JP6628688B2 - Energization inspection device and energization inspection method - Google Patents
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Description
本願明細書に開示される技術は、通電検査装置、および、通電検査方法に関するものである。 The technology disclosed in the specification of the present application relates to an energization inspection device and an energization inspection method.
炭化珪素半導体では、pn接合ダイオードに順方向電流を流した場合に発生する電子と正孔とが再結合する際に、炭化珪素半導体中に存在する欠陥から積層欠陥が成長する場合がある。 In a silicon carbide semiconductor, when electrons and holes generated when a forward current flows through a pn junction diode are recombined, stacking faults may grow from defects existing in the silicon carbide semiconductor.
積層欠陥が生じた領域では電流が流れなくなるため、電流のオンオフ制御を行う金属−酸化膜−半導体電界効果トランジスタ(metal−oxide−semiconductor field−effect transistor、すなわち、MOSFET)素子、または、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(insulated gate bipolar transistor、すなわち、IGBT)素子などを炭化珪素半導体を用いて形成する場合には、積層欠陥の成長によってオン抵抗が増大するという問題がある。 Since a current does not flow in a region where a stacking fault occurs, a metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (ie, MOSFET) element or an insulated gate type which performs on / off control of the current is provided. In the case where a bipolar transistor (insulated gate bipolar transistor, that is, an IGBT) element or the like is formed using a silicon carbide semiconductor, there is a problem that on-resistance increases due to growth of stacking faults.
積層欠陥の発生を検出する方法としては、たとえば、特許文献1(特開2005−167035号公報)に開示されるような、pn接合ダイオードに100A/cm2の順方向電流を1時間流して、順方向電圧の上昇を検出する方法がある。 As a method for detecting the occurrence of stacking faults, for example, a forward current of 100 A / cm 2 is applied to a pn junction diode for 1 hour as disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-167035). There is a method of detecting an increase in the forward voltage.
また、たとえば、特許文献2(国際公開第2014/148294号)に開示されるような検出方法もある。すなわち、半導体素子の温度を、たとえば、150℃以上、かつ、230℃以下に設定して、半導体素子のpn接合に電流密度が、たとえば、120A/cm2以上、かつ、400A/cm2以下である順方向電流を、半導体素子に対して継続して流す。そして、順方向抵抗の上昇が飽和状態となった場合に順方向抵抗の変化度合いを算出し、算出された変化度合いがしきい値未満であるか否かを判定するという方法である。 Further, for example, there is a detection method as disclosed in Patent Document 2 (WO 2014/148294). That is, the temperature of the semiconductor element is set to, for example, 150 ° C. or more and 230 ° C. or less, and the current density at the pn junction of the semiconductor element is set to, for example, 120 A / cm 2 or more and 400 A / cm 2 or less. A certain forward current is continuously supplied to the semiconductor element. Then, when the increase in the forward resistance becomes saturated, the degree of change in the forward resistance is calculated, and it is determined whether or not the calculated degree of change is less than a threshold value.
特許文献2(国際公開第2014/148294号)において開示された通電検査装置は、炭化珪素の半導体素子チップの裏面電極に接触する冷却板と、炭化珪素の半導体素子チップの表面電極に接触する電極とを備える。そして、特許文献2において開示された通電検査装置は、電極と冷却板とで炭化珪素の半導体素子チップを挟んで圧力を加え、電極と冷却板との間にpn接合の順方向電流を流す。
The conduction inspection device disclosed in Patent Document 2 (WO 2014/148294) includes a cooling plate that contacts a back electrode of a silicon carbide semiconductor element chip and an electrode that contacts a front electrode of a silicon carbide semiconductor element chip. And Then, the conduction test device disclosed in
順方向電流を流すと、積層欠陥の起点となる欠陥を含む半導体素子チップでは、積層欠陥が成長する。したがって、オン抵抗が増加する。 When a forward current is applied, a stacking fault grows in a semiconductor element chip including a defect serving as a starting point of a stacking fault. Therefore, the on-resistance increases.
炭化珪素半導体装置は、オフ角を有する炭化珪素半導体基板上においてエピタキシャル層を備える。エピタキシャル層は、炭化珪素膜をエピタキシャル成長させることによって形成される。オフ角を有する炭化珪素半導体基板の上に炭化珪素膜をエピタキシャル成長させると、ステップフロー成長となり欠陥の少ない良質なエピタキシャル層を形成することができる。 A silicon carbide semiconductor device includes an epitaxial layer on a silicon carbide semiconductor substrate having an off angle. The epitaxial layer is formed by epitaxially growing a silicon carbide film. When a silicon carbide film is epitaxially grown on a silicon carbide semiconductor substrate having an off-angle, step-flow growth is performed, and a high-quality epitaxial layer with few defects can be formed.
一方で、たとえば、特開2013−232574号公報に開示されるように、積層欠陥はステップフロー成長の方向と直行する方向に成長する。したがって、半導体素子の電流通電領域の端部まで積層欠陥が成長すると、その成長は止まりオン抵抗の増加は飽和する。たとえば、400A/cm2以下の電流では、電流密度を上げるほど積層欠陥の成長速度を上げることができるため、短い時間でオン抵抗の増加が飽和する。 On the other hand, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-232574, stacking faults grow in a direction perpendicular to the direction of step flow growth. Therefore, when stacking faults grow to the end of the current-carrying region of the semiconductor element, the growth stops and the increase in on-resistance is saturated. For example, at a current of 400 A / cm 2 or less, the growth rate of stacking faults can be increased as the current density is increased, so that the increase in on-resistance is saturated in a short time.
また、電流通電時の温度が高いほど、短い時間でオン抵抗の増加が飽和する。しかしながら、温度を、たとえば、230℃以上に上げると、裏面電極に、たとえば、Ni/Auの積層膜が使用されていた場合には、Au表面が酸化する。そうすると、半導体素子チップを組み立てる際に半田で接合する場合には、半田の濡れ性が悪化するため接合ができなくなる場合がある。そのため、通電時間を短くするために温度を高めることには制限があった。このような事情から、積層欠陥が飽和するまでの通電時間は数分程度が必要となり、複数の半導体素子チップの通電検査を行う場合などの通電時間が長くなる原因の1つとなっていた。 In addition, as the temperature at the time of current application is higher, the increase in on-resistance is saturated in a shorter time. However, when the temperature is raised to, for example, 230 ° C. or higher, the Au surface is oxidized when, for example, a Ni / Au laminated film is used for the back electrode. Then, when joining with a solder when assembling a semiconductor element chip, there is a case where joining cannot be performed because the wettability of the solder is deteriorated. For this reason, there is a limit to increasing the temperature in order to shorten the energization time. Under such circumstances, the energization time until the stacking fault is saturated needs to be about several minutes, which is one of the causes of the energization time lengthening when conducting an energization inspection of a plurality of semiconductor element chips.
本願明細書に開示される技術は、以上に記載されたような問題を解決するためになされたものであり、複数の半導体素子チップの通電検査を行う場合であっても、通電時間を短くすることができる技術に関するものである。 The technique disclosed in the specification of the present application has been made in order to solve the problems described above, and shortens the energization time even when performing an energization test on a plurality of semiconductor element chips. It is about technology that can be.
本願明細書に開示される技術の第1の態様は、第1導電型の炭化珪素基板からなる半導体ウエハと、前記半導体ウエハの上面に形成された第1導電型のドリフト層と、前記ドリフト層の表層に形成された第2導電型のウェル層と、前記ウェル層の表層に形成された第1導電型のソース層とを備えた複数の半導体素子チップの通電検査を行う通電検査装置であり、それぞれの前記半導体素子チップは、前記ドリフト層と前記ウェル層とからなるpn接合部と、前記pn接合部の第1の端部に接続される表面電極とを備え、前記通電検査装置は、複数の前記表面電極に跨って設けられる、導電性の第1の緩衝材と、前記半導体ウエハの下面に設けられる裏面電極に接触する、導電性の第2の緩衝材と、前記表面電極との間で前記第1の緩衝材を挟む位置に設けられる第1の通電機構と、前記裏面電極との間で前記第2の緩衝材を挟む位置に設けられる第2の通電機構とを備え、前記半導体ウエハの前記裏面電極は、前記pn接合部の前記第1の端部とは反対側の端部である第2の端部に接続され、前記第1の通電機構、および、前記第2の通電機構は、前記pn接合部の順方向に前記半導体素子チップの積層欠陥の成長が飽和するまで電流を流す。
また、本願明細書に開示される技術の第2の態様は、複数の半導体素子チップの通電検査を行う通電検査装置であり、それぞれの前記半導体素子チップは、1つの半導体ウエハの上面に設けられ、pn接合部と、前記pn接合部の第1の端部に接続される表面電極とを備え、前記通電検査装置は、複数の前記表面電極に跨って設けられる、導電性の第1の緩衝材と、前記半導体ウエハの下面に設けられる裏面電極に接触する、導電性の第2の緩衝材と、前記表面電極との間で前記第1の緩衝材を挟む位置に設けられる第1の通電機構と、前記裏面電極との間で前記第2の緩衝材を挟む位置に設けられる第2の通電機構とを備え、前記半導体ウエハの前記裏面電極は、前記pn接合部の前記第1の端部とは反対側の端部である第2の端部に接続され、前記第1の通電機構、および、前記第2の通電機構は、前記pn接合部の順方向に電流を流し、平面視において重なって設けられる複数の前記半導体ウエハの上面に設けられる複数の前記半導体素子チップの通電検査を行う通電検査装置であり、前記通電検査装置は、さらに、隣接する前記半導体ウエハ同士に挟まれて設けられる、少なくとも1つの導電性の第3の緩衝材を備え、前記第3の緩衝材は、隣接する前記半導体ウエハのうちの第1の半導体ウエハにおける前記半導体素子チップの前記表面電極に跨って設けられ、かつ、前記半導体ウエハのうちの、前記第1の半導体ウエハと隣接する第2の半導体ウエハの前記裏面電極に接触する。
また、本願明細書に開示される技術の第3の態様は、複数の半導体素子チップの通電検査を行う通電検査装置であり、それぞれの前記半導体素子チップは、1つの半導体ウエハの上面に設けられ、pn接合部と、前記pn接合部の第1の端部に接続される表面電極とを備え、前記通電検査装置は、複数の前記表面電極に跨って設けられる、導電性の第1の緩衝材と、前記半導体ウエハの下面に設けられる裏面電極に接触する、導電性の第2の緩衝材と、前記表面電極との間で前記第1の緩衝材を挟む位置に設けられる第1の通電機構と、前記裏面電極との間で前記第2の緩衝材を挟む位置に設けられる第2の通電機構とを備え、前記半導体ウエハの前記裏面電極は、前記pn接合部の前記第1の端部とは反対側の端部である第2の端部に接続され、前記第1の通電機構、および、前記第2の通電機構は、前記pn接合部の順方向に電流を流し、前記第1の緩衝材は、複数の前記表面電極に跨って設けられる、導電性の第4の緩衝材と、前記第4の緩衝材が設けられていない複数の前記表面電極に跨って設けられる、導電性の第5の緩衝材とを備え、前記第1の通電機構は、前記表面電極との間で前記第4の緩衝材を挟む位置に設けられる第3の通電機構と、前記表面電極との間で前記第5の緩衝材を挟む位置に設けられる第4の通電機構とを備える。
According to a first aspect of the technology disclosed in the present specification, there is provided a semiconductor wafer including a silicon carbide substrate of a first conductivity type, a drift layer of a first conductivity type formed on an upper surface of the semiconductor wafer, and a drift layer. And a first conductivity type source layer formed on the surface of the well layer and a plurality of semiconductor element chips provided with a second conductivity type well layer formed on the surface of the well layer. Each of the semiconductor element chips includes a pn junction composed of the drift layer and the well layer; and a surface electrode connected to a first end of the pn junction. A first conductive material provided across the plurality of front electrodes, a second conductive material in contact with a back electrode provided on the lower surface of the semiconductor wafer, and a second conductive material; Sandwich the first cushioning material between A first energizing mechanism provided at a position, and a second energizing mechanism provided at a position sandwiching the second buffer material between the back electrode and the back electrode, wherein the back electrode of the semiconductor wafer includes the pn A first end of the joint is connected to a second end opposite to the first end, and the first energizing mechanism and the second energizing mechanism are arranged in the order of the pn junction. A current is caused to flow in the direction until the growth of stacking faults in the semiconductor element chip is saturated .
A second aspect of the technology disclosed in the specification of the present application is a conduction test apparatus that performs a conduction test on a plurality of semiconductor element chips, and each of the semiconductor element chips is provided on an upper surface of one semiconductor wafer. , A pn junction, and a surface electrode connected to a first end of the pn junction, wherein the conduction test device is provided with a first conductive buffer provided over a plurality of the surface electrodes. A second conductive material that contacts a back electrode provided on the lower surface of the semiconductor wafer, and a first energization provided at a position sandwiching the first buffer material between the material and the front surface electrode A second energizing mechanism provided at a position sandwiching the second buffer between the back electrode and the back electrode, wherein the back electrode of the semiconductor wafer is provided at the first end of the pn junction. Connected to the second end, which is the opposite end The first energizing mechanism and the second energizing mechanism flow a current in a forward direction of the pn junction, and a plurality of semiconductor wafers provided on an upper surface of the plurality of semiconductor wafers provided to overlap each other in plan view. An electric current inspection device that performs an electric current inspection of the semiconductor element chip, wherein the electric current inspection device further includes at least one conductive third buffer material provided between the adjacent semiconductor wafers, The third cushioning material is provided across the surface electrode of the semiconductor element chip in the first semiconductor wafer of the adjacent semiconductor wafers, and the first semiconductor of the semiconductor wafer is provided. The wafer contacts the back electrode of the second semiconductor wafer adjacent to the wafer.
