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Die Erfindung betrifft das Gebiet der Halbleitertests und insbesondere eine Haltevorrichtung zur Verwendung beim Test eines Halbleiters mit breiter Bandlücke.
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KR 10 2011 0 015 902 A offenbart eine Relaisbasisplatte zum Prüfen einer Leiterplatte mit einer oder mehreren Prüfnadeln und einer Verdeckungsplatte, die die Prüfnadeln umgibt.
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WO 2010/100 703 A1 offenbart eine Halbleitervorrichtung, die einen Halbleiterchip mit einem Elektrodenpad und ein Haltesubstrat mit einem Anschlusspad aufweist. Auf dem Halbleiterchip sind ein Schutzfilm und ein Isolierfilm mit einer Öffnung gebildet, durch die das Elektrodenpad freigelegt ist. Auf dem Elektrodenpad ist ein Verbindungsanschluss gebildet, und der Verbindungsauschluss ist mit dem Anschlusspad verbunden und ist von dem Isolierfilm umgeben. Der Isolierfilm ist am Haltesubstrat angeheftet.
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JP2001051011A beschreibt eine Vorrichtung, mit der Eigenschaften eines Halbleiterchips mit hoher Durchbruchspannung in einem Zustand bewertet werden, in dem ein aus Silikonkautschuk gebildeter elastischer Isolator auf den Abschlussteil des Halbleiterchips gepresst und eine Hochspannung angelegt wird. Dadurch kann ein Funkenpfad von einer Seitenfläche des Chips zu einer Emitterelektrode durch den Silikonkautschuk 8 abgeschnitten werden. Dadurch ist es möglich, die Erzeugung eines Funkens zu unterdrücken, selbst wenn eine hohe Spannung, z. B. von 4000 bis 4500 V, angelegt wird.
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Hinsichtlich eines Halbleiters mit breiter Bandlücke, d. h eines Halbleiters mit hoher Durchbruchspannung, wird ein Halbleiterchip eines solchen Halbleiters herkömmlich einem Test einer Durchbruchspannung und einem Test durch Anlegen einer hohen Spannung wie etwa einem Abschalttest (im Folgenden ein Test genannt) ausgesetzt, bevor der Halbleiterchip eingebaut wird. Um einen defekten Chip im Voraus zu entnehmen und zu entfernen, kann der Halbleiterchip (wie z. B. aus
JP-2000-183282-A (
1), im Folgenden Patentliteratur 1 genannt, bekannt ist) mit einem Chiprahmen versehen sein, der aus einem Isolierharz hergestellt ist, um den Halbleiterchip vor der Erzeugung einer Kriechentladung an einem Anschlussabschnitt eines Übergangs zu schützen.
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Die Verkürzung (Größenverringerung) eines Anschlussabschnitts eines Halbleiters mit breiter Bandlücke wird durch Verbessern der Leistung eines Waferprozesses und durch Erhöhen der Qualität eines Wafermaterials verwirklicht. Die Verkürzung des Anschlussabschnitts trägt stark zur Senkung der Herstellungskosten eines Halbleiterchips bei. Daher besteht die Auffassung, dass die Verkürzung des Anschlussabschnitts in Zukunft weiter fortschreiten wird.
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Die Patentliteratur 1 offenbart eine Struktur, bei der ein Anschlussabschnitt von einem Chiprahmen bedeckt ist, der aus einem Isolierharz besteht, um den Halbleiterchip davor zu schützen, dass bei dem Anschlussabschnitt eine Entladung erzeugt wird. Allerdings wird bei dem Anschlussabschnitt weiter eine Entladung erzeugt, falls der Anschlussabschnitt wie oben beschrieben verkürzt wird.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Haltevorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest zu schaffen, mit der die Erzeugung einer Entladung bei einem Anschlussabschnitt des Halbleiters während eines Tests verhindert werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Haltevorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest nach Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Durch eine Haltevorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest nach Anspruch 1 wird die Erzeugung einer Entladung bei einem Anschlussabschnitt des Halbleiters während des Tests verhindert.
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Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsformen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:
- 1A-C eine beispielhafte Struktur einer Haltevorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform, die kein Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist;
- 2 die Durchführung eines Tests mit der Haltevorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform, die kein Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist;
- 3A-C eine beispielhafte Struktur einer Haltevorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform, die kein Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist;
- 4A-C eine beispielhafte Struktur einer Haltevorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform, die Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist;
- 5A-C eine beispielhafte Struktur einer Haltevorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform, die Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist;
- 6 beispielhafte Formen eines Isoliermaterials in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 7A-C eine beispielhafte Struktur einer Haltevorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest in Übereinstimmung mit einer Voraussetzungstechnik; und
- 8 die Durchführung eines Tests mit der Haltevorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest in Übereinstimmung mit der Voraussetzungstechnik.
