JPS6052051A - Ｍｏｓ集積回路のモニタ素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、ＭＯＳ（絶縁ダート型）集積回路のモニタ素
子に関する。

〔発明の技術的背景〕

ＭＯＳ集積回路デバイスの製造に際してロット単位での
信頼性を確認するために、デバイス内に本来の素子（製
品素子）群とは別罠上記素子と同様のモニタ素子を設け
ている。そして、上記モニタ素子の電気的特性（経時変
化も含む）の評価およびデバイスの機能確認（マーシン
チェックも含む）を外部からの強制加速印加条件（たと
えば電圧ｖｃｃ−６．Ｏｖ、温度Ｔａ＝１００℃。

時間Ｔ　＝　１６８　Ｈｒ　）下で行なうことによって
拡散、組立等のロット単位での信頼性を確認している。

なお、−ヒバＣモニタ素子とＩ−で従来はＭＯＳ　）ラ
ンソスタあるいけＭＯＳインバータなどが用いられてい
た。

〔背景技術の問題点〕

ところで、製品素子としてフローティングダートを有す
るＭＯＳ　）ランソスタ（たとえば不揮発性メモリセル
用）を内蔵するデバイスにあっては、前述した従来のモ
ニタ素子の電気的特性を評価しただけではデバイスの信
頼性の確認を十分に行なうことができないことが判明し
た。

即ち、モニタ素子を評価した結果は良好であったとして
も、裂品累士℃りゐノロー゛ノイ／／ノートを有するト
ランゾスタの特性変化を検出することはできない。この
特性変化は、デバイスの半導体基板、保護酸化膜、モー
ルド樹脂等の中に含まれている微少不純物（Ｎａ　、Ｃ
ａなど）が経時変化によって７０−ティングダートに付
着してそのゲート電位が変化するためと考えられる。

上述したような微少不純物に起因するフローティングゲ
ートを有するトランゾスタのｔｐｂ；性愛化を前記モニ
タ素子によって検出しようとすれば、前記強制加速印加
時間を長くする必要があり、これはモニタ素子の評価時
間が長くなるので好ましくない。また、モニタ素子自体
に十分なマーゾンがある場合には、微少不純物に起因す
る誤動作が生じ蛯くなり、微少不純物による影響の検出
能力は極端に悪化する。

〔発明の目的〕 本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、半導体基
板、保護酸化膜、モールド樹脂等に含まれている微少不
純物に起因ｊ７てフローティングゲートを有するトラン
ゾスタに生じる特性変化の状態を評価し得るＭＯ８集積
回路のモニタ素子を提供するものである。

〔発明の概要〕

即ち、本発明のＭＯ６Ｏ６集積回路ニタ菓子は、集積回
路入力端子からり身−ト入カが与えられるＭＤＳ　）ラ
ンゾスタを含み、フローティングゲートを有するＭＤＳ
　）ランソスタを含まない第１のモニタ素子と、この第
１のモニタ素子と同様に構・成されると共にその入力用
のＭＤＳ　トランゾスタに並列にフローティングゲート
ヲ有するＭｏｓトランジスタが付加接続されてなる第２
のモニタ素子とを具備してなることを特徴とするもので
ある。

〔発明の実施例〕

以下、図面を谷間して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。

第１図は、ＭＯ８集積回路デバイスに内蔵される第１の
モニタ索子１および第２のモニタ素子２を示しており、
上記デバイスに内蔵される製品素子群にはフロー”−イ
ンググートを有するＭＤＳ　）ランゾスタが含１れでい
る。上記第１のモニタ素子１は従来と同様のたとえば２
人力のナンドケ・−トであり、第２のモニタ素子２は上
記第１のモニタ素子１と同様の構成に対してフｏ−ティ
ングケ’−）　ヲ有するＭＤＳ）ランソスタを１個付加
したものであって、本例では３人力のナンドケ９−トの
うち１人力がフローティング状態になったものである。

第２図は、上記第１のモニタ素子ｌおよび第２のモニタ
素子２の回路構成の一例を示しておシ、３は電源端子、
４はＮチャンネルのディプレーション型のＭＤＳ　）ラ
ンソスタ、５，６．７はＮチャンネルのエンハンスメン
ト型のＭＤＳ　）ランゾスタ、８および９は入力端子、
１０は第１のモニタ素子１の出力端子、１ノは第２のモ
ニタ素子２の出力端子である。

