Способ измерения коэффициента передачи напряжения элемента памяти Советский патент 1989 года по МПК G11C29/00 

Изобретение относится к микроэлектронике, в частности к исследованию электрофизических характеристик элементов памяти на транзисторах с плавающим затвором.

Целью изобретения является повышение точности измерения коэффициента передачи заряда элемента памяти.

Сущность способа измерения коэффициента передачи заряда заключается в том, что при подаче на сток, исток и подложку нулевого потенциала и при потенциале на управляющем затворе, открывающем канал транзистора, потенциал на плавающем затворе определяется выражением

Vi (v -Vt+v, ;к,(1)

где К - коэффициент передачи;

Vo - напряжение на управляющем затворе;

V, и V/. - пороговые напряжения гран- Со

зисгора соответственно при

отсутствии и при наличии за- - ряда на плавающем затворе. Величина тока утечки I через межзатворный диэлектрик пропорциональна скорости изменения порогового напряжения Vi и свяэана с ним выр ением

dVt dt

Н

(2)

сл

со

а

где I - ток утечки,

С - емкость между плавающим и

управляющим затворами. Одному и тому же значению тока утечки через межзатворньй диэлектрик соответствует одинаковая разность потенциалов между управляющим и Ьла- вающим затворами. Пользуясь выражением (1), это условие можно записать следующим образом:

1.- , 5

+V, Ж о

(з;

и коэффициент передачи определяют по формуле

к с, . 1-1.- , (.

где К - коэффициент передачи ЭП;15

VQ - максимальные значения амплитуды первого и второго импульсов соответственно;

П,и

. - пороговые напряжения ЭП после воздействия соответственно первым и вторым импульсными напряжениями. При подаче линейно возрастающего

напряжения на затвор (-:- const)

at

Ток утечки I Vi и соответственно падение напряжения на межзатворном диэлектрике VQ - Vr стабилизируется. Данное квазиравновесное состояние следует из модифицированнох о уравнения (1) с учетом (2)

d(YilYU . (5) dt dt C

5

0

5

0

5

Q

5

В качестве примера конкретного применения способа измеряют коэффициенты передачи п-канальных ЭП с площадью канала 5 мкм , Исходные значения порогового напряжения составляют около 2 В. Диапазон изменения порогового напряжения при измерении токов утечки через межзатворный диэлектрик не превышает для каждого ЭП 4 В.

Для первого варианта способа значения амплитуд импульсов, подаваемых на управляющий затвор, составляют 40 и 45 В. Длительность импульсов изменяется в пределах (0,1-2,0) с и выбирается так, чтобы изменение noporoBoi o напряжения в течение одного импульса составляет (0,1-0,2) В.

Для второго варианта максимальные значения амплитуд первого и второго импульсов составляют соответственно 50 и 55 В. Скорость развертки равняется 800 В/с. Измеренные значения коэффициентов передачи заряда, полученные двумя разными вариантами, отличаются не более, чем на 2%.

I

Таким образом, использование предлагаемого способа измерения коэффициента передачи ЭП позволяет повысить точность измерений в несколько раз и освобождает от необходимости изготовления дополнительного тестового транзистора с омическим контактом между управляющим и плавающим затворами.

Формула изобретения

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при исследовании запоминающих устройств. Цель изобретения - повышение точности измерения коэффициента передачи заряда элемента памяти. Поставленная цель достигается тем, что после измерения первого порогового напряжения на управляющий затвор подают второе импульсное напряжение и измеряют второе пороговое напряжение, а коэффициент передачи заряда вычисляют по формуле K=(1+V_T1-V_T2)/(V_G2-V_G1), где K - коэффициент передачи заряда

V_T1, V_T2 - соответственно первое и второе значения пороговых напряжений

V_G1, V_G2 - максимальные значения амплитуд соответственно первого и второго импульсных напряжений.

После того, как инжекционный ток устанавливается на уровне |1/

г. 1-К dVj. Cf --- -j- пороговое напряжение

линейно изменяется во времени, причем

iVt K-j

uVg к

(6) 45

Таким образом, измерив пороговые напряжения ЭП V и V| после воздействия соответственно первым и вторым импульсами напряжения с максимальными амплитудами Vn и Voj можно определить коэффициент передачи К по формуле (4) .

Дополнительным положительным эффектом предлагаемого способа является устранение неоЬходимости изготовления тестово1 о транзистора для измерения величины К.

Q

5

0

5

Способ измерения коэффициента передачи напряжения элемента памяти на транзисторе с плавающим затвором, включающий подачу на сток, исток и подложку транзистора нулевого напряжения, подачу на управляющий затвор первого импульсного напряжения положительной полярности, измерение первого значения порогового напряжения, вычисление коэффициента передачи, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения коэффициента передачи напряжения, после измерения первох о портзгового напряжения на управляющий затвор подают второе импульсное напряжение положительной полярности, максимальное значение амплитуды которого превьппает на 1- 10 В максимальное значение амплитуды первого импульсного напряжения, проводят измерение второго значения по5 1531176

рогового Напряжения, причем первое и .Yi lYli.)

второе импульсные напряжения являют- - К U- ,

ся или последовательностью импульсов Д -t -t соответственно первое

прямоугольной формы, или импульса- . второе значения поми линейно возрастающего напряже-роговых напряженийj

ния с одинаковой скоростью нараста- q, максимальные значения

ния амплитуды, а коэффициент переда-амплитуд соответственчи К вычисляют по формуле первого и второго

импульсных напряжений.