CN113358991A - SiC MOSFET器件的高温栅偏试验方法、计算机设备及存储介质 - Google Patents

SiC MOSFET器件的高温栅偏试验方法、计算机设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及高温栅偏试验技术领域，公开了一种SiC MOSFET器件的高温栅偏试验方法、计算机设备及存储介质，在对所述SiC MOSFET器件进行高温栅偏试验的不同试验节点中对SiC MOSFET器件进行电学参数测试时，若没有及时完成对SiC MOSFET器件的测量，可以对SiC MOSFET器件的应力中断时间进行评估，根据预先获取SiC MOSFET器件的阈值电压漂移变化率与应力中断时间和中断后额外施加应力时间的函数关系，以及应力中断时间获取SiCMOSFET器件的额外施加应力时间。对SiC MOSFET器件施加额外施加应力时间的偏置应力，以使SiC MOSFET器件上的阈值电压恢复至预设阈值后，再及时对SiC MOSFET器件进行测量，以保证此时测量得到的阈值电压可以表现SiCMOSFET器件的真实漂移情况。

Description

SiC MOSFET器件的高温栅偏试验方法、计算机设备及存储 介质
技术领域
本发明涉及高温栅偏试验技术领域，特别是涉及一种SiC MOSFET器件的高温栅偏试验方法、计算机设备及存储介质。
背景技术
SiC作为典型的第三代半导体材料，具有禁带宽度大、临界击穿电场高、电子饱和速度高以及热导率高等优点，非常适合制备高温、高压、大功率和抗辐射的电力电子器件。在SiC(碳化硅)功率器件家族中，SiC MOSFET器件(碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管)具有工作频率高、开关损耗低、导通电阻低和电流密度大等优点，可显著提高电力系统的开关频率和整体效率。目前，SiC MOSFET器件主要的可靠性问题包括，阈值电压稳定性、栅氧化层可靠性、体二极管的鲁棒性、短路电流的鲁棒性等。SiC MOSFET器件阈值电压的稳定性主要受绝缘栅氧化层SiO2/SiC界面电荷陷阱的影响，阈值电压对栅偏压的变化有很强的时间依赖性。在高温栅偏试验(High Temperature Gate Bias，HTGB)的现有试验方法中，并没有考虑这种时间依赖性，因此对于SiC器件并不适用。
发明内容
基于此，有必要针对现有的高温栅偏试验方法中，没有考虑阈值电压对栅偏压变化对时间的依赖性的问题，提供一种SiC MOSFET器件的高温栅偏试验方法、计算机设备及存储介质。
一种SiC MOSFET器件的高温栅偏试验方法，包括获取SiC MOSFET器件的阈值电压漂移变化率与应力中断时间和中断后额外施加应力时间的函数关系；对所述SiC MOSFET器件进行高温栅偏试验；在所述高温栅偏试验不同的试验节点下对所述SiC MOSFET器件进行电学参数测试，判断测量得到的阈值电压是否有效；若测量得到的阈值电压无效，则评估所述SiC MOSFET器件的应力中断时间，并根据所述应力中断时间和所述函数关系获取所述SiC MOSFET器件的阈值电压恢复至预设阈值所需的额外施加应力时间；对所述SiC MOSFET器件施加额外施加应力时间的偏置应力，获取所述SiC MOSFET器件此时的阈值电压；将所述SiC MOSFET器件此时的阈值电压与标准阈值电压进行比较，根据比较结果评估所述SiCMOSFET器件的可靠性。
上述SiC MOSFET器件的高温栅偏试验方法，在对所述SiC MOSFET器件进行高温栅偏试验的不同试验节点中需要对SiC MOSFET器件进行电学参数测试，获取SiC MOSFET器件在不同试验节点处的阈值电压。当没有及时完成对SiC MOSFET器件的测量时，可以对SiCMOSFET器件的应力中断时间进行评估，根据预先获取SiC MOSFET器件的阈值电压漂移变化率与应力中断时间和中断后额外施加应力时间的函数关系，以及应力中断时间获取SiCMOSFET器件的额外施加应力时间。对SiC MOSFET器件施加额外施加应力时间的偏置应力，以使SiC MOSFET器件上的阈值电压恢复至预设阈值后，再及时对SiC MOSFET器件进行测量，以保证此时测量得到的阈值电压可以表现SiC MOSFET器件的真实漂移情况。使用本发明提供的高温栅偏试验方法对SiC MOSFET器件进行高温栅偏试验时，能够更准确地评估SiC MOSFET器件的高温栅偏试验可靠性，避免由于去掉应力后阈值电压漂移迅速恢复而导致的参数测试不准确问题。
