特開 2024-46510 半導体装置の検査方法および半導体装置の製造方法

(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】P2024046510

(43)【公開日】2024-04-03

(54)【発明の名称】半導体装置の検査方法および半導体装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/26 20200101AFI20240327BHJP

【ＦＩ】

G01R31/26 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】17

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022151944

(22)【出願日】2022-09-22

(71)【出願人】

【識別番号】302062931

【氏名又は名称】ルネサスエレクトロニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002066

【氏名又は名称】弁理士法人筒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】溝口 修

【テーマコード（参考）】

2G003

【Ｆターム（参考）】

2G003AA07

2G003AC03

2G003AD01

2G003AG01

2G003AH05

(57)【要約】

【課題】半導体装置の電気的試験の信頼性を向上させる。
【解決手段】試験装置ＴＳのソケットＳＫが備える複数のソケット端子ＳＴを介して半導体装置ＰＫＧの複数のリードＬＤを試験基板ＴＢの複数の電極ＴＥとそれぞれ電気的に接続して、半導体装置ＰＫＧの電気的試験が行われる。ソケットＳＫの少なくとも一部は試験装置ＴＳのチャンバ内に配置され、試験基板ＴＢはチャンバ外に配置され、半導体装置ＰＫＧは、チャンバ内を循環する冷気によって冷却される。ソケットＳＫは、チャンバ内を循環する冷気が通過可能な空洞部ＣＶを有し、複数のソケット端子ＳＴのそれぞれの一部は、ソケットＳＫの空洞部ＣＶで露出される。複数のソケット端子ＳＴは、ソケットＳＫの空洞部ＣＶを通過する冷気によって冷却される。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

（ａ）複数の外部端子を有する半導体装置を準備する工程、
（ｂ）チャンバと、複数の検査用端子を有するソケットと、複数の電極を有する試験基板と、を備える試験装置を準備する工程、
（ｃ）前記複数の検査用端子を介して前記半導体装置の前記複数の外部端子を前記試験基板の前記複数の電極とそれぞれ電気的に接続して、前記半導体装置の電気的試験を行う工程、
を備える、半導体装置の検査方法であって、
前記ソケットの少なくとも一部は前記チャンバ内に配置され、
前記試験基板は前記チャンバ外に配置され、
前記（ｃ）工程では、前記半導体装置は、前記チャンバ内を循環する冷気によって冷却され、
前記ソケットは、前記チャンバ内を循環する前記冷気が通過可能な空洞部を有し、
前記複数の検査用端子のそれぞれの一部は、前記ソケットの前記空洞部で露出され、
前記複数の検査用端子は、前記ソケットの前記空洞部を通過する前記冷気によって冷却される、半導体装置の検査方法。

【請求項2】

請求項１記載の半導体装置の検査方法において、
前記ソケットは、前記チャンバに接続されたソケットアダプタ部と、前記ソケットアダプタ部上に配置されたソケット本体部と、を含み、
前記ソケット本体部は前記チャンバ内に配置され、
前記空洞部は前記ソケットアダプタ部に形成されている、半導体装置の検査方法。

【請求項3】

請求項２記載の半導体装置の検査方法において、
前記ソケット本体部は、前記複数の検査用端子が挿入された複数の第１貫通孔を有し、
前記ソケットアダプタ部は、前記複数の検査用端子が挿入された複数の第２貫通孔を有する、半導体装置の検査方法。

【請求項4】

請求項３記載の半導体装置の検査方法において、
前記複数の検査用端子のそれぞれは、少なくとも一部が前記ソケット本体部の前記第１貫通孔に挿入された端子本体部と、少なくとも一部が前記ソケットアダプタ部の前記第２貫通孔に挿入された端子アダプタ部とを有し、
前記複数の検査用端子のそれぞれにおいて、前記端子本体部と前記端子アダプタ部とは電気的に接続され、かつ、前記端子アダプタ部の一部が前記ソケットアダプタ部の前記空洞部で露出される、半導体装置の検査方法。

【請求項5】

請求項４記載の半導体装置の検査方法において、
前記ソケットアダプタ部において、前記複数の第２貫通孔のそれぞれは、前記空洞部によって分断されている、半導体装置の検査方法。

【請求項6】

請求項４記載の半導体装置の検査方法において、
前記（ｃ）工程では、前記端子本体部が前記半導体装置の前記外部端子と電気的に接触され、
前記端子アダプタ部は、前記試験基板の前記電極と導電性の接合材を介して電気的に接続されている、半導体装置の検査方法。

【請求項7】

請求項６記載の半導体装置の検査方法において、
前記接合材は半田である、半導体装置の検査方法。

【請求項8】

請求項６記載の半導体装置の検査方法において、
前記複数の検査用端子のそれぞれにおいて、前記端子本体部の一方の端部は、前記端子アダプタ部の一方の端部に設けられた孔部に挿入されている、半導体装置の検査方法。

【請求項9】

請求項２記載の半導体装置の検査方法において、
前記ソケットアダプタ部は、第１側面および第２側面を有し、
前記ソケットアダプタ部の前記空洞部は、前記ソケットアダプタ部の前記第１側面から前記第２側面に至るように形成されている、半導体装置の検査方法。

【請求項10】

請求項９記載の半導体装置の検査方法において、
前記ソケットアダプタ部における前記第１側面と前記第２側面とは、互いに反対側に位置している、半導体装置の検査方法。

【請求項11】

請求項１記載の半導体装置の検査方法において、
前記（ｃ）工程では、前記半導体装置は、前記チャンバ内を循環する前記冷気によって－２０℃以下の温度に冷却される、半導体装置の検査方法。

【請求項12】

（ａ）複数の外部端子を有する半導体装置を準備する工程、
（ｂ）チャンバと、複数の検査用端子を有するソケットと、複数の電極を有する試験基板と、を備える試験装置を準備する工程、
（ｃ）前記複数の検査用端子を介して前記半導体装置の前記複数の外部端子を前記試験基板の前記複数の電極とそれぞれ電気的に接続して、前記半導体装置の電気的試験を行う工程、
を備える、半導体装置の製造方法であって、
前記ソケットの少なくとも一部は前記チャンバ内に配置され、
前記試験基板は前記チャンバ外に配置され、
前記（ｃ）工程では、前記半導体装置は、前記チャンバ内を循環する冷気によって冷却され、
前記ソケットは、前記チャンバ内を循環する前記冷気が通過可能な空洞部を有し、
前記複数の検査用端子のそれぞれの一部は、前記ソケットの前記空洞部で露出され、
前記複数の検査用端子は、前記ソケットの前記空洞部を通過する前記冷気によって冷却される、半導体装置の製造方法。

【請求項13】

請求項１２記載の半導体装置の製造方法において、
前記ソケットは、前記チャンバに接続されたソケットアダプタ部と、前記ソケットアダプタ部上に配置されたソケット本体部と、を含み、
前記ソケット本体部は、前記複数の検査用端子が挿入された複数の第１貫通孔を有し、
前記ソケットアダプタ部は、前記複数の検査用端子が挿入された複数の第２貫通孔を有し、
前記ソケットアダプタ部は前記チャンバ内に配置され、
前記空洞部は前記ソケットアダプタ部に形成されている、半導体装置の製造方法。

