JPH08334545A - 半導体装置の測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 測定対象の半導体装置自体の発熱を管理し
て、半導体装置の測定時に正確な温度を得ることができ
る半導体装置の測定装置を提供する。 【構成】 所定の雰囲気温度に管理され、測定対象の半
導体装置が収容される恒温槽１と、この恒温槽１内の温
度条件を所定の範囲内に制御する制御部２と、半導体装
置の電気的特性を測定するテスタ３とから構成される半
導体装置の測定装置であって、恒温槽１の内部には、ス
テージ５に搭載される半導体装置４の極めて近傍に、測
定中の半導体装置４の動的温度を検出するための温度セ
ンサ６が配置されており、この温度センサ６によって半
導体装置４自体の動的な温度が検出され、この結果に応
じてモータ９およびヒータ１０のＯＮ／ＯＦＦが制御部
２によって制御されるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の電気的特
性をテストする測定技術に関し、特に測定対象の半導体
装置自体の発熱を管理して適正な温度条件による特性測
定に好適な半導体装置の測定装置に適用して有効な技術
に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、発明者が検討したところによ
れば、ＩＣなどの半導体装置は製造装置で製造された
後、テスト装置において各種のテストが行われており、
このテスト装置の一例として、電気的な測定を行うテス
タと、テスタに接続してＩＣをハンドリングするＩＣハ
ンドラが考えられる。

【０００３】このＩＣハンドラにおいては、測定対象の
半導体装置を所定の温度範囲内に加熱あるいは冷却する
必要があり、この部分の機構の例としては、たとえば特
開平６−１６７５３７号公報に記載される技術が挙げら
れる。これは、複数の半導体装置をキャリアに収容し、
恒温槽の雰囲気温度にて半導体装置に温度を印加するも
のである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記のよう
なＩＣハンドラのテスト機構においては、半導体装置の
テスト時間の長時間化、半導体装置のパッケージの小型
・薄型化に伴う低熱容量化につれて、テスト中の半導体
装置の自己発熱による温度変化が問題となり、雰囲気温
度内での温度印加のみでは正確な温度コントロールが困
難となってきていると考えられる。

【０００５】そこで、本発明の目的は、測定対象の半導
体装置自体の発熱を管理して、半導体装置の測定時に正
確な温度を得ることができる半導体装置の測定装置を提
供することにある。

【０００６】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【０００８】すなわち、本発明の半導体装置の測定装置
は、測定対象の半導体装置の電気的特性をテストする測
定装置に適用されるものであり、前記半導体装置の電気
的特性を測定する際に、この半導体装置の動的な温度状
態を管理する手段を有するものである。

【０００９】特に、前記温度状態の管理手段として、半
導体装置の近傍の発熱を検出する検出手段と、この検出
手段の結果に応じて内部流体の状態を制御する制御手段
とを設けたり、または半導体装置の発熱パターンを予め
記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶されている発
熱パターンに応じて内部流体の状態を制御する制御手段
とを設けるようにしたものである。

【００１０】さらに、半導体装置の冷却効率を高めた
り、低温測定などを考慮して、前記内部流体として窒素
などの気体または液体を用いるようにしたものである。

【００１１】

【作用】前記した半導体装置の測定装置によれば、たと
えば半導体装置の近傍の発熱を検出手段によって検出
し、この結果に応じて風などの内部流体の状態を制御手
段によって制御することにより、電気的特性の測定中に
おいても、半導体装置の動的な温度状態を管理して適正
な温度条件で測定を行うことができる。

【００１２】また、記憶手段に予め記憶されている発熱
パターンに応じて内部流体の状態を制御手段により制御
する場合にも、前記同様に電気的特性の測定中における
半導体装置の動的な温度状態を管理し、これによって適
正な温度条件で測定を行うことができる。

【００１３】さらに、内部流体として窒素などの気体ま
たは液体などの流体を用いる場合には、半導体装置の発
熱が高い場合などに冷却効率を高めることができ、また
低温の雰囲気温度による特性測定などの場合に良好に適
用することができる。

【００１４】これにより、半導体装置の電気的特性の測
定において、測定対象の半導体装置自体の発熱を管理し
て、測定中でも半導体装置の温度を正確に保つことがで
きるので、信頼性の高い特性測定を実施することができ
る。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００１６】（実施例１）図１は本発明の実施例１であ
る半導体装置の測定装置を示す概略構成図、図２は本実
施例の測定装置を組み込んだハンドラの一例を示す概略
斜視図である。

【００１７】まず、図１により本実施例の半導体装置の
測定装置の構成を説明する。

【００１８】本実施例の測定装置は、たとえば半導体装
置の電気的な特性測定を恒温槽内で行う測定装置とさ
れ、所定の雰囲気温度に管理され、測定対象の半導体装
置が収容される恒温槽１と、この恒温槽１内の温度条件
を所定の範囲内に制御する制御部２（制御手段）と、半
導体装置の電気的特性を測定するテスタ３とから構成さ
れている。

