JP3133938B2 - 半導体素子の電気光学特性測定装置 - Google Patents
半導体素子の電気光学特性測定装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体発光素子な
ど、半導体素子の電気特性および光学特性を測定するた
めの装置、特に半導体素子と電気的接続を行う部分に関
する。
ど、半導体素子の電気特性および光学特性を測定するた
めの装置、特に半導体素子と電気的接続を行う部分に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、図４に示すような方法で、発
光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」と略称することがあ
る）などの半導体素子の電気特性および光学特性の測定
が行われている。被測定半導体素子１に対しては、測定
のための電源２および電気特性測定装置３が、金属針４
をプローブとして用いて電気的接続を行いながら、電気
的特性を測定する。電気特性としては、ＬＥＤの順電流
特性や、逆電流特性などがある。順電流特性は、ＬＥＤ
のアノード・カソード間を順方向に流れる順電流ＩFと
それによる電圧降下ＶFとの関係を表す。逆電流特性
は、アノード・カソード間に逆方向の直流電圧である逆
電圧ＶRを加えたときに流れる直流電流である逆電流ＩR
の特性を表す。被測定半導体素子１の上方には、受光素
子５を配置し、被測定半導体素子１から発生される光を
受光して光学特性測定装置６による光学特性の測定を行
っている。光学特性としては、カンデラを単位とする光
度や、発光波長のピークであるピーク波長などがある。
複数の被測定半導体素子１に対して金属針４をそれぞれ
接触させ、切換スイッチ７によって各被測定半導体素子
１への通電状態を切換えて１チップ毎に測定する。
光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」と略称することがあ
る）などの半導体素子の電気特性および光学特性の測定
が行われている。被測定半導体素子１に対しては、測定
のための電源２および電気特性測定装置３が、金属針４
をプローブとして用いて電気的接続を行いながら、電気
的特性を測定する。電気特性としては、ＬＥＤの順電流
特性や、逆電流特性などがある。順電流特性は、ＬＥＤ
のアノード・カソード間を順方向に流れる順電流ＩFと
それによる電圧降下ＶFとの関係を表す。逆電流特性
は、アノード・カソード間に逆方向の直流電圧である逆
電圧ＶRを加えたときに流れる直流電流である逆電流ＩR
の特性を表す。被測定半導体素子１の上方には、受光素
子５を配置し、被測定半導体素子１から発生される光を
受光して光学特性測定装置６による光学特性の測定を行
っている。光学特性としては、カンデラを単位とする光
度や、発光波長のピークであるピーク波長などがある。
複数の被測定半導体素子１に対して金属針４をそれぞれ
接触させ、切換スイッチ７によって各被測定半導体素子
１への通電状態を切換えて１チップ毎に測定する。
【０００３】被測定半導体素子１の上面には、外部接続
用の上部電極８が形成されており、金属針４先端部を上
方から押当て、個別の被測定半導体素子１に対する電気
的接続を行う。被測定半導体素子１の他方の電極は、被
測定半導体素子１が形成されている半導体基板９の下面
から、ステージ１０に面接触させて行っている。
用の上部電極８が形成されており、金属針４先端部を上
方から押当て、個別の被測定半導体素子１に対する電気
的接続を行う。被測定半導体素子１の他方の電極は、被
測定半導体素子１が形成されている半導体基板９の下面
から、ステージ１０に面接触させて行っている。
【０００４】図５は被測定半導体素子１の形状を示す。
被測定半導体素子１は、半導体基板９から完全には切離
さない状態で測定する。被測定半導体素子１の上部に
は、たとえばその大略的に中央部に上部電極８が形成さ
れ、半導体基板９の下面に下部電極が形成される。図５
に示すような半導体基板９から完全に切離さない状態で
は、下部電極は各被測定半導体素子１に対して共通に接
続された状態である。
被測定半導体素子１は、半導体基板９から完全には切離
さない状態で測定する。被測定半導体素子１の上部に
は、たとえばその大略的に中央部に上部電極８が形成さ
れ、半導体基板９の下面に下部電極が形成される。図５
に示すような半導体基板９から完全に切離さない状態で
は、下部電極は各被測定半導体素子１に対して共通に接
続された状態である。
【０００５】図６は、金属針６の外形を示す。金属針６
は、タングステン（Ｗ）やオスミウム（Ｏｓ）合金など
の高融点金属で形成され、径ｄが約１０μｍ程度に細く
なっている先端部１１と、径Ｄが６００μｍ程度の太い
胴体１２とを有する。胴体１２から先端部１１まで直径
が変化する部分は、円錐状であり、その頂角αは１０°
である。このような金属針４は、半導体集積回路の試験
