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JP6348755B2 - Method for testing semiconductor transistors - Google Patents

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JP6348755B2 JP2014076949A JP2014076949A JP6348755B2 JP 6348755 B2 JP6348755 B2 JP 6348755B2 JP 2014076949 A JP2014076949 A JP 2014076949A JP 2014076949 A JP2014076949 A JP 2014076949A JP 6348755 B2 JP6348755 B2 JP 6348755B2
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Description

本発明は、半導体トランジスタのテスト方法に関し、特に、パワーデバイス等の大電力を扱う半導体集積回路の負荷短絡耐量不良を短時間で効率的にスクリーニングを行う試験方法に関する。   The present invention relates to a test method for a semiconductor transistor, and more particularly to a test method for efficiently screening a load short-circuit withstand capability defect of a semiconductor integrated circuit handling a large power such as a power device in a short time.

一般にパワーデバイス等の大電力を扱う半導体集積回路では、不良発生時の危険度が高いために高度な信頼性が必要とされている。   In general, a semiconductor integrated circuit that handles high power, such as a power device, requires a high degree of reliability because of the high risk when a failure occurs.

中でも、交流回路に使用される場合で負荷の短絡が生じた際の素子の破壊の問題は特に重要であり、負荷の短絡が生じて電源電圧(例:300V〜400V)が直接印加される状態になるとトランジスタの内部に過大な電流(例:70アンペア〜80アンペア)が流れ、素子の破壊を招くことがある。このような負荷の短絡に対するトランジスタの耐性は負荷短絡耐量と呼ばれる。   In particular, the problem of destruction of the element when a load short circuit occurs when used in an AC circuit is particularly important, and a load short circuit occurs and a power supply voltage (eg, 300 V to 400 V) is directly applied. Then, an excessive current (e.g., 70 amperes to 80 amperes) flows in the transistor, and the device may be destroyed. The resistance of the transistor to such a load short circuit is called load short circuit tolerance.

トランジスタの短絡耐量に関する良否の検査は、通常は同じロットで製造されたトランジスタの一部を抜き取り検査し、図8及び図9に示すように、負荷を短絡させた状態で所定の高電圧を印加し、トランジスタが破壊するまでの時間を計測することによって行っている。   In order to check whether or not the short-circuit withstand capability of the transistor is good, usually, a part of the transistors manufactured in the same lot is inspected and a predetermined high voltage is applied while the load is short-circuited as shown in FIGS. However, this is done by measuring the time until the transistor breaks down.

図8に、一般的なパワーデバイスの負荷短絡耐量試験における試験装置と被試験トランジスタの接続の様子を示す。図9に負荷短絡耐量試験時のタイミングチャートの一例を示す。図8及び図9に示すように、被試験トランジスタ10のドレイン端子13、ソース端子12、ゲート端子11の夫々を試験装置に接続し、ドレイン端子13及びソース端子12間に300〜400V程度の高電圧を印加した状態でゲート電圧を10V程度に立ち上げ、被試験トランジスタをオン状態とする。これにより、デバイス固有の飽和電流が被試験トランジスタ10のソース‐ドレイン間に流れる。このときの飽和電流は数十Aに昇り、電力で数kWから数十kWになる場合もある。仮にドレイン電圧を300V、ドレイン電流を30Aとした場合、約9kW程度の高電力状態が発生する。   FIG. 8 shows a state of connection between a test apparatus and a transistor under test in a load short-circuit withstanding test of a general power device. FIG. 9 shows an example of a timing chart during the load short-circuit withstand test. As shown in FIGS. 8 and 9, each of the drain terminal 13, the source terminal 12, and the gate terminal 11 of the transistor under test 10 is connected to a test apparatus, and a high voltage of about 300 to 400 V is provided between the drain terminal 13 and the source terminal 12. With the voltage applied, the gate voltage is raised to about 10 V, and the transistor under test is turned on. As a result, a device-specific saturation current flows between the source and drain of the transistor under test 10. At this time, the saturation current rises to several tens of amperes, and the power may be several kW to several tens kW. If the drain voltage is 300 V and the drain current is 30 A, a high power state of about 9 kW is generated.

このようにして、被試験トランジスタが破壊されるまでの高電圧印加時間Tを測定、或いは、所定期間の高電圧印加によって被試験トランジスタが破壊されたか否かを測定することにより、同じロット内のトランジスタの負荷短絡耐量が問題ないかを判定している   In this way, by measuring the high voltage application time T until the transistor under test is destroyed, or by measuring whether or not the transistor under test was destroyed by applying a high voltage for a predetermined period, Judging whether there is no problem with the load short-circuit resistance of the transistor

特開2009−69058号公報JP 2009-69058 A

しかしながら、より高い信頼性が要求されるパワーデバイスでは個々のトランジスタについて負荷短絡耐量の検査を行うことが好ましい。   However, in a power device that requires higher reliability, it is preferable to perform a load short-circuit withstand test for each transistor.

個々の被試験トランジスタについて負荷短絡耐量の検査を行う方法として、直接負荷短絡状態を作らず、飽和電流テストなどの発熱を伴うテストの前後で温度特性の精度が高いDCテスト(例えば、VTHテスト)を実施し、当該DCテストにおける測定値の差に基づいて負荷短絡耐量の不良をスクリーングする方法が、特許文献1にて提案されている。これを図10のフローチャート及び図11のタイミングチャートに示す。VTHテストでは、ゲート端子電圧を徐々に(例えば0.1Vステップで)上昇させながらドレイン電流Idを測定し、ドレイン電流が規定値(例えば、Id=1mA)となるゲート電圧をVTHとする。そして、飽和電流測定の前後で第1VTH測定と第2VTH測定におけるVTHの変化量を求め、変化量が大きいものを不良判定する。   As a method for inspecting the load short-circuit withstand capability of each transistor under test, a DC test (for example, VTH test) that does not directly create a load short-circuit condition and has high temperature characteristic accuracy before and after a test involving heat generation such as a saturation current test. Japanese Patent Laid-Open No. 2004-133867 proposes a method of screening for defects in the load short-circuit withstand capability based on the difference in measured values in the DC test. This is shown in the flowchart of FIG. 10 and the timing chart of FIG. In the VTH test, the drain current Id is measured while gradually increasing the gate terminal voltage (for example, in a step of 0.1 V), and the gate voltage at which the drain current becomes a specified value (for example, Id = 1 mA) is defined as VTH. Then, the amount of change in VTH in the first VTH measurement and the second VTH measurement is obtained before and after the saturation current measurement, and those having a large amount of change are determined as defective.

