CN116699340A - 一种半导体器件测试设备及方法 - Google Patents
一种半导体器件测试设备及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116699340A CN116699340A CN202310980899.7A CN202310980899A CN116699340A CN 116699340 A CN116699340 A CN 116699340A CN 202310980899 A CN202310980899 A CN 202310980899A CN 116699340 A CN116699340 A CN 116699340A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- test object
- source
- current
- unit
- drain
- 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.)
- Pending
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 262
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 35
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 17
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 9
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims description 7
- 238000010998 test method Methods 0.000 claims 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 4
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical group 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
- G01R31/2601—Apparatus or methods therefor
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
本申请提出一种半导体器件测试设备及方法，测试设备中第一连接单元的第一端连接于第一电流源的第一端，第二连接单元的第一端连接于第一电流源的第二端，第三连接单元的第一端连接于第一状态切换单元的第一端，第一状态切换单元的第二端连接于第二连接单元的第一端；第一电压测试单元的第一端连接于第一连接单元的第一端，第一电压测试单元的第二端接地；第一连接单元的第二端用于连接测试对象的漏端的载片台，第二连接单元的第二端用于连接测试对象的源端，第三连接单元的第二端用于连接测试对象的栅端。由于测试对象的漏端真空吸附紧密与载片台接触，并与空气无接触，通过载片台进行电压采样时可以避免尖端放电。
Description
技术领域
本申请涉及半导体制造领域，具体而言，涉及一种半导体器件测试设备及方法。
背景技术
随着科技的发展，半导体器件使用频率越来越高。半导体器件包括MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET，金氧半场效晶体管) 和IGBT(绝缘栅双极型晶体管)。IGBT是一种是由BJT(Bipolar Junction Transistor，双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件。
在半导体器件的测试过程中，一个重要的测试项目为器件的漏源间的击穿电压（又称为，雪崩电压）测试。如何安全准确地完成该测试，成为了本领域技术人员持续关注的难题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种半导体器件测试设备及方法，以至少部分改善上述问题。
为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：
第一方面，本申请实施例提供一种半导体器件测试设备，所述测试设备包括：第一连接单元、第二连接单元、第三连接单元、第一状态切换单元、第一电流源以及第一电压测试单元；
