CN106291302A - 接触探针型温度检测器、半导体装置的评价装置以及半导体装置的评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种技术，该技术在对半导体装置的电气特性进行评价时能够抑制气体放电，并且高精度地对半导体装置的温度进行检测。作为接触探针型温度检测器的温度检测用探针(7)具有：柱塞部(12)，其能够与作为被测定物的半导体装置(5)接触；弹簧部件(17)，其配置于柱塞部(12)的基端部；筒部(14)，其经由弹簧部件(17)而将柱塞部(12)向半导体装置(5)侧按压；以及作为测温部的热电偶(19)，其对半导体装置(5)的温度进行检测。

Description

接触探针型温度检测器、半导体装置的评价装置以及半导体 装置的评价方法

技术领域

本发明涉及在对半导体装置的电气特性进行评价时对半导体装置的温度进行检测的技术。

背景技术

在对作为被测定物的半导体装置的电气特性进行评价时，高精度地对半导体装置的温度进行检测是重要的。特别地，在温度特性的评价中，如果评价时的温度检测不稳定，则温度特性本身含有误差。另外，在对电气特性进行评价时，由于施加大电流、高电压，因此有时半导体装置的温度变化。在该情况下，与电气特性一起对半导体装置的温度变化进行检测也是重要的。

在上述状况下，作为半导体装置的温度检测方法，已知非接触式的方法。例如，作为非接触式，存在由光学式的辐射温度计所进行的温度检测，但如果半导体装置的表面是镜面，则温度检测是困难的。即使能够进行检测，也由于检测温度容易根据辐射率的设定而变化，因此不能准确地决定半导体装置的温度。

作为被测定物的温度的检测方法，例如在专利文献1、2中公开了以下方法。在专利文献1中公开了如下内容，即，将温度传感器设置于对被测定物进行设置的树脂制的设置台，基于由该温度传感器所测量的温度而对槽内的温度进行控制。另外，在专利文献2中公开了如下内容，即，在功率模块内设置带引线的热敏电阻，由该热敏电阻对半导体元件的温度进行测量。

另外，作为被测定物的温度的其他检测方法，例如在专利文献3至专利文献5中公开了基于悬臂方式的测定系统。

专利文献1：日本特开2010－26715号公报

专利文献2：日本特开2013－254873号公报

专利文献3：日本特开昭61－187245号公报

专利文献4：日本特开2007－227444号公报

专利文献5：日本特开2011－215007号公报

但是，专利文献1所记载的温度传感器设置于由树脂构成的设置台，并且与被测定物分离。因此，不能高精度地对被测定物本身的温度进行检测。另外，该温度传感器还不能用于现有的评价装置。

另外，专利文献2所记载的热敏电阻隔着空气层而对半导体元件的温度进行测量。因此，不能高精度地对半导体元件本身的温度进行检测。

并且，对于专利文献3至专利文献5所记载的基于悬臂方式的测定系统，根据悬臂方式的原理，需要使探针倾斜，在对高电压器件的电气特性进行测定的情况下存在如下问题，即，由于不能对探针的倾斜部分和被测定物之间的距离任意地进行设定，因此难以抑制气体放电。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种技术，该技术在对半导体装置的电气特性进行评价时能够抑制气体放电，并且高精度地对半导体装置的温度进行检测。

本发明所涉及的接触探针型温度检测器具有：柱塞部，其能够与被测定物接触；弹簧部件，其配置于所述柱塞部的基端部；筒部，其经由所述弹簧部件而将所述柱塞部向所述被测定物侧按压；以及测温部，其对所述被测定物的温度进行检测。

本发明所涉及的半导体装置的评价装置具有：接触探针型温度检测器；工作台，其用于将所述被测定物固定；弹簧方式的评价用探针；以及评价部，其经由所述评价用探针而对所述被测定物的电气特性进行评价。

本发明所涉及的半导体装置的评价方法使用半导体装置的评价装置，该半导体装置的评价方法具有：工序(a)，使用所述评价用探针及所述评价部对所述被测定物的电气特性进行评价；以及工序(b)，使用所述接触探针型温度检测器，检测由所述工序(a)进行评价前以及由所述工序(a)进行评价时的所述被测定物的表面的温度。

发明的效果

根据本发明，通过由筒部经由弹簧部件而将柱塞部向被测定物侧按压，从而使柱塞部和被测定物可靠地接触，利用测温部对被测定物的温度进行检测。因此，在对半导体装置的电气特性进行评价时，能够高精度地对半导体装置的温度进行检测。

