[发明专利]MOSFET的阈值电压的测量方法

说明书

本发明公开了一种MOSFET的阈值电压的测量方法，包括步骤：步骤一、将MOSFET的栅极和漏极短接，在漏极注入漏极电流，测量源漏电压并作为初始阈值电压；步骤二、根据初始阈值电压设定栅极电压测量范围；步骤三、在栅极电压测量范围内测量MOSFET的线性工作区的静态转移特性曲线；步骤四、从静态转移特性曲线得到最大跨导值并线性外推形成最终阈值电压。本发明能提高测量速率同时不影响或提高测量精度，能实现快速精确测量。

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路制造方法，特别涉及一种MOSFET的阈值电压的测量方法。

背景技术

随着半导体制造技术的发展，对于MOS管即MOSFET的阈值电压值的准确度要求越来越高。目前做模型需要的测量项目越来越多，对于既能快速而又精准的测量提了更高的要求。现有方法是采用Vtgm测量方法进行测量，因为是要去寻找一个最大跨导值，所以测量相对比较费时。

现有MOSFET的阈值电压的测量方法包括如下步骤：

将MOSFET的漏极接较小电压如0.1V，是MOSFET工作在线性工作区；

之后，从0V到电源电压Vdd进行扫描并测量漏极电流Id，形成如图1所示的静态转移特性曲线101。

计算所述静态转移特性曲线101的最大跨导值；在所述最大跨导值位置处做所述静态转移特性曲线的切线，切线的延长线上漏极电流Id为零时对应的栅极电压为所述阈值电压。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种MOSFET的阈值电压的测量方法，能提高测量速率同时不影响或提高测量精度。

为解决上述技术问题，本发明提供的MOSFET的阈值电压的测量方法包括步骤：

步骤一、将MOSFET的栅极和漏极短接，在漏极注入漏极电流，测量源漏电压；以所测量的源漏电压为初始阈值电压。

步骤二、根据所述初始阈值电压设定栅极电压测量范围，所述初始阈值电压位于所述栅极电压测量范围内，所述初始阈值电压减小第一值得到所述栅极电压测量范围的下限值，所述初始阈值电压增加第二值得到所述栅极电压测量范围的上限值。

步骤三、在所述栅极电压测量范围内测量所述MOSFET的线性工作区的静态转移特性曲线。

步骤四、从所述静态转移特性曲线得到最大跨导值并线性外推形成所述最终阈值电压。

进一步的改进是，所述第一值和所述第二值大于等于所述初始阈值电压和所述最终阈值电压之间的最大偏差值。

进一步的改进是，所述初始阈值电压和所述最终阈值电压之间的最大偏差值通过在步骤一之前采用如下预估步骤得到：

提供多个预估用MOSFET；所述预估用MOSFET和步骤一中的所述MOSFET工艺参数相同。

设定最大栅极电压测量范围，所述最大栅极电压测量范围为从0V到电源电压。

在所述最大栅极电压测量范围内测量所述预估用MOSFET的线性工作区的静态转移特性曲线并从所述静态转移特性曲线得到最大跨导值并线性外推形成所述预估用MOSFET的所述最终阈值电压。

测量多个所述预估用MOSFET的所述初始阈值电压。

统计出所述初始阈值电压和所述最终阈值电压之间的最大偏差值。

进一步的改进是，所述最大偏差值小于等于0.03V。

进一步的改进是，所述第一值等于所述第二值。

进一步的改进是，所述第一值为0.1V。

进一步的改进是，步骤三中测量时所述栅极电压的扫描步进为0.01V或者为0.05V。