半导体评价装置的制造方法_3

文档序号:8281295阅读:来源:国知局
在探针基体2和收容半导体芯片10的收容部17之间形成空间32。构成为,在形成有该空间32的状态下,接触式探针23能够与半导体芯片10的期望区域接触。
[0072]绝缘性基体21具有沿收容部17的主表面(在图3的左右方向即X方向上延伸的表面)延伸的作为水平成分的形状,能够配置为,在半导体试验夹具12(收容部17)的正上方,与半导体试验夹具12的主表面相对。屏蔽部22具有在与收容部17的主表面垂直的方向(图3的上下方向即Z方向)上延伸的作为第I垂直成分的形状。这种形状是通过下述方式实现的,即,独立于绝缘性基体21而单独形成屏蔽部22,该屏蔽部22与绝缘性基体21所延伸的水平方向(X方向)上的一个以及另一个端部(包含该端部在内的绝缘性基体21的俯视观察时的外周的附近)连接。另外,框部13具有在与收容部17的主表面垂直的方向(图3的上下方向即Z方向)上延伸的作为第2垂直成分的形状。
[0073]此外,第I及第2垂直成分只要在作为整体观察时与水平成分垂直地延伸即可,例如也可以是其表面相对于与水平成分垂直的方向具有倾斜(锥形)的形状。
[0074]因此,如果利用例如密封部件31使屏蔽部22和框部13彼此接近(例如连接),则由绝缘性基体21所具有的水平成分、和屏蔽部22以及框部13所具有的(第I及第2的)垂直成分,以将载置有半导体芯片10的收容部17包围的方式,形成空间32。
[0075]此外,在各收容部17的与框部13比较近的区域形成槽部12a,在俯视观察时,该槽部12a包围大致矩形的半导体芯片10的外周部。槽部12a对附着在半导体芯片10上的异物进行收容,抑制异物向收容部17的中央部移动以及附着。
[0076]下面,使用图4,详细说明用于形成空间32的屏蔽部22和框部13的连接部分。
[0077]参照图4,在屏蔽部22与框部13相对的下侧面上,形成有作为第I嵌合部的凸部27a,在框部13与屏蔽部22相对的上侧面的一部分处,形成有作为第2嵌合部的凹部27b。在凹部27b内作为密封部件31而配置有例如所谓O型环那样的环状部件。通过向凹部27b内插入凸部27a的一部分,从而使凸部27a和凹部27b以与密封部件31接触的方式而夹持密封部件31。换言之,密封部件31被夹持在凸部27a和凹部27b之间。由此,构成为屏蔽部22和框部13经由密封部件31而彼此接触(连接)。
[0078]凸部27a的形状为,相对于形成该凸部27a的表面(与框部13相对的表面),具有向图中的上下方向凸出例如大于或等于0.1mm而小于或等于20mm的凸起。相同地,凹部27b的形状为,相对于形成该凹部27b的表面(与屏蔽部22相对的表面),向图中的上下方向以例如大于或等于0.1mm而小于或等于20_形成凹陷。
[0079]通过利用密封部件31形成空间32,从而能够相对于外部将空间32内的半导体芯片10密闭。因此,配置于空间32内的半导体芯片10,能够在与载置有该半导体芯片10的收容部17的外侧的其他半导体芯片10之间彼此电气分离,因此,能够降低受到由其他半导体芯片10引起的局部放电影响的可能性。
[0080]此外,在图3及图4中,屏蔽部22和框部13的连接是通过密封部件31实现的,但并不限于这种方式,例如参照图5,也可以使屏蔽部22的第I垂直成分与框部13相对的下侧面22a、和框部13的第2垂直成分与屏蔽部22相对的上侧面13a接触。另外,例如参照图6,也可以通过使在屏蔽部22的第I垂直成分与框部13相对的下侧面上形成的凸部27a、和在框部13与屏蔽部22相对的上侧面的一部分上形成的凹部27b彼此嵌合,从而将两者连接。在图6的方式中,凸部27a以及凹部27b也可以具有与图4的方式相同尺寸的凸起以及凹陷。
[0081]下面,对流体吹出单元26进行详细说明。
[0082]再次参照图3,在这里,流体吹出单元26安装在探针基体2的绝缘性基体21的水平成分上。在这里,从流体吹出单元26放出的流体,具体地说优选热性质以及化学性质稳定、且绝缘性优异、电离性低的气体。具体地说,优选从流体吹出单元26放出的流体是例如二氧化碳气体或者氮气,但并不限于此。
[0083]在对半导体芯片10的半导体元件的电气特性进行测定时,通过从流体吹出单元26向形成的空间32内供给上述流体,在空间32内的上述流体的气氛浓度高的状态下进行测定,从而能够抑制在半导体芯片10的表面及其附近产生的局部放电。在这里,在探针基体2的水平成分即绝缘性基体21上设置流体吹出单元26,流体吹出单元26构成为朝向其正下方的半导体芯片10放出流体。因此,能够从半导体芯片10的正上方向半导体芯片10的表面上的整体均匀地供给流体,能够提高抑制半导体芯片10整体的局部放电发生的效果O
[0084]另外,如果作为该流体而使用气体,则与作为流体而使用液体的情况相比,能够在半导体芯片10的测定结束后,容易地进行从半导体芯片10的表面去除流体的处理。
[0085]在这里,优选流体吹出单元26在作为流体放出口的前端部形成有喷嘴26a。通过该喷嘴26a,流体吹出单元26具有例如前端细的形状。通过具有喷嘴26a,从而流体吹出单元26能够高速且高效地放出流体,能够可靠地将流体扩散至半导体芯片10的表面上的期望位置处。
