專利名稱：半導體晶片測試裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于對制作于半導體晶片之上的集成電路等電子電路進行測試的半導體晶片測試裝置。
背景技術：
已知一種半導體晶片(wafer)測試裝置，其通過晶片載置臺驅動機構，使吸附保持在晶片載置臺上的半導體晶片相對于探針卡定位之后，通過晶片載置臺驅動機構，將該半導體晶片推壓在探針卡上(參照例如專利文獻1)。專利文獻1 專利第沈94462號公報
發明內容
本發明要解決的技術問題在實施多個測試的情況下，存在以下問題由于需要多個上述半導體晶片測試裝置，所以需要寬闊的空間，且成本增加。本發明要解決的技術問題是提供可節省空間和可降低成本的半導體晶片測試裝置。技術方案根據本發明，提供了一種半導體晶片測試裝置，其特征在于，具備電連接有探針卡的多個測試頭；可保持半導體晶片的晶片托盤；使保持在前述晶片托盤上的前述半導體晶片相對于前述探針卡定位，并使前述晶片托盤面向前述探針卡的對齊部件；以及將面向前述探針卡的前述晶片托盤向前述探針卡拉近的拉近部件，前述對齊部件具有使前述半導體晶片相對于前述探針卡定位的定位機構和使前述定位機構沿前述測試頭的排列方向移動的移動機構。上述發明中可以這樣前述對齊部件具有使前述晶片托盤升降的升降機構。上述發明中可以這樣具備開有安裝前述探針卡的多個安裝孔的頂板，前述拉近部件具有保持前述晶片托盤的保持部；以及設置在前述頂板上的前述安裝孔的周圍并將前述保持部向前述頂板拉近的拉近機構。上述發明中可以這樣前述拉近部件具有能夠使由前述保持部圍成的通過孔擴徑為前述晶片托盤可通過的大小的擴徑機構。另外，上述發明中可以這樣前述晶片托盤具有徑向突出的凸部，前述保持部上具有與前述凸部對應的凹部，并形成有前述晶片托盤可通過的通過孔，通過使前述晶片托盤相對于前述保持部旋轉，前述保持部保持前述晶片托盤。上述發明中可以這樣前述拉近部件具有密閉前述晶片托盤與前述探針卡之間的空間的密封部件；以及對前述空間進行降壓的降壓部件。上述發明中可以這樣具備多個前述晶片托盤，多個前述晶片托盤具有能夠相互獨立地對前述半導體晶片進行加熱和冷卻中的至少一種的溫度調節部件。
上述發明中可以這樣具備對前述半導體晶片進行撮像的1個或多個第1撮像部件。上述發明中可以這樣多個前述第1撮像部件分別鄰接設置在前述探針卡上，在前述測試頭的排列方向上，多個前述第1撮像部件中位于端側的第1撮像部件相對于前述探針卡配置在內側。上述發明中可以這樣具備用于對前述探針卡進行撮像且設置在前述對齊部件上的1個或多個第2撮像部件。另外，上述發明中可以這樣在前述測試頭的排列方向上，多個前述第2撮像部件配置在保持在前述對齊部件上的前述晶片托盤的兩側。上述發明中可以這樣具備將前述半導體晶片搬送到保持在前述對齊部件上的前述晶片托盤上的搬送部件。上述發明中可以這樣具備能夠容納前述半導體晶片的容納部件，前述搬送部件在前述容納部件和前述對齊部件之間搬送前述半導體晶片。上述發明中可以這樣前述對齊部件使面向前述探針卡的前述晶片托盤移動至面向另一前述探針卡。發明效果由于本發明中具備多個測試頭，能夠通過一個半導體晶片測試裝置實施多個測試，所以能夠實現節省空間。另外，由于本發明中對齊部件可沿測試頭的排列方向移動，所以多個測試頭能夠共用對齊部件，能夠實現半導體晶片測試裝置的低成本化。
