JP6254514B2 - 電流印加装置、半導体素子の製造方法及び検査装置 - Google Patents
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Description
しかしながら、電極を異形状にした場合には、平行平板構造を構成することが困難になり、また、局所的な電流集中、即ち偏流が生じる。これにより、装置側における抵抗が増大し、測定精度が低下する。
これにより、第2方向において均一な電流を被印加物に供給できるため、偏電流の発生を抑制できる。また、本発明の供給部と排出部を備える電極によれば、電流の入出力端子を、第2方向において電流供給面及び電流排出面から離隔した位置に配置できる。そのため、電極の近傍に位置決めピンを配置するスペースを十分確保でき、機械的な位置決め構造を有する電流印加装置が得られる。
これに対してこの発明では、被印加物と接触する接触体を複数装填して搬送する接触体搬送体を設けるとともに、別途、接触体を被印加物に押し付ける押圧ユニットを複数装填して搬送する押圧ユニット搬送体を設ける。また、接触体、押圧ユニット及び被印加物を所定の位置に位置決めする位置決め機構を設ける。
これにより、予備の接触体と予備の押圧ユニットとを、別体、即ち接触体搬送体と押圧ユニット搬送体とに分けて装填できる。そのため、交換時には、各搬送体を駆動させることで自動で予備を搬送できるとともに、位置決め機構により自動で位置決めできるため、接触体及び押圧ユニットの交換を容易にでき、メンテナンスを容易にできる。
また、被印加物に直接接触する接触体の方が押圧ユニットと比べて摩耗が激しく寿命が短い等、接触体と押圧ユニットとでは寿命が異なるところ、この発明によれば、それぞれの交換時期に合わせて個別に交換できるため、交換頻度を低減でき、コストを削減できる。
先ず、図1から図4を参照して、半導体検査装置100(電流印加装置)の構成について説明する。
図1は、半導体検査装置(電流印加装置)の一部を示す斜視図である。図2は、半導体検査装置の一部を示す分解斜視図である。図3は、半導体検査装置における接触子搬送体を示す斜視図である。図4は、半導体検査装置におけるステージを示す斜視図である。
複数のシリンダ部3aには、それぞれに対応する位置決めピン4が挿入される。複数のシリンダ部3aに挿入された位置決めピン4は、高精度に位置決めされた状態で矢印A方向に摺動する(図2参照)。
電極5は、リニアガイドやクロスローラーガイド等のスライド機構(図示せず)により、シリンダ部3a近傍において、ヘッド3に対して摺動可能に懸架される(図2中の矢印B参照)。
コレクタ端子6Cは、コレクタ電極5C(供給部)に供給位置CPにおいて接続される(例えば、図6A参照)。エミッタ端子6Eは、エミッタ電極5E(排出部)に排出位置EPにおいて接続される(例えば、図6A参照)。
また、端子6は、途中にたわみ銅線あるいは可とう銅箔等の柔軟性を有する導体(図示せず)を配して、ヘッド3に対する摺動性を阻害しないように構成される。
ロードセル9は、垂直方向下側に配置される当て板8と、垂直方向上側に配置される受圧壁10との間に配置される。ロードセル9は、圧力を測定する。
ロードセル9は、電極5及び当て板8とともに、前述のスライド機構に懸架された摺動体である。そして、受圧壁10は固定端となっている。そのため、押圧力の全てはロードセル9に蓄積されるので、ロードセル9は、押圧力の値を直接計測することが可能となっている。
筐体11aは、複数のプローブ12を収容可能に構成される。
複数のプローブ12は、両端が伸縮可能に構成される。複数のプローブ12それぞれは、垂直方向に沿って配置される。複数のプローブ12それぞれは、両端が筐体11aから垂直方向に突出して配置される。複数のプローブ12それぞれの上端部は、電極5に当接される。下端部は接触子14に当接される。
複数のプローブ12は、コレクタ電極5Cに当接される複数のコレクタプローブ12Cと、エミッタ電極5Eに当接される複数のエミッタプローブ12Eとを有する。これらプローブとしては、微細で配列本数の拡大に有利なマイクロスプリングプローブ(例えば、径φ=0.5mm、長さL=10mm)が好ましく用いられる。
