特許 7595808 半導体試験装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-28

(45)【発行日】2024-12-06

(54)【発明の名称】半導体試験装置

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/26 20200101AFI20241129BHJP

【ＦＩ】

G01R31/26 J

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2024504611

(86)(22)【出願日】2023-02-17

(86)【国際出願番号】 JP2023005699

(87)【国際公開番号】W WO2023167013

(87)【国際公開日】2023-09-07

【審査請求日】2024-03-14

(31)【優先権主張番号】P 2022033439

(32)【優先日】2022-03-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【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】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】澤田 寛之

【審査官】青木 洋平

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－０６１７５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１２８１９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１２８１８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０８６４５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０１１８６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１２８１８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２１／０８４６３８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｒ ３１／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１電極と、前記第１電極の反対側にある第２電極と、前記第１電極の一部を覆う被覆部とを含む半導体デバイスを試験する半導体試験装置であって、
前記第２電極と電気的に接続しつつ前記半導体デバイスが載置される冷却板と、
前記第１電極および前記被覆部の上に配置される金属箔と、
加圧面を含み且つ前記金属箔上に載置される加圧板と、
前記冷却板および前記加圧板の各々と電気的に接続され且つ前記第１電極と前記第２電極との間に電流を流す電流供給部と、
前記金属箔を介して前記加圧面を前記第１電極に押しつけ且つ前記金属箔を介して弾性体を前記被覆部に押しつける加圧機構とを備え、
前記加圧板は、前記加圧機構に接する第１本体部と、前記第１本体部に連なっており且つ前記第１本体部から前記半導体デバイス側に突出している第１凸部とを含み、
前記第１凸部は、前記加圧面を形成しており、
前記第１凸部に、前記弾性体が装着されている、半導体試験装置。

【請求項2】

前記半導体デバイス、前記金属箔および前記加圧板の各々を前記冷却板上の位置に搬送する機構をさらに備えた、請求項１に記載の半導体試験装置。

【請求項3】

前記加圧板は、前記第１本体部に連なっており且つ前記第１凸部から離間している支持部を含み、
前記弾性体は、前記第１凸部と前記支持部との間にある、請求項１または請求項２に記載の半導体試験装置。

【請求項4】

前記加圧面に垂直な方向において、前記弾性体の厚みは、前記第１凸部の高さの１．２倍以上１．８倍以下である、請求項１または請求項２に記載の半導体試験装置。

【請求項5】

前記加圧面に垂直な方向に見て、前記弾性体は、前記加圧面を取り囲んでいる、請求項１または請求項２に記載の半導体試験装置。

【請求項6】

前記弾性体の耐熱温度は、２５０℃以上である、請求項１または請求項２に記載の半導体試験装置。

【請求項7】

前記冷却板は、第２本体部と、前記第２本体部に連なっており且つ前記第２本体部から前記半導体デバイス側に突出している第２凸部とを含み、
前記第２凸部において、前記半導体デバイスが載置される、請求項１または請求項２に記載の半導体試験装置。

【請求項8】

前記金属箔は、アルミニウム、銀または銅によって構成されており、
前記金属箔の厚みは、１０μｍ以上５００μｍ以下である、請求項１または請求項２に記載の半導体試験装置。

【請求項9】

前記加圧面に垂直な断面において、前記弾性体の形状は、多角形である、請求項１または請求項２に記載の半導体試験装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、半導体試験装置に関するものであり、特にチップ状のパワー半導体デバイスに大電流を通電する通電評価装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、パワー半導体デバイスの大容量化が進んでおり、試験時に通電する電流が増大している。特開２０１６－１１８６２号公報では、半導体デバイスを加圧しつつ、半導体デバイスに電流を流す半導体試験装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－１１８６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に開示されている半導体試験装置を用いて、被覆部を有している半導体デバイスに対して試験を行う場合、加圧によって生じる応力が被覆部に集中する。このため、半導体試験装置と半導体デバイスの電極との間の密着性が低下する。この結果、半導体試験装置と半導体デバイスの電極との間の電気抵抗が増大する。また、被覆部を避けて加圧した場合、半導体デバイスの一部に応力が集中するため、半導体デバイスと冷却板との間の密着性に偏りが生じる。この結果、半導体デバイスの熱分布に偏りが生じ、半導体デバイスの機械特性が劣化する。

【0005】

本開示は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、半導体試験装置と半導体デバイスの電極との間の電気抵抗の増大を抑制可能であり、かつ半導体デバイスの機械特性の劣化を抑制可能な半導体試験装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係る半導体試験装置は、半導体デバイスを試験する。半導体デバイスは、第１電極と、第２電極と、被覆部とを含む。第２電極は、第１電極の反対側にある。被覆部は、第１電極の一部を覆う。半導体試験装置は、冷却板と、金属箔と、加圧板と、弾性体と、電流供給部と、加圧機構とを備えている。冷却板は、第２電極と電気的に接続する。冷却板には、半導体デバイスが載置される。金属箔は、第１電極および被覆部の上に配置される。加圧板は、加圧面を含んでいる。加圧板は、金属箔上に載置される。弾性体は、加圧板に装着されている。電流供給部は、冷却板および加圧板の各々と電気的に接続される。電流供給部は、第１電極と第２電極との間に電流を流す。加圧機構は、金属箔を介して加圧面を第１電極に押しつける。加圧機構は、金属箔を介して弾性体を被覆部に押しつける。

【発明の効果】

【0007】

本開示に係る半導体試験装置によれば、加圧面が半導体デバイスの第１電極に押しつけられ、かつ弾性体が半導体デバイスの被覆部に押しつけられる。この結果、半導体デバイスと半導体試験装置の間の電気抵抗の増大を抑制することができ、かつ半導体デバイスの機械特性の劣化を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態１に係る半導体試験装置の構成を示す縦断面模式図である。

【図2】実施の形態１に係る加圧構造体の構成を示す底面模式図である。

【図3】図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う縦断面模式図である。

【図4】実施の形態１に係る半導体デバイスの試験方法を概略的に示すフロー図である。

【図5】冷却板準備工程を示す縦断面模式図である。

【図6】半導体デバイスの構成を示す平面模式図である。

【図7】図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う縦断面模式図である。

【図8】載置工程を示す縦断面模式図である。

【図9】加圧機構準備工程を示す縦断面模式図である。

【図10】試験工程を示す縦断面模式図である。

【図11】弾性体を有していない比較例における試験工程後の第２電極を示す底面模式図である。

【図12】実施の形態１の第１変形例に係る半導体試験装置を用いた試験工程を示す縦断面模式図である。

【図13】実施の形態１の第２変形例に係る半導体試験装置を用いた試験工程を示す縦断面模式図である。

【図14】半導体デバイスの第１変形例の構成を示す平面模式図である。

【図15】半導体デバイスの第２変形例の構成を示す平面模式図である。

【図16】実施の形態２に係る加圧構造体の構成を示す底面模式図である。

【図17】図１６のＸＶＩＩ－ＸＶＩＩ線に沿う縦断面模式図である。

【図18】実施の形態２に係る半導体試験装置を用いた試験工程を示す縦断面模式図である。

【図19】実施の形態２の変形例に係る加圧構造体の構成を示す底面模式図である。

【図20】図１９のＸＸ－ＸＸ線に沿う縦断面模式図である。

【図21】実施の形態２の変形例に係る溝部の占める領域を示す縦断面模式図である。

【図22】実施の形態３に係る半導体試験装置を用いた試験工程を示す縦断面模式図である。

【図23】実施の形態３に係る弾性体の構成を示す縦断面模式図である。

【図24】実施の形態３に係る弾性体の変形例の構成を示す縦断面模式図である。

【図25】試験工程において半導体デバイスの電気的特性が試験された後に加圧機構から弾性体への加圧が解除された状態を示す縦断面模式図である。

【図26】実施の形態４に係る半導体試験装置を用いた試験工程を示す縦断面模式図である。

【図27】実施の形態５に係る加圧構造体の構成を示す底面模式図である。

【図28】図２７のＸＸＶＩＩＩ－ＸＸＶＩＩＩ線に沿う縦断面模式図である。

【図29】実施の形態５に係る半導体デバイスの構成を示す平面模式図である。

【図30】図２９のＸＸＸ－ＸＸＸ線に沿う縦断面模式図である。

【図31】実施の形態５に係る半導体試験装置を用いた試験工程を示す縦断面模式図である。

【図32】実施の形態５の変形例に係る加圧構造体の構成を示す底面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面に基づいて本開示の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。

