測量方法

   在器件生產(chǎn)過程中薄柵氧化層上的高電場是影響器件成品率和可靠性的主要因素。BP3106當(dāng)有足夠的電荷注入氧化層時,會發(fā)生氧化層介質(zhì)的擊穿,這種擊穿可以在介質(zhì)層上施加電流或施加一個高電場來獲得。由于電荷的注入會產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變化(陷阱、界面態(tài)等),引起局部電流的增加,產(chǎn)生熱損傷,導(dǎo)致氧化層有一條低的電阻通路,在介質(zhì)層上產(chǎn)生不可恢復(fù)的漏電。

   斜坡電流測量是評價柵氧化層可靠性的一種方法。擊穿電荷仇D是指柵氧化層擊穿前在電容上積累的電荷值,擊穿電荷密度‰D是指擊穿電荷除以電容面積的值。柵氧化層斜坡電流測試應(yīng)在以下設(shè)置下進行:柵偏壓極性為累積型,擴散層和阱(如果有)與襯底相連,溫度:25±5℃。

   測試由3個步驟組成,即初始測試、斜坡應(yīng)力測試和應(yīng)力后測試。

判定初始樣品是否有效可通過在其上施加一初始電流應(yīng)力(典型電流值是1mA)后再測量電容上的電壓值。如果電容上的電壓值不能達到使用條件下的電壓值,那么就判定初始樣品失效,不用再繼續(xù)接下來的程序;如果電容通過初始測試,則斜坡電流試驗可馬上進行。初始電流應(yīng)力的選擇應(yīng)該足夠大,以縮短初始測試時間,但又要足夠小,以探測到早期產(chǎn)生的電荷缺陷g:D。一般地,由于系統(tǒng)電容的原因,低于106c/cm2的兔D值難以得到。此外,初始電流應(yīng)力值還隨著測試結(jié)構(gòu)面積、氧化層缺陷水平、氧化層厚度的不同而變化。