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Im Folgenden werden anhand der Zeichnungen Ausführungsformen beschrieben. Dabei sind die mit Bezug auf 4 bis 6 gezeigten Ausführungsformen Bestandteil der vorliegenden Erfindung. Die mit Bezug auf 1 bis 3 gezeigten Ausführungsformen sind nicht Bestandteil der vorliegenden Erfindung, dienen aber zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung.
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Zunächst wird eine Technik (Voraussetzungstechnik) beschrieben, die eine Voraussetzung der Technik der Erfindung ist.
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Voraussetzungstechnik
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Die 7A-C zeigen eine beispielhafte Struktur einer Haltevorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest in Übereinstimmung mit der Voraussetzungstechnik. 7B und 7C sind Schnittansichten längs der Linie F-F aus 7A. 7A ist eine Draufsicht einer Grundplatte 1 von einem Tisch 6 aus 7B aus gesehen. Wie in 7A-7C gezeigt ist, enthält die Haltevorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest die Grundplatte 1, die Prüffinger 3 und den Tisch 6.
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Die Grundplatte 1 ist mit den Prüffingern 3 versehen, wobei auf dem Tisch 6 wie in 7B gezeigt ein Testobjekt 4 mit einem Anschlussabschnitt 5 angeordnet wird. Während eines Tests für das Testobjekt 4 stehen die Prüffinger 3 in Kontakt mit einer auf einer Oberfläche des Testobjekts 4 wie in 7C gezeigt gebildeten Elektrode (Oberflächenelektrode).
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8 zeigt, wie mit der Haltevorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest in Übereinstimmung mit der Voraussetzungstechnik ein Test durchgeführt wird. Wie in 8 gezeigt ist, verkürzt die Verkürzung des Anschlussabschnitts 5 des Testobjekts 4 eine Isolationsentfernung zwischen einer auf der Oberfläche des Testobjekts 4 gebildeten GND-Oberfläche und einer auf einer Oberfläche des Tischs 6 gebildeten Oberfläche auf hohem Potential (durch eng schraffierte Linien angegeben), was zu einem Problem der Erzeugung einer Entladung bei dem Anschlussabschnitt 5 führt.
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Die 1A-C zeigen eine beispielhafte Struktur einer Haltevorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform. 1 B und 1C sind Schnittansichten längs der Linie A-A aus 1A. 1A ist eine Draufsicht einer Grundplatte 1, von einem Tisch 6 aus 1 B aus gesehen.
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Wie in 1A-C gezeigt ist, enthält die Haltevorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform: eine Grundplatte 1 (Haltevorrichtungsgrundplatte), auf der Messfühler 3 und ein Isoliermaterial 2 mit einer Hohlstruktur, das die Messfühler 3 in der Draufsicht umgibt, angeordnet sind; und einen Tisch 6, der einer Oberfläche der Grundplatte 1, auf der die Messfühler 3 und das Isoliermaterial 2 angeordnet sind, gegenüberliegt. Der Tisch 6 kann das Testobjekt 4 auf einer der Grundplatte 1 gegenüberliegenden Oberfläche des Tischs 6 halten. Das Testobjekt 4 ist mit einem Anschlussabschnitt 5 versehen.
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2 zeigt die Durchführung eines Tests mit der Haltevorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform. Wie in 2 gezeigt ist, stehen während des Tests die Messfühler 3 mit einer auf einer Oberfläche des Testobjekts 4 gebildeten Oberflächenelektrode in Kontakt und steht das Isoliermaterial 2 mit dem Anschlussabschnitt 5 des Testobjekts 4 in Kontakt. Genauer gelangen die Messfühler 3 mit der an dem Testobjekt 4 gebildeten Oberflächenelektrode (Elektrode) in Kontakt und gelangt das Isoliermaterial 2 mit dem Testobjekt 4 in Kontakt, wenn sich die Grundplatte 1 und der Tisch 6 in einer Richtung gegenseitiger Annäherung bewegen, während das Testobjekt 4 auf dem Tisch 6 angeordnet ist.
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Als ein Beispiel ist die auf der Oberfläche des Testobjekts 4 gebildete Oberflächenelektrode, die mit den Messfühlern 3 in Kontakt gelangen soll, eine Anodenelektrode, wenn das Testobjekt 4 eine Diode ist, eine Emitterelektrode, wenn das Testobjekt 4 ein IGBT (Isolierschicht-Bipolartransistor) ist, und eine Source-Elektrode, wenn das Testobjekt 4 ein MOSFET (Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor) ist.
