[發(fā)明專利]高壓器件HCI測試電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310363118.6
• 申請日: 2013-08-20
• 公開（公告）號: CN104422873A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹剛;葛艷輝
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司
• 主分類號: G01R31/28
• 分類號: G01R31/28;G01R31/26
• 代理公司: 上海浦一知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀(jì)鐵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路，特別是指一種高壓器件HCI測試電路。

背景技術(shù)

近年來集成了高壓器件的集成電路被廣泛用于如LCD驅(qū)動電路、接口電路和智能電源管理芯片電路等。同時高壓器件由于工作在較高的電壓下，很容易形成較高的溝道橫向電場和氧化層縱向電場，使得載流子在輸運(yùn)過程中產(chǎn)生碰撞電離，產(chǎn)生額外的電子空穴對，部分熱載流子注入柵氧化層，使得器件的閾值電壓上升，飽和電流和載流子遷移率下降等，稱之為HCI效應(yīng)（熱載流子注入）。HCI使器件不能在電路中正常工作，因此深入研究高壓器件的熱載流子可靠性問題是十分必要的。在傳統(tǒng)的高壓器件的結(jié)構(gòu)HCI測試過程中，一旦源漏端產(chǎn)生大的電流，強(qiáng)負(fù)載下電壓又較高，很容易燒壞器件和測試針卡，導(dǎo)致測試無法進(jìn)行，無法測出高壓器件老化后的各項(xiàng)電性參數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高壓器件HCI測試電路，具有強(qiáng)電流自我保護(hù)的功能。

為解決上述問題，本發(fā)明所述的一種高壓器件HCI測試電路，包含一電源、一待測高壓器件、一保護(hù)管以及一電壓表；

所述待測高壓器件的漏極接保護(hù)管的源極，保護(hù)管的漏極接電源正極，待測高壓器件的源極接電源負(fù)極；

待測高壓器件的柵極及保護(hù)管的柵極各自接測試電壓；

所述電壓表跨接在待測高壓器件的源漏兩端，與待測高壓器件形成并聯(lián)。

進(jìn)一步地，所述的保護(hù)管為通過電流能力為5～20倍于待測高壓器件的同類高壓器件。

本發(fā)明所述的高壓器件HCI測試電路，通過串聯(lián)一個通過電流能力為5～20倍于待測高壓器件的保護(hù)管，在具備產(chǎn)生大電流的條件時，電壓將會加在保護(hù)管上，從而阻止了大電流的產(chǎn)生，保護(hù)了待測高壓器件，不會引起待測高壓器件的燒毀或探針卡的損壞，具有自我保護(hù)的功能，得到真實(shí)可靠的測試數(shù)據(jù)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述的高壓器件HCI測試電路。

附圖標(biāo)記說明

T1是待測高壓器件，T2是保護(hù)管。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明所述的高壓器件HCI測試電路如圖1所示，包含一電源、一待測高壓器件T1、一保護(hù)管T2以及一電壓表；

所述待測高壓器件T1的漏極接保護(hù)管T2的源極，保護(hù)管T2的漏極接電源正極，待測高壓器件T1的源極接電源負(fù)極；

待測高壓器件的柵極及保護(hù)管的柵極各自接測試電壓；

所述電壓表跨接在待測高壓器件T1的源漏兩端，與待測高壓器件T1形成并聯(lián)。

保護(hù)管T2為與待測高壓器件T1同類型的高壓器件，其電流通過能力為待測高壓器件T1的5～20倍，電阻約為待測高壓器件T1的0.05-0.2倍。待測高壓器件T1并聯(lián)的電壓表可以用來精確測量高壓器件T1漏端所加的測試電壓。在評價高壓器件的HCI測試中，在正常情況下，由于保護(hù)管T2的電阻為待測高壓器件T1的0.05～0.2倍，保護(hù)管T2的電阻較小、分壓較小，不對整個測試電路產(chǎn)生較大影響。但是，當(dāng)待測高壓器件T1出現(xiàn)問題的時候，比如在強(qiáng)負(fù)載一段時間之后，由于高壓器件的散熱較難，器件性能退化，導(dǎo)致襯底電流持續(xù)變大，器件的寄生三極管被觸發(fā)，使PN結(jié)導(dǎo)通或擊穿，待測高壓器件T1的電阻會急劇變小，在源漏端之間會產(chǎn)生較強(qiáng)的電流；這時，保護(hù)管T2的電阻會大于此異常狀態(tài)下的待測高壓器件T1的電阻，在整個測試回路中起到了限流和分壓的左右，承擔(dān)大部分的高壓。流經(jīng)待測高壓器件T1的電壓和電流都得到控制，得到保護(hù)，不被高壓大電流燒壞。對于起限流和分壓作用的保護(hù)管T2需要足夠強(qiáng)壯，自身不能被破壞，所以采用和待測高壓器件T1相同的器件，能夠耐受高壓，它的電流能力5～20倍于待測高壓器件T1，能夠承受較大電流，不會引起待測高壓器件的燒毀或探針卡的損壞，使得到的測試數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。

同時，在HCI的測試過程中，待測高壓器件T1、保護(hù)管T2的柵極所加電壓不同，使器件的工作狀態(tài)也不同：待測高壓器件T1是被測元件，需要工作在HCI效應(yīng)最明顯的條件，其柵壓一般在1/2Vgmax，這樣，待測高壓器件T1會隨著時間性能明顯退化，有可能被觸發(fā)進(jìn)入異常狀態(tài)；保護(hù)管T2是工作在飽和狀態(tài)這樣，保護(hù)管T2一般隨著時間性能退化現(xiàn)象不明顯。

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限定本發(fā)明。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。