CN105445635A - 金属氧化物半导体场效应管的导通电阻的测量方法 - Google Patents

金属氧化物半导体场效应管的导通电阻的测量方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105445635A
CN105445635A CN201410368032.7A CN201410368032A CN105445635A CN 105445635 A CN105445635 A CN 105445635A CN 201410368032 A CN201410368032 A CN 201410368032A CN 105445635 A CN105445635 A CN 105445635A
Authority
CN
China
Prior art keywords
metal
oxide
semiconductor
conducting resistance
field effect
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410368032.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105445635B (zh
Inventor
顾汉玉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semicon Microelectronics Shenzhen Co Ltd
Original Assignee
Semicon Microelectronics Shenzhen Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semicon Microelectronics Shenzhen Co Ltd filed Critical Semicon Microelectronics Shenzhen Co Ltd
Priority to CN201410368032.7A priority Critical patent/CN105445635B/zh
Publication of CN105445635A publication Critical patent/CN105445635A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105445635B publication Critical patent/CN105445635B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及一种金属氧化物半导体场效应管的导通电阻的测量方法，包括下列步骤：通过吸盘吸住晶圆的背面；将开尔文测试法中的低电位激励线和低电位检测线连接待测MOS管的源极，将开尔文测试法中的第一高电位激励线和第一高电位检测线连接待测MOS管的栅极，选取晶圆上的另一个MOS管作为辅助管、将开尔文测试法中的第二高电位激励线连接至吸盘、将开尔文测试法中的第二高电位检测线接所述辅助管的源极；给所述辅助管的栅极和源极之间加上导通电压，使得所述辅助管处于开启状态，并对所述导通电阻测量电路通电、测量待测MOS管的导通电阻。本发明采用管芯补偿的方法，实现了真正的开尔文连接，从而可以稳定、准确地测试MOS管导通电阻。

