偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路及其測試方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路，該電路包括：環(huán)形回蕩器電路，所述環(huán)形振蕩器電路包括n級測試電路，每級測試電路的結(jié)構(gòu)相同，每一測試電路包括第一節(jié)點、第二節(jié)點和第三節(jié)點，每一測試電路的第三節(jié)點與其前一測試電路的第一節(jié)點相連；其中每一測試電路包括互補的待測PMOS管和待測NMOS管、互補的開關(guān)PMOS管和開關(guān)NMOS管以及至少一對互補的分壓PMOS管和分壓NMOS管。本發(fā)明還揭示了一種偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路的測試方法，包括提供所述偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路；測試待測PMOS管的負偏壓溫度不穩(wěn)定性；測試待測NMOS管的正偏壓溫度不穩(wěn)定性。本發(fā)明的偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路，能夠測試PMOS管的負偏壓溫度不穩(wěn)定性和NMOS管的正偏壓溫度不穩(wěn)定性。
【專利說明】偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路及其測試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路可靠性測試領(lǐng)域，特別是涉及一種偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路及其測試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]偏壓溫度不穩(wěn)定性(Bias Temperature Instability,簡稱BTI)是互補金屬氧化物半導(dǎo)體(Complementary Metal Oxide Semiconductor,簡稱CMOS)可靠性的基本問題之一。其中，BTI分為負偏壓溫度不穩(wěn)定性(Negative Bias Temperature Instability,簡稱 NBTI)和正偏壓溫度不穩(wěn)定性(Positive Bias Temperature Instability,簡稱 PBTI)。NBTI是指在高溫下對PMOS管施加負柵壓而引起的一系列電學(xué)參數(shù)的退化，NBTI效應(yīng)的產(chǎn)生過程主要涉及正電荷的產(chǎn)生和鈍化，即界面陷阱電荷和氧化層固定正電荷的產(chǎn)生以及擴散物質(zhì)的擴散過程，氫氣和水汽是引起NBTI的兩種主要物質(zhì)。對于硅材料的柵介質(zhì)構(gòu)成的納米尺度的CMOS，PMOS管的NBTI是影響器件壽命的主要原因。但對高k柵介質(zhì)的CM0S，PMOS管的NBTI和NMOS管的PBTI都是影響器件壽命的重要原因。
[0003]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路的示意圖，該偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路基于環(huán)形振蕩器電路，通過測試PMOS管和NMOS管在施加壓力電壓前后的環(huán)形回蕩器電路振蕩頻率的變換，測試PMOS管的負偏壓溫度不穩(wěn)定性和NMOS管的正偏壓溫度不穩(wěn)定性，但該偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路無法區(qū)分PMOS管的負偏壓溫度不穩(wěn)定性和NMOS管的正偏壓溫度不穩(wěn)定性對電路振蕩頻率影響的程度。
[0004]因此，如何提供一種能夠測試PMOS管的負偏壓溫度不穩(wěn)定性和NMOS管的正偏壓溫度不穩(wěn)定性的測試電路和測試方法，已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠測試PMOS管的負偏壓溫度不穩(wěn)定性和NMOS管的正偏壓溫度不穩(wěn)定性的偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路及其測試方法。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路，包括:
[0007]環(huán)形回蕩器電路，所述環(huán)形振蕩器電路包括n級測試電路，每級測試電路的結(jié)構(gòu)相同，每一測試電路包括第一節(jié)點、第二節(jié)點和第三節(jié)點，每一測試電路的第一節(jié)點與其前一測試電路的第三節(jié)點相連，n為正整數(shù)；其中
[0008]每一測試電路包括互補的待測PMOS管和待測NMOS管、互補的開關(guān)PMOS管和開關(guān)NMOS管以及至少一對互補的分壓PMOS管和分壓NMOS管，且所述待測PMOS管的源極接第一電壓端、柵極接第一節(jié)點，所述待測NMOS管的源極接低電平、柵極接第一節(jié)點，所述開關(guān)PMOS管的源極接第一電壓端、柵極接第二電壓端、漏極接第三節(jié)點，所述開關(guān)NMOS管的源極接低電平端、柵極接第三電壓端、漏極接地第三節(jié)點，所述分壓PMOS管的漏極接第二節(jié)點、柵極接第四電壓端、源極接所述待測PMOS管的漏極，所述分壓NMOS管的漏極接第二節(jié)點、柵極接第五電壓端、源極接所述待測NMOS管的漏極。[0009]進一步的，所述每一測試電路的第三節(jié)點與其下一測試電路的第一節(jié)點之間接入一傳輸門。[0010]進一步的，所述傳輸門為一對互補的放大PMOS管和放大NMOS管。[0011]進一步的，所述放大PMOS管的柵極和所述放大NMOS管的柵極接第六電壓端。[0012]進一步的，n<3。[0013]進一步的，本發(fā)明還提供一種偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路的測試方法，包括:[0014]提供上述偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路；[0015]測試待測PMOS管的負偏壓溫度不穩(wěn)定性；[0016]測試待測NMOS管的正偏壓溫度不穩(wěn)定性。[0017]進一步的，所述測試待測PMOS管的負偏壓溫度不穩(wěn)定性包括:[0018]待測PMOS管處于壓力狀態(tài)，所述第一電壓端、第二電壓端和第四電壓端為應(yīng)力電壓，第三電壓端為工作電壓，第五電壓端接地，第一節(jié)點接低電平；[0019]待測PMOS管處于測試狀態(tài)，所述第一電壓端、第二電壓端和第五電壓端為工作電壓，第三電壓端接地，所述第四電壓端接地。[0020]進一步的，所述測試待測NMOS管的正偏壓溫度不穩(wěn)定性包括:[0021 ] 待測NMOS管處于壓力狀態(tài)，所述第一電壓端和第四電壓端為應(yīng)力電壓，第二電壓端、第三電壓端和第五電壓端接地，第一節(jié)點接應(yīng)力電壓；[0022]待測NMOS管處于測試狀態(tài)，所述第一電壓端、第二電壓端和第五電壓端為工作電壓，第三電壓端和第四電壓端接地。[0023]進一步的，所述應(yīng)力電壓大于所述工作電壓。[0024]進一步的，所述偏壓溫度不穩(wěn)定性通過環(huán)形回蕩器電路振蕩頻率的變化來表征，或通過環(huán)形回蕩器電路中待測PMOS管和待測NMOS管的電流變化來表征。[0025]進一步的，本發(fā)明還提供一種偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路的測試方法，包括:[0026]提供上述偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路；[0027]所述每一測試電路的第三節(jié)點與其下一測試電路的第一節(jié)點之間接入一傳輸門，所述傳輸門為一對互補的放大PMOS管和放大NMOS管，所述放大PMOS管的柵極和所述放大NMOS管的柵極接第六電壓端；[0028]測試待測PMOS管的負偏壓溫度不穩(wěn)定性；[0029]測試待測NMOS管的正偏壓溫度不穩(wěn)定性。[0030]進一步的，所述測試待測PMOS管的負偏壓溫度不穩(wěn)定性包括:[0031]待測PMOS管處于壓力狀態(tài)，所述第一電壓端、和第四電壓端第二電壓端為應(yīng)力電壓，第三電壓端和第六電壓端為工作電壓，第五電壓端接地，第一節(jié)點接低電平；[0032]待測PMOS管處于測試狀態(tài)，所述第一電壓端、第二電壓端和第五電壓端為工作電壓，第三電壓端、第四電壓端和第六電壓端接地。[0033]進一步的，所述測試待測NMOS管的正偏壓溫度不穩(wěn)定性包括:[0034]待測NMOS管處于壓力狀態(tài)，所述第一電壓端和第四電壓端為應(yīng)力電壓，第二電壓端、第三電壓端和第五電壓端接地，第六電壓端為工作電壓，第一節(jié)點接應(yīng)力電壓；[0035]待測NMOS管處于測試狀態(tài)，所述第一電壓端、第二電壓端、第五電壓端和第六電壓端為工作電壓，第三電壓端和第四電壓端接地。[0036]進一步的，所述應(yīng)力電壓大于所述工作電壓。
