[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體器件測(cè)試裝置及其測(cè)試方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310054142.1
• 申請(qǐng)日: 2013-02-20
• 公開（公告）號(hào): CN103176116A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉江;王耀華;劉鉞楊;趙哿;高明超;金銳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): G01R31/26
• 分類號(hào): G01R31/26
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件裝置及方法，具體涉及一種半導(dǎo)體器件測(cè)試裝置及其測(cè)試方法。

背景技術(shù)

快速恢復(fù)二極管作為續(xù)流和整流器件，在功率電子領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。當(dāng)擊穿電壓要求達(dá)到1200V或者更高時(shí)，在圓片級(jí)對(duì)快恢復(fù)二極管進(jìn)行測(cè)試將變得困難。現(xiàn)有的測(cè)試技術(shù)采用測(cè)試設(shè)備+探針臺(tái)，通過電纜連接；將圓片固定在臺(tái)盤上，通過對(duì)臺(tái)盤，探針施加電偏置，對(duì)快恢復(fù)二極管特性進(jìn)行測(cè)試。因快速恢復(fù)二極管為縱向器件，在進(jìn)行快速恢復(fù)二極管特性測(cè)試時(shí)，需對(duì)臺(tái)盤進(jìn)行電位設(shè)置。特別在耐壓參數(shù)Vbr測(cè)試時(shí)，需對(duì)臺(tái)盤加高壓，容易發(fā)生打火等干擾，影響測(cè)試結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明一種半導(dǎo)體器件測(cè)試裝置及其測(cè)試方法，本發(fā)明直接在芯片的正面施加高壓，減少打火等干擾，測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確，且安全性更高。

本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種半導(dǎo)體器件測(cè)試裝置，包括測(cè)試單元和探針臺(tái)，所述測(cè)試單元包括臺(tái)盤、固定在臺(tái)盤上的圓片和設(shè)置于圓片上的半導(dǎo)體器件，所述半導(dǎo)體器件包括測(cè)試芯片和非測(cè)試芯片；其改進(jìn)之處在于，所述探針臺(tái)中的探針包括與測(cè)試芯片正面接觸的探針和與非測(cè)試芯片正面硅表面接觸的可施加高壓的探針，所述臺(tái)盤為接地的臺(tái)盤。

其中，所述半導(dǎo)體器件的測(cè)試芯片和非測(cè)試芯片均采用高壓快恢復(fù)二極管、IGBT器件或MOSEFT管。

其中，所述圓片的直徑小于臺(tái)盤的直徑；所述臺(tái)盤與圓片背面接觸；在所述圓片上設(shè)置一個(gè)測(cè)試芯片和至少一個(gè)非測(cè)試芯片；

所述圓片由半導(dǎo)體材料構(gòu)成，所述臺(tái)盤由金屬材料構(gòu)成。

其中，所述與測(cè)試芯片正面接觸的探針為測(cè)試探針，此時(shí)測(cè)試芯片電位為0；所述與非測(cè)試芯片表面接觸的可施加高壓的探針為高壓探針，此時(shí)測(cè)試芯片電位為施加的高電壓；所述高電壓≥1200V。

其中，所述測(cè)試探針和高壓探針之間的間距可調(diào)，間距范圍為1-100um；

采用所述探針測(cè)試讀取測(cè)試芯片的電壓和電流曲線；外部的高壓通過所述高壓探針施加到測(cè)試芯片上。

本發(fā)明基于另一目的提供的一種半導(dǎo)體器件測(cè)試裝置的測(cè)試方法，其改進(jìn)之處在于，所述方法包括下述步驟：

（一）將圓片固定在臺(tái)盤上，選定測(cè)試芯片和非測(cè)試芯片；

（二）將臺(tái)盤接地；

（三）將測(cè)試探針與測(cè)試芯片正面接觸，并將測(cè)試芯片接地；

（四）將高壓探針與非測(cè)試芯片正面接觸，并將高壓通過高壓探針施加于測(cè)試芯片；

（五）所述測(cè)試探針讀取測(cè)試芯片的電壓和電流曲線。

與現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明達(dá)到的有益效果是：

1、在半導(dǎo)體器件（如高壓快恢復(fù)二極管芯片）加工中和加工完成后，在圓片級(jí)對(duì)半導(dǎo)體器件的特性進(jìn)行測(cè)試，尤其是耐壓參數(shù)Vbr進(jìn)行測(cè)試。本發(fā)明操作簡(jiǎn)潔，利用現(xiàn)有的測(cè)試設(shè)備加輔助平臺(tái)，在測(cè)試芯片加工過程中，在圓片級(jí)對(duì)半導(dǎo)體器件的特性進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估。

2、本發(fā)明直接在測(cè)試芯片的正面施加高壓，通過兩根探針，對(duì)半導(dǎo)體器件的耐壓參數(shù)Vbr進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確，減少打火等干擾，受外界干擾小，安全性提高。

3、本發(fā)明提供的一種半導(dǎo)體器件測(cè)試裝置及其測(cè)試方法，不僅可用于高壓快恢復(fù)二極管的測(cè)試，還普適于其他高壓器件（包括但不限于IGBT芯片，MOSFET管等）。對(duì)于不同類型的器件，不同器件的不同參數(shù)，需評(píng)估正面連接引入的寄生參數(shù)對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有高壓快恢復(fù)二極管（FRD）耐壓參數(shù)Vbr的測(cè)試示意圖；

其中：1-臺(tái)盤，2-圓片，3-測(cè)試芯片，4-測(cè)試探針；

圖2是本發(fā)明提供的高壓快恢復(fù)二極管（FRD）耐壓參數(shù)Vbr的測(cè)試示意圖；

其中：1-臺(tái)盤，2-圓片，3-測(cè)試芯片，4-測(cè)試探針，5-高壓探針，6-非測(cè)試芯片；

圖3是本發(fā)明高壓快恢復(fù)二極管（FRD）耐壓參數(shù)Vbr的測(cè)試示例1；

其中：3-測(cè)試芯片，4-測(cè)試探針；5-高壓探針。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。