所述第一连接单元的第一端连接于所述第一电流源的第一端，所述第二连接单元的第一端连接于所述第一电流源的第二端，所述第三连接单元的第一端连接于所述第一状态切换单元的第一端，所述第一状态切换单元的第二端连接于所述第二连接单元的第一端；
所述第一电压测试单元的第一端连接于所述第一连接单元的第一端，所述第一电压测试单元的第二端接地；
所述第一连接单元的第二端用于连接测试对象的漏端的载片台，所述第二连接单元的第二端用于连接测试对象的源端，所述第三连接单元的第二端用于连接测试对象的栅端，所述测试对象为IGBT管或MOSFET管。
可选地，所述测试对象的漏端和源端之间施加有外部额定电压；
所述第一电流源用于在所述测试对象的源端施加反向电流；
所述第一电压测试单元用于在所述测试对象的漏端电流和所述测试对象的源端电流相等时，测量所述测试对象的漏端到地之间的电压，作为所述测试对象的漏端到源端之间的击穿电压。
可选地，所述第一状态切换单元用于切换所述测试对象的栅端和源端之间的连接状态。
可选地，所述第一状态切换单元包括反向偏压电源、第一开关管、第二开关管；
所述反向偏压电源的负极与所述第一开关管的第一端的连接处，引出第一接线端子作为所述第一状态切换单元的第一端；
所述反向偏压电源的正极连接于所述第二开关管的第一端，所述第二开关管的第二端与所述第一开关管的第二端的连接处，引出第二接线端子作为所述第一状态切换单元的第二端。
可选地，所述第一连接单元、所述第二连接单元、所述第三连接单元为测试探针。
第二方面，本申请实施例提供一种半导体器件测试方法，应用于上述的测试设备，所述方法包括：
将第一连接单元的第二端连接于测试对象的漏端的载片台，第二连接单元的第二端连接于所述测试对象的源端，第三连接单元的第二端连接于所述测试对象的栅端，所述测试对象为IGBT管或MOSFET管；
在所述测试对象的漏端和源端之间施加外部额定电压，控制所述第一电流源在所述测试对象的源端施加反向电流；
监测所述测试对象的漏端电流和所述测试对象的源端电流，在二者相等时，测量所述测试对象的漏端到地之间的电压，作为所述测试对象的漏端到源端之间的击穿电压。
可选地，所述测试设备还包括第一电流监测单元和第二电流监测单元，所述第一电流监测单元设置于所述测试对象的漏端，用于监测所述测试对象的漏端电流，所述第二电流监测单元设置于所述测试对象的源端，用于监测所述测试对象的源端电流；
所述监测所述测试对象的漏端电流和所述测试对象的源端电流的步骤，包括：
获取所述第一电流监测单元所监测得到的所述测试对象的漏端电流和所述第二电流监测单元所监测得到的所述测试对象的源端电流。
可选地，在测量所述测试对象的漏端到地之间的电压之后，所述方法还包括：
控制所述第一状态切换单元，将所述测试对象的栅端由接地状态切换为悬空状态；
重复在所述测试对象的漏端和源端之间施加外部额定电压，控制所述第一电流源在所述测试对象的源端施加反向电流；监测所述测试对象的漏端电流和所述测试对象的源端电流，在二者相等时，测量所述测试对象的漏端到地之间的电压，作为所述测试对象的漏端到源端之间的击穿电压。
可选地，在测量所述测试对象的漏端到地之间的电压之后，所述方法还包括：
控制所述第一状态切换单元，将所述测试对象的栅端由接地状态切换为反向偏压截止状态；
重复在所述测试对象的漏端和源端之间施加外部额定电压，控制所述第一电流源在所述测试对象的源端施加反向电流；监测所述测试对象的漏端电流和所述测试对象的源端电流，在二者相等时，测量所述测试对象的漏端到地之间的电压，作为所述测试对象的漏端到源端之间的击穿电压。
可选地，所述第一状态切换单元包括反向偏压电源、第一开关管、第二开关管；所述反向偏压电源的负极与所述第一开关管的第一端的连接处，引出第一接线端子作为所述第一状态切换单元的第一端；所述反向偏压电源的正极连接于所述第二开关管的第一端，所述第二开关管的第二端与所述第一开关管的第二端的连接处，引出第二接线端子作为所述第一状态切换单元的第二端。
相对于现有技术，本申请实施例所提供的一种半导体器件测试设备及方法，测试设备包括：第一连接单元、第二连接单元、第三连接单元、第一状态切换单元、第一电流源以及第一电压测试单元；第一连接单元的第一端连接于第一电流源的第一端，第二连接单元的第一端连接于第一电流源的第二端，第三连接单元的第一端连接于第一状态切换单元的第一端，第一状态切换单元的第二端连接于第二连接单元的第一端；第一电压测试单元的第一端连接于第一连接单元的第一端，第一电压测试单元的第二端接地；第一连接单元的第二端用于连接测试对象的漏端的载片台，第二连接单元的第二端用于连接测试对象的源端，第三连接单元的第二端用于连接测试对象的栅端，测试对象为IGBT管或MOSFET管。由于测试对象为共用漏极的金属氧化物半导体场效应晶体管（简称，背面共Drain MOSFET产品），且漏端是真空吸附紧密与载片台接触，并与空气无接触，通过载片台进行电压采样时可以避免电弧放电，避免尖端放电。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
