TWI436075B - Semiconductor measuring device - Google Patents

Description

半導體測定裝置

本發明，係有關於對半導體元件、特別是對功率電晶體等之電力用半導體元件的電性特性作試驗之半導體測定裝置。

功率電晶體、整流二極體、閘流電晶體、功率MOSFET等之電力用半導體元件，係以發電或送電等之電力領域為首，而非常廣範圍地被使用在電性鐵路領域、汽車、家庭用電器製品等之中，且亦提案有多數之對於其之電力特性作試驗的測定裝置。

例如，在專利文獻1中，係揭示有一種測定裝置，其係設置有：可自由上下移動之背面電極針、和在上部電極針之間而將被形成有半導體元件的晶圓作支持之晶圓支持框，將晶圓支持框作為加壓(forcing)端子，並將背面電極作為感測(sensing)端子，而在被試驗半導體元件之正背面處取得凱文接觸。又，在專利文獻2中，係提案有一種測定裝置，其係藉由晶圓支持器來支持被形成有被試驗半導體元件之晶圓的外緣部，並使從晶圓之背面而作接觸之探針的接觸面積成為和被試驗半導體元件之背面的面積相等，而檢測出半導體元件之背面的問題。進而，在專利文獻3中，係揭示有一種試驗裝置，其係經由設置對於從上下而接觸半導體晶圓之探針的可動量作控制之控制手段，而成為就算是對於厚度為薄之晶圓，亦能夠以適當之推壓力來使探針作接觸。

但是，在此些之先前技術的測定裝置或者是試驗裝置中，由於係經由晶圓支持框或者是晶圓支持器等而將晶圓從其之外緣來作支持，因此，若是晶圓之厚度變薄，則晶圓自身會彎曲，而有著無法在探針和半導體元件的電極之間進行正確之接觸的問題。又，晶圓支持框或者是晶圓支持器，由於係僅與晶圓之外緣部相接，因此，亦有著難以透過晶圓支持框或者是晶圓支持器來進行晶圓之溫度控制的缺點。

另一方面，在專利文獻4以及專利文獻5中，係分別揭示有測定裝置以及試驗裝置，該些係藉由使被稱作平台之晶圓支持台和晶圓之背面全體作接觸並支持晶圓，而成為就算是薄的晶圓亦不會發生彎曲。在此些之測定裝置或者是試驗裝置中，晶圓之背面電極和探針之間的接觸，係設為：在前述平台處預先形成複數之插入孔，而在測定時，使探針一直移動至位於被試驗半導體元件之略正下方處的插入孔之下方，並在該位置處使探針上升，而使探針與晶圓之背面電極作接觸(專利文獻4)，或者是，在被設置於平台處之複數的插入孔之各個處，預先插入接觸銷，而在測定時，使接觸片一直移動至位於被試驗半導體元件之略正下方處的接觸銷之下方，並在該位置處使接觸片上升，來將正上方之接觸銷上推，而與晶圓之背面電極作接觸(專利文獻5)。藉由此，在此些之測定裝置或者是試驗裝置中，測定電流係在晶圓背面電極之厚度方向上流動，從被試驗半導體元件之正背面起直到與探針間之接觸點處為止的電位差，係並不會有作為阻抗量而與測定值相重疊的情況，因此，係能夠進行精確度為高之測定。

但是，在專利文獻4以及專利文獻5所揭示之測定裝置以及試驗裝置中，若是將試驗對象晶圓切換為新的晶圓，或者是在同一個之試驗對象晶圓上而將被試驗半導體元件切換至下一個半導體元件，則係有必要配合於此而將測定用之探針或者是接觸片移動至位於新的被試驗半導體元件之略正下方處的插入孔或者是接觸銷之下，該移動位置之特定作業係為繁雜，並且，亦需要實際地將探針或者是接觸片移動至特定之位置處的移動機構，同時，在移動中亦會耗費時間，因此，係有著測定效率變差的問題。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]　日本實公平4-14933號公報

[專利文獻2]　日本特開2000-114325號公報

[專利文獻3]　日本特開2003-332395號公報

[專利文獻4]　日本實開平3-45643號公報

[專利文獻5]　日本特開2004-311799號公報

本發明，係為用以解決上述先前技術之半導體測定裝置的問題或缺點所進行者，其課題，係在於提供一種：就算是厚度為薄之試驗對象晶圓，亦能夠並不使其彎曲地來作支持，並且能夠藉由簡單之構造來使探針確實且簡便地與試驗對象晶圓之背面電極作接觸的半導體測定裝置。

