[發明專利]一種器件速度參數的測試方法及系統

在審

• 申請號: 201610158234.8
• 申請日: 2016-03-18
• 公開（公告）號: CN107202949A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 呂佳
• 申請（專利權）人: 聯芯科技有限公司;大唐半導體設計有限公司
• 主分類號: G01R31/28
• 分類號: G01R31/28
• 代理公司: 上海晨皓知識產權代理事務所(普通合伙)31260
• 代理人: 成麗杰

技術領域

本發明涉及半導體領域，特別涉及一種器件速度參數的測試方法及系統。

背景技術

隨著半導體工藝的發展，越來越多的可以實現不同功能的芯片被應用于諸如手機、筆記本電腦、平板電腦等電子設備中。然而，隨著半導體工藝中的產品尺寸越來越小，產品良率提升的主要方面就是改善最小輸入電壓Vccmin。工作人員將芯片電路的頻率不斷的提高，以滿足現今人們對電子設備系統速度的要求，與之帶來的便是功耗過大的問題，這個問題在小線寬的產品中被突現出來。為了降低電子設備的功耗，在提高其應用價值又保證系統速度的前提下，唯一的解決辦法就是降低其工作電壓，從而使得芯片電路在低電壓下的性能成為了工作人員的重點研究方向。

傳統的芯片工藝性能相關測試是指在芯片生產過程中或者全部生產完成之后的WAT(Wafer Acceptance Test)測試，這是一種對擺放在芯片切割道中的特殊設計結構的電性測試。在現有技術中，獲取芯片器件速度參數的方法為：在WAT測試中收集測試參數，通過測試參數中的飽和漏電流和閾值電壓間接獲得芯片器件速度。然而，這種芯片器件速度獲取方法所獲取的芯片器件速度準確性較低，并不利于工作人員對芯片電路在低電壓下的性能進行研究。

發明內容

本發明的目的在于提供一種器件速度參數的測試方法及系統，使得芯片器件速度參數的準確度得以有效提高。

為解決上述技術問題，本發明的實施方式提供了一種器件速度參數的測試方法，包含以下步驟：將至少一預設的用于獲取信號頻率值的測試電路結構設置在芯片電路中；在測試電路結構的信號輸入端輸入預設的測試信號；獲取測試電路結構信號輸出端的信號頻率值；根據信號頻率值獲取芯片器件速度參數。

本發明的實施方式還提供了一種器件速度參數的測試系統，包含：用于獲取信號頻率值的測試電路結構、芯片電路、測試信號輸入模塊、信號頻率獲取模塊以及芯片器件速度獲取模塊；測試電路結構設置在芯片電路中；測試信號輸入模塊用于將預設的測試信號輸入至預設測試電路結構的信號輸入端；信號頻率獲取模塊用于獲取預設測試電路結構信號輸出端的信號頻率值；芯片器件速度獲取模塊用于根據信號頻率值獲取芯片器件速度參數。

本發明實施方式相對于現有技術而言，將至少一預設的用于獲取信號頻率值的測試電路結構設置在芯片電路中；在測試電路結構的信號輸入端輸入預設的測試信號；獲取測試電路結構信號輸出端的信號頻率值；根據信號頻率值獲取芯片器件速度參數。這樣，通過在芯片電路中設置用于獲取信號頻率值的測試電路結構的方式，從而根據所獲取的信號頻率值來獲取芯片器件速度參數，相比于現有技術中的芯片器件速度參數的獲取方法而言，能夠更加直接的獲取芯片器件速度參數，并能夠獲得準確度較高的芯片器件速度參數。

另外，預設的測試電路結構為環形振蕩器，從而對芯片集成化的影響較小，且成本較低。

另外，芯片電路中設有多個環形振蕩器，多個環形振蕩器分別設置在芯 片電路的空閑位置。這樣，各環形振蕩器的信號輸出端均有一個信號輸出，從而能夠根據各個信號輸出端的信號輸出獲取多個信號頻率值，工作人員便能夠根據所獲得的多個信號頻率值進行平均值或者概率算法的運算，獲得更加準確的信號頻率值，從而為更準確的獲取芯片器件速度參數提供了基礎。

另外，芯片電路中設有4個環形振蕩器，4個環形振蕩器分別設置在芯片電路的四個頂角中。這樣，從而能夠獲得四個信號頻率值，工作人員能夠根據所獲得的四個信號頻率值進行平均值或者概率算法的運算，獲得較為準確的信號頻率值，為獲取更準確的芯片器件速度參數提供了基礎，且盡量的減小了環形振蕩器在芯片電路所占空間。

另外，在根據信號頻率值獲取芯片器件速度參數的步驟之后，還包含以下步驟：獲取芯片電路在晶片允收測試WAT中的測試參數；其中，測試參數至少包含用于檢測金屬氧化物半導體MOS器件的特征參數；根據MOS器件的特征參數獲取芯片電路的器件速度參考參數；檢測芯片器件速度參數與器件速度參考參數的差值是否處于預設的參數區間內；若不處于預設的參數區間內，則判定芯片電路存在異常，從而能夠根據芯片在WAT測試中的測試參數以及芯片器件速度參數，對芯片電路的狀態進行檢測，能夠方便快捷的檢測出芯片電路的好壞。

附圖說明

圖1是根據本發明第一實施方式中的一種器件速度參數的測試方法的流程圖；

圖2是根據本發明第一實施方式中的環形振蕩器的結構示意圖；

圖3是根據本發明第二實施方式中的一種器件速度參數的測試方法的流程圖；