JP2010044013A - 半導体装置の試験方法 - Google Patents

Abstract

【課題】バーンイン試験時の半導体装置及びその試験装置の損傷を回避する。
【解決手段】バーンイン試験装置のボードに設けられたソケットに、試験対象の半導体装置を装着し、その半導体装置に対し、電圧を最大試験電圧Ｖｍまでステップ状に上昇させて印加していく。その際、その電圧印加ステップごとに、半導体装置に流れる電流値を検出し、検出される電流値が正常か否かを判定する。印加電圧をステップ状に上昇させていったときに、ある電圧印加ステップで異常な電流値が検出された場合には、その異常が検出された電圧印加ステップでその半導体装置に対する電圧の印加を停止する。これにより、その半導体装置には、以後、電圧が印加されなくなるため、その熱暴走が回避され、熱暴走に起因した半導体装置やバーンイン試験装置の損傷が回避されるようになる。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置の試験方法に関し、特に、半導体装置の信頼性を評価するための試験方法に関する。

半導体装置の試験方法のひとつとして、半導体装置に所定の電圧を印加したときに検出される電流値に基づいて良／不良を判定するバーンイン試験がある。バーンイン試験は、例えば、ボード及びその上に設けたソケットを備えるバーンイン試験装置を用い、そのソケットに試験対象の半導体装置を装着し、所定の温度環境下でその半導体装置に対する電圧印加及び電流値検出を行うことで実施される（例えば、特許文献１〜４参照。）。
特開２００１−３３０６４４号公報 特許第３７７２７８７号公報 特開平６−１１８１２８号公報 特開２００２−１８１８９４号公報

ところで、近年の半導体装置は、微細化が進む一方で、動作電流が増大化される傾向にあり、そのような比較的大電流を扱う半導体装置に対してバーンイン試験を行うことも多くなってきている。

しかし、そのような半導体装置に対してバーンイン試験を行った場合には、試験中に流す電流が大きくなり、半導体装置が熱暴走を起こして焼損してしまうことが懸念される。さらに、そのような焼損により、半導体装置が装着されている試験装置側のソケットやボードも損傷を受けてしまうことも懸念される。

このようなバーンイン試験中の熱暴走やそれに起因したソケット等の損傷を回避するため、予めバーンイン試験前に、半導体装置に対する予備的な電流値検出を行い、その検出結果に基づき、バーンイン試験の対象外とする半導体装置を選別しておくことも可能である。しかし、このようにバーンイン試験前に選別を行うと、その選別基準によっては、その後のバーンイン試験による良／不良の選別と共に、半導体装置の歩留まりが大きく低下してしまうことが危惧される。

このような点に鑑み、試験対象の半導体装置、及びその試験を行う試験装置の損傷を回避しつつ、精度良く半導体装置の良／不良を判定することのできる半導体装置の試験方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、半導体装置に印加する電圧を所定試験電圧までステップ状に上昇させつつ、各ステップで前記半導体装置から検出される電流値が正常か否かを判定する工程と、前記半導体装置から検出された電流値が異常と判定されたときには、異常と判定された電流値が検出されたステップで前記半導体装置への電圧の印加を停止する工程と、を含む半導体装置の試験方法が提供される。

開示の半導体装置の試験方法によれば、半導体装置、及びその試験を行う試験装置の損傷を回避しつつ、精度良く半導体装置の良／不良を判定することが可能になる。

以下、図面を参照して詳細に説明する。
図１はバーンイン試験の原理説明図である。
バーンイン試験は、まず所定のボードに設けられたソケットに試験対象の半導体装置を装着し、その半導体装置に対しボード及びソケットを介して所定の電圧を印加したときの電流値を検出することによって行う。

