[发明专利]功率MOS器件的源漏击穿电压测试方法

说明书

本发明公开了一种功率MOS器件的源漏击穿电压测试方法，包含：步骤1，首先确定BV测试时的首尾测试项目的漏电流值I₀及I₀’，根据产品的BV特性曲线确定一个漏电流测试值I_t；步骤2，确定Stress测试的强度测试电流I stress；获得施加强度测试电流I stress时的测试总时间极值Tstress；步骤3，确定Stress测试的每一步测试时间Tstep；步骤4，确定Stress测试的重复测试次数n，即测试的步数。本发明在BV_DSS@250uA的传统测试项目之前增加一套BV_DSS强度(Stress)测试方案，以获得更多的BVDSS特性参数，可以去根据产品特性减少BVDSS强度测试流程数，提高测试效率。

技术领域

本发明涉及半导体失效分析领域，特别是指一种功率MOS器件的源漏击穿电压测试方法。

背景技术

MOS器件是一种常见的电力电子器件，其包含源区及漏区，源区及漏区之间为沟道区，沟道区上方为栅氧化层及多晶硅栅极。作为一种开关器件，其存在导通和截止两种状态，内部为单一载流子参与导电，是一种单极型器件。其工作原理比较简单，源区和漏区为相同导电类型的区域，沟道区为与源漏区相反导电类型的区域，通过控制多晶硅栅极上的电压使沟道区的导电类型反型而使器件形成导通或截止。

功率MOS具有开关速度快、输入阻抗高、易驱动、不存在二次击穿现象等优点，应用非常广泛。漏源击穿电压(以下简称BV_DSS)是功率MOSFET中常见的一种测试项目，一般是测量漏电流为250uA时漏极到源极的电压。

BV_DSS测试原理图如图1所示，测试时将功率MOS管的栅极G和源极S短路，在25℃的工作温度下，测量源极S和漏极D不发生雪崩击穿时，所能施加的最大额定电压。

正常一个良品器件的BV_DSS测试波形如图2，在一段时间之后，BV_DSS测试值会趋于稳定，不再有明显变化。

随着功率MOSFET器件的迅猛发展和应用普及，在一些应用领域，比如汽车电子领域，对BV_DSS特性参数要求比较高，仅靠在250uA漏电流条件下进行一步测试，不足以得到器件的整体性能。比如随着温度的变化，芯片内部局部过热，载流子的运动速率发生变化，BV_DSS的测量值也会随之提高，但是对于工艺优良的良品器件来说，这种变化也是平缓上升，满足一定的线性变化关系。因此，这种测试不能完全反应器件的性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种功率MOS失效位置的判定方法，来确定BV测试的相关具体参数。

为解决上述问题，本发明提出了一种功率MOS失效位置的判定方法，在BV_DSS@250uA的传统测试项目之前增加一套BV_DSS强度（Stress）测试模块方案，以获得更多的BV_DSS特性参数。该方案特别适用于产品的风险量产阶段，待测试量到达一定数据量之后，进入量产MP阶段以后，可以去根据产品特性减少BV_DSS强度测试流程数，提高测试产能。

本发明所述的功率MOS器件的源漏击穿电压测试方法，包含如下的步骤：

步骤1，首先确定BV测试时的首尾测试项目的漏电流值I0及I0’，根据产品的BV特性曲线确定一个漏电流测试值It。

步骤2，确定Stress 测试的强度测试电流Istress; 获得施加强度测试电流Istress时的测试总时间极值Tstress。

步骤3，确定Stress 测试的每一步测试时间Tstep。

步骤4，确定Stress 测试的重复测试次数n，即测试的步数。