JPH10332780A - 半導体測定装置 - Google Patents

半導体測定装置

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JPH10332780A
JPH10332780A JP9136689A JP13668997A JPH10332780A JP H10332780 A JPH10332780 A JP H10332780A JP 9136689 A JP9136689 A JP 9136689A JP 13668997 A JP13668997 A JP 13668997A JP H10332780 A JPH10332780 A JP H10332780A
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JP
Japan
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probe
conductive probe
semiconductor
tube
base
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9136689A
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English (en)
Inventor
Yoshihisa Okita
佳久 沖田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 長時間に渡る連続測定を高信頼度で行うこと
が可能な半導体測定装置を提供する。 【解決手段】 3軸動作が可能な基体101と、適度な
弾性と剛性を有する導電性のプローブ102と、このプ
ローブ102と測定機器110との電気的接続のための
端子103と、プローブ102を過熱するためのヒータ
ー104と、このヒーター104に電源制御部108を
介して電源107に接続する端子105と、プローブ1
02の温度を検出するための温度センサー106と、こ
の温度センサー106のアナログ出力信号をデジタル信
号に変換するA/D変換器109とを備え、電源制御部
108、A/D変換器109、測定機器110はそれぞ
れ電子制御装置111へと接続されている。そこで、プ
ローブ102の先端を被測定半導体素子121の測定用
パッド122に接触させて、その電気的特性を測定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体測定装置に
係り、特に、高温下の半導体素子の特性測定に用いるマ
ニピュレータの構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば、以下に示すようなものがあった。図5はかかる
従来の半導体素子の特性測定に用いるマニピュレータの
概略構成図である。
【0003】この図において、半導体素子の特性測定に
用いるマニピュレータは、3軸(X軸:紙面の左右方
向、Y軸:紙面の前後方向、Z軸:紙面の上下方向)動
作が可能な基体501、適度な弾性と剛性を有する導電
性のプローブ502、プローブ502と測定機器(図示
なし)との電気的接続のための端子503から構成され
ている。
【0004】図示していないが、プローブ502の先端
を、被測定半導体素子の測定用パッドに接触させて、そ
の電気的特性を測定するようにしていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たマニピュレータにおいては、プローブ502が弾性と
導電性を有している必要があるため、金属製である。そ
のために高温下での半導体素子の特性を測定する際にプ
ローブ502が熱膨張し、長時間の特性変動を測定しよ
うとすると、プローブ502の先端が被測定半導体素子
の測定用パッドから外れてしまうことから、測定途中に
プローブ502を接触させ直す操作が必要となり、その
ためには、印加されている電圧を一旦オフにする必要が
あり、信頼性評価等、連続的に電圧を印加する必要のあ
る測定の障害となっていた。
【0006】本発明は、以上述べた従来のプローブの熱
膨張の問題を除去し、長時間に渡る連続測定を高信頼度
で行うことが可能な半導体測定装置を提供することを目
的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 〔1〕半導体測定装置において、3軸動作が可能な基体
と、この基体に取り付けられる導電性のプローブと、こ
