JP2002040094A - 半導体装置の試験方法および半導体装置の試験装置 - Google Patents
半導体装置の試験方法および半導体装置の試験装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 大量生産された半導体装置を試験するときに
好適な、より効率的な半導体装置の試験方法を提供す
る。 【解決手段】 （ａ） 良品である半導体装置について
の動作保証温度に関する温度特性６５を測定すること
と、（ｂ） 試験対象である半導体装置７５についての
温度特性μＡを前記動作保証温度に達する以前の複数点
で測定することと、（ｃ） 前記（ａ）の測定結果およ
び前記（ｂ）の測定結果に基づいて、前記試験対象であ
る半導体装置の良否判定を行うこととを備えている。
好適な、より効率的な半導体装置の試験方法を提供す
る。 【解決手段】 （ａ） 良品である半導体装置について
の動作保証温度に関する温度特性６５を測定すること
と、（ｂ） 試験対象である半導体装置７５についての
温度特性μＡを前記動作保証温度に達する以前の複数点
で測定することと、（ｃ） 前記（ａ）の測定結果およ
び前記（ｂ）の測定結果に基づいて、前記試験対象であ
る半導体装置の良否判定を行うこととを備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の試験
方法および半導体装置の試験装置に関し、特に、大量生
産された半導体装置を試験する際に好適な、より効率的
な半導体装置の試験方法および半導体装置の試験装置に
関する。
方法および半導体装置の試験装置に関し、特に、大量生
産された半導体装置を試験する際に好適な、より効率的
な半導体装置の試験方法および半導体装置の試験装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に半導体装置は、その動作および電
気的特性が一定の温度範囲で保証されている。その良否
判定に際しては出荷前に試験が行われるが、大量生産さ
れた半導体装置を試験する場合には、より効率的な試験
方法が求められている。従来の半導体装置の試験方法と
しては、以下の二つの方法が知られている。
気的特性が一定の温度範囲で保証されている。その良否
判定に際しては出荷前に試験が行われるが、大量生産さ
れた半導体装置を試験する場合には、より効率的な試験
方法が求められている。従来の半導体装置の試験方法と
しては、以下の二つの方法が知られている。
【０００３】その一つ目の方法は、保証温度範囲の上限
値が例えば１５０℃である場合、被試験対象である半導
体装置を高温試験設備内に収容し、その設備内が１５０
℃に到達してから、所定の試験を行い、その試験結果に
基づいて良否判定を行う方法である。
値が例えば１５０℃である場合、被試験対象である半導
体装置を高温試験設備内に収容し、その設備内が１５０
℃に到達してから、所定の試験を行い、その試験結果に
基づいて良否判定を行う方法である。
【０００４】その二つ目の方法は、或る試験項目につい
て、予め複数の半導体装置を対象として電気特性（ここ
では温度特性）を計測し、その複数の計測結果に基づい
て、一般的な温度プロファイルを求めておく。その一般
的な温度プロファイルに基づいて、常温にて温度変動分
のマージンを持たせて試験を行う方法である。ここで、
温度プロファイルとは、測定温度での試験項目の結果を
示すデータである。この二つ目の方法を、図１を参照し
て説明する。
て、予め複数の半導体装置を対象として電気特性（ここ
では温度特性）を計測し、その複数の計測結果に基づい
て、一般的な温度プロファイルを求めておく。その一般
的な温度プロファイルに基づいて、常温にて温度変動分
のマージンを持たせて試験を行う方法である。ここで、
温度プロファイルとは、測定温度での試験項目の結果を
示すデータである。この二つ目の方法を、図１を参照し
て説明する。
【０００５】図１は、被試験半導体装置が動作可能な最
大の電源Ｖｄｄの値（Ｖｄｄｍａｘ）を示したものであ
る。図１において、動作保証温度は、０℃から１５０℃
とされている。プロット１１は、被試験半導体装置１０
が常温２５℃の条件下で動作可能な電源は４．２Ｖであ
り、４．２Ｖを超えると動作不可能であったことを示し
ている。プロット１２は、被試験半導体装置１０が１５
０℃の条件下で動作可能な電源は４．１Ｖであったこと
を示している。図１において、規格値は、３．５Ｖとさ
れており、被試験半導体装置１０は、動作保証上限値
（１５０℃）でも３．５Ｖ以上であるから良品とされ
る。
大の電源Ｖｄｄの値（Ｖｄｄｍａｘ）を示したものであ
る。図１において、動作保証温度は、０℃から１５０℃
とされている。プロット１１は、被試験半導体装置１０
が常温２５℃の条件下で動作可能な電源は４．２Ｖであ
り、４．２Ｖを超えると動作不可能であったことを示し
ている。プロット１２は、被試験半導体装置１０が１５
０℃の条件下で動作可能な電源は４．１Ｖであったこと
を示している。図１において、規格値は、３．５Ｖとさ
れており、被試験半導体装置１０は、動作保証上限値
（１５０℃）でも３．５Ｖ以上であるから良品とされ
る。
【０００６】上記の被試験半導体装置１０を含めて全部
で５つの被試験半導体装置１０、２０、３０、４０、５
０についての温度特性が計測されている。これらの５つ
の計測結果に基づいて、常温２５℃から１５０℃に至る
まで線形で漸次Ｖｄｄｍａｘの値は低下していき、１５
０℃では常温２５℃と比べて概ね０．２Ｖ低下するとい
う一般的傾向（一般的な温度プロファイル）が検出され
る。
で５つの被試験半導体装置１０、２０、３０、４０、５
０についての温度特性が計測されている。これらの５つ
の計測結果に基づいて、常温２５℃から１５０℃に至る
まで線形で漸次Ｖｄｄｍａｘの値は低下していき、１５
０℃では常温２５℃と比べて概ね０．２Ｖ低下するとい
う一般的傾向（一般的な温度プロファイル）が検出され
る。
【０００７】この検出結果に基づき、１５０℃でも規格
値３．５Ｖを確保するためには、常温２５℃では３．５
＋０．２＝３．７Ｖ以上であればよいことが推定される
（符号６０参照）。
値３．５Ｖを確保するためには、常温２５℃では３．５
＋０．２＝３．７Ｖ以上であればよいことが推定される
（符号６０参照）。
【０００８】上記の二つ目の方法では、複数の計測結果
から求められる一般的傾向から、動作保証温度でも規格
値を確保可能である、各測定温度でのＶｄｄｍａｘの値
を示す良品一般的温度プロファイル６０を求め、その良
品一般的温度プロファイル６０に基づいて、常温２５℃
で３．７Ｖ以上あれば良品とし、その常温２５℃以外の
温度では測定しない。
から求められる一般的傾向から、動作保証温度でも規格
値を確保可能である、各測定温度でのＶｄｄｍａｘの値
を示す良品一般的温度プロファイル６０を求め、その良
品一般的温度プロファイル６０に基づいて、常温２５℃
で３．７Ｖ以上あれば良品とし、その常温２５℃以外の
温度では測定しない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記一
つ目の方法によれば、高温試験設備内が１５０℃に到達
するまでに時間がかかるという問題がある。さらに、特
殊な高温試験設備が必要となる。
つ目の方法によれば、高温試験設備内が１５０℃に到達
するまでに時間がかかるという問題がある。さらに、特
殊な高温試験設備が必要となる。
【００１０】また、上記二つ目の方法によれば、符号７
０で示される温度特性は、１５０℃の条件下３．５Ｖで
動作しないため本来、不良品であるにもかかわらず、常
温２５℃ではプロット７１に示されるように３．７Ｖ以
上であるため、良品であると誤まって判定される。この
ように、上記二つ目の方法では、良品一般的温度プロフ
ァイル６０とは異なる特性を有する半導体装置７０につ
いては、良品一般的温度プロファイル６０を用いた判定
結果が誤りとなることがある。
０で示される温度特性は、１５０℃の条件下３．５Ｖで
動作しないため本来、不良品であるにもかかわらず、常
温２５℃ではプロット７１に示されるように３．７Ｖ以
上であるため、良品であると誤まって判定される。この
ように、上記二つ目の方法では、良品一般的温度プロフ
ァイル６０とは異なる特性を有する半導体装置７０につ
いては、良品一般的温度プロファイル６０を用いた判定
結果が誤りとなることがある。
【００１１】前述のように、大量生産された半導体装置
を試験するに際して、より効率的な半導体装置の試験方
法が求められている。
を試験するに際して、より効率的な半導体装置の試験方
法が求められている。
【００１２】なお、高温試験を保証温度範囲の上限値
（上記例では１５０℃）で実施するにあたって、高温試
験設備を用いずに半導体回路内に発熱素子を予め設けて
おきその発熱素子によって１５０℃に温度上昇させる以
