Analyse de la technologie de mesure CV des appareils semi-conducteurs

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Essentials du principe de mesure CV

Le principe de l'instrument CV de pont auto-équilibré
L'impédance de l'appareil est mesurée par la formule ZX=ix \/ vx:

Terminal HC \/ HP: Appliquer le signal AC et les biais CC, surveillance en temps réel de la terminale LC de tension aux deux extrémités du DUT: Construisez un terrain virtuel à travers la résistance de référence RR, et calculez avec précision la bande de fréquence actuelle =Figure 1: Diagramme de blocs simplifié d'un instrument CV à pont auto-équilibré

0010-21631 couvercle de la chambre AB
Comparaison des méthodes de connexion traditionnelles

Méthodes	Particularité	Scénarios applicables
Méthode 4pt à quatre fils	Haute précision, courant indépendant \/ détection de tension	Mesures précises en laboratoire
S -2 t Blindé deux terminaux	Câblage simplifié (2 ports) avec compensation d'erreur	Tests de production de masse, test conjoint IV \/ CV intégré

Figure 2: Adopter la méthode de connexion à deux terminaux (s -2 t)

Conseils d'évitement des pièges de test au niveau de la plaquette

19-024277-01 chauffage, 8inch, 6pcs

Le CV On-Wafer mesure trois principales sources d'interférence: la capacité parasite de Chuck, le courant de fuite et le bruit ambiant

Solution d'optimisation:

Stratégie de câblage: le terminal à faible impédance (LMC) est connecté à la porte pour isoler le bruit du mandrin; Raccourcir la longueur du câble s -2 t (recommandé <30cm)

Réglage des paramètres: niveau de signal: supérieur ou égal à 100 mV (améliorer le rapport signal \/ bruit); Temps d'intégration: mode moyen \/ long (vitesse de sacrification pour la précision); Sélection de fréquence: 1KHz -100 KHz Basse fréquence basse (pour éviter les effets parasites)

Figure 3: Diagramme schématique du test sur la promenade

Introduction au module CV Keysight B1500A

MatérielSolutions

Module MFCMU: Unité de mesure de la capacité multi-fréquences (module SMU à sous un seul emplacement): Précision à double canal SCUU SCUU + GSWU: commutation transparente des mesures CV \/ IV, erreur de routage<0.1%

Figure 4: Diagramme schématique du module SCCUU et du circuit

Processus logiciels

Waferpro Express fonctionne en trois étapes:
Créez une routine de test (définissez le stimulus appliqué sur la broche DUT, il existe une routine par défaut en option), configurez le biais SMU (VGS \/ VDS \/ VBS Linkage multi-paramètres), définissez les paramètres de balayage CV (fréquence \/ niveau \/ temps d'intégration, etc.)

Mosfet Caractérisation de la capacité dans la pratique

Analyse des composants de capacité clés

Le diagramme suivant montre la distribution de capacité dans le MOSFET:

图 5: MOSFET 器件界面图

CGC (Capacité des canaux de porte): C 4+ C 1+ C6 (含交叠电容)
CGB (Capacité de porte-porte-porte): Caractéristiques de dispositif dominant sous biais inverse

CGG (capacité de grille): évaluer entièrement la vitesse de commutation de l'appareil

CGD, CGS (condensateurs de porte et de drainage \/ source)
Égoutter la capacité de jonction au niveau de la source

Exemples de configuration de test

Type de test	Méthode de connexion	Ensemble de routine Waferpro
Cgc _ vgs _ vbs
Cgb _ vgb _ vdb
CGD _ VDS _ VGS
CGG _ VGS _ VDS

Tendances technologiques

Avec l'évolution de la troisième génération de dispositifs semi-conducteurs à haute fréquence et haute tension, la mesure CV est confrontée à deux directions de mise à niveau principales:
Mesure à large bande: étendue à des bandes à haute fréquence supérieures à 100 MHz, les tests de paramètre S sont introduits. Analyse dynamique de CV: étudier la migration des caractéristiques capacitives sous les transitoires de commutation