本发明专利技术提供一种能够以晶片级可靠地测定功率器件的静态特性和动态特性（开关特性）的探针装置。本发明专利技术的探针装置（10），包括：载置形成有多个包括二极管的功率器件的半导体晶片（W）且能够移动的载置台（12）；配置于载置台（12）的上方的探针卡（13）；和检测器（15），在至少在载置台（12）的上表面形成的导体膜与在半导体晶片（W）的背面形成的导体层导通的状态下，使探针（13A）与半导体晶片（W）电接触从而以晶片级测定功率器件的电特性，在探针卡（13）的外周缘部设置有导通引脚（14），在以晶片级测定功率器件的电特性时，通过导通引脚（14）将载置台（12）的导体膜电极（集电电极）与检测器（15）电连接。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于进行功率器件(power device)的电特性检查的探针装置(探测装置)，更详细而言，例如涉及能够以晶片级测量以绝缘栅双极晶体管(IGBT)、二极管为代表的功率器件的电特性的探针装置。
技术介绍
功率器件作为各种电源和汽车的电装(electric fitting)关联的开关元件等,或者作为产业设备的电装关联的开关元件等的通用性正在提高。功率器件比通常的半导体元件更耐高压、电流更大、并且更加高速、高频率化。作为功率器件，存在IGBT、二极管、功率三级管、功率M0SFET、晶闸管(thyristor)。这些功率器件，在对各自的静态特性和动态特性 (开关特性)进行电特性检查之后，将它们根据用途分别作为电子部件进行安装。例如将二极管与功率MOSFET并联连接，作为电动机等的开关元件使用。二极管在阳极与阴极的接合部具有耗尽层，存在因该耗尽层而损害二极管本来的开关功能的情况。特别是，如果在流动有电流IF时对二极管施加反向电压，则例如如图13中的实线(理想值)所示那样电流急剧下降达到0点。然而，实际上在耗尽层残存有少量的载流子，因此如果在该状态下施加电压，则如图13中的实线所示那样流动较大的反向电流Ik，在达到最大的反向电流值Iip之后，回复到0点。从最大的反向电流值Iip起回复到其1/10的电流值为止的时间被定义为反向恢复时间(Reverse-Recovery-TimeHit1j作为二极管的开关特性优选反向恢复时间短。另外，在反向恢复时间较长的情况下，根据使用条件不同二极管有时会被破坏。另外，反向电流的电流变化(di/dt)越急剧电流就越大,二极管越容易被破坏，将这种破坏称为di/dt破坏。由此，在专用的测定器上逐个安装二极管并测定电流变化时产生的二极管的电流变化(di/dt)，评价各个作为开关元件的二极管的可靠性。
技术实现思路
专利技术要解决的课题因此，本申请人反复研究了以下方法使用例如图14所示的探针装置，对于形成有多个功率器件的半导体晶片，在保持晶片状态不变的情况下，测定包含在各个功率器件中的二极管的电流变化(di/dt)。图14所示的探针装置110包括输送半导体晶片的装载室(loader chamber);和进行从装载室输送的半导体晶片的电特性检查的探测器室111(prober chamber ),在晶片状态下进行功率器件的电特性检查。如图14所示，探测器室111包括载置半导体晶片W的能够移动的载置台112 ;和配置在载置台112的上方的探针卡(probe card) 113。在载置台112的表面形成有由金等导电性金属构成的导电膜电极，该导电膜电极通过电缆114与检测器115电连接。另外，探针卡113具有与半导体晶片W的各个电极垫开尔文连接的多个探针对113A，探针对113A通过各条力线116F和读出线(感应线)116S与检测器115电连接。通过将探针对113A开尔文连接，能够消除由其与电极垫的接触电阻和各线116FU16S的内部电阻引起的测定误差。如上所述，在半导体晶片W形成有多个功率器件。多个功率器件各自具有例如并联连接的MOSFET (或IGBT)和二极管，作为开关元件使用。在半导体晶片W的上表面形成有MOSFET的栅极电极和源极电极，在下表面形成有漏极电极。与该漏极电极接触的载置台112的导体膜电极也成为漏极电极。与该漏极电极连接的电缆114具有力线114F和读出线114S，在载置台112的导体膜电极，以开尔文连接的状态与检测器115连接。此外，在IGBT的情况下，各电极构成为栅极电极、集电电极和发射电极。使用探针装置110以晶片状态测定功率器件的开关特性时，移动载置有半导体晶片W的载置台112，将载置台112上的半导体晶片W与多个探针对113A电连接，当通过栅极G侧的探针对113A接通功率器件时，基于对功率器件的栅极电极施加的电压，电流从漏极电极(集电电极)的电缆114流向源极电极(发射电极)。然而，连接载置台112的漏极电极(集电电极)和检测器115的电缆114较长，在电缆114的电感变大，例如每IOcm电缆增加IOOnH的电感，因此如果使用探针装置110以微秒单位测定电流变化(di/dt)，则如图13中虚线(现状值)所示那样电流变化较小而大幅偏 根据情况不同而发生破损。另外，也存在当功率器件断开时，对漏极电极(集电电极)与源极电极(发射电极)间施加异常的浪涌电压而使得功率器件破损的情况。