ソケット11は、コレクタプローブ12C及びエミッタプローブ12Eを一つの筐体11aに互いに近接して収容配置させている。
ソケット搬送体13は、精密に形成された複数の穴部13aを有する。複数の穴部13aそれぞれは、各ソケット11毎に形成され、他の構成要素との位置を高精度に維持できるよう構成される。ソケット搬送体13は、ソケット11の基準面との位置決め構造や、ノックピン等により、ソケット11との位置関係を高精度に維持可能に構成される。
ソケット搬送体13は、半導体検査の状況に応じて、任意のソケット11を変更可能に構成される。ソケット搬送体13は、所望のソケット11を電極5における下方に搬送する。
ソケット搬送体13は、ベースプレート1に対して垂直方向(上下方向)にも可動するようになっている(図2中の矢印E参照)。ソケット搬送体13は、電極5とプローブ12との当接/離間を行うため、上昇及び下降可能に構成される。
ソケット搬送体13は、通常、上昇して電極5とプローブ12とを当接させているが、ソケットの入れ替え搬送時には当該ソケット搬送体13の回動動作に支障をきたさないよう下降する。
複数の位置決めピン4が複数の位置決め穴13cに挿入されることで、互いに当接するとともに、電気回路の一部を構成する電極5とプローブ12の互いの位置は、厳密に管理される。
接触子14は、半導体素子15(被印加体)よりも大きく、略長方形状であって、短手方向の辺が外側に突出する凸状の曲線形状である。
接触子14は、半導体素子15に当接する面側に形成される複数の突起(図示せず)を有する。当該複数の突起は、半導体素子15の所望の部位に所定量の試験電流を印加できるように極めて高精度に配列される。
接触子搬送体16は、精密に形成された位置決め用の半球体16aを有する。半球体16aは、切削加工により造形することができ、また、金属球等を半埋設して形成することもできる。
複数の位置決めピン4が複数の位置決め穴16bに挿入されることで、互いに当接するとともに電気回路の一部を構成するプローブ12と接触子14との互いの位置は、厳密に管理される。なお、接触子14とプローブ12は、通常は当接しておらず、所定のクリアランスを保っている。これについては、後段で詳述する。
つまり、電源部(図示せず)からの電流は、コレクタ端子6C、コレクタ電極5C、コレクタプローブ12Cを経て余白部18bに至る。そして、電流は、半導体素子15の下面から上面へ抜け、接触子14、エミッタプローブ12E、エミッタ電極5E、エミッタ端子6Eへと流れる。なお、各実施形態の電極における電流の経路については、後段で詳述する。
先ず、図5A〜図6Cを参照して、第1実施形態の電極について説明する。図5Aは、第1実施形態の電極を示す斜視図である。図5Bは、第1実施形態の電極を示す分解斜視図である。図6Aは、第1実施形態の電極における電流の経路を示す斜視図である。図6Bは、第1実施形態の電極における電流の経路を示す断面図である。図6Cは、第1実施形態の電極におけるスリットが形成されない場合の電流の経路を示す図である。
コレクタ電極5Cl、コレクタ電極5Cr及びエミッタ電極5Eは、隣接して配置される。コレクタ電極5Cl、コレクタ電極5Cr及びエミッタ電極5Eは、水平方向に並んで配置される。
電極5は、水平方向において中央に配置されるエミッタ電極5Eと、エミッタ電極5Eを挟むようにエミッタ電極5Eの両側に配置されたコレクタ電極5Cl及びコレクタ電極5Crと、を有する。
電流供給面5Hlは、垂直方向(第1方向X)に垂直な面である。電流供給面5Hlは、半導体素子15に(直接又は)コレクタプローブ12C(導電性部材)を介して間接的に、垂直方向における下側に向かう電流を供給する。即ち、コレクタ電極5Clは、半導体素子15に(直接又は)コレクタプローブ12C(導電性部材)を介して間接的に電流供給面5Hlから垂直方向における下側に向かう電流を供給する。
