一种经时击穿测试结构、方法及经时击穿测试试样技术

本申请实施例提供一种经时击穿测试结构、方法及经时击穿测试试样，其中，经时击穿测试结构至少包括：电源电压焊垫、至少一个分压元件和测试焊垫；所述电源电压焊垫与所述至少一个分压元件连接，所述电源电压焊垫用于提供电源电压；所述分压元件用于对所述电源电压进行分压处理，得到多个不同的电压点；每一所述电压点与待测样品中的一个测试单元的一端连接，且每一所述测试单元的另一端与所述测试焊垫连接；所述测试焊垫用于输出所述待测样品在不同的所述电压点下，电流随时间的变化规律，以实现通过所述变化规律确定所述待测样品的经时击穿测试结果。时击穿测试结果。时击穿测试结果。

【技术实现步骤摘要】
一种经时击穿测试结构、方法及经时击穿测试试样


[0001]本申请涉及半导体测试领域，涉及但不限于一种经时击穿测试结构、方法及经时击穿测试试样。

技术介绍

[0002]随着大规模集成电路的集成度不断提高，MOS晶体管中栅氧层也日益减薄，但较高的电场强度对栅氧层性能的影响成为一个突出的问题。因此，MOS晶体管的栅氧完整性
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经时击穿(Gate Oxide Integrity_Time Dependent Dielectric Breakdown，GOI_TDDB)测试是大规模集成电路可靠性的重要测试项目。
[0003]GOI_TDDB测试是在MOS晶体管的栅极上施加恒定的电压，使得MOS晶体管处于累积状态，经过一段时间后，MOS晶体管的栅极氧化层就会被击穿，从在栅极上施加恒定的电压到栅极氧化层被击穿开始的这段时间就是在该电压条件下，栅极氧化层的寿命。目前，在对具有MOS晶体管的样品进行GOI_TDDB测试时，每个样品只能取得一个测试条件下的测试结果，为了获取不同测试条件下的测试结果只能通过增加样品的数量来实现，测试效率较低。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请实施例提供一种经时击穿测试结构、方法及经时击穿测试试样。
[0005]本申请的技术方案是这样实现的：
[0006]第一方面，本申请实施例提供一种经时击穿测试结构，所述测试结构至少包括：电源电压焊垫、至少一个分压元件和测试焊垫；
[0007]所述电源电压焊垫与所述至少一个分压元件连接，所述电源电压焊垫用于提供电源电压；
[0008]所述分压元件用于对所述电源电压进行分压处理，得到多个不同的电压点；
[0009]每一所述电压点与待测样品中的一个测试单元的一端连接，且每一所述测试单元的另一端与所述测试焊垫连接；
[0010]所述测试焊垫用于输出所述待测样品在不同的所述电压点下，电流随时间的变化规律，以实现通过所述变化规律确定所述待测样品的经时击穿测试结果。
[0011]在一些实施例中，所述测试结构还包括：多个第一场效应晶体管；
[0012]每一所述第一场效应晶体管的源极与所述电压点连接，每一所述第一场效应晶体管的漏极与所述测试单元连接，所述第一场效应晶体管用于在所述测试单元击穿时，处于饱和工作区。
[0013]在一些实施例中，所述测试结构还包括：与所述至少一个分压元件串联的第二场效应晶体管；
[0014]所述第二场效应晶体管的漏极与所述分压元件连接，所述第二场效应晶体管的源极接地，所述第二场效应晶体管用于调节流经所述至少一个分压元件的电流。
[0015]在一些实施例中，所述第二场效应晶体管的栅极具有一调节电压，在所述调节电
压下，所述第二场效应晶体管处于饱和工作区。
[0016]在一些实施例中，每一所述分压元件包括：至少一个分压电阻；当所述分压元件为多个时，所述多个分压元件相互串联。
[0017]在一些实施例中，所述测试结构还包括：保护电阻；
[0018]所述保护电阻连接于所述测试单元和所述测试焊垫之间；
[0019]所述保护电阻的阻值大于所述分压电阻的阻值，所述保护电阻用于减小所述测试单元击穿时的损伤程度。
[0020]在一些实施例中，所述测试单元包括：金属层间介质层测试单元和栅氧层测试单元。
[0021]在一些实施例中，所述经时击穿测试结构位于晶圆的切割道中。
[0022]第二方面，本申请实施例提供一种经时击穿测试方法，所述测试方法应用于上述的经时击穿测试结构，所述经时击穿测试结构与电源电压连接，所述方法包括：
[0023]对所述电源电压进行分压处理，得到多个不同的电压点；
[0024]在所述多个不同的电压点下，对待测样品中的每一测试单元进行经时击穿测试；
[0025]输出所述待测样品在不同的所述电压点下，电流随时间的变化规律；
[0026]通过所述变化规律，确定所述待测样品的经时击穿测试结果。
[0027]第三方面，本申请实施例提供一种经时击穿测试试样，所述经时击穿测试试样包括：上述经时击穿测试结构和待测样品；其中，所述经时击穿测试结构形成于所述待测样品中；
