DE102012218492B4

DE102012218492B4 - Aufspannvorrichtung zur Verwendung im Halbleitertest und Verfahren für das Messen einer Durchschlagspannung unter Verwendung der Aufspannvorrichtung

Info

Publication number: DE102012218492B4
Application number: DE102012218492.9A
Authority: DE
Inventors: Masaaki Ikegami
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-11-01
Filing date: 2012-10-10
Publication date: 2022-04-21
Anticipated expiration: 2032-10-11
Also published as: CN103091515A; US9007081B2; JP5687172B2; JP2013096837A; US20130106453A1; CN107037332A; KR101389812B1; KR20130048157A; DE102012218492A1

Abstract

Aufspannvorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest aufweisend:eine Aufspannvorrichtungsbasis (1), auf der ein Prüfkontaktstift (3) und ein Isolierungsmaterial (2) bereitgestellt sind, so dass der Prüfkontaktstift (3) von dem Isolierungsmaterial (2) in einer Draufsicht umfasst ist; undein Abschnitt (7), der angeordnet ist, einer Oberfläche der Aufspannvorrichtungsbasis (1), auf der der Prüfkontaktstift (3) und das Isolierungsmaterial (2) bereitgestellt sind, gegenüber zu liegen, wobei der Abschnitt (7) in der Lage ist, ein Testobjekt (4), das auf einer Oberfläche bereitgestellt ist, die der Aufspannvorrichtungsbasis (1) gegenüberliegt, aufzunehmen,wobei, wenn das Testobjekt (4) auf dem Abschnitt (7) positioniert ist und die Aufspannvorrichtungsbasis (1) und der Abschnitt (7) sich in einer Richtung bewegen, in der sich diese einander nähern, kommt der Prüfkontaktstift (3) in Kontakt mit einer Elektrode (5), die auf dem Testobjekt (4) gebildet ist, und das Isolierungsmaterial (2) kommt sowohl mit dem Testobjekt (4) als auch mit dem Abschnitt (7) in Kontakt,wobei die Aufspannvorrichtung dazu konfiguriert ist, wenn das Testobjekt (4) auf dem Abschnitt (7) positioniert ist und die Aufspannvorrichtungsbasis (1) und der Abschnitt (7) sich in einer Richtung bewegen, in der sich diese einander nähern, das Isolierungsmaterial (2) sequentiell gegen eine Oberfläche des Testobjekts (4), die der Aufspannvorrichtungsbasis (1) gegenüberliegt, zumindest einen Teil einer Seitenfläche des Testobjekts (4), der in die Oberfläche des Testobjekts (4) übergeht, und den Abschnitt (7) zu drücken, um das Isolierungsmaterial (2) dazu zu bringen, die Oberfläche des Testobjekts (4), die der Aufspannvorrichtungsbasis (1) gegenüberliegt, die Seitenfläche und den Abschnitt (7) zu kontaktieren.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Aufspannvorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest und ein Verfahren für das Messen einer Durchschlagspannung unter Verwendung der Aufspannvorrichtung. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Aufspannvorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest und ein Verfahren für das Messen einer Durchschlagspannung unter Verwendung der Aufspannvorrichtung, die in geeigneter Weise beim Messen der Durchschlagspannung eines Halbleiters mit einer großen Bandlücke angewandt werden können.
Eine Leistungshalbleitervorrichtung, die einen Halbleiter mit einer großen Bandlücke verwendet, welcher ein Halbleiter mit einer hohen Durchschlagspannung ist, ist Gegenstand einer Messung von elektrischen Eigenschaften (im Folgenden auch „Test“ genannt), wenn die Leistungshalbleitervorrichtung in der Form eines Chips ausgestaltet ist und noch nicht in einer Baugruppe angeordnet worden ist. Messobjekte von elektrischen Eigenschaften beinhalten das Messen einer Durchschlagspannung. Eine Durchschlagspannung wird als ein wichtiger Indikator der Performance betrachtet und sollte immer gemessen werden.
Die elektrischen Eigenschaften eines Chips einer Leistungshalbleitervorrichtung (im Folgenden auch Halbleiterchip genannt) mit einer hohen Durchschlagspannung, werden im Allgemeinen mit einem konventionellen System, wie beispielsweise im Folgenden beschrieben, gemessen. In diesem System kommt ein Prüfkontaktstift in Kontakt mit einer Oberfläche eines Halbleiterchips, der in einem Abschnitt positioniert ist und dann wird Spannung angelegt, wodurch elektrische Eigenschaften getestet (gemessen) werden (siehe beispielsweise JP 2006-337247 A , 10). In einem anderen System der Messung der elektrischen Eigenschaften eines Halbleiterwafers (Chip) wird der Halbleiterwafer in eine Isolierungslösung eingetaucht (siehe beispielsweise JP 2003 - 100819 A und JP 4482061 B ).