【0010】

実施の形態１．
実施の形態１に係る半導体試験装置の構成について説明する。図１は、実施の形態１に係る半導体試験装置１００の構成を示す縦断面模式図である。図１に示されるように、半導体試験装置１００は、冷却板２と、位置決め板６と、金属箔３と、加圧板１と、弾性体４と、加圧機構５と、電流供給部７と、供給部８１と、収納部８２と、廃棄受入部８３と、搬送ロボット８とを主に有している。

【0011】

冷却板２には、半導体デバイス９０が載置される。位置決め板６は、半導体デバイス９０を位置決めする。金属箔３は、半導体デバイス９０上に配置される。加圧板１は、金属箔３上に載置される。弾性体４は、加圧板１に装着されている。具体的には、弾性体４は、加圧板１に嵌め合わされていてもよい。加圧板１を締め付けるように弾性体４が収縮することによって、弾性体４は加圧板１に固定されていてもよい。弾性体４は、加圧板１に対して着脱可能であってもよい。弾性体４と加圧板１との間において、他の部品が挟まれていてもよい。弾性体４と加圧板１とは、直接接していてもよい。

【0012】

加圧機構５は、加圧板１および弾性体４を半導体デバイス９０に押しつける。搬送ロボット８は、半導体デバイス９０、金属箔３および加圧板１の各々を冷却板２上へ搬送する。供給部８１は、試験に使用される部材を供給する。収納部８２は、試験が完了した半導体デバイス９０を収納する。廃棄受入部８３は、再使用不可となった部材を受け入れる。

【0013】

冷却板２は、第２本体部２１と、第２凸部２２とを有している。第２凸部２２は、第２本体部２１に連なっている。第２凸部２２は、第２本体部２１から半導体デバイス９０側に突出している。言い換えれば、第２凸部２２は、第２本体部２１から第１方向１０１に突出している。なお、第１方向１０１は、冷却板２から加圧板１に向かう方向である。第２凸部２２は、載置面２３を形成している。載置面２３において、半導体デバイス９０は冷却板２に載置される。載置面２３の算術平均粗さ（Ｒａ）は、たとえば５μｍ以下である。載置面２３のＲａは、望ましくは２μｍ以下である。なお、算術平均粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＳ（Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ） Ｂ０６０１：２０１３に規定される表面性状パラメータである。

【0014】

冷却板２は、半導体デバイス９０を冷却する機能を有している。冷却板２は、空冷機構を有していてもよい。具体的には、冷却板２の第２本体部２１において、非図示のスリットが設けられていてもよい。非図示のファン等を用いて、スリットに空気が流されてもよい。冷却板２は、水冷機構を有していてもよい。具体的には、冷却板２の内部において、流路が設けられていてもよい。非図示の循環装置等を用いて、流路に水等の冷媒が流されてもよい。試験時における半導体デバイス９０の温度が８０℃以下である場合においては、冷却板２は空冷機構を有していることが望ましい。試験時における半導体デバイス９０の温度が８０℃を超える場合においては、冷却板２は液冷機構を有していることが望ましい。

【0015】

冷却板２は、熱伝導率が高く、かつ導電性を有している材質によって構成されている。具体的には、冷却板２は、たとえば銅またはアルミニウム等の金属によって構成されていてもよい。冷却板２は、たとえば炭素材料によって構成されていてもよい。

【0016】

図１に示されるように、位置決め板６は冷却板２上にある。位置決め板６において、貫通孔６１が設けられている。冷却板２の第２凸部２２は、貫通孔６１の内側にある。位置決め板６は、半導体デバイス９０を冷却板２の第２凸部２２上に位置決めする機能を有している。位置決め板６は、半導体デバイス９０に接してもよい。半導体デバイス９０は、貫通孔６１の内側に配置される。

【0017】

図１に示されるように、金属箔３は、半導体デバイス９０に接する。金属箔３の厚みは、第１厚みＴ１とされる。第１厚みＴ１は、たとえば１０μｍ以上５００μｍ以下である。第１厚みＴ１の下限は、特に限定されないが、たとえば５０μｍ以上であってもよいし、１００μｍ以上であってもよい。第１厚みＴ１の上限は、特に限定されないが、たとえば４００μｍ以下であってもよいし、３００μｍ以下であってもよい。金属箔３は、電気伝導度が高く、かつアルミニウムと同程度の柔らかさを有する金属材料によって構成されている。具体的には、金属箔３は、たとえば銅、銀またはアルミニウム等によって構成されている。

【0018】

図１に示されるように、加圧板１は、半導体デバイス９０上に配置される。金属箔３は、加圧板１と半導体デバイス９０との間にある。加圧板１は、第１本体部１１と、第１凸部１２と、加圧面１３とを有している。第１凸部１２は、第１本体部１１に連なっている。第１凸部１２は、第１本体部１１から半導体デバイス９０側に突出している。言い換えれば、第１凸部１２は、第１本体部１１から第２方向１０２に突出している。なお、第２方向１０２は、加圧板１から冷却板２に向かう方向である。第１凸部１２は、加圧面１３を形成している。加圧面１３において、加圧板１は金属箔３に接している。加圧面１３のＲａは、たとえば５μｍ以下である。加圧面１３のＲａは、望ましくは２μｍ以下である。図１に示される断面は、加圧面１３に垂直であり、かつ加圧面１３を通る断面である。本明細書において、加圧面１３に垂直な方向は上下方向Ｚとされる。第１方向１０１は、上下方向Ｚに平行である。第２方向１０２は、上下方向Ｚに平行である。

【0019】

加圧板１は、導電性を有する材料によって構成されている。具体的には、加圧板１は、たとえばアルミニウム、銅またはステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属材料によって構成されていてもよい。加圧板１は、炭素材料によって構成されていてもよい。加圧板１が銅によって構成されている場合、加圧板１は貴金属でコーティングされていることが望ましい。これによって、加圧板１が銅である場合において、加圧板１の酸化を抑制することができる。

【0020】

図１に示されるように、加圧板１と弾性体４とは、加圧構造体１０を構成している。弾性体４は、加圧板１の第１凸部１２に装着されている。弾性体４は、金属箔３に接している。弾性体４は、加圧板１の第１本体部１１に接している。言い換えれば、弾性体４は、金属箔３と加圧板１の第１本体部１１との間に挟まれている。図１に示されるように、弾性体４は、半導体デバイス９０と第１本体部１１との間に挟まれることにより変形していてもよい。弾性体４の耐熱温度は、たとえば２５０℃以上である。弾性体４の耐熱温度は、望ましくは３００℃以上である。弾性体４は、たとえばシリコーンゴムまたはフッ素ゴム等により構成されている。

【0021】

加圧機構５は、加圧板１上に配置される。加圧機構５は、加圧板１の第１本体部１１に対向している。加圧機構５は、たとえば円柱状である。加圧機構５は、たとえば上下方向Ｚに延びている。加圧機構５、加圧板１、弾性体４、金属箔３、半導体デバイス９０、位置決め板６および冷却板２の各々は、上下方向Ｚに垂直な方向における互いの相対位置が変動しないように、固定されていてもよい。

【0022】

加圧機構５は上下方向Ｚに駆動可能である。加圧機構５は、加圧板１および弾性体４の各々を、金属箔３を介して半導体デバイス９０に押しつける機能を有している。非図示の油圧ジャッキにより、加圧機構５は、第２方向１０２に圧力を負荷できる。加圧機構５は、剛性が高く、かつ導電性を有している材料によって構成されている。具体的には、加圧機構５は、たとえばＳＵＳまたは炭素材料等によって構成されている。

【0023】

電流供給部７は、冷却板２の第２本体部２１および加圧機構５の各々に電気的に接続されている。第２本体部２１および加圧機構５の各々は、互いに電流供給部７の異なる極性の電極に接続されている。電流供給部７は、冷却板２と加圧機構５との間に電流を流すことができる。具体的には、電流供給部７は、たとえば冷却板２と加圧機構５との間に直流電流を流すことができる。