Description

金属氧化物半导体场效应管的导通电阻的测量方法
技术领域
本发明涉及电阻的测量，特别是涉及一种金属氧化物半导体场效应管的导通电阻的测量方法。
背景技术
电源控制和电源转换是金属氧化物半导体场效应管(MOSFET，简称MOS管)大量使用的一个重要领域，在这类应用中，MOS管通常作为开关使用，导通电阻是最为关键的参数之一，直接影响到应用电路的稳定性。因此，导通电阻(Rdson)的准确测量成为MOS管测试的重点。
随着新型MOSFET的不断推出，导通电阻的阻值越来越小，毫欧数量级的产品已经很常见。为了准确测量微小的电通电阻，通常采用开尔文法进行电阻测试。
但由于晶圆的结构限制，实际晶圆的正面只有栅极和源极两个PAD位，漏极在晶圆的背面。由于测试时整个晶圆吸附在探针台的吸盘(chuck)上，晶圆背面被吸盘遮挡，只能将开尔文的双线连接到吸盘的边缘，无法实现真正的开尔文连接，导致测试值不准确。同时由于圆片背面的接触是随机变化的，也带来测试的不稳定。
发明内容
基于此，有必要提供一种能够准确地测出导通电阻的金属氧化物半导体场效应管的导通电阻的测量方法。
一种金属氧化物半导体场效应管的导通电阻的测量方法，包括下列步骤：通过吸盘吸住晶圆的背面；所述背面为晶圆设有金属氧化物半导体场效应管漏极的一面；连线组成导通电阻测量电路；将开尔文测试法中的低电位激励线和低电位检测线连接待测MOS管的源极，将开尔文测试法中的第一高电位激励线和第一高电位检测线连接待测MOS管的栅极，选取晶圆上的另一个MOS管作为辅助管、将开尔文测试法中的第二高电位激励线连接至吸盘、将开尔文测试法中的第二高电位检测线接所述辅助管的源极；通电测量；给所述辅助管的栅极和源极之间加上导通电压，使得所述辅助管处于开启状态，并对所述导通电阻测量电路通电、测量待测MOS管的导通电阻。
在其中一个实施例中，所述连线组成导通电阻测量电路的步骤，是采用自动测试设备中的精密测量单元进行接线测试。
在其中一个实施例中，所述吸盘为探针台的真空吸盘。
在其中一个实施例中，所述辅助管为一个在晶圆上与所述待测MOS管相邻的MOS管。
在其中一个实施例中，所述通电测量步骤之前，还包括将晶圆上除所述待测MOS管外的至少一个MOS管与所述辅助管并联连接的步骤；所述通电测量步骤中的导通电压同时施加于与所述辅助管并联的MOS管的栅极和源极之间。
上述金属氧化物半导体场效应管的导通电阻的测量方法，采用管芯补偿的方法，实现了真正的开尔文连接，从而可以稳定、准确地测试MOS管毫欧级的导通电阻。
附图说明
图1是一种典型的开尔文测试法连接测试电阻的电路原理图；
图2是一实施例中金属氧化物半导体场效应管的导通电阻的测量方法的流程图；
图3是一实施例中金属氧化物半导体场效应管的导通电阻的测量方法采用自动测试设备(ATE)进行测量的电路原理图。
具体实施方式
为使本发明的目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
图1是一种典型的开尔文测试法连接测试电阻的电路原理图，对于每个测试点都有一条激励线F和一条检测线S，对于测量二端的电阻就是一条高电位激励线HF，一条低电位激励线LF，一条高电位检测线HS，一条低电位检测线LS。激励线(高电位激励线HF和低电位激励线LF)用于传输电流，检测线(高电位检测线HS和低电位检测线LS)监测测试点的电压。二者严格分开，各自构成独立回路。同时要求检测线必须接到一个有极高输入阻抗的测试回路上，使流过检测线的电流极小，近似为零。图1中r1～r4分别表示每条线上的引线电阻和探针与测试点的接触电阻之和。由于流过检测线的电流为零，在r3、r4上的压降也为零，而激励电流i在r1、r2上的压降不影响i在被测电阻上的压降，所以电压表可以准确测出Rt两端的电压值，从而准确测量出Rt的阻值。
而正如背景技术中提到的，MOS管测量导通电阻时漏极会被吸盘遮挡，因此吸盘的电阻会造成测量误差，采用传统的开尔文测试法连接无法准确、稳定地测出MOS管的导通电阻。
图2是一实施例中金属氧化物半导体场效应管的导通电阻的测量方法的流程图，包括下列步骤：
S22，通过吸盘吸住晶圆的背面。
在本实施例中，是通过探针台的真空吸盘吸住晶圆设有MOS管漏极的一面。
S24，连线组成导通电阻测量电路。
将开尔文测试法中的低电位激励线和低电位检测线连接待测MOS管M1的源极，将开尔文测试法中的第一高电位激励线和第一高电位检测线连接待测MOS管M1的栅极，选取晶圆上的另一个MOS管作为辅助管M2、将开尔文测试法中的第二高电位激励线连接至吸盘、将开尔文测试法中的第二高电位检测线接所述辅助管的源极。
测试时一般是通过自动测试设备(AutomaticTestEquipment,ATE)进行接线测量，如图3所示。ATE中的各个精密测量单元(PMU)均采用了开尔文设计，即每个PMU的高电位端(H)、低点位端(L)都有激励线和检测线。
S26，通电测量。
给辅助管M2的栅极和源极之间加上导通电压，使得辅助管M2处于开启状态，并对导通电阻测量电路通电、测量待测MOS管M1的导通电阻。在图3所示实施例中，是给辅助管M2栅、源极之间加上3.6V的电压使其开启。此时管芯(DIE)的导通电阻在毫欧级别，对于开尔文测试的高输入阻抗Sense端，影响可以忽略不计，从而实现了真正的开尔文测试，可以准确测量低至毫欧级的导通电阻。
上述金属氧化物半导体场效应管的导通电阻的测量方法，采用管芯补偿的方法，实现了真正的开尔文连接，从而实现MOS管毫欧级的导通电阻的稳定、准确测试。
在其中一个实施例中，辅助管M2优选为一个在晶圆上与待测MOS管M1相邻的MOS管。
为了防止辅助管M2失效导致误判，可以将晶圆上除待测MOS管M1外的一个MOS管与辅助管M2并联，同时将导通电压也施加于与辅助管M2并联的MOS管的栅极和源极之间进行测试。在其它实施例中，也可以并联一个以上的MOS管。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种金属氧化物半导体场效应管的导通电阻的测量方法，包括下列步骤：
通过吸盘吸住晶圆的背面；所述背面为晶圆设有金属氧化物半导体场效应管漏极的一面；
连线组成导通电阻测量电路；将开尔文测试法中的低电位激励线和低电位检测线连接待测MOS管的源极，将开尔文测试法中的第一高电位激励线和第一高电位检测线连接待测MOS管的栅极，选取晶圆上的另一个MOS管作为辅助管、将开尔文测试法中的第二高电位激励线连接至吸盘、将开尔文测试法中的第二高电位检测线接所述辅助管的源极；
通电测量；给所述辅助管的栅极和源极之间加上导通电压，使得所述辅助管处于开启状态，并对所述导通电阻测量电路通电、测量待测MOS管的导通电阻。
2.根据权利要求1所述的金属氧化物半导体场效应管的导通电阻的测量方法，其特征在于，所述连线组成导通电阻测量电路的步骤，是采用自动测试设备中的精密测量单元进行接线测试。
3.根据权利要求1所述的金属氧化物半导体场效应管的导通电阻的测量方法，其特征在于，所述吸盘为探针台的真空吸盘。
4.根据权利要求1所述的金属氧化物半导体场效应管的导通电阻的测量方法，其特征在于，所述辅助管为一个在晶圆上与所述待测MOS管相邻的MOS管。
5.根据权利要求1所述的金属氧化物半导体场效应管的导通电阻的测量方法，其特征在于，所述通电测量步骤之前，还包括将晶圆上除所述待测MOS管外的至少一个MOS管与所述辅助管并联连接的步骤；所述通电测量步骤中的导通电压同时施加于与所述辅助管并联的MOS管的栅极和源极之间。
CN201410368032.7A 2014-07-29 2014-07-29 金属氧化物半导体场效应管的导通电阻的测量方法 Active CN105445635B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410368032.7A CN105445635B (zh) 2014-07-29 2014-07-29 金属氧化物半导体场效应管的导通电阻的测量方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410368032.7A CN105445635B (zh) 2014-07-29 2014-07-29 金属氧化物半导体场效应管的导通电阻的测量方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105445635A true CN105445635A (zh) 2016-03-30
CN105445635B CN105445635B (zh) 2017-05-17

