JP4145293B2 - 半導体検査装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体検査装置および半導体装置の製造技術に関し、特に、プローブシートを用いた半導体検査装置、この半導体検査装置を用いた半導体装置の製造方法に有効な技術に関する。

半導体装置の製造技術に関しては、以下のような技術がある。

例えば、半導体装置の製造工程では、半導体素子回路をウエハに形成した後、組み立て工程を経て、代表的な半導体装置の出荷形態であるパッケージ品、ベアチップ、ＣＳＰ（Chip Size Package）の各製品に形成される。このような半導体装置の製造工程では、大きく分けて次の３つの検査が行われる。まず、ウエハに半導体素子回路および電極を形成したウエハ状態で行われ、導通状態および半導体素子の電気信号動作状態を把握するウエハ検査、続いて半導体素子を高温状態において不安定な半導体素子を摘出するバーンイン、そして半導体装置を出荷する前に製品性能を把握する選別検査である。

このようなウエハは、その面上に多数の半導体装置（チップ）が設けられ、個々に切り離して使用に供される。個々に切り離された半導体装置には、その表面に多数の電極が列設されている。こうした半導体装置を工業的に多数生産し、その電気特性を検査するには、プローブカードから斜めに出たタングステン針からなるプローブで構成される接続装置（以下、従来技術１と言う）が用いられている。この接続装置による検査では、プローブのたわみを利用した接触圧により電極を擦って接触を取り、その電気特性を検査する方法が用いられている。

また、他の従来技術として、例えば特開平７−２８３２８０号公報（特許文献１）に記載された技術がある。この文献には、シリコンの異方性エッチングによる穴を型材として形成した接触端子を、柔軟性のある絶縁フィルムに形成した配線に形成し、この絶縁フィルムにおける接触端子形成面の裏面側に緩衝層を挟んで固定したプローブシート固定基板と、ウエハ支持基板のウエハ形状の溝に被検査対象である半導体装置を形成したウエハを固定したウエハ支持基板とを重ね合わせて接触端子群の先端面をウエハの電極群の面に接触させることにより、電気的接続を取り半導体装置の検査を行う検査システムが開示されている。

さらに、他の従来技術として、例えば特開平１１−１３５５８２号公報（特許文献２）に記載された技術がある。この文献には、ポリイミド樹脂を貫通するバンプを接触端子としたプローブシートと、その裏面の異方導電ゴムを介して接する配線基板と、ウエハを載置したウエハトレイとの間を、ウエハ搭載部の外側に設けた環状のシール部材で挟んで、このシール部材で挟まれた配線基板とウエハトレイの密封空間を減圧してプローブシートの接触端子群の先端面をウエハの電極群の面に接触させることにより、電気的接続を取り半導体装置の検査を行うバーンイン用ウエハカセットが開示されている。
特開平７−２８３２８０号公報 特開平１１−１３５５８２号公報

ところが、上記のような半導体装置の製造技術においては、以下の課題があることを本発明者は見出した。

例えば、上記従来技術１では、アルミニウム電極やはんだ電極などの材料表面に酸化物を生成する被接触材料に対しては、タングステン針からなるプローブ（接触端子）を電極に擦り付けることにより、電極材料表面の酸化物を擦り取り、その下面の金属導体材料に接触することにより、接触を確保している。この結果、電極を接触端子で擦ることにより、電極材料の屑が生じ、配線間のショートおよび異物発生の原因となり、また、電極にプローブを数百ｍＮ以上の荷重をかけながら擦り付けて接触を確保することにより、電極に損傷を与えることが多い。加えて、プロービング後の電極へのワイヤボンディングあるいは接続バンプ形成時に、電極面が荒れていると接続不良の原因となり、信頼性を低下させる要因となる。

また、このようなプローブカードを用いた検査工程では、プローブの空間的な配置に限界があり、半導体装置の検査用電極パッドの狭ピッチ高密度化、電極パッド数の増大、大面積でのプローブ先端位置精度の確保などに対応できなくなっている。また、上記のプロービング方式では、プローブの形状、相対配置から、プローブの裸長が長く、クロストークが生じ、高速信号を扱うと波形が乱れ、正確な検査ができない。すなわち、今後、益々信号処理速度が進む半導体装置の検査に対応できない、という問題がある。

一方、上記特許文献１では、接触端子はシリコンのエッチング穴を用いて形成するため、任意のピッチに形成された半導体素子の電極配置に正確に対応することができる。従って、この構造によりウエハの半導体素子の一つを検査することに問題はない。しかし、ウエハ状態の複数の半導体素子を一括して同時に検査する場合、個々の半導体素子の可能な限り近傍に検査回路用の電子部品（抵抗、コンデンサ、ヒューズ等）を搭載することが必要となるため、対応が困難になる。また、面積が大きくなるため、プローブシート製造時の構成部材の収縮・膨張による位置精度および検査時の温度差による構成部材（プローブシートとシリコンウエハ）の線膨張率の差などによる接触端子の先端位置精度の確保がより強く求められている。加えて、接触圧荷重制御は、緩衝層の加圧のみで行われるため、加圧荷重を微妙に設定することが難しいという課題を有している。

一方、上記特許文献２では、接触端子は従来の半球状のめっきバンプで形成されるため、半導体素子の電極への接触抵抗値を安定させることが難しく、また、大面積での先端高さの平坦性確保が難しいという課題を有している。加えて、接触圧荷重制御は、接触端子の背後に導体をも兼用した異方導電性ゴムの弾性を介して行われるため、加圧荷重を微妙に設定することが難しく、また、異方導電性ゴムの製造可能なピッチが、接触端子のピッチを限定するため、接触抵抗値が安定し、配線抵抗値の低い狭ピッチのプローブカードを形成するのが難しいという課題を有している。

以上説明したように、何れの技術においても、半導体素子を複数個形成した大面積のウエハを一括して同時に検査できる多ピンのプロービングを、被検査対象物および接触端子を損傷することなく、接触端子先端の位置精度を確保して、接触抵抗値が低荷重で安定し、簡便な構造の検査方式を実現しようとする点について、充分な考慮がなされていない。

また、近年の半導体素子検査工程の効率化に伴って、多数の半導体素子（チップ）の同
時検査が進み、究極的にウエハ全体のチップを一括して検査するフルウエハ検査が望まれるようになり、加えて、信頼性をより明確に把握し確保するための高低温（例えば−５０℃〜１５０℃）での動作試験が実施される傾向になってきているため、これらに対応できる検査装置が望まれている。

本発明の目的は、接触端子の先端位置精度を確保し、安定した接触抵抗値でウエハに形成された複数の半導体素子を一括して検査できることのできる技術を提供することにある。

本発明の他の目的は、検査回路用の電子部品を接触端子の近傍に搭載できる構造を提供し、電気特性および信頼性を向上させることのできる技術を提供することにある。

本発明の他の目的は、接触端子を形成したプローブシートの組立性を向上し、検査工程の手順・作業を簡略化し、検査装置の組み立てコストを抑えて半導体装置の検査工程のコストを抑えることにより、半導体装置全体の製造コストを抑えることのできる技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、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。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

すなわち、本発明は、プローブシートと被検査対象との対向間に形成される空間を減圧し、主として被検査対象を変形させて上記プローブシートの接触端子と上記被検査対象の電極とを接触させた状態で前記被検査対象の複数の単位回路を電気的に検査するものである。

また、本発明は、（ａ）第１主面およびその裏側の第２主面を持ち、前記第１主面に形成された複数の半導体チップと、前記複数の半導体チップの各々に配置された複数の電極とを有する半導体ウエハを支持する支持部材と、
（ｂ）前記半導体ウエハの第１主面に対して所望の空間を隔てて対向する第３主面、前記第３主面の裏側の第４主面、前記第３主面に配置された複数の接触端子、前記複数の接触端子の各々から引き出された複数の配線および前記複数の配線の各々を介して前記第４主面に引き出された複数の引き出し電極を有するプローブシートと、
（ｃ）前記プローブシートの前記複数の引き出し電極に接続され、前記半導体ウエハの複数の半導体チップを一括して電気的に検査するテスタと、
（ｄ）前記検査に際して、前記所望の空間を減圧し、前記半導体ウエハを主として変形させて前記半導体ウエハの複数の半導体チップの各々の複数の電極を、前記プローブシートの複数の接触端子に接触させた状態にする減圧手段とを有するものである。

また、本発明は、（ａ）第１主面およびその裏面の第２主面を持つ半導体ウエハを用意する工程と、
（ｂ）前記半導体ウエハの第１主面に複数の半導体チップを形成する工程と、
（ｃ）前記半導体ウエハの前記複数の半導体チップを半導体検査装置により電気的に検査する工程とを有し、
前記半導体検査装置は、
前記半導体ウエハを支持する支持部材と、
前記半導体ウエハの第１主面に対して所望の空間を隔てて対向する第３主面、前記第３主面の裏側の第４主面、前記第３主面に配置された複数の接触端子、前記複数の接触端子の各々から引き出された複数の配線および前記複数の配線の各々を介して前記第４主面に引き出された複数の引き出し電極を有するプローブシートと、
前記プローブシートの前記複数の引き出し電極に接続され、前記半導体ウエハの複数の半導体チップを一括して電気的に検査するテスタと、
前記所望の空間を減圧する減圧手段とを有しており、
前記（ｃ）工程の検査に際しては、前記所望の空間を前記減圧手段により減圧することにより、前記半導体ウエハを主として変形させて前記半導体ウエハの複数の半導体チップの各々の複数の電極を、前記プローブシートの複数の接触端子に接触させた状態で、前記複数の半導体チップを一括して電気的に検査するものである。

また、本発明は、前記プローブシートの第４主面に、前記プローブシートの前記複数の配線を互いに絶縁する絶縁層と前記半導体ウエハとの線膨張率の差よりも、前記半導体ウエハとの線膨張率の差が小さい部材を設けたものである。

また、本発明は、前記プローブシートの第４主面側に、前記プローブシートの前記複数の引き出し電極のうちの所望の引き出し電極に接触され電気的に接続された電子部品を設けたものである。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。

