[发明专利]一种用于沟槽栅VDMOS器件老化的方法和老化设备

说明书

本发明实施例涉及一种用于沟槽栅VDMOS器件老化的方法和老化设备，所述方法包括：控制电路输出第一控制信号，控制可控电压源向待老化VDMOS器件的漏极施加正电压至达到待老化VDMOS器件的击穿电压；在设定老化时间内，控制电路获取待老化VDMOS器件的漏源电流的第一实时监测信号，并且获取待老化VDMOS器件的器件表面温度的第二实时监测信号，根据第一实时监测信号和第二实时监测信号输出第二控制信号；可控电压源根据第二控制信号调整输出电压，使得待老化VDMOS器件的漏源电流在第一预设范围内且器件表面温度在第二预设范围内；计时结束后，对待老化VDMOS器件进行降温处理后从老化设备中取出，得到老化处理后的沟槽栅VDMOS器件。

技术领域

本发明涉及半导体器件技术领域，尤其涉及一种用于沟槽栅VDMOS器件老化的方法和老化设备。

背景技术

功率器件在正式投入量产之前和批量生产过程中，为了确保器件在工作条件下的寿命能够满足我们的要求，会安排进行高温高压的加速寿命模拟老化考核。目前垂直导电双扩散结构场效应管(VDMOS)的可靠性老化常规的有高温漏源电压反偏(Hightemperature reverse bias，HTRB)和高温栅源电压反偏(High temperature gate bias，HTGB)，其中HTGB是对栅极和源极之间的栅氧进行老化考核，因为它电压较低，一般不超过20V。而HTRB考核一般是在漏源电之间加上器件标称漏源工作电压的80％，并在高温下进行考核。

分离栅沟槽VDMOS器件是几乎依靠整个沟槽承受全部的击穿电压，所以沟槽下部的氧化层特别是底部的氧化层承受的电压场强非常大，因此该氧化层的质量对于器件的可靠性影响很大，但目前常规的HTRB考核，由于所加的漏源电压远低于器件的击穿电压，所以考核时无法产生足够的空穴注入到氧化层中，因此无法能够有效而快速的考察分离栅沟槽VDMOS器件，也就是说目前的这种考核方法对于沟槽栅VDMOS，特别是现在最新的沟槽栅结构-分离栅沟槽VDMOS器件来说，有一定的局限性。此外，目前HTRB考核的老化过程，也缺乏自动监控和控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于沟槽栅VDMOS器件老化的方法和老化设备，能够实现HTRB考核时施加漏源电压达到或超过器件的实际击穿电压，并维持合适的反向漏源电流和器件温度，从而能够在保证器件不损坏的前提下，更快速和有效的对沟槽栅VDMOS器件进行老化考核筛选。

为此，在第一方面，本发明实施例提供了一种用于沟槽栅VDMOS器件老化的方法，包括：

将待老化VDMOS器件置于老化设备中；

控制电路输出第一控制信号，控制可控电压源向所述待老化VDMOS器件的漏极施加正电压至达到所述待老化VDMOS器件的击穿电压；

所述控制电路根据设定老化时间启动计时；

在所述设定老化时间内，所述控制电路获取所述待老化VDMOS器件的漏源电流的第一实时监测信号，并且获取所述待老化VDMOS器件的器件表面温度的第二实时监测信号，根据所述第一实时监测信号和第二实时监测信号输出第二控制信号；所述可控电压源根据所述第二控制信号调整输出电压，使得所述待老化VDMOS器件的漏源电流在第一预设范围内且所述器件表面温度在第二预设范围内；

计时结束后，对所述待老化VDMOS器件进行降温处理后从老化设备中取出，得到老化处理后的沟槽栅VDMOS器件

优选的，所述第一预设范围为0.1uA-1mA。

优选的，所述第二预设范围不超过200℃。

优选的，所述降温处理为阶梯式降温。

第二方面，本发明实施例提供了一种老化设备，用于上述第一方面所述的用于沟槽栅VDMOS器件老化的方法，所述老化设备包括：控制电路、热电偶、数字电流表和可控电压源。