[发明专利]半导体元件的可靠性评价装置和半导体元件的可靠性评价方法

说明书

直流电源(3)对试验对象的半导体元件(1‑1)～(1‑N)施加直流电压。电流检测部(4)检测包括试验对象的半导体元件(1‑1)～(1‑N)的试验电路(2)的漏电流。测量器(5)记录漏电流的脉冲波形。分析器(6)基于所记录的脉冲波形对试验电路(2)中包括的试验对象的半导体元件(1‑1)～(1‑N)的可靠性进行分析。

技术领域

本发明涉及一种半导体元件的可靠性评价装置和半导体元件的可靠性评价方法。

背景技术

功率MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor-Field-Effect Transi stor：金属氧化物半导体场效应晶体管)或IGBT(Insulated Gate Bipo lar Transistor：绝缘栅双极型晶体管)等半导体元件能够执行逆变器动作等电力变换动作。在逆变器动作中，半导体元件长时间保持高的直流电压，并且通过开关动作来从直流电压产生交流电压。另一方面，在自然界，常有源自宇宙射线的电磁波或粒子射线等放射线纷飞。如果在半导体元件保持着高电压的期间受到源自宇宙射线的放射线，则有时导致半导体元件破坏。这样的破坏现象被称为SEB(Single Event Burnout：单粒子烧毁)。

针对SEB的耐受性被称为LTDS(Long Term DC bias Stability，长期直流偏置稳定性)。为了制造LTDS高的半导体元件，需要测量半导体元件的LTDS。SEB是仅以非常低的概率发生的，因此在将半导体元件置于自然界来测量LTDS的方法中，需要进行数百～数千小时以上的长期的观测。

为了避免这样的长时间的试验而以短时间评价可靠性，已知加速试验。在加速试验中，远远强于自然界的放射线的人工放射线被照射到半导体元件。基于加速试验中的半导体元件的破坏概率，估计自然界中的破坏概率(例如参照专利文献1)。

专利文献1：日本专利第4935789号公报

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献1所记载的加速试验中，需要产生强力的人工放射线的放射线产生装置，并且需要用于从强力的人工放射线保护作业者的防护机构。

因此，本发明的目的在于提供一种能够不照射人工放射线且以短时间评价半导体元件的可靠性的半导体元件的可靠性评价装置和半导体元件的可靠性评价方法。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，本发明的半导体元件的可靠性评价装置具备：直流电源，对至少一个试验对象的半导体元件施加直流电压；电流检测部，检测包括至少一个试验对象的半导体元件的试验电路的漏电流；测量器，记录漏电流的脉冲波形；以及分析器，基于所记录的脉冲波形，对试验电路中包括的至少一个试验对象的半导体元件的可靠性进行分析。

发明的效果

根据本发明，能够不照射人工放射线且以短时间评价半导体元件的可靠性。

附图说明

图1是实施方式1的半导体元件的可靠性评价装置的结构图。

图2是用于说明分析项目A的图。

图3是用于关于通过分析项目A得到的脉冲的大小Ih说明与试验对象的半导体元件1-1～1-N有关的数据库与参照用半导体元件的数据库的差异的例子的图。

图4是用于说明分析项目B的图。

图5是用于关于通过分析项目B得到的脉冲的持续时间tw说明与试验对象的半导体元件1-1～1-N有关的数据库与参照用半导体元件的数据库的差异的例子的图。

图6是用于说明分析项目C的图。

图7是用于说明基于脉冲的出现频度估计LTDS的方法的图。