CMOSのバイアス温度不安定性の測定方法

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最小限のリカバリによるバイアス温度不安定性劣化の測定

バイアス温度不安定性（BTI）のキャラクタリゼーションでは、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（MOSFET）に電気的ストレスを印加し、デバイス特性の変化を定期的に測定する必要があります。ネガティブバイアス温度不安定性（NBTI）は主に負のゲートバイアス下のPMOSデバイスに影響を与え、ポジティブバイアス温度不安定性（PBTI）は対応するストレス条件を使用して評価できます。測定では通常、蓄積されたストレス時間の関数としてしきい値電圧またはドレイン電流を追跡します。

ストレス-測定-ストレスシーケンスでは、最初にデバイスの電流-電圧特性を確立し、選択したストレスを印加してから、定期的なスポット測定またはスイープ測定を実行します。ストレスが取り除かれたときにデバイスが回復し始め、測定される劣化が減少する可能性があるため、測定間隔は短くする必要があります。直流および交流ストレスを印加して比較し、異なる動作条件下でのデバイスの挙動を特徴づけることも可能です。

高速バイアス温度不安定性試験のソリューション

バイアス温度不安定性テストでは、ストレス除去からデバイス測定までの時間を最小限に抑えながら、制御された電気的ストレスを印加する必要があります。Keysight半導体デバイスアナライザは、ソース/モニタユニットおよび波形ジェネレータ/高速測定ユニット（WGFMU）を使用してBTIテストをサポートします。WGFMUは、任意の線形波形生成と超高速の電流-電圧測定を組み合わせることで、直流および交流ストレスの両方を可能にします。最小限のストレス中断によるストレス-測定-ストレス テストをサポートし、スポット測定およびスイープ測定を実行できます。EasyEXPERTには、BTIアプリケーションテストのほか、電流サンプリングおよびドレイン電流-ゲート電圧測定方法を使用した専用の高速BTIテストが含まれています。
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