下の技術が知られている。特開昭６３−６８５６号公報
には、半導体素子が形成された半導体基板上に加熱用の
抵抗を形成する工程と、前記抵抗に電流を流して半導体
基板を加熱し、高温時における半導体素子の電気的性能
を測定する工程とを含んだ半導体装置の製造方法が開示
されている。特開平４−７４４５１号公報には、次の半
導体回路装置が開示されている。１つの半導体基板上に
半導体回路と発熱手段と前記発熱手段を制御する制御回
路を有し、前記発熱手段は前記半導体回路の周囲に配置
され、ゲートが前記制御回路の制御信号と接続され、ド
レインが電源電位と接続され、ソースが接地電位と接続
された電界効果型ＭＯＳトランジスタで構成され、前記
制御回路は発振回路で構成されている。
（上記例では１５０℃）で実施するにあたって、高温試
験設備を用いずに半導体回路内に発熱素子を予め設けて
おきその発熱素子によって１５０℃に温度上昇させる以
下の技術が知られている。特開昭６３−６８５６号公報
には、半導体素子が形成された半導体基板上に加熱用の
抵抗を形成する工程と、前記抵抗に電流を流して半導体
基板を加熱し、高温時における半導体素子の電気的性能
を測定する工程とを含んだ半導体装置の製造方法が開示
されている。特開平４−７４４５１号公報には、次の半
導体回路装置が開示されている。１つの半導体基板上に
半導体回路と発熱手段と前記発熱手段を制御する制御回
路を有し、前記発熱手段は前記半導体回路の周囲に配置
され、ゲートが前記制御回路の制御信号と接続され、ド
レインが電源電位と接続され、ソースが接地電位と接続
された電界効果型ＭＯＳトランジスタで構成され、前記
制御回路は発振回路で構成されている。
【００１３】また、静電破壊保護用のダイオード回路を
用いて温度上昇させる以下の技術が知られている。特開
平１０−１３５２８６号公報には、静電破壊保護用のダ
イオードを含む半導体回路の高温不良選別装置であっ
て、高温にて測定する必要のある試験において使用され
ない入出力端子に接続された前記ダイオードに対して順
バイアス方向に接続されかつ前記半導体回路の接合温度
が前記試験で必要な周囲温度となるように電源電圧値を
供給する試験用外部電源と、前記試験を行う際に前記試
験用外部電源と前記ダイオードとを接続するスイッチ素
子とを有するものである。
用いて温度上昇させる以下の技術が知られている。特開
平１０−１３５２８６号公報には、静電破壊保護用のダ
イオードを含む半導体回路の高温不良選別装置であっ
て、高温にて測定する必要のある試験において使用され
ない入出力端子に接続された前記ダイオードに対して順
バイアス方向に接続されかつ前記半導体回路の接合温度
が前記試験で必要な周囲温度となるように電源電圧値を
供給する試験用外部電源と、前記試験を行う際に前記試
験用外部電源と前記ダイオードとを接続するスイッチ素
子とを有するものである。
【００１４】本発明の目的は、大量生産された半導体装
置を試験するときに好適な、より効率的な半導体装置の
試験方法および半導体装置の試験装置を提供することで
ある。
置を試験するときに好適な、より効率的な半導体装置の
試験方法および半導体装置の試験装置を提供することで
ある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】その課題を解決するため
の手段が、下記のように表現される。その表現中の請求
項対応の技術的事項には、括弧（）つき、番号、記号等
が添記されている。その番号、記号等は、請求項対応の
技術的事項と実施の複数・形態のうちの少なくとも一つ
の形態の技術的事項との一致・対応関係を明白にしてい
るが、その請求項対応の技術的事項が実施の形態の技術
的事項に限定されることを示されるためのものではな
い。
の手段が、下記のように表現される。その表現中の請求
項対応の技術的事項には、括弧（）つき、番号、記号等
が添記されている。その番号、記号等は、請求項対応の
技術的事項と実施の複数・形態のうちの少なくとも一つ
の形態の技術的事項との一致・対応関係を明白にしてい
るが、その請求項対応の技術的事項が実施の形態の技術
的事項に限定されることを示されるためのものではな
い。
【００１６】本発明の半導体装置の試験方法は、（ａ）
良品である半導体装置についての動作保証温度に関す
る電気特性（６５）を測定することと、（ｂ） 試験対
象である半導体装置（７５）についての電気特性（μ
Ａ）を前記動作保証温度に達する以前の複数点で測定す
ることと、（ｃ） 前記（ａ）の測定結果（６５）およ
び前記（ｂ）の測定結果（μＡ）に基づいて、前記試験
対象である半導体装置（７５）の良否判定を行うことと
を備えている。
良品である半導体装置についての動作保証温度に関す
る電気特性（６５）を測定することと、（ｂ） 試験対
象である半導体装置（７５）についての電気特性（μ
Ａ）を前記動作保証温度に達する以前の複数点で測定す
ることと、（ｃ） 前記（ａ）の測定結果（６５）およ
び前記（ｂ）の測定結果（μＡ）に基づいて、前記試験
対象である半導体装置（７５）の良否判定を行うことと
を備えている。
【００１７】本発明の半導体装置の試験方法において、
前記（ｂ）は、前記複数点のうちの第１点として前記試
験対象である半導体装置（７５）を動作させる前に前記
電気特性（μＡ）を測定し、前記複数点のうちの第２点
として前記試験対象である半導体装置（７５）を動作さ
せた後に前記電気特性（μＡ）を測定する。
前記（ｂ）は、前記複数点のうちの第１点として前記試
験対象である半導体装置（７５）を動作させる前に前記
電気特性（μＡ）を測定し、前記複数点のうちの第２点
として前記試験対象である半導体装置（７５）を動作さ
せた後に前記電気特性（μＡ）を測定する。
【００１８】本発明の半導体装置の試験方法において、
前記（ｂ）は、前記試験対象である半導体装置（７５）
についてロジック機能検査を行う前と後のそれぞれの時
点で前記電気特性（μＡ）を測定する。
前記（ｂ）は、前記試験対象である半導体装置（７５）
についてロジック機能検査を行う前と後のそれぞれの時
点で前記電気特性（μＡ）を測定する。
【００１９】本発明の半導体装置の試験方法において、
前記半導体装置は、半導体集積回路またはディスクリー
ト部品である。ここで、前記ディスクリート部品とは、
例えば単体のトランジスタである。
前記半導体装置は、半導体集積回路またはディスクリー
ト部品である。ここで、前記ディスクリート部品とは、
例えば単体のトランジスタである。
【００２０】本発明の半導体装置の試験方法は、（ｄ）
試験対象である試験対象半導体装置（７０）につい
て、動作保証温度に至る前の第１測定温度での電気特性
（７１）を測定することと、（ｅ） 前記試験対象半導
体装置（７０）について前記第１測定温度以外の前記動
作保証温度に至る前の第２測定温度での電気特性（７
３）を測定することと、（ｆ） 前記第１および第２測
定温度で測定された前記電気特性（７１、７３）に基づ
いて、前記第１から第２測定温度への温度変化分に対す
る前記電気特性の変化の割合（Ｄｔｅｓｔ）を求めるこ
とと、（ｇ） 前記電気特性の変化の割合（Ｄｔｅｓ
ｔ）に基づいて、前記試験対象半導体装置（７０）の前
記動作保証温度での前記電気特性を推定することと、
（ｈ） 前記推定された動作保証温度での電気特性に基
づいて、前記試験対象半導体装置（７０）の良否判定を
行うこととを備えている。
試験対象である試験対象半導体装置（７０）につい
て、動作保証温度に至る前の第１測定温度での電気特性
（７１）を測定することと、（ｅ） 前記試験対象半導
体装置（７０）について前記第１測定温度以外の前記動
作保証温度に至る前の第２測定温度での電気特性（７
３）を測定することと、（ｆ） 前記第１および第２測
定温度で測定された前記電気特性（７１、７３）に基づ
いて、前記第１から第２測定温度への温度変化分に対す
る前記電気特性の変化の割合（Ｄｔｅｓｔ）を求めるこ
とと、（ｇ） 前記電気特性の変化の割合（Ｄｔｅｓ
ｔ）に基づいて、前記試験対象半導体装置（７０）の前
記動作保証温度での前記電気特性を推定することと、
（ｈ） 前記推定された動作保証温度での電気特性に基
づいて、前記試験対象半導体装置（７０）の良否判定を
行うこととを備えている。
【００２１】本発明の半導体装置の試験方法は、（ｉ）
複数の半導体装置についての動作保証温度に関する電
気特性を測定することと、（ｊ） 前記複数の半導体装
置についての前記電気特性の測定結果に基づいて、前記
動作保証温度に至る前の第１測定温度から前記動作保証
温度に至るまでの前記電気特性の一般的傾向を示す一般
的温度プロファイル（６５）を求めることと、（ｋ）
前記一般的温度プロファイル（６５）についての測定温
度の温度変化分に対する電気特性の変化の割合（Ｄｒｅ
ｆ）を求めることと、（ｌ） 試験対象である試験対象
半導体装置（７５）について、前記第１測定温度での電
気特性（Ｘｂ）を測定することと、（ｍ） 前記試験対
象半導体装置（７５）について前記第１測定温度以外の
前記動作保証温度に至る前の第２測定温度での電気特性
（Ｘｃ）を測定することと、（ｎ） 前記試験対象半導
体装置（７５）についての前記第１および第２測定温度
で測定された前記電気特性（Ｘｂ、Ｘｃ）に基づいて、
前記第１から第２測定温度への温度変化分に対する前記
試験対象半導体装置（７５）についての前記電気特性の
変化の割合（Ｄｔｅｓｔ）を求めることと、（ｏ） 前
記一般的温度プロファイル（６５）についての前記電気
特性の変化の割合（Ｄｔｅｓｔ）と前記試験対象半導体
装置（７５）についての前記電気特性の変化の割合（Ｄ
ｔｅｓｔ）とに基づいて、前記試験対象半導体装置（７
５）についての良否判定を行うこととを備えている。
複数の半導体装置についての動作保証温度に関する電
気特性を測定することと、（ｊ） 前記複数の半導体装
置についての前記電気特性の測定結果に基づいて、前記
動作保証温度に至る前の第１測定温度から前記動作保証
温度に至るまでの前記電気特性の一般的傾向を示す一般
的温度プロファイル（６５）を求めることと、（ｋ）
前記一般的温度プロファイル（６５）についての測定温
度の温度変化分に対する電気特性の変化の割合（Ｄｒｅ
ｆ）を求めることと、（ｌ） 試験対象である試験対象
半導体装置（７５）について、前記第１測定温度での電
気特性（Ｘｂ）を測定することと、（ｍ） 前記試験対
象半導体装置（７５）について前記第１測定温度以外の
前記動作保証温度に至る前の第２測定温度での電気特性
（Ｘｃ）を測定することと、（ｎ） 前記試験対象半導
体装置（７５）についての前記第１および第２測定温度
で測定された前記電気特性（Ｘｂ、Ｘｃ）に基づいて、
前記第１から第２測定温度への温度変化分に対する前記
試験対象半導体装置（７５）についての前記電気特性の
変化の割合（Ｄｔｅｓｔ）を求めることと、（ｏ） 前
記一般的温度プロファイル（６５）についての前記電気
特性の変化の割合（Ｄｔｅｓｔ）と前記試験対象半導体
装置（７５）についての前記電気特性の変化の割合（Ｄ
ｔｅｓｔ）とに基づいて、前記試験対象半導体装置（７
５）についての良否判定を行うこととを備えている。
【００２２】本発明の半導体装置の試験方法において、
前記第１測定温度は、常温である。
前記第１測定温度は、常温である。
【００２３】本発明の半導体装置の試験方法において、
更に、（ｐ） 前記試験対象半導体装置（７０）の温度
が前記第１測定温度から前記第２測定温度に変更するよ
うに前記試験対象半導体装置（７０）を動作させること
を備えている。
更に、（ｐ） 前記試験対象半導体装置（７０）の温度
が前記第１測定温度から前記第２測定温度に変更するよ
うに前記試験対象半導体装置（７０）を動作させること
を備えている。
【００２４】本発明の半導体装置の試験方法において、
前記（ｐ）は、前記試験対象半導体装置（７０）につい
てロジック機能検査を行うことである。
前記（ｐ）は、前記試験対象半導体装置（７０）につい
てロジック機能検査を行うことである。
【００２５】本発明の半導体装置の試験装置は、測定手
段と、判定手段とを備えた半導体装置の試験装置であっ
て、前記測定手段は、良品である半導体装置についての
動作保証温度に関する第１の電気特性（６５）を測定す
るとともに、試験対象である半導体装置（７５）につい
ての第２の電気特性（μＡ）を前記動作保証温度に達す
る以前の複数点で測定し、前記判定手段は、前記測定手
段により測定された第１および第２の電気特性（６５、
μＡ）に基づいて、前記試験対象である半導体装置（７
５）の良否判定を行うものである。
段と、判定手段とを備えた半導体装置の試験装置であっ
て、前記測定手段は、良品である半導体装置についての
動作保証温度に関する第１の電気特性（６５）を測定す
るとともに、試験対象である半導体装置（７５）につい
ての第２の電気特性（μＡ）を前記動作保証温度に達す
る以前の複数点で測定し、前記判定手段は、前記測定手
段により測定された第１および第２の電気特性（６５、
μＡ）に基づいて、前記試験対象である半導体装置（７
５）の良否判定を行うものである。
【００２６】本発明の半導体装置の試験装置は、試験対
象である試験対象半導体装置（７０）について、動作保
証温度に至る前の第１測定温度での電気特性（７１）を
測定するとともに、前記第１測定温度以外の前記動作保
証温度に至る前の第２測定温度での電気特性（７３）を
測定する測定手段と、前記第１および第２測定温度で測
定された前記電気特性（７１、７３）に基づいて、前記
第１から第２測定温度への温度変化分に対する前記電気
特性の変化の割合（Ｄｔｅｓｔ）を求める割合算出手段
と、前記電気特性の変化の割合（Ｄｔｅｓｔ）に基づい
て、前記試験対象半導体装置（７０）の前記動作保証温
度での前記電気特性を推定する推定手段と、前記推定さ
れた動作保証温度での電気特性に基づいて、前記試験対
象半導体装置（７０）の良否判定を行う判定手段とを備
えている。
象である試験対象半導体装置（７０）について、動作保
証温度に至る前の第１測定温度での電気特性（７１）を
測定するとともに、前記第１測定温度以外の前記動作保
証温度に至る前の第２測定温度での電気特性（７３）を
測定する測定手段と、前記第１および第２測定温度で測
定された前記電気特性（７１、７３）に基づいて、前記
第１から第２測定温度への温度変化分に対する前記電気
特性の変化の割合（Ｄｔｅｓｔ）を求める割合算出手段
と、前記電気特性の変化の割合（Ｄｔｅｓｔ）に基づい
て、前記試験対象半導体装置（７０）の前記動作保証温
度での前記電気特性を推定する推定手段と、前記推定さ
れた動作保証温度での電気特性に基づいて、前記試験対
象半導体装置（７０）の良否判定を行う判定手段とを備
えている。
【００２７】本発明の半導体装置の試験装置は、複数の
半導体装置についての動作保証温度に関する第１電気特
性を測定するとともに、試験対象である試験対象半導体
装置（７５）について、前記動作保証温度に至る前の第
１測定温度での第２電気特性（Ｘｂ）と前記第１測定温
度以外の前記動作保証温度に至る前の第２測定温度での
前記第２電気特性（Ｘｃ）を測定する測定手段と、前記
測定された複数の第１電気特性に基づいて、前記第１測
定温度から前記動作保証温度に至るまでの前記複数の第
１電気特性の一般的傾向を示す一般的温度プロファイル
（６５）を求める一般的温度プロファイル決定手段と、
前記一般的温度プロファイル（６５）についての測定温
度の温度変化分に対する電気特性の変化の割合（Ｄｒｅ
ｆ）を求める第１割合算出手段と、前記第１および第２
測定温度で測定された前記第２電気特性（Ｘｂ、Ｘｃ）
に基づいて、前記第１から第２測定温度への温度変化分
に対する前記第２電気特性の変化の割合（Ｄｔｅｓｔ）
を求める第２割合算出手段と、前記一般的温度プロファ
イル（６５）についての前記電気特性の変化の割合（Ｄ
ｔｅｓｔ）と前記第２電気特性の変化の割合（Ｄｔｅｓ
ｔ）とに基づいて、前記試験対象半導体装置（７５）に
ついての良否判定を行う判定手段とを備えている。
半導体装置についての動作保証温度に関する第１電気特
性を測定するとともに、試験対象である試験対象半導体
装置（７５）について、前記動作保証温度に至る前の第
１測定温度での第２電気特性（Ｘｂ）と前記第１測定温
度以外の前記動作保証温度に至る前の第２測定温度での
前記第２電気特性（Ｘｃ）を測定する測定手段と、前記
測定された複数の第１電気特性に基づいて、前記第１測
定温度から前記動作保証温度に至るまでの前記複数の第
１電気特性の一般的傾向を示す一般的温度プロファイル
（６５）を求める一般的温度プロファイル決定手段と、
前記一般的温度プロファイル（６５）についての測定温
度の温度変化分に対する電気特性の変化の割合（Ｄｒｅ
ｆ）を求める第１割合算出手段と、前記第１および第２
測定温度で測定された前記第２電気特性（Ｘｂ、Ｘｃ）
に基づいて、前記第１から第２測定温度への温度変化分
に対する前記第２電気特性の変化の割合（Ｄｔｅｓｔ）
を求める第２割合算出手段と、前記一般的温度プロファ
イル（６５）についての前記電気特性の変化の割合（Ｄ
ｔｅｓｔ）と前記第２電気特性の変化の割合（Ｄｔｅｓ
ｔ）とに基づいて、前記試験対象半導体装置（７５）に
ついての良否判定を行う判定手段とを備えている。
【００２８】本発明は、半導体回路の製品の不良選別方
法において、異常な電気特性を持つ不良品を選別する方
法であり、製品を高温にするための特殊な装置・回路の
導入や高温試験を行うことなく、電力消費の大きい回路
動作を実施することで発生する自己発熱効果を利用して
良品と異なる電気特性を持つ不良品を選別する方法を提
供する。
法において、異常な電気特性を持つ不良品を選別する方