圖1為顯示本發明的第1實施方式的半導體晶片測試裝置的平面圖；圖2為沿圖1的II-II線的斷面圖；圖3為沿圖1的III-III線的斷面圖；圖4為圖1所示半導體晶片測試裝置的晶片托盤的平面圖；圖5為沿圖4的V-V線的斷面圖；圖6為圖1所示半導體晶片測試裝置的對齊裝置的平面圖；圖7為圖6所示對齊裝置的側面圖；圖8為圖1所示半導體晶片測試裝置的支撐裝置的平面圖；圖9為沿圖8的IX-IX線的斷面圖10為顯示支撐裝置的另一個舉例的平面圖；圖11為沿圖10的XI-XI線的斷面圖；圖12為顯示支撐裝置的又一個舉例的平面圖；圖13為沿圖12的XII-XII線的斷面圖；圖14A為顯示支撐裝置的又一個舉例的平面圖；圖14B為沿圖14A的XIVB-XIVB線的斷面圖；圖15A為顯示圖14A所示支撐裝置的動作的圖；圖15B為沿圖15A的XVB-XVB的斷面圖；圖16A為顯示本發明的第2實施方式的半導體晶片測試裝置的平面圖； 圖16B為沿圖16A的XVIB-XVIB線的斷面圖17A為顯示本發明的第1實施方式的半導體晶片測試裝置的動作的圖(其1) 圖17B為顯示本發明的第1實施方式的半導體晶片測試裝置的動作的圖(其2) 圖17C為顯示本發明的第1實施方式的半導體晶片測試裝置的動作的圖(其3) 圖17D為顯示本發明的第1實施方式的半導體晶片測試裝置的動作的圖(其4) 圖17E為顯示本發明的第1實施方式的半導體晶片測試裝置的動作的圖(其5) 圖17F為顯示本發明的第1實施方式的半導體晶片測試裝置的動作的圖(其6) 圖17G為顯示本發明的第1實施方式的半導體晶片測試裝置的動作的圖(其7) 圖17H為顯示本發明的第1實施方式的半導體晶片測試裝置的動作的圖(其8) 圖171為顯示本發明的第1實施方式的半導體晶片測試裝置的動作的圖(其9) 圖17J為圖171的XVIIJ部的擴大圖17K為顯示本發明的第1實施方式的半導體晶片測試裝置的動作的圖(其10) 圖17L為顯示本發明的第1實施方式的半導體晶片測試裝置的動作的圖(其11) 圖18為顯示本發明的第1實施方式的半導體晶片測試裝置的另外的動作的圖。符號的說明
1...半導體晶片測試
2...晶片托盤
21...托盤本體
212...環狀溝
213...吸附用通路
214...降壓用通路
216...冷卻用通路
22...密封構件
25...加熱器
26...溫度傳感器
27...密閉空間
281，282. · ·真空泵
29...冷卻器
3...測試部
31a 31d...測試機
32a 32d...測試頭
321...探針卡
322...接觸端子
33...框架
341...頂板
342...安裝孔
4...定位部
5...對齊裝置
51... X方向移動機構52.Y方向移動機構53...旋轉機構54...升降機構55...托盤保持面61a 61d. 第1撮像裝置62a、62b 第 2撮像裝置7...支撐裝置8...搬送部81...搬送機器人82 水平移動裝置9...收納部91. . . FOUPW...半導體晶片
具體實施例方式以下基于附圖對本發明的第1實施方式進行說明。圖1為顯示本實施方式的半導體晶片測試裝置的平面圖，圖2為沿圖1的II-II 線的斷面圖，圖3為沿圖1的III-III線的斷面圖。本實施方式的半導體晶片測試裝置1為用于對制作于半導體晶片W之上的電子電路進行測試的裝置，如圖1 圖3所示，其具備測試部3、定位部4、搬送部8和收納部9。如圖1 圖3所示，測試部3具有向半導體晶片W輸入測試信號并診斷來自半導體晶片W的輸出信號的4個測試機31a 31d ；電氣地橋接在半導體晶片W和測試機31a 31d之間的4個測試頭3 32d ；以及支承測試頭3 32d的框架33。該測試部3中， 在使半導體晶片W電接觸測試頭32a 32d的探針卡321的狀態下，測試機31a 31d借助測試頭3 32d對半導體晶片W上的電子電路實行測試。