[0037]進一步的，所述偏壓溫度不穩(wěn)定性通過環(huán)形回蕩器電路振蕩頻率的變化來表征，或通過環(huán)形回蕩器電路中待測PMOS管和待測NMOS管的電流變化來表征。
[0038]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路及其測試方法具有以下優(yōu)點:
[0039]1、本發(fā)明提供的偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路及其測試方法，該偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路加入與待測PMOS管和待測NMOS管并聯(lián)的開關(guān)PMOS管和開關(guān)NMOS管，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過分別控制壓力狀態(tài)和測試狀態(tài)下，開關(guān)PMOS管和開關(guān)NMOS管的打開或關(guān)閉狀態(tài)，及待測PMOS管和待測NMOS管的源極、柵極、漏極接入不同的電壓，從而可以測量待測PMOS管的負偏壓溫度不穩(wěn)定性和待測NMOS管的正偏壓溫度不穩(wěn)定性。
[0040]2、本發(fā)明提供的偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路及其測試方法，該偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路在待測PMOS管和待測NMOS管之間串聯(lián)加入分壓PMOS管和分壓NMOS管，與現(xiàn)有技術(shù)相比，該分壓PMOS管和分壓NMOS管可以分擔(dān)電路中的電壓,提聞電路的可靠性。
[0041]3、本發(fā)明提供的偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路及其測試方法，該偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路加入傳輸門，與現(xiàn)有技術(shù)相比，該傳輸門可以放大信號，增大偏壓溫度不穩(wěn)定性測試的敏感度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0042]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路的示意圖；
[0043]圖2為本發(fā)明一實施例中偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路的示意圖；
[0044]圖3為本發(fā)明一實施例中偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路測試方法的流程圖；
[0045]圖4a-圖4d為本發(fā)明一實施例中偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路測試方法的示意圖；
[0046]圖5為本發(fā)明另一實施例中偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路的示意圖；
[0047]圖6a_圖6d為本發(fā)明另一實施例中偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路測試方法的示意圖。
【具體實施方式】
[0048]下面將結(jié)合示意圖對本發(fā)明的偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路及其測試方法進行更詳細的描述，其中表示了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本發(fā)明，而仍然實現(xiàn)本發(fā)明的有利效果。因此，下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作為對本發(fā)明的限制。
[0049]為了清楚，不描述實際實施例的全部特征。在下列描述中，不詳細描述公知的功能和結(jié)構(gòu)，因為它們會使本發(fā)明由于不必要的細節(jié)而混亂。應(yīng)當(dāng)認為在任何實際實施例的開發(fā)中，必須做出大量實施細節(jié)以實現(xiàn)開發(fā)者的特定目標(biāo)，例如按照有關(guān)系統(tǒng)或有關(guān)商業(yè)的限制，由一個實施例改變?yōu)榱硪粋€實施例。另外，應(yīng)當(dāng)認為這種開發(fā)工作可能是復(fù)雜和耗費時間的，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說僅僅是常規(guī)工作。
