JP7708614B2 - 強度評価用治具 - Google Patents

Description

本発明は、半導体チップの抗折強度を評価する際に使用できる強度評価用治具に関する。

半導体ウェーハの表面には複数の分割予定ラインが格子状に並ぶように設定され、該分割予定ラインによって区画される各領域のそれぞれにＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等のデバイスが形成される。そして、分割予定ラインに沿って半導体ウェーハが分割されると、デバイスを有する個々の半導体チップが形成される。

半導体チップに大きな衝撃が加わると、クラックや割れ等の損傷が生じてデバイスの機能が失われる場合がある。そのため、所定の水準の抗折強度を有する半導体チップを開発するべく、試作された半導体チップの抗折強度が測定される。抗折強度を評価する手法には、例えば、ＳＥＭＩ（Semiconductor Equipment and Materials International）規格Ｇ８６－０３０３で規定される３点曲げ（3-Point Bending）法がある。

例えば、半導体チップの抗折強度を３点曲げ法により測定する場合、２つの円柱状の支持体を倒して互いに平行に並べ、該支持体の側面上に測定対象となる半導体チップを該支持体に対して固定せずに載せる。そして、円柱状の圧子を２つの支持体の間の半導体チップの上方にかつ２つの支持体に平行に配置する。そして、圧子により半導体チップを上方から押圧して破壊し、その時に半導体チップに加えられていた荷重を強度として測定する（特許文献１参照）。

特開２０１４－２２２７１４号公報

３点曲げ法による半導体チップの抗折強度の測定を正しい手順で実施して抗折強度を精密に測定するには、大掛かりで高価な測定器を準備しなければならない。しかしながら、例えば、半導体チップの製造現場において様々な種別の半導体チップを様々な条件で次々に試作し、それらの抗折強度を簡易的に比較したい場合、製造された半導体チップを測定器に運び精密に測定を実施するのは手間であり多くの時間を消費する。

特に、近年、半導体チップが搭載される電子機器の小型化の傾向が著しく、半導体チップにも小型化が求められている。そして、１ｃｍ角～２ｃｍ角やそれ以下のサイズの半導体チップも製造されている。しかしながら、従来の３点曲げ法の抗折強度測定器ではこのような小型の半導体チップの抗折強度を測定できるようには構成されていない場合もあり、小型の半導体チップの抗折強度を測定するのは容易ではない。

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、半導体チップの抗折強度を容易に評価できる強度評価用治具を提供することである。

本発明の一態様によれば、半導体チップの強度評価用治具であって、該半導体チップを支持する支持体と、該支持体に支持された該半導体チップを押圧する押圧体と、板状の深さ調整体と、を備え、該支持体は、該半導体チップをそれぞれ支持する一対の支持部と、一対の該支持部の間の凹部と、一対の該支持部のそれぞれ外側に向けて傾斜した一対の傾斜部と、を有し、該深さ調整体は、該支持体の一対の該支持部のそれぞれに挿入される一対の開口を有し、該深さ調整体の一対の該開口のそれぞれの外端が該支持体の一対の該傾斜部のそれぞれにかかるまで一対の該開口のそれぞれに該支持体の一対の該支持部のそれぞれを挿入したとき、該深さ調整体の一対の該開口の間の橋部が該支持体の該凹部に所定の深さまで進入し、該橋部の上端が該凹部の深さを規定し、一対の該支持部に支持された該半導体チップを該押圧体によって押圧し湾曲する該半導体チップが該支持体の該凹部に進入する際の該半導体チップの進入深さと、該凹部に進入した該半導体チップの割れの有無と、によって該半導体チップの強度を評価できる強度評価用治具が提供される。

本発明の一態様に係る半導体チップの強度評価用治具は、半導体チップを支持する支持体と、支持体に支持された半導体チップを押圧する押圧体と、を備える。支持体の一対の支持部に半導体チップを支持させ凹部の上方で半導体チップを渡し、これを押圧体によって上方から押圧すると、半導体チップが湾曲しながら凹部に進入する。半導体チップの湾曲の程度が抗折強度の限界を超えるまでは半導体チップに割れが生じず、湾曲の程度が抗折強度の限界を超えたときに半導体チップに割れが生じる。

半導体チップの湾曲の程度は、支持体の凹部に進入した半導体チップの進入深さにより決まる。そこで、押圧体で半導体チップを押圧して湾曲させ凹部に進入させたときの進入深さと、凹部に進入した半導体チップの割れの有無と、によって半導体チップの強度を評価できる。

例えば、２つの半導体チップの抗折強度の大小を比較する際には、それぞれの半導体チップを押圧体で押圧して湾曲させ所定の進入深さまで凹部に進入させる。このとき、一方の半導体チップにのみ割れが生じた場合、割れの生じた半導体チップの抗折強度が比較的小さいことが理解される。このように、本発明の一態様に係る半導体チップの強度評価用治具を使用すると、半導体チップの抗折強度を簡易的に評価できる。

