專利名稱：Pn結(jié)變?nèi)莨芗捌淦焚|(zhì)因數(shù)的提取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種集成電路中的半導(dǎo)體器件，尤其涉及一種PN結(jié)變?nèi)?管。本發(fā)明還涉及一種上述PN結(jié)變?nèi)莨艿钠焚|(zhì)因數(shù)的提取方法。
背景技術(shù)：
PN結(jié)變?nèi)莨苁乾F(xiàn)代半導(dǎo)體集成電路中所采用的器件之一。特別在射 頻集成電路的設(shè)計(jì)中，該器件有廣泛的應(yīng)用。所以，PN結(jié)變?nèi)莨艹１环?類為射頻器件。有關(guān)射頻器件的重要的射頻參數(shù)之一是品質(zhì)因數(shù)。射頻器 件的品質(zhì)因數(shù)定義為器件的總儲(chǔ)能與其耗能之比。因此，品質(zhì)因數(shù)不僅 是評(píng)價(jià)射頻器件性能的重要參數(shù)，而且還是射頻器件建模中重要的擬合指 標(biāo)。然而，如圖1所示是現(xiàn)有PN結(jié)變?nèi)莨艿慕Y(jié)構(gòu)示意圖，其包括襯底、 襯底表面通過注入N型離子形成的一個(gè)N阱、所述N阱表面通過注入P 型離子形成的一個(gè)P+區(qū)，即常規(guī)的PN結(jié)變?nèi)莨芪锢斫Y(jié)構(gòu)為？+^阱，在 此常規(guī)的物理結(jié)構(gòu)中，PN結(jié)由重?fù)诫sP型區(qū)P +和N阱所構(gòu)成。由于PN 結(jié)變?nèi)莨茉谏漕l集成電路中常工作于反偏壓狀態(tài)，所以在器件的兩端口 中，P+端口常接地，而N阱端口常接正向電壓，PN結(jié)變?nèi)莨艿钠焚|(zhì)因數(shù) 可通過N阱端口的射頻參數(shù)來定義。然而，常規(guī)的物理結(jié)構(gòu)中，N阱常常 與P型襯底形成寄生的PN結(jié)，其造成的反向漏電嚴(yán)重影響了在N阱端口 的射頻參數(shù)的測試精度
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種PN結(jié)變?nèi)莨?，它可以方便?測量品質(zhì)因數(shù)，且有效提高測量的品質(zhì)因數(shù)的精度。為此，本發(fā)明還要提
供一種上述PN結(jié)變?nèi)莨艿钠焚|(zhì)因數(shù)的提取方法。
為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種PN結(jié)變?nèi)莨?，包括P襯 底、P襯底表面通過注入N型離子形成的一個(gè)N型深阱、N型深阱表面通 過注入P型離子形成的一個(gè)P阱、及P阱表面通過注入N型離子形成的一 個(gè)N+區(qū)。
本發(fā)明還提供了一種基于上述PN結(jié)變?nèi)莨芙Y(jié)構(gòu)的品質(zhì)因數(shù)的提取方 法，包括以下步驟
(1) 在PN結(jié)變?nèi)莨艿腘+端加入偏壓；
(2) 測量PN結(jié)變?nèi)莨艿腘+端的射頻導(dǎo)納Y參數(shù)；
(3) 計(jì)算所述PN結(jié)變?nèi)莨艿钠焚|(zhì)因數(shù)，其計(jì)算公式為
Im(Y)
Q 二 -
Re(Y)
其中，Q為所述PN結(jié)變?nèi)莨艿钠焚|(zhì)因數(shù)，Im()為取復(fù)數(shù)虛部的函 數(shù)，Re ()為取復(fù)數(shù)實(shí)部的函數(shù)，Y表示步驟(2)所得的N+端的射頻導(dǎo) 納Y參數(shù)。
因?yàn)楸景l(fā)明將常規(guī)PN結(jié)變?nèi)莨芪锢斫Y(jié)構(gòu)(P+/N阱)改為N+/P阱結(jié) 構(gòu)，同時(shí)，加入一個(gè)新設(shè)計(jì)的N型深阱結(jié)構(gòu)。這樣，變?nèi)莨艿钠珘嚎蓮?N+端加入，但器件的品質(zhì)因數(shù)仍可從無漏電的N+端加以提取，由此，可 以有效提高PN結(jié)變?nèi)莨艿钠焚|(zhì)因數(shù)提取的精度和效率。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。示意圖2是本發(fā)明的PN結(jié)變?nèi)莨艿慕Y(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的設(shè)計(jì)思路是將常規(guī)PN結(jié)變?nèi)莨芪锢斫Y(jié)構(gòu)(P+/N阱)改為 N+/P阱結(jié)構(gòu)，同時(shí)，加入一個(gè)新設(shè)計(jì)的N型深阱結(jié)構(gòu)。這樣，變?nèi)莨艿?偏壓可從N+端加入，但器件的品質(zhì)因數(shù)仍可從無漏電的N+端加以提取。 這種方法，可以有效提高PN結(jié)變?nèi)莨艿钠焚|(zhì)因數(shù)提取的精度和效率。
