(57)【要約】【課題】正確な温度制御の検査を行う際、半導体デバイスの熱が半導体デバイスの外部電極から検査治具の接触子を通して外部に熱が逃げにくい検査治具を提供する。【解決手段】検査治具の接触子１０５の周囲を接触子１０５より熱伝導の高い物質２０１で囲い、さらに熱伝導の高い物質２０１の周りを断熱物質（熱伝導の低い物質）２０２で囲むことで、接触子１０５の温度を保温することが可能となり、半導体デバイス１０１からの熱が接触子１０５を通して検査ボード１０９に逃げにくくなり、温度制御が正確に行える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体デバイスに設けられた複数の電極と前記半導体デバイスを測定する装置に設けられた複数の電極とを繋ぐ複数の接触子を配置した検査治具において、前記接触子の周囲を前記接触子より熱伝導性の高い気体または液体または固体の少なくとも何れかの物質で満たし、前記物質の周囲を前記物質より断熱性の高い物質で囲むことを特徴とする検査治具。
【請求項２】
前記接触子より熱伝導性の高い物質が絶縁物を介して前記接触子と接触するか、もしくは前記接触子より熱伝導性の高い物質自体が絶縁物であることを特徴とする請求項１記載の検査治具。
【請求項３】
前記接触子は、前記半導体デバイスと接触する電極表面部分と前記半導体デバイスを測定する装置と接触する電極表面部分とを除いて、前記熱伝導性の高い物質と接触する表面部分が絶縁処理されていることを特徴とする請求項１記載の検査治具。
【請求項４】
前記断熱性の高い物質で囲んだ内部に、前記熱伝導性の高い物質を加熱する内部熱源装置を設けたことを特徴とする請求項１記載の検査治具。
【請求項５】
半導体デバイスの電極と前記半導体デバイスを測定する装置の電極とを接触子で接続して前記半導体デバイスを検査するものであって、前記半導体デバイスを熱源装置で加熱し、前記半導体デバイスから前記接触子に熱伝導する熱を、前記接触子の周囲に配置した前記接触子よりも熱伝導の高い物質で保温しつつ、前記半導体デバイスの温度制御を行なって前記半導体デバイスの検査を行うことを特徴とする半導体デバイス検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイス検査治具および半導体デバイス検査方法に関し、半導体デバイスの各種測定を行なうために使用される検査治具および装着される半導体デバイスの温度制御を行なう技術に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体デバイスに温度を印加して検査する場合には、例えば図３に示すように、半導体デバイス１０１の上面側に配置する熱源装置（ヒーター装置）１０４と、半導体デバイス１０１の下面側に配置する検査治具（ソケット）１００と、半導体デバイス１０１を測定する半導体デバイス検査装置（検査ボード１０９）とを用いる。
【０００３】
検査治具１００はソケット筐体１０８に複数の接触子１０５を有しており、接触子１０５が半導体デバイス１０１と半導体デバイス検査装置の検査ボード１０９とをコンタクトする。接触子１０５はソケット上面側の接触子端部１０６で半導体デバイス１０１の外部電極１０３とコンタクトし、ソケット下面側の接触子端部１０７で検査ボード１０９にコンタクトする。
【０００４】
この構成において、熱源装置（ヒーター装置）１０４は半導体デバイス１０１をその上面側から加熱しつつ温度制御を行う。熱源装置１０４により加熱される半導体デバイス１０１の上面の熱は、半導体デバイス１０１の上面部分から半導体デバイス１０１の樹脂部分１０２へ熱伝導する。この状態で検査ボード１０９により半導体デバイス１０１のチップ１１０の温度保証検査を行う。
【特許文献１】特開２００６−１７７３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述の温度保証検査において半導体デバイス１０１の動作特性を保証するためには、熱源装置（ヒーター装置）１０４で半導体デバイス１０１を加熱する際の半導体デバイス１０１の温度制御、特にチップ１１０の温度制御が重要である。しかし、チップ１１０は一般にパッケージとして樹脂部分１０２で封止して保護していることから熱伝導性があまり良くない。
【０００６】
このため、熱源装置（ヒーター装置）１０４で加熱する場合に、半導体デバイス１０１には樹脂部分１０２の表面部分と樹脂部分１０２の内部にあるチップ１１０とで実際にはある程度の温度差がある。したがって、樹脂部分１０２の表面温度を測定しても、チップ１１０の温度を正確に測定することは困難である。
【０００７】
また、最近では半導体デバイス１０１の高機能化に伴って半導体デバイス１０１の外部電極１０３が多ピン化（５００ピン以上）してきている。このため、樹脂部分１０２に加えた熱が多ピンの外部電極１０３を通してソケット１００の接触子１０５に熱伝導し、熱が半導体デバイス検査装置の検査ボード１０９に逃げてしまうので、熱源装置（ヒーター装置）１０４ により樹脂部分１０２の温度調整を行っても、半導体デバイス内部のチップ１１０の温度を正確に調整することは困難である。