したがって、本発明によると、半導体チップの抗折強度を簡易的に評価できる強度評価用治具が提供される。

半導体チップと、該半導体チップの抗折強度の評価に使用される強度評価用治具と、を模式的に示す斜視図である。 図２（Ａ）は、支持体及び深さ調整体の第１の使用態様を模式的に示す斜視図であり、図２（Ｂ）は、支持体及び深さ調整体の第２の使用態様を模式的に示す斜視図である。 図３（Ａ）は、支持体及び深さ調整体の第１の使用態様を模式的に示す断面図であり、図３（Ｂ）は、支持体及び深さ調整体の第２の使用態様を模式的に示す断面図である。 図４（Ａ）は、強度評価用治具の第１の使用態様を模式的に示す斜視図であり、図４（Ｂ）は、強度評価用治具の第２の使用態様を模式的に示す斜視図である。 図５（Ａ）は、第１の変形例に係る強度評価用治具の支持体及び深さ調整体の使用態様を模式的に示す斜視図であり、図５（Ｂ）は、第１の変形例に係る強度評価用治具の使用態様を模式的に示す断面図である。 図６（Ａ）は、第２の変形例に係る強度評価用治具の支持体及び深さ調整体を模式的に示す斜視図であり、図６（Ｂ）は、第３の変形例に係る強度評価用治具の使用態様を模式的に示す側面図である。 図７（Ａ）は、半導体チップと、第４の変形例に係る第１の強度評価用治具と、を模式的に示す側面図であり、図７（Ｂ）は、半導体チップと、第４の変形例に係る第２の強度評価用治具と、を模式的に示す側面図である。 図８（Ａ）は、第４の変形例に係る第１の強度評価用治具の使用態様を模式的に示す側面図であり、図８（Ｂ）は、第４の変形例に係る第２の強度評価用治具の使用態様を模式的に示す側面図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。まず、本実施形態に係る強度評価用治具で抗折強度が評価される半導体チップについて説明する。図１には、半導体チップ１を模式的に示す斜視図が含まれている。

半導体チップ１は、例えば、Ｓｉ（シリコン）、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）、ＧａＮ（窒化ガリウム）、ＧａＡｓ（ヒ化ガリウム）、若しくは、その他の半導体等の材料からなる円板状の半導体ウェーハから切り出されたチップである。半導体ウェーハの表面は、互いに交差する複数のストリート（加工予定ライン）で区画される。また、ウェーハの表面のストリートで区画された各領域には、ＩＣやＬＳＩ等のデバイスが形成される。

そして、半導体ウェーハをストリートに沿って分割すると、それぞれデバイスを備えた個々の半導体チップ１が形成される。近年、半導体チップ１が搭載される電子機器の小型化の傾向が著しく、これに対応するために１ｃｍ～２ｃｍ角かそれ以下のサイズの半導体チップ１が製造されるようになっている。

半導体チップ１の開発現場では様々な条件で半導体チップ１が試作され、一つの評価項目として半導体チップ１の抗折強度が測定される。従来、半導体チップ１等の試料の抗折強度の測定は、３点曲げ法により実施されていたが、小型の半導体チップ１の抗折強度の測定は容易ではなく、また、次々に試作される半導体チップ１を測定器まで搬送して適切な手順で抗折強度を測定するのは手間である。また、複数の半導体チップ１の抗折強度の大小関係を比較したい場合、抗折強度の精密な測定値は不要である。

そこで、半導体チップ１の抗折強度を簡易的に評価できる本実施形態に係る強度評価用治具が使用されるとよい。図１には、本実施形態に係る強度評価用治具２を模式的に示す斜視図が含まれている。以下、強度評価用治具２の構成及び使用方法について説明する。

本実施形態に係る強度評価用治具２は、半導体チップ１を支持する支持体１２と、支持体１２に支持された半導体チップ１を押圧する押圧体４と、支持体１２の後述の凹部１８の深さを調整する深さ調整体２４と、の３つの分離した部材を備える。支持体１２、押圧体４、及び深さ調整体２４は、例えば、ステンレス鋼や樹脂等の材料により形成される。ただし、各部材の材料はこれに限定されない。次に、それぞれの部材の構造及び機能について説明する。

押圧体４は、略三角柱状の部材であり、三角柱の一つの側面に相当する上面６が水平面となる状態で使用される。このとき、三角柱の他の側面に相当する２つの外面８ａ，８ｂは、上面６と垂直に交差する鉛直面に対して互いに対称形となるように同じ角度で逆向きに傾斜する。そして、押圧体４の２つの外面８ａ，８ｂを接続する下端の辺は丸められており、線状の押圧部１０となる。半導体チップ１の上面に押圧部１０を接触させた状態で押圧体４を下降させることにより、押圧体４で半導体チップ１を押圧できる。