電流供給面5Hrは、垂直方向(第1方向X)に垂直な面である。電流供給面5Hrは、半導体素子15に(直接又は)コレクタプローブ12C(導電性部材)を介して間接的に、垂直方向における下側に向かう電流を供給する。即ち、コレクタ電極5Crは、半導体素子15に(直接又は)コレクタプローブ12C(導電性部材)を介して間接的に電流供給面5Hlから垂直方向における下側に向かう電流を供給する。
電流排出面5HEは、垂直方向(第1方向X)に垂直な面である。電流排出面5HEは、半導体素子15から(直接又は)エミッタプローブ12E(導電性部材)を介して間接的に、垂直方向における上側に向かう電流を受ける。即ち、エミッタ電極5Eは、半導体素子15に(直接又は)エミッタプローブ12E(導電性部材)を介して間接的に電流排出面5HEから垂直方向における上側に向かう電流を受ける。
また、電流供給面5Hl、5Hr及び電流排出面5HEは、水平方向に並んで配置される。電流供給面5Hl、5Hr及び電流排出面5HEは、同一平面を形成するように並んで配置される。
詳細には、コレクタ端子6Cl、6Crそれぞれは、供給位置CPにおいてコレクタ電極5Cl、5Crに接続される。
コレクタ端子6Cl、6Crは、スリット5Sl、5Srにより、コレクタ電極5Cl、5Crとコレクタ電極5Cl、5Crに平行に、水平方向(第2方向Y)において一端から他端側に延びるように配置される。コレクタ端子6Cl、6Crは、コレクタ電極5Cl、5Crにスリット5Sl、5Srが形成されることで、コレクタ電極5Cl、5Crの一部がコレクタ端子6Cl、6Crとして機能するように形成される。スリット5Sl、5Srは、ワイヤカットや放電加工な等により形成可能である。これにより、供給位置CPは、水平方向(第2方向Y)において、排出位置EPと反対側に配置される。
詳細には、エミッタ端子6El、6Erそれぞれは、排出位置EPにおいてエミッタ電極5El、5Erに接続される。エミッタ端子6El、6Erそれぞれは、排出位置EPにおいてエミッタ電極5El、5Erからの電流を排出する。言い換えると、エミッタ電極5El、5Erは、排出位置EPにおいて該エミッタ電極5El、5Erの外部に電流を排出する。
これにより、端子6は、半導体素子15が押圧される方向(垂直方向)とは異なる方向に延びるように配置されるので、半導体検査装置100は、押圧機構の構造を簡易化できる。
また、電極5の水平方向における周囲は、端子6を除いて障害物が無く、位置決めピン4を近接して配置することが可能となる。
また、電極5の垂直方向上側には他の構造物が無いため、ロードセル9及び受圧壁10等を配置することができる。
図6A及び図6Bに示すように、電流は、コレクタ端子6C、コレクタ電極5C、コレクタプローブ12Cを経て余白部18bに至る。そして、電流は、半導体素子15の下面から上面へ抜け、接触子14、エミッタプローブ12E、エミッタ電極5E、エミッタ端子6Eへと流れる。
ここで、図6Cに示すように、スリット5Sl、5Srが形成されず、コレクタ端子6Cl、6Crが第2方向Yにおいてエミッタ端子6El、6Erと同じY2側においてコレクタ電極5Cl、5Crに接続された場合、電流は最も抵抗の少ない経路、即ち最も短い経路である経路R1aに集中する。つまり、偏電流が発生する。
これにより、電流の経路Rにおいて、コレクタ電極5Clにおける第2方向における電流の向きと、エミッタ電極5Eにおける第2方向における電流の向きとが、少なくとも一部において互いに同じ向き(Y2側に向かう)となる。
つまり、本実施形態の電極5は、電流の経路を略同一長とすることで、偏電流の発生を抑制可能に構成される。よって、本実施形態の電極5を有する半導体検査装置は、半導体素子15に均一な試験電流を印加することが可能である。
図7に示すように、電極25において、エミッタ電極25Eは、水平方向に延びるスリット25Sを有する。ここで、電極25は、スリットがコレクタ電極に形成されておらず、エミッタ電極側に水平方向に延びるように形成されている他、第1実施形態の電極5と同様の構成である。第1実施形態と同様の構成や作用効果については、説明を省略する。
