JPH04329380A - 半導体素子の温度測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半導体素子の電気的
特性を評価する半導体試験装置の測定部に保持した半導
体素子自体の温度を導き出す半導体素子の温度測定方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子の電気的特性は温度に大きく
依存する。したがって、半導体素子の電気的特性の試験
を実施する際には、素子自体の温度を正確に保持しない
と測定誤差を生じて品質・信頼性を損う恐れがあり、試
験時の半導体素子の温度設定の精度を上げることが要望
されている。

【０００３】従来、半導体素子の電気的特性を試験する
半導体試験装置には、試験時の半導体素子自体の温度を
精度良く制御するために、測定部に保持した半導体素子
を加熱および冷却する温度制御部が設けられている。こ
の場合、半導体素子を測定部に保持しても、半導体素子
自体の温度が温度制御部に等しくなるには一定の時間を
要するので、保持した後に時間を置いてから試験を開始
する必要があり、非常に手間がかかっていた。

【０００４】そこで、大量の半導体素子を試験する場合
には、自動搬送機能を備えた半導体試験装置を使用し、
半導体素子が測定部に搬送されるまでの間の素子搬送レ
ールに予備温度制御部を設け、この予備温度制御部によ
り素子が測定部に保持されるまでの間に素子自体の温度
を目的とする値に近づけ、これにより、半導体素子を測
定部に保持してから試験を開始するまでの待ち時間を短
縮していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、測定部
に設けた温度制御部および予備温度制御部の温度を正確
に制御しても、図３に示す状態Ｃのように、半導体素子
自体の温度１３が、温度制御部の設定温度１２と正確に
一致しないうちに試験を開始してしまう恐れがあり、試
験時の半導体素子自体の温度を別に評価確認しておかな
いと正確な試験を行うことができず、半導体素子の品質
および信頼性が低下するという問題があった。

【０００６】このような問題を改善するために、試験時
の半導体素子自体の温度を測定しようとして感温素子を
半導体素子に接触させると、この感温素子の影響により
半導体素子自体の温度が変化してしまい、正確に温度測
定を行うことができない。また、半導体素子内部に、素
子に比べ熱容量の小さい感温素子を接触させたまま温度
制御部および予備温度制御部を通過させることにより、
半導体素子自体の温度を測定する方法もあるが、感温素
子の配線が存在するために半導体素子を移動させるため
の搬送部の構造が複雑となり、実用的ではない。

【０００７】なお、図３において、縦軸は半導体素子自
体の温度〔°Ｃ〕、横軸は時間〔ｈ〕を示す。また、Ａ
は試験前の半導体素子を素子搬送レールにより搬送する
状態、Ｂは試験前に予備温度制御部により半導体素子の
温度を制御する状態、Ｃは半導体素子を測定部に保持し
た状態、Ｄは試験後に素子搬送用レールにより半導体素
子を搬送する状態を示す。

【０００８】この発明の目的は、上記問題点に鑑み、感
温素子等を半導体素子に接触させることがなく、試験時
に半導体素子自体の温度を容易にかつ精度良く求めるこ
とができ、半導体素子の品質および信頼性を向上させる
ことのできる半導体素子の温度測定方法を提供すること
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の半導体素子の
温度測定方法は、予め、半導体素子の温度とこの温度に
依存して変化する半導体素子の電気的特性との関係を求
めておき、半導体試験装置の測定部に半導体素子を保持
した後に電気的特性を検知し、この電気的特性に基づい
て半導体素子の温度を導き出すことを特徴とする。半導
体試験装置の測定部とは、実質上半導体素子の試験を行
う部分である。

【００１０】

【作用】この発明の構成によれば、予め、半導体素子の
温度とこの温度に依存して変化する半導体素子の電気的
特性との関係を求めておき、半導体試験装置の測定部に
半導体素子を保持した後に、温度に依存して変化する電
気的特性を検知し、この電気的特性に基づいて半導体素
子の温度を導き出すことにより、感温素子等を半導体素
子に接触させることがなく、試験時の半導体素子自体の
温度を容易にかつ精度良く求めることができる。

【００１１】

【実施例】図１はこの発明の一実施例の半導体素子の温
度測定方法を適用した半導体試験装置の構成を示す概略
図である。なお、図１（ａ）　は同半導体試験装置の平
面図、図１（ｂ）　は同半導体試験装置の側面図である
。図１（ａ）　および（ｂ）　において、Ｘは半導体試
験装置、１は半導体素子、２は温度制御部、３は接触ピ
ンまたはコンタクトを設けた測定部であり、実質上半導
体素子１の試験を行う部分である。また、４は予備温度
制御部、５は半導体素子１を搬送するための素子搬送用
レール、６は信号処理装置、７は温度制御装置、８は演
算処理装置、９は評価装置である。また、■は素子搬送
用レール５により試験前の半導体素子１を搬送する状態
、■は試験前に予備温度制御部４により半導体素子１の
温度を制御する状態、■は半導体素子１を測定部３に保
持した状態、■は試験後に素子搬送用レール５により半
導体素子１を搬送する状態を示し、この■〜■は図３に
示す半導体素子の温度状態Ａ〜Ｄに対応する。また、矢
印Ｙは半導体素子１の搬送方向を示す。

