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KR100323238B1 - Method of measuring overlapping length and overlapping capacity in MOSFET and apparatus for measuring the same - Google Patents

Method of measuring overlapping length and overlapping capacity in MOSFET and apparatus for measuring the same Download PDF

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KR100323238B1
KR100323238B1 KR1020000002806A KR20000002806A KR100323238B1 KR 100323238 B1 KR100323238 B1 KR 100323238B1 KR 1020000002806 A KR1020000002806 A KR 1020000002806A KR 20000002806 A KR20000002806 A KR 20000002806A KR 100323238 B1 KR100323238 B1 KR 100323238B1
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가네꼬 히사시
닛본 덴기 가부시끼가이샤
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Abstract

오버래핑길이는 게이트의 길이방향으로 측정된 오버래핑영역의 길이로서 정의되고, 상기 오버래핑영역은 상기 게이트가 소오스 또는 드레인이 되는 확산영역과 오버랩하는 영역으로서 정의되는, MOSFET의 상기 오버래핑길이를 정확하게 측정하는 장치에 있어서, 상기 장치는, 서로 다른 게이트길이를 갖는 각 MOSFET의 게이트와 소오스/드레인간에 흐르는 전류와 게이트와 소오스/드레인간에 인가된 전압을 전기적으로 측정하는 장치와, 상기 장치에 의해 수행된 측정결과에 근거하여 복수개의 Cgc-Vg특성을 결정하고, 상기 Cgc-Vg특성에 근거하여 게이트전압이 게이트길이(Lg)에 의존하는 게이트전압(Vx)을 결정하고, 상기 게이트전압(Vx)에서 게이트와 소오스/드레인간의 용량(Cx)을 결정하여, Cgc-Lg특성을 결정하며, Cgc-Lg특성의 Cgc축의 절편에 근거하여 프린지용량(Cf)을 결정하고, 그리고 Cgc-Lg특성에서 Cgc가 Cx와 동일하게 되는 점에 근거하여 오버래핑길이(ΔL)를 결정하는 데이터프로세서(5)를 구비한다.The overlapping length is defined as the length of the overlapping region measured in the longitudinal direction of the gate, and the overlapping region is defined as the region overlapping with the diffusion region where the gate becomes the source or drain, and the device for accurately measuring the overlapping length of the MOSFET The apparatus of claim 1, wherein the apparatus is configured to electrically measure the current flowing between the gate and the source / drain of each MOSFET having a different gate length and the voltage applied between the gate and the source / drain, A plurality of Cgc-Vg characteristics are determined based on the measurement result, and a gate voltage Vx whose gate voltage depends on the gate length Lg is determined based on the Cgc-Vg characteristics, and at the gate voltage Vx The Cgc-Lg characteristic is determined by determining the capacitance (Cx) between the gate and the source / drain, and the fringe is based on the intercept of the Cgc axis of the Cgc-Lg characteristic. And a data processor 5 for determining the capacitance Cf and for determining the overlapping length DELTA L based on the fact that Cgc becomes equal to Cx in the Cgc-Lg characteristic.

Description

MOSFET의 오버래핑길이 및 오버래핑용량 측정방법 및 그 측정장치{Method of measuring overlapping length and overlapping capacity in MOSFET and apparatus for measuring the same}Method of measuring overlapping length and overlapping capacity in MOSFET and apparatus for measuring the same}

본 발명은 오버래핑길이 및 오버래핑용량 측정방법, 이를 수행하는 장치, 그리고 컴퓨터에 의해 판독가능하고 그 내부에 프로그램을 저장하여 컴퓨터가 이 방법을 수행하거나 이 장치로서의 역할을 하게 하는 기록매체에 관한 것이다. 여기에서, 오버래핑길이는 MOSFET의 게이트의 길이방향으로 측정된 오버래핑영역의 길이로서 정의되고, 오버래핑용량은 MOSFET의 게이트와 소오스 또는 드레인영역이 되는 확산영역사이의 오버래핑영역에 형성된 용량으로서 정의된다. 오버래핑영역은 게이트가 확산영역과 오버랩하는 영역으로서 정의된다.The present invention relates to a method for measuring overlapping length and overlapping capacity, an apparatus for performing the same, and a recording medium readable by a computer and storing a program therein so that the computer performs the method or functions as the device. Here, the overlapping length is defined as the length of the overlapping region measured in the longitudinal direction of the gate of the MOSFET, and the overlapping capacitance is defined as the capacitance formed in the overlapping region between the gate and the diffusion region serving as the source or drain region of the MOSFET. The overlapping region is defined as the region where the gate overlaps with the diffusion region.

오버래핑길이와 오버래핑용량은 MOSFET의 회로시뮬레이션 수행에 있어서 중요한 소자파라미터이다.The overlapping length and overlapping capacity are important device parameters in performing circuit simulation of the MOSFET.

MOSFET의 오버래핑길이를 측정하는 방법중의 하나가 'IEEE 1995, International Conference on Microelectronic Test Structure, Vol/8 March 1995, pp.151-155'에 개시되어 있다.One method of measuring the overlapping length of a MOSFET is disclosed in IEEE 1995, International Conference on Microelectronic Test Structure, Vol / 8 March 1995, pp. 151-155.

먼저, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 동일한 전체 게이트면적을 갖는 2개의 장치가 제공된다.First, as shown in Figs. 1A and 1B, two devices having the same total gate area are provided.

도 1a는, p형기판(51), p형기판(51)상에 형성된 복수개의 게이트(52a,52b,52c), 그리고 각각 소오스 또는 드레인이 되는 확산영역(53)을 구비하는 MOSFET(50)을 나타낸다. 단자(100)는 모든 게이트(52a,52b,52c)와 전기적으로 접속되고, 단자(102)는 기판(51)과 전기적으로 접속된다.1A shows a MOSFET 50 having a p-type substrate 51, a plurality of gates 52a, 52b, 52c formed on the p-type substrate 51, and a diffusion region 53 serving as a source or a drain, respectively. Indicates. The terminal 100 is electrically connected to all the gates 52a, 52b, 52c, and the terminal 102 is electrically connected to the substrate 51.

도 1b는 p형기판(61), 이 p형기판(61)상에 형성된 싱글게이트(62)를 구비하는 MOS캐패시터(60)를 나타낸다. 단자(200)는 게이트(62)와 전기적으로 접속되고, 단자(202)는 기판(61)과 전기적으로 접속된다.1B shows a MOS capacitor 60 having a p-type substrate 61 and a single gate 62 formed on the p-type substrate 61. The terminal 200 is electrically connected to the gate 62, and the terminal 202 is electrically connected to the substrate 61.

게이트(52a,52b,52c)와 기판(51)간의 용량(Cgb)은 도 1a에 도시된 MOSFET(50)의 단자들(100,102)간에 인가되는 게이트전압(Vg)을 변화시킴으로써 측정된다. 마찬가지로, 게이트(62)와 기판(61)간의 용량(Cp)은 MOS캐패시터(60)의 단자(200,202)간에 인가되는 게이트전압(Vg)을 변화시킴으로써 측정된다.The capacitance Cgb between the gates 52a, 52b, 52c and the substrate 51 is measured by changing the gate voltage Vg applied between the terminals 100, 102 of the MOSFET 50 shown in FIG. 1A. Similarly, the capacitance Cp between the gate 62 and the substrate 61 is measured by changing the gate voltage Vg applied between the terminals 200 and 202 of the MOS capacitor 60.

이 측정결과를 도 2에 도시하였다.This measurement result is shown in FIG.

다음에, MOSFET(50)의 게이트(52a,52b,52c)와 기판(51)간에 형성된 용량(Cgb)과 MOSFET(60)의 게이트(62)와 기판(61)간에 형성된 용량(Cp) 사이의 차분(Cdiff)이 연산된다.(Cdiff=Cgb-Cp) 다음에, (Cgb-Cp)곡선에서 피크가 발생된 지점에서 용량(Cdiff)이 결정된다.Next, the capacitance Cgb formed between the gates 52a, 52b, 52c of the MOSFET 50 and the substrate 51 and the capacitance Cp formed between the gate 62 and the substrate 61 of the MOSFET 60 are next formed. The difference Cdiff is calculated. (Cdiff = Cgb-Cp) Next, at the point where the peak occurs in the (Cgb-Cp) curve, the capacitance Cdiff is determined.

다음에, 상기 결정된 용량(Cdiff)에 근거하여 아래의 수학식 1 및 2에 따라 MOSFET(50)의 오버래핑길이(Δ)가 연산된다. 여기에서, 오버래핑길이는, MOSFET(50)에서 게이트(52a)(또는, 52b,52c)의 길이방향으로 측정된 오버래핑영역의 길이로서 정의되고, 오버래핑영역은 확산영역(53)과 오버랩하는 각 게이트(52a,52b,52c)의 영역으로서 정의된다.Next, the overlapping length Δ of the MOSFET 50 is calculated according to Equations 1 and 2 below based on the determined capacitance Cdiff. Here, the overlapping length is defined as the length of the overlapping region measured in the longitudinal direction of the gate 52a (or 52b, 52c) in the MOSFET 50, and the overlapping region is each gate overlapping the diffusion region 53. It is defined as an area of (52a, 52b, 52c).

ΔL= Cdiff ×Lp/(Cp×Nf)ΔL = Cdiff × Lp / (Cp × Nf)

Lp = Nf/LLp = Nf / L

상기 수학식 1 및 2에서, Lp는 MOS캐패시터(60)의 게이트길이를 나타내고, Nf는 MOSFET(50)의 게이트수를 나타내며, L은 MOSFET(50)의 게이트길이를 나타낸다.In Equations 1 and 2, Lp represents the gate length of the MOS capacitor 60, Nf represents the gate number of the MOSFET 50, and L represents the gate length of the MOSFET 50.

그러나, 상술한 종래의 MOSFET의 오버래핑길이측정방법에서는, 도 1a 및 도 1b에 도시된 디바이스들의 전체 게이트패턴면적이 리소그래피단계에서의 리소그래피조건에 따라 서로에 대하여 항상 동일하지 않다는 문제점이 있다. 즉, 상기 디바이스들의 전체면적사이에 오차가 발생할 수 있다. 그 결과, 상술한 (Cgb-Cp)곡선에서 피크가 발생하지 않는 경우에는, 오버래핑길이(ΔL)를 결정할 수 없게 된다. 이것은, 상기 디바이스들의 형상의 차이에 근거하여 오버래핑용량을 추출하고, 추출된 오버래핑용량에 따라서 오버래핑길이(ΔL)를 산출하는 데서 기인하는 불량한 정밀도에 의한 양자효과나 게이트공핍화에 의해 (Cgb-Cp)곡선에서 피크가 나타나지 않을 수 있기 때문이다.However, in the aforementioned overlapping length measuring method of the MOSFET, there is a problem that the total gate pattern areas of the devices shown in Figs. 1A and 1B are not always the same with respect to each other depending on the lithography conditions in the lithography step. That is, an error may occur between the entire areas of the devices. As a result, when the peak does not occur in the above-mentioned (Cgb-Cp) curve, the overlapping length ΔL cannot be determined. This is due to quantum effects or gate depletion due to poor precision resulting from extracting the overlapping capacity based on the shape difference of the devices and calculating the overlapping length ΔL according to the extracted overlapping capacity (Cgb-Cp). This is because the peak may not appear in the curve.

상술한 종래기술에서의 문제점을 비추어, 본 발명의 목적은 MOSFET의 오버래핑길이 및 오버래핑용량을 정확하게 측정할 수 있는 방법과, 이를 수행할 수 있는 장치, 그리고 컴퓨터에 의해 판독가능하고 그 내부에 프로그램을 저장하여 컴퓨터가 이 방법을 수행하거나 이 장치로서의 역할을 하게 하는 기록매체를 제공하는 데있다.In view of the above-mentioned problems in the prior art, an object of the present invention is to provide a method for accurately measuring the overlapping length and overlapping capacity of a MOSFET, an apparatus capable of performing the same, and a program readable by a computer therein. A storage medium is provided that allows a computer to perform this method or act as a device.

도 1a는 종래의 오버래핑길이 측정방법에 따라 오버래핑길이가 측정될 때 사용되는 장치의 단면도이다.1A is a cross-sectional view of an apparatus used when the overlapping length is measured according to a conventional overlapping length measuring method.

도 1b는 종래의 오버래핑길이 측정방법에 따라 오버래핑길이가 측정될 때 사용되는 또 다른 장치의 단면도이다.1B is a cross-sectional view of another apparatus used when the overlapping length is measured according to a conventional overlapping length measuring method.

도 2는 도 1a 및 도 1b에 도시된 각각의 장치에서 게이트와 기판사이에 형성된 용량과 게이트전압 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.FIG. 2 is a graph showing the relationship between the capacitance and the gate voltage formed between the gate and the substrate in each of the devices shown in FIGS. 1A and 1B.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른, MOSFET의 오버래핑길이 및 오버래핑용량을 측정하기 위한 장치의 블록도이다.3 is a block diagram of an apparatus for measuring overlapping length and overlapping capacity of a MOSFET according to a first embodiment of the present invention.

도 4는 도 3에 도시된 장치의 회로도이다.4 is a circuit diagram of the apparatus shown in FIG. 3.

도 5는 도 3에 도시된 장치의 일부분인 데이터프로세서에 의해 수행되는 단계들의 프로우챠트이다.FIG. 5 is a flowchart of steps performed by a data processor that is part of the apparatus shown in FIG. 3.

도 6은 도 3에 도시된 장치로 MOSFET의 측정을 수행하여 얻어진 게이트와 소오스/드레인간에 형성된 용량(Cgc) 및 게이트전압(Vg) 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.FIG. 6 is a graph showing a relationship between a capacitor Cgc and a gate voltage Vg formed between a gate and a source / drain obtained by performing MOSFET measurements with the apparatus shown in FIG. 3.

도 7은 도 3에 도시된 장치로 MOSFET의 측정을 수행하여 얻어진 게이트와 소오스/드레인을 가로질러 형성된 용량(Cgc) 및 게이트전압(Vg) 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.FIG. 7 is a graph showing a relationship between a gate voltage Vg and a capacitance Cgc formed across a gate and a source / drain obtained by performing a MOSFET measurement with the apparatus shown in FIG. 3.

도 8은 도 7에 도시된 용량(Cgc) 및 게이트전압(Vg) 사이의 차분을 나타내는 그래프이다.FIG. 8 is a graph showing the difference between the capacitor Cgc and the gate voltage Vg shown in FIG. 7.

도 9는 Cgc-Vg특성에 근거하여 얻어진 dCgc/dVg와 게이트전압(Vg) 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.9 is a graph showing the relationship between dCgc / dVg and gate voltage Vg obtained based on the Cgc-Vg characteristic.

도 10은 도 7에 도시된 δCgc/δVg와 게이트전압(Vg) 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.FIG. 10 is a graph illustrating a relationship between δCgc / δVg and the gate voltage Vg shown in FIG. 7.

도 11은 MOSFET의 게이트길이(Lg)와 게이트와 소오스/드레인간에 형성된 용량 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.Fig. 11 is a graph showing the relationship between the gate length Lg of the MOSFET and the capacitance formed between the gate and the source / drain.

도 12는 도 7에 도시된 Cgc-Vg특성을 고려하여 얻어진 MOSFET의 게이트길이(Lg)와 게이트와 소오스/드레인간에 형성된 용량 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.FIG. 12 is a graph showing a relationship between a gate length Lg of a MOSFET obtained in consideration of the Cgc-Vg characteristic shown in FIG. 7 and a capacitance formed between a gate and a source / drain.

도 13은 본 발명의 제 2 실시에에 따른, MOSFET의 오버래핑길이 및 오버래핑용량을 측정하기 위한 장치의 일부분인 데이터프로세서에 의해 수행되는 단계들의 플로우챠트이다.13 is a flowchart of steps performed by a data processor that is part of an apparatus for measuring the overlapping length and overlapping capacity of a MOSFET, according to a second embodiment of the present invention.

도 14는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 장치로 MOSFET의 측정을 수행하여 얻어진 게이트와 소오스/드레인간에 형성된 용량(Cgc) 및 게이트전압(Vg) 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.FIG. 14 is a graph showing the relationship between the capacitance Cgc and the gate voltage Vg formed between the gate and the source / drain obtained by measuring the MOSFET with the device according to the second embodiment of the present invention.

도 15는 도 9에 도시된 dCgc/dVg-Vg특성을 고려하여 얻어진, δ(δCgc/δVg)/δLg와 게이트전압(Vg) 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.FIG. 15 is a graph showing a relationship between δ (δCgc / δVg) / δLg and the gate voltage Vg obtained in consideration of the dCgc / dVg-Vg characteristic shown in FIG. 9.

도 16은 도 14에 도시된 Cgc/Vg특성을 고려하여 얻어진, δ(δCgc/δVg)/δLg와 게이트전압(Vg) 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.FIG. 16 is a graph showing the relationship between δ (δCgc / δVg) / δLg and the gate voltage Vg obtained in consideration of the Cgc / Vg characteristic shown in FIG. 14.

도 17은 도 16에 도시된 δ(δCgc/δVg)/δLg-Vg특성중에서, 최대 게이트길이를 갖는 MOSFET특성과 최소 게이트길이를 갖는 MOSFET특성 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.FIG. 17 is a graph showing the relationship between the MOSFET characteristic having the largest gate length and the MOSFET characteristic having the smallest gate length among the δ (δCgc / δVg) / δLg-Vg characteristics shown in FIG.

도 18은 MOSFET의 게이트와 소오스/드레인간에 형성된 용량(Cgc) 및 게이트길이(Lg) 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.18 is a graph showing the relationship between the capacitance Cgc and the gate length Lg formed between the gate and the source / drain of the MOSFET.

도 19는 도 14에 도시된 Cgc-Vg특성을 근거하여 얻어진 MOSFET의 게이트와 소오스/드레인간에 형성된 용량과 게이트길이(Lg) 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.FIG. 19 is a graph showing a relationship between a gate length Lg and a capacitance formed between a gate and a source / drain of a MOSFET obtained based on the Cgc-Vg characteristic shown in FIG.

도 20은 본 발명의 제 3 실시예에 따른, MOSFET의 오버래핑길이를 측정하는 장치의 회로도이다.20 is a circuit diagram of an apparatus for measuring the overlapping length of a MOSFET, according to a third embodiment of the present invention.

도 21a는 MOS캐패시터의 단면도이다.Fig. 21A is a sectional view of a MOS capacitor.

도 21b는 확산층상에 형성된 MOS캐패시터의 단면도이다.Fig. 21B is a sectional view of the MOS capacitor formed on the diffusion layer.

도 22는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 MOSFET의 오버래핑길이를 측정하는 장치의 일부분인 데이터프로세서에 의해 수행되는 단계들의 프로우챠트이다.FIG. 22 is a flowchart of steps performed by a data processor that is part of an apparatus for measuring the overlapping length of a MOSFET in accordance with a third embodiment of the present invention.

도 23은 MOS캐패시터의 C-V특성을 나타내는 그래프이다.Fig. 23 is a graph showing the C-V characteristics of a MOS capacitor.

도 24는 발명의 제 3 실시예에 따른, 오버래핑길이 측정장치에 의해 측정된MOSFET의 게이트와 기판간에 형성된 용량(CGSUB)을 (Vbi-VSUB)1/2에 대하여 플로팅하여 얻어진 그래프이다.24 is a graph obtained by plotting the capacitance C GSUB formed between the gate and the substrate of the MOSFET measured by the overlapping length measuring apparatus with respect to (Vbi-V SUB ) 1/2 according to the third embodiment of the present invention.

도 25는 본 발명의 제 3 실시에에 따른 장치에 의해 오버래핑길이가 측정될 때, MOSFET의 소오스/드레인과 기판 사이에 형성된 공핍층을 설명하는 평면도이다.Fig. 25 is a plan view illustrating a depletion layer formed between a source / drain of a MOSFET and a substrate when the overlapping length is measured by the apparatus according to the third embodiment of the present invention.

도 26은 본 발명의 제 4 실시에에 따른, MOSFET의 오버래핑길이를 측정하기 위한 장치의 일부분인 데이터프로세서에 의해 수행되는 단계들의 플로우챠트이다.FIG. 26 is a flowchart of steps performed by a data processor that is part of an apparatus for measuring the overlapping length of a MOSFET, in accordance with a fourth embodiment of the present invention.

도 27은 본 발명의 제 4 실시예에 따른, 오버래핑길이 측정장치에 의해 측정된 MOSFET의 게이트와 기판간에 형성된 용량(CGSUB)을 (Vbi-VSUB)1/2에 대하여 플로팅하여 얻어진 그래프이다.FIG. 27 is a graph obtained by plotting the capacitance C GSUB formed between the gate and the substrate of the MOSFET measured by the overlapping length measuring apparatus with respect to (Vbi-V SUB ) 1/2 according to the fourth embodiment of the present invention. .

