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半導體集成電路CMOS電路輸出高阻態時高電平電流IOZH檢測

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發布時間：2025-10-22 17:18:15 更新時間：2025-10-21 17:18:15

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作者：中科光析科學技術研究所檢測中心

半導體集成電路CMOS電路輸出高阻態時高電平電流IOZH檢測項目

在半導體集成電路，特別是CMOS電路的性能驗證中，輸出高阻態時的高電平電流（IOZH）檢測是一項關鍵參數評估。該參數反映了當CMOS輸出端處于高阻態（即輸出引腳與內部電路斷開，呈現高阻抗狀態）且外部施加高電平時，從電源經保護電路或漏電路徑流入輸出端的電流大小。檢測IOZH有助于評估電路的靜態功耗、輸出端隔離特性以及在高阻態下的漏電流表現。對于低功耗設計、多器件總線應用以及可靠性要求嚴格的場景，精確測量IOZH可有效避免因漏電流過大導致的系統誤動作、功耗增加或信號完整性下降等問題。此外，該檢測還能輔助診斷工藝缺陷，如柵氧層泄漏或寄生二極管異常，對提升芯片良率和長期穩定性具有重要意義。

檢測儀器

進行IOZH檢測需使用高精度儀器以確保數據的準確性。主要設備包括半導體參數分析儀，其能夠提供可編程電壓源并精確測量微小電流，通常量程需覆蓋pA級至mA級。同時需要高阻抗探頭或專用測試夾具，以最小化測試引入的寄生效應。溫度控制箱用于在特定環境溫度下進行測試，評估溫度對漏電流的影響。此外，還需使用示波器或邏輯分析儀監測輸出狀態切換時序，確保高阻態穩定建立后再進行電流測量。對于多引腳器件，可搭配自動化測試設備實現高效并行檢測。

檢測方法

IOZH檢測通常在靜態條件下進行。首先，將CMOS電路的輸出引腳設置為高阻態，可通過控制使能信號或三態門實現。隨后，通過參數分析儀向該引腳施加規定的高電平電壓，典型值為電源電壓VDD。穩定后，測量從電源流向引腳的實際電流值，該電流即為IOZH。測試中需注意消除接觸電阻和電纜電容的影響，通常采用開爾文連接方式。為全面評估性能，可在不同電壓、溫度下進行多點測量，并觀察電流隨時間的變化趨勢。對于批量測試，可采用采樣統計方法分析IOZH的分布范圍，以判斷工藝一致性。