本發(fā)明涉及半導體器件測試技術領域，尤其是涉及一種二極管反向特性篩選測試方法及其應用。
背景技術：
二極管最重要的特性就是單方向導電性。在電路中，電流只能從二極管的正極流入，負極流出。下面將簡單的說明二極管的正向特性和反向特性。
1)正向特性
在電子電路中，將二極管的正極接在高電位端，負極接在低電位端，二極管就會導通，這種連接方式，稱為正向偏置。必須說明，當加在二極管兩端的正向電壓很小時，二極管仍然不能導通，流過二極管的正向電流十分微弱。只有當正向電壓達到某一數(shù)值(這一數(shù)值稱為“門檻電壓”，鍺管約為0.2V，硅管約為0.6V)以后，二極管才能真正導通。導通后二極管兩端的電壓基本上保持不變(鍺管約為0.3V，硅管約為0.7V)，稱為二極管的“正向壓降”。
2)反向特性
在電子電路中，二極管的正極接在低電位端，負極接在高電位端，此時二極管中幾乎沒有電流流過，此時二極管處于截止狀態(tài)，這種連接方式，稱為反向偏置。二極管處于反向偏置時，仍然會有微弱的反向電流流過二極管，稱為漏電流。當二極管兩端的反向電壓增大到某一數(shù)值，反向電流會急劇增大，二極管將失去單方向導電特性，這種狀態(tài)稱為二極管的擊穿。最高反向工作電壓加在二極管兩端的反向電壓高到一定值時，會將管子擊穿，失去單向導電能力。為了保證使用安全，規(guī)定了最高反向工作電壓值。反向擊穿電壓指管子反向擊穿時的電壓值。擊穿時，反向電流劇增，二極管的單向導電性被破壞，甚至因過熱而燒壞。一般最高反向工作電壓約為擊穿電壓的一半，以確保管子安全運行。
目前測試二極管反向特性曲線是否符合質量要求時采用的方法是在兩個不同的反向電流條件下測試出兩個反向擊穿電壓，并將兩個反向擊穿電壓做差值比較，若反向擊穿電壓差值接近于零，則說明二極管的反向特性曲線較好，符合質量要求。但是該方法僅對反向擊穿電壓存在較大的軟結情況有篩選作用。
在二極管實際的生產工藝過程中，因光刻工序的光刻線條虛或其他工藝問題常常會導致的二極管反向特性曲線擊穿點處存在曲線分段以及雙曲線的異常問題，目前的測試程序普遍無法滿足此類問題的測試篩查需求，造成漏檢，進而影響后期的使用效果。因此，目前的二極管的反向測試方法不能滿足產品的高可靠性測試標準的要求。
有鑒于此，特提出本發(fā)明。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的在于提供一種二極管反向特性篩選測試方法，用于篩選在擊穿點處存在曲線小分段線問題的二極管，以解決現(xiàn)有測試方法對上述缺陷二極管不適用的問題。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術方案：
一種二極管反向特性篩選測試方法，包括以下步驟：
1)測試擊穿電壓；
2)選取95％－99.5％擊穿電壓范圍內的兩點電壓值，測試該兩點電壓值下的反向漏電流，分別記作IR1和IR2；
3)計算IR1和IR2的比值；
根據(jù)比值確定二極管反向特性是否合格。
當IR1和IR2的比值在0.95～1.1范圍內時，為合格產品；
當IR1和IR2的比值小于0.95或大于1.1時為不合格產品。
進一步的，所述擊穿電壓在1－5mA的反向電流下測試得到。
進一步的，所述擊穿電壓在1－3mA的反向電流下測試得到。
進一步的，選取97％－99％擊穿電壓范圍內的兩點電壓值，測試該兩點電壓值下的漏電流，分別記作IR1和IR2。
進一步的，選取98％的擊穿電壓和99％的擊穿電壓這兩個電壓值，測試該兩點電壓值下的漏電流，分別記作IR1和IR2。
進一步的，根據(jù)上述測試方法反復測試IR1和IR2的比值。
進一步的，反復測試的次數(shù)不少于10次。
進一步的，反復測試的次數(shù)為15次。
一種上述二極管反向特性篩選測試方法在篩選具有曲線分段缺陷的二極管中的應用。
一種上述二極管反向特性篩選測試方法在篩選具有雙曲線缺陷的二極管中的應用。
與已有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
本發(fā)明的測試方法中，先找出二極管的擊穿電壓，再通過選取擊穿電壓附近的兩點電壓值，在該兩點電壓值下測試二極管的漏電流。若二極管的在擊穿點附近不存在小分段線或存在小分段線，但在可接受范圍內，則上述兩點電壓值下的漏電流幾乎相同，也就是說二極管的反向曲線接近于理論狀態(tài)。相反，若二極管的在擊穿點附近存在小分段線且不符合質量要求時，則上述兩點管的漏電流相差較大。用該方法能夠篩選出具有此類缺陷的二極管，提高了出廠二極管的可靠性。