图1为本申请实施例提供的测试设备的结构示意图之一；
图2为本申请实施例提供的测试设备的结构示意图之二；
图3为本申请实施例提供的半导体器件测试方法的流程示意图。
图中：101-第一电流源；102-第一电压测试单元；103-第一状态切换单元；104-第一连接单元；105-第二连接单元；106-第三连接单元；201-第二电流源；202-第二电压测试单元；203-第二状态切换单元；300-测试对象。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
为了准确安全地完成漏源间的击穿电压（又称为，雪崩电压）测试，本申请实施例提供了一种测试设备，请参考图1，图1为本申请实施例提供的测试设备的结构示意图之一。
如图1所示，测试设备包括：第二状态切换单元203、第二电流源201以及第二电压测试单元202。在测试时，第二电流源201的两端分别通过探测连接于测试对象300的源端（Source端）和漏端（Drain端）。第二电压测试单元202的两端分别通过探测连接于测试对象300的源端（Source端）和漏端（Drain端）。第二状态切换单元203的两端分别通过探测连接于测试对象300的源端（Source端）和栅端（Gate）。
其中，第二电压测试单元202用于测量测试对象300的漏端（Drain端）和源端（Source端）之间的电压，如图中所示VDS。
在测试时，测试对象300的漏端（Drain端）到源端（Source端）间外加额定电压下，第二电流源201在测试对象300的漏端（Drain端）施加正向电流到源端（Source端），第二状态切换单元203将测试对象300的栅端（Gate）切换为接地或悬空或加反向偏压作截至，当漏端电流ID与源端电流IS相等时，此刻，第二电压测试单元202量测测试对象300的漏端（Drain端）到源端（Source端）间的电压作为漏端到源端（Drain-source）间的击穿电压。
在图1所示的测试设备中，第二电压测试单元202需要量测测试对象300的漏端（Drain端）到源端（Source端）间的电压。第二电压测试单元202需要通过探针与测试对象300的源端（Source端）连接，即需要在测试对象300的源端（Source端）扎针。导致第二电压测试单元202的量测范围介质中会出现裸露处，从而针对高压产品瞬时脉冲电压可能会出现尖端放电从而导致电弧放电。
具体地，因为氮气N2或空气吹在Open环境的针卡（探针）上，因空气是带有一定湿度导致高压测试时空气会更容易击穿，所以不确定的电弧放电产生。电弧放电发生可能会导致晶圆的管芯基础及圆片异常、导致测试机板卡短路烧坏、导致探针卡（又称为，Probecard）烧坏、导致载片台烧坏，对测试的安全性影响较大。
为了克服以上问题，本申请实施例还提供了一种半导体器件测试设备，请参考图2，图2为本申请实施例提供的测试设备的结构示意图之二。
如图2所示，测试设备包括：第一连接单元104、第二连接单元105、第三连接单元106、第一状态切换单元103、第一电流源101以及第一电压测试单元102。
第一连接单元104的第一端连接于第一电流源101的第一端，第二连接单元105的第一端连接于第一电流源101的第二端，第三连接单元106的第一端连接于第一状态切换单元103的第一端，第一状态切换单元103的第二端连接于第二连接单元105的第一端。
第一电压测试单元102的第一端连接于第一连接单元104的第一端，第一电压测试单元102的第二端接地。
第一连接单元104的第二端用于连接测试对象300的漏端的载片台，第二连接单元105的第二端用于连接测试对象300的源端，第三连接单元106的第二端用于连接测试对象300的栅端，测试对象300为IGBT管或MOSFET管。
可选地，测试对象300的漏端和源端之间施加有外部额定电压。可选地，可以通过外部测试机给测试对象300的漏端和源端之间施加外部额定电压。可选地，在测试对象300漏端与测试对象300源端通过测试探针卡、针卡与外部测试机连线，与外部测试机形成一个回路，通过外部测试机的电压源在此回路进行施加额定电压。
第一电流源101用于在测试对象300的源端施加反向电流。
需要说明的，在本申请中的正向电流和反向电流是基于站在的点不同进行区分的。例如，站在漏端的就是正向，站在源端就是反向，电流的回路是一致的是从漏端往源端方向形成回路。
