(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の図面では、同一の各構成要素には同一の符号を付してある。同一の符号が付されている各構成要素の名称および機能は同じである。したがって、同一の符号が付されている各構成要素の一部についての詳細な説明を省略する場合がある。
【0014】
なお、実施の形態において例示される各構成要素の寸法、材質、形状、当該各構成要素の相対配置などは、本発明が適用される装置の構成、各種条件等により適宜変更されてもよい。また、各図における各構成要素の寸法は、実際の寸法と異なる場合がある。
【0015】
<実施の形態1>
図1は、本発明の実施の形態1に係る半導体装置用評価装置100の構成を示す模式図である。なお、
図1において、X方向、Y方向およびZ方向は、互いに直交する。
【0016】
以下の図に示されるX方向、Y方向およびZ方向も、互いに直交する。以下においては、X方向と、当該X方向の反対の方向(−X方向)とを含む方向を「X軸方向」ともいう。また、以下においては、Y方向と、当該Y方向の反対の方向(−Y方向)とを含む方向を「Y軸方向」ともいう。また、以下においては、Z方向と、当該Z方向の反対の方向(−Z方向)とを含む方向を「Z軸方向」ともいう。
【0017】
また、以下においては、X軸方向およびY軸方向を含む平面を、「XY面」ともいう。また、以下においては、X軸方向およびZ軸方向を含む平面を、「XZ面」ともいう。また、以下においては、Y軸方向およびZ軸方向を含む平面を、「YZ面」ともいう。
【0018】
図1を参照して、半導体装置用評価装置100は、ステージSt1と、プローブ基体20と、評価部4と、カバーCv1と、移動機構17とを備える。
【0019】
ステージSt1は、チャックステージである。ステージSt1は、主面St1aを有する。主面St1aは、半導体装置W1を載せるための面である。半導体装置W1は、半導体ウエハである。以下においては、半導体ウエハを、簡略化して、「ウエハ」ともいう。半導体装置W1の形状は、板状(円板状)である。半導体装置W1は、表面W1aと、裏面W1bとを含む。
【0020】
本実施の形態の半導体装置W1は、縦型構造を有する。縦型構造とは、半導体装置W1の縦方向(厚み方向)に、大電流を流す構造である。大電流とは、1アンペア以上の電流である。なお、半導体装置W1は、横型構造を有してもよい。横型構造とは、半導体装置(ウエハ)の表面に沿った方向に、電流を流す構造である。
【0021】
図2は、半導体装置W1を示す平面図である。半導体装置W1は、チップとしての複数の半導体素子Cp1を有する。複数の半導体素子Cp1は、半導体装置W1において、平面的に配列されている。なお、半導体素子Cp1の構成を分かりやすくするために、
図2に示される半導体素子Cp1の数は、実際の数より少なく示されている。また、
図2では、後述のパッドPd1は示していない。
【0022】
再び、
図1を参照して、プローブ基体20の一部である後述のベース板B1は、移動アーム9に保持される。移動アーム9は、任意の方向へ移動自在に構成されている。そのため、プローブ基体20は、移動アーム9の移動に伴い、移動する。なお、
図1では、1台の移動アーム9により、プローブ基体20(ベース板B1)が保持されている状態を示しているが、これに限定されない。プローブ基体20を保持する移動アーム9の数は、2以上であってもよい。なお、プローブ基体20を移動させずに、半導体装置W1(ステージSt1)を移動させてもよい。
【0023】
プローブ基体20は、ベース板B1と、複数のプローブ10と、接続部8aとを含む。なお、
図1では、各プローブ10は簡略化して示されている。各プローブ10は、詳細は後述するが、半導体素子Cp1の電気特性の評価を行うために使用される。また、各プローブ10は、導電性を有する。各プローブ10は、例えば、金属で構成される。当該金属は、例えば、銅、タングステン、レニウムタングステン等である。
【0024】
図3は、プローブ10を説明するための図である。
図3(a)は、プローブ10の詳細な構成を示す図である。
図3(a)を参照して、プローブ10は、プランジャ部12と、バレル部14と、棒状端子15とを含む。
【0025】
プランジャ部12は、コンタクト部Ct1と、棒状部13とを含む。コンタクト部Ct1は、棒状部13の下端に接合されている。なお、コンタクト部Ct1の表面は、導電性向上、耐久性向上等のために、金、パラジウム、タンタル、プラチナ等で被覆されていてもよい。
【0026】
バレル部14の形状は、筒状である。バレル部14は、
図1のベース板B1に固定されている。バレル部14の内部には、スプリング等のばね部材(図示せず)が設けられている。バレル部14のばね部材には、プランジャ部12(棒状部13の上端)が接合されている。バレル部14の上端には、棒状端子15が接合されている。棒状端子15は、バレル部14を介して、プランジャ部12(コンタクト部Ct1)と電気的に接続されている。棒状端子15は、外部への出力端子として機能する。