在其中一个实施例中，所述获取SiC MOSFET器件的阈值电压漂移变化率与应力中断时间和中断后额外施加应力时间的函数关系，包括对所述SiC MOSFET器件进行高温栅偏试验；在所述高温栅偏试验应力结束时间点去除加载在所述SiC MOSFET器件上的偏置应力；获取所述SiC MOSFET器件在应力中断瞬间的阈值电压变化；在经过不同的应力中断时间后，额外对所述SiC MOSFET器件施加偏置应力，分别获取再施加不同时长的额外应力后所述SiC MOSFET器件的阈值电压变化；根据所述SiC MOSFET器件的应力中断瞬间的阈值电压变化和在不同的应力中断时间后再施加不同时长的额外应力时的阈值电压变化，获取所述SiC MOSFET器件的阈值电压漂移变化率与应力中断时间和中断后额外施加应力时间的函数关系。
在其中一个实施例中，所述对所述SiC MOSFET器件进行高温栅偏试验包括将所述SiC MOSFET器件置于预设温度环境下；向所述SiC MOSFET器件施加预设电压的情况下持续预设时间。
在其中一个实施例中，所述不同的试验节点包括试验开始节点、中间过程节点和试验结束节点。
在其中一个实施例中，所述预设阈值包括所述SiC MOSFET器件上偏置应力结束瞬间的阈值电压的60％～80％。
在其中一个实施例中，所述判断测量得到的阈值电压是否有效包括判断测量完成时间是否小于预设时间；若所述测量完成时间大于等于所述预设时间，则判断测量得到的阈值电压无效。
在其中一个实施例中，所述判断测量得到的阈值电压是否有效还包括若所述测量完成时间小于所述预设时间，则判断测量得到的阈值电压有效。
在其中一个实施例中，所述预设时间包括10μs。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一项实施例中所述的SiC MOSFET器件的高温栅偏试验方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项实施例中所述的SiC MOSFET器件的高温栅偏试验方法的步骤。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明其中一实施例的SiC MOSFET器件的高温栅偏试验方法的方法流程示意图；
图2为本发明其中一实施例的对SiC MOSFET器件进行高温栅偏试验的方法流程示意图；
图3中所示的电路图为用于对SiC MOSFET器件进行高温栅偏试验的电路原理图；
图4为本发明其中一实施例的获取阈值电压漂移变化率与应力中断时间和中断后额外施加应力时间的函数关系的方法流程示意图；
图5为本发明其中一实施例的SiC MOSFET器件的高温栅偏试验应力加载和测试时序示意图；
图6为本发明其中一实施例的SiC MOSFET器件的高温栅偏试验中tR 2/tI与VT,FD的关系曲线；
图7为本发明其中一实施例的判断测量得到的阈值电压漂移是否有效的方法流程示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的优选实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反的，提供这些实施方式的目的是为了对本发明的公开内容理解得更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”、“周向”以及类似的表述是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
