速率常数的测试方法、装置、存储器芯片和可读存储介质制造方法及图纸

本公开提供了一种可动离子电荷的速率常数的测试方法、装置、存储器芯片和可读存储介质，测试方法包括：响应于施加于栅极的扰动信号，测量可动离子电荷扰动时的衬底电流，扰动信号用于驱动可动离子电荷脱离栅极侧的电子；基于衬底电流确定可动离子电荷运动产生的运动电流密度；基于运动电流密度确定可动离子电荷远离栅极与靠近栅极的速度相等时的交换电流密度；测量可动离子电荷的面密度；基于交换电流密度和面密度确定速率常数。通过本公开的技术方案，基于检测到的速率常数，能够检测可动离子电荷在氧化层中的运动对阈值电压的影响，在检测到对阈值电压的影响较大时，进一步制定相应的改善策略，以提升MOS器件的可靠性。以提升MOS器件的可靠性。以提升MOS器件的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
速率常数的测试方法、装置、存储器芯片和可读存储介质


[0001]本公开涉及半导体
，尤其涉及一种可动离子电荷的速率常数的测试方法、一种可动离子电荷的速率常数的测试装置、一种存储器芯片和一种计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]MOS电容是MOSFET(金属
‑
氧化物半导体场效应晶体管)的核心结构，其在制备过程中由于工艺污染等原因会引入可动离子电荷、氧化层陷阱电荷、固定氧化层电荷以及界面陷阱电荷等杂质，其中，可动离子电荷在一定温度(大于100℃)和偏移电压下可在栅氧化层中迁移，造成阈值电压的不稳定，进而导致影响器件的可靠性，而可动离子电荷的速率常数和面密度等参数决定了可动离子对外电路电流的贡献，因此正确评估速率常数，有助于准确评价可动离子电荷对器件可靠性的影响。
[0003]另外，对于同类型的MOS电容，如果逐个对每个器件中的可动离子电荷进行检测，则会产生大量的工作量。
[0004]需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可动离子电荷的速率常数的测试方法，其特征在于，应用于MOS电容，所述MOS电容包括栅极、基极以及所述栅极和所述基极之间的氧化层，所述测试方法包括：响应于施加于所述栅极的扰动信号ΔV
GS
，测量可动离子电荷扰动时的衬底电流ΔI
ex
，所述扰动信号用于驱动所述可动离子电荷脱离所述栅极侧的电子；基于所述衬底电流ΔI
ex
确定所述可动离子电荷运动产生的运动电流密度ΔI
Ion
；基于所述运动电流密度ΔI
Ion
确定所述可动离子电荷远离所述栅极与靠近所述栅极的速度相等时的交换电流密度i0；测量所述可动离子电荷的面密度C
a
；基于所述交换电流密度i0和所述面密度C
a
确定速率常数k0，其中，所述速率常数k0用于表征所述扰动信号扰动所述可动离子电荷运动的概率和频率。2.根据权利要求1所述的可动离子电荷的速率常数的测试方法，其特征在于，所述基于所述衬底电流ΔI
ex
确定所述可动离子电荷运动产生的运动电流密度ΔI
Ion
包括：获取所述MOS电容的充放电电流ΔI
Mos
；基于所述衬底电流ΔI
ex
和所述充放电电流ΔI
Mos
之间的差值确定所述运动电流密度ΔI
Ion
，其中，所述充放电电流ΔI
Mos
为对所述MOS电容进行充放电的位移电流。3.根据权利要求2所述的可动离子电荷的速率常数的测试方法，其特征在于，所述获取所述MOS电容的充放电电流ΔI
Mos
包括：基于第一计算式获取所述充放电电流ΔI
Mos
，其中，所述第一计算式为ΔI
Mos
＝ΔVjwC
Mos
，ΔV为扰动电压，j为角频率，w为虚数单位，C
Mos
为所述MOS电容的电容量，C
Mos
为定值。4.根据权利要求1所述的可动离子电荷的速率常数的测试方法，其特征在于，所述基于所述衬底电流ΔI
ex
确定所述可动离子电荷运动产生的运动电流密度ΔI
Ion
包括：基于所述扰动信号ΔV
GS
执行所述可动离子电荷的频谱扫描，得到多个数据点；对所述多个数据点进行拟合得到干扰等效电路，所述干扰等效电路包括串联的扰动电阻和扰动电容，所述扰动电阻表示所述可动离子电荷挣脱所述栅极侧的电子的静电力，所述扰动电容表示所述可动离子电荷在所述氧化层中运动引起的电容；基于所述衬底电流ΔI
ex
、以及并联的所述MOS电容和所述干扰等效电路，得到所述运动电流密度ΔI
Ion
。5.根据权利要求1所述的可动离子电荷的速率常数的测试方法，其特征在于，所述基于所述运动电流密度ΔI
Ion
确定所述可动离子电荷远离所述栅极与靠近所述栅极的速度相等时的交换电流密度i0包括：将所述运动电流密度ΔI
Ion
输入第二计算式，以输出所述交换电流密度i0，其中，所述第二计算式为ΔI
Ion
为所述运动电流密度，F为法拉第常数，ΔV
GS
为所述扰动信号，R为摩尔气体常数，T为热力学温度。6.根据权利要求1所述的可动离子电荷的速率常数的测试方法，其特征在于，所述基于所述运动电流密度ΔI
Ion
确定所述可动离子电荷远离所述栅极与靠近所述栅极的速度相等
时的交换电流密度i0包括：将所述运动电流密度ΔI
Ion
输入第三计算式，以输出所述交换电流密度i0，其中，所述第三计算式为i0＝RTΔI
Ion
/(FΔV
GS
)，ΔI
Ion
为所述运动电流密度，F为法拉第常数，ΔV
G...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨杰，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：