JP6626254B2 - 半導体デバイス測定方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体デバイス測定方法に関し、特に、シートに貼り付けられた半導体デバイスの電気的特性を測定する半導体デバイス測定方法に関するものである。

従来、半導体デバイス測定方法においては、最初に、半導体ウェハのウェハサイズよりも大きいリング状のリングフレームに対して、そのリングフレームの内周縁よりも大きいサイズの円形状の粘着性を有するシートを固定し、そのシート上に半導体ウェハが貼り付けられる。

そして、シートに貼り付けられた半導体ウェハは、そのシートに貼り付けられたままの状態でダイシング装置により複数の半導体デバイスに個片化される。この個片化された複数の半導体デバイスは、その電極部分に半導体検査装置の接触子が電気的に接続され、当該半導体デバイスの電気的特性が測定される（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２００７−１７８１３２号公報

ところで、半導体検査装置においては、半導体デバイスの使用環境に合わせた常温よりも高い温度、例えば１２５℃の高温測定環境において半導体デバイスの電気的特性を測定することが行われる。この場合、複数の半導体デバイスが貼り付けられているシートをホットプレートの載置面に載せた状態で加熱し、当該複数の半導体デバイスに対する高温測定環境を生成する必要があった。

しかしながら、シートがホットプレートの載置面に載せられた状態で加熱されると、熱によりシートが伸張して弛みが生じてしまう。そうすると、そのシート上に貼り付けられている複数の半導体デバイスのシートに対する位置や装着角度が半導体検査装置の接触子からずれてしまうため、これら複数の半導体デバイスの電気的特性を測定できなくなるという問題があった。

本発明はこのような問題を解決するためのものであり、シートに貼り付けられた半導体デバイスの電気的特性を高温測定環境においても測定し得る半導体デバイス測定方法を提供することを目的としている。

この目的を達成するために、本発明は、常温よりも高い所定温度以上に加熱した後に常温雰囲気に冷却すると収縮する特性を持つシート（１１）を常温雰囲気中で平面視リング状のリングフレーム（１２）に貼り付けるシート貼付ステップと、複数の半導体デバイス（１４）がマトリクス状に形成された集合体（１３）を前記常温雰囲気中で前記シート（１１）の表面に貼り付ける集合体貼付ステップと、前記シート（１１）の表面に貼り付けられた前記集合体（１３）をダイシングして前記複数の半導体デバイス（１４）に個片化するダイシングステップと、常温より高い所定温度の高温測定環境において前記複数の半導体デバイス（１４）の電気的特性を測定する測定ステップと、前記シート貼付ステップの後から前記測定ステップの前までに、前記シート（１１）を前記所定温度以上に加熱した後に前記常温雰囲気に冷却することにより、前記リングフレームに貼り付けられた前記シート（１１）を弛みなく張られた状態にするプリヒートステップとを有し、前記測定ステップは、個片化された前記複数の半導体デバイス（１４）が貼り付けられている前記シート（１１）を、前記高温測定環境を生成する加熱装置（５０）の載置面（５３ａ）に載置し、前記シート（１１）を弛みなく張られた状態で前記載置面（５３ａ）に吸着させるステップと、前記シート（１１）に貼り付けられた前記複数の半導体デバイス（１４）を前記加熱装置（５０）によって前記高温測定環境に置くステップと、前記高温測定環境の中で前記載置面（５３ａ）に吸着された前記シート（１１）を伸長させずに前記複数の半導体デバイス（１４）の電気的特性を測定するステップとを有するようにする。

本発明によれば、シート（１１）を予め弛みなく張られた状態にしておき、そのシート（１１）を加熱装置（５０）の載置面（５３ａ）の上で吸着することにより、加熱装置（５０）により加熱して高温測定環境を生成するときでも、当該シート（１１）が伸びてしまうことがない。したがって、シート（１１）に貼り付けられた複数の半導体デバイス（１４）の位置や角度が変化することなく維持されるので、高温測定環境においても当該複数の半導体デバイス（１４）の電気的特性を測定することができる。