支持体１２は、半導体チップ１をそれぞれ支持する一対の直線状の支持部１６ａ，１６ｂを上端に備える本体１４を有し、本体１４の一対の支持部１６ａ，１６ｂの間には凹部１８が形成されている。本体１４の底面２２は、平面である。水平なテーブル面に底面２２を下方に向けて該テーブル面上に支持体１２を置いたとき、凹部１８を挟んだ一対の支持部１６ａ，１６ｂは同じ高さとなり、互いに平行となる。

本体１４の上面は、一対の支持部１６ａ，１６ｂからそれぞれ外側に向けて下方に傾斜している。すなわち、支持体１２は、一対の支持部１６ａ，１６ｂのそれぞれ外側に向けて下方に傾斜した一対の傾斜部２０ａ，２０ｂを有する。一対の傾斜部２０ａ，２０ｂは、鉛直面に対して互いに対称形となるように同じ角度で逆向きに傾斜する。

板状の深さ調整体２４は、橋部２８を挟んで配置された一対の開口２６ａ，２６ｂを有する。一対の開口２６ａ，２６ｂは上下に貫通しており、一対の開口２６ａ，２６ｂを橋部２８が隔てている。この橋部２８の幅、すなわち、一対の開口２６ａ，２６ｂの間の距離は、支持体１２の凹部１８の幅以下とされる。

深さ調整体２４は、一対の開口２６ａ，２６ｂに支持体１２の一対の支持部１６ａ，１６ｂのそれぞれが挿入された状態で支持体１２と一体化されて使用される。すなわち、一対の開口２６ａ，２６ｂのそれぞれの外端が支持体１２の一対の傾斜部２０ａ，２０ｂのそれぞれにかかるまで一対の開口２６ａ，２６ｂに一対の支持部１６ａ，１６ｂが挿入される。

ここで、外端が傾斜部２０ａ，２０ｂにかかるとは、該外端が傾斜部２０ａ，２０ｂに当たり、支持体１２により深さ調整体２４が安定的に支持される状態のことを指す。この状態では、深さ調整体２４がもはやそれ以上に下方に進行できず、深さ調整体２４の高さ位置が決まる。この状態は、一方の開口２６ａの外端と、他方の開口２６ｂの外端と、の間の距離が、一方の傾斜部２０ａの深さ調整体２４との接触点と、他方の傾斜部２０ｂの深さ調整体２４との接触点と、の間の距離と一致した状態である。

このとき、橋部２８が支持体１２の凹部１８に進入し、凹部１８を部分的に埋める。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、支持体１２に一体化された深さ調整体２４を模式的に示す斜視図である。深さ調整体２４と一体化された支持体１２の凹部１８の底は、橋部２８の上端３０により規定される。すなわち、凹部１８の深さが深さ調整体２４により変化する。

橋部２８の上端３０で規定される凹部１８の深さは、支持体１２と一体化された深さ調整体２４の高さで変化する。換言すると、支持体１２と一体化される深さ調整体２４の高さを変化させることで凹部１８の深さ所定の深さに調整できる。この深さ調整体２４の高さの調整は、開口２６ａ，２６ｂの形状により実現できる。

次に、支持体１２と一体化される深さ調整体２４の高さの調整に寄与する一対の開口２６ａ，２６ｂの形状的な特徴について説明する。開口２６ａ，２６ｂの貫通方向遠方から見たとき、一対の開口２６ａ，２６ｂのそれぞれの内端３２ａ，３２ｂは互いに平行な直線状に形成され、内端３２ａ，３２ｂと対向する外端は段差形状で形成されている。

図１等に示す例では、開口２６ａ，２６ｂの外端は５つの領域に分かれて構成されている。ただし、開口２６ａ，２６ｂの外端を構成する分かれた領域の数は５に限定されない。各領域は、内端３２ａ，３２ｂからの距離がそれぞれ異なる。また、各領域は、支持体１２の厚み以上の長さとされる。さらに、２つの開口２６ａ，２６ｂの形状は、互いに線対称となる形状とされることが好ましい。

開口２６ａ，２６ｂの内端３２ａ，３２ｂから最も離れた領域を第１の外端３４ａ，３４ｂとし、段差を介して第１の外端３４ａ，３４ｂに隣接した領域を第２の外端３６ａ，３６ｂとする。同様に隣接する領域を第３の外端３８ａ，３８ｂとし、さらに隣接する領域を第４の外端４０ａ，４０ｂとする。さらに隣接する領域であり、内端３２ａ，３２ｂからの距離が最も短い領域を第５の外端４２ａ，４２ｂとする。