本実施形態において、スリット25Sには、絶縁体が挿入(充填)される。スリット25Sには、仕切り板28が挿入される。仕切り板28は、例えば、強度と絶縁性とを兼ね備えるセラミック製の部材である。スリット25Sに仕切り板28が挿入されることで、電極25は、構造が強固になる。特に、スリット25Sは、第1方向X(垂直方向)に垂直な水平面方向に延びるように形成され、該スリット25Sに強固なシート状部材が挿入されているので、電極25(スリット25S)は、押圧方向に対して強い構造となっている。
図7に示すように、本実施形態において、供給位置CPは、第2方向Yにおいて排出位置EPと同じ側(Y2側)に配置される。
ここで、上述の通り、エミッタ電極25Eは、スリット25Sを有する。スリット25Sは、エミッタ電極25Eにおいて、第2方向Yにおける電流の向きを所定位置で折り返して反対側に向かわせる。言い換えると、エミッタ電極25Eは、該エミッタ電極25Eの内部において、第2方向Yにおける電流の向きを所定位置で折り返して反対側に向かわせるスリット25S(絶縁部)を有する。
その他、本実施形態は、第1実施形態に比べて、コレクタ端子の長さを短くできるという利点もある。
端子36は、導電性の薄板より構成されるコレクタ端子36Cと、エミッタ端子36Eとを有する。
コレクタ端子36C及びエミッタ端子36Eそれぞれは、電極35に設けられたねじ穴部35tにボルト31により結合される。
また、端子36は、ポリイミドフィルム37によって絶縁を確保しながらも平行平板構造を構成するとともに、外部へ引出されている。
前述の通り、電極35はヘッドに対して摺動可能に保つ必要があるが、本実施形態における端子36が薄板状で柔軟性に富むため、たわみ銅線等の他の柔軟手段を設ける必要が無い。本実施形態の端子36を採用することで、他の構成要素を含む全体の設計自由度も高くなる。そのため、端子36における平行平板構造を崩すことなく、電極35の直上にロードセル9を配置するための空間を設けることも容易である。
図8Cに示すように、本実施形態において、供給位置CPは、第2方向Yにおいて排出位置EPと同じ側(Y2側)に配置される。
ここで、上述の通り、コレクタ電極35Cは、スリット35Sを有する。スリット35Sは、コレクタ電極35Cにおいて、第2方向Yにおける電流の向きを所定位置で折り返して反対側に向かわせる。言い換えると、コレクタ電極35Cは、該コレクタ電極35Cの内部において、第2方向Yにおける電流の向きを所定位置で折り返して反対側に向かわせるスリット35S(絶縁部)を有する。
コレクタ端子46Cは、本実施形態おいては、端子46の内側に配置される。コレクタ端子46Cは、後述するコレクタ電極45Cにおける第2方向YのY2側に接続される。
図9Cに示すように、本実施形態において、供給位置CPは、第2方向Yにおいて排出位置EPと反対側に配置される。
端子36は、導電性の薄板より構成されるコレクタ端子36Cと、エミッタ端子36Eとを有する。
コレクタ端子36C及びエミッタ端子36Eそれぞれは、コレクタ電極55C及びエミッタ電極55Eに溶着結合やボルト結合される。
また、端子56は、ポリイミドフィルム37によって絶縁を確保しながらも平行平板構造を構成するとともに、外部へ引出されている。
前述の通り、電極35はヘッドに対して摺動可能に保つ必要があるが、本実施形態における端子56が薄板状で柔軟性に富むため、たわみ銅線等の他の柔軟手段を設ける必要が無い。本実施形態の端子56を採用することで、他の構成要素を含む全体の設計自由度も高くなる。
本実施形態において、供給位置CPは、コレクタ電極55Cにおける第1方向X及び第2方向Yに直交する第3方向Zの外側に配置されるとともに、第2方向Yにおいて長くなるよう構成される。これにより、第2方向Yにおいて、電流供給面から第1方向XのX1側に流れる電流の偏電流が抑制される。
半導体検査装置100が第1状態である場合、ソケット搬送体13は、自由回動可能な状態である。つまり、ソケット搬送体13は、任意のソケットを電極5の直下へ搬送することができる状態である。
半導体検査装置100が第2状態である場合、ソケット搬送体13は、電極5の直下に任意のソケット11を正しい位置で固定する。さらに、ソケット搬送体13は、プローブ12と電極5との間の電気的導通を保障している。
