[发明专利]绝缘体上硅MOS器件动态击穿电压的测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及击穿电压的测试方法，特别是涉及一种绝缘体上硅MOS器件动态击穿电压的测试方法。

背景技术

与传统的体硅MOSFET（互补型金属氧化物半导体场效应管）相比，绝缘体上硅（SOI）MOSFET在衬底和阱之间增加了一层氧化物，如图1所示。这使得器件速度更块、跨导大、寄生电容小、功耗低、漏电流更小。

传统的测试SOI MOSFET动态击穿电压的方法只能满足器件正常情况下的击穿电压测试需求，然而若器件在测试过程中发生烧毁等现象，该方法只能返回测试无效的信息，无法给出烧毁时的漏极电压。

发明内容

基于此，有必要针对传统的测试SOI MOSFET动态击穿电压的方法无法测出烧毁电压的问题，提供一种在测试中器件烧毁的情况下能够准确测得烧毁电压的绝缘体上硅MOS器件动态击穿电压的测试方法。

一种绝缘体上硅MOS器件动态击穿电压的测试方法，包括先后对所述MOS器件的漏极施加漏极电压Vd₁、Vd₂、Vd₃、......、Vd_max循环进行击穿测试的步骤，其中Vd₁、Vd₂、Vd₃、......、Vd_max逐渐递增，所述击穿测试包括下列步骤：步骤A，对所述MOS器件的栅极施加电压Vg，量测所述MOS器件的漏极电流；步骤B，判断当前的漏极电流是否是第一漏极电流前值的a₁倍以上，若是，则将当前施加的所述漏极电压作为动态击穿电压进行记录，结束测试；否则执行步骤C；步骤C，判断所述当前的漏极电流是否在第二漏极电流前值的1/a₂以下，若是，则将当前施加的所述漏极电压作为烧毁电压进行记录，结束测试；否则执行步骤D；步骤D，判断Vg是否达到测试值上限，若是，则跳出当前漏极电压下的击穿测试循环，进入下一漏极电压下的击穿测试循环，否则将当前的Vg增大后返回步骤A；所述第一漏极电流前值是指前一漏极电压下的、且Vg与当前相同时测得的漏极电流，所述第二漏极电流前值是指前一Vg下的漏极电流。

在其中一个实施例中，所述Vg的初始值为0，所述步骤B仅在Vg=0时执行。

在其中一个实施例中，所述步骤C仅在Vg≥工作电压阈值时执行。

在其中一个实施例中，所述a₁和a₂均为1000。

在其中一个实施例中，还包括判断是否同时满足所述漏极电压达到Vd_max、所述Vg达到测试值上限的条件，若同时满足则返回器件失效信息的步骤。

在其中一个实施例中，所述漏极电压是以0.1伏特的步进递增。

在其中一个实施例中，所述将当前的Vg增大的步骤是增大0.3伏特。

在其中一个实施例中，所述MOS器件的源极悬空。

在其中一个实施例中，所述MOS器件的衬底接零电位。

上述绝缘体上硅MOS器件动态击穿电压的测试方法，能够准确测得烧毁电压，因此能准确地反映器件对电压的承受能力以及反应，避免无效的测试数据导致工艺开发更为混乱的情况。

附图说明

图1分别是传统的体硅MOSFET和SOI MOSFET切片后剖面在显微镜下的照片；

图2是一实施例中击穿测试循环的流程图；

图3是不带侧向体引出（BTS）型的SOI MOS器件的剖面结构示意图；

图4是带侧向体引出（SBTS）型的SOI MOS器件的剖面结构示意图；

图5是SOI MOS器件正常测得动态击穿电压的特性曲线；

图6是SOI MOS器件在测试中烧毁的特性曲线。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

如图3、图4所示，传统的SOI至少包括不带侧向体引出（BTS）型的（如图3所示）和带侧向体引出（SBTS）型的（如图4所示）结构。对于BTS型结构，漏与源是等价的，在测试中可互换。对于SBTS结构，由于会多引出N+阱区端，而该N+阱区端在测试时需与漏极加同极性电位，导致漏极与源极不可等价互换测试。