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Der Kontakt zwischen dem Isoliermaterial 2 und dem Testobjekt 4 isoliert eine auf der Oberfläche des Testobjekts 4 gebildete GND-Oberfläche und eine auf der Oberfläche des Tischs 6 gebildete Oberfläche auf hohem Potential. Dies verlängert eine Isolationsentfernung zwischen der GND-Oberfläche und der Oberfläche auf hohem Potential, so dass eine Entladung bei dem Anschlussabschnitt 5 verhindert wird. Somit isoliert das Isoliermaterial 2 in der vorliegenden Ausführungsform die GND-Oberfläche und die Oberfläche auf hohem Potential nur während der Durchführung eines Tests voneinander.
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Das Isoliermaterial 2 der vorliegenden Ausführungsform steht in Kontakt mit dem Anschlussabschnitt 5 des Testobjekts 4. Allerdings kann das Isoliermaterial 2 mit irgendeiner anderen Stelle des Testobjekts 4 als dem Anschlussabschnitt 5 in Kontakt stehen, solange die Isolation zwischen der Oberfläche auf hohem Potential und der GND-Oberfläche wie in 2 sichergestellt ist.
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Die 3A-C zeigen eine weitere beispielhafte Struktur einer Haltevorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform. 3B und 3C sind Schnittansichten längs der Linie B-B aus 3A. 3A ist eine Draufsicht der Grundplatte 1, von dem Tisch 6 aus 3B aus gesehen.
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Wie in 3A-C gezeigt ist, sind die Messfühler 3 in der Draufsicht von dem Isoliermaterial 2 mit einer Vollstruktur umgeben, wobei die Endabschnitte der Messfühler 3 von dem Isoliermaterial 2 freiliegen. In anderer Hinsicht weist die Haltevorrichtung aus 3A-C dieselbe Struktur wie die aus 1A-C auf und erzielt dieselbe Wirkung wie diese.
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Die 4A-C zeigen eine weitere beispielhafte Struktur einer Haltevorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform.
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4B und 4C sind Schnittansichten längs der Linie C-C aus 4A. 4A ist eine Draufsicht der Grundplatte 1, von dem Tisch 6 aus 4B aus gesehen.
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Wie in 4A-C gezeigt ist, enthält die Grundplatte 1 zwischen der Grundplatte 1 und dem Isoliermaterial 2 angeordnete elastische Elemente 7. In anderer Hinsicht weist die Haltevorrichtung aus 4A-C dieselbe Struktur wie die aus 1A-C auf und erzielt dieselbe Wirkung wie diese.
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Beispiele elastischer Elemente 7 enthalten Federstifte und Federn. Die Bereitstellung der elastischen Elemente 7 erzielt eine zusätzliche Wirkung, da ein zulässiger Dickenbereich des Testobjekts 4 erweitert wird und die mechanische Spannung an dem Testobjekt 4 verringert wird.
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Die 5A-C zeigen eine weitere beispielhafte Struktur einer Haltevorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest in Übereinstimmung mit einerAusführungsform. 5B und 5C sind Schnittansichten längs der Linie D-D aus 5A. 5A ist eine Draufsicht der Grundplatte 1, von dem Tisch 6 aus 5B aus gesehen.
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Wie in 5A-C gezeigt ist, sind die Prüffinger 3 in der Draufsicht von dem Isoliermaterial 2 mit einer Vollstruktur umgeben, wobei die Endabschnitte der Prüffinger 3 von dem Isoliermaterial 2 freiliegen. In anderer Hinsicht weist die Haltevorrichtung aus 5A-C dieselbe Struktur wie die aus 4A-C auf und erzielt dieselbe Wirkung wie diese.
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6 zeigt beispielhafte Formen eines Isoliermaterials einer Ausführungsform. Beispielhafte Formen 1, 2 und 3 aus 6 entsprechen Formen des Isoliermaterials 2 längs der Linie E-E.
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Wie in den beispielhaften Formen 1, 2 und 3 aus 6 gezeigt ist, ist die Form einer Oberfläche des Isoliermaterials 2, die dem Testobjekt 4 gegenüberliegt, derart, dass nur ein Teil der gegenüberliegenden Oberfläche mit dem Testobjekt 4 in Kontakt gelangt.