【0024】

供給部８１は、試験が実施されていない半導体デバイス９０、未使用の金属箔３、未使用の加圧構造体１０の各々を収納している。廃棄受入部８３は、金属箔３、弾性体４および加圧板１の各々の内、試験によって再使用不可となったものを収納している。

【0025】

図２は、実施の形態１に係る加圧構造体１０の構成を示す底面模式図である。図２に示される底面模式図は、上下方向Ｚに見た底面模式図である。図２に示されるように、上下方向Ｚに見て、弾性体４は、加圧板１の第１凸部１２を取り囲んでいる。上下方向Ｚに見て、弾性体４は、加圧面１３を取り囲んでいる。上下方向Ｚに見て、弾性体４は、加圧板１の第１本体部１１の外縁よりも内側にある。上下方向Ｚに見て、弾性体４の形状は環状である。上下方向Ｚに見て、加圧面１３の形状は、たとえば四角形である。

【0026】

図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う縦断面模式図である。図３に示される断面模式図は、加圧面１３に垂直であり、かつ加圧面１３を通る断面模式図である。図３に示されるように、加圧面１３に垂直な断面（以下、断面視とも称する）において、弾性体４の形状はたとえば円形である。

【0027】

図３に示されるように、上下方向Ｚにおける弾性体４の厚みは、第２厚みＴ２とされる。なお、第２厚みＴ２は、変形していない状態における弾性体４の厚みである。図３に示されるように、上下方向Ｚにおける加圧板１の第１凸部１２の高さは、第１高さＨ１とされる。第２厚みＴ２は、たとえば第１高さＨ１の１．２倍以上１．８倍以下である。第２厚みＴ２の下限は、特に限定されないが、たとえば第１高さＨ１の１．３倍以上であってもよいし、第１高さＨ１の１．４倍以上であってもよい。第２厚みＴ２の上限は、特に限定されないが、たとえば第１高さＨ１の１．７倍以下であってもよいし、第１高さＨ１の１．６倍以下であってもよい。左右方向Ｘにおける弾性体４の幅は、幅Ｗとされる。なお、幅Ｗは、変形していない状態における弾性体４の幅である。なお、本明細書において左右方向Ｘとは、断面視における加圧面１３に平行な方向である。図２に示されるように、左右方向Ｘおよび上下方向Ｚの各々に垂直な方向は、前後方向Ｙとされる。

【0028】

（半導体デバイスの試験方法）
次に、実施の形態１に係る半導体デバイス９０の試験方法について説明する。図４は、実施の形態１に係る半導体デバイス９０の試験方法を概略的に示すフロー図である。図４に示されるように、実施の形態１に係る半導体デバイス９０の試験方法は、冷却板準備工程（Ｓ１０）と、載置工程（Ｓ２０）と、加圧機構準備工程（Ｓ３０）と、試験工程（Ｓ４０）とを有している。

【0029】

まず、冷却板準備工程（Ｓ１０）が実施される。図５は、冷却板準備工程（Ｓ１０）を示す縦断面模式図である。図５に示される縦断面模式図は、上下方向Ｚに平行であり、かつ冷却板２の第２凸部２２を通る断面である。図５に示されるように、冷却板２が準備される。冷却板２上に、位置決め板６が載置される。

【0030】

次に、半導体デバイス９０の構成について説明する。図６は、半導体デバイス９０の構成を示す平面模式図である。図７は、図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う縦断面模式図である。図６および図７に示されるように、半導体デバイス９０は、半導体基板９３と、第１電極９１と、第２電極９２と、被覆部９４と、ゲート電極９７とを有している。

【0031】

半導体基板９３の表面において、第１電極９１は設けられている。第１電極９１は、たとえばアルミニウムによって構成されている。半導体基板９３の裏面において、第２電極９２は設けられている。別の観点から言えば、第２電極９２は、第１電極９１の反対側にある。第２電極９２は、たとえばニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）とが積層されることにより形成されている。

【0032】

半導体基板９３の表面において、ゲート電極９７は設けられている。言い換えれば、第１電極９１と同じ面において、ゲート電極９７は設けられている。別の観点から言えば、ゲート電極９７は、第２電極９２の反対側にある。図６に示されるように、ゲート電極９７は、第１電極９１から離間している。

【0033】

被覆部９４は、ゲート電極９７および第１電極９１の各々の一部を覆っている。被覆部９４は、第１被覆部材９５と、第２被覆部材９６とを有している。上下方向Ｚに見て、第１被覆部材９５の外縁は、第１電極９１およびゲート電極９７の各々を取り囲んでいる。上下方向Ｚに見て、第２被覆部材９６の外縁は、ゲート電極９７を取り囲んでいる。第２被覆部材９６は、第１被覆部材９５に連なっている。上下方向Ｚに見て、第１被覆部材９５は、第２被覆部材９６を取り囲んでいる。

【0034】

図６および図７に示されるように、被覆部９４は、第１電極９１の外周部を覆っている。別の観点から言えば、被覆部９４の一部は、第１電極９１に対して第１方向１０１側に位置している。被覆部９４は、たとえばポリイミド等の絶縁性材料によって構成されている。被覆部９４は、高電界の発生を抑制する機能を有している。半導体デバイス９０は、たとえばシリコンまたはワイドギャップ半導体であるシリコンカーバイドなどの半導体材料を含むＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。具体的には、半導体基板９３は、たとえばシリコンまたはシリコンカーバイドによって構成されている。半導体デバイス９０は、たとえばショットキーバリアダイオードまたはｐｎ接合ダイオードであってもよい。

【0035】

図６および図７に示されるように、半導体デバイス９０は、第１被加圧領域８８と、第２被加圧領域８９とを有している。第１被加圧領域８８において、金属箔３を介して加圧板１の加圧面１３（図１参照）が押しつけられる。第２被加圧領域８９において、金属箔３を介して弾性体４（図１参照）が押しつけられる。上下方向Ｚに見て、第１被加圧領域８８は、被覆部９４の第１被覆部材９５に取り囲まれている。上下方向Ｚに見て、第１被加圧領域８８は、第１電極９１、ゲート電極９７および第２被覆部材９６の各々の一部を含む領域である。上下方向Ｚに見て、第１被加圧領域８８は、第１被覆部材９５に取り囲まれている。上下方向Ｚに見て、第１被加圧領域８８の面積は、たとえば第１被覆部材９５に囲まれる領域の面積の０．８倍以上１倍以下である。第２被加圧領域８９は、第１被加圧領域８８に連なっている。第２被加圧領域８９は、第１被加圧領域８８を取り囲んでいる。

【0036】

次に、載置工程（Ｓ２０）が実施される。図８は、載置工程（Ｓ２０）を示す縦断面模式図である。図８に示される縦断面模式図は、図５に示される縦断面模式図に対応している。図８に示されるように、冷却板２の載置面２３上に、半導体デバイス９０が載置される。具体的には、搬送ロボット８によって、半導体デバイス９０が供給部８１から冷却板２の載置面２３上に搬送される。その後、搬送ロボット８によって、半導体デバイス９０が載置面２３上に載置される。載置面２３の面積は、たとえば上下方向Ｚから見た半導体デバイス９０の面積の１倍以上１．２倍以下である。載置面２３において、半導体デバイス９０の第２電極９２は、冷却板２の第２凸部２２に接する。これによって、第２電極９２と冷却板２とは、電気的に接続される。

【0037】

半導体デバイス９０上に金属箔３が載置される。言い換えれば、金属箔３は、第１電極９１および被覆部９４の上に配置される。具体的には、搬送ロボット８によって、金属箔３が供給部８１から冷却板２の載置面２３上に搬送される。載置面２３上に半導体デバイス９０があるため、搬送ロボット８によって、金属箔３は半導体デバイス９０上に載置される。金属箔３は、被覆部９４に接する。金属箔３は、第１電極９１から離間していてもよい。

【0038】

金属箔３上に加圧構造体１０が載置される。具体的には、搬送ロボット８によって、供給部８１から冷却板２の載置面２３上へ加圧構造体１０が搬送される。載置面２３上に金属箔３があるため、搬送ロボット８によって、加圧構造体１０は、金属箔３上に載置される。弾性体４は、金属箔３に接する。加圧面１３において、加圧板１は、金属箔３に接する。これによって、加圧板１と金属箔３とは、電気的に接続される。

