(57)【要約】【課題】  半導体素子の高温時における電気的特性を正確に測定する。【解決手段】  測定装置は、半導体素子を有する測定対象を保持する保持装置と、保持装置に保持された測定対象に対向配置され、半導体素子の電気的特性を測定する測定機器を内蔵し、前記測定機器が半導体素子に電気的に接続される測定ヘッドと、前記測定ヘッド内に設けられており、前記測定機器に向けて開口する送風口を有する第１送風ダクトと、前記第１送風ダクトに接続されており、前記第１送風ダクトを通じて前記測定機器に冷却風を送風する送風装置を備えている。【選択図】図１
2008300757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子の電気的特性を測定する測定装置であって、
半導体素子を有する測定対象を保持する保持装置と、
保持装置に保持された測定対象に対向配置され、半導体素子の電気的特性を測定する測定機器を内蔵し、前記測定機器が半導体素子に電気的に接続される測定ヘッドと、
前記測定ヘッド内に設けられており、前記測定機器に向けて開口する送風口を有する第１送風ダクトと、
前記第１送風ダクトに接続されており、前記第１送風ダクトを通じて前記測定機器に冷却風を送風する送風装置と、
を備える測定装置。
【請求項２】
前記測定機器の温度を測定する第１温度センサをさらに備え、
前記送風装置は、第１温度センサによる測定温度に基づいて、第１送風ダクトへ送風する冷却風の風量と温度の少なくとも一方を調節することを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記測定ヘッド内に設けられており、前記測定機器が存在しない位置に向けて開口する送風口を有する第２送風ダクトをさらに備え、
前記送風装置は、前記第２送風ダクトにも接続されており、前記第２送風ダクトを通じて前記測定ヘッド内に冷却風を送風することを特徴とする請求項１又は２に記載の測定装置。
【請求項４】
前記測定ヘッド内の気温を測定する第２温度センサをさらに備え、
前記送風装置は、第２温度センサによる測定温度に基づいて、第２送風ダクトへ送風する冷却風の風量と温度の少なくとも一方を調節することを特徴とする請求項３に記載の測定装置。
【請求項５】
前記測定ヘッドは、プローブを有するプローブカードが脱着可能であり、プローブカードを介在させて半導体素子と接続され、
前記第１送風ダクトと前記第２送風ダクトの少なくとも一方には、前記プローブカードに向けて開口している送風口がさらに形成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の測定装置。
【請求項６】
前記送風装置は、前記測定ヘッドの外部に配置されることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子の電気的特性を測定する技術に関する。特に、半導体素子の高温時における電気的特性を測定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、半導体素子の電気的特性を測定する測定装置が記載されている。特許文献１に記載の測定装置は、半導体ウエハや集積回路チップ等の半導体素子を有する測定対象に対向配置される測定ヘッドを備えている。測定ヘッドには、半導体素子に所定の電気信号を与えるとともにそれに対する半導体素子の応答を計測することによって、半導体素子の電気的特性を測定する各種の測定機器が内蔵されている。この測定装置では、測定ヘッドを測定対象に対向配置し、測定ヘッドに内蔵された測定機器を半導体素子に電気的に接続した状態で、半導体素子の電気的特性の測定が行われる。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１８４６４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