A third aspect of the technology disclosed in the specification of the present application is a conduction test apparatus for conducting conduction of a plurality of semiconductor element chips, and each of the semiconductor element chips is provided on an upper surface of one semiconductor wafer. , A pn junction, and a surface electrode connected to a first end of the pn junction, wherein the conduction test device is provided with a first conductive buffer provided over a plurality of the surface electrodes. A second conductive material that contacts a back electrode provided on the lower surface of the semiconductor wafer, and a first energization provided at a position sandwiching the first buffer material between the material and the front surface electrode A second energizing mechanism provided at a position sandwiching the second buffer between the back electrode and the back electrode, wherein the back electrode of the semiconductor wafer is provided at the first end of the pn junction. Connected to the second end, which is the opposite end The first energizing mechanism and the second energizing mechanism allow a current to flow in a forward direction of the pn junction, and the first buffer is provided across a plurality of the surface electrodes. A conductive fourth buffer member, and a conductive fifth buffer member provided across the plurality of surface electrodes not provided with the fourth buffer member, wherein the first energizing mechanism is provided. A third energizing mechanism provided at a position sandwiching the fourth buffer between the surface electrode and a fourth energizing mechanism provided at a position sandwiching the fifth buffer between the surface electrode and the fourth electrode; And an energizing mechanism.
また、本願明細書に開示される技術の第4の態様は、複数の半導体素子チップの通電検査を行う通電検査方法であり、それぞれの前記半導体素子チップは、1つの半導体ウエハの上面に設けられ、かつ、pn接合部を有し、それぞれの前記半導体素子チップは、前記pn接合部の第1の端部に接続される表面電極を備え、複数の前記表面電極に跨る、導電性の第1の緩衝材を設け、複数の前記半導体素子チップにおける前記pn接合部の前記第1の端部とは反対側の端部である第2の端部に跨る、導電性の第2の緩衝材を設け、前記表面電極との間で前記第1の緩衝材を挟む位置に、第1の通電機構を設け、前記pn接合部の前記第2の端部との間で前記第2の緩衝材を挟む位置に、第2の通電機構を設け、前記第1の通電機構と前記第2の通電機構とを用いて、前記pn接合部の順方向に電流を流し、前記pn接合部の順方向に電流を流した後、少なくとも前記第2の緩衝材と、前記第2の通電機構とを除去し、かつ、前記pn接合部の前記第2の端部に接続される裏面電極を設ける。 A fourth aspect of the technology disclosed in the specification of the present application is a conduction test method for conducting conduction of a plurality of semiconductor element chips, wherein each of the semiconductor element chips is provided on an upper surface of one semiconductor wafer. And each of the semiconductor element chips includes a surface electrode connected to a first end of the pn junction, and has a conductive first electrode extending over a plurality of the surface electrodes. And a conductive second cushioning material that straddles a second end of the plurality of semiconductor element chips, which is an end opposite to the first end of the pn junction. A first energizing mechanism is provided at a position sandwiching the first cushioning material with the front surface electrode, and the second cushioning material is provided between the second cushioning material and the second end of the pn junction. A second energizing mechanism is provided at a position between the first energizing mechanism and the second energizing mechanism. A current flowing in the forward direction of the pn junction by using an electrical mechanism, and flowing a current in the forward direction of the pn junction, at least the second buffer material and the second energizing mechanism A back electrode is provided which is removed and connected to the second end of the pn junction.
本願明細書に開示される技術の第1の態様は、第1導電型の炭化珪素基板からなる半導体ウエハと、前記半導体ウエハの上面に形成された第1導電型のドリフト層と、前記ドリフト層の表層に形成された第2導電型のウェル層と、前記ウェル層の表層に形成された第1導電型のソース層とを備えた複数の半導体素子チップの通電検査を行う通電検査装置であり、それぞれの前記半導体素子チップは、前記ドリフト層と前記ウェル層とからなるpn接合部と、前記pn接合部の第1の端部に接続される表面電極とを備え、前記通電検査装置は、複数の前記表面電極に跨って設けられる、導電性の第1の緩衝材と、前記半導体ウエハの下面に設けられる裏面電極に接触する、導電性の第2の緩衝材と、前記表面電極との間で前記第1の緩衝材を挟む位置に設けられる第1の通電機構と、前記裏面電極との間で前記第2の緩衝材を挟む位置に設けられる第2の通電機構とを備え、前記半導体ウエハの前記裏面電極は、前記pn接合部の前記第1の端部とは反対側の端部である第2の端部に接続され、前記第1の通電機構、および、前記第2の通電機構は、前記pn接合部の順方向に前記半導体素子チップの積層欠陥の成長が飽和するまで電流を流すものである。このような構成によれば、複数の半導体素子チップの通電検査を行う場合であっても、通電時間を短くすることができる。
また、本願明細書に開示される技術の第2の態様は、複数の半導体素子チップの通電検査を行う通電検査装置であり、それぞれの前記半導体素子チップは、1つの半導体ウエハの上面に設けられ、pn接合部と、前記pn接合部の第1の端部に接続される表面電極とを備え、前記通電検査装置は、複数の前記表面電極に跨って設けられる、導電性の第1の緩衝材と、前記半導体ウエハの下面に設けられる裏面電極に接触する、導電性の第2の緩衝材と、前記表面電極との間で前記第1の緩衝材を挟む位置に設けられる第1の通電機構と、前記裏面電極との間で前記第2の緩衝材を挟む位置に設けられる第2の通電機構とを備え、前記半導体ウエハの前記裏面電極は、前記pn接合部の前記第1の端部とは反対側の端部である第2の端部に接続され、前記第1の通電機構、および、前記第2の通電機構は、前記pn接合部の順方向に電流を流し、平面視において重なって設けられる複数の前記半導体ウエハの上面に設けられる複数の前記半導体素子チップの通電検査を行う通電検査装置であり、前記通電検査装置は、さらに、隣接する前記半導体ウエハ同士に挟まれて設けられる、少なくとも1つの導電性の第3の緩衝材を備え、前記第3の緩衝材は、隣接する前記半導体ウエハのうちの第1の半導体ウエハにおける前記半導体素子チップの前記表面電極に跨って設けられ、かつ、前記半導体ウエハのうちの、前記第1の半導体ウエハと隣接する第2の半導体ウエハの前記裏面電極に接触する。このような構成によれば、複数の半導体素子チップの通電検査を行う場合であっても、通電時間を短くすることができる。
また、本願明細書に開示される技術の第3の態様は、複数の半導体素子チップの通電検査を行う通電検査装置であり、それぞれの前記半導体素子チップは、1つの半導体ウエハの上面に設けられ、pn接合部と、前記pn接合部の第1の端部に接続される表面電極とを備え、前記通電検査装置は、複数の前記表面電極に跨って設けられる、導電性の第1の緩衝材と、前記半導体ウエハの下面に設けられる裏面電極に接触する、導電性の第2の緩衝材と、前記表面電極との間で前記第1の緩衝材を挟む位置に設けられる第1の通電機構と、前記裏面電極との間で前記第2の緩衝材を挟む位置に設けられる第2の通電機構とを備え、前記半導体ウエハの前記裏面電極は、前記pn接合部の前記第1の端部とは反対側の端部である第2の端部に接続され、前記第1の通電機構、および、前記第2の通電機構は、前記pn接合部の順方向に電流を流し、前記第1の緩衝材は、複数の前記表面電極に跨って設けられる、導電性の第4の緩衝材と、前記第4の緩衝材が設けられていない複数の前記表面電極に跨って設けられる、導電性の第5の緩衝材とを備え、前記第1の通電機構は、前記表面電極との間で前記第4の緩衝材を挟む位置に設けられる第3の通電機構と、前記表面電極との間で前記第5の緩衝材を挟む位置に設けられる第4の通電機構とを備える。このような構成によれば、複数の半導体素子チップの通電検査を行う場合であっても、通電時間を短くすることができる。
According to a first aspect of the technology disclosed in the present specification, there is provided a semiconductor wafer including a silicon carbide substrate of a first conductivity type, a drift layer of a first conductivity type formed on an upper surface of the semiconductor wafer, and a drift layer. And a first conductivity type source layer formed on the surface of the well layer and a plurality of semiconductor element chips provided with a second conductivity type well layer formed on the surface of the well layer. Each of the semiconductor element chips includes a pn junction composed of the drift layer and the well layer; and a surface electrode connected to a first end of the pn junction. A first conductive material provided across the plurality of front electrodes, a second conductive material in contact with a back electrode provided on the lower surface of the semiconductor wafer, and a second conductive material; Sandwich the first cushioning material between A first energizing mechanism provided at a position, and a second energizing mechanism provided at a position sandwiching the second buffer material between the back electrode and the back electrode, wherein the back electrode of the semiconductor wafer includes the pn A first end of the joint is connected to a second end opposite to the first end, and the first energizing mechanism and the second energizing mechanism are arranged in the order of the pn junction. A current is caused to flow in the direction until the growth of stacking faults in the semiconductor element chip is saturated . According to such a configuration, the energization time can be shortened even when the energization inspection of a plurality of semiconductor element chips is performed.
A second aspect of the technology disclosed in the specification of the present application is a conduction test apparatus that performs a conduction test on a plurality of semiconductor element chips, and each of the semiconductor element chips is provided on an upper surface of one semiconductor wafer. , A pn junction, and a surface electrode connected to a first end of the pn junction, wherein the conduction test device is provided with a first conductive buffer provided over a plurality of the surface electrodes. A second conductive material that contacts a back electrode provided on the lower surface of the semiconductor wafer, and a first energization provided at a position sandwiching the first buffer material between the material and the front surface electrode A second energizing mechanism provided at a position sandwiching the second buffer between the back electrode and the back electrode, wherein the back electrode of the semiconductor wafer is provided at the first end of the pn junction. Connected to the second end, which is the opposite end The first energizing mechanism and the second energizing mechanism flow a current in a forward direction of the pn junction, and a plurality of semiconductor wafers provided on an upper surface of the plurality of semiconductor wafers provided to overlap each other in plan view. An electric current inspection device that performs an electric current inspection of the semiconductor element chip, wherein the electric current inspection device further includes at least one conductive third buffer material provided between the adjacent semiconductor wafers, The third cushioning material is provided across the surface electrode of the semiconductor element chip in the first semiconductor wafer of the adjacent semiconductor wafers, and the first semiconductor of the semiconductor wafer is provided. The wafer contacts the back electrode of the second semiconductor wafer adjacent to the wafer. According to such a configuration, the energization time can be shortened even when the energization inspection of a plurality of semiconductor element chips is performed.
A third aspect of the technology disclosed in the specification of the present application is a conduction test apparatus that performs a conduction test on a plurality of semiconductor element chips, and each of the semiconductor element chips is provided on an upper surface of one semiconductor wafer. , A pn junction, and a surface electrode connected to a first end of the pn junction, wherein the conduction test device is provided with a first conductive buffer provided over a plurality of the surface electrodes. A second conductive material that contacts a back electrode provided on the lower surface of the semiconductor wafer, and a first energization provided at a position sandwiching the first buffer material between the material and the front surface electrode A second energizing mechanism provided at a position sandwiching the second buffer between the back electrode and the back electrode, wherein the back electrode of the semiconductor wafer is provided at the first end of the pn junction. Connected to the second end, which is the opposite end The first energizing mechanism and the second energizing mechanism allow a current to flow in a forward direction of the pn junction, and the first buffer is provided across a plurality of the surface electrodes. A conductive fourth buffer member, and a conductive fifth buffer member provided across the plurality of surface electrodes not provided with the fourth buffer member, wherein the first energizing mechanism is provided. A third energizing mechanism provided at a position sandwiching the fourth buffer between the surface electrode and a fourth energizing mechanism provided at a position sandwiching the fifth buffer between the surface electrode and the fourth electrode; And an energizing mechanism. According to such a configuration, the energization time can be shortened even when the energization inspection of a plurality of semiconductor element chips is performed.
