探针板、半导体测定装置及半导体测定系统的制作方法

本发明涉及在晶片之上制作的半导体装置的测定所用的探针板、使用该探针板而对半导体装置进行测定的半导体测定装置、以及具有该探针板和半导体测定装置的半导体测定系统。

背景技术：

为了对晶片状态的半导体装置进行测定，使用具有边缘传感器的探针板。边缘传感器用于检测在探针板之上形成的测定用探针是否已与晶片接触。

边缘传感器具有第1针和第2针，该边缘传感器对第1针是否已与晶片接触进行检测。在第1针没有与晶片接触的状态下，第1针与第2针接触。将此称为短路状态。接触部位是第1针的下部和第2针的上部。另一方面，在第1针与晶片接触的状态下，第1针抬起，从而第1针没有与第2针接触。将该状态称为开路状态。对于第1针是否已与晶片接触，只要判别边缘传感器处于短路状态和开路状态中的哪一个状态，就可知道。

连接了探针板的半导体测定装置通过边缘传感器处于短路状态和开路状态中的哪一个状态来判别第1针是否已与晶片接触。该判别以下述方式实施。首先，半导体测定装置对第1针与第2针之间的电阻(边缘传感器的电阻)的值进行测定。然后，核查该边缘传感器的电阻值与在半导体测定装置设定的阈值之间的大小。如果边缘传感器的电阻值比阈值小，则判定出边缘传感器为短路状态。另一方面，如果边缘传感器的电阻值比阈值大，则判定出边缘传感器为开路状态。半导体测定装置通过上述流程来判别边缘传感器的状态，如果是短路状态则判定为第1针没有与晶片接触。与此相对，如果边缘传感器是开路状态，则判定为第1针已与晶片接触。

作为记载了具有边缘传感器的探针板的文献，举出专利文献1。

专利文献1：日本特开平1-182756号公报

技术实现要素：

短路状态下的边缘传感器的电阻值随着半导体装置的测定的重复或者随着时间经过而变大。其原因有2个。第1个是第1针与第2针的接触部磨损劣化。第2个是第1针和第2针的弹力劣化。

如果短路状态下的边缘传感器的电阻值变大，则半导体测定装置变得无法判定第1针是否已与晶片接触。这是因为，如果边缘传感器的电阻值变得比阈值大，则半导体测定装置将本来应判定为短路状态的情况错误地判定为开路状态。

其结果，为了继续半导体装置的测定，需要更换探针板或边缘传感器。这样，无法避免成本的上升、作业时间的增加。

本发明就是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供通过实施简单的加工而廉价地延长探针板的寿命的探针板。

本发明的探针板具有边缘传感器，该边缘传感器具有第1针和第2针，在第1针没有与晶片接触时第1针与第2针接触，在第1针已与晶片接触时第1针没有与第2针接触，该探针板还具有在第1针与第2针之间连接的电阻。

本发明的半导体测定装置能够与后述的探针板连接，能够对后述的可变电阻的电阻值进行设定。上述探针板具有边缘传感器，该边缘传感器具有第1针和第2针，在第1针没有与晶片接触时第1针与第2针接触，在第1针已与晶片接触时第1针没有与第2针接触，该探针板还具有在第1针与第2针之间连接的可变电阻。

本发明的半导体测定系统具有后述的探针板和半导体测定装置。上述探针板具有边缘传感器，该边缘传感器具有第1针和第2针，在第1针没有与晶片接触时第1针与第2针接触，在第1针已与晶片接触时第1针没有与第2针接触，该探针板还具有在第1针与第2针之间连接的电阻。上述半导体测定装置与上述探针板连接，在将边缘传感器的电阻值设为r、将阈值设为rth的情况下，如果r＜rth，则半导体测定装置判定为第1针没有与晶片接触，如果r≥rth，则半导体测定装置判定为第1针已与晶片接触。

发明的效果

如果使用本发明的探针板，则通过实施简单的加工而延长了探针板的寿命。

如果使用本发明的半导体测定装置，则通过对安装于探针板的可变电阻的电阻值进行设定而延长了探针板的寿命。

如果使用本发明的半导体测定系统，则通过实施简单的加工而延长了探针板的寿命。

附图说明

图1是实施方式1的边缘传感器的俯视图。

图2是实施方式1的短路状态下的边缘传感器的侧视图。

图3是实施方式1的开路状态下的边缘传感器的侧视图。

图4是实施方式1的短路状态下的探针板的等效电路图。

图5是实施方式1的开路状态下的探针板的等效电路图。

图6是表示实施方式1的短路状态下的探针板与半导体测定装置的连接的图。

图7是表示实施方式1的开路状态下的探针板与半导体测定装置的连接的图。

图8是实施方式2的短路状态下的探针板的等效电路图。

图9是实施方式2的开路状态下的探针板的等效电路图。

图10是表示实施方式2的短路状态下的探针板与半导体测定装置的连接的图。

图11是表示实施方式2的开路状态下的探针板与半导体测定装置的连接的图。

具体实施方式

实施方式1.

