[发明专利]测量漏电流的方法与装置

说明书

本申请要求享有2006年8月30日提出的申请号为No.10-2006-0083179的韩国专利申请的优先权，在此结合其全部内容作为参考。

技术领域

本发明涉及一种测量半导体元件漏电流的方法与装置。

背景技术

在现有技术的测量P-N结漏电流方法中，测试装置对电流的敏感程度决定了测试结构的尺寸。一般情况下，应用现有测量装置，为了精确地测量漏电流，要求制作的P-N结具有10^-12A以上的漏电流。

因此，考虑到一般的P-N结漏电流在10^-18A/μm²～10^-15A/μm²之间，需要一个很大的测试结构。

这就意味着为了测量一个小型特定元件的漏电流，需要将几千甚至数万的这种元件排成阵列。

结果造成用现有技术的测量漏电流的方法会遇到一个问题，当要求精确测量漏电流时需要一个庞大的测试结构。另外，实际应用元件的漏电流并不是直接测量的，而是以阵列的形式测量的，其测量结果由阵列的均值来估算。

发明内容

因此，本发明的实施方式的一个目的在于提供一种直接测量半导体元件的漏电流的方法与装置。

本发明的实施方式的另一目的在于提供一种能够使测试结构最小化的测量漏电流的方法与装置。

根据本发明的一方面，本发明提供了一种用于测量具有第一端和第二端的半导体元件漏电流的装置，包括：电容，包括与半导体元件的第一端相耦合的一端；以及金属氧化物半导体场效应晶体管，其包括漏极节点、栅极节点、源极节点和体节点，其中，栅极节点设置为与所述半导体元件的第一端相耦合，以及源极节点和体节点设置为与所述半导体元件的第二端相耦合并接收能量。

根据本发明的另一方面，本发明提供了一种在用于测量具有第一端和第二端的半导体元件漏电流的装置中使用的方法。所述装置包括：电容，包括与所述半导体元件的第一端相连接的一端；以及测试金属氧化物半导体场效应晶体管，其包括漏极节点、栅极节点、源极节点和体节点，其中栅极节点设置为与所述半导体元件的第一端相耦合，以及源极节点和体节点设置为与所述半导体元件的第二端相耦合并接收能量。所述方法包括：向所述源极节点输入电流；测量随时间变化的所述源极节点的电压；以及通过将随时间变化的所述源极节点的电压代入公式Id=CrdVs(t)dt+CdgodVs(t)dt]]>中，测量所述半导体元件的漏电流，其中，Id为测量对象的漏电流，Cr为所述电容的电容值，Vs(t)为随时间变化的所述源极节点电压，Cdgo为所述漏极和栅极之间的重叠电容。

附图说明

从下述与结合附图所提供的优选实施的描述中，可以更清楚地理解本发明的上述和其它目的和特征，在附图中：

图1示出了根据本发明实施方式用于测量漏电流的装置的示例性电路；

图2示出了根据本发明实施方式在测量状态下使用的MOSFET晶体管的伏安特性以及该MOSFET晶体管的电流饱和区的示例性图；

图3示出了当二极管漏电流变化时电压随时间变化的斜率的示例性图；以及

图4示出了根据本发明实施方式用于测量漏电流的装置的示例性电路图。

具体实施方式

在下文中，详细参照附图所示的示例，说明本发明的优选实施方式。

图1示出了根据本发明实施方式用于测量漏电流的装置的示例性电路。

参照图1，电路中应包括二极管D1，金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)T1和电容Cr。电路还可以包括用于地和各种电压的一些电路端子或者连接点。二极管D1是包括P-N结区的半导体元件，所述P-N结区将会导致漏电流Id，将要基于电路测量该漏电流。

提供MOSFET晶体管T1和电容Cr以在电路中测量二极管D1的漏电流Id。电容Cr也可称为参考电容。