ここでは、図１に示すように、半導体装置への印加電圧を、経時的に、それぞれ所定電圧保持時間でステップ状に上昇させていくようにする。例えば、試験対象の半導体装置に最大試験電圧Ｖｍ＝２Ｖまで電圧を印加するバーンイン試験において、電圧上昇量Ｖｓ１〜Ｖｓ４＝０．５Ｖずつ、所定電圧保持時間ｔ１〜ｔ４で、４段階のステップで上昇させていく、といったように、半導体装置に対する電圧の印加を制御する。

そして、このように半導体装置への印加電圧をステップ状に上昇させていく際、その電圧印加ステップごとに、半導体装置に流れる電流値を検出し、電圧印加ステップごとに、検出される電流値が正常か否かを判定する。このとき、ある電圧印加ステップにおいて異常な電流値が検出されなければ、電圧をその次の電圧印加ステップまで上昇させ、電流値を検出し、それが正常か否かを判定する。また、ある電圧印加ステップにおいて異常な電流値が検出されたときには、その電圧印加ステップで半導体装置に対する電圧の印加を停止する。

試験対象の半導体装置に応じた所定試験電圧（最大試験電圧）Ｖｍまで、或いは最大試験電圧Ｖｍに達してからさらに一定時間経過しても、異常な電流値が検出されなければ、その半導体装置は良品と判定する。一方、最大試験電圧Ｖｍに達する前の電圧印加ステップ、或いは最大試験電圧Ｖｍに達してから異常な電流値が検出されたときには、その半導体装置は不良品と判定する。

このように印加電圧をステップ状に上昇させていき、各電圧印加ステップで電流値が正常か否かを判定することにより、印加電圧が最大試験電圧Ｖｍのときのほか、最大試験電圧Ｖｍ未満の段階においても不良品を選別することが可能になる。印加電圧が小さな段階で良／不良を判定することができ、さらに、不良と判定された後はその半導体装置に対する電圧の印加を停止するため、半導体装置の熱暴走及び熱暴走による焼損を効果的に抑制することができる。また、それにより、バーンイン試験中に半導体装置が装着されているソケット及びボードの損傷も効果的に抑制することができる。

ここで、比較のため、バーンイン試験において印加電圧を、最大試験電圧Ｖｍまで直線状に上昇させていった場合について説明する。
図２は印加電圧を直線状に上昇させる場合の説明図である。

例えば、この図２に示すように、ある時点から所定時間で最大試験電圧Ｖｍまで直線状に上昇するように、半導体装置に対する電圧の印加を制御する場合を想定する。このようにして印加電圧を上昇させていった場合、たとえ上昇途中で異常な電流値を検出できたとしても、最大試験電圧Ｖｍまでは上昇が続く。そのため、半導体装置の熱暴走及び焼損、それによるソケット及びボードの損傷を回避できない場合がある。

これに対し、上記図１に示したように、印加電圧をステップ状に上昇させていった場合には、各電圧印加ステップで電流値の正常／異常を判定し、異常な電流値が検出されたときには電圧の印加を停止する、といった処理を行うことが可能になる。そのため、上記のような半導体装置或いはバーンイン試験装置の破損を回避することが可能になる。

以上、バーンイン試験の原理について説明したが、このようなバーンイン試験は、複数の半導体装置を試験対象として同時に行うことができる。
即ち、１枚のボード上に複数のソケットを設け、各ソケットにそれぞれ試験対象の半導体装置を装着し、それぞれの印加電圧をステップ状に上昇させていくようにする。その際は、各半導体装置について、電圧印加ステップごとに、電流値の正常／異常を判定し、異常な電流値が検出された半導体装置についてはその電圧印加ステップで電圧の印加を停止する。このようにして最大試験電圧Ｖｍまで、或いは最大試験電圧Ｖｍに達してから一定時間経過しても、異常な電流値が検出されない半導体装置を良品と判定すればよい。

以下、上記のようにして行うバーンイン試験の例について、より詳細に説明する。
まず、バーンイン試験に用いるバーンイン試験装置について説明する。
図３はバーンイン試験装置の構成例を示す図である。

