JP2018004449A - Measurement device - Google Patents

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岡田 章
Akira Okada
章 岡田
肇 秋山
Hajime Akiyama
肇 秋山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a measurement device capable of efficiently and accurately controlling the temperature of a semiconductor chip when measuring electrical characteristics of the semiconductor chip.SOLUTION: Disclosed measurement device includes: a stage; a test jig having upper plane and lower plane in contact with the stage, in which plural first concaves are formed in the upper plane; and a temperature control part which is disposed in the test jig for heating or cooling the test jig.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、半導体チップの電気的特性を測定する測定装置に関する。   The present invention relates to a measuring apparatus for measuring electrical characteristics of a semiconductor chip.

半導体ウエハの状態で、被測定物である半導体装置の電気的特性を評価する際、真空吸着等により被測定物の設置面を、チャックステージの表面に接触して固定した後、被測定物の非設置面に、電気的な入出力を行うためのコンタクトプローブを接触して行う。そして以前から、コンタクトプローブの多ピン化が実施され、大電流、高電圧印加の要求に応えている。   When evaluating the electrical characteristics of the semiconductor device that is the object to be measured in the state of the semiconductor wafer, after fixing the installation surface of the object to be measured in contact with the surface of the chuck stage by vacuum suction or the like, A non-installation surface is contacted with a contact probe for electrical input / output. In the past, contact probes have been increased in pin count to meet the demands for large current and high voltage application.

このような状況の下、大電流、大電圧印加を伴った被測定物の評価中に、部分放電現象等に起因して、被測定物に破損又は不具合が生じることが知られている。被測定物が半導体ウエハの状態であれば、半導体ウエハに設けた個々の半導体装置は、半導体ウエハの破損、不具合に起因して、その後の工程では使えなくなる。また、被測定物が破損した場合、破損に伴い、チャックステージの表面に荒れが生じたり、破損した被測定物の一部がチャックステージの表面に密着したり、埋め込まれることもある。チャックステージ表面の不具合は、その後の評価において、被測定物とチャックステージの密着性を悪化させ、被測定物に傷又は欠けといったダメージを与える場合もあり、評価の精度又は歩留まりに悪影響を与える。そのため、チャックステージの表面を適切に保護することは重要である。   Under such circumstances, it is known that damage or failure occurs in the measurement object due to a partial discharge phenomenon or the like during the evaluation of the measurement object with application of a large current and a large voltage. If the object to be measured is in the state of a semiconductor wafer, the individual semiconductor devices provided on the semiconductor wafer cannot be used in subsequent processes due to damage or failure of the semiconductor wafer. Further, when the object to be measured is damaged, the surface of the chuck stage may be roughened due to the damage, or a part of the damaged object to be measured may be in close contact with or embedded in the surface of the chuck stage. A defect on the surface of the chuck stage deteriorates the adhesion between the object to be measured and the chuck stage in subsequent evaluation, and may cause damage such as a scratch or a chip to the object to be measured, which adversely affects evaluation accuracy or yield. Therefore, it is important to properly protect the surface of the chuck stage.

特許文献1には、半導体素子保管用トレイから半導体素子の移送に関して、半導体素子保管用トレイの半導体素子載置面と、半導体素子の密着を防ぎ、移送をスムーズに行うことができる半導体素子保管用トレイが開示されている。   Patent Document 1 discloses a semiconductor element storage device that can prevent a semiconductor element mounting surface of a semiconductor element storage tray from closely contacting a semiconductor element and transfer the semiconductor element smoothly from the semiconductor element storage tray. A tray is disclosed.

特開平6−13454号公報JP-A-6-13454

チャックステージ表面を保護する方法の1つとして、半導体チップをのせた試験治具を接触、すなわち半導体チップを、試験治具を介してステージ上に載置する方法がある。また半導体装置の評価においてステージを加熱又は冷却することで、試験治具を介して半導体チップを加熱又は冷却することがある。この場合、試験治具自体が熱容量を有していることもあり、半導体チップの温度を効率的かつ精度よく制御することが困難であった。そのため、半導体チップの温度を効率的かつ精度よく制御できる測定装置が求められていた。   One method for protecting the surface of the chuck stage is to contact a test jig on which a semiconductor chip is placed, that is, to place the semiconductor chip on the stage via the test jig. Further, in the evaluation of the semiconductor device, the semiconductor chip may be heated or cooled via a test jig by heating or cooling the stage. In this case, the test jig itself has a heat capacity, and it is difficult to control the temperature of the semiconductor chip efficiently and accurately. Therefore, a measuring apparatus that can control the temperature of the semiconductor chip efficiently and accurately has been demanded.

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、半導体チップの温度を効率的かつ精度よく制御できる測定装置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 an object of the present invention is to provide a measuring apparatus that can efficiently and accurately control the temperature of a semiconductor chip.

本願の発明に係る測定装置は、ステージと、上面と下面を有し、該下面が該ステージに接し、該上面に複数の第1凹部が形成された試験治具と、該試験治具の中に設けられた、該試験治具を加熱又は冷却する温度調整部と、を備えたことを特徴とする。   A measuring apparatus according to the invention of the present application has a stage, an upper surface and a lower surface, the lower surface is in contact with the stage, and a plurality of first recesses are formed on the upper surface. And a temperature adjusting unit for heating or cooling the test jig.

その他の特徴は以下に明らかにする。   Other features will be clarified below.

本発明によれば、ステージの上に設ける、半導体チップを収容する試験治具の中に温度調整部を設けるので、半導体チップの温度を効率的かつ精度よく制御できる。   According to the present invention, since the temperature adjusting unit is provided in the test jig for housing the semiconductor chip provided on the stage, the temperature of the semiconductor chip can be controlled efficiently and accurately.

実施の形態1に係る測定装置を示す図である。1 is a diagram showing a measuring apparatus according to Embodiment 1. FIG. 試験治具の平面図である。It is a top view of a test jig. 図2のA−A線に沿った試験治具の断面図である。It is sectional drawing of the test jig along the AA line of FIG. 1つの第1凹部の平面図である。It is a top view of one 1st crevice. 図4のB−B線における第1凹部の断面図である。It is sectional drawing of the 1st recessed part in the BB line of FIG. コンタクトプローブの動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of a contact probe. ステージの平面図である。It is a top view of a stage. スライド工程後の試験治具と半導体チップの平面図である。It is a top view of a test jig and a semiconductor chip after a slide process. 実施の形態2に係る試験治具とステージの一部断面図である。6 is a partial cross-sectional view of a test jig and a stage according to Embodiment 2. FIG. 実施の形態3に係る試験治具とステージの一部断面図である。10 is a partial cross-sectional view of a test jig and a stage according to Embodiment 3. FIG. 実施の形態3に係る試験治具とステージの一部断面図である。10 is a partial cross-sectional view of a test jig and a stage according to Embodiment 3. FIG.

本発明の実施の形態に係る測定装置、及び半導体チップ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 and a semiconductor chip measurement method according to an embodiment of the present invention 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10を示す図である。測定装置10は、ステージ12を備えている。ステージ12は導電性を有する材料で形成されたチャックステージである。ステージ12の側壁に接続部14が固定されている。この接続部14は、信号線15により制御部16と電気的に接続されている。ステージ12の上に試験治具13がのせられている。試験治具13は複数の半導体チップを収容するものである。試験治具13は、上面13aと下面13bを有しており、下面13bがステージ12に接している。試験治具13は例えば金属で形成されている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 shows a measuring apparatus 10 according to the first embodiment. The measuring apparatus 10 includes a stage 12. The stage 12 is a chuck stage formed of a conductive material. A connecting portion 14 is fixed to the side wall of the stage 12. The connection unit 14 is electrically connected to the control unit 16 through a signal line 15. A test jig 13 is placed on the stage 12. The test jig 13 accommodates a plurality of semiconductor chips. The test jig 13 has an upper surface 13 a and a lower surface 13 b, and the lower surface 13 b is in contact with the stage 12. The test jig 13 is made of metal, for example.