特許文献1の方法は、負荷短絡耐量がトランジスタに電力負荷を与えた際の温度上昇と相関があるという知見に基づくものであり、閾値電圧の温度依存性を利用して、VTHの変化量からトランジスタの発熱量(温度上昇)を推測するものである。ここで、負荷短絡特性が異常の場合、発熱量が大きくなる。   The method of Patent Document 1 is based on the knowledge that the load short-circuit tolerance has a correlation with the temperature rise when a power load is applied to the transistor, and the temperature dependence of the threshold voltage is used to determine the amount of change in VTH. This is to estimate the heat generation amount (temperature rise) of the transistor. Here, when the load short-circuit characteristic is abnormal, the amount of heat generation increases.

一方で、VTH測定時においてドレイン電流は高々数mA程度であるが、飽和電流測定時ではドレイン電流は数十A程度流れ、4桁程度も電流値に開きがある。このためドレイン端子に接続するテスタユニット(ハードウェア)の切り替えが必要となり、切替のために数ms〜数十ms程度の時間を要する。   On the other hand, at the time of VTH measurement, the drain current is about several mA at most, but at the time of saturation current measurement, the drain current flows about several tens of A, and the current value has a gap of about four digits. For this reason, it is necessary to switch the tester unit (hardware) connected to the drain terminal, and it takes about several ms to several tens of ms for the switching.

この結果、飽和電流テストなどの発熱を伴うテストを実施後、次にVTH測定等のDCテストを実施するまでにデバイスの放熱及び冷却が発生し、次のVTH測定において実際の負荷短絡特性(温度変化)を精度よく測定することができないという問題がある。   As a result, after performing a test with heat generation such as a saturation current test, the heat dissipation and cooling of the device occur until the next DC test such as VTH measurement, and the actual load short-circuit characteristics (temperature (Change) cannot be measured accurately.

図12に、発熱後のトランジスタの放熱特性の例を示す。特にパワートランジスタに用いられるGaNやSiCといった半導体は、シリコンと比べて熱伝導率が高く、放熱性に優れた材料である。図12に示すように、飽和電流テストなどの発熱を伴うテストで145℃まで上昇した場合であっても、1ミリ秒後には約98℃まで温度が降下していることが分かる。このため、飽和電流テスト時の温度上昇を正確に測定できない。さらに、放熱特性は個々のトランジスタに応じてばらつきがあるため、実際の負荷短絡特性を精度よく測定することが極めて困難である。   FIG. 12 shows an example of heat dissipation characteristics of the transistor after heat generation. In particular, semiconductors such as GaN and SiC used for power transistors are materials having high thermal conductivity and excellent heat dissipation compared to silicon. As shown in FIG. 12, even when the temperature rises to 145 ° C. in a test with heat generation such as a saturation current test, it can be seen that the temperature drops to about 98 ° C. after 1 millisecond. For this reason, the temperature rise during the saturation current test cannot be measured accurately. Furthermore, since the heat dissipation characteristics vary depending on individual transistors, it is extremely difficult to accurately measure the actual load short-circuit characteristics.

本発明は、上記の状況を鑑み、特にパワーデバイス等の大電力を扱う半導体集積回路における負荷短絡耐量不良について、素子の破壊や素子特性の劣化を伴うことなく、個々のトランジスタ毎に短時間で精度よくスクリーニングするテスト方法を提供することをその目的とする。   In view of the above situation, the present invention provides a short-circuit withstand capability failure particularly in a semiconductor integrated circuit that handles high power, such as a power device. The object is to provide a test method for screening with high accuracy.

上記目的を達成するための本発明に係るテスト方法は、半導体トランジスタのウェハ試験またはパッケージ試験において、信頼性不良を検出するテスト方法であって、
複数の測定条件で、被試験トランジスタの飽和電流を測定する測定工程と、
前記複数の測定条件における前記被試験トランジスタの飽和電流値を夫々比較し、前記複数の測定条件における飽和電流の変動量に基づいて前記被試験トランジスタが不良か否かを判定する判定工程を備えることを特徴とする。
A test method according to the present invention for achieving the above object is a test method for detecting a reliability failure in a wafer test or a package test of a semiconductor transistor,
A measurement process for measuring the saturation current of the transistor under test under a plurality of measurement conditions;
A step of comparing the saturation current values of the transistors under test under the plurality of measurement conditions, respectively, and determining whether or not the transistors under test are defective based on a variation amount of the saturation current under the plurality of measurement conditions. It is characterized by.

上記特徴の本発明に係るテスト方法は、好ましくは、更に、
前記測定工程が、
第1の測定条件で前記被試験トランジスタの飽和電流を測定する第1測定工程と、
前記第1の測定条件と異なる第2の測定条件で前記被試験トランジスタの飽和電流を測定する第2測定工程と、を有し、
前記判定工程において、
前記第1測定工程における飽和電流値と、前記第2測定工程における飽和電流値を比較し、飽和電流値の差又は増加比が所定の閾値を超えた前記被試験トランジスタを不良と判定することができる。
The test method according to the present invention having the above-mentioned characteristics is preferably further provided.
The measuring step is
A first measurement step of measuring a saturation current of the transistor under test under a first measurement condition;
A second measurement step of measuring a saturation current of the transistor under test under a second measurement condition different from the first measurement condition;
In the determination step,
Comparing the saturation current value in the first measurement step with the saturation current value in the second measurement step, and determining that the transistor under test whose saturation current value difference or increase ratio exceeds a predetermined threshold is defective. it can.

上記特徴の本発明に係るテスト方法は、好ましくは、更に、
前記測定工程において、3以上の測定条件で被試験トランジスタの飽和電流を測定し、
前記判定工程において、
前記3以上の測定条件のうち何れか2つを選択してなる測定条件の組のうち少なくとも1つの組において飽和電流値の差又は増加比が閾値を超えた前記被試験トランジスタを不良と判定することができる。
The test method according to the present invention having the above-mentioned characteristics is preferably further provided.
In the measurement step, the saturation current of the transistor under test is measured under three or more measurement conditions,
In the determination step,
A transistor under test whose saturation current value difference or increase ratio exceeds a threshold in at least one of a set of measurement conditions selected by selecting any two of the three or more measurement conditions is determined to be defective. be able to.

この場合、更に、前記判定工程において、前記3以上の測定条件のうち何れか2つを選択してなる測定条件の組における飽和電流値の差又は増加比の少なくとも2つの異なる当該組間における変化率が閾値を超えた前記被試験トランジスタを不良と判定することができる。   In this case, further, in the determination step, a difference in saturation current value or a change ratio between at least two different sets in a set of measurement conditions obtained by selecting any two of the three or more measurement conditions. The transistor under test whose rate exceeds the threshold can be determined to be defective.

