JP2017003295A - Measurement device and semiconductor device measurement method - Google Patents

Measurement device and semiconductor device measurement method Download PDF

Info

Publication number
JP2017003295A
JP2017003295A JP2015114607A JP2015114607A JP2017003295A JP 2017003295 A JP2017003295 A JP 2017003295A JP 2015114607 A JP2015114607 A JP 2015114607A JP 2015114607 A JP2015114607 A JP 2015114607A JP 2017003295 A JP2017003295 A JP 2017003295A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
probe
substrate
semiconductor device
mask
measuring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015114607A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6418070B2 (en
Inventor
浩介 波戸▲崎▼
Kosuke Hatozaki
浩介 波戸▲崎▼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2015114607A priority Critical patent/JP6418070B2/en
Publication of JP2017003295A publication Critical patent/JP2017003295A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6418070B2 publication Critical patent/JP6418070B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
  • Measuring Leads Or Probes (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a measurement device and semiconductor device measurement method that can use a known measurement device as it is, and can measure electric characteristics of a semiconductor device of various pad arrangements.SOLUTION: A measurement device comprises: a substrate; a first probe that is fixed to the substrate, and is extendable/contractable in the long-side direction; a second probe that is fixed to the substrate and extendable/contractable in the long-side direction; and a mask that includes an opening part contracting the first probe in comparison with a state where a semiconductor device hits a tip end of the first probe and force is not applied on the first probe, and causing the second probe to pass.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、例えばIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)などの半導体装置の電気的特性を測定する測定装置と、半導体装置の測定方法に関する。   The present invention relates to a measuring device for measuring electrical characteristics of a semiconductor device such as an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), and a measuring method for the semiconductor device.

特許文献1には、複数の伸縮可能なプローブ(導電性接触子)を備えた測定装置が開示されている。この測定装置で半導体装置の電気的特性を測定する際には、あるプローブを半導体装置の端子に接触させつつ、別のプローブはガイドプレートで縮ませることで半導体装置の端子に接触させない。より具体的に言えば、ガイドプレートの開口径を小さくすることで測定に使用しないプローブをガイドプレートに接触させ、これを縮ませる。   Patent Document 1 discloses a measuring apparatus including a plurality of extendable probes (conductive contacts). When measuring the electrical characteristics of the semiconductor device with this measuring apparatus, one probe is brought into contact with the terminal of the semiconductor device, while another probe is not brought into contact with the terminal of the semiconductor device by being contracted by the guide plate. More specifically, by reducing the opening diameter of the guide plate, a probe that is not used for measurement is brought into contact with the guide plate and is contracted.

特開2012−145454号公報JP 2012-145454 A

しかしながら、上記特許文献の測定装置では、ガイドプレートとプローブを接触させるために、プローブの短手方向に突出部を設けなければならない。このように特殊な形状を有する測定装置を用いることはコスト高の原因となる。   However, in the measuring apparatus of the above-mentioned patent document, in order to bring the guide plate into contact with the probe, a protrusion must be provided in the short direction of the probe. Use of a measuring device having such a special shape causes high costs.

しかも、プローブの短手方向に突出部を設けることにより、プローブ同士を接近させることができないので、高密度でプローブを設けることができない。   In addition, since the probes cannot be brought close to each other by providing the protrusions in the short direction of the probes, the probes cannot be provided at a high density.

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、基板にプローブが固定された周知の測定装置をそのまま用いることができ、かつ様々な電極配置の半導体装置の電気的特性を測定できる測定装置、及び半導体装置の測定方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and a known measuring device in which a probe is fixed to a substrate can be used as it is, and the electrical characteristics of semiconductor devices having various electrode arrangements can be used. It is an object of the present invention to provide a measuring device capable of measuring and a measuring method of a semiconductor device.

本願の発明に係る測定装置は、基板と、該基板に固定され、長手方向に伸縮可能な第1プローブと、該基板に固定され、長手方向に伸縮可能な第2プローブと、該第1プローブの先端にあたり該第1プローブに力が及ぼされていない状態に比べて該第1プローブを縮ませ、該第2プローブを通す開口部を有するマスクと、を備えたことを特徴とする。   A measuring apparatus according to the invention of the present application includes a substrate, a first probe fixed to the substrate and capable of extending and contracting in the longitudinal direction, a second probe fixed to the substrate and capable of extending and contracting in the longitudinal direction, and the first probe. And a mask having an opening through which the first probe is contracted and the second probe is passed, compared to a state where no force is applied to the first probe.

本願の発明に係る他の測定装置は、半導体装置の上面と下面を露出させつつ、該半導体装置を支持するトレイと、該トレイの上方にある第1基板と、該第1基板に固定され、該トレイの方向に伸縮可能な第1プローブと、該第1基板に固定され、該トレイの方向に伸縮可能な第2プローブと、該トレイの下方にある第2基板と、該第2基板に固定され、該トレイの方向に伸縮可能な第3プローブと、該第2基板に固定され、該トレイの方向に伸縮可能な第4プローブと、を備えたことを特徴とする。   Another measuring apparatus according to the invention of the present application is a tray supporting the semiconductor device, a first substrate above the tray, and being fixed to the first substrate while exposing an upper surface and a lower surface of the semiconductor device. A first probe that can be expanded and contracted in the direction of the tray; a second probe that is fixed to the first substrate and can be expanded and contracted in the direction of the tray; a second substrate below the tray; and the second substrate. A third probe fixed and extendable in the direction of the tray, and a fourth probe fixed to the second substrate and extendable in the direction of the tray are provided.

本願の発明に係る半導体装置の測定方法は、ステージに、上面電極を有する半導体装置をのせる工程と、基板と、該基板に固定され、該ステージの方向に伸縮可能な第1プローブと、該基板に固定され、該ステージの方向に伸縮可能な第2プローブと、該第1プローブの先端にあたり該第1プローブに力が及ぼされていない状態に比べて該第1プローブを縮ませ、該第2プローブを通す開口部を有するマスクと、を有する測定治具を、該上面電極に近づけ、該第2プローブを該上面電極に接触させる接触工程と、該第2プローブに電流を流して該半導体装置の電気的特性を測定する工程と、を備えたことを特徴とする。   The method for measuring a semiconductor device according to the invention of the present application includes a step of placing a semiconductor device having an upper surface electrode on a stage, a substrate, a first probe fixed to the substrate and capable of expanding and contracting in the direction of the stage, A second probe fixed to the substrate and capable of expanding and contracting in the direction of the stage; and the first probe is contracted as compared to a state where no force is applied to the first probe at the tip of the first probe; A contact step of bringing a measuring jig having an opening through which the two probes pass through close to the upper surface electrode and bringing the second probe into contact with the upper surface electrode; And a step of measuring the electrical characteristics of the device.

本発明によれば、少なくとも1つのプローブをマスクで使用できない状態にすることで、基板にプローブが固定された周知の測定装置をそのまま用いることができ、かつ様々なパッド配置の半導体装置の電気的特性を測定できる。   According to the present invention, by making at least one probe unusable with a mask, it is possible to use a well-known measuring device in which a probe is fixed to a substrate as it is, and to electrically use semiconductor devices having various pad arrangements. The characteristics can be measured.

