JPH07301660A - 半導体装置を検査する方法と装置 - Google Patents

半導体装置を検査する方法と装置

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JPH07301660A
JPH07301660A JP6307913A JP30791394A JPH07301660A JP H07301660 A JPH07301660 A JP H07301660A JP 6307913 A JP6307913 A JP 6307913A JP 30791394 A JP30791394 A JP 30791394A JP H07301660 A JPH07301660 A JP H07301660A
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temperature
signal
test
voltage
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JP6307913A
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Michael J Maytum
ジェイ.メイタム マイクル
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Texas Instruments Inc
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    • G01R31/2607Circuits therefor
    • G01R31/2632Circuits therefor for testing diodes
    • G01R31/2633Circuits therefor for testing diodes for measuring switching properties thereof

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  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 信頼性が高く、かつ損傷または破壊を自動的
に与えることのない半導体装置の検査のための方法と装
置を提供する。 【構成】 早期に終了する標準的急増大波形が検査され
る装置に加えられる。この波形を加えている期間中およ
び/またはその直後に、装置の温度に敏感なパラメータ
を監視することにより、標準的急増大波形による加熱の
量が確認される。急増大波形の早期の終了は、標準的波
形に作用する制御可能短絡回路により実行される。温度
に敏感なパラメータの時間に関する微分係数が、波形の
持続期間中連続的に監視される。微分係数のこの監視に
より、もし微分係数が閾値を越えて装置が過度に温度上
昇していることが表示されるならば、早期に短絡回路を
動作させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の検査に関
する。さらに詳細にいえば、本発明は、半導体装置が故
障する可能性のある条件を得るための半導体装置の検査
に関する。
【0002】
【従来の技術およびその問題点】従来、半導体装置は、
装置のいくつかの特性を測定し、そして装置に標準的検
査信号(例えば、CCITT K17急増大波形、また
はIEEE PC62急増大波形)を加え、そして、そ
の後再び特性を測定することにより、半導体装置に加え
られる大きな信号に耐える能力が検査されていた。もし
この検査信号が加えられることにより特性が大幅に変化
したならば、この装置は故障であると考えられる。もし
装置が検査信号によって損傷を受けたならば、もちろ
ん、特性の変化は特に著しいであろう。
【0003】この方式の検査の1つの欠点は、結果が信
頼できないことである。例えば、検査信号が加えられて
いる間異常に高い温度に達する装置は、検査信号が加え
られた後、測定された特性に変化がない、または小さな
変化しか示さないかもしれない。このことは、良好な装
置を示すものとして受け取られるかもしれないが、実際
には、到達した高い温度は装置の接触体メタライゼーシ
ョンを溶融し、それにより、それへの接続が変化して、
小さな面積領域の接触体だけが残ることがある。このよ
うな装置は、使用の初期に故障する可能性が高い。
【0004】前記で説明した検査のまた別の欠点は、脆
弱な装置は検査により損傷を受ける、または破壊される
可能性のあることである。このような装置は、その他の
点では、検査に合格した装置に対して期待される条件に
比べて損傷を受けることが小さな条件の下で使用するの
に適しているであろう。
【0005】
【問題点を解決するための手段】本発明の1つの目的
は、装置の使用可能性についてさらに信頼性の高い指示
を提供し、および要求される基準に達しない装置に自動
的に損傷を与えることがない、または自動的に破壊する
ことがないように半導体装置の検査法を得ることであ
る。
【0006】本発明により、半導体装置を検査する方法
が得られる。半導体装置を検査するこの方法は、装置に
検査電気信号を加える段階を有する。装置に検査電気信
号を加えるこの段階により装置の中に電流が流れるが、
この電流は装置の動作限界内にある。半導体装置を検査
する前記方法はまた、装置の温度により変化するパラメ
ータを測定する段階を有する。この段階により、検査電
気信号を加えることにより生ずる装置の温度の上昇の表
示が得られる。
【0007】一方、前記で説明した従来の検査法では、
検査信号が装置の動作特性を測定可能にまで変えるのに
十分なまでいったん加えられる時にのみ、装置は故障す
るであろう。本発明の方法では、もし検査信号が許容で
きない温度上昇をいったん引き起こすならば、装置が故
障するであろう。それは、例えば、もしそれが頻繁に繰
り返されたならば、装置の故障が生ずるであろうからで
ある。
【0008】電流を発生する検査信号を加えることは、
例えば、装置を導電状態にする高電圧のような初期信号
を加えることを必要とする。さらに、複数個の検査信号
を加えることができる。
【0009】検査電気信号は、2個またはそれ以上に多
数個の異なる成分を逐次に有することができる。検査さ
れる装置が3個またはそれ以上に多数個の端子を有する
場合、装置の導電状態を達成するために、検査電気信号
に付加して信号を供給することができる。
【0010】半導体装置は、過電圧保護器であることが
できる。この過電圧保護装置の、動作中にそれに加えら
れる電圧が閾値レベルを越える時、過電圧保護装置は低
インピーダンス状態になる。
【0011】検査される半導体装置が期待される十分な
特性を有していない種類の装置である場合、検査信号
は、検査される半導体装置がこの検査信号によって熱的
に損傷を受けないような、検査信号であることができ
る。例えば、検査信号は持続時間が特別に短い信号であ
ることができる。
【0012】検査信号の終了は、検査される装置を短絡
することにより実行することができる。
【0013】半導体装置がシリコンである場合、検査信
号が終了する時、半導体装置の到達する局所温度が10
0℃から300℃までの範囲内にあるような、好ましく
は190℃から210℃までの範囲内にあるような、検
査信号であることができる。
【0014】もし検査される装置が過電圧保護器である
ならば、測定される温度により変化するパラメータは、
装置のツェナ電圧であることができる、または、装置の
漏洩電流であることができる。
【0015】検査信号の終了の瞬間の時刻の後で測定さ
れたパラメータの値から、検査信号の終了の瞬間の時刻
における温度により変化する少なくとも1つのパラメー
タの値を計算することにより、検査される装置の良さの
因子を得ることができる。
【0016】もし半導体装置は、それに高電圧が加えら
れる時、過電圧保護器と同じように低インピーダンス状
態にスイッチする装置であるならば、装置に1つの波形
が加えられる前に他の波形が加えられるというように、
2個の波形により検査信号を供給することができる。第
1の波形は高電圧で低電流を有し、そしてこの第1波形
は装置を駆動して低インピーダンス状態に変える。第2
の波形は低電圧で高電流を有し、そしてこの第2波形は
装置を低インピーダンス状態に保持する役割を果たす。
【0017】半導体装置を検査する方法はさらに、温度
により変化するパラメータの値を監視する段階を有す
る。このパラメータの値は検査信号を加えている期間の
間変化し、そして装置が検査信号により損傷を受ける可
能性のあることをこのパラメータの値が指示する時、検
査信号を終了させる。
【0018】パラメータの値を監視する段階は、信号の
大きさが事実上一定である動作信号の持続時間の一部分
の期間中に行うことができる。もし装置が低インピーダ
ンス状態にスイッチされるならば、監視されるパラメー
タは、装置がその低インピーダンス状態にある時の装置
の両端の電圧であることができる。
【0019】監視を行う段階は、温度により変化するパ
ラメータの時間に関する微分係数を監視する形式である
ことができる。そしてパラメータの変化の速度が(上昇
する温度を指示する方向に)一定の予め定められた値を
越える時、検査信号を終了させることができる。
【0020】
【実施例】1つの実施例を示した添付図面を参照して、
半導体装置を検査する方法を説明する。
【0021】図1は、本発明による方法を実行する装置
の1つの実施例のブロック線図である。図1において、
装置の種々のブロックの間で信号を伝える導電線は、細
い線および太い線で示されている。細い線は制御信号を
伝える導電線を表し、そして太い線は他の種類の信号を
伝える導電線を表す。それぞれの線は、ブロックで表さ
れる複数個の部品の間で異なる信号を伝える、複数個の
分離した導電線を表す場合がある。
【0022】制御装置4は、検査される装置2を除い
て、導電線33、34、35、36、37を通して他の
すべてのブロックに制御信号を送る装置の動作を調整す
る。検査される装置2の端子は、導電線10によりスイ
ッチ・マトリックス3に接続される。スイッチ・マトリ
ックス3は制御装置4の指示の下で動作し、特定の導電
線を特定の導電線9および14に接続することを行う。
導電線14はスイッチ・マトリックス3をパラメトリッ
ク・テスタ13に接続し、そして導電線9はスイッチ・
マトリックス3をスイッチ可能短絡回路8に接続する。
導電線9にそれぞれが対応する導電線7は、急増大波形
発生器6の出力を受け取り、そしてそれをスイッチ可能
短絡回路8に送る。制御装置4から導電線36を通し
て、または微分器28から導電線38を通して、のいず
れかからの制御信号に応答して、スイッチ可能短絡回路
が動作し、導電線7または導電線9の種々の導電線の間
の短絡回路が得られる。このことにより、スイッチ・マ
トリックス3を通して検査される装置2に送られる1個
または複数個の信号を急速に終了することができる。
【0023】パラメトリック・テスタ13は、検査され
る装置2に検査電流および/または検査電圧を送り、そ
して装置2の温度により変化するパラメータの1個また
は複数個の値に依存する電気信号を、検査される装置2
から受け取る。これらの値はパラメトリック・テスタ1
3により測定される。その測定結果が、導電線26を通
して、微分器28および制御装置4に送られる。装置が
突然に熱くなったことを装置2の温度により変化するパ
ラメータの測定値が表示する時、導電線26を通して、
微分器28は制御装置4に信号を送る。
【0024】制御装置4は、例えば導電線5を通して、
コンピュータを制御するオペレータまたは工程(図示さ
れていない)から検査を開始する制御信号を受け取り、
そして検査の結果を導電線33を通して送る。
【0025】説明の目的のために、例えば、選定された
半導体装置2は過電圧保護装置であり、そして説明され
る検査の細部はこのような装置に特有のものである。過
電圧保護装置が特定の電圧の急増大に耐えることができ
るかどうかを調べるために、過電圧保護装置が検査され
る。このような電圧の急増大に対する1つの反応とし
て、装置が熱くなる。使用中に故障する可能性のある低
品質の装置は、高品質の装置よりも熱くなる。極端な場
合には、極端に低品質の装置は、急増大する電圧がそれ
らに加えられた時、内部が溶融することにより破壊する
ことがある。それ程極端でない場合には、装置が加熱さ
れることにより、半導体内部の添加不純物が拡散を起こ
すことがある。その結果、装置の特性が次第に劣化し、
最終的には装置が破壊する。装置に通常加えられる信号
に応答して大幅に加熱されることが起こる装置では、こ
れらの工程が非常に加速される。このような装置は、使
用中に初期に故障するであろう。
【0026】標準的な電気的急増大信号の終了の時刻に
装置が到達する温度により、適切な使用中の特性の指標
を得ることができ、そして本発明はこの事実を利用す
る。この方法は特に、大きな電流を流して使用中する装
置に応用することができる。それは、これらの装置が長
い時間の間高い温度にはあるが、しかし必ずしも損傷を
与える温度ではないからである。
【0027】図1に示された装置により実行される検査
は、下記の方式で進められる。検査される装置2がスイ
ッチ・マトリックス3に接続され、そして制御装置4が
導電線5を通して検査を開始する命令を受け取ると、制
御装置4は急増大波形発生気6に電気的急増大波形を発
生させる。この電気的急増大波形が、導電線7を通して
スイッチ可能短絡回路8に送られ、そして導電線9を通
してスイッチ・マトリックス3に送られ、そして導電線
10を通して装置2に送られる。スイッチ可能短絡回路
はこの時点では活性ではなく、したがって導電線7の電
気的急増大波形は導電線9には伝送されなく、および装
置2にも送られない。
【0028】過電圧保護器を検査するための標準的な電
気的急増大波形は、IEEE PC62基準に適合す
る。この電気的急増大波形が図2に示されている。立上
がり時間が10μsであり、ピーク電圧が1000Vお
よびピーク電流が100Aであり、そしてピーク値の5
0%までの降下時間が1000μsである。装置にこの
ような波形を送ることによる欠点は前記で説明した。す
なわち、低品質の装置は破壊され、その結果、装置の品
質について信頼性のある表示が得られない。
【0029】この装置は、スイッチ可能短絡回路8を用
いて標準的な急増大波形を打ち切ることにより、検査さ
れる装置に加えられる衝撃を緩和し、それにより、もし
この装置が低品質の装置であるならば、急増大する波形
が検査される装置に引き起こす可能性のある損傷が少な
くなる、またはなくなるであろう。検査される装置2に
加えられるこのような打ち切られた波形が、図2の曲線
12で示されている。検査される装置に対して標準的な
急増大波形よりは小さな衝撃力を与える他の波形を用い
ることができるが、前記で説明した打ち切られた波形を
用いることによりいくつかの利点が得られる。それは、
特定の波形を生ずる装置が既に存在していることであ
り、および打ち切られた波形12は標準的な波形11に
対して簡単な関係を有し、それにより、標準的な検査と
本発明により実行される検査との間の関係を容易に決定
することができることである。
【0030】この検査法は、装置に加えられる急増大波
形に対し装置がどのように応答するかを確認する。この
ことは、装置を流れる電流により、装置がどの程度に加
熱されるかを検出することにより行われる。半導体装置
は小さな熱容量を有しているので、そして装置に加えら
れる急増大波形信号の持続時間は短いので、それらの温
度を測定するのは実際的ではない。けれども、半導体は
温度により変化するパラメータを有しており、そしてこ
れらのパラメータは電気的方法で急速にかつ容易に測定
することができる。使用中の装置の特性に関係するデー
タは、装置に検査波形を加えている期間中に行われる、
および装置に検査波形を加え終わった直後で装置がまだ
熱い間に行われる、温度により変化するパラメータの測
定から得ることができる。
【0031】急増大する波形を装置に加えることによ
り、測定されるパラメータが温度に特に敏感である温度
にまで、装置が加熱されることが好ましい。その場合に
は、異なる装置の特性の間の小さな差を、検査により識
別することができる。装置に急増大する波形をに加えた
後にパラメータが測定される場合、測定が行われる時点
において、パラメータが温度に特に敏感である領域に常
にあるように、急増大する波形によって装置が十分に加
熱されなければならない。
【0032】装置が加熱される量とは別に、急増大する
波形が装置にどのように多くの衝撃を与えるのは何時で
あるかを決定するいくつかの他の因子を考えることが必
要である。本発明の実施例の場合、行われるべき決定
は、標準的な急増大波形を何時打ち切るかである。1つ
の因子は、装置に与える熱的損傷である。シリコンの装
置では、温度が上昇した時に起こる故障の原因の第1
は、通常、アルミニュウム導電線層とシリコンとの合金
化である。この合金化は、500℃の温度で起こる。し
たがって、この温度を越えてはならない。300℃以上
の温度において、通常の不純物添加濃度を有するシリコ
ン装置では、熱的に発生したキャリアが電気伝導現象に
おいて支配的である。このことは、接合によりその特性
が支配される装置はこれらのキャリアで圧倒され、そし
てこの装置は単に抵抗体として動作することを意味す
る。このことは、これらの特性に応答して変わるパラメ
ータを測定することを困難にする。この状態にある装置
の抵抗値は、それ自身その装置の温度を見かけ上表すと
して用いることができるが、加熱は装置の全体にわたっ
て均一に起こるのではなく、活性領域の部分のみが抵抗
体になる。その結果、装置の抵抗値はその形状によって
大幅に変わり、したがって、それから正確な温度測定を
行なうことは困難である。もしそれぞれの形状に対して
抵抗値が温度の関数として確立されているという特別の
場合には、それらの形状を許容することができる。例え
ば、抵抗値の冷却特性が分かっているならば、それを測
定することにより、正確な温度を得ることができる。
【0033】過電圧保護装置において、また別の温度に
より変化する用いることができるパラメータは、ツェナ
電圧である。それは、ツェナ電圧は明確に定められた電
圧であり、そして温度に敏感な関数であるからである。
図3は、過電圧保護装置の典型的な電圧/電流特性の図
である。この装置のツェナ電圧は13で示されている。
このパラメータは、300℃以上の温度において、熱的
キャリアの効果により影響を受ける。したがって、他の
因子を考慮に入れて、装置の最大温度の限度は200℃
である。
【0034】用いることができるまた別のパラメータ
は、装置の漏洩電流である。これは図3の14で示され
ている。70℃以下の温度では、この電流は接合の漏洩
により支配される。この接合の漏洩電流は大きな温度係
数を有しているが、70℃以上の温度では、支配的な電
流は表面電流である。この表面電流は、小さな温度係数
を有している。その結果、急増大波形が装置に加えられ
た後、装置の温度を確認するのには、ツェナ電圧に比べ
た場合このパラメータは適切ではない。
【0035】温度により変化するさらに別の可能なパラ
メータは、装置が低インピーダンス状態にある時の装置
の両端間の電圧、すなわち、オン電圧である。このオン
電圧は、図3の15で示されている。このオン電圧の値
は、流れる電流により大幅に変化する。
【0036】図1に示された装置において、温度により
変化するパラメータを測定するのに用いられる装置は、
パラメトリック・テスタ13である。テスタ13は、導
電線14およびスイッチ・マトリックス3を通して、検
査される装置2に接続される。装置の温度により変化す
るどのパラメータを測定するかにより、テスタ13の動
作が変わるであろう。テスタ13が動作する1つの方法
は、急増大波形が加えられる装置の端子の両端間の電圧
を、急増大波形が加えられている期間中、またはそのす
ぐ後で装置がなお熱い状態にある間に、受動的に測定を
行うことである。また別の方法は、急増大波形が終了し
た後、装置を付加的に加熱することがほとんどない十分
に小さな別の信号を加え、その応答を測定することであ
る。前記説明から、過電圧保護装置を検査する場合、温
度により変化しそして測定を行うのに適した好ましいパ
ラメータは、ツェナ電圧であることが分かるであろう。
過電圧保護装置は2端子装置である。したがって、電圧
電流特性曲線の上で、別の信号、例えば装置に加えられ
る急増大検査波形を妨害することなく、ツェナ電圧を直
接に測定できる点(図3)に、装置を活性状態で移行さ
せることは不可能である。この理由により、急増大検査
波形が終了したすぐ後に、ツェナ電圧が測定される。通
常、急増大検査波形が加えられている間、急増大検査波
形が加えられるのと同じ端子に、パラメトリック・テス
タからの電流を加えることは好ましくない。
【0037】打ち切られた急増大波形が終了した時、パ
ラメトリック・テスタ13から装置へ、スイッチ・マト
リックス3により1mAの電流を流すことによって、ツ
ェナ電圧が測定される。
【0038】図4は、対数目盛りの時間に対して、保護
装置の両端の電圧の波形を15で示し、保護装置を通っ
て流れる電流の波形を16で示し、および検査が進行す
る時の保護装置の温度を17で示す。時間間隔18の
間、急増大波形の開始の後の暫くは、過電圧保護装置は
ほとんど電流を通さなく、そしてその両端の電圧は急増
大波形発生器6の立ち上がりの内部電圧に一致する。時
刻19において、図3の参照番号20で示されたブレー
クダウン電圧に到達し、そして過電圧保護装置はその低
インピーダンス状態に切り替わる。打ち切られた急増大
波形が時刻22で終了するまで、時間間隔21の間、低
インピーダンス状態はそのままである。時刻22におい
て、検査される装置2はパラメトリック・テスタ13か
ら電流を受け取り、それにより切り替わって、その高イ
ンピーダンス状態に戻る。この高インピーダンス状態へ
の切り替わりは、時刻23に起こる。時刻23では、装
置の両端の電圧はそのツェナ電圧である。ツェナ電圧の
複数個の時点での測定24は、この場合、パラメトリッ
ク・テスタ13により行われる。1つの装置を別の装置
と比較するための適切な値は、急増大波形の終了時のツ
ェナ電圧、すなわち、図4の時点25におけるツェナ電
圧である。前記で説明した理由により、測定を直接に行
うことはできないけれども、複数個の時点24での測定
値を時間をさかのぼって外挿することにより、時点25
のツェナ電圧を計算することができる。この計算は、導
電線26を通してパラメトリック・テスタ13から測定
値を受け取る制御装置4(図1を見よ)により実行され
る。
【0039】図1の装置のまた別の特徴は、標準的な検
査波形の場合よりは小さな衝撃が装置に生ずるように標
準的急増大波形が打ち切られていても、なお可能である
故障を起こすかどうかを決定するために、急増大波形が
加えられている期間中、検査される装置2を監視するこ
とができることである。図5において、過電圧保護装置
2がその低抵抗状態にある継続時間の期間中の時間間隔
27に対し、制御装置4は微分器28をイネーブルにし
てパラメトリック・テスタ13から信号値を受け取る。
この段階では、パラメトリック・テスタ13は過電圧保
護装置2の両端の電圧を監視するために設定される、す
なわち、これらの信号値は「オン」電圧である。微分器
28は、それが受け取る信号値から、「オン」電圧の時
間に関する一連の微分係数の値を計算する。正常な装置
の動作は、図5の曲線29で示されている。時間間隔2
7の期間中、曲線29で示されている「オン」電圧の勾
配は、小さな正の値よりも常に小さい。第2曲線30
は、故障に向かっている装置の動作を示す曲線である。
装置が故障に近付く時、その温度は急速に増大を始め
る。温度のこの増大は、「オン」電圧の急速な立ち上が
りで示されるている。微分器28は、時刻31に微分係
数の大きな正の値を検出し、そしてスイッチ可能短絡回
路8に制御信号を送ってスイッチ可能短絡回路8を動作
させ、それにより、急増大波形を終了させる。制御装置
4は、導電線32を通して微分器28から、装置の故障
の前兆を指示する信号を受け取る。
【0040】図2に示された急増大波形の代わりに、も
し方形の電流パルスが急増大波形として用いられるべき
であるならば、検査される装置の故障の前兆の検出を改
善することができるであろう。一定の電流は、正常な装
置の両端の電圧降下が一定であることを意味する。した
がって、そうでなければ存在するであろう「オン」電圧
の微分係数に対する寄与は除去され、そして装置の両端
の電圧の変化だけがその高い温度からの結果として生ず
る電圧であるであろう。このようなプローブはまた、同
様な大きさの他のパルスに比べて、検査される装置の最
大温度にさらに大きな幅を与え、検査をさらに敏感なも
のにするであろう。それは、より大きな電流の場合装置
の中により大きな電力が消費されるからである。けれど
も、方形波パルスは、図2に示された急増大波形を用い
た従来の標準的検査に関して、検査を困難にする。
【0041】再び図1の装置において、制御装置がツェ
ナ電圧の測定結果を受け取り、そして急増大波形の終了
時のツェナ電圧を計算する、または装置が故障に向かっ
ていることを表示する信号を微分器から受け取る時、制
御装置は、検査の結果を示す出力を導電線33に生ず
る。
【0042】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。 (1) 半導体装置の動作限界内にある電流を前記装置
の中に生じさせる検査電気信号を前記装置に加える段階
と、前記検査電気信号を加える段階により生ずる前記装
置の温度の上昇の表示を得るために前記装置の温度によ
り変化するパラメータの値を測定する段階と、を有する
半導体装置を検査する方法。 (2) 第1項記載の方法において、前記半導体装置が
2端子装置であり、かつ前記半導体装置が動作中に前記
検査電気信号に応答してブレークダウン起こして低イン
ピーダンス状態を示す装置である前記方法。 (3) 第1項または第2項記載の方法において、1個
または複数個の前記検査電気信号が、期待される特性以
下の使用可能な特性を有する低品質装置がそれにより熱
的に損傷を受けないような持続時間と最大値とを有す
る、前記方法。 (4) 第3項記載の方法において、前記検査電気信号
の終了が前記信号を短絡することにより決定される前記
方法。 (5) 第1項ないし第4項のいずれかに記載の方法に
おいて、前記装置の前記半導体がシリコンであり、かつ
期待された特性を有する装置がそれに前記検査電気信号
が加えられた直後に100℃と300℃との間の温度に
到達するように前記検査電気信号が加えられる、前記方
法。
【0043】(6) 第5項記載の方法において、期待
された特性を有する装置がそれに前記検査電気信号が加
えられた直後に190℃と210℃との間の温度に到達
するように前記検査電気信号が加えられる前記方法。 (7) 第2項ないし第6項のいずれかに記載の方法に
おいて、前記半導体装置が過電圧保護装置である前記方
法。 (8) 第7項記載の方法において、温度により変わる
前記パラメータが前記過電圧保護装置のツェナ電圧であ
る前記方法。 (9) 第7項記載の方法において、温度により変わる
前記パラメータが前記過電圧保護装置の漏洩電流である
前記方法。 (10) 第1項ないし第9項のいずれかに記載の方法
において、特性データの導出が、前記検査電気信号を前
記装置に加えることを終了した瞬間の時刻における温度
により変化するパラメータの値を前記時刻の後に行なわ
れた複数個の前記パラメータの測定値から計算する段階
を有する、前記方法。
【0044】(11) 第1項ないし第10項のいずれ
かに記載されかつ第2項の特性を有する方法において、
前記検査電気信号が第1波形とその後に第2波形とを有
し、かつ前記第1波形は高電圧と低電流を有し、かつ前
記第2波形は低電圧と高電流を有し、かつ前記第1波形
により前記半導体装置がブレークダウンを起こして低イ
ンピーダンス状態になり、かつ前記第2波形により前記
装置が低インピーダンス状態に保持される、前記方法。 (12) 第1項ないし第11項のいずれかに記載の方
法において、前記装置に前記検査電気信号を加える期間
中前記装置の温度により変化するパラメータの値を監視
する段階と、前記装置が過剰に加熱されていることを前
記パラメータの前記値がもし指示する場合前記検査電気
信号を取り去る段階と、を有する前記方法。
【0045】(13) 第12項記載の方法において、
前記検査電気信号の電圧が1つの時間間隔の間事実上一
定であり、かつ温度により変化するパラメータの値の監
視が前記時間間隔の間実行される、前記方法。 (14) 第12項または第13項記載の方法におい
て、前記装置はブレークダウン起こして低インピーダン
ス状態になる2端子装置であり、かつ監視される前記パ
ラメータが低インピーダンス状態にある前記装置の両端
の電圧である、前記方法。 (15) 第12項ないし第14項のいずれかに記載の
方法において、温度により変化するパラメータを監視す
る前記段階が、前記パラメータの時間に関する微分係数
を導出する段階と、前記微分係数の値が閾値を越えた時
点を検出する段階と、を有する前記方法。
【0046】(16) 信号発生器と、パラメトリック
・テスタと、前記信号発生器および前記パラメトリック
・テスタを制御する装置とを有し、それにより動作する
時、前記信号発生器が検査電気信号を半導体装置端子に
送り、その際前記信号はその動作限界内にあるように前
記装置の内部に電流を流す信号であり、かつ前記装置の
温度により変化するパラメータの値を測定するために前
記パラメトリック・テスタが前記端子に接続されそれに
より前記検査電気信号を加えることによって生ずる前記
装置の温度の上昇の表示が得られる、検査される半導体
装置に接続された半導体装置端子を検査する装置。 (17) 第16項記載の装置において、前記信号発生
器が、半導体装置を検査する急増大標準波形を発生する
装置と、前記波形を打ち切る装置と、を有する前記装
置。 (18) 第17項記載の装置において、前記波形を打
ち切る前記装置がスイッチ可能短絡回路を有し、かつ前
記スイッチ可能短絡回路が前記発生装置から前記端子へ
の電気的経路の中に接続され、かつ前記スイッチ可能短
絡回路が前記標準波形の活性の期間中予め定められた時
刻に動作しそれにより前記発生装置の出力を短絡しかつ
前記装置に加えられる電気検査信号を終了させる、前記
装置。
【0047】(19) 第17項または第18項記載の
装置において、前記検査電気信号を前記装置に加えてい
る期間中前記装置が過剰に加熱されているかどうかを表
示する信号を前記装置から導出する装置をさらに有し、
かつ前記装置が過剰に加熱されていることを前記信号が
もし表示するならば前記装置に加えられている波形を終
了させるために前記導出装置が前記打ち切り装置に接続
される、前記装置。 (20) 第19項記載の装置において、前記指示信号
を導出する前記装置が、温度により変化するパラメータ
の時間に関する微分係数の近似値を導出する微分器と、
前記微分値が閾値を越えるかどうかを決定するための比
較装置とを有し、かつもし前記微分係数が前記閾値を越
えるならば前記表示信号が過剰な加熱を表示する、前記
装置。 (21) 事実上前記で説明されおよび添付図面で例示
された半導体装置を検査する方法。 (22) 事実上前記で説明されおよび添付図面で例示
された半導体装置を検査する装置。
【0048】(23) 半導体装置、特に過電圧保護装
置、を検査する方法および装置は、早期に打ち切られて
終了する標準的急増大波形を検査される装置に加えるこ
とを有する。前記波形を加えている期間中および/また
はその直後に、装置の温度に敏感なパラメータを監視す
ることによりまたはそれを測定することにより、打ち切
られた標準的急増大波形の加熱の量が確認される。少し
しか加熱されない装置は、大幅に加熱される装置より
も、使用中に大きな電気的負荷に耐えることができる。
急増大波形の早期の終了は、標準的波形に作用する制御
可能短絡回路により実行される。温度に敏感なパラメー
タの時間に関する微分係数は、打ち切られる波形の持続
期間中連続的に監視される。微分係数のこの監視によ
り、もし微分係数が閾値を越えて装置が過度に温度上昇
していることを表示するならば、早期に短絡回路に作用
してこの短絡回路を動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】半導体装置の検査法を実行するための装置のブ
ロック線図。
【図2】半導体過電圧保護装置を検査するために用いら
れる急増大電圧の波形図。
【図3】典型的な半導体過電圧保護装置の電流/電圧特
性を示した図。
【図4】検査波形を加えている期間中または検査波形を
加えた直後の過電圧保護装置のいくつかのパラメータの
変化を示す図。
【図5】検査の期間中、半導体装置を保護する方法を示
した図。
【符号の説明】
4 制御回路 6 急増大波形発生器 8 スイッチ可能短絡回路 13 パラメトリック・テスタ 28 微分器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体装置の動作限界内にある電流を前
    記装置の中に生じさせる検査電気信号を前記装置に加え
    る段階と、前記検査電気信号を加える前記段階により生
    ずる前記装置の温度の上昇の表示を得るために前記装置
    の温度により変化するパラメータの値を測定する段階
    と、を有する半導体装置を検査する方法。
  2. 【請求項2】 信号発生器と、パラメトリック・テスタ
    と、前記信号発生器および前記パラメトリック・テスタ
    を制御する装置とを有し、それにより動作する時、前記
    信号発生器が検査電気信号を半導体装置端子に送り、そ
    の際、前記信号はその動作限界内にあるように前記装置
    の内部に電流を流す信号であり、かつ前記装置の温度に
    より変化するパラメータの値を測定するために前記パラ
    メトリック・テスタが前記端子に接続され、それにより
    前記検査電気信号を加えることによって生ずる前記装置
    の温度の上昇の表示が得られるように、検査される半導
    体装置に接続された半導体装置端子を検査する装置。
JP6307913A 1993-12-10 1994-12-12 半導体装置を検査する方法と装置 Pending JPH07301660A (ja)

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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2327161B (en) * 1997-07-10 2001-05-16 Ericsson Telefon Ab L M Timing circuit
US5982683A (en) * 1998-03-23 1999-11-09 Advanced Micro Devices, Inc. Enhanced method of testing semiconductor devices having nonvolatile elements
DE10126800B4 (de) * 2001-06-01 2010-07-01 Infineon Technologies Ag Verfahren und Vorrichtung zum Testen der ESD-Festigkeit eines Halbleiter-Bauelements
DE10237112C5 (de) * 2002-08-10 2009-10-29 Danfoss Silicon Power Gmbh Verfahren zur Überwachung einer Lötstrecke auf thermische Integrität
US6847211B1 (en) * 2003-08-26 2005-01-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Apparatus and method for calibrating voltage spike waveforms for three-phase electrical devices and systems
US6847212B1 (en) * 2003-08-26 2005-01-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Apparatus and method for calibrating voltage spike waveforms
DE102004006052A1 (de) * 2004-02-03 2005-08-18 Siemens Ag Prüfverfahren zum Erfassen eines temperaturabhängigen Betriebsparameters eines elektronischen Bauelementes und Prüfvorrichtung
CN108919082B (zh) * 2018-05-30 2024-08-02 北京铁道工程机电技术研究所股份有限公司 一种测试半导体器件的截止电流的装置
CN114325284A (zh) * 2021-12-31 2022-04-12 浙江大学杭州国际科创中心 一种可实现自动重复浪涌的浪涌测试方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3659199A (en) * 1969-03-07 1972-04-25 Gen Motors Corp Rectifier test method
US3895297A (en) * 1972-06-02 1975-07-15 Rca Corp Apparatus for non-destructively testing a forwardly biased transistor for second breakdown
US3904962A (en) * 1974-10-21 1975-09-09 Bell Telephone Labor Inc Impatt diode testing
SE390781B (sv) * 1974-12-12 1977-01-17 Asea Ab Kombination av en tyristorkoppling och en provanordning for tyristorerna i denna
US3979672A (en) * 1975-09-12 1976-09-07 Rca Corporation Transistor testing circuit
JPS5495190A (en) * 1978-01-13 1979-07-27 Hitachi Ltd Automatic surge rating measuring unit
US4307342A (en) * 1979-07-16 1981-12-22 Western Electric Co., Inc. Method and apparatus for testing electronic devices
US4483629A (en) * 1983-01-05 1984-11-20 Syracuse University Dynamic testing of electrical conductors
US4739258A (en) * 1986-07-11 1988-04-19 Syracuse University Dynamic testing of thin-film conductor
DE3873099D1 (de) * 1987-01-16 1992-09-03 Siemens Ag Anordnung zum pruefen von integrierten schaltkreisen.
DE3832273A1 (de) * 1988-09-22 1990-03-29 Asea Brown Boveri Verfahren und anordnung zur bestimmung des waermewiderstandes von igbt-bauelementen
JP3108455B2 (ja) * 1991-03-22 2000-11-13 アジレント・テクノロジー株式会社 ブレークダウン電圧の測定方法
CA2073916A1 (en) * 1991-07-19 1993-01-20 Tatsuya Hashinaga Burn-in apparatus and method
CA2073886A1 (en) * 1991-07-19 1993-01-20 Tatsuya Hashinaga Burn-in apparatus and method

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DE69430725T2 (de) 2003-01-02
EP0657743B1 (en) 2002-06-05
EP0657743A2 (en) 1995-06-14

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