ASTM F1771-97
用电压斜波技术评价栅氧化层整体性的标准试验方法

Standard Test Method for Evaluating Gate Oxide Integrity by Voltage Ramp Technique

被代替

标准号

ASTM F1771-97

发布

1997年

发布单位

美国材料与试验协会

替代标准

ASTM F1771-97(2002)

当前最新

ASTM F1771-97(2002)

 

 

适用范围

1.1 本标准概述的技术旨在标准化相关方之间氧化物完整性数据的测量、分析和报告程序。该测试方法不代表实际设备故障率或接受/拒绝标准。虽然本测试方法的后面部分中包含了一些数据分析建议，但结果的解释超出了本标准的范围。任何此类解释均应在测试之前由相关各方达成一致。例如，包括各种故障标准以允许区分所谓的内在和外在氧化物故障。
1.2 本测试方法涵盖了测量厚度范围约为 3 nm 至 50 nm 的二氧化硅薄膜的电气强度的程序。在分析 4 nm 或更小的薄膜时，必须考虑直接隧道效应对电流-电压特性的影响，以及 5.4 中定义的指定失效准则。由于氧化物完整性很大程度上取决于晶圆缺陷、污染、清洁度以及加工，因此该测试方法的用户预计包括晶圆制造商和器件制造商。
1.3 该测试方法不特定于结构，但有关不同结构选项的注释可在附录中找到。三种最可能的结构是简单的平面金属氧化物半导体（MOS 电容器）（制造的或汞探针）、各种隔离结构（例如硅局部氧化 (LOCOS)）和场效应晶体管。该测试方法假设在每种情况下对每个晶圆的背面进行低电阻欧姆接触。有关此测试方法的测试结构的设计和评估的更详细讨论，读者可以参考 EIA/JEDEC 标准 35-1。
1.4 本试验方法规定的失效准则包括固定电流限制（软）和破坏性（硬）类型。过去，使用 1181A 或更高的固定电流限制实际上可以确保硬故障的测量，因为当时较厚、污染较严重的氧化物通常在通过可测量电流后就会发生灾难性故障。现在，较薄氧化物的清洁加工意味着氧化物将承受相对较大的电流，而几乎没有或没有故障迹象。虽然使用固定电流限制测试对于评估均匀性问题可能仍然有价值，但人们普遍认为，如果未能继续进行氧化物击穿测试直至发生灾难性氧化物故障，可能会掩盖缺陷尾部的存在，而尾部缺陷对于评估均匀性问题至关重要。长期氧化物可靠性。因此，如果需要并经测试各方同意，该测试方法规定可以使用固定极限故障标准，但规定测试应继续进行，直到检测到硬故障为止。
1.5 该测试方法特别不包括充电击穿（Qbd）参数的测量。在诸如此类的斜坡失效测试中测量该参数的行业经验表明，如此获得的 Qbd 值可能是氧化物质量的不可靠指标。这是因为测定值的很大一部分是在测试的最后步骤中收集的，并且结果存在较大偏差。 Qbd 应在恒定电流或有界电流斜坡测试中测量。
1.6 本测试方法适用于抛光或具有外延层的n型和p型晶圆。在具有外延层的晶圆中，该层的导电类型应与体晶圆的导电类型相同。虽然不排除耗尽极性，但优选的是测量极性应该累积以避免耗尽层上的电压降的复杂化。
1.7 虽然此测试方法主要用于字符……

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