装置などに広く用いられている。
は、タングステン（Ｗ）やオスミウム（Ｏｓ）合金など
の高融点金属で形成され、径ｄが約１０μｍ程度に細く
なっている先端部１１と、径Ｄが６００μｍ程度の太い
胴体１２とを有する。胴体１２から先端部１１まで直径
が変化する部分は、円錐状であり、その頂角αは１０°
である。このような金属針４は、半導体集積回路の試験
装置などに広く用いられている。
【０００６】図７は、図５に示すように、被測定半導体
素子１が、半導体基板上部で各素子間が電気的に分離さ
れた状態でマトリクス状に等間隔で並んでいる場合に、
金属針４を用いて測定を行う状態を示す平面図である。
被測定半導体素子１の配列ピッチが小さいときには、金
属針４を交互に異なる方向から被測定半導体素子１の上
部電極８に向けて接触させている。
素子１が、半導体基板上部で各素子間が電気的に分離さ
れた状態でマトリクス状に等間隔で並んでいる場合に、
金属針４を用いて測定を行う状態を示す平面図である。
被測定半導体素子１の配列ピッチが小さいときには、金
属針４を交互に異なる方向から被測定半導体素子１の上
部電極８に向けて接触させている。
【０００７】図４に示すような測定方法では、複数、た
とえば３〜５チップ程度の金属針４を同時に複数の被測
定半導体素子１の上部電極８に接触させ、切換スイッチ
７で順次被測定半導体素子１を切換えながら、各被測定
半導体素子１について、電気特性測定装置３による電気
的特性の測定と、通電によって発光される光を受光素子
５が受光し、光学特性測定装置６による光学的特性の測
定とを行う。金属針４による電気的接続が行われた複数
個の被測定半導体素子１のすべてについて測定が終了す
ると、金属針４は被測定半導体素子１の上部電極８から
離れ、まだ測定が終了していない被測定半導体素子１上
に移動して、再度その上部電極８に金属針４の先端を押
当てて測定を行う。
とえば３〜５チップ程度の金属針４を同時に複数の被測
定半導体素子１の上部電極８に接触させ、切換スイッチ
７で順次被測定半導体素子１を切換えながら、各被測定
半導体素子１について、電気特性測定装置３による電気
的特性の測定と、通電によって発光される光を受光素子
５が受光し、光学特性測定装置６による光学的特性の測
定とを行う。金属針４による電気的接続が行われた複数
個の被測定半導体素子１のすべてについて測定が終了す
ると、金属針４は被測定半導体素子１の上部電極８から
離れ、まだ測定が終了していない被測定半導体素子１上
に移動して、再度その上部電極８に金属針４の先端を押
当てて測定を行う。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】図４に示すような方法
で、被測定半導体素子１の光学特性を測定しようとする
と、被測定半導体素子１からの発光によって発生される
光は、被測定半導体素子１の上方に存在する金属針４に
よって遮光されてから受光素子５に入射する。金属針４
による遮光の状態は、厳密には各針毎に異なるので、被
測定半導体素子１から発光される光が均一であっても、
光学特定測定装置６の測定結果にばらつきが生じやすく
なる。また、複数本設けられた金属針４の先端部１１
は、測定を繰返すことによって摩耗するけれども、種々
の要因で摩耗具合が金属針４毎に異なり、先端部１１の
配列ピッチが被測定半導体素子１の配列ピッチからずれ
たり、高さがずれたりするようになってしまう。金属針
４を１本だけ使用すれば、複数本の金属針４間で生じる
ばらつきの問題は避けることができるけれども、被測定
半導体素子１を１個ずつ測定しなければならなので、測
定時間が極端に長くなり非効率的である。
で、被測定半導体素子１の光学特性を測定しようとする
と、被測定半導体素子１からの発光によって発生される
光は、被測定半導体素子１の上方に存在する金属針４に
よって遮光されてから受光素子５に入射する。金属針４
による遮光の状態は、厳密には各針毎に異なるので、被
測定半導体素子１から発光される光が均一であっても、
光学特定測定装置６の測定結果にばらつきが生じやすく
なる。また、複数本設けられた金属針４の先端部１１
は、測定を繰返すことによって摩耗するけれども、種々
の要因で摩耗具合が金属針４毎に異なり、先端部１１の
配列ピッチが被測定半導体素子１の配列ピッチからずれ
たり、高さがずれたりするようになってしまう。金属針
４を１本だけ使用すれば、複数本の金属針４間で生じる
ばらつきの問題は避けることができるけれども、被測定
半導体素子１を１個ずつ測定しなければならなので、測
定時間が極端に長くなり非効率的である。
【０００９】本発明の目的は、測定を繰返しても被測定
半導体素子の電極と安定な電気的接続を行うことがで
き、光特性測定の際に遮光の影響を与えないような半導
体素子の電気光学特性測定装置を提供することである。
半導体素子の電極と安定な電気的接続を行うことがで
き、光特性測定の際に遮光の影響を与えないような半導
