本發(fā)明涉及集成電路測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種mos管導(dǎo)通電阻的測(cè)試結(jié)構(gòu)及方法。
背景技術(shù):
mosfet(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor)是金屬-氧化層-半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管的簡(jiǎn)稱,中文簡(jiǎn)稱mos管,是一種常見(jiàn)的半導(dǎo)體功率器件。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷進(jìn)步,基于soicmos工藝的射頻開(kāi)關(guān)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,基本取代了之前的iii-v族工藝。在這類應(yīng)用中,mos管通常作為開(kāi)關(guān)使用,請(qǐng)參考圖1a和圖1b,mos管導(dǎo)通時(shí)等效于一個(gè)導(dǎo)通電阻ron,關(guān)斷時(shí)等效于一個(gè)電容coff,品質(zhì)因數(shù)fom(figureofmerit)=ron*coff,是衡量射頻開(kāi)關(guān)器件性能的最為關(guān)鍵的指標(biāo)之一,直接影響到射頻開(kāi)關(guān)器件的穩(wěn)定性,且品質(zhì)因數(shù)越小越好??梢?jiàn),mos管的導(dǎo)通電阻直接關(guān)系到射頻開(kāi)關(guān)器件的品質(zhì)因數(shù),同時(shí)也直接關(guān)系到射頻開(kāi)關(guān)器件的插入損耗(insertionloss)和隔離度(isolation)。因此,對(duì)mos管導(dǎo)通電阻(ron)的測(cè)試就顯得尤為重要。
目前,mos管導(dǎo)通電阻(ron)的測(cè)試是對(duì)待測(cè)試的mos管加載一定的柵源電壓vgs和漏源電壓vds,將某一漏端電壓vd,如0.05v,與對(duì)應(yīng)的漏端電流id相除,對(duì)應(yīng)的該電阻值定義為導(dǎo)通電阻。然而在實(shí)際測(cè)試中,測(cè)試出的導(dǎo)通電阻值不僅包括了mos管的導(dǎo)通電阻值,還包括了一些寄生電阻,例如導(dǎo)線電阻和封裝好的mos管內(nèi)部引線電阻,使得測(cè)得的電阻值并非是mos管導(dǎo)通電阻的真實(shí)值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種mos管導(dǎo)通電阻的測(cè)試結(jié)構(gòu)及方法,能夠更有效、準(zhǔn)確的測(cè)試mos管導(dǎo)通電阻。
為解決上述問(wèn)題,本發(fā)明提出一種mos管導(dǎo)通電阻的測(cè)試結(jié)構(gòu),包括依次設(shè)置的第一至第四測(cè)試墊,所述mos管設(shè)置在第二測(cè)試墊和第三測(cè)試墊之間,且所述mos管的漏極和源極分別連接至所述第二測(cè)試墊和第三測(cè)試墊,所述mos管的柵極通過(guò)任一規(guī)格的連線連接至第一測(cè)試墊,所述mos管的體節(jié)點(diǎn)通過(guò)任一規(guī)格的連線連接至第四測(cè)試墊;所述第三測(cè)試墊和第四測(cè)試墊之間通過(guò)規(guī)定規(guī)格的連線連接,所述mos管的漏極和源極與第二測(cè)試墊和第三測(cè)試墊之間的連線為所述規(guī)定規(guī)格的連線,且所述mos管的漏極和源極連接的所述規(guī)定規(guī)格的連線的總長(zhǎng)度等于所述第三測(cè)試墊和第四測(cè)試墊之間的所述規(guī)定規(guī)格的連線的長(zhǎng)度。
進(jìn)一步的,所述規(guī)定規(guī)格的連線的單位面積電阻為50mω/sq~200mω/sq。
進(jìn)一步的,相鄰的兩個(gè)測(cè)試墊之間的間距為50μm~200μm。
進(jìn)一步的,所述mos管的漏極和所述第二測(cè)試墊以及所述mos管的源極和所述第三測(cè)試墊之間均通過(guò)所述規(guī)定規(guī)格的連線連接;或者,所述mos管設(shè)置所述第二測(cè)試墊下方,所述mos管的漏極直接與所述第二測(cè)試墊的底部電接觸,所述mos管的源極和所述第三測(cè)試墊之間通過(guò)所述規(guī)定規(guī)格的連線連接;或者,所述mos管設(shè)置所述第三測(cè)試墊下方,所述mos管的源極直接與所述第三測(cè)試墊的底部電接觸,所述mos管的漏極和所述第二測(cè)試墊之間通過(guò)所述規(guī)定規(guī)格的連線連接。
進(jìn)一步的,施加在所述第一測(cè)試墊上的電壓為工作電壓,施加在第二測(cè)試墊上的電壓為0.05v~0.1v,施加在第三測(cè)試墊和第四測(cè)試墊上的電壓均為0v。
本發(fā)明還提供一種基于上述的mos管導(dǎo)通電阻的測(cè)試結(jié)構(gòu)的方法,包括以下步驟:
在所述第一測(cè)試墊上施加工作電壓,在所述第二測(cè)試墊上施加0.05v~0.1v的電壓,在所述第三測(cè)試墊和所述第四測(cè)試墊上均施加0v電壓,所述mos管導(dǎo)通;
測(cè)出所述第二測(cè)試墊和所述第三測(cè)試墊之間的電阻值,定義為第一電阻值;
測(cè)出所述第三測(cè)試墊和所述第四測(cè)試墊之間的電阻值,定義為第二電阻值;
根據(jù)所述第一電阻值和所述第二電阻值計(jì)算出所述mos管的導(dǎo)通電阻,所述mos管的導(dǎo)通電阻為所述第一電阻值和所述第二電阻值的差值的絕對(duì)值。
本發(fā)明還提供一種mos管導(dǎo)通電阻的測(cè)試結(jié)構(gòu),包括第一測(cè)試墊組和第二測(cè)試墊組;所述第一測(cè)試墊組由依次排列的第一至第四測(cè)試墊組成,所述mos管設(shè)置在第二測(cè)試墊和第三測(cè)試墊之間,且所述mos管的漏極和源極分別連接至所述第二測(cè)試墊和第三測(cè)試墊,所述mos管的柵極通過(guò)任一規(guī)格的連線連接至第一測(cè)試墊,所述mos管的體節(jié)點(diǎn)通過(guò)任一規(guī)格的連線連接至第四測(cè)試墊;所述第二測(cè)試墊組由依次排列的第五至第八測(cè)試墊組成,第五至第八測(cè)試墊依次與第一至第四測(cè)試墊一一對(duì)應(yīng),所述第六測(cè)試墊和第七測(cè)試墊之間通過(guò)規(guī)定規(guī)格的連線連接,所述mos管的漏極和源極與第二測(cè)試墊和第三測(cè)試墊之間的連線為所述規(guī)定規(guī)格的連線,且所述mos管的漏極和源極連接的所述規(guī)定規(guī)格的連線的總長(zhǎng)度等于所述第六測(cè)試墊和第七測(cè)試墊之間的所述規(guī)定規(guī)格的連線的長(zhǎng)度。
進(jìn)一步的,所述規(guī)定規(guī)格的連線的單位面積電阻為50mω/sq~200mω/sq。
進(jìn)一步的,所述第一測(cè)試墊組或第二測(cè)試墊組中相鄰兩個(gè)測(cè)試墊之間的間距為50μm~200μm。
進(jìn)一步的,施加在所述第一測(cè)試墊上的電壓為工作電壓,施加在第二測(cè)試墊上的電壓為0.05v~0.1v,施加在第三測(cè)試墊和第四測(cè)試墊上的電壓均為0v。
本發(fā)明還提供一種基于上述的mos管導(dǎo)通電阻的測(cè)試結(jié)構(gòu)的方法,包括以下步驟:
在所述第一測(cè)試墊上施加工作電壓,在所述第二測(cè)試墊上施加0.05v~0.1v的電壓,在所述第三測(cè)試墊和所述第四測(cè)試墊上均施加0v電壓,所述mos管導(dǎo)通;
測(cè)出所述第二測(cè)試墊和所述第三測(cè)試墊之間的電阻值,定義為第一電阻值;
至少在所述第六測(cè)試墊和所述第七測(cè)試墊之間施加電壓,以測(cè)出所述第六測(cè)試墊和所述第七測(cè)試墊之間的電阻值,定義為第二電阻值;
根據(jù)所述第一電阻值和所述第二電阻值計(jì)算出所述mos管的導(dǎo)通電阻,所述mos管的導(dǎo)通電阻為所述第一電阻值和所述第二電阻值的差值的絕對(duì)值。
本發(fā)明還提供一種mos管導(dǎo)通電阻的測(cè)試結(jié)構(gòu),包括并列設(shè)置的第一至第四列測(cè)試墊組,每列測(cè)試墊組包括按列布置的多個(gè)測(cè)試墊,所述mos管設(shè)置在第一列測(cè)試墊組和第二列測(cè)試墊組之間,且所述mos管的漏極和源極分別連接至所述第一列測(cè)試墊組的一個(gè)測(cè)試墊和所述第二列測(cè)試墊組的一個(gè)測(cè)試墊,所述mos管的柵極通過(guò)任一規(guī)格的連線連接至一探針,所述mos管的體節(jié)點(diǎn)通過(guò)任一規(guī)格的連線連接至另一探針;所述第三列測(cè)試墊組的一個(gè)測(cè)試墊和第四列測(cè)試墊組的一個(gè)測(cè)試墊之間通過(guò)規(guī)定規(guī)格的連線連接,所述mos管的漏極和源極與所述第一列測(cè)試墊組和所述第二列測(cè)試墊組的兩個(gè)測(cè)試墊連接的連線為所述規(guī)定規(guī)格的連線,且所述mos管的漏極和源極連接的所述規(guī)定規(guī)格的連線的總長(zhǎng)度等于所述第三列測(cè)試墊組和第四列測(cè)試墊組的兩個(gè)測(cè)試墊之間的所述規(guī)定規(guī)格的連線連接的連線的長(zhǎng)度;所述第一列測(cè)試墊組和所述第二列測(cè)試墊組中除去連接所述mos管的漏極和源極的兩個(gè)測(cè)試墊以外,其余測(cè)試墊通過(guò)任一規(guī)格的連線依次串聯(lián);所述第三列測(cè)試墊組和第四列測(cè)試墊組中除去連接所述規(guī)定規(guī)格的連線的兩個(gè)測(cè)試墊以外,其余測(cè)試墊通過(guò)任一規(guī)格的連線依次串聯(lián)。
進(jìn)一步的,所述規(guī)定規(guī)格的連線的單位面積電阻為50mω/sq~200mω/sq。
進(jìn)一步的,所述第一至第四列測(cè)試墊組之間的列間距為50μm~200μm。