半導体素子の電気的特性は、半導体素子が高温の状況下でも使用されることを考慮し、半導体素子を高温に加熱した状態でも測定する必要がある。半導体素子の高温時における電気的特性を測定する場合、半導体素子を有する測定対象を高温に加熱した状態で測定を行うことになるが、加熱された測定対象からの熱によって測定ヘッドが加熱されてしまい、半導体素子の電気的特性を正しく測定できないことがある。特に、測定ヘッドに内蔵された測定機器は、プローブなどの測定対象との接続経路を経由して、測定対象からの熱が伝わりやすく加熱されやすい。
特許文献１の測定装置では、測定ヘッドに電気ケーブルを案内するダクトを通じて、測定ヘッド内に冷却風を送風できるようになっている。しかしながら、測定ヘッドに冷却風を単に送風するだけでは、加熱されやすい測定機器の温度上昇を抑制できず、半導体素子の高温時における電気的特性を正しく測定できないことがある。
本発明は、上記の問題を解決する。本発明は、半導体素子の高温時における電気的特性を正しく測定するための技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、半導体素子の電気的特性を測定する測定装置に具現化することができる。この測定装置は、半導体素子を有する測定対象を保持する保持装置と、保持装置に保持された測定対象に対向配置され、半導体素子の電気的特性を測定する測定機器を内蔵し、前記測定機器が半導体素子に電気的に接続される測定ヘッドと、前記測定ヘッド内に設けられており、前記測定機器に向けて開口する送風口を有する第１送風ダクトと、前記第１送風ダクトに接続されており、前記第１送風ダクトを通じて前記測定機器に冷却風を送風する送風装置を備えている。
なお、ここでいう冷却風とは、測定機器を冷却するために送風される気体を意味しており、冷却された気体に限定されるものではない。冷却風には、室温のままで送られる気体も含まれる。
【０００６】
この測定装置では、第１送風ダクトを通じて、測定機器を冷却するための冷却風を測定機器へ直接的に送風することができる。それにより、加熱されやすい測定機器の温度上昇を効果的に抑制することができる。
この測定装置によれば、半導体素子の高温時における電気的特性を、測定機器の温度上昇を防止しながら、正確に測定することができる。
【０００７】
上記した測定装置は、前記測定機器の温度を測定する第１温度センサをさらに備えることが好ましい。この場合、前記送風装置は、第１温度センサによる測定温度に基づいて、第１送風ダクトへ送風する空気の風量と温度の少なくとも一方を調節することが好ましい。
この測定装置によると、測定機器の実際の温度に応じて、測定機器に送風する冷却風の流量や温度を調節することができる。それにより、測定機器の温度上昇を確実に抑制するとともに、測定機器の温度を所定の範囲に維持することも可能となる。
【０００８】
上記した測定装置は、前記測定ヘッド内に設けられているとともに前記測定機器が存在しない位置に向けて開口する送風口を有する第２送風ダクトをさらに備えることが好ましい。この場合、前記送風装置は、前記第２送風ダクトにも接続されており、前記第２送風ダクトを通じて前記測定ヘッド内に送風することが好ましい。
高温時における電気的特性の測定時には、加熱された測定対象との接続経路を通じて測定機器が加熱されるだけでなく、測定対象からの輻射熱によって測定ヘッド自体も加熱され、測定ヘッド内の温度が過剰に上昇することがある。このとき、第１送風ダクトによって測定機器を冷却するだけでは、加熱ヘッドの冷却が十分となることがある。また、測定機器のみを冷却する場合では、周囲との温度差によって測定機器に結露が生じるおそれもある。
それに対して、この測定装置では、測定ヘッドに第２送風ダクトが設けられている。それにより、測定ヘッド内に冷却風を効果的に導入することによって、測定ヘッド内の温度上昇についても確実に防止することができる。
【０００９】
上記した測定装置は、前記測定ヘッド内の気温を測定する第２温度センサをさらに備えることが好ましい。この場合、前記送風装置は、第２温度センサによる測定温度に基づいて、第２送風ダクトへ送風する空気の風量と温度の少なくとも一方を調節することが好ましい。
