專利名稱：偏置溫度不穩(wěn)定性測(cè)試的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及集成電路，更特別地，涉及偏置溫度不穩(wěn)定應(yīng)力下集成電路行為
的確定。
背景技術(shù)：
集成電路的可靠性相關(guān)問(wèn)題已經(jīng)存在了幾十年。過(guò)去，偏置溫度不穩(wěn)定性(BTI，當(dāng) 與PMOS器件相關(guān)時(shí)，經(jīng)常稱作負(fù)偏置溫度不穩(wěn)定性(NBTI))相關(guān)的問(wèn)題已經(jīng)對(duì)集成電路的 設(shè)計(jì)產(chǎn)生了重要影響。為了預(yù)測(cè)集成電路的行為和可靠性，需要建立以特別為集成電路模 擬的程序(SPICE)衰減模型(aging model)，這就需要執(zhí)行BTI測(cè)試來(lái)收集集成電路器件的 數(shù)據(jù)。 BTI測(cè)試中最廣泛使用的參數(shù)是飽和漏極電流(Idsat)減小量A Idsat、線性漏極 電流漏電流(Idlin)減小量AIdlin和閾值電壓(Vt)減小量A Vt，它們表示器件是如何隨 著高溫應(yīng)力和電壓應(yīng)力而下降的。圖1示出了測(cè)量一個(gè)參數(shù)如AIdsat的傳統(tǒng)方案。Y軸 代表BTI減小量，可以是由應(yīng)用到器件上的應(yīng)力引起的Idsat減少量的百分比。X軸代表 應(yīng)力時(shí)間。每個(gè)應(yīng)力后，測(cè)量關(guān)注的參數(shù)。應(yīng)注意到，在測(cè)試參數(shù)的時(shí)刻，器件從應(yīng)力中恢 復(fù)一部分(注意圓點(diǎn)的下降)，因此，Idsat減小量AIdsat減小了。使用圖l中所示的方 法，僅有一個(gè)參數(shù)(如Idsat減小量A Idsat)可以被測(cè)量。 然而，為了建立衰減模型，AIdsat、 AIdlin和AVt都是必需的。因此，所有這些 參數(shù)(優(yōu)選地，來(lái)自同一器件)都需要被測(cè)量，這是因?yàn)檫@三個(gè)參數(shù)是密切相關(guān)的。圖2示 出了測(cè)量這三個(gè)參數(shù)的第二種方法。在一段應(yīng)力時(shí)間后，測(cè)量A Idsat，然后測(cè)量其他參數(shù)。 在所示的實(shí)例中，執(zhí)行I-V掃描，從而可以提取AIdlin和AVt。但是，應(yīng)注意到，在測(cè)量 AIdsat、 AIdlin和A Vt的時(shí)間內(nèi)，器件不斷地從先前的應(yīng)力中恢復(fù)。因此，A Idsat值實(shí) 際上代表與A Idlin和AVt值不同的器件減小量的值。例如，在測(cè)量AIdsat的時(shí)刻，器 件可下降5%，但是當(dāng)測(cè)量AIdlin和AVt時(shí)，器件已經(jīng)恢復(fù)到減小量只有4X的水平。因 此，測(cè)量的AIdsat、 AIdlin和A Vt值不能夠反映這些參數(shù)之間的真實(shí)相關(guān)性。這種不準(zhǔn) 確反映的相關(guān)性將對(duì)通過(guò)這些測(cè)量結(jié)果建立的SPICE衰減模型產(chǎn)生不利影響。
圖3示出了使用圖2所示的方法所獲得的結(jié)果，其中A Idsat和A Idlin作為 應(yīng)力時(shí)間的函數(shù)。圖3暴露了傳統(tǒng)BTI測(cè)試方法的一些缺陷。首先，可發(fā)現(xiàn)，表示測(cè)量的 AIdsat值的圓點(diǎn)比表示測(cè)量的AIdlin值的方點(diǎn)大。這些結(jié)果與實(shí)際情況沖突，實(shí)際情況 中，AIdsat值應(yīng)該總是比A Idlin值小。其次，A Idsat的斜率是0. 13，與A Idlin的斜 率(0. 17)明顯不同。這也與實(shí)際情況沖突，實(shí)際情況中，AIdsat值的斜率應(yīng)該與A Idlin 值的斜率基本相同。 在圖3中，AIdsat值比A Idlin值大的不正確結(jié)果是在測(cè)量A Idlin和AVt值 之前測(cè)量AIdsat值的后果。但是，如果在測(cè)量AIdsat之前測(cè)量A Idlin和AVt值，那 么AIdsat值將比A Idlin值小。這說(shuō)明測(cè)量誤差已經(jīng)統(tǒng)治了傳統(tǒng)BTI測(cè)試方法的測(cè)量。