上記特徴の本発明に係るテスト方法は、好ましくは、更に、
前記測定工程が、
前記複数の測定条件の夫々について、
当該測定条件に応じたドレイン電圧設定でソース電圧を基準としたドレイン電圧を固定する工程と、
当該測定条件に応じたゲート電圧設定で前記被試験トランジスタを導通させるパルス電圧を当該測定条件に応じた期間、前記被試験トランジスタのゲート端子に印加する工程と、を実行する工程とすることができる。
The test method according to the present invention having the above-mentioned characteristics is preferably further provided.
The measuring step is
For each of the plurality of measurement conditions,
Fixing the drain voltage with reference to the source voltage by setting the drain voltage according to the measurement conditions;
Applying a pulse voltage for conducting the transistor under test with a gate voltage setting according to the measurement condition to a gate terminal of the transistor under test for a period according to the measurement condition. .

上記特徴の本発明に係るテスト方法は、また、
前記測定工程が、
前記複数の測定条件の夫々について、
当該測定条件に応じたゲート電圧設定でゲート電圧を、ソース電圧を基準として前記被試験トランジスタを導通させる電圧に固定する工程と、
当該測定条件に応じたドレイン電圧設定でパルス電圧を当該測定条件に応じた期間前記被試験トランジスタのドレイン端子に印加する工程と、を実行する工程とすることができる。
The test method according to the present invention having the above characteristics is also provided by
The measuring step is
For each of the plurality of measurement conditions,
Fixing the gate voltage at a gate voltage setting according to the measurement conditions to a voltage that causes the transistor under test to conduct with reference to the source voltage;
Applying a pulse voltage to the drain terminal of the transistor under test for a period according to the measurement condition with a drain voltage setting according to the measurement condition.

上記特徴の本発明に係るテスト方法は、好ましくは、更に、
前記複数の測定条件が、前記ゲート電圧設定が同じで、前記ドレイン電圧設定が異なる2以上の測定条件を含むことができる。
The test method according to the present invention having the above-mentioned characteristics is preferably further provided.
The plurality of measurement conditions may include two or more measurement conditions having the same gate voltage setting and different drain voltage settings.

上記特徴の本発明に係るテスト方法は、好ましくは、更に、
前記複数の測定条件が、前記ゲート電圧設定が同じで、飽和電流を流す時間が異なる2以上の測定条件を含むことができる。
The test method according to the present invention having the above-mentioned characteristics is preferably further provided.
The plurality of measurement conditions may include two or more measurement conditions in which the gate voltage setting is the same and the flow time of the saturation current is different.

上記特徴の本発明に係るテスト方法は、好ましくは、更に、
同一ウェハ、又は同一ウェハロットの被試験トランジスタの夫々に対して、第1の測定条件で前記被試験トランジスタの飽和電流を測定する第1測定工程、前記第1の測定条件と異なる第2の測定条件で前記被試験トランジスタの飽和電流を測定する第2測定工程、及び、前記第1工程における飽和電流値と前記第2工程における飽和電流値の差又は増加比を求める比較工程、を実行し、
同一ウェハ、又は同一ウェハロットの前記被試験トランジスタにつき、前記飽和電流値の差又は増加比の分布を求め、前記分布に対し所定の偏差閾値を超えて外れた範囲にある、前記飽和電流値の差又は増加比が平均より大きい前記被試験トランジスタを不良と判定する工程を備える構成とすることができる。
The test method according to the present invention having the above-mentioned characteristics is preferably further provided.
A first measurement step of measuring a saturation current of the transistor under test under a first measurement condition for each of the transistors under test of the same wafer or the same wafer lot; a second measurement condition different from the first measurement condition And a second measuring step for measuring the saturation current of the transistor under test and a comparison step for obtaining a difference or increase ratio between the saturation current value in the first step and the saturation current value in the second step,
For the transistors under test on the same wafer or the same wafer lot, obtain a distribution of the difference or increase ratio of the saturation current value, and the difference of the saturation current values within a range beyond a predetermined deviation threshold with respect to the distribution Or it can be set as the structure provided with the process of determining the said to-be-tested transistor larger than an average as a defect.

本発明に依れば、少なくとも2つの異なる複数の測定条件で被試験トランジスタの飽和電流を測定し、夫々の飽和電流値を比較して、飽和電流値の変動量に基づいて被試験トランジスタが不良か否かを判定することにより、素子の破壊や素子特性の劣化を伴うことなく、負荷短絡耐量不良を短時間で精度よく検出することが可能となる。   According to the present invention, the saturation current of the transistor under test is measured under at least two different measurement conditions, the respective saturation current values are compared, and the transistor under test is defective based on the amount of variation in the saturation current value. By determining whether or not, it is possible to accurately detect a load short-circuit withstand capability in a short time without causing destruction of the element or deterioration of element characteristics.

トランジスタの飽和電流は、発熱の影響がなければ、バイアス条件に依らず同じ飽和電流値となるはずであるが、実際には発熱の影響により異なる飽和電流値となる。発熱が大きい測定条件とするほど、飽和電流は減少する。負荷短絡耐量が不良の場合、発熱が有意に大きくなり飽和電流が小さくなる。2以上の測定条件における飽和電流値の変動量を求めることで、トランジスタの個体差による飽和電流値のばらつきが相殺され、負荷短絡耐量に起因した飽和電流値の変化のみが抽出されるため、当該変動量に基づいて負荷短絡耐量不良の判定を精度よく行うことができる。   The saturation current of the transistor should have the same saturation current value regardless of the bias condition if there is no influence of heat generation, but actually becomes a different saturation current value due to the influence of heat generation. The saturation current decreases as the measurement conditions increase in heat generation. When the load short-circuit withstand capability is poor, the heat generation is significantly increased and the saturation current is reduced. By obtaining the amount of variation in the saturation current value under two or more measurement conditions, the variation in saturation current value due to individual differences in transistors is offset, and only the change in saturation current value due to load short-circuit tolerance is extracted. Based on the fluctuation amount, it is possible to accurately determine the load short-circuit tolerance.

さらに、トランジスタの個体ばらつきは一般にウェハに依存、又はロットに依存することが多いため、ほぼ同じ特性を示すウェハ単位、又はウェハロット単位で飽和電流測定値の分布を求め、2以上の測定条件における飽和電流値の変動量が分布から外れているものを不良判定することで、個体差の影響で測定精度が劣化することを回避できる。   In addition, since the individual variations of transistors generally depend on the wafer or lot, the distribution of saturation current values is calculated for each wafer or wafer lot that exhibits almost the same characteristics, and saturation under two or more measurement conditions is obtained. It is possible to avoid the deterioration of measurement accuracy due to the influence of individual differences by determining whether the fluctuation amount of the current value is out of the distribution.