另外，由于接触探针型温度检测器是经由弹簧部件而将柱塞部向被测定物侧按压的结构，因此与悬臂方式的情况相比，能够将从被测定物起至接触探针型温度检测器的安装部为止的距离拉开，能够抑制气体放电。

附图说明

图1是实施方式所涉及的半导体装置的评价装置的概略图。

图2是弹簧方式的评价用探针的动作说明图。

图3是用于对气体放电的抑制进行说明的概略图。

图4是温度检测用探针的概略图。

图5是柱塞部的一部分的概略剖视图。

图6是实施方式的变形例1所涉及的温度检测用探针的柱塞部的一部分的概略剖视图。

图7是实施方式的变形例2所涉及的温度检测用探针的柱塞部的一部分的概略剖视图。

图8是测温部设置夹具的概略斜视图。

图9是实施方式的变形例3所涉及的温度检测用探针的柱塞部的一部分的概略剖视图。

图10是表示温度检测用探针的配置结构的一个例子的概略图。

图11是表示温度检测用探针的配置结构的其他例子的概略图。

图12是表示温度检测用探针的配置结构的其他例子的概略图。

图13是表示温度检测用探针的配置结构的其他例子的概略图。

标号的说明

1评价装置，3卡盘台，4控制部，5半导体装置，7温度检测用探针，10评价用探针，12柱塞部，14筒部，16绝缘板，17弹簧部件，19热电偶，20保护部，30热敏电阻，33a测温部设置部，36第1电极轴，37第2电极轴。

具体实施方式

＜实施方式＞

下面，使用附图，对本发明的实施方式进行说明。图1是实施方式所涉及的半导体装置的评价装置1的概略图。

在本实施方式中示出如下例子，即，在绝缘板16配置弹簧方式的温度检测用探针7，在作为被测定物的半导体装置5的电气特性的评价前及评价时对半导体装置5的表面的温度进行检测。此外，在本实施方式中，作为一个例子而示出在半导体装置5的纵向、即面外方向流过大电流的纵型构造的半导体装置5，但不限于此，也可以是在半导体装置的一个面进行输入输出的横型构造的半导体装置。

评价装置1具有卡盘台3(工作台)、弹簧方式的评价用探针10、温度检测用探针7(接触探针型温度检测器)、以及控制部4。在对纵型构造的半导体装置5进行评价时，用于与外部连接的一个电极成为评价用探针10，该评价用探针10与在半导体装置5的上表面设置的连接焊盘18(参照图2)接触。另一个电极成为与半导体装置5的下表面、即半导体装置5的设置面接触的卡盘台3的表面。评价用探针10被固定于绝缘板16，通过经由连接部8a与绝缘板16连接的信号线6a而与控制部4电连接。卡盘台3的表面通过信号线6b而与控制部4电连接，该信号线6b是经由在卡盘台3的侧面设置的连接部8b而进行连接的。

控制部4对评价装置1的各部分进行控制。控制部4由处理电路构成，处理电路既可以是专用的硬件，也可以是执行存储器所储存的程序的CPU(Central Processing Unit，也称为中央处理装置、处理装置、运算装置、微处理器、微型计算机、处理器、DSP)。

此外，假定对半导体装置5施加大电流(例如大于或等于5A)而配置有多个评价用探针10。在该情况下，期望以使施加于各评价用探针10的电流密度大致一致的方式，在连接部8a和连接部8b之间的距离不论经由哪个评价用探针10均大致恒定的位置设置各连接部8a、8b，该连接部8a是信号线6a和绝缘板16的连接位置，该连接部8b设置于卡盘台3的侧面。即，期望隔着评价用探针10，连接部8a和连接部8b位于相对的位置。另外，对于各评价用探针10和连接部8a之间，虽然未图示但利用在例如绝缘板16之上设置的金属板等配线进行连接。

探针基体2由移动臂9进行保持，能够向任意的方向移动，其中，探针基体2由评价用探针10、温度检测用探针7、绝缘板16、连接部8a、以及将各探针7、10与连接部8a进行连接的配线(省略图示)构成。在这里设为仅由1个移动臂9进行保持的结构，但不限于此，也可以由多个移动臂更稳定地进行保持。另外，也可以不使探针基体2移动而是使半导体装置5、即卡盘台3移动。

卡盘台3是用于与半导体装置5的设置面接触而对半导体装置5进行固定的底座，作为固定手段而具有例如真空吸附的功能。此外，半导体装置5的固定手段不限于真空吸附，也可以是静电吸附等。

