JP2003185701A - 半導体チップの電気特性測定装置及び方法 - Google Patents
半導体チップの電気特性測定装置及び方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の目的は、半導体チップの裏面に部分
的な突起があっても、安定した接触が得られると同時
に、接触抵抗の影響を低減する４端子測定を可能とし、
かつ、上側測子に対する多少の位置ズレを許容できる半
導体チップの電気特性測定装置及び方法を提供すること
である。 【解決手段】 本発明に基づく電気特性測定装置のプロ
ーバ１０１は、ベアチップ２を載置する複数の小孔１０
２を設けた絶縁物から成る測定ステージ１０３と、先端
を小孔１０２から所定の高さ突出させ裏面電極２ａと当
接する弾性を有した複数の下側プローブ針１０４と、表
面電極２ｂに当接する弾性を有した複数の上側プローブ
針１０５と、測定のため上側プローブ針１０５を下降及
び上昇させ表面電極２ｂと当接及び離間させる昇降機構
部と、順次、測定ステージ１０３上のベアチップ２を交
換していく搬送機構とで構成されている。
的な突起があっても、安定した接触が得られると同時
に、接触抵抗の影響を低減する４端子測定を可能とし、
かつ、上側測子に対する多少の位置ズレを許容できる半
導体チップの電気特性測定装置及び方法を提供すること
である。 【解決手段】 本発明に基づく電気特性測定装置のプロ
ーバ１０１は、ベアチップ２を載置する複数の小孔１０
２を設けた絶縁物から成る測定ステージ１０３と、先端
を小孔１０２から所定の高さ突出させ裏面電極２ａと当
接する弾性を有した複数の下側プローブ針１０４と、表
面電極２ｂに当接する弾性を有した複数の上側プローブ
針１０５と、測定のため上側プローブ針１０５を下降及
び上昇させ表面電極２ｂと当接及び離間させる昇降機構
部と、順次、測定ステージ１０３上のベアチップ２を交
換していく搬送機構とで構成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表裏面に電極を有
する半導体チップを測定ステージに載置し表裏面電極に
それぞれ上側測子及び下側測子を当接させ導通状態と
し、半導体チップを介して通電し半導体チップの電気特
性を測定する半導体チップの電気特性測定装置及び方法
に関する。
する半導体チップを測定ステージに載置し表裏面電極に
それぞれ上側測子及び下側測子を当接させ導通状態と
し、半導体チップを介して通電し半導体チップの電気特
性を測定する半導体チップの電気特性測定装置及び方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体チップの電気特性測定装置は、主
に、テスタと、それに接続されたプローバによって構成
されている。ここではプローバについて説明する。
に、テスタと、それに接続されたプローバによって構成
されている。ここではプローバについて説明する。
【０００３】従来の半導体チップの電気特性測定装置の
プローバの一例として、半導体レーザの動作時のＯＮ抵
抗を測定するプローバを要部断面図として示す図４を用
いて説明する。
プローバの一例として、半導体レーザの動作時のＯＮ抵
抗を測定するプローバを要部断面図として示す図４を用
いて説明する。
【０００４】図４（ａ）に示すように、プローバ１は、
下側測子として、ベアチップ２を載置しベアチップ２の
裏面電極２ａと当接して導通状態とする表面が導電体で
ある測定ステージ３と、上側測子として、ベアチップ２
の表面電極２ｂに対して斜めに傾けてホルダ（図示せ
ず）に取付けた先端の細い弾性を有する上側プローブ針
４と、測定のため上側プローブ針４を下降または上昇さ
せ表面電極２ｂと当接または離間させる昇降機構部（図
示せず）と、順次、測定ステージ３上のベアチップ２を
次のベアチップ２に交換する搬送機構（図示せず）とで
構成されている。また、測定ステージ３の中央にはベア
チップ２を真空吸着するための末端を真空ポンプ（図示
せず）に接続した吸着穴５が設けられており、ベアチッ
プ２が上側プローブ針４に対して位置ズレしないように
保持する。
下側測子として、ベアチップ２を載置しベアチップ２の
裏面電極２ａと当接して導通状態とする表面が導電体で
ある測定ステージ３と、上側測子として、ベアチップ２
の表面電極２ｂに対して斜めに傾けてホルダ（図示せ
ず）に取付けた先端の細い弾性を有する上側プローブ針
４と、測定のため上側プローブ針４を下降または上昇さ
せ表面電極２ｂと当接または離間させる昇降機構部（図
示せず）と、順次、測定ステージ３上のベアチップ２を
次のベアチップ２に交換する搬送機構（図示せず）とで
構成されている。また、測定ステージ３の中央にはベア
チップ２を真空吸着するための末端を真空ポンプ（図示
せず）に接続した吸着穴５が設けられており、ベアチッ
プ２が上側プローブ針４に対して位置ズレしないように
保持する。
【０００５】上述のプローバ１を用いた電気特性測定方
法は、先ず、搬送機構（図示せず）によりベアチップ２
を測定ステージ３上に載置するとともに、裏面電極２ａ
と測定ステージ３とを導通状態とし、真空ポンプ（図示
せず）を作動し位置ズレしないようにベアチップ２を吸
着保持する。次に、昇降機構部（図示せず）により上側