体素子の電気光学特性測定装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、半導体素子の
電極に電気的に接触するための導電性を有する突起状の
接触部材と、接触部材を表面で機械的に保持し、半導体
素子の光学的動作に関連する波長の範囲の光に対して透
明で、電気絶縁性を有する材料から成る保持部材と、保
持部材中を貫通し、接触部材と測定用機器とを電気的に
接続し、直径が２００μｍ以下である導通線とを含むこ
とを特徴とする半導体素子の電気光学特性測定装置であ
る。本発明に従えば、保持部材によって表面に保持され
る接触部材が、半導体素子の電極に接触し、測定用機器
から導通線を介して電気的接触が行われる。保持部材
は、半導体素子の光学的動作に関連する波長の範囲の光
に対して透明で、電気絶縁性材料から成るので、半導体
素子の表面を覆うように配置されても、光学特性測定の
障害とはならない。保持部材中を貫通する導通線の直径
は１０μｍ以上で２００μｍ以下であるので、光学測定
結果に対して変動を与えるような遮光を行わない。
電極に電気的に接触するための導電性を有する突起状の
接触部材と、接触部材を表面で機械的に保持し、半導体
素子の光学的動作に関連する波長の範囲の光に対して透
明で、電気絶縁性を有する材料から成る保持部材と、保
持部材中を貫通し、接触部材と測定用機器とを電気的に
接続し、直径が２００μｍ以下である導通線とを含むこ
とを特徴とする半導体素子の電気光学特性測定装置であ
る。本発明に従えば、保持部材によって表面に保持され
る接触部材が、半導体素子の電極に接触し、測定用機器
から導通線を介して電気的接触が行われる。保持部材
は、半導体素子の光学的動作に関連する波長の範囲の光
に対して透明で、電気絶縁性材料から成るので、半導体
素子の表面を覆うように配置されても、光学特性測定の
障害とはならない。保持部材中を貫通する導通線の直径
は１０μｍ以上で２００μｍ以下であるので、光学測定
結果に対して変動を与えるような遮光を行わない。
【００１１】また本発明で前記保持部材の材料は、柔軟
性があるエラストマであることを特徴とする。本発明に
従えば、柔軟性あるエラストマを保持部材の材料として
使用するので、接触部材は半導体素子の電極に柔軟に接
触することができる。これによって接触部材から半導体
素子へは無理な力は加わらず、半導体素子や半導体基板
などが割れ不良などの機械的損傷を受けたり、半導体素
子上の接触用電極が変形したりする不良を低減すること
ができる。
性があるエラストマであることを特徴とする。本発明に
従えば、柔軟性あるエラストマを保持部材の材料として
使用するので、接触部材は半導体素子の電極に柔軟に接
触することができる。これによって接触部材から半導体
素子へは無理な力は加わらず、半導体素子や半導体基板
などが割れ不良などの機械的損傷を受けたり、半導体素
子上の接触用電極が変形したりする不良を低減すること
ができる。
【００１２】また本発明で前記接触部材は、複数個が同
一の電極に接触可能なように、近接して分布するように
配置されることを特徴とする。本発明に従えば、半導体
素子の同一の電極に対して複数個の接触部材が接触可能
なように近接して分布するように配置されているので、
位置決めを必ずしも厳密に行わなくても確実な電気的接
触を行うことができる。
一の電極に接触可能なように、近接して分布するように
配置されることを特徴とする。本発明に従えば、半導体
素子の同一の電極に対して複数個の接触部材が接触可能
なように近接して分布するように配置されているので、
位置決めを必ずしも厳密に行わなくても確実な電気的接
触を行うことができる。
【００１３】また本発明で前記接触部材は、半導体基板
上に複数個配列された半導体素子の電極に、同時に接触
可能なように配置されていることを特徴とする。本発明
に従えば、半導体基板上に複数個配列された半導体素子
の電極に、接触部材が同時に接触することができるの
で、複数の半導体素子に対して同時に電気的接続を行
い、位置決めに要する時間を短縮することができる。
上に複数個配列された半導体素子の電極に、同時に接触
可能なように配置されていることを特徴とする。本発明
に従えば、半導体基板上に複数個配列された半導体素子
の電極に、接触部材が同時に接触することができるの
で、複数の半導体素子に対して同時に電気的接続を行
い、位置決めに要する時間を短縮することができる。
【００１４】また本発明は、前記各半導体素子の電極に
接触可能な範囲に配列されている接触部材は前記導通線
の先端部であって群を形成し、各群の導通線と測定用機
器との間の電気的接続を順次的に切換える切換手段を含
むことを特徴とする。本発明に従えば、複数の半導体素
子を群として電気的接続を同時に行い、個別的に切換え
ながら各半導体素子の特性を測定することができる。接
触部材は、各導通線の先端部であるので、密に配置し、