図３に示すバーンイン試験装置１０は、ボード１１、及びボード１１上に配置された複数のソケット１２を有している。バーンイン試験の際には、これらのソケット１２にそれぞれ試験対象の半導体装置２０が装着可能になっている。バーンイン試験装置１０では、各ソケット１２に装着された半導体装置２０に対してそれぞれ電圧を印加することができるようになっている。また、電圧の印加によって各半導体装置２０に流れた電流値はそれぞれ、各半導体装置２０に対して電圧を印加する各回路内に設けられた電流計１３によって検出されるようになっている。

さらに、バーンイン試験装置１０は、各半導体装置２０に対して電圧を印加する各回路内に、電圧印加を個別に停止するためのリレーやスイッチ等の遮断器１４、及び遮断器１４の作動による電圧印加の停止を外部に表示するＬＥＤやランプ等の表示器１５を有している。

また、バーンイン試験装置１０は、例えば、電圧制御部１６ａ、記憶部１６ｂ、演算処理部１６ｃ及び表示部１６ｄを備えたデータ処理装置１６を有している。
電圧制御部１６ａは、ボード１１のソケット１２に装着されている半導体装置２０に対し、予め設定されたシーケンスに基づき、印加する電圧を制御する。印加電圧のシーケンスには、最大試験電圧、最大試験電圧までの電圧印加ステップ数、各電圧印加ステップでの印加電圧、各印加電圧での保持時間等が設定される。これらの値は、半導体装置２０の種類ごとに、予め設定される。電圧制御部１６ａは、演算処理部１６ｃによる電圧制御指示に基づき、最大試験電圧まで、電圧印加ステップごとに所定保持時間だけ電圧が印加されるように、半導体装置２０に印加する電圧を制御する。

記憶部１６ｂは、各電流計１３で検出された電流値、演算処理部１６ｃでの演算処理に用いる各種データ、演算処理部１６ｃによる演算処理の結果を記憶する。記憶部１６ｂには、半導体装置２０の種類に応じて予め設定された印加電圧のシーケンス、そのシーケンスにおいて行う予め設定された電流値検出のタイミング／時間間隔、検出した電流値との比較を行うスペック等が記憶される。印加電圧のシーケンスや電流値検出のタイミング／時間間隔は、バーンイン試験装置１０の外部から記憶部１６ｂに対して予め設定される。また、スペックは、電流計１３で検出された電流値が用いられて演算処理部１６ｃにより演算されて記憶部１６ｂに記憶され、或いは所定値がバーンイン試験装置１０の外部から記憶部１６ｂに対して予め設定される。

演算処理部１６ｃは、記憶部１６ｂに記憶された電流値を用いて演算処理を実行する。演算処理部１６ｃは、例えば、各電流計１３により検出されて記憶部１６ｂに記憶された各電流値と、予め設定されたスペックとの比較を行う。また、演算処理部１６ｃは、印加電圧のシーケンスに基づいた電圧制御部１６ａに対する電圧制御指示、所定タイミング／時間間隔での電流値の検出、検出した電流値とスペックとの比較結果に基づいた遮断器１４の動作指示、比較結果の表示指示等の処理を行う。

表示部１６ｄは、演算処理部１６ｃによる指示に基づき、その演算処理の結果等を表示する。
なお、データ処理装置１６が行うべき処理機能は、例えば、コンピュータを用いて実現可能である。

続いて、上記のような構成を有するバーンイン試験装置１０を用いたバーンイン試験フローの例について説明する。
図４はバーンイン試験フローの一例を示す図、図５はバーンイン試験での良／不良判定の説明図である。

ここでは、半導体装置２０に、最大試験電圧まで、第１〜第４電圧印加ステップの４段階で、それぞれ所定保持時間で電圧を印加するシーケンスを用い、各電圧印加ステップで電流値を検出し、半導体装置２０の良／不良の判定を行う場合を例にして説明する。