図１は、第１の実施の形態における半導体デバイス測定システムの全体構成を示すブロック図である。 図２は、第１の実施の形態におけるシート自動貼付装置のシート貼付工程の説明に供する工程図である。 図３は、第１の実施の形態におけるシートプリヒート装置のシートプリヒート工程の説明に供する工程図である。 図４Ａは、第１の実施の形態における半導体ストリップ自動貼付装置の半導体ストリップ貼付状態を示す斜視図である。 図４Ｂは、第１の実施の形態における半導体ストリップのＳ部拡大状態を示す斜視図である。 図５Ａは、第１の実施の形態におけるダイシング装置のダイシング工程を説明する図である。 図５Ｂは、第１の実施の形態におけるダイシング装置のダイシング状態の拡大図である。 図６は、第１の実施の形態におけるダイシング装置のダイシング状態を示す断面図である。 図７は、第１の実施の形態における測定装置の構成を示す図である。 図８は、第１の実施の形態における測定装置のホットプレートの構成を示す斜視図である。 図９は、第１の実施の形態における測定装置のホットプレートの上にシートが載置された状態を示す斜視図である。 図１０は、第１の実施の形態におけるホットプレートの構造を示す断面図である。 図１１は、第１の実施の形態におけるＵＶキュア装置のＵＶキュア工程の説明に供する斜視図である。 図１２は、第１の実施の形態におけるＵＶキュア装置による紫外線照射状態を示す断面図である。 図１３は、第１の実施の形態における分類装置の構成を示す図である。 図１４は、第１の実施の形態におけるダイシング装置によるダイシング前およびダイシング後の半導体ストリップの状態を示す断面図である。 図１５は、第１の実施の形態における分類装置の半導体デバイスに対する突き上げ後の状態を示す断面図である。 図１６は、第２の実施の形態における半導体デバイス測定システムの全体構成を示すブロック図である。 図１７は、第３の実施の形態における半導体デバイス測定システムの全体構成を示すブロック図である。 図１８は、第４の実施の形態における測定装置のホットプレートの上にシートが置かれる工程の説明に供する斜視図である。 図１９は、第４の実施の形態におけるホットプレートの構造を示す断面図である。

＜第１の実施の形態＞
以下、図面を参照しながら本発明の第１の実施の形態について説明する。

＜半導体デバイス測定システムの全体構成＞
図１に示すように、半導体デバイス測定システム１は、シート自動貼付装置２、シートプリヒート装置３、半導体ストリップ自動貼付装置４、ダイシング装置５、測定装置６、ＵＶキュア装置７および分類装置８によって構成されている。

＜シート自動貼付装置の構成＞
図２に示すように、シート自動貼付装置２は、リングフレーム１２にシート１１を自動的に貼り付ける装置であり、ロール状に巻き取られた薄いシート体１０から平面視円形状のシート１１を切り出し、そのシート１１をリングフレーム１２に貼り付けるものである。ただし、これに限るものではなく、簡易的な位置決めを行ったうえで手動でシート１１をリングフレーム１２に貼り付けてもよい。

リングフレーム１２は、円形の開口１２ａが形成された平面視円環状の薄板状のリングである。シート自動貼付装置２は、リングフレーム１２のリング部分にシート１１の粘着材１１ｂ（図６参照。）の縁部分を貼り付ける。なお、リングフレーム１２は、必ずしも平面視円環状である必要はなく、平面視矩形状等のその他種々の形状であってもよい。その場合、リングフレーム１２の形状に対応した矩形状等のシート１１が用いられる。

＜シートの構成＞
シート１１は、リングフレーム１２の開口１２ａよりも僅かに大きい直径を有している。また、シート１１（図６参照。）は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）製の基材１１ａの上に、紫外線硬化型の粘着材１１ｂが積層されたＵＶ(Ultra Violet)シートである。このシート１１に外部から紫外線を照射すると、その粘着材１１ｂの粘着力が低下する。

このシート１１は、常温よりも高い温度、例えば１００℃に加熱されると一旦伸張し、常温にまで冷却されると加熱前よりも収縮するという伸縮特性を有している。ここで、シート１１の収縮特性としては、伸張率よりも収縮率の方が大きい。ちなみに、常温とは、空調でコントロールされた温度であり、およそ２０℃〜２５℃程度である。

上述した伸縮特性を有するシート１１として、例えば、日東電工株式会社製のダイシングテープ（商品名称：エレップホルダー（登録商標））、型番：ELP UB-3102D 、を用いることができる。ただし、シート１１はこれに限るものではなく、同様の伸縮特性を有していれば他の種々のＵＶシートを用いることが可能である。

