[发明专利]半导体元件测试方法与半导体元件测试系统

权利要求书

1.一种用于预测PMOS元件NBTI寿命的半导体元件测试方法，其特征在于，包括：

提供多个相同的PMOS元件；

在预设温度下对第n个所述PMOS元件的栅极多次施加时长不同的第n个预设负偏压，以获取多个预设负偏压下多个施压时长对应的所述PMOS元件的漏极饱和电流老化率；

将多个所述漏极饱和电流老化率带入预设方程以确定所述预设方程的拟合结果，获取对应于施压值和施压时长的漏极饱和电流老化率变化曲线；

根据所述漏极饱和电流老化率变化曲线确定所述PMOS元件在标准工作电压下漏极饱和电流老化率达到预设失效值时对应的时间；

其中，所述预设方程包括：

△Idsat＝C*tλ，λ＝D-△Idsat*A*VB，其中△Idsat是所述漏极饱和电流老化率，A、B、C、D是拟合常数项，V是所述预设负偏压的值，λ为时间幂指系数，t为所述施压时长。

2.如权利要求1所述的半导体元件测试方法，其特征在于，所述对第n个所述PMOS元件的栅极多次施加时长不同的第n个预设负偏压包括：

对第n个所述PMOS元件的栅极施加时长为Tm的负偏压Vn，然后测量所述PMOS元件的漏极饱和电流Idsat_mn，其中m∈[1,x]，n∈[1,y]，x为第一预设值，y为第二预设值；

重复以上步骤直至测量到对应于预设负偏压V1～Vy的x*y个漏极饱和电流Idsat₁₁～Idsat_xy。

3.如权利要求1所述的半导体元件测试方法，其特征在于，每个所述预设负偏压与所述标准工作电压的比值均大于1.8。

4.如权利要求1或3所述的半导体元件测试方法，其特征在于，所述标准工作电压包括-1.2V，所述预设负偏压包括-2.0V、-2.2V、-2.4V、-2.6V。

5.如权利要求1所述的半导体元件测试方法，其特征在于，所述获取多个预设负偏压下多个施压时长对应的所述PMOS元件的漏极饱和电流老化率包括：

每次在所述预设负偏压停止施加后的相同预设时间点测量所述漏极饱和电流老化率。

6.一种半导体元件测试设备，其特征在于，包括：

测试台，用于固定PMOS元件；

电极，用于在预设温度下对第n个所述PMOS元件的栅极多次施加时长不同的第n个预设负偏压；

电压测量装置，用于在所述预设负偏压施加结束后的预设时间点测量所述PMOS元件的漏极饱和电流老化率；

处理器，设置为执行以下指令：

获取多个预设负偏压下多个施压时长对应的漏极饱和电流老化率；

将多个所述漏极饱和电流老化率带入预设方程以确定所述预设方程的拟合结果，获取对应于施压值和施压时长的漏极饱和电流老化率变化曲线；

根据所述漏极饱和电流老化率变化曲线确定所述PMOS元件在标准工作电压下漏极饱和电流老化率达到预设失效值时对应的时间；

其中，所述预设方程包括：

△Idsat＝C*t^λ，λ＝D-△Idsat*A*V^B，其中△Idsat是所述漏极饱和电流老化率，A、B、C、D是拟合常数项，V是所述预设负偏压的值，λ为时间幂指系数，t为所述施压时长。

7.如权利要求6所述的半导体元件测试设备，其特征在于，还包括：

输入装置，用于接收数据设置信号，所述数据设置信号用于设置多个所述预设负偏压和多个所述施压时长；

输出装置，用于输出所述PMOS元件在所述标准工作电压下漏极饱和电流老化率达到所述预设失效值时对应的时间。