プローブ針４を下降させ表面電極２ｂに当接させ導通状
態とし、駆動電流供給源（図示せず）から所定の電流を
流し半導体レーザのＯＮ抵抗を測定する。測定が完了し
たら、昇降機構部（図示せず）により上側プローブ針４
を上昇させ表面電極２ｂから離間させ、搬送機構（図示
せず）によりベアチップ２を収納トレイ（図示せず）に
収納し、次のベアチップ２を測定ステージ３上に載置す
る。順次、この動作を繰り返す。
法は、先ず、搬送機構（図示せず）によりベアチップ２
を測定ステージ３上に載置するとともに、裏面電極２ａ
と測定ステージ３とを導通状態とし、真空ポンプ（図示
せず）を作動し位置ズレしないようにベアチップ２を吸
着保持する。次に、昇降機構部（図示せず）により上側
プローブ針４を下降させ表面電極２ｂに当接させ導通状
態とし、駆動電流供給源（図示せず）から所定の電流を
流し半導体レーザのＯＮ抵抗を測定する。測定が完了し
たら、昇降機構部（図示せず）により上側プローブ針４
を上昇させ表面電極２ｂから離間させ、搬送機構（図示
せず）によりベアチップ２を収納トレイ（図示せず）に
収納し、次のベアチップ２を測定ステージ３上に載置す
る。順次、この動作を繰り返す。
【０００６】ここで、上記のようなプローバ１には以下
の２つの課題があった。先ず、第１の課題は、半導体チ
ップと下側測子との接触の問題である。半導体レーザの
ベアチップ２は、例えば、ＩｎＰ基板にＡｕで成る表裏
面電極２ａ，２ｂが形成されているが、前工程であるチ
ップ分割（複数の半導体レーザ素子が形成された基板を
個々の半導体チップに劈開によって分割）の際に、Ｉｎ
Ｐは脆いためＩｎＰクズ６を発生させ易く、また、Ａｕ
は比較的延性があるため周辺部にバリ７を発生させ易い
と言う欠点があり、このため、ＩｎＰクズ６が裏面電極
２ａに付着したり、バリ７が突出した場合、図４（ｂ）
に示すように、裏面電極２ａと測定ステージ３との接触
が不安定な状態になり接触抵抗の増大に繋がる虞があっ
た。このことは、表面側に比べて裏面側において特に顕
著であった。何故なら、表面側においては先端の細い上
側プローブ針４を表面電極２ｂの略中央を狙って当接さ
せるため、細い上側プローブ針４が小さなＩｎＰクズ６
やチップ周辺に発生するバリ７に当接する危険は極めて
少ないが、裏面側においては、裏面電極２ａと測定ステ
ージ３とは面同士の接触であるため、裏面電極２ａのど
こに突起が発生しても接触が不安定となるためである。
の２つの課題があった。先ず、第１の課題は、半導体チ
ップと下側測子との接触の問題である。半導体レーザの
ベアチップ２は、例えば、ＩｎＰ基板にＡｕで成る表裏
面電極２ａ，２ｂが形成されているが、前工程であるチ
ップ分割（複数の半導体レーザ素子が形成された基板を
個々の半導体チップに劈開によって分割）の際に、Ｉｎ
Ｐは脆いためＩｎＰクズ６を発生させ易く、また、Ａｕ
は比較的延性があるため周辺部にバリ７を発生させ易い
と言う欠点があり、このため、ＩｎＰクズ６が裏面電極
２ａに付着したり、バリ７が突出した場合、図４（ｂ）
に示すように、裏面電極２ａと測定ステージ３との接触
が不安定な状態になり接触抵抗の増大に繋がる虞があっ
た。このことは、表面側に比べて裏面側において特に顕
著であった。何故なら、表面側においては先端の細い上
側プローブ針４を表面電極２ｂの略中央を狙って当接さ
せるため、細い上側プローブ針４が小さなＩｎＰクズ６
やチップ周辺に発生するバリ７に当接する危険は極めて
少ないが、裏面側においては、裏面電極２ａと測定ステ
ージ３とは面同士の接触であるため、裏面電極２ａのど
こに突起が発生しても接触が不安定となるためである。
【０００７】第２の課題は、半導体チップと上側測子と
の位置精度の問題である。下側測子は、測定ステージ３
であるため裏面電極２ａとは面同士の接触となり位置ズ
レによる接触不良の危険は少ないが、上側測子は、細い
プローブ針４であるため位置ズレによる表面電極２ｂと
の接触不良が起こり易く、半導体チップを測定ステージ
３に設けられた小さな吸着穴５に対して高い位置精度で
載置する必要があった。また、半導体チップの大きさが
小さい場合、当然、半導体チップを位置ズレしないよう
に吸着保持する吸着穴５の大きさも小さくなり異物など
による穴詰まりが起こり易くなり定期的なチェックや清
掃が必要となり吸着力の維持管理が煩雑であった。
の位置精度の問題である。下側測子は、測定ステージ３
であるため裏面電極２ａとは面同士の接触となり位置ズ
レによる接触不良の危険は少ないが、上側測子は、細い
プローブ針４であるため位置ズレによる表面電極２ｂと
の接触不良が起こり易く、半導体チップを測定ステージ
３に設けられた小さな吸着穴５に対して高い位置精度で
載置する必要があった。また、半導体チップの大きさが
小さい場合、当然、半導体チップを位置ズレしないよう
に吸着保持する吸着穴５の大きさも小さくなり異物など
による穴詰まりが起こり易くなり定期的なチェックや清
掃が必要となり吸着力の維持管理が煩雑であった。
【０００８】即ち、下側測子は、測定ステージ３である
ため位置ズレの虞は少ないが突起による接触不良の危険
性が高く、上側測子は、細いプローブ針４であるため突
起による接触不良の危険性は低いが位置ズレによる表面
電極２ｂとの接触不良が起こり易いと言う問題があっ
た。
ため位置ズレの虞は少ないが突起による接触不良の危険