如圖2是本發(fā)明所示的一種PN結(jié)變?nèi)莨埽≒襯底、P襯底表 面通過注入N型離子形成的一個(gè)N型深阱、N型深阱表面通過注入P型離 子形成的一個(gè)P阱、及P阱表面通過注入N型離子形成的一個(gè)N+區(qū)。
上述結(jié)構(gòu)的PN結(jié)變?nèi)莨芷淦焚|(zhì)因數(shù)的提取方法具體包括以下幾個(gè)步
驟
(1) 在所述PN結(jié)變?nèi)莨艿腘+端加入偏壓，偏壓值的范圍在0到VDD (電路實(shí)際的最高工作電壓)之間。
(2) 測量PN結(jié)變?nèi)莨艿腘+端的射頻導(dǎo)納Y參數(shù)。
(3) 計(jì)算所述PN結(jié)變?nèi)莨艿钠焚|(zhì)因數(shù)，其計(jì)算公式為
Im(Y)
Q =-
Re(Y)
其中，Q為所述PN結(jié)變?nèi)莨艿钠焚|(zhì)因數(shù)，Im〇為取復(fù)數(shù)虛部的 函數(shù)，Re ()為取復(fù)數(shù)實(shí)部的函數(shù)，Y表示步驟(2)所得的N+端的射頻 導(dǎo)納Y參數(shù)。
權(quán)利要求
1、一種PN結(jié)變?nèi)莨?；其特征在于，包括P襯底、所述P襯底表面通過注入N型離子形成的一個(gè)N型深阱、所述N型深阱表面通過注入P型離子形成的一個(gè)P阱、及所述P阱表面通過注入N型離子形成的一個(gè)N+區(qū)。
2、 一種如權(quán)利要求1所述的PN結(jié)變?nèi)莨艿钠焚|(zhì)因數(shù)的提取方法，其特征在于，包括下步驟(1 )在所述PN結(jié)變?nèi)莨艿腘+端加入偏壓；(2) 測量PN結(jié)變?nèi)莨艿腘+端的射頻導(dǎo)納Y參數(shù)；(3) 計(jì)算所述PN結(jié)變?nèi)莨艿钠焚|(zhì)因數(shù)，其計(jì)算公式為<formula>formula see original document page 2</formula>其中，Q為所述PN結(jié)變?nèi)莨艿钠焚|(zhì)因數(shù)，Im ()為取復(fù)數(shù)虛部的函 數(shù)，Re〇為取復(fù)數(shù)實(shí)部的函數(shù)，Y表示步驟(2)所得的N+端的射頻導(dǎo) 納Y參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種PN結(jié)變?nèi)莨?，包括P襯底、P襯底表面通過注入N型離子形成的一個(gè)N型深阱、N型深阱表面通過注入P型離子形成的一個(gè)P阱、及P阱表面通過注入N型離子形成的一個(gè)N+區(qū)。本發(fā)明還公開了一種基于上述PN結(jié)變?nèi)莨芙Y(jié)構(gòu)的品質(zhì)因數(shù)的提取方法。因?yàn)楸景l(fā)明將常規(guī)PN結(jié)變?nèi)莨芪锢斫Y(jié)構(gòu)(P+/N阱)改為N+/P阱結(jié)構(gòu)，同時(shí)，加入一個(gè)新設(shè)計(jì)的N型深阱結(jié)構(gòu)。這樣，變?nèi)莨艿钠珘嚎蓮腘+端加入，但器件的品質(zhì)因數(shù)仍可從無漏電的N+端加以提取，由此，可以有效提高PN結(jié)變?nèi)莨艿钠焚|(zhì)因數(shù)提取的精度和效率。
文檔編號(hào)H01L29/66GK101452968SQ20071009432
公開日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2007年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月28日
發(fā)明者周天舒 申請(qǐng)人:上海華虹Nec電子有限公司