実施の形態1に係る測定装置を示す構成図である。1 is a configuration diagram illustrating a measurement apparatus according to Embodiment 1. FIG. 長手方向に伸縮する第1プローブの正面図である。It is a front view of the 1st probe which expands and contracts in a longitudinal direction. マスクの断面図である。It is sectional drawing of a mask. マスクの底面図である。It is a bottom view of a mask. ステージの上にのせた半導体装置等を示す図である。It is a figure which shows the semiconductor device etc. which were mounted on the stage. 電極とプローブの接触状態を示す図である。It is a figure which shows the contact state of an electrode and a probe. 接触工程を終えた後の測定治具等を示す図である。It is a figure which shows the measurement jig | tool etc. after finishing a contact process. 実施の形態2に係る測定装置と半導体装置を示す一部断面図である。FIG. 6 is a partial cross-sectional view illustrating a measurement apparatus and a semiconductor device according to a second embodiment. 実施の形態3に係る測定装置と半導体装置を示す一部断面図である。FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing a measurement apparatus and a semiconductor device according to a third embodiment. 実施の形態4に係る測定装置と半導体装置を示す一部断面図である。FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing a measuring apparatus and a semiconductor device according to a fourth embodiment. 実施の形態5に係る測定装置と半導体装置を示す図である。It is a figure which shows the measuring apparatus and semiconductor device which concern on Embodiment 5. FIG. 接触工程後の測定装置と半導体装置を示す図である。It is a figure which shows the measuring apparatus and semiconductor device after a contact process. 実施の形態6に係る測定装置と半導体装置を示す図である。It is a figure which shows the measuring apparatus and semiconductor device which concern on Embodiment 6. FIG. 接触工程後の測定装置と半導体装置を示す図である。It is a figure which shows the measuring apparatus and semiconductor device after a contact process. 実施の形態7に係る半導体装置の測定方法を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a method for measuring a semiconductor device according to a seventh embodiment.

本発明の実施の形態に係る測定装置と、半導体装置の測定方法について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。   A measurement apparatus according to an embodiment of the present invention and a measurement method of a semiconductor device will be described with reference to the drawings. The same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, and repeated description may be omitted.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る測定装置を示す構成図である。この測定装置は例えばセラミックを材料とする基板10を備えている。基板10には、長手方向(Z方向)に伸縮可能な第1プローブ14と、長手方向(Z方向)に伸縮可能な第2プローブ16、18が固定されている。図1では5本の第1プローブ14と、1本の第2プローブ16と、1本の第2プローブ18が示されている。第1プローブ14と第2プローブ16、18は、長手方向に伸縮可能であれば特に限定されないが、例えば周知のスプリング式プローブである。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a measuring apparatus according to the first embodiment. This measuring apparatus includes a substrate 10 made of, for example, ceramic. A first probe 14 that can expand and contract in the longitudinal direction (Z direction) and second probes 16 and 18 that can expand and contract in the longitudinal direction (Z direction) are fixed to the substrate 10. In FIG. 1, five first probes 14, one second probe 16, and one second probe 18 are shown. Although it will not specifically limit if the 1st probe 14 and the 2nd probes 16 and 18 can be expanded-contracted to a longitudinal direction, For example, it is a known spring type probe.

図2は、長手方向に伸縮する第1プローブ14の正面図である。第1プローブ14は基体部14aを備えている。基体部14aの上端は基板10に接続される。基体部14aには、内部にスプリング等のバネ部材が組み込まれて伸縮が可能となっている伸縮部14cがつながっている。伸縮部14cには、半導体装置の上面電極30aに接触する先端部14dが接続されている。先端部14dの上面電極30aに対向する部分は丸みを帯びた形状となっており、この丸みを帯びた部分が機械的かつ電気的に上面電極30aに接触する。基体部14aの上部分には、先端部14dと電気的に接続され、外部への出力端となる接続部14bが接続されている。   FIG. 2 is a front view of the first probe 14 that expands and contracts in the longitudinal direction. The first probe 14 includes a base portion 14a. The upper end of the base portion 14 a is connected to the substrate 10. The base part 14a is connected with an expansion / contraction part 14c in which a spring member such as a spring is incorporated and can be expanded and contracted. A distal end portion 14d that contacts the upper surface electrode 30a of the semiconductor device is connected to the expandable portion 14c. A portion of the tip end portion 14d facing the upper surface electrode 30a has a rounded shape, and this rounded portion mechanically and electrically contacts the upper surface electrode 30a. A connection portion 14b that is electrically connected to the tip portion 14d and serves as an output end to the outside is connected to the upper portion of the base portion 14a.

第1プローブ14の材料は、導電性材料であれば特に限定されないが、例えば銅、タングステン、又はレニウムタングステンである。先端部14dには、例えば金、パラジウム、タンタル、又はプラチナ等を被覆して、導電性及び耐久性を向上させてもよい。   Although the material of the 1st probe 14 will not be specifically limited if it is an electroconductive material, For example, they are copper, tungsten, or rhenium tungsten. The tip portion 14d may be coated with, for example, gold, palladium, tantalum, platinum, or the like to improve conductivity and durability.

図2Aには、第1プローブ14と上面電極30aが離れた初期状態が示されている。図2Bは、第1プローブ14を矢印方向(Z負方向)に移動させて、先端部14dを上面電極30aに接触させたことを示す図である。図2Cは、図2Bの状態から第1プローブ14をさらに下降させることで、伸縮部14cのばねが縮み伸縮部14cが基体部14a内に押し込まれた状態を示す。図2Cの状態では、先端部14dが上面電極30aに対して適度な力で押圧されることで、第1プローブ14と上面電極30aが確実に接触する。なお、第2プローブ16、18についても、第1プローブ14と同じ構成となっている。   FIG. 2A shows an initial state in which the first probe 14 and the upper surface electrode 30a are separated. FIG. 2B is a diagram illustrating that the first probe 14 is moved in the arrow direction (Z negative direction) and the tip portion 14d is brought into contact with the upper surface electrode 30a. FIG. 2C shows a state in which the first probe 14 is further lowered from the state of FIG. 2B, the spring of the expansion / contraction part 14c is contracted, and the expansion / contraction part 14c is pushed into the base part 14a. In the state of FIG. 2C, the tip 14d is pressed against the upper surface electrode 30a with an appropriate force, so that the first probe 14 and the upper surface electrode 30a are reliably in contact with each other. The second probes 16 and 18 have the same configuration as the first probe 14.

図1の説明に戻る。基板10にはマスク12が固定されている。マスク12は第1プローブ14を覆うものであるが、第1プローブ14が見えるようにマスク12の断面を示す。マスク12は基板10に対して任意の方法で取り外し可能な状態で固定される。例えば、基板10に設けた溝にマスク12を嵌め込むことで、マスク12を基板10に固定する。あるいは、マスク12を基板10にねじ止めしてもよい。マスク12を設ける目的の1つは、予め定められたプローブを縮ませ、測定に利用できない状態にすることである。図1には、マスク12が第1プローブ14の先端にあたり第1プローブ14に力が及ぼされていない状態に比べて第1プローブ14を縮ませていることが示されている。マスク12には開口部12aが設けられている。第2プローブ16、18はこの開口部12aを通りマスク12の外に伸びている。   Returning to the description of FIG. A mask 12 is fixed to the substrate 10. Although the mask 12 covers the first probe 14, a cross section of the mask 12 is shown so that the first probe 14 can be seen. The mask 12 is fixed to the substrate 10 in a removable state by any method. For example, the mask 12 is fixed to the substrate 10 by fitting the mask 12 into a groove provided in the substrate 10. Alternatively, the mask 12 may be screwed to the substrate 10. One purpose of providing the mask 12 is to shrink a predetermined probe so that it cannot be used for measurement. FIG. 1 shows that the first probe 14 is contracted compared to a state in which the mask 12 hits the tip of the first probe 14 and no force is applied to the first probe 14. The mask 12 is provided with an opening 12a. The second probes 16 and 18 extend out of the mask 12 through the opening 12a.

基板10の上面に接続部20が設けられている。接続部20は、例えば基板10の上に設けられた金属板により、第1プローブ14及び第2プローブ16、18に電気的に接続されている。接続部20は、信号線22を介して測定部24に接続されている。したがって、第1プローブ14及び第2プローブ16、18と、測定部24は電気的に接続されている。   A connecting portion 20 is provided on the upper surface of the substrate 10. The connection unit 20 is electrically connected to the first probe 14 and the second probes 16 and 18 by, for example, a metal plate provided on the substrate 10. The connection unit 20 is connected to the measurement unit 24 via the signal line 22. Therefore, the first probe 14 and the second probes 16 and 18 and the measurement unit 24 are electrically connected.