Eine Leistungshalbleitervorrichtung mit einer hohen Durchschlagspannung hat eine Durchschlagspannung von mehreren hundert Volt und ein Abstand zwischen einer Elektrode, die auf einem Halbleiterchip gebildet ist und einem Kantenanteil des Chips ist kurz. Deshalb wird in dem System der JP 2006-337247 A , falls eine hohe Spannung an dem Prüfkontaktstift, der eine Oberflächenelektrode auf dem Halbleiterchip kontaktiert, und an dem Abschnitt, der eine rückseitige Elektrode auf dem Halbleiterchip für das Messen der Durchschlagspannung des Halbleiterchips kontaktiert, angelegt wird, ein Isolationszusammenbruch zwischen der Oberflächenelektrode auf dem Halbleiterchip und dem Abschnitt erzeugt. Dies erzeugt eine Entladung in der Atmosphäre (Atmosphärenentladung oder schleichende Entladung), was zu einem Problem hinsichtlich des Zusammenbruchs des Halbleiterchips und dem Zusammenbruch einer Stromversorgung des Messsystems führt.
Die Atmosphärenentladung wird durch eine Kriechstrecke, Luftstrecke, Feuchtigkeit, Temperatur und Atmosphärendruck, Feuchtigkeitsabsorption mit einem Schutzfilm, der auf einer Oberfläche eines Halbleiterchips gebildet ist, und ähnlichem beeinflusst. Deshalb macht die Erzeugung einer Atmosphärenentladung es unmöglich, eine Durchschlagspannung genau zu messen. Als Ergebnis kann sogar ein Halbleiterchip mit ungenauen Durchschlagspannungseigenschaften nicht evaluiert werden (Durchschlagspannung davon kann nicht genau gemessen werden), bevor der Halbleiterchip in einer Baugruppe angeordnet ist. Dies führt zu einer ernsthaften Verringerung der Messeffizienz.
Materialien eines Halbleiters mit einer großen Bandlücke, wie Siliziumcarbid und Galliumnitrid, haben ein elektrisches Feld des Isolationszusammenbruchs einer Größenordnung größer als jenes von Silizium. Dies macht es möglich, eine Anschlussstruktur eines Chips zu schrumpfen, die bereitgestellt ist, um eine Durchschlagspannung sicher aufrecht zu erhalten. Als ein Ergebnis des Schrumpfens der Anschlussstruktur ist das elektrische Feld des Isolationszusammenbruchs der Atmosphäre, das sich von einer sich öffnenden Kante eines Schutzfilms, der auf einem Anschlussabschnitt gebildet ist, hin zu einem Kantenanteil eines Chips erstreckt, kleiner gemacht als das elektrische Feld des Isolationszusammenbruchs in großer Masse, was zu einem Problem dahingehend führt, dass die schleichende Entladung in einfacher Weise erzeugt wird. Es gibt auch ein Problem dahingehend, dass die Entladung leicht einen Gateoxidfilm einer Halbleitervorrichtung schädigt, die eine MOS-(Metalloxidhalbleiter)-Struktur aufweist.
Die Techniken, die in JP 2003 - 100 819 A und JP 4 482 061 B2 vorgeschlagen werden, beabsichtigen den Einfluss auf einen Halbleiterchip durch die oben erwähnte Entladung zu vermeiden. Jedoch beinhalten diese Techniken eine Einheit für das Zuführen und Abführen einer Isolationslösung. Dies führt zu Kosten, so dass die elektrischen Eigenschaften eines Halbleiterchips nicht bei niedrigen Kosten gemessen werden können.
JP 2001 - 051 011 A beschreibt eine Aufspannvorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest, bei der ein Silikongummi wird in einem blanken Zustand an den Abschlussteil eines Halbleiterchips mit hoher Durchbruchspannung gepresst wird. Als Ergebnis kann ein Funkenpfad von der Seitenfläche des Chips zu einer Emitterelektrode durch den Silikongummi abgeschnitten werden. Da der Funkenweg unterbrochen ist, ist es möglich, die Erzeugung eines Funkens zu unterdrücken, selbst wenn eine hohe Spannung, z.B. 4000 bis 4500 V, angelegt wird.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Aufspannvorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest und ein Verfahren für das Messen einer Durchschlagspannung unter Verwendung der Aufspannvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage sind, eine Durchschlagspannung eines Halbleiterchips zu niedrigen Kosten ohne die Erzeugung einer Atmosphärenentladung zu messen.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche 1 und 11 gelöst. Weitere Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen zu finden.
