用于測試半導(dǎo)體管芯的方法和測試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及用于測試半導(dǎo)體管芯的方法、測試裝置和測試裝置的測試管腳組件。
【背景技術(shù)】
[0002]在功率電子器件中，非常經(jīng)常地使用具有垂直晶體管(例如IGBT晶體管或其中通常至少一個電接觸元件布置在半導(dǎo)體芯片的第一主表面上以及至少一個其它電接觸元件布置在與第一主表面相對的半導(dǎo)體芯片的第二主表面上的晶體管）的半導(dǎo)體芯片。在將半導(dǎo)體芯片交付給消費者之前，知道半導(dǎo)體芯片是否整齊或它們是否滿足預(yù)先確定的性能標(biāo)準(zhǔn)是重要的。另一優(yōu)點是緊接著在晶片級基礎(chǔ)上的前端處理之后半導(dǎo)體芯片的測試，因為如果有缺陷的器件可在制造工藝的早期階段中被識別出，則成本節(jié)省高。
【附圖說明】
[0003]附圖被包括以提供對實施例的進(jìn)一步理解并合并在本說明書中且構(gòu)成本說明書的一部分。附圖示出實施例且與描述一起用于解釋實施例的原理。其它實施例和實施例的很多預(yù)期優(yōu)點將容易被認(rèn)識到，因為它們通過參考下面的詳細(xì)描述變得更好理解。附圖的元件不一定相對于彼此按比例。相似的參考數(shù)字表示相應(yīng)的相似部件。
[0004]圖1示出用于說明根據(jù)示例的用于測試半導(dǎo)體管芯的方法的流程圖。
[0005]圖2示出測試環(huán)境連同測試裝置一起的示意性橫截面?zhèn)纫晥D表示。
[0006]圖3示出用于測試半導(dǎo)體功率晶體管的測試電路的等效電路圖。
【具體實施方式】
[0007]現(xiàn)在參考附圖描述方面和實施例，其中相似的參考數(shù)字通常用于始終表示相似的元件。在下面的描述中，為了解釋的目的，闡述了很多特定的細(xì)節(jié)，以便提供對實施例的一個或多個方面的徹底理解。然而對本領(lǐng)域中的技術(shù)人員可能明顯的是，實施例的一個或多個方面可以用較小程度的特定細(xì)節(jié)被實踐。在其它實例中，以示意性形式示出已知的結(jié)構(gòu)和元件以便便于描述實施例的一個或多個方面。應(yīng)理解，其它實施例可被利用，且結(jié)構(gòu)或邏輯變化可被做出而不偏離本發(fā)明的范圍。應(yīng)進(jìn)一步注意，附圖并不按比例或不一定按比例。
[0008]此外，雖然可以關(guān)于幾個實現(xiàn)中的僅僅一個實現(xiàn)公開了實施例的特別的特征或方面，但這樣的特征或方面可與其它實現(xiàn)的一個或多個其它特征或方面組合，如可對任何給定或特別的應(yīng)用是期望和有利的。此外，在術(shù)語“包括”、“具有”、“帶有”或其中的其它變形在詳細(xì)描述或權(quán)利要求中被使用的方面來說，這樣的術(shù)語意在以與術(shù)語“包含”類似的方式是包括性的?？墒褂眯g(shù)語“耦合”和“連接”連同派生詞。應(yīng)理解，這些術(shù)語可用于指示兩個元件彼此協(xié)作或交互作用，而不考慮它們是直接物理或電接觸，還是它們彼此不直接接觸。此外，術(shù)語“示例性的”僅意指作為示例，而不是最佳的或最優(yōu)的。下面的詳細(xì)描述因此不應(yīng)在限制性的意義上被理解，且本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求限定。
[0009]用于測試半導(dǎo)體管芯的方法和用于測試半導(dǎo)體管芯的裝置的示例可使用各種類型的半導(dǎo)體管芯，在它們當(dāng)中有MOS晶體管結(jié)構(gòu)或垂直晶體管結(jié)構(gòu)，像例如IGBT(絕緣柵雙極晶體管）結(jié)構(gòu)或通常其中至少一個電接觸元件布置在半導(dǎo)體管芯的第一主表面上以及至少一個其它電接觸元件布置在與半導(dǎo)體管芯的第一主表面相對的半導(dǎo)體管芯的第二主表面上的晶體管或其它結(jié)構(gòu)或器件。
[0010]在權(quán)利要求中和在下面的描述中，用于測試半導(dǎo)體管芯的方法的不同示例被描述為工藝或措施的特別的順序，特別是在流程圖中。應(yīng)注意，示例應(yīng)不限于所描述的特別的順序。也可同時或以任何其它有用和適當(dāng)?shù)捻樞蜻M(jìn)行不同工藝或措施中的特別的任何或全部。
[〇〇11] 圖1示出用于說明根據(jù)示例的用于測試半導(dǎo)體管芯的方法10的流程圖。方法10包括提供測試裝置(框11)，提供導(dǎo)電載體(框12)，提供包括第一主表面和與第一主表面相對的第二主表面以及多個半導(dǎo)體管芯的半導(dǎo)體襯底，半導(dǎo)體管芯包括分別在第一主表面上的第一接觸元件和在第二主表面上的第二接觸元件(框13)，將半導(dǎo)體襯底放置在載體上，其中第二主表面面向載體(框14)，將載體電連接到設(shè)置在第一主表面上的接觸位置(框15)，以及通過將測試裝置與半導(dǎo)體管芯的第一接觸元件和接觸位置電連接來測試半導(dǎo)體管芯(框16)。
