[发明专利]一种基于栅调制产生电流提取MOSFET衬底掺杂浓度的方法

摘要

本发明公开了一种基于栅调制产生电流提取MOSFET衬底掺杂浓度的方法，利用栅调制产生电流曲线对衬底掺杂敏感的特性，使用与被测器件尺寸相同的已知衬底掺杂的MOSFET作为比对器件，将被测的MOSFET器件进行测试IGM‑VG曲线。由于在测试设置相同情形下，对比器件与被测器件的IGM‑VG曲线峰值相同，只是在栅电压VG上的位置发生漂移。因此测量出被测器件与对比器件的IGM‑VG曲线之间的栅压漂移量，并利用相同的曲线峰值所对应的沟道空穴浓度PS相等这一原理进行计算，从而得出被测器件的衬底掺杂浓度。本发明方法具有准确性高、测试简单快速的特点，更易探测出衬底掺杂的变化；测试时直流测试，对设备要求较低且快速的特点。

主权项

1.一种基于栅调制产生电流提取MOSFET衬底掺杂浓度的方法，其特征在于，步骤如下：(1)设置MOSFET的测试端电压VG，固定漏端电压VD，悬浮MOSFET的源端，衬底接地；对MOSFET的栅电压VG进行扫描，漏电流即为IGM；在相同的测试条件下，被测器件、已知尺寸和衬底掺杂与被测MOSFET相同的对比器件进行测试IGM‑VG曲线，标记对比器件的已知衬底掺杂浓度为NA0；(2)被测器件相比对比器件的IGM曲线在栅电压VG轴上发生漂移，其漂移量为ΔVG，此时两个器件的IGM峰值点对应的VG和衬底掺杂分布标记为对比器件(VG0，NA0)和被测器件为(VG1，NA1)，其中VG0、VG1直接从曲线上获取；(3)在峰值处，被测器件和对比器件的沟道界面处的空穴浓度相同，此时沟道空穴浓度的PS为：其中NA为衬底掺杂，Cox为栅氧化层电容，UGF为栅电压，q为电子电量，UD为漏端电压，εs为相对介电常数，β＝q/kT，T为温度；因此有对比器件的PS0与被测器件的PS1相等，即PS0＝PS1，于是有：(4)将NA0、VG0、VG1带入，求解方程(2)，即可求出被测器件的衬底掺杂浓度NA1。