[發(fā)明專利]一種場效應(yīng)晶體管TSP參數(shù)的提取方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410338570.1
• 申請(qǐng)日: 2014-07-16
• 公開（公告）號(hào): CN104142463A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅景濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安芯派電子科技有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/26
• 分類號(hào): G01R31/26
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 蔡和平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到場效應(yīng)晶體管的測試實(shí)驗(yàn)，具體為一種場效應(yīng)晶體管溫度敏感因子提取方法。?

背景技術(shù)

TSP參數(shù)是指器件結(jié)溫(Tj)與其某一電參數(shù)間的影響因子，又稱作溫度敏感因子。目前，場效應(yīng)晶體管TSP參數(shù)普遍依據(jù)結(jié)構(gòu)中體二極管管壓降(VF)與Tj之間的關(guān)系提取，但由于VF值在結(jié)溫較寬范圍內(nèi)變化也較小，比如Trench結(jié)構(gòu)場效應(yīng)晶體管25℃下，10mA電流下測試時(shí)，VF值約0.6V，當(dāng)Tj上升至125℃時(shí)，VF約0.45V，Tj在100℃的變化范圍內(nèi)VF只變化了0.15V，如要依據(jù)VF與Tj間的關(guān)系提取TSP參數(shù)，電壓測量單元精度要求非常高，甚至需考慮噪聲，回路阻抗等影響因素，測量成本高，提取精度低；所以VF值的測量單元，在業(yè)界普遍采用高精度集成系統(tǒng)，該系統(tǒng)與溫度測量單元也需通過軟件控制實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高；而且適用范圍小，無法對(duì)新材料的SIC，GAN場效應(yīng)晶體管進(jìn)行測量。?

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)精巧，操作簡單，無需軟件控制的場效應(yīng)晶體管TSP參數(shù)的提取方法。?

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：?

一種場效應(yīng)晶體管TSP參數(shù)的提取方法，包括如下步驟，?

1)將待測場效應(yīng)晶體管與電壓測量單元采用開爾文方式連接，待測器件放入高溫箱的箱體內(nèi)；?

2)高溫箱設(shè)置初始溫度為25℃，到達(dá)設(shè)定溫度后保持溫度直至待測場效應(yīng)晶體管的結(jié)溫與高溫箱內(nèi)溫度達(dá)到平衡；?

3)通過電壓測量單元測試待測場效應(yīng)晶體管的反向擊穿電壓，得到一組?結(jié)溫和反向擊穿電壓的數(shù)據(jù)；?

4)在25℃～125℃的范圍內(nèi)，在若干設(shè)定溫度下，分別重復(fù)步驟2)和步驟3)，對(duì)應(yīng)得到若干組結(jié)溫和反向擊穿電壓的數(shù)據(jù)；?

5)將所有的反向擊穿電壓轉(zhuǎn)化為歸一化數(shù)值BVR_(nor)，然后將結(jié)溫和對(duì)應(yīng)的歸一化數(shù)值進(jìn)行擬合得到一次線性方程T_j＝K*BVR_(nor)+offset，其中，T_j為待測場效應(yīng)晶體管的結(jié)溫，offset為T_j截距，得到的K即為場效應(yīng)晶體管TSP參數(shù)。?

優(yōu)選的，步驟2)中，達(dá)到設(shè)定溫度后保持溫度5～10min。?

優(yōu)選的，步驟4)中，設(shè)定溫度的取值以5℃步進(jìn)的方式進(jìn)行。?

優(yōu)選的，步驟5)中，在Excel或Original軟件中輸入T_j和BVR_(nor)數(shù)據(jù)，繪制成曲線，并用軟件自帶的擬合功能，擬合出T_j與BVR_(nor)一次線性關(guān)系式。?

優(yōu)選的，電壓測量單元采用功率器件測試儀STI5000C或功率器件測試儀Agilent?B1505A。?

優(yōu)選的，高溫箱采用VTL7006程控溫度箱或WGD501高低溫試驗(yàn)箱。?

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：?

本發(fā)明利用在場效應(yīng)晶體管反向擊穿電壓與結(jié)溫之間發(fā)現(xiàn)的線性關(guān)系，從而通過反向擊穿電壓歸一化數(shù)值BVR(nor)與結(jié)溫(Tj)之間的關(guān)系提取TSP參數(shù)，并且當(dāng)T_j變化時(shí)，反擊穿電壓的變化幅度較大，因此電壓測量單元無需較高的精度，甚至用戶可自建測試電路實(shí)現(xiàn)；提取過程中僅利用電壓測量單元和高溫箱，溫度控制和電壓測量完全是物理連接，結(jié)構(gòu)簡單，測試過程無需軟件控制，成本極低；同時(shí)能夠適用于目前所有結(jié)構(gòu)工藝的場效應(yīng)晶體管，甚至包括新型材料SIC，GAN場效應(yīng)晶體管，適應(yīng)范圍廣。?

進(jìn)一步的，通過對(duì)溫度保持時(shí)間的設(shè)定，不僅能夠滿足溫度平衡的要求，同時(shí)也能夠節(jié)約測試時(shí)間，提高測試效率。?

進(jìn)一步的，以等溫度步進(jìn)的方式進(jìn)行結(jié)溫和反向電壓的測試，并且通過現(xiàn)有軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，能夠提高測試的精度，簡化了溫度控制的操作，保證了測試和計(jì)算精度。?

進(jìn)一步的，通過對(duì)電壓測量單元和高溫箱具體型號(hào)的限定，能夠更好的滿足測試的要求，以及廣泛的適應(yīng)性和實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性。?

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)例中所述的擬合曲線的結(jié)果示意圖。?

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，所述是對(duì)本發(fā)明的解釋而不是限定。?

本發(fā)明一種場效應(yīng)晶體管TSP參數(shù)的提取方法，包括如下步驟，?