開口２６ａ，２６ｂがこのように構成されていると、深さ調整体２４及び支持体１２を一体化するとき、開口２６ａ，２６ｂの外端のいずれの領域を支持体１２の傾斜部２０ａ，２０ｂにかけるかにより深さ調整体２４の高さを調整できる。これは、支持体１２の一方の傾斜部２０ａの深さ調整体２４に当たる接触点と、他方の傾斜部２０ｂの深さ調整体２４に当たる接触点と、の間の長さは、下方にいくほど長くなるためである。

例えば、図２（Ａ）は、開口２６ａ，２６ｂの第３の外端３８ａ，３８ｂが支持体１２の傾斜部２０ａ，２０ｂにかかる状態で支持体１２に一体化された深さ調整体２４を模式的に示す斜視図である。また、図２（Ｂ）は、開口２６ａ，２６ｂの第１の外端３４ａ，３４ｂが支持体１２の傾斜部２０ａ，２０ｂにかかる状態で支持体１２に一体化された深さ調整体２４を模式的に示す斜視図である。

深さ調整体２４を下降させ、開口２６ａ，２６ｂの第３の外端３８ａ，３８ｂが支持体１２の傾斜部２０ａ，２０ｂにかかるとき、図２（Ａ）に示す通り深さ調整体２４が支持体１２に支持される。図３（Ａ）は、このときの支持体１２及び深さ調整体２４を模式的に示す断面図である。

また、深さ調整体２４を側方に移動させ、さらに下降させ、開口２６ａ，２６ｂの第１の外端３４ａ，３４ｂが支持体１２の傾斜部２０ａ，２０ｂにかかるとき、図２（Ｂ）に示す通り深さ調整体２４が再び支持体１２に支持される。図３（Ｂ）は、このときの支持体１２及び深さ調整体２４を模式的に示す断面図である。

ここで、深さ調整体２４の一方の第３の外端３８ａと、他方の第３の外端３８ｂと、の距離は、一方の第１の外端３４ａと、他方の第１の外端３４ｂと、の距離よりも短い。そのため、第３の外端３８ａ，３８ｂが傾斜部２０ａ，２０ｂにかかる際の深さ調整体２４の高さは、第１の外端３４ａ，３４ｂが傾斜部２０ａ，２０ｂにかかる際の深さ調整体２４の高さよりも高くなる。

すなわち、図３（Ａ）に示す通り第３の外端３８ａ，３８ｂが傾斜部２０ａ，２０ｂにかかるときの凹部１８の深さ４４は、図３（Ｂ）に示す通り第１の外端３４ａ，３４ｂが傾斜部２０ａ，２０ｂにかかるときの凹部１８の深さ４６よりも小さい。このように、支持体１２と一体化される際の深さ調整体２４の高さにより凹部１８における橋部２８の上端３０の高さが変わり、この上端３０の高さが凹部１８の深さを規定するのであるから、支持体１２の凹部１８の深さを深さ調整体２４で調整できる。

例えば、２０．０ｍｍ角の半導体チップ１の強度を評価したい場合、一対の支持部１６ａ，１６ｂの間隔、すなわち、凹部１８の幅は５ｍｍ以上１０ｍｍ以下とするとよい。また、支持体１２の傾斜部２０ａ，２０ｂは、底面２２に対して４５度傾斜しているとよい。また、深さ調整体２４と一体化されていないときの支持体１２の凹部１８の深さを１５ｍｍ以下とするとよい。

そして、深さ調整体２４の開口２６ａ，２６ｂの第１の外端３４ａ，３４ｂを傾斜部２０ａ，２０ｂにかけた際の深さ調整体２４の橋部２８の上端３０が凹部１８の上端から１０ｍｍ深い位置となるとよい。同様に、第２の外端３６ａ，３６ｂを傾斜部２０ａ，２０ｂにかけた際の凹部１８の深さは８ｍｍ、第３の外端３８ａ，３８ｂでは６ｍｍ、第４の外端４０ａ，４０ｂでは８ｍｍ、そして、第５の外端４２ａ，４２ｂでは２ｍｍとなるとよい。ただし、凹部１８の調整可能な深さは、これに限定されない。

半導体チップ１の抗折強度を強度評価用治具２で評価する際には、予め深さ調整体２４を所定の高さで支持体１２に一体化させておく。そして、一対の支持部１６ａ，１６ｂの間を渡すように支持部１６ａ，１６ｂの上に半導体チップ１を載せる。そして、凹部１８の上方に押圧体４を移動させ、一対の支持部１６ａ，１６ｂに支持された半導体チップ１を上方から押圧体４によって押圧する。すると、押圧体４で押圧された半導体チップ１が凹部１８に向けて湾曲する。

