[發明專利]測量金屬氧化物半導體組件的本征電容的方法

有效

• 申請號: 200610170095.7
• 申請日: 2006-12-18
• 公開（公告）號: CN101206243A
• 公開（公告）日: 2008-06-25
• 發明（設計）人: 張耀文;張馨文;盧道政
• 申請（專利權）人: 旺宏電子股份有限公司
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26;G01R27/26;H01L21/66
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 呂曉章;李曉舒

技術領域

本發明涉及一種測量金屬氧化物半導體組件的本征電容的方法，且特別涉及一種可測量短溝道(short?channel)的金屬氧化物半導體組件的本征電容的方法。

背景技術

在諸如射頻、模擬或數字混合電路里，金屬氧化物半導體(Metal?Oxide?Semiconductor，MOS)組件的電容模型分析其準確與否對于電路設計者非常重要。如一般的MOS場效應晶體管中，即可區分出重迭電容(overlap?capacitances)、結電容(junction?capacitances)以及本征電容(intrinsic?capacitances)等等。

請參照圖1，其示出了MOS場效應晶體管的小信號等效電路圖。如圖1所示，MOS場效應晶體管100中，各端點如柵極G的電荷量QG均會受到其它端點偏壓如VD的變化影響，之間的對應變化關系即能以本征電容的定義表示：Cxy=-∂Qx∂Vy,]]>且x≠y，而Cxx=∂Qx∂Vx,]]>其中，x及y可為D、G、S或B。

亦即，例如對應于柵極G與漏極D之間的本征電容CGD反應了漏極D的偏壓VD對柵極G的電荷量QG的影響。然而，本征電容為非線性，如CGD仍會受到VD的影響，所以一般難以作精確的測量甚而做進一步的模型分析。傳統上，如利用LCR?meter搭配適當的控制軟件，亦僅能對長溝道(long?channel)的MOS組件的本征電容CGx作測量。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的就是在提供一種測量金屬氧化物半導體(Metal?Oxide?Semiconductor，MOS)組件的本征電容的方法。以本發明的方法，藉由一般的電容測量電路(如電荷型電容測量電路架構)即可有效測量即使為短信道的MOS組件其在各端點的偏壓下的各本征電容大小。

根據本發明的目的，提出一種測量金屬氧化物半導體(Metal?Oxide?Semiconductor，MOS)組件的本征電容的方法。MOS組件包括第一端、第二端、第三端以及第四端，且第一端耦接至電容測量電路。首先，提供第一輸入信號至第二端，并將第三端及第四端接地。接著，利用電容測量電路將第一端充電至一操作電壓，并測量充電至操作電壓所需的第一電流大小。然后，提供第二輸入信號至第二端，并將第三端及第四端接地，同樣測量第一端充電至操作電壓所需的第二電流大小，且第一輸入信號及第二輸入信號具有相同的低電平以及不同的高電平。最后，根據第一電流大小、第二電流大小以及第一輸入信號與第二輸入信號的高電平的差值，以決定對應于第一端及第二端之間的本征電容。

根據本發明的目的，提出一種測量金屬氧化物半導體(Metal?Oxide?Semiconductor，MOS)組件的本征電容的方法。MOS組件包括第一端、第二端、第三端以及第四端，且第一端耦接至電容測量電路。首先，提供第一輸入信號至第二端，并將第三端及第四端接地。接著，利用電容測量電路將第一端充電至一操作電壓，并測量充電至操作電壓所需的第一電流大小。然后，提供第二輸入信號至第二端，并耦接第三端及第四端至一第一電壓，同樣測量第一端充電至操作電壓所需的第二電流大小。第一輸入信號及第二輸入信號具有相同的低電平以及不同的高電平，第一輸入信號與第二輸入信號的高電平的差值等于第一電壓的大小。最后，根據第一電流大小、第二電流大小以及該第一電壓的大小，以決定對應第一端的本征電容。為讓本發明的上述目的、特征、和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。

附圖說明