【００１９】恒温槽１の内部には、測定対象の半導体装
置４が搭載されるステージ５が下側に配置され、このス
テージ５に搭載される半導体装置４の極めて近傍に、測
定中の半導体装置４の動的温度を検出するための温度セ
ンサ６（検出手段）が配置されている。さらに、恒温槽
１内の雰囲気温度は他の温度センサ７により監視されて
いる。

【００２０】また、恒温槽１内において、半導体装置４
の上方にはファン８が配置され、このファン８はモータ
９によって回転される。ファン８と半導体装置４の間に
はヒータ１０が配置されており、ファン８によって発生
した風はヒータ１０によって加熱されるようになってい
る。

【００２１】制御部２は、恒温槽１内に配置されてい
る、半導体装置４の動的な温度センサ６、モータ９およ
びヒータ１０、さらに恒温槽１内の温度センサ７に接続
されており、温度センサ６によって半導体装置４自体の
動的な温度が検出され、この結果に応じてモータ９およ
びヒータ１０のＯＮ／ＯＦＦが制御されるとともに、温
度センサ７による検出結果に応じても恒温槽１内の温度
管理がモータ９およびヒータ１０の制御によって行われ
る。

【００２２】テスタ３は、恒温槽１内に配置されている
ステージ５を介して、このステージ５上の半導体装置４
のリード１１に対して電気経路１２によって電気的に接
続されており、電気経路１２を通じて半導体装置４の電
気的特性の測定が行われるようになっている。

【００２３】以上のように構成される測定装置は、たと
えば図２に示すような水平搬送ハンドラのテストステー
ションに組み込まれている。ここで、この水平搬送ハン
ドラの構成を簡単に説明する。なお、このハンドラにお
いては、２組のテストステーションが設けられ、並行し
てテストが行われるようになっている。

【００２４】図２において、水平搬送ハンドラは、ロボ
ット１３によって半導体装置４を供給トレイ１４から供
給するローダ１５と、コンベア１６を介して恒温槽１内
に搬送し、半導体装置４の電気的特性を測定する２組の
テストステーション１７と、ロボット１８によって測定
結果に基づいて半導体装置４を所定の回収トレイ１９に
良品、不良品別、あるいは特性別に分類するアンローダ
２０とから構成されている。

【００２５】次に、本実施例の作用について、測定装置
における温度管理の制御動作を説明する。

【００２６】まず、たとえばＳＯＰ型ＩＣなどの半導体
装置４を測定するに先立って、恒温槽１内のヒータ１０
を通電し、同時にモータ９によってファン８を回転させ
て熱風を循環させている。このとき、温度センサ７が恒
温槽１の雰囲気温度を計測し、この計測結果の信号を制
御部２に入力する。

【００２７】そして、制御部２においては、計測結果の
信号に基づいてモータ９およびヒータ１０を制御、たと
えば所定の温度に満たない場合にはＯＮ状態にし、所定
の温度に達した場合にはＯＦＦ状態に制御して、恒温槽
１内の温度を一定にコントロールする。

【００２８】この状態で、半導体装置４の測定を開始
し、テスタ３は半導体装置４との間で電気経路１２を通
して各種電気信号の入出力を行う。この測定結果に基づ
いて、半導体装置４は良品、不良品別、あるいは特性別
に分類される。

【００２９】この測定中に、半導体装置４は自己発熱を
生ずる。このとき、半導体装置４の極めて近傍に配置さ
れている温度センサ６により半導体装置４の発熱による
実際の温度を計測し、この計測結果の信号を制御部２に
入力する。

【００３０】そして、制御部２において、計測結果の信
号に基づいて前述と同様にモータ９およびヒータ１０の
制御を実施する。このようにして、恒温槽１の雰囲気温
度のみではなく半導体装置４の近傍の温度により制御す
るので、より正確な温度にて測定を実施することができ
る。

【００３１】従って、本実施例の測定装置によれば、半
導体装置４の極めて近傍に配置される温度センサ６の検
出結果に基づいて動的な雰囲気温度を制御することによ
り、半導体装置４の電気的特性の測定中においても、半
導体装置４自体の温度を正確に保つことができるので、
信頼性の高い特性測定を実施することができる。

【００３２】（実施例２）図３は本発明の実施例２であ
る半導体装置の測定装置を示す概略構成図である。

【００３３】本実施例の測定装置は、実施例１と同様に
半導体装置の電気的な特性測定を恒温槽内で行う測定装
置とされ、実施例１との相違点は、半導体装置の発熱パ
ターンを予め記憶しておき、この発熱パターンに応じて
内部流体の状態を制御するようにした点である。

【００３４】すなわち、本実施例においては、図３に示
すように、所定の雰囲気温度に管理され、測定対象の半
導体装置が収容される恒温槽１ａ、この恒温槽１ａ内の
温度条件を所定の範囲内に制御する制御部２ａ、半導体
装置の電気的特性を測定するテスタ３ａに加えて、制御
部２ａに発熱パターンを記憶するための記憶部２１（記
憶手段）が接続された構成となっている。

