[实用新型]热载流子测试电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及集成电路可靠性测试领域，特别是涉及一种热载流子测试电路。

背景技术

对超大规模集成电路制造产业而言，随着MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)装置尺寸的不断减小，半导体制作工艺已经进入深亚微米时代，且向超深亚微米发展，此时，半导体器件可靠性越来越直接影响着制作的IC芯片的性能和使用寿命。但是，由于MOS器件尺寸等比例缩小时，器件工作电压并没有相应等比例减少，所以，相应的器件内部的电场强度随器件尺寸的减小反而增强。因此，在小尺寸器件中，电路的横向尺寸越来越小，导致沟道长度减小，即使是较小的源漏电压也会在漏端附近形成很高的电场强度，由于该横向电场作用，在漏端的强场区，沟道电子获很大的漂移速度和能量，成为热载流子。在深亚微米工艺中，随着MOS器件尺寸的日益缩小，MOS器件的热载流子注入(HCI)效应越来越严重，其引起的器件性能的退化是影响MOS器件可靠性的重要因素之一。因此，HCI测试已成为MOS器件可靠性测试的主要测试项目之一。

现有技术中，热载流子的计算方法是在直流信号下进行的，其具体过程可简要概述为：将待测器件的栅和漏端分别加载一个高于工作电压的直流信号，并每隔一段时间测量该器件的电性能，如饱和漏电流Idsat、阈值电压Vt等，计算其退化量，计算该半导体MOS器件的电性能退化量，从而得到该器件的热载流子退化性能，作为半导体MOS器件可靠性的计算标准。

但是，由于半导体MOS器件在实际工作中是处于交流电压信号状态下，而在用热载流子退化性能计算期可靠性时，却是基于直流信号的计算方法，因此导性获得计算结果并不能准确的反应半导体MOS器件的可靠性。另外，如果在计算时，直接在半导体MOS器件上加载与实际情况相符的交流电压信号，则会造成交流频率过快，电性能退化量太小而无法测出的情况。

因此，如何提供一种热载流子测试电路，已成为本领域技术人员需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种热载流子测试电路，该热载流子测试电路的敏感度高。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种热载流子测试电路，包括功率开关管以及n个反相器，所述功率开关管的漏极连接工作电压，所述功率开关管的栅极连接开关信号，每一所述反相器包括一对互补的PMOS晶体管和NMOS晶体管，所述PMOS晶体管的源极连接所述功率开关管的源极，所述PMOS晶体管的栅极连接所述NMOS晶体管的栅极，作为所述反相器的输入端，所述PMOS晶体管的漏极连接所述NMOS晶体管的漏极，作为所述反相器的输出端，所述NMOS晶体管的源极接地，n为大于等于2的整数；

可选的，所述开关信号为高电平或低电平；所述开关信号为低电平时，至少一所述反相器空接，至少另一所述反相器连接压力电压；所述开关信号为高电平时，测量所述一反相器与所述另一反相器之间的电压差异。

可选的，在每一所述反相器中，输入端与输出端相连。

可选的，所述开关信号为低电平时，其中一个反相器的输入端空接，其余的所述反相器的输入端分别连接压力电压；所述开关信号为高电平时，分别测量所述一个反相器的输入端与所述其余的反相器的输入端之间的电压差异。

可选的，所述开关信号为低电平时，其余的所述反相器的输入端所连接的压力电压的电压值各不相同。

可选的，所述的热载流子测试电路包括第一反相器和第二反相器，所述第一反相器的输入端连接所述第一反相器的输出端后，再连接所述第二反相器的输入端。

可选的，所述开关信号为低电平时，所述第一反相器的输入端连接压力电压，所述第二反相器的输出端空接；所述开关信号为高电平时，分别测量所述第一反相器的输入端与所述第二反相器的输出端之间的电压差异。

与现有技术相比，本实用新型提供的热载流子测试电路具有以下优点：