[实用新型]半导体参数测试系统

说明书

技术领域

本实用新型属于半导体测试技术领域，特别涉及一种用于晶体管参数测试的半导体参数测试系统，并可以把该测试系统推广到其它类型半导体器件的参数测试中去。 

背景技术

目前，针对半导体参数测试有各种各样的仪器，但基本都是分立的，即每台仪器只能实现一个或者为数不多的几个参数的测试，比如：测伏安特性曲线需要伏安特性测试仪，测电容-电压特性曲线需要电容-电压测试仪；并且，对不同类型的半导体器件需要不同的测试仪器，比如：三极管测试仪器与二极管测试仪器是不同的；而且，国内生产的测试仪器基本上还是采用指针式仪表和手动操作，此方法读数慢而且不够准确，操作也比较繁琐。国外半导体参数测试仪器虽在性能上有所提升，但是价格十分昂贵。这势必会导致半导体测试系统的构成装置过于庞大，增加了测试时间，进而增加了测试成本。 

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有的半导体参数测试中存在的弊端，使半导体测试过程变得更方便、更高效，并且在保证测试性能的前提下，大幅度地降低测试成本。 

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种半导体参数测试系统，包括探针系统、数字源表、PC机、温度控制装置、抽真空装置和软件系统；所述抽真空装置将半导体器件吸附在探针系统中的样品台上，所述探针系统中的传输线按照测试电路与数字源表的接线口相连；所述数字源表通过GPIB接口与PC机相连，所述数字源表同时具有电源和万用表功能，利用数字源表的电源功能把电压或电流通过探针加载在半导体器件的电极上，同时利用数字源表的万用表功能进行数据采集；所述样品台中设有加热丝和热电偶棒，通过温度控制装置对样品台的温度进行控制，所述温度控制装置通过RS232接口与PC机相连。 

进一步地，所述探针系统中的探针三维调节装置通过可控磁性的吸盘与铁座之间的磁力固定在铁座上，所述探针通过带BNC接口的传输线与数字源表的接线口相连。 

进一步地，所述样品台中的真空泵接口与抽真空装置相连，通过吸气口和吸气槽把半导体器件吸附在样品台，所述样品台固定在样品台三维调节装置上。 

进一步地，所述样品台上方设有显微镜及显微镜高度调节装置，所述显微镜高度调节装 置固定在与底座连接的固定杆上；在所述显微镜物镜的上方设有LED光源和CCD摄像头。 

进一步地，所述样品台中设有电热丝和四个电热偶棒插槽，插入热电偶棒，所述电热丝外接温度控制装置，所述热电偶棒为温度控制装置提供反馈温度。 

进一步地，所述的测试参数包括电流-电压特性、转移特性、跨导特性、开启电压值、漏极饱和电流值、温度特性。 

本实用新型设计了一套探针系统，由于现在半导体工艺普遍采用微纳光刻工艺，制造出的半导体器件都在微米级别，如本实用新型中的测试样品为高电子迁移率晶体管(HEMT)，其芯片尺寸仅为500微米*500微米，电极尺寸仅为60微米*60微米，所以必须设计出符合现代化半导体生产工艺要求的探针系统。 

本实用新型采用两台Agilent U3606A数字源表构成电源和数据采集单元，其特征在于该数字源表同时具有电源和万用表功能。该数字源表能达到5位半的精度，电流能达到微安，电压能达到微伏级别，并能通过GPIB接口与PC机进行通讯，大大地减少了半导体参数测试中所要的测试仪器，而且利用PC机进行控制，实现了自动化测试的目标。利用数字源表的电源功能，通过PC机中编好的软件系统发送指令直接控制数字源表的电压、电流输出，给晶体管加载所需的电压或电流，并利用数字源表的万用表功能实时采集测量值。采用的温度控制装置通过RS232接口与PC机进行通讯，控制样品台的温度。 

本实用新型中，在对每一个参数进行测量前只需要采用不同的测试电路，即对数字源表采用不同的连线，就可实现对各种参数包括电流-电压特性、转移特性、跨导特性、开启电压值、漏极饱和电流值、温度特性的自动化测量。并可根据测试需要不断地扩展测试功能，具有很好的可扩展性。 

本实用新型的有益效果是，可以使半导体测试成为自动化测试过程，使测试变得更方便、更高效的同时，大幅度地降低测试成本。由于其低成本、高效性和自动化测试过程能在高校实验室及工厂中得到广泛推广。 

附图说明

图1是本实用新型半导体参数测试系统的结构示意图。 

图2a、图2b是本实用新型半导体参数测试系统的总体示意图。 

图3a是本实用新型中样品台的结构示意图。 

图3b是图3a的截面图。