なお、電流値の検出は、各電圧印加ステップの電圧保持時間内に１回だけ行うほか、各電圧印加ステップの電圧保持時間内に所定時間間隔で複数回行うこともできる。ここでは、電流値の検出を、最大試験電圧未満の第１〜第３電圧印加ステップでは各電圧保持時間内に１回行い、最大試験電圧の第４電圧印加ステップではその電圧保持時間内に複数回行う場合を例にして説明する。

印加電圧の所定のシーケンスを用いてバーンイン試験を行う際には、まず、演算処理部１６ｃからの電圧制御指示に基づき、電圧制御部１６ａにより、ボード１１上の各半導体装置２０に対し、予め設定された第１電圧印加ステップの電圧が印加される（ステップＳ１）。電圧の印加によって各半導体装置２０に流れた電流値は、それぞれ電流計１３により検出され、記憶部１６ｂに記憶される（ステップＳ２）。次いで、演算処理部１６ｃにより、各電流計１３で検出され記憶部１６ｂに記憶された各電流値と、記憶部１６ｂに記憶されているスペックとの比較が行われる（ステップＳ３）。

この比較に用いるスペックは、例えば、次のようにして予め設定される。まず、図５に示すように、その比較以前の第１電圧印加ステップの場合に取得されている、過去の複数の電流値データを用い、３σ法により、電流値の中央値Ｘと許容ばらつき範囲Ｙ（＝３σ）を求める。そして、このような中央値Ｘ及び許容ばらつき範囲Ｙを、他の電圧印加ステップ（第２〜第４電圧印加ステップ）の場合についてもそれぞれ求めることで、図５に示したようなスペックＺが設定される。この場合、スペックＺは、記憶部１６ｂに記憶されている過去の電流値データを用いて演算処理部１６ｃにより求められ、求められたスペックＺが記憶部１６ｂに記憶される。

図４に戻り、演算処理部１６ｃでは、例えばこのようにして設定されるスペックを用い、第１電圧印加ステップで検出された電流値とそのスペックとの比較が行われる。ここで、第１電圧印加ステップで各半導体装置２０から検出された電流値とスペックとを比較したときに、検出された電流値がスペック内に収まっている半導体装置２０については、少なくともこの第１電圧印加ステップの時点では良品と判定される。一方、各半導体装置２０から検出された電流値とスペックとを比較したときに、検出された電流値がスペックから外れる半導体装置２０については、既にこの第１電圧印加ステップの時点で不良品と判定される。

演算処理部１６ｃでは、このような比較の結果、ボード１１上の半導体装置２０の中に、第１電圧印加ステップの時点でスペックを外れる電流値が検出された半導体装置２０があるか否かが判定される（ステップＳ４）。

このステップＳ４において、スペックを外れる半導体装置２０があると判定された場合には、演算処理部１６ｃにより、その半導体装置２０に接続されている遮断器１４に対し、その遮断指示が送られ、その遮断器１４が遮断される（ステップＳ５）。遮断器１４が遮断されることで、それに接続されている表示器１５は消灯する。この表示器１５の消灯により、いずれの半導体装置２０がこの第１電圧印加ステップの時点で不良品と判定されたかを、バーンイン試験装置１０の外部から容易に認識することができる。

さらに、遮断器１４の遮断後、演算処理部１６ｃにより、表示部１６ｄに対し、スペックを外れた半導体装置２０のボード１１上の位置や番号（Ｎｏ．）等の表示指示が送られ、その指示に応じた情報が表示部１６ｄにより表示される（ステップＳ６）。

次いで、演算処理部１６ｃにより、同じ電圧を印加している状態で継続して電流値の検出を行うか否かが判定される（ステップＳ７）。電流値の検出を１回行う第１電圧印加ステップの場合、続いて演算処理部１６ｃにより、第１電圧印加ステップについて予め設定されている所定時間（第１電圧印加ステップの電圧保持時間）が経過したか否かが判定される（ステップＳ８）。

