[發(fā)明專利]快閃存儲(chǔ)器的缺陷檢測(cè)方法、耐久測(cè)試方法和制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710241890.9
• 申請(qǐng)日: 2017-04-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107039089B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐濤;曹子貴;謝中華;錢亮;陳宏;王卉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司
• 主分類號(hào): G11C29/44
• 分類號(hào): G11C29/44;G11C29/50
• 代理公司: 31237 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 屈蘅

本發(fā)明提供一種快閃存儲(chǔ)器的缺陷檢測(cè)方法、耐久測(cè)試方法和制造方法，所述缺陷檢測(cè)方法和耐久測(cè)試方法，通過(guò)選擇快閃存儲(chǔ)器芯片的奇數(shù)扇區(qū)或者偶數(shù)扇區(qū)來(lái)進(jìn)行擦除，可以使快閃存儲(chǔ)器芯片中的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)中的多晶硅殘留與相鄰的至少一條字線短接或者由于被擦除而帶正電荷，并在多晶硅殘留帶正電荷后施加更大的編程電流以及更長(zhǎng)的編程時(shí)間來(lái)進(jìn)行編程串?dāng)_測(cè)試，從而將快閃存儲(chǔ)器中具有多晶硅殘留的存儲(chǔ)單元以編程串?dāng)_失效的形式快速、有效地檢測(cè)出來(lái)，從而避免了后續(xù)產(chǎn)品在使用過(guò)程中所出現(xiàn)的可靠性問(wèn)題。所述制造方法能夠根據(jù)所述缺陷檢測(cè)方法或所述耐久測(cè)試方法的結(jié)果來(lái)調(diào)整制造工藝參數(shù)，避免淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)空洞缺陷，提高產(chǎn)品可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及快閃存儲(chǔ)器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種快閃存儲(chǔ)器的缺陷檢測(cè)方法、耐久測(cè)試方法和制造方法。

背景技術(shù)

快閃存儲(chǔ)器(或稱為閃存)包括兩種基本結(jié)構(gòu)：疊柵(stackgate)結(jié)構(gòu)和分柵(splitgate)結(jié)構(gòu)。其中，請(qǐng)參考圖1A，一種分柵快閃存儲(chǔ)器包括：半導(dǎo)體基片100，位于半導(dǎo)體基片100上的浮柵氧化層101、浮柵FG，在浮柵FG的一側(cè)形成有作為擦除柵極的多晶硅層，作為控制柵，所有存儲(chǔ)位的控制柵在行方向上連接為一體，即字線WL，一根單獨(dú)的字線被稱為一行，同時(shí)用金屬互連線連接列方向上的每個(gè)存儲(chǔ)單元的漏區(qū)D來(lái)形成位線BL，一根單獨(dú)的位線被稱為一列，每一頁(yè)用一個(gè)公共的源區(qū)，源區(qū)上方通過(guò)多晶硅或者金屬硅化物在行方向上連接來(lái)形成源線SL，扇區(qū)(SECTOR，或稱頁(yè))是指沿一個(gè)行對(duì)(奇數(shù)行加偶數(shù)行)并共用一個(gè)公共源線的存儲(chǔ)區(qū)域，例如圖1B中的SECTOR0和SECTOR1，SECTOR0中字線WL00和WL01作為一個(gè)行對(duì)，共用一個(gè)公共源線SL0，SECTOR1中字線WL10和WL11作為一個(gè)行對(duì)，共用一個(gè)公共源線SL1。

在上述的分柵快閃存儲(chǔ)器的要被擦除的單元的字線WL上施加高壓(例如為12.5V)后，該字線上所有的單元都將被擦除，一個(gè)擦除扇區(qū)由一對(duì)字線(源線兩邊最近的奇/偶行字線)組成，擦除后浮柵FG帶正電荷，因此浮柵下方的溝道導(dǎo)通，但字線下方的溝道仍關(guān)斷，不會(huì)有溝道電流，這與疊柵快閃存儲(chǔ)器不同，因此分柵快閃存儲(chǔ)器在擦寫性能上能夠避免疊柵快閃存儲(chǔ)器的過(guò)度擦寫問(wèn)題。

隨著快閃存儲(chǔ)器器件尺寸的縮小，淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)的填充遇到了很大的挑戰(zhàn)，如果工藝出現(xiàn)一些異常波動(dòng)而導(dǎo)致淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)空洞(STI Void)，那么在閃存器件制造完成以后就會(huì)在淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)多晶硅殘留，這些多晶硅殘留會(huì)在終端客戶使用一段時(shí)間以后引起一些可靠性問(wèn)題；如圖1B和1C所示，分柵快閃存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元間的電隔離結(jié)構(gòu)——淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)(shallow trench isolation，STI)存在的STI Void(即空洞缺陷)，在快閃存儲(chǔ)器后續(xù)的制造過(guò)程中會(huì)被一些多晶硅填充，STI Void缺陷處的多晶硅殘留會(huì)成為額外的浮動(dòng)?xùn)艠O，并在扇區(qū)擦除后呈現(xiàn)出帶正電荷的多晶硅，因而影響臨近存儲(chǔ)單元WL底部溝道的關(guān)閉，從而使得相鄰的存儲(chǔ)單元無(wú)法通過(guò)編程串?dāng)_測(cè)試，該現(xiàn)象在產(chǎn)品使用一段時(shí)間后尤為嚴(yán)重，即存在一定的可靠性問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一目的在于提供一種快閃存儲(chǔ)器的缺陷檢測(cè)方法和耐久測(cè)試方法，能夠快速檢測(cè)出所述快閃存儲(chǔ)器中存在的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)多晶硅殘留缺陷的問(wèn)題，避免產(chǎn)品在后續(xù)使用過(guò)程中出現(xiàn)可靠性問(wèn)題。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種快閃存儲(chǔ)器的制造方法，能夠根據(jù)檢測(cè)出的所述快閃存儲(chǔ)器中存在的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)多晶硅殘留缺陷問(wèn)題，來(lái)調(diào)整制造工藝參數(shù)，從而避免更多產(chǎn)品存在類似問(wèn)題，提高快閃存儲(chǔ)器的性能和良率。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種快閃存儲(chǔ)器的缺陷檢測(cè)方法，包括以下步驟：

選擇快閃存儲(chǔ)器的奇數(shù)扇區(qū)或選擇所述快閃存儲(chǔ)器的偶數(shù)扇區(qū)，并采用一定的編程電流和一定的編程時(shí)間對(duì)所選擇的扇區(qū)進(jìn)行擦除；

所述擦除的應(yīng)力使所述快閃存儲(chǔ)器中相應(yīng)的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)中的多晶硅殘留與相鄰的至少一條字線短接，以檢測(cè)出具有多晶硅殘留的存儲(chǔ)單元；