＜シートプリヒート装置の構成＞
シートプリヒート装置３は、図３に示すように、常温よりも高い温度、例えば１００℃以上の高温雰囲気を生成可能な高温雰囲気炉１７を有している。

シートプリヒート装置３は、この高温雰囲気炉１７により生成された高温雰囲気中に、リングフレーム１２に貼り付けられたシート１１を当該リングフレーム１２ごと置くことにより当該シート１１を予め加熱する（以下、これを「プリヒート」と呼ぶ。）。

＜半導体ストリップ自動貼付装置の構成＞
半導体ストリップ自動貼付装置４は、シートプリヒート装置３によりプリヒートされたシート１１の粘着材１１ｂ（図６参照。）に対して後述する半導体ストリップ１３を自動的に貼り付ける装置である。ただし、これに限るものではなく、簡易的な位置決めを行ったうえで手動で半導体ストリップ１３をシート１１に貼り付けてもよい。

＜半導体ストリップの構成＞
半導体ストリップ１３は、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、複数の半導体デバイス１４がマトリクス状に配置されて一体形成された集合体であり、リングフレーム１２の開口１２ａよりも小さく形成されている。この半導体ストリップ１３は、シート１１の粘着材１１ｂ（図６参照。）に貼り付けられる。

半導体ストリップ１３を構成する個々の半導体デバイス１４は、半導体チップ１４ｃと、この半導体チップ１４ｃに電気的に接続されたリードフレーム１４ｒとをモールド樹脂１４ｍにより一体に封止した構造を有している。

これら半導体デバイス１４のリードフレーム１４ｒは、隣接する半導体デバイス１４のリードフレーム１４ｒと物理的および電気的に繋がった状態のままモールド樹脂１４ｍにより封止されている。

＜ダイシング装置の構成＞
ダイシング装置５は、図５Ａ、図５Ｂおよび図６に示すように、半導体ストリップ１３が貼り付けられているシート１１と一体化されたリングフレーム１２を保持した状態で、その半導体ストリップ１３をダイシングブレード２０により切断し、個々の半導体デバイス１４に個片化する装置である。

＜測定装置の構成＞
測定装置６は、半導体デバイス１４の実際の使用環境に合わせて、常温よりも高い温度、例えば１２５℃の高温測定環境を生成し、その高温測定環境において、シート１１に貼り付けられた状態の個片化された複数の半導体デバイス１４の電気的特性を測定する装置である。なお、この場合の高温測定環境は、その下限が常温であり、その上限が１２５℃とする。

測定装置６は、図７に示すように、複数の半導体デバイス１４を加熱するホットプレート５０と、複数のプローブピン２６が設けられたコンタクタ２５と、プローブピン２６と接続されて半導体デバイス１４の電気的特性を測定するテスタ２７とを有している。

ホットプレート５０は、本発明における加熱装置に相当し、図８乃至図１０に示すように、ヒータ５１と、このヒータ５１の上に固定された平面視略矩形状の金属製の吸着テーブル２４とを備えている。吸着テーブル２４の上面には平面視略矩形状の凹部２４ａ（図１０）が形成されている。

吸着テーブル２４の凹部２４ａには、内部に多数の空隙や気孔を含む多孔質体のポーラス（セラミックス）からなる平面視略矩形状の板状でなる吸着部材５３が篏合固定されている。吸着部材５３は、シート１１を吸着可能な凹凸の無い平坦な載置面５３ａを有している。

また、ホットプレート５０は、矢印ＡＢ方向（幅方向）、矢印ＡＢ方向とは直交する矢印ＣＤ方向（奥行方向）、および矢印ＥＦ方向（高さ方向）へ移動自在な図示しないＸＹテーブルに取り付けられている。

また、吸着テーブル２４には、その内部に、側面視Ｌ字状のバキューム経路５５、５６がそれぞれ２本づつ形成されている。このバキューム経路５５、５６は、その一端が吸着テーブル２４の凹部２４ａにおいて開口し、その他端が吸着テーブル２４の側面２４ｂ、２４ｃにおいて開口している。

さらに、吸着テーブル２４の側面２４ｂ、２４ｃには、管接続部材５２、５４がそれぞれ２個づつ固定されている。この管接続部材５２、５４には、それぞれ貫通孔５２ａ、５４ａが形成されている。