この測定装置によると、測定ヘッド内の実際の温度に応じて、測定ヘッド内に送風する冷却風の流量や温度を調節することができる。それにより、測定ヘッド内の温度上昇を確実に抑制するとともに、測定ヘッド内の温度を所定の範囲に維持することも可能となる。
【００１０】
上記した測定装置において、前記測定ヘッドが、プローブを有するプローブカードが脱着可能であり、プローブカードを介在させて半導体素子と接続される場合、前記第１送風ダクトと前記第２送風ダクトの少なくとも一方には、前記プローブカードに向けて開口している送風口がさらに形成されていることが好ましい。
測定ヘッドがプローブカードを利用するものである場合、加熱された測定対象からの熱によってプローブカードが加熱され、加熱されたプローブカードからの熱によって測定ヘッドが加熱される。そのことから、プローブカードの温度上昇を防止することができれば、加熱ヘッドの温度上昇を未然に防止することも可能となる。
この測定装置では、プローブカードに向けて開口する送風口が形成されており、プローブカードに冷却風を送風することによって、プローブカードの温度上昇を抑制することができる。それにより、加熱ヘッドの温度上昇を効果的に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によって、半導体素子の高温時における電気的特性を正確に測定することが可能となる。また、従来の装置では困難とされるような非常に高い温度状況下における電気的特性についても、比較的に高い精度で測定することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
最初に、本発明を実施する好適な実施形態を列記する。
（形態１）  測定装置は、半導体ウエハに形成された半導体素子の電気的特性を測定することができる。
（形態２）  保持装置は、半導体素子を有する半導体ウエハを相対変位可能に保持するとともに、保持した半導体ウエハを加熱するヒータを備えている。
（形態３）  送風装置は、第１送風ダクトへの送風量を調節するための弁と、第２送風ダクトへの送風量を調節するための弁を備えている。
（形態４）  送風装置は、第１送風ダクト及び第２送風ダクトへ送風する空気を冷却する冷却器を備えている。
【実施例】
【００１３】
本発明を実施した実施例について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施例の測定装置１０の構成を示している。測定装置１０は、半導体ウエハ１００に形成された複数の半導体素子（図示省略）の電気的特性を測定する装置であり、いわゆるプローバと呼ばれる測定装置に類するものである。測定装置１０は、半導体ウエハ１００を加熱し、半導体素子の高温時における電気的特性を測定可能となっている。
図１に示すように、測定装置１０は、半導体素子が形成された半導体ウエハ１００を保持する保持装置１２と、保持装置１２に保持された半導体ウエハ１００に対向配置される測定ヘッド１４と、測定ヘッド１４内に冷却風を送風する送風装置１６と、測定装置１０の動作を制御する制御装置１８と、プローブカード９０を備えている。
【００１４】
プローブカード９０は、基板９２と、基板９２の一方の表面に設けられている電極パッド９４と、基板９２の他方の表面に設けられているプローブ９６を備えている。電極パッド９４とプローブ９６は、基板９２に形成された電気回路を介して、電気的に接続されている。プローブカード９０は、測定する半導体素子の構造に応じて用意されるものであり、詳しくは、測定する半導体素子の電極パッドの配列等に応じてプローブ９６が配設されたものである。プローブカード９０の電極パッド９４は、後述する測定ヘッド１４のプローブピン（ポゴピン）４８と接触するように配設されている。
【００１５】
