本发明专利技术系相关于一侦测器装置（１００），一种电荷载体之侦测方法，以及侦测电荷之ＯＮＯ场效晶体管的使用。该侦测器装置（１００）系具有具体实施于一基板（１０１）之上及／或之中的一ＯＮＯ场效晶体管，以用于侦测电荷载体，而使得该等要进行侦测的电荷载体（１０３）系可以被导入该ＯＮＯ场效晶体管层顺序（１０２）之中，一记录单元（１０４），其系被耦接至该ＯＮＯ场效晶体管，以用于记录被导入该ＯＮＯ层顺序（１０２）中之该等电荷载体（１０３）之数量及／或电荷载体型态的一电信号特征，以及一分析单元，以用于自该特征电信号决定出被导入该ＯＮＯ层顺序（１０２）中之该等电荷载体（１０３）之数量及／或电荷载体型态。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
专利技术叙述本专利技术系将相关于侦测器装置、电荷载体之侦测方法、及用于侦测电荷之ONO场效晶体管的使用。在半导体技术中，一个重要的层沈积方法系为CVD方法(”chemical vapor deposition，化学气相沈积”)，而该CVD方法系为用于自气相而在一固体基板上形成一薄层的一涂覆技术，该CVD方法的原则系在于，气体的起始材质乃于一基板上方进行导电，并且会化学地分解成为其组成成分，而由于这样的结果，即会有新的一层成长于该基板表面之上，其中，该起始材质，所谓的前驱物，系通常会进行热分解，也就是说，藉由加热该基板而进行分解，并且，该沈积系藉由所牵涉的一化学反应而加以达成，举例而言，一挥发性的气体成分系会与另一个气体进行反应，以形成沈积在该基板上的一固体材质。而为了达成比在所述之CVD方法中更低的程序温度，则通常会使用电浆辅助化学气相沈积法(PECVD)，相反地，在习知的CVD方法中，该气相反应系由于加热该基板而是藉由热能进行起始，但该PECVD方法则是以将在该基板表面附近的一气体转换成为电浆状态作为基础，而反应产物的其中之一即是沈积在该表面上的一固体物质，并且，藉此而形成一新层。然而，该PECVD方法与其它以电浆为基础的方法(举例而言，电浆蚀刻方法)，以及会发生带电荷粒子的其它方法(举例而言，离子束蚀刻)所具有的缺点却是，在该等方法期间所产生的带电荷粒子，其系可能有关于在该分别方法所处理之基板之表面上或是附近之结构组件的一电荷而发生，而此则会导致对于形成在该基板上、或是该基板中之构件的伤害。在集成电路中，一重要的标准构件即为场效晶体管，而一场效晶体管之功能所必须的参数则是通常被形成为在一基板上之一二氧化硅层的闸极绝缘层的长度以及材质，其中，该闸极绝缘层系具有自该场效晶体管之两源极/汲极区域间的导电信道而对该闸极电极进行电去耦的功能，所以，若是该闸极绝缘层系遭受会产生自由电荷载体的一方法步骤时，则该等电荷载体可能会被沈积在该闸极绝缘层之中，并且，会不受欢迎地影响该闸极绝缘层之绝缘效果，然而，由于带电荷粒子之作用所造成之该闸极绝缘层之电绝缘效果的损害则可能会导致该场效晶体管，以及因此整个集成电路，之特征以及真实性的损害。至于以一场效晶体管作为基础之一浮动闸极记忆胞元，由于将电荷载体不受欢迎地导入该闸极绝缘层而造成对该闸极绝缘层之伤害的一不利结果是，先前被导入一浮动闸极之电荷的耗损，或是被导入一浮动闸极之电荷的持续时间的减少。在一浮动闸极记忆胞元的例子中，待储存之信息乃是以被导入该浮动闸极层中之电荷的数量的形式而进行编码，而一漏电流所造成之该电荷数量的消散系会由于一受损的闸极绝缘层而导致所储存之信息遗失，如此的一漏电流(应力诱导漏电流，SILC)系为以一闸极绝缘层受损作为基础的一不利结果的例子。