半導体装置をのせるためにステージ32が設けられている。ステージ32は、半導体装置に接触しそれを固定するものであれば特に限定されないが、半導体装置単体(チップ)あるいは複数の半導体装置が形成されたウエハを真空吸着又は静電吸着させるチャックステージである。チャックステージはメンテナンス性に優れるため従来から広く用いられている。半導体装置の下面電極と接触するステージ32の表面は、ステージの側面に設けた接続部34に電気的に接続されている。そして、接続部34は信号線36を介して測定部24と電気的に接続されている。ステージ32は、測定時の下側電極として機能するように、例えば銅又はアルミなどの金属材料で作成される。なお、ステージ32の表面に、例えば金、アルミ、又はニッケル等の被覆を施し、ステージの導電性及び耐久性を向上させてもよい。   A stage 32 is provided for mounting the semiconductor device. The stage 32 is not particularly limited as long as it contacts and fixes the semiconductor device. However, the stage 32 is a chuck stage that vacuum-sucks or electrostatically-sucks a semiconductor device (chip) or a wafer on which a plurality of semiconductor devices are formed. . The chuck stage has been widely used since it has excellent maintainability. The surface of the stage 32 that comes into contact with the lower surface electrode of the semiconductor device is electrically connected to a connection portion 34 provided on the side surface of the stage. The connection unit 34 is electrically connected to the measurement unit 24 via the signal line 36. The stage 32 is made of a metal material such as copper or aluminum so as to function as a lower electrode during measurement. Note that the surface of the stage 32 may be coated with, for example, gold, aluminum, or nickel to improve the conductivity and durability of the stage.

半導体装置の測定時には、半導体装置の上面電極に接触したプローブ、接続部20、信号線22、測定部24、信号線36、接続部34、及び半導体装置の下面電極に接触したステージ32で構成される経路に電流を流す。各プローブに加わる電流密度が略一致するように、接続部20から接続部34の電流経路長が、どのプローブを介しても略一致する位置に各接続部を設けるのがよい。具体的には、各プローブのX座標が、接続部20のX座標と接続部34のX座標の間の値となるようにすることが好ましい。   When measuring a semiconductor device, it is composed of a probe in contact with the upper surface electrode of the semiconductor device, a connection unit 20, a signal line 22, a measurement unit 24, a signal line 36, a connection unit 34, and a stage 32 in contact with the lower surface electrode of the semiconductor device. Current is passed through the path. It is preferable to provide each connecting portion at a position where the current path length from the connecting portion 20 to the connecting portion 34 substantially matches through any probe so that the current density applied to each probe substantially matches. Specifically, the X coordinate of each probe is preferably set to a value between the X coordinate of the connection unit 20 and the X coordinate of the connection unit 34.

基板10はアーム40により任意の方向へ移動可能になっている。ここでは、一つのアーム40で基板10を保持する構成としたが、これに限るものではなく、複数のアームで基板10を安定的に保持してもよい。なお、基板10を移動するのではなく、半導体装置をのせたステージ32を移動させてもよい。   The substrate 10 can be moved in any direction by the arm 40. Although the substrate 10 is held by one arm 40 here, the present invention is not limited to this, and the substrate 10 may be stably held by a plurality of arms. Instead of moving the substrate 10, the stage 32 on which the semiconductor device is placed may be moved.

測定部24は、アームを任意の方向に移動させるとともに、測定時には予め定められた測定項目のデータを取得するために半導体装置に電流を流したり、電圧を印加したりする。測定部24は、例えば、プログラムが保存されたメモリと、そのプログラムを実行するプロセッサを備える。   The measurement unit 24 moves the arm in an arbitrary direction, and at the time of measurement, flows current or applies voltage to the semiconductor device in order to acquire data of predetermined measurement items. The measurement unit 24 includes, for example, a memory that stores a program and a processor that executes the program.

図3は、マスク12等の断面図である。マスク12は、基板10に固定(接続)されるために設けられた接続部12Aと、接続部12Aにつながり、縮んだ状態における第1プローブ14の先端に接する接触部12Bを備えている。接続部12Aの材料はPPS樹脂などの絶縁体でもよいし、アルミニウム又はステンレスなどの金属でもよい。接触部12Bは、金属部12Cと、金属部12Cの上面に設けられた第1絶縁部12Dと、金属部12Cの下面に設けられた第2絶縁部12Eを備えている。   FIG. 3 is a cross-sectional view of the mask 12 and the like. The mask 12 includes a connecting portion 12A provided to be fixed (connected) to the substrate 10 and a contact portion 12B connected to the connecting portion 12A and in contact with the tip of the first probe 14 in a contracted state. The material of the connecting portion 12A may be an insulator such as PPS resin or a metal such as aluminum or stainless steel. The contact portion 12B includes a metal portion 12C, a first insulating portion 12D provided on the upper surface of the metal portion 12C, and a second insulating portion 12E provided on the lower surface of the metal portion 12C.

第1プローブ14の先端は第1絶縁部12Dに接触している。これにより、第1プローブ14と金属部12Cを絶縁することができる。第1絶縁部12Dを例えばポリイミドなどの絶縁性があり、ある程度柔らかい材料にすることで、第1プローブ14が第1絶縁部12Dに接触してダメージを受けることを防止できる。   The tip of the first probe 14 is in contact with the first insulating portion 12D. Thereby, the 1st probe 14 and the metal part 12C can be insulated. By making the first insulating portion 12D an insulating material such as polyimide and a soft material to some extent, the first probe 14 can be prevented from coming into contact with the first insulating portion 12D and being damaged.

第2絶縁部12Eは、マスク12のステージに対向する面(下面)に形成されている。第2絶縁部12Eは、測定対象となる半導体装置に近接又は接触する部分である。そのため、第2絶縁部12Eについても、絶縁性を有するとともにある程度の柔らかさを有する材料とすることが好ましい。第2絶縁部12Eの材料は例えばポリイミドである。   The second insulating portion 12E is formed on the surface (lower surface) of the mask 12 that faces the stage. The second insulating portion 12E is a portion that is close to or in contact with the semiconductor device to be measured. Therefore, it is preferable that the second insulating portion 12E is also made of a material having an insulating property and a certain degree of softness. The material of the second insulating portion 12E is, for example, polyimide.

図4は、マスク12の底面図である。開口部12aは平面視で四角形である。開口部12aの面積を半導体装置の上面電極の面積以下とし、開口部12aの直下に上面電極だけがあるようにすることが好ましい。これにより、確実に上面電極とプローブを接触させることができる。   FIG. 4 is a bottom view of the mask 12. The opening 12a is quadrangular in plan view. It is preferable that the area of the opening 12a is equal to or smaller than the area of the upper surface electrode of the semiconductor device so that only the upper surface electrode is present immediately below the opening 12a. Thereby, an upper surface electrode and a probe can be made to contact reliably.

上述の測定装置を用いた半導体装置の測定方法について説明する。まず、測定の準備作業として、プローブの平行度を揃える。そして、測定部24に登録された測定メニュー(プログラム)を参照して、これから測定しようとする半導体装置の上面電極の配置の情報を取得する。この情報をディスプレイなどに表示し、作業者はその表示を参照して半導体装置の上面電極の配置にあわせたマスク12を基板10に固定する。   A method for measuring a semiconductor device using the above-described measuring apparatus will be described. First, as a preparatory work for measurement, the parallelism of the probes is aligned. Then, with reference to the measurement menu (program) registered in the measurement unit 24, information on the arrangement of the upper surface electrode of the semiconductor device to be measured is acquired. This information is displayed on a display or the like, and the worker refers to the display and fixes the mask 12 on the substrate 10 in accordance with the arrangement of the upper surface electrodes of the semiconductor device.

その後、ステージに半導体装置をのせる。図5は、ステージ32の上にのせた半導体装置30等を示す図である。半導体装置30は、上面電極30a、30bと下面電極30cを有している。半導体装置30は、縦方向、つまり面外方向に大きな電流を流す縦型構造のIGBTである。そしてこの場合、上面電極30aはゲート電極であり、上面電極30bはエミッタ電極であり、下面電極30cはコレクタ電極である。下面電極30cはステージ32に接触している。なお、測定対象は、IGBT以外の縦型構造の半導体装置でもよいし、半導体装置の一面(上面)において入出力を行う横型構造の半導体装置でもよい。   Thereafter, the semiconductor device is placed on the stage. FIG. 5 is a diagram showing the semiconductor device 30 and the like placed on the stage 32. The semiconductor device 30 has upper surface electrodes 30a and 30b and a lower surface electrode 30c. The semiconductor device 30 is an IGBT having a vertical structure that allows a large current to flow in the vertical direction, that is, the out-of-plane direction. In this case, the upper electrode 30a is a gate electrode, the upper electrode 30b is an emitter electrode, and the lower electrode 30c is a collector electrode. The lower surface electrode 30 c is in contact with the stage 32. Note that the measurement target may be a vertical semiconductor device other than the IGBT, or a horizontal semiconductor device that performs input / output on one surface (upper surface) of the semiconductor device.

