[发明专利]测试电路及半导体测试方法

说明书

本发明涉及一种测试电路，包括：M个测试单元，测试单元具有第一端和第二端，M个测试单元的第一端均连接到电源线，M个测试单元的第二端均连接到地线，M为正整数；测试单元包括TDDB测试元件、开关和控制电路；TDDB测试元件被击穿之前具有第一等效电阻，TDDB测试元件被击穿之后具有第二等效电阻，第一等效电阻大于第二等效电阻。各TDDB测试元同时在同一电压下进行测试，一旦其中的某一个TDDB测试单元被击穿，控制电路和开关会将该TDDB测试单元所在的支路断路，避免短路的出现，从而不影响其他TDDB测试单元的后续继续测试，使得多个TDDB测试单元能够同时进行检测，大大缩短了测试时间。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及测试电路及半导体测试方法。

背景技术

TDDB(Time Dependent Dielectric Breakdown，时间相关的电介质击穿)是一种评价电介质质量的重要方法，常规TDDB测试结构中，待测样品一端加恒定的电压，另一端接地；持续监控流经样品的电流，某一时刻待测样品击穿引起电路短路，此时量测机台会量测到一个突然跳变的大电流，机台在量测到大电流后，停止测试。显然，TDDB测试为一个耗时的测试。虽然加在待测样品上的恒定电压越高，则测试时间越短，但较高的电压可能会因栅极氧化物寿命预测不合理且不稳定的不同机制而使氧化物烧毁。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供测试电路及半导体测试方法。

本发明提供了一种测试电路，包括：

M个测试单元，所述测试单元具有第一端和第二端，所述M个测试单元的第一端均连接到电源线，所述M个测试单元的第二端均连接到地线，所述M为正整数；

所述测试单元包括TDDB测试元件、开关和控制电路，其中，所述TDDB测试元件的第一端为所述测试单元的第一端，所述TDDB测试元件的第二端连接到所述开关的第一端，所述开关的第二端为所述测试单元的第二端，所述开关的第一端通过所述控制电路连接到所述开关的控制端；

所述TDDB测试元件被击穿之前具有第一等效电阻，所述TDDB测试元件被击穿之后具有第二等效电阻，所述第一等效电阻大于所述第二等效电阻。

在其中一个实施例中，所述TDDB测试元件具有电介质层，所述电介质层的面积大于等于1μm²且小于等于1000000μm²。

在其中一个实施例中，所述M个测试单元的TDDB测试元件的电介质层均为二氧化硅。

在其中一个实施例中，所述M大于等于2，且所述M个测试单元的TDDB测试元件的电介质层的面积相等。

在其中一个实施例中，所述M大于等于2，且所述M个测试单元的TDDB测试元件的电介质层的面积不完全相等。

在其中一个实施例中，所述M大于等于3，且所述M个测试单元的TDDB测试元件的电介质层的面积呈等差数列或等比数列。

在其中一个实施例中，所述M大于等于2，且所述M个测试单元的TDDB测试元件的电介质层不完全相同。

在其中一个实施例中，所述M个测试单元的TDDB测试元件的电介质层的面积相等。

在其中一个实施例中，所述第一等效电阻与第二等效电阻的比值大于等于100。

在其中一个实施例中，所述开关包括NMOS管，所述NMOS管的漏极与所述TDDB测试元件的第二端电连接，所述NMOS管的源极接地。

在其中一个实施例中，所述控制电路包括反相器，所述反相器的输入与所述TDDB测试元件的第二端电连接，另一端与所述NMOS管的栅极电连接。