性が高く、上側測子は、細いプローブ針４であるため突
起による接触不良の危険性は低いが位置ズレによる表面
電極２ｂとの接触不良が起こり易いと言う問題があっ
た。
【０００９】次に、半導体チップと上側及び下側測子と
の間の接触抵抗が測定に及ぼす誤差について、例えば、
半導体レーザのＯＮ抵抗の測定回路を等価回路図として
示す図５を用いて説明する。図中では、半導体レーザを
ＬＤ、上側プローブ針と表面電極との間の接触抵抗をＲ
１，半導体レーザのＯＮ抵抗をＲ２，測定ステージと裏
面電極との間の接触抵抗をＲ３とする。また、上側プロ
ーブ針及び測定ステージは、それぞれ駆動電流供給源に
接続（接続点Ａ，Ｂ）されており、駆動電流供給源から
比較的大きな駆動電流Ｉ１を半導体レーザに供給し、こ
のときの接続点Ａ，Ｂ間の電圧をＯＮ抵抗Ｒ２の代用特
性として電圧計で測定する。尚、電圧計に流れる電流Ｉ
２は、電圧計が大きな内部抵抗Ｒ４を有しているために
駆動電流Ｉ１に比べて極めて小さい値（Ｉ２≫Ｉ１）と
なる。
の間の接触抵抗が測定に及ぼす誤差について、例えば、
半導体レーザのＯＮ抵抗の測定回路を等価回路図として
示す図５を用いて説明する。図中では、半導体レーザを
ＬＤ、上側プローブ針と表面電極との間の接触抵抗をＲ
１，半導体レーザのＯＮ抵抗をＲ２，測定ステージと裏
面電極との間の接触抵抗をＲ３とする。また、上側プロ
ーブ針及び測定ステージは、それぞれ駆動電流供給源に
接続（接続点Ａ，Ｂ）されており、駆動電流供給源から
比較的大きな駆動電流Ｉ１を半導体レーザに供給し、こ
のときの接続点Ａ，Ｂ間の電圧をＯＮ抵抗Ｒ２の代用特
性として電圧計で測定する。尚、電圧計に流れる電流Ｉ
２は、電圧計が大きな内部抵抗Ｒ４を有しているために
駆動電流Ｉ１に比べて極めて小さい値（Ｉ２≫Ｉ１）と
なる。
【００１０】ここで、ＯＮ抵抗Ｒ２の代用特性として、
真に求めたい電圧Ｖ１は、 Ｖ１＝（Ｉ１＋Ｉ２）＊Ｒ２ であるが、実際の測定電圧は接触抵抗分Ｒ１，Ｒ３を含
んだ電圧Ｖ２となることは、避けられない。 Ｖ２＝（Ｉ１＋Ｉ２）＊（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３） この差Ｄ１は、 Ｄ１＝Ｖ２−Ｖ１＝（Ｉ１＋Ｉ２）＊（Ｒ１＋Ｒ３） となり、この値は比較的大きな駆動電流Ｉ１を含んでい
るため無視できない測定誤差となり、良品であるにも拘
わらず不良と判定し歩留りを悪化させる虞があり、この
値をできるだけ低減することが望ましい。
真に求めたい電圧Ｖ１は、 Ｖ１＝（Ｉ１＋Ｉ２）＊Ｒ２ であるが、実際の測定電圧は接触抵抗分Ｒ１，Ｒ３を含
んだ電圧Ｖ２となることは、避けられない。 Ｖ２＝（Ｉ１＋Ｉ２）＊（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３） この差Ｄ１は、 Ｄ１＝Ｖ２−Ｖ１＝（Ｉ１＋Ｉ２）＊（Ｒ１＋Ｒ３） となり、この値は比較的大きな駆動電流Ｉ１を含んでい
るため無視できない測定誤差となり、良品であるにも拘
わらず不良と判定し歩留りを悪化させる虞があり、この
値をできるだけ低減することが望ましい。
【００１１】このため、接触抵抗Ｒ１，Ｒ３による測定
誤差の低減を目的に、要部断面図として示す図６（ａ）
のように２本の上側プローブ針４ａ，４ｂを配設し、そ
の等価回路図として示す図６（ｂ）のように１本は駆動
電流供給源に、もう１本は電圧計にそれぞれ接続する構
成としても良い。当然、このようにすると上側プローブ
針４ａ，４ｂの本数が増えるため位置調整が困難となる
が、この場合の測定電圧Ｖ３は、 Ｖ３＝Ｉ１＊Ｒ１＋（Ｉ１＋Ｉ２）＊（Ｒ２＋Ｒ３） となり、上側プローブ針が１本の場合の測定電圧Ｖ２に
比べてＩ２＊Ｒ１だけ接触抵抗による測定誤差を減少さ
せることができる。
誤差の低減を目的に、要部断面図として示す図６（ａ）
のように２本の上側プローブ針４ａ，４ｂを配設し、そ
の等価回路図として示す図６（ｂ）のように１本は駆動
電流供給源に、もう１本は電圧計にそれぞれ接続する構
成としても良い。当然、このようにすると上側プローブ
針４ａ，４ｂの本数が増えるため位置調整が困難となる
が、この場合の測定電圧Ｖ３は、 Ｖ３＝Ｉ１＊Ｒ１＋（Ｉ１＋Ｉ２）＊（Ｒ２＋Ｒ３） となり、上側プローブ針が１本の場合の測定電圧Ｖ２に
比べてＩ２＊Ｒ１だけ接触抵抗による測定誤差を減少さ
せることができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体チップの
電気特性測定装置のプローバでは、上側測子は細いプロ
ーブ針による点接触であるのに対して、下側測子は測定
ステージによる面接触であるため、半導体チップ裏面に
クズが付着したりバリが突出した場合、接触が不安定に
なる危険性が高く接触抵抗の増加を招き真に求めたい電
気特性値に対する測定誤差を増加させ良品であるにも拘
わらず不良と判定し歩留りを悪化させる虞があった。ま
た、半導体チップを測定ステージ上に載置する際、上側
測子に対する高い位置精度と吸着保持力の維持管理とが
要求された。
電気特性測定装置のプローバでは、上側測子は細いプロ
ーブ針による点接触であるのに対して、下側測子は測定
ステージによる面接触であるため、半導体チップ裏面に
クズが付着したりバリが突出した場合、接触が不安定に