도 28은 본 발명의 제 4 실시에에 따른 장치에 의해 오버래핑길이가 측정될 때, MOSFET의 소오스/드레인과 기판 사이에 형성된 공핍층을 설명하는 평면도이다.Fig. 28 is a plan view illustrating a depletion layer formed between a source / drain of a MOSFET and a substrate when the overlapping length is measured by the apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of symbols for main parts of drawing

1 : MOSFET 2 : 측정장치1: MOSFET 2: Measuring device

3 : 입력장치 4 : 기록매체3: input device 4: recording medium

5 : 데이터프로세서 6 : 메모리5: Data Processor 6: Memory

7 : 출력장치 21,21a : 소자취부부7: output device 21, 21a: element mounting

22,22a : 측정부 40,41 : MOS캐패시터22,22a: Measuring part 40,41: MOS capacitor

221 : 가변DC바이어스전압원 222 : AC전압원221: variable DC bias voltage source 222: AC voltage source

223 : 전압계 224 : 전류계223 voltmeter 224 ammeter

본 발명의 일면에 따르면, 오버래핑길이는 게이트의 길이방향으로 측정된 오버래핑영역의 길이로서 정의되고, 오버래핑용량은 상기 게이트와 소오스 또는 드레인영역이 되는 확산영역사이의 상기 오버래핑영역에 형성된 용량으로서 정의되며, 상기 오버래핑영역은 상기 게이트가 상기 확산영역과 오버랩하는 영역으로서 정의되는, MOSFET의 상기 오버래핑길이 및 상기 오버래핑용량 측정방법에 있어서, (a)서로 다른 게이트길이를 갖는 복수개의 MOSFET의 게이트와 소오스 또는 드레인간에 DC바이어스전압(Vg)과 AC전압을 인가하고, 게이트전압으로서 상기 DC바이어스전압(Vg)을 가변시켜 상기 게이트와 상기 소오스 또는 드레인간에 흐르는 전류를 측정하여, 상기 전류측정의 결과에 근거하여, 각각 상기 게이트와 상기 소오스 또는 드레인간에 형성된 용량(Cgc)과 게이트전압(Vg) 사이의 관계를 나타내는 복수개의 Cgc-Vg특성을 결정하는 단계와, (b)상기 게이트전압(Vg)중에서, 상기 Cgc-Vg특성들에서 게이트길이(Lg)에 대한 상기 게이트전압(Vg)의 의존성이 나타나는 게이트전압(Vx)을 결정하고, 상기 Cgc-Vg특성들에 근거하여, 상기 게이트전압(Vx)와 연계된 용량(Cgc)과 동일한 용량(Cx)을 결정하는 단계와, (c)상기 Cgc-Vg특성들에 근거하여, 상기 용량(Cgc)이 포화되는 게이트전압(Vg)에서 상기 게이트길이(Lg)와 연계된 용량(Cgc)을 결정하고, 상기 결정된 용량(Cgc)을 플로팅하여 Cgc-Lg특성을 결정하는 단계와, (d)상기 Cgc-Lg특성의 Cgc축상의 절편에 근거하여 프린지용량(Cf)을 결정하는 단계와, 그리고 (e)상기 프린지용량(Cf)에 근거하여, 상기 오버래핑길이(ΔL)와 상기 오버래핑용량(Cov)을 결정하는 단계를 구비하는 MOSFET의 오버래핑길이 및 오버래핑용량 측정방법이 제공된다.According to one aspect of the invention, the overlapping length is defined as the length of the overlapping region measured in the longitudinal direction of the gate, and the overlapping capacitance is defined as the capacitance formed in the overlapping region between the gate and the diffusion region which becomes the source or drain region. The overlapping region is defined as a region in which the gate overlaps with the diffusion region, wherein the overlapping length of the MOSFET and the overlapping capacitance measuring method include: (a) gates and sources of a plurality of MOSFETs having different gate lengths; Applying a DC bias voltage (Vg) and an AC voltage between the drains, and varying the DC bias voltage (Vg) as a gate voltage to measure the current flowing between the gate and the source or drain, and the result of the current measurement Based on the capacitance C formed between the gate and the source or drain, respectively. determining a plurality of Cgc-Vg characteristics representing a relationship between gc) and a gate voltage Vg; and (b) among the gate voltages Vg, for the gate length Lg in the Cgc-Vg characteristics. Determine the gate voltage Vx in which the dependence of the gate voltage Vg appears, and determine the same capacitance Cx as the capacitance Cgc associated with the gate voltage Vx based on the Cgc-Vg characteristics. And (c) determining the capacitance Cgc associated with the gate length Lg at the gate voltage Vg at which the capacitance Cgc is saturated based on the Cgc-Vg characteristics, and determining the determined capacity. Plotting the capacity Cgc to determine the Cgc-Lg characteristic, (d) determining the fringe capacity Cf based on the intercept on the Cgc axis of the Cgc-Lg characteristic, and (e) the fringe Based on the capacitance Cf, the overlap of the MOSFET having the step of determining the overlapping length ΔL and the overlapping capacitance Cov The length and the overlap capacitance measuring method is provided.

상기 방법에 있어서, 복수의 Cgc-Vg특성에서 게이트길이(Lg)에 대한 용량(Cgc)의 의존성이 나타나는 분기점에 근거하여, 게이트와 소오스/드레인간에 형성된 용량(Cgc)중에서 용량(Cx)이 결정된다. 따라서, 단채널MOSFET에서도 정확하게 오버래핑길이(ΔL)를 결정하는 것이 가능하다. 또한, 오버래핑용량(Cov) 및 프린지용량을 구하는 것이 가능하다.In the above method, the capacitance Cx in the capacitance Cgc formed between the gate and the source / drain is based on the branching point where the dependency of the capacitance Cgc on the gate length Lg in the plurality of Cgc-Vg characteristics is shown. Is determined. Therefore, it is possible to accurately determine the overlapping length DELTA L even in a short channel MOSFET. In addition, it is possible to obtain the overlapping capacity Cov and the fringe capacity.

상기 방법에 있어서, 상기 (b)단계는, 상기 Cgc-Vg특성들에서 2개의 게이트길이(Lm,Ln)(m≠n)에 연계된 두 용량(Cgc)의 차이를 연산하고, 상기 Cgc-Vg특성들에서 게이트길이(Lg)에 대한 상기 게이트전압의 의존성이 나타나는 게이트전압(Vx)을 상기 차이가 일정비율을 최대로 하는 게이트전압(Vg)으로 정의하며, 상기 Cgc-Vg특성들에 근거하여, 상기 게이트전압(Vx)에 연계된 용량(Cgc)과 동일한 용량(Cx)을 결정하는 단계로 대체될 수 있다.In the method, step (b) calculates a difference between two capacitances Cgc associated with two gate lengths Lm, Ln (m ≠ n) in the Cgc-Vg characteristics, and calculates the Cgc- The gate voltage Vx in which the dependence of the gate voltage on the gate length Lg in the Vg characteristics is defined as the gate voltage Vg in which the difference maximizes a constant ratio, and is based on the Cgc-Vg characteristics. Therefore, the method may be replaced by determining the same capacitance Cx as the capacitance Cgc associated with the gate voltage Vx.

상기 방법에 있어서, 상기 (b)단계는, 각각 (δCgc/δVg)와 게이트전압(Vg) 사이의 관계를 나타내는 복수개의 [(δCgc/δVg)-Vg]특성을 결정하는 (b1)단계와, 상기 Cgc-Vg특성들에서 게이트길이(Lg)에 대한 상기 게이트전압의 의존성이 나타나는 각각의 게이트전압(Vx)으로서 상기 [(δCgc/δVg)-Vg]특성에서 분기점들을 결정하고, 상기 Cgc-Vg특성들에 근거하여, 상기 게이트전압(Vx)에 연계된 용량(Cgc)과 동일한 용량(Cx)을 결정하는 (b2)단계로 대체될 수 있다.In the above method, step (b) comprises: (b1) determining a plurality of [(δCgc / δVg) -Vg] characteristics representing a relationship between (δCgc / δVg) and a gate voltage (Vg), Branch points are determined in the [(δCgc / δVg) -Vg] characteristic as the respective gate voltages Vx in which the dependence of the gate voltage on the gate length Lg in the Cgc-Vg characteristics is shown, and the Cgc-Vg Based on the characteristics, it may be replaced by the step (b2) of determining the capacitance Cx equal to the capacitance Cgc associated with the gate voltage Vx.

상기 방법에 있어서, 상기 (b)단계는, 각각 (δ(δCgc/δVg)/δLg)와 게이트전압(Vg) 사이의 관계를 나타내는 복수개의 [δ(δCgc/δVg)/δLg-Vg]특성을 결정하는 (b1)단계와, 상기 Cgc-Vg특성들에서 게이트길이(Lg)에 대한 상기 게이트전압의 의존성이 나타나는 각각의 게이트전압(Vx)으로서 상기 [δ(δCgc/δVg)/δLg-Vg]특성에서 분기점들을 결정하고, 상기 Cgc-Vg특성들에 근거하여, 상기 게이트전압(Vx)에 연계된 용량(Cgc)과 동일한 용량(Cx)을 결정하는 (b2)단계로 대체될 수 있다.In the above method, step (b) provides a plurality of [δ (δCgc / δVg) / δLg-Vg] characteristics indicating a relationship between (δ (δCgc / δVg) / δLg) and gate voltage Vg, respectively. The step (b1) of determining and as the respective gate voltages Vx exhibiting the dependence of the gate voltage on the gate length Lg in the Cgc-Vg characteristics [δ (δCgc / δVg) / δLg-Vg]. The branching points may be determined in the characteristic, and based on the Cgc-Vg characteristics, the method may be replaced by the step (b2) of determining the same capacitance Cx as the capacitance Cgc associated with the gate voltage Vx.

상기 방법에 있어서, 상기 (b)단계는, 각각 (δ(δCgc/δVg)/δLg)와 게이트전압(Vg) 사이의 관계를 나타내는 복수개의 [δ(δCgc/δVg)/δLg-Vg]특성을 결정하는 (b1)단계와, 상기 Cgc-Vg특성들에서, 수학식 [Vx = Vp - k×Vw](Vp는 각 상기 [δ(δCgc/δVg)/δLg-Vg]특성에서 피크가 발생된 게이트전압을 나타내고, Vw는 각 상기 [δ(δCgc/δVg)/δLg-Vg]특성에서 하프값폭을 나타내며, k는 1.0∼1.5범위내의 상수(1.0<k<1.5)이다)에 따라, 게이트길이(Lg)에 대한 상기 게이트전압의 의존성이 나타나는 게이트전압(Vx)을 연산하고, 상기 Cgc-Vg특성들에 근거하여, 상기 게이트전압(Vx)에 연계된 용량(Cgc)과 동일한 용량(Cx)을 결정하는 (b2)단계로 대체될 수 있다.In the above method, step (b) provides a plurality of [δ (δCgc / δVg) / δLg-Vg] characteristics indicating a relationship between (δ (δCgc / δVg) / δLg) and gate voltage Vg, respectively. In the step (b1) of determining and in the Cgc-Vg characteristics, a peak is generated in each of the [δ (δCgc / δVg) / δLg-Vg] characteristics of the equation [Vx = Vp−k × Vw]. The gate voltage is shown, and Vw represents the half value width in each of the above [δ (δCgc / δVg) / δLg-Vg] characteristics, and k is the gate length according to a constant (1.0 <k <1.5) in the range of 1.0 to 1.5. Calculate a gate voltage Vx in which the dependence of the gate voltage on Lg appears, and based on the Cgc-Vg characteristics, the capacitance Cx equal to the capacitance Cgc associated with the gate voltage Vx. It may be replaced by step (b2) to determine.

상기 대체들에 있어서, 복수의 Cgc-Vg특성에서 게이트길이(Lg)에 대한 용량(Cgc)의 의존성이 나타나는 분기점에 근거하여, 게이트와 소오스/드레인간에 형성된 용량(Cgc)중에서 용량(Cx)이 결정된다. 따라서, 단채널MOSFET에서도 정확하게 오버래핑길이(ΔL)를 결정하는 것이 가능하다. 또한, 오버래핑용량(Cov) 및 프린지용량을 구하는 것이 가능하다.In the above alternatives, the capacitance Cx in the capacitance Cgc formed between the gate and the source / drain is based on the branching point where the dependence of the capacitance Cgc on the gate length Lg in the plurality of Cgc-Vg characteristics is shown. This is determined. Therefore, it is possible to accurately determine the overlapping length DELTA L even in a short channel MOSFET. In addition, it is possible to obtain the overlapping capacity Cov and the fringe capacity.

또한, 오버래핑길이는 게이트의 길이방향으로 측정된 오버래핑영역의 길이로서 정의되고, 상기 오버래핑영역은 상기 게이트가 소오스 또는 드레인이 되는 확산영역과 오버랩하는 영역으로서 정의되는, MOSFET의 상기 오버래핑길이 측정방법에 있어서, (a)MOS캐패시터패턴을 갖는 게이트전극과 기판간에 인가되는 DC바이어스전압(Vg)과 용량(C) 사이의 관계를 나타내는 C-V특성을 결정하고, 상기 C-V특성에 근거하여, 상기 DC바이어스전압(Vg)이 플랫밴드전압(VFB)과 동일하게 되는 점에서의 상기 게이트전극의 단위면적당 플랫밴드용량(CFB)을 결정하는 단계와, (b)동일한 오버래핑길이(LSD), 동일한 게이트폭(W), 그리고 서로 다른 게이트길이(Lg)를 갖는 복수개의 MOSFET의 기판에 DC바이어스전압(VSUB)을 인가하고, 게이트와 소오스 또는 드레인간에 DC바이어스전압(Vg), DC바이어스전압(VSUB), 그리고 AC전압을 인가하여, 상기 DC바이어스전압(VSUB)을 가변시키면서, 게이트전압(Vg)이 VSUB+VFB에서, 상기 게이트와 상기 기판에 형성된 용량(CGSUB)을 측정하는 단계와, (c)상기 기판과 상기 소오스 또는 드레인간의 빌트인포텐셜(Vbi)을 결정하는 단계와, 그리고 (d)(Vbi-VSUB)1/2에 대하여 상기 용량(CGSUB)을 플로팅함으로써 얻어진 회귀직선에서 CGSUB축상의 CFB×(Lg-2LSD)절편에 근거하여, 상기 오버래핑길이(LSD)를 결정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 MOSFET의 오버래핑길이 측정방법이 제공된다.In addition, the overlapping length is defined as the length of the overlapping region measured in the longitudinal direction of the gate, and the overlapping region is defined as an overlapping region with the diffusion region in which the gate becomes a source or a drain. (A) CV characteristic which shows the relationship between DC bias voltage Vg and capacitance C applied between the gate electrode which has a MOS capacitor pattern, and a board | substrate is determined, and based on the CV characteristic, the DC bias voltage is determined. Determining a flat band capacitance C FB per unit area of the gate electrode at a point where Vg becomes equal to the flat band voltage V FB , and (b) the same overlapping length L SD and the same gate. Applying a DC bias voltage (V SUB ) to a substrate of a plurality of MOSFETs having a width (W) and different gate lengths (Lg), the DC bias voltage between the gate and the source or drain. (Vg), DC bias voltage (V SUB ), and AC voltage is applied to vary the DC bias voltage (V SUB ) while the gate voltage (Vg) is at V SUB + V FB to the gate and the substrate. Measuring the formed capacitance C GSUB , (c) determining the built-in potential Vbi between the substrate and the source or drain, and (d) for (Vbi-V SUB ) 1/2 Determining the overlapping length L SD based on the C FB × (Lg-2L SD ) intercept on the C GSUB axis in the regression line obtained by plotting the capacitance C GSUB . An overlapping length measuring method is provided.

상술한 방법에 따르면, 소오스 또는 드레인이 순방향 바이어스되기 전까지기판에 인가되는 DC바이어스전압(VSUB)이 순방향으로 측정된다. 그 결과, 소오스/드레인과 기판간에 형성된 공핍층에 의해 영향을 받지 않고 용량을 측정하는 것이 가능하고, 따라서, 기판과 소오스/드레인간에 위치된 PN접합위치를 고정밀도로 평가할 수 있다.According to the method described above, the DC bias voltage V SUB applied to the substrate is measured in the forward direction until the source or drain is forward biased. As a result, the capacitance can be measured without being affected by the depletion layer formed between the source / drain and the substrate, and therefore, the PN junction position located between the substrate and the source / drain can be evaluated with high accuracy.

또한, MOSFET의 용량이 측정되는 영역의 에너지밴드가 플랫이 되도록 바이어스전압을 결정(Vg = VSUB+VFB)하기 때문에, 소오스/드레인과 기판간에 형성되는 공핍층은 PN접합에 평행하게 분포되어, 그 결과, PN접합의 위치결정에 대한 외란이 감소된다. 따라서, 야금학적 오버래핑길이에 근접한 오버래핑길이를 결정하는 것이 가능하다.In addition, since the bias voltage is determined (Vg = V SUB + V FB ) so that the energy band of the region where the MOSFET capacitance is measured is flat, the depletion layer formed between the source / drain and the substrate is distributed in parallel to the PN junction. As a result, disturbance to the positioning of the PN junction is reduced. Thus, it is possible to determine the overlapping length close to the metallurgical overlapping length.

또한, MOSFET의 용량이 측정되는 영역의 에너지밴드가 플랫이 되도록 바이어스전압을 결정(Vg = VSUB+VFB)하기 때문에, 소오스/드레인과 기판간에 형성되는 공핍층은 PN접합에 평행하게 분포되어, 그 결과, PN접합의 위치결정에 대한 외란이 감소된다. 따라서, 야금학적 오버래핑길이에 근접한 오버래핑길이를 결정하는 것이 가능하다.In addition, since the bias voltage is determined (Vg = V SUB + V FB ) so that the energy band of the region where the MOSFET capacitance is measured is flat, the depletion layer formed between the source / drain and the substrate is distributed in parallel to the PN junction. As a result, disturbance to the positioning of the PN junction is reduced. Thus, it is possible to determine the overlapping length close to the metallurgical overlapping length.

또한, 오버래핑길이는 게이트의 길이방향으로 측정된 오버래핑영역의 길이로서 정의되고, 상기 오버래핑영역은 상기 게이트가 소오스 또는 드레인이 되는 확산영역과 오버랩하는 영역으로서 정의되는, MOSFET의 상기 오버래핑길이 측정방법에 있어서, (a)상기 확산층과 MOS캐패시터패턴을 가지며 상기 확산층상에 형성된 게이트전극간에 인가되는 DC바이어스전압(Vg)과 용량(C) 사이의 관계를 나타내는 C-V특성을 결정하고, 상기 C-V특성에 근거하여, 상기 DC바이어스전압(Vg)이 플랫밴드전압(VFB)과 동일하게 되는 점에서의 상기 게이트전극의 단위면적당 플랫밴드용량(CFB)을 결정하는 단계와, (b)동일한 오버래핑길이(LSD), 동일한 게이트폭(W), 그리고 서로 다른 게이트길이(Lg)를 갖는 복수개의 MOSFET의 각 게이트와 소오스 또는 드레인간에 DC바이어스전압(Vg)과 AC전압을 인가하고, 게이트전압으로서 상기 DC바이어스전압(Vg)을 가변시키면서, 상기 게이트와 상기 소오스 또는 드레인간에 흐르는 전류를 측정하여, 상기 전류측정결과에 근거하여, 각각 상기 게이트와 상기 소오스 또는 드레인간에 형성된 용량(Cgc)과 게이트전압(Vg) 사이의 관계를 나타내는 복수개의 Cgc-Vg특성을 결정하는 단계와, (c)상기 Cgc-Vg특성들에서, 상기 용량(Cgc)이 포화되는 게이트전압(Vg)에서 상기 게이트길이(Lg)와 연계된 용량(Cgc)을 결정하고, 상기 결정된 용량(Cgc)을 플로팅하여 Cgc-Lg특성을 결정하는 단계와, (d)상기 Cgc-Lg특성의 Cgc축상의 절편에 근거하여 게이트프린지용량(CFL)을 결정하는 단계와, (e)상기 각 MOSFET의 기판에 인가되는 DC바이어스전압(VSUB)을 가변시키면서, 상기 게이트전압(Vg)이 제로(Vg=0)가 될 때 측정되는 용량(Cgc)으로서 각각 정의되는 용량(CGSD)을 결정하는 단계와, (f)상기 기판과 상기 소오스 또는 드레인간의 빌트인포텐셜(Vbi)을 결정하는 단계와, 그리고 (g)상기 용량(CGSD)을 (Vbi-VSUB)1/2에 대하여 플로팅하여 (CGSD-(Vbi-VSUB)1/2)특성을 결정하고, 상기 용량(CGSD)의 최소가 상기(CGSD-(Vbi-VSUB)1/2)특성에서 (CFB×LSD×W + 2CFL)인 것에 근거하여 오버래핑길이(LSD)를 결정하는 단계를 구비하는 오버래핑길이 측정방법이 제공된다.In addition, the overlapping length is defined as the length of the overlapping region measured in the longitudinal direction of the gate, and the overlapping region is defined as an overlapping region with the diffusion region in which the gate becomes a source or a drain. (A) determining a CV characteristic showing a relationship between a DC bias voltage Vg and a capacitor C applied between a gate electrode formed on the diffusion layer having the diffusion layer and a MOS capacitor pattern, and based on the CV characteristic. Determining the flat band capacitance C FB per unit area of the gate electrode at a point where the DC bias voltage Vg becomes equal to the flat band voltage V FB , and (b) the same overlapping length ( L SD), the same gate width (W), and another DC bias voltage (Vg in each of the gate and the source or drain of the MOSFET having a plurality of different gate length (Lg)) Applying an AC voltage and varying the DC bias voltage (Vg) as a gate voltage, measuring the current flowing between the gate and the source or drain, and based on the current measurement results, respectively, the gate and the source or Determining a plurality of Cgc-Vg characteristics representing a relationship between the capacitance Cgc and the gate voltage Vg formed between the drains, and (c) in the Cgc-Vg characteristics, the capacitance Cgc is saturated. Determining a capacitance (Cgc) associated with the gate length (Lg) at a gate voltage (Vg), and plotting the determined capacitance (Cgc) to determine a Cgc-Lg characteristic, and (d) the Cgc-Lg characteristic Determining a gate fringe capacitance (C FL ) based on the intercept on the Cgc axis of (e) and (e) varying the DC bias voltage (V SUB ) applied to the substrates of the respective MOSFETs. The capacity (Cgc) measured at zero (Vg = 0) And determining a capacitance (C GSD) are respectively defined, (f) determining a built-in potential (Vbi) between the substrate and the source or the drain, and (g) the capacitor (C GSD) (Vbi- V SUB) to about 1/2 the floating (C GSD - (Vbi-V SUB) 1/2) determine the characteristics, and the capacity (at least the said (C GSD of C GSD) - (Vbi-V SUB) 1 / 2 ) determining the overlapping length (L SD ) based on (C FB × L SD × W + 2C FL ) in the characteristic is provided.

상기 방법에 따르면, MOSFET이 턴온되기 전까지 기판에 인가되는 DC바이어스전압(VSUB)이 순방향으로 측정된다. 그 결과, 소오스/드레인과 기판간에 형성된 공핍층에 의해 영향을 받지 않고 용량을 측정하는 것이 가능하고, 또한, 기판과 소오스/드레인간에 위치된 PN접합위치를 고정밀도로 평가할 수 있다.According to the method, the DC bias voltage V SUB applied to the substrate is measured in the forward direction until the MOSFET is turned on. As a result, the capacitance can be measured without being affected by the depletion layer formed between the source / drain and the substrate, and the PN junction position located between the substrate and the source / drain can be evaluated with high accuracy.

또한, MOSFET의 용량이 측정되는 영역의 에너지밴드가 플랫이 되도록 바이어스전압을 결정(Vg = 0V)하기 때문에, 소오스/드레인과 기판간에 형성되는 공핍층은 PN접합에 평행하게 분포되어, 그 결과, PN접합의 위치결정에 대한 외란이 감소된다. 따라서, 야금학적 오버래핑길이에 근접한 오버래핑길이를 결정하는 것이 가능하다.In addition, since the bias voltage is determined (Vg = 0V) so that the energy band of the region where the MOSFET capacitance is measured is flat (Vg = 0V), the depletion layer formed between the source / drain and the substrate is distributed in parallel to the PN junction, and as a result, Disturbance to the positioning of the PN junction is reduced. Thus, it is possible to determine the overlapping length close to the metallurgical overlapping length.