進(jìn)一步的,所述mos管的漏極和所述第一列測(cè)試墊組的測(cè)試墊以及所述mos管的源極和所述第二列測(cè)試墊組的測(cè)試墊之間均通過(guò)所述規(guī)定規(guī)格的連線連接;或者,所述mos管設(shè)置所述第一列測(cè)試墊組的測(cè)試墊下方,所述mos管的漏極直接與所述第一列測(cè)試墊組的測(cè)試墊的底部電接觸,所述mos管的源極和所述第二列測(cè)試墊組的測(cè)試墊之間通過(guò)所述規(guī)定規(guī)格的連線連接;或者,所述mos管設(shè)置所述第二列測(cè)試墊組的測(cè)試墊下方,所述mos管的源極直接與所述第二列測(cè)試墊組的測(cè)試墊的底部電接觸,所述mos管的漏極和所述第一列測(cè)試墊組的測(cè)試墊之間通過(guò)所述規(guī)定規(guī)格的連線連接。
進(jìn)一步的,施加在與所述mos管的柵極連接的探針上的電壓為工作電壓,與所述mos管的源極和漏極連接的測(cè)試墊無(wú)需加載電壓,與所述mos管體節(jié)點(diǎn)連接的另一探針接地。
本發(fā)明還提供一種基于上述的mos管導(dǎo)通電阻的測(cè)試結(jié)構(gòu)的方法,包括以下步驟:
在與所述mos管的柵極連接的探針上施加工作電壓,與所述mos管的源極和漏極連接的測(cè)試墊無(wú)需加載電壓,與所述mos管體節(jié)點(diǎn)連接的另一探針接地,其余測(cè)試墊接地,所述mos管導(dǎo)通;
測(cè)出所述第一列測(cè)試墊組和所述第二列測(cè)試墊組之間的電阻值,定義為第一電阻值;
至少在所述第三列測(cè)試墊組和第四列測(cè)試墊組中連接所述規(guī)定規(guī)格的連線的兩個(gè)測(cè)試墊之間施加電壓,以測(cè)出所述第三列測(cè)試墊組和第四列測(cè)試墊組之間的電阻值,定義為第二電阻值,或者通過(guò)射頻測(cè)試方法測(cè)出所述第三列測(cè)試墊組和第四列測(cè)試墊組之間的所述第二電阻值;
根據(jù)所述第一電阻值和所述第二電阻值計(jì)算出所述mos管的導(dǎo)通電阻,所述mos管的導(dǎo)通電阻為所述第一電阻值和所述第二電阻值的差值的絕對(duì)值。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下有益效果:
1、設(shè)置與mos管的漏極和源極連接的兩個(gè)測(cè)試墊對(duì)應(yīng)的兩個(gè)參考測(cè)試墊,這兩個(gè)參考測(cè)試墊之間的連線的規(guī)格和長(zhǎng)度與mos管的源極、漏極連接兩個(gè)測(cè)試墊連接的連線規(guī)格和總長(zhǎng)度相同,從而可以將mos管的源極、漏極導(dǎo)通時(shí)與之相連的兩個(gè)測(cè)試墊之間的電阻,與兩個(gè)參考測(cè)試墊之間的電阻作差,由此可以消除現(xiàn)有的測(cè)試結(jié)構(gòu)中的寄生電阻對(duì)測(cè)量結(jié)果影響,進(jìn)而獲得更準(zhǔn)確的mos管導(dǎo)通電阻。
2、其中設(shè)置的所有測(cè)試墊都可以是現(xiàn)有的測(cè)試結(jié)構(gòu)中的測(cè)試墊,其中僅僅對(duì)測(cè)試墊的間距、mos管的漏極和源極與相應(yīng)測(cè)試墊的連線規(guī)格、兩個(gè)參考測(cè)試墊之間的連線規(guī)格做了調(diào)整,無(wú)需增加額外的面積,能夠與標(biāo)準(zhǔn)cmos工藝兼容,無(wú)需額外的光罩或工藝步驟。
附圖說(shuō)明
圖1a和圖1b是mos管導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)的等效電路圖;
圖2a至2d是本發(fā)明具體實(shí)施例的mos管導(dǎo)通電阻的測(cè)試結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的目的、特征更明顯易懂,下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的說(shuō)明,然而,本發(fā)明可以用不同的形式實(shí)現(xiàn),不應(yīng)只是局限在所述的實(shí)施例。
請(qǐng)參考圖2a,本發(fā)明一實(shí)施例提供一種mos管導(dǎo)通電阻的測(cè)試結(jié)構(gòu),包括依次設(shè)置的第一測(cè)試墊201、第二測(cè)試墊202、第三測(cè)試墊203以及第四測(cè)試墊204,相鄰的兩個(gè)測(cè)試墊之間的間距(d1或d3)可以為50μm~200μm,例如為120μm。所述mos管200設(shè)置在第二測(cè)試墊202和第三測(cè)試墊203之間,且所述mos管200的漏極d通過(guò)一段規(guī)定規(guī)格的連線l1連接至第二測(cè)試墊202,源極s通過(guò)另一段所述規(guī)定規(guī)格的連線l2連接至第三測(cè)試墊203,柵極g通過(guò)任一規(guī)格的連線連接至第一測(cè)試墊201,體節(jié)點(diǎn)b通過(guò)任一規(guī)格的連線連接至第四測(cè)試墊204;第三測(cè)試墊203和第四測(cè)試墊204之間通過(guò)一段所述規(guī)定規(guī)格的連線l連接。