第３図−１、第２図の回路に附応するデバイス構造を簡
略的に示しており、３０は半導体基板、５− ３１゛は第１のモニタ素子１の形成領域、３２は第２の
モニタ素子２の形成領域、３３はドレイン領域、３４は
ソース領域、３５はダート電極、３６はフローティング
ｆ−ト１．？７はｒ−ト酸化膜である。

第４図は、ＭＯ８集積回路デバイスにおける前記第２の
モニタ菓子２のフローティングｒ−）を有するＭＤＳ　
）ランジスタの形成部分の構造を簡略的に示しており、
３０は半導体基板、３３はドレイン領域、３４けソース
領域、３６はフローティングｆ−ト、３７はダート酸化
膜、４１は保護酸化膜、４２はモールド樹脂である。

而して、上記したような第１のモニタ素子１および第２
のモニタ素子２を有するデバイスにあっては、製造時に
ロンド単位での信頼性を確認するために、外部強制印加
条件下で第１のモニタ素子１の特性を測定することによ
って従来と同様に評価を行々うことが可能である。また
、上記と同じ条件下で第２のモニタ素子２の特性６− を測定し、第１のモニタ素子１の特性を基準として１￥
２のモニタ素子２の特性を対比することによって、第２
のモニタ素子２に含まれているフローティンググーｌ−
を有するＩＶＩＯＳトランソスタ７に起因する特性変化
を検出することが可能である。即ち、第１のモニタ素子
１および第２のモニタ素子２のそれぞれについて入力端
子８゜９から一定の入力レベルを勾えて出力レベルが反
転するときの動作電源電圧の最小値Ｖ　をｌｎ 測定（モニタ素子の回路形成によって動作電源電圧の最
大値ｖｍａｘ′ｆ、１ｌｔｌｌ定）してそれぞれの経時
変化特注をめる。この場合、第４図（で示すように保護
酸化膜４１．モールド樹脂４２等に含まれている微少不
純物（Ｃａ＋、Ｎａ＋等）ＶＣ起因してフローティング
ゲート３６の電圧が変化し、第５図に示すように第２の
モニタ素子２の経時変化特性は第１のモニタ素子１の経
時変化特性よシも変化が大きくなる傾向を示す。そこで
、所定の強制印加時間経過後における両特性の電圧差を
めることによって、第２のモニタ素子２中のフローティ
ングテートを有するＭＯＳ　）ランシスタフに及ぼす前
記微少不純物の影響を検出可能である。これによって、
製品素子群中のフローティングｒ−）を有するＭＯＳ　
）ランソスタの評価を行なうことが可能である。

〔発明の効果〕

上述したように本発明のＭＯ８集積回路のモニタ素子に
よれば、半導体基板、保護酸化膜、モールド樹脂等に含
まれている微少不純物に起因して生じる特性変化の状態
を評価することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るＭＯ８集積回路のモニタ素子の一
実施例を示す論理回路図、第２図は第１図の具体例を示
す回路図、第３図は第２図の回路のデバイス構造を説明
するために示す図、第４図は第３図のフローティングゲ
ートを有スるＭＯＳ）ランゾスタの形成部分のデバイス
構造の一例を示す断面図、第５図は第１図の２個のモニ
タ素子のそれぞれの経時変化特性の一例を示す特性図で
ある。 １・・・第１のモニタ素子、２・・・第２のモニタ素子
、５，６・・・ダート入力用ＭＯ８）ランソスタ、７・
・・フローティングゲートを有するＭＯＳ　）ランゾス
タ。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦９− ２７ ４−−　−一 第１図　第２図 第３図 ｓ４図 ３Ｆ％ 第５図 −ｊ鵠■万卿υ欝月

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 集積回路入力端子からダート入力が与えられるＭＯＳ　
   ）ランソスタを含み、フローティングダートを有するＭ
   ＯＳ　）ランソスタを含まない第１のモニタ素子と、こ
   の第１のモニタ素子と同様に構成されると共にその入力
   用のＭＯＳ　）ランソスタに並列にフローティングゲー
   トを有するＭＯＳトランゾスタが付加接続されてなる第
   ２の　。 モニタ素子とを具備することを特徴とするＭＯＳ集積回
   路のモニタ素子◎