本發(fā)明涉及WAT(WaferAcceptanceTest，晶圓驗收測試)閾值電壓測試領(lǐng)域，特別是涉及一種WAT閾值電壓測試方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：VTGM算法測試是業(yè)界測試閾值電壓的一種常用方法，使用VTGM算法測試MOS管閾值電壓原理如圖1所示，其閾值電壓的計算方法是根據(jù)柵極電壓(Vg)與漏極電流(Id)曲線的斜率最大的切線與X軸的截距計算得到。然而，該算法需要預(yù)先確定器件工作在飽和區(qū)還是線性區(qū)(如圖2)，不同的源漏偏置電壓決定了器件工作狀態(tài)，對于測試器件需要事先知道此器件在某一源漏偏置電壓下其工作在飽和區(qū)還是線性區(qū)才可以使用VTGM算法進行測試?，F(xiàn)有技術(shù)中，利用VTGM算法測試閾值電壓一般需要預(yù)先設(shè)置器件所在的工作區(qū)，需要人為的去判斷器件在何種工作狀態(tài)，然后進行閾值電壓的測試，測試效率較低。技術(shù)實現(xiàn)要素：為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明之目的在于提供一種WAT閾值電壓測試方法及系統(tǒng)，其能夠在測試時自動判斷器件工作在何種狀態(tài)，不需要預(yù)先設(shè)置器件所在的工作區(qū)，不需要人為的去判斷器件在何種工作狀態(tài)然后進行閾值電壓的測試，提高了測試效率。為達上述目的，本發(fā)明提出一種WAT閾值電壓測試方法，包括如下步驟：步驟一，對源漏極電壓分別增加以及減少一個大小為ΔV的小電壓，分別得到兩個漏極電流Id1與Id2；步驟二，根據(jù)得到的漏極電流確定該源漏極電壓與漏極電流曲線的斜率；步驟三，根據(jù)獲得的斜率及量測的漏極電流，確定器件的工作狀態(tài)，根據(jù)器件的工作狀態(tài)采用相應(yīng)的方法進行閾值電壓測試。進一步地，于步驟二中，根據(jù)公式K＝(Id2-Id1)/2*ΔV確定該斜率。進一步地，于步驟三中，如果量測的漏極電流大于或等于一預(yù)設(shè)閾值，無論斜率K為何值，則認為器件工作在擊穿區(qū)，則終止測試，測試值顯示為錯誤碼。進一步地，若量測的漏極電流小于該預(yù)設(shè)閾值，則進一步根據(jù)斜率K值確定該器件的工作狀態(tài)。進一步地，若量測的漏極電流小于該預(yù)設(shè)閾值，且K大于等于一預(yù)設(shè)值，則認為器件工作在線性區(qū)，則閾值電壓后續(xù)測試按照線性區(qū)算法進行計算。進一步地，若量測的漏極電流小于該預(yù)設(shè)閾值，且K小于該預(yù)設(shè)值，則認為該器件工作在飽和區(qū)，則閾值電壓后續(xù)測試按照飽和區(qū)算法進行計算。進一步地，該預(yù)設(shè)閾值為1E-5A，該預(yù)設(shè)值為0.1。為達到上述目的，本發(fā)明還提供一種WAT閾值電壓測試系統(tǒng)，包括：器件工作狀態(tài)判斷模塊，通過對源漏極電壓分別增加以及減少一個大小為ΔV的小電壓，分別得到兩個漏極電流Id1與Id2，然后根據(jù)得到的漏極電流確定源漏極電壓與漏極電流曲線的斜率，并根據(jù)獲得的斜率及量測的漏極電流，確定器件的工作狀態(tài)；測試執(zhí)行模塊，根據(jù)確定的器件的工作狀態(tài)，執(zhí)行相應(yīng)的測試方法，實現(xiàn)WAT閾值電壓測試。進一步地，該器件工作狀態(tài)判斷模塊利用公式K＝(Id2-Id1)/2*ΔV確定該源漏極電壓與漏極電流曲線的斜率。