本發明者們，係為了解決上述課題，而努力進行研究，其結果，係發現了：從先前技術起，為了將試驗對象晶圓作暫時性支持而被使用之吸盤銷，係貫通晶圓吸盤並相對於晶圓吸盤而相對性地作上下移動，並在對於此事作注目之後，得知了：若是使探針內插於此吸盤銷之內部，並且將作了內插的探針設為能夠相對於晶圓吸盤而相對性地作上下方向移動，則能夠在使用具備有支持試驗對象晶圓之支持面的晶圓吸盤的同時，亦藉由簡單的構造來使下探針與試驗對象晶圓之背面電極簡便地作接觸。

亦即是，本發明，係為經由提供下述之半導體測定裝置，而解決上述之課題，該半導體測定裝置，係為使探針與被形成在晶圓上之複數的半導體元件之各個的表面電極和前述晶圓之背面電極的各個作接觸，並對於半導體元件之特性作試驗的半導體測定裝置，其特徵為，具備有：晶圓吸盤，係具備有支持試驗對象晶圓之支持面；和至少3根之吸盤銷，係於上下方向而貫通前述晶圓吸盤；和第1移動機構，係使前述吸盤銷相對於前述晶圓吸盤而相對性地在上下方向移動；和至少1根的下探針，係被內插於前述吸盤銷之內側；和第2移動機構，係使前述下探針相對於前述晶圓吸盤而相對性地在上下方向移動；和第3移動機構，係使前述晶圓吸盤，與前述吸盤銷以及前述下探針一同地，相對於位置在前述晶圓吸盤之上部的上探針而相對性地在上下方向以及水平方向上移動；和測試裝置，係被與前述上探針以及前述下探針作電性連接。

在本發明之半導體測定裝置中，由於如同上述一般，係在至少3根之吸盤銷中的至少一根處，內插有下探針，並且設為使此下探針能夠相對於晶圓吸盤而相對性地在上下方向移動，因此，在使用前述吸盤銷而將試驗對象晶圓載置、支持於晶圓吸盤之支持面上後，經由使內插於吸盤銷中之下探針上升，係能夠使下探針與試驗對象晶圓之背面電極作接觸。

下探針，只要為1根以上即可，但是，亦可為2根或者是3根以上。若是下探針為2根或者是2根以上，則由於經由對於2根的下探針間之導通的有無作調查，係能夠檢測出晶圓之有無、或者是對於下探針和晶圓之背面電極間的接觸狀態之良否、亦或是測試裝置的動作之良否作確認，故為便利。另外，當吸盤銷之直徑為較大的情況時，雖然亦可設為在1根的吸盤銷內而內插複數根之下探針，但是，通常係以在1根的吸盤銷內而內插1根的下探針為理想。

又，吸盤銷，在將試驗對象晶圓支持在其之上端的必要性上，係至少需要3根。雖然亦可設置4根以上之吸盤銷，但是，通常只要3根便已足夠。當吸盤銷為3根的情況時，各吸盤銷，係以使其之上端在俯視時而形成正三角形的方式來以等間隔作配置為理想。不論如何，3根或者是4根以上之吸盤銷的上端面，均係以能夠與試驗對象晶圓之背面良好地作接觸的方式而位置在單一平面上為理想。

本發明之半導體測定裝置，在其中一種理想形態中，前述晶圓吸盤係為導電性，並具備有被連接於前述晶圓吸盤之中央部處的力線(force line)、和被與前述下探針作連接之感測線(sense line)，並且，前述上探針，係由力側上探針和感測側上探針所成，並具備有被與前述力側上探針作連接之力線、和被與前述感測側上探針作連接之感測線。各感測線以及各力線，係被與前述測試裝置作連接。當本發明之半導體測定裝置為具備有此種力線以及感測線的情況時，由於係能夠藉由凱文連接來作更正確的測定，故為理想。

進而，本發明之半導體測定裝置，在其中一種理想形態中，前述吸盤銷，係具備有：當藉由其之上端部來支持試驗對象晶圓時，對於前述試驗對象晶圓作吸引支持之吸引用的孔。藉由此，係能夠使由吸盤銷所致之試驗對象晶圓的支持成為更加確實。