図5に示されるように、ステージ32は、開口部12aからマスク12の外に伸びる第2プローブ16、18と対向する位置にある。そして、第1プローブ14と第2プローブ16、18は、ステージ32の方向に伸縮するように基板10に固定されている。開口部12aを通してステージ32の方向に伸びている第2プローブ16、18は伸縮可能な状態である。他方、第1プローブ14はマスク12によって縮んだ状態を維持している。   As shown in FIG. 5, the stage 32 is at a position facing the second probes 16 and 18 extending from the opening 12 a to the outside of the mask 12. The first probe 14 and the second probes 16 and 18 are fixed to the substrate 10 so as to expand and contract in the direction of the stage 32. The second probes 16 and 18 extending in the direction of the stage 32 through the opening 12a are extendable. On the other hand, the first probe 14 is maintained in a contracted state by the mask 12.

次いで、接触工程へと処理を進める。接触工程では、測定治具(プローブ及びそれと一体となっている構造物のことをいう、以下同じ)を、上面電極30a、30bに近づけ、第2プローブ16,18を上面電極30a、30bに接触させる。図6には、上面電極30a、30bに第2プローブ16、18が接触し、下面電極30cにステージ32が接触した状態が示されている。半導体装置30に大電流を流す場合は、上面電極30bに複数の第2プローブを接触させることが望ましい。   Next, the process proceeds to the contact process. In the contact process, a measuring jig (referred to as a probe and a structure integrated therewith) is brought close to the upper surface electrodes 30a and 30b, and the second probes 16 and 18 are brought into contact with the upper surface electrodes 30a and 30b. Let FIG. 6 shows a state in which the second probes 16 and 18 are in contact with the upper surface electrodes 30a and 30b and the stage 32 is in contact with the lower surface electrode 30c. When flowing a large current through the semiconductor device 30, it is desirable to bring a plurality of second probes into contact with the upper surface electrode 30b.

その後、測定治具をさらに半導体装置30に近づける。そうすると、第2プローブ16、18が縮まり、第2プローブ16、18が適度な力で上面電極30a、30bに押しつけられる。図7は、接触工程を終えた後の測定治具等を示す図である。接触工程を終えると、マスクが半導体装置の上面に接触する。具体的には、第2絶縁部12E(図3参照)が、半導体装置の上面電極30bに接触する。第2絶縁部12Eを半導体装置の上面電極以外部分に広く接触させてもよい。マスク12を半導体装置30に接触させることで、半導体装置30を固定する効果が期待できる。また、半導体装置30の上面で測定時に放電が起こることを防止できる。第2絶縁部12Eをある程度柔らかい材料とすれば、マスク12と半導体装置30が接触することによる半導体装置30の損傷を抑制できる。   Thereafter, the measurement jig is brought closer to the semiconductor device 30. Then, the second probes 16 and 18 are contracted, and the second probes 16 and 18 are pressed against the upper surface electrodes 30a and 30b with an appropriate force. FIG. 7 is a diagram illustrating the measurement jig and the like after the contact process. When the contact process is finished, the mask comes into contact with the upper surface of the semiconductor device. Specifically, the second insulating portion 12E (see FIG. 3) is in contact with the upper surface electrode 30b of the semiconductor device. The second insulating portion 12E may be in wide contact with portions other than the upper surface electrode of the semiconductor device. The effect of fixing the semiconductor device 30 can be expected by bringing the mask 12 into contact with the semiconductor device 30. In addition, discharge can be prevented from occurring on the upper surface of the semiconductor device 30 during measurement. If the second insulating portion 12E is made of a soft material to some extent, damage to the semiconductor device 30 due to contact between the mask 12 and the semiconductor device 30 can be suppressed.

次いで、第2プローブ16、18とステージ32の間に電流を流して半導体装置30の電気的特性を測定する。測定は予め定められた測定シーケンスに基づいて測定部24が実行する。このような測定に加えて、測定値が予め定められた規格値の範囲内にあるか否かを判定する評価を行ってもよい。測定が終了すると、測定部24はアーム40を駆使して基板10を上方向に移動させ、測定治具を半導体装置30から離す。   Next, an electric current is passed between the second probes 16 and 18 and the stage 32 to measure the electrical characteristics of the semiconductor device 30. Measurement is performed by the measurement unit 24 based on a predetermined measurement sequence. In addition to such measurement, an evaluation may be performed to determine whether or not the measurement value is within a predetermined standard value range. When the measurement is completed, the measurement unit 24 makes full use of the arm 40 to move the substrate 10 upward, and separates the measurement jig from the semiconductor device 30.

測定対象となる半導体装置が1枚だけであればこの段階で処理を終了する。しかし、測定対象となる半導体装置が複数であれば、未測定の半導体装置に対して測定を実施する。測定を終えた半導体装置の上面電極の配置と、次回測定対象となる半導体装置の上面電極の配置が異なる場合は、マスクの交換が必要となる。そのため、次の測定に進む前にマスクの交換が必要であるか否かを測定部24で判定し、マスク交換が必要であれば作業者に知らせることが望ましい。   If there is only one semiconductor device to be measured, the process ends at this stage. However, if there are a plurality of semiconductor devices to be measured, measurement is performed on an unmeasured semiconductor device. If the arrangement of the upper surface electrode of the semiconductor device after the measurement is different from the arrangement of the upper surface electrode of the semiconductor device to be measured next time, the mask needs to be replaced. For this reason, it is desirable to determine whether or not the mask needs to be replaced before proceeding to the next measurement, and to notify the operator if the mask needs to be replaced.

本発明の実施の形態1に係る測定装置は、周知の測定装置にマスク12を固定するだけで製作できるので低コスト化に好適である。また、特許文献1のプローブと異なりプローブの短手方向に突出部を設ける必要が無いので、プローブを高密度に設けることができる。マスク12のうち、第1プローブ14と接触する部分を絶縁性を有する材料とすることで、第1プローブ14の絶縁性を確保できる。   Since the measuring apparatus according to Embodiment 1 of the present invention can be manufactured by simply fixing the mask 12 to a known measuring apparatus, it is suitable for cost reduction. Further, unlike the probe of Patent Document 1, it is not necessary to provide a protruding portion in the short direction of the probe, so that the probe can be provided with high density. By making the part which contacts the 1st probe 14 among the masks 12 into the material which has insulation, the insulation of the 1st probe 14 is securable.

平面視で、開口部12aを半導体装置30の上面電極30a、30bより小さくすることで、開口部12aの直下に上面電極だけがあるようにすることができる。これにより、開口部12aを貫く第2プローブを確実に上面電極に接触させることができる。開口部12aは平面視で円形となるように形成してもよい。マスクが金属で形成された場合は、マスクの角部に電界が集中し放電するおそれがあるが、開口部を円形とすることで放電を抑制できる。また、円形の開口部は機械加工で容易に形成できるのでマスクの製造コストを削減できる。   By making the opening 12a smaller than the upper surface electrodes 30a and 30b of the semiconductor device 30 in plan view, only the upper surface electrode can be provided directly under the opening 12a. Thereby, the 2nd probe which penetrates the opening part 12a can be made to contact an upper surface electrode reliably. The opening 12a may be formed to be circular in plan view. When the mask is made of metal, the electric field may concentrate on the corner of the mask and discharge may occur, but discharge can be suppressed by making the opening circular. In addition, since the circular opening can be easily formed by machining, the manufacturing cost of the mask can be reduced.