法であり、製品を高温にするための特殊な装置・回路の
導入や高温試験を行うことなく、電力消費の大きい回路
動作を実施することで発生する自己発熱効果を利用して
良品と異なる電気特性を持つ不良品を選別する方法を提
供する。
【００２９】本発明は、電力消費の大きい回路動作を行
い、自己発熱を利用して高温不良選別を行う方法を提供
する。さらに、本発明は、自己発熱前後の選別試験の結
果を用いて、良品での温度プロファイルと比較して高温
不良選別を行う方法を提供する。
い、自己発熱を利用して高温不良選別を行う方法を提供
する。さらに、本発明は、自己発熱前後の選別試験の結
果を用いて、良品での温度プロファイルと比較して高温
不良選別を行う方法を提供する。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施形態を説明する。図１および図２を参照して第１
実施形態およびその実施例について説明する。図１は、
第１実施形態の一実施例を示すグラフ図である。図２
は、第１実施形態を示すグラフ図である。
の実施形態を説明する。図１および図２を参照して第１
実施形態およびその実施例について説明する。図１は、
第１実施形態の一実施例を示すグラフ図である。図２
は、第１実施形態を示すグラフ図である。
【００３１】まず、図２を参照して、第１実施形態につ
いて説明する。
いて説明する。
【００３２】まず、第１ステップとして、上記従来技術
の二つ目の方法と同様に、複数の半導体装置についての
図示しない計測結果に基づいて、良品についての一般的
な温度プロファイル６５を求める。
の二つ目の方法と同様に、複数の半導体装置についての
図示しない計測結果に基づいて、良品についての一般的
な温度プロファイル６５を求める。
【００３３】良品一般的温度プロファイル６５の求め方
を以下に述べる。図２に示される或る電気的試験項目の
試験データ（例えばリーク電流値Ｘ［μＡ］）が測定温
度の上昇に連れて一般的に上昇する傾向にある場合（図
１の例では一般的に下降する傾向であった）、動作保証
上限温度Ｔ’でも、その試験データＸが規格値Ｘａ
（［μＡ］）以下（図１の例では３．５Ｖ以上に対応す
る）であるためには、常温Ｔと動作保証上限温度Ｔ’と
の温度変動分のマージン（図１の例では０．２Ｖに対応
する）を考慮して、常温ＴではＸがＸｂ（［μＡ］）以
下（図１の例では３．７Ｖ以上に対応する）でなければ
ならない（符号６５参照）。
を以下に述べる。図２に示される或る電気的試験項目の
試験データ（例えばリーク電流値Ｘ［μＡ］）が測定温
度の上昇に連れて一般的に上昇する傾向にある場合（図
１の例では一般的に下降する傾向であった）、動作保証
上限温度Ｔ’でも、その試験データＸが規格値Ｘａ
（［μＡ］）以下（図１の例では３．５Ｖ以上に対応す
る）であるためには、常温Ｔと動作保証上限温度Ｔ’と
の温度変動分のマージン（図１の例では０．２Ｖに対応
する）を考慮して、常温ＴではＸがＸｂ（［μＡ］）以
下（図１の例では３．７Ｖ以上に対応する）でなければ
ならない（符号６５参照）。
【００３４】次に、第２ステップとして、良品一般的温
度プロファイル６５の傾きＤｒｅｆを求める。傾きＤｒ
ｅｆは、測定温度の上昇分に対するＸの上昇分であり、
Ｄｒｅｆ＝（Ｘａ−Ｘｂ）／（Ｔ’−Ｔ）．である。
度プロファイル６５の傾きＤｒｅｆを求める。傾きＤｒ
ｅｆは、測定温度の上昇分に対するＸの上昇分であり、
Ｄｒｅｆ＝（Ｘａ−Ｘｂ）／（Ｔ’−Ｔ）．である。
【００３５】次いで第３ステップとして、被試験対象で
ある半導体装置７５について常温ＴでのＸを求める。そ
のＸは、プロット７４に示されるように、Ｘｂである。
この例では、半導体装置７５についての計測結果が、良
品一般的温度プロファイル６５に基づいて常温Ｔ℃でＸ
の採り得る限界値（上限値）であるＸｂであったとされ
る。
ある半導体装置７５について常温ＴでのＸを求める。そ
のＸは、プロット７４に示されるように、Ｘｂである。
この例では、半導体装置７５についての計測結果が、良
品一般的温度プロファイル６５に基づいて常温Ｔ℃でＸ
の採り得る限界値（上限値）であるＸｂであったとされ
る。
【００３６】次に第４ステップとして、半導体装置７５
についてロジック機能検査を行う。このロジック機能検
査を通じて所定時間、半導体装置７５が動作することに
よって、半導体装置７５はロジック機能検査前に比べ
て、ΔＴだけ温度が上昇する。ここで半導体装置７５に
は、発熱専用目的の素子は設けられておらず、半導体装
置７５の実動作に不可欠な素子のみが設けられている。
この第４ステップでの半導体装置７５の動作は、実動作
と同じ動作であり、温度を上昇させるために半導体装置
７５に実動作と異なる特別の動作を行わせるものではな
い。
についてロジック機能検査を行う。このロジック機能検
査を通じて所定時間、半導体装置７５が動作することに
よって、半導体装置７５はロジック機能検査前に比べ
て、ΔＴだけ温度が上昇する。ここで半導体装置７５に
は、発熱専用目的の素子は設けられておらず、半導体装
置７５の実動作に不可欠な素子のみが設けられている。
この第４ステップでの半導体装置７５の動作は、実動作
と同じ動作であり、温度を上昇させるために半導体装置
７５に実動作と異なる特別の動作を行わせるものではな
い。
【００３７】次に第５ステップとして、その温度上昇後
の（Ｔ＋ΔＴ）℃での半導体装置７５についてのＸを求
める。そのＸは、プロット７６に示されるようにＸｃで
ある。
の（Ｔ＋ΔＴ）℃での半導体装置７５についてのＸを求
める。そのＸは、プロット７６に示されるようにＸｃで
ある。
【００３８】次に、第６ステップとして、Ｔ℃および
（Ｔ＋ΔＴ）℃でのＸの値に基づいて、半導体装置７５
についての傾きＤｔｅｓｔを求める。傾きＤｔｅｓｔ
は、（Ｘｃ−Ｘｂ）／ΔＴである。
（Ｔ＋ΔＴ）℃でのＸの値に基づいて、半導体装置７５
についての傾きＤｔｅｓｔを求める。傾きＤｔｅｓｔ
は、（Ｘｃ−Ｘｂ）／ΔＴである。
【００３９】次に、第７ステップとして、傾きＤｒｅｆ
とＤｔｅｓｔとを比較する。比較の結果、図２からも明
らかなように、Ｄｔｅｓｔ＜傾きＤｒｅｆとなる。良品
一般的温度プロファイル６５は、複数の計測結果に基づ
く一般的傾向から求められた、いわば各測定温度でのＸ
の上限値を示したものである。このことから、常温Ｔ℃
でのＸが同じＸｂであり、温度上昇に連れて傾きＤｒｅ
ｆよりも小さな傾きＤｔｅｓｔでＸが上昇していく半導
体装置７５は、動作保証上限温度Ｔ’では規格値Ｘａを
下回ることが推定される。したがって、傾きＤｔｅｓｔ
＜Ｄｒｅｆであれば、半導体装置７５は良品と判定され
る。
とＤｔｅｓｔとを比較する。比較の結果、図２からも明
らかなように、Ｄｔｅｓｔ＜傾きＤｒｅｆとなる。良品
一般的温度プロファイル６５は、複数の計測結果に基づ
く一般的傾向から求められた、いわば各測定温度でのＸ
の上限値を示したものである。このことから、常温Ｔ℃
でのＸが同じＸｂであり、温度上昇に連れて傾きＤｒｅ
ｆよりも小さな傾きＤｔｅｓｔでＸが上昇していく半導
体装置７５は、動作保証上限温度Ｔ’では規格値Ｘａを
下回ることが推定される。したがって、傾きＤｔｅｓｔ
＜Ｄｒｅｆであれば、半導体装置７５は良品と判定され
る。
【００４０】なお、複数の計測結果からＸという電気的
試験項目は測定温度上昇に連れて線形に漸次上昇してい
くという一般的傾向６５が予め分かっていても、或る試
験対象の半導体装置についてはそのＸが一般的傾向以外
の特殊な（非線形な）値を有したり、測定温度上昇に連
れて下降するケースも考えられる。そのため、より正確
な良否判定のためには、上記第２から第７ステップにお
いて、温度変化点をＴ＋ΔＴの１点にせずにＴ＋ΔＴ
１、ΔＴ２、ΔＴ３…と複数点でＸを計測し、その複数
点での傾きＤｔｅｓｔ１、傾きＤｔｅｓｔ２、傾きＤｔ
ｅｓｔ３…、および良品一般的温度プロファイル６５に
ついてのＴ＋ΔＴ１、ΔＴ２、ΔＴ３…に対応する点で
の傾きＤｒｅｆ１、傾きＤｒｅｆ２、傾きＤｒｅｆ３…
を比較した結果に基づいて、半導体装置７５の良否判定
を行うことが必要となる。そのときの複数の温度変化点
は、ロジック機能検査途中と検査後で計測したり、発熱
専用素子の動作または高温試験設備を併用して、動作保
証上限温度Ｔ’に至る前の測定温度を複数点用意すれば
よい。
試験項目は測定温度上昇に連れて線形に漸次上昇してい
くという一般的傾向６５が予め分かっていても、或る試
験対象の半導体装置についてはそのＸが一般的傾向以外
の特殊な（非線形な）値を有したり、測定温度上昇に連
れて下降するケースも考えられる。そのため、より正確
な良否判定のためには、上記第２から第７ステップにお
いて、温度変化点をＴ＋ΔＴの１点にせずにＴ＋ΔＴ
１、ΔＴ２、ΔＴ３…と複数点でＸを計測し、その複数
点での傾きＤｔｅｓｔ１、傾きＤｔｅｓｔ２、傾きＤｔ
