JP6397266B2 - 半導体トランジスタのテスト方法 - Google Patents
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Description
電圧印加により被試験トランジスタの閾値電圧変動が発生する蓋然性の高い試験の実行後、
前記閾値電圧変動を回復させるバイアス条件で前記被試験トランジスタの各端子に電圧を印加し、前記閾値電圧変動を回復させる工程を有することを特徴とする。
前記バイアス条件が、前記被試験トランジスタがオフとなる状態で前記被試験トランジスタのソース‐ドレイン間に定格動作時に印加される電圧以上の所定の高電圧を印加する条件であることが好ましい。
前記バイアス条件における前記被試験トランジスタのソース端子に印加される電圧を基準としたゲート端子の印加電圧が、前記閾値電圧の変動が発生する蓋然性の高い試験において前記被試験トランジスタのソース端子に印加される電圧を基準としたゲート端子の印加電圧よりも高いことが好ましい。
前記被試験トランジスタのソース‐ドレイン間に電流が流れない状態を維持して、半導体トランジスタが形成された基板の裏面側から所定の基板電圧を印加する条件であることが好ましい。
前記基板電圧が、前記被試験トランジスタのゲート端子に印加される電圧を基準として負の電圧であることが好ましい。
本発明は、特に、GaNやSiCなどの化合物半導体を材料としたパワートランジスタの信頼性不良のスクリーニング方法を想定している。一般に化合物半導体で製造されるパワーデバイス等の半導体トランジスタでは、主としてゲート端子へのバイアス印加(電圧印加など)によってVth(閾値電圧)が変動することがある。この特性変動の影響により、Vth(閾値電圧測定)やGM(相互コンダクタンス測定)、Sub−th(サブスレッショルドリーク測定)等のテストを正確に行うことができなくなる。またVth特性変動を発生させた状態で次工程へ移行した場合、不具合を発生させる虞がある。
図4に、本発明のまた別の一実施形態に係るテスト方法(以降、適宜「本発明方法2」と称する)の構成例を示す。図4に示すフローチャートも、図1と同様、(a)初期Vth測定工程、(b)Vth特性変動が発生する蓋然性の高い試験工程、(c)Vth変動の回復工程、及び(d)Vth特性変動の影響を受ける試験工程を含んでいる。上記工程(a)〜(c)において被試験トランジスタのゲート端子、ドレイン端子、及びソース端子、並びに、ウェハ裏面に印加される電圧波形のタイミングチャートを図5に示す。
図6に、本発明のまた別の一実施形態に係るテスト方法(以降、適宜「本発明方法3」と称する)の構成例を示す。図6に示すフローチャートも、図1及び図4と同様、(a)初期Vth測定工程、(b)Vth特性変動が発生する蓋然性の高い試験工程、(c)Vth変動の回復工程、及び(d)Vth特性変動の影響を受ける試験工程を含んでいる。上記工程(a)〜(c)において被試験トランジスタのゲート端子、ドレイン端子、及びソース端子、並びに、ウェハ裏面に印加される電圧波形のタイミングチャートを図7に示す。
10: 被試験トランジスタ
11: ゲート端子
12: ソース端子
13: ドレイン端子
14: 基板電圧を供給するための端子
30a〜30d: 試験装置(電圧供給回路)
Claims (4)
- 半導体トランジスタのウェハ試験またはパッケージ試験において、
電圧印加により被試験トランジスタの閾値電圧変動が発生する蓋然性の高い試験の実行後、
前記閾値電圧変動を回復させるバイアス条件で前記被試験トランジスタの各端子に電圧を印加し、前記閾値電圧変動を回復させる工程を有し、
前記バイアス条件が、前記被試験トランジスタがオフとなる状態で前記被試験トランジスタのソース‐ドレイン間に定格動作時に印加される電圧以上の所定の高電圧を印加する条件であることを特徴とするテスト方法。 - 前記バイアス条件における前記被試験トランジスタのソース端子に印加される電圧を基準としたゲート端子の印加電圧が、前記閾値電圧の変動が発生する蓋然性の高い試験において前記被試験トランジスタのソース端子に印加される電圧を基準としたゲート端子の印加電圧よりも高いことを特徴とする請求項1に記載のテスト方法。
- 前記バイアス条件が、前記被試験トランジスタのソース‐ドレイン間に電流が流れない状態を維持して、半導体トランジスタが形成された基板の裏面側から所定の基板電圧を印加する条件であることを特徴とする請求項1または2に記載のテスト方法。
- 前記基板電圧が、前記被試験トランジスタのゲート端子に印加される電圧を基準として負の電圧であることを特徴とする請求項3に記載のテスト方法。
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