第一电压测试单元102用于在测试对象300的漏端电流和测试对象300的源端电流相等时，测量测试对象300的漏端到地之间的电压，作为测试对象300的漏端到源端之间的击穿电压，如图中所示VDS。
相较于图1所示的测试设备中，第二电压测试单元202需要量测测试对象300的漏端（Drain端）到源端（Source端）间的电压，图2所述的测试设备中，第一电压测试单元102测量测试对象300的漏端到地之间的电压。即图2所示的测试设备中，第一电压测试单元102不需要通过探针连接测试对象300的源端。
具体地，第一电压测试单元102的第一端连接于第一连接单元104的第一端，第一连接单元104的第二端用于连接测试对象300的漏端的载片台。由于测试对象300为共用漏极的金属氧化物半导体场效应晶体管（简称，背面共Drain MOSFET产品），且漏端（Drain端）是真空吸附紧密与载片台接触，并与空气无接触，通过载片台进行电压采样时可以避免电弧放电，避免尖端放电。即图2所示的测试设备相较于图1所示的测试设备，通过改进对BVDS（同BVCE）/O/X高压量测位置，避免在源端（Source端）正面扎针端进行高压收集，改为晶圆背面漏端（Drain端）进行高压收集（避免与空气接触，收集高压可避免电弧放电的发生）。
其中，漏极（Drain）到源极（Source)的击穿电压（Broken Voltage）即为BVDS；BVDSO是指Gate悬空时漏极到源极的击穿电压；BVDSX是指Gate加反向电压时漏极到源极的击穿电压。
可选地，第一状态切换单元103用于切换测试对象300的栅端和源端之间的连接状态。
可选地，第一状态切换单元103包括反向偏压电源VX、第一开关管SV1、第二开关管SI1。
反向偏压电源VX的负极与第一开关管SV1的第一端的连接处，引出第一接线端子作为第一状态切换单元103的第一端，第三连接单元106的第一端连接于第一状态切换单元103的第一端。
反向偏压电源VX的正极连接于第二开关管SI1的第一端，第二开关管SI1的第二端与第一开关管SV1的第二端的连接处，引出第二接线端子作为第一状态切换单元103的第二端，第一状态切换单元103的第二端连接于第二连接单元105的第一端。
应理解，通过改变第一开关管SV1和第二开关管SI1的开合状态，第一状态切换单元103可以将测试对象300的栅端（Gate）切换为接地或悬空或加反向偏压作截至。
可选地，当第二开关管SI1闭合，第一开关管SV1断开，Gate端施加反偏截至电压，当两个开关管均断开时，Gate端悬空，当第二开关管SI1断开，第一开关管SV1闭合，即为Gate端与Source端短接，表示接地（Ground）。
可选地，第一连接单元104、第二连接单元105、第三连接单元106为测试探针。
可选地，测试设备还包括第一电流监测单元和第二电流监测单元，第一电流监测单元设置于测试对象300的漏端，用于监测测试对象300的漏端电流，第二电流监测单元设置于测试对象300的源端，用于监测测试对象300的源端电流。
图2中的DI是指漏端施加电性的端口位置，DV是指漏端量测电性端口位置。
本申请实施例还提供了一种半导体器件测试方法，应用于图2所示的测试设备，请参考图3，半导体器件测试方法包括：S401、S402以及S403，具体阐述如下。
S401，将第一连接单元104的第二端连接于测试对象300的漏端的载片台，第二连接单元105的第二端连接于测试对象300的源端，第三连接单元106的第二端连接于测试对象300的栅端。
其中，测试对象300为IGBT管或MOSFET管。
S402，在测试对象300的漏端和源端之间施加外部额定电压，控制第一电流源101在测试对象300的源端施加反向电流。
S403，监测测试对象300的漏端电流和测试对象300的源端电流，在二者相等时，测量测试对象300的漏端到地之间的电压，作为测试对象300的漏端到源端之间的击穿电压。
可选地，S403中监测测试对象300的漏端电流和测试对象300的源端电流的步骤，包括：
S403A，获取第一电流监测单元所监测得到的测试对象300的漏端电流和第二电流监测单元所监测得到的测试对象300的源端电流。
S403B，比较测试对象300的漏端电流和测试对象300的源端电流，在二者相等时，提示测量测试对象300的漏端到地之间的电压。
可选地，在S403，测量测试对象300的漏端到地之间的电压之后，半导体器件测试方法还包括：S404和/或S405，具体阐述如下。
S404，控制第一状态切换单元103，将测试对象300的栅端由接地状态切换为悬空状态。
S405，控制第一状态切换单元103，将测试对象300的栅端由接地状态切换为反向偏压截止状态。
