[發(fā)明專利]寄生效應(yīng)對電導(dǎo)法表征Ge襯底界面態(tài)所產(chǎn)生的干擾的修正方法無效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201110411223.3 | 申請日： | 2011-12-12 |
| 公開（公告）號： | CN102520020A | 公開（公告）日： | 2012-06-27 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 李全立;蔣玉龍;茹國平;屈新萍;李炳宗;張衛(wèi) | 申請（專利權(quán)）人： | 復(fù)旦大學(xué) |
| 主分類號： | G01N27/04 | 分類號： | G01N27/04;G01R31/26 |
| 代理公司： | 上海正旦專利代理有限公司 31200 | 代理人： | 陸飛;盛志范 |
| 地址： | 200433 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 寄生 效應(yīng) 電導(dǎo) 表征 ge 襯底 界面 產(chǎn)生 干擾 修正 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于微電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種寄生電阻和電容對電導(dǎo)法表征Ge襯底界面態(tài)時所產(chǎn)生的干擾的修正方法。
背景技術(shù)
電導(dǎo)法是表征MOSCAP（金屬-氧化物-半導(dǎo)體-電容）結(jié)構(gòu)襯底界面態(tài)信息的一種靈敏度較高的手段。其基本原理是：被一固定柵壓偏置在耗盡區(qū)的MOSCAP，其等效電路如圖1所示，在交流信號的作用下，襯底中的載流子會隨交流信號對費米能級(Ef)附近的界面態(tài)進行充放電，由此所引起的能量損耗Gp的大小與Ef處的界面態(tài)密度相關(guān)，從而可由Gp表征界面態(tài)密度的信息；界面態(tài)在能帶中所處能級位置可由Berglund方法確定。對基于硅(Si)襯底的MOSCAP結(jié)構(gòu)，室溫下即可用電導(dǎo)法正確表征其襯底界面態(tài)信息；對基于Ge襯底的MOSCAP結(jié)構(gòu)，由于襯底少數(shù)載流子的影響，室溫下電導(dǎo)法對界面態(tài)密度的表征結(jié)果會比實際值偏大。
在Agilent4294A儀器上可采用電容并聯(lián)電導(dǎo)(Cp-G)模型測量MOSCAP，等效電路如圖2所示。實際測量時，由于樣品與探針臺之間的寄生效應(yīng)，如連線上的串聯(lián)寄生電阻Rs、樣品襯底與探針臺接觸所寄生的寄生電容CT和電阻RT，如圖3所示，這些寄生效應(yīng)導(dǎo)致測得的Cm和Gm不能正確反映樣品本身的信息Cc和Gc，進而干擾電導(dǎo)法的表征結(jié)果。
在固定頻率、掃描電壓測試時，本發(fā)明考慮到寄生效應(yīng)Rs、CT和RT的影響，對測量的Cm和Gm進行修正的方法如下。根據(jù)等效關(guān)系，圖3可等效為圖4。MOSCAP被偏置在強積累區(qū)時，測試電路如圖5所示，襯底的反型層電容很大，可認(rèn)為對交流信號短路，此時的等效電路如圖6所示。因頻率較低時寄生效應(yīng)對測試結(jié)果造成的干擾較小，柵介質(zhì)電容Cox可根據(jù)低頻電容電壓(C-V)曲線在強積累區(qū)的值來確定，進而可得到該固定頻率下的寄生參數(shù)R’s、CE，進一步可計算出Cc和Gc。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種便捷、高效的寄生效應(yīng)對對電導(dǎo)法表征Ge襯底界面態(tài)所產(chǎn)生的干擾的修正方法。
本發(fā)明提出的寄生效應(yīng)對電導(dǎo)法表征Ge襯底界面態(tài)所產(chǎn)生的干擾的修正方法，是把固定頻率、掃描偏壓時用提取的寄生電阻和電容來修正測試結(jié)果的方法應(yīng)用于電導(dǎo)法中，即提出一種在固定電壓、掃描頻率時獲得各頻率下的寄生參數(shù)并對測量數(shù)據(jù)進行修正的方法。該方法的具體步驟如下：
（1）把MOSCAP偏置在強積累區(qū)進行頻率掃描測試，得到一系列頻率下的寄生電阻和電容參數(shù)；
（2）把MOSCAP偏置在耗盡區(qū)，以同步驟（1）中一致的頻率掃描設(shè)置進行測試；
（3）用步驟（1）中得到的各頻率下的寄生參數(shù)修正步驟（2）中對應(yīng)頻率下的測試數(shù)據(jù)；
（4）用步驟（3）中修正后的數(shù)據(jù)計算電導(dǎo)法對界面態(tài)的表征結(jié)果。
本發(fā)明中，MOSCAP結(jié)構(gòu)的襯底為Ge襯底，但不限于Ge襯底的摻雜濃度和摻雜類型。?
本發(fā)明中，MOSCAP結(jié)構(gòu)的柵極為金屬材料，如Al、TiN，但不限于這兩種金屬材料。
本發(fā)明中，MOSCAP結(jié)構(gòu)的柵極漏電流密度在Vfb±1V時應(yīng)低于1×10-7A/cm2。
本發(fā)明中，修正的寄生效應(yīng)為：MOSCAP樣品與測量儀器之間連線的寄生串聯(lián)電阻、MOSCAP樣品與探針臺底座或針尖接觸時產(chǎn)生的寄生電阻和電容。
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