試験治具13の上方には、プローブカード20が設けられている。プローブカード20は、コンタクトプローブ20a、絶縁基体20b及び接続部20cを備えている。このプローブカード20は、移動アーム22によって任意の方向へ移動可能となっている。なお、プローブカード20は複数の移動アーム22により安定的に保持してもよい。また、プローブカード20を移動するのではなく、プローブカード20は固定してステージ12を移動させてもよい。   A probe card 20 is provided above the test jig 13. The probe card 20 includes a contact probe 20a, an insulating base 20b, and a connection portion 20c. The probe card 20 can be moved in an arbitrary direction by a moving arm 22. Note that the probe card 20 may be stably held by the plurality of moving arms 22. Further, instead of moving the probe card 20, the probe card 20 may be fixed and the stage 12 may be moved.

コンタクトプローブ20aは、絶縁基体20bに接続されている。コンタクトプローブ20aは、絶縁基体20bの上に形成された金属板を介して接続部20cに接続されている。接続部20cは、信号線24につながり、信号線24は制御部16に接続されている。制御部16は、信号線24、接続部20cと金属板を介してコンタクトプローブ20aに電流及び電圧を印加することができる。   The contact probe 20a is connected to the insulating base 20b. The contact probe 20a is connected to the connection portion 20c via a metal plate formed on the insulating base 20b. The connection unit 20 c is connected to the signal line 24, and the signal line 24 is connected to the control unit 16. The control unit 16 can apply a current and a voltage to the contact probe 20a through the signal line 24, the connection unit 20c, and the metal plate.

コンタクトプローブ20aは、例えば5A以上の大電流を印加することを想定して、個々の半導体チップに対して複数個設置することが望ましい。各コンタクトプローブ20aの電流密度が略一致するように、接続部20cから、ステージ12の側面に設けた接続部14までの電流経路長が、どのコンタクトプローブ20aを介しても略一致する位置に接続部20c、14を設けるのがよい。具体的には、接続部20cと接続部14が対向し、その間にコンタクトプローブ20aを設けることが望ましい。   It is desirable to install a plurality of contact probes 20a for each semiconductor chip on the assumption that a large current of, for example, 5 A or more is applied. Connected to a position where the current path length from the connection portion 20c to the connection portion 14 provided on the side surface of the stage 12 substantially matches through any contact probe 20a so that the current densities of the contact probes 20a substantially match. It is good to provide the parts 20c and 14. Specifically, it is desirable that the connection portion 20c and the connection portion 14 face each other, and the contact probe 20a be provided therebetween.

試験治具13の側面には接続端子30が接続されている。この接続端子30は配線31を介して接続部14に接続されている。また、測定装置10は、ウエハを搬送することができるウエハ搬送装置40を備えている。ウエハ搬送装置40は周知の装置であり、周知の使用方法としては、ウエハをステージ12の上にのせたり、ステージ12からウエハを回収したりするものである。   A connection terminal 30 is connected to the side surface of the test jig 13. The connection terminal 30 is connected to the connection portion 14 via a wiring 31. Further, the measuring apparatus 10 includes a wafer transfer device 40 that can transfer a wafer. The wafer transfer device 40 is a well-known device. As a well-known usage method, the wafer is placed on the stage 12 or the wafer is collected from the stage 12.

図2は、試験治具13の平面図である。試験治具13は平面視で円形状である。試験治具13は、予め定めたサイズのウエハと概ね一致する外形にする。これにより、ウエハを搬送するための周知のウエハ搬送装置40を利用して、試験治具13をステージ12へ搬送することができる。   FIG. 2 is a plan view of the test jig 13. The test jig 13 has a circular shape in plan view. The test jig 13 has an outer shape that substantially matches a wafer of a predetermined size. Accordingly, the test jig 13 can be transferred to the stage 12 by using a known wafer transfer device 40 for transferring the wafer.

試験治具13の上面13aには複数の第1凹部13Aが形成されている。1つの第1凹部13Aに1つの半導体チップが収容される。第1凹部13Aは、半導体を材料とする半導体チップを位置決めして設置するためのザグリ部である。そしてここでは、第1凹部13Aを32箇所に設けたことで、1つの試験治具13に32個の半導体チップを設置できるようにした。第1凹部13Aの数は任意の数に変更することができる。   A plurality of first recesses 13 </ b> A are formed on the upper surface 13 a of the test jig 13. One semiconductor chip is accommodated in one first recess 13A. The first recess 13A is a counterbore for positioning and installing a semiconductor chip made of a semiconductor material. Here, 32 semiconductor chips can be installed in one test jig 13 by providing the first recess 13A at 32 locations. The number of the first recesses 13A can be changed to an arbitrary number.

試験治具13の中には、試験治具13を加熱する温度調整部50が設けられている。温度調整部50は、第1温度調整部50a、第2温度調整部50b、第3温度調整部50c及び第4温度調整部50dを備えている。第1温度調整部50aは、試験治具13の左下の部分を加熱する線状のヒータである。第2温度調整部50bは、試験治具13の右下の部分を加熱する線状のヒータである。第3温度調整部50cは、試験治具13の右上の部分を加熱する線状のヒータである。第4温度調整部50dは試験治具13の左上の部分を加熱する線状のヒータである。これらのヒータは外側に絶縁被覆を備える。第1〜第4温度調整部50a、50b、50c、50dは、個別に接続端子30に接続されている。これにより、制御部16が、第1〜第4温度調整部50a、50b、50c、50dを個別に制御することができるようになっている。   In the test jig 13, a temperature adjusting unit 50 for heating the test jig 13 is provided. The temperature adjustment unit 50 includes a first temperature adjustment unit 50a, a second temperature adjustment unit 50b, a third temperature adjustment unit 50c, and a fourth temperature adjustment unit 50d. The first temperature adjustment unit 50 a is a linear heater that heats the lower left portion of the test jig 13. The second temperature adjustment unit 50 b is a linear heater that heats the lower right portion of the test jig 13. The third temperature adjustment unit 50 c is a linear heater that heats the upper right portion of the test jig 13. The fourth temperature adjustment unit 50 d is a linear heater that heats the upper left portion of the test jig 13. These heaters have an insulating coating on the outside. The first to fourth temperature adjustment units 50 a, 50 b, 50 c, 50 d are individually connected to the connection terminal 30. Thereby, the control part 16 can control 1st-4th temperature adjustment part 50a, 50b, 50c, 50d separately.

第1凹部13Aの底面には貫通孔13cが形成されている。金属製の試験治具13にザグリ加工等の機械加工を施すことで、この貫通孔13cと前述の第1凹部13Aを形成することができる。貫通孔13cの位置は、第1凹部13Aの中央ではなく、第1凹部13Aの角部に近接した位置とした。ここでは、第1凹部13Aの左下角に近接した位置に貫通孔13cを形成した。貫通孔13cは半導体チップを試験治具13に真空吸着させるために用いる穴である。貫通孔13cを第1凹部13Aの角の近くに設けることで、様々なサイズの半導体チップを真空吸着できるようになる。例えば、平面形状が第1凹部13Aに比べて小さい半導体チップを第1凹部13Aに設けた後に、試験治具13を傾けて当該小さい半導体チップを第1凹部13Aの左下角に寄せることで、小さい半導体チップを貫通孔13cの直上に位置させることができる。   A through hole 13c is formed in the bottom surface of the first recess 13A. By subjecting the metal test jig 13 to machining such as counterboring, the through hole 13c and the first recess 13A described above can be formed. The position of the through hole 13c was not the center of the first recess 13A but a position close to the corner of the first recess 13A. Here, the through hole 13c is formed at a position close to the lower left corner of the first recess 13A. The through hole 13c is a hole used for vacuum-sucking the semiconductor chip to the test jig 13. By providing the through hole 13c near the corner of the first recess 13A, various sizes of semiconductor chips can be vacuum-sucked. For example, after a semiconductor chip having a smaller planar shape than the first recess 13A is provided in the first recess 13A, the test jig 13 is tilted to bring the small semiconductor chip closer to the lower left corner of the first recess 13A. The semiconductor chip can be positioned immediately above the through hole 13c.

