在晶圆上测试Si和高级GaN / SiC器件时面临的4个挑战

        尽管GaN和SiC功率半导体（横向和垂直结构）的晶圆上测试方法与Si器件相似，但这些新型宽带隙器件需要扩展的测试能力

        需求大功率设备（建立在Si，GaN和SiC基板上）主要由汽车和工业领域推动，如混合动力和电动汽车，太阳能，运输，数据中心电源和其他工业领域。虽然GaN和SiC功率半导体（横向和垂直结构）的晶圆上测试方法与Si器件类似，但这些新型宽带隙器件需要扩展的测试能力。

当在硅片上而不是封装内测试Si和先进的GaN / SiC器件时，R

1.高压防电弧
通常，当测量晶片上的高电压时，探针之间将存在放电（电弧放电）。这也发生在DUT（被测器件）和相邻器件（垂直布局）或其他测试焊盘（横向布局）之间。此外，在高于1000 V的电压下，晶圆卡盘和周围探针台之间可能发生电弧放电。

2.探头与设备的接触电阻低
实现精确高电流测量的另一个关键挑战是尽可能降低探头与器件的接触电阻。这将确保可以在晶圆上测量器件的完整性能，并与封装内性能完全相关。这使得使用用于最终端部应用电源模块的已知良好芯片的成本显着降低。

3.低接触和热阻，晶圆和卡盘之间均匀
为了获得晶片上每个器件的准确数据，重要的是在晶片背面和卡盘顶面之间具有均匀的物理接触。首先，这可以通过确保从器件产生的全部热量远离每个器件来分散热误差，而不管晶片上的器件位置如何。其次，对于卡盘作为电触点之一的垂直器件（如IGBT），这可实现超低接触电阻 – 这是克服RDS（on）非开尔文测试的电阻误差的关键需求。只有解决了这两个挑战，才能在测试数据中看到每个设备的最大性能。

4.电路设计人员的精确设备模型
器件表征工程师面临的挑战是测量高电压/高电流和精确的低泄漏性能，以创建完整的器件模型。这将有助于电路设计人员优化其功率IC设计，以实现最大的商业价值。在不工作时（断开状态泄漏）平衡高电压/电流切换与器件功耗是这项工作的重点。

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