КБД (электроника)

QBD — это термин, применяемый для измерения заряда до пробоя полупроводникового устройства. Это стандартный метод разрушающего контроля , используемый для определения качества оксидов затвора в МОП- устройствах. Он равен общему заряду , проходящему через диэлектрический слой (т. е . флюенсу электронов или дырок, умноженному на элементарный заряд) непосредственно перед разрушением. Таким образом, QBD является мерой зависящего от времени распада оксида затвора . В качестве меры качества оксидов QBD также может быть полезным показателем надежности продукта в определенных условиях электрического напряжения.

Метод испытания

К МОП-структуре прикладывается напряжение , чтобы пропустить контролируемый ток через оксид, т.е. ввести контролируемое количество заряда в диэлектрический слой. Измеряя время, по истечении которого измеренное напряжение падает до нуля (когда происходит электрический пробой ), и интегрируя подаваемый ток по времени, определяют заряд, необходимый для разрушения оксида затвора.

Этот интеграл заряда затвора определяется как:

$${\displaystyle Q_{\text{bd}}=\int _{0}^{t_{\text{bd}}}i(t)\,dt}$$

срывом лавины ${\displaystyle t_{\text{bd}}}$

Варианты

Существует пять распространенных вариантов метода испытаний QBD:

1. Линейное изменение напряжения (процедура испытания V-образного изменения напряжения, включающая характеристическую кривую ток-напряжение (IV) с использованием линейно возрастающего и/или уменьшающегося напряжения, например пилообразной или треугольной волны )
2. Постоянное токовое напряжение (CCS)
3. Экспоненциальное изменение тока (ECR) (включающее характеристическую кривую ток-напряжение (IV) с использованием экспоненциально возрастающего и/или уменьшающегося напряжения, как в форме сигнала зарядки/разрядки с постоянной времени RC ) или (процедура испытания J-рампы) ^[1]
4. Ограниченное J-рампа (вариант процедуры J-рампы, в которой линейное изменение тока останавливается на определенном уровне напряжения и продолжается как постоянное текущее напряжение).
5. Линейное изменение тока (LCR) (включающее характеристическую кривую ток-напряжение (IV) с использованием линейно возрастающего и/или уменьшающегося тока, например пилообразной или треугольной волны )

Для процедуры испытания V-рампы измеренный ток интегрируется для получения QBD. Измеренный ток также используется в качестве критерия обнаружения для прекращения нарастания напряжения. Одним из определенных критериев является изменение логарифмического наклона тока между последовательными шагами напряжения.

Анализ

Кумулятивное распределение измеренных QBD обычно анализируется с использованием диаграммы Вейбулла .

Стандарты

Стандарт JEDEC

• JESD35-A - Процедура тестирования тонких диэлектриков на уровне пластины, апрель 2001 г.

Рекомендации

1. Думин, Нельс А., Преобразование заряда до пробоя, полученного из нарастающих текущих напряжений, в области заряда до пробоя и времени до пробоя для постоянного токового напряжения , [1]

Смотрите также

• Конденсатор - секция пробоя
• Полевая электронная эмиссия
• Качество по дизайну