[发明专利]用于评价改善负偏压下温度不稳定性效应工艺效果的方法有效

专利信息
申请号: 201010118029.1 申请日: 2010-03-03
公开(公告)号: CN102194650A 公开(公告)日: 2011-09-21
发明(设计)人: 童梓洋;于艳菊 申请(专利权)人: 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
主分类号: H01L21/00 分类号: H01L21/00;H01L21/66;G01R31/00
代理公司: 北京市磐华律师事务所 11336 代理人: 董巍;顾珊
地址: 201203 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 用于 评价 改善 偏压 温度 不稳定性 效应 工艺 效果 方法
【权利要求书】:

1.一种用于评价改善负偏压下温度不稳定性效应工艺效果的方法,包括下列步骤:

a:对多个具有相同参数的第一半导体器件分别实施多个不同的改善负偏压下温度不稳定性效应的工艺;

b:对所述第一半导体器件施加一段时间t的大小相同的应力;

c:判定所述第一半导体器件是否到达报废值P(t),当所述第一半导体器件未到达所述报废值P(t)时,返回步骤b;当所述第一半导体器件到达所述报废值P(t)时停止对所述第一半导体器件施加应力,进入步骤d;

d:选取对于最晚到达所述报废值P(t)的第一半导体器件所施加的改善负偏压下温度不稳定性效应的工艺为所述多个工艺中的最优工艺;其中,所述报废值P(t)=ΔT(t)/T,T为在所述步骤a之后对所述第一半导体器件立即测量的参考参数的值,ΔT(t)为在所述步骤b后对所述第一半导体器件测量的参考参数的值T’与T的差值。

2.如权利要求1所述的方法,还包括,

e:将步骤d中选取的所述第一半导体器件到达所述报废值的时间设定为第一寿命,将所述第一寿命与第一预设值相比较,如果所述第一寿命小于所述第一预设值,则重新选择改善负偏压下温度不稳定性效应的工艺,并返回步骤a。

3.如权利要求1所述的方法,还包括,

e:将步骤d中选取所述第一半导体器件到达所述报废值的时间设定为第一寿命,将所述第一寿命与第一预设值相比较,如果所述第一寿命不小于所述第一预设值,则进入步骤f;

f:提供与步骤d中选取的所述第一半导体器件具有相同参数、且实施了所述最优工艺的第二半导体器件;

g:将所述第二半导体器件经所述最优工艺后漂移了的参数调回到未经最优工艺之前的参数;

h:对所述第二半导体器件施加应力以检测寿命,得到第二寿命;

i:将所述第二寿命与第二预设值进行比较,如果所述第二寿命小于第二预设值,重新选择改善负偏压下温度不稳定性效应的工艺,并返回步骤a;如果所述第二寿命不小于所述第二预设值,则所述第二半导体器件合格。

4.如权利要求3所述的方法,其中所述步骤g中调回所述参数的方法采用离子注入工艺来进行。

5.如权利要求1-4中任一所述的方法,其中所述参考参数为半导体器件的饱和电流Idsat

6.如权利要求1-4中任一所述的方法,其中所述参考参数为半导体器件的阈值电压Vth

7.如权利要求1所述的方法,其中所述报废值设定为10%。

8.一种对于应用了改善负偏压下温度不稳定性效应工艺的半导体器件的寿命检测方法,其特征在于,采用如下公式计算半导体器件的寿命t:

t=10D

其中其中α=(1-P0/Ptar)-m,所述P(t)为报废值,所述A是与工艺相关的因数,所述n是负偏压下温度不稳定性效应退化的加速因子,所述t是施加应力的时间,m是与具体工艺相关的因数,0≤m≤1;P0是实施所述改善负偏压下温度不稳定性效应工艺后半导体器件的参数的数值,Ptar代表实施所述改善负偏压下温度不稳定性效应工艺前半导体器件的参数的数值。

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,当P0=Ptar时,所述m=0。

10.如权利要求8所述的方法,其中所述参数为半导体器件的饱和电流Idsat

11.如权利要求8所述的方法,其中所述参数为半导体器件的阈值电压Vth

12.如权利要求8所述的方法,其中所述报废值设定为10%。

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