【００３５】これにより、恒温槽１ａの雰囲気温度は温
度センサ７により監視して実施例１と同様に制御すると
ともに、半導体装置４自体の発熱による温度制御につい
ては、予め半導体装置４の発熱パターンを実験で測定
し、この測定された発熱パターンを記憶部２１に記憶し
ておくことにより、制御部２ａはこの発熱パターンに基
づいてファン８を回転させるモータ９およびヒータ１０
のシーケンシャルな制御を実施することができる。

【００３６】従って、本実施例の測定装置によれば、記
憶部２１に予め記憶されている発熱パターンに基づいて
半導体装置４の動的な雰囲気温度を制御することによ
り、実施例１と同様に半導体装置４の電気的特性の測定
中においても、半導体装置４自体の温度を正確に保つこ
とができるので、信頼性の高い特性測定を実施すること
ができる。

【００３７】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例１および２に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。

【００３８】たとえば、前記実施例の測定装置において
は、モータおよびヒータをＯＮ／ＯＦＦ状態で制御する
場合について説明したが、本発明は前記実施例に限定さ
れるものではなく、段階的にヒータ出力やモータ回転を
変えるように制御する場合などについても広く適用可能
である。

【００３９】また、恒温槽内を循環させる流体として
は、ファンによる熱風の他に窒素などの流体を用いるこ
とも可能であり、さらに液体窒素を併用してヒータとと
もに温度制御を実施してもよい。この場合には半導体装
置の発熱が高い場合などに冷却効率を高めることができ
る。

【００４０】さらに、前記実施例では高温測定時を記載
したが、液体窒素または冷却装置と組み合わせて低温測
定時にも適用でき、このような場合にも低温の雰囲気温
度を正確に保持して信頼性の高い特性測定を行うことが
できる。

【００４１】また、測定対象の半導体装置についても、
ＳＯＰ型ＩＣに限定されるものではなく、ＤＩＰ型、Ｐ
ＬＣＣ型などのような種々のリード形状の半導体装置に
ついても適用可能であることはいうまでもない。

【００４２】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその利用分野である半導体装置の電気
的特性を測定するテスト工程に適用した場合について説
明したが、これに限定されるものではなく、他のエージ
ング工程などについても適用可能である。

【００４３】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００４４】(1).半導体装置の近傍の発熱を検出し、こ
の検出結果に応じて内部流体の状態を制御して、半導体
装置の電気的特性の測定中においても、半導体装置自体
の動的な温度状態を管理することができるので、適正な
温度条件で半導体装置の測定を行うことが可能となる。

【００４５】(2).半導体装置の発熱パターンを予め記憶
し、この記憶されている発熱パターンに応じて内部流体
の状態を制御して、前記(1) と同様に電気的特性の測定
中における半導体装置自体の動的な温度状態を管理し、
これによって適正な温度条件における半導体装置の測定
が可能となる。

【００４６】(3).内部流体に窒素などの気体または液体
を用いて、半導体装置の発熱が高い場合などに冷却効率
を高めることができ、また低温の雰囲気温度による特性
測定などの場合においても良好に適用可能となる。

【００４７】(4).前記(1) 〜(3) により、半導体装置の
電気的特性の測定において、測定対象の半導体装置自体
の発熱を管理して、測定中でも半導体装置の温度を正確
に保つことができるので、信頼性の高い特性測定によっ
て半導体装置の歩留り向上、品質向上に貢献することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１である半導体装置の測定装置
を示す概略構成図である。

【図２】実施例１の測定装置を組み込んだハンドラの一
例を示す概略斜視図である。

【図３】本発明の実施例２である半導体装置の測定装置
を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１，１ａ 恒温槽 ２，２ａ 制御部（制御手段） ３，３ａ テスタ ４ 半導体装置 ５ ステージ ６ 温度センサ（検出手段） ７ 温度センサ ８ ファン ９ モータ １０ ヒータ １１ リード １２ 電気経路 １３ ロボット １４ 供給トレイ １５ ローダ １６ コンベア １７ テストステーション １８ ロボット １９ 回収トレイ ２０ アンローダ ２１ 記憶部（記憶手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測定対象の半導体装置の電気的特性をテ
   ストする測定装置であって、前記半導体装置の電気的特
   性を測定する際に、この半導体装置の動的な温度状態を
   管理する手段を有することを特徴とする半導体装置の測
   定装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の半導体装置の測定装置で
   あって、前記温度状態の管理手段として、前記半導体装
   置の近傍の発熱を検出する検出手段と、この検出手段の
   結果に応じて内部流体の状態を制御する制御手段とが設
   けられていることを特徴とする半導体装置の測定装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の半導体装置の測定装置で
   あって、前記温度状態の管理手段として、前記半導体装
   置の発熱パターンを予め記憶する記憶手段と、この記憶
   手段に記憶されている発熱パターンに応じて内部流体の
   状態を制御する制御手段とが設けられていることを特徴
   とする半導体装置の測定装置。
4. 【請求項４】 請求項１、２または３記載の半導体装置
   の測定装置であって、前記内部流体として窒素などの気
   体または液体を用いることを特徴とする半導体装置の測
   定装置。