본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 오버래핑길이는 게이트의 길이방향으로 측정된 오버래핑영역의 길이로서 정의되고, 오버래핑용량은 상기 게이트와 소오스 또는 드레인영역이 되는 확산영역사이의 상기 오버래핑영역에 형성된 용량으로서 정의되며, 상기 오버래핑영역은 상기 게이트가 상기 확산영역과 오버랩하는 영역으로서 정의되는, MOSFET의 상기 오버래핑길이 및 상기 오버래핑용량 측정장치에 있어서, (a)서로 다른 게이트길이를 갖는 복수개의 MOSFET의 게이트와 소오스 또는 드레인간에 DC바이어스전압(Vg)과 AC전압을 인가하고, 게이트전압으로서 상기 DC바이어스전압(Vg)을 가변시켜 상기 게이트와 상기 소오스 또는 드레인간에 흐르는 전류를 측정하는 측정장치와, 그리고 (b1)상기 전류측정의 결과에 근거하여, 각각 상기 게이트와 상기 소오스 또는 드레인간에 형성된 용량(Cgc)과 게이트전압(Vg) 사이의 관계를 나타내는 복수개의 Cgc-Vg특성을 결정하는 기능과, (b2)상기 게이트전압(Vg)중에서, 상기 Cgc-Vg특성들에서 게이트길이(Lg)에 대한 상기 게이트전압(Vg)의 의존성이 나타나는 게이트전압(Vx)을 결정하고, 상기 Cgc-Vg특성들에 근거하여, 상기 게이트전압(Vx)와 연계된 용량(Cgc)과 동일한 용량(Cx)을 결정하는 기능과, (b3)상기 Cgc-Vg특성들에 근거하여, 상기 용량(Cgc)이 포화되는 게이트전압(Vg)에서 상기 게이트길이(Lg)와 연계된 용량(Cgc)을 결정하고, 상기 결정된 용량(Cgc)을 플로팅하여 Cgc-Lg특성을 결정하는 기능과, (b4)상기 Cgc-Lg특성의 Cgc축상의 절편에 근거하여 프린지용량(Cf)을 결정하는 기능과, 그리고 (b5)상기 프린지용량(Cf)에 근거하여, 상기 오버래핑길이(ΔL)와 상기 오버래핑용량(Cov)을 결정하는 기능을 갖는, (b)프로세서를 구비하는 MOSFET의 오버래핑길이 및 오버래핑용량 측정장치가 제공된다.According to another aspect of the invention, the overlapping length is defined as the length of the overlapping region measured in the longitudinal direction of the gate, and the overlapping capacitance is a capacitance formed in the overlapping region between the gate and the diffusion region which becomes the source or drain region. Wherein the overlapping region is defined as a region in which the gate overlaps with the diffusion region, wherein the overlapping length of the MOSFET and the overlapping capacitance measuring device are (a) gates of a plurality of MOSFETs having different gate lengths; A measuring device for applying a DC bias voltage (Vg) and an AC voltage between the source or the drain, and varying the DC bias voltage (Vg) as a gate voltage to measure a current flowing between the gate and the source or drain, and (b1) the gate and the source, respectively, based on the result of the current measurement; Or determining a plurality of Cgc-Vg characteristics representing a relationship between the capacitor Cgc and the gate voltage Vg formed between the drains, and (b2) among the Cgc-Vg characteristics among the gate voltages Vg. Determine a gate voltage Vx in which the dependence of the gate voltage Vg on the gate length Lg appears, and based on the Cgc-Vg characteristics, the capacitance Cgc associated with the gate voltage Vx is determined. A function Cgc associated with the gate length Lg at a gate voltage Vg at which the capacitor Cgc is saturated based on the function of determining the same capacitance Cx and (b3) the Cgc-Vg characteristics. ), And determining the Cgc-Lg characteristics by plotting the determined dose (Cgc), (b4) determining the fringe dose (Cf) based on the intercept on the Cgc axis of the Cgc-Lg characteristics and And (b5) determining the overlapping length ΔL and the overlapping capacity Cov based on the fringe capacity Cf. Provided is a device for measuring overlapping length and overlapping capacity of a MOSFET having a function (b) with a processor.

상기 장치에 따르면, 상기 프로세서는 복수의 Cgc-Vg특성에서 게이트길이(Lg)에 대한 용량(Cgc)의 의존성이 나타나는 분기점에 근거하여, 게이트와 소오스/드레인간에 형성된 용량(Cgc)중에서 용량(Cx)이 결정되도록 설계된다. 따라서, 단채널MOSFET에서도 정확하게 오버래핑길이(ΔL)를 결정하는 것이 가능하다. 또한, 오버래핑용량(Cov) 및 프린지용량을 구하는 것이 가능하다.According to the apparatus, the processor is based on the branching point where the dependence of the capacitance (Cgc) on the gate length (Lg) in the plurality of Cgc-Vg characteristics, the capacitance (Cgc) formed between the gate and the source / drain (Cgc) Cx) is designed to be determined. Therefore, it is possible to accurately determine the overlapping length DELTA L even in a short channel MOSFET. In addition, it is possible to obtain the overlapping capacity Cov and the fringe capacity.

상기 장치에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 (b2)기능 대신에, 상기 Cgc-Vg특성들에서 2개의 게이트길이(Lm,Ln)(m≠n)에 연계된 두 용량(Cgc)의 차이를 연산하고, 상기 Cgc-Vg특성들에서 게이트길이(Lg)에 대한 상기 게이트전압의 의존성이 나타나는 게이트전압(Vx)을 상기 차이가 일정비율을 최대로 하는 게이트전압(Vg)으로 정의하며, 상기 Cgc-Vg특성들에 근거하여, 상기 게이트전압(Vx)에 연계된 용량(Cgc)과 동일한 용량(Cx)을 결정하는 기능을 갖도록 설계될 수 있다.In the apparatus, the processor calculates a difference between two capacitances Cgc associated with two gate lengths Lm and Ln (m ≠ n) in the Cgc-Vg characteristics, instead of the function (b2). The gate voltage Vx in which the dependence of the gate voltage on the gate length Lg in the Cgc-Vg characteristics is defined as a gate voltage Vg in which the difference maximizes a constant ratio. Based on the Vg characteristics, it may be designed to have a function of determining the same capacitance Cx as the capacitance Cgc associated with the gate voltage Vx.

상기 장치에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 (b2)기능 대신에, 각각 (δCgc/δVg)와 게이트전압(Vg) 사이의 관계를 나타내는 복수개의 [(δCgc/δVg)-Vg]특성을 결정하는 (b21)기능과, 상기 Cgc-Vg특성들에서 게이트길이(Lg)에 대한 상기 게이트전압의 의존성이 나타나는 각각의 게이트전압(Vx)으로서 상기 [(δCgc/δVg)-Vg]특성에서 분기점들을 결정하고, 상기 Cgc-Vg특성들에 근거하여, 상기 게이트전압(Vx)에 연계된 용량(Cgc)과 동일한 용량(Cx)을 결정하는 (b22)기능을 갖도록 설계될 수 있다.In the above apparatus, instead of the function (b2), the processor determines a plurality of [(δCgc / δVg) -Vg] characteristics representing the relationship between (δCgc / δVg) and the gate voltage Vg, respectively ( b21) determine the branch points in the [(δCgc / δVg) -Vg] characteristic as the respective gate voltage Vx in which the function and the dependence of the gate voltage on the gate length Lg in the Cgc-Vg characteristics are shown. On the basis of the Cgc-Vg characteristics, it may be designed to have a function (b22) for determining a capacitance Cx equal to the capacitance Cgc associated with the gate voltage Vx.

상기 장치에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 (b2)기능 대신에, 각각 (δ(δCgc/δVg)/δLg)와 게이트전압(Vg) 사이의 관계를 나타내는 복수개의 [δ(δCgc/δVg)/δLg-Vg]특성을 결정하는 (b21)기능과, 상기 Cgc-Vg특성들에서 게이트길이(Lg)에 대한 상기 게이트전압의 의존성이 나타나는 각각의 게이트전압(Vx)으로서 상기 [δ(δCgc/δVg)/δLg-Vg]특성에서 분기점들을 결정하고, 상기 Cgc-Vg특성들에 근거하여, 상기 게이트전압(Vx)에 연계된 용량(Cgc)과 동일한 용량(Cx)을 결정하는 (b22)기능을 갖도록 설계될 수 있다.In the above apparatus, the processor is configured to provide a plurality of [δ (δCgc / δVg) / δLg representing the relationship between (δ (δCgc / δVg) / δLg) and gate voltage Vg, respectively, instead of the function (b2). (B21) function for determining the -Vg] characteristic, and [δ (δCgc / δVg) as the respective gate voltage Vx in which the dependence of the gate voltage on the gate length Lg in the Cgc-Vg characteristics is shown. / δLg-Vg] characteristic to determine the branch points, and based on the Cgc-Vg characteristics, to have a function (b22) to determine the capacitance (Cx) equal to the capacitance (Cgc) associated with the gate voltage (Vx). Can be designed.

상기 장치에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 (b2)기능 대신에, 각각 (δ(δCgc/δVg)/δLg)와 게이트전압(Vg) 사이의 관계를 나타내는 복수개의[δ(δCgc/δVg)/δLg-Vg]특성을 결정하는 (b21)기능과, 상기 Cgc-Vg특성들에서, 수학식 [Vx = Vp - k×Vw](Vp는 각 상기 [δ(δCgc/δVg)/δLg-Vg]특성에서 피크가 발생된 게이트전압을 나타내고, Vw는 각 상기 [δ(δCgc/δVg)/δLg-Vg]특성에서 하프값폭을 나타내며, k는 1.0∼1.5범위내의 상수(1.0<k<1.5)이다)에 따라, 게이트길이(Lg)에 대한 상기 게이트전압의 의존성이 나타나는 게이트전압(Vx)을 연산하고, 상기 Cgc-Vg특성들에 근거하여, 상기 게이트전압(Vx)에 연계된 용량(Cgc)과 동일한 용량(Cx)을 결정하는 (b22)기능을 갖도록 설계될 수 있다.In the above apparatus, the processor may include a plurality of [δ (δCgc / δVg) / δLg representing the relationship between (δ (δCgc / δVg) / δLg) and gate voltage Vg, respectively, instead of the function (b2). (B21) function for determining the -Vg] characteristic, and in the Cgc-Vg characteristics, the formula [Vx = Vp-k × Vw] (Vp is the [δ (δCgc / δVg) / δLg-Vg] characteristics Indicates a gate voltage at which a peak is generated, Vw represents a half value width in each of the above [δ (δCgc / δVg) / δLg-Vg] characteristics, and k is a constant (1.0 <k <1.5) in the range of 1.0 to 1.5. And calculates the gate voltage Vx in which the dependence of the gate voltage on the gate length Lg appears, and based on the Cgc-Vg characteristics, the capacitance Cgc associated with the gate voltage Vx It can be designed to have a function (b22) to determine the same capacitance (Cx).

상기 장치에 따르면, 상기 프로세서는 복수의 Cgc-Vg특성에서 게이트길이(Lg)에 대한 용량(Cgc)의 의존성이 나타나는 분기점에 근거하여, 게이트와 소오스/드레인간에 형성된 용량(Cgc)중에서 용량(Cx)이 결정되도록 설계된다. 따라서, 단채널MOSFET에서도 정확하게 오버래핑길이(ΔL)를 결정하는 것이 가능하다. 또한, 오버래핑용량(Cov) 및 프린지용량을 구하는 것이 가능하다.According to the apparatus, the processor is based on the branching point where the dependence of the capacitance (Cgc) on the gate length (Lg) in the plurality of Cgc-Vg characteristics, the capacitance (Cgc) formed between the gate and the source / drain Cx) is designed to be determined. Therefore, it is possible to accurately determine the overlapping length DELTA L even in a short channel MOSFET. In addition, it is possible to obtain the overlapping capacity Cov and the fringe capacity.

또한, 오버래핑길이는 게이트의 길이방향으로 측정된 오버래핑영역의 길이로서 정의되고, 상기 오버래핑영역은 상기 게이트가 소오스 또는 드레인이 되는 확산영역과 오버랩하는 영역으로서 정의되는, MOSFET의 상기 오버래핑길이 측정장치에 있어서, (a1)MOS캐패시터패턴의 C-V특성이 측정될 때, 상기 MOS캐패시터패턴을 갖는 게이트전극과 기판간에 AC전압과 DC바이어스전압(Vg)을 인가하여, 상기 게이트전극과 상기 기판간에 흐르는 전류와 상기 게이트전극과 상기 기판간에 인가된 전압을 측정하고; (a2)서로 다른 게이트길이를 갖는 복수개의 MOSFET의 각각의 게이트와 기판간의 용량(CGSUB)이 측정될 때, 상기 기판에는 DC바이어스전압(VSUB)을 인가하고, 상기 게이트와 소오스 또는 드레인간에는 DC바이어스전압(Vg), DC바이어스전압(VSUB), 그리고 AC전압을 인가하여, 상기 DC바이어스전압(VSUB)을 가변시키면서 상기 복수개의 MOSFET의 게이트들과 기판들간에 흐르는 전류를 측정하는 (a)측정장치와, 그리고 (b1)상기 측정장치에 의해 수행된 측정결과에 근거하여,`상기 DC바이어스전압(Vg)과 용량(C) 사이의 관계를 나타내는 C-V특성을 결정하고, 상기 C-V특성에 근거하여, 상기 DC바이어스전압(Vg)이 플랫밴드전압(VFB)과 동일하게 되는 점에서의 상기 게이트전극의 단위면적당 플랫밴드용량(CFB)을 결정하는 기능과, (b2)동일한 오버래핑길이(LSD), 동일한 게이트폭(W), 그리고 서로 다른 게이트길이(Lg)를 갖는 복수개의 MOSFET의 기판에 DC바이어스전압(VSUB)을 인가하고, 게이트와 소오스 또는 드레인간에 DC바이어스전압(Vg), DC바이어스전압(VSUB), 그리고 AC전압을 인가하여, 상기 DC바이어스전압(VSUB)을 가변시키면서, 게이트전압(Vg)이 VSUB+VFB에서, 상기 게이트와 상기 기판에 형성된 용량(CGSUB)을 측정하는 기능과, (b3)상기 기판과 상기 소오스 또는 드레인간의 빌트인포텐셜(Vbi)을 결정하는 기능과, 그리고 (b4)(Vbi-VSUB)1/2에 대하여 상기 용량(CGSUB)을 플로팅함으로써 얻어진 회귀직선에서 CGSUB축상의 CFB×(Lg-2LSD)절편에 근거하여, 상기 오버래핑길이(LSD)를 결정하는 기능을 갖는, (b)프로세서를 구비하는 MOSFET의 오버래핑길이 측정장치가 제공된다.In addition, the overlapping length is defined as the length of the overlapping region measured in the longitudinal direction of the gate, and the overlapping region is defined as the overlapping region with the diffusion region in which the gate becomes a source or a drain. (A1) When the CV characteristic of the MOS capacitor pattern is measured, an AC voltage and a DC bias voltage (Vg) are applied between the gate electrode and the substrate having the MOS capacitor pattern, and the current flowing between the gate electrode and the substrate Measuring a voltage applied between the gate electrode and the substrate; (a2) When the capacitance C GSUB between each gate and the substrate of the plurality of MOSFETs having different gate lengths is measured, a DC bias voltage V SUB is applied to the substrate, and between the gate and the source or the drain. By applying a DC bias voltage (Vg), a DC bias voltage (V SUB ), and an AC voltage to measure the current flowing between the gates and the substrates of the plurality of MOSFETs while varying the DC bias voltage (V SUB ) ( a) determining the CV characteristic representing the relationship between the DC bias voltage Vg and the capacitance C, based on the measurement apparatus and (b1) the measurement result performed by the measuring apparatus; Based on the function of determining the flat band capacitance C FB per unit area of the gate electrode at the point where the DC bias voltage Vg becomes equal to the flat band voltage V FB , and (b2) the same overlapping. Length (L SD ), same gate width (W) and the DC bias voltage V SUB is applied to the substrates of the plurality of MOSFETs having different gate lengths Lg, and the DC bias voltage Vg and the DC bias voltage V between the gate and the source or drain. SUB ), and an AC voltage is applied to vary the DC bias voltage V SUB while measuring a capacitance C GSUB formed at the gate and the substrate at a gate voltage Vg of V SUB + V FB . Function, (b3) determining the built-in potential (Vbi) between the substrate and the source or drain, and (b4) obtained by plotting the capacitance (C GSUB ) with respect to (Vbi-V SUB ) 1/2 . An apparatus for measuring overlapping length of a MOSFET having a processor (b) having a function of determining the overlapping length (L SD ) based on a C FB × (Lg-2L SD ) intercept on a C GSUB axis in a regression line. do.

상기 장치에 따르면, 상기 측정장치 및 상기 프로페서는, 상기 방법에 따르면, 소오스 또는 드레인이 순방향 바이어스되기 전까지 기판에 인가되는 DC바이어스전압(VSUB)이 순방향으로 측정되도록 설계된다. 그 결과, 소오스/드레인과 기판간에 형성된 공핍층에 의해 영향을 받지 않고 용량을 측정하는 것이 가능하고, 또한, 기판과 소오스/드레인간에 위치된 PN접합위치를 고정밀도로 평가할 수 있다.According to the device, the measuring device and the processor, according to the method, are designed such that the DC bias voltage V SUB applied to the substrate is measured in the forward direction until the source or drain is forward biased. As a result, the capacitance can be measured without being affected by the depletion layer formed between the source / drain and the substrate, and the PN junction position located between the substrate and the source / drain can be evaluated with high accuracy.

또한, MOSFET의 용량이 측정되는 영역의 에너지밴드가 플랫이 되도록 바이어스전압을 결정(Vg = VSUB+VFB)하기 때문에, 소오스/드레인과 기판간에 형성되는 공핍층은 PN접합에 평행하게 분포되어, 그 결과, PN접합의 위치결정에 대한 외란이 감소된다. 따라서, 야금학적 오버래핑길이에 근접한 오버래핑길이를 결정하는 것이 가능하다.In addition, since the bias voltage is determined (Vg = V SUB + V FB ) so that the energy band of the region where the MOSFET capacitance is measured is flat, the depletion layer formed between the source / drain and the substrate is distributed in parallel to the PN junction. As a result, disturbance to the positioning of the PN junction is reduced. Thus, it is possible to determine the overlapping length close to the metallurgical overlapping length.

또한, 오버래핑길이는 게이트의 길이방향으로 측정된 오버래핑영역의 길이로서 정의되고, 상기 오버래핑영역은 상기 게이트가 소오스 또는 드레인이 되는 확산영역과 오버랩하는 영역으로서 정의되는, MOSFET의 상기 오버래핑길이 측정장치에 있어서, (a1)MOS캐패시터패턴의 C-V특성이 측정될 때, 상기 MOS캐패시터패턴을 갖고 확산층상에 형성된 게이트전극과 상기 기판간에 AC전압과 DC바이어스전압(Vg)을 인가하여, 상기 게이트전극과 상기 확산층간에 흐르는 전류와 상기 게이트전극과 상기 확산층간에 인가된 전압을 측정하고; (a2)서로 다른 게이트길이를 갖는 복수개의 MOSFET의 각각의 게이트와 소오스 또는 드레인간의 용량(Cgc)이 측정될 때,상기 기판에는 DC바이어스전압(VSUB)을 인가하고, 상기 게이트와 상기 드레인 또는 소오스간에는 DC바이어스전압(Vg)과 AC전압을 인가하여, 상기 기판에 인가되는 상기 DC바이어스전압(Vg) 또는 상기 DC바이어스전압(VSUB)을 가변시키면서 상기 게이트와 상기 소오스 또는 드레인간에 흐르는 전류를 측정하는 (a)측정장치와, 그리고 (b1)상기 측정장치에 의해 수행된 측정결과에 근거하여,`상기 DC바이어스전압(Vg)과 용량(C) 사이의 관계를 나타내는 C-V특성을 결정하고, 상기 C-V특성에 근거하여, 상기 DC바이어스전압(Vg)이 플랫밴드전압(VFB)과 동일하게 되는 점에서의 상기 게이트전극의 단위면적당 플랫밴드용량(CFB)을 결정하는 기능과, (b2)동일한 오버래핑길이(LSD), 동일한 게이트폭(W), 그리고 서로 다른 게이트길이(Lg)를 갖는 복수개의 MOSFET의 각각의 게이트와 소오스 또는 드레인간에 DC바이어스전압(Vg)과 AC전압을 인가하고, 게이트전압으로서 상기 DC바이어스전압(Vg)을 가변시키면서 상기 게이트와 상기 소오스 또는 드레인간에 흐르는 전류를 측정하여, 상기 전류측정결과에 근거하여, 각각 상기 게이트와 상기 소오스 또는 드레인간의 용량(Cgc)과 게이트전압(Vg) 사이의 관계를 나타내는 복수개의 Cgc-Vg특성을 결정하는 기능과, (b3)상기 Cgc-Vg특성들에 근거하여, 상기 용량(Cgc)이 포화되는 게이트전압(Vg)에서 상기 게이트길이(Lg)와 연계된 용량(Cgc)을 결정하고, 상기 결정된 용량(Cgc)을 플로팅하여 Cgc-Lg특성을 결정하는 기능과, (b4)상기 Cgc-Lg특성의 Cgc축상의 절편에 근거하여 게이트프린지용량(CFL)을 결정하는 기능과, (b5)상기 MOSFET의 각 기판에 인가되는 상기 DC바이어스전압(VSUB)을 가변시키면서, 상기 게이트전압(Vg)이 제로(Vg=0)가 될 때 측정된 용량(Cgc)으로서 각각 정의되는 용량(CGSD)을 결정하는 기능과, (b6)상기 기판과 상기 소오스 또는 드레인간의 빌트인포텐셜(Vbi)을 결정하는 기능과, 그리고 (b7)(Vbi-VSUB)1/2에 대하여 상기 용량(CGSD)을 플로팅함으로써 (CGSD-(Vbi-VSUB)1/2)특성을 결정하고, 상기 용량(CGSD)의 최소가 상기 (CGSD-(Vbi-VSUB)1/2)특성에서 (CFB×LSD×W + 2CFL)인 것에 근거하여, 상기 오버래핑길이(LSD)를 결정하는 기능을 갖는 (b)프로세서를 구비하는 MOSFET의 오버래핑길이 측정장치가 제공된다.In addition, the overlapping length is defined as the length of the overlapping region measured in the longitudinal direction of the gate, and the overlapping region is defined as the overlapping region with the diffusion region in which the gate becomes a source or a drain. (A1) When the CV characteristic of the MOS capacitor pattern is measured, an AC voltage and a DC bias voltage (Vg) are applied between the gate electrode formed on the diffusion layer having the MOS capacitor pattern and the substrate, and the gate electrode and the Measuring a current flowing between the diffusion layer and a voltage applied between the gate electrode and the diffusion layer; (a2) When the capacitance Cgc between each gate and source or drain of a plurality of MOSFETs having different gate lengths is measured, a DC bias voltage V SUB is applied to the substrate, and the gate and the drain or A current flowing between the gate and the source or drain while varying the DC bias voltage Vg or the DC bias voltage V SUB applied to the substrate by applying a DC bias voltage Vg and an AC voltage between the sources. And (b1) determine the CV characteristic representing the relationship between the DC bias voltage (Vg) and the capacitance (C) based on the measurement results performed by the measuring device and (a) the measuring device. A function of determining the flat band capacitance C FB per unit area of the gate electrode at the point at which the DC bias voltage Vg becomes equal to the flat band voltage V FB , based on the CV characteristic; b2) same The overlapping length (L SD), and applying the same gate width (W), and with each other, each of the gate and the source or a DC bias voltage (Vg) and the AC voltage to the drain of the plurality of MOSFET having a different gate length (Lg), By measuring the DC bias voltage (Vg) as a gate voltage while measuring the current flowing between the gate and the source or drain, and based on the current measurement results, respectively the capacitance (Cgc) between the gate and the source or drain and A function of determining a plurality of Cgc-Vg characteristics representing a relationship between gate voltages Vg, and (b3) the gate voltage Vg at which the capacitance Cgc is saturated based on the Cgc-Vg characteristics. Determine the capacitance (Cgc) associated with the gate length (Lg), and plot the determined capacitance (Cgc) to determine the Cgc-Lg characteristics, and (b4) based on the intercept on the Cgc axis of the Cgc-Lg characteristics the gate fringe capacitance (C F The ability to determine L) and, (b5) a measured dose time while varying the DC bias voltage (V SUB) to be applied to each substrate of the MOSFET, the gate voltage (Vg) becomes zero (Vg = 0) A function of determining the capacitance C GSD defined as (Cgc), (b6) a function of determining the built-in potential Vbi between the substrate and the source or drain, and (b7) (Vbi-V SUB ) About one-half the capacity (C GSD) by the float (C GSD - (Vbi-V SUB) 1/2) is the minimum of the capacitance (C GSD) determine the characteristic, and (C GSD - (Vbi- V SUB ) 1/2 ) overlapping length of MOSFET with processor (b) having the function of determining the overlapping length (L SD ) based on (C FB × L SD × W + 2C FL ) A measuring device is provided.