圖4示出了作為應(yīng)力時(shí)間函數(shù)的閾值電壓減小量AVt。應(yīng)注意到，提取的斜率是
40. 217，也與AIdsat和Aldlin的斜率明顯不同。再一次地，與真實(shí)情況沖突，真實(shí)情況中， A Vt的斜率應(yīng)該基本等于A Idsat和A Idlin的斜率。因此，需要一種新的測(cè)量方法解決 上面討論的問(wèn)題，提供更準(zhǔn)確的建模。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面， 一種在器件上執(zhí)行偏置溫度不穩(wěn)定性測(cè)試的方法包括在 器件上執(zhí)行第一應(yīng)力。第一應(yīng)力后執(zhí)行第一測(cè)量來(lái)確定器件的第一參數(shù)。在第一測(cè)量后， 在器件上執(zhí)行第二應(yīng)力，其中第一應(yīng)力和第二應(yīng)力之間僅測(cè)量第一參數(shù)。第二應(yīng)力后，執(zhí)行 第二測(cè)量來(lái)確定器件的第二參數(shù)。第二參數(shù)與第一參數(shù)不同。 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，一種執(zhí)行偏置溫度不穩(wěn)定性測(cè)試的方法包括設(shè)置器件 以及在器件上執(zhí)行第一應(yīng)力。第一應(yīng)力后，執(zhí)行第一測(cè)量來(lái)確定器件的第一參數(shù)。第一參 數(shù)選自基本由飽和電流減小量、線性電流減小量和閾值電壓減小量構(gòu)成的組。該方法還包 括第一測(cè)量后，在器件上執(zhí)行第二應(yīng)力。第二應(yīng)力后，執(zhí)行第二測(cè)量來(lái)確定器件的第二參 數(shù)。第二參數(shù)也選自該組中，并且不同于第一參數(shù)。在整個(gè)偏置溫度不穩(wěn)定性測(cè)試期間，任 意兩個(gè)連續(xù)的應(yīng)力之間測(cè)量不多于一個(gè)的參數(shù)。 根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，一種執(zhí)行偏置溫度不穩(wěn)定性的方法包括設(shè)置晶體管； 以及在晶體管上執(zhí)行應(yīng)力。在第一對(duì)連續(xù)的應(yīng)力之間測(cè)量晶體管的飽和電流減小量。在第 二對(duì)連續(xù)的應(yīng)力之間測(cè)量晶體管的線性電流減小量。在第三對(duì)連續(xù)的應(yīng)力之間測(cè)量晶體管 的閾值電壓減小量。在第一、第二和第三對(duì)連續(xù)的應(yīng)力的任意一對(duì)之間，飽和電流減小量、 線性電流減小量和閾值電壓減小量中不多于一個(gè)被測(cè)量。 本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)包括減小應(yīng)力測(cè)試中的應(yīng)力恢復(fù)時(shí)間，從而保護(hù)測(cè)試參數(shù)之間的相 關(guān)性。


為了更全面地理解本發(fā)明和其優(yōu)勢(shì)，將下面結(jié)合附圖的描述作為參考，其中
圖1示出一種傳統(tǒng)的偏置溫度不穩(wěn)定性測(cè)試方案，其中僅有一個(gè)參數(shù)被測(cè)量；