吸着テーブル２４のバキューム経路５５、５６と、管接続部材５２、５４の貫通孔５２ａ、５４ａとは繋がっている。また、管接続部材５２、５５には、図示しない真空ポンプが接続されている。

コンタクタ２５は、吸着テーブル２４の吸着部材５３と対向して配置されている。コンタクタ２５は、略直方体形状の本体部２５ａと、この本体部２５ａに固定された複数のプローブピン２６とを備えている。複数のプローブピン２６は、１個の半導体デバイス１４における複数のリードフレーム１４ｒに対向配置されている。

これら複数のプローブピン２６は、半導体デバイス１４における複数のリードフレーム１４ｒと電気的に接続される接触子である。プローブピン２６は、その先端部２６ａが本体部２５ａの下端から矢印Ｄ方向の下方へ向かって突出し、その後端部分２６ｂが本体部２５ａの上端から矢印Ｃ方向の上方へ向かって突出しており、その後端部分２６ｂがテスタ２７に接続されている。

テスタ２７は、プローブピン２６の先端部分２６ａが半導体デバイス１４のリードフレーム１４ｒと電気的に接触された際、その半導体デバイス１４の導通状態を測定する測定部２７ａと、その測定結果に基づいて半導体デバイス１４の電気的特性を診断する診断部２７ｂと、その診断結果を後段の分類装置８へ送信する送信部２７ｃとにより構成されている。

＜ＵＶキュア装置の構成＞
ＵＶキュア装置７は、半導体デバイス１４の貼り付けられていないシート１１の基材１１ａ側から紫外線を照射する装置である。

図１１および図１２に示すように、ＵＶキュア装置７は、シート１１が貼り付けられたリングフレーム１２のシート１１の基材１１ａ側に並列に配置された複数のブラックライト２８を有している。

＜分類装置の構成＞
分類装置８は、測定装置６のテスタ２７による複数の半導体デバイス１４の電気的特性の診断結果に基づいて当該複数の半導体デバイス１４を良品または不良品に分類し、その分類結果に応じて良品と診断された複数の半導体デバイス１４をシート１１から取り外し、ピッカーによりピックアップする装置である。

図１３に示すように、分類装置８は、半導体デバイス１４に対する測定装置６のテスタ２７による診断結果を受信する受信部３１と、その診断結果に応じて半導体デバイス１４を良品と不良品とに分類する分類部３２と、分類部３２により良品と分類した半導体デバイス１４だけをシート１１の下方から上方へ向かってその先端部３０ａにより突き上げる突き上げピン３０とを有している。

＜半導体デバイス測定システムにおける測定動作＞
このような構成の半導体デバイス測定システム１による半導体デバイス１４の電気的特性の測定動作の一例について説明する。

［シート自動貼付工程］
図２に示すように、シート自動貼付装置２は、リングフレーム１２の開口１２ａよりも大きい円形状のシート１１をシート体１０から切り出し、シート１１の外周側縁部をリングフレーム１２に貼り付ける。シート１１が貼り付けられたリングフレーム１２は、シート自動貼付装置２からシートプリヒート装置３へ受け渡される。

［シートプリヒート工程］
シートプリヒート装置３は、リングフレーム１２に貼り付けられたシート１１を高温雰囲気炉１７内に収容し、１００℃の高温雰囲気中で２分間（プリヒート時間）以上加熱した後、高温雰囲気炉１７から取り出し、リングフレーム１２に貼り付けられたシート１１を常温環境下で自然冷却する。

このときシート１１は、高温雰囲気炉１７の高温雰囲気中において伸張した後に常温環境下で収縮する。ここで、シート１１の伸張率よりも収縮率の方が大きいという特性によって、リングフレーム１２に貼り付けられているシート１１には一定の張力（テンション）が付与され、当該リングフレーム１２に貼り付けられたときに生じていた弛みや皺が無くなる。これがシートプリヒート装置３によるプリヒート／冷却工程を経て得られるシート１１の状態である。

ちなみに、このような弛みや皺の無いシート１１を得るためには、ＰＥＴのガラス転移温度Ｔｇの９０℃を高温雰囲気炉１７の温度下限とし、かつ、ＰＥＴの融点Ｔｍの２６０℃（物質が融ける温度ではなく高分子学上の融点）を高温雰囲気炉１７の温度上限とすればよい。