本発明の一実施形態に係る信頼性不良のテスト方法の構成の一例を示すフローチャートThe flowchart which shows an example of a structure of the test method of the reliability failure based on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態のテスト方法において、被試験トランジスタの各端子に印加される電圧及びドレイン電流の波形のタイミングチャートの例Example of timing chart of waveform of voltage and drain current applied to each terminal of transistor under test in test method of one embodiment of the present invention 本発明の一実施形態のテスト方法において、被試験トランジスタの各端子に印加される電圧及びドレイン電流の波形のタイミングチャートの例Example of timing chart of waveform of voltage and drain current applied to each terminal of transistor under test in test method of one embodiment of the present invention 被試験トランジスタの飽和電流の測定方法を説明するタイミングチャートTiming chart explaining the method of measuring the saturation current of the transistor under test 被試験トランジスタの飽和電流の測定方法を説明するタイミングチャートTiming chart explaining the method of measuring the saturation current of the transistor under test 同一ウェハ上に製造されたトランジスタの夫々を、印加ドレイン電圧の異なる2つの測定条件で測定した場合の飽和電流値の分布図Distribution diagram of saturation current values when transistors manufactured on the same wafer are measured under two measurement conditions with different applied drain voltages 同一ウェハ上に製造されたトランジスタの夫々を、ドレイン電圧印加時間の異なる2つの測定条件で測定した場合の飽和電流値の分布図Distribution diagram of saturation current values when transistors manufactured on the same wafer are measured under two measurement conditions with different drain voltage application times 試験装置と被試験トランジスタの接続の様子を示す図Diagram showing the connection between the test equipment and the transistor under test 従来の負荷短絡耐量試験において、被試験トランジスタの各端子に印加される電圧及びドレイン電流の波形のタイミングチャートの一例Example of timing chart of waveform of voltage and drain current applied to each terminal of transistor under test in conventional load short-circuit withstand capability test 個々の被試験トランジスタについて負荷短絡耐量試験を行うことが可能な、特許文献1に記載のテスト方法を説明するフローチャートA flow chart for explaining a test method described in Patent Document 1 capable of performing a load short-circuit withstand test for each transistor under test 特許文献1に記載のテスト方法を説明するための、被試験トランジスタの各端子に印加される電圧及びドレイン電流の波形を示すタイミングチャートTiming chart showing waveforms of voltage and drain current applied to each terminal of a transistor under test for explaining the test method described in Patent Document 1 トランジスタの放熱特性の一例を示す図Diagram showing an example of heat dissipation characteristics of a transistor

〈第1実施形態〉
以下に、本発明の一実施形態に係る信頼性不良のテスト方法(以降、適宜「本発明方法1」と称する)の構成につき、図面を参照して詳細に説明する。本発明方法1の構成を示すフローチャートの一例を図1に示す。本発明方法1において、被試験トランジスタの各端子に印加される電圧及びドレイン電流の波形のタイミングチャートを図2に示す。
<First Embodiment>
Hereinafter, the configuration of a reliability failure test method according to an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as “the present invention method 1” as appropriate) will be described in detail with reference to the drawings. An example of a flowchart showing the configuration of the method 1 of the present invention is shown in FIG. FIG. 2 shows a timing chart of the waveforms of the voltage and drain current applied to each terminal of the transistor under test in Method 1 of the present invention.

なお、本発明方法1は、特に、GaNやSiCなどの化合物半導体を材料としたパワートランジスタの負荷短絡耐量試験を想定している。しかしながら、本発明方法1は、これに限られるものではない。   The method 1 of the present invention assumes a load short-circuit tolerance test of a power transistor made of a compound semiconductor such as GaN or SiC. However, the method 1 of the present invention is not limited to this.

ところで、トランジスタの特性領域として線形領域と飽和領域がある。線形領域は、トランジスタをオン状態に設定したとき、ドレイン電圧に比例してドレイン電流が増加するドレイン電圧の範囲である。飽和領域は、ドレイン電圧を高くしてもドレイン電流が増加せず、略一定値となる(実際には発熱の影響で減少する)ドレイン電圧の範囲である。本発明では、飽和領域におけるドレイン電流値を異なる測定条件で2回以上測定し、不良品か否かを判定する。   Incidentally, there are a linear region and a saturation region as characteristic regions of the transistor. The linear region is a drain voltage range in which the drain current increases in proportion to the drain voltage when the transistor is set to the on state. The saturation region is a drain voltage range in which the drain current does not increase even when the drain voltage is increased, and becomes a substantially constant value (actually decreases due to the effect of heat generation). In the present invention, the drain current value in the saturation region is measured twice or more under different measurement conditions to determine whether or not the product is defective.

本発明方法1では、まず、従来と同様、図8に示すように、被試験トランジスタ10のドレイン端子13、ソース端子12、ゲート端子11の夫々を各端子用の試験装置30a〜30cに接続し、テストを開始する。   In the method 1 of the present invention, first, as in the conventional case, as shown in FIG. 8, each of the drain terminal 13, the source terminal 12, and the gate terminal 11 of the transistor under test 10 is connected to the test devices 30a to 30c for each terminal. Start the test.

その後、第1の測定条件で飽和電流を測定する(ステップS101)。   Thereafter, the saturation current is measured under the first measurement condition (step S101).

飽和電流の測定方法としては、(1)ゲート端子に被試験トランジスタがオフ状態となるゲート電圧を印加した状態で、ドレイン端子の電圧を飽和電流測定のための所定のドレイン電圧設定(V1)でソース電圧を基準としたドレイン電圧に固定し、その後、ゲート電圧を変更し、被試験トランジスタをオン状態とするパルス電圧を被試験トランジスタのゲート端子に印加する方法(図4参照)と、(2)ドレイン端子の電圧をソース端子と同電位とした状態で、ソース‐ドレイン間に電圧を印加したならば被試験トランジスタがオン状態となる電圧にゲート電圧を固定し、その後、ドレイン電圧を変更し、飽和電流測定のための所定のドレイン電圧設定でパルス電圧をドレイン端子に印加する方法(図5参照)がある。所定の期間ゲート電圧又はドレイン電圧のパルスを印加後、パルス印加完了の直前における電流を測定し飽和電流値とする。なお、パルスの印加時間は、複数のパルスが断続的に印加される場合累積の印加時間を意味する。   As a measuring method of the saturation current, (1) a gate voltage at which the transistor under test is turned off is applied to the gate terminal, and the drain terminal voltage is set to a predetermined drain voltage setting (V1) for measuring the saturation current. (2) A method of fixing a drain voltage with a source voltage as a reference, then changing a gate voltage, and applying a pulse voltage for turning on the transistor under test to the gate terminal of the transistor under test (see FIG. 4); ) If the voltage of the drain terminal is the same as that of the source terminal and the voltage is applied between the source and drain, the gate voltage is fixed to the voltage at which the transistor under test is turned on, and then the drain voltage is changed. There is a method of applying a pulse voltage to a drain terminal with a predetermined drain voltage setting for measuring a saturation current (see FIG. 5). After applying a pulse of gate voltage or drain voltage for a predetermined period, the current immediately before completion of pulse application is measured to obtain a saturation current value. Note that the pulse application time means a cumulative application time when a plurality of pulses are intermittently applied.