圖2示出另一種傳統(tǒng)的偏置溫度不穩(wěn)定性測(cè)試方案，其中三個(gè)參數(shù)被測(cè)量。
圖3和圖4為使用如圖2所示的測(cè)試方案獲得的結(jié)果； 圖5示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中在任意兩個(gè)連續(xù)的應(yīng)力之間僅測(cè)試多個(gè)參數(shù) 中的一個(gè)； 圖6示出應(yīng)力前和應(yīng)力后獲得的示例性I-V曲線，用來(lái)確定閾值電壓減小量AVt ; 以及 圖7和圖8為使用如圖5所示的測(cè)試方案獲得的結(jié)果。
具體實(shí)施例方式
下面，詳細(xì)描述本發(fā)明實(shí)施例的制作和使用。然而，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明提供了很 多可以體現(xiàn)為特定內(nèi)容的多種變體的適用發(fā)明概念。所描述的特定實(shí)施例僅僅是制作和使 用本發(fā)明的特定方式的說(shuō)明，其并不用于限制本發(fā)明的范圍。 提供了一種新型的偏置溫度不穩(wěn)定性(BTI)測(cè)試方法。在下面的討論中，使用飽和漏電流減小量(degradation) A Idsat (在下文中也稱作Idsat減小量)、線性漏電流減小 量AIDlin(也稱作IDlin減小量)和閾值電壓減小量A Vt (也稱作Vt減小量)作為實(shí)例 來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的原理。然而，本發(fā)明的教導(dǎo)也適用于其他相關(guān)參數(shù)減小量的測(cè)量。此外，使 用晶體管作為示例性的測(cè)試器件，但是本發(fā)明的實(shí)施例也可應(yīng)用于其他類型器件的測(cè)量， 包括但不局限于，NMOSFET、高壓(HV)器件等。 圖5示出了本發(fā)明的一個(gè)示例性測(cè)試方案，其中BTI減小量被作為時(shí)間的函數(shù)進(jìn) 行描述。測(cè)試器件是具有柵極、漏極和源極的晶體管(未示出)。Y軸代表BTI減小量，其 可使用百分比的Idsat減小量A Idsat、百分比的Idlin減小量A Idlin、和/或百分比的 閾值電壓減小量AVt表示。X軸表示時(shí)間。在一個(gè)示例性的實(shí)施例中，X軸是對(duì)數(shù)刻度。
在BTI測(cè)試的開(kāi)始(時(shí)刻TO)，執(zhí)行第一 I-V掃描。在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)施加固 定漏極電壓，將柵極電壓從OV掃描到VCC執(zhí)行第一 I-V掃描，從而獲得相應(yīng)的I-V曲線。示 例性I-V曲線在圖6中作為線10示出。在第一 I-V掃描后，執(zhí)行第一應(yīng)力，其中相應(yīng)的測(cè) 試器件在升高的溫度下被施加應(yīng)力，如125°C。在BTI測(cè)試的第一應(yīng)力和隨后的應(yīng)力期間， 可以對(duì)測(cè)試器件的柵極施加非零柵極電壓。在第一應(yīng)力和隨后的應(yīng)力中，測(cè)試器件的下降 繼續(xù)，通過(guò)圓點(diǎn)的Y值的增加而示出。 在第一應(yīng)力后，執(zhí)行第一測(cè)量來(lái)測(cè)量第一參數(shù)，例如，IDsat減小量AIdsat，但是 第一參數(shù)也可以是Idlin減小量AIdlin或Vt減小量AVt。第一測(cè)量開(kāi)始于時(shí)刻Tl，結(jié) 束于時(shí)刻T1'。在整個(gè)描述中，使用術(shù)語(yǔ)"測(cè)量"和"測(cè)定"表示確定AIdsat、 A Idlin或 △Vt的動(dòng)作，可表示直接測(cè)量這些參數(shù)，或通過(guò)分別測(cè)量Idsat、Idlin和Vt后計(jì)算當(dāng)前測(cè) 量值與應(yīng)力前測(cè)量值的參數(shù)差來(lái)確定這些參數(shù)。