【MOS结构高频C-V特性测试系统】
功能/作用介绍
简介
MOS结构是建立半导体表面理论的基础，也是半导体器件与集成电路的基本结构。测量MOS结构高频C-V特性是进行Si/SiO2界面研究，获得关键结构参数：硅掺杂类型、浓度，氧化层厚度及层中可动电荷、固定电荷密度等的主要方法。
现有市售的C-V特性测量仪，多为进口设备，配件繁多、功能强大、价格昂贵，如半导体参数测试仪，不适合作为高校实验教学设备。为此，哈尔滨工业大学面向实验教学设计制作了MOS结构高频C-V特性测试系统。
MOS结构高频C-V特性测试系统是一套计算机虚拟化电容-电压(C-V)智能测试系统。由外部硬件电路，数据采集卡及人机界面控制软件组成。通过控制软件将C-V测试仪与计算机结合起来，利用计算机强大的数据及图形处理能力来分析处理C-V特性数据和特性曲线，从而取得精确的测量结果。本系统使用起来简便易懂。通过简单操作可以完成常规MOS电容芯片的C-V测量及C-V特性曲线的显示，并且可以对图形及数据进行储存、打印以及实时查看。
本系统主要由主控机、监视器、C-V测试仪、探针测试台组成：
主控机，负责C-V特性数据的采集及处理，工作在1G的时钟频率下，可存储50万组C-V特征数据。
C-V测试仪，负责C-V信号预处理，最大扫描电压：-50~+50V，高频小信号：1MHz，电容测量精度优于1%(1-100pF)。
探针测试台，负责样片的放置及测试点的选择，载片台可放置4吋测试样片，可前后、左右、上下及旋转任意调节。此外，还研制了多功能探针台，除了具有上述功能之外，还具有加热控温(室温~250℃)、施加偏压(6V、12V)功能。
监视器，负责人机界面显示及虚拟仪器的显示，可采用SVGA以上高清晰现实模式。
本系统适用范围广泛。作为高校实验教学仪器，主要是面向电子信息科学与技术专业、微电子学专业等，为“半导体物理学”、“半导体器件原理”、“微电子工艺”等课程实验服务，可开出4或6学时综合型实验，有配套的实验指导书。4学时实验：“MOS结构高频C-V特性测量”。学生通过本实验学习能加深对抽象的半导体表面理论的理解，掌握应用C-V特性测量方法获取MOS结构衬底参杂浓度、氧化层电荷面密度，氧化层厚度等关键参数。6学时实验：“MOS结构高频C-V特性测量及±BT处理实验”，需要用多功能键合台作为实验样品台，是在MOS结构高频C-V特性测量实验基础之上，对MOS结构样品进行±BT(偏压温度)处理后，C-V特性曲线的发生平移，通过得出Si/SiO界面氧化层中可动电荷、固定电荷面密度，由此也可以了解MOS结构器件特性及其制造工艺的环境、条件。
本系统也适用于微电子领域科研院所，作为半导体/氧化层界面实验研究工具，开展MOS结构器件及工艺的C-V特性实验研究手段。
另外，多功能探针台也可以作为独立实验设备或与其电测仪器联用，如晶体管图示仪，示波器等，作为芯片测试工具。
作品名称：MOS结构高频C-V特性测试系统
完成单位：哈尔滨工业大学
