為快速、準確地評估Si₃N₄薄膜的可靠性,參照聯(lián)合電子設(shè)備工程委員會（JEDEC）的相關(guān)標準,采用斜坡電壓法在5 V/s和0.5 V/s兩種加壓速率下對厚度為100 nm的GaAs基Si₃N₄薄膜進行測試,測試樣品的總面積不小于20 cm²。結(jié)合斜坡電壓法的測試結(jié)果,評估該Si₃N₄薄膜生產(chǎn)工藝的可靠性風險程度和Si₃N₄薄膜的耐壓水平、缺陷密度和良率水平,并且為經(jīng)時擊穿（TDDB）線性電場模型預(yù)估Si₃N₄薄膜的壽命提供可靠數(shù)據(jù)。結(jié)果表明,當目標良率為99.99%時,5 V/s和0.5 V/s下Si₃N₄薄膜的耐壓值分別為23 V和18 V;當目標良率為95%時,5 V/s和0.5 V/s下Si₃N₄薄膜的耐壓值分別為87 V和82 V。另外,該Si_... 

【文章來源】：半導(dǎo)體技術(shù). 2020,45(11)北大核心

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【部分圖文】：

Si3N4薄膜擊穿前后的Imonitor-Vramp曲線

在斜坡電壓自動點測的過程中,通過整理自動探針點測臺定期輸出的原始數(shù)據(jù),定期更新累積失效記錄表。圖2為累積失效概率(P)曲線。在斜坡電壓測試過程中就可以繪制出累積失效概率曲線,直至測試結(jié)束。從累積失效記錄表和累積失效概率曲線中可以及時得到失效數(shù)、擊穿電壓和測試進度等信息,直觀地看出擊穿電壓的整體分布情況。為了得到足夠數(shù)量的擊穿數(shù)據(jù)并減小樣品本身差異導(dǎo)致的誤差,參照JEDEC的相關(guān)標準[6-7],確定樣品測試總面積應(yīng)不小于10 cm2,在測試面積滿足10 cm2后,經(jīng)式(1)換算可以得到目標缺陷密度為

表4 R=0.5 V/s下樣品的累積失效數(shù)據(jù)Tab.4 Cumulative failure data of the sample at R=0.5 V/s 擊穿電壓/V 累積失效數(shù)/個 累積失效面積/cm2 累積失效概率/% 1 0 0 0 2 0 0 0 3 0 0 0 … … … … 17 1 0.000 85 0.008 5 18 1 0.000 85 0.008 5 19 2 0.001 7 0.017 … … … … 94 11 760 9.996 0 99.957 5 95 11 763 9.998 6 99.983 5 96 11 765 10.000 25 100圖4 R=0.5 V/s下樣品的累積失效概率曲線

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3579758