一種精確量測技巧以監督互補式金氧半鎖住

Abstract

在互補式金氧半積體電路中由於n 型通道場效電晶體和p 型通道場效電晶體的間距接 近，因而產生的鎖住現象成為一種非常嚴重的可靠性問題。在過去幾年當中曾有許多 解釋鎖住現象的結構被研究過，而許多防止鎖住問題發生的方法也已經陸續在發展中 。 鎖住現象的特性量測通常是利用對類似p-n-p-n 矽控整流子途徑施加電壓應力於陽極 ，然後來量取通過途徑的電流。在傳統的鎖住量測方法中，我們通常對個別待測試腳 施加觸發信號測量。但是在積體電路中由於個別待測試腳的共同環境下有各種不同的 雜訊來源，使得個別待測試腳觸發測量方式的條件顯示不符合實際應用的情形。 本研究從一般商用互補式金氧半積體電路的鎖住測試中，利用數個待測試腳同時觸發 測試的方法，測得一系列的實驗數據資料加以歸納。根據實驗數據顯示，寄考的鎖住 阻抗深受電路中複雜結構間相互作用的強烈影響，而這是被以往廣泛使用的測試程序 所忽略的。尤其我們發現，由於發生在半導體內部或經由金屬線路，及寄生導電途徑 作用的影響，在多個待測試腳一並觸發測量和增加靜態負載電流條件下，在一段很長 的觸發脈衝波長範圍內，都得到電路中寄生鎖住阻抗值大幅降低的結果。 此外我們利用微光顯微鏡觀察鎖住電路的微光圖樣，因而可將鎖住結構顯現出來。因 此我們可不再用傳統純粹的元件架構觀點，而是以實際積體電路整體的觀點來做進一 步的鎖住分析和鎖住監督，提供一種準確的測量及監督技巧。