Family

ID=55556062

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410368032.7A Active CN105445635B (zh) 2014-07-29 2014-07-29 金属氧化物半导体场效应管的导通电阻的测量方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105445635B (zh)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107015133A (zh) * 2017-04-14 2017-08-04 上海华虹宏力半导体制造有限公司 Mos管导通电阻的测试结构及方法
CN107843762A (zh) * 2017-12-01 2018-03-27 北京华峰测控技术有限公司 一种晶圆管芯通态压降的测量电路及方法
CN107907743A (zh) * 2017-11-15 2018-04-13 中航（重庆）微电子有限公司 一种器件导通电阻的测试方法
CN108037432A (zh) * 2017-12-01 2018-05-15 北京华峰测控技术有限公司 一种晶圆管芯通态压降的测量方法及装置
CN109243993A (zh) * 2018-09-06 2019-01-18 长鑫存储技术有限公司 半导体芯片、半导体芯片电性测试电路及方法
CN110045224A (zh) * 2019-05-09 2019-07-23 华峰测控技术(天津)有限责任公司 一种开尔文连接电路的测试电路及测试方法
CN112098799A (zh) * 2020-11-09 2020-12-18 四川立泰电子有限公司 Mosfet器件交流动态参数测试校准装置及方法
CN113030675A (zh) * 2021-02-26 2021-06-25 陕西三海测试技术开发有限责任公司 一种基于临近颗粒法的无背金mosfet晶圆测试方法
CN115566007A (zh) * 2022-12-06 2023-01-03 广州粤芯半导体技术有限公司 半导体结构及其制备方法、半导体器件的制备方法
CN115656765A (zh) * 2022-12-29 2023-01-31 佛山市联动科技股份有限公司 一种场效应管晶圆的阻抗测试电路
CN115728693A (zh) * 2022-11-11 2023-03-03 佛山市联动科技股份有限公司 一种功率器件测试装置及其校准设备与方法
CN117214649A (zh) * 2023-11-07 2023-12-12 珠海格力电子元器件有限公司 功率器件测试装置和方法
CN117233569A (zh) * 2023-11-13 2023-12-15 成都高投芯未半导体有限公司 电阻测量系统、方法及测试设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001242214A (ja) * 2000-02-28 2001-09-07 Asahi Kasei Microsystems Kk 半導体の特性測定回路
CN1519574A (zh) * 2003-01-20 2004-08-11 ���ش�洢����ʽ���� 半导体装置以及其试验方法
CN1967273A (zh) * 2005-11-14 2007-05-23 半导体元件工业有限责任公司 诊断电路及其方法
CN101566667A (zh) * 2008-04-24 2009-10-28 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种mos器件的测试方法
CN101769964A (zh) * 2008-12-29 2010-07-07 北大方正集团有限公司 测试封装后的场效应管的导通电阻的方法、装置及系统
CN102279290A (zh) * 2010-06-13 2011-12-14 北大方正集团有限公司 一种测试机台吸盘

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001242214A (ja) * 2000-02-28 2001-09-07 Asahi Kasei Microsystems Kk 半導体の特性測定回路
CN1519574A (zh) * 2003-01-20 2004-08-11 ���ش�洢����ʽ���� 半导体装置以及其试验方法
CN1967273A (zh) * 2005-11-14 2007-05-23 半导体元件工业有限责任公司 诊断电路及其方法
CN101566667A (zh) * 2008-04-24 2009-10-28 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种mos器件的测试方法
CN101769964A (zh) * 2008-12-29 2010-07-07 北大方正集团有限公司 测试封装后的场效应管的导通电阻的方法、装置及系统
CN102279290A (zh) * 2010-06-13 2011-12-14 北大方正集团有限公司 一种测试机台吸盘