なる危険性が高く接触抵抗の増加を招き真に求めたい電
気特性値に対する測定誤差を増加させ良品であるにも拘
わらず不良と判定し歩留りを悪化させる虞があった。ま
た、半導体チップを測定ステージ上に載置する際、上側
測子に対する高い位置精度と吸着保持力の維持管理とが
要求された。
【００１３】本発明の目的は、半導体チップの裏面に部
分的な突起があっても、安定した接触が得られると同時
に、接触抵抗の影響を低減する４端子測定を可能とし、
かつ、上側測子に対する多少の位置ズレを許容できる半
導体チップの電気特性測定装置及び方法を提供すること
である。
分的な突起があっても、安定した接触が得られると同時
に、接触抵抗の影響を低減する４端子測定を可能とし、
かつ、上側測子に対する多少の位置ズレを許容できる半
導体チップの電気特性測定装置及び方法を提供すること
である。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために提案されたもので、表裏面に電極を有する半
導体チップを載置する複数の小孔を設けた絶縁物から成
る測定ステージと、小孔から所定の高さ突出し半導体チ
ップの裏面電極と当接する弾性を有する複数の下側プロ
ーブ針と、半導体チップの表面電極に当接する上下可動
な複数の上側プローブ針とを備え、下側プローブ針の略
半数及び上側プローブ針の略半数を半導体チップの駆動
電流供給源に接続し、残り略半数の下側プローブ針及び
上側プローブ針を測定器に接続し、下側プローブ針と上
側プローブ針との間で半導体チップを介して通電し半導
体チップの電気特性を測定することを特徴とする半導体
チップの電気特性測定装置である。
するために提案されたもので、表裏面に電極を有する半
導体チップを載置する複数の小孔を設けた絶縁物から成
る測定ステージと、小孔から所定の高さ突出し半導体チ
ップの裏面電極と当接する弾性を有する複数の下側プロ
ーブ針と、半導体チップの表面電極に当接する上下可動
な複数の上側プローブ針とを備え、下側プローブ針の略
半数及び上側プローブ針の略半数を半導体チップの駆動
電流供給源に接続し、残り略半数の下側プローブ針及び
上側プローブ針を測定器に接続し、下側プローブ針と上
側プローブ針との間で半導体チップを介して通電し半導
体チップの電気特性を測定することを特徴とする半導体
チップの電気特性測定装置である。
【００１５】上記の半導体チップの電気特性測定装置を
用いた半導体チップの電気特性測定方法は、複数の小孔
を設けた絶縁物から成る測定ステージ上に、表裏面に電
極を有する半導体チップを載置するとともに、複数の小
孔から所定の高さ突出し、略半数を半導体チップの駆動
電流供給源、残り略半数を半導体チップの電気特性の測
定器に接続した弾性を有する下側プローブ針と半導体チ
ップの裏面電極とを当接させ導通状態とし、次に、半導
体チップの表面電極に略半数を半導体チップの駆動電流
供給源、残り略半数を半導体チップの電気特性の測定器
に接続した上下可動な上側プローブ針と半導体チップの
表面電極とを当接させ導通状態とし、下側プローブ針と
上側プローブ針との間で半導体チップを介して通電し半
導体チップの電気特性を測定することを特徴とする半導
体チップの電気特性測定方法である。
用いた半導体チップの電気特性測定方法は、複数の小孔
を設けた絶縁物から成る測定ステージ上に、表裏面に電
極を有する半導体チップを載置するとともに、複数の小
孔から所定の高さ突出し、略半数を半導体チップの駆動
電流供給源、残り略半数を半導体チップの電気特性の測
定器に接続した弾性を有する下側プローブ針と半導体チ
ップの裏面電極とを当接させ導通状態とし、次に、半導
体チップの表面電極に略半数を半導体チップの駆動電流
供給源、残り略半数を半導体チップの電気特性の測定器
に接続した上下可動な上側プローブ針と半導体チップの
表面電極とを当接させ導通状態とし、下側プローブ針と
上側プローブ針との間で半導体チップを介して通電し半
導体チップの電気特性を測定することを特徴とする半導
体チップの電気特性測定方法である。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明に基づく半導体チップの電
気特性測定装置のプローバの一例として、半導体レーザ
のＯＮ抵抗を測定するプローバを要部斜視図として示す
図１を用いて説明する。
気特性測定装置のプローバの一例として、半導体レーザ
のＯＮ抵抗を測定するプローバを要部斜視図として示す
図１を用いて説明する。
【００１７】図１に示すように、プローバ１０１は、半
導体レーザのベアチップ２を載置する複数の小孔１０２
を設けた絶縁物から成る測定ステージ１０３と、ホルダ
（図示せず）に取付けられ、先端を小孔１０２から所定
の高さ突出させ裏面電極２ａと当接する弾性を有した複
数の下側プローブ針１０４と、ホルダ（図示せず）に取
付けられ、表面電極２ｂに当接する弾性を有した複数の
上側プローブ針１０５と、測定のため上側プローブ針１
０５を下降及び上昇させ表面電極２ｂと当接及び離間さ
せる昇降機構部（図示せず）と、順次、測定ステージ１
０３上のベアチップ２を交換する搬送機構（図示せず）
とで構成されている。
導体レーザのベアチップ２を載置する複数の小孔１０２
を設けた絶縁物から成る測定ステージ１０３と、ホルダ
（図示せず）に取付けられ、先端を小孔１０２から所定
