专利名称：批量晶片可靠性评价装置及批量晶片可靠性评价方法
技术领域：
本发明涉及对形成在半导体晶片上的多个可靠性评价用元件成批地进行可靠性评价的评价装置及评价方法。
背景技术：
近年来，人们谋求半导体元件长时间的连续工作或在高温下的稳定工作，因此对半导体元件的可靠性评价是不可缺少的。此外，为提高生产性，谋求在晶片状态下进行可靠性评价，同时随着晶片的大口径化，也在寻求在晶片状态下成批地进行可靠性评价。另外，半导体元件所要求的工作条件变得严酷，要求在更高温度、更准确的温度条件下进行评价。
以下，参照图13、图14，说明以往所用的在晶片状态下的可靠性评价装置的实例。
(第1以往例)图13是表示在晶片状态下进行可靠性评价的第1以往例的可靠性评价装置的评价图案的概略图(例如，参照专利文献1。)。
在图13中，在半导体晶片上，形成例如采用利用离子注入法有选择地形成的导电层的发热体101，在发热体101上，通过绝缘性膜(未图示)形成可靠性评价图案103。可靠性评价图案103连接在电极104a、104b、104c及104d上，发热体101连接在欧姆电极102a、102b上。使探头的探头端子与上述电极104a、104b、104c及104d接触，通过向评价图案103外加电压或电流，进行可靠性评价。此时，通过经由欧姆电极102a、102b，使电流在发热体101中流动，使发热体101发热，控制评价图案103的温度。
在该构成中，由于发热体位于评价图案正下方，因此能够正确控制评价图案的温度，还具有达到热平衡的时间也短的优点。
(第2以往例)
图14是能够批量检查及可靠性评价晶片整体的、采用批量晶片探头的第2以往例的可靠性评价装置的概略图(例如，参照专利文献2。)。
在图14中，111为半导体晶片、112为批量晶片探头、113为晶片托架。在半导体晶片111的上面形成电极111a和可靠性评价用晶片111b，电极111a和可靠性评价用晶片111b电连接。
如图14所示，批量晶片探头112由布线基板112a、各向异性导电性橡胶112b及凸起112c构成，在批量晶片探头112上的与半导体晶片111上的半导体集成电路元件的电极111a对应的部位，设有凸起112c。布线基板112a和凸起112c通过各向异性导电性橡胶112电连接。
在图14所示的状态下，半导体晶片111上面的电极111a与批量晶片探头112的凸起112c电连接。然后，向半导体晶片111上的各可靠性评价用元件111b外加电压或电流，进行可靠性评价。此外，通过使加热器直接与保持半导体晶片的晶片托架接触，均匀温度控制半导体晶片111的整个面。
在该构成中，由于能够晶片批量评价，因此具有能够实现大幅度缩短评价时间的优点。
专利文献1特开平06-151537号公报专利文献2特许第2828410号公报但是，在第1以往例的构成中，由于利用探头的探头端子，因此至多一次只能评价几个量级的评价。通常，由于可靠性评价的一次评价需要几十小时以上，因此在第1以往例中，要评价晶片整面或评价晶片面内偏差，需要大量时间。
另外，在第2以往例中，由于批量晶片探头的构成材料即各向异性导电性橡胶112b的耐热性低，因此如果例如在150℃以上继续评价，就会明显出现劣化，各向异性导电性橡胶112b的导通电阻增大很多。因此存在进行可靠性评价的温度范围窄的问题。
另外，在第2以往例中，由于利用与晶片托架接触的加热器成批加热可靠性评价用元件，因此对于各可靠性评价用元件，实际的评价温度产生偏差，此外，还存在不能准确了解各可靠性评价用元件的实际的评价温度的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种批量晶片可靠性评价装置及评价方法，其能够解决上述以往的问题，评价时间短，能够在宽的且正确的温度条件下对成批晶片地进行可靠性评价试验。
为达到上述的目的，本发明将批量晶片可靠性评价装置形成为，在高温下成批地评价形成在可靠性评价用晶片上的多个可靠性评价用元件时，批量晶片探头不会达到高温的构成。
具体是，本发明的第1批量晶片可靠性评价装置，是以与可靠性评价用晶片相对的方式配置且具备批量晶片探头的批量晶片可靠性评价装置为对象，其中，所述批量晶片探头具有布线基板、设在布线基板的与可靠性评价用晶片相对的面上的导电性弹性片、设在导电性弹性片的表面上的与可靠性评价用晶片电连接的多个金属端子，其特征在于可靠性评价用晶片，具有形成在半导体晶片本体上的多个可靠性评价用元件、通过各金属端子对各可靠性评价用元件外加电压或电流的多个电极、分别形成在各可靠性评价用元件附近的用于控制各可靠性评价用元件的温度的多个发热体。
如果采用第1批量晶片可靠性评价装置，由于在各可靠性评价用元件的附近分别形成控制各可靠性评价用元件的温度的多个发热体，因此能够通过发热体正确控制各可靠性评价用元件的温度。所以，由于能够在正确的温度条件下进行可靠性评价，同时不需要加热晶片托架整体，因此不会达到能使设在与电极连接的批量晶片探头上的导电性弹性片劣化的高温，能够进行规定温度下的可靠性评价。
本发明的第2批量晶片可靠性评价装置，是以与可靠性评价用晶片相对的方式配置且具备批量晶片探头的批量晶片可靠性评价装置为对象，其中，所述批量晶片探头具有布线基板、设在布线基板的与可靠性评价用晶片相对的面上的导电性弹性片、设在导电性弹性片的表面上的与可靠性评价用晶片电连接的多个金属端子，其特征在于可靠性评价用晶片，具有形成在半导体晶片本体上的多个可靠性评价用元件、分别形成在各可靠性评价用元件附近的用于控制各可靠性评价用元件的温度的多个发热体、通过各金属端子对各可靠性评价用元件外加电压或电流的多个电极、分别电连接可靠性评价用元件和各电极的多个配线；在利用形成在可靠性评价用晶片上的各发热体，在规定加热温度下加热各可靠性评价用元件的情况下，以各电极的温度达到导电性弹性片的劣化温度以下的方式，间隔配置各电极和各发热体。
如果采用第2批量晶片可靠性评价装置，由于间隔地配置对各可靠性评价用元件外加电压或电流的各电极以及各发热体，因此发热体的热不会直接传到电极，可通过晶片反面散热。所以，不会达到能使设在与电极连接的批量晶片探头上的导电性弹性片劣化的高温，能够进行规定温度下的可靠性评价。
在第2批量晶片可靠性评价装置中，优选在将规定的评价温度的最高温度设定为T℃，将各电极和各发热体的距离设定为Dmm时，成立D＞{log(T-25)-log(125)}×2.5的关系。如此，批量晶片探头不会达到加大劣化的150℃以上的高温，能够在所要求的温度下进行评价。