また、本願明細書に開示される技術の第4の態様は、複数の半導体素子チップの通電検査を行う通電検査方法であり、それぞれの前記半導体素子チップは、1つの半導体ウエハの上面に設けられ、かつ、pn接合部を有し、それぞれの前記半導体素子チップは、前記pn接合部の第1の端部に接続される表面電極を備え、複数の前記表面電極に跨る、導電性の第1の緩衝材を設け、複数の前記半導体素子チップにおける前記pn接合部の前記第1の端部とは反対側の端部である第2の端部に跨る、導電性の第2の緩衝材を設け、前記表面電極との間で前記第1の緩衝材を挟む位置に、第1の通電機構を設け、前記pn接合部の前記第2の端部との間で前記第2の緩衝材を挟む位置に、第2の通電機構を設け、前記第1の通電機構と前記第2の通電機構とを用いて、前記pn接合部の順方向に電流を流し、前記pn接合部の順方向に電流を流した後、少なくとも前記第2の緩衝材と、前記第2の通電機構とを除去し、かつ、前記pn接合部の前記第2の端部に接続される裏面電極を設ける。このような構成によれば、複数の半導体素子チップの通電検査を行う場合であっても、通電時間を短くすることができる。
A fourth aspect of the technology disclosed in the specification of the present application is a conduction test method for conducting conduction of a plurality of semiconductor element chips, wherein each of the semiconductor element chips is provided on an upper surface of one semiconductor wafer. And each of the semiconductor element chips includes a surface electrode connected to a first end of the pn junction, and has a conductive first electrode extending over a plurality of the surface electrodes. And a conductive second cushioning material that straddles a second end of the plurality of semiconductor element chips, which is an end opposite to the first end of the pn junction. A first energizing mechanism is provided at a position sandwiching the first cushioning material with the front surface electrode, and the second cushioning material is provided between the second cushioning material and the second end of the pn junction. A second energizing mechanism is provided at a position between the first energizing mechanism and the second energizing mechanism. A current flowing in the forward direction of the pn junction by using an electrical mechanism, and flowing a current in the forward direction of the pn junction, at least the second buffer material and the second energizing mechanism A back electrode is provided which is removed and connected to the second end of the pn junction. According to such a configuration, even in the case where the energization inspection of multiple semiconductor device chips, it is possible to shorten the energizing time.
本願明細書に開示される技術に関する目的と、特徴と、局面と、利点とは、以下に示される詳細な説明と添付図面とによって、さらに明白となる。 The objects, features, aspects, and advantages of the technology disclosed in this specification will become more apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.
以下、添付される図面を参照しながら実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the accompanying drawings.
なお、図面は概略的に示されるものであり、異なる図面にそれぞれ示される画像の大きさと位置との相互関係は、必ずしも正確に記載されるものではなく、適宜変更され得るものである。 It should be noted that the drawings are schematically shown, and the correlation between the size and the position of the image shown in each of the different drawings is not necessarily accurately described and can be changed as appropriate.
また、以下に示される説明では、同様の構成要素には同じ符号を付して図示し、それらの名称と機能とについても同様のものとする。したがって、それらについての詳細な説明を省略する場合がある。 In the following description, similar components are denoted by the same reference numerals, and their names and functions are the same. Therefore, a detailed description of them may be omitted.
また、以下に記載される説明において、「上」、「下」、「側」、「底」、「表」または「裏」などの特定の位置と方向とを意味する用語が用いられる場合があっても、これらの用語は、実施の形態の内容を理解することを容易にするために便宜上用いられるものであり、実際に実施される際の方向とは関係しないものである。 Further, in the following description, terms that mean a specific position and direction such as “top”, “bottom”, “side”, “bottom”, “front” or “back” may be used. Even so, these terms are used for the sake of convenience to facilitate understanding of the contents of the embodiments, and are not related to the direction in which they are actually implemented.
<第1の実施の形態>
以下、本実施の形態に関する通電検査装置、および、通電検査方法について説明する。
<First embodiment>
Hereinafter, an energization inspection device and an energization inspection method according to the present embodiment will be described.
なお、以下では、第1の導電型がn型であり、第2の導電型がp型であるとして説明する。 Note that the following description is based on the assumption that the first conductivity type is an n-type and the second conductivity type is a p-type.
<通電検査装置の構成について>
図1は、本実施の形態に関する半導体素子チップを実現するための構成を概略的に例示する平面図である。
<About the configuration of the conduction inspection device>
FIG. 1 is a plan view schematically illustrating a configuration for realizing a semiconductor element chip according to the present embodiment.
図1に例示されるように、MOSFETの半導体素子チップ1は、MOSFETの電流通電部2と、ゲートパッド部3と、終端部4とを備える。
As illustrated in FIG. 1, a
MOSFETの半導体素子チップ1は、オフ角を有する炭化珪素半導体基板の上面に形成される。ゲートパッド部3は、オン信号およびオフ信号を印加する。終端部4は、耐圧を確保するための領域である。
A
ここで、半導体素子チップ1には、積層欠陥の起点となる欠陥5と、積層欠陥6および積層欠陥7とが形成される。なお、図1における矢印の方向は、ステップフロー方向である。
Here, a
図2は、図1における電流通電部2のA−A断面を例示する断面図である。図2に例示されるように、半導体素子チップは、オフ角を有する第1の導電型の炭化珪素半導体基板11と、炭化珪素半導体基板11の上面に形成されるドリフト層12とを備える。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an AA cross section of the
ドリフト層12は、炭化珪素半導体基板11の上面においてステップフロー成長で形成される、第1の導電型の炭化珪素エピタキシャル膜である。
また、半導体素子チップは、ドリフト層12の表層に形成される第2の導電型のウェル層13と、ウェル層13の表層に形成される第1の導電型のソース層14と、ウェル層13の表層に形成される高濃度の第2の導電型のコンタクト注入層15とを備える。
The semiconductor element chip includes a
また、半導体素子チップは、ソース層14とドリフト層12とに挟まれたウェル層13に接触して形成されるゲート絶縁膜17と、ゲート絶縁膜17に接触して形成されるゲート電極16と、ゲート電極16を覆って形成される層間絶縁膜18とを備える。
The semiconductor element chip includes a
ゲート電極16は、たとえば、導電性のポリシリコン膜を含む。また、ゲート電極16は、図1におけるゲートパッド部3に接続される。
ゲート絶縁膜17は、たとえば、SiO2を含む。層間絶縁膜18は、たとえば、SiO2を含む。
また、半導体素子チップは、ソース電極19と、炭化珪素半導体基板11の下面に形成される裏面コンタクト電極20と、裏面コンタクト電極20の下面に形成される裏面ドレイン電極21と、裏面ドレイン電極21の下面に形成される裏面ドレイン電極22とを備える。
The semiconductor element chip includes a
ソース電極19は、たとえば、アルミニウム(Al)金属を含む。ソース電極19は、コンタクト注入層15およびソース層14に接続される。
裏面コンタクト電極20は、たとえば、ニッケルシリサイドを含む。また、裏面ドレイン電極21および裏面ドレイン電極22は、積層金属膜である。裏面ドレイン電極21は、たとえば、ニッケルであり、裏面ドレイン電極22は、たとえば、金である。
また、図2においては、図1に対応する積層欠陥6が例示される。
FIG. 2 illustrates a stacking
次に、半導体素子チップのオンオフ動作、たとえば、MOSFETのオンオフ動作について説明する。以下では、第1の導電型はn型半導体であり、第2の導電型がp型半導体である場合について説明する。 Next, an on / off operation of a semiconductor element chip, for example, an on / off operation of a MOSFET will be described. Hereinafter, a case where the first conductivity type is an n-type semiconductor and the second conductivity type is a p-type semiconductor will be described.
ゲート電極16に正のオン電圧が印加されると、ゲート電極16と平面視において重なる領域のウェル層13の表層に、n型の反転チャネル層が形成される。
When a positive ON voltage is applied to the
そして、n型の反転チャネル層を介して、ソース層14とドリフト層12とが接続される。したがって、ソース電極19と、裏面ドレイン電極21および裏面ドレイン電極22との間に電流が流れるようになる。
Then, the
ゲート電極16にオフ電圧が印加されると、上記のn型の反転チャネル層は形成されず、ソース電極19と、裏面ドレイン電極21および裏面ドレイン電極22との間に電流が流れない。
When an off-voltage is applied to the
半導体素子を用いてインバータ装置を構成した場合の実際のオンオフ動作では、オフ時に、p型のウェル層13とn型のドリフト層12との間のpn接合で構成されるボディダイオードに、順方向電流8が流れるタイミングがある。
In an actual on / off operation when an inverter device is configured using a semiconductor element, a forward direction is applied to a body diode formed of a pn junction between a p-
図2においては、p型のウェル層13とn型のドリフト層12との間のpn接合を示すpn接合部100が開示される。pn接合部100のソース側は、表面電極であるソース電極19に接続される。pn接合部100のドレイン側は、裏面電極である、裏面ドレイン電極21および裏面ドレイン電極22に接続される。
FIG. 2 discloses a pn junction 100 showing a pn junction between p-
炭化珪素半導体のpn接合部100に順方向電流8が流れると、電流通電時に発生した電子と正孔とが再結合する際のエネルギーによって積層欠陥6が成長する場合がある。
When a forward current 8 flows through the pn junction 100 of the silicon carbide semiconductor, stacking
図1に例示されるように、積層欠陥6は、起点となる欠陥5から発生してエピタキシャル層であるドリフト層12のステップフロー成長方向と直交する方向に成長する。ここで、ステップフロー方向の成長は、エピタキシャル層であるドリフト層12の膜厚で制限される。
As illustrated in FIG. 1, the stacking
たとえば、炭化珪素半導体基板11とドリフト層12との間の界面に起点となる欠陥5があった場合には、たとえば、オフ角が4°であり、かつ、ドリフト層12の膜厚が30μmである場合、積層欠陥6の幅は、
For example, when
に制限される。pn接合部100に順方向電流8を流し続けると、積層欠陥6はステップフロー成長方向と直交する方向に成長する。そして、積層欠陥6は、半導体素子チップの電流通電部2の端部に達するまで成長する。
Is limited to When the forward current 8 continues to flow through the pn junction 100, the stacking
図1に例示される場合では、積層欠陥7は、電流通電部2の上端に達するまで成長している。一方で、積層欠陥6は、電流通電部2の中央部分まで成長している。
In the case illustrated in FIG. 1, the stacking
図1、または図2に例示された積層欠陥6が形成された領域、および、積層欠陥7が形成された領域では電流が流れなくなるため、オン抵抗が増加する。
In the region where the stacking
図3は、さらにpn接合部100に順方向電流8を流し続けた場合の、本実施の形態に関する半導体素子チップの構成を概略的に例示する平面図である。 FIG. 3 is a plan view schematically illustrating the configuration of the semiconductor element chip according to the present embodiment when the forward current 8 continues to flow through the pn junction 100.
さらにpn接合部100に順方向電流8を流し続けると、積層欠陥7は、すでに電流通電部2の端部に達するまで成長しているため、それ以上は成長しない。一方で、積層欠陥6は、図3に例示されるように、電流通電部2の端部に達するまで成長を続ける。
Further, when the forward current 8 continues to flow through the pn junction 100, the stacking
順方向電流8を流す時間の増加とともに積層欠陥6、および、積層欠陥7は成長するため、オン抵抗は増加する。しかしながら、積層欠陥6、および、積層欠陥7の成長は、ドリフト層12のステップフロー方向にはエピタキシャル層であるドリフト層12の膜厚で制限され、また、ドリフト層12のステップフロー方向と直交する方向には電流通電部2の平面視における幅で制限される。そのため、ある時間以上の間通電すると、オン抵抗の増加は飽和する。
The stacking
実際の使用時に流れる可能性がある順方向電流よりも十分に大きな順方向電流をあらかじめ流しておいて、欠陥5を含む半導体素子チップにおける積層欠陥を飽和するまで成長させれば、実際の使用時にはオン抵抗は増加しない。通電時の温度が高いほど、また、電流値が大きいほど積層欠陥の成長速度は速くなるため、これらの条件を満たせば、積層結果の成長を短時間で飽和させることができる。
If a forward current that is sufficiently larger than a forward current that may flow during actual use is allowed to flow in advance and the stacking faults in the semiconductor element chip including the
図4は、本実施の形態に関する通電検査装置を実現するための構成を概略的に例示する断面図である。図4においては、構成の理解を容易にするため、一部の構成が、構成間に隙間があいた状態で配置される。しかしながら、実際には、それぞれの構成は互いに接触して配置される。 FIG. 4 is a cross-sectional view schematically illustrating a configuration for realizing the conduction inspection apparatus according to the present embodiment. In FIG. 4, some components are arranged with a gap between the components to facilitate understanding of the configurations. However, in practice, the respective configurations are arranged in contact with each other.
図4に例示されるように、通電検査装置は、半導体ウエハ31と、半導体ウエハ31の下面に配置される導電性緩衝材34と、導電性緩衝材34の下面に配置される冷却ステージ32とを備える。
As illustrated in FIG. 4, the conduction inspection device includes a
半導体ウエハ31は、炭化珪素半導体基板である。また、1つの半導体ウエハ31の上面には、複数個の半導体素子チップ1が形成される。
導電性緩衝材34は、半導体ウエハ31の下面と冷却ステージ32の上面との間に挟まれて配置される。導電性緩衝材34は、半導体ウエハ31の裏面ドレイン電極に接触して設けられる。
The
導電性緩衝材34は、たとえば、アルミ箔などの金属の薄膜、炭素繊維材、または、カーボン粒子を含む導電性の緩衝シートなどを含む。
The
冷却ステージ32は、半導体ウエハ31の裏面ドレイン電極と電気的に、かつ、熱的に接続される。また、冷却ステージ32は、半導体ウエハ31に通電するための通電機構として機能する。また、冷却ステージ32は、半導体ウエハ31の温度を制御する。
The cooling
また、通電検査装置は、半導体ウエハ31の上面に配置される導電性緩衝材35と、導電性緩衝材35の上面に配置される通電電極33とを備える。
Further, the conduction inspection apparatus includes a
導電性緩衝材35は、半導体ウエハ31の上面と通電電極33の下面との間に挟まれて配置される。導電性緩衝材35は、複数の半導体素子チップ1のソース電極19に跨って設けられる。導電性緩衝材35は、半導体ウエハ31の上面における半導体素子チップ1の、電流通電部2およびゲートパッド部3を含む領域を覆う。
The
導電性緩衝材35は、たとえば、アルミ箔などの金属の薄膜、炭素繊維材、または、カーボン粒子を含む導電性の緩衝シートなどを含む。
The
通電電極33は、半導体ウエハ31の上面に形成された複数個の半導体素子チップ1の表面電極に、並列に電気的に接続される。
The energizing
上記のような構造において、冷却ステージ32と通電電極33との間に圧力を加える、すなわち、図4に例示される矢印の方向に圧力を加えることによって、半導体ウエハ31を冷却ステージ32に押しつける。そうすることによって、半導体ウエハ31と冷却ステージ32との間の熱抵抗を下げつつ、冷却ステージ32の温度を調整することによって半導体ウエハ31の温度を制御する。
In the above structure, the
また、冷却ステージ32と通電電極33との間に圧力を加えることによって、半導体ウエハ31の裏面ドレイン電極と冷却ステージ32との間の電気抵抗、および、半導体素子チップ1の表面電極と通電電極33との間の電気抵抗を下げることができる。
Further, by applying a pressure between the cooling
<通電検査装置の動作について>
次に、図5を参照しつつ、本実施の形態に関する通電検査装置の動作を説明する。図5は、本実施の形態に関する通電検査装置の動作を例示するフローチャートである。
<About the operation of the conduction inspection device>
Next, the operation of the conduction inspection apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart illustrating the operation of the conduction inspection apparatus according to the present embodiment.
まず、ウエハプロセスで半導体ウエハ31の上面に半導体素子チップ1を形成する。これは、図5に例示されるステップST101に対応する工程である。
First, the
次に、図4に例示される通電検査装置にステップST101で形成された構造をセットした上で、通電電極33および冷却ステージ32を用いて、半導体素子チップ1の表面電極から半導体ウエハ31の裏面ドレイン電極へ向けて電流を流す。これは、図5に例示されるステップST102に対応する工程である。通電温度は、通電による半導体素子チップ1の発熱と冷却ステージ32の冷却性能とに基づいて決定される。そして、積層欠陥がそれぞれの半導体素子チップ1の電流通電部2の端部まで達する時間まで通電する。
Next, after setting the structure formed in step ST101 in the conduction inspection apparatus illustrated in FIG. 4, the
通電後に、ステップST101で形成された構造を装置から出した上で、ステップST101で形成された構造をチップ状態に分割するダイシング処理を行う。これは、図5に例示されるステップST103に対応する工程である。 After the energization, the structure formed in step ST101 is taken out of the device, and a dicing process for dividing the structure formed in step ST101 into chip states is performed. This is a process corresponding to step ST103 illustrated in FIG.
ダイシング処理の後に、半導体素子チップ1をチップテストする。これは、図5に例示されるステップST104に対応する工程である。なお、ダイシング処理の前に、ウエハ状態で半導体素子チップ1の特性を測定するウエハテストを行う場合もある。
After the dicing process, the
チップテスト、または、ウエハテストにおいて半導体素子チップ1の特性を測定した結果、所望の特性規格を満たさない半導体素子チップ1は不良と判定する。
As a result of measuring the characteristics of the
たとえば、オフ角が4°で、かつ、ドリフト層12の膜厚が30μmである場合は、429μmの幅の積層欠陥が成長する。そのため、電流通電部2のサイズが、たとえば、5mm角であった場合は、積層欠陥が電流通電部2の端部から反対側の端部まで1本成長した場合は、オン抵抗の上昇はおよそ9%となる。さらに、積層欠陥が電流通電部2の端部から反対側の端部まで5本成長した場合は、オン抵抗の上昇はおよそ43%となる。
For example, when the off angle is 4 ° and the thickness of the
チップテスト、または、ウエハテストにおけるオン抵抗の規格が、たとえば、中心値±20%程度である場合は、少なくとも、積層欠陥が5本以上成長した半導体素子チップ1は不良と判定される。
When the standard of the on-resistance in the chip test or the wafer test is, for example, about ± 20% of the center value, at least the
一方で、良品と判定される半導体素子チップ1の中にも、積層欠陥を有するものが含まれる。しかしながら、積層欠陥の成長が完全に飽和するために十分な時間の通電を行っておけば、実際の使用において積層欠陥の成長によるオン抵抗の増加は起こり得ないので問題ない。
On the other hand, some
特許文献2(国際公開第2014/148294号)に開示されるように、半導体素子チップに分割した上で通電検査、すなわち、通電スクリーニングする場合には、通電時間をできるだけ短くする必要があった。 As disclosed in Patent Literature 2 (International Publication No. WO 2014/148294), in the case of conducting an energization test, that is, an energization screening after dividing into semiconductor element chips, it is necessary to shorten the energization time as much as possible.
そのため、特許文献2(国際公開第2014/148294号)に例示される場合では、通電前後でオン抵抗を測定し、当該測定結果に基づいてオン抵抗が変化した半導体素子チップを不良と判定するスクリーニング方法が用いられた。当該スクリーニング方法によって、積層欠陥の起点となる欠陥が含まれる半導体素子チップをできるだけ排除して、実際の使用時にオン抵抗が増加する半導体素子チップを排除していた。 Therefore, in the case exemplified in Patent Document 2 (International Publication No. WO 2014/148294), the on-resistance is measured before and after energization, and a semiconductor element chip having a changed on-resistance is determined to be defective based on the measurement result. The method was used. According to the screening method, a semiconductor element chip including a defect serving as a starting point of a stacking fault is excluded as much as possible, and a semiconductor element chip whose on-resistance increases in actual use is excluded.
上記の方法を採用した場合であっても、1チップ当たり5分程度の通電が必要である。すなわち、40チップをスクリーニングするためには、およそ200分が必要となる。 Even when the above method is adopted, it is necessary to supply current for about 5 minutes per chip. That is, it takes about 200 minutes to screen 40 chips.
これに対し、本実施の形態では、1つの半導体ウエハ31における複数の半導体素子チップ1、たとえば、40チップに並列に通電することができる。そのため、複数の半導体素子チップ1のスクリーニングを行う場合であっても、通電時間を増加させる必要がない。なお、1チップ当たりの通電時間に換算すると、5/40分に短縮することができることとなる。
On the other hand, in the present embodiment, a plurality of
また、たとえば、20分の長時間の通電をする場合であっても、チップ状態での通電に比べれば1チップ当たりに換算される通電時間は1/10である。そのため、十分長い時間で通電を行うことができるため、積層欠陥が完全に飽和するまで成長させることができる。 In addition, for example, even when energization is performed for a long time of 20 minutes, the energization time converted to one chip is 1/10 as compared with energization in a chip state. Therefore, current can be supplied for a sufficiently long time, so that the growth can be performed until the stacking fault is completely saturated.
以上のように、本実施の形態によれば、半導体ウエハ31の上面に設けられた複数の半導体素子チップ1に並列に通電することができるため、複数の半導体素子チップ1のスクリーニングを行う場合であっても、通電時間を増加させる必要がない。すなわち、1チップ当たりに換算される通電時間を短くすることができる。
As described above, according to the present embodiment, since a plurality of
また、十分長い時間で通電を行うことができるため、積層欠陥が完全に飽和するまで成長させることができる。そのため、通電の前後にオン抵抗を測定し、当該測定結果に基づいてオン抵抗が変化した半導体素子チップを不良と判定する必要がなくなる。 In addition, since current can be supplied for a sufficiently long time, growth can be performed until stacking faults are completely saturated. Therefore, it is not necessary to measure the on-resistance before and after the energization, and determine that the semiconductor element chip whose on-resistance has changed based on the measurement result is defective.
以上より、簡易な構成で通電検査装置を構成することができるため、チップコストを低減することができる。 As described above, since the conduction test apparatus can be configured with a simple configuration, the chip cost can be reduced.
<第2の実施の形態>
本実施の形態に関する通電検査装置、および、通電検査方法について説明する。以下では、以上に記載された実施の形態で説明された構成と同様の構成については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略するものとする。
<Second embodiment>
An energization inspection device and an energization inspection method according to the present embodiment will be described. In the following, the same components as those described in the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed descriptions thereof will be omitted as appropriate.
<通電検査装置の動作について>
図6を参照しつつ、本実施の形態に関する通電検査装置の動作を説明する。図6は、本実施の形態に関する通電検査装置の動作を例示するフローチャートである。
<About the operation of the conduction inspection device>
The operation of the conduction inspection apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart illustrating the operation of the conduction test apparatus according to the present embodiment.
第1の実施の形態では、通電スクリーニング、すなわち、半導体素子チップ1の表面電極から半導体ウエハ31の裏面ドレイン電極へ向けて電流を流す工程は、ウエハプロセスが終了した後に行われた。一方で、本実施の形態では、ウエハプロセスの途中の、裏面ドレイン電極が形成される前に、通電スクリーニングを行う。
In the first embodiment, the energization screening, that is, the step of passing a current from the front surface electrode of the
まず、ウエハプロセスで半導体ウエハ31の上面に半導体素子チップ1を途中まで形成する。具体的には、少なくとも裏面ドレイン電極を形成せずに、他の構成について形成する。これは、図6に例示されるステップST201に対応する工程である。
First, the
次に、図4に例示される通電検査装置にステップST201で形成された構造をセットした上で、半導体素子チップ1の表面電極から半導体ウエハ31の裏面側へ向けて電流を流す。これは、図6に例示されるステップST202に対応する工程である。通電温度は、通電による半導体素子チップ1の発熱と冷却ステージ32の冷却性能とに基づいて決定される。そして、積層欠陥がそれぞれの半導体素子チップ1の電流通電部2の端部まで達する時間まで通電する。
Next, after setting the structure formed in step ST <b> 201 in the conduction test apparatus illustrated in FIG. 4, a current is caused to flow from the front surface electrode of the
通電後に、半導体ウエハ31の下面に裏面ドレイン電極を形成する。これは、図6に例示されるステップST203に対応する工程である。
After energization, a back surface drain electrode is formed on the lower surface of the
次に、ステップST201で形成された構造を通電検査装置から取り出した上で、ステップST201で形成された構造をチップ状態に分割するダイシング処理を行う。これは、図6に例示されるステップST204に対応する工程である。 Next, after taking out the structure formed in step ST201 from the conduction test apparatus, a dicing process for dividing the structure formed in step ST201 into chip states is performed. This is a process corresponding to step ST204 illustrated in FIG.
ダイシング処理の後に、半導体素子チップ1をチップテストする。これは、図6に例示されるステップST205に対応する工程である。なお、ダイシング処理の前に、ウエハ状態で半導体素子チップ1の特性を測定するウエハテストを行う場合もある。
After the dicing process, the
図7は、通電スクリーニング時の通電検査装置の構成を概略的に例示する断面図である。炭化珪素半導体基板11の下面には、たとえば、ニッケルシリサイドである裏面コンタクト電極20が形成される。
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically illustrating a configuration of a conduction inspection apparatus during conduction screening. On the lower surface of silicon
この状態で半導体素子チップ1を含む半導体ウエハ31に対し、冷却ステージ32と通電電極33との間で圧力を加えた上で加圧通電を行う。
In this state, a pressure is applied to the
上記の通電後に、ウエハプロセスに戻す。そして、図8に例示されるように、積層金属膜である裏面ドレイン電極として、たとえば、ニッケルである裏面ドレイン電極21と、金である裏面ドレイン電極22とを形成する。なお、図8は、裏面ドレイン電極が形成された半導体素子チップの構成を概略的に例示する断面図である。 After the energization, the process returns to the wafer process. Then, as illustrated in FIG. 8, for example, a back surface drain electrode 21 made of nickel and a back surface drain electrode 22 made of gold are formed as the back surface drain electrode which is a laminated metal film. FIG. 8 is a cross-sectional view schematically illustrating a configuration of a semiconductor element chip on which a back surface drain electrode is formed.
本実施の形態では、通電スクリーニング時に熱劣化する裏面ドレイン電極を、通電スクリーニング後に形成する。そのため、通電時の温度を高めることができる。 In the present embodiment, the back surface drain electrode that is thermally degraded during the energization screening is formed after the energization screening. Therefore, the temperature during energization can be increased.
炭化珪素半導体の耐熱温度は、シリコン半導体よりも高い。しかしながら、ウエハプロセス後の耐熱温度は構成部材の耐熱温度で決まり、たとえば、表面電極にアルミニウム(Al)を用い、かつ、保護膜としてポリイミド材を用いている場合には、400℃以下の温度であれば問題ない。 The heat-resistant temperature of a silicon carbide semiconductor is higher than that of a silicon semiconductor. However, the heat-resistant temperature after the wafer process is determined by the heat-resistant temperature of the constituent members. For example, when aluminum (Al) is used for the surface electrode and a polyimide material is used as the protective film, the heat-resistant temperature is 400 ° C. or less. If there is no problem.
ニッケルと金とからなる積層金属膜である裏面ドレイン電極を形成した後は、耐熱温度が230℃以下に制限される。しかしながら、積層金属膜の形成前であれば、400℃までの高温で通電スクリーニングすることが可能になる。 After forming the back surface drain electrode, which is a laminated metal film made of nickel and gold, the heat resistant temperature is limited to 230 ° C. or less. However, before the formation of the laminated metal film, it is possible to conduct the conduction screening at a high temperature up to 400 ° C.
積層欠陥の成長速度は、通電時の温度が高いほど速くなる。そのため、通電時の温度を高めることによって、積層欠陥の成長が完全に飽和するまでの時間を短くすることができる。したがって、検査コストを低減することができる。 The growth rate of stacking faults increases as the temperature during energization increases. Therefore, by raising the temperature at the time of energization, the time until the growth of stacking faults is completely saturated can be shortened. Therefore, inspection costs can be reduced.
<第3の実施の形態>
本実施の形態に関する通電検査装置、および、通電検査方法について説明する。以下では、以上に記載された実施の形態で説明された構成と同様の構成については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略するものとする。
<Third embodiment>
An energization inspection device and an energization inspection method according to the present embodiment will be described. In the following, the same components as those described in the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed descriptions thereof will be omitted as appropriate.
<通電検査装置の動作について>
図9を参照しつつ、本実施の形態に関する通電検査装置の動作を説明する。図9は、本実施の形態に関する通電検査装置の動作を例示するフローチャートである。
<About the operation of the conduction inspection device>
The operation of the conduction inspection apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation of the conduction inspection apparatus according to the present embodiment.
第1の実施の形態、および、第2の実施の形態においては、通電スクリーニングの後にチップテスト、または、ウエハテストが行われた。一方で、本実施の形態では、通電スクリーニングの前にも予備テストを行う。 In the first embodiment and the second embodiment, a chip test or a wafer test is performed after the energization screening. On the other hand, in the present embodiment, a preliminary test is also performed before the energization screening.
まず、ウエハプロセスで半導体ウエハ31上に半導体素子チップ1を途中まで形成する。具体的には、少なくとも裏面ドレイン電極を形成せずに、他の構成について形成する。これは、図9に例示されるステップST301に対応する工程である。
First, the
次に、ステップST301で形成された構造に対して予備テストを行う。これは、図9に例示されるステップST302に対応する工程である。通電スクリーニングの前の予備テストには、少なくとも、半導体素子チップ1のpn接合部100に順方向電流8を流した場合の電圧値を測定するテスト、または、pn接合部100に順方向電圧を印加した場合の電流値を測定するテストが含まれる。
Next, a preliminary test is performed on the structure formed in step ST301. This is a process corresponding to step ST302 illustrated in FIG. In the preliminary test before the energization screening, at least a test for measuring a voltage value when a forward current 8 is applied to the pn junction 100 of the
当該予備テストで、電圧値がしきい値よりも低い場合、または、電流値がしきい値よりも高い場合には、不良チップと判定する。 If the voltage value is lower than the threshold value or the current value is higher than the threshold value in the preliminary test, it is determined that the chip is defective.
図10は、予備テスト後の炭化珪素半導体装置の構成を概略的に例示する断面図である。図10に例示されるように、1つの半導体ウエハ31の上面には、複数の半導体素子チップ1が形成される。半導体素子チップ1は、表面電極であるソース電極19と、オーミック電極である裏面コンタクト電極20と、保護膜41とを備える。
FIG. 10 is a cross-sectional view schematically illustrating a configuration of the silicon carbide semiconductor device after the preliminary test. As illustrated in FIG. 10, a plurality of
保護膜41は、たとえば、ポリイミド膜を含む。また、保護膜41は、半導体素子チップ1の上面を保護する膜である。また、保護膜41は、半導体素子チップ1の上面における放電を防ぐための絶縁膜である。
The
図10に例示されるように、半導体素子チップ1のうち、順方向電圧がしきい値よりも低い、または、順方向電流がしきい値よりも高いものを不良チップ1Aとする。
As illustrated in FIG. 10, a
次に、図11に例示されるように、不良チップ1Aの表面電極であるソース電極19の上面に、絶縁膜42を形成する。これは、図9に例示されるステップST303に対応する工程である。また、図11は、予備テスト後の炭化珪素半導体装置の構成を概略的に例示する断面図である。
Next, as illustrated in FIG. 11, an insulating
絶縁膜42は、たとえば、ポリイミド膜などの絶縁膜である。絶縁膜42は、たとえば、以下のような方法で形成される。
The insulating
ネガ感光性のポリイミド膜を、半導体ウエハ31の上面に塗布する。そして、不良チップ1Aのソース電極19の位置に紫外線を照射して現像処理する。そうすることによって、不良チップ1Aのソース電極19の上面に、選択的に絶縁膜42が形成される。
A negative photosensitive polyimide film is applied on the upper surface of the
または、デスペンサーにポリイミドなどの絶縁材を入れて、不良チップ1Aのソース電極19の上面にポッティングする。そうすることによって、不良チップ1Aのソース電極19の上面に、選択的に絶縁膜42が形成される。
Alternatively, an insulating material such as polyimide is put in a dispenser and potted on the upper surface of the
予備テストで使用するウエハテスタに、不良チップ1Aにマークを付ける機能がある場合には、マークのインク材を絶縁膜42とすることも可能である。
When the wafer tester used in the preliminary test has a function of marking the
絶縁膜42は、ソース電極19の上面全体を覆って形成されてもよいが、図11に例示されるように、通電スクリーニング時に導電性緩衝材35、さらには、通電電極33と、不良チップ1Aのソース電極19とが接続されないように、当該接続を妨げる位置に少なくとも形成されていればよい。
The insulating
次に、通電検査装置にステップST301で形成された構造をセットした上で、半導体素子チップ1の表面電極から半導体ウエハ31の裏面側へ向けて電流を流す。これは、図9に例示されるステップST304に対応する工程である。通電温度は、通電による半導体素子チップ1の発熱と冷却ステージ32の冷却性能とに基づいて決定される。
Next, after setting the structure formed in step ST301 in the conduction inspection device, a current is caused to flow from the front surface electrode of the
次に、半導体ウエハ31の下面に裏面ドレイン電極を形成する。これは、図9に例示されるステップST305に対応する工程である。
Next, a back surface drain electrode is formed on the lower surface of the
次に、積層欠陥がそれぞれの半導体素子チップ1の電流通電部2の端部まで達する時間まで通電する。そして、通電後に、ステップST301で形成された構造を通電検査装置から取り出した上で、ステップST301で形成された構造をチップ状態に分割するダイシング処理を行う。これは、図9に例示されるステップST306に対応する工程である。
Next, current is supplied until the stacking fault reaches the end of the
ダイシング処理の後に、半導体素子チップ1をチップテストする。これは、図9に例示されるステップST307に対応する工程である。なお、ダイシング処理の前に、ウエハ状態で半導体素子チップ1の特性を測定するウエハテストを行う場合もある。
After the dicing process, the
図2に例示された半導体素子チップにおいて、たとえば、ウェル層13の形成が不良であり、pn接合が形成されなかった場合は、当該不良チップのドリフト層12には、SiCのpn接合のビルドイン電圧である2.5V分だけ、不良でない半導体素子チップ1、すなわち、良品チップよりも高い電圧がドリフト層12に印加されることとなる。
In the semiconductor device chip illustrated in FIG. 2, for example, when the formation of the
並列に通電することによって通電スクリーニングを行うと、不良チップ1Aには良品チップよりも大きな電流が流れる。そのため、不良チップの温度は良品チップの温度よりも高くなる。
When energization screening is performed by energizing in parallel, a larger current flows in the
ドリフト層12が厚く抵抗が高い場合は、不良チップに流れる電流値と良品チップに流れる電流値との差は小さくなるため、通電スクリーニング時に冷却ステージ32で十分冷却できている場合は、不良チップの発熱によって良品チップが熱劣化するまでには至らない。
When the
しかしながら、ドリフト層12が薄く抵抗が低い場合、通電スクリーニング時に流れる電流値が低い場合、または、冷却ステージ32の冷却能力が低い場合などでは、不良チップの発熱温度が高くなる。そのため、隣接する良品チップの温度が、素子が劣化する温度まで上昇する場合がありうる。
However, when the
本実施の形態では、通電スクリーニングの前に不良チップ1Aのソース電極19の上面に、選択的に絶縁膜42を形成しておく。そうすると、不良チップ1Aには電流が流れないので、隣接する良品チップが熱劣化することがなくなる。そのため、良品率が向上してチップコストが低減することができる。
In the present embodiment, an insulating
<第4の実施の形態>
本実施の形態に関する通電検査装置、および、通電検査方法について説明する。以下では、以上に記載された実施の形態で説明された構成と同様の構成については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略するものとする。
<Fourth embodiment>
An energization inspection device and an energization inspection method according to the present embodiment will be described. In the following, the same components as those described in the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed descriptions thereof will be omitted as appropriate.
<通電検査装置の構成について>
図12は、本実施の形態に関する通電検査装置を実現するための構成を概略的に例示する断面図である。図12においては、構成の理解を容易にするため、一部の構成が、構成間に隙間があいた状態で配置される。しかしながら、実際には、それぞれの構成は互いに接触して配置される。
<About the configuration of the conduction inspection device>
FIG. 12 is a cross-sectional view schematically illustrating a configuration for realizing the conduction inspection device according to the present embodiment. In FIG. 12, in order to facilitate understanding of the configuration, some components are arranged with a gap between the components. However, in practice, the respective configurations are arranged in contact with each other.
図12に例示されるように、通電検査装置は、半導体ウエハ51と、半導体ウエハ51の下面に配置される導電性緩衝材34と、導電性緩衝材34の下面に配置される冷却ステージ32とを備える。
As illustrated in FIG. 12, the conduction inspection apparatus includes a
半導体ウエハ51は、炭化珪素半導体基板である。また、1つの半導体ウエハ51の上面には、複数個の半導体素子チップ1が形成される。
また、通電検査装置は、半導体ウエハ51の上面に配置される導電性緩衝材54と、導電性緩衝材54の上面に配置される半導体ウエハ52とを備える。
In addition, the conduction inspection device includes a
導電性緩衝材54は、半導体ウエハ51の上面における半導体素子チップ1の、電流通電部2およびゲートパッド部3を含む領域を覆う。
The
導電性緩衝材54は、たとえば、アルミ箔などの金属の薄膜、炭素繊維材、または、カーボン粒子を含む導電性の緩衝シートなどを含む。
The
半導体ウエハ52は、炭化珪素半導体基板である。また、1つの半導体ウエハ52の上面には、複数個の半導体素子チップ1が形成される。
また、通電検査装置は、半導体ウエハ52の上面に配置される導電性緩衝材55と、導電性緩衝材55の上面に配置される半導体ウエハ53とを備える。
In addition, the conduction inspection device includes a
導電性緩衝材55は、半導体ウエハ52の上面における半導体素子チップ1の、電流通電部2およびゲートパッド部3を含む領域を覆う。
The
導電性緩衝材55は、たとえば、アルミ箔などの金属の薄膜、炭素繊維材、または、カーボン粒子を含む導電性の緩衝シートなどを含む。
The
半導体ウエハ53は、炭化珪素半導体基板である。また、1つの半導体ウエハ53の上面には、複数個の半導体素子チップ1が形成される。
また、通電検査装置は、半導体ウエハ53の上面に配置される導電性緩衝材35と、導電性緩衝材35の上面に配置される通電電極33とを備える。
Further, the conduction inspection device includes a
上記のような構造において、冷却ステージ32と通電電極33との間に圧力を加える、すなわち、図12に例示される矢印の方向に圧力を加えることによって、半導体ウエハ51、半導体ウエハ52、および、半導体ウエハ53を冷却ステージ32に押しつける。そうすることによって、半導体ウエハ51、半導体ウエハ52、および、半導体ウエハ53と、冷却ステージ32との間の熱抵抗を下げつつ、冷却ステージ32の温度を調整することによって半導体ウエハ51、半導体ウエハ52、および、半導体ウエハ53の温度を制御する。
In the structure as described above, by applying a pressure between the cooling
通電スクリーニング時の順方向電圧はSiC半導体のビルドイン電圧である2.5Vと、ドリフト層12の抵抗分で発生する電圧の和であるため、大きくても5V程度である。
The forward voltage at the time of energization screening is the sum of 2.5 V, which is the build-in voltage of the SiC semiconductor, and the voltage generated by the resistance of the
したがって、図12に例示されるように、3枚の半導体ウエハを積層して直列に接続した場合、順方向電圧は15V程度である。この程度の電圧値であれば、1台の定電流電源を用いて複数枚の半導体ウエハに通電することができる。 Therefore, as illustrated in FIG. 12, when three semiconductor wafers are stacked and connected in series, the forward voltage is about 15V. With such a voltage value, it is possible to energize a plurality of semiconductor wafers using one constant current power supply.
図12に例示されるように、複数枚の半導体ウエハを直列に積層することによって、多数の半導体素子チップを同時に通電スクリーニングすることができる。そのため、1チップ当たりの通電スクリーニング時間を短縮することができるため、コストを低減することができる。 As illustrated in FIG. 12, by stacking a plurality of semiconductor wafers in series, a large number of semiconductor element chips can be energized and screened simultaneously. Therefore, the energization screening time per chip can be reduced, and the cost can be reduced.
なお、本実施の形態では、半導体ウエハが3枚積層された構造が例示されたが、電源の容量が許す場合には、さらに半導体ウエハを積層する構造であっても実現可能である。 In the present embodiment, a structure in which three semiconductor wafers are stacked is exemplified. However, if the capacity of the power supply permits, a structure in which semiconductor wafers are further stacked can be realized.
<第5の実施の形態>
本実施の形態に関する通電検査装置、および、通電検査方法について説明する。以下では、以上に記載された実施の形態で説明された構成と同様の構成については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略するものとする。
<Fifth embodiment>
An energization inspection device and an energization inspection method according to the present embodiment will be described. In the following, the same components as those described in the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed descriptions thereof will be omitted as appropriate.
<通電検査装置の構成について>
図13は、本実施の形態に関する通電検査装置を実現するための構成を概略的に例示する断面図である。図13においては、構成の理解を容易にするため、一部の構成が、構成間に隙間があいた状態で配置される。しかしながら、実際には、それぞれの構成は互いに接触して配置される。
<About the configuration of the conduction inspection device>
FIG. 13 is a cross-sectional view schematically illustrating a configuration for realizing the conduction inspection device according to the present embodiment. In FIG. 13, some components are arranged with a gap between the components to facilitate understanding of the configurations. However, in practice, the respective configurations are arranged in contact with each other.
図13に例示されるように、通電検査装置は、半導体ウエハ51と、半導体ウエハ51の下面に配置される導電性緩衝材34と、導電性緩衝材34の下面に配置される冷却ステージ61とを備える。
As illustrated in FIG. 13, the conduction inspection apparatus includes a
冷却ステージ61は、半導体ウエハ51の裏面ドレイン電極と電気的に、かつ、熱的に接続される。また、冷却ステージ61は、半導体ウエハ51、半導体ウエハ52、および、半導体ウエハ53に通電するための通電機構として機能する。また、冷却ステージ61は、半導体ウエハ51、半導体ウエハ52、および、半導体ウエハ53の温度を制御する。
The cooling
また、通電検査装置は、半導体ウエハ51の上面に配置される導電性緩衝材54と、導電性緩衝材54の上面に配置される半導体ウエハ52とを備える。
In addition, the conduction inspection device includes a
また、通電検査装置は、半導体ウエハ52の上面に配置される導電性緩衝材55と、導電性緩衝材55の上面に配置される半導体ウエハ53とを備える。
In addition, the conduction inspection device includes a
また、通電検査装置は、半導体ウエハ53の上面に配置される導電性緩衝材35と、導電性緩衝材35の上面に配置される通電電極62とを備える。
Further, the conduction inspection device includes a
通電電極62は、半導体ウエハ53の上面に形成された複数個の半導体素子チップ1の表面電極に、並列に電気的に接続される。
The current-carrying
また、通電検査装置は、上記の構造を浸す液体63と、液体63を入れる容器64とを備える。液体63は、電気的に不活性な液体である。
Further, the power supply inspection device includes a liquid 63 for immersing the above structure and a
また、通電検査装置は、熱交換機65と、液体63を容器64と熱交換機65との間で循環させるための配管66とを備える。
Further, the power supply inspection device includes a
上記のような構造において、冷却ステージ61と通電電極62との間に圧力を加える、すなわち、図13に例示される矢印の方向に圧力を加えることによって、半導体ウエハ51、半導体ウエハ52、および、半導体ウエハ53を冷却ステージ61に押しつける。
In the structure as described above, by applying a pressure between the cooling
また、通電電極62と半導体ウエハ51、半導体ウエハ52、および、半導体ウエハ53とは、液体63の中に入れられる。そして、通電時の生じた熱が液体63に伝播することによって、放熱される。
The energizing
液体63の温度は、熱交換機65で制御される。温度が制御された液体63が循環することによって、半導体ウエハ51、半導体ウエハ52、および、半導体ウエハ53を所定の温度に冷却する。
The temperature of the liquid 63 is controlled by the
液体63は、たとえば、フッ素系不活性液体、または、炭化水素系不活性液体などである。フッ素系不活性液体は、230℃程度の温度まで使用することができる。炭化水素系不活性液体は、280℃程度の温度まで使用することができる。 The liquid 63 is, for example, a fluorine-based inert liquid or a hydrocarbon-based inert liquid. The fluorine-based inert liquid can be used up to a temperature of about 230 ° C. The hydrocarbon-based inert liquid can be used up to a temperature of about 280 ° C.
裏面ドレイン電極としてニッケルと金との積層金属膜が設けられた状態で、通電スクリーニングをする場合は、裏面ドレイン電極の熱劣化を防ぐために、通電時の温度は230℃を超えないことが望ましい。 In the case where the energization screening is performed in a state where the laminated metal film of nickel and gold is provided as the backside drain electrode, it is desirable that the temperature at the time of energization does not exceed 230 ° C. in order to prevent thermal deterioration of the backside drain electrode.
したがって、温度が制御されたフッ素系不活性液体、または、炭化水素系不活性液体である液体63を用いて、半導体ウエハ51、半導体ウエハ52、および、半導体ウエハ53を冷却することができる。
Therefore, the
裏面ドレイン電極を形成する前に通電スクリーニングする場合は、不活性液体としてシリコンオイル系の不活性液体を使用すれば、たとえば、300℃を超える高温で通電スクリーニングすることができる。そのため、通電時間を短くすることができる。 In the case where the energization screening is performed before the formation of the back surface drain electrode, the energization screening can be performed at a high temperature exceeding 300 ° C., for example, by using a silicon oil-based inert liquid as the inert liquid. Therefore, the energization time can be shortened.
上記の実施の形態における冷却ステージ32を用いて冷却する場合は、冷却ステージ32との熱接触コンタクトを確実にしないと、半導体ウエハ面内で温度が異なる温度分布が生じたり、半導体ウエハを積層した場合は半導体ウエハ間で温度が異なったりする場合がある。
In the case where cooling is performed using the
液体63を用いて半導体ウエハを直接冷却することによって、半導体ウエハ面内、または、半導体ウエハ間における温度分布を小さくすることができる。そのため、通電スクリーニングの時間を短縮してコストを低減することができる。 By directly cooling the semiconductor wafer using the liquid 63, the temperature distribution in the semiconductor wafer surface or between the semiconductor wafers can be reduced. Therefore, it is possible to shorten the time of the energization screening and reduce the cost.
また、液体63を用いて半導体ウエハを直接冷却するため、半導体ウエハの温度は導電性緩衝材34の熱抵抗、導電性緩衝材35の熱抵抗、導電性緩衝材54の熱抵抗、および、導電性緩衝材55の熱抵抗に依存しなくなる。
Further, since the semiconductor wafer is directly cooled using the liquid 63, the temperature of the semiconductor wafer depends on the thermal resistance of the
そのため、導電性緩衝材は電気的に接続することができるものであればよくなり、材料の選択肢が増える。したがって、複数回使用でき、かつ、交換頻度が少ない材料を利用すれば、コストを低減することができる。 Therefore, the conductive buffering material only needs to be electrically connectable, and the choice of materials increases. Therefore, the cost can be reduced by using a material that can be used a plurality of times and has a low exchange frequency.
なお、本実施の形態では、半導体ウエハが3枚積層された構造が例示されたが、電源の容量が許す場合には、さらに半導体ウエハを積層する構造であっても実現可能である。 In the present embodiment, a structure in which three semiconductor wafers are stacked is exemplified. However, if the capacity of the power supply permits, a structure in which semiconductor wafers are further stacked can be realized.
<第6の実施の形態>
本実施の形態に関する通電検査装置、および、通電検査方法について説明する。以下では、以上に記載された実施の形態で説明された構成と同様の構成については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略するものとする。
<Sixth Embodiment>
An energization inspection device and an energization inspection method according to the present embodiment will be described. In the following, the same components as those described in the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed descriptions thereof will be omitted as appropriate.
<通電検査装置の構成について>
図14は、本実施の形態に関する通電検査装置を実現するための構成を概略的に例示する断面図である。図14においては、構成の理解を容易にするため、一部の構成が、構成間に隙間があいた状態で配置される。しかしながら、実際には、それぞれの構成は互いに接触して配置される。
<About the configuration of the conduction inspection device>
FIG. 14 is a cross-sectional view schematically illustrating a configuration for realizing the conduction inspection apparatus according to the present embodiment. In FIG. 14, in order to facilitate understanding of the configuration, some components are arranged with a gap between the components. However, in practice, the respective configurations are arranged in contact with each other.
図14に例示されるように、通電検査装置は、半導体ウエハ31と、半導体ウエハ31の下面に配置される導電性緩衝材34と、導電性緩衝材34の下面に配置される冷却ステージ32とを備える。
As illustrated in FIG. 14, the conduction test apparatus includes a
また、通電検査装置は、半導体ウエハ31の上面に部分的に配置される導電性緩衝材74と、半導体ウエハ31の上面に部分的に配置される導電性緩衝材75とを備える。
Further, the conduction inspection device includes a
すなわち、通電検査装置は、複数の半導体素子チップ1のソース電極19に跨って設けられる導電性緩衝材74と、導電性緩衝材74が設けられていない領域における複数の半導体素子チップ1のソース電極19に跨って設けられる導電性緩衝材75とを備える。
That is, the conduction inspection device includes a
導電性緩衝材74、および、導電性緩衝材75は、半導体ウエハ31の上面における半導体素子チップ1の、電流通電部2およびゲートパッド部3を含む領域を覆う。
The
導電性緩衝材74、および、導電性緩衝材75は、たとえば、アルミ箔などの金属の薄膜、炭素繊維材、または、カーボン粒子を含む導電性の緩衝シートなどを含む。
The
また、通電検査装置は、導電性緩衝材74の上面、および、導電性緩衝材75の上面に渡って配置される通電電極33Aを備える。
In addition, the conduction inspection device includes an upper surface of the
通電電極33Aは、半導体ウエハ31の上面に形成された複数個の半導体素子チップ1の表面電極に、並列に電気的に接続される。通電電極33Aは、導電部71と、導電部72と、平面視において導電部71と導電部72との間に挟まれて配置される絶縁部73とを備える。
The conducting
導電部71は、電源77に接続される。また、導電部71は、半導体素子チップ1のソース電極19との間で導電性緩衝材74を挟む位置に設けられる。
The
また、導電部72は、電源76に接続される。また、導電部72は、半導体素子チップ1のソース電極19との間で導電性緩衝材75を挟む位置に設けられる。
Further, the
ここで、導電部71と導電部72とは、絶縁部73を介することによって電気的に分離されているが、導電部71と導電部72とが空間的に離間して配置されることによって、導電部71と導電部72とが電気的に分離されていてもよい。
Here, the
通電スクリーニング時間を短縮するには、通電電流を上げることが効果的である。しかしながら、電源容量を超える場合は、本実施の形態に例示されるように、通電電極を複数の領域に分割して、複数の電源を用いて通電することができる。 To shorten the energization screening time, it is effective to increase the energization current. However, when the power supply capacity is exceeded, as illustrated in the present embodiment, the energizing electrode can be divided into a plurality of regions and energized using a plurality of power supplies.
本実施の形態によれば、電源77および電源76を用いて通電することができるため、通電電流を高めることができる。そのため、通電時間を短くすることができ、コストを低減することができる。
According to the present embodiment, power can be supplied using the
なお、本実施の形態では、通電電極は2つに分割されたが、3つに分割される場合であっても、4つに分割される場合であっても、または、それ以上の数に分割される場合であってもよい。 In the present embodiment, the current-carrying electrode is divided into two. However, the current-carrying electrode may be divided into three, four, or more. It may be the case of division.
<以上に記載された実施の形態によって生じる効果について>
次に、以上に記載された実施の形態によって生じる効果を例示する。なお、以下では、以上に記載された実施の形態に例示された具体的な構成に基づいて当該効果が記載されるが、同様の効果が生じる範囲で、本願明細書に例示される他の具体的な構成と置き換えられてもよい。
<About the effect produced by the embodiment described above>
Next, effects produced by the embodiment described above will be exemplified. In the following, the effect is described based on the specific configuration exemplified in the embodiment described above, but other specific examples exemplified in the specification of the present application are provided as long as the same effect is generated. It may be replaced with a general configuration.
また、当該置き換えは、複数の実施の形態に跨ってなされてもよい。すなわち、異なる実施の形態において例示されたそれぞれの構成が組み合わされて、同様の効果が生じる場合であってもよい。 Further, the replacement may be performed over a plurality of embodiments. That is, a case where the same effects are produced by combining the respective configurations exemplified in the different embodiments may be adopted.
以上に記載された実施の形態によれば、通電検査装置は、複数の半導体素子チップ1の通電検査を行う。それぞれの半導体素子チップ1は、1つの半導体ウエハ31の上面に設けられる。それぞれの半導体素子チップ1は、pn接合部100と、pn接合部100の第1の端部に接続される表面電極とを備える。ここで、ソース電極19は、表面電極に対応するものである。通電検査装置は、導電性の第1の緩衝材と、導電性の第2の緩衝材と、第1の通電機構と、第2の通電機構とを備える。ここで、導電性緩衝材35は、第1の緩衝材に対応するものである。また、導電性緩衝材34は、第2の緩衝材に対応するものである。また、通電電極33は、第1の通電機構に対応するものである。また、冷却ステージ32は、第2の通電機構に対応するものである。導電性の導電性緩衝材35は、複数のソース電極19に跨って設けられる。導電性緩衝材34は、半導体ウエハ31の下面に設けられる裏面電極に接触する。ここで、裏面ドレイン電極21および裏面ドレイン電極22は、裏面電極に対応するものである。通電電極33は、ソース電極19との間で導電性緩衝材35を挟む位置に設けられる。冷却ステージ32は、裏面ドレイン電極22との間で導電性緩衝材34を挟む位置に設けられる。また、半導体ウエハ31の裏面ドレイン電極21および裏面ドレイン電極22は、pn接合部100の第1の端部とは反対側の端部である第2の端部に接続される。そして、通電電極33、および、冷却ステージ32は、pn接合部100の順方向に電流を流す。
According to the embodiment described above, the conduction inspection device performs the conduction inspection of the plurality of semiconductor element chips 1. Each
このような構成によれば、半導体ウエハ31の上面に設けられた複数の半導体素子チップ1に並列に通電することができるため、複数の半導体素子チップ1のスクリーニングを行う場合であっても、通電時間を増加させる必要がない。すなわち、1チップ当たりに換算される通電時間を短くすることができる。また、導電性緩衝材34、および、導電性緩衝材35を備えることによって、電気抵抗を低減させるために冷却ステージ32と通電電極33との間に圧力を加える場合であっても、半導体素子チップ1が損傷することを抑制することができる。
According to such a configuration, since a plurality of
なお、これらの構成以外の本願明細書に例示される他の構成については適宜省略することができる。すなわち、これらの構成のみで、以上に記載された効果を生じさせることができる。 Note that other configurations exemplified in the specification of the present application other than these configurations can be omitted as appropriate. That is, the effects described above can be produced only by these configurations.
しかしながら、本願明細書に例示される他の構成のうちの少なくとも1つを以上に記載された構成に適宜追加した場合、すなわち、以上に記載された構成としては記載されなかった本願明細書に例示される他の構成を以上に記載された構成に追加した場合でも、同様に以上に記載された効果を生じさせることができる。 However, when at least one of the other configurations exemplified in the specification of the present application is appropriately added to the configuration described above, that is, in the specification of the present application which is not described as the configuration described above. Even when another configuration is added to the configuration described above, the effects described above can be similarly produced.
また、以上に記載された実施の形態によれば、冷却ステージ32は、半導体素子チップ1の温度を制御可能である。このような構成によれば、通電時の半導体素子チップ1の温度を制御することができる。
Further, according to the embodiment described above, the cooling
また、以上に記載された実施の形態によれば、通電検査装置は、少なくとも複数の半導体素子チップ1を浸す、絶縁性の液体63と、液体63を入れる容器64とを備える。このような構成によれば、液体63を用いて半導体ウエハを直接冷却することによって、半導体ウエハ面内、または、半導体ウエハ間における温度分布を小さくすることができる。そのため、通電スクリーニングの時間を短縮してコストを低減することができる。また、液体63を用いて半導体ウエハを直接冷却するため、半導体ウエハの温度は導電性緩衝材34の熱抵抗、導電性緩衝材35の熱抵抗、導電性緩衝材54の熱抵抗、および、導電性緩衝材55の熱抵抗に依存しなくなる。そのため、導電性緩衝材は電気的に接続することができるものであればよくなり、材料の選択肢が増える。したがって、複数回使用でき、かつ、交換頻度が少ない材料を利用すれば、コストを低減することができる。
Further, according to the embodiment described above, the conduction inspection apparatus includes the insulating
また、以上に記載された実施の形態によれば、通電検査装置は、平面視において重なって設けられる複数の半導体ウエハ51、半導体ウエハ52、および、半導体ウエハ53の上面に設けられる複数の半導体素子チップ1の通電検査を行う。通電検査装置は、少なくとも1つの導電性の第3の緩衝材を備える。ここで、導電性緩衝材54、および、導電性緩衝材55は、第3の緩衝材に対応するものである。導電性緩衝材54は、隣接する半導体ウエハ51と、半導体ウエハ52とに挟まれて設けられる。導電性緩衝材55は、隣接する半導体ウエハ52と、半導体ウエハ53とに挟まれて設けられる。導電性緩衝材54は、隣接する半導体ウエハ51および半導体ウエハ52のうちの第1の半導体ウエハである半導体ウエハ51における半導体素子チップ1のソース電極19に跨って設けられる。また、導電性緩衝材54は、半導体ウエハ51、半導体ウエハ52、および、半導体ウエハ53のうちの、半導体ウエハ51と隣接する第2の半導体ウエハである半導体ウエハ52の裏面ドレイン電極22に接触する。導電性緩衝材55は、隣接する半導体ウエハ52および半導体ウエハ53のうちの第1の半導体ウエハである半導体ウエハ52における半導体素子チップ1のソース電極19に跨って設けられる。また、導電性緩衝材55は、半導体ウエハ51、半導体ウエハ52、および、半導体ウエハ53のうちの、半導体ウエハ52と隣接する第2の半導体ウエハである半導体ウエハ53の裏面ドレイン電極22に接触する。このような構成によれば、複数枚の半導体ウエハを直列に積層することによって、多数の半導体素子チップを同時に通電スクリーニングすることができる。そのため、1チップ当たりの通電スクリーニング時間を短縮することができるため、コストを低減することができる。
Further, according to the embodiment described above, the conduction inspection device includes a plurality of
また、以上に記載された実施の形態によれば、第1の緩衝材は、導電性の第4の緩衝材と、導電性の第5の緩衝材とを備える。ここで、導電性緩衝材74は、第4の緩衝材に対応するものである。また、導電性緩衝材75は、第5の緩衝材に対応するものである。導電性緩衝材74は、複数のソース電極19に跨って設けられる。導電性緩衝材75は、導電性緩衝材74が設けられていない複数のソース電極19に跨って設けられる。また第1の通電機構は、第3の通電機構と、第4の通電機構とを備える。ここで、導電部71は、第3の通電機構に対応するものである。また、導電部72は、第4の通電機構に対応するものである。導電部71は、ソース電極19との間で導電性緩衝材74を挟む位置に設けられる。導電部72は、ソース電極19との間で導電性緩衝材75を挟む位置に設けられる。このような構成によれば、電源77および電源76を用いて通電することができるため、通電電流を高めることができる。そのため、通電時間を短くすることができ、コストを低減することができる。
Further, according to the embodiment described above, the first cushioning member includes the conductive fourth cushioning member and the conductive fifth cushioning member. Here, the
また、以上に記載された実施の形態によれば、通電検査装置は、炭化珪素を含む半導体ウエハ31の上面に設けられる複数の半導体素子チップ1の通電検査を行う。このような構成によれば、1つの半導体ウエハ31の上面に設けられた複数の半導体素子チップ1に並列に通電することができるため、複数の半導体素子チップ1のスクリーニングを行う場合であっても、通電時間を増加させる必要がない。
Further, according to the embodiment described above, the conduction test apparatus performs a conduction test on a plurality of
また、以上に記載された実施の形態によれば、通電検査方法は、複数の半導体素子チップ1の通電検査を行う通電検査方法である。それぞれの半導体素子チップ1は、1つの半導体ウエハ31の上面に設けられる。また、それぞれの半導体素子チップ1は、pn接合部100を有する。また、それぞれの半導体素子チップ1は、pn接合部100の第1の端部に接続されるソース電極19を備える。そして、通電検査方法において、複数のソース電極19に跨る、導電性の導電性緩衝材35を設ける。そして、複数の半導体素子チップ1におけるpn接合部100の第1の端部とは反対側の端部である第2の端部に跨る、導電性の導電性緩衝材34を設ける。そして、ソース電極19との間で導電性緩衝材35を挟む位置に、通電電極33を設ける。そして、pn接合部100の第2の端部との間で導電性緩衝材34を挟む位置に、冷却ステージ32を設ける。そして、通電電極33と冷却ステージ32とを用いて、pn接合部100の順方向に電流を流す。そして、pn接合部100の順方向に電流を流した後、少なくとも導電性緩衝材34と、冷却ステージ32とを除去し、かつ、pn接合部100の第2の端部に接続される裏面ドレイン電極21および裏面ドレイン電極22を設ける。
Further, according to the embodiment described above, the energization inspection method is an energization inspection method for performing an energization inspection of a plurality of semiconductor element chips 1. Each
このような構成によれば、半導体ウエハ31の上面に設けられた複数の半導体素子チップ1に並列に通電することができるため、複数の半導体素子チップ1のスクリーニングを行う場合であっても、通電時間を増加させる必要がない。また、通電スクリーニング時に熱劣化する裏面ドレイン電極を通電スクリーニング後に形成するので、通電時の温度を高めることができる。積層欠陥の成長速度は、通電時の温度が高いほど速くなる。そのため、通電時の温度を高めることによって、積層欠陥の成長が完全に飽和するまでの時間を短くすることができる。したがって、検査コストを低減することができる。
According to such a configuration, since a plurality of
なお、これらの構成以外の本願明細書に例示される他の構成については適宜省略することができる。すなわち、これらの構成のみで、以上に記載された効果を生じさせることができる。 Note that other configurations exemplified in the specification of the present application other than these configurations can be omitted as appropriate. That is, the effects described above can be produced only by these configurations.
しかしながら、本願明細書に例示される他の構成のうちの少なくとも1つを以上に記載された構成に適宜追加した場合、すなわち、以上に記載された構成としては記載されなかった本願明細書に例示される他の構成を以上に記載された構成に追加した場合でも、同様に以上に記載された効果を生じさせることができる。 However, when at least one of the other configurations exemplified in the specification of the present application is appropriately added to the configuration described above, that is, in the specification of the present application which is not described as the configuration described above. Even when another configuration is added to the configuration described above, the effects described above can be similarly produced.
また、特に制限がない限り、それぞれの処理が行われる順序は変更することができる。 Also, the order in which the respective processes are performed can be changed unless otherwise specified.
<以上に記載された実施の形態における変形例について>
以上に記載された実施の形態では、それぞれの構成要素の材質、材料、寸法、形状、相対的配置関係または実施の条件などについても記載する場合があるが、これらはすべての局面において例示であって、本願明細書に記載されたものに限られることはないものとする。
<Modifications of the above-described embodiment>
In the embodiments described above, the materials, materials, dimensions, shapes, relative arrangement relations, or implementation conditions of the respective components may be described, but these are examples in all aspects. Therefore, the present invention is not limited to those described in the specification of the present application.
したがって、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。たとえば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの実施の形態における少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。 Accordingly, innumerable modifications that are not illustrated are envisioned within the scope of the technology disclosed herein. For example, when at least one component is modified, added, or omitted, or when at least one component in at least one embodiment is extracted and combined with components of another embodiment. Shall be included.
また、矛盾が生じない限り、以上に記載された実施の形態において「1つ」備えられるものとして記載された構成要素は、「1つ以上」備えられていてもよいものとする。 Unless inconsistency arises, "one or more" of the components described as "one" provided in the above-described embodiment may be provided.
さらに、以上に記載された実施の形態におけるそれぞれの構成要素は概念的な単位であって、本願明細書に開示される技術の範囲内には、1つの構成要素が複数の構造物から成る場合と、1つの構成要素がある構造物の一部に対応する場合と、さらには、複数の構成要素が1つの構造物に備えられる場合とを含むものとする。 Furthermore, each component in the embodiment described above is a conceptual unit, and one component includes a plurality of structures within the scope of the technology disclosed in this specification. And a case where one component corresponds to a part of a structure, and a case where a plurality of components are provided in one structure.
また、以上に記載された実施の形態におけるそれぞれの構成要素には、同一の機能を発揮する限り、他の構造または形状を有する構造物が含まれるものとする。 In addition, each component in the above-described embodiment includes a structure having another structure or shape as long as the same function is exhibited.
また、本願明細書における説明は、本技術に関するすべての目的のために参照され、いずれも、従来技術であると認めるものではない。 In addition, the description in the specification of the present application is referred to for all purposes related to the present technology, and none of them is admitted to be prior art.
また、以上に記載された実施の形態において、特に指定されずに材料名などが記載された場合は、矛盾が生じない限り、当該材料に他の添加物が含まれた、たとえば、合金などが含まれるものとする。 In addition, in the embodiments described above, when a material name or the like is described without particular designation, unless there is a contradiction, the material includes other additives, such as an alloy. Shall be included.
また、以上に記載された実施の形態では、半導体基板がn型とされたが、p型とされる場合であってもよいものとする。すなわち、以上に記載された実施の形態では、炭化珪素半導体装置の例としてMOSFETが説明されたが、炭化珪素半導体装置の例が絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(insulated gate bipolar transistor、すなわち、IGBT)、ショットキーバリアダイオード(Schottky barrier diode、すなわち、SBD)、または、pnダイオードである場合も想定することができるものとする。 Further, in the above-described embodiment, the semiconductor substrate is of the n-type, but the semiconductor substrate may be of the p-type. In other words, in the above-described embodiments, the MOSFET has been described as an example of the silicon carbide semiconductor device. However, the example of the silicon carbide semiconductor device is an insulated gate bipolar transistor (i.e., IGBT) or a shot transistor. A key barrier diode (Schottky barrier diode, ie, SBD) or a pn diode can be assumed.
なお、炭化珪素半導体装置の例がIGBTである場合には、ソース電極がエミッタ電極に対応し、かつ、ドレイン電極がコレクタ電極に対応するものとする。また、炭化珪素半導体装置の例がIGBTである場には、ドリフト層の下面にドリフト層とは逆の導電型の層が位置するが、ドリフト層の下面に位置する層は、ドリフト層の下面に新たに形成される層であってもよいし、以上に記載された実施の形態における場合のようにドリフト層が形成されるための半導体基板であってもよい。 When the example of the silicon carbide semiconductor device is an IGBT, it is assumed that the source electrode corresponds to the emitter electrode and the drain electrode corresponds to the collector electrode. In the case where the example of the silicon carbide semiconductor device is an IGBT, a layer having a conductivity type opposite to that of the drift layer is located on the lower surface of the drift layer. May be a newly formed layer, or a semiconductor substrate on which a drift layer is formed as in the above-described embodiment.
また、以上に記載された実施の形態では、プレーナ型のMOSFETについて説明されたが、ドリフト層の上面にトレンチが形成されたトレンチ型のMOSFETに適用される場合も想定することができるものとする。トレンチ型のMOSFETの場合、ドリフト層の上面に溝部、すなわち、トレンチが形成され、当該溝部内のドリフト層の上面、すなわち、トレンチの底面上に、ゲート絶縁膜を介してゲート電極が埋め込まれる。 Further, in the embodiment described above, the planar type MOSFET has been described. However, a case where the present invention is applied to a trench type MOSFET in which a trench is formed on an upper surface of a drift layer can be assumed. . In the case of a trench type MOSFET, a trench, that is, a trench is formed on the upper surface of the drift layer, and a gate electrode is buried via a gate insulating film on the upper surface of the drift layer, that is, on the bottom of the trench.
1 半導体素子チップ、1A 不良チップ、2 電流通電部、3 ゲートパッド部、4 終端部、5 欠陥、6,7 積層欠陥、8 順方向電流、11 炭化珪素半導体基板、12 ドリフト層、13 ウェル層、14 ソース層、15 コンタクト注入層、16 ゲート電極、17 ゲート絶縁膜、18 層間絶縁膜、19 ソース電極、20 裏面コンタクト電極、21,22 裏面ドレイン電極、31,51,52,53 半導体ウエハ、32,61 冷却ステージ、33,33A,62 通電電極、34,35,54,55,74,75 導電性緩衝材、41 保護膜、42 絶縁膜、63 液体、64 容器、65 熱交換機、66 配管、71,72 導電部、73 絶縁部、76,77 電源、100 pn接合部。
REFERENCE SIGNS
Claims (6)
それぞれの前記半導体素子チップは、
前記ドリフト層と前記ウェル層とからなるpn接合部と、
前記pn接合部の第1の端部に接続される表面電極とを備え、
前記通電検査装置は、
複数の前記表面電極に跨って設けられる、導電性の第1の緩衝材と、
前記半導体ウエハの下面に設けられる裏面電極に接触する、導電性の第2の緩衝材と、
前記表面電極との間で前記第1の緩衝材を挟む位置に設けられる第1の通電機構と、
前記裏面電極との間で前記第2の緩衝材を挟む位置に設けられる第2の通電機構とを備え、
前記半導体ウエハの前記裏面電極は、前記pn接合部の前記第1の端部とは反対側の端部である第2の端部に接続され、
前記第1の通電機構、および、前記第2の通電機構は、前記pn接合部の順方向に前記半導体素子チップの積層欠陥の成長が飽和するまで電流を流す、
通電検査装置。 A semiconductor wafer made of a silicon carbide substrate of the first conductivity type, a drift layer of the first conductivity type formed on the upper surface of the semiconductor wafer, and a well layer of the second conductivity type formed on the surface of the drift layer; And a first conductivity type source layer formed on a surface layer of the well layer.
Each of the semiconductor element chips,
A pn junction comprising the drift layer and the well layer;
A surface electrode connected to a first end of the pn junction;
The energization inspection device,
A first conductive material provided across the plurality of surface electrodes,
A conductive second buffer material that contacts a back electrode provided on the lower surface of the semiconductor wafer;
A first energizing mechanism provided at a position sandwiching the first cushioning material between the first electrode and the surface electrode;
A second energizing mechanism provided at a position sandwiching the second buffer between the back electrode and
The back surface electrode of the semiconductor wafer is connected to a second end of the pn junction opposite to the first end;
The first energizing mechanism and the second energizing mechanism flow a current in a forward direction of the pn junction until the growth of stacking faults of the semiconductor element chip is saturated .
Energization inspection device.
請求項1に記載の通電検査装置。 The second energization mechanism is capable of controlling the temperature of the semiconductor element chip,
The current inspection device according to claim 1.
少なくとも複数の前記半導体素子チップを浸す、絶縁性の液体と、
前記液体を入れる容器とを備える、
請求項2に記載の通電検査装置。 The energization inspection device further includes:
An insulating liquid for immersing at least a plurality of the semiconductor element chips,
A container for containing the liquid,
The current inspection device according to claim 2.
それぞれの前記半導体素子チップは、
1つの半導体ウエハの上面に設けられ、
pn接合部と、
前記pn接合部の第1の端部に接続される表面電極とを備え、
前記通電検査装置は、
複数の前記表面電極に跨って設けられる、導電性の第1の緩衝材と、
前記半導体ウエハの下面に設けられる裏面電極に接触する、導電性の第2の緩衝材と、
前記表面電極との間で前記第1の緩衝材を挟む位置に設けられる第1の通電機構と、
前記裏面電極との間で前記第2の緩衝材を挟む位置に設けられる第2の通電機構とを備え、
前記半導体ウエハの前記裏面電極は、前記pn接合部の前記第1の端部とは反対側の端部である第2の端部に接続され、
前記第1の通電機構、および、前記第2の通電機構は、前記pn接合部の順方向に電流を流し、
平面視において重なって設けられる複数の前記半導体ウエハの上面に設けられる複数の前記半導体素子チップの通電検査を行う通電検査装置であり、
前記通電検査装置は、さらに、
隣接する前記半導体ウエハ同士に挟まれて設けられる、少なくとも1つの導電性の第3の緩衝材を備え、
前記第3の緩衝材は、隣接する前記半導体ウエハのうちの第1の半導体ウエハにおける前記半導体素子チップの前記表面電極に跨って設けられ、かつ、前記半導体ウエハのうちの、前記第1の半導体ウエハと隣接する第2の半導体ウエハの前記裏面電極に接触する、
通電検査装置。 It is a conduction inspection device that performs conduction inspection of a plurality of semiconductor element chips,
Each of the semiconductor element chips,
Provided on the upper surface of one semiconductor wafer,
a pn junction,
A surface electrode connected to a first end of the pn junction;
The energization inspection device,
A first conductive material provided across the plurality of surface electrodes,
A conductive second buffer material that contacts a back electrode provided on the lower surface of the semiconductor wafer;
A first energizing mechanism provided at a position sandwiching the first cushioning material between the first electrode and the surface electrode;
A second energizing mechanism provided at a position sandwiching the second buffer between the back electrode and
The back surface electrode of the semiconductor wafer is connected to a second end of the pn junction opposite to the first end;
The first energizing mechanism and the second energizing mechanism flow a current in a forward direction of the pn junction,
An electrical current inspection apparatus that performs electrical inspection of a plurality of the semiconductor element chips provided on an upper surface of the plurality of semiconductor wafers provided to be overlapped in a plan view,
The energization inspection device further includes:
The semiconductor device according to claim 1, further comprising at least one conductive third cushioning material provided between the adjacent semiconductor wafers,
The third cushioning material is provided across the surface electrode of the semiconductor element chip in the first semiconductor wafer of the adjacent semiconductor wafers, and the first semiconductor of the semiconductor wafer is provided. Contact the back electrode of the second semiconductor wafer adjacent to the wafer;
Energization inspection device.
それぞれの前記半導体素子チップは、
1つの半導体ウエハの上面に設けられ、
pn接合部と、
前記pn接合部の第1の端部に接続される表面電極とを備え、
前記通電検査装置は、
複数の前記表面電極に跨って設けられる、導電性の第1の緩衝材と、
前記半導体ウエハの下面に設けられる裏面電極に接触する、導電性の第2の緩衝材と、
前記表面電極との間で前記第1の緩衝材を挟む位置に設けられる第1の通電機構と、
前記裏面電極との間で前記第2の緩衝材を挟む位置に設けられる第2の通電機構とを備え、
前記半導体ウエハの前記裏面電極は、前記pn接合部の前記第1の端部とは反対側の端部である第2の端部に接続され、
前記第1の通電機構、および、前記第2の通電機構は、前記pn接合部の順方向に電流を流し、
前記第1の緩衝材は、
複数の前記表面電極に跨って設けられる、導電性の第4の緩衝材と、
前記第4の緩衝材が設けられていない複数の前記表面電極に跨って設けられる、導電性の第5の緩衝材とを備え、
前記第1の通電機構は、
前記表面電極との間で前記第4の緩衝材を挟む位置に設けられる第3の通電機構と、
前記表面電極との間で前記第5の緩衝材を挟む位置に設けられる第4の通電機構とを備える、
通電検査装置。 It is a conduction inspection device that performs conduction inspection of a plurality of semiconductor element chips,
Each of the semiconductor element chips,
Provided on the upper surface of one semiconductor wafer,
a pn junction,
A surface electrode connected to a first end of the pn junction;
The energization inspection device,
A first conductive material provided across the plurality of surface electrodes,
A conductive second buffer material that contacts a back electrode provided on the lower surface of the semiconductor wafer;
A first energizing mechanism provided at a position sandwiching the first cushioning material between the first electrode and the surface electrode;
A second energizing mechanism provided at a position sandwiching the second buffer between the back electrode and
The back surface electrode of the semiconductor wafer is connected to a second end of the pn junction opposite to the first end;
The first energizing mechanism and the second energizing mechanism flow a current in a forward direction of the pn junction,
The first cushioning material is
A conductive fourth cushioning material provided over a plurality of the surface electrodes;
A conductive fifth cushioning member provided across the plurality of surface electrodes not provided with the fourth cushioning member,
The first energizing mechanism includes:
A third energizing mechanism provided at a position sandwiching the fourth cushioning material between the fourth electrode and the surface electrode;
A fourth energizing mechanism provided at a position sandwiching the fifth cushioning material with the surface electrode.
Energization inspection device.
それぞれの前記半導体素子チップは、1つの半導体ウエハの上面に設けられ、かつ、pn接合部を有し、
それぞれの前記半導体素子チップは、前記pn接合部の第1の端部に接続される表面電極を備え、
複数の前記表面電極に跨る、導電性の第1の緩衝材を設け、
複数の前記半導体素子チップにおける前記pn接合部の前記第1の端部とは反対側の端部である第2の端部に跨る、導電性の第2の緩衝材を設け、
前記表面電極との間で前記第1の緩衝材を挟む位置に、第1の通電機構を設け、
前記pn接合部の前記第2の端部との間で前記第2の緩衝材を挟む位置に、第2の通電機構を設け、
前記第1の通電機構と前記第2の通電機構とを用いて、前記pn接合部の順方向に電流を流し、
前記pn接合部の順方向に電流を流した後、少なくとも前記第2の緩衝材と、前記第2の通電機構とを除去し、かつ、前記pn接合部の前記第2の端部に接続される裏面電極を設ける、
通電検査方法。 A conduction test method for conducting a conduction test on a plurality of semiconductor element chips,
Each of the semiconductor element chips is provided on an upper surface of one semiconductor wafer and has a pn junction,
Each of the semiconductor element chips includes a surface electrode connected to a first end of the pn junction,
Providing a conductive first buffer material over a plurality of the surface electrodes,
A conductive second buffer material is provided across a second end of the plurality of semiconductor element chips, the second end being an end opposite to the first end of the pn junction;
A first energizing mechanism is provided at a position sandwiching the first cushioning material between the first electrode and the surface electrode,
A second energizing mechanism is provided at a position sandwiching the second cushioning material between the pn junction and the second end,
Using the first energizing mechanism and the second energizing mechanism, flow a current in a forward direction of the pn junction,
After flowing a current in the forward direction of the pn junction, at least the second buffer and the second energizing mechanism are removed, and the pn junction is connected to the second end of the pn junction. Providing a back electrode,
Energization inspection method.
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