[发明专利]半导体芯片的试验装置及试验方法

说明书

本发明提供半导体芯片的试验装置及试验方法，使半导体芯片的损坏发生时的接触探针以及测定台的维护为所需的最小限度。如果将被测定器件导通，则其漏极源极间电压Vds降低，漏极电流Id升高。接下来，如果关断被测定器件，则其漏极源极间电压Vds急剧增大，漏极电流Id降低。如果在漏极电流Id降低期间，漏极电流Id存在急剧变化，则被测定器件被判断为损坏。算出施加到该损坏的被测定器件的能量。仅在施加能量超过设定值时，将试验装置停止并指示更换接触探针或测定台、或者更换它们二者。由此，抑制维护成本。

技术领域

本发明涉及半导体芯片的试验装置及试验方法。

背景技术

MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)和/或IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管)等功率器件被进行在半导体晶片或半导体芯片的状态下的动态特性试验。

图12是表示在以往的半导体芯片试验中所使用的测定机构的图，图13是表示由于在半导体芯片因试验而损坏后施加到半导体芯片的能量而在接触探针产生附着物的情况的图。

如图12所示，对于作为半导体芯片的被测定器件100而言，使用测试仪101、接触探针102、保持接触探针102的接触块103和测定台104进行试验。此时，被测定器件100通过接触探针102和测定台104而电连接于测试仪101，并通过从测试仪101接受短时间的电应力来进行良品/不良品的分选。

测试仪101在电源与被测定器件100之间具备半导体开关，如果在试验时有被测定器件100损坏的情况出现，则关断半导体开关而切断在被测定器件100流动的电流。在该半导体开关，使用放电阻止型的缓冲电路作为吸收在关断时发生的浪涌电压的缓冲电路(例如，参照专利文献1)。因此，能够减少半导体开关关断后继续流动的电流，并因为被测定器件100的损伤的扩大以及接触探针102和测定台104的损伤被抑制，所以降低维护成本。

另外，在被测定器件100的试验时，如图13所示，使接触探针102一边施加负荷于被测定器件100的电极一边与被测定器件100的电极接触而进行动态特性试验。这里，如果在试验时流动有被测定器件100会损坏的电流，则有时会在接触探针102附着被测定器件100的成分(如果是硅器件，则为硅)溶融而得的异物105。这样的异物105不仅附着在接触探针102，有时还会附着在测定台104。

如果在接触探针102和测定台104附着有异物105，则该异物105不仅对接下来被试验的被测定器件100给予物理损伤，还会因为异物105存在于试验电路中而无法进行正常的试验。因此，在被测定器件100被损坏时，需要中断测试仪101的试验并进行接触探针102和测定台104的检查。

对此，提出了使器件损坏时的检查自动化的技术(例如，参照专利文献2)。根据该专利文献2的技术，在半导体芯片损坏的情况下，首先，根据该半导体芯片的图像信息测量形成在半导体芯片的上部电极的损坏痕与接触探针的压接痕之间的距离。然后，判定该距离是否在判定基准距离(例如0.5毫米)以下，仅在为判定基准距离以下时进行接触探针的维护。由此，与每次发生半导体芯片的损坏，都维护接触探针的情况相比，能够缩短试验装置的停止时间，并降低维护成本。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-92534号公报

专利文献2：日本特开2010-276477号公报

发明内容

技术问题

然而，即使在使用放电阻止型的缓冲电路作为吸收在半导体开关关断时发生的浪涌电压的缓冲电路的情况下，也不能完全抑制因在损坏后继续流动的电流而导致的损伤。另外，在通过半导体芯片的图像处理来判断是否需要维护接触探针的技术中，存在系统变得复杂的问题。