【０００８】
このような問題に対して、特許文献１に記載する半導体装置検査装置用ソケットでは、検査治具の接触子の部分に気体もしくは液体の通る通路を設け、その通路へ加熱された気体もしくは液体を送り込むことにより接触子を加熱することで、半導体デバイスの熱が逃げ難い構成にして温度制御を行なっている。
【０００９】
しかしながら、この方法では、検査治具（ソケット）の接触子端部に熱を送り込むための装置を検査治具の外部から熱を付加する必要があり、装置構成が複雑となる。
本発明は、上記の課題を解決するものであり、検査治具の外部から熱を付加することなく、半導体デバイスに加えた熱を逃がさないように検査治具の接触子端部を保温して半導体デバイスの正確な温度制御が行える検査治具および検査手法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明の検査治具は、半導体デバイスに設けられた複数の電極と前記半導体デバイスを測定する装置に設けられた複数の電極とを繋ぐ複数の接触子を配置した検査治具において、前記接触子の周囲を前記接触子より熱伝導性の高い気体または液体または固体の少なくとも何れかの物質で満たし、前記物質の周囲を前記物質より断熱性の高い物質で囲むことを特徴とする。
【００１１】
また、前記接触子より熱伝導性の高い物質が絶縁物を介して前記接触子と接触するか、もしくは前記接触子より熱伝導性の高い物質自体が絶縁物であることを特徴とする。
また、前記接触子は、前記半導体デバイスと接触する電極表面部分と前記半導体デバイスを測定する装置と接触する電極表面部分とを除いて、前記熱伝導性の高い物質と接触する表面部分が絶縁処理されていることを特徴とする。
【００１２】
また、前記断熱性の高い物質で囲んだ内部に、前記熱伝導性の高い物質を加熱する内部熱源装置を設けたことを特徴とする。
本発明の半導体デバイス検査方法は、半導体デバイスの電極と前記半導体デバイスを測定する装置の電極とを接触子で接続して前記半導体デバイスを検査するものであって、前記半導体デバイスを熱源装置で加熱し、前記半導体デバイスから前記接触子に熱伝導する熱を、前記接触子の周囲に配置した前記接触子よりも熱伝導の高い物質で保温しつつ、前記半導体デバイスの温度制御を行なって前記半導体デバイスの検査を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように本発明によれば、熱源装置（ヒーター装置）から半導体デバイスの上面に加える熱が半導体デバイスの複数の電極から検査治具の接触子を通して半導体デバイスの測定装置へ逃げることを抑制し、その逃げる熱量を減らせることができるので、熱源装置（ヒーター装置）の調整により半導体デバイスの温度を正確に制御することができ、検査治具に外部から熱を加えることなく、半導体デバイスのチップの温度を正確に調整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】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を示す検査治具および半導体デバイス検査方法について、図面を参照しながら具体的に説明する。
最初に、本発明の実施の形態１の検査治具の構成について図１を用いて説明する。図１は本実施の形態１の検査治具の断面図である。
（実施の形態１）
図１に示すように、検査治具（以下ソケットと呼ぶ）２００は、半導体デバイス１０１と半導体デバイス１０１を測定する半導体デバイス検査装置の検査ボード１０９とをコンタクトする複数の接触子１０５をソケット筐体１０８に配置している。
【００１５】
接触子１０５は、ソケット上面側の接触子端部１０６が半導体デバイス１０１の外部電極１０３とコンタクトし、ソケット下面側の接触子端部１０７が検査ボード１０９にコンタクトする。
【００１６】
ソケット２００にはソケット筐体１０８に熱伝導の高い物質２０１を設けており、この熱伝導の高い物質２０１がソケット２００に配置した接触子１０５の周囲を囲って接触子１０５の表面に接触しており、熱伝導の高い物質２０１から接触子１０５へ熱が伝導する。
【００１７】
熱伝導の高い物質２０１は、接触子１０５および検査ボード１０９の材質よりも熱伝導率が高く、接触子１０５と接触する部分は絶縁してあり、接触子１０５の相互間での電気的ショートを防止している。また、熱伝導の高い物質２０１は、その物質状態として気体、液体、固体の何れでも良いが、接触子１０５とソケット筐体１０８の固定を確実に行うために固体が望ましい。さらに、熱伝導の高い物質２０１を絶縁物とすることも可能である。
【００１８】
一例として、接触子１０５と接触する部分の表面に絶縁メッキ（１０×１０16Ω以上の絶縁メッキ）を施した銅（Ｃｕ）等が良い。熱伝導の高い物質２０１の表面を絶縁しない場合には、接触子１０５に絶縁メッキ（１０×１０16Ω以上の絶縁メッキ）を施す。この絶縁メッキは、半導体デバイス１０１の外部電極１０３および半導体デバイス検査装置の検査ボード１０９にコンタクトする電極表面、つまり接触子端部１０６の上面部分、接触子端部１０７の下面部分を除いて施す。