In der vorliegenden Erfindung kommt, wenn ein Testobjekt an einem Abschnitt positioniert ist und sich eine Aufspannvorrichtungsbasis und ein Abschnitt in einer Richtung bewegen, in der sie näher aneinander kommen, ein Prüfkontaktstift in Kontakt mit einer Elektrode, die auf dem Testobjekt gebildet ist, und ein Isolierungsmaterial kommt sowohl mit dem Testobjekt als auch mit dem Abschnitt in Kontakt. Deshalb kann die Durchschlagspannung eines Halbleiterchips zu niedrigen Kosten ohne Erzeugung einer Atmosphärenentladung gemessen werden.
Diese und andere Ziele, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden offensichtlicher werden durch die folgende detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.

1 zeigt eine exemplarische Struktur einer Aufspannvorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2A und 2B zeigen jeweils eine exemplarische Struktur einer Aufspannvorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 zeigt eine exemplarische Form eines Suszeptors der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 zeigt eine exemplarische Struktur einer Aufspannvorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 und 6 zeigen jeweils eine exemplarische Struktur einer Aufspannvorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7 zeigt eine exemplarische Struktur einer Aufspannvorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest einer erforderlichen Technik.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unten in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Eine technische Voraussetzung der vorliegenden Erfindung (erforderliche Technik) wird zunächst beschrieben.
7 zeigt eine exemplarische Struktur einer Aufspannvorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest der erforderlichen Technik. Wie in 7 gezeigt, beinhaltet die Aufspannvorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest der erforderlichen Technik einen Suszeptor 1 (Aufspannvorrichtungsbasis), Prüfkontaktstifte 3, und einen unteren Elektrodenabschnitt (Abschnitt) 7. 7 zeigt einen Zustand, in dem der Halbleiterchip 4 Gegenstand der Messung einer Durchschlagspannung ist (Gegenstand des Tests). Zur Messung einer Durchschlagspannung kontaktieren die Prüfkontaktstifte 3 eine Oberflächenelektrode 5, die auf einer Oberfläche des Halbleiterchips 4 gebildet ist.
In der Aufspannvorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest einer erforderlichen Technik, die in 7 gezeigt ist, ist, falls der Schutzfilm 6, der auf dem Anschlussabschnitt des Halbleiterchips 4 gebildet ist, schrumpft, ein Isolierungsabstand zwischen der Oberflächenelektrode 5 und einer Oberfläche des unteren Elektrodenabschnitts 7, der dem Suszeptor 1 gegenüberliegt, verkleinert. Dies resultiert in ein Problem der Erzeugung einer Entladung an dem Anschlussabschnitt des Halbleiterchips 4.
Die vorliegende Erfindung, die unten im Detail beschrieben wird, ist gemacht worden, um das oben erwähnte Problem zu lösen.
1 zeigt eine exemplarische Struktur einer Aufspannvorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 zeigt einen Zustand, in dem eine Messung einer Durchschlagspannung (Test) durchgeführt wird unter Benutzung der Aufspannvorrichtung zur Verwendung in einem Halbleiterchiptest der ersten Ausführungsform. Wie in 1 gezeigt ist, beinhaltet die Aufspannvorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest der ersten Ausführungsform einen Suszeptor 1 (Aufspannvorrichtungsbasis), an der Prüfkontaktstifte 3 und ein Isolierungsmaterial 2 derart bereitgestellt werden, dass die Prüfkontaktstifte 3 von dem Isolierungsmaterial 2 umgeben werden, welches eine Hohlraumstruktur in einer Draufsicht aufweist, und einen unteren Elektrodenabschnitt 7 (Abschnitt), der derart angeordnet ist, um einer Oberfläche des Suszeptors 1 gegenüberzuliegen, auf der die Prüfkontaktstifte 3 und das Isolierungsmaterial 2 bereitgestellt sind, und welcher in der Lage ist, einen Halbleiterchip 4 (Testobjekt) aufzunehmen, der auf einer Oberfläche, die dem Suszeptor 1 gegenüberliegt, positioniert ist. Eine Oberflächenelektrode 5 ist auf einer Oberfläche (Oberfläche, die dem Suszeptor 1 gegenüberliegt) des Halbleiterchips 4 gebildet und ein Schutzfilm 6 ist an einem Anschlussabschnitt des Halbleiterchips 4 bereitgestellt.