【請求項14】

請求項１３記載の半導体装置の製造方法において、
前記複数の検査用端子のそれぞれは、少なくとも一部が前記ソケット本体部の前記第１貫通孔に挿入された端子本体部と、少なくとも一部が前記ソケットアダプタ部の前記第２貫通孔に挿入された端子アダプタ部とを有し、
前記複数の検査用端子のそれぞれにおいて、前記端子本体部と前記端子アダプタ部とは電気的に接続され、かつ、前記端子アダプタ部の一部が前記ソケットアダプタ部の前記空洞部で露出される、半導体装置の製造方法。

【請求項15】

請求項１４記載の半導体装置の製造方法において、
前記ソケットアダプタ部において、前記複数の第２貫通孔のそれぞれは、前記空洞部によって分断されている、半導体装置の製造方法。

【請求項16】

請求項１４記載の半導体装置の製造方法において、
前記（ｃ）工程では、前記端子本体部が前記半導体装置の前記外部端子と電気的に接触され、
前記端子アダプタ部は、前記試験基板の前記電極と導電性の接合材を介して電気的に接続されている、半導体装置の製造方法。

【請求項17】

請求項１６記載の半導体装置の製造方法において、
前記複数の検査用端子のそれぞれにおいて、前記端子本体部の一方の端部は、前記端子アダプタ部の一方の端部に設けられた孔部に挿入されている、半導体装置の製造方法。

【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および半導体装置の製造方法に関し、例えば、半導体装置の外部端子に検査用端子を接触させて半導体装置の検査を行う技術に適用して有効な技術に関する。

【背景技術】

【0002】

特開２０２０－１１２３９８号公報（特許文献１）には、半導体装置の外部端子に検査用の端子を接触させて半導体装置の電気的試験を行う技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１１２３９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

半導体装置の製造工程では、不良品を除外するために、半導体装置の外部端子に検査用の端子を接触させて、半導体装置の電気的試験を行っている。また、半導体装置の電気的試験を低温で行う場合がある。

【0005】

低温で行う半導体装置の電気的試験においては、試験対象の半導体装置を所定の試験温度に冷却することが求められる。半導体装置を所定の試験温度に的確に冷却できないと、半導体装置の電気的試験の信頼性が低下する虞がある。

【0006】

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0007】

一実施の形態によれば、チャンバとソケットと試験基板とを備える試験装置を用い、前記ソケットの複数の検査用端子を介して半導体装置の複数の外部端子を前記試験基板の複数の電極とそれぞれ電気的に接続して、前記半導体装置の電気的試験を行う。前記ソケットの少なくとも一部は前記チャンバ内に配置され、前記試験基板は前記チャンバ外に配置され、前記半導体装置は、前記チャンバ内を循環する冷気によって冷却される。前記ソケットは、前記チャンバ内を循環する前記冷気が通過可能な空洞部を有し、前記複数の検査用端子のそれぞれの一部は、前記ソケットの前記空洞部で露出される。前記複数の検査用端子は、前記ソケットの前記空洞部を通過する前記冷気によって冷却される。

【発明の効果】

【0008】

一実施の形態によれば、半導体装置の電気的試験の信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】一実施の形態の半導体装置の断面図である。

【図2】一実施の形態の試験装置の一部を示す説明図である。

【図3】図２に示される試験基板、本体部、およびアダプタ部を示す説明図である。

【図4】図２の一部を拡大して示す部分拡大図である。

【図5】半導体装置のテスト工程を示す説明図である。

【図6】半導体装置のテスト工程を示す説明図である。

【図7】半導体装置のテスト工程を示す説明図である。

【図8】検討例の試験装置を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。

【0011】

以下、実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。

【0012】

また、実施の形態で用いる図面においては、断面図であっても図面を見易くするためにハッチングを省略する場合もある。また、平面図であっても図面を見易くするためにハッチングを付す場合もある。

【0013】

＜半導体装置＞
まず、本実施の形態の半導体装置の一例について、図１を参照して説明する。図１は、本実施の形態の半導体装置の断面図（側面断面図）である。

【0014】

図１に示されるように、本実施の形態の半導体装置ＰＫＧは、半導体チップＣＰと、半導体チップＣＰを搭載するダイパッド（チップ搭載部）ＤＰと、導電体によって形成された複数のリード（リード部）ＬＤと、これらを封止する封止部ＭＲとを有している。

【0015】

封止部（封止樹脂部）ＭＲは、例えば熱硬化性樹脂材料などの樹脂材料などからなり、フィラーなどを含むこともできる。例えば、フィラーを含むエポキシ樹脂などを用いて封止部ＭＲを形成することができる。

【0016】

複数のリードＬＤは、導電体で構成されており、好ましくは銅（Ｃｕ）または銅合金などの金属材料からなる。複数のリードＬＤのそれぞれは、一部が封止部ＭＲ内に封止され、他の一部が封止部ＭＲの側面から封止部ＭＲの外部に突出している。以下では、リードＬＤのうちの封止部ＭＲ内に位置する部分をインナリード部と呼び、リードＬＤのうちの封止部ＭＲ外に位置する部分をアウタリード部と呼ぶものとする。

【0017】

なお、本実施の形態の半導体装置ＰＫＧは、各リードＬＤの一部（アウタリード部）が封止部ＭＲの側面から突出した構造であり、以下ではこの構造に基づいて説明するが、この構造に限定されるものではなく、例えば、封止部ＭＲの側面から各リードＬＤがほとんど突出せず、かつ封止部ＭＲの下面で各リードＬＤの一部が露出した構成（ＱＦＮ型の構成）などを採用することもできる。

【0018】

複数のリードＬＤの各アウタリード部は、封止部ＭＲの側面から封止部ＭＲ外に突出している。各リードＬＤのアウタリード部は、アウタリード部の端部近傍の下面が封止部ＭＲの下面とほぼ同一平面上に位置するように折り曲げ加工されている。リードＬＤのアウタリード部は、半導体装置ＰＫＧの外部接続用端子部（外部端子）として機能する。

【0019】

ダイパッドＤＰは導電体で構成されており、好ましくは銅（Ｃｕ）または銅合金などの金属材料からなる。ダイパッドＤＰの上面上には、半導体チップＣＰが、その表面を上に向け、かつ、その裏面をダイパッドＤＰに向けた状態で搭載されている。半導体チップＣＰ（の裏面）は、接着層（接合材）ＤＢを介してダイパッドＤＰに接着されて固定されている。半導体チップＣＰは、封止部ＭＲ内に封止されており、封止部ＭＲから露出されない。

【0020】

半導体チップＣＰは、例えば、単結晶シリコンなどからなる半導体基板（半導体ウエハ）の主面に種々の半導体素子または半導体集積回路を形成した後、ダイシングなどにより半導体基板を各半導体チップに分離して製造したものである。

【0021】

半導体チップＣＰの表面には、複数のパッド電極ＰＤが形成されている。半導体チップＣＰの複数のパッド電極ＰＤは、複数のリードＬＤ（のインナリード部）とボンディングワイヤＢＷを介して電気的に接続されている。すなわち、各ボンディングワイヤＢＷの両端のうち、一方の端部は半導体チップＣＰのパッド電極ＰＤに接続され、他方の端部は、リードＬＤのインナリード部に接続されている。ボンディングワイヤＢＷは、導電性を有しており、好ましくは金（Ａｕ）線または銅（Ｃｕ）線またはアルミニウム（Ａｌ）線などの金属細線からなる。ボンディングワイヤＢＷは、封止部ＭＲ内に封止されており、封止部ＭＲから露出されない。