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，在測(cè)試時(shí)間ATl內(nèi)，發(fā)生下降 恢復(fù)，通過(guò)圖5示出圓點(diǎn)的下降。為了減小恢復(fù)的影響，測(cè)試時(shí)間AT1(等于T1'-T1)優(yōu)選 地盡可能的短。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，測(cè)試時(shí)間ATl與測(cè)試使用設(shè)備的能力有關(guān)，可 以縮短至毫秒級(jí)。但是，也可需要更長(zhǎng)的時(shí)間。由于恢復(fù)的程度與測(cè)試時(shí)間ATl有關(guān)，所 述在第二應(yīng)力前僅執(zhí)行一個(gè)參數(shù)的一次測(cè)量，測(cè)量開(kāi)始于時(shí)刻Tl'，以使測(cè)試時(shí)間ATI被 縮短了。在所示的實(shí)例中，在第一測(cè)試時(shí)間ATI內(nèi)僅測(cè)量Idsat減小量AIdsat。
在通過(guò)在升高的溫度下伴隨施加給測(cè)試器件的應(yīng)力電壓執(zhí)行的第二應(yīng)力期間，測(cè) 試器件的下降繼續(xù)。在時(shí)刻T2，第二應(yīng)力停止，執(zhí)行第二參數(shù)的第二測(cè)量。在本發(fā)明的優(yōu)選 實(shí)施例中，第二參數(shù)與第一參數(shù)不同。因此，第二參數(shù)優(yōu)選地選自Idlin減小量A Idlin和 閾值電壓減小量AVt。在可替換的實(shí)施例中，第一參數(shù)可在時(shí)刻T2再一次被測(cè)量。
優(yōu)選地，第二測(cè)試時(shí)間A T2 (等于T2-T2')也盡可能的短。更優(yōu)選地，第二測(cè)試時(shí) 間AT2優(yōu)選地基本等于第一測(cè)試時(shí)間AT1。因此，即使在第二測(cè)試時(shí)間AT2內(nèi)有恢復(fù)效 應(yīng)，恢復(fù)的程度也與第一測(cè)試時(shí)間ATI內(nèi)的恢復(fù)程度類似。有利地，通過(guò)保持不同測(cè)量之 間的恢復(fù)效應(yīng)的程度相同，保持不同參數(shù)之間的相關(guān)性。同樣，在第二應(yīng)力和隨后的第三應(yīng) 力期間，僅執(zhí)行一個(gè)參數(shù)的一次測(cè)量。 在第三應(yīng)力后，從時(shí)刻T3開(kāi)始執(zhí)行第三測(cè)量。在一個(gè)實(shí)施例中，關(guān)于與第一參數(shù) 和第二參數(shù)不同的參數(shù)執(zhí)行第三測(cè)量。在一個(gè)示例性的實(shí)施例中，第一、第二和第三參數(shù)分 別是Idsat減小量AIdsat、 Idlin減小量AIdlin和Vt減小量AVt。在其他實(shí)施例中， 關(guān)于已經(jīng)測(cè)量的第一參數(shù)和第二參數(shù)中的一個(gè)執(zhí)行第三測(cè)量。同樣，在第三測(cè)試時(shí)間AT3 內(nèi)，僅測(cè)量一個(gè)關(guān)注的參數(shù)。測(cè)試時(shí)間AT3優(yōu)選地很短，更優(yōu)選地基本與測(cè)試時(shí)間AT1和AT2相等。 第三測(cè)量后，執(zhí)行更多的應(yīng)力，跟隨更多的測(cè)量，其中重復(fù)上面討論的步驟。優(yōu)選 地，貫穿整個(gè)BTI測(cè)試，在任意兩個(gè)連續(xù)的應(yīng)力之間執(zhí)行一個(gè)參數(shù)的一次且僅一次測(cè)量。