試験治具13の上には、試験治具13の温度を測定する温度計52が設けられている。この温度計52は、接続端子30、配線31、接続部14及び信号線15を介して制御部16に接続されている。   A thermometer 52 for measuring the temperature of the test jig 13 is provided on the test jig 13. The thermometer 52 is connected to the control unit 16 via the connection terminal 30, the wiring 31, the connection unit 14, and the signal line 15.

図3は、図2のA−A線に沿った試験治具13の断面図である。第1凹部13Aによって底面13dと側面13eが形成されている。底面13dは、半導体チップの設置面にダメージを与えないために、洗浄又は研磨工程を経てフラットな面を確保することで、バリ又は突起がないようにすることが望ましい。第1凹部13Aの側面13eを斜面にした。これにより、第1凹部13Aの上端において第1凹部13Aの開口幅が最大になっている。   FIG. 3 is a cross-sectional view of the test jig 13 taken along line AA in FIG. A bottom surface 13d and a side surface 13e are formed by the first recess 13A. The bottom surface 13d is desirably free of burrs or protrusions by securing a flat surface through a cleaning or polishing process so as not to damage the mounting surface of the semiconductor chip. The side surface 13e of the first concave portion 13A is a slope. As a result, the opening width of the first recess 13A is maximized at the upper end of the first recess 13A.

貫通孔13cは、第1凹部13Aの底に設けられ、試験治具13を貫通する孔である。貫通孔13cの側面を斜面にしたことで、貫通孔13cはテーパ形状となっている。これにより、貫通孔13cの幅は、貫通孔13cの下端で最大になっている。   The through hole 13 c is a hole that is provided at the bottom of the first recess 13 </ b> A and penetrates the test jig 13. By making the side surface of the through-hole 13c an inclined surface, the through-hole 13c has a tapered shape. Thereby, the width of the through hole 13c is maximized at the lower end of the through hole 13c.

試験治具13の上面には、収納穴13Bが設けられている。温度調整部50の第1温度調整部50aと第2温度調整部50bは収納穴13Bに収納されている。温度調整部50は、全体が収納穴13Bに収容されている。そのため、温度調整部50は、試験治具13の上面13aよりも下にあり、上面13aより上にはない。また、温度調整部50は、試験治具13の下面13bよりも上にあり、下面13bより下にはない。これにより試験治具13とステージ12を密着させることができる。   A storage hole 13 </ b> B is provided on the upper surface of the test jig 13. The first temperature adjustment unit 50a and the second temperature adjustment unit 50b of the temperature adjustment unit 50 are accommodated in the accommodation hole 13B. The entire temperature adjustment unit 50 is accommodated in the accommodation hole 13B. Therefore, the temperature adjustment unit 50 is below the upper surface 13a of the test jig 13 and is not above the upper surface 13a. Further, the temperature adjusting unit 50 is above the lower surface 13b of the test jig 13 and is not below the lower surface 13b. Thereby, the test jig | tool 13 and the stage 12 can be stuck.

近接する各温度調整部が収容される収納穴13B、ここでは第1温度調整部50aと第2温度調整部50bの間の試験治具13の収納穴13B部には第2凹部13Cが形成されている。第2凹部13Cは収納穴13Bの底面に形成され、試験治具13の上面からの深さは収納穴13Bより深い凹部となる。第1温度調整部50aは、第1温度調整部50aによって囲まれた部分だけを加熱し、第2〜第4温度調整部50b、50c、50dについても、第2〜第4温度調整部50b、50c、50dによって囲まれた部分だけをそれぞれ加熱することが好ましい。しかし、例えば第1温度調整部50aと第2温度調整部50bが近接していると、第1温度調整部50aの熱が第2温度調整部50bによって囲まれた領域を加熱したり、第2温度調整部50bの熱が第1温度調整部50aによって囲まれた領域を加熱したりする。このような近接する領域の意図しない加熱を防止するために、ある温度調整部と別の温度調整部の間に、第2凹部13Cを設ける。これにより、第1〜第4温度調整部50a、50b、50c、50dによって、主として第1〜第4温度調整部50a、50b、50c、50dで囲まれた領域だけを加熱し、意図しない領域への熱の移動を抑制できる。   A second recess 13C is formed in the storage hole 13B in which each adjacent temperature adjustment unit is stored, in this case, the storage hole 13B of the test jig 13 between the first temperature adjustment unit 50a and the second temperature adjustment unit 50b. ing. The second recess 13C is formed on the bottom surface of the storage hole 13B, and the depth from the top surface of the test jig 13 is a recess that is deeper than the storage hole 13B. The first temperature adjustment unit 50a heats only the portion surrounded by the first temperature adjustment unit 50a, and the second to fourth temperature adjustment units 50b, 50c, and 50d also include the second to fourth temperature adjustment units 50b, It is preferable to heat only the portions surrounded by 50c and 50d. However, for example, when the first temperature adjustment unit 50a and the second temperature adjustment unit 50b are close to each other, the heat of the first temperature adjustment unit 50a heats the region surrounded by the second temperature adjustment unit 50b, The heat of the temperature adjustment unit 50b heats the region surrounded by the first temperature adjustment unit 50a. In order to prevent such unintended heating of the adjacent region, the second recess 13C is provided between a certain temperature adjustment unit and another temperature adjustment unit. As a result, the first to fourth temperature adjustment units 50a, 50b, 50c, and 50d mainly heat only the region surrounded by the first to fourth temperature adjustment units 50a, 50b, 50c, and 50d, to an unintended region. Heat transfer can be suppressed.

試験治具13の下面13bには、第1凹部13Aの直下を避けて第3凹部13Dが形成されている。第3凹部13Dは、試験治具13とステージ12の接触面積を減少させるために設けられている。試験治具13とステージ12の接触面積を減らすことで、試験治具13からステージ12への熱の移動を抑制し、試験治具13の昇温を効率化することができる。試験治具13からステージ12への熱伝導をさらに抑制するために、第3凹部13Dの中に試験治具13よりも熱伝導率が低い断熱部を設けることが好ましい。断熱部の材料は特に限定されないが、例えばグラスウールを用いることができる。   A third recess 13D is formed on the lower surface 13b of the test jig 13 so as to avoid a position directly below the first recess 13A. The third recess 13D is provided to reduce the contact area between the test jig 13 and the stage 12. By reducing the contact area between the test jig 13 and the stage 12, heat transfer from the test jig 13 to the stage 12 can be suppressed, and the temperature rise of the test jig 13 can be made efficient. In order to further suppress the heat conduction from the test jig 13 to the stage 12, it is preferable to provide a heat insulating portion having a lower thermal conductivity than the test jig 13 in the third recess 13D. Although the material of a heat insulation part is not specifically limited, For example, glass wool can be used.