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Die Verarbeitung der Oberfläche des Isoliermaterials 2 zum Erzielen der in 6 gezeigten beispielhaften Formen 1 bis 3 ermöglicht es, eine Kontaktfläche zwischen dem Isoliermaterial 2 und dem Testobjekt 4 im Vergleich zu einem Fall, in dem die Oberfläche des Isoliermaterials 2 flach ist, zu verringern. Das Verringern der Kontaktfläche hält den engen Kontakt zwischen dem Isoliermaterial 2 und dem Testobjekt 4 während des Tests aufrecht und entspannt den engen Kontakt dazwischen, wenn der Kontakt des Isoliermaterials 2 und des Testobjekts 4 nach dem Test entfernt wird. Dies verringert eine Beschädigung, die in einem Abschnitt, in dem das Isoliermaterial 2 und das Testobjekt 4 miteinander in Kontakt gelangen, erzeugt werden kann.
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Ein Prozess wie etwa das Beschichten der Oberfläche mit dem Isoliermaterial 2 (der Oberfläche, die dem Testobjekt 4 gegenüberliegen soll) mit Teflon (eingetragenes Warenzeichen) hält ebenfalls während des Tests einen engen Kontakt zwischen dem Isoliermaterial 2 und dem Testobjekt 4 aufrecht und verringert den engen Kontakt dazwischen, wenn der Kontakt des Isoliermaterials 2 und des Testobjekts 4 nach dem Test entfernt wird. Dies verringert eine Beschädigung, die in einem Abschnitt, in dem das Isoliermaterial 2 und das Testobjekt 4 miteinander in Kontakt stehen, erzeugt werden kann.
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Um das Anordnen des Isoliermaterials 2 auf der Grundplatte 1 in 1A-C und in 3A-C zu erleichtern, kann in der Grundplatte 1 an einer Stelle, an der sie mit dem Isoliermaterial 2 in Kontakt gelangt, eine Aussparung in derselben Form wie das Isoliermaterial 2 gebildet sein. Genauer kann die Grundplatte 1 mit einer Aussparung versehen sein, die eine Stelle zum Anordnen des Isoliermaterials 2 definiert. Die Bereitstellung dieser Aussparung ermöglicht es, das Anordnen des Isoliermaterials 2 im Vergleich zu einem Fall, in dem das Isoliermaterial 2 auf einer Ebene ohne Aussparung angeordnet wird, zu erleichtern, wodurch verhindert wird, dass eine Verlagerung des Isoliermaterials 2 erzeugt wird, wenn das Isoliermaterial 2 auf der Grundplatte 1 angeordnet wird.
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Das Isoliermaterial 2 kann eine beliebige Form aufweisen, solange diese die Isolation zwischen der Oberfläche auf hohem Potential und der GND-Oberfläche sicherstellt. Als ein Beispiel ist die massive Form des Isoliermaterials 2 mit vier Löchern (3A-C und 5A-5C) für einen Test vorgesehen, der nur zur Messung des Lecks einer Durchbruchspannung bestimmt ist. Währenddessen dient die hohle Form des massiven Isoliermaterials 2, das im Umriss quadratisch ist (1A-C und 4A-C) für einen Test, der für die Messung des Lecks einer Durchbruchspannung und für die Messung eines hohen Stroms bestimmt ist.
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Das in 1A-C, 2, 3A-C, 4A-C und 5A-C gezeigte Isoliermaterial 2 besteht aus einem Material auf Silikongrundlage oder aus einem organischen Material mit guten Isoliereigenschaften, um eine Entladung zu verhindern, und ist weich, um eine Beschädigung an dem Testobjekt 4 während eines Tests zu verhindern. Genauer enthält das Isoliermaterial 2 ein Material auf Silikongrundlage oder ein organisches Material.
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Die Haltevorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest kann in einem Wafertest oder in einem Chiptest angewendet werden.
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Die Haltevorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest kann in einem Gleichstromtest oder in einem Wechselstromtest angewendet werden.
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Die Haltevorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest wird wirksam angewendet, wenn das Testobjekt 4 aus Si oder aus einem Halbleiter mit breiter Bandlücke wie etwa SiC und GaN besteht. Insbesondere wird die Haltevorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest der Erfindung in einem Test für einen Halbleiter mit breiter Bandlücke effektiv verwendet, in dem bei dem Anschlussabschnitt 5 des Testobjekts 4 im Ergebnis des Anlegens einer hohen Spannung an den Halbleiter mit breiter Bandlücke, d. h. an das Testobjekt 4, leicht eine Entladung erzeugt wird.
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Wie oben beschrieben wurde, kann eine Entladung bei einem Anschlussabschnitt eines Halbleiters während eines Tests verhindert werden.