QBD es el término que se aplica a la medición de carga a ruptura de un dispositivo semiconductor . Es un método de prueba destructivo estándar que se utiliza para determinar la calidad de los óxidos de puerta en los dispositivos MOS . Es igual a la carga total acumulada que pasa a través de la capa dieléctrica justo antes de la falla. Por tanto, QBD es una medida de la degradación del óxido de puerta dependiente del tiempo . Como medida de la calidad del óxido, QBD también puede ser un predictor útil de la confiabilidad del producto bajo condiciones específicas de tensión eléctrica.
Método de prueba
Se aplica voltaje a la estructura MOS para forzar una corriente controlada a través del óxido, es decir, para inyectar una cantidad controlada de carga en la capa dieléctrica. Al medir el tiempo después del cual el voltaje medido cae hacia cero (cuando ocurre una falla eléctrica ) e integrando la corriente inyectada a lo largo del tiempo, se determina la carga necesaria para romper el óxido de la puerta.
Esta integral de carga de puerta se define como:
dónde es el tiempo de medición en el paso justo antes de la ruptura destructiva de la avalancha .
Variantes
Hay cinco variantes comunes del método de prueba QBD:
- Rampa de voltaje lineal (procedimiento de prueba de rampa en V)
- Esfuerzo de corriente constante (CCS)
- Rampa de corriente exponencial (ECR) o (procedimiento de prueba de rampa en J) [1]
- Rampa en J limitada (una variante del procedimiento de rampa en J, en el que la rampa de corriente se detiene en un nivel de esfuerzo definido y continúa como un esfuerzo de corriente constante).
- Rampa de corriente lineal (LCR)
Para el procedimiento de prueba de rampa en V, la corriente medida se integra para obtener QBD. La corriente medida también se utiliza como criterio de detección para terminar la rampa de tensión. Uno de los criterios definidos es el cambio de pendiente de corriente logarítmica entre pasos de voltaje sucesivos.
Análisis
La distribución acumulativa de QBD medido se analiza comúnmente utilizando un gráfico de Weibull .
Estándares
Estándar JEDEC
- JESD35-A - Procedimiento para la prueba a nivel de oblea de dieléctricos delgados, abril de 2001