一种SOI MOS器件闪烁噪声的测试设备及测试方法技术

本发明专利技术提供了一种闪烁噪声的测试方法，包括以下步骤：测试待测器件的输出特性；将器件的漏极连接到低噪声电流放大器的输入端；将低噪声电压放大器和信号分析仪的采样模式设置为直流模式；打开低噪声电流放大器的电压源，为漏端提供偏置；时域采样；然后将低噪声电压放大器和信号分析仪的采样模式设置为交流模式；调节低噪声电压放大器的放大倍率使低噪声电压放大器的输出达到最大值；频域采样，读取数据；改变漏端电压，重复上述步骤。根据本发明专利技术的另一个方面，还提供了一种闪烁噪声的测试设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种SOI MOS器件闪烁噪声的测试设备及测试方法。
技术介绍
现今超大规模集成电路高速发展，制造工艺不断进步，随着工艺的特征尺寸的减小，工作电压也逐渐的变小，噪声对器件的影响就越发的凸显出来了，它会造成信号的失真，甚至误操作。噪声一般分外部噪声和器件的本征噪声，外部噪声一般是由于其他仪器或者环境等所造成的扰动，此部分的噪声一般采用接地，屏蔽和滤波的方法，可将其所产生的噪声降至最低；器件的本征噪声是由于器件本身所固有噪声，和器件的制造工艺有着密不可分的联系，其包括热噪声，产生复合噪声，散粒噪声，和闪烁噪声等。另一方面，由于无线通讯设备的广泛的应用，对振荡器的要求也越来越高，事实上，以闪烁噪声为代表的低频噪声在振荡电路中扮演着重要的角色，低频的器件噪声会影响振荡器的频率，因此也成为设计振荡器的关键要素之一。基于以上两点，低频噪声对于评估一个器件的好与坏也变得越来越重要了，也是继氧化层完整性，热载流子效应，和负偏压温度不稳定性之后，又一表征器件特性的重要参数。因此准确的测试出闪烁噪声在工程和研究中变得日益重要，现有的测试方案通常采用keithley公司的半导体特征分析系统K14200-SCS、可编程低电流放大器K1428-PROG和低通滤波器，以及的ACS(自动特征分析套件)软件等软硬件配置起来的测试系统。但是这种测试方法是用keithley的K14200-SCS来提供栅压，其电压经过滤波器后，噪声比较大，致使背景噪声很大；带宽也比较窄，只有1K左右，不能达到所需要的要求。除此之外，还可以采用安捷伦的基本版的闪烁噪声测试系统，但这套设备的价格比较昂贵。因此，希望提出一种闪烁噪声的测试设备及方法，降低测试成本，同时改善测试的效果。
技术实现思路
本专利技术提供了一种可以解决上述问题的闪烁噪声的测试设备及方法。根据本专利技术的一个方面，提供了一种闪烁噪声的测试方法，该方法包括以下步骤：a)测试待测器件的输出特性，确定器件的直流偏置条件；b)根据步骤a)得到的直流偏置条件设置栅极偏置源，并通过低通滤波器接到器件的栅极上；c)将器件的漏极连接到低噪声电流放大器的输入端，再将低噪声电流放大器的输出端连接到低噪声电压放大器的输入端，最后将低噪声电压放大器的输出端接到信号分析仪的输入端；d)将低噪声电压放大器和信号分析仪的采样模式设置为直流模式；e)将器件放在夹具上，打开栅极偏置源的电源，等待一定的时间；f)打开低噪声电流放大器的电压源，为漏端提供偏置；g)设置低噪声电压放大器的放大倍率为1，调节低噪声电流放大器的放大倍率使低噪声电压放大器的输出达到最大值；h)时域采样，并计算出需要补偿的电流；i)打开低噪声电流放大器的补偿电流源，设置需要补偿的电流，根据低噪声电流放大器带宽和放大倍率的关系将其的放大倍率设置为最大；j)然后将低噪声电压放大器和信号分析仪的采样模式设置为交流模式；k)调节低噪声电压放大器的放大倍率使低噪声电压放大器的输出达到最大值；1)频域采样，读取数据；m)改变漏端电压，重复步骤f)到步骤1)；n)设置漏端电压为0，重复步骤f)到步骤1)；o)改变栅极电压，重复步骤c)至步骤n)。根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种闪烁噪声的测试设备，包括：栅极偏置源，通过低通滤波器与待测器件的栅极相连；低通滤波器，输入端和输出端分别与栅极偏置源和待测器件的栅极相连；低噪音电流放大器，输入端和输出端分别与待测器件的漏极和低噪声电压放大器相连；低噪声电压放大器，输入端和输出端分别于低噪声电流的放大器和信号分析仪相连；信号分析仪，输入端与低噪声电压放大器的输出端相连；测试器件探针台，用于对器件进行测试。与现有技术相比，采用本专利技术提供的技术方案具有如下优点：通过利用探针台和安直流电源等实验室常用设备，再添加一台信号分析仪，低噪声电流放大器和低噪声电压放大器，就能搭建一个满足基本要求的噪声测试系统，为噪声提参和辐照对噪声的研究提供了一个测试平台。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显。图1为根据本专利技术的实施例的测试方法的流程图；图2为根据本专利技术的实施例的测试设备的结构图；图3为根据本专利技术的实施例的噪声测试仪器控制程序界面。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本专利技术的不同结构。为了简化本专利技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本专利技术。此外，本专利技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本专利技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。根据本专利技术的一个方面，提供了一种半导体结构的制造方法。下面，将结合图2至图3通过本专利技术的一个实施例对图1形成闪烁噪声的测试方法进行具体描述。如图1所示，本专利技术所提供的测试方法包括以下步骤：在步骤S101中，测试待测器件100的输出特性，确定器件的直流偏置条件。具体地，所述待测器件是MOFFET器件，在本实施例中所采用的MOSFET器件是形成在SOI(绝缘衬底上的硅)上的。首先采用常规的电路测试方法测试所述待测器件的输出特性，并根据测试结果确定本测试系统要施加的直流偏置条件，包括栅极电压Vg和漏端电压Vds。在步骤S102中，根据步骤S101得到的直流偏置条件设置栅极偏置源101，并通过低通滤波器102接到所述器件100的栅极上。具体的，通过连接线将栅极偏置源的输出端同所述待测器件100的栅极连接起来，为待测器件提供栅极偏置电压。为了使加在栅极的电压更加的稳定，要对栅极偏置源的直流电压进行一个滤波，如此才能确定测量到噪声是器件本身所引起的噪声。然后将栅极偏置源的电压设置为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SOI MOSFET器件闪烁噪声的测试方法，该方法包括以下步骤：a)测试待测器件(100)的输出特性，确定器件的直流偏置条件；b)根据步骤a)得到的直流偏置条件设置栅极偏置源(101)，并通过低通滤波器(102)接到所述器件(100)的栅极上；c)将所述器件的漏极连接到低噪声电流放大器(103)的输入端，再将低噪声电流放大器(103)的输出端连接到低噪声电压放大器(104)的输入端，最后将低噪声电压放大器(104)的输出端接到信号分析仪(105)的输入端；d)将低噪声电压放大器(104)和信号分析仪(105)的采样模式设置为直流模式；e)将所述待测器件(100)放在夹具上，打开栅极偏置源(102)的电源，等待一定的时间；f)打开低噪声电流放大器(103)的电压源，为漏端提供偏置；g)设置低噪声电压放大器的放大倍率为1，调节低噪声电流放大器(103)的放大倍率使低噪声电压放大器(104)的输出达到最大值；h)时域采样，并计算出需要补偿的电流；i)打开低噪声电流放大器(103)的补偿电流源，设置需要补偿的电流，根据低噪声电流放大器(103)带宽和放大倍率的关系将其的放大倍率设置为最大；j)将低噪声电压放大器(104)和信号分析仪(105)的采样模式设置为交流模式；k)调节低噪声电压放大器(104)的放大倍率使低噪声电压放大器(104)的输出达到最大值；1)频域采样，读取数据；m)改变漏端电压，重复步骤f)到步骤1)；n)设置漏端电压为0，重复步骤f)到步骤1)；o)改变栅极电压，重复步骤c)至步骤n)。...