測試頭32a 32d分別借助線纜311與測試機31a 31d電連接，并與推壓半導體晶片W的探針卡321電連接。探針卡321具備與半導體晶片W的電子電路的電極墊接觸的多個接觸端子322。作為接觸端子322的具體例，能夠列舉出例如安裝在基板上的POGO 銷、針，或者形成在隔膜上的隆起等。框架33具有可容納定位部4的內部空間，其上部具有被測試頭3 32d覆蓋的頂板341。該頂板341上形成有安裝探針卡321的安裝孔342。本實施方式中，4個安裝孔 342沿X方向排列在頂板341上。探針卡321安裝在安裝孔342上，使得接觸端子322朝向定位部4內部。本實施方式中，由于探針卡321分別安裝在4個安裝孔342上，所以4個測試頭3 32d并列配置在頂板341上。此外，測試頭的數量、配置不受具體限制，例如可以這樣多個測試頭沿X方向和Y 方向排列成矩陣狀。順帶提及，該情況下，本發明中，移動機構使定位機構沿X方向和Y方向(測試頭的排列方向)移動。另外，可以這樣多個測試頭配置成圓形。該情況下，本發明中，移動機構使定位機構沿圓周方向(測試頭的排列方向)移動。定位部4具有對齊裝置5，第1撮像裝置61a 61d，第2撮像裝置62a、62b，和支撐裝置7。此外，由于利用晶片托盤2進行定位部4的半導體晶片W的處理，所以首先對該晶片托盤2的構成進行說明。圖4為本實施方式的晶片托盤的平面圖，圖5為沿圖4的V-V 線的斷面圖。如圖4和圖5所示，晶片托盤2具有由例如氧化鋁(Al2O3)、鋁或銅等金屬材料構成的圓盤狀的托盤本體21。3個環狀溝212同心圓狀地形成在該托盤本體21的主面211上。這些環狀溝212 與托盤本體21內形成的吸附用通路213連通，而且該吸附用通路213借助吸附口 231與真空泵281連接。在將半導體晶片W載置在托盤本體21上的狀態下，通過真空泵281進行吸引，在環狀溝212內產生的負壓的作用下，將半導體晶片W吸附保持在晶片托盤2上。另外，托盤本體21內形成有降壓用通路214，該降壓用通路214通過在主面211 上位于環狀溝212外周側的吸引孔215開口。該降壓用通路214借助降壓口 232與真空泵 282連接。另外，托盤本體21的主面211的外周附近設置有環狀的密封構件22。作為該密封構件22的具體例，能夠列舉出例如由硅膠構成的填料等。在將晶片托盤2推壓在探針卡 321上時，該密封構件22在托盤本體21和探針卡321之間形成密閉空間27 (參照圖17J)。 而且在該狀態下，通過真空泵282借助降壓用通路214和吸引孔215對密閉空間27內抽真空，將晶片托盤2向探針卡321拉近，其結果是，保持在該托盤2上的半導體晶片W被推壓在探針卡321上。此外，也可以從探針卡321側對密閉空間27進行降壓。而且，托盤本體21內，不但埋設有用于對半導體晶片W進行加熱的加熱器25，而且形成有用于使冷卻水流通的冷卻用通路216。該冷卻用通路216借助冷卻口 241、242與冷卻器四連接。作為冷卻水的具體例，能夠列舉出例如氟系非活性液體(例如3M公司生產的Fluorinert (注冊商標))等電絕緣性能優異的液體。此外，作為加熱器25的替代，可以通過使加熱流體在托盤本體21內形成的通路內流通，對半導體晶片W進行加熱。另外，在僅對半導體晶片W加熱的情況下，可以在托盤本體21內僅埋設加熱器25。而在僅對半導體晶片W進行冷卻的情況下，可以在托盤本體21內僅形成冷卻用通路216。另外，托盤本體21內埋設有用于直接或間接地測量半導體晶片W的溫度的溫度傳感器26。基于該溫度傳感器沈的測量結果，加熱器25、冷卻器四調節托盤本體21的溫度， 由此將半導體晶片W的溫度維持在目標溫度。此外，如圖3所示，本實施方式中，4個測試頭3 32d分別分配有一個晶片托盤 2，而這些多個晶片托盤2中，可相互獨立地進行半導體晶片W的溫度調整。此外，本實施方式的密封構件22相當于本發明的密封部件的一個舉例，本實施方式的真空泵觀2、降壓用通路214和吸引孔215相當于本發明的降壓部件的一個舉例。另外，本實施方式的加熱器25、冷卻器四、冷卻通路216、冷卻口 241、242和溫度傳感器沈相當于本發明的溫度調節部件的一個舉例。圖6為圖1所示半導體晶片測試裝置的對齊裝置的平面圖，圖7為圖6所示對齊裝置的側面圖。