（１）接触端子の先端位置精度を確保し、多数の検査用電極、狭ピッチ、大面積に分散した電極を有する半導体素子を確実に検査できる。

（２）接触端子を多数の検査用電極、狭ピッチ、大面積に分散した電極に、一定の接触荷重で接触することができ、半導体素子を確実に検査できる。

（３）検査回路用の電子部品を接触端子の近傍に搭載できる構造を提供し、電極への良好な接続を確保し、電気特性および信頼性を向上できる。

（４）接触端子を形成したプローブシートの組立性を向上し、検査工程の手順・作業を簡略化し、検査装置の組み立てコストを抑えて半導体装置の検査工程のコストを抑えることにより、半導体装置全体の製造コストを抑えることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、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、本実施の形態を説明するための全図において同一機能を有するものは同一の符号を付すようにし、その繰り返しの説明は可能な限り省略するようにしている。

また、本発明の実施の形態では、主な用語を次のように定義する。

半導体装置とは、その形態に関わらず、回路が形成されたウエハ状態のもの（例えば、図１左の半導体ウエハ（以下、単にウエハという）１）であっても、ウエハから切り出された個別の半導体素子（例えば、図１右の半導体チップ（以下、単にチップという）２）であっても、ウエハを複数に分割したものであっても、ウエハ状態でパッケージされたもの（ウエハレベルＣＳＰ）であっても、ウエハ状態でパッケージされたものを複数に分割したものであっても、ウエハ状態でパッケージされたものを切り出して個別の半導体素子（ＣＳＰ：Chip Size Package）にしたものであっても構わない。なお、図１は被検査対象の一例であり、左側はウエハ１の全体斜視図、右側はこのウエハ１の主面に形成された複数のチップ２のうちの１つを拡大して示した斜視図を示している。ここでは、チップ２の平面形状（チップ２の厚さ方向に直交する面）が、例えば四角形状に形成され、その主面の外周近傍には、その外周に沿って複数の電極３が配置される、周辺電極配列の場合が例示されている。ただし、電極３の配置は、これに限定されるものではなく種々のものがあり、例えばチップ２の主面の全面に複数の電極が配置される、全面電極配列の場合等がある。

プローブシートとは、被検査対象の電極に接触する接触端子と、そこから引き出された配線とを有するシートあるいは両面の電極間に引き出し配線を形成したシートを言う。

プローブカセットとは、被検査対象の電極と接続して、測定器であるテスタと被検査対象とを電気的に接続する機能を有する構造体（例えば、後述する図２に示す構造体）を言う。

まず、本発明に係る代表的な実施の形態のプローブカセットの構造について、図２〜図５を用いて説明する。図２は、本実施の形態のプローブカセットの要部断面図、図３は、その主要部品を分解して図示した要部斜視図、図４（ａ），（ｂ）はプローブカセットのプローブシートの接触端子においてウエハの電極に接触する先端部分の一例の要部斜視図、図５は上記接触端子とウエハの電極との接触時の接触部の要部拡大断面図である。なお、図４では、接触端子の先端部分の外形を分かり易くするために接触端子を透かして見せている。

本実施の形態のプローブカセット５は、ウエハ１に形成されたチップ２の電気的特性を測るため、チップ２の電極３に位置合わせして接触される、複数のプローブ（探針、接触端子）を有するカセットであり、後述のように、このプローブカセット５を、プローバ（半導体検査装置）にセットし、プローバのテスタとウエハ１のチップ２との間で電気信号のやり取りをしてチップ２の電気的特性を測定するようになっている。

このプローブカセット５は、プローブシート６と、シート下部支持部材７ａと、シート上部支持部材７ｂと、真空引き用支持部材８と、ウエハ支持部材９と、Ｏリング１０ａ，１０ｂとを有している。プローブシート６の主面（第３主面）および裏面（第４主面）の外周には、それぞれシート下部支持部材７ａおよびシート上部支持部材７ｂがプローブシート６を挟み込むようにして接着材により接着されている。このシート下部支持部材７ａおよびシート上部支持部材７ｂは、プローブシート６よりも高い硬性および剛性を有する構成とされており、これらによりプローブシート６がしっかりと支持されている。シート下部支持部材７ａの下方には、上記Ｏリング１０ａ等のようなシール材を介して上記ウエハ支持部材９が配置される。一方、シート上部支持部材７ｂの上方には、上記Ｏリング１０ｂ等のようなシール材を介して上記真空引き用支持部材８が設置されている。

この真空引き用支持部材８の裏面（プローブシート６の裏面に対向する面）の外周には、平面で見るとその外周に沿って延在し、かつ、断面で見ると下方に突出する外壁部８ａが一体的に形成されている。図２に示した例では、この真空引き用支持部材８の裏面の中央部であって、上記複数の接触端子６ａの一群の配置領域の上方の領域には、真空引き用支持部材８の裏面に沿って一方向に延びる複数の凸部８ｂが上記一方向に直交する方向に沿って所定の間隔毎に繰り返し配置されている。この凸部８ｂは、上記プローブシート６の裏面側を支持する支持部（支持部材）である。凸部８ｂの先端面は、プローブシート６の裏面に接しているが、接着はされていない。複数の凸部８ｂの隣接間には、排気路１１ａが形成されている。この排気路１１ａは、複数の凸部８ｂの一群の外周と上記外壁部８ａとの間に形成されている排気路１１ｂに接続されている。この排気路１１ａ，１１ｂは、排気口８ｃおよびバルブ１２を介して排気ポンプ等のような排気手段と接続されている。なお、真空引き用支持部材８は、位置決めピン８ｄが位置決め用孔８ｅ内に挿入され、ねじ止めされることでプローブシート６にしっかりと固定されている。なお、図２の例では、真空引き用支持部材８の裏面に沿って一方向に延びる複数の凸部８ｂが上記一方向に直交する方向に沿って所定の間隔毎に繰り返し配置されている配置としたが、プローブシート６の裏面側を支持しつつ、排気路１１ｂに接続されている排気路１１ａを形成できるならば、凸部８ｂは、いかなる配置でも良く、その範囲で凸部８ｂの形状および配置は種々変更可能であることは言うまでもない。

上記プローブシート６は、その主面（第３主面）が、ウエハ１の主面（上記電極３の形成面であって一般的には集積回路素子が形成されるデバイス形成面）に対向するように配置されている。プローブシート６の主面には、複数の接触端子（プローブ、探針）６ａが、ウエハ１の複数のチップ２を一括して測定可能な分だけ配置されている。接触端子６ａは、上記ウエハ１の電極３に直接接触される導電性の端子である。このプローブシート６の主面と、ウエハ１の主面との間に形成される空間１３において、プローブシート６の接触端子６ａと、ウエハ１の電極３とが接触（導通）される。接触端子６ａにおいて、上記電極３に接触する先端部分は、例えば上記電極３との接触面が平坦な矩形状とされ綾を有する角錐台形状（図４（ａ）参照）や上記電極３との接触端部分が尖っている角錐形状（図４（ｂ）参照）とされている。これにより、従来の半球状めっきバンプや平面電極同士の接触と比較して、硬度のある接触端子６ａで低接触圧で電極３の表面酸化物あるいは表面不純物などを突き破って電極３の真性な金属電極材料と接触することができるので、安定した接触特性値を実現することができる。特に、接触端子６ａの先端部分の形状が角錐台形状の場合、電極３との接触時に電極３に加わる力が一点に集中しないので電極３の破壊のポテンシャルを小さくすることができる。また、接触端子６ａの先端部分の形状が角錐台形状の方が、角錐形状の場合よりも、大きな電流を流すことができる。これは、接触端子６ａと電極３との導通は、図５に示すように、接触端子６ａの先端部分が電極３の表面の酸化膜３ａ等を破り電極３に若干食い込み、その先端部分の側面と、その先端部分が食い込むことで電極３の上面に形成された凹みの内側面とが接触することでとられるが、先端部分が角錐台形状の場合の方が角錐形状の場合よりも大きな接触面積を確保できるからである。このような接触端子６ａは、後述のフォトリソグラフィ技術（フォトレジストパターンの形成工程と、それをエッチングマスクに用いたエッチング工程とを有する一連の加工技術）により形成されている。これにより、接触端子６ａは、ウエハ１の微細な電極３に対応（接触）可能となっている。この接触端子６ａの構成材料や形成方法については後述する。

プローブシート６の主面と、その裏側の裏面（第４主面）との間には、上記複数の接触端子６ａの各々と電気的に接続され引き出された引き出し配線６ｂと、引き出し配線６ｂの隣接間等を絶縁する絶縁層６ｃとが形成されている。引き出し配線６ｂは、例えば銅（Ｃｕ）等のような金属からなり、絶縁層６ｃは、例えばポリイミド樹脂等のような可撓性を有する絶縁材料からなる。ここでは、引き出し配線６ｂが２層配線構成とされている場合が例示されている。この引き出し配線６ｂと絶縁層６ｃとを有する配線構成体は、可撓性を有している。

プローブシート６の裏面（第４主面）には、上記複数の引き出し配線６ｂに電気的に接続され引き出された複数の引き出し電極６ｄ１，６ｄ２が配置されている。引き出し電極６ｄ１，６ｄ２は、例えば銅等のような金属からなる。一方の引き出し電極６ｄ１は、プローブシート６の裏面の外周（真空引き用支持部材８の外周）に配置されている。この引き出し電極６ｄ１には、外部配線接続用のコネクタ６ｅが電気的に接続されている。このコネクタ６ｅはコネクタ用のケーブル６ｅ１を通じて後述の半導体検査装置のテスタと電気的に接続される。他方の引き出し電極６ｄ２は、プローブシート６の裏面の中央であって、複数の接触端子６ａが配置された領域の上方に配置されている。この引き出し電極６ｄ２には、検査回路用の電子部品６ｆが電気的に接続されている。電子部品６ｆは、例えば抵抗、コンデンサおよびヒューズ等のような素子である。本実施の形態では、電子部品６ｆがプローブシート６の裏面内において接触端子６ａの上方の接触端子６ａの比較的近い位置に配置されている。これにより、接触端子６ａと電子部品６ｆとの配線経路を短くすることができ、配線抵抗や寄生インダクタンスを低減できるので、ウエハ１のチップ２に形成された集積回路の動作速度の向上に対応できるようになっている。また、電子部品６ｆとして使用されるヒューズを接触端子６ａの近くに配置したことにより、検査時に不良のチップ２の存在により流れる大電流を、ヒューズの切断等により遮断する時間を短くすることができるので、その不良のチップ２の周囲のチップ２に被害が及ぶのを抑制または防止することができる。