【0027】
再び、
図1を参照して、ベース板B1には、複数のプローブ10が所定の間隔をあけて固定されている。また、ベース板B1には、接続部8aが設けられている。接続部8aは、配線(図示せず)を介して、複数のプローブ10と電気的に接続されている。また、接続部8aは、信号線6aを介して、評価部4に接続されている。なお、ステージSt1の側面には、接続部8bが設けられている。接続部8bは、信号線6bを介して、評価部4に接続されている。
【0028】
以下においては、ステージSt1の主面St1aに、半導体装置W1が載置されている状態を、「状態St1」ともいう。なお、
図1では、状態St1における半導体装置W1が示されている。
【0029】
カバーCv1は、ステージSt1(チャックステージ)を保護するためのカバーである。カバーCv1は、詳細は後述するが、状態St1における半導体装置W1の少なくとも一部を覆うように構成されている。
【0030】
移動機構17は、カバーCv1を保持する機能、および、カバーCv1を任意の方向に移動させる機能を有する。例えば、移動機構17は、カバーCv1を、半導体装置W1の上面(表面W1a)に沿った方向(水平方向)、および、当該上面(表面W1a)と直交する方向(Z軸方向)に移動させる機能を有する。移動機構17が、カバーCv1をZ軸方向(上下方向)に移動させる機能を有するため、例えば、厚みが異なる複数種類の半導体装置W1に対しても、カバーCv1を適用させることができる。
【0031】
以下においては、カバーCv1が、半導体装置W1の少なくとも一部を覆っている状態を、「状態St2」ともいう。なお、
図1では、状態St2におけるカバーCv1が示されている。
【0032】
図4は、状態St2におけるステージSt1の平面図である。
図5は、
図4のA1−A2線に沿った、ステージSt1の一部の断面図である。なお、
図5では、主要な部分の構成を分かりやすくするために、一部の構成は図示されていない。例えば、
図5では、後述のパッドPd1は示されていない。
【0033】
図4および
図5を参照して、平面視(XY面)におけるカバーCv1の形状は、リング状(閉ループ状)である。なお、カバーCv1を半導体装置W1にかぶせることが可能なように、当該カバーCv1は構成されている。そのため、カバーCv1の内径は、半導体装置W1の外径より、少しだけ大きい。状態St2では、カバーCv1と半導体装置W1との境界に、わずかな隙間が存在する。
【0034】
本実施の形態では、平面視(XY面)における半導体装置W1のサイズが、平面視(XY面)におけるステージSt1(主面St1a)のサイズより小さい状態について説明する。また、本実施の形態では、平面視(XY面)において、カバーCv1が、ステージSt1の主面St1a内に配置されている状態について説明する。例えば、
図5のように、カバーCv1は、ステージSt1の主面St1aに載置されている。
【0035】
なお、
図3(a)のように、各半導体素子Cp1上には、当該半導体素子Cp1と電気的に接続されているパッドPd1が設けられている。すなわち、半導体装置W1の表面W1aには、それぞれ、複数のパッドPd1が設けられている。パッドPd1は、導電性を有する。パッドPd1は、プローブ10のコンタクト部Ct1の接触対象となるパッドである。
【0036】
ステージSt1は、半導体装置W1を支持する台座である。ステージSt1の主面St1aは、半導体装置W1の裏面W1bに接触する。ステージSt1は、例えば、真空吸着を行う機能を有する。ステージSt1は、真空吸着を行うことにより、ステージSt1の主面St1aに、半導体装置W1の裏面W1bを固定する。なお、ステージSt1が半導体装置W1を固定する手段は、真空吸着に限定されず、例えば、静電吸着であってもよい。
【0037】
半導体装置用評価装置100は、半導体装置W1の半導体素子Cp1の電気特性の評価を行う機能を有する。前述したように、本実施の形態の半導体装置W1は、縦型構造を有する。縦型構造の半導体装置W1の各半導体素子Cp1の評価を行う際には、外部に接続される2つの電極が使用される。当該2つの電極の一方は、半導体素子Cp1上に設けられたパッドPd1に接触するためのプローブ10(コンタクト部Ct1)である。当該2つの電極の他方は、半導体装置W1の裏面W1bと接触する、ステージSt1の主面St1aである。
【0038】
ステージSt1の主面St1aは、ステージSt1の側面に設けられた接続部8b、および、信号線6bを介して、評価部4に電気的に接続されている。なお、各半導体素子Cp1に大電流を供給するために、当該各半導体素子Cp1に、m個のプローブ10が接触するように、プローブ基体20は構成される。「m」は、2以上の整数である。
【0039】