進而，本發明之半導體測定裝置，在其中一種理想形態中，係具備有將前述晶圓吸盤之前述支持面作加熱或者是冷卻之加熱手段以及/或者是冷卻手段。當本發明之半導體測定裝置具備有此種加熱手段以及/或者是冷卻手段的情況時，由於係能夠對於晶圓吸盤之支持面的溫度作適當控制，並對於所期望之溫度或者是溫度變化時之半導體元件的電性特性作試驗，故為便利。

另外，本發明之半導體測定裝置所作為對象之半導體元件，只要該些係為被形成在晶圓上，並且能夠使探針與各半導體元件上之電極和晶圓之背面電極作接觸而對於其之電性特性作試驗，則不論是何種元件均可，但是，當將一般被稱作功率元件之功率電晶體、功率MOSFET、閘流電晶體、整流二極體、絕緣閘雙極電晶體、雙向三極體(TRIAC)等之電力用半導體元件作為對象的情況時，本發明之半導體測定裝置以及半導體測定方法係最為有效。

若依據本發明之半導體測定裝置，則在使用吸盤銷而將試驗對象晶圓載置在晶圓吸盤之支持面上，並經由晶圓吸盤來作了支持後，只要使被內插於吸盤銷中之下探針朝向試驗對象晶圓而上升，便能夠使下探針與試驗對象晶圓之背面電極作接觸。因此，若依據本發明之半導體測定裝置，則能夠得到下述之優點：亦即是，並不會有試驗對象晶圓由於自身重量而彎曲之虞，且能夠以簡單之構成來迅速地使探針從試驗對象晶圓之表、背面來作接觸，並對於被形成在晶圓上之半導體元件的電性特性作試驗。又，當在本發明之半導體測定裝置處，設置有對於其之試驗對象晶圓的支持面作加熱或者是冷卻之加熱手段以及/或者是冷卻手段的情況時，係能夠得到下述之優點：亦即是，能夠對於支持面的溫度作適當控制，並對於所期望之溫度或者是溫度變化時之半導體元件的電性特性作試驗。

以下，使用圖面來對於本發明作詳細說明，但是，當然的，本發明係不被該些圖示者所限定。

圖1，係為對於本發明之半導體測定裝置的其中一例作展示之部分剖面側面圖。於圖1中，1係為本發明之半導體測定裝置，2係為試驗對象晶圓，3係為晶圓吸盤，4係為支持試驗對象晶圓2之晶圓吸盤3的支持面，5a、5b、5c係為吸盤銷，6係為吸盤銷基底板。於圖1中，在吸盤銷5a～5c中，僅有吸盤銷5a和5c係以剖面作展示。又，如圖示一般，吸盤銷5a～5c，係於上下方向而貫通晶圓吸盤3。7，係為使吸盤銷5a～5c與吸盤銷基底板6一同地而相對於晶圓吸盤3來在上下方向移動之第1移動機構，並被安裝在晶圓吸盤基底板8上。

在圖1所示之狀態下，吸盤銷5a～5c之上端面，係位在相較於支持面4而更若干朝向下方下降了的位置處，試驗對象晶圓2之背面，係與晶圓吸盤3之支持面4作接觸。另外，在本例中，吸盤銷5a～5c雖然係為3根，但是，亦可為4根或者是5根以上。但是，吸盤銷5a～5c，為了在其之上端面為位在較支持面4而更上方的狀態下來將試驗對象晶圓2安定地作支持，係至少需要3根。又，在圖示之例中，雖係設為經由第1移動機構7來使吸盤銷5a～5c相對於晶圓吸盤3而在上下方向移動，但是，只要吸盤銷5a～5c為相對於晶圓吸盤3而在上下方向移動即可，亦可設為使晶圓吸盤3相對於吸盤銷5a～5c而在上下方向移動。