【0022】

＜半導体装置の製造工程＞
本実施の形態の半導体装置の製造工程は、上記図１に示される半導体装置（被検査体）ＰＫＧを準備する工程と、上記図１に示される半導体装置（被検査体）ＰＫＧに電気的試験を実施する工程（検査工程）と、を有する。

【0023】

半導体装置ＰＫＧを準備する工程は、リードフレームのダイパッドＤＰ上に半導体チップＣＰを搭載する工程（ダイボンディング工程）と、ダイボンディング工程の後に、半導体チップＣＰの複数のパッド電極ＰＤとリードフレームの複数のリードＬＤ（のインナリード部）とを複数のボンディングワイヤＢＷを介して電気的に接続する工程（ワイヤボンディング工程）と、を含む。半導体装置ＰＫＧを準備する工程は、ワイヤボンディング工程の後に、半導体チップＣＰ、ダイパッドＤＰ、複数のボンディングワイヤＢＷおよび複数のリードＬＤ（のインナリード部）を封止部ＭＲで封止する工程（モールド工程）と、モールド工程の後に、リードフレームから複数のリードＬＤを切断する工程（リード切断工程）と、リード切断工程の後に、複数のリードＬＤを折り曲げ加工する工程と、を更に含む。

【0024】

半導体装置ＰＫＧに電気的試験を実施する工程（検査工程）では、以下に説明するように、試験装置ＴＳを用いて、半導体装置ＰＫＧに対して電気的試験を行う。この工程を、電気的試験工程、検査工程またはテスト工程と呼ぶ。

【0025】

＜試験装置について＞
図２は、半導体装置ＰＫＧに対して電気的試験を行うための試験装置ＴＳの一部を示す説明図（断面図）である。図３は、チャンバから取り外した試験基板ＴＢ、複数のソケット端子ＳＴ、本体部ＢＳ、外枠部ＦＲ、およびアダプタ部ＡＤを示す説明図（断面図）である。なお、以降では、複数のソケット端子ＳＴ、本体部ＢＳ、外枠部ＦＲ、およびアダプタ部ＡＤからなる集合体を「ソケットＳＫ」として説明する。図４は、図２の一部を拡大して示す部分拡大断面であり、ソケット端子ＳＴとその近傍領域が示されている。図５～図７は、半導体装置ＰＫＧのテスト工程を示す説明図であり、図２に相当する断面図が示されている。図５は、図２に示される試験装置ＴＳのソケットＳＫに検査対象の半導体装置ＰＫＧを配置する途中の状態に対応し、図６は、図２に示される試験装置ＴＳのソケットＳＫへの検査対象の半導体装置ＰＫＧの配置を完了した状態に対応する。また、図７は、図５のように試験装置ＴＳのソケットＳＫに配置された半導体装置ＰＫＧに対して電気的試験を実施した後に、半導体装置ＰＫＧをソケットＳＫから引き上げている状態に対応している。また、図５～図７では、半導体装置ＰＫＧにおける封止部ＭＲ内の半導体チップＣＰ、ダイパッドＤＰおよびボンディングワイヤＢＷについては、簡略化のために図示を省略しているが、封止部ＭＲ内の構造については、図１を参照すればよい。

【0026】

まず、図２～図４を参照して、テスト工程を行うための試験装置（電気的試験装置、検査装置）ＴＳの構成について説明する。

【0027】

試験装置ＴＳは、その内部で冷気を循環させて検査対象の半導体装置ＰＫＧを冷却させるためのチャンバ（容器、処理容器、処理槽、ハンドラ）と、検査対象の半導体装置ＰＫＧを収容するためのソケット（収容部）ＳＫと、ソケットＳＫを介して半導体装置ＰＫＧと電気的に接続される試験基板（配線基板、パフォーマンスボード）ＴＢと、を備えている。図２には、ソケットＳＫと、試験基板ＴＢと、チャンバの一部（底部）を構成するベース部ＣＢと、ソケットＳＫとベース部ＣＢとを連結する連結部ＢＰと、が示されている。

【0028】

試験装置ＴＳは、更に、試験基板ＴＢと電気的に接続されるＬＳＩテスタ部（図示せず）を備えている。そのＬＳＩテスタ部は、制御部を含み、テスト工程を制御する制御回路や、半導体装置ＰＫＧとの間で信号や試験電圧の入出力を行うテスト回路などが形成されている。ＬＳＩテスタ部（制御部）に形成されたテスト回路は、試験基板ＴＢおよびソケットＳＫを介して半導体装置ＰＫＧと電気的に接続される。

【0029】

試験基板ＴＢは、ソケットＳＫが搭載される上面ＴＢａ、および上面ＴＢａの反対側に位置する下面（裏面）ＴＢｂを有する配線基板である。試験基板ＴＢの下面ＴＢｂには、複数の電極（端子）ＴＥを含む導体パターン（導体層）が形成されている。試験基板ＴＢの下面ＴＢｂに形成された複数の電極ＴＥは、試験基板ＴＢの下面ＴＢｂに形成された配線（図示せず）などを介して、上記ＬＳＩテスタ部（制御部）に形成されたテスト回路と電気的に接続されている。

【0030】

ソケットＳＫは、試験基板ＴＢの上面ＴＢａ上に配置されている。ソケットＳＫは、複数のソケット端子（ソケットピン、検査用端子、検査用プローブ）ＳＴと、本体部(ソケット本体部）ＢＳと、外枠部（ソケット外枠部）ＦＲと、アダプタ部（ソケットアダプタ部）ＡＤと、を備えている。

【0031】

本体部ＢＳは、上面ＢＳａと、上面ＢＳａとは反対側の下面ＢＳｂと、上面ＢＳａから下面ＢＳｂに達する複数の貫通孔ＴＨ１とを有している。アダプタ部ＡＤは、上面ＡＤａと、上面ＡＤａとは反対側の下面ＡＤｂと、上面ＢＳａから下面ＢＳｂに達する複数の貫通孔ＴＨ２と、冷気の通過を可能とする空洞部ＣＶと、を有している。

【0032】

外枠部ＦＲは、本体部ＢＳの上面ＢＳａ上に配置されている。本体部ＢＳは、本体部ＢＳの下面ＢＳｂがアダプタ部ＡＤの上面ＡＤａと対向するように、アダプタ部ＡＤに取り付けられている。本体部ＢＳは、例えば、板状の部材である。本体部ＢＳの下面ＢＳｂは、アダプタ部ＡＤの上面ＡＤａと接していてもよい。

【0033】

本体部ＢＳの貫通孔ＴＨ１の位置とアダプタ部ＡＤの貫通孔ＴＨ２の位置とが互いに整合するように、本体部ＢＳはアダプタ部ＡＤに取り付けられている。このため、平面視において、本体部ＢＳの貫通孔ＴＨ１とアダプタ部ＡＤの貫通孔ＴＨ２とは、互いに重なっている。別の見方をすると、本体部ＢＳの貫通孔ＴＨ１とアダプタ部ＡＤの貫通孔ＴＨ２とは、連通している。なお、平面視とは、試験基板ＴＢの上面ＴＢａに略平行な平面で見た場合に対応している。