举例而言，若是在一电浆程序期间，电荷载体系被累积于一层顺序的一未覆盖面积之上，并且由于相关于该基板的一电位差而引起一电流流经该层时，则会产生上述对于一闸极绝缘层、或一集成构件之另一功能性层的损害，而此系可能会造成对于该闸极绝缘层的损害、或是造成该闸极绝缘层的一电崩溃。为了能够抵销所述的问题范围，则很重要的是，要了解在如此之损害之形成期间的程序，以及要对相关于一特殊经验的该损害进行定量。习知技术系叙述使得一集成装置构件因不受欢迎之电荷所造成之损害的侦测成为可能的各种方法。已知，为了达成侦测一可充电结构因为先前所实行之电浆程序所造成之电荷的目的，系提供具有足够大电容器面积的电容器，并且暂存所谓的Qbd数值，该Qbd数值系表示具有一二氧化硅层提供于中间作为一介电质的一电容器之功能崩溃时的电荷总数量，换言之，自一堆栈之电容器之功能崩溃系可以推论出，在引起该电荷之施加的电浆程序期间，一特殊量电荷系于该电容面积上超量。而另一个已知用于侦测在一基板上之一可充电结构之一电荷的方法，则是以对一厚的二氧化硅层表面电荷之分析(所谓的“表面电荷分析”)作为基础。参考文献[1]系揭示使用一EEPROMs(″electrically erasableand programmable read only memory″，电子式可清除程序化程只读存储器)配置作为用于储存待暂存之电荷载体，以及用于暂存在该EEPROM记忆胞元之晶体管之临界电压中，由于储存在该EEPROM记忆胞元中的该等电荷载体所造成的一变动的构件。一晶体管的一临界电压系被了解为，至少被施加于闸极区域以及该等源极/汲极区域其中之一之间、并且为了使一非无关紧要之电流流经该晶体管的该两源极/汲极区域之间而为必须的电压。根据参考文献[1]，EEPROM记忆胞元的一多样性系以矩阵形式而被整合进入一晶圆，藉此而形成一所谓的“CHARM”晶圆，而每一个EEPROM记忆胞元则会被耦接至一所谓的“电荷集合电极(charge collectionelectrode，CCE)”，以在该晶圆表面累积将被侦测的电荷载体。在电荷载体的产生期间(举例而言，由于该晶圆所遭受的一PECVD方法所产生者)，流入耦接至分别集合电极之该EEPROM记忆胞元之电荷储存层中的电荷载体系会累积于该电荷集合电极之上，该EEPRM记忆胞元之晶体管的临界电压系会由于在该EEPROM记忆胞元之该电荷储存层中电荷载体的出现而独特地加以改变，而此改变则被视为在该电浆方法期间所获得之电荷载体的数量的一基准，此系会产生关于该电浆蚀刻程序期间电荷载体之数量的一项信息。应该要注意的是，电荷集合电极的概念系亦被应用于其它以标准方式集成的半导体构件。为了侦测在一基板上、或之中的一可充电结构的电荷，依照习知技术，该闸极漏电流的强度(“应力诱导漏电流”)系更进一步加以暂存，而该漏电流越大，则会有更多该电荷载体被不受欢迎地导入一相关的闸极绝缘层。然而，已知用于侦测一可充电结构之电荷的该等方法系具有一系列的缺点。举例而言，藉由测试结构所获得的结果通常系会由于该等构件之特殊配置以及尺寸可能对电浆程序期间的局部差异造成影响，而无法很容易地传递至真实的晶圆，而且，在测试结构上之天线结构的形成系代表在充电操作中的一干预，并且，系可能因此导致人为错误(artefacts)，再者，当使用大面积天线结构时，一基板之电荷的空间分辨率(spatial resolution)系会受损，对上述的Qbd测量而言，也会在大面积电容上获得一相似的情形。更甚者，根据习知技术的该等已知方法，特别是该“CHARM”晶圆，在它们的制造中系为复杂且昂贵。另外，其系已知利用具有一ONO层顺序作为一闸极绝缘层的一场效晶体管作为一记忆胞元，而一种储存在一ONO场效晶体管中之两位的方法则是叙述于，举例而言，参考文献[2]之中。参考文献[4]系揭示具有用于限制在一制造方法期间可能发生之程序诱导伤害之一保护结构的一非挥发性记忆结构。参考文献[5]系揭示具有电荷载体可导入其中之一介电陷阱层(dielectric trapping layer)的一可程序化只读存储器，该陷阱层系被配置于两氧化硅层之中。参考文献[6]系揭示会侦测一集成电路处理设备，例如，举例而言，一电浆蚀刻器(etcher)，之电流密度相对于电压特征的一装置。参考文献[7]则揭示具有一保护晶体管以及一天线的一保护装置，该装置系于制造一半本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于侦测电荷载体的侦测器装置，其系具有：－一ＯＮＯ场效晶体管，其系形成于一基板之中及／或之上，并且，系以该等待侦测电荷载体可以被导入该ＯＮＯ层顺序之中的方式而加以建立；－一缓存单元，其系被耦接至该ＯＮＯ场效晶体管，并且， 系以其会暂存被导入该ＯＮＯ层顺序中之该等电荷载体之数量及／或电荷载体型态的一电信号特征的方式而加以建立；以及－一侦测器单元，其系用于自该特征电信号而侦测出被导入该ＯＮＯ层顺序中之该等电荷载体之该数量及／或该电荷载体型态。
【技术特征摘要】
DE 2002-3-14 10211359.91.一种用于侦测电荷载体的侦测器装置，其系具有-一ONO场效晶体管，其系形成于一基板之中及/或之上，并且，系以该等待侦测电荷载体可以被导入该ONO层顺序之中的方式而加以建立；-一缓存单元，其系被耦接至该ONO场效晶体管，并且，系以其会暂存被导入该ONO层顺序中之该等电荷载体之数量及/或电荷载体型态的一电信号特征的方式而加以建立；以及-一侦测器单元，其系用于自该特征电信号而侦测出被导入该ONO层顺序中之该等电荷载体之该数量及/或该电荷载体型态。2.根据权利要求第1项所述的该侦测器装置，其中，该缓存单元系具有一第一暂存次单元，其系被耦接至该ONO场效晶体管之两源极/汲极区域，并且，系以下列的方式而加以建立-其系可以被用于将一第一可预定电压施加在该ONO场效晶体管的该两源极/汲极区域之间；以及-其系会暂存流经该两源极/汲极区域之间之一电流的强度。3.根据权利要求第1或2项所述的该侦测器装置，其中，该缓存单元系具有一第二暂存次单元，其系被耦接至该ONO场效晶体管的闸极区域，并且，系以其可以被用以将一第二可预定电压施加至该ONO场效晶体管的该闸极区域的方式而加以建立。4.根据权利要求第1至第3项其中之一所述的该侦测器装置，其中，由该缓存单元所暂存、并以被导入该ONO层顺序中之该等电荷载体之该数量及/或该电荷载体型态作为特征的该电信号系为该ONO晶体管之临界电压由于该等电荷载体被导入该ONO层顺序之中所产生的一改变。5.根据权利要求第1至第4项其中之一所述的该侦测器装置，其中，在该ONO场效晶体管中，-该两源极/汲极区域系被形成为该基板之彼此相距一距离的两已掺杂表面区域；-该ONO层顺序系形成自该基板上的该两源极/汲极区域之间的一第一二氧化硅层，在该第一二氧化硅层之上的一氮化硅层，以及在该氮化硅层之上的一第二二氧化硅层；以及-该闸极区域系被形成为在该第二二氧化硅层上的一导电层。6.根据权利要求第1至第5项其中之一所述的该...
【专利技术属性】
技术研发人员：B克诺特，G坦普佩，
申请(专利权)人：因芬尼昂技术股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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