[发明专利]半导体器件安全工作区测试方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制作技术领域，更具体的说是涉及一种半导体器件安全工作区测试方法和系统。

背景技术

在目前的集成电路设计制造中，CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)和DMOS(double-diffused Metal Oxide Semiconductor，双扩散金属氧化物半导体)是常见的半导体器件类型，半导体器件的安全工作区是指能够安全、可靠地进行工作的电流和电压的范围，超出该范围的电压和电流工作时，器件就容易损坏，获知器件的安全工作区，可以有效做到保护器件，减少在设计和使用过程中的器件损失。

现有的半导体器件安全工作区测试方法，通常是测试半导体器件在电器设计规则中定义的一组工作电压，得出该组工作电压的电流参数，再由该组工作电压和电流推测出半导体器件可安全工作的区域。

但是，现有的半导体器件安全工作区的测试方法，采用估算的方式来推测出半导体器件的安全工作区，所得的数据值并不准确，误差较大，因而容易导致对半导体器件的误操作。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种半导体器件安全工作区测试方法，用以解决现有的测试方法准确度不高，误差较大的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种半导体器件安全工作区测试方法，所述方法包括：

根据半导体器件应力测试结果，获知半导体器件在应力条件下的工作参数值和应力寿命值；

获取所述半导体器件在不同工作环境下的工作参数值；

根据每种工作环境下的工作参数值以及所述应力条件下的工作参数值和应力寿命值，计算得到每种工作环境下的寿命值；

判断所述每种工作环境下的寿命值是否符合预设标准，并根据判断结果确定半导体器件的安全工作区。

优选地，所述不同工作环境具体为半导体器件工作在多个不同电压下，所述多个不同电压包括电器设计规则中定义的理论工作电压以及小于该理论工作电压的多个电压和理论分析不安全的电压。

优选地，所述工作参数值具体为工作电流值，所述工作电流包括漏极电流和衬底电流。

优选地，根据每种工作环境下的工作参数值以及所述应力条件下的工作参数值和应力寿命值，计算得到每种工作环境下的寿命值具体为：

根据所述应力寿命值和应力条件下的工作参数以及热载流子注入退化模型得到寿命计算公式；

将每种工作环境下的工作参数值代入所述寿命计算公式，获得每种工作环境下的寿命值。

优选地，所述热载流子注入退化模型为：

T＝H*W*1/Id*(Ib/Id)^-m；

其中，T为寿命值，H为常量，W为半导体器件沟道宽度，Id为漏极电流，Ib为衬底电流，m为电压加速因子。

优选地，所述根据判断结果确定半导体器件的安全工作区具体为：

当寿命值符合预设标准时，则确定所述寿命值对应的电压和电流为安全工作的电压和电流；

当寿命值不符合预设标准时，则确定所述寿命值对应的电压为不安全工作的电压和电流；

根据所述安全工作的电压和电流以及不安全工作的电压和电流，确定半导体器件的安全工作区。

一种半导体器件安全工作区测试系统，所述系统包括：

第一获取模块，用于根据半导体器件应力测试结果，获知半导体器件在应力条件下的工作参数值和应力寿命值；

第二获取模块，用于获取所述半导体器件在不同工作环境下的工作参数值；

计算模块，用于根据每种工作环境下的工作参数值以及所述应力条件下的工作参数值和应力寿命值，计算得到每种工作环境下的寿命值；

判断模块，用于判断所述每种工作环境下的寿命值是否符合预设标准；

确定模块，用于根据所述判断模块的判断结果确定半导体器件安全工作区。

优选地，所述不同工作环境具体为半导体器件工作在多个不同电压下，所述多个不同电压包括电器设计规则中定义的理论工作电压以及小于该理论工作电压的多个电压。

优选地，所述计算模块包括：

第一计算单元，用于根据所述应力寿命值和应力条件下的工作参数以及热载流子注入退化模型得到寿命计算公式；

第二计算单元，用于将每种工作环境下的工作参数值代入所述寿命计算公式，获得每种工作环境下的寿命值。

优选地，所述确定模块包括：