継続して電流値の検出を行わない場合で、かつ所定時間が経過した場合には、演算処理部１６ｃにより、現時点で半導体装置２０に印加している電圧が、予め設定されている最大試験電圧であるか否かが判定される（ステップＳ９）。

今、第１電圧印加ステップのように印加電圧が未だ最大試験電圧に達していない場合には、演算処理部１６ｃにより、電圧制御部１６ａに対し、次の第２電圧印加ステップの電圧を印加すべきことを示す電圧制御指示が送られる（ステップＳ１０）。

そして、上記ステップＳ１に戻り、電圧制御部１６ａにより、遮断器１４が遮断されていない残りの半導体装置２０に対して第２電圧印加ステップの電圧が印加され、同様に上記ステップＳ２以降の処理が行われる。

また、上記ステップＳ４において、ボード１１上の半導体装置２０の中に、第１電圧印加ステップの時点でスペックを外れる半導体装置２０がないと判定された場合には、上記ステップＳ７へ進む。継続して電流値の検出を行わず、所定時間が経過し、さらに第１電圧印加ステップの電圧を印加しているときのように印加電圧が未だ最大試験電圧に達していない場合には、電圧制御部１６ａに電圧制御指示が送られる（ステップＳ７〜Ｓ１０）。そして、次の第２電圧印加ステップの電圧が印加されて（ステップＳ１）、以降同様の処理が行われる。

第２電圧印加ステップの電圧を印加し、各半導体装置２０から検出された電流値とスペックとの比較の結果、検出された電流値がスペック内に収まっている半導体装置２０については、第１電圧印加ステップに続き、この第２電圧印加ステップの時点においても良品と判定される（ステップＳ１〜Ｓ３）。また、比較の結果、検出された電流値がスペックから外れる半導体装置２０については、この第２電圧印加ステップの時点で不良品と判定される（ステップＳ１〜Ｓ３）。その後、スペック外の半導体装置２０の有無に応じた処理が行われる（ステップＳ４〜Ｓ６）。そして、この例のように最大試験電圧未満の第２電圧印加ステップでは電流値の検出を１回行うようにしている場合には、予め設定された所定時間（第２電圧印加ステップの電圧保持時間）が経過した後、次の第３電圧印加ステップの電圧へと昇圧される（ステップＳ７〜Ｓ１０）。以降、第３電圧印加ステップについても同様の流れで処理が行われる。

最大試験電圧の第４電圧印加ステップについても同様に、まず、電流値とスペックとの比較（ステップＳ１〜Ｓ３）、スペック外の半導体装置２０の有無に応じた処理が行われる（ステップＳ４〜Ｓ６）。

そして、同じく最大試験電圧を印加している状態で継続して電流値の検出を行うか否かが判定される（ステップＳ７）。この例のように最大試験電圧の第４電圧印加ステップで電流値の検出を複数回行うようにしている場合には、予め設定された所定時間（第４電圧印加ステップでの電流値検出の時間間隔）が経過したか否かが判定される（ステップＳ１１）。所定時間が経過した場合には、ステップＳ２に戻り、以降同様の処理が行われる。

なお、このように最大試験電圧を印加している間に複数回の電流値の検出を行った場合に、スペック外の電流値が検出されたときには（ステップＳ２〜Ｓ４）、その時点でそのような電流値が検出された半導体装置２０の遮断器１４が遮断される。そのため、それ以後、その半導体装置２０に対する最大試験電圧の印加は停止されるようになる。

第４電圧印加ステップについて所定回数の処理を終えた後は（ステップＳ２〜Ｓ７，Ｓ１１）、予め設定された所定時間（第４電圧印加ステップの電圧保持時間）が経過した後、ボード１１上の半導体装置２０に対するバーンイン試験を終了する（ステップＳ７〜Ｓ９）。