在高温栅偏试验的现有试验方法中，根据IEC 60749-23、JESD22A-108等标准规定，只需保证在去除偏置应力96h内完成电学参数测试。如果测试遇到缺乏仪器或其他困难，器件上的偏置可以适当保留，延长偏置应力，或者在室温下对器件施加偏置直到满足96h的期限。
如果器件去掉了偏置应力并且超出了96h的期限，那么器件测试前需要按照表1规定的时间重新加载应力。完成临时测试后，应力应在中断点继续施加。
表1 96h内未完成测试部分所需的额外应力要求
Figure BDA0003007544640000061
然而，对于SiC MOSFET器件，去掉了偏置应力后，阈值电压Vth漂移会迅速恢复，在96h这种长延迟时间内，如果不再施加应力偏压，将无法测试到高温栅偏应力下阈值电压Vth的真实漂移情况，这使得高温栅偏试验基本上毫无用处，无法区分不合格器件。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种能够更准确评估高温栅偏应力作用下的阈值电压变化情况的高温栅偏试验方法。图1为本发明其中一实施例的SiC MOSFET器件的高温栅偏试验方法的方法流程示意图，在其中一个实施例中，SiC MOSFET器件的高温栅偏试验方法包括如下步骤S100至S600。
S100：获取SiC MOSFET器件的阈值电压漂移变化率与应力中断时间和中断后额外施加应力时间的函数关系。
S200：对SiC MOSFET器件进行高温栅偏试验。
S300：在高温栅偏试验不同的试验节点下对SiC MOSFET器件进行电学参数测试，判断测量得到的阈值电压是否有效。
S400：若测量得到的阈值电压无效，则评估SiC MOSFET器件的应力中断时间，并根据应力中断时间和函数关系获取SiC MOSFET器件的阈值电压恢复至预设阈值所需的额外施加应力时间。
S500：对SiC MOSFET器件施加额外施加应力时间的偏置应力，获取SiC MOSFET器件此时的阈值电压。
S600：将SiC MOSFET器件此时的阈值电压与标准阈值电压进行比较，根据比较结果评估SiC MOSFET器件的可靠性。
由于SiC MOSFET器件的阈值电压对栅偏压的变化有很强的时间依赖性，因此在本实施例中，可以根据获取SiC MOSFET器件的阈值电压漂移变化率与应力中断时间和中断后额外施加应力时间的函数关系，获取在不同应力中断时间下，将SiC MOSFET器件的阈值电压漂移恢复至预设阈值所需的额外施加应力时间。
对SiC MOSFET器件进行高温栅偏试验的不同试验节点中需要对场效应晶体管进行电学参数测试。在对场效应晶体管进行电学参数测试时，需要在高温栅偏试验中途暂停试验应力，将SiC MOSFET器件取下后使用静态测试设备测量其阈值电压，然后再将场效应晶体管安装到高温栅偏试验设备上继续试验。获取SiC MOSFET器件在不同试验节点处的阈值电压时，需要马上对SiC MOSFET器件进行测量，否则在去掉了偏置应力后，阈值电压Vth漂移会迅速恢复。
当测试遇到缺乏仪器或其他困难，无法及时完成对SiC MOSFET器件的测量时，可以对SiC MOSFET器件的应力中断时间进行评估。根据预先获取SiC MOSFET器件的阈值电压漂移变化率与应力中断时间和中断后额外施加应力时间的函数关系，以及应力中断时间获取SiC MOSFET器件的额外施加应力时间。对SiC MOSFET器件施加额外施加应力时间的偏置应力，以使SiC MOSFET器件上的阈值电压恢复至预设阈值后，再及时对SiC MOSFET器件进行测量，以保证此时测量得到的阈值电压可以表现SiC MOSFET器件的真实漂移情况。根据获取的SiC MOSFET器件的阈值电压与标准阈值电压，计算SiC MOSFET器件在高温栅偏试验中出现的阈值电压漂移。根据阈值电压漂移情况判断SiC MOSFET器件是否合格，从而完成对SiC MOSFET器件的高温栅偏试验。