ｅｓｔ３…、および良品一般的温度プロファイル６５に
ついてのＴ＋ΔＴ１、ΔＴ２、ΔＴ３…に対応する点で
の傾きＤｒｅｆ１、傾きＤｒｅｆ２、傾きＤｒｅｆ３…
を比較した結果に基づいて、半導体装置７５の良否判定
を行うことが必要となる。そのときの複数の温度変化点
は、ロジック機能検査途中と検査後で計測したり、発熱
専用素子の動作または高温試験設備を併用して、動作保
証上限温度Ｔ’に至る前の測定温度を複数点用意すれば
よい。
【００４１】またさらに、電気的試験項目の内容によっ
ては、予め、複数の計測結果から得られた一般的傾向か
ら測定温度の変化に対して試験データが非線形（二次曲
線状など）に変化することが予想されるケースがある
（良品一般的温度プロファイル自体が非線形であるケー
ス）。そのケースでは、その非線形な一般的傾向を示す
良品一般的温度プロファイルから、大きな非線形変化が
推定される所望の複数の傾き計測点を求めておき、それ
らの傾き計測点に対応させるように、複数の温度変化点
ΔＴ１、ΔＴ２、ΔＴ３…を用意すればよい。そして、
それらの複数の傾き計測点での傾きＤｔｅｓｔ１、傾き
Ｄｔｅｓｔ２、傾きＤｔｅｓｔ３…および傾きＤｔｅｓ
ｔ１、傾きＤｔｅｓｔ２、傾きＤｔｅｓｔ３…の比較結
果に基づいて、被試験半導体装置の良否判定を行えば正
確な良否判定が行える。
ては、予め、複数の計測結果から得られた一般的傾向か
ら測定温度の変化に対して試験データが非線形（二次曲
線状など）に変化することが予想されるケースがある
（良品一般的温度プロファイル自体が非線形であるケー
ス）。そのケースでは、その非線形な一般的傾向を示す
良品一般的温度プロファイルから、大きな非線形変化が
推定される所望の複数の傾き計測点を求めておき、それ
らの傾き計測点に対応させるように、複数の温度変化点
ΔＴ１、ΔＴ２、ΔＴ３…を用意すればよい。そして、
それらの複数の傾き計測点での傾きＤｔｅｓｔ１、傾き
Ｄｔｅｓｔ２、傾きＤｔｅｓｔ３…および傾きＤｔｅｓ
ｔ１、傾きＤｔｅｓｔ２、傾きＤｔｅｓｔ３…の比較結
果に基づいて、被試験半導体装置の良否判定を行えば正
確な良否判定が行える。
【００４２】次に、図１を参照して、第１実施形態の半
導体装置の試験方法の実施例について説明する。ここで
は、上記従来の二つ目の方法では誤判定された半導体装
置７０を対象として説明する。なお、ここでは、被試験
対象の試験項目の一例として半導体集積回路の電源電圧
Ｖｄｄｍａｘを挙げたが、被試験対象の試験項目は、こ
のＶｄｄｍａｘに限定されるものではない。
導体装置の試験方法の実施例について説明する。ここで
は、上記従来の二つ目の方法では誤判定された半導体装
置７０を対象として説明する。なお、ここでは、被試験
対象の試験項目の一例として半導体集積回路の電源電圧
Ｖｄｄｍａｘを挙げたが、被試験対象の試験項目は、こ
のＶｄｄｍａｘに限定されるものではない。
【００４３】まず第１ステップとして、被試験対象であ
る半導体装置７０について常温２５℃でのＶｄｄｍａｘ
を求める。プロット７１に示されるように、Ｖｄｄｍａ
ｘは、３．９５Ｖである。
る半導体装置７０について常温２５℃でのＶｄｄｍａｘ
を求める。プロット７１に示されるように、Ｖｄｄｍａ
ｘは、３．９５Ｖである。
【００４４】次に第２ステップとして、半導体装置７０
についてロジック機能検査を行う。すなわち、テストパ
ターンを半導体装置７０に入力し、所望の出力信号が得
られるか否かの検査を行う。このロジック機能検査を通
じて所定時間、半導体装置７０が動作することによっ
て、半導体装置７０はロジック機能検査の前（第１ステ
ップ時）に比べて、自ずと温度が上昇する。
についてロジック機能検査を行う。すなわち、テストパ
ターンを半導体装置７０に入力し、所望の出力信号が得
られるか否かの検査を行う。このロジック機能検査を通
じて所定時間、半導体装置７０が動作することによっ
て、半導体装置７０はロジック機能検査の前（第１ステ
ップ時）に比べて、自ずと温度が上昇する。
【００４５】ここで半導体装置７０には、発熱専用目的
の素子は設けられておらず、半導体装置７０の出荷後に
製品として通常使用される形態での動作（実動作）に不
可欠な素子のみが設けられている。この第２ステップで
の半導体装置７０の動作は、実動作と同じ動作であり、
温度を上昇させるために半導体装置７０に実動作と異な
る特別の動作を行わせるものではない。この第２ステッ
プでの半導体装置７０の動作は、電力消費の大きい回路
動作が数秒間行われる。
の素子は設けられておらず、半導体装置７０の出荷後に
製品として通常使用される形態での動作（実動作）に不
可欠な素子のみが設けられている。この第２ステップで
の半導体装置７０の動作は、実動作と同じ動作であり、
温度を上昇させるために半導体装置７０に実動作と異な
る特別の動作を行わせるものではない。この第２ステッ
プでの半導体装置７０の動作は、電力消費の大きい回路
動作が数秒間行われる。
【００４６】次に第３ステップとして、その温度上昇後
に、すなわち、その温度上昇分をΔｔとすると、（２５
＋Δｔ）℃での半導体装置７０のＶｄｄｍａｘを求め
る。ここで、Δｔ＝１０とすると、３５℃での半導体装
置７０のＶｄｄｍａｘは３．８Ｖである（プロット７３
参照）。なお、この３．８Ｖという単一の計測値は、規
格値である３．５Ｖ以上であるし、また良品一般的温度
プロファイル６０よりも上に位置しているから、この単
一の計測値から半導体装置７０が不良品であるとの判断
はできない。
に、すなわち、その温度上昇分をΔｔとすると、（２５
＋Δｔ）℃での半導体装置７０のＶｄｄｍａｘを求め
る。ここで、Δｔ＝１０とすると、３５℃での半導体装
置７０のＶｄｄｍａｘは３．８Ｖである（プロット７３
参照）。なお、この３．８Ｖという単一の計測値は、規
格値である３．５Ｖ以上であるし、また良品一般的温度
プロファイル６０よりも上に位置しているから、この単
一の計測値から半導体装置７０が不良品であるとの判断
はできない。
【００４７】次いで第４ステップとして、常温２５℃時
の値およびΔｔの温度上昇後３５℃の値に基づいて、半
導体装置７０についてのＶｄｄｍａｘの傾きＤｔｅｓｔ
を求める。傾きＤｔｅｓｔとは、測定温度の上昇分に対
するＶｄｄｍａｘの下降分であり、（３．９５−３．
８）／（１０）＝０．０１５である。
の値およびΔｔの温度上昇後３５℃の値に基づいて、半
導体装置７０についてのＶｄｄｍａｘの傾きＤｔｅｓｔ
を求める。傾きＤｔｅｓｔとは、測定温度の上昇分に対
するＶｄｄｍａｘの下降分であり、（３．９５−３．
８）／（１０）＝０．０１５である。
【００４８】次に第５ステップとして、傾きＤｔｅｓｔ
に基づいて、半導体装置７０の動作保証上限温度１５０
℃でのＶｄｄｍａｘを推定する。前述したように、複数
の半導体装置１０、２０、３０、４０、５０についての
計測結果から予め、Ｖｄｄｍａｘという試験項目は測定
温度の上昇に連れて線形に漸次下降していくという一般
的傾向が分かっていることから、半導体装置７０につい
ては、その傾きＤｔｅｓｔに基づいて動作保証上限温度
でのＶｄｄｍａｘが推定可能である。その推定値は、
３．９５−（０．０１５）×（１５０−２５）＝２．０
７５Ｖとなる。その推定されたＶｄｄｍａｘは、規格値
３．５Ｖを下回っているから半導体装置７０は不良品と
判定される。
に基づいて、半導体装置７０の動作保証上限温度１５０
℃でのＶｄｄｍａｘを推定する。前述したように、複数
の半導体装置１０、２０、３０、４０、５０についての
計測結果から予め、Ｖｄｄｍａｘという試験項目は測定
温度の上昇に連れて線形に漸次下降していくという一般
的傾向が分かっていることから、半導体装置７０につい
ては、その傾きＤｔｅｓｔに基づいて動作保証上限温度
でのＶｄｄｍａｘが推定可能である。その推定値は、
３．９５−（０．０１５）×（１５０−２５）＝２．０
７５Ｖとなる。その推定されたＶｄｄｍａｘは、規格値
３．５Ｖを下回っているから半導体装置７０は不良品と
判定される。
【００４９】上記方法では、上記従来の二つ目の方法で
は誤判定されていた半導体装置７０について、動作保証
上限温度まで温度を上昇させることなく正確に良否判定
が行える。動作保証上限温度に至る前の任意の測定温度
で半導体装置７０の電気特性（ここでは温度特性）をサ
ンプリングして、そのサンプリング結果に基づいて正確
に良否判定が行える。
は誤判定されていた半導体装置７０について、動作保証
上限温度まで温度を上昇させることなく正確に良否判定
が行える。動作保証上限温度に至る前の任意の測定温度
で半導体装置７０の電気特性（ここでは温度特性）をサ
ンプリングして、そのサンプリング結果に基づいて正確
に良否判定が行える。
【００５０】上記方法では、半導体装置７０の加熱方法
として、出荷試験として不可欠であるロジック機能検査
に伴う半導体装置７０の自己発熱を用いている（第２ス