また、プローブシート６の裏面（第４主面）には、金属層６ｇが接着されている。本実施の形態では、この金属層６ｇが、上記コネクタ６ｅや電子部品６ｆの配置領域を避けつつほぼ全面に配置されている。これにより、上記接触端子６ａの一群の位置精度を確保し、接触対象のウエハ１の主面の微妙な傾きに金属層６ｇで裏打ちされた部分を保ったまま倣い動作ができる構造が実現可能となる。すなわち、複数の接触端子６ａを金属層６ｇで裏打ちすることにより、検査動作時に接触端子６ａが形成された領域に余分な応力が加わるのを防ぐことができ、接触端子６ａとウエハ１の電極３との位置精度を向上させることができるので、接触端子６ａと電極３との精確な接触が実現できる。

加えて、金属層６ｇの構成材料として、例えば４２アロイ（Ｆｅ−４２Ｎｉ合金）あるいはインバー等のように、シリコンウエハとほぼ同程度の線膨張率を持った材料を使用することにより、ウエハ１とほぼ一致することができ、高温あるいは低温時でも大面積に配置された接触端子６ａの先端の位置精度を確保することができる。ウエハ１の大口径化に伴い、ウエハ１とプローブシート６（特に絶縁層６ｃのポリイミド樹脂）との線膨張率の差による熱応力によりウエハ１やプローブシート６が反り、ウエハ１の電極３と、プローブシート６の接触端子６ａとの位置がずれる問題が顕著になるので、上記の構成はウエハ１の複数のチップ２を一括して検査する場合、特に重要な技術となる。すなわち、本実施の形態では、接触領域が大面積であってもプローブシート６の接触端子６ａ群と、ウエハ１の複数のチップ２の電極３群との先端位置精度が良好な接触が容易に実現できる。

また、金属層６ｇを設けることにより、プローブシート６の強度を確保でき、接触端子６ａから引き出し配線６ｂを介して再配線された引き出し電極６ｄ１，６ｄ２の位置精度を確保することができるので、プローブカセット５の組み立て時の取り扱いも容易となる。加えて、金属層６ｇにフォトリソマスクによる一括エッチング処理で、位置精度および形状が正確な位置決め用およびねじ挿入用の孔６ｈを形成することにより、組み立て時の位置決めが容易となり作業を容易にすることができる。

ただし、ここでは、金属層６ｇをプローブシート６の裏面のほぼ全面に設けた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば上記複数の接触端子６ａの一群を個々に取り囲むように金属層６ｇをプローブシート６の裏面の外周に設けても良い。この場合、プローブシート６において、金属層６ｇの無い領域、すなわち、複数の接触端子６ａの一群の配置領域は、上記の場合よりも高い柔軟性（可撓性）を有した状態とされる。この場合、熱応力や強度の効果は、金属層６ｇをほぼ全面に設けた上記構成よりは若干落ちるものの、金属層６ｇをほぼ全面に設けた上記構成で説明したのと同様の効果が得られる。

また、プローブシート６には、その主面と裏面とを貫通する複数の孔６ｉが形成されている。この孔６ｉは、上記空間１３と、プローブシート６の裏面側の上記排気路１１ａ，１１ｂとを繋ぐ排気路である。この孔６ｉは、ウエハ１の主面をほぼ均一に吸引できるように分散配置されており、ウエハ１の主面の外周領域に対応する位置の他に、ウエハ１の主面の個々のチップ２に対応する位置に配置されている。

このようなプローブシート６は、着脱自在の状態で装着されており、後述の半導体装置の製造工程の種々の検査工程の種類やウエハ１のチップ２に形成された集積回路の種類あるいは電極３の配置や隣接ピッチの違い等に応じて取り替えることが可能となっている。すなわち、プローブシート６の変更により、上記の変更に柔軟に対応できるようになっている。

このようなプローブカセット５では、複数のチップ２が主面に形成されたウエハ１を、その主面をプローブシート６の主面（接触端子６ａの形成面）に向け、かつ、ウエハ１の外周部がＯリング１０ａに接するような状態でウエハ支持部材９に載せた後、ウエハ１の主面とプローブシート６の主面との間に形成される空間１３の空気を、上記排気ポンプにより、孔６ｉ、排気路１１ａ，１１ｂおよび排気口８ｃを通じて排気して空間１３の気圧を検査開始前よりも減圧する。すると、主としてウエハ１がプローブシート６の主面側に吸引され、ウエハ１が変形する（反る）。プローブシート６もウエハ１の主面側に引き寄せられるように若干変形する（反る）。この結果、ウエハ１の主面の複数のチップ２の電極３が、プローブシート６の主面の複数の接触端子６ａに対してほぼ均一な圧力で、かつ、高い位置合わせ精度で接触される。これにより、ウエハ１の複数のチップ２の電気的特性を一括して測定することができるようになっている。また、接触端子６ａから電極３に加わる圧力が過度になると、プローブシート６が変形したり、ポリイミド樹脂等のような樹脂で形成されている絶縁層６ｃが若干変形したりすることで、電極３に加わる圧力が過度にならないように微調整される。このため、接触端子６ａや電極３の損傷や破壊等を抑制または防止することができるようになっている。また、今後は半導体装置の性能向上に伴い、プローブシート６の配線層も多層化されプローブシート６が撓み難い構成となることも予想されるが、本実施の形態では、プローブシート６を撓ませることで接触端子６ａと電極３とを接触させるのではなく、主としてウエハ１を撓ませる（変形させる）ことで接触端子６ａと電極３とを接触させる構成なので、半導体装置の性能向上によるプローブシート６の多層配線層化にも充分に対応できる。さらに、このような観点からプローブシート６の構成材料として、例えばプリント配線基板、ガラス基板またはセラミック基板等のように比較的硬い材質のものを用いることもできる。これらの基板は、ポリイミド樹脂を絶縁材料とする基板に比べて高い硬度や剛性を有しており強度が高いので、プローブカセット５の製造や組立の容易性を向上させることができる。なお、上記の検査の詳細は後述する。

次に、上記接触端子６ａの形成方法の一例を図６により説明する。

まず、図６（ａ）に示すように、接触端子形成用の型材である、例えば厚さ０．２〜０．６ｍｍのシリコン等からなるウエハ１５の（１００）面の両面に熱酸化により二酸化シリコン膜等のような絶縁膜１６ａ，１６ｂを厚さ０．５μｍ程度形成する。続いて、ウエハ１５の主面の絶縁膜１６ａ上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフ工程により角錐台状の穴をあける位置のフォトレジストを除去したパターンを形成した後、このフォトレジストをエッチングマスクとし絶縁膜１６ａをフッ酸とフッ化アンモニウムの混合液等によりエッチング除去する。その後、フォトレジストを除去した後、残された絶縁膜１６ａをエッチングマスクとして、そこから露出するシリコンを強アルカリ液（例えば、水酸化カリウム）により異方性エッチングして、（１１１）面の側面で囲まれた角錐台状のエッチング穴１５ａを形成する。

ここでは、ウエハ１５を型材としたが、型材としては、結晶性を有するものであればよく、その範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。また、異方性エッチングによる穴を角錐台状としたが、その形状は、角錐状でもよく、小さな針圧で安定した接触抵抗を確保できる程度の接触端子６ａを形成できる形状の範囲で、種々変更可能である。また、接触対象とする１つの電極３に対して、複数の接触端子６ａで接触するようにしても良いことは言うまでもない。

次いで、図６（ｂ）に示すように、エッチングマスクとして用いた絶縁膜１６ａをフッ酸とフッ化アンモニウムの混合液等によりエッチング除去して、再度、ウエハ１５の表面全面をウェット酸素中で熱酸化することにより、ウエハ１５ａの表面上に二酸化シリコン膜等のような絶縁膜１７ａ，１７ｂを厚さ０．５μｍ程度形成する。続いて、絶縁膜１７ａの表面に導電性被膜１８を形成し、次に導電性被膜１８の表面に、ドライフィルム１９を形成し、ついで、接触端子６ａおよび接続電極部を形成すべき位置にあるドライフィルム１９を除去する。ここでは、ドライフィルム１９を用いたが、フォトレジストマスクとしては、液状レジストでもフィルム状レジストでも感光性を有する膜であれば良い。

上記導電性被膜１８としては、例えば、クロムをスパッタリング法あるいは蒸着法等により成膜することにより、厚さ０．１μｍ程度のクロム膜を形成して、このクロム膜を形成した表面に銅をスパッタリング法あるいは蒸着法等により成膜することにより、厚さ１μｍ程度の銅膜を形成すれば良い。

次いで、図６（ｃ）に示すように、ドライフィルム１９の開口部に露出した導電性被膜１８に、この導電性被膜１８を電極として、硬度の高い材料を主成分として金属膜２０を電気めっきして、接触端子先端部６ａ１および接続電極部６ａ２を一体として接触端子６ａを形成する。金属膜２０を構成するめっき材料として、金属膜２０ａ〜２０ｄを下層から順に電気めっきすれば良い。金属膜２０ａは、例えばニッケル、金属膜２０ｂは、例えばロジウム、金属膜２０ｃは、例えばニッケル、金属膜２０ｄは、例えば金等からなる。続いて、上記ウエハ１５の接触端子６ａを形成した面の反対面の絶縁膜１７ｂをフッ酸とフッ化アンモニウムの混合液によりエッチング除去した後、ドライフィルム１９を除去する。

次に、プローブシート６の配線構成体（シート本体）部分の製造方法の一例を図７〜図９により説明する。

まず、図７（ａ）に示すように、両面に銅等からなる金属膜２２ａ，２２ｂが形成されたポリイミド膜等からなる絶縁層６ｃ１の一方の面の金属膜２２ａ上に、フォトレジストを塗布する。続いて、フォトリソグラフ工程によりビアを形成する位置のフォトレジストを除去したパターンを形成した後、このフォトレジストをエッチングマスクとして、アルカリ性銅エッチング液によりビア形成位置の金属膜２２ａをエッチング除去した後、フォトレジストを除去する。

