[發明專利]一種確定FeRAM工作狀態的方法及裝置

在審

• 申請號: 201810255158.1
• 申請日: 2018-03-26
• 公開（公告）號: CN108305650A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 郭紅霞;秦麗;張鳳祁;歐陽曉平;羅尹虹;鐘向麗;郭維新;李波;張陽;琚安安;魏佳男
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: G11C11/22
• 分類號: G11C11/22
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 宋靜娜;郝傳鑫

本發明公開了一種確定FeRAM工作狀態的方法及裝置，屬于空間輻射損傷效應及抗輻射加固領域。該方法包括：向FeRAM在設定電壓下寫入第一數據，將從所述FeRAM內回讀的第二數據與所述第一數據進行匹配，將匹配合格的第一FeRAM在設定電壓下寫入第三數據，并將所述第一FeRAM通過輻射板放置在腔體內；在設定的工作方式下及設定的輻射劑量率下，對第一FeRAM輻照至設定的輻射劑量點，將完成輻射的所述第一FeRAM內回讀第四數據，統計靜態功耗電流、動態功耗電流與所述輻射劑量的關系，直至匹配不合格時結束試驗，根據所述靜態功耗電流，所述動態功耗電流和所述輻射劑量的關系確定所述FeRAM的工作狀態。

技術領域

本發明屬于空間輻射損傷效應及抗輻射加固領域，更具體的涉及一種確定FeRAM工作狀態的方法及裝置。

背景技術

近幾年隨著IT行業的不斷發展，半導體集成電路發揮著重要的作用，存儲技術也變得越來越重要，而FeRAM(Ferroelectric RAM，鐵電存儲器)具有DRAM(Dynamic RandomAccess Memory，動態隨機存取存儲器)的存儲容量高，和SRAM(Static Random AccessMemory，靜態隨機存取存儲器)的速度快等優點，同時具有驅動電壓低、低功耗、擦寫次數比較低，并且具有掉電數據不消失的優點，FeRAM成為存儲器中比較有潛力的產品。鐵電材料具有剩余極化的特性，FeRAM就是用這種極化反轉的特性來存儲信息的。鐵電薄膜材料以及鐵電電容，都具有很強的抗輻射能力，常規FeRAM的抗輻射能力及其抗輻射加固一直是各國不斷研究的問題。同時當FeRAM在實際應用中要處于不同的環境和工作狀態，對電離輻射照成的損傷也不相同，研究FeRAM在不同工作方式下的損傷結果，損傷機理，找到在輻射環境中FeRAM的工作方式，對研究FeRAM的抗輻射能力及其抗輻射加固具有重要的意義。

60Coγ輻照時γ射線與鐵電材料相互作用，在鐵電材料中會引入電子空穴對，電子空穴對一經產生，大部分電子會在p秒內漂向柵極，空穴漂向Si/SiO2界面處。空穴通過這些漂移、擴散以及復合等方式，電子空穴被俘獲，形成正的氧化物陷阱電荷和界面態陷阱電荷。陷阱電荷形成的附加電場及復合中心，輻射損傷會有閾值電壓漂移，跨導減小，時鐘改變，溝道漏電流增加，料性能退化等表現形式。

綜上所述，現有的確定FeRAM的研究多局限于材料方面，器件級研究較少，并且不同偏置下輻射效應的研究較少。

發明內容

本發明實施例提供一種確定FeRAM工作狀態的方法及裝置，用以解決現有技術中存在確定FeRAM的研究多局限于材料方面，器件級研究較少，不同偏置下輻射效應的研究較少，并且本發明在不改變版圖生產工藝，封裝尺寸及工作時序的條件下，通過設置不同的加電條件，對FeRAM的總劑量效應進行評估。

本發明實施例提供一種確定FeRAM工作狀態的方法，包括：

向FeRAM在設定電壓下寫入第一數據，將從所述FeRAM內回讀的第二數據與所述第一數據進行匹配，將匹配合格的第一FeRAM在設定電壓下寫入第三數據，并將所述第一FeRAM通過輻射板放置在屏蔽盒內；

在設定的工作方式下及設定的輻射劑量率下，按照設定的輻射劑量點依次對所述第一FeRAM進行輻射，將完成輻射的所述第一FeRAM內回讀第四數據，統計匹配合格的第二FeRAM在設定的工作方式下的靜態功耗電流、動態功耗電流與所述輻射劑量的關系，根據所述靜態功耗電流，所述動態功耗電流和所述輻射劑量的關系確定所述FeRAM的工作狀態。

優選地，所述設定的工作方式包括：

靜態加電工作方式，動態工作方式和靜態不加電工作方式；

所述輻射劑量點包括以下一種或者多種組合：

0krad，100krad，150krad，200krad，250krad，300krad，320krad。