以上、この図４に示したような処理を行うことにより、不良の半導体装置２０を、最大試験電圧のほか、最大試験電圧まで昇圧する前のより早い段階で発見することができ、それにより、不良の半導体装置２０の熱暴走を効果的に抑制することが可能になる。

例えば、今、第１〜第４電圧印加ステップの電圧が印加されたときに、図５のような電流特性を示す半導体装置Ａ，Ｂ，Ｃを想定する。
この場合、上記図４のフローに従い、まず、第１電圧印加ステップの電圧を印加し、そのときに検出される電流値とスペックＺとの比較を行うと、図５に示したように、半導体装置Ａ，Ｂの電流値はスペックＺ内であるが、半導体装置Ｃの電流値はスペックＺから外れる。その結果、半導体装置Ｃの遮断器１４は遮断され、この半導体装置Ｃに対しては第２電圧印加ステップ以降の電圧が印加されなくなる。一方、半導体装置Ａ，Ｂについては、少なくともこの第１電圧印加ステップの時点では良品であるため、次の第２電圧印加ステップの電圧印加対象とされる。

同様にして、第２電圧印加ステップの電圧を印加し、そのときに検出される電流値とスペックＺとの比較を行うと、図５に示したように、半導体装置Ａの電流値はスペックＺ内であるが、半導体装置Ｂの電流値はスペックＺから外れる。その結果、半導体装置Ｂの遮断器１４は遮断され、第３電圧印加ステップ以降の電圧が印加されなくなる。一方、半導体装置Ａについては、少なくともこの第２電圧印加ステップの時点でも良品であるため、次の第３電圧印加ステップの電圧印加対象とされる。

なお、仮に半導体装置Ｃに対してこの第２電圧印加ステップの電圧が印加されると、図５に示したように、電流値は第１電圧印加ステップのときよりもさらにスペックＺから離れる。このように過剰な電流が流れると、半導体装置Ｃの熱暴走が起こる可能性は高くなる。これに対し、上記図４のフローによれば、第１電圧印加ステップで不良とされた半導体装置Ｃに対しては遮断器１４を遮断し、第２電圧印加ステップ以降の電圧が印加されないようにしているため、その熱暴走を効果的に抑えることができる。

続いて、第３電圧印加ステップの電圧を印加し、そのときに検出される電流値とスペックＺとの比較を行うと、図５に示したように、半導体装置Ａの電流値はスペックＺから外れる。その結果、半導体装置Ａは、この第３電圧印加ステップの時点で不良と判定される。

なお、仮に半導体装置Ｂ，Ｃに対して第３電圧印加ステップの電圧を印加した場合には、過剰な電流が流れ、熱暴走が起こり易くなるが、上記図４のフローによれば、半導体装置Ｂ，Ｃに対しては第３電圧印加ステップ以降の電圧が印加されないため、熱暴走が効果的に抑えられる。

これらの半導体装置Ａ，Ｂ，Ｃのような電流特性を示さず、第１〜第４電圧印加ステップの全段階で電流値が所定のスペックＺ内に収まるようなものを良品と判定するようにすればよい。

このように、バーンイン試験時の印加電圧をステップ状に上昇させていき、各電圧印加ステップ段階で良／不良を判定し、不良品に対してはその電圧印加ステップ以降電圧を印加しないようにする。これにより、バーンイン試験中、不良品に過剰な電流が流れ続けるのを防ぎ、その熱暴走を効果的に抑えることができる。その結果、不良品の熱暴走に起因した焼損、バーンイン試験装置１０のボード１１やソケット１２の破損を回避し、安定的にバーンイン試験を行っていくことが可能になる。

なお、以上の説明では、既存の電流値データを用いて設定したスペックを用い、各電圧印加ステップで検出された電流値が正常か否かの判定を行うようにしたが、判定には、必ずしもこのようなスペックを用いることを要しない。