本実施形態では、図2に示すように、後者の方法で、つまり先にゲート電圧を被試験トランジスタを導通させる電圧(ここでは、10V)に固定してから、ドレイン端子にパルス電圧を印加する。第1の測定条件として、飽和電流が流れるときのソース端子を基準としたドレイン端子の印加電圧をV1、電圧印加時間(飽和電流を流す時間)をT1(例えば、100ns〜1ms程度)としたバイアス条件を設定する。しかしながら、後述の図3に示すように、先に固定のドレイン電圧を印加してから、ゲート端子にパルス電圧を印加する方法も可能である。   In this embodiment, as shown in FIG. 2, the latter method, that is, the gate voltage is first fixed to a voltage (10 V in this case) that makes the transistor under test conductive, and then the pulse voltage is applied to the drain terminal. . As a first measurement condition, the bias voltage is applied to the drain terminal with reference to the source terminal when the saturation current flows, and the voltage application time (time for flowing the saturation current) is T1 (for example, about 100 ns to 1 ms). Set conditions. However, as shown in FIG. 3 described later, it is also possible to apply a pulse voltage to the gate terminal after first applying a fixed drain voltage.

ステップS101の後、1ms〜10ms程度、チップ冷却のための十分な時間を待ってから、第2の測定条件で飽和電流を再度測定する(ステップS102)。このとき、第2の測定条件として、ドレイン端子13の印加電圧をV1からV2に変更したバイアス条件を設定する。電圧印加時間については、第1の測定条件と同じT1とする。V2は、V1より高電圧(V2>V1)でも、V1より低電圧(V2<V1)でもどちらでもよい。ドレイン電圧が高いほど、発熱量が増加し、結果として飽和電流値の減少量が大きくなる。特に、負荷短絡耐量不良のチップでは、飽和電流値の減少が顕著となる。ここで、第1の測定条件における飽和電流の測定値をId1、第2の測定条件における飽和電流の測定値をId2とする。   After step S101, after waiting for a sufficient time for cooling the chip for about 1 ms to 10 ms, the saturation current is measured again under the second measurement condition (step S102). At this time, a bias condition in which the voltage applied to the drain terminal 13 is changed from V1 to V2 is set as the second measurement condition. The voltage application time is T1 which is the same as the first measurement condition. V2 may be higher than V1 (V2> V1) or lower than V1 (V2 <V1). As the drain voltage is higher, the amount of heat generation increases, and as a result, the amount of decrease in the saturation current value increases. In particular, in a chip with poor load short-circuit withstand capability, the decrease in the saturation current value becomes significant. Here, the measurement value of the saturation current under the first measurement condition is Id1, and the measurement value of the saturation current under the second measurement condition is Id2.

飽和電流が流れている間、発熱に伴い被試験トランジスタの温度が上昇し、これに伴って飽和電流値が減少してゆく。図2(c)では、これを徐々に減少する飽和電流の変化として模式的に示している。V2>V1とした場合、第2の測定条件のほうが単位時間当たりの発熱量が大きいため、飽和電流が減少する傾きが小さく(絶対値が大きく)なる。被試験トランジスタが負荷短絡耐量不良の場合、この傾きの絶対値の増大が顕著である。   While the saturation current flows, the temperature of the transistor under test rises due to heat generation, and the saturation current value decreases accordingly. In FIG. 2C, this is schematically shown as a change in saturation current that gradually decreases. When V2> V1, the second measurement condition generates a larger amount of heat per unit time, so the slope of the saturation current decrease is smaller (absolute value is larger). When the transistor under test has poor load short-circuit tolerance, the increase in the absolute value of this slope is remarkable.

その後、ステップS103において、ステップS101及びステップS102における飽和電流値の差|Id1−Id2|を求め、ステップS104において、当該飽和電流値の差が所定の閾値を超えているかを判定する。当該閾値は、第1及び第2の測定条件に応じて適宜設定される。飽和電流値の差が当該閾値を超えている場合、チップを不良と判定し、閾値以下の場合、良品と判定する。   Thereafter, in step S103, a difference | Id1-Id2 | of the saturation current values in steps S101 and S102 is obtained, and in step S104, it is determined whether the difference in saturation current values exceeds a predetermined threshold value. The threshold value is appropriately set according to the first and second measurement conditions. If the difference between the saturation current values exceeds the threshold value, the chip is determined to be defective.

このようにすることで、負荷短絡耐量不良の有無を、素子の破壊や素子特性の劣化を伴うことなく、個々のトランジスタ毎に、短時間で精度よくスクリーニングすることができる。   By doing in this way, the presence or absence of load short circuit withstand capability defect can be accurately screened in a short time for each individual transistor without being accompanied by element destruction or element characteristic deterioration.

〈第2実施形態〉
また別の例として、本発明方法において、被試験トランジスタの各端子に印加される電圧及びドレイン電流の波形のタイミングチャートの他の例を図3に示す。図3では、飽和電流測定のための所定のドレイン電圧設定にドレイン電圧を固定した後で、ゲート電圧を変更し、被試験トランジスタをオン状態とするパルス電圧を被試験トランジスタのゲート端子に印加している。第1及び第2の測定条件は、測定時のドレイン電圧は共にV1で同じであるが、電圧印加時間(飽和電流を流す時間)を第1の測定条件の場合T1、第2の測定条件の場合T2として異ならせている。T2は、T1より長く(T2>T1)ても、T1より短く(T2<T1)ても、どちらでもよい。印加時間が長いほど、発熱量が増加し、結果として飽和電流値は減少する。
Second Embodiment
As another example, FIG. 3 shows another example of a timing chart of waveforms of voltage and drain current applied to each terminal of the transistor under test in the method of the present invention. In FIG. 3, after fixing the drain voltage to a predetermined drain voltage setting for saturation current measurement, the gate voltage is changed, and a pulse voltage for turning on the transistor under test is applied to the gate terminal of the transistor under test. ing. In the first and second measurement conditions, the drain voltage at the time of measurement is the same at V1, but the voltage application time (the time during which the saturation current flows) is T1 in the case of the first measurement condition, Case T2 is different. T2 may be longer than T1 (T2> T1) or shorter than T1 (T2 <T1). The longer the application time, the greater the amount of heat generated, resulting in a decrease in the saturation current value.