確実な電気的接続を行うことができる。
接触可能な範囲に配列されている接触部材は前記導通線
の先端部であって群を形成し、各群の導通線と測定用機
器との間の電気的接続を順次的に切換える切換手段を含
むことを特徴とする。本発明に従えば、複数の半導体素
子を群として電気的接続を同時に行い、個別的に切換え
ながら各半導体素子の特性を測定することができる。接
触部材は、各導通線の先端部であるので、密に配置し、
確実な電気的接続を行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態の
測定状態を側面から示す。被測定半導体素子２１は、電
源２２および電気特性測定装置２３と接触部材２４を介
して電気的接続を行う。被測定半導体素子２１による光
学特性は、受光素子２５に入射された光によって行われ
る。受光素子２５の出力は光学特性測定装置２６に入力
され、被測定半導体素子２１の発光動作に関連する光学
測定が行われる。接触部材２４は、保持部材２７の表面
に配置され、被測定半導体素子２１の上面に形成される
上部電極２８に接触可能である。被測定半導体素子２１
は、半導体基板２９から上部のみ分離され、下方では切
離されていない。
測定状態を側面から示す。被測定半導体素子２１は、電
源２２および電気特性測定装置２３と接触部材２４を介
して電気的接続を行う。被測定半導体素子２１による光
学特性は、受光素子２５に入射された光によって行われ
る。受光素子２５の出力は光学特性測定装置２６に入力
され、被測定半導体素子２１の発光動作に関連する光学
測定が行われる。接触部材２４は、保持部材２７の表面
に配置され、被測定半導体素子２１の上面に形成される
上部電極２８に接触可能である。被測定半導体素子２１
は、半導体基板２９から上部のみ分離され、下方では切
離されていない。
【００１６】複数の被測定半導体素子２１に対する共通
の電気的接続は、半導体基板２９の下面からステージ３
０を介して行われる。各被測定半導体素子２１に対する
電気的接続は、保持部材２７中を貫通するたとえば直径
３０μｍの金（Ａｕ）線が導通線３１として上下に貫通
して埋込まれ、保持部材２４の表面から突出して接触部
材２４に電気的に接続されて行われる。保持部材２７
は、少なくとも被測定半導体素子２１が発生する光の波
長領域では光学的に透明な絶縁材料の板状体である。保
持部材２７の上面は、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）に酸
化すずが５％ほど混合したＩＴＯ（Indium Tin Oxide）
などの透明電極によって回路形成されたガラス基板３２
に押当てられて電気的に接続されている。なお、特性測
定の結果、不良品と判定された被測定半導体素子２１に
ついては、複数チップの測定後、保持部材２４等を移動
させてから、メモリに記憶されたデータに基づいてイン
カーを作動させ、マーキングを行う。後工程ではマーキ
ングによって不良品であることを認識することができ
る。
の電気的接続は、半導体基板２９の下面からステージ３
０を介して行われる。各被測定半導体素子２１に対する
電気的接続は、保持部材２７中を貫通するたとえば直径
３０μｍの金（Ａｕ）線が導通線３１として上下に貫通
して埋込まれ、保持部材２４の表面から突出して接触部
材２４に電気的に接続されて行われる。保持部材２７
は、少なくとも被測定半導体素子２１が発生する光の波
長領域では光学的に透明な絶縁材料の板状体である。保
持部材２７の上面は、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）に酸
化すずが５％ほど混合したＩＴＯ（Indium Tin Oxide）
などの透明電極によって回路形成されたガラス基板３２
に押当てられて電気的に接続されている。なお、特性測
定の結果、不良品と判定された被測定半導体素子２１に
ついては、複数チップの測定後、保持部材２４等を移動
させてから、メモリに記憶されたデータに基づいてイン
カーを作動させ、マーキングを行う。後工程ではマーキ
ングによって不良品であることを認識することができ
る。
【００１７】図２は、被測定半導体素子２１上に保持部
材２７およびガラス基板３２を載置して接触部材２４に
よって上部電極２８との間で電気的接続を行っている状
態を示す。導通線３１の直径は小さいので、図６に示す
金属針４の胴体１２のように遮光することはなく、保持
部材２７も光学的に透明であるので、被測定半導体素子
２１から発生する光の特性を図１に示す受光素子２５に
よって精度よく測定することができる。図１のガラス基
板３２には、前述のＩＴＯなどによる透明電極回路パタ
ーン３３が被測定半導体素子３１の上方に形成される。
各透明電極回路パターン３３内の下には、図１の導通線
３１および接触部材２４が分布するけれども、図２にお
いては図示を省略する。透明電極回路パターン３３は、
被測定半導体素子上面の上部電極８の電極面積よりも大