定位部4的對齊裝置5為相對于探針卡321對半導體晶片W進行定位的裝置，如圖6和圖7所示，對齊裝置5具備X方向移動機構51、Y方向移動機構52、旋轉機構53和升降機構M。此外，如圖3所示，本實施方式中定位部4具備一個對齊裝置5，但不受此具體限制。定位部4具備多個對齊裝置5時，能夠提高向測試頭3 32d供給半導體晶片 W的操作的效率。X方向移動機構51具有由滾珠絲杠和馬達構成的傳送機構511、由軌道和引導件構成的引導機構512，其可沿測試頭32a 32d的排列方向(X方向)移動。本實施方式的 X方向移動機構51，不僅在定位時對半導體晶片W在X方向上的位置進行微調，而且也用于使對齊裝置5本身在4個測試頭3 32d之間橫向移動。此外，對齊裝置5可以分別具備用于半導體晶片W的定位的微調機構和對齊裝置5本身的移動機構。Y方向移動機構52具有由滾珠絲杠、馬達等構成的傳送機構521、由軌道和引導件構成的引導機構522，其可沿Y方向移動。該Y方向移動機構52，在定位時對半導體晶片W 在Y方向上的位置進行微調。旋轉機構53可通過未具體圖示的馬達和齒輪使半導體晶片W以Z軸為中心旋轉。升降機構M可通過未具體圖示的滾珠絲杠機構等，使半導體晶片W升降。半導體晶片W載置在該升降裝置M的上面55，銷541從該托盤保持面55突出，且該銷541與形成于晶片托盤2的下面的固定孔217(參照圖5)嵌合，由此防止半導體晶片W的位置偏離。此外，本實施方式的X方向移動機構51、Y方向移動機構52和旋轉機構53，相當于本發明的定位機構的一個舉例。另外，本實施方式的X方向移動機構51相當于本發明的移動機構的一個舉例。另外，本實施方式的升降機構M相當于本發明的升降機構的一個舉例。第1撮像裝置61a 61d為對半導體晶片W進行撮像的CXD攝像機，如圖3所示， 第1撮像裝置61a 61d分別設置在頂板341的安裝孔342的周圍。第1撮像裝置61a 61d分別以向下的姿勢安裝在頂板341上。這些第1撮像裝置61a 61d用于在半導體晶片W的定位時識別半導體晶片W上制作的電子電路的電極墊(pad)的位置。此外，第1撮像裝置的數量不受具體限制，可以為1個。本實施方式中，如圖3所示，位于半導體晶片測試裝置1的中心左側的2個第1撮像裝置61a、61b，分別配置在安裝孔342的右側。與此不同，位于半導體晶片測試裝置1的中心右側的2個第1撮像裝置61c、61d，分別配置在安裝孔342的左側。通過設置多個第1撮像裝置61a 61d，能夠縮短用于圖像識別的對齊裝置5的移動距離。另外，通過采用上述的配置關系，能夠縮短定位部4的沿X方向的全長。第2撮像裝置62a、62b為對探針卡321進行撮像的CXD攝像機。如圖6和圖7所示，第2撮像裝置62a、62b以向上的姿勢設置在對齊裝置5的Y方向移動機構52上。這些第2撮像裝置62a、62b用于在半導體晶片W的定位時識別探針卡321的接觸端子322的位置。本實施方式中，第2撮像裝置62a、62b，在X方向上以升降機構M為中心對稱配置。即，一個第2撮像裝置6 配置在升降機構M的左側，另一個第2撮像裝置62b配置在升降機構討的右側。通過設置多個第2撮像裝置62a、62b，能夠縮短定位部4沿Y方向的全長。此外，第2撮像裝置的數量不受具體限制，可以為1個。
