一种SiC MOSFET器件低温稳定性的评价测试方法技术

本发明专利技术属于碳化硅半导体器件可靠性测试技术领域，一种SiC MOSFET器件低温稳定性的评价测试方法，包括以下步骤：(1)将经过ECR氮等离子体钝化处理的样品放入探针台，抽真空，降温，(2)对施加电场应力前的样品进行C‑V曲线测量，(3)对施加电场应力后的样品进行C‑V曲线测量，(4)计算施加电场应力前后C‑V曲线的漂移量，(5)评价ECR氮等离子体钝化工艺对器件稳定性的影响。本发明专利技术在低温(80～300K)测量时排除了可动电荷和固定电荷对SiC MOSTET器件稳定性的影响，可以探究钝化工艺对氧化层陷阱和界面陷阱单独的钝化效果，计算出样品的氧化层陷阱电荷数和界面陷阱电荷数，可用来评估SiC MOSFET器件的低温稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种SiCMOSFET器件低温稳定性的评价测试方法
本专利技术涉及一种SiCMOSFET器件低温稳定性的评价测试方法，属于碳化硅半导体器件可靠性测试

技术介绍
SiC半导体因具有载流子漂移速度大、禁带宽度大、临界击穿电场强等多个优点，被广泛地应用在高温高频和高压等恶劣环境中，并且因为SiC半导体是唯一可以直接热氧化形成SiO2薄膜的宽带隙化合物半导体，所以是代替传统的硅制造SiCMOS器件的最优选择。然而在实际的氧化及后续步骤中，会使SiCMOS器件氧化层存在大量陷阱和电荷，宏观上导致C-V曲线平带电压(MOSFET阈值电压)的严重漂移。在高温下曲线漂移与可动电荷和陷阱有关，而低温时可动离子会被冻结不贡献漂移，C-V曲线的不稳定性就只与陷阱有关。陷阱又分为氧化层陷阱和界面陷阱，目前对界面陷阱的钝化方法有很多，而对氧化层陷阱的钝化及机理分析较少，因钝化效果往往受到其它陷阱电荷影响，因此找到一种可以评价器件稳定性并且单独评价钝化工艺对氧化层陷阱钝化效果的测量方法是目前SiCMOS器件研究领域急待解决的关键技术问题。针对氧化层陷阱电荷和界面陷阱电荷分离的问题，董鹏等人在专利[公开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种SiC MOSFET器件低温稳定性的评价测试方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1、将经过ECR氮等离子体钝化处理的样品放入探针台，抽真空，降温，具体包括以下子步骤：(a)将氮气通入到探针台的腔室中，2～10分钟后打开腔室，放入经过ECR氮等离子体钝化处理的SiC MOSFET样品，然后关闭腔室，关闭氮气瓶；(b)打开机械泵抽真空，待抽到10‑4～10‑6Pa时，关闭腔室，关闭机械泵，采用液氮使腔室降至低温80～300K；步骤2、对施加电场应力前的样品进行C‑V曲线测量，在80～300K的低温测试温度范围内，每隔20～60K使用4200‑SCS半导体参数测试仪进行高频C‑V曲线测量，测得...

【技术特征摘要】
1.一种SiCMOSFET器件低温稳定性的评价测试方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1、将经过ECR氮等离子体钝化处理的样品放入探针台，抽真空，降温，具体包括以下子步骤：(a)将氮气通入到探针台的腔室中，2～10分钟后打开腔室，放入经过ECR氮等离子体钝化处理的SiCMOSFET样品，然后关闭腔室，关闭氮气瓶；(b)打开机械泵抽真空，待抽到10-4～10-6Pa时，关闭腔室，关闭机械泵，采用液氮使腔室降至低温80～300K；步骤2、对施加电场应力前的样品进行C-V曲线测量，在80～300K的低温测试温度范围内，每隔20～60K使用4200-SCS半导体参数测试仪进行高频C-V曲线测量，测得施加电场应力前的平带电压，半导体参数测试仪频率设置为1～7MHz，扫描电压设置为-20V～20V；步骤3、对施加电场应力后的样品进行C-V曲线测量，原位施加±1～10MV/cm的电场应力，时间控制在60～2000s，应力结束后立即再次测量C-V曲线，测得施加电场应力后的平带电压；步骤4、计算施加电场应力前后C-V曲线的漂移量，通过施加电场应力前后C-V曲线的漂移量，计算出平带电压差ΔVfb，施加电场应力前后的平带电压是以平...

【专利技术属性】
技术研发人员：王德君，孙雨浓，杨超，秦福文，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21