[发明专利]一种快速测量半导体器件电学参数温度变化系数的方法和装置

摘要

一种快速测量半导体器件电学参数温度变化系数的方法和装置，属于半导体器件电学和热学测量技术领域。所述方法包括快速拉升半导体器件环境温度，并随时间快速线性上升。同时采集线性升高的环境温度和器件温敏参数值随时间变化。当测量温度随时间的线性变化率，以及温敏参数随温度变化率，即可得到温敏参数随温度的变化系数。所述装置包括温度系数测试仪、温度控制平台和被测半导体器件。本发明采用动态法测量半导体器件温度系数，改变环境温度的同时采集相应温敏参数。该方法测量速度快，精度高，重复性好，极大地提高了半导体器件热性能的测量效率。

主权项

一种快速测量半导体器件电学参数温度变化系数的方法，其特征在于：将被测半导体器件置于测试平台上，测试平台温度由半导体制冷片控制，设置测试平台温度随时间线性上升；上升速度范围为20℃/min到120℃/min；测量测试平台温度随时间的线性变化率，测量温敏参数随时间的变化率；根据测得的所述温敏参数和测试平台温度随时间的线性变化率计算所述电学参数温度变化系数，即电学参数随着温度变化而变化的速率；其中，电学参数为温敏参数，电学参数温度变化系数为温敏参数的温度系数β，具体为：(1)被测半导体器件温敏参数随测试平台温度线性变化时：设置测试平台温度随时间线性上升，采集温敏参数随时间变化，及测试平台温度随时间的线性变化过程；设温敏参数随测试平台温度线性变化关系：VT＝A+βT其中，VT为温敏参数，A为常数，β为温敏参数的温度系数，T为测试平台温度；设定的测试平台温度随时间线性变化关系：T(t)＝C+αtdT＝αdt其中，T(t)为随时间线性变化的测试平台温度，C为常数，α为测试平台温度的线性变化率，t为时间；温敏参数VT随温度的变化率，即温敏参数的温度系数β，β＝dVT/dT＝dVT/(αdt)＝1/α·dVT/dt即温敏参数的温度系数β为温敏参数随时间的线性变化率除以测试平台温度的线性变化率；(2)被测半导体器件温敏参数随测试平台温度变化不是线性时，原理与被测半导体器件温敏参数随温度变化是线性时相同，但是温敏参数随时间的变化率dVT/dt不再是线性的；上述过程中，采集测试平台温度随时间的线性变化过程中，上升开始和结束部分会出现拐点现象，刨除这两部分外，其它部分为温度线性变化区域，对应采集的温度线性部分的斜率即为测试平台温度的线性变化率α。