【0039】

次に、加圧機構準備工程（Ｓ３０）が実施される。図９は、加圧機構準備工程（Ｓ３０）を示す縦断面模式図である。図９に示される縦断面模式図は、図５に示される縦断面模式図に対応している。なお、説明の便宜のため、図９において、搬送ロボット８、供給部８１、収納部８２および廃棄受入部８３の各々は図示されていない。図９に示されるように、加圧機構５は、加圧板１上に配置される。加圧機構５の中心軸が上下方向Ｚに平行となるように、加圧機構５は配置される。加圧機構５と、冷却板２とは、電流供給部７に接続される。

【0040】

次に、試験工程（Ｓ４０）が実施される。図１０は、試験工程（Ｓ４０）を示す縦断面模式図である。図１０に示される縦断面模式図は、図９に示される縦断面模式図に対応している。加圧機構５が第２方向１０２に沿って駆動する。

【0041】

加圧機構５は、加圧板１の第１本体部１１に接する。加圧機構５によって、加圧構造体１０が金属箔３に押しつけられる。弾性体４は、上下方向Ｚに縮むように変形する。金属箔３は、加圧構造体１０と半導体デバイス９０との間に挟み込まれる。具体的には、金属箔３の中央部は加圧面１３と第１電極９１とによって挟み込まれる。金属箔３の外周部は弾性体４と被覆部９４とによって挟み込まれる。別の観点から言えば、加圧機構５は、金属箔３を介して加圧面１３を第１電極９１に押しつける。加圧機構５は、金属箔３を介して弾性体４を被覆部９４に押しつける。これによって、金属箔３は、半導体デバイス９０の第１電極９１および被覆部９４の表面形状に沿うように変形する。金属箔３は、半導体デバイス９０の第１電極９１および加圧板１の加圧面１３の各々に密着する。これによって、電流供給部７、加圧機構５、加圧板１、金属箔３および第１電極９１の各々は、互いに電気的に接続される。

【0042】

非図示の油圧ジャッキおよび加圧機構５によって、第２方向１０２に圧力が負荷される。負荷される圧力の下限は、特に制限されないが、たとえば３０ｋｇｆ／ｃｍ²以上であることが望ましい。すなわち、負荷される圧力の下限は、特に制限されないが、２．９４ＭＰａ以上であることが望ましい。これによって、冷却板２および加圧板１の各々と半導体デバイス９０との密着性を向上することができる。

【0043】

負荷される圧力の上限は、特に制限されないが、たとえば５０ｋｇｆ／ｃｍ²以下であることが望ましい。すなわち、負荷される圧力の上限は、特に制限されないが、４．９ＭＰａ以下であることが望ましい。これによって、半導体デバイス９０に加わる負荷が過剰に大きくなることを抑制できる。

【0044】

電流供給部７によって半導体デバイス９０の第１電極９１と第２電極９２との間に電流が流される。これによって、半導体デバイス９０の電気的特性が試験される。電流が流されることによって、加圧板１、金属箔３、半導体デバイス９０および冷却板２の各々は発熱する。冷却板２は、半導体デバイス９０を冷却する。金属箔３が発熱することにより、金属箔３は軟化する。これによって、金属箔３はさらに変形する。このため、金属箔３は、半導体デバイス９０の第１電極９１および加圧板１の各々にさらに密着する。

【0045】

電流の供給が停止された後、加圧機構５は、第１方向１０１に沿って駆動する。弾性力によって、弾性体４は加圧される前の状態に戻るように変形する。搬送ロボット８によって、再使用不可となった金属箔３および加圧構造体１０の各々は、廃棄受入部８３（図８参照）へ搬送される。搬送ロボット８によって、試験完了後の半導体デバイス９０は、収納部８２（図８参照）へ搬送される。以上のように、半導体デバイス９０の試験が実施される。

【0046】

次に、実施の形態１に係る半導体試験装置１００の作用効果について説明する。
半導体試験装置１００が弾性体４を有していない場合、加圧機構５は、金属箔３を介して加圧面１３のみを半導体デバイス９０に押しつける。この場合、半導体デバイス９０の被覆部９４および第１電極９１のいずれか一方のみに、加圧面１３は押しつけられる。

【0047】

加圧面１３が被覆部９４にのみ押しつけられる場合、金属箔３は加圧面１３と被覆部９４との間に挟み込まれる。このため、負荷される圧力は、被覆部９４に集中する。別の観点から言えば、第１電極９１に負荷される圧力は小さくなる。このため、金属箔３と第１電極９１との間の密着性が低下する。これによって、金属箔３と半導体デバイス９０との間の電気抵抗が増大する。この結果、試験において、半導体デバイス９０に大きな電流を流すことが困難になる。

【0048】

加圧面１３が第１電極９１にのみ押しつけられる場合、加圧機構５によって負荷される圧力は、半導体デバイス９０の一部に集中する。このため、半導体デバイス９０の第２電極９２と冷却板２との間の密着性に偏りが生じる。これによって、第２電極９２と冷却板２との間の密着性が低い部分において、熱抵抗が高くなる。この結果、半導体デバイス９０に通電した際に、第２電極９２の温度分布に偏りが生じる。

【0049】

図１１は、弾性体４を有していない比較例における試験工程後の第２電極９２を示す底面模式図である。図１１に示されるように、第２電極９２の温度分布に偏りが生じることによって、第２電極９２に変色部１１１が形成される。具体的には、第１被加圧領域８８の外側にある第２電極９２の部分が高温になることによって、変色部１１１が形成される。変色部１１１は、第２電極９２中のＡｕ層にＮｉが析出した部分である。半導体デバイス９０がプリント基板等に実装される場合、変色部１１１において半導体デバイス９０の接合強度が低下する。言い換えれば、半導体デバイス９０の機械特性が劣化する。

【0050】

実施の形態１に係る半導体試験装置１００によれば、加圧機構５は、弾性体４を被覆部９４に押しつける。このため、弾性体４は、被覆部９４の表面形状に沿うように変形することができる。これによって、被覆部９４の形状のばらつきによる圧力の偏りを抑制することができる。

【0051】

実施の形態１に係る半導体試験装置１００は、弾性体４を有している。弾性体４は、加圧板１に装着されている。加圧機構５は、金属箔３を介して加圧面１３を第１電極９１に押しつける。加圧機構５は、金属箔３を介して弾性体４を被覆部９４に押しつける。このため、加圧機構５によって負荷される圧力は、半導体デバイス９０に対して実質的に面内均一に伝わる。これによって、金属箔３と半導体デバイス９０との間の電気抵抗の増大を抑制することができ、かつ半導体デバイス９０の機械特性の劣化を抑制することができる。

【0052】

実施の形態１に係る半導体試験装置１００は、金属箔３を有している。金属箔３は、第１電極９１および被覆部９４の上に配置される。加圧機構５は、金属箔３を介して加圧面１３を第１電極９１に押しつける。加圧機構５は、金属箔３を介して弾性体４を被覆部９４に押しつける。このため、弾性体４は、半導体デバイス９０に直接接触しない。これによって、弾性体４に付着した異物または弾性体４の発塵により発生した異物が、半導体デバイス９０に付着することを抑制できる。また、試験時の発熱により、弾性体４が軟化または溶融した場合において、弾性体４が半導体デバイス９０に固着することを抑制できる。この結果、半導体デバイス９０の汚染を抑制できる。

【0053】

また、加圧面１３は、半導体デバイス９０に直接接触しない。これによって、加圧面１３の接触による半導体デバイス９０の傷の発生を抑制することができる。

【0054】

実施の形態１に係る半導体試験装置１００によれば、弾性体４は加圧板１に装着されている。このため、加圧板１と弾性体４とを同時に搬送することができる。さらに、加圧板１と弾性体４との間における相対的な位置ずれを抑制できる。このため、半導体デバイス９０の試験時間を低減することができる。