また、好ましくは、各プローブ10に流れる電流の密度が略一致する構成が望ましい。例えば、プローブ基体20に含まれる複数のプローブ10のいずれが使用された状態でも、ベース板B1に設けられた接続部8aから、使用されたプローブ10を経由した、接続部8bまでの電流の経路の長さが、略同一となるように、接続部8a,接続部8bが設けられることが好ましい。理想的には、接続部8aが、プローブ10を介して、接続部8bと対向するように、接続部8a,接続部8bが設けられることが好ましい。
【0040】
なお、半導体装置用評価装置100では、複数の半導体素子Cp1を、一括して評価するために、プローブ基体20は、m個のプローブ10をn組含む。「n」は、2以上の整数である。すなわち、プローブ基体20は、k個のプローブ10を含む。「k」は、m×nにより得られる整数である。
【0041】
各プローブ10(棒状端子15)は、ベース板B1に設けられた、導電性の配線(図示せず)により、接続部8aと電気的に接続される。当該導電性の配線は、例えば、金属等で構成されている。
【0042】
なお、上記の導電性の配線がベース板B1上に設けられる場合、ベース板B1は、絶縁性を有することが望ましい。なお、当該導電性の配線が、絶縁性部材で被覆されている場合、ベース板B1は、絶縁性を有さない、金属等で構成されてもよい。
【0043】
次に、プローブ10の動作について説明する。半導体素子Cp1の評価を行うための処理において、
図3(a)のプローブ10は、パッドPd1に向かって、下方向(−Z方向)へ移動する。これにより、
図3(b)のように、プローブ10のコンタクト部Ct1は、パッドPd1に接触する。
図3(b)の状態のプローブ10が、さらに、下方向(−Z方向)へ移動した場合、棒状部13が、ばね部材(図示せず)を介して、バレル部14の内部に、押し込まれる(
図3(c)参照)。すなわち、棒状部13は、摺動する。これにより、コンタクト部Ct1が、パッドPd1に確実に接触する。すなわち、コンタクト部Ct1は、物理的および電気的に、パッドPd1に接触する。
【0044】
なお、プローブ10の構成は、バレル部14の内部にばね部材を設けた構成としたが、これに限定されない。例えば、プローブ10の構成は、バレル部14の外部にばね部材を設けた構成であったもよい。また、プローブ10の構成は、ばね部材を利用したスプリング式に限定されない。プローブ10の構成は、例えば、カンチレバー式であってもよい。また、プローブ10は、積層プローブ、ワイヤープローブ等であってもよい。
【0045】
次に、カバーCv1の詳細な構成について説明する。以下においては、半導体装置W1の周縁部を、「周縁部W1e」ともいう。平面視(XY面)における半導体装置W1の形状が円板状である場合、平面視(XY面)における周縁部W1eの形状は、リング状(閉ループ)状である。以下においては、周縁部W1eの側面を、「側面W1es」ともいう。また、以下においては、周縁部W1eの上面を、「上面W1eu」ともいう。上面W1euは、表面W1aの一部である。本実施の形態では、平面視(XY面)において、カバーCv1は、半導体装置W1の周縁部W1e全体を取り囲む。
【0046】
図5のように、カバーCv1が半導体装置W1の周縁部W1eの側面W1esおよび上面W1euを覆うように、当該カバーCv1は構成されている。前述したように、平面視(XY面)におけるカバーCv1の形状は、リング状(閉ループ)状である。なお、カバーCv1は、側面Cv1sを有する。前述の状態St2において、側面Cv1sは、周縁部W1eの側面W1esと対向する。すなわち、側面W1esは、カバーCv1のうち、周縁部W1eの側面W1esと対向する部分に相当する。側面W1esには、絶縁性のコーティングが施されている。具体的には、側面W1esには、柔軟性を有する絶縁部材50が設けられている。すなわち、側面W1esは、柔軟性を有する絶縁部材50で覆われる。側面W1esに設けられる絶縁部材50は、例えば、フッ素樹脂、PTFE等である。なお、カバーCv1の下面にも、柔軟性を有する絶縁部材50が設けられてもよい。
【0047】
また、カバーCv1は、基台Cv1bと、突起部Cv1xとを有する。平面視(XY面)における基台Cv1bの形状は、リング状(閉ループ)状である。突起部Cv1xは、基台Cv1bの上部から、水平方向に突出した部材である。平面視(XY面)において、突起部Cv1xは、半導体装置W1の周縁部W1eと重なる。
【0048】
基台Cv1bは、絶縁材料で構成されている。当該絶縁材料は、例えば、エンジニアリングプラスチック等の樹脂材である。好ましくは、基台Cv1bを構成する絶縁材料は、高硬度のPPS(ポリフェニレンサルファイド)樹脂である。なお、基台Cv1bだけででなく、カバーCv1全体が、上記の絶縁材料で構成されてもよい。
【0049】
平面視(XY面)においてカバーCv1と半導体装置W1との間に隙間が生じないように、突起部Cv1xは構成されている。具体的には、状態St2では、