9a、9b、9c，係為分別被內插在吸盤銷5a、5b、5c中之下探針，10係為下探針基底板，11係為使下探針9a、9b、9c與下探針基底板10一同地來相對於晶圓吸盤3而在上下方向移動之第2移動機構，並與第1移動機構7相同的，被安裝在晶圓吸盤基底板8上。另外，在圖示之例中，下探針9a～9c，係在吸盤銷5a～5c之各個處而各被內插有1根，但是，並非一定需要在全部的吸盤銷5a～5c內而均內插有下探針9a～9c，亦可設為僅在3根的吸盤銷5a～5c中之2根或者是1根處而內插有下探針。又，在圖示之例中，雖係設為經由第2移動機構11來使下探針9a～9c相對於晶圓吸盤3而在上下方向移動，但是，只要下探針9a～9c為相對於晶圓吸盤3而在上下方向移動即可，亦可設為使晶圓吸盤3相對於下探針9a～9c而在上下方向移動。

在本例中，晶圓吸盤3係為導電性，在晶圓吸盤3之下面中央部處，係被連接有力線12f。力線12f之另外一端，係被與測試裝置T作連接。12s，係為感測線，感測線12s之其中一端，係經由下探針基底板10而被與下探針9a～9c作連接，另外一端，係被與測試裝置T作連接。13，係為XYZθ平台，13a、13b、13c、13d，係分別為X軸移動機構、Y軸移動機構、Z軸移動機構以及θ軸移動機構。XYZθ平台13，係構成使晶圓吸盤3和吸盤銷5a～5c以及下探針9a～9c一同地來相對於位置在晶圓吸盤3之上部的上探針而相對性地於上下方向以及水平方向移動之第3移動機構。

14s，係為感測側上探針，14f，係為力側上探針，15s，係為將感測側上探針14s和測試裝置T作連接之感測線，15f，係為將力側上探針14f和測試裝置T作連接之力線。16係為探針機器臂(probe manipulator)，17係為探針基底板。另外，在圖示之例中，作為上探針，係設置有感測側上探針14s以及力側上探針14f，並藉由其與被和下探針9a～9c以及晶圓吸盤3之下面中央部作了連接的力線12f，來構成凱文連接，但是，在本發明之半導體測定裝置1中的探針之連接，係並不被限定於凱文連接，亦可設為藉由下探針9a～9c和1根的上探針所構成之單連接。又，在圖示之例中，感測側上探針14s和力側上探針14f，係被安裝在探針機器臂16上，但是，上探針係亦可被安裝在探針卡上。

圖2，係為圖中之晶圓吸盤3的部分剖面擴大圖，在與圖1中相同之構件處，係附加相同之符號。於圖2中，18a、18b、18c，係為被設置在晶圓吸盤3之支持面4上的吸引溝，19，係為被內藏於晶圓吸盤3中之加熱以及/或者是冷卻手段。作為加熱以及/或者是冷卻手段，只要能夠對於晶圓吸盤3進行加熱或者是冷卻，則不論使用何種物品均可，例如，若是僅進行加熱，則只要使用將電性能量變換為熱能量之加熱器即可，又，若是進行加熱以及冷卻之雙方，則例如係可使用利用有帕耳帖效果之帕耳帖元件等。

圖3，係為將吸盤銷5a作擴大之剖面圖。如圖中所示一般，吸盤銷5a，係具備有由外筒20和與外筒20同軸之內筒21所成的雙重構造，在外筒20和內筒21之間，係被形成有空氣通路22。空氣通路22之其中一端，係從外筒20以及內筒21之上端起朝向上方外部而開口，另外一端，係經由管路23而被與未圖示之適當的吸引裝置作連接。藉由使吸引裝置動作並對空氣通路22內進行吸引，吸盤銷5a，係能夠在外筒20和內筒21之上端而將試驗對象晶圓作吸附、支持。在內筒21之內側，係被內插有下探針9a，下探針9a，係能夠在內筒21之內側而自由地於上下方向移動。另外，下探針9a，係經由未圖示之彈性手段而被朝向上方作推壓。作為下探針9a，係亦可使用於其自身之內部而具備有彈性推壓手段之例如POGO PIN。另外，以上雖係僅針對吸盤銷5a而作了說明，但是，關於其他的吸盤銷5b、5c，係亦為相同。

圖4，係為晶圓吸盤3之平面圖。如圖中所示一般，在晶圓吸盤3之支持面4處，係以同心狀而被形成有吸引溝18a、18b、18c，各吸引溝18a～18c，係經由聯絡溝24而成為通連狀態，聯絡溝24之前端，係經由管路23而被與未圖示之吸引裝置作連接。藉由使吸引裝置動作並對吸引溝18a、18b、18c內進行吸引，晶圓吸盤3，係能夠在支持面4上而將試驗對象晶圓作吸附、支持。

