CMOS 바이어스 온도 불안정성 측정 방법

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회복이 거의 없는 상태에서 편향 온도 불안정성(BTI)에 의한 성능 저하 측정

편향 온도 불안정성(BTI) 특성 분석을 위해서는 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET)에 전기적 스트레스를 가하고, 소자 특성의 변화를 주기적으로 측정해야 합니다. 음의 편향 온도 불안정성(NBTI)은 주로 음의 게이트 편향 하에서 PMOS 소자에 영향을 미치는 반면, 양의 편향 온도 불안정성(PBTI)은 이에 상응하는 스트레스 조건을 사용하여 평가할 수 있습니다. 측정 시에는 일반적으로 누적 스트레스 시간에 따른 임계 전압 또는 드레인 전류의 변화를 추적합니다.

‘응력-측정-응력’ 순서는 먼저 소자의 전류-전압 특성을 확립한 다음, 선택된 응력을 가하고, 이후 주기적인 점 측정 또는 스윕 측정을 수행합니다. 응력이 제거되면 소자가 회복되기 시작할 수 있어 측정된 열화가 과소평가될 수 있으므로, 측정 간격은 짧아야 합니다. 또한 직류 및 교류 응력을 가하고 이를 비교함으로써 다양한 작동 조건 하에서 소자의 거동을 특성화할 수 있습니다.

고속 바이어스 온도 불안정성 시험 솔루션

바이어스 온도 불안정성(BTI) 테스트를 수행하려면 제어된 전기적 스트레스를 가하는 동시에, 스트레스 제거 후 소자 측정까지의 시간을 최소화해야 합니다. 키사이트(Keysight) 반도체 소자 분석기는 소스/모니터 유닛과 파형 발생기/고속 측정 유닛(WGFMU)을 사용하여 BTI 테스트를 지원합니다. WGFMU는 임의의 선형 파형 생성 기능과 초고속 전류-전압 측정 기능을 결합하여 직류 및 교류 스트레스를 모두 적용할 수 있습니다. 이 장치는 스트레스 중단 시간을 최소화한 스트레스-측정-스트레스 테스트를 지원하며, 스팟 및 스윕 측정을 수행할 수 있습니다. EasyEXPERT에는 BTI 애플리케이션 테스트는 물론, 전류 샘플링 및 드레인 전류 대 게이트 전압 측정 방법을 사용하는 전용 고속 BTI 테스트도 포함되어 있습니다.
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