[發(fā)明專利]一種MOS管的閾值電壓檢測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811289295.3
• 申請(qǐng)日: 2018-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN109188236A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王靚;莫保章
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/26
• 分類號(hào): G01R31/26
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 俞滌炯

本發(fā)明涉及一種MOS管的閾值電壓檢測(cè)方法，包括以下步驟：步驟S1、提供一測(cè)試儀器，將所述測(cè)試儀器接地放電；步驟S2、將一MOS管與所述測(cè)試儀器電性連接；步驟S3、將所述MOS管的基極接地，向所述MOS管的漏極施加偏壓Vd；步驟S4、向所述MOS管的柵極按一定步進(jìn)施加電壓Vg_i，同時(shí)測(cè)試所述MOS管的所述漏極的電流Id_i；步驟S5、根據(jù)Vg_i和Id_i，采用最小二乘法擬合，得到跨導(dǎo)值?電流曲線，并根據(jù)所述跨導(dǎo)值?電流曲線處理得到所述MOS管的閾值電壓Vt；其中，i＝1、2、……、n，n為大于1的正整數(shù)。其優(yōu)點(diǎn)在于，通過最小二乘法對(duì)MOS管的跨導(dǎo)值?電流曲線進(jìn)行擬合，與傳統(tǒng)的兩點(diǎn)直線法相比，減少了異常點(diǎn)對(duì)跨導(dǎo)值?電流曲線的影響，使得檢測(cè)獲得的閾值電壓精確。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微電子性能測(cè)試，尤其涉及一種MOS管的閾值電壓檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

對(duì)金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)進(jìn)行性能測(cè)試時(shí)，通常需要檢測(cè)MOS管的閾值電壓。

現(xiàn)有的檢測(cè)方法是使用Gm測(cè)試方法推導(dǎo)得到MOS管的閾值電壓，其工作原理為通過向MOS管的柵極施加不同的電壓值V，然后收集漏極的電流I，得到I-V特性曲線，然后計(jì)算得到跨導(dǎo)值(Gm，即ΔI/ΔV，I-V曲線的斜率)的最大值，然后推導(dǎo)得到閾值電壓。

但是由于檢測(cè)過程中會(huì)出現(xiàn)意外情況，會(huì)導(dǎo)致跨導(dǎo)值-電流曲線(Gm-Id)出現(xiàn)異常點(diǎn)，異常點(diǎn)通常會(huì)大幅度偏離，由于通常使用兩點(diǎn)直線法進(jìn)行曲線擬合，使得計(jì)算得到的跨導(dǎo)值的最大值出現(xiàn)偏差，進(jìn)而影響MOS管的閾值電壓的檢測(cè)值。

因此，亟需一種降低異常點(diǎn)對(duì)跨導(dǎo)值-電流曲線影響的檢測(cè)方法，使得測(cè)量的MOS管的閾值電壓準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種MOS管的閾值電壓檢測(cè)方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種MOS管的閾值電壓檢測(cè)方法，包括以下步驟：

步驟S1、提供一測(cè)試儀器，將所述測(cè)試儀器接地放電；

步驟S2、將一MOS管與所述測(cè)試儀器電性連接；

步驟S3、將所述MOS管的基極接地，向所述MOS管的漏極施加偏壓Vd；

步驟S4、向所述MOS管的柵極按一定步進(jìn)施加電壓Vg_i，同時(shí)測(cè)試所述MOS管的所述漏極的電流Id_i；

步驟S5、根據(jù)Vg_i和Id_i，采用最小二乘法擬合，得到跨導(dǎo)值-電流曲線，并根據(jù)所述跨導(dǎo)值-電流曲線處理得到所述MOS管的閾值電壓Vt；

其中，i＝1、2、……、n，n為大于1的正整數(shù)。

優(yōu)選地，在所述步驟S2中，所述測(cè)試儀器包括第一源測(cè)量單元、第二源測(cè)量單元和第三源測(cè)量單元，所述MOS管的漏極與所述第一源測(cè)量單元電性連接，所述MOS管的柵極與所述第二源測(cè)量單元電性連接，所述MOS管的基極與所述第三源測(cè)量單元電性連接。

優(yōu)選地，n為大于3的正整數(shù)。

優(yōu)選地，在所述步驟S5中，跨導(dǎo)值-電流曲線的公式為Id(Vg)＝a₀+a₁Vg；

其中，a₀和a₁滿足并且F(a₀,a₁)的值最小。