用于检测半导体元件特性的半导体器件及其操作方法与流程

用于检测半导体元件特性的半导体器件及其操作方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年8月18日提交的申请号为10-2020-0103298的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
3.本公开涉及半导体设计技术，并且更具体地，涉及用于检测晶体管的工作电流特性的半导体器件及其操作方法。


背景技术：

4.半导体器件通常被形成在硅晶片上。通常，在一个晶片上形成几十到数百个半导体器件。在晶片上形成多个半导体器件之后，进行测试以判断晶片上的每个半导体器件是否正常运行。仅将具有正常运行的半导体器件的晶片包装并发货。
5.使用各种方法中的任意一种来进行这种测试。测试电参数以判断每个半导体器件的每个单元元件的电特性是否对应于目标特性。还测试了有关半导体器件是否按设计运行的功能方面。在这种测试中，判断是否响应于输入到半导体器件的信号而正确地输出信号。
6.为了测试单元元件的电特性，可以测量由于向半导体器件的单元元件(例如晶体管或电阻器)施加恒定电压而产生的工作电流。然而，将恒定电压施加到布置在各种电路中的晶体管和电阻器是不实际的。当前，制备测试图案/块，该测试图案/块包括在半导体器件中实施的诸如晶体管或电阻器之类的元件，向测试块施加电压，并且测量所产生的电流，从而估算例如形成在半导体器件中的晶体管或电阻器的电参数/特性。


技术实现要素：

7.根据实施例，提供一种半导体器件及其操作方法，该半导体器件利用反映芯片的内部环境来检测晶体管的特性。
8.根据一个实施例，一种半导体器件包括：第一监测焊盘和第二监测焊盘；测试电路，包括：nmos晶体管，其漏极和源极耦接在第一电压端子与公共节点之间；pmos晶体管，其漏极和源极耦接在公共节点与第二电压端子之间；第一开关元件，其具有经由第一电阻器耦接到公共节点的第一端子和与第一监测焊盘耦接的第二端子；以及第二开关元件，其具有经由第二电阻器耦接到公共节点的第三端子和与第二监测焊盘耦接的第四端子；以及测试控制电路，其适用于控制测试电路。
9.根据一个实施例，一种半导体器件的操作方法，该半导体器件包括：nmos晶体管，其漏极和源极耦接在第一电压端子与公共节点之间；pmos晶体管，其漏极和源极耦接在公共节点与第二电压端子之间；第一开关元件，其具有经由第一电阻器耦接到公共节点的第一端子和与第一监测焊盘耦接的第二端子；以及第二开关元件，其具有经由第二电阻器耦接到公共节点的第三端子和与第二监测焊盘耦接的第四端子，所述方法包括：在第一测量模式下，当接地电压被施加到第一监测焊盘时，形成从第一电压端子到第一监测焊盘的第
一电流路径，以及然后调整nmos晶体管的漏-源电压和栅-源电压；以及在第二测量模式下，当电源电压被施加到第一监测焊盘时，形成从第一监测焊盘到第二电压端子的第二电流路径，以及然后调整pmos晶体管的漏-源电压和栅-源电压。
10.根据一个实施例，一种经由与半导体器件的nmos晶体管和pmos晶体管的公共节点耦接的第一监测焊盘和第二监测焊盘来测量每个晶体管的饱和电流的方法，所述方法包括：通过向第一监测焊盘施加接地电压，形成在nmos晶体管与第一监测焊盘之间的第一电流路径；测量流过第一监测焊盘的第一电流；通过经由第二监测焊盘检测公共节点的电压来产生检测信号，并将检测信号提供给半导体器件；经由第一监测焊盘来测量第二电流；基于第一电流和第二电流来计算nmos晶体管的饱和电流。