Ein Verfahren für das Messen einer Durchschlagspannung unter Verwendung der Aufspannvorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest, der in 1 gezeigt ist, wird unten beschrieben.
Als erstes wird der Halbleiterchip 4 auf dem unteren Elektrodenabschnitt 7 positioniert. Wie in 1 gezeigt wird, macht das Positionieren des Halbleiterchips 4 auf dem unteren Elektrodenabschnitt 7 es möglich, dass sich eine rückseitige Elektrode auf dem Halbleiterchip 4 (Elektrode, die nicht in den Zeichnungen gezeigt ist und gegenüber der Oberflächenelektrode 5 liegt) und der untere Elektrodenabschnitt 7 kontaktieren.
Als nächstes bewegen sich der Suszeptor 1 und der untere Elektrodenabschnitt 7 in eine Richtung, in der diese sich näher kommen. Dies macht es möglich, dass die Prüfkontaktstifte 3 die Oberflächenelektrode 5 auf dem Halbleiterchip 4 kontaktieren und zur gleichen Zeit wird das Isolierungsmaterial 2 gegen den Halbleiterchip 4 und den unteren Elektrodenabschnitt 7 sequentiell gedrückt, damit das Isolierungsmaterial 2 sowohl den Halbleiterchip 4 als auch den unteren Elektrodenabschnitt 7 kontaktiert. In 1 kontaktieren die Prüfkontaktstifte 3 die Oberflächenelektrode 5 auf dem Halbleiterchip 4. Weiterhin kontaktiert das Isolierungsmaterial 2 den Schutzfilm 6 auf dem Halbleiterchip 4, eine Seitenfläche des Halbleiterchips 4, die in eine Oberfläche des Halbleiterchips 4 übergeht, auf der der Schutzfilm 6 gebildet ist, und den unteren Elektrodenabschnitt 7. Der Halbleiterchip 4 hat eine Dicke von ungefähr 40-500 µm. Dann wird eine hohe Spannung an den Prüfkontaktstiften 3 und dem unteren Elektrodenabschnitt 7 angelegt, um die Durchschlagspannung des Halbleiterchips 4 zu messen, wodurch die Durchschlagspannungseigenschaften des Halbleiterchips 4 getestet werden.
Das Isolierungsmaterial 2, das in der oben genannten Messung der Durchschlagspannung des Halbleiterchips 4 verwendet wird, kann eine Härte von 5-30 aufweisen, welche mit einem Typ-E-Durometer in Übereinstimmung mit JISK6253 gemessen wird, und hohe Isolationseigenschaften aufweisen. Durch das Definieren der Härte des Isolierungsmaterials 2 auf diese Weise ist es möglich, einen Schaden auf dem Halbleiterchip 4 aufgrund von darauf lastenden Belastungen zu beseitigen. Die elastische Kraft des Isolierungsmaterials 2 wird benutzt, um das Isolierungsmaterial 2 in engen Kontakt mit dem Schutzfilm 6, der Seitenfläche des Halbleiterchips 4 und dem unteren Elektrodenabschnitt 7 zu bringen.
Die Dicke des Isolierungsmaterials 2 (Länge des Teils des Isolierungsmaterials 2, das aus dem Suszeptor 1 herausragt) kann in einem Bereich von einem Ausmaß liegen, das das Gleiche oder größer ist als eine Abweichung zwischen der Länge des Teils der Prüfkontaktstifte 3, das aus dem Suszeptor 1 herausragt und dem eingepressten Anteil (Hub) der Prüfkontaktstifte 3 bis zu einem Ausmaß, das zweimal die Abweichung ist. 2A zeigt einen Zustand, in dem eine Durchschlagspannung gemessen wird (Test wird durchgeführt) und 2B zeigt einen Zustand, in dem eine Durchschlagspannung nicht gemessen wird (Test wird nicht durchgeführt). Wie in 2B gezeigt, ist unter der Annahme, dass die Länge des Teils der Prüfkontaktstifte 3, das aus dem Suszeptor 1 herausragt, a+b ist und der eingepresste Anteil der Probekontaktstifte 3 a ist, die Dicke des Isolierungsmaterials 2 (1.0 bis 2.0) x b. In der ersten Ausführungsform ist die Dicke des Isolierungsmaterials 2 zwischen ungefähr 2.5 und ungefähr 8.5 mm. Durch das Definieren der Dicke des Isolierungsmaterials 2 auf diese Weise ist es möglich, einen Schaden auf dem Halbleiterchip 4 aufgrund von darauf lastenden Belastungen zu beseitigen.
