[发明专利]一种WAT阈值电压测试方法及系统

说明书

本发明公开了一种WAT阈值电压测试方法及系统，该方法包括如下步骤：对源漏极电压分别增加以及减少一个大小为ΔV的小电压，分别得到两个漏极电流Id1与Id2；根据得到的漏极电流确定该源漏极电压与漏极电流曲线的斜率；根据获得的斜率及量测的漏极电流，确定器件的工作状态，根据器件的工作状态采用相应的方法进行阈值电压测试,本发明能够在测试时自动判断器件工作在何种状态，不需要预先设置器件所在的工作区，无需人为的去判断器件在何种工作状态再进行阈值电压的测试，提高了测试效率。

技术领域

本发明涉及WAT(Wafer Acceptance Test，晶圆验收测试)阈值电压测试领域，特别是涉及一种WAT阈值电压测试方法及系统。

背景技术

VTGM算法测试是业界测试阈值电压的一种常用方法，使用VTGM算法测试MOS管阈值电压原理如图1所示，其阈值电压的计算方法是根据栅极电压(Vg)与漏极电流(Id)曲线的斜率最大的切线与X轴的截距计算得到。

然而，该算法需要预先确定器件工作在饱和区还是线性区(如图2)，不同的源漏偏置电压决定了器件工作状态，对于测试器件需要事先知道此器件在某一源漏偏置电压下其工作在饱和区还是线性区才可以使用VTGM算法进行测试。

现有技术中，利用VTGM算法测试阈值电压一般需要预先设置器件所在的工作区，需要人为的去判断器件在何种工作状态，然后进行阈值电压的测试，测试效率较低。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种WAT阈值电压测试方法及系统，其能够在测试时自动判断器件工作在何种状态，不需要预先设置器件所在的工作区，不需要人为的去判断器件在何种工作状态然后进行阈值电压的测试，提高了测试效率。

为达上述目的，本发明提出一种WAT阈值电压测试方法，包括如下步骤：

步骤一，对源漏极电压分别增加以及减少一个大小为ΔV的小电压，分别得到两个漏极电流Id1与Id2；

步骤二，根据得到的漏极电流确定该源漏极电压与漏极电流曲线的斜率；

步骤三，根据获得的斜率及量测的漏极电流，确定器件的工作状态，根据器件的工作状态采用相应的方法进行阈值电压测试。

进一步地，于步骤二中，根据公式K＝(Id2-Id1)/2*ΔV确定该斜率。

进一步地，于步骤三中，如果量测的漏极电流大于或等于一预设阈值，无论斜率K为何值，则认为器件工作在击穿区，则终止测试，测试值显示为错误码。

进一步地，若量测的漏极电流小于该预设阈值，则进一步根据斜率K值确定该器件的工作状态。

进一步地，若量测的漏极电流小于该预设阈值，且K大于等于一预设值，则认为器件工作在线性区，则阈值电压后续测试按照线性区算法进行计算。

进一步地，若量测的漏极电流小于该预设阈值，且K小于该预设值，则认为该器件工作在饱和区，则阈值电压后续测试按照饱和区算法进行计算。

进一步地，该预设阈值为1E-5A，该预设值为0.1。

为达到上述目的，本发明还提供一种WAT阈值电压测试系统，包括：

器件工作状态判断模块，通过对源漏极电压分别增加以及减少一个大小为ΔV的小电压，分别得到两个漏极电流Id1与Id2，然后根据得到的漏极电流确定源漏极电压与漏极电流曲线的斜率，并根据获得的斜率及量测的漏极电流，确定器件的工作状态；

测试执行模块，根据确定的器件的工作状态，执行相应的测试方法，实现WAT阈值电压测试。

进一步地，该器件工作状态判断模块利用公式K＝(Id2-Id1)/2*ΔV确定该源漏极电压与漏极电流曲线的斜率。