[发明专利]MOS管参数退化的检测电路

说明书

本发明涉及一种MOS管参数退化的检测电路，包括应力测试电路、标准时钟输入电路、采样电路、采样计数器、时钟计数器、控制器和处理器；在MOS管参数退化的检测电路中，应力测试电路输出表征应力测试电路中的MOS管参数的测试信号，采样电路根据测试信号获取采样数据，采样计数器根据采样数据进行计数；标准时钟输入电路为采样电路和时钟计数器提供时钟信号，时钟计数器对时钟信号进行计数，处理器根据采样数据计数值和时钟信号计数值进行计算，获取MOS管参数退化的检测值。检测电路根据其组成能够完成MOS管参数退化相关数值的检测，无需外部设备辅助，可以有效提高检测电路的适用范围，满足在线监测的要求。

技术领域

本发明涉及MOS管检测电路的技术领域，特别是涉及MOS管参数退化的检测电路。

背景技术

随着超大规模集成电路制造技术向纳米方向发展，器件的尺寸特征尺寸越来越小，然而其正常工作电压并没有随之等比例降低，导致器件沟道内部的局部电场越来越大。沟道中的载流子在强电场中容易获得较大的能量从而形成热载流子。热载流子的能量较高，而且它们存在于器件沟道中，容易穿越界面势垒，注入到栅氧化层，被栅氧化层中的电荷陷阱俘获或者在Si-SiO₂界面产生界面态，从而引起器件有关参数发生变化，如阈值电压、跨导以及饱和区漏极电流等参数。当因栅氧化层积累电荷导致阈值电压和跨导退化超过一定限值时，将会导致器件的失效。热载流子注入效应(Hot Carriers Injection，HCI)是影响器件性能参数的重要因素，是导致器件失效率较高的失效机理之一。

为了能够提前预测芯片由于HCI效应导致的MOS管参数退化问题，需要开展可靠性预测工作。传统的可靠性预测技术由于无法预测芯片所处环境和工作情况，已经不能适应现代超大规模集成(ULSI)电路系统的需要，急待探索新的可靠性预测技术手段。

发明内容

基于此，有必要针对由于HCI效应导致的MOS管参数退化的问题，提供一种MOS管参数退化的检测电路。

一种MOS管参数退化的检测电路，包括应力测试电路、标准时钟输入电路、采样电路、采样计数器、时钟计数器和处理器；

应力测试电路、标准时钟输入电路分别与采样电路连接，采样电路和采样计数器连接，采样计数器与处理器连接；标准时钟输入电路还与时钟计数器连接，时钟计数器与处理器连接；

应力测试电路包括MOS管，应力测试电路输出表征MOS管参数的测试信号，采样电路对表征MOS管参数的信号进行采样，获取采样数据，采样计数器对采样数据进行计数；标准时钟输入电路为采样电路和时钟计数器提供时钟信号，时钟计数器对提供给时钟计数器的时钟信号进行计数，获取时钟信号计数值，处理器根据采样数据计数值和时钟信号计数值获取MOS管参数退化的检测值。

根据上述本发明的方案，在MOS管参数退化的检测电路中，应力测试电路输出表征应力测试电路中的MOS管参数的测试信号，采样电路根据测试信号获取采样数据，采样计数器根据采样数据进行计数；标准时钟输入电路为采样电路和时钟计数器提供时钟信号，时钟计数器对时钟信号进行计数，处理器根据采样数据计数值和时钟信号计数值进行计算，获取MOS管参数退化的检测值。在本方案中，检测电路根据其组成，包括应力测试电路、标准时钟输入电路、采样电路、采样计数器、时钟计数器和处理器，就能够完成MOS管参数退化相关数值的检测，在检测时无需其他外部设备辅助，可以有效提高检测电路的适用范围，满足在线监测的要求，而且检测电路硬件实现简单，实现成本较低，能够适应不用的工艺条件，有利于电路的移植。

附图说明

图1是其中一个实施例中MOS管参数退化的检测电路的结构示意图；

图2是其中一个实施例中MOS管参数退化的检测电路中应力测试电路的结构示意图；

图3是其中一个实施例中MOS管参数退化的检测电路中振荡器的结构示意图；