상기 장치에 따르면, 상기 측정장치 및 상기 프로페서는, 상기 방법에 따르면, MOSFET이 턴온되기 전까지 기판에 인가되는 DC바이어스전압(VSUB)이 순방향으로 측정되도록 설계된다. 그 결과, 소오스/드레인과 기판간에 형성된 공핍층에 의해 영향을 받지 않고 용량을 측정하는 것이 가능하고, 또한, 기판과 소오스/드레인간에 위치된 PN접합위치를 고정밀도로 평가할 수 있다.According to the device, the measuring device and the processor, according to the method, are designed such that the DC bias voltage V SUB applied to the substrate is measured in the forward direction until the MOSFET is turned on. As a result, the capacitance can be measured without being affected by the depletion layer formed between the source / drain and the substrate, and the PN junction position located between the substrate and the source / drain can be evaluated with high accuracy.

또한, MOSFET의 용량이 측정되는 영역의 에너지밴드가 플랫이 되도록 바이어스전압을 결정(Vg = 0V)하기 때문에, 소오스/드레인과 기판간에 형성되는 공핍층은 PN접합에 평행하게 분포되어, 그 결과, PN접합의 위치결정에 대한 외란이 감소된다. 따라서, 야금학적 오버래핑길이에 근접한 오버래핑길이를 결정하는 것이 가능하다.In addition, since the bias voltage is determined (Vg = 0V) so that the energy band of the region where the MOSFET capacitance is measured is flat (Vg = 0V), the depletion layer formed between the source / drain and the substrate is distributed in parallel to the PN junction, and as a result, Disturbance to the positioning of the PN junction is reduced. Thus, it is possible to determine the overlapping length close to the metallurgical overlapping length.

본 발명의 또 다른 일면에 따르면, 상술한 MOSFET의 오버래핑길이 및 오버래핑용량 측정방법 또는 상술한 오버래핑길이 측정방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 저장한 컴퓨터에 의해 판독가능한 기록매체가 제공된다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a computer-readable recording medium storing a program for causing the computer to execute the above-described overlapping length and overlapping capacity measuring method of the MOSFET or the above-mentioned overlapping length measuring method.

상기 기록매체는 상술한 방법들에 의해 제공되는 것과 동일한 장점을 제공한다.The recording medium provides the same advantages as those provided by the methods described above.

또한, 상술한 MOSFET의 오버래핑길이 및 오버래핑용량 측정방법 또는 상술한 오버래핑길이 측정장치로서 컴퓨터가 역할하기 위한 프로그램을 저장한 컴퓨터에 의해 판독가능한 기록매체가 제공된다.In addition, there is provided a computer-readable recording medium storing a program for a computer to act as the above-described overlapping length and overlapping capacity measuring method of the MOSFET or the above-mentioned overlapping length measuring device.

상기 기록매체는 상술한 장치들에 의해 제공되는 것과 동일한 장점을 제공한다.The recording medium provides the same advantages as those provided by the above-described devices.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

제 1 실시예First embodiment

도 3은 제 1 실시예에 따른 MOSFET의 오버래핑길이 및 오버래핑용량을 측정하는 장치의 구조를 나타낸다.3 shows the structure of an apparatus for measuring the overlapping length and overlapping capacity of a MOSFET according to the first embodiment.

도 3에 도시된 바와 같이, 이 장치는, MOSFET(1)의 게이트와 소오스/드레인간에 형성되는 용량(Cgc)을 전기적으로 측정하는 측정장치(2), 키보드 및 마우스등의 입력장치(3), 내부에 프로그램을 저장하는 기록매체(4), 기록매체(4)에 저장된 프로그램에 따라 작동하는 데이터프로세서(5), 저장된 데이터와 연산된 데이터를 내부에 일시적으로 저장하는 메모리(6), 그리고 디스플레이 및 프린터등의 출력장치(7)로 이루어진다.As shown in Fig. 3, the device comprises a measuring device 2 for electrically measuring the capacitance Cgc formed between the gate and the source / drain of the MOSFET 1, and an input device 3 such as a keyboard and a mouse. ), A recording medium 4 storing a program therein, a data processor 5 operating according to a program stored in the recording medium 4, a memory 6 temporarily storing therein stored data and calculated data therein, And an output device 7 such as a display and a printer.

도 4는 측정장치(2)의 구조를 나타낸다. 도 4에 도시된 바와 같이, 측정장치(2)는 그 위에 MOSFET(1)이 탑재된 소자취부부(21)와, 데이터프로세서(5)의 제어하에서 각 MOSFET(1)에서 게이트와 소오스/드레인간을 흐르는 전류와 이에 인가되는 전압을 측정하는 측정부(22)를 구비한다.4 shows the structure of the measuring device 2. As shown in Fig. 4, the measuring device 2 comprises a device mounting portion 21 on which the MOSFET 1 is mounted, and a gate and a source / drain at each MOSFET 1 under the control of the data processor 5; The measuring unit 22 measures a current flowing through the human body and a voltage applied thereto.

소자취부부(21)는 게이트(1g), 소오스(1s), 드레인(1d), 그리고 반도체기판(1b)에 전기적으로 접속되는 각각의 단자들을 구비한다.The element mounting portion 21 has respective terminals electrically connected to the gate 1g, the source 1s, the drain 1d, and the semiconductor substrate 1b.

측정부(22)는, 게이트(1g)에 DC바이어스전압을 인가하는 가변DC바이어스전압원(221), 가변DC바이어스전압원(221)에 직렬로 전기적으로 접속된 AC전압원(222), 게이트(1g)와 소오스(1s) 또는 드레인(1d)간에 인가되는 전압을 측정하는 전압계(223), 그리고 게이트(1g)와 소오스(1s) 또는 드레인(1d)간에 흐르는 전류를 측정하는 전류계(224)를 구비한다.The measuring unit 22 includes a variable DC bias voltage source 221 for applying a DC bias voltage to the gate 1g, an AC voltage source 222 electrically connected in series to the variable DC bias voltage source 221, and a gate 1g. And a voltmeter 223 for measuring the voltage applied between the source 1s or the drain 1d, and an ammeter 224 for measuring the current flowing between the gate 1g and the source 1s or drain 1d. .

가변DC바이어스전압원(221)의 일단은 AC전압원(222)에 전기적으로 접속되어 있고, 타단은 접지된다. AC전압원(222)은 소자취부부(21)에 형성된 게이트단자에 전기적으로 접속되어 있다. 상기 게이트단자는 전압계(223)와 전류계(224)를 개재하여 접지된다. 소오스단자와 드레인단자는 서로 전기적으로 연결되며, 전류계(224)를 통해 접지된다. 소자취부부(21)에 형성된 기판단자는 접지된다. 따라서, 각 MOSFET(1)는 소자취부부(21)를 개재하여 측정부(22)에 전기적으로 접속된다.One end of the variable DC bias voltage source 221 is electrically connected to the AC voltage source 222, and the other end is grounded. The AC voltage source 222 is electrically connected to the gate terminal formed in the element mounting portion 21. The gate terminal is grounded through a voltmeter 223 and an ammeter 224. The source terminal and the drain terminal are electrically connected to each other and grounded through an ammeter 224. The substrate terminal formed on the element mounting portion 21 is grounded. Therefore, each MOSFET 1 is electrically connected to the measuring section 22 via the element mounting section 21.

이하, 도 5를 참조하여 데이터프로세서(5)의 동작을 설명한다.Hereinafter, the operation of the data processor 5 will be described with reference to FIG. 5.

먼저, MOSFET(1)로서 복수개의 NMOS트랜지스터를 소자취부부(21)상에 탑재한다. 각 NMOS트랜지스터(1)는 게이트(1g), 소오스(1s), 드레인(1d) 및 반도체기판(1b)을 취부단자에 접속함으로써 소자취부부(21)에 탑재된다. 이들 NMOS트랜지스터(1)는 동일한 공정으로 제조되나, 서로 다른 게이트길이(L1,L2,L3)를 갖는다.First, a plurality of NMOS transistors are mounted on the element mounting portion 21 as the MOSFET 1. Each NMOS transistor 1 is mounted on the element mounting portion 21 by connecting the gate 1g, the source 1s, the drain 1d and the semiconductor substrate 1b to the mounting terminal. These NMOS transistors 1 are manufactured in the same process, but have different gate lengths L1, L2, and L3.

다음에, 가변DC바이어스전압원(221)과 AC전압원(222)에 의해 각 NMOS트랜지스터(1)의 게이트 및 소오스/드레인간에 DC바이어스전압과 AC전압이 각각 인가된다. 게이트전압으로서 DC바이어스전압(Vg)을 가변시키면서, 전류계(224) 및 전압계(223)로 게이트 및 소오스/드레인간에 흐르는 전류와 이에 인가된 전압을 각각 측정한다. 단계 300에서, 측정결과에 따라서, 게이트 및 소오스/드레인간에 형성된 용량(Cgc)과 게이트전압(Vg) 사이의 관계를 각각 나타내는 복수개의 Cgc-Vg특성을 결정한다.Next, the DC bias voltage and the AC voltage are applied between the gate and the source / drain of each NMOS transistor 1 by the variable DC bias voltage source 221 and the AC voltage source 222, respectively. While varying the DC bias voltage Vg as the gate voltage, the current flowing between the gate and the source / drain and the voltage applied thereto are measured by the ammeter 224 and the voltmeter 223, respectively. In step 300, according to the measurement result, a plurality of Cgc-Vg characteristics respectively representing the relationship between the capacitance Cgc formed between the gate and the source / drain and the gate voltage Vg are determined.

이렇게 얻어진 Cgc-Vg특성이 도 6에 도시되어 있다. Cgc-Vg특성측정의 일예가 도 7에 도시되어 있다. 도 7에서, 곡선(P1,P2,P3,P4)은 각각 1.0㎛, 0.5㎛, 0.36㎛, 그리고 0.24㎛의 게이트길이(Lg)를 갖고 공통적으로 1.0㎜의 게이트폭(W)을 갖는 MOSFET의 Cgc-Vg특성을 나타낸다.The Cgc-Vg characteristic thus obtained is shown in FIG. An example of the Cgc-Vg characteristic measurement is shown in FIG. In Fig. 7, curves P1, P2, P3, and P4 have gate lengths (Lg) of 1.0 μm, 0.5 μm, 0.36 μm, and 0.24 μm, respectively, and have a gate width W of 1.0 mm in common. Cgc-Vg characteristics are shown.

다음에, 단계 302에서, 복수개의 Cgc-Vg특성중에서 게이트길이(Lg)에 대한 게이트전압(Vg)의 의존성이 나타나는 게이트전압(Vx)을 결정한다.Next, in step 302, the gate voltage Vx in which the dependence of the gate voltage Vg on the gate length Lg among the plurality of Cgc-Vg characteristics is determined is determined.

이 게이트전압(Vx)은 아래의 두가지 방법으로 결정될 수 있다.The gate voltage Vx can be determined in the following two ways.

첫 번째 방법에서는, 복수의 Cgc-Vg특성중 임의의 2개의게이트길이(Lm,Ln)(m≠n)에 있어서, 게이트 및 소오스/드레인간에 형성된 용량(Cgc)의 차이를 먼저 연산한다. 최대차이에 대한 연산된 차이의 일정비율에서의 게이트전압(Vg)이 게이트전압(Vx)으로서 결정된다.In the first method, the difference between the capacitances Cgc formed between the gate and the source / drain is first calculated at any two gate lengths Lm and Ln (m ≠ n) among the plurality of Cgc-Vg characteristics. The gate voltage Vg at a constant ratio of the calculated difference to the maximum difference is determined as the gate voltage Vx.

도 8은 Cgc-Vg특성의 차이를 측정한 예를 나타낸다. 도 8에서, 곡선(P10)은 각각 1.0㎛, 0.5㎛의 게이트길이(Lg)를 갖는 2개의 MOSFET사이의 Cgc-Vg특성의 차이를 나타내고, 곡선(P11)은 각각 0.5㎛, 0.36㎛의 게이트길이(Lg)를 갖는 2개의 MOSFET사이의 Cgc-Vg특성의 차이를 나타내며, 곡선(P12)은 각각 0.36㎛, 0.24㎛의 게이트길이(Lg)를 갖는 2개의 MOSFET사이의 Cgc-Vg특성의 차이를 나타낸다.8 shows an example in which a difference in Cgc-Vg characteristics is measured. In Fig. 8, curve P10 shows the difference in Cgc-Vg characteristics between two MOSFETs having gate lengths Lg of 1.0 mu m and 0.5 mu m, respectively, and curve P11 shows a gate of 0.5 mu m and 0.36 mu m, respectively. The difference in Cgc-Vg characteristics between two MOSFETs having a length Lg is shown, and the curve P12 shows the difference in Cgc-Vg characteristics between two MOSFETs having a gate length Lg of 0.36 µm and 0.24 µm, respectively. Indicates.

두 번째 방법에서는, 각각 용량(Cgc)을 게이트전압(Vg)으로 미분한 δCgc/δVg와 게이트전압(Vg)과의 관계를 나타내는 복수의 δCgc/δVg-Vg특성을 먼저 연산한다. 다음에, 각 δCgc/δVg-Vg특성의 입상 또는 분기점을 결정한다. 입상 또는 분기점은 게이트길이(Lg)에 대한 게이트전압(Vg)의 의존성이 나타나는 곳에서의 게이트전압(Vx)으로서 정의된다.In the second method, first, a plurality of δCgc / δVg-Vg characteristics representing the relationship between δCgc / δVg and the gate voltage Vg obtained by differentiating the capacitance Cgc by the gate voltage Vg are calculated first. Next, the granularity or branch point of each delta Cgc / delta Vg-Vg characteristic is determined. The granularity or branch point is defined as the gate voltage Vx where the dependence of the gate voltage Vg on the gate length Lg appears.

도 9는 도 6에 도시된 Cgc-Vg특성으로부터 얻어진 δCgc/δVg-Vg를 나타내는 곡선이다.FIG. 9 is a curve showing δCgc / δVg-Vg obtained from the Cgc-Vg characteristic shown in FIG. 6.

도 10은 δCgc/δVg-Vg특성의 측정예를 나타낸다. 도 10에서, 곡선(Q1,Q2,Q3,Q4)은 각각 1.0㎛, 0.5㎛, 0.36㎛, 그리고 0.24㎛의 게이트길이(Lg)를 갖고 공통적으로 1.0㎜의 게이트폭(W)을 갖는 MOSFET의 δCgc/δVg-Vg특성을 나타낸다. 도 10으로부터 게이트전압(Vx)은 -0.4V인 것을 알 수 있다.Fig. 10 shows a measurement example of the? Cgc /? Vg-Vg characteristic. In Fig. 10, curves Q1, Q2, Q3, and Q4 have gate lengths (Lg) of 1.0 mu m, 0.5 mu m, 0.36 mu m, and 0.24 mu m, respectively, and have a gate width W of 1.0 mm in common. ? Cgc /? Vg-Vg characteristics are shown. It can be seen from FIG. 10 that the gate voltage Vx is -0.4V.

상술한 첫 번째 및 두 번째 방법에 따라서 게이트전압(Vx)을 결정한 후에,단계 304에서, Cgc-Vg특성을 고려하여 게이트전압값(Vx)와 연계된 용량(Cx)을 결정한다.After determining the gate voltage Vx according to the first and second methods described above, in step 304, the capacitance Cx associated with the gate voltage value Vx is determined in consideration of the Cgc-Vg characteristic.

다음에, 단계 306에서, Cgc-Vg특성에서 용량(Cgc)이 포화되는 게이트전압(Vg)에서의 게이트길이(Lg)에 연계된 용량(Cgc)을 결정한다. 다음에, 이렇게 결정된 용량(Cgc)은 게이트길이(Lg)에 대하여 플로팅됨으로써 도 11에 도시된 바와 같은 Cgc-Lg특성을 얻는다.Next, in step 306, the capacitance Cgc associated with the gate length Lg at the gate voltage Vg at which the capacitance Cgc is saturated in the Cgc-Vg characteristic is determined. Next, the capacitance Cgc thus determined is plotted against the gate length Lg to obtain Cgc-Lg characteristics as shown in FIG.

다음에, 단계 308에서, 단계 306에서 결정된 Cgc-Lg특성에서 Cgc축의 절편에 근거하여, 프린지용량(Cf)이 연산된다.Next, in step 308, the fringe capacitance Cf is calculated based on the intercept of the Cgc axis in the Cgc-Lg characteristic determined in step 306.

다음에, 단계 310에서, 이 Cgc-Lg특성에서 용량(Cgc)가 용량(Cx)와 동일하게 되는 점에서 프린지용량(Cf)에 근거하여, 오버래핑길이(ΔL) 및 오버래핑용량(Cov)을 결정한다. 여기에서, 오버래핑길이(ΔL)는 MOSFET에서 게이트길이(Lg)방향으로 측정된 오버래핑영역의 길이로서 정의되고, 오버래핑용량(Cov)은 MOSFET에서 게이트와 소오스 또는 드레인이 되는 확산영역간의 오버래핑영역에 형성된 용량으로서 정의된다. 오버래핑영역은 게이트가 확산영역과 오버랩되는 영역으로서 정의된다.Next, in step 310, the overlapping length ΔL and the overlapping capacity Cov are determined based on the fringe capacity Cf in that the capacity Cgc becomes equal to the capacity Cx in this Cgc-Lg characteristic. do. Here, the overlapping length ΔL is defined as the length of the overlapping region measured in the gate length Lg direction in the MOSFET, and the overlapping capacity Cov is formed in the overlapping region between the gate and the diffusion or drain region of the MOSFET. It is defined as a dose. The overlapping region is defined as the region where the gate overlaps with the diffusion region.

도 12는 Cgc-Lg특성의 측정예를 나타낸다. 도 12는 게이트전압(Vg)이 2.0V로 설정되었을 때의 Cgc-Lg특성을 나타낸다. 도 12에서 분명한 바와 같이, 프린지용량(Cf)는 0.08㎊이고, 오버래핑용량(Cov)은 0.13pF이며, 오버래핑길이(ΔL)는 56㎚이다.12 shows a measurement example of Cgc-Lg characteristics. 12 shows the Cgc-Lg characteristic when the gate voltage Vg is set to 2.0V. As is apparent from Fig. 12, the fringe capacitance Cf is 0.08 GPa, the overlapping capacitance Cov is 0.13 pF, and the overlapping length DELTA L is 56 nm.

상술한 제 1 실시예에 따르면, 복수의 Cgc-Vg특성에서 게이트길이(Lg)에 대한 용량(Cgc)의 의존성이 나타나는 분기점에 근거하여, 게이트와 소오스/드레인간에 형성된 용량(Cgc)중에서 용량(Cx)이 결정된다. 따라서, 단채널MOSFET에서도 정확하게 오버래핑길이(ΔL)를 결정하는 것이 가능하다. 또한, 오버래핑용량(Cov) 및 프린지용량(Cf)을 구하는 것이 가능하다.According to the first embodiment described above, the capacitance in the capacitance Cgc formed between the gate and the source / drain is based on the branching point where the dependence of the capacitance Cgc on the gate length Lg in the plurality of Cgc-Vg characteristics is shown. (Cx) is determined. Therefore, it is possible to accurately determine the overlapping length DELTA L even in a short channel MOSFET. In addition, it is possible to obtain the overlapping capacity Cov and the fringe capacity Cf.