きく、各導通線３１に対する共通電極として形成され
る。透明電極回路パターン３３の周囲には、斜線を施し
て示す引出回路パターン３４が形成され、各被測定半導
体素子２１間の間隙上方の部分を利用して外部に引出さ
れる。引出回路パターン３４は、光学特性測定に影響を
与えない部分に形成されるので、必ずしも透明である必
要はなく、導電性の良好な銅などの金属で形成すること
ができる。
材２７およびガラス基板３２を載置して接触部材２４に
よって上部電極２８との間で電気的接続を行っている状
態を示す。導通線３１の直径は小さいので、図６に示す
金属針４の胴体１２のように遮光することはなく、保持
部材２７も光学的に透明であるので、被測定半導体素子
２１から発生する光の特性を図１に示す受光素子２５に
よって精度よく測定することができる。図１のガラス基
板３２には、前述のＩＴＯなどによる透明電極回路パタ
ーン３３が被測定半導体素子３１の上方に形成される。
各透明電極回路パターン３３内の下には、図１の導通線
３１および接触部材２４が分布するけれども、図２にお
いては図示を省略する。透明電極回路パターン３３は、
被測定半導体素子上面の上部電極８の電極面積よりも大
きく、各導通線３１に対する共通電極として形成され
る。透明電極回路パターン３３の周囲には、斜線を施し
て示す引出回路パターン３４が形成され、各被測定半導
体素子２１間の間隙上方の部分を利用して外部に引出さ
れる。引出回路パターン３４は、光学特性測定に影響を
与えない部分に形成されるので、必ずしも透明である必
要はなく、導電性の良好な銅などの金属で形成すること
ができる。
【００１８】図３は、被測定半導体素子２１および上部
電極２８に対する接触部材２４および導通線３１の配置
状態を示す。図３（ａ）は、接触部材２４および導通線
３１が被測定半導体素子２１よりも広い範囲にわたって
ライン状に整列し、マトリクスを形成するように配置さ
れている状態を示す。図３（ｂ）は、同じく被測定半導
体素子２１よりも広い範囲に、接触部材２４および導通
線３１が、細かい点の分布として表すように、不規則に
配置されているランダム状配置を示す。図３（ｃ）は、
同様にランダム状配置であるけれども、その範囲が上部
電極２８の上方に限られる状態を示す。図３（ｄ）は、
同様にランダム状の配置で、被測定半導体素子２１の範
囲に合わせて配置されている状態を示す。図３（ａ）や
図３（ｂ）のような被測定半導体素子２１よりも広い範
囲の配置であれば、被測定半導体素子２１を個別に測定
する場合などで、位置決めの精度が必ずしも厳密でなく
ても電気的接続を確実に行うことができる。図３（ｃ）
に示すような上部電極２８に対応する範囲で配置する場
合は、複数の上部電極に個別的に電気的接続を行うこと
ができる。図３（ｄ）に示すように、各被測定半導体素
子２１に対応するように配置する場合は、複数の被測定
半導体素子２１に対して同時に接触しながら効率的に特
性測定を行う場合に好適である。
電極２８に対する接触部材２４および導通線３１の配置
状態を示す。図３（ａ）は、接触部材２４および導通線
３１が被測定半導体素子２１よりも広い範囲にわたって
ライン状に整列し、マトリクスを形成するように配置さ
れている状態を示す。図３（ｂ）は、同じく被測定半導
体素子２１よりも広い範囲に、接触部材２４および導通
線３１が、細かい点の分布として表すように、不規則に
配置されているランダム状配置を示す。図３（ｃ）は、
同様にランダム状配置であるけれども、その範囲が上部
電極２８の上方に限られる状態を示す。図３（ｄ）は、
同様にランダム状の配置で、被測定半導体素子２１の範
囲に合わせて配置されている状態を示す。図３（ａ）や
図３（ｂ）のような被測定半導体素子２１よりも広い範
囲の配置であれば、被測定半導体素子２１を個別に測定
する場合などで、位置決めの精度が必ずしも厳密でなく
ても電気的接続を確実に行うことができる。図３（ｃ）
に示すような上部電極２８に対応する範囲で配置する場
合は、複数の上部電極に個別的に電気的接続を行うこと
ができる。図３（ｄ）に示すように、各被測定半導体素
子２１に対応するように配置する場合は、複数の被測定
半導体素子２１に対して同時に接触しながら効率的に特
性測定を行う場合に好適である。
【００１９】以上の各実施形態で、保持部材２７は光学
的に透明な絶縁材料、たとえばガラスや合成樹脂であっ
てもよいけれども、シリコン樹脂のような柔らかいエラ
ストマを用いた方が、被測定半導体素子２１の上部電極
２８に対して、電気的接続を確実に行うことができるの
で好ましい。そのような保持部材２７および接触部材２
４は、金線を固定した治具にエラストマのレジンおよび
硬化剤を加えてゲル化させ、必要な厚みにスライスした
後、エラストマの表面をエッチングして金線の一部を表
面から突出させて接触部材２４として形成し、製造する
ことができる。また被測定半導体素子２１を半導体基板
２９から切離さない状態で測定するような場合に、強度