続いて、図７（ｂ）に示すように、残されている金属膜２２ａをエッチングマスクとして、絶縁層６ｃ１にビア形成用の穴２３を形成する。この穴２３のあけ方法としては、例えば、レーザ法あるいは、ドライエッチング法で、上記金属膜２２ａをマスクとして絶縁層６ｃ１を除去すれば良い。

続いて、図７（ｃ）に示すように、絶縁層６ｃ１の金属膜２２ａにドライフィルム２４を貼り、フォトリソグラフ工程により引き出し配線６ｂを形成する位置以外のドライフィルム２４を除去したパターンを形成した後、このドライフィルム２４をエッチングマスクとし、アルカリ性銅エッチング液により金属膜２２ａをエッチング除去する。これにより、上記引き出し配線６ｂの一部を形成する。

続いて、図８（ａ）に示すように、ドライフィルム２４を除去し、金属膜２２ｂを電源層として銅めっきすることにより、前記のビア形成用の穴２３に銅からなる金属ビア２２ｃで埋め込んだ後、接着層として機能する絶縁層６ｃ２および金属層６ｇを接着する。

ここで、絶縁層６ｃ２としては、例えば、ポリイミド系接着シートあるいは、エポキシ系接着シートを用いればよい。また、金属層６ｇとして、例えば４２アロイ（ニッケル４２％および鉄５８％の合金で線膨張率４ｐｐｍ／℃）あるいはインバー（例えば、ニッケル３６％および鉄６４％の合金で線膨張率１．５ｐｐｍ／℃）の様な低線膨張率で、かつシリコンウエハ（シリコン型材、線膨張率ほぼ３ｐｐｍ／℃）１５の線膨張率に近い金属シートを用いている。この金属層６ｇを、絶縁層６ｃ２を介して、引き出し配線６ｂが形成された絶縁層６ｃ１に貼り合わせて構成することにより、プローブシート６の機械的強度の向上が図れるほか、検査時の温度による位置ずれ防止等、様々な状況下での位置精度確保が可能である。この主旨において、金属層６ｇとしては、バーンイン検査時の位置精度確保を狙い、被検査対象の半導体素子の線膨張率に近い線膨張率の材料を用いれば良い。

上記接着工程においては、例えば、ビア内の金属ビア２２ｃおよび引き出し配線６ｂが形成された絶縁層６ｃ１と、絶縁層６ｃ２と、金属層６ｇとを順に重ね合わせた状態で、例えば１０〜２００Ｋｇｆ／ｃｍ^２で加圧しながら絶縁層６ｃ２のガラス転移点温度（Ｔｇ）以上の温度を加え、真空中で加熱加圧接着すれば良い。

続いて、図８（ｂ）に示すように、上記金属層６ｇにフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフ工程によりビアを形成する位置のフォトレジストを除去したパターンを形成した後、このフォトレジストをエッチングマスクとし、ビア形成位置の金属層６ｇをエッチング除去する。続いて、そのフォトレジストを除去した後、残されている金属層６ｇをエッチングマスクとして、絶縁層６ｃ２に金属膜２２ａに達するビア形成用の穴２６を形成する。金属層６ｇとして、例えば、４２アロイあるいはインバーを用いた場合は、塩化第二鉄溶液によりビア形成位置の金属層６ｇをエッチング除去すればよい。絶縁層６ｃ２の穴あけ方法としては、例えば、レーザ法あるいは、ドライエッチングで絶縁層６ｃ２を除去すれば良い。

続いて、図８（ｃ）に示すように、上記の金属層６ｇの表面に、ドライフィルム２７を形成し、ついで、金属層６ｇを除去すべき位置にあるドライフィルム２７を露光・現像により除去した後、残されたドライフィルム２７をエッチングマスクとして、そこから露出する金属層６ｇをエッチング除去する。ここでは、ドライフィルム２７を用いたが、感光性を有する膜であれば良い。上記金属層６ｇとして、例えば、４２アロイあるいはインバーを用いた場合は、塩化第二鉄溶液により金属膜をシャワーエッチング除去すれば良い。

次いで、図９（ａ）に示すように、ドライフィルム２７を除去した後、反対面の金属膜２２ｂを電源層として銅めっきすることにより、前記のビア形成用の穴２６を銅からなる金属ビア２２ｄで埋めるとともに、このビア形成用の穴２６を囲うように形成された金属膜（ランド）２８ａを覆うように銅めっき処理を施し、さらに、その表面に金めっき処理を施して金属膜２８ｂを形成する。これにより、引き出し電極６ｄ１，６ｄ２を形成する。

続いて、図９（ｂ）に示すように、反対面の金属膜２２ｂ上に、フォトレジストを塗布し、フォトリソグラフ工程によりフォトレジストパターンを形成した後、このフォトレジストをエッチングマスクとし、アルカリ性銅エッチング液により金属膜２２ｂをエッチング除去することにより、金属膜２２ｂで形成される上記引き出し配線６ｂを形成する。続いて、フォトレジストを除去した後、ビア形成用穴２９を形成した絶縁層６ｃ３（接着層としての機能を持つ）を引き出し配線６ｂを覆うように接着する。

ここで、絶縁層６ｃ３としては、例えば、ポリイミド系接着シートを半硬化状態で用いれば良い。ビア形成用穴２９を形成した絶縁層６ｃ３としては、例えば、レーザ孔あけ加工あるいはパンチ孔あけ加工したポリイミド系接着シートを真空加熱圧着するか、ポリイミド系接着シートを真空加熱圧着後にレーザ孔あけ加工すれば良い。

その後、図９（ｃ）に示すように、上面側の上記引き出し電極６ｄ１，６ｄ２形成用の金属膜２８ｂに、導電シート３１を接触させ、金属ビア２２ｄ、金属膜２２ａ、金属ビア２２ｃを通じて、反対面側の金属膜２２ｂの一部が露出するビア形成用の穴２９内に金属ビア２２ｅを充填する。充填する金属ビア２２ｅとしては、例えば、適量な半田めっきを用いるか、あるいは適量な金属材料を順にめっき処理することで形成された金属ビア２２ｅ１，２２ｅ２で形成しても良い。金属ビア２２ｅ１は、例えばニッケルからなり、金属ビア２２ｅ２は、例えば半田からなる。

次に、上記プローブシート６の製造方法の一例を図１０〜図１２により説明する。

まず、図１０に示すように、上記図６（ｃ）で形成した接触端子６ａを形成した型材用のウエハ１５の接続電極部６ａ２と、図９（ｃ）で形成した配線シート（配線構成体）の金属ビア２２ｅおよび絶縁層６ｃ３とを接続して、一体のプローブシート６を製作する。ここで、例えば、接着層としての機能を持つ絶縁層６ｃ３として半硬化状態のポリイミド系接着シートを用いた場合は、例えば１０〜２００Ｋｇｆ／ｃｍ^２で加圧しながら絶縁層６ｃ３のガラス転移点温度（Ｔｇ）以上の温度を加え、真空中で真空加圧加熱接着用基板３３ａ，３３ｂに挟んで加熱加圧接着すれば良い。

続いて、図１１に示すように、上記の一体化したプローブシート６の両側に、それぞれシート下部支持部材７ａおよびシート上部支持部材７ｂを接着固定したものを、シリコンエッチング用保護治具３４に取り付けて、シリコン（すなわち、型材用のウエハ１５）をエッチング除去する。例えば、中間固定板３５に、シート下部支持部材７ａをねじ止めして、ステンレス製の固定治具３４ａとステンレス製のふた３４ｂとの間にＯリング１０ｃ，１０ｄを介して装着し、型材であるウエハ１５を強アルカリ液（例えば、水酸化カリウム）によりエッチング除去すれば良い。例えば、強アルカリ液中でウエハ１５をエッチング除去しても、強アルカリ液をエッチング面に吹き付けることにより、ウエハ１５をエッチング除去しても良い。この時、型材用のウエハ１５の主面上に形成した絶縁膜１７ａをエッチングマスクとして機能させることで、プローブシート６の絶縁層６ｃ３をエッチング液から保護することができる。これにより、極めて微細な複数の接触端子６ａを持つプローブシート６を容易に製造できる。

続いて、図１２に示すように、上記シリコンエッチング用保護治具３４を取り外し、プローブシート６のシート上部支持部材７ｂを接着した面に保護フィルムを接着した後、上記絶縁膜１７ａおよび導電性被膜１８および金属膜２０ａを順にエッチング除去する。その後、保護フィルムを除去した後、検査回路用の電子部品６ｆおよび外部配線接続用のコネクタ６ｅをプローブシート６の裏面（第４主面）に接着固定する。

ここで、絶縁膜１７ａは、例えばフッ酸とフッ化アンモニウムの混合液によりエッチング除去し、クロム（導電性被膜１８）を、例えば過マンガン酸カリウム液によりエッチング除去し、銅（導電性被膜１８）およびニッケル（金属膜２０ａ）をアルカリ性銅エッチング液によりそれぞれエッチング除去すれば良い。

この一連のエッチング処理の結果、接触端子６ａの表面に露出する金属膜２０ｂの材料をロジウムとしたのは、ロジウムは、被検査対象であるウエハ１の電極３の材料である半田やアルミニウム等が付着し難く、ニッケルより硬度が高く、酸化され難いために接触抵抗が安定である等、接触端子として使用するのに優れた特性を有しているからである。

その後、金属層６ｇをマスクとして、そこから露出する絶縁層６ｃ１〜６ｃ３を除去することにより、プローブシート６に、その主裏面間を貫通する孔６ｉを形成する。このようにして、プローブシート６を製造する。

そして、上記図２に示したように、プローブシート６に接着固定したシート下部支持部材７ａと、ウエハ支持部材９との間に、ウエハ１を、Ｏリング１０ａとともに挟み込む一方、シート上部支持部材７ｂと真空引き用支持部材８との間にＯリング１０ｂを挟み込むことにより、プローブカセット５とする。プローブシート６は、その主面（第３主面）の複数の接触端子６ａが、ウエハ１の主面に形成された検査用の電極３に位置合わせ良く対向するように設置される。