使用本发明提供的高温栅偏试验方法对SiC MOSFET器件进行高温栅偏试验时，能够更准确地评估SiC MOSFET器件的高温栅偏试验可靠性，避免由于去掉应力后阈值电压漂移迅速恢复而导致的参数测试不准确问题。测试到高温栅偏应力下阈值电压Vth的真实漂移情况，从而通过高温栅偏试验来区分SiC MOSFET器件是否为合格器件。
图2为本发明其中一实施例的对SiC MOSFET器件进行高温栅偏试验的方法流程示意图，在其中一个实施例中，对SiC MOSFET器件进行高温栅偏试验包括如下步骤S210至S220。
S210：将SiC MOSFET器件置于预设温度环境下。
S220：向SiC MOSFET器件施加预设电压的情况下持续预设时间。
高温栅偏试验是一种加速寿命试验，在进行高温栅偏试验时，将待测的SiCMOSFET器件放置于在预设温度的高温环境中放置预设时间，并对待测SiC MOSFET器件的栅极G施加预设电压。其中，预设温度、预设电压和预设时间都可以根据实际测试需求灵活选取，选择合适的试验条件来对SiC MOSFET器件进行高温栅偏试验。通过将待测的SiCMOSFET器件置于恶劣的工作环境中并施加电学应力，来考察待测的SiC MOSFET器件的特性是否会出现退化，从而来判定或评估待测样品的可靠性。
在本实施例中，对于高温栅偏试验，其关键的考察点是在应力加载后测量并判断SiC MOSFET器件的阈值电压有没有出现严重的退化。
图3中所示的电路图为用于对SiC MOSFET器件进行高温栅偏试验的电路原理图。其中，SiC MOSFET器件样品的漏极D与源极S被短路接地，一个正电压VGG2或负电压VGG1通过一个栅极电阻R施加到栅极G与源极S之间。
在本实施例中，将SiC MOSFET器件接入如图3所示的电路中，并对SiC MOSFET器件的栅极G施加100％VGSSmax的电压。其中，VGSSmax为最大栅源电压，可从产品手册中查找获知。将连接有SiC MOSFET器件的高温栅偏试验电路放置于125℃的温度环境中。在一些实施例中，也可以放置于最高结温Tj max的温度环境下，最高结温Tj max也可从产品手册中查找获知。令SiC MOSFET器件在上述恶劣工作环境下试验1000h。
图4为本发明其中一实施例的获取阈值电压漂移变化率与应力中断时间和中断后额外施加应力时间的函数关系的方法流程示意图，在其中一个实施例中，获取SiC MOSFET器件的阈值电压漂移变化率与应力中断时间和中断后额外施加应力时间的函数关系，包括如下步骤S110至S150。
S110：对SiC MOSFET器件进行高温栅偏试验。
S120：在高温栅偏试验应力结束时间点去除加载在SiC MOSFET器件上的偏置应力。
S130：获取SiC MOSFET器件在应力中断瞬间的阈值电压变化。
S140：在经过不同的应力中断时间后，额外对SiC MOSFET器件施加偏置应力，分别获取再施加不同时长的额外应力后SiC MOSFET器件的阈值电压变化。
S150：根据SiC MOSFET器件的应力中断瞬间的阈值电压变化和在不同的应力中断时间后再施加不同时长的额外应力时的阈值电压变化，获取SiC MOSFET器件的阈值电压漂移变化率与应力中断时间和中断后额外施加应力时间的函数关系。
图5为本发明其中一实施例的SiC MOSFET器件的高温栅偏试验应力加载和测试时序示意图，图中，VT,0为在SiC MOSFET器件的高温栅偏试验开始前对SiC MOSFET器件进行电学参数测试获取的阈值电压，tS为应力加载时间，tI为应力中断时间，tR为应力中断后额外施加时间，VT,S为应力加载时间结束瞬间的阈值电压漂移，VT,M为应力中断后额外施加时间结束瞬间的阈值电压漂移。
在高温栅偏试验开始前，对SiC MOSFET器件进行电学参数测试获取SiC MOSFET器件的初始阈值电压VT,0。在本实施例中，将SiC MOSFET器件接入如图3所示的电路中，并对SiC MOSFET器件的栅极G施加100％VGSSmax的电压将连接有SiC MOSFET器件的高温栅偏试验电路放置于125℃的温度环境中。在高温栅偏试验应力结束时间点，即应力加载时间为tS时，去掉SiC MOSFET器件上的偏置应力。在应力中断瞬间对SiC MOSFET器件的阈值电压Vth漂移进行实时采样，获取SiC MOSFET器件在应力加载时间结束瞬间的阈值电压漂移VT,S。由于在去掉SiC MOSFET器件上的偏置应力后，阈值电压Vth漂移会迅速恢复，因此在对应力加载时间结束瞬间的阈值电压漂移VT,S进行测量时需要保证测量完成时间<10μs。