的に外力で比較的割れやすい半導体基板２９が基板割れ
不良を生じることを抑制することもできる。同様の理由
で、被測定半導体素子２１の上面だけではなく、下面も
柔らかいエラストマを用いた電気的接続手段を採用すれ
ば、さらに基板割れ不良を低減することができる。この
場合下面の電気接続は、個別の被測定半導体素子２１の
チップに対応させる必要はなく、共通電極化することが
できる。
的に透明な絶縁材料、たとえばガラスや合成樹脂であっ
てもよいけれども、シリコン樹脂のような柔らかいエラ
ストマを用いた方が、被測定半導体素子２１の上部電極
２８に対して、電気的接続を確実に行うことができるの
で好ましい。そのような保持部材２７および接触部材２
４は、金線を固定した治具にエラストマのレジンおよび
硬化剤を加えてゲル化させ、必要な厚みにスライスした
後、エラストマの表面をエッチングして金線の一部を表
面から突出させて接触部材２４として形成し、製造する
ことができる。また被測定半導体素子２１を半導体基板
２９から切離さない状態で測定するような場合に、強度
的に外力で比較的割れやすい半導体基板２９が基板割れ
不良を生じることを抑制することもできる。同様の理由
で、被測定半導体素子２１の上面だけではなく、下面も
柔らかいエラストマを用いた電気的接続手段を採用すれ
ば、さらに基板割れ不良を低減することができる。この
場合下面の電気接続は、個別の被測定半導体素子２１の
チップに対応させる必要はなく、共通電極化することが
できる。
【００２０】半導体基板２９から被測定半導体素子２１
を切離さない状態で、複数個の被測定半導体素子２１に
対して同時に電気的接触を行いながら、各被測定半導体
素子２１に対する電流供給を電気的に切換えることによ
って、電気特性や光学特性を短時間で測定することがで
きる。さらに光学特性に関しては、被測定半導体素子２
１の上方に配置する受光素子２５を、たとえば面上に複
数分布させ、各被測定半導体素子２１の発光特性の面内
分布を測定可能にすれば、被測定半導体素子２１へ個別
に電流を供給している配線を共通化して、瞬時に複数の
被測定半導体素子２１の発光の面内分布を測定すること
ができ、半導体基板２９の光学特性を効率的に判断する
ことができる。このようなことが可能であると、従来の
被測定半導体素子２１の製造過程で、活性層等のエピタ
キシアル成長後、電極形成前の素子基板に溝を掘ってア
イソレートした部分の光学特性を測定して基板のでき具
合を中間検査する「グルービングテスト」に対しても、
溝を掘らずに行うことができ、作業の簡略化を図ること
ができる。
を切離さない状態で、複数個の被測定半導体素子２１に
対して同時に電気的接触を行いながら、各被測定半導体
素子２１に対する電流供給を電気的に切換えることによ
って、電気特性や光学特性を短時間で測定することがで
きる。さらに光学特性に関しては、被測定半導体素子２
１の上方に配置する受光素子２５を、たとえば面上に複
数分布させ、各被測定半導体素子２１の発光特性の面内
分布を測定可能にすれば、被測定半導体素子２１へ個別
に電流を供給している配線を共通化して、瞬時に複数の
被測定半導体素子２１の発光の面内分布を測定すること
ができ、半導体基板２９の光学特性を効率的に判断する
ことができる。このようなことが可能であると、従来の
被測定半導体素子２１の製造過程で、活性層等のエピタ
キシアル成長後、電極形成前の素子基板に溝を掘ってア
イソレートした部分の光学特性を測定して基板のでき具
合を中間検査する「グルービングテスト」に対しても、
溝を掘らずに行うことができ、作業の簡略化を図ること
ができる。
【００２１】受光素子２５は、測定する発光素子に対し
て従来と同様の位置合わせが必要となるけれども、従来
の金属針での位置合わせは、本実施形態によって簡素化
することができる。たとえば金線を５０μｍピッチで配
列させておけば、被測定半導体素子２１の配列ピッチを
３００μｍ、上部電極２８の径を１５０μｍとすると
き、容易に位置合わせを行うことができる。
て従来と同様の位置合わせが必要となるけれども、従来
の金属針での位置合わせは、本実施形態によって簡素化
することができる。たとえば金線を５０μｍピッチで配
列させておけば、被測定半導体素子２１の配列ピッチを
３００μｍ、上部電極２８の径を１５０μｍとすると
き、容易に位置合わせを行うことができる。
【００２２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、半導体素
子の電気光学特性を測定する際に、被測定半導体素子へ
の電気接続部分を、光学的に透明な絶縁材料から形成さ
れる保持部材で接触部材を保持することによって行い、
保持部材中を貫通する導通線の直径を２００μｍ以下と
しているので、光学測定に対する遮光によるばらつきを
低減し、精度よく電気特性および光学特性を測定するこ
とができる。
子の電気光学特性を測定する際に、被測定半導体素子へ