제 2 실시예Second embodiment

이하, 제 2 실시예에 따른, MOSFET의 오버래핑길이 및 오버래핑용량 측정장치를 설명한다. 제 2 실시예에 따른 장치는, 데이터프로세서(5)의 동작을 제외하고는 제 1 실시예에 따른 장치의 구조와 동일한 구조를 갖는다. 따라서, 이 장치들의 상이점만을 설명한다.Hereinafter, the overlapping length and overlapping capacity measuring apparatus of the MOSFET according to the second embodiment will be described. The apparatus according to the second embodiment has the same structure as that of the apparatus according to the first embodiment except for the operation of the data processor 5. Therefore, only the differences between these devices are described.

도 13은 제 2 실시예에 따른 장치에서 데이터프로세서(5)에 의해 수행되는 단계들을 나타내는 플로우챠트이다.13 is a flowchart showing the steps performed by the data processor 5 in the apparatus according to the second embodiment.

먼저, 제 1 실시예와 유사하게, 소자취부부(21)상에 MOSFET(1)로서 복수개의 NMOS트랜지스터를 탑재한다. 각 NMOS트랜지스터(1)는 게이트(1g), 소오스(1s), 드레인(1d) 및 반도체기판(1b)을 취부단자에 접속함으로써 소자취부부(21)에 탑재된다. 이들 NMOS트랜지스터(1)는 동일한 공정으로 제조되나, 서로 다른 게이트길이(L1,L2,L3)를 갖는다.First, similarly to the first embodiment, a plurality of NMOS transistors are mounted as the MOSFET 1 on the element mounting portion 21. Each NMOS transistor 1 is mounted on the element mounting portion 21 by connecting the gate 1g, the source 1s, the drain 1d and the semiconductor substrate 1b to the mounting terminal. These NMOS transistors 1 are manufactured in the same process, but have different gate lengths L1, L2, and L3.

다음에, 가변DC바이어스전압원(221)과 AC전압원(222)에 의해 각 NMOS트랜지스터(1)의 게이트 및 소오스/드레인간에 DC바이어스전압과 AC전압이 각각 인가된다. 게이트전압으로서 DC바이어스전압(Vg)을 가변시키면서, 전류계(224) 및 전압계(223)로 게이트 및 소오스/드레인간에 흐르는 전류와 이에 인가된 전압을 각각 측정한다. 단계 400에서, 측정결과에 따라서, 게이트 및 소오스/드레인간에 형성된 용량(Cgc)과 게이트전압(Vg) 사이의 관계를 각각 나타내는 복수개의 Cgc-Vg특성을 결정한다.Next, the DC bias voltage and the AC voltage are applied between the gate and the source / drain of each NMOS transistor 1 by the variable DC bias voltage source 221 and the AC voltage source 222, respectively. While varying the DC bias voltage Vg as the gate voltage, the current flowing between the gate and the source / drain and the voltage applied thereto are measured by the ammeter 224 and the voltmeter 223, respectively. In step 400, according to the measurement result, a plurality of Cgc-Vg characteristics respectively representing the relationship between the capacitance Cgc formed between the gate and the source / drain and the gate voltage Vg are determined.

이렇게 얻어진 Cgc-Vg특성이 도 6에 도시되어 있다. Cgc-Vg특성측정의 일예가 도 14에 도시되어 있다. 도 14에서, 곡선(P21,P22,P23,P24)은 각각 1.0㎛, 0.5㎛, 0.36㎛, 그리고 0.24㎛의 게이트길이(Lg)를 갖고 공통적으로 1.0㎜의 게이트폭(W)을 갖는 MOSFET의 Cgc-Vg특성을 나타낸다.The Cgc-Vg characteristic thus obtained is shown in FIG. An example of the Cgc-Vg characteristic measurement is shown in FIG. In Fig. 14, curves P21, P22, P23, and P24 each have a gate length Lg of 1.0 mu m, 0.5 mu m, 0.36 mu m, and 0.24 mu m, and have a gate width W of 1.0 mm in common. Cgc-Vg characteristics are shown.

다음에, 단계 402에서, 단계 400에서 구해진 Cgc-Vg특성에서 용량(Cgc)을 게이트전압(Vg)으로 미분하고, 이 미분용량(δCgc/δVg)은 게이트길이(Lg)로 다시 미분되어, δ(δCgc/δVg)/δLg와 게이트전압(Vg)과의 관계를 나타내는 복수의 δ(δCgc/δVg)/δLg-Vg특성을 결정한다.Next, in step 402, the capacitance Cgc is differentiated by the gate voltage Vg in the Cgc-Vg characteristic obtained in step 400, and this differential capacitance δCgc / δVg is further differentiated by the gate length Lg, A plurality of δ (δCgc / δVg) / δLg-Vg characteristics indicating the relationship between (δCgc / δVg) / δLg and the gate voltage Vg are determined.

도 15는 δ(δCgc/δVg)/δLg-Vg특성을 나타내는 곡선이다. 도 16은 δ(δCgc/δVg)/δLg-Vg특성의 측정예를 나타낸다. 도 16에서, 곡선(R1)은 0.5㎛, 0.36㎛의 게이트길이(Lg)를 갖는 2개의 MOSFET사이의 δ(δCgc/δVg)/δLg-Vg특성의 차이를 나타내고, 곡선(R2)은 각각 0.36㎛, 0.24㎛의 게이트길이(Lg)를 갖는 2개의 MOSFET사이의 δ(δCgc/δVg)/δLg-Vg특성의 차이를 나타내며, 곡선(R3)은 각각 1.0㎛, 0.5㎛의 게이트길이(Lg)를 갖는 2개의 MOSFET사이의 δ(δCgc/δVg)/δLg-Vg특성의 차이를 나타낸다.15 is a curve showing δ (δCgc / δVg) / δLg-Vg characteristics. Fig. 16 shows measurement examples of δ (δCgc / δVg) / δLg-Vg characteristics. In Fig. 16, curve R1 represents the difference of δ (δCgc / δVg) / δLg-Vg characteristics between two MOSFETs having a gate length Lg of 0.5 μm and 0.36 μm, and curve R2 is 0.36, respectively. Differences in the characteristics of δ (δCgc / δVg) / δLg-Vg between two MOSFETs having a gate length Lg of 0.2 μm and 0.24 μm, and curve R3 are 1.0 μm and 0.5 μm, respectively, The difference of δ (δCgc / δVg) / δLg-Vg characteristics between two MOSFETs having?

다음에, 단계 404에서, 단계 402에서 결정된 δ(δCgc/δVg)/δLg-Vg특성에 근거하여, 복수개의 Cgc-Vg특성중에서 게이트길이(Lg)에 대한 게이트전압(Vg)의 의존성이 나타나는 게이트전압(Vx)을 결정한다. 도 15에 도시된δ(δCgc/δVg)/δLg-Vg특성의 입상점에서 게이트전압(Vx)은 게이트전압(Vg)으로서 결정된다. 도 15로부터 게이트전압(Vx)은 -0.4V인 것을 알 수 있다.Next, in step 404, on the basis of the δ (δCgc / δVg) / δLg-Vg characteristic determined in step 402, the gate whose dependence of the gate voltage Vg on the gate length Lg among the plurality of Cgc-Vg characteristics is shown. Determine the voltage Vx. The gate voltage Vx is determined as the gate voltage Vg at the standing point of the δ (δCgc / δVg) / δLg-Vg characteristics shown in FIG. It can be seen from FIG. 15 that the gate voltage Vx is -0.4V.

게이트전압(Vx)은 아래의 방법으로 결정될 수 있다.The gate voltage Vx may be determined by the following method.

Cgc-Vg특성에서 용량(Cgc)을 게이트전압(Vg)으로 미분하고, 이 미분용량(δCgc/δVg)은 게이트길이(Lg)로 다시 미분되어, δ(δCgc/δVg)/δLg와 게이트전압(Vg)과의 관계를 나타내는 δ(δCgc/δVg)/δLg-Vg특성을 결정한다. 다음에, 수학식 3에 따라 게이트전압(Vx)이 연산된다.In the Cgc-Vg characteristic, the capacitance Cgc is differentiated into the gate voltage Vg, and the differential capacitance δCgc / δVg is further differentiated back to the gate length Lg, so that δ (δCgc / δVg) / δLg and gate voltage ( Δ (δCgc / δVg) / δLg-Vg characteristics indicating a relationship with Vg) are determined. Next, the gate voltage Vx is calculated according to the equation (3).

Vx = Vp - k×VwVx = Vp-k × Vw

수학식 3에서, Vp는 각 [δ(δCgc/δVg)/δLg-Vg]특성에서 피크가 발생된 게이트전압을 나타내고, Vw는 각 [δ(δCgc/δVg)/δLg-Vg]특성에서 하프값폭을 나타내며, k는 1.0∼1.5범위내의 상수(1.0<k<1.5)이다.In Equation 3, Vp represents a gate voltage at which a peak is generated at each [δ (δCgc / δVg) / δLg-Vg] characteristic, and Vw is a half value width at each [δ (δCgc / δVg) / δLg-Vg] characteristic. K is a constant (1.0 <k <1.5) in the range of 1.0-1.5.

도 17은 [δ(δCgc/δVg)/δLg-Vg]특성에서 하프값폭에 근거하여, 게이트전압(Vx)의 측정예를 나타낸다. 도 17에서 세로축은 최대 [δ(δCgc/δVg)/δLg]max에 대한 δ(δCgc/δVg)/δLg의 비를 나타낸다. 도 17에서, 게이트전압(Vp)이 0.5V와 동일하게 설정되고, 하프값폭(Vw)은 0.8V와 동일하게 설정되며, 상수 k는 1.1로 설정된다. 게이트길이(Lg)는 1.0㎛∼0.5㎛범위내로 설정된다. 이들 파라미터에 따라서, 게이트전압(Vx)이 아래와 같이 연산된다.Fig. 17 shows an example of measuring the gate voltage Vx based on the half-value width in the [? (? Cgc /? Vg) /? Lg-Vg] characteristic. In FIG. 17, the vertical axis represents the ratio of δ (δCgc / δVg) / δLg to the maximum [δ (δCgc / δVg) / δLg] max. In Fig. 17, the gate voltage Vp is set equal to 0.5V, the half value width Vw is set equal to 0.8V, and the constant k is set to 1.1. The gate length Lg is set in the range of 1.0 µm to 0.5 µm. According to these parameters, the gate voltage Vx is calculated as follows.

Vx = Vp - k ×Vw = 0.5 - 1.1 ×0.8 = -0.38VVx = Vp-k × Vw = 0.5-1.1 × 0.8 = -0.38 V

이후의 단계가 수행되는 단계 406 내지 412는 도 5를 참조하여 설명한 단계304 내지 310과 동일하다.Steps 406 to 412 where subsequent steps are performed are the same as steps 304 to 310 described with reference to FIG. 5.

단계 406에서, Cgc-Vg특성을 고려하여 게이트전압값(Vx)와 연계된 용량(Cx)을 결정한다.In step 406, the capacitance Cx associated with the gate voltage value Vx is determined in consideration of the Cgc-Vg characteristic.

다음에, 단계 408에서, Cgc-Vg특성에서 용량(Cgc)이 포화되는 게이트전압(Vg)에서의 게이트길이(Lg)에 연계된 용량(Cgc)을 결정한다. 다음에, 이렇게 결정된 용량(Cgc)은 게이트길이(Lg)에 대하여 플로팅됨으로써 도 18에 도시된 바와 같은 Cgc-Lg특성을 얻는다.Next, in step 408, the capacitance Cgc associated with the gate length Lg at the gate voltage Vg at which the capacitance Cgc is saturated in the Cgc-Vg characteristic is determined. The capacitance Cgc thus determined is then plotted against the gate length Lg to obtain Cgc-Lg characteristics as shown in FIG.

다음에, 단계 410에서, 단계 408에서 결정된 Cgc-Lg특성에서 Cgc축의 절편에 근거하여, 프린지용량(Cf)이 연산된다.Next, in step 410, the fringe capacity Cf is calculated based on the intercept of the Cgc axis in the Cgc-Lg characteristic determined in step 408.

다음에, 단계 412에서, 이 Cgc-Lg특성에서 용량(Cgc)가 용량(Cx)와 동일하게 되는 점에서 프린지용량(Cf)에 근거하여, 오버래핑길이(ΔL) 및 오버래핑용량(Cov)을 결정한다.Next, in step 412, the overlapping length ΔL and the overlapping capacity Cov are determined based on the fringe capacity Cf in that the capacity Cgc becomes the same as the capacity Cx in this Cgc-Lg characteristic. do.

도 19는 Cgc-Lg특성의 측정예를 나타낸다. 도 19는 게이트전압(Vg)이 2.0V로 설정될 때 얻어진 Cgc-Lg특성을 나타낸다. 도 19에서 분명한 바와 같이, 프린지용량(Cf)는 0.08㎊이고, 오버래핑용량(Cov)은 0.13pF이며, 오버래핑길이(ΔL)는 56㎚이다.19 shows a measurement example of Cgc-Lg characteristics. 19 shows Cgc-Lg characteristics obtained when the gate voltage Vg is set to 2.0V. As is apparent from Fig. 19, the fringe capacitance Cf is 0.08 GPa, the overlapping capacitance Cov is 0.13 pF, and the overlapping length DELTA L is 56 nm.

상술한 제 2 실시예에 따르면, 복수의 Cgc-Vg특성에서 게이트길이(Lg)에 대한 용량(Cgc)의 의존성이 나타나는 분기점에 근거하여, 게이트와 소오스/드레인간에 형성된 용량(Cgc)중에서 용량(Cx)이 결정된다. 따라서, 단채널MOSFET에서도 정확하게 오버래핑길이(ΔL)를 결정하는 것이 가능하다. 또한, 오버래핑용량(Cov)및 프린지용량(Cf)을 구하는 것이 가능하다.According to the second embodiment described above, the capacitance in the capacitance Cgc formed between the gate and the source / drain is based on the branching point where the dependency of the capacitance Cgc on the gate length Lg in the plurality of Cgc-Vg characteristics is shown. (Cx) is determined. Therefore, it is possible to accurately determine the overlapping length DELTA L even in a short channel MOSFET. In addition, it is possible to obtain the overlapping capacity Cov and the fringe capacity Cf.

제 3 실시예Third embodiment

이하, 도 20 내지 도 25를 참조하여 제 3 실시예에 따른 오버래핑길이 측정장치를 설명한다. 이 장치에 따르면, 소오스/드레인과 반도체기판접합이 순바이어스되기 바로 전까지 MOSFET의 반도체기판에 DC바이어스전압(VSUB)을 인가함으로써 오버래핑길이를 측정한다.Hereinafter, the overlapping length measuring apparatus according to the third exemplary embodiment will be described with reference to FIGS. 20 through 25. According to this apparatus, the overlapping length is measured by applying a DC bias voltage (V SUB ) to the semiconductor substrate of the MOSFET until the source / drain and semiconductor substrate junctions are forward biased.

제 3 실시예에 따른 장치는 측정장치(2)의 측정부(22)와 데이터프로세서(5)의 동작을 제외하고는 제 1 실시예에 따른 장치의 구조와 동일한 구조를 갖는다. 따라서, 이 장치들간의 차이만을 아래에 설명한다.The device according to the third embodiment has the same structure as that of the device according to the first embodiment except for the operation of the measuring unit 22 and the data processor 5 of the measuring device 2. Therefore, only the differences between these devices are described below.

도 20은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 장치에서의 측정장치의 구조를 나타낸다. 이 측정장치(2)는, MOSFET(1)이 탑재되는 소자취부부(21a)와 데이터프로세서(5)의 제어하에서 각 MOSFET(1)에서 게이트와 기판간을 흐르는 전류와 이에 인가되는 전압을 측정하는 측정부(22a)를 구비한다.20 shows the structure of a measuring device in the device according to the third embodiment of the present invention. The measuring device 2 measures the current flowing between the gate and the substrate in each MOSFET 1 and the voltage applied thereto under the control of the element mounting portion 21a on which the MOSFET 1 is mounted and the data processor 5. The measuring part 22a is provided.

소자취부부(21a)는 MOSFET(1)에서 게이트(1g), 소오스(1s), 드레인(1d) 및 반도체기판(1b)에 접속되는 단자들과, 도 21a에 도시된 MOS캐패시터(40)의 게이트(40g) 및 반도체기판(40b)에 접속되는 단자들을 구비한다.The element mounting portion 21a includes terminals connected to the gate 1g, the source 1s, the drain 1d, and the semiconductor substrate 1b in the MOSFET 1, and the MOS capacitor 40 shown in Fig. 21A. Terminals connected to the gate 40g and the semiconductor substrate 40b are provided.

측정부(22a)는, 게이트(1g)에 DC바이어스전압을 인가하는 가변DC바이어스전압원(221,225), 가변DC바이어스전압원(221)에 직렬로 전기적으로 접속된 AC전압원(222), 게이트(1g)(게이트(40g))와 반도체기판(1b)(반도체기판(40b))간에인가되는 전압을 측정하는 전압계(223), 그리고 게이트(1g)(게이트(40g))와 반도체기판(1b)(반도체기판(40b))간에 흐르는 전류를 측정하는 전류계(224)를 구비한다.The measuring unit 22a includes a variable DC bias voltage source 221 and 225 for applying a DC bias voltage to the gate 1g, an AC voltage source 222 and a gate 1g electrically connected in series with the variable DC bias voltage source 221. A voltmeter 223 that measures the voltage applied between the gate 40g and the semiconductor substrate 1b (semiconductor substrate 40b), and the gate 1g (gate 40g) and the semiconductor substrate 1b (semiconductor). The ammeter 224 which measures the electric current which flows between the board | substrates 40b) is provided.

가변DC바이어스전압원(225)은 MOSFET(1)의 반도체기판(1)에 DC바이어스전압을 인가한다.The variable DC bias voltage source 225 applies a DC bias voltage to the semiconductor substrate 1 of the MOSFET 1.

가변DC바이어스전압원(221,225)는 AC전압원(222)에 직렬로 전기적으로 접속된다. 가변DC바이어스전압원(225)의 타단은 접지된다. 소자취부부(21a)의 게이트단자는 전압계(223)를 개재하여 기판단자에 전기적으로 접속된다. 소자취부부(21a)의 기판단자는 가변DC바이어스전압원(221,225)이 서로 전기적으로 접속되는 노드(P)에서 전류계(224)를 개재하여 전기적으로 접속된다. 소자취부부(21a)의 소오스 및 드레인단자들은 서로 전기적으로 접속되며, 접지된다.The variable DC bias voltage sources 221 and 225 are electrically connected in series to the AC voltage source 222. The other end of the variable DC bias voltage source 225 is grounded. The gate terminal of the element mounting portion 21a is electrically connected to the substrate terminal via the voltmeter 223. The substrate terminal of the element mounting portion 21a is electrically connected via the ammeter 224 at the node P where the variable DC bias voltage sources 221 and 225 are electrically connected to each other. The source and drain terminals of the element mounting portion 21a are electrically connected to each other and grounded.

이하, 도 22를 참조하여 데이터프로세서(5)의 동작을 설명한다.Hereinafter, the operation of the data processor 5 will be described with reference to FIG.

먼저, 도 21a에 도시된 MOS캐패시터(40)의 게이트(40g)와 반도체기판(40b)은 소자취부부(21a)의 취부단자에 접속된다.First, the gate 40g and the semiconductor substrate 40b of the MOS capacitor 40 shown in FIG. 21A are connected to the mounting terminal of the element mounting portion 21a.

다음에, 가변DC바이어스전압원(221)과 AC전압원(222)에 의해 MOS캐패시터(또는, MOS캐패시터패턴)(40)의 게이트와 반도체기판간에 DC바이어스전압(Vg) 및 AC전압이 각각 인가된다. 가변DC바이어스전압원(225)은 0V를 인가하도록 설정된다. 전류계(224)와 전압계(223)에 의해, 게이트전압으로서 DC바이어스전압(Vg)을 가변시키면서, MOS캐패시터(40)의 게이트와 반도체기판간에 흐르는 전류와 이에 인가되는 전압을 각각 측정한다. 측정결과에 따라서, 단계 500에서, MOS캐패시터(40)의용량(C)과 게이트전압(Vg)사이의 관계를 나타내는 C-Vg특성이 결정된다.Next, the DC bias voltage Vg and the AC voltage are applied between the gate of the MOS capacitor (or MOS capacitor pattern) 40 and the semiconductor substrate by the variable DC bias voltage source 221 and the AC voltage source 222, respectively. The variable DC bias voltage source 225 is set to apply 0V. The ammeter 224 and the voltmeter 223 measure the current flowing between the gate and the semiconductor substrate of the MOS capacitor 40 and the voltage applied thereto while varying the DC bias voltage Vg as the gate voltage. According to the measurement result, in step 500, the C-Vg characteristic indicating the relationship between the capacitance C of the MOS capacitor 40 and the gate voltage Vg is determined.

이렇게 얻어진 C-Vg특성을 도 23에 나타낸다. 도 23에서, 횡축은 게이트전압(Vg)을 나타내고, 종축은 C/C0를 나타낸다. 여기에서, C는 게이트전압(Vg)가 인가될 때의 MOS캐패시터(40)의 용량을 나타내며, C0는 게이트전압(Vg)이 제로(Vg=0)일 때의 MOS캐패시터(40)의 용량을 나타낸다.The C-Vg characteristic thus obtained is shown in FIG. In Fig. 23, the horizontal axis represents the gate voltage Vg, and the vertical axis represents C / C0. Here, C represents the capacitance of the MOS capacitor 40 when the gate voltage Vg is applied, and C0 represents the capacitance of the MOS capacitor 40 when the gate voltage Vg is zero (Vg = 0). Indicates.

도 23에서, 실선 X1은 이상적인 C-Vg특성을 나타내며, 점선 X2는 실제 얻어진 C-Vg특성을 나타낸다. 실선 X1으로 나타내진 이상적인 C-Vg특성에 있어서, 게이트전압(Vg)이 제로일 때의 MOS캐패시터(40)의 용량을 플랫밴드용량(CFB)라고 한다.In Fig. 23, the solid line X1 represents the ideal C-Vg characteristic, and the dotted line X2 represents the C-Vg characteristic actually obtained. In the ideal C-Vg characteristic indicated by the solid line X1, the capacitance of the MOS capacitor 40 when the gate voltage Vg is zero is referred to as flat band capacitance C FB .

