[發明專利]一種半導體器件熱載流子壽命的測量方法

有效

• 申請號: 201210262027.9
• 申請日: 2012-07-26
• 公開（公告）號: CN103576066A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 甘正浩;馮軍宏
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 董巍;高偉

1.一種半導體器件熱載流子壽命的測量方法，所述方法包括：

1）測量所述器件柵極上的電阻，所述測量方法為：

1-1）分別電連接所述器件柵極的兩端，測量所述柵極的電阻，

或者，

1-2）在所述半導體器件上柵極兩側設置兩個虛擬柵極，所述兩個虛擬柵極的一端相連接，電連接所述兩個虛擬柵極的另一端來測試所述兩個虛擬柵極的電阻；

2）根據步驟1）中所述測得的電阻，結合柵極電阻和溫度之間的線性關系，得到所述柵極的溫度，通過測量所述柵極的溫度來監控所述器件的實際溫度。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括步驟3）：

計算在步驟2）中所述實際溫度下熱載流子的壽命，建立所述器件的實際溫度和熱載流子壽命之間的一一對應的關系。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括步驟4）：

在應力電壓下注入熱載流子，測量所述半導體器件柵極的電阻，測量所述熱載流子壽命。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟3）包括以下步驟：

在一定應力漏極電壓和柵極電壓下，改變器件的實際溫度，利用襯底/漏極電流比率模型得到不同實際溫度下熱載流子壽命，建立所述器件的實際溫度和熱載流子壽命的一一對應的關系。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟3）和步驟4）之間包含以下步驟：根據步驟2）中柵極電阻和器件的實際溫度的線性關系，以及所述步驟3）中所述器件的實際溫度和熱載流子壽命之間的一一對應的關系，建立所述柵極電阻和熱載流子壽命之間的一一對應的關系。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，通過導線連接所述柵極或虛擬柵極上的電源、電壓接線來測量所述柵極電阻。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述半導體器件柵極兩端與測量儀的連接件不接觸時，所述半導體器件為常規尺寸。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述兩個虛擬柵極之間不?通過器件中的接觸孔和金屬層相連通時，所述半導體器件為常規尺寸。

9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述熱載流子漏極電流和自加熱測量均在同一器件上進行。?