微小電容測試電路及測試方法
2023-05-06 20:31:51 2
專利名稱：微小電容測試電路及測試方法
技術領域：
本發明涉及超大規模集成電路製造領域，尤其設計一種超大規模集成 電路製造中微小電容測試電路，還涉及利用微小電容測試電路進行的微小 電容測試方法。
背景技術：
在半導體晶圓器件的電特性測量中，通常需要測試各種不同器件的電 容值。對於電容的測量，常見測量儀器均按照測試頻率段分類，特定的測 量儀器只能應用於特定頻率段。作為使用企業、研究機構往往只會擁有常 用頻率段的儀器，很少有針對微小電容測試的高頻測量儀器。
而且在對微小電容的測量過程中，更容易受到噪聲的影響，測試精度 上也存在較大挑戰。現有技術中通過增大設計器件面積、提高器件電容值 的方法，使器件可以用低頻測量，並降低噪聲的影響來解決微小電容測量 問題，現有的方法會造成增加測試和生產成本。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種微小電容測試電路，可以精確 的針對微小電容進行測試。為此，本發明還提供一種微小電容測試方法， 它利用上述微小電容測試電路的測試數據計算得出微小電容的電容值，從 而提高微小電容的測試精度。
為解決上述技術問題，本發明微小電容測試電路所採用的技術方案是，
包括待測電容Cl，其一端與參考電容C2相連接，另一端與測試輸入電壓Vin相連接，測試輸入電壓Vin的另一端接地，參考電容C2—端與待測電 容C1相連接，另一端接地，領賦輸出電壓Vout在待測電容Cl與參考電容 C2的連接處。
本發明微小電容測試方法所採用的技術方案是，包括以下步驟:第一 步，測量參考電容C2的電容值；第二步，在測試輸入電壓處加電壓值Viri， 並測量相應的測試輸出電壓值Vout ，重複多次得到多組測試輸入電壓值Vin 和測試輸出電壓值Vout;第三步，根據第二步的數據計算Vout隨Vin變化 的斜率S;第四步，通過公式C1 二 C2 * S / (1 - S)計算待測電容C1電 容值。
本發明微小電容測試電路，採用電容分壓器的結構，將電容測試轉換 為電壓測量，可以精確的測試微小電容的電容值。本發明微小電容測試方 法，通過參考電容測量微小電容的計算模型，利用多組數據得出測試輸出 電壓隨測試輸入電壓的變化斜率，計算得出精確的微小電容值，可提高微 小電容的測量精度，並且可以降低生產成本。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明
圖1為本發明微小電容測試電路示意圖2為本發明微小電容測試方法流程示意圖3為測試輸出電壓隨測試輸入電壓的變化斜率圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發明微小電容測試電路所採用的技術方案是，包括待測電容C1，其一端與參考電容C2相連接，另一端與測試輸入電壓Vin相連 接，測試輸入電壓Vin的另一端接地，參考電容C2 —端與待測電容Cl相 連接，另一端接地，測試輸出電壓Vout在待測電容Cl與參考電容C2的連 接處。其中，參考電容C2與待測電容Cl為相同結構電容，並且參考電容 C2的電容值在待測電容Cl的電容值IO—IOO倍之間，參考電容C2可以為 多個待測電容C1並聯形成。
如圖2所示，本發明微小電容測試方法包括以下步驟第一步，測量 參考電容C2的電容值；第二步，在測試輸入電壓處加電壓值Vin，並測量 相應的測試輸出電壓值Vout，重複多次得到多組測試輸入電壓值Vin和測 試輸出電壓值Vout;第三步，如圖2所示，根據第二步的數據採用最小二 乘法擬合方法，計算Vout隨Vin變化的斜率S， S=Vout / Vin二 Cl / (Cl + C2);第四步，通過公式C1 二 C2 * S / (1 - S)計算待測電容C1電容值。
本發明微小電容測試電路，利用電容壓原理，採用電容分壓器的結構， 將電容測試轉換為電壓測量，澳!試微小電容的電容值。本發明微小電容測 試方法，通過測量微小電容測試電路輸出電壓隨測試輸入電壓的變化斜率， 計算待測電容值。本發明不僅能夠測量待測電容值，還可以在不提高測試 成本的基礎上提高測試精度，從而提高測試效率和生產效率。
權利要求
1、一種微小電容測試電路，其特徵在於，包括待測電容(C1)，其一端與參考電容(C2)相連接，另一端與測試輸入電壓(Vin)相連接，測試輸入電壓(Vin)的另一端接地，參考電容(C2)一端與待測電容(C1)相連接，另一端接地，測試輸出電壓(Vout)在待測電容(C1)與參考電容(C2)的連接處。
2、 如權利要求1所述的微小電容測試電路，其特徵在於，參考電容(C2) 與待測電容(Cl)為相同結構電容。
3、 如權利要求1所述的微小電容測試電路，其特徵在於，參考電容(C2) 為多組待測電容(Cl)並聯。
4、 如權利要求2所述的微小電容測試電路，其特徵在於，參考電容(C2) 的電容值在待測電容(Cl)的電容值10—100倍之間。
5、 一種利用權利要求l微小電容測試電路的微小電容測試方法，其特 徵在於，包括以下步驟第一步，測量參考電容(C2)的電容值；第二步，在測試輸入電壓(Vin)加電壓值Vin，並測量相應的測試輸 出電壓(Vout)電壓值Vout，重複多次得到多組測試輸入電壓值Vin和測 試輸出電壓值Vout;第三步，根據第二步的數據計算Vout隨Vin變化的斜率S;第四步，通過公式Cl = C2 * S / (1 - S)計算待測電容(Cl)電容值。
6、 如權利要求5所述的微小電容測試方法，其特徵在於，第三步中採用最小二乘法擬合方法計算Vout隨Vin變化的斜率S。
全文摘要
本發明公開了一種微小電容測試電路，包括待測電容C1，其一端與參考電容C2相連接，另一端與一端接地的測試輸入電壓Vin相連接，參考電容C2另一端接地，測試輸出電壓Vout在待測電容C1與參考電容C2的連接處。本發明還公開了一種微小電容測試方法，包括以下步驟首先，測量參考電容C2的電容值；其次，在測試輸入電壓處加電壓值Vin，測量相應的測試輸出電壓值Vout；第三步，計算Vout隨Vin變化的斜率S；最後，計算待測電容C1電容值。本發明採用電容分壓器的結構，測試微小電容的電容值，通過測試電路輸出電壓隨輸入電壓的變化斜率計算待測電容值。本發明不僅能夠降低測試成本，還可以提高測試精度。
文檔編號G01R27/26GK101173967SQ20061011783
公開日2008年5月7日 申請日期2006年11月1日 優先權日2006年11月1日
發明者萍 徐, 胡曉明 申請人:上海華虹Nec電子有限公司