マスク12の材料については様々な変形が可能である。例えば、マスクの少なくとも一部をPPS樹脂などの樹脂で形成することができる。樹脂は絶縁性を有しているので測定時の放電を抑制でき、しかも成形加工が容易である。他方、マスクの少なくとも一部を金属で形成してもよい。マスクの少なくとも一部を金属とすることで、樹脂で形成した場合と比べて、十分な耐熱性及び剛性を確保することができる。第1プローブ14と半導体装置30の導通を防止できれば、マスクの材料は任意である。   Various modifications can be made to the material of the mask 12. For example, at least a part of the mask can be formed of a resin such as a PPS resin. Since the resin has insulating properties, it is possible to suppress discharge during measurement and to facilitate molding. On the other hand, at least a part of the mask may be formed of metal. When at least a part of the mask is made of metal, sufficient heat resistance and rigidity can be ensured as compared with the case where the mask is made of resin. The material of the mask is arbitrary as long as conduction between the first probe 14 and the semiconductor device 30 can be prevented.

図3の第1絶縁部12Dの構成及び材料については様々な変形が可能である。例えば、第1絶縁部12Dは、金属部12Cに貼り付けられた絶縁シートと、絶縁シートに貼り付けられた絶縁シートよりも柔らかい軟質シートと、を備えてもよい。絶縁シートは例えばPPS樹脂である。第1絶縁部としてこのような積層構造を採用することで、通電を防止できるとともに、プローブ先端を保護できる。また、第1絶縁部を、絶縁性を有するとともに、金属部12Cよりも柔らかい材料(例えばポリイミドなどの軟性材料)で形成することで、積層構造を設けることなく第1プローブの通電防止及びプローブ先端の保護ができる。   Various modifications can be made to the configuration and material of the first insulating portion 12D of FIG. For example, the first insulating portion 12D may include an insulating sheet attached to the metal portion 12C and a soft sheet softer than the insulating sheet attached to the insulating sheet. The insulating sheet is, for example, PPS resin. By adopting such a laminated structure as the first insulating portion, it is possible to prevent energization and protect the probe tip. In addition, the first insulating portion is made of a material that is insulative and softer than the metal portion 12C (for example, a soft material such as polyimide), thereby preventing energization of the first probe and the probe tip without providing a laminated structure. Can be protected.

第2絶縁部12Eについても、金属部12Cに接する絶縁シートと、絶縁シートに接し絶縁シートよりも柔らかい軟質シートの積層構造にしたり、ポリイミドなどの軟性材料で形成したりすることで、放電と半導体装置へのダメージを抑制できる。これらの変形は以下の実施の形態に係る測定装置及び半導体装置の測定方法にも適宜応用できる。なお、以下の実施の形態については、実施の形態1との共通点が多いので、実施の形態1との相違点を中心に説明する。   The second insulating portion 12E also has a laminated structure of an insulating sheet in contact with the metal portion 12C and a soft sheet that is in contact with the insulating sheet and is softer than the insulating sheet, or is formed of a soft material such as polyimide. Damage to the device can be suppressed. These modifications can also be applied as appropriate to the measurement apparatus and the semiconductor device measurement method according to the following embodiments. Since the following embodiment has much in common with the first embodiment, the difference from the first embodiment will be mainly described.

実施の形態2.
図8は、実施の形態2に係る測定装置と半導体装置を示す一部断面図である。基板10の下に複数の半導体装置30、31がある。基板10の下にある半導体装置の数は複数であれば特に限定されない。複数の半導体装置30、31を予め定められた場所に設置するために、ステージ32上に仕切り50をのせている。ステージ32のうち仕切り50から露出した場所に半導体装置30、31をのせる。接触工程では、第2プローブを複数の半導体装置30、31に接触させる。そして、複数の半導体装置30、31の測定を逐次的に行うことで効率的に測定を進めることができる。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing the measurement apparatus and the semiconductor device according to the second embodiment. There are a plurality of semiconductor devices 30 and 31 under the substrate 10. The number of semiconductor devices under the substrate 10 is not particularly limited as long as it is plural. A partition 50 is placed on the stage 32 in order to install the plurality of semiconductor devices 30 and 31 at predetermined locations. The semiconductor devices 30 and 31 are placed on the stage 32 where it is exposed from the partition 50. In the contact step, the second probe is brought into contact with the plurality of semiconductor devices 30 and 31. The measurement can be efficiently performed by sequentially measuring the plurality of semiconductor devices 30 and 31.

このように、実施の形態2に係る測定治具は、複数の半導体装置に接触できるように横方向に長く形成する必要があるので、比較的大きいものとなる。他方、実施の形態1のように、基板10の下に1つの半導体装置30を設ける場合には、ステージ32と基板10のサイズを小さくできるので、測定装置の構成を簡素化できる。   As described above, the measurement jig according to the second embodiment needs to be formed long in the lateral direction so as to be able to contact a plurality of semiconductor devices, and thus is relatively large. On the other hand, when one semiconductor device 30 is provided under the substrate 10 as in the first embodiment, the size of the stage 32 and the substrate 10 can be reduced, so that the configuration of the measuring device can be simplified.

実施の形態3.
図9は、実施の形態3に係る測定装置と半導体装置を示す一部断面図である。基板10の下には複数のステージ60、62がある。基板10の下にあるステージの数は複数であれば特に限定されない。ステージ間に仕切り52を設けることでステージを予め定められた場所に正確に配置できる。1つのステージには少なくとも1つの半導体装置がのせられている。具体的には、ステージ60には半導体装置30がのせられ、ステージ62には半導体装置31がのせられている。接触工程では、基板10に固定された複数の第2プローブを、複数のステージ60、62にのせられた半導体装置30、31に接触させる。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 9 is a partial cross-sectional view showing the measurement apparatus and the semiconductor device according to the third embodiment. Below the substrate 10 are a plurality of stages 60, 62. The number of stages under the substrate 10 is not particularly limited as long as it is plural. By providing the partition 52 between the stages, the stage can be accurately placed at a predetermined location. At least one semiconductor device is mounted on one stage. Specifically, the semiconductor device 30 is placed on the stage 60, and the semiconductor device 31 is placed on the stage 62. In the contact step, the plurality of second probes fixed to the substrate 10 are brought into contact with the semiconductor devices 30 and 31 placed on the plurality of stages 60 and 62.

大きなステージに多数の半導体装置を真空吸着する場合、ステージの場所によって吸着圧が異なることで、複数の半導体装置に対する吸着圧を均一化できないことがある。しかしながら、実施の形態3のように複数のステージを備え、ステージ毎に半導体装置を吸着することにより半導体装置に対する吸着圧を均一化できる。また、損傷を受けたステージを個別に交換できるのでステージ交換に伴うコストの削減が期待できる。   In the case where a large number of semiconductor devices are vacuum-sucked on a large stage, the suction pressures for a plurality of semiconductor devices may not be made uniform because the suction pressure varies depending on the stage location. However, the suction pressure for the semiconductor device can be made uniform by providing a plurality of stages as in the third embodiment and sucking the semiconductor device for each stage. Moreover, since the damaged stage can be replaced individually, it can be expected to reduce the cost associated with the stage replacement.

実施の形態4.
図10は、実施の形態4に係る測定装置と半導体装置を示す一部断面図である。測定対象となる半導体装置は、複数の半導体装置29、30、33、35が形成されたウエハである。そして、接触工程では、第2プローブを複数の半導体装置29、30、33、35(ウエハの複数のチップ)の上面電極に接触させる。このように、1つの測定治具を、複数の半導体装置に接触させることで、測定を迅速化できる。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 10 is a partial cross-sectional view showing a measuring apparatus and a semiconductor device according to the fourth embodiment. The semiconductor device to be measured is a wafer on which a plurality of semiconductor devices 29, 30, 33, and 35 are formed. In the contact step, the second probe is brought into contact with the upper surface electrodes of the plurality of semiconductor devices 29, 30, 33, and 35 (a plurality of chips on the wafer). Thus, the measurement can be speeded up by bringing one measuring jig into contact with a plurality of semiconductor devices.