図5のように、突起部Cv1xは、周縁部W1eの上面W1euを覆う。平面視(XY面)における突起部Cv1xの形状は、リング状(閉ループ)状である。なお、突起部Cv1xの厚みは、半導体装置W1の厚みより小さい。
【0050】
次に、半導体装置W1を評価するための方法(以下、「半導体装置評価方法Pr」ともいう)について説明する。半導体装置評価方法Prは、カバーCv1を使用して、板状の半導体装置W1が有する半導体素子Cp1の電気特性の評価を行う処理である。
【0051】
図6は、本発明の実施の形態1に係る半導体装置評価方法Prのフローチャートである。なお、
図6では、半導体装置評価方法Prに含まれる主要な工程のみを示している。半導体装置評価方法Prが行われる前に、評価対象の半導体装置W1のサイズ、および、ステージSt1の主面St1aのサイズに対応する、適切なサイズのカバーCv1が選定される。また、プローブ基体20に設けられる複数のプローブ10のコンタクト部Ct1の高さが揃えられる。
【0052】
半導体装置評価方法Prでは、まず、載置工程が行われる(ステップS110)。載置工程では、半導体装置W1を任意の方向へ移動させる機能を有する半導体装置移動機構部(図示せず)が使用される。載置工程では、半導体装置移動機構部が、半導体装置W1をステージSt1に載置する。これにより、半導体装置W1が、ステージSt1に固定される。
【0053】
次に、配置工程が行われる(ステップS120)。配置工程では、カバーCv1を任意の方向へ移動させる機能を有する移動機構17が使用される。配置工程では、移動機構17が、カバーCv1をステージSt1に配置する。具体的には、カバーCv1が半導体装置W1の周縁部W1eの側面W1esおよび上面W1euを覆うように、移動機構17が、当該カバーCv1を、当該半導体装置W1の周辺に配置する。
【0054】
次に、評価工程が行われる(ステップS130)。評価工程では、まず、プローブ移動処理が行われる。プローブ移動処理では、複数のプローブ10の少なくとも一部が半導体装置W1の上面(表面W1a)に接触するように、移動アーム9が、複数のプローブ10(プローブ基体20)を、半導体装置W1の上面(表面W1a)に向かって移動させる。すなわち、複数のプローブ10は、移動アーム9の動作に従って、半導体装置W1の上面(表面W1a)に向かって移動するように構成されている。
【0055】
以下においては、プローブ移動処理において、プローブ基体20に含まれる複数のプローブ10のうち、パッドPd1と対向するプローブ10を、「パッド対応プローブ」ともいう。また、以下においては、プローブ移動処理において、プローブ基体20に含まれる複数のプローブ10のうち、半導体装置W1と対向しないプローブ10を、「装置外プローブ」または「プローブ10a」ともいう。なお、装置外プローブは、プローブ移動処理において、半導体装置W1の周辺領域と対向する。
【0056】
プローブ移動処理における移動アーム9の上記の動作により、複数のパッド対応プローブ(コンタクト部Ct1)が、それぞれ、半導体装置W1の複数のパッドPd1に接触する。なお、装置外プローブであるプローブ10aの先端部(コンタクト部Ct1)は、
図7のように、カバーCv1の上面に接触する。なお、
図7では、主要な部分の構成を分かりやすくするために、一部の構成は簡略化されており、かつ、別の一部の構成は図示されていない。例えば、プローブ10は簡略化して示されている。また、ベース板B1およびパッドPd1は示されていない。
【0057】
このように、プローブ10a(装置外プローブ)の先端部は、カバーCv1の上面に接触する。そのため、プローブ10aにより、ステージSt1の主面St1aに傷がつくことはない。すなわち、カバーCv1は、評価工程において、プローブ10a(装置外プローブ)を、当該カバーCv1の上面に接触させるための治具である。また、カバーCv1により、プローブ10aがステージSt1の主面St1a(表面)に近接することを防ぐことができるため、放電現象の発生を防止することができる。
【0058】
また、評価工程では、次に、特性評価処理が行われる。特性評価処理では、評価部4が、半導体装置W1の半導体素子Cp1の電気特性の評価を行う。なお、半導体素子Cp1の電気特性の評価のための処理は、周知な処理であるため、簡単に説明する。
【0059】
特性評価処理では、複数の半導体素子Cp1のパッドPd1に、それぞれ、複数のパッド対応プローブが接触した状態で、各半導体素子Cp1に電流が流されることにより、各半導体素子Cp1の電気特性の評価が行われる。なお、必要に応じて、プローブ基体20(パッド対応プローブ)は移動する。以上により、半導体素子Cp1の電気特性の評価が行われる。
【0060】
評価工程の終了後、複数のパッド対応プローブは、複数のパッドPd1から離される。次に、移動機構17が、カバーCv1をステージSt1から離す。以上により、半導体装置評価方法Prは終了する。