本专利技术是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供能够以晶片级可靠地测定功率器件的静态特性和动态特性(开关特性)的探针装置。用于解决课题的手段本专利技术的第一方面的探针装置，其特征在于，包括载置形成有多个包括二极管的功率器件的被检查体且能够移动的载置台；配置于上述载置台的上方的具有多个探针的探针卡；和测定部，在至少在上述载置台的载置面形成的导体膜电极与在载置于该导体膜电极的上述被检查体的背面形成的导体层导通的状态下，使上述探针与上述被检查体电接触来测定上述功率器件的电特性，在测定上述功率器件的电特性时，将上述载置台的上述导体膜电极与上述测定部电连接的导通部件介于(位于)上述探针卡的外周缘部与上述载置台的外周缘部之间。此外，本专利技术的第二方面的探针装置，是在第一方面的探针装置中，上述导通部件设置于上述探针卡，与上述载置台的上述导体膜电极电接触。此外，本专利技术的第三方面的探针装置，是在第一方面或第二方面的探针装置中，上述导通部件具有弹性(弹力)。此外，本专利技术的第四方面的探针装置，是在第一方面 第三方面的探针装置中，上述探针和上述导通部件均与上述测定部进行开尔文连接。此外，本专利技术的第五方面的探针装置，是在第一方面 第四方面的探针装置中，上述载置台的上述导体膜电极构成为测定电极。此外，本专利技术的第六方面的探针装置，是在第一方面 第五方面的探针装置中，上述载置台具有温度调节机构。此外，本专利技术的第七方面的探针装置，其特征在于，包括载置形成有多个包括二极管的功率器件的被检查体且能够移动的载置台；配置于上述载置台的上方且具有多个探针的探针卡；和测定部，在至少在上述载置台的载置面和周面形成的导体膜电极与在载置于该导体膜电极的上述被检查体的背面形成的导体层导通的状态下，使上述探针与上述被检查体电接触来测定上述功率器件的电特性，上述探针装置设置有导通机构，在测定上述功率器件的电特性时，该导通机构将在上述载置台的上述周面形成的上述导体膜电极与上述测定部电连接。此外，本专利技术的第八方面的探针装置，是在第七方面的探针装置中，上述导通机构包括基端部与在上述载置台的上述周面形成的上述导体膜电极连接的引线导体；与上述引线导体的前端部导通自如地形成的连接端子；介于上述探针卡与上述载置台之间的导体；和将上述连接端子与上述导体电连接或者解除上述连接端子与上述导体的连接的致动器。此外，本专利技术的第九方面的探针装置，是在第七方面的探针装置中，上述导通机构包括引线导体，其基端部与在上述载置台的上述周面形成的上述导体膜电极连接，且沿着上述载置台的上述周面设置有多个；连接端子，以与上述多个引线导体的各个引线导体的前端部导通自如的方式形成有多个；介于上述探针卡与上述载置台之间的环状导体；和致动器，其将多个上述连接端子与上述环状导体电连接，或者解除本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.03.12 JP 2010-055768;2010.08.11 JP 2010-180341.一种探针装置，其特征在于，包括 载置形成有多个包括二极管的功率器件的被检查体且能够移动的载置台； 配置于所述载置台的上方的具有多个探针的探针卡；和 测定部，在至少在所述载置台的载置面形成的导体膜电极与在载置于该导体膜电极的所述被检查体的背面形成的导体层导通的状态下，使所述探针与所述被检查体电接触来测定所述功率器件的电特性， 在测定所述功率器件的电特性时，将所述载置台的所述导体膜电极与所述测定部电连接的导通部件介于所述探针卡的外周缘部与所述载置台的外周缘部之间。2.如权利要求I所述的探针装置，其特征在于 所述导通部件设置于所述探针卡，与所述载置台的所述导体膜电极电接触。3.如权利要求I或2所述的探针装置，其特征在于 所述导通部件具有弹性。4.如权利要求I或2所述的探针装置，其特征在于 所述探针和所述导通部件均与所述测定部进行开尔文连接。5.如权利要求I或2所述的探针装置，其特征在于 所述载置台的所述导体膜电极构成为测定电极。6.如权利要求I或2所述的探针装置，其特征在于 所述载置台具有温度调节机构。7.一种探针装置，其特征在于，包括 载置形成有多个包括二极管的功率器件的被检查体且能够移动的载置台； 配置于所述载置台的上方的具有多个探针的探针卡；和 测定部，在至少在所述载置台的载置面和周面形成的导体膜电极与在载置于该导体膜电极的所述被检查体的背面形成的导体层导通的状态下，使所述探针与所述被检查体电接触来测定所述功率器件的电特性， 所述探针装置设置有导通机构，在测定所述功率器件的电特性时，该导通机构将在所述载置台的所述周面形成的所述导体膜电极与所述测定部电连接。8.如权利要求7所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：河野功，田冈健，筱原荣一，小笠原郁男，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：
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