WAT测试——GOI击穿电流、PN结参数以及电容Cjun测试

发布时间:2022-11-03 10:42
作者:chinacryo

BVgox的测试条件

栅氧化层电容的介质是二氧化硅.由于二氧化硅是绝缘体,在一般情况下是不导电的。但是当有一个外加电场存在时,随着外加电场的不断增大,当外加电场强度所提供的能量足以把一部分价带的电子激发到导带时,这个时候二氧化硅不再表现为绝缘性质,而是开始导电,这个时候所加的外加电压的值就是我们所测试的电容击穿电压值。

测量NMOS栅氧化层击穿电压BVgox,首先在栅电容的一端多晶硅栅上加载DC扫描电压,Vg从0V到12V,另一端PW衬底接地,测试电流Ig,得到Vg在Ig/Area=100 pA/um*2时的值,BVgox=Vg就是击穿电压。

测量PMOS栅氧化层击穿电压BVgox,首先在栅电容的一端衬底上加载DC扫描电压,Vb从0V到12V,另一端多晶硅栅接地,测试电流Ib,得到Vb在Ib/Area=100 pA/um*2时的值,BVgox=Vb就是击穿电压。

影响电容BVgox的因素与影响电容Cgox的因素类似。


寄生MOS参数的测试结构

CMOS工艺技术平台的寄生MOS晶体管的结构分别是Poly栅和M1栅场效应晶体管测试结构,它们的版图尺寸是依把工艺技术平台的设计规则设计的。

Poly栅场效应晶体管测试结构。

M1栅场效应品体管测试结构。

寄生MOS参数Vt测试条件

测量Poly栅和M1栅场效应晶体管的阈值电压Vt的基本原理是电流常数测量,首先设定当Id=0.1uA时,Poly栅和Metal 1栅场效应晶体管开启导通,此时的栅极电压就是晶体管的阈值电压。

测量Poly和M1栅NMOS阀值电压Vt,首先设定Vd=1.1*VDD或者1.1*VDDA,Vs=Vb=0V,线性扫描Vg,从0V到12V,测得Vg在Id/W=0.1uA/um时的值,那么Vt=Vg

测量Poly和M1栅PMOS阀值电压Vt,首先设定Vd=﹣1.1*VDD或者﹣1.1*VDDA,Vs=Vb=0V,线性扫描Vg,从0V到﹣12V,测得Vg在Id/W=﹣0.1uA/um时的值,那么Vt=Vg

影响Poly和M1栅场效应晶体管阈值电压的因素

阱离子注入异常;离子注入损伤在退火过程中没有激活;AA或多晶硅栅刻蚀后尺寸的异常。

PN结参数的测试条件

CMOS工艺技术平台的PN结的测试结构是n型二极管和p型二极管的二极管结构,它们的版图尺寸是依据工艺技术平台的设计规则设计的。

电容Cjun的测试条件

测量n型二极管和p型二极管的电容Cjun的基本原理是在二极管的一端加载AC 100 KHz扫描电压,另--端接地,从而测得电容C,Cjun=C/Area,Area是电容的面积。

测量n型二极管电容Cjun,首先在n型二极管的一端n型有源区上加载AC 100 KHz(VDD或者VDDA)扫描电压,另一端PW上接地,从而测得电容C,Cjun=C/Area。

测量p型二极管电容Cjun,首先在p型二极管的一端NW衬底上加载AC 100 KHz(VDD或者VDDA)扫描电压,另一端P型有源区上接地,从而测得电容C,Cjun=C/Area。

影响PN结电容Cjun的因素

阱离子注入异常;N+或者P+离子注入异常;离子注入损伤在退火过程中没有激活;AA刻蚀尺寸异常。

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