【技术特征摘要】
1.一种SOI MOSFET器件闪烁噪声的测试方法，该方法包括以
下步骤：
a)测试待测器件(100)的输出特性，确定器件的直流偏置条件；
b)根据步骤a)得到的直流偏置条件设置栅极偏置源(101)，并通
过低通滤波器(102)接到所述器件(100)的栅极上；
c)将所述器件的漏极连接到低噪声电流放大器(103)的输入端，
再将低噪声电流放大器(103)的输出端连接到低噪声电压放大器
(104)的输入端，最后将低噪声电压放大器(104)的输出端接到信
号分析仪(105)的输入端；
d)将低噪声电压放大器(104)和信号分析仪(105)的采样模
式设置为直流模式；
e)将所述待测器件(100)放在夹具上，打开栅极偏置源(102)
的电源，等待一定的时间；
f)打开低噪声电流放大器(103)的电压源，为漏端提供偏置；
g)设置低噪声电压放大器的放大倍率为1，调节低噪声电流放大
器(103)的放大倍率使低噪声电压放大器(104)的输出达到最大值；
h)时域采样，并计算出需要补偿的电流；
i)打开低噪声电流放大器(103)的补偿电流源，设置需要补偿
的电流，根据低噪声电流放大器(103)带宽和放大倍率的关系将其
的放大倍率设置为最大；
j)将低噪声电压放大器(104)和信号分析仪(105)的采样模式
设置为交流模式；
k)调节低噪声电压放大器(104)的放大倍率使低噪声电压放大
器(104)的输出达到最大值；
1)频域采样，读取数据；
m)改变漏端电压，重复步骤f)到步骤1)；
n)设置漏端电压为0，重复步骤f)到步骤1)；
o)改变栅极电压，重复步骤c)至步骤n)。
2.根据权利要求1所述的测试方法，其中步骤d)所述的直流模
式的特征是直流信号和交流信号都可以通过。
3.根据权利要求1所述的测试方法，其中步骤e)所述的时间为
5分钟。
4.根据权利要求1所述的测试方法，其中步...

【专利技术属性】
技术研发人员：李书振，卜建辉，毕津顺，曾传滨，罗家俊，韩郑生，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11