【0061】
なお、必要に応じて、評価が終わった半導体装置W1を、評価対象となる別の半導体装置W1に交換し、当該別の半導体装置W1に対し評価を行う処理が継続される。また、評価対象となる別の半導体装置W1の大きさおよび厚みによっては、カバーCv1は、当該別の半導体装置W1のサイズに対応する別のカバーCv1に変更される場合もある。
【0062】
以上説明したように、本実施の形態によれば、半導体装置用評価装置100は、複数のプローブ10と、カバーCv1とを備える。複数のプローブ10は、半導体装置W1の上面(表面W1a)に向かって移動するように構成されている。カバーCv1が半導体装置W1の周縁部W1eの側面W1esおよび上面W1euを覆うように、当該カバーCv1は構成されている。これにより、半導体装置W1の周縁部の上面を保護することができる。また、半導体装置W1とカバーCv1との境界に隙間が存在する状態においても、当該隙間にプローブ10が入ることを防ぐことができる。
【0063】
また、本実施の形態では、前述の評価工程において、特性評価処理が行われる。これにより、複数の半導体素子Cp1の評価を一括して行うことが可能である。そのため、評価工程に要する時間を短縮することが可能である。また、装置外プローブの存在を考慮することなく、評価する半導体素子Cp1の数を維持することができる。そのため、評価工程に要する時間が不必要に長くなることを抑制することができる。
【0064】
また、本実施の形態では、プローブ10a(装置外プローブ)の先端部は、カバーCv1の上面に接触する。そのため、プローブ10aの移動に伴う、半導体装置W1の周縁部の破損、ステージSt1(チャックステージ)の主面St1aにおける傷の発生等を防ぐことができる。また、プローブ10aが、ステージSt1の主面St1a(表面)に近接することを防ぐことができるため、放電現象の発生を防止することができる。
【0065】
また、本実施の形態では、カバーCv1(基台Cv1b)は、絶縁材料で構成されている。そのため、プローブ10a(装置外プローブ)がカバーCv1に接触した場合でも、当該プローブ10aによる意図しない通電の発生を防ぐことができる。また、カバーCv1(基台Cv1b)を構成する絶縁材料は、高硬度のPPS樹脂である。そのため、カバーCv1に傷がつくことを抑制することができる。
【0066】
また、本実施の形態では、カバーCv1の側面W1esには、柔軟性を有する絶縁部材50が設けられている。絶縁部材50の存在により、半導体装置W1の周縁部における破損の発生を防ぐことができる。
【0067】
また、本実施の形態では、カバーCv1の突起部Cv1xの厚みは、半導体装置W1の厚みより小さい。そのため、カバーCv1および半導体装置W1における段差が小さい。したがって、プローブ10として、押し込み量の小さいプローブを適用することができる。当該押し込み量の小さいプローブは、例えば、カンチ式プローブカード、ワイヤプローブ等である。
【0068】
なお、電気特性の評価工程において、高電圧が印加される、電力用の半導体装置では、プローブが、チャックステージの表面に接触していない状態において、当該プローブの先端が、当該チャックステージの表面に近接することで、放電が生じる可能性がある。放電が生じた場合、当該放電が生じた箇所の近傍の半導体装置に、破壊が生じる可能性があるという問題がある。そのため、放電の発生を抑制する必要がある。
【0069】
また、関連構成Aでは、前述したように、半導体装置(ウエハ)とリングとの境界に隙間を設ける必要がある。しかしながら、隙間を設けた構成では、プローブの先端が半導体装置(ウエハ)の周縁部の端に接触し、当該周縁部が破損する可能性があるという問題がある。
【0070】
そこで、本実施の形態の半導体装置用評価装置100は、上記のような構成を有する。そのため、本実施の形態の半導体装置用評価装置100により、上記の各問題を解決することができる。また、上記のような構成を有する半導体装置用評価装置100によれば、半導体装置(ウエハ)の製造過程において、寄生的に形成された未形成の半導体素子に対する、プローブの接触に伴う上記のような問題も解決することができる。
【0071】
なお、プローブ10a(装置外プローブ)がカバーCv1に接触した場合における意図しない通電は、半導体装置用評価装置100により止めることが可能である。そのため、本実施の形態では、カバーCv1(基台Cv1b)は、絶縁材料で構成されるとしたが、これに限定されない。カバーCv1の基台Cv1bは、加工が容易な金属(以下、「金属Mt1」ともいう)で構成されてもよい。また、カバーCv1全体が、金属Mt1で構成されてもよい。金属Mt1は、例えば、鉄、銅、アルミニウム等である。
【0072】
カバーCv1が金属で構成されることにより、カバーCv1にプローブ10aが接触した場合でも、当該カバーCv1に傷がつくことを抑制することができる。そのため、カバーCv1に傷がつくことに伴う、くず(異物)等の発生も抑制することができる。