점선 X2로 표시된 실제 얻어진 C-Vg특성은, 게이트전극과 반도체기판과의 일함수차, 산화막중에 존재하는 전하등의 차이에 의해 MOS캐패시터(40)상에 생기는 표면포텐셜에 기인하여, 플랫밴드전압(VFB)정도만큼 횡축방향으로 편향된다. 여기에서, 플랫밴드전압(VFB)은 상기 표면포텐셜을 보상하여, MOS캐패시터(40)의 반도체기판내의 표면에서도 에너지밴드를 플랫하는 데 요구되는 전압으로 정의된다.The actual obtained C-Vg characteristic indicated by the dotted line X2 is due to the surface potential generated on the MOS capacitor 40 due to the difference in the work function of the gate electrode and the semiconductor substrate, the charge present in the oxide film, and the like. It is deflected in the transverse direction by about (V FB ). Here, the flat band voltage V FB is defined as the voltage required to flatten the energy band on the surface of the semiconductor substrate of the MOS capacitor 40 by compensating the surface potential.

단계 502에서, 단계 500에서 얻어진 C-Vg특성에 근거하여, 게이트전압 또는 DC바이어스전압(Vg)이 플랫밴드전압(VFB)과 동일하게 되는 점에서의 MOS캐패시터(40)의 게이트전극의 단위면적당 플랫밴드용량(CFB)을 결정한다.In step 502, the unit of the gate electrode of the MOS capacitor 40 at the point where the gate voltage or the DC bias voltage Vg becomes equal to the flat band voltage V FB based on the C-Vg characteristic obtained in step 500. Determine the flat band capacity (C FB ) per area.

다음에, 소자취부부(21a)상에 MOSFET(1)로서 복수개의 NMOS트랜지스터를 탑재한다. 도 20에 나타낸 바와 같이, 각 NMOS트랜지스터(1)는 게이트(1g), 소오스(1s), 드레인(1d) 및 반도체기판(1b)을 취부단자에 접속함으로써 소자취부부(21a)에 탑재된다. 이들 NMOS트랜지스터(1)는 동일한 공정으로 제조된다. 이들 NMOS트랜지스터(1)는 서로 다른 게이트길이(L1,L2,L3)를 갖는다.Next, a plurality of NMOS transistors are mounted as the MOSFET 1 on the element mounting portion 21a. As shown in Fig. 20, each NMOS transistor 1 is mounted on the element mounting portion 21a by connecting the gate 1g, the source 1s, the drain 1d and the semiconductor substrate 1b to the mounting terminal. These NMOS transistors 1 are manufactured in the same process. These NMOS transistors 1 have different gate lengths L1, L2, and L3.

다음에, 단계 504에서, DC바이어스전압(VSUB)이 기판에 인가되고, 동시에, DC바이어스전압(Vg), DC바이어스전압(VSUB), AC전압이 각 NMOS트랜지스터(1)의 게이트와 소오스/드레인간에 인가된다. DC바이어스전압(VSUB)을 가변시키면서, 게이트전압(Vg)이 VSUB와 VFB의 합계와 동일해지는 곳(Vg = VSUB+VFB)에서 게이트와 기판간에 형성된 용량(CGSUB)을 측정한다. 즉, MOSFET의 용량이 측정되는 영역의 에너지밴드가 플랫이 되도록 바이어스전압을 결정(Vg = VSUB+VFB)한다. DC바이어스전압(VSUB)은 소오스/드레인의 전압에 대하여 0.7V에서 대략 -1.0V까지 가변된다.Next, in step 504, the DC bias voltage V SUB is applied to the substrate, and at the same time, the DC bias voltage Vg, the DC bias voltage V SUB , and the AC voltage are applied to the gate and source of each NMOS transistor 1. Applied between / drain. While varying the DC bias voltage (V SUB ), measure the capacitance (C GSUB ) formed between the gate and the substrate where the gate voltage (Vg) is equal to the sum of V SUB and V FB (Vg = V SUB + V FB ). do. That is, the bias voltage is determined (Vg = V SUB + V FB ) so that the energy band of the region where the capacitance of the MOSFET is measured becomes flat. The DC bias voltage V SUB varies from 0.7V to approximately -1.0V with respect to the source / drain voltage.

단계 506에서, 시뮬레이션에 의해 기판과 소오스/드레인간의 빌트인(built-in)포텐셜(Vbi)을 결정한다.In step 506, the built-in potential Vbi between the substrate and the source / drain is determined by simulation.

다음에, 단계 508에서, 게이트와 기판간에 형성된 용량(CGSUB)이 (Vbi-VSUB)1/2에 대하여 플롯되어 도 23에 도시된 바와 같은 회귀직선이 얻어진다.Next, in step 508, the capacitance C GSUB formed between the gate and the substrate is plotted against (Vbi-V SUB ) 1/2 to obtain a regression line as shown in FIG.

아래의 수학식 4 및 5에 따라 용량(CGSUB)이 연산된다.Capacity C GSUB is calculated according to Equations 4 and 5 below.

DSUB(VSUB) = k(Vbi-VSUB)1/2 D SUB (V SUB ) = k (Vbi-V SUB ) 1/2

CGSUB= CFB×(Lg-2LSD-2DSUB(VSUB))×W + 2CSW(VSUB)C GSUB = C FB × (Lg-2L SD -2D SUB (V SUB )) × W + 2C SW (V SUB )

수학식 4 및 5에서, DSUB는, 도 22에 나타낸 바와 같이, 기판과 소오스/드레인간에 형성되는 공핍층의 기판측 단부와 기판과 소오스/드레인간에 형성되는 PN접합간의 거리이다. DSUB(V1)은 VSUB가 V1과 동일할 때(VSUB=V1)를 나타내고, DSUB(V2)는 VSUB가 V2와 동일할 때(VSUB=V2)를 나타낸다(V1>V2). LSD는 게이트가 소오스/드레인이 되는 확산영역과의 오버래핑영역에서의 게이트길이방향의 길이로서 정의된 오버래핑길이이다. CSW는 게이트와 기판간의 측면용량을 나타낸다. CSW는 DSUB가 작아질 수록 작아져, DSUB가 제로가 될 때 제로가 된다. W는 게이트폭이다.In Equations 4 and 5, D SUB is the distance between the substrate-side end of the depletion layer formed between the substrate and the source / drain and the PN junction formed between the substrate and the source / drain, as shown in FIG. D SUB (V1) indicates when V SUB is equal to V1 (V SUB = V1), and D SUB (V2) indicates when V SUB is equal to V2 (V SUB = V2) (V1> V2) . L SD is an overlapping length defined as the length in the gate length direction in the overlapping region with the diffusion region where the gate becomes the source / drain. C SW represents the side capacitance between the gate and the substrate. C SW becomes smaller as D SUB becomes smaller, and becomes zero when D SUB becomes zero. W is the gate width.

도 25에 나타낸 바와 같이, 소오스/드레인과 기판간에 형성되는 PN접합에 순바이어스되는 전압이 커질 수록 기판과 소오스/드레인간에 형성되는 공핍층의 두께는 작아진다.As shown in FIG. 25, as the voltage forward biased to the PN junction formed between the source / drain and the substrate increases, the thickness of the depletion layer formed between the substrate and the source / drain decreases.

단계 510에서, 단계 508에서 결정된 회귀직선에서 CGSUB축상의 CFB×(Lg-2LSD)절편에 근거하여, 오버래핑길이(LSD)가 연산된다.In step 510, the overlapping length L SD is calculated based on the C FB × (Lg-2L SD ) intercept on the C GSUB axis in the regression line determined in step 508.

상술한 제 3 실시예에 따르면, 소오스/드레인이 순방향 바이어스되기 전까지기판에 인가되는 DC바이어스전압(VSUB)이 순방향으로 측정된다. 그 결과, 소오스/드레인과 기판간에 형성된 공핍층에 의해 영향을 받지 않고 용량을 측정하는 것이 가능하고, 또한, 소오스/드레인과 기판간에 위치된 PN접합위치를 고정밀도로 평가할 수 있다.According to the third embodiment described above, the DC bias voltage V SUB applied to the substrate is measured in the forward direction until the source / drain is forward biased. As a result, the capacitance can be measured without being affected by the depletion layer formed between the source / drain and the substrate, and the PN junction position located between the source / drain and the substrate can be evaluated with high accuracy.

또한, MOSFET의 용량이 측정되는 영역의 에너지밴드가 플랫이 되도록 바이어스전압을 결정(Vg = VSUB+VFB)하기 때문에, 소오스/드레인과 기판간에 형성되는 공핍층은 PN접합에 평행하게 분포되어, 그 결과, PN접합의 위치결정에 대한 외란이 감소된다. 따라서, 야금학적 오버래핑길이에 근접한 오버래핑길이를 결정하는 것이 가능하다.In addition, since the bias voltage is determined (Vg = V SUB + V FB ) so that the energy band of the region where the MOSFET capacitance is measured is flat, the depletion layer formed between the source / drain and the substrate is distributed in parallel to the PN junction. As a result, disturbance to the positioning of the PN junction is reduced. Thus, it is possible to determine the overlapping length close to the metallurgical overlapping length.

제 4 실시예Fourth embodiment

이하, 도 26 내지 도 28을 참조하여, 제 4 실시예에 따른 오버래핑길이 측정장치를 설명한다. 이 장치에 따르면, MOSFET의 기판에 DC바이어스전압(VSUB)을 MOSFET가 턴온되기 직전까지 순방향으로 인가함으로써 오버래핑길이를 측정한다.Hereinafter, the overlapping length measuring apparatus according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 26 to 28. According to this apparatus, the overlapping length is measured by applying a DC bias voltage V SUB to the substrate of the MOSFET in the forward direction until just before the MOSFET is turned on.

제 4 실시예에 따른 장치는, 데이터프로세서(5)의 동작을 제외하고는 제 3 시시예에 따른 장치의 구조와 동일한 구조를 갖는다. 따라서, 이들 장치의 차이점만을 설명한다.The apparatus according to the fourth embodiment has the same structure as that of the apparatus according to the third embodiment except for the operation of the data processor 5. Therefore, only the differences between these devices are described.

도 26은 제 4 실시예에 따른 장치에서 데이터프로세서(5)의 의해 수행되는 단계들의 플로우챠트이다. 이하, 도 26을 참조하여 데이터프로세서(5)의 동작을 설명한다.26 is a flowchart of the steps performed by the data processor 5 in the apparatus according to the fourth embodiment. Hereinafter, the operation of the data processor 5 will be described with reference to FIG. 26.

먼저, 도 21b에 도시된 MOS캐패시터(41)의 확산층의 게이트(41g)와 전극(41a)은 도 20에 도시된 소자취부부(21)의 취부단자에 접속된다. 반도체기판(40b)은 접지된다.First, the gate 41g and the electrode 41a of the diffusion layer of the MOS capacitor 41 shown in FIG. 21B are connected to the mounting terminal of the element mounting portion 21 shown in FIG. The semiconductor substrate 40b is grounded.

도 26을 참조하면, 가변DC바이어스전압원(221)과 AC전압원(222)에 의해 MOS캐패시터(또는, MOS캐패시터패턴)(41)의 게이트와 반도체기판간에 DC바이어스전압(Vg) 및 AC전압이 각각 인가된다. 전류계(224)와 전압계(223)에 의해, 게이트전압으로서 DC바이어스전압(Vg)을 가변시키면서, MOS캐패시터(41)의 게이트와 반도체기판간에 흐르는 전류와 이에 인가되는 전압을 각각 측정한다. 측정결과에 따라서, 단계 600에서, MOS캐패시터(41)의 용량(C)과 게이트전압(Vg)사이의 관계를 나타내는 C-Vg특성이 결정된다. 이렇게 얻어진 C-Vg특성을 도 23에 나타낸다.Referring to FIG. 26, a DC bias voltage (Vg) and an AC voltage are generated between the gate of the MOS capacitor (or MOS capacitor pattern) 41 and the semiconductor substrate by the variable DC bias voltage source 221 and the AC voltage source 222, respectively. Is approved. The ammeter 224 and the voltmeter 223 measure the current flowing between the gate and the semiconductor substrate of the MOS capacitor 41 and the voltage applied thereto while varying the DC bias voltage Vg as the gate voltage. According to the measurement result, in step 600, the C-Vg characteristic indicating the relationship between the capacitance C of the MOS capacitor 41 and the gate voltage Vg is determined. The C-Vg characteristic thus obtained is shown in FIG.

단계 602에서, 단계 600에서 얻어진 C-Vg특성에 근거하여, 게이트전압 또는 DC바이어스전압(Vg)이 플랫밴드전압(VFB)과 동일하게 되는 점에서의 MOS캐패시터(41)의 게이트전극의 단위면적당 플랫밴드용량(CFB)을 결정한다.In step 602, the unit of the gate electrode of the MOS capacitor 41 at the point that the gate voltage or the DC bias voltage Vg becomes equal to the flat band voltage V FB based on the C-Vg characteristic obtained in step 600. Determine the flat band capacity (C FB ) per area.

다음에, 소자취부부(21a)상에 MOSFET(1)로서 복수개의 NMOS트랜지스터를 탑재한다. 각 NMOS트랜지스터(1)는 게이트(1g), 소오스(1s), 드레인(1d) 및 반도체기판(1b)을 소자취부부(21a)의 취부단자에 접속함으로써 소자취부부(21a)에 탑재된다. 이들 NMOS트랜지스터(1)는 동일한 공정으로 제조되고, 반도체기판의 표면 또는 반도체기판의 표면에 형성된 웰중 하나에 형성된 게이트를 갖는다. 이들 NMOS트랜지스터(1)는 서로 다른 게이트길이(L1,L2,L3)를 갖는다.Next, a plurality of NMOS transistors are mounted as the MOSFET 1 on the element mounting portion 21a. Each NMOS transistor 1 is mounted on the element mounting portion 21a by connecting the gate 1g, the source 1s, the drain 1d, and the semiconductor substrate 1b to the mounting terminal of the element mounting portion 21a. These NMOS transistors 1 are manufactured in the same process and have gates formed in one of the wells formed on the surface of the semiconductor substrate or the surface of the semiconductor substrate. These NMOS transistors 1 have different gate lengths L1, L2, and L3.

다음에, 단계 604에서, 도 5를 참조하여 설명된 단계 300∼306과 동일한 방식으로, 각 NMOS트랜지스터(1)의 강반전영역에서 게이트와 소오스/드레인간에 형성된 용량(Cgc)을 측정한다. 따라서, Cgc-Lg특성을 결정한다.Next, in step 604, the capacitance Cgc formed between the gate and the source / drain in the strong inversion region of each NMOS transistor 1 is measured in the same manner as in steps 300 to 306 described with reference to FIG. Therefore, the Cgc-Lg characteristic is determined.

특히, 가변DC바이어스전압원(221)과 AC전압원(222)에 의해 각 NMOS트랜지스터(1)의 게이트와 소오스/드레인간에 DC바이어스전압(Vg)과 AC전압을 각각 인가한다. 전류계(224)와 전압계(223)에 의해, 게이트전압으로서 DC바이어스전압(Vg)을 가변시키면서, 게이트와 소오스/드레인간에 흐르는 전류와 이에 인가되는 전압을 각각 측정한다. 측정결과에 따라서, 각각 용량(Cgc)과 게이트전압(Vg)사이의 관계를 나타내는 복수개의 Cgc-Vg특성이 결정된다. 이렇게 얻어진 Cgc-Vg특성을 도 6에 나타낸다In particular, the DC bias voltage Vg and the AC voltage are respectively applied between the gate and the source / drain of each NMOS transistor 1 by the variable DC bias voltage source 221 and the AC voltage source 222. The ammeter 224 and the voltmeter 223 measure the current flowing between the gate and the source / drain and the voltage applied thereto while varying the DC bias voltage Vg as the gate voltage. According to the measurement result, a plurality of Cgc-Vg characteristics indicating the relationship between the capacitor Cgc and the gate voltage Vg are determined, respectively. The Cgc-Vg characteristic thus obtained is shown in FIG.

다음에, Cgc-Vg특성에서 용량(Cgc)이 포화되는 게이트전압(Vg)에서의 게이트길이(Lg)에 연계된 용량(Cgc)을 결정한다. 다음에, 이렇게 결정된 용량(Cgc)은 게이트길이(Lg)에 대하여 플로팅됨으로써 도 11에 도시된 바와 같은 Cgc-Lg특성을 얻는다.Next, the capacitance Cgc associated with the gate length Lg at the gate voltage Vg at which the capacitance Cgc is saturated in the Cgc-Vg characteristic is determined. Next, the capacitance Cgc thus determined is plotted against the gate length Lg to obtain Cgc-Lg characteristics as shown in FIG.

다음에, 단계 606에서, Cgc-Lg특성에서 Cgc축의 절편에 근거하여, 게이트프린지용량(2CFL)이 연산된다.Next, in step 606, the gate fringe capacitance 2C FL is calculated based on the intercept of the Cgc axis in the Cgc-Lg characteristic.

다음에, 단계 608에서, MOSFET의 기판에 인가되는 DC바이어스전압(VSUB)을 변화시키면서, 게이트전압(Vg)이 제로가 되는 곳에서 용량(CGSD)을 측정한다. 즉,MOSFET의 용량이 측정되는 영역의 에너지밴드가 플랫이 되도록 바이어스전압을 결정(Vg = 0)한다. DC바이어스전압(VSUB)은 소오스/드레인의 전압에 대하여 0.7V에서 대략 -1.0V까지 가변된다.Next, in step 608, the capacitance C GSD is measured where the gate voltage Vg becomes zero while varying the DC bias voltage V SUB applied to the substrate of the MOSFET. That is, the bias voltage is determined (Vg = 0) so that the energy band of the region where the capacitance of the MOSFET is measured becomes flat. The DC bias voltage V SUB varies from 0.7V to approximately -1.0V with respect to the source / drain voltage.

단계 610에서, 시뮬레이션에 의해 기판과 소오스/드레인간의 빌트인포텐셜(Vbi)을 결정한다.In step 610, the built-in potential Vbi between the substrate and the source / drain is determined by simulation.

다음에, 단계 612에서, 게이트와 소오스/드레인간에 형성된 용량(CGSD)이 (Vbi-VSUB)1/2에 대하여 플롯되어 도 27에 도시된 바와 같은 CGSD-(Vbi-VSUB)1/2특성이 얻어진다.Next, in step 612, the capacitance C GSD formed between the gate and the source / drain is plotted against (Vbi-V SUB ) 1/2 so that C GSD − (Vbi-V SUB ) as shown in FIG. 27. 1/2 characteristic is obtained.

여기에서, 게이트와 소오스/드레인간에 형성되는 용량(CGSD)은 아래의 수학식 6 및 7에 따라서 결정된다.Here, the capacitance C GSD formed between the gate and the source / drain is determined according to Equations 6 and 7 below.

DSUB(VSUB) = k1(Vbi-VSUB)1/2 D SUB (V SUB ) = k 1 (Vbi-V SUB ) 1/2

CGSD= 2CFB1×(LSD-DSD(VSUB))×W + 2CSW1(VSUB)+2CFL C GSD = 2C FB1 × (L SD -D SD (V SUB )) × W + 2C SW1 (V SUB ) + 2C FL

수학식 6 및 7에서, DSD는, 도 28에 나타낸 바와 같이, 기판과 소오스/드레인간에 형성되는 공핍층의 소오스/드레인측 단부와 기판과 소오스/드레인간에 형성되는 PN접합간의 거리이다. DSD(V1)은 VSUB가 V1과 동일할 때(VSUB=V1)를 나타내고,DSD(V2)는 VSUB가 V2와 동일할 때(VSUB=V2)를 나타낸다(V1>V2). LSD는 게이트가 소오스/드레인이 되는 확산영역과의 오버래핑영역에서의 게이트길이방향의 길이로서 정의된 오버래핑길이이다. CSW1은 게이트와 소오스/드레인간의 측면용량을 나타낸다. CSW1는 DSD가 작아질 수록 작아져, DSD가 제로가 될 때 제로가 된다. W는 게이트폭을 나타낸다.In Equations 6 and 7, D SD is a distance between the source / drain side end of the depletion layer formed between the substrate and the source / drain and the PN junction formed between the substrate and the source / drain, as shown in FIG. . D SD (V1) indicates when V SUB is equal to V1 (V SUB = V1), and D SD (V2) indicates when V SUB is equal to V2 (V SUB = V2) (V1> V2) . L SD is an overlapping length defined as the length in the gate length direction in the overlapping region with the diffusion region where the gate becomes the source / drain. C SW1 represents the lateral capacitance between the gate and the source / drain. C SW1 becomes smaller as D SD becomes smaller, and becomes zero when D SD becomes zero. W represents the gate width.

도 28에 도시된 바와 같이, 소오스/드레인과 기판간에 형성되는 PN접합에 순바이어스되는 전압이 커질 수록 기판과 소오스/드레인간에 형성되는 공핍층의 두께는 작아진다.As shown in FIG. 28, as the voltage forward biased to the PN junction formed between the source / drain and the substrate increases, the thickness of the depletion layer formed between the substrate and the source / drain decreases.

단계 614에서, 단계 612에서 결정된 CGSD-(Vbi-VSUB)1/2특성에서 최소용량(CGSD)에 근거하여 ,오버래핑길이(LSD)가 연산된다.In step 614, C GSD determined in step 612 - the basis of the minimum capacity (C GSD) from (Vbi-V SUB) 1/2 characteristics, the overlapping length (L SD) are calculated.

상술한 제 4 실시예에 따르면, MOSFET이 턴온되기 전까지 기판에 인가되는 DC바이어스전압(VSUB)이 순방향으로 측정된다. 그 결과, 소오스/드레인과 기판간에 형성된 공핍층에 의해 영향을 받지 않고 용량을 측정하는 것이 가능하고, 또한, 기판과 소오스/드레인간에 위치된 PN접합위치를 고정밀도로 평가할 수 있다.According to the fourth embodiment described above, the DC bias voltage V SUB applied to the substrate is measured in the forward direction until the MOSFET is turned on. As a result, the capacitance can be measured without being affected by the depletion layer formed between the source / drain and the substrate, and the PN junction position located between the substrate and the source / drain can be evaluated with high accuracy.

또한, MOSFET의 용량이 측정되는 영역의 에너지밴드가 플랫이 되도록 바이어스전압을 결정(Vg = 0V)하기 때문에, 소오스/드레인과 기판간에 형성되는 공핍층은 PN접합에 평행하게 분포되어, 그 결과, PN접합의 위치결정에 대한 외란이 감소된다. 따라서, 야금학적 오버래핑길이에 근접한 오버래핑길이를 결정하는 것이 가능하다.In addition, since the bias voltage is determined (Vg = 0V) so that the energy band of the region where the MOSFET capacitance is measured is flat (Vg = 0V), the depletion layer formed between the source / drain and the substrate is distributed in parallel to the PN junction, and as a result, Disturbance to the positioning of the PN junction is reduced. Thus, it is possible to determine the overlapping length close to the metallurgical overlapping length.

이하, MOSFET의 오버래핑길이 및 오버래핑용량을 측정하거나 MOSFET의 오버래핑길이를 측정하기 위한 상술한 장치를 이루기 위한 프로그램을 내부에 저장하는 기록매체의 일예를 설명한다.An example of a recording medium storing therein a program for implementing the above-described apparatus for measuring the overlapping length and overlapping capacity of a MOSFET or measuring the overlapping length of a MOSFET will be described below.

상술한 장치를 이루기 위한 프로그램을 저장하는 기록매체는, 컴퓨터에 의해 상술한 장치의 기능을 판독가능한 프로그래밍언어로 프로그래밍하거나, CD-ROM, 플로피디스크, 마그네틱테이프, 그리고 다른 적절한 프로그램저장수단등의 기록매체에 프로그램을 기록함으로서 이루어질 수 있다.The recording medium which stores the program for forming the above-mentioned device may be programmed by a computer in a readable programming language or recorded on CD-ROM, floppy disk, magnetic tape, and other suitable program storage means. This can be done by recording the program on the medium.

기록매체로서 서버에 장착된 하드디스크가 사용될 수 있다. 또한, 상술한 기록매체등에 상술한 컴퓨터프로그램을 저장하고 네트워크를 통해 다른 컴퓨터로 컴퓨터프로그램을 판독함으로써, 본 발명에 따른 기록매체를 이루는 것도 가능하다.As a recording medium, a hard disk mounted on the server may be used. It is also possible to form the recording medium according to the present invention by storing the above-described computer program in the above-described recording medium and the like and reading the computer program through another network.

상술한 본 발명에 따르면, 복수의 Cgc-Vg특성에서 게이트길이(Lg)에 대한 용량(Cgc)의 의존성이 나타나는 분기점에 근거하여, 게이트와 소오스/드레인간에 형성된 용량(Cgc)중에서 용량(Cx)이 결정된다. 따라서, 단채널MOSFET에서도 정확하게 오버래핑길이(ΔL)를 결정하는 것이 가능하다. 또한, 오버래핑용량(Cov) 및 프린지용량을 구하는 것이 가능하다.According to the present invention described above, the capacitance Cx in the capacitance Cgc formed between the gate and the source / drain based on the branching point where the dependence of the capacitance Cgc on the gate length Lg in the plurality of Cgc-Vg characteristics appears. ) Is determined. Therefore, it is possible to accurately determine the overlapping length DELTA L even in a short channel MOSFET. In addition, it is possible to obtain the overlapping capacity Cov and the fringe capacity.

또한, 소오스 또는 드레인이 순방향 바이어스되기 전까지 기판에 인가되는DC바이어스전압(VSUB)이 순방향으로 측정된다. 그 결과, 소오스/드레인과 기판간에 형성된 공핍층에 의해 영향을 받지 않고 용량을 측정하는 것이 가능하고, 따라서, 기판과 소오스/드레인간에 위치된 PN접합위치를 고정밀도로 평가할 수 있다.In addition, the DC bias voltage V SUB applied to the substrate is measured in the forward direction until the source or drain is forward biased. As a result, the capacitance can be measured without being affected by the depletion layer formed between the source / drain and the substrate, and therefore, the PN junction position located between the substrate and the source / drain can be evaluated with high accuracy.

또한, MOSFET의 용량이 측정되는 영역의 에너지밴드가 플랫이 되도록 바이어스전압을 결정하기 때문에, 소오스/드레인과 기판간에 형성되는 공핍층은 PN접합에 평행하게 분포되어, 그 결과, PN접합의 위치결정에 대한 외란이 감소된다. 따라서, 야금학적 오버래핑길이에 근접한 오버래핑길이를 결정하는 것이 가능하다.In addition, since the bias voltage is determined so that the energy band of the region where the MOSFET capacitance is measured is flat, the depletion layer formed between the source / drain and the substrate is distributed in parallel to the PN junction, and as a result, the positioning of the PN junction is performed. Disturbance to is reduced. Thus, it is possible to determine the overlapping length close to the metallurgical overlapping length.

Claims (16)

오버래핑길이는 게이트의 길이방향으로 측정된 오버래핑영역의 길이로서 정의되고, 오버래핑용량은 상기 게이트와 소오스 또는 드레인영역이 되는 확산영역사이의 상기 오버래핑영역에 형성된 용량으로서 정의되며, 상기 오버래핑영역은 상기 게이트가 상기 확산영역과 오버랩하는 영역으로서 정의되는, MOSFET의 상기 오버래핑길이 및 상기 오버래핑용량 측정방법에 있어서:The overlapping length is defined as the length of the overlapping region measured in the longitudinal direction of the gate, and the overlapping capacitance is defined as the capacitance formed in the overlapping region between the gate and the diffusion region which becomes the source or drain region, and the overlapping region is the gate In the method of measuring the overlapping length and the overlapping capacity of a MOSFET, wherein is defined as a region overlapping with the diffusion region: (a)서로 다른 게이트길이를 갖는 복수개의 MOSFET의 게이트와 소오스 또는 드레인간에 DC바이어스전압(Vg)과 AC전압을 인가하고, 게이트전압으로서 상기 DC바이어스전압(Vg)을 가변시켜 상기 게이트와 상기 소오스 또는 드레인간에 흐르는 전류를 측정하여, 상기 전류측정의 결과에 근거하여, 각각 상기 게이트와 상기 소오스 또는 드레인간에 형성된 용량(Cgc)과 게이트전압(Vg) 사이의 관계를 나타내는 복수개의 Cgc-Vg특성을 결정하는 단계와;(a) Applying a DC bias voltage (Vg) and an AC voltage between gates and sources or drains of a plurality of MOSFETs having different gate lengths, and varying the DC bias voltage (Vg) as a gate voltage so that the gate and the A plurality of Cgc- which represent the relationship between the capacitance Cgc and the gate voltage Vg formed between the gate and the source or drain, respectively, by measuring the current flowing between the source or the drain, and based on the result of the current measurement Determining a Vg characteristic; (b)상기 게이트전압(Vg)중에서, 상기 Cgc-Vg특성들에서 게이트길이(Lg)에 대한 상기 게이트전압(Vg)의 의존성이 나타나는 게이트전압(Vx)을 결정하고, 상기 Cgc-Vg특성들에 근거하여, 상기 게이트전압(Vx)와 연계된 용량(Cgc)과 동일한 용량(Cx)을 결정하는 단계와;(b) determining the gate voltage Vx in which the dependence of the gate voltage Vg on the gate length Lg in the Cgc-Vg characteristics among the gate voltage Vg is determined, and the Cgc-Vg characteristics Determining a capacitance Cx equal to the capacitance Cgc associated with the gate voltage Vx based on the capacitance; (c)상기 Cgc-Vg특성들에 근거하여, 상기 용량(Cgc)이 포화되는 게이트전압(Vg)에서 상기 게이트길이(Lg)와 연계된 용량(Cgc)을 결정하고, 상기 결정된 용량(Cgc)을 플로팅하여 Cgc-Lg특성을 결정하는 단계와;(c) The capacitor Cgc associated with the gate length Lg is determined at the gate voltage Vg at which the capacitor Cgc is saturated based on the Cgc-Vg characteristics, and the determined capacitance Cgc is determined. Plotting the Cgc-Lg characteristic; (d)상기 Cgc-Lg특성의 Cgc축상의 절편에 근거하여 프린지용량(Cf)을 결정하는 단계와; 그리고(d) determining a fringe dose (Cf) based on the section on the Cgc axis of the Cgc-Lg characteristic; And (e)상기 프린지용량(Cf)에 근거하여, 상기 오버래핑길이(ΔL)와 상기 오버래핑용량(Cov)을 결정하는 단계를 구비하는 MOSFET의 오버래핑길이 및 오버래핑용량 측정방법.(e) determining the overlapping length (ΔL) and the overlapping capacity (Cov) based on the fringe capacitance (Cf). 제 1 항에 있어서, 상기 (b)단계는, 상기 Cgc-Vg특성들에서 2개의 게이트길이(Lm,Ln)(m≠n)에 연계된 두 용량(Cgc)의 차이를 연산하고, 상기 Cgc-Vg특성들에서 게이트길이(Lg)에 대한 상기 게이트전압의 의존성이 나타나는 게이트전압(Vx)을 상기 차이가 일정비율을 최대로 하는 게이트전압(Vg)으로 정의하며, 상기 Cgc-Vg특성들에 근거하여, 상기 게이트전압(Vx)에 연계된 용량(Cgc)과 동일한 용량(Cx)을 결정하는 (b1)단계로 대체되는 것을 특징으로 하는 MMOSFET의 오버래핑길이 및 오버래핑용량 측정방법.The method of claim 1, wherein step (b) calculates a difference between two capacitances Cgc associated with two gate lengths Lm and Ln (m ≠ n) in the Cgc-Vg characteristics, and calculates Cgc. The gate voltage Vx in which the dependence of the gate voltage on the gate length Lg in the -Vg characteristics is defined as the gate voltage Vg in which the difference maximizes a constant ratio, and the Cgc-Vg characteristics And the step (b1) of determining a capacitance Cx equal to the capacitance Cgc associated with the gate voltage Vx is based on the overlapping length and overlapping capacitance measuring method of the MMOSFET. 제 1 항에 있어서, 상기 (b)단계는, 각각 (δCgc/δVg)와 게이트전압(Vg) 사이의 관계를 나타내는 복수개의 [(δCgc/δVg)-Vg]특성을 결정하는 (b2)단계와, 상기 Cgc-Vg특성들에서 게이트길이(Lg)에 대한 상기 게이트전압의 의존성이 나타나는 각각의 게이트전압(Vx)으로서 상기 [(δCgc/δVg)-Vg]특성에서 분기점들을 결정하고, 상기 Cgc-Vg특성들에 근거하여, 상기 게이트전압(Vx)에 연계된 용량(Cgc)과 동일한 용량(Cx)을 결정하는 (b3)단계로 대체되는 것을 특징으로 하는 MMOSFET의 오버래핑길이 및 오버래핑용량 측정방법.The method of claim 1, wherein step (b) comprises: (b2) determining a plurality of [(δCgc / δVg) -Vg] characteristics representing a relationship between (δCgc / δVg) and a gate voltage Vg, respectively; Branch points are determined in the [(δCgc / δVg) -Vg] characteristic as the respective gate voltages Vx in which the dependence of the gate voltage on the gate length Lg in the Cgc-Vg characteristics is shown. The overlapping length and overlapping capacity measuring method of the MMOSFET, characterized in that the step is replaced by step (b3) of determining the same capacity (Cx) and the capacitance (Cgc) associated with the gate voltage (Vx) based on the Vg characteristics. 제 1 항에 있어서, 상기 (b)단계는, 각각 (δ(δCgc/δVg)/δLg)와 게이트전압(Vg) 사이의 관계를 나타내는 복수개의 [δ(δCgc/δVg)/δLg-Vg]특성을 결정하는 (b4)단계와, 상기 Cgc-Vg특성들에서 게이트길이(Lg)에 대한 상기 게이트전압의 의존성이 나타나는 각각의 게이트전압(Vx)으로서 상기 [δ(δCgc/δVg)/δLg-Vg]특성에서 분기점들을 결정하고, 상기 Cgc-Vg특성들에 근거하여, 상기 게이트전압(Vx)에 연계된 용량(Cgc)과 동일한 용량(Cx)을 결정하는 (b5)단계로 대체되는 것을 특징으로 하는 MMOSFET의 오버래핑길이 및 오버래핑용량 측정방법.The method of claim 1, wherein the step (b) comprises a plurality of [δ (δCgc / δVg) / δLg-Vg] characteristics each indicating a relationship between (δ (δCgc / δVg) / δLg) and the gate voltage Vg. (B4), and [δ (δCgc / δVg) / δLg-Vg as the respective gate voltages Vx in which the dependence of the gate voltage on the gate length Lg in the Cgc-Vg characteristics is shown. The branch points are determined in the characteristic; and (b5) is determined based on the Cgc-Vg characteristics to determine the same capacitance Cx as the capacitance Cgc associated with the gate voltage Vx. Method of measuring overlapping length and overlapping capacity of MMOSFET 제 1 항에 있어서, 상기 (b)단계는, 각각 (δ(δCgc/δVg)/δLg)와 게이트전압(Vg) 사이의 관계를 나타내는 복수개의 [δ(δCgc/δVg)/δLg-Vg]특성을 결정하는 (b4)단계와, 상기 Cgc-Vg특성들에서, 수학식 [Vx = Vp - k×Vw](Vp는 각 상기 [δ(δCgc/δVg)/δLg-Vg]특성에서 피크가 발생된 게이트전압을 나타내고, Vw는 각 상기 [δ(δCgc/δVg)/δLg-Vg]특성에서 하프값폭을 나타내며, k는 1.0∼1.5범위내의 상수(1.0<k<1.5)이다)에 따라, 게이트길이(Lg)에 대한 상기 게이트전압의 의존성이 나타나는 게이트전압(Vx)을 연산하고, 상기 Cgc-Vg특성들에 근거하여, 상기 게이트전압(Vx)에 연계된 용량(Cgc)과 동일한 용량(Cx)을 결정하는 (b6)단계로 대체되는 것을 특징으로 하는 MMOSFET의 오버래핑길이 및 오버래핑용량 측정방법.The method of claim 1, wherein the step (b) comprises a plurality of [δ (δCgc / δVg) / δLg-Vg] characteristics each indicating a relationship between (δ (δCgc / δVg) / δLg) and the gate voltage Vg. (B4) and the Cgc-Vg characteristics, wherein the peak occurs in the [δ (δCgc / δVg) / δLg-Vg] characteristic. The gate voltage, and Vw represents the half value width in each of the above [δ (δCgc / δVg) / δLg-Vg] characteristics, and k is a gate according to a constant (1.0 <k <1.5) in the range of 1.0 to 1.5. Calculate the gate voltage Vx in which the dependence of the gate voltage on the length Lg appears, and based on the Cgc-Vg characteristics, the capacitance Cx equal to the capacitance Cgc associated with the gate voltage Vx. The overlapping length and overlapping capacity measuring method of MMOSFET, characterized in that is replaced by step (b6). 오버래핑길이는 게이트의 길이방향으로 측정된 오버래핑영역의 길이로서 정의되고, 상기 오버래핑영역은 상기 게이트가 소오스 또는 드레인이 되는 확산영역과 오버랩하는 영역으로서 정의되는, MOSFET의 상기 오버래핑길이 측정방법에 있어서:In the overlapping length measuring method of a MOSFET, the overlapping length is defined as the length of the overlapping region measured in the longitudinal direction of the gate, and the overlapping region is defined as a region overlapping with the diffusion region in which the gate becomes a source or a drain. (a)MOS캐패시터패턴을 갖는 게이트전극과 기판간에 인가되는 DC바이어스전압(Vg)과 용량(C) 사이의 관계를 나타내는 C-V특성을 결정하고, 상기 C-V특성에 근거하여, 상기 DC바이어스전압(Vg)이 플랫밴드전압(VFB)과 동일하게 되는 점에서의 상기 게이트전극의 단위면적당 플랫밴드용량(CFB)을 결정하는 단계와;(a) A CV characteristic representing the relationship between the DC bias voltage Vg and the capacitor C applied between the gate electrode having the MOS capacitor pattern and the substrate is determined, and the DC bias voltage Vg is determined based on the CV characteristic. Determining a flat band capacitance (C FB ) per unit area of the gate electrode at a point where?) Becomes equal to the flat band voltage (V FB ); (b)동일한 오버래핑길이(LSD), 동일한 게이트폭(W), 그리고 서로 다른 게이트길이(Lg)를 갖는 복수개의 MOSFET의 기판에 DC바이어스전압(VSUB)을 인가하고, 게이트와 소오스 또는 드레인간에 DC바이어스전압(Vg), DC바이어스전압(VSUB), 그리고 AC전압을 인가하여, 상기 DC바이어스전압(VSUB)을 가변시키면서, 게이트전압(Vg)이 VSUB+VFB에서, 상기 게이트와 상기 기판에 형성된 용량(CGSUB)을 측정하는 단계와;(b) Applying a DC bias voltage (V SUB ) to the substrates of a plurality of MOSFETs having the same overlapping length (L SD ), the same gate width (W), and different gate lengths (Lg), the gate and source or drain Applying a DC bias voltage (Vg), a DC bias voltage (V SUB ), and an AC voltage to a human, while varying the DC bias voltage (V SUB ), the gate voltage (Vg) at V SUB + V FB , the Measuring a capacitance C GSUB formed on a gate and the substrate; (c)상기 기판과 상기 소오스 또는 드레인간의 빌트인포텐셜(Vbi)을 결정하는 단계와; 그리고(c) determining a built-in potential (Vbi) between the substrate and the source or drain; And (d)(Vbi-VSUB)1/2에 대하여 상기 용량(CGSUB)을 플로팅함으로써 얻어진 회귀직선에서 CGSUB축상의 CFB×(Lg-2LSD)절편에 근거하여, 상기 오버래핑길이(LSD)를 결정하는단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 MOSFET의 오버래핑길이 측정방법.(d) The overlapping length L based on the C FB × (Lg-2L SD ) intercept on the C GSUB axis in the regression line obtained by plotting the capacity C GSUB with respect to (Vbi-V SUB ) 1/2 . SD ) determining the overlapping length of the MOSFET comprising the step of determining. 오버래핑길이는 게이트의 길이방향으로 측정된 오버래핑영역의 길이로서 정의되고, 상기 오버래핑영역은 상기 게이트가 소오스 또는 드레인이 되는 확산영역과 오버랩하는 영역으로서 정의되는, MOSFET의 상기 오버래핑길이 측정방법에 있어서:In the overlapping length measuring method of a MOSFET, the overlapping length is defined as the length of the overlapping region measured in the longitudinal direction of the gate, and the overlapping region is defined as a region overlapping with the diffusion region in which the gate becomes a source or a drain. (a)상기 확산층과 MOS캐패시터패턴을 가지며 상기 확산층상에 형성된 게이트전극간에 인가되는 DC바이어스전압(Vg)과 용량(C) 사이의 관계를 나타내는 C-V특성을 결정하고, 상기 C-V특성에 근거하여, 상기 DC바이어스전압(Vg)이 플랫밴드전압(VFB)과 동일하게 되는 점에서의 상기 게이트전극의 단위면적당 플랫밴드용량(CFB)을 결정하는 단계와;(a) determining a CV characteristic indicating a relationship between a DC bias voltage Vg and a capacitor C applied between the diffusion layer and the gate electrode formed on the diffusion layer and having a MOS capacitor pattern, and based on the CV characteristic, Determining a flat band capacitance (C FB ) per unit area of the gate electrode at the point where the DC bias voltage (Vg) becomes equal to the flat band voltage (V FB ); (b)동일한 오버래핑길이(LSD), 동일한 게이트폭(W), 그리고 서로 다른 게이트길이(Lg)를 갖는 복수개의 MOSFET의 각 게이트와 소오스 또는 드레인간에 DC바이어스전압(Vg)과 AC전압을 인가하고, 게이트전압으로서 상기 DC바이어스전압(Vg)을 가변시키면서, 상기 게이트와 상기 소오스 또는 드레인간에 흐르는 전류를 측정하여, 상기 전류측정결과에 근거하여, 각각 상기 게이트와 상기 소오스 또는 드레인간에 형성된 용량(Cgc)과 게이트전압(Vg) 사이의 관계를 나타내는 복수개의 Cgc-Vg특성을 결정하는 단계와;(b) DC bias voltage (Vg) and AC voltage between each gate and source or drain of a plurality of MOSFETs having the same overlapping length (L SD ), the same gate width (W), and different gate lengths (Lg). Applying a current, and varying the DC bias voltage (Vg) as a gate voltage, and measuring the current flowing between the gate and the source or drain, and based on the current measurement result, between the gate and the source or drain, respectively. Determining a plurality of Cgc-Vg characteristics representing a relationship between the formed capacitance Cgc and the gate voltage Vg; (c)상기 Cgc-Vg특성들에서, 상기 용량(Cgc)이 포화되는 게이트전압(Vg)에서상기 게이트길이(Lg)와 연계된 용량(Cgc)을 결정하고, 상기 결정된 용량(Cgc)을 플로팅하여 Cgc-Lg특성을 결정하는 단계와;(c) In the Cgc-Vg characteristics, at the gate voltage Vg at which the capacitance Cgc is saturated, the capacitance Cgc associated with the gate length Lg is determined, and the determined capacitance Cgc is plotted. Determining the Cgc-Lg characteristics; (d)상기 Cgc-Lg특성의 Cgc축상의 절편에 근거하여 게이트프린지용량(CFL)을 결정하는 단계와;(d) determining a gate fringe capacitance (C FL ) based on the intercept on the Cgc axis of the Cgc-Lg characteristic; (e)상기 각 MOSFET의 기판에 인가되는 DC바이어스전압(VSUB)을 가변시키면서, 상기 게이트전압(Vg)이 제로(Vg=0)가 될 때 측정되는 용량(Cgc)으로서 각각 정의되는 용량(CGSD)을 결정하는 단계와;(e) The capacitance defined as the capacitance Cgc respectively measured when the gate voltage Vg becomes zero (Vg = 0) while varying the DC bias voltage V SUB applied to the substrates of the respective MOSFETs. C GSD ); (f)상기 기판과 상기 소오스 또는 드레인간의 빌트인포텐셜(Vbi)을 결정하는 단계와; 그리고(f) determining a built-in potential (Vbi) between the substrate and the source or drain; And (g)상기 용량(CGSD)을 (Vbi-VSUB)1/2에 대하여 플로팅하여 (CGSD-(Vbi-VSUB)1/2)특성을 결정하고, 상기 용량(CGSD)의 최소가 상기 (CGSD-(Vbi-VSUB)1/2)특성에서 (CFB×LSD×W + 2CFL)인 것에 근거하여 오버래핑길이(LSD)를 결정하는 단계를 구비하는 오버래핑길이 측정방법.minimal - ((Vbi-V SUB) 1/2 C GSD) determining a property, and the capacitance (C GSD) (g) said capacitance (C GSD) to (Vbi-V SUB) to about 1/2 the floating wherein the (C GSD - (Vbi-V SUB) 1/2) basis as in the (C FB SD × L × W + 2C FL) characteristics by overlapping length measurement comprising the step of determining the overlapping length (L SD) Way. 오버래핑길이는 게이트의 길이방향으로 측정된 오버래핑영역의 길이로서 정의되고, 오버래핑용량은 상기 게이트와 소오스 또는 드레인영역이 되는 확산영역사이의 상기 오버래핑영역에 형성된 용량으로서 정의되며, 상기 오버래핑영역은 상기게이트가 상기 확산영역과 오버랩하는 영역으로서 정의되는, MOSFET의 상기 오버래핑길이 및 상기 오버래핑용량 측정장치에 있어서:The overlapping length is defined as the length of the overlapping region measured in the longitudinal direction of the gate, and the overlapping capacitance is defined as the capacitance formed in the overlapping region between the gate and the diffusion region which becomes the source or drain region, and the overlapping region is the gate In the overlapping length and the overlapping capacity measuring apparatus of a MOSFET, wherein is defined as a region overlapping with the diffusion region: (a)서로 다른 게이트길이를 갖는 복수개의 MOSFET의 게이트와 소오스 또는 드레인간에 DC바이어스전압(Vg)과 AC전압을 인가하고, 게이트전압으로서 상기 DC바이어스전압(Vg)을 가변시켜 상기 게이트와 상기 소오스 또는 드레인간에 흐르는 전류를 측정하는 측정장치와; 그리고(a) Applying a DC bias voltage (Vg) and an AC voltage between gates and sources or drains of a plurality of MOSFETs having different gate lengths, and varying the DC bias voltage (Vg) as a gate voltage so that the gate and the A measuring device for measuring a current flowing between the source or the drain; And (b1)상기 전류측정의 결과에 근거하여, 각각 상기 게이트와 상기 소오스 또는 드레인간에 형성된 용량(Cgc)과 게이트전압(Vg) 사이의 관계를 나타내는 복수개의 Cgc-Vg특성을 결정하는 기능과;(b1) a function of determining a plurality of Cgc-Vg characteristics representing a relationship between a capacitor Cgc and a gate voltage Vg formed between the gate and the source or drain, respectively, based on the result of the current measurement; (b2)상기 게이트전압(Vg)중에서, 상기 Cgc-Vg특성들에서 게이트길이(Lg)에 대한 상기 게이트전압(Vg)의 의존성이 나타나는 게이트전압(Vx)을 결정하고, 상기 Cgc-Vg특성들에 근거하여, 상기 게이트전압(Vx)와 연계된 용량(Cgc)과 동일한 용량(Cx)을 결정하는 기능과;(b2) In the gate voltage Vg, the gate voltage Vx in which the dependence of the gate voltage Vg on the gate length Lg in the Cgc-Vg characteristics is determined, and the Cgc-Vg characteristics are determined. A function of determining a capacitance Cx equal to the capacitance Cgc associated with the gate voltage Vx; (b3)상기 Cgc-Vg특성들에 근거하여, 상기 용량(Cgc)이 포화되는 게이트전압(Vg)에서 상기 게이트길이(Lg)와 연계된 용량(Cgc)을 결정하고, 상기 결정된 용량(Cgc)을 플로팅하여 Cgc-Lg특성을 결정하는 기능과;(b3) Based on the Cgc-Vg characteristics, the capacitance Cgc associated with the gate length Lg is determined at the gate voltage Vg at which the capacitance Cgc is saturated, and the determined capacitance Cgc is determined. Plotting the Cgc-Lg characteristics to determine the characteristics; (b4)상기 Cgc-Lg특성의 Cgc축상의 절편에 근거하여 프린지용량(Cf)을 결정하는 기능과; 그리고(b4) determining a fringe dose (Cf) based on the section on the Cgc axis of the Cgc-Lg characteristic; And (b5)상기 프린지용량(Cf)에 근거하여, 상기 오버래핑길이(ΔL)와 상기 오버래핑용량(Cov)을 결정하는 기능을 갖는;(b5) having a function of determining the overlapping length ΔL and the overlapping capacity Cov based on the fringe dose Cf; (b)프로세서를 구비하는 MOSFET의 오버래핑길이 및 오버래핑용량 측정장치.(b) Overlap length and overlapping capacity measuring apparatus for MOSFETs with a processor. 제 8 항에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 (b2)기능 대신에, 상기 Cgc-Vg특성들에서 2개의 게이트길이(Lm,Ln)(m≠n)에 연계된 두 용량(Cgc)의 차이를 연산하고, 상기 Cgc-Vg특성들에서 게이트길이(Lg)에 대한 상기 게이트전압의 의존성이 나타나는 게이트전압(Vx)을 상기 차이가 일정비율을 최대로 하는 게이트전압(Vg)으로 정의하며, 상기 Cgc-Vg특성들에 근거하여, 상기 게이트전압(Vx)에 연계된 용량(Cgc)과 동일한 용량(Cx)을 결정하는 (B1)기능을 갖는 것을 특징으로 하는 MOSFET의 오버래핑길이 및 오버래핑용량 측정장치.The method of claim 8, wherein the processor is configured to determine a difference between two capacitances Cgc associated with two gate lengths Lm and Ln (m ≠ n) in the Cgc-Vg characteristics instead of the function (b2). Calculate a gate voltage Vx in which the dependence of the gate voltage on the gate length Lg in the Cgc-Vg characteristics is defined as a gate voltage Vg in which the difference maximizes a constant ratio, and the Cgc The overlapping length and overlapping capacitance measuring device of a MOSFET having a function of determining a capacitance Cx equal to the capacitance Cgc associated with the gate voltage Vx based on the Vg characteristics. 제 8 항에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 (b2)기능 대신에, 각각 (δCgc/δVg)와 게이트전압(Vg) 사이의 관계를 나타내는 복수개의 [(δCgc/δVg)-Vg]특성을 결정하는 (B2)기능과, 상기 Cgc-Vg특성들에서 게이트길이(Lg)에 대한 상기 게이트전압의 의존성이 나타나는 각각의 게이트전압(Vx)으로서 상기 [(δCgc/δVg)-Vg]특성에서 분기점들을 결정하고, 상기 Cgc-Vg특성들에 근거하여, 상기 게이트전압(Vx)에 연계된 용량(Cgc)과 동일한 용량(Cx)을 결정하는 (B3)기능을 갖는 것을 특징으로 하는 MOSFET의 오버래핑길이 및 오버래핑용량 측정장치.The processor according to claim 8, wherein the processor determines, instead of the function (b2), a plurality of [(δCgc / δVg) -Vg] characteristics each representing a relationship between (δCgc / δVg) and a gate voltage Vg. (B2) determines the branch points in the [(δCgc / δVg) -Vg] characteristic as the respective gate voltages Vx in which the function and the dependence of the gate voltage on the gate length Lg in the Cgc-Vg characteristics are shown. And overlapping length and overlapping of the MOSFET with a function of determining (B3) the same capacitance Cx as the capacitance Cgc associated with the gate voltage Vx based on the Cgc-Vg characteristics. Capacity measuring device. 제 8 항에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 (b2)기능 대신에, 각각 (δ(δCgc/δVg)/δLg)와 게이트전압(Vg) 사이의 관계를 나타내는 복수개의[δ(δCgc/δVg)/δLg-Vg]특성을 결정하는 (B4)기능과, 상기 Cgc-Vg특성들에서 게이트길이(Lg)에 대한 상기 게이트전압의 의존성이 나타나는 각각의 게이트전압(Vx)으로서 상기 [δ(δCgc/δVg)/δLg-Vg]특성에서 분기점들을 결정하고, 상기 Cgc-Vg특성들에 근거하여, 상기 게이트전압(Vx)에 연계된 용량(Cgc)과 동일한 용량(Cx)을 결정하는 (B5)기능을 갖는 것을 특징으로 하는 MOSFET의 오버래핑길이 및 오버래핑용량 측정장치.The method according to claim 8, wherein the processor is configured to provide a plurality of (δ (δCgc / δVg) / indicating the relationship between (δ (δCgc / δVg) / δLg) and the gate voltage Vg, respectively, instead of the function (b2). (B4) a function of determining the [Delta] Lg-Vg] characteristic, and the respective [Delta] Cgc / δVg as the respective gate voltages Vx in which the dependence of the gate voltage on the gate length Lg in the Cgc-Vg characteristics is shown. (B5) function of determining branch points in the () / δLg-Vg] characteristic and determining a capacitance (Cx) equal to the capacitance (Cgc) associated with the gate voltage (Vx) based on the Cgc-Vg characteristics. Device for measuring overlapping length and overlapping capacity of MOSFET, characterized in that it has. 제 8 항에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 (b2)기능 대신에, 각각 (δ(δCgc/δVg)/δLg)와 게이트전압(Vg) 사이의 관계를 나타내는 복수개의 [δ(δCgc/δVg)/δLg-Vg]특성을 결정하는 (B4)기능과, 상기 Cgc-Vg특성들에서, 수학식 [Vx = Vp - k×Vw](Vp는 각 상기 [δ(δCgc/δVg)/δLg-Vg]특성에서 피크가 발생된 게이트전압을 나타내고, Vw는 각 상기 [δ(δCgc/δVg)/δLg-Vg]특성에서 하프값폭을 나타내며, k는 1.0∼1.5범위내의 상수(1.0<k<1.5)이다)에 따라, 게이트길이(Lg)에 대한 상기 게이트전압의 의존성이 나타나는 게이트전압(Vx)을 연산하고, 상기 Cgc-Vg특성들에 근거하여, 상기 게이트전압(Vx)에 연계된 용량(Cgc)과 동일한 용량(Cx)을 결정하는 (B6)기능을 갖는 것을 특징으로 하는 MOSFET의 오버래핑길이 및 오버래핑용량 측정장치.The method according to claim 8, wherein the processor is configured to provide a plurality of [δ (δCgc / δVg) / representing the relationship between (δ (δCgc / δVg) / δLg) and gate voltage Vg, respectively, instead of the function (b2). (B4) function for determining the δLg-Vg] characteristic, and in the Cgc-Vg characteristics, the formula [Vx = Vp−k × Vw] (Vp is the [δ (δCgc / δVg) / δLg-Vg] The gate voltage at which the peak is generated in the characteristic is shown, and Vw represents the half value width in each of the [δ (δCgc / δVg) / δLg-Vg] characteristics, and k is a constant (1.0 <k <1.5) in the range of 1.0 to 1.5. Calculates the gate voltage Vx in which the dependence of the gate voltage on the gate length Lg appears, and based on the Cgc-Vg characteristics, the capacitance Cgc associated with the gate voltage Vx. The overlapping length and overlapping capacity measuring device of a MOSFET, characterized in that it has a function (B6) to determine the same capacity (Cx). 오버래핑길이는 게이트의 길이방향으로 측정된 오버래핑영역의 길이로서 정의되고, 상기 오버래핑영역은 상기 게이트가 소오스 또는 드레인이 되는 확산영역과 오버랩하는 영역으로서 정의되는, MOSFET의 상기 오버래핑길이 측정장치에 있어서:In the overlapping length measuring apparatus of a MOSFET, an overlapping length is defined as a length of an overlapping region measured in the longitudinal direction of a gate, and the overlapping region is defined as an overlapping region with a diffusion region in which the gate becomes a source or a drain. (a1)MOS캐패시터패턴의 C-V특성이 측정될 때, 상기 MOS캐패시터패턴을 갖는 게이트전극과 기판간에 AC전압과 DC바이어스전압(Vg)을 인가하여, 상기 게이트전극과 상기 기판간에 흐르는 전류와 상기 게이트전극과 상기 기판간에 인가된 전압을 측정하고; (a2)서로 다른 게이트길이를 갖는 복수개의 MOSFET의 각각의 게이트와 기판간의 용량(CGSUB)이 측정될 때, 상기 기판에는 DC바이어스전압(VSUB)을 인가하고, 상기 게이트와 소오스 또는 드레인간에는 DC바이어스전압(Vg), DC바이어스전압(VSUB), 그리고 AC전압을 인가하여, 상기 DC바이어스전압(VSUB)을 가변시키면서 상기 복수개의 MOSFET의 게이트들과 기판들간에 흐르는 전류를 측정하는 (a)측정장치와; 그리고(a1) When the CV characteristic of the MOS capacitor pattern is measured, an AC voltage and a DC bias voltage (Vg) are applied between the gate electrode and the substrate having the MOS capacitor pattern, and the current flowing between the gate electrode and the substrate and the gate Measuring a voltage applied between an electrode and the substrate; (a2) When the capacitance C GSUB between each gate and the substrate of the plurality of MOSFETs having different gate lengths is measured, a DC bias voltage V SUB is applied to the substrate, and between the gate and the source or the drain. By applying a DC bias voltage (Vg), a DC bias voltage (V SUB ), and an AC voltage to measure the current flowing between the gates and the substrates of the plurality of MOSFETs while varying the DC bias voltage (V SUB ) ( a) measuring device; And (b1)상기 측정장치에 의해 수행된 측정결과에 근거하여,`상기 DC바이어스전압(Vg)과 용량(C) 사이의 관계를 나타내는 C-V특성을 결정하고, 상기 C-V특성에 근거하여, 상기 DC바이어스전압(Vg)이 플랫밴드전압(VFB)과 동일하게 되는 점에서의 상기 게이트전극의 단위면적당 플랫밴드용량(CFB)을 결정하는 기능과;(b1) Based on the measurement result performed by the measuring device, the CV characteristic indicating the relationship between the DC bias voltage Vg and the capacitance C is determined, and the DC bias is determined based on the CV characteristic. Determining a flat band capacitance (C FB ) per unit area of the gate electrode at the point where the voltage (Vg) becomes equal to the flat band voltage (V FB ); (b2)동일한 오버래핑길이(LSD), 동일한 게이트폭(W), 그리고 서로 다른 게이트길이(Lg)를 갖는 복수개의 MOSFET의 기판에 DC바이어스전압(VSUB)을 인가하고, 게이트와 소오스 또는 드레인간에 DC바이어스전압(Vg), DC바이어스전압(VSUB), 그리고AC전압을 인가하여, 상기 DC바이어스전압(VSUB)을 가변시키면서, 게이트전압(Vg)이 VSUB+VFB에서, 상기 게이트와 상기 기판에 형성된 용량(CGSUB)을 측정하는 기능과;(b2) Applying a DC bias voltage (V SUB ) to a plurality of MOSFET substrates having the same overlapping length (L SD ), the same gate width (W), and different gate lengths (Lg), the gate and source or drain Applying a DC bias voltage (Vg), a DC bias voltage (V SUB ), and an AC voltage to a human, while varying the DC bias voltage (V SUB ), the gate voltage (Vg) at V SUB + V FB , the Measuring a capacitance C GSUB formed on a gate and the substrate; (b3)상기 기판과 상기 소오스 또는 드레인간의 빌트인포텐셜(Vbi)을 결정하는 기능과; 그리고(b3) determining a built-in potential (Vbi) between the substrate and the source or drain; And (b4)(Vbi-VSUB)1/2에 대하여 상기 용량(CGSUB)을 플로팅함으로써 얻어진 회귀직선에서 CGSUB축상의 CFB×(Lg-2LSD)절편에 근거하여, 상기 오버래핑길이(LSD)를 결정하는 기능을 갖는;(b4) The overlapping length L based on the C FB × (Lg-2L SD ) intercept on the C GSUB axis in the regression line obtained by plotting the capacity C GSUB with respect to (Vbi-V SUB ) 1/2 . SD ) having a function of determining; (b)프로세서를 구비하는 MOSFET의 오버래핑길이 측정장치.(b) An overlapping length measuring device for a MOSFET having a processor. 오버래핑길이는 게이트의 길이방향으로 측정된 오버래핑영역의 길이로서 정의되고, 상기 오버래핑영역은 상기 게이트가 소오스 또는 드레인이 되는 확산영역과 오버랩하는 영역으로서 정의되는, MOSFET의 상기 오버래핑길이 측정장치에 있어서:In the overlapping length measuring apparatus of a MOSFET, an overlapping length is defined as a length of an overlapping region measured in the longitudinal direction of a gate, and the overlapping region is defined as an overlapping region with a diffusion region in which the gate becomes a source or a drain. (a1)MOS캐패시터패턴의 C-V특성이 측정될 때, 상기 MOS캐패시터패턴을 갖고 확산층상에 형성된 게이트전극과 상기 기판간에 AC전압과 DC바이어스전압(Vg)을 인가하여, 상기 게이트전극과 상기 확산층간에 흐르는 전류와 상기 게이트전극과 상기 확산층간에 인가된 전압을 측정하고; (a2)서로 다른 게이트길이를 갖는 복수개의 MOSFET의 각각의 게이트와 소오스 또는 드레인간의 용량(Cgc)이 측정될 때, 상기 기판에는 DC바이어스전압(VSUB)을 인가하고, 상기 게이트와 상기 드레인 또는 소오스간에는 DC바이어스전압(Vg)과 AC전압을 인가하여, 상기 기판에 인가되는 상기 DC바이어스전압(Vg) 또는 상기 DC바이어스전압(VSUB)을 가변시키면서 상기 게이트와 상기 소오스 또는 드레인간에 흐르는 전류를 측정하는 (a)측정장치와; 그리고(a1) When the CV characteristic of the MOS capacitor pattern is measured, an AC voltage and a DC bias voltage (Vg) are applied between the gate electrode formed on the diffusion layer having the MOS capacitor pattern and the substrate, and between the gate electrode and the diffusion layer. Measuring a current flowing through the voltage applied between the gate electrode and the diffusion layer; (a2) When the capacitance Cgc between each gate and source or drain of a plurality of MOSFETs having different gate lengths is measured, a DC bias voltage V SUB is applied to the substrate, and the gate and the drain or A current flowing between the gate and the source or drain while varying the DC bias voltage Vg or the DC bias voltage V SUB applied to the substrate by applying a DC bias voltage Vg and an AC voltage between the sources. (A) measuring device for measuring; And (b1)상기 측정장치에 의해 수행된 측정결과에 근거하여,`상기 DC바이어스전압(Vg)과 용량(C) 사이의 관계를 나타내는 C-V특성을 결정하고, 상기 C-V특성에 근거하여, 상기 DC바이어스전압(Vg)이 플랫밴드전압(VFB)과 동일하게 되는 점에서의 상기 게이트전극의 단위면적당 플랫밴드용량(CFB)을 결정하는 기능과;(b1) Based on the measurement result performed by the measuring device, the CV characteristic indicating the relationship between the DC bias voltage Vg and the capacitance C is determined, and the DC bias is determined based on the CV characteristic. Determining a flat band capacitance (C FB ) per unit area of the gate electrode at the point where the voltage (Vg) becomes equal to the flat band voltage (V FB ); (b2)동일한 오버래핑길이(LSD), 동일한 게이트폭(W), 그리고 서로 다른 게이트길이(Lg)를 갖는 복수개의 MOSFET의 각각의 게이트와 소오스 또는 드레인간에 DC바이어스전압(Vg)과 AC전압을 인가하고, 게이트전압으로서 상기 DC바이어스전압(Vg)을 가변시키면서 상기 게이트와 상기 소오스 또는 드레인간에 흐르는 전류를 측정하여, 상기 전류측정결과에 근거하여, 각각 상기 게이트와 상기 소오스 또는 드레인간의 용량(Cgc)과 게이트전압(Vg) 사이의 관계를 나타내는 복수개의 Cgc-Vg특성을 결정하는 기능과;(b2) DC bias voltage (Vg) and AC voltage between each gate and source or drain of a plurality of MOSFETs having the same overlapping length (L SD ), the same gate width (W), and different gate lengths (Lg). Is applied, and the current flowing between the gate and the source or the drain is measured while varying the DC bias voltage (Vg) as a gate voltage, and the capacitance between the gate and the source or the drain, respectively, based on the result of the current measurement. A function of determining a plurality of Cgc-Vg characteristics indicative of the relationship between Cgc and the gate voltage Vg; (b3)상기 Cgc-Vg특성들에 근거하여, 상기 용량(Cgc)이 포화되는 게이트전압(Vg)에서 상기 게이트길이(Lg)와 연계된 용량(Cgc)을 결정하고, 상기 결정된 용량(Cgc)을 플로팅하여 Cgc-Lg특성을 결정하는 기능과;(b3) Based on the Cgc-Vg characteristics, the capacitance Cgc associated with the gate length Lg is determined at the gate voltage Vg at which the capacitance Cgc is saturated, and the determined capacitance Cgc is determined. Plotting the Cgc-Lg characteristics to determine the characteristics; (b4)상기 Cgc-Lg특성의 Cgc축상의 절편에 근거하여 게이트프린지용량(CFL)을 결정하는 기능과;(b4) determining a gate fringe capacitance C FL based on the intercept on the Cgc axis of the Cgc-Lg characteristic; (b5)상기 MOSFET의 각 기판에 인가되는 상기 DC바이어스전압(VSUB)을 가변시키면서, 상기 게이트전압(Vg)이 제로(Vg=0)가 될 때 측정된 용량(Cgc)으로서 각각 정의되는 용량(CGSD)을 결정하는 기능과;(b5) The capacitance defined as the capacitance Cgc respectively measured when the gate voltage Vg becomes zero (Vg = 0) while varying the DC bias voltage V SUB applied to each substrate of the MOSFET. Determining (C GSD ); (b6)상기 기판과 상기 소오스 또는 드레인간의 빌트인포텐셜(Vbi)을 결정하는 기능과; 그리고(b6) determining a built-in potential (Vbi) between the substrate and the source or drain; And (b7)(Vbi-VSUB)1/2에 대하여 상기 용량(CGSD)을 플로팅함으로써 (CGSD-(Vbi-VSUB)1/2)특성을 결정하고, 상기 용량(CGSD)의 최소가 상기 (CGSD-(Vbi-VSUB)1/2)특성에서 (CFB×LSD×W + 2CFL)인 것에 근거하여, 상기 오버래핑길이(LSD)를 결정하는 기능을 갖는 (b)프로세서를 구비하는 MOSFET의 오버래핑길이 측정장치.minimal - ((Vbi-V SUB) 1/2 C GSD) determining a property, and the capacitance (C GSD) (b7) ( Vbi-V SUB) with respect to the half by the floating capacitance (C GSD) wherein - on the basis of being a (C GSD (Vbi-V SUB ) 1/2) in the characteristic (C FB SD × L × W FL + 2C), which has a function of determining the overlapping length (L SD) (b Overlap length measuring device of MOSFET with processor. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 정의된 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 저장한 컴퓨터에 의해 판독가능한 기록매체.A computer-readable recording medium storing a program for causing a computer to execute the method defined in any one of claims 1 to 7. 제 8 항 내지 제 14 항중 어느 한 항에 정의된 장치로서 컴퓨터가 역할하기 위한 프로그램을 저장한 컴퓨터에 의해 판독가능한 기록매체.15. A computer-readable recording medium having stored thereon a program for acting as a device as defined in any one of claims 8-14.
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