[发明专利]在线监控存储器ONO膜层质量的方法、装置及可读存储介质

说明书

本发明提供了一种在线监控存储器ONO膜层质量的方法、装置及可读存储介质，应用于半导体技术领域。由于在高温状态下，存储器ONO膜层中存储的电荷会出现电荷逃逸的现象，因此，可以通过高温烘烤后的存储器ONO膜层的剩余阈值电压窗口是否满足该阈值电压窗口对应的标准值的方式，评估存储器ONO膜层质量，从而实现在线监控存储器ONO膜层质量。进一步的，可以通过确定执行多次循环编程擦除操作之后的监控片的阈值电压窗口是否符合阈值电压窗口的标准要求，来在线评估存储器ONO膜层的在循环编程擦除后的循环可靠性特性及数据保持能力特性。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种在线监控存储器ONO膜层质量的方法、装置及可读存储介质。

背景技术

SONOS(Semiconductor-Oxide-Nitride-Oxide-Semiconductor)闪存器件，由于具备良好的等比例缩小特性和抗辐射特性，已经成为了目前主要的闪存类型之一。但SONOS闪存器件在应用上还面临着许多问题，其中，可靠性相关的问题主要有两个：一是Endurance(电擦写持久力)特性，即衡量SONOS器件在多次编程/擦除之后，器件特性方面可能的退化。二是DataRetention(数据保持力)特性，即SONOS器件的数据保存能力。

目前，业界对SONOS的数据保持力特性的评估方法是通过产品及电路层级的评价来评估，即，在整个芯片形成之后进行测试评估。然而，通过电路级测试虽然比较全面，但需要在所有的工艺完成之后进行，不能实时判断出ONO膜的好坏，这样就带来了生产线的极大风险。而且，目前暂无有效的在线(inline)监控手段对SONOS闪存的数据保持力进行直接监控。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在线监控存储器ONO膜层质量的方法，以解决现有技术中无法进行在线监控存储器ONO膜层的质量的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种在线监控存储器ONO膜层质量的方法，包括：

提供一具有ONO膜层的监控片，所述监控片上的ONO膜层与制作存储器的晶片上的ONO膜层一道形成，所述ONO膜层包括氧化硅膜层、氮化硅膜层和氧化硅膜层；

对所述监控片进行预操作，所述预操作包括对所述监控片进行初始编程操作和初始擦除操作；

确定所述预操作之后的所述监控片对应的第一阈值电压窗口；

对所述预操作之后的所述监控片进行第一次烘烤处理，并确定所述第一次烘烤处理之后的所述监控片对应的第二阈值电压窗口；

判断所述第二阈值电压窗口是否满足第二阈值电压窗口标准要求，并以此评估所述监控片上的ONO膜层的质量，以监控存储器ONO膜层质量。

可选的，判断所述第二阈值电压窗口是否满足第二阈值电压窗口标准要求，并以此评估所述监控片上的ONO膜层质量，以监控存储器ONO膜层质量的步骤，可以包括：

若所述第二阈值电压窗口不小于所述第二阈值电压窗口的标准值，则确定所述制作存储器的晶片上的ONO膜层具有符合存储器设计要求的数据保持能力特性。

可选的，确定所述预操作之后的所述监控片对应的第一阈值电压窗口的步骤，可以包括：

在对所述监控片进行初始编程操作之后，获取初始编程操作之后的所述监控片对应的第一电容-电压曲线，并将所述第一电容-电压曲线中的峰值点对应的第一电压值作为所述监控片的初始编程状态电子电压；

在对所述监控片进行初始擦除操作之后，获取初始擦除操作之后的所述监控片对应的第二电容-电压曲线；并将所述第二电容-电压曲线中的峰值点对应的第二电压值作为所述监控片的初始擦除状态电子电压；

将所述初始编程状态电子电压与所述初始擦除状态电子电压进行相减运算，并将相减之后得到的电压作为第一阈值电压窗口。