| 【発明の名称】 |
半導体加速度センサの検査装置及びその検査方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】安田 正治
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| 【要約】 |
【課題】重り部に上下方向の加速度が働いておる状態と働いていない状態での特性検査の行える半導体加速度センサの検査装置及びその検査方法を提供する。
【解決手段】半導体加速度センサの特性を検査するための検査装置であって、半導体加速度センサを乗せるウエハステージ１２の重り部８に対応する位置に、重り部８を収納できる凹部１３を形成し、凹部１３を塞ぎ、ウエハステージ１２の上面を同一平面とするための磁石１４を設けるとともに、磁石１４を反発力により浮上させるための磁界を発生することのできる電磁石１５を、ウエハステージ１２の凹部１３近傍に内蔵させ、ウエハステージ１２の凹部１３の磁石１４を凹部１３に嵌めた状態と、外した状態、及び嵌めた状態でさらに電磁石１５のコイル１５に通電することにより、磁石１４を浮上させた状態の各々の状態で検査を行うようにした。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 半導体基板により、外周をなす支持部と重り部と両者を接続する梁部とを形成し、前記梁部には、重り部に加わる加速度により抵抗値の変化する歪み検出部が形成されてなる半導体加速度センサの特性を検査するための検査装置であって、前記半導体加速度センサを乗せるウエハステージの前記重り部に対応する位置に、前記重り部を収納できる凹部を形成し、該凹部を塞ぎ、ウエハステージの上面を同一平面とするための磁石を設けるとともに、該磁石を反発力により浮上させるための磁界を発生することのできる電磁石を、前記ウエハステージの凹部近傍に内蔵させたことを特徴とする半導体加速度センサの検査装置。
【請求項２】 請求項１記載の半導体加速度センサの特性検査装置を用い、前記ウエハステージの凹部の磁石を凹部に嵌めた状態と、外した状態、及び嵌めた状態でさらに前記電磁石のコイルに通電することにより、前記磁石を浮上させた状態の各々の状態で検査を行うようにしたことを特徴とする半導体加速度センサの検査方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板により形成された重り部に加わる加速度を、梁部に形成された歪み検出部の抵抗値の変化として検出するようにした半導体加速度センサの特性を検査するための検査装置及びその検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、加速度検出用のセンサとしては、圧電セラミック、有機薄膜、シリコン単結晶等、様々な材料を用いた多種多様の加速度センサが開発され、商品化されている。これらの加速度センサは、ヒステリシス、クリープ、疲労等がなく、また、構造が簡単で、電圧感度が極めて高い、容易に増幅できる、使い勝手が優れている等の利点があり、様々な分野で広く用いられている。
【０００３】これらの加速度センサの中でも特に、シリコン単結晶を用いた半導体加速度センサは、シリコン自体の格子欠陥が極めて少ないために理想的な弾性体となることと、半導体プロセス技術をそのまま転用することができることから、特に、近年注目されている。
【０００４】この半導体加速度センサの製造方法の一例を図４に示す。まず、図４（ａ）に示すように、半導体基板１の表面側に、イオン注入や熱拡散により、歪み検出部としてのピエゾ抵抗２により構成されたブリッジ回路を形成し、半導体基板１の裏面側を異方性エッチングすることにより薄膜部３を形成する。次に、図４（ｂ）に示すように、半導体基板１の表面側に電極４や配線５等を形成した後、ＲＩＥ等により空隙部７を形成することにより重り部８が形成される。さらに、図４（ｃ）に示すように、半導体基板１の両面側からガラス製等の台座６、９を陽極接合等により接合する。なお、図５は、半導体加速度センサの台座６，９等を省略した状態を示す外観図である。
【０００５】ここで、重り部８は、薄膜部３の残った部分により周囲の支持部１０と接続されており、この残った部分が梁部１１となる。つまり、重り部８は梁部１１の弾性により支持部１０に支えられているのである。そして、梁部１１にはピエゾ抵抗２が形成されており、重り部８に加えられた加速度は、梁部１１の歪みとなり、ピエゾ抵抗２の抵抗値の変化として検出されるのである。
【０００６】通常、半導体素子の場合、パッケージに組み込む前にウエハの状態で特性の検査が行われる。プローブ検査装置を用い、ウエハステージにウエハを自動搬送し、ボンディングパッドへプロービングすることにより、電気的特性の計測を行い、不良のチップにマーキングを行うのである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述のような半導体加速度センサでは、ウエハの状態でプロービングにより特性を検査する場合、半導体基板１の下面の台座６がなく、ウエハステージの上面と同一面に水平にウエハがセットされるので、ウエハに形成されている半導体加速度センサの重り部８がウエハステージの上面に接し、重り部８に重力が加わらず、重力がかかっている状態、つまり、加速度が働いている状態での特性の計測ができないという問題があった。
【０００８】本発明は、上記の点に鑑みてなしたものであり、その目的とするところは、重り部に上下方向の加速度が働いておる状態と働いていない状態での特性検査の行える半導体加速度センサの検査装置及びその検査方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、半導体基板により、外周をなす支持部と重り部と両者を接続する梁部とを形成し、前記梁部には、重り部に加わる加速度により抵抗値の変化する歪み検出部が形成されてなる半導体加速度センサの特性を検査するための検査装置であって、前記半導体加速度センサを乗せるウエハステージの前記重り部に対応する位置に、前記重り部を収納できる凹部を形成し、該凹部を塞ぎ、ウエハステージの上面を同一平面とするための磁石を設けるとともに、該磁石を反発力により浮上させるための磁界を発生することのできる電磁石を、前記ウエハステージの凹部近傍に内蔵させたことを特徴とするものである。