對(duì) 于每個(gè)參數(shù)，測(cè)量基本均勻地分布在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中。更優(yōu)地，兩個(gè)連續(xù)的測(cè)量(盡管被一 個(gè)應(yīng)力分開(kāi))優(yōu)選地(但不要求)針對(duì)不同的參數(shù)執(zhí)行。因此，優(yōu)選地以循環(huán)的方式測(cè)量 下面列出一些可能的測(cè)量組合。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，通過(guò)應(yīng)用上面討論的原理，可開(kāi)發(fā)出更
-應(yīng)力一AVt—應(yīng)力一Aldsat—應(yīng)力
組合包括，但不限于 應(yīng)力—Aldsat—應(yīng)力—AIdlin
多組合的測(cè)3
1. —AIdlin____ 2.應(yīng)力一AVt—應(yīng)力一Aldlin—應(yīng)力一Aldsat—應(yīng)力一AVt—應(yīng)力 —AIdlin____力….
及
3.應(yīng)力—Aldsat—應(yīng)力—Aldlin—應(yīng)力—Aldsat—應(yīng)力—Aldlin—應(yīng)
4.應(yīng)力一Aldsat—應(yīng)力一AVt—應(yīng)力一Aldsat—應(yīng)力一AVt—應(yīng)力
以
5.應(yīng)力一Aldlin—應(yīng)力
A Vt —應(yīng)力
AVt—應(yīng)力一Aldlin—應(yīng)力 —AIdlin... 應(yīng)力和測(cè)量序列后，在時(shí)刻Tend，應(yīng)力和測(cè)量步驟結(jié)束。溫度回到室溫，應(yīng)力電壓 從測(cè)試器件斷開(kāi)，由此產(chǎn)生恢復(fù)。在一段足夠長(zhǎng)使得器件停止恢復(fù)的時(shí)間之后，例如，時(shí)刻 Tend后的30分鐘(表示為T (end+30))，執(zhí)行第二 I_V掃描，例如，使用基本與時(shí)刻TO執(zhí)行 的第一 I-V掃描相同的方法。在時(shí)刻TO和時(shí)刻T(end+30)執(zhí)行的I_V掃描可用來(lái)顯現(xiàn)出
參數(shù)的相關(guān)性。在可替換的實(shí)施例中，不執(zhí)行第一和第二 i-v掃描。 為了保證測(cè)試時(shí)間AT1、 AT2、 A T3彼此基本相等，所有參數(shù)的測(cè)量?jī)?yōu)選的足夠 短。傳統(tǒng)地，閾值電壓減小量AVt可通過(guò)執(zhí)行一次I-V掃描測(cè)量。然而，多次I-V掃描通 常地比測(cè)量Idsat減小量A Idsat花費(fèi)明顯更長(zhǎng)的時(shí)間，因此，由多次I-V掃描引起的恢復(fù) 效應(yīng)比測(cè)量Idsat減小量A Idsat引起的恢復(fù)效應(yīng)大。下面提供一個(gè)測(cè)量Vt減小量AVt 的示例性實(shí)施例，其中，該測(cè)量可與Idsat減小量A Idsat的測(cè)量在同一段時(shí)間內(nèi)執(zhí)行。
在閾值以下(sub-threshold)范圍內(nèi)，I-V曲線是基本線性的，在圖6中由直線示 出，其通過(guò)I-V掃描獲得。線10是應(yīng)力前獲得的I-V曲線，線12是應(yīng)力后獲得的。閾值以 下的擺幅ss可被定義為 ss = (Vgl-Vg2) / [logl。 (Id (Vgl)) -logl。 (Id (Vg2))] [公式1] 其中，電壓Vgl和Vg2是柵極電壓，電流Id (Vgl)和Id(Vg2)分別是對(duì)應(yīng)于4 壓Vgl和Vg2的漏電流。 閾值電壓Vt可被定義為為了實(shí)現(xiàn)給定漏極電壓下預(yù)定的漏電流所需的^