ところで、接触端子６ａを形成する型材のウエハ１５として、被検査対象のウエハ１と同じサイズあるいは、より大きなサイズのシリコンウエハを用いれば１枚で全体の接触端子群を製作することができるが、サイズが小さいウエハを型材にして複数のウエハから接触端子群を個別に形成したプローブシートを製作しても良い。

例えば、直径が２００ｍｍのウエハの複数のチップ２を一括検査をする場合には、直径が１５０ｍｍのウエハのそれぞれで４分の１の面積を分担する接触端子６ａを形成した４枚のウエハの必要部分を切り出して合わせて用いても良い。

その代表例を図１３に示す。図１３（ａ）は、直径２００ｍｍのウエハ１の半導体素子形成領域（図１３（ａ）のハッチングで示す複数のチップ２の一群の領域）２Ａを測定するための複数の接触端子６ａの一群を形成するための型材のウエハ１５として、４枚の直径１５０ｍｍのウエハ１５でカバーする例である。

また、図１３（ｂ）は、直径２００ｍｍのウエハ１の全体の４分の１の半導体素子形成領域２Ａを測定するための複数の接触端子６ａの一群の領域（図１３（ｂ）のハッチングで示す領域）６ａｒを、直径１５０ｍｍのウエハ１５に形成した例である。

さらに、図１３（ｃ）および図１３（ｄ）は、前記接触端子６ａを形成するための領域６ａｒを形成したウエハ１５を寄せ合わせて最終的に必要な半導体素子形成領域２Ａを検査可能な領域を得るために、ウエハ１５の重なり合う部分を切断した切断ウエハ１５Ｃ，１５Ｄを示した例である。

ここで、プローブカセット５のサイズに合せて、被検査対象のウエハ１を任意に分割して、プローブカセット５のサイズと同等か、それよりも小さなサイズにした分割状態のウエハ１を、プローブカセットに入れて検査しても良い。これにより、検査装置の大型化を招くことなく、大きな設備投資を投入する必要もなくなる。

図１４（ａ）は、被検査対象のウエハ１に形成された半導体素子形成領域（ハッチングを付した領域）２Ａを示した平面図であり、図１４（ｂ）は、そのウエハ１を４分割した接触端子６ａの形成用の領域（ハッチングを付した領域）６ａｒを有した切断ウエハ１５Ｃの平面図を示したものである。検査用のプローブとして前記のごとく、ウエハ１の半導体素子形成領域２Ａに一括して接触できるプローブシートを形成しても良いが、図１４（ｂ）に示した４分の１サイズのウエハ１５Ｃで形成された複数の接触端子６ａの一群の領域６ａｒを持つプローブシートを用いて、図１４（ａ）のウエハ１の半導体素子形成領域２Ａの４分の１領域毎に検査を行っても良いし、あるいは、４分の１に分割したウエハ１をウエハ支持部材９に搭載して検査を実施しても良い。

図１５（ａ）は、被検査対象のウエハ１の半導体素子形成領域（ハッチングを付した領域）２Ａを示した平面図である。半導体素子形成領域２Ａを検査するプローブとして、前記のごとく、ウエハ１の半導体素子形成領域２Ａに一括して接触できるプローブシートを形成しても良いが、例えば、図１５（ｂ）および図１５（ｃ）に示したような複数のチップ２が飛び飛びの配置で構成される半導体素子領域（ハッチングを付した領域）２Ａ１，２Ａ２に接触するプローブシート６を、１種類あるいは必要に応じて２種類以上製作して、順次検査用に用いることにより、半導体素子形成領域２Ａの全体を検査するようにしても良い。

なお、高速電気信号検査用のプローブとして電気信号の乱れを極力防止するためには、プローブシート６の表面（主面および裏面の両表面あるいは主面または裏面の一方の面）にグランド層（基準電位層）を形成した構造が望ましい。例えば、図１６に示すように、プローブシート６の配線層中に基準電位（例えば０Ｖ）供給用のグランド層６ｂｇを設けても良い。これにより、半導体装置の動作速度の向上等により検査時の電気信号の速度が速くなったとしても、検査時の電気信号の乱れを抑制または防止することができるので、半導体装置の性能の向上に対応できるとともに、検査の信頼性を確保できる。グランド層６ｂｇは、例えば銅等のような導体層からなり、ノイズによる電気信号の乱れを抑制または防止すべく、形成面内の比較的広い範囲にわたって形成されている。ここでは、グランド層６ｂｇが、上記絶縁層６ｃ２上に形成されている。さらに、絶縁層６ｃ２上には、グランド層６ｂｇを覆うように、例えばポリイミド等からなる絶縁層６ｃ４が形成されている。その絶縁層６ｃ４の上面上に、上記金属層６ｇが形成されている。

また、図１７に示すように、金属層６ｇを、上記基準電位供給用のグランド層として利用することも可能である。金属層６ｇの材料として４２アロイあるいはインバーを用いた場合は、必要に応じて、表面に銅あるいは金などをめっきすることにより、より電気的に安定したグランド層を形成しても良い。この場合、既存の金属層６ｇを用いているので、図１６の場合よりも工程の簡略化が可能であるとともに、プローブシート６の厚さを薄いままにすることができる。

また、図１８に示すように、プローブシート６の主面（第３主面）に導電性被膜１８により上記基準電位供給用のグランド層を形成しても良い。この基準電位供給用の導電性被膜１８のパターンは、型材用のウエハ１５をエッチング除去の直後（図１１参照）に、主面の絶縁層１７ａをエッチング除去し、主面に導電性被膜１８が露出した段階で、フォトレジストマスクを形成して導電性被膜１８をパターニングすることにより形成されている。この場合も、プロセス中に使用されていた導電性被膜１８を用いているので、図１６の場合よりも工程の簡略化が可能であるとともに、絶縁層６ｃ４の追加が無い分、図１６の構成の場合よりプローブシート６の厚さを薄くできる。

また、図１２の工程で、接触端子６ａの形成面にグランド層を新たに形成しても良い。このグランド層をスパッタリング法で形成する場合は、例えば、スパッタリング膜材料として、クロム、チタン、銅、金、ニッケルなどを単独、あるいは組み合わせて用いれば良い。

また、接触端子６ａの中に実際には検査に寄与しないダミー用の接触端子６ａを設けても良い。これは、ウエハ１の複数のチップ２の複数の電極３の配置に極端な粗密があると、接触端子６ａと電極３との接触部のバランスが悪くなり、ウエハ平面の均等な変位を妨げる要因となる。そこで、電極３の無い位置にもダミーの接触端子６ａを適宜に設けることにより、そのダミーの接触端子６ａがウエハの主面に当たることで、検査用の接触端子６ａと電極３とのより良好な平行度を確保することができるので、双方の接触状態を良好にすることができる。この場合、例えばダミー用の接触端子６ａは、電極３が粗な領域側であって、チップ２の外周の切断領域（ダイシング領域）に配置されたダミーの電極に当たるように配置すると、製品のチップ２に損傷を与えることなく検査が可能となる。

次に、以上説明した本実施の形態のプローブカセット５を用いた半導体検査装置の一例について、図１９を用いて説明する。図１９は、図２のプローブカセット５を用いた半導体検査装置を含む検査システム４０の全体構成の一例を示す説明図である。なお、この構成は前記変形例のプローブカセット５を用いた半導体検査装置においても同様である。

図１９は、所望の荷重をウエハ１の主面に加えて電気特性検査を実施する試験装置を示す。この状態では、排気口８ｃから真空引きして減圧することによって、所望の気圧がプローブシート６の主面の複数の接触端子６ａ群に加わるようにして、ウエハ１のチップ２の電極３群に接触した接触端子６ａ群から、引き出し配線６ｂ、引き出し電極６ｄ１，６ｄ２、コネクタ６ｅ、ケーブル６ｅ１を通じて、ウエハ１の複数のチップ２の各々に形成された半導体装置の電気的特性の検査を行うテスタ４１との間で検査用電気信号の送受信が実施される。

本実施の形態の検査システム４０の全体構成において、プローブカセット５はフルウエハプローバとして構成されている。この検査システム４０は、被検査対象であるウエハ１を支持して真空引き装置（図示せず）につながっている試料支持系４２と、ウエハ１の複数のチップ２の各々の複数の電極３に接触して電気信号の授受を行うプローブシート６と、試料支持系４２のプローブシート６に加わる荷重（大気圧）を制御する真空度制御系４３と、ウエハ１の温度制御を行う温度制御系４４と、ウエハ１の電気的特性の検査を行うテスタ４１とを有している。このウエハ１は、複数のチップ（半導体素子）２が配列され、各チップ２の主面には、外部接続電極としての複数の電極３が配列されている。

プローブシート６は、各々の接触端子６ａ、引き出し配線６ｂ、引き出し電極６ｄ１，６ｄ２、コネクタ６ｅおよびケーブル６ｅ１を介して、テスタ４１と電気的に接続される。

ウエハ支持部材９の下部の試料台４５の内部にはヒータ４６が設置されている。このヒータ４６は、所望の検査時にウエハ１を加熱するための手段である。検査時の温度は、通常でも、例えば２０℃〜９０℃程度、バーンイン検査時で、例えば１２５℃〜１５０℃程度である。このヒータ４６の温度は、上記温度制御系４４によって調整されるようになっている。すなわち、温度制御系４４は、試料台４５のヒータ４６あるいは冷却治具を制御することにより、試料台４５に搭載されたウエハ１の温度を制御するようになっている。また、温度制御系４４は、操作部４７を備え、温度制御に関する各種指示の入力の受付、例えば、手動操作の指示を受け付けることが可能になっている。