下面，对评价用探针10进行说明。图2是弹簧方式的评价用探针10的动作说明图，图2(a)表示初始状态，图2(b)表示接触状态，图2(c)表示按压状态。

评价用探针10具有：筒部14，其作为基座起作用，被固定于绝缘板16；接触部11，其与连接焊盘18机械接触且电接触，该连接焊盘18设置于半导体装置5的表面；柱塞部12，其具有压入部13，该压入部13能够借助组装于筒部14内部的弹簧等弹簧部件而在接触时进行滑动；以及端子部15，其与柱塞部12电导通，成为向外部进行输出的输出端。

评价用探针10是使用具有导电性的例如铜、钨或者钨铼合金等金属材料而制作的，但不限于此，特别地，从提高导电性以及耐久性等的角度出发，接触部11也可以使用对上述金属材料包覆了其他部件例如金、钯、钽或者铂等的材料进行制作。

如果评价用探针10从图2(a)所示的初始状态起，向下方(－Z方向)朝向设置于半导体装置5的连接焊盘18下降，则如图2(b)所示，首先，连接焊盘18和接触部11接触。然后，如果评价用探针10进一步下降，则如图2(c)所示，压入部13的一部分借助于弹簧部件而被压入至筒部14内，使半导体装置5与连接焊盘18可靠地接触。

在这里，关于评价用探针10，说明了在评价用探针10的内部设置了沿Z轴方向具有滑动性的弹簧部件的结构，但不限于此，也可以是例如后述的图4所示的弹簧方式的温度检测用探针7那样将弹簧部件设置于外部的结构。

下面，与前提技术进行对比并说明将弹簧方式用于评价用探针10及温度检测用探针7的优点。图3是用于对气体放电的抑制进行说明的概略图，图3(a)是前提技术即悬臂方式的情况的例子。图3(b)是弹簧方式的情况的例子，是作为例子而示出评价用探针10的图。

如图3(a)所示，在悬臂方式的情况下，根据悬臂方式的原理，需要使探针101相对于绝缘板100倾斜，在对高电压器件的电气特性进行评价时存在如下问题，即，由于不能对探针101的倾斜部分和作为被测定物的半导体装置5之间的距离d1任意地进行设定，因此难以抑制气体放电。另一方面，如图3(b)所示，在具有弹簧部件17的弹簧方式的情况下，根据其原理，不需要使探针10倾斜。因此具有如下优点，即，在对高电压器件的电气特性进行评价时，由于能够对与探针10连接的绝缘板16和半导体装置5之间的距离d2任意地进行设定，所以能够根据需要而抑制气体放电。

下面，使用图4和图5，对弹簧方式的温度检测用探针7进行说明。图4是温度检测用探针7的概略图，图5是柱塞部12的一部分的概略剖视图。在这里，示出温度检测用探针7的例子，该温度检测用探针7在柱塞部12的前端部分的内部作为测温部而设置有热电偶19，其中，该柱塞部12构成探针7。

在半导体装置5的评价时，如图2所示，使弹簧方式的评价用探针10与在半导体装置5的上表面设置的连接焊盘18接触的目的在于，评价用探针10和连接焊盘18之间的电导通。通过采用与用于进行评价即用于电导通的探针10一起使用的、以温度检测为目的的弹簧方式的温度检测用探针7，从而能够高精度且容易地得到评价时的半导体装置5的温度。

如图4所示，弹簧方式的温度检测用探针7与评价用探针10的结构同样地具有柱塞部12、筒部14、弹簧部件17、以及端子部15。温度检测用探针7除了上述结构以外还具有测温部。

在柱塞部12的前端部设置有能够与半导体装置5接触的接触部11，在柱塞部12的基端部设置有比前端部分细的圆筒状的压入部13，将弹簧部件17与压入部13嵌套。筒部14形成为圆筒状，构成为压入部13的一部分能够插入至筒部14。通过接触部11而与半导体装置5接触的柱塞部12是可动部，筒部14经由弹簧部件17而将柱塞部12向半导体装置5侧按压。并且，压入部13的一部分借助于弹簧部件17而被向铅垂方向(+Z方向)压入，从而与半导体装置5可靠地接触。