連線l1、連線l2和連線l規(guī)格相同,即材質(zhì)、單位面積電阻(或稱電阻率)和線寬均相同。同時(shí)連線l1、連線l2的總長(zhǎng)度與連線l的長(zhǎng)度相等??蛇x的,連線l1、連線l2和連線l的規(guī)格(即所述規(guī)定規(guī)格):材質(zhì)為金屬鋁,單位面積電阻為50mω/sq~200mω/sq(即毫歐每平方),例如為120mω/sq,直徑(即線寬)為0~10μm。本實(shí)施例中,連線l1、連線l2和連線l均為直線,連線l1長(zhǎng)度、連線l2長(zhǎng)度以及mos管200源極s和漏極d之間的長(zhǎng)度d2(通常為2μm~3μm)之和為d1,連線l的長(zhǎng)度等于d3,d3=d1-d2,由于mos管200導(dǎo)通時(shí)等效于一段具有ron阻值的連線,因此,可以由第三測(cè)試墊203和第四測(cè)試墊204之間電阻值、以及mos管200導(dǎo)通時(shí)第二測(cè)試墊202和第三測(cè)試墊203之間電阻值,求出mos管200的導(dǎo)通電阻ron。
上述測(cè)試結(jié)構(gòu)中,所述mos管200設(shè)置在第二測(cè)試墊202和第三測(cè)試墊203之間,且與第二測(cè)試墊202和第三測(cè)試墊203之間的距離均不為0,均需通過(guò)規(guī)定規(guī)格的連線相應(yīng)的連接第二測(cè)試墊202和第三測(cè)試墊203。這種測(cè)試結(jié)構(gòu)也可以進(jìn)行相應(yīng)的變形,使mos管200與第二測(cè)試墊202或第三測(cè)試墊203之間的距離為0,即所述mos管200設(shè)置在第二測(cè)試墊202和第三測(cè)試墊203之間時(shí),還可以設(shè)置在第二測(cè)試墊202或第三測(cè)試墊203底部,使其源極s或漏極d直接與頂部的測(cè)試墊電接觸,此時(shí)mos管200與第二測(cè)試墊202或第三測(cè)試墊203之間的距離不為0。具體地,當(dāng)所述mos管200設(shè)置在所述第二測(cè)試墊202底部時(shí),所述mos管200與所述第二測(cè)試墊202的距離為0,請(qǐng)參考圖2b,mos管200的漏極d直接與第二測(cè)試墊202底部電接觸,源極s通過(guò)一段所述規(guī)定規(guī)格的連線l0與第三測(cè)試墊203連接,mos管200源極s和漏極d之間的長(zhǎng)度d2以及連線l0的長(zhǎng)度之和為d1,連線l的長(zhǎng)度等于d3,d3=d1-d2;而當(dāng)所述mos管200設(shè)置在所述第三測(cè)試墊203底部時(shí),mos管200的漏極d通過(guò)一段所述規(guī)定規(guī)格的連線與第二測(cè)試墊202底部電接觸,源極s頂部直接與第三測(cè)試墊203底部電接觸。
基于圖2a或2b的測(cè)試結(jié)構(gòu)的mos管導(dǎo)通電阻的測(cè)試方法,具體包括以下步驟:
首先,在所述第一測(cè)試墊201上施加工作電壓vdd(即mos管200的柵端電壓,通常為2v~5v,例如為2.55v),在所述第二測(cè)試墊202上施加0.05v~0.1v的電壓(即mos管200的漏端電壓),例如為0.05v或0.1v,在所述第三測(cè)試墊203和所述第四測(cè)試墊204上均施加0電壓(即mos管200的體電壓),所述mos管200導(dǎo)通;
然后,測(cè)出所述第二測(cè)試墊202和所述第三測(cè)試墊203之間的電阻值,定義為第一電阻值r1,具體地,在mos管導(dǎo)通后,先測(cè)出所述第二測(cè)試墊202和所述第三測(cè)試墊203之間的電流,然后根據(jù)歐姆定律,將第二測(cè)試墊202上施加的電壓與所述電流相除,以得到r1;
接著,測(cè)出所述第三測(cè)試墊203和所述第四測(cè)試墊204之間的電阻值,定義為第二電阻值r2,具體地,可以利用上述mos管導(dǎo)通時(shí)第二測(cè)試墊202和第四測(cè)試墊204之間的電壓和電流得出r2,也可以撤去第一測(cè)試墊201和第二測(cè)試墊202上的電壓,在所述第三測(cè)試墊203上施加新的電壓,第四測(cè)試墊204上的電壓仍為零,從而測(cè)出所述第三測(cè)試墊203和所述第四測(cè)試墊204之間相應(yīng)的電流,然后根據(jù)歐姆定律,將施加的新的電壓與所述電流相除,得出r2;
最后,根據(jù)所述第一電阻值r1和所述第二電阻值r2計(jì)算出所述mos管200的導(dǎo)通電阻ron,所述mos管200的導(dǎo)通電阻ron=|r2-r1|,即mos管200的導(dǎo)通電阻ron為所述第一電阻值r1和所述第二電阻值r2的差值的絕對(duì)值。