保持装置１２は、基台２２と、その表面２４ａに半導体ウエハ１００を載置するウエハチャック２４を備えている。ウエハチャック２４は、基台２２に対して３軸方向に移動可能及び回転可能に設けられている。ウエハチャック２４の表面２４ａには、載置された半導体ウエハ１００を吸着固定するための吸気口（図示省略）が複数形成されている。また、ウエハチャック２４は、半導体ウエハ１００を加熱するためのヒータ２６を内蔵しており、載置された半導体ウエハ１００を加熱することができる。保持装置１２の基台２２は、プローブカード９０を支持している支持部（図示省略）を有しており、プローブカード９０を支持している。
保持装置１２は、基台２２に対してウエハチャック２４を相対変位させることにより、半導体ウエハ１００に複数形成された半導体素子のうちの一つ（又は複数）を、プローブカード９０のプローブ９６に選択的に接触させることができる。また、保持装置１２は、半導体素子の高温時における電気的特性を測定する際に、半導体ウエハ１００を指定された温度（例えば１５０℃−２００℃）まで加熱することができる。保持装置１２は、制御装置１８からの指令に従って、ウエハチャック２４の移動及び半導体ウエハ１００の加熱を行う。
【００１６】
測定ヘッド１４は、ハウジング４０と、半導体素子の電気的特性を測定する各種の測定機器４２と、測定機器４２電気的に接続されているプローブピン（ポゴピン）４８を備えている。測定機器４２はハウジング４０に内蔵されており、プローブピン４８は外部に突出している。測定ヘッド１４は、保持装置１２に対して相対変位可能であり、プローブピン４８をプローブカード９０の電極パッド９４に接触／離反させる。測定ヘッド１４の測定機器４２は、プローブピン４８を介してプローブカード９０のプローブ９６と電気的に接続される。測定機器４２は、制御装置１８からの指令に従って、半導体ウエハ１００の半導体素子に所定の電気信号（例えば電圧）を入力し、その応答（例えば電流）を計測する。測定機器４２による測定結果は、制御装置１８に入力される。制御装置１８は、測定機器４２による測定結果に基づいて、半導体素子の電気的特性（例えば絶縁不良の有無）等を判定する。
【００１７】
図１に示すように、測定ヘッド１４には、第１送風ダクト４４と第２送風ダクト４６が設けられている。
第１送風ダクト４４は、複数の送風口４４ａを有している。第１送風ダクト４４の送風口４４ａは、測定機器４２の近傍で測定機器４２に向けて開口している。それにより、第１送風ダクト４４を通じて冷却風を送風したときに、多くの冷却風が測定機器４２に直接的に当たり、測定機器４２を十分に冷却できるようになっている。
第２送風ダクト４６は、複数の送風口４６ａ、４６ｂを有している。第２送風ダクト４６の一部の送風口４６ａは、測定機器４２に対して第１送風ダクト４４の送風口４４ａよりも離れた位置で、測定機器４２が存在しない位置に向けて開口している。それにより、第２送風ダクト４６を通じて送風した冷却風を送風したときに、測定機器４２を過剰に冷却することなく、測定ヘッド１４のハウジング４０内の気温を十分に低下させることができるようになっている。また、第２送風ダクト４６の他の一部の送風口４６ｂは、測定ヘッド１４の外部に通じており、測定ヘッド１４に取り付けられたプローブカード９０に向けて開口している。それにより、第２送風ダクト４６を通じて冷却風を送風したときに、冷却風をプローブカード９０にも当てることによって、プローブカード９０を効果的に冷却できるようになっている。なお、プローブカード９０を冷却するための送風口４６ｂは、第２送風ダクト４６に代えて第１送風ダクト４４に設けることもできるし、両方の送風ダクト４４、４６に設けることもできる。
【００１８】
測定ヘッド１４には、第１温度センサ５４と第２温度センサ５６が設けられている。第１温度センサ５４は、ハウジング４０の内部で測定機器４２に接触するように設けられており、測定機器４２の温度を測定できるようになっている。第２温度センサ５６は、ハウジング４０の内部で測定機器４２から比較的に離れた位置に設けられており、測定ヘッド１４内の気温を測定できるようになっている。第１温度センサ５４と第２温度センサ５６による測定温度は、制御装置１８に入力されるようになっている。
【００１９】
