Способ определения концентрации примеси и глубины залегания р-п-перехода встроенного канала мдп-транзисторов

 

Изобретение относится к метрологии полупроводниковых приборов,, в частности к способам определения параметров МДП-транзисторов. Цель изобретения - повышение производительности способа определения концентрации примеси и глубины залегания р-пперехода встроенного канала МДП-транзисторов . Способ включает измерение проводимости канала при напряжении на стоке, стремящемся к нулю, . и измерение напряжения насыщения тока стока в транзисторе, на затвор которого подано напряжение, обеспечивающее инверсию канала транзистора на поверхности. Наступление инверсии канала регистрируют по моменту стабилизации стоковой характеристики при изменении напряжения на затворе относительно заземленного истока.Искомые параметры канала определяют расчетным путем по фор 1улам. § W

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3889863/24-25 (22) 24.04.85 (46) 15 01.87. Бюл. 1) 2 (72) Г.Я.Пригожин и Ю.В.Скуратов (53) 621.382{088.8) (56) Основы технологии кремниевых интегральных схем. Окисление, диффузия,эпитаксия. Перев. с англ./Под ред. Бургера и Донована, М,: Мир, 1969, с. 400, 407.

Haken R.À. Analysis of the deep

depletion N0SFET and the use of

the d.c. characteristics for determining bulk-channel charge-coupled

device parameters. - Solid-State

Electronics, чоУ. 21, У 5, 1978, р. 753-761. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ

ПРИМЕСИ И ГЛУБИНЫ ЗАЛЕГАНИЯ р-и-ПЕРЕХОДА ВСТРОЕННОГО КАНАЛА МДП-ТРАНЗИСТОРОВ

G1) 4 Н 01 Ь 21/66 G 01 R 31/26

{57) Изобретение относится к метрологии полупроводниковых приборов., в частности к способам определения параметров МДП-транзисторов. Цель изобретения — повышение производительности способа определения концентрации примеси и глубины залегания р-иперехода встроенного канала МДП-транзисторов. Способ включает измерение проводимости канала при напряжении на стоке, стремящемся к нулю,. и измерение напряжения насыщения тока стока в транзисторе, на затвор которого подано напряжение, обеспечивающее инверсию канала транзистора на поверхности. Наступление инверсии канала регистрируют по моменту стабилизации стоковой характеристики при изменении напряжения на затворе относительно заземленного истока.Искомые параметры канала оцределяют расчетным путем по формулам.

1283874

0,45 10

I о с

0,45 10 А/В. где р

Ч

Изобретение относится к электронике, в частности к способам определения параметров встроенного канала ЩП-транзисторов.

Цель изобретения †повышение производительности способа.

Пример. На пластинах кремния

КДБ-20 с концентрацией примеси в подложке N 7 10 см были иэгсм -ъ товлены МДП-транзисторы со встроенным каналом с поликремниевым затвором. Длина канала транзистора L -=

120 мкм, ширина канала M = 710 мкм, Встроенный канал был получен с помощью ионной имплантации мышьяка.

На затвор транзистора подают пос-! тоянное напряжение -10 В относительно заземленного истока, обеспечивающее инверсию,канала на поверхности, Наступление инверсии характеризуется отсутствием влияния напряжения затвора на ток стока, в чем легко удостовериться по стабилизации стоковой характеристики.

На сток транзистора подают напряжение V = 0 1 В, измеряют I стос У 4 9 ка (I =- 0,45 10 А) и определяют проводимость канала g

После этого при медленном повышении напряжения на стоке фиксируют момент перехода транзистора в насьпцение. Насыщение тока стока наступало при напряжении насыщения Чсц =

1 — i,9 В. Полученные значения g u

Чс„ подставляют в формулы для определения концентрации примеси N u глубины залегании р-и-перехода Х-:

3 — подвижность носителей; — ширина канала транзистора; — длина канала транзистора; заряд электрона,"

E, — электрическая постоянная; — диэлектрическая проницаемость полупроводника;

Ц вЂ” контактная разность потенциалов между встроенным каналом и подложкой;

N„- концентрация примеси в подложке.

Начальное значение р было выбрано равным 900 см /H c.

Значение констант в формулах (1) и (2) таковы:

g I 6 10 Кл, E = 12 fî

8,85 ° 10 Ф/см, Ц = 0,7 В.

Расчет привел к значениям N

I6 -з с

2,45 ° 10 см, Х = 0,43 мкм.

По графику эавнсймости P (N,) для кремния находят значение ш соответствующее полученному значению Ис : ш = 1140 см /В с.

Подставляют это число в формулы (1) и (2), проводят расчет вновь и получают N = 1,7 ° 10 см, Х

0,45 мкм.

Дальнейшие итерации не проводят к. заметному изменению результатов.

При этом измерения по способу-прототипу заняло около трех часов, тогда как измерения предлагаемым способом были выполнены в течение

10 мин.

Формула изобретения

Способ определения концентрации примеси и глубины залегания р-п-перехода встроенного канала ИДП-транзисторов, включающий измерение проводимости канала при напряжении на стоке, стремящемся к нулю, измерение напряжения тока стока, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения производительности способа про1 водимость канала и напряжение насыщения измеряют при напряжении на затворе, соответствующем стабилизации стоковой характеристики, а концентрацию примеси и глубину залегания р-и-перехода определяют по формулам

%с 2 ЕсЧк (и

РТ1 "с

f 283874 где Nñ

Х сн

)Ц

Ь

Составитель И.Петрович

Техред В.Кадар Корректор E.Ñèðîõìàí

Редактор А.Ревин

Заказ 7452/53 Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская на ., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 I концентрация примеси; глубина залегания р-пперехода; проводимость канала при напряжении на стоке, сремящемся к нулю; напряжение насыщения тока стока; подвижность носителей; ширина канала транзистора; длина канала транзистора; заряд электрона;

Ф вЂ” контактная разность потенциалов между встроенным каналом и подложкой;

N — концентрация примеси в под

5 ложке;

E„ — электрическая постоянная:

F. — относительная диэлектрическа проницаемость, при этом вычисления повторяют 1-2 ра10 эа, уточняя каждый раз значения подвижности в соответствии с полученным значением концентрации примеси.