実施の形態5.
図11は、実施の形態5に係る測定装置と半導体装置30を示す図である。実施の形態5に係る測定装置は、半導体装置30の上面と下面を露出させつつ、半導体装置30を支持するトレイ100を備えている。トレイ100の上方には、第1基板11と、第1基板11に固定され、トレイ100の方向に伸縮可能な第1プローブ14、第2プローブ16、18がある。第1マスク13は、実施の形態1のマスク12と同じものであり、第1プローブ14の先端にあたり第1プローブ14に力が及ぼされていない状態に比べて第1プローブ14を縮ませ、第2プローブ16、18を通す開口部を有する。
Embodiment 5. FIG.
FIG. 11 is a diagram illustrating the measurement apparatus and the semiconductor device 30 according to the fifth embodiment. The measurement apparatus according to the fifth embodiment includes a tray 100 that supports the semiconductor device 30 while exposing the upper and lower surfaces of the semiconductor device 30. Above the tray 100, there are a first substrate 11, a first probe 14 fixed to the first substrate 11, and a first probe 14 and second probes 16, 18 that can expand and contract in the direction of the tray 100. The first mask 13 is the same as the mask 12 of the first embodiment, and the first probe 14 is contracted as compared with a state in which the first probe 14 hits the tip of the first probe 14 and no force is applied to the first probe 14. Two openings for passing the probes 16 and 18 are provided.

トレイ100の下方には、第2基板102と、第2基板102に固定され、トレイ100の方向に伸縮可能な第3プローブ104a、104g、第4プローブ104b、104c、104d、104e、104fがある。第3プローブ104a、104gと第4プローブ104b、104c、104d、104e、104fは測定部24に電気的に接続されている。第1基板11と第2基板102は例えば測定部24からの指令で制御されるアームによって任意の位置に移動できる。   Below the tray 100, there are a second substrate 102, third probes 104 a and 104 g fixed to the second substrate 102, and extendable in the direction of the tray 100, and fourth probes 104 b, 104 c, 104 d, 104 e, and 104 f. . The third probes 104a and 104g and the fourth probes 104b, 104c, 104d, 104e, and 104f are electrically connected to the measurement unit 24. The first substrate 11 and the second substrate 102 can be moved to arbitrary positions by an arm controlled by a command from the measurement unit 24, for example.

トレイ100に半導体装置30をのせてから接触工程に処理を進める。接触工程では、図11の矢印で示す方向に第1基板11と第2基板102を移動させ、第1基板11と第2基板102を半導体装置30に近づける。接触工程を終えると、図12に示すように、第2プローブ16、18が上面電極30a、30bに接触し、第4プローブ104b、104c、104d、104e、104fが下面電極30cに接触する。第3プローブ104a、104gは、トレイ100の下面に接触するため、半導体装置30に接触しない。   After the semiconductor device 30 is placed on the tray 100, the process proceeds to the contact process. In the contact step, the first substrate 11 and the second substrate 102 are moved in the direction indicated by the arrows in FIG. 11, and the first substrate 11 and the second substrate 102 are brought closer to the semiconductor device 30. When the contact process is finished, as shown in FIG. 12, the second probes 16, 18 come into contact with the upper surface electrodes 30a, 30b, and the fourth probes 104b, 104c, 104d, 104e, 104f come into contact with the lower surface electrode 30c. Since the third probes 104 a and 104 g are in contact with the lower surface of the tray 100, they are not in contact with the semiconductor device 30.

下面電極30cにステージを接触させる場合、下面電極30cとステージの間に異物が挟まり、この異物が半導体装置30にダメージを与えたり、測定精度を低下させたりする問題があった。しかし、本発明の実施の形態5のように、下面電極30cにプローブを接触させることで、異物による弊害を防止できる。   When the stage is brought into contact with the lower surface electrode 30c, there is a problem that foreign matter is caught between the lower surface electrode 30c and the stage, and this foreign matter damages the semiconductor device 30 or decreases the measurement accuracy. However, as in the fifth embodiment of the present invention, by bringing the probe into contact with the lower surface electrode 30c, it is possible to prevent harmful effects caused by foreign matter.

トレイ100の下方と上方の測定治具は、基板とプローブについては全く同じものである。どちらの測定治具も(マスクを除き)周知の構成であるので、低コスト化に好適である。   The measurement jigs below and above the tray 100 are exactly the same for the substrate and the probe. Since both measurement jigs have a known configuration (except for the mask), they are suitable for cost reduction.

実施の形態6.
図13は、実施の形態6に係る測定装置と半導体装置を示す図である。実施の形態6に係る測定装置は第1マスク13と、第2マスク122を備えている。第1マスク13は、第1プローブ14の先端にあたり第1プローブ14に力が及ぼされていない状態に比べて第1プローブ14を縮ませ、第2プローブ16、18を通す開口部を有する。第2マスク122は、第3プローブ124の先端にあたり第3プローブ124に力が及ぼされていない状態に比べて第3プローブ124を縮ませ、第4プローブ126、128を通す開口部を有する。
Embodiment 6 FIG.
FIG. 13 is a diagram illustrating a measurement apparatus and a semiconductor device according to the sixth embodiment. The measuring apparatus according to the sixth embodiment includes a first mask 13 and a second mask 122. The first mask 13 has an opening through which the first probe 14 is contracted and the second probes 16 and 18 are passed compared to a state where the first probe 14 is in contact with the tip of the first probe 14 and no force is applied to the first probe 14. The second mask 122 has an opening through which the fourth probes 126 and 128 are passed by contracting the third probe 124 as compared to a state in which no force is applied to the third probe 124 at the tip of the third probe 124.

図14は、接触工程後の測定装置と半導体装置を示す図である。第2プローブ16、18の直下に第4プローブ126、128がある。具体的には、半導体装置のうち、第2プローブ16によって下方に押される部分は第4プローブ126によって上方に押され、第2プローブ18によって下方に押される部分は第4プローブ128によって上方に押される。したがって、半導体装置にかかる荷重が均等となり、半導体装置の割れを防止することができる。   FIG. 14 is a diagram illustrating the measurement apparatus and the semiconductor device after the contact process. The fourth probes 126 and 128 are directly below the second probes 16 and 18. Specifically, in the semiconductor device, the portion pushed downward by the second probe 16 is pushed upward by the fourth probe 126, and the portion pushed downward by the second probe 18 is pushed upward by the fourth probe 128. It is. Therefore, the load applied to the semiconductor device becomes uniform, and the semiconductor device can be prevented from cracking.

第1基板11に固定されたすべてのプローブを利用する場合には第1マスク13を省略してもよい。第2基板120に固定されたすべてのプローブを利用する場合には第2マスク122を省略してもよい。   When all the probes fixed to the first substrate 11 are used, the first mask 13 may be omitted. When all the probes fixed to the second substrate 120 are used, the second mask 122 may be omitted.

実施の形態7.
図15は、実施の形態7に係る半導体装置の測定方法を示す図である。この実施形態では、半導体装置30をステージ32にのせた後に、マスク130をステージ32に固定する。そして、接触工程では、第1プローブ14がマスク130に接触し長手方向に縮む。他方、第2プローブ16、18はマスク130の開口部を通り、上面電極30a、30bに接触する。
Embodiment 7 FIG.
FIG. 15 is a diagram illustrating a semiconductor device measurement method according to the seventh embodiment. In this embodiment, the mask 130 is fixed to the stage 32 after the semiconductor device 30 is placed on the stage 32. In the contact process, the first probe 14 contacts the mask 130 and contracts in the longitudinal direction. On the other hand, the second probes 16 and 18 pass through the openings of the mask 130 and come into contact with the upper surface electrodes 30a and 30b.

実施の形態1などで説明したようにマスク12を基板10に固定すると、マスク12を固定していない場合と比べて測定治具の外形が大きくなる。そのため、移動する測定治具が既存のパーツに衝突したり、アームで測定治具をつかみづらくなったりすることが考えられる。しかしながら、本発明の実施の形態7のように、マスク130をステージ32に固定することで、上記の弊害を回避できる。   When the mask 12 is fixed to the substrate 10 as described in the first embodiment or the like, the outer shape of the measurement jig becomes larger than when the mask 12 is not fixed. For this reason, it is conceivable that the moving measuring jig collides with an existing part, or the arm becomes difficult to grasp the measuring jig. However, by fixing the mask 130 to the stage 32 as in the seventh embodiment of the present invention, the above-described adverse effects can be avoided.