圖5，係為對於晶圓吸盤3、吸盤銷5a～5c以及下探針9a～9c之間的位置關係作展示之分解立體圖。如圖中所示一般，在晶圓吸盤3處，係被形成有於上下方向而貫通晶圓吸盤3之孔3a、3b、3c，吸盤銷5a、5b、5c，係分別被配置在對貫通孔3a、3b、3c作貫通之位置處。又，下探針9a、9b、9c，係分別被設置在將吸盤銷5a、5b、5c作貫通之位置處。在晶圓吸盤3之下側中央部處，係被連接有力線12f，在下探針9a、9b、9c處，係被連接有感測線12s。2，係為試驗對象晶圓。

接著，使用圖6～圖9，對於本發明之半導體測定裝置1的動作作說明。圖6，係對於使第1移動機構7朝圖中箭頭方向動作並使吸盤銷5a～5c上升至較晶圓吸盤3之支持面4而更上方處的狀態作展示。在此狀態下，使未圖示之吸引裝置動作，並開始吸盤銷5a～5c之前述的各空氣通路22之吸引。另一方面，經由適當之搬送臂而被搬送至吸盤銷5a～5c上之試驗對象晶圓2，係緩慢地下降並被載置於吸盤銷5a～5c上，由於吸盤銷5a～5c之空氣通路22係為吸引狀態，因此，試驗對象晶圓2係被吸附、支持在吸盤銷5a～5c上。此時，下探針9a～9c，其之上端係位在較支持面4而下降至更下方之位置處。又，使未圖示之吸引裝置動作，並開始對於被形成在支持面4上之吸引溝18a～18c之吸引。2a、2b、2c…，係為被形成在試驗對象晶圓2上之半導體元件。

若是試驗對象晶圓2被吸附、支持在吸盤銷5a～5c上，則如圖7中所示一般，使第1移動機構7朝向圖中箭頭方向動作，並使吸盤銷5a～5c下降，而將試驗對象晶圓2載置在晶圓吸盤3之支持面4上。被形成在支持面4上之吸引溝18a～18c，由於係為吸引狀態，因此，試驗對象晶圓2，係被吸引、支持在支持面4上。同時，下側之力線12f，係被與試驗對象晶圓2之背面電極作電性連接。如此這般，若是從吸盤銷5a～5c所對於支持面4之試驗對象晶圓2的遞交結束，則吸盤銷5a～5c之空氣通路22的吸引係被停止，吸盤銷5a～5c，係下降至使其之下端成為較晶圓吸盤3之支持面4而更些許下方的位置處，並在該位置處停止。

若是試驗對象晶圓2，係被吸附、支持在支持面4上，且下側之力線12f係被與試驗對象晶圓2之背面電極作電性連接，則如圖8中所示一般，使第2移動機構11朝圖中箭頭方向動作，並使下探針9a～9c上升，而使其之前端與試驗對象晶圓2之背面電極接觸。藉由此，下側之感測線12s，係成為被與試驗對象晶圓2之背面電極作了電性連接。如同前述一般，由於下探針9a～9c係經由彈性手段而被朝向上方推壓，因此，下探針9a～9c，其之前端係被推壓至較與試驗對象晶圓2之背面電極作了接觸的位置而更些許下方處，下探針9a～9c和試驗對象晶圓2之背面電極的接觸(亦即是下側之感測線12s和試驗對象晶圓2之背面電極間的電性接觸)，係被確實地進行。

如同上述一般，若是達成了下探針9a～9c和試驗對象晶圓2之背面電極間的接觸，則XYZθ平台13之X軸移動機構13a、Y軸移動機構13b以及θ軸移動機構13d係動作，並進行將被支持在晶圓吸盤3之支持面4上的試驗對象晶圓2之X、Y、θ位置對位於特定之位置處的定位動作。另外，此試驗對象晶圓2之定位、和下探針9a～9c之對於試驗對象晶圓2的背面電極之接觸，不論是先進行何者均可。