【0034】

ソケット端子ＳＴは、半導体装置の電気的試験に用いる端子であり、検査用端子とみなすことができる。ソケットＳＫが有するソケット端子ＳＴの数は、検査対象の半導体装置ＰＫＧに応じて適切な数に設定することができる。例えば、ソケットＳＫが有するソケット端子ＳＴの数は、検査対象の半導体装置ＰＫＧの外部端子（ここではリードＬＤ）の数に相当する数とすることができる。ソケット端子ＳＴは、半導体装置ＰＫＧのリードＬＤと試験基板ＴＢの電極ＴＥとをソケット端子ＳＴを介して電気的に接続するために、設けられている。

【0035】

各ソケット端子ＳＴは、半導体装置ＰＫＧのリードＬＤに接触させるための本体部（端子本体部）ＳＴ１と、本体部ＳＴ１を試験基板ＴＢの電極ＴＥと電気的に接続させるためのアダプタ部（端子アダプタ部）ＳＴ２と、を有している。

【0036】

本体部ＳＴ１は、全体が一体的に形成されている部材であり、板バネ構造を有している。具体的には、図４からもわかるように、本体部ＳＴ１は、本体部ＢＳの上面ＢＳａ上に延在する（配置される）部位Ｐ１と、湾曲部Ｐ２を介して部位Ｐ１と一体的に接続された板状部位（ビーム部、梁部）Ｐ３と、本体部ＢＳの貫通孔ＴＨ１に挿入される部位Ｐ４と、を一体的に有している。湾曲部Ｐ２の両端のうち、一方に板状部位Ｐ３が一体的に接続され、他方に部位Ｐ１が一体的に接続されている。このため、板状部位Ｐ３は、湾曲部Ｐ２を介して、部位Ｐ１に支持される。部位Ｐ１は、本体部ＢＳの上面ＢＳａに沿うように、本体部ＢＳの上面ＢＳａ上に延在している。部位Ｐ４の一方の端部は、部位Ｐ１と一体的に接続されている。

【0037】

板状部位Ｐ３は、検査対象の半導体装置ＰＫＧの配置側である上側に突き出た先端部Ｐ３ａを含んでおり、先端部Ｐ３ａが検査対象の半導体装置ＰＫＧのリードＬＤと接触するように構成されている。本体部ＳＴ１は、湾曲部Ｐ２を有しているため、板バネとして本体部ＳＴ１が撓むことを可能としている。湾曲部Ｐ２は、例えば半円弧状に湾曲している。検査対象の半導体装置ＰＫＧのリードＬＤをソケット端子ＳＴの先端部Ｐ３ａに押し付けた際に板状部位Ｐ３が撓むことにより、半導体装置ＰＫＧのリードＬＤとソケット端子ＳＴの先端部Ｐ３ａとの接触を確保することができる。

【0038】

また、ここでは、本体部ＳＴ１が板バネ構造を有している場合について説明したが、他の形態として、板バネ構造以外の構造、例えばポゴピン構造を有していてもよい。

【0039】

アダプタ部ＳＴ２は、棒状の部材であるが、一方の端部（上側の端部）に孔部ＰＨが設けられており、この孔部ＰＨに、本体部ＳＴ１の部位Ｐ４の一部（部位Ｐ１に接続される側とは反対側の端部）が挿入されている。すなわち、アダプタ部ＳＴ２の一部（端部）が、本体部ＳＴ１の一部（部位Ｐ４の一部）を包んでいる。これにより、本体部ＳＴ１の部位Ｐ４とアダプタ部ＳＴ２とは孔部ＰＨ内において互いに接触した状態となるため、本体部ＳＴ１とアダプタ部ＳＴ２とは、電気的に接続される。

【0040】

また、アダプタ部ＳＴ２の孔部ＰＨ内に板バネなどのバネ部材（図示せず）を配置することもできる。その場合、そのバネ部材が本体部ＳＴ１の部位Ｐ４をアダプタ部ＳＴ２の孔部ＰＨの内壁に押し付けることで、孔部ＰＨ内において本体部ＳＴ１の部位Ｐ４とアダプタ部ＳＴ２とを確実に接触させることができる。また、そのバネ部材が導電性を有していれば、そのバネ部材がアダプタ部ＳＴ２の孔部ＰＨの内壁と本体部ＳＴ１の部位Ｐ４の外周との両方に接触することによって、本体部ＳＴ１とアダプタ部ＳＴ２との電気的接続を確保することもできる。

【0041】

本体部ＳＴ１は、アダプタ部ＳＴ２に対して着脱可能である。例えば、テスト工程で多数の半導体装置ＰＫＧのリードＬＤに本体部ＳＴ１の先端部Ｐ３ａを接触させることで、本体部ＳＴ１が摩耗した場合には、摩耗した本体部ＳＴ１をアダプタ部ＳＴ２から取り外して新たな本体部ＳＴ１と交換し、その新たな本体部ＳＴ１をアダプタ部ＳＴ２に取り付けることができる。

【0042】

各ソケット端子ＳＴの一部は、本体部ＢＳの貫通孔ＴＨ１とアダプタ部ＡＤの貫通孔ＴＨ２とに挿入されている。具体的には、本体部ＢＳの上面ＢＳａ側から本体部ＢＳの各貫通孔ＴＨ１にそれぞれソケット端子ＳＴの本体部ＳＴ１の部位Ｐ４が挿入されている。また、アダプタ部ＡＤの各貫通孔ＴＨ２にそれぞれソケット端子ＳＴのアダプタ部ＳＴ２が挿入されている。各ソケット端子ＳＴの本体部ＳＴ１の部位Ｐ４は、本体部ＢＳの貫通孔ＴＨ１に挿入されているが、各本体部ＳＴ１の部位Ｐ４の一部（部位Ｐ１に接続される側とは反対側の端部）は、本体部ＢＳの下面ＢＳｂから突出し、かつ、アダプタ部ＡＤの貫通孔ＴＨ２内に配置されたアダプタ部ＳＴ２の孔部ＰＨ内に挿入されている。また、各ソケット端子ＳＴのアダプタ部ＳＴ２は、本体部ＢＳの貫通孔ＴＨ１に挿入されているが、各アダプタ部ＳＴ２の一部（孔部ＰＨが形成されている側とは反対側の端部）は、アダプタ部ＡＤの下面ＡＤｂから突出し、かつ、試験基板ＴＢの貫通孔ＴＨ３に挿入されている。試験基板ＴＢの貫通孔ＴＨ３に挿入された各アダプタ部ＳＴ２の端部は、半田などの導電性の接合材ＢＤを介して、試験基板ＴＢに固定され、かつ、試験基板ＴＢの下面ＴＢｂに設けられた電極ＴＥと電気的に接続されている。このため、試験基板ＴＢの電極ＴＥは、導電性の接合材ＢＤを介してソケット端子ＳＴのアダプタ部ＳＴ２と電気的に接続され、そのアダプタ部ＳＴ２を介してソケット端子ＳＴの本体部ＳＴ１と電気的に接続されている。

