面向偏压温度不稳定性分析的即时VTH 测量

即时VTH 法

一些研究人员可能注意到许多OTF方法采用了与关注 参数关系甚远的间接VTH 测量技术。例如，间歇期测量仅 监测ID不能很好地观察VTH 实际偏移，因为其它参数偏移 （例如界面态劣化造成的移动性劣化）也可能影响ID，这 与VTH 影响的ID 无关。

OTF VTH 法只是将Denais OTF方法中的3次测 量替换为以gm-max 为中心的一些扫描点，如图4所示。取决于 测试系统的噪底、源建立速度和测量积分速度，这样提取 的VTH 潜在地要比仅从3个测量点外插得到的VTH 准确。

实现

本应用笔记介绍的测量已用2600系列源表实现过。一 台带有双4象限源-测量单元和嵌入式脚本处理器的2612能 独立执行完整的BTI特性分析。除了本文介绍的例子外， 2612还能进行更复杂的测试，例如Parthasarathy等人提出 的“IV OTF偏压模式”。4 2600系列仪器嵌入的测试脚本语言能灵活地实现上述复杂测试。而且，吉时利提供的免费 测试脚本实例能加速用户集成方案的开发。

通道扩展

2600系列源表的架构针对可扩展性进行了优化。在实 验室或生产环境中，可扩展性简化了多通道并行系统的构 建和快速NBTI测试的执行。欲获知系统扩展指南，请参见 名为“Meeting New Challenges in Wafer Level Reliabi -lity Testing using Source-Measure Units (SMUs)[用源-测量单元（SMU）迎接晶圆级可靠性测试新挑战]”的在 线归档指南。可从吉时利网站下载该指南www.keithley. com/events/semconfs/webseminars，并在www.keithley. com获取其它信息资源。 4

定制系统

吉时利能将多台2600系列仪器集成为完整的BTI测试方案。当结合4200-SCS和脉冲I-V选 件（4200-PIV）使用时，这些方案能对偏压温 度不稳定性机制实现前所未有的深入观测。提供的全自动晶匣级晶圆自动化功能能采集统计 意义上极大规模的样品。

高速源和测量

实现OTF技术的关键要素是采用高速源测量单元或SMU。

高速SMU具有许多关键性能：

• 连续测量速度快，连续测量的间隔小于100μs。

• 微秒分辨率时间戳确保正确的定时分析。

• 精密电压源满足漏极小偏压的要求。

• 源快速建立实现了源-测量最高速度。

• 大数据缓冲区确保连续监测器件的劣化和恢复。