また、シート１１のプリヒート時間を２分間以上とする理由は、高温雰囲気炉１７が１００℃の高温雰囲気であっても、プリヒート時間が２分間未満の場合、シート１１のプリヒート／冷却工程による効果が得られないからである。

［半導体ストリップ自動貼付工程］
次に、半導体ストリップ自動貼付装置４は、上述したプリヒート／冷却工程を経て弛みや皺の無い状態となったシート１１の表面の粘着材１１ｂが塗布された側に、半導体ストリップ１３を載置して貼り付ける。その後、半導体ストリップ１３が貼り付けられたシート１１は、リングフレーム１２ごとダイシング装置５へ受け渡される。

［ダイシング工程］
ダイシング装置５は、半導体ストリップ自動貼付装置４から受け渡されたシート１１をリングフレーム１２を介して保持し、そのシート１１に貼り付けられている半導体ストリップ１３をダイシングブレード２０によって切断し、個々の半導体デバイス１４に個片化する。

ここで、半導体ストリップ１３を個々の半導体デバイス１４に個片化する理由は、半導体デバイス１４のリードフレーム１４ｒが隣接する半導体デバイス１４のリードフレーム１４ｒと物理的および電気的に繋がった状態にあるからである。したがって、複数の半導体デバイス１４の電気的特性を測定装置６によりそれぞれ個別に測定するために、隣接する半導体デバイス１４のリードフレーム１４ｒ同士をダイシング装置５によって切断しておく。

なお、ダイシング装置５は、図１４に示すように、半導体ストリップ１３が貼り付けられているシート１１の粘着材１１ｂについてはダイシングブレード２０により切断するものの、当該シート１１の基材１１ａについては切断しない、所謂ハーフカットを行う。

［測定工程］
複数の半導体デバイス１４は、ダイシング工程を経てそれぞれ個片化されるが、複数の半導体デバイス１４は全て粘着材１１ｂによってシート１１に貼り付けられたままの状態（図７）である。したがって、個片化された複数の半導体デバイス１４は、粘着材１１ｂを介してシート１１に貼り付けられたままの状態でそれぞれ電気的特性が測定される。

測定装置６は、高温測定環境において半導体デバイス１４の電気的特性を測定する場合、個片化されているものの複数の半導体デバイス１４が貼り付けられた状態のシート１１を、ホットプレート５０の吸着部材５３の載置面５３ａ上に載置する。

そして、真空ポンプによりホットプレート５０の管接続部５２、５４および吸着テーブル２４のバキューム経路５５、５６を介してシート１１を吸引することによって、吸着部材５３の載置面５３ａ上にシート１１吸着し固定する。この場合、少なくとも、複数の半導体デバイス１４が貼り付けられているシート１１の部分が吸着部材５３の載置面５３ａ上に吸着固定されている必要がある。

次に、測定装置６は、吸着テーブル２４を下方のヒータ５１により加熱し、載置面５３ａに吸着したシート１１に貼り付けられている個片化された複数の半導体デバイス１４を、１２５℃の高温測定環境に置く。

なお、複数の半導体デバイス１４がヒータ５１の加熱により高温測定環境に置かれるまでのソーク時間と並行して、１つの半導体デバイス１４におけるリードフレーム１４ｒとコンタクタ２５のプローブピン２６とが対向するように位置の調整が行われる。具体的には、半導体デバイス１４のリードフレーム１４ｒおよびコンタクタ２５のプローブ２６をカメラによりそれぞれ個別に撮像し、その撮像された双方の画像に基づいて両者の位置が対向するように調整される。

ところで、ヒータ５１の加熱によりシート１１は高温測定環境下において伸張しようとするが、吸着部材５３の載置面５３ａに吸着し固定された状態にあるため、シート１１に貼り付けられた複数の半導体デバイス１４のプローブピン２６に対する位置や角度がヒータ５１による加熱前と比べて変化することがない。

したがって、コンタクタ２５の複数のプローブピン２６と半導体デバイス１４のリードフレーム１４ｒとの位置関係がヒータ５１の加熱によっても変化することがなく、半導体デバイス１４のリードフレーム１４ｒとコンタクタ２５のプローブ２６との位置関係が維持される。

