【MOS結構高頻C-V特性測試系統】
功能/作用介紹
簡介
MOS結構是建立半導體表面理論的基礎，也是半導體器件與集成電路的基本結構。測量MOS結構高頻C-V特性是進行Si/SiO2界面研究，獲得關鍵結構參數：硅摻雜類型、濃度，氧化層厚度及層中可動電荷、固定電荷密度等的主要方法。
現有市售的C-V特性測量儀，多為進口設備，配件繁多、功能強大、價格昂貴，如半導體參數測試儀，不適合作為高校實驗教學設備。為此，哈爾濱工業大學面向實驗教學設計制作了MOS結構高頻C-V特性測試系統。
MOS結構高頻C-V特性測試系統是一套計算機虛擬化電容-電壓(C-V)智能測試系統。由外部硬件電路，數據采集卡及人機界面控制軟件組成。通過控制軟件將C-V測試儀與計算機結合起來，利用計算機強大的數據及圖形處理能力來分析處理C-V特性數據和特性曲線，從而取得精確的測量結果。本系統使用起來簡便易懂。通過簡單操作可以完成常規MOS電容芯片的C-V測量及C-V特性曲線的顯示，并且可以對圖形及數據進行儲存、打印以及實時查看。
本系統主要由主控機、監視器、C-V測試儀、探針測試臺組成：
主控機，負責C-V特性數據的采集及處理，工作在1G的時鐘頻率下，可存儲50萬組C-V特征數據。
C-V測試儀，負責C-V信號預處理，最大掃描電壓：-50~+50V，高頻小信號：1MHz，電容測量精度優于1%(1-100pF)。
探針測試臺，負責樣片的放置及測試點的選擇，載片臺可放置4吋測試樣片，可前后、左右、上下及旋轉任意調節。此外，還研制了多功能探針臺，除了具有上述功能之外，還具有加熱控溫(室溫~250℃)、施加偏壓(6V、12V)功能。
監視器，負責人機界面顯示及虛擬儀器的顯示，可采用SVGA以上高清晰現實模式。
本系統適用范圍廣泛。作為高校實驗教學儀器，主要是面向電子信息科學與技術專業、微電子學專業等，為“半導體物理學”、“半導體器件原理”、“微電子工藝”等課程實驗服務，可開出4或6學時綜合型實驗，有配套的實驗指導書。4學時實驗：“MOS結構高頻C-V特性測量”。學生通過本實驗學習能加深對抽象的半導體表面理論的理解，掌握應用C-V特性測量方法獲取MOS結構襯底參雜濃度、氧化層電荷面密度，氧化層厚度等關鍵參數。6學時實驗：“MOS結構高頻C-V特性測量及±BT處理實驗”，需要用多功能鍵合臺作為實驗樣品臺，是在MOS結構高頻C-V特性測量實驗基礎之上，對MOS結構樣品進行±BT(偏壓溫度)處理后，C-V特性曲線的發生平移，通過得出Si/SiO界面氧化層中可動電荷、固定電荷面密度，由此也可以了解MOS結構器件特性及其制造工藝的環境、條件。
本系統也適用于微電子領域科研院所，作為半導體/氧化層界面實驗研究工具，開展MOS結構器件及工藝的C-V特性實驗研究手段。
另外，多功能探針臺也可以作為獨立實驗設備或與其電測儀器聯用，如晶體管圖示儀，示波器等，作為芯片測試工具。
作品名稱：MOS結構高頻C-V特性測試系統
完成單位：哈爾濱工業大學