f極電 AVt(t) = [log10(ld(0)/ld(t))]*ss[公式2] 其中，AVt(t)為時(shí)刻t處的閾值電壓減小量AVt，Id(O)為應(yīng)力前測(cè)量的漏電流， Id(t)為應(yīng)力時(shí)刻t處測(cè)量的漏電流。因此，通過(guò)使用公式1和公式2，可通過(guò)測(cè)量柵極電 壓等于-0.3V時(shí)刻t處的漏電流來(lái)獲得閾值電壓減小量AVt。因此，可以在不恢復(fù)I-V掃 描的情況下測(cè)量I-V電壓減小量A Vt。 圖7示出了本發(fā)明的實(shí)施例所獲得的結(jié)果，其中Idsat減小量AIdsat和Idlin減 小量AIdlin被顯示為應(yīng)力時(shí)間的函數(shù)。實(shí)心點(diǎn)表示AIdsat的結(jié)果，空心點(diǎn)表示AIdlin 的結(jié)果。獲得這些結(jié)果的相應(yīng)閾值電壓也在圖7中被標(biāo)注。從圖7中可觀察出幾個(gè)事實(shí)。 首先，對(duì)于每個(gè)柵極電壓，相應(yīng)的AIdlin擬合線(fit-line)總是比Aldsat擬合線高。這 個(gè)觀察結(jié)果與AIdlin值總是比AIdsat值大的實(shí)際情況一致。其次，不論柵極電壓的值 是多少，A Idsat值和A Idlin值的斜率(n)總是很接近的，范圍在約0. 120到約0. 130之 間。 圖8示出了作為應(yīng)力時(shí)間函數(shù)的閾值電壓減小量AVt。應(yīng)注意到，斜率(n)是約
0. 146，比使用傳統(tǒng)方案測(cè)量的斜率更接近于A Idsat和A Idlin的斜率。 本發(fā)明的實(shí)施例具有一些優(yōu)勢(shì)。首先，通過(guò)一次僅測(cè)量一個(gè)參數(shù)，以及因此縮短了
測(cè)量時(shí)間，使得恢復(fù)效應(yīng)被極大地減小了，并且測(cè)量的減小量結(jié)果更加準(zhǔn)確。其次，由于對(duì)
于不同的參數(shù)，恢復(fù)的程度保持相同，使得不同參數(shù)之間的相關(guān)性通過(guò)測(cè)量結(jié)果反應(yīng)得更
準(zhǔn)確了。因此，可以建立一個(gè)更準(zhǔn)確的SPICE衰減模型。 盡管已經(jīng)詳細(xì)地描述了本發(fā)明及其優(yōu)勢(shì)，但應(yīng)該理解，可以在不背離所附權(quán)利要 求限定的本發(fā)明主旨和范圍的情況下，做各種不同的改變，替換和更改。而且，本申請(qǐng)的范 圍并不僅限于本說(shuō)明書(shū)中描述的工藝、機(jī)器、制造、材料組成、裝置、方法和步驟的特定實(shí)施 例。作為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解，通過(guò)本發(fā)明的公開(kāi)，現(xiàn)有的或今后開(kāi)發(fā)的執(zhí)行與根據(jù) 本發(fā)明所采用的所述相應(yīng)實(shí)施例基本相同的功能或獲得基本相同結(jié)果的工藝、機(jī)器、制造， 材料組成、裝置、方法或步驟可以被使用。因此，所附權(quán)利要求應(yīng)該包括在這樣的工藝、機(jī) 器、制造，材料組成、裝置、方法或步驟的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種執(zhí)行偏置溫度不穩(wěn)定性測(cè)試的方法，所述方法包括設(shè)置器件；在所述器件上執(zhí)行第一應(yīng)力；所述第一應(yīng)力后，執(zhí)行第一測(cè)量來(lái)確定所述器件的第一參數(shù)；所述第一測(cè)量后，在所述器件上執(zhí)行第二應(yīng)力，其中所述第一應(yīng)力和所述第二應(yīng)力之間僅測(cè)量所述第一參數(shù)；以及所述第二應(yīng)力后，執(zhí)行第二測(cè)量來(lái)確定所述器件的第二參數(shù)，其中所述第二參數(shù)與所述第一參數(shù)不同。