11.根据一个实施例，一种半导体器件包括测试电路，该测试电路包括：晶体管，其可操作地耦接在端子与节点之间；第一焊盘，其经由电阻器可操作地耦接到节点，以及第二焊盘，其可操作地耦接到节点；和控制电路，其适于控制测试电路，从而：形成在端子与第一焊盘之间的电流路径，以在电流路径上产生第一电流并且在节点上产生电压，以及通过基于节点上的电压来调整晶体管的漏-源电压和栅-源电压，在电流路径上产生第二电流，其中，晶体管的源极和主体耦接到节点，其中，第一电流和第二电流分别在第一焊盘处可检测，并且用于计算晶体管的饱和电流，以及其中，在节点上的电压在第二焊盘处可检测。
12.根据实施例，在所述半导体器件中，可以准确地检测晶体管特性。因此，可以提高所制造的半导体器件的特性。
13.根据实施例，在所述半导体器件中，可以准确地检测晶体管特性。因此，即使在半导体器件高速运行时，也可以减少故障。
附图说明
14.图1是示出根据实施例的测试电路的电路图。
15.图2是示出根据实施例的包括半导体器件和电流测量器件的半导体系统的框图。
16.图3是示出如图1所示的在非测量模式下的测试电路的状态的视图。
17.图4、图5a和图5b是示出在第一测量模式下测量nmos晶体管的饱和电流的方法的视图。
18.图6、图7a和图7b是示出在第二测量模式下测量pmos晶体管的饱和电流的方法的视图。
19.图8是示出根据实施例的电流测量方法的流程图。
具体实施方式
20.下面参考附图更详细地描述本发明的各种实施例。然而，本发明可以以不同的形式实施，并且因此不应被解释为限于本文中所阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本公开透彻和完整，并将本发明的范围充分传达给本领域技术人员。贯穿本公开，在本发明的各个附图和实施例中，相同的附图标记指代相同的部分。注意，对“一个实施例”或“另一实施例”等的引用不一定意味着仅一个实施例，并且对任何这样的短语的不同引用不一定针对相同的实施例。当在本文中使用时，术语“实施例”未必指所有实施例。
21.将理解，尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等在本文中可以用于标识各种元件，但
是这些元件不受这些术语的限制。这些术语用于将一个元件与其他具有相同或相似名称的另一元件区分开。因此，在一个实例中的第一元件也可以在另一实例中被称为第二元件或第三元件，而不表示元件本身的任何变化。
22.将进一步理解的是，当一个元件被称为“连接至”或“耦接至”另一元件时，它可以直接位于另一元件上、被连接或耦接至另一元件，或者可以存在中间元件。另外，还将理解的是，当元件被称为在两个元件“之间”时，该元件可以是这两个元件之间的唯一元件，或者还可以存在一个或更多个中间元件。除非说明了或上下文表示不是这样，否则两个元件之间的通信(无论是直接还是间接地连接/耦接)可以是有线的，也可以是无线的。
23.如本文中所用，单数形式也可以包括复数形式，反之亦然，除非上下文明确表示不是这样。
24.将进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”、“包括有”、“包含”和“包含有”指定了所述元件的存在并且不排除存在或增加一个或更多其他元件。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关联的所列项目的任意组合和全部组合。
25.为了测量晶体管的工作电流(iop)，已经提出了一种测量流过与晶体管连接的数据焊盘的电流的方法。然而，随着以更高速度执行数据输入/输出操作，数据焊盘的负载由于与数据焊盘连接的晶体管而增大。另一种方法是使用开尔文(kelvin)接触式探针来测量流过与晶体管连接的单独的电压测量焊盘的工作电流(iop)。开尔文接触式探针具有用于供应电流的力探针(force probe)和用于检测电压的感测探针。两个探针彼此绝缘，并且可以与半导体器件的外部端子接触。但是，当使用开尔文接触式探针测量电流时，力探针施加的电压不高于接地电压(vss)，这会导致发生泄漏，从而使准确测量变得困难。
