において、前記風防壁と前記囲繞部との間に位置しており、
前記ガス流路は、前記風防壁と前記囲繞部との間に設けられ、前記ステージに向かう方向に延伸している、付記１２または付記１３に記載の半導体装置の製造方法。
前記ガスを供給する前記工程は、
前記複数のプローブをさらに取り囲むように前記風防壁の外側に設けられた囲繞部と前記半導体ウエハとの間の加圧空間に、前記ガスを注入して、前記加圧空間を加圧することを含み、
前記ガスは、ガス注入口からガス流路を介して、前記加圧空間に注入され、
前記ガス注入口は、前記プローブ保持部に設けられ、かつ、平面視において、前記風防壁と前記囲繞部との間に位置しており、
前記ガス流路は、前記風防壁と前記囲繞部との間に設けられ、前記ステージに向かう方向に延伸している、付記１２または付記１３に記載の半導体装置の製造方法。
【0078】
（付記１５）
前記複数のプローブは、複数の細線プローブである、付記１２から付記１４のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
前記複数のプローブは、複数の細線プローブである、付記１２から付記１４のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【0079】
（付記１６）
前記プローブ保持部を介して前記複数のプローブと電気的に接続された試験部から、前記複数のプローブを介して前記半導体装置に電圧を印加し、前記半導体装置の電気的特性を試験する工程を、さらに備える、付記１２から付記１５のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
前記プローブ保持部を介して前記複数のプローブと電気的に接続された試験部から、前記複数のプローブを介して前記半導体装置に電圧を印加し、前記半導体装置の電気的特性を試験する工程を、さらに備える、付記１２から付記１５のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【0080】
（付記１７）
前記半導体装置に対する前記電圧の印加を停止する工程と、
前記ガスの供給を停止する工程と、
前記複数のプローブの各々の前記先端部を前記半導体装置から離す工程と、をさらに備える、付記１６に記載の半導体装置の製造方法。
前記半導体装置に対する前記電圧の印加を停止する工程と、
前記ガスの供給を停止する工程と、
前記複数のプローブの各々の前記先端部を前記半導体装置から離す工程と、をさらに備える、付記１６に記載の半導体装置の製造方法。
【符号の説明】
【0081】
１ ステージ、２ プローブ保持部、３ プローブ、３Ａ 先端部、３Ｂ 内包部、４ コンタクトプレート、５ 風防壁、５Ａ 下端、６ 囲繞部、７ ガス供給部、７Ａ ガス流路、７Ｂ ガス注入口、８ 試験部、９ 風防空間、１０ 加圧空間、１１ 充填材、１２ 支柱、１６ 囲繞部、１７ ガス供給部、１７Ａ ガス配管、１７Ｂ ガス注入口、１７Ｃ ガス噴出口、２０ 半導体装置、２０Ａ 活性領域、２０Ｂ 終端領域、２１ 半導体ウエハ、１０１～１０４ 試験装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】