テップ）。そのため、高温試験のための加熱工程または
加熱手段が不要である。したがって、高温試験設備が不
要で、かつ動作保証上限値まで加熱するまでの加熱時間
が不要となる。さらに、本実施形態では、半導体装置の
通常動作（実動作）に伴う発熱を利用するため、上記公
報記載の技術のように発熱専用の素子およびその素子を
加熱する時間が不要である。
として、出荷試験として不可欠であるロジック機能検査
に伴う半導体装置７０の自己発熱を用いている（第２ス
テップ）。そのため、高温試験のための加熱工程または
加熱手段が不要である。したがって、高温試験設備が不
要で、かつ動作保証上限値まで加熱するまでの加熱時間
が不要となる。さらに、本実施形態では、半導体装置の
通常動作（実動作）に伴う発熱を利用するため、上記公
報記載の技術のように発熱専用の素子およびその素子を
加熱する時間が不要である。
【００５１】なお、第２ステップでは、ロジック機能検
査に伴う自己発熱を利用したが、これに限らず、出荷前
に不可欠な試験であって、その結果半導体装置７０が発
熱するものであればどんな内容の工程でも構わない。
査に伴う自己発熱を利用したが、これに限らず、出荷前
に不可欠な試験であって、その結果半導体装置７０が発
熱するものであればどんな内容の工程でも構わない。
【００５２】さらに、第２ステップに代えて、従来技術
と同様に高温試験設備を用いたりまたは発熱専用の素子
を設けておき、その高温試験設備または発熱専用の素子
を介してΔｔ℃（動作保証上限温度に達する前の温度）
だけ温度上昇させても構わない。
と同様に高温試験設備を用いたりまたは発熱専用の素子
を設けておき、その高温試験設備または発熱専用の素子
を介してΔｔ℃（動作保証上限温度に達する前の温度）
だけ温度上昇させても構わない。
【００５３】その他に、Δｔだけ温度を上昇させる方法
としては、テストパターンを入力して回路全体を動作さ
せること無しに、高いクロック周波数のみを入力して所
定時間クロックバッファ回路を動作させるなどの方法が
考えられる。発熱の方法としては、ロジック機能検査の
ように半導体装置７０を所定時間実動作させた結果とし
て発熱させてもよいし、実動作と異なる特殊な動作を半
導体装置７０にさせることで半導体装置７０を発熱させ
てもよい。またさらに、実施される電気的試験項目の種
類（内容）に応じて、Δｔの大きさや温度上昇の方法が
変更されることができる。
としては、テストパターンを入力して回路全体を動作さ
せること無しに、高いクロック周波数のみを入力して所
定時間クロックバッファ回路を動作させるなどの方法が
考えられる。発熱の方法としては、ロジック機能検査の
ように半導体装置７０を所定時間実動作させた結果とし
て発熱させてもよいし、実動作と異なる特殊な動作を半
導体装置７０にさせることで半導体装置７０を発熱させ
てもよい。またさらに、実施される電気的試験項目の種
類（内容）に応じて、Δｔの大きさや温度上昇の方法が
変更されることができる。
【００５４】さらに、複数の計測結果からＶｄｄｍａｘ
という電気的試験項目は測定温度の上昇に連れて線形に
漸次下降していくという一般的傾向６０が予め分かって
いても、或る試験対象の半導体装置についてはそのＶｄ
ｄｍａｘが一般的傾向以外の特殊な（非線形な）値を有
したり、測定温度の上昇に連れて上昇するケースも考え
られる。そのため、より正確な良否判定のためには、上
記第２から第５ステップにおいて、温度変化点を常温＋
Δｔの１点にせずに常温＋Δｔ１、Δｔ２、Δｔ３…と
複数点でＶｄｄｍａｘを計測し、その複数点での傾きＤ
ｔｅｓｔ１、傾きＤｔｅｓｔ２、傾きＤｔｅｓｔ３…に
基づいて、動作保証上限温度でのＶｄｄｍａｘを推定す
ることが必要となる。そのときの複数の温度変化点は、
ロジック機能検査途中と検査後で計測したり、発熱専用
素子の動作または高温試験設備を併用して、動作保証上
限温度に至る前の測定温度を複数点用意すればよい。
という電気的試験項目は測定温度の上昇に連れて線形に
漸次下降していくという一般的傾向６０が予め分かって
いても、或る試験対象の半導体装置についてはそのＶｄ
ｄｍａｘが一般的傾向以外の特殊な（非線形な）値を有
したり、測定温度の上昇に連れて上昇するケースも考え
られる。そのため、より正確な良否判定のためには、上
記第２から第５ステップにおいて、温度変化点を常温＋
Δｔの１点にせずに常温＋Δｔ１、Δｔ２、Δｔ３…と
複数点でＶｄｄｍａｘを計測し、その複数点での傾きＤ
ｔｅｓｔ１、傾きＤｔｅｓｔ２、傾きＤｔｅｓｔ３…に
基づいて、動作保証上限温度でのＶｄｄｍａｘを推定す
ることが必要となる。そのときの複数の温度変化点は、
ロジック機能検査途中と検査後で計測したり、発熱専用
素子の動作または高温試験設備を併用して、動作保証上
限温度に至る前の測定温度を複数点用意すればよい。
【００５５】またさらに、電気的試験項目の内容によっ
ては、予め、複数の計測結果から得られた一般的傾向か
ら測定温度の変化に対して試験データが非線形（二次曲
線状など）に変化することが予想されるケースがある
（良品一般的温度プロファイル自体が非線形であるケー
ス）。そのケースでは、その非線形な一般的傾向を示す
良品一般的温度プロファイルから、大きな非線形変化が
推定される所望の複数の傾き計測点を求めておき、それ
らの傾き計測点に対応させるように、複数の温度変化点
Δｔ１、Δｔ２、Δｔ３…を用意すればよい。そして、
それらの複数の傾き計測点での傾きＤｔｅｓｔ１、傾き
Ｄｔｅｓｔ２、傾きＤｔｅｓｔ３…に基づいて、動作保
証上限温度での試験データを推定すれば非線形な温度特
性に関しても正確な良否判定が行える。
ては、予め、複数の計測結果から得られた一般的傾向か
ら測定温度の変化に対して試験データが非線形（二次曲
線状など）に変化することが予想されるケースがある
（良品一般的温度プロファイル自体が非線形であるケー
ス）。そのケースでは、その非線形な一般的傾向を示す
良品一般的温度プロファイルから、大きな非線形変化が
推定される所望の複数の傾き計測点を求めておき、それ
らの傾き計測点に対応させるように、複数の温度変化点
Δｔ１、Δｔ２、Δｔ３…を用意すればよい。そして、
それらの複数の傾き計測点での傾きＤｔｅｓｔ１、傾き
Ｄｔｅｓｔ２、傾きＤｔｅｓｔ３…に基づいて、動作保
証上限温度での試験データを推定すれば非線形な温度特
性に関しても正確な良否判定が行える。
【００５６】なお、上記では、動作保証上限温度に至る
前の任意の測定温度で半導体装置７０の温度特性をサン
プリングして、そのサンプリング結果に基づいて動作保
証上限温度に関する良否判定を行ったが、同様に、動作
保証下限温度に至る前の任意の測定温度で半導体装置７
０の温度特性をサンプリングして、そのサンプリング結
果に基づいて動作保証下限温度に関する良否判定を行う
ことができる。この場合、半導体装置７０を常温−Δｔ
の測定温度まで冷却する手段はどんな手段でも構わな
い。
前の任意の測定温度で半導体装置７０の温度特性をサン
プリングして、そのサンプリング結果に基づいて動作保
証上限温度に関する良否判定を行ったが、同様に、動作
保証下限温度に至る前の任意の測定温度で半導体装置７
０の温度特性をサンプリングして、そのサンプリング結
果に基づいて動作保証下限温度に関する良否判定を行う
ことができる。この場合、半導体装置７０を常温−Δｔ
の測定温度まで冷却する手段はどんな手段でも構わな
い。
【００５７】次に、図１に示されるＶｄｄｍａｘ試験
（実施例）のケースに上記の第１実施形態を適用する。
（実施例）のケースに上記の第１実施形態を適用する。
【００５８】まず第１ステップとして、良品一般的温度
プロファイル６０を求める。良品一般的温度プロファイ
ル６０は、前述の通り、複数の半導体装置１０、２０、
３０、４０、５０についての計測結果に基づいて、動作
保証上限温度１５０℃でも規格値３．５Ｖで動作するた
めには、常温２５℃では３．７Ｖで動作可能でなければ
ならないことを示したものである。
プロファイル６０を求める。良品一般的温度プロファイ
ル６０は、前述の通り、複数の半導体装置１０、２０、
３０、４０、５０についての計測結果に基づいて、動作
保証上限温度１５０℃でも規格値３．５Ｖで動作するた
めには、常温２５℃では３．７Ｖで動作可能でなければ
ならないことを示したものである。
【００５９】次に、第２ステップとして、良品一般的温
度プロファイル６０の傾きＤｒｅｆを求める。傾きＤｒ
ｅｆは、測定温度の上昇分に対するＶｄｄｍａｘの下降
分であり、（３．７−３．５）／（１５０−２５）＝
０．００１６である。
度プロファイル６０の傾きＤｒｅｆを求める。傾きＤｒ
ｅｆは、測定温度の上昇分に対するＶｄｄｍａｘの下降
分であり、（３．７−３．５）／（１５０−２５）＝
０．００１６である。
【００６０】次いで第３ステップとして、第１実施形態