進一步地，該器件工作狀態(tài)判斷模塊判斷量測的漏極電流是否小于預(yù)設(shè)閾值，若量測的漏極電流小于該預(yù)設(shè)閾值，則進一步判斷K值是否大于等于一預(yù)設(shè)值，如果K大于等于該預(yù)設(shè)值，則認為器件工作在線性區(qū)，由該測試執(zhí)行模塊按照線性區(qū)算法計算閾值電壓，如果K小于該預(yù)設(shè)值，則認為器件工作在飽和區(qū)，由該測試執(zhí)行模塊按照飽和區(qū)算法計算閾值電壓；若該器件工作狀態(tài)判斷模塊判斷量測的漏極電流大于等于該預(yù)設(shè)閾值，則認為器件工作在擊穿區(qū)，則終止測試，測試值顯示為錯誤碼。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種WAT閾值電壓測試方法及系統(tǒng)通過采用器件工作狀態(tài)判斷模塊于測試時自動判斷器件工作在何種狀態(tài)，根據(jù)確定的工作狀態(tài)采用相應(yīng)的測試算法進行計算，能夠解決對于未知性能器件閾值電壓的計算，對于源漏極不同偏置電壓的器件，不需要預(yù)先確定器件所在工作狀態(tài)就可以測試其閾值電壓。附圖說明圖1為現(xiàn)有技術(shù)的VTGM算法閾值電壓測試原理圖；圖2為MOS器件不同源漏電壓(Vds)下工作狀態(tài)示意圖；圖3為本發(fā)明一種WAT閾值電壓測試方法的步驟流程圖；圖4為本發(fā)明較佳實施例中K值計算示意圖；圖5為本發(fā)明一種WAT閾值電壓測試方法之具體實施例的步驟流程圖；圖6為本發(fā)明一種WAT閾值電壓測試系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)圖。具體實施方式以下通過特定的具體實例并結(jié)合附圖說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點與功效。本發(fā)明亦可通過其它不同的具體實例加以施行或應(yīng)用，本說明書中的各項細節(jié)亦可基于不同觀點與應(yīng)用，在不背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾與變更。圖3為本發(fā)明一種WAT閾值電壓測試方法的步驟流程圖。如圖3所示，本發(fā)明一種WAT閾值電壓測試方法，包括如下步驟：步驟101，對源漏極電壓分別增加以及減少一個大小為ΔV的小電壓，分別得到兩個漏極電流Id1，Id2，如圖4所示。步驟102，根據(jù)得到的漏極電流確定源漏極電壓與漏極電流曲線的斜率。在本發(fā)明較佳實施例中，根據(jù)公式K＝(Id2-Id1)/2*ΔV確定斜率。步驟103，根據(jù)獲得的斜率及量測的漏極電流，確定器件的工作狀態(tài)，根據(jù)器件的工作狀態(tài)采用相應(yīng)的方法進行閾值電壓測試。具體地，在步驟103中，如果量測的漏極電流(本發(fā)明具體實施例中為兩個漏極電流的均值)大于等于一預(yù)設(shè)閾值(在本發(fā)明較佳實施例中，該預(yù)設(shè)閾值為1E-5A)，無論斜率K為何值，則認為器件工作在擊穿區(qū)，則終止測試，測試值顯示為錯誤碼；如果量測的漏極電流小于該預(yù)設(shè)閾值(在本發(fā)明較佳實施例中，該預(yù)設(shè)閾值為1E-5A)，且K大于等于一預(yù)設(shè)值(在本發(fā)明較佳實施例中，該預(yù)設(shè)值為0.1)，則認為器件工作在線性區(qū)，則閾值電壓后續(xù)測試按照線性區(qū)算法進行計算。如果量測的漏極電流小于該預(yù)設(shè)閾值(在本發(fā)明較佳實施例中，該預(yù)設(shè)閾值為1E-5A)，且K小于該預(yù)設(shè)值(在本發(fā)明較佳實施例中，該預(yù)設(shè)值為0.1)則認為器件工作在飽和區(qū)，則閾值電壓后續(xù)測試按照飽和區(qū)算法進行計算。常規(guī)測試方法會要事先掃曲線(柵極電壓vg從0V-Vdd區(qū)間電壓的范圍)從而判斷不同電壓范圍內(nèi)電流的結(jié)果在曲線哪個工作區(qū)域，線性區(qū)、飽和區(qū)、擊穿區(qū)。