【0055】

実施の形態１に係る半導体試験装置１００は、金属箔３を有している。加圧機構５は、金属箔３を介して加圧面１３を第１電極９１に押しつける。これによって、圧力が負荷された際に、金属箔３は、半導体デバイス９０の第１電極９１および加圧板１の各々に密着する。この結果、金属箔３と半導体デバイス９０との間の電気抵抗の増大をさらに抑制することができる。

【0056】

実施の形態１に係る半導体試験装置１００は、搬送ロボット８を有している。搬送ロボット８は、半導体デバイス９０、金属箔３、加圧構造体１０の各々を冷却板２上の位置に搬送する機構である。これによって、半導体デバイス９０、金属箔３、加圧構造体１０の各々を冷却板２に載置する作業を自動化することができる。

【0057】

実施の形態１に係る半導体試験装置１００によれば、加圧板１は、第１凸部１２を有している。第１凸部１２は、第１本体部１１から半導体デバイス９０側に突出している。第１凸部１２は、加圧面１３を形成している。このため、半導体デバイス９０の被覆部９４が第１電極９１の一部を覆っている場合において、加圧面１３を被覆部９４に押しつけることなく、加圧面１３を第１電極９１のみに押しつけることができる。これによって、金属箔３と半導体デバイス９０との間の電気抵抗の増大をより効果的に抑制することができる。

【0058】

変形していない弾性体４の厚み（第２厚みＴ２）が過度に小さい場合、試験工程（Ｓ４０）において圧力が負荷された際に、弾性体４の変形量が小さくなる。このため、弾性体４から半導体デバイス９０に加わる圧力が過度に小さくなる。これによって、半導体デバイス９０の第２電極９２と冷却板２との密着性が低下する。実施の形態１に係る半導体試験装置１００によれば、第２厚みＴ２は、第１凸部１２の高さ（第１高さＨ１）の１．２倍以上である。このため、第２厚みＴ２が過度に小さくなることを抑制できる。この結果、半導体デバイス９０の第２電極９２と冷却板２との密着性の低下を抑制できる。

【0059】

変形していない弾性体４の厚み（第２厚みＴ２）が過度に大きい場合、弾性体４の自重によって弾性体４が加圧板１から脱落するおそれがある。実施の形態１に係る半導体試験装置１００によれば、第２厚みＴ２は、第１凸部１２の高さ（第１高さＨ１）の１．８倍以下である。このため、第２厚みＴ２が過度に大きくなることを抑制できる。この結果、弾性体４の加圧板１からの脱落を抑制できる。

【0060】

実施の形態１に係る半導体試験装置１００によれば、上下方向Ｚに見て、弾性体４は、加圧面１３を取り囲んでいる。このため、半導体デバイス９０の被覆部９４が第１電極９１の外周部を覆っている場合において、弾性体４を被覆部９４により効果的に押しつけることができる。

【0061】

試験工程（Ｓ４０）における通電によって半導体デバイス９０、金属箔３および加圧板１の各々は発熱する。このため、試験工程において、弾性体４は加熱される。弾性体４の耐熱温度が過度に低い場合、弾性体４の加熱によって、弾性体４が溶融するおそれがある。弾性体４が溶融した場合、弾性体４が金属箔３および加圧板１の各々に固着するため、試験工程後に弾性体４は再使用不可能になるおそれがある。実施の形態１に係る半導体試験装置１００によれば、弾性体４の耐熱温度は、２５０℃以上である。このため、試験工程（Ｓ４０）における弾性体４の溶融を抑制することができる。

【0062】

実施の形態１に係る半導体試験装置１００によれば、金属箔３は、銅、銀またはアルミニウム等によって構成されている。言い換えれば、金属箔３は、柔らかい金属によって構成されている。このため、金属箔３と半導体デバイス９０の第１電極９１とが接触した際に、第１電極９１における傷の発生を抑制することができる。

【0063】

実施の形態１に係る半導体試験装置１００によれば、金属箔３の厚みは、１０μｍ以上５００μｍ以下である。このため、金属箔３の厚みが過度に薄い場合と比較して、金属箔３が破れることを抑制できる。また、金属箔３の厚みが過度に厚い場合と比較して、金属箔３は容易に変形する。従って、半導体デバイス９０の試験において、金属箔３が変形することにより、加圧板１と半導体デバイス９０の間の密着性をより向上することができる。

【0064】

実施の形態１に係る半導体試験装置１００によれば、冷却板２の載置面２３のＲａは、たとえば５μｍ以下である。これによって、載置面２３における冷却板２と半導体デバイス９０との密着性をより向上することができる。

【0065】

実施の形態１に係る半導体試験装置１００によれば、加圧板１の加圧面１３のＲａは、たとえば５μｍ以下である。これによって、金属箔３を介して加圧面１３が半導体デバイス９０に押しつけられる際に、加圧面１３が半導体デバイス９０を傷つけること抑制できる。

【0066】

冷却板２が第２凸部２２を有していない場合、半導体デバイス９０から冷却板２の第２本体部２１に伝わった熱は、上下方向Ｚとともに上下方向Ｚに垂直な方向にも伝わる。このため、半導体デバイス９０の中央部の温度が高くなり、半導体デバイス９０の外周部の温度は低くなる。言い換えれば、半導体デバイス９０の温度分布の偏りが生じる。実施の形態１に係る半導体試験装置１００によれば、冷却板２は、第２本体部２１と、第２凸部２２を有している。第２凸部２２は、第２本体部２１から半導体デバイス９０側に突出している。このため、半導体デバイス９０から冷却板２に伝わった熱は、第２凸部２２に伝わった後に、第２本体部２１に伝わる。これによって、熱が上下方向Ｚに垂直な方向に伝わることを抑制できる。この結果、半導体デバイス９０の温度分布の偏りを抑制できる。

【0067】

冷却板２の載置面２３の面積が過度に小さい場合、半導体デバイス９０の第２電極９２の一部は、冷却板２に接しない。試験において、冷却板２に接していない第２電極９２の部分の温度は、冷却板２に接している第２電極９２の部分の温度と比較して高くなる。このため、半導体デバイス９０の温度分布の偏りが生じる。実施の形態１に係る半導体試験装置１００によれば、載置面２３の面積は、上下方向Ｚに見た半導体デバイス９０の面積の１倍以上である。このため、第２電極９２の全面が冷却板２に接することができる。これによって、半導体デバイス９０の温度分布の面内均一性を向上することができる。

【0068】

冷却板２の載置面２３の面積が過度に大きい場合、半導体デバイス９０から第２凸部２２に伝わった熱は、載置面２３に平行な方向に放熱される。このため、半導体デバイス９０の温度分布の偏りが生じる。実施の形態１に係る半導体試験装置１００によれば、載置面２３の面積は、上下方向Ｚに見た半導体デバイス９０の面積の１．２倍以下である。このため、載置面２３の面積が過度に大きくなることを抑制できる。これによって、半導体デバイス９０の温度分布の偏りを抑制できる。

【0069】

（実施の形態１の変形例）
半導体試験装置１００の構成は、上記の構成に限定されない。図１２は、実施の形態１の第１変形例に係る半導体試験装置１００を用いた試験工程（Ｓ４０）を示す縦断面模式図である。図１２に示される縦断面模式図は、図１０に示される縦断面模式図に対応している。なお、説明の便宜上、図１２において、加圧機構５および電流供給部７の各々は図示されていない。図１２に示されるように、半導体試験装置１００は、たとえば冷却用金属箔９を有していてもよい。冷却用金属箔９は、冷却板２の載置面２３上に載置される。冷却用金属箔９は、載置面２３を覆っていてもよい。冷却用金属箔９は、冷却板２の第２凸部２２と半導体デバイス９０の第２電極９２との間に挟まれる。

【0070】

冷却用金属箔９の厚みは、たとえば１０μｍ以上５００μｍ以下である。冷却用金属箔９は、電気伝導度が高く、かつアルミニウムと同程度の柔らかさを有する金属材料によって構成されている。具体的には、冷却用金属箔９は、たとえば銅、銀またはアルミニウム等によって構成されている。加圧機構５によって圧力が負荷された場合、冷却用金属箔９は変形する。これによって、冷却用金属箔９は、半導体デバイス９０の第２電極９２および冷却板２の各々と密着することができる。言い換えれば、第２電極９２は、冷却用金属箔９を介して冷却板２に密着することができる。このため、半導体デバイス９０において発生する熱をより効果的に冷却板２に伝えることができる。これによって、半導体デバイス９０を効果的に冷却することができる。