の第１ステップと同様に、半導体装置７０についての常
温２５℃のＶｄｄｍａｘとして３．９５Ｖを求める。次
いで第４ステップとして、第１実施形態の第２ステップ
と同様に、半導体装置７０についてロジック機能検査を
行う。その結果、半導体装置７０の温度は、Δｔ（１
０）℃上昇する。
の第１ステップと同様に、半導体装置７０についての常
温２５℃のＶｄｄｍａｘとして３．９５Ｖを求める。次
いで第４ステップとして、第１実施形態の第２ステップ
と同様に、半導体装置７０についてロジック機能検査を
行う。その結果、半導体装置７０の温度は、Δｔ（１
０）℃上昇する。
【００６１】次に、第５ステップとして、第１実施形態
の第３ステップと同様に、ロジック機能検査による温度
上昇後の（２５＋Δｔ）℃での半導体装置７０について
のＶｄｄｍａｘとして３．８Ｖを求める。次いで第６ス
テップとして、第１実施形態の第４ステップと同様に、
常温時の値およびΔｔの温度上昇後の値に基づいて、半
導体装置７０についての傾きＤｔｅｓｔ：（３．９５−
３．８）／（１０）＝０．０１５を求める。
の第３ステップと同様に、ロジック機能検査による温度
上昇後の（２５＋Δｔ）℃での半導体装置７０について
のＶｄｄｍａｘとして３．８Ｖを求める。次いで第６ス
テップとして、第１実施形態の第４ステップと同様に、
常温時の値およびΔｔの温度上昇後の値に基づいて、半
導体装置７０についての傾きＤｔｅｓｔ：（３．９５−
３．８）／（１０）＝０．０１５を求める。
【００６２】次に、第７ステップとして、傾きＤｔｅｓ
ｔと傾きＤｒｅｆとを比較する。比較の結果は、傾きＤ
ｔｅｓｔ（０．０１５）≫傾きＤｒｅｆ（０．００１
６）となる。良品一般的温度プロファイル６０は、複数
の計測結果に基づく一般的傾向から求められた、いわば
各測定温度でのＶｄｄｍａｘの下限値を示したものであ
る。このことから、常温およびΔｔの温度上昇後の双方
でのＶｄｄｍａｘの値が規格値以上であっても、傾きＤ
ｒｅｆよりもはるかに大きい（この例ではけた違いに大
きい）傾きＤｔｅｓｔでＶｄｄｍａｘが下降していく
と、動作保証上限温度（１５０℃）では、規格値を下回
ることが推定される。したがって、傾きＤｔｅｓｔ≫傾
きＤｒｅｆであれば、その半導体装置７０は不良品と判
定される。
ｔと傾きＤｒｅｆとを比較する。比較の結果は、傾きＤ
ｔｅｓｔ（０．０１５）≫傾きＤｒｅｆ（０．００１
６）となる。良品一般的温度プロファイル６０は、複数
の計測結果に基づく一般的傾向から求められた、いわば
各測定温度でのＶｄｄｍａｘの下限値を示したものであ
る。このことから、常温およびΔｔの温度上昇後の双方
でのＶｄｄｍａｘの値が規格値以上であっても、傾きＤ
ｒｅｆよりもはるかに大きい（この例ではけた違いに大
きい）傾きＤｔｅｓｔでＶｄｄｍａｘが下降していく
と、動作保証上限温度（１５０℃）では、規格値を下回
ることが推定される。したがって、傾きＤｔｅｓｔ≫傾
きＤｒｅｆであれば、その半導体装置７０は不良品と判
定される。
【００６３】上記方法では、良否判定の基準の傾きＤｒ
ｅｆが０．００１６であるとしたが、マージンを確保し
て０．００１６＋αであってもよい。
ｅｆが０．００１６であるとしたが、マージンを確保し
て０．００１６＋αであってもよい。
【００６４】第１実施形態とその実施例は、適宜選択的
に実施されることができる。以下のケースでは、第１実
施形態の実施例を用いるべきである。すなわち、半導体
装置７０と同じく常温時でのＶｄｄｍａｘが３．９５Ｖ
であり、良品一般的温度プロファイル６０の常温時のＶ
ｄｄｍａｘである３．７Ｖに比べて十分な余裕がある
（高成績である）場合であって、かつ半導体装置７０と
異なり傾きＤｔｅｓｔが傾きＤｒｅｆよりも僅かに大き
いに過ぎない場合、例えばＤｔｅｓｔ＝０．００１７の
場合である。この場合には、第２実施形態をそのまま適
用した場合には、傾きＤｔｅｓｔ＞傾きＤｒｅｆである
ことから、不良品と判定されることがある。しかしなが
ら、実際は、３．９５−（１５０−２５）×（−０．０
０１７）＝３．７３７５Ｖとなり、１５０℃の条件下で
も規格値以上であるため良品である。したがって、上記
のような場合には、第１実施形態よりもその実施例で判
定すべきである。
に実施されることができる。以下のケースでは、第１実
施形態の実施例を用いるべきである。すなわち、半導体
装置７０と同じく常温時でのＶｄｄｍａｘが３．９５Ｖ
であり、良品一般的温度プロファイル６０の常温時のＶ
ｄｄｍａｘである３．７Ｖに比べて十分な余裕がある
（高成績である）場合であって、かつ半導体装置７０と
異なり傾きＤｔｅｓｔが傾きＤｒｅｆよりも僅かに大き
いに過ぎない場合、例えばＤｔｅｓｔ＝０．００１７の
場合である。この場合には、第２実施形態をそのまま適
用した場合には、傾きＤｔｅｓｔ＞傾きＤｒｅｆである
ことから、不良品と判定されることがある。しかしなが
ら、実際は、３．９５−（１５０−２５）×（−０．０
０１７）＝３．７３７５Ｖとなり、１５０℃の条件下で
も規格値以上であるため良品である。したがって、上記
のような場合には、第１実施形態よりもその実施例で判
定すべきである。
【００６５】第１実施形態とその実施例のいずれを用い
るかは、例えば、常温時での良品一般的温度プロファイ
ルの値と被試験半導体装置の試験データの値の開きがど
の程度有るか、被試験半導体装置の傾きＤｔｅｓｔと良
品一般的温度プロファイルの傾きＤｒｅｆとの差がどの
程度有るか、などに基づいて決定される。さらに、第１
実施形態とその実施例のいずれを用いるかは、例えば、
或る電気的試験項目について、良品一般的温度プロファ
イルから大きく異なる試験データがどの程度の確率で検
出されるかなどの統計的処理結果に基づいて、決定され
ることができる。
るかは、例えば、常温時での良品一般的温度プロファイ
ルの値と被試験半導体装置の試験データの値の開きがど
の程度有るか、被試験半導体装置の傾きＤｔｅｓｔと良
品一般的温度プロファイルの傾きＤｒｅｆとの差がどの
程度有るか、などに基づいて決定される。さらに、第１
実施形態とその実施例のいずれを用いるかは、例えば、
或る電気的試験項目について、良品一般的温度プロファ
イルから大きく異なる試験データがどの程度の確率で検
出されるかなどの統計的処理結果に基づいて、決定され
ることができる。
【００６６】
【発明の効果】本発明の半導体装置の試験方法によれ
ば、より簡便な方法で半導体装置の良否判定を正確に行
うことができる。
ば、より簡便な方法で半導体装置の良否判定を正確に行
うことができる。
【図１】図１は、本発明の第１実施形態の半導体装置の
試験方法の実施例を説明するための複数の半導体装置に
ついてのＶｄｄｍａｘの温度特性を示すグラフ図であ
る。
試験方法の実施例を説明するための複数の半導体装置に
ついてのＶｄｄｍａｘの温度特性を示すグラフ図であ
る。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態の半導体装置の
試験方法を説明するための良品一般的温度プロファイル
と試験対象半導体装置についての或る電気的試験項目の
温度特性を示すグラフ図である。
試験方法を説明するための良品一般的温度プロファイル
と試験対象半導体装置についての或る電気的試験項目の
温度特性を示すグラフ図である。
１０ 被試験半導体装置の温度特性 １１ プロット １２ プロット ２０ 被試験半導体装置の温度特性 ３０ 被試験半導体装置の温度特性 ４０ 被試験半導体装置の温度特性 ５０ 被試験半導体装置の温度特性 ６０ 良品一般的温度プロファイル ６５ 良品一般的温度プロファイル ７０ 被試験半導体装置の温度特性 ７１ プロット ７３ プロット ７４ プロット ７５ 被試験半導体装置の温度特性 ７６ プロット Ｘ 試験データ Ｘａ 規格値 Ｘｂ 試験データ Ｘｃ 試験データ
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G003 AA00 AA07 AB05 AC03 AD06 AH00 2G032 AA00 AB01 AB02 AB13 AD01 AK11 AL00 4M106 AA04 AA07 AA08 AC01 BA14 CA04 CA31 CA70 DH02 DH14 DH60 DJ20 DJ38 5F038 DT07 DT10 DT15 DT20 EZ20
Claims (12)
- 【請求項１】（ａ） 良品である半導体装置についての
動作保証温度に関する電気特性を測定することと、
（ｂ） 試験対象である半導体装置についての電気特性
を前記動作保証温度に達する以前の複数点で測定するこ
とと、（ｃ） 前記（ａ）の測定結果および前記（ｂ）
の測定結果に基づいて、前記試験対象である半導体装置
の良否判定を行うこととを備えた半導体装置の試験方
法。 - 【請求項２】 請求項１記載の半導体装置の試験方法に
