JP2008241653A

JP2008241653A - 半導体検査装置

Info

Publication number: JP2008241653A
Application number: JP2007086411A
Authority: JP
Inventors: Hideo Kamahori; 英生釜堀
Original assignee: NEC Electronics Corp
Current assignee: NEC Electronics Corp
Priority date: 2007-03-29
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2008-10-09
Anticipated expiration: 2027-03-29
Also published as: KR100953287B1; CN101275984A; KR20080088526A; CN101275984B; TWI376515B; US7564252B2; US20080238456A1; JP4847907B2; TW200905219A

Abstract

【課題】高集積化された半導体デバイスに対して測子を狭いピッチで配置することができない。
【解決手段】半導体デバイス４に対して電圧を印加するフォース測子２と、半導体デバイス４の電圧を検出するセンス測子３と、を備え、フォース測子２が半導体デバイス４の電極パッド４１に当接され、且つ、フォース測子２とセンス測子３とが当接されることにより、半導体デバイス４の電気的特性を測定し、フォース測子２とセンス測子３とは、半導体デバイス４の電極面（主面４２）に対して垂直方向から見て略同一ライン上に配置されるように構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体デバイスの検査を行う半導体検査装置に関する。

従来、半導体デバイスの電気的特性を測定して半導体デバイスの検査を行う半導体検査装置は、半導体デバイス上の電極パッドに測子を当接させて、半導体デバイスの電気的特性を測定している。
通常、測子の材料としては、Ｂｅ−Ｃｕ材、若しくは、Ｗ材が用いられている。Ｂｅ−Ｃｕ材は抵抗値が小さく測定精度に優れているが、耐久性が悪いという問題がある。一方、Ｗ材は耐久性に優れているが、抵抗値が大きいため測定精度が悪いという問題がある。そのため、Ｗ材を用いた測子により半導体デバイスの電気的特性を測定する場合には、測定精度がより優れたケルビン測定を行うことが必須となる。ケルビン測定とは、半導体デバイスに電圧を印加するフォース測子と半導体デバイスの電圧を検出するセンス測子とを電極パッドに当接させて電気的特性を測定するものである。

近年、半導体デバイスは高集積化され、半導体ＰＫＧ（半導体パッケージ）は極小化される傾向にある。そのため、電極パッドのサイズ及び電極ピッチが極小化されるようになっている。一方、従来技術においては、測子を電極パッドに精度良く当接させるには、電極パッドの面積を大きく、若しくは、電極間のピッチを大きくとる必要があり、デバイス近傍に狭いピッチで測子を配置するのは困難である。そのため、近年の高集積化・極小化された半導体デバイスの電極パッドに測子を精度良く当接させることが困難になってきている。

そこで、例えば、第１の測子を電極パッドに当接させ、第１の測子の上部に第２の測子を当接させてケルビン測定を行うことにより、極小化された電極パッドに測子を当接できるようにした半導体検査装置が知られている（例えば、特許文献１）。
また、例えば、図３に示すように、センス測子とフォース測子の先がケルビン接続された測子５０を電極パッド５１に当接させてケルビン測定を行うものも知られている（例えば、特許文献２）。
また、例えば、図４に示すように、リード６０を有する半導体デバイス６１の場合には、当該リード６０をフォース測子６２及びセンス測子６３で挟み込み、ケルビン測定を行うものも知られている（例えば、特許文献３）。
特開昭６２−１０９３３４号公報特開平５−１４４８９５号公報特開平９−２０３７６４号公報

しかしながら、特許文献１では、第１の測子に対して第２の測子が斜めの位置に配置されているので（例えば、特許文献１図３（Ｂ））、当該２つの測子が占める空間が大きくなってしまい、高集積化された半導体デバイスに対して当該測子を狭いピッチで配置することができないという問題がある。同様に、特許文献２も測子５０が二股に分かれるため、半導体デバイスに対して当該測子５０を狭いピッチで配置することができない。
また、特許文献１では、第１の測子と第２の測子とが細く形成されているため、当該測子同士を精度良く当接させることは難しいという問題がある。

本発明の第１の態様にかかる半導体検査装置は、フォース測子とセンス測子とは、半導体デバイスの電極面に対して垂直方向から見て略同一ライン上に配置されるように構成されている。このような構成により、測子が占める空間がより小さくなることとなって、高集積化された半導体デバイスに対して当該測子を狭いピッチで配置することができる。