[0050]在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。
[0051]本發(fā)明的核心思想在于，提供一種偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路及其測試方法，該偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路包括環(huán)形回蕩器電路，所述環(huán)形振蕩器電路包括n級測試電路，每一測試電路包括一對互補的待測PMOS管和待測NMOS管，一對互補的開關(guān)PMOS管和開關(guān)NMOS管，通過控制開關(guān)PMOS管和開關(guān)NMOS管的打開或關(guān)閉狀態(tài)，使待測PMOS管和待測NMOS管處于壓力狀態(tài)或測試狀態(tài)。
[0052]結(jié)合上述核心思想，本發(fā)明提供一種偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路，包括:
[0053]環(huán)形回蕩器電路，所述環(huán)形振蕩器電路包括n級測試電路，每級測試電路的結(jié)構(gòu)相同，每一測試電路包括第一節(jié)點、第二節(jié)點和第三節(jié)點，每一測試電路的第三節(jié)點與其前一測試電路的第一節(jié)點相連，n為正整數(shù)；其中
[0054]每一測試電路包括互補的待測PMOS管和待測NMOS管、互補的開關(guān)PMOS管和開關(guān)NMOS管以及至少一對互補的分壓PMOS管和分壓NMOS管，且所述待測PMOS管的源極接第一電壓端、柵極接第一節(jié)點，所述待測NMOS管的源極接低電平、柵極接第一節(jié)點，所述開關(guān)PMOS管的源極接第一電壓端、柵極接第二電壓端、漏極接第三節(jié)點，所述開關(guān)NMOS管的源極接低電平端、柵極接第三電壓端、漏極接地第三節(jié)點，所述分壓PMOS管的漏極接第二節(jié)點、柵極接第四電壓端、源極接所述待測PMOS管的漏極，所述分壓NMOS管的漏極接第二節(jié)點、柵極接第五電壓端、源極接所述待測NMOS管的漏極。
[0055]進一步，結(jié)合上述偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路，本發(fā)明還提供了一種測試方法，包括以下步驟:
[0056]步驟S01，提供上述偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路；
[0057]步驟S02，測試待`測PMOS管的負偏壓溫度不穩(wěn)定性；
[0058]步驟S03，測試待測NMOS管的正偏壓溫度不穩(wěn)定性。
[0059]以下列舉所述一種偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路及其測試方法的幾個實施例，以清楚說明本發(fā)明的內(nèi)容，應(yīng)當(dāng)明確的是，本發(fā)明的內(nèi)容并不限制于以下實施例，其他通過本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的常規(guī)技術(shù)手段的改進亦在本發(fā)明的思想范圍之內(nèi)。
[0060]【第一實施例】
[0061]以下請參考圖2，其為發(fā)明第一實施例的偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路的示意圖。
[0062]本發(fā)明所述偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路包括環(huán)形回蕩器電路、n級測試電路，每級測試電路包括一對互補的待測PMOS管和待測NMOS管、一對互補的開關(guān)PMOS管和開關(guān)NMOS管以及一對互補的分壓PMOS管和分壓NMOS管。
[0063]如圖2所示，在本實施例中，所述偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路以環(huán)形回蕩器電路為基礎(chǔ)，所述環(huán)形振蕩器電路包括n級測試電路，每級測試電路的結(jié)構(gòu)相同，其中n為正整數(shù)，在圖2中，SI為第I級測試電路，S2為第2級測試電路，S3為第3級測試電路。該環(huán)形振蕩器電路較佳的還包括必要的器件，如反相器，在圖2中不具體示出。較佳的，n > 3，如n 為 5、10、15、20 等。