の電気接続部分を、光学的に透明な絶縁材料から形成さ
れる保持部材で接触部材を保持することによって行い、
保持部材中を貫通する導通線の直径を２００μｍ以下と
しているので、光学測定に対する遮光によるばらつきを
低減し、精度よく電気特性および光学特性を測定するこ
とができる。
【００２３】また本発明によれば、保持部材の材料とし
て、柔軟性があるエラストマを用いるので、半導体素子
へ過大な大圧力を加えることなく、半導体素子基板の割
れ不良などを低減することができる。
て、柔軟性があるエラストマを用いるので、半導体素子
へ過大な大圧力を加えることなく、半導体素子基板の割
れ不良などを低減することができる。
【００２４】また本発明によれば、半導体素子の同一の
電極に対して、複数の接触部材が接触可能であるので、
位置決め精度が必ずしも厳密でなくても電気的接続を確
実に行うことができる。
電極に対して、複数の接触部材が接触可能であるので、
位置決め精度が必ずしも厳密でなくても電気的接続を確
実に行うことができる。
【００２５】また本発明によれば、半導体基板上に複数
個配列された半導体素子の電極に、接触部材が同時に接
触可能なように配置されているので、複数の半導体素子
を半導体基板から切離さない状態で効率的に特性測定を
行うことができる。
個配列された半導体素子の電極に、接触部材が同時に接
触可能なように配置されているので、複数の半導体素子
を半導体基板から切離さない状態で効率的に特性測定を
行うことができる。
【００２６】また本発明によれば、同時に電気的接触を
行う複数の半導体素子を、効率的に個別に特性測定する
ことができる。
行う複数の半導体素子を、効率的に個別に特性測定する
ことができる。
【図１】本発明の実施の一形態による測定状態を示す簡
略化した側面図である。
略化した側面図である。
【図２】図１の測定状態における被測定半導体素子２１
に対する電気的接続状態についての平面図である。
に対する電気的接続状態についての平面図である。
【図３】図１の接触部材２４および導通線３１の配置状
態を示す簡略化した平面図である。
態を示す簡略化した平面図である。
【図４】従来からの測定装置の概略的な構成を示す側面
図である。
図である。
【図５】測定の対象となる被測定半導体素子の配置状態
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図６】従来の測定装置に用いる金属針４の側面図であ
る。
る。
【図７】図６の金属針４を用いて図５の被測定半導体素
子１に電気的接触を行う状態を示す平面図である。
子１に電気的接触を行う状態を示す平面図である。
２１ 被測定半導体素子 ２２ 電源 ２３ 電気特性測定装置 ２４ 接触部材 ２５ 受光素子 ２６ 光学特性測定装置 ２７ 保持部材 ２８ 上部電極 ２９ 半導体基板 ３０ ステージ ３１ 導通線 ３２ ガラス基板 ３３ 透明電極回路パターン ３４ 引出回路パターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 33/00 G01R 31/26
Claims (5)
- 【請求項１】 半導体素子の電極に電気的に接触するた
めの導電性を有する突起状の接触部材と、 接触部材を表面で機械的に保持し、半導体素子の光学的
動作に関連する波長の範囲の光に対して透明で、電気絶
縁性を有する材料から成る保持部材と、 保持部材中を貫通し、接触部材と測定用機器とを電気的
に接続し、直径が１０μｍ以上で２００μｍ以下である
導通線とを含むことを特徴とする半導体素子の電気光学
特性測定装置。 - 【請求項２】 前記保持部材の材料は、柔軟性があるエ
ラストマであることを特徴とする請求項１記載の半導体
素子の電気光学特性測定装置。 - 【請求項３】 前記接触部材は、複数個が同一の電極に
接触可能なように、近接して分布するように配置される
ことを特徴とする請求項１または２記載の半導体素子の
電気光学特性測定装置。 - 【請求項４】 前記接触部材は、半導体基板上に複数個
配列された半導体素子の電極に、同時に接触可能なよう
に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいず
れかに記載の半導体素子の電気光学特性測定装置。 - 【請求項５】 前記各半導体素子の電極に接触可能な範
囲に配列されている接触部材は前記導通線の先端部であ
って群を形成し、各群の導通線と測定用機器との間の電
気的接続を順次的に切換える切換手段を含むことを特徴
