[发明专利]一种超快脉冲测试系统、测试方法及装置

说明书

本发明涉及半导体器件测试技术领域，尤其涉及一种超快脉冲测试方法、装置及系统，该方法包括：对待测器件施加电压幅值递增的脉冲，获得待测器件在不同的脉冲下对应的漏源电流值和漏源电压值；基于不同的脉冲下对应的漏源电流值和漏源电压值，得到待测器件的瞬态漏源电流‑漏源电压曲线以及静态漏源电流‑漏源电压曲线；基于瞬态漏源电流‑漏源电压曲线和静态漏源电流‑漏源电压曲线，确定待测器件的自加热效应对其电学特性的影响，进而能够对半导体器件的自加热效应对其电学特性的影响进行有效分析。

技术领域

本发明涉及半导体器件测试技术领域，尤其涉及一种超快脉冲测试系统、测试方法及装置。

背景技术

自加热效应是指沟道电流产生的热量引起器件内部温度升高，从而导致器件特征漂移的现象，因此，自加热效应是限制器件和电路性能的关键因素之一。

自加热效应是在短时间内发生的，在采用直流静态测试时，则无法准确的表征器件的瞬态特性，具体是由于器件在直流静态下测量时已发生较明显的自加热现象。为克服直流测试所带来的自加热效应，目前常用的是脉冲I-V测试方法，通过给被测器件施加短脉宽的脉冲电压，在极短时间内完成I-V测试，获取器件在未发生自加热效应时的输出特性，为改进器件结构和工艺提供数据支持。但是实现上述方法需要依赖特殊的射频测试结构和装置，且无法获取同一测试条件下的瞬态特性和直流特性。

因此，对器件自加热效应的影响进行准确定量测试是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的超快脉冲测试系统、测试方法及装置。

第一方面，本发明还提供了一种超快脉冲测试方法，应用于超快脉冲测试系统中，包括：

对待测器件施加电压幅值递增的脉冲，获得所述待测器件在不同的脉冲下对应的漏源电流值和漏源电压值；

基于所述不同的脉冲下对应的漏源电流值和漏源电压值，得到所述待测器件的瞬态漏源电流-漏源电压曲线以及静态漏源电流-漏源电压曲线；

基于所述瞬态漏源电流-漏源电压曲线和静态漏源电流-漏源电压曲线，确定所述待测器件的自加热效应对其电学特性的影响。

进一步地，所述对待测器件施加电压幅值递增的脉冲，获得所述待测器件在不同的脉冲下对应的漏源电流值和漏源电压值，包括：

对待测器件施加电压幅值递增的脉冲，基于所述电压幅值递增的脉冲，确定每个脉冲下对应的电压幅值；

基于每个电压幅值递增的脉冲对应的电压幅值，通过求解转换，获得所述待测器件在不同的脉冲下对应的漏源电流值和漏源电压值。

进一步地，对待测器件施加电压幅值递增的脉冲，获得所述待测器件在不同的脉冲下对应的漏源电流值和漏源电压值，包括：

对待测器件施加电压幅值递增的脉冲，其中，每个脉冲具有预设脉冲宽度，使得所述待测器件在一个预设脉冲宽度期间升温至自加热稳定，并在一个脉冲结束之后，等待预设时长，以使所述待测器件冷却后再发送下一脉冲，直至达到所述待测器件的工作电压，获得所述待测器件在不同的脉冲下对应的漏源电流值和漏源电压值。

进一步地，所述基于所述不同的脉冲下对应的漏源电流值和漏源电压值，得到所述待测器件的瞬态漏源电流-漏源电压曲线以及静态漏源电流-漏源电压曲线，包括：

基于所述不同的脉冲下对应的漏源电流值和漏源电压值，得到所述待测器件的瞬态电压测试数据以及静态电压测试数据，所述瞬态电压测试数据为在脉冲作用下待测器件未发生明显自加热效应时所采集的测试数据，所述静态电压测试数据为在脉冲作用下待测器件发生明显自加热效应时所采集的测试数据，所述未发生明显自加热效应为脉冲的前100ns内，所述发生明显自加热效应为脉冲的稳态期间；