測定対象となる半導体チップが縦方向に電流を流す縦型デバイスである場合、試験治具13のうち第1凹部13Aの下の部分に電流が流れる。第3凹部13Dを第1凹部13Aの直下を避けて設けるのは、そのような電流路を確保するためである。   When the semiconductor chip to be measured is a vertical device that allows current to flow in the vertical direction, current flows in a portion of the test jig 13 below the first recess 13A. The reason why the third recess 13D is provided so as to avoid a position directly below the first recess 13A is to secure such a current path.

金属製の試験治具13をステージ12に載置し、ステージ12の真空チャックを利用して試験治具13をステージ12に密着させる。金属製の試験治具13はほとんどたわまないので、試験治具13の外縁に沿った部分とステージ12の間に、両者の密着を阻害する吸着漏れが生じうる。吸着漏れの原因は、試験治具13とステージ12の間に生じる隙間である。そのような吸着漏れを防ぐために、試験治具13の下面13bに枠部60が取り付けられている。枠部60は、試験治具13の外縁に沿う形状を有している。したがって、試験治具13の外縁に沿った部分とステージ12の間には枠部60がある。枠部60は弾性を有する薄い材料で形成する。枠部60として、例えばテフロン(登録商標)からなるシールテープ材を設けることが望ましい。   A metal test jig 13 is placed on the stage 12, and the test jig 13 is brought into close contact with the stage 12 using the vacuum chuck of the stage 12. Since the metal test jig 13 hardly bends, an adsorption leakage that hinders the close contact between the portion along the outer edge of the test jig 13 and the stage 12 may occur. The cause of the suction leakage is a gap generated between the test jig 13 and the stage 12. In order to prevent such adsorption leakage, a frame portion 60 is attached to the lower surface 13 b of the test jig 13. The frame part 60 has a shape along the outer edge of the test jig 13. Therefore, there is a frame portion 60 between the portion along the outer edge of the test jig 13 and the stage 12. The frame part 60 is formed of a thin material having elasticity. As the frame portion 60, for example, a seal tape material made of Teflon (registered trademark) is desirably provided.

図4、5を参照して、第1凹部13Aを詳細に説明する。図4は、1つの第1凹部13Aの平面図である。第1凹部13Aの一部には溝13fが設けられている。溝13fは、側面13eに沿って環状に設けられている。図5は、図4のB−B線における第1凹部13Aの断面図である。図5には、測定対象となる半導体チップ80が示されている。半導体チップ80は、半導体ウエハを個片化したものである。半導体チップの端部又はその近傍には異物が付着することが多く、そのような異物が半導体チップ80と底面13dとの間に入り込むと、測定不良の要因となり得る。そこで、上述の溝13fを設け、その溝13fに半導体チップから出た異物を収める。   The first recess 13A will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 4 is a plan view of one first recess 13A. A groove 13f is provided in a part of the first recess 13A. The groove 13f is annularly provided along the side surface 13e. FIG. 5 is a cross-sectional view of the first recess 13A taken along line BB in FIG. FIG. 5 shows a semiconductor chip 80 to be measured. The semiconductor chip 80 is obtained by dividing a semiconductor wafer into pieces. Foreign matter often adheres to the end of the semiconductor chip or in the vicinity thereof, and if such foreign matter enters between the semiconductor chip 80 and the bottom surface 13d, it may cause measurement failure. Therefore, the above-described groove 13f is provided, and the foreign matter from the semiconductor chip is stored in the groove 13f.

図6は、コンタクトプローブ20aの動作を示す図である。図6Aは、コンタクトプローブ20aと半導体チップ80が離れた状態を示す図である。コンタクトプローブ20aは、コンタクト部20a1を有する先端部20a2と、押し込み部20a3と、基体部20a4と、電気的接続部20a5とが組み立てられて形成される。コンタクト部20a1は半導体チップ80の表面の接続パッドに機械的かつ電気的に接触する部分である。押し込み部20a3は内部にスプリング等のばね部材が組み込まれた部分である。z方向の力を受けることで押し込み部20a3のばね部材が縮み、外観上、押し込み部20a3が縮む。基体部20a4は絶縁基体20bに固定される部分である。電気的接続部20a5は、コンタクト部20a1と電気的に通じた部分である。電気的接続部20a5は、外部への出力端となる部分である。コンタクトプローブ20aは導電性を有する材料で形成される。例えば、銅、タングステン又はレニウムタングステンといった金属材料により作製することができる。導電性向上と耐久性向上等の観点から、コンタクト部20a1に、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もよい。   FIG. 6 is a diagram illustrating the operation of the contact probe 20a. FIG. 6A is a diagram showing a state in which the contact probe 20a and the semiconductor chip 80 are separated from each other. The contact probe 20a is formed by assembling a distal end portion 20a2 having a contact portion 20a1, a pushing portion 20a3, a base portion 20a4, and an electrical connection portion 20a5. The contact portion 20a1 is a portion that mechanically and electrically contacts a connection pad on the surface of the semiconductor chip 80. The pushing portion 20a3 is a portion in which a spring member such as a spring is incorporated. By receiving the force in the z direction, the spring member of the pushing portion 20a3 shrinks, and the pushing portion 20a3 shrinks in appearance. The base part 20a4 is a part fixed to the insulating base 20b. The electrical connection portion 20a5 is a portion that is in electrical communication with the contact portion 20a1. The electrical connection portion 20a5 is a portion serving as an output terminal to the outside. The contact probe 20a is made of a conductive material. For example, it can be made of a metal material such as copper, tungsten, or rhenium tungsten. From the viewpoint of improving conductivity and durability, the contact portion 20a1 may be coated with, for example, gold, palladium, tantalum, or platinum.

コンタクトプローブ20aは、図6Aの初期状態から、z軸下方の半導体チップ80に向けて下降する。そうすると、図6Bに示すように、半導体チップ80の上面の接続パッドとコンタクト部20a1が接触する。その後、さらにコンタクトプローブ20aを下降させ、図6Cに示すように、押し込み部20a3のばね部材を縮ませることで外観上押し込み部20a3を縮ませて、コンタクト部20a1と半導体チップ80との接触を確実なものにする。   The contact probe 20a descends from the initial state of FIG. 6A toward the semiconductor chip 80 below the z-axis. Then, as shown in FIG. 6B, the contact pads 20a1 are in contact with the connection pads on the upper surface of the semiconductor chip 80. Thereafter, the contact probe 20a is further lowered, and as shown in FIG. 6C, the spring member of the push-in portion 20a3 is shrunk so that the push-in portion 20a3 is contracted in appearance, and the contact between the contact portion 20a1 and the semiconductor chip 80 is ensured Make things.

ここでは、z軸方向に伸縮するスプリング式のコンタクトプローブ20aについて説明した。しかし、コンタクトプローブ20aはこれに限らず、任意の構成としてもよい。例えば、積層プローブ、ワイヤープローブ又はカンチレバー式のコンタクトプローブ等を利用することができる。   Here, the spring-type contact probe 20a that expands and contracts in the z-axis direction has been described. However, the contact probe 20a is not limited to this, and may have an arbitrary configuration. For example, a laminated probe, a wire probe, a cantilever contact probe, or the like can be used.

図7は、ステージ12の平面図である。ステージ12は、試験治具13と、試験治具13上の第1凹部13A内に載置された半導体チップをステージ12側に真空吸着するためのチャックステージである。ステージ12の表面には溝12Aが形成されている。x方向に伸びる4本の溝12Aとy方向に伸びる4本の溝12Aが形成されている。この溝12Aの一部の底面には真空吸着のための穴12Bが設けられている。この穴12Bは、ステージ12の外部の真空ポンプにつながっている。このようなステージ12は周知である。   FIG. 7 is a plan view of the stage 12. The stage 12 is a chuck stage for vacuum-sucking the test jig 13 and the semiconductor chip placed in the first recess 13A on the test jig 13 to the stage 12 side. A groove 12 </ b> A is formed on the surface of the stage 12. Four grooves 12A extending in the x direction and four grooves 12A extending in the y direction are formed. A hole 12B for vacuum suction is provided on a part of the bottom surface of the groove 12A. The hole 12B is connected to a vacuum pump outside the stage 12. Such a stage 12 is well known.