ここで、半導体検査装置100が第2状態である場合、接触子搬送体16は、自由摺動可能な状態にあり、任意の接触子14をソケット11の直下へ搬送することができる。
半導体検査装置100が第3状態である場合、半導体検査装置100は、ソケット11の直下に任意の接触子14を正しい位置で保持している。この状態において、半導体検査装置100は、半導体検査の準備が整っている。
そのため、ステージ18の駆動機構は、ステージ18上に搭載された半導体素子15の位置を認識するカメラ(不図示)からの画像情報に基づいて高精度に制御される。
ここで、半導体素子15の搭載位置精度を高精度に管理することも考えられる。しかし、そのためには、ハンドラー(前述)における動作をさらに精密な動作に変更することが必要であるが、半導体素子15の搭載に要する時間が拡大するという課題が生じる。
ここで、半導体素子15は、必ずしも表裏面が完全に平行になっているとは限らず、通常、多少変形している場合が多い。したがって、半導体素子15の表裏を面で押圧する場合、いずれか一方の面を押圧する部材は自由傾動可能である必要がある。これを無視すると、全面を当接させることはできず、押圧力が局所的に作用して、半導体素子15が破損する場合もある。
つまり、位置決め穴14aが半球体16aに挿入されるので、接触子14は、位置決めされた状態において、垂直方向上側へ力が加えられると容易に移動可能である。また、接触子14は、位置決め穴14aが半球体16aから完全に離間していない状態においても、水平方向に対して傾いた姿勢に傾動可能である。
よって、本実施形態において、接触子14は、垂直方向上側に移動されることで自由傾動可能となり、半導体素子15の変形形状に対応して全面で当接可能となる。
ロードセル9により測定された押圧力の値は、ステージ18の昇降動作の制御に利用される。
例えば、ステージ18の駆動機構は、ロードセル9により測定された押圧力の値が、半導体素子15の種類や寸法、接触子14の突起数等により予め算出されている値に達した場合、ステージ18の上昇を停止させる。
そして、電極が電流の印加を開始することで、半導体検査装置100は、半導体検査を開始する。
上記実施形態の電極は、エミッタ側及びコレクタ側(スリットを有する場合には該スリットも)ともに、一枚の平面研磨された同一の導体板からワイヤカット等で切り出して製造することが好ましい。この製造方法によれば、各電極の厚さをほぼ等しくできるため、それぞれの電極はプローブ及び当て板との当接状態において差異が生ずることがなく均一となる。そのため、各々を個別に作成する場合と比べて、各電極が押圧力を均等に受けることができ、試験時の偏流をさらに確実に抑制できる。
本実施形態に係る半導体素子の製造方法は、電流印加工程と、判定工程と、を含む。
電流印加工程は、上記実施形態の電流印加装置を用いて、被印加物である半導体素子に対して電流を印加する。
判定工程は、電流印加工程の電流印加結果に応じて、半導体素子の良否を判定する。
先ずステップS1では、半導体素子を製造する。
次いでステップS2では、ステップS1で製造した半導体素子について、大電流印加試験を実施する。具体的には、上記実施形態の電流印加装置を用いて、半導体素子に大電流を印加する。例えば、RBSOAの設計値(定格電流)が500Aであれば1000Aの電流を印加する。
本実施形態では、第1方向Xに垂直な電流供給面5HIを有し且つ第1方向Xの一方側に向かう電流を半導体素子15に電流供給面5HIから供給するコレクタ電極5C,5Cl,5Crと、第1方向Xに垂直な電流排出面5HEを有し且つ第1方向Xの他方側に排出された電流を半導体素子15から電流排出面5HEにより受けるエミッタ電極5Eと、を設けた。また、コレクタ電極5C,5Cl,5Crを、第1方向Xの電流が第1方向Xに垂直な第2方向Yにおいて略均一に電流供給面5HIから電流を供給するように構成するとともに、エミッタ電極5Eを、第2方向Yにおいて略均一である第1方向Xの電流を電流排出面5HEで受けるように構成した。