圖8為圖1所示半導體晶片測試裝置的支撐裝置的平面圖，圖9為沿圖8中IX-IX 線的斷面圖，圖10和圖11為顯示支撐裝置的另一舉例的圖，圖12和圖13為顯示支撐裝置的再一舉例的圖，圖14A 圖15B為顯示支撐裝置的又一舉例的圖。此外，圖9、圖11、圖 13、圖14B和圖15B中未顯示探針卡321。支撐裝置7為用于防止晶片托盤2落下的裝置，如圖8和圖9所示，支撐裝置7具有保持晶片托盤2的4個保持部71，通過馬達和滾珠絲杠機構等使保持部71開閉的開閉機構72。本實施方式中，支撐裝置7分別設置在頂板341的安裝孔342的周圍。4個保持部71在開閉機構72的作用下可相互接近/遠離。在這些保持部71相互接近的狀態(圖9中實線顯示的狀態)下，保持部71之間形成的通過孔711的內徑小于晶片托盤2的直徑，所以晶片托盤2被保持部71保持。另一方面，在保持部71相互遠離的狀態(圖9中虛線顯示的狀態)下，通過孔711的內徑大于晶片托盤2的直徑(擴徑)，所以對齊裝置5能夠向探針卡321供給晶片托盤2或回收晶片托盤2。此外，保持部71的數量、形狀不受具體限制，例如，如圖10和圖11所示，保持部71 可以由2塊半環狀構件構成。另外，如圖12和圖13所示，在保持部71和開閉機構72之間， 可以介裝通過馬達和滾珠絲杠機構將保持部71向頂板341拉近的拉近機構73。該情況下， 能夠通過拉近機構73將晶片托盤2向探針卡321拉近，所以能夠省略上述晶片托盤2的降壓機構。而且，保持部71可以由1個環狀構件構成，如圖14A和圖14B所示。該情況下的通過孔711形成有徑向凹陷的相對的2個凹部711a。另外，如圖14A和圖14B所示，晶片托盤2的側面設置有與通過孔711的凹部711a對應的凸部21a。參照圖14A、圖14B、圖15A和圖15B，對圖14A和圖14B的支撐裝置的動作進行說明。首先，如圖14A所示，在晶片托盤2位于保持部71下方的狀態下，對齊裝置5使晶片托盤2的凸部21a與保持部71的凹部711a位置重合。接著，如圖15A和15B所示，升降裝置 M使晶片托盤2上升，并通過通過孔711內。接著，旋轉機構53使晶片托盤2旋轉，保持部71可保持晶片托盤2。然后，拉近機構73可借助保持部71將晶片托盤2向探針卡321 拉近。該支撐裝置中，可省略開閉機構72。此外，也可以使保持部71相對于晶片托盤2旋轉。搬送部8，如圖1和圖2所示，具有在定位部4和收納部9之間處理半導體晶片W 的搬送機器人81和使該搬送機器人81沿測試頭3 32d的排列方向(本例中X方向) 移動的水平移動裝置82。搬送機器人81具有保持半導體晶片W的保持部812和使該保持部812三維移動的臂部811，具體例如可為水平關節式機器人等。此外，作為搬送機器人81，可以利用雙腕型機器人，由此能夠同時進行向對齊裝置5供給半導體晶片W和從對齊裝置5回收半導體晶片W。水平移動裝置82具有由馬達和傳送螺紋構成的傳送機構821，以及由軌道和引導件構成的引導機構822，其可使搬送機器人81沿X方向移動。此外，如圖1所示，本實施方式中，雖然在水平移動裝置82上配置一臺搬送機器人81，但不受此具體限制，可以在水平移動裝置82上配置多臺搬送機器人81。收納部9具有可容納多個半導體晶片W的4個F0UP91(Front-0pening UnifiedPod)(容納部件)，如圖1和圖2所示。如圖2所示，在F0UP91的內壁面，形成有相向的多個肋92。通過將半導體晶片W的兩端載置于這些肋92上，將半導體晶片W保持在F0UP91 內。