図7における破線の円は試験治具13の外形を示す。また、図7には破線で第1凹部13Aと貫通孔13cが示されている。貫通孔13cが溝12Aの直上にあるので、貫通孔13cと溝12Aがつながっている。したがって、ステージ12の穴12Bと溝12Aを真空引きすると、貫通孔13cが真空引きされ、半導体チップが第1凹部13Aの底面13dに真空吸着する。   A broken circle in FIG. 7 indicates the outer shape of the test jig 13. In FIG. 7, the first recess 13A and the through hole 13c are indicated by broken lines. Since the through hole 13c is directly above the groove 12A, the through hole 13c and the groove 12A are connected. Therefore, when the hole 12B and the groove 12A of the stage 12 are evacuated, the through hole 13c is evacuated and the semiconductor chip is vacuum-sucked to the bottom surface 13d of the first recess 13A.

ステージ12には、溝12Aを途中で塞ぐ閉塞部12Cが設けられている。閉塞部12Cで溝12Aを分断することで、独立した複数の吸着経路を提供することができる。よってある溝12Aにおける影響が閉塞部12Cで隔てられた別の溝12Aの吸着能力に影響を及ぼさない。   The stage 12 is provided with a closing portion 12C that closes the groove 12A in the middle. By dividing the groove 12A at the closing portion 12C, a plurality of independent adsorption paths can be provided. Therefore, the influence in one groove 12A does not affect the adsorption capacity of another groove 12A separated by the closing portion 12C.

本発明の実施の形態1に係る測定装置10を用いた半導体チップの測定方法について説明する。まず、図5に示されるように、試験治具13の上面13aに設けられた複数の第1凹部13Aにそれぞれ1つの半導体チップ80を収納する。この工程を収納工程と称する。収納工程では、1つの第1凹部13Aに1つの半導体チップ80をのせる。第1凹部13Aの側面13eを斜面にしたので、その斜面をガイドとして半導体チップ80を滑らせ、半導体チップ80を底面13dに設置することが可能となる。これにより、半導体チップ80の設置が容易となる。   A semiconductor chip measurement method using the measurement apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention will be described. First, as shown in FIG. 5, one semiconductor chip 80 is housed in each of the plurality of first recesses 13 </ b> A provided on the upper surface 13 a of the test jig 13. This process is called a storing process. In the storing step, one semiconductor chip 80 is placed in one first recess 13A. Since the side surface 13e of the first recess 13A is inclined, the semiconductor chip 80 can be slid using the inclined surface as a guide, and the semiconductor chip 80 can be placed on the bottom surface 13d. Thereby, installation of the semiconductor chip 80 becomes easy.

次いで、試験治具13を一旦傾けることで、複数の半導体チップを第1方向にスライドさせ、複数の半導体チップ80を貫通孔13cの直上に位置させる。第1方向というのは、第1凹部13Aの中央から貫通孔13cへ向かう方向である。この場合、試験治具13を傾けて複数の半導体チップ80を第1凹部13Aの左下にスライドさせる。この工程をスライド工程と称する。底面13dの中央よりも第1方向にずれた位置に貫通孔13cを形成しておき、スライド工程において当該第1方向に半導体チップをスライドさせる。第1方向は任意の方向とすることができる。図8は、スライド工程後の試験治具13と半導体チップ80の平面図である。スライド工程により、すべての半導体チップ80が、各第1凹部13Aの左下に寄せられる。図8では説明の便宜上貫通孔13cを可視化した。   Next, by tilting the test jig 13 once, the plurality of semiconductor chips are slid in the first direction, and the plurality of semiconductor chips 80 are positioned immediately above the through holes 13c. The first direction is a direction from the center of the first recess 13A toward the through hole 13c. In this case, the test jig 13 is tilted to slide the plurality of semiconductor chips 80 to the lower left of the first recess 13A. This process is called a slide process. A through hole 13c is formed at a position shifted in the first direction from the center of the bottom surface 13d, and the semiconductor chip is slid in the first direction in the sliding step. The first direction can be any direction. FIG. 8 is a plan view of the test jig 13 and the semiconductor chip 80 after the sliding process. By the sliding process, all the semiconductor chips 80 are brought to the lower left of each first recess 13A. In FIG. 8, the through hole 13c is visualized for convenience of explanation.

次いで、ウエハ搬送装置40を用いて、半導体チップ80をのせた試験治具13をステージ12の表面に設置する。このとき、図7に示すように、貫通孔13cの直下にステージ12の溝12Aが位置するように、試験治具13の位置を調整する。この工程をステージ上設置工程と称する。貫通孔13cの幅は貫通孔13cの下端で最大になるので、貫通孔13cと溝12Aの位置あわせは容易に行うことができる。しかも、貫通孔13cは上端で幅が最小になっているので、半導体チップ80に接触したコンタクトプローブ20aが貫通孔13cの直上に位置して、コンタクトプローブ20aが半導体チップ80にダメージを及ぼすことを防止できる。その後、試験治具13の側面に設けられた接続端子30と、ステージ12の側面に設けられた接続部14を配線31で接続する。   Next, the test jig 13 on which the semiconductor chip 80 is placed is placed on the surface of the stage 12 using the wafer transfer device 40. At this time, as shown in FIG. 7, the position of the test jig 13 is adjusted so that the groove 12 </ b> A of the stage 12 is positioned directly below the through hole 13 c. This process is referred to as an on-stage installation process. Since the width of the through hole 13c is maximized at the lower end of the through hole 13c, the alignment of the through hole 13c and the groove 12A can be easily performed. Moreover, since the through hole 13c has the smallest width at the upper end, the contact probe 20a in contact with the semiconductor chip 80 is located immediately above the through hole 13c, and the contact probe 20a damages the semiconductor chip 80. Can be prevented. Thereafter, the connection terminal 30 provided on the side surface of the test jig 13 and the connection portion 14 provided on the side surface of the stage 12 are connected by the wiring 31.

次いで、試験治具13が設置されて上部が覆われたステージ12の穴12Bと溝12Aの中の空気を真空引きすることで、溝12Aに通じた貫通孔13cを介して、半導体チップ80を試験治具13に密着させる。これにともない、試験治具13がステージ12に密着する。これにより、半導体チップ80と試験治具13の接触抵抗を低下させることができる。このように、貫通孔13cを真空引きすることで複数の半導体チップ80を試験治具13に固定した状態で、複数の半導体チップ80の電気的特性を測定する。この工程を測定工程と称する。   Next, the air in the hole 12B and the groove 12A of the stage 12 in which the test jig 13 is installed and the upper part is covered is evacuated, so that the semiconductor chip 80 is formed through the through hole 13c communicating with the groove 12A. Close contact with the test jig 13. As a result, the test jig 13 comes into close contact with the stage 12. Thereby, the contact resistance between the semiconductor chip 80 and the test jig 13 can be reduced. In this manner, the electrical characteristics of the plurality of semiconductor chips 80 are measured in a state where the plurality of semiconductor chips 80 are fixed to the test jig 13 by evacuating the through holes 13c. This process is called a measurement process.

