[发明专利]一种总剂量辐照对PMOSFET负偏压温度不稳定性影响的试验方法

权利要求书

1.一种总剂量辐照对PMOSFET负偏压温度不稳定性影响的试验方法，其特征在于该方法是由试验样品分组及测试参数选择方法、试验样品的总剂量辐照及退火方法和试验样品的负偏压温度不稳定性测量方法组成，具体操作按下列步骤进行：

试验样品分组及测试参数选择方法：

a、对同一批次P沟道金属氧化物半导体场效应晶体管进行I_DS漏源电流-V_GS栅源电压曲线测试，计算跨导及阈值电压，挑选阈值电压相近的器件，作为试验样品，进行编号，并按等分分成为预辐照组、对比组、辐照摸底试验组和负偏压温度不稳定性摸底试验组，根据实际情况确定样品的总数量，确定样品辐照试验和NBTI应力试验前后需要测试的电参数，其中所述的计算跨导及阈值电压中，利用最大跨导法计算器件阈值电压V_TH，或采用固定电流法计算阈值电压；

试验样品的总剂量辐照及退火试验方法：

b、对辐照摸底试验组的样品，进行总剂量辐照试验，根据试验结果，确定正式辐照试验的辐照总剂量和偏置条件，对辐照后的样品进行高温和室温退火试验，确定正式退火试验中的退火温度为100℃高温退火和室温退火，高温退火24小时，室温退火168小时，顺序是先高温退火再室温退火；对预辐照组试验样品开展确定条件下的总剂量辐照及退火试验，应使得总剂量辐照后样品的电参数发生较为明显变化，避免退火过程中器件静电非辐照因素导致的损伤，保证负偏压温度不稳定性试验前器件仍具有正常特性，其中所述的辐照总剂量为样品的电学参数发生较为明显的变化时，即关态泄漏电流上升1个数量级以上或阈值电压漂移约30%的总剂量，退火偏置条件为浮空或与辐照偏置条件相同；

试验样品的负偏压温度不稳定性测量方法：

c、对负偏压温度不稳定性摸底试验组的样品，开展负偏压温度不稳定性应力试验，根据试验结果确定正式负偏压温度不稳定性试验的应力大小、升温和降温时间和测量电压条件，对辐照和退火试验后的预辐照组样品和对比组样品开展相同的确定条件下的负偏压温度不稳定性测量，对比两组试验结果，确定总剂量辐照对负偏压温度不稳定性的影响，其中所述的试验样品的负偏压温度不稳定性测量方法中，将试验样品放入高温箱，在升温的过程中多次扫描I_DS漏源电流-V_GS栅源电压曲线，找到样品的零温度系数点，设置测量电压在零温度系数点附近，但要大于器件的阈值电压，达到稳定温度后，施加应力，在应力施加过程中，不中断应力，测试应力中电流，快速提取阈值电压，应力结束后，降温，扫描转移特性曲线，记录降温时间，多次试验时，将每次的升温和降温时间保持一致。