本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置的檢查裝置以及半導(dǎo)體裝置的檢查方法。
背景技術(shù):
已知一種半導(dǎo)體裝置的檢查裝置,其使探針的前端與作為被測(cè)定物的半導(dǎo)體裝置接觸而進(jìn)行半導(dǎo)體裝置的電氣特性評(píng)價(jià)。在這里,半導(dǎo)體裝置是半導(dǎo)體晶片或者從半導(dǎo)體晶片進(jìn)行單片化后的芯片。在進(jìn)行檢查時(shí),通過(guò)真空吸附等而使半導(dǎo)體裝置固定于卡盤(pán)臺(tái)的表面。然后,從上方使用于進(jìn)行電氣式輸入輸出的探針與半導(dǎo)體裝置的電極接觸。
在沿半導(dǎo)體裝置的縱向、即從半導(dǎo)體裝置的一個(gè)主面向另一個(gè)主面流過(guò)大電流的縱型構(gòu)造的半導(dǎo)體裝置的檢查中,卡盤(pán)臺(tái)表面成為電極。并且,以往,實(shí)施探針的多針化,應(yīng)對(duì)了施加大電流、高電壓的要求。
在對(duì)作為被測(cè)定物的半導(dǎo)體裝置的電氣特性進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí),在評(píng)價(jià)時(shí)使多個(gè)探針高精度地接觸于在半導(dǎo)體裝置的表面設(shè)置的電極是重要的。在與電極接觸的探針的接觸部的高度方向發(fā)生了錯(cuò)位的情況下,存在未與半導(dǎo)體裝置接觸的探針,有時(shí)未對(duì)半導(dǎo)體裝置施加所期望的電流或者電壓。另外,在一部分的探針比適當(dāng)?shù)奈恢酶鼮橥钩龅那闆r下,可能使半導(dǎo)體裝置受到損傷。
此外,為了抑制探針的接觸部的高度方向的錯(cuò)位,期望探針的長(zhǎng)度短。但是,由于為了抑制放電現(xiàn)象而趨向于延長(zhǎng)探針的長(zhǎng)度,將探針卡的主體部分和半導(dǎo)體裝置之間的距離拉開(kāi),因此容易發(fā)生探針的接觸部的高度方向的錯(cuò)位。
在上述狀況下,作為探針位置測(cè)定方法而已知非接觸式的方法。例如,已知由與探針相對(duì)地設(shè)置的照相機(jī)進(jìn)行的圖像處理測(cè)量。但是,在該方法中,在進(jìn)行探針的前端部分的位置測(cè)量時(shí),由于存在背景、距離、各自的對(duì)焦、附著物的影響等多個(gè)干擾要素,因此高精度的測(cè)定是困難的。
作為其他評(píng)價(jià)方法,已知與探針獨(dú)立地、或者與探針一體化地設(shè)置用于對(duì)壓力進(jìn)行檢測(cè)的多個(gè)傳感器的技術(shù)(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平9-51023號(hào)公報(bào)
但是,如上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的那樣,如果以各探針為單位而設(shè)置壓力檢測(cè)單元,則在探針發(fā)生了故障、破損的情況下,必須將探針和壓力檢測(cè)單元一并更換,從低成本化的角度出發(fā)也存在問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明就是為了解決上述課題而提出的,其目的在于提供一種以低成本高精度地對(duì)多個(gè)探針的高度方向的錯(cuò)位進(jìn)行檢測(cè)的半導(dǎo)體裝置的檢查裝置以及半導(dǎo)體裝置的檢查方法。
本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體裝置的檢查裝置具有:探針插座,其對(duì)在半導(dǎo)體裝置的評(píng)價(jià)中使用的探針進(jìn)行固定;以及絕緣板,其經(jīng)由探針插座對(duì)探針進(jìn)行保持,探針插座具有在探針的按壓方向與絕緣板相對(duì)的相對(duì)部分,并且在相對(duì)部分配置壓力被動(dòng)部件,絕緣板是透明的,或者在俯視觀察時(shí)與壓力被動(dòng)部件重疊的部分具有開(kāi)口部,在絕緣板具有開(kāi)口部的情況下,探針插座還具有在絕緣板的開(kāi)口部和壓力被動(dòng)部件之間配置的透明部件,通過(guò)對(duì)探針的前端進(jìn)行按壓,從而使壓力被動(dòng)部件在探針插座的相對(duì)部分與絕緣板或者透明部件之間受到按壓,半導(dǎo)體裝置的檢查裝置還具有:照相機(jī),其從絕緣板的與配置壓力被動(dòng)部件的一側(cè)的面相反側(cè)的面,對(duì)壓力被動(dòng)部件進(jìn)行拍攝;以及圖像處理部,其對(duì)由照相機(jī)拍攝到的圖像進(jìn)行處理,對(duì)壓力被動(dòng)部件有無(wú)受到壓力進(jìn)行檢測(cè)。
發(fā)明的效果