この高温測定環境において、コンタクタ２５の本体部２５ａを矢印Ｄ方向へ移動したとき、複数のプローブピン２６の先端部分２６ａを半導体デバイス１４のリードフレーム１４ｒに接触させる。

これによりテスタ２７は、複数のプローブピン２６を介して半導体デバイス１４のリードフレーム１４ｒの導通状態を測定部２７ａにより測定し、その測定結果に基づいて半導体デバイス１４ごとの電気的特性を診断した後、その診断結果（良品または不良品）を送信部２７ｃから分類装置８へ送信する。

シート１１に貼り付けられている個片化された複数の半導体デバイス１４に対する高温測定環境下における電気的特性がテスタ２７により全て診断されると、複数の半導体デバイス１４が貼り付けられたままのシート１１がＵＶキュア装置７へ受け渡される。

［ＵＶキュア工程］
ＵＶキュア装置７は、シート１１の基材１１ａ側から複数のブラックライト２８による紫外線を照射する。これにより、シート１１の粘着材１１ｂの粘着力が低下し、複数の半導体デバイス１４がシート１１から容易に取り外され得る状態となり、分類装置８へ受け渡される。

［分類工程］
分類装置８は、測定装置６のテスタ２７から半導体デバイス１４ごとの診断結果を受信部３１により受信し、その診断結果に基づいて分類部３２により複数の半導体デバイス１４を良品または不良品に分類する。分類部３２は良品と分類した半導体デバイス１４については突き上げピン３０により突き上げるように命令する。

そして分類装置８は、良品として分類した半導体デバイス１４を、図１５に示すように、突き上げピン３０の先端部３０ａによりシート１１の下方から突き上げることにより、シート１１の粘着材１１ｂから半導体デバイス１４を取り外し、ピッカー（図示せず）によりピックアップする。

なお、測定装置６のテスタ２７により不良品として分類された半導体デバイス１４については、突き上げピン３０の先端部３０ａによりシート１１の下方から突き上げられることなく、シート１１に貼り付けられたままの状態で最終的に廃棄される。

＜効果＞
このように、リングフレーム１２に貼り付けられたシート１１は、プリヒート／冷却工程を経て弛みや皺の無い状態にされ、そのシート１１が測定装置６におけるホットプレート５０の載置面５３ａ上に載置された状態でヒータ５１により１２５℃に加熱されるが、ホットプレート５０の載置面５３ａ上にシート１１が吸着固定されているため、シート１１は高温測定環境においても伸張することがない。

したがって、コンタクタ２５の複数のプローブピン２６と半導体デバイス１４のリードフレーム１４ｒとの位置関係を調整した後に、ヒータ５１の加熱によって両者の位置関係が変化しないので、コンタクタ２５におけるプローブピン２６の先端部分２６ａにより複数の半導体デバイス１４の電気的特性を測定することができる。

なお、従来の測定装置では半導体デバイスを高温測定するための予熱構造物を設けていたが、この測定装置６ではホットプレート５０の吸着テーブル２４の下方に設けられたヒータ５１により予熱することが可能であり、従来のような大型の予熱構造物が不要となるため、装置構成を簡素化し、小型化および軽量化を図ることができる。

＜第２の実施の形態＞
以下、図面を参照しながら本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第２の実施の形態において、図１６に示された半導体デバイス測定システム１０１におけるシート自動貼付装置２、シートプリヒート装置３、半導体ストリップ自動貼付装置４、ダイシング装置５、測定装置６、ＵＶキュア装置７および分類装置８は、第１の実施の形態における半導体デバイス測定システム１と同一の構成要素であり、処理工程の順番が異なるだけであるため、その詳細な説明は省略する。

この半導体デバイス測定システム１０１では、第１の実施の形態における半導体デバイス測定システム１とは異なり、シートプリヒート装置３によるシートプリヒート工程がダイシング装置５によるダイシング工程の後であり、かつ測定装置６による高温測定工程の前に実行される。

すなわち、測定装置６において複数の半導体デバイス１４とコンタクタ２５のプローブ２６との位置調整を行う前であれば、ダイシング装置５により半導体ストリップ１３を複数の半導体デバイス１４に個片化した後であっても、シートプリヒート装置３によって個片化された複数の半導体デバイス１４が貼り付けられているシート１１を弛みや皺の無い一定の張力が付与された状態にすることができる。かくして、第１の実施の形態と同様に、測定装置６による高温測定環境下においても複数の半導体デバイス１４に対する高温測定を確実に実施することができる。