对于柱塞部12，如果是用于进行评价，则使用具有导电性的例如铜、钨或者钨铼合金等金属材料而进行制作，但不限于此，特别地，对于与半导体装置5接触的接触部11，从提高导电性及耐久性等的角度出发，也可以使用对上述金属材料包覆了其他部件例如金、钯、钽或者铂等的材料进行制作。在这里，由于是用于进行温度检测，因此不需要导电性，如果不沿用评价用探针，则能够利用具有热传导性的材料，而不限于金属材料。填充了提高热传导性的填料后的树脂等是合适的。

弹簧部件17是使柱塞部12易于移动所需的部件，在这里，假设为设置于外部的结构。如后述所示，其原因在于，由于在柱塞部12的内部构成中空部，从测温部延长出的配线穿过中空部，因此柱塞部12的内部空间的能够利用的体积受到限制。

但是，在面向大电流的探针的情况下等，柱塞部12本身的外径大，有时内部空间也存在设置弹簧部件17的裕度，弹簧部件17的配置不限于外部。筒部14是成为弹簧方式的温度检测用探针7的基座的部位，在向绝缘板16进行固定时利用该筒部14。端子部15被作为用于向控制部4输出的结线部使用，与柱塞部12的压入部13电连接，也可以设为二者一体化的结构。

在由导电性的材料构成柱塞部12的情况下，需要将绝缘性材料制的保护部20设置于柱塞部12的接触部11。其原因在于，在将弹簧方式的温度检测用探针7与现有的评价用探针10一起配置于绝缘板16的同等位置的情况下，会与半导体装置5的表面的连接焊盘18接触，但要避免此时向弹簧方式的温度检测用探针7的、用于半导体装置5的评价的通电，其中，连接焊盘18用于向半导体装置5进行通电。但是，如果是使柱塞部12的接触部11接触于绝缘膜之上、而并非接触于半导体装置5之上的连接焊盘18之上等的情况，则也可以不设置保护部20。此外，期望保护部20由不阻碍热传导的薄厚的原材料构成，例如是“テフロン”(注册商标)，但不限于此。

下面，对温度检测用探针7所具有的测温部进行说明。如图5所示，柱塞部12的前端部分形成为圆筒状，对于其外径，如果是用于进行评价，则与所施加的电流相应地，通常为5mm左右至10mm左右。测温部由热电偶19构成，对于温度检测用探针7，热电偶19配置于柱塞部12的内部。因此，由于在柱塞部12的内部具有内径至少为3mm左右的中空部21，因此柱塞部12的外径大于或等于6mm。在利用金属制作柱塞部12的情况下，中空部21是利用切削加工进行挖孔而制作的。

热电偶19配置于柱塞部12的前端部的内部。热电偶19是将2种不同金属连接而利用在双方的触点间由于其温度差而产生的电动势对温度进行检测的部件，作为所选择的金属材料，存在铜-康铜(copper-constantan)或者铬镍-铝镍(chromel-alumel)等，但不限于此。对于热电偶19的外径，作为微小部位的温度检测用途，能够制作出1mm左右的外径。热电偶19的配线22的一端侧从端子部15的上端延伸，与控制部4连接。在本例中，由于将热电偶19配置于柱塞部12的内部而与外部隔离，因此能够可靠地保护热电偶19不受外部环境的影响。并且，保护部20隔着柱塞部12而覆盖热电偶19的一部分，对热电偶19进行保护。

下面，对温度检测用探针7的变形例进行说明。图6是实施方式的变形例1所涉及的温度检测用探针7的柱塞部12的一部分的概略剖视图。由于除了将热电偶19配置于柱塞部12的前端部的外部以外与图5相同，因此省略重复的说明。如图6所示，中空部21以贯通柱塞部12的前端部的状态设置，热电偶19的前端部以从柱塞部12的前端凸出的状态配置。为了避免热电偶19直接与半导体装置5接触，使热电偶19由保护部20包覆。保护部20由例如填充了提高热传导性的填料的树脂构成，但不限于此。根据本变形例1，能够将半导体装置5和测温部进一步接近地配置，能够实现半导体装置5的温度的检测精度的提高。

图7是实施方式的变形例2所涉及的温度检测用探针7的柱塞部12的一部分的概略剖视图，图8是测温部设置夹具31的概略斜视图。如图7所示，测温部由表面安装型的热敏电阻30构成，是通过将设置了热敏电阻30的测温部设置夹具31嵌合于柱塞部12的前端部而进行配置的结构。其他结构与上述的例子相同，省略说明。