[0028]所述经时击穿测试结构用于对所述待测样品进行经时击穿测试。
[0029]本申请实施例提供的经时击穿测试结构、方法及经时击穿测试试样，其中，经时击穿测试结构包括电源电压焊垫、至少一个分压元件和测试焊垫，至少一个分压元件用于对电源电压焊垫提供的电源电压进行分压处理，得到多个不同的电压点，每一电压点与待测样品中的一个测试单元的一端连接，每一测试单元的另一端与测试焊垫连接，由于本申请实施例提供的经时击穿测试结构可以同时对同一待测样品中的多个测试单元施加不同的测试电压，进而可以通过测试焊垫同时得到对应于每一测试电压下的经时击穿测试结果，极大地提高了对待测样品进行经时击穿测试的测试效率。
附图说明
[0030]在附图(其不一定是按比例绘制的)中，相似的附图标记可在不同的视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相似附图标记可表示相似部件的不同示例。附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所讨论的各个实施例。
[0031]图1为本申请实施例提供的经时击穿测试结构的一种可选的结构示意图；
[0032]图2为本申请实施例提供的经时击穿测试结构的一种可选的结构示意图；
[0033]图3A为本申请实施例提供的经时击穿测试方法的一个可选的流程示意图；
[0034]图3B为本申请实施例提供的经时击穿测试结构的一种可选的结构示意图；
[0035]图4为本申请实施例提供的经时击穿测试方法的一个可选的流程示意图。
具体实施方式
[0036]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对专利技术的具体技术方案做进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。
[0037]在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”或“单元”的后缀仅为了有利于本申请的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”或“单元”可以混合地使用。
[0038]半导体的栅氧完整性
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经时击穿(Gate Oxide Integrity_Time Dependent Dielectric Breakdown，GOI_TDDB)测试和金属层间介质层
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经时击穿(Inter Metal Dielectrics Time Dependent Dielectric Breakdown，IMD_TDDB)测试是半导体测试中非常重要的两个测试项目，GOI_TDDB测试和IMD_TDDB测试均可以用来预测半导体器件的使用寿命。
[0039]GOI_TDDB测试是在MOS晶体管的栅极上施加恒定的电压，使得MOS晶体管处于累积状态，经过一段时间后，MOS晶体管的栅极氧化层就会被击穿，从本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种经时击穿测试结构，其特征在于，所述测试结构至少包括：电源电压焊垫、至少一个分压元件和测试焊垫；所述电源电压焊垫与所述至少一个分压元件连接，所述电源电压焊垫用于提供电源电压；所述分压元件用于对所述电源电压进行分压处理，得到多个不同的电压点；每一所述电压点与待测样品中的一个测试单元的一端连接，且每一所述测试单元的另一端与所述测试焊垫连接；所述测试焊垫用于输出所述待测样品在不同的所述电压点下，电流随时间的变化规律，以实现通过所述变化规律确定所述待测样品的经时击穿测试结果。2.根据权利要求1所述的测试结构，其特征在于，所述测试结构还包括：多个第一场效应晶体管；每一所述第一场效应晶体管的源极与所述电压点连接，每一所述第一场效应晶体管的漏极与所述测试单元连接，所述第一场效应晶体管用于在所述测试单元击穿时，处于饱和工作区。3.根据权利要求1所述的测试结构，其特征在于，所述测试结构还包括：与所述至少一个分压元件串联的第二场效应晶体管；所述第二场效应晶体管的漏极与所述分压元件连接，所述第二场效应晶体管的源极接地，所述第二场效应晶体管用于调节流经所述至少一个分压元件的电流。4.根据权利要求3所述的测试结构，其特征在于，所述第二场效应晶体管的栅极具有一调节电压，在所述调节电压下，所述第二场效应晶体管处于饱和工作区。5.根据权利要求1所述的测试结...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志强，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：