誘電体膜の寿命推定方法及び誘電体膜の寿命推定装置

発明者：
出願人/特許権者：
代理人 (1件)：前田弘 (外2名)
公報種別：公開公報
出願番号（国際出願番号）：特願平8-145235
公開番号（公開出願番号）：特開平9-326429
出願日： 1996年06月07日
公開日（公表日）： 1997年12月16日
要約：

【要約】【課題】極薄の誘電体膜について迅速に精度の高い寿命推定を行なう。【解決手段】 6nm以下の極薄ゲート絶縁膜に複数通りの一定FNトンネル電流を注入し,その結果から破壊電荷量の測定、FNトンネル電流注入値と破壊電荷量との関係の決定、一定電圧下におけるFNトンネル電流の経時変化特性の計算を行なう。次に、一定電圧ストレス下におけるFNトンネル電流の経時変化特性を複数の微小時間間隔に区画し、該各微小時間間隔におけるFNトンネル電流の値を一定値と近似して、一定なFNトンネル電流注入下における寿命を上記各微小時間間隔で消費した割合を計算し、各微小時間隔における上記寿命の消費割合の累積値が1に達するまでの各微小時間間隔の和を極薄ゲート絶縁膜の寿命とする。全電流のうち誘電体膜を実質的に劣化させるFNトンネル電流のみを考慮して寿命推定を行なうので、迅速で正確な寿命推定方法を行うことができる。

請求項（抜粋）：

誘電体膜の両面間に所定の電圧を印加したときの誘電体膜の寿命を推定する方法であって、上記誘電体膜に流れる全電流を上記誘電体膜を劣化させる第1の電流と上記誘電体膜の劣化に影響を与えない第2の電流とに分けて、上記誘電体膜に複数通りの一定な第1の電流成分を生ぜしめるように経時変化する複数通りの全電流を注入し,それぞれの一定な第1の電流下における誘電体膜の寿命とその間の電圧の経時変化を測定する第1のステップと、上記第1のステップにおける誘電体膜の寿命に関する測定結果に基づいて、上記誘電体膜に注入する一定な第1の電流注入値と上記一定な第1の電流注入下における誘電体膜の寿命との関係を計算する第2のステップと、上記第1のステップにおける電圧の経時変化に関する測定結果に基づいて、上記所定の電圧を印加した場合における上記第1の電流の経時変化特性を計算する第3のステップと、上記第3のステップで得られた上記所定の電圧下における上記第1の電流の経時変化特性を複数の微小時間間隔に区画し、該各微小時間間隔における電流の値を一定値と近似して、上記第2のステップで計算された一定な第1の電流注入下における上記誘電体膜寿命を上記各微小時間間隔で消費した割合を計算する第4のステップと、上記第4のステップで計算された各微小時間隔における上記寿命の消費割合の累積値が所定値に達するまでの各微小時間間隔の和を上記所定の電圧を印加したときの上記誘電体膜の寿命として決定する第5のステップとを備えていることを特徴とする誘電体膜の寿命推定方法。

IPC (4件)：

H01L 21/66 , G01R 31/26 , G11C 29/00 303 , H01L 29/78

FI (6件)：

H01L 21/66 Q , H01L 21/66 H , G01R 31/26 H , G01R 31/26 B , G11C 29/00 303 E , H01L 29/78 301 T

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