一种半导体器件栅偏测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种半导体器件栅偏测试装置，半导体器件栅偏测试装置包括：加热装置，用于放置待进行半导体器件栅偏测试的半导体器件以及用于为半导体器件提供预设温度的环境；正栅压施加电路，用于为半导体器件施加正向电压；负栅压施加电路，用于为半导体器件施加负向电压；电流检测装置，用于测量在半导体器件栅偏测试的过程中半导体器件的栅极泄漏电流；测试控制端，与正栅压施加电路、负栅压施加电路和电流检测装置分别连接，并用于控制正栅压施加电路和负栅压施加电路交替工作，以及获取栅极泄漏电流。本实用新型专利技术在半导体器件栅偏测试的过程中实时监控并实时记录半导体器件的栅极泄漏电流，半导体器件栅偏测试装置的测试可靠性高。测试可靠性高。测试可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体器件栅偏测试装置


[0001]本技术涉及半导体器件测试
，具体涉及一种半导体器件栅偏测试装置。

技术介绍

[0002]碳化硅是一种宽禁带半导体材料，具有禁带宽度大，耐高温，高热导率等优点，广泛用于电力电子器件的制备。金属
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氧化物半导体场效应晶体管 (Metal
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Oxide
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Semiconductor Field
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Effect Transistor，MOSFET)和绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)是基于碳化硅材料制作的电力电子开关器件，具有开关速度快，耐压高，电流密度大，耐高温等一系列的优点，目前在开关电源，逆变器，汽车电子等领域有极大的应用空间。
[0003]半导体器件栅偏测试是考核金属
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氧化物半导体场效应晶体管栅极和绝缘栅双极型晶体管栅极可靠性最重要的一种加速寿命试验，给金属
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氧化物半导体场效应晶体管和绝缘栅双极型晶体管的栅极提供特定的电应力，通过分析金属
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氧化物半导体场效应晶体管和绝缘栅双极型晶体管在试验前后的电性能参数变化来评估金属
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氧化物半导体场效应晶体管和绝缘栅双极型晶体管的栅极可靠性，而现有技术中的半导体器件栅偏测试装置的测试可靠性较差影响试验结果的判断，因此现有技术中的半导体器件栅偏测试装置有待改进。