對于在二極管擊穿點處存在雙線的問題的測試，是通過重復上述測試方法得出。在上述電壓值下反復測試漏電流之比，若出現(xiàn)不同的比值，則說明在擊穿點處存在雙線，若比值始終相同，則說明不存在雙線的缺陷。
利用本發(fā)明提供的測試方法能從根本上解決曲線不良的測試篩選問題，提高了芯片的出廠質量，滿足客戶高標準要求。
此外，本發(fā)明的測試篩選方法打破了目前僅使用固定條件測試曲線sharp率的局限，首次實現(xiàn)了動態(tài)測試曲線sharp率的方法。
具體實施方式
下面將結合實施例對本發(fā)明的實施方案進行詳細描述，但是本領域技術人員將會理解，下列實施例僅用于說明本發(fā)明，而不應視為限制本發(fā)明的范圍。實施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產品。
本發(fā)明的一個方面提供了一種二極管反向特性篩選測試方法，包括以下步驟：
1)測試擊穿電壓；
2)選取95％－99.5％擊穿電壓范圍內的兩點電壓值，測試該兩點電壓值下的漏電流，分別記作IR1和IR2；
3)計算IR1和IR2的比值；
根據(jù)比值確定二極管反向特性是否合格。
當IR1和IR2的比值在(0.95～1.1)范圍內時，為合格產品；
當IR1和IR2的比值小于0.95或大于1.1時為不合格產品。
本發(fā)明的測試方法中，先找出二極管的擊穿電壓，再通過選取擊穿電壓附近的兩點電壓值，在該兩點電壓值下測試二極管的漏電流。若二極管的在擊穿點附近不存在小分段線或存在小分段線，但在可接受范圍內，則上述兩點電壓值下的漏電流幾乎相同，也就是說二極管的反向曲線接近于理論狀態(tài)。相反，若二極管的在擊穿點附近存在小分段線且不符合質量要求時，則上述兩點管的漏電流相差較大。用該方法能夠篩選出具有此類缺陷的二極管，提高了出廠二極管的可靠性。
利用本發(fā)明提供的測試方法能從根本上解決曲線不良的測試篩選問題，提高了芯片的出廠質量，滿足客戶高標準要求。
進一步的，所述擊穿電壓在1－5mA的反向電流下測試得到。
進一步的，所述擊穿電壓在1－3mA的反向電流下測試得到。
進一步的，選取97％－99％擊穿電壓范圍內的兩點電壓值，測試該兩點電壓值下的漏電流，分別記作IR1和IR2。
進一步的，選取98％的擊穿電壓和99％的擊穿電壓這兩個電壓值，測試該兩點電壓值下的漏電流，分別記作IR1和IR2。
進一步的，根據(jù)上述測試方法反復測試IR1和IR2的比值。
進一步的，反復測試的次數(shù)不少于10次。
進一步的，反復測試的次數(shù)為15次。
增加測試的次數(shù)更能夠保證測試結果的準確度。
對于在二極管擊穿點處存在雙線的問題的測試，是通過重復上述測試方法得出。在上述電壓值下反復測試漏電流之比，若出現(xiàn)不同的比值，則說明在擊穿點處存在雙線，若比值始終相同，則說明不存在雙線的缺陷。
本發(fā)明的測試篩選方法打破了目前僅使用固定條件測試曲線sharp率的局限，首次實現(xiàn)了動態(tài)測試曲線sharp率的方法。
本發(fā)明的另一個方面提供了一種上述二極管反向特性篩選測試方法在篩選具有曲線分段缺陷的二極管中的應用。
本發(fā)明的第三個方面提供了一種上述二極管反向特性篩選測試方法在篩選具有雙曲線缺陷的二極管中的應用。
下面將結合實施例1－10和對比例1－3對本發(fā)明做進一步詳細的說明。
實施例1
本實施例的二極管反向特性篩選測試方法，包括以下步驟：
1)在二極管兩側施加1mA的反向電流，測試擊穿電壓；
2)選取95％擊穿電壓值和99.5％擊穿電壓值，測試該兩點電壓值下的漏電流，分別記作IR1和IR2；
3)計算IR1和IR2的比值。
實施例2
利用實施例1中提供的測試步驟和數(shù)據(jù)重復測試10次。
實施例3
本實施例的二極管反向特性篩選測試方法，包括以下步驟：
1)在二極管兩側施加2mA的反向電流，測試擊穿電壓；
2)選取96％擊穿電壓值和99％擊穿電壓值，測試該兩點電壓值下的漏電流，分別記作IR1和IR2；
3)計算IR1和IR2的比值。