これにより、第2方向Yにおいて均一な電流を半導体素子15に供給できるため、偏電流の発生を抑制できる。また、本実施形態のコレクタ電極5C,5Cl,5Crとエミッタ電極5Eを備える電極5によれば、電流の入出力端子(コレクタ端子6C,エミッタ端子6E)を、第2方向Yにおいて電流供給面5HI及び電流排出面5HEから離隔した位置に配置できる。そのため、電極5の近傍に複数の位置決めピン4を配置するスペースを十分確保でき、機械的な位置決め構造を有する半導体検査装置100が得られる。
これに対して本実施形態では、半導体素子15と接触する接触子14を複数装填して搬送する接触子搬送体16を設けるとともに、別途、接触子14を半導体素子15に押し付ける押圧ユニットとしてのソケット11を複数装填して搬送するソケット搬送体13を設けた。また、接触子14、ソケット11及び半導体素子15を所定の位置に位置決めする位置決めピン4を設けた。
これにより、予備の接触子14と予備のソケット11とを、別体、即ち接触子搬送体16とソケット搬送体13とに分けて装填できる。そのため、交換時には、各搬送体を駆動させることで自動で予備を搬送できるとともに、位置決めピン4により自動で位置決めできるため、接触子14及びソケット11の交換を容易にでき、メンテナンスを容易にできる。
また、半導体素子15に直接接触する接触子14の方がソケット11と比べて摩耗が激しく寿命が短い等、接触子14とソケット11とでは寿命が異なるところ、本実施形態によれば、それぞれの交換時期に合わせて個別に交換できるため、交換頻度を低減でき、コストを削減できる。
例えば上記実施形態では、ベースプレート1、バルクヘッド2及びヘッド3を固定側とし、ステージ18を可動側としているが、ステージを固定側としてもよい。即ち、フレーム側に昇降機能を設ければ、ステージ18の昇降機構が必要無くなるため、駆動機構の一極集中化を回避できる。また、ソケット搬送体13は、入れ替え搬送の際、降下するようになっているが、ヘッド3に昇降機能を持たせれば、同様にして駆動機構の分散化が図れる。
次に、本発明の半導体検査装置(電流印加装置)100を備える検査装置100Aについて説明する。
なお、以下の説明において、上述した構成と同一の構成については同一の名称を付し、その説明を適宜省略する。
図14に示すように、検査装置100Aは、ベースプレート151と、バックプレート155と、キャリア159と、を備える。
主面104aは、プライマリーバルクヘッド101と平行である。この主面10aに、後述するスライドテーブル1041の固定側プレート1041aが取り付けられる。
スライドテーブル1041の摺動側プレート1041bは、Z方向に昇降可能となっている。
ロードセル1044は、受圧面1043bの上面に搭載され、先端の計測点1044aがボス1045に当接する。ボス1045は、高剛性材料から成り、サブヘッド104に埋設される。
なお、計測点1044aとボス1045の当接状態は、マイクロメーターヘッド1041cによって与圧方向に微調整される。
図16に示すようにソケット111は、筐体111aと、コレクタプローブ112C及びエミッタプローブ112Eからなるプローブ112と、を有するモジュールからなる押圧ユニットである。このソケット111の構成は、上述のソケット11と同様である。
なお、ソケット搬送体110には、ポジションセンサーやエンコーダー等を設けて位置決め精度を高めてもよい。また、ソケット搬送体110の外周に、クロスローラーリング等を設けてより正確な回転が得られるようにしてもよい。
図16に示すように、待機中のソケット111wは、オープンな状態に保たれている。これにより、ソケット搬送体110に、未使用あるいは異なる種類のソケットを搬入・搬出する際に、外部からのアクセスが容易となっている。
主面103aには、Z方向に延びる複数のシリンダ103bが設けられ、各シリンダ103bに位置決めピン1031が挿通される。各位置決めピン1031は、図示しない駆動機構によりシリンダ103b内を高精度に摺動する。また、主面103aには、シリンダ103bに囲まれた中央に開口部103cが設けられ、この開口部103cに電極105が挿通される。
図17に示すように、接触子108は、上面108aと、下面108bと、位置決め穴108cと、余裕部108amと、を備える。この接触子108は、上述の接触子14と同様の構成である。なお、余裕部108amは、エミッタプローブ112Eが確実に接触子108に当接できるように設けられている。