技术实现思路

[0004]因此，本技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的半导体器件栅偏测试装置的测试可靠性较差的缺陷，从而提供一种半导体器件栅偏测试装置。
[0005]本技术提供一种半导体器件栅偏测试装置，包括：加热装置，用于放置待进行半导体器件栅偏测试的半导体器件以及用于为所述半导体器件提供预设温度的环境；正栅压施加电路，用于为所述半导体器件施加正向电压；负栅压施加电路，用于为所述半导体器件施加负向电压；电流检测装置，用于测量在半导体器件栅偏测试的过程中所述半导体器件的栅极泄漏电流；测试控制端，与所述正栅压施加电路、所述负栅压施加电路和所述电流检测装置分别连接，并用于控制所述正栅压施加电路和所述负栅压施加电路交替工作，以及获取所述栅极泄漏电流。
[0006]可选的，所述正栅压施加电路与所述负栅压施加电路并联连接；所述正栅压施加电路包括串联连接的第一可调电压源、第一可调电阻以及第一开关，所述第一开关具有第一控制端；所述第一可调电压源用于为所述半导体器件施加正向电压；所述第一可调电阻用于调节施加在所述半导体器件上的正向电压在施加过程中正向电压变化率的大小；所述负栅压施加电路包括串联连接的第二可调电压源、第二可调电阻以及第二开关，所述第二开关具有第二控制端；所述第二可调电压源用于为所述半导体器件施加负向电压；所述第二可调电阻用于调节施加在所述半导体器件上的负向电压在施加过程中负向电压变化率
的大小；所述测试控制端与所述第一控制端、所述第二控制端分别连接，所述测试控制端用于在半导体器件栅偏测试的过程中按照切换周期控制所述负栅压施加电路和所述正栅压施加电路交替工作。
[0007]可选的，所述正栅压施加电路与所述负栅压施加电路并联连接形成施压电路；所述测试装置还包括保护开关，所述保护开关与所述施压电路、电流检测装置以及所述半导体器件串联连接。
[0008]可选的，所述保护开关具有第三控制端，所述第三控制端与所述测试控制端连接。
[0009]可选的，还包括：与所述半导体器件串联连接的切换开关，所述切换开关具有第四控制端，所述第四控制端与所述测试控制端连接。
[0010]可选的，所述测试控制端用于通过控制所述第四控制端使所述切换开关实现所述半导体器件的第一端与所述正栅压施加电路的正极连接、所述半导体器件的第二端与所述正栅压施加电路的负极连接以及所述半导体器件的第三端与所述半导体器件的第二端连接使在半导体器件栅偏测试的过程中对所述半导体器件施加正向电压；所述测试控制端还用于通过控制所述第四控制端使所述切换开关实现所述半导体器件的第一端与所述负栅压施加电路的负极连接、所述半导体器件的第二端与所述负栅压施加电路的正极连接以及所述半导体器件的第三端与所述半导体器件的第二端连接使在半导体器件栅偏测试的过程中对所述半导体器件施加负向电压。
[0011]可选的，所述测试控制端还用于通过控制所述第四控制端使所述切换开关实现所述半导体器件的第一端与所述正栅压施加电路的正极连接、所述半导体器件的第二端与所述正栅压施加电路的负极连接以及所述半导体器件的第三端与所述半导体器件的第二端连接使在对所述半导体器件栅偏测试过程中对所述半导体器件的阈值电压的测量。
[0012]可选的，所述半导体器件为绝缘栅双极型晶体管，所述半导体器件的第一端为绝缘栅双极型晶体管的栅极，所述半导体器件的第二端为绝缘栅双极型晶体管的发射极，所述半导体器件的第三端为绝缘栅双极型晶体管的集电极。
[0013]可选的，所述半导体器件为金属－氧化物半导体场效应晶体管，所述半导体器件的第一端为金属－氧化物半导体场效应晶体管的栅极，所述半导体器件的第二端为金属－氧化物半导体场效应晶体管的源极，所述半导体器件的第三端为金属－氧化物半导体场效应晶体管的漏极。
[0014]本技术的技术方案具有以下有益效果：
[0015]本技术提供的半导体器件栅偏测试装置，电流检测装置用于测量在半导体器件栅偏测试的过程中半导体器件的栅极泄漏电流；测试控制端，与正栅压施加电路、负栅压施加电路和电流检测装置分别连接，并用于控制正栅压施加电路和负栅压施加电路交替工作，以及获取栅极泄漏电流，测试控制端在半导体器件栅偏测试的过程中可实时监控并实时记录半导体器件的栅极泄漏电流，因此半导体器件栅偏测试装置的测试可靠性高。
[0016]进一步的，第一可调电阻用于调节施加在半导体器件上的正向电压在施加过程中正向电压变化率的大小，第二可调电阻用于调节施加在半导体器件上的负向电压在施加过程中负向电压变化率的大小可以实现对不同规格的半导体器件进行栅偏测试试验。
[0017]进一步的，测试控制端还用于通过控制第四控制端使切换开关实现半导体器件的第一端与正栅压施加电路的正极连接、半导体器件的第二端与正栅压施加电路的负极连接
以及半导体器件的第三端与半导体器件的第二端连接使在对半导体器件栅偏测试过程中对半导体器件的阈值电压的测量测试控制端可以在半导体器件栅偏测试的过程中实时监控并实时记录半导体器件的阈值电压，避免将半导体器件取出半导体器件栅偏测试装置再进行阈值电压测试的过程中，半导体器件的性能发生恢复，影响试验结果的判断。因此半导体器件栅偏测试装置能准确评估半导体器件的可靠性。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件栅偏测试装置，其特征在于，包括：加热装置，用于放置待进行半导体器件栅偏测试的半导体器件以及用于为所述半导体器件提供预设温度的环境；正栅压施加电路，用于为所述半导体器件施加正向电压；负栅压施加电路，用于为所述半导体器件施加负向电压；电流检测装置，用于测量在半导体器件栅偏测试的过程中所述半导体器件的栅极泄漏电流；测试控制端，与所述正栅压施加电路、所述负栅压施加电路和所述电流检测装置分别连接，并用于控制所述正栅压施加电路和所述负栅压施加电路交替工作，以及获取所述栅极泄漏电流。2.根据权利要求1所述的半导体器件栅偏测试装置，其特征在于，所述正栅压施加电路与所述负栅压施加电路并联连接；所述正栅压施加电路包括串联连接的第一可调电压源、第一可调电阻以及第一开关，所述第一开关具有第一控制端；所述第一可调电压源用于为所述半导体器件施加正向电压；所述第一可调电阻用于调节施加在所述半导体器件上的正向电压在施加过程中正向电压变化率的大小；所述负栅压施加电路包括串联连接的第二可调电压源、第二可调电阻以及第二开关，所述第二开关具有第二控制端；所述第二可调电压源用于为所述半导体器件施加负向电压；所述第二可调电阻用于调节施加在所述半导体器件上的负向电压在施加过程中负向电压变化率的大小；所述测试控制端与所述第一控制端、所述第二控制端分别连接，所述测试控制端用于在半导体器件栅偏测试的过程中按照切换周期控制所述负栅压施加电路和所述正栅压施加电路交替工作。3.根据权利要求2所述的半导体器件栅偏测试装置，其特征在于，所述正栅压施加电路与所述负栅压施加电路并联连接形成施压电路；所述测试装置还包括保护开关，所述保护开关与所述施压电路、电流检测装置以及所述半导体器件串联连接。4.根据权利要求3所述的半导体器件栅偏测试装置，其特征在于，所述保护开关具有第三控制端，所述第三控制端与所述测试控制端连接。5.根据权利要求1所述的半导体器件栅偏测试装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李尧圣，陈艳芳，李金元，陈中圆，李翠，杨晓亮，
申请(专利权)人：国网智能电网研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：