【0071】

図１３は、実施の形態１の第２変形例に係る半導体試験装置１００を用いた試験工程を示す縦断面模式図である。図１３に示される縦断面模式図は、図１２に示される縦断面模式図に対応している。図１３に示されるように、金属箔３は、第１金属箔３１と、第２金属箔３２とを有していてもよい。言い換えれば、金属箔３は、複数の金属箔が積層されることによって構成されていてもよい。複数の金属箔の枚数は、２枚であってもよいし、３枚以上であってもよい。第２金属箔３２は、第１金属箔３１上に載置されている。第１金属箔３１の厚みと、第２金属箔３２の厚みとの合計値（第３厚みＴ３）は、たとえば１０μｍ以上５００μｍ以下である。第１金属箔３１および第２金属箔３２の各々は、たとえば銅、銀またはアルミニウム等によって構成されている。

【0072】

加圧機構５によって圧力が負荷される際、第２金属箔３２は、第１金属箔３１上を滑ることができる。このため、半導体試験装置１００が第２金属箔３２を有していない場合と比較して、第１金属箔３１が第１電極９１上で滑る量を小さくすることができる。これによって、第１電極９１における傷の発生をより効果的に抑制することができる。

【0073】

実施の形態１に係る半導体試験装置１００を用いて試験される半導体デバイス９０の構成は、上記の構成に限定されない。図１４は、半導体デバイス９０の第１変形例の構成を示す平面模式図である。図１４に示されるように、半導体デバイス９０は、電流センス電極９８と、温度センス電極９９とをさらに有していてもよい。電流センス電極９８は、半導体デバイスの表面に設けられている。言い換えれば、電流センス電極９８は、第２電極９２の反対側にある。温度センス電極９９は、半導体デバイス９０の表面に設けられている。言い換えれば、温度センス電極９９は、第２電極９２の反対側にある。上下方向Ｚに見て、第２被覆部材９６の外縁は、ゲート電極９７、電流センス電極９８および温度センス電極９９の各々を取り囲んでいる。実施の形態１に係る半導体試験装置１００は、半導体デバイス９０の第１変形例に対しても試験を実施できる。

【0074】

図１５は、半導体デバイス９０の第２変形例の構成を示す平面模式図である。図１５に示されるように、半導体デバイス９０は、ゲート電極９７を有していなくてもよい。図１５に示されるように、半導体デバイス９０の形状は長方形であってもよい。実施の形態１に係る半導体試験装置１００によれば、弾性体４および加圧板１の加圧面１３の各々の形状を変更することにより、半導体デバイス９０の第２変形例に対しても試験を実施できる。具体的には、図１５に示されるように、上下方向Ｚに見て、第１被加圧領域８８が第１電極９１の内側に位置するように加圧面１３の形状を変更する。上下方向Ｚに見て、第２被加圧領域８９が半導体基板９３の内側に位置するように、弾性体４の形状を変更する。

【0075】

実施の形態２．
次に、実施の形態２に係る半導体試験装置１００の構成について説明する。実施の形態２に係る半導体試験装置１００は、主に、加圧板１が支持部を有している点において、実施の形態１に係る半導体試験装置１００の構成と異なっており、その他の点については、実施の形態１に係る半導体試験装置１００の構成と同様である。以下、実施の形態１に係る半導体試験装置１００の構成と異なる点を中心に説明する。

【0076】

図１６は、実施の形態２に係る加圧構造体１０の構成を示す底面模式図である。図１６に示される底面模式図は、図２に示される底面模式図に対応している。図１７は、図１６のＸＶＩＩ－ＸＶＩＩ線に沿う縦断面模式図である。図１７に示される縦断面模式図は、図３に示される縦断面模式図に対応している。

【0077】

図１６および図１７に示されるように、加圧板１は、第１支持部１４を有していてもよい。加圧板１は、たとえば４個の第１支持部１４を有している。第１支持部１４は、第１本体部１１に連なっている。第１支持部１４は、第１凸部１２と同じ方向に突出している。具体的には、第１支持部１４は、第１本体部１１から第１凸部１２へ向かう方向に突出している。第１支持部１４は、第１凸部１２から離間している。上下方向Ｚに見て、第１支持部１４は、第１凸部１２の外側にある。弾性体４は、第１凸部１２と第１支持部１４との間にある。別の観点から言えば、第１凸部１２と第１支持部１４とは、弾性体４を挟むようにして支持している。

【0078】

加圧面１３に平行な方向において、第１凸部１２と第１支持部１４との間の距離は、距離Ｄとされる。距離Ｄは、たとえば変形していない弾性体４の幅Ｗ（図３参照）の０．９倍以上０．９５倍以下である。これによって、第１凸部１２と第１支持部１４との間において、弾性体４を挟むことができる。加圧板１が複数の第１支持部１４を有している場合、複数の第１支持部１４の各々と第１凸部１２との距離Ｄは異なっていてもよい。

【0079】

図１７に示されるように上下方向Ｚにおける第１支持部１４の高さは、第２高さＨ２とされる。第２高さＨ２は、第１凸部１２の高さ（第１高さＨ１）より小さい。具体的には、第２高さＨ２は、たとえば第１高さＨ１より１００μｍ小さい。

【0080】

図１８は、実施の形態２に係る半導体試験装置１００を用いた試験工程（Ｓ４０）を示す縦断面模式図である。図１８に示される縦断面模式図は、図１２に示される縦断面模式図に対応している。図１８に示されるように、加圧機構５（図１０参照）によって圧力が負荷される際、第１支持部１４は、金属箔３から離間していてもよい。

【0081】

実施の形態２に係る半導体試験装置１００によれば、加圧板１は第１支持部１４を有している。第１支持部１４は、第１凸部１２から離間している。弾性体４は、第１凸部１２と第１支持部１４との間にある。このため、弾性体４は、第１凸部１２と第１支持部１４との間に挟まれつつ、金属箔３を介して半導体デバイス９０に押しつけられる。これによって、加圧面１３に平行な方向において、弾性体４の位置がずれることを抑制できる。この結果、より効果的に弾性体４を半導体デバイス９０に押しつけることができる。

【0082】

実施の形態２に係る半導体試験装置１００の加圧板１の構造は、上記に限定されない。図１９は、実施の形態２の変形例に係る加圧構造体１０の構成を示す底面模式図である。図１９に示される底面模式図は、図２に示される底面模式図に対応している。図２０は、図１９のＸＸ－ＸＸ線に沿う縦断面模式図である。図２０に示される縦断面模式図は、図３に示される縦断面模式図に対応している。

【0083】

図１９および図２０に示されるように、加圧板１は、第２支持部１５を有していてもよい。第２支持部１５は、第１本体部１１に連なっている。第２支持部１５は、第１凸部１２から離間している。上下方向Ｚに見て、第２支持部１５は、第１凸部１２を取り囲んでいる。第１凸部１２と第２支持部１５との間において、溝部１９が形成されている。

【0084】

第１本体部１１から離れるにつれて、加圧面１３に平行な方向における溝部１９の幅は小さくなっている。このため、弾性体４の加圧板１からの脱落を抑制することができる。加圧面１３に垂直な断面において、溝部１９の断面積は、たとえば弾性体４の断面積の０．９５倍以上である。このため、溝部１９の内部において、弾性体４は弾性変形できる。なお、溝部１９の断面積とは、第１本体部１１、第１凸部１２および第２支持部１５によって囲まれている領域の面積である。図２１は、実施の形態２の変形例に係る溝部１９の占める領域を示す縦断面模式図である。図２１に示される縦断面模式図は、図２０に示される縦断面模式図に対応している。説明の便宜上、図２１において弾性体４は図示されていない。図２１において、複数のドットで示される領域は、溝部１９が占める領域を示している。

【0085】

上下方向Ｚにおける第２支持部１５の高さは、第３高さＨ３とされる。第３高さＨ３は、第１凸部１２の高さ（第１高さＨ１）よりも小さい。具体的には、第３高さＨ３は、たとえば第１高さＨ１よりも１００μｍ小さい。