測定工程では、図6を参照しつつ説明したとおり、コンタクトプローブ20aを半導体チップ80に接触させ、制御部16の制御により、半導体チップ80の電気的特性を測定する。半導体チップ80が縦方向に電流を流す縦型構造の場合、半導体チップ80の裏面は、試験治具13、ステージ12及び接続部14を介して制御部16に電気的に接続される。試験治具13とステージ12は、銅又はアルミニウムのような導電性を有する材料で形成しておく。ただし、横方向に電流流す横型構造の半導体チップの測定に限るなら、試験治具13とステージ12に導電性は必要ない。その場合、試験治具13とステージ12は樹脂材のような絶縁材で作製してもよい。樹脂材を採用する場合、第1凹部13Aと貫通孔13c等を成形加工で容易に形成できる。   In the measurement process, as described with reference to FIG. 6, the contact probe 20 a is brought into contact with the semiconductor chip 80, and the electrical characteristics of the semiconductor chip 80 are measured under the control of the control unit 16. When the semiconductor chip 80 has a vertical structure in which current flows in the vertical direction, the back surface of the semiconductor chip 80 is electrically connected to the control unit 16 via the test jig 13, the stage 12, and the connection unit 14. The test jig 13 and the stage 12 are made of a conductive material such as copper or aluminum. However, the conductivity of the test jig 13 and the stage 12 is not required if the measurement is limited to the measurement of a semiconductor chip having a horizontal structure in which current flows in the horizontal direction. In that case, the test jig 13 and the stage 12 may be made of an insulating material such as a resin material. When the resin material is employed, the first recess 13A, the through hole 13c, and the like can be easily formed by molding.

測定工程またはその前の段階で、制御部16は、試験治具13に取り付けられた温度計52で測定された温度が予め定められた温度になるように温度調整部50を制御する。本発明の実施の形態では、温度調整部50により試験治具13を予め定められた温度に昇温する。測定工程では、試験治具13の中に設けられた温度調整部50で試験治具13を加熱し、試験治具13の温度を制御した状態で、複数の半導体チップ80の電気的特性を測定する。なお、試験治具13及び半導体チップ80の温度を正確に制御するために、試験治具13の複数箇所に温度計52を設置することが好ましい。   In the measurement process or in the previous stage, the control unit 16 controls the temperature adjusting unit 50 so that the temperature measured by the thermometer 52 attached to the test jig 13 becomes a predetermined temperature. In the embodiment of the present invention, the temperature adjusting unit 50 raises the temperature of the test jig 13 to a predetermined temperature. In the measurement process, the electrical characteristics of the plurality of semiconductor chips 80 are measured in a state where the test jig 13 is heated by the temperature adjustment unit 50 provided in the test jig 13 and the temperature of the test jig 13 is controlled. To do. In order to accurately control the temperatures of the test jig 13 and the semiconductor chip 80, it is preferable to install thermometers 52 at a plurality of locations of the test jig 13.

すべての半導体チップ80についての測定工程を終えると、移動アーム22を駆使してプローブカード20を半導体チップ80から離す。そして、接続端子30につながっていた信号線を外し、ウエハ搬送装置40により試験治具13をステージ12から退避させる。別の半導体チップについて続けて測定したい場合は、次の測定対象となる半導体チップを収容した別の試験治具13をステージ12にのせ、評価を継続する。   When the measurement process for all the semiconductor chips 80 is completed, the probe card 20 is separated from the semiconductor chip 80 by using the moving arm 22. Then, the signal line connected to the connection terminal 30 is removed, and the test jig 13 is retracted from the stage 12 by the wafer transfer device 40. When it is desired to continuously measure another semiconductor chip, another test jig 13 containing a semiconductor chip to be measured next is placed on the stage 12 and the evaluation is continued.

このとき、試験治具13を交換せずに、直前の測定における試験治具13の温度分布を変更して、次の測定を行うことがある。本発明の実施の形態1では図3に示す第2凹部13Cにより熱の移動が抑制されているので、第1〜第4温度調整部50a、50b、50c、50dにより試験治具13の温度分布を任意に制御できる。また、第3凹部13Dにより試験治具13からステージ12への熱伝導が抑制されているので、直前の測定における試験治具13の温度が、試験治具13を交換せずに行う次の測定に与える影響は小さい。   At this time, the next measurement may be performed by changing the temperature distribution of the test jig 13 in the immediately preceding measurement without replacing the test jig 13. In the first embodiment of the present invention, since the movement of heat is suppressed by the second recess 13C shown in FIG. 3, the temperature distribution of the test jig 13 by the first to fourth temperature adjustment units 50a, 50b, 50c, 50d. Can be controlled arbitrarily. In addition, since the heat conduction from the test jig 13 to the stage 12 is suppressed by the third recess 13D, the temperature of the test jig 13 in the previous measurement is the next measurement performed without replacing the test jig 13. The impact on is small.

しかも、温度調整部50は試験治具13の上面13aより下にあるので、温度調整部50がコンタクトプローブ20aの動きを妨害することはない。また、温度調整部50を試験治具13の中に設けることで、ステージ12から試験治具13を介して半導体チップ80を加熱する場合と比べて、半導体チップ80の温度を効率的かつ精度よく制御できる。本実施の形態では、試験治具13を4つの領域に分割して、各領域を加熱する4つの温度調整部を設置し、それぞれ別個に昇温できる構成としている。こうすることで、例えば、複数の第1凹部13Aのすべてに半導体チップを設置しない場合に半導体チップを設置した領域のみを昇温し、余分な消費電力を抑制することができる。なお、温度調整部50は、接続端子30と接続部14を介して外部電源と接続することが好ましい。   Moreover, since the temperature adjustment unit 50 is below the upper surface 13a of the test jig 13, the temperature adjustment unit 50 does not interfere with the movement of the contact probe 20a. In addition, by providing the temperature adjusting unit 50 in the test jig 13, the temperature of the semiconductor chip 80 can be efficiently and accurately compared with the case where the semiconductor chip 80 is heated from the stage 12 via the test jig 13. Can be controlled. In the present embodiment, the test jig 13 is divided into four regions, and four temperature adjustment units for heating each region are installed, and the temperature can be individually increased. By so doing, for example, when the semiconductor chip is not installed in all of the plurality of first recesses 13A, only the region where the semiconductor chip is installed can be heated, and excess power consumption can be suppressed. Note that the temperature adjustment unit 50 is preferably connected to an external power source via the connection terminal 30 and the connection unit 14.

半導体チップを設置しない第1凹部13Aの下の貫通孔13cは真空引きする必要はないので、ステージ12にて、どの貫通孔13cを真空引きするか切替可能とすることが好ましい。図7で示したようにステージ12の溝12Aを閉塞部12Cによって4つに分離したので、制御部16の指令により、4つに分離された溝12Aの少なくとも1つを真空引きする。   Since it is not necessary to evacuate the through-hole 13c under the first recess 13A where the semiconductor chip is not installed, it is preferable that the through-hole 13c to be evacuated on the stage 12 can be switched. As shown in FIG. 7, since the groove 12A of the stage 12 is separated into four by the closing part 12C, at least one of the four separated grooves 12A is evacuated by a command from the control unit 16.

本発明の実施の形態1によれば、円形状の試験治具13を用いることで、半導体ウエハの測定に対応した従来の装置をそのまま利用することができる。具体的には、従来からある周知の構成である、ウエハ搬送装置40、ステージ12及びプローブカード20を利用できるので、測定装置10を非常に安価に提供することができる。また、半導体チップの測定時に、ステージ12は試験治具13によって保護されているので、測定にともないステージ12がダメージを受けることを防止できる。   According to the first embodiment of the present invention, by using the circular test jig 13, a conventional apparatus corresponding to the measurement of a semiconductor wafer can be used as it is. Specifically, since the wafer transfer device 40, the stage 12, and the probe card 20 which are conventionally well-known configurations can be used, the measuring device 10 can be provided at a very low cost. In addition, since the stage 12 is protected by the test jig 13 during the measurement of the semiconductor chip, it is possible to prevent the stage 12 from being damaged due to the measurement.