搬送軸1061には、図示しない駆動機構が設けられており、これにより、接触子搬送体107をX方向に摺動させる。
ストッパー1063は、サイドトラック1062とともに、搬送軸1061の支持体としてベースプレート106に固定されている。
検査装置100Aの要部断面図である図18を参照して説明する。先ず、ハンドラーにより、半導体素子15をステージ18上に搬送する(いずれも図18では図示せず)。次いで、各アクチュエータにより、ステージ18を接触子108の直下まで移動させる。このとき、プライマリーバルクヘッド101とセカンダリーバルクヘッド102を、それぞれ個別に上下方向にスライドさせて位置調整する。その後、キャリア159の降下を開始し、半導体素子15の表面電極に接触子108を当接させる。次いで、キャリア159の降下を続行し、接触子108にソケット111を当接させ、さらにキャリア159の降下を続行し、接触子108を押圧する。そして、電流を印加することで、動作を計測する。その後、キャリア159及びステージ18を初期位置まで戻し、半導体素子15を回収して検査を終了する。
なお、検査準備段階における各状態と、検査実行段階における各状態は、上述した通りである。
第1は、電流容量が致命的に不足するケースである。従来のスプリングプローブを用いた装置がこれに該当する。スプリングプローブは、電流容量が概ね1Ah/本であり、ピッチが概ね1mmであることから、20mm四方の半導体素子に適用できる最大本数は400本程度であり、実使用状態を再現するには電流容量が明らかに足りない。つまり、単位当たりの電流容量と配列可能本数の組み合わせを最大効率となるように設計しても、所望の電流容量を得ることはできない。
先ず、接触子108は、上記いずれのプローブよりも格段に大きな電流容量を有する。従って、接触子は、軽微な編流を生じさせる半導体素子に当接しても、電流のなだれ込みに対する余裕があり、焼損に至ることがない。
加えて、接触子は編流を緩和する。つまり、編流は、一枚の一様な金属内を通過する際、均一化され、接触子下流において一定となる。よって、ここに当接するエミッタプローブには、想定内の電流しか通過しない。
ただし、接触子による編流効果は限定的でなければならず、そのために上述の突起が設けられている。突起は、大きさが数ミクロン程度であり、半導体素子の仕様に応じて大きさ、数、配列パターンが設定される。
以上により、検査装置100Aは従来よりも大電流の印加が可能となっている。
上記実施形態では、電極105を固定側とし、各搬送体を可動側としたがこれに限定されず、例えば電極105を可動側としてもよい。
上記実施形態では、スライドコア式の昇降機構を適用したがこれに限定されない。例えば、ボールねじ、摺動アクチュエータ、ラック・ギア等の従来公知の昇降機構を適用してもよい。
上記実施形態では、ソケット搬送体を回転式としたがこれに限定されない。ソケット搬送体を接触子搬送体のように摺動式としてもよい。同様に、接触子搬送体を回転式としてもよい。
また、上記実施形態では、電極105を備える電流印加装置100を用いたが、これに限定されない。例えば、第1実施形態〜第5実施形態に係る電極5,25,35,45,55を備える電流印加装置100を用いてもよい。
5,105…電極
5C,5Cl,5Cr,105C…コレクタ電極(供給部)
5E,105E…エミッタ電極(排出部)
5HE…電流排出面
5HI…電流供給面
6C…コレクタ端子(電流供給端子)
6E…エミッタ端子(電流排出端子)
12,112…プローブ
12C,112C…コレクタプローブ(導電性部材)
12E,112E…エミッタプローブ(導電性部材)
11,111…ソケット(押圧ユニット)
13,110…ソケット搬送体(押圧ユニット搬送体)
14,108…接触子(接触体)
15…半導体素子(被印加物)
16,107…接触子搬送体(接触体搬送体)
16a,107a…半球体(傾動支持機構)
25S,35S…スリット(絶縁部)
28,38…仕切り板(絶縁体)
100,100B…半導体検査装置(電流印加装置)
100A…検査装置
105Cb…下面(電流供給面)
105Eb…下面(電流排出面)
CP…供給位置
EP…排出位置
X…第1方向
Y…第2方向
Claims (11)
- 第1方向に垂直な電流供給面を有し、前記第1方向における一方側に向かう電流を被印加物に直接又は導電性部材を介して間接的に前記電流供給面から供給する供給部と、
前記第1方向に垂直な電流排出面を有し、前記第1方向における他方側に排出された電流を前記被印加物から直接又は導電性部材を介して間接的に前記電流排出面により受ける排出部と、を備え、
前記供給部は、前記第1方向の電流が前記第1方向に垂直な第2方向において略均一となるように前記電流供給面から電流を供給し、
前記排出部は、前記第2方向において略均一である前記第1方向の電流を前記電流排出面で受け、
前記供給部における前記第1方向に垂直な第2方向における電流の向きと、前記排出部における前記第2方向における電流の向きとが、少なくとも一部において互いに同じ向きとなるように構成されることを特徴とする電流印加装置。 - 前記供給部は、供給位置において該供給部の外部から電流が供給され、
前記排出部は、排出位置において該排出部の外部に電流を排出し、
前記供給位置は、前記供給部の前記第2方向における一端側に位置し、
前記排出位置は、前記排出部の前記第2方向における他端側に位置することを特徴とする請求項1に記載の電流印加装置。 - 前記供給部又は前記排出部は、それぞれの内部において、前記第2方向における電流の向きを所定位置で折り返して反対側に向かわせる絶縁部を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の電流印加装置。
- 前記絶縁部には、絶縁体が充填されることを特徴とする請求項3に記載の電流印加装置。
- 前記絶縁部は、前記第1方向に垂直な面方向に延びるように形成されることを特徴とする請求項3又は4に記載の電流印加装置。
- 前記電流供給面と前記電流排出面とは、前記第1方向において、前記被印加物に対して同じ側に配置されることを特徴とする請求項1から5いずれかに記載の電流印加装置。
- 外部から電流が供給される供給位置において前記供給部に接続され、前記供給部に電流を供給する電流供給端子と、
外部に電流を排出する排出位置において前記排出部に接続され、前記排出部からの電流を排出する電流排出端子と、を備え、
前記電流供給端子と前記電流排出端子とは、互いに隣接して配置されることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の電流印加装置。 - 前記電流供給端子と前記電流排出端子とは、前記第2方向に延びるように配置されることを特徴とする請求項7に記載の電流印加装置。
- 請求項1から8のいずれかに記載の電流印加装置を用いて、前記被印加物としての半導体素子に対して電流を印加する電流印加工程と、
前記電流印加工程の結果に応じて前記半導体素子の良否を判定する判定工程と、を含むことを特徴とする半導体素子の製造方法。 - 電流供給面を有し、電流を被印加物に直接又は導電性部材を介して間接的に前記電流供給面から供給する供給部と、
電流排出面を有し、電流を前記被印加物から直接又は導電性部材を介して間接的に前記電流排出面により受ける排出部と、を有する電流印加装置を備える検査装置であって、
前記被印加物と接触する接触体と、
前記接触体を複数装填して搬送する接触体搬送体と、
前記供給部の電流供給面及び前記排出部の電流排出面と接触するとともに、前記接触体を前記被印加物に押し付ける押圧ユニットと、
前記押圧ユニットを複数装填して搬送する押圧ユニット搬送体と、
前記複数の接触体のうち少なくとも1つと、前記複数の押圧ユニットのうち少なくとも1つと、前記被印加物とを、所定の位置に位置決めする位置決め機構と、を備えることを特徴とする検査装置。 - 前記接触体搬送体は、前記接触体を前記被印加物の表面の傾斜に応じて傾動可能に支持する傾動支持機構を備えることを特徴とする請求項10に記載の検査装置。
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