在集成電路特別是MOS電路的生產(chǎn)和開發(fā)研制中,MOS電容的C-V測試是極為重要的工藝過程監(jiān)控測試手段,通過C-V測試達(dá)到優(yōu)化生產(chǎn)過程中的工藝參數(shù),提高IC成品率。
MOS(金屬-氧化物-半導(dǎo)體)結(jié)構(gòu)的電容是外加偏置電壓的函數(shù),MOS電容隨外加電壓變化的曲線稱之為C-V曲線(簡稱C-V特性)。C-V曲線與半導(dǎo)體的導(dǎo)電類型及其摻雜濃度、SiO2-Si系統(tǒng)中的電荷密度有密切的關(guān)系。 利用實(shí)際測量到的MOS結(jié)構(gòu)的C-V曲線與理想的MOS結(jié)構(gòu)的C-V特性曲線比較,可求得氧化硅層厚度、襯底摻雜濃度、氧化層中可動(dòng)電荷面密度、和固定電荷面密度等參數(shù)。
另外作為組成半導(dǎo)體器件的基本結(jié)構(gòu)的PN結(jié)具有電容效應(yīng)(勢壘電容)。加正向偏壓時(shí),PN結(jié)勢壘區(qū)變窄,勢壘電容變大;加反向偏壓時(shí),PN結(jié)勢壘區(qū)變寬,勢壘電容變小。
CV-5000型電容電壓特性測試儀是測試頻率為1MHz的智能化數(shù)字的電容測試儀器,既可用于測試半導(dǎo)體器件PN結(jié)的勢壘電容在不同偏壓下的電容量,也可進(jìn)行Mos電容的外加電壓掃描測試,還可測試其它MIS電容。
該儀器由主機(jī)和上位機(jī)(PC)組成,并在軟件控制下完成校準(zhǔn)及測試等功能,同時(shí)顯示C-V電容電壓特性曲線。主機(jī)面板上的發(fā)光二極管指示儀器的工作狀態(tài),用數(shù)碼管組成的顯示板,將被測元件的數(shù)值,小數(shù)點(diǎn)清晰地顯示出來。儀器有較高的分辨率,電容量是五位讀數(shù),可分辮到0.001pF,偏置電壓分辨力為0.1V,漏電流分辨力為0.01uA。
儀器配有測量座,接插元件靈活,方便可靠。
該儀器軟件測試系統(tǒng)是一個(gè)運(yùn)行在計(jì)算機(jī)上擁有友好測試界面的用戶程序,程序操作直觀易用。測試程序在計(jì)算機(jī)與該儀器連接的狀態(tài)下,通過計(jì)算機(jī)的USB口實(shí)現(xiàn)通訊。
測試程序控制電容電壓特性測試測試儀進(jìn)行測量并采集測試數(shù)據(jù),把采集到的數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中加以分析,然后把測試數(shù)據(jù)以表格,圖形直觀地記錄、顯示出來。用戶可對(duì)采集到的數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中保存或者打印以備日后參考和查看,還可以把采集到的數(shù)據(jù)輸出到Excel中,讓用戶對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行各種數(shù)據(jù)分析。
CV-5000型電容電壓特性測試儀技術(shù)指標(biāo) :
測試信號(hào)頻率 1.000MHz±0.01%
測試信號(hào)電壓小于或等于100mVrms
電容測量范圍 1.000pF~5000.0pF
工作誤差±3.0%±2字
直流偏壓 -35V~+35V(可擴(kuò)展),由軟件按設(shè)定步進(jìn)電壓值輸出偏置電壓;
軟件功能:由軟件控制電壓的掃描輸出,讀取不同電壓點(diǎn)的電容值并在電腦中繪出電容-電壓的變化曲線。軟件可記錄、保存、打印每一點(diǎn)的測試數(shù)據(jù),也可把測試 數(shù)據(jù)輸出到Excel中,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行各種數(shù)據(jù)分析;
電腦通訊接口:USB通訊接口;
應(yīng)用主要應(yīng)用于PN結(jié)摻雜和MOS摻雜C-V特性測量在不同偏壓下的電容量,也可測試其它電容。
供電電流交流電壓:220V±5%;頻率: 50Hz±5%;消耗功率:不大于40W;
工作環(huán)境:溫度:0~40℃;濕度:20%~90%RH 40℃;