【技术实现步骤摘要】
测试方法及装置
[0001]本申请涉及半导体
，尤其涉及一种测试方法及装置。
技术介绍
[0002]对于金属氧化物半导体场效应晶体管（Metal
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Oxide
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Semiconductor Field
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Effect Transistor，简称MOSFET），阈值电压Vth是重要的器件参数。例如阈值电压Vth可以应用于控制晶体管的工作状态，当晶体管源漏电压Vds低于栅源电压Vgs与阈值电压Vth的差值时，晶体管工作在线性区。
[0003]目前，一种阈值电压Vth的测试方法为定电流法：给定源漏电压Vds，设定源漏电流Ids的目标电流值；增大栅源电压Vgs，当Ids随着Vgs增大且大于等于目标电流值时，认为此时施加的Vgs即为阈值电压Vth。
[0004]上述方法中，目标电流值的取值不同，所获得的Vth的值也不同，该干扰因素会影响Vth的测试准确性。
技术实现思路
[0005]本申请提供一种测试方法及装置，用以规避人为干扰因素，对阈值电压的进行准确测试。
[0006]第一方面，本申请提供一种测试方法，包括：控制电源向晶体管栅极施加偏置电压，电源的两端分别连接晶体管栅极和晶体管衬底；检测多个偏置电压所对应的衬底交流电流，其中，衬底交流电流是在偏置电压的基础上对晶体管栅极施加的扰动信号的响应电流；其中，晶体管在部分偏置电压下处于耗尽状态或弱反型状态，以及晶体管在部分偏置电压下处于强反型状态；根据检测结果，确定阈值电压。>[0007]一些实施例中，检测多个偏置电压所对应的衬底交流电流，包括：以初始电压作为当前偏置电压，并重复执行下述步骤，直到衬底交流电流不随偏置电压的变化而变化：在晶体管栅极施加当前偏置电压，并维持预设时长；在当前偏置电压的基础上对晶体管栅极施加扰动信号，检测获得对应的衬底交流电流；将当前偏置电压与预设电压梯度相加；相应地，根据检测结果，确定阈值电压，包括：将衬底交流电流不随偏置电压的变化而变化时所对应的绝对值最小的偏置电压作为阈值电压。
[0008]一些实施例中，衬底交流电流不随偏置电压的变化而变化的判断方法，包括：当前次获取的衬底交流电流与前一次获取的衬底交流电流的差值在预设误差范围。
[0009]一些实施例中，检测多个偏置电压所对应的衬底交流电流，包括：将预设电压范围内设置的多个测试点电压依次作为当前偏置电压施加在晶体管栅极上，并维持预设时长；在当前偏置电压的基础上对晶体管栅极施加扰动信号，检测获得对应的衬底交流电流；相应地，根据检测结果，确定阈值电压，包括：根据多个测试点电压及其对应的衬底交流电流，获取预设电压范围内衬底交流电流的变化曲线；将变化曲线中衬底交流电流开始转变为稳定值时所对应的偏置电压作为阈值电压。
[0010]一些实施例中，多个测试点电压是基于预设步长均匀划分预设电压范围确定的。
[0011]一些实施例中，预设时长大于等于晶体管衬底中的反型层从深耗尽状态到热平衡状态的弛豫时间。
[0012]一些实施例中，若晶体管源极和晶体管漏极连接，则扰动信号为高频交流电压或低频交流电压；若晶体管源极和晶体管漏极不连接，则扰动信号为低频交流电压。
[0013]第二方面，本申请提供一种测试装置，包括：控制模块，用于控制电源向晶体管栅极施加偏置电压，电源的两端分别连接晶体管栅极和晶体管衬底；检测模块，用于检测多个偏置电压所对应的衬底交流电流，其中，衬底交流电流是在偏置电压的基础上对晶体管栅极施加的扰动信号的响应电流；其中，晶体管在部分偏置电压下处于耗尽状态或弱反型状态下，以及晶体管在部分偏置电压下处于强反型状态；确定模块，用于根据检测结果，确定阈值电压。
[0014]一些实施例中，检测模块，具体用于以初始电压作为当前偏置电压，并重复执行下述步骤，直到衬底交流电流不随偏置电压的变化而变化：在晶体管栅极施加当前偏置电压，并维持预设时长；在当前偏置电压的基础上对晶体管栅极施加扰动信号，检测获得对应的衬底交流电流；将当前偏置电压与预设电压梯度相加；相应地，确定模块，具体用于将衬底交流电流不随偏置电压的变化而变化时所对应的绝对值最小的偏置电压作为阈值电压。
[0015]一些实施例中，检测模块，具体用于将预设电压范围内设置的多个测试点电压依次作为当前偏置电压施加在晶体管栅极上，并维持预设时长；检测模块，具体还用于在当前偏置电压的基础上对晶体管栅极施加扰动信号，检测获得对应的衬底交流电流；相应地，确定模块，具体用于根据多个测试点电压及其对应的衬底交流电流，获取预设电压范围内衬底交流电流的变化曲线；确定模块，具体还用于将变化曲线中衬底交流电流开始转变为稳定值时所对应的偏置电压作为阈值电压。
[0016]本申请提供的测试方法及装置，通过控制连接在晶体管栅极与晶体管衬底之间电源向晶体管栅极施加偏置电压；检测多个偏置电压所对应的衬底交流电流，其中，衬底交流电流是在偏置电压的基础上对晶体管栅极施加的扰动信号的响应电流；其中，晶体管在部分偏置电压下处于耗尽状态，以及晶体管在部分偏置电压下处于反型状态；根据检测结果，确定阈值电压。本申请基于晶体管进入强反型状态时所对应的栅极电压等于阈值电压的定义，通过获取多个栅极偏置电压下对应的衬底电流，并通过衬底电流判断晶体管所处的状态，确定晶体管进入强反型状态时所对应的栅极偏置电压，实现了对阈值电压的准确测试，相较于定电流法规避了人为干扰因素。
附图说明
[0017]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0018]图1为金属氧化物半导体结构及其等效电路；图2为本申请实施例提供的一种测试方法的流程图；图3为本申请实施例提供的另一种测试方法的流程图；图4为本申请实施例提供的一种偏置电压的变化示意图；图5为本申请实施例提供的再一种测试方法的流程图；
图6为本申请实施例提供的一种检测结果的示意图；图7为本申请实施例提供的一种测试装置的结构示意图；图8为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
[0019]通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
[0020]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0021]对于金属氧化物半导体场效应晶体管（Metal
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Oxide
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Semiconductor Field
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Effect Transistor，简称MOSFET）而言，阈值电压Vth是晶体管的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种测试方法，应用于晶体管，其特征在于，包括：控制电源向晶体管栅极施加偏置电压，所述电源的两端分别连接所述晶体管栅极和晶体管衬底；检测多个所述偏置电压所对应的衬底交流电流，其中，所述衬底交流电流是在所述偏置电压的基础上对所述晶体管栅极施加的扰动信号的响应电流；其中，所述晶体管在部分所述偏置电压下处于耗尽状态或弱反型状态，以及所述晶体管在部分所述偏置电压下处于强反型状态；根据检测结果，确定阈值电压。2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述检测多个所述偏置电压所对应的衬底交流电流，包括：以初始电压作为当前偏置电压，并重复执行下述步骤，直到所述衬底交流电流不随所述偏置电压的变化而变化：在所述晶体管栅极施加所述当前偏置电压，并维持预设时长；在所述当前偏置电压的基础上对所述晶体管栅极施加所述扰动信号，检测获得对应的所述衬底交流电流；将所述当前偏置电压与预设电压梯度相加；相应地，所述根据检测结果，确定阈值电压，包括：将所述衬底交流电流不随所述偏置电压的变化而变化时所对应的绝对值最小的偏置电压作为所述阈值电压。3.根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于，所述衬底交流电流不随所述偏置电压的变化而变化的判断方法，包括：当前次获取的所述衬底交流电流与前一次获取的所述衬底交流电流的差值在预设误差范围。4.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述检测多个所述偏置电压所对应的衬底交流电流，包括：将预设电压范围内设置的多个测试点电压依次作为当前偏置电压施加在所述晶体管栅极上，并维持预设时长；在所述当前偏置电压的基础上对所述晶体管栅极施加所述扰动信号，检测获得对应的所述衬底交流电流；相应地，所述根据检测结果，确定阈值电压，包括：根据多个所述测试点电压及其对应的所述衬底交流电流，获取所述预设电压范围内所述衬底交流电流的变化曲线；将所述变化曲线中所述衬底交流电流开始转变为稳定值时所对应的所述偏置电压作为所述阈值电压。5.根据权利要求4所述的测试方法，其特征在于，所述多个测试点电压是基于预设步长均匀划分所述预设电压范围确定的。6.根据权利要求2或4所述的测试方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨杰，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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