26.根据一个实施例，提供一种用于测量工作电流的新的和改进的方法。
27.图1是示出根据实施例的测试电路100的电路图。
28.参考图1，测试电路100可以包括：n沟道金属氧化物半导体晶体管(nmos)n1，其漏极和源极连接在第一电压端子v1与公共节点com_s之间；p沟道金属氧化物半导体晶体管(pmos)p1，其漏极和源极连接在公共节点com_s与第二电压端子v2之间；第一开关元件sw1，其具有经由第一电阻器r1连接到公共节点com_s的第一端子，以及与第一监测焊盘vm1_pad连接的第二端子；以及第二开关元件sw2，其具有经由第二电阻器r2连接到公共节点com_s的第一端子，以及与第二监测焊盘vm2_pad连接的第二端子。例如，第一电阻器r1和第二电阻器r2可以是金属线中的寄生线电阻器。
29.具体地，nmos晶体管n1的漏极可以连接到第一电压端子v1，并且nmos晶体管n1的源极可以连接到公共节点com_s。可以经由nmos晶体管n1的栅极来接收第一控制信号tm_n。pmos晶体管p1的漏极可以连接到第二电压端子v2，并且pmos晶体管p1的源极可以连接到公共节点com_s。可以经由pmos晶体管p1的栅极接收第二控制信号tm_p。根据一个实施例，nmos晶体管n1的主体(bulk)和源极以及pmos晶体管p1的主体和源极可以与公共节点com_s连接。因此，体-源(bulk-source)电压基本上变为0v，防止了由于体效应(body effect)引起的mos晶体管的阈值电压的不稳定变化。因此，可以准确地监测晶体管特性。
30.第一开关元件sw1可以通过第三控制信号tm_fs和反相第三控制信号tm_fsb而被导通。第二开关元件sw2可以通过第四控制信号tm_ds和反相第四控制信号tm_dsb而被导通。第一开关元件sw1和第二开关元件sw2均可以被实现为传输门。
31.根据一个实施例，第一监测焊盘vm1_pad和第二监测焊盘vm2_pad可以被实现为监测专用焊盘，其与数据焊盘dq不同，并且可以包括例如电压测量焊盘。换言之，在非测量模式下，例如在数据输入/输出操作中，第一监测焊盘vm1_pad和第二监测焊盘vm2_pad可以被控制为浮置的或具有固定的电压电平，以便不工作。
32.图2是示出根据实施例的包括半导体器件200和电流测量器件300的半导体系统的框图。图3是示出如图1所示的在非测量模式下的测试电路210的状态的视图。
33.参考图2，半导体器件200可以包括第一监测焊盘vm1_pad、第二监测焊盘vm2_pad、测试电路210和测试控制电路220。
34.第一监测焊盘vm1_pad、第二监测焊盘vm2_pad和测试电路210分别与图1的第一监测焊盘vm1_pad、第二监测焊盘vm2_pad和测试电路100基本相似，因此不再描述。
35.测试控制电路220可以根据从测量器件300提供的测试模式信号tm和检测信号det_va而产生第一控制信号至第四控制信号tm_n、tm_p、tm_fs和tm_ds，并调整向第一电压端子v1和第二电压端子v2提供的电压电平，从而控制测试电路210。检测信号det_va和测试模式信号tm可以通过除了第一监测焊盘vm1_pad和第二监测焊盘vm2_pad之外的命令/地址焊盘或数据焊盘而被输入到测试控制电路220。测试控制电路220可以通过使第三控制信号tm_fs和第四控制信号tm_ds反相来产生反相第三控制信号tm_fsb和反相第四控制信号tm_dsb。
36.具体地，测试控制电路220可以根据测试模式信号tm而控制测试电路210在非测量模式或测量模式下工作。
