一种测量夹具及测量系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种测量夹具及测量系统，用于测量器件的阈值电压，测量夹具包括线路板，以及安装在线路板上的单稳态电路和开关电路，线路板用于电连接待测试器件的栅极、源极和漏极；单稳态电路经由开关电路连接待测试器件的栅极和源极，单稳态电路用于当检测到施加在栅极和源极上的电压为正电压下降沿时生成高电平的脉冲信号；开关电路用于当接收到脉冲信号后，使栅极和源极经由开关电路与单稳态电路断开，以及使栅极和漏极的连接断开，并使源极和漏极的连接闭合。与传统测量相比，只需要增加测量夹具，边沿检测电路并用单稳态电路控制测试引脚开闭，设备投入少，制造与复制成本低，使用无侵入性测量，扩展了设备的测量功能，节省设备投资。节省设备投资。节省设备投资。

【技术实现步骤摘要】
一种测量夹具及测量系统


[0001]本技术涉及半导体测试
，具体而言涉及一种测量夹具及测量系统。

技术介绍

[0002]宽带隙第三代半导体材料SiC拥有卓越的开关性能、温度稳定性和低电磁干扰(EMI)，极其适合下一代电源转换应用，如太阳能逆变器、电源、电动汽车和工业动力。器件栅极阈值电压是器件从阻断状态向导通状态时栅极与源(发射)极间必需的电压，是器件的一个主要静态电性参数。通常为特定的集电极电流条件下对应的栅极
‑
发射极电压所表示。
[0003]常规的阈值电压测量方法主要是以下两种：
[0004]1、在漏源(集电
‑
发射)极加载一个给定的电流，通常是mA数量级，在栅源(发射)极加载电压，直到漏源(集电
‑
发射)极达到了给定的电流值时，此电压即为待测器件的阈值电压。
[0005]2、短接栅漏(集电)极，在栅源(发射)极加载一个给定的电流，通常是mA数量级，此时漏源(集电
‑
发射)极电压即为待测器件的阈值电压。
[0006]通常使用第二种方法测量阈值电压，无测量时序要求，且只需一台测量源表。
[0007]目前Si器件一般使用方法2进行测量，然而SiC器件由于材料特点，栅氧层品质难以做到Si器件水平，使用常规的Si器件阈值电压测试方法无法获得稳定的阈值电压。虽然目前有针对测试方法的改进，但是操作复杂，重复性较差。
[0008]因此需设计一种测量夹具及测量系统。

