半导体装置的评价装置及评价方法制造方法及图纸

本发明专利技术得到能够容易且高精度地对多个探针的前端部的面内位置及温度进行检查的半导体装置的评价装置及评价方法。卡盘台(1)将半导体装置(2)固定。多个探针(3)固定于绝缘基板(5)。温度调整部(4)对多个探针(3)的温度进行调整。评价及控制部(10)经由多个探针(3)而使电流流过半导体装置(2)，对半导体装置(2)的电气特性进行评价。热图像测量部(15)取得被多个探针(3)的前端部按压于表面后的检查板(14)的热图像。热图像处理部(19)对热图像进行图像处理，求出多个探针(3)的前端部的面内位置及温度。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置的评价装置及评价方法
本专利技术涉及能够容易且高精度地对多个探针的前端部的面内位置及温度进行检查的半导体装置的评价装置及评价方法。
技术介绍
在半导体晶片或从半导体晶片进行单片化后的芯片的状态下，对作为被测定物的半导体装置的电气特性进行评价。此时，在通过真空吸附等使被测定物的设置面与卡盘台的表面接触而固定后，使用于进行电气式的输入输出的探针与在被测定物的非设置面的一部分设置的电极接触。关于大电流在装置的纵向(面外方向)流动的纵向型构造的半导体装置，在该半导体装置的检查时，卡盘台成为电极。而且，以往实施探针的多针化，满足了施加大电流及高电压的要求。在评价半导体装置的电气特性时，使多个探针高精度地与在半导体装置的表面设置的电极接触是重要的。在与电极接触的探针的前端部发生位置偏移的情况下，有时并未向半导体装置施加所期望的电流或电压。不仅如此，由于探针向电极以外部位的接触，有可能导致半导体装置被破坏。为了抑制探针的前端部的位置偏移，优选探针的长度短。但是，存在下述趋势，即，为了抑制放电现象而将探针的长度延长，将探针卡的主体部分和半导体装置的距离拉开。因此，容易发生探针的前端部的位置偏移。在如上所述的状况下，作为探针位置测定方法，已知非接触式的方法。例如，存在通过与探针相向而设置的照相机实施的图像处理测量。但是，在探针的前端部的位置测量时，由于存在背景、距离、各处的对焦、附着物的影响等多个干扰因素，因此高精度的测定是困难的。另外，近年来，由于半导体装置的使用环境的多样化，必须从低温至高温为止进行宽温度范围的电气特性的评价。在将位于半导体装置侧的卡盘台设定为低温或高温的情况下，如果与探针或探针卡侧之间存在温度差，则存在下述问题，即，由于探针卡侧的热膨胀或热收缩，在与半导体装置接触的探针的前端部发生位置偏移。并且，如果在存在温度差的情况下将探针与半导体装置接触，则半导体装置的温度从所设定的温度发生变化，存在评价的精度降低这样的问题。作为探针位置的检查方法，公开了下述内容，即：在使探针与变形体接触后使探针分离而对探针痕迹的位置、大小进行观察(例如，参照专利文献1)；以及针迹转印部件的针迹的消除(例如，参照专利文献2)。作为半导体装置的温度可变时的评价方法，公开了下述内容，即，将配置有电阻体的加热片设置于探针卡，对探针基板进行加热(例如，参照专利文献3)。另外，还公开了下述内容，即，在卡盘的退避时使卤素灯与探针基板相向而进行照射，对探针基板进行加热(例如，参照专利文献4)。还公开了下述内容，即，通过在构成探针卡的印刷基板之上设置的陶瓷加热装置，对探针基板进行加热(例如，参照专利文献5)。专利文献1：日本特开2001－189353号公报专利文献2：日本特开2009－198407号公报专利文献3：日本特开2012－47503号公报专利文献4：日本特开2012－23120号公报专利文献5：日本特开2002－196017号公报但是，关于专利文献1的探针检查，在每次探针检查时需要变形体的重制处理。另外，由于是转印后的观察，因此检查需要时间。另外，不容易附加至现有的评价装置。关于专利文献2的针迹转印部件，虽然以短时间进行恢复，但依然需要重制处理。另外，由于是转印后的观察，因此检查需要时间。另外，在任何专利文献中均没有关于与半导体装置接触的探针的前端部的温度检测的记载。通过在各装置设置的温度传感器实施的测量以探针基板的温度作为对象，因此不清楚探针和半导体装置的温度差，存在由于温度差而引起评价精度降低的问题。另外，关于与半导体装置接触的探针的前端部的面内位置，仅将探针基板的膨胀、收缩视作问题。关于在将探针设置于探针基板时的探针的初始位置不良、温度可变时的位置偏移，无法在即将评价半导体装置时进行确认。
技术实现思路
本专利技术就是为了解决上述的课题而提出的，其目的在于，得到能够容易且高精度地对多个探针的前端部的面内位置及温度进行检查的半导体装置的评价装置及评价方法。本专利技术所涉及的半导体装置的评价装置的特征在于，具备：卡盘台，其将半导体装置固定；绝缘基板；多个探针，它们固定于所述绝缘基板；温度调整部，其对所述多个探针的温度进行调整；评价及控制部，其经由所述多个探针而使电流流过所述半导体装置，对所述半导体装置的电气特性进行评价；检查板，其具有彼此相向的表面及背面；热图像测量部，其取得被所述多个探针的前端部按压于所述表面后的所述检查板的热图像；以及热图像处理部，其对所述热图像进行图像处理，求出所述多个探针的所述前端部的面内位置及温度。