一种场效应管的测试方法与流程

本技术涉及场效应管测试，具体涉及一种场效应管的测试方法。

背景技术：

1、场效应管（field effect transistor）简称fet，是一种利用多数载流子导电的半导体器件，按照结构和原理可以分为接合型场效应管与mos型场效应管，具有输入电阻高、噪声小、功耗低、易于集成等特点。随着对能源需求的快速增长、便携式医疗设备、智能手机和平板电脑等下游应用领域产品产量的快速增长，以及对环保、节能减排的重视，对低功耗产品的关注度越来越高，场效应管的应用越来越广泛。

2、对场效应管的测试包括加热化学测试、x-ray检测、电参数测试等，由于电参数测试通常可以在较短时间内完成，且相对简单，能够对场效应管进行大批量的快速测试。但由于场效应管的漏极位于晶圆的背面侧，场效应管的源极和栅极位于晶圆的正面侧，因此对场效应管进行测试时，需要使用长导线从晶圆背面侧将场效应管的漏极引出，使得连接场效应管的漏极的导线较长，而根据电磁感应定律，较长的导线中会出现电感，进而影响测试结果的精度，同时电感无法像电压、电流等通过电压表、电流表进行检测，导致对场效应管进行测试时存在精度较低的问题。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供一种场效应管的测试方法，以解决现有的问题。

2、本发明的一种场效应管的测试方法采用如下技术方案：

3、本发明一个实施例提供了一种场效应管的测试方法，该方法包括以下步骤：

4、采集场效应管各时间点的栅极和漏极的电流以及栅源电压、漏源电压，构建各时间点的局部栅源电压序列、局部漏源电压序列、局部栅极电流序列以及局部漏极电流序列；

5、根据各时间点局部漏极电流序列中各漏极电流之间的关系得到各时间点的局部漏极电流序列中各漏极电流的电感扰动漏极电流因子；根据各时间点的局部漏极电流序列和局部漏源电压序列得到各时间点的局部漏极电流序列与局部漏源电压序列中每个时间点的压流比；根据所述压流比得到各时间点的局部漏源电压序列中各漏源电压的漏源压流比稳定指数；根据所述压流比、所述漏源压流比稳定指数以及所述电感扰动漏极电流因子构建各时间点的电感压流比强度指数；根据时间点的局部漏极电流序列和局部栅极电流序列得到各时间点的局部漏极电流残差贡献率序列和局部栅极电流残差贡献率序列；根据各时间点的电感压流比强度指数以及局部漏极电流残差贡献率序列与局部栅极电流残差贡献率序列中元素之间的差异构建各时间点的漏栅电流残差变异指数；根据各时间点的电感压流比强度指数及漏栅电流残差变异指数获取各时间点的残差校正电感因子；

6、将各时间点的电感压流比强度指数、残差校正电感因子以及栅极和漏极的电流、栅源和漏源电压得到各时间点经过校正补偿后的栅极电流、漏极电流、栅源电压和漏源电压，对场效应管进行测试。

7、优选的，所述构建各时间点的局部栅源电压序列、局部漏源电压序列、局部栅极电流序列以及局部漏极电流序列，包括：

8、对于各时间点，分别将各时间点之前的预设数量个时间点的栅源电压、漏源电压、栅极电流及漏极电流所组成的序列，作为各时间点的局部栅源电压序列、局部漏源电压序列、局部栅极电流序列以及局部漏极电流序列，其中，当各时间点之前的时间点个数不足预设数量时，通过回归填充法对序列中的元素进行填充。

9、优选的，所述根据各时间点局部漏极电流序列中各漏极电流之间的关系得到各时间点的局部漏极电流序列中各漏极电流的电感扰动漏极电流因子，表达式为：

10、，

11、式中，表示第a个时间点的局部漏极电流序列中第d个漏极电流的电感扰动漏极电流因子，、、分别表示局部漏极电流序列中第(d-1)个、第d个、第(d+1)个漏极电流，表示预设大于等于1的指数调和因子。

12、优选的，所述根据各时间点的局部漏极电流序列和局部漏源电压序列得到各时间点的局部漏极电流序列与局部漏源电压序列中每个时间点的压流比，包括：

13、对于各时间点，计算时间点a的局部漏源电压序列中各漏源电压与前一漏源电压的差值绝对值，记为第一绝对值，计算时间点a的局部漏极电流中各漏极电流与前一漏极电流的差值绝对值，记为第二绝对值，获取所述第二绝对值与预设大于零的数值的和值，将所述第一绝对值与所述和值的比值，作为时间点a的局部漏极电流序列与局部漏源电压序列中每个时间点的压流比。