步骤S404和步骤S405用于切换测试对象300的栅端的连接状态，可以是由接地状态切换为悬空状态、由接地状态切换为反向偏压截止状态、由悬空状态切换为反向偏压截止状态、由悬空状态切换接地状态、由反向偏压截止状态切换接地状态以及由反向偏压截止状态切换悬空状态中的任意一种。
在S404或S405执行完成后，重复执行S402，在测试对象300的漏端和源端之间施加外部额定电压，控制第一电流源101在测试对象300的源端施加反向电流；S403，监测测试对象300的漏端电流和测试对象300的源端电流，在二者相等时，测量测试对象300的漏端到地之间的电压，作为测试对象300的漏端到源端之间的击穿电压，直至完成所有类型的测试。
综上所述，本申请实施例提供了一种半导体器件测试设备及方法，测试设备包括：第一连接单元、第二连接单元、第三连接单元、第一状态切换单元、第一电流源以及第一电压测试单元；第一连接单元的第一端连接于第一电流源的第一端，第二连接单元的第一端连接于第一电流源的第二端，第三连接单元的第一端连接于第一状态切换单元的第一端，第一状态切换单元的第二端连接于第二连接单元的第一端；第一电压测试单元的第一端连接于第一连接单元的第一端，第一电压测试单元的第二端接地；第一连接单元的第二端用于连接测试对象的漏端的载片台，第二连接单元的第二端用于连接测试对象的源端，第三连接单元的第二端用于连接测试对象的栅端，测试对象为IGBT管或MOSFET管。由于测试对象300为共用漏极的金属氧化物半导体场效应晶体管（简称，背面共Drain MOSFET产品），且漏端是真空吸附紧密与载片台接触，并与空气无接触，通过载片台进行电压采样时可以避免电弧放电。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种半导体器件测试设备，其特征在于，所述测试设备包括：第一连接单元、第二连接单元、第三连接单元、第一状态切换单元、第一电流源以及第一电压测试单元；
所述第一连接单元的第一端连接于所述第一电流源的第一端，所述第二连接单元的第一端连接于所述第一电流源的第二端，所述第三连接单元的第一端连接于所述第一状态切换单元的第一端，所述第一状态切换单元的第二端连接于所述第二连接单元的第一端；
所述第一电压测试单元的第一端连接于所述第一连接单元的第一端，所述第一电压测试单元的第二端接地；
所述第一连接单元的第二端用于连接测试对象的漏端的载片台，所述第二连接单元的第二端用于连接测试对象的源端，所述第三连接单元的第二端用于连接测试对象的栅端，所述测试对象为IGBT管或MOSFET管。
2.如权利要求1所述的半导体器件测试设备，其特征在于，
所述测试对象的漏端和源端之间施加有外部额定电压；
所述第一电流源用于在所述测试对象的源端施加反向电流；
所述第一电压测试单元用于在所述测试对象的漏端电流和所述测试对象的源端电流相等时，测量所述测试对象的漏端到地之间的电压，作为所述测试对象的漏端到源端之间的击穿电压。
3.如权利要求1所述的半导体器件测试设备，其特征在于，所述第一状态切换单元用于切换所述测试对象的栅端和源端之间的连接状态。
4.如权利要求3所述的半导体器件测试设备，其特征在于，所述第一状态切换单元包括反向偏压电源、第一开关管、第二开关管；
所述反向偏压电源的负极与所述第一开关管的第一端的连接处，引出第一接线端子作为所述第一状态切换单元的第一端；
所述反向偏压电源的正极连接于所述第二开关管的第一端，所述第二开关管的第二端与所述第一开关管的第二端的连接处，引出第二接线端子作为所述第一状态切换单元的第二端。
5.如权利要求1所述的半导体器件测试设备，其特征在于，所述第一连接单元、所述第二连接单元、所述第三连接单元为测试探针。
6.一种半导体器件测试方法，其特征在于，应用于权利要求1所述的测试设备，所述方法包括：
将第一连接单元的第二端连接于测试对象的漏端的载片台，第二连接单元的第二端连接于所述测试对象的源端，第三连接单元的第二端连接于所述测试对象的栅端，所述测试对象为IGBT管或MOSFET管；
在所述测试对象的漏端和源端之间施加外部额定电压，控制所述第一电流源在所述测试对象的源端施加反向电流；
监测所述测试对象的漏端电流和所述测试对象的源端电流，在二者相等时，测量所述测试对象的漏端到地之间的电压，作为所述测试对象的漏端到源端之间的击穿电压。
7.如权利要求6所述的半导体器件测试方法，其特征在于，所述测试设备还包括第一电流监测单元和第二电流监测单元，所述第一电流监测单元设置于所述测试对象的漏端，用于监测所述测试对象的漏端电流，所述第二电流监测单元设置于所述测试对象的源端，用于监测所述测试对象的源端电流；
所述监测所述测试对象的漏端电流和所述测试对象的源端电流的步骤，包括：