将应力中断时间以及应力重新加载时间作为试验变量，对应力中断后的SiCMOSFET器件设计多组不同的试验条件，分别测试获取不同的tR 2/tI对应的VT,FD(VT,M/VT,S)。在间隔不同的应力中断时间tI后，对SiC MOSFET器件再次施加不同时长的偏置应力。如图5所示可见，再次对SiC MOSFET器件施加偏置应力一段时间后，阈值电压Vth漂移又重新升高至应力施加期间的水平。在额外施加应力期间，即应力中断后额外施加时间tR中，对SiCMOSFET器件的阈值电压漂移再次进行实时采样，获得此时SiC MOSFET器件的阈值电压变化。
根据SiC MOSFET器件的应力中断瞬间的阈值电压变化和在不同的应力中断时间后再施加不同时长的额外应力后的阈值电压变化，以及应力中断后额外施加时间tR和应力中断时间tI，获取SiC MOSFET器件的阈值电压漂移变化率与应力中断时间和中断后额外施加应力时间的函数关系VT,FD＝f(tR 2/tI)。
在本实施例中，根据上述方法对SiC MOSFET器件进行高温栅偏试验后获取的数据组绘制成图表，可得如图6所示的关系曲线。图6为本发明其中一实施例的SiC MOSFET器件的高温栅偏试验中tR 2/tI与VT,FD的关系曲线。由图6可知，tR 2/tI与阈值电压漂移变化率VT,FD(VT,M/VT,S)的函数关系受应力加载时间的影响可以忽略。
在其中一个实施例中，不同的试验节点包括试验开始节点、中间过程节点和试验结束节点。在进行高温栅偏试验前，需要对SiC MOSFET器件进行电学参数测试，获取SiCMOSFET器件在试验开始前的阈值电压。为了能够及时发现SiC MOSFET器件是否存在异常，在试验过程中可以对SiC MOSFET器件进行一次或多次的电学参数测试，获取SiC MOSFET器件在试验过程中不同时间节点下的阈值电压。试验过程中的中间电参数测试应在SiCMOSFET器件从高温栅偏试验电路中取出并恢复室温后尽快进行。
在试验结束后，再次对SiC MOSFET器件进行电学参数测试，获取SiC MOSFET器件在试验结束后的阈值电压。最终电参数测试也应在SiC MOSFET器件从高温栅偏试验电路中取出并恢复室温后尽快进行。
通过将SiC MOSFET器件在试验过程中不同时间节点下的阈值电压以及试验结束后的阈值电压与试验开始前的阈值电压进行比较，获取SiC MOSFET器件在试验过程中不同时间节点下的阈值电压漂移以及试验结束后的阈值电压漂移。根据SiC MOSFET器件在高温栅偏试验中出现的阈值电压漂移情况以及在高温栅偏试验后出现的阈值电压漂移情况，判断SiC MOSFET器件是否合格，从而完成对SiC MOSFET器件的高温栅偏试验。
在其中一个实施例中，预设阈值包括SiC MOSFET器件上偏置应力结束瞬间的阈值电压漂移的60％～80％。由图6可知，在SiC MOSFET器件应力中断后，再次对SiC MOSFET器件施加偏置应力的时间越长，阈值电压Vth漂移越能恢复至应力中断瞬间的水平。可见，SiCMOSFET器件的阈值电压漂移恢复至应力中断瞬间的水平需要对SiC MOSFET器件施加较长的额外施加时间。因此，在本实施例中，令SiC MOSFET器件的阈值电压漂移恢复至偏置应力结束瞬间的阈值电压漂移的60％～80％，即可重新对SiC MOSFET器件的阈值电压进行测量。
按照图6所示的函数关系，当阈值电压漂移变化率VT,FD等于65％和75％时的tR与tI的对应关系以及JESD22A-108的要求见表2所示。即，当SiC MOSFET器件的应力中断时间为tI时，将SiC MOSFET器件的阈值电压漂移恢复至偏置应力结束瞬间的阈值电压漂移的65％和75％时，需要对SiC MOSFET器件施加较长的额外施加时间tR的对应关系。