温度調整部50は、試験治具13を加熱又は冷却するものであれば特に限定されない。よって、温度調整部50はヒータに限定されない。例えば、温度調整部50として加熱空気若しくは冷却空気が通る配管、又はペルチエ素子を設けてもよい。また、温度調整部は、試験治具13の上面13a側に限らず、下面13b側、又は上面13a側と下面13b側の双方に設置してもよい。例えば、温度調整部50を第3凹部13Dの中に設けてもよい。   The temperature adjusting unit 50 is not particularly limited as long as it heats or cools the test jig 13. Therefore, the temperature adjustment unit 50 is not limited to a heater. For example, a pipe through which heated air or cooling air passes or a Peltier element may be provided as the temperature adjustment unit 50. Further, the temperature adjustment unit is not limited to the upper surface 13a side of the test jig 13, and may be installed on the lower surface 13b side or both the upper surface 13a side and the lower surface 13b side. For example, the temperature adjustment unit 50 may be provided in the third recess 13D.

測定対象となる半導体チップ80は、縦方向に大きな電流を流す縦型構造に限定されず、半導体チップの1つの面において入出力を行う横型構造の半導体チップであってもよい。縦型構造の半導体チップを測定する際、半導体チップの上面にある接続パッドにコンタクトプローブ20aを接触させるとともに、半導体チップの下面を第1凹部13Aの底面13dと接触させそれをステージ12と同電位とする。他方、横型構造の半導体チップを測定する場合は、半導体チップの上面に設けられた入力端子と出力端子にコンタクトプローブ20aを接触させる。   The semiconductor chip 80 to be measured is not limited to a vertical structure in which a large current flows in the vertical direction, and may be a horizontal semiconductor chip that performs input / output on one surface of the semiconductor chip. When measuring a semiconductor chip having a vertical structure, the contact probe 20a is brought into contact with a connection pad on the upper surface of the semiconductor chip, and the lower surface of the semiconductor chip is brought into contact with the bottom surface 13d of the first recess 13A, which has the same potential as the stage 12. And On the other hand, when measuring a semiconductor chip having a horizontal structure, the contact probe 20a is brought into contact with an input terminal and an output terminal provided on the upper surface of the semiconductor chip.

貫通孔13cは、平面視で、第1凹部13Aの左下の角に近い場所に設けたが、1つの試験治具13を共有して使用する異なる半導体チップの様々なサイズに応じて第1凹部13Aの中央からずれた位置に設けられればよい。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チップの測定方法について適宜応用することができる。なお、以下の実施の形態に係る測定装置と半導体チップの測定方法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 through-hole 13c is provided in a place near the lower left corner of the first recess 13A in plan view, but the first recess according to various sizes of different semiconductor chips used by sharing one test jig 13 What is necessary is just to provide in the position which shifted | deviated from the center of 13A. These modifications can be applied as appropriate to the measuring apparatus and semiconductor chip measuring method according to the following embodiments. Note that the measurement apparatus and the semiconductor chip measurement method according to the following embodiment have much in common with the first embodiment, and therefore, differences from the first embodiment will be mainly described.

実施の形態2.
図9は、実施の形態2に係る試験治具13とステージ12の一部断面図である。第1凹部13Aの側面13eの上部のみを斜面とし、それ以外の側面13eは垂直面とした。第1凹部13Aの側面13eの上部に限らず、側面13eの一部に斜面を形成してもよい。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 9 is a partial cross-sectional view of the test jig 13 and the stage 12 according to the second embodiment. Only the upper part of the side surface 13e of the first recess 13A was a slope, and the other side surface 13e was a vertical surface. A slope may be formed on a part of the side surface 13e, not limited to the upper portion of the side surface 13e of the first recess 13A.

側面13eの全体を斜面とするためには、相当の加工時間を要する。しかし、上記のように、側面13eの一部だけを斜面とすることで、試験治具13の加工時間を短縮できる。ある程度の強度を有する半導体チップであれば側面13eの全体を斜面にしなくても、半導体チップは破損しない。しかしながら、例えば薄厚の半導体チップなどは破損しやすいので、側面13eの全体を斜面にすることが望ましい。   In order to make the entire side surface 13e an inclined surface, a considerable processing time is required. However, as described above, the processing time of the test jig 13 can be shortened by forming only a part of the side surface 13e as a slope. If the semiconductor chip has a certain degree of strength, the semiconductor chip is not damaged even if the entire side surface 13e is not inclined. However, for example, a thin semiconductor chip is easily damaged, so it is desirable that the entire side surface 13e be a slope.

実施の形態3.
図10は、実施の形態3に係る試験治具13とステージ12の一部断面図である。1つの第1凹部13Aの底面に2つの貫通孔13cが設けられている。そして、試験治具13の下面には、試験治具13の貫通孔13cとステージ12の溝12Aをつなぐ下面溝29が形成されている。下面溝29は2つの貫通孔13cをつないでいる。実施の形態1では、ステージ12の溝12Aの直上に、試験治具13の貫通孔13cを配置する必要があった。しかし、試験治具13側に下面溝29を設けることで、ステージ12の溝12Aの直上に、下面溝29が位置していれば貫通孔13cを真空引きできる。これにより、試験治具13のステージ12に対する位置あわせの精度が緩和でき、位置あわせが容易になる。また、下面溝29がない場合と比べて、貫通孔13cの位置の自由度が向上し、貫通孔13cの製造が容易となる。図10では、下面溝29のx方向長さが、第1凹部13Aのx方向長さよりも長くなっている。しかしながら、面積の大きい下面溝29を設けると半導体チップ80の電流が流れにくくなるおそれがあるので、下面溝29のx方向長さは例えば2つの貫通孔13cをつなぐ程度としてもよい。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 10 is a partial cross-sectional view of the test jig 13 and the stage 12 according to the third embodiment. Two through holes 13c are provided on the bottom surface of one first recess 13A. A lower surface groove 29 that connects the through hole 13 c of the test jig 13 and the groove 12 </ b> A of the stage 12 is formed on the lower surface of the test jig 13. The lower surface groove 29 connects the two through holes 13c. In the first embodiment, it is necessary to arrange the through hole 13c of the test jig 13 directly above the groove 12A of the stage 12. However, by providing the lower surface groove 29 on the test jig 13 side, if the lower surface groove 29 is located immediately above the groove 12A of the stage 12, the through hole 13c can be evacuated. Thereby, the accuracy of the alignment of the test jig 13 with respect to the stage 12 can be relaxed, and the alignment becomes easy. Further, the degree of freedom of the position of the through hole 13c is improved as compared with the case where the lower surface groove 29 is not provided, and the manufacture of the through hole 13c is facilitated. In FIG. 10, the x-direction length of the lower surface groove 29 is longer than the x-direction length of the first recess 13A. However, if the lower surface groove 29 having a large area is provided, the current of the semiconductor chip 80 may not flow easily. Therefore, the length of the lower surface groove 29 in the x direction may be, for example, such that the two through holes 13c are connected.

図11は、実施の形態3に係る試験治具13とステージ12の一部断面図である。図10はxz平面の図であるが、図11はyz平面の図である。図11の破線で示した貫通孔13cは仮想的に記載したものである。図11の断面においては、ステージ12の溝12Aの直上に貫通孔13cがない。しかし、この溝12Aは下面溝29を介して貫通孔13cにつながっている。   FIG. 11 is a partial cross-sectional view of the test jig 13 and the stage 12 according to the third embodiment. FIG. 10 is a diagram of the xz plane, while FIG. 11 is a diagram of the yz plane. The through-hole 13c shown with the broken line of FIG. 11 is described virtually. In the cross section of FIG. 11, there is no through hole 13c immediately above the groove 12A of the stage 12. However, the groove 12A is connected to the through hole 13c via the lower surface groove 29.

