Details
Messaufbau
Zuerst wird ein fertiger Wafer in den Hochvolt-Messplatz gelegt. Der Chip wird auf der oberen Seite mit zwei Nadeln kontaktiert. Hierbei wird ein Mikroskop zur Hilfe genommen, um das Gate und den Emitter anzuschließen. Der Collector befindet sich auf der Rückseite des Chips und wird mit dem Chuck kontaktiert. Die Messkabel werden aus dem Messplatz zur Adapter Box geführt und dort je nach Messmethode angeschlossen.
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Messung
Mit einer Gleichspannungsquelle wird die Raumladungszone auf einen bestimmten Spannungswert aufgezogen. Der Halbleiterchip verhält sich wie ein Plattenkondensator. Die Kapazität wird dann mit einem 250mV Sinussignal, welches der DC Spannung überlagert ist, gemessen. Dabei wird die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung gemessen. Danach wird der nächste Spannungswert angefahren und die Messung wiederholt. Üblich sind 1000 Messpunkte über den kompletten Spannungsbereich.
So erhält man die Funktion C(U) bis zur Durchbruchspannung des IGBT.
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Glättungsalgorithmus
Es muss ein Glättungsalgorithmus zur Eliminierung des Messrauschens entwickelt werden. Dies ist nötig, da eine mathematischen Berechnung durchgeführt werden muss. Bei der Berechnung wird eine Ableitung erstellt, diese würde das Messrauschen ohne den Glättungsalgorithmus verstärken. Das Programm wird mit Hilfe von LabView erstellt.
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Dotierungsprofile
Durch mathematische Berechnungen soll ein Dotierungsprofil berechnet und dargestellt werden. Dies wird zur Kontrolle der Bauteilfertigung benötigt.
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