また、本発明の第２の態様にかかる半導体検査装置は、フォース測子の電極に当接する先端部は平坦な形状に形成されており、センス測子は、当該センス測子の先端部が前記フォース測子の前記先端部に接触されることにより、前記フォース測子と当接するように構成されている。このような構成により、センス測子の先端部をフォース測子の平坦に形成された先端部の何れかの部分に接触させれば、センス測子とフォース測子とを当接することができることとなって、当該測子同士を精度良く当接させることができる。

また、本発明の第３の態様にかかる半導体検査装置は、フォース測子の電極に当接する先端部は、先鋭に形成され、前記フォース測子は、当該フォース測子の前記先端部側に平坦部を備え、センス測子は、当該センス測子の先端部が前記フォース測子の前記平坦部に接触されることにより、前記フォース測子と当接するように構成されている。このような構成により、電極とフォース測子とが点接触することとなり、電極とフォース測子との接触における位置ずれの発生を抑えることができる。また、センス測子の先端部をフォース測子の平坦部の何れかの部分に接触させれば、センス測子とフォース測子とを当接することができることとなって、当該測子同士を精度良く当接させることができる。

本発明により、高集積化された半導体デバイスに対して測子を狭いピッチで配置することができる。また、フォース測子とセンス測子を精度良く当接させることができる。

以下に、本発明を適用可能な実施の形態を説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。

発明の実施の形態１．
本発明の実施の形態１にかかる半導体検査装置１について図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態１にかかる半導体検査装置１を模式的に示す斜視図である。

半導体検査装置１は、例えば、図１に示すように、フォース測子２、センス測子３、図示しない電源装置等を備えて構成されている。この半導体検査装置１は、例えば、不良品を選別する半導体選別装置であってもよい。
また、図１に示すように、半導体デバイス４上には、略矩形形状の電極パッド４１が複数形成されている。電極パッド４１は、半導体デバイス４上の電極として機能する。なお、電極パッド４１の形状は、これに限られるものではなく、適宜、好適な形状を選択可能である。

フォース測子２は、電極パッド４１に当接され、半導体デバイス４に電圧を印加する。具体的には、フォース測子２は、例えば、当該フォース測子２の電極パッド４１に当接される先端部２１が平坦な平板形状に形成されている。そして、当該フォース測子２の先端部２１の下面が電極パッド４１に当接されるようになっている。より具体的には、フォース測子２の先端部２１は、例えば、電極パッド４１と平面視略同一形状となるように形成されている。また、フォース測子２は、先端部２１より斜め上方に延在し、さらに途中で半導体デバイス４の主面４２に対して略平行となるように屈曲している。

センス測子３は、例えば、当該センス測子３の先端部３１が先鋭となるように三角形状に形成されている。また、先端部３１は、斜め上方に向かって延在しており、その半導体デバイス４の主面４２に対する角度はフォース測子２の斜面よりも大きい。また、センス測子３は、先端部３１より半導体デバイス４の主面４２に対して略平行となるように屈曲して、半導体デバイス４の側方向に向かって延在している。そして、センス測子３の先端部３１が、例えば、フォース測子２の先端部２１の上面の何れかの部分（この例では中央部）に接触されることにより、センス測子３とフォース測子２とが当接されるようになっている。

また、フォース測子２及びセンス測子３は、例えば、薄板の線状部材より形成され、Ｂｅ−Ｃｕ材、Ｗ材等により形成されている。フォース測子２及びセンス測子３が、例えば、Ｂｅ−Ｃｕ材により形成されると、測定精度の優れた測子を形成することができる。一方、フォース測子２及びセンス測子３が、例えば、Ｗ材により形成されると、より耐久性に優れた測子を形成することができる。

そして、電極パッド４１に当接されたフォース測子２により半導体デバイス４に電圧が印加され、フォース測子２の先端部２１に当接されたセンス測子３により半導体デバイス４の電圧が測定されることにより、半導体検査装置１が半導体デバイス４の電気的特性を測定するようになっている。
また、フォース測子２とセンス測子３とは、例えば、半導体デバイス４の主面４２（即ち、電極パッド４１が設けられた電極面）に対して垂直方向から見て略同一ライン上に配置されるように構成されている。