【００１２】また、図２は半導体素子の温度およびこの
温度に依存して変化する電気的特性の関係を示す図であ
る。なお、半導体素子１として半導体メモリのスタティ
ックＲＡＭ（以下「ＳＲＡＭ」という。）を用いた。図
２において、横軸はＳＲＡＭ自体の温度〔°Ｃ〕、縦軸
は対数目盛りであり、スタンバイ電流〔μＡ〕を示す。

【００１３】以下、図１および図２を参照しながら、半
導体素子１としてＳＲＡＭを用いた半導体素子の温度測
定方法を説明する。先ず、半導体素子１となるＳＲＡＭ
の温度とこの温度に依存して変化するスタンバイ電流と
の関係を求める。図１に示す測定部３に半導体素子１を
保持し、時間が十分経過して半導体素子１の温度が温度
制御部２が制御する各温度と等しくなった状態で各スタ
ンバイ電流を測定することにより、図２に示すような関
係を求める。そして、この半導体素子１の温度とスタン
バイ電流との関係を演算処理装置８に入力する。

【００１４】次に、半導体素子１を通常試験を開始する
直前の温度に戻した後、半導体試験装置を構成する素子
搬送用レール５上に設置して装置を作動させる（状態■
）。そして、状態■を経て半導体素子１を測定部３に保
持した後に、半導体素子１のスタンバイ電流を検知する
。評価装置９は、この検知したスタンバイ電流に基づい
て半導体素子自体の正確な温度を導き出す。そして、こ
の半導体素子自体の温度および温度制御部２の設定温度
が一致した際に半導体素子１の電気的特性の試験を開始
する（状態■）。これにより、従来のように、半導体素
子自体の温度が温度制御部２による設定温度に達するま
でに試験を開始することがなく、半導体素子１の試験を
正確に行うことができ、半導体素子１の品質および信頼
性を向上させることができる。

【００１５】このように実施例によれば、予め、図２に
示すように半導体素子１の温度とこの温度に依存して変
化するスタンバイ電流との関係を求めておき、測定部３
に半導体素子１を保持した後にスタンバイ電流を検知し
、このスタンバイ電流に基づいて半導体素子１の温度を
導き出すことにより、半導体素子１に感温素子を接触さ
せることがなく、測定部３に保持した半導体素子自体の
温度を容易にかつ精度良く導き出すことができる。また
、評価装置９より半導体素子１のスタンバイ電流を検知
し、このスタンバイ電流から演算して温度を求めている
ため、スタンバイ電流の検知と同時に温度を求めること
ができ、さらに、評価装置９と接続できる位置であれば
どこでも半導体素子１の温度測定を行うことができる。 また、半導体素子１に感温素子を接触させることを不要
となるため、温度を求める際に半導体素子１が移動した
り、密閉されていたりしても、容易に半導体素子１の温
度を求めることができる。

【００１６】なお、実施例では、半導体素子１としてＳ
ＲＡＭを用い、温度依存性の高い電気的特性としてＳＲ
ＡＭのスタンバイ電流を求めたが、温度に依存して変化
する電気的特性として他の電流値を求めても良い。また
、半導体素子１としては、他のメモリ素子はもとより一
般の半導体素子に対しても同様に実施できる。また、実
施例では、電源から供給される電流という直流成分を用
いて半導体素子の温度を導き出したが、素子自体の交流
特性たとえばメモリ素子のアクセスタイム等を用いても
良い。

【００１７】

【発明の効果】この発明の半導体素子の温度測定方法に
よれば、予め、半導体素子の温度とこの温度に依存して
変化する半導体素子の電気的特性との関係を求めておき
、半導体試験装置の測定部に半導体素子を保持した後に
、温度に依存して変化する電気的特性を検知し、この電
気的特性に基づいて半導体素子の温度を導き出すことに
より、感温素子等を半導体素子に接触させることがなく
、試験時の半導体素子自体の温度を容易にかつ精度良く
求めることができる。

【００１８】その結果、半導体試験装置による半導体素
子の試験を正確に行うことができ、半導体素子の品質お
よび信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の一実施例の半導体素子の温度
測定方法を適用した半導体試験装置の構成を示す概略図
である。

【図２】図２はこの発明の一実施例の半導体素子の温度
測定方法を説明するために用いた半導体素子の温度およ
びこの温度に依存して変化する電気的特性の関係を示す
図である。

【図３】図３は半導体試験装置を構成する各部における
半導体素子の温度を示す図である。

【符号の説明】

１　　　　半導体素子 ３　　　　測定部 Ｘ　　　　半導体試験装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　予め、半導体素子の温度とこの温度に
   依存して変化する前記半導体素子の電気的特性との関係
   を求めておき、半導体試験装置の測定部に前記半導体素
   子を保持した後に前記電気的特性を検知し、この電気的
   特性に基づいて前記半導体素子の温度を導き出すことを
   特徴とする半導体素子の温度測定方法。