図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、押圧体４で押圧され湾曲した半導体チップ１を模式的に示す断面図である。例えば、湾曲し凹部１８に進入した半導体チップ１は、凹部１８の底、すなわち、深さ調整体２４の橋部２８の上端３０に接触するまで押圧体４により押圧される。

この過程において、半導体チップ１に割れが生じたか否かが検知される。例えば、半導体チップ１の割れの発生の検知は、半導体チップ１から発生する破壊音を検知することで実施される。または、深さ調整体２４の上端３０に接触するまで押圧体４で半導体チップ１を押圧した後、押圧体４による押圧を解除し、半導体チップ１を顕微鏡等で観察することで割れの発生を検知してもよい。割れの検出方法及び割れが検出されるタイミングは、特に限定されない。

例えば、二つの半導体チップ１の抗折強度を比較する場合、深さ調整体２４の開口２６ａ，２６ｂの第５の外端４２ａ，４２ｂを支持体１２の傾斜部２０ａ，２０ｂにかけて、支持体１２及び深さ調整体２４を一体化する。そして、一方の半導体チップ１を一対の支持部１６ａ，１６ｂに載せ、押圧体４でこの半導体チップ１を押圧して深さ調整体２４の橋部２８の上端３０に接触させ、このときの半導体チップ１の割れの有無を検出する。同様に、他方の半導体チップ１を押圧体４で押圧し、割れの有無を検出する。

その結果、一方の半導体チップ１に割れが生じたことが検出され、他方の半導体チップ１に割れが生じたことが検出されない場合、該一方の半導体チップ１の抗折強度が比較的小さいことが理解される。また、両方の半導体チップ１で割れが生じたことが検出されない場合、凹部１８の深さが大きくなるように深さ調整体２４の高さを変更し、同様に各半導体チップ１の押圧試験を実施する。

本実施形態に係る強度評価用治具２では、支持体１２及び深さ調整体２４の一体化の態様を変更することで凹部１８の深さを調整できる。そして、複数の半導体チップ１をそれぞれ押圧体４で押圧して、各半導体チップ１を同程度に湾曲できるため、このときの割れの発生の有無により各半導体チップ１の抗折強度を容易に比較できる。各半導体チップ１の抗折強度を比較するだけであるなら、３点曲げ法等の規格の通りに抗折強度を精密に測定する必要がなく、十分に目的を達成できる。

次に、本実施形態に係る強度評価用治具の第１の変形例について説明する。図５（Ａ）は、第１の変形例に係る強度評価用治具の支持体１２及び深さ調整体２４ａの使用態様を模式的に示す斜視図である。図５（Ｂ）は、第１の変形例に係る強度評価用治具２ａの使用態様を模式的に示す断面図である。

第１の変形例に係る強度評価用治具２ａの支持体１２及び押圧体４には変更はなく、深さ調整体２４ａにのみ変更が加えられており、深さ調整体２４ａの変更点は一対の開口４８ａ，４８ｂの構成のみである。そのため、他の構成については上述の説明を適宜参照できる。

第１の変形例に係る強度評価用治具２ａの深さ調整体２４ａでは、一対の開口４８ａ，４８ｂの内壁が支持体１２の傾斜部２０ａ，２０ｂのそれぞれに対応した傾斜壁５０ａ，５０ｂとなっている。この場合、図５（Ｂ）に示す通り、一対の支持部１６ａ，１６ｂをそれぞれ一対の開口４８ａ，４８ｂに通し、傾斜壁５０ａ，５０ｂで支持体１２の傾斜部２０ａ，２０ｂを挟ませると支持体１２及び深さ調整体２４ａを一体化できる。

このとき、支持体１２の傾斜部２０ａ，２０ｂと、深さ調整体２４ａの傾斜壁５０ａ，５０ｂが面で接触するため、支持体１２により深さ調整体２４ａがより強固かつ安定的に支持される。そして、深さ調整体２４ａが面接触で支持体１２に支持されていると、深さ調整体２４ａがより高精度に所定の高さに位置付けられる。換言すると、深さ調整体２４ａの固定高さのばらつきが小さくなる。そのため、半導体チップ１の抗折強度の評価及び比較をより精密に実施できる。

次に、本実施形態に係る強度評価用治具の第２の変形例について説明する。図６（Ａ）は、第２の変形例に係る強度評価用治具の支持体１２ａ及び深さ調整体２４ｂを模式的に示す斜視図である。

第２の変形例に係る強度評価用治具では、支持体１２ａの傾斜部５４ａ，５４ｂにそれぞれ該傾斜部５４ａ，５４ｂに沿ったレール状の凸部５６ａ，５６ｂが形成されている。そして、深さ調整体２４ｂの一対の開口６０ａ，６０ｂの外端６２ａ，６２ｂの内壁下部には、該凸部５６ａ，５６ｂが嵌め入れられる形状の凹部５８ａが形成されている。それ以外には変更点はなく、他の構成については上述の説明を適宜参照できる。

