JPS6252941A - 半導体測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、電子部品の測定技術さらにはチップ状半導
体装置の測定に適用して特に有効表技術に関するもので
、例えばレーザダイオード・チップの特性試験装置に利
用して有効な技術に関するものである。

〔背景技術〕

例えば、日経マグロウヒル社刊行「日経エレクトロニク
ス　１９８０年１１月２４日号」１２２〜１４４頁に記
載されているようなレーザダイオードは、その発光面が
伸開面つまシチップの側面となっている。このため、そ
の特性の測定は、ウェハーの段階では行えず、伸開面が
露出されたチップの状態でなければ行うことができない
。

第４図はチップ状態にある半導体装置を測定するために
開発された装置を示す。

同図に示すように、レーザダイオード・チップのごとき
チップ状態の半導体装置ｌ？測測定かけるためには、先
ず、そのチップ状半導体装置１を導電性測定ステージ２
上に載置し、この載置された半導体装置１の上面にプロ
ーブ電極３の先端を押し当てる。そして、そのプローブ
電極３と導電性測定ステージ２を介して、測定用パルス
電源をチップ状半導体装置１の上下から与えることによ
り、所定項目の測定を行う。なお、測定ステージ２の上
面には例えば金メッキ２ａが施され、これによシ測定ス
テージ２と半導体装ｔ１との間の電気的接触状態が良好
になるようにしている。

ここで、上記プローブ電極３および上記導電性測定ステ
ージ２にはそれぞれケーブル５および６が接続されてい
る。このケーブル５，６は測定ユニット４に接続されて
いる。測定ユニット４には、測定用の高速パルス電源発
生装置７．電流測定装置８．電圧測定装置９．および撮
像素子のごときセンサ１０などが備えられている。これ
により、例えば半導体装置１がレーザダイオードの場合
には、逆方向電圧（Ｖｒ）、順方向電圧（Ｖｆ）。

直列寄生抵抗（Ｒａ）、Ｌきい値電流（Ｉｔｈ）。

高周波特性１発光出力（Ｐｏ）および発光分布などの特
性が測定されるようになっている。

しかしながら、上述した測定装置では、次のような問題
のあることが本発明者らによりて明らかとされた。

先ず、測定用電源が測定ステージ２を介して与えられる
ため、仮に測定ステージ２と半導体装置１間での電気的
接触状態が良好であったとしても、その測定ステージ２
そのものに寄生する直列抵抗分およびインダクタンスな
どによって、特に高周波特性上測定する場合に測定誤差
が生じやすい、という問題があった。

また、上記測定ステージ２は、ケーブル６を介して測定
ユニット４に接続されているために、その移動の自由が
拘束されている。このため、測定ステージ２の交換やク
リーニングが不便であるとともに、例えば複数項目の測
定を流れ作業的に効率良く行う自動化への適用が困難で
ある、という問題がありた。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、測定の信頼性を確保しつつ、複数項
目の測定を流れ作業的に効率良く行うことができるよう
にした半導体測定技術を提供することにある。

この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴に
ついては、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

〔発明の概要〕

本願において開示される発明のうち代表的なものを簡単
に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、チップ状態の半導体装置が載置される導電性
測定ステージを可動テーブルに円陣に配設するとともに
、その外側に複数の測定ステージ言ンを配設し、さらに
各測定ステージ曹ンにはそれぞれ、半導体装置と測定ス
テージに互いに同側から当接する一対の電極を設けるこ
とにより、導電性測定ステージに寄生する直列抵抗やイ
ンダクタンスなどの影響を受は難い状態でもって、複数
項目の測定を流れ作業的に効率良く行うことができるよ
うにする、という目的を達成するものである。

〔実施例〕

以下、この発明の代表的な実施例全図面を参照しながら
説明する。

なお、図面において同一符号は同一あるいは相当部分を
示す。

第２図は、この発明が適用された半導体自動試験装置の
一部を取シ出して示す。

同図にその要部を示す半導体測定装置は、導電性測定ス
テージ２上に載置されたチップ状態の半導体装置１の上
下から測定用電源を与えることにより、その半導体装置
１の特性試験全行うものであって、上記測定ステージ２
の上面と上記半導体装置１の上面にそれぞれ互いに同側
から当接する一対の可動電極３．ｌｉｔ有する。そして
、この一対の電極３．１１ｔ−介して上記半導体装ｆｌ
ｌに測定用電源が与えられるようになっている。この場
合、測定されるチップ状半導体装［１としては、主にレ
ーザダイオードが対象となっている。

一対の電極３，１１はそれぞれ、針状のプロープ電極の
形に形成されるとともに、互いに近接して平行に配置さ
れている。さらに、各電極３，１１は、ホルダー１３．
１４によってそれぞれに上下動自在に保持されるととも
に、バネ１５．１６によって下方へ常時弾性付勢されて
いる。ホルダー１３．１４は共通アーム１７に取り付け
られ、このアーム１７は昇降機構１８によって上下に移
動駆動されるようになっている。これにより、電極３．
１１は上下に移動駆動されるようになっている。また、
電極３，１１０各先端は、上記バネ１５．１６の弾性に
よシ、互いに異なる高さ位置でもって、半導体装置１の
上面および導電性測定ステージ２の上面にそれぞれに当
接することができるようになっている。

以上のような構成により、上記一対の電極３゜１１は、
その一方（３）の先端が半導体装置１の上面に当接する
ことによって、チップ上の半導体装置１を測定ステージ
２上に抑圧・固定することができる。これとともに、そ
の他方（１１）の先端が、上記半導体装置１に近い位置
でもって、導電性測定ステージ２の上面に当接される。

これにより、その一対の電極３，１１から測定用電源を
半導体装置１の上下に与えて、所定項目の測定を行うこ
とができる。

なお、測定ステージ２の上面には例えば金メッキ２ａが
施され、これにより測定ステージ２と半導体装置１との
間の電気的接触状態が良好になるようにしている。この
場合、その金メッキ２ａは、半導体装置１が載置される
部分と他方の電極１１が当接される部分に跨がる範囲だ
けに部分的に設ければよい。また、上記導電性測定ステ
ージ２は、必ずしも全体を良導電性の部材で構成する必
要はなく、少なくとも、半導体装ｆ！！１が載置される
部分と他方の電極１１が当接される部分に跨がる範囲だ
けを良導電性にすればよい。

第３図は第２図に示した電極を用いて行われる測定状態
の一例を示す。

同図に示すように、上記一対の電極３，１１はそれぞれ
、同軸ケーブル５および６を介して測定ユニット４に接
続されている。測定ユニット４には、測定用の高速パル
ス電源発生装置７．電流測定装置８．　！圧測定装置９
．および撮像素子のごときセンサ１０などが備えられて
いる。これにより、例えば半導体装置１がレーザダイオ
ードの場合には、逆方向電圧（Ｖｒ）、順方向電圧（Ｖ
ｆ）。

直列寄生抵抗（Ｒｓ）、Ｌきい値電流（Ｉｔｈ）。

高周波特性１発光出力（Ｐｏ　）および発光分布などの
特性が測定されるようになっている。

以上のようにして、チップ状態にある半導体装置１と、
この半導体装置１が載置される導電性測定ステージ２と
に、それぞれ互いに同側から当接する一対の電極３．ｌ
ｌ’ｉ設けることによシ、先ず、導電性測定ステージ２
に寄生する直列抵抗やインダクタンスなどの影響を少な
くすることができるようになり、これにより、測定誤差
を生じ難くして、信頼性の高い測定結果あるいは試験結
果が得られるようになる。これとともに、上記測定ステ
ージ２にケーブルを接続する必要がなくなり、これによ
り、その測定ステージ２の移動の自由度を高めて自動化
への適性を向上させることができるようになる。

第１図は、第２図および第３図に示した装置を複数組用
いて構成された自動試験装置の一実施例を示す。

同図に示す自動試験装置は一定方向に回転移動する円形
の可動テーブル１２を有する。この可動テーブル１２の
外周部には複数の測定ステージ２が等角間隔で円陣に配
設されている。これとともに、その可動テーブル１２の
外側には複数の測定ステージ１ン１０１〜１０５が配設
されている。

各測定ステーション１０１〜１０５の配列間隔は測定ス
テージ２の配列間隔と同じに定められ、これによりすべ
ての測定ステージ１ン１０１〜１０５が同時にいずれか
の測定ステージ２に位置対応させられるようになってい
る。各測定ステーション１０１〜１０５にはそれぞれ、
前述した一対の電極３，１１や測定ユニット４が配置さ
れている。

各ステーション１０１〜１０５は、それぞれに異なる測
定項目全分担するように構成されている。

さらに、測定ステージ１ン１０１〜１０５０一方の側に
は未試験のチップ状半導体装置１ｔ−測定ステージ２に
載置するローディング装置１９が配設され、その他方の
側には試験済みのチップ状半導体装置１を測定ステージ
２から回収するアンローディング装置２０が配設されて
いる。

次に動作について説明する。

第３図において、未試験のチップ状半導体装置１は、ロ
ーディング装置１９によって測定ステージ２に載置され
た後、可動テーブル１２の回転によって測定ステージ２
と共に段階的に移動される。

この移動の途中にて、各測定ステージ璽ン１０１〜１０
５ごとにそれぞれに異なる項目の測定にかけられる。そ
して、全項目についての測定が完了すると、アンローデ
ィング装置２０によりて測定ステージ２の外に回収され
る。回収された半導体装置１は、図示を省略するが、そ
の測定結果に基づいて選別され、良品のみが製品として
出荷される。一方、半導体装置１が回収されて空になっ
た測定ステージ２は上記ローディング装置１９に周回し
、そこで再び次の未試験半導体装置１が載置される。

以上のようにして、レーザダイオード・チップなどのチ
ップ状半導体装置１の試験を連続的に行うことができる
。これとともに、各測定ステージ璽ン１０１〜１０５が
それぞれに並行して測定動作を行うことによシ、複数項
目の測定を行う試験も高効率に行うことができる。さら
に、複数の測定ステージ２および測定ステージ１ン１０
１〜１０５がそれぞれ、互いに同心の円周上に配置され
ることにより、設置スペースを小さくすることができる
、という効果も併せて得られる。

〔効果〕

（１）チップ状態の半導体装置が載置される導電性測定
ステージ金可動テーブルに円陣に配設するとともに、そ
の外側に複数の測定ステージ曹ンを配設し、さらに各測
定ステーションにはそれぞれ、半導体装置と測定ステー
ジに互いに同側から当接する一対の電極を設けることに
よシ、導電性測定ステージに寄生する直列抵抗やインダ
クタンスなどの影響を受は難い状態でもりて、複数項目
の測定を流れ作業的に効率良く行うことができるように
なる、という効果が得られる。

以上本発明者によりてなされた発明全実施例に基づき具
体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。例えば、上記バネ１５
．１６は、例えば電極３，１１そのものを弾力性に富む
良導体の線材で構成することなどによって、不要にする
ことができる。

〔利用分野〕

以上、本発明者によってなされた発明をその背景となっ
た利用分野であるレーザダイオード・チップの試験装置
に適用した場合について説明したが、それに限定される
ものではなく、例えばチップ状態にある半導体集積回路
装置の試験などＫも適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明が適用された半導体自動試験装置の一
実施例を示す上側平面図、 第２図は第１図に示した装置の一部を示す側断面図、 第３図はチップ状半導体装置の測定状態を示す図、 第４図はこの発明に先立って検討されたレーザダイオー
ド・チップ測定装置の要部を示す断面図である。 １・・・チップ状の半導体装置（レーザダイオード・チ
ップ）、２・・・測定ステージ、３，１１・・・電極、
４・・・測定ユニット、１２・・・円形の可動テーブル
、１９・・・ローディング装置、２０・・・アンローデ
ィン第　　１　　図 第　　２　　図 第　　３　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、導電性測定ステージ上に載置されたチップ状態の半
   導体装置の上下から測定用電源を与えることにより、そ
   の半導体装置の特性試験を行う半導体測定装置であって
   、回転移動する可動テーブルの外周部に複数の導電性測
   定ステージを等角間隔で円陣に配設するとともに、その
   可動テーブルの外側に複数の測定ステーションを上記導
   電性測定ステージと位置対応するように配設し、さらに
   各測定ステーシヨンにはそれぞれ、上記測定ステージの
   上面と上記半導体装置の上面にそれぞれ互いに同側から
   進退可能に当接する一対の測定用可動電極を設けられて
   いることを特徴とする半導体測定装置。 ２、上記導電性測定ステージは、少なくとも、上記半導
   体装置が載置される部分と上記電極が当接される部分に
   跨がる範囲が良導電性の部材であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の半導体装置。