ここまでに説明した各実施の形態に係る測定装置と半導体装置の測定方法の特徴を適宜組み合わせてもよい。   You may combine suitably the characteristic of the measuring device concerning each embodiment described so far, and the measuring method of a semiconductor device.

10 基板、 12 マスク、 12A 接続部、 12B 接触部、 12C 金属部、 12D 第1絶縁部、 12E 第2絶縁部、 12a 開口部、 13 第1マスク、 14 第1プローブ、 16,18 第2プローブ、 30 半導体装置、 30a,30b 上面電極、 30c 下面電極   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Board | substrate, 12 Mask, 12A Connection part, 12B Contact part, 12C Metal part, 12D 1st insulation part, 12E 2nd insulation part, 12a Opening part, 13 1st mask, 14 1st probe, 16, 18 2nd probe 30 Semiconductor device, 30a, 30b Upper surface electrode, 30c Lower surface electrode

Claims (25)

基板と、
前記基板に固定され、長手方向に伸縮可能な第1プローブと、
前記基板に固定され、長手方向に伸縮可能な第2プローブと、
前記第1プローブの先端にあたり前記第1プローブに力が及ぼされていない状態に比べて前記第1プローブを縮ませ、前記第2プローブを通す開口部を有するマスクと、を備えたことを特徴とする測定装置。
A substrate,
A first probe fixed to the substrate and capable of extending and contracting in the longitudinal direction;
A second probe fixed to the substrate and extendable in the longitudinal direction;
A mask having an opening through which the first probe is contracted and passed through the second probe as compared to a state where no force is applied to the first probe at the tip of the first probe. Measuring device.
前記第1プローブ及び前記第2プローブに電気的に接続された測定部を備えたことを特徴とする請求項1に記載の測定装置。   The measurement apparatus according to claim 1, further comprising a measurement unit electrically connected to the first probe and the second probe. 前記開口部から前記マスクの外に伸びる前記第2プローブと対向する位置にあるステージを備え、
前記第1プローブと前記第2プローブは、前記ステージの方向に伸縮するように構成されたことを特徴とする請求項1又は2に記載の測定装置。
A stage at a position facing the second probe extending out of the mask from the opening,
The measuring apparatus according to claim 1, wherein the first probe and the second probe are configured to expand and contract in the direction of the stage.
前記マスクは、金属部と、前記金属部に接する第1絶縁部を備え、
前記第1プローブの先端は前記第1絶縁部に接触することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の測定装置。
The mask includes a metal part and a first insulating part in contact with the metal part,
The measuring apparatus according to claim 1, wherein a tip of the first probe is in contact with the first insulating portion.
前記第1絶縁部の材料はポリイミドであることを特徴とする請求項4に記載の測定装置。   The measuring apparatus according to claim 4, wherein a material of the first insulating portion is polyimide. 前記第1絶縁部は、前記金属部に貼り付けられた絶縁シートと、前記絶縁シートに貼り付けられた前記絶縁シートよりも柔らかい軟質シートと、を備えたことを特徴とする請求項4に記載の測定装置。   The said 1st insulating part was equipped with the insulating sheet affixed on the said metal part, and the soft sheet softer than the said insulating sheet affixed on the said insulating sheet, The Claim 4 characterized by the above-mentioned. Measuring device. 前記第1絶縁部は、絶縁性を有するとともに、前記金属部よりも柔らかい材料で形成されたことを特徴とする請求項4に記載の測定装置。   The measuring apparatus according to claim 4, wherein the first insulating part is made of a material softer than the metal part while having insulating properties. 前記マスクは、前記マスクの前記ステージに対向する面に形成された第2絶縁部を備えることを特徴とする請求項3に記載の測定装置。   The measuring apparatus according to claim 3, wherein the mask includes a second insulating portion formed on a surface of the mask facing the stage. 前記第2絶縁部はポリイミドであることを特徴とする請求項8に記載の測定装置。   The measuring apparatus according to claim 8, wherein the second insulating portion is polyimide. 前記第2絶縁部は、絶縁シートと、前記絶縁シートよりも柔らかい軟質シートの積層構造となっていることを特徴とする請求項8に記載の測定装置。   The measuring apparatus according to claim 8, wherein the second insulating portion has a laminated structure of an insulating sheet and a soft sheet softer than the insulating sheet. 前記ステージを複数備え、
前記基板の直下に複数の前記ステージがあることを特徴とする請求項3に記載の測定装置。
A plurality of the stages,
The measuring apparatus according to claim 3, wherein there are a plurality of the stages immediately below the substrate.
前記マスクの少なくとも一部は金属で形成され、前記開口部は、平面視で円形であることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の測定装置。   The measurement apparatus according to claim 1, wherein at least a part of the mask is made of metal, and the opening is circular in a plan view. 前記マスクの少なくとも一部は樹脂で形成されたことを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の測定装置。   The measuring apparatus according to claim 1, wherein at least a part of the mask is formed of a resin. 前記マスクは前記基板に固定されたことを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載の測定装置。   The measurement apparatus according to claim 1, wherein the mask is fixed to the substrate. 前記マスクは、前記ステージに固定されたことを特徴とする請求項3に記載の測定装置。   The measuring apparatus according to claim 3, wherein the mask is fixed to the stage. 半導体装置の上面と下面を露出させつつ、前記半導体装置を支持するトレイと、
前記トレイの上方にある第1基板と、
前記第1基板に固定され、前記トレイの方向に伸縮可能な第1プローブと、
前記第1基板に固定され、前記トレイの方向に伸縮可能な第2プローブと、
前記トレイの下方にある第2基板と、
前記第2基板に固定され、前記トレイの方向に伸縮可能な第3プローブと、
前記第2基板に固定され、前記トレイの方向に伸縮可能な第4プローブと、を備えたことを特徴とする測定装置。
A tray for supporting the semiconductor device while exposing an upper surface and a lower surface of the semiconductor device;
A first substrate above the tray;
A first probe fixed to the first substrate and extendable in the direction of the tray;
A second probe fixed to the first substrate and extendable in the direction of the tray;
A second substrate below the tray;
A third probe fixed to the second substrate and extendable in the direction of the tray;
A measurement apparatus comprising: a fourth probe fixed to the second substrate and capable of extending and contracting in the direction of the tray.
前記第1プローブの先端にあたり前記第1プローブに力が及ぼされていない状態に比べて前記第1プローブを縮ませ、前記第2プローブを通す開口部を有する第1マスクを備えたことを特徴とする請求項16に記載の測定装置。   A first mask having an opening through which the first probe is contracted and passed through the second probe compared to a state where no force is applied to the first probe at the tip of the first probe is provided. The measurement apparatus according to claim 16. 前記第3プローブの先端にあたり前記第3プローブに力が及ぼされていない状態に比べて前記第3プローブを縮ませ、前記第4プローブを通す開口部を有する第2マスクを備えたことを特徴とする請求項16に記載の測定装置。   The second probe is provided with a second mask having an opening through which the fourth probe is contracted compared to a state where no force is applied to the third probe at the tip of the third probe and the fourth probe is passed therethrough. The measurement apparatus according to claim 16. 前記第1プローブの先端にあたり前記第1プローブに力が及ぼされていない状態に比べて前記第1プローブを縮ませ、前記第2プローブを通す開口部を有する第1マスクと、
前記第3プローブの先端にあたり前記第3プローブに力が及ぼされていない状態に比べて前記第3プローブを縮ませ、前記第4プローブを通す開口部を有する第2マスクと、を備え、
前記第2プローブの直下に前記第4プローブがあることを特徴とする請求項16に記載の測定装置。
A first mask having an opening through which the first probe is contracted compared to a state in which no force is applied to the first probe at the tip of the first probe, and the second probe is passed through;
A second mask having an opening through which the fourth probe is contracted compared to a state in which no force is applied to the third probe at the tip of the third probe, and the fourth probe is passed through;
The measurement apparatus according to claim 16, wherein the fourth probe is directly below the second probe.
ステージに、上面電極を有する半導体装置をのせる工程と、
基板と、前記基板に固定され、前記ステージの方向に伸縮可能な第1プローブと、前記基板に固定され、前記ステージの方向に伸縮可能な第2プローブと、前記第1プローブの先端にあたり前記第1プローブに力が及ぼされていない状態に比べて前記第1プローブを縮ませ、前記第2プローブを通す開口部を有するマスクと、を有する測定治具を、前記上面電極に近づけ、前記第2プローブを前記上面電極に接触させる接触工程と、
前記第2プローブに電流を流して前記半導体装置の電気的特性を測定する工程と、を備えたことを特徴とする半導体装置の測定方法。
Placing a semiconductor device having an upper surface electrode on the stage;
A first probe fixed to the substrate and extendable in the direction of the stage; a second probe fixed to the substrate and extendable in the direction of the stage; and the first probe hitting a tip of the first probe Compared to a state in which no force is applied to one probe, the first probe is contracted, and a measurement jig having a mask having an opening through which the second probe passes is brought close to the upper surface electrode, and the second probe Contacting the probe with the upper surface electrode; and
A method of measuring a semiconductor device, comprising: passing an electric current through the second probe to measure an electrical characteristic of the semiconductor device.
平面視で、前記開口部は前記上面電極より小さいことを特徴とする請求項20に記載の半導体装置の測定方法。   21. The method for measuring a semiconductor device according to claim 20, wherein the opening is smaller than the upper surface electrode in plan view. 前記基板の下には、1つの前記半導体装置があることを特徴とする請求項20に記載の半導体装置の測定方法。   21. The method of measuring a semiconductor device according to claim 20, wherein there is one semiconductor device under the substrate. 前記基板の下には、前記半導体装置が複数あることを特徴とする請求項20に記載の半導体装置の測定方法。   The method for measuring a semiconductor device according to claim 20, wherein a plurality of the semiconductor devices are provided under the substrate. 前記基板の下には前記ステージが複数あり、
前記基板には複数の前記第2プローブが固定され、
前記接触工程では、複数の前記ステージにのせられた前記半導体装置に対して、前記第2プローブを接触させることを特徴とする請求項20に記載の半導体装置の測定方法。
There are a plurality of the stages under the substrate,
A plurality of the second probes are fixed to the substrate,
21. The method of measuring a semiconductor device according to claim 20, wherein, in the contacting step, the second probe is brought into contact with the semiconductor device placed on a plurality of the stages.
前記半導体装置はウエハであり、
前記基板には複数の前記第2プローブが固定され、
前記接触工程では、前記ウエハの複数のチップの上面電極に対して、前記第2プローブを接触させることを特徴とする請求項20に記載の半導体装置の測定方法。
The semiconductor device is a wafer;
A plurality of the second probes are fixed to the substrate,
21. The method of measuring a semiconductor device according to claim 20, wherein, in the contacting step, the second probe is brought into contact with upper surface electrodes of a plurality of chips of the wafer.
JP2015114607A 2015-06-05 2015-06-05 Measuring device, measuring method of semiconductor device Active JP6418070B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015114607A JP6418070B2 (en) 2015-06-05 2015-06-05 Measuring device, measuring method of semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015114607A JP6418070B2 (en) 2015-06-05 2015-06-05 Measuring device, measuring method of semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017003295A true JP2017003295A (en) 2017-01-05
JP6418070B2 JP6418070B2 (en) 2018-11-07