接著，使XYZθ平台13之X軸移動機構13a以及Y軸移動機構13b動作，並以成為試驗對象之半導體元件2d會相對於感測側上探針14s以及力側上探針14f而到達測定位置處的方式，來使試驗對象晶圓2與晶圓吸盤3一同地作移動。若是成為試驗對象之半導體元件2d到達特定之測定位置處，則如圖9中所示一般，使Z軸移動機構13c動作，並使晶圓吸盤3與吸盤銷5a～5c以及下探針9a～9c一同地而朝向圖中之以箭頭所示的上方作移動，而使被形成在試驗對象晶圓2上之半導體元件2d的表面電極和感測側上探針14s以及力側上探針14f作接觸，並經由測試裝置T來對於半導體元件2d之電性特性作測定。

若是半導體元件2d之測定結束，則使XYZθ平台13之Z軸移動機構13c動作，並使晶圓吸盤3暫時下降，接著，使X軸移動機構13a或者是Y軸移動機構13b亦或是其之雙方動作，而例如以使下一個半導體元件2c到達測定位置處的方式來使晶圓吸盤3移動。若是半導體元件2c到達測定位置處，則與前述相同的，使Z軸移動機構13c動作，並使晶圓吸盤3與吸盤銷5a～5c以及下探針9a～9c一同地而朝向圖中之以箭頭所示的上方作移動，而使半導體元件2c的表面電極和感測側上探針14s以及力側上探針14f作接觸，並經由測試裝置T來對於半導體元件2c之電性特性作測定。

反覆進行此種動作，若是試驗對象晶圓2上之全部的半導體元件之測定均結束，則使下探針9a～9c下降，並解除下側感測線12s和試驗對象晶圓2之背面電極間的電性連接。接著，停止支持面4上之吸引溝18a～18c之吸引，並且，開始吸盤銷5a～5c之空氣通路22的吸引，而一面使吸盤銷5a～5c上升並將試驗對象晶圓2作吸附、支持，一面舉升至對於搬送臂等作遞交之位置處。當試驗對象晶圓2從支持面4上而作了分離時，下側力線12f和試驗對象晶圓2之背面電極間的電性連接係被解除。

如同上述一般，若依據本發明之半導體測定裝置1，則在經由吸盤銷5a～5c而將試驗對象晶圓2吸附、支持於晶圓吸盤3之支持面4上後，藉由使下探針9a～9c上升之簡單的動作，便能夠使下探針9a～9c與試驗對象晶圓2之背面電極作接觸，而能夠使下側感測線12s與試驗對象晶圓2之背面電極作電性接觸。

圖10，係為對於本發明之半導體測定裝置1的另外一例之重要部分作展示的立體圖，對於至此為止之相同的構件，係附加相同之符號。在本例中，與先前之例相異之處，係在於：於吸盤銷基底板6處，設置有第4吸盤銷5d，於下探針基底板10處，設置有第4下探針9d。亦即是，在本例中，代替於使力線12f和晶圓吸盤3之下面中央部作連接，係設置第4之下探針9d，並將力線12f與此作連接。又，在晶圓吸盤3處，係與第4吸盤銷5d相對應，而形成有第4貫通孔3d。

若依據此種本例之半導體測定裝置1，則在使試驗對象晶圓2被吸附、支持於晶圓吸盤3之支持面4上之後，藉由使下探針9a～9d朝向試驗對象晶圓2而上升，係能夠使與感測線12s作連接之下探針9a～9c和試驗對象晶圓2之背面電極作接觸，同時，係能夠使與力線12f作連接之下探針9d和試驗對象晶圓2之背面電極作接觸。

[產業上之利用可能性]

如上所述一般，若依據本發明之半導體測定裝置，則係藉由晶圓吸盤之支持面來將試驗對象晶圓之背面全體作支持，並且僅需使下探針朝向試驗對象晶圓而上升，便能夠實現下探針和試驗對象晶圓之背面電極之間的接觸，因此，係能夠防止試驗對象晶圓之彎曲，進而，並不需要特定出移動位置並使下探針作移動，而能夠藉由簡單的構成來使對於半導體元件之高效率的測定成為可能。故而，本發明之半導體測定裝置，對於半導體元件、特別是對於今後用途應會更加擴大的電力用半導體元件之品質以及性能的提升，係能夠賦予大幅度的幫助，而具備有極大之產業上利用可能性。