获取所述第一电流监测单元所监测得到的所述测试对象的漏端电流和所述第二电流监测单元所监测得到的所述测试对象的源端电流。
8.如权利要求6所述的半导体器件测试方法，其特征在于，在测量所述测试对象的漏端到地之间的电压之后，所述方法还包括：
控制所述第一状态切换单元，将所述测试对象的栅端由接地状态切换为悬空状态；
重复在所述测试对象的漏端和源端之间施加外部额定电压，控制所述第一电流源在所述测试对象的源端施加反向电流；监测所述测试对象的漏端电流和所述测试对象的源端电流，在二者相等时，测量所述测试对象的漏端到地之间的电压，作为所述测试对象的漏端到源端之间的击穿电压。
9.如权利要求6所述的半导体器件测试方法，其特征在于，在测量所述测试对象的漏端到地之间的电压之后，所述方法还包括：
控制所述第一状态切换单元，将所述测试对象的栅端由接地状态切换为反向偏压截止状态；
重复在所述测试对象的漏端和源端之间施加外部额定电压，控制所述第一电流源在所述测试对象的源端施加反向电流；监测所述测试对象的漏端电流和所述测试对象的源端电流，在二者相等时，测量所述测试对象的漏端到地之间的电压，作为所述测试对象的漏端到源端之间的击穿电压。
10.如权利要求8或9所述的半导体器件测试方法，其特征在于，所述第一状态切换单元包括反向偏压电源、第一开关管、第二开关管；所述反向偏压电源的负极与所述第一开关管的第一端的连接处，引出第一接线端子作为所述第一状态切换单元的第一端；所述反向偏压电源的正极连接于所述第二开关管的第一端，所述第二开关管的第二端与所述第一开关管的第二端的连接处，引出第二接线端子作为所述第一状态切换单元的第二端。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310980899.7A CN116699340A (zh) | 2023-08-07 | 2023-08-07 | 一种半导体器件测试设备及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310980899.7A CN116699340A (zh) | 2023-08-07 | 2023-08-07 | 一种半导体器件测试设备及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116699340A true CN116699340A (zh) | 2023-09-05 |
Family
ID=87824283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310980899.7A Pending CN116699340A (zh) | 2023-08-07 | 2023-08-07 | 一种半导体器件测试设备及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116699340A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117092478A (zh) * | 2023-10-18 | 2023-11-21 | 成都高投芯未半导体有限公司 | 一种igbt饱和压降的测量系统及方法 |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000031161A (ja) * | 1998-07-16 | 2000-01-28 | Nec Corp | バイポーラトランジスタのコレクタ・エミッタ間耐圧の測定方法 |
| JP2004111604A (ja) * | 2002-09-18 | 2004-04-08 | Denso Corp | トランジスタのチップ構造及びその耐圧測定方法 |
| KR20100074505A (ko) * | 2008-12-24 | 2010-07-02 | 주식회사 동부하이텍 | 반도체 소자의 핀치 오프 테스트 방법 |
| CN102621459A (zh) * | 2012-03-31 | 2012-08-01 | 上海宏力半导体制造有限公司 | 漏源击穿电压测试装置以及漏源击穿电压测试方法 |
| CN103364694A (zh) * | 2012-03-26 | 2013-10-23 | 上海宏力半导体制造有限公司 | 对超测量源表范围的漏源击穿电压进行测量的装置及方法 |
| CN103809096A (zh) * | 2014-02-28 | 2014-05-21 | 成都先进功率半导体股份有限公司 | 一种基于继电器的三极管振荡装置 |