【００１９】
熱伝導の高い物質２０１はその外側を断熱物質２０２で覆っており、熱伝導の高い物質２０１へ接触子１０５から伝導する熱がソケット２００の外部に逃げないように断熱物質２０２で保温する。この断熱物質２０２の特徴としては接触子１０５の周囲に設けた熱伝導の高い物質２０１の熱伝導率より低い物質とする。
【００２０】
以下に、本実施の形態１のソケット２００による半導体デバイスの検査手法を説明する。図１に示すように、まず半導体デバイス１０１の上面を熱源装置（ヒーター装置）１０４で加熱する。熱源装置（ヒーター装置）１０４から半導体デバイス１０１の上面に加える熱は、樹脂部分１０２を通して外部電極１０３に熱伝導し、外部電極１０３から接触子端部１０６を通して接触子１０５に熱伝導し、さらに接触子１０５から熱伝導の高い物質２０１へ熱伝導する。熱伝導の高い物質２０１は断熱物質２０２により外部から断熱されているので、接触子１０５から熱伝導の高い物質２０１へ熱伝導した熱は熱伝導の高い物質２０１に保たれる。
【００２１】
この熱を保った熱伝導の高い物質２０１により接触子１０５の周囲を保温することで、熱源装置（ヒーター装置）１０４から半導体デバイス１０１へ加えた熱が接触子１０５を通して検査ボード１０９へ逃げ難くなり、熱源装置（ヒーター装置）１０４の調整により半導体デバイス１０１の温度を正確に制御することができる。
【００２２】
次に、本発明の実施の形態２の検査治具の構成について図２を用いて説明する。図２は本実施の形態２の検査治具の断面図である。
（実施の形態２）
図２において、図１において説明したものと同様の構成要素には同符号を付して説明を省略する。
【００２３】
本実施の形態２における特徴は、ソケット３００が内部熱源装置（ヒーター装置）３０１を有することにある。内部熱源装置（ヒーター装置）３０１はソケット筐体１０８の内部に配置し、熱伝導の高い物質２０１の表面部分へ熱を熱伝導し易い位置に取り付けており、本実施の形態２では熱伝導の高い物質２０１の外側に配置している。
【００２４】
熱伝導の高い物質２０１と内部熱源装置（ヒーター装置）３０１の周囲は断熱物質２０２で覆っており、接触子１０５から熱伝導の高い物質２０１へ熱伝導する熱および内部熱源装置（ヒーター装置）３０１から熱伝導の高い物質２０１へ熱伝導する熱がソケット３００の外部に逃げないように断熱物質２０２で保温する。他の構成は先の図１と同様である。
【００２５】
以下に、本実施の形態２のソケット３００による半導体デバイスの検査手法を説明する。図２に示すように、まず半導体デバイス１０１の上面を熱源装置（ヒーター装置）１０４で加熱する。熱源装置（ヒーター装置）１０４から半導体デバイス１０１の上面に加える熱は、樹脂部分１０２を通して外部電極１０３に熱伝導し、外部電極１０３から接触子端部１０６を通して接触子１０５に熱伝導し、さらに接触子１０５から熱伝導の高い物質２０１へ熱伝導する。
【００２６】
また、熱源装置（ヒーター装置）１０４による半導体デバイス１０１の加熱と同時に、熱伝導の高い物質２０１の表面部分に取り付けられた内部熱源装置（ヒーター装置）３０１により熱伝導の高い物質２０１を加熱する。
【００２７】
熱伝導の高い物質２０１は断熱物質２０２により外部から断熱されているので、接触子１０５から熱伝導の高い物質２０１へ熱伝導した熱、および内部熱源装置（ヒーター装置）３０１から加えた熱は熱伝導の高い物質２０１に保たれる。
【００２８】
この熱を保った熱伝導の高い物質２０１により接触子１０５の周囲を保温することで、熱源装置（ヒーター装置）１０４から半導体デバイス１０１へ加えた熱が接触子１０５を通して検査ボード１０９へ逃げ難くなり、熱源装置（ヒーター装置）１０４および内部熱源装置（ヒーター装置）３０１の調整により半導体デバイス１０１の温度を正確に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態１における検査治具を示す断面図
【図２】本発明の他の実施の形態２における検査治具を示す断面図
【図３】従来の検査治具を示す断面図
【符号の説明】
【００３０】
１００  検査治具（ソケット）
１０１  半導体デバイス
１０２  半導体デバイスの樹脂部分
１０３  半導体デバイスの外部電極
１０４  熱源装置（ヒーター装置）
１０５  接触子
１０６  接触子端部（半導体デバイスとの接触部分）
１０７  接触子端部（検査ボードとの接触部分）
１０８  ソケット筐体
１０９  検査ボード
１１０  チップ
２０１  熱伝導の高い物質（気体もしくは液体もしくは固体）
２０２  断熱物質
３０１  内部熱源装置（ヒーター装置）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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