[發明專利]一種芯片抗輻照性能的監控方法有效
| 申請號： | 202010555244.1 | 申請日： | 2020-06-17 |
| 公開（公告）號： | CN111693850B | 公開（公告）日： | 2023-03-28 |
| 發明（設計）人： | 劉如征;陳寶忠;葛洪磊;蔣玉貴 | 申請（專利權）人： | 西安微電子技術研究所 |
| 主分類號： | G01R31/28 | 分類號： | G01R31/28 |
| 代理公司： | 西安通大專利代理有限責任公司 61200 | 代理人： | 李鵬威 |
| 地址： | 710065 陜西*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 芯片 輻照 性能 監控 方法 | ||
1.一種芯片抗輻照性能的監控方法，其特征在于，包括如下步驟：
S1：將待測的MOS結構自中心平均解離為兩部分，一部分為進行輻照實驗的輻照區，另一部分為未進行輻照實驗的非輻照區；
所述的解離是利用金剛筆對MOS結構中的襯底片沿晶向方向進行解離；
S2：分別測試輻照區和非輻照區的C-V特性，計算輻照區和非輻照區的平帶電壓值，得到MOS結構在輻照前后的平帶電壓變化量，該平帶電壓變化量即為芯片的抗輻照能力；
所述待測的MOS結構的制備過程包括如下步驟：
1)在襯底層的表面生長柵介質氧化層；
2)在柵介質氧化層的表面利用PVD設備淀積一層柵電極；
3)在柵電極表面通過設定的光刻刻蝕工序得到測試圖形，然后進行合金退火，形成待測的MOS結構；
輻照區和非輻照區C-V特性的測試過程，包括如下步驟：
1)在輻照區和非輻照區關于MOS結構中心的解離分割線對稱設置若干個測試點；
2)在輻照區和非輻照區分別選擇一個測試點，兩個測試點關于解離線中心對稱，測量兩個測試點的C-V特性，計算得到測試點的平帶電壓值，對兩個測試點的平帶電壓值求差得到平帶電壓差；
3)重復步驟2)，得到若干個測試點的平帶電壓差，對所有測試點的平帶電壓差求平均值，得到MOS結構輻照前后的平帶電壓變化量；
MOS結構中的兩邊區域平帶電壓差值只為襯底雜質濃度的函數，具體推導如下：
其中，VFB為平帶電壓；Wm為金屬功函數；QEFF為柵介質氧化層的固定電荷。
2.根據權利要求1所述的芯片抗輻照性能的監控方法，其特征在于，S2中所述的平帶電壓值是通過MOS結構的準靜態C-V特性曲線和高頻C-V特性曲線計算得到的。
3.根據權利要求2所述的芯片抗輻照性能的監控方法，其特征在于，所述高頻C-V特性是在頻率為100KHz～lMHZ的條件下測試的。
4.根據權利要求1所述的芯片抗輻照性能的監控方法，其特征在于，所述輻照區的測試點均勻分布且不少于4個。
5.根據權利要求1所述的芯片抗輻照性能的監控方法，其特征在于，所述襯底層為N型硅片，晶向為100，電阻率為4Ω.cm～7Ω.cm。
6.根據權利要求1所述的芯片抗輻照性能的監控方法，其特征在于，所述柵介質氧化層的厚度為
7.根據權利要求1所述的芯片抗輻照性能的監控方法，其特征在于，所述合金材料為鋁硅銅合金材料。
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