37.参考图3，在非测量模式下，测试控制电路220可以根据测试模式信号tm而产生处于逻辑低电平(例如，接地电压(vss)电平)的第一控制信号tm_n、处于逻辑高电平(例如，电源电压(vdd)电平)的第二控制信号tm_p以及处于逻辑低电平的第三控制信号tm_fs和第四控制信号tm_ds。因此，nmos晶体管n1、pmos晶体管p1、第一开关元件sw1和第二开关元件sw2全都可以被关断，从而使第一监测焊盘vm1_pad和第二监测焊盘vm2_pad浮置。在这种情况下，由于nmos晶体管n1、pmos晶体管p1、第一开关元件sw1和第二开关元件sw2全都被关断，因此可以防止泄漏。根据一个实施例，在非测量模式下，测试控制电路220可以根据测试模式信号tm而产生处于逻辑低电平的第一控制信号tm_n和二控制信号tm_p以及处于逻辑高电平的第三控制信号tm_fs和第四控制信号tm_ds，并以接地电压(vss)电平驱动第二电压端子v2。因此，nmos晶体管n1被关断，并且pmos晶体管p1、第一开关元件sw1和第二开关元件sw2全部被导通，使得第一监测焊盘vm1_pad和第二监测焊盘vm2_pad可以具有固定电压电平(例如，接地电压电平)。如上所述，在诸如数据输入/输出操作的非测量模式下，测试控制电路220可以使第一监测焊盘vm1_pad和第二监测焊盘vm2_pad浮置，或者固定第一监测焊盘vm1_pad和第二监测焊盘vm2_pad的电压电平，从而允许在不影响执行数据输入/输出操作的数据焊盘dq的操作的情况下进行控制。
38.返回参考图2，在测量模式下，测试控制电路220可以根据测试模式信号tm控制测试电路210以形成在第一监测焊盘vm1_pad与nmos晶体管n1或pmos晶体管p1之间的电流路径，从而测试其特性，所述nmos晶体管n1或pmos晶体管p1中之一被选择为目标晶体管。测量模式可以包括用于nmos晶体管的特性(例如，饱和电流)的第一测量模式和用于测量pmos晶体管的特性(例如，饱和电流)的第二测量模式。例如，在第一测量模式下，测试控制电路220
可以控制测试电路210以形成在nmos晶体管n1与第一监测焊盘vm1_pad之间的电流路径，并且在第二测量模式下，测试控制电路220可以控制测试电路210以形成在pmos晶体管p1与第一监测焊盘vm1_pad之间的电流路径。在第一测量模式和第二测量模式下，测试控制电路220可以根据检测信号det_va来分别调整nmos晶体管和pmos晶体管的漏-源电压和栅-源电压。
39.测量器件300可以产生测试模式信号tm以将非测量模式、第一测量模式和第二测量模式彼此区分开。例如，测试模式信号tm可以在非测量模式下为两比特位信号“00”，在第一测量模式下为两比特位信号“01”，并且在第二测量模式下为两比特位信号“10”。在测量模式下，测量器件300可以使用第一监测焊盘vm1_pad和第二监测焊盘vm2_pad来测量半导体器件200的nmos晶体管n1和pmos晶体管p1的饱和电流。在测量模式下，测量器件300可以利用形成在目标晶体管与第一监测焊盘vm1_pad之间的电流路径，向第一监测焊盘vm1_pad施加固定的电压电平，并测量流过第一监测焊盘vm1_pad的第一电流。测量器件300可以经由第二监测焊盘vm2_pad来检测公共节点com_s的电压va。基于检测到的电压电平va，测量器件300可以向半导体器件200提供检测信号det_va，或者调整第一监测焊盘vm1_pad的电压电平。此后，随着目标晶体管的漏-源电压和栅-源电压被调整，测量器件300可以经由第一监测焊盘vm1_pad来测量第二电流。测量器件300可以基于第一电流和第二电流来计算目标晶体管的饱和电流。例如，利用被选择为目标晶体管的单独nmos晶体管n1或单独pmos晶体管p1，测量器件300可以在改变目标晶体管的状态的同时，利用经由第一监测焊盘vm1_pad测量的第一电流和第二电流来计算目标晶体管的饱和电流。