[0064]以第2級測試電路為例，具體說明每級測試電路的結(jié)構(gòu)。如圖2所示，第2級測試電路包括一對互補的待測PMOS管PA2和待測NMOS管NA2，一對互補的分壓PMOS管PB2和分壓NMOS管NB2，和一對互補的開關(guān)PMOS管PC2和開關(guān)NMOS管NC2，還包括第一節(jié)點a2、第二節(jié)點b2和第三節(jié)點c2，第2級測試電路的第一節(jié)點a2與第I級測試電路的第三節(jié)點Cl相連。分壓PMOS管PB2和分壓NMOS管NB2可以分擔(dān)電路中的電壓，使第二節(jié)點b2和第三節(jié)點c2之間的電壓差減少，提高電路的可靠性。還可以在待測PMOS管PA2和待測NMOS管NA2之間接入多個分壓PMOS管和多個分壓NMOS管，以進一步的分壓。
[0065]待測PMOS管PA2的源極和開關(guān)PMOS管PC2的源極接第一電壓端Vl，待測NMOS管NA2的源極和開關(guān)NMOS管NC2的源極接低電平，待測PMOS管PA2的柵極和待測NMOS管NA2的柵極通過第一節(jié)點a2連接在一起，并與第I級的第三節(jié)點Cl相連。開關(guān)PMOS管PC2的柵極與第二電壓端V2相連，開關(guān)NMOS管NC2的柵極與第三電壓端V3相連，開關(guān)PMOS管PC2的漏極與開關(guān)NMOS管NC2的漏極通過第三節(jié)點c2相連。分壓PMOS管PB2的源極接待測PMOS管PA2的漏極，分壓NMOS管NB2的源極接待測NMOS管NA2的漏極，分壓PMOS管PB2的漏極與分壓NMOS管NB2的漏極通過第二節(jié)點b2相連，分壓PMOS管PB2的柵極接第四電壓端V4，分壓NMOS管NB2的柵極接第五電壓端V5。第I級測試電路中待測PMOS管PAl的柵極和待測NMOS管NAl的柵極通過第一節(jié)點al連接在一起，并與第n級測試電路的第三節(jié)點cn相連,使該n級測試電路形成環(huán)形連接。
[0066]以下結(jié)合圖3和圖4a_圖4d具體說明本實施例中偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路的測試方法。圖3為本發(fā)明一實施例中偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路測試方法的流程圖，圖4a-圖4d為本發(fā)明一實施例中偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路測試方法的示意圖。
[0067]步驟S11，提供本實施例中所述的偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路。
[0068]步驟S12，測試待測PMOS管的負偏壓溫度不穩(wěn)定性。所述測試待測PMOS管的負偏壓溫度不穩(wěn)定性包括:
[0069]待測PMOS管PA2處于壓力狀態(tài)，如圖4a所示，第一電壓端Vl和第二電壓端V2為應(yīng)力電壓Vdd_stress，第三電壓端V3為工作電壓Vdd，第一節(jié)點a2接低電平0，第四電壓端V4為應(yīng)力電壓Vdd_stress，第五電壓端V5接地GND，此時，第2級測試電路中只有待測PMOS管PA2處于負偏壓溫度不穩(wěn)定性的壓力狀態(tài)；
[0070]待測PMOS管PA2處于測試狀態(tài)，如圖4b所示，第一電壓端Vl和第二電壓端V2為工作電壓Vdd，第三電壓端V3接地GND，第四電壓端V4接地GND，第五電壓端V5為工作電壓Vdd,此時，第2級測試電路中，分壓PMOS管PC2和分壓NMOS管NC2處于常規(guī)的打開狀態(tài)，開關(guān)PMOS管PC2和開關(guān)NMOS管NC2處于常規(guī)的關(guān)閉狀態(tài)。因此，第2級測試電路的不穩(wěn)定性是待測PMOS管PA2的負偏壓溫度不穩(wěn)定性造成的。所以在整個環(huán)形回蕩器電路中，待測PMOS管的負偏壓溫度不穩(wěn)定性可以通過環(huán)形回蕩器電路振蕩頻率的變化來表征，或通過環(huán)形回蕩器電路中待測PMOS管的電流變化來表征。
[0071]步驟S13，測試待測NMOS管的正偏壓溫度不穩(wěn)定性。所述測試待測NMOS管的正偏壓溫度不穩(wěn)定性包括:
[0072]待測NMOS管NA2處于壓力狀態(tài)，如圖4c所示，第一電壓端Vl為應(yīng)力電壓Vdd_stress,第二電壓端V2和第三電壓端V3接地GND,第一節(jié)點a2接應(yīng)力電壓Vdd_stress,第四電壓端V4為應(yīng)力電壓Vdd_stress，第五電壓端V5接地GND，此時，第2級測試電路中只有待測NMOS管NA2處于負偏壓溫度不穩(wěn)定性的壓力狀態(tài)；