此外，收納部9的F0UP91的數量不受具體限制。圖16A和圖16B為顯示本發明的第2實施方式的半導體晶片測試裝置的平面圖和斷面圖。例如，如圖16A和圖16B所示，構成收納部9的F0UP91的數量可以設為一個。該情況下，利用對齊裝置5的X方向移動機構 51，將半導體晶片W分別供給于測試頭3 32d，由此能夠省去搬送部8的水平移動裝置 82，能夠進一步實現低成本化。接著，參照圖17A 圖17L對本發明的第1實施方式的半導體晶片測試裝置1的一系列動作進行說明。圖17A 圖17L為用于說明本發明的第1實施方式的半導體晶片測試裝置的動作的圖。首先，對齊裝置5使托盤保持面55位于將實行測試的測試頭的下方。在圖17A所示的舉例中，對齊裝置5通過X方向移動機構51，使托盤保持面55移動到圖中左端的測試頭32a的下方。接著，如圖17B所示，對齊裝置5使升降機構M上升，通過托盤保持面55保持緊靠探針卡321的晶片托盤2。該狀態下，真空泵282解除對密閉空間27的降壓。接著，支撐裝置7的保持部71在開閉機構72的作用下相互遠離，之后升降機構M使晶片托盤2下降。接著，搬送機器人81從F0UP91取出測試前的半導體晶片W，向對齊裝置5供給。 此時，搬送機器人81，如圖17C所示，將半導體晶片W載置在保持于對齊裝置5上的晶片托盤2上。將半導體晶片W載置于晶片托盤2之后，驅動真空泵觀1，通過晶片托盤2吸附保持半導體晶片W。接著，如圖17D所示，對齊裝置5，通過驅動X方向移動機構51和Y方向移動機構 52，使配置在升降機構M左側的第2撮像裝置62a，位于探針卡321的左端的接觸端子322 的下方。接著，第2撮像裝置62a，對探針卡321的左端的接觸端子322進行撮像，圖像處理裝置(未圖示)對該圖像數據進行圖像處理，由此識別該左端的接觸端子322的位置。
接著，如圖17E所示，對齊裝置5，通過驅動X方向移動機構51，使第2撮像裝置6 位于探針卡321的右端的接觸端子322的下方。接著，第2撮像裝置62a，對探針卡321的右端的接觸端子322進行撮像，圖像處理裝置對該圖像數據進行圖像處理，由此識別該右端的接觸端子322的位置。圖像處理裝置，根據左端的接觸端子322的位置和右端的接觸端子322的位置算出探針卡321的全部接觸端子322的中心(全體中心)和傾斜度(全體傾斜度)。此外，算出接觸端子322的全體中心和全體傾斜度時，可以識別2個以上接觸端子322的位置。接著，如圖17F所示，對齊裝置5，通過驅動X方向移動機構51和Y方向移動機構 52，使半導體晶片W左端的電極墊位于第1撮像裝置61a的下方。接著，第1撮像裝置61a 對半導體晶片W左端的電極墊進行撮像，圖像處理裝置對該圖像數據進行圖像處理，由此識別該左端的電極墊的位置。接著，如圖17G所示，對齊裝置5，通過驅動X方向移動機構51使半導體晶片W右端的電極墊位于第1撮像裝置61a的下方。接著，第1撮像裝置61a對半導體晶片W右端
11的電極墊進行撮像，圖像處理裝置對該圖像數據進行圖像處理，由此識別該右端的電極墊的位置。圖像處理裝置，根據左端的電極墊的位置和右端的電極墊的位置，算出半導體晶片W的全部的電極墊的中心(全體中心)和傾斜度(全體傾斜度)。此外，算出電極墊的全體中心和全體傾斜時，可以識別2個以上電極墊的位置。以上通過圖像處理進行的位置識別結束后，如圖17H所示，對齊裝置5，通過X方向移動機構51和Y方向移動機構52，使半導體晶片W移動至探針卡321的下方。此時，對齊裝置5，通過X方向移動機構51、Y方向移動機構52和旋轉機構53進行半導體晶片W相對于探針卡321的定位，使得接觸端子322的全體中心與電極墊的全體中心一致，而且接觸端子的全體傾斜度與電極墊的全體傾斜度一致。