Family

ID=57751987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015114607A Active JP6418070B2 (en) 2015-06-05 2015-06-05 Measuring device, measuring method of semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6418070B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018078752A1 (en) * 2016-10-26 2018-05-03 三菱電機株式会社 Inspection device and inspection method
JP2018190862A (en) * 2017-05-09 2018-11-29 三菱電機株式会社 Semiconductor device evaluation apparatus and semiconductor device evaluation method
WO2023153570A1 (en) * 2022-02-14 2023-08-17 주식회사 덕인 Three-dimensional measurement device using two or more probes

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63244638A (en) * 1987-03-30 1988-10-12 Nec Corp Wafer probing system
JPS63256873A (en) * 1987-03-31 1988-10-24 シーメンス、アクチエンゲゼルシヤフト Electrical-function test apparatus for wiring panel
JPH0142387B2 (en) * 1981-11-10 1989-09-12 Kanto Kasei Kogyo
JP2004085281A (en) * 2002-08-26 2004-03-18 Nec Engineering Ltd Probe test head structure of probe card
JP2004347438A (en) * 2003-05-22 2004-12-09 Hioki Ee Corp Substrate inspection holder for substrate inspection device
US20080048694A1 (en) * 2006-08-25 2008-02-28 Micron Technology, Inc. Systems and methods for testing packaged microelectronic devices
WO2009104589A1 (en) * 2008-02-21 2009-08-27 東京エレクトロン株式会社 Method for manufacturing probe supporting plate, computer storage medium and probe supporting plate

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0142387B2 (en) * 1981-11-10 1989-09-12 Kanto Kasei Kogyo
JPS63244638A (en) * 1987-03-30 1988-10-12 Nec Corp Wafer probing system
JPS63256873A (en) * 1987-03-31 1988-10-24 シーメンス、アクチエンゲゼルシヤフト Electrical-function test apparatus for wiring panel
JP2004085281A (en) * 2002-08-26 2004-03-18 Nec Engineering Ltd Probe test head structure of probe card
JP2004347438A (en) * 2003-05-22 2004-12-09 Hioki Ee Corp Substrate inspection holder for substrate inspection device
US20080048694A1 (en) * 2006-08-25 2008-02-28 Micron Technology, Inc. Systems and methods for testing packaged microelectronic devices
WO2009104589A1 (en) * 2008-02-21 2009-08-27 東京エレクトロン株式会社 Method for manufacturing probe supporting plate, computer storage medium and probe supporting plate

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018078752A1 (en) * 2016-10-26 2018-05-03 三菱電機株式会社 Inspection device and inspection method
JP2018190862A (en) * 2017-05-09 2018-11-29 三菱電機株式会社 Semiconductor device evaluation apparatus and semiconductor device evaluation method
WO2023153570A1 (en) * 2022-02-14 2023-08-17 주식회사 덕인 Three-dimensional measurement device using two or more probes

Also Published As

Publication number Publication date
JP6418070B2 (en) 2018-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5737536B2 (en) Prober
JP5432700B2 (en) Semiconductor device inspection equipment
CN107037346B (en) Evaluation device and evaluation method for semiconductor device
JP6418070B2 (en) Measuring device, measuring method of semiconductor device
US10168380B2 (en) Semiconductor device evaluation jig, semiconductor device evaluation apparatus, and semiconductor device evaluation method
JP2017009449A (en) Contact probe type temperature detector, evaluation device of semiconductor device and evaluation method of semiconductor device
JP6407128B2 (en) Semiconductor device evaluation apparatus and semiconductor device evaluation method
JP5562320B2 (en) Semiconductor test apparatus and semiconductor test method
JP6365953B1 (en) Prober
US20160116501A1 (en) Semiconductor evaluation apparatus and semiconductor evaluation method
JP2017036997A (en) Inspection device and inspection method of double-sided circuit board
JP6042760B2 (en) Probe device
JP2016139646A5 (en)
JP2015010980A (en) Probe device
JP5836872B2 (en) Semiconductor device characteristic evaluation system
JP5892912B2 (en) Semiconductor device evaluation method
US10725086B2 (en) Evaluation apparatus of semiconductor device and method of evaluating semiconductor device using the same
CN107870294B (en) Evaluation device and evaluation method of semiconductor device
JP6051831B2 (en) Evaluation device
JP2011077077A (en) Semiconductor testing device
JP2007273580A (en) Semiconductor device evaluator and evaluation method
JP5896878B2 (en) Evaluation apparatus and evaluation method
JP6731862B2 (en) Semiconductor device evaluation equipment
JP6747374B2 (en) Semiconductor device evaluation apparatus and semiconductor device evaluation method
JP6476000B2 (en) Semiconductor device and semiconductor module

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170519

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180316

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180327

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180514

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180911

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180924

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6418070

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250