ここでは、ヒータ４６がウエハ１の裏面下方のみに配置されており、ウエハ１の主面上方、すなわち、プローブシート６側に無い場合が例示されているが、その場合、ウエハ１とプローブシート６との間に温度差が生じ、その温度差によりウエハ１の電極３と、プローブシート６の接触端子６ａとの位置ずれが生じることが懸念される。そこで、本実施の形態では、ヒータ４６により所望の温度に加熱されたウエハ１と、このウエハ１の複数のチップ２の電極３に接触して電気信号検査を実施するための接触端子６ａが形成されたプローブシート６との温度差による位置ずれを防止し、位置合わせを精確にしかも短時間に実施するため、プローブシート６あるいはプローブカセット５の内部または上面（真空引き用支持部材８の上部等）にあらかじめ温度制御の可能な発熱体を設けておいても良い。この発熱体としては、例えば、ニッケルクロムのような抵抗値の高い金属材料や高抵抗の導電樹脂を直接プローブシート６に形成したり、この材料を形成したシートをプローブシート６に貼り付けても良い。また、発熱体として暖めた液体（またはガス等の流体）をヒートブロック内のチューブに流して、このヒートブロックをプローブシート６に接触させても良い。また、プローブカセット５全体を恒温槽に入れることにより、所望の温度雰囲気を実現しても良い。この発熱体の温度は、上記温度制御系４４によって制御されている。温度制御系４４は、このウエハ１の主面上方に配置された発熱体の温度と、ウエハ１の裏面下方に配置されたヒータ４６の温度とを連動させて制御しても良い。

このようにウエハ１の主面上方にも発熱体を設けることにより、ウエハ１とプローブシート６との温度差を小さくすることができるので、電極３と接触端子６ａとの位置合わせ精度を向上させることができる。特に、加熱されたウエハ１からの熱放射と、プロービング時の接触からプローブカセットの温度が決まる従来方法と異なり、上記のようにプローブシート６を独立して検査時の温度に保っておく方式では、ウエハ１とプローブシート６との間の検査時の温度差の発生を防止することができ、加えて、シリコンと線膨張率が同程度の金属層６ｇで裏打ちしたプローブシート６を用いることにより、位置精度の精確なプロービングが可能となる。

上記真空度制御系４３は、ケーブル４８を介して伝達されるテスタ４１のテスト動作の進行情報および上記温度制御系４４からの温度情報に合わせて、上記空間１３内の空気の真空度を制御する。また、真空度制御系４３は、上記操作部４７から真空度制御に関する各種指示の入力の受付、例えば、手動操作の指示を受け付けることが可能になっている。

次に、本実施の形態の半導体検査装置の動作の一例説明する。まず、プローブシート６に固着したシート下部支持部材７ａに固定した位置決めピン８ｄを介して、位置決め用孔８ｅおよび孔６ｈに挿入して位置決めした真空引き用支持部材８をシート下部支持部材７ａと一体としたプローブヘッドを用意する。

続いて、被検査対象であるウエハ１を、ウエハ支持部材９の上に載置し、上記プローブヘッドのプローブシート６の主面に並設された多数の接触端子６ａの直下に、ウエハ１上の複数のチップ（半導体素子）２に形成された複数の電極３群が配置されるように位置決めし、さらに真空引きして固定したプローブカセット（試料支持系４２）を用意する。そして、上記温度制御系によりウエハ１を上記のように所望の温度で加熱する。

このような準備段階を経た後、このプローブカセット５を試料台４５上に載置した後、真空度制御系４３を作動させて、排気口８ｃから真空引きにより、適度に真空度を調節することによって、所望の気圧を介してプローブシート６に形成した接触端子６ａ群に押圧力を加える。ここでは、ウエハ１の主面とプローブシート６との対向面間の空間１３の空気を排気する（すなわち、空間１３の気圧を減圧する）ことで、主としてウエハ１を吸引、変形させ、ウエハ１の裏面内に減圧による均等な荷重を加えてウエハ１の複数のチップ２の複数の電極３をプローブシート６の複数の接触端子６ａに一括して押し付けるようにする。すなわち、電極３に対する高い相対位置精度を確保した複数の接触端子６ａの各々の先端を、ウエハ１の複数のチップ２の複数の電極３群（全体）の面に追従するように倣って押し付けることによって、ウエハ１上に配列された各電極３に均一な荷重（１ピン当たり１〜１５０ｍＮ程度）による接触が行われ、各接触端子６ａと各電極３との間が低抵抗（０．０１Ω〜０．１Ω）で接続されることになる。

このように本実施の形態では、ウエハ１の主面と、プローブシート６の主面（第３主面）との間の空間１３の空気を排気口８ｃから真空引きして、空間１３の気圧を減圧（調整）することにより、１個当たりの接触端子６ａに加わる荷重を制御して接触させることができる。

例えば、８ｍｍ角のチップ２に３０個の接触端子６ａが接触される場合は、減圧量（０〜１気圧：１．０１３×１０^４ｍＮ／ｃｍ^２）の制御により、１個の接触端子６ａ当り、０〜２１５ｍＮの範囲で任意の接触荷重を選択することができる。同様に、例えば、８ｍｍ角のチップ２に２５０個の接触端子が接触される場合は、減圧量（０〜１気圧）の制御により、１個の接触端子６ａ当り、０〜２５．９ｍＮの範囲で任意の接触荷重を選択することができる。

明瞭な四角錐状あるいは四角錐台の形状の接触端子６ａを用いた場合は、接触面積が極端に小さいため、低い荷重（例えば、数ｍＮ程度以上）で安定した接触抵抗値を実現することができるため、上記の荷重制御範囲で接触圧力が制御できれば充分である。

以上のようにプローブシート６の複数の接触端子６ａと、ウエハ１の複数のチップ２の複数の電極３とを接触させた状態で、ケーブル６ｅ１、コネクタ６ｅ、引き出し電極６ｄ１，６ｄ２、引き出し配線６ｂおよび接触端子６ａを介して、ウエハ１とテスタ４１との間で、動作電流や動作検査信号などの授受を行い、当該半導体装置の動作特性の可否などを判別する。

次に、上記半導体検査装置を用いた検査工程、又は検査方法を含む半導体装置の製造方法の代表例について、図２０を参照して説明する。なお、図２０では、上記半導体検査装置を使用する検査工程に梨地のハッチングを付した。

（１）本実施の形態の半導体装置の製造方法は、ウエハ１の各チップ２に集積回路を作り込み、半導体装置を形成する工程（半導体素子回路形成、前工程、工程１００）と、本実施の形態の半導体検査装置によりウエハレベル（ウエハの状態）で複数のチップ（半導体装置）２の電気的特性を一括して検査する工程（ウエハ検査、工程１０１Ａ）と、ウエハをチップ２毎に切断し、チップ（半導体素子、半導体装置）２ごとに分離する工程（ダイシング、工程１０２Ａ）と、チップ（半導体素子）２を樹脂等で封止する工程（組立・封止、工程１０３）を有する。その後、バーンイン（工程１０４Ａ）、選別検査（工程１０５Ａ）、外観検査（工程１０６Ａ）を経て、チップパッケージ品として出荷される。なお、前工程は、ウエハプロセスとも呼ばれ、半導体インゴットから切り出されたウエハの主面に、絶縁膜の形成工程、不純物導入工程およびエッチング工程等を経て集積回路素子を形成した後、その上層に配線層および電極を形成してウエハ検査が可能な状態になるまでの工程をいう。

（２）本実施の形態の他の半導体装置の製造方法は、上記半導体素子回路形成（工程１００）、上記ウエハ検査（工程１０１Ａ）、ダイシング（工程１０２Ａ）を順に経た後、チップ検査用ソケット装着（工程２００）、バーンイン（工程１０４Ｂ）、選別検査（工程１０５Ｂ）、ソケットから取り外し（工程２０１）、外観検査（工程１０６Ｂ）を経て、ベアチップ出荷品として出荷する工程を有している。

（３）本実施の形態の他の半導体装置の製造方法は、上記半導体素子回路形成（工程１００）、上記ウエハ検査（工程１０１Ａ）を順に経た後、ウエハ１を切断することなく、バーンイン（工程１０４Ｃ）、選別検査（工程１０５Ｃ）、外観検査（工程１０６Ｃ）を経て、フルウエハ出荷品として出荷する工程を有する。このバーンイン（工程１０４Ｃ）、選別検査（工程１０５Ｃ）においても、本実施の形態の半導体検査装置により検査が行われる。

（４）本実施の形態の他の半導体装置の製造方法は、上記半導体素子回路形成（工程１００）および上記ウエハ検査（工程１０１Ａ）を順に経た後、バーンイン（工程１０４Ｃ）および選別検査（工程１０５Ｃ）を経て、さらに、上記ダイシング（工程１０２Ｂ）と、外観検査（工程１０６Ｄ）を経て、ベアチップ出荷品として出荷される。このバーンイン（工程１０４Ｃ）、選別検査（工程１０５Ｃ）においても、本実施の形態の半導体検査装置により検査が行われる。

（５）本実施の形態の他の半導体装置の製造方法は、上記半導体素子回路形成（工程１００）を経た後、ウエハ１を、複数のチップ２を有する所望の大きさ（例えば４分の１毎等）のウエハに分割する（工程３００Ａ）。その後、その分割ウエハの複数のチップ２の電気的特性を本実施の形態の半導体検査装置によりその分割したウエハレベルで一括して検査する（工程１０１Ｂ）。その後、バーンイン（工程１０４Ｄ）、選別検査（工程１０５Ｄ）、外観検査（工程１０６Ｅ）を経て、分割ウエハ出荷品として出荷される。このバーンイン（工程１０４Ｄ）、選別検査（工程１０５Ｄ）においても、本実施の形態の半導体検査装置により検査が行われる。

（６）本実施の形態の他の半導体装置の製造方法は、上記半導体素子回路形成（工程１００）、上記ウエハ１の分割（工程３００Ａ）、分割ウエハの検査（工程１０１Ｂ）、バーンイン（工程１０４Ｄ）および選別検査（工程１０５Ｄ）を順に経た後、分割ウエハを個々のチップ２毎に切断し、チップ２毎に分離し（ダイシング、工程１０２Ｃ）、外観検査（工程１０６Ｆ）を経て、ベアチップ出荷品として出荷される。このバーンイン（工程１０４Ｄ）、選別検査（工程１０５Ｄ）においても、本実施の形態の半導体検査装置により検査が行われる。