1．．．半導體測定裝置

2．．．試驗對象晶圓

3．．．晶圓吸盤

4．．．支持面

5a、5b、5c、5d．．．吸盤銷

6．．．吸盤銷基底板

7．．．第1移動機構

8．．．晶圓吸盤基底板

9a、9b、9c、9d．．．下探針

10．．．下探針基底板

11．．．第2移動機構

12f、15f．．．力線

12s、15s．．．感測線

13．．．XYZθ平台

14s．．．感測側上探針

14f．．．力側上探針

16．．．探針機器臂

17．．．探針基底板

18a、18b、18c、18d．．．吸引溝

19．．．加熱以及/或者是冷卻手段

20．．．外筒

21‧‧‧內筒

22‧‧‧空氣通路

23‧‧‧管路

24‧‧‧連接溝

T‧‧‧測試裝置

[圖1]對於本發明之半導體測定裝置的其中一例作展示之部分剖面側面圖。

[圖2]晶圓吸盤部分之部分剖面擴大圖。

[圖3]晶圓銷之擴大剖面圖。

[圖4]晶圓吸盤之平面圖。

[圖5]對於晶圓吸盤、吸盤銷以及下探針之間的位置關係作展示之分解立體圖。

[圖6]對於本發明之半導體測定裝置的動作作說明之部分剖面側面圖。

[圖7]對於本發明之半導體測定裝置的動作作說明之部分剖面側面圖。

[圖8]對於本發明之半導體測定裝置的動作作說明之部分剖面側面圖。

[圖9]對於本發明之半導體測定裝置的動作作說明之部分剖面側面圖。

[圖10]對於本發明之半導體測定裝置的另外一例之重要部分作展示的立體圖。

1．．．半導體測定裝置

2．．．試驗對象晶圓

3．．．晶圓吸盤

4．．．支持面

5a、5b、5c．．．吸盤銷

6．．．吸盤銷基底板

7．．．第1移動機構

8．．．晶圓吸盤基底板

9a、9b、9c．．．下探針

10．．．下探針基底板

11．．．第2移動機構

12f、15f．．．力線

12s、15s．．．感測線

13．．．XYZθ平台

13a．．．X軸移動機構

13b．．．Y軸移動機構

13c．．．Z軸移動機構

13d．．．θ軸移動機構

14s．．．感測側上探針

14f．．．力側上探針

16．．．探針機器臂

17．．．探針基底板

T．．．測試裝置

Claims (5)

1. 一種半導體測定裝置，係為使探針與被形成在晶圓上之複數的半導體元件之各個的表面電極和前述晶圓之背面電極的各個作接觸，並對於半導體元件之特性作試驗的半導體測定裝置，其特徵為，具備有：晶圓吸盤，係具備有與試驗對象晶圓之背面相接觸並支持前述試驗對象晶圓之支持面；和至少3根之吸盤銷，係於上下方向而貫通前述晶圓吸盤；和第1移動機構，係使前述吸盤銷，在其之上端面為位於較前述支持面更上方之位置和為位於較前述支持面更下方之位置之間，相對於前述晶圓吸盤而相對性地在上下方向移動；和至少1根的下探針，係被內插於前述吸盤銷之內側；和第2移動機構，係使前述下探針相對於前述晶圓吸盤而相對性地在上下方向移動；和第3移動機構，係使前述晶圓吸盤，與前述吸盤銷以及前述下探針一同地，相對於位置在前述晶圓吸盤之上部的上探針而相對性地在上下方向以及水平方向上移動；和測試裝置，係被與前述上探針以及前述下探針作電性連接。
2. 如申請專利範圍第1項所記載之半導體測定裝置，其中，前述晶圓吸盤係為導電性，並具備有被連接於前 述晶圓吸盤之中央部處的力線(force line)、和被與前述下探針作連接之感測線(sense line)，並且，前述上探針，係由力側上探針和感測側上探針所成，並具備有被與前述力側上探針作連接之力線、和被與前述感測側上探針作連接之感測線，各感測線以及各力線，係被與前述測試裝置作連接。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之半導體測定裝置，其中，前述吸盤銷，係具備有：當藉由其之上端部來支持試驗對象晶圓時，對於前述試驗對象晶圓作吸引支持之吸引用的孔。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之半導體測定裝置，其中，係設置有將前述晶圓吸盤之前述支持面作加熱或者是冷卻之加熱手段以及/或者是冷卻手段。
5. 如申請專利範圍第3項所記載之半導體測定裝置，其中，係設置有將前述晶圓吸盤之前述支持面作加熱或者是冷卻之加熱手段以及/或者是冷卻手段。