【0073】
また、カバーCv1が金属Mt1で構成されている場合、当該カバーCv1の上面は、高硬度な金属(以下、「金属Mt2」ともいう)で覆われていてもよい。金属Mt2は、例えば、金属Mt1の硬度より高い硬度を有する金属である。また、カバーCv1が金属Mt1で構成されている場合、カバーCv1の上面および下面の両方が、金属Mt2で覆われていてもよい。これにより、カバーCv1に傷がつくことを、さらに抑制することができる。
【0074】
また、カバーCv1が金属Mt1で構成されている場合、当該カバーCv1の上面は、セラミック材で覆われていてもよい。
【0075】
また、本実施の形態では、平面視(XY面)におけるカバーCv1の形状は、リング状(閉ループ状)に限定されない。例えば、半導体装置W1の周縁部W1eに存在する、評価対象となる全ての半導体素子Cp1を、突起部Cv1xが覆うように構成されていれば、平面視(XY面)におけるカバーCv1の形状は、矩形等であってもよい。
【0076】
また、カバーCv1の設置を容易にするために、当該カバーCv1に持ち手が設けられてもよい。
【0077】
<変形例1>
以下においては、実施の形態1の構成を、「構成Ct1」ともいう。また、以下においては、本変形例の構成を「構成Ctm1」ともいう。構成Ctm1は、複数のカバーCv1mを使用した構成である。構成Ctm1は、構成Ct1(実施の形態1)に適用される。
【0078】
構成Ctm1が適用された半導体装置用評価装置100は、複数のカバーCv1mを備える。以下に、一例として、4つのカバーCv1mを使用した構成Ctm1について説明する。
【0079】
図8は、本発明の変形例1に係る構成Ctm1を説明するための図である。なお、
図8では、各カバーCv1mが、前述の移動機構17により保持されている状態を示す。また、
図8では、簡略化のため、移動機構17のうち、カバーを保持する部分のみ示されている。
【0080】
各カバーCv1mは、カバーCv1と比較して、平面視(XY面)における形状のみが異なる。各カバーCv1mのそれ以外の構成は、カバーCv1と同様なので詳細な説明は繰り返さない。そのため、各カバーCv1mは、カバーCv1と同様に、基台Cv1bと、突起部Cv1xとを有する。また、各カバーCv1mの断面の形状は、
図5のカバーCv1の形状と同じである。そのため、各カバーCv1mは側面W1esを有する。また、各カバーCv1mの側面W1esには、
図5のカバーCv1と同様、柔軟性を有する絶縁部材50が設けられる。
【0081】
平面視(XY面)における、4つのカバーCv1mの形状は、例えば、
図8に示されるような形状である。4つのカバーCv1mは、例えば、
図8のように、当該4つのカバーCv1mが半導体装置W1を取り囲むように、間隔をあけて配置される。すなわち、4つのカバーCv1mは、必要な箇所のみに、配置される。また、4つのカバーCv1mは、
図5のカバーCv1と同様、半導体装置W1の周縁部W1eの側面W1esおよび上面W1euを覆うように、半導体装置W1の周辺に配置される。
【0082】
なお、構成Ctm1では、各カバーCv1mが半導体装置W1の側面W1esに向かうように、各移動機構17は、カバーCv1mを水平方向に移動させる。なお、各移動機構17は、カバーCv1mの側面W1es(絶縁部材50)が、半導体装置W1の側面W1esに接触するように、カバーCv1mを水平方向に移動させる。これにより、カバーCv1mの位置決めを容易に行うことができる。
【0083】
また、移動機構17は、前述したように、カバーCv1mをZ軸方向(上下方向)に移動させる機能を有する。そのため、例えば、厚みが異なる複数種類の半導体装置W1に対しても、カバーCv1mを適用させることができる。
【0084】
なお、
図8では、半導体装置W1の周縁部W1eの全てを、4つのカバーCv1mが覆っていないがこれに限定されない。例えば、
図4のように、4つのカバーCv1mが半導体装置W1の周縁部W1eの全てを覆うように、当該4つのカバーCv1mは構成されてもよい。例えば、4つのカバーCv1mは、
図4におけるリング状のカバーCv1を4分割することにより、生成されたものであってもよい。
【0085】
また、構成Ctm1におけるカバーCv1mの数は、4に限定されず、1、2または5以上であってもよい。
【0086】
次に、構成Ctm1において、半導体装置W1を評価するための方法(以下、「半導体装置評価方法Pra」ともいう)について説明する。
図9は、本発明の変形例1に係る半導体装置評価方法Praのフローチャートである。なお、
図9では、半導体装置評価方法Praに含まれる主要な工程のみを示している。
図9において、
図6のステップ番号と同じステップ番号の処理は、実施の形態1で説明した処理と同様な処理が行われるので詳細な説明は繰り返さない。以下、実施の形態1と異なる点を中心に説明する。
【0087】
半導体装置評価方法Praでは、実施の形態1と同様、載置工程が行われる(ステップS110)。次に、配置工程Aが行われる(ステップS120A)。配置工程Aでは、複数のカバーCv1mが半導体装置W1の周縁部W1eの側面W1esおよび上面W1euを覆うように、複数の移動機構17が、当該複数のカバーCv1mを、当該半導体装置W1の周辺に配置する。これにより、例えば、
図8のように、4つのカバーCv1mが配置される。
【0088】
次に、実施の形態1と同様、評価工程が行われる(ステップS130)。これにより、半導体装置W1における各半導体素子Cp1の電気特性の評価が、順次、行われる。
【0089】
次に、移動工程が行われる(ステップS140)。移動工程は、要約すれば、複数のカバーCv1mの少なくとも1つを移動させる工程である。移動工程では、例えば、
図8の各移動機構17が、カバーCv1mが半導体装置W1から離れるように、当該カバーCv1mを移動させる。以上により、半導体装置評価方法Praは終了する。
【0090】
なお、半導体装置評価方法Praは、上記の処理に限定されない。例えば、半導体装置評価方法Praにおいて、半導体装置W1に含まれる評価対象の半導体素子Cp1の位置に応じて、u個のカバーCv1mを移動させる構成(以下、「構成Ctm1a」ともいう)としてもよい。「u」は、1、または、2以上の整数である。
【0091】
以下においては、半導体装置W1の周縁部W1eのうち、評価対象の半導体素子Cp1の近傍の領域を、「評価対象近傍領域」ともいう。構成Ctm1aは、半導体装置W1の周縁部W1eにおける評価対象近傍領域に、カバーCv1mを配置する構成でもある。
【0092】
構成Ctm1aにおける半導体装置評価方法Praでは、載置工程(S110)、配置工程A(S120A)、評価工程(S130)、移動工程(S140)、評価工程(S130)が、順次、行われる。まず、実施の形態1と同様、載置工程(S110)が行われる。以下においては、
図8の4つのカバーCv1mを、それぞれ、カバーCv1ma,Cv1mb,Cv1mc,Cv1mdともいう。
【0093】
ここで、構成Ctm1aにおける、1回目の評価工程に対応する評価対象近傍領域が、仮に、半導体装置W1の周縁部W1eのうち、
図8のカバーCv1ma,Cv1mbにより覆わている領域であると仮定する。
【0094】
この場合、配置工程A(S120A)では、2つの移動機構17が、例えば、2個のカバーCv1mを移動させて、
図8のカバーCv1ma,Cv1mbの位置に配置する。言い換えれば、配置工程Aでは、2個のカバーCv1mが半導体装置W1の周縁部W1eの側面W1esおよび上面W1euを覆うように、2つの移動機構17が、当該2個のカバーCv1mを、当該半導体装置W1の周辺に配置する。
【0095】
次に、1回目の評価工程(S130)において、実施の形態1と同様、評価対象の半導体素子Cp1の評価が行われる。次に、移動工程(S140)が行われる。構成Ctm1aにおける移動工程は、要約すれば、評価工程において評価が行われる際に、複数のカバーCv1mの少なくとも1つを移動させる工程である。
【0096】
ここで、構成Ctm1aにおける、2回目の評価工程に対応する評価対象近傍領域が、仮に、半導体装置W1の周縁部W1eのうち、
図8のカバーCv1mc,Cv1mdにより覆わている領域であると仮定する。
【0097】
この場合、構成Ctm1aにおける移動工程(S140)では、2つの移動機構17が、前述の2個のカバーCv1mを移動させて、
図8のカバーCv1mc,Cv1mdの位置に配置する。そして、2回目の評価工程が行われる。以上により、構成Ctm1aにおける半導体装置評価方法Praが終了する。
【0098】
次に、平面視(XY面)における半導体装置W1のサイズが、平面視(XY面)におけるステージSt1(主面St1a)のサイズと同じ状態(以下、「同サイズ状態」ともいう)である構成について説明する。同サイズ状態では、
図8の半導体装置W1の下部に、ステージSt1が存在する。
【0099】
図10は、同サイズ状態における
図8のカバーCv1mおよびその近傍の断面図である。同サイズ状態においても、前述と同様に、半導体装置評価方法Praを行うことができる。なお、同サイズ状態における、半導体装置評価方法Praの評価工程は、
図10のように、移動機構17がカバーCv1mを保持した状態で、行われる。
【0100】
以上説明したように、本変形例によれば、複数のカバーを使用する構成においても、実施の形態1と同じ効果が得られる。また、カバーCv1mを水平方向に移動させることにより、当該カバーCv1mの配置を行うことが可能である。そのため、カバーCv1mの設置を迅速に行うことができ、カバーCv1mの配置の工程を短縮することができる。
【0101】
また、本変形例では、複数のカバーCv1mを使用するため、仮に、破損したカバーCv1mが存在する場合、当該破損したカバーCv1mのみを容易に交換することができる。
【0102】
また、本変形例では、複数のカバーCv1mを使用するため、各カバーカバーCv1mのサイズが小さく、各カバーCv1mの取り扱いが容易である。また、既存の設備に、各カバーCv1mを容易に対応させることができる。
【0103】
また、前述の構成Ctm1aにおける半導体装置評価方法Praによれば、評価工程が行われる際に必要な、カバーCv1mの数を少なくすることができる。
【0104】
<変形例2>
以下においては、本変形例の構成を「構成Ctm2」ともいう。構成Ctm2は、複数のカバーにより構成されたカバーを使用する構成である。構成Ctm2は、構成Ct1(実施の形態1)および構成Ctm1(変形例1)の全てまたは一部に適用される。
【0105】
一例として、構成Ctm2が適用された構成Ctm1(以下、「構成Ctm12」ともいう)を、以下に示す。構成Ctm12は、
図8の構成に、構成Ctm2が適用された構成である。
【0106】
構成Ctm12が適用された半導体装置用評価装置100は、複数のカバーCv2を備える。
図11は、本発明の変形例2に係るカバーCv2を説明するための図である。なお、
図11は、一例として、前述の同サイズ状態におけるカバーCv2の断面図である。また、
図11では、構成を分かりやすくするために、周縁部W1eのX軸方向のサイズを、
図10より大きく示している。
【0107】
図11を参照して、カバーCv2は、カバーCv2a,Cv2bとから構成されている。カバーCv2a,Cv2bの各々の形状は、板状である。平面視(XY面)におけるカバーCv2a,Cv2bの各々の形状は、例えば、
図8のカバーCv1mの形状と同じである。
【0108】
カバーCv2aの形状は、一例として、カバーCv2bの形状と同一である。なお、前述の同サイズ状態では、カバーCv2a,Cv2bの各々は、移動機構17により保持される。なお、カバーCv2a,Cv2bは、2つの移動機構17により、独立して移動可能である。2つの移動機構17が、カバーCv2a,Cv2bを、
図11のように配置することにより、カバーCv2が構成される。
【0109】
カバーCv2aは、半導体装置W1の周縁部W1eの側面W1esを覆う部材である。カバーCv2aは、半導体装置W1の側面W1esと対向する側面Cv2asを有する。そのため、カバーCv2aの側面Cv2asは、半導体装置W1の周縁部W1eの側面W1esを覆う。
【0110】
カバーCv2bは、カバーCv2a上に載せられた部材である。カバーCv2bは、半導体装置W1の周縁部W1eの上面W1euを覆う。すなわち、カバーCv2bは、カバーCv1の突起部Cv1xに相当する。
【0111】
カバーCv2bは、例えば、絶縁材料で構成されている。当該絶縁材料は、例えば、当該絶縁材料にプローブ10が少なくとも1回接触しても、破損しない材料である。当該絶縁材料は、例えば、ポリイミドフィルムである。また、カバーCv2bは、前述のPPS樹脂で構成されてもよい。
【0112】
なお、カバーCv2bは、前述の金属Mt1で構成されてもよい。また、カバーCv2bが金属Mt1で構成されている場合、カバーCv2bの上面は、前述の高硬度な金属Mt2で覆われていてもよい。
【0113】
なお、カバーCv2aは、カバーCv2bを構成する材料と同一の材料で構成されてもよい。すなわち、カバーCv2全体は、同一の材料で構成されてもよい。
【0114】
また、カバーCv2aのうち、半導体装置W1の側面W1esと対向する側面Cv2asには、柔軟性を有する前述の絶縁部材50が設けられてもよい。
【0115】
以上説明したように、本変形例によれば、実施の形態1および変形例1と同じ効果が得られる。なお、カバーCv2bは、前述の評価工程が行われることにより、磨耗しやすい。そこで、本変形例によれば、カバーCv2bのみを、新しい別のカバーCv2bに交換することができる。
【0116】
なお、構成Ctm2を、構成Ct1(実施の形態1)に適用した場合、平面視(XY面)におけるカバーCv2a,Cv2bの各々の形状は、リング状(閉ループ状)である。以下においては、
図8のカバーCv1mから突起部Cv1xを除去したものを、「カバーCv1mn」ともいう。カバーCv1mnは、カバーCv1mの基台Cv1bのみで構成されている。
【0117】
なお、カバーCv2aの形状は、カバーCv2bの形状と異なっていてもよい。これにより、
図8の4つのカバーCv1mと同様に配置された4つのカバーCv1mn上に、リング状のカバーCv2bを載せた構成も実現可能である。また、前述の突起部Cv1xに相当するカバーCv2bの厚みは、半導体装置W1の厚みより小さくてもよい。
【0118】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態、各変形例を自由に組み合わせたり、実施の形態、各変形例を適宜、変形、省略することが可能である。