送風装置１６は、第１送風ダクト４４と第２送風ダクト４６に接続されており、第１送風ダクト４４と第２送風ダクト４６に冷却風を送風する。送風装置１６は、第１送風ダクト４４と第２送風ダクト４６に向けて外気を送風するファン６１と、ファン６１による送風を冷却する冷却器６２と、第１送風ダクト４４に送風する風量を調節する第１調節弁６４と、第２送風ダクト４６に送風する風量を調節する第２調節弁６６を備えている。送風装置１６は、ファン６１と冷却器６２と第１調節弁６４と第２調節弁６６の動作を制御することにより、第１送風ダクト４４に送風する冷却風Ａの流量及び温度と第２送風ダクト４６に送風する冷却風Ｂの流量及び温度を調節することができる。第１送風ダクト４４に送風する冷却風Ａと第２送風ダクト４６に送風する冷却風Ｂの流量及び温度は、第１温度センサ５４と第２温度センサ５６による測定温度に基づいて制御装置１８が決定し、制御装置１８から送風装置１６に動作指令が与えられる。
【００２０】
以上の構成により、本実施例の測定装置１０は、測定ヘッド１４に設けられた測定機器４２をプローブカード９０を介して半導体ウエハ１００に形成された半導体素子に電気的に接続し、半導体ウエハ１００に形成された半導体素子の電気的特性を測定することができる。測定装置１０は、保持装置１２のウエハチャック２４を移動させ、半導体ウエハ１００に形成された複数の半導体素子を測定機器４２に順に接続していくことにより、半導体ウエハ１００に形成されたそれぞれの半導体素子の電気的特性を測定することができる。そして、保持装置１２のヒータ２６によって半導体ウエハ１００を加熱することにより、半導体素子の高温時における電気的特性（以下、単に高温特性という）を測定することができる。
【００２１】
高温特性の測定では、半導体ウエハ１００を比較的に高温（およそ１５０℃−２００℃）まで加熱する。半導体ウエハ１００を加熱すると、加熱された半導体ウエハ１００からの熱によってプローブカード９０が加熱され、加熱されたプローブカード９０からの熱によって測定ヘッド１４が加熱される。測定ヘッド１４が加熱され、測定機器４２の温度が上昇してしまうと、測定機器４２の計測値に誤差が生じやすく、半導体素子を正しく測定できないことがある。
上記の問題に対して、本実施例の測定装置１０では、送風装置１６から測定ヘッド１４内に冷却風を送風し、測定機器４２の温度上昇が防止されるようになっている。特に、高温特性の測定では、プローブカード９０からの輻射熱によってハウジング４０内の気温が上昇するとともに、プローブピン４８を伝う熱によって測定機器４２が直接的に加熱される。この場合、ハウジング４０内に冷却風を単に導入するだけでは、測定機器４２の温度上昇を十分に抑制することは困難である。その一方において、測定機器４２のみを重点的に冷却するだけでは、ハウジング４０内の温度上昇が避けられず、測定機器４２以外の機器が熱による損傷を受けることもある。また、測定機器４２のみを冷却すると、周囲との温度差に起因して測定機器４２に結露が生じることもある。そのことから、測定装置１０では、主に測定機器４２を冷却するための第１送風ダクト４４と、主にハウジング４０内の気温を低下させるための第２送風ダクト４６が個別に設けられている。そして、測定装置１０は、第１送風ダクト４４と第２送風ダクト４６に送風する冷却風Ａ、Ｂの風量や温度を、第１温度センサ５４及び第２温度センサ５６による測定温度に基づいて調節することができる。
【００２２】
図２は、高温特定の測定時において測定ヘッド１４を冷却（除熱）する動作の流れを示すフローチャートである。図２に示すフロー沿って、各ダクトダクト４４、４６に送風する冷却風の風量及び温度を決定する処理などについて詳しく説明する。
ステップＳ２において、制御装置１８は、高温特性の測定を開始したときに、続くステップＳ４以降の測定ヘッド１４を冷却する動作を開始する。
【００２３】
ステップＳ４では、制御装置１８が、第１温度センサ５４による測定温度Ｔａを入力する。第１温度センサ５４による測定温度Ｔａは、測定機器４２の温度を示している。本実施例では測定機器４２に複数の第１温度センサ５４が設けられているので、制御装置１８には複数の第１温度センサ５４による複数の測定温度Ｔａが入力される。制御装置１８は、入力した複数の測定温度Ｔａのなかで最も高温なものを選択し、以降の処理に使用する。