の高さ突出させ裏面電極２ａと当接する弾性を有した複
数の下側プローブ針１０４と、ホルダ（図示せず）に取
付けられ、表面電極２ｂに当接する弾性を有した複数の
上側プローブ針１０５と、測定のため上側プローブ針１
０５を下降及び上昇させ表面電極２ｂと当接及び離間さ
せる昇降機構部（図示せず）と、順次、測定ステージ１
０３上のベアチップ２を交換する搬送機構（図示せず）
とで構成されている。
【００１８】測定ステージ１０３を絶縁物とするのは、
接続先の異なるプローブ針１０４，１０５同士を互いに
導通させないためである。また、下側プローブ針１０４
ａ（図中斜線のプローブ針）の略半数は駆動電流供給源
の所定の端子に、上側プローブ針１０５ａ（図中斜線の
プローブ針）の略半数は、駆動電流供給源の他方の端子
に接続する。また、残り略半数の下側プローブ針１０４
ｂ（図中ドットのプローブ針）は電圧計の所定の端子
に、残り略半数の上側プローブ針１０５ｂ（図中ドット
のプローブ針）は、電圧計の他方の端子に接続する。ま
た、駆動電流供給源に接続する下側プローブ針１０４ａ
の先端と、電圧計に接続する下側プローブ針１０４ｂの
先端とは少なくとも４本以上が同時に一方の電極面２
ａ，２ｂに当接するピッチでかつ、市松模様に配列され
ている。また、同様に、駆動電流供給源に接続する上側
プローブ針１０５ａの先端と、電圧計に接続する上側プ
ローブ針１０５ｂの先端とは少なくとも４本以上が同時
に一方の電極面２ａ，２ｂに当接するピッチでかつ、市
松模様に配列されている。
接続先の異なるプローブ針１０４，１０５同士を互いに
導通させないためである。また、下側プローブ針１０４
ａ（図中斜線のプローブ針）の略半数は駆動電流供給源
の所定の端子に、上側プローブ針１０５ａ（図中斜線の
プローブ針）の略半数は、駆動電流供給源の他方の端子
に接続する。また、残り略半数の下側プローブ針１０４
ｂ（図中ドットのプローブ針）は電圧計の所定の端子
に、残り略半数の上側プローブ針１０５ｂ（図中ドット
のプローブ針）は、電圧計の他方の端子に接続する。ま
た、駆動電流供給源に接続する下側プローブ針１０４ａ
の先端と、電圧計に接続する下側プローブ針１０４ｂの
先端とは少なくとも４本以上が同時に一方の電極面２
ａ，２ｂに当接するピッチでかつ、市松模様に配列され
ている。また、同様に、駆動電流供給源に接続する上側
プローブ針１０５ａの先端と、電圧計に接続する上側プ
ローブ針１０５ｂの先端とは少なくとも４本以上が同時
に一方の電極面２ａ，２ｂに当接するピッチでかつ、市
松模様に配列されている。
【００１９】即ち、両電極面２ａ，２ｂには接続先（駆
動電流供給源または電圧計）毎に２本ずつのプローブ針
１０４，１０５が当接することになり、電極面２ａ，２
ｂに部分的な突起があり、万一、1本のプローブ針１０
４，１０５との接触が不安定になっても、もう１本のプ
ローブ針１０４，１０５で正常に接続されるようになっ
ている。また、上下とも、それぞれプローブ針１０４，
１０５の先端は市松模様に配列されているので、平面図
として示す図２のように、測定ステージ１０３上のベア
チップ２の位置が、本来の載置位置から多少位置ズレし
ても、周辺のプローブ針のどれかと接触可能となってお
り位置ズレに対しても確実な接触を得ることができる。
このため、測定ステージ１０３にベアチップ２を吸着保
持するための吸着穴を設ける必要がなく好適である。
動電流供給源または電圧計）毎に２本ずつのプローブ針
１０４，１０５が当接することになり、電極面２ａ，２
ｂに部分的な突起があり、万一、1本のプローブ針１０
４，１０５との接触が不安定になっても、もう１本のプ
ローブ針１０４，１０５で正常に接続されるようになっ
ている。また、上下とも、それぞれプローブ針１０４，
１０５の先端は市松模様に配列されているので、平面図
として示す図２のように、測定ステージ１０３上のベア
チップ２の位置が、本来の載置位置から多少位置ズレし
ても、周辺のプローブ針のどれかと接触可能となってお
り位置ズレに対しても確実な接触を得ることができる。
このため、測定ステージ１０３にベアチップ２を吸着保
持するための吸着穴を設ける必要がなく好適である。
【００２０】上述のプローバ１０１を用いた電気特性測
定方法は、先ず、搬送機構（図示せず）によりベアチッ
プ２を測定ステージ１０３上の所定位置に載置する。こ
のとき、裏面電極２ａは、測定ステージ１０３に設けら
れた小孔１０２から所定の高さ突出した弾性を有する４
本の下側プローブ針１０４の先端で支持される格好にな
る。次に、昇降機構部（図示せず）により上側プローブ
針１０５を下降させ表面電極２ｂに所定の圧力で接触さ
せる。このとき、この押圧により下側プローブ針１０４
の先端は最大で測定ステージ１０３と面一まで押し下げ
られるが、その弾性により裏面電極２ａとの接触は確保
される。このようにして、弾性のある上下のプローブ針
１０４，１０５に挟まれた状態で半導体レーザのＯＮ抵
抗を測定する。測定が完了したら、昇降機構部（図示せ
ず）により上側プローブ針１０５を上昇させ表面電極２
ｂから離間させ、搬送機構（図示せず）により測定が完
了したベアチップ２を収納トレイ（図示せず）に収納
し、次のベアチップ２を測定ステージ１０３の上に載置
する。順次、この動作を繰り返す。