40.测量器件300可以基于nmos晶体管n1和pmos晶体管p1的饱和电流来计算工作电流iop。例如，测量器件300可以使用以下等式来计算工作电流iop。因此，根据一个实施例，可以通过基于每个晶体管的饱和电流而计算工作电流iop来测试元件(或器件)特性。
41.[等式1]
[0042]
iop＝nmos idsat+k*pmos idsat，其中“nmos idsat”是nmos晶体管的饱和电流，“pmos idsat”是pmos晶体管的饱和电流，并且“k”是pn比。
[0043]
下面参考附图基于测试电路210的每个组件的状态来描述测试控制电路220和测量器件300在第一测量模式和第二测量模式下的操作。
[0044]
图4、图5a和图5b是示出用于在第一测量模式下测量nmos晶体管n1的饱和电流的方法的示图。
[0045]
参考图4和图5a，在第一测量模式下，测量器件300可以向第一监测焊盘vm1_pad施加接地电压vss。测试控制电路220可以根据测试模式信号tm而产生处于逻辑高电平(例如，电源电压(vdd)电平)的第三控制信号tm_fs和第四控制信号tm_ds，以及向第一电压端子v1施加电源电压vdd并且向第二电压端子v2施加接地电压vss。因此，pmos晶体管p1被关断，并且nmos晶体管n1、第一开关元件sw1和第二开关元件sw2全部被导通。结果，可以形成从第一电压端子v1经由nmos晶体管n1和公共节点com_s到第一监测焊盘vm1_pad的第一电流路径。在这种情况下，nmos晶体管n1的漏-源电压vds和栅-源电压vgs都变为(vdd-va)电平，使得nmos晶体管n1可以处于饱和状态下。
[0046]
在第一电流路径已形成的情况下，测量器件300可以测量流过第一监测焊盘vm1_pad的第一电流。测量器件300可以经由第二监测焊盘vm2_pad检测公共节点com_s的电压
va。在这种情况下，假设第一电阻器r1的端子之间的电压为电压降(vdrop)，则公共节点com_s的电压va可以处于相同的电平，即，vdrop。测量器件300可以向半导体器件200提供利用检测到的电压电平所产生的检测信号det_va。
[0047]
参考图4和图5b，测试控制电路220可以根据检测信号det_va来调整第一电压端子v1的电压电平和第一控制信号tm_n的电压电平。例如，测试控制电路220可以将第一控制信号tm_n和第一电压端子v1的电压电平中的每一个调整为电源电压vdd与根据检测信号det_va确定的公共节点com_s的电压va之和(vdd+va)。因此，nmos晶体管n1的漏-源电压vds和栅-源电压vgs中的每一个变为电源电压vdd电平。在这种情况下，nmos晶体管n1可以仍然保持在饱和状态下。
[0048]
测量器件300可以经由第一监测焊盘vm1_pad来测量第二电流。测量器件300可以基于第一电流和第二电流来计算nmos晶体管n1的饱和电流。例如，假设电源电压vdd电平为1.05v并且电压降vdrop电平为0.1v，则当nmos晶体管n1的漏-源电压vds和栅-源电压vgs均为0.95v时，第一电流是漏极饱和电流，而当nmos晶体管n1的漏-源电压vds和栅-源电压vgs均为1.05v时，第二电流是漏极饱和电流。因此，在选择单独nmos晶体管n1的情况下，测量器件300可以在改变nmos晶体管n1的状态的同时，利用经由第一监测焊盘vm1_pad测量的第一电流和第二电流来准确地计算nmos晶体管n1的饱和电流。
[0049]
在上述实施例中，测量器件300提供与公共节点com_s的电压va相对应的检测信号det_va，并且基于此，测试控制电路220调整第一控制信号tm_n的电压电平和第一电压端子v1的电压电平。然而，本发明不限于此。根据另一实施例，测量器件300可以基于公共节点com_s的电压va(即，根据检测信号det_va)来将测试电路210的电源电压电平调整为(vdd+va)电平，该测试电路210的电源电压电平被升高了公共节点com_s的电压va。换言之，如图4的虚线所示，第一控制信号至第四控制信号tm_n、tm_p、tm_fs和tm_ds以及第一电压端子v1都可以以(vdd+va)电平来驱动。