の導電性のプローブに接続される測定機器と、前記導電
性のプローブの温度調節機構とを設けるようにしたもの
である。
【0008】〔2〕半導体測定装置において、3軸動作
が可能な基体と、この基体に取り付けられる導電性のプ
ローブと、この導電性のプローブに接続される測定機器
と、前記導電性のプローブを過熱するためのヒーター
と、このヒーターに接続される電源と、前記導電性のプ
ローブの温度を検出するための温度センサーとを設ける
ようにしたものである。
【0009】〔3〕半導体測定装置において、3軸動作
が可能な基体と、この基体に取り付けられる導電性のプ
ローブと、この導電性のプローブに接続される測定機器
と、前記導電性のプローブを覆うように設けられたチュ
ーブと、このチューブへの冷却用ガス導入手段とを設け
るようにしたものである。 〔4〕半導体測定装置において、3軸動作が可能な基体
と、この基体に取り付けられる導電性のプローブと、こ
の導電性のプローブに接続される測定機器と、前記導電
性のプローブを覆うように設けられ、先端に上方に向か
って開口部を有するチューブと、このチューブへの冷却
用ガス導入手段とを設けるようにしたものである。
【0010】〔5〕半導体測定装置において、3軸動作
が可能な基体と、この基体に取り付けられる導電性のプ
ローブと、この導電性のプローブに接続される測定機器
と、前記導電性のプローブを覆うように設けられ、か
つ、絶縁性の支持体によって前記導電性のプローブと等
距離を保つ導電性のチューブと、このチューブへの冷却
用ガス導入手段とを設けるようにしたものである。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図1は本発明の
第1実施例を示す半導体測定装置の構成図である。
【0012】この実施例の半導体測定装置は、3軸(X
軸:紙面の左右方向、Y軸:紙面の前後方向、Z軸:紙
面の上下方向)動作が可能な基体101と、適度な弾性
と剛性を有する導電性のプローブ102と、このプロー
ブ102と測定機器110との電気的接続のための端子
103と、前記プローブ102を過熱するためのヒータ
ー104と、このヒーター104に電源制御部108を
介して電源107に接続する端子105と、前記プロー
ブ102の温度を検出するための温度センサー106
と、この温度センサー106のアナログ出力信号をデジ
タル信号に変換するA/D変換器109とを備え、電源
制御部108、A/D変換器109、測定機器110は
それぞれ電子制御装置111へと接続されている。
【0013】そこで、プローブ102の先端を、被測定
半導体素子121の測定用パッド122に接触させて、
その電気的特性を測定する。このように、第1実施例に
よれば、プローブ102を過熱するためのヒーター10
4を設けるようにしたので、被測定半導体素子121の
高温下での特性変動を測定する場合には、予めプローブ
102をヒーター104で被測定半導体素子121と同
一温度に過熱し、その温度は温度センサー106、例え
ば、熱電対等を用いて、アナログ信号を引き出し、A/
D変換器109を介して、電子制御装置111へ取り込
み、制御可能にしておくことによって、特性測定中のプ
ローブ102の熱膨張がなくなり、長時間に渡って安定
に温度特性を測定することが可能となる。
【0014】次に、本発明の第2実施例について説明す
る。図2は本発明の第2実施例を示す半導体測定装置の
構成図である。なお、第1実施例と同様の測定機器、被
測定半導体素子などは省略されている。この実施例の半
導体測定装置は、3軸(X軸:紙面の左右方向、Y軸:
紙面の前後方向、Z軸:紙面の上下方向)動作が可能な
基体201と、適度な弾性と剛性を有する導電性のプロ
ーブ202と、このプローブ202と測定機器との電気
的接続のための端子203と、前記プローブ202を覆
うように設けられ、柔軟性を有するチューブ204と、
このチューブ204へのガス導入口205とから構成さ
れている。
【0015】このように、第2実施例によれば、プロー
ブ202を覆うチューブ204のガス導入口205から
冷却ガスを導入するようにしたので、被測定素子として
の半導体素子の高温下での特性変動を測定する際に、特
性測定中のプローブ202の熱膨張がなくなり、長時間
に渡って安定に温度特性を測定することができる。ま
た、第2実施例によれば、冷却ガスを柔軟性を有するチ
ューブ204に導入するようにしたので、プローブ20
2の被測定半導体素子の測定用パッドへの接触圧力の微
調整が可能となり、測定用パッドの寸法が小さい場合
や、Auなど柔らかい金属で形成されている場合、また
は金属膜が薄い場合等に、測定用パッドを損傷すること
なく測定が可能となる。
【0016】次に、本発明の第3実施例について説明す
る。図3は本発明の第3実施例を示す半導体測定装置の
構成図である。なお、第1実施例と同様の測定機器、被
測定半導体素子などの図示は省略されている。この実施
例の半導体測定装置は、3軸(X軸:紙面の左右方向、
Y軸:紙面の前後方向、Z軸:紙面の上下方向)動作が
可能な基体301と、適度な弾性と剛性を有する導電性
のプローブ302と、このプローブ302と測定機器と
の電気的接続のための端子303と、前記プローブ30
2を覆うように設けられ、先端に上方に向かって開口部
306を有するチューブ304と、このチューブ304
へのガス導入口305とから構成されている。
【0017】このように、第3実施例によれば、プロー
ブ302を覆うチューブ304のガス導入口305から
冷却ガスを導入するようにしたので、被測定半導体素子
の高温下での特性変動を測定する際に、特性測定中のプ
ローブ302の熱膨張がなくなり、長時間に渡って安定
に温度特性を測定することができる。 また、第3実施
例によれば、チューブ304に導入された冷却ガスを上
方に向けた開口部306から放出するようにしたので、
冷却ガスによる被測定半導体素子の温度低下を防止する
ことができ、第2実施例よりも更に精度の高い温度特性
の測定が可能となる。
【0018】次に、本発明の第4実施例について説明す
る。図4は本発明の第4実施例を示す半導体測定装置の
構成図であり、図4(a)はその半導体測定装置の全体
構成図、図4(b)は図4(a)のA−A′線断面図で
ある。なお、第1実施例と同様の測定機器、被測定半導
体素子などの図示は省略されている。
【0019】この実施例の半導体測定装置は、3軸(X
軸:紙面の左右方向、Y軸:紙面の前後方向、Z軸:紙
面の上下方向)動作が可能な基体401と、適度な弾性
と剛性を有する導電性のプローブ402と、このプロー
ブ402と測定機器との電気的接続のための端子403
と、前記プローブ402を覆うように設けられ、かつ、
絶縁性の支持体406によってプローブ402と等距離
を保つ導電性のチューブ404と、チューブ404への
ガス導入口405とから構成されている。
【0020】このように、第4実施例によれば、プロー
ブ402を覆うチューブ404のガス導入口405から
冷却ガスを導入するようにしたので、被測定素子として
の半導体素子の高温下での特性変動を測定する際に、特
性測定中のプローブ402の熱膨張がなくなり、長時間
に渡って安定に温度特性を測定することができる。ま
た、第4実施例によれば、冷却ガスを導入するチューブ
404を導電性材料とし、絶縁性の支持体406によっ
て、プローブ402から等距離を保つようにしたので、
等価的に同軸構造となり、特性インピーダンスを測定系
と整合することによって、高周波測定が可能となる。
【0021】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、それらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【0022】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、次のような効果を奏することができる。 (A)プローブを過熱するためのヒーターを設けるよう
にしたので、半導体素子の高温下での特性変動を測定す
る際には、予めプローブを被測定素子としての半導体素
子と同一温度に過熱しておくことによって、特性測定中
のプローブの熱膨張がなくなり、長時間に渡って安定に
温度特性を測定することが可能となる。
【0023】(B)プローブを覆うようなチューブにガ
ス導入口から冷却ガスを導入するようにしたので、半導
体素子の高温下での特性変動を測定する際に、特性測定
中のプローブの熱膨張がなくなり、長時間に渡って安定
に温度特性を測定することができる。また、冷却ガスを
柔軟性を有するチューブに導入するようにしたので、プ
ローブの被測定半導体素子の測定用パッドへの接触圧力
の微調整が可能となり、前記測定用パッドの寸法が小さ
い場合や、Auなど柔らかい金属で形成されている場
合、または金属膜が薄い場合等に、測定用パッドを損傷
することなく測定が可能となる。
【0024】(C)プローブを覆うようなチューブにガ
ス導入口から冷却ガスを導入するようにしたので、半導