ステップＳ６では、制御装置１８が、第２温度センサ５６による測定温度Ｔｂを入力する。第２温度センサ５６による測定温度Ｔｂは、測定ヘッド１４のハウジング４０内の気温を示している。本実施例では測定ヘッド１４のハウジング４０内に複数の第２温度センサ５６が設けられているので、制御装置１８には複数の第２温度センサ５６による複数の測定温度Ｔｂが入力される。制御装置１８は、入力した複数の測定温度Ｔｂのなかで最も高温なものを選択し、以降の処理に使用する。
【００２４】
ステップＳ８では、制御装置１８が、入力した第１温度センサ５４による測定温度Ｔａに基づいて、第１送風ダクト４４に送風すべき送風量Ｆａ（以下、第１送風量Ｆａという）を決定する。詳しくは、第１温度センサ５４による測定温度Ｔａと予め教示された基準温度ＴＳとの温度差ｄＴａ＝Ｔａ−ＴＳ（以下、第１温度差ｄＴａという）に基づいて、制御装置１８は第１送風量Ｆａを決定する。図３は、第１温度差ｄＴａと第１送風量Ｆａとの関係を示している。図３に示すように、制御装置１８は、第１温度差ｄＴａが大きいほど、第１送風量Ｆａを大きな値に決定する。なお、第１温度差ｄＴａが負の値となった場合、即ち、第１温度センサ５４による測定温度Ｔａが基準温度ＴＳよりも低い場合、制御装置１８は第１送風量Ｆａをゼロと決定する。
【００２５】
ステップＳ１０では、制御装置１８が、入力した第２温度センサ５６による測定温度Ｔｂに基づいて、第２送風ダクト４６に送風すべき送風量Ｆｂ（以下、第２送風量Ｆｂという）を決定する。詳しくは、第２温度センサ５６による測定温度Ｔｂと予め教示された基準温度ＴＳとの温度差ｄＴｂ＝Ｔｂ−ＴＳ（以下、第２温度差ｄＴｂという）に基づいて、制御装置１８は第２送風量Ｆｂを決定する。図４は、第２温度差ｄＴｂと第２送風量Ｆｂとの関係を示している。図３に示すように、制御装置１８は、第２温度差ｄＴｂが大きいほど、第２送風量Ｆｂを大きな値に決定する。なお、第２温度差ｄＴｂが負の値となった場合、即ち、第２温度センサ５６による測定温度Ｔｂが基準温度ＴＳよりも低い場合、制御装置１８は第２送風量Ｆｂをゼロと決定する。
【００２６】
ステップＳ１２では、制御装置１８が、ステップＳ８で決定した第１送風量ＦａとステップＳ１０で決定した第２送風量Ｆｂに基づいて、必要とされるファン６１の回転数Ｒ（以下、ファン回転数という）を決定する。詳しくは、第１送風量Ｆａと第２送風量Ｆｂの合計送風量Ｆａ＋Ｆｂに基づいて、制御装置１８はファン回転数Ｒを決定する。図５は、合計送風量Ｆａ＋Ｆｂとファン回転数Ｒとの関係を示している。図５に示すように、制御装置１８は、合計送風量Ｆａ＋Ｆｂが大きいほど、ファン回転数Ｒを大きく決定する。なお、図５に示す関係は、ファン６１による送風量が合計送風量Ｆａ＋Ｆｂ以上となるように、実験等によって予め定められたものである。
【００２７】
ステップＳ１４では、制御装置１８が、ステップＳ１２で決定したファン回転数Ｒに基づいて、必要とされる冷却器６２の出力ＣＰを決定する。図６は、ファン回転数Ｒと冷却器６２の出力ＣＰの関係を示している。図６に示すように、制御装置１８は、ファン回転数Ｒが大きいほど、冷却器６２の出力ＣＰを大きく決定する。それにより、合計送風量Ｆａ＋Ｆｂが大きい場合には、冷却器６２の出力ＣＰを大きくすることによって、ファン６１から送風される多量の空気を確実に冷却できるようにする。また、ファン回転数Ｒが所定の閾値Ｒ１以上の場合は、ファン回転数Ｒが所定の閾値Ｒ１未満の場合よりも、ファン回転数Ｒに対する冷却器６２の出力ＣＰの比の値ＣＰ／Ｒが大きくなっている（図６においてグラフの傾きが大きい）。それにより、ファン回転数Ｒが所定の閾値Ｒ１以上の場合は、ファン６１からの送風をより低い温度まで冷却できるようにする。このことは、第１温度センサ５４や第２温度センサ５６による測定温度が顕著に高い時に、測定ヘッド１４に送風する冷却風Ａ、Ｂの温度をより低下させることを意味する。即ち、ファン回転数Ｒは、第１温度センサ５４や第２温度センサ５６による測定温度が高いほど、大きな値に決定されている。そのことから、ファン回転数Ｒが所定の閾値Ｒ１以上に決定されている場合は、測定機器４２や測定ヘッド１４のハウジング４０内の温度が顕著に高いと判断することができる。