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括所述第二測(cè)量后，在所述器件上執(zhí)行第三應(yīng)力，其中所述第二應(yīng)力和所述第三應(yīng)力之 間僅測(cè)量第二參數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括所述第三應(yīng)力后，在所述器件上執(zhí)行第三測(cè)量，其中所述第三測(cè)量被執(zhí)行來(lái)確定從基 本由所述第一參數(shù)和與所述第一參數(shù)及所述第二參數(shù)不同的第三參數(shù)構(gòu)成的組選取的一 個(gè)參數(shù)，其中，所述第三測(cè)量被執(zhí)行來(lái)確定所述第三參數(shù)，其中所述方法還包括所述第三測(cè)量 后，執(zhí)行第四應(yīng)力，其中在所述第三應(yīng)力和所述第四應(yīng)力之間僅測(cè)量所述第三參數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一測(cè)量和所述第二測(cè)量占用基本相同的 時(shí)間段，以及其中，貫穿整個(gè)所述偏置溫度不穩(wěn)定性測(cè)試期間，任意兩個(gè)連續(xù)的應(yīng)力之間測(cè)量不多 于一個(gè)的參數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括重復(fù)從所述執(zhí)行第一應(yīng)力的步驟到所述執(zhí)行第 二測(cè)量的步驟。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括 所述執(zhí)行第一應(yīng)力的步驟前，執(zhí)行第一 I-V掃描；最后一次應(yīng)力后，等待一段時(shí)間，在所述一段時(shí)間內(nèi)不執(zhí)行應(yīng)力；以及執(zhí)行第二 i-v掃描。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù)選自基本由飽和電流減小量、線性電流減小量和閾值電壓減小量構(gòu)成的組。
8. —種執(zhí)行偏置溫度不穩(wěn)定性測(cè)試的方法，所述方法包括 設(shè)置器件；在所述器件上執(zhí)行第一應(yīng)力；所述第一應(yīng)力后，執(zhí)行第一測(cè)量來(lái)確定所述器件的第一參數(shù)，其中所述第一參數(shù)選自 基本由飽和電流減小量、線性電流減小量和閾值電壓減小量構(gòu)成的組； 所述第一測(cè)量后，在所述器件上執(zhí)行第二應(yīng)力；以及所述第二應(yīng)力后，執(zhí)行第二測(cè)量來(lái)確定所述器件的第二參數(shù)，其中所述第二參數(shù)選自 所述組且與所述第一參數(shù)不同，其中貫穿整個(gè)所述偏置溫度不穩(wěn)定性測(cè)試，任意兩個(gè)連續(xù) 的應(yīng)力之間測(cè)量不多于一個(gè)的參數(shù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括所述第二測(cè)量后，立即在所述器件上執(zhí)行第三應(yīng)力；以及所述第三應(yīng)力后，立即在所述器件上執(zhí)行第三測(cè)量，其中所述第三測(cè)量被執(zhí)行來(lái)確定 第一參數(shù)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括 所述第二測(cè)量后，立即在所述器件上執(zhí)行第三應(yīng)力；以及所述第三應(yīng)力后，立即在所述器件上執(zhí)行第三測(cè)量，其中所述第三測(cè)量被執(zhí)行來(lái)確定 與所述第一參數(shù)和所述第二參數(shù)不同的第三參數(shù)，其中所述第三參數(shù)選自所述組， 其中，所述第一測(cè)量、所述第二測(cè)量和所述第三測(cè)量占用基本相同的時(shí)間長(zhǎng)度。