此外，半導體晶片W與探針卡321的位置重合的方法不限于上述方法。接著，圖171如所示，對齊裝置5，通過升降機構M使半導體晶片W上升，直到晶片托盤2的密封構件22緊靠探針卡321。該狀態下真空泵282工作，如圖17J所示，對由密封構件22在托盤本體21和探針卡321之間形成的密閉空間27內進行降壓，將晶片托盤2向探針卡321拉近。通過該真空泵282對密閉空間27進行降壓，即使對齊裝置5離開半導體晶片W，探針卡321與晶片托盤2的緊靠狀態也維持。通過真空泵282對密閉空間27進行降壓，將晶片托盤2向探針卡321拉近，將保持在該托盤2上的半導體晶片W推壓在探針卡321上，半導體晶片W的電極墊與探針卡321 的接觸端子322電接觸。該狀態下，測試機31a借助測試頭32a向半導體晶片W的電子電路輸入輸出測試信號，由此實行該電子電路的測試。此外，半導體晶片W保持在晶片托盤2 期間，始終通過加熱器25、冷卻器四和溫度傳感器沈對其進行溫度調節。通過真空泵282對密閉空間27進行降壓，晶片托盤2保持在探針卡321上后，如圖17K所示，對齊裝置5使升降機構M下降。另外，為了防止晶片托盤2的落下，支撐裝置 7通過開口機構72使保持部71相互接近。接著，如圖17L所示，對齊裝置5通過X方向移動機構51使托盤保持面55向相鄰的測試頭32b的下方移動，按照與以上說明的順序相同的順序，將該半導體晶片W供給于測試頭32b的探針卡321。將半導體晶片W供給于測試頭32b的探針卡321的操作完成后，對齊裝置5，按照與以上說明的順序相同的順序，將半導體晶片W供給于其它的測試頭32c、32d的探針卡 321。此外，在對測試頭32c、32d進行供給操作中，識別接觸端子322的位置時，使用配置在升降機構M的右側的第2撮像裝置62b。由此，能夠縮短定位部4沿Y方向的全長。完成半導體晶片W的測試后，對齊裝置5從探針卡321回收保持該晶片W的晶片托盤2。接著，搬送機器人81，從對齊裝置5上的晶片托盤2取回測試完成的半導體晶片W， 返送至F0UP91。如上所述，本實施方式中，具備多個測試頭3 32d，一個半導體晶片測試裝置1 能夠實施多個測試，所以能夠實現節省空間。另外，對齊裝置5可沿測試頭3 32d的排列方向移動，所以4個測試頭3 32d能夠共用對齊裝置5，能夠實現半導體晶片測試裝置的低成本化。另外，本實施方式中，通過設于晶片托盤2的降壓機構將半導體晶片W推壓在探針卡321上，不要求對齊裝置5具有高剛性，所以能夠進一步實現半導體晶片測試裝置的低成本化。此外，本實施方式中，雖然說明了將晶片托盤2分別分配到測試頭3 32d上， 但不受此具體限制。例如，如圖18所示，可以在4個測試頭3 32d上橫向使用一個晶片托盤2。圖18為顯示本發明的第1實施方式的半導體晶片測試裝置的另外的動作的圖。S卩，該動作例中，在圖18中左端的測試頭3 測試半導體晶片W后，使保持該半導體晶片W的晶片托盤2向相鄰的測試頭32b移動，并在該測試頭32b上測試半導體晶片W。 其后，在測試頭32c、32d上對該半導體晶片W進行測試。這樣，在多個測試頭32a 32d上依次測試一個半導體晶片W，能夠在一臺半導體晶片測試裝置上對同一半導體晶片W實行多個測試。此外，半導體晶片測試裝置1內的晶片托盤2的數量，不受具體限制，可以為1塊，可以為多塊。以上說明的實施方式，是為了使本發明容易理解而記載的，而不是用于限定本發明而記載的。因而，上述實施方式公開的各要素旨在包含屬于本發明的技術的范圍的所有的設計變更、等同物。
權利要求