14、优选的，所述根据所述压流比得到各时间点的局部漏源电压序列中各漏源电压的漏源压流比稳定指数包括：

15、对于各时间点的局部漏源电压序列中第d个漏源电压，计算各时间点的局部漏极电流序列与局部漏源电压序列中第d个时间点的压流比，减去第(d-1)个时间点的压流比的差值的绝对值，记为第三绝对值，将所述第三绝对值作为sigmoid函数的自变量，将sigmoid函数的函数值作为各时间点的局部漏源电压序列中第d个漏源电压的漏源压流比稳定指数。

16、优选的，所述各时间点的电感压流比强度指数，表达式为：

17、，

18、式中，表示第a个时间点的电感压流比强度指数，b表示局部漏极电流序列的长度，表示第a个时间点的局部漏极电流序列中第d个漏极电流的电感扰动漏极电流因子，、分别为第a个时间点的局部栅源电压序列中第(d-1)个、第d个栅源电压，、分别为第a个时间点的局部栅源电压序列与局部栅极电流序列中第d个、第(d-1)个时间点的压流比。

19、优选的，所述各时间点的局部漏极电流残差贡献率序列和局部栅极电流残差贡献率序列，包括：

20、对于各时间点的局部漏极电流序列，将局部漏极电流序列作为stl分解算法的输入，得到局部漏极电流序列的残差项；

21、将局部漏极电流序列中各时间点的残差值的绝对值与局部漏极电流序列中各时间点的漏极电流之比作为局部漏极电流序列中各时间点的残差贡献率，局部漏极电流序列中所有时间点的残差贡献率组成局部漏极电流残差贡献率序列；

22、对于局部栅极电流序列，采用局部漏极电流残差贡献率序列的获取方法，构建局部栅极电流残差贡献率序列。

23、优选的，所述各时间点的漏栅电流残差变异指数，表达式为：

24、，

25、式中，表示第a个时间点的漏栅电流残差变异指数，b表示局部漏极电流序列的长度，表示第a个时间点的局部漏极电流序列中第c个漏极电流所对应的时间点的电感压流比强度指数，、分别表示第a个时间点的局部漏极电流残差贡献率序列中第c个、第(c-1)个元素的值，、分别表示第a个时间点的局部栅极电流残差贡献率序列中第c个、第(c-1)个元素的值。

26、优选的，所述根据各时间点的电感压流比强度指数及漏栅电流残差变异指数获取各时间点的残差校正电感因子，包括：

27、将各时间点的电感压流比强度指数与漏栅电流残差变异指数的乘积，作为各时间点的残差校正电感因子。

28、优选的，所述各时间点经过校正补偿后的栅极电流、漏极电流、栅源电压和漏源电压包括：

29、分别计算各时间点的局部栅源电压序列、局部漏源电压序列、局部栅极电流序列、局部漏极电流序列中所有元素的标准差，将各时间点的电感压流比强度指数、残差校正电感因子以及四个标准差共同组成各时间点的特征向量；

30、将各时间点的特征向量以及各时间点的栅极电流、漏极电流、栅源电压和漏源电压作为rnn循环神经网络的输入，输出各时间点经过校准补偿后的栅极电流、漏极电流、栅源电压、漏源电压。

31、本发明至少具有如下有益效果：

32、本发明通过分析电感对漏极电流的影响特征构建电感扰动漏极电流因子，通过漏极电流的变化反映历史时间点的电感当前时间点电路的影响程度；分析在测试mosfet过程中，电压与电流的变化规律特征，结合电感扰动漏极电流因子构建电感压流比强度指数，反映当前时间点存在电感的程度；根据漏极电流与栅极电流的变化特征，分析在测试mosfet过程中各时间点电路中存在噪声的程度，对电感压流比强度指数进行修正，使后续对数据的校准补偿更准确；基于电感压流比强度指数、残差校正电感因子构建特征向量，通过rnn循环神经网络对原始电压、电流数据进行校准补偿，根据校准补偿后的数据对场效应管进行测试，得到更准确的源漏击穿电压，提高测试精度。