[0086]参照图7,在这里,具有与图3基本上相同的结构,但在流体吹出单元26上卷绕有作为温度调节单元的加热器26b。作为加热器26b例如使用电热线。其设置目的在于,使从流体吹出单元26放出的流体的温度,成为与被供给流体的半导体芯片10同等高的温度。具体地说,优选加热器26b具有能够对从流体吹出单元26放出的流体温度进行调节的结构,以使得例如从流体吹出单元26放出的流体温度和半导体芯片10的温度之差小于或等于3度。
[0087]在对形成于半导体芯片10的例如纵向型半导体元件的电气特性评价中,有时还一并进行温度特性评价,因此,有时涉及从低温至高温的宽温度范围(具体地说,例如从零下40度左右至200度左右)。因此,在评价时供给的流体温度和半导体芯片10的温度之差较大的情况下,由于吹出流体的影响而使半导体芯片10的温度不稳定,可能无法得到可靠性高的温度特性的评价结果。
[0088]因此,如图7所示,在流体吹出单元26上附加加热器26b,通过在加热器26b中流过电流,从而能够将供给的流体的温度控制为期望的温度。此外,在这里,作为温度调节单元而示出了加热器26b,但并不限于此,也可以使用例如近红外线对流体进行加热,也可以使用所谓珀耳帖元件。
[0089]参照图8,在这里,具有与图3基本上相同的结构,但流体吹出单元26安装在探针基体2的上述第I垂直成分即屏蔽部22上。流体吹出单元26安装为在相对于图8的左右方向以及上下方向这两者倾斜的方向上延伸,沿该倾斜的方向放出流体。由此,流体主要被供给至半导体芯片10的外周部10b。
[0090]局部放电并不限于作为活性区域的元件部10a,在其周围的外周部1b也频繁发生。因此,如图8所示,在第I垂直成分上安装流体吹出单元26的结构,特别地在希望向外周部1b重点地供给流体的情况下具有实际意义。
[0091]参照图9,流体吹出单元26也可以安装在图7所示的位置和图8所示的位置这两者上。如果这样,则能够从半导体芯片10的上方向半导体芯片10的表面上整体地供给流体,并且向半导体芯片10的外周部1b重点地供给流体,因此,能够更可靠地抑制局部放电的发生。
[0092]然后,通过放出上述流体而使空间32的压力上升,因此,从抑制空间32内的压力过度上升的角度出发,例如在图3?图9中,在屏蔽部22上形成有至少I个排气孔30。排气孔30从屏蔽部22的内侧、即在测定半导体芯片10时形成的空间32内,贯穿屏蔽部22,并延伸至屏蔽部22的外侧、即在测定半导体芯片10时形成的空间32的外侧。
[0093]参照图10,也可以取代屏蔽部22而在框部13上形成至少I个排气孔30。在此情况下,与在屏蔽部22上形成排气孔30的情况相同地,排气孔30从框部13的内侧、即在测定半导体芯片10时形成的空间32内,贯穿框部13,并延伸至框部13的外侧、即在测定半导体芯片10时形成的空间32的外侧。另外,虽然未图示,但例如也可以在绝缘性基体21上形成排气孔30。
[0094]参照图11,也可以在屏蔽部22和框部13这两者上形成排气孔30。如果这样,则进一步能够提高抑制空间32内的过度加压的效果。
[0095]下面,使用图12及图13,对探针基体2的变形例进行说明。
[0096]参照图12及图13,它们具有与图3及图4基本上相同的结构。但是,在探针基体2的结构中,图12与图3不同,具体地说,图12的探针基体2不具有将彼此独立的绝缘性基体21和屏蔽部22连接的结构,它们作为一体而成的一体绝缘性屏蔽部28而形成。一体绝缘性屏蔽部28与绝缘性基体21相同地由具有绝缘性的材料形成,且与屏蔽部22相同地具有屏蔽电场的功能。
[0097]但是,在其他方面,图12的结构与图3相同,一体绝缘性屏蔽部28具有与绝缘性基体21以及屏蔽部22连接而成的部件相同的形状以及大小。因此,一体绝缘性屏蔽部28与图3的探针基体2相同地,具有沿与其相对的收容部17的主表面在图中的左右方向上延伸的水平成分、以及在与收容部17的主表面垂直的图中的上下方向上延伸的第I垂直成分。水平成分能够配置为,在半导体试验夹具12(收容部17)的正上方与半导体试验夹具
12的主表面相对。第I垂直成分形成为,从绝缘性基体21所延伸的水平方向上的一个以及另一个端部(包含该端部在内的绝缘性基体21的俯视观察时的外周附近),沿与半导体试验夹具12的主表面垂直的(交叉的)方向延伸。另外,接触式探针23配置为,以将从水平成分的一侧的主表面至另一侧的主表面为止在水平成分上设置的未图示的孔部贯穿的方式,在图中的上下方向上延伸,从而保持在该水平成分上。
[0098]如上述所示,只要通过具有绝缘性以及屏蔽性,从而在测定半导体芯片10时起到能够抑制空间32内的局部放电的作用效果,则关于构成探针基体2的绝缘性基体21以及屏蔽部22,可以是任意的方式。
[0099]下面,再次使用图3,对接触式探针23的结构进行详细说明。
[0100]半导体芯片10具有元件部1a和外周部10b,其中,元件部1a在例如俯视观察时的中央部作为活
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