圖2a和2b所示的測(cè)試結(jié)構(gòu)及其測(cè)試方法,通過(guò)將第三測(cè)試墊203和第四測(cè)試墊204作為兩個(gè)參考測(cè)試墊,第三測(cè)試墊203和第四測(cè)試墊204之間的電阻作為參考電阻,第三測(cè)試墊203和第四測(cè)試墊204之間的間距d3等于第二測(cè)試墊202和第三測(cè)試墊203之間的間距d1減去mos管源漏長(zhǎng)度d2,且第三測(cè)試墊203和第四測(cè)試墊204之間的連線均采用與第二測(cè)試墊202和第三測(cè)試墊203連接mos管的連線相同的規(guī)定規(guī)格,因此當(dāng)mos管200導(dǎo)通時(shí),其漏極和源極連接的第二測(cè)試墊202和第三測(cè)試203之間的電阻與參考電阻之間僅相差mos管的導(dǎo)通電阻,因此mos管導(dǎo)通時(shí),對(duì)比測(cè)出的第二測(cè)試墊202和第三測(cè)試墊203之間的電阻與第三測(cè)試墊203和第四測(cè)試墊204之間的電阻,即可以獲得準(zhǔn)確的mos管200的導(dǎo)通電阻,由此可以消除現(xiàn)有的測(cè)試結(jié)構(gòu)中的寄生電阻對(duì)測(cè)量結(jié)果影響,進(jìn)而獲得更準(zhǔn)確的mos管導(dǎo)通電阻。此外,由于該測(cè)試結(jié)構(gòu)中設(shè)置的所有測(cè)試墊都可以是現(xiàn)有的測(cè)試結(jié)構(gòu)中的測(cè)試墊,其中僅僅對(duì)相應(yīng)的測(cè)試墊之間的間距、mos管的漏極和源極與相應(yīng)測(cè)試墊的連線規(guī)格、兩個(gè)參考測(cè)試墊之間的連線規(guī)格做了調(diào)整,因此無(wú)需增加額外的面積,能夠與標(biāo)準(zhǔn)cmos工藝兼容,無(wú)需額外的光罩或工藝步驟。
請(qǐng)參考圖2c,本發(fā)明的另一實(shí)施例還提供一種mos管導(dǎo)通電阻的測(cè)試結(jié)構(gòu),包括第一測(cè)試墊組i和第二測(cè)試墊組ii;所述第一測(cè)試墊組i由依次排列設(shè)置的第一測(cè)試墊201、第二測(cè)試墊202、第三測(cè)試墊203以及第四測(cè)試墊204組成,所述mos管200設(shè)置在第二測(cè)試墊202和第三測(cè)試墊203之間,且所述mos管200的漏極d通過(guò)一段規(guī)定規(guī)格的連線l1連接至第二測(cè)試墊202,源極s通過(guò)另一段所述規(guī)定規(guī)格的連線l2連接至第三測(cè)試墊203,柵極g通過(guò)任一規(guī)格的連線連接至第一測(cè)試墊201,體節(jié)點(diǎn)b通過(guò)任一規(guī)格的連線連接至第四測(cè)試墊204;所述第二測(cè)試墊組由依次排列設(shè)置的第五測(cè)試墊205、第六測(cè)試墊206、第七測(cè)試墊207、第八測(cè)試墊208組成,所述第六測(cè)試墊206和第七測(cè)試墊207之間通過(guò)規(guī)定規(guī)格的連線l連接,第五測(cè)試墊205、第六測(cè)試墊206、第七測(cè)試墊207、第八測(cè)試墊208的位置分別與第一測(cè)試墊201、第二測(cè)試墊202、第三測(cè)試墊203以及第四測(cè)試墊204一一對(duì)應(yīng),即第二測(cè)試墊組ii完全參考第一測(cè)試墊組i設(shè)置,其區(qū)別僅在于第一測(cè)試墊組i中插入了mos管200以及相應(yīng)的規(guī)定規(guī)格的連線l1、l2,第二測(cè)試墊組ii中僅插入了總長(zhǎng)度相等的規(guī)定規(guī)格的連線l,且第六測(cè)試墊206和第七測(cè)試墊207之間的間距d3與第二測(cè)試墊202和第三測(cè)試墊203之間的間距d1相差mos管200的漏源之間的長(zhǎng)度d2。
所述第二測(cè)試墊組ii或所述第一測(cè)試墊組i中的相鄰兩個(gè)測(cè)試墊之間的間距可以為50μm~200μm,例如為100μm,或者所述第二測(cè)試墊組ii和所述第一測(cè)試墊組i中的相鄰兩個(gè)測(cè)試墊之間的間距均為50μm~200μm。
連線l1、連線l2和連線l的規(guī)格相同,即材質(zhì)、單位面積電阻和線寬均相同,同時(shí)連線l1、連線l2的總長(zhǎng)度與連線l的長(zhǎng)度相等??蛇x的,連線l1、連線l2和連線l的規(guī)格(即所述規(guī)定規(guī)格):材質(zhì)均為鋁,單位面積電阻為50mω/sq~200mω/sq,例如為120mω/sq,直徑(即線寬)為0~10μm。連線l1、連線l2和連線l均為直線,連線l1長(zhǎng)度、連線l2長(zhǎng)度以及mos管200源極s和漏極d之間的長(zhǎng)度d2(通常為2μm~3μm)之和為d1,連線l的長(zhǎng)度等于d3,d3=d1-d2,由于mos管200導(dǎo)通時(shí)等效于一段具有ron阻值的連線,因此,可以由第六測(cè)試墊206和第七測(cè)試墊207之間電阻值、以及mos管200導(dǎo)通時(shí)第二測(cè)試墊202和第三測(cè)試墊203之間電阻值,求出mos管200的導(dǎo)通電阻ron。