1.一種半導體晶片測試裝置，其特征在于具備 電連接有探針卡的多個測試頭；可保持半導體晶片的晶片托盤；使保持在前述晶片托盤上的前述半導體晶片相對于前述探針卡定位，并使前述晶片托盤面向前述探針卡的對齊部件；以及將面向前述探針卡的前述晶片托盤向前述探針卡拉近的拉近部件， 前述對齊部件具有使前述半導體晶片相對于前述探針卡定位的定位機構；以及使前述定位機構沿前述測試頭的排列方向移動的移動機構。
2.根據權利要求1所述的半導體晶片測試裝置，其特征在于，前述對齊部件具有使前述晶片托盤升降的升降機構。
3.根據權利要求1或2所述的半導體晶片測試裝置，其特征在于， 具備開有安裝前述探針卡的多個安裝孔的頂板，前述拉近部件具有保持前述晶片托盤的保持部；以及設置在前述頂板上的前述安裝孔的周圍并將前述保持部向前述頂板拉近的拉近機構。
4.根據權利要求3所述的半導體晶片測試裝置，其特征在于，前述拉近部件具有能夠使由前述保持部圍成的通過孔擴徑為前述晶片托盤可通過的大小的擴徑機構。
5.根據權利要求3所述的半導體晶片測試裝置，其特征在于， 前述晶片托盤具有徑向突出的凸部，前述保持部上具有與前述凸部對應的凹部，并形成有前述晶片托盤可通過的通過孔， 通過使前述晶片托盤相對于前述保持部旋轉，前述保持部保持前述晶片托盤。
6.根據權利要求1或2所述的半導體晶片測試裝置，其特征在于， 前述拉近部件具有密閉前述晶片托盤與前述探針卡之間的空間的密封部件；以及對前述空間進行降壓的降壓部件。
7.根據權利要求1 6中任一項所述的半導體晶片測試裝置，其特征在于， 具備多個前述晶片托盤，多個前述晶片托盤，具有能夠相互獨立地對前述半導體晶片進行加熱和冷卻中的至少一種的溫度調節部件。
8.根據權利要求1 7中任一項所述的半導體晶片測試裝置，其特征在于， 具備對前述半導體晶片進行撮像的1個或多個第1撮像部件。
9.根據權利要求8所述的半導體晶片測試裝置，其特征在于， 多個前述第1撮像部件分別鄰接設置在前述探針卡上，在前述測試頭的排列方向上，多個前述第1撮像部件中位于端側的第1撮像部件相對于前述探針卡配置在內側。
10.根據權利要求1 9中任一項所述的半導體晶片測試裝置，其特征在于，具備用于對前述探針卡進行撮像且設置在前述對齊部件上的1個或多個第2撮像部
11.根據權利要求10所述的半導體晶片測試裝置，其特征在于，在前述測試頭的排列方向上，多個前述第2撮像部件配置在保持在前述對齊部件上的前述晶片托盤的兩側。
12.根據權利要求1 11中任一項所述的半導體晶片測試裝置，其特征在于，具備將前述半導體晶片搬送到保持在前述對齊部件上的前述晶片托盤上的搬送部件。
13.根據權利要求12所述的半導體晶片測試裝置，其特征在于， 具備能夠容納前述半導體晶片的容納部件，前述搬送部件在前述容納部件和前述對齊部件之間搬送前述半導體晶片。
14.根據權利要求1 13中任一項所述的半導體晶片測試裝置，其特征在于， 前述對齊部件，使面向前述探針卡的前述晶片托盤移動成面向另一前述探針卡。
全文摘要
本發明公開了一種半導體晶片測試裝置，其具備電連接有探針卡(321)的多個測試頭(32a～32d)；可保持半導體晶片(W)的晶片托盤(2)；使保持在晶片托盤(2)上的半導體晶片(W)相對于探針卡(321)定位，并使晶片托盤(2)面向探針卡(321)的對齊裝置(5)，晶片托盤(2)具有將該晶片托盤(2)向探針卡(321)拉近的降壓機構，對齊裝置(5)可沿測試頭(32a～32d)的排列方向移動。
文檔編號H01L21/66GK102301462SQ20098015565
公開日2011年12月28日 申請日期2009年2月12日 優先權日2009年2月12日
發明者內藤隆, 清川敏之 申請人:株式會社愛德萬測試