定方法は、先ず、搬送機構（図示せず）によりベアチッ
プ２を測定ステージ１０３上の所定位置に載置する。こ
のとき、裏面電極２ａは、測定ステージ１０３に設けら
れた小孔１０２から所定の高さ突出した弾性を有する４
本の下側プローブ針１０４の先端で支持される格好にな
る。次に、昇降機構部（図示せず）により上側プローブ
針１０５を下降させ表面電極２ｂに所定の圧力で接触さ
せる。このとき、この押圧により下側プローブ針１０４
の先端は最大で測定ステージ１０３と面一まで押し下げ
られるが、その弾性により裏面電極２ａとの接触は確保
される。このようにして、弾性のある上下のプローブ針
１０４，１０５に挟まれた状態で半導体レーザのＯＮ抵
抗を測定する。測定が完了したら、昇降機構部（図示せ
ず）により上側プローブ針１０５を上昇させ表面電極２
ｂから離間させ、搬送機構（図示せず）により測定が完
了したベアチップ２を収納トレイ（図示せず）に収納
し、次のベアチップ２を測定ステージ１０３の上に載置
する。順次、この動作を繰り返す。
【００２１】次に、半導体チップと上側及び下側測子と
の間の接触抵抗が測定に及ぼす誤差について、例えば、
半導体レーザのＯＮ抵抗の測定回路を等価回路図として
示す図３を用いて説明する。図中では、半導体レーザを
ＬＤ、上側プローブ針と表面電極との間の接触抵抗をＲ
１，半導体レーザのＯＮ抵抗をＲ２，測定ステージと裏
面電極との間の接触抵抗をＲ３とする。また、上側プロ
ーブ針及び測定ステージは、それぞれ駆動電流供給源に
接続（接続点Ａ，Ｂ）されており、駆動電流供給源から
比較的大きな駆動電流Ｉ１を半導体レーザに供給し、こ
のときの接続点Ａ，Ｂ間の電圧をＯＮ抵抗Ｒ２の代用特
性として電圧計で測定する。尚、電圧計に流れる電流Ｉ
２は、電圧計が大きな内部抵抗Ｒ４を有しているために
駆動電流Ｉ１に比べて極めて小さい値（Ｉ２≫Ｉ１）と
なる。また、上側プローブ針の略半数は駆動電流供給源
に、残り略半数は電圧計にそれぞれ接続するため、電圧
計に接続する接触抵抗Ｒ１には、駆動電流Ｉ１は流れな
い。同様に、下側プローブ針の略半数は駆動電流供給源
に、残り略半数は電圧計にそれぞれ接続するため、電圧
計に接続する接触抵抗Ｒ３には、駆動電流Ｉ１は流れな
い。
の間の接触抵抗が測定に及ぼす誤差について、例えば、
半導体レーザのＯＮ抵抗の測定回路を等価回路図として
示す図３を用いて説明する。図中では、半導体レーザを
ＬＤ、上側プローブ針と表面電極との間の接触抵抗をＲ
１，半導体レーザのＯＮ抵抗をＲ２，測定ステージと裏
面電極との間の接触抵抗をＲ３とする。また、上側プロ
ーブ針及び測定ステージは、それぞれ駆動電流供給源に
接続（接続点Ａ，Ｂ）されており、駆動電流供給源から
比較的大きな駆動電流Ｉ１を半導体レーザに供給し、こ
のときの接続点Ａ，Ｂ間の電圧をＯＮ抵抗Ｒ２の代用特
性として電圧計で測定する。尚、電圧計に流れる電流Ｉ
２は、電圧計が大きな内部抵抗Ｒ４を有しているために
駆動電流Ｉ１に比べて極めて小さい値（Ｉ２≫Ｉ１）と
なる。また、上側プローブ針の略半数は駆動電流供給源
に、残り略半数は電圧計にそれぞれ接続するため、電圧
計に接続する接触抵抗Ｒ１には、駆動電流Ｉ１は流れな
い。同様に、下側プローブ針の略半数は駆動電流供給源
に、残り略半数は電圧計にそれぞれ接続するため、電圧
計に接続する接触抵抗Ｒ３には、駆動電流Ｉ１は流れな
い。
【００２２】ここで、ＯＮ抵抗Ｒ２の代用特性として、
真に求めたい電圧Ｖ１は、 Ｖ１＝（Ｉ１＋Ｉ２）＊Ｒ２ であるが、実際の測定電圧は接触抵抗分Ｒ１，Ｒ３を含
んだ電圧Ｖ２２となることは、避けられない。 Ｖ２２＝Ｉ２＊Ｒ１＋（Ｉ１＋Ｉ２）＊Ｒ２＋Ｉ２＊Ｒ
３ この差Ｄ２は、 Ｄ２＝Ｖ２２−Ｖ１＝Ｉ２＊（Ｒ１＋Ｒ３） となり、この値は比較的大きな駆動電流Ｉ１を含んでい
ないため大きな測定誤差とはならず、良品であるにも拘
わらず不良と判定し歩留りを悪化させる虞がない。
真に求めたい電圧Ｖ１は、 Ｖ１＝（Ｉ１＋Ｉ２）＊Ｒ２ であるが、実際の測定電圧は接触抵抗分Ｒ１，Ｒ３を含
んだ電圧Ｖ２２となることは、避けられない。 Ｖ２２＝Ｉ２＊Ｒ１＋（Ｉ１＋Ｉ２）＊Ｒ２＋Ｉ２＊Ｒ
３ この差Ｄ２は、 Ｄ２＝Ｖ２２−Ｖ１＝Ｉ２＊（Ｒ１＋Ｒ３） となり、この値は比較的大きな駆動電流Ｉ１を含んでい
ないため大きな測定誤差とはならず、良品であるにも拘
わらず不良と判定し歩留りを悪化させる虞がない。
【００２３】尚、ここでは、説明のため、一方の電極面
２ａ，２ｂに同時に接触するプローブの本数を４本づつ
としたが、特にこれに限るものではない。また、測定ス
テージに半導体チップを吸着保持する吸着穴を設けるス
ペースがある場合は、これと組合せて用いる構成として
も良いことは言うまでもない。
２ａ，２ｂに同時に接触するプローブの本数を４本づつ
としたが、特にこれに限るものではない。また、測定ス
テージに半導体チップを吸着保持する吸着穴を設けるス
ペースがある場合は、これと組合せて用いる構成として
も良いことは言うまでもない。
【００２４】
【発明の効果】本発明に基づく半導体チップの電気特性
測定装置のプローバによれば、下側プローブ針の略半数
は駆動電流供給源の所定の端子に、上側プローブ針の略
半数は駆動電流供給源の他方の端子に接続し、残り略半
数の下側プローブ針は測定器の所定の端子に、残り略半
