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      一種獲取非對(duì)稱裝置柵堆疊電容的方法與流程

      文檔序號(hào):11836208閱讀:316來源:國(guó)知局
      一種獲取非對(duì)稱裝置柵堆疊電容的方法與流程

      本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種獲取非對(duì)稱裝置柵堆疊電容的方法。



      背景技術(shù):

      目前,由于非對(duì)稱器件結(jié)構(gòu)(asymmetric device)中的源極結(jié)構(gòu)與漏極結(jié)構(gòu)是不對(duì)稱的,會(huì)造成其柵源電容(gate to source capacitance,簡(jiǎn)稱Cgs)與柵漏電容(gate to drain capacitance,簡(jiǎn)稱Cgd)的值不相同,例如橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(Laterally-Diffused Metal Oxide Semiconductor,簡(jiǎn)稱-LDMOS)等。

      圖1是柵溝道電容曲線圖;如圖1所示,在對(duì)上述的非對(duì)稱器件結(jié)構(gòu)進(jìn)行電容測(cè)量時(shí),雖然可通過柵溝道電容(gate to channel capacitance,簡(jiǎn)稱Cgc)與柵源電壓(gate to source voltage,簡(jiǎn)稱Vgs)之間的關(guān)系曲線特征來獲取該非對(duì)稱器件結(jié)構(gòu)的柵堆疊電容值(the total value of gate overlap capacitance),但由于Cgs與Cgd的值不同,致使很難獲取該非對(duì)稱器件結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確的Cgs的值及Cgd的值。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      針對(duì)上述技術(shù)問題,本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N獲取非對(duì)稱裝置柵堆疊電 容的方法,所述方法包括:

      提供一柵源電容與柵漏電容不相等的待測(cè)非對(duì)稱MOS器件;

      采用與所述待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的源極相同的制備工藝,制備一對(duì)稱MOS器件的源極和漏極,以使得該對(duì)稱MOS器件的柵源電容、柵漏電容均與所述待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵源電容相等;

      采用量測(cè)工藝獲取所述對(duì)稱MOS器件的柵溝道電容,并根據(jù)該對(duì)稱MOS器件的柵溝道電容、柵源電容及柵漏電容之間的函數(shù)關(guān)系,計(jì)算出所述對(duì)稱MOS器件的柵源電容、柵漏電容,以得到所述待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵源電容;

      采用量測(cè)工藝獲取所述待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵溝道電容,并根據(jù)該待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵溝道電容、柵源電容及柵漏電容之間的函數(shù)關(guān)系,計(jì)算所述待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵漏電容。

      作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例,上述的獲取非對(duì)稱裝置柵堆疊電容的方法中,所述對(duì)稱MOS器件的柵溝道電容與其柵源電容、柵漏電容之間的函數(shù)關(guān)系包括以下公式:

      Qoverlap.g=-(Qoverlap.d+Qoverlap.s+(CGBO*Lactive)*Vgb);

      Qoverlap.d=Qoverlap.s;

      <mrow> <mfrac> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>overlap</mi> <mo>.</mo> <mi>s</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>W</mi> <mi>active</mi> </msub> </mfrac> <mo>=</mo> <mi>CGSO</mi> <mo>*</mo> <msub> <mi>V</mi> <mi>gs</mi> </msub> <mo>+</mo> <mi>CGSL</mi> <mo>[</mo> <msub> <mi>V</mi> <mi>gs</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>V</mi> <mrow> <mi>gs</mi> <mo>.</mo> <mi>overlap</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <mfrac> <mi>CKAPPAS</mi> <mn>2</mn> </mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <msqrt> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mfrac> <msub> <mrow> <mn>4</mn> <mi>V</mi> </mrow> <mrow> <mi>gs</mi> <mo>.</mo> <mi>overlap</mi> </mrow> </msub> <mi>CKAPPAS</mi> </mfrac> </msqrt> <mo>)</mo> </mrow> <mo>]</mo> <mo>;</mo> </mrow>