表2tR与tI的对应关系以及JESD22A-108的要求
t<sub>I</sub>(h) t<sub>R,65％</sub>(s) t<sub>R,75％</sub>(s) JESD22A-108(s)
0.1 0.19 1.9 0
1 0.6 6 0
10 1.9 19 0
100 6 60 86400
300 10.4 104 172800
例如，由表2可知，当SiC MOSFET器件上的偏置电压在中断100h后没有及时完成对阈值电压的测试时，根据应力中断时间100h和阈值电压漂移变化率与应力中断时间和中断后额外施加应力时间的函数关系，可得只要重新对SiC MOSFET器件施加6s的偏置电压即可将阈值电压漂移恢复到应力加载时间结束瞬间的阈值电压VT,S漂移的65％，重新对SiCMOSFET器件施加60s的偏置电压即可将阈值电压漂移恢复到应力加载时间结束瞬间的阈值电压VT,S漂移的75％。然而，根据JESD22A-108标准需要重新对SiC MOSFET器件施加86400s的偏置电压。可见，使用本发明提供的SiC MOSFET器件的高温栅偏试验方法不仅能够更准确评估高温栅偏应力作用下的阈值电压变化情况，还能有效提高检测效率。
图7为本发明其中一实施例的判断测量得到的阈值电压漂移是否有效的方法流程示意图，在其中一个实施例中，判断测量得到的阈值电压漂移是否有效包括如下步骤S310至S320。
S310：判断测量完成时间是否小于预设时间。
S320：若测量完成时间大于等于预设时间，则判断测量得到的阈值电压漂移无效。
由于目前在对SiC MOSFET器件进行高温栅偏试验时都是批次性地进行试验，试验规模通常为77*3，即77个SiC MOSFET器件作为一批同时进行测量，对3批SiC MOSFET器件进行试验。由于一个批次中SiC MOSFET器件的数量较多，而可以用于测量阈值电压的静态测试设备有限，因此无法同时完成对大批量SiC MOSFET器件的测量。请参见图5可知，在去掉了偏置应力后，阈值电压Vth漂移如图5中的箭头所示在极短的时间内就迅速恢复。可见，若不及时对SiC MOSFET器件的阈值电压进行测量，则测得的阈值电压就是无效的，不具参考价值，无法区分不合格器件。即，若阈值电压的测量完成时间大于等于预设时间，则测量得到的阈值电压漂移无效，无法区分不合格器件。
在其中一个实施例中，判断测量得到的阈值电压漂移是否有效还包括若测量完成时间小于预设时间，则判断测量得到的阈值电压漂移有效。即，需要在预设时间内及时完成对阈值电压的测量。
在其中一个实施例中，预设时间包括10μs。根据图6可知，tR 2/tI与阈值电压漂移变化率VT,FD(VT,M/VT,S)的函数关系受应力加载时间的影响可以忽略。获取阈值电压漂移变化率VT,FD与应力中断时间和中断后额外施加应力时间的函数关系，即VT,FD＝f(tR 2/tI)。对批次SiC MOSFET器件进行高温栅偏试验。试验完成后，SiC MOSFET器件的阈值电压测试需要立即完成，在本实施例中需要保证测量完成时间<10μs。
如果无法立即完成测试，需要根据函数关系VT,FD＝f(tR 2/tI)计算当阈值电压漂移变化率VT,FD等于0.6～0.8时的应力中断后额外施加时间tR，额外对SiC MOSFET器件加载tR时间的偏置应力后立即完成对SiC MOSFET器件的阈值电压的测试，同样地需要保证测量完成时间<10μs。此时测试得到阈值电压Vth可以展现器件在高温栅偏应力下的真实漂移情况，从而根据测试结果判断SiC MOSFET器件是否为合格器件。
应该理解的是，虽然图1、2、4、7的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1、2、4、7中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一项实施例中所述的SiC MOSFET器件的高温栅偏试验方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项实施例中所述的SiC MOSFET器件的高温栅偏试验方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。
