半导体器件 金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFETs）的可动离子试验.docx
ICS31.080.01
CCSL40
中华人民共和国国家标准
GB/TXXXXX—XXXX/IEC62417:2010
`
半导体器件
金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFETs)
的可动离子试验
Semiconductordevices—Mobileiontestsformetal-oxidesemiconductorfieldeffect
transistors(MOSFETs)
(IEC62417:2010,IDT)
(报批稿)
(本草案完成时间：2022-12-15)
在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。
XXXX-XX-XX发布
XXXX-XX-XX实施
I
GB/TXXXXX—XXXX/IEC62417:2010
目次
前言 II
1范围 1
2规范性引用文件 1
3术语和定义 1
4符号和缩略语 1
5通则 1
6测试设备 2
7测试结构 2
8样本量 2
9条件 2
10程序 3
10.1偏压温度应力 3
10.2电压扫描 3
11判据 3
12报告 4
II
GB/TXXXXX—XXXX/IEC62417:2010
前言
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件等同采用IEC62417:2010《半导体器件金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFETs)的可动离子试验》。
本文件增加了“规范性引用文件”和“术语和定义”二章。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出。
本文件由全国半导体器件标准化技术委员会(SAC/TC78)归口。
本文件起草单位：中国电子科技集团公司第十三研究所、河北北芯半导体科技有限公司、安徽华祯光电有限公司、佛山市川东磁电股份有限公司、厦门芯阳科技股份有限公司、河北新华北集成电路有限公司、工业和信息化部电子第五研究所、上海维安半导体有限公司、浙江朗德电子科技有限公司、重庆平伟实业股份有限公司、无锡新洁能股份有限公司、江苏长晶科技股份有限公司。
本文件主要起草人：赵海龙、彭浩、张魁、张中、席善斌、黄志强、黄杰、刘东月、冉红雷、尹丽晶、颜天宝、裴选、柳华光、曲韩宾、任怀龙、高博、章晓文、苏海伟、陈磊、李述洲、朱袁正、杨国江。
1
GB/TXXXXX—XXXX/IEC62417:2010
半导体器件
金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFETs)的可动离子试验
1范围
本文件规定了一种用于确定金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFETs)的氧化层中可动正电荷数量的晶圆级测试程序。本文件适用于有源场效应晶体管和寄生场效应晶体管。可动电荷会引起半导体器件退化，例如改变MOSFETs的阈值电压或使双极型晶体管基极反型。
2规范性引用文件
本文件没有规范性引用文件。
3术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。
4符号和缩略语
下列符号和缩略语适用于本文件。
C-V：电容-电压
HFCV：高频电容-电压
Ids：漏源电流
tox：氧化层厚度
Vg：栅极电压
Vdd：正向电源电压
Vdd,max：最大电源电压
Vsupply：电源电压的绝对值
Vt：晶体管阈值电压
Vt,initial：测试前阈值电压的绝对值
ox：氧化层介电常数
5通则
一定高温下在测试结构上施加偏压应力，该温度能使可动离子越过界面处的势垒，并使氧化层中离
子迁移率足够高。本文件规定了两种测试方法：
——偏压温度应力(BTS)；
2
GB/TXXXXX—XXXX/IEC62417:2010
——电压扫描(VS)。
对MOS晶体管进行偏压温度应力测试。阈值电压定义为使固定的漏极电流流过晶体管所需要的栅极电压，由新结构在室温下的Ids-Vgs测试确定。在高温下施加正栅极应力，把可动离子扫向衬底。施加应力后，保持偏压不变，将测试结构冷却至室温。在室温下测试第二条Ids-Vgs曲线。接下来在高温下施加负栅极应力，然后在室温下进行Ids-Vgs测试。可动电荷会引起Ids-Vgs曲线漂移，曲线漂移的距离一定程度上代表了绝缘体内的可动电荷数量。
考虑到晶体管结构的边缘效应，