在第2批量晶片可靠性评价装置中，优选各电极和各发热体的距离在0.5mm以上。
本发明的第3批量晶片可靠性评价装置，是以与可靠性评价用晶片相对的方式配置且具备批量晶片探头的批量晶片可靠性评价装置为对象，其中，所述批量晶片探头具有布线基板、设在布线基板的与可靠性评价用晶片相对的面上的导电性弹性片、设在导电性弹性片的表面上的与可靠性评价用晶片电连接的多个金属端子，其特征在于，可靠性评价用晶片，具有形成在半导体晶片本体上的多个可靠性评价用元件、分别形成在各可靠性评价用元件附近的用于控制各可靠性评价用元件的温度的多个发热体、通过各金属端子对各可靠性评价用元件外加电压或电流的多个电极、分别电连接可靠性评价用元件和各电极的多个配线；而且，各电极形成于设在半导体晶片本体上的绝热材之上。
如果采用第3批量晶片可靠性评价装置，由于各电极形成于设在半导体晶片本体上的绝热材之上，因此发热体的热不会直接传到电极，不会达到能使设在批量晶片探头上的导电性弹性片劣化的高温，能够进行规定温度下的可靠性评价。
此外，优选绝热材是形成在半导体晶片本体上的表面保护用树脂膜。如此，能够更容易利用以往的工序实现。此外，优选由导热率在1W/m·K以下的材料形成绝热材。
本发明的第4批量晶片可靠性评价装置，是以与可靠性评价用晶片相对的方式配置且具备批量晶片探头的批量晶片可靠性评价装置为对象，其中，所述批量晶片探头具有布线基板、设在布线基板的与可靠性评价用晶片相对的面上的导电性弹性片、设在导电性弹性片的表面上的与可靠性评价用晶片电连接的多个金属端子，其特征在于可靠性评价用晶片，具有形成在半导体晶片本体上的多个可靠性评价用元件、分别形成在各可靠性评价用元件附近的用于控制各可靠性评价用元件的温度的多个发热体、通过各金属端子对各可靠性评价用元件外加电压或电流的多个电极、分别电连接可靠性评价用元件和各电极的多个配线；而且，在批量晶片探头的导电性弹性片的表面，设有散热用的虚设(dummy)金属端子，且虚设金属端子在各电极和各发热体之间的位置与可靠性评价用晶片表面连接。
如果采用第4批量晶片可靠性评价装置，由于设有散热用的虚设金属端子，且虚设金属端子在各电极和各发热体之间的位置与可靠性评价用晶片表面连接，因此来自发热体的热在中途被散发，从而能够抑制电极的温度升高。结果，不会达到能使设在与电极连接的批量晶片探头上的导电性弹性片劣化的高温，能够进行规定温度下的可靠性评价。
此外，优选虚设金属端子具备介于形成在可靠性评价用晶片的表面上的虚设电极，与可靠性评价用晶片连接的构成。如此，能够期待更好的散热效果。
此外，在第1～第4的批量晶片可靠性评价装置中，还具有保持可靠性评价用晶片的晶片托架，优选形成通过对晶片托架的晶片保持面的相反侧的面或与批量晶片探头的可靠性评价用晶片相对的面的相反侧的面供给冷却风，冷却所述可靠性评价用晶片的构成。如此，能够更加提高冷却效果。
本发明的第5批量晶片可靠性评价装置，是以与可靠性评价用晶片相对的方式配置的具备批量晶片探头和保持可靠性评价用晶片的晶片托架的批量晶片可靠性评价装置为对象，这里，批量晶片探头具有布线基板、设在布线基板的与可靠性评价用晶片相对的面上的导电性弹性片、设在导电性弹性片的表面上的与可靠性评价用晶片电连接的多个金属端子的批量晶片探头，其特征在于可靠性评价用晶片，具有形成在半导体晶片本体上的多个可靠性评价用元件、分别形成在各可靠性评价用元件附近的用于控制各可靠性评价用元件的温度的多个发热体、通过各金属端子对各可靠性评价用元件外加电压或电流的多个电极、分别电连接可靠性评价用元件和各电极的多个配线；而且，设有有选择地冷却接近各电极的区域的冷却机构。
如果采用第5批量晶片可靠性评价装置，由于设有有选择地冷却接近各电极的区域的冷却机构，因此即使在发热体达到高温的情况下，也能够抑制电极附近的温度的升高，从而不会达到能使设在与电极连接的批量晶片探头上的导电性弹性片劣化的高温，能够进行规定温度下的可靠性评价。
在第5批量晶片可靠性评价装置中，冷却机构优选是设在所述晶片托架的上部、且与所述可靠性评价用晶片的形成有电极的区域的相反侧的面接触的凸部。
在第5批量晶片可靠性评价装置中，冷却机构优选是装在所述晶片托架的反面上的接近所述电极的区域上的珀耳帖元件。
在第5批量晶片可靠性评价装置中，优选冷却机构是供给接近晶片托架反面上的电极的区域的冷却风。
在本发明的第1～第5批量晶片可靠性评价装置中，优选多个发热体分别是发热电阻体，且进一步具有向各发热电阻体外加电压或电流的温度控制用电源。如此，能够容易进行发热体部的温度控制。
此外，在这种情况下，优选可靠性评价用晶片还具有测定形成在可靠性评价用元件附近的可靠性评价用元件的温度的温度传感器，且温度传感器是通过温度来改变电阻值的测温电阻体。
第1～第5批量晶片可靠性评价装置，优选还具有用于测定设在批量晶片探头的外部的可靠性评价用元件的温度的、采用红外线的温度传感器。
第1～第5批量晶片可靠性评价装置，优选还具有用于根据温度传感器的测定结果，调节由温度控制用电源外加给各发热电阻体的电压或电流的值的控制用电路。通过形成如此的构成，能够正确控制可靠性评价用元件的温度，能够在正确的温度条件下准确进行可靠性评价。
本发明的第1～第5批量晶片可靠性评价装置，优选还具有用于测定设在批量晶片探头的外部的可靠性评价用元件的温度的红外线温度传感器，及用于根据红外线温度传感器的输出，调节温度控制用电源的输出的控制用电路。即使是如此的构成，也能够在正确的温度条件下准确进行可靠性评价。
本发明的第6批量晶片可靠性评价装置，是以与可靠性评价用晶片相对的方式配置，且具备批量晶片探头批量晶片可靠性评价装置为对象，具备布线基板、设在布线基板的与可靠性评价用晶片相对的面上的导电性弹性片、设在导电性弹性片的表面上的与可靠性评价用晶片电连接的多个金属端子，其特征在于可靠性评价用晶片，具有形成在半导体晶片本体上的多个可靠性评价用元件、分别形成在各可靠性评价用元件附近的用于控制各可靠性评价用元件的温度的多个发热体、通过各金属端子对各可靠性评价用元件外加电压或电流的多个电极、分别电连接可靠性评价用元件和各电极的多个配线；多个发热体，通过由设在批量晶片探头的外部的光源照射的红外线加热，调节各可靠性评价用元件的温度。
如果采用第6批量晶片可靠性评价装置，由于通过由设在批量晶片探头的外部的光源照射的红外线加热，因此能够容易有选择地只使发热体发热，从而能够抑制电极部分的温度升高，其结果，不会达到能使设在与电极连接的批量晶片探头上的导电性弹性片劣化的高温，进而能够进行规定温度下的可靠性评价。
在第6批量晶片可靠性评价装置中，优选在布线基板的上面或下面形成光反射膜。如此，能够将批量晶片探头的红外线造成的温度升高抑制在最小限度。
本发明的第7批量晶片可靠性评价装置，以与可靠性评价用晶片相对的方式配置，且具备批量晶片探头，其具有布线基板、设在布线基板的与可靠性评价用晶片相对的面上的导电性弹性片、设在导电性弹性片的表面上的与可靠性评价用晶片电连接的多个金属端子；保持可靠性评价用元件的晶片托架；加热手段，设在晶片托架的晶片保持面的相反侧的面上，其特征在于可靠性评价用晶片，具有形成在半导体晶片本体上的多个可靠性评价用元件、通过各金属端子对各可靠性评价用元件外加电压或电流的多个电极、分别电连接可靠性评价用元件和各电极的多个配线；而且，多个电极形成在可靠性评价用晶片的周边部；晶片托架接触到与可靠性评价用晶片的形成有各电极的周边部相比的更内侧的下侧的面。
如果采用第7批量晶片可靠性评价装置，由于多个电极形成在可靠性评价用晶片的外周部，且在规定温度下加热的晶片托架与可靠性评价用晶片的除形成各电极的区域外的区域连接，因此难向电极传递晶片托架的热，即使在使可靠性评价用元件达到高温的情况下，也能够抑制电极部分的温度升高，结果，不会达到能使设在与电极连接的批量晶片探头上的导电性弹性片劣化的高温，从而能够进行规定温度下的可靠性评价。
在第7批量晶片可靠性评价装置中，优选加热手段是与晶片托架接触设置的发热体。此外，优选可靠性评价用晶片还具有形成在半导体晶片本体上的虚设电极，且批量晶片探头还具有设在导电性弹性片的表面上的与虚设电极相对的位置的虚设金属端子。通过形成如此的构成，能够确实在可靠性评价用晶片上保持批量晶片探头。
本发明的批量晶片可靠性评价方法，以采用可靠性评价用晶片和批量晶片探头的批量晶片可靠性评价方法为对象，其中，可靠性评价用晶片具有形成在半导体晶片本体上的多个可靠性评价用元件、分别形成在各可靠性评价用元件附近的用于控制各可靠性评价用元件的温度的多个发热体、分别与各可靠性评价用元件电连接的多个电极，另外其中，批量晶片探头具有布线基板、设在布线基板一面上的导电性弹性片、设在导电性弹性片表面上的多个金属端子，其特征在于，具有在可靠性评价用晶片的各电极上，电连接批量晶片探头的各金属端子的工序；通过使各发热体发热，将各可靠性评价用元件的温度加热到规定的评价温度的工序；采用经由各电极及各金属端子与可靠性评价用元件电连接的批量晶片探头，成批地评价可靠性评价用元件的状态的工序。
如果采用本发明的批量晶片可靠性评价方法，由于通过使设在各可靠性评价用元件附近的发热体发热，加热各可靠性评价用元件，因此能够正确地只加热可靠性评价用元件，同时将能够抑制电极的温度升高。所以，不会达到能使设在与电极连接的批量晶片探头上的导电性弹性片劣化的高温，进而能够进行规定温度下的可靠性评价。
在第1批量晶片可靠性评价方法中，多个发热体分别是发热电阻体，且优选通过对各发热电阻体外加电压或电流，使各发热电阻体发热。通过形成如此的构成，能够正确地加热可靠性评价用元件，且能够在正确的温度条件下进行可靠性评价。
在本发明的批量晶片可靠性评价方法中，可靠性评价用晶片在各可靠性评价用元件的附近具有根据温度改变电阻值的测温电阻体，且优选还具有通过测定各测温电阻体的电阻值，测定各可靠性评价用元件的温度的工序，和通过根据测定的各可靠性评价用元件的温度而调节各发热体的发热量，控制各可靠性评价用元件的温度的工序。通过形成如此的构成，能够在更正确的温度条件下进行可靠性评价。此外，由于能够抑制不需要的温度升高，因此也能够防止设在批量晶片探头上的导电性弹性片的劣化。
本发明的批量晶片可靠性评价方法，优选还具有通过测量从各发热体发射的红外线的发射能量，测定各可靠性评价用元件的温度的工序；通过根据测定的各可靠性评价用元件的温度而调节各发热体的发热量，控制各可靠性评价用元件的温度的工序。
通过形成如此的构成，由于不需要形成测温电阻体的复杂工序，能够简化进行温度测定，所以能够简便地进行高精度的可靠性评价。
基于本发明的批量晶片可靠性评价装置，能够提供一种评价时间短，可在宽的且正确的温度条件下晶片成批地进行可靠性评价试验的批量晶片可靠性评价装置及评价方法。
图1是表示本发明的第1实施方式的批量晶片可靠性评价所用的评价晶片的局部概略图。
图2是表示在使批量晶片探头与本发明的第1本实施方式的可靠性评价用晶片接触时的探头及晶片的局部剖面图。
图3是表示本发明的第1实施方式的可靠性评价用晶片的温度的曲线图。
图4是表示在使批量晶片探头与第2实施方式的可靠性评价用晶片接触时的探头及晶片的局部剖面图。
图5是表示在使批量晶片探头与第3实施方式的可靠性评价用晶片接触时的探头及晶片的局部剖面图。
图6是表示在使批量晶片探头与第4实施方式的可靠性评价用晶片接触时的探头及晶片的局部剖面图。
图7是表示在使批量晶片探头与第4实施方式的可靠性评价用晶片接触时的探头及晶片的局部剖面图。
图8是表示在使批量晶片探头与第5实施方式的可靠性评价用晶片接触时的探头及晶片的局部剖面图。
图9是表示本发明的第6实施方式的晶片可靠性评价所用的评价晶片的局部概略图。
图10是表示在使批量晶片探头与本发明的第6实施方式的可靠性评价用晶片接触时的探头及晶片的局部剖面图。
图11是表示在使批量晶片探头与第7实施方式的可靠性评价用晶片接触时的探头及晶片的局部剖面图。
图12是表示在使批量晶片探头与第8实施方式的可靠性评价用晶片接触时的探头及晶片的局部剖面图。
图13是表示第1以往例的评价图案的概略图。
图14是表示在使批量晶片探头与第2以往例的可靠性评价用晶片接触时的探头及晶片的局部剖面图。
图中11-可靠性评价用晶片，12-半导体晶片，13-电极，14-可靠性评价用元件，15-发热电阻体，16-配线，17-表面保护用树脂膜，18-虚设电极，19-深色发热体，21-批量晶片探头，21a-布线基板，21b-各向异性导电性橡胶，21c-凸起，21d-虚设凸起，31-晶片托架，31a-凸部，32-珀耳帖元件，33-红外线光源，34-加热器，35-电阻体，36-温度控制用电源，36a-可变电阻，37-加载外加用电源，38-电阻测定器，38a-继电器，39-红外线能量检测器。
具体实施例方式
(第1实施方式)下面，参照图1、图2及图3，说明本发明的第1实施方式的批量晶片可靠性评价装置。
图1表示了本实施方式的批量晶片可靠性评价所用的可靠性评价用晶片的俯视构成。
如图1所示，在成为可靠性评价用晶片的基板的半导体晶片本体12的上面，形成多个可靠性评价用元件14和分别与该多个可靠性评价用元件14连接的发热电阻体15，通过控制外加给各发热电阻体15的电压或电流，使各发热电阻体15发热，或使其停止该发热，从而调节各可靠性评价用元件14的温度。
另外，发热电阻体15不一定必须与可靠性评价用元件14连接，只要形成在可靠性评价用元件14的附近就可以。
作为可靠性评价用元件14，能够采用晶体管的绝缘膜评价用元件或配线的电迁移评价用元件等。作为发热电阻体15，优选用能够容易利用半导体工艺形成的、具有热稳定性的材料，例如多晶硅、钛氮化物或钨等形成。
此外，对可靠性评价用元件14及发热电阻体15外加电压或电流的电极13，以与发热电阻体15间隔距离D的方式形成，且电极13、与可靠性评价用元件14及发热电阻体15，分别通过配线16电连接。
图2表示在使批量晶片探头与本实施方式的可靠性评价用晶片接触的状态下的探头及晶片的部分断面构成。
如图2所示，可靠性评价用晶片11保持在晶片托架31上，且与可靠性评价用晶片11相对地配置批量晶片探头21。
在设在批量晶片探头21上的布线基板21a上，在与可靠性评价用晶片11相对的面上设置各向异性导电性橡胶21b，在各向异性导电性橡胶21b的表面上设置凸起21c，凸起21c与设在可靠性评价用晶片11上的电极13连接。
作为本实施方式的特征，对可靠性评价用元件14及发热电阻体15外加电压或电流的电极13，以与发热电阻体15间隔距离D的方式形成，且电极13、与可靠性评价用元件14及发热电阻体15，分别通过配线16(未图示)连接。在图2所示的状态下，来自位于批量晶片探头21的外部的温度控制用电源及应力(stress)外加用电源的电压或电流，分别经由配线基板21a、各向异性导电性橡胶21b、凸起21c、电极13及配线16，供给至可靠性评价用元件14及发热电阻体15。
此外，如本实施方式，优选采用以下构成从晶片托架31上的晶片保持面的相反侧的面(以下作为反面)及批量晶片探头21的与可靠性评价用晶片相对的面的相反侧的面(以下作为上面)吹入冷却风。另外，在本实施方式中，从晶片托架31的反面及批量晶片探头21的上面的2个方向吹入冷却风，但也可以是单从晶片托架31的反面或单从批量晶片探头21的上面吹入冷却风的构成。
以下，采用图3说明图1及图2的距离D。图3表示在进行可靠性评价时将发热电阻体15的温度控制在T℃，利用冷却风将厚度10mm的晶片托架31的反面稳定在25℃时的晶片表面的温度分布。
X轴为“晶片表面离发热体的距离mm”，Y轴用对数刻度绘制“晶片温度-25℃”。该曲线能够大致近似直线，假设评价温度设为T℃，用以下近似式(1)表示。
Y10{log(T-25)-0.4X}……式(1)如果改为X的式，得出以下近似式(2)。
X{log(T-25)-log(Y)}×2.5……式(2)此处，如果批量晶片探头21的各向异性导电性橡胶21b达到150℃以上，则由于存在劣化加重、导通电阻增大的问题，因此电极13必须在150℃以上。因此，从电极13到发热电阻体15的距离D需要D＞{log(T-25)-log(150-25)}×2.5。即，为D＞{log(T-25)-log(125)}×2.5。
此处，在可靠性评价温度为250℃时，由于达到D＞0.64mm，因此距离D在大多数情况下优选在0.5mm以上。
如以上说明，如果采用本实施方式，通过间隔距离D地形成电极13和发热电阻体15，能够在不达到使在高温下具有严重劣化问题的各向异性导电性橡胶21b劣化的高温的情况下，在规定的温度下实现批量晶片可靠性评价。
另外，如本实施方式，通过作为发热体而采用发热电阻体15，既能够成批对发热电阻体15外加电压或电流，成批控制发热电阻体15的温度，也能够单个对各发热电阻体15外加电压或电流，单个控制各发热电阻体15的温度。
(第2实施方式)下面，参照图4，说明本发明的第2实施方式的批量晶片可靠性评价装置。
图4表示在使批量晶片探头与本实施方式的可靠性评价用晶片接触的状态下的探头及晶片的部分断面构成。
如图4所示，可靠性评价用晶片11保持在晶片托架31上，与可靠性评价用晶片11相对地配置批量晶片探头21。
在设在批量晶片探头21上的布线基板21a上，在与可靠性评价用晶片11相对的面上设置各向异性导电性橡胶21b，在各向异性导电性橡胶21b的表面上设置凸起21c，凸起21c与设在可靠性评价用晶片11上的电极13连接。
在成为可靠性评价用晶片11的基板的半导体晶片本体12的上面，形成发热电阻体15。此外，对可靠性评价用元件14及发热电阻体15外加电压或电流的电极13，形成在表面保护用树脂膜17的上面，其中，表面保护用树脂膜17由形成在半导体晶片本体12上面的作为绝热材的聚酰亚胺树脂构成，且电极13、与可靠性评价用元件14及发热电阻体15，分别通过配线16(未图示)电连接。
在进行可靠性评价时，发热电阻体15达到高温，由于热沿半导体晶片本体12传导，因此设在半导体晶片本体12上的电极达到高温。但是，在本实施方式中，由于电极13形成在表面保护用树脂膜17之上，且相对于硅晶片的导热率为120W/m·K的同时，与此相对的构成表面保护用树脂膜17的聚酰亚胺树脂的导热率仅为0.2W/m·K即非常小，因此电极13被绝热，不会达到高温。所以，能够在不使在高温下具有严重劣化问题的各向异性导电性橡胶21b达到高温的情况下，在规定的温度下实现批量晶片可靠性评价。
另外，表面保护用树脂膜17，能够采用公知的半导体晶片的表面保护用树脂膜形成工序，形成在半导体晶片本体12的上面。
另外，在本实施方式中，作为绝热材，采用由聚酰亚胺树脂构成的表面保护用树脂膜17，但也不局限于聚酰亚胺树脂，只要是导热率在1W/m·K以下的材料，就能够期待同样的效果。
此外，如本实施方式，优选是从晶片托架3 1的反面侧及批量晶片探头21的上面吹入冷却风的构成。另外，在本实施方式中，从晶片托架31的反面及批量晶片探头21的上面的2个方向吹入冷却风，但也可以是单单从晶片托架31的反面或单单从批量晶片探头21的上面吹入冷却风的构成。
另外，如本实施方式，通过作为发热体采用发热电阻体15，既能够成批对发热电阻体15外加电压或电流，成批控制发热电阻体15的温度，也能够单个对各发热电阻体15外加电压或电流，单个控制各发热电阻体15的温度。
(第3实施方式)下面，参照图5，说明本发明的第3实施方式的批量晶片可靠性评价装置。
图5表示在使批量晶片探头与本实施方式的可靠性评价用晶片接触的状态下的探头及晶片的部分断面构成。
如图5所示，可靠性评价用晶片11保持在晶片托架31上，与可靠性评价用晶片11相对地配置批量晶片探头21。
在设在批量晶片探头21上的布线基板21a上，在与可靠性评价用晶片11相对的面上设置各向异性导电性橡胶21b，在各向异性导电性橡胶21b的表面上设置凸起21c及虚设凸起21d，凸起21c及虚设凸起21d分别与设在可靠性评价用晶片11上的电极13及虚设电极18连接。
在成为可靠性评价用晶片11的基板的半导体晶片本体12的上面，形成发热电阻体15，在发热电阻体15上形成可靠性评价用元件14。此外，对可靠性评价用元件14及发热电阻体15外加电压或电流的电极13、和发热电阻体15的之间，形成虚设电极18，且电极13、与可靠性评价用元件14及发热电阻体15，分别通过配线16(未图示)进行连接。
在进行可靠性评价时，发热电阻体15达到高温，由于热沿半导体晶片本体12传导，因此设在半导体晶片本体12上的电极达到高温。但是，在本实施方式中，由于发热电阻体15和电极13的之间设置虚设电极18，连接虚设凸起21d，并通过虚设凸起21d，向布线基板21a上部方向散热，因此电极13不会达到高温。所以，能够在不使在高温下具有严重劣化问题的各向异性导电性橡胶21b达到高温的情况下，在规定的温度下实现批量晶片可靠性评价。
另外，在本实施方式中，采用了在半导体晶片本体12上形成虚设电极18，并接触虚设凸起21e的构成，但是即使在采用不形成虚设电极18而将虚设凸起21e直接与半导体晶片本体12接触的构成，也能够期待同样的效果。
此外，如本实施方式，优选是从晶片托架31的反面侧及批量晶片探头21的上面吹入冷却风的构成。另外，在本实施方式中，从晶片托架31的反面及批量晶片探头21的上面的2个方向吹入冷却风，但也可以是单从晶片托架31的反面或单从批量晶片探头21的上面吹入冷却风的构成。
另外，如本实施方式，通过作为发热体而采用发热电阻体15，既能够成批对发热电阻体15外加电压或电流，成批控制发热电阻体15的温度，也能够单个对各发热电阻体15外加电压或电流，单个控制各发热电阻体15的温度。
(第4实施方式)下面，参照图6，说明本发明的第4实施方式的批量晶片可靠性评价装置。
图6表示在使批量晶片探头与本实施方式的可靠性评价用晶片接触的状态下的探头及晶片的部分断面构成。
在图6中，可靠性评价用晶片11保持在晶片托架31上，与可靠性评价用晶片11相对地配置批量晶片探头21。
在设在批量晶片探头21上的布线基板21a上，在与可靠性评价用晶片11相对的面上设置各向异性导电性橡胶21b，在各向异性导电性橡胶21b的表面上设置凸起21c，凸起21c与设在可靠性评价用晶片11上的电极13连接。
在成为可靠性评价用晶片11的基板的半导体晶片本体12的上面，形成发热电阻体15，在发热电阻体15上形成可靠性评价用元件14，对可靠性评价用元件14及发热电阻体15外加电压或电流的电极13，通过配线16(未图示)，分别与可靠性评价用元件14及发热电阻体15连接。
在晶片托架31的上部设置多个凸部31a，且各凸部31a仅在半导体晶片本体12上的形成有电极13的区域的反面与半导体晶片本体12接触。
在进行可靠性评价时，发热电阻体15达到高温，由于热沿半导体晶片本体12传导，因此设在半导体晶片本体12上的电极达到高温。但是，在本实施方式中，只有半导体晶片本体12上的电极13的形成区域的反面与晶片托架31的凸部31接触，且在电极13及其周边部，通过该凸部31a，向晶片托架31散热。因此，由于有选择地只冷却电极13及其周边部，从而不会达到使各向异性导电性橡胶21b劣化的程度的高温。所以能够在不使在高温下具有严重劣化问题的各向异性导电性橡胶21b达到高温的情况下，在规定的温度下实现批量晶片可靠性评价。
此外，如本实施方式，优选是从晶片托架31的反面侧及批量晶片探头21的上面吹入冷却风的构成。另外，在本实施方式中，从晶片托架31的反面及批量晶片探头21的上面的2个方向吹入冷却风，但也可以是单从晶片托架31的反面或单从批量晶片探头21的上面吹入冷却风的构成。
另外，在本实施方式中，为在晶片托架31的上部设置凸部的构成，但如图7所示，即使是在晶片托架反面上的接近电极13的部分上组装珀耳帖元件32的构成，也能够有选择地只冷却电极13附近。此外，即使向晶片托架反面上的接近电极13的部分吹入冷却风，也能够期待同样的效果。
另外，如本实施方式，通过作为发热体而采用发热电阻体15，既能够成批对发热电阻体15外加电压或电流，成批控制发热电阻体15的温度，也能够单个对各发热电阻体15外加电压或电流，单个控制各发热电阻体15的温度。
(第5实施方式)下面，参照图8，说明本发明的第5实施方式的批量晶片可靠性评价装置。
图8表示在使批量晶片探头与本实施方式的可靠性评价用晶片接触的状态下的探头及晶片的部分断面构成。
在图8中，可靠性评价用晶片11保持在晶片托架31上，且与可靠性评价用晶片11相对地配置批量晶片探头21。此外，在批量晶片探头21的上方设置红外线光源33。
在设在批量晶片探头21上的布线基板21a上，在与可靠性评价用晶片11相对的面上设置各向异性导电性橡胶21b，在各向异性导电性橡胶21b的表面上设置凸起21c，凸起21c与设在可靠性评价用晶片11上的电极13连接。在成为可靠性评价用晶片11的基板的半导体晶片本体12的上面，形成可靠性评价用元件14和对可靠性评价用元件14外加电压或电流的电极13，且可靠性评价用元件14和电极13，通过配线16(未图示)连接。此外，在可靠性评价用元件14的上面，形成比较深色的深色发热体19以便以高效率吸收照射的红外线。作为深色发热体，能够采用黑铬膜或氧化铜膜等。
此外，在深色发热体19的正上部，在布线基板21a上设置透光的区域，在各向异性导电性橡胶21b上设置缝隙，以能够将红外线照射在深色发热体19上。
如果采用本实施方式的批量晶片可靠性评价装置，能够利用1个以上且数量比深色发热体19的个数少的红外线光源，对晶片面内的深色发热体19发热，从而能够用非常简单的温度控制系统，同时评价多个可靠性评价用元件。此外，通过在布线基板21a的上面或下面，形成表面镜面状的且由具备可使红外线仅照射到深色发热体19的周边部的缝隙的同时以铝等构成的光反射膜，从而能够防止红外线向不需要的部分照射，这样，利用红外线的辐射热，能够将批量晶片探头自身的温度升高抑制在最小限度。
(第6实施方式)下面，参照图9及图10，说明本发明的第6实施方式的批量晶片可靠性评价装置。
图9表示本实施方式的可靠性评价所用的可靠性评价用晶片的俯视构成。
如图9所示，可靠性评价用晶片11，由形成在成为基板的半导体晶片本体12上的多个可靠性评价用元件14、分别与各可靠性评价用元件14连接的电极13、与各可靠性评价用元件14和电极13电连接的配线16、形成在可靠性评价用元件14的周边的多个虚设电极18等形成。在本实施方式中，电极13不是形成在可靠性评价用元件14的周边，而是形成在可靠性评价用晶片11的外周部。另外，作为可靠性评价用元件14，能够采用晶体管的绝缘膜评价用元件或配线的电迁移评价用元件等。
图10表示在使批量晶片探头与本实施方式的可靠性评价用晶片接触的状态下的探头及晶片的断面构成。
如图10所示，可靠性评价用晶片11保持在晶片托架31上，与可靠性评价用晶片11相对地配置批量晶片探头21。此外，晶片托架31的反面与加热器34接触。
在设在批量晶片探头21上的布线基板21a上，在与可靠性评价用晶片11相对的面上设置各向异性导电性橡胶21b，在各向异性导电性橡胶21b的表面上设置凸起21c，凸起21c与设在可靠性评价用晶片11上的电极13连接。因此，能够从设在批量晶片探头21的外部的电源，经由布线基板21、各向异性导电性橡胶21b、凸起21c、电极13及配线16，向可靠性评价用元件14外加电压或电流。
此外，在各向异性导电性橡胶21b的表面上设置虚设凸起21d，且虚设凸起21d与虚设电极18连接。由此，能够将批量晶片探头21确实保持在可靠性评价用晶片11的上面。
在本实施方式中，加热器34连接在晶片托架31的反面，由加热器34供给的热，经由晶片托架31，导热给可靠性评价用晶片11，使各可靠性评价用元件14被加热到规定的评价温度。
另外，在本实施方式中，电极13不是形成在可靠性评价用元件14的周边，而是形成在可靠性评价用晶片11的基板即半导体晶片本体12的外周部，且半导体晶片本体12的外周部不与晶片托架31接触。因此，在形成电极13的晶片的外周部，难于传导加热器34的热，半导体晶片本体12的外周部的温度低于形成可靠性评价用元件14的半导体晶片本体12的中心部的温度。从而，能够在不使与形成在半导体晶片本体12的外周部的电极13连接的凸起21c达到高温、不使在高温下具有严重劣化问题的各向异性导电性橡胶21b达到高温的情况下，在规定的温度下实现批量晶片可靠性评价。
另外，即使在本实施方式的可靠性评价用晶片11中，也可以在可靠性评价用元件14的附近形成发热电阻体15，并与加热器34并用地对可靠性评价用元件14加热。
(第7实施方式)下面，参照图11，说明本发明的第7实施方式的批量晶片可靠性评价方法。
图11表示在使批量晶片探头与本实施方式的可靠性评价用晶片接触的状态下的探头及晶片的部分断面构成。
如图11所示，可靠性评价用晶片11保持在晶片托架31上，与可靠性评价用晶片11相对地配置批量晶片探头21。在设在批量晶片探头21上的布线基板21a上，在与可靠性评价用晶片11相对的面上设置各向异性导电性橡胶21b，且在各向异性导电性橡胶21b的表面上设置凸起21c，凸起21c与设在可靠性评价用晶片11上的电极13连接。
在成为可靠性评价用晶片11的基板的半导体晶片本体12的上面，形成可靠性评价用元件14，并与可靠性评价用元件14连接地形成发热电阻体15、测温电阻体35，且可靠性评价用元件14、发热电阻体15及测温电阻体35，分别通过配线16(未图示)与电极13电连接。另外，电极13和发热电阻体15，与第1实施方式同样，间隔距离D地形成。
在图11所示的状态下，经由布线基板21a、各向异性导电性橡胶21b、凸起21c、电极13及配线16，分别向可靠性评价用元件14及发热电阻体15供给来自位于批量晶片探头21的外部的温度控制用电源36及加载外加用电源37的电压或电流。此时，与可靠性评价用元件14连接形成的测温电阻体35，分别经由配线16、电极13、凸起21c、各向异性导电性橡胶21b及布线基板21a的之间，与电阻测定器38连接。
通过分别关闭电阻测定器38的继电器38a，测定电阻值，能够读取各自测温电阻体35的电阻值。通过对读取的电阻值进行温度换算，能够测定各测温电阻体35的温度，即测温电阻体连接的可靠性评价用元件14的温度。因此，能够正确了解可靠性评价试验时的各可靠性评价用元件14的评价温度。
此外，通过以采用电阻测定器38测定的温度为基础，调节温度控制用电源36内的可变电阻36a的值，能够调节供给给各发热电阻体15的电压或电流，从而能够将可靠性评价用元件14保持在规定的温度。这样，能消除评价温度的偏差，并在正确的温度条件下进行可靠性评价。
另外，发热电阻体15及测温电阻体35，只要设在能够局部加热可靠性评价用元件14、测定可靠性评价用元件14的温度的位置上就可以，而不一定必须与可靠性评价用元件14接触。此外，测温电阻体能够采用热敏电阻或铂电阻体等。
此外，在本实施方式中，在第1实施方式中示出的可靠性评价用晶片中装入测温电阻体，但也可以不在第2～第6实施方式中示出的可靠性评价用晶片中装入测温电阻体。
(第8实施方式)下面，参照图12，说明本发明的第8实施方式的批量晶片可靠性评价方法。
图12表示在使批量晶片探头与本实施方式的可靠性评价用晶片接触的状态下的探头及晶片的部分断面构成。
在图12中，可靠性评价用晶片11保持在晶片托架31上，且与可靠性评价用晶片11相对地配置批量晶片探头21。此外，在批量晶片探头21的上方设置红外线能量检测器39。在设在批量晶片探头21上的布线基板21a上，在与可靠性评价用晶片11相对的面上设置各向异性导电性橡胶21b，在各向异性导电性橡胶21b的表面上设置凸起21c，凸起21c与设在可靠性评价用晶片11上的电极13连接。
在成为可靠性评价用晶片11的基板的半导体晶片本体12的上面，形成多个可靠性评价用元件14，与可靠性评价用元件14连接地形成发热电阻体15、测温电阻体35，且可靠性评价用元件14、发热电阻体15及测温电阻体35，分别经由配线(未图示)而与电极13电连接。
此外，在可靠性评价用元件14的正上部，在布线基板21a上设置透光的区域，且在各向异性导电性橡胶21b上设置缝隙，使得从可靠性评价用元件14发射的红外线能够向批量晶片探头的外部透过。此处，布线基板21a优选由例如由石英玻璃这样的红外线透过率高的物质形成。
在图12所示的状态下，来自设在批量晶片探头21的外部的电源(未图示)的电压或电流，分别通过布线基板21a、各向异性导电性橡胶21b、凸起21c、电极13及配线16，供给给可靠性评价用元件14及发热电阻体15。此时，通过利用以接触可靠性评价用元件14的方式形成的发热电阻体15，加热可靠性评价用元件14，从而从可靠性评价用元件14发射红外线。从可靠性评价用元件14发射的红外线，透过设在各向异性导电性橡胶21b上的缝隙及批量晶片探头，到达设在批量晶片探头的外部的红外线能量检测器39。
由于从物质放射的红外线能与温度具有相关性，因此通过换算由红外线能量检测器39得出的检测结果，能够测定可靠性评价用元件14的温度。此外，通过使红外线能量检测器39依次移动，能够检测设在可靠性评价用晶片11上的所有可靠性评价用元件14的温度。
如果将向发热电阻体15供给的电压或电流的电源设定为例如本实施方式所示的温度控制用电源，就能够以利用红外线能量检测器39测定的可靠性评价用元件14的温度为基础，调节供给给各发热电阻体15的电压或电流，能够将可靠性评价用元件14保持在规定的温度。
另外，可靠性评价用元件14和发热电阻体15，只要能够利用发热电阻体15而局部加热可靠性评价用元件14就可以。此外，即使代替可靠性评价用元件14，用红外线能量检测器39测定发热电阻体15的温度，也能够的出同样的结果。
根据本发明的批量晶片可靠性评价装置，能够获得克实现评价时间短，并可在宽的且正确的温度条件下对晶片成批地进行可靠性评价试验的批量晶片可靠性评价装置及评价方法，因此，在对形成在半导体晶片的多个可靠性评价用元件成批地进行可靠性评价的评价装置及评价方法等中是有用的。
权利要求
1.一种批量晶片可靠性评价装置，具有以与可靠性评价用晶片相对的方式配置的批量晶片探头，且所述批量晶片探头具有布线基板、设在所述布线基板的与可靠性评价用晶片相对的面上的导电性弹性片、设在所述导电性弹性片的表面上的与所述可靠性评价用晶片电连接的多个金属端子，其特征在于所述可靠性评价用晶片，具有形成在所述半导体晶片本体上的多个可靠性评价用元件、通过所述各金属端子对所述各可靠性评价用元件外加电压或电流的多个电极、分别形成在所述各可靠性评价用元件附近的用于控制所述各可靠性评价用元件的温度的多个发热体。
2.一种批量晶片可靠性评价装置，具有以与可靠性评价用晶片相对的方式配置的批量晶片探头，且所述批量晶片探头具有布线基板、设在所述布线基板的与可靠性评价用晶片相对的面上的导电性弹性片、设在所述导电性弹性片的表面上的与所述可靠性评价用晶片电连接的多个金属端子，其特征在于所述可靠性评价用晶片，具有形成在所述半导体晶片本体上的多个可靠性评价用元件、分别形成在所述各可靠性评价用元件附近的用于控制所述各可靠性评价用元件的温度的多个发热体、通过所述各金属端子对所述各可靠性评价用元件外加电压或电流的多个电极、分别电连接所述各可靠性评价用元件和所述各电极的多个配线；在利用形成在所述可靠性评价用晶片上的所述各发热体，将所述各可靠性评价用元件加热至规定的评价温度的情况下，以所述各电极的温度达到所述导电性弹性片的劣化温度以下的方式，将所述各发热体和所述各电极以一定距离间隔配置。
3.如权利要求2所述的批量晶片可靠性评价装置，其特征在于在将所述规定的评价温度的最高温度设定为T℃，将所述各发热体和所述各电极的距离设定为Dmm时，成立D＞{log(T-25)-log(125)}×2.5的关系。
4.如权利要求2所述的批量晶片可靠性评价装置，其特征在于所述各发热体和所述各电极的距离在0.5mm以上。
5.一种批量晶片可靠性评价装置，具有以与可靠性评价用晶片相对的方式配置的批量晶片探头，且所述批量晶片探头具有布线基板、设在所述布线基板的与可靠性评价用晶片相对的面上的导电性弹性片、设在所述导电性弹性片的表面上的与所述可靠性评价用晶片电连接的多个金属端子，其特征在于所述可靠性评价用晶片，具有形成在所述半导体晶片本体上的多个可靠性评价用元件、分别形成在所述各可靠性评价用元件附近的用于控制所述各可靠性评价用元件的温度的多个发热体、通过所述各金属端子对所述各可靠性评价用元件外加电压或电流的多个电极、分别电连接所述各可靠性评价用元件和所述各电极的多个配线；所述各电极，形成于设在所述半导体晶片本体上的绝热材之上。
6.如权利要求5所述的批量晶片可靠性评价装置，其特征在于所述绝热材为形成在半导体晶片本体上的表面保护用树脂膜。
7.如权利要求5所述的批量晶片可靠性评价装置，其特征在于所述绝热材由导热率在1W/m·K以下的材料形成。
8.一种批量晶片可靠性评价装置，具有以与可靠性评价用晶片相对的方式配置的批量晶片探头，且所述批量晶片探头具有布线基板、设在所述布线基板的与可靠性评价用晶片相对的面上的导电性弹性片、设在所述导电性弹性片的表面上的与所述可靠性评价用晶片电连接的多个金属端子，其特征在于所述可靠性评价用晶片，具有形成在所述半导体晶片本体上的多个可靠性评价用元件、分别形成在所述各可靠性评价用元件附近的用于控制所述各可靠性评价用元件的温度的多个发热体、通过所述各金属端子对所述各可靠性评价用元件外加电压或电流的多个电极、分别电连接所述各可靠性评价用元件和所述各电极的多个配线；在所述批量晶片探头的所述导电性弹性片的表面上，设有散热用的虚设金属端子，且所述虚设金属端子，在所述各电极和所述各发热体之间的位置上，与所述可靠性评价用晶片表面接触。
9.如权利要求8所述的批量晶片可靠性评价装置，其特征在于所述虚设金属端子，介于形成在所述可靠性评价用晶片的表面上的虚设电极，与所述可靠性评价用晶片连接。
10.一种批量晶片可靠性评价装置，具有以与可靠性评价用晶片相对的方式配置的批量晶片探头、以及晶片托架，其中，所述批量晶片探头具有布线基板、设在所述布线基板的与可靠性评价用晶片相对的面上的导电性弹性片、设在所述导电性弹性片的表面上的与所述可靠性评价用晶片电连接的多个金属端子，且其中，所述晶片托架用于保持所述可靠性评价用晶片，其特征在于所述可靠性评价用晶片，具有形成在所述半导体晶片本体上的多个可靠性评价用元件、分别形成在所述各可靠性评价用元件附近的用于控制所述各可靠性评价用元件的温度的多个发热体、通过所述各金属端子对所述各可靠性评价用元件外加电压或电流的多个电极、分别电连接所述各可靠性评价用元件和所述各电极的多个配线；设有有选择地冷却接近所述各电极的区域的冷却机构。
11.如权利要求10所述的批量晶片可靠性评价装置，其特征在于所述冷却机构，是设在所述晶片托架的上部、且与在所述可靠性评价用晶片的形成有所述电极的区域的相反侧的面接触的凸部。
12.如权利要求10所述的批量晶片可靠性评价装置，其特征在于所述冷却机构是珀耳帖元件，其装在所述晶片托架的反面上的接近所述电极的区域。
13.如权利要求10所述的批量晶片可靠性评价装置，其特征在于所述冷却机构，是供给至所述晶片托架的反面的接近所述电极的区域的冷却风。
14.如权利要求1～9中任何一项所述的批量晶片可靠性评价装置，其特征在于还具有保持所述可靠性评价用晶片的晶片托架，通过向所述晶片托架的晶片保持面的相反侧的面或者向所述批量晶片探头的与所述可靠性评价用晶片相对的面的相反侧的面供给冷却风，冷却所述可靠性评价用晶片。
15.如权利要求1～13中任何一项所述的批量晶片可靠性评价装置，其特征在于所述多个发热体分别是发热电阻体，且还具有向所述各发热电阻体外加电压或电流的温度控制用电源。
16.如权利要求15所述的批量晶片可靠性评价装置，其特征在于所述可靠性评价用晶片，还具有形成在所述可靠性评价用元件附近的测定所述可靠性评价用元件的温度的温度传感器。
17.如权利要求16所述的批量晶片可靠性评价装置，其特征在于所述温度传感器，是基于温度而改变电阻值的测温电阻体。
18.如权利要求15所述的批量晶片可靠性评价装置，其特征在于还具有采用红外线的温度传感器，用于测定设在所述批量晶片探头的外部的所述可靠性评价用元件的温度。
19.如权利要求16～18中任何一项所述的批量晶片可靠性评价装置，其特征在于还具有控制用电路，用于根据所述温度传感器的测定结果，调节由所述温度控制用电源外加给所述各发热电阻体的电压或电流的值。
20.一种批量晶片可靠性评价装置，具有以与可靠性评价用晶片相对的方式配置的批量晶片探头，且所述批量晶片探头具有布线基板、设在所述布线基板的与可靠性评价用晶片相对的面上的导电性弹性片、设在所述导电性弹性片的表面上的与所述可靠性评价用晶片电连接的多个金属端子，其特征在于所述可靠性评价用晶片，具有形成在所述半导体晶片本体上的多个可靠性评价用元件、分别形成在所述各可靠性评价用元件附近的用于控制所述各可靠性评价用元件的温度的多个发热体、通过所述各金属端子对所述各可靠性评价用元件外加电压或电流的多个电极、分别电连接所述各可靠性评价用元件和所述各电极的多个配线；所述多个发热体，通过利用从设在所述批量晶片探头的外部的光源照射的红外线加热，调节所述各可靠性评价用元件的温度。
21.如权利要求20所述的批量晶片可靠性评价装置，其特征在于所述布线基板，在其上面或下面形成光反射膜。
22.一种批量晶片可靠性评价装置，具有以与可靠性评价用晶片相对的方式配置的批量晶片探头，具有布线基板、设在所述布线基板的与可靠性评价用晶片相对的面上的导电性弹性片、设在所述导电性弹性片的表面上的与所述可靠性评价用晶片电连接的多个金属端子，保持所述可靠性评价用元件的晶片托架，加热手段，设在所述晶片托架的晶片保持面的相反侧的面上，其特征在于所述可靠性评价用晶片，具有形成在所述半导体晶片本体上的多个可靠性评价用元件、通过所述各金属端子对所述各可靠性评价用元件外加电压或电流的多个电极、分别电连接所述各可靠性评价用元件和所述各电极的多个配线；所述多个电极形成在所述可靠性评价用晶片的周边部；所述晶片托架，与所述可靠性评价用晶片的比形成有所述各电极的周边部更靠内侧的下侧的面接触。
23.如权利要求22所述的批量晶片可靠性评价装置，其特征在于所述加热手段，是与所述晶片托架接触设置的发热体。
24.如权利要求22或23所述的批量晶片可靠性评价装置，其特征在于所述可靠性评价用晶片，还具有形成在半导体晶片本体上的虚设电极；所述批量晶片探头，还具有虚设金属端子，所述金属端子设在所述导电性弹性片的表面上的与所述虚设电极相对的位置上。
25.一种批量晶片可靠性评价方法，采用可靠性评价用晶片，具有形成在半导体晶片本体上的多个可靠性评价用元件、分别形成在所述各可靠性评价用元件附近的用于控制所述各可靠性评价用元件的温度的多个发热体、分别与所述各可靠性评价用元件电连接的多个电极，批量晶片探头，具有布线基板、设在所述布线基板一面上的导电性弹性片、设在所述导电性弹性片表面上的多个金属端子，其特征在于，具有在所述可靠性评价用晶片的各电极上，电连接所述批量晶片探头的各金属端子的工序；通过使所述各发热体发热，将所述各可靠性评价用元件的温度加热到规定的评价温度的工序；采用经由所述各电极及所述各金属端子而与所述各可靠性评价用元件电连接的所述批量晶片探头，在规定的评价温度下，成批地评价所述可靠性评价用元件的状态的工序。
26.如权利要求25所述的批量晶片可靠性评价方法，其特征在于所述多个发热体分别是发热电阻体，通过对所述各发热电阻体外加电压或电流，使所述各发热电阻体发热。
27.如权利要求25或26所述的批量晶片可靠性评价方法，其特征在于所述可靠性评价用晶片，在所述各可靠性评价用元件的附近具有基于温度而改变电阻值的测温电阻体；还具有通过测定所述各测温电阻体的电阻值，测定所述各可靠性评价用元件的温度的工序、通过根据测定的所述各可靠性评价用元件的温度而调节所述各发热体的发热量，控制所述各可靠性评价用元件的温度的工序。
28.如权利要求25或26所述的批量晶片可靠性评价方法，其特征在于，还具有通过计测从所述各发热体放射的红外线的放射能，测定所述各可靠性评价用元件的温度的工序；通过根据测定的所述各可靠性评价用元件的温度而调节所述各发热体的发热量，控制所述各可靠性评价用元件的温度的工序。
全文摘要
本发明提供一种批量晶片可靠性评价装置及评价方法。具有以与可靠性评价用晶片(11)相对的方式配置的批量晶片探头(21)，具备布线基板(21a)、在布线基板(21a)的与可靠性评价用晶片(11)相对的面上设置的各向异性导电性橡胶(21b)、在各向异性导电性橡胶(21b)的表面设置的凸起(21c)，而且，凸起(21c)与设在可靠性评价用晶片(11)上的电极(13)连接。由此，评价时间短，且能够在宽的且正确的温度条件下对晶片成批地进行可靠性评价试验。
文档编号H01L21/66GK1652318SQ20051000645
公开日2005年8月10日 申请日期2005年2月1日 优先权日2004年2月2日
发明者藤本敬一 申请人:松下电器产业株式会社