なお、各実施の形態で説明した技術的特徴は適宜に組み合わせて用いてもよい。   The technical features described in each embodiment may be used in appropriate combination.

10 測定装置、 12 ステージ、 12A 溝、 12B 穴、 13 試験治具、 13a 上面、 13b 下面、 13c 貫通孔、 13A 第1凹部、 13B 収納穴、 13C 第2凹部、 13D 第3凹部、 50 温度調整部、 52 温度計、 80 半導体チップ   10 measuring device, 12 stage, 12A groove, 12B hole, 13 test jig, 13a upper surface, 13b lower surface, 13c through hole, 13A first recess, 13B storage hole, 13C second recess, 13D third recess, 50 temperature adjustment Part, 52 thermometer, 80 semiconductor chip

Claims (22)

ステージと、
上面と下面を有し、前記下面が前記ステージに接し、前記上面に複数の第1凹部が形成された試験治具と、
前記試験治具の中に設けられた、前記試験治具を加熱又は冷却する温度調整部と、を備えたことを特徴とする測定装置。
Stage,
A test jig having an upper surface and a lower surface, wherein the lower surface is in contact with the stage, and a plurality of first recesses are formed on the upper surface;
And a temperature adjusting unit provided in the test jig for heating or cooling the test jig.
前記温度調整部は、前記試験治具の前記上面よりも下にあり、前記上面より上にはないことを特徴とする請求項1に記載の測定装置。   The measuring apparatus according to claim 1, wherein the temperature adjustment unit is below the upper surface of the test jig and is not above the upper surface. 前記温度調整部を制御する制御部を備え、
前記温度調整部は、前記制御部によって個別に制御される、第1温度調整部と第2温度調整部を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の測定装置。
A control unit for controlling the temperature adjustment unit;
The measurement apparatus according to claim 1, wherein the temperature adjustment unit includes a first temperature adjustment unit and a second temperature adjustment unit that are individually controlled by the control unit.
前記第1温度調整部と前記第2温度調整部の間の前記試験治具には第2凹部が形成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 a second recess is formed in the test jig between the first temperature adjusting unit and the second temperature adjusting unit. 前記試験治具の前記下面には、前記第1凹部の直下を避けて第3凹部が形成されたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の測定装置。   The measurement apparatus according to claim 1, wherein a third recess is formed on the lower surface of the test jig so as to avoid a position directly below the first recess. 前記第3凹部の中に設けられた、前記試験治具よりも熱伝導率が低い断熱部を備えたことを特徴とする請求項5に記載の測定装置。   The measuring apparatus according to claim 5, further comprising a heat insulating portion provided in the third recess and having a lower thermal conductivity than the test jig. 前記温度調整部は、前記試験治具の上面側に設けられた収納穴に収納されたことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の測定装置。   The measuring apparatus according to claim 1, wherein the temperature adjusting unit is housed in a housing hole provided on an upper surface side of the test jig. 前記温度調整部は前記第3凹部の中に設けられたことを特徴とする請求項5に記載の測定装置。   The measurement apparatus according to claim 5, wherein the temperature adjustment unit is provided in the third recess. 前記温度調整部は、線状のヒータ、加熱空気若しくは冷却空気が通る配管、又はペルチエ素子であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の測定装置。   The measuring apparatus according to claim 1, wherein the temperature adjusting unit is a linear heater, a pipe through which heated air or cooling air passes, or a Peltier element. 前記第1凹部の底に前記試験治具を貫通する貫通孔が形成され、
前記ステージの表面には溝と、前記溝の底に設けられた穴とが形成され、
前記貫通孔と前記溝がつながっていることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の測定装置。
A through hole penetrating the test jig is formed at the bottom of the first recess,
A groove and a hole provided in the bottom of the groove are formed on the surface of the stage,
The measuring apparatus according to claim 1, wherein the through hole and the groove are connected to each other.
前記第1凹部の側面を斜面にしたことで、前記第1凹部の上端において前記第1凹部の開口幅が最大になることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の測定装置。   The measurement according to any one of claims 1 to 10, wherein an opening width of the first recess is maximized at an upper end of the first recess by making the side surface of the first recess an inclined surface. apparatus. 前記斜面は、前記第1凹部の側面の一部に形成されたことを特徴とする請求項11に記載の測定装置。   The measuring apparatus according to claim 11, wherein the slope is formed on a part of a side surface of the first recess. 前記貫通孔の幅は、前記貫通孔の下端で最大になることを特徴とする請求項10に記載の測定装置。   The measuring apparatus according to claim 10, wherein the width of the through hole is maximized at a lower end of the through hole. 前記貫通孔は、平面視で、前記第1凹部の中央からずれた位置に設けられたことを特徴とする請求項10に記載の測定装置。   The measurement device according to claim 10, wherein the through hole is provided at a position shifted from a center of the first recess in plan view. 前記試験治具の前記下面には、前記貫通孔と前記溝をつなぐ下面溝が形成されたことを特徴とする請求項10に記載の測定装置。   The measurement apparatus according to claim 10, wherein a lower surface groove that connects the through hole and the groove is formed on the lower surface of the test jig. 前記ステージには、前記溝を途中で塞ぐ閉塞部が設けられたことを特徴とする請求項10に記載の測定装置。   The measuring apparatus according to claim 10, wherein the stage is provided with a blocking portion that blocks the groove in the middle. 前記試験治具は平面視で円形状であることを特徴とする請求項1〜16のいずれか1項に記載の測定装置。   The measuring apparatus according to claim 1, wherein the test jig has a circular shape in plan view. コンタクトプローブを備え、
前記第1凹部の底に前記試験治具を貫通する貫通孔が形成され、
前記貫通孔は上端で幅が最小となっており、
前記制御部は、前記コンタクトプローブに電流及び電圧を印加することを特徴とする請求項3に記載の測定装置。
With contact probe,
A through hole penetrating the test jig is formed at the bottom of the first recess;
The through hole has a minimum width at the upper end,
The measurement apparatus according to claim 3, wherein the control unit applies a current and a voltage to the contact probe.
前記試験治具の前記下面に取り付けられた、弾性を有し、前記試験治具の外縁に沿う形状の枠部を備えたことを特徴とする請求項1〜18のいずれか1項に記載の測定装置。   19. The frame according to claim 1, further comprising an elastic frame portion attached to the lower surface of the test jig and having a shape along an outer edge of the test jig. measuring device. 前記試験治具と前記ステージは、導電性を有する材料で形成されたことを特徴とする請求項1〜19のいずれか1項に記載の測定装置。   The measuring apparatus according to claim 1, wherein the test jig and the stage are made of a conductive material. 前記試験治具の温度を測定する温度計を備え、
前記制御部は、前記温度計で測定された温度が予め定められた温度になるように前記温度調整部を制御することを特徴とする請求項3に記載の測定装置。
A thermometer for measuring the temperature of the test jig;
The said control part controls the said temperature adjustment part so that the temperature measured with the said thermometer may become predetermined temperature, The measuring apparatus of Claim 3 characterized by the above-mentioned.
前記温度調整部は、前記試験治具の前記下面よりも上にあり、前記下面より下にはないことを特徴とする請求項1に記載の測定装置。   The measuring apparatus according to claim 1, wherein the temperature adjustment unit is above the lower surface of the test jig and is not below the lower surface.
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