在本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體裝置的檢查裝置中,由于由獨(dú)立的部件構(gòu)成探針和具有壓力被動(dòng)部件的探針插座,因此例如在探針發(fā)生了故障的情況下,能夠僅對(duì)探針進(jìn)行更換。由此,能夠抑制更換費(fèi)用。另外,在本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體裝置的檢查裝置中,由于照相機(jī)始終對(duì)焦于壓力被動(dòng)部件即可,因此與對(duì)焦于探針的前端部分的情況相比,能夠容易地且高精度地對(duì)壓力狀部件進(jìn)行拍攝。
附圖說(shuō)明
圖1是表示實(shí)施方式1所涉及的半導(dǎo)體裝置的檢查裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是表示實(shí)施方式1所涉及的半導(dǎo)體裝置的檢查裝置中的探針的構(gòu)造以及滑動(dòng)(接觸)動(dòng)作的圖。
圖3是實(shí)施方式1所涉及的半導(dǎo)體裝置的檢查裝置所具有的探針插座(socket)的側(cè)視圖。
圖4是實(shí)施方式1所涉及的半導(dǎo)體裝置的檢查裝置所具有的探針插座的剖視圖。
圖5是實(shí)施方式1所涉及的半導(dǎo)體裝置的檢查裝置中由照相機(jī)拍攝到的圖像的示意圖。
圖6是實(shí)施方式1所涉及的半導(dǎo)體裝置的檢查裝置中由照相機(jī)拍攝到的圖像的示意圖。
圖7是實(shí)施方式1所涉及的半導(dǎo)體裝置的檢查裝置中由照相機(jī)拍攝到的圖像的示意圖。
圖8是表示實(shí)施方式1所涉及的半導(dǎo)體裝置的檢查裝置的動(dòng)作的流程圖。
圖9是實(shí)施方式2所涉及的半導(dǎo)體裝置的檢查裝置所具有的探針插座的剖視圖。
標(biāo)號(hào)的說(shuō)明
1半導(dǎo)體裝置的檢查裝置,2探針基體,3卡盤(pán)臺(tái),4檢查控制部,5半導(dǎo)體裝置,6信號(hào)線(xiàn),7壓力被動(dòng)部件,8彈性部件,9移動(dòng)臂,10凸起部,11探針,12接觸部,13壓入部,14筒部,15連接部,16絕緣板,161通孔,17a、17b連接部,18主電極焊盤(pán),19探針插座,19a凸緣部,20凸部,21照相機(jī),22圖像處理部,23開(kāi)口部,24透明部件。
具體實(shí)施方式
<實(shí)施方式1>
<整體結(jié)構(gòu)>
圖1是表示本實(shí)施方式1中的半導(dǎo)體裝置的檢查裝置1的結(jié)構(gòu)的圖。就本實(shí)施方式1中的半導(dǎo)體裝置的檢查裝置1而言,在進(jìn)行半導(dǎo)體裝置5的檢查、即半導(dǎo)體裝置5的電氣特性的評(píng)價(jià)之前,進(jìn)行高度方向的探針位置的檢查。
半導(dǎo)體裝置的檢查裝置1具有:探針插座19,其對(duì)在半導(dǎo)體裝置5的檢查中使用的探針11進(jìn)行固定;以及絕緣板16,其經(jīng)由探針插座19對(duì)探針11進(jìn)行保持。半導(dǎo)體裝置的檢查裝置1還具有照相機(jī)21和圖像處理部22。照相機(jī)從絕緣板16的上方(與配置后述的壓力被動(dòng)部件7的一側(cè)的面相反側(cè)的面),對(duì)壓力被動(dòng)部件7進(jìn)行拍攝。圖像處理部22對(duì)由照相機(jī)21拍攝到的圖像進(jìn)行處理,對(duì)壓力被動(dòng)部件7有無(wú)受到壓力進(jìn)行檢測(cè)。另外,半導(dǎo)體裝置的檢查裝置1還具有:卡盤(pán)臺(tái)3,其載置半導(dǎo)體裝置5;探針11,其與半導(dǎo)體裝置5接觸;以及檢查控制部4。檢查控制部4通過(guò)與探針11之間收發(fā)信號(hào),從而對(duì)在卡盤(pán)臺(tái)3上表面載置的半導(dǎo)體裝置5的電氣特性進(jìn)行評(píng)價(jià)。
半導(dǎo)體裝置5固定于卡盤(pán)臺(tái)3上??ūP(pán)臺(tái)3具有真空吸附的功能作為對(duì)半導(dǎo)體裝置5進(jìn)行固定的手段。此外,半導(dǎo)體裝置5的固定手段不限于真空吸附,例如也可以是靜電吸附等。
探針基體2具有絕緣板16、多個(gè)探針11、連接部17a以及探針插座19。探針基體2由移動(dòng)臂9進(jìn)行保持。移動(dòng)臂9能夠使探針基體2向任意的位置進(jìn)行移動(dòng)。在這里,設(shè)為由1個(gè)移動(dòng)臂9對(duì)探針基體2進(jìn)行保持的結(jié)構(gòu),但不限于此,也可以由多個(gè)移動(dòng)臂更加穩(wěn)定地進(jìn)行保持。另外,也可以取代使探針基體2進(jìn)行移動(dòng)而是使卡盤(pán)臺(tái)3進(jìn)行移動(dòng)。
檢查控制部4通過(guò)信號(hào)線(xiàn)6而與卡盤(pán)臺(tái)3的連接部17b和探針基體2的連接部17a分別電連接。