上述測(cè)試結(jié)構(gòu)中,所述mos管200設(shè)置在第二測(cè)試墊202和第三測(cè)試墊203之間,且與第二測(cè)試墊202和第三測(cè)試墊203之間的距離均不為0,均需通過(guò)規(guī)定規(guī)格的連線相應(yīng)的連接第二測(cè)試墊202和第三測(cè)試墊203。這種測(cè)試結(jié)構(gòu)也可以進(jìn)行相應(yīng)的變形,使mos管200與第二測(cè)試墊202或第三測(cè)試墊203之間的距離為0,即所述mos管200設(shè)置在第二測(cè)試墊202和第三測(cè)試墊203之間時(shí),還可以設(shè)置在第二測(cè)試墊202或第三測(cè)試墊203底部,使其源極s或漏極d直接與頂部的測(cè)試墊電接觸,此時(shí)mos管200與第二測(cè)試墊202或第三測(cè)試墊203之間的距離不為0。具體地,當(dāng)所述mos管200設(shè)置在所述第二測(cè)試墊202底部時(shí),所述mos管200與所述第二測(cè)試墊202的距離為0,請(qǐng)參考圖2b,mos管200的漏極d直接與第二測(cè)試墊202底部電接觸,源極s通過(guò)一段所述規(guī)定規(guī)格的連線l0與第三測(cè)試墊203連接,mos管200源極s和漏極d之間的長(zhǎng)度d2以及連線l0的長(zhǎng)度之和為d1,連線l的長(zhǎng)度等于d3,d3=d1-d2;而當(dāng)所述mos管200設(shè)置在所述第三測(cè)試墊203底部時(shí),mos管200的漏極d通過(guò)一段所述規(guī)定規(guī)格的連線與第二測(cè)試墊202底部電接觸,源極s頂部直接與第三測(cè)試墊203底部電接觸。
基于圖2c的mos管導(dǎo)通電阻的測(cè)試結(jié)構(gòu)的mos管導(dǎo)通電阻的測(cè)試方法,具體包括以下步驟:
首先,在所述第一測(cè)試墊201上施加工作電壓vdd,在所述第二測(cè)試墊202上施加0.05v~0.1v的電壓,在所述第三測(cè)試墊203和所述第四測(cè)試墊204上均施加0電壓,所述mos管200導(dǎo)通;
然后,測(cè)出所述第二測(cè)試墊202和所述第三測(cè)試墊203之間的電阻值,定義為第一電阻值r1,具體地,在mos管導(dǎo)通后,先測(cè)出所述第二測(cè)試墊202和所述第三測(cè)試墊203之間的電流,然后根據(jù)歐姆定律,將第二測(cè)試墊202上施加的電壓與所述電流相除,以得到r1;
接著,至少在所述第六測(cè)試墊206和所述第七測(cè)試墊207之間施加電壓,測(cè)出所述第六測(cè)試墊206和所述第七測(cè)試墊207之間的電流,根據(jù)歐姆定律將所述電壓和電流相除,以測(cè)出所述第六測(cè)試墊206和所述第七測(cè)試墊207之間的電阻值,定義為第二電阻值r2;
最后,根據(jù)所述第一電阻值r1和所述第二電阻值r2計(jì)算出所述mos管200的導(dǎo)通電阻ron,所述mos管200的導(dǎo)通電阻ron=|r2-r1|,即mos管200的導(dǎo)通電阻ron為所述第一電阻值r1和所述第二電阻值r2的差值的絕對(duì)值。
圖2c所示的測(cè)試結(jié)構(gòu)及其測(cè)試方法,通過(guò)將第六測(cè)試墊206和第七測(cè)試墊207作為兩個(gè)參考測(cè)試墊,第六測(cè)試墊206和第七測(cè)試墊207之間的電阻作為參考電阻,第六測(cè)試墊206和第七測(cè)試墊207之間的間距d3與連接mos管200的第二測(cè)試墊202和第三測(cè)試墊203之間的間距d1相差mos管200的長(zhǎng)度d2,且第六測(cè)試墊206和第七測(cè)試墊207之間的連線采用與第二測(cè)試墊202和第三測(cè)試墊203連接mos管200的連線相同的規(guī)定規(guī)格,因此當(dāng)mos管200導(dǎo)通時(shí),其漏極和源極連接的第二測(cè)試墊202和第三測(cè)試203之間的電阻與參考電阻之間僅相差mos管的導(dǎo)通電阻,因此mos管導(dǎo)通時(shí),對(duì)比測(cè)出的第二測(cè)試墊202和第三測(cè)試墊203之間的電阻與第六測(cè)試墊206和第七測(cè)試墊207之間的電阻,即可以獲得準(zhǔn)確的mos管200的導(dǎo)通電阻,由此可以消除現(xiàn)有的測(cè)試結(jié)構(gòu)中的寄生電阻對(duì)測(cè)量結(jié)果影響,進(jìn)而獲得更準(zhǔn)確的mos管導(dǎo)通電阻。此外,由于該測(cè)試結(jié)構(gòu)中設(shè)置的所有測(cè)試墊都可以是現(xiàn)有的測(cè)試結(jié)構(gòu)中的測(cè)試墊,其中僅僅對(duì)相應(yīng)的測(cè)試墊之間的間距、mos管的漏極和源極與相應(yīng)測(cè)試墊的連線規(guī)格、兩個(gè)參考測(cè)試墊之間的連線規(guī)格做了調(diào)整,因此無(wú)需增加額外的面積,能夠與標(biāo)準(zhǔn)cmos工藝兼容,無(wú)需額外的光罩或工藝步驟。
請(qǐng)參考圖2d,本發(fā)明的又一實(shí)施例提供一種mos管導(dǎo)通電阻的測(cè)試結(jié)構(gòu),包括并列設(shè)置的第一測(cè)試墊組i、第二測(cè)試墊組ii、第三測(cè)試墊組iii、第四測(cè)試墊組iv,列間距可以為50μm~200μm,例如為100μm;每列測(cè)試墊組包括按列布置的多個(gè)測(cè)試墊,例如圖2d中,第一測(cè)試墊組i、第二測(cè)試墊組ii、第三測(cè)試墊組iii、第四測(cè)試墊組iv均有三個(gè)按列布置的測(cè)試墊,所述mos管200設(shè)置在第一列測(cè)試墊組i和第二列測(cè)試墊組ii之間,且所述mos管200的漏極d通過(guò)一段規(guī)定規(guī)格的連線l1連接至所述第一列測(cè)試墊組i的一個(gè)測(cè)試墊,定義為第一測(cè)試墊201,源極s通過(guò)另一段所述規(guī)定規(guī)格的連線l2連接至所述第二列測(cè)試墊組ii的一個(gè)測(cè)試墊,定義為第二測(cè)試墊202,所述mos管200的柵極g通過(guò)任一規(guī)格的連線連接至一探針p1,所述mos管200的體節(jié)點(diǎn)b通過(guò)任一規(guī)格的連線連接至另一探針p2;所述第三列測(cè)試墊組iii的一個(gè)測(cè)試墊(定義為第三測(cè)試墊203)和第四列測(cè)試墊組iv的一個(gè)測(cè)試墊(定義為第四測(cè)試墊204)之間通過(guò)規(guī)定規(guī)格的連線l連接,連線l的長(zhǎng)度d3等于所述mos管200的長(zhǎng)度d2和連線l1、l2的長(zhǎng)度之和d1,即d3=d1-d2;第一測(cè)試墊組i、第二測(cè)試墊組ii、第三測(cè)試墊組iii、第四測(cè)試墊組iv中,除第一測(cè)試墊201、第二測(cè)試墊202、第三測(cè)試墊203、第四測(cè)試墊204以外,其余均為接地測(cè)試墊(ground),由此,第一測(cè)試墊組i和第二測(cè)試墊組ii以及第三測(cè)試墊組iii和第四測(cè)試墊組iv分別構(gòu)成兩個(gè)射頻測(cè)試(ground-signal-ground)結(jié)構(gòu),每一測(cè)試結(jié)構(gòu)的左右接地測(cè)試墊會(huì)連在一起,具體地,所述第一列測(cè)試墊組i和所述第二列測(cè)試墊組ii中除去連接所述mos管200的漏極d和源極s的兩個(gè)測(cè)試墊201、202以外,其余測(cè)試墊均為接地測(cè)試墊(ground),并通過(guò)任一規(guī)格的連線依次串聯(lián);所述第三列測(cè)試墊組iii和第四列測(cè)試墊組iv中除去連接所述規(guī)定規(guī)格的連線l的兩個(gè)測(cè)試墊203、204以外,其余測(cè)試墊為接地測(cè)試墊(ground),并通過(guò)任一規(guī)格的連線依次串聯(lián)。
本實(shí)施例中,第三測(cè)試墊組iii、第四測(cè)試墊組iv的設(shè)置完全參考第一測(cè)試墊組i、第二測(cè)試墊組ii設(shè)置,其區(qū)別僅在于第一測(cè)試墊組i、第二測(cè)試墊組ii之間插入了mos管200以及連線l1、l2,第三測(cè)試墊組iii、第四測(cè)試墊組iv之間相應(yīng)的位置上插入了連線l。
連線l1、l2和連線l的規(guī)格相同,即材質(zhì)、單位面積電阻和線寬均相同??蛇x的,連線l1、l2和連線l的規(guī)格(即所述規(guī)定規(guī)格):材質(zhì)為金屬鋁,單位面積電阻為50mω/sq~200mω/sq,例如為120mω/sq,直徑(即線寬)為0~10μm。連線l1、l2和連線l均為直線,連線l1、l2以及mos管200源極s和漏極d之間的長(zhǎng)度d2(通常為2μm~3μm)之和為d1,連線l的長(zhǎng)度等于d3,d3=d1-d2,由于mos管200導(dǎo)通時(shí)等效于一段具有ron阻值的連線,因此,可以由兩個(gè)測(cè)試墊203、204之間電阻值、以及mos管200導(dǎo)通時(shí)第一測(cè)試墊201、第二測(cè)試墊202之間電阻值,求出mos管200的導(dǎo)通電阻ron。
上述測(cè)試結(jié)構(gòu)中,所述mos管200設(shè)置在第一測(cè)試墊201、第二測(cè)試墊202之間,且與第一測(cè)試墊201、第二測(cè)試墊202之間的距離均不為0,均需通過(guò)規(guī)定規(guī)格的連線相應(yīng)的連接第一測(cè)試墊201和第二測(cè)試墊202。這種測(cè)試結(jié)構(gòu)也可以進(jìn)行相應(yīng)的變形,使mos管200與第一測(cè)試墊201或第二測(cè)試墊202之間的距離不為0,即所述mos管200設(shè)置在第一測(cè)試墊201或第二測(cè)試墊202之間時(shí),還可以設(shè)置在第一測(cè)試墊201或第二測(cè)試墊202底部,使其源極s或漏極d直接與頂部的測(cè)試墊電接觸,此時(shí)mos管200與第一測(cè)試墊201或第二測(cè)試墊202之間的距離為0。具體地,當(dāng)所述mos管200設(shè)置在所述第一測(cè)試墊201底部時(shí),所述mos管200與所述第一測(cè)試墊201的距離為0(請(qǐng)參考圖2b的設(shè)置方式),mos管200的漏極d直接與第一測(cè)試墊201底部電接觸,源極s通過(guò)一段所述規(guī)定規(guī)格的連線與第二測(cè)試墊202連接,mos管200源極s和漏極d之間的長(zhǎng)度d2以及連線的長(zhǎng)度之和為d1,連線l的長(zhǎng)度等于d3,d3=d1-d2;而當(dāng)所述mos管200設(shè)置在所述第二測(cè)試墊202底部時(shí),mos管200的漏極d通過(guò)一段所述規(guī)定規(guī)格的連線與第二測(cè)試墊202底部電接觸,源極s頂部直接與第二測(cè)試墊202底部電接觸。