[0050]
图6、图7a和图7b是示出在第二测量模式下测量pmos晶体管p1的饱和电流的方法的示图。
[0051]
参考图6和图7a，在第二测量模式下，测量器件300可以向第一监测焊盘vm1_pad施加电源电压vdd。测试控制电路220可以根据测试模式信号tm而产生处于逻辑低电平的第一控制信号tm_n和第二控制信号tm_p以及处于逻辑高电平的第三控制信号tm_fs和第四控制信号tm_ds，并向第二电压端子v2施加接地电压vss电平。因此，nmos晶体管n1被关断，并且pmos晶体管p1、第一开关元件sw1和第二开关元件sw2全部被导通。结果，可以形成从第一监测焊盘vm1_pad经由公共节点com_s和pmos晶体管p1到第二电压端子v2的第二电流路径。在这种情况下，pmos晶体管p1的漏-源电压vds和栅-源电压vgs都变为公共节点com_s的电压电平va，使得pmos晶体管p1可以处于饱和状态下。
[0052]
在第二电流路径已形成的情况下，测量器件300可以测量流过第一监测焊盘vm1_pad的第三电流。测量器件300可以经由第二监测焊盘vm2_pad来检测公共节点com_s的电压va。在这种情况下，假设第一电阻器r1的端子之间的电压是电压降vdrop，则公共节点com_s的电压va可以处于vdd-vdrop电平，其是电源电压vdd减去电压降vdrop的电平。
[0053]
参考图6和图7b，测量器件300可以利用检测到的电压va电平来调整第一监测焊盘vm1_pad的电压电平。测量器件300可以利用检测到的电压va电平来计算第一电阻器r1的端
子之间的vdrop电平，并将第一监测焊盘vm1_pad的电压电平调整为电源电压与第一电阻器的端子之间的电压降vdrop之和(vdd+vdrop)。例如，测量器件300可以通过计算电源电压vdd电平与检测到的电压电平(vdd-vdrop)之间的差(即，vdrop)来得到第一电阻器r1的端子之间的电压电平vdrop，并将第一监测焊盘vm1_pad的电压电平调整为所得到的电压电平vdrop与电源电压vdd之和(vdd+vdrop)。因此，公共节点com_s的电压va变为电源电压vdd电平，并且pmos晶体管p1的漏-源电压vds和栅-源电压vgs中的每一个变为电源电压vdd电平。在这种情况下，pmos晶体管p1可以仍然保持在饱和状态下。
[0054]
测量器件300可以经由第一监测焊盘vm1_pad来测量第四电流。测量器件300可以基于第三电流和第四电流来计算pmos晶体管p1的饱和电流。例如，假设电源电压vdd电平为1.05v并且电压降vdrop电平为0.1v，则当pmos晶体管p1的漏-源电压vds和栅-源电压vgs均为0.95v时，第三电流是漏极饱和电流，而当pmos晶体管p1的漏-源电压vds和栅-源电压vgs均为1.05v时，第四电流是漏极饱和电流。因此，在选择单独pmos晶体管p1的情况下，测量器件300可以在改变pmos晶体管p1的状态的同时，利用经由第一监测焊盘vm1_pad测量的第三电流和第四电流来计算pmos晶体管p1的饱和电流。
[0055]
图8是示出根据实施例的电流测量方法的流程图。
[0056]
参考图8，测量器件300向测试控制电路220传送用于进入非测量模式、第一测量模式或第二测量模式的测试模式信号tm。
[0057]
在已传送用于指示非测量模式的测试模式信号tm的情况下，例如在数据输入/输出操作中，第一监测焊盘vm1_pad和第二监测焊盘vm2_pad可以被控制为浮置的或具有固定的电压电平，以便不工作。
[0058]