飽和電流が流れている間、発熱に伴い被試験トランジスタの温度が上昇し、これに伴って飽和電流値が減少してゆく。図3(c)では、これを徐々に減少する飽和電流の変化として模式的に示している。図2と異なり、印加ドレイン電圧は第1及び第2の測定条件で同じであるため、飽和電流の減少の傾きは両測定条件で同じとなるが、印加時間が異なることにより、印加時間が長いほど飽和電流の減少量が大きくなる。特に、負荷短絡耐量不良のチップでは、電圧印加完了後の飽和電流値の減少が顕著となる。   While the saturation current flows, the temperature of the transistor under test rises due to heat generation, and the saturation current value decreases accordingly. In FIG. 3C, this is schematically shown as a change in saturation current that gradually decreases. Unlike FIG. 2, since the applied drain voltage is the same under the first and second measurement conditions, the slope of the saturation current decrease is the same under both measurement conditions, but the application time is longer due to the different application times. As the amount of decrease in saturation current increases. In particular, in a chip with poor load short-circuit withstand capability, a decrease in saturation current value after completion of voltage application becomes significant.

その後、両者の飽和電流値の差を求め、飽和電流値の差が所定の閾値を超えているかを判定する(図1のステップS103及びS104に相当)ことで、飽和電流値の差が閾値を超えたチップを不良と判定することができる。   Thereafter, a difference between the saturation current values is obtained, and it is determined whether the difference between the saturation current values exceeds a predetermined threshold (corresponding to steps S103 and S104 in FIG. 1). It is possible to determine that the chip that has been exceeded is defective.

〈第3実施形態〉
上記では飽和電流を測定する条件を異なる2条件としたが、3条件又は3を超える測定条件で飽和電流を測定し、飽和電流の変動量に基づいて被試験トランジスタの不良を判定することができる。測定条件が3以上の場合は、当該3以上の測定条件のうち何れか2つを選択してなる測定条件の組の1つにおいて、飽和電流値の差が閾値を超えていれば、被試験トランジスタを不良と判定できる。より多くの測定条件で測定したデータを利用して不良判定を行うことで、判定精度が向上する。
<Third Embodiment>
In the above, the conditions for measuring the saturation current are two different conditions, but the saturation current can be measured under three conditions or more than three measurement conditions, and the failure of the transistor under test can be determined based on the amount of variation in the saturation current. . When the measurement condition is 3 or more, if the difference in saturation current value exceeds the threshold in one of the measurement condition groups selected from any two of the 3 or more measurement conditions, the device under test It can be determined that the transistor is defective. Determination accuracy is improved by performing defect determination using data measured under more measurement conditions.

例として、測定条件が3以上の場合、当該3以上の測定条件のうち何れか2つからなる測定条件の組を2組選択し、夫々の組について飽和電流値の差を求め、当該2組間で飽和電流値の差の変化率を求める(換言すると、飽和電流の測定条件に対する2次微分を求める)ことができる。そして、少なくともある2組間の飽和電流値の差の変化率が閾値を超えた場合、不良と判定することができる。当該変化率に基づいて不良判定を行うことで、高精度で負荷短絡不良をスクリーニングすることができる。例えば、図2において、ドレイン電圧をV1(=10V)、V2(=20V)、V3(=30V)とする異なる3つの測定条件における飽和電流値を夫々Id1、Id2、Id3とすれば、飽和電流値の変動量としてId1+Id3−2*Id2を導出することによって、不良判定が可能となる。   As an example, when the measurement condition is 3 or more, two sets of measurement conditions consisting of any two of the three or more measurement conditions are selected, and the difference between the saturation current values is obtained for each set, and the two sets It is possible to obtain the rate of change of the difference between the saturation current values (in other words, obtain the second derivative with respect to the saturation current measurement condition). And when the change rate of the difference of the saturation current value between at least two sets exceeds a threshold value, it can be determined as defective. By performing the defect determination based on the change rate, it is possible to screen for a load short circuit defect with high accuracy. For example, in FIG. 2, if the saturation current values under three different measurement conditions with the drain voltages V1 (= 10 V), V2 (= 20 V), and V3 (= 30 V) are Id1, Id2, and Id3, respectively, the saturation current Defect determination is possible by deriving Id1 + Id3-2 * Id2 as the amount of change in value.

図6に、ドレイン電圧V1=10V、V2=15Vとして、同一ロット(または同一ウェハ)上に製造されたトランジスタの夫々に対して飽和電流を測定した時の飽和電流値の分布を示す。飽和電流値はドレイン電圧の大きなV2の方がV1より減少する傾向があるが、負荷短絡不良の場合、電流の減少が顕著である。図6の場合、ドレイン電圧V1=10Vとした測定条件では、良品及び不良品共に飽和電流Id1は27〜29Aの範囲で分布しており、良不良の判別を行うことができない。一方で、ドレイン電圧V2=15Vとした測定条件では、良品チップの飽和電流Id2は25〜28Aの範囲で分布しており、この分布から外れた飽和電流が23Aのチップを不良と判別することが可能であった。   FIG. 6 shows a distribution of saturation current values when the saturation current is measured for each transistor manufactured on the same lot (or the same wafer) with the drain voltages V1 = 10V and V2 = 15V. The saturation current value tends to decrease in V2 having a large drain voltage than V1, but in the case of a load short-circuit failure, the current decrease is significant. In the case of FIG. 6, under the measurement condition with the drain voltage V1 = 10 V, the saturation current Id1 is distributed in the range of 27 to 29 A for both non-defective products and defective products, and good / bad determination cannot be made. On the other hand, under the measurement condition with the drain voltage V2 = 15 V, the saturation current Id2 of the non-defective chip is distributed in the range of 25 to 28 A, and it is possible to determine that the chip whose saturation current is outside this distribution is 23 A is defective. It was possible.

しかしながら、ドレイン電圧V2を高くするに伴って、良品チップ間の飽和電流値の個体ばらつきも大きくなる。良品チップ間の個体ばらつきが大きくなると、良品チップの飽和電流の分布範囲と不良チップの飽和電流の分布範囲が重なり、両者を分離できず、1つの測定条件に基づいた判定ではチップ不良の判定が困難となることも考えられる。   However, as the drain voltage V2 is increased, the individual variation of the saturation current value between non-defective chips also increases. When individual variation between non-defective chips increases, the saturation current distribution range of non-defective chips and the saturation current distribution range of defective chips overlap, and the two cannot be separated. It may be difficult.

ここで、図6から、良品の飽和電流の分布は、図の斜め45度方向(直線Id2=Id1に平行な方向)において、ばらつきの大きな、幅広の分布となっているが、当該方向に垂直な方向(直線Id2=−Id1に平行な方向)では、ばらつきは小さく、幅の狭い分布となっている。これはつまり、飽和電流の差|Id1−Id2|に対する分布を求めることで、より狭い良品の分布幅が得られ、不良判定を容易に、精度良く行うことができることを意味する。ここで、判定の精度とは、良品を不良品と判定したり、不良品を良品と判定したりする誤判定を行うことなく、どれだけ正しく判定できるかの確度を指す。   Here, it can be seen from FIG. 6 that the distribution of the saturation current of the non-defective product is a wide distribution with a large variation in the oblique 45-degree direction (direction parallel to the straight line Id2 = Id1), but perpendicular to the direction. Variation (direction parallel to the straight line Id2 = −Id1) has a small variation and a narrow distribution. This means that by obtaining a distribution for the difference | Id1−Id2 | of the saturation current, a narrower distribution width of non-defective products can be obtained, and defect determination can be performed easily and accurately. Here, the accuracy of determination refers to the accuracy with which a correct product can be determined without performing a misjudgment of determining a non-defective product as a defective product or a defective product as a non-defective product.

したがって、単に2つの測定条件における飽和電流の分布、即ちId1に対する分布及びId2に対する分布に基づいて2回のスクリーニングを独立に行うよりも、両者を組み合わせた|Id1−Id2|に対する分布に基づいて1回のスクリーニングを行うことにより、負荷短絡耐量不良のスクリーニングを精度よく行うことが可能となる。   Therefore, rather than simply performing two screenings independently based on the distribution of saturation currents in the two measurement conditions, that is, the distribution for Id1 and the distribution for Id2, 1 based on the distribution for | Id1−Id2 | By performing the screening once, it is possible to accurately perform screening for defective load short-circuit tolerance.

図6から、図1のステップS104における判定の閾値は、|Id1−Id2|に対する分布から設定することができる。飽和電流の差|Id1−Id2|の分布において、良品の分布範囲と不良品の分布範囲を分離可能な位置に、良品の分布範囲の境界を設定し、当該境界を越えて飽和電流値の差が大きなトランジスタを不良と判定すればよい。当該境界の位置は、飽和電流の差|Id1−Id2|の全体の分布の平均値から所定の偏差閾値だけ大きな位置として設定することができる。   From FIG. 6, the threshold for determination in step S104 of FIG. 1 can be set from the distribution for | Id1-Id2 |. In the distribution of the saturation current difference | Id1-Id2 |, the boundary of the non-defective product distribution range is set at a position where the distribution range of the non-defective product and the distribution of the defective product can be separated, and the difference of the saturation current value across the boundary is set. What is necessary is just to determine that a transistor with large is defective. The position of the boundary can be set as a position larger by a predetermined deviation threshold than the average value of the entire distribution of the saturation current difference | Id1−Id2 |.

図7は、ドレイン電圧を一定とし、ドレイン電圧の印加時間を2つの測定条件に応じてT1=300μs、T2=500μsとして、同一ロット(または同一ウェハ)上に製造されたトランジスタの夫々に対して飽和電流を測定した時の飽和電流値の分布である。飽和電流値は電圧印加時間の長いT2の方がT1より減少する傾向があるが、負荷短絡不良の場合、電流の減少が顕著である。図7の場合、印加時間T1=300sとした測定条件では、良品チップ及び不良チップ共に飽和電流Id1は27〜29Aの範囲で分布しており、良不良の判別を行うことができない。一方で、ドレイン電圧T2=500sとした測定条件では、良品チップの飽和電流Id2は25〜27Aの範囲で分布しており、この分布から外れた飽和電流が22Aのチップを不良と判別することが可能であった。   FIG. 7 shows a case where the drain voltage is constant and the application time of the drain voltage is set to T1 = 300 μs and T2 = 500 μs according to two measurement conditions, for each of the transistors manufactured on the same lot (or the same wafer). It is distribution of the saturation current value when measuring saturation current. The saturation current value tends to decrease in T2 having a longer voltage application time than T1, but in the case of a load short circuit failure, the current decrease is significant. In the case of FIG. 7, under the measurement conditions where the application time T1 is 300 s, the saturation current Id1 is distributed in the range of 27 to 29 A for both non-defective chips and defective chips, and it is not possible to determine good or defective. On the other hand, under the measurement condition with the drain voltage T2 = 500 s, the saturation current Id2 of the non-defective chip is distributed in the range of 25 to 27A, and it is possible to determine that the chip with the saturation current 22A out of this distribution is defective. It was possible.

図7から、良品の飽和電流の分布は、図6と同様に、図の斜め45度方向(直線Id2=Id1に平行な方向)において、ばらつきの大きな、幅広の分布となっているが、当該方向に垂直な方向(直線Id2=−Id1に平行な方向)では、ばらつきは小さく、幅の狭い分布となっていることが分かる。したがって、飽和電流の差|Id1−Id2|に対して分布を求めることで、より狭い良品の分布幅が得られ、不良判定を容易に、精度良く行うことが可能となる。図6と同様、単に2つの測定条件における飽和電流の分布、即ちId1に対する分布及びId2に対する分布に基づいて2回のスクリーニングを夫々独立に行うよりも、両者を組み合わせた|Id1−Id2|に対する分布に基づいて1回のスクリーニングを行うことにより、負荷短絡耐量不良のスクリーニングを精度よく行うことが可能となる。   As shown in FIG. 7, the distribution of the saturation current of the non-defective product is a wide distribution with a large variation in the oblique 45 degree direction (direction parallel to the straight line Id2 = Id1) as in FIG. In the direction perpendicular to the direction (direction parallel to the straight line Id2 = −Id1), it can be seen that the variation is small and the distribution is narrow. Therefore, by obtaining the distribution with respect to the difference | Id1−Id2 | of the saturation current, a narrower distribution width of non-defective products can be obtained, and the defect determination can be performed easily and accurately. Similar to FIG. 6, the distribution for | Id1−Id2 |, which is a combination of the two, rather than performing the screening twice independently based on the distribution of the saturation current in the two measurement conditions, that is, the distribution for Id1 and the distribution for Id2. By performing the screening once based on the above, it becomes possible to accurately screen for a load short circuit withstand capability failure.

以上、本発明方法1に依れば、素子の破壊や素子特性の劣化を伴うことなく、負荷短絡耐量不良を、個々のトランジスタで精度よく短時間でスクリーニングすることが可能となる。   As described above, according to the method 1 of the present invention, it is possible to screen a load short-circuit withstand defect with high accuracy in a short time without causing destruction of elements or deterioration of element characteristics.

本発明方法1では、負荷短絡耐量不良を発熱量が異なる少なくとも2つの測定条件で飽和電流値を測定することで行い、測定値間の変動量に基づいてスクリーニングするため、大電力(一般に、300V以上、数十A以上)を伴うテストを行う必要がなく、素子の破壊や素子特製の劣化が発生しない。つまり、非破壊試験であり、ロット又はウェハ抜き取りではなく、個々のトランジスタにつき全数検査が可能である。また、試験装置の設定変更は不要であり、個々のトランジスタの放熱特性の影響を受けずに精度よく判定できる。   In the method 1 of the present invention, the load short-circuit tolerance is measured by measuring the saturation current value under at least two measurement conditions with different calorific values, and screening is performed based on the amount of variation between the measured values. As described above, it is not necessary to perform a test involving several tens of A or more), and element destruction and element-specific deterioration do not occur. That is, it is a nondestructive test, and it is possible to inspect all transistors individually, not lot or wafer sampling. Further, it is not necessary to change the setting of the test apparatus, and the determination can be made accurately without being affected by the heat dissipation characteristics of the individual transistors.

これにより、パワーデバイス分野において重要な課題である負荷短絡耐量不良のスクリーニングを確実に行えるため、出荷品質が向上される。また、判定精度が高いので、良品を不良判定することがなくなり、製造コストが抑制される。   As a result, screening for defective load short-circuit tolerance, which is an important issue in the field of power devices, can be performed reliably, and shipping quality is improved. Moreover, since the determination accuracy is high, it is not determined that a non-defective product is defective, and the manufacturing cost is suppressed.

なお、上記実施形態では、2つの測定条件間の飽和電流値の差に基づいて不良判定を行ったが、飽和電流値の差に代えて、増加比(飽和電流値の大きい方を小さい方で割った割合)に基づいて不良判定を行ってもよい。   In the above embodiment, the failure determination is performed based on the difference between the saturation current values between the two measurement conditions, but instead of the difference between the saturation current values, the increase ratio (the larger saturation current value is the smaller one). The defect determination may be performed based on the divided ratio.

また、上記実施形態では、飽和電流の測定条件として、ドレイン電圧のみを異ならせる場合、及び、ドレイン電圧の印加時間のみを異ならせる場合を例として説明したが、本発明はこれに限られるものではない。ドレイン電圧とその印加時間の両方を異ならせてもよい。 Further, in the above embodiment, the case where only the drain voltage is varied and the case where only the drain voltage application time is varied are described as the measurement conditions of the saturation current, but the present invention is not limited to this. Absent. Both the drain voltage and its application time may be varied.

本発明は、半導体デバイスのテスト方法としての利用が可能であり、特に、化合物半導体を材料としたパワーデバイス等、高耐圧仕様の半導体トランジスタの信頼性テスト方法として好適に利用可能である。   The present invention can be used as a test method for a semiconductor device, and in particular, can be suitably used as a reliability test method for a semiconductor transistor having a high breakdown voltage specification such as a power device made of a compound semiconductor.

1: 本発明の一実施形態に係るテスト方法(本発明方法)
10: 被試験トランジスタ
11: ゲート端子
12: ソース端子
13: ドレイン端子
30a〜30c: 試験装置
1: Test method according to an embodiment of the present invention (method of the present invention)
10: Transistor under test 11: Gate terminal 12: Source terminal 13: Drain terminal 30a-30c: Test apparatus

Claims (4)

半導体トランジスタのウェハ試験またはパッケージ試験において、信頼性不良を検出するテスト方法であって、
複数の測定条件で、被試験トランジスタの飽和電流を測定する測定工程と、
前記複数の測定条件における前記被試験トランジスタの飽和電流値を夫々比較し、前記複数の測定条件における飽和電流の変動量に基づいて前記被試験トランジスタが不良か否かを判定する判定工程を備え
前記複数の測定条件が、ゲート電圧設定が同じで、飽和電流を流す時間が異なる2以上の測定条件を含むことを特徴とするテスト方法。
A test method for detecting a reliability defect in a wafer test or a package test of a semiconductor transistor,
A measurement process for measuring the saturation current of the transistor under test under a plurality of measurement conditions;
Comparing the saturation current values of the transistors under test under the plurality of measurement conditions, respectively, and including a determination step of determining whether the transistor under test is defective based on a variation amount of the saturation current under the plurality of measurement conditions ,
The test method, wherein the plurality of measurement conditions include two or more measurement conditions with the same gate voltage setting and different saturation current flowing times .
前記測定工程が、
第1の測定条件で前記被試験トランジスタの飽和電流を測定する第1測定工程と、
前記第1の測定条件と異なる第2の測定条件で前記被試験トランジスタの飽和電流を測定する第2測定工程と、を有し、
前記判定工程において、
前記第1測定工程における飽和電流値と、前記第2測定工程における飽和電流値を比較し、飽和電流値の差又は増加比が所定の閾値を超えた前記被試験トランジスタを不良と判定することを特徴とする請求項1に記載のテスト方法。
The measuring step is
A first measurement step of measuring a saturation current of the transistor under test under a first measurement condition;
A second measurement step of measuring a saturation current of the transistor under test under a second measurement condition different from the first measurement condition;
In the determination step,
Comparing the saturation current value in the first measurement step with the saturation current value in the second measurement step, and determining that the transistor under test whose saturation current value difference or increase ratio exceeds a predetermined threshold is defective The test method according to claim 1, wherein:
前記測定工程において、3以上の測定条件で被試験トランジスタの飽和電流を測定し、
前記判定工程において、
前記3以上の測定条件のうち何れか2つを選択してなる測定条件の組のうち少なくとも1つの組において飽和電流値の差又は増加比が閾値を超えた前記被試験トランジスタを不良と判定することを特徴とする請求項1又は2に記載のテスト方法。
In the measurement step, the saturation current of the transistor under test is measured under three or more measurement conditions,
In the determination step,
A transistor under test whose saturation current value difference or increase ratio exceeds a threshold in at least one of a set of measurement conditions selected by selecting any two of the three or more measurement conditions is determined to be defective. The test method according to claim 1 or 2, characterized in that:
前記複数の測定条件が、ゲート電圧設定が同じで、ドレイン電圧設定が異なる2以上の測定条件を含むことを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載のテスト方法。
The test method according to claim 1, wherein the plurality of measurement conditions include two or more measurement conditions having the same gate voltage setting and different drain voltage settings.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3298387B2 (en) 1995-11-24 2002-07-02 株式会社ダイフク Car transport equipment

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6737193B2 (en) * 2017-01-25 2020-08-05 株式会社デンソー Method of manufacturing semiconductor device
JP7072497B2 (en) * 2018-12-25 2022-05-20 株式会社日立製作所 Power converter and its status monitoring method
JP7156160B2 (en) * 2019-04-23 2022-10-19 株式会社デンソー Semiconductor device inspection method
CN115266745A (en) * 2022-06-17 2022-11-01 长鑫存储技术有限公司 A defect detection method, device, equipment and storage medium
CN115718268A (en) * 2022-12-28 2023-02-28 扬州扬杰电子科技股份有限公司 A Fast Method for Screening High Temperature Leakage of Discrete Devices

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11345851A (en) * 1998-06-02 1999-12-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor device and method of inspecting semiconductor device using the same
JP4848947B2 (en) * 2006-12-11 2011-12-28 信越半導体株式会社 Semiconductor substrate evaluation method and semiconductor substrate evaluation element
JP2010205882A (en) * 2009-03-03 2010-09-16 Panasonic Corp Method and device for testing reliability of semiconductor device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3298387B2 (en) 1995-11-24 2002-07-02 株式会社ダイフク Car transport equipment

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