Die Länge der Probekontaktstifte 3 (Länge des Teils der Probekontaktstifte 3, das aus dem Suszeptor 1 herausragt) kann zwischen 3.0 und 10.00 mm sein und der eingepresste Betrag (Hub) der Probekontaktstifte 3 kann zwischen 0.5 und 6.0 mm sein. Durch das Definieren der Länge und des eingepressten Anteils der Probekontaktstifte 3 ist es auf diese Weise möglich, einen Schaden auf dem Halbleiterchip 4 aufgrund von darauf lastenden Belastungen zu vermeiden.
Wie oben beschrieben, kontaktiert während der Messung der Durchschlagspannung eines Chips (Halbleiterchip 4), bevor der Chip auf einer Baugruppe angeordnet wird, das Isolierungsmaterial 2 den Halbleiterchip 4 und den unteren Elektrodenabschnitt 7, wodurch die Oberflächenelektrode 5 auf dem Halbleiterchip 4 und der untere Elektrodenabschnitt 7 voneinander getrennt werden. Dies verlängert einen Isolierungsabstand zwischen der Oberflächenelektrode 5 auf dem Halbleiterchip 4 und dem unteren Elektrodenabschnitt 7, so dass eine Durchschlagspannung gemessen werden kann, ohne eine Atmosphärenentladung (Kriechstrecke) zu erzeugen, falls die Durchschlagspannung nicht den Wert von ungefähr 10 kV übersteigt. Weiterhin kann die Durchschlagspannung zu niedrigeren Kosten als bei einem System, das eine Isolierungslösung benutzt, gemessen werden.
In der ersten Ausführungsform kann bezüglich der Bewegung des Suszeptors 1 und dem unteren Elektrodenabschnitt 7 in einer Richtung, in der diese sich näher kommen, der Suszeptor 1 sich nach unten bewegen, während der untere Elektrodenabschnitt 7 fixiert ist. In anderen Fällen kann der untere Elektrodenabschnitt 7 sich nach oben bewegen, während der Suszeptor 1 fixiert ist oder beide, sowohl der Suszeptor 1 als auch der untere Elektrodenabschnitt 7, können sich rauf und runter bewegen.
Die Prüfkontaktstifte 3 können Federtastköpfe (siehe beispielsweise JP 10-253660 A (1998)), Drahtsonden (siehe beispielsweise JP 2009-47512 A ) oder Tastköpfe einer geschichteten Struktur (siehe beispielsweise JP 2010-256255 A ) sein. Die Prüfkontaktstifte 3 können irgendeine dieser Tastköpfe sein, solange sie senkrechte Tastköpfe sind.
Das Isolierungsmaterial 2 wird aus einem Material gemacht, das entweder siliziumbasierender (Dimethylformamid) Gummi, ein organisches Polymer (wie beispielsweise Polytetrafluoroethylen) oder ein organisch-inorganisches Hybridpolymer ist. Die Benutzung dieser Materialien stellt einen Widerstand bis hin zu hohen Temperaturen von ungefähr 250°C sicher, so dass das Isolierungsmaterial 2 in einem Test bei hohen Temperaturen verwendet werden kann.
Das Isolierungsmaterial 2 kann eine Dünnfilmschicht auf einer Oberfläche, die dem Halbleiterchip 4 und dem unteren Elektrodenabschnitt 7 gegenüberliegt, hinzugefügt werden. Beispielsweise hat das Isolierungsmaterial 2 einer Dicke, die in der oben benannten Weise bestimmt wird, eine Klebkraft, und kann nicht gut von dem Halbleiterchip 4 und dem unteren Elektrodenabschnitt 7 getrennt werden (das Isolierungsmaterial 2 hat nämlich eine hohe Klebkraft) nachdem ein Test abgeschlossen ist. Falls eine Dünnfilmbeschichtung auf dem Isolierungsmaterial 2 bereitgestellt ist, kontaktiert das Isolierungsmaterial 2 den Halbleiterchip 4 und den unteren Elektrodenabschnitt 7 während des Tests fest, wohingegen das Isolierungsmaterial 2 von dem Halbleiterchip 4 und dem unteren Elektrodenabschnitt 7, nachdem der Test abgeschlossen ist (die Klebkraft des Isolierungsmaterials 2 ist nämlich reduziert), gut getrennt ist. Die Dünnfilmbeschichtung kann aus einem siliziumbasierten oder urethanbasierten Material gemacht sein.