＜第３の実施の形態＞
以下、図面を参照しながら本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第３の実施の形態においても、図１７に示された半導体デバイス測定システム１０２におけるシート自動貼付装置２、シートプリヒート装置３、半導体ストリップ自動貼付装置４、ダイシング装置５、測定装置６、ＵＶキュア装置７および分類装置８は、第１、第２の実施の形態における半導体デバイス測定システム１、１０１と同一の構成要素であり、処理工程の順番が異なるだけであるため、その詳細な説明は省略する。

この半導体デバイス測定システム１０２では、第１、第２の実施の形態における半導体デバイス測定システム１、１０１とは異なり、シートプリヒート装置３によるシートプリヒート工程が半導体ストリップ自動貼付装置４による半導体ストリップ自動貼付工程の後であり、かつダイシング装置５によるダイシング工程の前に実行される。

すなわち、測定装置６において複数の半導体デバイス１４とコンタクタ２５のプローブ２６との位置調整を行う前であれば、半導体ストリップ１３をシート１１に貼り付けた後であって、ダイシング装置５により半導体ストリップ１３を複数の半導体デバイス１４に個片化する前であっても、シート１１を弛みや皺の無い一定の張力が付与された状態にすることができる。かくして、第１、第２の実施の形態と同様に、測定装置６による高温測定環境下においても複数の半導体デバイス１４に対する高温測定を確実に実施することができる。

＜第４の実施の形態＞
以下、図面を参照しながら本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、第４の実施の形態において、図１８に示されたホットプレート７０は、第１乃至第３の実施の形態における測定装置６のホットプレート５０に代わるものである。

したがって、ホットプレート７０以外のシート自動貼付装置２、シートプリヒート装置３、半導体ストリップ自動貼付装置４、ダイシング装置５、測定装置６、ＵＶキュア装置７および分類装置８については、第１乃至第３の実施の形態における半導体デバイス測定システム１、１０１、１０２と同一の構成要素であり、その詳細な説明は省略する。

図１８および図１９に示すように、ホットプレート７０は、ホットプレート５０と同様に、ヒータ５１が設けられている。このヒータ５１の上には、平面視略矩形状のアルミニウム製でなる吸着テーブル７１が固定され、当該吸着テーブル７１の載置面７１ａには互いに接続された複数の溝７２（図１０）が形成されている。ここで、吸着テーブル７１はアルミニウム製で形成されているため、ヒータ５１により加熱された際に吸着テーブル７１の温度が均一化される。なお、吸着テーブル７１はアルミニウム製でなくてもよく、熱伝導性の高いその他の金属材料で構成されていればよい。

また、吸着テーブル７１には、その内部に、側面視Ｌ字状のバキューム経路７５、７６が２本づつ形成されている。このバキューム経路７５、７６は、その一端が吸着テーブル７１における複数の溝７２の何れかと連通し、その他端が吸着テーブル７１の側面７１ｂ、７１ｃにおいて開口している。

さらに、吸着テーブル７１の側面７１ｂ、７１ｃには、管接続部材７３、７４がそれぞれ２個づつ固定されている。この管接続部材７３、７４には、それぞれ貫通孔７３ａ、７４ａが形成されている。

吸着テーブル７１のバキューム経路７５、７６と、管接続部材７３、７４の貫通孔７３ａ、７４ａとは繋がっている。また、管接続部材７３、７４には、図示しない真空ポンプが接続されている。

吸着テーブル７１と対向した上方位置には、図７に示したように、複数の半導体デバイス１４の電気的状態を検出するコンタクタ２５が設けられ、当該コンタクタ２５にはテスタ２７が接続されている。

したがって、吸着テーブル７１の載置面７１ａに載せられたシート１１は、その載置面７１ａに露出した複数の溝７２を介して真空ポンプにより吸引された場合、載置面７１ａに載せられたシート１１が複数の溝７２を介して当該載置面７１ａに吸着される。

