对脉冲信号频率的比较能够获知待测单元中待测晶体管的阈值电压的波动情况，进而获知待测晶体管的工艺波动情况。本实施例提供的检测系统结构较为简单，能够实现简单且快速地对待测晶体管的工艺波动情况进行检测，尤其对于同一芯片内部不同晶体管之间的随机波动进行较为便捷地检测。
[0096]在上述技术方案的基础上，在晶体管工艺波动检测系统中还可以设置分频器5,连接在振荡器2的输出端，可参照图1。分频器5用于对振荡器2输出的脉冲信号进行分频，以降低脉冲信号的频率，易于分析和比较。
[0097]上述技术方案是在振荡器中同时包括了第一类振荡器和第二类振荡器，然而对于本领域技术人员而言，振荡器2也可以只包括一套振荡器的电路结构，根据选中的待测单元的类别将振荡器中各级反相器的第一连接端接高电平或接地，第二连接端接待测单元。具体的，技术人员可设计适当的电路结构，以在选定的待测单元为第一类待测单元时，将振荡器中的各级反相器的第一连接端接高电平，将第二连接端连接至待测单元的输出端，以及在选定的待测单元为第二类待测单元时，将振荡器中的各级反相器的第一连接端接地，将第二连接端连接至待测单元的输出端。
[0098]实施例五
[〇〇99]图9为本发明实施例五提供的晶体管工艺波动检测方法的流程图。如图9所示，
本实施例提供的晶体管工艺波动检测方法，可以包括如下几个步骤：
[0100]步骤101、对由至少两个待测单元组成的待测单元阵列中的待测单元进行选定。
[0101]该步骤可以由晶体管工艺波动检测系统中的行列译码器来执行。待测单元阵列中包括有至少两个待测单元，各待测单元组成矩阵，行列译码器分别与各待测单元连接，用于选定某一个待测单元。
[0102]步骤102、将选定的待测单元中的待测晶体管的输出信号转换为脉冲信号，脉冲信号的频率与待测晶体管的阈值电压对应，以通过脉冲信号频率的波动确定待测晶体管的阈值电压的波动。
[0103]该步骤可以通过行列选择器先将待测单元中的待测晶体管连接至振荡器，然后通过振荡器对待测晶体管的输出信号进行转换。
[0104]上述各步骤的具体实现方式均可参照上述各实施例，此处不再赘述。
[0105]本实施例提供的技术方案通过对由至少一个待测单元组成阵列结构中的待测单元进行选定，然后将选定的待测单元中的待测晶体管的输出信号转换为脉冲信号，通过对脉冲信号频率的比较能够获知待测单元中待测晶体管的阈值电压的波动情况，进而获知待测晶体管的工艺波动情况。本实施例提供的检测系统结构较为简单，能够实现简单且快速地对待测晶体管的工艺波动情况进行检测，尤其对于同一芯片内部不同晶体管之间的随机波动进行较为便捷地检测。
[0106]另外，在上述技术方案的基础上，还可以对脉冲信号进行分频，以降低脉冲信号的频率，通过对分频后的脉冲信号的频率波动来确定该脉冲信号的频率波动情况，以利于对各脉冲信号的频率进行比较和分析。具体可通过分频器来实现。
[0107]最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种晶体管工艺波动检测系统，其特征在于，包括待测单元阵列、行列译码器、行列选择器和振荡器； 所述待测单元阵列为由至少两个待测单元组成的阵列； 所述行列译码器分别与各所述待测单元连接，用于选定待测单元； 所述行列选择器分别与所述振荡器和各所述待测单元中的待测晶体管连接，用于将选定的待测晶体管连接至所述振荡器；所述振荡器将所述待测晶体管的输出信号转换为脉冲信号，所述脉冲信号的频率与所述待测晶体管的阈值电压对应，以通过所述脉冲信号频率的波动确定所述待测晶体管的阈值电压的波动。2.根据权利要求1所述的晶体管工艺波动检测系统，其特征在于，所述待测单元还包括辅助检测晶体管，所述辅助检测晶体管与所述待测晶体管的结构相同； 所述辅助检测晶体管的数据端与所述待测晶体管的数据端串联，所述辅助检测晶体管的控制端与所述待测晶体管的控制端分别接收互为反相的使能信号，以在所述待测晶体管关断时，所述辅助检测晶体管导通而抑制所述振荡器工作。3.