Analyse par électroluminescence des dégradations de transistors SiC-MOSFET
Résumé
L'analyse de la dégradation est une des importantes études afin d'améliorer la fiabilité de composant à semi-conducteur de puissance. L'objectif de cette étude est de chercher les modes de défaillance et d'analyser les mécanismes des dégradations dans la structure cellulaire d'un MOSFET en carbure de silicium (SiC) à l'aide de la technique de l'électroluminescence (EL). Le vieillissement des transistors est réalisé sous contraintes thermique et électrique conjuguées, en mode HTRB (High Temperature Reverse Bias). Des indicateurs de tension de seuil (VTH) et de courant de fuite de drain (IDSS) mesurés pendant la procédure de vieillissement montrent une dégradation des performances des composants sous test. Une étude de la signature de la dégradation physique par la microscopie à photoémission est proposée à l'aide d'un accès à la puce en face arrière. L'originalité de ce travail réside dans le fait de corréler les mesures des indicateurs électriques et l'imagerie par la technique EL en face arrière afin de localiser des défauts potentiels engendrés ainsi que les cellules en état vieilli car les cellules vieillies émettent une intensité lumineuse plus faible. L'identification des cellules en état vieilli à l'aide des images EL dans ce travail peut contribuer à une nouvelle voie de recherche de l'estimation par rapport aux méthodes conventionnelles proposées par la technique EL. Enfin, une autre étude de simulation nous permet d'établir la liaison entre la distribution de champ électrique et la distribution de l'intensité de photoémission sur la zone observée.