【0043】

アダプタ部ＡＤにおいて、複数の貫通孔ＴＨ２を横切るように、空洞部ＣＶが設けられている。空洞部ＣＶは、テスト工程においてチャンバ内を循環する冷気が通過可能な空間である。図２～図４の場合は、アダプタ部ＡＤの空洞部ＣＶは、アダプタ部ＡＤの側面ＳＤ１からアダプタ部ＡＤの側面ＳＤ２（側面ＳＤ１とは反対側の側面ＳＤ２）に至るように、アダプタ部ＡＤを貫通している。このため、アダプタ部ＡＤにおいて、各貫通孔ＴＨ２は、空洞部ＣＶによって分断されており、アダプタ部ＡＤのうちの空洞部ＣＶよりも上に位置する部分に設けられた貫通孔部ＴＨ２ａと、アダプタ部ＡＤのうちの空洞部ＣＶよりも下に位置する部分に設けられた貫通孔部ＴＨ２ｂとで構成される。貫通孔部ＴＨ２ａと貫通孔部ＴＨ２ｂとの間には、空洞部ＣＶが存在している。空洞部ＣＶの厚さは、例えば４ｍｍ～６ｍｍ程度とすることができる。ここで、空洞部ＣＶの厚さとは、アダプタ部ＡＤの厚さ方向における空洞部ＣＶの厚さ（寸法）に対応している。また、アダプタ部ＡＤの厚さ方向は、本体部ＢＳの上面ＢＳａ、本体部ＢＳの下面ＢＳｂ、アダプタ部ＡＤの上面ＡＤａまたは本体部ＢＳの下面ＡＤｂに略垂直な方向に対応している。

【0044】

なお、図２および図３の断面図では、アダプタ部ＡＤの上部と下部とが空洞部ＣＶで完全に分断されているように見えるが、実際には、図２および図３に示されない断面において、アダプタ部ＡＤの上部と下部とはつながっている（空洞ＣＶが形成されていない領域でつながっている）。

【0045】

各ソケット端子ＳＴのアダプタ部ＳＴ２は、アダプタ部ＡＤの貫通孔ＴＨ２内に挿入されているが、空洞部ＣＶで各アダプタ部ＳＴ２の一部（側面の一部）が露出されている。すなわち、各ソケット端子ＳＴのアダプタ部ＳＴ２は、貫通孔部ＴＨ２ａ内に位置する部分と、貫通孔部ＴＨ２ｂ内に位置する部分と、空洞部ＣＶで露出される部分と、アダプタ部Ａの下面ＡＤｂから突出する部分と、を一体的に有している。

【0046】

外枠部ＦＲは、半導体装置ＰＫＧを収容可能なパッケージ収容部（開口部）を有しており、テスト工程では、図６に示されるように、外枠部ＦＲのパッケージ収容部に半導体装置ＰＫＧを配置することができる。外枠部ＦＲのパッケージ収容部は、平面視において、周囲を外枠部ＦＲに囲まれている。外枠部ＦＲのパッケージ収容部の下方に、本体部ＢＳが配置されている。

【0047】

本体部ＢＳと外枠部ＦＲとは、別部材とすることもできるし、あるいは、一体的な部材とすることもできる。本体部ＢＳと外枠部ＦＲとを別部材とした場合には、例えば、平面視において本体部ＢＳの周囲を外枠部ＦＲで囲む構造とすることができる。外枠部ＦＲ、本体部ＢＳおよびアダプタ部ＡＤは、主として、例えば樹脂などの絶縁材料からなる。

【0048】

本体部ＢＳの上面ＢＳａ上には、検査対象の半導体装置ＰＫＧを配置するためのステージ（台座）ＤＺが配置されている。本体部ＢＳとステージＤＺとの間には、バネ部材ＳＲが介在している。テスト工程において、図６のようにソケットＳＫのパッケージ収容部に検査対象の半導体装置ＰＫＧを配置する際には、半導体装置ＰＫＧは、ステージＤＺ上に配置される。

【0049】

ソケットＳＫは、ソケットＳＫの少なくとも一部がチャンバ内に位置するように、チャンバに取り付けられている。具体的には、チャンバの一部を構成し、かつ、チャンバのベース部ＣＢとスポンジＳＰ２を介して連結される連結部（ベースプレート）ＢＰに、ソケットＳＫのアダプタ部ＡＤがネジなどの固定部材（図示せず）を用いて接続されて固定されている。ベース部ＣＢと連結部ＢＰは、チャンバの一部（底部）を構成し、冷気が循環可能な空間を規定する。

【0050】

ソケットＳＫの本体部ＢＳと外枠部ＦＲは、チャンバの内部に位置し、外枠部ＦＲのパッケージ収容部もチャンバの内部に位置している。このため、テスト工程では、ソケットＳＫに収容された検査対象の半導体装置ＰＫＧも、チャンバ内に位置することになる。このため、テスト工程では、チャンバ内に冷気が循環するため、ソケットＳＫの本体部ＢＳと外枠部ＦＲは、チャンバ内を循環する冷気によって冷却され、また、ソケットＳＫに収容された検査対象の半導体装置ＰＫＧも、チャンバ内を循環する冷気によって冷却される。

【0051】

ソケットＳＫのアダプタ部ＡＤは、チャンバの一部を構成する連結部ＢＰにソケットＳＫを取り付けるのに用いられている。連結部ＢＰとソケットＳＫの本体部ＢＳとの間にスポンジＳＰ１などを介在させることもできる。スポンジＳＰ１によって、チャンバの外部に冷気が漏れるのを抑制または防止することができる。

【0052】

連結部ＢＰは、チャンバの一部（底部）として機能しているが、チャンバのベース部ＣＢに対して着脱可能である。連結部ＢＰは、チャンバのベース部ＣＢにネジなどの固定部材（図示せず）を用いて接続されて固定されている。チャンバのベース部ＣＢと連結部ＢＰとの間にスポンジＳＰ２などを介在させることもできる。スポンジＳＰ２によって、チャンバの外部に冷気が漏れるのを抑制または防止することができる。

【0053】

テスト工程では、図２に示されるように、ソケットＳＫはチャンバに取り付けられているが、ソケットＳＫのメンテナンスなどの際には、図３に示されるように、ソケットＳＫをチャンバから取り外すこともできる。例えば、ソケットＳＫが取り付けられている連結部ＢＰをチャンバのベース部ＣＢから取り外し、その後に、ソケットＳＫを連結部ＢＰから取り外すことができる。ソケットＳＫのメンテナンスが終了したら、ソケットＳＫを連結部ＢＰに取り付けてから、ソケットＳＫが取り付けられた連結部ＢＰを、チャンバのベース部ＣＢに取り付けることができる。

【0054】

チャンバにソケットＳＫを取り付けた状態（図２の状態）では、アダプタ部ＡＤの空洞部ＣＶは、チャンバの内部に位置している。このため、テスト工程において、チャンバ内を循環する冷気は、アダプタ部ＡＤの空洞部ＣＶを通過することができる。従って、テスト工程では、アダプタ部ＳＴ２におけるアダプタ部ＡＤの空洞部ＣＶで露出する部分は、チャンバ内を循環する冷気に触れることで、冷却される。

【0055】

また、チャンバにソケットＳＫを取り付けた状態（図２の状態）でも、試験基板ＴＢはチャンバの外部に位置している。このため、テスト工程では、チャンバ内に冷気が循環するが、試験基板ＴＢは、チャンバ内を循環する冷気には触れないため、試験基板ＴＢは、チャンバ内を循環する冷気によって冷却されない。

【0056】

＜テスト工程について＞
試験装置ＴＳを用いて半導体装置ＰＫＧに対して電気的試験を行うテスト工程について、説明する。

【0057】

まず、試験装置ＴＳを準備する。試験装置ＴＳの準備は、検査対象の半導体装置ＰＫＧの準備の前でも後でもよく、また、検査対象の半導体装置ＰＫＧの準備と同時でもよい。試験装置ＴＳの構成については、上述したので、ここではその繰り返しの説明は省略する。

【0058】

ここで説明しているテスト工程は、半導体装置ＰＫＧの電気的試験を低温の試験温度で行う低温のテスト工程である。このため、試験対象の半導体装置ＰＫＧを所定の試験温度に冷却する必要があり、チャンバ内を循環する冷気によって半導体装置ＰＫＧの冷却が行われる。このため、テスト工程では、試験装置ＴＳのチャンバ内は、冷気が循環している。冷気は、冷却された気体（低温の気体）である。冷気として好適な例を挙げると、冷却された空気である。例えば、液体窒素などの冷却材を用いて空気を冷却させることにより、冷気を生成することができる。冷気は、チャンバ内で生成することができるが、チャンバ外で生成した冷気をチャンバ内に導入することもできる。チャンバ内においては、例えば送風機などを用いて冷気を循環させることができる。チャンバ内を循環する冷気は、チャンバ内において、検査対象の半導体装置ＰＫＧを冷却する機能を有している。テスト工程では、検査対象の半導体装置ＰＫＧは、チャンバ内を循環する冷気によって、例えば－２０℃以下の温度に冷却される。

【0059】

テスト工程では、図６に示されるように、チャンバ内において検査対象の半導体装置ＰＫＧを、試験装置ＴＳのソケットＳＫのパッケージ収容部に配置する。例えば、図５に示されるように、吸着用の治具ＪＧ１によって半導体装置ＰＫＧを吸着し、治具ＪＧ１で吸着した半導体装置ＰＫＧを、図６に示されるように、チャンバ内のソケットＳＫのパッケージ収容部に配置する。この際、ソケット端子ＳＴの本体部ＳＴ１の先端部Ｐ３ａ（図４参照）と半導体装置ＰＫＧのリードＬＤとが互いに対向するように、ソケット端子ＳＴのパッケージ収容部に半導体装置ＰＫＧが配置される。本体部ＢＳ上にステージＤＺがある場合は、半導体装置ＰＫＧはステージＤＺ上に配置される。それから、押圧用の治具ＪＧ２などにより半導体装置ＰＫＧを押圧して、半導体装置ＰＫＧを下方に（本体部ＢＳに向かって）押し込む。これにより、ソケット端子ＳＴの本体部ＳＴ１が撓むため、ソケット端子ＳＴの本体部ＳＴ１の先端部Ｐ３ａ（図４参照）が半導体装置ＰＫＧのリードＬＤと確実に接触して電気的に接続される。なお、本体部ＢＳとステージＤＺとの間にはバネ部材ＳＲが介在しているため、治具ＪＧ２などにより半導体装置ＰＫＧを押圧すると、ステージＤＺは、ステージＤＺ上の半導体装置ＰＫＧと一緒に沈み込むことができる。

【0060】

その結果、各ソケット端子ＳＴの本体部ＳＴ１の先端部Ｐ３ａ（図４参照）は、半導体装置ＰＫＧのリードＬＤに電気的に接触し、かつ、各ソケット端子ＳＴのアダプタ部ＳＴ２は、試験基板ＴＢの電極ＴＥと電気的に接続された状態となる。これにより、半導体装置ＰＫＧのリードＬＤと試験基板ＴＢの電極ＴＥとがソケット端子ＳＴを通じて電気的に接続された状態になり、半導体装置ＰＫＧの複数のリードＬＤは、複数のソケット端子ＳＴおよび試験基板ＴＢの導体部（電極ＴＥを含む）を介して、試験装置ＴＳのＬＳＩテスタ部（制御部）に形成されたテスト回路と電気的に接続される。また、半導体装置ＰＫＧは、チャンバ内を循環する冷気によって所定の試験温度に冷却されている。

【0061】

この状態で、テスト回路から、試験基板ＴＢ、ソケット端子ＳＴおよび半導体装置ＰＫＧのリードＬＤを介して半導体装置ＰＫＧが有する半導体チップＣＰに電流または電圧を供給することにより、半導体装置ＰＫＧの電気的試験を行うことができる。例えば、半導体装置ＰＫＧの電気的特性が測定されることにより、半導体装置ＰＫＧの電気的特性の良否が検査される。ソケット端子ＳＴは、試験基板ＴＢの電極ＴＥから入力された電流または電圧を半導体装置ＰＫＧのリードＬＤに伝送する伝送経路として利用される。

【0062】

実際には、半導体装置ＰＫＧは、リードＬＤを複数有し、ソケットＳＫは、ソケット端子ＳＴを複数有しているため、半導体装置ＰＫＧの複数のリードＬＤとソケットＳＫの複数のソケット端子ＳＴとをそれぞれ電気的に接触させて、半導体装置ＰＫＧの電気的試験を行う。

【0063】

その後、押圧用の治具ＪＧ２などによる半導体装置ＰＫＧへの押圧力の付与を解除し、電気的試験が終了した半導体装置ＰＫＧを、図７に示されるように治具ＪＧ１，ＪＧ２と一緒に引き上げて、ソケットＳＫから取り出す。そして、次の検査対象の半導体装置ＰＫＧを図５および図６のようにソケットＳＫのパッケージ収容部に配置し、半導体装置ＰＫＧの電気的試験を行う。これを繰り返すことにより、複数の半導体装置ＰＫＧに対して、順次電気的試験を施すことができる。

【0064】

テスト工程において、チャンバ内を循環する冷気は、アダプタ部ＡＤの空洞部ＣＶを通過する。図５～図７では、アダプタ部ＡＤの空洞部ＣＶを通過する冷気の流れを、符号ＹＧを付した矢印で模式的に示してある。このため、テスト工程において、ソケット端子ＳＴ（より特定的にはアダプタ部ＳＴ２）におけるアダプタ部ＡＤの空洞部ＣＶで露出する部分は、チャンバ内を循環する冷気に触れることで、冷却される。

【0065】

＜検討例について＞
図８は、本発明者が検討した検討例の試験装置ＴＳ１０１の一部を示す説明図（断面図）あり、上記図６に相当するものである。

【0066】

図８に示される検討例の試験装置ＴＳ１０１の場合は、上記ソケットＳＫに相当するソケットＳＫ１０１は、上記アダプタ部ＡＤに相当するアダプタ部ＡＤ１０１を有しているが、検討例におけるアダプタ部ＡＤ１０１は、上記空洞部ＣＶに相当するものは有していない。このため、図８に示される検討例の場合は、ソケットＳＫ１０１の貫通孔ＴＨ１０２は、アダプタ部ＡＤ１０１の上面からアダプタ部ＡＤ１０１の下面まで連続的に形成されている。検討例の試験装置ＴＳ１０１の他の構成は、上記試験装置ＴＳとほぼ同様であるので、ここではその繰り返しの説明は省略する。

【0067】

本発明者の検討によれば、図８に示される試験装置ＴＳ１０１を用いて半導体装置の電気的試験を行う場合には、以下のような課題が発生することが分かった。

【0068】

本発明者は、低温のテスト工程について検討している。図８に示される検討例の試験装置ＴＳ１０１を用いて低温のテスト工程を行う場合、チャンバ内を循環する冷気によって検査対象の半導体装置ＰＫＧを所定の試験温度に冷却する。チャンバ内を循環する冷気によってチャンバの内部を冷却することはできるが、チャンバ内を循環する冷気によってチャンバの外部を冷却することはできない。このため、チャンバの外部に位置する試験基板ＴＢの温度は、検査対象の半導体装置ＰＫＧの温度よりもかなり高い温度となっている。また、テスト工程では、試験基板ＴＢの電極ＴＥと半導体装置ＰＫＧのリードＬＤとをソケット端子ＳＴを介して電気的に接続することで、検査対象の電気的試験が行われる。このため、試験基板ＴＢからソケット端子ＳＴを通じて半導体装置ＰＫＧのリードＬＤに熱が伝導し、電気的試験を行う際に、検査対象の半導体装置ＰＫＧの温度が、所定の試験温度よりも高くなる虞がある。また、試験装置ＴＳ１０１のソケットＳＫ１０１のパッケージ収容部に検査対象の半導体装置ＰＫＧを配置すると、半導体装置ＰＫＧはソケットＳＫ１０１の外枠部ＦＲや治具ＪＧ１，ＪＧ２によって囲まれるため、半導体装置ＰＫＧは冷気に触れにくくなる。このため、試験基板ＴＢからソケット端子ＳＴを通じて半導体装置ＰＫＧのリードＬＤに熱が伝導してしまうと、半導体装置ＰＫＧの温度が上昇しやすい。

【0069】

検査対象の半導体装置の温度が所定の試験温度よりも高くなると、低温のテスト工程の信頼性が低下し、半導体装置の信頼性の低下につながる懸念がある。半導体装置の電気的試験の信頼性を高め、ひいては半導体装置の信頼性を高めるためには、検査対象の半導体装置が所定の試験温度を維持した状態で半導体装置の電気的試験を行うことができるようにすることが望まれる。

【0070】

＜主要な特徴と効果について＞
本実施の形態では、テスト工程で用いられる試験装置ＴＳは、チャンバと、複数のソケット端子ＳＴを有するソケットＳＫと、複数の電極ＴＥを有する試験基板ＴＢと、を備えている。ソケットＳＫの少なくとも一部はチャンバ内に配置され、試験基板ＴＢはチャンバ外に配置され、検査対象の半導体装置ＰＫＧは、チャンバ内を循環する冷気によって冷却される。テスト工程では、複数のソケット端子ＳＴを介して半導体装置ＰＫＧの複数のリードＬＤを試験基板ＴＢの複数の電極ＴＥとそれぞれ電気的に接続して、半導体装置ＰＫＧの電気的試験が行われる。

【0071】

本実施の形態の主要な特徴のうちの一つは、試験装置ＴＳのソケットＳＫは、チャンバ内を循環する冷気が通過可能な空洞部ＣＶを有し、ソケットＳＫが備える複数のソケット端子ＳＴのそれぞれの一部は、ソケットＳＫの空洞部ＣＶで露出されていることである。ソケットＳＫが備える複数のソケット端子ＳＴは、ソケットの空洞部ＣＶを通過する冷気によって冷却される。

【0072】

上記「検討例について」の欄でも説明したように、試験装置ＴＳにおいて、試験基板ＴＢはチャンバの外部に位置しているため、チャンバ内を循環する冷気によってチャンバの外部の試験基板ＴＢを冷却することはできず、チャンバの外部に位置する試験基板ＴＢの温度は、検査対象の半導体装置ＰＫＧの温度よりもかなり高い温度となっている。また、テスト工程では、試験基板ＴＢの電極ＴＥと半導体装置ＰＫＧのリードＬＤとをソケット端子ＳＴを介して電気的に接続することで、検査対象の電気的試験が行われる。このため、試験基板ＴＢからソケット端子ＳＴを通じて半導体装置ＰＫＧのリードＬＤに熱が伝導し、電気的試験を行う際に、検査対象の半導体装置ＰＫＧの温度が、所定の試験温度よりも高くなることが懸念される。

【0073】

それに対して、本実施の形態では、試験装置ＴＳのソケットＳＫは、チャンバ内を循環する冷気が通過可能な空洞部ＣＶを有しており、ソケットＳＫが備える複数のソケット端子ＳＴのそれぞれの一部は、ソケットＳＫの空洞部ＣＶで露出されている。このため、ソケットＳＫが備える複数のソケット端子ＳＴは、ソケットの空洞部ＣＶを通過する冷気によって冷却される。すなわち、ソケット端子ＳＴ（より特定的にはアダプタ部ＳＴ２）における空洞部ＣＶで露出する部分は、チャンバ内を循環する冷気に触れることで、冷却される。これにより、試験基板ＴＢからソケット端子ＳＴを通じて半導体装置ＰＫＧのリードＬＤに熱が伝導するのを抑制することができ、電気的試験を行う際に、検査対象の半導体装置ＰＫＧの温度を、所定の試験温度に的確に維持することができるようになる。

【0074】

すなわち、試験基板ＴＢから、導電性の接合材ＢＤを介してソケット端子ＳＴに伝導した熱が、更にソケット端子ＳＴを通って半導体装置ＰＫＧのリードＬＤに伝導することは、半導体装置ＰＫＧの温度上昇の要因となり得る。しかしながら、本実施の形態では、ソケット端子ＳＴにおける空洞部ＣＶでの露出部が冷気で冷却されるため、ソケット端子ＳＴにおける空洞部ＣＶでの露出部を越えて試験基板ＴＢから半導体装置ＰＫＧ側へソケット端子ＳＴを通って熱が伝導するのを、抑制または防止することができる。その結果、電気的試験を行う際に、検査対象の半導体装置ＰＫＧの温度を、所定の試験温度に的確に維持することができるようになる。これにより、半導体装置の電気的試験の信頼性を向上させることができ、ひいては半導体装置の信頼性を向上させることができる。

【0075】

ソケットＳＫは、チャンバ内を循環する冷気が通過可能な空洞部ＣＶを有しており、ソケットＳＫの少なくとも一部はチャンバ内に配置されている。具体的には、ソケットＳＫは、チャンバに接続されるアダプタ部ＡＤと、アダプタ部ＡＤ上に配置された本体部ＢＳとを含み、本体部ＢＳはチャンバ内に位置している。本体部ＢＳは、複数のソケット端子ＳＴが挿入された複数の貫通孔ＴＨ１を有し、アダプタ部ＡＤは、複数のソケット端子ＳＴが挿入された複数の貫通孔ＴＨ２を有している。アダプタ部ＡＤにおいて、複数の貫通孔ＴＨ２のそれぞれは、空洞部ＣＶによって分断されている。これにより、アダプタ部ＡＤの空洞部ＣＶで、各ソケット端子ＳＴの一部が露出し、その露出部を空洞部ＣＶを通過する冷気で冷却することができる。