（７）本実施の形態の他の半導体装置の製造方法は、上記半導体素子回路形成（工程１００）の後、ウエハ１の主面上に樹脂層等を形成する（樹脂層形成工程４００）。これにより、ウエハ１の複数のチップ２を一括して封止する。その後、樹脂層等を形成したウエハ１に形成された複数のチップ２の電気的特性を本実施の形態の半導体検査装置により一括して検査する（ウエハ検査工程１０１Ｃ）。その後、バーンイン（工程１０４Ｅ）、選別検査（工程１０５Ｅ）、ダイシング（工程１０２Ｄ）および外観検査（工程１０６Ｇ）を順に経て、ＣＳＰ出荷品として出荷される。このバーンイン（工程１０４Ｅ）、選別検査（工程１０５Ｅ）においても、本実施の形態の半導体検査装置により検査が行われる。

（８）本実施の形態の他の半導体装置の製造方法は、上記半導体素子回路形成（工程１００）、上記樹脂層形成（工程４００）、上記ウエハ検査（工程１０１Ｃ）、バーンイン（工程１０４Ｅ）および選別検査（工程１０５Ｅ）を順に経た後、外観検査（工程１０６Ｈ）を経て、フルウエハＣＳＰ出荷品として出荷される。このバーンイン（工程１０４Ｅ）、選別検査（工程１０５Ｅ）においても、本実施の形態の半導体検査装置により検査が行われる。

（９）本実施の形態の半導体装置の製造方法は、上記半導体素子回路形成（工程１００）および上記樹脂層形成（工程４００）を順に経た後、ウエハ１を、複数のチップ２を有する所望の大きさ（例えば４分の１毎等）のウエハに分割する（工程３００Ｂ）。その後、その分割ウエハの複数のチップ２の電気的特性を本実施の形態の半導体検査装置によりその分割したウエハレベルで一括して検査する（工程１０１Ｄ）。その後、バーンイン（工程１０４Ｆ）、選別検査（工程１０５Ｆ）、外観検査（工程１０６Ｉ）を経て、分割ウエハＣＳＰ出荷品として出荷される。このバーンイン（工程１０４Ｆ）、選別検査（工程１０５Ｆ）においても、本実施の形態の半導体検査装置により検査が行われる。

（１０）本実施の形態の他の半導体装置の製造方法は、上記半導体素子回路形成（工程１００）、上記樹脂層形成（工程４００）、上記ウエハの分割（工程３００Ｂ）、分割ウエハの検査（工程１０１Ｄ）、バーンイン（工程１０４Ｆ）および選別検査（工程１０５Ｆ）を順に経た後、分割ウエハを個々のチップ２毎に分割する（ダイシング、工程１０２Ｅ）。その後、外観検査（工程１０６Ｊ）を経て、ＣＳＰ出荷品として出荷される。このバーンイン（工程１０４Ｆ）、選別検査（工程１０５Ｆ）においても、本実施の形態の半導体検査装置により検査が行われる。

（１１）ここでは、上記（７）〜（１０）の半導体装置の製造方法の具体的な一例を図２１〜図２３により説明する。なお、図２１〜図２３の（ａ）は半導体装置の製造工程中のウエハ１の全体平面図、各図の（ｂ）は各図（ａ）のウエハ１の要部断面図を示している。

図２１（ａ）は、上記半導体素子回路形成（工程１００）後のウエハ１の主面の全体平面図、同図（ｂ）はその要部断面図を示している。ウエハ１の主面には、例えば長方形状の複数のチップ２が配置されている。ここでは、各チップ２の主面の短方向の中央位置に複数の電極３がチップ２の長手方向に沿って並んで配置されている場合が例示されている。ウエハ１を構成する半導体基板１ＳＵＢの主面または主面上には、例えばＭＩＳ・ＦＥＴ（Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor）、バイポーラトランジスタ、抵抗または容量等のような所望の集積回路素子が形成されている。そして、この集積回路素子が絶縁層５０に形成された配線により接続されることでメモリ回路や論理回路等の集積回路が形成されている。この段階の絶縁層５０上には、上記電極３が形成されている。電極３は、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、上記集積回路の引き出し電極である。最上の絶縁層５０の最上層には、表面保護膜５１ａ，５１ｂが下層から順に堆積されている。表面保護膜５１ａは、例えば酸化シリコン膜の単体膜、酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との積層膜等のような無機絶縁材料で構成され、その上層の表面保護膜５１ｂは、例えばポリイミド樹脂等のような有機絶縁材料で構成されている。この表面保護膜５１ａ，５１ｂの一部には、開口部５２が形成され、そこから電極３の一部が露出されている。なお、この段階は、上記（１）〜（６）の半導体装置の製造方法でも共通である。上記（１）〜（６）の半導体装置の製造方法であれば、その後の検査工程で、この電極３に半導体検査装置のプローブシート６の接触端子６ａの先端部が接触されて電気的特性検査が行われることになる。

続いて、図２２に示すように、ウエハ１の主面上に、再配線５３を形成した後、さらに、例えばポリイミド樹脂等のような樹脂層（上記樹脂層）５４を堆積して、ウエハ１の主面の複数のチップ２をウエハ１の状態のまま一括して封止する。再配線５３は、例えば銅からなり、電極３を、電極３の密集領域から空き領域に引き出すことで、集積回路の電極３と、チップ２を実装する実装配線基板の電極との寸法上の整合を取る機能を有している。その後、樹脂層５４の一部に再配線５３の一部が露出するような開口部５５を形成した後、その開口部５５から露出する再配線５３に接続される下地金属パターン５６を形成する。

続いて、上記図２０のウエハ検査（工程１０１Ｃ）またはウエハ分割（工程３００Ｂ）の工程に移行しても良い。この場合、ウエハ検査工程（工程１０１Ｃ、１０１Ｄ）、バーンイン（工程１０４Ｅ、１０４Ｆ）、選別検査（工程１０５Ｅ、１０５Ｆ）では、上記下地金属パターン５６に半導体検査装置のプローブシート６の接触端子６ａが接触した状態で各々の検査が行われる。

一方、上記図２０のウエハ検査（工程１０１Ｃ）またはウエハ分割（工程３００Ｂ）の工程に移行せず、次のような工程に移行しても良い。すなわち、図２３に示すように、ウエハ１の主面の複数のチップ２の各々の複数の下地金属パターン５６に、例えば半田や金（Ａｕ）等からなるバンプ５７を一括して形成する。そして、その後、上記図２０のウエハ検査（工程１０１Ｃ）またはウエハ分割（工程３００Ｂ）の工程に移行しても良い。この場合、ウエハ検査工程（工程１０１Ｃ、１０１Ｄ）、バーンイン（工程１０４Ｅ、１０４Ｆ）、選別検査（工程１０５Ｅ、１０５Ｆ）では、上記バンプ５７に半導体検査装置のプローブシート６の接触端子６ａが接触した状態で各々の検査が行われる。

以上のような（１）〜（１１）で説明した半導体装置の製造方法における、チップ２の電気的特性を検査する工程では、本実施の形態のプローブカセットを用いることにより、位置精度よく良好な接触特性を得ることができる。

すなわち、結晶性を有する基板の異方性エッチングによる穴を型材としてめっきすることで形成される角錐形状又は角錐台形状の接触端子６ａを用いて検査することにより、低接触圧で安定した接触特性を実現でき、下部にある半導体素子を傷めずに検査することが可能である。また、複数の接触端子６ａがウエハ１と同じ線膨張率を持った金属層６ｇで裏打ちされる構造（または複数の接触端子６ａの一群を金属層６ｇで取り囲む構成）をとるため、検査動作時でも接触端子６ａは余分な応力を受けず、ウエハ１の電極３との相対位置が精確な接触が実現できる。

さらに、半導体素子の電極３への圧痕は、小さく、しかも点（角錐形状又は角錐台形状に凹状の点）になるため、この電極表面にはほとんど圧痕のない平らな領域が残ることになり、図２０に示した検査工程のように接触による検査が複数回あっても安定した接触抵抗値を確保できる。

特に、初期特性検査、バーンイン、選別検査等の複数回の検査工程がある場合でも、検査用部品を搭載したプローブシート６を、突起状の接触端子６ａを半導体素子の検査用電極に真空密着させた構成にすることにより、半導体素子の一連の検査工程によるウエハ１の電極３へのプロービング痕が、全検査工程終了後でもパッド（電極３）へのダメージ（電極表面の荒れ）が少なく、その後の半導体素子の接続工程（ワイヤボンディング、半田バンプ形成、金バンプ形成、金錫接合等）の信頼性を向上できる。

また、プローブシート６の主面と、ウエハ１の主面との対向面間に形成される空間１３の気圧を減圧することにより、薄膜のプローブシート６に形成した四角錐あるいは四角錐台状の接触端子６ａと、前記接触端子にならうウエハ１の電極３とを接触させることにより、大気圧を利用した簡便な押圧機構で各接触端子６ａを均等圧で電極３に接触させることができるので、大面積でも安定した接触抵抗値を実現できる。すなわち、ウエハ１の大面積化に充分に対向可能である。

また、薄膜の配線回路形成技術を用いることにより、必要な電子部品（例えば、抵抗器、コンデンサ、ヒューズ、コネクタ）６ｆを、プローブシート６の主面の接触端子６ａに近い、プローブシート６の裏面に、容易に配置・搭載することができるので、安定した検査や回路動作を実現できる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発
明は上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。