基于圖2d的mos管導(dǎo)通電阻的測(cè)試結(jié)構(gòu)的mos管導(dǎo)通電阻的測(cè)試方法,具體包括以下步驟:
首先,在所述探針p1上施加工作電壓vdd(即mos管200的柵極g加載工作電壓vdd),所述第一測(cè)試墊201和第二測(cè)試墊202保持原狀態(tài)(即mos管200的漏極d和源極s無(wú)需加載電壓),探針p2接地或者施加0電壓(即mos管200體節(jié)點(diǎn)b接地),所述mos管200導(dǎo)通;
接著,通過(guò)射頻測(cè)試方法測(cè)出所述第一測(cè)試墊201和所述第二測(cè)試墊202之間的電阻值,定義為第一電阻值r11,即測(cè)出所述第一列測(cè)試墊組i和所述第二列測(cè)試墊組ii之間的電阻值;
然后,至少在所述第三測(cè)試墊203和所述第四測(cè)試墊204之間施加電壓,以測(cè)出所述第三測(cè)試墊203和所述第四測(cè)試墊204之間的電阻值,定義為第二電阻值r22,第二電阻值r22即所述第三列測(cè)試墊組iii和第四列測(cè)試墊組iv之間的電阻值,此外,第二電阻值r22還可以通過(guò)射頻測(cè)試方法測(cè)出,該射頻測(cè)試方法與所述mos管200導(dǎo)通時(shí)的第一電阻值r11測(cè)量方法類似,只是不需要探針p1和探針p2之間的偏壓;
最后,根據(jù)所述第一電阻值r11和所述第二電阻值r22計(jì)算出所述mos管200的導(dǎo)通電阻ron,所述mos管200的導(dǎo)通電阻ron=|r22-r21|,即mos管200的導(dǎo)通電阻ron為所述第一電阻值r11和所述第二電阻值r22的差值的絕對(duì)值。
圖2d所示的測(cè)試結(jié)構(gòu)及其測(cè)試方法,通過(guò)將所述第三測(cè)試墊203和所述第四測(cè)試墊204作為兩個(gè)參考測(cè)試墊,所述第三測(cè)試墊203和所述第四測(cè)試墊204之間的電阻作為參考電阻,其間距d3與連接mos管200的第一測(cè)試墊201和第二測(cè)試墊202之間的間距d1正好相差mos管200的長(zhǎng)度d2,且所述第三測(cè)試墊203和所述第四測(cè)試墊204之間的連線以及第一測(cè)試墊201和第二測(cè)試墊202連接mos管200的連線均采用相同的規(guī)定規(guī)格,因此當(dāng)mos管200導(dǎo)通時(shí),其漏極d和源極s連接的第一測(cè)試墊201和第二測(cè)試墊202之間的電阻與參考電阻之間僅相差mos管200的導(dǎo)通電阻ron,因此mos管200導(dǎo)通時(shí),對(duì)比測(cè)出的第一測(cè)試墊201和第二測(cè)試墊202之間的電阻與所述第三測(cè)試墊203和所述第四測(cè)試墊204之間的參考電阻,即可以獲得準(zhǔn)確的mos管200的導(dǎo)通電阻,由此可以消除現(xiàn)有的測(cè)試結(jié)構(gòu)中的寄生電阻對(duì)測(cè)量結(jié)果影響,進(jìn)而獲得更準(zhǔn)確的mos管導(dǎo)通電阻。此外,由于該測(cè)試結(jié)構(gòu)中設(shè)置的所有測(cè)試墊都可以是現(xiàn)有的測(cè)試結(jié)構(gòu)中的測(cè)試墊,其中僅僅對(duì)相應(yīng)的測(cè)試墊之間的間距、mos管的漏極和源極與相應(yīng)測(cè)試墊的連線規(guī)格、兩個(gè)參考測(cè)試墊之間的連線規(guī)格做了調(diào)整,因此無(wú)需增加額外的面積,能夠與標(biāo)準(zhǔn)cmos工藝兼容,無(wú)需額外的光罩或工藝步驟。
需要說(shuō)明的是,在對(duì)mos管的導(dǎo)通電阻測(cè)量精度要求不是特別高的情況下,由于兩個(gè)參考測(cè)試墊之間連線長(zhǎng)度是mos管的長(zhǎng)度的100倍以上,因此也可以直接使圖2a至2d中的d3=d1,由此獲得的測(cè)試結(jié)構(gòu)將包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi),在這些變形后的測(cè)試結(jié)構(gòu)下測(cè)得的mos管的導(dǎo)通電阻,可以滿足相應(yīng)的測(cè)量精度要求。
顯然,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣,倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi),則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。