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
顾汉: "低导通电阻MOSFET测试中的自动校验技术", 《微型机与应用》 *

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107015133A (zh) * 2017-04-14 2017-08-04 上海华虹宏力半导体制造有限公司 Mos管导通电阻的测试结构及方法
CN107907743B (zh) * 2017-11-15 2021-04-06 华润微电子（重庆）有限公司 一种器件导通时的电阻的测试方法
CN107907743A (zh) * 2017-11-15 2018-04-13 中航（重庆）微电子有限公司 一种器件导通电阻的测试方法
CN107843762A (zh) * 2017-12-01 2018-03-27 北京华峰测控技术有限公司 一种晶圆管芯通态压降的测量电路及方法
CN108037432A (zh) * 2017-12-01 2018-05-15 北京华峰测控技术有限公司 一种晶圆管芯通态压降的测量方法及装置
CN107843762B (zh) * 2017-12-01 2023-08-15 北京华峰测控技术有限公司 一种晶圆管芯通态压降的测量电路及方法
CN109243993A (zh) * 2018-09-06 2019-01-18 长鑫存储技术有限公司 半导体芯片、半导体芯片电性测试电路及方法
CN110045224A (zh) * 2019-05-09 2019-07-23 华峰测控技术(天津)有限责任公司 一种开尔文连接电路的测试电路及测试方法
CN112098799B (zh) * 2020-11-09 2021-02-12 四川立泰电子有限公司 Mosfet器件交流动态参数测试校准装置及方法
CN112098799A (zh) * 2020-11-09 2020-12-18 四川立泰电子有限公司 Mosfet器件交流动态参数测试校准装置及方法
CN113030675A (zh) * 2021-02-26 2021-06-25 陕西三海测试技术开发有限责任公司 一种基于临近颗粒法的无背金mosfet晶圆测试方法
CN115728693A (zh) * 2022-11-11 2023-03-03 佛山市联动科技股份有限公司 一种功率器件测试装置及其校准设备与方法
CN115728693B (zh) * 2022-11-11 2023-08-25 佛山市联动科技股份有限公司 一种功率器件测试装置及其校准设备与方法
CN115566007A (zh) * 2022-12-06 2023-01-03 广州粤芯半导体技术有限公司 半导体结构及其制备方法、半导体器件的制备方法
CN115656765A (zh) * 2022-12-29 2023-01-31 佛山市联动科技股份有限公司 一种场效应管晶圆的阻抗测试电路
CN117214649A (zh) * 2023-11-07 2023-12-12 珠海格力电子元器件有限公司 功率器件测试装置和方法
CN117233569A (zh) * 2023-11-13 2023-12-15 成都高投芯未半导体有限公司 电阻测量系统、方法及测试设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN105445635B (zh) 2017-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105445635A (zh) 金属氧化物半导体场效应管的导通电阻的测量方法
CN107422243B (zh) 氮化镓hemt器件结温测试装置、测试板、测试系统及其方法
CN103558495B (zh) 一种多通道线路通断检测装置
CN101769964A (zh) 测试封装后的场效应管的导通电阻的方法、装置及系统
CN103837731A (zh) 用于测量晶体管的特性的电压检测电路和方法
TWI494571B (zh) 具有一隔離電流切換模組的測試系統
CN110824325A (zh) 一种uis测试电路及其mosfet雪崩能量补偿方法
CN102928726A (zh) 短路检测电路
CN105609023B (zh) 一种测试元件组、阵列基板、检测设备及检测方法
CN110146729A (zh) 主动式探针装置
CN104678153B (zh) 电流检测电路与电流检测方法及电池电量检测电路
CN105652056B (zh) 单相电能表电压改变影响量的自适应补偿方法
CN207380122U (zh) Mosfet漏源极耐压检测电路
CN102012462A (zh) 用于检测电源电路火线-地线回路阻抗的装置及方法
CN105334368B (zh) 一种麻醉机电磁阀电气自检电路
CN113030675B (zh) 一种基于临近颗粒法的无背金mosfet晶圆测试方法
CN205749797U (zh) 三极管反向特性测试仪
CN104991097A (zh) 一种探针卡
CN211856709U (zh) 一种电流检测电路
CN105021865A (zh) 一种可补偿的电压测量方法
CN106918738B (zh) 电能表中分流器的计量控制系统
CN107843762B (zh) 一种晶圆管芯通态压降的测量电路及方法
CN102279290B (zh) 一种测试机台吸盘
CN201828612U (zh) 一种用于检测电源电路火线-地线回路阻抗的装置
CN102623413B (zh) 一种增加单位测试模块的可测器件的测试键回路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant