一种精确测量MOSFET晶圆导通电阻的方法.pdf

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1、第14卷，第9期电子与封装总第137期VO1．14．NO9ELECTR0NICS&PACKAGING2014年9月一种精确测量MOSFET晶圆导通电阻的方法顾汉玉，武乾文(1．华润赛美科微电子(深圳)有限公司，广东深圳518116；2．中国电子科技集团公司第58研究所，江苏无锡214035)摘要：导通电阻的准确测量是低导通电阻MOSFET晶圆测试中的一个难点。要实现毫欧级导通电阻的测试，必须用开尔文测试法；但实际的MOSFET晶圆表面只有两个电极(G、S)，另外一个电极(D)在圆片的背面，通常只能将开尔文的短接点接在承载圆片的吸盘边缘，无法做到真正的开尔文连接，由于吸盘接触电阻无

2、法补偿而且变化没有规律，导致导通电阻无法精确测量。介绍了一种借用一I缶近管芯实现真正开尔文测试的方法，可以实现MOSFET晶圆毫欧级导通电阻准确稳定的测量。关键词：MOS管；导通电阻；开尔文连接；自动测试设备；待测器件；晶圆测试；管芯中图分类号：TN307文献标识码：A文章编号：1681—1070(2014)09—0017-04ASkillfulTechnologyforLowMOSFETRDs(Testing。)GUHanyu．WUQianwen2(1．ChinaResourcesSemicon，Shenzhen518116，China；2．ChinaElectronicsTe

3、chnologyGroupCorprationNo．58ResearchInstitute，Wuxi214035，China)Abstract：ItisdificulttomeasurelowRDs(。)ofMOSFETexactlyinwafertesting(CP)．ItisnecessarytouseKelvenconnectionsfortestingresistorwhoseresistanceislowerthanseveralmilliohms．Actually,forMOSFETwafer，thereareonly2pads(GandS)whichcanbecon

4、nectedinKelvinconnectionsonthewafersurface．Thethirdpole(D)isonthebottomofwafer,canonlyconnecttoedgeofthechuckwhichholdthewaferinthecourseofCP,can’tachievereallyKelvinconnectionsforMOSFETwafertestinginnormalway．Astheconnectstatusforwaferandchuckisunstable，thetestingresultisunstabletoo．Thepaper

5、presentsawaytocarryreallyKelvinconnectionsforMOSFETwafertestingbyusinganearbyDIEwhichisturnedon．Bythisway，RDsflowthanseveralmilliohmscanbemeasuredexactly。n1andstably．Keywords：MOSFET；RDs(。)；kelvinconections；autotestequipment；deviceundertest；circuitprobing；DTF体管的简称，中文简称MOS管，是一种常见的半引言导体功率器件。随着半导

6、体技术的不断进步，MOS管性能提升明显，应用日益广泛。电源控制和电源MOSFET(Meta1Oxide．SemiconductorField．转换是MOS管大量使用的一个重要领域，在这类EffectTransistor)是金属一氧化层一半导体场效晶应用中，MOS管通常作为开关使用，导通电阻是收稿日期：2014．04．1117第14卷第9期电子与封装最为关键的参数之一，直接影响到应用电路的稳定；因此，导通电阻的准确测量成为MOS测试的3MOSFET晶圆测试重点。。’一在MOSFET生产制造过程中，测试是保证其质2低导通电阻MOS管简介量及剔除不良品的重要环节。测试通常由自动测试设备

7、(AutomaticTestEquipment，简称ATE)、探针台MOS管按照栅极的功能可分为增强型和耗尽(PROBER)、负载板(L0ADB0ARD，也叫DUT板)型，按照沟道的材料类型可分为P沟道或N沟道，等构成的系统来完成。典型MOSFET晶圆测试系统两种组合起来就有共四种类型，一般主要应用的为结构如图2所示。增强型NMOS管和增强型PMOS管。和传统的晶体管相比，MOS管具有开关速度快、输入阻抗高、安全工作区大、热稳定性好等优点⋯。MOS管的主要参数有：(BR1。s：漏