【００２８】
ステップＳ１６では、送風装置１６の第１流量調節弁６４及び第２流量調節弁６６の開度の調節が行われる。制御装置１８は、ステップＳ８で決定した第１送風量Ｆａ及びステップＳ１０で決定した第２送風量Ｆｂに基づいて、送風装置１６に動作指令を与える。送風装置１６は、制御装置１８からの動作指令を受けて、第１流量調節弁６４及び第２流量調節弁６６の開度をそれぞれ調節する。
ステップＳ１８では、送風装置１６のファン６１の回転数の調節が行われる。制御装置１８は、ステップＳ１２で決定したファン回転数Ｒに基づいて、送風装置１６に動作指令を与える。送風装置１６は、制御装置１８からの動作指令を受けて、ファン６１の回転数を指令されたファン回転数Ｒに調節する。
ステップＳ２０では、送風装置１６の冷却器６２の出力の調節が行われる。制御装置１８は、ステップＳ１４で決定した冷却器６２の出力ＣＰに基づいて、送風装置１６に動作指令を与える。送風装置１６は、制御装置１８からの動作指令を受けて、その出力がＣＰとなるように冷却器６２の動作を調節する。
ステップＳ２２では、制御装置１８が、高温特性の測定が終了したのか否かを判断する。高温特性の測定が終了していなければ（ステップＳ２２でＮＯ）、ステップＳ４の処理に戻って上記した各ステップを再度実行していく。高温特性の測定が終了していれば（ステップＳ２２でＮＯ）、測定ヘッド１４の冷却動作を終了する。
【００２９】
以上のように、測定装置１０は、高温特性の測定時に、送風装置１６から測定ヘッド１４に冷却風Ａ、Ｂを送風し、測定ヘッド１４の温度上昇を防止する。特に、プローブピン４８からの伝熱によって測定機器４２が高温になっている場合には、第１送風ダクト４４に多くの冷却風Ａを送風することによって、測定機器４２を速やかに冷却する。また、プローブカード９０からの輻射熱によって測定ヘッド１４内の気温が上昇している場合には、第２送風ダクト４６に多くの冷却風Ｂを送風することによって、ハウジング４０内の気温を速やかに低下させる。第２送風ダクト４６に送風された冷却風Ｂの一部は、送風口４６ｂを通じてプローブカード９０に送風される。それにより、プローブカード９０を冷却することもできる。本実施例の測定装置１０によると、測定ヘッド１４の温度、特に、測定機器４２の温度が上昇することを防止し、半導体素子の高温特性を正確に測定することができる。
【００３０】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】半導体素子の電気的特性を測定する測定装置の構造を示す図。
【図２】冷却ヘッドを冷却する動作の流れを示すフローチャート。
【図３】第１温度センサによる測定温度Ｔａと第１送風量Ｆａの関係を示す図。
【図４】第２温度センサによる測定温度Ｔｂと第２送風量Ｆｂの関係を示す図。
【図５】合計送風量Ｆａ＋Ｆｂとファン回転数Ｒの関係を示す図。
【図６】ファン回転数Ｒと冷却器の出力の関係を示す図。
【符号の説明】
【００３２】
１０：半導体素子の電気的特性を測定する測定装置
１２：保持装置
１４：測定ヘッド
１６：送風装置
１８：制御装置
２２：保持装置の基台
２４：ウエハチャック
２６：ヒータ
４０：測定ヘッドのハウジング
４２：測定機器
４４：第１送風ダクト
４４ａ：第１送風ダクトの送風口
４６：第２送風ダクト
４６ａ、４６ｂ：第２送風ダクトの送風口
４８：電極パッド
５４：第１温度センサ
５６：第２温度センサ
６１：ファン
６２：冷却器
６４：第１調節弁
６６：第２調節弁
９０：プローブカード
９２：プローブカードの基板
９４：プローブカードの電極パッド
９６：プローブピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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