載置、固定于卡盤(pán)臺(tái)3上的半導(dǎo)體裝置5例如是縱型構(gòu)造的半導(dǎo)體裝置。所謂縱型構(gòu)造的半導(dǎo)體裝置,是指在半導(dǎo)體裝置的表面及背面形成有主電極。在進(jìn)行半導(dǎo)體裝置5的檢查時(shí),半導(dǎo)體裝置5的表面?zhèn)鹊碾姌O與探針11接觸。另外,半導(dǎo)體裝置5的背面的電極與卡盤(pán)臺(tái)3上表面接觸。此外,半導(dǎo)體裝置5也可以是橫型構(gòu)造的半導(dǎo)體裝置。橫型構(gòu)造的半導(dǎo)體裝置是在半導(dǎo)體裝置的一個(gè)面形成有主電極。
在本實(shí)施方式1中,絕緣板16是具有透明性的部件。絕緣板16例如是透明的樹(shù)脂材料,但不限于此。
為了進(jìn)行探針11的高度檢查,在探針基體2之上設(shè)置的照相機(jī)21隔著透明的絕緣板16對(duì)后述的壓力被動(dòng)部件7進(jìn)行拍攝。照相機(jī)21例如是ccd照相機(jī)。在壓力被動(dòng)部件7所在的絕緣板16的表面,為了降低拍攝時(shí)的干擾要素,也可以形成防反射膜。防反射膜例如是通過(guò)粘貼防反射薄膜(film)而形成的。
在進(jìn)行縱型構(gòu)造的半導(dǎo)體裝置5的檢查時(shí),用于與外部進(jìn)行連接的一個(gè)電極是與在半導(dǎo)體裝置5的上表面設(shè)置的主電極焊盤(pán)18接觸的探針11(參照?qǐng)D2)。并且,另一個(gè)電極是與半導(dǎo)體裝置5的下表面、即設(shè)置面接觸的卡盤(pán)臺(tái)3的表面。探針11與絕緣板16連接,該探針11通過(guò)經(jīng)由連接部17a與該絕緣板16連接的信號(hào)線(xiàn)6而與檢查控制部4連接。卡盤(pán)臺(tái)3的表面經(jīng)由安裝于連接部17b的信號(hào)線(xiàn)6而與檢查控制部4連接,該連接部17b設(shè)置于卡盤(pán)臺(tái)的側(cè)面。此外,設(shè)想為對(duì)半導(dǎo)體裝置5施加大電流而設(shè)置多個(gè)探針11。雖未圖示,但各探針11和連接部17a間例如通過(guò)在絕緣板16上設(shè)置的金屬板而電連接。
優(yōu)選從連接部17a起至各探針11為止的距離大致一致,以使施加于各探針11的電流密度大致一致。同樣地,優(yōu)選從連接部17b起經(jīng)由卡盤(pán)臺(tái)3至各探針11為止的距離大致一致。即,期望連接部17a和連接部17b隔著探針11而相對(duì)地配置。
圖2是表示探針11的構(gòu)造的圖。探針11由筒部14、接觸部12、壓入部13、電連接部15以及凸起部10構(gòu)成。筒部14經(jīng)由探針插座19而固定于絕緣板16。接觸部12與在半導(dǎo)體裝置5的表面設(shè)置的主電極焊盤(pán)18機(jī)械接觸且電氣接觸。在壓入部13的內(nèi)部組裝有彈簧等彈簧部件。如果接觸部12從下方朝向上方(在圖2的z軸方向)受到壓力,則壓入部13在被壓入至筒部14的方向進(jìn)行滑動(dòng)。電連接部15與探針11前端的接觸部12電連接。另外,電連接部15與連接部17a電連接。凸起部10以后述方式與探針插座19接觸。
探針11由具有導(dǎo)電性的例如銅、鎢、鎢錸合金這些金屬材料制作,但不限于此。特別地,對(duì)于接觸部12,從提高導(dǎo)電性、提高耐久性等角度出發(fā),也可以覆蓋上其他部件例如金、鈀、鉭、鉑等。
在圖2(a)~(c)中示出探針11的滑動(dòng)動(dòng)作。從圖2(a)的初始狀態(tài)起,在-z軸方向使探針11朝向在半導(dǎo)體裝置5設(shè)置的主電極焊盤(pán)18下降。首先,探針11的接觸部12與主電極焊盤(pán)18接觸(圖2(b))。然后,如果使探針11進(jìn)一步下降,則壓入部13經(jīng)由彈簧部件而被壓入至筒部14內(nèi),接觸部12和主電極焊盤(pán)18可靠地接觸(圖2(c))。
此外,將探針11作為內(nèi)置了在z軸方向具有滑動(dòng)性的彈簧部件的探針進(jìn)行了說(shuō)明,但不限于此。探針11也可以是在外部具有彈簧部件的探針。另外,不限于彈簧式,也可以是懸臂式。另外,探針11也可以是層疊探針、線(xiàn)探針等。
此外,檢查控制部4由未圖示的處理電路實(shí)現(xiàn)。處理電路也可以是執(zhí)行存儲(chǔ)器所儲(chǔ)存的程序的cpu(centralprocessingunit,也稱(chēng)為中央處理裝置、處理裝置、運(yùn)算裝置、微型處理器、微型計(jì)算機(jī)、處理器、dsp)。
在處理電路是專(zhuān)用的硬件的情況下,處理電路例如是單一電路、復(fù)合電路、程序化的處理器、并行程序化的處理器、asic、fpga、或者將它們組合而成的處理電路。
在處理電路是cpu的情況下,處理電路通過(guò)讀取、執(zhí)行存儲(chǔ)器所存儲(chǔ)的程序,從而實(shí)現(xiàn)檢查控制部4的動(dòng)作。在這里,所謂存儲(chǔ)器,例如是ram、rom、閃存存儲(chǔ)器、eprom、eeprom等非易失性或者易失性的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁盤(pán)、軟盤(pán)、光盤(pán)、高密度盤(pán)(compactdisk)、微型盤(pán)(mini-disk)、dvd等。
此外,關(guān)于處理電路的動(dòng)作,也可以是一部分由專(zhuān)用的硬件實(shí)現(xiàn),一部分由軟件或者固件實(shí)現(xiàn)。如上所述,處理電路能夠通過(guò)硬件、軟件、固件、或者它們的組合而實(shí)現(xiàn)檢查控制部4的動(dòng)作。
此外,圖像處理部22由未圖示的處理電路實(shí)現(xiàn)。處理電路也可以是執(zhí)行存儲(chǔ)器所儲(chǔ)存的程序的cpu。
在處理電路是專(zhuān)用的硬件的情況下,處理電路例如是單一電路、復(fù)合電路、程序化的處理器、并行程序化的處理器、asic、fpga、或者將它們組合而成的處理電路。
在處理電路是cpu的情況下,處理電路通過(guò)讀取、執(zhí)行存儲(chǔ)器所存儲(chǔ)的程序,從而實(shí)現(xiàn)圖像處理部22的動(dòng)作。在這里,所謂存儲(chǔ)器,例如是ram、rom、閃存存儲(chǔ)器、eprom、eeprom等非易失性或者易失性的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁盤(pán)、軟盤(pán)、光盤(pán)、高密度盤(pán)、微型盤(pán)、dvd等。
此外,關(guān)于處理電路的動(dòng)作,也可以是一部分由專(zhuān)用的硬件實(shí)現(xiàn),一部分由軟件或者固件實(shí)現(xiàn)。如上所述,處理電路能夠通過(guò)硬件、軟件、固件、或者它們的組合而實(shí)現(xiàn)圖像處理部22的動(dòng)作。
<探針插座的結(jié)構(gòu)>
探針11經(jīng)由探針11的設(shè)置夾具即探針插座19而安裝于絕緣板16。圖3是探針插座19的側(cè)視圖。另外,圖4是探針插座19的剖視圖。此外,在圖3、4中,為了示出與其他部件之間的關(guān)系,還記載有絕緣板16和探針11的一部分。
探針插座19具有凸緣部19a。凸緣部19a是在探針11的按壓方向(z軸方向)與絕緣板16相對(duì)的部分。在凸緣部19a配置壓力被動(dòng)部件7。通過(guò)對(duì)探針11前端的接觸部12進(jìn)行按壓,從而使壓力被動(dòng)部件7在探針插座19的凸緣部19a和絕緣板16之間受到按壓。
如圖3所示,絕緣板16具有通孔161。探針插座19嵌合于絕緣板16的通孔161。如圖4所示,在探針插座19的凸緣部19a的與絕緣板16相對(duì)側(cè)的面,在與壓力被動(dòng)部件7相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置有凸部20。即,在凸部20和絕緣板16之間配置壓力被動(dòng)部件7。另外,如圖4所示,在凸部20和壓力被動(dòng)部件7之間配置彈性部件8。
壓力被動(dòng)部件7是沿探針插座19的凸緣部19a的至少一部分安裝的。在與半導(dǎo)體裝置5接觸后產(chǎn)生于探針11的壓力通過(guò)在探針11設(shè)置的凸起部10而傳遞至探針插座19的凸緣部19a,進(jìn)而傳遞至壓力被動(dòng)部件7。
探針11的筒部14和探針插座19一體地進(jìn)行動(dòng)作。在探針插座19的凸緣部19a的絕緣板16側(cè)的面設(shè)置的凸部20作為進(jìn)行下述動(dòng)作的部件起作用,即,適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行向壓力被動(dòng)部件7的壓力的賦予。凸部20經(jīng)由彈性部件8對(duì)壓力被動(dòng)部件7進(jìn)行按壓,從而抑制壓力被動(dòng)部件7的損傷,實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命化。
設(shè)為使用由透明的原材料例如乙烯樹(shù)脂進(jìn)行封裝后的軟質(zhì)部件、或者壓致變色發(fā)光材料作為壓力被動(dòng)部件7,但不限于此。軟質(zhì)部件是在探針接觸時(shí)被凸部20按壓而被推擠開(kāi)的具有流動(dòng)性的部件,并且是出于通過(guò)被推擠開(kāi)而在該部位產(chǎn)生反差(contrast)的必要性而具有色彩的部件。軟質(zhì)部件例如是防凍液這樣的著色液體。
所謂壓致變色發(fā)光材料,是在被施加了壓力時(shí)產(chǎn)生發(fā)光變化的材料,存在具有熒光性二萘嵌苯環(huán)的材料等。彈性部件8是作為具有彈性、絕緣性、耐熱性的緩沖材料的片材,例如是厚度薄的硅橡膠,但不限于此。
在探針11的筒部14設(shè)置有凸起部10。如圖3及圖4所示,該凸起部10鉤掛于探針插座19的端部,由此,探針11可拆裝地設(shè)置于探針插座19。探針插座19通過(guò)插入而嵌合于在絕緣板16設(shè)置的通孔161,從而保持于絕緣板16。探針插座19能夠?qū)?yīng)于探針11的與半導(dǎo)體裝置5之間的接觸壓而沿絕緣板16的通孔161的內(nèi)壁平滑地進(jìn)行滑動(dòng)。另外,為了使探針插座19不從絕緣板16的通孔161脫落,在探針插座19的上端設(shè)置未圖示的卡止部??ㄖ共磕軌蛞钥勺杂山佑|、分離的方式卡止于絕緣板16的上表面。
在探針插座19可拆裝地設(shè)置有探針11的筒部14。由此,探針插座19和探針11一體地進(jìn)行滑動(dòng)。探針插座19在與筒部14的凸起部10鉤掛的端部具有凸緣部19a。凸緣部19a是在與探針11的滑動(dòng)方向相交叉的方向(包含正交的情況)從探針插座19延伸出而形成的。
探針11的高度檢查是通過(guò)由圖像處理部22對(duì)照相機(jī)21拍攝到的圖像進(jìn)行處理而對(duì)壓力被動(dòng)部件7有無(wú)受到壓力進(jìn)行檢測(cè)來(lái)進(jìn)行的。在圖像處理中進(jìn)行壓力被動(dòng)部件7的圖像識(shí)別。圖5是在6個(gè)探針11位于正常的高度的情況下由照相機(jī)21拍攝到的圖像的示意圖。在圖5中,在全部的6個(gè)區(qū)域21a~21f拍攝到壓力被動(dòng)部件7的發(fā)光的情形。這是使用壓致變色發(fā)光材料作為壓力被動(dòng)部件7的情況,意味著6個(gè)探針11全部與半導(dǎo)體裝置5接觸。
另一方面,圖6是在探針11的高度存在異常的情況下由照相機(jī)21拍攝到的圖像的示意圖。在區(qū)域21d拍攝到壓力被動(dòng)部件7的發(fā)光,但在其他區(qū)域21a、21b、21c、21e、21f未拍攝到壓力被動(dòng)部件7的發(fā)光。這意味著與區(qū)域21d相對(duì)應(yīng)的探針11的高度發(fā)生異常,與其他探針11相比先與半導(dǎo)體裝置5接觸。
同樣地,圖7是在探針11的高度存在異常的情況下由照相機(jī)21拍攝到的圖像的示意圖。在區(qū)域21a、21b、21c、21d、21e拍攝到壓力被動(dòng)部件7的發(fā)光,但在區(qū)域21f未拍攝到壓力被動(dòng)部件7的發(fā)光。這意味著,與區(qū)域21f相對(duì)應(yīng)的探針11的高度發(fā)生異常,在與區(qū)域21a、21b、21c、21d、21e各自相對(duì)應(yīng)的探針11接觸至半導(dǎo)體裝置5時(shí),與區(qū)域21f相對(duì)應(yīng)的探針11未接觸至半導(dǎo)體裝置。圖像處理部22執(zhí)行對(duì)上述的發(fā)光的有無(wú)進(jìn)行識(shí)別的圖像處理。
另外,在壓力被動(dòng)部件7是具有色彩的軟質(zhì)部件的情況下,在由照相機(jī)21拍攝到的圖像中,對(duì)于壓力被動(dòng)部件7未受凸部20按壓的區(qū)域,由于存在壓力被動(dòng)部件7,因此成為帶有壓力被動(dòng)部件7的顏色的像素。另一方面,對(duì)于壓力被動(dòng)部件7受凸部20按壓的區(qū)域,壓力被動(dòng)部件7被排開(kāi)而不復(fù)存在。圖像處理部22執(zhí)行對(duì)該顏色差異進(jìn)行識(shí)別的圖像處理。
此外,在圖5~7所示的圖像中,簡(jiǎn)單起見(jiàn),省略探針11等,僅示出壓力被動(dòng)部件7的變化。在檢測(cè)到探針11的高度的異常的情況下,圖像處理部22將探針11的高度方向的位置不適當(dāng)這一情況通知給檢查控制部4。這樣,檢查控制部4中止或者中斷半導(dǎo)體裝置5的檢查。例如,檢查控制部4向使用者鳴響警報(bào)等,對(duì)半導(dǎo)體裝置5的檢查已中止(中斷)這一情況進(jìn)行通知。另外,也可以一并通過(guò)語(yǔ)音等對(duì)探針11的高度方向的位置不適當(dāng)這一情況進(jìn)行通知。接收到通知的使用者進(jìn)行探針11的檢修等。
<動(dòng)作>
將探針11按壓于在半導(dǎo)體裝置5的表面設(shè)置的主電極焊盤(pán)18,進(jìn)行半導(dǎo)體裝置5的檢查。在高度方向的探針位置的檢查中,也與實(shí)際的半導(dǎo)體裝置5的檢查同樣地,在將探針11按壓于半導(dǎo)體裝置5的狀態(tài)下進(jìn)行。
對(duì)本實(shí)施方式1所示的半導(dǎo)體裝置的檢查裝置1的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。圖8是表示半導(dǎo)體裝置的檢查裝置的動(dòng)作的流程圖。
首先,準(zhǔn)備探針基體2。在探針基體2配置有多個(gè)與即將進(jìn)行檢查的半導(dǎo)體裝置5的電極對(duì)應(yīng)的探針11。探針基體2由移動(dòng)臂9進(jìn)行保持(步驟s101)。此時(shí),探針基體2的連接部17a與信號(hào)線(xiàn)6電連接。
然后,將進(jìn)行檢查的半導(dǎo)體裝置5載置于卡盤(pán)臺(tái)3上(步驟s102)。此時(shí),使半導(dǎo)體裝置5通過(guò)真空吸附等而固定于卡盤(pán)臺(tái)3,成為與卡盤(pán)臺(tái)3電氣接觸的狀態(tài)。在這里,半導(dǎo)體裝置5例如是形成了多個(gè)半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體晶片。另外,半導(dǎo)體裝置5不限于此。
然后,檢查控制部4對(duì)移動(dòng)臂9進(jìn)行控制而使探針基體2移動(dòng)至卡盤(pán)臺(tái)3的上方。檢查控制部4進(jìn)一步對(duì)移動(dòng)臂9進(jìn)行控制,針對(duì)半導(dǎo)體裝置5、詳細(xì)而言是設(shè)為檢查對(duì)象的半導(dǎo)體芯片而進(jìn)行探針11在xy平面內(nèi)的對(duì)位,然后,使探針基體2下降。即,使探針基體2朝向半導(dǎo)體裝置5向下方移動(dòng)。
在探針11的接觸部12與半導(dǎo)體裝置5的主電極焊盤(pán)18接觸后,如果檢查控制部4使探針基體2進(jìn)一步下降,則壓入部13經(jīng)由彈簧部件而被壓入至筒部14內(nèi),并且探針11的凸起部10對(duì)探針插座19的凸緣部19a進(jìn)行按壓。這樣,在探針插座19的凸緣部19a,凸部20經(jīng)由彈性部件8在凸部20與絕緣板16之間對(duì)壓力被動(dòng)部件7進(jìn)行按壓(步驟s103)。
在使探針11與半導(dǎo)體裝置5的主電極焊盤(pán)18接觸的狀態(tài)下,照相機(jī)21從絕緣板16的上方對(duì)壓力被動(dòng)部件7進(jìn)行拍攝(步驟s104)。
然后,圖像處理部22對(duì)由照相機(jī)21拍攝到的圖像進(jìn)行處理,對(duì)位于與各探針11相對(duì)應(yīng)的位置的壓力被動(dòng)部件7進(jìn)行檢測(cè)(步驟s105)。即,對(duì)位于與各探針11相對(duì)應(yīng)的位置的壓力被動(dòng)部件7是否受到壓力進(jìn)行檢測(cè)。
圖像處理部22基于壓力被動(dòng)部件7的檢測(cè)結(jié)果,對(duì)探針的高度方向的位置是否適當(dāng)進(jìn)行判定(步驟s106)。
例如,在步驟s105中,在識(shí)別到圖5所示的圖像的情況下,由于全部探針11的高度方向的位置適當(dāng),因此圖像處理部22在步驟s106中判定為探針的高度方向的位置適當(dāng)。在該情況下,圖像處理部22將探針位置適當(dāng)這一情況通知給檢查控制部4。這樣,檢查控制部4使用在探針基體2配置的探針11實(shí)施半導(dǎo)體裝置5的檢查(步驟s107)。
另一方面,在步驟s105中,在識(shí)別到圖6或者圖7所示的圖像的情況下,由于至少1個(gè)探針11的高度方向的位置不適當(dāng),因此圖像處理部22在步驟s106中判定為探針的高度方向的位置不適當(dāng)。在該情況下,圖像處理部22將探針的高度方向的位置不適當(dāng)這一情況通知給檢查控制部4(步驟s108)。這樣,檢查控制部4中止或者中斷半導(dǎo)體裝置5的檢查。例如,檢查控制部4向使用者鳴響警報(bào)等,對(duì)半導(dǎo)體裝置5的檢查已中止(中斷)這一情況進(jìn)行通知。另外,也可以一并通過(guò)語(yǔ)音等對(duì)探針11的高度方向的位置不適當(dāng)這一情況進(jìn)行通知。接收到通知的使用者進(jìn)行探針11的檢修等。
探針11的高度方向的位置的檢查是針對(duì)每個(gè)將要評(píng)價(jià)的半導(dǎo)體裝置5實(shí)施的。或者,也能夠以已決定下來(lái)的一定的頻度(例如每當(dāng)結(jié)束預(yù)先確定的個(gè)數(shù)的半導(dǎo)體裝置5的檢查時(shí))實(shí)施。
此外,也可以一邊使探針基體2朝向半導(dǎo)體裝置5向下方移動(dòng),一邊多次進(jìn)行上述從步驟s104至步驟s106的一系列的工序。另外,也可以在半導(dǎo)體裝置5的檢查過(guò)程中進(jìn)行探針11的高度方向的位置的檢查。
<效果>
本實(shí)施方式1中的半導(dǎo)體裝置的檢查裝置1具有:探針插座19,其對(duì)在半導(dǎo)體裝置的評(píng)價(jià)中使用的探針11進(jìn)行固定;以及絕緣板16,其經(jīng)由探針插座19對(duì)探針11進(jìn)行保持,探針插座19具有在探針11的按壓方向與絕緣板16相對(duì)的相對(duì)部分,并且在該相對(duì)部分配置壓力被動(dòng)部件7,絕緣板16是透明的,通過(guò)對(duì)探針11的前端進(jìn)行按壓,從而使壓力被動(dòng)部件7在探針插座19的相對(duì)部分和絕緣板16之間受到按壓,該半導(dǎo)體裝置的檢查裝置1還具有:照相機(jī)21,其從絕緣板16的與配置壓力被動(dòng)部件7的一側(cè)的面相反側(cè)的面,對(duì)壓力被動(dòng)部件7進(jìn)行拍攝;以及圖像處理部22,其對(duì)由照相機(jī)21拍攝到的圖像進(jìn)行處理,對(duì)壓力被動(dòng)部件7有無(wú)受到壓力進(jìn)行檢測(cè)。
在本實(shí)施方式1中,由于由獨(dú)立的部件構(gòu)成探針11和具有壓力被動(dòng)部件7的探針插座19,因此例如在探針11發(fā)生了故障的情況下,能夠僅對(duì)探針11進(jìn)行更換。由此,能夠抑制更換費(fèi)用。另外,在本實(shí)施方式1中,由于照相機(jī)21始終對(duì)焦于壓力被動(dòng)部件7即可,因此與對(duì)焦于探針11的前端部分的情況相比,能夠容易地且高精度地對(duì)壓力被動(dòng)部件7進(jìn)行拍攝。
另外,通過(guò)在進(jìn)行半導(dǎo)體裝置5的檢查之前,進(jìn)行探針11的高度方向的位置的檢查,從而能夠避免對(duì)半導(dǎo)體裝置5施加過(guò)度的載荷、形變,能夠提高測(cè)定精度。另外,能夠在半導(dǎo)體裝置5的檢查過(guò)程中也進(jìn)行探針11的高度方向的位置的檢查。另外,在本實(shí)施方式1中,由于在探針插座19側(cè)設(shè)置了壓力被動(dòng)部件7,因此不需要向各探針11追加壓力被動(dòng)部件7,還具有低成本的效果。
另外,在本實(shí)施方式1的半導(dǎo)體裝置的檢查裝置1中,絕緣板16具有通孔161,探針插座19嵌合于通孔161,探針插座19具有凸緣部19a作為相對(duì)部分,在凸緣部19a的與絕緣板16相對(duì)側(cè)的面設(shè)置凸部20,在凸部20和絕緣板16之間配置壓力被動(dòng)部件7。
因此,通過(guò)設(shè)為在凸緣部19a的與絕緣板16相對(duì)側(cè)的面設(shè)置凸部20,由凸部20對(duì)壓力被動(dòng)部件7進(jìn)行按壓的結(jié)構(gòu),從而能夠使探針插座19從探針11受到的壓力集中于凸部20的前端而以更高的壓力對(duì)壓力被動(dòng)部件7進(jìn)行按壓。由此,能夠提高探針11的高度方向的位置的檢查精度。
另外,在本實(shí)施方式1的半導(dǎo)體裝置的檢查裝置1中,探針插座19還具有在凸部20和壓力被動(dòng)部件7之間配置的彈性部件8。
因此,通過(guò)在探針插座19的凸部20和壓力被動(dòng)部件7之間配置彈性部件8,從而能夠防止凸部20與壓力被動(dòng)部件7直接接觸,保護(hù)壓力被動(dòng)部件7,使壓力被動(dòng)部件7長(zhǎng)壽命化。
另外,在本實(shí)施方式1的半導(dǎo)體裝置的檢查裝置1中,壓力被動(dòng)部件7是著色后的軟質(zhì)材料。
因此,通過(guò)將壓力被動(dòng)部件7設(shè)為軟質(zhì)材料,從而在凸部20所接觸到的部分,能夠使凸部20咬入壓力被動(dòng)部件7而排開(kāi)壓力被動(dòng)部件7。另外,壓力被動(dòng)部件7已被著色,從而能夠以色彩對(duì)存在壓力被動(dòng)部件7的區(qū)域、和不存在(即通過(guò)凸部20而排開(kāi)了)壓力被動(dòng)部件的區(qū)域進(jìn)行區(qū)分。另外,能夠避免由照相機(jī)21進(jìn)行拍攝時(shí)的干擾要素(背景)的映入。
另外,在本實(shí)施方式1的半導(dǎo)體裝置的檢查裝置1中,壓力被動(dòng)部件7也可以是如果施加壓力則進(jìn)行發(fā)光的壓致變色發(fā)光材料。
因此,通過(guò)將壓力被動(dòng)部件7設(shè)為壓致變色發(fā)光材料,從而能夠以有無(wú)發(fā)光以及色彩來(lái)區(qū)分對(duì)壓力被動(dòng)部件7施加了壓力的區(qū)域、和未施加壓力的區(qū)域。由此,通過(guò)將探針插座19的凸起部10按壓于壓力被動(dòng)部件7,從而能夠利用與壓力的施加相應(yīng)的發(fā)光對(duì)探針11的前端是否已按壓于半導(dǎo)體裝置5進(jìn)行檢測(cè)。
另外,在本實(shí)施方式1的半導(dǎo)體裝置的檢查裝置1中,在絕緣板16的與配置壓力被動(dòng)部件7的一側(cè)的面相反側(cè)的面,也可以在俯視觀察時(shí)與壓力被動(dòng)部件7重疊的區(qū)域設(shè)置防反射膜。
因此,能夠抑制下述情況,即,由于絕緣板16的表面所進(jìn)行的光的反射,照相機(jī)21的拍攝圖像受到干擾。由此,能夠提高壓力被動(dòng)部件7的檢測(cè)精度。
另外,在本實(shí)施方式1的半導(dǎo)體裝置的檢查裝置1中,防反射膜也可以是防反射薄膜。通過(guò)將防反射薄膜貼附于絕緣板16,從而能夠容易地形成防反射膜。
另外,本實(shí)施方式1中的半導(dǎo)體裝置的檢查裝置1還具有:卡盤(pán)臺(tái)3,其載置半導(dǎo)體裝置5;探針11,其與半導(dǎo)體裝置5接觸;以及檢查控制部4,其通過(guò)與探針11之間收發(fā)信號(hào),從而對(duì)在卡盤(pán)臺(tái)3上表面載置的半導(dǎo)體裝置5的電氣特性進(jìn)行評(píng)價(jià)。
根據(jù)半導(dǎo)體裝置的檢查裝置1,在進(jìn)行半導(dǎo)體裝置5的檢查之前,能夠進(jìn)行探針11的高度方向的位置的檢查。由此,能夠防止在探針11的高度方向的位置不適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)下進(jìn)行半導(dǎo)體裝置5的檢查。能夠?qū)Π雽?dǎo)體裝置5進(jìn)行精度及可靠性更高的檢查。
另外,本實(shí)施方式1中的半導(dǎo)體裝置的檢查方法使用了半導(dǎo)體裝置的檢查裝置1,具有下述工序,即:(a)檢查控制部4使探針11接近半導(dǎo)體裝置5,與此同時(shí),由照相機(jī)21從絕緣板16的與配置壓力被動(dòng)部件7的一側(cè)的面相反側(cè)的面,對(duì)壓力被動(dòng)部件7進(jìn)行拍攝;(b)圖像處理部22對(duì)由照相機(jī)21拍攝到的圖像進(jìn)行處理,對(duì)探針11是否被按壓于半導(dǎo)體裝置5進(jìn)行判定;以及(c)檢查控制部4基于圖像處理部22的判定結(jié)果,決定是否實(shí)施半導(dǎo)體裝置5的電氣特性的評(píng)價(jià)。
因此,通過(guò)在進(jìn)行半導(dǎo)體裝置5的評(píng)價(jià)之前進(jìn)行探針11的高度方向的位置的檢查,從而能夠避免對(duì)半導(dǎo)體裝置5施加過(guò)度的載荷、形變,能夠提高測(cè)定精度。另外,能夠在半導(dǎo)體裝置5的評(píng)價(jià)過(guò)程中也進(jìn)行探針11的高度方向的位置的檢查。
<實(shí)施方式2>
圖9是實(shí)施方式2中的探針插座19的剖視圖。相對(duì)于實(shí)施方式1(圖3、4)的探針插座19,本實(shí)施方式2中的探針插座19還具有透明部件24。如圖9所示,透明部件24配置于壓力被動(dòng)部件7和絕緣板16之間。透明部件24是透明的樹(shù)脂板、例如丙烯樹(shù)脂板,但不限于此。
另外,在本實(shí)施方式2的半導(dǎo)體裝置的檢查裝置1中,絕緣板16不是透明的,例如是印刷基板。如圖9所示,絕緣板16在俯視觀察時(shí)與壓力被動(dòng)部件7重疊的部分具有開(kāi)口部23。由于其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1相同,因此省略說(shuō)明。
照相機(jī)21能夠通過(guò)絕緣板16的開(kāi)口部23及透明部件24對(duì)壓力被動(dòng)部件7進(jìn)行拍攝。在實(shí)施方式1中,使壓力被動(dòng)部件7按壓于透明的絕緣板16,而在本實(shí)施方式2中,使壓力被動(dòng)部件7按壓于透明部件24。
由于本實(shí)施方式2中的半導(dǎo)體裝置的檢查裝置1的動(dòng)作與實(shí)施方式1相同,因此省略說(shuō)明。
<效果>
本實(shí)施方式2中的半導(dǎo)體裝置的檢查裝置1具有:探針插座19,其對(duì)在半導(dǎo)體裝置5的評(píng)價(jià)中使用的探針11進(jìn)行固定;以及絕緣板16,其經(jīng)由探針插座19對(duì)探針11進(jìn)行保持,探針插座19具有在探針11的按壓方向與絕緣板16相對(duì)的相對(duì)部分,并且在相對(duì)部分配置壓力被動(dòng)部件7,絕緣板16在俯視觀察時(shí)與壓力被動(dòng)部件7重疊的部分具有開(kāi)口部23,在絕緣板16具有開(kāi)口部23的情況下,探針插座19還具有在絕緣板16的開(kāi)口部23和壓力被動(dòng)部件7之間配置的透明部件24,通過(guò)對(duì)探針11的前端進(jìn)行按壓,從而使壓力被動(dòng)部件7在探針插座19的相對(duì)部分和透明部件24之間受到按壓,本實(shí)施方式2中的半導(dǎo)體裝置的檢查裝置1還具有:照相機(jī)21,其從絕緣板16的與配置壓力被動(dòng)部件7的一側(cè)的面相反側(cè)的面,對(duì)壓力被動(dòng)部件7進(jìn)行拍攝;以及圖像處理部22,其對(duì)由照相機(jī)21拍攝到的圖像進(jìn)行處理,對(duì)壓力被動(dòng)部件7有無(wú)受到壓力進(jìn)行檢測(cè)。
因此,除在實(shí)施方式1敘述的效果以外,在本實(shí)施方式2中,即使是不具有透明性的絕緣板16,只要在俯視觀察時(shí)與壓力被動(dòng)部件7重疊的部分設(shè)置開(kāi)口部23,則也能夠?qū)毫Ρ粍?dòng)部件7進(jìn)行拍攝。由此,能夠利用印刷基板等絕緣板。
此外,本發(fā)明能夠在其發(fā)明的范圍內(nèi),對(duì)各實(shí)施方式自由地進(jìn)行組合,或?qū)Ω鲗?shí)施方式適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行變形、省略。