然后通過不同的工作區(qū)域給予Vd不同的電壓，從而測試出閾值電壓vtlin(線性區(qū)電壓)、vtsat(飽和區(qū)電壓)。具體測試條件如表1所示表1閾值電壓測試條件Vtlin(線性區(qū))掃描Vg從[0]to[0.8*1.2]V)，Id＝Ith*W/L,Ith＝[4e-8]A,Vd＝[0.05]V,Vs＝Vb＝[0]VVtsat(飽和區(qū))掃描Vg從[0]vto[0.8*1.2]V，Id＝Ith*W/L,Ith＝[4e-8]A,Vd＝[1.2]V,Vs＝Vb＝[0]V圖5為本發(fā)明一種WAT閾值電壓測試方法之具體實施例的步驟流程圖。在本發(fā)明具體實施例中，WAT閾值電壓測試方法如下：在量測柵極的閾值電壓之前，對源漏極電壓增加以及減少一個大小為ΔV的小電壓，分別得到兩個漏極電流Id1，Id2；利用公式K＝(Id2-Id1)/2*ΔV確定電壓電流曲線的斜率；判斷量測的漏極電流是否小于1E-5A；若小于1E-5A，則判斷K值是否大于等于0.1，如果K大于等于0.1，則認為器件工作在線性區(qū)，則閾值電壓后續(xù)測試按照線性區(qū)算法計算；如果K小于0.1，則認為器件工作在飽和區(qū)，則閾值電壓后續(xù)測試按照飽和區(qū)算法計算。若量測的漏極電流大于等于1E-5A，則認為器件工作在擊穿區(qū)，則終止測試，測試值顯示為錯誤碼。通過本發(fā)明可以快速判斷器件的工作區(qū)間，從而給予vd電壓(漏極電壓)，實現(xiàn)閾值電壓的測試。圖6為本發(fā)明一種WAT閾值電壓測試系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)圖。如圖6所示，本發(fā)明一種WAT閾值電壓測試系統(tǒng)，包括：器件工作狀態(tài)判斷模塊601以及測試執(zhí)行模塊602。其中，器件工作狀態(tài)判斷模塊601，通過對源漏極電壓分別增加以及減少一個大小為ΔV的小電壓，分別得到兩個漏極電流Id1，Id2，然后根據(jù)得到的漏極電流確定源漏極電壓與漏極電流曲線的斜率，并根據(jù)獲得的斜率及量測的漏極電流，確定器件的工作狀態(tài)；測試執(zhí)行模塊602，根據(jù)確定的器件的工作狀態(tài)，執(zhí)行相應(yīng)的測試方法，實現(xiàn)WAT閾值電壓測試。具體地說，器件工作狀態(tài)判斷模塊601首先對源漏極電壓分別增加以及減少一個大小為ΔV的小電壓，分別得到兩個漏極電流Id1，Id2，然后利用公式K＝(Id2-Id1)/2*ΔV確定源漏極電壓與漏極電流曲線的斜率，最后根據(jù)K值以及量測的漏極電流，確定器件的工作狀態(tài)：若量測的漏極電流小于1E-5A，則判斷K值是否大于等于0.1，如果K大于等于0.1，則認為器件工作在線性區(qū)，測試執(zhí)行模塊602按照線性區(qū)算法計算閾值電壓；如果K小于0.1，則認為器件工作在飽和區(qū)，測試執(zhí)行模塊602按照飽和區(qū)算法計算閾值電壓。若量測的漏極電流大于等于1E-5A，則認為器件工作在擊穿區(qū)，則終止測試，測試值顯示為錯誤碼。綜上所述，本發(fā)明一種WAT閾值電壓測試方法及系統(tǒng)通過采用器件工作狀態(tài)判斷模塊于測試時自動判斷器件工作在何種狀態(tài)，根據(jù)確定的工作狀態(tài)采用相應(yīng)的測試算法進行計算，能夠解決對于未知性能器件閾值電壓的計算，對于源漏極不同偏置電壓的器件，不需要預(yù)先確定器件所在工作狀態(tài)就可以測試其閾值電壓。上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾與改變。因此，本發(fā)明的權(quán)利保護范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書所列。當(dāng)前第1頁1 2 3