在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
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 (10)

1.一种SiC MOSFET器件的高温栅偏试验方法，其特征在于，包括：
获取SiC MOSFET器件的阈值电压漂移变化率与应力中断时间和中断后额外施加应力时间的函数关系；
对所述SiC MOSFET器件进行高温栅偏试验；
在所述高温栅偏试验不同的试验节点下对所述SiC MOSFET器件进行电学参数测试，判断测量得到的阈值电压是否有效；
若测量得到的阈值电压无效，则评估所述SiC MOSFET器件的应力中断时间，并根据所述应力中断时间和所述函数关系获取所述SiC MOSFET器件的阈值电压恢复至预设阈值所需的额外施加应力时间；
对所述SiC MOSFET器件施加额外应力时间的偏置应力，获取所述SiC MOSFET器件此时的阈值电压；
将所述SiC MOSFET器件此时的阈值电压与标准阈值电压进行比较，根据比较结果评估所述SiC MOSFET器件的可靠性。
2.根据权利要求1所述的SiC MOSFET器件的高温栅偏试验方法，其特征在于，所述获取SiC MOSFET器件的阈值电压漂移变化率与应力中断时间和中断后额外施加应力时间的函数关系，包括：
对所述SiC MOSFET器件进行高温栅偏试验；
在所述高温栅偏试验应力结束时间点去除加载在所述SiC MOSFET器件上的偏置应力；
获取所述SiC MOSFET器件在应力中断瞬间的阈值电压变化；
在经过不同的应力中断时间后，额外对所述SiC MOSFET器件施加偏置应力，分别获取再施加不同时长的额外应力后所述SiC MOSFET器件的阈值电压变化；
根据所述SiC MOSFET器件的应力中断瞬间的阈值电压变化和在不同的应力中断时间后再施加不同时长的额外应力时的阈值电压变化，获取所述SiC MOSFET器件的阈值电压漂移变化率与应力中断时间和中断后额外施加应力时间的函数关系。
3.根据权利要求1或2所述的SiC MOSFET器件的高温栅偏试验方法，其特征在于，所述对所述SiC MOSFET器件进行高温栅偏试验包括：
将所述SiC MOSFET器件置于预设温度环境下；
向所述SiC MOSFET器件施加预设电压的情况下持续预设时间。
4.根据权利要求1所述的SiC MOSFET器件的高温栅偏试验方法，其特征在于，所述不同的试验节点包括试验开始节点、中间过程节点和试验结束节点。
5.根据权利要求1所述的SiC MOSFET器件的高温栅偏试验方法，其特征在于，所述预设阈值包括所述SiC MOSFET器件上偏置应力结束瞬间的阈值电压的60％～80％。
6.根据权利要求1所述的SiC MOSFET器件的高温栅偏试验方法，其特征在于，所述判断测量得到的阈值电压是否有效包括：
判断测量完成时间是否小于预设时间；
若所述测量完成时间大于等于所述预设时间，则判断测量得到的阈值电压无效。
7.根据权利要求6所述的SiC MOSFET器件的高温栅偏试验方法，其特征在于，所述判断测量得到的阈值电压漂移是否有效还包括：
若所述测量完成时间小于所述预设时间，则判断测量得到的阈值电压有效。
8.根据权利要求1所述的SiC MOSFET器件的高温栅偏试验方法，其特征在于，所述预设时间包括10μs。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任意一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任意一项所述的方法的步骤。
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