体素子の高温下での特性変動を測定する際に、特性測定
中のプローブの熱膨張がなくなり、長時間に渡って安定
に温度特性を測定することができる。また、チューブに
導入された冷却ガスを上方に向けた開口部から放出する
ようにしたので、冷却ガスによる被測定半導体素子の温
度低下を防止することができ、精度の高い温度特性の測
定が可能となる。
【0025】(D)プローブを覆うようなチューブにガ
ス導入口から冷却ガスを導入するようにしたので、半導
体素子の高温下での特性変動を測定する際に、特性測定
中のプローブの熱膨張がなくなり、長時間に渡って安定
に温度特性を測定することができる。また、冷却ガスを
導入するチューブを導電性材料とし、絶縁性の支持体に
よって、プローブから等距離を保つようにしたので、等
価的に同軸構造となり、特性インピーダンスを測定系と
整合することによって、高周波測定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す半導体測定装置の構
成図である。
【図2】本発明の第2実施例を示す半導体測定装置の構
成図である。
【図3】本発明の第3実施例を示す半導体測定装置の構
成図である。
【図4】本発明の第4実施例を示す半導体測定装置の構
成図である。
【図5】従来の半導体素子の特性測定に用いるマニピュ
レータの概略構成図である。
【符号の説明】
101,201,301,401 3軸動作が可能な
基体 102,202,302,402 適度な弾性と剛性
を有する導電性のプローブ 103,105,203,303,403 端子 104 ヒーター 106 温度センサー 107 電源 108 電源制御部 109 A/D変換器 110 測定機器 111 電子制御装置 121 被測定半導体素子 122 測定用パッド 204 柔軟性を有するチューブ 205,305,405 ガス導入口 304 チューブ 306 開口部 404 プローブと等距離を保つ導電性のチューブ 406 絶縁性の支持体

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)3軸動作が可能な基体と、(b)該
    基体に取り付けられる導電性のプローブと、(c)該導
    電性のプローブに接続される測定機器と、(d)前記導
    電性のプローブの温度調節機構とを具備することを特徴
    とする半導体測定装置。
  2. 【請求項2】(a)3軸動作が可能な基体と、(b)該
    基体に取り付けられる導電性のプローブと、(c)該導
    電性のプローブに接続される測定機器と、(d)前記導
    電性のプローブを過熱するためのヒーターと、(e)該
    ヒーターに接続される電源と、(f)前記導電性のプロ
    ーブの温度を検出するための温度センサーとを具備する
    ことを特徴とする半導体測定装置。
  3. 【請求項3】(a)3軸動作が可能な基体と、(b)該
    基体に取り付けられる導電性のプローブと、(c)該導
    電性のプローブに接続される測定機器と、(d)前記導
    電性のプローブを覆うように設けられたチューブと、
    (e)該チューブへの冷却用ガス導入手段とを具備する
    ことを特徴とする半導体測定装置。
  4. 【請求項4】(a)3軸動作が可能な基体と、(b)該
    基体に取り付けられる導電性のプローブと、(c)該導
    電性のプローブに接続される測定機器と、(d)前記導
    電性のプローブを覆うように設けられ、先端に上方に向
    かって開口部を有するチューブと、(e)該チューブへ
    の冷却用ガス導入手段とを具備することを特徴とする半
    導体測定装置。
  5. 【請求項5】(a)3軸動作が可能な基体と、(b)該
    基体に取り付けられる導電性のプローブと、(c)該導
    電性のプローブに接続される測定機器と、(d)前記導
    電性のプローブを覆うように設けられ、かつ、絶縁性の
    支持体によって前記導電性のプローブと等距離を保つ導
    電性のチューブと、(e)該チューブへの冷却用ガス導
    入手段とを具備することを特徴とする半導体測定装置。
JP9136689A 1997-05-27 1997-05-27 半導体測定装置 Withdrawn JPH10332780A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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