| 【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】有井 康孝
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| 【要約】 |
【課題】重り部に加速度が加わらず、梁部に応力がかから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】半導体基板１により外周をなす支持部１０と重り部８と両者を接続する梁部１１とを形成し、梁部１１には、重り部８に加わる加速度により抵抗値の変化する歪み検出部２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において、半導体加速度センサを乗せるウエハステージ２０の上面に、半導体加速度センサの電極４と対向する位置に電極１５を形成するとともに、重り部８を水平に保つための支持突起１７を形成したプロ−ブカード１２を備え、プロ−ブカード１２上に、半導体加速度センサの電極形成面を下にして、半導体加速度センサの電極４とプロ−ブカード１２の電極１５とが対向するようにして設置した状態で特性の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上面に、半導体加速度センサの電極と対向する位置に電極を形成するとともに、前記重り部を水平に保つための支持突起を形成したプロ−ブカードを備え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】 前記プロ−ブカードの前記半導体加速度センサの周辺部と対向する位置に貫通孔を設けたことを特徴と請求項１記載の半導体加速度センサの検査装置。
【請求項３】 請求項１又は請求項２記載の半導体加速度センサの検査装置を用い、前記ウエハステージに備えたプロ−ブカード上に、半導体加速度センサの電極形成面を下にして、半導体加速度センサの電極と前記プロ−ブカードの電極とが対向するようにして設置し、前記貫通孔を介して減圧することにより、プロ−ブカードに半導体加速度センサを吸着した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３に示す。まず、図３（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３（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３（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４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に加速度が加わり、加速度がかかっていない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、重り部に加速度が加わらず、梁部に応力がかから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上面に、半導体加速度センサの電極と対向する位置に電極を形成するとともに、前記重り部を水平に保つための支持突起を形成したプロ−ブカードを備え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検査装置において、前記プロ−ブカードの前記半導体加速度センサの周辺部と対向する位置に貫通孔を設けたことを特徴とするものである。
【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２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に備えたプロ−ブカード上に、半導体加速度センサの電極形成面を下にして、半導体加速度センサの電極と前記プロ−ブカードの電極とが対向するようにして設置し、前記貫通孔を介して減圧することにより、プロ−ブカードに半導体加速度センサを吸着した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。
【００１２】
【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は、本発明の実施の形態の一例に係るプローブカードの模式図であり、（ａ）は全体を示し、（ｂ）は（ａ）における中央部を拡大した図を示す。図２は、半導体加速度センサをプローブカード１２を設置したウエハステージ２０に乗せた状態の断面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３、図４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。本実施形態に係る半導体加速度センサは、図３、図４で示した半導体加速度センサにおいて、半導体基板１の上面側の台座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に係るプローブカード１２は、図１に示すように、半導体加速度センサウエハと同等以上の大きさのガラスエポキシ板１３に銅配線１４が形成されており、銅配線１４の一端にはガラスエポキシ板１３の中央付近に電極１５が形成され、他端はガラスエポキシ板１３の外周部でフレキシブルプリント配線１６に接続されている。電極１５は金バンプによって形成されており、半導体加速度センサをセットしたときに、半導体加速度センサの電極４と接触する位置に配置されている。電極１５の高さは十数μｍから百数十μｍである。また、半導体加速度センサの重り部８と対向する位置を含む所定個所には、重り部８を水平に保持するための支持突起１７が金バンプによって形成されている。さらには、ガラスエポキシ板１３の周縁部には貫通孔１８が形成されており、半導体加速度センサを検査装置にセットする際に、貫通孔１８を介して減圧することにより、半導体加速度センサを検査装置のプローブカード１２に吸着固定されるようにするのである。なお、支持突起１７の内、貫通孔１８の上部に対応する位置に形成されるものには、貫通孔１８に通じる貫通孔１７ａが形成される。
【００１４】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、図２に示すように、ウエハステージ２０上に備えたプロ−ブカード１２上に、半導体加速度センサをその電極４形成面を下にして、半導体加速度センサの電極４とプロ−ブカード１２のバンプによる電極１５とが接触するようにして設置した状態にて、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。ここで、貫通孔１８を介して減圧することにより、プロ−ブカードに半導体加速度センサを吸着固定した状態で検査を行うことができる。
【００１５】本実施形態によれば、半導体加速度センサの重り部８が支持突起１７により水平に支持された状態で特性の計測が行えるので、重り部８に加速度が加わらない状態、つまり、梁部１１に応力がかからない状態での特性検査が可能となる。また、貫通孔１８を介して減圧することにより、プロ−ブカード１２に半導体加速度センサを吸着した状態で検査を行うようにすれば、プロ−ブカード１２への半導体加速度センサの固定が容易になる。
【００１６】
【発明の効果】以上のように、請求項１乃至請求項３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において、前記半導体加速度センサを乗せるウエハステージの上面に、半導体加速度センサの電極と対向する位置に電極を形成するとともに、前記重り部を水平に保つための支持突起を形成したプロ−ブカードを備え、前記ウエハステージに備えたプロ−ブカード上に、半導体加速度センサの電極形成面を下にして、半導体加速度センサの電極と前記プロ−ブカードの電極とが対向するようにして設置した状態で特性の検査を行うことにより、半導体加速度センサの重り部が支持突起により水平に支持された状態で特性の計測が行えるので、重り部に加速度が加わらない状態、つまり、梁部に応力がかからない状態での特性検査が可能となる。さらに、前記プロ−ブカードの前記半導体加速度センサの周辺部と対向する位置に貫通孔を設け、前記貫通孔を介して減圧することにより、プロ−ブカードに半導体加速度センサを吸着した状態で検査を行うようにすれば、プロ−ブカードへの半導体加速度センサの固定が容易になる。
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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１１−１６０３５２ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）６月１８日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−３２３４５３ |
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