[发明专利]测量浮栅器件的耦合系数的方法有效

专利信息
申请号: 201210049220.4 申请日: 2012-02-28
公开(公告)号: CN102593026A 公开(公告)日: 2012-07-18
发明(设计)人: 张雄;尹晓冉 申请(专利权)人: 上海宏力半导体制造有限公司
主分类号: H01L21/66 分类号: H01L21/66
代理公司: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 骆苏华
地址: 201203 上海市浦东新*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 测量 器件 耦合 系数 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及半导体制造技术领域,尤其涉及一种测量浮栅器件的耦合系数的方法。

背景技术

浮栅器件中完全被二氧化硅绝缘层包围的栅极,无导线外引、呈悬浮状态,被称之为浮栅。常见的浮栅器件例如非易失性存储器,即使在供电中断后仍能保持存储单元内的信息,被广泛应用于各个领域,例如嵌入式系统,PC及外设、电信交换机、蜂窝电话、网络互联设备、语音、图像、数据存储类产品等。

请参考图1,现有技术的非易失性存储器包括(为方便起见,图中仅示出了非易失性存储器的一个存储单元):

半导体衬底100;

位于所述半导体衬底100表面的栅极结构,所述栅极结构包括相互分立的第一子栅极结构(未标示)和第二子栅极结构(未标示),且两者通过层间介质层103隔离,其中,所述第一子栅极结构包括第一绝缘层105、位于所述第一绝缘层105表面的浮栅(floating gate)107、位于所述浮栅107表面的第二绝缘层109、以及位于所述第二绝缘层109表面的控制栅(control gate)111;所述第二子栅极结构包括第三绝缘层113和位于所述第三绝缘层113表面的选择栅115;

分别位于所述栅极结构两侧的源极101和漏极102,其中所述源极101位于第一子栅极结构一侧,且与第一导电插塞117相连,所述漏极102位于第二子栅极结构一侧,且与第二导电插塞119相连;

字线(未图示),与所述选择栅115电连接,用于选择相应的存储单元;

位线(未图示),与所述第二导电插塞119电连接,用于读写信息到所述存储单元。

由于浮栅107周边的元件控制栅111、选择栅115、源极101、第一导电插塞117、半导体衬底100、漏极102、第二导电插塞119等都对浮栅107具有耦合作用,因此,虽然浮栅107没有直接与外部电路相连,但是当控制栅111、选择栅115、源极101、第一导电插塞117、半导体衬底100、漏极102、第二导电插塞119等端口中的一个或多个施加电压时,浮栅107上也具有一定的电压,导致浮栅器件中的栅致电流发生变化,不易控制,从而导致浮栅器件的性能不稳定。

为了使浮栅器件的性能稳定,其中一个很重要的因素就是使浮栅器件中的栅致电流小,并且保持恒定。如何使浮栅器件中的栅致电流恒定,测量得到浮栅107与各元件之间的耦合系数(两个电路之间的互感与该两个电路的电感的几何平均值之比)变得至关重要。

然而,现有技术测量耦合系数的方法较为复杂,要么只能测得浮栅与选择栅之间的耦合系数,要么需要同时测试所有与浮栅有耦合作用的元件所对应的端口,测试方法复杂,对测试设备的要求也较高,如何简单有效的测量浮栅器件中浮栅与各元件之间的耦合系数成为亟需解决的问题。

发明内容

本发明实施例解决的问题是提供一种测量浮栅器件的耦合系数的方法,能够简单有效的测量浮栅器件中浮栅与各元件之间的耦合系数。

为解决上述问题,本发明实施例的测量浮栅器件的耦合系数的方法包括:

提供半导体衬底;所述半导体衬底表面形成有栅极结构,所述栅极结构包括相互分立的第一子栅极结构和第二子栅极结构,且两者通过层间介质层隔离,其中,所述第一子栅极结构包括位于层间介质层表面的第一绝缘层、位于所述第一绝缘层表面的浮栅、位于所述浮栅表面的第二绝缘层、以及位于所述第二绝缘层表面的控制栅;所述第二子栅极结构包括位于层间介质层表面的第三绝缘层和位于所述第三绝缘层表面的选择栅;所述栅极结构两侧的半导体衬底内形成有源区和漏区;

对控制栅、选择栅、源区、半导体衬底所对应的端口进行两两测量,获得保持对应的栅致漏电流不变的情况下,所对应的两个端口的电压变化量之间的关系式;

根据所述多个关系式,得到控制栅、选择栅、源区、半导体衬底分别与浮栅之间的耦合系数。

可选地,所述对控制栅、选择栅、源区、半导体衬底所对应的端口进行两两测量的方法包括:

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