【0076】

ソケットＳＫの空洞部ＣＶは、本体部ＢＳではなくアダプタ部ＡＤに設けることが好ましい。すなわち、ソケットＳＫの空洞部ＣＶで露出するのは、ソケット端子ＳＴの本体部ＳＴ１ではなく、ソケット端子ＳＴのアダプタ部ＳＴ２であることが好ましい。本体部ＢＳに空洞部ＣＶを設けた場合に比べて、アダプタ部ＡＤに空洞部ＣＶを設けた場合の方が、試験基板ＴＢにより近い位置でソケット端子ＳＴを冷気（空洞部ＣＶを通過する冷気）で冷却することができるため、試験基板ＴＢからソケット端子ＳＴを通って半導体装置ＰＫＧへ熱が伝導するのを、より効果的に抑制または防止することができる。その結果、電気的試験を行う際に、検査対象の半導体装置ＰＫＧの温度を、所定の試験温度により的確に維持することができるようになる。これにより、半導体装置の電気的試験の信頼性をより向上させることができ、ひいては半導体装置の信頼性をより向上させることができる。

【0077】

アダプタ部ＡＤは、側面ＳＤ１および側面ＳＤ２を有し、アダプタ部ＡＤの空洞部ＣＶは、アダプタ部ＡＤの側面ＳＤ１から側面ＳＤ２に至るように形成されている。これにより、アダプタ部ＡＤの側面ＳＤ１，ＳＤ２のうちの一方から他方側に向かうように、空洞部ＣＶ内を冷気が通過することができるため、各ソケット端子ＳＴにおける空洞部ＣＶでの露出部を、冷気によって効率的に冷却することができる。

【0078】

また、アダプタ部ＡＤの側面ＳＤ１と側面ＳＤ２とは、互いに反対側に位置していることが、より好ましい。これにより、空洞部ＣＶ内を冷気が通過しやすくなるため、各ソケット端子ＳＴにおける空洞部ＣＶでの露出部を、冷気によってより効率的に冷却することができるようになる。

【0079】

ソケットＳＫが備える複数のソケット端子ＳＴのそれぞれは、少なくとも一部が本体部（ソケット本体部）ＢＳの貫通孔ＴＨ１に挿入された本体部ＳＴ１と、少なくとも一部がアダプタ部（ソケットアダプタ部）ＡＤの貫通孔ＴＨ２に挿入されたアダプタ部ＳＴ２とを有している。ソケットＳＫが備える複数のソケット端子ＳＴのそれぞれにおいて、本体部ＳＴ１とアダプタ部ＳＴ２とは電気的に接続され、かつ、アダプタ部ＳＴ２の一部がソケットＳＫのアダプタ部ＡＤの空洞部ＣＶで露出される。テスト工程では、本体部ＳＴ１が半導体装置ＰＫＧのリードＬＤと電気的に接触される。アダプタ部ＳＴ２は、試験基板ＴＢの電極ＴＥと導電性の接合材ＢＤを介して電気的に接続されている。各ソケット端子ＳＴを本体部ＳＴ１とアダプタ部ＳＴ２とで構成したことにより、ソケットＳＫやソケット端子ＳＴの取り扱いが容易となる。

【0080】

すなわち、ソケット端子ＳＴのアダプタ部ＳＴ２は試験基板ＴＢの電極ＴＥに半田などの導電性の接合材ＢＤを介して電気的に接続されている（従って試験基板ＴＢに固定されている）ため、ソケット端子ＳＴのアダプタ部ＳＴ２を試験基板ＴＢから取り外すことは容易ではない。しかしながら、テスト工程で半導体装置ＰＫＧのリードＬＤへの接触を繰り返すのは、ソケット端子ＳＴのアダプタ部ＳＴ２ではなく、ソケット端子ＳＴの本体部ＳＴ１である。このため、リードＬＤとの接触により摩耗が発生し、メンテナンスや交換が必要となるのは、ソケット端子ＳＴのアダプタ部ＳＴ２ではなく、ソケット端子ＳＴの本体部ＳＴ１である。ソケット端子ＳＴの本体部ＳＴ１は試験基板ＴＢに半田などで固定されてはおらず、ソケット端子ＳＴの本体部ＳＴ１をソケット端子ＳＴのアダプタ部ＳＴ２から取り外すことは容易であり、また、ソケットＳＫの本体部ＢＳをソケットＳＫのアダプタ部ＳＴ２から取り外すことも容易である。ソケット端子ＳＴを、試験基板ＴＢの電極ＴＥに導電性の接合材ＢＤを介して電気的に接続されたアダプタ部ＳＴ２と、半導体装置ＰＫＧのリードＬＤに接触させる本体部ＳＴ１とで構成したことで、ソケットＳＫの本体部ＢＳやソケット端子ＳＴの本体部ＳＴ１を必要に応じて容易に取り外すことができ、ソケット端子ＳＴの本体部ＳＴ１のメンテナンスや交換などを容易に行うことができる。

【0081】

各ソケット端子ＳＴにおいて、本体部ＳＴ１の一方の端部は、アダプタ部ＳＴ２の一方の端部に設けられた孔部ＰＨに挿入されている。これにより、本体部ＳＴ１とアダプタ部ＳＴ２との電気的接続を確保することができるとともに、ソケット端子ＳＴの本体部ＳＴ１を、ソケット端子ＳＴのアダプタ部ＳＴ２から取り外しやすくなる。

【0082】

また、本実施の形態では、ソケット端子ＳＴを接触させる半導体装置の外部端子として、リードを適用した場合を例に挙げて説明した。他の形態として、ソケット端子ＳＴを接触させる半導体装置の外部端子として、リード以外、例えば半田ボール（半田バンプ）などのボール電極（バンプ電極）を適用することもできる。このため、検査対象の半導体装置は、ＢＧＡ（Ball Grid Array）型の半導体パッケージなどであってもよい。

【0083】

また、本実施の形態では、チャンバの一部を構成する連結部ＢＰに１つのソケットＳＫを取り付けた場合について説明したが、チャンバの一部を構成する連結部ＢＰに複数のソケットＳＫを取り付ける場合もあり得る。その場合は、複数のソケットＳＫのそれぞれで、半導体装置ＰＫＧの電気的試験が行われる。

【0084】

以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

【符号の説明】

【0085】

ＡＤ，ＡＤ１０１ アダプタ部
ＡＤａ 上面
ＡＤｂ 下面
ＢＤ 接合材
ＢＰ 連結部
ＢＳ 本体部
ＢＳａ 上面
ＢＳｂ 下面
ＢＷ ボンディングワイヤ
ＣＢ ベース部（チャンバのベース部）
ＣＰ 半導体チップ
ＣＶ 空洞部
ＤＰ ダイパッド
ＤＺ ステージ
ＳＲ バネ部材
ＦＲ 外枠部
ＪＧ１，ＪＧ２ 治具
ＬＤ リード
ＭＲ 封止部
Ｐ１，Ｐ４ 部位
Ｐ２ 湾曲部
Ｐ３ 板状部位
Ｐ３ａ 先端部
ＰＤ パッド電極
ＰＨ 孔部
ＰＫＧ 半導体装置
ＳＤ１，ＳＤ２ 側面
ＳＫ ソケット
ＳＴ ソケット端子
ＳＴ１ 本体部
ＳＴ２ アダプタ部
ＳＰ１，ＳＰ２ スポンジ
ＴＢ 試験基板
ＴＢａ 上面
ＴＢｂ 下面
ＴＥ 電極
ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３，ＴＨ１０２ 貫通孔
ＴＨ２ａ，ＴＨ２ｂ 貫通孔部
ＴＳ，ＴＳ１０１ 試験装置
ＹＧ 冷気の流れ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】