数の上側プローブ針は、測定器の他方の端子に接続し、
駆動電流供給源に接続する下側プローブ針の先端と、電
圧計に接続する下側プローブ針の先端とは少なくとも４
本以上が同時に一方の電極面に当接するピッチでかつ、
市松模様に配列し、同様に、駆動電流供給源に接続する
上側プローブ針の先端と、電圧計に接続する上側プロー
ブ針の先端とは少なくとも４本以上が同時に一方の電極
面に当接するピッチでかつ、市松模様に配列するため、
半導体チップの裏面に部分的な突起があっても、安定し
た接触が得られるとともに接触抵抗の影響を低減できる
４端子測定を可能としかつ、上側プローブに対する半導
体チップの多少の位置ズレを許容できる。また、このた
め吸着保持のための吸着穴を設ける必要がない。
測定装置のプローバによれば、下側プローブ針の略半数
は駆動電流供給源の所定の端子に、上側プローブ針の略
半数は駆動電流供給源の他方の端子に接続し、残り略半
数の下側プローブ針は測定器の所定の端子に、残り略半
数の上側プローブ針は、測定器の他方の端子に接続し、
駆動電流供給源に接続する下側プローブ針の先端と、電
圧計に接続する下側プローブ針の先端とは少なくとも４
本以上が同時に一方の電極面に当接するピッチでかつ、
市松模様に配列し、同様に、駆動電流供給源に接続する
上側プローブ針の先端と、電圧計に接続する上側プロー
ブ針の先端とは少なくとも４本以上が同時に一方の電極
面に当接するピッチでかつ、市松模様に配列するため、
半導体チップの裏面に部分的な突起があっても、安定し
た接触が得られるとともに接触抵抗の影響を低減できる
４端子測定を可能としかつ、上側プローブに対する半導
体チップの多少の位置ズレを許容できる。また、このた
め吸着保持のための吸着穴を設ける必要がない。
【図１】 本発明に基づく電気特性測定装置のプローバ
の一例を示す要部斜視図
の一例を示す要部斜視図
【図２】 測定ステージ上のベアチップの位置ズレ状態
を示す平面図
を示す平面図
【図３】 図１の等価回路図
【図４】 従来の電気特性測定装置のプローバの一例を
示す要部斜視図
示す要部斜視図
【図５】 図４の等価回路図
【図６】 従来の電気特性測定装置のプローバの他の例
を示す要部斜視図及びその等価回路図
を示す要部斜視図及びその等価回路図
２ ベアチップ
２ａ 裏面電極
２ｂ 表面電極
１０１ プローバ
１０２ 小孔
１０３ 測定ステージ
１０４ａ，１０４ｂ 下側プローブ針
１０５ａ，１０５ｂ 上側プローブ針
Claims (6)
- 【請求項１】表裏面に電極を有する半導体チップを載置
する複数の小孔を設けた絶縁物から成る測定ステージ
と、小孔から所定の高さ突出し半導体チップの裏面電極
と当接する弾性を有する複数の下側プローブ針と、半導
体チップの表面電極に当接する上下可動な複数の上側プ
ローブ針とを備え、下側プローブ針の略半数及び上側プ
ローブ針の略半数を半導体チップの駆動電流供給源に接
続し、残り略半数の下側プローブ針及び上側プローブ針
を測定器に接続し、下側プローブ針と上側プローブ針と
の間で半導体チップを介して通電し半導体チップの電気
特性を測定することを特徴とする半導体チップの電気特
性測定装置。 - 【請求項２】下側プローブ針及び上側プローブ針のうち
駆動電流供給源に接続するプローブ針先端と、測定器に
接続するプローブ針先端とが市松模様に配列されている
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体チップの電気
特性測定装置。 - 【請求項３】半導体チップは半導体レーザであることを
特徴とする請求項１に記載の半導体チップの電気特性測
定装置。 - 【請求項４】複数の小孔を設けた絶縁物から成る測定ス
テージ上に、表裏面に電極を有する半導体チップを載置
するとともに、複数の小孔から所定の高さ突出し、略半
数を半導体チップの駆動電流供給源、残り略半数を半導
体チップの電気特性の測定器に接続した弾性を有する下
側プローブ針と半導体チップの裏面電極とを当接させ導
通状態とし、次に、半導体チップの表面電極に略半数を
半導体チップの駆動電流供給源、残り略半数を半導体チ
ップの電気特性の測定器に接続した上下可動な上側プロ
ーブ針と半導体チップの表面電極とを当接させ導通状態
とし、下側プローブ針と上側プローブ針との間で半導体
チップを介して通電し半導体チップの電気特性を測定す
ることを特徴とする半導体チップの電気特性測定方法。 - 【請求項５】下側プローブ針及び上側プローブ針のうち
駆動電流供給源に接続するプローブ針先端と、測定器に
接続するプローブ針先端とが市松模様に配列されている
ことを特徴とする請求項４に記載の半導体チップの電気
特性測定方法。 - 【請求項６】半導体チップは半導体レーザであることを
特徴とする請求項４に記載の半導体チップの電気特性測
定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001387086A JP2003185701A (ja) | 2001-12-20 | 2001-12-20 | 半導体チップの電気特性測定装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001387086A JP2003185701A (ja) | 2001-12-20 | 2001-12-20 | 半導体チップの電気特性測定装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003185701A true JP2003185701A (ja) | 2003-07-03 |