とする請求項４記載の半導体素子の電気光学特性測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5142696A JP3133938B2 (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | 半導体素子の電気光学特性測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5142696A JP3133938B2 (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | 半導体素子の電気光学特性測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09246599A JPH09246599A (ja) | 1997-09-19 |
| JP3133938B2 true JP3133938B2 (ja) | 2001-02-13 |
Family
ID=12886611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5142696A Expired - Fee Related JP3133938B2 (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | 半導体素子の電気光学特性測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3133938B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103884424A (zh) * | 2012-12-19 | 2014-06-25 | 财团法人工业技术研究院 | 测量装置以及测量方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007184556A (ja) * | 2005-12-09 | 2007-07-19 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ、半導体レーザの製造方法および評価装置 |
| TW201216391A (en) * | 2010-10-11 | 2012-04-16 | Ind Tech Res Inst | Detection method and detection device for LED chips on wafer and transparent probe card thereof |
| JP2012227201A (ja) * | 2011-04-15 | 2012-11-15 | Citizen Holdings Co Ltd | 半導体発光装置の検査装置及び検査方法 |
| JP5509190B2 (ja) * | 2011-12-26 | 2014-06-04 | シャープ株式会社 | 光学試験装置およびプローブカード |
| JP5461595B2 (ja) * | 2012-01-27 | 2014-04-02 | 横河電機株式会社 | 発光特性測定装置及び方法 |
| TWI485371B (zh) * | 2013-04-24 | 2015-05-21 | Genesis Photonics Inc | 檢測裝置 |
| WO2018112267A1 (en) | 2016-12-16 | 2018-06-21 | Tesoro Scientific, Inc. | Light emitting diode (led) test apparatus and method of manufacture |
| WO2018136970A1 (en) | 2017-01-23 | 2018-07-26 | Tesoro Scientific, Inc. | Light emitting diode (led) test apparatus and method of manufacture |
| JP7258781B2 (ja) * | 2017-06-20 | 2023-04-17 | アップル インコーポレイテッド | 発光ダイオード（ｌｅｄ）テスト装置および製造方法 |
| JP7083659B2 (ja) * | 2018-02-16 | 2022-06-13 | 株式会社ディスコ | 光デバイス検査装置及び光デバイスの検査方法 |
-
1996
- 1996-03-08 JP JP5142696A patent/JP3133938B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103884424A (zh) * | 2012-12-19 | 2014-06-25 | 财团法人工业技术研究院 | 测量装置以及测量方法 |
| CN103884424B (zh) * | 2012-12-19 | 2015-11-04 | 财团法人工业技术研究院 | 测量装置以及测量方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09246599A (ja) | 1997-09-19 |
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