专利技术的效果在本专利技术中，取得被多个探针的前端部进行了按压的检查板的热图像，对该热图像进行图像处理而对多个探针的前端部的面内位置及温度进行检查。由此，能够容易且高精度地检查多个探针的前端部的面内位置及温度。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式1所涉及的半导体装置的评价装置的概略图。图2是本专利技术的实施方式1所涉及的探针位置及温度检查装置的探针接触时的结构概略图。图3是用于说明探针的动作的侧视图。图4是表示使处于正规位置的16根探针进行按压后的检查板的热图像的图。图5是表示使位置存在异常的探针进行按压后的检查板的热图像的图。图6是表示本专利技术的实施方式2所涉及的半导体装置的评价装置的概略图。图7是表示本专利技术的实施方式2所涉及的检查基板的仰视图。图8是表示本专利技术的实施方式2所涉及的检查基板的变形例的仰视图。标号的说明1卡盘台，2半导体装置，3探针，4温度调整部，5绝缘基板，10评价及控制部，14检查板，15热图像测量部，16基体部，19热图像处理部，20保护部件，21送风机(冷却器)，23珀耳帖元件(冷却器)，24加热装置(加热器)具体实施方式参照附图，对本专利技术的实施方式所涉及的半导体装置的评价装置及评价方法进行说明。对相同或相对应的结构要素标注相同的标号，有时省略重复的说明。实施方式1.图1是表示本专利技术的实施方式1所涉及的半导体装置的评价装置的概略图。卡盘台1对作为评价对象的半导体装置2进行固定。卡盘台1是与半导体装置2的设置面(背面)接触而对半导体装置2进行固定的基座。对半导体装置2进行固定的手段例如是真空吸附，但并不限定于此，也可以是静电吸附等。半导体装置2是形成有多个半导体芯片的半导体晶片或半导体芯片本身等，在这里，是大电流在装置的纵向(面外方向)流动的纵向型构造的半导体装置。但是，并不限定于此，半导体装置2也可以是在半导体装置的一个面进行输入输出的横向型构造的半导体装置。多个探针3及温度调整部4固定于绝缘基板5。多个探针3及温度调整部4通过在绝缘基板5之上设置的金属板等配线(未图示)而与连接部6连接。由多个探针3、温度调整部4、绝缘基板5、连接部6及配线(未图示)构成探针基体部7。探针基体部7能够通过移动臂8向任意的方向移动。在这里，设为通过一个移动臂8对探针基体部7进行保持的结构，但并不限定于此，也可以通过多个移动臂稳定地进行保持。另外，不限定于使探针基体部7移动，也可以使卡盘台1及半导体装置2侧移动。在评价纵向型构造的半导体装置2时，多个探针3与在半导体装置2的表面设置的表面电极电连接，卡盘台1与在半导体装置2的背面设置的背面电极电连接。温度调整部4对多个探针3的温度进行调整。温度调整部4例如像日本特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置的评价装置，其特征在于，具备：卡盘台，其将半导体装置固定；绝缘基板；多个探针，它们固定于所述绝缘基板；温度调整部，其对所述多个探针的温度进行调整；评价及控制部，其经由所述多个探针而使电流流过所述半导体装置，对所述半导体装置的电气特性进行评价；检查板，其具有彼此相向的表面及背面；热图像测量部，其取得被所述多个探针的前端部按压于所述表面后的所述检查板的热图像；以及热图像处理部，其对所述热图像进行图像处理，求出所述多个探针的所述前端部的面内位置及温度。

【技术特征摘要】
2015.09.24 JP 2015-1869291.一种半导体装置的评价装置，其特征在于，具备：卡盘台，其将半导体装置固定；绝缘基板；多个探针，它们固定于所述绝缘基板；温度调整部，其对所述多个探针的温度进行调整；评价及控制部，其经由所述多个探针而使电流流过所述半导体装置，对所述半导体装置的电气特性进行评价；检查板，其具有彼此相向的表面及背面；热图像测量部，其取得被所述多个探针的前端部按压于所述表面后的所述检查板的热图像；以及热图像处理部，其对所述热图像进行图像处理，求出所述多个探针的所述前端部的面内位置及温度。2.根据权利要求1所述的半导体装置的评价装置，其特征在于，所述热图像测量部配置于所述检查板的所述背面侧。3.根据权利要求1所述的半导体装置的评价装置，其特征在于，所述热图像测量部配置于所述绝缘基板。4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置的评价装置，其特征在于，还具备冷却器，该冷却器对所述检查板进行冷却。5.根据权利要求4所述的半导体装置的评价装置，其特征在于，所述冷却器具有送风机，该送风机朝向所述检查板进行送风。6.根据权利要求4所述的半导体装置的评价装置，其特征在于，所述冷却器具有散热鳍片，该散热鳍片设置于所述检查板。7.根据权利要求4所述的半导体装置的评价装置，其特征在于，所述冷却器具有珀耳帖元件，该珀耳帖元件设置于所述检查板。8.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置的评价装置，其特征在于，还具备加热器，该加热器对...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈田章，竹迫宪浩，秋山肇，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP