半導(dǎo)體評價裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體評價裝置，特別地，涉及一種具有接觸式探針的半導(dǎo)體評價裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在對例如半導(dǎo)體晶圓以及半導(dǎo)體芯片這樣的形成于半導(dǎo)體裝置中的元件的電氣特性進行測定(評價)時，利用真空吸附等使作為被測定物的例如半導(dǎo)體裝置的設(shè)置面接觸固定在卡盤臺的表面上。然后，使得用于進行電氣特性測定用電信號的輸入輸出的接觸式探針，與作為被測定物的半導(dǎo)體裝置的表面上的期望的部位接觸。當(dāng)前，由于存在對接觸式探針施加大電流以及高電壓的要求等，而實施了接觸式探針的多針化。
[0003]在這種狀況下，已知由于施加大電流等較大的電信號以及多針化的原因，而在被測定物的評價中，在例如接觸式探針和被測定物之間產(chǎn)生被稱為局部放電的現(xiàn)象，產(chǎn)生被測定物的局部破損以及與此相伴的問題，抑制這種局部放電是重要的。在沒有發(fā)現(xiàn)所產(chǎn)生的局部放電而使產(chǎn)生了局部放電的被測定物作為合格品流出至后面工序的情況下，很難在后面工序中提取出該被測定物。因此，優(yōu)選事先進行抑制局部放電的措施。抑制局部放電的半導(dǎo)體評價裝置以及半導(dǎo)體評價方法，在例如以下的各專利文獻中公開。
[0004]關(guān)于日本特開2013 - 53898號公報的半導(dǎo)體試驗夾具，不必將作為被測定物的半導(dǎo)體裝置放置于(例如密閉的)空間中就能夠進行測定。因此，無需為了更可靠地抑制局部放電而準(zhǔn)備用于載置被測定物的環(huán)境。
[0005]關(guān)于日本特開2003 - 130889號公報的試驗裝置，在將被試驗體載置于(例如密閉的)空間內(nèi)的狀態(tài)下，通過向該空間內(nèi)供給絕緣性的液體，從而能夠更可靠地抑制在形成于被試驗體上的元件的特性測定中發(fā)生局部放電。但是，為了實現(xiàn)這種功能，需要昂貴的探針基體。另外，在日本特開2003 - 130889號公報中，一邊向被試驗體供給液體一邊進行測定，因此，在例如被試驗體是形成于半導(dǎo)體晶圓或半導(dǎo)體芯片等上的元件的情況下，在測定結(jié)束后需要額外地進行下述處理，即，將供給至被試驗體的絕緣性的液體從被試驗體完全去除。由于額外地需要這種處理，所以日本特開2003 - 130889號公報的方法存在下述問題，即，被試驗體的評價工序所需的時間增多，無法實現(xiàn)低成本化。
[0006]在日本特開平10 - 96746號公報中，在將被檢查物載置于(例如密閉的)空間內(nèi)的狀態(tài)下，通過向該空間內(nèi)供給惰性氣體，從而能夠更可靠地抑制在形成于被檢查物上的元件的特性測定中發(fā)生局部放電。另外，在日本特開2011 - 252792號公報中，在將被試驗體載置于空間內(nèi)的狀態(tài)下，通過向該空間內(nèi)加壓，從而能夠更可靠地抑制在形成于被檢查物上的元件的特性測定中發(fā)生局部放電。但是，這些技術(shù)均是裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可能無法實現(xiàn)裝置的低成本化。另外，這些技術(shù)均存在下述問題，即，被試驗體的評價工序所需的時間增多，無法實現(xiàn)低成本化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明就是鑒于上述課題而提出的，其目的是提供一種半導(dǎo)體評價裝置以及半導(dǎo)體評價方法，其能夠更高效且更可靠地抑制可能在元件的測定中發(fā)生的局部放電。
[0008]本發(fā)明的半導(dǎo)體評價裝置，使用接觸式探針對在多個半導(dǎo)體裝置上分別形成的元件的電氣特性進行測定。該半導(dǎo)體評價裝置具有評價用夾具以及探針基體。評價用夾具設(shè)置為能夠載置多個半導(dǎo)體裝置。探針基體設(shè)置為與評價用夾具相對，包含接觸式探針、能夠?qū)σ蚪?jīng)由接觸式探針流向元件的電流引起的電場進行屏蔽的屏蔽部、以及對接觸式探針進行保持的絕緣性基體。評價用夾具包含利用框部劃分的多個收容部，所述多個收容部能夠分別載置多個所述半導(dǎo)體裝置。構(gòu)成為，通過使框部和探針基體接近，從而在多個收容部和探針基體之間形成分別載置多個半導(dǎo)體裝置的空間，在該狀態(tài)下，能夠使接觸式探針與元件接觸。
[0009]本發(fā)明的半導(dǎo)體評價方法具有以下的工序。
[0010]首先，準(zhǔn)備以可載置多個半導(dǎo)體裝置的方式設(shè)置的評價用夾具。在評價用夾具中包含的利用框部劃分出的多個收容部中分別載置多個半導(dǎo)體裝置。通過使與評價用夾具相對的探針基體與所述框部接近，從而在多個所述收容部各自和所述針基體之間形成空間，在該狀態(tài)下，對在多個所述收容部各自內(nèi)的多個所述半導(dǎo)體裝置上形成的元件的電氣特性進行測定。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體評價裝置，在由框部劃分并形成于收容部和探針基體之間的空間內(nèi)分別載置有多個半導(dǎo)體裝置的狀態(tài)下進行測定。探針基體包含屏蔽部以及絕緣性基體。因此，通過對多個半導(dǎo)體裝置進行I次載置，從而能夠使用接觸式探針針對多個半導(dǎo)體裝置更高效地測定元件的電氣特性，且能夠抑制因在電氣特性測定時流過的電流引起的局部放電的發(fā)生。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體評價方法，在由框部劃分并形成于收容部和探針基體之間的空間內(nèi)分別載置有多個半導(dǎo)體裝置的狀態(tài)下進行測定。向半導(dǎo)體裝置的表面即空間內(nèi)吹出流體。因此，通過對多個半導(dǎo)體裝置進行I次載置，從而能夠使用接觸式探針針對多個半導(dǎo)體裝置更高效地測定元件的電氣特性，且能夠抑制因在電氣特性測定時流過的電流引起的局部放電的發(fā)生。
[0013]通過結(jié)合附圖進行理解而對本發(fā)明做出的詳細說明，使本發(fā)明的上述內(nèi)容及其它目的、特征、方案以及優(yōu)點變得明確。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的實施方式I中的半導(dǎo)體評價裝置的概略剖面圖。
[0015]圖2是表示圖1所示的半導(dǎo)體試驗夾具以及載置于半導(dǎo)體試驗夾具上的半導(dǎo)體芯片的方式的概略俯視圖。
[0016]圖3是表示將使用圖1的半導(dǎo)體評價裝置對半導(dǎo)體芯片進行測定時的、圖1的Pl部以及P2部的方式的第I例放大的概略剖面圖。
[0017]圖4是表示將圖3的P3部、即第I垂直成分和第2垂直成分的連接部分的方式的第I例放大的概略剖面圖。
[0018]圖5是表示將圖3的P3部、即第I垂直成分和第2垂直成分的連接部分的方式的第2例放大的概略剖面圖。
[0019]圖6是表示將圖3的P3部、即第I垂直成分和第2垂直成分的連接部分的方式的第3例放大的概略剖面圖。
[0020]圖7是表示將使用圖1的半導(dǎo)體評價裝置對半導(dǎo)體芯片進行測定時的、圖1的Pl部以及P2部的方式的第2例放大的概略剖面圖。
[0021]圖8是表示將使用圖1的半導(dǎo)體評價裝置對半導(dǎo)體芯片進行測定時的、圖1的Pl部以及P2部的方式的第3例放大的概略剖面圖。
[0022]圖9是表示將使用圖1的半導(dǎo)體評價裝置對半導(dǎo)體芯片進行測定時的、圖1的Pl部以及P2部的方式的第4例放大的概略剖面圖。
[0023]圖10是表示將使用圖1的半導(dǎo)體評價裝置對半導(dǎo)體芯片進行測定時的、圖1的Pl部以及P2部的方式的第5例放大的概略剖面圖。
[0024]圖11是表示將使用圖1的半導(dǎo)體評價裝置對半導(dǎo)體芯片進行測定時的、圖1的Pl部以及P2部的方式的第6例放大的概略剖面圖。
[0025]圖12是表示將使用圖1的半導(dǎo)體評價裝置對半導(dǎo)體芯片進行測定時的、圖1的Pl部以及P2部的方式的第7例放大的概略剖面圖。
[0026]圖13是表示將圖12的P3部、即第I垂直成分和第2垂直成分的連接部分的方式放大的概略剖面圖。
[0027]圖14⑷是表示接觸式探針與電極焊盤的接觸方法的第I工序的概略剖面圖。
[0028]圖14⑶是表示接觸式探針與電極焊盤的接觸方法的第2工序的概略剖面圖。
[0029]圖14(C)是表示接觸式探針與電極焊盤的接觸方法的第3工序的概略剖面圖。
[0030]圖15⑷是表示本發(fā)明的實施方式I中的半導(dǎo)體評價方法的第I工序的概略剖面圖。
[0031]圖15(B)是表示本發(fā)明的實施方式I中的半導(dǎo)體評價方法的第2工序的概略剖面圖。
[0032]圖15(C)是表示本發(fā)明的實施方式I中的半導(dǎo)體評價方法的第3工序的概略剖面圖。
[0033]圖15(D)是表示本發(fā)明的實施方式I中的半導(dǎo)體評價方法的第4工序的概略剖面圖。
[0034]圖16是表示將使用本發(fā)明的實施方式2中的半導(dǎo)體評價裝置對半導(dǎo)體芯片進行測定時的、圖1的Pl部以及P2部的方式放大的概略剖面圖。
[0035]圖17是表示將圖16的P3部、即第I垂直成分和第2垂直成分的連接部分的方式放大的概略剖面圖。
[0036]圖18是表示將圖16的P4部、即第I垂直成分和第2垂直成分的連接部分的方式放大的概略剖面圖。
[0037]圖19是表示將使用本發(fā)明的實施方式3中的半導(dǎo)體評價裝置對半導(dǎo)體芯片進行測定時的、圖1的Pl部以及P2部的方式放大的概略剖面圖。
[0038]圖20是本發(fā)明的實施方式4中的半導(dǎo)體評價裝置的概略剖面圖。
[0039]圖21是表示將使用圖20的半導(dǎo)體評價裝置對半導(dǎo)體芯片進行測定時的、圖20的P5部的方式的第I例放大的概略剖面圖。
[0040]圖22是表示將使用圖20的半導(dǎo)體評價裝置對半導(dǎo)體芯片進行測定時的、圖20的P5部的方式的第2例放大的概略剖面圖。
【具體實施方式】
[0041]下面，基于附圖，對本發(fā)明的實施方式進行說明。
[0042](實施方式I)
[0043]首先，使用圖1?圖9，作為本實施方式的半導(dǎo)體評價裝置的結(jié)構(gòu)而對測定裝置的結(jié)構(gòu)進行說明。此外，為了便于說明而引入了X方向、Y方向、Z方向。
[0044]在以下的說明中以下述內(nèi)容為前提進行記述，S卩，形成于后述的半導(dǎo)體芯片10上的元件基本上是所謂縱向型半導(dǎo)體元件，測定裝置100用于測定具有在圖1的上下方向上流過較大電流的結(jié)構(gòu)的元件的電氣特性。但是，本實施方式的測定裝置100并不限于此，也可以用于測定形成有在圖1的左右方向上流過電流的所謂橫向型半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體芯片10的電氣特性。
[0045]參照圖1，本實施方式的測定裝置100是使用后述的接觸式探針23，對分別形成于后述的多個半導(dǎo)體芯片10上的元件(例如縱向型半導(dǎo)體元件)的電氣特性進行測定的半導(dǎo)體評價裝置。測定裝置100大致具有:支撐基體1、探針基體2、評價部3、以及信號線4。
[0046]支撐基體I是能夠載置并支撐形成有作為被測定物的元件(縱向型半導(dǎo)體元件等)的半導(dǎo)體裝置的部件。半導(dǎo)體裝置是由例如從硅晶片切割后制作出的硅基板構(gòu)成的半導(dǎo)體芯片10。探針基體2包含為了對形成于半導(dǎo)體芯片10上的元件的電氣特性進行測定而能夠接觸設(shè)