Wie in 3 gezeigt, kann dem Suszeptor 1 eine angesenkte Öffnung 8 einer Form, die zu der Form des Isolierungsmaterials 2 korrespondiert, hinzugefügt werden. Um genau zu sein, kann dem Suszeptor 1 eine Öffnung hinzugefügt werden, um die Position des Isolierungsmaterials 2 zu definieren. Das Bereitstellen der angesenkten Öffnung 8 macht es möglich, das Isolierungsmaterial 2 in einer einfacheren und präziseren Weise als in dem Fall, in dem das Isolierungsmaterial 2 auf einer Ebene mit keiner angesenkten Öffnung 8 positioniert ist, an dem Suszeptor 1 anzufügen und von diesem zu entfernen. Als ein Ergebnis wird die Wartung (Wechsel des Isolierungsmaterials) der Aufspannvorrichtung für die Verwendung in einem Halbleitertest der ersten Ausführungsform effizienter durchgeführt.
Die Aufspannvorrichtung für die Verwendung in einem Halbleitertest der ersten Ausführungsform wird effektiv benutzt, wenn der Halbleiterchip 4 aus einem Halbleiter mit einer großen Bandlücke wie Siliziumcarbid (SiC) und Galliumnitrid (GaN) gemacht wird. Während eines Tests für einen Halbleiter mit einer großen Bandlücke, die eine geschrumpfte Endstruktur aufweist, wird Entladung in Antwort auf die Anwendung einer hohen Spannung an dem Halbleiter mit großer Bandlücke einfach erzeugt. Die Aufspannvorrichtung für die Verwendung in einem Halbleitertest der ersten Ausführungsform wird effektiv besonders in solch einem Fall benutzt.
Die erste Ausführungsform beschreibt das Verfahren für das Messen einer Durchschlagspannung unter Benutzung der Aufspannvorrichtung in einem Halbleitertest. Gleichzeitig ist die Aufspannvorrichtung für die Verwendung in einem Halbleitertest nicht nur für die Messung einer Durchschlagspannung sondern auch für die Messung von anderen elektrischen Eigenschaften eines Chips geeignet, bevor der Chip in eine Baugruppe angeordnet wird.
4 zeigt eine exemplarische Struktur einer Aufspannvorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 4 zeigt einen Zustand, in dem eine Durchschlagspannung gemessen wird (Test wird durchgeführt) unter Verwendung der Aufspannvorrichtung für die Verwendung in einem Halbleitertest der zweiten Ausführungsform.
Wie in 4 gezeigt ist, kontaktiert in der Aufspannvorrichtung für die Verwendung in einem Halbleitertest der zweiten Ausführungsform ein Isolierungsmaterial 2 eine Oberfläche eines Halbleiterchips 4 (Testobjekt), die einem Suszeptor 1 (Aufspannvorrichtungsbasis) gegenüberliegt, zumindest einen Teil einer Seitenfläche des Halbleiterchips 4, die in diese Oberfläche übergeht (in 4 der obere Teil der Seitenfläche) und den untere Elektrodenabschnitt 7 (Abschnitt). Um genau zu sein, wird in der Aufspannvorrichtung für die Verwendung in einem Halbleitertest der zweiten Ausführungsform Raum zwischen dem Isolierungsmaterial 2 und der Seitenfläche des Halbleiterchips 4 während eines Tests gebildet. Die Struktur und die Arbeitsweise der Aufspannvorrichtung für die Verwendung in einem Halbleitertest der zweiten Ausführungsform sind in anderer Hinsicht die gleichen wie jene der ersten Ausführungsform, so dass diese nicht wieder beschrieben werden.
Sogar, falls der Raum zwischen dem Isolierungsmaterial 2 und der Seitenfläche des Halbleiterchips 4 während eines Tests gebildet wird, erreicht die zweite Ausführungsform immer noch dieselben Wirkungen wie diejenigen der ersten Ausführungsform.
Dritte bevorzugte Ausführungsform
5 und 6 zeigen jeweils eine exemplarische Struktur einer Aufspannvorrichtung für die Verwendung in einem Halbleitertest einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 5 und 6 zeigen jeweils einen Zustand, in dem eine Durchschlagspannung gemessen wird (Test wird durchgeführt), unter Verwendung der Aufspannvorrichtung für die Verwendung in einem Halbleitertest der dritten Ausführungsform.
Wie in 5 gezeigt ist, kontaktiert das Isolierungsmaterial 2 einen Schutzfilm 6, eine Seitenfläche eines Halbleiterchips 4 und einen unteren Elektrodenabschnitt 7. Das Isolierungsmaterial 2 kontaktiert zusätzlich den äußeren Umfangsteil einer Oberflächenelektrode 5. Weiterhin, wie in 6 gezeigt, sind die Prüfkontaktstifte 3 vom dem Isolierungsmaterial 2 einer festen Struktur in der Draufsicht umfasst. Um genau zu sein, kontaktiert in der Aufspannvorrichtung für die Verwendung in einem Halbleitertest der dritten Ausführungsform des Isolierungsmaterials 2 zusätzlich die Oberflächenelektrode 5 auf dem Halbleiterchip 4, wie in 5 und 6 gezeigt. Die Struktur und die Arbeitsweise der Aufspannvorrichtung für die Verwendung in einem Halbleitertest der dritten Ausführungsform sind in anderer Hinsicht die gleichen wie jene der ersten Ausführungsform, so dass diese nicht wieder beschrieben werden.
Selbst falls das Isolierungsmaterial 2 die Oberflächenelektrode 5 an dem Halbleiterchip 4 während eines Tests kontaktiert, erreicht die dritte Ausführungsform immer noch die gleichen Wirkungen wie jene der ersten Ausführungsform.
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können frei miteinander kombiniert werden und jede der Ausführungsformen kann, falls angemessen, modifiziert oder weggelassen werden ohne von dem Kern der Erfindung abzurücken.
Während die Erfindung im Detail gezeigt und beschrieben wurde, ist die vorstehende Beschreibung in allen Aspekten veranschaulicht und nicht beschränkend. Es soll daher verstanden werden, dass zahlreiche Modifikationen und Variationen durchgeführt werden können, ohne vom Kern der Erfindung abzurücken.

Claims

Aufspannvorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest aufweisend: eine Aufspannvorrichtungsbasis (1), auf der ein Prüfkontaktstift (3) und ein Isolierungsmaterial (2) bereitgestellt sind, so dass der Prüfkontaktstift (3) von dem Isolierungsmaterial (2) in einer Draufsicht umfasst ist; und ein Abschnitt (7), der angeordnet ist, einer Oberfläche der Aufspannvorrichtungsbasis (1), auf der der Prüfkontaktstift (3) und das Isolierungsmaterial (2) bereitgestellt sind, gegenüber zu liegen, wobei der Abschnitt (7) in der Lage ist, ein Testobjekt (4), das auf einer Oberfläche bereitgestellt ist, die der Aufspannvorrichtungsbasis (1) gegenüberliegt, aufzunehmen, wobei, wenn das Testobjekt (4) auf dem Abschnitt (7) positioniert ist und die Aufspannvorrichtungsbasis (1) und der Abschnitt (7) sich in einer Richtung bewegen, in der sich diese einander nähern, kommt der Prüfkontaktstift (3) in Kontakt mit einer Elektrode (5), die auf dem Testobjekt (4) gebildet ist, und das Isolierungsmaterial (2) kommt sowohl mit dem Testobjekt (4) als auch mit dem Abschnitt (7) in Kontakt, wobei die Aufspannvorrichtung dazu konfiguriert ist, wenn das Testobjekt (4) auf dem Abschnitt (7) positioniert ist und die Aufspannvorrichtungsbasis (1) und der Abschnitt (7) sich in einer Richtung bewegen, in der sich diese einander nähern, das Isolierungsmaterial (2) sequentiell gegen eine Oberfläche des Testobjekts (4), die der Aufspannvorrichtungsbasis (1) gegenüberliegt, zumindest einen Teil einer Seitenfläche des Testobjekts (4), der in die Oberfläche des Testobjekts (4) übergeht, und den Abschnitt (7) zu drücken, um das Isolierungsmaterial (2) dazu zu bringen, die Oberfläche des Testobjekts (4), die der Aufspannvorrichtungsbasis (1) gegenüberliegt, die Seitenfläche und den Abschnitt (7) zu kontaktieren.
Aufspannvorrichtung für die Verwendung in einem Halbleitertest gemäß Anspruch 1, wobei das Isolierungsmaterial (2) eine Härte von 5 bis 30 aufweist, gemessen mit einem Typ-E-Durometer in Übereinstimmung mit JISK6253 und hohe Isolationseigenschaften aufweist.
Aufspannvorrichtung zur Verwendung in einem Halbleitertest gemäß Anspruch 1, wobei die Länge des Teils des Isolierungsmaterials (2), das aus der Aufspannvorrichtungsbasis (1) hervorsteht, im Bereich eines Ausmaßes ist, das gleich oder größer ist als eine Abweichung zwischen der Länge des Teils des Prüfkontaktstifts (3), das aus der Aufspannvorrichtungsbasis (1) hervorsteht, und dem Hub des Prüfkontaktstifts (3) bis hin zu einem Ausmaß, das zweimal so groß ist wie die Abweichung.
Aufspannvorrichtung für die Verwendung in einem Halbleitertest gemäß Anspruch 1, wobei die Länge des Teils des Prüfkontaktstifts (3), das aus der Aufspannvorrichtungsbasis (1) hervorsteht, zwischen 3.0 und 10.00 mm ist, wobei der Hub des Prüfkontaktstifts (3) zwischen 0.5 und 6.0 mm ist.
Aufspannvorrichtung für die Verwendung in einem Halbleitertest gemäß Anspruch 1, wobei der Prüfkontaktstift (3) ein vertikaler Tastkopf ist, einschließlich eines Federtastkopfes, einer Drahtsonde oder eines Tastkopfes einer Schichtstruktur.
Aufspannvorrichtung für die Verwendung in einem Halbleitertest gemäß Anspruch 1, wobei das Isolierungsmaterial (2) aus einem Material gemacht ist, das entweder siliziumbasierter Gummi, ein organisches Polymer oder ein organischanorganisches Hybridpolymer ist.
Aufspannvorrichtung für die Verwendung in einem Halbleitertest gemäß Anspruch 1, wobei das Isolierungsmaterial (2) mit einer Dünnfilmbeschichtung auf einer Oberfläche bereitgestellt ist, die dem Testobjekt (4) und dem Abschnitt (7) gegenüber liegt.
Aufspannvorrichtung für die Verwendung in einem Halbleitertest gemäß Anspruch 7, wobei die Dünnfilmbeschichtung aus siliziumbasierendem oder urethanbasierendem Material gemacht ist.
Aufspannvorrichtung für die Verwendung in einem Halbleitertest gemäß Anspruch 1, wobei die Aufspannvorrichtungsbasis (1) mit einer Öffnung (8) bereitgestellt ist, die die Position des Isolierungsmaterials (2) definiert.
Aufspannvorrichtung für die Verwendung in einem Halbleitertest gemäß Anspruch 1, wobei das Testobjekt (4) aus einem Halbleiter mit einer großen Bandlücke gemacht ist.
Verfahren für das Messen einer Durchschlagspannung unter Verwendung einer Aufspannvorrichtung in einem Halbleitertest, wobei die Aufspannvorrichtung aufweist: eine Aufspannvorrichtungsbasis (1), auf der ein Prüfkontaktstift (3) und ein Isolierungsmaterial (2) bereitgestellt sind, so dass der Prüfkontaktstift (3) von dem Isolierungsmaterial (2) in einer Draufsicht umgeben ist, und einen Abschnitt (7), der angeordnet ist, um einer Oberfläche der Aufspannvorrichtungsbasis (1), an der der Prüfkontaktstift (3) des Isolierungsmaterials (2) bereitgestellt sind, gegenüber zu liegen, wobei der Abschnitt (7) in der Lage ist, ein Testobjekt (4) aufzunehmen, das auf einer Oberfläche positioniert ist, die der Aufspannvorrichtungsbasis (1) gegenüber liegt, wobei das Verfahren für das Messen der Durchschlagspannung des Testobjekts (4) die Schritte aufweist: a) Positionieren des Testobjekts (4) auf dem Abschnitt (7); b) nach Schritt a) Veranlassen, dass die Aufspannvorrichtungsbasis (1) und der Abschnitt (7) sich in einer Richtung bewegen, in der sie sich einander nähern, um den Prüfkontaktstift (3) dazu zu bringen, eine Elektrode (5), die auf einem Testobjekt (4) gebildet ist, zu kontaktieren, und sequentielles Drücken des Isolierungsmaterials (2) gegen das Testobjekt (4) und den Abschnitt (7), um das Isolierungsmaterial (2) dazu zu bringen, sowohl das Testobjekt (4) als auch den Abschnitt (7) zu kontaktieren; und c) Messen der Durchschlagspannung des Testobjekts (4) durch das Anlegen einer Spannung an dem Prüfkontaktstift (3) und dem Abschnitt (7), wobei in Schritt b) das Isolierungsmaterial (2) gegen eine Oberfläche des Testobjekts (4), die der Aufspannvorrichtungsbasis (1) gegenüberliegt, zumindest einem Teil einer Seitenfläche des Testobjekts (4), die in die Oberfläche des Testobjekts (4), die der Aufspannvorrichtung gegenüberliegt, übergeht und dem Abschnitt (7) sequentiell gedrückt wird, um das Isolierungsmaterial (2) dazu zu bringen, die Oberfläche des Testobjekts (4), die der Aufspannvorrichtungsbasis (1) gegenüberliegt, die Seitenfläche und den Abschnitt (7) zu kontaktieren.