例えば、同種の複数の半導体装置についてバーンイン試験を行う場合には、各電圧印加ステップについて、複数の半導体装置から検出された電流値を用い、他に比べて著しく異なる電流値が検出された半導体装置を不良と判定し、以降の電圧印加を停止するといった処理を行うようにしてもよい。このような判定手法によっても、不良の半導体装置を、最大試験電圧まで昇圧する前の早い段階で発見してその熱暴走を抑えることが可能である。また、各電圧印加ステップで検出される電流値同士の比較で判定を行うため、処理の高速化、簡略化を図ることが可能である。

また、以上の説明では、最大試験電圧まで第１〜第４電圧印加ステップの４ステップで電圧を印加する場合を例示したが、電圧印加ステップ数は、勿論、これに限定されるものではない。試験対象の半導体装置の種類（特性）を基に、電圧印加ステップ数を、２ステップや３ステップのほか、５ステップ以上に設定することもできる。

図６は半導体装置の電流特性と電圧印加ステップ数との関係の説明図である。
例えば、図６（Ａ）に示すように、半導体装置に要求される電流特性が、所定試験電圧範囲において、印加電圧の上昇に対する電流値増加速度が比較的小さいようなものである場合には、電圧印加ステップ数を少なく設定することが可能である。図６（Ａ）の例では、電圧印加ステップを第１〜第３の３ステップに設定しており、バーンイン試験時には、第１〜第３の各ステップに対応する電圧を所定保持時間で順に印加していく。

また、図６（Ｂ）に示すように、半導体装置に要求される電流特性が、所定試験電圧範囲において、印加電圧の上昇に対する電流値増加速度が比較的大きいような場合には、電圧印加ステップ数を多く設定するようにすることが可能である。図６（Ｂ）の例では、電圧印加ステップを第１〜第７の７ステップに設定しており、バーンイン試験時には、第１〜第７の各ステップに対応する電圧を所定保持時間で順に印加していく。このように電圧印加ステップ数を多く設定すると、少ない場合に比べ、印加電圧の各ステップアップ時の電流値増加量が小さく抑えられるため、半導体装置の熱暴走を一層効果的に抑えることが可能になる。

また、電圧印加ステップを複数に分ける場合には、各電圧印加ステップでの電圧上昇量は、必ずしも同一であることを要しない。
図７は印加電圧をステップ状に上昇させる場合の別の例の説明図である。また、図８は電流特性と各電圧印加ステップでの電圧上昇量との関係の説明図である。

例えば、バーンイン試験に際し、最大試験電圧まで第１〜第４電圧印加ステップの４ステップに分ける場合において、図７に示すように、各電圧印加ステップでの電圧上昇量を異ならせるようにしてもよい。

例えば、上記図８に示したように、半導体装置に要求される電流特性が、印加電圧の上昇に伴って対数関数的に電流値が増加するようなものである場合には、電流値変化が大きく、より大電流が流れやすい高印加電圧側では、低印加電圧側に比べ、１ステップの電圧上昇量を小さく設定しておく。その際は、低印加電圧側から高印加電圧側に向かうに従って１ステップの電圧上昇量を徐々に小さくしていくようにしてもよい。このようにすると、印加電圧の各ステップアップ時の電流値増加量が小さく抑えられるため、半導体装置の熱暴走を一層効果的に抑えることが可能になる。

このように、試験対象の半導体装置が有する電流特性を基に、電圧印加ステップ数や、各電圧印加ステップでの電圧上昇量を適宜設定するようにすることも可能である。
以上説明した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

（付記１） 半導体装置に印加する電圧を所定試験電圧までステップ状に上昇させつつ、各ステップで前記半導体装置から検出される電流値が正常か否かを判定する工程と、
前記半導体装置から検出された電流値が異常と判定されたときには、異常と判定された電流値が検出されたステップで前記半導体装置への電圧の印加を停止する工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の試験方法。

（付記２） 前記半導体装置は、電圧が印加可能なボードが備えるソケットに装着され、前記ボード及び前記ソケットを介して、電圧が印加されることを特徴とする付記１記載の半導体装置の試験方法。

