[發明專利]半導體元件測試方法與設備有效
| 申請號： | 201811635005.6 | 申請日： | 2018-12-29 |
| 公開（公告）號： | CN111381140B | 公開（公告）日： | 2022-04-15 |
| 發明（設計）人： | 胡健;熊陽;呂康 | 申請（專利權）人： | 長鑫存儲技術有限公司 |
| 主分類號： | G01R31/26 | 分類號： | G01R31/26 |
| 代理公司： | 北京律智知識產權代理有限公司 11438 | 代理人： | 袁禮君;闞梓瑄 |
| 地址： | 230000 安徽省合肥市*** | 國省代碼： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 半導體 元件 測試 方法 設備 | ||
1.一種半導體元件測試方法，其特征在于，包括：
提供多個相同的PMOS元件；
在預設溫度下對第n個所述PMOS元件的柵極施加時長為Tm的預設負偏壓Vn，在撤除所述預設負偏壓后的N個預設時間點測量N個實測閾值電壓偏移值，所述N個預設時間點包括數值最大的第一預設時間點，其中m∈[1,x]，n∈[1,y]，x、y、N分別是第一預設值、第二預設值、第三預設值；
根據所述N個實測閾值電壓偏移值確定撤除所述預設負偏壓后的第二預設時間點對應的閾值電壓恢復值；
根據所述閾值電壓恢復值和所述第一預設時間點對應的所述實測閾值電壓偏移值確定施壓時長為Tm的預設負偏壓Vn對應的閾值電壓偏移值ΔVthmn；
其中，所述第一預設時間點大于第四預設值，所述第二預設時間點小于等于100μs，所述第四預設值為所述PMOS元件停止發生自愈合效應的時間點。
2.如權利要求1所述的半導體元件測試方法，其特征在于，所述根據所述N個實測閾值電壓偏移值確定撤除所述預設負偏壓后的第二預設時間點對應的閾值電壓恢復值包括：
分別計算除所述第一預設時間點對應的實測閾值電壓偏移值ΔVmnN之外的N-1個實測閾值電壓偏移值與ΔVmnN的差值ΔVholen1～ΔVholen(N-1)；
根據ΔVholen1～ΔVholen(N-1)確定閾值電壓恢復值變化方程；
根據所述閾值電壓恢復值變化方程確定所述第二預設時間點對應的所述閾值電壓恢復值。
3.如權利要求1所述的半導體元件測試方法，其特征在于，所述根據所述閾值電壓恢復值和所述第一預設時間點對應的所述實測閾值電壓偏移值確定時長為Tm的預設負偏壓Vn對應的閾值電壓偏移值包括根據以下公式確定閾值電壓偏移值ΔVthmn：
ΔVthmn＝ΔVholen+ΔVitmn，其中ΔVholen是預設負偏壓Vn對應的閾值電壓恢復值，ΔVitmn等于所述第一預設時間點對應的所述實測閾值電壓偏移值ΔVmnN。
4.如權利要求1所述的半導體元件測試方法，其特征在于，還包括：
確定時長為T1～Tx的預設負偏壓V1～Vy對應的閾值電壓偏移值ΔVth11～ΔVthxy；
根據ΔVth11～ΔVthxy確定預設方程的擬合參數，將所述擬合參數帶入所述預設方程以確定閾值電壓偏移值變化曲線；
根據所述閾值電壓偏移值變化曲線確定所述PMOS元件在標準工作電壓下閾值電壓偏移值達到預設失效值的時間。
5.如權利要求4所述的半導體元件測試方法，其特征在于，所述確定時長為T1～Tx的預設負偏壓V1～Vy對應的閾值電壓偏移值ΔVth11～ΔVthxy包括：
確定對應于預設負偏壓Vn的所述閾值電壓恢復值ΔVholen；
分別在預設負偏壓Vn的施壓時長為T1～Tx時在所述第一預設時間點測量對應于的T1～Tx的實測閾值電壓偏移值ΔV1nN～ΔVxnN；
分別求出ΔV1nN～ΔVxnN與所述閾值電壓恢復值ΔVholen之和，作為對應于施壓時長為T1～Tx的預設負偏壓Vn的閾值電壓偏移值ΔVth1n～ΔVthxn；
重復以上步驟直至確定所述閾值電壓偏移值ΔVth11～ΔVthxy。
6.如權利要求4所述的半導體元件測試方法，其特征在于，所述預設方程包括：
△Vth＝C*Tλ，λ＝A*eB*Vg，其中△Vth是所述閾值電壓偏移值，A、B、C是擬合常數項，T是所述施壓時長，Vg是所述預設負偏壓。
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