Cómo evaluar la fiabilidad del dieléctrico de la puerta CMOS

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Caracterización de la ruptura dieléctrica de la puerta CMOS

La caracterización del dieléctrico de puerta de los semiconductores de óxido metálico complementarios (CMOS) requiere aplicar una tensión o una corriente de estrés controladas, al tiempo que se miden la fuga de la puerta y el comportamiento de ruptura dieléctrica. En la ruptura dieléctrica en tiempo cero (TZDB) se aplica una tensión de puerta creciente hasta que se produce la ruptura, mientras que en la ruptura dieléctrica dependiente del tiempo (TDDB) se aplica una tensión o una corriente de estrés constantes y se mide el tiempo necesario para que el dieléctrico falle.

Las mediciones de rampa de tensión (V-Ramp) y de rampa de corriente (J-Ramp) ofrecen métodos adicionales para evaluar el comportamiento dieléctrico. En una prueba V-Ramp, la tensión aplicada al dieléctrico aumenta a un ritmo lineal constante hasta que se produce la ruptura, mientras que en una prueba J-Ramp la corriente aumenta en intervalos de tiempo espaciados logarítmicamente. Las mediciones permiten obtener parámetros como la tensión de ruptura, el tiempo hasta la ruptura y la carga total inyectada en el dieléctrico antes de la ruptura.

Solución para pruebas de fiabilidad del dieléctrico de puerta en CMOS

Las pruebas de fiabilidad del dieléctrico de la puerta requieren una tensión eléctrica controlada, combinada con mediciones precisas de corriente y tensión, para detectar la ruptura dieléctrica. El analizador de dispositivos semiconductores B1500A ofrece unidades de fuente/monitor configurables para aplicar tensión y medir la fuga de la puerta, incluida la medición de corriente de alta resolución para dispositivos de baja fuga. EasyEXPERT ofrece pruebas de aplicación listas para usar para mediciones de ruptura dieléctrica en tiempo cero (TZDB), ruptura dieléctrica dependiente del tiempo (TDDB), rampa de tensión (V-Ramp) y rampa de corriente (J-Ramp). Las pruebas V-Ramp y J-Ramp permiten determinar parámetros de ruptura como la carga total hasta la ruptura y la tensión de ruptura, mientras que los resultados de las mediciones y las características de corriente-tensión pueden visualizarse y almacenarse para su análisis posterior.
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Véase el diagrama de bloques de la solución para la prueba de fiabilidad del dieléctrico de puerta CMOS

Diagrama de bloques que muestra cómo evaluar la fiabilidad del dieléctrico de la puerta CMOS

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