【0086】

実施の形態３．
次に、実施の形態３に係る半導体試験装置１００の構成について説明する。実施の形態３に係る半導体試験装置１００は、主に、弾性体４の断面形状が多角形である点において、実施の形態１に係る半導体試験装置１００の構成と異なっており、その他の点については、実施の形態１に係る半導体試験装置１００の構成と同様である。以下、実施の形態１に係る半導体試験装置１００の構成と異なる点を中心に説明する。

【0087】

図２２は、実施の形態３に係る半導体試験装置１００を用いた試験工程を示す縦断面模式図である。図２２に示される縦断面模式図は、図１２に示される縦断面模式図に対応している。図２３は、実施の形態３に係る弾性体４の構成を示す拡大断面模式図である。図２３に示される断面は、上下方向Ｚに平行な断面である。図２２および図２３に示されるように、加圧面１３に垂直な断面において、弾性体４の形状は、多角形であってもよい。具体的には、加圧面１３に垂直な断面において、弾性体４の形状は、たとえば四角形であってもよい。弾性体４の形状は、たとえば台形であってもよい。具体的には、加圧面１３に垂直な断面において、第２方向１０２に向かうにつれて、弾性体４の幅は小さくなっていてもよい。弾性体４の形状は、たとえば正方形であってもよい。

【0088】

弾性体４の断面形状が多角形である場合、弾性体４の断面形状が円形である場合と比較して、断面に平行な方向における弾性力が大きくなる。このため、弾性体４の断面形状を変更することによって、弾性体４から半導体デバイス９０に負荷される圧力を変更することができる。

【0089】

なお、弾性体４の構成は、上記に限定されない。図２４は、実施の形態３に係る弾性体４の変形例の構成を示す拡大断面模式図である。図２４に示される拡大断面模式図は、図２３に示される拡大断面模式図に対応している。図２４に示されるように、弾性体４は、台部４１と、突起部４２とを有していてもよい。突起部４２は、台部４１に連なっている。突起部４２は、台部４１から半導体デバイス９０側に突出している。言い換えれば、突起部４２は、台部４１に対して第２方向１０２に突出している。弾性体４は、複数の突起部４２を有していてもよい。半導体デバイス９０の被覆部９４が凹凸を有している場合、被覆部９４の凹凸に合わせるように、弾性体４の突起部４２の形状を決定することにより、弾性体４を半導体デバイス９０に安定して押しつけることができる。

【0090】

実施の形態４．
次に、実施の形態４に係る半導体試験装置１００の構成について説明する。実施の形態４に係る半導体試験装置１００は、主に、試験工程（Ｓ４０）において半導体デバイス９０の電気的特性についての試験を実施した後に、弾性体４が、上記試験の前における弾性体４の形状と実質的に同じ形状に復元する点において、実施の形態１に係る半導体試験装置１００の構成と異なっており、その他の点については、実施の形態１に係る半導体試験装置１００の構成と同様である。以下、実施の形態１に係る半導体試験装置１００の構成と異なる点を中心に説明する。

【0091】

図２５は、試験工程（Ｓ４０）において半導体デバイス９０の電気的特性が試験された後に加圧機構５から弾性体４への加圧が解除された状態を示す縦断面模式図である。図２５に示されるように、半導体デバイス９０の電気的特性が試験された後に、加圧機構５が加圧板１から離間する。加圧機構５から加圧構造体１０への圧力の負荷がなくなる。別の観点から言えば、加圧機構５から弾性体４への圧力の負荷がなくなる。

【0092】

弾性体４の弾性力によって、弾性体４は、試験工程（Ｓ４０）前における弾性体４の形状と実質的に同じ形状に復元してもよい。具体的には、加圧機構５から弾性体４への圧力の負荷がなくなった後の上下方向Ｚにおける弾性体４の厚み（第３厚みＴ３）は、試験前の上下方向Ｚにおける弾性体４の厚み（第２厚みＴ２、図３参照）と実質的に同じである。第３厚みＴ３は、たとえば第２厚みＴ２の９５％以上１００％以下である。

【0093】

図２５に示されるように、金属箔３は、加圧構造体１０の圧力の負荷によって塑性変形していてもよい。加圧機構５から加圧構造体１０への圧力の負荷がなくなった後に、金属箔３は、塑性変形した後の形状を維持していてもよい。

【0094】

図２６は、実施の形態４に係る半導体試験装置１００を用いた試験工程（Ｓ４０）を示す縦断面模式図である。図２６に示される縦断面模式図は、図１０に示される縦断面模式図に対応している。図２６において、加圧構造体１０が少なくとも１回以上試験工程（Ｓ４０）に使用された後における試験工程（Ｓ４０）が示されている。図２６に示されるように、加圧構造体１０が少なくとも１回以上試験工程（Ｓ４０）に使用された後であっても、加圧機構５を用いて加圧構造体１０に圧力が負荷されることによって、弾性体４は、上下方向Ｚに縮むように変形してもよい。

【0095】

実施の形態４に係る半導体試験装置１００によれば、第３厚みＴ３は、第２厚みＴ２の９５％以上１００％以下である。このため、試験工程（Ｓ４０）後において、弾性体４の厚みが、加圧板１の第１凸部１２の高さ（第１高さＨ１）よりも過度に小さくなることを抑制できる。この結果、加圧構造体１０を繰り返し使用した場合であっても、半導体デバイス９０の第２電極９２と冷却板２との密着性の低下を抑制できる。

【0096】

また、実施の形態４に係る半導体試験装置１００によれば、弾性体４を繰り返し使用した場合であっても、弾性体４の弾性力に起因して弾性体４から半導体デバイス９０に負荷される圧力が低減することを抑制できる。このため、加圧構造体１０を繰り返し使用することができる。これによって、加圧構造体１０を交換する頻度を低減できる。この結果、載置工程（Ｓ２０）に必要な時間を低減でき、且つ弾性体４から半導体デバイス９０への加圧の安定性を向上できる。

【0097】

実施の形態４に係る半導体試験装置１００によれば、加圧機構５による加圧構造体１０への圧力の負荷がなくなった後に、金属箔３は加圧によって塑性変形した後の形状を維持している。このため、加圧機構５による加圧構造体１０への圧力の負荷がなくなった後に、金属箔３が、試験前における金属箔３の形状に復元しようとする弾性力を低減できる。これによって、金属箔３から半導体デバイス９０へ、意図しない方向に加圧されることを抑制できる。この結果、半導体デバイス９０に加わる圧力を精度よく制御することができる。

【0098】

実施の形態５．
次に、実施の形態５に係る半導体試験装置１００の構成について説明する。実施の形態５に係る半導体試験装置１００は、主に、第１凸部１２が複数の凸部材を有している点において、実施の形態１に係る半導体試験装置１００の構成と異なっており、その他の点については、実施の形態１に係る半導体試験装置１００の構成と同様である。以下、実施の形態１に係る半導体試験装置１００の構成と異なる点を中心に説明する。

【0099】

図２７は、実施の形態５に係る加圧構造体１０の構成を示す底面模式図である。図２７に示される底面模式図は、図２に示される底面模式図に対応している。図２８は、図２７のＸＸＶＩＩＩ－ＸＸＶＩＩＩ線に沿う縦断面模式図である。図２８に示される縦断面模式図は、図３に示される縦断面模式図に対応している。

【0100】

図２７および図２８に示されるように、第１凸部１２は、複数の凸部材を有していてもよい。具体的には、第１凸部１２は、第１凸部材５１と、第２凸部材５２とを有している。第１凸部材５１は、第１本体部１１に連なっている。第１凸部材５１は、第１本体部１１から第２方向１０２に突出している。第２凸部材５２は、第１本体部１１に連なっている。第２凸部材５２は、第１本体部１１から第２方向１０２に突出している。第２凸部材５２は、第１凸部材５１から離間している。上下方向Ｚにおける第１凸部材５１の高さは、第１高さＨ１である。上下方向Ｚにおいて、第２凸部材５２の高さは、第１高さＨ１と実質的に同じである。