Family
ID=27596022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001387086A Pending JP2003185701A (ja) | 2001-12-20 | 2001-12-20 | 半導体チップの電気特性測定装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003185701A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008107117A (ja) * | 2006-10-23 | 2008-05-08 | Oputo System:Kk | ケルビンテーブル |
| JP2008241722A (ja) * | 2008-06-02 | 2008-10-09 | Oki Electric Ind Co Ltd | プローブカード及び半導体装置の製造方法 |
| US7579851B2 (en) | 2003-09-16 | 2009-08-25 | Oki Semiconductor Co., Ltd. | Operation voltage supply apparatus and operation voltage supply method for semiconductor device |
| KR101397373B1 (ko) | 2013-03-27 | 2014-05-20 | 삼성전기주식회사 | 전기검사용 지그 |
| JP2015049137A (ja) * | 2013-09-02 | 2015-03-16 | 三菱電機株式会社 | 半導体チップ試験装置及び方法 |
| JP2015055575A (ja) * | 2013-09-12 | 2015-03-23 | 株式会社村田製作所 | 電子部品の電気特性測定装置 |
| WO2018205960A1 (zh) * | 2017-05-10 | 2018-11-15 | 深圳瑞波光电子有限公司 | 测试设备及其给电治具 |
| CN112630539A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-04-09 | 深圳市燕麦科技股份有限公司 | 一种用于fpc性能测试的测试针模以及测试装置 |
-
2001
- 2001-12-20 JP JP2001387086A patent/JP2003185701A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7579851B2 (en) | 2003-09-16 | 2009-08-25 | Oki Semiconductor Co., Ltd. | Operation voltage supply apparatus and operation voltage supply method for semiconductor device |
| US7960987B2 (en) | 2003-09-16 | 2011-06-14 | Oki Semiconductor Co., Ltd. | Operation voltage supply method for semiconductor device |
| JP2008107117A (ja) * | 2006-10-23 | 2008-05-08 | Oputo System:Kk | ケルビンテーブル |
| JP2008241722A (ja) * | 2008-06-02 | 2008-10-09 | Oki Electric Ind Co Ltd | プローブカード及び半導体装置の製造方法 |
| KR101397373B1 (ko) | 2013-03-27 | 2014-05-20 | 삼성전기주식회사 | 전기검사용 지그 |
| JP2015049137A (ja) * | 2013-09-02 | 2015-03-16 | 三菱電機株式会社 | 半導体チップ試験装置及び方法 |
| JP2015055575A (ja) * | 2013-09-12 | 2015-03-23 | 株式会社村田製作所 | 電子部品の電気特性測定装置 |
| WO2018205960A1 (zh) * | 2017-05-10 | 2018-11-15 | 深圳瑞波光电子有限公司 | 测试设备及其给电治具 |
| CN112630539A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-04-09 | 深圳市燕麦科技股份有限公司 | 一种用于fpc性能测试的测试针模以及测试装置 |
| CN112630539B (zh) * | 2020-12-14 | 2024-03-29 | 深圳市燕麦科技股份有限公司 | 一种用于fpc性能测试的测试针模以及测试装置 |
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