普賽斯從晶圓到器件的精準(zhǔn)靜態(tài)特性測試解決方案

        隨著科技的不斷進步和新材料的性能提升，功率半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)正逐漸復(fù)雜化，而功率半導(dǎo)體的襯底材料也朝著大尺寸和新型材料的方向發(fā)展。特別是以碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）為代表的第三代寬禁帶半導(dǎo)體材料，因其出色的物理特性，如高擊穿電場、高熱導(dǎo)率、高遷移率、高飽和電子速度、高電子密度、高溫穩(wěn)定性以及能夠承受大功率等，已經(jīng)在汽車、充電樁、光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、消費電子、軌道交通、工業(yè)電機、儲能、航空航天和軍工等眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。尤其是800V架構(gòu)的出現(xiàn)，不僅直接提升了設(shè)備的性能，還從供給端、應(yīng)用端和成本端帶來了多重優(yōu)勢。這一發(fā)展趨勢預(yù)示著，在未來五年內(nèi)，新能源汽車將成為碳化硅（SiC）材料的主要應(yīng)用領(lǐng)域。

        隨著半導(dǎo)體技術(shù)的持續(xù)進步，制程工藝的不斷提升，對半導(dǎo)體器件的測試和驗證工作也日趨關(guān)鍵。功率半導(dǎo)體器件，作為一種特殊的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動器件，其顯著特點在于同時具備高輸入阻抗和低導(dǎo)通壓降，這兩大優(yōu)勢使其在應(yīng)用中占有重要地位。然而，半導(dǎo)體功率器件的芯片屬于電力電子芯片范疇，其工作環(huán)境惡劣，常常面臨大電流、高電壓、高頻率等多重挑戰(zhàn)，對芯片的可靠性要求及高。這種幾端的工作環(huán)境對測試工作提出了更高要求，增加了測試的難度和復(fù)雜性。因此，我們必須持續(xù)優(yōu)化測試方法，提高測試精度，以確保功率半導(dǎo)體器件在各種幾端條件下都能穩(wěn)定可靠地工作。

        鑒于碳化硅（SiC）體系固有的復(fù)雜界面缺陷，易引發(fā)顯著的漂移特性。加之該材料存在多種不穩(wěn)定機制，如陷阱充電（μs級或更低）、陷阱激活及陷阱恢復(fù)等，均對漂移電荷產(chǎn)生復(fù)雜影響。因此，相較于傳統(tǒng)硅基（Si）材料，碳化硅的測試流程更為繁瑣。隨著行業(yè)發(fā)展，企業(yè)對于測試的需求亦有所轉(zhuǎn)變，由原先的CP+FT模式擴展至CP+KGD test +DBC test+FT，甚至包括SLT測試等。此外，應(yīng)用端的多樣化導(dǎo)致終端廠商根據(jù)實際需求進行定制化封裝，封裝形式的多樣性亦給測試工作帶來不小的挑戰(zhàn)。目前，三溫測試中，低溫測試在產(chǎn)線的需求尚不突出，但常溫和高溫測試已得到廣泛應(yīng)用。

        針對碳化硅（SiC）材料的篤特性質(zhì)，如閾值電壓VGS（th）的漂移等，當(dāng)前行業(yè)內(nèi)存在多種測試標(biāo)準(zhǔn)，對測試設(shè)備的兼容性提出了較高要求。由于碳化硅的尺寸小且耐高溫，這給測試過程帶來了顯著的應(yīng)力挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的靜態(tài)測試方法通過直流加電即可實現(xiàn)，但對于碳化硅芯片而言，若加電時間過長，將導(dǎo)致器件過熱，從而測試失敗。隨著交通和電力領(lǐng)域?qū)?jié)能減排需求的日益迫切，精確測量功率器件在高流/高壓條件下的I-V曲線或其他靜態(tài)特性變得尤為重要，這對現(xiàn)有的器件測試工具提出了更高的要求。

        普賽斯儀表為滿足用戶在不同測試場景下的需求，正式升級推出了三款功率器件靜態(tài)參數(shù)測試系統(tǒng)：PMST功率器件靜態(tài)參數(shù)測試系統(tǒng)、PMST-MP功率器件靜態(tài)參數(shù)半自動化測試系統(tǒng)以及PMST-AP功率器件靜態(tài)參數(shù)全自動化測試系統(tǒng)。這些產(chǎn)品廣泛適用于從實驗室到小批量、大批量產(chǎn)線的權(quán)方位應(yīng)用，覆蓋Si IGBT、SiC MOS至GaN HEMT的各類功率器件，且可應(yīng)用于晶圓、芯片、器件、模塊乃至IPM的全面測試。

        PMST系列功率器件靜態(tài)參數(shù)測試系統(tǒng)，是武漢普賽斯經(jīng)過精心設(shè)計與打造的高精密電壓/電流測試分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅提供IV、CV、跨導(dǎo)等多元化的測試功能，還具備高精度、寬測量范圍、模塊化設(shè)計以及便捷的升級擴展等顯著優(yōu)勢。其設(shè)計初衷在于全面滿足從基礎(chǔ)功率二極管、MOSFET、BJT、IGBT到寬禁帶半導(dǎo)體SiC、GaN等晶圓、芯片、器件及模塊的靜態(tài)參數(shù)表征和測試需求，確保測量效率、一致性與可靠性的著越表現(xiàn)。

        普賽斯儀表作為國內(nèi)手家成功實現(xiàn)高精密源/測量單元SMU產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)，其PMST靜態(tài)測試系統(tǒng)采用模塊化集成設(shè)計，為用戶提供了極大的靈活性和便捷性。通過模塊化設(shè)計，用戶可以輕松地添加或升級測量模塊，以適應(yīng)不斷變化的測量需求，從而實現(xiàn)蕞優(yōu)的性價比。此外，該系統(tǒng)還具有高度的易用性，使得任何工程師都能夠快速掌握并使用，從而提升測試效率和產(chǎn)線UPH。