根据权利要求2所述的晶体管工艺波动检测系统，其特征在于，所述待测晶体管和辅助检测晶体管为P沟道场效应管； 所述辅助检测晶体管的源极接收高电平信号，漏极与所述待测晶体管的源极连接，所述待测晶体管的漏极接地； 所述待测晶体管的源极还作为所述待测晶体管的输出端，与所述振荡器连接。4.根据权利要求3所述的晶体管工艺波动检测系统，其特征在于，所述振荡器包括依次连接成环状的奇数级反相器，其中一级反相器的输出端作为所述振荡器的输出端； 各级反相器的第一连接端接收高电平信号，第二连接端均与所述待测单元的输出端连接。5.根据权利要求4所述的晶体管工艺波动检测系统，其特征在于，所述奇数级反相器中的每一级反相器包括第一场效应管和第二场效应管，所述第一场效应管为P沟道场效应管，所述第二场效应管为η沟道场效应管； 所述第一场效应管的源极接收高电平信号，漏极与所述第二场效应管的漏极连接；所述第二场效应管的源极作为所述振荡器的输入端，与所述辅助晶体管的输出端连接； 所述第一场效应管的栅极与所述第二场效应管的栅极连接，且作为所述反相器的输入端与前一级反相器的输出端连接，所述第一场效应管的漏极作为所述反相器的输出端。6.根据权利要求2所述的晶体管工艺波动检测系统，其特征在于，所述待测晶体管和辅助检测晶体管为η沟道场效应管； 所述辅助检测晶体管的源极接地，漏极与所述待测晶体管的源极连接，所述待测晶体管的漏极接收高电平信号； 所述待测晶体管的源极还作为所述待测晶体管的输出端，与所述振荡器连接。7.根据权利要求6所述的晶体管工艺波动检测系统，其特征在于，所述振荡器包括依次连接成环状的奇数级反相器，其中一级反相器的输出端作为所述振荡器的输出端； 各级反相器的第一连接端接地，第二连接端均与所述待测单元的输出端连接。8.根据权利要求7所述的晶体管工艺波动检测系统，其特征在于，所述奇数级反相器中的每一级反相器包括第三场效应管和第四场效应管，所述第三场效应管为η沟道场效应管，所述第四场效应管为P沟道场效应管； 所述第三场效应管的源极接地，漏极与所述第四场效应管的漏极连接；所述第四场效应管的源极作为所述振荡器的输入端，与所述辅助晶体管的输出端连接； 所述第三场效应管的栅极与所述第四场效应管的栅极连接，且作为所述反相器的输入端与前一级反相器的输出端连接，所述第三场效应管的漏极作为所述反相器的输出端。9.根据权利要求1-8任一项所述的晶体管工艺波动检测系统，其特征在于，还包括分频器；所述分频器与所述振荡器连接，用于对所述振荡器输出的脉冲信号进行分频。10.一种晶体管工艺波动检测方法，其特征在于，包括: 对由至少两个待测单元组成的待测单元阵列中的待测单元进行选定； 将选定的所述待测单元中的待测晶体管的输出信号转换为脉冲信号，所述脉冲信号的频率与所述待测晶体管的阈值电压对应，以通过所述脉冲信号频率的波动确定所述待测晶体管的阈值电压的波动。11.根据权利要求10所述的晶体管工艺波动检测方法，其特征在于，还包括: 对所述脉冲信号进行分频，以通过分频后的脉冲信号的频率波动确定所述脉冲信号的频率波动。
【专利摘要】本发明提供一种晶体管工艺波动检测系统和检测方法，其中，系统包括待测单元阵列、行列译码器、行列选择器和振荡器；待测单元阵列为由至少两个待测单元组成的阵列；行列译码器分别与各待测单元连接，用于选定待测单元；行列选择器分别与振荡器和各待测单元中的待测晶体管连接，用于将选定的待测晶体管连接至振荡器；振荡器将待测晶体管的输出信号转换为脉冲信号，脉冲信号的频率与待测晶体管的阈值电压对应，以通过脉冲信号频率的波动确定待测晶体管的阈值电压的波动。本发明提供的晶体管工艺波动检测系统和检测方法能够解决现有的半导体晶体管工艺波动的检测方法较复杂的问题，实现了对晶体管工艺波动进行快速、简便地检测。
【IPC分类】G01R31/26
【公开号】CN105353288
【申请号】CN201410409294
【发明人】秦石强, 张译夫, 杨梁, 崔明艳, 肖斌
【申请人】龙芯中科技术有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2014年8月19日