深さ調整体２４ｂを支持体１２ａに一体化させる際、所定の外端６２ａ，６２ｂを支持体１２ａの傾斜部５４ａ，５４ｂに接触させる。このとき、傾斜部５４ａ，５４ｂに設けられた凸部５６ａ，５６ｂが深さ調整体２４ｂの凹部５８ａに嵌め入れられる。深さ調整体２４ｂを複数の異なる高さで支持体１２ａに一体化できる場合、凹部５８ａは、それぞれの高さで深さ調整体２４ｂを支持体１２ａに一体化したときに凸部５６ａ，５６ｂに嵌め入れられるような数及び位置で開口６０ａ，６０ｂの内壁に設けられる。

半導体チップ１が押圧体４で上方から押圧されている間に何らかの理由で意図せずに深さ調整体２４ｂに横方向（水平方向、底面２２に平行な方向）に成分を持つ力がかかる場合がある。しかしながら、凸部５６ａ，５６ｂと、凹部５８ａと、が噛み合っている場合、深さ調整体２４ｂが支持体１２ａに対してずれて深さ調整体２４ｂの高さが変わることはない。

次に、本実施形態に係る強度評価用治具の第３の変形例について説明する。図６（Ｂ）は、第３の変形例に係る強度評価用治具２ｂの支持体１２ｂ及び押圧体４と、押圧されている半導体チップ１を模式的に示す断面図である。第３の変形例に係る強度評価用治具２ｂは、深さ調整体を有さない。

そして、支持体１２ｂの側面の凹部１８の両脇には、それぞれ、均等な間隔で上下方向に並ぶ目盛り６４ａ，６４ｂが付されている。凹部１８の両側において、目盛り６４ａ，６４ｂを構成する複数の線は、それぞれ同じ高さに設けられる。第３の変形例に係る強度評価用治具２ｂは、それ以外には変更点はない。他の構成については、上述の説明を適宜参照できる。

強度評価用治具２ｂで半導体チップ１の抗折強度を評価する際には、作業者は、支持体１２ｂの一対の支持部１６ａ，１６ｂの上に半導体チップ１を載せ、押圧体４を下降させ、半導体チップ１を押圧して湾曲させ凹部１８に進入させる。このとき、半導体チップ１を監視し、割れが生じた場合にこれを即時に検知する。

そして、半導体チップ１の割れが検知されたときに押圧体４の下降を停止し、目盛り６４ａ，６４ｂを参照してこのときの凹部１８中における半導体チップ１の最下点の高さ位置を読み取る。図６（Ｂ）に示す例では、半導体チップ１の最下端が上から４番目の目盛り線の高さに達していることが理解される。この最下端の位置が半導体チップ１の抗折強度を示す指標となる。

測定対象となる各半導体チップ１を同様に次々に支持体１２ａ，１２ｂに支持させ、押圧体４で上方から押圧し、半導体チップ１に割れが生じた際の半導体チップ１の最下端の位置を目盛り６４ａ，６４ｂを参照して読み取る。各半導体チップ１の割れが生じた際の最下端の高さ位置を比較することで、各半導体チップ１の抗折強度の大小関係を特定できる。第３の変形例に係る強度評価用治具２ｂでは、深さ調整体が不要であり、より簡易的な構成で迅速に半導体チップ１の抗折強度を評価できる。

なお、第３の変形例に係る強度評価用治具２ｂでは、支持体１２ｂの傾斜部２０ａ，２０ｂに用途はなく、支持体１２ｂは傾斜部２０ａ，２０ｂを有していなくてもよい。しかしながら、支持体１２ｂが傾斜部２０ａ，２０ｂを有している場合、深さ調整体２４を支持体１２ｂに一体化して使用可能となる。この場合、目的に応じた多様な使用態様で強度評価用治具２ｂを使用できる。

次に、本実施形態に係る強度評価用治具の第４の変形例について説明する。図７（Ａ）は、半導体チップ１と、第４の変形例に係る第１の強度評価用治具２ｃと、を模式的に示す側面図であり、図７（Ｂ）は、半導体チップ１と、第４の変形例に係る第２の強度評価用治具２ｄと、を模式的に示す側面図である。図８（Ａ）は、第４の変形例に係る第１の強度評価用治具２ｃの使用態様を模式的に示す側面図であり、図８（Ｂ）は、第４の変形例に係る第２の強度評価用治具２ｄの使用態様を模式的に示す側面図である。