【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の半導体加速度センサの特性検査装置を用い、前記ウエハステージの凹部の磁石を凹部に嵌めた状態と、外した状態、及び嵌めた状態でさらに前記電磁石のコイルに通電することにより、前記磁石を浮上させた状態の各々の状態で検査を行うようにしたことを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例を図面に基づき説明する。図１乃至図３は、本発明の実施の形態の一例に係る半導体加速度センサを検査装置のウエハステージに乗せた状態を示す模式図である。本実施形態に係る半導体加速度センサは、従来例として説明した図４、図５のものと同等であるので、同一個所には同一符号を付して説明を省略する。
【００１２】本実施形態に係る半導体加速度センサは、図４、図５で示した半導体加速度センサにおいて、半導体基板１の両面側の台座６、９を設置する前のウエハ状態のものを示している。
【００１３】本実施形態の半導体加速度センサの検査装置の特徴は、半導体加速度センサをウエハステージにセットした状態で、ウエハステージ１２における半導体加速度センサの重り部８と対応する位置に凹部１３が形成されるとともに、凹部１３に収容された状態で上面がウエハステージ１２の上面と同一平面となるようになっている磁石１４を備えており、更には、ウエハステージ１２内で凹部１３の近傍に電磁石１５が設置されている点にある。電磁石１５のコイル１６に通電することにより凹部１３の底面近傍を磁石１４と反発力が働くように磁気化させるための磁界を発生し、凹部１３内の磁石１４を浮上させることができるようになっている。
【００１４】従って、ウエハステージ１２の凹部１３内に磁石１４を設置した状態で半導体加速度センサをウエハステージ１２にセットすれば、図１に示すように、重り部８は磁石１４の上面により支えられ、水平に維持された状態での特性計測になるので、重り部８に重力のかかっていない状態、つまり、加速度の働いていない状態における特性の計測が行える。この状態で電磁石１５のコイル１６に通電することにより凹部１３の底面近傍を磁石１４と反発力が働くように磁気化させれば、図２に示すように、磁石１４の浮上により重り部８に上向きの振れが生じ、上向きの加速度が働いた場合における特性の計測が行えるのである。ここで、ウエハステージ１２の材質を鉄系の合金としておけば、磁気化され易い。
【００１５】また、凹部１３は、重り部８よりも大きな形状を有し、凹部１３内の磁石１４を除去しておけば、図３に示すように、半導体加速度センサをウエハステージにセットした状態で、重り部８が凹部１３内に入ることにより、重力による下方向の振れを生じるようにでき、下向きに１Ｇの加速度が働いた場合における特性の計測が行えるのである。
【００１６】なお、本実施形態ではコイル１６を横向きに巻いた例を示しているが、縦向きに巻いたものを使用しても構わない。
【００１７】本実施形態の半導体加速度センサの検査装置により特性検査を行う場合、電極４と電気的に接続するためのプローブ（図示せず）とプローブを介して測定機器に電気信号を取り出すためのプリント配線が設けられたプローブカード（図示せず）を有するプローブ検査装置のウエハステージ１２にウエハをセットし、プローブカードをチップ毎にアライメントさせた状態で、ピエゾ抵抗やオフセット電圧等の電気的特性の計測を行う。磁石１４を凹部１３に嵌め込んだ状態において、図１に示すように、通電せずに磁気化させない状態と、図２に示すように、電磁石１５のコイル１６に通電することにより凹部１３の底面近傍を磁石１４と反発力が働くように磁気化させた状態と、図３に示すように、磁石１４を除去した状態の各々の状態において、特性の計測を行うことにより、重り部８に加速度が働いていない状態と、上向きの加速度が働いた状態と、下向きの加速度が働いた状態での特性検査が行えるのである。
【００１８】なお、上述の実施形態では、台座をウエハに接合する前の状態での特性検査であったが、ウエハの上面にパイレックスガラス等の台座９を接合した状態での特性検査も可能である。
【００１９】
【発明の効果】以上のように、請求項１及び請求項２記載の発明によれば、半導体基板により、外周をなす支持部と重り部と両者を接続する梁部とを形成し、前記梁部には、重り部に加わる加速度により抵抗値の変化する歪み検出部が形成されてなる半導体加速度センサの特性を検査するための検査装置であって、前記半導体加速度センサを乗せるウエハステージの前記重り部に対応する位置に、前記重り部を収納できる凹部を形成し、該凹部を塞ぎ、ウエハステージの上面を同一平面とするための磁石を設けるとともに、該磁石を反発力により浮上させるための磁界を発生することのできる電磁石を、前記ウエハステージの凹部近傍に内蔵させ、前記ウエハステージの凹部の磁石を凹部に嵌めた状態と、外した状態、及び嵌めた状態でさらに前記電磁石のコイルに通電することにより、前記磁石を浮上させた状態の各々の状態で検査を行うようにしたので、重り部に上下方向の加速度が働いておる状態と働いていない状態での特性検査が行えるのである。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５８３２
【氏名又は名称】松下電工株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１１月２５日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】安藤 淳二 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１６０３５１ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）６月１８日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−３２３４５２ |
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