      其中,Qoverlap.g表示柵極側(cè)的疊置電量,Qoverlap.d表示漏極側(cè)的疊置電量,Qoverlap.s表示源級(jí)側(cè)的疊置電量,CGBO表示柵極至體區(qū)的每個(gè)溝道單位長(zhǎng)度上的疊加電容,Lactive表示有源區(qū)的長(zhǎng)度,Vgb表示柵極體區(qū)之間的電壓,Wactive表示有源區(qū)的寬度,CGSO表示柵極至源區(qū)的 每個(gè)溝道單位長(zhǎng)度上的疊加電容,Vgs表示柵源極之間的電壓,CGSL表示柵極至源區(qū)的每個(gè)有源區(qū)單位長(zhǎng)度上的疊加電容,Vgs.overlap表示柵源極之間的疊加電壓,CKAPPAS表示源極側(cè)基于疊加電容的系數(shù)。

      作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例,上述的獲取非對(duì)稱裝置柵堆疊電容的方法中,所述待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵溝道電容與其柵源電容、柵漏電容之間的函數(shù)關(guān)系包括以下公式:

      Qoverlap.g=-(Qoverlap.d+Qoverlap.s+(CGBO*Lactive)*Vgb);

      <mrow> <mfrac> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>overlap</mi> <mo>.</mo> <mi>s</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>W</mi> <mi>active</mi> </msub> </mfrac> <mo>=</mo> <mi>CGSO</mi> <mo>*</mo> <msub> <mi>V</mi> <mi>gs</mi> </msub> <mo>+</mo> <mi>CGSL</mi> <mo>[</mo> <msub> <mi>V</mi> <mi>gs</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>V</mi> <mrow> <mi>gs</mi> <mo>.</mo> <mi>overlap</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <mfrac> <mi>CKAPPAS</mi> <mn>2</mn> </mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <msqrt> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mfrac> <msub> <mrow> <mn>4</mn> <mi>V</mi> </mrow> <mrow> <mi>gs</mi> <mo>.</mo> <mi>overlap</mi> </mrow> </msub> <mi>CKAPPAS</mi> </mfrac> </msqrt> <mo>)</mo> </mrow> <mo>]</mo> <mo>;</mo> </mrow>

      <mrow> <mfrac> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>overlap</mi> <mo>.</mo> <mi>d</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>W</mi> <mi>active</mi> </msub> </mfrac> <mo>=</mo> <mi>CGDO</mi> <mo>*</mo> <msub> <mi>V</mi> <mi>gd</mi> </msub> <mo>+</mo> <mi>CGDL</mi> <mo>[</mo> <msub> <mi>V</mi> <mi>gd</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>V</mi> <mrow> <mi>gd</mi> <mo>.</mo> <mi>overlap</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <mfrac> <mi>CKAPPAD</mi> <mn>2</mn> </mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <msqrt> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mfrac> <msub> <mrow> <mn>4</mn> <mi>V</mi> </mrow> <mrow> <mi>gd</mi> <mo>.</mo> <mi>overlap</mi> </mrow> </msub> <mi>CKAPPAD</mi> </mfrac> </msqrt> <mo>)</mo> </mrow> <mo>]</mo> </mrow>

      其中,Qoverlap.g表示柵極側(cè)的疊置電量,Qoverlap.d表示漏極側(cè)的疊置電量,Qoverlap.s表示源級(jí)側(cè)的疊置電量,CGBO表示柵極至體區(qū)的每個(gè)溝道單位長(zhǎng)度上的疊加電容,Lactive表示有源區(qū)的長(zhǎng)度,Vgb表示柵極體區(qū)之間的電壓,Wactive表示有源區(qū)的寬度,CGDO表示柵極至漏區(qū)的每個(gè)溝道單位長(zhǎng)度上的疊加電容,Vgd表示柵漏極之間的電壓,CGDL表示柵極至漏區(qū)的每個(gè)有源區(qū)單位長(zhǎng)度上的疊加電容,Vgd.overlap表示柵漏極之間的疊加電壓,CKAPPAD表示漏極側(cè)基于疊加電容的系數(shù)。

      作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例,上述的獲取非對(duì)稱裝置柵堆疊電容的方法還包括:

      根據(jù)所述對(duì)稱MOS器件的溝道的寬長(zhǎng)比與該對(duì)稱MOS器件進(jìn)行量測(cè)工藝時(shí)所處環(huán)境的溫度值之間的比值來確定所述對(duì)稱MOS器件的柵溝道電容、柵源電容及柵漏電容之間的函數(shù)關(guān)系;

      根據(jù)所述待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的溝道的寬長(zhǎng)比與該待測(cè)非對(duì)稱MOS器件進(jìn)行量測(cè)工藝時(shí)所處環(huán)境的溫度值之間的比值來確定所述待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵溝道電容、柵源電容及柵漏電容之間的函數(shù)關(guān)系。

      作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例,上述的獲取非對(duì)稱裝置柵堆疊電容的方法還包括:

      對(duì)所述對(duì)稱MOS器件進(jìn)行量測(cè)工藝時(shí),將該對(duì)稱MOS器件的源極、漏極及襯底短接;

      對(duì)所述待測(cè)非對(duì)稱MOS器件進(jìn)行量測(cè)工藝時(shí),將該待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的源極、漏極及襯底短接。

      作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例,上述的獲取非對(duì)稱裝置柵堆疊電容的方法還包括:

      采用與所述待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的漏極相同的制備工藝,制備所述對(duì)稱MOS器件的源極和漏極,以使得該對(duì)稱MOS器件的柵源電容、柵漏電容均與所述待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵漏電容相等;

      采用量測(cè)工藝獲取所述對(duì)稱MOS器件的柵溝道電容,并根據(jù)該對(duì)稱MOS器件的柵溝道電容、柵源電容及柵漏電容之間的函數(shù)關(guān)系,獲取所述對(duì)稱MOS器件的柵源電容、柵漏電容,進(jìn)而獲取所述待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵漏電容;

      采用量測(cè)工藝獲取所述待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵溝道電容,并根據(jù)該待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵溝道電容、柵源電容及柵漏電容之間的函數(shù)關(guān)系,獲取所述待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵源電容。

      本申請(qǐng)還提供了一種獲取非對(duì)稱裝置柵堆疊電容的方法,所述方法包括:

      提供一襯底;

      同步在所述襯底上至少制備一待測(cè)非對(duì)稱MOS器件和一對(duì)稱MOS器件;

      繼續(xù)形成所述待測(cè)非對(duì)稱MOS器件、所述對(duì)稱MOS器件各自的柵極;

      測(cè)量所述對(duì)稱MOS器件的柵溝道電容,并根據(jù)該對(duì)稱MOS器件的柵溝道電容、柵源電容及柵漏電容之間的函數(shù)關(guān)系,計(jì)算所述對(duì)稱MOS器件的柵源電容、柵漏電容,進(jìn)而得到所述待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵源電容;

      測(cè)量所述待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵溝道電容,并根據(jù)該待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵溝道電容、柵源電容及柵漏電容之間的函數(shù)關(guān)系,計(jì)算所述待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵漏電容;

      其中,所述對(duì)稱式MOS器件的源極摻雜區(qū)、漏極摻雜區(qū)均與所述待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的源極摻雜區(qū)在同一例子摻雜工序中形成,以使得所述對(duì)稱式MOS器件的柵源電容、柵漏電容均與所述非對(duì)稱式MOS器件的柵源電容相等。

      作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例,上述的獲取非對(duì)稱裝置柵堆疊電容的方法中,所述對(duì)稱MOS器件的柵溝道電容與其柵源電容、柵漏電容之間的函數(shù)關(guān)系包括以下公式:

      Qoverlap.g=-(Qoverlap.d+Qoverlap.s+(CGBO*Lactive)*Vgb);

      Qoverlap.d=Qoverlap.s;

      <mrow> <mfrac> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>overlap</mi> <mo>.</mo> <mi>s</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>W</mi> <mi>active</mi> </msub> </mfrac> <mo>=</mo> <mi>CGSO</mi> <mo>*</mo> <msub> <mi>V</mi> <mi>gs</mi> </msub> <mo>+</mo> <mi>CGSL</mi> <mo>[</mo> <msub> <mi>V</mi> <mi>gs</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>V</mi> <mrow> <mi>gs</mi> <mo>.</mo> <mi>overlap</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <mfrac> <mi>CKAPPAS</mi> <mn>2</mn> </mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <msqrt> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mfrac> <msub> <mrow> <mn>4</mn> <mi>V</mi> </mrow> <mrow> <mi>gs</mi> <mo>.</mo> <mi>overlap</mi> </mrow> </msub> <mi>CKAPPAS</mi> </mfrac> </msqrt> <mo>)</mo> </mrow> <mo>]</mo> <mo>;</mo> </mrow>

      其中,Qoverlap.g表示柵極側(cè)的疊置電量,Qoverlap.d表示漏極側(cè)的疊置電量,Qoverlap.s表示源級(jí)側(cè)的疊置電量,CGBO表示柵極至體區(qū)的每個(gè)溝道單位長(zhǎng)度上的疊加電容,Lactive表示有源區(qū)的長(zhǎng)度,Vgb表示柵極體區(qū)之間的電壓,Wactive表示有源區(qū)的寬度,CGSO表示柵極至源區(qū)的每個(gè)溝道單位長(zhǎng)度上的疊加電容,Vgs表示柵源極之間的電壓,CGSL表示柵極至源區(qū)的每個(gè)有源區(qū)單位長(zhǎng)度上的疊加電容,Vgs.overlap表示柵源極之間的疊加電壓,CKAPPAS表示源極側(cè)基于疊加電容的系數(shù)。

      作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例,上述的獲取非對(duì)稱裝置柵堆疊電容的方法中,所述待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵溝道電容與其柵源電容、柵漏電容之間的函數(shù)關(guān)系包括以下公式:

      Qoverlap.g=-(Qoverlap.d+Qoverlap.s+(CGBO*Lactive)*Vgb)

      <mrow> <mfrac> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>overlap</mi> <mo>.</mo> <mi>s</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>W</mi> <mi>active</mi> </msub> </mfrac> <mo>=</mo> <mi>CGSO</mi> <mo>*</mo> <msub> <mi>V</mi> <mi>gs</mi> </msub> <mo>+</mo> <mi>CGSL</mi> <mo>[</mo> <msub> <mi>V</mi> <mi>gs</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>V</mi> <mrow> <mi>gs</mi> <mo>.</mo> <mi>overlap</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <mfrac> <mi>CKAPPAS</mi> <mn>2</mn> </mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <msqrt> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mfrac> <msub> <mrow> <mn>4</mn> <mi>V</mi> </mrow> <mrow> <mi>gs</mi> <mo>.</mo> <mi>overlap</mi> </mrow> </msub> <mi>CKAPPAS</mi> </mfrac> </msqrt> <mo>)</mo> </mrow> <mo>]</mo> </mrow>

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      其中,Qoverlap.g表示柵極側(cè)的疊置電量,Qoverlap.d表示漏極側(cè)的疊置電量,Qoverlap.s表示源級(jí)側(cè)的疊置電量,CGBO表示柵極至體區(qū)的每個(gè)溝道單位長(zhǎng)度上的疊加電容,Lactive表示有源區(qū)的長(zhǎng)度,Vgb表示柵極體區(qū)之間的電壓,Wactive表示有源區(qū)的寬度,CGDO表示柵極至漏區(qū)的每個(gè)溝道單位長(zhǎng)度上的疊加電容,Vgd表示柵漏極之間的電壓,CGDL表示柵極至漏區(qū)的每個(gè)有源區(qū)單位長(zhǎng)度上的疊加電容,Vgd.overlap表示柵 漏極之間的疊加電壓,CKAPPAD(Coefficient of bias-dependent overlap capacitance for the drain side)表示漏極側(cè)基于疊加電容的系數(shù)。

      作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例,上述的獲取非對(duì)稱裝置柵堆疊電容的方法還包括:

      根據(jù)所述對(duì)稱MOS器件的溝道的寬長(zhǎng)比與該對(duì)稱MOS器件進(jìn)行量測(cè)工藝時(shí)所處環(huán)境的溫度值之間的比值來確定所述對(duì)稱MOS器件的柵溝道電容、柵源電容及柵漏電容之間的函數(shù)關(guān)系;

      根據(jù)所述待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的溝道的寬長(zhǎng)比與該待測(cè)非對(duì)稱MOS器件進(jìn)行量測(cè)工藝時(shí)所處環(huán)境的溫度值之間的比值來確定所述待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵溝道電容、柵源電容及柵漏電容之間的函數(shù)關(guān)系。

      作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例,上述的獲取非對(duì)稱裝置柵堆疊電容的方法還包括:

      對(duì)所述對(duì)稱MOS器件進(jìn)行量測(cè)工藝時(shí),將該對(duì)稱MOS器件的源極、漏極及襯底短接;

      對(duì)所述待測(cè)非對(duì)稱MOS器件進(jìn)行量測(cè)工藝時(shí),將該待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的源極、漏極及襯底短接。

      作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例,上述的獲取非對(duì)稱裝置柵堆疊電容的方法還包括:

      所述對(duì)稱式MOS器件的源極摻雜區(qū)、漏極摻雜區(qū)均與所述待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的漏極摻雜區(qū)在同一例子摻雜工序中形成,以使得所述對(duì)稱式MOS器件的柵源電容、柵漏電容均與所述非對(duì)稱式MOS 器件的柵漏電容相等;

      測(cè)量所述對(duì)稱MOS器件的柵溝道電容,并根據(jù)該對(duì)稱MOS器件的柵溝道電容、柵源電容及柵漏電容之間的函數(shù)關(guān)系,計(jì)算所述對(duì)稱MOS器件的柵源電容、柵漏電容,進(jìn)而得到所述待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵漏電容;

      測(cè)量所述待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵溝道電容,并根據(jù)該待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵溝道電容、柵源電容及柵漏電容之間的函數(shù)關(guān)系,計(jì)算所述待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵源電容。

      作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例,上述的獲取非對(duì)稱裝置柵堆疊電容的方法還包括:

      所述對(duì)稱式MOS器件的源極摻雜區(qū)及其漏極摻雜區(qū)的摻雜離子類型、濃度、面積、形狀均與所述待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的源極摻雜區(qū)相同。

      綜上所述,由于采用了上述技術(shù)方案,本申請(qǐng)?zhí)岢龅囊环N獲取非對(duì)稱裝置柵堆疊電容的方法,通過提供一設(shè)置的源漏極的特性尺寸均與待測(cè)的非對(duì)稱MOS器件上的源極或漏極尺寸相同的對(duì)稱MOS器件,以使得該對(duì)稱MOS器件的Cgs和Cgd均與該待測(cè)非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的Cgs或Cgd相等,并利用該對(duì)稱MOS器件的Cgc與Vgs之間的關(guān)系曲線特征來獲取該非對(duì)稱器件結(jié)構(gòu)的柵堆疊電容值,即獲取該對(duì)稱MOS器件的Cgs和Cgd的值,相應(yīng)的也就獲得了待測(cè)非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的Cgs或Cgd的值,并進(jìn)一步利用待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的Cgc與Vgs之間的關(guān)系曲線特征和待測(cè)非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的Cgs或Cgd的值,以獲取 該待測(cè)非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的Cgd或Cgs的值,即精準(zhǔn)的獲取該待測(cè)非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的柵堆疊電容值。

      附圖說明

      圖1是柵溝道電容曲線圖;

      圖2是本申請(qǐng)實(shí)施例中待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖3是本申請(qǐng)實(shí)施例中制備的對(duì)稱MOS器件的結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖4是本申請(qǐng)實(shí)施例中制備的對(duì)稱MOS器件的柵溝道電容曲線圖;

      圖5是本申請(qǐng)實(shí)施例中待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵溝道電容曲線圖。

      具體實(shí)施方式

      下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的說明:

      本實(shí)施例中獲取非對(duì)稱裝置柵堆疊電容的方法,主要是基于以下公式進(jìn)行說明。

      柵極側(cè)疊置電量(Gate Overlap Charge)公式:

      Qoverlap.g=-(Qoverlap.d+Qoverlap.s+(CGBO*Lactive)*Vgb)-------------------------------公式①

      源級(jí)側(cè)電容(Drain side)公式:

      <mrow> <mfrac> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>overlap</mi> <mo>.</mo> <mi>s</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>W</mi> <mi>active</mi> </msub> </mfrac> <mo>=</mo> <mi>CGSO</mi> <mo>*</mo> <msub> <mi>V</mi> <mi>gs</mi> </msub> <mo>+</mo> <mi>CGSL</mi> <mo>[</mo> <msub> <mi>V</mi> <mi>gs</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>V</mi> <mrow> <mi>gs</mi> <mo>.</mo> <mi>overlap</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <mfrac> <mi>CKAPPAS</mi> <mn>2</mn> </mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <msqrt> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mfrac> <msub> <mrow> <mn>4</mn> <mi>V</mi> </mrow> <mrow> <mi>gs</mi> <mo>.</mo> <mi>overlap</mi> </mrow> </msub> <mi>CKAPPAS</mi> </mfrac> </msqrt> <mo>)</mo> </mrow> <mo>]</mo> </mrow>-------------------------------------------------------------------------------------------------------------公式② <mrow> <msub> <mi>V</mi> <mrow> <mi>gs</mi> <mo>.</mo> <mi>overlap</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>2</mn> </mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>V</mi> <mi>gs</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&delta;</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <msqrt> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>V</mi> <mrow> <mo>`</mo> <mi>gs</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&delta;</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msub> <mrow> <mn>4</mn> <mi>&delta;</mi> </mrow> <mn>1</mn> </msub> </msqrt> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>-----------------------------------------------公式③

      漏級(jí)側(cè)電容(Drain side)公式:

      <mrow> <mfrac> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>overlap</mi> <mo>.</mo> <mi>d</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>W</mi> <mi>active</mi> </msub> </mfrac> <mo>=</mo> <mi>CGDO</mi> <mo>*</mo> <msub> <mi>V</mi> <mi>gd</mi> </msub> <mo>+</mo> <mi>CGDL</mi> <mo>[</mo> <msub> <mi>V</mi> <mi>gd</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>V</mi> <mrow> <mi>gd</mi> <mo>.</mo> <mi>overlap</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <mfrac> <mi>CKAPPAD</mi> <mn>2</mn> </mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <msqrt> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mfrac> <msub> <mrow> <mn>4</mn> <mi>V</mi> </mrow> <mrow> <mi>gd</mi> <mo>.</mo> <mi>overlap</mi> </mrow> </msub> <mi>CKAPPAD</mi> </mfrac> </msqrt> <mo>)</mo> </mrow> <mo>]</mo> </mrow>----------------------------------------------------------------------------------------------------------公式④ <mrow> <msub> <mi>V</mi> <mrow> <mi>gd</mi> <mo>.</mo> <mi>overlap</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>2</mn> </mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>V</mi> <mi>gd</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&delta;</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <msqrt> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>V</mi> <mrow> <mo>`</mo> <mi>gd</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&delta;</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msub> <mrow> <mn>4</mn> <mi>&delta;</mi> </mrow> <mn>1</mn> </msub> </msqrt> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>----------------------------------------------公式⑤

      對(duì)稱MOS器件中電量公式:

      Qoverlap.d=Qoverlap.s-----------------------------------------------------------------------------------公式⑥

      其中,上述的公式①-⑥中,Qoverlap.g表示柵極側(cè)的疊置電量,Qoverlap.d表示漏極側(cè)的疊置電量,Qoverlap.s表示源級(jí)側(cè)的疊置電量,CGBO表示柵極至體區(qū)的每個(gè)溝道單位長(zhǎng)度上的疊加電容(represents the gate-to-body overlap capacitance per unit channel length),Lactive表示有源區(qū)的長(zhǎng)度,Vgb表示柵極體區(qū)之間的電壓,Wactive表示有源區(qū)的寬度,CGSO表示柵極至源區(qū)的每個(gè)溝道單位長(zhǎng)度上的疊加電容,Vgs表示柵源極之間的電壓,CGSL表示柵極至源區(qū)的每個(gè)有源區(qū)單位長(zhǎng)度上的疊加電容,Vgs.overlap表示柵源極之間的疊加電壓,CKAPPAS表示源極側(cè)基于疊加電容的系數(shù),CGDO表示柵極至漏區(qū)的每個(gè)溝道單位長(zhǎng)度上的疊加電容,Vgd表示柵漏極之間的電壓,CGDL表示柵極至漏區(qū)的每個(gè)有源區(qū)單位長(zhǎng)度上的疊加電容,Vgd.overlap表示柵漏極之間的疊加電壓,CKAPPAD表示漏極側(cè)基于疊加電容的系數(shù)。

      優(yōu)選的,上述的Vgs.overlap=Vgd.overlap=0.02V。

      圖2是本申請(qǐng)實(shí)施例中待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的結(jié)構(gòu)示意圖,如 圖2所示,首先,根據(jù)測(cè)試工藝需求提供一待測(cè)非對(duì)稱MOS器件,如圖2所示,該待測(cè)非對(duì)稱MOS器件包括柵極11,及設(shè)置在該柵極11兩側(cè)的源極12和漏極13,且該源極12和漏極13相對(duì)于柵極11是非對(duì)稱的,這就使得該待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵源電容Cgs的值與其柵漏電容Cgd的值不相等。

      其次,為了準(zhǔn)確獲取上述待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵源電容Cgs和柵漏電容Cgd的值,則需要根據(jù)上述待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的源極12和/或漏極13的制備工藝條件及步驟,制備與其匹配的對(duì)稱MOS器件(symmetric device);下面就以根據(jù)源極12的制備工藝條件及步驟制備與其匹配的對(duì)稱MOS器件為例進(jìn)行詳細(xì)說明:

      圖3是本申請(qǐng)實(shí)施例中制備的對(duì)稱MOS器件的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖3所示,采用與上述制備源極12相同的制備工藝條件及步驟制備一對(duì)稱MOS器件的源極22和漏極23,使得位于柵極21兩側(cè)的源極22和漏極23的特征尺寸如寬度(width)、長(zhǎng)度(length)、厚度(thickness)等參數(shù)及材質(zhì)等均與源極12相同,即只要使得該對(duì)稱MOS器件的柵源電容Cgs的值和柵漏電容Cgd的值均與上述的待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵源電容Cgs的值相等即可,即可得公式⑥。

      之后,將該對(duì)稱MOS器件的源極22和漏極23短接(即源漏極電壓Vgd=0),采用量測(cè)器件,獲取該對(duì)稱MOS器件的柵溝道曲線圖;圖4是本申請(qǐng)實(shí)施例中制備的對(duì)稱MOS器件的柵溝道電容曲線圖,橫軸表示柵源電壓VGS,縱軸表示柵溝道電容Cgc,根據(jù)圖4即可準(zhǔn)確的獲取該對(duì)稱MOS器件的柵溝道電容Cgc的值,而由于該制 備的對(duì)稱MOS器件的柵源電容Cgs的值和柵漏電容Cgd的值相等,進(jìn)而可準(zhǔn)確的獲知該制備的對(duì)稱MOS器件的柵源電容Cgs的值和柵漏電容Cgd的值。

      同時(shí),由于該制備的對(duì)稱MOS器件的柵源電容Cgs的值和柵漏電容Cgd的值及待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵源電容Cgs的值均相等,這樣也就能夠準(zhǔn)確的獲取待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵源電容Cgs的值;即根據(jù)公式①、公式②、公式③及公式⑥,便可準(zhǔn)確的獲知上述的待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵源電容Cgs的值。

      最后,將該待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的源極12和漏極33也短接(即源漏極電壓Vgd(gate to drain voltage)=0),以獲取該待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵溝道曲線;圖5是本申請(qǐng)實(shí)施例中待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵溝道電容曲線圖,橫軸表示柵源電壓VGS,縱軸表示柵溝道電容Cgc,根據(jù)圖5即可準(zhǔn)確的獲取該對(duì)待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵溝道電容Cgc的值,而同時(shí)在上述的工藝步驟中又獲取了該待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵源電容Cgs的值,這樣就能夠準(zhǔn)確的獲知該待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵漏電容Cgd的值,即根據(jù)公式①、公式④、公式⑤及公式⑥,便可準(zhǔn)確的獲知上述待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵漏電容Cgd的值。

      進(jìn)一步的,由于以漏極13為例的制備工藝條件及步驟制備與其匹配的對(duì)稱MOS器件的方法與源極12為例的制備方法十分近似,在此便不予詳細(xì)描述,具體可參見上述記載的內(nèi)容;同樣參見圖2~4所示,在以根據(jù)漏極13的制備工藝條件及步驟制備與其匹配的對(duì)稱 MOS器件時(shí),則是采用與上述制備漏極13相同的制備工藝條件及步驟,制備一對(duì)稱MOS器件的源極22和漏極23,此時(shí)位于柵極21兩側(cè)的源極22和漏極23的尺寸如寬度(width)、長(zhǎng)度(length)等參數(shù)均與漏極13的尺寸相同,即使得該對(duì)稱MOS器件的柵源電容Cgs的值和柵漏電容Cgd的值均與上述的待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵漏電容Cgd的值相等。

      之后,將該對(duì)稱MOS器件的源極22和漏極23短接(即源漏極電壓Vsd=0),以獲取該對(duì)稱MOS器件的柵溝道曲線,并根據(jù)圖4獲取該對(duì)稱MOS器件的柵溝道電容Cgc的值,同樣該制備的對(duì)稱MOS器件的柵源電容Cgs的值和柵漏電容Cgd的值相等,進(jìn)而可準(zhǔn)確的獲知該制備的對(duì)稱MOS器件的柵源電容Cgs的值和柵漏電容Cgd的值。

      然后,利用該制備的對(duì)稱MOS器件的柵源電容Cgs的值和柵漏電容Cgd的值及待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵漏電容Cgd的值均相等的特性,以獲取待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵漏電容Cgd的值。

      最后,將該待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的源極12和漏極13也短接(即源漏極電壓Vsd=0),以獲取該待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵溝道曲線;并根據(jù)圖5即可準(zhǔn)確的獲取該對(duì)待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵溝道電容Cgc的值,而利用在上述的工藝步驟中獲取的該待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵漏電容Cgd的值,這樣就能夠準(zhǔn)確的獲知該待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的柵源電容Cgs的值。

      綜上,由于采用了上述技術(shù)方案,本申請(qǐng)?zhí)岢龅囊环N獲取非對(duì)稱 裝置柵堆疊電容的方法,通過提供一設(shè)置的源漏極的特性尺寸均與待測(cè)的非對(duì)稱MOS器件上的源極或漏極尺寸相同的對(duì)稱MOS器件,以使得該對(duì)稱MOS器件的Cgs和Cgd均與該待測(cè)非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的Cgs或Cgd相等,并利用該對(duì)稱MOS器件的Cgc與Vgs之間的關(guān)系曲線特征來獲取該非對(duì)稱器件結(jié)構(gòu)的柵堆疊電容值,即獲取該對(duì)稱MOS器件的Cgs和Cgd的值,相應(yīng)的也就獲得了待測(cè)非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的Cgs或Cgd的值,并進(jìn)一步利用待測(cè)非對(duì)稱MOS器件的Cgc與Vgs之間的關(guān)系曲線特征和待測(cè)非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的Cgs或Cgd的值,以獲取該待測(cè)非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的Cgd或Cgs的值,即精準(zhǔn)的獲取該待測(cè)非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的柵堆疊電容值。

      通過說明和附圖,給出了具體實(shí)施方式的特定結(jié)構(gòu)的典型實(shí)施例,基于本發(fā)明精神,還可作其他的轉(zhuǎn)換。盡管上述發(fā)明提出了現(xiàn)有的較佳實(shí)施例,然而,這些內(nèi)容并不作為局限。

      對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言,閱讀上述說明后,各中變化和修正無疑將顯而易見。因此,所附的權(quán)利要求書應(yīng)看作是涵蓋本發(fā)明的真實(shí)意圖和范圍的全部變化和修正。在權(quán)利要求書范圍內(nèi)任何和所有等價(jià)的范圍與內(nèi)容,都應(yīng)認(rèn)為仍屬本發(fā)明的意圖和范圍內(nèi)。

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