[0073]待測NMOS管NA2處于測試狀態(tài)，如圖4d所示，第一電壓端Vl和第二電壓端V2為工作電壓Vdd，第三電壓端V3接地GND，第四電壓端V4接地GND，第五電壓端V5為工作電壓Vdd,此時，第2級測試電路中，分壓PMOS管PC2和分壓NMOS管NC2處于常規(guī)的打開狀態(tài)，開關(guān)PMOS管PC2和開關(guān)NMOS管NC2處于常規(guī)的關(guān)閉狀態(tài)。因此，第2級測試電路的不穩(wěn)定性是待測NMOS管NA2的正偏壓溫度不穩(wěn)定性造成的。所以在整個環(huán)形回蕩器電路中，待測NMOS管的正偏壓溫度不穩(wěn)定性可以通過環(huán)形回蕩器電路振蕩頻率的變化來表征，或通過環(huán)形回蕩器電路中待測NMOS管的電流變化來表征。
[0074]在本實施例中,應(yīng)力電壓Vdd_stress大于工作電壓Vdd。偏壓溫度不穩(wěn)定性可以通過環(huán)形回蕩器電路振蕩頻率的變化來表征，或通過環(huán)形回蕩器電路中待測PMOS管和待測NMOS管的電流變化來表征。
[0075]【第二實施例】
[0076]以下請參考圖5，其為發(fā)明第二實施例的偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路的示意圖。第二實施例在第一實施例的基礎(chǔ)上，區(qū)別在于，第二實施例的偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路還包括傳輸門。所述每一測試電路的第三節(jié)點與其下一測試電路的第一節(jié)點之間接入一傳輸門。當(dāng)k為2時，如圖5所示，第2級測試電路還包括一傳輸門，傳輸門的一端與第2級測試電路中的第三節(jié)點c2相連，傳輸門的另一端與第3級測試電路中的第一節(jié)點a3相連。第η級測試電路中的傳輸門一端與第η級測試電路中的第三節(jié)點cn相連，另一端與第I級測試電路中的第一節(jié)點al相連，使該η級測試電路形成環(huán)形連接。
[0077]較佳的，傳輸門為一對互補的放大PMOS管PD2和放大NMOS管ND2，放大PMOS管PD2的柵極和放大NMOS管ND2的柵極接第六電壓端V6。
[0078]以下結(jié)合圖6a_圖6d具體說明本實施例中偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路的測試方法，圖6a_圖6d為本發(fā)明另一實施例中偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路測試方法的示意圖。第二實施例的測試方法在第一實施例的測試方法的基礎(chǔ)上，區(qū)別在于:
[0079]在步驟S12中，測試待測PMOS管的負偏壓溫度不穩(wěn)定性還包括:待測PMOS管PA2處于測試狀態(tài)，如圖6a所示，第六電壓端V6為工作電壓Vdd ;如圖6b所示，待測PMOS管處于測試狀態(tài)，第六電壓端V6為接地GND，此時，放大NMOS管ND2也處于常規(guī)的關(guān)閉狀態(tài)，第六電壓端V6為接地GND，待測PMOS管的負偏壓溫度不穩(wěn)定性被放大。
`[0080]在步驟S13中，測試待測NMOS管的正偏壓溫度不穩(wěn)定性還包括:待測NMOS管處于壓力狀態(tài)，如圖6c所示，第六電壓端V6為工作電壓Vdd ;待測NMOS管處于測試狀態(tài)，如圖6d所示，第六電壓端V6為工作電壓Vdd，此時，放大PMOS管PD2也處于常規(guī)的關(guān)閉狀態(tài)，第六電壓端V6為工作電壓Vdd，待測NMOS管的正偏壓溫度不穩(wěn)定性被放大。
[0081]在本第二實施例中的偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路，同樣可以實現(xiàn)第一實施例中偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路的功能，即能夠測試PMOS管的負偏壓溫度不穩(wěn)定性和NMOS管的正偏壓溫度不穩(wěn)定性的偏壓溫度不穩(wěn)定性，但第二實施例中通過加入傳輸門，能夠達到放大不穩(wěn)定性的信號，增大偏壓溫度不穩(wěn)定性測試的敏感度的有益效果。
[0082]綜上所述，本發(fā)明提供一種偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路及其測試方法，該偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路包括環(huán)形回蕩器電路，所述環(huán)形振蕩器電路包括η級測試電路，第k級測試電路包括一對互補的待測PMOS管和待測NMOS管，一對互補的開關(guān)PMOS管和開關(guān)NMOS管，通過控制開關(guān)PMOS管和開關(guān)NMOS管的打開或關(guān)閉狀態(tài)，使待測PMOS管和待測NMOS管處于壓力狀態(tài)或測試狀態(tài)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的含有偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路具有以下優(yōu)點:
[0083]1、本發(fā)明提供的偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路及其測試方法，該偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路加入與待測PMOS管和待測NMOS管并聯(lián)的開關(guān)PMOS管和開關(guān)NMOS管，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過分別控制壓力狀態(tài)和測試狀態(tài)下，開關(guān)PMOS管和開關(guān)NMOS管的打開或關(guān)閉狀態(tài)，及待測PMOS管和待測NMOS管的源極、柵極、漏極接入不同的電壓，從而可以測量待測PMOS管的負偏壓溫度不穩(wěn)定性和待測NMOS管的正偏壓溫度不穩(wěn)定性。
[0084]2、本發(fā)明提供的偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路及其測試方法，該偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路在待測PMOS管和待測NMOS管之間串聯(lián)加入分壓PMOS管和分壓NMOS管，與現(xiàn)有技術(shù)相比，該分壓PMOS管和分壓NMOS管可以分擔(dān)電路中的電壓,提聞電路的可靠性。
[0085]3、本發(fā)明提供的偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路及其測試方法，該偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路加入傳輸門，與現(xiàn)有技術(shù)相比，該傳輸門可以放大信號，增大偏壓溫度不穩(wěn)定性測試的敏感度。
[0086]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路，包括: 環(huán)形回蕩器電路，所述環(huán)形振蕩器電路包括n級測試電路，每級測試電路的結(jié)構(gòu)相同，每一測試電路包括第一節(jié)點、第二節(jié)點和第三節(jié)點，每一測試電路的第一節(jié)點與其前一測試電路的第三節(jié)點相連，n為正整數(shù)；其中 每一測試電路包括互補的待測PMOS管和待測NMOS管、互補的開關(guān)PMOS管和開關(guān)NMOS管以及至少一對互補的分壓PMOS管和分壓NMOS管，且所述待測PMOS管的源極接第一電壓端、柵極接第一節(jié)點，所述待測NMOS管的源極接低電平、柵極接第一節(jié)點，所述開關(guān)PMOS管的源極接第一電壓端、柵極接第二電壓端、漏極接第三節(jié)點，所述開關(guān)NMOS管的源極接低電平端、柵極接第三電壓端、漏極接地第三節(jié)點，所述分壓PMOS管的漏極接第二節(jié)點、柵極接第四電壓端、源極接所述待測PMOS管的漏極，所述分壓NMOS管的漏極接第二節(jié)點、柵極接第五電壓端、源極接所述待測NMOS管的漏極。
2.如權(quán)利要求1所述的偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路，其特征在于，所述每一測試電路的第三節(jié)點與其下一測試電路的第一節(jié)點之間接入一傳輸門。
3.如權(quán)利要求2所述的偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路，其特征在于，所述傳輸門為一對互補的放大PMOS管和放大NMOS管。
4.如權(quán)利要求3所述的偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路，其特征在于，所述放大PMOS管的柵極和所述放大NMOS管的柵極接第六電壓端。
5.如權(quán)利要求1-4中任意一項所述的偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路，其特征在于，n> 3。
6.一種偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路的測試方法，包括: 提供如權(quán)利要求1所述偏壓溫度 不穩(wěn)定性測試電路； 測試待測PMOS管的負偏壓溫度不穩(wěn)定性； 測試待測NMOS管的正偏壓溫度不穩(wěn)定性。