| US20160216313A1 (en) * | 2015-01-22 | 2016-07-28 | Powerchip Technology Corporation | Transistor testing circuit and method thereof, semiconductor memory apparatus and semiconductor apparatus |
| CN106610467A (zh) * | 2015-10-20 | 2017-05-03 | 中国科学院微电子研究所 | Igbt芯片背面pn结击穿电压的测量方法及测量系统 |
| CN113092975A (zh) * | 2021-03-10 | 2021-07-09 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 功率mos器件的源漏击穿电压测试方法 |
| CN113740691A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-12-03 | 杭州士兰集成电路有限公司 | 场效应管的测试方法 |
| CN215932065U (zh) * | 2021-07-21 | 2022-03-01 | 杭州长川科技股份有限公司 | 测试电路和设备 |
| CN116184156A (zh) * | 2023-03-03 | 2023-05-30 | 绍兴中芯集成电路制造股份有限公司 | 一种mos器件的源漏击穿电压的测试方法及装置 |
| CN116344616A (zh) * | 2023-02-15 | 2023-06-27 | 索罗半导体(深圳)有限公司 | 一种高压mos器件及其测试方法 |
-
2023
- 2023-08-07 CN CN202310980899.7A patent/CN116699340A/zh active Pending
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000031161A (ja) * | 1998-07-16 | 2000-01-28 | Nec Corp | バイポーラトランジスタのコレクタ・エミッタ間耐圧の測定方法 |
| JP2004111604A (ja) * | 2002-09-18 | 2004-04-08 | Denso Corp | トランジスタのチップ構造及びその耐圧測定方法 |
| KR20100074505A (ko) * | 2008-12-24 | 2010-07-02 | 주식회사 동부하이텍 | 반도체 소자의 핀치 오프 테스트 방법 |
| CN103364694A (zh) * | 2012-03-26 | 2013-10-23 | 上海宏力半导体制造有限公司 | 对超测量源表范围的漏源击穿电压进行测量的装置及方法 |
| CN102621459A (zh) * | 2012-03-31 | 2012-08-01 | 上海宏力半导体制造有限公司 | 漏源击穿电压测试装置以及漏源击穿电压测试方法 |
| CN103809096A (zh) * | 2014-02-28 | 2014-05-21 | 成都先进功率半导体股份有限公司 | 一种基于继电器的三极管振荡装置 |
| US20160216313A1 (en) * | 2015-01-22 | 2016-07-28 | Powerchip Technology Corporation | Transistor testing circuit and method thereof, semiconductor memory apparatus and semiconductor apparatus |
| CN106610467A (zh) * | 2015-10-20 | 2017-05-03 | 中国科学院微电子研究所 | Igbt芯片背面pn结击穿电压的测量方法及测量系统 |
| CN113092975A (zh) * | 2021-03-10 | 2021-07-09 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 功率mos器件的源漏击穿电压测试方法 |
| CN215932065U (zh) * | 2021-07-21 | 2022-03-01 | 杭州长川科技股份有限公司 | 测试电路和设备 |
| CN113740691A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-12-03 | 杭州士兰集成电路有限公司 | 场效应管的测试方法 |