（付記３） 前記ステップで前記半導体装置から電流値を１回又は複数回検出し、１回検出された電流値又は複数回検出された電流値それぞれについて、正常か否かを判定することを特徴とする付記１又は２に記載の半導体装置の試験方法。

（付記４） 前記ステップで前記半導体装置から検出される電流値が正常か否かを判定する際には、前記半導体装置から検出された電流値を、予め設定されたスペックと比較することによって、正常か否かを判定することを特徴とする付記１から３のいずれかに記載の半導体装置の試験方法。

（付記５） 前記半導体装置から検出された電流値が異常と判定されたときには、前記半導体装置に電圧を印加する回路内に設けられた遮断器を遮断して、前記半導体装置への電圧の印加を停止することを特徴とする付記１から４のいずれかに記載の半導体装置の試験方法。

（付記６） 前記回路内に、前記回路に電流が流れている間だけ所定の表示を行う表示器を設け、
前記遮断器の遮断を前記表示器によって表示することを特徴とする付記５記載の半導体装置の試験方法。

（付記７） 前記半導体装置に要求される、印加電圧に対する電流特性を基に、前記所定試験電圧までの前記ステップの数を設定することを特徴とする付記１から５のいずれかに記載の半導体装置の試験方法。

（付記８） 前記半導体装置に要求される、印加電圧に対する電流特性を基に、前記所定試験電圧までの前記ステップ間の電圧上昇量をそれぞれ設定することを特徴とする付記１から６のいずれかに記載の半導体装置の試験方法。

バーンイン試験の原理説明図である。 印加電圧を直線状に上昇させる場合の説明図である。 バーンイン試験装置の構成例を示す図である。 バーンイン試験フローの一例を示す図である。 バーンイン試験での良／不良判定の説明図である。 半導体装置の電流特性と電圧印加ステップ数との関係の説明図である。 印加電圧をステップ状に上昇させる場合の別の例の説明図である。 電流特性と各電圧印加ステップでの電圧上昇量との関係の説明図である。

符号の説明

１０ バーンイン試験装置
１１ ボード
１２ ソケット
１３ 電流計
１４ 遮断器
１５ 表示器
１６ データ処理装置
１６ａ 電圧制御部
１６ｂ 記憶部
１６ｃ 演算処理部
１６ｄ 表示部
２０，Ａ，Ｂ，Ｃ 半導体装置
Ｖｍ 最大試験電圧
Ｖｓ１，Ｖｓ２，Ｖｓ３，Ｖｓ４ 電圧上昇量
ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４ 電圧保持時間
Ｘ 中央値
Ｙ 許容ばらつき範囲
Ｚ スペック

Claims (5)

1. 半導体装置に印加する電圧を所定試験電圧までステップ状に上昇させつつ、各ステップで前記半導体装置から検出される電流値が正常か否かを判定する工程と、
   前記半導体装置から検出された電流値が異常と判定されたときには、異常と判定された電流値が検出されたステップで前記半導体装置への電圧の印加を停止する工程と、
   を含むことを特徴とする半導体装置の試験方法。
2. 前記半導体装置は、電圧が印加可能なボードが備えるソケットに装着され、前記ボード及び前記ソケットを介して、電圧が印加されることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の試験方法。
3. 前記半導体装置から検出された電流値が異常と判定されたときには、前記半導体装置に電圧を印加する回路内に設けられた遮断器を遮断して、前記半導体装置への電圧の印加を停止することを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置の試験方法。
4. 前記半導体装置に要求される、印加電圧に対する電流特性を基に、前記所定試験電圧までの前記ステップの数を設定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の半導体装置の試験方法。
5. 前記半導体装置に要求される、印加電圧に対する電流特性を基に、前記所定試験電圧までの前記ステップ間の電圧上昇量をそれぞれ設定することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の半導体装置の試験方法。

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