SiC能作為功率器件原材料的原因之一是,它能夠借用硅器件的許多著名概念和工藝技術(shù),其中包括基本的器件設(shè)計(jì),如垂直型肖特基二極管或垂直型功率MOSFET(對(duì)JFET和BJT進(jìn)行一些改進(jìn)后獲得的替代結(jié)構(gòu))。因此,用于驗(yàn)證硅器件長期穩(wěn)定性的許多方法可以直接用到SiC上。但更深入的分析表明,基于SiC的器件還需要進(jìn)行一些不同于SiC器件的額外可靠性試驗(yàn)。有必要進(jìn)行這些測(cè)試的項(xiàng)目包括:
-材料本身及其具有的特定缺陷結(jié)構(gòu)、各向異性、機(jī)械性能和熱性能等;
-更大的帶隙及其對(duì)MOS器件的界面陷阱密度和動(dòng)力特性的影響;
-材料本身及外部界面-如器件邊緣(包括新邊緣端設(shè)計(jì))-可增強(qiáng)10倍左右的運(yùn)行電場(chǎng),以及這對(duì)氧化層壽命的影響;
-高壓運(yùn)行(Vos>1000V)與快速開關(guān)(>50V/ns)相結(jié)合的新運(yùn)行模式所列項(xiàng)目可能對(duì)幾乎所有既有的質(zhì)量認(rèn)證試驗(yàn)都有影響。由于力學(xué)特性不同,功率循環(huán)二次試驗(yàn)所得的結(jié)果也會(huì)不同。與基于硅的功率器件不同的是,SiC的氧化層可靠性試驗(yàn)設(shè)置還必須涵蓋阻斷模式下的穩(wěn)定性。此外,按照許多現(xiàn)有的、用于規(guī)范加速試驗(yàn)的合格標(biāo)準(zhǔn),必須利用模型推斷試驗(yàn)數(shù)據(jù),使其與現(xiàn)實(shí)世界里的應(yīng)用條件建立關(guān)聯(lián)。必須驗(yàn)證這些模型參數(shù)對(duì)于SiC的適用性和準(zhǔn)確性。
在開發(fā)和生產(chǎn)基于SiC的功率器件的過程中,特性鑒定和驗(yàn)證體系的主要組成部分是基于應(yīng)用條件的應(yīng)力分析。這樣做是為了能夠評(píng)估SiC器件的臨界運(yùn)行條件,并了解新的潛在失效機(jī)制。而成都中冷低溫研發(fā)出的高低溫沖擊氣流儀TS-780能夠進(jìn)行SiC器件的可靠性分析,同時(shí)也適用于各類半導(dǎo)體芯片、閃存Flash/EMMC、PCB 電路板IC、光通訊(如收發(fā)器 transceiver 高低溫測(cè)試、SFP 光模塊高低溫測(cè)試等)、電子行業(yè)等進(jìn)行IC 特性分析、高低溫循環(huán)測(cè)試、溫度沖擊測(cè)試、失效分析等可靠性試驗(yàn)。
高低溫沖擊氣流儀TS780的優(yōu)勢(shì)是溫度變化速率快,-55℃至+125℃之間轉(zhuǎn)換約10秒;有效溫度范圍在-80℃至+225℃;結(jié)構(gòu)緊湊,移動(dòng)式設(shè)計(jì);觸摸屏操作,人機(jī)交互界面;快速DUT溫度穩(wěn)定時(shí)間;溫控精度±1℃,顯示精度±0.1℃;氣流量可高達(dá)18SCFM;還有除霜設(shè)計(jì),快速清除內(nèi)部的水汽積聚。TS780的研發(fā)保證了芯片質(zhì)量、縮短芯片上市時(shí)間、提高公司利潤。當(dāng)然,芯片測(cè)試在整個(gè)芯片生產(chǎn)流程中占據(jù)重要位置,在芯片設(shè)計(jì)和制造過程中間的位置,利用TS-780進(jìn)行可靠性試驗(yàn),減少器件潛在的各種誤差及失效機(jī)制,有效地控制和保證器件的可靠性。