待测碳化硅器件的栅极氧化层失效的测试方法和系统技术方案

技术编号:43372527 阅读:21 留言:0更新日期:2024-11-19 17:52
本申请提供了一种待测碳化硅器件的栅极氧化层失效的测试方法和系统。该方法根据栅极漏电流映射关系和阈值电压映射关系,确定目标待测碳化硅器件的极限栅压、基准栅极漏电流和目标斜坡电压,从而得以精确地得到判断待测碳化硅器件的栅极氧化层是否失效的所需参数,最后采用基准栅极漏电流和目标斜坡电压,对非目标待测碳化硅器件进行测试,确定非目标待测碳化硅器件的栅极氧化层是否失效,通过判断阈值电压减小和栅极漏电流增大筛选出有栅极氧化层缺陷的器件,从而解决了现有方案缺乏一种高效快速筛选碳化硅器件栅极氧化层失效的方案的问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及碳化硅器件,具体而言,涉及一种待测碳化硅器件的栅极氧化层失效的测试方法、待测碳化硅器件、系统和电子设备。


技术介绍

1、碳化硅器件通过常规电气参数测试后,在实际工作中会出现突然失效现象,主要表现为栅极击穿,与栅极氧化层缺陷有关。栅极氧化层缺陷分为内在缺陷和外在缺陷,内在缺陷是碳化硅mosfet在sic/sio2界面处由于晶格不匹配、c悬挂键、氧空位等产生较高的界面态密度,高密度界面态影响了器件的性能和栅极氧化层可靠性。外在缺陷是由于外延或衬底缺陷、金属杂质、颗粒,或掺入到栅极氧化层中的其他外来杂质,在sic/sio2界面处或sio2内部产生微观瑕疵或缺陷,会导致局部氧化层变薄。在碳化硅mosfet器件出厂前或使用前,进行栅极氧化层筛选,剔除有缺陷器件,可以提高碳化硅器件的可靠性,减小早期失效率。现有研究工作中,碳化硅器件栅极氧化层筛选有两种方法:一种是电气终端测试,通常对每个器件施加预定幅值和时间的栅压应力脉冲,观察栅极漏电流变化,该种方法脉冲幅值和时间没有规范标准,栅压较大时栅极氧化层缺陷在脉冲应力下捕获或释放电子,导致阈值电压的漂移,栅压较小本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种待测碳化硅器件的栅极氧化层失效的测试方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取栅极漏电流映射关系和阈值电压映射关系,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,采用所述基准栅极漏电流和所述目标斜坡电压,对非目标待测碳化硅器件进行测试,确定所述非目标待测碳化硅器件的栅极氧化层是否失效,包括:

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,以不断提高斜坡电压为基准,在所述目标待测碳化硅器件的栅极施加所述斜坡电压,得到多个测试栅极漏电流和多个测试阈值电压,包括:

5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在...

【技术特征摘要】

1.一种待测碳化硅器件的栅极氧化层失效的测试方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取栅极漏电流映射关系和阈值电压映射关系,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,采用所述基准栅极漏电流和所述目标斜坡电压,对非目标待测碳化硅器件进行测试,确定所述非目标待测碳化硅器件的栅极氧化层是否失效,包括:

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,以不断提高斜坡电压为基准,在所述目标待测碳化硅器件的栅极施加所述斜坡电压,得到多个测试栅极漏电流和多个测试阈值电压,包括:

5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在以不断提高斜坡电压为基准,在所述目标待测碳化硅器件的栅极施加所述斜坡电压,得到多个测试栅极漏电流和多个测试阈值电压的过程中,所述方法还包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,根据所述目标待测碳化硅器件的所述初始阈值电压和所述测试阈值电压,确定所述目标待测碳化硅器件的栅极氧化层失效,或者继续以不断提高斜坡电压为基准,在所述目标待测碳化硅器件的栅极施加所述斜坡电压,包括:

7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在以不断提高斜坡电压为基准,在所述目标待测碳化硅器件的栅极施加所述斜坡电压,得到多个测试栅极漏电流和多个测试阈值电压的过程中,所述方法还包括:

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

9.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,

10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,待测碳化硅器件的栅极氧化层失效的测试系统包括第一开关器件、第二开关器件、电压施加模组和电流施加模组,所述第一开关器件的第一选择端用于与所述电压施加模组电连接,所述第一开关器件的第二选择端用于与所述电流施加模组电连接,所述第一开关器件的固定端用于分别与所述第二开关器件的第一选择端和所述目标待测碳化硅器件的栅极电连接,所述第二开关器件的第二选择端用于接...

【专利技术属性】
技术研发人员:李翠陈中圆金锐崔梅婷
申请(专利权)人:北京怀柔实验室
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1