本発明は、半導体装置や電子装置の製造業に適用できる。

本発明の一実施の形態である半導体装置を形成する半導体ウエハの説明図である。 本発明の一実施の形態である半導体検査装置のプローブカセットの要部断面図である。 図２のプローブカセットの主要部品を分解して図示した要部斜視図である。 （ａ），（ｂ）は図２のプローブカセットのプローブシートの接触端子において半導体ウエハの電極に接触する先端部分の一例の要部斜視図である。 図２のプローブカセットのプローブシートの接触端子と半導体ウエハの電極との接触時の接触部の要部拡大断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施の形態である半導体検査装置のプローブカセットのプローブシートの接触端子の形成工程中の断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施の形態である半導体検査装置のプローブカセットのプローブシートのシート本体の形成工程中の断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は半導体検査装置のプローブカセットのプローブシートのシート本体の図７に続く形成工程中の断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は半導体検査装置のプローブカセットのプローブシートのシート本体の図８に続く形成工程中の断面図である。 本発明の一実施の形態である半導体検査装置のプローブカセットのプローブシートの製造工程中の断面図である。 図１０に続く半導体検査装置のプローブカセットのプローブシートの製造工程中の断面図である。 図１１に続く半導体検査装置のプローブカセットのプローブシートの製造工程中の断面図である。 （ａ）は検査対象の半導体ウエハの半導体チップ形成領域を４枚の小形のウエハでカバーする例を示す平面図であり、（ｂ）は検査対象の半導体ウエハの半導体チップ形成領域の４分の１の領域を小形のウエハに形成した例を示す平面図であり、（ｃ）および（ｄ）はそれぞれ（ｂ）のウエハを切断した代表例を示す平面図である。 （ａ）は検査対象の半導体ウエハの半導体チップ形成領域の一例を示す平面図であり、（ｂ）は検査対象の半導体ウエハを４分割した半導体ウエハおよび半導体チップ形成領域を示す平面図である。 （ａ）は検査対象の半導体ウエハの半導体チップ形成領域の一例を示す平面図であり、（ｂ）は検査対象の半導体ウエハを複数回に分けて検査する場合の半導体チップが飛び飛びの配置である一例を示す平面図であり、（ｃ）は検査対象の半導体ウエハを複数回に分けて検査する場合の半導体チップが飛び飛びの配置である（ｂ）と対である一例を示す平面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体検査装置のプローブカセットの他の例の断面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体検査装置のプローブカセットの他の例の断面図である。 本発明の他の実施の形態である半導体検査装置のプローブカセットのさらに他の例の断面図である。 本発明の他の実施の形態である検査システムの全体構成の一例の説明図である。 本発明の他の実施の形態である半導体装置の検査工程を含む製造工程の代表例を示すフロー図である。 （ａ）は本発明の他の実施の形態である半導体装置の製造工程中における半導体ウエハの全体平面図、（ｂ）は（ａ）の半導体ウエハの要部断面図である。 （ａ）は図２１に続く半導体装置の製造工程中における半導体ウエハの全体平面図、（ｂ）は（ａ）の半導体ウエハの要部断面図である。 （ａ）は図２２に続く半導体装置の製造工程中における半導体ウエハの全体平面図、（ｂ）は（ａ）の半導体ウエハの要部断面図である。

符号の説明

１ 半導体ウエハ
２ 半導体チップ
３ 電極
５ プローブカセット
６ プローブシート
６ａ 接触端子
６ｂ 引き出し配線
６ｃ 絶縁層
６ｃ１ 絶縁層
６ｄ１，６ｄ２ 引き出し電極
６ｅ コネクタ
６ｅ１ ケーブル
６ｆ 電子部品
６ｇ 金属層
６ｈ 孔
６ｉ 孔
７ａ シート下部支持部材
７ｂ シート上部支持部材
８ 真空引き用支持部材
８ａ 外壁部
８ｂ 凸部
８ｃ 排気口
８ｄ 位置決めピン
８ｅ 位置決め用孔
９ ウエハ支持部材
１０ａ，１０ｂ Ｏリング
１１ａ，１１ｂ 排気路
１２ バルブ
１３ 空間
１５ 半導体ウエハ
１５ａ エッチング穴
１５Ｃ，１５Ｄ 切断ウエハ
１６ａ，１６ｂ 絶縁膜
１７ａ，１７ｂ 絶縁膜
１８ 導電性被覆
１９ ドライフィルム
２０，２０ａ〜２０ｄ 金属膜
２２ａ，２２ｂ 金属膜
２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ 金属ビア
２３ 穴
２４ ドライフィルム
２６ 穴
２７ ドライフィルム
２８ａ，２８ｂ 金属膜
２９ 穴
３１ 導電シート
３３ａ，３３ｂ 真空加圧加熱接着用基板
３４ シリコンエッチング用保護治具
３４ａ 固定治具
３４ｂ ふた
３５ 中間固定板
４０ 検査システム
４１ テスタ
４２ 試料支持系
４３ 真空度制御系
４４ 温度制御系
４５ 試料台
４６ ヒータ
４７ 操作部
４８ ケーブル
５０ 絶縁層
５１ａ，５１ｂ 表面保護膜
５２ 開口部
５３ 再配線
５４ 樹脂層
５５ 開口部
５６ 下地金属パターン
５７ バンプ

Claims (15)

1. （ａ）第１主面およびその裏側の第２主面を持ち、前記第１主面に形成された複数の半導体チップと、前記複数の半導体チップの各々に配置された複数の電極とを有する半導体ウエハを支持する支持部材と、
   （ｂ）前記半導体ウエハの第１主面に対して所望の空間を隔てて対向する第３主面、前記第３主面の裏側の第４主面、前記第３主面と前記第４主面とを貫通する複数の孔、前記第３主面に配置された複数の接触端子、前記複数の接触端子の各々から引き出された複数の配線および前記複数の配線の各々を介して前記第４主面に引き出された複数の引き出し電極を有するプローブシートと、
   （ｃ）前記プローブシートの前記複数の引き出し電極に接続され、前記半導体ウエハの複数の半導体チップを一括して電気的に検査するテスタと、
   （ｄ）前記検査に際して、前記プローブシートの前記第４主面側から前記複数の孔を介して前記所望の空間を減圧し、前記半導体ウエハを主として変形させて前記半導体ウエハの複数の半導体チップの各々の複数の電極を、前記プローブシートの複数の接触端子に接触させた状態にする減圧手段とを有することを特徴とする半導体検査装置。
2. 請求項１記載の半導体検査装置において、前記複数の接触端子において、前記半導体ウエハの複数の半導体チップの各々の電極に接触する部分の形状が、角錐形状または角錐台形状に形成されていることを特徴とする半導体検査装置。
3. 請求項１または２記載の半導体検査装置において、前記プローブシートの第４主面側に、前記検査に際して、前記プローブシートを支持する支持部材を設けたことを特徴とする半導体検査装置。
4. 請求項１、２または３記載の半導体検査装置において、前記プローブシートは、前記検査の種類に対応して取り替え可能であることを特徴とする半導体検査装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の半導体検査装置において、前記複数の孔は、前記複数の半導体チップの各々に対応する位置に配置されていることを特徴とする半導体検査装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の半導体検査装置において、前記プローブシートは多層配線構造であることを特徴とする半導体検査装置。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の半導体検査装置において、前記プローブシートはポリイミド樹脂で構成されていることを特徴とする半導体検査装置。
8. 請求項１乃至６のいずれかに記載の半導体検査装置において、前記プローブシートは、プリント配線基板、ガラス基板またはセラミック基板のいずれかであることを特徴とする半導体検査装置。
9. （ａ）第１主面およびその裏面の第２主面を持つ半導体ウエハを用意する工程と、
   （ｂ）前記半導体ウエハの第１主面に複数の半導体チップを形成する工程と、
   （ｃ）前記半導体ウエハの複数の半導体チップを半導体検査装置により電気的に検査する工程とを有し、
   前記半導体検査装置は、
   前記半導体ウエハを支持する支持部材と、
   前記半導体ウエハの第１主面に対して所望の空間を隔てて対向する第３主面、前記第３主面の裏側の第４主面、前記第３主面と前記第４主面とを貫通する複数の孔、前記第３主面に配置された複数の接触端子、前記複数の接触端子の各々から引き出された複数の配線および前記複数の配線の各々を介して前記第４主面に引き出された複数の引き出し電極を有するプローブシートと、
   前記プローブシートの前記複数の引き出し電極に接続され、前記半導体ウエハの複数の半導体チップを一括して電気的に検査するテスタと、
   前記所望の空間を減圧する減圧手段とを有しており、
   前記（ｃ）工程の検査に際しては、前記プローブシートの前記第４主面側から前記複数の孔を介して前記所望の空間を前記減圧手段により減圧することにより、前記半導体ウエハを主として変形させて前記半導体ウエハの複数の半導体チップの各々の複数の電極を、前記プローブシートの複数の接触端子に接触させた状態で、前記複数の半導体チップを一括して電気的に検査することを特徴とする半導体装置の製造方法。
10. 請求項９記載の半導体装置の製造方法において、前記複数の接触端子において、前記半導体ウエハの複数の半導体チップの各々の電極に接触する部分の形状が、角錐形状または角錐台形状に形成されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
11. 請求項９記載の半導体装置の製造方法において、前記（ｃ）工程後、前記半導体ウエハを切断し、前記複数の半導体チップ毎に分離する工程と、個々に分離された前記複数の半導体チップを樹脂で封止する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
12. 請求項９記載の半導体装置の製造方法において、前記（ｂ）工程後、前記（ｃ）工程の前に、前記半導体ウエハの複数の半導体チップを絶縁層により一括して封止して、前記絶縁層の表面に再配列した電極を形成する工程を有しており、前記（ｃ）工程に際しては、前記封止工程後の前記半導体ウエハの複数の半導体チップを前記半導体検査装置により電気的に検査することを特徴とする半導体装置の製造方法。
13. 請求項９記載の半導体装置の製造方法において、前記（ｂ）工程後、前記（ｃ）工程の前に、前記半導体ウエハを複数の半導体ウエハに分割する工程を有しており、前記（ｃ）工程に際しては、前記分割された半導体ウエハの複数の半導体チップを前記半導体検査装置により電気的に検査することを特徴とする半導体装置の製造方法。
14. 請求項９記載の半導体装置の製造方法において、前記（ｂ）工程後、前記（ｃ）工程の前に、前記半導体ウエハの複数の半導体チップを絶縁層により一括して封止して、前記絶縁層の表面に再配列した電極を形成する工程を有しており、前記（ｃ）工程の前に、前記封止工程後の前記半導体ウエハを複数の半導体ウエハに分割する工程を有しており、前記（ｃ）工程に際しては、前記分割された封止工程後の半導体ウエハの複数の半導体チップを前記半導体検査装置により電気的に検査することを特徴とする半導体装置の製造方法。
15. 請求項９記載の半導体装置の製造方法において、前記（ｃ）工程の検査に際して、前記半導体ウエハの複数の半導体チップの電気的特性を飛び飛びに検査し、これを繰り返すことにより前記半導体ウエハの全ての半導体チップを検査することを特徴とする半導体装置の製造方法。