半導体チップ１の抗折強度は、例えば、互いに構成の異なる複数の強度評価用治具２ｃ，２ｄの組により評価される。ただし、強度評価用治具２ｃ，２ｄの一つを使用するだけでも半導体チップ１の抗折強度の簡易的な評価は可能である。第４の変形例に係る第１の強度評価用治具２ｃは、支持体１２ｃと、押圧体４ｃと、から構成され、第４の変形例に係る第２の強度評価用治具２ｄは、支持体１２ｄと、押圧体４ｄと、から構成される。以下、第１の強度評価用治具２ｃを例に説明する。

第１の強度評価用治具２ｃの支持体１２ｃは、一対の支持部６８ａ，６８ｂをそれぞれ含む一対の板状部７０ａ，７０ｂを有する。ここで、第１の強度評価用治具２ｃでは、一対の支持部６８ａ，６８ｂは、線状ではなく面状であり、一対の板状部７０ａ，７０ｂの内面を構成する。そして、支持体１２ｃでは、一対の板状部７０ａ，７０ｂのそれぞれ一端が互いに接続されることで一対の板状部７０ａ，７０ｂがＶ字形状に配置され、一対の板状部７０ａ，７０ｂのそれぞれ内面により凹部７４ａが構成される。

また、押圧体４ｃは、一対の外面７６ａ，７６ｂを有する。そして、支持体１２ｃの一対の板状部７０ａ，７０ｂのそれぞれの該内面がなす角度は、押圧体４ｃの一対の外面７６ａ，７６ｂがなす角度と一致する。

第１の強度評価用治具２ｃで半導体チップ１の抗折強度を評価する際には、まず、図７（Ａ）に示す通り、支持体１２ｃの一対の支持部６６ａ，６６ｂで半導体チップ１を支持する。そして、押圧体４ｃの下端の押圧部８０ａを半導体チップ１に接触させて押圧体４ｃを湾曲させ、半導体チップ１を凹部７４ａの下方に向けて進入させる。すると、最終的に、図８（Ａ）に示す通り、支持体１２ｃの内面に押圧体４ｃの外面７６ａ，７６ｂが向き合い、支持体１２ｃと押圧体４ｃの間に半導体チップ１が挟まれた状態となる。

このときの半導体チップ１の湾曲の程度は、支持体１２ｃの一対の板状部７０ａ，７０ｂのそれぞれの内面がなす角度（押圧体４ｃの一対の外面７６ａ，７６ｂがなす角度）により決まる。すなわち、第１の強度評価用治具２ｃを使用すると、抗折強度の評価対象となる各半導体チップ１を同程度に湾曲できる。そして、湾曲された半導体チップ１に割れが生じたか否かを判定することにより、各半導体チップ１が所定の抗折強度を有しているか否かを判定できる。

ここで、抗折強度の評価時の半導体チップ１の湾曲の程度は、支持体１２ｃの一対の板状部７０ａ，７０ｂのそれぞれの内面がなす角度により決まる。そこで、該内面がなす角度が異なる他の強度評価用治具を使用すると、半導体チップ１の抗折強度をより詳細に評価できる。

図７（Ｂ）に示す第４の変形例に係る第２の強度評価用治具２ｄは、内面にそれぞれ支持部６８ａ，６８ｂを有する一対の板状部７２ａ，７２ｂを有した支持体１２ｄと、一対の外面７８ａ，７８ｂを有する押圧体４ｄと、を備える。支持体１２ｄは、支持部６８ａ，６８ｂの間に凹部７４ｂを有する。押圧体４ｄは、下端の押圧部８０ｂで半導体チップ１に接触し該半導体チップ１を上方から押圧する。

そして、第２の強度評価用治具２ｄは、一対の板状部７２ａ，７２ｂのそれぞれの内面がなす角度が第１の強度評価用治具２ｃとは異なる。この場合、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示す通り、第２の強度評価用治具２ｄによる抗折強度の評価時における半導体チップ１の湾曲の程度は、第１の強度評価用治具２ｃによる抗折強度の評価時における半導体チップ１の湾曲の程度とは異なる。

例えば、抗折強度の評価対象となる複数の半導体チップ１を第２の強度評価用治具２ｄで湾曲させ、割れが生じなかった半導体チップ１を第１の強度評価用治具２ｃで湾曲させる。すると、第２の強度評価用治具２ｄの使用時に割れが生じたグループと、第１の強度評価用治具２ｃの使用時に割れが生じたグループと、第１の強度評価用治具２ｃを使用しても割れの生じなかったグループと、に評価対象の半導体チップ１を分類できる。すなわち、半導体チップ１を抗折強度で分類できる。