以上、説明したように、本発明の実施の形態１にかかる半導体検査装置１では、フォース測子２とセンス測子３とは、半導体デバイス４の電極面に対して垂直方向から見て略同一ライン上に配置されるように構成されている。このような構成により、測子が占める空間がより小さくなることとなって、高集積化された半導体デバイス４に対して当該測子を狭いピッチで配置することができる。

また、フォース測子２の電極パッド４１に当接する先端部２１は平坦な形状に形成されており、センス測子３は、当該センス測子３の先端部３１がフォース測子２の先端部２１に接触されることにより、フォース測子２と当接するように構成されている。このような構成により、センス測子３の先端部３１をフォース測子２の平坦に形成された先端部２１の何れかの部分に接触させれば、センス測子３とフォース測子２とを当接することができることとなって、当該測子同士を精度良く当接させることができる。

発明の実施の形態２．
本発明の実施の形態２にかかる半導体検査装置１Ａについて図２を用いて説明する。図２は、本発明の実施の形態２にかかる半導体検査装置１Ａを模式的に示す斜視図である。
なお、本発明の実施の形態２にかかるセンス測子３及び半導体デバイス４の構成は、図１に示す構成と同様であり、同一符号を付すとともに、その説明を省略する。

半導体検査装置１Ａは、例えば、図２に示すように、フォース測子２Ａ、センス測子３、図示しない電源装置等を備えて構成されている。

フォース測子２Ａは、電極パッド４１に当接され、半導体デバイス４に電圧を印加する。具体的には、フォース測子２Ａは、例えば、当該フォース測子２Ａの電極パッド４１に当接される先端部２１Ａが先鋭となるように三角形状に形成されている。また、フォース測子２Ａは、例えば、当該フォース測子２Ａの先端部２１Ａ側に平坦部２２Ａを備えている。平坦部２２Ａは、例えば、先端部２１Ａよりも幅広の矩形形状を有する。即ち、平坦部２２Ａは、フォース測子２Ａの幅方向に対して両側に突出した形状を有している。また、先端部２１Ａは、半導体デバイス４の主面４２に対して斜め上方に延在しているが、平坦部２２Ａは、先端部２１Ａから、半導体デバイス４の主面４２に対して略平行となるように屈曲している。そして、当該平坦部２２Ａの上面の何れかの部分（この例では中央部）にセンス測子３の先端部３１が接触されることにより、フォース測子２Ａとセンス測子３とが当接されるようになっている。

平坦部２２Ａは、例えば、半導体デバイス４の電圧検出の精度低下を防ぐため、フォース測子２Ａの先端部２１Ａにより近い位置に備えられることが望ましい。また、平坦部２２Ａは、高集積化された半導体デバイス４に対する測子の配置を妨げない大きさに形成されることが望ましい。

センス測子３は、例えば、当該センス測子３の先端部３１が先鋭となるように三角形状に形成されている。また、先端部３１は、斜め上方に向かって延在しており、先端部３１とフォース測子２Ａの先端部２１Ａとは略平行となっている。そして、センス測子３の先端部３１が、例えば、フォース測子２Ａの平坦部２２Ａに接触されることにより、センス測子３とフォース測子２Ａとが当接されるようになっている。

また、フォース測子２Ａ及びセンス測子３は、例えば、薄板の線状部材より形成され、Ｂｅ−Ｃｕ材、Ｗ材等により形成されている。フォース測子２Ａ及びセンス測子３がＢｅ−Ｃｕ材により形成されると、測定精度の優れた測子を形成することができる。一方、フォース測子２Ａ及びセンス測子３がＷ材により形成されると、より耐久性に優れた測子を形成することができる。

そして、電極パッド４１に当接されたフォース測子２Ａにより半導体デバイス４に電圧が印加され、フォース測子２Ａの平坦部２２Ａに当接されたセンス測子３により半導体デバイス４の電圧が測定されることにより、半導体検査装置１Ａが半導体デバイス４の電気的特性を測定するようになっている。
また、フォース測子２Ａとセンス測子３とは、例えば、半導体デバイス４の主面４２（即ち、電極パッド４１が設けられた電極面）に対して垂直方向から見て略同一ライン上に配置されるように構成されている。

以上、説明したように、本発明の実施の形態２にかかる半導体検査装置１Ａでは、フォース測子２Ａとセンス測子３とは、半導体デバイス４の電極面に対して垂直方向から見て略同一ライン上に配置されるように構成されている。このような構成により、測子が占める空間がより小さくなることとなって、高集積化された半導体デバイス４に対して当該測子を狭いピッチで配置することができる。

また、フォース測子２Ａの電極パッド４１に当接する先端部２１Ａは、先鋭に形成され、フォース測子２Ａは、当該フォース測子２Ａの先端部２１Ａ側に平坦部２２Ａを備え、センス測子３は、当該センス測子３の先端部３１がフォース測子２Ａの平坦部２２Ａに接触されることにより、フォース測子２Ａと当接するように構成されている。このような構成により、電極パッド４１とフォース測子２Ａとが点接触することとなり、電極パッド４１とフォース測子２Ａとの接触における位置ずれの発生を抑えることができる。また、センス測子３の先端部３１をフォース測子２Ａの平坦部２２Ａの何れかの部分に接触させれば、センス測子３とフォース測子２Ａとを当接することができることとなって、当該測子同士を精度良く当接させることができる。

なお、本発明の実施の形態１において、フォース測子２の先端部２１は、例えば、電極パッド４１と平面視略同一形状となるように形成されていることとしたが、これに限られるものではなく、フォース測子２の先端部２１の形状は、電極パッド４１と同程度の大きさの平坦な形状に形成されればよい。
また、本発明の実施の形態において、フォース測子２，２Ａとセンス測子３とは、半導体デバイス４の電極面に対して垂直方向から見て略同一ライン上に配置されることとしたが、これに限られるものではなく、当該測子は、半導体デバイス４に対して好適な位置に配置可能である。

本発明の実施の形態１にかかる半導体検査装置を模式的に示す斜視図である。本発明の実施の形態２にかかる半導体検査装置を模式的に示す斜視図である。従来の半導体検査装置を模式的に説明する斜視図である。従来の半導体検査装置を模式的に説明する斜視図である。

符号の説明

１，１Ａ半導体検査装置
２，２Ａフォース測子
２１，２１Ａ先端部
２２Ａ平坦部
３センス測子
３１先端部
４半導体デバイス
４１電極パッド（電極）
４２主面（電極面）

Claims

半導体デバイスに対して電圧を印加するフォース測子と、
前記半導体デバイスの電圧を検出するセンス測子と、
を備え、
前記フォース測子が前記半導体デバイスの電極に当接され、且つ、前記フォース測子と前記センス測子とが当接されることにより、前記半導体デバイスの電気的特性を測定し、
前記フォース測子と前記センス測子とは、前記半導体デバイスの電極面に対して垂直方向から見て略同一ライン上に配置される半導体検査装置。
半導体デバイスに対して電圧を印加するフォース測子と、
前記半導体デバイスの電圧を検出するセンス測子と、
を備え、
前記フォース測子が前記半導体デバイスの電極に当接され、且つ、前記フォース測子と前記センス測子とが当接されることにより、前記半導体デバイスの電気的特性を測定し、
前記フォース測子の前記電極に当接する先端部は平坦な形状に形成されており、
前記センス測子は、当該センス測子の先端部が前記フォース測子の前記先端部に接触されることにより、前記フォース測子と当接する半導体検査装置。
半導体デバイスに対して電圧を印加するフォース測子と、
前記半導体デバイスの電圧を検出するセンス測子と、
を備え、
前記フォース測子が前記半導体デバイスの電極に当接され、且つ、前記フォース測子と前記センス測子とが当接されることにより、前記半導体デバイスの電気的特性を測定し、
当該フォース測子の前記電極に当接する先端部は、先鋭に形成され、
前記フォース測子は、当該フォース測子の前記先端部側に平坦部を備え、
前記センス測子は、当該センス測子の先端部が前記フォース測子の前記平坦部に接触されることにより、前記フォース測子と当接する半導体検査装置。
前記フォース測子と前記センス測子とは、前記半導体デバイスの電極面に対して垂直方向から見て略同一ライン上に配置される請求項２又は３に記載の半導体検査装置。