| CN116344616A (zh) * | 2023-02-15 | 2023-06-27 | 索罗半导体(深圳)有限公司 | 一种高压mos器件及其测试方法 |
| CN116184156A (zh) * | 2023-03-03 | 2023-05-30 | 绍兴中芯集成电路制造股份有限公司 | 一种mos器件的源漏击穿电压的测试方法及装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117092478A (zh) * | 2023-10-18 | 2023-11-21 | 成都高投芯未半导体有限公司 | 一种igbt饱和压降的测量系统及方法 |
| CN117092478B (zh) * | 2023-10-18 | 2023-12-19 | 成都高投芯未半导体有限公司 | 一种igbt饱和压降的测量系统及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN116699340A (zh) | 一种半导体器件测试设备及方法 | |
| US7501848B2 (en) | Method and apparatus for measuring leakage current | |
| US20180113165A1 (en) | Inspection device and inspection method | |
| CN212379541U (zh) | 一种mosfet晶圆漏电流并行测试装置 | |
| US20150241472A1 (en) | Systems and methods for on-wafer dynamic testing of electronic devices | |
| CN112582290B (zh) | 半导体测试装置、半导体装置的测试方法及半导体装置的制造方法 | |
| Yu et al. | MOS RF reliability subject to dynamic voltage stress-modeling and analysis | |
| CN103033728A (zh) | 经时击穿矩阵测试电路及测试方法 | |
| CN113539870B (zh) | 测试晶圆上一开关元器件的电气特性的方法 | |
| JP2022143992A (ja) | 半導体試験装置および半導体試験方法 | |
| JP4867639B2 (ja) | 半導体素子評価装置及び半導体素子評価方法 | |
| CN116184156A (zh) | 一种mos器件的源漏击穿电压的测试方法及装置 | |
| CN113030676B (zh) | 一种基于临近颗粒法的二极管三极管晶圆测试方法 | |
| Sun et al. | Characteristics and evaluation approaches of human-body-model electrostatic discharge across Schottky p-GaN gate HEMTs | |
| CN215415735U (zh) | 晶圆上一开关元器件的电气特性测试装置 | |
| CN215932065U (zh) | 测试电路和设备 | |
| Fu et al. | Effect investigations of double pulse test on the wide bandgap power devices | |
| CN113030675A (zh) | 一种基于临近颗粒法的无背金mosfet晶圆测试方法 | |
| CN103367326B (zh) | 芯片上测试开关矩阵 | |
| CN117092478B (zh) | 一种igbt饱和压降的测量系统及方法 | |
| Mengotti et al. | High Temperature Gate Voltage Step-by-Step Test to Assess Reliability Differences in 1200 V SiC MOSFETs | |
| CN110676189B (zh) | 一种确定GaN cascode器件失效位置的测试分析方法 | |
| JP7508948B2 (ja) | 試験装置、試験方法および製造方法 | |
| JP2018054401A (ja) | 評価装置、半導体装置の評価方法 | |
| CN118655438A (zh) | 一种测试电路及其工作方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20230905 |