热敏电阻30是测温电阻体的一种，是利用氧化物的电阻变化而对温度进行检测的部件，关于其形态，诸如具备引线的热敏电阻等存在多种形态。在这里，从小型化的角度出发而选择了表面安装型的元件，但不限于此。如果是表面安装型，则对于其外形，长边为1mm左右。设置热敏电阻30的测温部设置夹具31由具有导电性的金属材料、例如铜构成，通过钣金加工进行制作，但不限于此。

测温部设置夹具31具有大致筒状的嵌合部32、以及在侧视观察时为大致L字状的主体部33。主体部33的底部是测温部设置部33a，在测温部设置部33a的上表面设置有热敏电阻30。即，测温部设置部33a介于热敏电阻30和半导体装置5之间，具有保护热敏电阻30的功能。并且，由于测温部设置部33a由具有热传导性的板材料构成，因此具有将半导体装置5的热量高效地传递至热敏电阻30的功能。

如图7所示，在表面安装型的热敏电阻30的上下两端部分别设置有电极34、35。电极35通过焊接等而与测温部设置部33a电连接且机械连接。在电极34连接有配线22。配线22的一端侧从端子部15的上端延伸。电极35经由测温部设置夹具31而与柱塞部12连接，进而与端子部15连接。

中空部21是以2个阶段形成的。即，中空部21的与柱塞部12的前端部分相对应的部分形成为贯通状，并且形成为与除此以外的部分相比内径较大。柱塞部12的前端部分与嵌合部32嵌合，与测温部设置夹具31电连接且机械连接。由于测温部设置夹具31是由导电性的材料构成的，因此在测温部设置部33a和半导体装置5的接触部位(测温部设置部33a的下表面)还配置有由绝缘性材料构成的绝缘部33b。在这里，测温部设置部33a相当于用于保护作为测温部的热敏电阻30的保护部。

由此，能够将半导体装置5和测温部进一步接近地配置，能够实现半导体装置5的温度的检测精度的提高。另外，在作为测温部的热敏电阻30发生故障时，更换变得容易。

此外，示出了使用热敏电阻30作为测温部的例子，但不限于热敏电阻30，也可以使用白金电阻体。所谓白金电阻体，是指利用金属的电阻与温度大致成比例地变化的特点而对温度进行检测的部件。

下面，在图9中示出将测温部设置于柱塞部12的内部的另一个变形例。图9是实施方式的变形例3所涉及的温度检测用探针7的柱塞部12的一部分的概略剖视图。如图9所示，是应用同轴型的2轴接触探针的结构，是在2个轴间配置了构成测温部的表面安装型热敏电阻30的结构。

柱塞部12由第2电极轴37、和配置于第2电极轴37的内部的第1电极轴36构成。关于同轴型的2轴接触探针，第1电极轴36及第2电极轴37彼此绝缘，分别独立地进行输出。第1电极轴36及第2电极轴37与热敏电阻30的输出电极连接，从而能够从各电极轴36、37的延长部即结线部分别得到热敏电阻30的输出。另外，为了确保热敏电阻30及各电极轴36、37与半导体装置5之间的绝缘性，在柱塞部12的与半导体装置5接触的部位配置有由绝缘性材料制作的保护部20。

此外，示出了使用热敏电阻30作为测温部的例子，但不限于热敏电阻30，也可以使用白金电阻体。

由此，由于能够设置测温部而无需经由配线部分，因此在设置及故障时，测温部的更换变得容易。

此外，对于温度检测用探针7，假设了以对半导体装置5的电气特性的评价时的温度进行检测为目的，但不限于此，还能够利用于以接触方式简单地检测例如夹具的温度或者工艺中途的装置的温度等。

下面，对在绝缘板16配置的弹簧方式的温度检测用探针7的配置例进行说明。图10是表示温度检测用探针7的配置结构的一个例子的概略图，更具体地说，是表示评价时的1个半导体装置5、评价用探针10、以及温度检测用探针7的俯视图。此外，为了简化附图而省略绝缘板16的图示，将温度检测用探针7的接触位置以黑色圆点表示，将评价用探针10的接触位置以白色圆点表示。

半导体装置5是高耐压半导体装置，该高耐压半导体装置特别是会被用于电力变换装置等，半导体装置5例如是IGBT、MOSFET、或者二极管等。这些表现出高耐压的半导体装置5具有：有源区域23，其对电流进行控制；以及终端区域24，其具有隔离耐压。有源区域23设置于半导体装置5的中央部，终端区域24设置于半导体装置5的周缘部。下面以IGBT为例对半导体装置5进行说明，在半导体装置5的有源区域23，作为用于与外部连接的连接焊盘而设置有栅极电极25及发射极电极26。温度检测用探针7通过与半导体装置5的发射极电极26的中央部接触，从而进行该部位的温度检测。即，半导体装置5的发射极电极26中央部温度被作为半导体装置5的有源区域23的表面温度的代表值来对待。

在这里，能够想到例如以包围被测定物的方式配置加热器、配置于加热器内部的温度检测用探针位于该包围形状内的中央部的情况，但这是作为加热器所实现的加热效果最难波及到的区域而指定出中央部的情况，与本实施方式的结构和效果不同。

下面，对温度检测用探针7的配置结构的其他例子进行说明。图11、图12及图13是表示温度检测用探针7的配置结构的其他例子的概略图。

温度检测用探针7的配置不限于图10，如图11所示，也可以在半导体装置5的终端区域24配置温度检测用探针7，进行终端区域24的温度检测。其原因在于，在对评价时与半导体装置5的破坏现象相伴的温度变化进行检测时，特别是就局部放电而言，已知局部放电不仅发生于半导体装置5的有源区域23，还发生于终端区域24。

另外，如图12所示，也可以在中央区域即有源区域23、和终端区域24分别配置温度检测用探针7，对有源区域23和终端区域24的温度进行检测。通过对多个部位的半导体装置5的表面温度进行检测，从而能够对半导体装置5的温度的均匀性进行评价，能够实现破坏现象及局部放电的检测精度的提高。

另外，如图13所示，也可以是使温度检测用探针7接触于在发射极电极26之上配置的绝缘层27之上的结构。如果接触于绝缘层27之上，则变得不需要保护部20。对于绝缘层27的配置，能够利用例如终端区域24之上的绝缘层的配置工序进行制作，不需要特别地追加工序。

下面，对实施方式所涉及的半导体装置的评价装置1的动作步骤进行说明。在具有多个评价用探针10的情况下，在半导体装置5的电气特性的评价前，评价用探针10的接触部11是平齐的。温度检测用探针7以下述方式配置，即，在对半导体装置5的电气特性进行评价前、准确地说在使探针与半导体装置5接触前的状态下，温度检测用探针7的前端部与评价用探针10的前端部相比位于下方，以能够使温度检测用探针7先行与半导体装置5的表面进行接触。以使半导体装置5的设置面接触于卡盘台3之上的方式，将半导体装置5载置于卡盘台3之上。对于半导体装置5，能够想到例如形成了多个半导体芯片的半导体晶圆、或者半导体芯片本身，但不限于此，也可以是通过真空吸附等而得到固定的半导体装置。

在将半导体装置5向卡盘台3之上固定后，首先，控制部4使温度检测用探针7与半导体装置5的表面接触，对半导体装置5的表面温度进行检测，进行是否是所期望的评价温度的确认。如果达到所期望的评价温度，则控制部4使评价用探针10与连接焊盘18接触。然后，控制部4实施与所期望的电气特性相关的评价，同时继续进行半导体装置5的表面温度的检测。这是为了检测出评价时的半导体装置5的准确温度，是为了掌握通电时的发热导致的温度上升、以及随后的冷却。在这里，控制部4相当于经由评价用探针10而对半导体装置5的电气特性进行评价的评价部。

此外，控制部4在检测出的温度超过了预先设定的值时，即，判断为发生了异常的发热、破坏现象、或者局部放电等时，即使处于电气特性的评价中途，也中止半导体装置5的电气特性的评价，对实施了该评价的半导体装置5的位置进行存储。这是为了将发生了局部放电的半导体装置5从随后的工序中去除。

下面，对实施方式所涉及的温度检测用探针7、半导体装置的评价装置1以及半导体装置的评价方法的效果进行说明。

关于实施方式所涉及的温度检测用探针7，通过由筒部14经由弹簧部件17而将柱塞部12向半导体装置5侧压入，从而使柱塞部12和半导体装置5可靠地接触，由测温部对半导体装置5的温度进行检测。因此，在对半导体装置5的电气特性进行评价时，能够高精度地对半导体装置5的温度进行检测。

另外，由于温度检测用探针7是经由弹簧部件17而将柱塞部12向半导体装置5侧按压的结构，因此与悬臂方式的情况相比，能够将从半导体装置5起至与温度检测用探针7连接的绝缘板16为止的距离拉开，能够抑制气体放电。

由于测温部配置于柱塞部12的前端部的内部，因此能够提高保护测温部不受外部环境影响的效果。

由于保护部20配置于柱塞部12的与半导体装置5接触的部位，因此能够保护测温部。由此，能够实现测温部的长寿命化。

由于保护部20由覆盖测温部的至少一部分的、具有热传导性的绝缘材料构成，因此能够容易地保护测温部，而不会降低半导体装置5的温度的检测精度。

由于测温部由热电偶19构成，因此能够容易地实现温度检测用探针7的小型化，并且还能够容易地进行向柱塞部12的内部的设置。由此，能够实现温度检测用探针7的成品率的提高。

在实施方式的变形例1中，如图6所示，由于测温部配置于柱塞部12的前端部的外部，因此能够使半导体装置5和测温部进一步接近，半导体装置5的温度的检测精度提高。

在实施方式的变形例2中，如图7所示，作为保护部的测温部设置部33a由介于测温部和半导体装置5之间的、具有热传导性的板材料构成。因此，能够容易地保护测温部，而不会降低半导体装置5的温度的检测精度。

在实施方式的变形例3中，如图9所示，由于测温部配置于构成柱塞部12的第1电极轴36和第2电极轴37之间，保护部20配置于柱塞部12的与半导体装置5接触的部位，因此测温部的设置和更换变得容易。

如图7和图9所示，在实施方式的变形例2、3中，在测温部由白金电阻体或者热敏电阻30构成的情况下，通过利用表面安装型的电阻体，从而能够容易地实现温度检测用探针7的小型化。

实施方式所涉及的半导体装置的评价装置1具有：温度检测用探针7；卡盘台3，其用于将半导体装置5固定；弹簧方式的评价用探针10；以及控制部4，其经由评价用探针10而对半导体装置5的电气特性进行评价。因此，在对半导体装置5的电气特性进行评价时，能够高精度地对半导体装置5的温度进行检测。

另外，由于温度检测用探针7是经由弹簧部件17而将柱塞部12向半导体装置5侧按压的结构，因此与悬臂方式的情况相比，能够将从半导体装置5起至与温度检测用探针7连接的绝缘板16为止的距离拉开，能够抑制气体放电。

在半导体装置5的电气特性的评价中，能够根据在半导体装置5发生的温度上升而简易地对局部放电的发生进行检测，通过在检测到局部放电的发生后将评价立即中止，从而能够抑制评价用探针10、温度检测用探针7以及连接焊盘等的破损。另外，能够对评价时发生了局部放电的半导体装置5进行确定，从随后的工序中将该半导体装置5排除。由此，不需要评价后对局部放电的发生进行确认，能够缩短工序。

由于在对半导体装置5的电气特性进行评价前的状态下，温度检测用探针7的前端部与评价用探针10的前端部相比位于下方，因此能够仅将温度检测用探针7先行与半导体装置5接触。通过在确认半导体装置5的表面温度后进行电气特性的评价，从而能够抑制由多个探针的接触所导致的半导体装置5的温度变化这一情况。

如图10所示，由于温度检测用探针7配置为能够与半导体装置5的作为有源区域23的发射极电极26的中央部接触，因此能够对半导体装置5的有源区域23的温度进行检测。通过假定该温度是对电气特性进行评价时的半导体装置5的温度，作为半导体装置5的温度的代表值来对待，从而能够减少温度检测用探针7的配置数量，能够实现低成本化。

如图11所示，由于温度检测用探针7配置为能够与半导体装置5的周缘部即终端区域24接触，因此能够对在半导体装置5的终端区域24处多发的放电等破坏现象进行检测。

如图12所示，由于温度检测用探针7配置为能够与半导体装置5的有源区域23及终端区域24接触，因此通过对半导体装置5的有源区域23及终端区域24的温度进行检测，从而能够均匀地对半导体装置5的表面的温度进行检测。另外，还能够对半导体装置5的局部破坏时的温度异常进行检测。

此外，在本实施方式中，设为将评价用探针10及温度检测用探针7配置于同一绝缘板16的结构，但不限于此，也可以是配置于彼此不同的绝缘板的结构。在该情况下，由于能够使各探针7、10与半导体装置5独立地接触或者不接触，独立地调整相对于半导体装置5的按压量，因此能够抑制对半导体装置5施加过度的负载这一情况。由此，能够抑制半导体装置5的破损。

由于控制部4基于由温度检测用探针7检测出的半导体装置5的温度而控制由评价用探针10及评价部进行的半导体装置5的电气特性的评价，因此，即使在检测到半导体装置5的温度的异常后、评价结束前，也能够使评价中止。由此，能够抑制评价用探针10、温度检测用探针7以及连接焊盘等的破损。

由于实施方式所涉及的半导体装置的评价方法具有工序(a)、和工序(b)，因此能够简单且高精度地对半导体装置5的表面的温度进行检测，其中，在该工序(a)中，使用评价用探针10及控制部4对半导体装置5的电气特性进行评价，在该工序(b)中，使用温度检测用探针7，检测由工序(a)进行评价前以及由工序(a)进行评价时的半导体装置5的表面的温度。另外，能够与上述同样地抑制气体放电。

由于半导体装置的评价方法还具有工序(c)，因此，即使在检测到半导体装置5的温度的异常后、评价结束前，也能够使评价中止，其中，在该工序(c)中，基于由工序(b)检测出的半导体装置5的表面的温度，将由工序(a)进行的半导体装置5的电气特性的评价中止。由此，能够抑制评价用探针10、温度检测用探针7以及连接焊盘等的破损。

此外，本发明在本发明的范围内，能够对实施方式适当地进行变形、省略。

Claims (18)

1.一种接触探针型温度检测器，其具有：

柱塞部，其能够与被测定物接触；

弹簧部件，其配置于所述柱塞部的基端部；

筒部，其经由所述弹簧部件而将所述柱塞部向所述被测定物侧按压；以及

测温部，其对所述被测定物的温度进行检测。

2.根据权利要求1所述的接触探针型温度检测器，其中，

所述测温部配置于所述柱塞部的前端部的内部。

3.根据权利要求1所述的接触探针型温度检测器，其中，

所述测温部配置于所述柱塞部的前端部的外部。

4.根据权利要求3所述的接触探针型温度检测器，其中，

在所述柱塞部的与所述被测定物接触的部位配置保护部。

5.根据权利要求4所述的接触探针型温度检测器，其中，

所述保护部由覆盖所述测温部的至少一部分的、具有热传导性的绝缘材料构成。

6.根据权利要求4所述的接触探针型温度检测器，其中，

所述保护部由介于所述测温部和所述被测定物之间的、具有热传导性的板材料构成。

7.根据权利要求2所述的接触探针型温度检测器，其中，

所述测温部配置于构成所述柱塞部的第1电极轴和第2电极轴之间，

在所述柱塞部的与所述被测定物接触的部位配置保护部。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的接触探针型温度检测器，其中，

所述测温部由热电偶构成。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的接触探针型温度检测器，其中，

所述测温部由白金电阻体或者热敏电阻构成。

10.一种半导体装置的评价装置，其具有：

权利要求1记载的接触探针型温度检测器；

工作台，其用于将所述被测定物固定；

弹簧方式的评价用探针；以及

评价部，其经由所述评价用探针而对所述被测定物的电气特性进行评价。

11.根据权利要求10所述的半导体装置的评价装置，其中，

在对所述被测定物的电气特性进行评价前的状态下，所述接触探针型温度检测器的前端部与所述评价用探针的前端部相比位于下方。

12.根据权利要求10或11所述的半导体装置的评价装置，其中，

所述接触探针型温度检测器配置为能够与所述被测定物的中央部接触。

13.根据权利要求10或11所述的半导体装置的评价装置，其中，

所述接触探针型温度检测器配置为能够与所述被测定物的周缘部接触。

14.根据权利要求10或11所述的半导体装置的评价装置，其中，

所述接触探针型温度检测器配置为能够与所述被测定物的中央部及周缘部接触。

15.根据权利要求10或11所述的半导体装置的评价装置，其中，

所述评价用探针及所述接触探针型温度检测器配置于彼此不同的绝缘板。

16.根据权利要求10或11所述的半导体装置的评价装置，其中，

还具有控制部，该控制部基于由所述接触探针型温度检测器所检测出的所述被测定物的温度而控制由所述评价用探针及所述评价部进行的所述被测定物的电气特性的评价。

17.一种半导体装置的评价方法，其使用权利要求10或11记载的半导体装置的评价装置，

该半导体装置的评价方法具有：

工序(a)，使用所述评价用探针及所述评价部对所述被测定物的电气特性进行评价；以及

工序(b)，使用所述接触探针型温度检测器，检测由所述工序(a)进行评价前以及由所述工序(a)进行评价时的所述被测定物的表面的温度。

18.根据权利要求17所述的半导体装置的评价方法，其还具有：

工序(c)，基于由所述工序(b)检测出的所述被测定物的表面的温度，将由所述工序(a)进行的所述被测定物的电气特性的评价中止。