したがって、測定装置６において、ホットプレート７０の吸着テーブル７１の載置面７１ａ上にシート１１を載置した状態で、吸着テーブル７１がヒータ５１により所定温度に加熱されても、吸着テーブル７１の載置面７１ａにシート１１が吸着固定されているため、当該シート１１を伸張させることのない状態が維持される。

かくして、測定装置６のホットプレート７０により生成された高温測定環境においてもシート１１が伸張しないため、当該シート１１に貼り付けられている複数の半導体デバイス１４のプローブピン２６に対する位置や角度が変化することがなく、第１の実施の形態と同様に、測定装置６による高温測定環境下においても複数の半導体デバイス１４に対する高温測定を確実に実施することができる。

＜他の実施の形態＞
なお、上述した第１乃至第４の実施の形態においては、半導体ストリップ１３をダイシングすることにより得られた半導体デバイス１４を高温測定対象とするようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、半導体ウェハをダイシングすることにより得られた半導体チップを半導体デバイスとして高温測定対象とするようにしても良い。

また、上述した第１乃至第４の実施の形態においては、高温測定するときに最高１２５℃の高温測定環境をホットプレート５０により生成し、その高温測定環境において半導体デバイス１４の電気的特性を測定するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、８５℃〜１５０℃の高温測定環境をホットプレート５０により生成し、その高温測定環境において半導体デバイス１４の電気的特性を測定するようにしても良い。

さらに、上述した第１乃至第４の実施の形態においては、ＵＶキュア装置７においてブラックライト２８を用いるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ＵＶキュア装置７においてメタルハライドランプや水銀ランプ等を用いるようにしても良い。

さらに、上述した第１乃至第４の実施の形態においては、ＵＶキュア装置７におけるＵＶキュアの後に分類装置８により半導体デバイス１４を分類するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、分類装置８による半導体デバイス１４の分類後にＵＶキュア装置７におけるＵＶキュアを行って、当該半導体デバイス１４を取り出すようにしても良い。

１、１０１、１０２……高温測定システム、２……シート自動貼付装置、３……シートプリヒート装置、４……半導体デバイス自動貼付装置、５……ダイシング装置、６……測定装置、７……ＵＶキュア装置、８……分類装置、１０……シート体、１１……シート、１２……リングフレーム、１３……半導体ストリップ、１４……半導体デバイス（半導体デバイス）、１７……高温雰囲気炉、２０……ダイシングブレード、２４、７１……吸着テーブル、２５……コンタクタ、２６……プローブ、２７……テスタ、２７ａ……測定部、２７ｂ……診断部、２７ｃ……送信部、２８……ブラックライト、３０……突き上げピン、３１……受信部、３２……分類部、５０、７０……ホットプレート、５２、５４、７３、７４……接続部材、５３……吸着部材、５３ａ……載置面、５５、５６、７５、７６……バキューム経路、７２……溝。

Claims (1)

1. 常温よりも高い所定温度以上に加熱した後に常温雰囲気に冷却すると収縮する特性を持つシートを常温雰囲気中で平面視リング状のリングフレームに貼り付けるシート貼付ステップと、
   複数の半導体デバイスがマトリクス状に形成された集合体を前記常温雰囲気中で前記シートの表面に貼り付ける集合体貼付ステップと、
   前記シートの表面に貼り付けられた前記集合体をダイシングして前記複数の半導体デバイスに個片化するダイシングステップと、
   常温より高い所定温度の高温測定環境において前記複数の半導体デバイスの電気的特性を測定する測定ステップと、
   前記シート貼付ステップの後から前記測定ステップの前までに、前記シートを前記所定温度以上に加熱した後に前記常温雰囲気に冷却することにより、前記リングフレームに貼り付けられた前記シートを弛みなく張られた状態にするプリヒートステップと
   を有し、
   前記測定ステップは、個片化された前記複数の半導体デバイスが貼り付けられている前記シートを、前記高温測定環境を生成する加熱装置の載置面に載置し、前記シートを弛みなく張られた状態で前記載置面に吸着させるステップと、
   前記シートに貼り付けられた前記複数の半導体デバイスを前記加熱装置によって前記高温測定環境に置くステップと、
   前記高温測定環境の中で前記載置面に吸着された前記シートを伸長させずに前記複数の半導体デバイスの電気的特性を測定するステップとを有する
   ことを特徴とする半導体デバイス測定方法。

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