使用附图对实施方式1进行说明。

图1是边缘传感器12的俯视图。边缘传感器12具有第1针14和第2针16。

图2及图3是边缘传感器12的侧视图。图2示出第1针14没有与晶片50接触的情况。在该状态下，第1针14与第2针16接触。将此称为短路状态。将此时在第1针14与第2针16之间的接触部产生的寄生电阻的值设为r2。图3示出第1针14与晶片50接触的情况。在该状态下，第1针14抬起，因此第1针14没有与第2针16接触。将此称为开路状态。

图4及图5是包含边缘传感器12的探针板10的等效电路图。这里，省略了边缘传感器12以外的探针等的图示。在探针板10，在第1针14与第2针16之间附设有电阻18。将该电阻18的值设为r1。这里，将从图的右侧观察边缘传感器12的情况下的电阻称为边缘传感器的电阻。将该电阻的值设为r。

在图4中，边缘传感器12处于短路状态。如上所述，图中的r2是在第1针14与第2针16之间的接触部产生的寄生电阻的值。此时，r＝r1*r2/(r1+r2)。在图5中，边缘传感器12处于开路状态。此时，r＝r1。

图6及图7是将探针板10与半导体测定装置30连接后的图。半导体测定装置30具有对阈值(rth)进行存储的存储部32。并且，具有判定部34，该判定部34将边缘传感器12的电阻的值(r)与阈值(rth)进行比较，通过其大小而判定第1针14与晶片50的接触与否。

在图6中，边缘传感器12处于短路状态。此时为r＝r1*r2/(r1+r2)。在图7中，边缘传感器12处于开路状态。此时为r＝r1。

如果r＜rth，则判定部34判定为第1针14没有与晶片50接触。另一方面，如果r≥rth，则判定为第1针14已与晶片50接触。

对于电阻18的电阻值(r1)，如果r2≤rth，则使得r1满足r1≥rth的条件(条件1)，如果r2＞rth，则使得r1满足rth≤r1＜rth*r2/(r2-rth)的条件(条件2)。

短路状态下的边缘传感器12的寄生电阻的值(r2)随着半导体装置的测定重复或者随着时间经过而变大。其原因在于，第1针与第2针的接触部的磨损劣化、或这些针的弹力的下降。如果没有电阻18，则由于r2的增大而成为r2≥rth，则即使边缘传感器处于短路状态，半导体测定装置也会错误判定为开路状态。如此，变得无法使用该边缘传感器，需要更换探针板、边缘传感器。

但是，在实施方式1中，由于插入有电阻18，因此能够将短路状态下的边缘传感器12的电阻值(r)设为比r2小的值。因此，即使r2随时间而变大，也能够继续使用探针板10。

并且，只要选择如果r2≤rth则满足条件1、如果r2＞rth则满足条件2这样的r1，就能够使判定部34的判定变得可靠。理由如下。

首先，对r2≤rth(条件1)的情况进行说明。在短路状态下，由于r是r1与r2的并联连接，因此可以说r＜r2，因此r＜rth成立。因此，判定部34能够正确地判定短路状态。另一方面，由于在开路状态下是r＝r1，因此根据条件1，r≥rth成立。因此，判定部34能够正确地判定开路状态。

接下来，对r2＞rth(条件2)的情况进行说明。首先，考虑短路状态。对条件2的r1＜rth*r2/(r2-rth)进行变形而得到rth＞r1*r2/(r1+r2)。由于其右侧是短路状态下的r，因此r＜rth成立，由此判定部34能够正确地判定短路状态。接着，考虑开路状态。由于在开路状态下是r＝r1，因此在条件2的情况下，r≥rth也成立，判定部34能够正确地判定开路状态。

并且，在将探针板用于多个半导体测定装置的情况下，探针板的片数也只需1片即可。通常，按照半导体测定装置的每个种类，阈值(rth)不同。但是，无论是哪个阈值(rth)，只要以满足条件1或2的方式选择r1，则探针板也只需要一片即可。

实施方式2.

使用附图对实施方式2进行说明。

图8及图9分别是包含边缘传感器12的探针板110的短路状态和开路状态下的等效电路图。实施方式2的探针板110与实施方式1相同，但实施方式1中的电阻18变为可变电阻118。

图10及图11分别是短路状态和开路状态下的将探针板110与半导体测定装置130连接的图。实施方式2的半导体测定装置130与实施方式1相同，但在判定部134能够对可变电阻118的值进行设定这点上不同。

这样，由于电阻是可变电阻118，因此在想要将其电阻值设为期望的值的情况下，能够简单地设定。在该电阻不是可变电阻而是通过焊料等而与探针板的基板等接合的电阻的情况下，为了改变电阻值需要更换电阻本身。就实施方式2的探针板而言，无需耗费这样的工作量。

另外，就半导体测定装置130而言，由于判定部134能够设定可变电阻118的值，因此即使边缘传感器12的电阻的值(r)随时间而变大，也能够应对。记述其具体的应对流程。首先，判定部134计算r2的值。为此，在短路状态下测定r，然后使用r2＝r1*r/(r1-r)这样的式子而计算即可。其次，如在实施方式1中叙述的那样，以如果r2≤rth则满足条件1、如果r2＞rth则满足条件2的方式重新设定r1。如此，半导体测定装置130可以正确地进行短路状态和开路状态的判别。此外，上述动作可以在每次将探针板110与半导体测定装置130连接时实施，也可以在每次对半导体装置进行测定时实施，也可以设定时间间隔而定期地实施，也可以设定测定次数而以该次数为单位实施，也可以在除此以外的定时实施。

此外，在实施方式2中，也能够同样地得到在实施方式1中得到的效果。

此外，在实施方式1及2中，就判定部34及134而言，如果r＜rth，则判定为第1针14已与晶片50接触，如果r≥rth，则判定为没有接触，但r与rth的大小关系也可以分别如r≤rth、r＞rth这样，改变等号的位置。在该情况下，在条件1以及条件2等到此为止所记载的不等式中出现的等号的位置发生变化，但它们只要适当计算即可，这里不再示出或说明计算结果。

另外，设为半导体测定装置30及130具有对阈值进行存储的存储部而进行了说明，但也可以构成为将阈值存储于外部，通过与外部进行通信而得到阈值。

标号的说明

10、110探针板，12边缘传感器，14第1针，16第2针，18电阻，30、130半导体测定装置，32存储部，34、134判定部，50晶片，118可变电阻。