技术实现思路

[0009]在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0010]相关研究显示，SiC器件在测量栅极电压前在栅源(发射)极加载正负电压脉冲，可以获得较为稳定的阈值电压。目前还没有针对该测试条件下(即只有程控源表)的测量设备，因此需设计一种测量夹具及测量系统。
[0011]基于常规的测量方法的局限性，本技术提供一种基于有源电路的测量夹具，结合源表的程控方法，实现器件阈值电压的测量。
[0012]本技术一方面提供一种测量夹具，用于测量器件的阈值电压，测量夹具包括：线路板，以及安装在线路板上的单稳态电路和开关电路，其中，线路板用于电连接待测试器件的栅极、源极和漏极；单稳态电路经由开关电路连接待测试器件的栅极和源极，单稳态电路用于当检测到施加在栅极和源极上的电压为正电压下降沿时生成高电平的脉冲信号；开关电路用于当接收到脉冲信号后，使栅极和源极经由开关电路与单稳态电路断开，以及使栅极和漏极的连接断开，并使源极和漏极的连接闭合。
[0013]可选地，测量夹具还包括测试座，测试座至少具有第一引脚、第二引脚和第三引
脚，其中，第一引脚用于电连接待测试器件的栅极，第二引脚用于电连接待测试器件的源极，第三引脚用于电连接待测试器件的漏极，第一引脚和第三引脚经由开关电路连接，第二引脚和第三引脚经由开关电路连接。
[0014]可选地，测量夹具还包括可调电阻，可调电阻连接于单稳态电路与地之间，用于调节脉冲信号的宽度。
[0015]可选地，开关电路为干簧继电器电路，干簧继电器电路包括第一开关、第二开关和第三开关，第一开关用于断开或闭合待测试器件的栅极和源极与单稳态电路的连接，第二开关用于断开或闭合待测试器件的漏极和源极的连接，第三开关用于断开或闭合待测试器件的漏极和栅极的连接。
[0016]可选地，测量夹具还包括反相器，反相器连接于单稳态电路和干簧继电器电路之间，用于将电平从高转低，或者从低转高。
[0017]可选地，测量夹具还包括连接在所述线路板上的发光二极管，用于作为测量指示灯。
[0018]可选地，测量夹具支持3脚或4脚封装的分立器件，或者通过外接引线连接待测试器件的引脚。
[0019]可选地，待测试器件为SiC器件。
[0020]一种测量系统，测量系统包括程控源表和上述的测量夹具，测量夹具与程控源表电连接。
[0021]可选地，程控源表包括电压源和电流源，电压源用于提供5～20V的工作电压，电流源用于提供所需电流，以测试电流下的阈值电压。
[0022]本技术提供了一种简单可行的测量阈值电压的途径，与传统Si器件阈值电压测量相比，只需要增加一块由少量廉价电子器件制作的测量夹具，边沿检测电路并用单稳态电路控制测试引脚开闭，设备投入少，制造与复制成本低。本技术采用测量夹具使用无侵入性测量，扩展了设备的测量功能，节省设备投资。
附图说明
[0023]本技术的下列附图在此作为本技术的一部分用于理解本技术。附图中示出了本技术的实施例及其描述，用来解释本技术的原理。
[0024]附图中：
[0025]图1示出了本技术的测量阈值电压的原理示意图；
[0026]图2示出了根据本技术一个实施例的程控源表生成信号示意图；
[0027]图3示出了根据本技术一个实施例的阈值电压的测量夹具的示意图；
[0028]图4示出了根据本技术一个实施例的阈值电压的测量系统的示意图；
[0029]图5示出了根据本技术一个实施例在Si器件阈值电压的测试方法与SiC器件阈值电压的测试方法下得到的SiC器件阈值电压的对比图。
具体实施方式
[0030]在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本技术可以无需一个或多个这些细
节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
[0031]应当理解的是，本技术能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本技术的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
[0032]应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本技术教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。
[0033]空间关系术语例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测量夹具，其特征在于，用于测量器件的阈值电压，所述测量夹具包括：线路板，以及安装在所述线路板上的单稳态电路和开关电路，其中，所述线路板用于电连接待测试器件的栅极、源极和漏极；所述单稳态电路经由所述开关电路连接所述待测试器件的所述栅极和所述源极，所述单稳态电路用于当检测到施加在所述栅极和所述源极上的电压为正电压下降沿时生成高电平的脉冲信号；所述开关电路用于当接收到所述脉冲信号后，使所述栅极和所述源极经由所述开关电路与所述单稳态电路断开，以及使所述栅极和所述漏极的连接断开，并使所述源极和所述漏极的连接闭合。2.如权利要求1所述的测量夹具，其特征在于，还包括测试座，所述测试座至少具有第一引脚、第二引脚和第三引脚，其中，所述第一引脚用于电连接所述待测试器件的栅极，所述第二引脚用于电连接所述待测试器件的源极，所述第三引脚用于电连接所述待测试器件的漏极，所述第一引脚和所述第三引脚经由所述开关电路连接，所述第二引脚和所述第三引脚经由所述开关电路连接。3.如权利要求1所述的测量夹具，其特征在于，还包括可调电阻，所述可调电阻连接于所述单稳态电路与地之间，用于调节所述脉冲信号的宽度。4.如权利要求1所述的测量夹具，其特征在于，所述开关电路为干簧继电器...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶立刚，郑科科，陆海，
申请(专利权)人：中芯越州集成电路制造绍兴有限公司，
类型：新型
国别省市：