おいて、 前記（ｂ）は、前記複数点のうちの第１点として前記試
験対象である半導体装置を動作させる前に前記電気特性
を測定し、前記複数点のうちの第２点として前記試験対
象である半導体装置を動作させた後に前記電気特性を測
定する半導体装置の試験方法。 - 【請求項３】 請求項２記載の半導体装置の試験方法に
おいて、 前記（ｂ）は、前記試験対象である半導体装置について
ロジック機能検査を行う前と後のそれぞれの時点で前記
電気特性を測定する半導体装置の試験方法。 - 【請求項４】 請求項１または２に記載の半導体装置の
試験方法において、 前記半導体装置は、半導体集積回路またはディスクリー
ト部品である半導体装置の試験方法。 - 【請求項５】（ｄ） 試験対象である試験対象半導体装
置について、動作保証温度に至る前の第１測定温度での
電気特性を測定することと、（ｅ） 前記試験対象半導
体装置について前記第１測定温度以外の前記動作保証温
度に至る前の第２測定温度での電気特性を測定すること
と、（ｆ） 前記第１および第２測定温度で測定された
前記電気特性に基づいて、前記第１から第２測定温度へ
の温度変化分に対する前記電気特性の変化の割合を求め
ることと、（ｇ） 前記電気特性の変化の割合に基づい
て、前記試験対象半導体装置の前記動作保証温度での前
記電気特性を推定することと、（ｈ） 前記推定された
動作保証温度での電気特性に基づいて、前記試験対象半
導体装置の良否判定を行うこととを備えた半導体装置の
試験方法。 - 【請求項６】（ｉ） 複数の半導体装置についての動作
保証温度に関する電気特性を測定することと、（ｊ）
前記複数の半導体装置についての前記電気特性の測定結
果に基づいて、前記動作保証温度に至る前の第１測定温
度から前記動作保証温度に至るまでの前記電気特性の一
般的傾向を示す一般的温度プロファイルを求めること
と、（ｋ） 前記一般的温度プロファイルについての測
定温度の温度変化分に対する電気特性の変化の割合を求
めることと、（ｌ） 試験対象である試験対象半導体装
置について、前記第１測定温度での電気特性を測定する
ことと、（ｍ） 前記試験対象半導体装置について前記
第１測定温度以外の前記動作保証温度に至る前の第２測
定温度での電気特性を測定することと、（ｎ） 前記試
験対象半導体装置についての前記第１および第２測定温
度で測定された前記電気特性に基づいて、前記第１から
第２測定温度への温度変化分に対する前記試験対象半導
体装置についての前記電気特性の変化の割合を求めるこ
とと、（ｏ） 前記一般的温度プロファイルについての
前記電気特性の変化の割合と前記試験対象半導体装置に
ついての前記電気特性の変化の割合とに基づいて、前記
試験対象半導体装置についての良否判定を行うこととを
備えた半導体装置の試験方法。 - 【請求項７】 請求項５または６に記載の半導体装置の
試験方法において、 前記第１測定温度は、常温である半導体装置の試験方
法。 - 【請求項８】 請求項５から７のいずれか１項に記載の
半導体装置の試験方法において、 更に、（ｐ） 前記試験対象半導体装置の温度が前記第
１測定温度から前記第２測定温度に変更するように前記
試験対象半導体装置を動作させることを備えた半導体装
置の試験方法。 - 【請求項９】 請求項８記載の半導体装置の試験方法に
おいて、 前記（ｐ）は、前記試験対象半導体装置についてロジッ
ク機能検査を行うことである半導体装置の試験方法。 - 【請求項１０】 測定手段と、 判定手段とを備えた半導体装置の試験装置であって、 前記測定手段は、良品である半導体装置についての動作
保証温度に関する第１の電気特性を測定するとともに、
試験対象である半導体装置についての第２の電気特性を
前記動作保証温度に達する以前の複数点で測定し、 前記判定手段は、前記測定手段により測定された第１お
よび第２の電気特性に基づいて、前記試験対象である半
導体装置の良否判定を行う半導体装置の試験装置。 - 【請求項１１】 試験対象である試験対象半導体装置に
ついて、動作保証温度に至る前の第１測定温度での電気
特性を測定するとともに、前記第１測定温度以外の前記
動作保証温度に至る前の第２測定温度での電気特性を測
定する測定手段と、 前記第１および第２測定温度で測定された前記電気特性
に基づいて、前記第１から第２測定温度への温度変化分
に対する前記電気特性の変化の割合を求める割合算出手
段と、 前記電気特性の変化の割合に基づいて、前記試験対象半
導体装置の前記動作保証温度での前記電気特性を推定す
る推定手段と、 前記推定された動作保証温度での電気特性に基づいて、
前記試験対象半導体装置の良否判定を行う判定手段とを
備えた半導体装置の試験装置。 - 【請求項１２】 複数の半導体装置についての動作保証
温度に関する第１電気特性を測定するとともに、試験対
象である試験対象半導体装置について、前記動作保証温
度に至る前の第１測定温度での第２電気特性と前記第１
測定温度以外の前記動作保証温度に至る前の第２測定温
度での前記第２電気特性を測定する測定手段と、 前記測定された複数の第１電気特性に基づいて、前記第
１測定温度から前記動作保証温度に至るまでの前記複数
の第１電気特性の一般的傾向を示す一般的温度プロファ
イルを求める一般的温度プロファイル決定手段と、 前記一般的温度プロファイルについての測定温度の温度
変化分に対する電気特性の変化の割合を求める第１割合
算出手段と、 前記第１および第２測定温度で測定された前記第２電気
特性に基づいて、前記第１から第２測定温度への温度変
化分に対する前記第２電気特性の変化の割合を求める第
２割合算出手段と、 前記一般的温度プロファイルについての前記電気特性の
変化の割合と前記第２電気特性の変化の割合とに基づい
て、前記試験対象半導体装置についての良否判定を行う
判定手段とを備えた半導体装置の試験装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000225757A JP2002040094A (ja) | 2000-07-26 | 2000-07-26 | 半導体装置の試験方法および半導体装置の試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000225757A JP2002040094A (ja) | 2000-07-26 | 2000-07-26 | 半導体装置の試験方法および半導体装置の試験装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002040094A true JP2002040094A (ja) | 2002-02-06 |
Family
ID=18719479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000225757A Withdrawn JP2002040094A (ja) | 2000-07-26 | 2000-07-26 | 半導体装置の試験方法および半導体装置の試験装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002040094A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008124049A (ja) * | 2006-11-08 | 2008-05-29 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体チップの検査方法 |
| JP2015007569A (ja) * | 2013-06-25 | 2015-01-15 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 半導体装置の試験プログラム、試験装置及び試験方法 |
-
2000
- 2000-07-26 JP JP2000225757A patent/JP2002040094A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008124049A (ja) * | 2006-11-08 | 2008-05-29 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体チップの検査方法 |
| JP2015007569A (ja) * | 2013-06-25 | 2015-01-15 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 半導体装置の試験プログラム、試験装置及び試験方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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