半導體C-V測量基礎

　　通用測試

　　電容-電壓(C-V)測試廣泛用于測量半導體參數，尤其是MOSCAP和MOSFET結構。此外，利用C-V測量還可以對其他類(lèi)型的半導體器件和工藝進(jìn)行特征分析，包括雙極結型晶體管(BJT)、JFET、III-V族化合物器件、光伏電池、MEMS器件、有機TFT顯示器、光電二極管、碳納米管(CNT)和多種其他半導體器件。

　　這類(lèi)測量的基本特征非常適用于各種應用和培訓。大學(xué)的研究實(shí)驗室和半導體廠(chǎng)商利用這類(lèi)測量評測新材料、新工藝、新器件和新電路。C-V測量對于產(chǎn)品和良率增強工程師也是極其重要的，他們負責提高工藝和器件的性能?？煽啃怨こ處熇眠@類(lèi)測量評估材料供貨，監測工藝參數，分析失效機制。

　　采用一定的方法、儀器和軟件，可以得到多種半導體器件和材料的參數。從評測外延生長(cháng)的多晶開(kāi)始，這些信息在整個(gè)生產(chǎn)鏈中都會(huì )用到，包括諸如平均摻雜濃度、摻雜分布和載流子壽命等參數。在圓片工藝中，C-V測量可用于分析柵氧厚度、柵氧電荷、游離子(雜質(zhì))和界面阱密度。在后續的工藝步驟中也會(huì )用到這類(lèi)測量，例如光刻、刻蝕、清洗、電介質(zhì)和多晶硅沉積、金屬化等。當在圓片上完全制造出器件之后，在可靠性和基本器件測試過(guò)程中可以利用C-V測量對閾值電壓和其他一些參數進(jìn)行特征分析，對器件性能進(jìn)行建模。

　　半導體電容的物理特性

　　MOSCAP結構是在半導體制造過(guò)程中形成的一種基本器件結構(如圖1所示)。盡管這類(lèi)器件可以用于真實(shí)電路中，但是人們通常將其作為一種測試結構集成在制造工藝中。由于這種結構比較簡(jiǎn)單而且制造過(guò)程容易控制，因此它們是評測底層工藝的一種方便的方法。