すなわち、支持体の一対の板状部のそれぞれの内面がなす角度が異なる第４の変形例に係る複数の強度評価用治具を使用すると、その強度評価用治具の数に応じて細かく半導体チップ１を抗折強度で分類できる。そして、第４の変形例に係る強度評価用治具では、深さ調整体を使用することなく半導体チップ１を所定の程度で湾曲できるため、複数の半導体チップ１の抗折強度を容易に評価し比較できる。

ただし、半導体チップ１の抗折強度を評価する際には、一つの第４の変形例に係る強度評価用治具だけが使用されてもよい。例えば、半導体チップ１の特定の用途において必要とされる抗折強度に対応する程度で半導体チップ１を湾曲させる強度評価用治具のみを使用すると、評価対象となる各半導体チップ１が当該用途に耐えうる抗折強度を有するか否かを容易に評価できる。

なお、本発明は、上記の実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態では、図２（Ａ）等に示す通り、開口２６ａ，２６ｂの外端が複数の領域に分けられている深さ調整体２４を含む強度評価用治具２について説明したが、本発明の一態様はこれに限定されない。

すなわち、深さ調整体２４の一対の開口２６ａ，２６ｂのそれぞれの外端は、複数の領域に分けられていなくてもよい。この場合、一対の開口２６ａ，２６ｂのそれぞれの外端間の距離の異なる複数の深さ調整体２４を準備し、それらの深さ調整体２４を使い分けることで支持体１２の凹部１８の深さの調整が可能となる。

例えば、一対の開口２６ａ，２６ｂのそれぞれの外端の間の距離が比較的短い深さ調整体２４を支持体１２に一体化させると、深さ調整体２４が比較的高い位置に位置付けられ、凹部１８が比較的浅くなる。また、一対の開口２６ａ，２６ｂのそれぞれの外端の間の距離が比較的長い深さ調整体２４を支持体１２に一体化させると、深さ調整体２４が比較的低い位置に位置付けられ、凹部１８が比較的深くなる。

すなわち、本発明の一態様に係る強度評価用治具２は、一対の開口２６ａ，２６ｂのそれぞれの外端の間の距離が互いに異なる複数の深さ調整体２４と、一つの支持体１２と、一つの押圧体４と、により構成されていてもよい。この場合においても、凹部１８の深さを深さ調整体２４で切り替えつつ半導体チップ１の抗折強度を評価できる。

その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

１ 半導体チップ
２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 強度評価用治具
４，４ｃ，４ｄ 押圧体
６ 上面
８ａ，８ｂ，７６ａ，７６ｂ，７８ａ，７８ｂ 外面
１０，８０ａ，８０ｂ 押圧部
１２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ 支持体
１４ 本体
１６ａ，１６ｂ，６６ａ，６６ｂ，６８ａ，６８ｂ 支持部
１８，７４ａ，７４ｂ 凹部
２０ａ，２０ｂ，５４ａ，５４ｂ 傾斜部
２２ 底面
２４，２４ａ，２４ｂ 深さ調整体
２６ａ，２６ｂ，４８ａ，４８ｂ，６０ａ，６０ｂ 開口
２８ 橋部
３０ 上端
３２ａ，３２ｂ，５２ａ，５２ｂ 内端
３４ａ，３４ｂ，３６ａ，３６ｂ，３８ａ，３８ｂ，４０ａ，４０ｂ，４２ａ，４２ｂ，６２ａ，６２ｂ 外端
４４，４６ 深さ
５０ａ，５０ｂ 傾斜壁
５６ａ，５６ｂ 凸部
５８ａ 凹部
６４ａ，６４ｂ 目盛り
７０ａ，７０ｂ，７２ａ，７２ｂ 板状部

Claims (1)

1. 半導体チップの強度評価用治具であって、
   該半導体チップを支持する支持体と、
   該支持体に支持された該半導体チップを押圧する押圧体と、
   板状の深さ調整体と、を備え、
   該支持体は、
   該半導体チップをそれぞれ支持する一対の支持部と、
   一対の該支持部の間の凹部と、
   一対の該支持部のそれぞれ外側に向けて傾斜した一対の傾斜部と、を有し、
   該深さ調整体は、該支持体の一対の該支持部のそれぞれに挿入される一対の開口を有し、
   該深さ調整体の一対の該開口のそれぞれの外端が該支持体の一対の該傾斜部のそれぞれにかかるまで一対の該開口のそれぞれに該支持体の一対の該支持部のそれぞれを挿入したとき、該深さ調整体の一対の該開口の間の橋部が該支持体の該凹部に所定の深さまで進入し、該橋部の上端が該凹部の深さを規定し、
   一対の該支持部に支持された該半導体チップを該押圧体によって押圧し湾曲する該半導体チップが該支持体の該凹部に進入する際の該半導体チップの進入深さと、該凹部に進入した該半導体チップの割れの有無と、によって該半導体チップの強度を評価できることを特徴とする強度評価用治具。