實施例4
利用實施例3中提供的測試步驟和數(shù)據(jù)重復測試15次。
實施例5
本實施例的二極管反向特性篩選測試方法，包括以下步驟：
1)在二極管兩側施加2mA的反向電流，測試擊穿電壓；
2)選取97％擊穿電壓值和99％擊穿電壓值，測試該兩點電壓值下的漏電流，分別記作IR1和IR2；
3)計算IR1和IR2的比值。
實施例6
利用實施例5中提供的測試步驟和數(shù)據(jù)重復測試10次。
實施例7
本實施例的二極管反向特性篩選測試方法，包括以下步驟：
1)在二極管兩側施加3mA的反向電流，測試擊穿電壓；
2)選取97％擊穿電壓值和98％擊穿電壓值，測試該兩點電壓值下的漏電流，分別記作IR1和IR2；
3)計算IR1和IR2的比值。
實施例8
利用實施例7中提供的測試步驟和數(shù)據(jù)重復測試15次。
實施例9
本實施例的二極管反向特性篩選測試方法，包括以下步驟：
1)在二極管兩側施加4mA的反向電流，測試擊穿電壓；
2)選取98％擊穿電壓值和99％擊穿電壓值，測試該兩點電壓值下的漏電流，分別記作IR1和IR2；
3)計算IR1和IR2的比值。
實施例10
利用實施例9中提供的測試步驟和數(shù)據(jù)重復測試15次。
對比例1
本實施例的二極管反向特性篩選測試方法，包括以下步驟：
1)在二極管兩側施加0.5mA的反向電流，測試擊穿電壓；
2)選取90％擊穿電壓值和98％擊穿電壓值，測試該兩點電壓值下的漏電流，分別記作IR1和IR2；
3)計算IR1和IR2的比值。
對比例2
利用對比例1中提供的測試步驟和數(shù)據(jù)重復測試5次。
對比例3
用現(xiàn)有測試方法對二極管的質量進行篩選測試。具體步驟如下：在兩個不同的反向電流條件下測試出二極管的兩個反向擊穿電壓，兩個方向擊穿電壓之間做差值比較。
篩選測試試驗：
從相同的產線上選取規(guī)格相同、經過其他性能測試(例如：外觀等測試)并且合格的8000個二極管分成10組進行測試。
試驗組1用實施例1和實施例2提供的方法進行篩選測試；試驗組2用實施例3和實施例4提供的方法進行篩選測試；試驗組3用實施例5和實施例6提供的方法進行篩選測試；試驗組4用實施例7和實施例8提供的方法進行篩選測試；試驗組5用實施例9和實施例10提供的方法進行篩選測試。其中試驗組1－5中的合格標準定義為IR1和IR2之比在0.95－1.1范圍內。
對照組1用對比例1和對比例2提供的方法進行篩選測試。對照組2用對比例3提供的方法進行篩選測試，對照組3用實施例3和實施例4提供的方法進行篩選測試，但是合格標準與試驗組2不同，對照組3中的合格標準定義為IR1和IR2之比在0.8－1.2范圍內。
篩選后各組產品的合格率列于表1。
表1各組產品的合格率
由表1可知，采用本發(fā)明提供的篩選測試方法對二極管進行測試篩選后，產品的合格率降低了2％左右。
對照組1中，測試時的取值點超出了本發(fā)明提供的測試方法的范圍，并且后續(xù)的反復測試的次數(shù)也未到范圍內，與試驗組1－5相比，合格率有所增加，說明有一部分存有缺陷的二極管未被檢測出來。
對照組2中使用的測試方法屬于常規(guī)測試手段，其合格率高出試驗組1－5約2％，因此，有相當多存有缺陷的二極管未被檢查出來。
對照組3中使用的測試方法相同，但是該組的測試合格標準略寬，因此，導致合格率較高。
因此，通過試驗組和對照組的篩選測試數(shù)據(jù)可以說明，本發(fā)明提供的測試方法中，測試點的選取、反復測試的次數(shù)以及測試的合格標準的選取對篩選的結果都有一定的影響。
跟蹤統(tǒng)計客戶使用情況：
測試完成后將合格品出貨給客戶，跟蹤統(tǒng)計客戶端的使用情況，并進行記錄，跟蹤周期為1年。跟蹤統(tǒng)計數(shù)據(jù)列于表2。
表2客戶反饋使用反饋數(shù)據(jù)
用本發(fā)明提供的方法可以測試出常規(guī)測試方法檢測不出的缺陷，提高了產品的出貨質量，降低了客戶使用中的投訴率，贏得了客戶的認可。
盡管已用具體實施例來說明和描述了本發(fā)明，然而應意識到，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以作出許多其它的更改和修改。因此，這意味著在所附權利要求中包括屬于本發(fā)明范圍內的所有這些變化和修改。