首先，在第一测量模式下(在s800处)，测量器件300将接地电压vss电平施加到第一监测焊盘vm1_pad。根据指示第一测量模式的测试模式信号tm，测试控制电路220控制测试电路210以形成在nmos晶体管n1与第一监测焊盘vm1_pad之间的第一电流路径(在s810处)。
[0059]
在第一电流路径已形成的情况下，测量器件300测量流过第一监测焊盘vm1_pad的第一电流作为nmos晶体管n1的漏极饱和电流(在s820处)。测量器件300经由第二监测焊盘vm2_pad来检测公共节点com_s的电压va，并向半导体器件200提供利用检测到的电压va电平所产生的检测信号det_va(在s830处)。
[0060]
测试控制电路220可以将第一控制信号tm_n和第一电压端子v1的电压电平调整为电源电压vdd与根据检测信号det_va所确定的公共节点com_s的电压va之和(vdd+va)。根据一个实施例，测量器件300可以基于公共节点com_s的电压va来将测试电路210的电源电压电平调整为(vdd+va)电平。因此，nmos晶体管n1的漏-源电压vds和栅-源电压vgs中的每一个可以被调整为变成电源电压vdd电平(在s840处)。
[0061]
测量器件300测量流过第一监测焊盘vm1_pad的第二电流作为nmos晶体管n1的漏极饱和电流(在s850处)。测量器件300可以基于第一电流和第二电流来计算nmos晶体管n1的饱和电流(在s860处)。
[0062]
此后，可以执行第二测量模式(在s900处)。
[0063]
测量器件300向第一监测焊盘vm1_pad施加电源电压vdd电平。根据指示第二测量模式的测试模式信号tm，测试控制电路220控制测试电路210以形成在pmos晶体管p1与第一
监测焊盘vm1_pad之间的第二电流路径(在s910处)。
[0064]
在第二电流路径已形成的情况下，测量器件300测量流过第一监测焊盘vm1_pad的第三电流作为pmos晶体管p1的漏极饱和电流(在s920处)。测量器件300经由第二监测焊盘vm2_pad来检测公共节点com_s的电压va(在s930处)，并且利用检测到的电压va电平来调整第一监测焊盘vm1_pad的电压电平(在s940处)。因此，公共节点com_s的电压va变为电源电压vdd电平，并且pmos晶体管p1的漏-源电压vds和栅-源电压vgs中的每一个可以被调整以变成电源电压vdd电平。
[0065]
测量器件300测量流过第一监测焊盘vm1_pad的第四电流作为pmos晶体管p1的漏极饱和电流(在s950处)。测量器件300可以基于第三电流和第四电流来计算pmos晶体管p1的饱和电流(在s960处)。
[0066]
此后，测量器件300可以基于nmos晶体管n1和pmos晶体管p1的饱和电流来计算工作电流iop。
[0067]
尽管在上述实施例中，在测量nmos晶体管n1的饱和电流之后测量pmos晶体管p1的饱和电流，但是本发明不限于此。例如，在测量了pmos晶体管p1的饱和电流之后，可以测量nmos晶体管n1的饱和电流。
[0068]
如上所述，根据公开的实施例，在半导体器件中，使用芯片内部的测试电路来测量电流，允许利用反映芯片的内部环境来检测晶体管的特性。此外，可以以其中所施加的电压电平不必大于接地电压的方案来测量电流。因此，可以在没有电流泄漏的情况下准确地检测晶体管特性。
[0069]
应当注意，尽管已经图示和描述了本发明的实施例，但是本发明不限于任何公开的实施例或不受任何公开的实施例的限制。根据本公开，本领域技术人员将认识到，可以在不脱离本发明的技术精神的情况下对所公开的任何实施例进行各种改变。本发明包括落入权利要求范围内的所有改变。
[0070]
例如，根据输入信号的极性，在本文中作为示例提供的逻辑门和晶体管可以具有不同于本文所公开的类型和布置。