[发明专利]用于内部估计半导体技术的电介质可靠性的电路和方法

权利要求书

1.一种半导体晶片，包括：

不同厚度的电介质区，所述电介质区中的一些电介质区比所述电介质区中较厚的其它电介质区薄；以及

应力电路，可操作来对在所述半导体晶片内的所述电介质区中的至少一个电介质区内部地加应力，以估计电介质可靠性。

2.根据权利要求1所述的半导体晶片，其中较厚的电介质区是至少5nm厚。

3.根据权利要求1所述的半导体晶片，其中所述应力电路可操作来通过施加跨越所述至少一个电介质区的应力电压来对在半导体晶片内的至少一个电介质区内部地加应力，所述应力电压超过用于所述至少一个电介质区的额定操作电压。

4.根据权利要求3所述的半导体晶片，其中所述应力电路可操作来响应于所述应力电压而测量所述至少一个电介质区的泄露电流。

5.根据权利要求3所述的半导体晶片，其中由所述应力电路施加的所述应力电压在5V至200V之间。

6.根据权利要求1所述的半导体晶片，其中所述应力电路具有500μA或更小的电流能力。

7.根据权利要求1所述的半导体晶片，其中较厚的电介质区包括具有厚氧化物的漏极扩展、电容器、电阻器、在邻近金属线之间的隔离、浅沟槽隔离和场氧化物中的至少一个。

8.根据权利要求1所述的半导体晶片，其中所述应力电路包括连接到供电电压的电荷泵，并且可操作来将比所述供电电压高的应力电压施加到所述至少一个电介质区，所述应力电压超过用于所述至少一个电介质区的额定操作电压。

9.根据权利要求8所述的半导体晶片，其中所述电荷泵包括多个级，并且其中所述应力电压基于包含在所述电荷泵中的级数可调谐。

10.根据权利要求8所述的半导体晶片，其中所述应力电路包括在所述电荷泵和所述至少一个电介质区之间的串联电阻器。

11.根据权利要求8所述的半导体晶片，其中所述应力电路包括在所述电荷泵的输出和所述至少一个电介质区之间的至少两个不同的可选择连接，其中所述可选择连接中的第一可选择连接包括在所述电荷泵的所述输出和所述至少一个电介质区之间的串联电阻器，且其中所述可选择连接中的第二可选择连接没有所述串联电阻器。

12.根据权利要求8所述的半导体晶片，其中所述应力电路包括在所述电荷泵的接地输入和所述至少一个电介质区之间的至少两个不同的可选择连接，其中所述可选择连接中的第一可选择连接包括在所述电荷泵的所述接地输入和所述至少一个电介质区之间的串联电阻器，且其中所述可选择连接中的第二可选择连接没有所述串联电阻器。

13.根据权利要求1所述的半导体晶片，其中所述应力电路包括线性电压调节器、DC-DC转换器或电压转换器。

14.根据权利要求1所述的半导体晶片，其中所述应力电路包括可操作来在加应力期间监视所述至少一个电介质区的泄露电流的监视器。

15.根据权利要求1所述的半导体晶片，其中所述半导体晶片是具有多个测试地点的测试晶片，并且其中所述测试地点中的每一个测试地点包括所述应力电路。

16.根据权利要求1所述的半导体晶片，其中所述半导体晶片是具有多个产品芯片的产品晶片，并且其中所述产品芯片中的每一个产品芯片或在所述产品芯片中的邻近产品芯片之间的监视区包括所述应力电路。

17.根据权利要求16所述的半导体晶片，其中所述应力电路被包含在所述产品芯片中，并且其中所述应力电路进一步可操作来禁用每一个产品芯片，对于所述每一个产品芯片，电流泄露限制由于对包含在该产品芯片中的所述至少一个电介质区加应力而被超过。

18.根据权利要求1所述的半导体晶片，其中所述至少一个电介质区具有人为薄弱的击穿特性，并且与在省略了所述人为薄弱的击穿特性相比，可以在较低的应力电压处估计所述至少一个电介质区的所述可靠性。

19.根据权利要求18所述的半导体晶片，其中所述人为薄弱的击穿特性包括以下的至少一个：在所述至少一个电介质区中的不对准的通孔、邻近所述至少一个电介质区的具有向着邻近所述至少一个电介质区的另一金属线扩展的突出部分的金属线、以及对于在其间插入所述至少一个电介质区的金属线的基本原则间距违背。