【0101】

加圧面１３は、第１加圧面部７１と、第２加圧面部７２とを有している。第１加圧面部７１は、第１凸部材５１によって形成されている。第２加圧面部７２は、第２凸部材５２によって形成されている。第２凸部材５２は、第１凸部材５１から離間している。上下方向Ｚにおいて、第２加圧面部７２は、第１加圧面部７１と実質的に同じ位置にある。第１凸部材５１および第２凸部材５２の各々の大きさおよび加圧面１３に平行な方向における位置は、半導体デバイス９０の構成に合わせるように変更される。

【0102】

図２７および図２８に示されるように、第１凸部材５１と第２凸部材５２との間に、弾性体４の一部がある。第１凸部材５１と第２凸部材５２とは、たとえば弾性体４を挟んでいる。上下方向Ｚに見て、弾性体４は、第１凸部材５１および第２凸部材５２の各々を取り囲んでいる。

【0103】

図２９は、実施の形態５に係る半導体デバイス９０の構成を示す平面模式図である。図２９に示される平面模式図は、図６に示される平面模式図に対応している。図３０は、図２９のＸＸＸ－ＸＸＸ線に沿う縦断面模式図である。図３０に示される縦断面模式図は、図７に示される縦断面模式図に対応している。図２９および図３０に示されるように、第１電極９１は、複数の電極部を有していてもよい。具体的には、第１電極９１は、第１電極部６８と、第２電極部６９とを有していてもよい。第１電極９１が有している電極部の数は、第１凸部１２が有している凸部材の数と同じである。第１電極部６８と第２電極部６９とは、被覆部９４によって互いに隔てられていてもよい。上下方向Ｚに見て、第１電極部６８および第２電極部６９の各々は、被覆部９４によって取り囲まれている。

【0104】

図２９に示されるように、半導体デバイス９０は、第１温度センス電極９９Ａと、第２温度センス電極９９Ｋと、電流センス電極９８と、第１電極のセンス電極９１Ｓとを有している。第１温度センス電極９９Ａは、アノードである。第２温度センス電極９９Ｋは、カソードである。

【0105】

第１温度センス電極９９Ａ、第２温度センス電極９９Ｋ、ゲート電極９７、電流センス電極９８および第１電極のセンス電極９１Ｓの各々は、半導体基板９３の表面に設けられている。言い換えれば、第１電極９１が設けられている面と同じ面において、第１温度センス電極９９Ａ、第２温度センス電極９９Ｋ、ゲート電極９７、電流センス電極９８および第１電極のセンス電極９１Ｓの各々が設けられている。

【0106】

第１電極９１、第１温度センス電極９９Ａ、第２温度センス電極９９Ｋ、ゲート電極９７、電流センス電極９８および第１電極のセンス電極９１Ｓの各々は、互いに離間している。上下方向Ｚに見て、第１温度センス電極９９Ａ、第２温度センス電極９９Ｋ、ゲート電極９７、電流センス電極９８および第１電極のセンス電極９１Ｓの各々は、被覆部９４に取り囲まれている。

【0107】

図２９および図３０に示されるように、第１被加圧領域８８は、第１部分８６と、第２部分８７とを有している。上下方向Ｚに見て、第１部分８６は、第１電極部６８に重なっている。第１部分８６において、第１加圧面部７１が金属箔３を介して押しつけられる。上下方向Ｚに見て、第２部分８７は、第２電極部６９に重なっている。第２部分８７において、第２加圧面部７２が金属箔３を介して押しつけられる。

【0108】

上下方向Ｚに見て、第１部分８６および第２部分８７の各々は、被覆部９４に取り囲まれている。第２被加圧領域８９は、第１部分８６および第２部分８７の各々に連なっている。第２被加圧領域８９は、第１部分８６および第２部分８７の各々を取り囲んでいる。

【0109】

図３１は、実施の形態５に係る半導体試験装置１００を用いた試験工程（Ｓ４０）を示す縦断面模式図である。図３１に示される縦断面模式図は、図１２に示される縦断面模式図に対応している。図３１に示されるように、第１電極部６８に、第１加圧面部７１が金属箔３を介して押しつけられる。第２電極部６９に、第２加圧面部７２が金属箔３を介して押し付けられる。

【0110】

実施の形態５に係る半導体試験装置１００によれば、第１凸部１２は、第１凸部材５１と、第２凸部材５２とを有している。このため、半導体デバイス９０の第１電極９１が第１電極部６８と第２電極部６９とを有している場合であっても、第１電極部６８と第２電極部６９とを実質的に同時に加圧することができる。

【0111】

実施の形態５に係る半導体試験装置１００によれば、第１凸部材５１と第２凸部材５２との間に、弾性体４の一部がある。このため、弾性体４は、第１凸部材５１と第２凸部材５２との間の隙間を埋めながら、金属箔３を介して半導体デバイス９０に押しつけられる。これによって、加圧機構５は、第１電極部６８および第２電極部６９の各々と電気的に接続でき、且つ半導体デバイス９０に対して実質的に均一な圧力を負荷することができる。この結果、半導体デバイス９０の温度分布の面内均一性をより向上させることができる。

【0112】

実施の形態５に係る半導体試験装置１００の加圧板１の構成は、上記の構成に限定されない。図３２は、実施の形態５の変形例に係る加圧構造体１０の構成を示す底面模式図である。図３２に示される底面模式図は、図２に示される底面模式図に対応している。図３２に示されるように、第１凸部材５１は、第３凸部材５３を有していてもよい。第３凸部材５３は、第１凸部材５１および第２凸部材５２の各々から離間している。上下方向Ｚにおける第３凸部材５３の高さは、第１高さＨ１（図２８参照）と実質的に同じである。

【0113】

加圧面１３は、第３加圧面部７３を有していてもよい。第３加圧面部７３は、第３凸部材５３によって形成されている。第３加圧面部７３は、第１加圧面部７１および第２加圧面部７２の各々から離間している。試験工程（Ｓ４０）において、第３加圧面部７３は、金属箔３を介して、ゲート電極９７（図２９参照）に押しつけられる。

【0114】

実施の形態５に係る半導体試験装置１００によれば、加圧面１３は、第３加圧面部７３を有している。試験工程（Ｓ４０）において、第３加圧面部７３は、金属箔３を介してゲート電極９７に押しつけられる。このため、加圧構造体１０は、第１電極部６８および第２電極部６９の各々と電気的に接続しつつ、ゲート電極９７に対しても積極的に電気的に接続することができる。従って、加圧機構５とゲート電極９７との間における電気的な接続の安定性を向上できる。これによって、ゲート電極９７の電位を安定させることができる。この結果、試験中において半導体デバイス９０に流れる電流の安定性を向上させることができる。

【0115】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0116】

１ 加圧板、２ 冷却板、３ 金属箔、４ 弾性体、５ 加圧機構、６ 位置決め板、７ 電流供給部、８ 搬送ロボット、９ 冷却用金属箔、１０ 加圧構造体、１１ 第１本体部、１２ 第１凸部、１３ 加圧面、１４ 第１支持部、１５ 第２支持部、１９ 溝部、２１ 第２本体部、２２ 第２凸部、２３ 載置面、３１ 第１金属箔、３２ 第２金属箔、４１ 台部、４２ 突起部、５１ 第１凸部材、５２ 第２凸部材、５３ 第３凸部材、６１ 貫通孔、６８ 第１電極部、６９ 第２電極部、７１ 第１加圧面部、７２ 第２加圧面部、７３ 第３加圧面部、８１ 供給部、８２ 収納部、８３ 廃棄受入部、８６ 第１部分、８７ 第２部分、８８ 第１被加圧領域、８９ 第２被加圧領域、９０ 半導体デバイス、９１ 第１電極、９１Ｓ 第１電極のセンス電極、９２ 第２電極、９３ 半導体基板、９４ 被覆部、９５ 第１被覆部材、９６ 第２被覆部材、９７ ゲート電極、９８ 電流センス電極、９９ 温度センス電極、９９Ａ 第１温度センス電極、９９Ｋ 第２温度センス電極、１００ 半導体試験装置、１０１ 第１方向、１０２ 第２方向、１１１ 変色部、Ｄ 距離、Ｈ１ 第１高さ、Ｈ２ 第２高さ、Ｈ３ 第３高さ、Ｔ１ 第１厚み、Ｔ２ 第２厚み、Ｔ３ 第３厚み、Ｗ 幅、Ｘ 左右方向、Ｙ 前後方向、Ｚ 上下方向。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】