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括 所述執(zhí)行第一應(yīng)力的步驟前，執(zhí)行第一 I-V掃描；最后一次應(yīng)力后，等待一段時(shí)間，在所述一段時(shí)間內(nèi)不執(zhí)行應(yīng)力；以及執(zhí)行第二 i-v掃描。
12. —種執(zhí)行偏置溫度不穩(wěn)定性測(cè)試的方法，所述方法包括 設(shè)置晶體管；在所述晶體管上執(zhí)行應(yīng)力；在第一對(duì)連續(xù)的應(yīng)力之間測(cè)量所述晶體管的飽和電流減小量； 在第二對(duì)連續(xù)的應(yīng)力之間測(cè)量所述晶體管的線性電流減小量；以及在第三對(duì)連續(xù)的應(yīng)力之間測(cè)量所述晶體管的閾值電壓減小量，其中所述第一對(duì)連續(xù)的 應(yīng)力、所述第二對(duì)連續(xù)的應(yīng)力和所述第三對(duì)連續(xù)的應(yīng)力的任意一對(duì)之間，測(cè)量所述飽和電 流減小量、所述線性電流減小量和所述閾值電壓減小量中的不多于一個(gè)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述測(cè)量所述飽和電流減小量的步驟包括 測(cè)量飽和電流；以及通過(guò)所述飽和電流確定所述飽和電流減小量，其中，所述第一對(duì)連續(xù)的應(yīng)力之間的第一間隔、所述第二對(duì)連續(xù)的應(yīng)力之間的第二間 隔、以及所述第三對(duì)連續(xù)的應(yīng)力之間的第三間隔基本彼此相等。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括以循環(huán)的方式重復(fù)所述測(cè)量飽和電流減小量 的步驟、所述測(cè)量線性電流減小量的步驟和所述測(cè)量閾值電壓減小量的步驟。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括 對(duì)所述晶體管執(zhí)行第一 I-V掃描； 開(kāi)始所述應(yīng)力中的第一個(gè)；等待一段緩沖期，其中在所述一段緩沖期內(nèi)，不執(zhí)行應(yīng)力和測(cè)量；以及對(duì)所述晶體管執(zhí)行第二 i-v掃描，其中，在所述第一 i-v掃描和所述第二 I-V掃描之間的整個(gè)期間內(nèi)，在任意兩個(gè)連續(xù)的 應(yīng)力之間，測(cè)量所述飽和電流減小量、所述線性電流減小量和所述閾值電壓減小量中的不 多于一個(gè)。
全文摘要
一種在器件上執(zhí)行偏置溫度不穩(wěn)定性測(cè)試的方法包括在器件上執(zhí)行第一應(yīng)力。第一應(yīng)力后，執(zhí)行第一測(cè)量來(lái)確定器件的第一參數(shù)。第一測(cè)量后，在器件上執(zhí)行第二應(yīng)力，其中第一應(yīng)力和第二應(yīng)力之間僅測(cè)量第一參數(shù)。該方法還包括在第二應(yīng)力后執(zhí)行第二測(cè)量來(lái)確定器件的第二參數(shù)。第二參數(shù)與第一參數(shù)不同。
文檔編號(hào)G01R31/28GK101726701SQ20091020555
公開(kāi)日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月16日
發(fā)明者夏尼銳, 拉克仕·瑞恩, 施教仁, 王瑞 申請(qǐng)人:臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司