7.如權(quán)利要求6所述的偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路的測試方法，其特征在于，所述測試待測PMOS管的負偏壓溫度不穩(wěn)定性包括: 待測PMOS管處于壓力狀態(tài)，所述第一電壓端、第二電壓端和第四電壓端為應(yīng)力電壓，第三電壓端為工作電壓，第五電壓端接地，第一節(jié)點接低電平； 待測PMOS管處于測試狀態(tài)，所述第一電壓端、第二電壓端和第五電壓端為工作電壓，第三電壓端接地，所述第四電壓端接地。
8.如權(quán)利要求6所述的偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路的測試方法，其特征在于，所述測試待測NMOS管的正偏壓溫度不穩(wěn)定性包括: 待測NMOS管處于壓力狀態(tài)，所述第一電壓端和第四電壓端為應(yīng)力電壓，第二電壓端、第三電壓端和第五電壓端接地，第一節(jié)點接應(yīng)力電壓； 待測NMOS管處于測試狀態(tài)，所述第一電壓端、第二電壓端和第五電壓端為工作電壓，第三電壓端和第四電壓端接地。
9.如權(quán)利要求6-8中任意一項所述的偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路的測試方法，其特征在于，所述應(yīng)力電壓大于所述工作電壓。
10.如權(quán)利要求6-8中任意一項所述的偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路的測試方法，其特征在于，所述偏壓溫度不穩(wěn)定性通過環(huán)形回蕩器電路振蕩頻率的變化來表征，或通過環(huán)形回蕩器電路中待測PMOS管和待測NMOS管的電流變化來表征。
11.一種偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路的測試方法，包括: 提供如權(quán)利要求1所述偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路； 所述每一測試電路的第三節(jié)點與其下一測試電路的第一節(jié)點之間接入一傳輸門，所述傳輸門為一對互補的放大PMOS管和放大NMOS管，所述放大PMOS管的柵極和所述放大NMOS管的柵極接第六電壓端； 測試待測PMOS管的負偏壓溫度不穩(wěn)定性； 測試待測NMOS管的正偏壓溫度不穩(wěn)定性。
12.如權(quán)利要求11所述的偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路的測試方法，其特征在于，所述測試待測PMOS管的負偏壓溫度不穩(wěn)定性包括: 待測PMOS管處于壓力狀態(tài)，所述第一電壓端、和第四電壓端第二電壓端為應(yīng)力電壓，第三電壓端和第六電壓端為工作電壓，第五電壓端接地，第一節(jié)點接低電平； 待測PMOS管處于測試狀態(tài)，所述第一電壓端、第二電壓端和第五電壓端為工作電壓，第三電壓端、第四電壓端和第六電壓端接地。
13.如權(quán)利要求11所述的偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路的測試方法，其特征在于，所述測試待測NMOS管的正偏壓溫度不穩(wěn)定性包括: 待測NMOS管處于壓力狀 態(tài)，所述第一電壓端和第四電壓端為應(yīng)力電壓，第二電壓端、第三電壓端和第五電壓端接地，第六電壓端為工作電壓，第一節(jié)點接應(yīng)力電壓； 待測NMOS管處于測試狀態(tài)，所述第一電壓端、第二電壓端、第五電壓端和第六電壓端為工作電壓，第三電壓端和第四電壓端接地。
14.如權(quán)利要求11-13中任意一項所述的偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路的測試方法，其特征在于，所述應(yīng)力電壓大于所述工作電壓。
15.如權(quán)利要求11-13中任意一項所述的偏壓溫度不穩(wěn)定性測試電路的測試方法，其特征在于，所述偏壓溫度不穩(wěn)定性通過環(huán)形回蕩器電路振蕩頻率的變化來表征，或通過環(huán)形回蕩器電路中待測PMOS管和待測NMOS管的電流變化來表征。
【文檔編號】G01R31/26GK103576067SQ201210264937
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月27日
【發(fā)明者】甘正浩, 馮軍宏 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司