[0012]上述方法10允許借助于橫向測試管腳布置來測試具有垂直結(jié)構(gòu)并集成在一個且相同的半導(dǎo)體襯底上的半導(dǎo)體管芯，其中測試管腳與半導(dǎo)體襯底的一個且相同的主表面連接。在測試裝置與半導(dǎo)體襯底的上第一主表面連接的測試配置中，上述方法10避免通過電線將測試裝置連接到半導(dǎo)體襯底的下第二主表面。這樣的電線的長度將暗示高寄生電感。上述方法10因此允許以與對橫向結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體管芯相同的方式在垂直結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體管芯處進(jìn)行測試測量。
[0013]根據(jù)圖1的方法10的示例，半導(dǎo)體管芯的一部分或全部包括晶體管、功率晶體管、垂直晶體管、M0S晶體管和絕緣柵雙極（IGB)晶體管中的一個或多個。
[0014]根據(jù)圖1的方法10的示例，將載體電連接到接觸位置包括將載體臨時連接到接觸位置，特別是只在半導(dǎo)體管芯的測試被執(zhí)行、即電測試信號應(yīng)用于半導(dǎo)體管芯時的時間間隔中將載體連接到接觸位置。根據(jù)其中的示例，半導(dǎo)體襯底可包括能夠提供在載體和接觸位置之間的電接觸的輔助半導(dǎo)體管芯。根據(jù)其中的示例，輔助半導(dǎo)體管芯可包括具有垂直結(jié)構(gòu)的電氣器件，垂直結(jié)構(gòu)意味著為了電連接器件，輔助半導(dǎo)體管芯可包括在半導(dǎo)體襯底的第一主表面上的第一接觸元件和在半導(dǎo)體襯底的第二主表面上的第二接觸元件。特別是，輔助半導(dǎo)體管芯的第一接觸元件可與接觸位置相同。
[0015]根據(jù)圖1的方法10的示例，半導(dǎo)體管芯可包括開關(guān)、晶體管、垂直晶體管、M0S晶體管和絕緣柵雙極（IGB)晶體管中的一個或多個。
[0016]根據(jù)圖1的方法10的示例，輔助半導(dǎo)體管芯具有與多個半導(dǎo)體管芯中的半導(dǎo)體管芯相同的類型。特別是，輔助半導(dǎo)體管芯可以是來自多個半導(dǎo)體管芯的一個半導(dǎo)體管芯。根據(jù)其中的示例，輔助半導(dǎo)體管芯可以是總是相同的一個半導(dǎo)體管芯的一個特別的半導(dǎo)體管芯，而不考慮哪個半導(dǎo)體管芯即刻在測試中。根據(jù)另一示例，輔助半導(dǎo)體管芯可以是“飛行”半導(dǎo)體管芯，這意味著輔助半導(dǎo)體管芯是總是在即刻在測試下的半導(dǎo)體管芯附近或鄰近于即刻在測試下的半導(dǎo)體管芯的半導(dǎo)體管芯。特別是，輔助半導(dǎo)體管芯可以是最接近在測試下的半導(dǎo)體管芯的半導(dǎo)體管芯或立即并排鄰近于在測試下的半導(dǎo)體管芯的半導(dǎo)體管芯。
[0017]根據(jù)圖1的方法10的示例，測試半導(dǎo)體管芯包括生成第一控制信號并將第一控制信號供應(yīng)到在測試下的半導(dǎo)體管芯，以及生成第二控制信號并將第二控制信號供應(yīng)到輔助半導(dǎo)體管芯。根據(jù)其中的示例，第一和第二控制信號被同步到彼此。根據(jù)其中的示例，輔助半導(dǎo)體管芯只在第一控制信號被供應(yīng)到在測試下的半導(dǎo)體管芯時的測試測量間隔期間由第二控制信號驅(qū)動。使用第二控制信號驅(qū)動輔助半導(dǎo)體管芯可暗示生成在輔助半導(dǎo)體管芯的第一接觸元件和第二接觸元件之間和因而在到導(dǎo)電載體和接觸位置之間的傳導(dǎo)路徑。更具體地，在輔助半導(dǎo)體管芯包括晶體管的情況下，驅(qū)動輔助半導(dǎo)體管芯可暗示使晶體管接通。
[0018]如上面提到的，根據(jù)一個示例，輔助半導(dǎo)體管芯布置在在測試下的半導(dǎo)體管芯的側(cè)向，且是可由垂直晶體管器件組成的多個半導(dǎo)體管芯中的僅一個半導(dǎo)體管芯。這個配置的一個優(yōu)點是，當(dāng)其中的垂直晶體管被接通時，待測試的半導(dǎo)體管芯和輔助半導(dǎo)體管芯具有相等的電流負(fù)載。作為結(jié)果，在測試半導(dǎo)體管芯期間不應(yīng)出現(xiàn)電流限制。
[0019]圖2示出根據(jù)示例的用于測試半導(dǎo)體管芯的測試裝置20的示意性表示。圖2的測試裝置20包括測試單元21和探測單元22。測試單元21借助于連接線23與探測單元22連接。探測單元22可包括測試管腳組件22. 1，其包括第一測試管腳22. 11和第二測試管腳22. 12,其中第一測試管腳22. 11布置成與待測試的半導(dǎo)體管芯31的接觸元件連接，且第二測試管腳22. 12布置成與輔助半導(dǎo)體管芯32的接觸元件連接?？刂茊卧?1配置成生成第一控制信號并將第一控制信號供應(yīng)到第一測試管腳22. 11，并生成第二控制信號并將第二控制信號供應(yīng)到第二測試管腳22. 12。半導(dǎo)體管芯31和32集成在可以是在前端處理之后的半導(dǎo)體晶片的半導(dǎo)體襯底上。
[0020]控制單元21可包括電壓或電流源21. 1和被編程為根據(jù)不同的測試過程生成第一和第二控制信號的